(57)【要約】【課題】リレー局装置を含む無線通信システムにおいて、端末装置と、リレー局装置を介して通信を行う別の端末装置とが、同一リソースを用いて基地局装置と通信を行う場合に、効率良く通信することが可能な無線通信システム等を提供すること。【解決手段】基地局装置１０から、端末装置３０ａ宛に信号を送信する場合に、まず希望信号Ａから端末装置３０ｂ宛の信号Ｂ（干渉信号）を減算して送信する。リレー局装置２０は、基地局装置１０から受信された、希望信号Ａから干渉信号Ｂが減算された中継信号を受信し、端末装置３０ａに送信する。端末装置３０ａは、リレー局装置２０から希望信号Ａから干渉信号Ｂが減算された中継信号に加え、基地局装置１０から干渉信号Ｂを受信することとなり、希望信号Ａが効率良く受信される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局装置と、前記基地局装置から送信された信号を中継するリレー局装置と、前記基地局装置と直接通信を行う第１端末装置と、前記リレー局装置を中継して前記基地局装置との通信を行う第２端末装置とを含んで構成される無線通信システムであって、
前記基地局装置は、
前記第１端末装置宛の信号と前記第２端末宛の信号とを生成する端末宛信号生成手段と、
前記２つの端末宛の信号を減算または加算することにより、中継信号を生成する中継信号生成手段と、
前記中継信号生成手段により生成された中継信号を前記リレー局装置へ送信し、前記中継信号を前記リレー局装置へ送信した後に前記第１端末装置宛の信号を送信する信号送信手段と、
を備え、
前記リレー局装置は、
前記基地局装置から送信された中継信号を受信する中継信号受信手段と、
前記基地局装置が前記第１端末装置宛の信号を送信するのと併せて、前記中継信号を前記第２端末装置宛に送信する中継信号送信手段と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記中継信号生成手段は、前記第１端末装置宛の信号と、伝搬路の変動を表す伝搬路情報とに基づいて前記第２端末装置に対する干渉信号を生成し、前記第２端末装置宛の信号から該干渉信号を減算することにより、中継信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記伝搬路情報には、前記基地局装置と前記リレー局装置との間の伝搬路変動の情報及び前記リレー局装置と前記第２端末装置との間の伝搬路変動の情報、基地局装置と前記第２端末装置との間の伝搬路変動の情報が含まれていることを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記リレー局装置は、前記中継信号受信手段により受信された中継信号を予め決められた増幅率で増幅する増幅手段を更に備えることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記基地局装置は、前記中継信号生成手段において、前記第２端末装置宛の信号と前記第１端末装置宛の信号とを、電力差をつけて加算することにより、中継信号を生成し、
前記リレー局装置は、前記中継信号送信手段において、前記中継信号から加算された信号の各々を抽出し、前記第１端末装置宛の信号と、伝搬路の変動を表す伝搬路情報とに基づいて前記第２端末装置に対する干渉信号を生成し、前記第２端末装置宛の信号から該干渉信号を減算した結果を新たな中継信号として前記第２端末装置宛に再送信することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記伝搬路情報には、前記リレー局装置と前記第２端末装置との間の伝搬路変動の情報及び基地局装置と前記第２端末装置との間の伝搬路変動の情報が含まれていることを特徴とする請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記基地局装置または前記リレー局装置において、前記干渉信号を減算後の送信レベルを一定範囲内に収めるように、送信する信号レベルを調整することを特徴とする請求項２から６のいずれか一項に記載の無線通信システム。
【請求項８】
基地局装置から送信された信号を中継するリレー局装置と、基地局装置と直接通信を行う第１端末装置と、前記リレー局装置を介して基地局装置との通信を行う第２端末装置を含んで構成される無線通信システムに接続された基地局装置において、
前記第１端末装置宛の信号と前記第２端末宛の信号とを生成する端末宛信号生成手段と、
前記２つの端末宛の信号を減算または加算することにより、中継信号を生成する中継信号生成手段と、
前記中継信号生成手段により生成された中継信号を前記リレー局装置へ送信し、前記中継信号を前記リレー局装置へ送信した後に前記第１端末装置宛の信号を送信する信号送信手段と、
を備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項９】
前記中継信号生成手段は、前記第１端末装置宛の信号と、伝搬路の変動を表す伝搬路情報とに基づいて前記第２端末装置に対する干渉信号を生成し、前記第２端末装置宛の信号から該干渉信号を減算することにより、中継信号を生成することを特徴とする請求項８に記載の基地局装置。
【請求項１０】
前記中継信号生成手段は、前記第２端末装置宛の信号と前記第１端末装置宛の信号とを、電力差をつけて加算することにより、中継信号を生成することを特徴とする請求項８に記載の基地局装置。
【請求項１１】
基地局装置と、複数の端末装置とを備えた無線通信システムで、基地局装置から送信された中継信号を、端末装置に中継するリレー局装置において、
前記中継信号に、前記基地局装置と直接通信を行う第１端末装置宛の信号と、前記リレー局を中継して通信を行う第２端末装置宛の信号とが加算されている場合に、前記第１端末装置宛の信号と、前記第２端末装置宛の信号とをそれぞれ抽出し、前記第１端末装置宛の信号と伝搬路の変動を表す伝搬路情報とに基づいて前記第２端末装置に対する干渉信号を生成し、前記第２端末装置宛の信号から減算して第２端末装置に中継することを特徴とするリレー局装置。
【請求項１２】
基地局装置と、前記基地局装置から送信された信号を中継するリレー局装置と、前記基地局装置と直接通信を行う第１端末装置と、前記リレー局装置を中継して前記基地局装置との通信を行う第２端末装置とを含む無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記基地局装置において、前記第１端末装置宛の信号と前記第２端末宛との信号を生成し、前記２つの端末宛の信号を減算または加算することにより、中継信号を生成し、前記中継信号を前記リレー局装置へ送信し、前記中継信号を前記リレー局装置へ送信した後に前記第１端末装置宛の信号を送信し、
前記リレー局装置において、前記基地局装置から送信された中継信号を受信し、前記基地局装置が前記第１端末装置宛の信号を送信するのと併せて、前記中継信号を前記第２端末装置宛に送信することを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局装置と、前記基地局装置から送信された信号を中継するリレー局装置と、前記基地局装置と直接通信を行う第１端末装置と、前記リレー局装置を介して前記基地局装置との通信を行う第２端末装置を含んで構成される無線通信システム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のデータ通信量の増加に伴う周波数資源の逼迫を解決するために、新たな無線周波数を移動体通信用として割り当て、割り当てられた周波数帯域を使用する新たな移動体通信システムの構築（例えば、ＩＭＴ‐Ａｄｖａｎｃｅｄシステム）が進められている。
【０００３】
このような新たな移動体通信システム用としては、これまでのシステムに割り当てられていた周波数帯に比べて高い周波数帯が割り当てられることとなるが、より高い周波数の信号はより大きく減衰することから、これまでのシステムに比べてカバレッジが狭くなってしまう。
【０００４】
このような問題を解決する手段として、基地局装置‐端末装置間の通信を中継するリレー局装置をセル内に設ける方法がある。従来の無線通信システム９を示したのが、図１５である。図１５に示すように、基地局装置１０１０は、端末装置１０３０、端末装置１０３２、端末装置１０３４と通信を行う。
【０００５】
ここで、基地局装置１０１０と端末装置１０３２との間にはリレー局装置１０２０が、基地局装置１０１０と端末装置１０３４との間にはリレー局装置１０２２とが介在している。
【０００６】
ここで、リレー局装置には、受信した信号を増幅して送信するだけのもの（Amplify‐and‐Forward：ＡＦタイプ）や、一旦復調し誤りがなければ再変調して送信するもの（Decode‐and‐Forward：ＤＦタイプ）等があり、リレー局装置を介して基地局装置と基地局装置から遠く離れた端末装置（セルエッジ近傍に位置する端末装置）が通信を行うことにより、それらの端末装置の受信特性を劣化させることなく、セルのカバレッジをこれまでのシステムと同様に維持することが可能となる。
【０００７】
図１５に示すように、このようなリレー局装置をセル内に設ける場合、リソースの有効利用の観点から、例えば、基地局装置１０１０から端末装置１０３０への下りリンクの送信と、リレー局装置１０２０から端末装置１０３２への下りリンクの送信が、同一リソースを用いて行われることがある。
【０００８】
このような場合、リレー局装置１０２０から端末装置１０３２へ送信された信号が、端末装置１０３０において干渉信号として受信されるため、端末装置１０３０の受信特性が著しく劣化してしまう。
【０００９】
この問題を解決する手段として、リレー局装置１０２０から、端末装置１０３２への送信時にビームフォーミングを行う方法が開示されている。この場合における無線通信システム９の概略を示したのが図１６である。
【００１０】
図１６に示すように、基地局装置、リレー局装置、端末装置のそれぞれが複数の送受信アンテナを有し、基地局装置からリレー局装置、基地局装置から端末装置への下りリンクと、端末装置からリレー局装置への上りリンクにおいてはビームフォーミングを行わずに通常のＭＩＭＯ(Multi-Input Multi-Output)多重モードで送信する。
【００１１】
そして、リレー局装置から端末装置への下りリンクにおいてはビームフォーミングを行うモード（固有モードと呼んでいる）で送信する方法が示されている。このように、例えば、リレー局装置１０２０から、端末装置１０３２へ送信する場合に、端末装置１０３２へ向けてビームフォーミングを行うことにより、端末装置１０３０がリレー局装置１０２０から受ける干渉を大幅に抑圧することができる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７‐６７７２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、同一のリソースを用いて基地局装置１０１０から端末装置１０３０への送信と、リレー局装置１０２０から端末装置１０３２への送信（いずれも下りリンクの送信）とを行う場合、端末装置１０３２の位置によっては、基地局装置１０１０から送信された信号が端末装置１０３２において干渉として受信されることがあり、そのような場合には端末装置１０３２の受信特性が著しく劣化してしまう。
【００１３】
上述した特許文献１の方法は、基地局装置１０１０が端末装置１０３２に与える干渉を積極的に抑圧する手法ではなく、端末装置１０３２における受信特性を向上させるためにより鋭いビームを形成することも考えられるが、そのためには多くのアンテナが必要となるといった問題点がある。
【００１４】
上記の課題に鑑み、本発明が目的とするところは、リレー局装置を含む無線通信システムにおいて、端末装置と、リレー局装置を介して通信を行う別の端末装置とが、同一リソースを用いて基地局装置と通信を行う場合に、効率良く通信することが可能な無線通信システム等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題に鑑み、本発明の無線通信システムは、基地局装置と、前記基地局装置から送信された信号を中継するリレー局装置と、前記基地局装置と直接通信を行う第１端末装置と、前記リレー局装置を中継して前記基地局装置との通信を行う第２端末装置とを含んで構成される無線通信システムであって、前記基地局装置は、前記第１端末装置宛の信号と前記第２端末宛の信号とを生成する端末宛信号生成手段と、前記２つの端末宛の信号を減算または加算することにより、中継信号を生成する中継信号生成手段と、前記中継信号生成手段により生成された中継信号を前記リレー局装置へ送信し、前記中継信号を前記リレー局装置へ送信した後に前記第１端末装置宛の信号を送信する信号送信手段と、を備え、前記リレー局装置は、前記基地局装置から送信された中継信号を受信する中継信号受信手段と、前記基地局装置が前記第１端末装置宛の信号を送信するのと併せて、前記中継信号を前記第２端末装置宛に送信する中継信号送信手段と、を備えることを特徴とする無線通信システム。
【００１６】
また、本発明の無線通信システムにおいて、前記中継信号生成手段は、前記第１端末装置宛の信号と、伝搬路の変動を表す伝搬路情報とに基づいて前記第２端末装置に対する干渉信号を生成し、前記第２端末装置宛の信号から該干渉信号を減算することにより、中継信号を生成することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の無線通信システムにおいて、前記伝搬路情報には、前記基地局装置と前記リレー局装置との間の伝搬路変動の情報及び前記リレー局装置と前記第２端末装置との間の伝搬路変動の情報、基地局装置と前記第２端末装置との間の伝搬路変動の情報が含まれていることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の無線通信システムにおいて、前記リレー局装置は、前記中継信号受信手段により受信された中継信号を予め決められた増幅率で増幅する増幅手段を更に備えることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の無線通信システムにおいて、前記基地局装置は、前記中継信号生成手段において、前記第２端末装置宛の信号と前記第１端末装置宛の信号とを、電力差をつけて加算することにより、中継信号を生成し、前記リレー局装置は、前記中継信号送信手段において、前記中継信号から加算された信号の各々を抽出し、前記第１端末装置宛の信号と、伝搬路の変動を表す伝搬路情報とに基づいて前記第２端末装置に対する干渉信号を生成し、前記第２端末装置宛の信号から該干渉信号を減算した結果を新たな中継信号として前記第２端末装置宛に再送信することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の無線通信システムにおいて、前記伝搬路情報には、前記リレー局装置と前記第２端末装置との間の伝搬路変動の情報及び基地局装置と前記第２端末装置との間の伝搬路変動の情報が含まれていることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の無線通信システムは、前記基地局装置または前記リレー局装置において、前記干渉信号を減算後の送信レベルを一定範囲内に収めるように、送信する信号レベルを調整することを特徴とする。
【００２２】
本発明の基地局装置は、基地局装置から送信された信号を中継するリレー局装置と、基地局装置と直接通信を行う第１端末装置と、前記リレー局装置を介して基地局装置との通信を行う第２端末装置を含んで構成される無線通信システムに接続された基地局装置において、前記第１端末装置宛の信号と前記第２端末宛の信号とを生成する端末宛信号生成手段と、前記２つの端末宛の信号を減算または加算することにより、中継信号を生成する中継信号生成手段と、前記中継信号生成手段により生成された中継信号を前記リレー局装置へ送信し、前記中継信号を前記リレー局装置へ送信した後に前記第１端末装置宛の信号を送信する信号送信手段と、を備えることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の基地局装置は、前記中継信号生成手段は、前記第１端末装置宛の信号と、伝搬路の変動を表す伝搬路情報とに基づいて前記第２端末装置に対する干渉信号を生成し、前記第２端末装置宛の信号から該干渉信号を減算することにより、中継信号を生成することを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の基地局装置において、前記中継信号生成手段は、前記第２端末装置宛の信号と前記第１端末装置宛の信号とを、電力差をつけて加算することにより、中継信号を生成することを特徴とする。
【００２５】
本発明のリレー局装置は、基地局装置と、複数の端末装置とを備えた無線通信システムで、基地局装置から送信された中継信号を、端末装置に中継するリレー局装置において、前記中継信号に、前記基地局装置と直接通信を行う第１端末装置宛の信号と、前記リレー局を中継して通信を行う第２端末装置宛の信号とが加算されている場合に、前記第１端末装置宛の信号と、前記第２端末装置宛の信号とをそれぞれ抽出し、前記第１端末装置宛の信号と伝搬路の変動を表す伝搬路情報とに基づいて前記第２端末装置に対する干渉信号を生成し、前記第２端末装置宛の信号から減算して第２端末装置に中継することを特徴とする。
【００２６】
本発明の無線通信方法は、基地局装置と、前記基地局装置から送信された信号を中継するリレー局装置と、前記基地局装置と直接通信を行う第１端末装置と、前記リレー局装置を中継して前記基地局装置との通信を行う第２端末装置とを含む無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記基地局装置において、前記第１端末装置宛の信号と前記第２端末宛との信号を生成し、前記２つの端末宛の信号を減算または加算することにより、中継信号を生成し、前記中継信号を前記リレー局装置へ送信し、前記中継信号を前記リレー局装置へ送信した後に前記第１端末装置宛の信号を送信し、前記リレー局装置において、前記基地局装置から送信された中継信号を受信し、前記基地局装置が前記第１端末装置宛の信号を送信するのと併せて、前記中継信号を前記第２端末装置宛に送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、基地局装置と、前記基地局装置から送信された信号を中継するリレー局装置と、前記基地局装置と直接通信を行う第１端末装置と、前記リレー局装置を中継して前記基地局装置との通信を行う第２端末装置とを含んで構成される無線通信システムにおいて、前記基地局装置は、前記第１端末装置宛の信号と前記第２端末宛の信号を生成し、前記２つの信号を減算または加算する演算を行って中継信号を生成し、リレー局装置へ送信する。また、中継信号を前記リレー局装置へ送信した後に前記第１端末装置宛の信号を送信する。そして、前記リレー局装置は前記基地局装置から送信された中継信号を受信し、前記基地局装置が前記第１端末装置宛の信号を送信するのと併せて、前記中継信号を前記第２端末装置宛に送信する。このとき、前記リレー局装置から前記第２端末装置宛に送信される中継信号は、前記第２端末装置に本来送信される希望信号から前記基地局装置が前記第２端末装置に与える干渉信号（前記第１端末装置宛の信号）を減算したものとなっており、この信号と前記基地局装置が前記第１端末装置宛に送信する信号が伝搬路上で合成されることにより、前記第２端末装置では干渉信号が低減された信号を受信することができる。
【００２８】
更に、前記第１端末装置宛の信号と、伝搬路の変動を表す伝搬路情報とに基づいて前記第２端末装置に対する干渉信号を生成し、前記第２端末装置宛の信号から干渉信号を減算することにより中継信号を生成することとなる。これにより、伝搬路の状況を考慮した干渉信号を基地局装置において予め減算した中継信号を送信することが可能となり、前記第２端末装置では干渉信号が低減された中継信号を受信することができる。
【００２９】
更に、伝搬路情報には、基地局装置とリレー局装置との間の伝搬路変動の情報及びリレー局装置と第２端末装置との間の伝搬路変動の情報、基地局装置と第２端末装置との間の伝搬路変動の情報が含まれている。これにより、より伝搬路の状況に適した干渉信号を生成し、予め減算することが可能となる。
【００３０】
また、リレー局装置は、受信された中継信号を予め決められた増幅率で増幅することなる。これにより、基地局装置で予め干渉信号が減算された信号に増幅だけ行って中継することができ、第２端末装置における干渉信号を低減することができる。
【００３１】
また、基地局装置は、第２端末装置宛の信号と第１端末装置宛の信号とを、電力差をつけて加算して中継信号を生成し、リレー局装置は、前記中継信号から加算された信号の各々を抽出し、前記第１端末装置宛の信号と伝搬路の変動を表す伝搬路情報とに基づいて前記第２端末装置に対する干渉信号を生成し、前記第２端末装置宛の信号から中継信号を減算した結果を、新たな中継信号として第２端末装置宛に再送信する。これにより、第２端末装置における干渉信号をリレー局装置において予め減算した信号を送信することが可能となり、前記第２端末装置ではより干渉信号が低減された信号を受信することができる。
【００３２】
また、伝搬路情報には、リレー局装置と第２端末との間の伝搬路変動の情報及び基地局装置と第２端末との伝搬路変動の情報が含まれている。したがって、伝搬路変動の情報を利用することにより、伝搬路の状況（環境）に応じた通信を行うことが出来るようになる。
【００３３】
また、基地局装置又はリレー局装置において、前記干渉信号を減算後の送信レベルを一定範囲内に収めるように、送信する信号レベルを調整することとなる。これにより、干渉信号減算後の送信信号に非常に大きなピークが発生するのを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明を適用した場合の無線通信システムにおける最良の実施形態について、図を用いて説明する。
【００３５】
まず、対象とする無線通信システム１の概略を説明する。図１は、無線通信システム１の全体を説明するための図である。図１に示すように、無線通信システム１には、基地局装置１０と、リレー局装置２０と、端末装置３０（端末装置３０ａ及び端末装置３０ｂ）が配置されている。
【００３６】
基地局装置１０から、端末装置３０ａに対して希望信号Ａを送信する場合、まずリレー局装置２０に対し、中継信号として希望信号Ａが送信される。リレー局装置２０は、受信された希望信号Ａを端末装置３０ａに向けて再送信（中継送信）する。また、基地局装置１０は、端末装置３０ｂに対して希望信号Ｂを送信する。この希望信号Ｂと、先に述べたリレー局装置２０から端末装置３０ａへ向けた希望信号Ａが同一リソースにより伝送される場合には、基地局装置１０から送信された希望信号Ｂは端末装置３０ａにおいて干渉信号として受信されてしまう。
【００３７】
この様子を、フレーム構成を用いて図２に示す。但し、フレームＦ１０、Ｆ１１は基地局装置１０が送信するフレームであり、フレームＦ１２はリレー局装置２０が送信するフレームである。図２に示すように、フレームＦ１１とフレームＦ１２が同一の時間に伝送されるため、基地局装置１０から送信された希望信号Ｂが、端末装置３０ａにとっては干渉信号として観測されてしまう。そこで、本発明を適用した無線通信システムでは、リレー局装置２０が端末装置３０ａへ向けた信号を送信する際に、干渉信号Ｂが希望信号Ａから減算された信号を送信し、干渉信号を抑圧できるように制御を行う。
【００３８】
なお、図２においては、フレームＦ１０の直後のフレームでリレー局装置２０から端末装置３０ａへの送信が行われている様子を示しているが、特にこれに限らず、直後のフレームでなくてもよい。
【００３９】
〔第１実施形態〕
まず、第１実施形態について説明する。図３は、第１実施形態における無線通信システム１の概略を示した図である。図３に示すように、本実施形態は、基地局装置１０が端末装置３０ａへ与える干渉を抑圧するために、端末装置３０ａへの希望信号Ａから基地局装置１０が端末装置３０ａへ与える干渉信号Ｂ（端末装置３０ｂ宛の希望信号Ｂ）を予め減算した信号を基地局装置１０がリレー局装置２０へ向けて送信する構成となっている。
【００４０】
本実施形態では、リレー局装置２０はＡＦタイプであり、リレー局装置２０で受信された信号は、決められた増幅率で増幅され再送信される。ここで例えば、各装置間の距離減衰や伝搬路変動を無視し、リレー局装置２０における増幅率を１とすると、図３に示すように端末装置３０ａでは、リレー局装置２０から送信された（希望信号Ａ−干渉信号Ｂ）と基地局装置１０から送信された干渉信号Ｂが合成された信号が受信されることとなる。したがって、干渉信号Ｂを打ち消すことができ、端末装置３０ａでは希望信号Ａを受信することが可能となる。実際の環境では、距離減衰や伝搬路変動、リレー局装置における増幅率を考慮して、基地局装置において干渉信号を予め減算すればよい。
【００４１】
ここで、本実施形態における基地局装置１０の構成を図４に示す。基地局装置１０は、符号部１０２と、変調部１０４と、パイロット信号挿入部１０６と、バッファ部１０８と、干渉減算部１１０と、Ｄ／Ａ（Digital to Analog）変換部１１２と、無線部１１４と、送信アンテナ部１１６と、伝搬路乗算部１１８と、受信部１２０と、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換部１２２と、無線部１２４と、受信アンテナ部１２６とを備えて構成されている。
【００４２】
まず、符号部１０２では、入力された送信データにおける誤り訂正符号化が行われ、符号化されたデータに対する変調が変調部１０４において行われる。そして、変調された信号に、パイロット信号挿入部１０６において伝搬路推定用の既知のパイロット信号が付加される。パイロット信号を付加された信号は干渉減算部１１０へ入力され、干渉信号の減算が行われる。
【００４３】
本実施形態では、干渉信号は後続の送信タイミングで基地局装置１０から端末装置３０ｂ宛に希望信号Ｂとして送信される信号であるため、基地局装置１０では、その干渉信号についても希望信号と同様に符号化や変調を行っておく必要があり、生成された干渉信号はバッファ部１０８と伝搬路乗算部１１８へ出力される。
【００４４】
バッファ部１０８は、この信号を後の送信タイミングで希望信号（端末装置３０ｂ宛）として送信するまで保持しておく。但し、基地局装置１０は後続の送信タイミングで送信する信号を予め把握し、その信号に対する符号化や変調を行えるものとする。
【００４５】
干渉減算部１１０において減算される干渉信号は、基地局装置１０−端末装置３０ａ間の下りリンクの伝搬路情報（基地局から送信された干渉信号が受ける伝搬路変動）を、基地局装置１０−リレー局装置２０−端末装置３０ａ間の下りリンクの伝搬路情報（希望信号が受ける伝搬路変動）で除算した値と、端末装置３０ｂ宛の信号とを、伝搬路乗算部１１８で乗算して得られる信号である。
【００４６】
但し、ここでの伝搬路情報とは、フェージングによる変動だけでなく、距離減衰やシャドウイング、更にリレー局装置における増幅率も考慮したものである。距離減衰やシャドウイングによる電力の変動は、通常、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）の測定値から求めることができ、このＲＳＳＩとフェージングによる伝搬路変動を示す情報とを別々に基地局装置へ通知する構成としてもよい。
【００４７】
また、リレー局装置２０における増幅率は基地局装置１０で予め把握しているものとする。ここで、例えば、基地局装置１０からリレー局装置２０の間の伝搬路情報をＨ１、リレー局装置２０から端末装置３０ａの間の伝搬路情報をＨ２、基地局装置１０からリレー局装置２０を経由して端末装置３０ａ宛に送信する信号をＳ１、基地局装置１０から端末装置３０ａの間の伝搬路情報をＨ３、基地局装置１０から端末装置３０ｂ宛の信号をＳ２とする場合、干渉減算部１１０の出力は数式１のようになる。
【００４８】
但し、ここでは、基地局装置１０の送信電力と、リレー局装置２０の送信電力とが同じであるものとしており、それらの送信電力が異なる（通常、リレー局装置は基地局装置に比べ低い送信電力を用いる）場合には、以下の式の第２項に送信電力差に関する係数が乗算されることとなる。また、リレー局装置２０における増幅率はＨ２に含まれるものとしている。
【数１】
2010103682.tif 000003
【００４９】
先に述べたように、数式１におけるＳ２は後続のフレームで端末装置３０ｂ宛に送信される信号であるが、本実施形態では予めこの信号を生成しておき減算を行う。この減算を適切に行うために、本実施形態における基地局装置１０では、セル内のスケジューリング情報を全て把握しているものとする。
【００５０】
また、伝搬路情報Ｈ１はリレー局装置２０から、伝搬路情報Ｈ２とＨ３は端末装置（端末装置３０ａ）から通知されるものであり、受信アンテナ部１２６において受信され、無線部１２４においてＡ／Ｄ変換可能な周波数に変換された後、Ａ／Ｄ変換部１２２においてデジタル信号に変換され、受信部１２０において再生されたものである。
【００５１】
このような干渉信号の減算が行われた後、送信信号（希望信号−干渉信号）はＤ／Ａ変換部１１２においてアナログ信号に変換され、無線部１１４において送信可能な周波数へ変換された後、送信アンテナ部１１６から送信される。また、基地局装置１０からは、セル内のリソースの割り当てを示すスケジューリング情報もリレー局装置２０や端末装置３０宛に送信される。
【００５２】
このような基地局装置１０の構成とすることにより、リレー局装置２０と通信する端末装置３０（端末装置３０ａ）にとって干渉となる信号を基地局装置１０で予め減算した信号を生成することができ、基地局装置１０とリレー局装置２０とが同一リソースを用いて異なる信号を送信する場合にも端末装置３０（端末装置３０ａ）へ希望する信号を送信することができる。
【００５３】
リレー局装置２０と通信を行う端末装置３０ａ側では、数式２のように、干渉を予め減算された信号に干渉を加えた信号が受信されることになり、結果的に希望信号のみを受信することができる。但し、ここでは雑音は省略している。また、先に述べたように、基地局装置１０の送信電力と、リレー局装置２０の送信電力とが異なる場合には、干渉信号を表す項に送信電力差に関する係数を乗算する必要がある。
【数２】
2010103682.tif 000004
【００５４】
次に、リレー局装置２０の構成を図５に示す。図５に示すように、リレー局装置２０は、受信アンテナ部２０２と、無線部２０４と、Ａ／Ｄ変換部２０６と、バッファ部２０８と、受信部２１０と、伝搬路推定部２１２と、送信部２１４と、Ｄ／Ａ変換部２１６と、増幅部２１８と、無線部２２０と、送信アンテナ部２２２とを備えて構成されている。
【００５５】
基地局装置１０から送信された信号（例えば、基地局装置１０からリレー局装置２０経由で端末装置３０ａ宛の信号）を受信する際に、このリレー局装置２０では、受信アンテナ部２０２で受信された信号を無線部２０４においてＡ／Ｄ変換可能な周波数に変換し、Ａ／Ｄ変換部２０６に出力する。そして、変換された信号は、Ａ／Ｄ変換部２０６においてデジタル信号に変換される。
【００５６】
本実施形態におけるリレー局装置２０は、ＡＦタイプのリレー局であるため復調などは行われず、受信された端末装置３０ａ宛の信号はバッファ部２０８へ送られ、適切な送信タイミングまで保持される。また受信部２１０では基地局装置１０から送信されたスケジューリング情報等の制御情報が復調・復号され、信号を送信するタイミングに関する情報が取り出される。この情報はバッファ部２０８と後述する増幅部２１８へ出力される。伝搬路推定部２１２では、Ａ／Ｄ変換部２０６より入力された信号に基づいて、基地局装置１０とリレー局装置２０との間の伝搬路が推定され、推定された伝搬路情報は送信部２１４以降のブロックを経て基地局装置１０にフィードバックされる。
【００５７】
バッファ部２０８へ送られた信号（基地局装置１０からリレー局装置２０を経由し端末装置３０ａ宛の信号）は、送信タイミング情報に基づいて、適切なタイミングになるとＤ／Ａ変換部２１６へ送られ、アナログ信号に変換される。そして、増幅部２１８において予め決められた増幅率での増幅が行われる。本実施形態では、この増幅部２１８にも送信タイミング情報が入力され、端末装置３０ａ宛の信号を適切なタイミングで増幅できるようになっている。このように増幅された信号は無線部２２０において送信可能な周波数へ変換された後、送信アンテナ部２２２から送信される。
【００５８】
また、本実施形態における端末装置３０ａの構成を図６に示す。ここで、端末装置３０ａと、端末装置３０ｂは同一の構成である。図６に示すように、端末装置３０ａは、受信アンテナ部３０２と、無線部３０４と、Ａ／Ｄ変換部３０６と、伝搬路補償部３０８と、伝搬路推定部３１０と、復調部３１２と、復号部３１４と、送信部３１６と、Ｄ／Ａ変換部３１８と、無線部３２０と、送信アンテナ部３２２とを備えて構成されている。
【００５９】
図６に示す端末装置３０ａでは、受信アンテナ部３０２で受信された信号が無線部３０４においてＡ／Ｄ変換可能な周波数に変換され、Ａ／Ｄ変換部３０６においてデジタル信号に変換される。ここで、Ａ／Ｄ変換部３０６において変換されたデジタル信号は、伝搬路補償部３０８及び伝搬路推定部３１０に出力される。伝搬路推定部３１０では、既知のパイロット信号を用いた伝搬路推定が行われ、伝搬路補償部３０８において伝搬路推定値を用いた伝搬路補償が行われる。そして、伝搬路補償後の信号は、復調部３１２に送られて復調処理が行われ、復号部３１４において復号される。
【００６０】
また、伝搬路推定部３１０において推定された伝搬路に関する情報は、送信部３１６にも出力される。入力された信号は、送信部３１６において基地局装置１０へフィードバック可能な信号に変換され、Ｄ／Ａ変換部３１８と、無線部３２０とを経由して送信アンテナ部３２２から基地局装置１０へ返送される。この端末装置３０ａでは、基地局装置１０と、リレー局装置２０との間の伝搬路をそれぞれ別々に推定し、伝搬路情報として基地局装置１０へフィードバックする。この時、基地局装置１０との間の伝搬路推定には、基地局装置１０から送信された他の端末装置宛の信号又はセル全体への報知信号等を受信することにより行うことができる。
【００６１】
これらのような基地局装置１０、リレー局装置２０及び端末装置３０の構成とすることにより、基地局装置１０が端末装置３０（端末装置３０ａ）へ与える干渉を基地局装置１０で予め減算した信号を送信することが可能となり、この信号をリレー局装置２０が中継することにより端末装置に与える干渉を抑圧することができる。
【００６２】
また、本実施形態のような干渉抑圧方法は、端末装置３０ａが基地局装置１０からある程度高い電力の干渉を受ける場合に有効であり、干渉電力が低い場合には基地局装置１０で干渉信号を予め減算しなくても、端末装置３０ａの受信品質を保つことができる場合がある。そこで、端末装置３０ａが基地局装置１０から受ける干渉電力または端末装置１３における受信ＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise power Ratio）に応じて、干渉信号の減算を行うか否かを判断し切り替えるよう制御してもよい。
【００６３】
これは例えば、干渉電力の閾値を予め決めておき、この閾値を超える干渉を受ける場合には本実施形態における干渉信号抑圧方法を適用し、閾値以下の干渉を受ける場合には干渉信号の減算を行わずに希望信号をそのまま伝送するというものである。このような処理を行うことにより、干渉の影響を大きく受ける端末装置に対して適切に、干渉を減算した信号を送信することができる。
【００６４】
さらに、マルチキャリア送信を用いるシステムではサブキャリア毎に干渉の影響が大きく異なる状況があるが、このようなシステムを対象とする場合には、ある閾値以上の干渉が加わるサブキャリアについてのみ予め基地局装置で干渉を減算しておく構成としてもよい。
【００６５】
また、本実施形態では、基地局装置１０が端末装置３０ａへ与える干渉信号の減算についてのみ述べたが、これとは別に、伝搬路における遅延波の影響により干渉（符号間干渉）が生じる場合や、伝搬路変動により受信信号電力が落ち込んでしまう場合もある。本実施形態では、基地局装置１０からリレー局装置２０を経由して端末装置３０ａへ信号が到達する際の伝搬路変動を予め基地局装置１０で把握しているため、このような伝搬路の影響による特性劣化についても事前に補償することができる。
【００６６】
例えば、数式１において、Ｓ２だけでなくＳ１もＨ１Ｈ２で除算して送信すると、端末装置３０側では数式２のようにＨ１Ｈ２Ｓ１ではなく、Ｓ１を受信することができる。したがって、Ｈ１Ｈ２の変動により受信電力が著しく落ち込んでしまう場合などは、本来送信したい信号についても伝搬路に応じた処理（送信等化）を行うことにより受信特性の向上を図ることができる。
【００６７】
〔第２実施形態〕
続いて、第２実施形態について説明する。第１実施形態では、基地局装置１０が端末装置３０ａへ与える干渉を予め減算した信号を基地局装置１０が送信し、リレー局装置２０がその信号を中継する例を示したが、単に干渉を減算するだけでは干渉減算後の信号が非常に大きなピークを有してしまう場合がある。そこで、本実施形態では、送信信号のピークを抑える方法を基地局装置に適用する場合の例を示す。
【００６８】
第２実施形態においては、無線通信システムとして、基地局装置１２、リレー局装置２２及び端末装置３２（端末装置３２ａ及び端末装置３２ｂ）を備えて構成されているとする。
【００６９】
ここで、基地局装置１２は、図３における第１実施形態の基地局装置１０に、リレー局装置２２は、図３における第１実施形態のリレー局装置２０に、端末装置３２ａ及び端末装置３２ｂは、図３における第１実施形態の端末装置３０ａ及び３２ｂにそれぞれ対応しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００７０】
つづいて、本実施形態で対象とする送信信号のピーク抑圧方法について説明する。本実施形態における方法は、ＴＨＰ（Tomlinson‐Harashima Precoding）と呼ばれる方法であり、これは干渉信号を減算後の信号にＭｏｄｕｌｏ演算を行うことにより実現できる。このＭｏｄｕｌｏ演算の出力Ｍ（ｘ）は数式３で表される。
【数３】
2010103682.tif 000005
【００７１】
但し、ｘはＭｏｄｕｌｏ演算への入力、つまり、本来送信したい信号から干渉信号を減算した後の信号を表しており、［ｙ］はｙを超えない最大の整数（床関数）を表している。また、ｋは本来送信したい信号の変調方式によってのみ決まる定数であり、本来送信したい信号の変調方式が例えばＱＰＳＫである場合には、ｋは２√２となる。
【００７２】
ここで、ｘが複素信号である場合には、実数部と虚数部に分けてそれぞれＭｏｄｕｌｏ演算を行えばよい。図７にＭｏｄｕｌｏ演算の入出力特性を示す。図７に示すように、Ｍｏｄｕｌｏ演算の出力Ｍ（ｘ）は、入力ｘの値に依らず一定の範囲内に抑えられるため、Ｍｏｄｕｌｏ演算を用いることにより送信信号のピークを抑えることができる。
【００７３】
このような処理を送信側で施された信号を受信する受信機（端末装置）では、受信信号から本来受信すべき信号（送信側が本来送信したい信号）を推定する必要があるが、これもＭｏｄｕｌｏ演算を用いることにより行うことができる。
【００７４】
具体的には、干渉を加えた受信信号がｙである場合に、上記のＭ（ｙ）を計算すればよく、Ｍ（ｙ）が本来受信すべき信号の推定値ということになる。これは、送信側でピークを抑圧するための調整値を加え、受信側でも同じ演算を用いて、送信側で加えられた調整値を元に戻すということを意味している。
【００７５】
次に、このようなＭｏｄｕｌｏ演算を用いてピークを抑圧した信号を送信する本実施の形態における基地局装置１２の構成を図８に示す。但し、図８では、図４の基地局装置１０と同じ機能のブロックには同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７６】
図８に示すように、本実施形態における基地局装置１２は、基本的に第１実施形態において示した基地局装置１０に、先に述べたＭｏｄｕｌｏ演算を行うＭｏｄｕｌｏ演算部１４０を、干渉減算部１１０の後段に加えた構成となっている。但し、本実施形態においては、パイロット信号には干渉の減算やＭｏｄｕｌｏ演算は施さない構成となっており、基地局装置１２とリレー局装置２２から送信されるパイロット信号を区別するために、基地局装置１２とリレー局装置２２からはそれぞれ異なるパイロット信号を送信する。
【００７７】
このように、Ｍｏｄｕｌｏ演算部１４０を基地局装置１２に備えることにより、干渉を予め減算した信号を送信する場合にも、ピークを抑圧した信号を生成し送信することが可能となる。
【００７８】
次に、本実施形態における端末装置３２（端末装置３２ａ）の構成を図９に示す。但し、図９では、図６の端末装置３０ａと同じ機能のブロックには同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。図９に示すように、本実施形態における端末装置３２ａは、第１実施形態において示した端末装置３０ａに、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行うＭｏｄｕｌｏ演算部３４０を伝搬路補償部３０８の後段に加えた構成となっている。
【００７９】
このＭｏｄｕｌｏ演算部３４０において、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行うことにより、図８に示す基地局装置のＭｏｄｕｌｏ演算部１４０において加えられた調整値を元に戻し、本来受信すべき変調信号を得ることができる。
【００８０】
また、本実施形態におけるリレー局装置２２は、第１実施形態において示した図５のリレー局装置２０と同じ構成で実現することができる。
【００８１】
上記説明したように、本実施形態によれば、基地局装置１２が後続のフレームにおいて端末装置３２ａへ与える干渉を予め減算した信号を基地局装置１２が送信する際に、干渉減算後の信号に非常に大きなピークが発生しないようにし、端末装置３２ａでは、送信された信号から本来受信すべき（送信側にとっては本来送信すべき）信号を再生することができるようになる。
【００８２】
なお、上述した実施形態では、リレー局装置２２と通信を行っている端末装置３２ａにおいて観測される基地局装置１２からの干渉信号を減算し、干渉減算後の信号のピークを抑圧するためにＭｏｄｕｌｏ演算を行う構成となっていたが、基地局装置１２からの干渉信号を実際に観測されるものより小さく見積もって減算する構成としてもよい。このような場合の無線通信システムについて説明する。すなわち、基地局装置１４が、リレー局装置２４を介して端末装置３４ａと通信を行う無線通信システムである。この場合における無線通信システムに含まれる基地局装置１４の構成を図１０に示す。
【００８３】
図１０に示すように、端末装置３４ａにおいて実際に観測されるものより小さく見積もった干渉を減算する場合の基地局装置１４は、図８の構成に係数乗算部１５０を追加した構成となっており、この係数乗算部１５０において０より大きく、１以下の係数が干渉信号に乗算される。
【００８４】
この係数は、例えば、受信ＳＮＲに応じた値に設定してもよく、マルチキャリア伝送においてサブキャリア毎に受信ＳＮＲが異なる場合などは、サブキャリア毎に異なる係数を算出して乗算する構成としてもよい。但し、この係数を１に設定する場合には、図１０と図８の基地局装置は全く同一のものとなる。
【００８５】
Ｍｏｄｕｌｏ演算では干渉を減算するために希望信号のエネルギーを使ってしまい、特性がやや劣化してしまうということがあるが、このような係数を乗算した干渉を減算することにより、端末装置において実際に観測される干渉信号とはやや異なる信号を減算することとなるものの、希望信号の余分なエネルギーを使うことがなくなるため、良好な特性を得ることができる。
【００８６】
図１０に示す基地局装置１４から送信された信号を受信する端末装置３４ａの構成を図１１に示す。図１１に示すように、図１０の基地局装置１４から送信された信号を受信する端末装置３４ａは、図９の構成に係数乗算部３５０を追加した構成となっており、この係数乗算部３５０では、基地局装置１４で干渉信号に乗算された係数と同じ係数が乗算された後、Ｍｏｄｕｌｏ演算が行われることとなる。このような構成とすることにより、図１０に示す基地局装置１４から送信された信号を良好な特性で受信することができる。
【００８７】
〔第３実施形態〕
次に、第３実施形態について説明する。上述した第１実施形態及び第２実施形態では、後続のフレームにおいてリレー局装置と通信を行う端末装置へ基地局装置が与える干渉を予め減算した信号を基地局装置が送信する方法について示してきたが、第１、第２実施形態において基地局装置で行っていた干渉の減算をリレー局装置において行う構成としてもよい。このためには、基地局装置からリレー局装置へ希望信号と干渉信号を通知する必要があり、本実施形態では、希望信号と干渉信号に送信電力の差を設けて加算し送信する手法を適用する例について示す。
【００８８】
具体的には、送信電力に差を設けた２つの信号（希望信号と干渉信号）を送信源から多重してリレー局装置へ送信し、リレー局装置において両方の信号を復調・復号した後、再度変調して希望信号から干渉信号の減算を行う。但し、リレー局装置は高い受信電力で送信源からの信号を受信できるという状況であるものとし、リレー局装置では、まず送信源において高い送信電力に設定された信号を復調・復号し、この信号を再度変調して受信信号から減算することにより送信源において低い送信電力に設定された信号を抽出し、復調・復号する。この無線通信システム３の概要を図１２に示す。
【００８９】
図１２に示すように、本実施形態における無線通信システム３において、基地局装置１６は、電力差をつけた２つの信号（Ａ、Ｂ）を加算したものをリレー局装置２６へ送信する。ここで、信号Ａは端末装置３６ａ宛の希望信号であり、信号Ｂは端末装置３６ｂ宛の希望信号（端末装置３６ａにとっては干渉信号）である。
【００９０】
また、図１２に記載されたａは、各信号に配分する電力を示す係数であり（０＜ａ＜０．５）、信号Ａが高い信号電力で基地局装置１６から送信されることとなる。ここで、リレー局装置２６における受信信号ｒは以下の数式４で表すことができる。
【数４】
2010103682.tif 000006
【００９１】
但し、Ａ、Ｂはそれぞれ送信される変調信号を表しており、ｎは雑音を表すものとする。また、ここでは簡単のため、伝搬路変動については考慮していない。数式４で表すような信号を受信したリレー局装置２６は、まず高い電力で送信された信号Ａを復調する。この時、信号Ｂは干渉信号として扱われることとなる。その後、復調された方の信号を再変調し、以下のような減算を行う。
【数５】
2010103682.tif 000007
【００９２】
このように信号Ａを再変調し、電力配分を考慮して減算すると、数式５のように信号Ｂに雑音が加わった信号が抽出される。リレー局装置２６では、この信号を復調し、信号Ｂに対する復調結果を得る。このような減算処理により、低い電力で送信された方の信号Ｂも復調を行うことができる。そして、リレー局装置２６では、このように得られた２つの信号を用いて、第１、第２実施形態で示したような干渉信号の減算処理（第１、第２実施形態では基地局装置において実施）を行い、端末装置３６ａ宛に伝送を行うことにより、端末装置３６ａが基地局装置１６から受ける干渉信号（信号Ｂ）を抑圧することができる。
【００９３】
本実施形態における基地局装置１６の構成を図１３に示す。図１３に示すように、本実施形態における基地局装置１６は、符号部１６０（１６０ａ、１６０ｂ）と、変調部１６２（１６２ａ、１６２ｂ）と、電力係数乗算部１６４（１６４ａ、１６４ｂ）と、加算部１６６と、バッファ部１６８、パイロット信号挿入部１７０と、Ｄ／Ａ変換部１７２と、無線部１７４と、送信アンテナ部１７６とを備えて構成される。
【００９４】
この基地局装置１６では、まず符号部において、送信データの誤り訂正符号化が行われる。本実施形態においては、符号部１６０ａにおいてリレー局装置２６を介して通信を行う端末装置（端末装置３６ａ）宛のデータが符号化され、符号部１６０ｂにおいて基地局装置１６と直接通信を行う端末装置（端末装置３６ｂ）宛のデータが符号化される。符号部１６０の出力は、それぞれ変調部１６２へ送られ、変調が行われる。
【００９５】
そして電力係数乗算部１６４において送信電力を調整する係数（数式４のａ）がそれぞれ乗算された後、加算される。この時、電力係数乗算部１６４ａでは「１−ａ」の平方根が乗算され、電力係数乗算部１６４ｂでは「ａ」の平方根が乗算される。これにより、リレー局装置２６を介して通信する端末装置３６ａ宛の信号が高い電力で、基地局装置１６と直接通信する端末装置３６ｂ宛の信号（端末装置３６ａにとっては干渉信号）が低い電力で送信されるように調整される。
【００９６】
また、端末装置３６ｂ宛の信号はバッファ部１６８にも送られ、後続のフレームで送信されるまで保持される。これらの２つの信号が、加算部１６６において加算された後、伝搬路推定用の既知のパイロット信号がパイロット信号挿入部１７０で挿入され、Ｄ／Ａ変換部１７２においてアナログ信号に変換される。そして、無線部１７４において送信可能な周波数に変換された後に、送信アンテナ部１７６から送信される。このような構成とすることにより、リレー局装置２６経由で通信する端末装置３６ａ宛の信号と基地局装置１６と直接通信する端末装置３６ｂ宛の信号を適切な電力比で多重して送信することができる。
【００９７】
また、本実施形態におけるリレー局装置２６の構成を図１４に示す。図１４に示すように、本実施形態におけるリレー局装置２６は、受信アンテナ部２５０と、無線部２５２、２８８と、Ａ／Ｄ変換部２５４と、伝搬路補償部２５６と、伝搬路推定部２５８と、復調部２６０、２７２と、復号部２６２、２７４と、符号部２６４、２７６と、変調部２６６、２７８と、電力係数乗算部２６８と、減算部２７０と、伝搬路乗算部２８０と、干渉減算部２８２と、パイロット信号挿入部２８４と、Ｄ／Ａ変換部２８６と、送信アンテナ部２９０とを備えて構成されている。
【００９８】
基地局装置１６から送信された信号（電力差をつけられた２つの信号が多重された信号）は、このリレー局装置２６の受信アンテナ部２５０で受信され、無線部２５２でＡ／Ｄ変換可能な周波数へ変換された後、Ａ／Ｄ変換部２５４でアナログ信号からデジタル信号へ変換される。Ａ／Ｄ変換後に、基地局装置１６で挿入された伝搬路推定用のパイロット信号は伝搬路推定部２５８へ送られ、基地局装置１６とリレー局装置２６との間で既知の信号を用いた伝搬路推定処理が実行される。
【００９９】
また、データ信号は、伝搬路推定部２５８において算出された伝搬路推定値と共に伝搬路補償部２５６へ送られ、伝搬路変動を補償する処理が行われる。伝搬路の変動を補償された信号は復調部２６０において復調され、復号部２６２において送信されたデータが再生される。
【０１００】
本実施形態におけるリレー局装置２６では、この復調処理はリレー局装置２６を介して通信を行う端末装置３６ａ宛の信号（高い送信電力で送信された信号：信号Ａ）に対して行われ、基地局装置１６と直接通信を行う端末装置３６ｂ宛の信号（低い送信電力で送信された信号：信号Ｂ）は干渉として扱われる。以上の処理で再生された信号（端末装置３６ａ宛の信号）は、符号部２６４、変調部２６６において基地局装置１６で行われたものと同じ符号化及び変調が行われる。
【０１０１】
そして、電力係数乗算部２６８において基地局装置１６で乗算されたものと同じ係数（「１−ａ」の平方根）が乗算される。この電力係数乗算部２６８からの出力は、図１３の電力係数乗算部１６４ａの出力と同じ信号となっており、減算部２７０へ送られる。
【０１０２】
減算部２７０では、伝搬路補償後の信号から電力係数乗算部２６８の出力を減算する処理が行われ、この減算処理では数式５に示すような、基地局装置１６と直接通信を行う端末装置３６ｂ宛の信号を抽出することができる。このように抽出された信号は、復調部２７２において復調され、復号部２７４において送信されたデータが再生される。
【０１０３】
このように、再生された端末装置３６ｂ宛の信号は、端末装置３６ａにとっては干渉信号となるため、第１、第２実施形態で示したような干渉信号の減算を次に行う。
【０１０４】
復号部２７４において再生された干渉信号は、符号部２７６、変調部２７８において基地局装置１６で行われたものと同じ符号化及び変調が行われ、伝搬路乗算部２８０に送られる。伝搬路乗算部２８０には端末装置３６ａから通知された伝搬路情報も送られ、端末装置３６ａにとっての干渉信号との乗算が行われる。但し、端末装置３６ａから通知される伝搬路情報は、リレー局装置２６から端末装置３６ａの間の伝搬路情報Ｈ２と、基地局装置１６から端末装置３６ａの間の伝搬路情報Ｈ３とであり、端末装置３６ａにとっての干渉信号（基地局装置１６から端末装置３６ｂへ送られる信号）をＳ２とすると、伝搬路乗算部２８０の出力は以下の数式で表される。
【数６】
2010103682.tif 000008
【０１０５】
伝搬路乗算部２８０の出力と変調部２６６との出力は、干渉減算部２８２に入力され、干渉の減算が行われる。変調部２６６の出力は、基地局装置１６において高い送信電力に設定された信号であり、端末装置３６ａにとっての希望信号である。したがって、干渉減算部２８２では、変調部２６６の出力から伝搬路乗算部２８０の出力を減算する処理が行われることとなる。変調部２６６の出力（端末装置３６ａにとっての希望信号）をＳ１とすると、干渉減算部２８２の出力は以下の数式で表される。
【数７】
2010103682.tif 000009
【０１０６】
そして、干渉減算部２８２において干渉を予め減算された信号は、パイロット信号挿入部２８４へ送られ、伝搬路推定用のパイロット信号が付加される。このパイロット信号は、リレー局装置２６と端末装置の間で既知の信号であればよい。パイロット信号挿入部２８４の出力は、Ｄ／Ａ変換部２８６においてアナログ信号に変換され、無線部２８８において送信可能な周波数へ変換された後、送信アンテナ部２９０から端末装置３６ａへ向けて送信される。このような構成とすることにより、端末装置３６ａにとっての希望信号と干渉信号が多重された信号から、それぞれを復調・復号し、希望信号から干渉信号を予め減算した信号を生成して、端末装置３６ａ宛に送信することができる。
【０１０７】
また、本実施の形態における端末装置については、図６に示すものと同じ構成で実現可能できる。
【０１０８】
以上のように、本実施の形態では、第１実施形態と同様に希望信号から干渉信号を単に減算する構成について示したが、第２実施形態のようにリレー局装置の干渉減算部２８２の後段にＭｏｄｕｌｏ演算部を設け、干渉減算後の信号にピークが発生するのを防止する構成としてもよい。
【０１０９】
また、本実施の形態では、リレー局装置２６において、復号結果に誤りがあるか否かの判定は行っていないが、復号部の後段に誤り判定部を設け、誤りを検出する構成としてもよい。希望信号に誤りが生じた場合には、それ以降の処理は行わず、リレー局装置は端末装置３６ａ宛の信号の送信を停止する。また、干渉信号に誤りが生じた場合には、干渉信号の減算を行わずに希望信号そのものを端末装置３６ａ宛に送信してもよいし、干渉信号の減算が行えないことにより基地局装置からの干渉の影響を受けてしまうため、希望信号の送信を停止するように制御してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】実施形態における無線通信システムの概略を示す図である。
【図２】実施形態におけるフレーム構成を説明するための図である。
【図３】第１実施形態における無線通信システムの概略を示す図である。
【図４】第１実施形態における基地局装置の構成を説明するための図である。
【図５】第１実施形態におけるリレー局装置の構成を説明するための図である。
【図６】第１実施形態における端末装置の構成を説明するための図である。
【図７】Ｍｏｄｕｌｏ演算の入出力特性について説明するための図である。
【図８】第２実施形態における基地局装置の構成を説明するための図である。
【図９】第２実施形態における端末装置の構成を説明するための図である。
【図１０】第２実施形態における基地局装置の構成を説明するための図である。
【図１１】第２実施形態における端末装置の構成を説明するための図である。
【図１２】第３実施形態における無線通信システムの概略を示す図である。
【図１３】第３実施形態における基地局装置の構成を説明するための図である。
【図１４】第３実施形態におけるリレー局装置の構成を説明するための図である。
【図１５】従来の無線通信システムの概略を説明するための図である。
【図１６】従来の無線通信システムの概略を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１、３  無線通信システム
１０、１２、１４、１６  基地局装置
１０２  符号部
１０４  変調部
１０６  パイロット信号挿入部
１０８  バッファ部
１１０  干渉減算部
１１２  Ｄ／Ａ変換部
１１４  無線部
１１６  送信アンテナ部
１１８  伝搬路乗算部
１２０  受信部
１２２  Ａ／Ｄ変換部
１２４  無線部
１２６  受信アンテナ部
１４０  Ｍｏｄｕｌｏ演算部
１５０  係数乗算部
２０、２６  リレー局装置
２０２  受信アンテナ部
２０４  無線部
２０６  Ａ／Ｄ変換部
２０８  バッファ部
２１０  受信部
２１２  伝搬路推定部
２１４  送信部
２１６  Ｄ／Ａ変換部
２１８  増幅部
２２０  無線部
２２２  送信アンテナ部
３０、３０ａ、３０ｂ  端末装置
３０２  受信アンテナ部
３０４  無線部
３０６  Ａ／Ｄ変換部
３０８  伝搬路補償部
３１０  伝搬路推定部
３１２  復調部
３１４  復号部
３１６  送信部
３１８  Ｄ／Ａ変換部
３２０  無線部
３２２  送信アンテナ部
３４０  Ｍｏｄｕｌｏ演算部
３５０  係数乗算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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