JP4941615B2 - 中継局、中継方法、基地局、通信方法および通信システム - Google Patents

Description

通信を行う中継局、中継方法、基地局、通信方法および通信システムに関する。

従来、高いスループットを広いエリアで実現するために有効な技術として、無線中継（リレー）に関する検討が盛んに行われている。ＩＥＥＥでは、８０２．１６ｊ Ｒｅｌａｙ Ｔａｓｋ ＧｒｏｕｐにおいてＭｕｌｔｉ−ｈｏｐ Ｒｅｌａｙに関する検討が進められている。また、３ＧＰＰでは、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄに向けた標準化作業において、Ｒｅｌａｙｉｎｇ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙに関する検討を進めている。

たとえば、基地局と中継局の間の区間および中継局と移動局の間の区間における干渉を無くして高いスループットを実現するために、第１無線区間と第２無線区間で異なる無線リソース（周波数など）を利用する通信システムがある。以下、基地局と中継局間を第１無線区間と称し、中継局と移動局間を第２無線区間と称する。

このような通信システムにおいては、たとえば、１つの基地局に複数の中継局が接続され、各中継局にはそれぞれ複数の移動局が接続されている。第１無線区間では、基地局が各中継局と通信を行うための無線リソースを割り当てる。また、第２無線区間では、複数の中継局がそれぞれ各移動局と通信を行うための無線リソースを割り当てる。

高いスループットを実現するためには、第１無線区間内や第２無線区間内だけでなく、第１無線区間と第２無線区間の間で同じ無線リソースを使わないように無線リソースの割り当てを行う。干渉が生じないように無線リソースを割り当てるためには、たとえば、第１無線区間で使用する周波数と第２無線区間で使用する周波数をあらかじめ分離する。

第１無線区間と第２無線区間の伝搬状態は、周囲の伝搬環境に応じてそれぞれ経時的に変化する。このため、第１無線区間と第２無線区間に必要十分な帯域をあらかじめ割り当てると周波数の利用効率を高くすることができない。

また、たとえば、第１無線区間にＷｉＭＡＸ（８０２．１６ｄ）、第２無線区間に無線ＬＡＮ（Ｗｉ−Ｆｉ）といったように、それぞれの無線区間で異なる無線アクセス方式を用いる形態も考えられる。しかしながら、各中継局が独立して無線リソースの割り当てを行うと、各中継局で用いる各無線リソースの間で干渉が生じてスループットが低下する。

これに対して、第１無線区間と第２無線区間の各無線リソースの割り当て（スケジューリング）を基地局で集中的に行う技術が開示されている（たとえば、下記特許文献１参照。）。この技術では、１つの中継局が複数の基地局の信号を中継する際に、スロットの衝突が生じないようにするスケジューリング制御部を中継局に有し、移動局や中継局から送信される品質情報に基づいて集中的にスロットの割り当てを行う。

特開２００８−６０８６８号公報

しかしながら、上述した従来技術では、移動局や中継局から基地局へ送信される品質情報の情報量が多くなるという問題がある。特に、１つの中継局に対して多くの移動局が接続されている場合は、各移動局から基地局へ送信される品質情報の情報量が膨大になる。このため、第１無線区間におけるスループットが低下するという問題がある。また、多くの移動局に無線リソースを割り当てる処理を基地局に集中させると、基地局におけるスケジューリングの処理負担が増大するという問題がある。

開示の中継局、中継方法、基地局、通信方法および通信システムは、上記の問題点を解消するものであり、基地局へ送信される品質情報の情報量を削減することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この中継局は、基地局と各移動局との間の無線通信を中継する中継局において、自局と前記各移動局との間の各通信品質を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された各通信品質の代表値を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された代表値を前記基地局へ送信する送信手段と、前記送信手段によって送信された代表値に基づいて前記基地局によって割り当てられた無線リソースを示す割当情報を前記基地局から受信する受信手段と、前記受信手段によって受信された割当情報が示す無線リソースを前記各移動局に対して割り当てる割り当て手段と、を備える。

上記構成によれば、中継局と各移動局との間における各通信品質については代表値を基地局へ送り、基地局から割り当てられた無線リソースの各移動局への割り当てを中継局で行うことができる。

開示の中継局、中継方法、基地局、通信方法および通信システムによれば、基地局へ送信される品質情報の情報量を削減することができる。

図１は、実施の形態にかかる通信システムの構成を示すブロック図である。 図２は、図１に示した通信システムにおける無線リソースの割り当てを示す図である。 図３は、図１に示した基地局の構成を示すブロック図である。 図４は、図１に示した中継局の構成を示すブロック図である。 図５は、図１に示した移動局の構成を示すブロック図である。 図６は、通信システムのダウンリンクの動作例を示すシーケンス図である。 図７は、通信システムのアップリンクの動作例を示すシーケンス図である。 図８は、図２に示した無線リソースの割り当ての具体例を示す図である。 図９は、中継局（ＲＮ１）が受信するＣＱＩの具体例を示す図である。 図１０は、中継局（ＲＮ１）が算出する代表値の具体例を示す図である。 図１１は、中継局（ＲＮ２）が受信するＣＱＩの具体例を示す図である。 図１２は、中継局（ＲＮ２）が算出する代表値の具体例を示す図である。 図１３は、基地局が受信する代表値およびＣＱＩの具体例を示す図である。 図１４は、基地局による無線リソースの割り当ての具体例を示す図である。 図１５は、中継局（ＲＮ１）による無線リソースの割り当ての具体例を示す図である。 図１６は、中継局（ＲＮ２）による無線リソースの割り当ての具体例を示す図である。

符号の説明

１００ 通信システム
１０１ コアネットワーク
１０２ 第１無線区間
１０３ 第２無線区間
１１０ 基地局
１２１，１２２ 中継局
１３１〜１３４ 移動局
２０１〜２０６，２１０ 無線リソース
３０１，４０１，４０７，５０１ 受信アンテナ
３０２，４０２，４０８，５０２ 受信器
３０３，４０３，４０９，５０３ 分離部
３０４，４０４，４１６，５１０ 制御ＣＨ復号部
３０５，４０５ ＤＬスケジューラ
３０６，４０６，４１２，５０６ 制御ＣＨ生成部
３０７ ＩＰ受信部
３０８，５１２ ＤＬバッファ
３０９，４１８，４２６，５１６ データＣＨ生成部
３１０，４１９，４２７，５１４ パイロット生成部
３１１，４１３，４２０，５０７ 多重部
３１２，４１４，４２１，５０８ 送信器
３１３，４１５，４２２，５０９ 送信アンテナ
３１４，４１０，４２３，５０４ ＳＩＲ測定部
３１５，４２４ ＵＬスケジューラ
３１６，４１７，４２５，５１１ データＣＨ復号部
３１７，５１５ ＵＬバッファ
３１８ ＩＰ送信部
４１１，５０５ ＣＱＩ生成部
５１３ データ処理部
９１０，９２０，１１１０，１１２０，１３１０，１３２０ ＣＱＩ
１０１０，１２１０ 代表値
１４１０，１４２０，１４３０，１４４０，１５１０，１５２０，１６１０，１６２０ 割当情報
＃１〜＃１０ 無線リソース

以下に添付図面を参照して、この中継局、中継方法、基地局、通信方法および通信システムの好適な実施の形態を詳細に説明する。この中継局、中継方法、基地局、通信方法および通信システムは、中継局と各移動局との間における各ＣＱＩについては代表値を基地局へ送り、基地局から割り当てられた無線リソースの各移動局への割り当てを中継局で行う。これにより、基地局へ送るＣＱＩの情報量を削減する。

（実施の形態）
（通信システムの構成）
図１は、実施の形態にかかる通信システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、実施の形態にかかる通信システム１００は、基地局１１０（ＢＳ：Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）と、中継局１２１，１２２（ＲＮ：Ｒｅｌａｙ Ｎｏｄｅ）と、移動局１３１〜１３４（ＭＳ：Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）と、を含んでいる。基地局１１０は、中継局１２１の中継により移動局１３１，１３２との間で無線通信を行う。

また、基地局１１０は、中継局１２２の中継により移動局１３３，１３４との間で無線通信を行う。また、基地局１１０は、コアネットワーク１０１に接続されている。中継局１２１および中継局１２２は、基地局１１０の周囲に位置している。基地局１１０は、中継局１２１および中継局１２２との間でそれぞれ無線通信を行う。基地局１１０と各中継局（中継局１２１および中継局１２２）との間の無線区間を第１無線区間１０２とする。

移動局１３１および移動局１３２は、中継局１２１の周囲に位置している。中継局１２１は、移動局１３１および移動局１３２との間でそれぞれ無線通信を行う。移動局１３３および移動局１３３は、中継局１２２の周囲に位置している。中継局１２２は、移動局１３３および移動局１３３との間でそれぞれ無線通信を行う。

中継局１２１と移動局１３１，１３２との間の無線区間、あるいは、中継局１２２と移動局１３３，１３４との間の無線区間を第２無線区間１０３とする。基地局１１０は、第１無線区間１０２および第２無線区間１０３において中継局１２１，１２２が用いる各無線リソースの割り当てを行う。ただし、第２無線区間１０３における移動局ごとの無線リソースの割り当てについては、中継局１２１および中継局１２２がそれぞれ行う。

（無線リソースの割り当て）
図２は、図１に示した通信システムにおける無線リソースの割り当てを示す図である。図２に示す横軸は周波数を示している。無線リソース２１０は、通信システム１００（図１参照）において使用される周波数帯域を示している。図２に示すように、通信システム１００においては、無線リソース２１０に対して、第１無線区間１０２および第２無線区間１０３で用いられる各無線リソースが混在して割り当てられる。

たとえば、無線リソース２０１は、基地局１１０（ＢＳ）と中継局１２１（ＲＮ１）との間の無線経路（第１無線区間１０２）に割り当てられている。無線リソース２０２は、中継局１２１（ＲＮ１）と移動局１３１（ＭＳ１）との間の無線経路（第２無線区間１０３）に割り当てられている。無線リソース２０３は、中継局１２１（ＲＮ１）と移動局１３２（ＭＳ２）との間の無線経路（第２無線区間１０３）に割り当てられている。

無線リソース２０４は、基地局１１０（ＢＳ）と中継局１２２（ＲＮ２）との間の無線経路（第１無線区間１０２）に割り当てられている。無線リソース２０５は、中継局１２２（ＲＮ２）と移動局１３４（ＭＳ４）との間の無線経路（第２無線区間１０３）に割り当てられている。無線リソース２０６は、中継局１２２（ＲＮ２）と移動局１３３（ＭＳ３）との間の無線経路（第２無線区間１０３）に割り当てられている。

このように、無線リソース２１０に含まれる無線リソース２０１〜２０６が、第１無線区間１０２および第２無線区間１０３における各無線経路に対して互いに干渉しないように割り当てられる。これにより、第１無線区間１０２および第２無線区間１０３のそれぞれに必要最小限の無線リソースを割り当てることができるため、周波数の利用効率を高くすることができる。また、中継局１２１および中継局１２２の間の干渉が生じないように割り当てを行うことができるため、スループットを向上させることも可能である。

（基地局の構成）
図３は、図１に示した基地局の構成を示すブロック図である。図３に示すように、基地局１１０（図１参照）は、受信アンテナ３０１と、受信器３０２と、分離部３０３と、制御ＣＨ復号部３０４と、ＤＬスケジューラ３０５と、制御ＣＨ生成部３０６と、ＩＰ受信部３０７と、ＤＬバッファ３０８と、データＣＨ生成部３０９と、パイロット生成部３１０と、多重部３１１と、送信器３１２と、送信アンテナ３１３と、を備えている。

また、基地局１１０は、ＳＩＲ測定部３１４と、ＵＬスケジューラ３１５と、データＣＨ復号部３１６と、ＵＬバッファ３１７と、ＩＰ送信部３１８と、を備えている。受信アンテナ３０１、受信器３０２および制御ＣＨ復号部３０４は、中継局１２１，１２２と各移動局との間の各ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ：品質情報）の代表値を中継局１２１，１２２から受信する受信手段である。

ＤＬスケジューラ３０５およびＵＬスケジューラ３１５は、受信手段によって受信された代表値に基づいて各中継局と各移動局との間の無線経路に対して無線リソースを割り当てる割り当て手段である。制御ＣＨ生成部３０６、送信器３１２および送信アンテナ３１３は、割り当て手段によって割り当てられた無線リソースを示す割当情報を各中継局へ送信する送信手段である。

（基地局のダウンリンクに関する処理）
まず、基地局１１０における、コアネットワーク１０１からのデータを各移動局へ転送するダウンリンク（ＤＬ：Ｄｏｗｎ Ｌｉｎｋ）に関する処理について説明する。受信器３０２は、中継局１２１および中継局１２２から送信された各信号を、受信アンテナ３０１を介して受信する。

受信器３０２が受信する各信号には、中継局１２１と移動局１３１，１３２との間の各ＣＱＩの代表値（ＲＮ１−ＭＳ）と、中継局１２２と移動局１３３，１３４との間の各ＣＱＩの代表値（ＲＮ２−ＭＳ）と、が含まれている。また、受信器３０２が受信する各信号には、基地局１１０と中継局１２１との間のＣＱＩ（ＢＳ−ＲＮ１）と、基地局１１０と中継局１２２との間のＣＱＩ（ＢＳ−ＲＮ２）と、が含まれている。受信器３０２は、受信した各代表値および各ＣＱＩを分離部３０３へ出力する。

分離部３０３は、受信器３０２から出力された代表値（ＲＮ１−ＭＳ）および代表値（ＲＮ２−ＭＳ）と、ＣＱＩ（ＢＳ−ＲＮ１）およびＣＱＩ（ＢＳ−ＲＮ２）と、を制御ＣＨ復号部３０４へ出力する。制御ＣＨ復号部３０４は、分離部３０３から出力された各代表値および各ＣＱＩを復号する。制御ＣＨ復号部３０４は、復号した各代表値および各ＣＱＩをＤＬスケジューラ３０５へ出力する。

ＤＬスケジューラ３０５は、制御ＣＨ復号部３０４から出力された代表値（ＲＮ１−ＭＳ）、代表値（ＲＮ２−ＭＳ）、ＣＱＩ（ＢＳ−ＲＮ１）およびＣＱＩ（ＢＳ−ＲＮ２）に基づいて無線リソースの割り当てを行う。

具体的には、ＤＬスケジューラ３０５は、基地局１１０と中継局１２１との間と、中継局１２１と移動局１３１，１３２との間と、基地局１１０と中継局１２２との間と、中継局１２２と各移動局１３３，１３４との間と、の４つの無線経路に対して無線リソースを割り当てる。また、ＤＬスケジューラ３０５は、各ＣＱＩの代表値やＣＱＩの他に、中継局１２１，１２２と移動局１３１〜１３４のＩＤ情報や、移動局１３１〜１３４の各トラヒック情報や各ＱｏＳ情報などに基づいて無線リソースの割り当てを行ってもよい。

ＤＬスケジューラ３０５は、各無線経路に対して割り当てた各無線リソースを示す各割当情報を制御ＣＨ生成部３０６およびデータＣＨ生成部３０９へ出力する。ＤＬスケジューラ３０５が出力する割当情報には、割当情報（ＢＳ−ＲＮ１）、割当情報（ＲＮ１−ＭＳ）、割当情報（ＢＳ−ＲＮ２）および割当情報（ＲＮ２−ＭＳ）が含まれている。

割当情報（ＢＳ−ＲＮ１）は、基地局１１０と中継局１２１との間の無線経路に割り当てられた無線リソースである。割当情報（ＲＮ１−ＭＳ）は、中継局１２１と移動局１３１，１３２との間の無線経路に割り当てられた無線リソースである。割当情報（ＢＳ−ＲＮ２）は、基地局１１０と中継局１２２との間の無線経路に割り当てられた無線リソースである。割当情報（ＲＮ２−ＭＳ）は、中継局１２２と各移動局との間の無線経路に割り当てられた無線リソースである。

制御ＣＨ生成部３０６は、ＤＬスケジューラ３０５から出力された各割当情報を制御ＣＨ（チャネル）に配置し、制御ＣＨに配置した各割当情報を多重部３１１へ出力する。制御ＣＨ生成部３０６から出力された割当情報（ＢＳ−ＲＮ１）および割当情報（ＲＮ１−ＭＳ）は、送信器３１２によって中継局１２１へ送信される。制御ＣＨ生成部３０６から出力された割当情報（ＢＳ−ＲＮ２）および割当情報（ＲＮ２−ＭＳ）は、送信器３１２によって中継局１２２へ送信される。

ＩＰ受信部３０７は、コアネットワーク１０１から配信された、移動局１３１〜１３４を宛先とする各ＤＬデータを受信する。ＩＰ受信部３０７が受信する各ＤＬデータには、それぞれ移動局１３１〜１３４を宛先とするＤＬデータ（ＭＳ１）、ＤＬデータ（ＭＳ２）、ＤＬデータ（ＭＳ３）およびＤＬデータ（ＭＳ４）が含まれている。ＩＰ受信部３０７は、受信した各ＤＬデータをＤＬバッファ３０８へ出力する。

ＤＬバッファ３０８は、ＩＰ受信部３０７から出力された各ＤＬデータを記憶する。データＣＨ生成部３０９は、ＤＬスケジューラ３０５から出力された各割当情報に基づいて、ＤＬバッファ３０８に記憶された各ＤＬデータを無線リソースに配置する。データＣＨ生成部３０９は、無線リソースに配置した各ＤＬデータを多重部３１１へ出力する。

たとえば、データＣＨ生成部３０９は、ＤＬデータ（ＭＳ１）およびＤＬデータ（ＭＳ２）を、ＤＬスケジューラ３０５から出力された割当情報（ＢＳ−ＲＮ１）が示す無線リソースに配置する。この場合は、ＤＬデータ（ＭＳ１）およびＤＬデータ（ＭＳ２）は、割当情報（ＢＳ−ＲＮ１）が示す無線リソースを用いて送信される。

また、データＣＨ生成部３０９は、ＤＬデータ（ＭＳ３）およびＤＬデータ（ＭＳ４）を、ＤＬスケジューラ３０５から出力された割当情報（ＢＳ−ＲＮ２）が示す無線リソースに配置する。この場合は、ＤＬデータ（ＭＳ３）およびＤＬデータ（ＭＳ４）は、割当情報（ＢＳ−ＲＮ２）が示す無線リソースを用いて送信される。

パイロット生成部３１０は、パイロット信号（ＢＳ）を生成して多重部３１１へ出力する。多重部３１１は、制御ＣＨ生成部３０６から出力された各割当情報と、データＣＨ生成部３０９から出力された各ＤＬデータと、パイロット信号生成部から出力されたパイロット信号（ＢＳ）と、を多重化し、多重化した多重信号を送信器３１２へ出力する。

送信器３１２は、多重部３１１から出力された多重信号を、送信アンテナ３１３を介して送信する。送信器３１２によって送信された多重信号に含まれるパイロット信号（ＢＳ）は、中継局１２１および中継局１２２によって受信される。送信器３１２によって送信された多重信号に含まれる割当情報（ＢＳ−ＲＮ１）および割当情報（ＲＮ１−ＭＳ）は、中継局１２１によって受信される。

送信器３１２によって送信された多重信号に含まれる割当情報（ＢＳ−ＲＮ２）および割当情報（ＲＮ２−ＭＳ）は、中継局１２２によって受信される。送信器３１２によって送信された多重信号に含まれるＤＬデータ（ＭＳ１）およびＤＬデータ（ＭＳ２）は、中継局１２１によって受信される。送信器３１２によって送信された多重信号に含まれるＤＬデータ（ＭＳ３）およびＤＬデータ（ＭＳ４）は、中継局１２２によって受信される。

（基地局のアップリンクに関する処理）
つぎに、基地局１１０における、各移動局からのデータをコアネットワーク１０１へ転送するアップリンク（ＵＬ：Ｕｐ Ｌｉｎｋ）に関する処理について説明する。受信器３０２が受信する各信号には、中継局１２１および中継局１２２から送信された各パイロット信号と、コアネットワーク１０１を宛先とする移動局１３１〜１３４からの各ＵＬデータと、が含まれている。

各パイロット信号には、中継局１２１から送信されたパイロット信号（ＲＮ１）と、中継局１２２から送信されたパイロット信号（ＲＮ２）と、が含まれている。各ＵＬデータには、移動局１３１からのＵＬデータ（ＭＳ１）と、移動局１３２からのＵＬデータ（ＭＳ２）と、移動局１３３からのＵＬデータ（ＭＳ３）と、移動局１３４からのＵＬデータ（ＭＳ４）と、が含まれている。受信器３０２は、受信した各パイロット信号および各ＵＬデータを分離部３０３へ出力する。

分離部３０３は、受信器３０２から出力された各パイロット信号をＳＩＲ測定部３１４へ出力する。また、分離部３０３は、受信器３０２から出力された各ＵＬデータをデータＣＨ復号部３１６へ出力する。

ＳＩＲ測定部３１４は、分離部３０３から出力された各パイロット信号に基づいて第２無線区間１０３の各ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｒａｔｉｏ）を測定する。具体的には、ＳＩＲ測定部３１４は、パイロット信号（ＲＮ１）に基づいて基地局１１０と中継局１２１との間のＳＩＲ（ＢＳ−ＲＮ１）を測定する。また、ＳＩＲ測定部３１４は、パイロット信号（ＲＮ２）に基づいて基地局１１０と中継局１２２との間のＳＩＲ（ＢＳ−ＲＮ２）を測定する。

ＳＩＲ測定部３１４は、測定した各ＳＩＲを示す各ＣＱＩをＵＬスケジューラ３１５へ出力する。各ＣＱＩには、基地局１１０と中継局１２１との間のＳＩＲ（ＢＳ−ＲＮ１）を示すＣＱＩ（ＢＳ−ＲＮ１）と、基地局１１０と中継局１２２との間のＳＩＲ（ＢＳ−ＲＮ２）を示すＣＱＩ（ＢＳ−ＲＮ２）と、が含まれている。

制御ＣＨ復号部３０４は、復号した各代表値をＵＬスケジューラ３１５へ出力する。制御ＣＨ復号部３０４が出力する各代表値には、中継局１２１と移動局１３１，１３２との間の各ＳＩＲを示す各ＣＱＩの代表値（ＲＮ１−ＭＳ）と、中継局１２２と移動局１３３，１３４との間の各ＣＱＩの代表値（ＲＮ２−ＭＳ）と、が含まれている。

ＵＬスケジューラ３１５は、制御ＣＨ復号部３０４から出力された各代表値と、ＳＩＲ測定部３１４から出力された各ＣＱＩと、に基づいて無線リソースを割り当てる。具体的には、ＵＬスケジューラ３１５は、基地局１１０と中継局１２１との間と、中継局１２１と移動局１３１，１３２との間と、基地局１１０と中継局１２２との間と、中継局１２２と移動局１３３，１３４との間と、の４つの無線経路に無線リソースを割り当てる。

また、ＵＬスケジューラ３１５は、各ＣＱＩの代表値やＣＱＩの他に、中継局１２１，１２２と移動局１３１〜１３４のＩＤ情報や、移動局１３１〜１３４の各トラヒック情報や各ＱｏＳ情報などに基づいて無線リソースの割り当てを行ってもよい。

ＵＬスケジューラ３１５は、各無線経路に対して割り当てた各無線リソースを示す各割当情報を制御ＣＨ生成部３０６へ出力する。ＵＬスケジューラ３１５が出力する割当情報には、割当情報（ＢＳ−ＲＮ１）、割当情報（ＲＮ１−ＭＳ）、割当情報（ＢＳ−ＲＮ２）および割当情報（ＲＮ２−ＭＳ）が含まれている。

制御ＣＨ生成部３０６は、ＵＬスケジューラ３１５から出力された各割当情報を制御ＣＨに配置する。制御ＣＨ生成部３０６は、制御ＣＨに配置した各割当情報を多重部３１１へ出力する。制御ＣＨ生成部３０６から出力された割当情報（ＢＳ−ＲＮ１）および割当情報（ＲＮ１−ＭＳ）は、送信器３１２によって中継局１２１へ送信される。制御ＣＨ生成部３０６から出力された割当情報（ＢＳ−ＲＮ２）および割当情報（ＲＮ２−ＭＳ）は、送信器３１２によって中継局１２２へ送信される。

データＣＨ復号部３１６は、分離部３０３から出力された各ＵＬデータを復号する。データＣＨ復号部３１６は、復号した各ＵＬデータをＵＬバッファ３１７へ出力する。ＵＬバッファ３１７は、データＣＨ復号部３１６から出力された各ＵＬデータを記憶する。ＩＰ送信部３１８は、ＵＬバッファ３１７に記憶された各ＵＬデータを読み出し、読み出した各ＵＬデータをコアネットワーク１０１へ送信する。

（中継局の構成）
図４は、図１に示した中継局の構成を示すブロック図である。図４に示すように、中継局１２１（図１参照）は、受信アンテナ４０１と、受信器４０２と、分離部４０３と、制御ＣＨ復号部４０４と、ＤＬスケジューラ４０５と、制御ＣＨ生成部４０６と、受信アンテナ４０７と、受信器４０８と、分離部４０９と、ＳＩＲ測定部４１０と、ＣＱＩ生成部４１１と、制御ＣＨ生成部４１２と、多重部４１３と、送信器４１４と、送信アンテナ４１５と、制御ＣＨ復号部４１６と、を備えている。

また、中継局１２１は、データＣＨ復号部４１７と、データＣＨ生成部４１８と、パイロット生成部４１９と、多重部４２０と、送信器４２１と、送信アンテナ４２２と、ＳＩＲ測定部４２３と、ＵＬスケジューラ４２４と、データＣＨ復号部４２５と、データＣＨ生成部４２６と、パイロット生成部４２７と、を備えている。ここでは中継局１２１の構成について説明するが、中継局１２２の構成についても同様である。

受信アンテナ４０１、受信器４０２、制御ＣＨ復号部４０４およびＳＩＲ測定部４２３は、中継局１２１（自局）と移動局１３１，１３２との間の各通信品質を取得する取得手段である。ＤＬスケジューラ４０５およびＵＬスケジューラ４２４は、取得手段によって取得された各通信品質の代表値を算出する算出手段である。制御ＣＨ生成部４１２、送信器４１４および送信アンテナ４１５は、算出手段によって算出された代表値を基地局１１０へ送信する送信手段である。

受信アンテナ４０７、受信器４０８および制御ＣＨ復号部４１６は、送信手段によって送信された代表値に基づいて基地局１１０によって割り当てられた無線リソースを示す割当情報を基地局１１０から受信する受信手段である。ＤＬスケジューラ４０５およびＵＬスケジューラ４２４は、受信手段によって受信された割当情報が示す無線リソースを移動局１３１，１３２に対して割り当てる割り当て手段である。

（中継局のダウンリンクに関する処理）
まず、中継局１２１における、コアネットワーク１０１からのデータを各移動局へ転送するダウンリンクに関する処理について説明する。受信器４０２は、移動局１３１および移動局１３２から送信された各信号を、受信アンテナ４０１を介して受信する。

受信器４０２が受信する各信号には、中継局１２１と移動局１３１との間のＣＱＩ（ＲＮ１−ＭＳ１）と、中継局１２１と移動局１３２との間のＣＱＩ（ＲＮ１−ＭＳ２）と、が含まれている。受信器４０２は、受信した各ＣＱＩを分離部４０３へ出力する。

分離部４０３は、受信器４０２から出力された各ＣＱＩを制御ＣＨ復号部４０４へ出力する。制御ＣＨ復号部４０４は、分離部４０３から出力された各ＣＱＩを復号し、復号した各ＣＱＩをＤＬスケジューラ４０５へ出力する。

ＤＬスケジューラ４０５は、制御ＣＨ復号部４０４から出力されたＣＱＩ（ＲＮ１−ＭＳ１）およびＣＱＩ（ＲＮ１−ＭＳ２）の代表値（ＲＮ１−ＭＳ）を算出する。たとえば、ＤＬスケジューラ４０５は、代表値（ＲＮ１−ＭＳ）としてＣＱＩ（ＲＮ１−ＭＳ１）およびＣＱＩ（ＲＮ１−ＭＳ２）の最大値、最小値または平均値を算出する。ＤＬスケジューラ４０５は、算出した代表値（ＲＮ１−ＭＳ）を制御ＣＨ生成部４１２へ出力する。

また、ＤＬスケジューラ４０５は、算出した代表値（ＲＮ１−ＭＳ）を制御ＣＨ生成部４１２へ出力した結果により基地局１１０から送信された割当情報（ＲＮ１−ＭＳ）を、制御ＣＨ復号部４１６から取得する。ＤＬスケジューラ４０５は、取得した割当情報（ＲＮ１−ＭＳ）と、制御ＣＨ復号部４０４から出力されたＣＱＩ（ＲＮ１−ＭＳ１）およびＣＱＩ（ＲＮ１−ＭＳ２）と、に基づいて無線リソースの割り当てを行う。

具体的には、ＤＬスケジューラ４０５は、中継局１２１と移動局１３１との間と、中継局１２１と移動局１３２との間と、の各無線経路に対して無線リソースを割り当てる。また、ＤＬスケジューラ４０５は、各ＣＱＩの代表値やＣＱＩの他に、移動局１３１，１３２のＩＤ情報や、移動局１３１，１３２の各トラヒック情報や各ＱｏＳ情報などに基づいて無線リソースの割り当てを行ってもよい。

ＤＬスケジューラ４０５は、各無線経路に対して割り当てた各無線リソースを示す割当情報（ＲＮ１−ＭＳ１）および割当情報（ＲＮ１−ＭＳ２）を制御ＣＨ生成部４０６およびデータＣＨ生成部４１８へ出力する。割当情報（ＲＮ１−ＭＳ１）は、中継局１２１と移動局１３１との間の無線経路に割り当てられた無線リソースを示す割当情報である。割当情報（ＲＮ１−ＭＳ２）は、中継局１２１と移動局１３２との間の無線経路に割り当てられた無線リソースを示す割当情報である。

制御ＣＨ生成部４０６は、ＤＬスケジューラ４０５から出力された各割当情報を制御ＣＨに配置し、制御ＣＨに配置した各割当情報を多重部４２０へ出力する。制御ＣＨ生成部４０６から出力された割当情報（ＲＮ１−ＭＳ１）は、送信器４２１によって移動局１３１へ送信される。制御ＣＨ生成部４０６から出力された割当情報（ＲＮ１−ＭＳ２）は、送信器４２１によって移動局１３２へ送信される。

受信器４０８は、基地局１１０から送信された各信号を、受信アンテナ４０７を介して受信する。受信器４０８が受信する各信号には、基地局１１０から送信されたパイロット信号（ＢＳ）および割当情報（ＲＮ１−ＭＳ）が含まれている。また、受信器４０８が受信する各信号にはＤＬデータ（ＭＳ１）およびＤＬデータ（ＭＳ２）が含まれている。受信器４０８は、受信したパイロット信号（ＢＳ）、割当情報（ＲＮ１−ＭＳ）および各ＤＬデータを分離部４０９へ出力する。

分離部４０９は、受信器４０８から出力されたパイロット信号（ＢＳ）をＳＩＲ測定部４１０へ出力する。また、分離部４０９は、受信器４０８から出力された割当情報（ＲＮ１−ＭＳ）を制御ＣＨ復号部４１６へ出力する。また、分離部４０９は、受信器４０８から出力された各ＤＬデータをデータＣＨ復号部４１７へ出力する。

ＳＩＲ測定部４１０は、分離部４０９から出力されたパイロット信号（ＢＳ）に基づいて、基地局１１０と中継局１２１との間のＳＩＲ（ＢＳ−ＲＮ１）を測定する。ＳＩＲ測定部４１０は、測定したＳＩＲ（ＢＳ−ＲＮ１）をＣＱＩ生成部４１１へ通知する。

ＣＱＩ生成部４１１は、ＳＩＲ測定部４１０から通知されたＳＩＲ（ＢＳ−ＲＮ１）を示すＣＱＩ（ＢＳ−ＲＮ１）を生成する。ＣＱＩ生成部４１１は、生成したＣＱＩ（ＢＳ−ＲＮ１）を制御ＣＨ生成部４１２へ出力する。

制御ＣＨ生成部４１２は、ＤＬスケジューラ４０５から出力された代表値（ＲＮ１−ＭＳ）と、ＣＱＩ生成部４１１から出力されたＣＱＩ（ＢＳ−ＲＮ１）と、を制御ＣＨに配置し、制御ＣＨに配置した代表値（ＲＮ１−ＭＳ）およびＣＱＩ（ＢＳ−ＲＮ１）を多重部４１３へ出力する。制御ＣＨ生成部４１２から出力された代表値（ＲＮ１−ＭＳ）およびＣＱＩ（ＢＳ−ＲＮ１）は、送信器４１４によって基地局１１０へ送信される。

多重部４１３は、制御ＣＨ生成部４１２から出力された代表値（ＲＮ１−ＭＳ）およびＣＱＩ（ＢＳ−ＲＮ１）と、データＣＨ生成部４２６から出力された各ＵＬデータと、パイロット生成部４２７から出力されたパイロット信号（ＲＮ１）と、を多重化する。多重部４１３は、多重化した多重信号を送信器４１４へ出力する。送信器４１４は、多重部４１３から出力された多重信号を、送信アンテナ４１５を介して基地局１１０へ送信する。

制御ＣＨ復号部４１６は、分離部４０９から出力された割当情報（ＲＮ１−ＭＳ）と、割当情報（ＢＳ−ＲＮ１）と、を復号する。制御ＣＨ復号部４１６は、復号した割当情報（ＲＮ１−ＭＳ）をＤＬスケジューラ４０５と割当情報（ＢＳ−ＲＮ１）とをデータＣＨ復号部４１７へ出力する。

データＣＨ復号部４１７は、分離部４０９から出力された各ＤＬデータを、制御ＣＨ復号部４１６から出力された割当情報（ＢＳ−ＲＮ１）に基づいて復号する。データＣＨ復号部４１７における復号には、データの送信先となる各移動局のＩＤ情報や、データＣＨのビット数などの情報を用いてもよい。これらの情報は、たとえばダウンリンクの制御ＣＨによって基地局１１０から通知される。データＣＨ復号部４１７は、復号した各ＤＬデータをデータＣＨ生成部４１８へ出力する。

データＣＨ生成部４１８は、ＤＬスケジューラ４０５から出力された割当情報に基づいて、データＣＨ復号部４１７から出力された各ＤＬデータを無線リソースに配置し、無線リソースに配置した各ＤＬデータを多重部４２０へ出力する。

たとえば、データＣＨ生成部４１８は、データＣＨ復号部４１７から出力されたＤＬデータ（ＭＳ１）を、ＤＬスケジューラ４０５から出力された割当情報（ＲＮ１−ＭＳ１）が示す無線リソースに配置する。これにより、ＤＬデータ（ＭＳ１）は、割当情報（ＲＮ１−ＭＳ１）が示す無線リソースによって移動局１３１へ送信される。

また、データＣＨ生成部４１８は、データＣＨ復号部４１７から出力されたＤＬデータ（ＭＳ２）を、ＤＬスケジューラ４０５から出力された割当情報（ＲＮ１−ＭＳ２）が示す無線リソースに配置する。これにより、ＤＬデータ（ＭＳ２）は、割当情報（ＲＮ１−ＭＳ２）が示す無線リソースによって移動局１３２へ送信される。

パイロット生成部４１９は、パイロット信号（ＲＮ１）を生成して多重部４２０へ出力する。多重部４２０は、制御ＣＨ生成部４０６から出力された各割当情報と、データＣＨ生成部４１８から出力された各ＤＬデータと、パイロット生成部４１９から出力されたパイロット信号（ＲＮ１）と、を多重化して送信器４２１へ出力する。

送信器４２１は、多重部４１３から出力された多重信号を、送信アンテナ４２２を介して移動局１３１および移動局１３２へ送信する。送信器４２１によって送信された多重信号に含まれるパイロット信号（ＲＮ１）は、移動局１３１および移動局１３２によって受信される。送信器４２１によって送信された多重信号に含まれる割当情報（ＲＮ１−ＭＳ１）は、移動局１３１によって受信される。

送信器４２１によって送信された多重信号に含まれる割当情報（ＲＮ１−ＭＳ２）は、移動局１３２によって受信される。送信器４２１によって送信された多重信号に含まれるＤＬデータ（ＭＳ１）は、移動局１３１によって受信される。送信器４２１によって送信された多重信号に含まれるＤＬデータ（ＭＳ２）は、移動局１３２によって受信される。

（中継局のアップリンクに関する処理）
つぎに、基地局１１０における、各移動局からのデータをコアネットワーク１０１へ転送するアップリンクに関する処理について説明する。受信器４０２が受信する各信号には、移動局１３１および移動局１３２から送信された各パイロット信号と、コアネットワーク１０１を宛先とする各移動局からの各ＵＬデータと、が含まれている。

各パイロット信号には、移動局１３１から送信されたパイロット信号（ＭＳ１）と、移動局１３２から送信されたパイロット信号（ＭＳ２）と、が含まれている。各ＵＬデータには、移動局１３１から送信されたＵＬデータ（ＭＳ１）と、移動局１３２から送信されたＵＬデータ（ＭＳ２）と、が含まれている。受信器４０２は、受信した各パイロット信号および各ＵＬデータを分離部４０３へ出力する。

分離部４０３は、受信器４０２から出力された各パイロット信号をＳＩＲ測定部４２３へ出力する。また、分離部４０３は、受信器４０２から出力された各ＵＬデータをデータＣＨ復号部４２５へ出力する。

ＳＩＲ測定部４２３は、分離部４０３から出力された各パイロット信号に基づいて第２無線区間１０３の各ＳＩＲを測定する。具体的には、ＳＩＲ測定部４２３は、パイロット信号（ＭＳ１）に基づいて中継局１２１と移動局１３１との間のＳＩＲ（ＲＮ１−ＭＳ１）を測定する。また、ＳＩＲ測定部４２３は、パイロット信号（ＭＳ２）に基づいて中継局１２１と移動局１３２との間のＳＩＲ（ＲＮ１−ＭＳ２）を測定する。

ＳＩＲ測定部４２３は、測定した各ＳＩＲを示す各ＣＱＩをＵＬスケジューラ４２４へ出力する。ＳＩＲ測定部４２３が出力する各ＣＱＩには、中継局１２１と移動局１３１との間のＳＩＲを示すＣＱＩ（ＲＮ１−ＭＳ１）と、中継局１２１と移動局１３２との間のＳＩＲを示すＣＱＩ（ＲＮ１−ＭＳ２）と、が含まれている。制御ＣＨ復号部４１６は、復号した割当情報（ＲＮ１−ＭＳ）をＵＬスケジューラ４２４へ出力する。

ＵＬスケジューラ４２４は、ＳＩＲ測定部４２３から出力されたＣＱＩ（ＲＮ１−ＭＳ１）およびＣＱＩ（ＲＮ１−ＭＳ２）の代表値（ＲＮ１−ＭＳ）を算出する。たとえば、ＵＬスケジューラ４２４は、代表値（ＲＮ１−ＭＳ）としてＣＱＩ（ＲＮ１−ＭＳ１）およびＣＱＩ（ＲＮ１−ＭＳ２）の最大値、最小値または平均値を算出する。ＵＬスケジューラ４２４は、算出した代表値（ＲＮ１−ＭＳ）を制御ＣＨ生成部４１２へ出力する。

また、ＵＬスケジューラ４２４は、算出した代表値（ＲＮ１−ＭＳ）を制御ＣＨ生成部４１２へ出力した結果により基地局１１０から送信された割当情報（ＲＮ１−ＭＳ）を、制御ＣＨ復号部４１６から取得する。ＵＬスケジューラ４２４は、取得した割当情報（ＲＮ１−ＭＳ）と、ＳＩＲ測定部４２３から出力されたＣＱＩ（ＲＮ１−ＭＳ１）およびＣＱＩ（ＲＮ１−ＭＳ２）と、に基づいて無線リソースの割り当てを行う。

具体的には、ＵＬスケジューラ４２４は、中継局１２１と移動局１３１との間と、中継局１２１と移動局１３２との間と、の各無線経路に対して無線リソースを割り当てる。また、ＵＬスケジューラ４２４は、各ＣＱＩの代表値やＣＱＩの他に、移動局１３１，１３２のＩＤ情報や、移動局１３１，１３２の各トラヒック情報や各ＱｏＳ情報などに基づいて無線リソースの割り当てを行ってもよい。

ＵＬスケジューラ４２４は、各無線経路に対して割り当てた各無線リソースを示す各割当情報を制御ＣＨ生成部４０６へ出力する。ＵＬスケジューラ４２４が出力する各割当情報には、中継局１２１と移動局１３１との間の無線経路に割り当てられた割当情報（ＲＮ１−ＭＳ１）と、中継局１２１と移動局１３２との間の無線経路に割り当てられた割当情報（ＲＮ１−ＭＳ２）と、が含まれている。

制御ＣＨ生成部４１２は、ＵＬスケジューラ４２４から出力された代表値（ＲＮ１−ＭＳ）と、ＣＱＩ生成部４１１から出力されたＣＱＩ（ＢＳ−ＲＮ１）と、を制御ＣＨに配置し、制御ＣＨに配置した各割当情報を多重部４１３へ出力する。制御ＣＨ生成部４１２から出力された代表値（ＲＮ１−ＭＳ）およびＣＱＩ（ＢＳ−ＲＮ１）は、送信器４１４および送信アンテナ４１５によって基地局１１０へ送信される。

制御ＣＨ生成部４０６は、ＵＬスケジューラ４２４から出力された各割当情報を制御ＣＨに配置し、配置した各割当情報を多重部４２０へ出力する。制御ＣＨ生成部４０６から出力された割当情報（ＲＮ１−ＭＳ１）は、送信器４２１によって移動局１３１へ送信される。制御ＣＨ生成部４０６から出力された割当情報（ＲＮ１−ＭＳ２）は、送信器４２１によって移動局１３２へ送信される。

データＣＨ復号部４２５は、ＵＬスケジューラ４２４から出力された割当情報（ＲＮ１−ＭＳ１）および割当情報（ＲＮ１−ＭＳ２）に基づいて、分離部４０３から出力された各ＵＬデータを復号する。データＣＨ復号部４２５は、復号した各ＵＬデータをデータＣＨ生成部４２６へ出力する。

データＣＨ生成部４２６は、データＣＨ復号部４２５から出力された各ＵＬデータを、ＵＬスケジューラ４２４から出力された各割当情報に基づいて無線リソースに配置する。具体的には、データＣＨ生成部４２６は、データＣＨ復号部４２５から出力されたＵＬデータ（ＭＳ１）を、ＵＬスケジューラ４２４から出力された割当情報（ＢＳ−ＲＮ１）が示す無線リソースに割り当てる。

また、データＣＨ生成部４２６は、データＣＨ復号部４２５から出力されたＵＬデータ（ＭＳ２）を、ＵＬスケジューラ４２４から出力された割当情報（ＢＳ−ＲＮ１）が示す無線リソースに割り当てる。データＣＨ生成部４２６は、データＣＨに配置した各ＵＬデータを多重部４１３へ出力する。データＣＨ生成部４２６から出力された各ＵＬデータは、送信器４１４によって基地局１１０へ送信される。

（移動局の構成）
図５は、図１に示した移動局の構成を示すブロック図である。図５に示すように、移動局１３１（図１参照）は、受信アンテナ５０１と、受信器５０２と、分離部５０３と、ＳＩＲ測定部５０４と、ＣＱＩ生成部５０５と、制御ＣＨ生成部５０６と、多重部５０７と、送信器５０８と、送信アンテナ５０９と、制御ＣＨ復号部５１０と、データＣＨ復号部５１１と、ＤＬバッファ５１２と、データ処理部５１３と、を備えている。

また、移動局１３１は、パイロット生成部５１４と、ＵＬバッファ５１５と、データＣＨ生成部５１６と、を備えている。ここでは移動局１３１の構成について説明するが、移動局１３２〜１３４の各構成についても同様である。

（移動局のダウンリンクに関する処理）
まず、移動局１３１における、コアネットワーク１０１からのデータを受信するダウンリンクに関する処理について説明する。受信器５０２は、中継局１２１から送信された各信号を、受信アンテナ５０１を介して受信する。

受信器５０２が受信する各信号には、中継局１２１から送信されたパイロット信号（ＲＮ１）が含まれている。また、受信器５０２が受信する各信号には割当情報（ＲＮ１−ＭＳ１）が含まれている。また、受信器５０２が受信する各信号にはＤＬデータ（ＭＳ１）が含まれている。受信器５０２は、受信したパイロット信号（ＲＮ１）、割当情報（ＲＮ１−ＭＳ１）およびＤＬデータ（ＭＳ１）を分離部５０３へ出力する。

分離部５０３は、受信器５０２から出力されたパイロット信号（ＲＮ１）をＳＩＲ測定部５０４へ出力する。また、分離部５０３は、受信器５０２から出力された割当情報（ＲＮ１−ＭＳ１）を制御ＣＨ復号部５１０へ出力する。また、分離部５０３は、受信器５０２から出力されたＤＬデータ（ＭＳ１）をデータＣＨ復号部５１１へ出力する。

ＳＩＲ測定部５０４は、分離部５０３から出力されたパイロット信号（ＲＮ１）に基づいて、中継局１２１と移動局１３１との間におけるＳＩＲ（ＲＮ１−ＭＳ１）を測定する。ＳＩＲ測定部５０４は、測定したＳＩＲ（ＲＮ１−ＭＳ１）をＣＱＩ生成部５０５へ通知する。ＣＱＩ生成部５０５は、ＳＩＲ測定部５０４から通知されたＳＩＲ（ＲＮ１−ＭＳ１）を示すＣＱＩ（ＲＮ１−ＭＳ１）を制御ＣＨ生成部５０６へ出力する。

制御ＣＨ生成部５０６は、ＳＩＲ測定部５０４から出力されたＣＱＩ（ＲＮ１−ＭＳ１）を制御ＣＨに配置し、制御ＣＨに配置したＣＱＩ（ＲＮ１−ＭＳ１）を多重部５０７へ出力する。制御ＣＨ生成部５０６から出力されたＣＱＩ（ＲＮ１−ＭＳ１）は、送信器５０８によって中継局１２１へ送信される。

多重部５０７は、制御ＣＨ生成部５０６から出力されたＣＱＩ（ＲＮ１−ＭＳ１）と、データＣＨ生成部５１６から出力された各ＵＬデータと、パイロット生成部５１４から出力されたパイロット信号（ＭＳ１）と、を多重化する。多重部５０７は、多重化した多重信号を送信器５０８へ出力する。送信器５０８は、多重部５０７から出力された多重信号を、送信アンテナ５０９を介して中継局１２１へ送信する。

制御ＣＨ復号部５１０は、分離部５０３から出力された割当情報（ＲＮ１−ＭＳ１）を復号し、復号した割当情報（ＲＮ１−ＭＳ１）をデータＣＨ復号部５１１へ出力する。データＣＨ復号部５１１は、制御ＣＨ復号部５１０から出力された割当情報（ＲＮ１−ＭＳ１）に基づいて、分離部５０３から出力されたＤＬデータ（ＭＳ１）を復号する。データＣＨ復号部５１１は、復号したＤＬデータ（ＭＳ１）をＤＬバッファ５１２へ出力する。

ＤＬバッファ５１２は、データＣＨ復号部５１１から出力されたＤＬデータ（ＭＳ１）を記憶する。データ処理部５１３は、ＤＬバッファ５１２に記憶されたＤＬデータ（ＭＳ１）を読み出し、読み出したＤＬデータ（ＭＳ１）の各種処理を行う。

（移動局のアップリンクに関する処理）
つぎに、移動局１３１における、コアネットワーク１０１へデータを送信するアップリンクに関する処理について説明する。パイロット生成部５１４は、パイロット信号（ＭＳ１）を生成して多重部５０７へ出力する。

データ処理部５１３は、コアネットワーク１０１を宛先とするＵＬデータ（ＭＳ１）を生成し、生成したＵＬデータ（ＭＳ１）をＵＬバッファ５１５へ出力する。ＵＬバッファ５１５は、データ処理部５１３から出力されたＵＬデータ（ＭＳ１）を記憶する。制御ＣＨ復号部５１０は、割当情報（ＲＮ１−ＭＳ１）をデータＣＨ生成部５１６へ出力する。

データＣＨ生成部５１６は、ＵＬバッファ５１５に記憶されたＵＬデータ（ＭＳ１）を、制御ＣＨ復号部５１０から出力された割当情報（ＲＮ１−ＭＳ１）が示す無線リソースに配置する。データＣＨ生成部５１６は、無線リソースに配置したＵＬデータ（ＭＳ１）を多重部５０７へ出力する。データＣＨ生成部５１６から出力されたＵＬデータ（ＭＳ１）は、送信器５０８によって中継局１２１へ送信される。

（通信システムの動作例）
図６は、通信システムのダウンリンクの動作例を示すシーケンス図である。ここでは、通信システム１００における基地局１１０、中継局１２１および移動局１３１，１３２によるダウンリンクの動作について説明する。まず、移動局１３１が、中継局１２１と移動局１３１との間におけるＳＩＲ（ＲＮ１−ＭＳ１）を測定する（ステップＳ６０１）。

つぎに、移動局１３１が、ステップＳ６０１によって測定されたＳＩＲ（ＲＮ１−ＭＳ１）を示すＣＱＩ（ＲＮ１−ＭＳ１）を中継局１２１へ送信する（ステップＳ６０２）。つぎに、移動局１３２が、中継局１２１と移動局１３２との間におけるＳＩＲ（ＲＮ１−ＭＳ２）を測定する（ステップＳ６０３）。

つぎに、移動局１３２が、ステップＳ６０３によって測定されたＳＩＲ（ＲＮ１−ＭＳ２）を示すＣＱＩ（ＲＮ１−ＭＳ２）を中継局１２１へ送信する（ステップＳ６０４）。つぎに、中継局１２１が、ステップＳ６０２によって送信されたＣＱＩ（ＲＮ１−ＭＳ１）と、ステップＳ６０４によって送信されたＣＱＩ（ＲＮ１−ＭＳ２）と、の代表値（ＲＮ１−ＭＳ）を算出する（ステップＳ６０５）。

つぎに、中継局１２１が、ステップＳ６０４によって算出された代表値（ＲＮ１−ＭＳ）を基地局１１０へ送信する（ステップＳ６０６）。つぎに、中継局１２１が、基地局１１０と中継局１２１との間におけるＳＩＲ（ＢＳ−ＲＮ１）を測定する（ステップＳ６０７）。つぎに、中継局１２１が、ステップＳ６０７によって測定されたＳＩＲ（ＢＳ−ＲＮ１）を示すＣＱＩ（ＢＳ−ＲＮ１）を基地局１１０へ送信する（ステップＳ６０８）。

つぎに、基地局１１０が、ステップＳ６０６によって送信された代表値（ＲＮ１−ＭＳ）と、ステップＳ６０８によって送信されたＣＱＩ（ＢＳ−ＲＮ１）と、に基づいて無線リソースの割り当てを行う（ステップＳ６０９）。ステップＳ６０９においては、基地局１１０と中継局１２１との間と、中継局１２１と移動局１３１，１３２との間と、の２つの無線経路に対してそれぞれ無線リソースが割り当てられる。

また、図示しないが、基地局１１０は、中継局１２２（図１参照）からの代表値（ＲＮ２−ＭＳ）およびＣＱＩ（ＢＳ−ＲＮ２）も受信している。基地局１１０は、ステップＳ６０９において、中継局１２２側へ割り当てる無線リソースと干渉しないように、基地局１１０と中継局１２１との間と、中継局１２１と移動局１３１，１３２との間と、の各無線経路に対して無線リソースを割り当てる。

つぎに、基地局１１０が、ステップＳ６０９によって割り当てられた無線リソースを示す割当情報（ＢＳ−ＲＮ１）を中継局１２１へ送信する（ステップＳ６１０）。つぎに、基地局１１０が各ＤＬデータを中継局１２１へ送信する（ステップＳ６１１）。ステップＳ６１１においては、移動局１３１を宛先とするＤＬデータ（ＭＳ１）と、移動局１３２を宛先とするＤＬデータ（ＭＳ２）と、が送信される。また、ステップＳ６１１においては、基地局１１０と中継局１２１との間の無線経路に対してステップＳ６０９によって割り当てられた無線リソースを用いて各ＤＬデータが送信される。

つぎに、基地局１１０が、割当情報（ＲＮ１−ＭＳ）を中継局１２１へ送信する（ステップＳ６１２）。ステップＳ６１２において送信される割当情報（ＲＮ１−ＭＳ）は、中継局１２１と移動局１３１，１３２との間の無線経路に対してステップＳ６０９によって割り当てられた無線リソースを示す割当情報である。

つぎに、中継局１２１が、ステップＳ６１２によって送信された割当情報（ＲＮ１−ＭＳ）が示す無線リソースの割り当てを行う（ステップＳ６１３）。ステップＳ６１３においては、割当情報（ＲＮ１−ＭＳ）が示す各無線リソースが、中継局１２１と移動局１３１との間の無線経路と、中継局１２１と移動局１３２との間の無線経路と、に対してそれぞれ割り当てられる。

つぎに、中継局１２１が、ステップＳ６１３によって割り当てられた無線リソースを示す割当情報（ＲＮ１−ＭＳ１）を移動局１３１へ送信する（ステップＳ６１４）。つぎに、中継局１２１が、ステップＳ６１１によって送信されたＤＬデータ（ＭＳ１）を移動局１３１へ送信する（ステップＳ６１５）。ステップＳ６１５においては、中継局１２１と移動局１３１との間の無線経路に対してステップＳ６１３によって割り当てられた無線リソースを用いてＤＬデータが送信される。

つぎに、中継局１２１が、ステップＳ６１３によって割り当てられた無線リソースを示す割当情報（ＲＮ１−ＭＳ２）を移動局１３２へ送信する（ステップＳ６１６）。つぎに、中継局１２１が、ステップＳ６１１によって送信されたＤＬデータ（ＭＳ２）を移動局１３２へ送信し（ステップＳ６１７）、一連の動作を終了する。ステップＳ６１７においては、中継局１２１と移動局１３２との間の無線経路に対してステップＳ６１３によって割り当てられた無線リソースを用いてＤＬデータが送信される。

ここでは、通信システム１００における基地局１１０、中継局１２１および移動局１３１，１３２によるダウンリンクの動作について説明したが、基地局１１０、中継局１２２および移動局１３３，１３４の間においても同様のダウンリンクの動作を行う。

図７は、通信システムのアップリンクの動作例を示すシーケンス図である。ここでは、通信システム１００における基地局１１０、中継局１２１および移動局１３１，１３２によるアップリンクの動作について説明する。まず、移動局１３１が、中継局１２１へパイロット信号（ＭＳ１）を送信する（ステップＳ７０１）。

つぎに、中継局１２１が、ステップＳ７０１によって送信されたパイロット信号（ＭＳ１）に基づいて、中継局１２１と移動局１３１との間におけるＳＩＲ（ＲＮ１−ＭＳ１）を測定する（ステップＳ７０２）。つぎに、移動局１３２が、中継局１２１へパイロット信号（ＭＳ２）を送信する（ステップＳ７０３）。

つぎに、中継局１２１が、ステップＳ７０３によって送信されたパイロット信号（ＭＳ２）に基づいて、中継局１２１と移動局１３２との間におけるＳＩＲ（ＲＮ１−ＭＳ２）を測定する（ステップＳ７０４）。つぎに、中継局１２１が、ステップＳ７０２およびステップＳ７０２によって測定された各ＳＩＲを示す各ＣＱＩの代表値（ＲＮ１−ＭＳ）を算出する（ステップＳ７０５）。つぎに、中継局１２１が、ステップＳ７０４によって算出された代表値（ＲＮ１−ＭＳ）を基地局１１０へ送信する（ステップＳ７０６）。

つぎに、中継局１２１が、パイロット信号（ＲＮ１）を基地局１１０へ送信する（ステップＳ７０７）。つぎに、基地局１１０が、ステップＳ７０７によって送信されたパイロット信号（ＲＮ１）に基づいて、基地局１１０と中継局１２１との間におけるＳＩＲ（ＢＳ−ＲＮ１）を測定する（ステップＳ７０８）。

つぎに、基地局１１０が、ステップＳ７０６によって送信された代表値（ＲＮ１−ＭＳ）と、ステップＳ７０８によって測定されたＳＩＲを示すＣＱＩ（ＢＳ−ＲＮ１）と、に基づいて無線リソースの割り当てを行う（ステップＳ７０９）。ステップＳ７０９においては、基地局１１０と中継局１２１との間と、中継局１２１と移動局１３１，１３２との間と、の各無線経路に対してそれぞれ無線リソースが割り当てられる。

また、図示しないが、基地局１１０は、中継局１２２からの代表値（ＲＮ２−ＭＳ）およびＣＱＩ（ＢＳ−ＲＮ２）も受信している。基地局１１０は、ステップＳ７０９において、中継局１２２側へ割り当てる無線リソースと干渉しないように、基地局１１０と中継局１２１との間と、中継局１２１と移動局１３１，１３２との間と、の各無線経路に対して無線リソースを割り当てる。

つぎに、基地局１１０が、割当情報（ＢＳ−ＲＮ１）および割当情報（ＲＮ１−ＭＳ）を中継局１２１へ送信する（ステップＳ７１０）。ステップＳ７１０において送信される割当情報（ＢＳ−ＲＮ１）は、基地局１１０と中継局１２１との間の無線経路に対してステップＳ７０９によって割り当てられた無線リソースを示す割当情報である。割当情報（ＲＮ１−ＭＳ）は、中継局１２１と移動局１３１，１３２との間の無線経路に対してステップＳ７０９によって割り当てられた無線リソースを示す割当情報である。

つぎに、中継局１２１が、ステップＳ７１０によって送信された割当情報（ＲＮ１−ＭＳ）が示す無線リソースを割り当てる（ステップＳ７１１）。ステップＳ７１１においては、割当情報（ＲＮ１−ＭＳ）が示す各無線リソースが、中継局１２１と移動局１３１との間と、中継局１２１と移動局１３２との間と、の２つの無線経路に対してそれぞれ割り当てられる。

つぎに、中継局１２１が、ステップＳ７１１によって割り当てられた無線リソースを示す割当情報（ＲＮ１−ＭＳ１）を移動局１３１へ送信する（ステップＳ７１２）。ステップＳ７１２においては、中継局１２１と移動局１３１との間の無線経路に対してステップＳ７１１によって割り当てられた無線リソースを示す割当情報が送信される。

つぎに、中継局１２１が、ステップＳ７１１によって割り当てられた無線リソースを示す割当情報（ＲＮ１−ＭＳ２）を移動局１３２へ送信する（ステップＳ７１３）。ステップＳ７１３においては、中継局１２１と移動局１３２との間の無線経路に対してステップＳ７１１によって割り当てられた無線リソースを示す割当情報が送信される。

つぎに、移動局１３１が、ＵＬデータ（ＭＳ１）を中継局１２１へ送信する（ステップＳ７１４）。ステップＳ７１４においては、ステップＳ７１２によって移動局１３１へ送信された割当情報（ＲＮ１−ＭＳ１）が示す無線リソースによって、移動局１３１からＵＬデータ（ＭＳ１）が送信される。

つぎに、中継局１２１が、ステップＳ７１４によって送信された移動局１３１からのＵＬデータ（ＭＳ１）を基地局１１０へ送信する（ステップＳ７１５）。ステップＳ７１５においては、ステップＳ７１０によって基地局１１０から送信された割当情報（ＢＳ−ＲＮ１）が示す無線リソースによってＵＬデータ（ＭＳ１）が送信される。

つぎに、移動局１３２が、ＵＬデータ（ＭＳ２）を中継局１２１へ送信する（ステップＳ７１６）。ステップＳ７１６においては、ステップＳ７１３によって移動局１３２へ送信された割当情報（ＲＮ１−ＭＳ２）が示す無線リソースによって、移動局１３２からＵＬデータ（ＭＳ２）が送信される。

つぎに、中継局１２１が、ステップＳ７１６によって送信された移動局１３２からのＵＬデータ（ＭＳ２）を基地局１１０へ送信し（ステップＳ７１７）、一連の動作を終了する。ステップＳ７１７においては、ステップＳ７１０によって送信された割当情報（ＢＳ−ＲＮ１）が示す無線リソースによってＵＬデータ（ＭＳ２）が送信される。

ここでは、通信システム１００における基地局１１０、中継局１２１および移動局１３１，１３２によるアップリンクの動作について説明したが、基地局１１０、中継局１２２および移動局１３３，１３４の間においても同様のアップリンクの動作を行う。

（通信システムの動作の具体例）
図８は、図２に示した無線リソースの割り当ての具体例を示す図である。図８において、図２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図８に示すように、ここでは、図２に示した無線リソース２１０を無線リソース＃１〜＃１０に分割する場合について説明する（図９〜図１６参照）。

図９は、中継局（ＲＮ１）が受信するＣＱＩの具体例を示す図である。図９は、中継局１２１が各移動局から受信する各ＣＱＩを示している。ＣＱＩ９１０は、中継局１２１が移動局１３１から受信したＣＱＩ（ＲＮ１−ＭＳ１）である。ＣＱＩ９２０は、中継局１２１が移動局１３２から受信したＣＱＩ（ＲＮ１−ＭＳ２）である。

ＣＱＩ９１０に示す各値は、移動局１３１が測定した無線リソース＃１〜＃１０における各ＳＩＲを示している。ＣＱＩ９２０に示す各値は、移動局１３２が測定した無線リソース＃１〜＃１０における各ＳＩＲを示している。このように、中継局１２１は、複数の無線リソースにおける各ＳＩＲを取得する。ここでは各ＳＩＲの値を単純化して示しており、値が大きいほど通信品質がよい（図１０〜図１３においても同様）。

図１０は、中継局（ＲＮ１）が算出する代表値の具体例を示す図である。図１０において、図９に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１０に示す代表値１０１０は、中継局１２１が算出したＣＱＩ９１０およびＣＱＩ９２０の代表値（ＲＮ１−ＭＳ）である。ここでは、中継局１２１は、代表値（ＲＮ１−ＭＳ）としてＣＱＩ９１０およびＣＱＩ９２０の最大値を算出している。

たとえば、無線リソース＃１においては、ＳＩＲ（５）およびＳＩＲ（３）の中で最大のＳＩＲ（５）が代表値（ＲＮ１−ＭＳ）として算出されている。また、無線リソース＃５においては、ＳＩＲ（６）およびＳＩＲ（７）の中で最大のＳＩＲ（７）が代表値（ＲＮ１−ＭＳ）として算出されている。

図１１は、中継局（ＲＮ２）が受信するＣＱＩの具体例を示す図である。図１１は、中継局１２２が各移動局から受信する各ＣＱＩの具体例を示している。ＣＱＩ１１１０は、中継局１２２が移動局１３３から受信したＣＱＩ（ＲＮ２−ＭＳ３）である。ＣＱＩ１１２０は、中継局１２２が移動局１３４から受信したＣＱＩ（ＲＮ２−ＭＳ４）である。

ＣＱＩ１１１０に示す各値は、移動局１３３が測定した無線リソース＃１〜＃１０における各ＳＩＲを示している。ＣＱＩ１１２０に示す各値は、移動局１３４が測定した無線リソース＃１〜＃１０における各ＳＩＲを示している。このように、中継局１２２は、複数の無線リソースにおける各ＳＩＲを取得する。

図１２は、中継局（ＲＮ２）が算出する代表値の具体例を示す図である。図１２において、図１１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１２に示す代表値１２１０は、中継局１２２が算出したＣＱＩ１１１０およびＣＱＩ１１２０の代表値（ＲＮ２−ＭＳ）である。ここでは、中継局１２２は、代表値（ＲＮ２−ＭＳ）としてＣＱＩ１１１０およびＣＱＩ１１２０の最大値を算出している。

たとえば、無線リソース＃１においては、ＳＩＲ（２）およびＳＩＲ（１）の中で最大のＳＩＲ（２）が代表値（ＲＮ２−ＭＳ）として算出されている。また、無線リソース＃５においては、ＳＩＲ（２）およびＳＩＲ（３）の中で最大のＳＩＲ（３）が代表値（ＲＮ２−ＭＳ）として算出されている。

図１３は、基地局が受信する代表値およびＣＱＩの具体例を示す図である。図１３において、図１０または図１２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１３は、基地局１１０が中継局１２１および中継局１２２から受信する各代表値および各ＣＱＩの具体例を示している。

ＣＱＩ１３１０は、基地局１１０が中継局１２１から受信したＣＱＩ（ＢＳ−ＲＮ１）である。代表値１０１０（図１０参照）は、基地局１１０が中継局１２１から受信した代表値（ＲＮ１−ＭＳ）である。ＣＱＩ１３２０は、基地局１１０が中継局１２２から受信したＣＱＩ（ＢＳ−ＲＮ２）である。代表値１２１０（図１２参照）は、基地局１１０が中継局１２２から受信した代表値（ＲＮ２−ＭＳ）である。

図１４は、基地局による無線リソースの割り当ての具体例を示す図である。図１４は、基地局１１０による無線リソースの割り当ての具体例を示している。基地局１１０は、図１３に示した代表値およびＣＱＩに基づいて無線リソースの割り当てを行う。図１４の値「１」および「０」は、該当する無線区間に対する無線リソースの割り当ての有無を示している（図１５，図１６においても同様）。

割当情報１４１０は、基地局１１０と中継局１２１との間の無線経路に割り当てられた無線リソースを示す割当情報（ＢＳ−ＲＮ１）である。割当情報１４１０に示すように、基地局１１０と中継局１２１との間の無線経路には、無線リソース＃１，＃２が割り当てられている。割当情報１４１０は、基地局１１０から中継局１２１へ送信される。

割当情報１４２０は、基地局１１０と中継局１２２との間の無線経路に割り当てられた無線リソースを示す割当情報（ＢＳ−ＲＮ２）である。割当情報１４２０に示すように、基地局１１０と中継局１２２との間の無線経路には、無線リソース＃６〜＃８が割り当てられている。割当情報１４２０は、基地局１１０から中継局１２２へ送信される。

割当情報１４３０は、中継局１２１と移動局１３１，１３２との間の無線経路に割り当てられた無線リソースを示す割当情報（ＲＮ１−ＭＳ）である。割当情報１４３０に示すように、中継局１２１と各移動局との間の無線経路には、無線リソース＃３〜＃５が割り当てられている。割当情報１４３０は、基地局１１０から中継局１２１へ送信される。

割当情報１４４０は、中継局１２２と移動局１３３，１３４との間の無線経路に割り当てられた無線リソースを示す割当情報（ＲＮ２−ＭＳ）である。割当情報１４４０に示すように、中継局１２２と各移動局との間の無線経路には、無線リソース＃９，＃１０が割り当てられている。割当情報１４４０は、基地局１１０から中継局１２２へ送信される。

基地局１１０は、第１無線区間１０２および第２無線区間１０３において各中継局および各移動局が良好なＣＱＩを持つ無線リソースを使用できるように割り当てを行う。ここで、中継局１２１，１２２が受信するデータＣＨの情報量と中継局１２１，１２２が送信するデータＣＨの情報量はほぼ等しいと考えられるため、中継するデータＣＨの情報量に合わせて、割り当てる無線リソースの数を調整してもよい。

たとえば、中継局１２１に割り当てる第１無線区間１０２の無線リソースのＣＱＩが高く、第２無線区間１０３の無線リソースのＣＱＩが低い場合は、第２無線区間１０３にはより多くの無線リソースを割り当てるように調整を行う。

図１５は、中継局（ＲＮ１）による無線リソースの割り当ての具体例を示す図である。図１５は、中継局１２１による無線リソースの割り当ての具体例を示している。中継局１２１は、基地局１１０から送信された割当情報１４３０（図１４参照）が示す無線リソース＃３〜＃５を、中継局１２１と移動局１３１との間と、中継局１２１と移動局１３２との間と、の各無線経路に割り当てる。

割当情報１５１０は、中継局１２１と移動局１３１との間の無線経路に割り当てられた無線リソースを示す割当情報（ＲＮ１−ＭＳ１）である。中継局１２１と移動局１３１との間の無線経路には、無線リソース＃３，＃４が割り当てられている。中継局１２１は、無線リソース＃３，＃４を用いて移動局１３１と通信を行う。

割当情報１５２０は、中継局１２１と移動局１３２との間の無線経路に割り当てられた無線リソースを示す割当情報（ＲＮ１−ＭＳ２）である。中継局１２１と移動局１３２との間の無線経路には、無線リソース＃５が割り当てられている。中継局１２１は、無線リソース＃５を用いて移動局１３２と通信を行う。

図１６は、中継局（ＲＮ２）による無線リソースの割り当ての具体例を示す図である。図１６は、中継局１２２による無線リソースの割り当ての具体例を示している。中継局１２２は、基地局１１０から送信された割当情報１４４０（図１４参照）が示す無線リソース＃９，＃１０を、中継局１２２と移動局１３３との間と、中継局１２２と移動局１３４との間と、の各無線経路に割り当てる。

割当情報１６１０は、中継局１２２と移動局１３３との間の無線経路に割り当てられた無線リソースを示す割当情報（ＲＮ２−ＭＳ３）である。中継局１２２と移動局１３３との間の無線経路には、無線リソース＃１０が割り当てられている。中継局１２２は、無線リソース＃１０を用いて移動局１３３と通信を行う。

割当情報１６２０は、中継局１２２と移動局１３４との間の無線経路に割り当てられた無線リソースを示す割当情報（ＲＮ２−ＭＳ４）である。中継局１２２と移動局１３４との間の無線経路には、無線リソース＃９が割り当てられている。中継局１２２は、無線リソース＃９を用いて移動局１３４と通信を行う。

（通信システムの動作の他の例１）
通信システム１００において、各中継局は、無線リソース＃１〜＃１０のうちの一部の無線リソースにおける各ＣＱＩの代表値を送信するようにしてもよい。たとえば、図１０において、中継局１２１は、無線リソース＃１〜＃１０のうちの、各ＣＱＩにおいてＳＩＲが比較的高い無線リソース＃３〜＃６における各ＣＱＩの代表値を算出する。

具体的には、中継局１２１のＤＬスケジューラ４０５は、無線リソース＃３〜＃６における各ＣＱＩの代表値「７，７，７，６」を算出する。そして、ＤＬスケジューラ４０５は、算出した各ＣＱＩの代表値を、送信器４１４を通じて基地局１１０へ送信する。これにより、基地局１１０へ送信する代表値の情報量を４／１０にすることができる。また、無線リソース＃１〜＃１０のうちのＳＩＲが高い無線リソースを優先的に選択することで、ＳＩＲが高い無線リソースを基地局１１０によって割り当てさせることができる。

また、ＤＬスケジューラ４０５は、選択した無線リソース＃３〜＃６を、送信器４１４を通じて基地局１１０へ通知する。基地局１１０のＤＬスケジューラ３０５は、中継局１２１から通知された無線リソース（たとえば無線リソース＃３〜＃６）の範囲内で、中継局１２１と各移動局との間の無線経路に対して無線リソースを割り当てる。

中継局１２１のＤＬスケジューラ４０５および基地局１１０のＤＬスケジューラ３０５について説明したが、中継局１２１のＵＬスケジューラ４２４および基地局１１０のＵＬスケジューラ３１５についても同様である。また、基地局１１０と中継局１２２との間でも同様の動作を行ってもよい。

（通信システムの動作の他の例２）
通信システム１００において、中継局１２１および中継局１２２は、無線リソース＃１〜＃１０について各ＣＱＩの代表値をそれぞれ算出し、算出した各代表値の代表値をさらに算出するようにしてもよい。たとえば、図１０において、中継局１２１のＤＬスケジューラ４０５は、無線リソース＃１〜＃１０における各ＣＱＩの代表値「５，６，７，７，７，６，５，４，３，２」を算出する。

そして、ＤＬスケジューラ４０５は、算出した各代表値の平均値「５．２」を算出する。そして、ＤＬスケジューラ４０５は、各代表値の平均値「５．２」を、送信器４１４を通じて基地局１１０へ送信する。これにより、基地局１１０へ送信する代表値の情報量を１／１０にすることができる。

中継局１２１のＤＬスケジューラ４０５および基地局１１０のＤＬスケジューラ３０５について説明したが、中継局１２１のＵＬスケジューラ４２４および基地局１１０のＵＬスケジューラ３１５についても同様である。また、基地局１１０と中継局１２２との間でも同様の動作を行ってもよい。

（ＣＱＩの情報量の削減効果）
つぎに、通信システム１００によるＣＱＩの情報量の削減効果について説明する。まず、通信システム１００とは異なる通信システムについて検討する。上述した特許文献１においては、基地局と各中継局との間の区間と、各中継局と各移動局との間の区間と、のそれぞれに対してスケジューリングを行う具体的な手順が十分に開示されていない。

したがって、ここでは、上述した特許文献１に基づいて簡単に導き出せるスケジューリングについて検討する。また、通信システムの基本構成については、図１に示した通信システム１００と同様であるとする。また、基地局と各中継局との間の区間を第１無線区間とし、各中継局と各移動局との間の区間を第２無線区間とする。

各移動局は、第２無線区間のＣＱＩを取得して中継局に送信する。中継局は、各移動局の第２無線区間のＣＱＩを受信した後、第１無線区間を用いて基地局に転送する。また、中継局は、第１無線区間のＣＱＩを取得して基地局へ送信する。基地局では、各移動局の第２無線区間のＣＱＩと、各中継局の第１無線区間のＣＱＩを受信し、それら全てのＣＱＩに基づいて第１無線区間と第２無線区間の両方のスケジューリングを行う。

全システム帯域をＮ個のサブバンド（無線リソース）に分割し、１つのサブバンドのＣＱＩを送信するのに必要なビット数を５ｂｉｔ、基地局がスケジューリングする移動局の数をＫ、基地局がスケジューリングする中継局の数をＭと定義する。この場合は、第１無線区間を通じて基地局へ送信されるＣＱＩのビット数は、第１無線区間に関するものが５×Ｎ×Ｍ［ｂｉｔ］、第２無線区間に関するものが５×Ｎ×Ｋ［ｂｉｔ］となる。

特に移動局の数Ｋは、システムの最大容量として大きな数値が想定されるため、第２無線区間のＣＱＩのビット数は非常に多いものとなる。このように、このスケジューリングの手順においては、大量のＣＱＩを基地局へ送信することになる。このため、多くの移動局を収容するセルラー基地局においては、ＣＱＩの情報量の増加は特に問題となる。

つぎに、通信システム１００によるＣＱＩの情報量の一例について検討する。通信システム１００においては、中継局１２１，１２２（以下、「各中継局」と称する）が、接続されている移動局１３１〜１３４（以下、「各移動局」と称する）からの各ＣＱＩに基づいて第２無線区間１０３の代表的なＣＱＩを算出して基地局１１０へ送信する。

代表的なＣＱＩは、たとえば、各ＣＱＩの中で最も高いＣＱＩ、各ＣＱＩの平均値、各ＣＱＩの中で最も低いＣＱＩなどである。基地局１１０は、接続している各中継局から第２無線区間１０３の代表的なＣＱＩと、第１無線区間１０２のＣＱＩを受信する。そして、基地局１１０は、それぞれの無線区間で使用する無線リソースが互いに干渉しないように、無線リソースの割り当て（スケジューリング）を行う。

各中継局は、基地局１１０によって自局に割り当てられた第１無線区間１０２の無線リソースを用いて基地局１１０からの信号を受信する。そして、各中継局は、自局に割り当てられた第２無線区間１０３の無線リソースを用いて、基地局１１０からの信号を各移動局に送信する。第２無線区間１０３の各移動局の各ＣＱＩは各中継局しか知らないため、第２無線区間１０３の無線リソースをどのように各移動局に割り当てるかは、各中継局のスケジューラが判断して決定する。

この場合は、たとえば、第１無線区間１０２を通じて基地局１１０へ送信される第２無線区間１０３に関するＣＱＩのビット数は５×Ｎ×Ｍ［ｂｉｔ］となる。したがって、第１無線区間１０２を通じて基地局１１０へ送信される第２無線区間１０３に関するＣＱＩのビット数を、上述した他のスケジューリング手順の５×Ｎ×Ｋ［ｂｉｔ］から５×Ｎ×Ｍ［ｂｉｔ］に削減することができる。

各中継局の数Ｍは各移動局の数Ｋよりも大幅に少ないため、第１無線区間１０２を通じて基地局１１０へ送信される第２無線区間１０３に関するＣＱＩのビット数が大幅に削減されることが分かる。このように、各中継局が第２無線区間１０３の代表的なＣＱＩを算出して基地局１１０へ送信することにより、基地局１１０で受信するＣＱＩの情報量を大幅に削減することができる。

また、通信システム１００において、各中継局は、複数の無線リソースにおける各ＣＱＩを取得し（図９〜図１２参照）、複数の無線リソースのうちの一部の無線リソースにおける各ＣＱＩの代表値を送信するようにしてもよい。これにより、各中継局から基地局１１０へ送るＣＱＩの情報量をさらに削減することができる。

このように、第２無線区間１０３で必要とする無線リソースを各中継局において絞り込み、絞り込んだ無線リソースにおける各ＣＱＩの代表値を基地局１１０へ送信する。たとえば、各中継局が第２無線区間１０３で必要とする無線リソースを半分に絞り込んだ場合、基地局１１０へ送信される第２無線区間１０３に関するＣＱＩのビット数は５×Ｎ／２×Ｍ［ｂｉｔ］となる。このとき、各中継局が絞り込んだ無線リソースの情報を基地局１１０へ通知するためにＮビット使用すると仮定しても、追加となるフィードバック情報量はＮ×Ｍ［ｂｉｔ］に留まる。

このため、第１無線区間１０２を通じて基地局１１０へ送信される第２無線区間１０３に関するＣＱＩのビット数を、上述した他のスケジューリング手順の５×Ｎ×Ｋ［ｂｉｔ］から５×Ｎ／２×Ｍ＋Ｎ×Ｍ［ｂｉｔ］に削減することができる。上述したように、各中継局の数Ｍは各移動局の数Ｋよりも大幅に少ないため、第１無線区間１０２を通じて基地局１１０へ送信される第２無線区間１０３に関するＣＱＩのビット数が大幅に削減されることが分かる。

また、各中継局は、複数の無線リソースにおける各ＣＱＩを取得し（図９〜図１２参照）、複数の無線リソースについて各ＣＱＩの代表値をそれぞれ算出し、算出した各代表値の代表値をさらに算出するようにしてもよい。これにより、各中継局から基地局１１０へ送る通信品質の情報量をさらに削減することができる。

このように、各中継局が基地局１１０へ送信する第２無線区間１０３に関するＣＱＩは、無線リソースごとのＣＱＩではなく、全無線リソースの代表値（たとえば平均値）とする。基地局１１０では、無線リソースごとのＣＱＩが得られないため、全無線リソースの代表値に基づいて第２無線区間１０３の無線リソースを割り当てる。

一方で、各中継局は第２無線区間１０３の各移動局における無線リソースごとのＣＱＩを有しているため、基地局１１０によって割り当てられた第２無線区間１０３の無線リソースを、無線リソースごとに最適な移動局に対して割り当てることができる。このため、第１無線区間１０２を通じて基地局１１０へ送信される第２無線区間１０３に関するＣＱＩのビット数を、上記の他のスケジューリング手順の５×Ｎ×Ｋ［ｂｉｔ］から５×Ｍ［ｂｉｔ］に削減することができる。

以上説明したように、開示の中継局、中継方法、基地局、通信方法および通信システムによれば、第１無線区間および第２無線区間において各中継局が利用する無線リソースの割り当てを基地局によって行う。これにより、無線リソースを、各中継局に対して互いに干渉しないように効率的に割り当てることができる。

また、中継局と各移動局との間における各通信品質については代表値を基地局へ送り、基地局から割り当てられた無線リソースの各移動局への割り当てを中継局で行う。これにより、中継局から基地局へ送る通信品質の情報量を削減することができる。また、中継局と各移動局との間の各無線経路に対する無線リソースの割り当ては中継局によって行うことで、基地局におけるスケジューリングの処理負担を低減することができる。

また、基地局から各移動局へのダウンリンクの通信を行う場合は、各移動局から送信された各通信品質を受信する。これにより、中継局と各移動局との間における各通信品質を中継局において取得することができる。また、各移動局から基地局へのアップリンクの通信を行う場合は、各移動局から送信された各パイロット信号を受信し、受信した各パイロット信号に基づいて各通信品質を測定する。これにより、中継局と各移動局との間における各通信品質を中継局において取得することができる。

また、中継局は、複数の無線リソースにおける各通信品質を取得し（図９〜図１２参照）、複数の無線リソースのうちの一部の無線リソースにおける各通信品質の代表値を送信するようにしてもよい。これにより、中継局から基地局へ送る通信品質の情報量をさらに削減することができる。

また、中継局は、複数の無線リソースにおける各通信品質を取得し（図９〜図１２参照）、複数の無線リソースについて各通信品質の代表値をそれぞれ算出し、算出した各代表値の代表値をさらに算出するようにしてもよい。これにより、中継局から基地局へ送る通信品質の情報量をさらに削減することができる。

なお、上述した実施の形態においては、各無線区間の通信品質としてＳＩＲを測定し、測定したＳＩＲを示す品質情報としてＣＱＩを用いる場合について説明したが、通信品質や品質情報の形態はＳＩＲやＣＱＩに限らない。

Claims (10)

1. 基地局と各移動局との間の無線通信を中継する中継局において、
   自局と前記各移動局との間の各通信品質を取得する取得手段と、
   前記取得手段によって取得された各通信品質の代表値を算出する算出手段と、
   前記算出手段によって算出された代表値を前記基地局へ送信する送信手段と、
   前記送信手段によって送信された代表値に基づいて、自局と前記各移動局との間の無線経路に対して前記基地局によって一括して割り当てられた無線リソースを示す割当情報を前記基地局から受信する受信手段と、
   前記受信手段によって受信された割当情報が示す無線リソースを前記各移動局に対して割り当てる割り当て手段と、
   を備えることを特徴とする中継局。
2. 前記基地局から前記各移動局へのダウンリンクの通信を行う場合は、前記取得手段は、前記各移動局から送信された前記各通信品質を受信することを特徴とする請求項１に記載の中継局。
3. 前記各移動局から前記基地局へのアップリンクの通信を行う場合は、前記取得手段は、前記各移動局から送信された各パイロット信号を受信し、受信した各パイロット信号に基づいて前記各通信品質を測定することを特徴とする請求項１に記載の中継局。
4. 前記取得手段は、複数の無線リソースにおける前記各通信品質を取得し、
   前記送信手段は、前記複数の無線リソースのうちの一部の無線リソースについて前記算出手段によって算出された代表値を送信することを特徴とする請求項１に記載の中継局。
5. 前記取得手段は、複数の無線リソースにおける前記各通信品質を取得し、
   前記算出手段は、前記複数の無線リソースについて前記代表値をそれぞれ算出し、算出した各代表値の代表値を算出し、
   前記送信手段は、前記算出手段によって算出された前記各代表値の代表値を送信することを特徴とする請求項１に記載の中継局。
6. 基地局と各移動局との間の無線通信を中継する中継局による中継方法において、
   自局と前記各移動局との間の各通信品質を取得する取得工程と、
   前記取得工程によって取得された各通信品質の代表値を算出する算出工程と、
   前記算出工程によって算出された代表値を前記基地局へ送信する送信工程と、
   前記送信工程によって送信された代表値に基づいて、自局と前記各移動局との間の無線経路に対して前記基地局によって一括して割り当てられた無線リソースを示す割当情報を前記基地局から受信する受信工程と、
   前記受信工程によって受信された割当情報が示す無線リソースを前記各移動局に対して割り当てる割当工程と、
   を含むことを特徴とする中継方法。
7. 中継局の中継によって各移動局と無線通信を行う基地局において、
   前記中継局と前記各移動局との間の各通信品質の代表値を前記中継局から受信する受信手段と、
   前記受信手段によって受信された代表値に基づいて前記中継局と前記各移動局との間の無線経路に対して無線リソースを一括して割り当てる割り当て手段と、
   前記割り当て手段によって割り当てられた無線リソースを示す割当情報を前記中継局へ送信する送信手段と、
   を備えることを特徴とする基地局。
8. 中継局の中継によって各移動局と無線通信を行う基地局による通信方法において、
   前記中継局と前記各移動局との間の各通信品質の代表値を前記中継局から受信する受信工程と、
   前記受信工程によって受信された代表値に基づいて前記中継局と前記各移動局との間の無線経路に対して無線リソースを一括して割り当てる割当工程と、
   前記割当工程によって割り当てられた無線リソースを示す割当情報を前記中継局へ送信する送信工程と、
   を含むことを特徴とする通信方法。
9. 中継局の中継により基地局と各移動局との間で無線通信を行う通信システムにおいて、
   前記中継局と前記各移動局との間の各通信品質の代表値を前記中継局から受信し、受信した代表値に基づいて前記中継局と前記各移動局との間の無線経路に対して無線リソースを一括して割り当てる基地局と、
   前記基地局によって割り当てられた無線リソースを前記各移動局に対して割り当てる中継局と、
   前記中継局によって割り当てられた無線リソースによって前記中継局との無線通信を行う複数の移動局と、
   を含むことを特徴とする通信システム。
10. 中継局の中継により基地局と各移動局との間で無線通信を行う通信方法において、
    前記中継局が、前記中継局と前記各移動局との間の各通信品質の代表値を取得する取得工程と、
    前記中継局が、前記取得工程によって取得された代表値を前記基地局へ送信する第１送信工程と、
    前記基地局が、前記第１送信工程によって送信された代表値に基づいて前記中継局と前記各移動局との間の無線経路に対して無線リソースを一括して割り当てる第１割当工程と、
    前記基地局が、前記第１割当工程によって割り当てられた無線リソースを示す割当情報を前記中継局へ送信する第２送信工程と、
    前記中継局が、前記第２送信工程によって送信された割当情報が示す無線リソースを前記各移動局に対して割り当てる第２割当工程と、
    を含むことを特徴とする通信方法。

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