JP2010268231A - 中継局装置、移動無線システム及び通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】端末装置−基地局装置の無線通信と端末装置間の直接通信とで帯域を共有させる移動無線システムにおいて、伝送速度を劣化させずに多段中継を行うこと。
【解決手段】ＢＰＦ４１０は、受信ＲＦ部４０２から出力されたＯＦＤＭシンボルのうち、端末装置１０２が他の端末装置との通信を行う場合に使用しないサブキャリアの周波数帯域部分だけを通過させる。シンボル検出部４１１は、ＢＰＦ４１０を通過したＯＦＤＭシンボルの電力を測定し、測定値が所定の閾値を超えているか否かにより、シンボルの有無を検出する。送信制御部４１２は、シンボル検出部４１１がシンボルを検出した場合にはスイッチ４１３を接続するように制御し、シンボル検出部４１１がシンボルを検出しなかった場合にはスイッチ４１３を開放するように制御する。送信ＲＦ部４１４は、スイッチ４１３を通過した信号を増幅し、送信アンテナ４１５から基地局装置１０１に向けて送信する。
【選択図】図４

Description

本発明は、マルチキャリア変調信号を用いたＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多元接続）通信を行う中継局装置、移動無線システム及び通信方法に関する。

近年、無線通信、特に移動体通信では、音声以外に画像やデータなどの様々な情報が伝送の対象になっている。今後は、さらに高速伝送に対する必要性がさらに高まると予想される。これまでは、データ通信を行う場合の伝送速度は、下り回線が重視される場合がほとんどであったが、今後は、上り回線についても伝送速度の高速化が求められる事が予想される。

このような要求を満足する無線伝送技術の１つに、シンボルを複数の直交する副搬送波（サブキャリア）に重畳させるＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）伝送方式がある。ＯＦＤＭ伝送方式は、高い周波数利用効率、高い伝送効率、マルチパス環境下のシンボル間干渉低減などの特徴を持ち、高速伝送に有効であることが知られている（特許文献１参照）。

ただし、ＯＦＤＭ伝送方式等による広帯域のデータ伝送は、狭帯域（シングルキャリア）のデータ伝送に比べて、電力密度が低下し、帯域当たりのＣＮＲ（Carrier to Noise Ratio）が劣化する。したがって、上り回線を広帯域の高速データ伝送を行う場合、端末装置の送信電力を上げなければ、下り回線と同等の伝搬距離を確保することができなくなる。

基地局装置は、装置への電力供給、構造といった面で比較的容易に送信電力を上げることができるが、端末装置は、所定の通信持続時間を確保するためにバッテリの消費電力を抑えなければならないため、送信電力を容易に上げることができない。そこで、従来のＯＦＤＭ伝送システムでは、基地局装置と端末装置との間に中継局装置を設置している（特許文献２、特許文献３参照）。中継局装置は、端末装置から無線送信された信号を受信し、その受信信号の電力を増幅して基地局装置に送信する。これにより、端末装置は、送信電力を上げることなく、基地局装置との通信を行うことが可能となる。

また、端末装置が、基地局装置との間で無線通信を行うことができるとともに、他の端末装置と直接無線通信を行うことができる移動無線システムがある。従来は、混信を防ぐために、端末装置間の直接通信用に専用無線回線を用意し、２つの無線通信で使用する帯域が互いに異なるようにしている。

しかしながら、端末装置間の直接通信を専用無線回線で行うと、端末装置の機器構成の増大を招き、周波数利用効率も悪くなる。今後は、使用可能な帯域が限られてくるため、端末装置−基地局装置の無線通信と端末装置間の直接通信とで使用する帯域を共有させる（同一にする又は重複させる）ことが望まれると予想される。

特開２００１−７７７８９号公報 特開２００５−１５９９００号公報 特開２００５−２８７０７１号公報

端末装置−基地局装置の無線通信と端末装置間の直接通信とで帯域を共有させる場合、中継局装置は、上り回線の受信信号（端末装置から受信した信号）が基地局装置と他の端末装置のどちらに向けたものであるのかを判断し、上り回線の受信信号が他の端末装置に向けたものであれば、これを基地局装置に送信することを停止しなければならない。

従来の中継局装置は、上り回線の受信信号が基地局装置と他の端末装置のどちらに向けたものであるのかを判断するために、上り回線の受信信号を一旦復調、復号して、データの中身を確認しなければならないため、伝送速度が劣化してしまう。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、端末装置−基地局装置の無線通信と端末装置間の直接通信とで帯域を共有させる移動無線システムにおいて、伝送速度を劣化させずに多段中継を行うことができる中継局装置を実現することで、端末装置に大きな負荷を与えることなく、上り回線における高速伝送が可能な移動無線システム及び通信方法を提供することを目的とする。

本発明の中継局装置は、基地局装置と、前記基地局装置とＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）伝送方式で無線通信を行う端末装置とを有し、前記端末装置が、前記基地局装置との無線通信で使用する帯域と共通の帯域を使用して他の端末装置と直接無線通信を行い、前記基地局装置向けの信号と前記他の端末装置向けの信号とを、シンボルを重畳するサブキャリアを互いに異ならせて送信する、移動無線システムの中継局装置であって、前記端末装置から送信された信号の所定のサブキャリアにおける受信電力または無通信区間の信号電力比を測定し、測定値が所定の閾値を超えているか否かにより、シンボルの有無を検出するシンボル検出手段と、前記シンボル検出手段の検出結果に基づいて前記端末装置から送信された信号を前記基地局装置に送信するか否かを制御する送信制御手段と、前記基地局装置に送信する信号を増幅する増幅手段と、を具備する構成を採る。

本発明の移動無線システムは、基地局装置と、前記基地局装置とＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）伝送方式で無線通信を行う端末装置と、前記端末装置から送信された信号を増幅して前記基地局装置に送信する中継局装置とを有し、前記端末装置が、前記基地局装置との無線通信で使用する帯域と共通の帯域を使用して他の端末装置と直接無線通信を行う、移動無線システムであって、前記端末装置は、前記基地局装置向けの信号と前記他の端末装置向けの信号とを、シンボルを重畳するサブキャリアを互いに異ならせて送信し、前記中継局装置は、前記端末装置から送信された信号の所定のサブキャリアにおける受信電力を測定し、測定値が所定の閾値を超えているか否かに基づいて前記端末装置から送信された信号を前記基地局装置に送信するか否かを制御する、構成を採る。

本発明の通信方法は、基地局装置と、前記基地局装置とＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）伝送方式で無線通信を行う端末装置と、を有し、前記端末装置が、前記基地局装置との無線通信で使用する帯域と共通の帯域を使用して他の端末装置と直接無線通信を行い、前記基地局装置向けの信号と前記他の端末装置向けの信号とを、シンボルを重畳するサブキャリアを互いに異ならせて送信する、移動無線システムの中継局装置の通信方法であって、前記端末装置から送信された信号の所定のサブキャリアにおける受信電力を測定する工程と、測定値が所定の閾値を超えているか否かにより、シンボルの有無を検出する工程と、前記検出結果に基づいて前記端末装置から送信された信号を前記基地局装置に送信するか否かを制御する工程と、前記基地局装置に送信する信号を増幅する工程と、を具備する構成を採る。

本発明によれば、端末装置−基地局装置の無線通信と端末装置間の直接通信とで帯域を共有させる移動無線システムにおいて、中継局装置は、端末装置が他の端末装置に向けて信号を送信する場合にシンボルを重畳させないサブキャリアにおける受信電力を測定し、測定値が所定の閾値を超えているか否かに基づいて端末装置から送信された信号を基地局装置に送信するか否かを制御する。これにより、中継局装置は、上り回線の受信信号を復調、復号しなくても、当該受信信号の送信先を判断することができるので、伝送速度を劣化させずに多段中継を行うことができる。

本発明の一実施の形態に係る移動無線システムの構成を示す図 本発明の一実施の形態に係る移動無線システムのプロトコルを説明する図 本発明の一実施の形態に係る端末装置の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態に係る中継局装置の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態に係る端末装置から送信されるＯＦＤＭシンボルのスペクトラムを示す図

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

１．１ システム構成
図１は、本発明の一実施の形態に係る移動無線システムの構成を示す図である。図１において、本システムは、基地局装置１０１と、複数の端末装置１０２−１、１０２−２と、中継局装置１０３と、から構成される。

基地局装置１０１は、自セル内に存在する端末装置１０２−１に向けて下り回線の信号Ｓ１１１を送信する。

端末装置１０２−１は、基地局装置１０１に向けて信号Ｓ１１２を送信する。なお、信号Ｓ１１２は、端末装置１０２−１が基地局装置１０１の近傍に位置する場合には直接基地局装置に受信され、端末装置１０２−１が基地局装置１０１の遠方に位置する場合には中継局装置１０３を介して基地局装置に受信される。また、基地局装置に、中継局装置から送信された信号と端末装置から送信された信号が同時に受信される場合も考えられるが、ＯＦＤＭ伝送方式ではガードタイム時間内の遅延波を等化することができるので、基地局装置は、受信信号を復調、復号することができる。

また、端末装置１０２−１は、直接、端末装置１０２−２に向けて信号Ｓ１１３を送信する。なお、信号Ｓ１１２の帯域と信号Ｓ１１３の帯域は重複する。

中継局装置１０３は、端末装置１０２−１から送信された信号を受信した場合、この受信信号が基地局装置１０１に向けたもの（Ｓ１１２）であるのか、端末装置１０２−２に向けたもの（Ｓ１１３）であるのかを判断する。そして、中継局装置１０３は、受信信号が基地局装置１０１に向けたもの（Ｓ１１２）であれば、これを増幅して基地局装置１０１に送信する。一方、中継局装置１０３は、受信信号が端末装置１０２−２に向けたもの（Ｓ１１３）であれば、これを基地局装置１０１に送信することを停止する。

１．２ プロトコル
本実施の形態に係る移動無線システムに属する全ての端末装置は、基地局装置から送信された信号もしくはＧＰＳ（Global Positioning System）等の基準信号源からの信号により、他の装置との間で常に同期を採り、送信スロットの送信タイミングを決定する（Slotted ＡＬＯＨＡ方式等）。

また、本実施の形態に係る移動無線システムでは、図２に示すように、１フレームの送信時間を、下り回線で信号（パケット）を送信するためのタイムスロット（ＤＬスロット）と、上り回線で信号（パケット）を送信するためのタイムスロット（ＵＬスロット）とに分ける。基地局装置１０１は、ＤＬスロットにおいて、端末装置１０２−１に向けてパケットを送信する。各端末装置１０２−１（１０２−２）は、ＵＬスロットにおいて、基地局装置１０１あるいは他の端末装置１０２−２（１０２−１）に向けてパケットを送信する。

また、各端末装置１０２−１（１０２−２）は、パケットの送信を開始する際に、ＵＬスロットの先頭から所定の時間（Ｔ_ＣＳ１）においてキャリアセンス（ＣＳ）を行うことにより、他の端末装置がパケットの送信中であるか否かを確認する。キャリアを検出しなかった場合、各端末装置１０２−１（１０２−２）は、キャリアセンス（ＣＳ）を行った後、すぐにパケットの送信を開始する。一方、キャリアを検出した場合、各端末装置１０２−１（１０２−２）は、他の端末装置が送信中であると判断し、パケットの送信を中止する。その後、各端末装置１０２−１（１０２−２）は、一定時間が経過した後に、再度キャリアセンスを行う。

また、各端末装置１０２−１（１０２−２）は、パケットの送信を既に開始している場合には、無条件で、ＵＬスロットにおいてパケットの送信を継続する。

また、各端末装置１０２−１（１０２−２）は、ＡＣＫ（Acknowledge）信号を送信する際に、ＵＬスロットの先頭から所定の時間（Ｔ_ＣＳ２）においてキャリアセンス（ＣＳ）を行うことにより、他の端末装置がパケットの送信中であるか否かを確認する。キャリアを検出しなかった場合、各端末装置１０２−１（１０２−２）は、キャリアセンス（ＣＳ）を行った後、すぐにＡＣＫ信号を送信する。一方、キャリアを検出した場合、各端末装置１０２−１（１０２−２）は、他の端末装置が送信中であると判断し、ＡＣＫ信号の送信を中止する。その後、各端末装置１０２−１（１０２−２）は、一定時間が経過した後に、再度キャリアセンスを行う。

このように、各端末装置１０２−１（１０２−２）が、キャリアセンスを行うことにより、パケットの衝突を低減することができる。

なお、各端末装置１０２−１（１０２−２）は、ＤＬスロットにおいて、スペクトラムセンシングにより他のシステムの監視を行う。そして、各端末装置１０２−１（１０２−２）は、スペクトラムセンシングの結果に基づき、必要に応じてハンドオーバ等の処理を行う。

１．３ 端末装置の構成
次に、端末装置１０２の構成について、図３のブロック図を用いて説明する。端末装置１０２は、符号化部３０１と、送信先制御部３０２と、Ｓ／Ｐ（シリアル／パラレル変換）部３０３と、一次変調部３０４−１〜３０４−ｎと、ＩＦＦＴ部３０５と、Ｐ／Ｓ（パラレル／シリアル変換）部３０６と、ＧＩ（ガードインターバル）付加部３０７と、送信ＲＦ部３０８と、アンテナ３０９と、を備える。

また、端末装置１０２は、受信ＲＦ部３１１と、同期検波部３１２と、ＧＩ（ガードインターバル）除去部３１３と、Ｓ／Ｐ（シリアル／パラレル変換）部３１４と、ＦＦＴ部３１５と、一次復調部３１６−１〜３１６−ｎと、Ｐ／Ｓ（パラレル／シリアル変換）部３１７と、復号部３１８と、を備える。

１．３．１ 送信装置の構成
符号化部３０１は、入力したデータに対して誤り検出符号を付加し、誤り訂正符号化処理を行い、符号化したデータをＳ／Ｐ部３０３に出力する。

送信先制御部３０２は、データの送信先が基地局装置であるのか他の端末装置であるのかを示す制御信号を入力する。そして、送信先制御部３０２は、データの送信先が基地局装置である場合には、全てのサブキャリアにシンボルを重畳させるために、Ｓ／Ｐ部３０３に対してデータをｎ個に分配するように指示する。一方、送信先制御部３０２は、データの送信先が他の端末装置である場合には、所定の一部のサブキャリアにシンボルを重畳させるために、データを（ｎ−ｍ）個に分配するように指示する（ｎ、ｍは正の整数、ｎ＞ｍ）。

Ｓ／Ｐ部３０３は、送信先制御部３０２の指示に基づいて、符号化部３０１から直列に出力されたデータ列をｎ個又は（ｎ−ｍ）個の並列なデータ列に変換し（直列／並列処理）、各データ列をそれぞれ一次変調部３０４−１〜３０４−ｎに出力する。

各一次変調部３０４−１〜３０４−ｎは、それぞれ、Ｓ／Ｐ部３０３から出力されたデータ列に対して、ＱＰＳＫや１６ＱＡＭ等の変調方式で変調処理を行ってシンボルを生成し、ＩＦＦＴ部３０５に出力する。

ＩＦＦＴ部３０５は、各一次変調部３０４−１〜３０４−ｎから出力されたシンボルに対して逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）処理を行うことにより、周波数が互いに異なるサブキャリアにシンボルを重畳されたＯＦＤＭシンボルを生成し、このＯＦＤＭシンボルをＰ／Ｓ部３０６に出力する。

Ｐ／Ｓ部３０６は、ＩＦＦＴ部３０５から出力されたＯＦＤＭシンボルを多重し（並列／直列変換処理）、ＧＩ付加部３０７に出力する。

ＧＩ付加部３０７は、Ｐ／Ｓ部３０６から出力されたＯＦＤＭシンボルに対して、有効シンボル波形の一部分を巡回させたガードインターバルを付加し（ＧＩ付加処理）、送信ＲＦ部３０８に出力する。

送信ＲＦ部３０８は、ＧＩ付加部３０７から出力されたベースバンドの信号であるＯＦＤＭシンボルに対してアンプコンバート等の所定の無線処理を行い、無線周波数の信号を送信アンテナ３０９からＯＦＤＭ受信装置に対して無線送信する。

１．３．２ 受信装置の構成
受信ＲＦ部３１１は、アンテナ３０９に受信された無線周波数の信号に対してダウンコンバート等の所定の無線処理を行い、ベースバンドの信号であるＯＦＤＭシンボルを同期検波部３１２に出力する。

同期検波部３１２は、既知シンボルを使って受信ＲＦ部３１１から出力されたＯＦＤＭシンボルの先頭部分を検出し（同期検波処理）、所定のタイミングでＯＦＤＭシンボルをＧＩ除去部３１３に出力する。

ＧＩ除去部３１３は、同期検波部３１２から出力されたＯＦＤＭシンボルからガードインターバルを取り除き（ＧＩ除去処理）、Ｓ／Ｐ部３１４に出力する。

Ｓ／Ｐ部３１４は、ＧＩ除去部３１３から出力されたＯＦＤＭシンボルをサブキャリア毎に分岐し（直列／並列変換処理）、ＦＦＴ部３１５に出力する。

ＦＦＴ部３１５は、Ｓ／Ｐ部３１４から出力された各サブキャリアのＯＦＤＭシンボルに対してＦＦＴ（フーリエ変換）処理を行うことにより、各サブキャリアに重畳されているシンボルを取り出し、シンボル列を一次復調部３１６−１〜３１６−ｎに出力する。

一次復調部３１６−１〜３１６−ｎは、それぞれ、ＦＦＴ部３１５から出力されたシンボルに対して復調処理を行ってデータを取り出し、Ｐ／Ｓ部３１７に出力する。

Ｐ／Ｓ部３１７は、一次復調部３１６−１〜３１６−ｎから出力されたｎ個又は（ｎ−ｍ）個のデータを直列に変換し（並列／直列変換処理）、復号部３１８に出力する。

復号部３１８は、Ｐ／Ｓ部３１７から出力されたデータに対して誤り訂正復号処理及び誤り検出処理を行い、最終的なデータを出力する。

１．４ 中継局装置の構成
次に、中継局装置１０３の構成について、図４のブロック図を用いて説明する。中継局装置１０３は、受信アンテナ４０１と、受信ＲＦ部４０２と、同期検波部４０３と、ＧＩ（ガードインターバル）除去部４０４と、Ｓ／Ｐ（シリアル／パラレル変換）部４０５と、ＦＦＴ部４０６と、一次復調部４０７−１〜４０７−ｎと、Ｐ／Ｓ（パラレル／シリアル変換）部４０８と、復号部４０９と、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）４１０と、シンボル検出部４１１と、送信制御部４１２と、スイッチ４１３と、送信ＲＦ部４１４と、送信アンテナ４１５と、受信レベル検出部４１６と、可変利得増幅部４１７を備える。

受信ＲＦ部４０２は、受信アンテナ４０１に受信された無線周波数の信号に対してダウンコンバート等の所定の無線処理を行い、ベースバンドの信号であるＯＦＤＭシンボルを同期検波部４０３、ＢＰＦ４１０および可変利得増幅部４１７に出力する。

同期検波部４０３は、既知シンボルを使って受信ＲＦ部４０２から出力されたＯＦＤＭシンボルの先頭部分を検出し（同期検波処理）、所定のタイミングでＯＦＤＭシンボルをＧＩ除去部４０４に出力する。

ＧＩ除去部４０４は、同期検波部４０３から出力されたＯＦＤＭシンボルからガードインターバルを取り除き（ＧＩ除去処理）、Ｓ／Ｐ部４０５に出力する。

Ｓ／Ｐ部４０５は、ＧＩ除去部４０４から出力されたＯＦＤＭシンボルをサブキャリア毎に分岐し（直列／並列変換処理）、ＦＦＴ部４０６に出力する。

ＦＦＴ部４０６は、Ｓ／Ｐ部４０５から出力された各サブキャリアのＯＦＤＭシンボルに対してＦＦＴ（フーリエ変換）処理を行うことにより、各サブキャリアに重畳されているシンボルを取り出し、シンボル列を一次復調部４０７−１〜４０７−ｎに出力する。

一次復調部４０７−１〜４０７−ｎは、それぞれ、ＦＦＴ部４０６から出力されたシンボルに対して復調処理を行ってデータを取り出し、Ｐ／Ｓ部４０８に出力する。

Ｐ／Ｓ部４０８は、一次復調部４０７−１〜４０７−ｎから出力されたｎ個又は（ｎ−ｍ）個のデータを直列に変換し（並列／直列変換処理）、復号部４０９に出力する。

復号部４０９は、Ｐ／Ｓ部４０８から出力されたデータに対して誤り訂正復号処理及び誤り検出処理を行い、最終的なデータを送信制御部４１２に出力する。

ＢＰＦ４１０は、受信ＲＦ部４０２から出力された受信信号のうち、端末装置１０２が他の端末装置との通信を行う場合に使用しないサブキャリアの周波数帯域部分だけを通過させ、シンボル検出部４１１に出力する。

シンボル検出部４１１は、ＢＰＦ４１０を通過したＯＦＤＭシンボルの電力を測定し、測定値が所定の閾値を超えているか否かにより、シンボルの有無を検出し、検出結果を送信制御部４１２に出力する。なお、シンボル検出部４１１は、測定値が閾値を超えている場合にはシンボルが存在すると判定し、逆に、測定値が閾値以下の場合にはシンボルが存在しないと判定する。

送信制御部４１２は、復号部４０９から出力されたデータに基づいて基地局装置の送信タイミングを検知し、ＤＬスロット／ＵＬスロットを特定する。そして、送信制御部４１２は、ＤＬスロットの間、スイッチ４１３を開放するように制御する。これにより、下り回線の信号が中継されることを防ぐことができる。

また、送信制御部４１２は、シンボル検出部４１１がシンボルを検出した場合、ＵＬスロットのパケットは基地局装置に向けたものであると判断して、スイッチ４１３を接続するように制御する。一方、送信制御部４１２は、シンボル検出部４１１がシンボルを検出しなかった場合、ＵＬスロットのパケットは他の端末装置に向けたものであると判断して、スイッチ４１３を開放するように制御する。

また、送信制御部４１２は、基地局装置から送信された信号の周波数を検知し、基地局装置の周波数に追従することができる。これにより、中継による周波数偏差を積算的に増大させることを防ぐことができる。

スイッチ４１３は、送信制御部４１２の指示に従って開放または接続し、接続時には可変利得増幅部４１７から出力された信号を通過させる。

送信ＲＦ部４１４は、スイッチ４１３を通過した信号に対してアップコンバート等の所定の無線処理を行い、予め定めた所要のレベルまで信号を増幅し、送信アンテナ４１５から基地局装置１０１に向けて送信する。

受信レベル検出部４１６は、可変利得増幅部４１７から出力された信号の受信レベルを包絡線検波等により検出し、受信利得制御用の制御信号を生成する。

可変利得増幅部４１７は、受信レベル検出部４１６からの制御信号に従って増幅率を変化させ、受信ＲＦ部４０２から出力された信号に対して所定のレベルとなるように利得制御を行う。

なお、中継局装置の送信波が中継局装置の受信回路に回り込まないようにするため、受信アンテナ４０１と送信アンテナ４１５は、中継局装置の利得以上のアイソレーションが保たれるように設置される。

図５は、本実施の形態に係る端末装置１０２から送信されるＯＦＤＭシンボルのスペクトラムを示す図である。図５Ａは、基地局装置１０１に向けて信号を送信する場合のＯＦＤＭシンボルのスペクトラムを示し、図５Ｂ及び図５Ｃは、他の端末装置に向けて信号を送信する場合のＯＦＤＭシンボルのスペクトラムを示す。なお、図５の横軸は周波数、縦軸は電力である。

図５Ａに示すように、端末装置１０２−１は、基地局装置１０１に向けて信号を送信する場合、全てのサブキャリアにシンボルを重畳させる。一方、図５Ｂ、図５Ｃに示すように、端末装置１０２−１は、他の端末装置１０２−２に向けて信号を送信する場合、一部のサブキャリアにシンボルを重畳させる。なお、この場合のスペクトラムの帯域（図５Ｂ、図５Ｃの実線）は、全てのサブキャリアにシンボルを重畳させる場合の帯域（図５Ａの実線、図５Ｂ、図５Ｃの破線）に比べて狭くなる。

端末装置１０２−１が他の端末装置１０２−２に向けて信号を送信する場合にシンボルを重畳させないサブキャリアは、中継局装置１０３において既知である。中継局装置１０３は、このサブキャリア（例えば、図５ＢのＦ５０１、図５ＣのＦ５０２）についてシンボルの有無を検出し、端末装置１０２−１から受信した信号が基地局装置１０１と他の端末装置１０２−２のどちらに向けたものであるのかを判断する。

１．５ 本実施の形態の効果
このように、本実施の形態によれば、端末装置−基地局装置の無線通信と端末装置間の直接通信とで帯域を共有させる移動無線システムにおいて、中継局装置は、端末装置が他の端末装置に向けて信号を送信する場合にシンボルを重畳させないサブキャリアにおける受信電力を測定し、測定値が所定の閾値を超えているか否かに基づいて端末装置から送信された信号を基地局装置に送信するか否かを制御する。これにより、中継局装置は、上り回線の受信信号を復調、復号しなくても、当該受信信号の送信先を判断することができるので、伝送速度を劣化させずに多段中継を行うことができる。

本発明は、ＯＦＤＭ伝送方式の移動体通信に用いられる基地局装置、端末装置及び中継局装置に用いるのに好適である。

１０１ 基地局装置
１０２ 端末装置
１０３ 中継局装置
３０１ 符号化部
３０２ 送信先制御部
３０３、３１４、４０５ Ｓ／Ｐ（シリアル／パラレル変換）部
３０４ 一次変調部
３０５ ＩＦＦＴ部
３０６、３１７、４０８ Ｐ／Ｓ（パラレル／シリアル変換）部
３０７ ＧＩ（ガードインターバル）付加部
３０８ 送信ＲＦ部
３０９ アンテナ
３１１、４０２ 受信ＲＦ部
３１２、４０３ 同期検波部
３１３、４０４ ＧＩ（ガードインターバル）除去部
３１５、４０６ ＦＦＴ部
３１６、４０７ 一次復調部
３１８、４０９ 復号部
４０１ 受信アンテナ
４１０ ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）
４１１ シンボル検出部
４１２ 送信制御部
４１３ スイッチ
４１４ 送信ＲＦ部
４１５ 送信アンテナ
４１６ 受信レベル検出部
４１７ 可変利得増幅部

Claims (7)

1. 基地局装置と、前記基地局装置とＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）伝送方式で無線通信を行う端末装置とを有し、前記端末装置が、前記基地局装置との無線通信で使用する帯域と共通の帯域を使用して他の端末装置と直接無線通信を行い、前記基地局装置向けの信号と前記他の端末装置向けの信号とを、シンボルを重畳するサブキャリアを互いに異ならせて送信する、移動無線システムの中継局装置であって、
   前記端末装置から送信された信号の所定のサブキャリアにおける受信電力または無通信区間の信号電力比を測定し、測定値が所定の閾値を超えているか否かにより、シンボルの有無を検出するシンボル検出手段と、
   前記シンボル検出手段の検出結果に基づいて前記端末装置から送信された信号を前記基地局装置に送信するか否かを制御する送信制御手段と、
   前記基地局装置に送信する信号を増幅する増幅手段と、
   を具備する中継局装置。
2. 前記端末装置が、前記基地局装置に向けて信号を送信する場合には全てのサブキャリアにシンボルを重畳させ、前記他の端末装置に向けて信号を送信する場合には一部のサブキャリアにシンボルを重畳させる場合において、
   前記シンボル検出手段は、前記端末装置が前記他の端末装置に向けて信号を送信する場合にシンボルを重畳させないサブキャリアにおける受信電力を測定する、
   請求項１に記載の中継局装置。
3. 前記送信制御手段は、前記基地局装置から送信された信号を復号したデータに基づいて前記基地局装置の送信タイミング及び該信号のフレーム長を検知し、前記基地局装置が信号を送信する時間において信号を送信しないように制御する、請求項１又は請求項２に記載の中継局装置。
4. 基地局装置と、前記基地局装置とＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）伝送方式で無線通信を行う端末装置と、前記端末装置から送信された信号を増幅して前記基地局装置に送信する中継局装置とを有し、
   前記端末装置が、前記基地局装置との無線通信で使用する帯域と共通の帯域を使用して他の端末装置と直接無線通信を行う、移動無線システムであって、
   前記端末装置は、前記基地局装置向けの信号と前記他の端末装置向けの信号とを、シンボルを重畳するサブキャリアを互いに異ならせて送信し、
   前記中継局装置は、前記端末装置から送信された信号の所定のサブキャリアにおける受信電力を測定し、測定値が所定の閾値を超えているか否かに基づいて前記端末装置から送信された信号を前記基地局装置に送信するか否かを制御する、
   移動無線システム。
5. 前記端末装置は、前記基地局装置に向けて信号を送信する場合には全てのサブキャリアにシンボルを重畳させ、前記他の端末装置に向けて信号を送信する場合には一部のサブキャリアにシンボルを重畳させ、
   前記中継局装置は、前記端末装置が前記他の端末装置に向けて信号を送信する場合にシンボルを重畳させないサブキャリアにおける受信電力を測定する、
   請求項３に記載の移動無線システム。
6. 前記中継局装置は、前記基地局装置から送信された信号を復号したデータに基づいて前記基地局装置の送信タイミングを検知し、前記基地局装置が信号を送信する時間において信号を送信しないように制御する、請求項３又は請求項４に記載の移動無線システム。
7. 基地局装置と、前記基地局装置とＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）伝送方式で無線通信を行う端末装置と、を有し、前記端末装置が、前記基地局装置との無線通信で使用する帯域と共通の帯域を使用して他の端末装置と直接無線通信を行い、前記基地局装置向けの信号と前記他の端末装置向けの信号とを、シンボルを重畳するサブキャリアを互いに異ならせて送信する、移動無線システムの中継局装置の通信方法であって、
   前記端末装置から送信された信号の所定のサブキャリアにおける受信電力を測定する工程と、
   測定値が所定の閾値を超えているか否かにより、シンボルの有無を検出する工程と、
   前記検出結果に基づいて前記端末装置から送信された信号を前記基地局装置に送信するか否かを制御する工程と、
   前記基地局装置に送信する信号を増幅する工程と、
   を具備する通信方法。

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