JP5566065B2 - 無線通信システム、基地局装置及び通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システム等に関する。

第３．９世代の携帯電話の無線通信システムであるＬＴＥ（Long Term Evolution）システムの標準化がほぼ完了し、最近ではＬＴＥシステムをより発展させた第４世代の無線通信システムであるＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced、ＩＭＴ−Ａなどとも称する。）の標準化が開始された。

ＬＴＥ−Ａシステムでは、中継局装置を基地局装置がカバーする任意の位置に配置し、基地局を設置できないような場所の不感地帯の解消や、セル端の受信電力レベルを改善することが積極的に検討されている。

下り回線（基地局装置から移動局装置への通信）の場合には、基地局装置から各移動局装置への信号を中継局装置は受信し、基地局装置からの受信信号を増幅して中継する（Ｌ１リレー、ＡＦ（Amplify-and-Forward）リレーと称されることもある）、もしくは一旦判定して得られた復号ビットに対して再符号化及び得られた符号ビットに対して再変調を行って中継する（Ｌ２リレー、ＤＦ（Decode-And-Forward）リレーと称されることもある）といった方法がある。一方、上り回線（移動局装置から基地局装置への通信）の場合には、中継局装置は各移動局装置からの信号を受信し、Ｌ１リレーやＬ２リレーなどにより基地局装置に中継する。

図１６に、上り回線の中継局装置を用いた移動通信システムの一例を示す。ここでは、基地局装置と通信する移動局装置数を２としたＬ２リレーとして説明する。また、第１の移動局装置１００１及び第２の移動局装置１００２が基地局装置１００４へのデータ通信を行う場合を想定しており、それらの間に中継局装置１００３が配置されているものとしている。

まず、移動局装置１００１と移動局装置１００２は、異なる無線リソース（時間・周波数・空間）を用いて基地局装置１００４へ情報ビットを符号化及び変調等の送信処理により得られる送信信号を送信し、基地局装置１００４はそれぞれの移動局装置からの信号を受信する。このとき、移動局装置１００１及び移動局装置１００２が送信した送信信号を中継局装置１００３も同時に受信する。

中継局装置１００３では、各移動局装置の受信信号から等化や復調・復号などの受信処理を経て情報ビットを得る。得られた復号ビットは、再び符号化及び変調などの送信処理を経て、移動局装置の信号毎に異なる無線リソースに割り当てられ基地局装置１００４に送信される。

このように、中継局装置を配置することで、各移動局装置から直接基地局装置に届く信号の経由する無線伝搬路と、中継局装置から基地局装置への信号の経由する無線伝搬路との２つを経由した受信信号を基地局装置が受信できるため、ダイバーシチ効果が得られるだけでなく、セル端の移動局装置の通信品質を高めることができる。

さらに、例えば非特許文献１では、中継局装置１００３が各移動局装置の信号を中継する場合に、各移動局装置の信号を異なる無線リソースに割り当てるのではなく、全移動局装置の情報ビットに対して排他的論理和（ＸＯＲ：Ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ ＯＲ）によるネットワーク符号化を施した後、１つの無線リソースを用いて送信することが示されている。図１７に、その概念を示す。同じ符号を付記しているものは図１６と同じであるため、説明を省略する。

同図において、第１の移動局装置１００１から送信される情報ビットをｂ₁、第２の移動局装置から送信される情報ビットをｂ₂とすると、図１７に示されるようにｂ₁、ｂ₂は誤り訂正符号化及び変調などの送信処理を行った後、送信信号として送信され、中継局装置１００３及び基地局装置１００４で受信される。中継局装置１００３では、受信信号から復調や誤り訂正復号などの受信処理によりｂ₁及びｂ₂をそれぞれ復号し、送信する際に各移動局装置の送信ビットを異なる無線リソースで送信するのではなく、式（１）で表されるｂ₁とｂ₂の排他的論理和ｂ_Rを送信処理により送信信号に変換した後、送信する。

式（１）において、ｂ₁とｂ₂との間の記号は排他的論理和演算の記号を表しており、排他的論理和を取る２つのビットが同じ場合に０となり、異なる場合に１となる演算である。式（１）で表されるｂ_Rを中継局装置から送信することで、伝送１回分の無線リソースを減らすことができ、中継効率が高まるとともに、基地局側において適切な信号処理を施すことで、中継によるダイバーシチ効果が得られる。

また、非特許文献２では、このような中継局装置で一旦復号された復号ビットを再符号化して得られた符号ビットから生成される送信信号を受信することで得られた受信信号と、移動局装置から直接基地局装置に到来した受信信号からダイバーシチを獲得する具体的な構成が示されている。ここでは、移動局装置数を２とした場合で説明を行う。図１８に、移動局装置の一例を示す。

図１８では、簡単のため周波数選択フェージングの影響を受けない狭帯域シングルキャリアを用いて説明する。移動局装置は、符号部１１０１、変調部１１０２、Ｄ／Ａ（Digital to Analog）変換部１１０３、無線部１１０４及び送信アンテナ１１０５を備えて構成されている。

情報ビットは、符号部１１０１により誤り訂正符号化され、変調部１１０２により入力された符号ビットの０及び１に応じて振幅または位相に情報をマッピングすることで変調シンボルが生成される。生成された変調シンボルはＤ／Ａ変換によりディジタル信号からアナログ信号に変換され、無線部１１０４により無線周波数にアップコンバートされ、送信アンテナ１１０５から送信される。

図１９に、中継局装置の一例を示す。中継局装置では、受信アンテナ１１１１で受信された受信信号は無線部１１１２により無線周波数からベースバンドにダウンコンバートされ、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）部１１１３によりアナログ信号からディジタル信号に変換される。

次に、無線リソース分離部１１１４で各移動局装置の受信信号を分離する。分離された各移動局装置の受信信号は、復調部１１１５−１、１１１５−２で各移動局装置の変調シンボルからビットに分解し、復号部１１１６−１、１１１６−２により誤り訂正復号が施され、情報ビットの推定値を得る。得られた情報ビットは、インターリーブ部１１１７−１、１１１７−２により時間順を並び替えた後、切替スイッチ１１１８に入力される。ここで、復調部１１１５−１からインターリーブ部１１１７−１までは、第１の移動局装置から直接到来した受信信号に対する信号処理であり、復調部１１１５−２からインターリーブ部１１１７−２までは、第２の移動局装置から直接到来した受信信号に対する信号処理である。

切替スイッチ１１１８の動作は、１ビット毎に交互に切り替わるものとし、第１の移動局装置１００１の復号ビットと、第２の移動局装置１００２の復号ビットとを交互に符号部１１１９に入力する。

符号部１１１９では、交互に入力された復号ビットは、再び符号部１１１９により誤り訂正符号化された後、得られた符号ビットから変調部１１２０により変調シンボルを生成し、変調シンボルはＤ／Ａ部１１２１によりアナログ信号に変換され、無線部１１２２により無線周波数にアップコンバートされ、送信アンテナ１１２３から送信される。

なお、非特許文献２では、ＸＯＲによるネットワーク符号化ではなく、符号部１１１９では情報ビットそのものと、情報ビットを逐次的かつ再帰的に畳み込んだパリティビットを送信するＲＳＣ（Recursive Systematic Convolutional）符号化を、後述する受信装置（基地局装置）における復号処理のためにネットワーク符号化として用いている。なお、本明細書では、中継局装置での符号化をネットワーク符号化と称する。また、ネットワーク符号化により出力されたビット列をネットワーク符号ビット、誤り訂正符号化により出力されたビット列を符号ビットと称する。

図２０に、受信装置となる基地局装置の一例を示す。基地局装置では、受信アンテナ１２１１で受信信号を受信し、無線部１２１２により無線周波数からベースバンドにダウンコンバートした後、Ａ／Ｄ部１２１３においてディジタル信号に変換する。

その後、無線リソース分離部１２１４により各移動局装置が通信に使用した無線リソースと中継局装置が通信に使用した無線リソースとを分離する。ここで、中継局装置は各移動局装置の信号を受信して受信処理、送信処理を施して送信するため、少なくとも１回の伝送時間のタイミング遅れるが、ここでは、各移動局装置の受信信号をその伝送時間分だけ受信信号を保存しておくことで実現されているものとする。

以降では、第１の移動局装置１００１の受信信号処理を復調部１２１５−１及び復号部１２１６−１、第２の移動局装置１００２の受信信号処理を復調部１２１５−２及び復号部１２１６−２、中継局装置１００３の受信信号処理を復調部１２１５−Ｒ及び復号部１２１６−Ｒで行われるものとする。

分離された各移動局装置、中継局装置の受信信号は復調部１２１５−１、１２１５−２、１２１５−Ｒに入力され、変調シンボルからビット単位の受信信号に分解される。なお、このビット単位の受信信号としては、符号ビットの対数尤度比（ＬＬＲ：Log Likelihood Ratio）が使用されることが多いため、以下ではＬＬＲとする。

得られたＬＬＲは、それぞれ復号部１２１６−１、１２１６−２、１２１６−Ｒに入力され、誤り訂正が行われる。次に、復号部１２１６−１で誤り訂正により改善した情報ビットの外部ＬＬＲは、インターリーブ部１２１８−１に入力される。

同様に、復号部１２１６−２で誤り訂正により改善した第２の移動局装置の情報ビットの外部ＬＬＲはインターリーブ部１２１８−２に入力される。また、復号部１２１６−Ｒでは、中継局装置が送信した第１の移動局装置の情報ビットと第２の移動局装置の情報ビットが交互に並ぶ情報ビットの誤り訂正により改善した外部ＬＬＲを算出する。

復号部１２１６−Ｒから出力された外部ＬＬＲについて、第１の移動局装置の情報ビットに関するものがデインターリーブ部１２１７−１に入力され、復号部１２１６−２に入力される。同様に、第２の移動局装置の情報ビットに関するものはデインターリーブ部１２１７−２に入力され、復号部１２１６−２に入力される。

インターリーブ部１２１８−１、１２１８−２から出力された時間順を並び替えられた情報ビットの外部ＬＬＲは、切替スイッチ１２１９により交互に復号部１２１６−Ｒに入力される。これら情報ビットの外部ＬＬＲは、復号部１２１６−１、１２１６−２、１２１６−Ｒにおける最大事後確率（ＭＡＰ：Maximum A Posteriori probability）推定の通信路情報（外部ＬＬＲ）として使用する。

この処理は、第１の移動局装置の情報ビットについては復号部１２１６−１と復号部１２１６−Ｒによる並列連接構造、第２の移動局装置の情報ビットについては復号部１２１６−２と復号部１２１６−Ｒによる並列連接構造を切り替えながら繰り返し復号を行うことを目的としており、復号部１２１６−Ｒで各移動局装置の情報ビットが交互に並んだものが中継局装置の情報ビットとしていることを考慮して、インターリーブ部１２１８−１及び１２１８−２から入力される情報ビットの外部ＬＬＲは切替スイッチ１２１９を交互に切り替えて入力している。

この処理を任意の回数繰り返し、各移動局装置の復号ビットを得る。このように、誤り訂正符号や受信装置を工夫して各移動局装置から直接届く信号の伝搬路と中継局装置から届く信号の伝搬路のダイバーシチをネットワーク符号化と誤り訂正符号化により情報ビットを拘束することで獲得可能となっている。

Y. D. Chen, S. Kishore, and J. Li, "Wireless diversity through network coding," in Proc. IEEE WCNC’06, vol. 3, pp. 1681-1686, 2006. C. Hausl, and P. Dupraz, "Joint network-channel coding for the multiple-access relay channel," in Proc. IEEE SECON’06, vol. 3, pp. 817-822, 2006.

しかしながら、非特許文献１はその概念とダイバーシチ効果が得られることを理論的に証明しただけであって、ダイバーシチを得るための具体的な受信装置の構成に関しては開示されていない。

また、非特許文献２に関しては、ターボ符号の復号構造である並列連接構造との類似性に拘り並列連接構造を切り替えることで中継によるダイバーシチ利得を獲得しているため、繰り返しにおける情報（情報ビットのＬＬＲ）の交換が複雑になっており、結果的に、受信装置の構成が煩雑であるという問題があった。さらに、ＲＳＣ符号のような情報ビットとパリティビットで構成される符号を採用しなければならず、システム設計の上での柔軟性が低いという問題があった。

本発明は、このような事情を鑑みてなされたもので、ネットワーク符号と誤り訂正符号を直列連接符号とみなして復号することにより、簡易な構成でダイバーシチを得ることができ、更に、誤り訂正符号化方法に制限がないため、柔軟なシステム設計が可能となる無線通信システム等を提供することである。

上述した課題に鑑み、本発明の無線通信システムは、
情報ビットに誤り訂正符号化を施した符号ビットを送信する複数の移動局装置と、前記複数の移動局装置から符号ビットを受信し、当該符号ビットにネットワーク符号化を施したネットワーク符号ビットを送信する中継局装置と、前記複数の移動局装置が送信した符号ビット及び前記中継局装置が送信したネットワーク符号ビットを受信して復号する基地局装置と、を含む無線通信システムであって、
前記中継局装置は、前記移動局装置から前記基地局装置へ到達した場合の受信電力レベルに応じて、ネットワーク符号化による符号ビットの多重の割合を制御し、
前記基地局装置は、前記受信された符号ビットを復号するときに、前記受信された符号ビットに、ネットワーク符号化に対する復号処理を行い、
前記ネットワーク符号化に対する復号処理により出力された符号ビットに、誤り訂正符号化に対する復号処理を行うことを特徴とする。

また、本発明の無線通信システムは、前記中継局装置において、前記ネットワーク符号化は、排他的論理和演算により実現されることを特徴とする。

また、本発明の無線通信システムは、
前記基地局装置は、さらに前記ネットワーク符号化に対する復号処理により得られたＬＬＲを、前記ネットワーク符号化に対する復号処理の事前情報として繰り返して復号することを特徴する。

また、本発明の無線通信システムにおいて、前記移動局装置は複数の送信アンテナを有し、前記基地局装置は複数の受信アンテナを有しており、前記送信アンテナの少なくとも１本に、ネットワーク符号ビットを割り当てて送信することを特徴とする。

本発明の基地局装置は、
無線通信システムを介して、情報ビットに誤り訂正符号化を施した符号ビットを送信する複数の移動局装置と、前記複数の移動局装置から符号ビットを受信し、当該符号ビットにネットワーク符号化を施したネットワーク符号ビットを送信する中継局装置と、に接続される基地局装置であって、
前記複数の移動局装置が送信した符号ビットと、前記中継局装置が前記移動局装置から前記基地局装置へ到達した場合の受信電力レベルに応じてネットワーク符号化による符号ビットの多重の割合を制御して送信した符号ビットと、を受信して復号する受信部を有し、
前記受信部は、前記受信された符号ビットを復号するときに、前記受信された符号ビットに、ネットワーク符号化に対する復号処理を行うネットワーク復号部と、
前記ネットワーク復号部から出力されたビットに、前記誤り訂正符号化に対する復号処理を行う復号部と、
を備えることを特徴とする。

本発明の通信方法は、
情報ビットに誤り訂正符号化を施した符号ビットを送信する複数の移動局装置と、前記複数の移動局装置から符号ビットを受信し、当該符号ビットにネットワーク符号化を施したネットワーク符号ビットを送信する中継局装置と、前記複数の移動局装置が送信した符号ビット及び前記中継局装置が送信したネットワーク符号ビットを受信して復号する基地局装置と、を含む無線通信システムにおける通信方法であって、
前記中継局装置において、前記移動局装置から前記基地局装置へ到達した場合の受信電力レベルに応じて、ネットワーク符号化による符号ビットの多重の割合を制御する手段と、
前記基地局装置において、前記受信された符号ビットを復号するときに、前記受信された符号ビットに、ネットワーク符号化に対する復号処理を行い、前記ネットワーク符号化に対する復号処理により出力された符号ビットに、誤り訂正符号化に対する復号処理を行い、前記ネットワーク符号化に対する復号処理と、前記誤り訂正符号化に対する復号処理を少なくとも１回繰り返して復号ビットを出力する手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、基地局装置が中継局装置から受信したネットワーク符号と、移動局装置から受信した誤り訂正符号とを直列連接符号とみなして復号することにより、簡易な構成でダイバーシチを得ることができ、更に、誤り訂正符号化方法に制限がないため、柔軟なシステム設計が可能となる。

また、無線通信システムにおいて中継局装置を配置することにより、ダイバーシチ効果を得るためのより簡単な基地局装置（受信装置）を提供することができる。また、システム設計において柔軟な無線通信システムを提供できる。

第１実施形態における移動局装置の構成を示す図である。 第１実施形態における中継局装置の構成を示す図である。 第１実施形態における基地局装置の構成を示す図である。 第１実施形態におけるネットワーク復号部の構成を示す図である。 第２実施形態における無線通信システムの概要を示す図である。 第２実施形態における中継局装置の構成を示す図である。 第２実施形態における基地局装置の構成を示す図である。 第２実施形態におけるパケット誤り率を説明する為の図である。 第３実施形態における無線通信システムの概要を示す図である。 第３実施形態における基地局装置の構成を示す図である。 第４実施形態における無線通信システムの概要を示す図である。 第５実施形態における無線通信システムの概要を示す図である。 第５実施形態における基地局装置の構成を示す図である。 第６実施形態における移動局装置の構成を示す図である。 第６実施形態における基地局装置の構成を示す図である。 無線通信システムの概要を説明するための図である。 無線通信システムの概要を説明するための図である。 従来の移動局装置の構成を説明する為の図である。 従来の中継局装置の構成を説明する為の図である。 従来の基地局装置の構成を説明する為の図である。

以下、図面を参照しながら、この発明を実施するための形態について説明する。なお、以下の実施形態では、受信装置が総ての信号を一括検出できる上り回線を対象とするが、一括検出可能な受信装置に中継装置を介して通信することができるシステムであれば移動通信の上り回線だけに限定されない。また、以降では図示していないが、狭帯域シングルキャリアにおける無線伝搬路による振幅・位相変動の補償は、復調の前で適用される。

さらに、以下の実施形態では、狭帯域シングルキャリア伝送を対象とするが、本発明の本質は全移動局装置における情報ビットに対する誤り訂正符号化と、得られた符号ビットのＸＯＲによりネットワーク符号化が直列連接された符号化により送信された送信ビットとみなして復号することであるため、復調処理により得られる符号ビットのＬＬＲを算出するシステムであれば如何なるシステムにも適用できることは勿論である。

なお、通常ディジタル通信システムでは変調は必ず行うため、あらゆる伝送方式に適用可能である。例えば、マルチキャリア信号を用いる直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式や、広帯域シングルキャリア伝送（ＳＣ−ＦＤＭＡ：Single Carrier Frequency Division Multiple Access、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ：Discrete Fourier Transform Spread-OFDM、Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭなどの伝送方式）などは勿論、空間的に並列に異なる信号を送受信するＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）方式などにも適用可能である。

また、以下の実施形態では移動通信システムで説明しているが、屋内環境や基地局装置を設置しない自律的に各通信装置が無線ネットワークを構成する自律分散ネットワークでも、複数の通信装置が特定の通信装置に情報を中継局装置も利用して伝達する場合に適用可能であるため、移動通信システムに限定されない。

［１．第１実施形態］
まず、第１実施形態として、本実施形態における無線通信システムに含まれる受信装置の一例を示す。本実施形態の想定する無線通信システムは、非特許文献１で示されている中継局装置と類似し、中継局装置で検出した符号ビットをＸＯＲによりネットワーク符号化するものであり、基地局装置と接続している移動局装置数を２として説明する。

図１に、移動局装置の一例を示す。移動局装置は、符号部１と、インターリーブ部２と、変調部３と、Ｄ／Ａ部４と、無線部５と、送信アンテナ６とを備えて構成される。移動局装置は、情報ビットを符号部１により誤り訂正符号化し、得られた符号ビットをインターリーブ部２により符号ビット間の相関を下げるため時間順を入れ替える。インターリーブ部２から出力された符号ビットは、変調部３に入力され、変調シンボルが生成される。生成された変調シンボルは、Ｄ／Ａ部４に入力され、アナログ信号に変換された後、無線部５により無線周波数にアップコンバートされ、送信アンテナ６から送信される。

続いて、図２に、中継局装置の一例を示す。中継局装置は、受信アンテナ１１と、無線部１２と、Ａ／Ｄ部１３と、無線リソース分離部１４と、復調部１５−１及び１５−２と、デインターリーブ部１６−１及び１６−２と、復号／符号部１７−１及び１７−２と、インターリーブ部１８−１及び１８−２と、排他的論理和部１９と、変調部２０と、Ｄ／Ａ部２１と、無線部２２と、送信アンテナ２３とを備えて構成される。

全移動局装置から到来した受信信号は、受信アンテナ１１で受信された後、無線部１２によりベースバンドにダウンコンバートされ、Ａ／Ｄ部１３によりディジタル信号に変換される。その後、無線リソース分離部により各移動局装置の信号が分離され、復調部１５−１、１５−２によりそれぞれの受信変調シンボルから符号ビットの外部ＬＬＲが算出される。得られた外部ＬＬＲは時間順を元に戻すためデインターリーブ部１６−１、１６−２に入力され、復号部１７−１、１７−２に入力される。

復号部１７−１、１７−２では、誤り訂正処理によりそれぞれの移動局装置から送信された情報ビットを再符号化した符号ビットを出力する。得られた符号ビットは、インターリーブ部１８−１、１８−２により再び各移動局装置が送信した符号ビット列の時間順と同じになるようそれぞれ時間順を並び替え、排他的論理和部１９によりＸＯＲによるネットワーク符号ビットを生成する。その後、変調部２０に入力され、変調シンボルが生成される。その後、Ｄ／Ａ部２１によりアナログ信号に変換され、無線部２２により無線周波数にアップコンバートされ、送信アンテナ２３から送信される。

なお、本実施形態では復号／符号部１７−１、１７−２における誤り訂正復号により符号ビットを得たが、中継局における受信電力レベルが十分であれば復調部１５−１、１５−２で得られた符号ビットのＬＬＲを硬判定してもよいし、復号部１７−１、１７−２で各移動局装置の情報ビットを復号して得られた復号ビットを再符号化して符号ビットを得た後、それをインターリーブしてもよい。つまり、各移動局装置が送信した順番に符号ビットの排他的論理和を算出できれば本質的には同一であるため、それを実現する方法であれば如何なる方法でもよい。なお、中継局における受信電力レベルが十分であればうより高い効果が得られるということを意味しており、受信電力が十分でなくても適用自体は可能なので、受信電力が十分である場合のみに限定されない。

続いて、図３に受信装置（基地局装置）の一例を示す。受信装置は、受信アンテナ３１と、無線部３２と、Ａ／Ｄ部３３と、無線リソース分離部３４と、復調部３５−１、３５−２及び３５−Ｒと、ネットワーク復号部３６と、デインターリーブ部３７−１及び３７−２と、通信路の復号部３８−１及び３８−２と、インターリーブ部３９−１及び３９−２とを備えて構成される。

ここで、同図に示されるように、ネットワーク復号部３６と、復号部３８−１及び３８−２が直列に接続された構成となっている。これは、移動局装置の誤り訂正符号化により得られた符号ビットを中継局装置においてさらにＸＯＲによるネットワーク符号化され、ネットワーク符号ビットとして送信されていることから、受信装置側からみると、全体の符号部が、移動局装置の誤り訂正符号部と、中継局装置の排他的論理和部が直列に連接されているもの（直列連接）であるとみなしていることを意味している。

受信アンテナ３１で受信された受信信号は、無線部３２によりベースバンドにダウンコンバートされ、Ａ／Ｄ部３３によりディジタル信号に変換される。その後、無線リソース分離部３４により各移動局装置の信号、中継局装置の信号を分離し、復調部３５−１、３５−２、３５−Ｒによりそれぞれ第１の移動局装置、第２の移動局装置、中継局装置から送信された符号ビットの外部ＬＬＲを得る。

次に、各移動局装置から受信された符号ビット及び中継局装置から受信されたネットワーク符号ビットの外部ＬＬＲは、ネットワーク復号部３６に入力され、ネットワーク符号ビットの外部ＬＬＲをパリティビットとみなした符号化率２／３のネットワーク符号としてＭＡＰ推定を行い、各移動局装置の符号ビットの外部ＬＬＲを得る。

得られた各移動局装置の符号ビットの外部ＬＬＲは、デインターリーブ部３７−１、３７−２により時間順を元に戻され、復号部３８−１、３８−２にそれぞれ入力される。復号部３８−１、３８−２では、ＭＡＰ推定による誤り訂正復号が行われ、改善した符号ビットの外部ＬＬＲを得る。それを再びインターリーブ部３９−１、３９−２により時間順を並び替え、ネットワーク復号部３６の事前情報として入力し、さらに改善した各移動局装置の符号ビットの外部ＬＬＲを得る。それをさらに再び通信路復号部３８−１、３８−２に入力する。以上の処理を任意の回数繰り返し、最後に通信路復号部３８−１、３８−２から出力された復号ビットを得る。

このように、本実施形態によれば、受信信号から復調処理により得られた外部ＬＬＲを、全移動局装置における情報ビットに対する誤り訂正符号化と、中継局装置による全移動局装置の符号ビットに対するネットワーク符号化が直接連接された符号化により得られた送信ビットとみなして、ネットワーク符号ビットのＭＡＰ推定と符号ビットのＭＡＰ推定を直列に処理し、符号ビットの外部ＬＬＲを交換することで、簡易な受信構成で中継によるダイバーシチ利得を獲得することができる。

図４に、ネットワーク復号部３６の構成を示す。ネットワーク復号部３６は、加算部５１−１、５１−２、５３−１及び５３−２と、ボックス加算部５２−１及び５２−２とを備えて構成される。復調部３５−１、３５−２から入力された第１及び第２の移動局装置の受信信号から得られた外部ＬＬＲと、インターリーブ部３９−１、３９−２から入力された外部ＬＬＲは加算部５３−１、５３−２で加算され、ボックス加算部５２−２、５２−１にそれぞれ入力される。ボックス加算部に入力される２つの信号をＡ、Ｂとすると、ボックス加算とは式（２）で定義される演算である。

式（２）において、ｅはネピア数、ｌｎは底をｅとする対数である自然対数を表す。また、ｓｉｇｎ［Ａ］はＡの符号を表し、正であれば１、負であれば−１とする演算子、ｍｉｎ（ｘ，ｙ）はｘとｙの最小値を取る演算子である。

ボックス加算部５２−１、５２−２では、復調部３５−Ｒから入力された外部ＬＬＲと、加算部５３−２、５３−１から入力された信号のボックス加算が式（２）で算出され、復調部３５−１、３５−２から入力された外部ＬＬＲと加算部５１−１、５２−２で加算される。

そして、加算された信号はデインターリーブ部３７−１、３７−２へ出力される。つまり、最終的に復調部３５−１、３５−２、３５−Ｒから入力された外部ＬＬＲをα₁、α₂、α_Rとし、インターリーブ部３９−１、３９−２から入力される事前情報となる外部ＬＬＲをγ₁、γ₂とすると、デインターリーブ部３７−１、３７−２へ出力される出力外部ＬＬＲβ₁、β₂は式（３）、（４）として得られる。

このように、本実施形態によれば、ＸＯＲによるネットワーク符号を各移動局装置から直接届いた受信信号と合わせて符号化率２／３の符号とみなし、誤り訂正復号と直列連接することで受信機構成を簡易にしつつ、繰り返し処理により協調させることができ、中継局によるダイバーシチ効果を獲得できる。

［２．第２実施形態］
続いて、第２実施形態について説明する。第２実施形態としては、各移動局装置からの送信信号の基地局装置における受信品質がインバランスであった場合に、中継局装置が排他的論理和を施す符号ビット数を制限し、残りの送信可能な符号ビットを基地局装置において受信電力の低い移動局装置の符号ビットそのものを送信する。

通常、中継局装置を介した通信は、移動局装置、基地局装置間の受信電力レベルよりも中継局装置と基地局装置の間の受信電力レベルの方が高い。さらに、移動局装置間で、受信電力レベルも移動局間の相対位置などにより異なる。この場合に対して性能を向上させる方法が本実施形態である。

図５に、その概念を示す。基地局装置の復号方法は第１実施形態と同じであるものとする。第１の移動局装置６１が送信する符号ビットをｃ₁、第２の移動局装置６２が送信する符号ビットをｃ₂としている。ここでは、第１の移動局装置６１と基地局装置６４間の伝搬路の利得が第２の移動局装置６２と基地局装置間６４の利得に比べて高い場合を考える。

本実施形態では、基地局装置６４で、中継局装置６３から送信された排他的論理和演算により各移動局装置の符号ビットに対するパリティビットとして多重されたネットワーク符号ビットを用いて協調した復号処理を行うものの、受信電力にインバランスが存在する場合には、繰り返しの１回目でパケット誤り率が移動局装置間で異なる。

この場合、このような協調して復号する場合には、繰り返しが適切に収束すれば協調し合って、ほぼ同等のパケット誤り率に収束するが、必ずしも、繰り返し処理による符号化利得を最大化するものではない。

そこで、繰り返し１回目のパケット誤り率が均衡するように中継局装置６３で排他的論理和によりネットワーク符号化する符号ビットの割合を制御する。図５において、中継局装置６３は、第１の移動局装置６１及び第２の移動局装置６２の符号ビットを中継する場合、受信電力の高い第１の移動局装置６１の符号ビットのｘ％のみを、第２の移動局装置６２の符号ビットと排他的論理和によりネットワーク符号化し、残り（１００−ｘ）％を受信電力の低い第２の移動局装置６２の符号ビットそのものを送信する。

中継局装置６３が送信するネットワーク符号ビットは、最初のｘ％の符号ビットでは、ｃ₁とｃ₂との排他的論理和で送信され、残りの（１００−ｘ）％の符号ビットはｃ₁を多重せず、ｃ₂のみを送信する。この割合ｘを繰り返し１回目のパケット誤り率が均衡するよう制御すれば、受信電力のインバランスを考慮した繰り返し利得の拡大が可能となり、さらに伝送特性が向上する。

次に、このｘの設定法の一例を示す。このｘの値は、第１の移動局装置６１と基地局装置６４との間の受信品質（例えば、受信ＳＮＲ（Signal to Noise power Ratio））、第２の移動局装置６２と基地局装置６４との間の受信品質、中継局装置６３と基地局装置６４との間の受信品質の組み合わせで決定される。

そのため、これら３つの組み合わせとｘを予め計算機シミュレーションなどで最適化しておき、それをＬＵＴ（Look Up Table）として予め基地局で保存しておき、各移動局装置、及び中継局装置から受信品質を測定し、ＬＵＴから適切なｘとどちらの受信電力が高いかを選択して中継局装置に通知する。

図６に、多重する符号ビットの割合を制御する中継局装置の一例を示す。同図において、図２と同じ符号が付記されているブロックは図２の同一符号の機能と同じであり、異なるのは排他的論理和部７１である。

排他的論理和部７１には、インターリーブ部１８−１及び１８−２から入力される各移動局装置の符号ビットだけでなく、検出された上述したネットワーク符号化するビットの割合ｘの値と、どの移動局装置の受信電力が高いかに関する情報が入力され、各移動局装置の符号ビットのｘ％がネットワーク符号化され、残りの（１００−ｘ）％は受信電力が低い移動局装置の符号ビットそのものを出力する。このように、ネットワーク符号化を用いて符号ビットを多重する割合をｘ％に制限することで、繰り返しによる利得を最大化することができる。

なお、ここでは、受信電力の高い移動局装置のｘ％の符号ビットのみを送信する前提でＸＯＲによるネットワーク符号化を採用しているが、残りを受信電力が低い符号ビットそのものとして送信ビットを構成するとしているが、受信電力の高い移動局装置の符号ビットの（１００−ｘ）％を０に置き換えても等価な処理が可能であるため、この手段を用いてもよい。

図７に、基地局装置の一例を示す。同図において、基本的な構成は図３と同じであり、図３と同じ符号の付記されたブロックの機能は同一であるため、説明を省略する。同図において、受信品質測定部８１−１、８１−２、８１−Ｒで受信品質を測定し、その受信品質からＬＵＴ８２において排他的論理和を行う割合ｘ％を算出するとともに、どの移動局装置の受信電力が高いかという情報と併せて、中継局装置に通知する。

図８に、中継局装置から基地局装置の伝搬路の受信ＳＮＲを３ｄＢとし、第１の移動局装置から基地局装置の伝搬路の受信ＳＮＲを−２ｄＢ、第２の移動局装置から基地局装置の伝搬路の受信ＳＮＲを−３ｄＢとした場合における信号多重の割合ｘを変化させたときの各移動局装置のパケット誤り率特性を示す。図８（ａ）は第１の移動局装置のパケット誤り率であり、図８（ｂ）は第２の移動局装置のパケット誤り率である。

ここでは、パケットサイズを２０４８ビットとし、変調方式をＱＰＳＫ、符号化率１／２のターボ符号、伝搬路をＡＷＧＮ（Additive White Gaussian Noise）、インターリーブをランダムとしている。また、復号部におけるターボ復号の繰り返し回数を４、ネットワーク復号部と復号部での繰り返し回数を１及び８としている。

なお、中継局装置は第１の移動局装置の符号ビットをネットワーク符号化して多重する各移動局装置から送信される符号ビットの割合を変化させることになるが、同図に示されるように、第１の移動局装置の符号ビットをすべて第２の移動局装置の符号ビットとネットワーク符号化した第１実施形態で示された１００％のパケット誤り率が最小になるのではなく、１５％のときに最も小さくなっており、中継局装置は第１の移動局装置の符号ビットの１５％のみを第２の移動局装置の符号ビットとネットワーク符号化することで最も良好な伝送特性を得られていることが分かる。

［３．第３実施形態］
続いて第３実施形態について説明する。図９は、移動局装置を３局、中継局装置を１局とした場合の第３実施形態の概念図を示す。ここでは、各移動局装置９１、９２、９３がそれぞれビットｃ₁、ｃ₂、ｃ₃を送信し、中継局装置９４はこれら３局の移動局装置（ｃ₁、ｃ₂、ｃ₃）の排他的論理和ｃ_Rを基地局装置９５に送信している。この場合、本実施形態では、排他的論理和による送信ビットをパリティビットとする符号化率３／４のネットワーク符号と、誤り訂正符号の直列連接構造として情報ビットを検出する。

図１０に、基地局装置の一例を示す。同図の基本構成は図３と同じであり、同じ符号のブロックは図３の構成と同一である。また、本実施形態では３局の移動局装置が協調した通信となっていることから、復調部３５−３、デインターリーブ部３７−３、復号部３８−３、インターリーブ部３９−３が追加されているが、これは第３の移動局装置の検出のためのものである。

本実施形態の異なる点は、ネットワーク復号部１０１である。まず、ネットワーク復号部１０１では、インターリーブ部３９−１、３９−２、３９−３から入力された事前ＬＬＲ（復号部から出力され、時間順を並び替えた外部ＬＬＲ）γ₁、γ₂、γ₃と、復調部３５−１、３５−２、３５−３、３５−Ｒから入力される外部ＬＬＲをα₁、α₂、α₃、α_Rとする。

これらを符号ビットが０及び１である確率に変換した後、ネットワーク符号が有する全状態の結合確率及び復号部からのフィードバックである事前ＬＬＲγ₁、γ₂、γ₃に基づき、ｃ₁、ｃ₂、ｃ₃のそれぞれについての周辺確率を求めることで、出力される各移動局装置のネットワーク復号後の外部ＬＬＲは式（５）〜（７）で表される。

式（５）〜（７）において、β₁、β₂、β₃がネットワーク復号部１０１から出力される外部ＬＬＲを表している。このように得られた符号ビットの外部ＬＬＲを、デインターリーブ部３７−１、３７−２、３７−３を介して復号部３８−１、３８−２、３８−３に入力する。

復号部３８−１、３８−２、３８−３において、誤り訂正により得られた符号ビットの外部ＬＬＲγ₁、γ₂、γ₃を、インターリーブ部３９−１、３９−２、３９−３を介してネットワーク復号部１０１に入力する。以上の処理を任意の回数繰り返すことで、復号ビットを得る。

同様に、移動局装置が４局、５局存在しても符号化率（Ｎ−１）／Ｎ（Ｎ：移動局装置数）のネットワーク符号化と通信路符号化とが直列連接されて符号化されたとみなすことができ、繰り返し復号が可能となる。

なお、ここでは変調方式を変更せずに符号化率が高くなったとみなしてネットワーク復号を行ったが、中継局装置と基地局装置の間の受信品質が良好で、中継局装置が変調多値数を高く設定できる場合には、移動局装置からの信号をＱＰＳＫ（Quaternary Phase Shift Keying）、中継局装置からの信号を１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）にして送信すれば符号ビットに対するネットワーク符号化における符号化率を下げることなく４局の移動局装置の符号ビットを中継できるため、このような変調方式や誤り訂正符号化の符号化率を変更する手法を用いても良い。

［４．第４実施形態］
続いて、第４実施形態について説明する。図１１に、本実施形態の概念の一例を示す。同図は、移動局装置が４局存在し、中継局装置が２局存在する場合を示している。第１の移動局装置１１１及び第２の移動局装置１１２は、第１の中継局装置１１５を介して基地局装置１１７へ中継する。同様に、第２の移動局装置１１３及び第４の移動局装置１１４は第２の中継局装置１１６を介して基地局装置１１７へ中継する。

これは、第１実施形態を複数持つシステムであり、中継局装置が多く設置されている場合に有効である。なお、移動局装置の数が奇数のときは、１つの中継局装置が２局の移動局装置の信号を第１実施形態に基づいて中継することを前提に、残り３局の端数に関しては、第３実施形態に基づいて３局の移動局装置の信号を中継すればよい。これにより、中継局を効率的に使った中継システムを実現できる。

［５．第５実施形態］
第５の実施形態として、ここでは移動局装置数を３、中継局装置数を２とした形態について説明する。図１２に、その一例を示す。同図は、第１の移動局装置１２１、第２の移動局装置１２２、第３の移動局装置１２３が、第１の中継局装置１２４、第２の中継局装置１２５を介して基地局装置１２６に通信する例を示している。ここでは、第２の中継局装置１２５から基地局装置１２６への受信電力が他の移動局装置からの受信電力よりも低い場合を考える。このとき、第１の移動局装置１２１の信号を第１の中継局装置１２４、第３の移動局装置１２３を信号は第２の中継局装置１２５が中継するものとし、第２の移動局装置１２２の信号は基地局装置１２６での受信電力レベルが低いことを考慮して第１及び第２の中継局装置１２４、１２５の両方で中継されるものとしている。

この場合、各移動局装置１２１、１２２、１２３で送信される符号ビットをｃ₁、ｃ₂、ｃ₃とすると、各中継局装置１２４、１２５が送信するネットワーク符号ビットは、式（８）、式（９）で表される。

式（８）、式（９）において、ｃ_R1は第１の中継局装置１２４が送信するネットワーク符号ビット、ｃ_R2は第２の中継局装置１２５が送信するネットワーク符号ビットである。このとき、受信電力レベルのインバランスに対して第２実施形態で示したような信号多重法を各中継局装置で適用できることは勿論である。

図１３に、受信装置である基地局装置の一例を示す。基地局装置は、受信アンテナ１３１と、無線部１３２と、Ａ／Ｄ部１３３と、無線リソース分離部１３４と、復調部１３５−１、１３５−２、１３５−３、１３５−Ｒ及び１３５−Ｒ２と、ネットワーク復号部１３６と、デインターリーブ部１３７−１，１３７−２及び１３７−３と、復号部１３８−１、１３８−２及び１３８−３と、インターリーブ部１３９−１、１３９−２及び１３９−３とを備えて構成される。

受信アンテナ１３１で受信された受信信号は、無線部１３２によりベースバンドにダウンコンバートされ、Ａ／Ｄ部１３３においてディジタル信号に変換される。得られた受信信号は無線リソース分離部１３４でそれぞれの移動局装置・中継局装置からの信号を時間・周波数・空間領域でどのように多重されたかに基づいて分離する。分離された信号から復調部１３５−１、１３５−２、１３５−３、１３５−Ｒ、１３５−Ｒ２で外部ＬＬＲを算出する。

なお、各移動局装置からの受信信号は復調部１３５−１、１３５−２、１３５−３で処理され、中継局装置からの受信信号は復調部１３５−Ｒ、１３５−Ｒ２で処理されるものとしている。

それぞれの外部ＬＬＲは、ネットワーク復号部１３６において、符号化率３／５の符号とみなしてインターリーブ部１３９−１、１３９−２、１３９−３から入力される外部ＬＬＲを事前情報としたＭＡＰ推定を行い、各移動局装置の符号ビットの外部ＬＬＲを出力する。

ネットワーク復号部１３６で計算される各移動局装置の符号ビットの外部ＬＬＲは、復調部１３５−１、１３５−２、１３５−３、１３５−Ｒ、１３５−Ｒ２から入力される外部ＬＬＲをそれぞれα₁、α₂、α₃、α_R1、α_R2、インターリーブ部１３９−１、１３９−２、１３９−３から入力される外部ＬＬＲをγ₁、γ₂、γ₃とすると式（１０）〜式（１２）で表される。

ここで、β₁、β₂、β₃は出力される外部ＬＬＲである。得られた外部ＬＬＲは、デインターリーブ部１３７−１，１３７−２、１３７−３を介して復号部１３８−１，１３８−２、１３８−３に入力される。

復号部１３８−１，１３８−２、１３８−３では、通信路符号化に基づくＭＡＰ推定による誤り訂正が行われ、尤度の改善した外部ＬＬＲが算出され、インターリーブ部１３９−１、１３９−２、１３９−３を介してネットワーク符号部１３６の事前情報として再び入力される。以上の処理を任意の回数繰り返すことで、協力による中継ダイバーシチ効果が得られる。今回は、移動局装置数が３、中継局装置数が２の場合であったが、このような中継方法は移動局装置数、中継局装置数が任意の数であっても可能である。

［６．第６の実施形態］
第６実施形態として、本発明をＭＩＭＯ技術に応用した態様について説明する。上り回線にＭＩＭＯ技術を適用し、移動局装置が基地局装置に信号を送信する場合、使用者の手によって特定の送信アンテナが隠れることなどが原因で、受信電力にインバランスが生じる。この場合、最も受信電力の高い送信アンテナにネットワーク符号を割り当てることで、このような状況でも良好な伝送特性を得ることができる。

図１４に、移動局装置（送信装置）の一例を示す。ここでは、移動局装置が３本の送信アンテナを装備しているものとしている。移動局装置は、符号部１４１−１及び１４１−２と、インターリーブ部１４２−１及び１４２−２と、変調部１４３−１、１４３−２及び１４３−Ｒと、Ｄ／Ａ部１４４−１、１４４−２及び１４４−Ｒと、無線部１４５−１、１４５−２及び１４５−Ｒと、送信アンテナ１４６−１、１４６−２及び１４６−Ｒと、排他的論理和部１４７とを備えて構成されている。

また、誤り訂正符号のコードワード数を２としており、同図のブロックにおいて＊＊＊−１と付記されたブロックは第１のコードワードのための処理、＊＊＊−２と付記されたブロックは第２のコードワードのための処理を表している。

符号部１４１−１、１４２−２において、各コードワードの情報ビットは誤り訂正符号化され、インターリーブ部１４２−１、１４２−２において時間順を並び替える。その後、変調部１４３−１、１４３−２に入力されるとともに、排他的論理和部１４７に入力される。

排他的論理和部１４７ではＸＯＲ演算によりネットワーク符号ビットが算出され、変調部１４３−Ｒに入力される。変調部１４３−１、１４３−２、１４３−Ｒでは入力された符号ビットから変調シンボルが生成され、Ｄ／Ａ部１４４−１、１４４−２、１４４−Ｒによりアナログ信号に変換され、無線部１４５−１、１４５−２、１４５−Ｒにより無線周波数にアップコンバートし、送信アンテナ１４６−１、１４６−２、１４６−Ｒから送信される。

なお、ここでは送信装置の基本的な構成要件を示しているが、実際には第１実施形態の考え方からすれば、送信アンテナ１４６−Ｒからの受信電力レベルが最も高いように選択することとなる。

図１５に、基地局装置（受信装置）の一例を示す。受信装置は、受信アンテナ１５１−１、１５１−２及び１５１−Ｒと、無線部１５２−１、１５２−２及び１５３−Ｒと、Ａ／Ｄ部１５３−１、１５３−２及び１５３−Ｒと、ＭＩＭＯ分離部１５４と、復調部１５５−１、１５５−２及び１５５−Ｒと、ネットワーク復号部１５６と、デインターリーブ部１５７−１及び１５７−２と、復号部１５８−１及び１５８−２と、インターリーブ部１５９−１及び１５９−２とを備えて構成される。

各受信アンテナ１５１−１、１５１−２、１５１−Ｒで受信された受信信号は、無線部１５２−１、１５２−２、１５３−３で無線周波数からベースバンドにダウンコンバートされ、Ａ／Ｄ部１５３−１、１５３−２、１５３−Ｒでディジタル信号に変換される。その後ＭＩＭＯ分離部１５４により空間分離し、復調部１５５−１、１５５−２、１５５−Ｒにより各送信アンテナから送信された符号ビットの外部ＬＬＲが計算される。なお、＊＊＊−１と付記されたブロックは第１のコードワードの受信処理、＊＊＊−２と付記されたブロックは第２のコードワードの受信処理、＊＊＊−Ｒと付記されたブロックはネットワーク符号の受信処理である。

復調部１５５−１、１５５−２、１５５−Ｒから得られた外部ＬＬＲは、ネットワーク復号部１５６により第１実施形態の基地局装置と同様のネットワーク復号が行われ、デインターリーブ部１５７−１、１５７−２を介して復号部１５８−１、１５８−２で誤り訂正復号が行われる。誤り訂正により改善された外部ＬＬＲは、インターリーブ部１５９−１、１５９−２を介してネットワーク復号部１５６にフィードバックされ、再び復号処理が行われる。

以上の処理を任意の回数繰り返し、最後に情報ビットの事後ＬＬＲを図示しないが硬判定することで、第１及び第２のコードワードの復号ビットを得る。このように、受信電力がインバランスになり得る環境であればこのように適用可能である。なお、本実施形態のような状況でも、第１実施形態のみでなく、第２〜第４実施形態の手法も適用できることは勿論である。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。

１ 符号部
２ インターリーブ部
３ 変調部
４ Ｄ／Ａ部
５ 無線部
６ 送信アンテナ
１１ 受信アンテナ
１２ 無線部
１３ Ａ／Ｄ部
１４ 無線リソース分離部
１５−１、１５−２ 復調部
１６−１、１６−２ デインターリーブ部
１７−１、１７−２ 復号部
１８−１、１８−２ インターリーブ部
１９ 排他的論理和部
２０ 変調部
２１ Ｄ／Ａ部
２２ 無線部
２３ 送信アンテナ
３１ 受信アンテナ
３２ 無線部
３３ Ａ／Ｄ部
３４ 無線リソース分離部
３５−１、３５−２、３５−Ｒ 復調部
３６ ネットワーク復号部
３７−１、３７−２、３７−３ デインターリーブ部
３８−１、３８−２、３８−２ 復号部
３９−１、３９−２、３９−３ インターリーブ部
５１−１、５１−２、５３−１、５３−２ 加算部
５２−１、５２−２ ボックス加算部
６１、６２、９１、９２、９３、１１１、１１２、１１３、１１４、１２１、１２２、１２３ 移動局装置
６３、９４、１１５、１１６、１２４、１２５ 中継局装置
６４、９５、１１７、１２６ 基地局装置
７１ 排他的論理和部
８１−１、８１−２、８１−Ｒ 受信品質測定部
８２ ＬＵＴ
１０１ ネットワーク復号部

Claims (6)

1. 情報ビットに誤り訂正符号化を施した符号ビットを送信する複数の移動局装置と、前記複数の移動局装置から符号ビットを受信し、当該符号ビットにネットワーク符号化を施したネットワーク符号ビットを送信する中継局装置と、前記複数の移動局装置が送信した符号ビット及び前記中継局装置が送信したネットワーク符号ビットを受信して復号する基地局装置と、を含む無線通信システムであって、
   前記中継局装置は、前記移動局装置から前記基地局装置へ到達した場合の受信電力レベルに応じて、ネットワーク符号化による符号ビットの多重の割合を制御し、
   前記基地局装置は、前記受信された符号ビットを復号するときに、前記受信された符号ビットに、ネットワーク符号化に対する復号処理を行い、
   前記ネットワーク符号化に対する復号処理により出力された符号ビットに、誤り訂正符号化に対する復号処理を行うことを特徴とする無線通信システム。
2. 前記基地局装置は、さらに前記ネットワーク符号化に対する復号処理により得られたＬＬＲを、前記ネットワーク符号化に対する復号処理の事前情報として繰り返して復号することを特徴する請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記中継局装置において、前記ネットワーク符号化は、排他的論理和演算により実現されることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
4. 前記移動局装置は複数の送信アンテナを有し、前記基地局装置は複数の受信アンテナを有しており、
   前記送信アンテナの少なくとも１本に、ネットワーク符号ビットを割り当てて送信することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の無線通信システム。
5. 無線通信システムを介して、情報ビットに誤り訂正符号化を施した符号ビットを送信する複数の移動局装置と、前記複数の移動局装置から符号ビットを受信し、当該符号ビットにネットワーク符号化を施したネットワーク符号ビットを送信する中継局装置と、に接続される基地局装置であって、
   前記複数の移動局装置が送信した符号ビットと、前記中継局装置が前記移動局装置から前記基地局装置へ到達した場合の受信電力レベルに応じてネットワーク符号化による符号ビットの多重の割合を制御して送信した符号ビットと、を受信して復号する受信部を有し、
   前記受信部は、前記受信された符号ビットを復号するときに、前記受信された符号ビットに、ネットワーク符号化に対する復号処理を行うネットワーク復号部と、
   前記ネットワーク復号部から出力されたビットに、前記誤り訂正符号化に対する復号処理を行う復号部と、
   を備えることを特徴とする基地局装置。
6. 情報ビットに誤り訂正符号化を施した符号ビットを送信する複数の移動局装置と、前記複数の移動局装置から符号ビットを受信し、当該符号ビットにネットワーク符号化を施したネットワーク符号ビットを送信する中継局装置と、前記複数の移動局装置が送信した符号ビット及び前記中継局装置が送信したネットワーク符号ビットを受信して復号する基地局装置と、を含む無線通信システムにおける通信方法であって、
   前記中継局装置において、前記移動局装置から前記基地局装置へ到達した場合の受信電力レベルに応じて、ネットワーク符号化による符号ビットの多重の割合を制御する手段と、
   前記基地局装置において、前記受信された符号ビットを復号するときに、前記受信された符号ビットに、ネットワーク符号化に対する復号処理を行い、前記ネットワーク符号化に対する復号処理により出力された符号ビットに、誤り訂正符号化に対する復号処理を行い、前記ネットワーク符号化に対する復号処理と、前記誤り訂正符号化に対する復号処理を少なくとも１回繰り返して復号ビットを出力する手段と、
   を備えることを特徴とする通信方法。

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