JP2010011407A - 無線通信方法及び無線通信装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】送信装置と受信装置との間で中継装置を介して、複数のデータブロックを含む信号を送受信する場合に、高い通信効率を実現することができる無線通信方法及び装置を提供する。
【解決手段】送信装置から送信されたＮ（Ｎは２以上の任意の正の整数）個のデータブロックを含む受信装置宛ての第１の無線信号を中継装置が受信して、データブロック毎に受信誤りの有無を検出し、中継装置が前記データブロック毎の受信誤りの有無を通知する応答信号を送信装置及び受信装置に送信し、前記応答信号を受けて送信装置が、前記応答信号で受信誤り有りと通知されたＭ（ＭはＮ以下の正の整数）個のデータブロックを含む第２の無線信号を送信するとともに、中継装置が、前記Ｎ個のデータブロックのうち受信誤りの検出されなかった「Ｎ−Ｍ」個のデータブロックを含む第３の無線信号を送信し、受信装置が前記第２の無線信号と前記第３の無線信号を受信する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、無線通信方法及び装置に関する。
無線通信の特徴の１つに、送信装置が送信した無線信号が無線通信路を介して受信装置に到来する際に、当該無線通信の通信距離に応じて、送信された無線信号のエネルギーが減少（以降、伝搬損失と称する）することがある。このため、通信距離が長い場合などにおいては、受信装置に到来した無線信号のエネルギーが不足していることにより、正常に受信できない、または、伝送速度が低下するなどの影響が生じる場合がある。
上記した影響を回避する技術の１つに、中継（リレー）通信があげられる。これは、第１の無線通信装置と第２の無線通信装置との間の無線通信を、第３の無線通信装置が中継するものであり、より具体的には、第１の無線通信装置が送信した無線信号は、一旦第３の無線通信装置により受信され、続いて、当該信号を第３の無線通信装置が送信し、第２の無線通信装置はこれを受信するものである。これにより、各通信装置間の通信距離が短縮されることとなり、結果として、上記した影響を低減し、第２の無線通信装置が受信に失敗する確率を低減することや、第１の無線通信装置と第２の無線通信装置との間の無線通信の伝送速度の低下を防ぐことができる。
また、一般的な無線通信では、送信装置は、送信すべきデータに対して通信装置間の同期や無線通信路の推定に用いる既知信号などを付加して送信するが、このような信号は送信すべきデータとは無関係な信号であるために、通信効率、すなわち、単位時間あたりに通信可能なデータ量を低下させてしまうオーバヘッドとなる。したがって、オーバヘッドを低減させること、すなわち通信効率を向上させることも無線通信において重要な技術課題である。
ところで、近年、より高速な無線通信に対する要求に基づき通信速度の向上が目覚ましいが、通信速度が向上するとデータの送信に要する時間が相対的に短くなることから、結果として、相対的にオーバヘッド（のデータに対する割合）が増大してしまい、通信速度が向上したにもかかわらず、通信効率がさほど向上しないといった影響が生じてしまう。
上記した影響を回避する技術の１つに、複数の、誤り検出用の符号が付加されたデータ（以後データブロックと称する）を結合し、これに対して、上記した既知信号などを付加して送信する技術があげられる。これにより、データの送信に要する時間が相対的に長くなることから、結果として、上記した影響を低減し、通信効率を向上させることができる。
このように、リレー通信や、複数のデータブロックを結合した通信は、高速な無線通信を実現するうえで必要になる技術であるが、これら双方を加味した無線通信方法としては、送信装置が中継装置に複数のデータブロックを結合したデータを送信し、中継装置が、受信に成功したデータブロックのみを再度結合し、当該データを受信装置に送信する方法や、送信装置が中継装置並びに受信装置に対して複数のデータブロックを結合したデータを送信し、受信装置が中継装置に対してデータブロック単位の確認応答を返送し、中継装置が受信装置において受信に失敗したデータブロックのみを再度結合し、当該データを受信装置に送信する方法などが開示されており、これにより、リレー通信並びに複数のデータブロックを結合した通信双方の特徴を活かした、効率の高い無線通信が実現できるとされている（例えば特許文献１参照）。
上記した従来技術では、特に、中継装置が受信装置に対してデータを送信する際に、送信装置並びに受信装置間の無線通信が行われていないことから、必ずしも通信効率を最大限に高めているとは言えない。
また、送信装置並びに受信装置間の無線通信を、中継装置が受信装置に対してデータを送信する際に同時に活用することで、受信ダイバーシチを実現し通信の効率を向上させる技術がある（例えば特許文献２）が、当該技術では、これまで説明してきたような、送信データが複数のデータブロックを結合したデータであることまでは考慮されていない。
特開２００４−１５１３６号公報 特開２００７−９６４３３号公報
以上説明したように、従来は、送信装置と受信装置との間で中継装置を介して無線通信を行い、且つ、送信装置が複数のデータブロックを含む信号を送信する場合に、高い通信効率を実現することができないという問題点があった。
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、送信装置と受信装置との間で中継装置を介して、複数のデータブロックを含む信号を送受信する場合に、高い通信効率を実現することができる無線通信方法及び装置を提供することを目的とする。
第１の無線通信装置（送信装置）が、Ｎ（Ｎは２以上の任意の正の整数）個のデータブロックを含む第２の無線通信装置（受信装置）宛ての第１の無線信号を送信し、
前記第１の無線信号を中継する第３の無線通信装置（中継装置）が前記第１の無線信号を受信して、データブロック毎に受信誤りの有無を検出し、
前記第３の無線通信装置が、前記データブロック毎の受信誤りの有無を通知する応答信号を前記第１の無線通信装置及び第２の無線通信装置に送信し、
前記応答信号を受けて前記第１の無線通信装置が、前記応答信号で受信誤り有りと通知されたＭ（ＭはＮ以下の正の整数）個のデータブロックを含む第２の無線信号を送信するとともに、前記第３無線通信装置が、前記Ｎ個のデータブロックのうち受信誤りの検出されなかった「Ｎ−Ｍ」個のデータブロックを含む第３の無線信号を送信し、
前記第２の無線通信装置が、前記第２の無線信号と前記第３の無線信号を受信する。
送信装置と受信装置との間で中継装置を介して、複数のデータブロックを含む信号を送受信する場合に、高い通信効率を実現することができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は本実施形態に係る無線通信システムの構成例を示したものである。図１の無線通信システムは、第１の無線通信装置１１、第２の無線通信装置１２及び第３の無線通信装置１３を含む。第１の無線通信装置１１と第２無線通信装置１２との間には第１の無線通信リンクが確立され、第１の無線通信装置１１と第３無線通信装置１３との間には第２の無線通信リンクが確立され、第２の無線通信装置１２と第３無線通信装置１３との間には第３の無線通信リンクが確立されている。
なお、図１では３台の無線通信装置により構成される例を示しているが、無線通信装置の数はこれに限られることなく、任意の数にて構成することが可能である。
図２は、本実施形態に係る無線通信方法を用いた図１の無線通信システムの処理動作を説明するためのシーケンス図である。
図２において、ステップＳ１では、まず、第１の無線通信装置１１が、Ｎ（Ｎは２以上の任意の正の整数）個のデータブロックを結合した第２の無線通信装置１２宛てのデータ（Ｎブロックのデータ）を含む信号を送信する。ここで、Ｎ個のデータブロックのそれぞれには誤り検出符号（例えば、ＣＲＣ符号など）が付加され、誤り検出符号の付加されているデータブロックを含む信号が送信される。
第３の無線通信装置１３は、第１の無線通信装置１１から送信されたＮブロックのデータを含む信号を受信すると、各データブロックの誤り検出符号を用いて誤り検出処理を行う。そして、ステップＳ２において、第３の無線通信装置１３は、第１の無線通信装置１１及び第２の無線通信装置１２に対して、誤り検出処理により受信誤りの検出されたデータブロック、または、受信誤りの検出されなかった（受信に成功した）データブロックを、確認応答信号（以後ＡＣＫと称する）を用いて通知する。ここで、ステップＳ１で第１の無線通信装置１１から送信され第３の無線通信装置１３で受信されたＮ個のデータブロックのうち受信誤りの検出されたデータブロックがＭ（Ｍは、Ｎ以下の正の整数または「０」）個あるとする。
次にステップＳ３において、第３の無線通信装置１３は、受信に成功した「Ｎ−Ｍ」個のデータブロック（誤り検出符号を付加されている各データブロック）を再度結合し、これを含む信号を第２の無線通信装置１２に対して送信する。一方、第１の無線通信装置１１も、ステップＳ２にて受信誤りと通知されたＭ個のデータブロック（誤り検出符号を付加されている各データブロック）を再度結合し、これを含む信号を第２の無線通信装置１２に対して送信する。この際、詳細は後述するが、２つの無線通信装置１１、１３が同時に第２の無線通信装置１２へデータを送信することから、当該データを多重する技術が別途必要になる。
第２の無線通信装置１２は、ステップＳ３で第１の無線通信装置１１及び第３の無線通信装置１３から送信された信号を受信すると、各データブロックの誤り検出符号を用いて誤り検出処理を行う。そして、ステップＳ４において、第１の無線通信装置１１及び第３の無線通信装置１３から送信されたデータブロックのうち誤り検出処理により受信誤りの検出された（受信に失敗した）データブロック、誤りの検出されなかった（受信に成功した）データブロックを通知する確認応答信号（ＡＣＫ）を、第１の無線通信装置１１（または第１の無線通信装置１１及び第３の無線通信装置１３）へ送信する。
次に図３を参照して、上記図２に示した処理動作の説明を補足する。図３において、ステップＳ１において、第１の無線通信装置１１はＮ個のデータブロック（Ｄ1…ＤN）を結合したＮブロックのデータを送信しているが、これを第３の無線通信装置１３が受信したとき、２番目と４番目のデータブロック（Ｄ2及びＤ4）に受信誤りを検出している。したがって、第３の無線通信装置１３は、ステップＳ２において、当該データブロック（Ｄ2及びＤ4）が受信誤りであることを第１の無線通信装置１１及び第２の無線通信装置１２に対してＡＣＫを用いて通知することになる。
この場合、ステップＳ３において、第３の無線通信装置１３は、受信誤りを生じたデータブロック（Ｄ2及びＤ4）を除く「Ｎ−２」個のデータブロックを再度結合して、これを第２の無線通信装置１２へ送信する。また、第１の無線通信装置１１は、ステップＳ２で受信誤りと通知された２個のデータブロック（Ｄ2及びＤ4）を結合して、これを第２の無線通信装置１２へ送信する。なお、図３では、無線通信装置間の同期や無線通信路の推定に用いる既知信号などをＨとして記載している。
図４は、本実施形態に係る他の無線通信方法を用いた図１の無線通信システムの処理動作を説明するためのシーケンス図である。
図４のステップＳ１において、第１の無線通信装置１１が、結合されたＮ個のデータブロックを送信すると、これは第３の無線通信装置１３で受信されるとともに第２の無線通信装置１２でも受信される。
第２の無線通信装置１２はＮブロックのデータを受信すると、各データブロックの誤り検出符号を用いて受信誤りを検出し、受信誤りの検出されたデータブロックまたは受信誤りが検出されなかった（受信に成功した）データブロック（およびまたはその識別子）を記憶する。
また、図２と同様、第３の無線通信装置１３は、Ｎブロックのデータを受信すると、各データブロックの誤り検出符号を用いて受信誤りを検出する。そして、ステップＳ２において、第３の無線通信装置１３は、第１の無線通信装置１１及び第２の無線通信装置１２に対して、受信誤りの検出されたデータブロック、または、誤りの検出されなかった（受信に成功した）データブロックを、確認応答信号（ＡＣＫ）を用いて通知する。
図２と同様、ステップＳ３では、第３の無線通信装置１３は、受信に成功した「Ｎ−Ｍ」個のデータブロックを再度結合して、これを第２の無線通信装置１２に対して送信する。また、第１の無線通信装置１１は、ステップＳ２にて受信誤りと通知されたＭ個のデータブロックを再度結合して、これを第２の無線通信装置１２に対して送信する。
第２の無線通信装置１２は、ステップＳ３で第１の無線通信装置１１から送信されたデータと、第３の無線通信装置１３から送信されたデータを受信すると、各データブロックの誤り検出符号を用いて受信誤りの有無を検出する。そして、第２の無線通信装置１２は、ステップＳ１で受信したときに受信誤りが検出され、且つステップＳ３で受信したときにも受信誤りが検出されたデータブロックを受信誤り有りの（受信に失敗した）データブロックとし、ステップＳ１とステップＳ３のうちの少なくとも一方で受信に成功したデータブロックを受信誤り無しの（受信に成功した）データブロックとする。そして、このデータブロック毎の受信誤りの有無を通知するＡＣＫを、第１の無線通信装置１１（または第１の無線通信装置１１及び第３の無線通信装置１３）へ送信する。
図５は、本実施形態に係る無線通信装置（例えば、図１の第１の無線通信装置１１、第２の無線通信装置１２、及び第３の無線通信装置１３）の主要部の構成例を示したもので、制御部１０１、誤り検出符号付加部１０２、符号化部１０３、変調部１０４、Ｄ／Ａ変換部１０５、送信処理部１０６、アンテナ１０７、受信処理部１０８、Ａ／Ｄ変換部１０９、復調部１１０、復号部１１１、誤り検出部１１２を含む。また、制御部１０１は、分割部１０１ａ、結合部１０１ｂ、データ記憶部１０１ｃ、誤り記憶部１０１ｄを含む。
制御部１０１は、送信すべきデータを誤り検出符号付加部１０２に入力する。誤り検出符号付加部１０２は、入力されたデータに対して、ＣＲＣ符号に代表される所定の誤り検出符号を付加し、これを符号化部１０３に入力する。符号化部１０３は、入力されたデータに対して、所定の符号化方式及び符号化率に従って誤り訂正符号化を行い、その結果得られた符号化データを変調部１０４へ入力する。変調部１０４は入力された符号化データに対して、所定の変調方式に従って変調を行い、送信信号を生成する。この送信信号はＤ／Ａ変換部１０５に入力されて、デジタル信号からアナログ信号に変換される。Ｄ／Ａ変換部１０５から出力された送信アナログ信号は、送信処理部１０６に入力する。送信処理部１０６は、入力された送信アナログ信号に対して、直交変調、アップコンバート、帯域制限、電力増幅等の所定の送信処理を行って無線信号を生成し、当該無線信号はアンテナ１０７により送信される。
また、アンテナ１０７で受信された無線信号は受信処理部１０８に入力され、受信処理部１０８は、入力された無線信号に対して、電力増幅、帯域制限、ダウンコンバート、直交復調等の所定の受信処理を行い、受信アナログ信号を生成してＡ／Ｄ変換部１０９へ入力する。Ａ／Ｄ変換部１０９は、入力された受信アナログ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換して受信信号を生成し、この受信信号を復調部１１０へ入力する。復調部１１０は、入力された受信信号に対して上記変調処理に対応する復調処理を行い、その結果得られた符号化受信データを復号部１１１へ入力する。復号部１１１は、入力された符号化受信データに対して、所定の符号化方式及び符号化率に従って復号処理を行い、受信データとして誤り検出部１１２へ入力する。誤り検出部１１２は、入力された受信データに対して誤り検出を行い、誤り検出結果を制御部１０１へ通知するとともに誤りなく受信されたデータを制御部１０１へ入力する。
次に、図２及び図４のステップＳ３で、第１の無線通信装置１１が（第３の無線通信装置１３で受信誤りの検出された）Ｍ個のデータブロックを送信し、第３の無線通信装置１３が（受信誤りの検出されなかった）「Ｎ−Ｍ」個のデータブロックを送信する方法（多重送信方法）について説明する。
図６に示す多重送信方法は、無線通信方式がＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）と称されるマルチキャリア無線通信方式である場合に好適である。
なお、ここでは、ステップＳ１で第１の無線通信装置１１から送信されるＤ1〜ＤNのＮ個のデータブロックのうち、第３の無線通信装置１３において、Ｄ2、Ｄ4の（Ｍ＝）２個のデータブロックに受信誤りが検出された場合を例にとり説明する。
図６に示す多重送信方法は、ステップＳ３での通信に用いるサブキャリアが、第１の無線通信装置１１と第３の無線通信装置１３とで重複しないように、第１の無線通信装置１１と第３の無線通信装置１３がそれぞれ異なるサブキャリアをステップＳ３での通信に用いることで多重されている。
図６（ａ）に示す第１の多重送信方法の例では、第１の無線通信装置１１は、送信すべきＭ（ここでは例えば「２」）個のデータブロックを最も高次の（周波数の最も高い）サブキャリアから順にＭ個のサブキャリアを用いて送信し、第３の無線通信装置１３は、送信すべき「Ｎ−Ｍ」（ここでは例えば「Ｎ−２」）個のデータブロックを最も低次の（周波数の最も低い）サブキャリアから順に「Ｎ−Ｍ」個のサブキャリアを用いて送信することで、特に新たな制御を加えることなく多重することができる。
また、図６（ｂ）に示す第２の多重送信方法の例では、Ｎ個のデータブロックを送信するサブキャリアがそれぞれ予め定められている場合である。すなわち、第１の無線通信装置１１及び第３の無線通信装置１３のそれぞれが、予めデータブロック毎に定められたサブキャリアを用いることで、特に新たな制御を加えることなく多重することが可能である。
なお、上記したような予め定められた所定の規則にしたがいステップＳ３での通信に用いるサブキャリアを決定するだけでなく、例えば、ステップＳ３の前に、第１の無線通信装置１１が第３の無線通信装置１３に対して、ステップＳ３での通信に用いるサブキャリアを通知するなどの方法でも実現することが可能である。この場合、第１の無線通信装置１１は比較的良好な品質のサブキャリアを選択することが可能になる効果を享受できる。
次に図７を参照して、図６に示した第１及び第２の多重送信方法の説明を補足する。図７では、無線通信装置間の同期に用いる既知信号をＨ１、無線通信路の推定に用いる既知信号をＨ２と表している。
図７（ａ）は、図６（ａ）の第１の多重送信方法に好適な既知信号の送信方法である。図７（ａ）では、まず、第１の無線通信装置１１及び第３の無線通信装置１３のそれぞれは、例えば全てのサブキャリアを用いて同一の同期用の既知信号（Ｈ１）を送信し、続いて、第１の無線通信装置１１及び第３の無線通信装置１３のそれぞれは、引き続きデータを送信する際に用いる図６（ａ）に示したサブキャリアにて伝送路推定用の信号（Ｈ２）を送信する。
すなわち、第１の無線通信装置１１は、同期用の既知信号（Ｈ１）を送信した後、高次のＭ個のサブキャリアを用いて伝送路推定用の信号（Ｈ２）を送信し、第３の無線通信装置１３は、同期用の既知信号（Ｈ１）を送信した後、低次の「Ｎ-Ｍ」個のサブキャリアを用いて伝送路推定用の信号（Ｈ２）を送信する。
図７（ｂ）は、図６（ｂ）の第２の多重送信方法に好適な既知信号の送信方法である。
図７（ｂ）では、図７(a)と同様に、まず、第１の無線通信装置１１及び第３の無線通信装置１３のそれぞれは、同一の同期用の既知信号（Ｈ１）を送信する。続いて、第１の無線通信装置１１及び第３の無線通信装置１３のそれぞれは、全てのサブキャリアを用いて伝送路推定用の信号（Ｈ２）を送信するが、この際、それぞれの無線通信装置が送信する信号が直交するように送信する。直交させる方法としては、例えば、第1及び第３の無線通信装置のうちのいずれか一方の無線通信装置（図７の例では第１の無線通信装置１１）は、２つの連続するサブキャリアのうちのいずれか一方の信号の符号を反転させることで実現することができる。
なお、同期用の既知信号（Ｈ１）については、第1及び第３の無線通信装置のうちのいずれか一方の無線通信装置より送信する方法でも構わない。この場合、第２の無線通信装置１２における当該信号の受信エネルギーを勘案して、第３の無線通信装置１３から同期用の既知信号を送信することが好ましい。
ステップＳ３で用いる他の多重送信方法を図８に示す。図８では、無線通信方式がＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）と称される方式である場合に好適である。
ここでも、図６と同様、ステップＳ１で第１の無線通信装置１１から送信されるＤ1〜ＤNのＮ個のデータブロックのうち、第３の無線通信装置１３において、Ｄ2、Ｄ4の（Ｍ＝）２個のデータブロックに受信誤りが検出された場合を例にとり説明する。
図８に示す多重送信方法は、第１の無線通信装置１１と第３の無線通信装置１３とで重複しないように、データブロック毎に異なる符号を用いて多重されている。
図８（ａ）に示す第３の多重送信方法の例では、ステップ１で送信されたＮ個のデータブロック用と既知信号用の異なる複数の符号（例えばここでは１次〜「Ｎ＋２」次の符号）のうち、第１の無線通信装置１１は、Ｍ個のデータブロックを送信するために、最も高次の符号から順にＭ（例えば「２」）個のデータブロック用と既知信号用とに「２＋１＝３」個の符号を用いる。また、第３の無線通信装置１３は、「Ｎ-Ｍ」個のデータブロックを送信するために、最も低次の符号から順に「Ｎ-Ｍ」個のデータブロック用と既知信号用とに、「Ｎ-２＋１」個の符号を用いる。
このように、第３の多重送信方法では、第1及び第３の無線通信装置において、重複しないように、各データブロックの送信に用いる符号を選択する。
また、図８（ｂ）に示す第４の多重送信方法では、Ｎ個のデータブロック及び各既知信号に対し、予め符号が定められている場合である。すなわち、第１の無線通信装置１１及び第３の無線通信装置１３のそれぞれが、予めデータブロック毎に定められた符号を用いることで、特に新たな制御を加えることなく多重することが可能である。
ステップＳ３で用いるさらに他の多重送信方法を図９に示す。図９に示す第５の多重送信方法では、無線通信方式が、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）と称される方式である場合に好適である。
ここでも、図６と同様、ステップＳ１で第１の無線通信装置１１から送信されるＤ1〜ＤNのＮ個のデータブロックのうち、第３の無線通信装置１３において、Ｄ2、Ｄ4の（Ｍ＝）２個のデータブロックに受信誤りが検出された場合を例にとり説明する。
図９の第５の多重送信方法は、第１の無線通信装置１１と第３の無線通信装置１３とが、予め定められた順序にて（図９では第３の無線通信装置１３から）順に送信することで、特に新たな制御を加えることなく多重することができる。この際、第１の無線通信装置１１は、第３の無線通信装置１３がステップ３にて送信するデータブロック数Ｍに応じて送信を開始するタイミングを決定することとなるが、相互の信号が干渉することを避けるために、当該タイミングに対してさらに所定のオフセット（図９ではΔＴと表している）が経過した後に送信を開始することが好ましい。
次に、図１０〜図１２を参照して、第１の無線通信装置１１、第２の無線通信装置１２、及び第３の無線通信装置１３の構成及び動作についてさらに説明を加える。なお、以降の説明では、ステップ３における第１の無線通信装置１１と第３の無線通信装置１３とは、図６に示した第１または第２の多重送信方法を用いる場合を例にとり説明する。
なお、図１０〜図１２では、図５に示した無線通信装置の主要部の構成をより詳細に示したもので、図５に示した構成に、マルチキャリア変調部２０２、マルチキャリア復調部２１１、既知信号生成部２０２、同期部２１３、伝送路推定部２１４がさらに追加されている。
マルチキャリア変調部２０１は、変調部１０４から入力された送信信号に対して、例えば逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）などを用いてマルチキャリア変調を行い、マルチキャリア送信信号を生成して、Ｄ／Ａ変換部１０５に入力する。
マルチキャリア復調部２１１は、Ａ／Ｄ変換部１０９より入力されたマルチキャリア受信信号に対して、例えば高速フーリエ変換（ＦＦＴ）などを用いてマルチキャリア復調を行い、受信信号を生成して、復調部１１０へ入力する。
既知信号生成部２０２は、無線通信装置間の同期や無線伝送路の推定に用いるために予め定められたフォーマット及び信号波形の既知信号を生成する。同期用の既知信号はＤ／Ａ変換部１０５に入力され、伝送路推定用の既知信号はマルチキャリア変調部２０１に入力される。
同期部２１３は、Ａ／Ｄ変換部１０９より入力されたマルチキャリア受信信号の、特に同期用の既知信号を用いて、以降の処理の適切なタイミングを決定し、当該タイミングをマルチキャリア復調部２１１に通知する。伝送路推定部２１４は、マルチキャリア復調部２１１より入力された受信信号の、特に伝送路推定用の既知信号を用いて、無線通信路によるひずみを推定し、結果を復調部１１０に通知する。
次に、図２における第１の無線通信装置１１の動作について、図１０及び図２を参照して説明する。
ステップＳ１：上位レイヤから、送信すべきデータが分割部１０１ａに入力される。分割部１０１ａは、上位レイヤから入力されたデータを、予め定められたデータ長単位に分割して、複数の（例えば、Ｎ個の）データブロックを生成する。分割部１０１ａは、各データブロックを誤り検出符号付加部１０２に入力するとともに、データ記憶部１０１ｃに記憶する。誤り検出符号付加部１０２は、入力された各データブロックに誤り検出符号を付加し、これを符号化部１０３へ入力する。誤り検出符号がそれぞれ付加されたＮ個のデータブロックは、符号化部１０３から送信処理部１０６までの各構成部を経由して、アンテナ１０７から第３の無線通信装置１３へ送信される。
ステップＳ２：前述したように、第３の無線通信装置１３は、Ｎ個のデータブロックを含む信号を受信すると、各データブロックの誤り検出符号を用いて誤り検出処理を行い、Ｎ個のデータブロック（例えばＤ1…ＤN）のうち受信誤りの検出されたＭ個のデータブロックを通知するためのＡＣＫが第１の無線通信装置１１及び第２の無線通信装置１２へ送信される。
第３の無線通信装置１３から送信されたＡＣＫが、第１の無線通信装置１１のアンテナ１０７で受信され、受信処理部１０８、Ａ／Ｄ変換部１０９、マルチキャリア復調部２１１、復調部１１０、及び復号部１１１を経由して、誤り検出部１１２で受信誤りが検出されなければ、当該ＡＣＫには、ステップＳ１で第３の無線通信装置１３が受信したＮ個のデータブロックのうち、受信誤りの検出されたＭ個のデータブロックはどれであるか（または、受信に成功したデータブロックはどれであるか）を示す識別情報（例えば、データブロックのシーケンス番号）が含まれている。制御部１０１は、この情報を誤り記憶部１０１ｄに記憶する。
ステップＳ３：ステップＳ２で誤り記憶部１０１ｄに記憶された情報を参照して、第１の無線通信装置１１の制御部１０１は、データ記憶部１０１ｃに記憶されているＮ個のデータブロックのうち、第３の無線通信装置１３で受信誤りの検出されたＭ個のデータブロックを読み出す。そして読み出された各データブロックを誤り検出符号付加部１０２に入力する。
誤り検出符号付加部１０２は、入力された各データブロックに誤り検出符号を付加し、これを符号化部１０３へ入力する。誤り検出符号がそれぞれ付加されたＭ個のデータブロックは、符号化部１０３から送信処理部１０６までの各構成部を経由して、アンテナ１０７から第２の無線通信装置１２へ送信される。
なお、ステップＳ３では、第１の無線通信装置１１から送信するＭ個のデータブロックを含む信号と第３の無線通信装置１３が送信する信号とが多重されるように、第１の無線通信装置１１の制御部１０１は、例えば、図６（ａ）または（ｂ）に示した多重送信方法を用いて、マルチキャリア変調部２０１でＭ個のデータブロックを送信するサブキャリアを選択する。
ステップＳ４：ステップＳ３で、第１の無線通信装置１１及び第３の無線通信装置１３から送信されるデータブロックに対し、第２の無線通信装置１２からＡＣＫが送信されるので、このＡＣＫをアンテナ１０７で受信し、受信処理部１０８、Ａ／Ｄ変換部１０９、マルチキャリア復調部２１１、復調部１１０、復号部１１１、及び誤り検出部１１２において受信処理する。
次に、図２における第２の無線通信装置１２の動作について、図１１及び図２、図３を参照して説明する。
ステップＳ１：第１の無線通信装置１１からＮ個のデータブロックを含む信号が送信されるが、図３に示したように、これは、第２の無線通信装置１２においても受信できる。この第１の無線通信装置１１から送信されたＮ個のデータブロックを第２の無線通信装置１２が受信する場合、前述したように、アンテナ１０７、受信処理部１０８、Ａ／Ｄ変換部１０９、マルチキャリア復調部２１１、復調部１１０、復号部１１１、及び誤り検出部１１２で受信処理される。このとき、受信されたＮ個のデータブロックのうち、誤り検出部１１２で受信誤りの検出されたデータブロックについては、そのデータブロックに関する情報を誤り記憶部１０１ｄに記憶するとともに、受信誤りなく受信されたデータブロックはデータ記憶部１０１ｃに記憶する。例えば、受信すべきＮ個のデータブロックのうち、受信誤りなく受信されたデータブロックに含まれる該データブロックの識別情報（例えばシーケンス番号）から、受信誤りの検出されたデータブロックがどれであるかがわかるので、この識別情報を誤り記憶部１０１ｄに記憶する。
ステップＳ２：第３の無線通信装置１３から送信されたＡＣＫを、第２の無線通信装置１２のアンテナ１０７、受信処理部１０８、Ａ／Ｄ変換部１０９、マルチキャリア復調部２１１、復調部１１０、復号部１１１、及び誤り検出部１１２を通じて、誤りなく受信できた場合、当該ＡＣＫには、ステップＳ１で第３の無線通信装置１３が受信したＮ個のデータブロックのうち、受信誤りの検出されたＭ個のデータブロックはどれであるか（または、受信に成功したデータブロックはどれであるか）を示す情報（例えば受信に成功したデータブロックの識別情報）が含まれているため、これを誤り記憶部１０１ｄに記憶する。
ステップＳ３：第１の無線通信装置１１及び第３の無線通信装置１３からは、図６（ａ）または（ｂ）に示した多重送信方法を用いて、データブロックを含む信号が送信されてくるので、第２の無線通信装置１２は、この信号をアンテナ１０７、受信処理部１０８、Ａ／Ｄ変換部１０９、マルチキャリア復調部２１１、復調部１１０、復号部１１１、及び誤り検出部１１２を用いて受信する。
受信された信号は、例えば、図６（ａ）または（ｂ）に示した多重送信方法にしたがい多重されている。そこで、制御部１０１は、ステップＳ２で誤り記憶部１０１ｄに記憶した情報（第３の無線通信装置１３で受信誤りの検出されたデータブロックの識別情報）に基づき、受信したデータブロック毎に、第１の無線通信装置１１及び第３の無線通信装置１３のうちどの無線通信装置から送信されたデータブロックであるかを判定する。すなわち、ステップＳ３で受信されたデータブロックのうち、ステップＳ２で第３の無線通信装置１３で受信誤りの検出されたデータブロックは、第１の無線通信装置１１から送信されたデータブロックであると判定し、第３の無線通信装置１３で受信誤りの検出されなかったデータブロックは第３の無線通信装置１３から送信されたデータブロックであると判定する。
制御部１０１は、ステップＳ３で受信したデータブロックのうち誤り検出部１１２で受信誤りの検出されたデータブロックに関する情報（例えば受信誤りの検出されたデータブロックの識別情報）を、誤り記憶部１０１ｄに記憶する。または、図４に示すように、ステップＳ１で受信されたデータブロックのうち受信誤りが検出されたデータブロックの識別情報が誤り記憶部１０１ｄに記憶されている場合には、ステップＳ３で受信したときに受信誤りが検出され、且つステップＳ１で受信したときにも受信誤りが検出されたデータブロックに関する情報（識別情報）を誤り記憶部１０１ｄに記憶する。
また、制御部１０１は、ステップＳ１とステップＳ３のうちの少なくとも一方で受信に成功した（受信誤りの検出されなかった）データブロックを結合部１０１ｂに渡す。結合部１０１ｂは、誤りなく受信されたデータブロックを結合し、上位レイヤで出力する。
ステップＳ４：制御部１０１は、誤り記憶部１０１ｄに記憶されている、ステップＳ１で受信したときに受信誤りが検出され、且つステップＳ３で受信したときにも受信誤りが検出されたデータブロックに関する情報を参照し、ステップＳ１及びステップＳ３で誤りなく受信することができなかったデータブロック（及びまたは、ステップＳ１及びステップＳ３のうちの少なくとも一方で受信に成功したデータブロック）を通知するためのＡＣＫを、誤り検出符号付加部１０２、符号化部１０３、変調部１０４，マルチキャリア変調部２０１、Ｄ／Ａ変換部１０５，送信処理部１０６、アンテナ１０７を通じて、第１の無線通信装置１１及び第３の無線通信装置１３へ送信する。
次に、図２における第３の無線通信装置１３の動作について、図１２及び図２、図３を参照して説明する。
ステップＳ１：第１の無線通信装置１１からＮ個のデータブロックを含む信号が送信されると、第３の無線通信装置１３は、この信号に対し、アンテナ１０７、受信処理部１０８、Ａ／Ｄ変換部１０９、マルチキャリア復調部２１１、復調部１１０、復号部１１１、及び誤り検出部１１２で受信処理する。このとき、受信されたＮ個のデータブロックのうち、誤り検出部１１２で受信誤りの検出されたデータブロックについては、そのデータブロックに関する情報を誤り記憶部１０１ｄに記憶するとともに、受信誤りなく受信されたデータブロックはデータ記憶部１０１ｃに記憶する。例えば、受信すべきＮ個のデータブロックのうち、受信誤りなく受信されたデータブロックに含まれる該データブロックの識別情報（例えばシーケンス番号）から、受信誤りの検出されたデータブロックがどれであるかがわかるので、この識別情報を誤り記憶部１０１ｄに記憶する。
ステップＳ２：第３の無線通信装置１３の制御部１０１は、誤り記憶部１０１ｄに記憶されている情報を参照して、Ｎ個のデータブロック（例えばＤ1…ＤN）のうち受信誤りの検出されたＭ個のデータブロックはどれであるかを通知するためのＡＣＫを、誤り検出符号付加部１０２、符号化部１０３、変調部１０４，マルチキャリア変調部２０１、Ｄ／Ａ変換部１０５、送信処理部１０６、アンテナ１０７を通じて、第１の無線通信装置１１及び第３の無線通信装置１３へ送信する。
ステップＳ３：ステップＳ２で誤りなく受信された「Ｎ-Ｍ」個のデータブロックをデータ記憶部１０１ｄから読み出す。そして読み出された各データブロックを誤り検出符号付加部１０２に入力する。
誤り検出符号付加部１０２は、入力された各データブロックに誤り検出符号を付加し、これを符号化部１０３へ入力する。誤り検出符号がそれぞれ付加された「Ｎ-Ｍ」個のデータブロックは、符号化部１０３から送信処理部１０６を経由して、アンテナ１０７から第２の無線通信装置１２へ送信される。
なお、ステップＳ３では、第１の無線通信装置１１から送信するＭ個のデータブロックを含む信号と第３の無線通信装置１３が送信する信号とが多重されるように、第３の無線通信装置１３の制御部１０１は、例えば、図６（ａ）または（ｂ）に示した多重送信方法を用いて、マルチキャリア変調部２０１で「Ｎ-Ｍ」個のデータブロックを送信するサブキャリアを選択する。
ステップＳ４：第２の無線通信装置１２により送信されたＡＣＫを、前述したように受信する。
次に図１３を参照して伝搬損失について説明する。
図１３（ａ）は、第１の無線通信装置１１及び第３の無線通信装置１３が、全てのサブキャリアを用いて、且つ、１サブキャリアあたり一定の送信電力で送信した場合に、第２の無線通信装置１２における各サブキャリアあたりの受信電力を示したものである。一般的に、第３の無線通信装置１３は、第１の無線通信装置１１と第２の無線通信装置１２との通信を中継するものであることから、図１３（ａ）に示すように、第１の無線通信装置１１と第２の無線通信装置１２との間の通信距離は、第３の無線通信装置１３と第２の無線通信装置との間の通信距離よりも長くなる。無線信号の伝搬損失は通信距離が長くなるほど大きくなるものであり、第２の無線通信装置１２におけるサブキャリアあたりの受信電力は、第３の無線通信装置１３から送信された信号よりも、第１の無線通信装置１１から送信された信号の方が小さくなる。
図１３（ｂ）は、図１３（ａ）を用いて説明した伝搬損失の特徴を勘案し、これまで説明してきた無線通信方法及び装置の動作例に照らし合わせたものである。結果として、ステップＳ３において、異なるサブキャリアを用いて多重された第１の無線通信装置１１が送信した信号と第３の無線通信装置１３が送信した信号との間には、第２の無線通信装置１２がこれを受信する際、サブキャリアあたりの受信電力に差が生じることとなる。より具体的には、第３の無線通信装置１３から送信されたサブキャリアよりも、第１の無線通信装置１１から送信されたサブキャリアの方が受信電力が小さくなる。
そこで、ステップＳ３での多重送信を行う場合、図１４に示すように、第１の無線通信装置１１が、第３の無線通信装置１３が受信に失敗したＭ個のデータブロックを送信する際に、１サブキャリアあたりの送信電力を（第１の無線通信装置１１がステップＳ１でＮ個のデータブロックを送信する際に１データブロック（１サブキャリア）当たりに用いる送信電力Ｐｄよりも）Δｐ増加させて送信する。この結果、ステップＳ３において、異なるサブキャリアを用いて多重された第１の無線通信装置１１が送信した信号と第３の無線通信装置１３が送信した信号を第２の無線通信装置１２が受信する際、その受信電力の差を抑えることができ、これにより、ステップＳ３における第１の無線通信装置１１から第２の無線通信装置１２への通信に関し、データブロックの受信に失敗する確率を低減することができる。なお、このような送信電力の制御方法については後述する。
図１４に示したような送信電力制御を行うための第１の無線通信装置１１の構成例を図１５に示す。なお、図１５において、図１０と同一部分には同一符号を付し、異なる部分について説明する。すなわち、図１５の送信系には、電力制御部３０１が追加されている。
電力制御部３０１は、マルチキャリア変調部２０１から入力されたマルチキャリア送信信号に対して、制御部１０１から通知された電力制御パラメータＰｎに従って、当該マルチキャリア送信信号の送信電力を増加させ、Ｄ／Ａ変換部１０５に入力する。
なお、図１５の例では、電力制御部３０１は、マルチキャリア変調部２０１とＤ／Ａ変換部１０５の間に配置されているが、本発明の実施形態では、変調部１０４とマルチキャリア変調部２０１の間に配置されても構わない。この場合も、上記したように、制御部１０１から通知された電力制御パラメータＰｎに従って、変調部１０４から入力された送信信号の送信電力を増加させ、マルチキャリア変調部２０１に入力するよう動作する。
図１６は、ステップＳ３における第１の無線通信装置１１の制御部１０１の電力制御パラメータＰｎの決定方法を説明するためのフローチャートである。以下、図１６を参照して、ステップＳ３における第１の無線通信装置１１の制御部１０１の送信電力制御について説明する。
ステップＳ１で、第１の無線通信装置１１がＮ個のデータブロックを送信する際、１サブキャリア（１データブロック）当たりの送信電力がＰｄであったとする。このときステップＳ３で、Ｎ個のデータブロックのうちＭ個のデータブロックを送信する場合、送信データブロック数がＭ／Ｎになったので、使用しないサブキャリア分の送信電力を、このＭ個のデータブロックを送信するために用いることを考える。すなわち、１データブロック当たりの送信電力をＮ／Ｍ倍にしても、Ｍ個のデータブロックを送信する際に用いる送信電力の総計は、ステップＳ１でＮ個のデータブロックを送信する場合の送信電力の総計とほぼ同じになる。
ステップＳ３において制御部１０１は、前述したように、誤り記憶部１０１ｄに記憶されている情報から、Ｎ個のデータブロックのうち、第３の無線通信装置１３で受信に失敗したデータブロック数がいくつあるかを調べる（ステップＳ３１０）。例えば、第３の無線通信装置１３で受信に失敗したデータブロックがＭ個あったとする。
続いて、制御部１０１は、ステップＳ１でＮ個のデータブロックを送信したときに用いた１サブキャリア当たりの送信電力Ｐｄに対し、ステップＳ３でＭ個のデータブロックを送信する際に用いる１サブキャリア当たりの送信電力の倍率ΔＰを計算する。ここでは、ΔＰとしてＩＮＴ（Ｎ／Ｍ）を算出する（ステップＳ３２０）。なお、Ｎは、ステップＳ１において第１の無線通信装置１１が送信したデータブロック数である。また、ＩＮＴ（ｘ）は、ｘを超えない最大の整数を表している。
次に、Ｐｎ＝Ｐｄ×ΔＰにより、電力制御パラメータＰｎを決定し（ステップＳ３３０）、これを電力制御部３０１へ通知する（ステップＳ３４０）。
なお、以上のようにして求めた送信電力Ｐｎは、図１４に示したように、第１の無線通信装置１１がステップＳ１でＮ個のデータブロックを送信する際に１データブロック（１サブキャリア）当たりに用いる送信電力ＰｄよりもΔｐだけ大きい。
このように、図１６では、ステップＳ３でＭ個のデータブロックを送信する際に用いる送信電力の総計と、ステップＳ１でＮ個のデータブロックを送信する場合の送信電力の総計とがほぼ同じになるように、Ｍ個のデータブロックを送信する際の１サブキャリア当たりの送信電電力を増加させる。
以下、図１６に示した電力制御方法のバリエーションを説明する。
図１７は、ステップＳ３における第１の無線通信装置１１の制御部１０１の電力制御パラメータＰｎの他の決定方法を説明するためのフローチャートである。以下、図１７を参照して、ステップＳ３における第１の無線通信装置１１の制御部１０１の他の送信電力制御について説明する。なお、図１６と同一部分には同一符号を付している。
ステップＳ３において制御部１０１は、前述したように、誤り記憶部１０１ｄに記憶されている情報から、Ｎ個のデータブロックのうち、第３の無線通信装置１３で受信に失敗したデータブロック数がいくつあるかを調べる（ステップＳ３１０）。例えば、第３の無線通信装置１３で受信に失敗したデータブロックがＭ個あったとする。このＭを予め定められた閾値（Ｍｔｈ）と比較し、Ｍ≧Ｍｔｈである場合には（ステップＳ３１１）、ステップＳ３１２へ進み、Ｍ＝Ｍｔｈとする（ステップＳ３１２）。Ｍ＜Ｍｔｈの場合には（ステップＳ３１１）、Ｍは変更せずに、ステップＳ３２０へ進む。なお、閾値Ｍｔｈは、第１の無線通信装置１１が、ステップＳ３において送信可能なデータブロック数の上限値であり、本実施形態では、第１の無線通信装置は、ステップＳ３において、ステップＳ１において第３の無線通信装置１３が受信に失敗した全てのデータブロックを送信するのではなく、閾値Ｍｔｈ以下のデータブロック数を送信するよう動作する。
送信するブロック数Ｍを決定した後、ステップＳ３２０へ進み、図１６と同様、制御部１０１は、ΔＰとしてＩＮＴ（Ｎ／Ｍ）を算出する（ステップＳ３２０）。次に、Ｐｎ＝Ｐｄ×ΔＰにより、電力制御パラメータＰｎを決定し（ステップＳ３３０）、これを電力制御部３０１へ通知する（ステップＳ３４０）。
図１８は、ステップＳ３における第１の無線通信装置１１の制御部１０１の電力制御パラメータＰｎのさらに他の決定方法を説明するためのフローチャートである。以下、図１８を参照して、ステップＳ３における第１の無線通信装置１１の制御部１０１のさらに他の送信電力制御について説明する。なお、図１６と同一部分には同一符号を付している。
ステップＳ３において制御部１０１は、前述したように、誤り記憶部１０１ｄに記憶されている情報から、Ｎ個のデータブロックのうち、第３の無線通信装置１３で受信に失敗したデータブロック数がいくつあるかを調べる（ステップＳ３１０）。例えば、第３の無線通信装置１３で受信に失敗したデータブロックがＭ個あったとする。
ここでは、第１の無線通信装置１１が、ステップＳ３において送信可能なデータブロック数の上限値を、予め定められた正の整数Ｌを用いて、ＩＮＴ（Ｎ／Ｌ）と表す。
ステップＳ３１３へ進み、ＭをＩＮＴ（Ｎ／Ｌ）と比較し、Ｍ≧ＩＮＴ（Ｎ／Ｌ）である場合には（ステップＳ３１３）、ステップＳ３１４へ進み、Ｍ＝ＩＮＴ（Ｎ／Ｌ）とする（ステップＳ３１４）。Ｍ＜ＩＮＴ（Ｎ／Ｌ）の場合には（ステップＳ３１３）、Ｍは変更せずにステップＳ３２０へ進む。
本実施形態では、第１の無線通信装置１１は、ステップＳ３において、ステップＳ１において第３の無線通信装置１３が受信に失敗した全てのデータブロックを送信するのではなく、ＩＮＴ（Ｎ／Ｌ）以下のデータブロック数を送信するよう動作する。
送信するブロック数Ｍを決定した後、ステップＳ３２０へ進み、図１６と同様、制御部１０１は、ΔＰとしてＩＮＴ（Ｎ／Ｍ）を算出する（ステップＳ３２０）。次に、Ｐｎ＝Ｐｄ×ΔＰにより、電力制御パラメータＰｎを決定し（ステップＳ３３０）、これを電力制御部３０１へ通知する（ステップＳ３４０）。
次に、第１の無線通信装置１１の他の構成例について、図１９を参照して説明する。なお、図１９において、図１５と同一部分には同一符号を付し、異なる部分について説明する。すなわち、図１９では、制御部１０１に、伝送路状態記憶部１０１ｅが追加されている。
この場合、伝送路推定部２１４は、特に前回ステップＳ４で第２の無線通信装置１２から送信されたＡＣＫを用いて、第２の無線通信装置１２と第１の無線通信装置１１との間の伝送路状態の推定値として、例えば、受信信号電力対雑音電力比（ＳＮＲ）を算出する。算出された受信信号電力対雑音電力比（ＳＮＲ）を伝送路状態記憶部１０１ｅに記憶される。
図２０は、図１９に示した構成の第１の無線通信装置１１の制御部１０１が、ステップＳ３で実施する送信電力制御を説明するためのフローチャートであり、以下、図２０を参照して、上記伝送路状態の推定値を用いて送信電力制御を行う場合について説明する。なお、図２０において図１７と同一部分には同一符号を付している。
ステップＳ３において制御部１０１は、前述したように、誤り記憶部１０１ｄに記憶されている情報から、Ｎ個のデータブロックのうち、第３の無線通信装置１３で受信に失敗したデータブロック数がいくつあるかを調べる（ステップＳ３１０）。例えば、第３の無線通信装置１３で受信に失敗したデータブロックがＭ個あったとする。さらに、制御部１０１は、伝送路状態記憶部１０１ｅに記憶されている第２の無線通信装置１２と第１の無線通信装置１１との間の伝送路状態の推定値（ＳＮＲ）を読み出す（ステップＳ３１５ａ）。
制御部１０１は、この読み出されたＳＮＲと予め定められた閾値（ＳＮＲｔｈ）とを比較し（ステップＳ３１５ｂ）、第２の無線通信装置１２へ送信可能なデータブロック数の上限値を表す閾値ＭｔｈをＭｔｈ１と、Ｍｔｈ２とのうちのいずれか一方に決定する。なお、Ｍｔｈ１＞Ｍｔｈ２である。すなわち、ＳＮＲ≧ＳＮＲｔｈである場合にはステップＳ３１５ｃへ進み、Ｍｔｈ＝Ｍｔｈ１とし、ブロック数の閾値を大きくする（ステップＳ３１５ｃ）。一方、ＳＮＲ＜ＳＮＲｔｈである場合にはステップＳ３１５ｄへ進み、Ｍｔｈ＝Ｍｔｈ２とし、ブロック数の閾値を小さくする（ステップＳ３１５ｄ）。
次に、ステップＳ３１５ｅへ進み、ステップＳ３１０で得られた値Ｍと、上記のように決定されたその閾値Ｍｔｈとを比較し、Ｍ≧Ｍｔｈである場合にはステップＳ３１５ｆへ進み、Ｍ＝Ｍｔｈとし（ステップＳ３１５ｆ）、Ｍ＜Ｍｔｈである場合にはＭを変更しない。
このように、第１の無線通信装置１１は、ステップＳ３において、ステップＳ１で第３の無線通信装置１３が受信に失敗した全てのデータブロックを送信するのではなく、第１の無線通信装置１１と第２の無線通信装置１２との間の伝送路状態に応じて定められた閾値Ｍｔｈ以下のデータブロック数を送信するよう動作する。
なお、図２０では、第１の無線通信装置１１と第２の無線通信装置１２との間の伝送路状態が良好であるほど、閾値Ｍｔｈが増加するので、第１の無線通信装置１１がステップＳ３で送信可能なデータブロック数を増加させることできる。
送信するブロック数Ｍを決定した後の処理ステップＳ３２０〜ステップＳ３４０は、図１７等と同様である。
図２１は、図１９に示した構成の第１の無線通信装置１１の制御部１０１が、ステップＳ３で実施される他の送信電力制御を説明するためのフローチャートである。以下、図２１を参照して、ステップＳ３における図１０の制御部１０１の他の送信電力制御について説明する。なお、図２１において、図１８、図２０と同一部分には同一符号を付している。
ステップＳ３において制御部１０１は、前述したように、誤り記憶部１０１ｄに記憶されている情報から、Ｎ個のデータブロックのうち、第３の無線通信装置１３で受信に失敗したデータブロック数がいくつあるかを調べる（ステップＳ３１０）。例えば、第３の無線通信装置１３で受信に失敗したデータブロックがＭ個あったとする。さらに、制御部１０１は、伝送路状態記憶部１０１ｅに記憶されている第２の無線通信装置１２と第１の無線通信装置１１との間の伝送路状態の推定値（ＳＮＲ）を読み出す（ステップＳ３１５ａ）。
ここでは、第１の無線通信装置１１が、ステップＳ３において送信可能なデータブロック数の上限値を、予め定められた正の整数Ｌを用いて、ＩＮＴ（Ｎ／Ｌ）と表すが、このＬの値を、第２の無線通信装置１２と第１の無線通信装置１１との間の伝送路状態の推定値（ＳＮＲ）の善し悪しに応じて決定する。
制御部１０１は、この読み出されたＳＮＲと予め定められた閾値（ＳＮＲｔｈ）とを比較し（ステップＳ３１５ｂ）、第１の無線通信装置１１が、ステップＳ３において送信可能なデータブロック数の上限値ＩＮＴ（Ｎ／Ｌ）を決定するために用いる正の整数値Ｌを、Ｌ１とＬ２とのうちのいずれか一方に決定する。なお、Ｌ１＜Ｌ２ある。すなわち、ＳＮＲ≧ＳＮＲｔｈである場合にはステップＳ３１６ａへ進み、Ｌ＝Ｌ１とし、Ｌの値を小さくして、ＩＮＴ（Ｎ／Ｌ）の値を大きくする（ステップＳ３１６ａ）。一方、ＳＮＲ＜ＳＮＲｔｈである場合にはステップＳ３１６ｂへ進み、Ｌ＝Ｌ２とし、Ｌの値を大きくして、ＩＮＴ（Ｎ／Ｌ）の値を小さくする（ステップＳ３１６ｂ）。
次に、ステップＳ３１６ｃへ進み、ステップＳ３１０で得られた値Ｍと、Ｎと上記のように決定されたＬとから得られる値ＩＮＴ（Ｎ／Ｌ）とを比較し、Ｍ≧ＩＮＴ（Ｎ／Ｌ）である場合には、ステップＳ３１６ｄへ進み、Ｍ＝ＩＮＴ（Ｎ／Ｌ）とし（ステップＳ３１６ｄ）、Ｍ＜ＩＮＴ（Ｎ／Ｌ）の場合にはＭは変更しない。
このように、第１の無線通信装置１１は、ステップＳ３において、ステップＳ１で第３の無線通信装置１３が受信に失敗した全てのデータブロックを送信するのではなくＩＮＴ（Ｎ／Ｌ）以下のデータブロック数を送信するよう動作する。
また、図２１では図２０と同様、第１の無線通信装置１１と第２の無線通信装置１２との間の伝送路状態が良好であるほど、上記した第１の無線通信装置１１がステップＳ３において送信可能なデータブロック数を増加させることとなる。
送信するブロック数Ｍを決定した後の処理ステップＳ３２０〜ステップＳ３４０は、図１８等と同様である。
以上説明したように、上記実施形態によれば、第１の無線通信装置１１（送信装置）が第２の無線通信装置１２（受信装置）宛ての複数の（Ｎ個の）データブロックを含む信号を送信し、これを、第３の無線通信装置１３（中継装置）が中継するシステムにおいて、第１の無線通信装置１１は、第３の無線通信装置１３が受信に失敗したＭ個のデータブロックを含む信号を送信するとともに、第３の無線通信装置１３は、受信に成功した「Ｎ−Ｍ」個のデータブロックを含む信号を送信することにより、高い通信効率を実現することが可能となる。
さらに、第１の無線通信装置１１は、第３の無線通信装置１３で受信に失敗したＭ個のデータブロックを再送する際、送信するデータブロック数がＮ個からＭ個に減少した分送信電力を増加させることで、第１の無線通信装置１１と第２の無線通信装置１２との間の無線通信におけるデータ誤り率を低減させることができる。これにより、従来技術では中継することができなかったデータブロックも第２の無線通信装置１２が正常に受信できる確率が高まることから、結果として、より高い通信効率を実現することが可能となる。
なお、上記実施形態では、Ｎ個のデータブロックのうち第３の無線通信装置１３で受信に失敗したＭ個のデータブロックを第１の無線通信装置１１が第２の無線通信装置１２へ送信する際（ステップＳ３）、１サブキャリア当たりの送信電力をΔｐだけ上げて送信する場合を説明した。この場合に限らず、さらに、第３の無線通信装置１３も、図２２に示すように、第３の無線通信装置１３で受信に成功した「Ｎ−Ｍ」個のデータブロックを送信する際に（ステップＳ３）、１サブキャリア当たりの送信電力を増加して送信するようにしてもよい。
この場合の第３の無線通信装置１３の構成は、図１９と同様である。また、送信電力の増加量Δｐ´は、ステップＳ１において、第１の無線通信装置１１が送信したデータブロック数Ｎと、同じくステップＳ１において受信に成功したデータブロック数（Ｎ−Ｍ）に応じて決定される。
例えば、第３の無線通信装置１３の制御部１０１は、（第１の無線通信装置１１がステップＳ１でＮ個のデータブロックを送信したときに用いたのと同じ）１サブキャリア当たりの送信電力Ｐｄに対し、ステップＳ３で第３の無線通信装置１３が「Ｎ−Ｍ」個のデータブロックを送信する際に用いる１サブキャリア当たりの送信電力の倍率ΔＰ´として、ＩＮＴ（Ｎ／（Ｎ−Ｍ））を算出する。そして、Ｐｎ´＝Ｐｄ×ΔＰ´により、電力制御パラメータＰｎ´を決定し、これを電力制御部３０１へ通知する。
第３の無線通信装置１３でΔＰ´を算出する方法は、図１６〜図１８と同様である。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
本発明の実施形態に係る無線通信システム全体の構成例を示す図。 図１の無線通信システムの処理動作を説明するためのシーケンス図。 図２の処理動作をより具体的に説明するための図。 図１の無線通信システムの他の処理動作を説明するためのシーケンス図。 第１乃至第３の無線通信装置の主要部の構成例を示した図。 第１の多重送信方法（ａ）と、第２の多重送信方法（ｂ）を説明するための図。 図６に示した第１及び第２の多重送信方法を説明するための図。 第３の多重送信方法（ａ）と、第２の多重送信方法（ｂ）を説明するための図。 第５の多重送信方法を説明するための図。 第１の無線通信装置の動作を説明するための第１の無線通信装置のより詳細な構成例を示した図。 第２の無線通信装置の動作を説明するための第２の無線通信装置のより詳細な構成例を示した図。 第３の無線通信装置の動作を説明するための第３の無線通信装置のより詳細な構成例を示した図。 無線通信システムにおいて一般的に生ずる伝搬損失について説明するための図。 本実施形態に係る送信電力制御の概要を説明するための図。 図１４に示したような送信電力制御を行う無線通信装置の構成例を示した図。 図１５の無線通信装置の制御部における送信電力制御動作を説明するためのフローチャート。 他の送信電力制御動作を説明するためのフローチャート。 さらに他の送信電力制御動作を説明するためのフローチャート。 送信電力制御を行う無線通信装置の他の構成例を示した図。 図１９の無線通信装置の制御部における送信電力制御動作を説明するためのフローチャート。 他の送信電力制御動作を説明するためのフローチャート。 第１及び第３の無線通信装置が行う送信電力制御の概要を説明するための図。
符号の説明
１１…第１の無線通信装置
１２…第２の無線通信装置
１３…第３の無線通信装置
１０１…制御部
１０１ａ…分割部
１０１ｂ…結合部
１０１ｃ…データ記憶部
１０１ｄ…誤り記憶部
３０１…電力制御部

Claims (26)

  1. 第１の無線通信装置が、Ｎ（Ｎは２以上の任意の正の整数）個のデータブロックを含む第２の無線通信装置宛ての第１の無線信号を送信する第１の送信ステップと、
    前記第１の無線信号を中継する第３の無線通信装置が前記第１の無線信号を受信して、データブロック毎に受信誤りの有無を検出する第１の検出ステップと、
    前記第３の無線通信装置が、前記データブロック毎の受信誤りの有無を通知する応答信号を前記第１の無線通信装置及び第２の無線通信装置に送信する第２の送信ステップと、
    前記応答信号を受けて前記第１の無線通信装置が、前記応答信号で受信誤り有りと通知されたＭ（ＭはＮ以下の正の整数）個のデータブロックを含む第２の無線信号を送信するとともに、前記第３無線通信装置が、前記Ｎ個のデータブロックのうち受信誤りの検出されなかった「Ｎ−Ｍ」個のデータブロックを含む第３の無線信号を送信する第３の送信ステップと、
    前記第２の無線通信装置が、前記第２の無線信号と前記第３の無線信号を受信する受信ステップと、
    を含む無線通信方法。
  2. 前記第２の無線信号は、前記応答信号で受信誤り有りと通知されたデータブロックのうち、予め定められた第１の閾値Ｋ（ＫはＮより小さい任意の正の整数）以下のＭ個のデータブロックを含むことを特徴とする請求項１記載の無線通信方法。
  3. 前記第１の閾値Ｋは、前記第１の無線信号に含まれるデータブロック数Ｎに基づいて決定されることを特徴とする請求項２記載の無線通信方法。
  4. 前記第１の閾値Ｋは、前記第１の無線信号に含まれるデータブロック数Ｎの１／Ｌ（Ｌは任意の正の整数）であることを特徴とする請求項２記載の無線通信方法。
  5. 前記第２の無線信号は前記第１の無線信号よりも、データブロックあたりの送信電力が増加されることを特徴とする請求項１記載の無線通信方法。
  6. 前記第２の無線信号は前記第１の無線信号よりも、データブロックあたりの送信電力が、Ｎ／Ｍ倍に増加されることを特徴とする請求項１記載の無線通信方法。
  7. 前記第２の無線信号は前記第１の無線信号よりも、データブロックあたりの送信電力が、Ｎ／Ｋ倍に増加されることを特徴とする請求項２載の無線通信方法。
  8. 前記第２の無線信号は前記第１の無線信号よりも、データブロックあたりの送信電力が、Ｌ倍に増加されることを特徴とする請求項４に記載の無線通信方法。
  9. 前記第１の閾値Ｋは、前記１の無線信号に含まれるデータブロック数Ｎと、前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置との間の伝送路推定値に基づいて決定されることを特徴とする請求項２記載の無線通信方法。
  10. 前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置との間の伝送路推定値が予め定められた第２の閾値以上の場合、前記第１の閾値はＫ１（Ｋ１はＮより小さい任意の正の整数）に設定され、前記伝送路推定値が前記第２の閾値未満の場合、前記第１の閾値はＫ２（Ｋ２はＫ１より小さい任意の正の整数）に設定される請求項２記載の無線通信装置。
  11. 前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置との間の伝送路推定値が予め定められた第２の閾値以上の場合、前記第１の閾値はＮ／Ｌ１（Ｌ１は任意の正の整数）に設定され、前記伝送路推定値が前記第２の閾値未満の場合、前記第１の閾値はＮ／Ｌ２（Ｌ２はＬ１より大きい任意の正の整数）に設定される請求項４記載の無線通信方法。
  12. 前記第３の無線信号は前記第１の無線信号よりも、データブロックあたりの送信電力が増加されることを特徴とする請求項１記載の無線通信方法。
  13. 前記第２の無線通信装置が、前記受信ステップで受信された前記第２の無線信号及び前記第３の無線信号に含まれる各データブロックの受信誤りの有無を検出する第２の検出ステップと、
    前記第２の無線通信装置が、前記第２の検出ステップで検出されたデータブロック毎の受信誤りの有無を通知する応答信号を前記第１の無線通信装置及び前記第３の無線通信装置へ通知する第４の送信ステップと、
    をさらに含む請求項１記載の無線通信方法。
  14. 前記第２の無線通信装置が、前記第１の送信ステップで送信された前記第１の無線信号を受信して、データブロック毎に受信誤りの有無を検出する第３の検出ステップをさらに含み、
    前記第４の送信ステップは、前記第３の検出ステップで受信誤りが検出され且つ前記第２の検出ステップで受信誤りの検出されたデータブロックを受信誤り有りのデータブロックとして通知し、前記第３の検出ステップ及び前記第２の検出ステップのうちの少なくとも一方で受信誤りの検出されなかったデータブロックを受信誤り無しのデータブロックとして通知する請求項１３記載の無線通信方法。
  15. 第１の無線通信装置から送信されたＮ（Ｎは２以上の任意の正の整数）個のデータブロックを含む第２の無線通信装置宛ての第１の無線信号を受信する受信手段と、
    受信された前記第１の無線信号に含まれる各データブロックの受信誤りの有無を検出する検出手段と、
    データブロック毎の受信誤りの有無を通知する応答信号を前記第１の無線通信装置及び前記第２の無線通信装置に送信する第１の送信手段と、
    前記Ｎ個のデータブロックのうち受信誤りの検出されたＭ個のデータブロックを除く「Ｎ−Ｍ」個の受信誤りの検出されなかったデータブロックを含む第２の無線信号を前記第２の無線通信装置へ送信する第２の送信手段と、
    を含む無線通信装置。
  16. 前記第２の無線信号は前記第１の無線信号よりも、データブロックあたりの送信電力が増加されることを特徴とする請求項１５記載の無線通信装置。
  17. Ｎ（Ｎは２以上の任意の正の整数）個のデータブロックを含む第１の無線信号を送信する第１の送信手段と、
    データブロック毎の受信誤りの有無を通知する応答信号を受信する第１の受信手段と、
    前記第１の無線信号よりも１データブロックあたりの送信電力を増加して、前記応答信号で受信誤り有りと通知されたＭ（ＭはＮ以下の正の整数）個のデータブロックを含む第２の無線信号を送信する第２の送信手段と、
    を含む無線通信装置。
  18. 前記第２の送信手段は、前記応答信号で受信誤り有りと通知されたデータブロックのうち、予め定められた第１の閾値Ｋ（ＫはＮより小さい任意の正の整数）以下のＭ個データブロックを含む前記第２の無線信号を送信する請求項１７記載の無線通信装置。
  19. 前記第１の閾値Ｋは、前記第１の無線信号に含まれるデータブロック数Ｎに基づいて決定されることを特徴とする請求項１８記載の無線通信装置。
  20. 前記第１の閾値Ｋは、前記第１の無線信号に含まれるデータブロック数Ｎの１／Ｌ（Ｌは任意の正の整数）以下の整数値であることを特徴とする請求項１８記載の無線通信装置。
  21. 前記第２の送信手段は、データブロックあたりの送信電力を前記第１の無線信号の場合のＮ／Ｍ倍に増加して前記第２の無線信号を送信することを特徴とする請求項１７記載の無線通信装置。
  22. 前記第２の送信手段は、データブロックあたりの送信電力を前記第１の無線信号の場合のＮ／Ｋ倍に増加して前記第２の無線信号を送信することを特徴とする請求項１８記載の無線通信装置。
  23. 前記第２の送信手段は、データブロックあたりの送信電力を前記第１の無線信号の場合のＬ倍に増加して前記第２の無線信号を送信することを特徴とする請求項２０記載の無線通信装置。
  24. 前記Ｎ個のデータブロックの宛先の無線通信装置との間の伝送路推定値を計算する伝送路推定手段をさらに含み、
    前記第１の閾値Ｋは、前記１の無線信号に含まれるデータブロック数Ｎと前記伝送路推定値とに基づいて決定されることを特徴とする請求項１８記載の無線通信装置。
  25. 前記Ｎ個のデータブロックの宛先の無線通信装置との間の伝送路推定値を計算する伝送路推定手段をさらに含み、
    前記伝送路推定値が予め定められた第２の閾値以上の場合、前記第１の閾値はＫ１（Ｋ１はＮより小さい任意の正の整数）に設定され、前記伝送路推定値が前記第２の閾値未満の場合、前記第１の閾値はＫ２（Ｋ２はＫ１より小さい任意の正の整数）に設定される請求項１８記載の無線通信装置。
  26. 前記伝送路推定値が予め定められた第２の閾値以上の場合、前記第１の閾値はＮ／Ｌ１（Ｌ１は任意の正の整数）に設定され、前記伝送路推定値が前記第２の閾値未満の場合、前記第１の閾値はＮ／Ｌ２（Ｌ２はＬ１より大きい任意の正の整数）に設定される請求項２４記載の無線通信装置。
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