JP5294425B2 - 無線通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、基地局に対して他の無線通信装置と協調してデータを中継する無線通信装置に関する。

近年、セルラ移動体通信システムにおいては、情報のマルチメディア化に伴い、音声データのみならず、静止画像データ、動画像データ等の大容量データを伝送することが一般化しつつある。大容量データの伝送を実現するために、高周波の無線帯域を利用して高伝送レートを実現する技術に関して盛んに検討がなされている。

しかし、高周波の無線帯域を利用した場合、近距離では高伝送レートを期待できる一方、遠距離になるにしたがい伝送距離による減衰が大きくなる。よって、高周波の無線帯域を利用した移動体通信システムを実際に運用する場合は、無線通信基地局装置（以下基地局と省略する）のカバーエリアが小さくなり、このため、より多くの基地局を設置する必要が生じる。基地局の設置には相応のコストがかかるため、基地局数の増加を抑制しつつ、高周波の無線帯域を利用した通信サービスを実現するための技術が強く求められている。

上述のような要求に対し、各基地局のカバーエリアを拡大させるために基地局と無線通信移動局装置（以下、移動局と省略する）との間に無線通信中継局装置（以下、リピータと省略する）を設置し、基地局と移動局との間の通信を、リピータを介して行う中継送信技術が検討されている。中継送信技術を用いると、基地局と直接通信できない端末も、リピータを介して通信することができる。なお、リピータの機能を移動局に持たせることも可能である。

従来、基地局（eNB）における受信ダイバーシチ効果を得るために、リピータ機能を有する複数の端末（以下、”リピータ”と記載）による協調中継（Coded Cooperation）が提案されている。なお協調中継は、協力中継、協同中継と称されることもある。

図23(a)〜(c)は、リピータ1001、1002と基地局1003との間で協調中継する協調中継システムの模式図である。また、図24は、図23(a)〜(c)の協調中継システムの動作例である。
ここで、図24のリピータ1001の動作に着目し、図23(a)〜(c)の協調中継システムで実現される協調中継の動作例を説明する。
手順1-1：リピータ1001は、基地局（eNB）へ送信する送信データをシステマティックビットを含む初回送信データS1とパリティデータP1とに2分割する。
手順1-2：リピータ1001は、初回送信データS1をリピータ1002に送信、初回送信データS2をリピータ1002から受信する。（図23(a)参照）
手順1-3：リピータ1001は、受信した初回送信データS2からパリティデータP2を生成する。
手順1-4：その後、リピータ1001は自局の初回送信データS1を基地局（eNB）1003へ送信し（図23(b)参照）、続いて、生成したパリティデータP2を基地局（eNB）1003へ送信する（図23(c)）。

同様に、図24のリピータ1002の動作を説明する。
手順2-1：リピータ1002は、基地局（eNB）送信する送信データをシステマティックビットを含む初回送信データS2とパリティデータP2に２分割する。
手順2-2：リピータ1002は、初回送信データS2をリピータ1001に送信、初回送信データS1をリピータ1001から受信する（図23(a)参照）。
手順2-3：リピータ1002は、受信した初回送信データS1からパリティデータP1を生成する。
手順2-4：リピータ1002は自局の初回送信データS2を基地局（eNB）1003へ送信し（図23(b)参照）、続いて、生成したパリティデータP1を基地局（eNB）1003へ送信する（図23(c)）。

なお、各リピータでの初回データの送信のタイミングをfirst-frame、相手局のパリティデータの送信のタイミングをsecond-frameと呼ぶ。

このようにすることで、基地局（eNB）1003において各リピータ1001、1002の2分割されたデータが異なるパスを通って受信（すなわち、協調中継）されるので、パスダイバーシチ効果を得ることができる。

上述のように、基地局（eNB）で受信する際の受信品質に大きな差が生じない場合には、協調中継が成功し、パスダイバーシチ効果を得ることができる。

しかしながら、基地局（eNB）1003-リピータ1001及び基地局（eNB）1003-リピータ1002間では伝搬環境（回線品質）に大きな差がある場合がある。その場合、基地局（eNB）1003における各リピータの受信データに大きな受信品質差が生じてしまい、結果、パスダイバーシチ効果が得られない場合があった。

図25(a)〜(c)は、基地局（eNB）2003と各リピータ2001、2002間の伝搬環境（回線品質）に差がある場合の協調中継システムの模式図である。また、図26は、図25(a)〜(c)の協調中継システムの動作例である。
なお、図25(a)〜(c)の協調中継システムでは、基地局（eNB）2003とリピータ2002間の伝搬環境（回線品質）が悪いとする。

ここで、図25(a)〜(c)のリピータ2001の動作に着目し、図26の協調中継システムで実現される協調中継の動作例を説明する。
手順1-1：リピータ2001は、基地局（eNB）へ送信する送信データをシステマティックビットを含む初回送信データS1とパリティデータP1とに2分割する。
手順1-2：リピータ2001は、初回送信データS1をリピータ2002に送信、初回送信データS2をリピータ2002から受信する。（図25(a)参照）
手順1-3：リピータ2001は、受信した初回送信データS2からパリティデータP2を生成する。
手順1-4：その後、リピータ2001は自局の初回送信データS1を基地局（eNB）2003へ送信し（図25(b)参照）、続いて、生成したパリティデータP2を基地局（eNB）2003へ送信する（図25(c)）。

同様に、図25(a)〜(c)のリピータ2002の動作を説明する。
手順2-1：リピータ2002は、基地局（eNB）2003へ送信する送信データをシステマティックビットを含む初回送信データS2とパリティデータP2に２分割する。
手順2-2：リピータ2002は、初回送信データS2をリピータ2001に送信、初回送信データS1をリピータ2001から受信する（図25(a)参照）。
手順2-3：リピータ2002は、受信した初回送信データS1からパリティデータP1を生成する。

手順2-4：リピータ2002は自局の初回送信データS2を基地局（eNB）2003へ送信する。しかしながら、基地局（eNB）2003とリピータ2002間の伝搬環境（回線品質）が悪いため、初回送信データS2に対する基地局（eNB）2003での受信品質が低下し、最悪の場合には受信できなくなる（図25(b)参照）。同様に、リピータ2002は、生成したパリティデータP1を基地局（eNB）へ送信する。しかしながら、基地局（eNB）2003とリピータ2002間の伝搬環境（回線品質）が悪いため、パリティデータP1に対する基地局（eNB）2003での受信品質が低下し、最悪の場合受信できなくなる（図25(c)）。

上述のように、基地局（eNB）2003-リピータ2001及び基地局（eNB）2003-リピータ2002間では伝搬環境（回線品質）に大きな差がある場合、基地局（eNB）における各リピータの受信データに大きな受信品質差が生じてしまい、結果、パスダイバーシチ効果が得られないという課題があった。

米国特許出願公開 第2003/0148732号明細書

本発明の目的は、協調中継する各無線通信装置間のデータ交換処理及び協調中継する各無線通信装置から基地局（eNB）への初回データ送信処理の共有を図りつつ、無線通信装置から基地局へ送信されるデータの復号性能を向上させることができる無線通信装置を提供することである。

本発明の第１の観点に係る、基地局に対して他の無線通信装置と協調してデータを中継する無線通信装置は、基地局に対して他の無線通信装置と協調してデータを中継する無線通信装置であって、自装置から送信する第１データを保持する記憶部と、他の無線通信装置が送信する第2データの少なくとも一部分を受信する受信部と、前記基地局と各無線通信装置間の回線品質差に応じて、協調中継するために、前記第１データ及び前記第2データの少なくとも一部分のデータを補う中継データ処理部と、前記中継データ処理部での処理後のデータを基地局へ送信する送信部と、を有する。

上記無線通信装置によれば、無線通信装置間のデータ交換と基地局への初回送信データの送信の共有を図りつつ、基地局（eNB）において、無線通信装置から送信されたデータの復号性能を向上させることができる。

本発明の第２の観点に係る、基地局に対して他の無線通信装置と協調してデータを中継する無線通信装置は、自装置から送信する第１データを保持する記憶部と、他の無線通信装置が送信する第2データの少なくとも一部分を受信する受信部と、前記基地局と各無線通信装置間の回線品質差に応じて、前記第1データ及び前記第2データの少なくとも一部分に対して、インタリーブをかけるインタリーブ部と、前記インタリーブ後のデータを基地局へ送信する送信部と、を有する。

上記無線通信装置によれば、無線通信装置間のデータ交換と基地局への初回送信データの送信の共有を図りつつ、基地局（eNB）において、無線通信装置から送信されたデータの復号性能を向上させることができる。

上記無線通信装置において、前記第1データ及び前記2データのそれぞれは、システマティックビットを含む初回送信データとパリティビットを含むパリティデータとから構成され、上記無線通信装置は、さらに、基地局と自装置間の回線品質及び基地局と他の無線通信装置間の回線品質から、前記基地局と各無線通信装置間の回線品質差が一定値以上であるか否か判定する判定部と、前記初回送信データから前記パリティデータを生成するデータ生成部と、を有し、前記判定部が基地局と各無線通信装置間の回線品質差が一定値以上あると判定する場合、前記インタリーブ部は、前記第1データの初回送信データ、前記第1データのパリティデータ、前記受信部で受信した前記第2データの初回送信データ及び前記データ生成部で生成された前記第2データのパリティデータに対して、インタリーブをかけ、前記送信部は、前記インタリーブ後のデータを基地局へ送信する。

上記無線通信装置によれば、基地局（eNB）-無線通信装置間の一方の伝搬環境（回線品質）が悪い場合でも、データがランダマイズされていることで、基地局（eNB）は、無線通信装置から送信されたデータを偏りなく受信できるので、基地局（eNB）での受信品質が向上する。

また、本発明の第３の観点に係る、基地局に対して他の無線通信装置と協調してデータを中継する無線通信装置は、自装置から送信され、かつシステマティックビットを含む第1初回送信データとパリティビットを含む第1パリティデータとから構成される第1データを保持する記憶部と、他の無線通信装置から送信され、かつシステマティックビットを含む第2初回送信データを受信する受信部と、基地局と自装置間の回線品質及び基地局と他の無線通信装置間の回線品質から、前記前記基地局と各無線通信装置間の回線品質差が一定値以上であるか、否か判定する判定部と、前記判定部が、前記基地局と各無線通信装置間の回線品質差が一定値以上と判定した場合、前記第１データの第1初回送信データ及び他の無線通信装置から送信された前記第第2初回送信データから、前記基地局と各無線通信装置間の回線品質差を反映した第１データのパリティデータ及び前記基地局と各無線通信装置間の回線品質差を反映した第2データのパリティデータを生成するデータ生成部と、前記データ生成部で生成した前記第1データのパリティデータ及び前記データ生成部で生成した前記第2データのパリティデータに対して、インタリーブをかけるインタリーブ部と、前記インタリーブ部でインタリーブされたデータを基地局へ送信する送信部と、を有する。

また、上記無線通信装置では、前記データ生成部が生成する前記第1データのパリティデータ及び前記データ生成部が生成する前記第2データのパリティデータの量は、前記基地局と各無線通信装置間の回線品質差を反映する。

上記無線通信装置では、基地局へ前記第1データの初回送信データを送信する際の、前記第1データの初回送信データの量は、前記基地局と各無線通信装置間の回線品質差を反映する。

上記無線通信装置によれば、協調中継する各無線通信装置間のデータ交換処理及び協調中継する各無線通信装置から基地局（eNB）への初回データ送信処理の共有を図りつつ、無線通信装置から基地局へ送信されるデータの復号性能を向上させることができる。また、基地局（eNB）及び各無線通信装置間のうち、一方の伝搬環境（回線品質）が悪い場合でも、データがランダマイズされていることで、基地局（eNB）におけるリピータデータが偏りなく基地局（eNB）での受信品質が向上する。

また、本発明の第４の観点に係る、基地局に対して他の無線通信装置と協調してデータを中継する無線通信装置は、自装置から送信する第1データを保持する記憶部と、他の無線通信装置から送信される第2データを受信する受信部と、基地局と自装置間の回線品質及び基地局と他の無線通信装置間の回線品質から、基地局と各無線通信装置間の回線品質差がある一定値以上であるか否かを判定する第1判定部と、基地局と自装置間の回線品質及び基地局と他の無線通信装置間の回線品質のどちらが良好かを判定する第2判定部と、前記第1判定部及び前記第2判定部の判定結果に基づき、前記第1データから第1パリティデータを生成し、前記第1判定部及び前記第2判定部の判定結果に基づき、前記第2データから第2パリティデータをそれぞれ生成するデータ生成部と、前記第１データ及び前記第2データを、インタリーブする第1インタリーブ部と、前記データ生成部で生成された前記第1パリティデータ及び前記データ生成部で生成された前記第2パリティデータを、前記基地局と各無線通信装置間の回線品質差情報に応じて、インタリーブする第2インタリーブ部と、前記インタリーブ後の前記第1データ及び前記インタリーブ後の前記第2データ、並びに、前記インタリーブ後の前記第1パリティデータ及び前記インタリーブ後の前記第2パリティデータの少なくとも一部を基地局へ送信する送信部と、を有する。

上記無線通信装置によれば、協調中継する各無線通信装置間のデータ交換処理及び協調中継する各無線通信装置から基地局（eNB）への初回データ送信処理の共有を図りつつ、無線通信装置から基地局へ送信されるデータの復号性能を向上させることができる。また、基地局（eNB）及び各無線通信装置間のうち、一方の伝搬環境（回線品質）が悪い場合でも、データがランダマイズされていることで、基地局（eNB）におけるリピータデータが偏りなく基地局（eNB）での受信品質が向上する。

協調中継する各無線通信装置間のデータ交換処理及び協調中継する各無線通信装置から基地局（eNB）への初回データ送信処理の共有を図りつつ、無線通信装置から基地局へ送信されるデータの復号性能を向上させることができる。

(a)〜(c)は、第1の実施の形態における、協調中継システムの模式図 図１の協調中継におけるシーケンス図 図１の協調中継の処理フロー図 第１の実施の形態におけるリピータ１００の機能ブロック図 第１の実施の形態におけるリピータ１００のメモリ内部構造を示し、図５(a)は受信データメモリの内部構造を示す図であり、図５(ｂ)は、送信データメモリの内部構造を示す図 第１の実施の形態における基地局３００の機能ブロック図 第１の実施の形態における基地局３００のメモリ内部構造を示す図 第２の実施の形態における、協調中継のシーケンス図 第２の実施の形態における、協調中継の処理フロー図 第２の実施の形態において、パリティデータの生成量を制御する場合の協調中継のシーケンス図 図１０において、初回送信データの送信量を制御する場合の協調中継のシーケンス図 第２の実施の形態におけるリピータ４００の機能ブロック図 第２の実施の形態におけるリピータ４００の各メモリの内部構造を示し、図１３（ａ）は、受信データメモリの内部構造を示す図であり、図１３（ｂ）は、送信データメモリの内部構造を示す図 第２の実施の形態における、基地局６００の機能ブロック図 第２の実施の形態における、基地局６００のバッファの内部構造を示す図 第３の実施の形態における協調中継のシーケンス図 第３の実施の形態における協調中継の処理フロー図 第３の実施の形態における協調中継の処理フロー図 第３の実施の形態におけるリピータ７００の機能ブロック図 第３の実施の形態におけるリピータ７００の各メモリの内部構造を示し、図２０（ａ）は受信データメモリの内部構造を示す図であり、図２０（ｂ）は送信データメモリの内部構造を示す図 第３の実施の形態の置ける基地局９００の機能ブロック図 第３の実施の形態における基地局９００の受信バッファ９０３の内部構造を示す図 (ａ）〜（ｃ)は、リピータ１００１、１００２と基地局１００３との間で協調中継する協調中継システムの模式図 図２３(ａ)〜(ｃ)の協調中継システムの動作例 (ａ)〜(ｃ)は、基地局（eNB）２００３と各リピータ２００１、２００２間の伝搬環境（回線品質）に差がある場合の協調中継システムの模式図 図２５(ａ)〜(ｃ)の協調中継システムの動作例

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
なお、本発明の実施の形態において、リピータ機能を有する無線通信装置、すなわち、他の無線通信装置と協調してデータを基地局へ送信することができる無線通信装置を、単に“リピータ”と記載する。

（第１の実施の形態）
第1の実施の形態では、各リピータが、基地局へ送信したいデータを、システマティックビットを含む初回送信データ（以下、Sｘと表記）とパリティビットを含む送信データ（以下、Pｘと表記）とに分割した後、互いの初回送信データS1、S2を交換し、相手局のパリティデータP2、P1をそれぞれ生成する。そして、前記基地局と各無線通信装置間の回線品質差に応じて、協調中継するために、一方のリピータが、自身の基地局へ送信したいデータ及び他方のリピータが基地局へ送信したいデータの少なくとも一部分のデータを補う中継データ処理を行う。具体的には、基地局（eNB）から予め通知されるリソース割り当て・伝搬環境（回線品質）通知等を含む制御情報に基づき、各リピータと基地局間の伝搬環境（回線品質）の差がある一定上あると判定された場合、各リピータ100、200は、自局及び相手局の初回送信データ（S1及びS2）とパリティデータ（P1及びP2）の全てのデータをインタリーブする。さらに、インタリーブした全データを４等分（D1、D2、D3、D4）する。各リピータ100、200は、４等分したうちの、異なる２つをfirst-frame及びsecond-frameで各々、基地局（eNB）へ送信する。

上述のような協調中継により、基地局（eNB）-各リピータ間の一方の伝搬環境（回線品質）が悪い場合でも、送信データがランダマイズされていることで、基地局（eNB）でリピータから受信したデータに偏りがなくなり、基地局（eNB）での受信品質が向上する。

図1(a)〜(c)は、第1の実施の形態における、協調中継（Coded Cooperation）システムの模式図である。第1の実施の形態では、図１に示すように、各リピータ100、200から基地局（eNB）300へ初回送信データS1、S2を協調中継する。なお、図1(a)〜(c)の協調中継システムでは、基地局（eNB）300とリピータ200間の伝搬環境（回線品質）が悪いとするが、この場合に限らず、第1の実施の形態では、基地局（eNB）と各リピータ間伝搬環境（回線品質）に差があればよい。図2は、図1(a)〜(c)の協調中継におけるシーケンス図であり、図3は、図1(a)〜(c)は、の協調中継の処理フロー図である。

図2を参照し、第1の実施の形態の動作例を説明する。
手順1：基地局（eNB）300は、協調中継を行う各リピータ100、200に対しリソース割り当て・伝搬環境（回線品質）通知を行う。なお、第1の実施の形態では、リソース割り当て・伝搬環境（回線品質）通知等を含む制御情報は、grant情報に含まれており、また、協調中継を行う各リピータ100、200間で共有可能とする。
手順2：各リピータ100、200は、協調中継したい自局のデータをそれぞれ２分割する。なお、第1の実施の形態では、協調中継したい自局のデータを、システマティックビットを含む初回送信データSｘとパリティビットを含む送信データPｘとに２分割した場合を説明する（ｘはリピータ番号に対応）。

手順3：各リピータ100、200は、互いの初回送信データS1、S2を交換し、パリティデータP2、P1をそれぞれ生成する。
手順4：各リピータ100、200は、初回送信データS1、S2とパリティデータP1、P2の全データをインタリーブ・４等分（D1、D2、D3、D4）する。
手順5：各リピータは、４等分したうちの、異なる２つをfirst-frame及びsecond-frameで各々送信する。
ここで、４等分したデータD1、D2、D3、D4のうち、firｓt-frame（図1(b)参照）で、リピータ100はD1を基地局300へ送信する一方、リピータ200はD2を基地局300へ送信する。続いて、second-frame（図1（c））において、リピータ100はデータD3を基地局300へ送信する一方、リピータ200はデータD4を基地局300へ送信する。

上述のような動作で、基地局（eNB）-リピータ間の一方の伝搬環境（回線品質）が悪い場合でも、データがランダマイズされていることで、基地局（eNB）におけるリピータデータが偏りなく基地局（eNB）での受信品質が向上する。

なお、回線品質の判断を含む制御情報を基地局（eNB）からのgrant情報に含める以外に、回線品質がある一定値以上である場合に、基地局（eNB）からのNACKをソフトNACKにして、そこに回線品質情報を載せてもよい。また、初回送信データもシステマティックビットに限らず、自己復調（self-decodable）なデータであれば良い。

次に図3を参照し、第1の実施の形態における、各リピータ100、200及び基地局（eNB）の協調中継の処理を説明する。

まず、基地局（eNB）から、協調中継を行う各リピータ100、200に対しリソース割り当て・伝搬環境（回線品質）通知を行う（ステップS101）。次に、各リピータ100、200は、協調中継したい自局のデータS1、S2をそれぞれ２分割する（ステップS102）。

そして、リピータ100は、自局の初回送信データS1をリピータ200へ送信する一方、リピータ200は自局の初回送信データS2をリピータ100へ送信する（ステップS103）。次に、各リピータ100、200は、自局で相手局の初回送信データを受信したか否かを示すACK/NACKシグナルを相手局に対して、送信する（ステップS104）。

そして、リピータ100と基地局300間の回線品質情報及びリピータ200と基地局300間の回線品質情報から、各リピータ100、200と基地局間の伝搬環境（回線品質）の差がある一定上あるいか否かを判定する（ステップS105）。ここで、各リピータと基地局間の伝搬環境（回線品質）の差がある一定値以上ある場合、リピータ200は、受信したS1からパリティデータP1を生成し（ステップS106）、自局データS2、P2及び相手局データS1,P1を合わせた全データに対してインタリーブをかける（ステップS107）。そして、リピータ200は、インタリーブ後のデータをD1、D2、D3、D4の４分割にし、first frameでD1を、second frameでD3を送信する（ステップS108）。一方、リピータ100は、受信した初回送信データS2からパリティデータP2を生成し（ステップS109）、自局データS１、P１及び相手局データS2,P2を合わせた全データに対しインタリーブをかける（ステップS110）。そして、リピータ100は、インタリーブ後のデータをD1、D2、D3、D4の４分割し、first frameでD2を、second frameでD4を送信する（ステップS111）。

なお、各リピータと基地局間の伝搬環境（回線品質）の差がある一定値以上ない場合には、リピータ200は、受信したS1からパリティデータP1を生成し、生成したパリティデータP1を送信する（ステップS112、S114）。一方、リピータ100は、受信したS2からパリティデータP2を生成し、生成したパリティデータP2を送信する（ステップS113、S115）。そして、各リピータで生成された送信データは、基地局(eNB)へ送信され複号される（ステップS116）。

次に、リピータ100の動作について説明する。
図4は、第1の実施の形態におけるリピータ100の機能ブロック図である。リピータ100は、受信RF部101、A/D変換部102、バッファ103、114、復調部104、チャネルデコード部105、受信データメモリ106、回線品質差判定部107、ACK/NACKシグナル生成部108、チャネルエンコード部109、スイッチ110A、110B、インタリーブ部111、変調部112、送信データメモリ113、D/A変換部115、送信RF部116を備える。

ここで、図2〜5(b)を参照し、リピータ100が、１ブロックのデータを協調中継にて送信完了するまでの動作を説明する。図5は、リピータ100のメモリの内部構造を示す図であり、図5(a)は受信データメモリの内部構造を示す図であり、図5(ｂ)は、送信データメモリの内部構造を示す図である。

まず、リピータ100は、受信RF部101で、「基地局（eNB）300からリピータ100向けの回線品質情報および基地局（eNB）300からリピータ200向けの回線品質情報」を基地局(eNB)300から受信する。
基地局（eNB）300から受信した信号は、受信RF部101でベースバンド帯域までダウンコンバートされ、A/D変換部102に入力される。A/D変換部102に入力された信号はデジタル信号となって、バッファ103に蓄積される。そして、各回線品質情報を含む信号を、復調部104で復調、チャネルデコード部105でチャネルデコード処理し、受信データメモリ106に保持する。

リピータ100は、自局送信データを、システマティックビットを含む初回送信データS1とパリティビットを含むパリティ送信データP1とに分割し、送信データメモリ113にそれぞれ保持する。そして、リピータ100は、初回送信データS1を送信データメモリ113から読みだし、バッファ114に蓄積した後、D/A変換部115にてD/A変換し、送信RF部116でRF帯域の信号までアップコンバートし、送信アンテナから基地局（eNB）300へ送信する。

続いて、リピータ100は、受信RF部101で、リピータ200からの初回送信データS2を受信する。受信した初回送信データS2は、受信RF部101でベースバンド帯域までダウンコンバートされて、A/D変換部102に入力される。A/D変換部102に入力された信号はデジタル信号となって、バッファ103に蓄積される。そして、初回送信データS2の信号は、復調部104での復調及びチャネルデコード部105でのチャネルデコード処理の後、受信データメモリ106に保持する。

さらに、リピータ200の初回送信データS2のチャネルデコード結果（CRC等）に応じて、ACK/NACKシグナル生成部108で、リピータ100のACK/NACKシグナルを生成する。受信が成功した場合には、ACKシグナルを、受信が失敗した場合にはNACKシグナルを生成する。ACK/NACKシグナル生成部108で生成したリピータ100のACKシグナル又はNACKシグナルに対してチャネルエンコード部109でのチャネルエンコード処理及び変調部での変調処理を行い、送信データメモリ113に保持する。そして、リピータ100のACK/NACKシグナルを送信データメモリ113から読みだし、バッファ114に蓄積した後、D/A変換部115にてD/A変換し、送信RF部116でＲＦ帯域の信号までアップコンバートし、送信アンテナから送信する。

続いて、受信RF部101でリピータ200からのACK/NACKシグナルを受信する。受信したACK/NACK信号は、受信RF部101でベースバンド帯域までダウンコンバートされて、A/D変換部に信号が入力される。A/D変換部に入力された信号はデジタル信号となって、バッファ103に蓄積される。そして、リピータ200からのACK/NACK信号は、復調及びチャネルデコード処理され、受信データメモリ106に保持される。

続いて、受信データメモリ106に保持されている基地局（eNB）-リピータ100の回線品質情報および基地局（eNB）-リピータ200の回線品質情報を読み出し、回線品質差判定部107にて、基地局（eNB）-各リピータ間の回線品質差を算出し、ある一定値以上か否かを判定する。
回線品質差判定部107にて算出した基地局（eNB）-各リピータ間の回線品質差がある一定値以上である場合には、チャネルエンコード部109と変調部112間にあるスイッチ110A、110Bをインタリーブ部111側に制御する。

一方、回線品質差判定部107にて算出した基地局（eNB）-各リピータ間の回線品質差がある一定値未満である場合には、チャネルエンコード部109と変調部112間にあるスイッチ110A、110Bは、データがインタリーブ部111を経由しない経路を通るように切り替わる。さらに、算出した回線品質差情報をチャネルエンコード部109にも出力する。

続いて、受信データメモリ106に保持されている、初回送信データS2のデコードデータを読み出す。ここで、回線品質差判定部107で算出された回線品質差がある一定値以上である場合、チャネルエンコード部109において、初回送信データS2のデコードデータから初回送信データS2のエンコードデータと、初回送信データS2のパリティデータP2とを生成する。また、送信データメモリ113に保持してある初回送信データS1のエンコードデータとパリティデータP1とを読み出す。

これらのデータS1、P1、S2、P2に対し、インタリーブ部111において、回線品質差情報に基づいたインタリーブをかけて、４分割（D1、D2、D3、D4）する。各データ（D1、D2、D3、D4）を変調部112にて変調をかけた後、送信データメモリ113に、インタリーブ後の送信データとしてfirst frame送信用のデータD2とsecond frame用のデータD4を保持する。

次に、リピータ100は、送信データメモリ113からfirst frame送信用のデータD2を読み出し、バッファ114に蓄積した後、D/A変換部115にてD/A変換し、送信RF部116でRF帯域の信号までアップコンバートし、送信アンテナから送信する。続いて、送信データメモリ113からsecond frame送信用データD4を読み出し、バッファ114に蓄積した後、D/A変換部115にてD/A変換し、送信RF部でRF帯域の信号までアップコンバートし、送信アンテナから送信する。

なお、回線品質差判定部107で算出された回線品質差がある一定値未満である場合には、チャネルエンコード部109と変調部112間にあるスイッチ110Aは、データがインタリーブ部111を経由しない経路を通るように切り替わる。そして、チャネルエンコード部109及び変調部112は、S2デコードデータからパリティビットP2を生成し、生成されたパリティビットP2は送信データメモリ113に保持される。

リピータ100は、送信データメモリ113から送信データS1を読み出し、バッファ114に蓄積した後、D/A変換部115にてD/A変換し、送信RF部116でRF帯域の信号までアップコンバートし、送信アンテナから送信する。同様に、リピータ100は、送信データメモリ113から送信データP2を読み出し、バッファ114に蓄積した後、D/A変換部115にてD/A変換し、送信RF部116でRF帯域の信号までアップコンバートし、送信アンテナから送信する。

なお、インタリーブパターンは、初回送信データの受信品質が悪いと推定されるリピータのパリティデータが、伝搬環境（回線品質）の良いリンクで多く送信できるようなスクランブリングにしてもよいし、各パリティデータが均等にスクランブルされるようにしてもよい。

次に基地局300の動作について説明する。
図6は、基地局300の機能ブロック図である。図6に示すように、基地局300は、受信RF部301、A/D変換部302、バッファ303、311、復調部304、スイッチ305A、305B、デインタリーブ部306、回線品質推定部307、チャネルデコード部309、変調部310、送信バッファ311、D/A変換部312、送信RF部313を備える。また、図7は、基地局300のメモリの内部構造を示す図である。

次に、図2,3,6,7を参照し、基地局300について、１ブロックのデータを協調中継にて受信完了するまでの動作を詳しく説明する。

基地局300は、協調中継を行う各リピータ100、200の上り回線品質推定を行い、各々の回線品質推定結果を、リソース割り当てと共に、協調中継を行う各リピータ100、200に通知する。リソース割り当て・伝搬環境（回線品質）通知等を含む制御情報は、協調中継を行う各リピータ100、200間で共有可能とする。

続いて、基地局300はfirst frameにおいて各リピータ100、200から送信されるインタリーブ後の送信データD1、D2を、各々、受信RF部301で受信する。そして、インタリーブ後の送信データD1、D2の信号は、受信RF部301でベースバンド帯域までダウンコンバートされて、A/D変換部302に信号が入力される。

A/D変換部302に入力されたインタリーブ後の送信データD1、D2は、デジタル信号となって受信バッファ303に保存される。図7に示すように、インタリーブ後の送信データD2は、受信バッファ303の“リピータ100用リソース受信データ＃１(D2)格納メモリ”に格納され、インタリーブ後の送信データD1は、“リピータ200用リソース受信データ＃１(D1)格納メモリ”に格納される。

続いて、基地局300はsecond frameにおいて、各リピータ100、200から送信されるインタリーブ後の送信データD3、D4を、各々、受信RF部301で受信する。受信RF部301で受信したインタリーブ後の送信データD3、D4は受信RF部301でベースバンド帯域までダウンコンバートされて、A/D変換部302に信号が入力される。A/D変換部302に入力されたインタリーブ後の送信データD3、D4は、デジタル信号となって受信バッファ303に保存される。図7に示すように、インタリーブ後の送信データD4は、受信バッファ303の“リピータ100用リソース受信データ＃２(D4)格納メモリ”に格納され、インタリーブ後の送信データD3は、受信バッファ303の“リピータ200用リソース受信データ＃２(D3)格納メモリ”に格納される。

そして、すべての受信バッファの格納メモリにインタリーブ後の送信データD1、D2、D3、D4が蓄積されると、各インタリーブ後の送信データD1、D2、D3、D4に対し、復調処理が施される。

次に、回線品質推定部307での判定結果に基づき、各リピータ100、200と基地局（eNB）300間の回線品質差がある一定値以上である場合には、復調処理後の送信データD1,D2,D3,D4をまとめて、デインタリーブ部306にてデインタリーブし、各リピータ100、200の初回送信データS1、S2及びパリティデータP1、P2を得る。続いて、リピータ100用のデータS1、P1及びリピータ200用のデータS2、P2が、各々、チャネルデコード部308にてチャネルデコードされ、所望のデータを得る。

なお、各リピータ100、200と基地局（eNB）300間の回線品質差がある一定値未満である場合には、送信データD1,D2,D3,D4の復調後、リピータ100用のデータS1、P1及びリピータ200用のデータS2、P2が、各々、チャネルデコード部308にてチャネルデコードされ、所望のデータを得る。

上述のように、第1の実施の形態によれば、『リピータ100、200間のデータ交換』と『基地局（eNB）への初回送信データの送信』の共有を図りつつ、基地局（eNB）において、リピータデータの復号性能を向上させることができる。

また、第1の実施の形態によれば、基地局（eNB）-リピータ間の一方の伝搬環境（回線品質）が悪い場合でも、データがランダマイズされていることで、基地局（eNB）におけるリピータデータが偏りなく基地局（eNB）での受信品質が向上する。

なお、回線品質の判断を含む制御情報を基地局（eNB）からのgrant情報に含める以外に、回線品質がある一定値以上である場合に、基地局（eNB）からのNACKをソフトNACKにして、そこに回線品質情報を載せてもよい。また、初回送信データもシステマティックビットに限らず、自己復調（self-decodable）なデータであれば良い。

なお、第1の実施の形態では、データをインタリーブすることで、データをランダム化しているが、それ以外の手段でもデータをランダム化できればどのような手段でもよい。例えば、時間軸に対してインタリーブを用いたり、周波数軸に対してホッピングを用いたり、或いはスクランブリングを用いることが可能である。

（第2の実施形態）
第2の実施の形態は、第１の実施の形態同様、各リピータ400、500から基地局（eNB）600へ初回送信データを協調中継する。なお、第2の実施の形態の協調中継システムでは、基地局（eNB）600とリピータ500間の伝搬環境（回線品質）が悪いとするが、この場合に限らず、第１の実施の形態と同様、第2の実施の形態では基地局（eNB）と各リピータ間伝搬環境（回線品質）に差があればよい。図8は、第2の実施の形態におけるシーケンス図、図9は第2の実施の形態における処理フロー図である。

図8を参照し、第2の実施の形態における協調中継の動作例を説明する。
手順1：基地局（eNB）600は、協調中継を行う各リピータ400、500に対しリソース割り当て・伝搬環境（回線品質）通知を行う。この制御情報は、協調中継を行う各リピータ400、500間で共有可能とする。
手順2：各リピータ400、500は、協調中継したい自局のデータを２分割する。ここで、第２の実施の形態では、第1の実施の形態と同様、協調中継したい自局のデータのうち、システマティックビットを含む初回送信データをSｘと表記し、パリティビットを含む送信データPｘと表記する（ｘはリピータ番号に対応）。
手順3：リピータ400は、自局の初回送信データS1をリピータ500へ送信し、リピータ500は、相手局の初回送信データS1を受信する。
手順4：基地局（eNB）600も、リピータ500へ送信された初回送信データS1を受信する。

手順5：一方、リピータ500は、自局の初回送信データS2をリピータ400へ送信し、リピータ400は、相手局の初回送信データS2を受信する。
手順6：基地局（eNB）600も、リピータ400へ送信された初回送信データS2を受信する。
手順7：リピータ500は、リピータ400へACKシグナルを送信する。
手順8：リピータ400は、リピータ500へACKシグナルを送信する。

手順9：ここで、基地局（eNB）-各リピータ間の伝搬環境（回線品質）差がある一定値以上の場合、リピータ500は、受信した相手局の初回送信データS1から、手順１で得た各リピータ400、500の伝搬環境（回線品質）を反映したパリティデータP1-1、P1-2、…を生成する。例えば、データの量・種類等の基準により、各リピータの伝搬環境（回線品質）を反映して、パリティデータを生成することが可能である。さらに、リピータ500は、自局の初回送信データS2から同様に伝搬環境（回線品質）を反映したパリティデータP2-1、P2-2、…を生成する。
手順10：リピータ500は、生成した全パリティデータP1-1、P1-2、…、P2-1、P2-2、…に対して、インタリーブをかけて２分割し、インタリーブ後のパリティデータP1’、P2’を生成する。

手順11：リピータ400は、受信した相手局の初回送信データS2から、手順１で得た各リピータの伝搬環境（回線品質）を反映したパリティデータP2-1、P2-2、…を生成する。例えば、データの量・種類等の基準により、各リピータの伝搬環境（回線品質）を反映しパリティデータを生成することが可能である。同様に、リピータ400は、自局の初回送信データS1から、同様に伝搬環境（回線品質）を反映したパリティデータP1-1、P1-2、…を生成する。
手順12：リピータ400は、生成した全パリティデータP1-1、P1-2、…、P2-1、P2-2、…に対して、インタリーブをかけ２分割し、インタリーブ後のパリティデータP1’、P2’を生成する。
手順13：リピータ500は生成したP1’を基地局（eNB）600へ送信する。
手順14：リピータ400は生成したP2’を基地局（eNB）600へ送信する。
手順15：基地局（eNB）600は受信データを復号する。

ここで、インタリーブパターンは、初回送信データの受信品質が悪いと推定されるリピータのパリティデータが、伝搬環境（回線品質）の良いリンクで多く送信できるようなスクランブリングにしても良いし、各パリティデータが均等にスクランブルされるようにしても良い。

ここで、基地局（eNB）600-各リピータ400、500間の伝搬環境（回線品質）差がある一定値未満の場合について説明する。
手順＃9：手順9において、基地局（eNB）600-各リピータ400、500間の伝搬環境（回線品質）差がある一定未満の場合には、リピータ500は、受信した相手局の初回送信データS1から、パリティデータP1を生成する。
手順＃10：リピータ400は、受信した相手局の初回送信データS2から、パリティデータP2を生成する。
手順＃11：リピータ500は、生成したP1を基地局（eNB）600へ送信する。
手順＃12：リピータ400は、生成したP2を基地局（eNB）600へ送信する。
手順＃13：基地局（eNB）600は、受信データを復号する。

次に、図9を参照し、第2の実施の形態における、各リピータ400、500及び基地局（eNB）600の協調中継の処理を説明する。なお、図8と同様、協調中継したい自局のデータのうち、システマティックビットを含む初回送信データをSｘと表記し、パリティビットを含む送信データPｘと表記する（ｘはリピータ番号に対応）。

まず、基地局（eNB）600から、協調中継を行う各リピータ400、500に対しリソース割り当て・伝搬環境（回線品質）通知を行う（ステップST201）。ここで、リソース割り当て・伝搬環境（回線品質）通知等を含む制御情報は、協調中継を行う各リピータ400、500間で共有可能とする。
次に、各リピータ400、500は、協調中継したい自局のデータS1、S2をそれぞれ２分割する（ステップST202）。

次に、リピータ400は、自局の初回送信データS1をリピータ500へ送信する一方、リピータ500は自局の初回送信データS2をリピータ400へ送信する。同時に、基地局（eNB）600は、各リピータ400、500から、各自局の初回送信データS1、S2を受信する（ステップST203）。次に、各リピータ400、500は、自局で相手局の初回送信データを受信したか否かを示すACK/NACKシグナルを相手局に対して、送信する（ステップST204）。

そして、リピータ400、500と基地局600間の回線品質情報から、各リピータと基地局間の伝搬環境（回線品質）の差がある一定上あるいか否かを判定する（ステップST205）。

ここで、各リピータと基地局間の伝搬環境（回線品質）の差がある一定値上ある場合、基地局と各無線通信装置間の回線品質差に応じて協調中継するために、一方のリピータが、自身の基地局へ送信したいデータ及び他方のリピータが基地局へ送信したいデータの少なくとも一部分のデータを補う中継データ処理を行う。具体的には、リピータ500は、受信した相手局の初回送信データS1から伝搬環境（回線品質）差を反映したパリティデータP1-1、P1-2、…を生成し（ステップST206）、同様に、自局の初回送信データS2から伝搬環境（回線品質）差を反映したパリティデータP2-1、P2-2、…を生成する（ステップST207）。そして、リピータ500は、全パリティデータP1-1、P1-2、・・・、P2-1、P2-2、・・・をインタリーブし、2分割し、インタリーブ後のパリティデータP1’、P2’とする（ステップST208）。

一方、リピータ400は、受信した相手局の初回送信データS2から伝搬環境(回線品質)差を反映したパリティデータP2-1、P2-2...を生成し（ステップST209）、自局の初回送信データS１から、伝搬環境（回線品質）差を反映したパリティデータP1-1、P1-2、...を生成する（ステップST210）。
そして、リピータ400は、全パリティデータP1-1、P1-2、・・・、P2-1、P2-2、・・・をインタリーブし、2分割し、インタリーブ後のパリティデータP1’、P2’とする（ステップST211）。

次に、リピータ500は、生成したインタリーブ後のパリティデータP1’、P2’のうち、パリティデータP1’を基地局600へ送信する。一方、リピータ400は、生成したインタリーブ後のパリティデータP1’、P2’のうち、パリティデータP2’を基地局600へ送信する。

なお、各リピータと基地局間の伝搬環境（回線品質）の差がある一定値以上ない場合、リピータ500は、受信した相手局の初回送信データS1からパリティデータP1を生成し、生成したパリティデータP1を基地局600送信する（ステップST214、ST216）。一方、リピータ400は、受信した相手局の初回送信データS2からパリティデータP2を生成し、生成したパリティデータP2を基地局600送信する（ステップST215、ST217）。

そして、各リピータ400、500で生成された送信データは、基地局(eNB)600へ送信され複号される（ステップST218）。

上述のように、第2の実施の形態によれば、『各リピータ間のデータ交換』と『基地局（eNB）への初回データ送信』の処理の共有を図りつつ、リピータデータの復号性能を向上させることができる。

なお、第2の実施の形態では、データをインタリーブすることで、データをランダム化しているが、それ以外の手段でもデータをランダム化できればどのような手段でもよい。例えば、時間軸に対してインタリーブを用いたり、周波数軸に対してホッピングを用いたり、或いはスクランブリングを用いることが可能である。

なお、第2の実施の形態では、基地局（eNB）600から通知される伝搬環境（回線品質）に応じて、各リピータは生成するパリティデータ量を制御して、送信してもよい。図10は、伝搬環境（回線品質）に応じて、リピータが生成するパリティデータ量を制御した場合のシーケンス図である。図10に示すように、リピータ400、500で送信可能なデータ量が200bitの場合、リピータ400でパリティデータ量50bitのP1-1を生成し、リピータ500でパリティデータ量150bitのP2-1（パリティデータ量50bit）、P2-2（パリティデータ量50bit）、P2-3（パリティデータ量50bit）を生成する。そして、各リピータで全パリティデータP1-1、P2-1、P2-2、P2-3をインタリーブして2分割P1’、P2’とする際に、基地局（eNB）600から通知される伝搬環境（回線品質）に応じてパリティデータ量をP1’を50bit、P2’を150bitとする。そして、次に、リピータ400からパリティデータP2’(パリティデータ量150bit)を基地局(eNB)600へ送信し、リピータ500からパリティデータP1’（パリティデータ量50bit）を送信する。

また、図10に示す送信方法において、さらに基地局（eNB）600から通知される伝搬環境（回線品質）に応じて、各リピータ400、500はデータ交換を行う初回送信データ量を制御し、送信しても良い。例えば、図11に示すように、リピータ400から基地局へ送信するリピータ400の初回送信データS1のデータ量は150bitとし、リピータ500の初回送信データ量S2を50bitとする。

また、第2の実施の形態では、『リピータ間のデータ交換』と『基地局（eNB）600への初回データ送信』の処理の共有のない場合である第1の実施の形態との組み合わせることも可能である。

次に、リピータ400の動作について説明する。
図12は、第2の実施の形態におけるリピータ400の機能ブロック図である。
リピータ400は、受信RF部401、A/D変換部402、バッファ403、414、復調部404、チャネルデコード部405、受信データメモリ406、回線品質差判定部407、ACK/NACKシグナル生成部408、チャネルエンコード部409、スイッチ410A、410B、インタリーブ部411、変調部412、送信データメモリ413、D/A変換部415、送信RF部416を備える。

ここで、図8,9,12,13(b)を参照し、リピータ400について、１ブロックのデータを協調中継にて送信完了するまでの動作を詳しく説明する。なお、図13は、リピータ400の各メモリの内部構造を示しており、図13(a)は、受信データメモリ406の内部構造を示す図であり、図13(b)は、送信データメモリ413の内部構造を示す図である。

リピータ400は、受信RF部401で、「基地局（eNB）600からのリピータ400向けの回線品質情報」および「基地局（eNB）600からのリピータ500向けの回線品質情報」を基地局（eNB）600から受信する。
基地局（eNB）600から受信した回線品質情報の信号は、受信RF部401でベースバンド帯域までダウンコンバートされて、A/D変換部402に信号が入力される。

A/D変換部402に入力された回線品質情報の信号はデジタル信号となって、バッファ403に蓄積される。そして、各回線品質情報を含む信号を、復調部404で復調、チャネルデコード部405でチャネルデコード処理した後、図13(a)に示すように受信データメモリ406に保持する。

リピータ400は、協調中継したい自局のデータを、システマティックビットを含む初回送信データS1とパリティビットを含むパリティ送信データP1に分けて、図13(b)に示すように、送信データメモリ413にそれぞれ保持する。
そして、リピータ400は、自局の初回送信データS1を送信データメモリ413から読みだし、バッファ414に蓄積した後、D/A変換部にてD/A変換し、送信RF部でRF帯域の信号までアップコンバートし、送信アンテナから基地局（eNB）600へ送信する。

続いて、リピータ400は、受信RF部401で、相手局の初回送信データS2を受信する。受信した相手局の初回送信データS2の信号は、受信RF部401でベースバンド帯域までダウンコンバートされて、A/D変換部402に信号が入力される。A/D変換部402に入力された信号はデジタル信号となって、バッファ403に蓄積される。そして、相手局の初回送信データS2の信号は、復調部404での復調及びチャネルデコード部405でのチャネルデコード処理の後、図13(a)に示すように、受信データメモリ406に保持する。

さらに、リピータ400は、相手局の初回送信データS2のチャネルデコード結果（CRC等）に応じて、ACK/NACKシグナル生成部408で、ACK/NACKシグナルを生成する。受信が成功ならばACKシグナルを、受信失敗ならNACKシグナルを生成する。ACK/NACKシグナル生成部408で生成したリピータ400のACKシグナルまたはNACKシグナルに対して、チャネルエンコード部409でのチャネルエンコード処理及び変調部412での変調処理を行い、その後、図13(b)に示すように、ACKシグナルまたはNACKシグナルを送信データメモリ413に保持する。そして、リピータ400のACK/NACKシグナルを送信データメモリ413から読みだし、バッファ414に蓄積した後、D/A変換部415にてA/D変換し、送信RF部416でRF帯域の信号までアップコンバートし、送信アンテナから送信する。

続いて、リピータ400は、受信RF部401でリピータ500からのACK/NACKシグナルを受信する。受信したACK/NACKシグナルは、受信RF部401でベースバンド帯域までダウンコンバートされて、A/D変換部402に入力される。A/D変換部に入力された信号はデジタル信号となって、バッファ403に蓄積される。そして、リピータ500からのACK/NACKシグナルは、復調部404での復調及びチャネルデコード部405でのチャネルデコード処理の後、図13(a)に示すように、受信データメモリ406に保持する。

リピータ400のACK/NACKシグナルを送信データメモリ413から読みだし、バッファ414に蓄積した後、D/A変換部415にてD/A変換し、送信RF部416でRF帯域の信号までアップコンバートし、送信アンテナから送信する。

続いて、受信データメモリ406に保持されている基地局（eNB）600-リピータ400の回線品質情報および基地局（eNB）600-リピータ500の回線品質情報を読み出し、回線品質差判定部407で、基地局（eNB）600-各リピータ間の回線品質差を算出、ある一定値以上か否かを判定する。

基地局（eNB）600-各リピータ間の回線品質差がある一定値以上の場合、チャネルエンコード部409と変調部412間にあるスイッチ410A、410Bをインタリーブ部411側に切換え制御する。一方、基地局（eNB）600-各リピータ間の回線品質差がある一定値未満の場合、チャネルエンコード部409と変調部412間にあるスイッチ410A、410Bは、データがインタリーブ部411を経由しない経路を通るように切り替わる。さらに、算出した回線品質差情報をチャネルエンコード部109にも出力する。

続いて、受信データメモリ406の保持されている相手局の初回送信データS2のデコードデータを読み出し、回線品質差がある一定値以上であるの場合、チャネルエンコード部409において、回線品質差に応じて、相手局の初回送信データS2のデコードデータからパリティデータP2-1,P2-2…を生成する。

また、送信データメモリ413に保持してある自局の初回送信データS1のデコードデータを読み出し、チャネルエンコード部409において、回線品質差情報に応じて、自局の初回送信データS1のデコードデータからパリティデータP1-1,P1-2…を生成する。

さらに、生成した全パリティデータP1-1、P1-2、…、P2-1、P2-2、…に対し、回線品質差情報に基づいたインタリーブをかけて、２分割、インタリーブ後のパリティデータP1’、P2’をする。そして、インタリーブ後の各パリティデータP1’、P2’を変調部412にて変調をかけた後、送信データメモリ413に保持する。ここで、回線品質差がある一定値以上である場合には、リピータ400は、送信データメモリ413からインタリーブ後のパリティデータP1’を読み出し、バッファ414に蓄積した後、D/A変換部415にてD/A変換し、送信RF部416でRF帯域の信号までアップコンバートし、送信アンテナから送信する。

一方、回線品質差がある一定値未満である場合には、チャネルエンコード部409及び変調部412にて、相手局の初回送信データS2のデコードデータからパリティビットP2を生成し、送信データメモリ413に保持する。リピータ400は、送信データメモリ413から相手局の初回送信データP2を読み出し、バッファ414に蓄積した後、D/A変換部415にてD/A変換し、送信RF部416でRF帯域の信号までアップコンバートし、送信アンテナから送信する。

なお、インタリーブパターンは、初回送信データの受信品質が悪いと推定されるリピータのパリティデータが、伝搬環境（回線品質）の良いリンクで多く送信できるようなスクランブリングにしても良いし、各パリティデータが均等にスクランブルされるようにしても良い。

次に、基地局600の動作について説明する。
図14は、基地局600の機能ブロック図である。図14に示すように、基地局600は、受信RF部601、A/D変換部602、受信バッファ603、送信バッファ611、復調部604、スイッチ605A、605B、デインタリーブ部606、回線品質推定部607、チャネルデコード部608、送信RF部609、D/A変換部610、送信バッファ611、変調部612、を備える。また、図15は、基地局600のバッファの内部構造を示す図である。

基地局600について、１ブロックのデータを協調中継にて受信完了するまでの動作を詳しく説明する。
基地局600は、回線品質推定部607で、協調中継を行う各リピータ400、500の上り回線品質推定を行い、各々の回線品質推定結果を、リソース割り当てと共に、協調中継を行う各リピータ400、500に通知する。

続いて、基地局600は協調中継を行うリピータ400、500間で実施されるデータ交換時の初回送信データS1、S2を、各々受信RF部601で受信する。受信した信号は受信RF部601でベースバンド帯域までダウンコンバートされて、A/D変換部602に信号が入力される。A/D変換部602に入力された初回送信データS1、S2の信号は、デジタル信号となって、図15に示すように、それぞれ受信バッファ603に保持される。

さらに、基地局600は協調中継を行う各リピータ400、500から送信される送信データ（P1及びP2、もしくはP1’及びP2’）を受信RF部601で受信する。受信したデータ（P1及びP2、もしくはP1’及びP2’）は受信RF部601でベースバンド帯域までダウンコンバートされて、A/D変換部602に信号が入力される。A/D変換部602に入力された信号は、デジタル信号となって、図15に示すように、受信バッファ603に保持される。受信バッファ603に所望のデータ量（リピータ400用のリソースからの２回に分けて受信したデータ及びリピータ500用のリソースからの２回に分けて受信したデータ）が蓄積されると、S1、P1、S2、P2を、各々復調する。

ここで、回線品質推定部607での推定結果に基づき、回線品質差がある一定値以上の場合、受信データS1、P1、S2、P2の復調後、P1およびP2に対して、デインタリーブ部606にてデインタリーブをかけて、パリティデータP1-1,P1-2,…,P2-1,P2-2,…を得る。続いて、リピータ400用の初回送信データS1とパリティデータP1-1,P1-2,…及びリピータ500用の初回送信データS2とパリティデータP2-1,P2-2,…が、各々、チャネルデコード部608でチャネルデコード処理され、所望のデータを得る。

一方、回線品質推定部607での推定結果に基づき、回線品質差がある一定値未満の場合、受信データS1、P1、S2、P2の復調後、リピータ400用の初回送信データS1とパリティデータP1及びリピータ500用の初回送信データS2とパリティデータP2が、各々、チャネルデコード部608にてチャネルデコード処理され、所望のデータを得る。

第2の実施の形態では、『リピータ間のデータ交換』と『基地局（eNB）600への初回データ送信』の共有を図りつつ、基地局（eNB）600において、リピータデータの復号性能を向上させることができる。

また、第2の実施の形態によれば、基地局（eNB）-リピータ間の一方の伝搬環境（回線品質）が悪い場合でも、データがランダマイズされていることで、基地局（eNB）におけるリピータデータが偏りなく基地局（eNB）での受信品質が向上する。

なお、回線品質の判断を含む制御情報を基地局（eNB）からのgrant情報に含める以外に、回線品質がある一定値以上である場合に、基地局（eNB）からのNACKをソフトNACKにして、そこに回線品質情報を載せてもよい。また、初回送信データもシステマティックビットに限らず、自己復調（self-decodable）なデータであれば良い。

（第3の実施の形態）
第3の実施の形態は、第１の実施の形態同様、各リピータ700、800から基地局（eNB）900へ初回送信データを協調中継する。図15は、第3の実施の形態におけるシーケンス図であり、図16,17は第3の実施の形態における処理フロー図である。

図15を参照し、第3の実施の形態における協調中継時の、各リピータと基地局（eNB）の動作例を説明する。なお、図15では、協調中継時の各リピータと基地局（eNB）の動作例を示すため、基地局（eNB）900とリピータ800間の伝搬環境（回線品質）が、基地局（eNB）900とリピータ700間の伝搬環境（回線品質）よりもよくない場合を示している。しかしながら、第3の実施の形態では、第１及び第2の実施の形態と同様、基地局（eNB）と各リピータ間伝搬環境（回線品質）に差があればよい。

手順1：基地局（eNB）900は、協調中継を行う各リピータ700、800に対しリソース割り当て・伝搬環境（回線品質）通知を行う。この制御情報は、協調中継を行う各リピータ間で共有可能とする。
手順2：リピータ700は、自局よりも相手局（リピータ800）の伝搬環境（回線品質）が悪いので、データ交換をする順番は相手局から先と判断し、さらに、自局と相手局（リピータ800）の伝搬環境（回線品質）差からデータ量、変調方式、インタリーブパターン等を決定する。
手順3：リピータ800は、自局よりも相手局（リピータ700）の伝搬環境（回線品質）が良いので、データ交換をする順番は自局から先と判断し、さらに、自局と相手局（リピータ700）の伝搬環境（回線品質）差からデータ量、変調方式、インタリーブパターン等を決定する。

手順4：各リピータ700、800は決定したデータ量、変調方式等を反映した、協調中継したい自局のデータを２分割する（ステップST302）。なお、第3の実施の形態では、システマティックビットを含む初回送信データをSｘと表記し、パリティビットを含む送信データPｘと表記する（ｘはリピータ番号に対応）。協調中継したいデータを２分割した場合した場合について説明する。
手順5：リピータ800は、自局の初回送信データS2をリピータ700へ送信し、リピータ700は、相手局（リピータ800）の初回送信データS2を受信する。
手順6：基地局（eNB）900も、リピータ700へ送信された初回送信データS2を受信する。

手順7：リピータ700は、受信した相手局（リピータ700）の初回送信データS2と、自局の初回送信データS1を合わせて、インタリーブをかけたデータS1+S2をリピータ800へ送信し、リピータ800はインタリーブ後の初回送信データS1+S2を受信する。
手順8：基地局（eNB）900も、リピータ800へ送信されたインタリーブ後の初回送信データS1+S2を受信する。
手順9：リピータ800は、リピータ700へACKシグナルを送信する。
手順10：リピータ700は、リピータ800へACKシグナルを送信する。

手順11：ここで、各リピータと基地局間の伝搬環境（回線品質）の差がある一定値上ある場合、前記基地局と各無線通信装置間の回線品質差に応じて、協調中継するために、一方のリピータが、自身の基地局へ送信したいデータ及び他方のリピータが基地局へ送信したいデータの少なくとも一部分のデータを補う中継データ処理を行う。
具体的には、基地局（eNB）900-各リピータ700、800間の伝搬環境（回線品質）差がある一定以上の場合、リピータ800は、受信したインタリーブ後の初回送信データS1＋S2にデインタリーブをかけて相手局（リピータ700）の初回送信データS1を抜き出し、相手局（リピータ700）の初回送信データS1から手順１で得た各リピータの伝搬環境（回線品質）を反映したパリティデータP1-1、P1-2、…を生成する。例えば、データの量・種類等の基準により、各リピータの伝搬環境（回線品質）を反映して、パリティデータを生成することが可能である。さらに、自局の初回送信データS2から、同様に伝搬環境（回線品質）を反映した（量・種類等の）パリティデータP2-1,P2-2,…を生成する。

手順12：リピータ800は生成した全パリティデータP1-1、P1-2、…、P2-1、P2-2、…に対して、インタリーブをかけ、２分割し、インタリーブ後のパリティデータをP1’、P2’生成する。
手順13：リピータ700は、受信した相手局（リピータ800）の初回送信データS2から、手順１で得た各リピータの伝搬環境（回線品質）を反映した（量・種類等の）パリティデータP2-1,P2-2,…を生成する。さらに、自局の初回送信データS1から、同様に伝搬環境（回線品質）を反映した（量・種類等の）パリティデータP1-1,P1-2,…を生成する。
手順14：リピータ700は、生成した全パリティデータP1-1、P1-2、…、P2-1、P2-2、…に対して、インタリーブをかけ、２分割し、インタリーブ後のパリティデータをP1’、P2’生成する。

手順15：リピータ800は生成したP1’を基地局（eNB）900へ送信する。
手順16：リピータ700は生成したP2’を基地局（eNB）900へ送信する。
手順17：基地局（eNB）900は受信データを復号する。

手順＃9：基地局（eNB）-各リピータ間の伝搬環境（回線品質）差がある一定未満の場合、リピータ800は、受信したS1から、パリティデータP1を生成する。
手順＃10：リピータ700は、受信したS2から、パリティデータP2を生成する。
手順＃11：リピータ800は生成したP1を基地局（eNB）900へ送信する。
手順＃12：リピータ700は生成したP2を基地局（eNB）900へ送信する。
手順＃13：基地局（eNB）900は受信データを復号する。

次に図16,17を参照し、第3の実施の形態における、各リピータ700、800及び基地局（eNB）900の協調中継の処理を説明する。

基地局（eNB）900は共同中継する各リピータ700、800にリソース割り当て・各リピータとの伝搬環境（回線品質）通知を行う（ステップST301）。リピータ700は、協調中継したいデータを自局の初回送信データS1とパリティデータP1に２分割し、同様に、リピータ800も協調中継したいデータを自局の初回送信データS2とパリティデータP2に２分割する（ステップST302）。

リピータ700は、自局の初回送信データS1をリピータ800へ送信する一方、リピータ800は、自局の初回送信データS2をリピータ700へ送信する（ステップST303）。リピータ800は、リピータ700へACK送信する一方、リピータ700はリピータ800へACK送信する（ステップST304）。

次に、基地局（eNB）900-各リピータ700、800間の伝搬環境（回線品質）差がある一定以上かを判断し（ステップST305）、基地局（eNB）900-各リピータ間の伝搬環境（回線品質）差がある一定以上である場合、ステップST306へ遷移し、リピータ700の回線品質の方がよいかを判断する（ステップST306）。なお、基地局（eNB）900-各リピータ700、800間の伝搬環境（回線品質）差は、基地局から予め協調中継を行う各リピータ700、800に対しリソース割り当て・伝搬環境（回線品質）通知されている。

そして、リピータ700の回線品質の方がよい場合、リピータ800は、自局の初回送信データS2をリピータ700へ送信し、同時に基地局（eNB）900はリピータ800の初回送信データS2を受信する（ステップST307）。

一方、リピータ700は自局の初回送信データS1と受信した相手局（リピータ800）の初回送信データS2を合わせ、インタリーブをかけて初回送信データS1+S2を生成しなおす。そして、生成しなおしたインタリーブ後の初回送信データS1+S2をリピータ800へ送信し、同時に基地局（eNB）900へもインタリーブ後の初回送信データS1+S2を送信する（ステップST308）。リピータ800はリピータ700へACK送信し、リピータ700はリピータ800へACK送信（ステップST309）。

次に、リピータ800は受信した相手局（リピータ700）の初回送信データS1から伝搬環境差を反映したパリティデータP1-1,P1-2,…を生成する（ステップST310）。さらに、リピータ800は、自局の初回送信データS2から伝搬環境差を反映したパリティデータP2-1、P2-2、...を生成する（ステップST311）。

リピータ700は、受信した相手局（リピータ800）の初回送信デーS2から伝搬環境差を反映したパリティデータP2-1,P2-2,...を生成する（ステップST312）。さらに、リピータ700は、自局の初回送信データS1から伝搬環境差を反映したパリティデータP1-1、P1-2,...を生成する（ステップST313）。

リピータ800は全パリティデータP1-1、P1-2、..P2-1、P2-2、...をインタリーブ、2分割しインタリーブ後のパリティデータP1'、P2'とする（ステップST314）。

リピータ800は、生成したパリティデータP1'を基地局（eNB）900へ送信し（ステップST315）、リピータ700は、生成したパリティデータP2'を基地局（eNB）900へ送信する（ステップST316）。

なお、リピータ700の回線品質の方がよくない場合、ステップST306からステップST307へ遷移せず、リピータ700は、自局の初回送信データS1をリピータ800へ送信し、同時に基地局（eNB）900は、リピータ700の初回送信データS1を受信（ステップST317）。

一方、リピータ800は自局の初回送信データS2と受信した相手局（リピータ700）の初回送信データS1を合わせ、インタリーブをかけて初回送信データS1+S2を生成しなおし、リピータ700へ送信し、同時に基地局（eNB）900は初回送信データS1+S2を送信（ステップST318）。その後、ステップST309へ遷移し、リピータ700の回線品質がよい場合と同様の処理が実行される。

ステップST305において、基地局（eNB）900-各リピータ間の伝搬環境（回線品質）差がある一定未満の場合、ステップST305からステップST306に遷移せず、ステップST319へ遷移する（図17参照）。そして、リピータ700はS1をリピータ800へ送信し、リピータ800はS2をリピータ700へ送信する。同時に基地局（eNB）900はS1,S2を受信する（ステップST319）。

一方、リピータ800はリピータ700へACK送信し、リピータ700はリピータ800へACK送信する（ステップST320）。
次に、リピータ800は、受信したS1からパリティデータP1を生成し（ステップST321）、リピータ700は、受信したS2からパリティデータP2を生成する（ステップST322）。

そして、次に、リピータ800は、生成したパリティデータP1を基地局（eNB）900へ送信し（ステップST323）、リピータ700は、生成したパリティデータP2を基地局（eNB）900へ送信する（ステップST324）。

最後に、基地局（eNB）900は受信データを複号する。（ステップST325）。

上述のように、第3の実施の形態では、両リピータの初回送信データS1、S2が伝搬環境（回線品質）の良いパスで送られるので、基地局（eNB）900において、重要ビットであるシステマティックビットS1、S2を含む初回送信データの受信性能の向上が図れる。

次に、リピータ700の動作について説明する。
図18は、第3の実施の形態におけるリピータ700の機能ブロック図である。
図18に示すように、リピータ700は、受信RF部701、A/D変換部702、バッファ703、716、復調部704、デインタリーブ部706、スイッチ705A、705B、チャネルデコード部707、受信データメモリ708、ACK/NACKシグナル生成部709、回線品質差判定部710、チャネルエンコード部711、スイッチ712A、712B、インタリーブ部713、変調部714、送信データメモリ715、D/A変換部717、送信RF部718を備える。図20は、リピータ700のメモリの内部構造を示し、図20(a)は、受信データメモリ708の内部構造を示す図であり、図20(b)は、送信データメモリ715の内部構造を示す図である。

ここで、リピータ700について、１ブロックのデータを協調中継にて送信完了するまでの動作を説明する。
リピータ700は、受信RF部701で、「基地局（eNB）からのリピータ700向けの回線品質情報およびリピータ800向けの回線品質情報」を受信する。受信した信号は受信RF部701でベースバンド帯域までダウンコンバートされて、A/D変換部702に信号が入力される。A/D変換部702に入力された信号はデジタル信号となって、バッファ703に蓄積される。そして、回線品質情報を含む信号は、復調部704での復調及びチャネルデコード部707でのチャネルデコード処理された後、受信データメモリ708に保持される。

リピータ700は、図20(b)に示すように、基地局へ中継したい自局送信データを、システマティックビットを含む初回送信データS1と、パリティビットを含むパリティ送信データP1とに分けて、それぞれ送信データメモリ715に保持する。

続いて、受信データメモリ708に保持されている“基地局（eNB）900-リピータ700の回線品質情報および基地局（eNB）900-リピータ800の回線品質情報を読み出し、回線品質差判定部710にて、基地局（eNB）と各リピータ間の回線品質差がある一定値以上か否か判定する。さらに、回線品質差判定部710にて、基地局（eNB）900-リピータ700の回線品質と基地局（eNB）900-リピータ800の回線品質のいずれの回線品質が良いかを判断する。

ここで、回線品質差判定部710で算出された基地局（eNB）と各リピータ間の回線品質差がある一定値以上であり、基地局（eNB）900-リピータ700の回線品質の方が良好な場合、リピータ700は、受信信号がデインタリーブ部706を通らないように、デインタリーブ部706の前後にあるスイッチ705A、705Bを切り替え制御する一方、リピータ700は、受信信号がインタリーブ部713を通るように、インタリーブ部713の前後にあるスイッチ712A、712Bを切り替え制御する（図19参照）。

そして、受信RF部701は、リピータ700が自局の初回送信データS1をリピータ800へ送信するよりも先に、リピータ800から相手局の初回送信データS2を受信する。受信RF部701は、受信した相手局の初回送信データS2を、ベースバンド帯域までダウンコンバートする。

次に、相手局の初回送信データS2は、A/D変換部702に入力される。A/D変換部702に入力された相手局の初回送信データS2はデジタル信号となって、受信バッファ703に蓄積される。そして、相手局の初回送信データS2は、復調部704での復調処理の後、デインタリーブ部706を通らず、直接チャネルデコード部707へ入力されてチャネルデコード処理される。その後、相手局の初回送信データS2は、受信データメモリ708に保持される。

なお、相手局の初回送信データS2のチャネルデコード処理の結果（CRC等）に応じて、ACK/NACKシグナル生成部709は、ACK／NACKシグナルを生成する。相手局の初回送信データS2の受信に成功したならばACKシグナルを、受信に失敗ならNACKシグナルを生成する。そして、生成されたリピータ700のACK/NACKシグナルは、チャネルエンコード部711でのチャネルエンコード処理の後、変調部714にて変調処理され、送信データメモリ715に保持される。

そして、次に、受信データメモリ708に保持されている相手局の初回送信データS2と送信データメモリ715から読み出した自局の初回送信データS1とを合わせて、チャネルエンコード部711でチャネルエンコード処理、インタリーブ部713でインタリーブをかけ、そして変調部714で変調処理を施す。そして、各処理を施した、インタリーブ後の初回送信データS1+S2を送信データメモリ715に保持する。その後、初回送信データS1+S2データを、再度読み出し、送信バッファ716に蓄積、D/A変換部717にてD/A変換し、送信RF部718でRF帯域の信号までアップコンバートし、送信アンテナから送信する。

次に、リピータ700は、受信データメモリ708に保持されている相手局の初回送信データS2のデコードデータを読み出し、回線品質差判定部710で算出された基地局（eNB）と各リピータ間の回線品質差がある一定値以上である場合、チャネルエンコード部711は、基地局（eNB）と各リピータ間の回線品質差に応じて、相手局の初回送信データS2のデコードデータから相手局のパリティデータP2-1、P2-2、…を生成する。さらに、チャネルエンコード部711は、送信データメモリ715から読み出した自局の初回送信データS1のデコードデータから、基地局（eNB）と各リピータ間の回線品質差情報に応じて、自局のパリティデータP1-1,P1-2…を生成する。

次に、リピータ700は、チャネルエンコード部711で生成したパリティデータP1-1、P1-2、…、P2-1、P2-2、…に対して、基地局（eNB）と各リピータ間の回線品質差に基づいて、インタリーブ部713でインタリーブをかけて２分割し、インタリーブ後のパリティデータP1’、P2’を生成する。

次に、生成したインタリーブ後のパリティデータP1’P2’の各々を変調部714にて変調をかけた後、送信データメモリ715に保持する。

そして、リピータ700は、送信データメモリ715からインタリーブ後のパリティ送信データP1’を読み出し、バッファ716に蓄積した後、D/A変換部717にてD/A変換し、送信RF部718でRF帯域の信号までアップコンバートし、送信アンテナから基地局へインタリーブ後のパリティ送信データP1’を送信する。

また、回線品質差判定部710で算出された基地局（eNB）と各リピータ間の回線品質差がある一定値以上であり、基地局（eNB）900-リピータ800の回線品質の方が良好な場合、リピータ700は、受信信号がデインタリーブ部706を通るように、デインタリーブ部706の前後にあるスイッチ705A、705Bを切替え制御する一方、受信信号がインタリーブ部713を通るように、インタリーブ部713の前後にあるスイッチ712A、712Bを切替え制御する。

リピータ700は、リピータ800が自局の初回送信データS2をリピータ700に送信するよりも先に、自局の初回送信データS1をリピータ800に送信する。リピータ700は、送信データメモリ715から自局の初回送信データS1を読み出し、チャネルエンコード部711で読み出した自局の初回送信データS1をチャネルエンコード処理する。その後、変調部714で変調処理を施し、送信バッファ716に蓄積した後、D/A変換部717にてD/A変換し、送信RF部718でRF帯域の信号までアップコンバートし、送信アンテナから送信する。

続いて、受信RF部701で相手局の初回送信データS2を受信する。
受信した初回送信データS2は、受信RF部701でベースバンド帯域までダウンコンバートされて、A/D変換部702に入力される。A/D変換部702に入力された相手局の初回送信データS2はデジタル信号となって、受信バッファ703に蓄積される。そして、相手局の初回送信データS2は、復調部704での復調処理及びデインタリーブ部706でのデインタリーブ処理、チャネルデコード部707でのチャネルデコード処理が施された後、受信データメモリ708に保持される。

なお、相手局の初回送信データS2のチャネルデコード処理の結果（CRC等）に応じて、ACK/NACKシグナル生成部709は、ACK／NACKシグナルを生成する。相手局の初回送信データS2の受信に成功したならばACKシグナルを、受信に失敗ならNACKシグナルを生成する。そして、生成されたリピータ700のACK/NACKシグナルは、チャネルエンコード部711でのチャネルエンコード処理の後、変調部714で変調処理され、送信データメモリ715に保持される。

そして、次に、受信データメモリ708に保持されている相手局の初回送信データS2と送信データメモリ715から読み出した自局の初回送信データS1とを合わせて、チャネルエンコード部711でチャネルエンコード処理、インタリーブ部713でインタリーブをかけ、そして変調部714で変調処理を施す。そして、各処理を施した、インタリーブ後の初回送信データS1+S2を送信データメモリ715に保持する。その後、初回送信データS1+S2データを、再度読み出し、送信バッファ716に蓄積、D/A変換部717にてD/A変換し、送信RF部718でRF帯域の信号までアップコンバートし、送信アンテナから送信する。

次に、リピータ700は、受信データメモリ708に保持されている相手局の初回送信データS2のデコードデータを読み出し、回線品質差判定部710で算出された基地局（eNB）と各リピータ間の回線品質差がある一定値以上である場合、チャネルエンコード部711は、基地局（eNB）と各リピータ間の回線品質差に応じて、相手局の初回送信データS2のデコードデータから相手局のパリティデータP2-1、P2-2、…を生成する。さらに、チャネルエンコード部711は、送信データメモリ715から読み出した自局の初回送信データS1のデコードデータから、基地局（eNB）と各リピータ間の回線品質差情報に応じて、自局のパリティデータP1-1,P1-2…を生成する。

次に、リピータ700は、チャネルエンコード部711で生成したパリティデータP1-1、P1-2、…、P2-1、P2-2、…に対して、基地局（eNB）と各リピータ間の回線品質差に基づいて、インタリーブ部713でインタリーブをかけて２分割し、インタリーブ後のパリティデータP1’、P2’を生成する。

次に、生成したインタリーブ後のパリティデータP1’P2’の各々を変調部714にて変調をかけた後、送信データメモリ715に保持する。

そして、リピータ700は、送信データメモリ715からインタリーブ後のパリティ送信データP1’を読み出し、バッファ716に蓄積した後、D/A変換部717にてD/A変換し、送信RF部718でRF帯域の信号までアップコンバートし、送信アンテナから送信する。

＜回線品質差がある一定値未満の場合＞
一方、回線品質差判定部710で算出された基地局（eNB）と各リピータ間の回線品質差がある一定値未満の場合、リピータ700は、受信信号がデインタリーブ部706を通らないように、デインタリーブ部706の前後にあるスイッチ705A、705Bを切替え制御し、同様に、受信信号がインタリーブ部713を通らないように、インタリーブ部713の前後にあるスッチ712A、712Bを切替え制御する。

次に、リピータ700は、自局の初回送信データS1を送信データメモリ715から読みだし、読み出した自局の初回送信データS1に対して、チャネルエンコード部711でチャネルエンコード処理及び変調部714で変調処理を施す。そして、リピータ700は、自局の初回送信データS1を送信バッファ716に蓄積した後、D/A変換部717にてD/A変換し、送信RF部718でRF帯域の信号までアップコンバートし、送信アンテナから送信する。

続いて、受信RF部701で、相手局の初回送信データS2を受信する。受信した相手局の初回送信データS2は、受信RF部701でベースバンド帯域までダウンコンバートされて、A/D変換部702に入力される。A/D変換部702に入力された相手局の初回送信データS2はデジタル信号となって、受信バッファ703に蓄積される。そして、相手局の初回送信データS2は、復調部704での復調処理の後、デインタリーブ部706を経由しないで、チャネルデコード部707でチャネルデコード処理され、その後、受信データメモリ708に保持される。

なお、相手局の初回送信データS2のチャネルデコード処理の結果（CRC等）に応じて、ACK/NACKシグナル生成部709は、ACK／NACKシグナルを生成する。相手局の初回送信データS2の受信に成功したならばACKシグナルを、受信に失敗ならNACKシグナルを生成する。そして、生成されたリピータ700のACK/NACKシグナルは、チャネルエンコード部711でのチャネルエンコード処理の後、変調部714で変調処理され、送信データメモリ715に保持される。

次に、受信RF部701でリピータ800のACK/NACKシグナルを受信する。受信したリピータ800のACK/NACKシグナルは、受信RF部701でベースバンド帯域までダウンコンバートされて、A/D変換部702に入力される。A/D変換部に入力されたACK/NACKシグナルはデジタル信号となって、バッファ703に蓄積される。そして、リピータ800のACK/NACKシグナルは、復調及びチャネルデコード処理され、受信データメモリ708に保持される。

続いて、送信データメモリ715からリピータ700のACK/NACKシグナルを読みだし、読み出したリピータ700のACK/NACKシグナルをバッファ716に蓄積した後、D/A変換部717にてD/A変換し、送信RF部718でＲＦ帯域の信号までアップコンバートし、送信アンテナから送信する。

そして、リピータ700は、受信データメモリ708に保持されている相手局の初回送信データS2から、チャネルエンコード部711及び変調部714でパリティビットP2を生成し、送信データメモリ715に保持する。

そして、次に、リピータ700は、送信データメモリ715から相手局のパリティ送信データP2を読み出し、読み出したら相手局のパリティ送信データP2をバッファ716に蓄積した後、D/A変換部717にてD/A変換し、送信RF部でRF帯域の信号までアップコンバートし、送信アンテナから送信する。

次に、基地局900の動作について説明する。
図21は、第3の実施の形態のおける基地局900の機能ブロック図である。基地局900は、受信RF部901、A/D変換部902、受信バッファ903、送信バッファ910、復調部904、スイッチ905A、905B、デインタリーブ部906、回線品質推定部907、チャネルデコード部908、変調部909、送信バッファ910、D/A変換部911、送信RF部912、チャネルエンコード部913を備える。また、図22は、基地局900の受信バッファ903の内部構造を示す図である。

図21を参照し、１ブロックのデータを協調中継にて受信完了するまでの基地局900の動作を詳しく説明する。基地局900（eNB）は、協調中継を行う各リピータ700、800の上り回線品質推定を行い、回線品質推定部907での各々の回線品質推定結果を、リソース割り当てと共に、協調中継を行う各リピータ700、800に通知する。

続いて、基地局（eNB）900は協調中継を行うリピータ間で実施されるデータ交換時の初回送信データS1、S2を、各々受信RF部901で受信する。受信した信号は受信RF部901でベースバンド帯域までダウンコンバートされて、A/D変換部902に信号が入力される。A/D変換部902に入力された信号は、デジタル信号となって、図22に示すように、受信バッファ903の“リピータ700用リソース受信データ♯１（S1）格納メモリ”にリピータ700の初回送信データS1が、“リピータ800用リソース受信データ♯１（S2）格納メモリ”にリピータ800の初回送信データS2が、それぞれ保持される。

さらに、基地局（eNB）900は協調中継を行う各リピータから送信されるパリティデータ（P1及びP2もしくはP1’及びP2’）を受信RF部901で受信する。受信した信号は受信RF部901でベースバンド帯域までダウンコンバートされて、A/D変換部902に信号が入力される。A/D変換部902に入力された信号は、デジタル信号となって、図22に示すように、受信バッファ903にリピータ700用リソース受信データP1とリピータ800用リソース受信データP2として保持される。受信バッファ903に所望のデータ量（リピータ700用のリソースからの２回に分けて受信したデータ及びリピータ800用のリソースからの２回に分けて受信したデータ）が蓄積されると、S1、P1、S2、P2を、各々復調する。

ここで、回線品質差がある一定値以上で、リピータ700の回線品質の方が良好である場合、各リピータから受信した初回送信データS1、S2とパリティデータP1、P2を復調後、リピータ700の初回送信データS1に関してはデインタリーブ部906にてデインタリーブがかけられ、本来の初回送信データS1とS2に分離される。また、パリティデータP1およびP2に関しては、まとめてデインタリーブ部にてデインタリーブがかけられ、パリティデータP1-1、P1-2、…、P2-1、P2-2、…を得る。続いて、リピータ700用の初回送信データS1とパリティデータP1-1、P1-2、…、並びにリピータ800用の初回送信データS2とパリティデータP2-1、P2-2、…が、各々、チャネルデコード部908にてチャネルデコードされ、所望のデータを得る。

一方、回線品質差がある一定値以上で、リピータ800の回線品質の方が良好である場合には、各リピータから受信した初回送信データS1、S2とパリティデータP1、P2を復調後、リピータ800の初回送信データS2に関しては、デインタリーブ部にてデインタリーブがかけられ、本来の初回送信データS1とS2に分離される。また、パリティデータP1およびP2に関しては、まとめてデインタリーブ部にてデインタリーブがかけられ、パリティデータP1-1、P1-2、…、P2-1、P2-2、…を得る。続いて、リピータ700用の初回送信データデータS1及びパリティデータP1-1、P1-2、…、並びにリピータ800用の初回送信データS2及びパリティデータP2-1、P2-2、…が、各々、チャネルデコード部908にてチャネルデコードされ、所望のデータを得る。

なお、回線品質差がある一定値未満である場合には、各リピータから受信した信号S1、P1、S2、P2を復調後、リピータ700用の初回送信データS1及びパリティデータP1、並びにリピータ800用の初回送信データS2とパリティデータP2が、各々、チャネルデコード部908にてチャネルデコードされ、所望のデータを得る。

第3の実施の形態では、両リピータ700、800の初回送信データが、伝搬環境（回線品質）の良いパスで送られるので、基地局（eNB）900において、重要ビットであるシステマティックビットを含む初回送信データの受信性能の向上が図れる。

なお、第3の実施の形態では、データをインタリーブすることで、データをランダム化しているが、それ以外の手段でもデータをランダム化できればどのような手段でもよい。例えば、時間軸に対してインタリーブを用いたり、周波数軸に対してホッピングを用いたり、或いはスクランブリングを用いることが可能である。

上記各実施の形態におけるリピータは、リレイステーション、リピータ、簡易基地局、クラスタヘッド、と表現されることもある。

また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるLSIとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA（Field Programmable Gate Array）や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。

さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。

なお，上記実施の形態ではアンテナとして説明したが，アンテナポートでも同様に適用できる。アンテナポート（antenna port）とは、1本または複数の物理アンテナから構成される、論理的なアンテナを指す。すなわち、アンテナポートは必ずしも1本の物理アンテナを指すとは限らず、複数のアンテナから構成されるアレイアンテナ等を指すことがある。例えばLTEにおいては、アンテナポートが何本の物理アンテナから構成されるかは規定されず、基地局が異なるReference signalを送信できる最小単位として規定されている。また、アンテナポートはPrecoding vectorの重み付けを乗算する最小単位として規定されることもある。

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。

本出願は、2008年7月11日出願の日本特許出願（特願2008−181906）、に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

本発明に係る無線通信装置は、リピータ間のデータ交換と基地局（eNB）への初回データ送信の処理の共有を図りつつ、基地局でのデータ復号性能を向上させることができ、無線通信装置等として有用である。

100、200、400、500、700、800 リピータ
1001、1002、2001、2002 リピータ
300、600、900、1003、2003 基地局（eNB）
101、301、401、601、701、901 受信RF部
102、302、402、602、702、902 A/D変換部
103、114、303、311、403、414、703、716 バッファ
104、304、404、604、704、904 復調部
105、308、405、608、707、908 チャネルデコード部
106、406、708 受信データメモリ
107、407、710 回線品質差判定部
108、408、709 ACK/NACKシグナル生成部
109、309、409、711、913 チャネルエンコード部
110A、110B、305A、305B、410A、410B、605A スイッチ
605B、705A、705B、712A、712B、905A、905B スイッチ
111、411、713 インタリーブ部
112、310、412、612、714、909 変調部
113、413、715 送信データメモリ
115、312、415、610、717、911 D/A変換部
116、313、416、609、718、912 送信RF部
306、606、706、906 デインタリーブ部
311、611、910 送信バッファ
603、903 受信バッファ

Claims (10)

1. 基地局に対して他の無線通信装置と協調してデータを中継する無線通信装置であって、
   自装置から送信する第１データを保持する記憶部と、
   他の無線通信装置が送信する第２データの少なくとも一部分を受信する受信部と、
   前記基地局と各無線通信装置間の回線品質差に応じて、協調中継するために、前記第１データ及び前記第２データの少なくとも一部分のデータを補う中継データ処理部と、
   前記中継データ処理部での処理後のデータを基地局へ送信する送信部と、を有する無線通信装置。
2. 請求項１記載の無線通信装置であって、
   前記中継データ処理部は、前記基地局と各無線通信装置間の回線品質差に応じて、前記第１データ及び前記第２データの少なくとも一部分に対して、インタリーブをかける無線通信装置。
3. 請求項２記載の無線通信装置であって、
   前記第１データ及び前記第２データのそれぞれは、システマティックビットを含む初回送信データとパリティビットを含むパリティデータとから構成され、
   前記無線通信装置は、さらに、
   基地局と自装置間の回線品質及び基地局と他の無線通信装置間の回線品質から、前記基地局と各無線通信装置間の回線品質差が一定値以上であるか否か判定する判定部と、前記初回送信データから前記パリティデータを生成するデータ生成部と、を有し
   前記判定部が基地局と各無線通信装置間の回線品質差が一定値以上あると判定する場合、前記インタリーブ部は、前記第１データの初回送信データ、前記第１データのパリティデータ、前記受信部で受信した前記第２データの初回送信データ及び前記データ生成部で生成された前記第２データのパリティデータに対して、インタリーブをかけ、前記送信部は、前記インタリーブ後のデータを基地局へ送信する無線通信装置。
4. 基地局に対して他の無線通信装置と協調してデータを中継する無線通信装置であって、
   自装置から送信され、かつシステマティックビットを含む第１初回送信データとパリティビットを含む第１パリティデータとから構成される第１データを保持する記憶部と、
   他の無線通信装置から送信され、かつシステマティックビットを含む第２初回送信データを受信する受信部と、
   基地局と自装置間の回線品質及び基地局と他の無線通信装置間の回線品質から、前記前記基地局と各無線通信装置間の回線品質差が一定値以上であるか、否か判定する判定部と、
   前記判定部が、前記基地局と各無線通信装置間の回線品質差が一定値以上と判定した場合、
   前記第１データの第１初回送信データ及び他の無線通信装置から送信された前記第第２初回送信データから、前記基地局と各無線通信装置間の回線品質差を反映した第１データのパリティデータ及び前記基地局と各無線通信装置間の回線品質差を反映した第２データのパリティデータを生成するデータ生成部と
   前記データ生成部で生成した前記第１データのパリティデータ及び前記データ生成部で生成した前記第２データのパリティデータに対して、インタリーブをかけるインタリーブ部と、
   前記インタリーブ部でインタリーブされたデータを基地局へ送信する送信部と、を有する無線通信装置。
5. 請求項４に記載の無線通信装置であって、
   前記データ生成部が生成する前記第１データのパリティデータ及び前記データ生成部が生成する前記第２データのパリティデータの量は、前記基地局と各無線通信装置間の回線品質差を反映する無線通信装置。
6. 請求項５に記載の無線通信装置であって、
   基地局へ前記第１データの第１初回送信データを送信する際の、前記第１データの第１初回送信データの量は、前記基地局と各無線通信装置間の回線品質差を反映する無線通信装置。
7. 基地局に対して他の無線通信装置と協調してデータを中継する無線通信装置であって、
   自装置から送信する第１データを保持する記憶部と
   他の無線通信装置から送信される第２データを受信する受信部と、
   基地局と自装置間の回線品質及び基地局と他の無線通信装置間の回線品質から、基地局と各無線通信装置間の回線品質差がある一定値以上であるか否かを判定する第１判定部と、
   基地局と自装置間の回線品質及び基地局と他の無線通信装置間の回線品質のどちらが良好かを判定する第２判定部と、
   前記第１判定部及び前記第２判定部の判定結果に基づき、前記第１データから第１パリティデータを生成し、前記第１判定部及び前記第２判定部の判定結果に基づき、前記第２データから第２パリティデータをそれぞれ生成するデータ生成部と、
   前記第１データ及び前記第２データを、インタリーブする第１インタリーブ部と、
   前記データ生成部で生成された前記第１パリティデータ及び前記データ生成部で生成された前記第２パリティデータを、前記基地局と各無線通信装置間の回線品質差情報に応じて、インタリーブする第２インタリーブ部と、
   前記インタリーブ後の前記第１データ及び前記インタリーブ後の前記第２データ、並びに、前記インタリーブ後の前記第１パリティデータ及び前記インタリーブ後の前記第２パリティデータの少なくとも一部を基地局へ送信する送信部と、を有する無線通信装置。
8. 基地局に対して他の無線通信装置と協調してデータを中継する無線通信方法であって、
   自装置から送信する第１データを保持するステップと、
   前記他の無線通信装置が送信する第２データの少なくとも一部分を受信するステップと、
   前記基地局と各無線通信装置間の回線品質差に応じて、協調中継するために、前記第１データ及び前記第２データの少なくとも一部分のデータを補うステップと、
   前記第１データ及び前記第２データの少なくとも一部分のデータを補った後のデータを基地局へ送信するステップと、を有する無線通信方法。
9. 基地局に対して他の無線通信装置と協調してデータを中継する無線通信方法であって、
   自装置から送信され、かつシステマティックビットを含む第１初回送信データとパリティビットを含む第１パリティデータとから構成される第１データを保持するステップと、
   前記他の無線通信装置から送信され、かつシステマティックビットを含む第２初回送信データを受信するステップと、
   前記基地局と自装置間の回線品質及び前記基地局と前記他の無線通信装置間の回線品質から、前記前記基地局と各無線通信装置間の回線品質差が一定値以上であるか、否か判定するステップと、
   前記基地局と各無線通信装置間の回線品質差が一定値以上と判定した場合、前記第１データの第１初回送信データ及び前記他の無線通信装置から送信された前記第第２初回送信データから、前記基地局と各無線通信装置間の回線品質差を反映した第１データのパリティデータ及び前記基地局と各無線通信装置間の回線品質差を反映した第２データのパリティデータを生成するステップと、
   前記データ生成部で生成した前記第１データのパリティデータ及び前記データ生成部で生成した前記第２データのパリティデータに対して、インタリーブをかけるステップと、
   前記インタリーブされたデータを基地局へ送信するステップと、を有する無線通信方法。
10. 基地局に対して他の無線通信装置と協調してデータを中継する無線通信方法であって、
    自装置から送信する第１データを保持するステップと
    前記他の無線通信装置から送信される第２データを受信するステップと、
    前記基地局と自装置間の回線品質及び前記基地局と前記他の無線通信装置間の回線品質から、前記基地局と各無線通信装置間の回線品質差がある一定値以上であるか否かを判定するステップと、
    前記判定結果に基づき、前記第１データから第１パリティデータを生成するステップと、
    前記基地局と自装置間の回線品質及び基地局と前記他の無線通信装置間の回線品質のどちらが良好かを判定するステップと、
    前記判定結果に基づき、前記第２データから第２パリティデータを生成するステップと、
    前記第１データ及び前記第２データを、インタリーブするステップと、
    前記第１パリティデータ及び前記第２パリティデータを、前記基地局と各無線通信装置間の回線品質差情報に応じて、インタリーブするステップと、
    前記インタリーブ後の前記第１データ及び前記インタリーブ後の前記第２データ、並びに、前記インタリーブ後の前記第１パリティデータ及び前記インタリーブ後の前記第２パリティデータの少なくとも一部を基地局へ送信するステップと、を有する無線通信方法。

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