JP2012253627A

JP2012253627A - 端末局、無線通信システムおよびプログラム

Info

Publication number: JP2012253627A
Application number: JP2011125733A
Authority: JP
Inventors: Toru Kitayabu; 透北藪; Kazumasa Sugano; 一生菅野; Yuji Ikeda; 裕司池田
Original assignee: KDDI Corp
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 2011-06-03
Filing date: 2011-06-03
Publication date: 2012-12-20
Anticipated expiration: 2031-06-03
Also published as: JP5715499B2

Abstract

【課題】中継局がどの周波数帯域に変換しているかについて、端末局に通知することなく、基地局と端末局との間で中継局を経由したＭＩＭＯ通信を実現する。
【解決手段】基地局または基地局が送信した無線信号を中継する中継局が構成するエリア内で、基地局または中継局からＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式で送信された無線信号を受信する端末局であって、基地局または中継局から送信された無線信号を受信する複数の受信部３１ａ〜３１ｄ、３２ａ〜３２ｄと、受信した無線信号から基地局を識別する識別信号を検出し、識別信号が含まれる周波数グループが、予め識別信号と一対一に対応付けられている場合は、基地局から直接無線信号を受信したと判定する一方、識別信号が含まれる周波数グループが、予め識別信号と一対一に対応付けられていない場合は、中継局から直接無線信号を受信したと判定する制御部３７と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、基地局または前記基地局が送信した無線信号を中継する中継局が構成するエリア内で、基地局または中継局からＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式で送信された無線信号を受信する端末局、無線通信システムおよびプログラムに関する。

ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄに分類される次世代の無線通信方式では、周波数帯域の異なる複数の帯域を同時に使用する技術として、スペクトラムアグリゲーション（以下、「ＳＡ」と呼称する。）技術が検討されている。このＳＡ技術を用いる場合、基地局と端末局は、例えば８００ＭＨｚ帯、１．５ＧＨｚ帯、２ＧＨｚ帯、３．４ＧＨｚ帯で同時に通信を行なう。但し、常に４帯域を同時に使用するとは限らない。

また、従来から、基地局の電波が弱いか、または端末局からの電波が基地局に届かない場合の対策として、中継局で電波を増幅して再送信する技術が提案されている。特許文献１では、中継局が開示されている。すなわち、図５に示すように、この中継局は、異なる周波数で送信される複数のデータ列を個別に、共通の周波数に変換する。そして、複数の中継局と基地局との間で、高速伝送可能なＭＩＭＯ方式の通信を行なう。

図５は、従来の無線通信システムの概略構成を示す図である。この無線通信システムは、端末局１０１と、中継局１０２、１０３と、基地局２００とで構成されている。基地局２００はアンテナ２０１、２０２を備えている。図５中のＦ１、Ｆ２、Ｆ３は通信に使用する周波数帯域を示すが、基地局２００と中継局１０２、１０３の間では単一の周波数帯域Ｆ３を使用しており、中継局１０２、１０３と端末局１０１の間では、周波数帯域Ｆ１、Ｆ２を使用している。また、ここでは端末１０２と１０３が別々に記載されているが、両端末が単一の装置内に構成されることもある。このシステムでは、基地局２００と中継局１０２、１０３との間はＳＡを用いていないが、中継局１０２、１０３と端末局１０１との間でＳＡ技術を用いていると考えることが出来る。

中継局１０２、１０３は、機能によっていくつかの種類に分類されるが、ここでは中継局の種類として、信号の復調、復号を行なわずに増幅と周波数変換を行なう種類の中継局を考える。上記の例では、Ｆ３の帯域のＭＩＭＯ信号を受信する。ここでは、ＭＩＭＯアンテナ数を２とし、２本のアンテナをアンテナ１、アンテナ２と表現する。そして、アンテナ１で受信した信号をＦ１またはＦ２に周波数変換し、場合によっては周波数変換を行なわずにＦ３のまま、信号を増幅して送信する。またアンテナ２で受信した信号に対してもアンテナ１で受信した信号と同一または異なる周波数に周波数変換され、増幅後に送信される。

特開２００８−１１８３３７号公報

上記の中継局において、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の組合せ、つまり、どの周波数帯域でマクロ局がエリアを展開し、どの周波数帯で中継局が中継を行なうかについては、任意の設定が可能であるとする。使用者によって周波数帯域の組合せが固定されるのではなく、中継局の設置場所、周囲の環境によって組合せが決定されるものとする。

このとき、基地局から送信される下り信号に着目すると、基地局が送信を行なっている周波数帯域Ｆ１と、端末局が信号を受信する周波数帯域が異なる可能性がある。中継局は、どの周波数帯域の信号を、どの周波数帯域に変換して中継しているかについて基地局および端末局に通知する機能が無いため、基地局または端末局において検出する必要がある。

具体的には、例えば、基地局が８００ＭＨｚ帯において２×２ＭＩＭＯ方式をサポートしているものとする。中継局は、８００ＭＨｚ帯用の２本の受信回路を備え、一方の受信回路で受信した信号を１．５ＧＨｚ帯に周波数変換した後に増幅して送信し、他方の受信回路で受信した信号を２ＧＨｚ帯に周波数変換した後に増幅して送信するものとする。

中継局が存在しない場合について考えると、ＭＩＭＯ通信を行なう場合、基地局の２つのアンテナからの送信信号では、それぞれ同期信号、参照信号が多重されて送信される。端末局では、２つの受信回路で信号を受信し、前記参照信号を用いてチャネル状態を計算し、ＭＩＭＯチャネルとしてのチャネル状態を含んだ情報を基地局にフィードバックする。中継局での周波数変換がないため、端末局では基地局の送信信号と同じ周波数で受信回路を動作させればよい。

次に、中継局が存在する場合について考えると、基地局からの信号が１．５ＧＨｚ帯と２ＧＨｚ帯に周波数変換されているため、端末局では１．５ＧＨｚ帯と２ＧＨｚ帯で受信を行ない、各帯域で受信する参照信号を用いてチャネル状態の計算を行なう。チャネル情報の計算を行なうためには、１．５ＧＨｚまたは２ＧＨｚ帯のどちらかの周波数帯の信号を受信するだけでは不十分で、両帯域の信号を受信する必要がある。このとき、端末局においては、中継された信号が１．５ＧＨｚ帯と２ＧＨｚ帯に存在することを知る必要がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、中継局がどの周波数帯域に変換しているかについて、端末局に通知することなく、基地局と端末局との間で中継局を経由したＭＩＭＯ通信を実現することができる端末局、無線通信システムおよびプログラムを提供することを目的とする。

（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の端末局は、基地局または前記基地局が送信した無線信号を中継する中継局が構成するエリア内で、前記基地局または前記中継局からＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式で送信された無線信号を受信する端末局であって、前記基地局または前記中継局から送信された無線信号を受信する複数の受信部と、前記受信した無線信号から前記基地局を識別する識別信号を検出し、前記識別信号が含まれる周波数グループが、予め前記識別信号と一対一に対応付けられている場合は、前記基地局から直接前記無線信号を受信したと判定する一方、前記識別信号が含まれる周波数グループが、予め前記識別信号と一対一に対応付けられていない場合は、前記中継局から直接前記無線信号を受信したと判定する制御部と、を備えることを特徴とする。

このように、識別信号が含まれる周波数グループが、予め前記識別信号と一対一に対応付けられている場合は、前記基地局から直接前記無線信号を受信したと判定する一方、前記識別信号が含まれる周波数グループが、予め前記識別信号と一対一に対応付けられていない場合は、前記中継局から直接前記無線信号を受信したと判定するので、中継局がどの周波数帯域に変換しているかについて、端末局に通知することなく、基地局と端末局との間で中継局を経由したＭＩＭＯ通信を実現することが可能となる。

（２）また、本発明の端末局において、周波数グループが異なる複数の無線信号から前記識別信号を検出した場合、予め前記周波数グループと一対一に対応付けられていない周波数グループの無線信号を優先することを特徴とする。

このように、周波数グループが異なる複数の無線信号から前記識別信号を検出した場合、予め前記周波数グループと一対一に対応付けられていない周波数グループの無線信号を優先するので、中継局から受信した無線信号を優先することとなる。その結果、直接基地局と通信を行なうよりも品質の良好な通信を行なうことが可能となる。

（３）また、本発明の端末局において、周波数グループが異なる複数の無線信号から前記識別信号を検出した場合、伝搬路状況が最も良好な周波数グループの無線信号または前記識別信号との相関値が最も高い周波数グループの無線信号を優先することを特徴とする。

このように、周波数グループが異なる複数の無線信号から前記識別信号を検出した場合、伝搬路状況が最も良好な周波数グループの無線信号または前記識別信号との相関値が最も高い周波数グループの無線信号を優先するので、品質の良好な通信を行なうことが可能となる。

（４）また、本発明の端末局において、前記各識別信号は、前記周波数グループを識別する信号系列が割り当てられる第一の領域と、前記基地局を識別する信号系列が割り当てられる第二の領域とから構成されることを特徴とする。

このように、各識別信号は、前記周波数グループを識別する信号系列が割り当てられる第一の領域と、前記基地局を識別する信号系列が割り当てられる第二の領域とから構成されるので、第一の領域における相関値を計算するだけで済むこととなる。その結果、演算量を削減することができ、処理速度の向上、端末局における消費電力の削減を図ることが可能となる。

（５）また、本発明の端末局は、基地局または前記基地局が送信した無線信号を中継する中継局が構成するエリア内で、前記基地局または前記中継局からＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式で送信された無線信号を受信する端末局であって、前記基地局または前記中継局から送信された無線信号を受信する複数の受信部と、前記受信した無線信号から前記基地局を識別する識別信号を検出し、前記識別信号を検出した無線信号の中心周波数が、予め前記識別信号と一対一に対応付けられている場合は、前記基地局から直接前記無線信号を受信したと判定する一方、前記識別信号を検出した無線信号の中心周波数が、予め前記識別信号と一対一に対応付けられていない場合は、前記中継局から直接前記無線信号を受信したと判定する制御部と、を備えることを特徴とする。

このように、識別信号を検出した無線信号の中心周波数が、予め前記識別信号と一対一に対応付けられている場合は、前記基地局から直接前記無線信号を受信したと判定する一方、前記識別信号を検出した無線信号の中心周波数が、予め前記識別信号と一対一に対応付けられていない場合は、前記中継局から直接前記無線信号を受信したと判定するので、中継局がどの周波数帯域に変換しているかについて、端末局に通知することなく、基地局と端末局との間で中継局を経由したＭＩＭＯ通信を実現することが可能となる。

（６）また、本発明の端末局において、中心周波数が異なる複数の無線信号から前記識別信号を検出した場合、予め前記識別信号と一対一に対応付けられていない中心周波数の無線信号を優先することを特徴とする。

このように、中心周波数が異なる複数の無線信号から前記識別信号を検出した場合、予め前記識別信号と一対一に対応付けられていない中心周波数の無線信号を優先するので、中継局から受信した無線信号を優先することとなる。その結果、直接基地局と通信を行なうよりも品質の良好な通信を行なうことが可能となる。

（７）また、本発明の端末局において、中心周波数が異なる複数の無線信号から前記識別信号を検出した場合、伝搬路状況が最も良好な中心周波数の無線信号または前記識別信号との相関値が最も高い中心周波数の無線信号を優先することを特徴とする。

このように、中心周波数が異なる複数の無線信号から前記識別信号を検出した場合、伝搬路状況が最も良好な中心周波数の無線信号または前記識別信号との相関値が最も高い中心周波数の無線信号を優先するので、品質の良好な通信を行なうことが可能となる。

（８）また、本発明の無線通信システムは、基地局、前記基地局が送信した無線信号を中継する中継局および端末局で構成される無線通信システムであって、前記基地局または前記中継局は、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式で前記端末局へ無線信号を送信し、前記端末局は、前記基地局または前記中継局から送信された無線信号を受信し、前記受信した無線信号から前記基地局を識別する識別信号を検出し、前記識別信号が含まれる周波数グループが、予め前記識別信号と一対一に対応付けられている場合は、前記基地局から直接前記無線信号を受信したと判定する一方、前記識別信号が含まれる周波数グループが、予め前記識別信号と一対一に対応付けられていない場合は、前記中継局から直接前記無線信号を受信したと判定することを特徴とする。

このように、端末局において、受信した無線信号から前記基地局を識別する識別信号を検出し、前記識別信号が含まれる周波数グループが、予め前記識別信号と一対一に対応付けられている場合は、前記基地局から直接前記無線信号を受信したと判定する一方、前記識別信号が含まれる周波数グループが、予め前記識別信号と一対一に対応付けられていない場合は、前記中継局から直接前記無線信号を受信したと判定するので、中継局がどの周波数帯域に変換しているかについて、端末局に通知することなく、基地局と端末局との間で中継局を経由したＭＩＭＯ通信を実現することが可能となる。

（９）また、本発明のプログラムは、基地局または前記基地局が送信した無線信号を中継する中継局が構成するエリア内で、前記基地局または前記中継局からＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式で送信された無線信号を受信する端末局のプログラムであって、前記基地局または前記中継局から送信された無線信号を受信する処理と、前記受信した無線信号から前記基地局を識別する識別信号を検出する処理と、前記識別信号が含まれる周波数グループが、予め前記識別信号と一対一に対応付けられている場合は、前記基地局から直接前記無線信号を受信したと判定する一方、前記識別信号が含まれる周波数グループが、予め前記識別信号と一対一に対応付けられていない場合は、前記中継局から直接前記無線信号を受信したと判定する処理と、の一連の処理を、前記端末局に実行させることを特徴とする。

（１０）また、本発明のプログラムは、基地局または前記基地局が送信した無線信号を中継する中継局が構成するエリア内で、前記基地局または前記中継局からＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式で送信された無線信号を受信する端末局のプログラムであって、前記基地局または前記中継局から送信された無線信号を受信する処理と、前記受信した無線信号から前記基地局を識別する識別信号を検出する処理と、前記識別信号を検出した無線信号の中心周波数が、予め前記識別信号と一対一に対応付けられている場合は、前記基地局から直接前記無線信号を受信したと判定する一方、前記識別信号を検出した無線信号の中心周波数が、予め前記識別信号と一対一に対応付けられていない場合は、前記中継局から直接前記無線信号を受信したと判定する処理と、の一連の処理を、前記端末局に実行させることを特徴とする。

本発明によれば、中継局がどの周波数帯域に変換しているかについて、端末局に通知することなく、基地局と端末局との間で中継局を経由したＭＩＭＯ通信を実現することが可能となる。

本実施形態に係る無線通信システムの概略構成を示す図である。本実施形態に係る無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。端末局３０の概略構成を示すブロック図である。スイッチ３５ａ、スイッチ３５ｂの接続先の決定動作を示すフローチャートである。従来の無線通信システムの概略構成を示す図である。

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概略構成を示す図である。この無線通信システムは、基地局１０、中継局２０および端末局３０から構成される。ここで、図１に示すように基地局１０と中継局２０がエリアを構成している場合を考える。基地局１０は、ＳＡ（スペクトラムアグリゲーション）に対応しており、通信方式はＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ方式に対応しているとする。基地局１０は、中心周波数８００ＭＨｚ、１．５ＧＨｚで下り信号を送信する。８００ＭＨｚ帯１．５ＧＨｚ帯の信号が構築するエリアをそれぞれエリア１、エリア２とする。なお、エリアとは、基地局からの送信信号を端末局で受信した際の信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）が規定値以上、例えば０ｄＢ以上の場所を示す。

中継局２０は、基地局１０から送信される中心周波数８００ＭＨｚの信号を中継することでエリア３を構築する。中継局２０は、ＭＩＭＯ信号の各受信回路の信号を異なる周波数に周波数変換する機能を有し、中心周波数１．５ＧＨｚと中心周波数２ＧＨｚに周波数変換して中継を行なう。

基地局１０から送信される信号には同期信号が含まれるが、基地局１０は、Ｎ種類の同期信号を送信可能とする。さらに、Ｎ種類の同期信号は４種類のグループに分類されるものとし、中心周波数と各グループが一対一に対応するのもとする。例えば、Ｎ＝４００とし、各同期信号に１〜４００の番号（識別情報：ＩＤ）を付与した場合、１〜１００の同期信号は中心周波数８００ＭＨｚの信号、１０１〜２００の同期信号は中心周波数１．５ＧＨｚの信号、２０１〜３００の信号は中心周波数２ＧＨｚの信号、３０１〜４００の同期信号は中心周波数３．４ＧＨｚの信号に使用されるものとする。端末局３０は、エリア１、エリア２、エリア３のいずれかの場所に存在するものとする。

図２は、本実施形態に係る無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。図２に示すように、基地局１０は、ＲＦ回路１１と２本のアンテナ１２ａ、１２ｂを備えている。中継局２０は、周波数変換器２１、２２と、２本の受信アンテナ２３ａ、２３ｂと、２本の送信アンテナ２４ａ、２４ｂとを備えている。端末局３０は、２つのＲＦ回路３１、３２と、ＭＩＭＯ信号分離処理回路３３と、２本の受信アンテナ３４ａ、３４ｂを備えている。図２では、既に端末局３０自身が、図１に示したエリア３に在圏している判断した後の基地局１０、中継局２０、端末局３０の間での信号の流れを示している。ここで、ｆ１＝８００ＭＨｚ、ｆ２＝１．５ＧＨｚ、ｆ３＝２ＧＨｚである。また、ｆ４＝３．４ＧＨｚとする。

図３は、端末局３０の概略構成を示すブロック図である。図３に示すように、端末局３０は、受信アンテナ３４ａ−１〜３４ａ−４およびこれらに対応するｆ１用ＲＦ回路３１ａ、ｆ２用ＲＦ回路３１ｂ、ｆ３用ＲＦ回路３１ｃ、ｆ４用ＲＦ回路３１ｄを備え、スイッチ３５ａを備えている。また、端末局３０は、受信アンテナ３４ｂ−１〜３４ｂ−４およびこれらに対応するｆ１用ＲＦ回路３２ａ、ｆ２用ＲＦ回路３２ｂ、ｆ３用ＲＦ回路３２ｃ、ｆ４用ＲＦ回路３２ｄを備え、スイッチ３５ｂを備えている。

スイッチ３５ａ、３５ｂの出力信号は、それぞれＯＦＤＭ信号復調回路３６ａ、３６ｂに入力される。ＯＦＤＭ信号復調回路３６ａ、３６ｂの出力信号は、それぞれ制御部３７およびＭＩＭＯ信号分離処理回路３３に入力される。制御部３７は、入力された識別情報、信号品質に基づいて、スイッチ３５ａまたは３５ｂに対して切り替え制御信号を出力する。次に、端末局３０が、エリア３に居ると判断するまでのステップを説明する。

（ステップ１）
まず、基地局の検出と同期を行なう。制御部３７がスイッチ３５ａを切り替えてｆ１用ＲＦ回路３１ａとＯＦＤＭ信号復調回路３６ａとを接続する。

（ステップ２）
ＯＦＤＭ信号復調回路３６ａにおいて、受信信号に対して、Ｎ種類の同期信号との相関演算を行なうことで同期信号の検出を行なう。相関演算の結果、識別情報が得られた場合には識別情報を制御部３７に送信する。また、相関演算の結果、識別情報が存在しないと判定した場合にはその旨を制御部３７に伝える。

（ステップ３−１）
ステップ２において、同期信号の検出ができなかった場合（図３において、端末局３０がエリア１の外に居る場合）には、制御部３７は、スイッチ３５ａを切り替えてｆ２用ＲＦ回路３１ｂとＯＦＤＭ信号復調回路３６ａとを接続する。接続後、ステップ２と同様の処理を行なう。

（ステップ３−２）
ステップ３−１において、識別情報が得られた場合、受信回路の中心周波数（ここでは１．５ＧＨｚ）と識別情報のグループとを比較する。受信する信号は、基地局１０の中心周波数８００ＭＨｚで送信された信号であるため、含まれる識別信号は８００ＭＨｚのグループに含まれる。例として、識別信号１が検出されたとする。ここで、受信回路の周波数と識別信号のグループの周波数とが異なるため、制御部３７は、受信信号が中継局２０を経由していると判断する。

（ステップ４）
受信信号が中継局２０を経由していることが判明し、中継局２０において少なくとも１つの受信信号が１．５ＧＨｚに周波数変換されていることが分ったが、もう１つの受信信号がどの周波数に周波数変換されているかがわからない。なお、ステップ３−１において同期信号が検出されていないため、中継局２０での周波数変換先の候補は１．５ＧＨｚと２ＧＨｚと３．４ＧＨｚである。制御部３７は、スイッチ３５ｂを切り替えてｆ３用ＲＦ回路３２ｃとＯＦＤＭ信号復調回路３６ｂとを接続する。

（ステップ５）
ＯＦＤＭ復調回路３６ｂにおいて、ステップ２と同様に同期信号の検出を行なう。このとき、既にＯＦＤＭ復調回路３６ａで検出されている識別信号１に対応した同期信号から優先的に相関演算を行なっても良い。検出結果を制御部３７に送信する。識別信号１がＯＦＤＭ信号復調回路３６ｂにおいても検出された場合、制御部３７は、中継局２０が中心周波数８００ＭＨｚの信号を中心周波数１．５ＧＨｚと中心周波数２ＧＨｚに周波数変換していると判断する。この２つの中心周波数８００ＭＨｚ、１．５ＧＨｚの受信回路を用いて基地局１０と通信を行なう。

（変形例１）
本実施形態におけるステップ５の後で、スイッチ３５ａ（もしくはスイッチ３５ｂ）をｆ４用ＲＦ回路３１ｄとＯＦＤＭ信号復調回路３６ａとを接続するように切り替えて、中心周波数３．４ＧＨｚでの同期信号の検出を行なっても良い。このとき、同期信号が検出され、識別信号が３０１であったとする。この場合、ある基準に従って接続先を決定する。３．４ＧＨｚを優先するのであれば、ｆ４用ＲＦ回路３１ｄとＯＦＤＭ信号復調回路３６ａ、ｆ４用ＲＦ回路３２ｄとＯＦＤＭ信号復調回路３６ｂとを接続するようにスイッチ３５ａ、スイッチ３５ｂをそれぞれ切替える。なお、接続先を決定する際の基準としては、周波数間の優先順位をあらかじめ設定しておいても良いし、相関演算の出力値の大きい方を選択しても良いし、送信信号に含まれる信号パターンが既知である参照信号を用いて信号品質（信号対干渉雑音比）を計算して比較をしても良い。

（変形例２）
本実施形態におけるステップ３−１において、同期信号が検出された場合、つまり端末局３０がエリア１に在圏している場合に、識別信号１が検出されたとする。このとき、スイッチ３５ｂを切り替えてｆ１用ＲＦ回路３２ａとＯＦＤＭ信号復調回路３６ｂとを接続し、ＯＦＤＭ信号の受信を行なってもよい。また、識別信号１が検出された後に、スイッチ３５ａもしくはスイッチ３５ｂを順次切り替えて、１．５ＧＨｚ、２ＧＨｚ、３．４ＧＨｚでの同期信号の検出を行なってもよい。同期信号検出の結果、１．５ＧＨｚと２ＧＨｚにおいて識別信号１が検出されたとする。このとき、中継局２０の出力信号である、１．５ＧＨｚと２ＧＨｚの信号を優先して、これら２つの周波数でＭＩＭＯ受信を行なってもよいし、相関演算の出力値もしくは信号品質を比較して８００ＭＨｚ、１．５ＧＨｚ、２ＧＨｚの信号のうち使用する周波数を決定してもよい。

（変形例３）
同期信号については、階層構造の信号を用いて、Ｎ種類全てについての相関演算を行なわなくてもどの周波数に対応したグループの同期信号であるかが分かるようにしてもよい。例えば、同期信号として、ａ＋ｂビット（前半ａビット、後半ｂビット）の信号系列を使用するとする。前半ａビットを第１の領域、後半ｂビットを第２の領域とし、ａビットの信号に対しては、お互いに相関値の低い４種類の信号系列を割り当てることとし、各周波数グループに対して４種類のうちひとつの信号系列を対応させる。このようにすることで、ａビットの信号系列の相関値を計算することで、どの周波数で送信された信号であるか判定することができる。

（変形例４）
図４は、スイッチ３５ａ、スイッチ３５ｂの接続先の決定動作を示すフローチャートである。なお、ここで示す動作例は、端末局３０が受信可能な全周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４に対して識別信号の検出を行なった後でスイッチの接続先を決定する方法である。

まず、ステップＳ１において、ループを開始する。ここでは、受信回路（ＲＦ回路）をｆ１〜ｆ４用に切り替える。次に、相関演算を行ない、識別信号を検出する（ステップＳ２）。なお、ここでＳＩＮＲを算出しても良い。このループを必要なだけ実行し、ループが終了した場合は（ステップＳ３）、次に、検出した識別信号のうち、優先順位の一番高い識別信号Ｎｘを見つける（ステップＳ４）。ここで、優先順位の判定基準としては、例えば、予め周波数間で優先順位を決めておいても良いし（基準１）、相関値の大きい信号またはＳＩＮＲの大きい信号を優先すると決めておいても良い（基準２）。

次に、Ｎｘが、自身の周波数グループ以外で検出されたかどうかを判断する（ステップＳ５）。Ｎｘが、自身の周波数グループ以外で検出されていない場合は、周波数変換を行なうタイプの中継局は存在していないと判断し（ステップＳ６）、Ｎｘが所属するグループの周波数用のＲＦ回路に両スイッチを接続して（ステップＳ７）、終了する。

一方、ステップＳ５において、Ｎｘが、自身の周波数グループ以外で検出された場合は、自身の周波数グループ以外の２つの周波数でＮｘが検出されたかどうかを判断する（ステップＳ８）。自身の周波数グループ以外の２つの周波数でＮｘが検出されなかった場合は、少なくとも一つのＭＩＭＯ信号が中継局２０で周波数変換されたと判断する（ステップＳ９）。そして、使用する周波数の決定を行なう（ステップＳ１０）。すなわち、スイッチ切り替えを決定する。具体的には、Ｎｘの周波数グループをｆａとし、検出された周波数をｆｂとすると、３つのパターンの設定から選択する。すなわち、スイッチ３５ａ、３５ｂ共に、ｆｂ用ＲＦ回路に接続する（設定１）。スイッチ３５ａは、ｆｂ用ＲＦ回路、スイッチ３５ｂはｆａ用回路に接続する（設定２）。これは逆でも良い。スイッチ３５ａ、スイッチ３５ｂ共にｆａ用ＲＦ回路に接続する（設定３）。優先順位は、予め決めておいても良いし、ＳＩＮＲの高い周波数を選択しても良い。

一方、ステップＳ８において、自身の周波数グループ以外の２つの周波数でＮｘが検出された場合は、検出した２つの周波数に中継局２０で周波数変換されたと判断する（ステップＳ１１）。そして、スイッチ３５ａ、３５ｂを、検出された周波数に設定して基地局１０と接続する（ステップＳ１２）。

（変形例５）
変形例４において記載したスイッチ３５ａ、３５ｂの接続先の決定方法に関して、自身の周波数グループ以外の２つの周波数（ｆ２、ｆ３）で識別信号が検出された場合に、自身の周波数グループの周波数（ｆ１）においても識別信号が検出され、その識別信号のＳＩＮＲもしくは相関値が高い場合には、スイッチ３５ａ、３５ｂのどちらか一方をｆ１用ＲＦ回路に接続し、他方のスイッチをｆ２もしくはｆ３用ＲＦ回路のいずれかに接続してもよい。

以上のように、本実施形態によれば、中継局２０がどの周波数帯域に変換しているかについて、端末局３０に通知することなく、基地局１０と端末局３０との間で中継局２０を経由したＭＩＭＯ通信を実現することが可能となる。

１０基地局
１１回路
１２ａ送信アンテナ
２０中継局
２１周波数変換器
２３ａ受信アンテナ
２４ａ送信アンテナ
３０端末局
３１ＲＦ回路
３１ａｆ１用ＲＦ回路
３１ｂｆ２用ＲＦ回路
３１ｃｆ３用ＲＦ回路
３１ｄｆ４用ＲＦ回路
３２ａｆ１用ＲＦ回路
３２ｂｆ２用ＲＦ回路
３２ｃｆ３用ＲＦ回路
３２ｄｆ４用ＲＦ回路
３３ＭＩＭＯ信号分離処理回路
３４ａ−１〜３４ａ−４受信アンテナ
３４ｂ−１〜３４ｂ−４受信アンテナ
３５ａスイッチ
３５ｂスイッチ
３６ａＯＦＤＭ信号復調回路
３６ｂＯＦＤＭ信号復調回路
３７制御部

Claims

基地局または前記基地局が送信した無線信号を中継する中継局が構成するエリア内で、前記基地局または前記中継局からＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式で送信された無線信号を受信する端末局であって、
前記基地局または前記中継局から送信された無線信号を受信する複数の受信部と、
前記受信した無線信号から前記基地局を識別する識別信号を検出し、前記識別信号が含まれる周波数グループが、予め前記識別信号と一対一に対応付けられている場合は、前記基地局から直接前記無線信号を受信したと判定する一方、前記識別信号が含まれる周波数グループが、予め前記識別信号と一対一に対応付けられていない場合は、前記中継局から直接前記無線信号を受信したと判定する制御部と、を備えることを特徴とする端末局。
周波数グループが異なる複数の無線信号から前記識別信号を検出した場合、予め前記周波数グループと一対一に対応付けられていない周波数グループの無線信号を優先することを特徴とする請求項１記載の端末局。
周波数グループが異なる複数の無線信号から前記識別信号を検出した場合、伝搬路状況が最も良好な周波数グループの無線信号または前記識別信号との相関値が最も高い周波数グループの無線信号を優先することを特徴とする請求項１記載の端末局。
前記各識別信号は、前記周波数グループを識別する信号系列が割り当てられる第一の領域と、前記基地局を識別する信号系列が割り当てられる第二の領域とから構成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の端末局。
基地局または前記基地局が送信した無線信号を中継する中継局が構成するエリア内で、前記基地局または前記中継局からＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式で送信された無線信号を受信する端末局であって、
前記基地局または前記中継局から送信された無線信号を受信する複数の受信部と、
前記受信した無線信号から前記基地局を識別する識別信号を検出し、前記識別信号を検出した無線信号の中心周波数が、予め前記識別信号と一対一に対応付けられている場合は、前記基地局から直接前記無線信号を受信したと判定する一方、前記識別信号を検出した無線信号の中心周波数が、予め前記識別信号と一対一に対応付けられていない場合は、前記中継局から直接前記無線信号を受信したと判定する制御部と、を備えることを特徴とする端末局。
中心周波数が異なる複数の無線信号から前記識別信号を検出した場合、予め前記識別信号と一対一に対応付けられていない中心周波数の無線信号を優先することを特徴とする請求項５記載の端末局。
中心周波数が異なる複数の無線信号から前記識別信号を検出した場合、伝搬路状況が最も良好な中心周波数の無線信号または前記識別信号との相関値が最も高い中心周波数の無線信号を優先することを特徴とする請求項５記載の端末局。
基地局、前記基地局が送信した無線信号を中継する中継局および端末局で構成される無線通信システムであって、
前記基地局または前記中継局は、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式で前記端末局へ無線信号を送信し、
前記端末局は、
前記基地局または前記中継局から送信された無線信号を受信し、
前記受信した無線信号から前記基地局を識別する識別信号を検出し、前記識別信号が含まれる周波数グループが、予め前記識別信号と一対一に対応付けられている場合は、前記基地局から直接前記無線信号を受信したと判定する一方、前記識別信号が含まれる周波数グループが、予め前記識別信号と一対一に対応付けられていない場合は、前記中継局から直接前記無線信号を受信したと判定することを特徴とする無線通信システム。
基地局または前記基地局が送信した無線信号を中継する中継局が構成するエリア内で、前記基地局または前記中継局からＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式で送信された無線信号を受信する端末局のプログラムであって、
前記基地局または前記中継局から送信された無線信号を受信する処理と、
前記受信した無線信号から前記基地局を識別する識別信号を検出する処理と、
前記識別信号が含まれる周波数グループが、予め前記識別信号と一対一に対応付けられている場合は、前記基地局から直接前記無線信号を受信したと判定する一方、前記識別信号が含まれる周波数グループが、予め前記識別信号と一対一に対応付けられていない場合は、前記中継局から直接前記無線信号を受信したと判定する処理と、の一連の処理を、前記端末局に実行させることを特徴とするプログラム。
基地局または前記基地局が送信した無線信号を中継する中継局が構成するエリア内で、前記基地局または前記中継局からＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式で送信された無線信号を受信する端末局のプログラムであって、
前記基地局または前記中継局から送信された無線信号を受信する処理と、
前記受信した無線信号から前記基地局を識別する識別信号を検出する処理と、
前記識別信号を検出した無線信号の中心周波数が、予め前記識別信号と一対一に対応付けられている場合は、前記基地局から直接前記無線信号を受信したと判定する一方、前記識別信号を検出した無線信号の中心周波数が、予め前記識別信号と一対一に対応付けられていない場合は、前記中継局から直接前記無線信号を受信したと判定する処理と、の一連の処理を、前記端末局に実行させることを特徴とするプログラム。