WO2007097449A1

WO2007097449A1 - 無線通信装置および中継送信方法

Info

Publication number: WO2007097449A1
Application number: PCT/JP2007/053529
Authority: WO
Inventors: Ayako Horiuchi; Kenichi Miyoshi; Daichi Imamura; Hiroaki Morino
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2006-02-27
Filing date: 2007-02-26
Publication date: 2007-08-30
Also published as: US20100279603A1; EP1990932A1; JPWO2007097449A1; JP4757908B2

Abstract

　基地局と移動局との間の通信を中継局を介して行う場合に、中継局が中継信号に誤りを検出した場合でもダイバーシチ効果を得ることができる中継送信方法。この方法に用いられる中継局において、復号部（１０４）は、ターボ復号等の繰り返し復号により、パリティビットを用いてシステマチックビットを誤り訂正復号して、誤り訂正復号後のシステマチックビットからなる復号結果を得る。誤り判定部（１０５）は、復号結果の誤りの有無を判定する。符号化部（１０６）は、復号結果を誤り訂正符号化して、誤り訂正符号化されたシステマチックビットおよびパリティビットを得る。選択部（１０７）は、誤り判定部（１０５）での判定結果に従って、復号部（１０４）から入力された復号結果または符号化部（１０６）から入力されたビット列のいずれかを選択して変調部（１０８）に出力する。送信制御部（１１２）は、受信データシンボルのＳＮＲおよび誤り判定部（１０５）での判定結果に従って無線送信部（１０９）の動作を制御する。

Description

明細書

無線通信装置および中継送信方法

技術分野

[0001] 本発明は、無線通信装置および中継送信方法に関する。

背景技術

[0002] 近年、携帯電話機等に代表されるセルラ移動体通信システムにお、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、動画像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。

[0003] 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、各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。

[0004] こ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、中継局と省略する)を設置し、基地局と移動局との間の通信を中継局を介して行う中継送信技術が検討されている。

[0005] また、中継送信技術の 1つに、基地局と移動局との間の通信を同時に複数の中継局を介して行うものがある。この技術では、複数の中継局が協力または協同して中継送信を行い、信号受信側の基地局または移動局では複数の中継局からの信号を受信してダイバーシチ効果を得ることができる。

[0006] また、中継送信において誤りの伝搬を防ぐために、中継局が中継信号に対して誤り検出を行い、誤りが有る信号を中継しないという中継送信技術が提案されている（非特許文献 1参照)。

非特許文献 1：宫野他，「単一アンテナ端末間マルチホップ通信における STBCを利用した協力中継方式」，信学技報，社団法人電子情報通信学会， 2004年 3月， Α· Ρ2 003-342、 RCS2003- 365, pp.71- 76

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] し力しながら、上記非特許文献 1記載の中継送信技術では、誤りが有る信号は信号受信側の基地局または移動局へ中継送信されないため、誤りの伝搬を防ぐことができる一方で、基地局または移動局ではダイバーシチ効果は得られなくなってしまう。

[0008] 本発明の目的は、中継局が中継信号に誤りを検出した場合でもダイバーシチ効果を得ることができる無線通信装置および中継送信方法を提供することである。

課題を解決するための手段

[0009] 本発明の無線通信装置は、第 1無線通信装置と第 2無線通信装置との間で中継送信を行う無線通信装置であって、誤り訂正符号化された第 1システマチックビットおよび第 1パリティビットからなる第 1データシンボルを前記第 1無線通信装置力受信する受信手段と、前記第 1データシンボルを復調して前記第 1システマチックビットおよび前記第 1パリティビットを得る復調手段と、前記第 1パリティビットを用いて前記第 1 システマチックビットを誤り訂正復号して、誤り訂正復号後の第 2システマチックビット力なる復号結果を得る復号手段と、前記復号結果に誤りが有る力否かを判定する判定手段と、前記第 1データシンボルの第 1回線品質を測定する測定手段と、前記復号結果に誤りが有る場合、前記第 2システマチックビットを含む第 2データシンボルの送信有無を前記第 1回線品質に応じて制御する制御手段と、を具備する構成を採る。

発明の効果

[0010] 本発明によれば、中継局が中継信号に誤りを検出した場合でもダイバーシチ効果を得ることができる。

図面の簡単な説明 [0011] [図 1]各実施の形態に係る移動体通信システムの構成図

[図 2]実施の形態 1に係る中継局の構成を示すブロック図

[図 3]実施の形態 1に係る受信データシンボル

[図 4]実施の形態 1に係る復号結果 (変調方式： 16QAM)

[図 5]実施の形態 1に係る符号ィ匕後のビット列

[図 6]実施の形態 1に係るしき、値設定例

[図 7]実施の形態 1に係る復号結果 (変調方式： QPSK)

[図 8]実施の形態 1に係る基地局の構成を示すブロック図

[図 9]実施の形態 1に係るシーケンス図

[図 10]実施の形態 2に係る中継局の構成を示すブロック図

[図 11]実施の形態 2に係るフラグ付加例

[図 12]実施の形態 3に係る中継局の構成を示すブロック図

[図 13]実施の形態 3および 4に係る結合後のビット列

[図 14]実施の形態 4に係る中継局の構成を示すブロック図

[図 15]実施の形態 5に係る中継局の構成を示すブロック図

[図 16]実施の形態 5に係る基地局の構成を示すブロック図

[図 17]実施の形態 5に係るフラグ付加例

[図 18]実施の形態 5に係るシーケンス図

発明を実施するための最良の形態

[0012] 以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。以下に説明する無線通信装置は、第 1無線通信装置から送信された信号を第 2無線通信装置へ中継送信する無線通信装置であって、例えば、移動体通信システムにおいて使用される中継局に搭載されるものである。なお、以下の各実施の形態では、中継送信を行う無線通信装置を中継局、第 1無線通信装置を移動局、第 2無線通信装置を基地局として説明する。

[0013] また、以下の各実施の形態に係る移動体通信システムでは、図 1に示すように、複数の中継局（中継局 1,中継局 2)が存在し、これら複数の中継局が移動局力の送信信号を基地局へ中継送信する。また、これら複数の中継局は協力または協同して中継送信を行う。移動局、中継局および基地局は、所定の時間長を有するフレームを単位として互いに同期して送受信を行う。

[0014] また、この移動体通信システムでは、移動局は、ターボ符号等の組織符号を用いて送信データ (ビット列)を誤り訂正符号化する。移動局は、送信ビット列を組織符号を用いて誤り訂正符号ィ匕することによって、送信ビット列を情報ビットそのものであるシステマチックビットと冗長ビットであるパリティビットとに符号ィ匕する。よって、移動局から中継局へ送信されるデータシンボルは、誤り訂正符号ィ匕されたシステマチックビットおよびパリティビットからなる。中継局は、このデータシンボルを受信し復調した後、タ一ボ復号等の繰り返し復号によりパリティビットを用いてシステマチックビットを誤り訂正復号して、誤り訂正復号後のシステマチックビットを得る。

[0015] なお、以下の各実施の形態における中継局は予め設置された中継局であってもよいし、アドホック網（例えば、特開 2001— 189971号公報参照）のように他の移動局を中継局として利用してもよい。

[0016] (実施の形態 1)

ターボ復号等の繰り返し復号では、復号結果の信頼度情報 (例えば、尤度情報)を用いて繰り返して復号を行うことにより、判定の信頼性を向上させて誤り率特性を向上させている。よって、誤り訂正復号として繰り返し復号を用いると、復号結果のいずれかのビットに誤りが有ったとしても、そのビット数は少なぐ復号結果は正しいものに近くなつている可能性が高い。つまり、誤り訂正復号として繰り返し復号を用いると、 C RC (Cyclic Redundancy Check)等により復号結果に誤りが検出された場合でも、そく一部であり、ほとんどのシステマチックビットは正しいものである可能性が高い。よつて、このような復号結果はたとえ誤りが有っても中継送信の対象とすることで、基地局ではシステマチックビットについてダイバーシチ効果を得ることができる。さらに、基地局では、ダイバーシチ効果により、誤り訂正復号時にその誤りを十分訂正可能なため、誤りの伝搬も防ぐことができる。

[0017] 一方で、中継局が移動局から受信したデータシンボルの回線品質が低い場合は、多くなると予想される。このように復号結果に誤りの有るシステマチックビットが多く存在する場合、その復号結果から生成されたデータシンボルを基地局へ送信すると、誤りの伝搬を防ぐことができなくなり、力えって誤り率特性が劣化してしまうことがある

[0018] さらに、復号結果に誤りが検出された場合でも、受信データシンボルの回線品質が高いほど復号結果の誤り率は低くなる傾向にある。よって、受信データシンボルの回線品質が高、場合に誤りが検出された復号結果は、正し、ものに近くなつて、る可能性がより高い。

[0019] そこで、本実施の形態に係る中継局は、誤り訂正復号後のシステマチックビットからなる復号結果に誤りが有る場合、そのシステマチックビットを含むデータシンボルの送信有無を受信データシンボルの回線品質に応じて制御する。

[0020] 本実施の形態に係る中継局 100の構成を図 2に示す。なお、上記の中継局 1および中継局 2は同一の構成を有する。また、以下の説明では、上り回線での中継送信に限定して説明するが、上り回線と同様にして下り回線の中継送信を行うことができる。

[0021] 中継局 100において、無線受信部 102は、移動局から送信されたデータシンボルおよび後述する図 8に示す基地局 200から送信された通知情報をアンテナ 101を介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を行って復調部 103,回線品質測定部 1 10および通知情報取得部 111に出力する。

[0022] 無線受信部 102によって受信されるデータシンボル # 1〜# 4を図 3に示す。この図に示すように、受信データシンボル # 1〜# 4は、誤り訂正符号ィ匕されたシステマチックビット（S)およびパリティビット（P)力もなる。ここでは、移動局における誤り訂正符号化の符号化率を R= 1Z2とする。よって、システマチックビットとパリティビットの割合は 1 : 1となる。また、ここでは、移動局における変調方式として 16QAMを用いるものとする。

[0023] 復調部 103は、受信データシンボル # 1〜 # 4を復調してシステマチックビット S〜 Sおよびパリティビット P〜Pを得て、復号部 104に出力する。

8 1 8

[0024] 復号部 104は、ターボ復号等の繰り返し復号により、ノ^ティビットを用いてシステマチックビットを誤り訂正復号して、誤り訂正復号後のシステマチックビットからなる復号結果を得る。復号部 104は、ノリティビット P〜Pを用いてシステマチックビット S〜S

1 8 1 を誤り訂正復号して、図 4に示すように、誤り訂正復号後のシステマチックビット S '〜

8 1

S 'からなる復号結果を得る。そして、復号部 104は、この復号結果を誤り判定部 105

8

,符号化部 106および選択部 107に出力する。

[0025] 誤り判定部 105は、 CRCを用いて復号結果に誤りが有る力否かを判定する。つまり、誤り判定部 105は、システマチックビット S '〜S 'のいずれかに誤りが有る力否かを

1 8

判定する。そして、誤り判定部 105は、判定結果 (誤りが有る場合: NG,誤りが無い場合: OK)を選択部 107および送信制御部 112に出力する。なお、誤りの有無の判定は、通常、フレーム毎に行われる。

[0026] 符号ィ匕部 106は、復号結果を誤り訂正符号ィ匕して、誤り訂正符号化されたシステマチックビットおよびパリティビットを得る。符号ィ匕部 106は、ターボ符号等の組織符号を用いて復号結果を誤り訂正符号ィ匕する。ここでの符号ィ匕率は移動局における符号化率と同様、 R= 1Z2とする。よって、符号ィ匕部 106での誤り訂正符号ィ匕により、図 5 に示すように、復号結果そのものであるシステマチックビット S '〜S 'と、新たな冗長

1 8

ビットであるパリティビット P '〜Ρ 'とが得られる。そして、符号ィ匕部 106は、このビット

1 8

列を選択部 107に出力する。

[0027] 選択部 107は、誤り判定部 105での判定結果に従って、復号部 104から入力された復号結果 (図 4)または符号ィ匕部 106から入力されたビット列（図 5)のいずれかを選択して変調部 108に出力する。

[0028] ここで、通常、 CRCを用いた誤り検出では、復号結果に誤りが有るか否かを判定することはできるが、復号結果中のどのビットに誤りが有る力、および、誤りが有るビットの数までは検出することができない。よって、誤り判定部 105により復号結果に誤りが有ると判定された場合でも、上記のように、システマチックビット S，〜S 'のうち誤りの

1 8

有るシステマチックビットはごく一部であり、ほとんどのシステマチックビットには誤りが無い可能性が高い。

[0029] そこで、選択部 107は、復号部 104での復号結果（図 4)に誤りが有る場合 (誤り判定結果が NGの場合）、その復号結果を選択して変調部 108に出力する。よって、復号部 104での復号結果に誤りが有る場合、変調部 108は、図 4に示すように、その復号結果を変調してシステマチックビット S '〜S 'のみ力もなるデータシンボル 2

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を生成し、無線送信部 109に出力する。ここでは、変調方式として、移動局同様、 16 QAMを用いるものとする。

[0030] 一方、復号部 104での復号結果（図 4)に誤りが無い場合 (誤り判定結果が OKの場合）は、選択部 107は、符号ィ匕部 106から入力されたビット列（図 5)を選択して変調部 108に出力する。よって、復号部 104での復号結果に誤りが無い場合、変調部 10 8は、図 5に示すように、そのビット列を変調してシステマチックビット S '〜S 'および

1 8 ノリティビット P '〜Ρ 'からなるデータシンボル # 1〜# 4を生成し、無線送信部 109

1 8

に出力する。ここでの変調方式は上記同様 16QAMとする。

[0031] 無線送信部 109は、送信制御部 112からの制御の下で動作し、変調部 108から入力されたデータシンボルに対しアップコンバート等の無線処理を行って、アンテナ 10 1を介して基地局へ送信する。

[0032] ここで、図 1に示す移動体通信システムにおいて、中継局 1では復号結果に誤りが有り、中継局 2では復号結果に誤りが無い場合もある。この場合でも基地局において中継局 1からのシステマチックビットと中継局 2からのシステマチックビットとを合成しやすいように、変調部 108は、図 5に示すように、システマチックビットとパリティビットとを別々に分けて変調する。このように変調することで中継局 1と中継局 2が同じタイミングで同じシステマチックビットで構成されるデータシンボルを基地局へ送信できるため (図 4,図 5)、基地局では互いに同じシステマチックビットから構成されるデータシンボル同士を合成することが容易となる。なお、中継局 1—基地局間のチャネルと、中継局 2—基地局間のチャネルとを分離できる場合は、このように同じシステマチックビットで構成されるデータシンボルが同じタイミングで中継局 1と中継局 2から送信される必要は特にない。

[0033] なお、復号部 104での復号結果に誤りが無い場合にのみ、中継局 100が符号ィ匕部 106での誤り訂正符号ィ匕により生成されたパリティビットを基地局へ送信するのは、復号部 104での復号結果に誤りが有る場合は、その復号結果力も得られるパリティビットの信頼度が非常に低いからである。 [0034] 回線品質測定部 110は、受信データシンボルの回線品質、すなわち、移動局と中継局 100との間の回線品質を測定して測定結果を送信制御部 112に出力する。回線品質測定部 110は、回線品質の測定を、例えば、 SIR, SNR、 SINR、 CIR、 CN R、 CINR、 RSSI、受信強度、受信電力、干渉電力、誤り率、伝送レート、スループット、干渉量、回線変動、移動局の移動速度、または、所定の誤り率を達成できる MC S等を用いて行う。ここでは、回線品質測定部 110は、受信データシンボルの SNRを回線品質として測定し送信制御部 112に出力する。なお、回線品質は、受信品質、 CQI (channel Quality Information)ま 7こは CSI (channel State Information)等と表れることがある。

[0035] 通知情報取得部 111は、基地局 200からの通知情報を取得して送信制御部 112 に出力する。この通知情報には、移動局と基地局 200との間で中継送信を行う中継局 100の数（以下、中継局数と省略する）、および、中継局 100と基地局 200との間の回線品質 (ここでは、 SNR)が含まれる。図 1に示すように、 1つの移動局からの信号を中継局 1および中継局 2の 2つの中継局が協同して基地局へ中継する場合には、中継局数は' 2'となる。また、このように、移動局と基地局 200との間で中継送信を行う中継局 100が複数存在し、それら複数の中継局 100が協同して中継送信することが想定されるため、この通知情報に含まれる SNRはそれら複数の中継局 100から各々受信される複数のデータシンボルの SNRの平均値（平均 SNR)とする。

[0036] 送信制御部 112は、受信データシンボルの SNRおよび誤り判定部 105での判定結果に従って、無線送信部 109の動作を制御する。

[0037] 送信制御部 112は、復号部 104での復号結果（図 4)に誤りが無い場合は、受信データシンボルの SNRにかかわらず、システマチックビット S '〜S 'およびノリティビット

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P '〜Ρ 'からなるデータシンボル # 1〜# 4 (図 5)を送信することを決定し、無線送信

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部 109を動作させる。よって、この場合は、無線送信部 109は、システマチックビット S '〜S 'およびパリティビット P '〜Ρ 'からなるデータシンボル # 1〜# 4を送信する。

1 8 1 8

[0038] 一方、復号部 104での復号結果（図 4)に誤りが有る場合は、送信制御部 112は、受信データシンボルの SNRとしきい値とを比較する。

[0039] そして、受信データシンボルの SNRがしき、値以上の場合は、送信制御部 112は、システマチックビット S '〜S 'のみからなるデータシンボル（図 4)を送信することを決

1 8

定し、無線送信部 109を動作させる。よって、この場合は、無線送信部 109は、システマチックビット S '〜S 'のみ力もなるデータシンボルを送信する。

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[0040] 一方、受信データシンボルの SNRがしき、値未満の場合は、送信制御部 112は、システマチックビット S '〜S 'のみからなるデータシンボル（図 4)を送信しないことを

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決定し、無線送信部 109の動作を停止させる。よって、この場合は、無線送信部 109 は、システマチックビット S '〜S 'のみからなるデータシンボルを送信しない。

1 8

[0041] このように、送信制御部 112は、復号部 104での復号結果（図 4)に誤りが有る場合、システマチックビット S '〜S 'のみからなるデータシンボルの送信有無を受信データ

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シンボルの SNRに応じて制御する。

[0042] 次、で、上記しき、値の設定方法につ!、て説明する。

[0043] 送信制御部 112は、通知情報に従ってしきい値を設定する。つまり、送信制御部 1 12は、中継局数および平均 SNRに応じてしきい値を設定する。送信制御部 112は、中継局数が多くなるほどしきい値を高く設定する。また、送信制御部 112は、平均 S NRが高くなるほどしきい値を高く設定する。より具体的には、しきい値は図 6に示すように設定される。

[0044] まず、中継局数が' 2'および' 3'の場合に着目すると、中継局数が' 3'の場合の方 1S 中継局数が ' 2'の場合よりも同一の平均 SNRに対してより高、しき、値が設定される。例えば、 2≤SNRく 4に対して、中継局数が' 2'の場合はしきい値 = 2が設定され、中継局数が' 3'の場合はしきい値 = 5が設定される。さらに、中継局数が' 2'および' 3 'の、ずれの場合も、平均 SNRが高くなるほどより高、しき、値が設定される。これは、中継局数が多くなるほど、および、平均 SNRが高くなるほど、基地局におけるダイバーシチ効果が高くなり、基地局は所望の誤り率特性を得ることが容易になるため、中継局 100は、あえて誤りの有るシステマチックビットを含むデータシンボルを基地局へ送信する必要がな、からである。

[0045] また、中継局数力 2'の場合は SNRが 8以上のときにしきい値は設定されず、中継局数が ' 3，の場合は SNRが 6以上のときにしき、値は設定されな、。送信制御部 11 2は、このようにしきい値を設定しない場合、受信データシンボルの SNRがしきい値未満の場合と同様に、無線送信部 109の動作を停止させる。なお、中継局数が' 4' 以上の場合も、上記同様の理由により、平均 SNRにかかわらずしきい値は設定されない。

[0046] さらに、中継局数が' 1 'の場合も、平均 SNRにかかわらずしきい値は設定されない。これは、中継局数が' 1 'の場合は、中継局 100が誤りの有るシステマチックビットを含むデータシンボルを基地局へ送信しても、他の中継局 100から基地局への中継送信はな!/、ため、基地局ではそもそもダイバーシチ効果が得られなヽからである。

[0047] 以上、送信制御部 112でのしき、値の設定方法につ!、て説明した。

[0048] なお、本実施の形態では、変調部 108において、復号部 104での復号結果に誤りが有る場合の変調レベルを、復号部 104での復号結果に誤りが無い場合の変調レベルより小さくしてもよい。例えば、誤りが無い場合の変調方式が上記のように 16QA Mである場合、誤りが有る場合の変調方式を図 7に示すように QPSKとする。これは、復号部 104での復号結果に誤りが有る場合パリティビットが送信されないので、パリティビットに割り当てられている帯域も使用して変調レベルを下げることにより、誤りが有るシステマチックビットが中継局基地局でさらに誤る確率を低下させるためである。

[0049] 次いで、本実施の形態に係る基地局 200について説明する。基地局 200の構成を図 8に示す。

[0050] 基地局 200において、無線受信部 202は、中継局 100から送信されたデータシンボルをアンテナ 201を介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を行って復調部 203および回線品質測定部 205に出力する。

[0051] 復調部 203は、受信データシンボルを復調して復号部 204に出力する。

[0052] 復号部 204は、復調後のビット列を誤り訂正復号して受信データを得る。

[0053] 回線品質測定部 205は、受信データシンボルの回線品質、すなわち、中継局 100 と基地局 200との間の回線品質を測定して測定結果を通知情報生成部 206に出力する。ここでは、回線品質測定部 205は、受信データシンボルの SNRを回線品質として測定する。また、上記のように、移動局と基地局 200との間で中継送信を行う中継局 100が複数存在し、それら複数の中継局 100が協同して中継送信することが想定されるため、回線品質測定部 205は、それら複数の中継局 100から各々受信される複数のデータシンボルの SNRの平均値（平均 SNR)を求めて通知情報生成部 20 6に出力する。

[0054] 通知情報生成部 206は、平均 SNRと中継局数とからなる通知情報を生成して多重部 209に出力する。なお、この中継局数は、基地局 200と有線接続され、基地局 20 0の上位レイヤにて基地局 200を制御する無線回線制御局装置（以下、制御局と省略する）力も通知されてもょ、。

[0055] 符号ィ匕部 207は、送信データを符号ィ匕して変調部 208に出力する。

[0056] 変調部 208は、符号ィ匕されたビット列を変調してデータシンボルを生成し、多重部 2 09に出力する。

[0057] 多重部 209は、データシンボルと通知情報とを時間多重して無線送信部 210に出力する。

[0058] 無線送信部 210は、データシンボルおよび通知情報に対しアップコンバート等の無線処理を行つて、アンテナ 201を介して中継局 100へ送信する。

[0059] なお、基地局 200において複数の中継局 100毎の SNRを通知情報に含めて中継局 100へ送信し、中継局 100においてそれら複数の SNRの平均値（平均 SNR)を求めるようにしてもよい。

[0060] また、基地局 200が複数の中継局 100毎の SNRを通知情報に含めて中継局 100 へ送信する場合、送信制御部 112では、自局以外の他の中継局 100の SNRの合計値 (他局 SNR合計値)を求め、その他局 SNR合計値に応じてしきヽ値を設定してもよい。また、基地局 200が複数の中継局 100の SNRの合計値を求め、その SNRの合計値を通知情報に含めて中継局 100へ送信する場合には、中継局 100がその S NRの合計値から自局の SNRを減算して他局 SNR合計値を求めるようにしてもよ!ヽ。いずれの場合も、送信制御部 112は、上記同様の理由により、他局 SNR合計値が高くなるほどしきい値を高く設定する。

[0061] また、基地局 200において複数の中継局 100毎の SNRを通知情報に含めて中継局 100へ送信する場合、送信制御部 112では、それら複数の SNRから自局の SNR を取得し、その自局の SNRに応じてしき!/ヽ値を設定してもよ、。自局の SNRが高!ヽほど中継局 100—基地局 200間の伝搬路において誤りが発生する確率は少なぐ逆に、自局の SNRが低いほど中継局 100—基地局 200間の伝搬路において誤りが発生する確率は高くなるため、送信制御部 112は、自局の SNRが低くなるほどしきい値を高く設定する。なお、基地局 200は各中継局 100へそれぞれ個別の SNRを通知してもよい。また、例えば上り回線の伝搬路状態と下り回線の伝搬路状態とが近似する TDD (Time Division Duplex)システムでは、中 ϋ局 100は、基地局 200から受信した下り回線信号の SNRに応じてしきヽ値を設定してもよ!/ヽ。

[0062] 次いで、図 9に、中継局 1での復号結果に誤りが無ぐ中継局 2での復号結果に誤りが有る場合のシーケンス図を示す。中継局 1および中継局 2はともに図 2に示す構成を採り、基地局は図 8に示す構成を採る。

[0063] まず、基地局はあら力じめ通常情報を中継局 1および中継局 2へ送信する。

[0064] フレーム 1では、移動局が基地局宛の送信信号を中継局 1と中継局 2とに同時に送信する。

[0065] フレーム 2では、中継局 1は、復号結果に誤りが無いため（CRC = OK)、図 5に示す中継信号を基地局へ送信する。一方、中継局 2は、復号結果に誤りが有るため（C RC = NG)、受信データシンボルの SNRとしきい値とを比較する。そして、中継局 2 は、その SNRがしきい値以上であるので、図 4に示す中継信号を基地局へ送信する。そして、基地局は中継局 1からの中継信号と中継局 2からの中継信号を受信し、互いに同じシステマチックビットから構成されるデータシンボル同士を合成する。

[0066] このようにして、本実施の形態では、受信データシンボルの回線品質が低、場合に発生する可能性が高い誤りの伝搬を防ぎつつ、基地局においてダイバーシチ効果を得ることができる。

[0067] (実施の形態 2)

本実施の形態に係る中継局は、データシンボルが誤りの有るシステマチックビットを含むか否かを示す情報を基地局へ送信する。

[0068] 本実施の形態に係る中継局 300の構成を図 10に示す。図 10において実施の形態 1 (図 2)と同一の構成部分には同一符号を付し説明を省略する。

[0069] 選択部 107は、選択結果をフラグ付加部 301に出力する。また、変調部 108はデータシンボルをフラグ付加部 301に出力する。

[0070] フラグ付加部 301は、データシンボルが誤りの有るシステマチックビットを含むか否かを示す情報を選択部 107での選択結果に従ってデータシンボルに付加し、無線送信部 109に出力する。例えば、フラグ付加部 301は、図 11に示すように、誤りの有るシステマチックビットを含むデータシンボル力も構成されるフレーム # 1, # 4の先頭にフラグ ' 1，を付カ卩し、誤りの有るシステマチックビットを含まな、データシンボル力も構成されるフレーム # 2, # 3の先頭にフラグ' 0，を付加する。

[0071] このようにすることで、誤りの有るシステマチックビットを含むデータシンボルと含まな Vヽデータシンボルとを基地局にお、て容易に区別することができる。

[0072] (実施の形態 3)

復号部 104での復号結果（図 4)に誤りが有る場合でも、受信データシンボル（図 3) に含まれるパリティビット P〜Pの信頼度は高いこともある。

1 8

[0073] そこで、本実施の形態に係る中継局は、誤り訂正復号後のシステマチックビットからなる復号結果に誤りが有る場合、そのシステマチックビットを含むデータシンボルを基地局へ送信する点においては実施の形態 1と同一である力そのデータシンボルに硬判定後のパリティビットを含める点において実施の形態 1と相違する。

[0074] 本実施の形態に係る中継局 500の構成を図 12に示す。図 12において実施の形態 1 (図 2)と同一の構成部分には同一符号を付し説明を省略する。

[0075] 復調部 103で得られたシステマチックビット S〜Sおよびパリティビット P〜Pは、

1 8 1 8 復号部 104および硬判定部 501に入力される。

[0076] 硬判定部 501は、ノリティビット P〜Pを硬判定して、硬判定後のノリティビット P "

1 8 1

〜P "を得る。そして、硬判定部 501は、硬判定後のパリティビット列を結合部 502に

8

出力する。

[0077] 復号部 104で得られた復号結果（図 4)は、誤り判定部 105,符号化部 106および結合部 502に入力される。

[0078] 結合部 502は、硬判定部 501から入力されるビット列と復号部 104から並列に入力されるビット列とを図 13に示すように結合して選択部 107に出力する。

[0079] 選択部 107は、誤り判定部 105での判定結果に従って、結合部 502から入力されたビット列（図 13)または符号ィ匕部 106から入力されたビット列（図 5)のいずれかを選択して変調部 108に出力する。

[0080] 復号部 104での復号結果（図 4)に誤りが無い場合の選択部 107の動作は実施の形態 1と同じであるため説明を省略する。

[0081] 一方、復号部 104での復号結果に誤りが有る場合は、選択部 107は、結合部 502 力も入力されたビット列（図 13)を選択して変調部 108に出力する。よって、復号部 1 04での復号結果に誤りが有る場合、変調部 108は、図 13に示すように、そのビット列を変調して、システマチックビット S '〜S 'およびパリティビット P "〜P "力なるデータシンボル # 1〜# 4を生成し、無線送信部 109に出力する。

[0082] このように、本実施の形態によれば、復号部 104での復号結果に誤りが有る場合は、硬判定後のパリティビットも中継送信の対象とするため、復号部 104での復号結果に誤りが有る場合でも、基地局ではさらにパリティビットにっ、てもダイバーシチ効果を得ることができる。

[0083] (実施の形態 4)

復号部 104での繰り返し復号によりシステマチックビットの信頼度は高まる力同様にパリティビットの信頼度も高まる。

[0084] そこで、本実施の形態に係る中継局は、誤り訂正復号後のシステマチックビットからなる復号結果に誤りが有る場合、そのシステマチックビットを含むデータシンボルを基地局へ送信する点においては実施の形態 1と同一である力そのデータシンボルに誤り訂正復号時に得られるパリティビットを含める点において実施の形態 1と相違する

[0085] 本実施の形態に係る中継局 700の構成を図 14に示す。図 14において実施の形態 1 (図 2)と同一の構成部分には同一符号を付し説明を省略する。

[0086] 復号部 104で得られた復号結果（図 4)は、誤り判定部 105,符号化部 106および結合部 701に入力される。また、復号部 104は、繰り返し復号の最終段階で得られたノリティビット P "〜P "を結合部 701に出力する。

1 8

[0087] 結合部 701は、復号部 104から入力されるビット列を図 13に示すように結合して選択部 107に出力する。 [0088] 選択部 107は、誤り判定部 105での判定結果に従って、結合部 701から入力されたビット列（図 13)または符号ィ匕部 106から入力されたビット列（図 5)のいずれかを選択して変調部 108に出力する。

[0089] 復号部 104での復号結果（図 4)に誤りが無い場合の選択部 107の動作は実施の形態 1と同じであるため説明を省略する。

[0090] 一方、復号部 104での復号結果に誤りが有る場合は、選択部 107は、結合部 701 力も入力されたビット列（図 13)を選択して変調部 108に出力する。よって、復号部 1 04での復号結果に誤りが有る場合、変調部 108は、図 13に示すように、そのビット列を変調して、システマチックビット S '〜S 'およびパリティビット P "〜P "力なるデータシンボル # 1〜# 4を生成し、無線送信部 109に出力する。

[0091] このように、本実施の形態によれば、復号部 104での復号結果に誤りが有る場合は、誤り訂正復号時に得られるパリティビットも中継送信の対象とするため、復号部 104 での復号結果に誤りが有る場合でも、基地局ではさらにパリティビットについてもダイバーシチ効果を得ることができる。

[0092] なお、実施の形態 3および本実施の形態においては、データシンボルの送信有無を複数のしきい値を用いて制御するようにしてもよい。例えば、しきい値 Aと、そのしき V、値 Aよりも高!、しき!/、値 Bの 2つのしき!、値を用い、しき、値 Aによりシステマチックビット S '〜S 'からなるデータシンボルを送信する力否か制御し、しきい値 Bによりパリ

1 8

ティビット P "〜P "からなるデータシンボルを送信する力否か制御する。これは、回

1 8

線品質が高いときは誤りが発生する確率は低いのでシステマチックビットおよびパリティビットの双方を送信し、回線品質が低いときは誤りが発生する確率が高いので、ノ^ティビットよりは誤りが発生する確率が低いシステマチックビットのみを送信するようにするためである。

[0093] (実施の形態 5)

本実施の形態に係る中継局は、基地局力の送信要求に応じて中継信号を基地局へ送信する。

[0094] 本実施の形態に係る中継局 900の構成を図 15に示す。図 15において実施の形態 1 (図 2)と同一の構成部分には同一符号を付し説明を省略する。 [0095] 無線受信部 102は、移動局から送信されたデータシンボルおよび後述する図 16に示す基地局 400から送信された送信要求をアンテナ 101を介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を行って復調部 103,回線品質測定部 110および送信要求取得部 901に出力する。

[0096] 送信要求取得部 901は、基地局 400からの送信要求を取得して選択部 903に出力する。この送信要求は、基地局 400が中継局 900に対して中継信号の送信を要求するときに基地局 400から中継局 900へ送信されるものである。

[0097] 回線品質測定部 110で測定された受信データシンボルの SNR (すなわち、移動局と中継局 900との間の回線品質）は通知情報生成部 902に入力される。

[0098] 通知情報生成部 902は、受信データシンボルの SNRからなる通知情報を生成して選択部 903に出力する。

[0099] 選択部 903は、誤り判定部 105での判定結果および送信要求の有無に従って、復号部 104から入力された復号結果（図 4)、符号ィ匕部 106から入力されたビット列（図 5)、または、通知情報のいずれかを選択して変調部 108に出力する。

[0100] 選択部 903は、復号部 104での復号結果（図 4)に誤りが有り、かつ、基地局 400から送信要求が有った場合、その復号結果を選択して変調部 108に出力する。よって、この場合は、変調部 108は、図 4に示すように、その復号結果を変調してシステマチックビット S，〜S 'のみ力もなるデータシンボル 2を生成し、無線送信部 109

1 8

に出力する。

[0101] また、選択部 903は、復号部 104での復号結果（図 4)に誤りが有る場合は、送信要求の有無にかかわらず、通知情報を選択して無線送信部 109に出力する。よって、通知情報は、復号結果に誤りが有る場合に基地局 400へ送信される。

[0102] また、選択部 903は、復号部 104での復号結果（図 4)に誤りが無い場合は、送信要求の有無にかかわらず、符号ィ匕部 106から入力されたビット列（図 5)を選択して変調部 108に出力する。よって、この場合は、変調部 108は、図 5に示すように、そのビット列を変調してシステマチックビット S '〜S 'およびパリティビット P '〜Ρ 'からなるデータシンボル # 1〜# 4を生成し、無線送信部 109に出力する。

[0103] 次いで、本実施の形態に係る基地局 400について説明する。基地局 400の構成を図 16に示す。図 16において実施の形態 1 (図 8)と同一の構成部分には同一符号を付し説明を省略する。

[0104] 無線受信部 202は、中継局 900から送信されたデータシンボルおよび通知情報をアンテナ 201を介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を行って復調部 203, 回線品質測定部 205および通知情報取得部 401に出力する。

[0105] 通知情報取得部 401は、中継局 900からの通知情報を取得して送信要求生成部 4 03に出力する。

[0106] 回線品質測定部 205で求められた平均 SNRは送信要求生成部 403に入力される

[0107] また、復号部 204で得られた受信データは誤り判定部 402に入力される。

[0108] 誤り判定部 402は、 CRCを用いて受信データに誤りが有るか否かを判定し、判定結果 (誤りが有る場合： NG,誤りが無、場合： OK)を送信要求生成部 403に出力する。なお、誤りの有無の判定は、通常、フレーム毎に行われる。

[0109] 送信要求生成部 403は、通知情報力も得られる中継局 900での受信データシンポルの SNRおよび誤り判定部 402での判定結果に従って、送信要求を生成する。

[0110] 送信要求生成部 403は、受信データに誤りが無い場合は、中継局 900での受信データシンボルの SNRにかかわらず、送信要求を生成しな!、。

[0111] 一方、受信データに誤りが有る場合は、送信要求生成部 403は、中継局 900での受信データシンボルの SNRとしきい値とを比較する。

[0112] そして、その SNRがしきい値以上の場合は、送信要求生成部 403は、送信要求を生成して多重部 209に出力する。

[0113] 一方、その SNRがしきい値未満の場合は、送信要求生成部 403は、送信要求を生成しない。

[0114] なお、送信要求生成部 403におけるしきい値の設定方法は、実施の形態 1に係る送信制御部 112におけるもの（図 6)と同じであるため説明を省略する。

[0115] 多重部 209は、データシンボルと送信要求とを時間多重して無線送信部 210に出力する。

[0116] なお、本実施の形態においては、実施の形態 2同様、図 17に示すように、中継局 9 00力誤りの有るシステマチックビットを含むデータシンボル力構成されるフレーム # 1, # 3の先頭にフラグ ' 11，を付加し、誤りの有るシステマチックビットを含まな！/ヽデータシンボル力構成されるフレーム # 2の先頭にフラグ' 00'を付加し、通知情報から構成されるフレーム # 4の先頭にフラグ' 10'を付カ卩して、基地局において、誤りの有るシステマチックビットを含むデータシンボルと、含まないデータシンボルと、通知情報とを容易に区別することができるようにしてもょ、。

[0117] 次いで、図 18に、中継局 1での復号結果に誤りが無ぐ中継局 2での復号結果に誤りが有る場合のシーケンス図を示す。中継局 1および中継局 2は図 15に示す構成を採り、基地局は図 16に示す構成を採る。

[0118] フレーム 1では、移動局が基地局宛の送信信号を中継局 1と中継局 2とに同時に送信する。

[0119] フレーム 2では、中継局 1は、復号結果に誤りが無いため（CRC = OK)、図 5に示す中継信号を基地局へ送信する。一方、中継局 2は、復号結果に誤りが有るため（C RC=NG)、通知情報を基地局へ送信する。そして、基地局は中継局 1からの中継信号と中継局 2からの通知情報を受信する。

[0120] フレーム 3では、基地局は、中継局 1からの中継信号の誤りの有無を判定し、誤りが有る場合（CRC = NG)、中継局 1での受信データシンボルの SNRとしきい値とを比較する。そして、基地局は、その SNRがしきい値以上であるので、送信要求を中継局 2へ送信する。

[0121] フレーム 4では、中継局 2は、基地局からの送信要求に応じて図 4に示す中継信号を基地局へ送信する。そして、基地局は中継局 2からの中継信号を受信し、中継局 1 力もの中継信号と中継局 2からの中継信号とにおいて互いに同じシステマチックビットから構成されるデータシンボル同士を合成する。

[0122] このようにして、本実施の形態では、実施の形態 1同様、受信データシンボルの回線品質が低い場合に発生する可能性が高い誤りの伝搬を防ぎつつ、基地局においてダイバーシチ効果を得ることができる。

[0123] 以上、本発明の実施の形態について説明した。

[0124] なお、上記各実施の形態では、中継局の数が 3つ以上であってもよい。 [0125] また、上記各実施の形態では、中継局と基地局との間、または、移動局と中継局との間に、さらに他の中継局が存在してもよい。

[0126] また、上記各実施の形態における基地局は Node B、移動局は UE、制御局は RNCと表されることがある。また、上記各実施の形態における中継局は、リピータ、簡易基地局、クラスタヘッド等と呼ばれることもある。

[0127] また、上記各実施の形態では、本発明をノヽードウエアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。

[0128] 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チップィ匕されてもよい。ここでは、 LSIとした力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。

[0129] また、集積回路化の手法は LSIに限るものではなぐ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 Progra mmable 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ユラブル'プロセッサーを利用してもよい。

[0130] 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ィ匕を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。

[0131] 2006年 2月 27日出願の特願 2006— 051174の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

産業上の利用可能性

[0132] 本発明は、移動局や基地局等の無線通信装置が中継局を介して無線通信を行う通信システム (例えば、マルチホップシステム)等に適用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 第 1無線通信装置と第 2無線通信装置との間で中継送信を行う無線通信装置であつて、

誤り訂正符号化された第 1システマチックビットおよび第 1パリティビットからなる第 1 データシンボルを前記第 1無線通信装置から受信する受信手段と、

前記第 1データシンボルを復調して前記第 1システマチックビットおよび前記第 1パリティビットを得る復調手段と、

前記第 1パリティビットを用いて前記第 1システマチックビットを誤り訂正復号して、誤り訂正復号後の第 2システマチックビットからなる復号結果を得る復号手段と、前記復号結果に誤りが有るか否かを判定する判定手段と、

前記第 1データシンボルの第 1回線品質を測定する測定手段と、

前記復号結果に誤りが有る場合、前記第 2システマチックビットを含む第 2データシンボルの送信有無を前記第 1回線品質に応じて制御する制御手段と、

を具備する無線通信装置。

[2] 前記制御手段は、前記第 1回線品質がしきい値以上の場合は前記第 2データシンボルを送信すると決定し、前記第 1回線品質がしき、値未満の場合は前記第 2データシンボルを送信しな、と決定する、

請求項 1記載の無線通信装置。

[3] 前記制御手段は、前記第 1無線通信装置と前記第 2無線通信装置との間で中継送信を行う無線通信装置の数に応じて前記しきい値を設定する、

請求項 2記載の無線通信装置。

[4] 前記制御手段は、前記数が多くなるほど前記しきい値を高くする、

請求項 3記載の無線通信装置。

[5] 前記制御手段は、前記第 1無線通信装置と前記第 2無線通信装置との間で中継送信を行う無線通信装置と前記第 2無線通信装置との間の第 2回線品質に応じて前記しきい値を設定する、

請求項 2記載の無線通信装置。

[6] 前記制御手段は、前記第 2回線品質が高くなるほど前記しきい値を高くする、請求項 5記載の無線通信装置。

[7] 前記制御手段は、前記第 2回線品質の平均値に応じて前記しきい値を設定する、請求項 5記載の無線通信装置。

[8] 前記制御手段は、前記第 1無線通信装置と前記第 2無線通信装置との間で中継送信を行う他の無線通信装置と前記第 2無線通信装置との間の回線品質の合計値に応じて前記しき、値を設定する、

請求項 2記載の無線通信装置。

[9] 前記制御手段は、前記合計値が高くなるほど前記しきい値を高くする、

請求項 8記載の無線通信装置。

[10] 前記復号結果を誤り訂正符号ィ匕して、誤り訂正符号化された第 3システマチックビットおよび第 2パリティビットを得る符号ィ匕手段、をさらに具備し、

前記制御手段は、前記復号結果に誤りが無い場合、前記第 1回線品質にかかわらず、前記第 3システマチックビットおよび前記第 2パリティビットからなる前記第 2データシンボルを送信すると決定する、

請求項 1記載の無線通信装置。

[11] 前記第 2データシンボルが誤りの有る前記第 2システマチックビットを含む力否かを示す情報を前記第 2データシンボルに付加する付加手段、をさらに具備する、請求項 1記載の無線通信装置。

[12] 第 1無線通信装置と第 2無線通信装置との間で中継送信を行う無線通信装置における中継送信方法であって、

誤り訂正符号化された第 1システマチックビットおよび第 1パリティビットからなる第 1 データシンボルを前記第 1無線通信装置から受信する受信工程と、

前記第 1データシンボルを復調して前記第 1システマチックビットおよび前記第 1パリティビットを得る復調工程と、

前記第 1パリティビットを用いて前記第 1システマチックビットを誤り訂正復号して、誤り訂正復号後の第 2システマチックビットからなる復号結果を得る復号工程と、前記復号結果に誤りが有るか否かを判定する判定工程と、

前記第 1データシンボルの回線品質を測定する測定工程と、前記復号結果に誤りが有る場合、前記第 2システマチックビットを含む第 2データシンボルの送信有無を前記回線品質に応じて制御する制御工程と、

を具備する中継送信方法。