CN1930802A - 通信终端装置以及通信中继方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种移动站装置，该移动站装置在多跳系统中能够实现其它站通信的中继，并且能够抑制该移动站装置自己的功耗的增加。在该装置中，在定时t1，移动站MS2把向基站BS1的数据S2发送到移动站MS1。移动站MS1接收该数据S2，并将其暂时存储在缓冲器中。然后，等到发送移动站MS1的数据S1的定时t4，在到了该定时的时刻，对存储在缓冲器中的数据S2和移动站MS1的数据S1进行复用并向基站BS1发送。

Description

通信终端装置以及通信中继方法

技术领域

本发明涉及采用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex，正交频分复用)方式的多跳系统中的通信终端装置以及通信中继方法。

背景技术

在以移动电话等为代表的移动通信系统中，随着信息的多媒体化，已经发展到不仅处理语音数据，还处理静止图像、动态图像等大容量数据。因为可以预见到数据今后会更加大容量化，所以，正在积极研究通过将无线信号的频带设定为更高的频率，从而实现高传输速率的技术。

但是，由于高频率的无线信号随传输距离的衰减较大，所以，基站覆盖的小区的半径比较小，这就有必要设置更多的基站。要设置更多的基站，在人口密度较高的地区，因为与成本相比可以获得充分的收费效益，不大可能作为问题过于表面化；但是在人口密度较低的地区，例如，每隔数百米就设置基站，则是不符现实的。因此，在人口密度较低的地区，就有希望能不增加基站数量，而实现基站和通信终端之间的通信。

作为解决这个问题的方案之一，存在被称为多跳系统(或者，多跳网络)的技术(例如，参照专利文献1)。在这个多跳系统中，各通信终端具有通信中继功能，对其它通信终端与基站之间的通信进行中继。因此，由于位于通信区域外(小区外)而无法和基站直接通信的通信终端(以下，有时称为中继请求站)，可对于能够和基站进行直接通信的其它通信终端请求中继。然后，收到中继请求的通信终端(以下，有时称为中继站)，通过建立和基站之间的链路，对区域外的通信终端和基站之间的通信进行中继。据此，区域外的通信终端就能够和基站通信。

【专利文献1】日本专利特开平11-289349号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，在以往的多跳系统中存在如下问题，即，由于即使通信终端(中继站)本身没有进行通信，但有时为了在区域外的其它站(中继请求站)的通信而使用该通信终端的电路的情况，所以，该通信终端的功耗会增加。特别是位于小区边缘(与毗连小区的界限附近的区域)的通信终端，由于为在区域外的通信终端进行中继的概率较高，功耗的增加就更为明显。

因此，本发明的目的在于提供一种通信终端装置以及用于该通信终端装置的通信中继方法，该通信终端装置在多跳系统中，能够实现其它站的通信中继；并能够抑制通信终端装置的功耗的增加。

解决问题的方案

本发明的通信终端装置是在OFDM方式的通信系统中对基站和其它通信终端之间的通信进行中继的通信终端装置，该通信终端装置采用以下结构，即，包括：存储单元，存储所述基站和所述其它通信终端之间的通信数据；以及发送单元，将对存储的通信数据和通信终端装置的数据进行频分复用，并在通信终端装置的数据的发送定时进行发送。

本发明的通信系统是包含基站和多个通信终端的OFDM方式的通信系统，采用以下结构，即：第一通信终端，在从第二通信终端收到要和所述基站之间进行通信中继的请求时，暂时存储该中继数据，并在第一通信终端的数据的发送定时，和第一通信终端的数据频分复用并进行发送，并且将表示进行了中继的信息通知到所述第二通信终端；并且所述第二通信终端，在从所述第一通信终端收到表示进行了所述中继的通知时，对第二通信终端的用户进行通知。

发明的效果

根据本发明，在多跳系统中，能够实现对位于区域外的通信终端和基站之间的通信进行中继；并能够抑制通信终端的功耗的增加。

附图说明

图1是用来说明通过小区内的移动站中继，位于小区区域外的移动站和基站之间的上行链路通信的情况的图；

图2中的图2A是表示TDD系统的上行通信/下行通信的定时的图、图2B是表示区域外移动站的发送信号的图、图2C是表示中继站的发送信号的图；

图3是表示中继站的发送副载波使用状况的一个例子的图；

图4是表示区域外移动站的发送副载波和中继站的未使用的副载波之间的关系的一个例子的图；

图5是表示发送副载波数和功耗之间的关系的图；

图6是用来说明小区内的移动站对区域外的移动站和基站之间的下行链路通信进行中继的情况的图；

图7中的图7A是表示TDD系统的上行通信/下行通信的定时的图、图7B是表示基站的发送信号的图、图7C是表示中继站的发送信号的图；

图8是表示中继站的发送副载波使用状况的一个例子的图；

图9是表示根据实施方式1的移动站装置的主要结构的方框图；

图10是表示根据实施方式1的基站装置的主要结构的方框图；

图11是用来说明中继站对中继请求站的数据进行中继时的流程的图；

图12是表示中继站的发送副载波使用状况的一个例子的图；

图13是表示根据实施方式2的移动站装置的主要结构的方框图；

图14是总结了根据实施方式2的通信系统中的各频带的使用方法的图；和

图15是表示根据实施方式2的移动站装置的变种的方框图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。再者，作为通信终端装置的一个例子，以移动电话等的移动站装置为例，加以说明。

(实施方式1)

本发明的特征之一，是在多跳系统中，即使在移动站被其它移动站请求中继时，也不总是进行这种中继，而限定进行中继的情况。

具体而言，根据本发明实施方式1移动站，在采用OFDM-TDD(OrthogonalFrequency Division Multiplex-Time Division Duplex，正交频分复用-时分双工)系统的多跳系统内，位于可以和基站进行直接通信的位置。而且，在由位于区域外的其它移动站请求对和所述基站之间的通信进行中继时，根据本实施方式的移动站限定在以下情况来进行该中继。再者，为了易于理解，将区域外的移动站和基站之间的通信为上行链路的情况专门称作“上行中继”；而将区域外的移动站和基站之间的通信为下行链路的情况专门称作“下行中继”，并对上行中继和下行中继分别加以说明。

图1是用来说明小区内的移动站(中继站)MS1对位于小区A1区域外的移动站(中继请求站)MS2和基站BS1之间的上行链路的通信进行中继的情况的图，也即，是用来说明上行中继情况的图。

在上行链路中，将移动站MS1进行中继的情况限定为如下。即，在移动站MS1对基站BS1发送数据的定时，其对从移动站MS2向基站BS1的发送数据进行中继。具体而言，将从移动站MS2发送的发送数据S2和移动站MS1的发送数据S1一起，向基站BS1发送。

图2A～C是用来说明移动站MS1对移动站MS2的数据进行中继的定时的图。

图2A是表示基站BS1和移动站MS1之间的上行通信/下行通信的定时的图，也即，是表示TDD系统的上行通信/下行通信的定时的图。在此图中，向下的箭头表示下行通信，向上的箭头表示上行通信。另外，图2B是表示区域外的移动站MS2的发送信号(中继站MS1的接收信号)的图，而图2C是表示中继站MS1的发送信号的图。

如图2B所示，移动站MS2在基站BS1的蜂窝系统(TDD系统)的下行通信的定时t1，将向基站BS1的数据S2发送到移动站MS1。另外，此处是以移动站MS2和TDD系统获得同步的情况为例加以说明的，但无须一定要取得同步。

移动站MS1，接收该数据S2，将其暂时存储在缓冲器中。然后，如图2C所示，等到发送移动站MS1的数据S1的定时t4，在到了该定时t4的时刻，将存储在缓冲器中的数据S2和移动站MS1的数据S1进行复用，并向基站BS1发送。再者，当数据中继的等待时间超过了预定时间时，移动站MS1丢弃该中继数据，不进行中继。

然后，此时，移动站MS1确认在OFDM频率中未使用的副载波，即，在移动站MS1发送时可以使用的副载波中，是否存在没有映射向基站BS1的移动站MS1的发送数据或控制信道信号的副载波(未使用的副载波)。然后，存在未使用的副载波时，移动站MS1判断该未使用的副载波的容量是否是为进行数据中继足够的容量(未使用的副载波的容量是否大于或等于中继数据的尺寸)。如若不是为进行数据中继足够的容量的话，移动站MS1不进行中继。

图3是表示中继站MS1的发送副载波的使用状况的一个例子的图。

此例子中，具有中心频率f1～f12的副载波是将移动站MS1的发送数据进行映射的副载波(MS1用副载波)，而中心频率f17的副载波是将控制信道进行映射的副载波。于是，具有中心频率f13～f16的副载波就是上述的未使用的副载波。

于是，由于存在未使用的副载波，所以移动站MS1确认该未使用的副载波的容量后，对与移动站MS2的基站BS1之间的通信进行中继。具体而言，移动站MS1对上述的未使用的副载波上，映射移动站MS2希望向基站BS1发送的数据。此处，当移动站MS2的发送副载波的频率被移动站MS1的未使用的副载波的频率所覆盖(被包含)时，移动站MS1在原样不变的频率的副载波上映射移动站MS2的数据。

然后，在移动站MS1将映射了移动站MS2数据的副载波和映射了移动站MS1的数据的副载波进行复用来进行多载波化之后，移动站MS1将该多载波信号向基站BS1发送。

另外，移动站MS2的发送副载波的频率没有被移动站MS1的未使用的副载波的频率所覆盖时，移动站MS1进行如下所示的频率改变。图4是表示区域外的移动站(中继请求站)MS2的发送副载波和中继站MS1的未使用的副载波之间的关系的一个例子，即，两个副载波处于上述关系的情况的图。此处，图4A为移动站(中继请求站)MS2的发送副载波，图4B为中继站MS1的未使用的副载波。

在这个图的例子中，相对于区域外的移动站MS2的发送副载波中心频率的范围是f13～f16，中继站MS1的未使用的副载波的中心频率的范围是f1～f6。如此，希望中继的移动站的发送副载波的频率并不一定总是由中继站的未使用的副载波的频率覆盖(被包含)。于是，在这样的情况下，中继站MS1维持(固定)中继站MS1的发送副载波的频率并对中继数据的发送副载波的频率进行频移，以使中继数据的发送副载波的频率能够包含在未使用的副载波的频率范围内。在图4的例子中，将中继数据的副载波中心频率的范围从f13～f16改变为f1～f6。据此，移动站MS1能够顺利地进行数据的中继。另外，由于中继站MS1不改变中继站MS1的发送副载波的频率，所以，在例如频率调度等对每个移动站事先分配使用副载波的通信系统中，频率调度也能有效地发挥作用。

接着，对通过采用上述的通信中继方法的效果来加以说明。图5是表示移动站的发送副载波数和功耗之间的关系的图。

如此图所示，如果只要有一个发送副载波(实际发送的副载波)，较之没有发送副载波的情况，移动站的功耗急剧增加。但是，如果发送副载波的数量进一步增加，则会变成如下状态：功耗的增加倾向停滞，即使发送副载波数量增加，这时的功耗与发送副载波数为一的情况相比较，似乎没有什么变化。

因此，根据本实施方式的移动站(中继站)MS1进行发送时，即，发送副载波数大于或等于1时，对未使用的副载波将其它站(移动站MS2等)的数据映射、并进行发送。即使进行这样的发送，从图5可知，移动站MS1的功耗几乎不增加。而且，中继站MS1如上所述，将中继数据始终映射在未使用的副载波上，不改变中继站MS1的发送副载波的频率。也即，即使中继站MS1具有数据中继的功能，中继站MS1还是将中继站MS1的发送数据作为第一优先而进行发送。因此可知，中继站MS1几乎不受到由于进行数据中继而造成的影响。

图6是用来说明小区内的移动站(中继站)MS1对区域外的移动站(中继请求站)MS2和基站BS1之间的下行链路的通信进行中继的情况的图，即，说明下行中继情况的图。

在下行链路中，将移动站MS1进行中继的情况限定为如下。即，在移动站MS1对基站BS1发送数据的定时，移动站MS1对从基站BS1向移动站MS2的发送数据进行中继。具体而言，将从基站BS1发送的发送数据S6以和移动站MS1的发送数据S5相同的定时，向移动站MS2发送。

图7A～C是用来说明移动站MS1对基站BS1数据进行中继的定时的图。

图7A是表示TDD系统的上行通信/下行通信的定时的图。另外，图7B是表示基站BS1的发送信号(中继站MS1的接收信号)的图，而图7C是表示中继站MS1的发送信号的图。

如图7B所示，在定时t11，基站BS1将向移动站MS2发送的数据S6发送到移动站MS1。移动站MS1接收该数据S6，并将其暂时存储在缓冲器中。然后，如图7C所示，等到将移动站MS1的数据S5向基站BS1发送的定时，即，等到上行通信的定时t14，在到了该定时t14的时刻，将存储在缓冲器中的中继数据S6和移动站MS1的数据S5复用并进行发送。

再者，中继数据S6虽然是在上行通信的定时t14进行发送，但它是下行中继的数据。因此，接收它的移动站MS2有必要在上行通信的定时进行接收处理。

另外，此时，移动站MS1如同在上行链路中说明了那样，移动站MS1判断在OFDM频率中，是否存在未使用的副载波。

图8是表示中继站MS1的发送副载波使用状况的一个例子的图。

此例子中，中心频率f13～f16的副载波是未使用的副载波(基站BS1用副载波)。于是，移动站MS1对这个未使用的副载波映射从基站BS1向移动站MS2的数据，并与映射了从移动站MS1向基站BS1的数据的副载波进行复用并发送。

图9是表示根据本实施方式的实现上述的动作的移动站MS1(移动站装置100)的主要结构的方框图。

该移动站装置100的各部分进行以下动作。

天线101接收来自其它站(基站BS1，或者移动站MS2等其它移动站)的无线信号，并从移动站MS1发送无线信号。TDD开关102和TDD系统的上行/下行定时同步，切换无线信号的发送和接收。接收RF单元103对经过天线101接收的无线信号进行下变频等预定的无线接收处理，获得基带信号。OFDM接收单元104对基带信号进行快速傅里叶逆变换(IFFT)等预定的OFDM接收处理，从经多载波化的基带信号获得各副载波信号。

频率分离单元105，通过根据频率分离各副载波信号(参照图3及图8)，来将向移动站MS1的数据和向其它站的数据分离。向自己站数据信道解调单元106解调向移动站MS1的数据，获得向移动站MS1的接收数据。向其它站数据信道解调单元107解调向其它站的数据，将该解调数据暂时存储在缓冲器108中。

另一方面，在产生发送数据时，缓冲器111暂时存储该数据。

发送定时决定单元112，配合TDD系统的上行/下行定时决定移动站MS1的数据的发送定时，并按照该定时从缓冲器111读出所存储的发送数据，输出发送数据到发送频率决定单元113。另外，发送定时决定单元112向缓冲器108通知该移动站MS1的发送定时。

发送频率决定单元113基于从发送定时决定单元112输出的发送数据的尺寸等，决定该数据的发送所需的频率(副载波)，并决定控制信道的发送所需的副载波。并且，在如已经使用图3及图8说明了的那样，存在未使用的副载波时，发送频率决定单元113将存在未使用的副载波以及有关这些未使用的副载波的信息，通知给向其它站数据信道调制单元114。进而，发送频率决定单元113，将有关移动站MS1所使用的副载波以及未使用的副载波的信息，通知给控制信道生成单元115。

缓冲器108基于从发送定时决定单元112通知的移动站MS1的发送定时，将所存储的向其它站的数据输出到向其它站数据信道调制单元114。

在从发送频率决定单元113收到存在未使用的副载波的通知时，向其它站数据信道调制单元114，对从缓冲器108输出的向其它站的数据进行QPSK等预定的调制处理，并向频率复用单元118输出。

控制信道生成单元115，生成控制信道信号，该控制信道信号是用来通知从发送频率决定单元113通知的移动站MS1所使用的副载波以及未使用的副载波的信息，并向控制信道调制单元116输出。

控制信道调制单元116对控制信道信号进行QPSK等预定的调制处理，并输出到频率复用单元118。向BS数据信道调制单元117对从移动站MS1向基站BS1的数据进行QPSK等预定的调制处理，并向频率复用单元118输出。

频率复用单元118，将从向其它站数据信道调制单元114、控制信道调制单元116以及向BS数据信道调制单元117输出的调制信号，分别对由频率决定单元113决定的副载波映射，由此，获得在频率轴上进行复用的发送信号，并将其输出到OFDM发送单元119。

OFDM发送单元119对发送信号进行快速傅里叶变换(FFT)等预定的OFDM发送处理，获得经多载波化了的基带信号。发送RF单元120对这个基带信号进行上变频等预定的无线发送处理，并将获得的无线信号，经过TDD开关102以及天线101进行发送。

另外，移动站MS1为了使基站BS1识别进行了从其它移动站的数据中继这一事实，在中继数据中事先包括移动站MS1的识别符号。

图10是表示根据本实施方式的基站BS1(基站装置150)的主要结构的方框图。

该基站装置150的各部分进行以下动作。

调制单元151对发送数据进行QPSK等预定的调制处理。发送定时决定单元152配合TDD系统的上行/下行定时决定基站BS1的发送定时，将该定时通知缓冲器153。缓冲器153暂时存储从调制单元151输出的调制信号，并基于从发送定时决定单元152通知的基站BS1的发送定时，将所存储的调制信号输出到OFDM发送单元154。OFDM发送单元154对调制信号进行快速傅里叶变换等预定的OFDM发送处理，获得经多载波化的基带信号。发送RF单元155对此基带信号进行诸如上变频等预定的无线发送处理，将获得的无线信号经过TDD开关156以及天线157进行发送。

另一方面，接收RF单元158对经过天线157以及TDD开关156接收的无线信号进行诸如下变频等预定的无线接收处理，获得基带信号。OFDM接收单元159对基带信号进行诸如快速傅里叶逆变换等预定的OFDM接收处理，从经多载波化的基带信号获得各副载波信号。控制信道解调单元160对从移动站MS1发送的控制信道进行解调处理，提取有关移动站MS1的使用副载波(移动站MS1用副载波)以及未使用的副载波的信息，并输出到频率分离单元161。频率分离单元161基于移动站MS1的使用副载波以及未使用的副载波的信息，根据频率分离各副载波信号，以分离成来自移动站MS1的信号和来自移动站MS2的信号。数据信道解调单元162-1以及162-2对来自移动站MS1的信号以及来自移动站MS2的信号分别进行解调处理，获得来自移动站MS1的数据以及来自移动站MS2的数据。

如此，根据本实施方式，在多跳系统中，中继站MS1接收其它站(区域外的移动站MS2或基站BS1)希望中继的数据，并暂时存储在缓冲器中。然后，等待中继站MS1的数据的发送定时，一到该定时，就将所存储的中继数据和移动站MS1的数据进行频分复用，并将复用后的数据向中继目的地的站(基站BS1或移动站MS2)发送。据此，能够实现对其它站的通信进行中继，并且能够抑制移动站MS1功耗的增加。

而且，在以上的结构里，中继站MS1判断在OFDM频率中是否存在移动站MS1没有使用的副载波(未使用的副载波)，并对该未使用的副载波映射中继数据。据此，可以既不牺牲移动站MS1的数据的发送，又能实现其它站的数据的中继。

再者，中继站MS1也可以设置为在实行了数据中继时将该内容通知区域外的移动站MS2。据此，可以认出以下效果。

由于移动站一般总是监视从基站发送的导频信号的接收电平，所以，移动站的用户能够判断自己是否位于小区内。因此，根据本实施方式的移动站MS2的用户，尽管认识到自己位于小区外，但仍要尝试对基站BS1发送数据。在这样的状况下，移动站MS2的用户会有想要确认是否可以发送数据(或曾经可以发送)的欲望。作为对这些用户通知是否可发送数据的方法，可以考虑：移动站MS2在发送数据前先搜寻中继站，确保中继站之后再对该中继站发送数据。这样的情况下，由于移动站MS2在确保中继站之后进行通信，所以可以理所当然地判断能够发送数据。但是，在该方法中，由于在搜寻中继站的处理以及中继站的确保中必需进行和此中继站之间的信令(控制信号的互换)，且该信令与在移动站在小区内时的通常的通信处理不同，所以必需要有新的信令电路。另一方面，如果设为中继站MS1如上所述在实行了数据的中继时将该内容通知给移动站MS2，则移动站MS2不必进行事前的信令，能够以简易的结构判断可以发送数据。然后，通过在显示器等显示发送数据成功的信息，可以将这个事实通知给移动站MS2的用户。而且，对于中继站MS1，因为也可以在向基站BS1的发送数据时同时进行向该区域外的移动站MS2的通知，所以，发送功率也不会有显著的增加。进而，因为中继站MS1对于基站BS1发送的信号，除了附加指向性进行发送的情况外，移动站MS2也可以接收，所以，如果将该信号设为上述的通知信号，则中继站MS1也就无须对移动站MS2个别地发送通知信号。

另外，本实施方式中，以中继站MS1和基站BS1之间进行直接通信的情况为例而加以说明，但并不局限于此，进而也可以还经过其它中继站进行在移动站MS1和基站BS1之间的通信。

还有，本实施方式中，以中继站为移动站MS1的一个的情况为例，即，以中继数据的通信途径(中继途径)为一个的情况为例而加以说明，但也可以存在多个中继途径。例如，也可以由移动站MS1以及移动站MS1’这两个移动站对区域外的移动站MS2的数据进行中继。此时，如果两个中继站的中继数据的发送定时(在TDD系统的上行链路的定时)相同，则对基站BS1来讲，只不过是区域外的移动站MS2的数据通过两个通信路径到达而已，是和多路径环境下的通信的状况基本同等。另外，如果两个中继站的发送定时不同，则对基站BS1来讲，和移动站MS2进行数据的重发的状况基本同等。

还有，在这里，以对来自位于蜂窝系统区域外的移动站MS2的数据进行中继的情况为例加以说明，但是，也可以对来自虽位于小区内但无法接收来自基站BS1信号的移动站(位于不灵敏区域的移动站)的数据进行中继。即，本发明是作为不灵敏对策也有用的。

还有，在图3及图8的例中，以中继站的未使用的副载波在频率轴上连续的情况为例加以说明，但是，未使用的副载波也可以是不连续地离散性分布的。

还有，本实施方式中，以未使用的副载波的容量为数据中继不足够时移动站MS1不进行中继的情况为例而加以说明，但是，移动站MS1也可以仅对一部分数据进行中继。具体而言，位于区域外的移动站MS2，事先基于数据的精确度等对向基站BS1发送的各数据附加优先顺序。然后，将这些带优先顺序的各数据对中继站MS1发送。中继站MS1，在接收的数据中依优先顺序降低的次序将数据映射在移动站MS1的未使用的副载波上，在完成所有中继数据的映射或者未使用的副载波全部被占用的时候，和移动站MS1数据进行复用，并向基站BS1发送。据此，即使在中继数据的尺寸大于未使用的副载波的容量时，也可以依优先顺序降低的次序选择数据，并向基站BS1进行中继。因此，在基站BS1，能够确保虽然数据的精确度较差，但是作为通信是在有意义(通信会实质上成立)的状态。

(实施方式2)

在实施方式1中，对将本发明以应用OFDM-TDD系统的情况为例加以了说明，而实施方式2中，对以将本发明应用于OFDM-FDD(OrthogonalFrequency Division Multiplex-Frequency Division Duplex，正交频分复用-频分双工)系统的情况而加以说明。由于在实施方式1所示的TDD系统中上行链路和下行链路使用相同的频率带，所以，中继站无须根据是上行中继还是下行中继而切换使用频率。但是，在本实施方式中说明的FDD系统中，由于在上行链路和下行链路使用频带不同，所以，中继站的结构与实施方式1有很大的不同。关于中继站的结构将在后面详细说明。

图11A及图11B是用来说明中继站MS1对中继请求站MS2的数据进行中继时的流程的图。另外，设想的状况和图1相同，即，小区内的移动站MS1对位于小区A1区域外的移动站MS2和基站BS1之间的上行链路的通信进行中继。对于各信号标注和图1相同的标记。

中继站MS1在任意定时接收来自中继请求站MS2的上行链路用频率的发送信号S2。然后，中继站MS1将接收的信号暂时存储在缓冲器中，在移动站MS1向基站BS1进行数据发送的定时，通过对作为未使用的副载波的副载波，映射来自中继请求站MS2的数据S2，来将移动站MS1的数据S1和中继数据S2复用并进行发送。再者，由于中继站MS1向基站BS1发送中继数据S2的定时是不定期的，所以，从中继站MS1接收中继数据S2之后，到向基站BS1发送到该数据为止的时间间隔也不是一定的。因此，中继站MS1如果在中继数据S2的等发送待期间超过所定时间时，将中继取消，并将该中继数据S2丢弃。

图12是表示中继站MS1的发送副载波的使用状况的一个例子的图。

具有中心频率f13～f16的副载波是用于从中继站MS1向基站BS1发送的副载波，也即，是用于移动站MS1的数据的发送的副载波；具有中心频率f1～f12的副载波是未使用的副载波。因此，中继站MS1对未使用的副载波(中心频率f1～f12)映射从中继请求站MS2接收的信号S2，并且向基站BS1中继发送。

再者，将中继数据映射的副载波，只要是未使用的副载波，就可以是任一副载波。例如作为未使用的副载波能够确保连续的多个副载波时，就对那些副载波映射中继数据。而且，当未使用的副载波互相分离，即，离散地分布时，中继数据也离散地映射。

再者，图11、12中，以上行中继的情况为例而加以说明，但是，下行中继的情况也可通过同样的中继方法进行。关于这些，由于实施方式1中已经进行说明，所以此处省略说明。

图13是表示根据实现上述动作的本实施方式的移动站装置200的主要结构的方框图。再者，由于该移动站装置200具有和实施方式1所示的移动站装置100(参照图9)相同的结构，所以，对于基本上进行相同动作的结构元件标注相同的标记，并省略其说明。另外，对于结构相同，但存在多个的元件，则在符号后用标注分支序号来表示。

该移动站装置200的特征之一在于：除了具有通常的接收功能之外，还具有接收向其它站的数据的中继数据的功能(例如，上行链路用频率接收RF单元202、OFDM接收单元104-2、频率分离单元105-2)。

以下对移动站装置200各部分的功能加以说明。

下行链路用频率接收RF单元201，对经过天线101接收的来自基站BS1的下行链路的无线信号，也即，对下行链路用频率的无线信号进行下变频等预定的无线接收处理，获得基带信号。此处，包含在下行链路用频率的无线信号里的数据，存在向该移动站自己的通常通信数据的情况和向其它站的中继数据的情况。

上行链路用频率接收RF单元202，对经过天线101接收的来自其它站(例如，MS2等)的中继数据等信号，也即，对上行链路用频率的无线信号进行下变频等预定的无线接收处理，获得基带信号。此处，包含在上行链路用频率的无线信号的数据，如图11、12所示，既有来自其它站的向基站BS1的上行中继的中继数据的情况，也有如后面叙述那样，在移动站M2是在小区区域外的中继请求站时从中继站发送给移动站M2的下行中继的中继数据的情况。关于下行中继，在后面还要详细说明。

OFDM接收单元104存在两个，即针对对下行链路用频率的单元和针对上行链路用频率的单元(104-1、104-2)。而且，频率分离单元105也存在两个，即针对下行链路用频率的单元和针对上行链路用频率的单元(105-1、105-2)。

向自己站数据信道解调单元106，对从OFDM接收单元104-1或OFDM接收单元104-2输出的向移动站M2的数据进行解调，获得向移动站M2的数据。向其它站数据信道解调单元107，对从OFDM接收单元104-1或OFDM接收单元104-2输出的向其它站的数据解调，并将该解调数据暂时存储在缓冲器108中。

另一方面，上行链路用频率发送RF单元211，对从OFDM发送单元119输出的基带信号进行上变频等预定的无线发送处理，并将获得的上行链路用频率的无线信号经过天线101发送。此处，包含在上行链路用频率的无线信号的数据，既有通信终端装置自己的向基站BS1的通常通信的数据的情况，也有如后面叙述那样，上行中继以及下行中继的中继数据的情况。

图14是总结了根据本实施方式的通信系统的各频带使用方法的图。

首先，对在图11、12已经说明的、上行中继的情况进行说明。

上行中继时，从中继请求站MS2向中继站MS1的发送(信号S2)，和通常通信一样地使用上行链路来进行。并且，从中继站MS1向基站BS1的发送(信号S2)，这也和通常通信一样地使用上行链路来进行。因此，对于任一途径，使用的频率均为上行链路用频率。

接着，对下行中继的情况进行说明。

下行中继时，从基站BS1向中继站MS1的发送(信号S6)，和通常通信一样地使用下行链路(下行链路用频率)来进行。但是，从中继站MS1向中继请求站MS2的发送(信号S6)与通常通信不同，使用上行链路用频率来进行。

正如已经说明的那样，由于FDD系统中上行链路和下行链路的使用频带不同，所以通常(以往)的移动站装置无法接收其它移动站装置的发送数据。但是，根据本实施方式的移动站装置200，由于如图13所示，具有对于上行链路用频率的接收系统(上行链路用频率接收RF单元202～频率分离单元105-2)，所以，能够接收来自其它移动站装置的发送数据。即，如果设为中继站MS1以及中继请求站MS2都具有移动站装置200的结构，则中继请求站MS2能够通过对上行链路用频率的接收系统接收从中继站MS1使用上行链路用频率所发送的中继数据。因此，如图14所示，使用上行链路用频率来进行移动站装置之间的下行中继。

再者，中继站对发送信号插入识别符号，以便可以识别发送数据是给基站BS1的，或者是给中继请求站的。

如此，根据本实施方式，在多跳系统中，中继站MS1接收其它站(区域外的移动站MS2或基站BS1)希望中继的数据，并暂时存储在缓冲器中。然后，移动站MS1等待移动站M1自己的数据的发送定时，一到该定时就将所存储的中继数据和移动站MS1的数据进行频分复用，并将复用后的数据向中继目的地的站(基站BS1或移动站MS2)发送。据此，能够实现对其它站的通信进行中继，并且能够抑制移动站MS1自己的功耗的增加。即，由于中继站仅在存在该通信终端装置自己的发送信号时，才会对中继请求站的信号进行中继，所以能够将功耗抑制得比较低。

再者，本实施方式中，对使用上行链路用频率而进行各移动站之间(中继站-中继请求站)的下行中继的情况为例说明。但是，也可以和通常的下行通信一样地使用下行链路用频率来进行。这样的情况的移动站装置200a的结构为如图15所示的那样。OFDM发送单元119-2以及下行链路用频率发送RF单元212，是进行从中继站向中继请求站的下行中继的发送系统。另外，在这样的情况下，由于上行链路用频率的无线信号中不存在向该移动站装置自己的数据，所以频率分离单元105-2只分离(提取)向其它站的中继数据，并输出到向其它站数据信道解调单元107。

还有，中继站MS1也可以设置为在实行了数据中继时，将该内容通知区域外的移动站MS2。

还有，本实施方式中，以中继站MS1和基站BS1之间进行直接通信的情况为例加以说明，但并不局限于此，进而也可以还经过其它中继站进行在移动站MS1和基站BS1之间的通信。

还有，本实施方式中，以中继途径为一个的情况为例而加以说明，但也可存在多个中继途径。

还有，本实施方式中，以位于蜂窝系统区域外的移动站MS2的数据进行中继的情况为例加以说明，但是也可以对来自位于不灵敏区域的移动站的数据进行中继。

以上，就本发明的各实施方式加以了说明。

根据本发明的移动站装置以及通信中继方法，并不局限于上述各实施方式，可以进行种种改变而实施。例如，各实施方式可以适当地组合来实施。

再者，上述各实施方式中，作为中继站或中继请求站以移动电话等移动站装置为例而加以说明的，但也可以是其它通信终端装置，例如PDA(PersonalDigital Assistant，个人数字助理)、笔记本PC等也可以。

还有，在这里，以将本发明使用硬件构成的情况为例加以说明，但本发明也可以用软件来实现。例如，通过使用编程语言来记述根据本发明的通信中继方法的算法，将该程序存储在存储器里并通过信息处理装置来执行，就能够实现和本发明的移动站装置、通信终端装置相同的功能。

还有，在上述各实施方式说明中使用的各功能模块，典型的是由作为集成电路LSI来实现的。这些既可以单独做成一个芯片，也可以包含部分或全部而做成一个芯片。

还有，在这里虽然称为LSI，但也有时根据集成度的不同称为IC、系统LSI、大规模(super)LSI、超大规模(ultra)LSI等。

还有，集成电路化的方法并不只限于LSI，也可以通过专用电路或通用处理器来实现。LSI制造后，也可以利用可编程序的FPGA(Field ProgrammableGate Array，现场可编程门阵列)，或可以再构成LSI内部的电路单元的连接或设定的可重新配置处理器(Reconfigurable Processor)。

再有，如果通过半导体技术的进步或者派生的其它技术，出现替换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。作为可能性，或许会有适宜的生物技术等。

本说明书是根据2004年3月11日申请的日本专利特愿2004-068793号以及2005年3月1日申请的日本专利特愿2005-56381号。其内容全部包含于此作为参考。

工业实用性

根据本发明的通信终端装置以及通信中继方法，具有能够实现其它站通信的中继、且能够抑制该通信终端装置自己的功耗的增加的效果，可以适用于多跳系统等用途。

Claims (9)

1.一种通信终端装置，在正交频分复用方式的通信系统中，对基站和其它通信终端之间的通信进行中继，该通信终端装置包括：

存储单元，存储所述基站和所述其它通信终端之间的通信数据；以及

发送单元，对存储的通信数据和通信终端装置的数据进行频分复用，并在通信终端装置的数据的发送定时进行发送。

2.如权利要求1所述的通信终端装置，其中，

所述发送单元，对未使用的副载波映射所述存储的通信数据，该未使用的副载波是在通信终端装置可以使用的副载波中不映射通信终端装置的数据的副载波，以进行所述频分复用。

3.如权利要求1所述的通信终端装置，还包括：

通知单元，将所述发送单元发送了所述基站和所述其它通信终端之间的通信数据的信息，向请求该通信数据的中继的所述基站或所述其它通信终端通知。

4.一种通信终端装置，在正交频分复用-时分双工方式的通信系统中，通过其它通信终端的中继而进行和基站之间的通信，其中，

所述通信终端装置在所述通信系统的上行通信的定时进行接收处理。

5.如权利要求1所述的通信终端装置，其中，所述通信系统是正交频分复用-频分双工方式的通信系统，还包括：

接收系统，通过上行链路用频率进行接收处理；其中

所述通信终端装置将所述存储的数据通过上行链路用频率向所述其它通信终端发送。

6.一种通信终端装置，在正交频分复用-频分双工方式的通信系统中，通过其它通信终端的中继而进行和基站之间的通信，包括：

接收系统，通过上行链路用频率而进行接收处理；其中

所述通信终端装置将其数据通过上行链路用频率向所述其它通信终端发送。

7.一种通信中继方法，其用于在正交频分复用方式的通信系统进行基站和其它通信终端之间的通信中继的通信终端中，包括：

存储步骤，将所述基站和所述其它通信终端之间的通信数据存储在缓冲器中；

复用步骤，对存储的通信数据和所述通信终端的数据进行频分复用；以及

发送步骤，在所述通信终端的数据的发送定时发送经过频分复用的数据。

8.一种通信系统，该系统为包括基站和多个通信终端的正交频分复用方式的通信系统，其中，

第一通信终端，在其从第二通信终端收到和所述基站之间进行通信中继的请求时，暂时存储该中继数据，并将该中继数据和第一通信终端的数据频分复用，在第一通信终端的数据发送定时进行发送该经频分复用的数据，并且将中继通知到所述第二通信终端；和

所述第二通信终端，在其从所述第一通信终端收到所述中继的通知时，对第二通信终端的用户通知中继。

9.一种通信装置，在正交频分复用方式的通信系统中，对第一通信装置和第二通信装置之间的通信进行中继，包括：

存储单元，存储所述第一通信装置和所述第二通信装置之间的通信数据；以及，

发送单元，对存储的通信数据和通信装置的数据进行频分复用，并在该通信装置的数据的发送定时进行发送经复用的数据。

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