(57)【要約】【課題】  複雑な干渉除去制御を行わずに中継伝送による干渉の影響を低減すること。【解決手段】  通信装置は、第１の周波数帯域において自らに宛てられた成分を有すると共に第２の周波数帯域における他の通信装置に宛てられた成分を有する受信信号から、自らに宛てられた成分を抽出して受信処理を行い、第１の周波数帯域において他の通信装置に宛てられた受信信号の成分の少なくとも一部を含むと共に、第２の周波数帯域のうち、受信信号においてその少なくとも一部の成分が含まれていた周波数帯域における成分がヌルである中継信号を生成し、中継信号を送信する。【選択図】  図２
2014222866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の周波数帯域において自らに宛てられた成分を有すると共に第２の周波数帯域における他の通信装置に宛てられた成分を有する受信信号から、自らに宛てられた成分を抽出して受信する受信手段と、
前記第１の周波数帯域において、前記他の通信装置に宛てられた前記受信信号の成分の少なくとも一部を含むと共に、前記第２の周波数帯域のうち、前記受信信号で前記少なくとも一部の成分が含まれていた周波数帯域における成分がヌルである中継信号を生成する生成手段と、
前記中継信号を送信する送信手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記送信手段は、前記中継信号を受信する通信装置において、前記受信信号の送信元の装置からの信号が、直接、到来するのに要する時間と、前記通信装置によって中継されて到来するのに要する時間との時間差と、前記信号に含まれるシンボルのシンボル長とに基づいて、前記中継信号の送信を遅延させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記生成手段は、前記他の通信装置に宛てられた前記受信信号の成分を復調した後に変調し、当該変調により得られた信号の少なくとも一部を前記第１の周波数帯域に割り当てることにより前記中継信号を生成する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記生成手段は、前記受信信号において成分がヌルの周波数帯域がある場合、前記中継信号における当該周波数帯域の成分を、前記他の通信装置に宛てられた前記受信信号の成分の少なくとも一部として、前記中継信号を生成する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項５】
前記生成手段は、前記受信信号の複数の周波数帯域に前記他の通信装置に宛てられた成分が含まれる場合、前記複数の周波数帯域のそれぞれにおける前記成分の受信強度の比較結果に基づき、前記複数の周波数帯域のいずれかの成分を復調し、その復調の結果に基づいて前記中継信号を生成する、
ことを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
【請求項６】
前記生成手段は、前記受信信号の複数の周波数帯域に前記他の通信装置に宛てられた成分が含まれる場合、前記複数の周波数帯域の成分を合成して復調し、その復調の結果に基づいて前記中継信号を生成する、
ことを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
【請求項７】
前記生成手段は、前記通信装置から前記中継信号を受信すると共に当該中継信号に含まれる成分の一部を中継する他の通信装置を選択し、当該他の通信装置に宛てられた前記受信信号の成分を、前記第１の周波数帯域の成分とする前記中継信号を生成する、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項８】
前記受信手段は、第１の通信装置からの第１の周波数帯域において前記通信装置に宛てられた成分を含む第１の信号と、前記第１の信号を受信すると共に前記第１の信号に含まれる前記通信装置に宛てられた成分を第２の周波数帯域において含む中継信号を生成して送信する第２の通信装置からの第２の信号とを受信する場合、前記第１の信号および前記第２の信号の受信強度に基づいて、前記第１の周波数帯域と前記第２の周波数帯域とのいずれかの帯域を選択して復調することにより、前記通信装置に宛てられたデータを取得する、
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項９】
通信装置であって、
第１の通信装置からの第１の周波数帯域において前記通信装置に宛てられた成分を含む第１の信号と、前記第１の信号を受信すると共に前記第１の信号に含まれる前記通信装置に宛てられた成分を第２の周波数帯域において含む中継信号を生成して送信する第２の通信装置からの第２の信号とを受信する受信手段と、
前記第１の信号および前記第２の信号の受信強度に基づいて、前記第１の周波数帯域と前記第２の周波数帯域とのいずれかの帯域を選択して復調することにより、前記通信装置に宛てられたデータを取得する取得手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項１０】
前記第１の信号が送信されてから受信されるまでの時間と、前記第１の信号が送信されてから前記第２の信号が受信されるまでの時間とに応じて、前記第２の通信装置において信号の送信を遅延させるべき時間を算出する算出手段と、
前記時間の情報を前記第２の通信装置へ通知する通知手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項９に記載の通信装置。
【請求項１１】
第１の周波数帯域において第１の通信装置に宛てたデータを含むと共に第２の周波数帯域において第２の通信装置に宛てたデータを含む信号を送信する送信元の通信装置と、前記第１の通信装置と、前記第２の通信装置とを含む通信システムであって、
前記第１の通信装置は、
第１の周波数帯域における自らに宛てられた受信信号の成分を抽出して受信する受信手段と、
前記第１の周波数帯域に、前記第２の通信装置に宛てられた前記受信信号の成分を含むと共に、前記第２の周波数帯域のうち、前記受信信号で前記第２の通信装置に宛てられた前記受信信号の成分が含まれていた周波数帯域における成分がヌルである中継信号を生成する生成手段と、
前記中継信号を送信する送信手段と、
を有し、
前記第２の通信装置は、
受信した前記送信元の装置からの信号および前記中継信号の受信強度に基づいて、前記第１の周波数帯域と前記第２の周波数帯域とのいずれかの帯域を選択して復調することにより、前記第２の通信装置に宛てられたデータを取得する取得手段と、
を有することを特徴とする通信システム。
【請求項１２】
通信装置における通信方法であって、
受信手段が、第１の周波数帯域において自らに宛てられた成分を有すると共に第２の周波数帯域における他の通信装置に宛てられた成分を有する受信信号から、自らに宛てられた成分を抽出して受信する受信工程と、
生成手段が、前記第１の周波数帯域において、前記他の通信装置に宛てられた前記受信信号の成分の少なくとも一部を含むと共に、前記第２の周波数帯域のうち、前記受信信号で前記少なくとも一部の成分が含まれていた周波数帯域における成分がヌルである中継信号を生成する生成工程と、
送信手段が、前記中継信号を送信する送信工程と、
ことを特徴とする通信方法。
【請求項１３】
通信装置における通信方法であって、
受信手段が、第１の通信装置からの第１の周波数帯域において前記通信装置に宛てられた成分を含む第１の信号と、前記第１の信号を受信すると共に前記第１の信号に含まれる前記通信装置に宛てられた成分を第２の周波数帯域において含む中継信号を生成して送信する第２の通信装置からの第２の信号とを受信する受信工程と、
取得手段が、前記第１の信号および前記第２の信号の受信強度に基づいて、前記第１の周波数帯域と前記第２の周波数帯域とのいずれかの帯域を選択して復調することにより、前記通信装置に宛てられたデータを取得する取得工程と、
を有することを特徴とする通信方法。
【請求項１４】
第１の周波数帯域において第１の通信装置に宛てたデータを含むと共に第２の周波数帯域において第２の通信装置に宛てたデータを含む信号を送信する送信元の通信装置と、前記第１の通信装置と、前記第２の通信装置とを含む通信システムにおける通信方法であって、
前記第１の通信装置において、
受信手段が、第１の周波数帯域における自らに宛てられた受信信号の成分を抽出して受信する受信工程と、
生成手段が、前記第１の周波数帯域に、前記第２の通信装置に宛てられた前記受信信号の成分を含むと共に、前記第２の周波数帯域のうち、前記受信信号で前記第２の通信装置に宛てられた前記受信信号の成分が含まれていた周波数帯域における成分がヌルである中継信号を生成する生成工程と、
送信手段が、前記中継信号を送信する送信工程と、
を有し、
前記第２の通信装置において、
取得手段が、受信した前記送信元の装置からの信号および前記中継信号の受信強度に基づいて、前記第１の周波数帯域と前記第２の周波数帯域とのいずれかの帯域を選択して復調することにより、前記第２の通信装置に宛てられたデータを取得する取得工程と、
を有することを特徴とする通信方法。
【請求項１５】
請求項１２又は１３のいずれか１項に記載の通信方法における各工程を通信装置に含まれるコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は中継伝送を行う通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信装置が、受信信号に含まれる他の通信装置に宛てたデータを中継転送することにより、例えば、１つの基地局やアクセスポイントからの信号が届くエリアを拡大するマルチホップ無線通信システムが知られている。この無線通信システムでは、複数の通信装置が関連する経路が構築され、例えば、第１の通信装置から第２の通信装置へのデータ伝送のために、第３の通信装置及び第４の通信装置を含む３ホップからなる経路が構築されうる。このとき、例えば、第３の通信装置は、第１の通信装置からの信号を受信して第４の通信装置へ宛てられたデータを中継し、第４の通信装置は、第３の通信装置からの信号を受信して第２の通信装置へ宛てられたデータを中継する。この場合、例えば、第４の通信装置においては、第３の通信装置からの信号（希望信号）のみならず、第１の通信装置からの信号（干渉信号）をも受信しうる。この結果、信号品質が低下し、伝送エラーを生じやすくなるという課題が生じる場合がある。
【０００３】
このような干渉による影響を低減する技術として、特許文献１には、干渉信号のレプリカを生成し、受信信号からそのレプリカを減算することで干渉を除去し、効率的な中継伝送を行う技術が記載されている。また、特許文献２には、送信装置と中継装置とがパイロットサブキャリアとヌルサブキャリアの配置を変えて送信することで、受信装置においてパイロットサブキャリア同士が干渉することを回避する技術が記載されている。そして、特許文献２に記載の技術では、受信装置が、送信装置と中継装置から受信したパイロットサブキャリアに基づいて、希望信号と干渉信号を分離して復調する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２５９１９８号公報
【特許文献２】特開２０１２−０４４４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、通信装置が送信したデータを中継装置が中継送信することを利用し、中継装置から受信する干渉信号を推定するものである。すなわち、干渉源が中継装置でなく通信装置である場合には、干渉信号を推定することができず、干渉を除去することができない。一方、特許文献２に記載の技術は、通信装置と中継装置とからそれぞれ送信された信号を分離可能である。しかしながら、信号の分離にはＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｅｒｒｏｒ）等のアルゴリズムを使用する。したがって、低ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）環境下では、干渉信号の分離精度が低下し、干渉による影響を抑制することができないという課題があった。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、複雑な干渉除去制御を行わずに中継伝送による干渉の影響を低減する通信技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明による通信装置は、第１の周波数帯域において自らに宛てられた成分を有すると共に第２の周波数帯域における他の通信装置に宛てられた成分を有する受信信号から、自らに宛てられた成分を抽出して受信する受信手段と、前記第１の周波数帯域において、前記他の通信装置に宛てられた前記受信信号の成分の少なくとも一部を含むと共に、前記第２の周波数帯域のうち、前記受信信号で前記少なくとも一部の成分が含まれていた周波数帯域における成分がヌルである中継信号を生成する生成手段と、前記中継信号を送信する送信手段と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複雑な干渉除去制御を行わずに中継伝送による干渉の影響を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】無線通信システムの構成例を示す図。
【図２】無線通信システムにおいて送受信される信号を示す概念図。
【図３】第１の通信装置１０１の構成例を示すブロック図。
【図４】第２の通信装置１０２の構成例を示すブロック図。
【図５】第３の通信装置１０３の構成例を示すブロック図。
【図６】遅延時間設定処理を示すシーケンスチャート。
【図７】チャネル特性推定処理を示すシーケンスチャート。
【図８】無線通信システムの別の構成例を示す概念図。
【図９】グループ割り当ての例を示す概念図。
【図１０】無線通信システムにおいて送受信される信号を示す概念図。
【図１１】第３の通信装置８０３の構成例を示すブロック図。
【図１２】グループ割り当ての別の例を示す概念図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
＜＜実施形態１＞＞
（無線通信システムの構成）
図１は、無線通信システムの構成例を示す。無線通信システムは、第１の通信装置１０１、第２の通信装置１０２、及び第３の通信装置１０３を含む。
【００１２】
本実施形態において、各通信装置は、直交周波数多元接続（ＯＦＤＭ、Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式による無線通信機能を有する。なお、以下の説明では、各通信装置がＯＦＤＭ方式による無線通信を行う場合について説明するが、異なる宛先のデータに異なる周波数帯域を割り当てられる通信方式であれば、どのようなものが用いられてもよい。
【００１３】
そして、第１の通信装置１０１は、第２の通信装置１０２、及び第３の通信装置１０３に宛てたデータを含む信号を第２の通信装置１０２に送信する。第２の通信装置１０２は、第１の通信装置１０１からの受信信号から、自らに宛てられた成分を抽出して受信すると共に、第３の通信装置１０３に宛てられた成分を含む中継信号を生成して送信する。図１において、矢印は信号が伝達する経路を示し、矢印に付した記号はその経路の伝播時間を示している。例えば、第３の通信装置１０３は、第２の通信装置１０２からの希望信号と、第１の通信装置１０１からの干渉信号を受信するところ、第２の通信装置１０２からの希望信号の伝播時間はＴ２３であり、干渉信号の伝播時間はＴ１３であることを意味する。
【００１４】
（通信手法の概要）
図２は、本実施形態に係る通信手法を用いた場合の、第１の通信装置１０１、第２の通信装置１０２、及び第３の通信装置１０３が送受信する信号の一例を示す概念図である。具体的な処理については後述するが、まず、図２を用いて、本実施形態に係る通信手法について概要を説明する。
【００１５】
第１の通信装置１０１は、第２の通信装置１０２及び第３の通信装置１０３宛てのデータＤ１０２及びＤ１０３を、それぞれ第１の周波数帯域及び第２の周波数帯域に割り当てる。なお、図２においては、この周波数帯域のことを、ＯＦＤＭ信号における複数のサブキャリアからなるグループであることから、「サブキャリアグループ」と記載している。以下では、このサブキャリアグループのことを単に「グループ」と呼ぶものとする。
【００１６】
第１の通信装置１０１においては、サブキャリアグループ１及び２に割り当てられたデータＤ１０２及びＤ１０３をＯＦＤＭ変調することにより、それぞれがシンボル長Ｔｓｙｍｂｏｌを有する複数のＯＦＤＭシンボル２０１〜２０３を含む信号が生成される。第１の通信装置１０１はこの信号を送信し、この信号は、伝送路を介して、伝播時間Ｔ１２の経過後に、第２の通信装置１０２において受信される。このときの受信信号は複数のＯＦＤＭシンボル２０４〜２０６を含み、これはそれぞれが第１の通信装置１０１から送信された信号に含まれるＯＦＤＭシンボル２０１〜２０３に対応する。
【００１７】
第２の通信装置１０２は、受信した信号を復調し、受信信号のうち自身宛ての成分（グループ１の成分）を抽出し、復調することにより自身宛てのデータＤ１０２を取得する。その一方で、第２の通信装置１０２は、残りのデータＤ１０３を復調した後に再度ＯＦＤＭ変調することで、ＯＦＤＭシンボル２０７〜２０９を含む中継信号を生成し、その中継信号を第３の通信装置１０３に中継送信する。ここで、中継送信に際しては、ＯＦＤＭシンボルの受信後、変復調処理にかかる時間Ｔｒｅｌａｙと調整時間Ｔａｄｊが経過した後に送信が行われる。この調整時間Ｔａｄｊに関しては後述する。
【００１８】
ここで、第２の通信装置１０２は、第１の通信装置１０１からの受信信号とは異なるグループ割り当てを有する中継信号を生成する。具体的には、第２の通信装置１０２は、受信信号中、自装置宛てのデータＤ１０２が割り当てられていたグループ１に、第３の通信装置１０３宛てのデータＤ１０３を割り当てる。そして、受信信号において第３の通信装置１０３宛てのデータＤ１０３が割り当てられていたグループ２にはヌルを割り当てる。すなわち、ヌルを割り当てることにより、グループ２の送信電力を０とする。このようにグループ割り当てを変更してＯＦＤＭ変調を行い、生成した中継信号（ＯＦＤＭシンボル２０７〜２０９）を第３の通信装置１０３に送信する。
【００１９】
なお、ここでの説明では、各通信装置に宛てられたデータは同じ帯域幅の周波数帯域を使用して送信されるものとして説明するが、これに限られない。すなわち、グループ１の帯域幅とグループ２の帯域幅は異なっていてもよい。
【００２０】
この場合、例えばグループ１の帯域幅がグループ２の帯域幅以上であれば、受信信号においてグループ２に含まれていた第３の通信装置へ宛てられたデータＤ１０３の全てをグループ１に含めた中継信号を生成することができる。なお、この場合、グループ１の一部のサブキャリアにはデータが割り当てられない場合があるが、その場合は、そのサブキャリアにはヌルを割り当ててもよい。一方、グループ１の帯域幅がグループ２の帯域幅より狭い場合は、受信信号においてグループ２に含まれていた第３の通信装置へ宛てられたデータＤ１０３の一部をグループ１に含めて中継信号を生成する。そして、グループ２のサブキャリアのうち、中継信号においてグループ１に含められるデータが受信信号において含められていたサブキャリアについて、ヌルを割り当てるようにしてもよい。
【００２１】
第３の通信装置１０３は、第２の通信装置１０２が送信した中継信号、すなわち希望信号を、伝送路を介して、伝播時間Ｔ２３の経過後に受信する。このとき、この中継信号はＯＦＤＭシンボル２１０〜２１２を含み、これらのＯＦＤＭシンボルは、それぞれが第２の通信装置が送信した中継信号に含まれるＯＦＤＭシンボル２０７〜２０９に対応する。また、第３の通信装置１０３は、第１の通信装置１０１が送信した信号を、第２の通信装置１０２を介さずに直接受信する。なお、ここでは、第１の通信装置１０１が送信した信号を干渉信号とする。干渉信号は、第１の通信装置１０１と第３の通信装置１０３との間の直接通信路を介して、伝播時間Ｔ１３の経過後に、ＯＦＤＭシンボル２１３〜２１５を含む信号として、第３の通信装置１０３において受信される。
【００２２】
ここで、上述の調整時間Ｔａｄｊは、第３の通信装置１０３の受信する希望信号と干渉信号のシンボルタイミングが一致するように決定される。これにより、第３の通信装置１０３が、希望信号と干渉信号とからなる受信信号をＯＦＤＭ復調処理する際、両信号のシンボル境界を跨ぐことなく処理することができる。すなわち、希望信号と干渉信号との間で干渉は生じるものの、それぞれの信号の直交性は保持したまま復調処理することができる。
【００２３】
ここで、第３の通信装置１０３が受信する信号のグループ１の周波数帯域に着目すると、第３の通信装置１０３は、希望信号の自装置宛てのデータＤ１０３と干渉信号の第２の通信装置１０２宛てデータＤ１０２とが合成された信号を受信することとなる。一方、グループ２の周波数帯域に着目すると、第３の通信装置１０３は、その帯域において希望信号の電力が０であるため、干渉信号の自装置宛てのデータＤ１０３のみを受信することとなる。したがって、干渉信号の受信電力が高い場合には、希望信号のグループ１のデータＤ１０３の受信品質が低くなる一方で、干渉信号のグループ２のデータＤ１０３の受信品質が高くなることとなる。第３の通信装置１０３はこれを利用し、希望信号と干渉信号との受信強度の比較結果、すなわち、ＤＵＲ（Ｄｅｓｉｒｅｄ  ｔｏ  Ｕｎｄｅｓｉｒｅｄ  ｓｉｇｎａｌ  Ｒａｔｉｏ）が高い場合には、希望信号のグループ１を選択して復調する。また、ＤＵＲが低い場合には、第３の通信装置１０３は、干渉信号のグループ２を選択して復調する。これにより、第３の通信装置１０３は、自装置宛てのデータＤ１０３を高精度に抽出することができる。
【００２４】
本実施形態では、上述のように各通信装置が動作することにより、中継装置（第２の通信装置１０２）からの希望信号（中継信号）に中継前の送信元の装置（第１の通信装置１０１）からの干渉信号が干渉する場合においても、誤りの少ない通信が可能となる。また、本実施形態では、干渉信号成分の推定を行わないため、低ＳＮＲ環境における干渉抑制効果の低下という問題点を生じることなく、干渉に対するエラー耐性を高めることが可能となる。
【００２５】
（通信装置の構成）
続いて、上述の動作を行う第１の通信装置１０１、第２の通信装置１０２及び第３の通信装置１０３の構成について説明を行う。図３は、第１の通信装置１０１の構成例を示すブロック図である。同様に、図４は第２の通信装置１０２の、図５は第３の通信装置１０３の、それぞれ構成例を示すブロック図である。以下、順に説明する。
【００２６】
（第１の通信装置１０１）
第１の通信装置１０１は、第２の通信装置１０２へ信号を送信する送信系と、第２の通信装置１０２からの信号を受信する受信系とを有する。送信系は、例えば、図３に示すように、送信データ生成部３０１、変調部３０２、グループ割り当て部３０３、プリアンブル生成部３０４、パイロット生成部３０５、ＩＦＦＴ部３０６、ＧＩ付加部３０７、送信ＲＦ部３０８及び送信アンテナ３０９を含む。受信系は、例えば、図３に示すように、受信アンテナ３１０、受信ＲＦ部３１１、及び復調部３１２を含む。第１の通信装置１０１は、さらに、装置全体を制御する制御部３１３を有する。なお、図３は一例であり、複数の機能ブロックが１つの機能としてまとめられてもよいし、１つの機能ブロックを複数の機能ブロックに分離してもよい。例えば、送信アンテナ３０９と受信アンテナ３１０は共用の１つのアンテナであってもよい。
【００２７】
送信データ生成部３０１は、第２の通信装置１０２及び第３の通信装置１０３に宛てた送信データを生成し、変調部３０２に出力する。変調部３０２は、送信データを、例えばＱＰＳＫ又は１６ＱＡＭ等の変調方式に基づいて変調し、グループ割り当て部３０３に出力する。グループ割り当て部３０３は、変調部３０２から出力された変調データの内、第２の通信装置１０２宛てのデータをグループ１に、第３の通信装置１０３宛てのデータをグループ２に割り当てて、ＩＦＦＴ部３０６に出力する。なお、このグループ割り当てはシステムで予め定められたものであり、第２の通信装置１０２及び第３の通信装置１０３において既知であるものとする。
【００２８】
プリアンブル生成部３０４は、シンボル同期用データをＩＦＦＴ部３０６に出力する。シンボル同期用データは、予め定められた既知のデータである。パイロット生成部３０５は、チャネル特性推定用データをＩＦＦＴ部３０６に出力する。チャネル特性推定用データは、予め定められた既知のデータである。
【００２９】
ＩＦＦＴ部３０６は、入力されたデータをＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）により、各サブキャリアに送信シンボルを割り当てた周波数領域の信号を時間領域の信号に変換し、ＧＩ付加部３０７に出力する。ＧＩ付加部３０７は、時間領域信号の後端を所定時間長分だけコピーしたＧＩ（Ｇｕａｒｄ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ）をその時間領域信号の先端に付加することでＯＦＤＭシンボルを生成し、送信ＲＦ部３０８に出力する。送信ＲＦ部３０８は、ＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）回路や直交変調回路、周波数変換回路、電力増幅回路等により構成される。送信ＲＦ部３０８に入力された信号は、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号へと変換され、送信アンテナ３０９から送信される。
【００３０】
受信アンテナ３１０は、第２の通信装置１０２から通知される初期設定に関する進捗情報を含む信号を受信する。受信アンテナ３１０で受信された進捗情報を含む信号は、受信ＲＦ部３１１、復調部３１２を介して、第１の通信装置１０１の全体の動作制御を行う制御部３１３へと出力される。なお、この進捗情報を通知する信号は、ＯＦＤＭ方式による信号に限らず、例えばＣＤＭＡ方式による信号など、任意の方式により得られた信号でありうる。
【００３１】
（第２の通信装置１０２）
第２の通信装置１０２は、第１の通信装置１０１からの信号を受信する第１の受信系、及び第１の通信装置１０１からの受信信号の一部を第３の通信装置１０３へ中継する中継系を有する。さらに第２の通信装置１０２は、第３の通信装置１０３からの信号を受信する第２の受信系及び第１の通信装置１０１へ信号を送信する送信系を有する。
【００３２】
第１の受信系は、例えば、図４に示すように、受信アンテナ４０１、受信ＲＦ部４０２、プリアンブル検出部４０３、ＧＩ除去部４０４、ＦＦＴ部４０５、等化部４０６、復調部４０７、及び自データ抽出部４０８を含む。中継系は、例えば、変調部４０９、ヌルデータ生成部４１０、グループ割り当て部４１１、プリアンブル生成部４１２、パイロット生成部４１３、ＩＦＦＴ部４１４、ＧＩ付加部４１５、遅延調整部４１６、送信ＲＦ部４１７、及び送信アンテナ４１８を含む。第２の受信系は、受信アンテナ４１９、受信ＲＦ部４２０及び復調部４２１を有する。送信系は、変調部４２３と送信ＲＦ部４２４を有する。第２の通信装置１０２は、さらに、装置全体を制御する制御部４２２を有する。
【００３３】
受信アンテナ４０１で第１の通信装置１０１から受信された信号は、受信ＲＦ部４０２に出力される。受信ＲＦ部４０２は、電力増幅回路や周波数変換回路、直交復調回路、ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）回路等により構成される。受信ＲＦ部４０２に入力された信号は、ＢＢ（ＢａｓｅＢａｎｄ）信号へと変換され、プリアンブル検出部４０３とＧＩ除去部４０４に出力される。
【００３４】
プリアンブル検出部４０３は、受信信号中のプリアンブルシンボルが既知パターンのデータからなる信号であることを利用し、相関検出処理を行うことでプリアンブルシンボルの検出を行う。そして、検出されたタイミングに基づいてシンボルタイミング信号を生成し、ＧＩ除去部４０４に出力する。ＧＩ除去部４０４は、プリアンブル検出部４０３から入力されるシンボルタイミング信号に基づき、受信信号からＧＩ（Ｇｕａｒｄ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ）を除去し、ＧＩ除去後の時間領域信号をＦＦＴ部４０５に出力する。ＦＦＴ部４０５は、時間領域信号をＦＦＴ処理により周波数領域信号に変換し、等化部４０６に出力する。
【００３５】
等化部４０６は、受信したパイロットデータに基づき、各サブキャリアにおけるチャネル特性の推定を行うとともに、受信信号の等化処理を行う。復調部４０７は、等化部４０６において等化された信号に基づいて、１６ＱＡＭ等を用いて受信データの復調処理を行い、自データ抽出部４０８に出力する。自データ抽出部４０８は、受信データの中から自装置（すなわち、第２の通信装置１０２）に宛てられたデータＤ１０２を抽出し、残りのデータＤ１０３を中継系の変調部４０９に出力する。
【００３６】
変調部４０９は、自データ抽出部４０８から入力される、他の通信装置（第３の通信装置１０３）に宛てられたデータを１６ＱＡＭ等により変調し、グループ割り当て部４１１に出力する。ヌルデータ生成部４１０は、グループの送信電力を０とするためのヌルデータを生成し、グループ割り当て部４１１に出力する。グループ割り当て部４１１は、周波数領域において、他の通信装置（第３の通信装置１０３）に宛てられたデータＤ１０３をグループ１に、ヌルデータをグループ２に、それぞれ割り当てて、割り当て後の信号をＩＦＦＴ部４１４に出力する。なお、グループ２に含まれるサブキャリア数がグループ１より多い場合、グループ割り当て部４１１は、受信信号においてグループ２に含まれていたデータＤ１０３の一部のみをグループ１に移してもよい。そして、この場合、グループ割り当て部４１１は、データＤ１０３の当該一部に第１の通信装置からの受信信号において対応するグループ２のサブキャリアを、中継信号においてヌルとしてもよい。
【００３７】
プリアンブル生成部４１２、パイロット生成部４１３、及びＩＦＦＴ部４１４は、図３に示す第１の通信装置１０１のプリアンブル生成部３０４、パイロット生成部３０５、及びＩＦＦＴ部３０６と同様の動作を行う。ただし、プリアンブル生成部４１２は、第１の通信装置１０１のプリアンブル生成部３０４とは異なるパターンの既知データを生成する。
【００３８】
ＧＩ付加部４１５は、ＩＦＦＴ部４１４が出力した時間領域信号に対してＧＩを付加し、遅延調整部４１６に出力する。遅延調整部４１６は、ＦＩＦＯ等により構成され、ＧＩ付加部４１５から入力されたシンボルを復調部４２１から通知される調整時間Ｔａｄｊ分だけ遅延させて、送信ＲＦ部４１７に出力する。送信ＲＦ部４１７及び送信アンテナ４１８の動作は、第１の通信装置１０１の送信ＲＦ部３０８及び送信アンテナ３０９と同様である。
【００３９】
受信アンテナ４１９は、第３の通信装置１０３から通知される調整時間情報や初期設定に関する進捗情報を受信する。受信アンテナ４１９で受信された信号は、受信ＲＦ部４２０及び復調部４２１を介して復調処理が行われ、復調部４２１は、遅延調整部４１６に遅延時間情報を出力する。また、復調部４２１は、進捗情報を制御部４２２に出力する。
【００４０】
制御部４２２は、第２の通信装置１０２の全体の動作制御を行うとともに、遅延調整部４１６における遅延時間設定処理の完了等、初期設定に関する進捗情報を変調部４２３に出力する。制御部４２２から出力される進捗情報は、変調部４２３、送信ＲＦ部４２４、及び送信アンテナ４２５を介して第１の通信装置１０１へと送信される。
【００４１】
（第３の通信装置１０３）
第３の通信装置１０３は、第１の通信装置１０１及び第２の通信装置１０２からの信号を受信する受信系と、第２の通信装置１０２へ信号を送信する送信系とを有する。受信系は、例えば図５のように、受信アンテナ５０１、受信ＲＦ部５０２、プリアンブル検出部５０３、ＧＩ除去部５０４、ＦＦＴ部５０５、ＤＵＲ算出部５１１、グループ１等化部５１２、グループ２等化部５１３、バッファ部５１４及び復調部５１５を含む。また、送信系は、変調部５０８、送信ＲＦ部５０９、及び送信アンテナ５１０を含む。また、第３の通信装置１０３は、第２の通信装置１０２において使用する調整時間を算出するための遅延時間算出部５０６と、第３の通信装置の全体を制御する制御部５０７とを有する。
【００４２】
受信アンテナ５０１、受信ＲＦ部５０２、ＧＩ除去部５０４及びＦＦＴ部５０５の動作は、第２の通信装置１０２の受信アンテナ４０１、受信ＲＦ部４０２、ＧＩ除去部４０４及びＦＦＴ部４０５と同様である。
【００４３】
プリアンブル検出部５０３は、第２の通信装置１０２から受信した希望信号中のプリアンブルシンボルを検出し、ＧＩ除去用のシンボルタイミング信号を生成する。また、プリアンブル検出部５０３は、第１の通信装置１０１から直接受信した干渉信号中のプリアンブルシンボルを検出する。なお、希望信号のプリアンブルシンボルと干渉信号のプリアンブルは、それぞれ異なる既知パターンのデータから生成され、相互相関の低い系列を用いることができるため、これらは区別して検出することができる。これにより、プリアンブル検出部５０３は、希望信号及び干渉信号の到来時間を検出することができる。プリアンブル検出部５０３は、検出した到来時間の情報を遅延時間算出部５０６へ通知する。
【００４４】
遅延時間算出部５０６は、プリアンブル検出部５０３で検出された希望信号と干渉信号との到来時間差に基づき、第２の通信装置１０２に通知すべき遅延時間（Ｔａｄｊ）を算出する。算出された遅延時間は、遅延時間情報として変調部５０８に出力される。
【００４５】
制御部５０７は、全体の動作制御を行うとともに、初期設定に関する進捗情報を変調部５０８に出力する。変調部５０８に入力された遅延時間情報及び進捗情報は、変調部５０８、送信ＲＦ部５０９、及び送信アンテナ５１０を介して、第２の通信装置１０２に送信される。
【００４６】
ＦＦＴ部５０５は、ＧＩ除去部５０４においてＧＩが除去された時間領域信号をＦＦＴ処理して周波数領域信号に変換し、変換後の信号をＤＵＲ算出部５１１、グループ１等化部５１２、及びグループ２等化部５１３に出力する。ＤＵＲ算出部５１１は、希望信号のパイロットデータと干渉信号のパイロットデータから、希望信号と干渉信号との受信強度の比、すなわちＤＵＲを算出して、この値（比較結果）を復調部５１５に出力する。グループ１等化部５１２は、希望信号のグループ１の成分に含まれるパイロットシンボルを用いてチャネル特性を推定し、等化処理を行う。また、グループ２等化部５１３は、干渉信号のグループ２の成分に含まれるパイロットシンボルを用いてチャネル特性を推定し、等化処理を行う。ＤＵＲ算出部５１１と、グループ１等化部５１２と、グループ２等化部５１３との詳細な動作については、後述する。
【００４７】
バッファ部５１４は、希望信号と干渉信号との到来時間差、及び希望信号の送信の際の処理時間及び調整時間に応じたシンボル数だけ、グループ２等化部５１３により等化された干渉信号のＯＦＤＭシンボルを保持して遅延させてから復調部５１５へ入力する。例えば図２において、希望信号は、第１の通信装置が送信してから伝播時間Ｔ１２経過後に第２の通信装置１０２に受信され、第２の通信装置における中継処理及び時間調整に要する時間Ｔｒｅｌａｙ＋Ｔａｄｊ経過後に、第２の通信装置１０２から伝送される。そして、第２の通信装置１０２による中継信号（希望信号）の送信の後、伝播時間Ｔ２３経過後に、第３の通信装置１０３によって受信される。すなわち、希望信号は、第１の通信装置１０１が送信してから、第２の通信装置１０２を経て第３の通信装置１０３に到来するまでに、時間Ｔ１２＋Ｔｒｅｌａｙ＋Ｔａｄｊ＋Ｔ２３だけ要する。一方、干渉信号は、第１の通信装置１０１が送信してから伝播時間Ｔ１３だけ経過してから第３の通信装置１０３において受信される。したがって、第３の通信装置１０３において、希望信号は、干渉信号より、時間Ｔ１２＋Ｔｒｅｌａｙ＋Ｔａｄｊ＋Ｔ２３−Ｔ１３だけ遅れて到来する。バッファ部５１４は、この時間分だけ、グループ２等化部５１３により等化された干渉信号を遅延させる。図２の例では、この時間は２ＯＦＤＭシンボル（２×Ｔｓｙｍｂｏｌ）分である。したがって、バッファ部５１４は、２ＯＦＤＭシンボル分だけグループ２等化部５１３からの出力を遅延させる。これにより、復調部５１５においては、グループ１等化部５１２からのＯＦＤＭシンボルと、グループ２等化部５１３からのＯＦＤＭシンボルとで、同じＯＦＤＭシンボルが入力されることとなる。
【００４８】
復調部５１５は、ＤＵＲ算出部５１１から入力される、希望信号と干渉信号との受信強度の比較結果（ＤＵＲ）に基づき、グループ１等化部５１２とバッファ部５１４とから入力されるデータのいずれか一方を選択して復調する。そして、復調部５１５は、これにより、自装置（第３の通信装置）に宛てられたデータＤ１０３を得る。復調部５１５は、例えば、ＤＵＲが高い場合には、グループ１等化部５１２から入力されるデータを選択して復調する。また、復調部５１５は、ＤＵＲが低い場合にはグループ２を選択して復調すべく、バッファ部５１４から入力されるデータを選択して復調する。なお、本実施形態では、復調部５１５はグループ１とグループ２のいずれか一方を選択して復調するものとするが、ＤＵＲに応じて両グループの重み付けを行った上で合成して復調を行ってもよい。
【００４９】
（遅延時間設定処理及びチャネル特性推定処理）
続いて、無線通信システムにおいて行われる初期設定について説明する。本実施形態の第１の通信装置１０１、第２の通信装置１０２及び第３の通信装置１０３は、初期設定として、第２の通信装置１０２の遅延時間の設定処理と、各通信装置でのチャネル特性の推定処理とを実行し、その後にデータ伝送を開始する。
【００５０】
まず、第２の通信装置１０２の遅延時間の設定処理について、図６の処理の流れを示すシーケンスチャートを用いて説明する。処理が開始されると、まず、Ｓ６０１において、第１の通信装置１０１が、第２の通信装置１０２へプリアンブルシンボルを送信する。このプリアンブルシンボルは、第２の通信装置１０２において希望信号として受信されるほか、場合によっては第３の通信装置１０３において干渉信号として受信される。なお、以下では第１の通信装置１０１がプリアンブルシンボルを送信する時刻を時刻０として、各動作について説明する。
【００５１】
続いて、第２の通信装置１０２は、時刻Ｔ１２において、第１の通信装置１０１が送信したプリアンブルシンボルを受信する（Ｓ６０２）。なお、第２の通信装置１０２は、プリアンブルシンボルが受信されたことを、例えば相関検出を実行することにより検出する。第２の通信装置１０２は、プリアンブルシンボルを検出した後に所定時間待機し（Ｓ６０３）、時刻Ｔ１２＋Ｔｒｅｌａｙにおいて、プリアンブルシンボルを第３の通信装置１０３に送信する（Ｓ６０４）。なお、この所定時間（Ｔｒｅｌａｙ）は、第１の通信装置１０１からの信号を、第３の通信装置１０３へ中継する場合に生じる変復調等に要する処理時間に相当する時間である。
【００５２】
第３の通信装置１０３は、第１の通信装置１０１と第２の通信装置１０２とのそれぞれから送信されるプリアンブルシンボルを検出し（Ｓ６０５、Ｓ６０６、Ｓ６０８）、その到来時間差を測定する。そして、第３の通信装置１０３は、干渉信号と希望信号とのシンボルタイミングを一致させるために第２の通信装置１０２で設定すべき遅延時間Ｔａｄｊを算出する（Ｓ６０７、Ｓ６０９）。ここで、例えば、第３の通信装置１０３は、第１の通信装置１０１からプリアンブルシンボルを時刻Ｔ１３で受信したか否か（Ｓ６０５）によって、遅延時間Ｔａｄｊの設定の仕方を変更する。図６では、第１の通信装置１０１からプリアンブルシンボルを時刻Ｔ１３で受信した場合（Ｓ６０５でＹＥＳ）、第２の通信装置１０２からプリアンブルシンボルを受信した時刻（Ｓ６０６）と時刻Ｔ１３とに基づいて遅延時間Ｔａｄｊが算出される（Ｓ６０７）。一方、第１の通信装置１０１からプリアンブルシンボルを時刻Ｔ１３で受信しなかった場合（Ｓ６０５でＮＯ）、第３の通信装置１０３は、干渉信号を受信しないものと判断し、遅延時間Ｔａｄｊを０に設定する。
【００５３】
Ｓ６０７の遅延時間の算出法について、より具体的に説明する。Ｓ６０７において、第３の通信装置１０３は、第１の通信装置１０１からのプリアンブルシンボルと第２の通信装置１０２からのプリアンブルシンボルの受信時間差Ｔ１２＋Ｔｒｅｌａｙ＋Ｔ２３−Ｔ１３を計測する。そして、この干渉信号と希望信号とのシンボルタイミングを一致させるために必要となる調整時間Ｔａｄｊを、
Tadj ＝ Tsymbol−{(T12＋Trelay＋T23−T13) mod Tsymbol}  ・・・（式１）
のように算出する。なお、（式１）において、ｍｏｄは剰余演算子である。また、第３の通信装置１０３は、バッファ部５１４で遅延させる受信データのシンボル数Ｎを、
N ＝ (T12＋Trelay＋T23＋Tadj−T13)／Tsymbol  ・・・（式２）
のように算出する。
【００５４】
遅延時間Ｔａｄｊが設定されると、第３の通信装置１０３は、遅延時間Ｔａｄｊの情報を、第２の通信装置１０２へ送信する（Ｓ６１０）。そして、第２の通信装置１０２は、第３の通信装置１０３から遅延時間Ｔａｄｊの通知を受ける（Ｓ６１１）と、遅延調整部４１６の遅延時間設定を行う（Ｓ６１２）。そして、第２の通信装置１０２は、第１の通信装置１０１に、遅延時間設定の完了を示す進捗情報を送信し（Ｓ６１３）、第１の通信装置１０１がこの進捗情報を受信すると（Ｓ６１４）、遅延時間設定処理が終了する。
【００５５】
第２の通信装置１０２の遅延時間設定動作が終了すると、続いて、第２の通信装置１０２及び第３の通信装置１０３において、受信信号のチャネル特性を推定する処理が開始される。図７は、チャネル特性推定処理の流れを示すシーケンスチャートである。
【００５６】
チャネル特性推定処理が開始されると、まず、第１の通信装置１０１が、パイロットシンボルを第２の通信装置１０２に送信する（Ｓ７０１）。このパイロットシンボルも、上述のプリアンブルシンボルと同様に、第２の通信装置１０２では希望信号として受信され、場合によっては、第３の通信装置１０３では干渉信号として受信される。なお、以下では、第１の通信装置１０１がパイロットシンボルを送信する時刻を時刻０として、説明を行う。
【００５７】
第２の通信装置１０２は、第１の通信装置１０１からのパイロットシンボルを時刻Ｔ１２で受信すると、チャネル特性の推定を行う（Ｓ７０２）。そして、第２の通信装置１０２は、パイロットシンボルの受信の後に所定時間待機し（Ｓ７０３）、時刻Ｔ１２＋Ｔｒｅｌａｙ＋Ｔａｄｊにおいて、第３の通信装置１０３にパイロットシンボルを送信する（Ｓ７０４）。
【００５８】
第３の通信装置１０３は、第１の通信装置１０１及び第２の通信装置１０２のそれぞれから送信されるパイロットシンボルに基づき、グループ１及びグループ２のそれぞれのチャネル特性を推定する（Ｓ７０６、Ｓ７０７）。具体的には、例えば、第３の通信装置１０３は、上述の遅延時間設定処理において、第１の通信装置１０１からのプリアンブルシンボルを受信していた場合（Ｓ７０５でＹＥＳ）、処理をＳ７０６へ進め、グループ２のチャネル特性を推定する。Ｓ７０６では、第３の通信装置１０３は、時刻Ｔ１３で第１の通信装置１０１から送信されるパイロットシンボルを受信し、グループ２等化部５１３でグループ２のみのチャネル特性を推定する。その後、第３の通信装置１０３は、グループ１のチャネル特性を推定する（Ｓ７０７）。一方、第１の通信装置１０１からのプリアンブルシンボルを受信しなかった場合（Ｓ７０５でＮＯ）、第３の通信装置１０３は、干渉信号を受信しないものと判断し、グループ２のチャネル特性を推定せず、グループ１のチャネル特性を推定する（Ｓ７０７）。
【００５９】
Ｓ７０７においては、第３の通信装置１０３は、時刻Ｔ１２＋Ｔｒｅｌａｙ＋Ｔａｄｊ＋Ｔ２３で第２の通信装置１０２からパイロットシンボルを受信し、グループ１等化部５１２でグループ１のみのチャネル特性を推定する。このＳ７０６、Ｓ７０７の動作により、第３の通信装置１０３は、グループ１に対しては希望信号を、グループ２に対しては干渉信号を等化処理することが可能となる。
【００６０】
そして、第３の通信装置１０３は、推定したチャネル特性に基づいて、希望信号と干渉信号のＤＵＲを算出し（Ｓ７０８）、チャネル特性の推定が完了した旨を示す進捗情報を第２の通信装置１０２に送信する（Ｓ７０９）。なお、第３の通信装置１０３は、進捗情報については、チャネル推定が終了していればＤＵＲの算出前に送ってもよい。
【００６１】
第２の通信装置１０２は、第３の通信装置１０３から進捗情報を受信すると（Ｓ７１０）、続いて、第１の通信装置１０１に進捗情報を送信する（Ｓ７１１）。この進捗情報が第１の通信装置１０１で受信されると（Ｓ７１２）、初期設定が完了し、データ伝送が開始される。
【００６２】
なお、上述の初期設定は、システムの動作開始時に行うものとして説明を行ったが、各通信装置が置かれる環境の変化に応じて所定周期毎に実行するようにしてもよい。これにより、周囲環境の変化に伴い、第３の通信装置１０３において希望信号と干渉信号の伝播時間差やＤＵＲが変化する場合においても、それに対応して干渉の影響を抑えた通信が可能となる。
【００６３】
本実施形態では、第１の通信装置１０１が送信する信号において、第２の通信装置１０２及び第３の通信装置１０３に宛てられたデータが割り当てられるグループは、システムで予め定められているものとして説明を行ったが、これに限られない。例えば、第１の通信装置１０１が、この割り当てを自律的に決定してもよい。ただし、第３の通信装置１０３はグループ割り当てに基づいてチャネル特性を推定するため、この動作を行う前に第１の通信装置１０１は第３の通信装置１０３に対してグループ割り当て情報を通知する必要がある。例えば、遅延時間設定処理において、グループ割り当て情報の通知を行う場合、第１の通信装置１０１は、プリアンブルシンボルに続いてパイロットシンボルとグループ割り当て情報を表すデータシンボルを第２の通信装置１０２に送信する。そして、第２の通信装置１０２は、第１の通信装置１０１からの受信信号からグループ割り当て情報を抽出する。そして、第２の通信装置１０２は、その後、第１の通信装置１０１と同様に、プリアンブルシンボルと、パイロットシンボルと、グループ割り当て情報を表すデータシンボルとを、第３の通信装置１０３に中継送信する。このように、遅延時間設定処理において、プリアンブルシンボルの送受信とともにグループ割り当て情報の通知を行った後に、チャネル特性の推定を行うようにすることにより、第１の通信装置１０１は、柔軟にグループの割り当てを行うことができる。
【００６４】
本実施形態のシステムは、サラウンドシステムやマルチディスプレイシステム等のデータ再生タイミング同期が重要となるシステムに対しても有効である。この場合、第１の通信装置１０１がＩＥＥＥ１５８８等の公知技術を用いて、伝播時間Ｔ１２及びＴ１３を測定する。さらに、第２の通信装置１０２も同様に伝播時間Ｔ２３を測定し、測定結果と中継処理時間Ｔｒｅｌａｙと調整時間Ｔａｄｊを第１の通信装置１０１に送信する。そして、第１の通信装置１０１がこれらの値に基づいてデータ再生タイミングを決定し、第２の通信装置１０２及び第３の通信装置１０３に通知する。このような動作を初期設定後に行うことにより、データ再生タイミングを高精度で同期させることが可能となる。
本実施形態によれば、第３の通信装置１０３が受信する希望信号と干渉信号のそれぞれにおいて、異なるグループ（周波数帯域）に第３の通信装置１０３に宛てられたデータが配置されるように、第２の通信装置１０２はグループ割り当てを変更して中継を行う。また、第２の通信装置１０２は、第３の通信装置１０３に宛てられたデータが配置された各グループの信号品質がＤＵＲに応じて逆の特性を持つように、ヌルデータを挿入して中継を行う。より具体的には、第２の通信装置１０２は、第１の通信装置１０１から受信する信号中、自装置宛てのデータが割り当てられたグループに、第３の通信装置１０３宛てのデータを割り当てて中継信号を生成する。また、受信信号において第３の通信装置１０３宛てのデータが割り当てられたグループについて、中継信号はそのグループにヌルデータを割り当てる。そして、第３の通信装置１０３は、希望信号と干渉信号の各グループに割り当てられた自装置宛てのデータを、ＤＵＲに応じて一方を選択し、または各グループの重み付けを行い、復調する。これらの処理により、中継伝送における経路の上流の局からの干渉が生じる場合においてエラー耐性を高めた通信が可能となる。特に、これらの処理においては、干渉信号成分の推定及びキャンセル処理等を行わないため、低ＳＮＲ環境における干渉抑制効果が低下することを防ぐことができる。
【００６５】
＜＜実施形態２＞＞
実施形態１では、３台の通信装置からなる無線通信システムについて説明を行ったが、本実施形態では、３台より多くの通信装置からなる無線通信システムに、上述の手法を適用する場合について説明する。
【００６６】
（無線通信システムの構成）
図８は、本実施形態の無線通信システムの構成例を示す図である。本無線通信システムは、第１の通信装置８０１、第２の通信装置８０２、第３の通信装置８０３、第４の通信装置８０４、及び第５の通信装置８０５を含む。これらの通信装置は、実施形態１と同様にＯＦＤＭ方式による無線通信機能を有する。なお、以下の説明では、各通信装置がＯＦＤＭ方式による無線通信を行う場合について説明するが、異なる宛先のデータに異なる周波数帯域を割り当てられる通信方式であれば、どのようなものが用いられてもよい。
【００６７】
第１の通信装置８０１は、第２の通信装置８０２〜第５の通信装置８０５宛てのデータを含む信号を第２の通信装置８０２に送信する。中継装置となる第２の通信装置８０２〜第４の通信装置８０４は、中継経路において隣接する上位の通信装置から受信したデータのうち、自装置宛てのデータを抽出して受信すると共に、残りのデータを隣接する下位の通信装置に送信する。
【００６８】
（通信手法の概要）
図９は、本実施形態における第１の通信装置８０１〜第４の通信装置８０４が送信する信号の、グループ割り当てを示す概念図である。本実施形態における第２の通信装置８０２〜第４の通信装置８０４は、中継経路において隣接する上位の通信装置から受信した信号中、自装置宛てのデータが割り当てられたグループに、隣接する下位の通信装置に宛てたデータを割り当てる。また、第２の通信装置８０２〜第４の通信装置８０４は、受信信号中、中継経路において隣接する下位の通信装置に宛てたデータが割り当てられていたグループに、ヌルデータを割り当てる。そして、第２の通信装置８０２〜第４の通信装置８０４は、他の通信装置に宛てたデータまたはヌルデータが割り当てられたグループについては割り当てを変更しない。第２の通信装置８０２〜第４の通信装置８０４は、このようにしてグループ割り当てを行ったＯＦＤＭシンボルを、中継経路において隣接する下位の通信装置に送信する。
【００６９】
例えば、第２の通信装置８０２は、第１の通信装置８０１からの受信信号において、自らに宛てられたデータがグループ１に割り当てられていたため、中継経路において隣接下位の第３の通信装置８０３へ宛てるデータを、グループ１に割り当てる。また、第２の通信装置８０２は、第１の通信装置８０１からの受信信号において第３の通信装置８０３に宛てられたデータがグループ２に割り当てられていたため、グループ２にヌルを割り当てて中継信号を生成する。同様に、第３の通信装置８０３は、第２の通信装置８０２からの受信信号において、自らに宛てられたデータがグループ１に割り当てられていたため、中継経路において隣接下位の第４の通信装置８０４へ宛てるデータを、グループ１に割り当てる。また、第３の通信装置８０３は、第２の通信装置８０２からの受信信号において第４の通信装置８０４に宛てられたデータがグループ３に割り当てられていたため、グループ３にヌルを割り当てて中継信号を生成する。第４の通信装置８０４においても、同様にして中継信号が生成される。そして、第２の通信装置８０２〜第４の通信装置８０４は、生成した中継信号を、中継経路において隣接する下位の通信装置、すなわち、第３の通信装置８０３〜第５の通信装置８０５に、それぞれ送信する。
【００７０】
そして、本実施形態では、各通信装置において、中継経路において隣接する上位の通信装置からの信号を希望信号とし、その他の通信装置からの信号を干渉信号とする。そして、第３の通信装置８０３〜第５の通信装置８０５は、干渉信号を１つ選択し、その干渉信号と希望信号との間でシンボルタイミングが一致するように遅延時間を算出し、隣接する上位の通信装置へその遅延時間の情報を通知する。例えば、第３の通信装置８０３〜第５の通信装置８０５は、干渉信号のうち、最も信号強度が強いものと、希望信号との間でシンボルタイミングが一致するように、遅延時間を算出する。なお、遅延時間の算出の対象となる干渉信号は、最も信号強度が強いものでなくてもよい。例えば、隣接する上位の通信装置の、さらに隣接する上位の通信装置からの干渉信号を、遅延時間の算出のために考慮してもよい。この場合、例えばプリアンブルシンボルによって、受信した信号がどの通信装置から到来したものであるかを識別することとなる。なお、以下では、遅延時間の算出の対象となる干渉信号を最も信号強度が強い干渉信号とする場合について説明する。
【００７１】
図１０は、本実施形態の無線通信システムにおいて送受信される信号の一例を示す概念図である。この例では、第４の通信装置８０４の受信する干渉信号のうち、第２の通信装置８０２から受信する干渉信号が最も受信電力が大きいものとする。すなわち、図１０の例では、第４の通信装置８０４は、最も受信電力が大きい第２の通信装置８０２から受信する干渉信号と、第３の通信装置８０３から受信する希望信号とのシンボルタイミングが一致するように、調整時間Ｔａｄｊを算出する。そして、第４の通信装置８０４は、算出した調整時間Ｔａｄｊを第３の通信装置８０３へ通知する。この結果、第４の通信装置８０４は、希望信号のグループ１と干渉信号のグループ３に、自装置（第４の通信装置８０４）に宛てられたデータが割り当てられた信号を受信することとなる。ここで、希望信号のグループ３にはヌルデータが割り当てられているため、実施形態１と同様に、ＤＵＲが高い場合にはグループ１の受信品質が高くなり、ＤＵＲが低い場合にはグループ３の受信品質が高くなる。したがって、これを利用して、第４の通信装置８０４は、ＤＵＲに応じてグループ１とグループ３とのいずれかを選択して、またはこれらを合成して、自らに宛てられたデータを復調することができるため、干渉に対するエラー耐性を高めることができる。
【００７２】
（通信装置の構成）
次に、本実施形態の各通信装置の構成について説明する。第１の通信装置８０１の構成は、実施形態１の第１の通信装置１０１と同様である。ただし、第１の通信装置８０１は、グループ割り当て部３０３において、第２の通信装置８０２〜第５の通信装置８０５宛てのデータを４つのグループに割り当てる。また、実施形態１と同様に、第１の通信装置８０１のグループ割り当て部３０３によるグループ割り当ては、システムで予め定められたものとし、第２の通信装置８０２〜第５の通信装置８０５において既知であるものとする。
【００７３】
第２の通信装置８０２の構成は、実施形態１の第２の通信装置１０２と同様である。ただし、第２の通信装置８０２のグループ割り当て部４１１は、中継経路において隣接する下位の、第３の通信装置８０３宛てのデータＤ８０３をグループ１、ヌルデータをグループ２に割り当てる。そして、グループ３とグループ４には、受信信号と同様に、それぞれ第４の通信装置８０４及び第５の通信装置８０５に宛てたデータが割り当てられる。
【００７４】
また、第５の通信装置８０５の構成は、実施形態１の第３の通信装置１０３と同様である。ただし、第５の通信装置８０５のグループ２等化部５１３が、グループ２の等化処理ではなく、自装置宛てのデータＤ１０５が干渉信号中で割り当てられているグループ４の等化処理を行う。
【００７５】
図１１は、第３の通信装置８０３の構成例を示すブロック図である。なお、第４の通信装置８０４についても同様の構成を有する。第３の通信装置８０３は、希望信号において自装置宛てデータが割り当てられたグループ１と、干渉信号において自装置宛てデータが割り当てられたグループＸとのいずれかを選択し、またはこれらを合成して復調して、自装置宛てのデータを抽出する。なお、グループＸは、第３の通信装置８０３においてはグループ２であり、第４の通信装置８０４においてはグループ３である。以下、図１１を用いて、第３の通信装置８０３を例にとって、各機能について説明する。なお、以下の説明は、第４の通信装置８０４についても同様である。また、図１１において、実施形態１の第２の通信装置１０２と同様のブロックについては、それと同じ符号を付して説明を省略する。
【００７６】
第３の通信装置８０３は、プリアンブル検出部１１０１、遅延時間算出部１１０２、ＤＵＲ算出部１１０３、グループ１等化部１１０４、グループＸ等化部１１０５、バッファ部１１０６、復調部１１０７並びに１１０９及び他グループ等化部１１０８を有する。また、第３の通信装置８０３は、グループ割り当て部１１１０を有する。これらの機能部は、同じ名称のものでも、実施形態１における第２の通信装置１０２の各機能部とは異なる動作をする。
【００７７】
プリアンブル検出部１１０１は、中継経路において隣接する上位の通信装置（第２の通信装置８０２）からの希望信号中のプリアンブルシンボルを検出し、シンボルタイミング情報を生成する。また、プリアンブル検出部１１０１は、隣接する上位の通信装置を除く、上位の１つ以上の通信装置から受信する干渉信号のプリアンブルシンボルを検出し、各プリアンブルシンボルの検出タイミングと受信電力との情報を遅延時間算出部１１０２に出力する。
【００７８】
遅延時間算出部１１０２は、プリアンブル検出部１１０１で検出される希望信号のプリアンブルシンボルと、最も受信電力が大きい干渉信号のプリアンブルシンボルとの到来時間差に基づき、隣接上位の通信装置に通知すべき遅延時間（Ｔａｄｊ）を算出する。なお、遅延時間（Ｔａｄｊ）の算出方法については、実施形態１と同様である。
【００７９】
ＤＵＲ算出部１１０３は、ＦＦＴ部４０５から入力される希望信号のパイロットデータと、最も受信電力の大きい干渉信号のパイロットデータからＤＵＲを算出して復調部１１０７に出力する。グループ１等化部１１０４は、希望信号中のグループ１のチャネル特性推定と等化処理を行う。また、グループＸ等化部は、最も受信電力の大きい干渉信号中のグループＸのチャネル特性推定と等化処理を行う。そして、バッファ部１１０６は、伝播時間と中継処理時間、調整時間に応じて発生する、希望信号と干渉信号に含まれる自装置宛てデータのタイミングずれを吸収するために、グループＸ等化部１１０５が等化したデータを所定シンボル数分、遅延させる。そして、バッファ部１１０６は、遅延させたデータを、復調部１１０７に出力する。復調部１１０７は、ＤＵＲ算出部１１０３が算出したＤＵＲに基づき、グループ１等化部とグループＸ等化部１１０５（バッファ部１１０６）とからのデータについて、いずれか一方を選択して、又は両方を合成して復調することで自装置宛てのデータを得る。
【００８０】
他グループ等化部１１０８は、グループ１とグループＸ以外のグループのチャネル特性推定と等化処理を行う。他グループ等化部１１０８で等化処理されたデータは、復調部１１０９で復調処理された後に、変調部４０９に入力される。グループ割り当て部１１１０は、図９に示したグループ割り当ての信号を生成するようグループ割り当てを行う。すなわち、グループ割り当て部１１１０は、中継経路において隣接する上位の通信装置からの受信信号中、自装置宛てのデータが割り当てられたグループに、隣接する下位の通信装置に宛てたデータを割り当てる。また、グループ割り当て部１１１０は、受信信号中、隣接する下位の通信装置に宛てたデータが割り当てられたグループに、ヌルデータを割り当てる。そして、グループ割り当て部１１１０は、他の下位の通信装置に宛てたデータまたはヌルデータが割り当てられたグループについては割り当てを変更しない。
【００８１】
（遅延時間設定処理及びチャネル特性推定処理）
本実施形態のシステム初期設定は、実施形態１と同様の動作を、中継経路における上位の通信装置から順に行うことで実行される。すなわち、まず、第１の通信装置８０１〜第３の通信装置８０３が実施形態１と同様の遅延時間設定処理を行い、第３の通信装置８０３において希望信号と干渉信号とのシンボルタイミングを一致させるための遅延時間を第２の通信装置８０２において設定する。その後、第１の通信装置８０１〜第４の通信装置８０４が遅延時間設定処理を行い、第４の通信装置８０４において希望信号と受信電力の最も大きい干渉信号とのシンボルタイミングを一致させるための遅延時間を第３の通信装置８０３において設定する。続いて、第１の通信装置８０１〜第５の通信装置８０５が遅延時間設定処理を行い、第４の通信装置８０４における遅延時間を設定することで、遅延時間設定が完了する。そして、設定された遅延時間に基づいて各通信装置がパイロットシンボルを送受信し、チャネル特性の推定を行うことでシステム初期設定が完了する。
【００８２】
このように各通信装置が動作することにより、複数台の中継装置からなる無線通信システムにおいて、中継経路における上位の通信装置からの干渉が生じる場合においてもエラー耐性を高めた通信が可能となる。
【００８３】
なお、中継装置となる第２の通信装置８０２〜第４の通信装置８０４は、その上位の通信装置でヌルデータが割り当てられたグループに、任意の下位通信装置宛てデータを割り当てて隣接する下位の通信装置に送信するようにしてもよい。例えば、図１２では、第３の通信装置８０３は、受信信号中、ヌルデータが割り当てられていたグループ２に、第５の通信装置８０５宛てデータＤ８０５を割り当てて、第４の通信装置８０４に送信している。また、第４の通信装置８０４は、上位の通信装置である第２の通信装置８０２及び第３の通信装置８０３がヌルデータを割り当てたグループ２及びグループ３に、第５の通信装置８０５に宛てたデータＤ８０５を割り当てて、第５の通信装置８０５に送信する。このような割り当てとした場合においても、上位の通信装置からの干渉信号中、自装置宛てデータが割り当てられたグループは、希望信号ではヌルデータが割り当てられているため、本実施形態と同様の効果を得ることができる。また、希望信号において、複数のグループに同一のデータが割り当てられているため、これらをグループ毎の受信電力に基づいて選択または合成して復調することで、このデータに対するエラー耐性を向上させることが可能となる。
【００８４】
なお、本実施形態においても、実施形態１と同様に、各通信装置がグループ割り当てを自律的に決定し、初期設定時にグループ割り当てに関する情報を通信装置間で通知するようにしてもよい。また、本実施形態においても、実施形態１と同様に、ＩＥＥＥ１５８８等の公知技術を用いて伝播時間を測定するとともに、各通信装置の中継処理時間と調整時間を第１の通信装置８０１に送信することで、通信装置間を高精度に同期させることができる。これにより、高精度に同期したデータ再生タイミングを生成することができるため、サラウンドシステムやマルチディスプレイシステム等に好適なシステムを実現することが可能である。
【００８５】
＜＜その他の実施形態＞＞
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【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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