(57)【要約】【課題】送信局と宛先局との間の伝搬路ごとの伝達関数を短時間で送信局と宛先局が取得することができる中継無線通信システム、及び、伝達関数推定方法を提供する。【解決手段】タイムスロットＴ１〜Ｔ３において、送信局無線装置Ｔｘと、宛先局無線装置Ｒｘと、中継局無線装置Ｒ１とが所定のトレーニング信号を送信し、他の無線装置からの受信信号とトレーニング信号とに基づき、自装置と他無線装置との間の経路の伝達関数を算出し、タイムスロットＴ４において、中継局無線装置Ｒ１が、算出した伝達関数を通知する伝達関数通知用信号を送信する。【選択図】図１
2010011349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信局装置と、中継局装置と、宛先局装置とを備え、前記送信局装置と、前記中継局装置と、前記宛先局装置とがそれぞれ、所定の伝達関数推定用信号と、伝達関数通知用信号とを送受信することにより、前記中継局装置を介して前記送信局装置から前記宛先局装置までの無線信号の伝搬路における各装置間の伝達関数を算出する中継無線通信システムにおいて、
前記送信局装置と、前記中継局装置と、前記宛先局装置とは、それぞれ、
前記所定の伝達関数推定用信号を、前記送信局装置と、前記中継局装置と、前記宛先局装置とのうち、自装置以外であって前記伝搬路上において隣接する装置に送信する伝達関数推定用信号送信部と、
前記所定の伝達関数推定用信号、又は、前記伝達関数通知用信号のいずれかの信号を前記伝搬路上において隣接する装置から受信する受信部と、
前記受信部により受信される信号と、前記所定の伝達関数推定用信号とに基づき、伝達関数を算出する伝達関数算出部とを備え、
前記中継局装置は、さらに、
前記伝達関数算出部が算出する前記伝達関数のうち、前記送信局装置に対する通知対象の伝達関数と、前記宛先局装置に対する通知対象の伝達関数と、前記伝達関数推定用信号とに基づき、前記伝達関数を通知する伝達関数通知用信号を算出し、算出した伝達関数通知用信号を前記送信局装置と前記宛先局装置とに送信する伝達関数通知用信号送信部を備える
ことを特徴とする中継無線通信システム。
【請求項２】
前記中継局装置が備える前記伝達関数通知用信号送信部は、
前記通知対象の伝達関数、又は、前記伝達関数の逆数のいずれか一方と、前記所定の伝達関数推定用信号とを乗算することにより、伝達関数通知用信号を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の中継無線通信システム。
【請求項３】
前記中継無線通信システムにおける通信方式は、マルチキャリア伝送方式であり、
前記中継局装置装置が備える前記伝達関数推定用信号送信部は、
前記伝達関数通知用信号送信部が生成する前記伝達関数通知用信号を含むサブキャリア信号と、前記伝達関数推定用信号を含むサブキャリア信号とを組み合わせた信号を送信し、
前記送信局装置と、前記宛先局装置とがそれぞれ備える前記伝達関数算出部は、
前記中継局装置の無線装置から受信する前記伝達関数通知用信号と前記伝達関数推定用信号とを組み合わせた信号に基づき、前記サブキャリアごとに伝達関数を算出し、算出した伝達関数を補間することにより、全キャリアの伝達関数を算出する
ことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の中継無線通信システム。
【請求項４】
前記中継無線通信システムは、複数の中継局装置を備え、
前記中継局装置の前記伝達関数通知用信号送信部は、
前記送信局装置と、前記中継局装置と、前記宛先局装置とのうち、前記前記伝搬路上において自装置と隣接するいずれか２の装置に対し、通知対象の伝達関数と、前記伝達関数推定用信号とに基づき、前記伝達関数を通知する伝達関数通知用信号を算出する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の中継無線通信システム。
【請求項５】
送信局装置と、中継局装置と、宛先局装置とを備え、前記送信局装置と、前記中継局装置と、前記宛先局装置とがそれぞれ、所定の伝達関数推定用信号と、伝達関数通知用信号とを送受信することにより、前記中継局装置を介して前記送信局装置から前記宛先局装置までの無線信号の伝搬路における各装置間の伝達関数を算出するマルチキャリア伝送方式の中継無線通信システムにおいて、
前記送信局装置と、前記中継局装置と、前記宛先局装置とは、それぞれ、
前記所定の伝達関数推定用信号を、前記送信局装置と、前記中継局装置と、前記宛先局装置とのうち、自装置以外であって、前記伝搬路上において隣接する装置に送信する伝達関数推定用信号送信部と、
前記所定の伝達関数推定用信号、又は、前記伝達関数通知用信号のいずれかの信号を前記伝搬路上において隣接する装置から受信する受信部と、
前記受信部により受信される信号と、前記所定の伝達関数推定用信号とに基づき、伝達関数を算出する伝達関数算出部とを備え、
前記中継局装置は、さらに、
前記伝達関数算出部が算出する前記伝達関数のうち、前記伝搬路上において隣接する装置に対する通知対象の伝達関数と、前記伝達関数推定用信号とに基づき、前記伝達関数を通知する伝達関数通知用信号を算出し、算出した伝達関数通知用信号を生成する伝達関数通知用信号生成部を備え、
前記中継局装置の前記推定用信号送信部は、
前記伝達関数通知用信号生成部が生成する伝達関数通知用信号を含むサブキャリア信号と、前記伝達関数推定用信号を含むサブキャリア信号とを組み合わせた信号を送信し、
前記送信局装置と、前記中継局装置と、前記宛先局装置とがそれぞれ備える前記伝達関数算出部は、
前記中継局装置から受信する前記伝達関数通知用信号と前記伝達関数推定用信号とを組み合わせた信号に基づき、前記サブキャリアごとに伝達関数を算出し、算出した伝達関数を補間することにより、全キャリアの伝達関数を算出する
ことを特徴とする中継無線通信システム。
【請求項６】
前記中継局装置が備える前記伝達関数通知用信号生成部は、
前記通知対象の伝達関数、又は、前記伝達関数の逆数のいずれか一方と、前記所定の伝達関数推定用信号とを乗算することにより、伝達関数通知用信号を算出する
ことを特徴とする請求項５に記載の中継無線通信システム。
【請求項７】
前記中継局装置が備える前記伝達関数通知用信号生成部は、
２つの異なる前記通知対象の伝達関数に基づき、伝達関数通知用信号を算出する
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の中継無線通信システム。
【請求項８】
送信局装置と、中継局装置と、宛先局装置とを備え、前記送信局装置と、前記中継局装置と、前記宛先局装置とがそれぞれ、所定の伝達関数推定用信号と、伝達関数通知用信号とを送受信することにより、前記中継局装置を介して前記送信局装置から前記宛先局装置までの無線信号の伝搬路における各装置間の伝達関数を算出する中継無線通信システムにおける伝達信号推定方法であって、
前記送信局装置と、前記中継局装置と、前記宛先局装置とが、それぞれ、
前記所定の伝達関数推定用信号を、前記送信局装置と、前記中継局装置と、前記宛先局装置とのうち、自装置以外であって、前記伝搬路上において隣接する装置に送信する伝達関数推定用信号送信過程と、
前記所定の伝達関数推定用信号を前記伝搬路上において隣接する装置から受信する伝達関数推定用信号受信過程と、
受信した伝達関数推定用信号と、前記所定の伝達関数推定用信号とに基づき、伝達関数を算出する伝達関数算出過程とを有し、
前記中継局装置が、さらに、
算出した前記伝達関数のうち、前記伝搬路上において隣接する２の装置に対する通知対象の２の伝達関数と、前記伝達関数推定用信号とに基づき、前記伝達関数を通知する伝達関数通知用信号を算出し、算出した伝達関数通知用信号を前記伝搬路上において隣接する２の装置に送信する伝達関数通知用信号送信過程を有し、
前記送信局装置と、前記中継局装置と、前記宛先局装置とのうち、前記中継局装置による前記伝達関数通知用信号の送信先の２の装置が、それぞれ、
前記中継局装置から前記伝達関数通知用信号を受信する伝達関数通知用信号受信過程と、
受信した前記伝達関数通知用信号と、前記所定の伝達関数推定用信号とに基づき、前記伝達関数を算出する通知伝達関数算出過程とを有する
ことを特徴とする伝達関数推定方法。
【請求項９】
送信局装置と、中継局装置と、宛先局装置とを備え、前記送信局装置と、前記中継局装置と、前記宛先局装置とがそれぞれ、所定の伝達関数推定用信号と、伝達関数通知用信号とを送受信することにより、前記中継局装置を介して前記送信局装置から前記宛先局装置までの無線信号の伝搬路における各装置間の伝達関数を算出するマルチキャリア伝送方式の中継無線通信システムにおける伝達関数推定方法であって、
前記送信局装置と、前記中継局装置と、前記宛先局装置とが、それぞれ、
前記所定の伝達関数推定用信号を、前記送信局装置と、前記中継局装置と、前記宛先局装置とのうち、自装置以外であって、前記伝搬路上において隣接する装置に送信する伝達関数推定用信号送信過程と、
前記所定の伝達関数推定用信号を前記伝搬路上において隣接する装置から受信する受信過程と、
受信した信号と、前記所定の伝達関数推定用信号とに基づき、伝達関数を算出する伝達関数算出過程とを有し、
前記中継局装置が、さらに、
算出した前記伝達関数のうち、前記伝搬路上において隣接する装置に対する通知対象の伝達関数と、前記伝達関数推定用信号とに基づき、前記伝達関数を通知する伝達関数通知用信号を算出し、算出した伝達関数通知用信号を生成する伝達関数通知用信号生成過程を有し、
前記伝達関数推定用信号送信過程において、生成した伝達関数通知用信号を含むサブキャリア信号と、前記伝達関数推定用信号を含むサブキャリア信号とを組み合わせた信号を送信し、
前記送信局装置と、前記中継局装置と、前記宛先局装置とのうち、前記中継局装置による前記伝達関数通知用信号の送信先の２の装置が、それぞれ、
前記伝達関数通知用信号と前記伝達関数推定用信号とを組み合わせた信号を前記中継局装置から受信する信号受信過程と、
受信した前記伝達関数通知用信号と前記伝達関数推定用信号とを組み合わせた信号と、前記伝達関数推定用信号とに基づき、前記サブキャリアごとに伝達関数を算出し、算出した伝達関数を補間することにより、全キャリアの伝達関数を算出する補間過程とを有する
ことを特徴とする伝達関数推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中継局を介する無線通信システムにおける無線装置間の伝達関数の推定値を算出する中継無線通信システム、及び、伝達関数推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
中継局を介して無線信号の送受信を行う中継無線通信システムの分野において、無線装置は、各装置間の伝搬路における伝達関数を取得し、送受信する無線信号に対し、取得した伝達関数による信号処理を行う。この伝達関数の取得方法として、例えば、非特許文献１には、送信局や、宛先局が、自装置の信号が到達する装置と自装置との間の伝搬路の伝達関数を取得する技術が示されている。
【０００３】
一方、このような中継無線通信システムにおいて、高品質な通信を提供するためには、送信局、及び宛先局が、自装置が無線信号を送受信する際の伝搬路に含まれる全ての経路ごとの伝達関数を予め取得しておくことが望ましい。以下、送信局と宛先局とが全ての経路ごとの伝達関数を取得する際の手順について説明する。
【０００４】
図１２（ａ）は、１の中継局を備える中継無線通信システムの構成を示し、図１２（ｂ）は、伝達関数の取得手順の概要を示す図である。
図１２（ａ）において、中継無線通信システムは、送信局無線装置Ｔｘと中継局無線装置Ｒ１と、宛先局無線装置Ｒｘとを備える。また、送信局無線装置Ｔｘから宛先局無線装置Ｒｘまでの無線信号の伝搬路は、送信局無線装置Ｔｘから宛先局無線装置Ｒｘに直接無線信号が到達する経路ＴＲと、中継局無線装置Ｒ１を介する経路ＴＲ１と経路Ｒ１Ｒとからなる伝搬路の２つがある。
【０００５】
また、各装置は、伝達関数の取得に用いる所定の信号として共通の信号パターン（ここでは、例えば、トレーニング信号α）を予め記憶している。
次に、図１２（ａ）における信号の流れ、及び、信号処理の結果取得する伝達関数について、図１２（ｂ）を用いて説明する。図１２（ｂ）に示すように、各装置は、各タイムスロットごとに、トレーニング信号αを送信し、送信元以外の装置が、受信信号とトレーニング信号αとに基づき、送信元の装置と自装置との間の経路における伝達関数を算出する。
【０００６】
具体的には、タイムスロットＴ１において、送信局無線装置Ｔｘがトレーニング信号αを送信すると、経路ＴＲ１における伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１に基づき変化した受信信号ＨＴｘ−Ｒ１αが中継局無線装置Ｒ１に到達する。同様に、送信局無線装置Ｔｘが送信するトレーニング信号αは、経路ＴＲにおける伝達関数ＨＴｘ−Ｒｘにより変化した受信信号ＨＴｘ−Ｒｘαが宛先局無線装置Ｒｘに到達する。
【０００７】
中継局無線装置Ｒ１は、受信信号ＨＴｘ−Ｒ１αと、予め記憶するトレーニング信号αとを比較することにより、経路ＴＲ１の伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１を算出する。また、宛先局無線装置Ｒｘは、受信信号ＨＴｘ−Ｒｘαと、予め記憶するトレーニング信号αとに基づき、経路ＴＲにおける伝達関数ＨＴｘ−Ｒｘを算出する。
以下、同様に、タイムスロットＴ２において、宛先局無線装置Ｒｘがトレーニング信号αを送信し、中継局無線装置Ｒ１が経路Ｒ１Ｒの伝達関数ＨＲ１−Ｒｘを算出し、送信局無線装置Ｔｘが経路ＴＲの伝達関数ＨＴｘ−Ｒｘを算出する。
【０００８】
タイムスロットＴ３において、中継局無線装置Ｒ１がトレーニング信号αを送信し、送信局無線装置Ｔｘが経路ＴＲ１の伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１を算出し、宛先局無線装置Ｒｘが経路Ｒ１Ｒの伝達関数ＨＲ１−Ｒｘを算出する。
タイムスロットＴ３までの処理により、非特許文献１に示すように、送信局無線装置Ｔｘと宛先局無線装置Ｒｘとが、自装置と他の装置間の伝搬路に関する伝達関数を取得する。
【０００９】
次に、送信局無線装置Ｔｘと宛先局無線装置Ｒｘとが、他の装置間の伝搬路の伝達関数を取得するための処理について説明する。
ここでは、送信局無線装置Ｔｘにおいて、経路Ｒ１Ｒの伝達関数ＨＲ１−Ｒｘが取得対象の伝達関数であり、宛先局無線装置Ｒｘにおいて、経路ＴＲ１の伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１が取得対象の伝達関数である。
【００１０】
他装置間の伝搬路の伝達関数の取得方法として、図１２（ｂ）に示すように、取得対象の伝達関数を他の装置から通知させる方法がある。
例えば、送信局無線装置Ｔｘの取得対象である伝達関数ＨＲ１−Ｒｘは、タイムスロットＴ３終了時点において、中継局無線装置Ｒ１、及び宛先局無線装置Ｒｘが取得済みである。したがって、タイムスロットＴ４において、宛先局無線装置Ｒｘ、又は、中継局無線装置Ｒ１のいずれか一方が、取得済みの伝達関数ＨＲ１−Ｒｘを送信局無線装置Ｔｘに通知する。同様に、タイムスロットＴ５において、中継局無線装置Ｒ１、又は送信局無線装置Ｔｘのいずれか一方が、伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１を宛先局無線装置Ｒｘに通知する。タイムスロットＴ４、及び、タイムスロットＴ５における処理により、送信局無線装置Ｔｘと宛先局無線装置Ｒｘとが経路ＴＲ１、経路Ｒ１Ｒ、経路ＴＲの全ての伝達関数を取得することができる。
【００１１】
また、複数の中継局、例えば、２つの中継局がある場合も同様である。図１３（ａ）は、中継局が、中継局無線装置Ｒ１と中継局無線装置Ｒ２との２つある場合におけるシステムの全体構成を示し、図１３（ｂ）は、送信局無線装置Ｔｘと宛先局無線装置Ｒｘとにおける全ての伝搬路の伝達関数の取得手順の一例を示す図である。
図１３（ａ）に示すように、送信局無線装置Ｔｘから宛先局無線装置Ｒｘまでの無線信号の経路は、経路ＴＲ１と経路Ｒ１Ｒとからなる経路と、経路ＴＲと、経路ＴＲ２と経路Ｒ２Ｒとからなる経路との３つの経路がある。
【００１２】
図１２（ｂ）と同様に、図１３（ｂ）において、送信局無線装置Ｔｘ、宛先局無線装置Ｒｘ、中継局無線装置Ｒ１、中継局無線装置Ｒ２は、それぞれ、タイムスロットＴ１〜Ｔ４のいずれか１のタイムスロットにおいて、トレーニング信号αを送信する。
タイムスロットＴ４後、送信局無線装置Ｔｘは、伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１と、伝達関数ＨＴｘ−Ｒｘと、伝達関数ＨＴｘ−Ｒ２とを取得している。したがって、送信局無線装置Ｔｘにおける取得対象の伝達関数は、経路Ｒ１Ｒの伝達関数ＨＲ１−Ｒｘと、経路Ｒ２Ｒの伝達関数ＨＲ２−Ｒｘとの２つである。
【００１３】
したがって、タイムスロットＴ５において、伝達関数ＨＲ１−Ｒｘを取得済みの中継局無線装置Ｒ１、又は、宛先局無線装置Ｒｘのいずれか一方が送信局無線装置Ｔｘに対して伝達関数ＨＲ１−Ｒｘを通知する。また、タイムスロットＴ６において、伝達関数ＨＲ２−Ｒｘを取得済みの中継局無線装置Ｒ２、又は、宛先局無線装置Ｒｘのいずれか一方が送信局無線装置Ｔｘに対して伝達関数ＨＲ２−Ｒｘを通知する。
【００１４】
同様に、タイムスロットＴ４後の宛先局無線装置Ｒｘにおける取得対象の伝達関数は、伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１、伝達関数ＨＴｘ−Ｒ２の２つである。タイムスロットＴ７において、伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１を取得済みの送信局無線装置Ｔｘ、又は、中継局無線装置Ｒ１のいずれか一方が宛先局無線装置Ｒｘに対して伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１を通知する。また、タイムスロットＴ８において、伝達関数ＨＴｘ−Ｒ２を取得済みの送信局無線装置Ｔｘ、又は、中継局無線装置Ｒ２のいずれか一方が宛先局無線装置Ｒｘに対して伝達関数ＨＴｘ−Ｒ２を通知する。
【００１５】
上述したように、送信局無線装置Ｔｘ、及び、宛先局無線装置Ｒｘが互いに全経路の伝達関数を取得するためには、８タイムスロットを要する。中継局が３以上の場合についても同様である。
【非特許文献１】K.Yamamoto、S.Yoshida、「Tradeoff between Area Spectral Efficiency and End-to-End Throughput in Rate-Adaptive Multihop Radio Networks」、IEICE transactions on communications、社団法人電子情報通信学会、２００５年９月１日、Ｖｏｌ．Ｅ８８−Ｂ，  Ｎｏ．９、ｐｐ．  ３５３２−３５４０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、通信の信頼性を向上させるために必要となる伝達関数の取得処理について、送信局無線装置Ｔｘと宛先局無線装置Ｒｘとが全ての経路の伝達関数を取得する場合、上述したように、多くのタイムスロットを必要とするため、データの伝送効率が低下するという問題がある。また、全ての伝達関数を取得するために必要なタイムスロット数が増えることにより、伝達関数取得処理に時間がかかることとなる。ここで、伝達関数は、周囲環境の時間的な変化により変動するため、取得した伝達関数と、この伝達関数の取得時点における伝達関数との間で誤差が生じ、通信品質が劣化してしまうという問題がある。
【００１７】
本発明は、このような事情を考慮し、上記の問題を解決すべくなされたもので、その目的は、送信局と宛先局との間の伝搬路ごとの伝達関数を短時間で送信局と宛先局が取得することができる中継無線通信システム、及び、伝達関数推定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記問題を解決するために、本発明は、送信局装置と、中継局装置と、宛先局装置とを備え、前記送信局装置と、前記中継局装置と、前記宛先局装置とがそれぞれ、所定の伝達関数推定用信号と、伝達関数通知用信号とを送受信することにより、前記中継局装置を介して前記送信局装置から前記宛先局装置までの無線信号の伝搬路における各装置間の伝達関数を算出する中継無線通信システムにおいて、前記送信局装置と、前記中継局装置と、前記宛先局装置とが、それぞれ、前記所定の伝達関数推定用信号を、前記送信局装置と、前記中継局装置と、前記宛先局装置とのうち、自装置以外であって前記伝搬路上において隣接する装置に送信する伝達関数推定用信号送信部と、前記所定の伝達関数推定用信号、又は、前記伝達関数通知用信号のいずれかの信号を前記伝搬路上において隣接する装置から受信する受信部と、前記受信部により受信される信号と、前記所定の伝達関数推定用信号とに基づき、伝達関数を算出する伝達関数算出部とを備え、前記中継局装置が、さらに、前記伝達関数算出部が算出する前記伝達関数のうち、前記送信局装置に対する通知対象の伝達関数と、前記宛先局装置に対する通知対象の伝達関数と、前記伝達関数推定用信号とに基づき、前記伝達関数を通知する伝達関数通知用信号を算出し、算出した伝達関数通知用信号を前記送信局装置と前記宛先局装置とに送信する伝達関数通知用信号送信部を備えることを特徴とする中継無線通信システムである。
【００１９】
また、本発明は、前記中継局装置装置が備える前記伝達関数通知用信号送信部が、前記通知対象の伝達関数、又は、前記伝達関数の逆数のいずれか一方と、前記所定の伝達関数推定用信号とを乗算することにより、伝達関数通知用信号を算出することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の前記中継無線通信システムにおける通信方式は、マルチキャリア伝送方式であり、前記中継局装置装置が備える前記伝達関数推定用信号送信部が、前記伝達関数通知用信号生成部が生成する前記伝達関数通知用信号を含むサブキャリア信号と、前記伝達関数推定用信号を含むサブキャリア信号とを組み合わせた信号を送信し、前記送信局装置と、前記宛先局装置とがそれぞれ備える前記伝達関数算出部が、前記中継局装置の無線装置から受信する前記伝達関数通知用信号と前記伝達関数推定用信号とを組み合わせた信号に基づき、前記サブキャリアごとに伝達関数を算出し、算出した伝達関数を補間することにより、全キャリアの伝達関数を算出することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の前記中継無線通信システムは、複数の中継局装置を備え、前記中継局装置の前記伝達関数通知用信号送信部が、前記送信局装置と、前記中継局装置と、前記宛先局装置とのうち、前記前記伝搬路上において自装置と隣接するいずれか２の装置に対し、通知対象の伝達関数と、前記伝達関数推定用信号とに基づき、前記伝達関数を通知する伝達関数通知用信号を算出することを特徴とする。
【００２２】
本発明は、送信局装置と、中継局装置と、宛先局装置とを備え、前記送信局装置と、前記中継局装置と、前記宛先局装置とがそれぞれ、所定の伝達関数推定用信号と、伝達関数通知用信号とを送受信することにより、前記中継局装置を介して前記送信局装置から前記宛先局装置までの無線信号の伝搬路における各装置間の伝達関数を算出するマルチキャリア伝送方式の中継無線通信システムにおいて、前記送信局装置と、前記中継局装置と、前記宛先局装置とが、それぞれ、前記所定の伝達関数推定用信号を、前記送信局装置と、前記中継局装置と、前記宛先局装置とのうち、自装置以外であって、前記伝搬路上において隣接する装置に送信する伝達関数推定用信号送信部と、前記所定の伝達関数推定用信号、又は、前記伝達関数通知用信号のいずれかの信号を前記伝搬路上において隣接する装置から受信する受信部と、前記受信部により受信される信号と、前記所定の伝達関数推定用信号とに基づき、伝達関数を算出する伝達関数算出部とを備え、前記中継局装置が、さらに、前記伝達関数算出部が算出する前記伝達関数のうち、前記伝搬路上において隣接する装置に対する通知対象の伝達関数と、前記伝達関数推定用信号とに基づき、前記伝達関数を通知する伝達関数通知用信号を算出し、算出した伝達関数通知用信号を生成する伝達関数通知用信号生成部を備え、前記中継局装置の前記推定用信号送信部が、前記伝達関数通知用信号生成部が生成する伝達関数通知用信号を含むサブキャリア信号と、前記伝達関数推定用信号を含むサブキャリア信号とを組み合わせた信号を送信し、前記送信局装置と、前記中継局装置と、前記宛先局装置とがそれぞれ備える前記伝達関数算出部が、前記中継局装置から受信する前記伝達関数通知用信号と前記伝達関数推定用信号とを組み合わせた信号に基づき、前記サブキャリアごとに伝達関数を算出し、算出した伝達関数を補間することにより、全キャリアの伝達関数を算出することを特徴とする中継無線通信システムである。
【００２３】
また、本発明の前記中継局装置が備える前記伝達関数通知用信号生成部は、前記通知対象の伝達関数、又は、前記伝達関数の逆数のいずれか一方と、前記所定の伝達関数推定用信号とを乗算することにより、伝達関数通知用信号を算出することを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の前記中継局装置が備える前記伝達関数通知用信号生成部は、２つの異なる前記通知対象の伝達関数に基づき、伝達関数通知用信号を算出することを特徴とする。
【００２５】
本発明は、送信局装置と、中継局装置と、宛先局装置とを備え、前記送信局装置と、前記中継局装置と、前記宛先局装置とがそれぞれ、所定の伝達関数推定用信号と、伝達関数通知用信号とを送受信することにより、前記中継局装置を介して前記送信局装置から前記宛先局装置までの無線信号の伝搬路における各装置間の伝達関数を算出する中継無線通信システムにおける伝達信号推定方法であって、前記送信局装置と、前記中継局装置と、前記宛先局装置とが、それぞれ、前記所定の伝達関数推定用信号を、前記送信局装置と、前記中継局装置と、前記宛先局装置とのうち、自装置以外であって、前記伝搬路上において隣接する装置に送信する伝達関数推定用信号送信過程と、前記所定の伝達関数推定用信号を前記伝搬路上において隣接する装置から受信する伝達関数推定用信号受信過程と、受信した伝達関数推定用信号と、前記所定の伝達関数推定用信号とに基づき、伝達関数を算出する伝達関数算出過程とを有し、前記中継局装置が、さらに、算出した前記伝達関数のうち、前記伝搬路上において隣接する２の装置に対する通知対象の２の伝達関数と、前記伝達関数推定用信号とに基づき、前記伝達関数を通知する伝達関数通知用信号を算出し、算出した伝達関数通知用信号を前記伝搬路上において隣接する２の装置に送信する伝達関数通知用信号送信過程を有し、前記送信局装置と、前記中継局装置と、前記宛先局装置とのうち、前記中継局装置による前記伝達関数通知用信号の送信先の２の装置が、それぞれ、前記中継局装置から前記伝達関数通知用信号を受信する伝達関数通知用信号受信過程と、受信した前記伝達関数通知用信号と、前記所定の伝達関数推定用信号とに基づき、前記伝達関数を算出する通知伝達関数算出過程とを有することを特徴とする伝達関数推定方法である。
【００２６】
本発明は、送信局装置と、中継局装置と、宛先局装置とを備え、前記送信局装置と、前記中継局装置と、前記宛先局装置とがそれぞれ、所定の伝達関数推定用信号と、伝達関数通知用信号とを送受信することにより、前記中継局装置を介して前記送信局装置から前記宛先局装置までの無線信号の伝搬路における各装置間の伝達関数を算出するマルチキャリア伝送方式の中継無線通信システムにおける伝達関数推定方法であって、前記送信局装置と、前記中継局装置と、前記宛先局装置とが、それぞれ、前記所定の伝達関数推定用信号を、前記送信局装置と、前記中継局装置と、前記宛先局装置とのうち、自装置以外であって、前記伝搬路上において隣接する装置に送信する伝達関数推定用信号送信過程と、前記所定の伝達関数推定用信号を前記伝搬路上において隣接する装置から受信する受信過程と、受信した信号と、前記所定の伝達関数推定用信号とに基づき、伝達関数を算出する伝達関数算出過程とを有し、前記中継局装置が、さらに、算出した前記伝達関数のうち、前記伝搬路上において隣接する装置に対する通知対象の伝達関数と、前記伝達関数推定用信号とに基づき、前記伝達関数を通知する伝達関数通知用信号を算出し、算出した伝達関数通知用信号を生成する伝達関数通知用信号生成過程を有し、前記伝達関数推定用信号送信過程において、生成した伝達関数通知用信号を含むサブキャリア信号と、前記伝達関数推定用信号を含むサブキャリア信号とを組み合わせた信号を送信し、前記送信局装置と、前記中継局装置と、前記宛先局装置とのうち、前記中継局装置による前記伝達関数通知用信号の送信先の２の装置が、それぞれ、前記伝達関数通知用信号と前記伝達関数推定用信号とを組み合わせた信号を前記中継局装置から受信する信号受信過程と、受信した前記伝達関数通知用信号と前記伝達関数推定用信号とを組み合わせた信号と、前記伝達関数推定用信号とに基づき、前記サブキャリアごとに伝達関数を算出し、算出した伝達関数を補間することにより、全キャリアの伝達関数を算出する補間過程とを有することを特徴とする伝達関数推定方法である。
【発明の効果】
【００２７】
中継局の無線装置が、他の無線装置からの受信信号と所定の伝達関数推定用信号とに基づき伝達関数を算出し、算出した伝達関数と伝達関数推定用信号とに基づき、伝達関数通知用信号を算出し、伝達関数通知用信号を他の無線装置に送信することにより、受信した少なくとも２の無線装置が同時に未知の伝達関数を取得することができ、無線装置間の伝達関数の取得時間を短縮することが可能になるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の一実施形態による中継無線通信システムを図面を参照して説明する。
図１（ａ）は、第１実施形態による中継無線通信システムの構成を示す図である。同図を用いて、中継無線通信システムの構成について説明する。中継無線通信システムは、送信局としての送信局無線装置Ｔｘ、中継局としての中継局無線装置Ｒ１、宛先局としての宛先局無線装置Ｒｘとからなる。
送信局無線装置Ｔｘと、通信部１０Ｔｘと、受信信号処理部２０Ｔｘと、伝達関数推定回路３０Ｔｘと、伝達関数記憶装置４０Ｔｘと、伝達関数推定用信号付加回路６０Ｔｘと、送信信号処理部７０Ｔｘとを備え、送信対象の信号を無線信号に変換して送信する。また、送信局無線装置Ｔｘは、無線信号の伝搬路ごとに伝達関数を算出し、記憶する。
【００２９】
次に、送信局無線装置Ｔｘの内部構成について説明する。
通信部１０Ｔｘは、アンテナを備え、無線信号の送受信を行い、受信した無線信号を受信信号処理部２０Ｔｘに出力し、送信信号処理部７０Ｔｘから入力される信号を無線信号として送信する。
受信信号処理部２０Ｔｘは、通信部１０Ｔｘから入力される無線信号をデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号を伝達関数推定回路３０Ｔｘに出力する。
【００３０】
伝達関数推定回路３０Ｔｘは、受信信号処理部２０Ｔｘから入力される信号のうち、トレーニング信号αに対応する信号部分を抽出し、抽出した信号と、予め内部に記憶しているトレーニング信号αとを比較することにより、伝達関数を算出する。また、他の無線装置間の経路、例えば、経路Ｒ１Ｒの伝達関数ＨＲ１−Ｒｘについて、予め定められる他の無線装置からの通知方法に応じた後述する計算式に基づき、受信した無線信号のトレーニング信号α、又は、トレーニング信号αと既に算出した経路の伝達関数とを用いて算出する。
【００３１】
伝達関数記憶装置４０Ｔｘは、伝達関数推定回路３０Ｔｘが算出する伝達関数を経路ごとに記憶する。
伝達関数推定用信号付加回路６０Ｔｘは、送信対象の信号に対し、所定の伝達関数推定用信号として、例えば、プリアンブル信号などのトレーニング信号αを付加し、送信信号処理部７０Ｔｘに出力する。
なお、伝達関数推定用信号は、無線装置間において共通の符号列であれば、いずれの符号列でも適用可能である。以下では、一例として、同期符号列として用いられるプリアンブル信号をトレーニング信号αとして伝達関数推定用信号に適用する場合について説明する。
送信信号処理部７０Ｔｘは、伝達関数推定用信号付加回路６０Ｔｘから入力された信号を無線信号に変換し、通信部１０Ｔｘに出力する。
【００３２】
なお、上述した送信局無線装置Ｔｘが備える機能部について、中継局無線装置Ｒ１と、宛先局無線装置Ｒｘとが備える同様の機能部に対し、符号に共通の番号を付すとともに、識別のために末尾に各装置の符号を付し、異なる構成について説明する。
例えば、中継局無線装置Ｒ１における通信部１０Ｒ１は、送信局無線装置Ｔｘにおける通信部１０Ｔｘに対応し、同様の機能を備える。同図において、送信局無線装置Ｔｘと、宛先局無線装置Ｒｘとは同様の構成である。一方、中継局無線装置Ｒ１は、送信局無線装置Ｔｘが備える構成に加えて、伝達関数推定用信号整形回路５０Ｒ１をさらに備える。
【００３３】
伝達関数推定用信号整形回路５０Ｒ１は、自装置が伝達関数記憶装置４０Ｒ１に記憶する伝達関数を他の無線装置に通知する際、通知対象の伝達関数と、トレーニング信号αとを所定の通知手順に基づき変換する。伝達関数推定用信号整形回路５０Ｒ１は、変換した信号を伝達関数通知用信号として伝達関数推定用信号付加回路６０Ｒ１に出力する。
また、中継局無線装置Ｒ１において、伝達関数推定用信号付加回路６０Ｒ１は、伝達関数推定用信号整形回路５０Ｒ１から伝達関数通知用信号が入力されると、トレーニング信号αに代えて、入力された伝達関数通知用信号を送信対象の信号に付加し、送信信号処理部７０Ｒ１に出力する。
【００３４】
次に、中継無線通信システムにおけるタイムスロットごとの信号の流れ、及び、各無線装置における伝達関数の取得状況の概要を図１（ｂ）を用いて説明する。なお、同図において、タイムスロットＴ１〜Ｔ３は、上述した図１２（ｂ）と同様であるが、タイムスロットＴ４における処理が図１２（ｂ）と異なる。
本実施形態において、送信局無線装置Ｔｘと、宛先局無線装置Ｒｘとが他無線装置間の伝達関数を取得する方法の一例として、中継局無線装置Ｒ１が通知対象の伝達関数の逆数を用いる場合について説明する。
【００３５】
まず、図１２（ｂ）と同様に、タイムスロットＴ１〜Ｔ３において、各無線装置がそれぞれトレーニング信号αを送信することにより、各無線装置は、自装置を含む経路の伝達関数を算出する。次に、タイムスロットＴ４において、中継局無線装置Ｒ１が、トレーニング信号αに代えて、送信局無線装置Ｔｘと宛先局無線装置Ｒｘとにおける取得対象の伝達関数を通知するための伝達関数通知用信号を送信する。これにより中継局無線装置Ｒ１は、送信局無線装置Ｔｘの取得対象である経路Ｒ１Ｒの伝達関数ＨＲ１−Ｒｘと、宛先局無線装置Ｒｘの取得対象である経路ＴＲ１の伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１とを送信局無線装置Ｔｘと宛先局無線装置Ｒｘとに通知する。
【００３６】
伝達関数通知用信号は、トレーニング信号αに対し、経路ＴＲ１の伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１の逆数と、経路Ｒ１Ｒの伝達関数ＨＲ１−Ｒｘの逆数とを乗算した信号（α／（ＨＴｘ−Ｒ１×ＨＲ１−Ｒｘ））である。送信局無線装置Ｔｘと、宛先局無線装置Ｒｘとは、中継局無線装置Ｒ１が送信する伝達関数通知用信号により、取得対象の他無線装置間の伝達関数を取得する。
【００３７】
図２は、無線信号について、送信信号と受信信号との関係を示す図である。例えば、図２（ａ）において、送信局無線装置Ｔｘがトレーニング信号αを送信すると、経路ＴＲにおける伝搬路変動により、宛先局無線装置Ｒｘが受信する信号は、送信されたトレーニング信号αに伝達関数ＨＴｘ−Ｒｘが乗算された受信信号ＨＴｘ−Ｒｘαとなる。
したがって、図２（ｂ）に示すように、タイムスロットＴ４において中継局無線装置Ｒ１が送信する信号（α／（ＨＴｘ−Ｒ１×ＨＲ１−Ｒｘ））は、以下の受信信号として送信局無線装置Ｔｘと宛先局無線装置Ｒｘとに受信されることとなる。
【００３８】
送信局無線装置Ｔｘは、中継局無線装置Ｒ１が送信する信号（α／（ＨＴｘ−Ｒ１×ＨＲ１−Ｒｘ））に経路ＴＲ１の伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１が乗算された信号として、受信信号（α／ＨＲ１−Ｒｘ）を受信する。この受信信号とトレーニング信号αとに基づき、送信局無線装置Ｔｘは、信号（１／ＨＲ１−Ｒｘ）を算出し、算出した信号の逆数を算出することにより、伝達関数ＨＲ１−Ｒｘを取得する。
同様に、宛先局無線装置Ｒｘは、中継局無線装置Ｒ１が送信する信号（α／（ＨＴｘ−Ｒ１×ＨＲ１−Ｒｘ））に経路Ｒ１Ｒの伝達関数ＨＲ１−Ｒｘが乗算された信号として、受信信号（α／ＨＴｘ−Ｒ１）を受信する。この受信信号とトレーニング信号αとに基づき、宛先局無線装置Ｒｘは、信号（１／ＨＴｘ−Ｒ１）を算出し、算出した信号の逆数を算出することにより、伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１を取得する。
【００３９】
次に、本発明の第１実施形態による中継無線通信システムの動作について、図１（ｂ）に示す信号処理概要における詳細な処理動作について図面を参照して説明する。図３は、第１実施形態における伝達関数取得処理の流れを示す図である。
タイムスロットＴ１において、送信局無線装置Ｔｘは、トレーニング信号αを送信する（ステップＳ１）。
中継局無線装置Ｒ１において、伝達関数推定回路３０Ｒ１は、通信部１０Ｒ１と、受信信号処理部２０Ｒ１とを介して入力されるデジタル信号の受信信号ＨＴｘ−Ｒ１αと、トレーニング信号αとに基づき、経路ＴＲ１の伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１を算出する。伝達関数推定回路３０Ｒ１は、算出した経路ＴＲ１の伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１を伝達関数記憶装置４０Ｒ１に記憶させる。
【００４０】
同様に、宛先局無線装置Ｒｘにおいて、伝達関数推定回路３０Ｒｘは、受信信号ＨＴｘ−Ｒｘαと、トレーニング信号αとに基づき、経路ＴＲの伝達関数ＨＴｘ−Ｒｘを算出し、算出した伝達関数ＨＴｘ−Ｒｘを伝達関数記憶装置４０Ｒｘに記憶させる（ステップＳ２）。このステップＳ１、Ｓ２がタイムスロットＴ１における中継無線通信システムにおける処理である。
【００４１】
タイムスロットＴ１と同様に、タイムスロットＴ２において、宛先局無線装置Ｒｘがトレーニング信号αを送信し（ステップＳ３）、中継局無線装置Ｒ１が、経路Ｒ１Ｒの伝達関数ＨＲ１−Ｒｘを算出し、送信局無線装置Ｔｘが、経路ＴＲの伝達関数ＨＴｘ−Ｒｘを算出する（ステップＳ４）。また、タイムスロットＴ３において、中継局無線装置Ｒ１がトレーニング信号αを送信し（ステップＳ５）、送信局無線装置Ｔｘが、経路ＴＲ１の伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１を算出し、宛先局無線装置Ｒｘが、経路Ｒ１Ｒの伝達関数ＨＲ１−Ｒｘを算出する（ステップＳ６）。
【００４２】
次に、タイムスロットＴ４の処理について説明する。中継局無線装置Ｒ１は、伝達関数通知用信号として、信号（α／（ＨＴｘ−Ｒ１×ＨＲ１−Ｒｘ））を送信する（ステップＳ７）。ステップＳ７において、中継局無線装置Ｒ１の伝達関数推定用信号整形回路５０Ｒ１は、伝達関数記憶装置４０Ｒ１から経路ＴＲ１の伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１と、経路Ｒ１Ｒの伝達関数ＨＲ１−Ｒｘとを読み出し、読み出した伝達関数の逆数を算出する。
【００４３】
伝達関数推定用信号整形回路５０Ｒ１は、算出した通知対象の伝達関数の逆数（１／ＨＴｘ−Ｒ１）と、逆数（１／ＨＲ１−Ｒｘ）と、トレーニング信号αとを乗算することにより、伝達関数通知用信号を生成する。伝達関数推定用信号整形回路５０Ｒ１は、生成した伝達関数通知用信号を含む送信要求を伝達関数推定用信号付加回路６０Ｒ１に出力し、伝達関数推定用信号付加回路６０Ｒ１が通信部１０Ｒ１を介して伝達関数通知用信号を送信する。
【００４４】
上述したように、送信局無線装置Ｔｘは、受信信号（α／ＨＲ１−Ｒｘ）を受信する。伝達関数推定回路３０Ｔｘは、通信部１０Ｔｘ、受信信号処理部２０Ｔｘを介して入力される受信信号（α／ＨＲ１−Ｒｘ）と、トレーニング信号αとに基づき、信号（１／ＨＲ１−Ｒｘ）を算出する。送信局無線装置Ｔｘと同様に、宛先局無線装置Ｒｘにおいて、伝達関数推定回路３０Ｒｘは、受信信号（α／ＨＴｘ−Ｒ１）と、トレーニング信号αとに基づき、信号（１／ＨＴｘ−Ｒ１）を算出する（ステップＳ８）。
【００４５】
送信局無線装置Ｔｘにおいて、伝達関数推定回路３０Ｔｘは、算出した信号（１／ＨＲ１−Ｒｘ）の逆数を算出する。同様に、宛先局無線装置Ｒｘにおいて、伝達関数推定回路３０Ｒｘは、算出した信号（１／ＨＴｘ−Ｒ１）の逆数を算出する（ステップＳ９）。送信局無線装置Ｔｘにおいて、伝達関数推定回路３０Ｔｘは、算出した逆数を経路Ｒ１Ｒの伝達関数ＨＲ１−Ｒｘとして伝達関数記憶装置４０Ｔｘに書き込む。また、宛先局無線装置Ｒｘにおいて、伝達関数推定回路３０Ｒｘは、算出した逆数を経路ＴＲ１の伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１として伝達関数記憶装置４０Ｒｘに書き込む（ステップＳ１０）。
【００４６】
上述した第１実施形態によれば、タイムスロットＴ４において、中継局無線装置Ｒ１が伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１の逆数と伝達関数ＨＲ１−Ｒｘの逆数とをトレーニング信号αに乗算した信号を伝達関数通知用信号として送信するようにした。これにより、送信局無線装置Ｔｘと宛先局無線装置Ｒｘとに対し、それぞれ異なる取得対象の伝達関数を１タイムスロットで通知することができ、送信局無線装置Ｔｘと宛先局無線装置Ｒｘとにおいて全ての経路の伝達関数を取得する時間を短縮することが可能になる。
【００４７】
なお、上述の第１実施形態において、中継局無線装置Ｒ１は、伝達関数通知用信号として、伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１の逆数と伝達関数ＨＲ１−Ｒｘの逆数とを用いることとして説明したが、これに限られず、トレーニング信号αに伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１と、伝達関数ＨＲ１−Ｒｘとを乗算し、算出した信号を伝達関数通知用信号として送信することでもよい。
【００４８】
この場合、送信局無線装置Ｔｘは、受信信号ＨＴｘ−Ｒ１×ＨＴｘ−Ｒ１×ＨＲ１−Ｒｘ×αを受信し、伝達関数推定回路３０Ｔｘがトレーニング信号αと、伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１とに基づき、伝達関数ＨＲ１−Ｒｘを算出する。同様に、宛先局無線装置Ｒｘは、受信信号ＨＴｘ−Ｒ１×ＨＲ１−Ｒｘ×ＨＲ１−Ｒｘαを受信し、伝達関数推定回路３０Ｒｘが、伝達関数ＨＲ１−Ｒｘと、トレーニング信号αとに基づき、伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１を算出する。
【００４９】
また、伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１の逆数と、伝達関数ＨＲ１−Ｒｘと、トレーニング信号αとを乗算した信号など、通知対象の伝達関数のいずれか一方の逆数を乗算した信号を伝達関数通知用信号としてよい。なお、第１実施形態において、伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１の逆数と、伝達関数ＨＲ１−Ｒｘの逆数とを伝達関数通知用信号として用いることにより、経路ＴＲ１を伝搬する際に、経路ＴＲ１の伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１と伝達関数通知用信号の伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１の逆数とが打ち消しあうため、送信局無線装置Ｔｘが取得対象の伝達関数ＨＲ１−Ｒｘとトレーニング信号αとに基づく信号を受信することができる。
【００５０】
同様に、宛先局無線装置Ｒｘにおいて、伝達関数通知用信号の伝達関数ＨＲ１−Ｒｘの逆数と、経路Ｒ１Ｒの伝達関数ＨＲ１−Ｒｘとが打ち消しあうため、トレーニング信号αと伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１とに基づく信号を受信することができる。これにより、送信局無線装置Ｔｘと、宛先局無線装置Ｒｘとは、逆数を用いずに伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１と、伝達関数ＨＲ１−Ｒｘと、トレーニング信号αとを乗算した場合に比して、伝達関数の二乗などを含まない単純化された受信信号を受信することが可能になるという効果がある。
【００５１】
次に、第２実施形態として、図１（ａ）に示す中継無線通信システムに、マルチキャリア方式の通信方式を適用した場合の伝達関数の通知方法について図４を用いて説明する。図４（ａ）は、中継無線通信システムの構成を示し、図４（ｂ）、（ｃ）は、第２実施形態におけるサブキャリアごとの信号の流れを示す図である。ここで、マルチキャリア方式とは、異なる周波数帯域を割り当てた複数のサブキャリアごとに信号を送信する通信方式である。
【００５２】
図４（ｂ）に示す２ｎ番目ただし、（ｎ＝１、２、・・・）のサブキャリア、すなわち、偶数番目のサブキャリアと、図４（ｃ）に示すように、（２ｎ−１）番目のサブキャリア、すなわち、奇数番目のサブキャリアとにおいて、タイムスロットＴ１とタイムスロットＴ２との信号の流れは、図１（ｂ）と同様であるため、第１実施形態とで異なるタイムスロットＴ３について説明する。
【００５３】
図４（ｂ）のタイムスロットＴ３において、中継局無線装置Ｒ１は、２ｎ番目のサブキャリアにおいて、第１実施形態のタイムスロットＴ４で送信する伝達関数通知用信号と同様に、伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１の逆数と、伝達関数ＨＲ１−Ｒｘの逆数と、トレーニング信号αとを乗算した信号（α／（ＨＴｘ−Ｒ１ＨＲ１−Ｒｘ））を送信する。また、中継局無線装置Ｒ１は、図４（ｃ）のタイムスロットＴ３において、（２ｎ−１）番目のサブキャリアにおいて、トレーニング信号αを送信する。すなわち、中継局無線装置Ｒ１は、タイムスロットＴ３において、トレーニング信号αと、伝達関数通知用信号とを同時に送信する。これにより、送信局無線装置Ｔｘと宛先局無線装置Ｒｘとは、タイムスロットＴ３において、２つの伝達関数を同時に算出することが可能になる。
【００５４】
図５は、第２実施形態において、中継局無線装置Ｒ１が送信する信号の構成例を示す概念図である。送信局無線装置Ｔｘは、２ｎ番目のサブキャリアにおける伝達関数ＨＲ１−Ｒｘに基づき、（２ｎ−１）番目のサブキャリアにおける伝達関数ＨＲ１−Ｒｘの推定値を算出する。また、送信局無線装置Ｔｘは、（２ｎ−１）番目のサブキャリアにおける伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１に基づき、２ｎ番目のサブキャリアにおける伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１の推定値を算出する。この推定値の算出は、例えば、隣接するサブキャリアの伝達関数を線形補間することにより算出する。
【００５５】
宛先局無線装置Ｒｘにおいても、送信局無線装置Ｔｘと同様にしてサブキャリアごとに伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１と伝達関数ＨＲ１−Ｒｘとを算出する。
なお、上述したように、トレーニング信号αと、伝達関数通知用信号とをサブキャリアごとに送信する方法の他の例として、サブキャリアごとに異なる伝達信号通知用信号として、信号αＨＴｘ−Ｒ１／ＨＲ１−Ｒｘと、トレーニング信号αと、信号αＨＲ１−Ｒｘ／ＨＴｘ−Ｒ１と、信号（α／（ＨＴｘ−Ｒ１ＨＲ１−Ｒｘ））とを送信することとしてもよい。
【００５６】
図６は、４つの信号をサブキャリアごとに送信する場合の信号の構成例を示す概念図である。同図に示すように、（４ｍ−３）番目のサブキャリア（ただし、ｍ＝１、２、・・・）に、信号（α／（ＨＴｘ−Ｒ１ＨＲ１−Ｒｘ））を割当て、（４ｍ−２）番目のサブキャリアに、トレーニング信号αを割当て、（４ｍ−１）番目のサブキャリアに、信号αＨＲ１−Ｒｘ／ＨＴｘ−Ｒ１を割当て、４ｍ番目のサブキャリアに信号αＨＴｘ−Ｒ１／ＨＲ１−Ｒｘを割り当てた信号を中継局無線装置Ｒ１が送信することでもよい。
【００５７】
図６に示す信号を中継局無線装置Ｒ１が送信した場合について、タイムスロットＴ３における送信局無線装置Ｔｘの受信信号は、以下の通りである。送信局無線装置Ｔｘは、（４ｍ−３）番目のサブキャリアにおいて、受信信号α／ＨＲ１−Ｒｘを受信し、（４ｍ−２）番目のサブキャリアにおいて、受信信号伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１αを受信する。また、送信局無線装置Ｔｘは、（４ｍ−１）番目のサブキャリアにおいて、受信信号αＨＲ１−Ｒｘを受信し、４ｍ番目のサブキャリアにおいて、受信信号（α×ＨＴｘ−Ｒ１×ＨＴｘ−Ｒ１）／ＨＲ１−Ｒｘを受信する。
【００５８】
ここで、図６に示す信号構成における送信局無線装置Ｔｘの伝達関数の算出手順について、送信局無線装置Ｔｘを代表として説明する。送信局無線装置Ｔｘは、第１実施形態と同様に、受信信号と、トレーニング信号αとに基づき、（４ｍ−３）番目のサブキャリアにおける伝達関数ＨＲ１−Ｒｘを算出し、（４ｍ−２）番目のサブキャリアにおける伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１を算出する。
【００５９】
また、送信局無線装置Ｔｘは、（４ｍ−１）番目のサブキャリアにおける受信信号αＨＲ１−Ｒｘと、トレーニング信号αとを比較することにより伝達関数ＨＲ１−Ｒｘを算出する。また、送信局無線装置Ｔｘは、（４ｍ−３）番目のサブキャリアと、（４ｍ−１）番目のサブキャリアとにおける伝達関数ＨＲ１−Ｒｘに基づき、（４ｍ−２）番目のサブキャリアの伝達関数ＨＲ１−Ｒｘと、４ｍ番目のサブキャリアの伝達関数ＨＲ１−Ｒｘとを補間して算出する。送信局無線装置Ｔｘは、４ｍ番目のサブキャリアにおける受信信号（α×ＨＴｘ−Ｒ１×ＨＴｘ−Ｒ１）／ＨＲ１−Ｒｘと、トレーニング信号αと、補間により算出した４ｍ番目の伝達関数ＨＲ１−Ｒｘに基づき、伝達関数ＨＲ１−Ｒｘを算出する。
【００６０】
次に、第２実施形態における動作処理の流れについて、図面を用いて説明する。図７は、第２実施形態における処理の流れを示すフロー図である。同図において、第１実施形態における図３と同様の処理については、同一のステップ番号を付し、異なる処理について説明する。
図３のステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４と同様に、タイムスロットＴ１とタイムスロットＴ２において、送信局無線装置Ｔｘと宛先局無線装置Ｒｘとがトレーニング信号αを送信する。
【００６１】
次に、中継局無線装置Ｒ１において、伝達関数推定用信号付加回路６０Ｒ１は、奇数番目のサブキャリアとしてトレーニング信号αを、偶数番目のサブキャリアとして信号（α／（ＨＴｘ−Ｒ１ＨＲ１−Ｒｘ））を送信する（ステップＳ２１）。
図３のステップＳ８、Ｓ９と同様に、送信局無線装置Ｔｘにおいて、伝達関数推定回路３０Ｔｘは、奇数番目のサブキャリアの受信信号ＨＴｘ−Ｒ１αと、トレーニング信号αとに基づき、当該サブキャリアにおける伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１を算出する。
【００６２】
また、伝達関数推定回路３０Ｔｘは、偶数番目のサブキャリアの受信信号（α/伝達関数ＨＲ１−Ｒｘ）と、トレーニング信号αとに基づき、伝達関数ＨＲ１−Ｒｘを算出する。同様に、宛先局無線装置Ｒｘにおいて、伝達関数推定回路３０Ｒｘは、奇数番目のサブキャリアにおける伝達関数ＨＲ１−Ｒｘと、偶数番目のサブキャリアにおける伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１とを算出する（ステップＳ２２〜Ｓ２４）。
【００６３】
送信局無線装置Ｔｘにおいて、伝達関数推定回路３０Ｔｘは、算出した奇数番目のサブキャリアにおける伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１に基づき、補間処理により偶数番目のサブキャリアにおける伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１の推定値を算出する。また、伝達関数推定回路３０Ｔｘは、算出した偶数番目のサブキャリアにおける伝達関数ＨＲ１−Ｒｘの補間処理により、奇数番目のサブキャリアにおける伝達関数ＨＲ１−Ｒｘの推定値を算出する。伝達関数推定回路３０Ｔｘは、算出結果の伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１と伝達関数ＨＲ１−Ｒｘとを伝達関数記憶装置４０Ｔｘに書き込む。
【００６４】
送信局無線装置Ｔｘと同様に、宛先局無線装置Ｒｘの伝達関数推定回路３０Ｒｘは、算出した奇数番目のサブキャリアにおける伝達関数ＨＲ１−Ｒｘに基づき、偶数番目のサブキャリアにおける伝達関数ＨＲ１−Ｒｘの推定値を算出する。伝達関数推定回路３０Ｒｘは、算出した偶数番目のサブキャリアにおける伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１に基づき、奇数番目のサブキャリアにおける伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１の推定値を算出する。伝達関数推定回路３０Ｒｘは、算出結果の伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１と伝達関数ＨＲ１−Ｒｘとを伝達関数記憶装置４０Ｒｘに書き込む（ステップＳ２５）。
【００６５】
本実施形態によれば、中継局無線装置Ｒ１が、一部のサブキャリアの信号としてトレーニング信号αを、他のサブキャリアの信号として伝達関数通知用信号を送信するようにした。これにより、タイムスロットＴ３における１タイムスロットで送信局無線装置Ｔｘと宛先局無線装置Ｒｘとが伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１と伝達関数ＨＲ１−Ｒｘとを算出することができ、第１実施形態に比して、さらに伝達関数の取得にかかる時間と、タイムスロット数とを減少させることが可能になるという効果がある。
【００６６】
なお、図５、及び、図６に示す各サブキャリアごとの信号の構成は、一例であり、例えば、中継局無線装置Ｒ１が、２ｎ番目のサブキャリアでトレーニング信号αを送信し、（２ｎ−１）番目のサブキャリアで信号（α／（ＨＴｘ−Ｒ１ＨＲ１−Ｒｘ））を送信することなど、各サブキャリアに割り当てる信号の順番について入れ替える構成としてもよい。
【００６７】
次に、本発明の第３実施形態として、中継局無線装置Ｒ１と中継局無線装置Ｒ２との２つの中継局を備える場合の中継無線通信システムについて説明する。なお、本実施形態において、第１実施形態と同様の構成、動作については同一の符号を付し、異なる部分について説明する。
図８（ａ）は、第３実施形態における中継無線通信システムの全体構成を示し、図８（ｂ）は、信号の流れの概略を示す図である。図８（ａ）において、第１実施形態における中継無線通信システムと異なる点は、送信局無線装置Ｔｘと、宛先局無線装置Ｒｘと、中継局無線装置Ｒ１とに加え、中継局無線装置Ｒ２をさらに備える点である。
【００６８】
なお、中継局無線装置Ｒ２を備えることにより、経路ＴＲ１、経路Ｒ１Ｒ、経路ＴＲに加えて、送信局無線装置Ｔｘから宛先局無線装置Ｒｘへの経路として中継局無線装置Ｒ２を介する経路ＴＲ２と経路Ｒ２Ｒとからなる経路がさらに加わる。また、中継局無線装置Ｒ２は、中継局無線装置Ｒ１と同様の構成である。
【００６９】
本実施形態における信号の流れの概略について、図８（ｂ）を用いて説明する。同図に示すように、タイムスロットＴ１〜Ｔ３において、図１（ｂ）と同様に、送信局無線装置Ｔｘと、宛先局無線装置Ｒｘと、中継局無線装置Ｒ１とがトレーニング信号αを送信する。ここで、中継局無線装置Ｒ２は、タイムスロットＴ１において受信する信号に基づき、経路ＴＲ２の伝達関数ＨＴｘ−Ｒ２を算出し、タイムスロットＴ２において受信する信号に基づき、経路Ｒ２Ｒの伝達関数ＨＲ２−Ｒｘを算出する。
【００７０】
また、中継局無線装置Ｒ２は、タイムスロットＴ３において中継局無線装置Ｒ１が送信するトレーニング信号αを受信する場合がある。ここでは、中継局無線装置Ｒ１と中継局無線装置Ｒ２との間の経路は、送信局無線装置Ｔｘから宛先局無線装置Ｒｘまでの無線信号の経路に含まれないため、中継局無線装置Ｒ２は、中継局無線装置Ｒ１と中継局無線装置Ｒ２との間の伝達関数を算出しないこととする。
【００７１】
次に、タイムスロットＴ４において、中継局無線装置Ｒ２がトレーニング信号αを送信し、タイムスロットＴ３における処理と同様にして、送信局無線装置Ｔｘは、経路ＴＲ２の伝達関数ＨＴｘ−Ｒ２を算出し、宛先局無線装置Ｒｘは、経路Ｒ２Ｒの伝達関数ＨＲ２−Ｒｘを算出する。
以上、タイムスロットＴ１〜Ｔ４において、全ての無線装置がトレーニング信号αを送信すると、送信局無線装置Ｔｘにおいて、伝達関数ＨＲ１−Ｒｘと伝達関数ＨＴｘ−Ｒ２との２つの伝達関数が取得対象となる。また、宛先局無線装置Ｒｘにおいて、伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１と、伝達関数ＨＴｘ−Ｒ２とが取得対象の伝達関数となる。
【００７２】
第１実施形態におけるタイムスロットＴ４と同様に、タイムスロットＴ５において、中継局無線装置Ｒ１が伝達関数通知用信号として、信号（α／（ＨＴｘ−Ｒ１ＨＲ１−Ｒｘ））を送信し、送信局無線装置Ｔｘは、伝達関数ＨＲ１−Ｒｘを算出し、宛先局無線装置Ｒｘは、伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１を算出する。
次に、タイムスロットＴ６において、中継局無線装置Ｒ２は、伝達関数通知用信号として、伝達関数ＨＴｘ−Ｒ２の逆数と、伝達関数ＨＲ２−Ｒｘの逆数と、トレーニング信号αとを乗算した信号（α／（ＨＴｘ−Ｒ２ＨＲ２−Ｒｘ））を送信する。送信局無線装置Ｔｘは、受信信号（α／ＨＲ２−Ｒｘ）に基づき、伝達関数ＨＲ２−Ｒｘを算出する。また、宛先局無線装置Ｒｘは、受信信号（α／ＨＴｘ−Ｒ２）に基づき、伝達関数ＨＴｘ−Ｒ２を算出する。
【００７３】
上述したように、伝達関数取得処理に要するタイムスロット数について、図１３（ｂ）の中継無線通信システムにおいて要する８タイムスロットに比して、本実施形態において６タイムスロットに短縮することができ、中継局が２以上の場合についても本発明を適用することにより伝達関数取得処理に要するタイムスロット数を減少させることが可能になるという効果がある。
【００７４】
次に、第４実施形態として、第３実施形態における中継無線通信システムに対し、第２実施形態と同様に、マルチキャリア方式の通信方式を適用した場合について説明する。なお、第４実施形態において、第２実施形態と異なる処理について説明する。
図９（ａ）は、第４実施形態における中継無線通信システムの全体構成を示し、図９（ｂ）、（ｃ）は、サブキャリアごとの信号の流れの概略を示す図である。
【００７５】
図９（ｂ）において、第２実施形態と同様に、２ｎ番目のサブキャリアに関して、タイムスロットＴ１〜Ｔ３において、送信局無線装置Ｔｘ、宛先局無線装置Ｒｘがトレーニング信号αを送信し、中継局無線装置Ｒ１が信号（α／（ＨＴｘ−Ｒ１ＨＲ１−Ｒｘ））を送信する。また、上述の第３実施形態のタイムスロットＴ６と同様に、中継局無線装置Ｒ２は、伝達関数通知用信号として、伝達関数ＨＴｘ−Ｒ２の逆数と、伝達関数ＨＲ２−Ｒｘの逆数と、トレーニング信号αとを乗算した信号（α／（ＨＴｘ−Ｒ２ＨＲ２−Ｒｘ））を送信することにより、送信局無線装置Ｔｘが伝達関数ＨＲ２−Ｒｘを算出し、宛先局無線装置Ｒｘが伝達関数ＨＴｘ−Ｒ２を算出する。
【００７６】
また、図９（ｃ）に示すように、（２ｎ−１）番目のサブキャリアに関して、第２実施形態のタイムスロットＴ１〜Ｔ３と同様に、送信局無線装置Ｔｘ、宛先局無線装置Ｒｘ、中継局無線装置Ｒ１は、トレーニング信号αを送信する。また、中継局無線装置Ｒ２は、タイムスロットＴ４において、トレーニング信号αを送信することにより、送信局無線装置Ｔｘが伝達関数ＨＴｘ−Ｒ２を算出し、宛先局無線装置Ｒｘが伝達関数ＨＲ２−Ｒｘを算出する。
【００７７】
図１０は、中継局無線装置Ｒ２がタイムスロットＴ４において送信する信号の構成例を示す概念図である。第２実施形態と同様に、送信局無線装置Ｔｘは、２ｎ番目のサブキャリアにおける伝達関数ＨＲ２−Ｒｘに基づき、（２ｎ−１）番目のサブキャリアにおける取得対象の伝達関数ＨＲ２−Ｒｘの推定値を算出する。また、送信局無線装置Ｔｘは、（２ｎ−１）番目のサブキャリアにおける伝達関数ＨＴｘ−Ｒ２に基づき、２ｎ番目のサブキャリアにおける伝達関数ＨＴｘ−Ｒ２を推定値を算出する。
【００７８】
また、図６と同様に、中継局無線装置Ｒ１、及び、中継局無線装置Ｒ２は、伝達関数推定用信号として、２つの伝達関数の逆数と、トレーニング信号αとを乗算した信号のほか、通知対象のいずれか一方の伝達関数の逆数と、他方の伝達関数と、トレーニング信号αとを乗算した信号を用いることも可能である。
上述した第４実施形態によれば、送信局無線装置Ｔｘと、宛先局無線装置Ｒｘとが全ての経路の伝達関数を取得するために要するタイムスロット数は、第３実施形態における６タイムスロットよりもさらに少ない４タイムスロットに減少させることが可能になるという効果がある。
【００７９】
次に、第５実施形態として、送信局無線装置Ｔｘと宛先局無線装置Ｒｘとが複数の中継局を介して通信する場合について図面を用いて説明する。
図１１（ａ）は、複数の中継局を介する場合の一例として、送信局無線装置Ｔｘと宛先局無線装置Ｒｘとの間に中継局無線装置Ｒ１と、中継局無線装置Ｒ２と、中継局無線装置Ｒ３との３つの中継局が備えられた中継無線システムの構成を示し、図１１（ｂ）は、本実施形態における信号の流れを示す概念図である。
【００８０】
本実施形態において、第１実施形態〜第４実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、異なる構成、処理について説明する。図１１（ａ）に示すように、送信局無線装置Ｔｘが送信する無線信号は、中継局無線装置Ｒ１が中継局無線装置Ｒ２に中継し、中継局無線装置Ｒ２が中継局無線装置Ｒ３に中継し、中継局無線装置Ｒ３が宛先局無線装置Ｒｘに中継することにより宛先局無線装置Ｒｘが無線信号を受信する。すなわち、送信局無線装置Ｔｘから宛先局無線装置Ｒｘまでの無線信号の伝搬路は、経路ＴＲ１と、経路Ｒ１Ｒ２と、経路Ｒ２Ｒ３と、経路Ｒ３Ｒとからなる。
【００８１】
本実施形態において、図１１（ｂ）に示すように、タイムスロットＴ１〜Ｔ５において、無線装置がそれぞれトレーニング信号αを送信する。タイムスロットＴ１において、送信局無線装置Ｔｘが送信するトレーニング信号αに基づき、中継局無線装置Ｒ１は、経路ＴＲ１の伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１を算出する。タイムスロットＴ２において、中継局無線装置Ｒ１が送信するトレーニング信号αに基づき、送信局無線装置Ｔｘは、伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１を算出し、中継局無線装置Ｒ２は、伝達関数ＨＲ１−Ｒ２を算出する。
【００８２】
タイムスロットＴ３において、中継局無線装置Ｒ２が送信するトレーニング信号αに基づき、中継局無線装置Ｒ１は、伝達関数ＨＲ１−Ｒ２を算出し、中継局無線装置Ｒ３は、伝達関数ＨＲ２−Ｒ３を算出する。タイムスロットＴ４において中継局無線装置Ｒ３が送信するトレーニング信号αに基づき、中継局無線装置Ｒ２は、伝達関数ＨＲ２−Ｒ３を算出し、宛先局無線装置Ｒｘは、伝達関数ＨＲ３−Ｒｘを算出する。タイムスロットＴ５において、宛先局無線装置Ｒｘが送信するトレーニング信号αに基づき、中継局無線装置Ｒ３は伝達関数ＨＲ３−Ｒｘを算出する。
【００８３】
次に、タイムスロットＴ６において、中継局無線装置Ｒ３は、伝達関数ＨＲ２−Ｒ３の逆数と、伝達関数ＨＲ３−Ｒｘの逆数とトレーニング信号αとを乗算した信号（α／ＨＲ２−Ｒ３ＨＲ３−Ｒｘ）を伝達関数通知用信号として送信する。同様に、タイムスロットＴ７において、中継局無線装置Ｒ２は、伝達関数通知用信号として、信号（α／ＨＲ１−Ｒ２ＨＲ２−Ｒ３）を送信し、タイムスロットＴ８において、中継局無線装置Ｒ１は、伝達関数通知用信号として、信号（α／ＨＴｘ−Ｒ１ＨＲ１−Ｒ２）を送信する。
【００８４】
上述のタイムスロットＴ６〜Ｔ８により、各無線装置は、他装置間の伝達関数として以下の伝達関数を新たに取得する。宛先局無線装置Ｒｘは、伝達関数ＨＲ２−Ｒ３を取得し、中継局無線装置Ｒ３は、伝達関数ＨＲ１−Ｒ２を取得し、中継局無線装置Ｒ２は、伝達関数ＨＲ３−Ｒｘと伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１とを取得し、中継局無線装置Ｒ１は、伝達関数ＨＲ２−Ｒ３を取得し、送信局無線装置Ｔｘは、伝達関数ＨＲ１−Ｒ２を取得する。
【００８５】
以下、タイムスロットＴ９〜Ｔ１３において、中継局無線装置Ｒ１〜Ｒ３は、新たに取得した伝達関数を伝達関数通知用信号により通知する。タイムスロットＴ９において、中継局無線装置Ｒ１は、伝達関数ＨＲ２−Ｒ３を通知する伝達関数通知用信号として、例えば、伝達関数ＨＲ２−Ｒ３とトレーニング信号αとを乗算した信号を送信する。
【００８６】
同様に、タイムスロットＴ１０において、中継局無線装置Ｒ３が、伝達関数ＨＲ１−Ｒ２を通知する伝達関数通知用信号を送信し、タイムスロットＴ１１において、中継局無線装置Ｒ２が、伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１と伝達関数ＨＲ３−Ｒｘとを通知する伝達関数通知用信号を送信し、タイムスロットＴ１２において、中継局無線装置Ｒ３が、伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１を通知する伝達関数通知用信号を送信し、タイムスロットＴ１３において、中継局無線装置Ｒ１が、伝達関数ＨＲ３−Ｒｘを通知する伝達関数通知用信号を送信する。
これにより、送信局無線装置Ｔｘと、宛先局無線装置Ｒｘとは、経路ＴＲ１から経路Ｒ３Ｒまでの全経路の伝達関数を取得することができる。
【００８７】
次に、第６実施形態として、第５実施形態の中継無線通信システムにおいて、マルチキャリア方式の通信方式を適用した場合について、信号の流れを説明する。
本実施形態において、タイムスロットＴ１〜Ｔ６の処理は、図１１（ｂ）の第５実施形態と同様であるため、タイムスロットＴ７以降の処理について説明する。タイムスロットＴ６の処理終了時点において、中継局無線装置Ｒ２は、伝達関数ＨＲ１−Ｒ２と、伝達関数ＨＲ２−Ｒ３と、伝達関数ＨＲ３−Ｒｘとが取得済みとなる。
【００８８】
タイムスロットＴ７において、中継局無線装置Ｒ２は、偶数、又は、奇数番目のいずれか一方のサブキャリアにおいて、伝達関数ＨＲ１−Ｒ２の逆数と、伝達関数ＨＲ２−Ｒ３の逆数と、トレーニング信号αとを乗算した信号（α／ＨＲ１−Ｒ２ＨＲ２−Ｒ３）を送信し、他方のサブキャリアにおいて、伝達関数ＨＲ３−Ｒｘを通知する伝達関数通知用信号を送信する。これにより、中継局無線装置Ｒ１は、伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１と、伝達関数ＨＲ１−Ｒ２と、伝達関数ＨＲ２−Ｒ３と、伝達関数ＨＲ３−Ｒｘとが取得済みとなる。
【００８９】
タイムスロットＴ８において、中継局無線装置Ｒ１は、（３ｋ−２）番目（ただし、ｋ＝１、２、３、・・・）のサブキャリアにおいて、伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１の逆数と、伝達関数ＨＲ１−Ｒ２の逆数と、トレーニング信号αとを乗算した信号（α／ＨＴｘ−Ｒ１ＨＲ１−Ｒ２）を送信し、（３ｋ−１）番目のサブキャリアにおいて、トレーニング信号αと伝達関数ＨＲ２−Ｒ３とを乗算した信号ＨＲ２−Ｒ３αを送信し、３ｋ番目のサブキャリアにおいてトレーニング信号αとＨＲ３−Ｒｘとを乗算した伝達関数ＨＲ３−Ｒｘαを送信する。
【００９０】
これにより、送信局無線装置Ｔｘは、受信信号のうち、（３ｋ−２）番目のサブキャリアに基づき伝達関数ＨＲ１−Ｒ２を算出し、（３ｋ−１）番目のサブキャリアに基づき伝達関数ＨＲ２−Ｒ３を算出し、３ｋ番目のサブキャリアにおいて伝達関数ＨＲ２−Ｒ３を算出することにより、全ての経路の伝達関数を取得する。また、中継局無線装置Ｒ２は、受信信号のうち、（３ｋ−２）番目のサブキャリアに基づき伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１を算出する。
【００９１】
次に、タイムスロットＴ９において、中継局無線装置Ｒ３は、偶数、又は、奇数番目のいずれか一方のサブキャリアにおいて、トレーニング信号αと伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１とを乗算した信号ＨＴｘ−Ｒ１αを送信し、他方のサブキャリアにおいてトレーニング信号αと伝達関数ＨＲ１−Ｒ２とを乗算した信号ＨＲ１−Ｒ２αを送信する。これにより、宛先局無線装置Ｒｘは、上述の算出手順と同様に、伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１と、伝達関数ＨＲ１−Ｒ２とを算出することにより、全ての経路の伝達関数を取得する。
【００９２】
本実施形態によれば、第５実施形態に要する１３タイムスロットに比して少ない９タイムスロットにより、送信局無線装置Ｔｘと宛先局無線装置Ｒｘとが全ての経路の伝達関数を取得することが可能になるという効果がある。
【００９３】
さらに、第６実施形態において、全ての無線装置がトレーニング信号αを送信後、サブキャリアごとに伝達関数通知用信号を送信するようにしたが、これに限らず、順次取得した伝達関数を通知することでもよい。例えば、タイムスロットＴ２において、宛先局無線装置Ｒｘがトレーニング信号αを送信することにより、中継局無線装置Ｒ３が伝達関数ＨＲ３−Ｒｘを算出する。次に、タイムスロットＴ３において、中継局無線装置Ｒ２は、タイムスロットＴ１において取得した伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１とトレーニング信号αとを乗算した信号ＨＴｘ−Ｒ１αと、トレーニング信号αとを偶数番目、奇数番目のサブキャリアにおいてそれぞれ送信することにより、送信局無線装置Ｔｘが伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１を算出し、中継局無線装置Ｒ２が伝達関数ＨＲ１−Ｒ２と伝達関数ＨＴｘ−Ｒ１とを算出する。
【００９４】
同様に、タイムスロットＴ４において、中継局無線装置Ｒ３は、タイムスロットＴ２において算出した伝達関数ＨＲ３−Ｒｘとトレーニング信号αとを乗算した信号ＨＲ３−Ｒｘαと、トレーニング信号αとをサブキャリアごとに送信することにより、宛先局無線装置Ｒｘが伝達関数ＨＲ３−Ｒｘを算出し、中継局無線装置Ｒ２が伝達関数ＨＲ２−Ｒ３と伝達関数ＨＲ３−Ｒｘとを算出する。
【００９５】
このように、順次、各無線装置が取得した伝達関数をサブキャリアごとに通知することにより、タイムスロットＴ５において、中継局無線装置Ｒ２は、トレーニング信号αと、信号（α／ＨＲ１−Ｒ２ＨＲ２−Ｒ３）と、信号（α／ＨＴｘ−Ｒ１ＨＲ３−Ｒｘ）とをサブキャリアごとに送信する。タイムスロットＴ６において、中継局無線装置Ｒ１は、タイムスロットＴ５の受信信号に基づき算出した伝達関数に基づき、信号ＨＲ１−Ｒ２αと、信号ＨＲ２−Ｒ３αと、信号ＨＲ３−Ｒｘαとをサブキャリアごとに送信することにより、中継局無線装置Ｒ１が全経路の伝達関数を算出する。
【００９６】
同様に、タイムスロットＴ７において、中継局無線装置Ｒ３は、タイムスロットＴ５の受信信号に基づき算出した伝達関数に基づき、信号ＨＴｘ−Ｒ１αと、信号ＨＲ１−Ｒ２αと、信号ＨＲ２−Ｒ３αとをサブキャリアごとに送信することにより、宛先局無線装置Ｒｘが全経路の伝達関数を算出する。
これにより、第６実施形態に要する９タイムスロットより、さらに少ない７タイムスロットにより、送信局無線装置Ｔｘと宛先局無線装置Ｒｘとが、全経路の伝達関数を取得することが可能になるという効果がある。
【００９７】
さらに、図１１（ｂ）に示す第５実施形態において、タイムスロットＴ１では、送信局無線装置Ｔｘと中継局無線装置Ｒ１のみが動作することとしていたが、他の装置が同時に信号送信処理、伝達関数算出処理を行うこととしてもよい。この場合、信号の受信先となる無線装置において、複数の無線装置から送信される無線信号同士が干渉しないことを条件とする。例えば、図１１（ｂ）に示す手順のうち、タイムスロットＴ１において、中継局無線装置Ｒ２、中継局無線装置Ｒ３、宛先局無線装置Ｒｘは信号の送信、受信のいずれも行わないため、タイムスロットＴ１において、送信局無線装置Ｔｘと宛先局無線装置Ｒｘとがトレーニング信号αを送信するようにしてもよい。
【００９８】
このように、１タイムスロット中に複数の無線装置が信号を送信する構成と、順次各無線装置が取得した伝達関数をサブキャリアごとに通知する構成とを組み合わせることにより、図１１（ａ）に示すシステムにおいて、送信局無線装置Ｔｘと宛先局無線装置Ｒｘとは、５タイムスロットにより、全経路の伝達関数を取得することが可能になる。
信号送信手順の一例を示す。タイムスロットＴ１において、送信局無線装置Ｔｘと宛先局無線装置Ｒｘとがトレーニング信号αを送信する。タイムスロットＴ２において、中継局無線装置Ｒ１がトレーニング信号αと、信号ＨＴｘ−Ｒ１αとをサブキャリアごとに送信し、タイムスロットＴ３において、中継局無線装置Ｒ３が、トレーニング信号αと信号ＨＲ３−Ｒｘαとをサブキャリアごとに送信する。タイムスロットＴ４において、中継局無線装置Ｒ２が、トレーニング信号αと、信号（α／ＨＲ１−Ｒ２ＨＲ２−Ｒ３）と、信号（α／ＨＴｘ−Ｒ１ＨＲ３−Ｒｘ）とをサブキャリアごとに送信する。
【００９９】
タイムスロットＴ５において、中継局無線装置Ｒ１が、信号ＨＲ１−Ｒ２αと、信号ＨＲ２−Ｒ３αと、信号ＨＲ３−Ｒｘαとをサブキャリアごとに送信し、同時に、中継局無線装置Ｒ３が、信号ＨＴｘ−Ｒ１αと、信号ＨＲ１−Ｒ２αと、信号ＨＲ２−Ｒ３αとをサブキャリアごとに送信することにより、送信局無線装置Ｔｘと、宛先局無線装置Ｒｘとが全経路の伝達関数を算出することが可能になる。
【０１００】
以上、上述した第１〜第６実施形態によれば、中継局の無線装置が、複数の伝達関数を１タイムスロットで通知する伝達関数通知用信号を送信することにより、送信局無線装置Ｔｘと宛先局無線装置Ｒｘとの間の通信において、複数の中継局を介した信号送受信における経路ごとの伝達関数について、全ての経路の伝達関数を取得するために要するタイムスロット数を少なくし、また、伝達関数の取得までにかかる時間を短縮することが可能になるという効果がある。
これにより、全ての伝達関数を取得するまでの時間が短時間にすることで、周囲環境の時間変化に基づく伝達関数の変化も小さくなるため、伝達関数の誤差が小さくなり、通信品質を向上させることが可能になるという効果がある。
【０１０１】
なお、上述した第２実施形態、及び、第４実施形態におけるサブキャリア間の伝達関数の推定値の算出方法は、線形補間に限らず、例えば、スプライン補間により推定値を算出することなど、いずれの算出方法でも適用可能である。
また、上述した信号の送信手順や、サブキャリアごとの伝達関数通知用信号の構成は、一例であり、信号送信のタイムスロットの入替えや、サブキャリアごとの信号構成の入替えなどを行うことも可能である。
また、伝達関数通知用信号において、通知対象の伝達関数は、各無線装置間において、予め送信する信号の内容が定められていれば、トレーニング信号αに対し、乗算、あるいは、除算いずれの場合も適用可能である。
また、サブキャリアごとの信号構成は、上述した２ｎ、３ｋごとに限らず、４サブキャリア以上を１グループとする信号構成であっても適用可能である。
【０１０２】
なお、上述の送信局無線装置Ｔｘ、宛先局無線装置Ｒｘ、中継局無線装置Ｒ１、中継局無線装置Ｒ２、及び、中継局無線装置Ｒ３の各無線装置は、内部にコンピュータシステムを有している。そして、送信局無線装置Ｔｘの通信部１０Ｔｘ、受信信号処理部２０Ｔｘ、伝達関数推定回路３０Ｔｘ、伝達関数記憶装置４０Ｔｘ、伝達関数推定用信号付加回路６０Ｔｘ、送信信号処理部７０Ｔｘ、中継局無線装置Ｒ１〜中継局無線装置Ｒ３の伝達関数推定用信号整形回路５０Ｒ１の動作の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータシステムが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＣＰＵ及び各種メモリやＯＳ、周辺機器等のハードウェアを含むものである。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
【０１０３】
また、図３、図７に示す各ステップを実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、また、図１（ｂ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）、図８（ｂ）、９（ｂ）、図９（ｃ）、図１１（ｂ）に示す信号処理の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、また、図１（ａ）における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、送信局無線装置Ｔｘと宛先局無線装置Ｒｘとが全経路の伝達関数を算出し、取得する処理を行ってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【０１０４】
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組合せで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の第１実施形態による中継無線通信システムを示す図である。
【図２】無線信号について、送信信号と受信信号との関係を示す図である。
【図３】第１実施形態における伝達関数取得処理の流れを示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態におけるサブキャリアごとの信号の流れを示す概略図である。
【図５】同実施形態において、中継局無線装置Ｒ１が送信する信号の構成例を示す概念図である。
【図６】４つの信号をサブキャリアごとに送信する場合の信号の構成例を示す概念図である。
【図７】同実施形態における処理の流れを示すフロー図である。
【図８】本発明の第３実施形態における中継無線通信システムの全体構成と、信号の流れの概略を示す図である。
【図９】本発明の第４実施形態における中継無線通信システムの全体構成と、信号の流れの概略を示す図である。
【図１０】同実施形態において、中継局無線装置Ｒ２がタイムスロットＴ４において送信する信号の構成例を示す概念図である。
【図１１】本発明の第５実施形態における中継無線通信システムの全体構成と、信号の流れの概略を示す図である。
【図１２】１の中継局を備える中継無線通信システムの構成、及び、伝達関数の取得手順の概要を示す図である。
【図１３】中継局が、２つある場合における全ての伝搬路の伝達関数の取得手順の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１０６】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３  中継局無線装置
１０Ｒ１  通信部
２０Ｒ１  受信信号処理部
３０Ｒ１  伝達関数推定回路
４０Ｒ１  伝達関数記憶装置
５０Ｒ１  伝達関数推定用信号整形回路
６０Ｒ１  伝達関数推定用信号付加回路
７０Ｒ１  送信信号処理部
Ｔｘ  送信局無線装置
１０Ｔｘ  通信部
２０Ｔｘ  受信信号処理部
３０Ｔｘ  伝達関数推定回路
４０Ｔｘ  伝達関数記憶装置
６０Ｔｘ  伝達関数推定用信号付加回路
７０Ｔｘ  送信信号処理部
Ｒｘ  宛先局無線装置
１０Ｒｘ  通信部
２０Ｒｘ  受信信号処理部
３０Ｒｘ  伝達関数推定回路
４０Ｒｘ  伝達関数記憶装置
６０Ｒｘ  伝達関数推定用信号付加回路
７０Ｒｘ  送信信号処理部
ＴＲ１  経路
ＴＲ２  経路
ＴＲ  経路
Ｒ１Ｒ  経路
Ｒ２Ｒ  経路
Ｒ１Ｒ２  経路
Ｒ２Ｒ３  経路
Ｒ３Ｒ  経路
【図１】
2010011349.tif 000003
【図２】
2010011349.tif 000004
【図３】
2010011349.tif 000005
【図４】
2010011349.tif 000006
【図５】
2010011349.tif 000007
【図６】
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【図７】
2010011349.tif 000009
【図８】
2010011349.tif 000010
【図９】
2010011349.tif 000011
【図１０】
2010011349.tif 000012
【図１１】
2010011349.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2010011349.tif 000015