WO2007114287A1

WO2007114287A1 - 無線通信装置および無線通信方法

Info

Publication number: WO2007114287A1
Application number: PCT/JP2007/056947
Authority: WO
Inventors: Ayako Horiuchi; Kenichi Miyoshi; Tomohiro Imai; Hiroaki Morino
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2007-10-11
Also published as: EP1990933A4; JP5002585B2; JPWO2007114287A1; EP1990933B1; US8050619B2; US20090130975A1; EP1990933A1

Abstract

　時空間符号化を適用した協同中継において、中継局が受信した信号に誤りが有る場合でもダイバーシチ効果を得ることができる移動体通信システム。この移動体通信システムでは、Ｓ１に誤りが無く、Ｓ２に誤りが有った場合、中継局１は、時刻ｔでは中継送信を行わず（Ｎｕｌｌ）、時刻ｔ＋ＴでＳ１＊を基地局に中継送信する。つまり、この場合、中継局１は、Ｓ１およびＳ２の双方に誤りが無い場合に時刻ｔで送信される予定のＳ１のみを時刻ｔ＋Ｔで中継送信する。また、Ｓ１に誤りが有り、Ｓ２に誤りが無かった場合、中継局１は、時刻ｔでＳ２を基地局に中継送信し、時刻ｔ＋Ｔでは中継送信を行わない（Ｎｕｌｌ）。つまり、この場合、中継局１は、Ｓ１およびＳ２の双方に誤りが無い場合に時刻ｔ＋Ｔで送信される予定のＳ２のみを時刻ｔで中継送信する。

Description

明細書

無線通信装置および無線通信方法

技術分野

[0001] 本発明は、無線通信装置および無線通信方法に関する。

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、各基地局の力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、移動局と基地局との間に中継局を設置し、移動局と基地局との間の通信を、中継局を介して行う中継技術が検討されている。このような中継技術の一つに、複数の中継局が協同して中継を行う協同中継がある。協同中継では、受信局は複数の中継局からの中継信号を受信するため、各中継局が単一のアンテナしか有さない場合でも、ダイバーシチ効果を得ることができる。また、さらにダイバーシチ効果を高めるために、協同中継を行う複数の中継局を複数のアンテナに見立て、協同中継に STBC (Space Time Block Code)を用いた時空間符号ィ匕を適用する技術が検討されている (非特許文献 1参照)。なお、協同中継は、協力中継と称されることちある。

非特許文献 1 :宫野、村田、荒木，「単一アンテナ端末間マルチホップ通信における S TBC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· Ρ2003- 342, RCS2003- 365, pp.71- 76 (Tsuyoshi MIYANO, Hidekazu MURAT A, and Kiyomichi ARAKI, Cooperative Relaying Technique with Space Time Block Code for Multihop Communications among Single Antenna Terminals , TECHNICA L REPORT OF IEICE, A- P2003-342, RCS2003- 365, pp.71- 76, 2004-03) 発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] 上記文献に記載の技術では、中継局は受信信号を復号し、 CRC (Cyclic Redunda ncy Check)等により復号結果に誤りが有る力否力判定する。そして、中継局は、復号結果に誤りが無いときは復号結果を時空間符号ィ匕して中継送信を行うが、復号結果に誤りが有るときは中継送信を中止する。よって、上記文献に記載の技術では、復号結果に誤りが有るときはダイバーシチ効果が得られないという問題があった。

[0006] 本発明の目的は、時空間符号ィ匕を適用した協同中継において、中継局が受信した信号に誤りが有る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無線通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

[0007] 本発明の無線通信装置は、中継送信を行う無線通信装置であって、複数の信号を受信する受信手段と、前記複数の信号に誤りが有るか否かを判定する誤り判定手段と、前記複数の信号のいずれにも誤りが無い場合、中継送信を行う他の無線通信装置で用いられる第 1信号系列と異なる第 2信号系列を生成する符号化を用いて前記複数の信号を符号化する一方、前記複数の信号のいずれかに誤りが有る場合、前記第 1信号系列を生成する符号化を用いて誤りが無い信号のみを符号化する符号化手段と、符号化された信号を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。

発明の効果

[0008] 本発明によれば、時空間符号ィ匕を適用した協同中継において、中継局が受信した信号に誤りが有る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

[0009] [図 1]各実施の形態に係る移動体通信システム [図 2]実施の形態 1に係る移動体通信システム

[図 3]実施の形態 1に係る中継局の構成図

[図 4]実施の形態 1に係る中継局の動作フロー図

[図 5]実施の形態 1に係る基地局の構成図

[図 6]実施の形態 1に係るシーケンス図

[図 7]実施の形態 1に係る中継局の構成図

[図 8]実施の形態 2に係る移動体通信システム

[図 9]実施の形態 2に係る中継局の構成図

[図 10]実施の形態 2に係るシーケンス図

[図 11]実施の形態 3に係る移動体通信システム

[図 12]実施の形態 3に係る中継局の動作を示す図

[図 13]実施の形態 3に係る中継局の動作を示す図

[図 14]実施の形態 3に係る中継局の構成図

[図 15]実施の形態 4に係る移動体通信システム

[図 16]実施の形態 4に係る中継局の動作を示す図

[図 17]実施の形態 4に係る中継局の構成図

発明を実施するための最良の形態

[0010] 以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下に説明する無線通信装置は、第一の無線通信装置からの送信信号を第二の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、第一の無線通信装置を移動局、第二の無線通信装置を基地局として説明する。

[0011] また、以下の各実施の形態における移動体通信システムには、図 1に示すように、複数の移動局 (移動局 1 , 2)と複数の中継局（中継局 1 , 2)が存在し、複数の中継局が複数の移動局からの送信信号を基地局へ中継送信する。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 [0012] また、この移動体通信システム（図 1)では、中継局 1および中継局 2は、移動局 1からの信号 S1および移動局 2からの信号 S2を共に受信する。そして、中継局 1および中継局 2は、 STBCを用いた時空間符号ィ匕を適用した協同中継を行う。より具体的には、中継局 1は、図 1に示すように、 S1と S2とを STBCを用いて時空間符号ィ匕して信号系列 SI,— S2*を生成し、時刻 tで S1を、時刻 t+Tで— S2*を基地局に中継送信する。一方、中継局 2は、図 1に示すように、 S1と S2とを STBCを用いて時空間符号化して信号系列 S2,S1*を生成し、時刻 tで S2を、時刻 t+Tで S1*を基地局に中継送信する。 '*'は複素共役を示す。

[0013] ここでは、 STBCとして Alamouti符号の信号系列を使用する。 Alamouti符号の信号系列は以下の行列 Aで表される。

[数 1] 時間→

t t+T

S\ -SI*'

A.

S^{2 51} 」丄空間

[0014] 本移動体通信システム（図 1)では、 2つの中継局を 2つのアンテナに見立てて時空間符号ィ匕を行うため、中継局 1,2はそれぞれ行列 Aの各行を生成する符号ィ匕を行う。つまり、中継局 1は行列 Aの一行目の信号系列 S 1 S 2*を生成する符号化を行ヽ、中継局 2は行列 Aの二行目の信号系列 S2,S1*を生成する符号ィ匕を行う。

[0015] よって、基地局は、時刻 tに r (式（1))を受信し、時刻 t+Tに r (式 (2))を受信する

1 2

。式（1)，（2)において、 hは中継局 1と基地局との間のチャネルを表し、 hは中継局

1 2

2と基地局との間のチャネルを表し、 nおよび nは雑音を表す。

1 2

r =hSl + hS2 + n …式（1)

1 1 2 1

r = - h S2* + h Sl*+ n …式（2)

2 1 2 2

[0016] そして、基地局は、 S1',S2'を式（3) , (4)により推定する。

Sl' = h*r +hr* …式（3)

1 1 2 2

S2' = h *r -hr* …式 (4)

2 1 1 2

[0017] つまり、基地局では、式（3) , (4)に式（1) , (2)を代入して式（5) , (6)により S1',S2' を得る。

SI' = |h |¾1 + |h Γ SI + h *n + h n * …式（5)

1 2 1 1 2 2

S2' = |h |¾2 + |h

1 2 Γ S2 + h *n - h n * …式（6)

2 1 1 2

[0018] 式（5) , (6)から得られる SI', S2'は、雑音が大きくなつているものの、最大比合成された信号と同様の形をとる。よって、本移動体通信システム（図 1)では、基地局は、移動局 1からの信号と移動局 2からの信号とを最大比合成することができる。

[0019] このように、以下の各実施の形態では、中継局 1および中継局 2は協同して移動局 1からの信号と移動局 2からの信号とを基地局へ中継送信する。また、中継送信には、 STBCを用いた時空間符号化を適用する。さらに、 STBCとして上記のような Alamo uti符号の信号系列を用いる。

[0020] なお、以下の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。

[0021] (実施の形態 1)

本実施の形態では、中継局 1が、 S1および S2のいずれにも誤りが無い場合、中継局 2で用いられる信号系列 (行列 Aの二行目）と異なる信号系列 (行列 Aの一行目）を生成する符号ィ匕を用いて S1および S2を符号ィ匕する一方、 S1または S2のいずれかに誤りが有る場合、中継局 2で用いられる信号系列 (行列 Aの二行目）を生成する符号ィ匕を用いて誤りが無い信号のみを符号ィ匕する。また、中継局 1は、誤りが有る信号の中継送信を中止する。

[0022] 中継局 1は、 S1および S2のいずれにも誤りが無い場合は、上記のように、 S1および S2に対し行列 Aの一行目を生成する符号ィ匕を行って、時刻 tで S1を、時刻 t+T で S 2 *を基地局に中継送信する。

[0023] 一方、図 2に示すように、 S1に誤り力 S無く、 S2に誤りが有った場合、中継局 1は、 S2 の中継送信を中止するとともに、 S1のみに対し行列 Aの二行目を生成する符号ィ匕を行う。よって、中継局 1は、時刻 tでは中継送信を行わず (Null)、時刻 t+Tで SI *を基地局に中継送信する。つまり、この場合、中継局 1は、 S1および S2の双方に誤りが無い場合に時刻 tで送信される予定の S1のみを中継局 2での位相に揃えて時刻 t +Tで中継送信する。よって、この場合、中継局 1において行列 Αの二行目を生成する符号ィ匕により生成された S1 *は、中継局 2から時刻 t+Tで中継送信される信号と送信タイミングおよび位相が等しくなる。

[0024] また、 S1に誤り力有り、 S2に誤りが無かった場合、中継局 1は、 S1の中継送信を中止するとともに、 S2のみに対し行列 Aの二行目を生成する符号ィ匕を行う。よって、中継局 1は、時刻 tで S 2を基地局に中継送信し、時刻 t+Tでは中継送信を行わない（ Null)。つまり、この場合、中継局 1は、 S1および S2の双方に誤りが無い場合に時刻 t+Tで送信される予定の S2のみを時刻 tで中継送信する。よって、この場合、中継局 1において行列 Aの二行目を生成する符号ィ匕により生成された S2は、中継局 2から時刻 tで中継送信される信号と送信タイミングおよび位相が等しくなる。

[0025] このようにして、中継局 1は、 S1および S2のいずれかに誤りが有る場合、誤りが有る信号の中継送信を中止するとともに、誤りが無い信号の送信タイミングおよび位相を中継局 2での送信タイミングおよび位相に合わせる。これにより、中継局 1において S 1および S2のいずれかに誤りが有る場合に、誤りが無い信号の送信タイミングおよび位相が中継局 2での送信タイミングおよび位相と一致するので、基地局ではその誤りが無い信号についてダイバーシチ効果を得ることができる。つまり、本実施の形態によれば、時空間符号ィ匕を適用した協同中継において、中継局が受信した信号に誤りが有り STBCでの符号ィ匕によるダイバーシチ効果が得られなヽ場合でも、送信ダイバーシチによるダイバーシチ効果を得ることができる。

[0026] 次いで、本実施の形態に係る中継局の構成について説明する。本実施の形態に係る中継局 100の構成を図 3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力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。

[0027] 中継局 100において、無線受信部 102は、移動局からの信号 S1,S2および基地局力もの符号ィ匕情報を、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出力する。無線受信部 102は、 S1,S2を信号分離部 103に出力し、符号ィ匕情報を符号ィ匕制御部 109に出力する。

[0028] 符号ィ匕情報は、 S1,S2の双方に誤りが無い場合にどの中継局がどの信号系列を生成する時空間符号ィ匕を行うかを示す情報である。つまり、符号化情報では、 S1,S 2の双方に誤りが無い場合に、中継局 1が行列 Aの一行目を生成する符号ィ匕を行うこと力 S示され、中継局 2が行列 Aの二行目を生成する符号化を行うことが示されて!/ヽる。

[0029] 信号分離部 103は、 S1と S2とを分離し、 S1を復調部 104— 1に出力し、 S2を復調部 104— 2に出力する。

[0030] 復調部 104— 1は S1を復調し、復号部 105— 1は復調後の S1を復号し、復号結果

S1を誤り判定部 106— 1および符号ィ匕部 107— 1に出力する。

[0031] 復調部 104— 2は S2を復調し、復号部 105— 2は復調後の S2を復号し、復号結果

S2を誤り判定部 106— 2および符号ィ匕部 107— 2に出力する。

[0032] 誤り判定部 106— 1は CRCを用いて復号結果 S1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)を符号化制御部 109および無線送信部 112に出力する。

[0033] 誤り判定部 106— 2は CRCを用いて復号結果 S2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)を符号化制御部 109および無線送信部 112に出力する。

[0034] 符号ィ匕部 107— 1は復号結果 S1を再び符号ィ匕し、変調部 108— 1は符号ィ匕後の S

1を再び変調する。

[0035] 符号ィ匕部 107— 2は復号結果 S2を再び符号ィ匕し、変調部 108— 2は符号ィ匕後の S 2を再び変調する。

[0036] 符号化制御部 109は、復号結果 S1および復号結果 S2の誤り判定結果に基づいて、誤りが無い信号を中継送信対象と決定するとともに、時空間符号ィ匕部 110がどの信号系列 (行列 Aの一行目または二行目）を生成する符号ィ匕を行うかを決定して、時空間符号ィ匕部 110に指示する。また、符号ィ匕制御部 109は、復号結果 S1または復号結果 S2のいずれかに誤りが有る場合、その旨を通知する通知信号 (誤り通知信号）を生成するよう誤り通知信号生成部 111に指示する。

[0037] 時空間符号ィ匕部 110は、変調後の S1,S2のうち誤りが無い信号のみを、符号化制御部 109からの指示に従って上記のように符号ィ匕し、無線送信部 112に出力する。

[0038] 誤り通知信号生成部 111は、符号ィ匕制御部 109の指示に従って誤り通知信号を生成し、無線送信部 112に出力する。

[0039] 無線送信部 112は、符号化された信号および誤り通知信号に対してアップコンパート等の無線処理を施して、アンテナ 101から基地局へ送信する。但し、無線送信部 112は、復号結果 S1および復号結果 S2の双方に誤りが有る場合は、送信を行わない。よって、この場合は中継送信が中止される。

[0040] 次いで、中継局 100での処理フローを図 4のフローチャートを用いて説明する。

[0041] ST201で S1に誤り力無く、 ST202で S2に誤り力無! /、場合、つまり、 S1および S2 のいずれにも誤りが無い場合は、信号系列の変更は行われない。よって、この場合、例えば中継局 1の符号ィ匕制御部 109は、時空間符号ィ匕部 110に対し行列 Aの一行目を生成する符号化を行うよう指示する。この指示に従い、中継局 1の時空間符号ィ匕部 110は、 S1および S2に対し行列 Aの一行目を生成する符号化を行う。

[0042] ST201で S1に誤り力 S無く、 ST202で S2に誤り力 S有る場合、および、 ST201で S1 に誤り力 ^s有り、 ST203で S2に誤り力無!/、場合、つまり、 S1また ίま S2の!ヽずれ力一方にのみ誤りが有る場合は、 ST204で誤り通知信号が生成されるとともに、 ST205で信号系列が変更される。よって、この場合、例えば中継局 1の符号ィ匕制御部 109は、時空間符号ィ匕部 110に対し、誤りが無い信号のみを符号ィ匕するよう指示するとともに、行列 Αの二行目を生成する符号ィ匕を行うよう指示する。この指示に従い、中継局 1 の時空間符号化部 110は、 S1および S2のうち誤りが無い信号のみに対し行列 Aの二行目を生成する符号化を行う。

[0043] ST201で S1に誤り力 S有り、 ST203で S2に誤り力 S有る場合、つまり、 S1および S2 の双方に誤りが有る場合は、 ST206で中継送信が中止される。

[0044] 次、で、本実施の形態に係る基地局の構成につ!ヽて説明する。本実施の形態に係る基地局 300の構成を図 5に示す。

[0045] 基地局 300において、符号化部 301は送信信号を符号化し、変調部 302は符号化後の送信信号を変調して無線送信部 303に出力する。

[0046] 符号ィ匕情報生成部 304は符号ィ匕情報を生成して無線送信部 303に出力する。

[0047] 無線送信部 303は、送信信号および符号ィ匕情報に対してアップコンバート等の無線処理を施して、アンテナ 305から送信する。 [0048] 無線受信部 306は、中継局 100からの中継信号および誤り通知信号をアンテナ 30 5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出力する。

[0049] 時空間復号部 307は、誤り通知信号が無い場合は STBCで符号ィ匕されたものとして中継信号を復号し、誤り通知信号が有る場合は送信ダイバーシチされたものとして中継信号を復号する。復号後の信号は、 S1と S2とに分離されてそれぞれ復調部 30 8— 1,308— 2に人力される。

[0050] 復調部 308— 1は S1を復調し、復号部 309— 1は復調後の S1を復号する。

[0051] 復調部 308— 2は S2を復調し、復号部 309— 2は復調後の S2を復号する。

[0052] 次ヽで、図 6に、中 ϋ局 1におヽて S1に誤り力無く、 S2に誤り力有り、中 ϋ局 2にお V、て S 1および S2の双方に誤りが無!、場合のシーケンス図を示す。

[0053] フレーム 1では、基地局が符号ィ匕情報を中継局 1および中継局 2へ送信する。

[0054] フレーム 2では、移動局 1と移動局 2はそれぞれ S1と S2を中継局 1と中継局 2へ送信する。中継局 1および中継局 2は S1と S2に対し CRCを行う。中継局 1では S2の C RCが NGであるので、中継局 1は誤り通知信号を基地局へ送信する。また、中継局 1 は信号系列を行列 Αの一行目力も行列 Αの二行目に変更する。なお、中継局 2は信号系列を行列 Aの二行目のまま変更しな!、。

[0055] フレーム 3 (上記の時刻 t)では、中継局 2が、行列 Aの二行目を生成する符号化により生成した S2を送信する。

[0056] フレーム 4 (上記の時刻 t+T)では、中継局 1および中継局 2の双方力行列 Aの二行目を生成する符号化により生成した S 1 *をそれぞれ送信する。

[0057] なお、中継局 100は、誤り通知信号を他の信号に付加して送信してもよい。例えば、中継局 100は、誤り通知信号を S1または S2に付カ卩して送信してもよい。

[0058] また、基地局 300は、符号化情報を一定周期ごとに送信してもよいし、情報の内容に変更があつたときにだけ送信してもよい。

[0059] また、本実施の形態では、基地局 300の時空間復号部 307での処理を簡単にするために中継局 100が誤り通知信号を基地局 300へ送信した。しかし、時空間復号部 307力中継信号が STBCで符号ィ匕されたの力、送信ダイバーシチされたのかをブラインド判定により判定できる場合には、中継局 100における誤り通知信号の生成および送信は不要となる。よって、この場合の中継局の構成は図 7に示すようになる。図 7に示す中継局 350は、図 3に示す中継局 100から誤り通知信号生成部 111を除いたものとなる。以下の実施の形態では、時空間復号部 307が、中継信号が STBCで符号化されたのか、送信ダイバーシチされたのカゝをブラインド判定により判定できるものとする。

[0060] (実施の形態 2)

本実施の形態では、中継局 1は、 S1または S2のいずれかに誤りが有る場合、中継局 2が中継送信した信号を受信し、基地局からの再送要求に備える点において実施の形態 1と相違する。これにより、中継局 1は、誤りが有るために中継局 1から送信されな力つた信号と同一の信号を中継局 2から受信することができるため、基地局から再送要求があった場合に、中継局 2から受信した信号を基地局へ中継送信することができる。

[0061] 例えば、中継局 1は、図 8に示すように、 S1に誤り力無く、 S2に誤りが有った場合、中継送信を行わない時刻 tで、中継局 2が基地局へ中継送信した S2を受信する。また、中継局 1は、中継局 2から受信した S2に誤りが無い場合、その S2をバッファに保存する。そして、中継局 1は、基地局から再送要求があった場合に、バッファに保存した S2を基地局へ送信する。他の点は、実施の形態 1と同一である。

[0062] 次いで、本実施の形態に係る中継局の構成について説明する。本実施の形態に係る中継局 400の構成を図 9に示す。実施の形態 1と同一の点は説明を省略する。

[0063] 誤り判定部 106— 1,106— 2は、判定結果を無線受信部 102およびバッファ 401にも出力する。

[0064] 無線受信部 102は、誤りが有った信号と同一の信号を他の中継局力も受信して信号分離部 103に出力する。また、無線受信部 102は、基地局から受信した再送要求をバッファ 401に出力する。

[0065] バッファ 401は、復号部 105— 1,105— 2から出力される復号結果のうち誤りが無ぃ復号結果のみを保存する。そして、ノッファ 401は、再送要求が入力された場合、保存されている復号結果のうち、その再送要求に従った復号結果を符号ィ匕部 107— 1, 107— 2に出力する。すなわち、バッファ 401は、基地局から S1の再送を要求された場合は誤りが無い復号結果 SIを符号ィ匕部 107— 1に出力し、基地局から S2の再送を要求された場合は誤りが無、復号結果 S2を符号ィ匕部 107— 2に出力する。

[0066] 次ヽで、図 10に、中 ϋ局 1におヽて S1に誤り力無く、 S2に誤り力有り、中 ϋ局 2において S1および S2の双方に誤りが無い場合のシーケンス図を示す。フレーム 1,2,4 での処理は実施の形態 1と同一であるため説明を省略する。

[0067] フレーム 3 (上記の時刻 t)では、中継局 2が、行列 Aの二行目を生成する符号化により生成した S2を送信し、基地局および中継局 1が受信する。基地局で受信された S

2の CRC結果は NGで、中継局 1で受信された S2の CRC結果は OKであったものとする。

[0068] フレーム 5では、基地局が S2の再送要求を送信する。

[0069] フレーム 6では、再送要求に従って、中継局 1,2が S2を送信する。

[0070] このように、本実施の形態によれば、中継局は、 CRCが NGとなった信号であっても、その信号と同一の信号を他の中継局から受信して CRCが OKになれば、基地局から再送要求があった場合に、その信号を基地局へ送信することができる。

[0071] (実施の形態 3)

本実施の形態では、中継局 1,2に互いに異なる優先度を付加し、優先度が低い中継局は、時刻 tで送信予定の信号に誤りが無ぐ時刻 t+Tで送信予定の信号に誤りが有る場合、優先度が高い中継局が時刻 tにおいて中継送信を行ったカゝ否カゝ確認してから中継送信を行う点において実施の形態 1と相違する。これ〖こより、中継局 1,2でそれぞれ異なる移動局力もの信号に誤りが有った場合に、中継局 1,2が同じ時刻 t+ Tで異なる信号を送信してしまうことを防止できる。

[0072] 例えば、中継局 1の優先度が高ぐ中継局 2の優先度が低いとすると、中継局 2は、時刻 tで送信予定の S2に誤りが無ぐ時刻 t+Tで送信予定の S1に誤りが有った場合、図 11に示すように、時刻 tで中継局 1からの信号を受信し、中継局 1が信号系列を変更して中継送信を行ったカゝ否か確認する。

[0073] 図 11に示す例では、中継局 2は時刻 tで中継局 1から何も受信できな力つたので、中継局 2は、中継局 1で S2のみに誤りが有った力、または、 S1および S2の双方に誤りが有ったと推測できる。よって、中継局 2は、中継局 1が時刻 t+Tで、 S1 *を送信する力、または、中継送信を行わないかのいずれかであると推測できる。そこで、中継局 2は、中継局 1からの S1*と中継局 2からの S2とが衝突することを回避するために、時刻 t +Tで S2を送信しな!、。

[0074] また、中継局 2が時刻 tで中継局 1からの信号を受信した場合、中継局 2は、中継局 1で S1および S2の双方に誤りが無かった力または、 S1または S2のいずれかに誤りが有ったと推測できる。よって、中継局 2は、中継局 1が時刻 tで、 S1を送信するか、または、—S2*を送信するかのいずれかであると推測できる。よって、この場合、中継局 2は、信号系列を変更して、時刻 t+Tで— S2*を送信する。中継局 1で S1および S2の双方に誤りが無い場合は、中継局 2が時刻 t+Tで一 S2*を送信することにより時刻 t+Tでダイバーシチ効果を得ることができる。また、中継局 1で S1のみに誤りが有った場合、中継局 1は時刻 tで— S2*を送信し、時刻 t+Tでは中継送信を行わな V、ので、中継局 2が時刻 t+Tで送信する S2*は干渉を受けることなく基地局で受信される。

[0075] このような中継局 2の動作をまとめると図 12に示すようになる。

[0076] なお、中継局 2は、時刻 tで送信予定の S2に誤りが有り、時刻 t+Tで送信予定の S 1に誤りが無ぐ時刻 tで中継局 1から何も受信できな力つた場合、時刻 t+Tでは中継局 1が S1 *を送信する力、または、中継送信を行わないかのいずれかであると推測できる。よって、この場合、中継局 2は、時刻 tで S1 *を送信してもよい。この動作を考慮すると図 12は図 13に示すようになる。

[0077] また、中継局 2は、時刻 tで送信予定の S2に誤りが有り、時刻 t+Tで送信予定の S 1に誤りが無い場合は実施の形態 1従って動作し、時刻 tで送信予定の S2に誤りが無ぐ時刻 t+Tで送信予定の S1に誤りが有った場合だけ本実施の形態に従って動作してちょい。

[0078] 次いで、本実施の形態に係る優先度が低い中継局の構成について説明する。本実施の形態に係る優先度が低い中継局 500の構成を図 14に示す。実施の形態 1と同一の点は説明を省略する。なお、優先度が高い中継局の構成は実施の形態 1と同一である。

[0079] 誤り判定部 106— 1,106— 2は、判定結果を無線受信部 102にも出力する。 [0080] 無線受信部 102は、誤り判定部 106— 1,106— 2から NGを入力された場合、優先度が高い中継局が時刻 tで送信する信号を受信して信号分離部 103に出力する。

[0081] 信号分離部 103は、入力された信号を分離して、受信信号判定部 501にも出力する。

[0082] 受信信号判定部 501は、時刻 tでの受信信号の有無に基づき、優先度が高い中継局が時刻 tで信号を送信したカゝ否か判定し、判定結果を符号ィ匕制御部 109に出力する。

[0083] 符号ィ匕制御部 109は、時刻 t+Tでの送信が図 12に示すように行われるように、判定結果に基づ、て時空間符号ィ匕部 110を制御する。

[0084] (実施の形態 4)

本実施の形態では、中継局 1,2に互いに異なる優先度を付加し、優先度が低い中継局は、時刻 tで送信予定の信号に誤りが有り、時刻 t+Tで送信予定の信号に誤りが無、場合、優先度が高、中継局が時刻 tにお、てどの信号を送信したか判定し、その判定結果力優先度が高い中継局が信号系列を変更して中継送信を行ったか否か確認してから中継送信を行う点におヽて実施の形態 1と相違する。これにより、中継局 1 , 2でそれぞれ異なる移動局からの信号に誤りが有った場合に、中継局 1 , 2 が同じ時刻 tで異なる信号を送信してしまうことを防止できる。

[0085] 例えば、中継局 1の優先度が高ぐ中継局 2の優先度が低いとすると、中継局 2は、時刻 tで送信予定の S2に誤りが有り、時刻 t+Tで送信予定の S1に誤りが無力た場合、図 15に示すように、時刻 tで中継局 1からの信号を受信し、中継局 1が信号系列を変更して中継送信を行ったカゝ否か確認する。

[0086] 図 15に示す例では、中継局 2は時刻 tで中継局 1から S2を受信したので、中継局 2 は、中継局 1で S1のみに誤りが有ったと推測できる。そこで、中継局 2は、中継局 1からの S2と中継局 2からの S1とが衝突することを回避するために、信号系列を変更せずに、時刻 t+Tで S1*を送信する。

[0087] また、中継局 2は時刻 tで中継局 1から S1を受信した場合、中継局 1では S1および S2の双方に誤りが無かったと推測できる。中継局 2での S2には誤りが有るため、中継局 2は中継局 1が時刻 t+Tで送信予定の S2*を中継送信することができないので、この場合、中継局 2は中継送信を中止する。

[0088] このような中継局 2の動作をまとめると図 16に示すようになる。このような動作により、優先度が高い中継局 1において S1に誤りが有った場合でも、同一時刻 tでの異なる信号の衝突を回避することができる。また、優先度が高い中継局 1において S2に誤りが有った場合に、時刻 t+Tで送信される S1のダイバーシチ利得を得ることができる

[0089] 次いで、本実施の形態に係る優先度が低い中継局の構成について説明する。本実施の形態に係る優先度が低い中継局 600の構成を図 17に示す。実施の形態 1と同一の点は説明を省略する。なお、優先度が高い中継局の構成は実施の形態 1と同一である。

[0090] 誤り判定部 106— 1,106— 2は、判定結果を無線受信部 102にも出力する。

[0091] 無線受信部 102は、誤り判定部 106— 1,106— 2から NGを入力された場合、優先度が高い中継局が時刻 tで送信する信号を受信して信号分離部 103に出力する。

[0092] 信号分離部 103は、入力された信号を分離して、相関部 601にも出力する。

[0093] 相関部 601は、移動局からの受信信号と優先度が高い中継局力もの時刻 tでの受信信号との相関をとり、その相関の高さに従ってそれらの信号が同じ信号力否かを判定することにより、優先度が高い中継局が時刻 t+Tで送信する信号を上記のようにして推測する。相関部 601は、相関がしきい値よりも高い場合、それらの信号が同じ信号であると判定する。

[0094] そして、符号ィ匕制御部 109は、時刻 t+Tでの送信が図 16に示すように行われるように、推測結果に基づ!、て時空間符号ィ匕部 110を制御する。

[0095] なお、中継局 600は、優先度が高!ヽ中継局力も誤り通知信号を受信し、その誤り通知信号に基づ!、て移動局からの受信信号と優先度が高!、中継局からの時刻での受信信号とが同じ信号力否かを判定することにより、優先度が高い中継局が時刻 t+ τで送信する信号を上記のようにして推測してもよ、。

[0096] 以上、本発明の実施の形態について説明した。

[0097] なお、上記実施の形態では STBCとして Alamouti符号の信号系列を使用した力 S TBCとして式 (7)の条件を満たす他の符号系列を使用してもよ!、。 [数 2] +N²) …式（式（7)にお!/、て、 S 1,S1 * ,S2,S2 は以下のように 2行 2列の行列 Xに配置される。また S1と Sl*、 S2と S2*は対角線上に配置される。さらに、 S1,S1*,S2,S2*には- 1が乗算されてもよい。

[数 3] 時間→

t t+T

-S\ S2*

X =

-S2 -S\*

丄空間時間→

t t+T

-S2* SI

X SI* S2

空間時間

t t+T

S2* -51

X =

-sv -S2

空間

[0099] また、中継局 1および中継局 2のうちいずれか一方のみが上記実施の形態に係る構成を採ってもよい。

[0100] また、上記実施の形態では、中継局の数が 3つ以上であってもよい。

[0101] また、上記実施の形態では、誤り判定に CRCを用いた力他の判定方法を用いてちょい。

[0102] また、上記実施の形態では、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。

[0103] また、上記実施の形態のシーケンス図において各フレームは連続しているが、各フレームの間に図示しな、他のフレームが存在してもよ、。

[0104] また、上記実施の形態における基地局は Node B、移動局は UEと表されることがある。また、上記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ちある。

[0105] 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。

[0106] 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。

[0107] 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。

[0108] 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。

[0109] 2006年 3月 31曰出願の特願 2006— 100830の曰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

[0110] 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] 中継送信を行う無線通信装置であって、

複数の信号を受信する受信手段と、

前記複数の信号に誤りが有る力否かを判定する判定手段と、

前記複数の信号のいずれにも誤りが無い場合、中継送信を行う他の無線通信装置で用いられる第 1信号系列と異なる第 2信号系列を生成する符号化を用いて前記複数の信号を符号ィヒする一方、

前記複数の信号のいずれかに誤りが有る場合、前記第 1信号系列を生成する符号化を用いて誤りが無い信号のみを符号ィヒする符号ィヒ手段と、

符号化された信号を送信する送信手段と、

を具備する無線通信装置。

[2] 前記複数の信号のいずれかに誤りが有る場合、その旨を通知する通知信号を生成する生成手段、をさらに具備し、

前記送信手段は、前記通知信号を送信する、

請求項 1記載の無線通信装置。

[3] 前記受信手段は、前記複数の信号のいずれかに誤りが有る場合、前記他の無線通信装置が中継送信した信号を受信する、

請求項 1記載の無線通信装置。

[4] 前記送信手段は、第 1時刻で送信予定の信号に誤りが無ぐ前記第 1時刻より後の第 2時刻で送信予定の信号に誤りが有り、前記無線通信装置の優先度が前記他の無線通信装置の優先度より低ぐかつ、前記他の無線通信装置が前記第 1時刻で中継送信を行っていた場合に、前記第 1信号系列を生成する符号ィ匕を用いて生成された信号を前記第 2時刻で送信する、

請求項 1記載の無線通信装置。

[5] 前記送信手段は、第 1時刻で送信予定の信号に誤りが無ぐ前記第 1時刻より後の第 2時刻で送信予定の信号に誤りが有り、前記無線通信装置の優先度が前記他の無線通信装置の優先度より低ぐかつ、前記他の無線通信装置が前記第 1信号系列を生成する符号ィ匕を用いて生成された信号を送信していた場合に、前記第 1信号系列を生成する符号化を用いて生成された信号を送信する、

請求項 1記載の無線通信装置。

中継送信を行う無線通信装置において使用される無線通信方法であって、複数の信号を受信する受信工程と、

前記複数の信号に誤りが有る力否かを判定する誤り判定工程と、

前記複数の信号のいずれかに誤りが有る場合、第 1信号系列を生成する符号ィ匕を用いて誤りが無い信号のみを符号ィ匕する符号ィ匕工程と、

符号化された信号を送信する送信工程と、

を具備する無線通信方法。