JP2004040568A

JP2004040568A - 無線通信端末

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Publication number: JP2004040568A
Application number: JP2002196149A
Authority: JP
Inventors: Nobutaka Tauchi; 田内　庸貴
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-07-04
Filing date: 2002-07-04
Publication date: 2004-02-05
Also published as: US20040005861A1

Abstract

【課題】時分割方式で通常の通信および中継を行う無線通信端末が、空きスロットが少ない場合においても多数の通信の中継を行えるようにする。
【解決手段】自己と基地局との間で通信を行う機能と、他の無線通信端末と基地局との通信の中継を行う機能とを備えた、時分割方式による無線通信端末が、中継のために受信した無線信号を狭帯域復調して逆拡散し、中継のために送信する信号を拡散変調して狭帯域変調する機能を有し、この拡散変調するとき、通信エリア内の基地局からの通知による指定に従い、拡散変調する信号を他の中継のために送信する信号とコード多重させ、またこの狭帯域変調をするとき、上記指定に従い、伝送レートおよび狭帯域変調方式を設定する。
【選択図】　　　　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基地局との通信、および基地局と他の無線通信端末との通信の中継を行う無線通信端末に関するもので、ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ　Ｄａｔａ　Ｒａｔｅ）によるマルチホップ通信に用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術】
近年、基地局−端末間通信を他の無線通信端末によって中継する通信技術であるマルチホップ通信が、各種企業、団体で研究、開発されている。このマルチホップ通信をセルラー方式の無線通信システムに適用すれば、基地局自身のカバーエリア内に入っておらず、この基地局と直接通信できない無線通信端末でも、他の無線通信端末の中継によってこの基地局と通信を行うことが可能となる。
【０００３】
このマルチホップ通信のためには、無線通信端末が基地局との通常の通信機能に加えて中継機能を有する必要がある。このような無線通信端末としては、特許第３２３７２３号公報に記載の無線通信端末がある。この無線通信端末は、通常の通信を行うと共に、他の無線通信端末−基地局間（あるいは他の無線通信端末同士）の通信を中継するようになっている。この無線通信端末は、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式で通信を行うことで、あるタイムスロットにおいては通常の通信を行い、空いている他のタイムスロットにおいては中継を行うようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような時分割方式の無線通信端末においては、例えば空いているスロットが１つしかない場合は、１つの中継しか行うことができない。すなわち、空きスロットが少ないと、それに伴って中継を行える余地も少なくなってしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、時分割方式で通常の通信および中継を行う無線通信端末が、空きスロットが少ない場合においても多数の通信の中継を行えるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、自己と基地局との間で通信を行う機能と、他の無線通信端末と基地局との通信の中継を行う機能とを備えた、時分割方式による無線通信端末であって、中継のために受信した無線信号を逆拡散し、中継のために送信する信号を拡散変調するベースバンド処理部と、ベースバンド処理部に、中継のために送信する信号を他の中継のために送信する信号とコード多重して拡散変調させる多重制御手段と、を備えた無線通信端末である。
【０００７】
このように、拡散・逆拡散手が中継のために受信した無線信号を逆拡散し、また中継のために送信する信号を拡散変調するので、この無線通信端末は符号拡散変調方式による中継ができる。また多重制御手段が、ベースバンド処理部に中継のために送信する信号を他の中継のために送信する信号とコード多重して拡散変調させるので、時分割方式で通常の通信および中継を行う無線通信端末が、空きスロットが少ない場合においても多数の通信の中継を行えるようにすることが可能となる。
【０００８】
なお、時分割方式とは、ＴＤＭＡ、パケットデータ通信等の、通信の利用を時間毎に分割して各無線通信端末に割り振る通信方式である。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の無線通信端末において、多重制御手段は、自己の通信エリア内の通信の状況に応じて、ベースバンド処理部に、中継のために送信する信号を他の中継のために送信する信号とコード多重させることを特徴とする。
【００１０】
これによって、通信状況に応じてコード多重を行うことができるようになる。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の無線通信端末において、多重制御手段は、基地局が自己の通信エリア内の通信の状況に基づいて行う通知に応じてコード多重をさせることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、自己と基地局との間で通信を行う機能と、他の無線通信端末と基地局との通信の中継を行う機能とを備えた、時分割方式による無線通信端末であって、中継のために受信した無線信号を復調し、中継のために送信する信号を変調するベースバンド処理部と、ベースバンド処理部の行う送信の伝送レートを、自己の通信エリア内の通信状況に応じて設定する伝送レート設定手段と、を備えた無線通信端末である。
【００１３】
このように、ベースバンド処理部中継のために受信した無線信号を復調し、また中継のために送信する信号を変調する。また、このベースバンド処理部中継のために送信する信号を変調するとき、ベースバンド処理部の行う送信の伝送レートを、自己の通信エリア内の通信状況に応じて設定するので、時分割方式で通常の通信および中継を行う無線通信端末が、空きスロットが少ない場合においても多数の通信の中継を行えるようにすることが可能となる。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の無線通信端末において、伝送レート設定手段は、基地局が自己の通信エリア内の通信の状況に基づいて行う通知に応じて送信の伝送レートを設定することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の無線通信端末において、伝送レート設定手段は、復調、変調手段の行う変調の方式を設定することで、送信の伝送レートを設定することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項７に記載の発明は、請求項２ないし６のいずれか１つに記載の無線通信端末において、通信状況は、時分割方式の通信における空きスロットの量であることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１に、本発明の第１実施形態に係る無線通信端末１０の構成を示す。この無線通信端末１０は、自己と無線通信の基地局との間の通信、すなわち通常の通信を行う機能と、他の無線通信端末と基地局との通信の中継を行う機能とを兼ね備えた無線通信端末である。通信の方式としては、ＨＤＲ等の、ＣＤＭＡ方式の携帯電話システムを元にしたパケットデータ通信システムを用いる。パケットデータ通信システムは、時分割通信システムの一種であると言える。無線通信端末１０および他の無線通信端末は、車両に搭載される、あるいは人に携行されること等によって移動することができる。ＣＤＭＡにおいては、個々の通信チャネルの信号は、それぞれ異なる拡散符号をかけ合わされた後に重ね合わされ、まとめて送受信される。
【００１８】
この無線通信端末１０および他の無線通信端末から送出される基地局向け（上り）の無線信号の周波数帯域と、基地局から送出されるこれらの無線通信端末向け（下り）の無線信号の周波数帯域は異なっている。図２に、基地局と他の無線通信端末との通信を中継する無線通信端末１０の使用帯域を示す概念図を示す。この中継において、無線通信端末１０は基地局に対しては上り帯域の送信と下り帯域の受信を行い、他の無線通信端末に対しては下り帯域の送信と上り帯域の受信を行う。したがって、自己と基地局との間の通信のための送受信に加え、基地局から他の通信装置への下りの電波（受信波）の受信と再送信、および他の通信装置から基地局への上りの電波（送信波）の受信と再送信を行う無線通信端末１０は、上りの電波と下りの電波の２つの帯域における送信、受信を行う必要がある。
【００１９】
無線通信端末１０はこのために、それぞれ上りと下りの周波数帯域に対応した２つの無線送信部と２つの無線受信部とを有している。
【００２０】
上りの送信部は、Ｄ／Ａ変換器１４４、送信用直交変調器１１２、送信ＩＦ帯ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）１１４、送信帯域アップコンバータ１１６、送信ＲＦ帯ＢＰＦ１１８、および送信帯域ＲＦアンプ１２０を有している。下りの送信部は、Ｄ／Ａ変換器１４５、受信用直交変調器１２６、受信ＩＦ帯ＢＰＦ１２８、受信帯域アップコンバータ１３０、受信ＲＦ帯ＢＰＦ１３２、および受信帯域ＲＦアンプ１３４を有している。また、この２つの送信部は送信用デュプレクサ１２２および送信用アンテナ１２４を共有する。
【００２１】
上りの送信部から信号が送信される手順は以下の通りである。まずＤ／Ａ変換器１４４がベースバンド処理部１１０から受信したＩ、ＱデータをＩ、Ｑ信号にＤ／Ａ変換して出力する。次にこの出力を送信用直交変調器１１２が受信し、これらを送信ＩＦ局部発振部１３６からの周波数信号（正弦波）を用いて直交変調し、ＩＦ（中間周波数）信号として出力する。そして送信ＩＦ帯ＢＰＦ１１４がこの出力の不要周波数成分を除去したものを出力する。そして送信帯域アップコンバータ１１６がこの出力と送信高周波ＰＬＬ部１４０からの周波数信号をかけ合わせ、その結果を送信ＲＦ（上り周波数）信号として出力する。そして送信ＲＦ帯ＢＰＦ１１８はこの出力の不要周波数成分を除去したものを出力する。そして送信帯域ＲＦアンプ１２０はこの出力を増幅し、送信用デュプレクサ１２２を介して送信用アンテナ１２４に出力する。
【００２２】
下りの送信部から信号が送信される手順は、上りの送信部の場合と同様、送信のためのデータがＤ／Ａ変換器１４５でＤ／Ａ変換され、受信用直交変調器１２６で受信ＩＦ局部発振部１７４の周波数信号によってＩＦ信号に直交変調され、受信ＩＦ帯ＢＰＦ１２８で不要周波数成分が除去され、受信帯域アップコンバータ１３０で受信高周波ＰＬＬ部１８０の周波数信号によって受信ＲＦ（下り周波数）信号変調され、受信ＲＦ帯ＢＰＦ１３２で不要周波数成分が除去され、受信帯域ＲＦアンプ１３４で増幅され、送信用デュプレクサ１２２を介して送信用アンテナ１２４に出力される。
【００２３】
下りの受信部は、受信帯域ＬＮＡ（ローノイズアンプ）１５８、受信ＲＦ帯ＢＰＦ１５６、受信帯域ダウンコンバータ１５４、受信ＩＦ帯ＢＰＦ１５２、受信用直交復調器１５０、およびＡ／Ｄ変換器１４６を有している。上りの受信部は、送信帯域ＬＮＡ１７２、送信ＲＦ帯ＢＰＦ１７０、送信帯域ダウンコンバータ１６８、送信ＩＦ帯ＢＰＦ１６６、送信用直交復調器１６４、およびＡ／Ｄ変換器１４７を有している。また、この２つの受信部は受信用デュプレクサ１６０および受信用アンテナ１６２を共有する。
【００２４】
下りの受信部が信号を受信する手順は以下の通りである。まず受信帯域ＬＮＡ１５８が、受信用デュプレクサ１６０を介して受信用アンテナ１６２から受信した信号を増幅して出力する。次に受信ＲＦ帯ＢＰＦ１５６がこの出力から不要な周波数成分を取り除いたものを受信ＲＦ信号として出力する。そして受信帯域ダウンコンバータ１５４がこの出力と受信高周波ＰＬＬ部１８０からの周波数信号をかけ合わせ、その結果をＩＦ信号として出力する。そして、受信ＩＦ帯ＢＰＦ１５２がこの出力から不要な周波数成分を取り除いたものを出力する。この出力を受信用直交復調器１５０が受信し、これを受信ＩＦ局部発振部１７４からの周波数信号を用いて直交復調し、これをＩ、Ｑ信号として出力する。そしてＡ／Ｄ変換器１４６はこの出力をＡ／Ｄ変換し、これをＩ、Ｑデータとしてベースバンド処理部１１０に出力する。
【００２５】
上りの受信部が信号を受信する手順は、下りの受信部の場合と同様、受信用アンテナ１６２で受信された信号が受信用デュプレクサ１６０を介して送信帯域ＬＮＡ１７２で増幅され、送信ＲＦ帯ＢＰＦ１７０で不要な周波数成分が除去され、送信帯域ダウンコンバータ１６８で送信ＲＦ信号からＩＦ信号に復調され、送信ＩＦ帯ＢＰＦ１６６で不要な周波数成分が除去され、送信用直交復調器１６４で送信ＩＦ局部発振部１３６からの周波数信号によってＩ、Ｑ信号に直交復調され、Ａ／Ｄ変換器１４７によってＩ、ＱデータにＡ／Ｄ変換され、ベースバンド処理部１１０に出力される。
【００２６】
無線通信端末１０はまた、上りの送信部および上りの受信部のための局部発振源として、送信ＩＦ局部発振部１３６および送信高周波ＰＬＬ部１４０を有し、また下りの送信部および下りの受信部のための局部発振源として、受信ＩＦ局部発振部１７４および受信高周波ＰＬＬ部１８０を有している。なお、送信高周波ＰＬＬ部１４０および受信高周波ＰＬＬ部１８０は発振周波数が可変となっている。また無線通信端末１０は、ベースバンド処理部１１０からの制御信号に基づいて、これらの局部発振源の出力先を切り替える送信ＩＦ切替高周波スイッチ１３８、送信ＲＦ切替高周波スイッチ１４２、受信ＩＦ切替高周波スイッチ１７６、および受信ＲＦ切替高周波スイッチ１７８を有している。
【００２７】
無線通信端末１０はまた、上記した上りおよび下りの受信部が受信した信号を受け取ってデジタル処理を行い、また上記した上りおよび下りの送信部が送信するための信号を加工、生成してこれら送信部に出力するデジタル処理部を有している。このデジタル処理部は、演算処理部１００、記憶部１０５、およびベースバンド処理部１１０を有する。
【００２８】
ベースバンド処理部１１０は、Ａ／Ｄ変換器１４６、１４７を介して受信用直交復調器１５０または送信用直交復調器１６４からＩ、Ｑデータを受信すると、これらのデータをＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等の特定の狭帯域復調方式に従ってデータ列に狭帯域復調し、さらに特定の拡散符号によって逆拡散を行う。そしてベースバンド処理部１１０は、このように復調されたデータを演算処理部１００に出力する。なお、狭帯域復調は、請求項に記載の復調の一種である。
【００２９】
またベースバンド処理部１１０は、演算処理部１００から無線送信のためのデータを受信すると、このデータを特定の拡散符号によって拡散変調し、さらにこれらのデータをＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等の特定の狭帯域変調方式に従ってＩ、Ｑデータに直交符号化（狭帯域変調）する。なお、狭帯域変調は、請求項に記載の変調の一種である。そしてこのＩ、ＱデータをＤ／Ａ変換器１４４、１４５を介して送信用直交変調器１１２、受信用直交変調器１２６に出力する。
【００３０】
またベースバンド処理部１１０は、演算処理部１００からの命令を受信し、その命令に基づいて上記した作動の内容を変更し、またこの命令に基づいて受信ＩＦ帯ＢＰＦ１５２、受信ＲＦ切替高周波スイッチ１７８、送信高周波ＰＬＬ部１４０、受信高周波ＰＬＬ部１８０の制御を行う。なお、演算処理部１００からの無線送信のためのデータをＤ／Ａ変換器１４４、Ｄ／Ａ変換器１４５のいずれに出力するかは、演算処理部１００からの命令によってベースバンド処理部１１０が決定する。
【００３１】
演算処理部１００は、記憶部１０５からプログラムを読み込み、読み込んだプログラムの命令に従い、ベースバンド処理部１１０から受信したデータの処理、無線送信のためのデータの加工および生成、また加工、生成したデータのベースバンド処理部１１０への出力、およびベースバンド処理部１１０への命令出力を行うＣＰＵを有する。また演算処理部１００は、その作動において必要であれば、記憶部１０５に対して各種データの書き込み、読み出しを行う。
【００３２】
例えばこの演算処理部１００は、Ｗｅｂブラウザ、メーラ等のアプリケーション（プログラム）を記憶部１０５から読み込み、受信したＷｅｂデータやメールのデータをアプリケーションの命令に従って加工して表示装置（図示せず）に出力し、また入力装置（図示せず）から無線通信端末１０のユーザの入力による信号を受信し、それに基づいてＷｅｂサーバアクセスやメール送信等のためのデータを生成し、このデータをベースバンド処理部１１０に出力する。
【００３３】
以上のような無線通信端末１０においては、通常の通信における送信（上り帯域）を行う場合には、演算処理部１００の命令によってベースバンド処理部１１０が送信ＩＦ切替高周波スイッチ１３８、送信ＲＦ切替高周波スイッチ１４２を制御して、送信ＩＦ局部発振部１３６の出力先が送信用直交変調器１１２となり（１−２間接続）、送信高周波ＰＬＬ部１４０の出力先が送信帯域アップコンバータ１１６となる（１−２間接続）ようにする。このようにして、演算処理部１００がベースバンド処理部１１０に送信するデータを出力し、さらにベースバンド処理部１１０に、Ｄ／Ａ変換器１４４にこのデータを出力するよう命令する。これによって、演算処理部１００からのデータは、上りの送信部から外部に出力される。
【００３４】
またこのとき、送信ＩＦ局部発振部１３６から送信用直交復調器１６４に周波数信号が出力されず、また送信高周波ＰＬＬ部１４０から送信帯域ダウンコンバータ１６８に周波数信号が出力されないので、上りの受信部は上りの送信部から出力された信号を受信することがない。したがって、無線通信端末１０内における通信のループ化が起こらない。図３に、無線通信端末１０の送受信のタイミングの図を示す。図３中、右方向が時間の経過方向であり、（Ａ）〜（Ｈ）が種々の送受信の作動状態および各スイッチの状態を示す。ｔ_１〜ｔ_２が、通常の送信（上り）が行われる時間帯である。図３（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、このとき送信ＩＦ切替高周波スイッチ１３８および送信ＲＦ切替高周波スイッチ１４２が１−２間接続となっている。そして図３（Ｂ）に示すように、上りの受信部の受信、すなわち以下に示す中継送信波の受信は、このとき以外の時間スロットにおいて行われなければならない。
【００３５】
またこの無線通信端末１０において、通常の通信における受信（下り帯域）を行う場合には、演算処理部１００の命令によってベースバンド処理部１１０が受信ＩＦ切替高周波スイッチ１７６、受信ＲＦ切替高周波スイッチ１７８を制御して、受信ＩＦ局部発振部１７４の出力先が受信用直交復調器１５０となり（１−２間接続）、受信高周波ＰＬＬ部１８０の出力先が受信帯域ダウンコンバータ１５４となる（１−２間接続）ようにする。これによって、下りの受信部が無線信号を受信できるようになる。
【００３６】
またこのとき、受信ＩＦ局部発振部１７４から受信用直交変調器１２６に周波数信号が出力されず、また受信高周波ＰＬＬ部１８０から受信帯域アップコンバータ１３０に周波数信号が出力されないので、下りの送信部が無線信号を出力することがない。したがって、図３の（Ｅ）〜（Ｈ）に示されるように、下りの受信部は下りの送信部から出力された信号を受信することがない。これによって、無線通信端末１０内における通信のループ化が起こらない。
【００３７】
またこの無線通信端末１０において、他の無線通信端末から基地局への無線波である中継送信波（上り帯域）を中継のために受信する場合には、演算処理部１００の命令によってベースバンド処理部１１０が送信ＩＦ切替高周波スイッチ１３８、送信ＲＦ切替高周波スイッチ１４２を制御して、送信ＩＦ局部発振部１３６の出力先が送信用直交復調器１６４となり（１−３間接続）、送信高周波ＰＬＬ部１４０の出力先が送信帯域ダウンコンバータ１６８となる（１−３間接続）ようにする。これによって、上りの受信部が無線信号を受信できるようになる。
【００３８】
またこのとき、送信ＩＦ局部発振部１３６から送信用直交変調器１１２に周波数信号が出力されず、また送信高周波ＰＬＬ部１４０から送信帯域アップコンバータ１１６に周波数信号が出力されないので、上りの送信部が無線信号を出力することがない。したがって、上りの受信部は上りの送信部から出力された信号を受信することがない。これによって、無線通信端末１０内における通信のループ化が起こらない。
【００３９】
またこの無線通信端末１０において、中継送信波（上り帯域）を中継のために送信する場合には、通常の通信における送信の作動時と同様に各スイッチが制御され、上りの送信部から中継のための送信波が出力される。
【００４０】
またこの無線通信端末１０において、基地局から他の無線通信端末への通信の無線波である中継受信波（下り帯域）を中継のために受信する場合には、通常の通信における受信の作動時と同様に各スイッチが制御され、下りの受信部がこの中継受信波を受信する。
【００４１】
またこの無線通信端末１０において、基地局から他の無線通信端末への無線波である中継受信波（下り帯域）を中継のために送信する場合には、演算処理部１００の命令によってベースバンド処理部１１０が受信ＩＦ切替高周波スイッチ１７６、受信ＲＦ切替高周波スイッチ１７８を制御して、受信ＩＦ局部発振部１７４の出力先が受信用直交変調器１２６となり（１−３間接続）、受信高周波ＰＬＬ部１８０の出力先が受信帯域アップコンバータ１３０となる（１−３間接続）ようにする。このようにして、演算処理部１００がベースバンド処理部１１０に送信するデータを出力し、さらにベースバンド処理部１１０に、Ｄ／Ａ変換器１４５にこのデータを出力するよう命令する。これによって、下りの送信部が無線信号を送信できるようになる。
【００４２】
またこのとき、受信ＩＦ局部発振部１７４から受信用直交復調器１５０に周波数信号が出力されず、また受信高周波ＰＬＬ部１８０から受信帯域ダウンコンバータ１５４に周波数信号が出力されないので、下りの受信部は下りの送信部から出力された信号を受信することがない。これによって、無線通信端末１０内における通信のループ化が起こらない。
【００４３】
無線通信端末１０は、以上のような通常の通信における送受信、中継送信波の送受信、および中継受信波の送受信を行うことができる。ここで、中継送信波および中継受信波は、無線通信端末１０において、受信され、狭帯域復調され、再び狭帯域変調されて送信されるので、再変調の際に狭帯域変調方式、使用する拡散符号、通信レート、送信周波数を変更することが可能となる。また無線通信端末１０において、通常の通信の送信波と、中継送信波とは、同じ上りの送信部から送信される。したがって、無線通信端末１０は、これらの送信波を１つのタイムスロット内に別々の拡散符号で多重（マルチコード多重）して同時に送信することができる。
【００４４】
以上のような送受信を、どのタイミングで、どの拡散符号を用いて、どの狭帯域変調方式を用いて行うか等は、基地局からの通知によって決まる。基地局あるいは基地局に接続されたサーバは、自らの通信エリア、すなわちサービスエリア内の空きスロットの量（数、比率等）、各無線通信端末の位置、帯域の通信品質等の通信状況から、各無線通信端末の通常の送受信および中継の送受信のタイミング、使用する拡散符号、狭帯域変調方式、通信レート、周波数等を決定する。そしてこの決定の内容を、制御用の通信スロットを使用して各無線通信端末にあらかじめ通知する。無線通信端末１０は、この通知を受信して記憶部１０５に記録し、必要なときにこの記録を読み出して、この決定の内容に従った送受信を行う。これによって、基地局、無線通信端末１０、および他の無線通信端末は協調して通信を行うことができる。
【００４５】
図４および図５に、無線通信端末１０の送受信の具体例として、あらかじめ基地局からの通知によって決められた中継送信波および中継受信波の送信のタイミングになったときに、演算処理部１００が送信のために行う処理のフローチャートを示す。なお、無線通信端末１０は、これらの処理に入る前に中継送信波、中継受信波の受信を終え、記憶部１０５にこれら受信した信号のデータを記録している。以下、これらの図に基づいて無線通信端末１０の中継の作動を説明する。
【００４６】
演算処理部１００は、基地局によって決められた中継送信波の送信タイミングとなると、まず送信ＩＦ切替高周波スイッチ１３８が１−２間接続となり、また送信ＲＦ切替高周波スイッチ１４２が１−２間接続となるよう、ベースバンド処理部１１０に命令を送信する（ステップ１２５）。すなわち、上り送信部が利用可能となるようにする。
【００４７】
次にステップ１３０で、この送信において、この中継送信波の送信に用いる拡散符号の指定を、記憶部１０５に記録した基地局からの通知より読み出し、指定された拡散符号を用いて拡散変調するようベースバンド処理部１１０に命令を送信し、処理をステップ１４０に進める。なお、この拡散符号はこの中継波の受信時において使用されていたものと違っていてもかまわない。このことは、以下の伝送レート、狭帯域変調方式、周波数についても同様である。
【００４８】
次にステップ１４０では、現在送信するように指定されている、中継送信波あるいは通常の通信のための送信波が複数あるか否かを判定する。複数あると判定されれば、それら複数の送信のための信号に対して、個々に基地局から指定された通りの拡散符号で拡散変調してマルチコード多重を行うようベースバンド処理部１１０に命令し（ステップ１４５）、処理をステップ１５０に進める。また、送信すべき送信波が１つしかない場合は、そのまま処理をステップ１５０に進める
ステップ１５０では、送信の伝送レートの指定を、記憶部１０５に記録した基地局からの通知より読み出し、拡散符号を設定することにより指定された伝送レート（拡散率）で送信するようベースバンド処理部１１０に命令を送信し、処理をステップ１６０に進める。
【００４９】
ステップ１６０では、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等の送信の狭帯域変調方式の指定を、記憶部１０５に記録した基地局からの通知より読み出し、狭帯域変調方式を指定のものに設定して直交符号化するようベースバンド処理部１１０に命令を送信し、処理をステップ１７０に進める。なお、狭帯域変調方式の設定は、伝送レートの設定の一種である。
【００５０】
ステップ１７０では、上りの帯域内における送信の周波数の指定を、記憶部１０５に記録した基地局からの通知より読み出し、送信高周波ＰＬＬ部１４０を制御して送信周波数を指定のものに設定するようベースバンド処理部１１０に命令を送信し、処理をステップ１８０に進める。
【００５１】
そしてステップ１８０では、指定のタイミングで、ステップ１３０〜１７０の設定の通りに中継送信波をベースバンド処理部１１０に送信する。これによって、中継送信波が上り送信部によって基地局に送信される。
【００５２】
また、中継受信波の送信の場合、演算処理部１００は、基地局によって決められた中継受信波の送信タイミングとなると、まず送信受信ＩＦ切替高周波スイッチ１７６が１−３間接続となり、また受信ＲＦ切替高周波スイッチ１７８が１−３間接続となるよう、ベースバンド処理部１１０に命令を送信する（ステップ２２５）。すなわち、下り送信部が利用可能となるようにする。
【００５３】
以降ステップ２３０からステップ２７０までの、拡散符号、マルチコード多重、伝送レート、狭帯域変調方式、送信周波数等の設定の処理は、図４のステップ１３０からステップ１７０までの処理と同等である。
【００５４】
そしてステップ２８０では、指定のタイミングで、ステップ２４０〜２７０の設定の通りに中継受信波をベースバンド処理部１１０に送信する。これによって、中継送信波が下り送信部によって他の通信装置に送信される。
【００５５】
無線通信端末１０が以上のような中継の作動を行うことで、中継のための通信スロットが少ない場合であっても、基地局からの指定に基づいて、マルチコード多重を行うことで、１つのスロットで複数の中継波および送信波を送信することができるようになるので、空きスロットが少ない場合においても多数の通信の中継を行えるようになる。また、伝送レート、さらには狭帯域変調方式を変更することによって、伝送速度が向上するので、空きスロットが少ない場合においても多数の通信の中継を行えるようになる。
【００５６】
なお、ステップ１７０および２７０において、周波数は、必ずしも上りの帯域内のみに限らずともよく、より広い周波数帯域に渡って周波数を変更できるようにしてもよい。このようにすることによって、シームレスに通信システムを切り替えて通信および中継を行うことができるようになる。
【００５７】
（第２実施形態）
図６に、本発明の第２実施形態に係る無線通信端末２０の構成を示し、図１と同様の要素については同一の符号を付す。無線通信端末２０は、第１実施形態の無線通信端末１０の構成に加え、それぞれ３つの端子を有する受信高周波スイッチ５００、受信高周波スイッチ５０５、ＩＦ高周波スイッチ５１０、受信高周波スイッチ５１５、受信高周波スイッチ５２０、ＩＦ高周波スイッチ５２５、分配機５３０、高周波スイッチ５３５、分配機５４０、および高周波スイッチ５４５を有している。
【００５８】
受信高周波スイッチ５００は、送信用デュプレクサ１２２（端子１側）への入力元を受信帯域ＲＦアンプ１３４（端子２側）と受信高周波スイッチ５１５（端子３側）のいずれかに切り替えるようになっている。
【００５９】
受信高周波スイッチ５０５は、受信ＲＦ帯ＢＰＦ１３２（端子１側）の接続先を受信帯域ＲＦアンプ１３４（端子２側）と受信高周波スイッチ５２０（端子３側）とのいずれかに切り替えるようになっている。
【００６０】
ＩＦ高周波スイッチ５１０は、受信ＩＦ帯ＢＰＦ１２８（端子１側）の接続先を受信用直交変調器１２６（端子２側）とＩＦ高周波スイッチ５２５（端子３側）のいずれかに切り替えるようになっている。
【００６１】
受信高周波スイッチ５１５は、送信帯域ＬＮＡ１７２（端子１側）への入力元を受信用デュプレクサ１６０（端子２側）と受信高周波スイッチ５００（端子３側）のいずれかに切り替えるようになっている。
【００６２】
受信高周波スイッチ５２０は、送信帯域ＬＮＡ１７２（端子１側）の出力先を送信ＲＦ帯ＢＰＦ１７０（端子２側）と受信高周波スイッチ５０５（端子３側）のいずれかに切り替えるようになっている。
【００６３】
ＩＦ高周波スイッチ５２５は、送信用直交復調器１６４（端子１側）の接続先を送信ＩＦ帯ＢＰＦ１６６（端子２側）とＩＦ高周波スイッチ５１０（端子３側）のいずれかに切り替えるようになっている。
【００６４】
高周波スイッチ５３５は、送信帯域ダウンコンバータ１６８（端子１側）への周波数信号入力元を、送信ＲＦ切替高周波スイッチ１４２（端子２側）と分配機５３０（端子３側）のいずれかに切り替えるようになっている。
【００６５】
高周波スイッチ５４５は、送信用直交復調器１６４への周波数信号入力元を、送信ＩＦ切替高周波スイッチ１３８（端子２側）または分配機５４０（端子３側）のいずれかに切り替えるようになっている。
【００６６】
これらのスイッチは、演算処理部１００から命令を受けたベースバンド処理部１１０によって制御される。
【００６７】
分配機５３０は、受信高周波ＰＬＬ部１８０の出力を受信ＲＦ切替高周波スイッチ１７８と高周波スイッチ５３５に分配するものである。
【００６８】
分配機５４０は、受信ＩＦ局部発振部１７４の出力を受信ＩＦ切替高周波スイッチ１７６と高周波スイッチ５４５に分配するものである。
【００６９】
上記した受信高周波スイッチ５００、受信高周波スイッチ５０５、ＩＦ高周波スイッチ５１０、受信高周波スイッチ５１５、受信高周波スイッチ５２０、ＩＦ高周波スイッチ５２５、および高周波スイッチ５３５の全てにおいて、端子１−２間が接続される場合、無線通信端末２０の送受信の作動は無線通信端末１０と同じとなる。また、これらのスイッチの全てにおいて、端子１−３間が接続される場合、送信用デュプレクサ１２２が送信用アンテナ１２４から受信した基地局からの下り帯域の無線信号は、送信帯域ＬＮＡ１７２で増幅され、受信ＲＦ帯ＢＰＦ１３２で不要な周波数成分が除去され、受信帯域アップコンバータ１３０で受信高周波ＰＬＬ部１８０からの周波数信号とかけ合わされてＩＦ信号にダウンコンバートされ、受信ＩＦ帯ＢＰＦ１２８で不要な周波数成分が除去され、送信用直交復調器１６４で受信ＩＦ局部発振部１７４からの周波数信号によって直交復調され、Ａ／Ｄ変換器１４７でＡ／Ｄ変換され、ベースバンド処理部１１０に出力される。またその一方で、下り受信部は通常の受信を行うことができる。なお、この場合は下り送信部、下り受信部、上り受信部が受信のために用いられるので、中継を行うことはできない。
【００７０】
したがって、無線通信端末２０が中継を行わない場合は、上記した送信用デュプレクサ１２２、送信帯域ＬＮＡ１７２、受信帯域アップコンバータ１３０、送信用直交復調器１６４等を用いた受信経路は、通常の通信におけるダイバーシティブランチとして作動する。
【００７１】
このように、無線通信端末２０が中継を行わない場合は、通常の受信を２系統で行うことができるので、通信性能が向上する。また、冗長構成としても機能するため、信頼性の向上にも繋がる。
【００７２】
また、図４のステップ１４０および１４５、ならびに図５のステップ２４０および２４５に記載の演算処理部１００のマルチコード多重の処理が、多重制御手段に対応する。
【００７３】
また、図４のステップ１５０および１６０、ならびに図５のステップ２５０および２６０に記載の演算処理部１００の処理が、伝送レート設定手段に対応する。
【００７４】
また、無線通信端末１０および無線通信端末２０は、基地局から通知される指示に基づいて、拡散符号設定、伝送レート設定、変調方式設定、周波数設定、およびマルチコード多重を行うが、これらは基地局からの指示に基づいて行う必要はなく、無線通信端末１０および無線通信端末２０自体が自己の通信エリア内の通信の状況に基づいてこれらの設定を決定するようになっていてもよい。また、その際、通信の状況は基地局から通知を受けてもよいし、自ら通信エリア内の通信状況を監視することによって検知してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る無線通信端末１０の構成を示す図である。
【図２】基地局と他の無線通信端末との通信を中継する無線通信端末１０の使用帯域を示す概念図である。
【図３】無線通信端末１０の送受信のタイミングを示す図である。
【図４】中継送信波送信時の演算処理部１００の作動のフローチャートである。
【図５】中継受信波送信時の演算処理部１００の作動のフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態に係る無線通信端末２０の構成を示す図である。
【符号の説明】
１０、２０…無線通信端末、１００…演算処理部、１０５…記憶部、１１０…ベースバンド処理部、１１２…送信用直交変調器、１１４…送信ＩＦ帯ＢＰＦ、１１６…送信帯域アップコンバータ、１１８…送信ＲＦ帯ＢＰＦ、１２０…送信帯域ＲＦアンプ、１２２…送信用デュプレクサ、１２４…送信用アンテナ、１２６…受信用直交変調器、１２８…受信ＩＦ帯ＢＰＦ、１３０…受信帯域アップコンバータ、１３２…受信ＲＦ帯ＢＰＦ、１３４…受信帯域ＲＦアンプ、１３６…送信ＩＦ局部発振部、１３８…送信ＩＦ切替高周波スイッチ、１４０…送信高周波ＰＬＬ部、１４２…送信ＲＦ切替高周波スイッチ、１４４、１４５…Ｄ／Ａ変換器、１４６、１４７…Ａ／Ｄ変換器、１５０…受信用直交復調器、１５２…受信ＩＦ帯ＢＰＦ、１５４…受信帯域ダウンコンバータ、１５６…受信ＲＦ帯ＢＰＦ、１５８…受信帯域ＬＮＡ、１６０…受信用デュプレクサ、１６２…受信用アンテナ、１６４…送信用直交復調器、１６６…送信ＩＦ帯ＢＰＦ、１６８…送信帯域ダウンコンバータ、１７０…送信ＲＦ帯ＢＰＦ、１７２…送信帯域ＬＮＡ、１７４…受信ＩＦ局部発振部、１７６…受信ＩＦ切替高周波スイッチ、１７８…受信ＲＦ切替高周波スイッチ、１８０…受信高周波ＰＬＬ部、５００…受信高周波スイッチ、５１０…ＩＦ高周波スイッチ、５０５、５１５、５２０…受信高周波スイッチ、５２５…ＩＦ高周波スイッチ、５３０、５４０…分配機、５３５、５４５…高周波スイッチ。

Claims

自己と基地局との間で通信を行う機能と、他の無線通信端末と基地局との通信の中継を行う機能とを備えた、時分割方式による無線通信端末であって、
前記中継のために受信した無線信号を逆拡散し、中継のために送信する信号を拡散変調するベースバンド処理部と、
前記ベースバンド処理部に、前記中継のために送信する信号を他の中継のために送信する信号とコード多重して拡散変調させる多重制御手段と、を備えた無線通信端末。
前記多重制御手段は、自己の通信エリア内の通信の状況に応じて、前記ベースバンド処理部に、前記中継のために送信する信号を他の中継のために送信する信号とコード多重させることを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末。
前記多重制御手段は、基地局が自己の通信エリア内の通信の状況に基づいて行う通知に応じて前記コード多重をさせることを特徴とする、請求項１または２に記載の無線通信端末。
自己と基地局との間で通信を行う機能と、他の無線通信端末と基地局との通信の中継を行う機能とを備えた、時分割方式による無線通信端末であって、
前記中継のために受信した無線信号を復調し、前記中継のために送信する信号を変調するベースバンド処理部と、
前記ベースバンド処理部の行う前記送信の伝送レートを、自己の通信エリア内の通信状況に応じて設定する伝送レート設定手段と、を備えた無線通信端末。
伝送レート設定手段は、基地局が自己の通信エリア内の通信の状況に基づいて行う通知に応じて前記送信の伝送レートを設定することを特徴とする請求項４に記載の無線通信端末。
前記伝送レート設定手段は、前記復調、変調手段の行う前記変調の方式を設定することで、前記送信の伝送レートを設定することを特徴とする請求項４または５に記載の無線通信端末。
前記通信状況は、前記時分割方式の通信における空きスロットの量であることを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１つに記載の無線通信端末。