JP5803942B2 - 無線中継装置、無線通信システムおよび無線中継装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、自己干渉を測定する無線中継装置に関する。

無線品質を向上させるための技術の１つである中継技術を用いた従来の無線通信システムとして、たとえば、中継局を用いた無線セルラシステムがある。このシステムにおいて、中継局は、基地局からの下り信号や移動局からの上り信号を受信すると、アンプで増幅して、下り信号を移動局へ、上り信号を基地局へ、それぞれ送信する。

上記のような中継局では、中継送信を行った際に、送信した信号が受信アンテナに回り込み、同一周波数の場合にはこの信号の回り込みにより干渉の影響を受ける場合がある。この干渉を自己干渉と呼ぶ。このような自己干渉を測定する従来の技術として、たとえば、以下の２つの技術が開示されている。

第１の従来技術では、基地局が、自己干渉測定のスケジューリングを行う。具体的には、まず、基地局が、送信フレームにヌルシンボルを挿入して中継局へ送信する。つぎに、その送信フレームを受信した中継局が、受信したフレームのヌルシンボルにＲＳ（Reference Signal）系列を挿入して移動局へ送信する。そして、中継局は、自局が送信したＲＳ系列（受信アンテナに回り込む信号）を用いて自己干渉を測定する。

また、第２の従来技術においても、基地局が、自己干渉測定のスケジューリングを行う。具体的には、基地局は、電源投入後の初期設定時に、中継局にモニタ用電波を送信させる。そして、中継局は、自局が送信したモニタ用電波（受信アンテナに回り込む信号）を用いて自己干渉を測定する。なお、自己干渉を測定するタイミングは、この初期設定時のみである。

特開２００５−２３６６２６号公報 特開２００４−３４９８７２号公報

しかしながら、上記従来技術においては、いずれも基地局が自己干渉測定のスケジューリングを行っているため、中継局で自己干渉を測定しているにもかかわらず、基地局から中継局への制御処理や制御のためのシグナリングが発生する、という問題があった。また、第１の従来技術に関しては、さらに、シグナリング（ヌル信号の位置を知らせる信号）が誤った場合に、基地局と中継局との間に再送が発生し、遅延が大きくなる、という問題もあった。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、基地局からの制御によらず、自局主導で自己干渉を測定可能な無線中継装置を提供することを目的とする。

本願の開示する無線中継装置は、移動局と基地局の間の通信を中継する無線中継装置であって、自己干渉の測定のスケジューリングを行うスケジューラ部と、前記スケジューラ部によるスケジューリングに従い、サブフレーム毎に算出される受信品質に基づいて自己干渉を測定する自己干渉測定部と、を有する。

本願の開示する無線中継装置の一つの態様によれば、自己干渉を測定するための基地局による制御が不要となるため、基地局から無線中継装置への制御処理や制御のためのシグナリングをなくすことができる、という効果を奏する。

図１は、中継局を用いた無線通信システムの構成例を示す図である。 図２は、自己干渉の様子を示す図である。 図３は、フルデュプレックスの中継局を示す図である。 図４は、実施例１の自己干渉測定方法の原理を示す図である。 図５は、実施例１の自己干渉測定方法を実現する中継局の構成例を示す図である。 図６は、送受信タイミング制御部の動作を示すフローチャートである。 図７は、実施例１の自己干渉測定方法の一例を示す図である。 図８は、ＡＦ方式の中継局の構成例を示す図である。 図９は、実施例２の自己干渉測定方法を実現する中継局の構成例を示す図である。 図１０は、実施例２の自己干渉測定方法の一例を示す図である。 図１１は、実施例３の自己干渉測定方法を実現する中継局の構成例を示す図である。 図１２は、制御シーケンス信号を受信可能な移動局の構成例を示す図である。 図１３は、中継局と移動局との間の制御シーケンスを示す図である。 図１４は、実施例３の自己干渉測定方法の一例を示す図である。 図１５は、実施例４の自己干渉測定方法を実現する中継局の構成例を示す図である。 図１６は、実施例４の自己干渉測定方法の一例を示す図である。 図１７は、送受信タイミング制御部の動作を示すフローチャートである。 図１８は、実施例５の自己干渉測定方法を実現する中継局の構成例を示す図である。 図１９は、スケジューラの動作を示すフローチャートである。 図２０は、動作モードを切り替える場合の中継局と基地局との間のやり取りの一例を示すシーケンス図である。 図２１は、動作モードを切り替える場合の中継局と基地局との間のやり取りの一例を示すシーケンス図である。 図２２は、実施例６の自己干渉測定方法を実現する中継局の構成例を示す図である。 図２３は、スケジューラの動作を示すフローチャートである。

以下に、本願の開示する無線中継装置、移動局、無線通信システムおよび干渉測定方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

近年、無線通信においては、無線品質を向上させるための技術として、中継技術が注目されている。この中継技術を用いる無線通信システムとしては、中継局（ＲＮ：Relay Node）を用いた無線セルラシステムがよく知られている。この中継技術は、セル端付近のカバレッジ、スループットを向上させるための技術であり、無線通信規格の標準化団体である３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）のＬＴＥ−Ａ（Long Term Evolution−Advanced）において議論が進められている。

図１は、ＲＮを用いた無線通信システムの構成例を示す図である。図１において、ＲＮ１は、基地局（ｅＮＢ：evolved Node B）２からの下り信号や移動局（ＵＥ：User Equipment）３からの上り信号を受信した場合に、受信した信号をアンプで増幅して、下り信号をＵＥ３へ、上り信号をｅＮＢ２へ、それぞれ送信する。また、ＲＮ１としては、ＡＦ（Amplify and Forward）方式とＤＦ（Decode and Forward）方式の２種類が広く知られている。ＡＦ方式のＲＮ１は、送受信アンテナとアンプを含み、受信した信号を増幅して送信する。これに対し、ＤＦ方式のＲＮ１は、送受信アンテナとアンプに加えて変復調器および符号化／復号器を含み、信号を受信した後、一旦復調および復号を実行する。その後、ＲＮ１は、再度、符号化および変調を実行し、再変調後の信号をフレームフォーマット化した後に増幅して送信する。なお、以下では、一例としてＤＦ方式のＲＮ１を前提として説明を行う。

たとえば、ＲＮ１では、中継送信を行う際、送信した信号が受信アンテナに回り込み、同一周波数の場合にはその信号の回り込みにより自己干渉（回り込み干渉）の影響を受ける可能性がある。この自己干渉を、以下では、ＳＩ（Self Interference）と表記する。図２は、ＳＩの様子を示す図である。たとえば、送受信アンテナ間でアイソレーションが確保されている場合、ＲＮは、ＳＩの影響を受けない。このようなＲＮをフルデュプレックスと呼ぶ。図３は、フルデュプレックスのＲＮを示す図である。図３において、フルデュプレックスのＲＮ１ａは、ＳＩの影響を受けないため、同時に送受信処理を行うことが可能である。これに対し、アイソレーションが確保されていないＲＮをハーフデュプレックスと呼ぶ。図２に示すＲＮ１は、ハーフデュプレックスのＲＮを示したものである。ハーフデュプレックスのＲＮ１は、同時に送受信を行うとＳＩの影響を受けるため、送受信が同時にならないように送受信タイミングを調整する。このため、ハーフデュプレックスのＲＮ１は、送受信タイミングに関係なく中継通信を行うフルデュプレックスのＲＮ１ａに比べて、スループットが低下する。

なお、ＲＮにおいてアイソレーションが取れているかどうかを判断するためには、ＳＩを測定し、その値によって判断することが一般的である。

ここで、本実施例のＳＩ測定方法の原理について説明する。まず、第１に、本実施例では、ＲＮ１が、ＳＩ測定のスケジューリングを行い、自局のタイミングでＳＩを測定する。すなわち、従来技術のようにｅＮＢがＳＩ測定のスケジューリングを行うのではなく、ＲＮ１が、自局主導でＳＩ測定を行う。これにより、ｅＮＢ２からの制御処理や制御のためのシグナリングが発生せず、シグナリング誤りによる再送遅延も発生しない。また、ＲＮ１は、自局主導でＳＩ測定のスケジューリングを行うため、自局のスケジューラの都合に合わせて、ＳＩ測定用系列（ＲＳ等）を送信したり、ＵＥ３にＳＩ測定用系列を送信させたりすることが可能となる。

第２に、本実施例では、ＲＮ１が、ＳＩが発生する特定のサブフレームの受信品質と、特定のサブフレームに隣接するＳＩが発生しないサブフレーム（１つ前または後のサブフレーム）の受信品質とを比較してＳＩを求める。図４は、本実施例のＳＩ測定方法の原理を示す図である。図４において、「○」は「送信処理」を表し、「□」は復調および復号を含む「受信処理（受信品質の測定を含む）」を表し、「△」は復調および復号を含まない信号受信を行いかつ受信品質の測定を行う「測定処理」を表す。たとえば、従来技術では、ｅＮＢがスケジューリングを行いかつＵＥによる送信を停止させた上で、ＲＮがＳＩを算出している。これに対し、本実施例では、ＲＮ１が、ＳＩ測定のスケジューリングを行い、ＳＩが発生するサブフレーム（Ｓ＋Ｉ）の受信品質と、ＳＩが発生しないサブフレーム（Ｓ´）の受信品質とを比較することにより、ＳＩを近似的に求めている。なお、図示の「Ｓ」は特定のサブフレームの参照信号（ＲＳ）を表し、「Ｉ」は干渉信号を表し、「Ｓ´」は特定のサブフレームに隣接するサブフレームの参照信号（ＲＳ）を表す。すなわち、図４では、隣接サブフレームのＲＳ同士が「Ｓ≒Ｓ´」となるため、比較による差分ＩをＳＩとして近似することができる。このＳＩ測定方法により、ＲＮ１は、中継中であっても、従来技術のようにヌル信号を挿入したり中継を停止したりすることなく、ＳＩを測定することが可能となる。なお、「受信品質」は、受信電力値，ＳＩＲ（Signal to Interference Ratio），ＳＮＲ（signal−to−noise ratio）等、信号の品質の指標となるパラメータであればどのような値であってもよい。

第３に、本実施例では、図４に示すとおり、ＲＮ１が、復調および復号を含む受信処理を行わないサブフレームにおいても、受信品質を測定する（図４の「△」に対応）。これは、第２の原理として記述したＳＩ測定処理の一部である。ハーフデュプレックスのＲＮ１においては、受信処理を行わない区間（送信処理を行う区間）であっても、ＲＳ，ＳＲＳ（Sounding RS）といったパイロット信号を受信し、受信したパイロット信号に基づいてサブフレーム単位に受信品質を測定する。これにより、ｅＮＢ２およびＵＥ３のデータ送信を停止させることなく、ＳＩ測定のスケジューリングを行うことが可能となる。

つづいて、本実施例のＳＩ測定方法を実現するＲＮ１の構成について説明する。図５は、本実施例のＳＩ測定方法を実現するＲＮ１の構成例を示す図である。なお、本実施例では、ＲＮ１がハーフデュプレックスのＲＮであることを前提とし、下り中継送信を利用してＳＩ測定を行う。また、ＲＮ１の構成例は、説明の便宜上、本実施例の処理にかかわる構成を列挙したものであり、ＲＮのすべての機能を表現したものではない。

図５において、本実施例のＲＮ１は、受信制御部１１と送信制御部１２と制御部１３と受信アンテナ（Ｒｘ）１４と送信アンテナ（Ｔｘ）１５を有する。受信制御部１１は、Ｒｘ１４を介して、下り信号（下りデータ信号，下り制御信号，下りＲＳ信号）または上り信号（上りデータ信号，上り制御信号，上りＲＳ信号）を受信し、復調および復号を行う。送信制御部１２は、Ｔｘ１５を介して、変調および符号化を行った下り信号（下りデータ信号，下り制御信号，下りＲＳ信号）または上り信号（上りデータ信号，上り制御信号，上りＲＳ信号）を送信する。制御部１３は、本実施例のＳＩ測定方法を実行する。なお、上記ＲＮ１において、受信制御部１１，送信制御部１２，制御部１３は、たとえば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）およびメモリ等で構成することが可能である。

また、上記受信制御部１１は、受信部２１とＣＨ（Channel）推定部２２と制御信号復調／復号部２３とデータ信号復調／復号部２４を有する。受信部２１は、下り信号または上り信号を受信する。ＣＨ（Channel）推定部２２は、ＲＳ信号（下りまたは上り）に基づいてＣＨ推定値（下りまたは上り）を求める。なお、上記ＲＳ信号は、予め既知の信号であればどのような信号であってもよい。制御信号復調／復号部２３は、ＣＨ推定値に基づいて制御信号（下りまたは上り）を復調および復号する。データ信号復調／復号部２４は、ＣＨ推定値および復号後の制御信号に基づいてデータ信号（下りまたは上り）を復調および復号する。

また、上記送信制御部１２は、データ信号符号化／変調部３１と制御信号符号化／変調部３２とＲＳ生成部３３と多重部３４と送信部３５を有する。データ信号符号化／変調部３１は、データ信号復調／復号部２４により復号されたデータ信号に対して符号化および変調を行う。制御信号符号化／変調部３２は、制御信号復調／復号部２３により復号された制御信号に対して符号化および変調を行う。ＲＳ生成部３３は、ＲＳ信号を生成する。多重部３４は、変調後のデータ信号、変調後の制御信号およびＲＳ信号を多重する。送信部３５は、Ｔｘ１５を介してｅＮＢ２またはＵＥ３へ多重信号を送信する。

また、上記制御部１３は、送受信タイミング制御部４１とスケジューラ４２と受信品質／ＳＩ算出部４３を有する。送受信タイミング制御部４１は、送信処理と受信処理が同時に行われないように送受信タイミング制御を行う。スケジューラ４２は、送受信タイミング制御部４１から得られる送受信タイミングに基づいてＳＩ測定をスケジューリングする。受信品質／ＳＩ算出部４３は、ＣＨ推定部２２より得られるＣＨ推定値に基づいてサブフレーム単位に受信品質を算出する。そして、スケジューラ４２によるスケジューリングに従い、特定のサブフレームの受信品質および特定のサブフレームに隣接するサブフレーム（１つ前または後のサブフレーム）の受信品質に基づいてＳＩを算出する。

つづいて、上記ＲＮ１の動作を説明する。ＲＮ１において、送受信タイミング制御部４１は、自局がハーフデュプレックスであるため、送信処理と受信処理が同時に行われないように送受信タイミング制御を行う。

図６は、送受信タイミング制御部４１の動作を示すフローチャートである。まず、送受信タイミング制御部４１は、受信部２１から得られる受信タイミング情報に基づいて自局が受信処理中であるかどうかを判定する（Ｓ１）。たとえば、受信中の場合（Ｓ１，Ｙｅｓ）、送受信タイミング制御部４１は、受信処理が終了するまで送信処理待機の状態を維持する。その後、受信処理が終了したことを示す受信タイミング情報を受信した場合（Ｓ１，Ｎｏ）、送受信タイミング制御部４１は、受信処理を待機させるための受信処理制御信号を受信部２１に出力する（Ｓ２）。また、送受信タイミング制御部４１は、送信処理を開始させるための送信処理制御信号を送信部３５に出力する（Ｓ３）。

つぎに、送受信タイミング制御部４１は、送信部３５から得られる送信タイミング情報に基づいて自局が送信処理中であるかどうかを判定する（Ｓ４）。たとえば、送信中の場合（Ｓ４，Ｙｅｓ）、送受信タイミング制御部４１は、送信処理が終了するまで受信処理待機の状態を維持する。その後、送信処理が終了したことを示す送信タイミング情報を受信した場合（Ｓ４，Ｎｏ）、送受信タイミング制御部４１は、送信処理を待機させるための送信処理制御信号を送信部３５に出力する（Ｓ５）。また、送受信タイミング制御部４１は、受信処理を開始させるための受信処理制御信号を受信部２１に出力する（Ｓ６）。以降、送受信タイミング制御部４１は、受信部２１による受信処理と送信部３５による送信処理とを交互に実行させるための制御を行う。

なお、上記図６における「受信処理」は、復調および復号を含む受信処理、すなわち、図４の「□」を表すものであり、図４の「△（測定処理）」における受信を含まない。

また、本実施例では、上記の送受信タイミング制御に基づいて、受信制御部１１による受信処理および制御部１３によるＳＩ測定処理が行われる。まず、上記送受信タイミング制御に基づく、受信制御部１１による受信処理について説明する。

上記図６に示す送受信タイミング制御により、たとえば、受信部２１がＲｘ１４を介して下り信号または上り信号を受信すると、ＣＨ推定部２２は、受信した信号からＲＳ信号を抽出し、このＲＳ信号を用いてＣＨ推定値を求める。そして、ＣＨ推定部２２は、ＣＨ推定値を制御信号復調／復号部２３、データ信号復調／復号部２４、および受信品質／ＳＩ算出部４３に通知する。また、制御信号復調／復号部２３は、受信部２１が受信した信号から制御信号を抽出し、ＣＨ推定値に基づいて、抽出した制御信号を復調および復号する。そして、制御信号復調／復号部２３は、復号した制御信号をデータ信号復調／復号部２４および制御信号符号化／変調部３２に通知する。また、データ信号復調／復号部２４は、受信部２１が受信した信号からデータ信号を抽出し、ＣＨ推定値および復号された制御信号に基づいて、抽出したデータ信号を復調および復号する。そして、データ信号復調／復号部２４は、復号したデータ信号をデータ信号符号化／変調部３１に通知する。

なお、ＲＮ１の受信部２１は、復調および復号を含む「受信処理」を行っていない場合（図４に示す「○」の「送信処理」を行う場合に相当）であっても、絶えず信号を受信することを前提とする。すなわち、ＣＨ推定部２２においては、「送信処理」中であってもＲＳ信号を受信し、このＲＳ信号に基づいてＣＨ推定値を求めている。

つぎに、上記送受信タイミング制御に基づく、制御部１３によるＳＩ測定処理について説明する。図７は、本実施例のＳＩ測定方法の一例を示す図である。なお、受信品質／ＳＩ算出部４３においては、ＣＨ推定部２２から得られるＣＨ推定値に基づいて、すべてのサブフレームについて受信品質を算出することを前提とする（図４に示す「△」の「測定処理」を行う場合に相当）。

まず、スケジューラ４２は、送受信タイミング制御部４１から得られる送受信タイミング情報に基づいて、ＳＩ測定のスケジューリングを行う。具体的には、スケジューラ４２は、たとえば、下りＲＳ信号が含まれる特定のサブフレーム区間および下りＲＳ信号が含まれる隣接するサブフレーム区間（特定のサブフレームの１つ前または後のサブフレーム区間）において、ＳＩ測定オン信号を出力する。また、スケジューラ４２は、その他のサブフレーム区間についてはＳＩ測定オフ信号を出力する。すなわち、図７の例では、左側の２つのサブフレーム区間については、スケジューラ４２からＳＩ測定オフ信号が出力されている。一方、右側の２つのサブフレーム区間については、スケジューラ４２からＳＩ測定オン信号が出力されている。このように、本実施例では、ＳＩ測定時にデータ送信（中継送信）を停止しないようにスケジューリングを行うこととしたので、スループットを低下させることなくＳＩの測定が可能となる。なお、本実施例では、図７に示すような２つのサブフレーム区間でＳＩ測定（比較）を行っているが、これに限らず、ＳＩ測定は、連続するサブフレームであればどの区間で行うこととしても良い。たとえば、スケジューラ４２は、定期的にＳＩ測定をスケジューリングしても良いし、任意のタイミングでＳＩ測定をスケジューリングしても良い。

受信品質／ＳＩ算出部４３は、スケジューラ４２からＳＩ測定オン信号を受け取ると、ＳＩの算出を開始し、スケジューラ４２からＳＩ測定オフ信号を受け取ると、ＳＩの算出を停止する。ＳＩ測定オン信号によりＳＩの算出を開始すると、受信品質／ＳＩ算出部４３は、隣接サブフレーム（連続する２つのサブフレーム）の受信品質が得られた時点で２つの受信品質を比較し、その比較結果に基づいてＳＩを算出する。

たとえば、ｎ番目，ｎ＋１番目のサブフレームの平均受信品質をＱ（ｎ），Ｑ（ｎ＋１）とする。ここでは、一例として、受信電力値を受信品質の指標とする。そして、各サブフレームにおける下りＲＳ信号の平均レベルをＳ（ｎ），Ｓ（ｎ＋１）、雑音の平均レベルをＮ（ｎ），Ｎ（ｎ＋１）、ＳＩの平均レベルをＩ（ｎ）とした場合、Ｑ（ｎ），Ｑ（ｎ＋１）は、下記（１），（２）式のように表すことができる。なお、Ｉ（ｎ）は、ＲＮ１の下りの「送信処理（○に相当）」によりＲｘ１４に回り込むＳＩの平均レベルである（図７参照）。
Ｑ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）＋Ｎ（ｎ）＋Ｉ（ｎ） …（１）
Ｑ（ｎ＋１）＝Ｓ（ｎ＋１）＋Ｎ（ｎ＋１） …（２）

また、ｎ番目，ｎ＋１番目のサブフレームにおいて、下りＲＳ信号の平均レベル、および雑音の平均レベルの変動がほとんどない場合には、以下の（３），（４）式の関係が成立する。
Ｓ（ｎ＋１）≒Ｓ（ｎ） …（３）
Ｎ（ｎ＋１）≒Ｎ（ｎ） …（４）

すなわち、上記（３），（４）の関係が成立すると、以下の（５）式の関係が成立し、受信品質／ＳＩ算出部４３は、隣接サブフレームの受信品質Ｑ（ｎ），Ｑ（ｎ＋１）の差分を取ることによって、ＳＩの近似値を求めることができる。
Ｑ（ｎ）−Ｑ（ｎ＋１）≒Ｉ（ｎ） …（５）

このように、本実施例では、ＲＮが、ＳＩ測定のスケジューリングを行い、自局主導でＳＩを測定することとした。これにより、ＳＩを測定するためのｅＮＢによる制御が不要となるため、ｅＮＢからＲＮへの制御処理や制御のためのシグナリングをなくすことができる。

また、本実施例では、ＲＮが、ＳＩ測定時にデータ送信（中継送信）を停止しないようにスケジューリングを行うこととした。これにより、従来技術においては初期設定時やヌル信号挿入時にデータ送信が停止されるためスループットが低下していたが、本実施例では、スループットを低下させることなくＳＩの測定が可能となる。

なお、本実施例においては、ＤＦ方式のＲＮを前提としたＳＩ測定方法について説明したが、このＳＩ測定方法は、ＡＦ方式のＲＮにも適用可能である。図８は、ＡＦ方式のＲＮの構成例を示す図である。図８に示すＲＮは、図５に示すＲＮ１の構成から、制御信号復調／復号部２３とデータ信号復調／復号部２４とデータ信号符号化／変調部３１と制御信号符号化／変調部３２とＲＳ生成部３３と多重部３４を削除した構成となっている。また、上記削除に伴い、図８に示すＲＮは、受信部２１と送信部３５が直結される。すなわち、図８のＲＮは、受信信号の復調および復号と、再符号化および再変調とを行うことなく、受信信号をそのまま増幅して送信する。これ以外の処理については、上記図８のＲＮ１と同様である。

実施例２のＳＩ測定方法について説明する。前述した実施例１のＲＮ１によるＳＩ測定は、ハーフデュプレックスのＲＮ１における下り信号の中継を前提として実行されていた。本実施例では、ハーフデュプレックスのＲＮにおける上り信号の中継を利用してＳＩ測定を行う。なお、無線通信システムの構成およびＳＩ測定方法の原理については、前述した実施例１と同様である。

たとえば、ＤＦ方式のＲＮは、受信情報を一旦復号するため、ｅＮＢからＵＥに送られる下り制御情報の内容を知ることが可能である。その結果、このようなＲＮは、ＵＥがどのタイミングで上りＲＳ信号を送信するかを知ることができる。そこで、本実施例では、ＵＥが送信する上りＲＳ信号を利用して、ＲＮ主導でＳＩ測定を行う。なお、上りＲＳ信号としては、データ復調用のＲＳ（ＤＭ−ＲＳ：Demodulation RS）等が考えられる。

図９は、本実施例のＳＩ測定方法を実現するＲＮ１−１の構成例を示す図である。なお、図９に示すＲＮ１−１の構成例は、説明の便宜上、本実施例の処理にかかわる構成を列挙したものであり、ＲＮのすべての機能を表現したものではない。また、本実施例では、前述した実施例１と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。

本実施例のＲＮ１−１は、受信制御部１１と送信制御部１２−１と制御部１３−１と受信アンテナ（Ｒｘ）１４と送信アンテナ（Ｔｘ）１５を有する。送信制御部１２−１は、送信制御部１２の動作に加えて、Ｔｘ１５を介して、予め既知の信号であるＳＩ測定用系列を送信する。制御部１３−１は、本実施例のＳＩ測定方法を実行する。なお、上記ＲＮ１−１において、受信制御部１１，送信制御部１２−１，制御部１３−１は、たとえば、ＣＰＵ、ＦＰＧＡおよびメモリ等で構成することが可能である。

また、上記送信制御部１２−１は、前述したデータ信号符号化／変調部３１，制御信号符号化／変調部３２，ＲＳ生成部３３，多重部３４に加えて、さらに、ＳＩ測定用系列生成部３６−１を有する。また、送信部３５に代えて送信部３５−１を有する。ＳＩ測定用系列生成部３６−１は、ＳＩ測定オン信号を受信した場合にＳＩ測定用系列を生成して出力する。送信部３５−１は、送信部３５の動作に加え、ＳＩ測定用系列を送信させるための送信処理制御信号を受け取ったタイミングでＳＩ測定用系列を送信する。

また、上記制御部１３−１は、送受信タイミング制御部４１−１とスケジューラ４２−１と受信品質／ＳＩ算出部４３を有する。スケジューラ４２−１は、送受信タイミング制御部４１−１から得られる送受信タイミングに基づいてＳＩ測定をスケジューリングし、ＳＩ測定オン信号およびＳＩ測定オフ信号を受信品質／ＳＩ算出部４３およびＳＩ測定用系列生成部３６−１へ出力する。また、スケジューラ４２−１は、所定のタイミングでＳＩ測定用系列送信指示を送受信タイミング制御部４１−１に出力する。送受信タイミング制御部４１−１は、送受信タイミング制御部４１の動作に加えて、ＳＩ測定用系列送信指示を受け取った場合に、さらにＳＩ測定用系列を送信させるための送信処理制御信号を送信部３５−１に出力する。

つづいて、上記ＲＮ１−１の動作を説明する。図１０は、本実施例のＳＩ測定方法の一例を示す図である。なお、ここでは、前述した実施例１と異なる動作について説明する。

まず、スケジューラ４２−１は、送受信タイミング制御部４１−１から得られる送受信タイミング情報に基づいて、ＳＩ測定のスケジューリングを行う。具体的には、スケジューラ４２−１は、たとえば、上りＲＳ信号が含まれる特定のサブフレーム区間および上りＲＳ信号が含まれる隣接するサブフレーム区間（特定のサブフレームの１つ前または後のサブフレーム区間）において、ＳＩ測定オン信号を出力する。また、スケジューラ４２−１は、その他のサブフレーム区間についてはＳＩ測定オフ信号を出力する。すなわち、図１０の例では、左側の２つのサブフレーム区間については、スケジューラ４２−１からＳＩ測定オフ信号が出力されている。一方、右側の２つのサブフレーム区間については、スケジューラ４２−１からＳＩ測定オン信号が出力されている。また、スケジューラ４２−１は、ＳＩ測定オン信号出力時の送信区間の上りＲＳ信号の受信タイミングにあわせて、ＳＩ測定用系列送信指示を送受信タイミング制御部４１−１に出力する。

そして、送受信タイミング制御部４１−１は、スケジューラ４２−１からのＳＩ測定用系列送信指示に従い、ＳＩ測定用系列を送信させるための送信処理制御信号を送信部３５−１に出力する。

一方で、ＳＩ測定用系列生成部３６−１は、スケジューラ４２−１からＳＩ測定オン信号を受け取ると、ＳＩ測定用系列を生成し、送信部３５−１に出力する。そして、送信部３５−１は、送受信タイミング制御部４１−１からＳＩ測定用系列を送信させるための送信処理制御信号を受信したタイミングで、すなわち、図１０に示す上りＲＳ信号の受信タイミング（△：のタイミング）にあわせて、ＳＩ測定用系列を送信する。このように、本実施例では、ＳＩ測定時にデータ送信（中継通信）を停止しないように、上りＲＳ信号の受信タイミングにあわせてＳＩ測定用系列送信のスケジューリングを行うこととしたので、スループットを低下させることなくＳＩの測定が可能となる。

受信品質／ＳＩ算出部４３は、スケジューラ４２−１からＳＩ測定オン信号を受け取ると、ＳＩの算出を開始し、スケジューラ４２−１からＳＩ測定オフ信号を受け取ると、ＳＩの算出を停止する。ＳＩ測定オン信号によりＳＩの算出を開始すると、受信品質／ＳＩ算出部４３は、隣接サブフレーム（連続する２つのサブフレーム）の受信品質が得られた時点で２つの受信品質を比較し、その比較結果に基づいてＳＩを算出する。

たとえば、ｎ番目，ｎ＋１番目のサブフレームの平均受信品質をＱ（ｎ），Ｑ（ｎ＋１）とする。そして、各サブフレームにおける上りＲＳ信号の平均レベルをＳ（ｎ），Ｓ（ｎ＋１）、雑音の平均レベルをＮ（ｎ），Ｎ（ｎ＋１）、ＳＩの平均レベルをＩ（ｎ）とした場合、Ｑ（ｎ），Ｑ（ｎ＋１）は、前述した（１），（２）式のように表すことができる。なお、Ｉ（ｎ）は、ＲＮ１−１からｅＮＢ２への上り信号であるＳＩ測定用系列の送信処理によりＲｘ１４に回り込むＳＩの平均レベルである（図１０参照）。

以下、実施例１と同様に、前述した（３），（４），（５）式の関係が成立するため、受信品質／ＳＩ算出部４３は、隣接サブフレームの受信品質Ｑ（ｎ），Ｑ（ｎ＋１）の差分を取ることによって、ＳＩの近似値を求めることができる。すなわち、本実施例では、ＳＩが発生する特定のサブフレームの受信品質と、ＳＩが発生しない隣接するサブフレーム（特定のサブフレームの１つ前または後のサブフレーム）の受信品質とを比較し、その結果に基づいてＳＩを測定する。

このように、本実施例では、ＲＮが、ＳＩ測定のスケジューリングを行い、自局主導でＳＩを測定することとした。これにより、ＳＩを測定するためのｅＮＢによる制御が不要となるため、ｅＮＢからＲＮへの制御処理や制御のためのシグナリングをなくすことができる。

実施例３のＳＩ測定方法について説明する。前述した実施例１のＲＮ１によるＳＩ測定は、ハーフデュプレックスのＲＮ１における下り信号の中継を前提として実行されていた。本実施例では、実施例２と同様に、ハーフデュプレックスのＲＮにおける上り信号の中継を利用してＳＩ測定を行う。なお、無線通信システムの構成およびＳＩ測定方法の原理については、前述した実施例１と同様である。

本実施例では、ＲＮが、ＵＥに予め既知の信号であるＳＩ測定用系列を送信させ、このＳＩ測定用系列に基づいてＳＩを測定する。

図１１は、本実施例のＳＩ測定方法を実現するＲＮ１−２の構成例を示す図である。なお、図１１に示すＲＮ１−２の構成例は、説明の便宜上、本実施例の処理にかかわる構成を列挙したものであり、ＲＮのすべての機能を表現したものではない。また、本実施例では、前述した実施例１と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。

本実施例のＲＮ１−２は、受信制御部１１と送信制御部１２−２と制御部１３−２と受信アンテナ（Ｒｘ）１４と送信アンテナ（Ｔｘ）１５を有する。送信制御部１２−２は、送信制御部１２の動作に加えて、ＳＩ測定用系列送信リクエストおよびＵＥ送信タイミング情報を含む第１の制御シーケンス信号、およびＳＩ測定用系列送信停止リクエストを含む第２の制御シーケンス信号を送信可能とする。制御部１３−２は、本実施例のＳＩ測定方法を実行する。なお、上記ＲＮ１−２において、受信制御部１１，送信制御部１２−２，制御部１３−２は、たとえば、ＣＰＵ、ＦＰＧＡおよびメモリ等で構成することが可能である。

また、上記送信制御部１２−２は、前述したデータ信号符号化／変調部３１，制御信号符号化／変調部３２，ＲＳ生成部３３，多重部３４に加えて、制御シーケンス生成部３７−２および制御シーケンス符号化／変調部３８−２を有する。また、送信制御部１２−２は、送信部３５に代えて送信部３５−２を有する。制御シーケンス生成部３７−２は、所定の制御シーケンス信号送信指示を受け取った場合に、上記第１または第２の制御シーケンス信号（単に「制御シーケンス信号」と呼ぶ場合もある）を生成する。制御シーケンス符号化／変調部３８−２は、制御シーケンス信号を符号化および変調する。送信部３５−２は、送信部３５の動作に加えて、制御シーケンス信号を送信する旨の送信処理制御信号を受け取った場合に、Ｔｘ１５を介して制御シーケンス信号を送信する。

また、上記制御部１３−２は、送受信タイミング制御部４１−２とスケジューラ４２−２と受信品質／ＳＩ算出部４３を有する。スケジューラ４２−２は、送受信タイミング制御部４１−２から得られる送受信タイミングに基づいてＳＩ測定をスケジューリングし、ＳＩ測定オン信号およびＳＩ測定オフ信号を受信品質／ＳＩ算出部４３へ出力する。また、スケジューラ４２−２は、制御シーケンス信号送信指示を制御シーケンス生成部３７−２および送受信タイミング制御部４１−２に通知する。送受信タイミング制御部４１−２は、送受信タイミング制御部４１の動作に加えて、制御シーケンス信号送信指示を受け取った場合に、制御シーケンス信号を送信する旨の送信処理制御信号を送信部３５−２に出力する。

図１２は、上記制御シーケンス信号を受信可能なＵＥ３の構成例を示す図である。図１２において、ＵＥ３は、Ｔｘ／Ｒｘ切替部１０１と受信部１０２と復調／復号部１０３と制御部１０４とＳＩ測定用系列生成部１０５と送信部１０６と送受信アンテナ（Ｔｘ／Ｒｘ）１０７を有する。Ｔｘ／Ｒｘ切替部１０１は、上り信号の送信と下り信号の受信を切り替える機能を有する。受信部１０２は、Ｔｘ／Ｒｘ１０７およびＴｘ／Ｒｘ切替部１０１を介して制御シーケンス信号（下り信号）を受信する。復調／復号部１０３は、受信部１０２にて受信した制御シーケンス信号を復調および復号する。制御部１０４は、上り信号および下り信号の送受信タイミング制御を行うとともに、制御シーケンス信号に基づいてＳＩ測定用系列の生成および生成停止を指示する。なお、「ＳＩ測定用系列」は、ＳＩ測定のための既知の信号である。ＳＩ測定用系列生成部１０５は、制御部１０４からの指示に従い、ＳＩ測定用系列を生成する。送信部１０６は、生成されたＳＩ測定用系列をＴｘ／Ｒｘ切替部１０１およびＴｘ／Ｒｘ１０７を介して送信する。なお、図１２に示すＵＥ３の構成例は、説明の便宜上、本実施例の処理にかかわる構成を列挙したものであり、ＵＥのすべての機能を表現したものではない。また、Ｔｘ／Ｒｘ切替部１０１、受信部１０２および送信部１０６の各機能はアナログ回路等により構成される無線部１０８により実現され、復調／復号部１０３、制御部１０４およびＳＩ測定用系列生成部１０５の各機能はＣＰＵ、ＤＳＰおよびメモリ等で構成されるベースバンド部１０９により実現される。

ここで、本実施例のＳＩ測定方法を実行する場合のＲＮ１−２とＵＥ３との間の制御シーケンスを説明する。図１３は、ＲＮ１−２とＵＥ３との間の制御シーケンスを示す図である。まず、ＲＮ１−２のスケジューラ４２−２は、ＳＩ測定のスケジューリング結果に基づいて、第１の制御シーケンス信号を生成するための制御シーケンス信号送信指示を制御シーケンス生成部３７−２および送受信タイミング制御部４１−２に通知する。制御シーケンス生成部３７−２は、受け取った指示に基づいて第１の制御シーケンス信号を生成する。なお、制御シーケンス生成部３７−２は、第１の制御シーケンス信号に含まれるＵＥ送信タイミング情報として、「自局の上り中継送信と衝突するタイミング」に関する情報を含ませる。そして、制御シーケンス符号化／変調部３８−２は、生成された第１の制御シーケンス信号を符号化および変調し、送信部３５−２に出力する。一方、送受信タイミング制御部４１−２は、上記指示に従い、第１の制御シーケンス信号を送信する旨の送信処理制御信号を送信部３５−２に送信する。そして、送信部３５−２は、第１の制御シーケンス信号を送信する旨の送信処理制御信号の受信タイミングで、第１の制御シーケンス信号を、Ｔｘ１５を介してＵＥ３に送信する。

つぎに、ＵＥ３側においては、Ｔｘ／Ｒｘ１０７，Ｔｘ／Ｒｘ切替部１０１，受信部１０２，復調／復号部１０３を介して第１の制御シーケンス信号を受け取った制御部１０４が、ＳＩ測定用系列生成部１０５に対してＳＩ測定用系列の生成を指示する。また、制御部１０４は、第１の制御シーケンス信号に含まれるＵＥ送信タイミング情報に基づいて、送信部１０６に対して送信タイミングを指示する。そして、送信部１０６は、制御部１０４からの指示に従い、ＳＩ測定用系列生成部１０５にて生成されたＳＩ測定用系列を、Ｔｘ／Ｒｘ切替部１０１，Ｔｘ／Ｒｘ１０７を介して送信する。ここでは、たとえば図１３に示すように、「ＲＮ１−２による上り中継送信と衝突するタイミング（送信処理の区間）」を含む所定の送信タイミングでＳＩ測定用系列を送信し、第２の制御シーケンス信号を受信するまでＳＩ測定用系列の送信を継続する。

その後、ＲＮ１−２のスケジューラ４２−２は、ＳＩ測定が完了した段階で、第２の制御シーケンス信号を生成するための制御シーケンス信号送信指示を制御シーケンス生成部３７−２および送受信タイミング制御部４１−２に通知する。制御シーケンス生成部３７−２は、受け取った指示に基づいて第２の制御シーケンス信号を生成する。そして、制御シーケンス符号化／変調部３８−２は、生成された第２の制御シーケンス信号を符号化および変調し、送信部３５−２に出力する。一方、送受信タイミング制御部４１−２は、上記指示に従い、第２の制御シーケンス信号を送信する旨の送信処理制御信号を送信部３５−２に送信する。そして、送信部３５−２は、第２の制御シーケンス信号を送信する旨の送信処理制御信号の受信タイミングで、第２の制御シーケンス信号を、Ｔｘ１５を介してＵＥ３に送信する。

最後に、ＵＥ３側では、Ｔｘ／Ｒｘ１０７，Ｔｘ／Ｒｘ切替部１０１，受信部１０２，復調／復号部１０３を介して第２の制御シーケンス信号を受け取った制御部１０４が、ＳＩ測定用系列生成部１０５に対してＳＩ測定用系列の生成停止を指示する。

つづいて、上記ＲＮ１−２の動作を説明する。図１４は、本実施例のＳＩ測定方法の一例を示す図である。なお、ここでは、前述した実施例１と異なる動作について説明する。

まず、スケジューラ４２−２は、送受信タイミング制御部４１−２から得られる送受信タイミング情報に基づいて、ＳＩ測定のスケジューリングを行う。具体的には、スケジューラ４２−２は、たとえば、ＳＩ測定用系列が含まれる特定のサブフレーム区間およびＳＩ測定用系列が含まれる隣接するサブフレーム区間（特定のサブフレームの１つ前または後のサブフレーム区間）において、ＳＩ測定オン信号を出力する。また、スケジューラ４２−２は、その他のサブフレーム区間についてはＳＩ測定オフ信号を出力する。すなわち、図１４の例では、左側の２つのサブフレーム区間については、スケジューラ４２−２からＳＩ測定オフ信号が出力されている。一方、右側の２つのサブフレーム区間については、スケジューラ４２−２からＳＩ測定オン信号が出力されている。

受信品質／ＳＩ算出部４３は、スケジューラ４２−２からＳＩ測定オン信号を受け取ると、ＳＩの算出を開始し、スケジューラ４２−２からＳＩ測定オフ信号を受け取ると、ＳＩの算出を停止する。ＳＩ測定オン信号によりＳＩの算出を開始すると、受信品質／ＳＩ算出部４３は、隣接サブフレーム（連続する２つのサブフレーム）の受信品質が得られた時点で２つの受信品質を比較し、その比較結果に基づいてＳＩを算出する。

たとえば、ｎ番目，ｎ＋１番目のサブフレームの平均受信品質をＱ（ｎ），Ｑ（ｎ＋１）とする。そして、各サブフレームにおけるＳＩ測定用系列の平均レベルをＳ（ｎ），Ｓ（ｎ＋１）、雑音の平均レベルをＮ（ｎ），Ｎ（ｎ＋１）、ＳＩの平均レベルをＩ（ｎ）とした場合、Ｑ（ｎ），Ｑ（ｎ＋１）は、前述した（１），（２）式のように表すことができる。なお、Ｉ（ｎ）は、ＲＮ１−２の上りの「送信処理（○に相当）」によりＲｘ１４に回り込むＳＩの平均レベルである（図１４参照）。

以下、実施例１と同様に、前述した（３），（４），（５）式の関係が成立するため、受信品質／ＳＩ算出部４３は、隣接サブフレームの受信品質Ｑ（ｎ），Ｑ（ｎ＋１）の差分を取ることによって、ＳＩの近似値を求めることができる。すなわち、本実施例では、ＳＩが発生する特定のサブフレームの受信品質と、ＳＩが発生しない隣接するサブフレーム（特定のサブフレームの１つ前または後のサブフレーム）の受信品質とを比較し、その結果に基づいてＳＩを測定する。

このように、本実施例では、ＲＮが、ＳＩ測定のスケジューリングを行い、自局主導でＳＩを測定することとした。これにより、ＳＩを測定するためのｅＮＢによる制御が不要となるため、ｅＮＢからＲＮへの制御処理や制御のためのシグナリングをなくすことができる。

実施例４のＳＩ測定方法について説明する。前述した実施例１〜３では、ハーフデュプレックスのＲＮによるＳＩ測定方法について説明した。本実施例では、フルデュプレックスのＲＮによるＳＩ測定方法について説明する。

前述したように、たとえば、フルデュプレックスのＲＮ１ａは、送受信アンテナ間でアイソレーションが確保されているため、ＳＩの影響を受けない（図３参照）。したがって、フルデュプレックスのＲＮ１ａは、同時に送受信処理を行うことが可能である。

図１５は、本実施例のＳＩ測定方法を実現するＲＮ１ａの構成例を示す図である。なお、本実施例では、ＲＮ１ａがフルデュプレックスのＲＮであることを前提とし、一例として、下り信号の中継を利用してＳＩ測定を行う。また、ＲＮ１ａの構成例は、説明の便宜上、本実施例の処理にかかわる構成を列挙したものであり、ＲＮのすべての機能を表現したものではない。また、本実施例では、前述した実施例１と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。

図１５において、本実施例のＲＮ１ａは、受信制御部１１と送信制御部１２と制御部１３ａと受信アンテナ（Ｒｘ）１４と送信アンテナ（Ｔｘ）１５を有する。制御部１３ａは、本実施例のＳＩ測定方法、すなわち、フルデュプレックスの場合におけるＳＩ測定方法、を実行する。なお、上記ＲＮ１ａにおいて、受信制御部１１，送信制御部１２，制御部１３ａは、たとえば、ＣＰＵ、ＦＰＧＡおよびメモリ等で構成することが可能である。

上記制御部１３ａは、送受信タイミング制御部４１ａとスケジューラ４２ａと受信品質／ＳＩ算出部４３を有する。送受信タイミング制御部４１ａは、同時に送受信処理を行うための送受信タイミング制御を行う。また、送受信タイミング制御部４１ａは、ＳＩ測定時に「送信処理」を停止する制御を行う。スケジューラ４２ａは、ＳＩ測定をスケジューリングするとともに、ＳＩ測定のタイミング（ＳＩ測定オン信号）を送受信タイミング制御部４１ａに通知する。

つづいて、上記ＲＮ１ａの動作を説明する。ここでは、送受信タイミング制御部４１ａによる送受信タイミング制御に基づくＳＩ測定処理について説明する。図１６は、本実施例のＳＩ測定方法の一例を示す図である。

スケジューラ４２ａは、たとえば、下りＲＳ信号が含まれる特定のサブフレーム区間および下りＲＳ信号が含まれる隣接するサブフレーム区間（特定のサブフレームの１つ前または後のサブフレーム区間）において、ＳＩ測定オン信号を出力する。また、スケジューラ４２ａは、その他のサブフレーム区間についてはＳＩ測定オフ信号を出力する。なお、本実施例では、スケジューラ４２ａは、ＳＩ測定オン信号およびＳＩ測定オフ信号を、受信品質／ＳＩ算出部４３だけでなく、送受信タイミング制御部４１ａにも通知する。すなわち、図１６の例では、左側の２つのサブフレーム区間については、スケジューラ４２ａから受信品質／ＳＩ算出部４３および送受信タイミング制御部４１ａへＳＩ測定オフ信号が出力されている。一方、右側の２つのサブフレーム区間については、スケジューラ４２ａから受信品質／ＳＩ算出部４３および送受信タイミング制御部４１ａへＳＩ測定オン信号が出力されている。

また、図１７は、送受信タイミング制御部４１ａの動作を示すフローチャートである。送受信タイミング制御部４１ａは、ＳＩ測定オフ信号を受信した場合には、受信部２１および送信部３５に対し、同時に送受信を行うための送受信タイミング制御を行う（図１７ Ｓ１１，Ｎｏ、Ｓ１２）。一方、ＳＩ測定オン信号を受信した場合には、ＳＩ測定の対象となる２つのサブフレームの「送信処理（○に相当）」のうちの一方の「送信処理」を停止するための送信処理制御信号を送信部３５に通知する（図１７ Ｓ１１，Ｙｅｓ、Ｓ１３）。このように、本実施例では、ＳＩ測定時にデータ送信（中継通信）を停止するスケジューリングを行うこととした。なお、本実施例では、図１６に示すような２つのサブフレーム区間でＳＩ測定（比較）を行っているが、これに限らず、ＳＩ測定は、連続するサブフレームであればどの区間で行うこととしても良い。たとえば、スケジューラ４２ａは、定期的にＳＩ測定をスケジューリングしても良いし、任意のタイミングでＳＩ測定をスケジューリングしても良い。

受信品質／ＳＩ算出部４３は、実施例１と同様に、スケジューラ４２ａからＳＩ測定オン信号を受け取ると、ＳＩの算出を開始し、スケジューラ４２ａからＳＩ測定オフ信号を受け取ると、ＳＩの算出を停止する。そして、受信品質／ＳＩ算出部４３は、実施例１と同様に、隣接サブフレーム（連続する２つのサブフレーム）の受信品質が得られた時点で２つの受信品質を比較し、その比較結果に基づいてＳＩを算出する。

このように、本実施例では、ＲＮが、ＳＩ測定のスケジューリングを行い、自局主導でＳＩを測定することとした。これにより、ＳＩを測定するためのｅＮＢによる制御が不要となるため、ｅＮＢからＲＮへの制御処理や制御のためのシグナリングをなくすことができる。

実施例５のＳＩ測定方法について説明する。前述した実施例１〜４では、ＤＬ（Down Link）、ＵＬ（Up Link）およびＲＮの動作モード（フルデュプレックスまたはハーフデュプレックス）にかかわらず、隣接する２つのサブフレームを使用してＳＩを測定している。本実施例では、実施例１〜４におけるＳＩ測定結果を利用して、適応的にＲＮの動作モードを切り替える。

図１８は、本実施例のＳＩ測定方法を実現するＲＮ１ｂの構成例を示す図である。本実施例では、ＳＩが所定のしきい値よりも大きい場合に、実施例１のスケジューラ４２および送受信タイミング制御部４１の動作を行い、ＳＩが所定のしきい値以下の場合に、実施例４のスケジューラ４２ａおよび送受信タイミング制御部４１ａの動作を行う。なお、ＲＮ１ｂの構成例は、説明の便宜上、本実施例の処理にかかわる構成を列挙したものであり、ＲＮのすべての機能を表現したものではない。

図１８において、本実施例のＲＮ１ｂは、受信制御部１１と送信制御部１２と制御部１３ｂと受信アンテナ（Ｒｘ）１４と送信アンテナ（Ｔｘ）１５を有する。制御部１３ｂは、ＳＩ測定結果に基づいてＲＮ１ｂの動作モードを決定する処理を実行する。なお、上記ＲＮ１において、受信制御部１１，送信制御部１２，制御部１３ｂは、たとえば、ＣＰＵ、ＦＰＧＡおよびメモリ等で構成することが可能である。

また、上記制御部１３ｂは、送受信タイミング制御部４１ｂとスケジューラ４２ｂと受信品質／ＳＩ算出部４３ｂを有する。受信品質／ＳＩ算出部４３ｂは、受信品質／ＳＩ算出部４３の動作に加え、求めたＳＩの値をスケジューラ４２ｂに通知する処理を行う。スケジューラ４２ｂは、受け取ったＳＩ値に基づいて、スケジューラ４２の動作（ハーフデュプレックスとしての動作）を行うかまたはスケジューラ４２ａの動作（フルデュプレックスとしての動作）を行う。送受信タイミング制御部４１ｂは、自局がハーフデュプレックスとしての動作を行う場合に実施例１の送受信制御を行い、自局がフルデュプレックスとしての動作を行う場合に実施例４の送受信制御を行う。

つづいて、上記ＲＮ１ｂの動作を説明する。図１９は、スケジューラ４２ｂの動作を示すフローチャートである。スケジューラ４２ｂは、受信品質／ＳＩ算出部４３ｂにて求めたＳＩ値が所定のしきい値よりも大きい場合において（Ｓ２１，Ｙｅｓ）、たとえば、自局がハーフデュプレックスとして動作していれば（Ｓ２２，Ｙｅｓ）、この動作を維持する。また、スケジューラ４２ｂは、ＳＩ値が所定のしきい値よりも大きい場合において（Ｓ２１，Ｙｅｓ）、たとえば、自局がフルデュプレックスとして動作している場合には（Ｓ２２，Ｎｏ）、自局の動作をハーフデュプレックスに切り替える（Ｓ２３）。

一方、スケジューラ４２ｂは、受信品質／ＳＩ算出部４３ｂにて求めたＳＩ値が所定のしきい値以下の場合において（Ｓ２１，Ｎｏ）、たとえば、自局がフルデュプレックスとして動作していれば（Ｓ２４，Ｙｅｓ）、この動作を維持する。また、スケジューラ４２ｂは、ＳＩ値が所定のしきい値以下の場合において（Ｓ２１，Ｎｏ）、たとえば、自局がハーフデュプレックスとして動作している場合には（Ｓ２４，Ｎｏ）、自局の動作をフルデュプレックスに切り替える（Ｓ２５）。

また、スケジューラ４２ｂは、上記のように動作（動作モード）を切り替える場合、以下のシーケンスを行う。図２０および図２１は、動作モードを切り替える場合のＲＮ１ｂとｅＮＢ２との間のやり取りの一例を示すシーケンス図である。詳細には、図２０は、フルデュプレックスからハーフデュプレックスへ動作を切り替える場合のやり取りを示し、この場合には、ＲＮ１ｂとｅＮＢ２との間にＢＨ（BackHaul）リンクを設定する。また、図２１は、ハーフデュプレックスからフルデュプレックスへ動作を切り替える場合のやり取りを示し、この場合には、ＲＮ１ｂとｅＮＢ２との間のＢＨリンクをリリースする。

たとえば、ＲＮ１ｂのスケジューラ４２ｂは、フルデュプレックスからハーフデュプレックスへ動作を切り替えると判定した場合、送信部３５およびＴｘ１５を介してＲＲＣコネクションリクエスト（ＲＮセットアップ）をｅＮＢ２に送信する。ＲＲＣコネクションリクエストを受信したｅＮＢ２は、ＲＲＣコネクトセットアップ（ＤＬＢＨコンフィグ，ＵＬＢＨコンフィグ）をＲＮ１ｂに送信する。そして、ＲＮ１ｂのスケジューラ４２ｂは、ｅＮＢ２が送信するＲＲＣコネクトセットアップをＲｘ１４および受信部２１を介して受信する。その後、スケジューラ４２ｂは、ＲＲＣコネクションコンプリート（ＤＬＢＨコンフィグ，ＵＬＢＨコンフィグ）を送信部３５およびＴｘ１５を介してｅＮＢ２に送信する。このシーケンスにより、ＲＮ１ｂは、ｅＮＢ２との間にＢＨリンクを設定する（図２０）。

一方、ＲＮ１ｂのスケジューラ４２ｂは、ハーフデュプレックスからフルデュプレックスへ動作を切り替えると判定した場合、送信部３５およびＴｘ１５を介してＲＲＣコネクションリコンフィグリクエスト（ＢＨコンフィグをリリース）をｅＮＢ２に送信する。ＲＲＣコネクションリコンフィグリクエストを受信したｅＮＢ２は、ＲＲＣコネクトリコンフィグ（ＤＬＢＨコンフィグ，ＵＬＢＨコンフィグ）をＲＮ１ｂに送信する。そして、ＲＮ１ｂのスケジューラ４２ｂは、ｅＮＢ２が送信するＲＲＣコネクトリコンフィグをＲｘ１４および受信部２１を介して受信する。その後、スケジューラ４２ｂは、ＲＲＣコネクションリコンフィグコンプリートを送信部３５およびＴｘ１５を介してｅＮＢ２に送信する。このシーケンスにより、ＲＮ１ｂは、ｅＮＢ２との間のＢＨリンクをリリースする（図２１）。

このように、本実施例では、ＳＩ測定結果に応じて適応的にＲＮの動作モード（フルデュプレックスまたはハーフデュプレックス）を切り替えることとした。これにより、ＳＩ値に応じたＳＩ対策が可能となり、効率よく、誤り率，スループットの劣化を抑えることが可能となる。

実施例６のＳＩ測定方法について説明する。本実施例においても、実施例５と同様に、ＲＮによるＳＩ測定結果を利用する。本実施例では、ＳＩ測定結果に応じて干渉キャンセラのオン／オフを適応的に切り替える。

図２２は、本実施例のＳＩ測定方法を実現するＲＮ１−３の構成例を示す図である。本実施例では、ＳＩが所定のしきい値よりも大きい場合に、干渉キャンセラをオンにする処理を行い、ＳＩが所定のしきい値以下の場合に、干渉キャンセラをオフにする処理を行う。なお、ＲＮ１−３の構成例は、説明の便宜上、本実施例の処理にかかわる構成を列挙したものであり、ＲＮのすべての機能を表現したものではない。

図２２において、本実施例のＲＮ１−３は、受信制御部１１−３と送信制御部１２と制御部１３−３と受信アンテナ（Ｒｘ）１４と送信アンテナ（Ｔｘ）１５を有する。受信制御部１１−３は、実施例１の受信制御部１１の動作に加え、さらに干渉キャンセル機能を有する。制御部１３−３は、実施例１の制御部１３の動作に加え、さらに干渉キャンセル機能のオン／オフ制御を行う。なお、上記ＲＮ１−３において、受信制御部１１−３，送信制御部１２，制御部１３−３は、たとえば、ＣＰＵ、ＦＰＧＡおよびメモリ等で構成することが可能である。

また、上記受信制御部１１−３は、受信部２１とＣＨ推定部２２と制御信号復調／復号部２３とデータ信号復調／復号部２４と、受信信号が受けた干渉の影響を除去（干渉キャンセル機能）する干渉キャンセラユニット２５−３を有する。干渉キャンセラユニット２５−３は、ＲＮアンテナ間ＣＨ推定部５１−３とレプリカ生成部５２−３とキャンセル部５３−３を有する。ＲＮアンテナ間ＣＨ推定部５１−３は、受信信号と送信信号の相関を計算し、アンテナ間のＣＨ推定値を算出する。レプリカ生成部５２−３は、送信信号とアンテナ間のＣＨ推定値に基づいて受信信号のレプリカ信号を生成する。キャンセル部５３−３は、受信信号からレプリカ信号を差し引いて、干渉信号を除去する。

また、上記制御部１３−３は、送受信タイミング制御部４１とスケジューラ４２−３と受信品質／ＳＩ算出部４３ｂを有する。スケジューラ４２−３は、受け取ったＳＩ値に基づいて、干渉キャンセラユニット２５−３にキャンセラオン信号またはキャンセラオフ信号を送信する。

つづいて、上記ＲＮ１−３の動作を説明する。図２３は、スケジューラ４２−３の動作を示すフローチャートである。スケジューラ４２−３は、受信品質／ＳＩ算出部４３ｂにて求めたＳＩ値が所定のしきい値よりも大きい場合において（Ｓ３１，Ｙｅｓ）、たとえば、干渉キャンセル機能がオンであれば（Ｓ３２，Ｙｅｓ）、この状態を維持する。すなわち、キャンセラオン信号を継続して出力する。また、スケジューラ４２−３は、ＳＩ値が所定のしきい値よりも大きい場合において（Ｓ３１，Ｙｅｓ）、たとえば、干渉キャンセル機能がオフである場合には（Ｓ３２，Ｎｏ）、キャンセラオフ信号を停止しキャンセラオン信号を出力する（Ｓ３３）。

一方、スケジューラ４２−３は、受信品質／ＳＩ算出部４３ｂにて求めたＳＩ値が所定のしきい値以下の場合において（Ｓ３１，Ｎｏ）、たとえば、干渉キャンセル機能がオフであれば（Ｓ３４，Ｙｅｓ）、この状態を維持する。すなわち、キャンセラオフ信号を継続して出力する。また、スケジューラ４２−３は、ＳＩ値が所定のしきい値以下の場合において（Ｓ３１，Ｎｏ）、たとえば、干渉キャンセル機能がオンである場合には（Ｓ３４，Ｎｏ）、キャンセラオン信号を停止しキャンセラオフ信号を出力する（Ｓ３５）。

なお、干渉キャンセラユニット２５−３は、キャンセラオン信号を受信している場合、干渉除去後の受信信号を、ＣＨ推定部２２，制御信号復調／復号部２３，データ信号復調／復号部２４に出力する。また、キャンセラオフ信号を受信している場合には、受信信号をそのままＣＨ推定部２２，制御信号復調／復号部２３，データ信号復調／復号部２４に出力する。

このように、本実施例では、ＳＩ測定結果に応じて適応的に干渉キャンセル機能をオン／オフ制御することとした。これにより、ＳＩ値が小さいときは干渉キャンセル機能をオフにして処理遅延の少ない状態で、すなわち、スループットが高くなる状態で、運用することが可能となる。また、ＳＩ値が大きいときには干渉キャンセラをオンにしてＳＩ対策を行うことが可能となり、効率よく、誤り率，スループットの劣化を抑えることが可能となる。

なお、本実施例では、一例として、実施例１のＲＮ１に干渉キャンセル機能を持たせた上で本実施例のオン／オフ制御を適用することとしたが、これに限らず、実施例２〜５のＲＮに適用することも可能である。

１，１−１，１−２，１−３，１ａ，１ｂ 中継局（ＲＮ）
２ 基地局（ｅＮＢ）
３ 移動局（ＵＥ）
１１，１１−３ 受信制御部
１２，１２−１，１２−２ 送信制御部
１３，１３−１，１３−２，１３−３，１３ａ，１３ｂ 制御部
１４ 受信アンテナ（Ｒｘ）
１５ 送信アンテナ（Ｔｘ）
２１ 受信部
２２ ＣＨ（Channel）推定部
２３ 制御信号復調／復号部
２４ データ信号復調／復号部
２５−３ 干渉キャンセラユニット
３１ データ信号符号化／変調部
３２ 制御信号符号化／変調部
３３ ＲＳ生成部
３４ 多重部
３５，３５−１，３５−２ 送信部
３６−１ ＳＩ測定用系列生成部
３７−２ 制御シーケンス生成部
３８−２ 制御シーケンス符号化／変調部
４１，４１−１，４１−２，４１ａ，４１ｂ 送受信タイミング制御部
４２，４２−１，４２−２，４２−３，４２ａ，４２ｂ スケジューラ
４３，４３ｂ 受信品質／ＳＩ算出部
５１−３ ＲＮアンテナ間ＣＨ推定部
５２−３ レプリカ生成部
５３−３ キャンセル部
１０１ Ｔｘ／Ｒｘ切替部
１０２ 受信部
１０３ 復調／復号部
１０４ 制御部
１０５ ＳＩ測定用系列生成部
１０６ 送信部
１０７ 送受信アンテナ（Ｔｘ／Ｒｘ）
１０８ 無線部
１０９ ベースバンド部

Claims (7)

1. 移動局と基地局の間の通信を中継する無線中継装置において、
   信号の中継処理における送信処理と受信処理が可能なサブフレームから第１のサブフレームと第２のサブフレームを指定するスケジューラ部と、
   前記スケジューラ部によるスケジューリングに従い、前記送信処理が行われる前記第１のサブフレームで受信した既知信号に基づいて算出される前記第１のサブフレームの受信品質と前記送信処理が行われない前記第２のサブフレームで受信した既知信号に基づいて算出される前記第２のサブフレームの受信品質との差分から自己干渉を求める自己干渉測定部と、
   前記送信処理と前記受信処理のタイミングの制御を行うタイミング制御部とを備え、
   前記タイミング制御部は、前記自己干渉測定部による自己干渉測定結果が所定値より大きい場合、前記サブフレームで前記送信処理と前記受信処理を同時に行わないように制御をする第１の制御を行い、前記所定値より小さい場合、前記サブフレームで前記送信処理と前記受信処理を同時に行うように制御する第２の制御を行う、
   ことを特徴とする無線中継装置。
2. 前記スケジューラ部は、前記タイミング制御部が前記第１の制御を行っている場合、前記送信処理を行う区間である前記第１のサブフレームと、前記第１のサブフレームに隣接する前記受信処理を行う区間である前記第２のサブフレームとを指定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線中継装置。
3. 前記スケジューラ部は、前記タイミング制御部が前記第２の制御を行っている場合、特定の隣接するサブフレームを前記第１のサブフレームと前記第２のサブフレームに指定し、
   前記タイミング制御部は、前記スケジューラ部の制御に従って、隣接する前記第１のサブフレームと前記第２のサブフレームのいずれか一方の前記送信処理を停止させる、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の無線中継装置。
4. 受信信号と送信信号の相関から計算された情報を基に自己干渉による干渉信号を除去する干渉キャンセラ部をさらに有し、
   前記干渉キャンセラ部は、前記自己干渉測定結果に基づいて制御される、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の無線中継装置。
5. 前記干渉キャンセラ部は、前記スケジューラ部から前記自己干渉測定結果に基づいて送られる動作制御信号を基に前記干渉信号の除去を行う、
   ことを特徴とする請求項４に記載の無線中継装置。
6. 移動局と、基地局と、当該移動局と当該基地局との間の通信を中継する無線中継装置と、を含む無線通信システムにおいて、
   前記無線中継装置が、
   信号の中継における送信処理と受信処理が可能なサブフレームから第１のサブフレームと第２のサブフレームを指定するスケジューラ部と、
   前記スケジューラ部によるスケジューリングに従い前記送信処理が行われる前記第１のサブフレームで受信した既知信号の受信品質と前記送信処理が行われない前記第２のサブフレームで受信した既知信号の受信品質との差分から自己干渉を求める自己干渉測定部と、
   前記送信処理と前記受信処理のタイミングの制御を行うタイミング制御部と、
   前記サブフレームにおいて前記送信処理と前記受信処理を同時に行わない第１モードにより動作するか、前記サブフレームにおいて前記送信処理と前記受信処理を同時に行う第２モードにより動作するかを通知する所定の信号を送信する送信部と、
   を備え、
   前記タイミング制御部は、前記自己干渉測定部による自己干渉測定結果が所定値より大きい場合、前記第１モードで動作するように制御する第１の制御を行い、前記所定値より小さい場合、前記第２モードで動作するように制御する第２の制御をし、
   前記基地局は、前記無線中継装置から送信された前記所定の信号を受信する、
   ことを特徴とする無線通信システム。
7. 移動局と基地局の間の通信を中継する無線中継装置における干渉測定方法であって、
   信号の中継における送信処理と受信処理が可能なサブフレームから、少なくとも前記送信処理を行う第１のサブフレームと、少なくとも前記受信処理を行う第２のサブフレームとを指定し、前記第１のサブフレームで受信する既知信号に基づいて算出される前記第１のサブフレームの受信品質と、前記第２のサブフレームで受信する既知信号に基づいて算出される前記第２のサブフレームの受信品質との差分から自己干渉を求め、
   自己干渉測定結果が所定値より大きい場合、前記サブフレームで前記送信処理と前記受信処理を同時に行わないように制御をする第１の制御を行い、自己干渉測定結果が前記所定値より小さい場合、前記サブフレームで前記送信処理と前記受信処理を同時に行うように制御する第２の制御を行う、
   ことを特徴とする無線中継装置の制御方法。

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