KR20070111492A - 무선 통신 방법, 중계국 장치 및 무선 수신　장치 - Google Patents

무선 통신 방법, 중계국 장치 및 무선 수신　장치 Download PDF

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KR20070111492A
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아야코 호리우치
겐이치 구리
겐이치 미요시
아키히코 니시오
도모히로 이마이
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마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
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Abstract

오류율 특성의 향상 및 지연량 저감의 양립을 꾀하는 무선 통신 방법 등을 제공한다. 본 발명의 무선 통신 방법은 이동국(10)과 중계국(20)과 기지국(30)을 가지는 이동체 통신 시스템(1)에 있어서 이용된다. 기지국(30)앞으로의 신호를 포함하는 송신 신호는 우선 이동국(10)으로부터 중계국(20)에 송신된다. 그리고, 중계국(20)에 있어서 송신 신호로부터 얻어지는 비재생 중계 신호는 중계국(20)으로부터 기지국(30)에 송신된다. 그리고, 비재생 중계 신호의 기지국(30)에서의 수신 결과에 기초하여, 송신 신호의 재송 요구가 기지국(30)으로부터 송신된다. 그리고, 중계국(20)에 있어서 송신 신호로부터 얻어지는 재생 중계 신호가, 기지국(30)으로부터 송신된 재송 요구에 따라, 중계국(20)으로부터 기지국(30)에 송신된다.

Description

무선 통신 방법, 중계국 장치 및 무선 수신　장치{RADIO COMMUNICATION METHOD, RELAY STATION DEVICE, AND RADIO RECEIVER DEVICE}
본 발명은 송신 신호의 중계를 행하는 무선 통신 시스템에 있어서 이용되는 무선 통신 방법, 중계국 장치 및 무선 수신 장치에 관한 것이다.
최근, 휴대전화기 등으로 대표되는 셀룰러 이동 통신 시스템에 있어서 고주파 무선 대역을 이용하여, 고전송 레이트를 실현하기 위한 기술적인 어프로치가 활발하게 검토되고 있다. 고주파 무선 대역을 이용했을 경우, 저주파 무선 대역을 이용하는 경우에 비해 전송 거리에 따른 감쇠가 커지기 때문에, 고전송 레이트의 실현을 기대할 수 있는 영역이 비교적 근거리 영역으로 한정된다. 따라서, 시스템내에 보다 많은 기지국 장치를 설치할 필요가 생긴다. 기지국 장치 설치에는 상응하는 비용이 들기 때문에, 기지국 설치 대수의 증가를 억제하면서 고전송 레이트를 실현하는 일이 강하게 요구되고 있다.
예를 들면, 비특허 문헌 1에는, 이 요구에 부응할 수 있는 기술로서 2 종류의 중계 방식을 들고 있다. 여기서, 중계 방식이란, 송신 신호를 중계하기 위한 통신 방식을 의미한다. 비특허 문헌 1에서는, 중계를 행하는 중계국 장치에 있어서 송신 신호가 일단 재생되는 재생 중계 방식과, 중계국 장치에 있어서 송신 신호가 재생되지 않는 비(非)재생 중계 방식을 오류율 특성의 관점에서 평가하고 있다. 재생 중계 방식은, 플랫 레일리 페이딩(Flat Rayleigh Fading) 모델에 있어서, 비재생 중계 방식에 비해 약 2㏈의 게인이 있는 것이 나타나 있다.
비특허 문헌 1 : 「단일 안테나 단말간 멀티 홉 통신에 있어서의 STBC를 이용한 협력 중계 방식」, RCS2003－365
발명의 개시
발명이 해결하려고 하는 과제
그렇지만, 비재생 중계 방식과 재생 중계 방식을 지연량의 관점에서 평가하면, 재생 중계 방식은 송신 신호의 재생을 행하는 분만큼, 비재생 중계 방식에 비해 지연량이 크다. 즉, 중계 방식에 관해서, 오류율 특성과 지연량과의 사이에는 트레이드 오프(trade-off)가 존재한다. 구체적으로는, 시스템내의 전(全)중계국 장치의 중계 방식으로 재생 중계 방식을 채용했을 경우, 시스템 전체에서의 오류율 특성은 향상하지만 지연량은 증대한다. 한편, 시스템내의 전 중계국 장치의 중계 방식으로 비재생 중계 방식을 채용했을 경우, 시스템 전체에서의 지연량은 저감하지만 오류율 특성은 열화한다.
본 발명의 목적은 오류율 특성의 향상 및 지연량 저감의 양립을 꾀할 수 있는 무선 통신 방법, 중계국 장치 및 무선 수신 장치를 제공하는 것이다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명의 무선 통신 방법은, 무선 송신 장치와, 중계국 장치와, 무선 수신 장치를 가지는 무선 통신 시스템에 있어서 이용되는 무선 통신 방법으로서, 송신 신호를 무선 송신 장치로부터 중계국 장치에 송신하는 송신 스텝과, 상기 송신 스텝에서 송신된 송신 신호로부터 얻어지는 비재생 중계 신호를 중계국 장치로부터 무선 수신 장치에 송신하는 제1 중계 스텝과, 상기 제1 중계 스텝에서 송신된 비재생 중계 신호의 무선 수신 장치에서의 수신 결과를 기초로, 송신 신호의 재송(再送) 요구를 무선 수신 장치로부터 송신하는 요구 스텝과, 상기 송신 스텝에서 송신된 송신 신호로부터 얻어지는 재생 중계 신호를, 상기 요구 스텝에서 송신된 재송 요구에 따라, 중계국 장치로부터 무선 수신 장치에 송신하는 제2 중계 스텝을 가지게 했다.
본 발명의 중계국 장치는, 무선 송신 장치로부터 송신된 신호의 중계를 행하는 중계국 장치로서, 무선 송신 장치로부터 송신된 무선 수신 장치앞으로의 신호를 수신하는 수신 수단과, 수신된 무선 수신 장치앞으로의 신호로부터 비재생 중계 신호 및 재생 중계 신호를 생성하는 생성 수단과, 무선 수신 장치앞으로의 신호를 처음 중계하는 경우는 비재생 중계 신호를 송신하고, 무선 수신 장치로부터 송신된 재송 요구에 따라 무선 수신 장치앞으로의 신호를 재중계하는 경우는 재생 중계 신호를 송신하는 송신 수단을 가지는 구성을 취한다.
본 발명의 무선 수신 장치는, 무선 송신 장치로부터 송신된 송신 신호로부터 얻어지는 한편 제 1 중계국 장치로부터 송신된 비재생 중계 신호와, 무선 송신 장치로부터 송신된 송신 신호로부터 얻어지는 한편 제 2 중계국 장치로부터 송신된 재생 중계 신호를 수신하는 수신 수단과, 재생 중계 신호의 송신과 동시에 실행되는 비재생 중계 신호의 재송신의 필요 여부를, 상기 수신 수단에 의한 비재생 중계 신호의 수신 결과를 기초로 판정하는 판정 수단과, 비재생 중계 신호의 재송신이 필요하다고 판정되었을 경우, 재생 중계 신호의 송신 및 비재생 중계 신호의 재송신의 양쪽을 실행시키는 제 1 재송 요구를 송신하고, 비재생 중계 신호의 재송신이 불필요하다고 판정되었을 경우, 재생 중계 신호의 송신만을 실행시키는 제 2 재송 요구를 송신하는 송신 수단을 가지는 구성을 취한다.
[발명의 효과]
본 발명에 의하면, 오류율 특성의 향상 및 지연량 저감의 양립을 꾀할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 이동체 통신 시스템의 구성을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 실시형태 1에 따른 중계국 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 3은 본 발명의 실시형태 1에 따른 중계국 장치의 동작의 일례를 설명하는 흐름도,
도 4는 본 발명의 실시형태 1에 따른 이동체 통신 시스템의 동작의 일례를 설명하는 도면,
도 5는 본 발명의 실시형태 2에 따른 중계국 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 6은 본 발명의 실시형태 2에 따른 중계국 장치의 동작의 다른 예를 설명하는 흐름도,
도 7은 본 발명의 실시형태 2에 따른 이동체 통신 시스템의 동작의 다른 예를 설명하는 도면,
도 8은 본 발명의 실시형태 2에 따른 이동체 통신 시스템의 동작의 또 다른 예를 설명하는 도면,
도 9는 본 발명의 실시형태 3에 따른 이동체 통신 시스템의 구성을 나타내는 도면,
도 10은 본 발명의 실시형태 3에 따른 중계국 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 11은 본 발명의 실시형태 3에 따른 중계국 장치의 동작의 일례를 설명하는 흐름도,
도 12는 본 발명의 실시형태 3에 따른 이동체 통신 시스템의 동작의 일례를 설명하는 도면,
도 13은 본 발명의 실시형태 4에 따른 이동체 통신 시스템의 구성을 나타내는 도면,
도 14는 본 발명의 실시형태 4에 따른 기지국 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 15는 본 발명의 실시형태 4에 따른 기지국 장치의 동작의 일례를 설명하는 흐름도,
도 16(a)는 본 발명의 실시형태 4에 따른 중계 신호의 수신 품질의 측정값을 나타내는 도면,
도 16(b)는 본 발명의 실시형태 4에 따른 중계 신호의 수신 품질의 추정값을 나타내는 도면,
도 16(c)는 본 발명의 실시형태 4에 따른 중계 신호의 수신 품질의 합계값을 나타내는 도면,
도 17은 본 발명의 실시형태 4에 따른 이동체 통신 시스템의 동작의 일례를 설명하는 도면이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 본 발명의 실시형태에 대해, 도면을 이용하여 상세히 설명한다.
(실시형태 1)
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 이동체 통신 시스템의 구성을 나타내는 도면이다. 도 1의 이동체 통신 시스템(1)은 이동국 장치(이하 「이동국」이라고 함)(10), 중계국 장치(이하 「중계국」이라고 함)(20) 및 기지국 장치(이하 「기지국」이라고 함)(30)를 가진다. 이동국(10), 중계국(20) 및 기지국(30)은 소정의 시간 길이를 가지는 프레임을 단위로 하여, 서로 동기(同期)하여 송수신을 행한다.
이동체 통신 시스템(1)에 있어서, 이동국(10)은 기지국(30)앞으로의 데이터 신호를 중계국(20)에 송신한다. 중계국(20)은 이동국(10)으로부터 송신된 기지국(30)으로의 데이터 신호를 중계하기 위한 중계 처리를 행한다. 즉, 중계국(20)은, 이동국(10)으로부터 송신된 데이터 신호를 수신하고, 수신한 데이터 신호를 기지국(30)에 송신한다. 기지국(30)은 중계국(20)으로부터 송신된 중계 신호를 수신한다. 또, 기지국(30)은 수신한 중계 신호에 있어서 오류를 검출했을 경우, 데이터 신호의 재송을 요구하기 위한 재송 요구 신호를 송신한다.
도 2는 중계국(20)의 구성을 나타내는 블록도이다. 중계국(20)은 안테나(101), 무선 수신부(102), 재송 요구 신호 추출부(103), 데이터 신호 추출부(104), 복조부(106), 복호부(107), 버퍼부(108), 부호화부(109), 변조부(110), 중계 신호 선택부(111) 및 무선 송신부(112)를 가진다.
무선 수신부(102)는 안테나(101)를 경유하여 무선 신호를 수신한다. 수신하는 무선 신호에는, 이동국(10)으로부터 송신된 기지국(30)으로의 데이터 신호나, 기지국(30)으로부터 송신된 재송 요구 신호(NACK : Negative Acknowledgement) 등이 포함된다. 무선 수신부(102)는, 수신한 무선 신호에 대해 소정의 수신 무선 처리(예를 들면, 다운 컨버트(down-convert), A/D 변환 등)를 실시하여 베이스밴드 신호를 얻는다.
재송 요구 신호 추출부(103)는 베이스밴드 신호로부터 재송 요구 신호를 추출한다. 추출된 재송 요구 신호는 중계 신호 선택부(111) 및 버퍼부(108)에 출력된다.
데이터 신호 추출부(104)는 베이스밴드 신호로부터 데이터 신호를 추출한다. 추출된 데이터 신호는 복조부(106) 및 중계 신호 선택부(111)에 출력된다.
복조부(106)는 데이터 신호 추출부(104)로부터 입력된 데이터 신호를 복조한다. 복호부(107)는 복조부(106)에 의해 복조된 데이터 신호에 대해서 오류 정정 복호화를 실시한다. 복호부(107)에 의해 복호된 데이터 신호는 버퍼부(108)에 일시적으로 보존된다.
버퍼부(108)는, 보존되어 있는 데이터 신호의 재송을 요구하는 재송 요구 신호가 재송 요구 신호 추출부(103)로부터 입력되었을 때, 보존되어 있는 데이터 신호를 부호화부(109)에 출력한다.
또한, 본 실시형태에서는, 버퍼부(108)가 복호부(107) 및 부호화부(109) 사이에 설치되어 있지만, 버퍼부(108)의 배치는 전술한 것만으로 한정되지 않는다. 버퍼부(108)는 변조부(110)에 의해 변조된 데이터 신호를 일시적으로 보존하기 위해 변조부(110)의 후단에 설치되어도 괜찮다. 또, 부호화부(109)에 의해 부호화된 데이터 신호를 일시적으로 보존하기 위해 부호화부(109)의 후단에 설치되어도 괜찮다. 또, 복조부(106)에 의해 복조된 데이터 신호를 일시적으로 보존하기 위해 복조부(106)의 후단에 설치되어도 괜찮다. 더욱이, 데이터 신호 추출부(104)에 의해 추출된 데이터 신호를 일시적으로 보존하기 위해 데이터 신호 추출부(104)의 후단에 설치되어도 괜찮다. 또, 복수의 버퍼부를, 전술한 배치 개소 중의 복수 개소에 설치해도 괜찮다.
부호화부(109)는, 버퍼부(108)로부터 데이터 신호가 입력되었을 경우, 그 데이터 신호에 대해 오류 정정 부호화를 실시한다. 변조부(110)는 부호화부(109)에 의해 부호화된 데이터 신호를 변조한다.
중계 신호 선택부(111)는, 데이터 신호의 재송을 요구하는 재송 요구 신호가 재송 요구 신호 추출부(103)로부터 입력되어 있지 않을 경우, 데이터 신호 추출부(104)로부터 입력된 데이터 신호 및 변조부(110)로부터 입력된 데이터 신호 중에서, 데이터 신호 추출부(104)로부터 입력된 데이터 신호를 선택한다. 데이터 신호 추출부(104)로부터 입력된 데이터 신호는 중계국(20)에서 일단 재생되는 일 없이 중계된다. 따라서, 이하의 설명에서는, 이 신호를 「비재생 중계 신호」라고 말한다. 또한, 「일단 재생된다」는 것은 복조부(106), 복호부(107), 부호화부(109) 및 변조부(110)에 의해 처리되는 것을 의미한다.
또, 중계 신호 선택부(111)는, 데이터 신호의 재송을 요구하는 재송 요구 신호가 재송 요구 신호 추출부(103)로부터 입력되었을 경우, 데이터 신호 추출부(104)로부터 입력된 데이터 신호 및 변조부(110)로부터 입력된 데이터 신호 중에서, 변조부(110)로부터 입력된 데이터 신호를 선택한다. 변조부(110)로부터 입력된 데이터 신호는 중계국(20)에서 일단 재생된 다음에 중계된다. 따라서, 이하의 설명에서는, 이 신호를 「재생 중계 신호」라고 말한다. 또, 「중계 신호」는 「 비재생 중계 신호」 또는 「중계 신호」의 어느 쪽인가 한쪽 또는 양쪽을 가리킨다.
무선 송신부(112)는 중계 신호 선택부(111)에 의해 선택된 비재생 중계 신호 또는 재생 중계 신호에 대해 소정의 송신 무선 처리(예를 들면, D/A 변환, 업 컨버트, 증폭 등)를 실시한다. 그리고, 송신 무선 처리 후의 신호를 안테나(101)로부터 기지국(30)에 송신한다.
이어서, 재송 요구에 수반하는 중계국(20)의 중계 신호 선택 동작에 대해 설명한다. 도 3은 재송 요구에 수반하는 중계국(20)의 중계 신호 선택 동작의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
중계국(20)에 있어서, 우선, 데이터 신호 추출부(104)가 베이스밴드 신호로부터 데이터 신호를 추출한다(스텝 S101). 추출된 데이터 신호는 복조부(106) 및 중계 신호 선택부(111)에 입력된다. 중계 신호 선택부(111)는 데이터 신호 추출부(104)로부터 입력되는 데이터 신호를 선택한다. 선택된 데이터 신호는 비재생 중계 신호이다. 무선 송신부(112)는 선택된 비재생 중계 신호를 기지국(30)에 송신한다(스텝 S102).
또한, 중계 신호 선택부(111)는 데이터 신호 추출부(104)로부터 입력되는 데이터 신호를 데이터 신호의 첫 회 송신시에만 선택하도록 해도 좋다.
또, 복조부(106)는 데이터 신호 추출부(104)로부터 입력된 데이터 신호를 복조하고(스텝 S103), 복호부(107)는 복조된 데이터 신호를 복호한다(스텝 S104). 복호된 데이터 신호는 버퍼부(108)에 보존된다(스텝 S105).
여기서, 재송 요구가 있는지 없는지가 판정된다(스텝 S106). 이 판정은 재송 요구 신호가 재송 요구 신호 추출부(103)로부터 중계 신호 선택부(111)에 입력되었나 안되었나를 확인함으로써 이루어진다. 재송 요구가 있을 경우(S106 : 예), 이번 중계는 재중계로서, 데이터 신호의 재송신이 행해지게 된다. 이 경우, 부호화부(109)는 버퍼부(108)에 보존되어 있는 데이터 신호를 부호화하고(스텝 S107), 변조부(110)는 부호화된 데이터 신호를 변조하고(스텝 S108), 중계 신호 선택부(111)는 변조부(110)로부터 입력되는 데이터 신호를 선택한다. 선택된 데이터 신호는 재생 중계 신호이다. 무선 송신부(112)는 선택된 재생 중계 신호를 기지국(30)에 송신(재송신)한다(스텝 S109). 재송 요구가 없을 경우(S106 : 아니오), 데이터 신호의 재송신이 행해지지 않기 때문에, 버퍼부(108)에 보존되어 있는 데이터 신호가 파기된다(스텝 S110).
다음에, 재송 제어에 관한 시스템 전체의 동작에 대해서, 도 4에 나타난 예를 이용하여 설명한다.
우선, 프레임 1에 있어서, 이동국(10)은 데이터 신호(송신 신호)를 중계국(20)에 송신한다. 중계국(20)은 송신 신호로부터 얻어지는 비재생 중계 신호를 기지국(30)에 송신한다. 비재생 중계 신호의 생성은, 재생 처리에 기인하는 지연을 수반하지 않으므로, 비재생 중계 신호는 프레임 1에 있어서 송신된다.
기지국(30)은 수신한 비재생 중계 신호에 오류가 있는지 없는지를 판정한다. 판정 결과, 오류가 검출되어, 따라서, 수신 품질이 낮다고 판정되었을 경우, 재송 요구 신호(NACK)가, 프레임 2에 있어서, 기지국(30)으로부터 중계국(20)에 송신된 다.
재송 요구 신호(NACK)를 수신한 중계국(20)은, 프레임 3에 있어서, 송신 신호로부터 얻어지는 재생 중계 신호를 기지국(30)에 송신한다.
이와 같이, 본 실시형태에 의하면, 중계국(20)은 재생 중계 방식 및 비재생 중계 방식의 양쪽의 중계 기능을 구비하고 있다. 그리고, 비재생 중계 방식 및 재생 중계 방식을 전환하면서 데이터 신호의 중계를 행한다. 중계 방식은, 구체적으로는, 첫번째 중계인가 재중계인가에 의해 결정된다. 중계국(20)은, 첫번째 중계일 경우는 비재생 중계 방식에 기초하는 중계를 행하고, 재중계일 경우는 재생 중계 방식에 기초하는 중계를 행한다. 이렇게 하면, 첫번째 중계의 지연을 저감시킬 수 있고, 재중계의 수신 품질을 향상시킬 수 있다. 즉, 비재생 중계 방식 및 재생 중계 방식의 양쪽의 이점을 상호 보완적으로 채택하여 오류율 특성의 향상 및 지연량 저감의 양립을 꾀할 수 있기 때문에, 시스템 전체의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 이동국(10)을 무선 송신 장치로서 이용함과 동시에 기지국(30)을 무선 수신 장치로서 이용함으로써, 전술한 작용 효과를 상향 회선의 데이터 전송에 있어서 실현하고 있지만, 기지국(30)을 무선 송신 장치로서 이용함과 동시에 이동국(10)을 무선 수신 장치로서 이용함으로써, 전술한 작용 효과를 하향 회선의 데이터 전송에 있어서 실현할 수도 있다.
또, 본 실시형태에서 설명한 중계국(20)은, 미리 정해진 장소에 또는 이동 가능하게 설치된 중계 전용 장치여도 좋고, 기지국이나 이동국의 내부에 설치된 것 이어도 좋다.
(실시형태 2)
도 5는 본 발명의 실시형태 2에 따른 중계국의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 5의 중계국(20a)은, 실시형태 1에서 설명한 중계국(20)과 동일한 기본적 구성을 가지기 때문에, 실시형태 1에서 설명한 것과 동일한 구성요소에는 동일한 참조 부호를 붙이며, 그 상세한 설명을 생략한다. 중계국(20a)은, 실시형태 1에서 설명한 이동체 통신 시스템(1)에 있어서, 중계국(20) 대신으로 사용할 수 있다.
중계국(20a)은 중계국(20)의 구성요소 외에, 수신 품질 판정부(151) 및 오류 검출부(152)를 가진다. 또, 중계국(20a)은, 중계국(20)에 설치되어 있는 부호화부(109) 및 중계 신호 선택부(111) 대신에, 부호화부(153) 및 중계 신호 선택부(154)를 가진다.
수신 품질 판정부(151)는 데이터 신호 추출부(104)에 의해 추출된 데이터 신호의 수신 품질을 판정한다. 구체적으로는, 이동국(10)에 있어서 데이터 신호에 부가된 파일럿 신호(이하 「파일럿」이라고 말함)를 이용하여 수신 품질의 측정을 행한다. 수신 품질 판정부(151)는, 데이터 신호를 복조부(106) 및 중계 신호 선택부(154)에 출력함과 동시에, 데이터 신호의 수신 품질의 판정 결과를 중계 신호 선택부(154) 및 오류 검출부(152)에 출력한다.
오류 검출부(152)에는, 수신 품질 판정부(151)로부터 수신 품질 판정 결과가 입력된다. 수신 품질이 소정값 이하임을 수신 품질 판정 결과가 나타내고 있었을 경우, 오류 검출부(152)는 복호부(107)에 의해 복호된 데이터 신호에 대해서 오류 검출을 실시한다. 본 실시형태에서는, 오류 검출부(152)는 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 이용하여 오류 검출을 행한다. 다만, 사용 가능한 오류 검출 방법은 CRC만으로 한정되지 않으며, 수직 패리티 체크(parity check), 수평 패리티 체크, 해밍 부호(Hamming code) 등을 대신에 이용해도 좋다.
오류 검출의 결과, 오류가 검출되었을 경우(CRC : NG), 오류 검출부(152)는 복호된 데이터 신호를 부호화부(153)에 출력하지 않는다. 한편, 오류 검출의 결과, 오류가 검출되지 않았을 경우(CRC : OK), 오류 검출부(152)는 복호된 데이터 신호를 부호화부(153)에 출력한다.
부호화부(153)는, 버퍼부(108)로부터 데이터 신호가 입력되었을 경우, 그 데이터 신호에 대해서 오류 정정 부호화를 실시한다. 또, 부호화부(153)는, 오류 검출부(152)로부터 데이터 신호가 입력되었을 경우, 그 데이터 신호에 대해서 오류 정정 부호화를 실시한다.
중계 신호 선택부(154)는, 데이터 신호의 재송을 요구하는 재송 요구 신호가 재송 요구 신호 추출부(103)로부터 입력되지 않았을 경우로서, 수신 품질 판정부(151)로부터 입력된 수신 품질 판정 결과가, 데이터 신호의 수신 품질이 소정값보다 높음을 나타내고 있었을 경우, 수신 품질 판정부(151)로부터 입력된 데이터 신호 및 변조부(110)로부터 입력된 데이터 신호 중에서, 수신 품질 판정부(151)로부터 입력된 데이터 신호를 선택한다. 수신 품질 판정부(151)로부터 입력된 데이터 신호는, 중계국(20a)에서 일단 재생되는 일 없이, 비재생 중계 신호로서 송신되 게 된다.
또, 중계 신호 선택부(154)는, 데이터 신호의 재송을 요구하는 재송 요구 신호가 재송 요구 신호 추출부(103)로부터 입력되지 않았을 경우로서, 수신 품질 판정부(151)로부터 입력된 수신 품질 판정 결과가, 데이터 신호의 수신 품질이 소정값 이하임을 나타내고 있었을 경우, 수신 품질 판정부(151)로부터 입력된 데이터 신호 및 변조부(110)로부터 입력된 데이터 신호 중에서, 변조부(110)로부터 입력된 데이터 신호를 선택한다. 변조부(110)로부터 입력된 데이터 신호는, 중계국(20a)에서 일단 재생된 다음 중계되는, 즉, 재생 중계 신호가 된다.
또, 중계 신호 선택부(154)는, 데이터 신호의 재송을 요구하는 재송 요구 신호가 재송 요구 신호 추출부(103)로부터 입력되었을 경우는, 변조부(110)로부터 입력된 데이터 신호, 즉 재생 중계 신호를 선택한다.
이어서, 데이터 신호의 수신 품질 판정에 수반하는 중계국(20a)의 중계 신호 선택 동작에 대해 설명한다. 도 6은 데이터 신호의 수신 품질 판정에 수반하는 중계국(20a)의 중계 신호 선택 동작의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다. 또한, 여기에서는, 기지국(30)의 재송 요구가 없는 것을 전제로 하고 있다.
중계국(20a)에 있어서, 우선, 데이터 신호 추출부(104)가 베이스밴드 신호로부터 데이터 신호를 추출한다(스텝 S201). 추출된 데이터 신호는 수신 품질 판정부(151)를 경유하여 중계 신호 선택부(154) 및 복조부(106)에 입력된다.
또, 수신 품질 판정부(151)는, 추출된 데이터 신호에 부가되어 있는 파일럿을 이용하여, 데이터 신호의 수신 품질을 측정한다(스텝 S202). 그리고, 수신 품 질 판정부(151)는 측정된 수신 품질을 소정의 임계값(Th1)과 비교한다(스텝 S203). 비교의 결과, 수신 품질이 임계값(Th1)보다 높을 경우(S203 : 예), 중계 신호 선택부(154)는 수신 품질 판정부(151)로부터 입력되는 데이터 신호를 선택한다. 선택된 데이터 신호는 비재생 중계 신호이다. 무선 송신부(112)는 선택된 비재생 중계 신호를 기지국(30)에 송신한다(스텝 S204).
또, 비교의 결과, 수신 품질이 임계값(Th1) 이하일 경우(S203 : 아니오), 복조부(106)는 수신 품질 판정부(151)로부터 입력된 데이터 신호를 복조하고(스텝 S205), 복호부(107)는 복조된 데이터 신호를 복호한다(스텝 S206).
그리고, 오류 검출부(152)는 복호된 데이터 신호에 대해서 CRC 판정을 행한다(스텝 S207). CRC 판정의 결과, 오류가 검출되지 않았을 경우(S207 : 예), 부호화부(153)는 오류 검출부(152)로부터 입력되는 데이터 신호를 부호화하고(스텝 S208), 변조부(110)는 부호화된 데이터 신호를 변조하고(스텝 S209), 중계 신호 선택부(154)는 변조부(110)로부터 입력되는 데이터 신호를 선택한다. 선택된 데이터 신호는 재생 중계 신호이다. 무선 송신부(112)는 선택된 재생 중계 신호를 기지국(30)에 송신한다(스텝 S210).
이와 같이, 수신 품질이 소정 레벨보다 높을 경우 비재생 중계 신호를 송신하고, 수신 품질이 소정 레벨 이하일 경우 재생 중계 신호를 송신하기 때문에, 수신 품질이 높은 신호에 대해서는 지연을 작게 할 수 있고, 수신 품질이 낮은 신호에 대해서는 수신 품질의 열화를 억제할 수 있다.
또, CRC 판정 결과, 오류가 검출되었을 경우(S207 : 아니오), 중계 신호는 송신되지 않는다. 이와 같이, 수신 품질이 소정 레벨 이하인 한편 오류가 검출되지 않았을 경우 재생 중계 신호를 송신하고, 수신 품질이 소정 레벨 이하인 한편 오류가 검출되었을 경우 비재생 중계 신호 및 재생 중계 신호의 어느 것도 송신하지 않기 때문에, 오류를 포함한 중계 신호의 송신을 미연에 방지할 수 있다.
이어서, 데이터 신호의 수신 품질 판정에 관한 시스템 전체의 동작에 대해서, 도 7 및 도 8에 나타난 2가지 예를 이용해 설명한다. 도 7은 데이터 신호의 수신 품질이 높았을 경우의 예를 나타내며, 도 8은 데이터 신호의 수신 품질이 낮았을 경우의 예를 나타낸다.
우선, 도 7의 예에 대해 설명한다. 프레임 1에 있어서, 이동국(10)은 데이터 신호(송신 신호)를 중계국(20a)에 송신한다. 중계국(20a)은 데이터 신호의 수신 품질을 판정한다. 판정 결과, 수신 품질이 소정값보다 높을 경우, 중계국(20a)은 송신 신호로부터 얻어지는 비재생 중계 신호를 기지국(30)에 송신한다.
계속해서 도 8의 예에 대해 설명한다. 프레임 1에 있어서, 이동국(10)은 데이터 신호(송신 신호)를 중계국(20a)에 송신한다. 중계국(20a)은 데이터 신호의 수신 품질을 판정한다. 판정 결과, 수신 품질이 소정값 이하일 경우, 중계국(20a)은 송신 신호로부터 얻어지는 재생 중계 신호를 기지국(30)에 송신한다. 재생 중계 신호의 생성은, 재생 처리에 기인하는 지연을 수반하므로, 재생 중계 신호는 프레임 2에 있어서 송신된다. 또한, 이 예시에서는, CRC 판정의 결과, 데이터 신호의 복호 신호에 있어서 오류가 검출되지 않는 것을 전제로 하고 있다.
이와 같이, 본 실시형태에 의하면, 중계국(20a)은, 재생 중계 방식 및 비재 생 중계 방식의 양쪽의 중계 기능을 구비하고 있다. 그리고, 비재생 중계 방식 및 재생 중계 방식을 전환하면서 데이터 신호의 중계를 행한다. 중계 방식은, 구체적으로는, 첫번째 중계하는 데이터 신호의 수신 품질에 따라 결정된다. 중계국(20a)은, 첫번째 중계하는 데이터 신호의 수신 품질이 높을 경우는 비재생 중계 방식에 기초하는 중계를 행하고, 첫번째 중계하는 데이터 신호의 수신 품질이 낮을 경우는 재생 중계 방식에 기초하는 중계를 행한다. 이와 같이 하면, 첫번째 중계에 있어서, 수신 품질이 낮은 데이터 신호에 대해서 재생 중계 신호를 송신할 경우, 비재생 중계 신호를 송신하는 경우에 비해, 기지국(30)으로부터 재송 요구 신호가 송신될 가능성을 저감시킬 수 있고, 재중계의 수신 품질을 향상시킬 수 있다. 즉, 비재생 중계 방식 및 재생 중계 방식의 양쪽의 이점을 상호 보완적으로 채택하여, 오류율 특성의 향상 및 지연량 저감의 양립을 꾀할 수 있기 때문에, 시스템 전체의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 이동국(10)을 무선 송신 장치로서 이용함과 동시에 기지국(30)을 무선 수신 장치로서 이용함으로써, 전술한 작용 효과를 상향 회선의 데이터 전송에 있어서 실현하고 있지만, 기지국(30)을 무선 송신 장치로서 이용함과 동시에 이동국(10)을 무선 수신 장치로서 이용함으로써, 전술한 작용 효과를 하향 회선의 데이터 전송에 있어서 실현할 수도 있다.
또, 본 실시형태에서 설명한 중계국(20a)은, 미리 정해진 장소에 또는 이동 가능하게 설치된 중계 전용 장치여도 좋고, 기지국이나 이동국의 내부에 설치된 것이어도 좋다.
(실시형태 3)
도 9는 본 발명의 실시형태 3에 따른 이동체 통신 시스템의 구성을 나타내는 도면이다. 도 9의 이동체 통신 시스템(1a)은, 실시형태 1에서 설명한 이동국(10) 및 기지국(30) 외에, 중계국(20b),(20c)을 가진다.
중계국(20b)은, 예를 들면, 실시형태 1에서 설명한 안테나(101), 무선 수신부(102), 데이터 신호 추출부(104) 및 무선 송신부(112)를 조합시킨 구성을 가지며, 비재생 중계 방식의 기능만을 구비하고 있다. 중계국(20c)은, 후술하는 구성을 가지며, 재생 중계 방식의 기능만을 구비하고 있다. 따라서, 중계국(20b)은, 이동국(10)으로부터 송신된 데이터 신호로부터 비재생 중계 신호를 생성하고, 생성한 비재생 중계 신호를 기지국(30)에 송신한다. 중계국(20c)은, 이동국(10)으로부터 송신된 데이터 신호로부터 재생 중계 신호를 생성하고, 생성한 재생 중계 신호를 기지국(30)에 송신한다. 기지국(30)은 중계국(20b) 또는 중계국(20c)으로부터 송신된 중계 신호를 수신한다. 또, 기지국(30)은, 수신한 중계 신호에 있어서 오류를 검출했을 경우, 데이터 신호의 재송을 요구하기 위한 재송 요구 신호를 송신한다.
도 10은 중계국(20c)의 구성을 나타내는 블록도이다. 중계국(20c)은 실시형태 1에서 설명한 중계국(20)과 동일한 기본적 구성을 가지기 때문에, 실시형태 1에서 설명한 것과 동일한 구성요소에는 동일한 참조 부호를 붙이며, 그 상세한 설명을 생략한다.
중계국(20c)은 중계 신호 선택부(111)를 가지고 있지 않다는 점에서 중계 국(20)과 다르다.
이어서, 상기 구성을 가지는 중계국(20c)의 동작에 대해 설명한다. 도 11은 중계국(20c)의 동작의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11에 나타난 동작예는, 도 3을 이용해 설명한 동작예와 마찬가지이며, 스텝 S102의 처리가 행해지지 않는다는 점에 있어서만, 도 3의 동작예와 다르다.
다음에, 이동체 통신 시스템(1a) 전체의 동작예에 대해서 도 12를 이용하여 설명한다.
우선, 프레임 1에 있어서, 이동국(10)은 데이터 신호(송신 신호)를 중계국(20b),(20c)에 대해서 송신한다. 중계국(20b)은 송신 신호로부터 얻어지는 비재생 중계 신호를 기지국(30)에 송신한다. 비재생 중계 신호의 생성은, 재생 처리에 기인하는 지연을 수반하지 않기 때문에, 비재생 중계 신호는 프레임 1에 있어서 송신된다. 한편, 중계국(20c)은, 송신 신호로부터 얻어지는 재생 중계 신호를 내부에 축적하기 때문에, 이 시점에서는, 재생 중계 신호의 송신을 행하지 않는다.
기지국(30)은 수신한 비재생 중계 신호에 오류가 있는지 없는지를 판정한다. 판정의 결과, 오류가 검출되어, 그리하여, 수신 품질이 낮다고 판정되었을 경우, 기지국(30)은, 프레임 2에 있어서, 재송 요구 신호(NACK)를, 재생 중계 방식 기능을 가지는 중계국(20c)에 송신한다.
재송 요구 신호(NACK)를 수신한 중계국(20c)은, 프레임 3에 있어서, 송신 신호로부터 얻어지는 재생 중계 신호를 기지국(30)에 송신한다.
이와 같이, 본 실시형태에 의하면, 비재생 중계 신호 및 재생 중계 신호를 서로 다른 중계국(20b),(20c)으로부터 송신하기 때문에, 중계국(20b),(20c)과 같이 비재생 중계 방식 및 재생 중계 방식의 어느쪽인가 한쪽 기능밖에 가지지 않는 중계국을 이용하더라도, 실시형태 1과 동일한 작용 효과를 실현할 수 있다. 또, 재중계를 행하는 중계국(20c)이 첫번째 중계를 행하는 중계국(20b)과 다르면, 채널 상태에 변화가 일어나기 때문에, 기지국(30)에서 수신 신호를 합성했을 때에 수신 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 편의상, 재송 중계 방식 기능을 구비한 중계국과 비재생 중계 방식 기능을 구비한 중계국을 각각 1개씩 가지는 이동체 통신 시스템을 예로 들어 설명했다. 단, 각 기능을 가지는 중계국의 수는 한정되지 않는다. 이동체 통신 시스템은, 예를 들면, 재생 중계 방식 기능을 구비한 중계국을 2개 이상 가지고 있어도 좋다. 이 경우, 재송 요구 시마다 재생 중계를 행하는 중계국이 변경되도록, 기지국(30)은 재송 요구 신호의 송신처를 변경해도 좋다.
또, 중계국(20b),(20c)은, 실시형태 1에서 설명한 중계국(20)과 마찬가지로, 재생 중계 방식 및 비재생 중계 방식의 양쪽의 기능을 구비하고 있어도 좋다. 이 경우, 각 중계국(20b),(20c)은, 예를 들면 이동국(10) 또는 기지국(30)으로부터의 지시에 따라, 중계 방식을 적절히 구분하여 사용한다.
또, 본 실시형태에서는, 이동국(10)을 무선 송신 장치로서 이용함과 동시에 기지국(30)을 무선 수신 장치로서 이용함으로써, 전술한 작용 효과를 상향 회선의 데이터 전송에 있어서 실현하고 있지만, 기지국(30)을 무선 송신 장치로서 이용함과 동시에 이동국(10)을 무선 수신 장치로서 이용함으로써, 전술한 작용 효과를 하 향 회선의 데이터 전송에 있어서 실현할 수도 있다.
(실시형태 4)
도 13은 본 발명의 실시형태 4에 따른 이동체 통신 시스템의 구성을 나타내는 도면이다. 도 13의 이동체 통신 시스템(1b)은, 실시형태 1에서 설명한 이동국(10) 및 실시형태 2에서 설명한 중계국(20b),(20c) 외에, 기지국(30a)을 가진다.
도 14는 기지국(30a)의 구성을 나타내는 블록도이다. 기지국(30a)은 안테나(301), 무선 수신부(302), 복조부(303), 버퍼부(304), 합성부(305), 복호부(306), 오류 검출부(307), 수신 품질 판정부(308), 재송 요구 신호 생성부(309), 부호화부(310), 변조부(311) 및 무선 송신부(312)를 가진다.
무선 수신부(302)는, 중계국(20b),(20c)으로부터 송신된 중계 신호를, 안테나(301)를 경유하여 수신한다. 무선 수신부(302)는 중계국(20b), (20c)으로부터 수신한 중계 신호에 대해서 소정의 수신 무선 처리(예를 들면, 다운 컨버트, A/D 변환 등)를 실시한다. 수신 무선 처리 후의 중계 신호는 복조부(303) 및 수신 품질 판정부(308)에 출력된다.
복조부(303)는 무선 수신부(302)로부터 입력된 중계 신호, 즉, 중계국(20b),(20c)으로부터 각각 수신한 중계 신호를 복조한다. 복조된 중계 신호는 일시적으로 버퍼부(304)에 보존된다. 또, 복조된 중계 신호는 합성부(305)에 출력된다.
버퍼부(304)에는, 초기값으로서 「0」을 가진다. 또, 복조부(303)로부터 중 계 신호가 입력되었을 때, 그 중계 신호를 보존한다.
합성부(305)는 복조부(303)로부터 입력되는 중계 신호와 버퍼부(304)에 보존되어 있는 신호를 합성한다. 첫번째 중계 시는, 버퍼부(304)에는 「0」이 보존되어 있기 때문에, 복조부(303)로부터 입력되는 중계 신호가 그대로 합성부(305)의 출력 신호가 된다. 재중계 시는, 버퍼부(304)에는 전회(前回) 중계시의 중계 신호가 보존되어 있기 때문에, 복조부(303)로부터 입력되는 중계 신호와 버퍼부(304)에 보존되어 있는 중계 신호가 합성된 신호가 합성부(305)의 출력 신호가 된다.
복호부(306)는 합성부(305)로부터 출력된 중계 신호에 대해서 오류 정정 복호화를 실시한다.
오류 검출부(307)는 복호부(306)에 의해 복호된 중계 신호에 대해서 오류 검출을 실시한다. 본 실시형태에서는, 오류 검출부(307)는 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 이용하여 오류 검출을 행한다. 단, 사용 가능한 오류 검출 방법은 CRC만으로 한정되지 않으며, 수직 패리티 체크, 수평 패리티 체크, 해밍 부호 등을 대신에 이용해도 좋다.
오류 검출의 결과, 오류가 검출되었을 경우(CRC : NG), 오류 검출부(307)는 복호된 중계 신호를 수신 신호로서 출력하지 않는다. 또, 이 경우, 오류가 검출된 취지를 수신 품질 판정부(308)에 통지한다. 한편, 오류 검출의 결과, 오류가 검출되지 않았을 경우(CRC : OK), 오류 검출부(307)는 복호된 중계 신호를 수신 신호로서 출력한다. 또, 이 경우, 버퍼부(304)에 보존되어 있는 중계 신호를 파기하고, 버퍼부(304)의 값을 초기값으로 되돌린다.
수신 품질 판정부(308)는, 오류 검출부(307)로부터 오류가 검출된 취지의 통지가 있었을 때, 무선 수신부(302)로부터 입력된 중계 신호의 수신 품질을 판정한다. 구체적으로는, 수신 품질 판정부(308)는 수신 품질 판정 결과를 재송 요구 신호 생성부(309)에 통지한다.
재송 요구 신호 생성부(309)는 통지된 수신 품질 판정 결과에 따라 재송 요구 신호를 생성하여 무선 송신부(312)에 출력한다. 수신 품질 판정 및 재송 요구 신호 생성의 구체적인 동작에 대해서는 후술한다.
부호화부(310)는 이동국(10)앞으로의 송신 신호에 대해서 오류 정정 부호화를 실시하고, 변조부(311)는 부호화부(310)에 의해 부호화된 송신 신호를 변조한다. 무선 송신부(312)는, 변조된 송신 신호에 대해서 소정의 송신 무선 처리(예를 들면, D/A 변환, 업 컨버트 등)를 실시하고, 송신 무선 처리 후의 송신 신호를 안테나(301)로부터 송신한다.
이어서, 기지국(30a)의 동작예, 특히, 수신 품질 판정 동작 및 재송 요구 신호 생성 동작의 구체적인 예에 대해 설명한다. 도 15는 기지국(30a)에 있어서의 동작의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
기지국(30a)에 있어서, 우선, 무선 수신부(302)가 중계 신호를 수신한다(스텝 S301). 그리고, 복조부(303)가 수신된 중계 신호를 복조한다(스텝 S302). 복조된 중계 신호는 합성부(305)에 의해, 버퍼부(304)에 보존되어 있는 신호와 합성된다. 또, 복조된 중계 신호는 버퍼부(304)에 보존된다(스텝 S303).
그리고, 복호부(306)가 합성부(305)의 출력 신호인 중계 신호를 복호한다(스 텝 S304). 복호된 중계 신호는 오류 검출부(307)에 의해 오류 검출이 실시된다(스텝 S305). 오류 검출의 결과, 오류가 검출되지 않았을 경우(S305 : 예), 복호된 중계 신호는 수신 신호로서 출력된다. 이 때, 버퍼부(304)에 보존되어 있는 중계 신호가 파기되고, 버퍼부(304)의 값이 초기값으로 되돌려진다(스텝 S306).
또, 오류 검출의 결과, 오류가 검출되었을 경우(S305 : 아니오), 수신 품질 판정부(308)는 무선 수신부(302)로부터 입력된 중계 신호의 수신 품질을 판정한다(스텝 S307). 수신 품질 판정 결과는 재송 요구 신호 생성부(309)에 통지된다.
여기서, 스텝 S307의 수신 품질 판정 동작에 대해 구체적으로 설명한다. 수신 품질 판정부(308)에는, 패킷(중계 신호)을 오류없이 수신하기 위해서 필요한 수신 품질로서 임계값(Th2)이 설정되어 있다. 즉, 수신한 중계 신호의 수신 품질이, 단독으로 또는 합성에 의해 임계값(Th2)을 초과했을 경우, 그 신호는 정상적으로 수신할 수 있다. 도 16(a)에는, 첫번째 중계 시에 수신한 중계 신호로서 중계국(20b)으로부터 수신한 중계 신호의, 수신 품질 Q_1이 표시되어 있다. 이 예에서는, 수신 품질 Q_1은 임계값 Th2 이하이므로, 재중계(재송)가 필요하다는 것을 알 수 있다. 따라서, 수신 품질 판정부(308)는 중계국(20c)으로부터 수신하는 중계 신호의 수신 품질 Q_2를 추정한다(도 16(b) 참조). 이 값은, 미리 설정된 것이어도 좋고, 몇 패킷 전(前) 시점의 실측값(實測値)이어도 좋다.
수신 품질 판정부(308)는, 도 16(c)에 나타내는 바와 같이, 측정된 수신 품질 Q_1과 추정된 수신 품질 Q_2를 합계한다. 그리고, 이 합성값을 임계값(Th2)과 비교함으로써, 중계국(20c)뿐만이 아니라 중계국(20b)에도 재중계를 실행시킬 필요 가 있는지 없는지를 판정한다. 이 합계값이 임계값(Th2)을 초과하고 있으면, 수신 품질 판정부(308)는, 중계국(20b)에 의한 재중계가 불필요하다고 판정하고, 재중계를 중계국(20c)에만 실행시킬 것을 결정한다. 이 합계값이 임계값(Th2) 이하일 경우, 수신 품질 판정부(308)는, 중계국(20b)에 의한 재중계가 필요하다고 판정하고, 재중계를 중계국(20b),(20c)의 양쪽에 실행시킬 것을 결정한다.
또한, 본 실시형태에서는, 수신 품질 Q_1, Q_2의 합계값과 비교되는 임계값이 이용되고 있지만, 중계국(20c)뿐만 아니라 중계국(20b)에도 재중계를 실행시킬 필요가 있는지 없는지를 수신 품질 Q_1과의 비교만으로 판정할 수 있는 등의 임계값이 이용되어도 좋다.
스텝 S307에 계속하여, 스텝 S308 및 스텝 S309 중 어느 것인가가 실행된다.
재중계를 중계국(20c)에만 실행시키는 것이 결정된 경우(S307 : 예), 재송 요구 신호 생성부(309)는 재중계를 중계국(20c)에만 실행시키고 재생 중계 신호의 송신을 실행시키기 위한 재송 요구 신호(NACK)를 생성한다. 무선 송신부(312)는 생성된 재송 요구 신호(NACK)를 중계국(20c)에 송신한다(스텝 S308).
한편, 재중계를 중계국(20b),(20c)의 양쪽에 실행시키는 것이 결정된 경우(S307 : 아니오), 재송 요구 신호 생성부(309)는 재중계를 중계국(20b),(20c)에 실행시키고 재생 중계 신호의 송신과 함께 비재생 중계 신호의 재송신을 실행시키기 위한 재송 요구 신호(NACK)를 생성한다. 무선 송신부(312)는 생성된 재송 요구 신호(NACK)를 중계국(20b),(20c)에 송신한다(스텝 S309).
이어서, 이동체 통신 시스템(1b)의 전체의 동작예에 대해 도 17을 이용해 설 명한다.
우선, 프레임 1에 있어서, 이동국(10)은 데이터 신호(송신 신호)를 중계국(20b),(20c)에 대해서 송신한다. 중계국(20b)은 송신 신호로부터 얻어지는 비재생 중계 신호를 기지국(30a)에 송신한다. 비재생 중계 신호의 생성은, 재생 처리에 기인하는 지연을 수반하지 않기 때문에, 비재생 중계 신호는 프레임 1에 있어서 송신된다. 한편, 중계국(20c)은, 송신 신호로부터 얻어지는 재생 중계 신호를 내부에 축적하기 때문에, 이 시점에서는, 재생 중계 신호의 송신을 행하지 않는다.
기지국(30a)은 수신한 비재생 중계 신호에 오류가 있는지 없는지를 판정한다. 판정의 결과, 오류가 검출되어, 그리하여, 수신 품질이 낮다(예를 들면, 임계값 Th2 이하)고 판정된 경우, 기지국(30a)은, 프레임 2에 있어서, 재송 요구 신호(NACK)를, 재생 중계 방식 기능을 가지는 중계국(20c)뿐만 아니라 비재생 중계 방식 기능을 가지는 중계국(20b)에도 송신한다.
재송 요구 신호(NACK)를 수신한 중계국(20b)은, 비재생 중계 신호의 재송신을 행하려면 이동국(10)으로부터 데이터 신호를 재수신할 필요가 있기 때문에, 수신한 재송 요구 신호(NACK)를 프레임 2에 있어서 이동국(10)에 전송한다.
중계국(20c)은, 기지국(30a)으로부터 수신한 재송 요구 신호(NACK)에 응답하여, 재생 중계 신호를 프레임 3에 있어서 기지국(30a)에 송신한다. 또, 이동국(10)은, 중계국(20b)으로부터 수신한 재송 요구 신호(NACK)에 응답하여, 데이터 신호(재송 신호)를 프레임 3에 있어서 중계국(20b)에 송신한다. 중계국(20b)은 재송 신호로부터 얻어지는 비재생 중계 신호를 프레임 3에 있어서 기지국(30a)에 송 신한다. 따라서, 기지국(30a)은, 중계국(20b)으로부터 재송신된 비재생 중계 신호와 중계국(20c)으로부터 송신된 재생 중계 신호를 동시에 수신할 수 있으며, 이들 신호를 합성할 수 있다.
이와 같이, 본 실시형태에 의하면, 재생 중계 신호의 송신과 함께 실행되는 비재생 중계 신호의 재송신의 필요 여부를 판정하여, 비재생 중계 신호의 재송신이 필요하다고 판정되었을 경우, 재생 중계 신호의 송신 및 비재생 중계 신호의 재송신의 양쪽을 실행시키는 재송 요구를 송신하고, 비재생 중계 신호의 재송신이 불필요하다고 판정되었을 경우, 재생 중계 신호의 송신만을 실행시키는 재송 요구를 송신하기 때문에, 재중계 시에 다이버시티 효과를 실현할 수 있다. 또, 재중계 시에 다이버시티 효과를 실현하지 않더라도 중계 신호를 오류없이 수신할 수 있음이 예측될 경우는, 다이버시티 송신이 행해지지 않도록 제어할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 편의상, 재송 중계 방식의 기능을 구비한 중계국과 비재생 중계 방식의 기능을 구비한 중계국을 각각 1개씩 가지는 이동체 통신 시스템을 예로 들어 설명했다. 그러나, 각 기능을 가지는 중계국의 수는 한정되지 않는다. 이동체 통신 시스템은, 예를 들면, 재생 중계 방식의 기능을 구비한 중계국을 2개 이상 가지고 있어도 좋다. 이 경우, 재송 요구 시마다 비재생 중계 또는 재생 중계를 행하는 중계국이 변경되도록, 기지국(30a)은 재송 요구 신호의 송신처를 변경해도 좋다.
또, 본 실시형태에서는, 이동국(10)을 무선 송신 장치로서 이용함과 동시에 기지국(30)을 무선 수신 장치로서 이용함으로써, 전술한 작용 효과를 상향 회선의 데이터 전송에 있어서 실현하고 있지만, 기지국(30)을 무선 송신 장치로서 이용함과 동시에 이동국(10)을 무선 수신 장치로서 이용함으로써, 전술한 작용 효과를 하향 회선의 데이터 전송에 있어서 실현할 수도 있다.
또, 본 실시형태에서는, 중계국(20b)이 비재생 중계 신호의 재송신을 행할 때에, 이동국(10)으로부터 재송신된 신호로부터 얻어진 비재생 중계 신호를 송신하고 있지만, 이동국(10)으로부터 최초에 송신된 신호로부터 얻어진 비재생 중계 신호를 재송신해도 좋다.
또, 본 실시형태에서는, 재송 요구 신호 생성부(309)는 통지된 수신 품질 판정 결과에 따라 재송 요구 신호를 생성한다. 단, 재송 요구 신호 생성부(309)는, 오류 검출의 결과로서 오류가 검출된 경우에는, 수신 품질 판정 결과에 관계없이, 재생 중계 신호의 송신과 함께 비재생 중계 신호의 재송신을 실행시키기 위한 재송 요구 신호(NACK)를 생성해도 좋다.
또, 상기 각 실시형태의 설명에 이용한 각 기능 블록은, 전형적으로는 집적 회로인 LSI로서 실현된다. 이들은 개별적으로 1칩화되어도 좋고, 일부 또는 모두를 포함하도록 1칩화되어도 좋다.
여기에서는, LSI라고 했지만, 집적도의 차이에 따라, IC, 시스템 LSI, 슈퍼 LSI, 울트라 LSI라고 호칭되는 일도 있다.
또, 집적 회로화의 수법은 LSI에 한정되는 것은 아니며, 전용 회로 또는 범용 프로세서로 실현되어도 좋다. LSI 제조 후에, 프로그램하는 것이 가능한 FPGA(Field Programmable Gate Array)나, LSI 내부의 회로 셀의 접속이나 설정을 재구성 가능한 리컨피규러블 프로세서를 이용해도 좋다.
또, 반도체 기술의 진보 또는 파생하는 별개의 기술에 의해 LSI에 대체되는 집적 회로화의 기술이 등장하면, 당연히 그 기술을 이용해 기능 블록의 집적화를 행하여도 좋다. 바이오 기술의 적응 등이 가능성으로서 있을 수 있다.
본 명세서는 2005년 2월 22일에 출원한 일본 특허 출원 제 2005-045974 호에 기초하고 있는 것이다. 이 내용은 모두 여기에 포함시켜 놓는다.
본 발명의 무선 통신 방법, 중계국 장치 및 무선 수신 장치는 송신 신호의 중계를 행하는 무선 통신 시스템에 있어서 이용되는 기지국 장치나 이동국 장치, 중계국 장치 등에 적용할 수 있다.

Claims (9)

  1. 무선 송신 장치와, 중계국 장치와, 무선 수신 장치를 가지는 무선 통신 시스템에서 이용되는 무선 통신 방법으로서,
    송신 신호를 무선 송신 장치로부터 중계국 장치에 송신하는 송신 스텝과,
    상기 송신 스텝에서 송신된 송신 신호로부터 얻어지는 비재생 중계 신호를 중계국 장치로부터 무선 수신 장치에 송신하는 제 1 중계 스텝과,
    상기 제 1 중계 스텝에서 송신된 비재생 중계 신호의 무선 수신 장치에서의 수신 결과를 기초로, 송신 신호의 재송 요구를 무선 수신 장치로부터 송신하는 요구 스텝과,
    상기 송신 스텝에서 송신된 송신 신호로부터 얻어지는 재생 중계 신호를, 상기 요구 스텝에서 송신된 재송 요구에 따라, 중계국 장치로부터 무선 수신 장치에 송신하는 제 2 중계 스텝을 가지는 무선 통신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 스텝에서 송신된 송신 신호의 중계국 장치에서의 수신 품질을 측정하는 측정 스텝을 더 가지며,
    상기 제 1 중계 스텝은,
    수신 품질이 소정 레벨보다 높을 경우에, 비재생 중계 신호를 송신하고, 수 신 품질이 소정 레벨 이하일 경우에는, 재생 중계 신호를 송신하는 무선 통신 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 송신 스텝에서 송신된 송신 신호에 대해서 오류 검출을 행하는 오류 검출 스텝을 더 가지며,
    상기 제 1 중계 스텝은,
    수신 품질이 소정 레벨 이하인 한편 상기 오류 검출 스텝에서 오류가 검출되지 않았을 경우에, 재생 중계 신호를 송신하고, 수신 품질이 소정 레벨 이하인 한편 상기 오류 검출 스텝에서 오류가 검출되었을 경우에는, 비재생 중계 신호 및 재생 중계 신호의 어느 것도 송신하지 않는 무선 통신 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    중계국 장치는 제 1 중계국 장치 및 제 2 중계국 장치를 포함하며,
    상기 제 1 중계 스텝은,
    비재생 중계 신호를 제 1 중계국 장치로부터 송신하고,
    상기 제 2 중계 스텝은,
    재생 중계 신호를 제 2 중계국 장치로부터 송신하는 무선 통신 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 중계 스텝에서 재생 중계 신호를 제 2 중계국 장치로부터 송신함과 동시에, 비재생 중계 신호를 제 1 중계국 장치로부터 무선 수신 장치에 재송신하는 제 3 중계 스텝을 더 가지는 무선 통신 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 요구 스텝에서 송신된 재송 요구를 무선 송신 장치에 전송하는 전송 스텝과,
    송신 신호를, 상기 전송 스텝에서 전송된 재송 요구에 따라, 무선 송신 장치로부터 제 1 중계국 장치에 재송신하는 재송신 스텝을 더 가지며,
    상기 제 3 중계 스텝은,
    상기 재송신 스텝에서 재송신된 송신 신호로부터 얻어지는 비재생 중계 신호를 송신하는 무선 통신 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 중계 스텝에서 송신된 비재생 중계 신호의 무선 수신 장치에서의 수신 결과에 기초하여, 상기 제 3 중계 스텝의 실행의 필요 여부를 판정하는 판정 스텝을 더 가지며,
    상기 요구 스텝은,
    상기 제 3 중계 스텝의 실행이 필요하다고 판정되었을 경우, 상기 제 2 중계 스텝 및 상기 제 3 중계 스텝의 양쪽을 실행시키는 제 1 재송 요구를 송신하고, 상기 제 3 중계 스텝의 실행이 불필요하다고 판정되었을 경우, 상기 제 2 스텝만을 실행시키는 제 2 재송 요구를 송신하는 무선 통신 방법.
  8. 무선 송신 장치로부터 송신된 신호의 중계를 행하는 중계국 장치로서,
    무선 송신 장치로부터 송신된 무선 수신 장치로의 신호를 수신하는 수신 수단과,
    수신된 무선 수신 장치로의 신호로부터 비재생 중계 신호 및 재생 중계 신호를 생성하는 생성 수단과,
    무선 수신 장치로의 신호를 첫 회 중계하는 경우는 비재생 중계 신호를 송신하고, 무선 수신 장치로부터 송신된 재송 요구에 따라 무선 수신 장치앞으로의 신호를 재중계하는 경우는 재생 중계 신호를 송신하는 송신 수단을 가지는 중계국 장치.
  9. 무선 송신 장치로부터 송신된 송신 신호로부터 얻어지는 한편 제 1 중계국 장치로부터 송신된 비재생 중계 신호와, 무선 송신 장치로부터 송신된 송신 신호로부터 얻어지는 한편 제 2 중계국 장치로부터 송신된 재생 중계 신호를 수신하는 수신 수단과,
    재생 중계 신호의 송신과 동시에 실행되는 비재생 중계 신호의 재송신의 필요 여부를, 상기 수신 수단에 의한 비재생 중계 신호의 수신 결과를 기초로 판정하는 판정 수단과,
    비재생 중계 신호의 재송신이 필요하다고 판정되었을 경우, 재생 중계 신호의 송신 및 비재생 중계 신호의 재송신의 양쪽을 실행시키는 제 1 재송 요구를 송신하고, 비재생 중계 신호의 재송신이 불필요하다고 판정되었을 경우, 재생 중계 신호의 송신만을 실행시키는 제 2 재송 요구를 송신하는 송신 수단을 가지는 무선 수신 장치.
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