JP5246272B2 - 無線通信システム、中継局、移動局および無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明は無線通信システム、中継局、移動局および無線通信方法に関する。無線通信システムとして、例えば、移動局通信システムや無線LAN（Local Area Network）が含まれる。

近年、携帯電話機などの移動局通信の規格として、LTE（Long Term Evolution）と呼ばれる新しい高速通信サービスが見込まれており、さらにLTEの改良版であるLTE−Advancedシステムが、3GPP（3rd Generation Partnership Project）において議論が行われている。

また、LTE−Advancedシステムは、ITU−R（International Telecommunication Union Radio communications sector）において検討することが決まったIMT（International Mobile Telecommunication）−2000システムの改良版であるIMT−Advancedシステムとして提案することも目的としている。

なお、IMT−2000システムの代表的なものには、W−CDMA（Wideband−Code Division Multiple Access）、CDMA oneおよびWiMax（Worldwide Interoperability for Microwave Access）がある。

LTE−Advancedシステムでは、LTEシステムを基にして、MBMS（Multimedia Broadcast Multicast Service）データを送信するMBSFN（Multimedia Broadcast multicast service Single Frequency Network）および無線中継を行う中継装置（リレー局）の導入が検討されている（他にも上り／下りの帯域幅の拡幅、上りMIMO（Multiple Input Multiple Output）の導入なども検討されている）。以下、LTE-Advancedシステムを例として説明する。

（１）MBMSおよびMBSFNについて。
MBMSとは、不特定または特定のユーザに対してデータを報知するサービスのことである。具体的には、ニュースなどの情報を放送（Broadcast）したり、特定ユーザに向けて情報を送信（Multicast）したりすることが考えられている。

また、MBMSによる報知データ（MBMSデータ）の送信方法として、複数の基地局から同じリソースを用いて同期して、MBMSデータの送信を行うMBSFNが検討されている。
MBSFN のSFN（Single Frequency Network）とは、同一の無線周波数を使用することを意味している。すなわち、MBSFNは、通常、送信エリア（MBSFNエリア）が設定されており、そのエリア内では同じ無線周波数を使用するということである（TS36.300V8.6.0 15 MBMS参照）。

さらに、MBSFNでは、同じデータを複数の基地局から、同一周波数かつ同一タイミングで送信する。これにより、移動局は複数の基地局から送信されたMBMSデータを受信することが可能となる。

これは、例えば、OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）受信の場合は、CP（Cyclic Prefix）長以下であれば、複数の受信合成が可能であることを利用したものであり、複数のデータを受信合成することによって、受信特性向上の効果を得ることが可能になる。

ここで、CPとは、データの重なりを防ぐために、データ伝送する際に付ける冗長部のことで、地上波ディジタル放送におけるGI（Guard Interval）に相当するものである。また、MBSFNで使用されるCPは、通常通信のユニキャストデータに付加されるCPよりも長くなっている。

図２０は無線データのフォーマットを示す図である。無線データは、CPとデータから構成され、ユニキャスト送信時のCPはNormal CP、MBSFNのCPはExtended CPと呼ばれている。Normal CPの長さは４．６９μｓｅｃであるのに対し、MBSFNのCPの長さ（MBMSデータのCP長）は１６．６７μｓｅｃとなっている。

図２１はデータの受信合成を示す図である。移動局１２０が、基地局Ｂから送信されたMBMSデータ（データｂとする）を受信し、データｂの受信後に時間ｔだけ遅れて、基地局Ａから送信されたMBMSデータ（データａとする）を受信したとする（データａ、ｂは同じサービス内容の報知データである）。

遅延時間ｔが、データｂの受信開始時刻からCP長の時間範囲内に収まれば、移動局１２０は、データｂの受信だけでなくデータａも受信して、データａ、ｂを合成することができる。このように、MBSFNでは、CPが長くなっている分、距離の離れた基地局（この例では基地局Ａが該当）に対しても、その基地局から送信されたMBMSデータを受信して合成することを可能としている。

（２）中継装置（リレー局）について。
LTE−Advancedシステムでは、リレー局（Relay）が例えば、サービスエリア範囲の拡大（Cell extension）や不感エリア（Dead spot）対策のために、基地局と移動局の間に設置される。

図２２はサービスエリア範囲の拡大を示す図である。基地局１００のセル１００ａの外側に移動局１２０が位置している。また、セル１００ａ内にリレー局１１０が設置されており、リレー局１１０が中継可能なエリアを中継エリア１１０ａとし、移動局１２０は、中継エリア１１０ａ内に位置している。

リレー局１１０のような中継局が存在しなければ、移動局１２０はセル１００ａ外に位置するので、基地局１００と通信できない。しかし、リレー局１１０が設置されて、リレー局１１０の中継エリア１１０ａ内に移動局１２０が存在すれば、移動局１２０がセル１００ａ外であっても、リレー局１１０を介して無線中継が行われることになり、基地局１００と移動局１２０との通信が可能になる。

図２３は不感エリア対策を示す図である。基地局１００のセル１００ａ内にリレー局１１０が設置し、セル１００ａ内には、不感エリア１１０ｂが存在して、不感エリア１１０ｂ内に移動局１２０が位置している。また、リレー局１１０の中継エリア１１０ａは、不感エリア１１０ｂをカバーしているとする。

リレー局１１０のような中継局が存在しなければ、移動局１２０が不感エリア１１０ｂ内に位置すると、基地局１００との通信は困難となる。しかし、リレー局１１０が設置されて、リレー局１１０の中継エリア１１０ａが不感エリア１１０ｂをカバーしていれば、移動局１２０が不感エリア１１０ｂ内にあっても、リレー局１１０を介して無線中継が行われることになり、基地局１００と移動局１２０との通信が可能になる。

従来のMBMSに関連する技術としては、移動局が、共通パイロットチャネルと共通制御チャネルとの送信電力差にもとづいてセル品質を推定し、セル品質の最も高い隣接セルからのデータを受信する技術が特許文献１に提案されている。

また、従来の無線中継技術として、送信装置側で、中継装置が再送信するための中継装置用信号と、受信機に直接送信するための受信機用信号とを階層化して送信し、中継装置では、中継装置用信号を復調した後、再度変調して再送信する技術が特許文献２に提案されている。
特表２００８−５０３１３０号公報（段落番号〔００１５〕〜〔００２０〕，第１図） 特開平１０−０３２５５７号公報（段落番号〔００１９〕〜〔００２１〕，第１図）

上記で説明したように、MBMSの無線ネットワークでは、リレー局を配置することで、サービスエリア範囲の拡大や不感エリア対策を行うことができる。また、MBSFNでは、CP長が通常のユニキャストに用いるNormal CPよりも長いExtended CPを用いて無線信号を伝送する。したがって、移動局から離れている基地局からの無線信号に対しても、リレー局を介して受信して、より多くの複数のデータによる受信合成の可能性を高めることも可能になる。

しかし、従来のMBMSの無線ネットワークでは、ユニキャストデータと、MBSFN送信されたMBMSデータとの間で識別が不可能となるといった問題があった。
図２４は識別が不可能となる問題点を示す図である。基地局１０１〜１０３、移動局１２１〜１２３、リレー局１１０が配置されている。基地局１０１は、ユニキャストデータｒ１を移動局１２１へ送信し、基地局１０３は、ユニキャストデータｒ３を移動局１２３へ送信している。また、基地局１０２は、MBMSデータｒ２をリレー局１１０へ送信し、リレー局１１０は、MBMSデータｒ２を移動局１２２に中継送信している。

ここで、ユニキャストデータの送信では、基地局側でスクランブリングをかけて同一無線リソースを使用する他ユニキャストデータとの識別が可能となるよう処理されている。すなわち、初期値が異なるスクランブリングコードを掛けることによって識別を可能としている。したがって、図２４に示すユニキャストデータｒ１、ｒ３では識別可能である。また、MBSFNの送信でも複数のMBMSデータは識別可能にして伝送するので、MBMSデータ同士での識別も可能である。すなわち、同じ通信形式であるならば、互いに識別可能である。

しかし、ユニキャストデータとMBMSデータとは、通信形式が異なり、またスクランブリングコードの初期値が異なると明確に規定されていないため、スクランブリングコードによる識別が可能であることが保障されてはいない。更に、両者は同じ無線リソースを用いて同時に送信される場合もあることから、ユニキャストデータとMBMSデータとが混在する環境では両者を識別することが不可能となる恐れがある。

具体的には、PDSCH（Physical Downlink Shared CHannel：ユニキャスト通信のユーザデータを運ぶ無線チャネル）に対して施されたスクランブリングのコードと、PMCH（Physical Multicast CHannel：MBSFN通信のユーザデータを運ぶ無線チャネル）に対して施されたスクランブリングのコードとの識別が保障されていないため、PDSCHとPMCHとの間で識別不可能となる恐れがある。この結果、干渉となる恐れがある。

図２４の場合、移動局１２１は、ユニキャストデータｒ１とMBMSデータｒ２との双方を受信できる位置にあり、移動局１２３は、ユニキャストデータｒ３とMBMSデータｒ２との双方を受信できる位置にあるとする。

このような環境の場合、本来ユニキャストデータを受信したい移動局１２１、１２３にとっては、リレー局１１０から送信されているMBMSデータｒ２は識別不可能となり、干渉波となってしまうことになる。

一方、ユニキャストデータとMBMSデータとの識別が、たとえ一定時間可能であったとしても、基地局間または基地局とリレー局との間は、同期しているとは限らないため、スクランブリング先頭のタイミングが徐々にずれはじめてしまう。すると、コードの識別能力が劣化していくため、結局、PDSCHとPMCHとの間で識別が不可能となり、干渉が発生する。

図２５はタイミングずれによる干渉発生を示す図である。黒スロットがMBSFN送信によるMBMSデータを示し、白スロットがユニキャストデータを示している。送信系列Ａ１、Ｂ１の識別が可能である状態では、例えば、タイミングＴ１を見ると、２つのMBMSデータが同一タイミング内にあるので識別可能となり干渉はせず、タイミングＴ２では、２つのユニキャストデータが同一タイミング内にあるので識別可能となり干渉は生じない。

これに対し、タイミングずれが生じて、送信系列Ａ１が送信系列Ａ１ａに変化したとする。この場合、送信系列Ａ１ａ、Ｂ１のタイミングＴ３〜Ｔ６を見ると、MBMSデータとユニキャストデータが同一タイミング内に存在することになるので、識別が不可能となり干渉が生じることになる。このように識別が不可能となって干渉が生じると、ユニキャストデータとMBMSデータの両者または一方の伝送特性が劣化し、伝送品質の低下を引き起こすことになる。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、識別を可能として干渉を抑制し、無線伝送特性の向上を図った無線通信システム、中継局、移動局および無線通信方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、無線通信システムが提供される。この無線通信システムは、第１の無線信号を用いて通信を行う第１の無線局と、第２の無線局と、前記第１の無線局および前記第２の無線局の無線通信範囲の共通部分に位置する第３の無線局とを備える。

ここで、第２の無線局は、第１の無線信号に対して識別不可能なスクランブリングを施した第２の無線信号を受信すると、第２の無線信号の無線フォーマットの変換を行う通信形式変換部を含み、通信形式変換部は、第１の無線信号に対して識別可能なスクランブリングを第２の無線信号に施して無線フォーマットを変換した第３の無線信号を生成し、第３の無線信号で第３の無線局と通信を行う。

無線伝送品質の向上を図る。
本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。

無線通信システムの構成例を示す図である。 無線通信システムの構成例を示す図である。 無線通信システムの構成例を示す図である。 MBSFNネットワークを示す図である。 MBSFNネットワークの動作シーケンスを示す図である。 MBSFNネットワーク上の無線通信システムを示す図である。 CPの置き換えを示す図である。 無線通信システムの構成を示す図である。 リレー局の構成を示す図である。 リレー局の構成を示す図である。 移動局の構成を示す図である。 無線通信システムの構成を示す図である。 動作シーケンスを示す図である。 無線通信システムの構成を示す図である。 無線通信システムの構成を示す図である。 動作シーケンスを示す図である。 無線通信システムの構成を示す図である。 MBMSデータの先送り通信のシーケンスを示す図である。 無線通信システムの構成を示す図である。 無線データのフォーマットを示す図である。 データの受信合成を示す図である。 サービスエリア範囲の拡大を示す図である。 不感エリア対策を示す図である。 干渉が生じる問題点を示す図である。 タイミングずれによる干渉発生を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は無線通信システムの構成例を示す図である。無線通信システム１は、無線局（第１の無線局）１ｒ、無線局（第２の無線局）２ｒ、無線局（第３の無線局）３ｒを備える。

無線局１ｒは、無線信号（第１の無線信号）ｄ１の通信を行う。無線局２ｒは、無線信号ｄ１に対して識別不可能なスクランブリングを施した無線信号（第２の無線信号）ｄ２を受信する。また、無線局２ｒは、通信形式変換部２１を含む。無線局３ｒは、無線局１ｒの無線通信範囲（サービス範囲）および無線局２ｒのサービス範囲に位置する。

ここで、無線信号ｄ１と無線信号ｄ２とが識別不可能ということは、無線信号ｄ１に対して施されているスクランブリングのコードと、無線信号ｄ２に対して施されているスクランブリングのコードとの識別が不可能であるということである。

無線局２ｒ内の通信形式変換部２１では、無線信号ｄ２を受信すると、無線信号ｄ１に対して識別可能なスクランブリングを無線信号ｄ２に施して通信形式を変換した無線信号ｄ２ａ（第３の無線信号）を生成して、無線信号ｄ２ａで無線局３ｒと通信を行う。

なお、無線信号ｄ２ａは、サービス信号の内容自体は無線信号ｄ２と同じであるが、通信形式が無線信号ｄ１に対して識別が可能となるよう変換されたものである。
このように、無線信号ｄ１と無線信号ｄ２とが、識別が不可能である場合であっても、通信形式変換部２１において、無線信号ｄ２の通信形式を、無線信号ｄ１に対して識別可能となるように変換して、識別可能な無線信号ｄ２ａで無線局３ｒと通信を行う構成とした。

なお、無線信号ｄ２と無線信号ｄ１が識別可能となるために、第１の無線局と第２の無線局の送信フレーム（またはフレームを構成するスロット）が同期していることが望ましい。更に、無線信号ｄ２と無線信号ｄ１使用する無線リソースを異なるものとしてもよい。

これにより、無線信号ｄ１、ｄ２ａを互いに識別可能とすることにより、互いに干渉しないので、無線局３ｒにおける受信品質およびシステム全体の無線伝送品質の向上を図ることが可能になる。

図２は無線通信システムの構成例を示す図である。無線通信システム１Ａは、基地局（第１の基地局）１０−１、基地局（第２の基地局）１０−２、中継局（以下、リレー局と呼ぶ）２０、移動局３０を備える。

基地局１０−１は、無線信号（第１の無線信号）ｄ１の通信を行う。基地局１０−２は、無線信号ｄ１に対して識別不可能な無線信号（第２の無線信号）ｄ２を送信する。リレー局２０は、通信形式変換部２１を含み、基地局１０−２から送信された無線信号ｄ２の中継処理を行う。

通信形式変換部２１では、無線信号ｄ２の通信形式を、無線信号ｄ１に対して識別可能な通信形式に変換し、変換後の通信形式を持つ無線信号ｄ２ａを生成して、無線信号ｄ２ａで移動局３０と通信する。

ここで、リレー局２０が、無線信号ｄ２を基地局１０−２から受信したときと同じ通信形式で、移動局３０へ中継してしまうと、無線信号ｄ１と無線信号ｄ２とは識別が不可能であるため干渉が発生してしまう。

これに対し、無線通信システム１Ａでは、リレー局２０において、無線信号ｄ２の通信形式を、無線信号ｄ１に対して識別可能になるように変換した無線信号ｄ２ａを生成して、中継通信を行う。これにより、無線信号ｄ１、ｄ２ａは互いに識別可能となり干渉しないので、移動局３０における受信品質およびシステム全体の無線伝送品質の向上を図ることが可能になる。

図３は無線通信システムの構成例を示す図である。無線通信システム１−１は、無線信号ｄ１を通常通信信号ｄ１とし、無線信号ｄ２を報知信号ｄ２とした場合であり、システム構成は図２と同じである。

通信形式変換部２１は、報知信号ｄ２を受信すると、報知信号ｄ２の通信形式である報知形式を、通常通信信号ｄ１の通信形式である通常通信形式に変換し、通常通信形式で報知信号ｄ２の中継送信を行う。

通常通信形式に変換された報知信号ｄ２ａを移動局３０へ送信することにより、移動局３０が通常通信信号ｄ１および報知信号ｄ２ａをともに受信可能な環境にいても、通常通信信号ｄ１と報知信号ｄ２ａとは同じ通信形式（通常通信形式）であるので（すなわち、同じ通信形式の無線信号は識別が可能であることが保障されるので）、互いに干渉が発生することがない。このため、移動局３０における受信品質およびシステム全体の無線伝送品質の向上を図ることが可能になる。

次に無線通信システム１−１の１つの適用例として、MBMSに適用した場合のシステム構成および動作について説明する。最初に無線通信システム１−１が適用されるMBSFNネットワークの全体構成について説明する。

図４はMBSFNネットワークを示す図である。MBSFNネットワーク４０は、MCE（Multi-Cell/Multicast Coordination Entity）であるMBMS制御装置またはMBMS制御部（以後MBMS制御装置と総称する）４１、MBMS GW（Gate Way）４２、基地局（BTS：Base Transceiver Station）４３ａ、４３ｂ、移動局３０−１〜３０−４を有している。

MBMSの無線信号は、MBMSデータと、MBMSを受信するための制御信号（以下、MBMS制御信号と呼ぶ）とで構成され、MBMS制御装置４１は、MBMS送信を制御して、MBMS制御信号をMBMS GW４２、基地局４３ａ、４３ｂへ送信し、MBMS GW４２は、MBMSデータを基地局４３ａ、４３ｂへ送信する。MBMS GW４２は、MBMSデータを記憶し管理する装置であり、MBMSデータ記憶装置と呼んでもよい。

図５はMBSFNネットワークの動作シーケンスを示す図である。MBMS制御装置４１において、スケジューリングにより送信するMBMSデータ及びその送信方法（変調方式、符号化方法、送信タイミング、使用無線周波数等）を決定する。続いて決定した変調方式、符号化方式等の情報とそれらを基に作成した制御信号をMBMS GW４２に通知する。

更にMBMS GW４２に対して、MBMSデータを基地局へ伝送することを要求する。通知を受けたMBMS GW４２は、制御信号（MCCH：Multicast Control Channel）とMBMSデータ（MTCH：MBMS Traffic Channel）を基地局に伝送する。更に、MBSFN送信のための送信タイミングや使用無線周波数等の制御情報を基地局に通知する。

これらの制御情報とMBMSデータ及び制御信号の通知を受けた基地局は、制御情報に従ってMBSFN送信を実施する。MBSFN送信を受信したDF（Decode and Forward：受信した無線信号を復調、誤り訂正復号、再符号・変調処理等の処理を行って中継する方式）のリレー局は、復調・復号し、誤り訂正を実施し、再び符号化・変調し移動局へMBMSデータを送信する。

MBMSデータは、論理チャネルであるMTCHを構成し、トランスポートチャネルであるMCH（Multicast CHannel）にマッピングされて、無線チャネルであるPMCHで無線送信される。なお、MBMSデータの送信に際しては、MBSFNエリア毎のID（識別子）を基にスクランブリングを実施している（TS36.211参照）。

また、MBMSの制御信号は、論理チャネルであるMCCHを構成し、トランスポートチャネルであるMCHにマッピングされて、無線チャネルであるPMCHで無線送信される。
MBMS制御装置４１は、リソース割り当て、MCS（Modulation and Coding Scheme）、MBMSデータの送信タイミングなどのスケジューリングを行い、スケジューリング結果を、MBMS制御信号に重畳して送信する。基地局４３ａ、４３ｂでは、このスケジューリング結果にもとづいて無線送信が実施される。

なお、上記のMCSとは（AMC（Adaptive Modulation and Coding）と呼ぶ場合もある）、変調・符号化方式のことであり、無線回線品質によって適応的に変調方式や符号化率を変更して使用する方法であり、変調方式、符号化率および転送速度などの属性から構成される。

例えば、MCS１なら変調方式はQPSK（Quadrature Phase Shift Keying）、符号化率は１／８、転送速度は１．８９１Mb／sであり、MCS５なら変調方式は16QAM（Quadrature Amplitude Modulation）、符号化率は１／２、転送速度は１５．２２１Mb／sといったように設定されている。通常は、移動局の受信状態に応じて最適なMCSが選択される。

MBMS制御装置４１では、このような複数のMCSの中から、１つのMCSを選択することになる。MCSの選択方法の１つの例としては、最も伝搬特性（伝搬環境）の悪いセルを基準にしてMCSを選択し、MBSFNエリア内は、すべて同じ選択されたMCSを適用する方法がある。

例えば、伝搬特性の最も悪いセルに対して、MCS１で通信を行うことを決定したならば、MBSFNエリア内の他のすべてのセルに対してもMCS１を適用するものである（伝搬特性の良好なセルに対してもMCS１が適用される）。なお、伝搬環境に依存せずに、一定のMCSを設定するといったことも可能である。

次にMBSFNネットワーク上における無線通信システムの動作について具体的に説明する。なお、以降では、通常通信信号の一例としてユニキャストデータ、通常通信形式の一例としてユニキャスト通信形式、報知信号の一例としてMBMSデータ、報知形式の一例としてMBSFNとして説明する。

図６はMBSFNネットワーク上の無線通信システムを示す図である。無線通信システム１ａは、MBMS制御装置４１、MBMS GW４２、基地局４３ａ〜４３ｃ、リレー局２０、移動局３０−１〜３０−４を有している。リレー局２０は、通信形式変換部２１を含む。

基地局４３ａは、移動局３０−１およびリレー局２０に対して、MBSFNによってMBMSデータを送信している。基地局４３ｂは、移動局３０−３に対して、ユニキャスト通信形式によってユニキャストデータを送信している。基地局４３ｃは、移動局３０−４に対して、ユニキャスト通信形式によってユニキャストデータを送信している。

リレー局２０内の通信形式変換部２１は、MBSFNのMBMSデータを受信すると、MBSFNをユニキャスト通信形式に変換して、ユニキャスト通信形式でMBMSデータを送信する。
ここで、移動局３０−２が、リレー局２０からの中継データを受信し、かつ基地局４３ｂから送信されたユニキャストデータの受信もできる範囲に位置しているとする。

このような状況で、もし、リレー局２０がMBMSデータをMBSFNの通信形式のままで移動局３０−２に中継送信すると、移動局３０−２では、MBSFNの通信形式を持つMBMSデータと、ユニキャスト通信形式を持つユニキャストデータの双方のデータ信号を受けることになる。

MBSFNの通信形式は、MBMSデータをPMCHの無線チャネルで送信し、ユニキャスト通信形式では、ユニキャストデータをPDSCHの無線チャネルで送信する。しかし、PMCHに対して施されたスクランブリングのコードと、PDSCHに対して施されたスクランブリングのコードとは識別が保障されないので、識別不可能となる恐れがあり、移動局３０−２では、MBMSデータとユニキャストデータとが干渉してしまうことになる。

これに対し、リレー局２０内に通信形式変換部２１がある場合、通信形式変換部２１は、MBSFNの通信形式のMBMSデータを受信すると、MBMSデータの通信形式をMBSFNからユニキャスト通信形式に変換して、ユニキャスト通信形式を持ったMBMSデータを中継送信する。

すなわち、MBSFNの送信フォーマットを、ユニキャスト通信形式の送信フォーマットに変換するので（フォーマット変換としては、Extended CPを使用した送信フォーマットからNormal CPを使用した送信フォーマットに変換する）、MBMSデータをPMCHではなく、PDSCHの無線チャネルで送信することができる。

これにより、リレー局２０から送信されたユニキャスト通信形式のMBMSデータと、基地局４３ｂから送信されているユニキャスト通信形式のユニキャストデータとで干渉が発生することがない。

すなわち、MBMSデータとユニキャストデータは、同じPDSCHの無線チャネルで送信されているので、MBMSデータとユニキャストデータとの識別は保障されているため、干渉の発生を抑制することができる。このため、移動局３０−２では、リレー局２０から送信された、本来受信したいMBMSデータを感度よく受信することが可能になる。

なお、上記では、通信形式変換部２１は、MBSFNをユニキャスト通信形式に変換して中継送信したが、MBSFNをSingle Cell MBMSの通信形式に変換して中継送信しても、干渉の発生を抑制することができる。以下、Single Cell MBMSについて説明する。

LTEシステムでは、MBSFN送信の他に、特定なセルだけMBMSデータを送信するSingle cell MBMS送信（TS36.300ではSingle Cell送信と記載されているが、ユニキャスト送信との差別化のためSingle Cell MBMS送信とする）も検討されている。

これは、MBSFN送信のように複数のセルの集合であるエリア全体に送信するのではなく、特定の１つのセルだけに送信するものである。よって、複数基地局間での同一データを同一周波数で同期して送信しなくてよく、このため、そのスケジューリングは基地局によって行われる。

また、１つのセルで送信するため、MBSFNの伝搬距離と比較し、伝搬距離が短くなる。よって、CP長を短くすることができる。言い換えるとユニキャスト通信で用いている通常のCP（Normal CP）を使用することができる。通常のCPを用いることができるので、ユニキャスト送信を実施することも可能である。すなわち、ユニキャスト通信の無線チャネルであるPDSCHを用いて送信を実施することが可能となる。

したがって、通信形式変換部２１では、MBSFNのMBMSデータを受信すると、MBSFNをユニキャスト通信形式またはSingle Cell MBMS通信形式に変換してもよく、ユニキャスト通信形式でMBMSデータの中継送信、またはSingle Cell MBMS通信形式でMBMSデータの中継送信を行うことで、移動局における干渉の発生が抑制される。

ここで、フォーマット変換（冗長部（CP）の置き換え）について説明する。図７はCPの置き換えを示す図である。通信形式変換部２１が、MBSFNをユニキャスト通信形式またはSingle Cell MBMS通信形式に変換する場合、データフォーマットとして、Extended CPをNormal CPに置き換えて変換することになる。

受信データに短いNormal CPを付加することにより、空いた分のフィールドに送信可能な情報量を増やすことが可能になり（∵Normal CPの長さ＜Extended CPの長さ）、または符号化率を低下してパリティビットを増やして送信することができる。これにより、伝送特性の向上を図ることが可能になる（符号化率を変えず、未使用のビットに対して“０”または“１”のパディングを挿入してもよい）。

次にユニキャスト通信形式をMBSFNに変換する場合について説明する。図８は無線通信システムの構成を示す図である。無線通信システム１ａ−０は、システム構成は図６と同じであるが、通信形式の変換として、ユニキャスト通信形式をMBSFNに変換する場合を示している。

基地局４３ａは、移動局３０−１およびリレー局２０に対して、ユニキャスト通信形式によってユニキャストデータを送信している。基地局４３ｂは、移動局３０−３に対して、MBSFN通信形式によってMBMSデータを送信している。基地局４３ｃは、移動局３０−４に対して、MBSFN通信形式によってMBMSデータを送信している。

リレー局２０内の通信形式変換部２１は、ユニキャスト通信形式のユニキャストデータを受信すると、ユニキャスト通信形式をMBSFNに変換して、MBSFNでユニキャストデータを送信する（フォーマット変換としては、Normal CPを使用した送信フォーマットからExtended CPを使用した送信フォーマットに変換する）。

これにより、リレー局２０から送信されたMBSFNの通信形式によるユニキャストデータと、基地局４３ｂから送信されているMBSFNのMBMSとで干渉が発生することがない。このように、図６で説明した通信形式の変換と逆の変換を行うことも可能である。

次にリレー局２０の構成について説明する。なお、リレー局２０の中継方式として、大きく分けてAF（Amplify and Forward）方式とDF方式とがある。AFは、基地局または移動局から送信された無線信号を、リレー局で受信した際に、受信した無線信号を増幅して、移動局または基地局に対して送信するものである。

一方、DFは、上述したように、基地局または移動局から送信された無線信号を、リレー局で受信すると、復調・復号化を行って誤り訂正処理を行い、再び符号化・変調して、移動局または基地局に対して送信するものである。ここではDF機能を有するリレー局の構成について説明する。

図９、図１０はリレー局２０の構成を示す図である。リレー局２０は、アンテナａ１、受信部２２ａ−１、復調・復号部２２ａ−２、無線回線品質情報収集部２３ａ、スケジューラ２４ａ、回線設定部２５ａ、上り接続要求信号抽出部２６ａ−１、上り接続要求信号作成部２６ａ−２、上り送信制御信号作成部２６ａ−３、回線品質測定部２７ａ−１、回線品質情報作成部２７ａ−２、符号・変調部２８ａ−１、送信部２８ａ−２を含む。

さらに、アンテナａ２、受信部２２ｂ−１、復調・復号部２２ｂ−２、下り送信制御信号抽出部２３ｂ−１、MBMS制御信号抽出部２３ｂ−２、下り制御信号作成部２３ｂ−３、MBSFN送信制御部２３ｂ−４、送信データバッファ２４ｂ、通信形式変換部２１、符号・変調部２５ｂ−１、送信部２５ｂ−２を含む。

受信部２２ａ−１および復調・復号部２２ａ−２は、スケジューリング結果にもとづいて、移動局から送信された上り無線信号を、アンテナａ１を介して受信してダウンコンバートし、ダウンコンバート後の上り信号の復調・復号を行う。

無線回線品質情報収集部２３ａは、復調・復号された後の上り信号から無線回線品質情報（リレー局と移動局間の無線回線品質指標）を収集し、スケジューラ２４ａへ送信する。

上り接続要求信号抽出部２６ａ−１は、復調・復号された後の上り信号から上り接続要求信号を抽出し、回線設定部２５ａへ送信する。回線設定部２５ａは、上り接続要求信号を受信すると、スケジューリング結果にもとづき、上り接続要求信号作成指示を送信する。

上り接続要求信号作成部２６ａ−２は、上り接続要求信号作成指示を受信すると、上り接続要求信号を作成する。上り送信制御信号作成部２６ａ−３は、スケジューリング結果にもとづき、上り送信制御信号を作成する。

回線品質測定部２７ａ−１は、基地局とリレー局２０との間の回線品質を測定し測定結果を回線品質情報作成部２７ａ−２へ送信する。回線品質情報作成部２７ａ−２は、測定結果にもとづき、回線品質情報を作成する。

符号・変調部２８ａ−１、送信部２８ａ−２は、スケジューリング結果にもとづいて、上り接続要求信号、上り送信制御信号および回線品質情報の符号・変調を行い、これらの信号を重畳してアップコンバートし、アンテナａ２を介して基地局へ送信する。

一方、受信部２２ｂ−１および復調・復号部２２ｂ−２は、下り送信制御信号の符号化・変調情報にもとづいて、基地局から送信された下り無線信号を、アンテナａ２を介して受信してダウンコンバートし、ダウンコンバート後の下り信号の復調・復号を行う。下り送信制御信号抽出部２３ｂ−１は、下り信号から下り送信制御信号を抽出し、受信部２２ｂ−１および復調・復号部２２ｂ−２に送信する。

MBMS制御信号抽出部２３ｂ−２は、下り信号からMBMS制御信号を抽出し、MBSFN送信制御部２３ｂ−４へ送信する。MBSFN送信制御部２３ｂ−４は、スケジューラ２４ａにMBSFN制御の設定を行う。

送信データバッファ２４ｂは、下り信号のバッファリングを行い、スケジューリング結果にもとづきデータ出力を行う。通信形式変換部２１は、バッファリング後の下り信号の通信形式を変換する（例えば、MBSFN→ユニキャスト）。下り制御信号作成部２３ｂ−３は、スケジューリング結果にもとづき、下り制御信号を作成する。

符号・変調部２５ｂ−１、送信部２５ｂａ−２は、スケジューリング結果にもとづいて、下り制御信号および通信形式変換後の下り信号の符号・変調を行い、アップコンバートして、アンテナａ１を介して移動局へ送信する。

次に移動局の構成について説明する。図１１は移動局の構成を示す図である。移動局３０は、アンテナａ３、受信部３１を有する。ここで、移動局３０が、無線信号（第１の無線信号）ｄ１と、無線信号ｄ１に対して識別不可能な無線信号（第２の無線信号）ｄ２とを受信可能な範囲に位置しているとする。

この場合、受信部３１は、無線信号ｄ１を受信する場合は、無線信号ｄ１の受信処理を行う。または、無線信号ｄ２の通信形式が、局側で無線信号ｄ１に対して識別可能な通信形式に変換され、変換後の通信形式を持つ無線信号ｄ２ａの受信処理を行う。

次に無線通信システムの詳細動作について説明する。第１の実施の形態として、MBSFNをユニキャスト通信形式に変換して中継送信する場合の動作について説明する。なお、リレー局にMBMSのスケジューリング機能を持たせたシステム構成とする。

図１２は無線通信システムの構成を示す図である。無線通信システム１ａ−１は、MBMS制御装置４１、MBMS GW４２、基地局４３ａ、４３ｂ、リレー局２０ａ、移動局３０−１〜３０−３を有している。リレー局２０ａは、通信形式変換部２１およびスケジューラ２ａを含む。

なお、リレー局２０ａは、ユニキャスト通信のスケジューラを元々有しているが、スケジューラ２ａは、ユニキャスト通信のスケジューリング機能の他に、MBMSのスケジューリング機能も追加した構成のものである。

基地局４３ａは、移動局３０−１およびリレー局２０ａに対して、MBSFNによってMBMSデータを送信している。基地局４３ｂは、移動局３０−３に対して、ユニキャスト通信形式によってユニキャストデータを送信している。

リレー局２０ａ内の通信形式変換部２１は、MBSFNのMBMSデータを受信すると、MBSFNをユニキャスト通信形式に変換して、ユニキャスト通信形式でMBMSデータを移動局３０−２に送信している。

ここで、移動局３０−２は、リレー局２０ａおよび基地局４３ａを介して、MBMS制御装置４１にMBSFNを中継することを要求する。要求を受けたリレー局２０ａは、基地局４３ａを介してMBMS制御装置４１に対して、MBSFNの中継を要求すると共に、MBMS制御装置４１で管理しているMBMS制御情報を、リレー局２０ａに対して送信することを要求する。

図１３は動作シーケンスを示す図である。図１３において、移動局からの中継要求は、少なくともリレー局へ通知され、またリレー局を介して基地局へ通知され、更に基地局を介してMBMS制御装置へ通知されるとする。

通知を受けたMBMS制御装置は、MBSFNで受信したMBMSデータをDFリレー局でユニキャストに変換し移動局に送信するために、DFリレー局に対してMBMS制御装置の保持していたMBSFN送信情報（例えば送信するMBMSデータの種類やどこまで送信したかなどの情報)をリレー局に通知する。なお図１３では、MBMS制御装置のスケジューリングより時間的に前に通知しているが、スケジューリングの時間的に後に通知してもよい。

また、移動局からリレー局へ通知される無線回線品質情報は、基地局からリレー局へのMBSFN送信より時間的に後でもよい。さらにまた、リレー局から移動局に通知される中継開始タイミング通知は、ユニキャスト通信よりも事前であればよい。以下、MBSFN送信によってMBMSデータがDFリレー局へ伝送される。

MBMSデータを受信したDFリレー局は、MBMS制御装置から通知されたMBMS制御情報または基地局から送信されたMBMSデータに含まれているMBMS制御情報の少なくとも一方の情報を用い、かつ移動局から通知された無線回線品質情報を基に、移動局向けのMBMS制御情報を作成する。そして、ユニキャスト通信用の制御情報として移動局に通知し、続いてMBMSデータを送信する。

MBMS制御情報の要求を受けたMBMS制御装置は、移動局が受信しているサービスに関する情報等が含まれるMBMS制御情報を、基地局経由でリレー局に通知する。サービスに関するMBMS制御情報の具体例としては、あるサービスデータの内、どこまで該当移動局が受信したかなどといった制御情報がある。これは、サービスの継続性を維持する上でも重要な制御情報となる。

上記のようなMBMS制御情報を基にして、リレー局は、MBMS制御信号を作成し、論理チャネルであるMCCHとして作成する。このMCCHをトランスポートチャネルであるMCHにマッピングし、無線チャネルであるPDSCHで無線送信する。

なお、MBMS制御装置からMBMS制御信号が伝送されなかった場合や、リレー局においてMBMS制御信号の作成（MCCHの作成等）を実施できない場合には、移動局に対して、MBSFNの中継が不可能であることを通知し、MBSFNの中継を実施しない。

さらに、MBSFNの中継を要求する移動局数が、事前に設定された閾値より小さい場合または大きい場合は、MBSFN中継を実施せず、該当移動局に対して中継を実施しないことを通知する。

中継できないことを通知された移動局は、他のリレー局や基地局にハンドオーバを実施する。具体的には、他のリレー局や基地局からの受信電力を測定し、最も高い受信電力の基地局をハンドオーバ先として選択し、ハンドオーバを実施することになる。

次に移動局３０−２から送信された、リレー局２０ａと移動局３０−２間の下り無線回線品質（または無線回線品質指標）を基にして、リレー局２０ａ内のスケジューラ２ａは、リレー局２０ａと移動局３０−２間で伝送されるユニキャストデータと同様にスケジューリングを行う。そして、MBMSデータおよびMBMS制御信号を送信するための無線リソースや変調方式を決定する。

なお、スケジューリングに際して、ユニキャストデータと、中継するMBMSデータとを区別することなく公平にスケジューリングしてもよいし、どちらか一方を優先してスケジューリングしてもよい。またユニキャストデータの通信とMBMSデータの通信とのスケジューリングを別々に実施してもよい。

上記のように、リレー局２０ａがMBMS制御情報を受信してスケジューリングを行い、スケジューリングの結果、MBSFNが中継可能となった場合、MBSFNの中継を要求した移動局３０−２に対して、中継可能を通知する。

すなわち、移動局３０−２に対してユニキャストデータの通信形式で、MBMSデータを中継することを、制御情報として通知することになる。通知を受けた移動局３０−２は、下り物理制御チャネル（DPCCH）を受信することで、下りユニキャストデータ通信の制御情報（例えばMCSなど）を抽出し、MBMS制御情報にしたがってMBMSデータを含んだ下り無線チャネルPDSCHを受信する。

そして、無線チャネルPDSCHを受信し、MBMSデータを誤りなく受信できた場合には、リレー局２０ａに対してACKを返送し、誤りを含んで受信した場合はNACKを返送する（なお、MBMSデータを中継する場合は、ACK／NACKを返送しない方法も可能である）。

次にMBMSデータを中継する場合の処理について説明する。基地局４３ａから送信されたMBMSデータをリレー局２０ａが受信した場合、Extended CPのスロットフォーマットに復号した受信データを、Normal CPを使用したスロットフォーマットに変換する。そして、符号化・変調を実施して、移動局３０−２へ送信する。

移動局３０−２は、リレー局２０ａからDPCCHを用いて送信された送信制御信号を基に、復調方式および復号方法を設定し、ユニキャストデータを伝送するPDSCHを受信することで、MBMSデータを受信する。

なお、上記では、移動局３０−２がリレー局２０ａを通じてMBSFNの中継を要求したが、ハンドオーバに伴って基地局またはその上位の無線回線制御局が、リレー局２０ａに対して、MBSFNの中継を要求してもよい。

また、MCCHの作成をリレー局２０ａで実施したが、MBMS制御情報の管理をリレー局２０ａで実施し、MBMSデータの送信に際して、MBMS制御情報をMBMS制御装置４１へ通知し、MBMS制御装置４１でMCCHを作成してもよい。

以上により、リレー局２０ａが受信したMBMSデータをユニキャスト通信形式で移動局３０−２へ中継することにより、干渉が発生することなくMBMSデータの中継が可能となる。
また、通信形式の変換時、Extended CPをNormal CPに替えたフォーマットにするので、符号化率を低下してパリティビットを増やして送信することができ、伝送特性や伝送速度を改善することが可能になる。

さらに、リレー局２０ａと移動局３０−２間の下り無線回線品質を基に、リレー局２０ａと移動局３０−２間で伝送されるユニキャストデータと同様にスケジューリングを行うことで、最適な送信方法が選択可能となる。その結果、伝送特性や伝送速度を改善することができる。

次に第２の実施の形態として、MBSFNをSingle Cell MBMSの通信形式に変換して中継送信する場合の動作について説明する。図１４は無線通信システムの構成を示す図である。無線通信システム１ａ−２は、図１２のシステム構成と同じであるが、異なる点は、通信形式変換部２１において、MBSFNをSingle Cell MBMSの通信形式に変換することである。

第１の実施の形態と同様に、移動局３０−２がMBSFNの中継を要求し、基地局４３ａは、同様にMBMS制御装置４１に対してMBMS制御情報をリレー局２０ａへ通知するよう要求する。

MBMS制御情報の伝送を要求されたMBMS制御装置４１は、要求に従いMBMS制御情報をリレー局２０ａへ通知する。通知されたMBMS制御情報を基に、リレー局２０ａにおいて、制御信号を作成し、論理チャネルであるMCCHとして作成する。このMCCHをトランスポートチャネルであるDL−SCH（Downlink Shared Channel）にマッピングし、無線チャネルであるPDSCHを用いてSingle Cell MBMS送信を実施する。

Single Cell MBMS送信では、ユニキャストデータ送信と同様にshort CPを用いることができるので、リレー局２０ａにおいて、Extended CPを用いて基地局４３ａから送信されたMBMSデータを受信し、復調・復号後、第１の実施の形態と同様に、Normal CPを用いたフォーマットに変換し、符号化・変調を施して移動局３０−２に対して送信する。

次に第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態は、基地局において、MBMSのスケジューリング機能を実施する構成である。また、複数のリレー局が配置している構成とする。

図１５は無線通信システムの構成を示す図である。無線通信システム１ａ−３は、MBMS制御装置４１、MBMS GW４２、基地局４３ａ−１、４３ｂ、リレー局ＲＮ、移動局３０−１〜３０−３を有している。基地局４３ａ−１は、MBMSのスケジューラ４を含む。

なお、リレー局には、AFリレー局ＲＮ_ＡＦとDFリレー局ＲＮ_ＤＦが混在することも考えられる。ここでは、AFリレー局ＲＮ_ＡＦとDFリレー局ＲＮ_ＤＦが混在または１つのDFリレー局が、基地局４３ａ−１のセル内にあり（図１３ではAFリレー局ＲＮ_ＡＦとDFリレー局ＲＮ_ＤＦが混在しているリレー局群を示し、これをリレー局ＲＮとしている）、基地局４３ａ−１において、すべてのリレー局と移動局３０−２間とのスケジューリングを実施する場合について説明する（なお、AFリレー局では、復調・復号を実施しないため、通信形式変換は行わない）。

図１６は動作シーケンスを示す図である。図１６は、Centralized schedulingを実施した場合の処理シーケンス例である。図１３との差分は３点ある。１つ目は、DFリレー局と移動局間の無線回線品質情報を、リレー局を介して基地局に通知している点である。２つ目は、無線回線品質等や基地局と直接通信している移動局が測定した基地局−移動局間の無線回線品質情報を基に、リレー局配下の移動局及び基地局に直接通信している移動局を含めて一括してスケジューリングする点である。３つ目は、スケジューリングの結果決定したMBSFN中継方法に関する制御情報やMBMSデータを、リレー局を介して移動局に通信している点である。

リレー局ＲＮと移動局３０−２間のスケジューリング方法としては、基地局４３ａ−１のセル内におけるリレー局ＲＮのスケジューリングをまとめて、基地局４３ａ−１で実施する方法も検討されている。

このように基地局４３ａ−１のセル内にあり、中継を実施する１つまたは複数のリレー局ＲＮの送受信スケジュールを基地局４３ａ−１でスケジューリングする方法を、中心の基地局でスケジューリングするといった意味で、Centralized schedulingと呼んでいる。

ここで、ユニキャストデータ通信やSingle Cell MBMS送信において、移動局３０−２からリレー局ＲＮに送信されたリレー局ＲＮと移動局３０−２間の無線回線品質情報をリレー局ＲＮから基地局４３ａ−１へ送信する。

基地局４３ａ−１は、DFリレー局ＲＮ_ＤＦや直接通信している移動局３０−１からの無線回線品質情報をスケジューラ４に集約し、スケジューリングを実施する。そして、これらのスケジューリング情報を基地局４３ａ−１からDFリレー局ＲＮ_ＤＦに無線チャネルを使用して通知する。

通知を受けたDFリレー局ＲＮ_ＤＦは、MBMS制御情報を基に制御信号を作成し、論理チャネルであるMCCHとして作成する。このMCCHをトランスポートチャネルであるMCHにマッピングし、無線チャネルであるPDSCHまたは無線チャネルであるPMCHで無線送信する。DFリレー局ＲＮ_ＤＦでは、MBMSデータを受信すると、ユニキャスト通信形式またはSingle Cell MBMSに変換して、移動局３０−２へ送信する。

次に第４の実施の形態について説明する。上記では、基地局とリレー局間の伝送はMBSFN通信としたが、第４の実施の形態では、基地局とリレー局間の伝送はユニキャスト通信を実施し、リレー局と移動局間の伝送にMBSFN通信を実施する構成とする。

図１７は無線通信システムの構成を示す図である。無線通信システム１ａ−４は、MBMS制御装置４１、MBMS GW４２、基地局４３ａ−２、４３ｂ、４３ｃ、リレー局２０ｂ、移動局３０−１〜３０−３を有している。

基地局４３ｃは、移動局３０−１に対して、ユニキャスト通信形式でユニキャストデータを送信し、基地局４３ｂは、移動局３０−２、３０−３に対して、MBSFNの通信形式によってMBMSデータを送信している。

基地局４３ａ−２は、通信形式変換部２１−１を含み、リレー局２０ｂは、通信形式変換部２１−２を含む。基地局４３ａ−２内の通信形式変換部２１−１は、MBSFN通信形式をユニキャスト通信形式に変換して、ユニキャスト通信形式でMBMSデータを送信する。リレー局２０ｂ内の通信形式変換部２１−２は、ユニキャスト通信形式をMBSFN通信形式に変換して、MBSFN通信形式でMBMSデータを送信する。

動作について説明する。移動局３０−２からリレー局２０ｂに対してMBSFN中継の要求が通知された場合、リレー局２０ｂは、その旨を基地局４３ａ−２およびMBMS制御装置４１に通知する。通知を受けたMBMS制御装置４１は、移動局３０−２および中継するリレー局２０ｂに対して送信されるMBMSデータを、通常のMBSFN送信タイミングよりも前に（例えばリレー局２０ｂの中継の処理遅延分以上前に）、MBMS GW４２から基地局４３ａ−２に対してMBMSデータを伝送するように指示する。

MBMSデータを受信した基地局４３ａ−２は、通信形式変換部２１−１において、通常のMBSFN送信に用いるExtended CPではなくNormal CPを用いたフォーマットに変換して、ユニキャストデータの通信形式で、リレー局２０ｂに対してMBMSデータを送信する。

ユニキャスト通信形式でMBMSデータを受信したリレー局２０ｂは、通信形式変換部２１−２において、Normal CPのフォーマットをExtended CPを用いたフォーマットに変換し、移動局３０−２に対してMBSFNによるMBMSデータの送信を実施する。

これにより、基地局４３ａ−２と基地局４３ｃ間に対して干渉を与えることなく、基地局４３ａ−２とリレー局２０ｂ間のMBSFN送信を実施することができる。また、基地局４３ａ−２は、MBMSデータを通常のMBSFN送信タイミングよりも先送りで送信するので、移動局３０−２は、リレー局２０ｂを介して受信したMBMSデータと、基地局４３ｂから送信されたMBMSデータとの受信合成を行うことが可能になる。

図１８はMBMSデータの先送り通信のシーケンスを示す図である。
〔Ｓ１〕基地局４３ａ−２は、通常のMBSFN送信タイミングよりも前に、例えば、リレー局２０ｂの中継の処理遅延時間分以上前に（例えば、リレー局２０ｂがＤＦタイプであれば、復調・復号／符号・変調の一連の処理遅延時間分前に）、MBMSデータをユニキャスト通信形式でリレー局２０ｂへ送信する。

〔Ｓ２〕リレー局２０ｂは、MBMSデータの復調・復号／符号・変調処理を行う。
〔Ｓ３〕リレー局２０ｂ内の通信形式変換部２１−２は、ユニキャスト通信形式をMBSFN通信形式に変換し、Normal CPを用いたフォーマットをExtended CPを用いたフォーマットに変換する。

〔Ｓ４〕リレー局２０ｂは、MBSFN通信形式のMBMSデータを移動局３０−２へ送信する。
〔Ｓ５〕基地局４３ｂは、MBSFN通信形式のMBMSデータを移動局３０−２へ送信する。

〔Ｓ６〕移動局３０−２は、リレー局２０ｂを介して受信したMBMSデータと、基地局４３ｂから送信されたMBMSデータとの受信合成を行う。
なお、上記のシーケンスでは、先送り送信を示す際に、リレー局２０ｂで、ユニキャスト送信をMBSFN送信の通信形式に変換しているが、MBSFN送信をユニキャスト送信に変換する場合であっても、基地局４３ｂでは同様にして先送り送信を行うものである。

次に無線通信システムの変形例について説明する。上記では、MBSFNではExtended CPを用いたフォーマットで伝送することを説明した。この理由は、遠くの基地局からMBSFN送信を受信しやすくし、受信合成が可能なMBMSデータの数を増やすためである。すなわち、伝搬遅延の大きいMBMSデータを受信可能とするためである。

そこで、Extended CPを用いることで、伝搬遅延が大きくても受信可能となることを利用すると、セル半径を大きくすることができる。したがって、変形例では、Normal CPを用いるセルより、より広いセルの場合を構成する場合には、MBMSデータに限らず、Extended CPを用いて通信を行うものとする。

また、セル半径の大きいセルに、リレー局が配置されている場合、リレー局のセル半径は、その用途からセル半径が小さいので、変形例でのリレー局は、Normal CPを用いて通信を行うものとする。

図１９は無線通信システムの構成を示す図である。無線通信システム１ｂは、基地局４３ａ、リレー局２０ｃおよび移動局３０−１、３０−２を有する（MBMS制御装置４１、MBMS GW４２などの図示は省略する）。リレー局２０ｃは、無線送受信部２ｃ−１、通信形式変換部２ｃ−２を含む。

セル５１は、基地局４３ａのサービス範囲であり、セル５２は、リレー局２０ｃの中継範囲である。リレー局２０ｃおよび移動局３０−１は、セル５１内に位置する。また、移動局３０−２は、セル５１外にあり、またセル５２内に位置している。

無線送受信部２ｃ−１は、基地局４３ａ、移動局３０−２との無線送受信処理を行う。通信形式変換部２ｃ−２は、基地局４３ａと通信を行う場合は、第１の冗長部（例えば、Extended CP）が付加された第１の無線フォーマットの通信形式で通信を行い、移動局３０−２と通信を行う場合は、第１の冗長部よりも短い第２の冗長部（例えば、Normal CP）が付加された第２の無線フォーマットの通信形式で通信を行う。

ここで、下り伝送において、基地局４３ａは、Extended CPを用いたフォーマットの通信形式でデータＤ１を送信する。リレー局２０ｃ内の通信形式変換部２ｃ−２は、データＤ１を受信すると、Normal CPを用いたフォーマットの通信形式にしたデータＤ２を移動局３０−２へ送信する。

上り伝送において、移動局３０−２は、Normal CPを用いたフォーマットの通信形式でデータＤ２をリレー局２０ｃへ送信する。リレー局２０ｃ内の通信形式変換部２ｃ−２は、データＤ２を受信すると、Extended CPを用いたフォーマットの通信形式にしたデータＤ１を生成して、基地局４３ａへ送信する。

このような構成により、セル５１内に位置する移動局３０−１は、Extended CPフォーマットのデータを受信するので、複数のデータ受信合成を行って、受信品質の向上を図ることができる。また、リレー局２０ｃでは、移動局３０−２に対して、Normal CPフォーマットによる中継を行うので、符号化率を低下しパリティビットを増やして送信することができ、伝送特性を向上させることが可能になる。

上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。

符号の説明

１ 無線通信システム
１ｒ、２ｒ、３ｒ 無線局
２１ 通信形式変換部
ｄ１、ｄ２、ｄ２ａ 無線信号

Claims (15)

1. 第１の無線信号を用いて通信を行う第１の無線局と、
   第２の無線局と、
   前記第１の無線局および前記第２の無線局の無線通信範囲の共通部分に位置する第３の無線局と、
   を備え、
   前記第２の無線局は、前記第１の無線信号に対して識別不可能なスクランブリングを施した第２の無線信号を受信すると、前記第２の無線信号の無線フォーマットの変換を行う通信形式変換部を含み、
   前記通信形式変換部は、前記第１の無線信号に対して識別可能なスクランブリングを前記第２の無線信号に施して無線フォーマットを変換した第３の無線信号を生成し、前記第３の無線信号で前記第３の無線局と通信を行う、
   ことを特徴とする無線通信システム。
2. 第１の無線信号を用いて通信を行う第１の基地局と、
   前記第１の無線信号に対して識別不可能なスクランブリングを施した第２の無線信号を送信する第２の基地局と、
   前記第２の無線信号の中継処理を行う中継局と、
   前記第１の基地局の無線通信範囲および前記中継局の中継範囲に位置する移動局と、
   を備え、
   前記中継局は、前記第２の無線信号の無線フォーマットの変換を行う通信形式変換部を含み、
   前記通信形式変換部は、前記第１の無線信号に対して識別可能なスクランブリングを前記第２の無線信号に施して無線フォーマットを変換した第３の無線信号を生成し、前記第３の無線信号で前記移動局と中継通信を行う、
   ことを特徴とする無線通信システム。
3. 前記通信形式変換部は、前記第２の無線信号の無線フォーマットを前記第１の無線信号の無線フォーマットに変換する場合、前記第２の無線信号に付加されていた冗長部を、前記第１の無線信号で用いる冗長部に置き換えて、前記第３の無線信号を生成することを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
4. 前記第１の無線信号は通常通信信号であり、前記第２の無線信号は報知信号であって、
   前記通信形式変換部は、前記報知信号の無線フォーマットである報知形式を、前記通常通信信号の無線フォーマットである通常通信形式に変換し、前記第３の無線信号として、前記通常通信形式を持つ前記報知信号を生成することを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
5. 前記通信形式変換部は、前記報知形式を前記通常通信形式に変換する際には、前記報知信号に付加されていた第１の冗長部を、前記通常通信信号で用いる第２の冗長部に置き換えて、前記第２の冗長部を付加した前記報知信号を、前記第３の無線信号として送信することを特徴とする請求項４記載の無線通信システム。
6. 前記第１の無線信号は報知信号であり、前記第２の無線信号は通常通信信号であって、
   前記通信形式変換部は、前記通常通信信号の無線フォーマットである通常通信形式を、前記報知信号の無線フォーマットである報知形式に変換し、前記第３の無線信号として、前記報知形式を持つ前記通常通信信号を生成することを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
7. 前記通信形式変換部は、前記通常通信形式を前記報知形式に変換する際には、前記通常通信信号に付加されていた第１の冗長部を、前記報知信号で用いる第２の冗長部に置き換えて、前記第２の冗長部を付加した前記通常通信信号を、前記第３の無線信号として送信することを特徴とする請求項６記載の無線通信システム。
8. 前記第１の無線信号はユニキャストデータであり、前記第２の無線信号はMBMSデータであって、
   前記通信形式変換部は、前記MBMSデータの通信形式であるMBSFNを、前記ユニキャストデータの通信形式であるユニキャスト通信形式またはSingle Cell MBMS通信形式に変換し、
   前記第３の無線信号として、前記ユニキャスト通信形式または前記Single Cell MBMS通信形式を持つ前記MBMSデータを生成することを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
9. 前記通信形式変換部は、前記MBSFNの通信形式を、前記ユニキャスト通信形式または前記Single Cell MBMS通信形式に変換する際には、前記MBSFNの送信時に情報データに付加される冗長部であるExtended CPを、前記Extended CPよりも長さの短い冗長部であるNormal CPに置き換えて、前記Normal CPを付加した前記MBMSデータを、前記第３の無線信号として送信することを特徴とする請求項８記載の無線通信システム。
10. 前記第１の無線信号はMBMSデータであり、前記第２の無線信号はユニキャストデータまたはSingle Cell MBMSデータであって、
    前記通信形式変換部は、前記ユニキャストデータの通信形式であるユニキャスト通信形式または前記Single Cell MBMSデータの通信形式であるSingle Cell MBMS通信形式を、前記MBMSデータの通信形式であるMBSFNの通信形式に変換し、
    前記第３の無線信号として、前記MBSFNの通信形式を持つ前記ユニキャストデータまたは前記Single Cell MBMSデータを生成することを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
11. 前記通信形式変換部は、前記ユニキャスト通信形式または前記Single Cell MBMS通信形式を前記MBSFNに変換する際には、前記ユニキャストデータまたは前記Single Cell MBMSデータの送信時に、情報データに付加される冗長部であるNormal CPを、前記Normal CPよりも長い冗長部であるExtended CPに置き換えて、前記Extended CPを付加した前記ユニキャストデータまたは前記Single Cell MBMSデータを、前記第３の無線信号として送信することを特徴とする請求項８記載の無線通信システム。
12. 前記第２の基地局は、前記第２の無線信号を、前記中継局の前記中継処理の遅延時間分、先送りで前記中継局へ送信することを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
13. 第１の無線信号を受信する受信部と、
    前記第１の無線信号の無線フォーマットの変換を行う通信形式変換部と、
    を備え、
    無線局が、第２の無線信号と、前記第２の無線信号に対して識別不可能なスクランブリングを施した前記第１の無線信号とを受信可能な範囲に位置している場合に、
    前記通信形式変換部は、前記第２の無線信号に対して識別可能なスクランブリングを前記第１の無線信号に施して無線フォーマットを変換した第３の無線信号を生成し、前記第３の無線信号で前記無線局と通信を行う、
    ことを特徴とする中継局。
14. アンテナと、
    前記アンテナを介して受信した無線信号の受信処理を行う受信部と、
    を備え、
    第１の無線信号と、前記第１の無線信号に対して識別不可能なスクランブリングを施した第２の無線信号とを受信可能な範囲に位置している場合に、
    前記受信部は、
    少なくとも前記第２の無線信号の無線フォーマットが、送信局で前記第１の無線信号に対して識別可能なスクランブリングを施した無線フォーマットに変換され、変換後の無線フォーマットを持つ前記第２の無線信号の受信処理を行う、
    ことを特徴とする移動局。
    
15. 第１の基地局は、第１の無線信号を用いて通信を行い、
    第２の基地局は、前記第１の無線信号に対して識別不可能なスクランブリングを施した第２の無線信号を送信し、
    中継局は、前記第２の無線信号の中継処理を行い、
    移動局は、前記第１の基地局の無線通信範囲および中継局の中継範囲に位置し、
    前記中継局は、前記第２の無線信号の無線フォーマットの変換を行う通信形式変換部を含み、
    前記通信形式変換部は、前記第１の無線信号に対して識別可能なスクランブリングを前記第２の無線信号に施して無線フォーマットを変換した第３の無線信号を生成し、前記第３の無線信号で前記第３の無線局と通信を行う、
    ことを特徴とする無線通信方法。

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