(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信局と受信局との間で無線信号を中継する中継装置であって、
前記送信局から前記無線信号を受信する受信部と、
前記受信した無線信号の誤り検出方法の能力を示す誤り検出機能を識別する誤り検出機能識別部と、
前記識別された誤り検出機能に応じて、前記送信局から自装置への回線品質を示す第１の回線品質に基づき、当該信号を中継するか否か、を判定する中継判定部と、を備える中継装置。
【請求項２】
請求項１記載の中継装置であって、
前記中継判定部は、
前記識別された前記無線信号の誤り検出機能に応じて、前記第１の回線品質及び自装置から受信局への回線品質を示す第２の回線品質に基づき、当該無線信号を中継するか否か、を判定する中継装置。
【請求項３】
請求項２記載の中継装置は、更に、
前記識別された誤り検出機能の誤り見逃し確率が高い場合、前記第１の回線品質が所要品質を満たすか判定する品質判定部を備え、
前記中継判定部は、前記品質判定部が前記第１の回線品質が前記所要品質を満たすと判定した場合、前記第２の回線品質に基づき、当該無線信号を中継するか否か、を判定する中継装置。
【請求項４】
請求項１又は３記載の中継装置は、更に、
前記受信部が受信した前記無線信号の誤りを検出する誤り検出部を備え、
前記中継判定部は、前記識別された誤り検出機能の誤り見逃し確率が低い場合、前記誤り検出部の検出結果及び前記第１の回線品質に基づき、当該無線信号を中継するか否か、を判定する中継装置。
【請求項５】
請求項２記載の中継装置であって、
前記中継判定部は、前記識別された誤り検出機能に応じて、前記第１の回線品質と前記第２の回線品質との相対値に基づき、当該無線信号を中継するか否か、を判定する中継装置。
【請求項６】
請求項５記載の中継装置であって、前記中継判定部は、前記識別された誤り検出機能に応じて、前記相対値及び前記第１の回線品質と前記第２の回線品質との絶対値に基づき、当該無線信号を中継するか否か、を判定する中継装置。
【請求項７】
送信局と受信局との間で無線信号を中継する中継装置における中継方法であって、
前記送信局から前記無線信号を受信し、
前記受信した無線信号の誤り検出方法の能力を示す誤り検出機能を識別し、
前記識別された誤り検出機能に応じて、前記送信局から前記中継装置への回線品質を示す第１の回線品質に基づき、当該信号を中継するか否か、を判定する、中継方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信局からの無線信号を受信局へ中継する中継装置及び中継方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信の分野において、無線信号を中継する技術が注目されている。
この中継技術には、通信エリアの拡大や通信容量の増大といった効果が期待されている。基地局（ＢＳ：Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ）から送られる電波の届かない場所に、中継局（ＲＳ：Ｒｅｌａｙ  Ｓｔａｔｉｏｎ）を設置する。そして、中継局は、ＢＳと端末（ＭＳ：Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ）間で、無線信号を中継する。その結果、基地局は、中継局を介して端末と通信することが可能となる。これにより通信エリアを拡大することができる。端末の送信電力は、電池の消費に大きく影響するので、端末から基地局への回線であるアップリンクで上記中継技術を適用すると、端末の送信電力を低く抑える効果が顕著に得られる。また、上記中継技術では、ＲＳがカバーする通信エリアを狭く設定することで、周波数を繰り返して利用することができる。そのため、システム全体の周波数利用効率が改善し、通信容量を増大できるといった効果がある。【０００３】
以下、基地局をＢＳ、中継局（中継装置）をＲＳ、端末をＭＳと記載する。なお、複数存在する場合、ＢＳｉ（i＝１、２、３、・・・、ｎ−１、ｎ；ｎは自然数）、ＲＳｉ（i＝１、２、３、・・・、ｎ−１、ｎ；ｎは自然数）、ＭＳｉ（i＝１、２、３、・・・、ｎ−１、ｎ；ｎは自然数）と、それぞれ記載する。【０００４】
ＲＳにおける中継方法には、様々な方法がある。例えば、ＲＳの信号処理に着目すると、ＲＳが受信した信号を復調・復号して、送信データを再生して送信（中継）する方法（再生中継）や、ＲＳが受信したＲＦ信号に対して電力増幅を行って送信（中継）する方法（非再生中継）がある。また、中継するＲＳの数に着目すると、複数のＲＳを用いて、順次中継する方法（マルチホップ）や、１つのＲＳを用いて中継する方法（シングルホップ）がある。【０００５】
図１７を参照し、ＭＳからＢＳへの回線（アップリンク）におけるマルチホップを説明する。図１７は、アップリンクにおけるマルチホップを示す図である。図１７では、アップリンクで、ＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３、ＲＳｎ−１、ＲＳｎが、ＭＳから送信された信号をＢＳへ中継する。また、図中内の矢印は、ＭＳからＢＳまでの中継経路を示す。【０００６】
図１７に示す矢印（太線）で示すように、最初にＲＳ３がＭＳから送信された信号を中継している。次に、中継局ＲＳｎ−１が、ＲＳ３が中継した信号を、ＢＳへ送信（中継）する。なお、ＭＳからＢＳまでの中継経路を制御する方法として、例えば各ＲＳがそれぞれ自律分散的に制御する方法や、経路制御装置を用いて集中的に制御する方法がある。【０００７】
また、図１７を参照して説明したマルチホップ環境では、フラッディングと呼ばれる技術が検討されている。
図１８を参照し、マルチホップ環境でのフラッディングについて、説明する。図１８はアップリンクでのフラッディングを示す図である。図１８では、ＭＳから送信される信号はＢＳに直接到達できず、ＲＳによる信号中継が必要な環境とする。また、ＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３、ＲＳｎが、ＭＳから送信された信号をＢＳへ送信（中継）する。さらに、図中の矢印で示されるＭＳからＢＳまでの中継経路は決まっていないものとする。【０００８】
ここで、図１８を参照すると、ＭＳが信号を送信した後、送信信号の中継経路が決まっていないので、各ＲＳは、ＭＳの送信信号を受信して、受信処理を行う。次に、各ＲＳは、ＭＳの送信信号を受信できたか否かを判断する。ＲＳがＭＳの送信信号を受信できた否かを判断する方法として、例えば、受信強度により受信できたか否かを推定する方法や、再送中継の場合に、誤り検出機能を利用して判断する方法がある。
そして、受信できたと判断した全てのＲＳが中継を行う。なお、図中では、ＲＳが受信できたと判断した信号を示す矢印の先に、丸印と「受信ＯＫ」を示している。また、ＲＳが受信できなかったと判断した信号を示す矢印の先に、バツ印と「受信ＮＧ」と示している。【０００９】
図１８では、ＭＳが送信した信号に対して、ＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３でそれぞれ受信処理を行った結果、ＲＳ１とＲＳ２は受信できたと判断し、ＲＳ３は受信できないと判断している。したがって、ＲＳ１とＲＳ２とが、ＭＳの送信信号を中継する。【００１０】
次に、図１８では、ＲＳ２で中継された信号はＲＳｎへ送信され、ＲＳｎが受信できたと判断している。そして、ＲＳｎがＲＳ２から送信された信号をＢＳへ中継している。このように、ＭＳの送信信号は、各ＲＳで中継を繰り返して、ＢＳに到達する。【００１１】
なお、図１８に示すマルチホップ環境におけるフラッディングでは、例えば、信号のループを引き起こさないように、ＲＳが１度受信した信号を２度中継しないようにする方法、複数のＲＳが同じタイミングで送信しないように、信号の衝突を回避する方法が検討されている。また、マルチホップ環境におけるブロードキャスト送信や、センサーネットワークなどに適用することが、広く検討されている。
同様にポイント対ポイント通信においてフラッディングを適用することも検討されている。【００１２】
非特許文献１では、ポイント対ポイント通信においてフラッディングを適用した中継方法が開示されている。具体的には、ＭＳから送信した信号を受信できたと判断した複数のＲＳの中から、ＲＳからＢＳへの回線品質が一番良いＲＳが、ＭＳからの送信信号を中継する方法である。【００１３】
ここで、図１９、図２０を参照し、上記非特許文献１に開示されている中継方法について、説明する。図１９は、アップリンクにおける中継の様子を示す図である。図２０は、図１９に示す中継の動作を示す図である。【００１４】
なお、図１９、２０において、ＭＳから送信される信号は、ＢＳに直接到達できないので、ＲＳによる信号の中継が必要な環境とする。ＭＳからＢＳまでの中継経路は決まっていないものとする。また、図１９、図２０において、ＢＳからのダウンリンク信号は、ＭＳおよび全てのＲＳで受信可能であるものとする。なぜなら、ＢＳではＭＳに比べて送信電力の制限が少ないため、ダウンリンク信号を大電力で送信できるからである。また、図１９、図２０において、ＲＳ３、ＲＳ２、ＲＳ１の順で、ＲＳからＢＳへの回線品質が良いものとする。ＲＳからＢＳへの回線品質は、各ＲＳがＢＳからのダウンリンク信号から推定したものである。また、図１９、図２０において、ＲＳ３、ＲＳ２、ＲＳ１の順で、ＲＳからＢＳへの回線品質が良いものとする。これは、ＲＳからＢＳへの回線品質は、ＲＳとＢＳ間の距離が近いほど良いと考えられるからである。また、図１９、２０中の各矢印は、ＭＳの送信信号を示す。さらに、矢印には、中継先ごとに番号（１）〜（４）を付している。【００１５】
ここで、図１９、図２０を参照すると、まず、ＭＳが信号を送信した後、各ＲＳがＭＳから送信された信号の受信処理を行う。そして、各ＲＳは、ＭＲから送信された信号を受信できたか否かを判定する。ここで、ＲＳが受信できたと判断する方法としては、受信強度により受信できたかどうかを推定する方法や、再送中継の場合には誤り検出機能を利用する方法がある。【００１６】
次に、図１９、図２０において、受信できた（図中では受信ＯＫと記載）と判定したＲＳ１、ＲＳ２のうち、ＲＳからＢＳへの回線品質が一番良いＲＳ２が、ＭＳから送信された信号をＢＳに向けて中継するＲＳとして選択される。そして、ＲＳ２は、ＢＳに、ＭＳから送信された信号を送信する。【００１７】
上述のように、ＲＳからＢＳへの回線品質が一番良いと推定されるＲＳが、ＭＳからの送信信号を中継するＲＳとして選択されるので、よりＢＳに近いＲＳが選択される。そのため、マルチホップ環境では中継回数を減らすことができる。また、シングルホップ環境では、ＲＳからＢＳへの回線品質が良いため、ＢＳにおける受信性能が良好となる。シングルホップ環境で、ＲＳからの送信する信号において適応変調を適用する場合、周波数効率を向上させることができる。【００１８】
上述のようにフラッディングにおいて、信号のループを引き起こさないように、ＲＳは１度受信した信号を２度中継しないことが検討されている。そこで、ＲＳが１度受信した信号を２度中継しないためには、例えば、他のＲＳに対して、自身が中継することを、何らかの方法で通知する必要がある。例えば、ＲＳからＢＳへの回線品質に対して、ＲＳが信号を受信してから中継するまでの時間に、中継する優先順位に応じた待機時間をあらかじめ設定する。【００１９】
そこで、図２１を参照し、中継ＲＳ以外のＲＳへ中継ＲＳが信号を中継することを通知する方法について説明する。図２１は、中継の優先順位に応じた待機時間（縦軸）と、ＲＳからＢＳへの回線品質（横軸）との関係を示す図である。【００２０】
図２１に示すように、ＲＳが信号を受信してから中継するまでの時間に、中継する優先順位に応じた待機時間に対して、中継する優先順位が高いＲＳから早く中継を始める方法である。そして、各ＲＳは、ＲＳ自体の待機時間の間に、他のＲＳからの中継信号が検出されない場合に自分が中継する。【００２１】
ここで、図１９、２０に示す従来例の場合、ＲＳからＢＳへの回線品質は、ＭＳからの送信信号を受信できなかったＲＳ３を除き、ＲＳ２、ＲＳ１の順でＲＳからＢＳへの回線品質が良い。ここで、図２１を参照すると、ＲＳからＢＳへの回線品質が、ＲＳ１よりも良いＲＳ２の待機時間は、ＲＳ１の待機時間よりも短くなることがわかる。そのため、ＲＳ１よりもＲＳ２から優先的にＭＳからの送信信号を中継することになる。ＲＳ１は、すでにＲＳ２からＭＳからの送信信号を中継しているので、ＲＳ１はＭＳからの送信信号を中継しないことになる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００２２】
【非特許文献１】岩田綾子他著「受信品質に応じて中継局を選択するマルチホップシステム」、電子情報通信学会技術研究報告  Ｖｏｌ．１０５、Ｎｏ．３５６  ＲＣＳ２００５−１０５、１２１−１２６頁、２００５年１０月１３日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら、上述した従来技術では、ＲＳが受信できたと判断した信号に誤った情報を含む信号が存在すると、ＲＳが間違った情報を中継する可能性がある。【００２４】
本発明の目的は、間違った情報を中継することを防ぐことが可能な中継装置及び中継方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明の中継装置は、送信局と受信局との間で無線信号を中継する中継装置であって、前記送信局から前記無線信号を受信する受信部と、前記受信部が受信した前記無線信号の誤り検出機能に応じて、前記送信局から自装置への回線品質を示す第１の回線品質に基づき、当該信号を中継するか否か、を判定する中継判定部と、を備える。
上記構成により、中継装置が中継する信号の誤り検出機能に応じて、誤った情報を中継する可能性が低い 中継装置が選択できる。【００２６】
上記中継装置において、前記中継判定部は、前記受信部が受信した前記無線信号の誤り検出機能に応じて、前記第１の回線品質及び自装置から受信局への回線品質を示す第２の回線品質に基づき、当該無線信号を中継するか否か、を判定する。
上記構成により、中継装置が中継する信号の誤り検出機能に応じて、誤った情報を中継する可能性が低い中継装置が選択できる。【００２７】
上記中継装置は、前記受信部が受信した前記無線信号の誤り見逃し確率が高い場合、前記第１の回線品質が所要品質を満たすか判定する品質判定部を備え、前記中継判定部は、前記品質判定部が前記第１の回線品質が前記所要品質を満たすと判定した場合、前記第２の回線品質に基づき、当該無線信号を中継するか否か、を判定する。
上記構成により、中継装置が中継する信号の誤り検出機能に応じて、誤った情報を中継する可能性が低い中継装置が選択できる。【００２８】
上記中継装置は、更に、前記受信部が受信した前記無線信号の誤りを検出する誤り検出部を備え、前記中継判定部は、前記受信部が受信した前記無線信号の誤り見逃し確率が低い場合、前記誤り検出部の検出結果及び前記第１の回線品質に基づき、当該無線信号を中継するか否か、を判定する。
上記構成により、中継装置が中継する信号の誤り検出機能に応じて、誤った情報を中継する可能性が低い中継装置が選択できる。【００２９】
上記中継装置において、前記中継判定部は、前記受信部が受信した前記無線信号の誤り検出機能に応じて、前記第１の回線品質と前記第２の回線品質との相対値に基づき、当該無線信号を中継するか否か、を判定する。
上記構成により、中継装置が中継する信号の誤り検出機能に応じて、誤った情報を中継する可能性が低い中継装置が選択できる。【００３０】
上記中継装置において、前記中継判定部は、前記受信部が受信した前記無線信号の誤り検出機能に応じて、前記相対値及び前記第１の回線品質と前記第２の回線品質との絶対値に基づき、当該無線信号を中継するか否か、を判定する。
上記構成により、中継装置が中継する信号の誤り検出機能に応じて、誤った情報を中継する可能性が低い中継装置が選択できる。【００３１】
また、本発明の中継方法は、送信局と受信局との間で無線信号を中継する中継装置における中継方法であって、前記送信局から前記無線信号を受信し、前記受信した前記無線信号の誤り検出機能に応じて、前記送信局から前記中継装置への回線品質を示す第１の回線品質に基づき、当該信号を中継するか否か、を判定する。
【発明の効果】
【００３２】
本発明に係る中継装置及び中継方法によれば、無線信号の誤り検出機能に応じて、無線信号を中継するか判定することで、間違った情報の中継を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態において、無線信号の誤り見逃し確率に着目した理由を説明するための図。
【図２】図１において中継ＲＳが選択される様子を示す図。
【図３】中継ＲＳの優先順位とＲＳからＢＳへの回線品質との関係を示す図。
【図４】本発明の実施の形態において、待機時間とＲＳからＢＳへの回線品質との関係を示す図。
【図５】実施の形態１の中継装置１００の構成を示すブロック図。
【図６】実施の形態１の中継装置１００における中継判定処理フロー１を示す図。
【図７】実施の形態２において、アップリンクにおける中継を示す図。
【図８】実施の形態２において、中継ＲＳを選択する様子を示す図。
【図９】実施の形態２において、相対値ｒ＿ＲＳｉと中継信号の待機時間との関係を示す図。
【図１０】実施の形態２の中継装置２００の構成を示すブロック図。
【図１１】実施の形態２における中継判定処理フロー２を示す図。
【図１２】図１２（ａ）〜図１２（ｃ）は、実施の形態２において相対値ｒ＿ＲＳｉと待機時間との関係を示す図。
【図１３】図１２における相対値が１の場合をプロットした図。
【図１４】実施の形態３の中継装置３００の構成を示すブロック図。
【図１５】実施の形態３における中継判定処理フロー３を示す図。
【図１６】実施の形態４の中継装置４００の構成を示すブロック図。
【図１７】アップリンクにおけるマルチホップを説明するための図。
【図１８】フラッディングを説明するための図。
【図１９】ＭＳからＢＳへのアップリンクにおける中継を示す図。
【図２０】図１９に示す中継の動作を説明するための図。
【図２１】待機時間とＲＳからＢＳへの回線品質との関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００３５】
本発明の実施の形態における中継装置（中継局）の特徴のひとつは、中継装置が、端末から送信された無線信号の誤り見逃し確率に応じて、端末から中継装置への回線品質と、中継装置から基地局への回線品質とに基づき、ＭＳから送信された無線信号を中継するか判定することである。
【００３６】
以下、中継装置（中継局）をＲＳ、端末をＭＳ、基地局をＢＳとそれぞれ記載する。また、中継装置（中継局）が複数存在する場合、中継装置（中継局）をＲＳｉ（i＝１、２、３、・・・、ｎ−１、ｎ；ｎは自然数）と記載する。また、本発明の実施の形態では、ＭＳからＢＳへの回線であるアップリンクにおける中継処理を例にとって説明する。また、本発明の実施の形態では、ＲＳの中継の形態として、ＲＳが１度だけ信号を中継するシングルホップの場合を例にとって説明する。
【００３７】
ここで、本発明の実施の形態において、ＲＳが中継するＭＳから送信された無線信号の誤り見逃し確率に着目した理由について、図１を参照し、説明する。図１は、本発明の実施の形態において、誤り見逃し確率の異なる無線信号の中継の様子を示す図である。
【００３８】
ＭＳから無線信号をＲＳへ送信する場合、ＭＳとＲＳ間の伝搬路変動や雑音の影響を受けて、ＲＳでＭＳから受信した無線信号に誤りが発生する。その信号の誤りに対して、一般的に誤り訂正符号化が用いられる。しかし、誤り訂正符号では訂正できない場合もある。そのため、ＲＳがＭＳから受信した無線信号に誤りが発生しているか否かを検出する誤り検出機能がある。例えば、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ）やパリティチェックなどがある。無線信号の誤り検出機能に着目すると、ＲＳがＭＳから受信した無線信号に誤りが発生しているにも関わらず、誤りがないとＲＳが検出してしまう、誤り見逃し確率に違いがある。
【００３９】
ここで、無線信号の誤り見逃し確率が低い場合と、誤り見逃し確率が高い場合とに分けて考える。
【００４０】
無線信号の誤り見逃し確率が低い場合とは、言い換えると、無線信号の誤り検出機能の信頼性が高い場合である。例えば、前述したＣＲＣでは、２４ｂｉｔＣＲＣや１６ｂｉｔＣＲＣなど、長いビット数を有するＣＲＣが、誤り見逃し確率が低い場合に当てはまる。このような低い場合には、回線品質を示す受信ＳＮＲによらず、ＲＳでの誤り検出結果が信頼できる。
【００４１】
一方、誤り見逃し確率が高い場合とは、言い換えると、無線信号の誤り検出機能の信頼性が低い場合である。例えば、短いビット数を有するＣＲＣ（例えば、４ｂｉｔＣＲＣ）や１ビットパリティチェックが当てはまる。また、無線信号に誤り検出機能がない場合が当てはまる。このような誤り見逃し確率が高い場合、誤り見逃しが発生する可能性があるので、ＲＳでの誤り検出結果の信頼性は低くなる。
【００４２】
ここで、図１を参照し、アップリンクの中継において、無線信号の誤り見逃し確率が低い場合と、無線信号の誤り見逃し確率が高い場合とについて説明する。図１では、ＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３が、ＭＳからの送信された無線信号をＢＳへ中継する。なお、図１では、ＭＳからＲＳへの回線品質は、ＲＳ１＞ＲＳ２＞ＲＳ３の順であるとする。
【００４３】
まず、ＭＳから誤り見逃し確率が低い無線信号が送信された場合について、説明する。各ＲＳは、ＭＳから受信した無線信号に対して誤り検出を行う。その結果、ＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３は、ＭＳから受信した無線信号に誤りが検出せず、正しく受信できたと判定する。また、この信号の誤り見逃し確率が低いことから、この判定結果を信頼することができる。したがって、無線信号をＭＳから受信できたと判断したＲＳの中で、ＲＳからＢＳへの回線品質が一番良いＲＳであるＲＳ３が、ＭＳから受信した無線信号を中継すれば良いと考えられる。
【００４４】
次に、ＭＳから誤り見逃し確率が高い無線信号が送信された場合について、説明する。
各ＲＳでは、ＭＳから受信した無線信号に対して誤り検出を行う。その結果、ＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３では、ＭＳから受信した無線信号に誤りが検出せず、正しく受信できたと判定する。しかし、この信号の誤り見逃し確率が高いことから、この判定結果において、誤り見逃しが発生している可能性がある。
【００４５】
そこで、誤り検出機能である誤り検出符号に着目すると、誤り検出の能力以上のビット誤りが発生している場合、誤り見逃しが発生することが、一般的に知られている。このため、ビット誤りが少なくなる状況、つまり、回線品質が十分良ければ、誤り見逃し確率が高い信号であっても、その誤り検出の判定結果を信頼することができると考えられる。そのため、ＭＳとの回線品質があまり良くないＲＳ３では誤り見逃しの可能性があるが、ＭＳとの回線品質が十分良いＲＳ１とＲＳ２とでは、誤り検出結果を信頼できる。したがって、ＭＳとの回線品質が十分良いＲＳ１とＲＳ２とから、中継ＲＳを選択すれば良い。そこで、図１では、ＲＳからＢＳの回線品質が一番良いＲＳであるＲＳ２が中継する。
【００４６】
ここで、本実施の形態における中継ＲＳとは、ＭＳから受信した無線信号をＢＳへ中継する中継装置（中継局）である。
【００４７】
次に、図１〜図３を参照し、本発明の実施の形態における中継装置において、ＭＳから受信した無線信号の性質である誤り見逃し確率を（１）低い場合と、（２）高い場合とに分けて、上記特徴を説明する。図２は、図１において中継ＲＳが選択される様子を示す図である。また、図３は、中継ＲＳの優先順位とＲＳからＢＳへの回線品質との関係を示す図である。
【００４８】
（誤り見逃し確率が低い無線信号の中継）
ＲＳがＭＳから受信した無線信号は、誤り見逃し確率が低いという性質があるので、各ＲＳでの誤り検出結果の信頼性が高いと推定される。そのため、各ＲＳが誤りなくＭＳからの無線信号を受信できたと判定した全てのＲＳの中から、中継ＲＳを決める。
【００４９】
図２を参照すると、ＭＳから受信した無線信号の誤り見逃し確率が低い場合、各ＲＳが誤りなく受信できた（図２中で受信ＯＫと記載）と判定した中継局は、ＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３である。そして、図３に示す中継する優先順位とＲＳからＢＳへの回線品質との関係から、各ＲＳの中継する優先順位は、高い順にＲＳ３、ＲＳ２、ＲＳ１と決まる。したがって、図２に示すように、本発明の実施の形態において、誤り見逃し確率が低い信号を中継する場合、中継ＲＳはＲＳ３となる。
【００５０】
上述のように、ＲＳが誤り見逃し確率が低い信号を中継する場合、中継局での誤り検出結果の信頼性が高いと推定されるので、各ＲＳは、ＲＳからＢＳへの回線品質に基づき、ＭＳからの受信信号を中継するか決定する。
【００５１】
しかしながら、各ＲＳが、誤り見逃し確率が高い（言い換えると、中継局での誤り検出結果の信頼性が低い）無線信号を中継する場合、各ＲＳは、ＲＳからＢＳへの回線品質に加えて、ＭＳからＲＳへの回線品質に基づき、ＭＳから受信した無線信号を中継するか決定する。以下、誤り見逃し確率が低い無線信号の中継の場合と同様、図１〜図３を参照し、本発明の実施の形態の中継装置において、誤り見逃し確率が高い中継信号を中継する場合について説明する。
【００５２】
（誤り見逃し確率が高い無線信号の中継）
ＭＳから受信した無線信号は、誤り見逃し確率が高いという性質があるので、各ＲＳでの誤り検出結果の信頼性が低いと推定される。そのため、まず、各ＲＳが誤りなくＭＳからの無線信号を受信できたと判定した全てのＲＳの中から、ＲＳの誤り検出機能に応じた所定の品質を満たす全てのＲＳを決める。
【００５３】
ここで、誤り検出機能に応じた所定の品質を満たすＲＳを決める具体的方法について、説明する。ＲＳは、ＭＳから受信した無線信号の誤り検出を行い、この無線信号に基づき、ＭＳからＲＳへの回線品質Ｑ＿（ＭＳ→ＲＳｉ）を推定する。以下、実施の形態において、＿で示される下線は、下線に続く文字（例えば、ＭＳ→ＲＳｉ）が、下線の直前の文字（例えば、Ｑ）に対する下付き文字であることを示す。
【００５４】
また、ＲＳは、ＭＳから受信した無線信号の誤り検出機能に応じた所定受信品質の閾値Ｔｈ＿ＲＳを設定する。そして、ＲＳは、ＭＳからＲＳへの回線品質Ｑ＿（ＭＳ→ＲＳｉ）が閾値Ｔｈ＿ＲＳより高ければ、（言い換えると、下記（式１）を満たす関係）であれば、ＭＳから受信した無線信号がその無線信号の誤り検出機能に応じた所要品質を満たしている、と判定する。そして、ＲＳは、誤り検出の検出結果と（式１）で示す品質判定結果とに基づき、ＭＳから送信された信号を中継するか否かを判定する。
【００５５】
【数１】
0005464762.tif 000002
【００５６】
ここで、図２を参照すると、ＭＳから受信した無線信号の誤り見逃し確率が高い場合、各ＲＳが誤りなく受信できた（図２中で受信ＯＫと記載）と判定したＲＳは、ＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３である。また、（式１）で示す判定式によって判定された、ＲＳの誤り検出機能に応じた所定の品質を満たすＲＳは、ＲＳ１、ＲＳ２である。そして、各ＲＳの中継する優先順位は、高い順にＲＳ３、ＲＳ２、ＲＳ１と決まる。
【００５７】
ここで、本発明の実施の形態において、誤り見逃し確率が高い受信信号の中継判定に用いた（式１）を、上述した誤り見逃し確率が低い受信信号の中継判定に用いることができる。その場合、受信信号の誤り見逃し確率が低いという性質から、各ＲＳの誤り検出結果の信頼性が高いと推定されるので、（式１）で示す閾値Ｔｈ＿ＲＳを低く設定する。つまり、各ＲＳが、誤り検出機能の誤り見逃し確率に応じて閾値Ｔｈ＿ＲＳを設定することで、ＲＳは、誤り見逃し確率の値の大小に依存せず、（式１）で示す１つの判定式で、無線信号をＭＳから受信できたかどうかを判定することができる。
【００５８】
さらに、ＲＳの誤り検出機能に応じた所定の品質を満たす全てのＲＳ１、ＲＳ２から、ＭＳからＲＳへの回線品質に基づき、中継ＲＳを自律的に選択する。図２に示すように、本発明の実施の形態において、誤り見逃し確率が高い信号を中継する場合、ＲＳが自律的に選択する中継ＲＳはＲＳ２となる。
【００５９】
以下、図４を参照し、本発明の実施の形態において、上述のように、優先順位をつけたＲＳの中からＲＳが中継ＲＳを選択する方法について説明する。図４は、本発明の実施の形態において、待機時間Ｔ＿ＤとＲＳからＢＳへの回線品質Ｑ＿（ＲＳｉ→ＢＳ）との関係を示す図である。本発明の実施の形態では、一例として、ＲＳにおける中継待機時間を用いる方法について説明する。
【００６０】
図４において、曲線Ａ（実線）は、誤り見逃し確率が低い場合、曲線Ｂ（破線）は誤り見逃し確率が高い場合の、ＲＳ＿ｉからＢＳへの回線品質Ｑ＿（ＲＳｉ→ＢＳ）と、待機時間Ｔ＿Ｄとの関係を示す。
【００６１】
図４に示す２つの曲線Ａ、Ｂは、ＲＳ＿ｉからＢＳへの回線品質Ｑ＿（ＲＳｉ→ＢＳ）と、待機時間Ｔ＿Ｄとの関係を示す（式２）で示す関数で表される。（式２）において、Ｔ＿ｍａｘは最大の待機時間を示し。αは重み付け係数を示す。αは、任意の定数や、誤り検出機能に応じて変化するパラメータであっても良い。
【００６２】
【数２】
0005464762.tif 000003
【００６３】
ここで、図４を参照すれば、ＲＳｉからＢＳへの回線品質が高いＲＳにおける中継待機時間が短くなることがわかる。そのため、ＲＳｉからＢＳへの回線品質が高いＲＳほど、早く中継を始めることができる。また、各曲線のＸ切片の品質が、中継信号の誤り検出機能に応じた閾値Ｔｈ＿ＲＳに相当する。
【００６４】
なお、（式２）の含まれる重み付け係数αは、任意の定数や、誤り検出機能に応じて変化するパラメータであっても良い。さらに、重み付け係数αは、他の無線伝送のパラメータを反映することもできる。
【００６５】
例えば、ＭＳからの再送回数などを反映することができる。一般に、無線伝送では、受信側（ＲＳ）で受信誤りが発生した場合には、送信側（ＭＳ）に再送が要求される。ＭＳが信号を再送すると、ＲＳは、前回受信したデータと再送データとを合成して受信特性を改善することができる。そのため、ＭＳから送信される無線信号の誤り見逃し確率が高くても、再送信号の場合には、再送信号と前回の信号を合成する利得により、再送信号でない場合に比べて閾値Ｔｈ＿ＲＳを高い品質に設定することができる。そして、再送回数が増加すると、ＲＳにおける合成の利得が大きく得られるので、より閾値Ｔｈ＿ＲＳを高い品質に設定することができる。
【００６６】
本発明の実施の形態では、図４に示すように、ＲＳがＭＳから無線信号（以下、中継信号と記載）を受信してからＢＳへ中継するまでの時間に、中継する優先順位に応じた待機時間を設定する。そして、各ＲＳは、優先順位が高い順に中継を始める。各ＲＳは、自分の待機時間の間に、他のＲＳからの中継信号が検出されない場合、自身が中継信号を中継する。図４に示すように、この優先順位に応じた待機時間と、ＲＳからＢＳへの回線品質とを対応付けることで、ＲＳからＢＳへの回線品質が良いＲＳが優先的に中継信号を中継することができる。
【００６７】
そのため、本実施の形態では、中継装置が中継する信号の誤り検出機能に応じて、誤った情報を中継する可能性が低い 中継装置が選択できる。また、図４で示した関数を用いて中継する優先順位を付ける方法とは他に、中継ＲＳが他のＲＳに対して自分の優先順位を通知する方法がある。例えば、ＭＳから送信された無線信号を受信できたと判定し、かつ、ＭＳとの間の回線品質が所要の品質を満たしているＲＳが、他のＲＳやＢＳに対して、自分のＲＳからＢＳへの回線品質情報を通知する方法が考えられる。この場合、各ＲＳにおいて中継ＲＳから通知されたＭＳとの間の回線品質と、自身のＭＳとの間の回線品質とを比較し、一番回線品質が良いＲＳを中継ＲＳとする。なお、この一連の処理を、各ＲＳから一度ＢＳに通知して、ＢＳが中継ＲＳを制御しても良い。
【００６８】
なお、本発明の実施の形態では、ＲＳが信号を中継する形態として、１度だけ信号を中継するシングルホップの場合を例にとって説明したが、これに限らない。複数のＲＳを用いて信号を中継するマルチホップについても適用できる。その場合、各中継段階で、前回の中継ＲＳをＭＳとみなし、次の中継先のＲＳを中継ＲＳとみなすことで、上述した中継方法をマルチホップに適用することができる。
【００６９】
なお、本発明の実施の形態では、ＲＳが中継する信号の誤り検出機能の違いに着目している。しかし、１つのシステム内の誤り検出機能が異なる信号を中継する場合であってもよいし、異なるシステムで誤り検出機能が異なる信号を中継する場合であってもよい。１つのシステム内の誤り検出機能が異なる信号としては、例えば、データと制御情報とがある。データは誤り見逃し確率の高い誤り検出機能を有するが、制御情報で誤り見逃し確率が低い誤り検出機能、もしくは、誤り検出機能がない場合がある。また、例えば、異なるシステムとしては、それぞれのシステムに応じて誤り検出機能が異なる場合がある。
【００７０】
なお、本発明の実施の形態では、アップリンクについて説明したが、ダウンリンク（ＢＳからＭＳへの回線）についても同様の処理を適用することができる。この場合、ＲＳからの送信された信号を用いてＭＳにおいて測定した品質をＲＳにフィードバックすることにより、ＲＳからＭＳへの送信回線品質をＲＳにおいて知ることが可能となる。
【００７１】
（実施の形態１）
次に、図５、図６を参照し、本発明の実施の形態を実現する中継装置（中継局）１００を、実施の形態１として説明する。図５は、実施の形態１の中継装置１００の構成を示すブロック図である。図６は、実施の形態１の中継装置１００における中継判定処理フロー１を示す図である。図５に示すように、実施の形態１の中継装置１００は、アンテナ１０１、ＲＦスイッチ（ＳＷ）１０３、受信ＲＦ部１０５、受信回線品質測定部１０７、受信処理部１０９、誤り検出機能識別部１１１、誤り検出部１１３、品質判定部１１５、中継判定部１１７、送信回線品質推定部１１９、中継制御部１２１、メモリ部１２３、送信処理部１２５、送信ＲＦ部１２７を備える。
【００７２】
受信ＲＦ部１０５は、アンテナ１０１で受信した信号に対して、フィルタ処理や、ＩＦ周波数帯又はベースバンド周波数帯への周波数変換などのＲＦ周波数帯における処理を行う。
【００７３】
受信回線品質測定部１０７は、受信した信号を用いて、ＭＳからＲＳへの受信品質（回線品質）を測定する。受信品質としては、受信電力、ＣＮＲ、ＳＮＲ、ＳＩＲ、ＳＩＮＲ、パスロスなどがある。受信の測定には、受信信号のデータや、受信信号に含まれる既知の信号系列からなる参照信号などを用いる。
【００７４】
受信処理部１０９は、受信ＲＦ部１０５でＲＦ周波数帯の処理が行われた受信信号に対して、受信処理を行う。例えば、受信信号の復調処理を行い、受信信号に誤り訂正符号化が行われている場合には、復号処理を行う。
【００７５】
誤り検出機能識別部１１１は、受信信号における誤り検出機能の有無やその誤り検出機能の信頼性を識別する。受信信号に制御情報が含まれていて、その制御情報の中に誤り検出機能の情報が含まれている場合には、それを用いて識別する。また、誤り検出機能識別部１１１は、あらかじめ信号のフォーマットと誤り検出機能が関連付けられている場合、その信号のフォーマットから誤り検出機能を識別する。
【００７６】
誤り検出部１１３は、受信処理部で受信処理を行った受信信号において誤りが発生しているか否かを検出する。誤り検出方法としては、例えば、ＣＲＣやパリティビットなどがある。
【００７７】
品質判定部１１５は、誤り検出機能識別部１１１において識別した受信信号の誤り検出機能に応じた所要受信品質を閾値として設定し、受信品質測定部１０７で測定した受信品質と比較を行い、受信品質が所要品質の閾値を満たしているか否かを判定する。
【００７８】
具体的には、上述した（式１）を用いて、ＭＳから受信した無線信号の誤り検出機能に応じた所定受信品質の閾値Ｔｈ＿ＲＳを、ＭＳからＲＳへの回線品質Ｑ＿（ＭＳ→ＲＳｉ）と比較する。つまり、ＭＳからＲＳへの回線品質Ｑ＿（ＭＳ→ＲＳｉ）が閾値Ｔｈ＿ＲＳより高ければ、（言い換えると、（式１）を満たす関係）であれば、ＭＳから受信した無線信号がその無線信号の誤り検出機能に応じた所要品質を満たしている、と判定する。ここで、閾値Ｔｈ＿ＲＳは、誤り検出機能識別部１１１で識別した受信信号の誤り検出機能に応じて適宜設定する。そのため、受信信号の誤り見逃し確率の値の大小に依存せず、（式１）で示す１つの判定式で、無線信号をＭＳから受信できたかどうかを判定することができる。
【００７９】
中継判定部１１７は、誤り検出部の検出結果と、品質判定部の判定結果を用いて、図６に示す中継判定処理フロー１に基づいて、中継するか否かを判定する。
【００８０】
送信回線品質推定部１１９は、中継装置から図示しない受信装置（この場合は基地局装置）への回線の品質、つまり、中継装置から見た送信回線の品質を推定する。この推定には、図示しない受信装置から送信される信号を中継装置で受信し推定する方法や、図示しない受信装置から、受信装置において測定した品質をフィードバックして推定する方法などがある。
【００８１】
中継制御部１２１は、中継判定部１１７において判定した中継するか否かの判定結果に基づいて、中継処理の制御を行う。また、送信回線品質推定部１１９で推定した送信回線の品質を使って、送信回線品質に応じた優先順位を制御する。優先順位の制御方法としては、中継待機時間を用いる方法や、他の中継装置に通知する方法などがある。
【００８２】
メモリ部１２３は、受信処理部で受信処理した受信データを記憶しておく。
【００８３】
送信処理部１２５は、中継制御部１２１の指示により、メモリ部１２３で記憶されている受信データに対して、送信処理を行う。送信処理としては、誤り訂正符号化処理や、変調処理などがある。また、誤り検出機能がある場合には、誤り検出に必要な処理を行う。例えば、ＣＲＣに必要な処理などがある。
【００８４】
送信ＲＦ部１２７は、送信処理部１２５で生成された送信信号に対して、ＲＦ周波数帯への周波数変換や、電力増幅、フィルタ処理などのＲＦ周波数帯における処理を行う。
【００８５】
ＲＦスイッチ１０３は、アンテナ１０１で受信した信号を受信ＲＦ部１０５に接続し、送信ＲＦ部からの信号をアンテナに接続するように切り替える。
【００８６】
［中継判定処理フロー１］
次に、図６を参照して、本発明の実施の形態１に係る中継装置１００（ＲＳと記載）が、ＭＳから送信された無線信号を中継するか否かを判定するための処理について、説明する。図６は、実施の形態１における中継判定処理フロー１を示す図である。
【００８７】
まず、ステップＳＴ１０１で、受信ＲＦ部１０５は、アンテナ１０１を介して、ＭＳから送信されたデータを受信する。
【００８８】
次に、ステップＳＴ１０２で、受信回線品質測定部１０７は、ステップＳＴ１０１で受信したデータを用いて、ＭＳからＲＳへの回線品質（受信品質）を測定する。
【００８９】
次に、ステップＳＴ１０３で、受信処理部１０９は、ステップＳＴ１０１で受信したデータに対して受信処理を行う。なお、受信信号の復調処理を行い受信したデータに誤り訂正符号化が行われている場合には、復号処理を行う。
【００９０】
次に、ステップＳＴ１０４で、誤り検出機能識別部１１１は、ステップＳＴ１０３で受信処理したデータの誤り検出機能を識別する。なお、受信処理したデータに制御情報が含まれていて、その制御情報の中に誤り検出機能の情報が含まれている場合には、誤り検出機能識別部１１１は、誤り検出機能の情報を用いてデータの誤り検出機能を識別する。また、誤り検出機能識別部１１１は、あらかじめ信号のフォーマットと誤り検出機能が関連付けられている場合、その信号のフォーマットから誤り検出機能を識別する。
【００９１】
次に、ステップＳＴ１０５で、誤り検出部１１３は、ステップＳＴ１０３で受信処理したデータの誤り検出を行う。誤り検出方法としては、例えば、ＣＲＣやパリティビットなどがある。ここで、誤り検出部１１３が“誤りあり“と判定した場合、ＲＳはデータを受信できていないので、ステップＳＴ１０９に進む。一方、誤り検出部１１３が“誤りなし”と判定した場合、ステップＳＴ１０６に進む。
【００９２】
次に、ステップＳＴ１０６で、品質判定部１１５は、ステップＳＴ１０４で識別したデータの誤り検出機能に応じた所要品質を閾値に設定し、ステップＳＴ１０７へ進む。
【００９３】
次に、ステップＳＴ１０７で、中継判定部１１７は、ステップＳＴ１０２で測定したＭＳからＲＳへの回線品質と、ステップＳＴ１０６で設定した所要品質の閾値とを比較し、ＭＳからＲＳへの回線品質が所要品質を満たしているか否かを、判定する。中継判定部１１７が“満たしている”と判定した場合、ステップＳＴ１０８へ進む。一方、中継判定部１１７が“満たしていない”と判定した場合、誤り見逃しの可能性があるので、ステップＳＴ１０９へ進む。
【００９４】
ステップＳＴ１０８で、中継制御部１２１は、ステップＳＴ１０７での判定結果に基づき、データを中継する中継処理の制御を行う。そして、中継処理されたデータは、送信処理部１２５及び送信ＲＦ部１２７での処理を経て、ＲＦスイッチ１０３を介して、アンテナ１０１から送信される。
【００９５】
ステップＳＴ１０９で、中継判定部１１７は、データを中継しないと判定する。
【００９６】
上述のように、本発明の実施の形態１に係る中継装置１００は、図６に示す中継判定処理フロー１に基づき、ＭＳから送信された無線信号を中継するか否かを判定する処理を行う。そして、本発明の実施の形態１に係る中継装置１００は、上述した（式２）を用いて中継するＲＳに優先順位を付けることで、無線信号の誤り検出機能に応じて、無線信号を中継する中継ＲＳを選択できる。そのため、本実施の形態では、中継装置１００が中継する信号の誤り検出機能に応じて、誤った情報を中継する可能性が低い 中継装置１００が選択できる。
【００９７】
したがって、本発明の実施の形態１に係る中継装置１００は、間違った情報の中継を防ぎ、かつ周波数利用効率の低下を防ぐことができる。
【００９８】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２における中継装置（中継局）２００について、説明する。本実施の形態では、アップリンクにおいて、送信側装置（ＭＳ）から受信装置（ＢＳ）までに１つのＲＳだけを用いるシングルホップの場合、ＲＳで中継した信号は、ＢＳに誤りなく到達する必要がある。そのため、ＲＳからＢＳへの回線品質が重要となる。
【００９９】
そこで、実施の形態２の中継装置２００は、ＲＳにおける受信品質（ＭＳからＲＳへの回線品質）と、ＲＳからみた送信品質（ＲＳからＢＳへの回線品質）とに基づいて中継判定処理を行う。具体的には、実施の形態２の中継装置２００は、ＭＳからＲＳへの回線品質及びＲＳからＢＳへの回線品質の相対値に基づいて、中継判定処理を行う。
【０１００】
ここで、図７を参照し、実施の形態２におけるアップリンクの中継の様子について、ＭＳから送信される無線信号の誤り見逃し確率が低い場合と、ＭＳから送信される無線信号の誤り見逃し確率が高い場合とに分けて説明する。図７は、実施の形態２におけるアップリンクの中継の様子を示す図である。
【０１０１】
（誤り見逃し確率が低い無線信号の中継）
ＭＳから受信した無線信号は、誤り見逃し確率が低いという性質があるので、各ＲＳでの誤り検出結果の信頼性が高いと推定される。そのため、各ＲＳが誤りなくＭＳからの無線信号を受信できたと判定した全てのＲＳの中から、中継ＲＳを選択する。
【０１０２】
ここで、実施の形態１と同様、本実施の形態における中継ＲＳとは、ＭＳから受信した無線信号をＢＳへ中継する中継装置（中継局）である。
【０１０３】
ここで、図７を参照すると、ＭＳから受信した無線信号の誤り見逃し確率が低い場合、各ＲＳが誤りなく受信できた（図７中で受信ＯＫと記載）と判定した中継局は、ＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３である。そして、実施の形態１と同様に、図４に示す中継する優先順位とＲＳからＢＳへの回線品質との関係を用いると、各ＲＳの中継する優先順位は、高い順にＲＳ３、ＲＳ２、ＲＳ１と決まる。したがって、図７に示すように、本発明の実施の形態において、誤り見逃し確率が低い信号を中継する場合、中継ＲＳはＲＳ３となる。
【０１０４】
上述のように、ＲＳが誤り見逃し確率が低い信号を中継する場合、中継局での誤り検出結果の信頼性が高いと推定されるので、各ＲＳは、ＲＳからＢＳへの回線品質に基づき、ＭＳからの受信信号を中継するか決定する。
【０１０５】
しかしながら、各ＲＳが、誤り見逃し確率の高い（言い換えると、中継局での誤り検出結果の信頼性が低い）無線信号を中継する場合、各ＲＳは、ＲＳからＢＳへの回線品質に加えて、ＭＳからＲＳへの回線品質に基づき、ＭＳから受信した無線信号を中継するか決定する。ここで、本実施の形態の場合、１つのＲＳでＭＳからＢＳへ無線信号を中継するので、ＢＳは、ＲＳが中継した無線信号を誤りなく受信する必要がある。さらに、ＢＳでも誤り見逃し確率が発生する可能性があるので、ＲＳからＢＳへの回線品質も良い必要がある。
【０１０６】
（誤り見逃し確率が高い無線信号の中継）
そこで、本実施の形態において、ＲＳが誤り見逃し確率の高い無線信号を中継する場合、ＲＳにおける受信品質（ＭＳからＲＳへの回線品質）とＲＳにおける送信品質（ＲＳからＢＳへの回線品質）が同程度、つまり、両回線の相対値が１に近いＲＳが中継する。
【０１０７】
ここで、図７において、各ＲＳが誤りなく受信できた（図７中で受信ＯＫと記載）と判定した中継局は、ＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３である。しかし、これらのＲＳのうち、ＲＳにおける受信品質（ＭＳからＲＳへの回線品質）とＲＳにおける送信品質（ＲＳからＢＳへの回線品質）が同程度、つまり、両回線の相対値が１に近いＲＳはＲＳ２なので、ＲＳ２が中継ＲＳとなる。
【０１０８】
次に、図８を参照して、本実施の形態において、ＲＳが中継する無線信号の誤り見逃し確率に応じて、ＲＳにおける受信品質（ＭＳからＲＳへの回線品質）とＲＳにおける送信品質（ＲＳからＢＳへの回線品質）とに基づいて、中継ＲＳを選択する方法を、具体的に説明する。図８は、実施の形態２において中継ＲＳを選択する様子を示す図である。
【０１０９】
まず、誤り見逃し確率が低い無線信号の場合、実施の形態１と同じ方法で中継ＲＳを選択する。つまり、無線信号の誤り見逃し確率が低いため、各ＲＳでの誤り検出結果の信頼性が高いと推定される。そのため、図８に示すように、ＲＳが誤りなく受信できた（図８中で受信ＯＫと記載）と判定したＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３の中で、ＲＳからＢＳへの回線品質Ｑ＿（ＲＳｉ→ＢＳ）が一番良いＲＳ３を、中継ＲＳとして選択する。
【０１１０】
次に、誤り見逃し確率が高い無線信号の場合、各ＲＳでの誤り検出結果の信頼性が低いので、誤りなく受信できた（図中で受信ＯＫと記載）と判定したＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３から、ＲＳからＢＳへの回線品質Ｑ＿（ＲＳｉ→ＢＳ）だけで中継ＲＳを選択すると、誤った情報が中継される可能性がある。そこで、ＢＳが中継した無線信号を誤りなく受信するために、ＲＳからＢＳへの回線品質Ｑ＿（ＲＳｉ→ＢＳ）に基づき、一番良いＲＳを中継ＲＳとして選択する。以下、この中継ＲＳを選択する方法を、図８を参照して説明する。
【０１１１】
図８において、各ＲＳは、ＭＳから受信した無線信号に対して受信処理を行い、誤り検出を行う。そして、各ＲＳは、ＭＳからＲＳへの回線品質及びＲＳからＢＳへの回線品質の相対値を計算する。ここで、ＭＳからＲＳｉの回線品質をＱ＿（ＭＳ→ＲＳｉ）とし、ＲＳｉからＢＳの回線品質をＱ＿（ＲＳｉ→ＢＳ）とすると、ＭＳからＲＳへの回線品質及びＲＳからＢＳへの回線品質の相対値ｒ＿ＲＳｉは、（式３）で表せる。
【０１１２】
【数３】
0005464762.tif 000004
【０１１３】
次に、各ＲＳは、ＲＳでの誤り検出結果が十分信頼できる所要品質の閾値Ｔｈ１＿ＲＳと、ＲＳが中継した信号がＢＳでの誤り検出結果が十分信頼できる送信品質となる閾値Ｔｈ２＿ＲＳと、を設定する。そして、（式３）で示す相対値ｒ＿ＲＳと、閾値Ｔｈ１＿ＲＳと、Ｔｈ２＿ＲＳとが、次の（式４）で表される関係を満たすと判定したＲＳの中から、中継ＲＳが選択される。
【０１１４】
【数４】
0005464762.tif 000005
【０１１５】
次に、図９を参照し、本実施の形態において、中継ＲＳを選択するための方法について、説明する。ＲＳでの中継待機時間を用いる方法について説明する。図９は、ＲＳでの待機時間Ｔ＿Ｄ（縦軸）と、（式３）で示す相対値ｒ＿ＲＳとの関係を示す図である。図９において、実線で示す曲線Ａは誤り見逃し確率が低い場合、破線で示す曲線Ｂが、誤り見逃し確率が高い場合を示している。
【０１１６】
以下、図９に示す関係を導出する過程を説明する。
ＲＳにおける中継信号の待機時間Ｔ＿Ｄは、（式６）に示すように、ＭＳからＲＳｉへの回線品質Ｑ＿（ＭＳ→ＲＳｉ）と、ＲＳｉからＢＳへの回線品質をＱ＿（ＲＳｉ−ＢＳ）、（式５）で示す評価関数Ｅ＿ＲＳｉを用いて表現することができる。
【０１１７】
【数５】
0005464762.tif 000006
【０１１８】
ここで、（式５）に含まれるＱ＿ｍｉｎは、正規化係数を示す。
【０１１９】
【数６】
0005464762.tif 000007
【０１２０】
ここで、ｒ＿ＲＳｉは、Ｑ＿（ＭＳ→ＲＳｉ）とＱ＿（ＲＳｉ−ＢＳ）との相対値である。また、αとβは重み付け係数であり、任意の定数や、誤り検出機能に応じて変化するパラメータであってもよい。
【０１２１】
したがって、（式５）、（式６）から、相対値ｒ＿ＲＳｉと中継信号の待機時間Ｔ＿Ｄとは、図９に示すような関係となる。
【０１２２】
ここで、（式５）で示す評価関数Ｅ＿ＲＳｉは、Ｑ＿（ＭＳ→ＲＳｉ）とＱ＿（ＲＳｉ−ＢＳ）を用いると、次の（式７）のように表現することができる。この場合、Ｑ＿（ＭＳ→ＲＳｉ）とＱ＿（ＲＳｉ−ＢＳ）のそれぞれについて所要品質の閾値を設定することで、相対値を用いた場合と同じことを実現できる。
【０１２３】
【数７】
0005464762.tif 000008
【０１２４】
ここで、（式７）に含まれるＱ＿ｍｉｎは、正規化係数を示す。
【０１２５】
上述のように、本発明の実施の形態２に係る中継装置２００は、相対値ｒ＿ＲＳと、閾値Ｔｈ１＿ＲＳ、Ｔｈ２＿ＲＳが、（式４）で表される関係を満たしていると判定されたＲＳの中から、中継ＲＳを決める。さらに、（式５）、（式６）から求めた相対値ｒ＿ＲＳｉと中継信号の待機時間Ｔ＿Ｄとの関係により、中継ＲＳの優先順位を決めることで、中継ＲＳを選択する。そのため、本実施の形態では、中継装置２００が中継する信号の誤り検出機能に応じて、誤った情報を中継する可能性が低い 中継装置２００が選択できる。
【０１２６】
したがって、本発明の実施の形態２に係る中継装置２００は、間違った情報の中継を防ぎ、かつ周波数利用効率の低下を防ぐことができる。
【０１２７】
次に、図１０を参照し、実施の形態２の中継装置２００の構成について説明する。図１０は、実施の形態２の中継装置２００の構成を示すブロック図である。実施の形態２の中継装置が実施の形態１の中継装置と異なる点のひとつは、送受信品質相対値算出部２２９の出力が品質判定部へ入力される点である。図１０に示すように、実施の形態２の中継装置２００は、アンテナ２０１と、ＲＦスイッチ２０３と、受信ＲＦ部２０５と、受信回線品質測定部２０７と、受信処理部２０９と、誤り検出機能識別部２１１と、誤り検出部２１３と、品質判定部２１５と、中継判定部２１７と、送信回線品質推定部２１９と、中継制御部２２１と、メモリ部２２３と、送信処理部２２５と、送信ＲＦ部２２７と、送受信品質相対値算出部２２９と、を備える。
【０１２８】
受信ＲＦ部２０５は、アンテナ２０１で受信した信号に対して、フィルタ処理や、ＩＦ周波数帯又はベースバンド周波数帯への周波数変換などのＲＦ周波数帯における処理を行う。
【０１２９】
受信回線品質測定部２０７は、受信した信号を用いて、ＭＳからＲＳへの受信品質（回線品質）を測定する。受信品質としては、受信電力、ＣＮＲ、ＳＮＲ、ＳＩＲ、ＳＩＮＲ、パスロスなどがある。受信の測定には、受信信号のデータや、受信信号に含まれる既知の信号系列からなる参照信号などを用いる。
【０１３０】
受信処理部２０９は、受信ＲＦ部２０５でＲＦ周波数帯の処理が行われた受信信号に対して、受信処理を行う。例えば、受信信号の復調処理を行い、受信信号に誤り訂正符号化が行われている場合には、復号処理を行う。
【０１３１】
誤り検出機能識別部２１１は、受信信号における誤り検出機能の有無やその誤り検出機能の信頼性を識別する。受信信号に制御情報が含まれていて、その制御情報の中に誤り検出機能の情報が含まれている場合には、それを用いて識別する。また、誤り検出機能識別部２１１は、あらかじめ信号のフォーマットと誤り検出機能が関連付けられている場合、その信号のフォーマットから誤り検出機能を識別する。
【０１３２】
誤り検出部２１３は、受信処理部で受信処理を行った受信信号において誤りが発生しているか否かを検出する。誤り検出方法としては、例えば、ＣＲＣやパリティビットなどがある。
【０１３３】
送受信品質相対値算出部２２９は、受信回線品質測定部２０７で測定した受信回線の品質情報と、後述する送信回線品質推定部２１９で推定した送信回線の品質情報から、（式３）で示される送受信回線の品質の相対値ｒ＿ＲＳを算出する。
【０１３４】
品質判定部２１５は、誤り検出機能識別部２１１において識別した受信信号の誤り検出機能に応じた所要受信品質となる閾値Ｔｈ１＿ＲＳと、中継した信号の誤り検出機能に応じた送信品質となる閾値Ｔｈ２＿ＲＳを設定して、送受信品質相対値算出部２２９で算出した送受信回線の品質の相対値ｒ＿ＲＳと比較を行い、（式４）で示される、送受信品質の相対値がこれらの閾値の範囲内にあるかどうかを判定する。
【０１３５】
中継判定部２１７は、誤り検出部２１３の検出結果と、品質判定部２１５の判定結果を用いて、図１２に示す中継判定処理フロー２に基づいて、中継するか否かを判定する。
【０１３６】
送信回線品質推定部２１９は、中継装置から図示しない受信装置（この場合は基地局装置）への回線の品質、つまり、中継装置から見た送信回線の品質を推定する。この推定には、図示しない受信装置から送信される信号を中継装置で受信し推定する方法や、図示しない受信装置から、受信装置において測定した品質をフィードバックして推定する方法などがある。
【０１３７】
中継制御部２２１は、中継判定部２１７において判定した中継するか否かの判定結果に基づいて、中継処理の制御を行う。また、送信回線品質推定部２１９で推定した送信回線の品質を使って、送信回線品質に応じた優先順位を制御する。優先順位の制御方法としては、（式５）、（式６）から求めた相対値ｒ＿ＲＳｉと中継信号の待機時間Ｔ＿Ｄとの関係により、中継ＲＳの優先順位を決める方法や、他の中継装置に通知する方法などがある。
【０１３８】
メモリ部２２３は、受信処理部で受信処理した受信データを記憶しておく。
【０１３９】
送信処理部２２５は、中継制御部２２１の指示により、メモリ部２２３で記憶されている受信データに対して、送信処理を行う。送信処理としては、誤り訂正符号化処理や、変調処理などがある。また、誤り検出機能がある場合には、誤り検出に必要な処理を行う。例えば、ＣＲＣに必要な処理などがある。
【０１４０】
送信ＲＦ部２２７は、送信処理部２２５で生成された送信信号に対して、ＲＦ周波数帯への周波数変換や、電力増幅、フィルタ処理などのＲＦ周波数帯における処理を行う。
【０１４１】
ＲＦスイッチ２０３は、アンテナ２０１で受信した信号を受信ＲＦ部２０５に接続し、送信ＲＦ部からの信号をアンテナに接続するように切り替える。
【０１４２】
［中継判定処理フロー２］
次に、図１１を参照して、本発明の実施の形態２に係る中継装置２００が、ＭＳから送信された無線信号をＲＳが中継するか否かを判定するための処理について、説明する。図１１は、実施の形態２における中継判定処理フロー２を示す図である。
【０１４３】
まず、ステップＳＴ２０１で、受信ＲＦ部２０５は、アンテナ２０１を介して、ＭＳから送信されたデータを受信する。
【０１４４】
次に、ステップＳＴ２０２で、受信回線品質測定部２０７は、ステップＳＴ２０１で受信したデータを用いて、ＭＳからＲＳへの回線品質（受信品質）を測定する。
【０１４５】
次に、ステップＳＴ２１０で、送信回線品質推定部２１９は、ＲＳからＢＳへの回線品質（送信品質）を推定する。
【０１４６】
次に、ステップＳＴ２０３で、受信処理部２０９は、ステップＳＴ２０１で受信したデータに対して受信処理を行う。なお、受信信号の復調処理を行い受信したデータに誤り訂正符号化が行われている場合には、復号処理を行う。
【０１４７】
次に、ステップＳＴ２０４で、誤り検出機能識別部２１１は、ステップＳＴ２０３で受信処理したデータの誤り検出機能を識別する。なお、受信処理したデータに制御情報が含まれていて、その制御情報の中に誤り検出機能の情報が含まれている場合には、誤り検出機能識別部２１１は、誤り検出機能の情報を用いてデータの誤り検出機能を識別する。また、誤り検出機能識別部２１１は、あらかじめ信号のフォーマットと誤り検出機能が関連付けられている場合、その信号のフォーマットから誤り検出機能を識別する。
【０１４８】
次に、ステップＳＴ２０５で、誤り検出部２１３は、ステップＳＴ２０３で受信処理したデータの誤り検出を行う。誤り検出方法としては、例えば、ＣＲＣやパリティビットなどがある。ここで、誤り検出部２１３が“誤りあり“と判定した場合、ＲＳはデータを受信できていないので、ステップＳＴ２０９に進む。一方、誤り検出部２１３が“誤りなし”と判定した場合、ステップＳＴ２１１に進む。
【０１４９】
次に、ステップＳＴ２１１で、送受信品質相対値算出部２２９は、ステップＳＴ２０２で測定した受信品質と、ステップＳＴ２１０で推定した送信品質とから、（式３）で示される送受信品質の相対値ｒ＿ＲＳを算出する。そして、ステップＳＴ２０６へ進む。
【０１５０】
次に、ステップＳＴ２０６で、品質判定部２１５は、誤り検出機能識別部２１１において識別した受信信号の誤り検出機能に応じた所要受信品質となる閾値Ｔｈ１＿ＲＳと、中継した信号の誤り検出機能に応じた送信品質となる閾値Ｔｈ２＿ＲＳを設定する。
【０１５１】
次に、ステップＳＴ２０７で、品質判定部２１５は、ステップＳＴ２０６で設定した閾値Ｔｈ１＿ＲＳ、Ｔｈ２＿ＲＳと、ステップＳＴ２１１で算出した送受信品質の相対値ｒ＿ＲＳとを比較し、送受信品質の相対値ｒ＿ＲＳが閾値で設定された範囲を満たしているか否かを判定する。ここで、品質判定部２１５が“満たしている”と判定された場合、ステップＳＴ２０８へ進む。品質判定部２１５が“満たしていない”と判定した場合、誤り見逃しの可能性があるため、ステップＳＴ２０９へ進む。
【０１５２】
ステップＳＴ２０８で、中継制御部１２１は、ステップＳＴ２０７での判定結果に基づき、データを中継する中継処理の制御を行う。そして、中継処理されたデータは、送信処理部２２５及び送信ＲＦ部２２７での処理を経て、ＲＦスイッチ２０３を介して、アンテナ２０１から送信される。
【０１５３】
ステップＳＴ２０９で、中継判定部１１７は、データを中継しないと判定する。
【０１５４】
上述のように、本発明の実施の形態２に係る中継装置２００は、図１１を参照して説明した中継判定処理フロー２に基づき、ＭＳから送信された無線信号を中継するか否かを判定する処理を行う。そして、本発明の実施の形態２に係る中継装置２００は、上述した（式５）、（式６）から求めた相対値ｒ＿ＲＳｉと中継信号の待機時間Ｔ＿Ｄとの関係により、中継ＲＳの優先順位を決めることで、各ＲＳは、中継ＲＳを選択する。そのため、本実施の形態では、中継装置２００が中継する信号の誤り検出機能に応じて、誤った情報を中継する可能性が低い 中継装置２００が選択できる。
【０１５５】
したがって、本発明の実施の形態２に係る中継装置２００は、間違った情報の中継を防ぎ、かつ周波数利用効率の低下を防ぐことができる。
【０１５６】
なお、本発明の実施の形態では、ＲＳが信号を中継する形態として、１度だけ信号を中継するシングルホップの場合を例にとって説明したが、これに限らない。複数のＲＳを用いて信号を中継するマルチホップについても適用できる。その場合、各中継段階で、前回の中継ＲＳをＭＳとみなし、次の中継先のＲＳを中継ＲＳとみなすことで、上述した中継方法をマルチホップに適用することができる。
【０１５７】
なお、本発明の実施の形態では、ＲＳが中継する信号の誤り検出機能の違いに着目している。しかし、１つのシステム内の誤り検出機能が異なる信号を中継する場合であってもよいし、異なるシステムで誤り検出機能が異なる信号を中継する場合であってもよい。１つのシステム内の誤り検出機能が異なる信号としては、例えば、データと制御情報とがある。データは誤り見逃し確率の高い誤り検出機能を有するが、制御情報で誤り見逃し確率が低い誤り検出機能、もしくは、誤り検出機能がない場合がある。また、例えば、異なるシステムとしては、それぞれのシステムに応じて誤り検出機能が異なる場合がある。
【０１５８】
なお、本発明の実施の形態では、アップリンクについて説明したが、ダウンリンク（ＢＳからＭＳへの回線）についても同様の処理を適用することができる。この場合、ＲＳからの送信された信号を用いてＭＳにおいて測定した品質をＲＳにフィードバックすることにより、ＲＳからＭＳへの送信回線品質をＲＳにおいて知ることが可能となる。
【０１５９】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３の中継装置３００について、説明する。
【０１６０】
本実施の形態では、アップリンクについて、１度だけ信号を中継するシングルホップの場合を例にとって説明する。送信側装置（ＭＳ）から受信装置（ＢＳ）までに１つのＲＳだけを用いるシングルホップの場合、ＲＳで中継した信号は、ＢＳに誤りなく到達する必要がある。そのため、ＲＳからＢＳへの回線品質が重要となる。
【０１６１】
そこで、実施の形態３の中継装置３００は、実施の形態２の中継装置２００が、ＭＳからＲＳへの回線品質及びＲＳからＢＳへの回線品質の相対値に基づいて、中継判定処理を行うのに対して、さらに、ＭＳからＲＳへの回線品質及びＲＳからＢＳへの回線品質の絶対値にも基づいて、中継判定処理を行う。
【０１６２】
具体的には、実施の形態２の中継装置では、見逃し確率が高い場合に、ＭＳからＲＳｉの回線品質Ｑ＿（ＭＳ→ＲＳｉ）とＲＳｉからＢＳの回線品質Ｑ＿（ＲＳｉ→ＢＳ）との相対値を算出して、その相対値が所要の範囲内に含まれているかどうかを判定することで、中継するか否かを判定する。しかし、本実施の形態３の中継装置では、（式４）で示される相対値ｒ＿ＲＳの判定に加えて、ＭＳからＲＳｉの回線品質Ｑ＿（ＭＳ→ＲＳｉ）とＲＳｉからＢＳの回線品質Ｑ＿（ＲＳｉ→ＢＳ）との平均値が、所要の品質を満たしているか否かを判定する。以下、この方法について説明する。
【０１６３】
まず、両回線品質の平均値Ａｖｅ＿ＲＳｉは次の（式８）で表せる。
【０１６４】
【数８】
0005464762.tif 000009
【０１６５】
そして、中継信号の誤り検出結果が十分信頼できるように閾値Ｔｈ３＿ＲＳを設定する。ここで、ＲＳは、平均品質Ａｖｅ＿ＲＳｉと閾値Ｔｈ３＿ＲＳとが、次の（式９）で示す関係を満たしていると判定した場合、中継すると判定する。
【０１６６】
【数９】
0005464762.tif 000010
【０１６７】
次に、図１２（ａ）〜図１２（ｃ）、図１３を参照し、（式９）で示す関係を満たすＲＳに、中継待機時間を用いて優先順位をつけ、中継ＲＳを選択する方法について、説明する。
【０１６８】
ここで、実施の形態１、２と同様、本実施の形態における中継ＲＳとは、ＭＳから受信した無線信号をＢＳへ中継する中継装置（中継局）である。
【０１６９】
ここで、ＭＳからＲＳｉへの回線品質Ｑ＿（ＭＳ→ＲＳｉ）と、ＲＳｉからＢＳへの回線品質Ｑ＿（ＲＳｉ−ＢＳ）との相対値ｒ＿ＲＳｉについては、実施の形態２と同様、（式５）で示す評価関数Ｅ＿ＲＳｉで表現する。
【０１７０】
さらに、本実施の形態では、ＭＳからＲＳｉへの回線品質Ｑ＿（ＭＳ→ＲＳｉ）と、ＲＳｉからＢＳへの回線品質をＱ＿（ＲＳｉ−ＢＳ）との平均値の逆数が大きくなるほど待機時間を長くなるように設定する。この関係を、図１２（ａ）〜図１２（ｃ）、図１３に示す。
【０１７１】
図１２（ａ）〜図１２（ｃ）は、回線品質の相対値ｒ＿ＲＳｉと待機時間Ｔ＿Ｄとの関係を、平均値の逆数をパラメータにして示している。図１２（ａ）に示す曲線Ｍ１は、平均値の逆数の値がＡの場合、図１２（ｂ）に示す曲線Ｍ２は、平均値の逆数の値がＢの場合、図１２（ｃ）に示す曲線Ｍ３は、平均値の逆数の値がＣの場合、をそれぞれ示している。平均値の逆数の値Ａ、Ｂ、Ｃの大小関係は、Ａ＜Ｂ＜Ｃである。
【０１７２】
図１３は、回線品質の平均値の逆数と待機時間Ｔ＿Ｄの関係を示している。図１３に示す曲線Ｎは、図１２における相対値が１の場合をプロットしたものである。
【０１７３】
図１２（ａ）〜図１２（ｃ）を参照すると、曲線Ｍ１〜Ｍ３のいずれの曲線でも、各平均値の逆数において、相対値が１の場合に、最も待機時間Ｔ＿Ｄが短くなっている。なお、本実施の形態例では、ＭＳからＲＳｉへの回線品質Ｑ＿（ＭＳ→ＲＳｉ）と、ＲＳｉからＢＳへの回線品質Ｑ＿（ＲＳｉ−ＢＳ）から、両回線品質の平均値を算出しているが、その合計であっても良い。その場合、合計に対する閾値を設定する。
【０１７４】
また、図１３に示す曲線Ｎ（相対値が１の場合）では、平均値の逆数が大きいほど、待機時間Ｔ＿Ｄが長くなっていることがわかる。
【０１７５】
次に、図１４を参照し、本発明の実施の形態３に係る中継装置３００の構成について説明する。図１４は、実施の形態３の中継装置３００の構成を示すブロック図である。実施の形態３の中継装置３００が実施の形態２の中継装置と異なる点のひとつは、送受信品質平均値算出部３３１と、その出力が品質判定部３１５に入力される点である。図１４に示すように、実施の形態３の中継装置３００は、アンテナ３０１と、ＲＦスイッチ３０３と、受信ＲＦ部３０５と、受信回線品質測定部３０７と、受信処理部３０９と、誤り検出機能識別部３１１と、誤り検出部３１３と、品質判定部３１５と、中継判定部３１７と、送信回線品質推定部３１９と、中継制御部３２１と、メモリ部３２３と、送信処理部３２５と、送信ＲＦ部３２７と、送受信品質相対値算出部３２９と、送受信品質平均値算出部３３１と、を備える。
【０１７６】
受信ＲＦ部３０５は、アンテナ３０１で受信した信号に対して、フィルタ処理や、ＩＦ周波数帯又はベースバンド周波数帯への周波数変換などのＲＦ周波数帯における処理を行う。
【０１７７】
受信回線品質測定部３０７は、受信した信号を用いて、ＭＳからＲＳへの受信品質（回線品質）を測定する。受信品質としては、受信電力、ＣＮＲ、ＳＮＲ、ＳＩＲ、ＳＩＮＲ、パスロスなどがある。受信の測定には、受信信号のデータや、受信信号に含まれる既知の信号系列からなる参照信号などを用いる。
【０１７８】
受信処理部３０９は、受信ＲＦ部３０５でＲＦ周波数帯の処理が行われた受信信号に対して、受信処理を行う。例えば、受信信号の復調処理を行い、受信信号に誤り訂正符号化が行われている場合には、復号処理を行う。
【０１７９】
誤り検出機能識別部３１１は、受信信号における誤り検出機能の有無やその誤り検出機能の信頼性を識別する。受信信号に制御情報が含まれていて、その制御情報の中に誤り検出機能の情報が含まれている場合には、それを用いて識別する。また、誤り検出機能識別部３１１は、あらかじめ信号のフォーマットと誤り検出機能が関連付けられている場合、その信号のフォーマットから誤り検出機能を識別する。
【０１８０】
誤り検出部３１３は、受信処理部で受信処理を行った受信信号において誤りが発生しているか否かを検出する。誤り検出方法としては、例えば、ＣＲＣやパリティビットなどがある。
【０１８１】
送受信品質相対値算出部３２９は、受信回線品質測定部３０７で測定した受信回線の品質情報と、後述する送信回線品質推定部３１９で推定した送信回線の品質情報から、（式３）で示される送受信回線の品質の相対値ｒ＿ＲＳを算出する。
【０１８２】
送受信品質平均値算出部３３１は、受信回線品質測定部３０７で測定した受信回線の品質情報と、送信回線品質推定部３１９で推定した送信回線の品質情報から、（式８）で示される送受信回線の品質の平均値Ａｖｅ＿ＲＳｉを算出する。
【０１８３】
品質判定部３１５は、誤り検出機能識別部３１１において識別した受信信号の誤り検出機能に応じた所要受信品質となる閾値と、中継信号の誤り検出機能に応じた送信品質となる閾値とを設定して、送受信品質相対値算出部３２９で算出した送受信回線の品質の相対値と比較を行い、送受信品質の相対値がこれらの閾値の範囲内にあるかどうかを判定する。さらに、品質判定部３１５は、中継した信号の誤り検出結果が十分信頼できるように送受信回線の平均値に対する閾値を設定し、送受信品質平均値算出部３３１で算出した送受信回線の品質の平均値と比較を行う。そして、送受信品質の平均値がこの閾値で設定した範囲を満たしているか否かを判定する。
【０１８４】
そして、品質判定部３１５は、相対値の判定と平均値の判定の両方の判定を満たしているかを判定する。
【０１８５】
中継判定部３１７は、誤り検出部３１３の検出結果と、品質判定部３１５の判定結果を用いて、後述する図１６に示す中継判定処理フロー３に基づいて、中継するか否かを判定する。
【０１８６】
送信回線品質推定部３１９は、中継装置から図示しない受信装置（この場合は基地局装置）への回線の品質、つまり、中継装置から見た送信回線の品質を推定する。この推定には、図示しない受信装置から送信される信号を中継装置で受信し推定する方法や、図示しない受信装置から、受信装置において測定した品質をフィードバックして推定する方法などがある。
【０１８７】
中継制御部３２１は、中継判定部２１７において判定した中継するか否かの判定結果に基づいて、中継処理の制御を行う。また、送信回線品質推定部２１９で推定した送信回線の品質を使って、送信回線品質に応じた優先順位を制御する。優先順位の制御方法としては、（式９）から求めた回線品質の相対値ｒ＿ＲＳｉと待機時間Ｔ＿Ｄとの関係により、中継ＲＳの優先順位を決める方法や、他の中継装置に通知する方法などがある。
【０１８８】
メモリ部３２３は、受信処理部で受信処理した受信データを記憶しておく。
【０１８９】
送信処理部３２５は、中継制御部３２１の指示により、メモリ部３２３で記憶されている受信データに対して、送信処理を行う。送信処理としては、誤り訂正符号化処理や、変調処理などがある。また、誤り検出機能がある場合には、誤り検出に必要な処理を行う。例えば、ＣＲＣに必要な処理などがある。
【０１９０】
送信ＲＦ部３２７は、送信処理部３２５で生成された送信信号に対して、ＲＦ周波数帯への周波数変換や、電力増幅、フィルタ処理などのＲＦ周波数帯における処理を行う。
【０１９１】
ＲＦスイッチ３０３は、アンテナ３０１で受信した信号を受信ＲＦ部３０５に接続し、送信ＲＦ部からの信号をアンテナに接続するように切り替える。
【０１９２】
［中継判定処理フロー３］
次に、図１５を参照し、中継判定部３１７おける中継判定処理フロー３について、説明する。
【０１９３】
まず、ステップＳＴ３０１で、受信ＲＦ部３０５は、アンテナ３０１を介して、ＭＳから送信されたデータを受信する。
【０１９４】
次に、ステップＳＴ３０２で、受信回線品質測定部３０７は、ステップＳＴ３０１で受信したデータを用いて、ＭＳからＲＳへの回線品質（受信品質）を測定する。
【０１９５】
次に、ステップＳＴ３１０で、送信回線品質推定部３１９は、ＲＳからＢＳへの回線品質（送信品質）を推定する。
【０１９６】
次に、ステップＳＴ３０３で、受信処理部３０９は、ステップＳＴ３０１で受信したデータに対して受信処理を行う。なお、受信信号の復調処理を行い受信したデータに誤り訂正符号化が行われている場合には、復号処理を行う。
【０１９７】
次に、ステップＳＴ３０４で、誤り検出機能識別部３１１は、ステップＳＴ３０３で受信処理したデータの誤り検出機能を識別する。なお、受信処理したデータに制御情報が含まれていて、その制御情報の中に誤り検出機能の情報が含まれている場合には、誤り検出機能識別部３１１は、誤り検出機能の情報を用いてデータの誤り検出機能を識別する。また、誤り検出機能識別部３１１は、あらかじめ信号のフォーマットと誤り検出機能が関連付けられている場合、その信号のフォーマットから誤り検出機能を識別する。
【０１９８】
次に、ステップＳＴ３０５で、誤り検出部３１３は、ステップＳＴ３０３で受信処理したデータの誤り検出を行う。誤り検出方法としては、例えば、ＣＲＣやパリティビットなどがある。ここで、誤り検出部３１３が“誤りあり“と判定した場合、ＲＳはデータを受信できていないので、ステップＳＴ３０９に進む。一方、誤り検出部２１３が“誤りなし”と判定した場合、ステップＳＴ３１１に進む。
【０１９９】
次に、ステップＳＴ３１１で、送受信品質相対値算出部３２９は、ステップＳＴ３０２で測定した受信品質と、ステップＳＴ３１０で推定した送信品質とから、（式３）で示される送受信品質の相対値ｒ＿ＲＳを算出する。そして、ステップＳＴ３１２へ進む。
【０２００】
次に、ステップＳＴ３１２で、ステップＳＴ３０２で測定した受信品質と、ステップＳＴ３１０で推定した送信品質から、（式８）で示される送受信品質の平均値Ａｖｅ＿ＲＳｉを算出する。そして、ステップＳＴ３０６へ進む。
【０２０１】
次に、ステップＳＴ３０６で、品質判定部３１５は、誤り検出機能識別部３１１において識別した受信信号の誤り検出機能に応じた所要受信品質となる閾値Ｔｈ１＿ＲＳと、中継した信号の誤り検出機能に応じた送信品質となる閾値Ｔｈ２＿ＲＳを設定する。そして、ステップＳＴ３１３へ進む。
【０２０２】
次に、ステップＳＴ３１３で、送受信品質平均値算出部３３１は、中継信号の誤り検出結果が十分信頼できる送受信品質となるように平均値送受信品質の平均値Ａｖｅ＿ＲＳｉに対する閾値を設定する。
【０２０３】
次に、ステップＳＴ３０７で、品質判定部３１５は、ステップＳＴ３１１で算出した送受信品質の相対値と、ステップＳＴ３０６で設定した閾値とを比較し、その相対値が閾値で設定した範囲を満たしているか否かを判定する。さらに、品質判定部３１５は、ステップＳＴ３１２で算出した送受信品質の平均値Ａｖｅ＿ＲＳｉと、ステップＳＴ３１３で設定した閾値とを比較し、その平均値が閾値で設定した範囲を満たしているかを判定する。
【０２０４】
品質判定部３１５が、送受信品質の相対値に関する判定条件及び、送受信品質の絶対値に関する判定条件を共に、“満たしている”と判定した場合、中継すると判定し、ステップＳＴ３０８へ進む。一方、品質判定部３１５が、送受信品質の相対値に関する判定条件及び、送受信品質の絶対値に関する判定条件を共に、“満たしていない”と判定した場合には、中継しないと判定し、ステップＳＴ３０９へ進む。
【０２０５】
ステップＳＴ３０８で、中継制御部３２１は、ステップＳＴ３０７での判定結果に基づき、データを中継する中継処理の制御を行う。そして、中継処理されたデータは、送信処理部３２５及び送信ＲＦ部３２７での処理を経て、ＲＦスイッチ３０３を介して、アンテナ３０１から送信される。
【０２０６】
ステップＳＴ３０９で、中継判定部３１７は、データを中継しないと判定する。
【０２０７】
上述のように、本発明の実施の形態３に係る中継装置３００は、図１５に示す中継判定処理フロー３に基づき、ＭＳから送信された無線信号を中継するか否かを判定する処理を行う。そして、本発明の実施の形態３に係る中継装置３００は、上述した図１４で示す回線品質の平均値の逆数と待機時間Ｔ＿Ｄとの関係係により、中継ＲＳの優先順位を決めることで、各ＲＳは、中継ＲＳを選択できる。そのため、本実施の形態では、中継装置３００が中継する信号の誤り検出機能に応じて、誤った情報を中継する可能性が低い 中継装置３００が選択できる。
【０２０８】
したがって、本発明の実施の形態３に係る中継装置３００は、間違った情報の中継を防ぎ、かつ周波数利用効率の低下を防ぐことができる。
【０２０９】
なお、本発明の実施の形態では、ＲＳが信号を中継する形態として、１度だけ信号を中継するシングルホップの場合を例にとって説明したが、これに限らない。複数のＲＳを用いて信号を中継するマルチホップについても適用できる。その場合、各中継段階で、前回の中継ＲＳをＭＳとみなし、次の中継先のＲＳを中継ＲＳとみなすことで、上述した中継方法をマルチホップに適用することができる。
【０２１０】
なお、本発明の実施の形態では、ＲＳが中継する信号の誤り検出機能の違いに着目している。しかし、１つのシステム内の誤り検出機能が異なる信号を中継する場合であってもよいし、異なるシステムで誤り検出機能が異なる信号を中継する場合であってもよい。１つのシステム内の誤り検出機能が異なる信号としては、例えば、データと制御情報とがある。データは誤り見逃し確率の高い誤り検出機能を有するが、制御情報で誤り見逃し確率が低い誤り検出機能、もしくは、誤り検出機能がない場合がある。また、例えば、異なるシステムとしては、それぞれのシステムに応じて誤り検出機能が異なる場合がある。
【０２１１】
なお、本発明の実施の形態では、アップリンクについて説明したが、ダウンリンク（ＢＳからＭＳへの回線）についても同様の処理を適用することができる。この場合、ＲＳからの送信された信号を用いてＭＳにおいて測定した品質をＲＳにフィードバックすることにより、ＲＳからＭＳへの送信回線品質をＲＳにおいて知ることが可能となる。
【０２１２】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４に係る中継装置４００について、説明する。
実施の形態２では、誤り見逃し確率が高い場合においてＲＳにおける受信品質と送信品質が同程度となるＲＳが中継ＲＳとして選択されるように、例えば、（式５）もしくは（式７）に示す評価関数を用いて、中継ＲＳを選択する方法を示した。しかしながら、（式５）もしくは（式７）で示す評価関数Ｅ＿ＲＳｉを、誤り見逃し確率が低い場合に対して適用することも可能である。本実施の形態では、（式７）で示す評価関数Ｅ＿ＲＳｉを例にとって、説明する。
【０２１３】
ここで、実施の形態１〜３と同様、本実施の形態における中継ＲＳとは、ＭＳから受信した無線信号をＢＳへ中継する中継装置（中継局）である。
【０２１４】
（式７）で示す評価関数Ｅ＿ＲＳｉは、ＭＳからＲＳｉの回線品質Ｑ＿（ＭＳ→ＲＳｉ）と、ＳｉからＢＳの回線品質Ｑ＿（ＲＳｉ→ＢＳ）の両回線品質がともに良い場合、高い値となる。そして、ＭＳからＲＳへの回線及びＲＳからＢＳの回線において、回線品質に応じた適応変調を行う場合、一方の回線の品質が低く、低いレートでしか伝送できないと、そちらの回線がボトルネックとなって周波数効率が悪くなる。
【０２１５】
一方、両回線品質がともに良好であれば、ボトルネックが発生せずに２つの回線の全体の周波数効率が改善する。（式７）に示す評価関数Ｅ＿ＲＳｉは、両回線品質がともに良好であるときに高い値となる評価関数である。このため、誤り見逃し確率が低い場合に対しても（式７）で示す評価関数Ｅ＿ＲＳｉを用いることで周波数効率を改善する効果が得られる。
【０２１６】
そこで、本発明の実施の形態４に係る中継装置４００では、誤り見逃し確率が低い信号に対しても、実施の形態２の誤り見逃し確率が高い場合と同じ処理を適用する。ＲＳｉでは、ＭＳから受信した信号に対して受信処理を行い、誤り検出を行う。そして、誤り見逃し確率が低い場合には、誤り検出結果が信頼できるので、誤りがないと判定された場合、中継を行うと判定する。
【０２１７】
そして、中継を行うＲＳにおける中継待機時間を、次のように設定する。まず、ＭＳからＲＳｉの回線品質Ｑ＿（ＭＳ→ＲＳｉ）を測定し、ＲＳｉからＢＳの回線品質Ｑ＿（ＲＳｉ→ＢＳ）を推定する。これらの回線品質から、（式７）で示す評価関数Ｅ＿ＲＳｉを算出する。評価関数Ｅ＿ＲＳｉと、（式６）に示す待機時間Ｔ＿Ｄの関係から、各ＲＳの中継待機時間を算出する。このように、各ＲＳの中継待機時間が設定される。
【０２１８】
本発明の実施の形態４に係る中継装置４００では、送受信回線の品質が同程度になるＲＳで中継することで、ボトルネックの発生が抑えられるため、周波数利用効率の低下を防げる。
【０２１９】
次に、図１６を参照し、実施の形態４の中継装置４００の構成を説明する。
図１６は、実施の形態４の中継装置４００の構成を示すブロック図である。図１６に示すように、実施の形態４の中継装置４００は、アンテナ４０１と、ＲＦスイッチ４０３と、受信ＲＦ部４０５と、受信回線品質測定部４０７と、受信処理部４０９と、誤り検出部４１３と、送信回線品質推定部４１９と、中継制御部４２１と、メモリ部４２３と、送信処理部４２５と、送信ＲＦ部４２７と、送受信品品質評価部４２９と、を備える。
【０２２０】
受信ＲＦ部４０５は、アンテナ４０１で受信した信号に対して、フィルタ処理や、ＩＦ周波数帯又はベースバンド周波数帯への周波数変換などのＲＦ周波数帯における処理を行う。
【０２２１】
受信回線品質測定部４０７は、受信した信号を用いて、ＭＳからＲＳへの受信品質（回線品質）を測定する。受信品質としては、受信電力、ＣＮＲ、ＳＮＲ、ＳＩＲ、ＳＩＮＲ、パスロスなどがある。受信の測定には、受信信号のデータや、受信信号に含まれる既知の信号系列からなる参照信号などを用いる。
【０２２２】
受信処理部４０９は、受信ＲＦ部４０５でＲＦ周波数帯の処理が行われた受信信号に対して、受信処理を行う。例えば、受信信号の復調処理を行い、受信信号に誤り訂正符号化が行われている場合には、復号処理を行う。
【０２２３】
誤り検出部４１３は、受信処理部で受信処理を行った受信信号において誤りが発生しているか否かを検出する。誤り検出方法としては、例えば、ＣＲＣやパリティビットなどがある。
【０２２４】
送信回線品質推定部４１９は、中継装置から図示しない受信装置（この場合は基地局装置）への回線の品質、つまり、中継装置から見た送信回線の品質を推定する。この推定には、図示しない受信装置から送信される信号を中継装置で受信し推定する方法や、図示しない受信装置から、受信装置において測定した品質をフィードバックして推定する方法などがある。
【０２２５】
送受信品質評価部４２９では、送信回線品質推定部４１９で推定した送信回線品質と、受信回線品質測定部４０７で測定した受信回線品質を用いて、送受信回線全体の品質を評価する。例えば、（式７）に示す評価関数Ｅ＿ＲＳｉを用いる。この評価した送受信回線全体の品質を中継制御部４２１に出力する。
【０２２６】
中継制御部４２１は、誤り検出部４１３で誤りがないと判定された場合に、送受信品質評価部４２９で評価された送受信回線全体の品質に基づいたＲＳの優先順位を制御する。
【０２２７】
メモリ部４２３は、受信処理部４０９で受信処理した受信データを記憶しておく。
【０２２８】
送信処理部４２５は、中継制御部４２１の指示により、メモリ部４２３で記憶されている受信データに対して、送信処理を行う。送信処理としては、誤り訂正符号化処理や、変調処理などがある。また、誤り検出機能がある場合には、誤り検出に必要な処理を行う。例えば、ＣＲＣに必要な処理などがある。
【０２２９】
送信ＲＦ部４２７は、送信処理部４２５で生成された送信信号に対して、ＲＦ周波数帯への周波数変換や、電力増幅、フィルタ処理などのＲＦ周波数帯における処理を行う。
【０２３０】
ＲＦスイッチ４０３は、アンテナ４０１で受信した信号を受信ＲＦ部４０５に接続し、送信ＲＦ部からの信号をアンテナに接続するように切り替える。
【０２３１】
上述のような構成により、本発明の実施の形態４に係る中継装置４００では、送受信回線の品質が同程度になるＲＳを中継ＲＳとして選択し、ボトルネックの発生が抑えられるため、周波数利用効率の低下を防げることができる。
【０２３２】
なお、本実施の形態では、指標としてＭＳからＲＳへの回線品質やＲＳからＢＳへの回線品質に基づいて評価しているが、これに限らない。回線品質に応じた適応変調で得られる伝送レートやスループットなどの指標に基づいて評価をしても良い。
【０２３３】
なお、本実施の形態では、実施の形態２と同様に、シングルホップを想定したが、これに限ったものではない。複数のＲＳを用いて中継するマルチホップ環境であっても構わない。この場合、各ＲＳがＢＳからのダウンリンク回線を受信でき、各ＲＳにおいてＲＳからＢＳの回線品質が推定できる必要がある。
【０２３４】
なお、本発明の実施の形態では、アップリンクについて説明したが、ダウンリンク（ＢＳからＭＳへの回線）についても同様の処理を適用することができる。この場合、ＲＳからの送信された信号を用いてＭＳにおいて測定した品質をＲＳにフィードバックすることにより、ＲＳからＭＳへの送信回線品質をＲＳにおいて知ることが可能となる。
【０２３５】
なお、上記実施の形態ではアンテナとして説明したが、アンテナポートでも同様に適用できる。アンテナポート（ａｎｔｅｎｎａ  ｐｏｒｔ）とは、１本または複数の物理アンテナから構成される、論理的なアンテナを指す。すなわち、アンテナポートは必ずしも１本の物理アンテナを指すとは限らず、複数のアンテナから構成されるアレイアンテナ等を指すことがある。例えばＬＴＥにおいては、アンテナポートが何本の物理アンテナから構成されるかは規定されず、基地局が異なるＲｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｓｉｇｎａｌを送信できる最小単位として規定されている。また、アンテナポートはＰｒｅｃｏｄｉｎｇ  ｖｅｃｔｏｒの重み付けを乗算する最小単位として規定されることもある。
【０２３６】
また、上記実施の形態の説明に用いた機能ブロック図は、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チップ化されてもよい。ここではＬＳＩとしたが、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と呼称されることがある。
【０２３７】
また、集積回路化の手法は、ＬＳＩに限るものではなく、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  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  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ュラブル・プロセッサー（Ｒｅ−ｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）  を利用してもよい。
【０２３８】
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化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
【０２３９】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
【０２４０】
本出願は、２００９年３月３１日出願の日本特許出願（特願２００９−０８６９７１）、に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【０２４１】
本発明に係る中継装置は、間違った情報の中継を防ぐことができるという効果を有し、中継装置等として有用である。
【符号の説明】
【０２４２】
１００、２００、３００、４００  中継装置
１０１、２０１、３０１、４０１  アンテナ
１０３、２０３、３０３、４０３  ＲＦスイッチ（ＳＷ）
１０５、２０５、３０５、４０５  受信ＲＦ部
１０７、２０７、３０７、４０７  受信回線品質測定部
１０９、２０９、３０９、４０９  受信処理部
１１１、２１１、３１１          誤り検出機能識別部
１１３、２１３、３１３、４１３  誤り検出部
１１５、２１５、３１５          品質判定部
１１７、２１７、３１７          中継判定部
１１９、２１９、３１９、４１９  送信回線品質推定部
１２１、２２１、３２１、４２１  中継制御部
１２３、２２３、３２３、４２３  メモリ部
１２５、２２５、３２５、４２５  送信処理部
１２７、２２７、３２７、４２７  送信ＲＦ部
２２９、３２９                  送受信品質相対値算出部
３３１                          送受信品質平均値算出部
４２９                          送受信品質評価部
【図１】
0005464762.tif 000011
【図２】
0005464762.tif 000012
【図３】
0005464762.tif 000013
【図４】
0005464762.tif 000014
【図５】
0005464762.tif 000015
【図６】
0005464762.tif 000016
【図７】
0005464762.tif 000017
【図８】
0005464762.tif 000018
【図９】
0005464762.tif 000019
【図１０】
0005464762.tif 000020
【図１１】
0005464762.tif 000021
【図１２】
0005464762.tif 000022
【図１３】
0005464762.tif 000023
【図１４】
0005464762.tif 000024
【図１５】
0005464762.tif 000025
【図１６】
0005464762.tif 000026
【図１７】
0005464762.tif 000027
【図１８】
0005464762.tif 000028
【図１９】
0005464762.tif 000029
【図２０】
0005464762.tif 000030
【図２１】
0005464762.tif 000031