(57)【要約】  中継装置は、無線基地局の送信信号を受信し、該受信信号がユニキャスト通信の信号であるときに再生処理を行い、該受信信号がマルチキャスト通信の信号であるときに非再生処理を行う。再生処理では、中継装置は、受信信号から元のデータを再生し、該データから再生信号を生成して送信する。非再生処理では、中継装置が、受信信号をそのまま用いて非再生信号を生成して送信することによって、中継装置が中継することによる遅延量を抑制し、無線基地局からマルチキャスト通信で送信された信号を移動局が受信することができるようにする。
2010134195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線信号を受信して受信信号を出力する受信部と、
前記受信信号から元のデータを再生し、該データから再生信号を生成する再生処理部と、
前記受信信号を用いて非再生信号を生成する非再生処理部と、
前記受信信号がマルチキャスト通信の信号であるときに前記非再生信号を選択して出力し、前記受信信号がユニキャスト通信の信号であるときに前記再生信号を選択して出力する切替制御部と、
前記切替制御部の出力信号を送信信号として送信する送信部と、
を備えることを特徴とする中継装置。
【請求項２】
前記切替制御部は、前記受信信号を復調した制御チャネル情報に基づいて前記非再生信号の選択と前記再生信号の選択とを切り替えることを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
【請求項３】
前記切替制御部は、前記受信信号の無線フレームのサブフレーム単位で前記非再生信号の選択と前記再生信号の選択とを切り替えることを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
【請求項４】
前記切替制御部は、同期チャネルから抽出したフレームタイミングに基づいてサブフレームをカウントすることによって、マルチキャスト通信のサブフレームを特定することを特徴とする請求項３に記載の中継装置。
【請求項５】
前記切替制御部は、無線基地局との間の伝送路のチャネル情報に基づいて前記非再生信号の選択と前記再生信号の選択とを切り替えることを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
【請求項６】
マルチキャストサービスを提供するマルチキャストサービス部と、
ユニキャスト通信の無線信号または前記マルチキャストサービスによるマルチキャスト通信の無線信号を送信する無線基地局と、
前記無線基地局の送信信号を受信し、該受信信号がユニキャスト通信の信号であるときに該受信信号から元のデータを再生し、該データから再生信号を生成して送信し、また、該受信信号がマルチキャスト通信の信号であるときに該受信信号をそのまま用いて非再生信号を生成して送信する中継装置と、
前記中継装置の送信信号を受信する移動局と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
前記中継装置は、無線フレームのサブフレーム単位で前記非再生信号の送信と前記再生信号の送信とを切り替えることを特徴とする請求項６に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記中継装置は、前記無線基地局との間の伝送路のチャネル情報に基づいて前記非再生信号の送信と前記再生信号の送信とを切り替えることを特徴とする請求項６に記載の無線通信システム。
【請求項９】
マルチキャストサービスの提供時に、受信信号がマルチキャスト通信の信号であるか否かを判断するステップと、
前記受信信号がマルチキャスト通信の信号である場合に前記受信信号をそのまま用いて非再生信号を生成して送信するステップと、
前記受信信号がユニキャスト通信の信号である場合に前記受信信号から元のデータを再生し、該データから再生信号を生成して送信するステップと、
を含むことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１０】
前記受信信号の無線フレームのサブフレーム単位で前記非再生信号の送信と前記再生信号の送信とを切り替えることを特徴とする請求項９に記載の無線通信方法。
【請求項１１】
同期チャネルから抽出したフレームタイミングに基づいてサブフレームをカウントすることによって、マルチキャスト通信のサブフレームを特定することを特徴とする請求項１０に記載の無線通信方法。
【請求項１２】
無線基地局との間の伝送路のチャネル情報に基づいて前記非再生信号の送信と前記再生信号の送信とを切り替えることを特徴とする請求項９に記載の無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、中継装置、無線通信システムおよび無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線通信システムにおいて、無線基地局からの電波が届きにくい場所、例えばビル内やトンネル内や山間部などに中継装置を設置することがある。中継装置を設置することにより、無線基地局からの電波が届きにくい場所における電波伝搬状況を改善することができる。中継装置においては、無線基地局からの受信電波の周波数と移動局への送信電波の周波数とが同じである。そのため、送信信号が受信アンテナへ回り込むと干渉信号が発生し、発振が生じることがある。そこで、干渉信号を抑制するようにした中継装置が知られている。中継装置として、受信信号から元のデータを再生し、再生されたデータから再び送信信号を生成して送信するという再生処理を行う中継装置と、受信信号をそのまま送信するという非再生処理を行う中継装置が知られている。また、中継装置として、次のような無線中継ブースタやリピータ装置が知られている。【０００３】
例えば、無線中継ブースタは、受信信号を増幅する第１のアンプと、第１のアンプからの出力と入力されるキャンセル信号とを合成してキャンセラ出力信号を出力する結合器と、キャンセラ出力信号を直交検波して受信直交信号に変換する直交検波器と、を有する。無線中継ブースタは、受信直交信号を復調して復調データを出力する復調器と、復調データを元に直交信号を再生して再生直交信号を出力する波形生成器と、再生直交信号を直交変調する直交変調器と、直交変調した信号を増幅してブースタ出力信号を出力する第２のアンプと、を有する。無線中継ブースタは、直交検波器からの受信直交信号と波形生成器からの再生直交信号との複素関数を取って残留干渉信号として出力する複素相関器と、第２のアンプからのブースタ出力信号を入力される減衰特性情報に従って減衰する減衰器と、を有する。無線中継ブースタは、減衰器からの出力を入力される位相回転情報に従って位相操作を行ってキャンセル信号を出力する移相器と、残留干渉信号のレベルである相関値情報から減衰器に減衰特性情報を与え、移相器に位相回転情報を与える制御器と、を有する。制御器は、減衰特性情報および位相回転情報を当該値から前後に微少量変動させ、変動時の相関値情報を検出し、変動範囲内で相関値情報が減少する方向に減衰特性情報および位相回転情報を更新する動作を繰り返す（例えば、特許文献１参照。）。【０００４】
例えば、リピータ装置は、受信アンテナの受信信号を直接中継して送信アンテナから送信信号として出力し、受信信号に所定の遅延量を付加する遅延量付加手段と、送信信号の受信アンテナへの回り込みによる干渉信号を抑制するための抑圧信号を生成する抑圧制御信号生成手段と、抑圧信号を受信信号にフィードバックさせるフィードバック手段とを備える。抑圧制御信号生成手段は、フィードバックされた受信信号と送信信号とに基づく相関演算を行って残差成分を検出し、残差成分に基づいて抑圧信号を生成する（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２８４１９５号公報
【特許文献２】特開２００４−４０６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の技術では、次のような問題点がある。マルチキャストサービスでは、複数の無線基地局から移動局へ向けて同じ情報を一斉に送信する。従って、同一の移動局が、無線基地局Ａから送信された信号を中継装置を介して受信するとともに、無線基地局Ａとは別の無線基地局Ｂから送信された信号を直接受信することがある。このような場合、中継装置が再生処理を行うと、中継装置で遅延が発生する。遅延が発生すると、移動局において、無線基地局Ａから中継装置を経由して受信した信号と無線基地局Ｂから直接受信した信号との同期が取れなくなる。そのため、移動局は、マルチキャスト通信で送信された信号を受信することができなくなってしまう。【０００７】
開示の中継装置、無線通信システムおよび無線通信方法は、マルチキャスト通信で送信された信号を移動局が受信することを可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、中継装置は、無線基地局の送信信号を受信し、該受信信号がユニキャスト通信の信号であるときに再生処理を行い、該受信信号がマルチキャスト通信の信号であるときに非再生処理を行う。再生処理では、中継装置は、受信信号から元のデータを再生し、該データから再生信号を生成して送信する。非再生処理では、中継装置は、受信信号をそのまま用いて非再生信号を生成して送信する。【０００９】
この中継装置、無線通信システムおよび無線通信方法によれば、中継装置は、無線基地局からマルチキャスト通信の信号を受信すると、該受信信号を一旦元のデータに戻さずに、該受信信号をそのまま送信するので、中継装置が中継することによる遅延量を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
開示の中継装置、無線通信システムおよび無線通信方法によれば、無線基地局からマルチキャスト通信で送信された信号を移動局が受信することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１にかかる無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】実施例１にかかる中継装置の構成を示すブロック図である。
【図３】実施例１にかかる無線通信方法の手順を示すフローチャートである。
【図４】実施例２にかかる中継装置の構成を示すブロック図である。
【図５】実施例２にかかる中継装置の要部の構成を示すブロック図である。
【図６】実施例２における無線通信フレームの構成を示す模式図である。
【図７】実施例２にかかる無線通信方法の手順を示すフローチャートである。
【図８】実施例２にかかる無線通信方法の手順を示すフローチャートである。
【図９】実施例２にかかる無線通信システムにおける無線通信手順を示すシーケンス図である。
【図１０】実施例３にかかる中継装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】実施例３にかかる中継装置の要部の構成を示すブロック図である。
【図１２】実施例４にかかる中継装置の要部の構成を示すブロック図である。
【図１３】実施例４にかかる無線通信方法の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、この発明にかかる中継装置、無線通信システムおよび無線通信方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。以下の各実施例の説明において、同様の構成には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、名称が同じ構成部については、名称の後に「Ａ」や「Ｂ」などのアルファベットを付して区別する。
【００１３】
（実施例１）
図１は、実施例１にかかる無線通信システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、無線通信システムは、無線基地局Ａ１、中継装置２、移動局３およびマルチキャストサービス部４を備える。無線基地局Ａ１は、ユニキャスト通信の無線信号を送信する。また、無線基地局Ａ１は、マルチキャストサービス提供時にマルチキャスト通信の無線信号を送信する。無線基地局Ａ１とは別の無線基地局Ｂ５も同様である。中継装置２は、無線基地局Ａ１の送信信号を受信する。中継装置２は、無線基地局Ａ１からの受信信号がユニキャスト通信の信号である場合、その受信信号から元のデータを再生し、そのデータから再生信号を生成して送信する。中継装置２は、無線基地局Ａ１からの受信信号がマルチキャスト通信の信号である場合、その受信信号をそのまま用いて非再生信号を生成して送信する。マルチキャストサービス部４は、マルチキャストサービスを提供する。移動局３は、無線基地局Ａ１の通信可能領域６、中継装置２の通信可能領域７、無線基地局Ｂ５の通信可能領域８およびその他の領域を移動可能である。中継装置２の通信可能領域７は、無線基地局Ａ１の通信可能領域６と無線基地局Ｂ５の通信可能領域８のいずれにも属さない領域を含む。中継装置２の通信可能領域７は、無線基地局Ａ１の通信可能領域６に接するか、無線基地局Ａ１の通信可能領域６の一部を含む。
【００１４】
図２は、実施例１にかかる中継装置の構成を示すブロック図である。図２に示すように、中継装置２は、受信部１１、非再生処理部１２、切替制御部１３、再生処理部１４および送信部１５を備えている。受信部１１は、無線信号を受信して受信信号を出力する。非再生処理部１２は、受信信号をそのまま用いて非再生信号を生成する。再生処理部１４は、受信信号から元のデータを再生し、そのデータから再生信号を生成する。切替制御部１３は、受信信号がマルチキャスト通信の信号であるときに非再生信号を選択して出力する。切替制御部１３は、受信信号がユニキャスト通信の信号であるときに再生信号を選択して出力する。送信部１５は、切替制御部１３の出力信号を送信信号として送信する。
【００１５】
図３は、実施例１にかかる無線通信方法の手順を示すフローチャートである。図３に示すように、中継装置２は、マルチキャストサービス部４によりマルチキャストサービスが開始されると（ステップＳ１）、無線基地局Ａ１から受信した信号がマルチキャスト通信の信号であるか否かを判断する（ステップＳ２）。無線基地局Ａ１からの受信信号がマルチキャスト通信の信号である場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、中継装置２は、非再生処理部１２により受信信号をそのまま用いて非再生信号を生成する。そして、中継装置２は、送信部１５により非再生信号を送信する（非再生処理、ステップＳ３）。無線基地局Ａ１からの受信信号がユニキャスト通信の信号である場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、中継装置２は、再生処理部１４により受信信号から元のデータを再生し、そのデータから再生信号を生成する。そして、中継装置２は、送信部１５により再生信号を送信する（再生処理、ステップＳ４）。次いで、中継装置２は、マルチキャストサービスの終了であるか否かを判断する（ステップＳ５）。マルチキャストサービスが継続されている場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、ステップＳ２に戻る。マルチキャストサービスの終了であれば、中継装置２は、一連の処理を終了し、例えばユニキャスト通信に戻る。
【００１６】
実施例１によれば、中継装置２が、無線基地局Ａ１からマルチキャスト通信の信号を受信すると、非再生処理を行って中継するので、中継装置２が中継することによる遅延量を抑制することができる。例えば、移動局３は、図１に示す例のように中継装置２の通信可能領域７と無線基地局Ｂ５の通信可能領域８との境界付近にいる場合、中継装置２を介して無線基地局Ａ１からのマルチキャスト通信の信号と、直接、無線基地局Ｂ５からのマルチキャスト通信の信号とを受信する。その場合、無線基地局Ａ１からのマルチキャスト通信の信号は、中継装置２で中継される分、無線基地局Ｂ５からのマルチキャスト通信の信号よりも遅れて移動局３により受信される。しかし、実施例１によれば、移動局３において無線基地局Ａ１からのマルチキャスト通信の信号と、無線基地局Ｂ５からのマルチキャスト通信の信号との同期が取れる程度に、中継装置２での遅延量が抑制されることにより、移動局３は、複数の無線基地局からマルチキャスト通信で送信された信号を正確に受信することができる。また、ユニキャスト通信の場合には、中継装置２が再生処理を行って中継するので、例えば波形が鈍った受信信号に対して中継装置２で波形成形を行って送信するなど、再生処理を行う場合のメリットを享受することができる。
【００１７】
（実施例２）
実施例２では、無線通信システムの一例として、マルチキャスト通信とユニキャスト通信の両方を行う移動体通信システムが挙げられる。例えば、３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ（３ＧＰＰ、第３世代移動体通信システムの標準化プロジェクト）、Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）またはＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄなどのシステムが挙げられる。ＬＴＥは、３ＧＰＰにおいて標準化されている移動体通信システムの仕様である。ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄは、ＬＴＥを発展させたシステムである。マルチキャストサービスの一例として、Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ  ａｎｄ  Ｔｓｕｎａｍｉ  Ｗａｒｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ（ＥＴＷＳ）やＥｎｈａｎｃｅｄ−Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ（Ｅ−ＭＢＭＳ）などが挙げられる。Ｅ−ＭＢＭＳにおいては、ＭＢＭＳ  Ｓｉｎｇｌｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＭＢＳＦＮ）が想定されている。ＭＢＳＦＮは、単一周波数ネットワークによるモバイルマルチキャストサービスである。また、マルチキャストサービス部の一例として、Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｅｎｔｉｔｙ／Ｓｅｒｖｉｎｇ  Ｇａｔｅｗａｙ（ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ、移動通信管理装置／サービングゲートウェイ）やＭＢＭＳ  Ｇａｔｅｗａｙ／ＭＩＣＥ（ＭＢＭＳ  ＧＷ／ＭＩＣＥ）が挙げられる。
【００１８】
図４は、実施例２にかかる中継装置の構成を示すブロック図である。図４に示すように、中継装置２１は、受信アンテナ２２、受信用の増幅部２３、結合部２４、振幅制御部２５、位相制御部Ａ２６、送信用の増幅部２７および送信アンテナ２８を備えている。受信アンテナ２２は、無線基地局からの無線信号を受信する。受信用の増幅部２３は、受信アンテナ２２で受信した信号を増幅する。送信用の増幅部２７は、送信対象の信号を増幅する。送信アンテナ２８は、送信用の増幅部２７の出力信号を送信する。位相制御部Ａ２６は、送信用の増幅部２７の出力信号の位相を制御する。振幅制御部２５は、位相制御部Ａ２６の出力信号の振幅を制御する。結合部２４は、受信用の増幅部２３の出力信号と、振幅制御部２５から出力されるフィードバック信号とを結合した信号を出力する。受信アンテナ２２および受信用の増幅部２３は、受信部として動作する。送信用の増幅部２７および送信アンテナ２８は、送信部として動作する。
【００１９】
また、中継装置２１は、遅延部２９および干渉キャンセル部３０を備えている。遅延部２９は、結合部２４の出力信号を遅延させた信号を非再生信号として出力する。干渉キャンセル部３０は、結合部２４の出力信号と送信用の増幅部２７の出力信号とに基づいて制御信号Ａを出力する。位相制御部Ａ２６および振幅制御部２５は、非再生処理時に、それぞれ制御信号Ａに基づいて位相および振幅を制御する。それによって、非再生処理時に、送信アンテナ２８から送信される信号を受信アンテナ２２で受信することによる干渉が抑制される。遅延部２９および干渉キャンセル部３０は、非再生処理部として動作する。
【００２０】
また、中継装置２１は、復調・復号部３１、符号化・変調部３２および制御部Ａ３３を備えている。復調・復号部３１は、結合部２４の出力信号を復調し、復号して元のデータを生成する。符号化・変調部３２は、復調・復号部３１で生成される元のデータを符号化し、変調して再生信号を生成する。制御部Ａ３３は、符号化・変調部３２による再生信号の生成動作を制御する。制御部Ａ３３は、復調・復号部３１で生成される元のデータに基づいてマルチキャストサービスの有無を判断し、後述するカウンタ部３６へマルチキャストサービスの有無を通知する。制御部Ａ３３は、復調・復号部３１の出力信号と符号化・変調部３２の出力信号とに基づいて制御信号Ｂを出力する。位相制御部Ａ２６および振幅制御部２５は、再生処理時に、それぞれ制御信号Ｂに基づいて位相および振幅を制御する。それによって、再生処理時に、送信アンテナ２８から送信される信号を受信アンテナ２２で受信することによる干渉が抑制される。復調・復号部３１、符号化・変調部３２および制御部Ａ３３は、再生処理部として動作する。
【００２１】
また、中継装置２１は、同期チャネル検出部３４、タイミング検出部３５、カウンタ部３６および選択部３７を備えている。同期チャネル検出部３４は、結合部２４の出力信号から同期チャネルを検出し、無線フレームの同期を確立する。タイミング検出部３５は、無線フレームのタイミングを検出し、タイミング信号を出力する。カウンタ部３６は、タイミング検出部３５から出力されるタイミング信号に基づいて無線フレームのサブフレームをカウントする。カウンタ部３６は、サブフレームのカウント値と制御部Ａ３３からの通知とに基づいて、マルチキャスト通信のサブフレームとユニキャスト通信のサブフレームとの切り替え位置を判定し、切替信号を生成する。選択部３７は、切替信号に基づいて、遅延部２９から出力される非再生信号と符号化・変調部３２から出力される再生信号とのいずれか一方を選択し、送信対象の信号として送信用の増幅部２７へ出力する。同期チャネル検出部３４、タイミング検出部３５、カウンタ部３６および選択部３７は、切替制御部として動作する。
【００２２】
図５は、実施例２にかかる中継装置の要部の構成を示すブロック図である。図５には、再生処理部および切替制御部の一例が示されている。図５に示すように、中継装置２１は、再生処理部として、復調部Ａ４１、復号部Ａ４２、符号化部Ａ４３、変調部４４、制御部Ｂ４５、制御チャネル情報抽出部４６および切替情報抽出部４７を備えている。復調部Ａ４１は、入力信号（結合部２４の出力信号）を復調する。復号部Ａ４２は、復調部Ａ４１の出力信号を復号して元のデータを生成する。復調部Ａ４１および復号部Ａ４２は、復調・復号部３１として動作する。符号化部Ａ４３は、復調・復号部３１で生成される元のデータを符号化する。変調部４４は、符号化部Ａ４３の出力信号を変調して再生信号を生成する。符号化部Ａ４３および変調部４４は、符号化・変調部３２として動作する。
【００２３】
制御部Ｂ４５は、復調部Ａ４１の出力信号と符号化部Ａ４３の出力信号とに基づいて制御信号Ｂを生成する。制御チャネル情報抽出部４６は、復号部Ａ４２で生成される元のデータに基づいて制御チャネル情報を抽出する。切替情報抽出部４７は、制御チャネル情報に基づいて、マルチキャストサービスの運用開始という情報とマルチキャストサービスの運用終了という情報とを抽出する。切替情報抽出部４７は、マルチキャストサービスの運用開始という情報を抽出すると、マルチキャストサービスの運用終了という情報を抽出するまで、カウンタ部３６へ切替有無通知として切替有という通知をする。マルチキャストサービスが運用されていない期間では、切替情報抽出部４７は、カウンタ部３６へ切替有無通知として切替無という通知をする。制御部Ｂ４５、制御チャネル情報抽出部４６および切替情報抽出部４７は、制御部Ａ３３として動作する。
【００２４】
中継装置２１は、切替制御部として、タイミング同期部４８、同期チャネル抽出部４９、タイミング検出部３５、カウンタ部３６、選択部３７および周波数制御部５０を備えている。タイミング同期部４８は、入力信号（結合部２４の出力信号）に基づいて同期をとる。同期チャネル抽出部４９は、復調部Ｂ５１および復号部Ｂ５２を備えており、復調および復号を行って同期チャネルを抽出する。タイミング検出部３５、カウンタ部３６および選択部３７については、図４を参照しながら説明した通りである。ただし、カウンタ部３６においては、制御部Ａ３３からの通知として、切替情報抽出部４７から切替有無通知（切替有または切替無）が通知される。周波数制御部５０は、タイミング同期部４８の出力信号に基づいて基準タイミング信号を生成し、基準タイミング信号を中継装置内の各部へ供給する。タイミング同期部４８、同期チャネル抽出部４９および周波数制御部５０は、同期チャネル検出部３４として動作する。
【００２５】
図６は、実施例２における無線通信フレームの構成を示す模式図である。図６に示すように、例えばＬＴＥにおいては、無線フレームは、例えば＃０から＃１９までの２０個のスロット６１を含む。サブフレーム６２は、例えば２個のスロット６１を含む。例えば、サブフレーム＃０は、スロット＃０とスロット＃１を含む。サブフレーム＃１は、スロット＃２とスロット＃３（図示省略）を含む。途中を省略するが、サブフレーム＃９は、スロット＃１８とスロット＃１９を含む。つまり、無線フレームには、例えば＃０から＃９までの１０個のサブフレーム６２が含まれる。例えばＬＴＥにおいては、サブフレーム＃１とサブフレーム＃９は、マルチキャスト通信に割り当てられる。＃０と＃２から＃８までのサブフレームは、ユニキャスト通信に割り当てられる。従って、カウンタ部３６でサブフレームをカウントすることによって、マルチキャスト通信のサブフレーム（＃１、＃９）とユニキャスト通信のサブフレーム（＃０、＃２〜＃８）との切り替え位置を判定し、再生処理と非再生処理との切り替えを行うことができる。
【００２６】
図７および図８は、実施例２にかかる無線通信方法の手順を示すフローチャートである。図７に示すように、ユニキャストサービスの運用中に、中継装置２１が無線基地局からマルチキャストサービスの開始通知を受信すると（ステップＳ１１）、中継装置２１は、タイミング同期部４８および同期チャネル抽出部４９により無線フレームのタイミングを検出する（ステップＳ１２）。次いで、中継装置２１は、検出したタイミングが無線フレームの先頭位置であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。無線フレームの先頭位置でなければ（ステップＳ１３：Ｎｏ）、中継装置２１は、無線フレームの先頭位置を検出するまで待機する。中継装置２１は、無線フレームの先頭位置を検出したら（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、無線フレーム用のカウンタの動作を開始する（ステップＳ１４）。無線フレーム用のカウンタは、タイミング検出部３５に備えられている。次いで、中継装置２１は、サブフレーム用のカウンタの動作を開始する（ステップＳ１５）。サブフレーム用のカウンタは、カウンタ部３６に備えられている。
【００２７】
次いで、図８に示すように、中継装置２１は、サブフレーム用のカウンタの値が１であるか、または９であるかを判定する（ステップＳ１６）。サブフレーム用のカウンタの値が１または９である場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、中継装置２１は、選択部３７により非再生処理側を選択し、選択部３７から非再生信号を出力する（ステップＳ１７）。サブフレーム用のカウンタの値が０または２〜８のいずれかである場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）、中継装置２１は、選択部３７による切り替えを行わずに、サブフレーム用のカウンタがカウントアップされたか否かを判定する（ステップＳ１８）。サブフレーム用のカウンタがカウントアップされていなければ（ステップＳ１８：Ｎｏ）、中継装置２１は、サブフレーム用のカウンタがカウントアップされるのを待つ。サブフレーム用のカウンタがカウントアップされていれば（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、中継装置２１は、サブフレーム用のカウンタの値が１または９でないかを判定する（ステップＳ１９）。サブフレーム用のカウンタの値が１または９でない場合（ステップＳ１９：Ｙｅｓ）、中継装置２１は、選択部３７により再生処理側を選択し、選択部３７から再生信号を出力する（ステップＳ２０）。サブフレーム用のカウンタの値が１または９である場合（ステップＳ１９：Ｎｏ）、中継装置２１は、選択部３７による切り替えを行わずに、無線基地局からマルチキャストサービスの終了通知を受信したか否かを判定する（ステップＳ２１）。マルチキャストサービスの終了通知を受信していない場合（ステップＳ２１：Ｎｏ）、ステップＳ１６へ戻る。マルチキャストサービスの終了通知を受信している場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、中継装置２１は、選択部３７により非再生処理側を選択し、選択部３７から非再生信号を出力する（ステップＳ２２）。そして、一連の処理が終了し、ユニキャストサービスの運用状態に戻る。
【００２８】
図９は、実施例２にかかる無線通信システムにおける無線通信手順を示すシーケンス図である。図９に示すように、ユニキャストサービスの運用中（ステップＳ３１）、中継装置２１は、無線基地局からマルチキャストサービスの開始通知を受信すると（ステップＳ３２）、ユニキャストサービスからマルチキャストサービスへの切り替えを判定し（ステップＳ３３）、サブフレーム用のカウンタの動作を開始する（ステップＳ３４）。マルチキャストサービスの運用中（ステップＳ３５）、中継装置２１が無線基地局から例えば＃０または＃２〜＃８のいずれかのサブフレームを受信すると、中継装置２１は再生処理で中継して再生信号を移動局へ送信する。マルチキャストサービスの運用中（ステップＳ３５）、中継装置２１が無線基地局から例えば＃１または＃９のサブフレームを受信すると、中継装置２１は非再生処理で中継して非再生信号を移動局へ送信する。中継装置２１は、無線基地局からマルチキャストサービスの終了通知を受信すると（ステップＳ３６）、マルチキャストサービスからユニキャストサービスへの切り替えを判定し（ステップＳ３７）、サブフレーム用のカウンタの動作を停止する（ステップＳ３８）。ユニキャストサービスとマルチキャストサービスとの切り替えの判定は、切替情報抽出部４７により行われる。
【００２９】
実施例２によれば、実施例１と同様の効果が得られる。また、実施例２によれば、マルチキャストサービスの運用時に、隣接する複数の無線基地局から送信されたマルチキャスト通信の無線信号が移動局に到達するまでの時間差が少なくなる。従って、移動局は、隣接する無線基地局間を移動しても、違和感なくマルチキャストサービスを受け続けることができる。
【００３０】
（実施例３）
図１０は、実施例３にかかる中継装置の構成を示すブロック図である。図１０に示すように、中継装置７１は、実施例２の構成において、位相制御部Ａ２６とは別に位相制御部Ｂ７２を設け、位相制御部Ａ２６および振幅制御部２５の代わりに、再生処理時の位相制御を位相制御部Ｂ７２で行うようにしたものである。非再生処理時の位相制御および振幅制御については、実施例２と同様に位相制御部Ａ２６および振幅制御部２５が行う。
【００３１】
図１１は、実施例３にかかる中継装置の要部の構成を示すブロック図である。図１１には、再生処理部および切替制御部の一例が示されている。図１１に示すように、中継装置７１は、実施例２の構成において、符号化部Ａ４３および制御部Ｂ４５の代わりに、チャネル推定部８１、位相回転量制御部８２および位相回転量決定部８３を備えている。チャネル推定部８１は、復調部Ａ４１の出力信号に基づいて、無線基地局との間の伝送路についてチャネル推定を行う。位相回転量決定部８３は、チャネル推定部８１から出力されるチャネル推定値に基づいて位相回転量を決定する。位相回転量制御部８２は、位相回転量決定部８３により決定される位相回転量に基づいて、復調部Ａ４１の出力信号に対して位相回転量を制御する。位相回転量制御部８２の出力信号は、変調部４４へ送られる。チャネル推定部８１、位相回転量制御部８２および位相回転量決定部８３は、位相制御部Ｂ７２として動作する。実施例３において、その他の構成および動作は実施例２と同様である。実施例３によれば、実施例２と同様の効果が得られる。
【００３２】
（実施例４）
図１２は、実施例４にかかる中継装置の構成を示すブロック図である。図１２に示すように、実施例４の中継装置は、実施例３の構成において、Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ（ＭＩＭＯ、マイモ）モードで運用中に送受信アンテナ間の相関に基づいて、再生処理と非再生処理との切り替えを行う。位相回転量決定部８３は、切替情報抽出部４７にＭＩＭＯ相関情報を渡す。切替情報抽出部４７は、マルチキャストサービスの運用中に、ＭＩＭＯ相関情報に基づいて切替有無通知を出力する。切替情報抽出部４７は、送受信アンテナ間の相関値が閾値以上である場合、チャネル推定部８１、位相回転量制御部８２および位相回転量決定部８３による位相回転量の制御処理（再生処理）に切り替える。切替情報抽出部４７は、送受信アンテナ間の相関値よりも低い場合、非再生処理に切り替える。閾値は、通信事業者によって予め設定されている。ＭＩＭＯモード以外、例えばＳｉｎｇｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ（ＳＩＭＯ）モードで運用中の場合には、非再生処理が選択される。
【００３３】
図１３は、実施例４にかかる無線通信方法の手順を示すフローチャートである。図１３に示すように、マルチキャストサービスの運用中に、中継装置は、制御チャネルを受信し（ステップＳ４１）、サービス内容を確認する（ステップＳ４２）。そして、中継装置は、ＭＩＭＯモードであるか否かを判定する（ステップＳ４３）。ＭＩＭＯモードである場合（ステップＳ４３：Ｙｅｓ）、中継装置は、選択部３７により再生処理側を選択し、選択部３７から再生信号を出力する（ステップＳ４４）。次いで、中継装置は、チャネル推定値に基づいて送受信アンテナ間の相関値を演算する（ステップＳ４５）。次いで、中継装置は、送受信アンテナ間の相関値が閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ４６）。送受信アンテナ間の相関値が閾値以上である場合（ステップＳ４６：Ｙｅｓ）、中継装置は、位相回転量決定部８３により位相回転量を演算する（ステップＳ４７）。そして、中継装置は、送受信アンテナ間の相関値が改善されるか否かを判定し（ステップＳ４９）、改善されるまで位相回転量の演算を行う（ステップＳ４９：Ｎｏ、ステップＳ４７）。送受信アンテナ間の相関値が改善される場合（ステップＳ４９：Ｙｅｓ）、ステップＳ４１に戻る。一方、ＭＩＭＯモードでない場合（ステップＳ４３：Ｎｏ）または送受信アンテナ間の相関値が閾値よりも低い場合（ステップＳ４６：Ｎｏ）、中継装置は、選択部３７により非再生処理側を選択し、選択部３７から非再生信号を出力する（ステップＳ４８）。そして、ステップＳ４１に戻る。実施例４において、その他の構成および動作は実施例３と同様である。
【００３４】
実施例４によれば、実施例２と同様の効果が得られる。また、アンテナ相関に基づいて再生処理と非再生処理とを切り替えることにより、中継装置内の位相回転等の演算処理量を削減することができる。また、演算処理量が削減されることによって、中継装置の省電力化を図ることができる。
【符号の説明】
【００３５】
１  無線基地局
２，２１，７１  中継装置
３  移動局
４  マルチキャストサービス部
１１  受信部
１２  非再生処理部
１３  切替制御部
１４  再生処理部
１５  送信部
【図１】
2010134195.tif 000003
【図２】
2010134195.tif 000004
【図３】
2010134195.tif 000005
【図４】
2010134195.tif 000006
【図５】
2010134195.tif 000007
【図６】
2010134195.tif 000008
【図７】
2010134195.tif 000009
【図８】
2010134195.tif 000010
【図９】
2010134195.tif 000011
【図１０】
2010134195.tif 000012
【図１１】
2010134195.tif 000013
【図１２】
2010134195.tif 000014
【図１３】
2010134195.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成23年10月13日(2011.10.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線信号を受信して受信信号を出力する受信部と、
前記受信信号から元のデータを再生し、該データから再生信号を生成する再生処理部と、
前記受信信号を用いて非再生信号を生成する非再生処理部と、
前記受信信号がマルチキャスト通信の信号であるときに前記非再生信号を選択して出力し、前記受信信号がユニキャスト通信の信号であるときに前記再生信号を選択して出力する切替制御部と、
前記切替制御部の出力信号を送信信号として送信する送信部と、
を備えることを特徴とする中継装置。
【請求項２】
前記切替制御部は、前記受信信号を復調した制御チャネル情報に基づいて前記非再生信号の選択と前記再生信号の選択とを切り替えることを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
【請求項３】
前記切替制御部は、前記受信信号の無線フレームのサブフレーム単位で前記非再生信号の選択と前記再生信号の選択とを切り替えることを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
【請求項４】
前記切替制御部は、同期チャネルから抽出したフレームタイミングに基づいてサブフレームをカウントすることによって、マルチキャスト通信のサブフレームを特定することを特徴とする請求項３に記載の中継装置。
【請求項５】
前記切替制御部は、無線基地局との間の伝送路のチャネル情報に基づいて前記非再生信号の選択と前記再生信号の選択とを切り替えることを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
【請求項６】
マルチキャストサービスを提供するマルチキャストサービス部と、
ユニキャスト通信の無線信号または前記マルチキャストサービスによるマルチキャスト通信の無線信号を送信する無線基地局と、
前記無線基地局の送信信号を受信し、該受信信号がユニキャスト通信の信号であるときに該受信信号から元のデータを再生し、該データから再生信号を生成して送信し、また、該受信信号がマルチキャスト通信の信号であるときに該受信信号をそのまま用いて非再生信号を生成して送信する中継装置と、
前記中継装置の送信信号を受信する移動局と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
前記中継装置は、無線フレームのサブフレーム単位で前記非再生信号の送信と前記再生信号の送信とを切り替えることを特徴とする請求項６に記載の無線通信システム。
【請求項８】
マルチキャストサービスの提供時に、受信信号がマルチキャスト通信の信号であるか否かを判断するステップと、
前記受信信号がマルチキャスト通信の信号である場合に前記受信信号をそのまま用いて非再生信号を生成して送信するステップと、
前記受信信号がユニキャスト通信の信号である場合に前記受信信号から元のデータを再生し、該データから再生信号を生成して送信するステップと、
を含むことを特徴とする無線通信方法。
【請求項９】
前記受信信号の無線フレームのサブフレーム単位で前記非再生信号の送信と前記再生信号の送信とを切り替えることを特徴とする請求項８に記載の無線通信方法。
【請求項１０】
同期チャネルから抽出したフレームタイミングに基づいてサブフレームをカウントすることによって、マルチキャスト通信のサブフレームを特定することを特徴とする請求項９に記載の無線通信方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、中継装置、無線通信システムおよび無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線通信システムにおいて、無線基地局からの電波が届きにくい場所、例えばビル内やトンネル内や山間部などに中継装置を設置することがある。中継装置を設置することにより、無線基地局からの電波が届きにくい場所における電波伝搬状況を改善することができる。中継装置においては、無線基地局からの受信電波の周波数と移動局への送信電波の周波数とが同じである。そのため、送信信号が受信アンテナへ回り込むと干渉信号が発生し、発振が生じることがある。そこで、干渉信号を抑制するようにした中継装置が知られている。中継装置として、受信信号から元のデータを再生し、再生されたデータから再び送信信号を生成して送信するという再生処理を行う中継装置と、受信信号をそのまま送信するという非再生処理を行う中継装置が知られている。また、中継装置として、次のような無線中継ブースタやリピータ装置が知られている。
【０００３】
例えば、無線中継ブースタは、受信信号を増幅する第１のアンプと、第１のアンプからの出力と入力されるキャンセル信号とを合成してキャンセラ出力信号を出力する結合器と、キャンセラ出力信号を直交検波して受信直交信号に変換する直交検波器と、を有する。無線中継ブースタは、受信直交信号を復調して復調データを出力する復調器と、復調データを元に直交信号を再生して再生直交信号を出力する波形生成器と、再生直交信号を直交変調する直交変調器と、直交変調した信号を増幅してブースタ出力信号を出力する第２のアンプと、を有する。無線中継ブースタは、直交検波器からの受信直交信号と波形生成器からの再生直交信号との複素関数を取って残留干渉信号として出力する複素相関器と、第２のアンプからのブースタ出力信号を入力される減衰特性情報に従って減衰する減衰器と、を有する。無線中継ブースタは、減衰器からの出力を入力される位相回転情報に従って位相操作を行ってキャンセル信号を出力する移相器と、残留干渉信号のレベルである相関値情報から減衰器に減衰特性情報を与え、移相器に位相回転情報を与える制御器と、を有する。制御器は、減衰特性情報および位相回転情報を当該値から前後に微少量変動させ、変動時の相関値情報を検出し、変動範囲内で相関値情報が減少する方向に減衰特性情報および位相回転情報を更新する動作を繰り返す（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
例えば、リピータ装置は、受信アンテナの受信信号を直接中継して送信アンテナから送信信号として出力し、受信信号に所定の遅延量を付加する遅延量付加手段と、送信信号の受信アンテナへの回り込みによる干渉信号を抑制するための抑圧信号を生成する抑圧制御信号生成手段と、抑圧信号を受信信号にフィードバックさせるフィードバック手段とを備える。抑圧制御信号生成手段は、フィードバックされた受信信号と送信信号とに基づく相関演算を行って残差成分を検出し、残差成分に基づいて抑圧信号を生成する（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２８４１９５号公報
【特許文献２】特開２００４−４０６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の技術では、次のような問題点がある。マルチキャストサービスでは、複数の無線基地局から移動局へ向けて同じ情報を一斉に送信する。従って、同一の移動局が、無線基地局Ａから送信された信号を中継装置を介して受信するとともに、無線基地局Ａとは別の無線基地局Ｂから送信された信号を直接受信することがある。このような場合、中継装置が再生処理を行うと、中継装置で遅延が発生する。遅延が発生すると、移動局において、無線基地局Ａから中継装置を経由して受信した信号と無線基地局Ｂから直接受信した信号との同期が取れなくなる。そのため、移動局は、マルチキャスト通信で送信された信号を受信することができなくなってしまう。
【０００７】
開示の中継装置、無線通信システムおよび無線通信方法は、マルチキャスト通信で送信された信号を移動局が受信することを可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、中継装置は、無線基地局の送信信号を受信し、該受信信号がユニキャスト通信の信号であるときに再生処理を行い、該受信信号がマルチキャスト通信の信号であるときに非再生処理を行う。再生処理では、中継装置は、受信信号から元のデータを再生し、該データから再生信号を生成して送信する。非再生処理では、中継装置は、受信信号をそのまま用いて非再生信号を生成して送信する。
【０００９】
この中継装置、無線通信システムおよび無線通信方法によれば、中継装置は、無線基地局からマルチキャスト通信の信号を受信すると、該受信信号を一旦元のデータに戻さずに、該受信信号をそのまま送信するので、中継装置が中継することによる遅延量を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
開示の中継装置、無線通信システムおよび無線通信方法によれば、無線基地局からマルチキャスト通信で送信された信号を移動局が受信することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１にかかる無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】実施例１にかかる中継装置の構成を示すブロック図である。
【図３】実施例１にかかる無線通信方法の手順を示すフローチャートである。
【図４】実施例２にかかる中継装置の構成を示すブロック図である。
【図５】実施例２にかかる中継装置の要部の構成を示すブロック図である。
【図６】実施例２における無線通信フレームの構成を示す模式図である。
【図７】実施例２にかかる無線通信方法の手順を示すフローチャートである。
【図８】実施例２にかかる無線通信方法の手順を示すフローチャートである。
【図９】実施例２にかかる無線通信システムにおける無線通信手順を示すシーケンス図である。
【図１０】実施例３にかかる中継装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】実施例３にかかる中継装置の要部の構成を示すブロック図である。
【図１２】実施例４にかかる中継装置の要部の構成を示すブロック図である。
【図１３】実施例４にかかる無線通信方法の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、この発明にかかる中継装置、無線通信システムおよび無線通信方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。以下の各実施例の説明において、同様の構成には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、名称が同じ構成部については、名称の後に「Ａ」や「Ｂ」などのアルファベットを付して区別する。
【００１３】
（実施例１）
図１は、実施例１にかかる無線通信システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、無線通信システムは、無線基地局Ａ１、中継装置２、移動局３およびマルチキャストサービス部４を備える。無線基地局Ａ１は、ユニキャスト通信の無線信号を送信する。また、無線基地局Ａ１は、マルチキャストサービス提供時にマルチキャスト通信の無線信号を送信する。無線基地局Ａ１とは別の無線基地局Ｂ５も同様である。中継装置２は、無線基地局Ａ１の送信信号を受信する。中継装置２は、無線基地局Ａ１からの受信信号がユニキャスト通信の信号である場合、その受信信号から元のデータを再生し、そのデータから再生信号を生成して送信する。中継装置２は、無線基地局Ａ１からの受信信号がマルチキャスト通信の信号である場合、その受信信号をそのまま用いて非再生信号を生成して送信する。マルチキャストサービス部４は、マルチキャストサービスを提供する。移動局３は、無線基地局Ａ１の通信可能領域６、中継装置２の通信可能領域７、無線基地局Ｂ５の通信可能領域８およびその他の領域を移動可能である。中継装置２の通信可能領域７は、無線基地局Ａ１の通信可能領域６と無線基地局Ｂ５の通信可能領域８のいずれにも属さない領域を含む。中継装置２の通信可能領域７は、無線基地局Ａ１の通信可能領域６に接するか、無線基地局Ａ１の通信可能領域６の一部を含む。
【００１４】
図２は、実施例１にかかる中継装置の構成を示すブロック図である。図２に示すように、中継装置２は、受信部１１、非再生処理部１２、切替制御部１３、再生処理部１４および送信部１５を備えている。受信部１１は、無線信号を受信して受信信号を出力する。非再生処理部１２は、受信信号をそのまま用いて非再生信号を生成する。再生処理部１４は、受信信号から元のデータを再生し、そのデータから再生信号を生成する。切替制御部１３は、受信信号がマルチキャスト通信の信号であるときに非再生信号を選択して出力する。切替制御部１３は、受信信号がユニキャスト通信の信号であるときに再生信号を選択して出力する。送信部１５は、切替制御部１３の出力信号を送信信号として送信する。
【００１５】
図３は、実施例１にかかる無線通信方法の手順を示すフローチャートである。図３に示すように、中継装置２は、マルチキャストサービス部４によりマルチキャストサービスが開始されると（ステップＳ１）、無線基地局Ａ１から受信した信号がマルチキャスト通信の信号であるか否かを判断する（ステップＳ２）。無線基地局Ａ１からの受信信号がマルチキャスト通信の信号である場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、中継装置２は、非再生処理部１２により受信信号をそのまま用いて非再生信号を生成する。そして、中継装置２は、送信部１５により非再生信号を送信する（非再生処理、ステップＳ３）。無線基地局Ａ１からの受信信号がユニキャスト通信の信号である場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、中継装置２は、再生処理部１４により受信信号から元のデータを再生し、そのデータから再生信号を生成する。そして、中継装置２は、送信部１５により再生信号を送信する（再生処理、ステップＳ４）。次いで、中継装置２は、マルチキャストサービスの終了であるか否かを判断する（ステップＳ５）。マルチキャストサービスが継続されている場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、ステップＳ２に戻る。マルチキャストサービスの終了であれば、中継装置２は、一連の処理を終了し、例えばユニキャスト通信に戻る。
【００１６】
実施例１によれば、中継装置２が、無線基地局Ａ１からマルチキャスト通信の信号を受信すると、非再生処理を行って中継するので、中継装置２が中継することによる遅延量を抑制することができる。例えば、移動局３は、図１に示す例のように中継装置２の通信可能領域７と無線基地局Ｂ５の通信可能領域８との境界付近にいる場合、中継装置２を介して無線基地局Ａ１からのマルチキャスト通信の信号と、直接、無線基地局Ｂ５からのマルチキャスト通信の信号とを受信する。その場合、無線基地局Ａ１からのマルチキャスト通信の信号は、中継装置２で中継される分、無線基地局Ｂ５からのマルチキャスト通信の信号よりも遅れて移動局３により受信される。しかし、実施例１によれば、移動局３において無線基地局Ａ１からのマルチキャスト通信の信号と、無線基地局Ｂ５からのマルチキャスト通信の信号との同期が取れる程度に、中継装置２での遅延量が抑制されることにより、移動局３は、複数の無線基地局からマルチキャスト通信で送信された信号を正確に受信することができる。また、ユニキャスト通信の場合には、中継装置２が再生処理を行って中継するので、例えば波形が鈍った受信信号に対して中継装置２で波形成形を行って送信するなど、再生処理を行う場合のメリットを享受することができる。
【００１７】
（実施例２）
実施例２では、無線通信システムの一例として、マルチキャスト通信とユニキャスト通信の両方を行う移動体通信システムが挙げられる。例えば、３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ（３ＧＰＰ、第３世代移動体通信システムの標準化プロジェクト）、Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）またはＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄなどのシステムが挙げられる。ＬＴＥは、３ＧＰＰにおいて標準化されている移動体通信システムの仕様である。ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄは、ＬＴＥを発展させたシステムである。マルチキャストサービスの一例として、Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ  ａｎｄ  Ｔｓｕｎａｍｉ  Ｗａｒｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ（ＥＴＷＳ）やＥｎｈａｎｃｅｄ−Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ（Ｅ−ＭＢＭＳ）などが挙げられる。Ｅ−ＭＢＭＳにおいては、ＭＢＭＳ  Ｓｉｎｇｌｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＭＢＳＦＮ）が想定されている。ＭＢＳＦＮは、単一周波数ネットワークによるモバイルマルチキャストサービスである。また、マルチキャストサービス部の一例として、Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｅｎｔｉｔｙ／Ｓｅｒｖｉｎｇ  Ｇａｔｅｗａｙ（ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ、移動通信管理装置／サービングゲートウェイ）やＭＢＭＳ  Ｇａｔｅｗａｙ／ＭＩＣＥ（ＭＢＭＳ  ＧＷ／ＭＩＣＥ）が挙げられる。
【００１８】
図４は、実施例２にかかる中継装置の構成を示すブロック図である。図４に示すように、中継装置２１は、受信アンテナ２２、受信用の増幅部２３、結合部２４、振幅制御部２５、位相制御部Ａ２６、送信用の増幅部２７および送信アンテナ２８を備えている。受信アンテナ２２は、無線基地局からの無線信号を受信する。受信用の増幅部２３は、受信アンテナ２２で受信した信号を増幅する。送信用の増幅部２７は、送信対象の信号を増幅する。送信アンテナ２８は、送信用の増幅部２７の出力信号を送信する。位相制御部Ａ２６は、送信用の増幅部２７の出力信号の位相を制御する。振幅制御部２５は、位相制御部Ａ２６の出力信号の振幅を制御する。結合部２４は、受信用の増幅部２３の出力信号と、振幅制御部２５から出力されるフィードバック信号とを結合した信号を出力する。受信アンテナ２２および受信用の増幅部２３は、受信部として動作する。送信用の増幅部２７および送信アンテナ２８は、送信部として動作する。
【００１９】
また、中継装置２１は、遅延部２９および干渉キャンセル部３０を備えている。遅延部２９は、結合部２４の出力信号を遅延させた信号を非再生信号として出力する。干渉キャンセル部３０は、結合部２４の出力信号と送信用の増幅部２７の出力信号とに基づいて制御信号Ａを出力する。位相制御部Ａ２６および振幅制御部２５は、非再生処理時に、それぞれ制御信号Ａに基づいて位相および振幅を制御する。それによって、非再生処理時に、送信アンテナ２８から送信される信号を受信アンテナ２２で受信することによる干渉が抑制される。遅延部２９および干渉キャンセル部３０は、非再生処理部として動作する。
【００２０】
また、中継装置２１は、復調・復号部３１、符号化・変調部３２および制御部Ａ３３を備えている。復調・復号部３１は、結合部２４の出力信号を復調し、復号して元のデータを生成する。符号化・変調部３２は、復調・復号部３１で生成される元のデータを符号化し、変調して再生信号を生成する。制御部Ａ３３は、符号化・変調部３２による再生信号の生成動作を制御する。制御部Ａ３３は、復調・復号部３１で生成される元のデータに基づいてマルチキャストサービスの有無を判断し、後述するカウンタ部３６へマルチキャストサービスの有無を通知する。制御部Ａ３３は、復調・復号部３１の出力信号と符号化・変調部３２の出力信号とに基づいて制御信号Ｂを出力する。位相制御部Ａ２６および振幅制御部２５は、再生処理時に、それぞれ制御信号Ｂに基づいて位相および振幅を制御する。それによって、再生処理時に、送信アンテナ２８から送信される信号を受信アンテナ２２で受信することによる干渉が抑制される。復調・復号部３１、符号化・変調部３２および制御部Ａ３３は、再生処理部として動作する。
【００２１】
また、中継装置２１は、同期チャネル検出部３４、タイミング検出部３５、カウンタ部３６および選択部３７を備えている。同期チャネル検出部３４は、結合部２４の出力信号から同期チャネルを検出し、無線フレームの同期を確立する。タイミング検出部３５は、無線フレームのタイミングを検出し、タイミング信号を出力する。カウンタ部３６は、タイミング検出部３５から出力されるタイミング信号に基づいて無線フレームのサブフレームをカウントする。カウンタ部３６は、サブフレームのカウント値と制御部Ａ３３からの通知とに基づいて、マルチキャスト通信のサブフレームとユニキャスト通信のサブフレームとの切り替え位置を判定し、切替信号を生成する。選択部３７は、切替信号に基づいて、遅延部２９から出力される非再生信号と符号化・変調部３２から出力される再生信号とのいずれか一方を選択し、送信対象の信号として送信用の増幅部２７へ出力する。同期チャネル検出部３４、タイミング検出部３５、カウンタ部３６および選択部３７は、切替制御部として動作する。
【００２２】
図５は、実施例２にかかる中継装置の要部の構成を示すブロック図である。図５には、再生処理部および切替制御部の一例が示されている。図５に示すように、中継装置２１は、再生処理部として、復調部Ａ４１、復号部Ａ４２、符号化部Ａ４３、変調部４４、制御部Ｂ４５、制御チャネル情報抽出部４６および切替情報抽出部４７を備えている。復調部Ａ４１は、入力信号（結合部２４の出力信号）を復調する。復号部Ａ４２は、復調部Ａ４１の出力信号を復号して元のデータを生成する。復調部Ａ４１および復号部Ａ４２は、復調・復号部３１として動作する。符号化部Ａ４３は、復調・復号部３１で生成される元のデータを符号化する。変調部４４は、符号化部Ａ４３の出力信号を変調して再生信号を生成する。符号化部Ａ４３および変調部４４は、符号化・変調部３２として動作する。
【００２３】
制御部Ｂ４５は、復調部Ａ４１の出力信号と符号化部Ａ４３の出力信号とに基づいて制御信号Ｂを生成する。制御チャネル情報抽出部４６は、復号部Ａ４２で生成される元のデータに基づいて制御チャネル情報を抽出する。切替情報抽出部４７は、制御チャネル情報に基づいて、マルチキャストサービスの運用開始という情報とマルチキャストサービスの運用終了という情報とを抽出する。切替情報抽出部４７は、マルチキャストサービスの運用開始という情報を抽出すると、マルチキャストサービスの運用終了という情報を抽出するまで、カウンタ部３６へ切替有無通知として切替有という通知をする。マルチキャストサービスが運用されていない期間では、切替情報抽出部４７は、カウンタ部３６へ切替有無通知として切替無という通知をする。制御部Ｂ４５、制御チャネル情報抽出部４６および切替情報抽出部４７は、制御部Ａ３３として動作する。
【００２４】
中継装置２１は、切替制御部として、タイミング同期部４８、同期チャネル抽出部４９、タイミング検出部３５、カウンタ部３６、選択部３７および周波数制御部５０を備えている。タイミング同期部４８は、入力信号（結合部２４の出力信号）に基づいて同期をとる。同期チャネル抽出部４９は、復調部Ｂ５１および復号部Ｂ５２を備えており、復調および復号を行って同期チャネルを抽出する。タイミング検出部３５、カウンタ部３６および選択部３７については、図４を参照しながら説明した通りである。ただし、カウンタ部３６においては、制御部Ａ３３からの通知として、切替情報抽出部４７から切替有無通知（切替有または切替無）が通知される。周波数制御部５０は、タイミング同期部４８の出力信号に基づいて基準タイミング信号を生成し、基準タイミング信号を中継装置内の各部へ供給する。タイミング同期部４８、同期チャネル抽出部４９および周波数制御部５０は、同期チャネル検出部３４として動作する。
【００２５】
図６は、実施例２における無線通信フレームの構成を示す模式図である。図６に示すように、例えばＬＴＥにおいては、無線フレームは、例えば＃０から＃１９までの２０個のスロット６１を含む。サブフレーム６２は、例えば２個のスロット６１を含む。例えば、サブフレーム＃０は、スロット＃０とスロット＃１を含む。サブフレーム＃１は、スロット＃２とスロット＃３（図示省略）を含む。途中を省略するが、サブフレーム＃９は、スロット＃１８とスロット＃１９を含む。つまり、無線フレームには、例えば＃０から＃９までの１０個のサブフレーム６２が含まれる。例えばＬＴＥにおいては、サブフレーム＃１とサブフレーム＃９は、マルチキャスト通信に割り当てられる。＃０と＃２から＃８までのサブフレームは、ユニキャスト通信に割り当てられる。従って、カウンタ部３６でサブフレームをカウントすることによって、マルチキャスト通信のサブフレーム（＃１、＃９）とユニキャスト通信のサブフレーム（＃０、＃２〜＃８）との切り替え位置を判定し、再生処理と非再生処理との切り替えを行うことができる。
【００２６】
図７および図８は、実施例２にかかる無線通信方法の手順を示すフローチャートである。図７に示すように、ユニキャストサービスの運用中に、中継装置２１が無線基地局からマルチキャストサービスの開始通知を受信すると（ステップＳ１１）、中継装置２１は、タイミング同期部４８および同期チャネル抽出部４９により無線フレームのタイミングを検出する（ステップＳ１２）。次いで、中継装置２１は、検出したタイミングが無線フレームの先頭位置であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。無線フレームの先頭位置でなければ（ステップＳ１３：Ｎｏ）、中継装置２１は、無線フレームの先頭位置を検出するまで待機する。中継装置２１は、無線フレームの先頭位置を検出したら（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、無線フレーム用のカウンタの動作を開始する（ステップＳ１４）。無線フレーム用のカウンタは、タイミング検出部３５に備えられている。次いで、中継装置２１は、サブフレーム用のカウンタの動作を開始する（ステップＳ１５）。サブフレーム用のカウンタは、カウンタ部３６に備えられている。
【００２７】
次いで、図８に示すように、中継装置２１は、サブフレーム用のカウンタの値が１であるか、または９であるかを判定する（ステップＳ１６）。サブフレーム用のカウンタの値が１または９である場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、中継装置２１は、選択部３７により非再生処理側を選択し、選択部３７から非再生信号を出力する（ステップＳ１７）。サブフレーム用のカウンタの値が０または２〜８のいずれかである場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）、中継装置２１は、選択部３７による切り替えを行わずに、サブフレーム用のカウンタがカウントアップされたか否かを判定する（ステップＳ１８）。サブフレーム用のカウンタがカウントアップされていなければ（ステップＳ１８：Ｎｏ）、中継装置２１は、サブフレーム用のカウンタがカウントアップされるのを待つ。サブフレーム用のカウンタがカウントアップされていれば（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、中継装置２１は、サブフレーム用のカウンタの値が１または９でないかを判定する（ステップＳ１９）。サブフレーム用のカウンタの値が１または９でない場合（ステップＳ１９：Ｙｅｓ）、中継装置２１は、選択部３７により再生処理側を選択し、選択部３７から再生信号を出力する（ステップＳ２０）。サブフレーム用のカウンタの値が１または９である場合（ステップＳ１９：Ｎｏ）、中継装置２１は、選択部３７による切り替えを行わずに、無線基地局からマルチキャストサービスの終了通知を受信したか否かを判定する（ステップＳ２１）。マルチキャストサービスの終了通知を受信していない場合（ステップＳ２１：Ｎｏ）、ステップＳ１６へ戻る。マルチキャストサービスの終了通知を受信している場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、中継装置２１は、選択部３７により非再生処理側を選択し、選択部３７から非再生信号を出力する（ステップＳ２２）。そして、一連の処理が終了し、ユニキャストサービスの運用状態に戻る。
【００２８】
図９は、実施例２にかかる無線通信システムにおける無線通信手順を示すシーケンス図である。図９に示すように、ユニキャストサービスの運用中（ステップＳ３１）、中継装置２１は、無線基地局からマルチキャストサービスの開始通知を受信すると（ステップＳ３２）、ユニキャストサービスからマルチキャストサービスへの切り替えを判定し（ステップＳ３３）、サブフレーム用のカウンタの動作を開始する（ステップＳ３４）。マルチキャストサービスの運用中（ステップＳ３５）、中継装置２１が無線基地局から例えば＃０または＃２〜＃８のいずれかのサブフレームを受信すると、中継装置２１は再生処理で中継して再生信号を移動局へ送信する。マルチキャストサービスの運用中（ステップＳ３５）、中継装置２１が無線基地局から例えば＃１または＃９のサブフレームを受信すると、中継装置２１は非再生処理で中継して非再生信号を移動局へ送信する。中継装置２１は、無線基地局からマルチキャストサービスの終了通知を受信すると（ステップＳ３６）、マルチキャストサービスからユニキャストサービスへの切り替えを判定し（ステップＳ３７）、サブフレーム用のカウンタの動作を停止する（ステップＳ３８）。ユニキャストサービスとマルチキャストサービスとの切り替えの判定は、切替情報抽出部４７により行われる。
【００２９】
実施例２によれば、実施例１と同様の効果が得られる。また、実施例２によれば、マルチキャストサービスの運用時に、隣接する複数の無線基地局から送信されたマルチキャスト通信の無線信号が移動局に到達するまでの時間差が少なくなる。従って、移動局は、隣接する無線基地局間を移動しても、違和感なくマルチキャストサービスを受け続けることができる。
【００３０】
（実施例３）
図１０は、実施例３にかかる中継装置の構成を示すブロック図である。図１０に示すように、中継装置７１は、実施例２の構成において、位相制御部Ａ２６とは別に位相制御部Ｂ７２を設け、位相制御部Ａ２６および振幅制御部２５の代わりに、再生処理時の位相制御を位相制御部Ｂ７２で行うようにしたものである。非再生処理時の位相制御および振幅制御については、実施例２と同様に位相制御部Ａ２６および振幅制御部２５が行う。
【００３１】
図１１は、実施例３にかかる中継装置の要部の構成を示すブロック図である。図１１には、再生処理部および切替制御部の一例が示されている。図１１に示すように、中継装置７１は、実施例２の構成において、符号化部Ａ４３および制御部Ｂ４５の代わりに、チャネル推定部８１、位相回転量制御部８２および位相回転量決定部８３を備えている。チャネル推定部８１は、復調部Ａ４１の出力信号に基づいて、無線基地局との間の伝送路についてチャネル推定を行う。位相回転量決定部８３は、チャネル推定部８１から出力されるチャネル推定値に基づいて位相回転量を決定する。位相回転量制御部８２は、位相回転量決定部８３により決定される位相回転量に基づいて、復調部Ａ４１の出力信号に対して位相回転量を制御する。位相回転量制御部８２の出力信号は、変調部４４へ送られる。チャネル推定部８１、位相回転量制御部８２および位相回転量決定部８３は、位相制御部Ｂ７２として動作する。実施例３において、その他の構成および動作は実施例２と同様である。実施例３によれば、実施例２と同様の効果が得られる。
【００３２】
（実施例４）
図１２は、実施例４にかかる中継装置の構成を示すブロック図である。図１２に示すように、実施例４の中継装置は、実施例３の構成において、Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ（ＭＩＭＯ、マイモ）モードで運用中に送受信アンテナ間の相関に基づいて、再生処理と非再生処理との切り替えを行う。位相回転量決定部８３は、切替情報抽出部４７にＭＩＭＯ相関情報を渡す。切替情報抽出部４７は、マルチキャストサービスの運用中に、ＭＩＭＯ相関情報に基づいて切替有無通知を出力する。切替情報抽出部４７は、送受信アンテナ間の相関値が閾値以上である場合、チャネル推定部８１、位相回転量制御部８２および位相回転量決定部８３による位相回転量の制御処理（再生処理）に切り替える。切替情報抽出部４７は、送受信アンテナ間の相関値よりも低い場合、非再生処理に切り替える。閾値は、通信事業者によって予め設定されている。ＭＩＭＯモード以外、例えばＳｉｎｇｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ（ＳＩＭＯ）モードで運用中の場合には、非再生処理が選択される。
【００３３】
図１３は、実施例４にかかる無線通信方法の手順を示すフローチャートである。図１３に示すように、マルチキャストサービスの運用中に、中継装置は、制御チャネルを受信し（ステップＳ４１）、サービス内容を確認する（ステップＳ４２）。そして、中継装置は、ＭＩＭＯモードであるか否かを判定する（ステップＳ４３）。ＭＩＭＯモードである場合（ステップＳ４３：Ｙｅｓ）、中継装置は、選択部３７により再生処理側を選択し、選択部３７から再生信号を出力する（ステップＳ４４）。次いで、中継装置は、チャネル推定値に基づいて送受信アンテナ間の相関値を演算する（ステップＳ４５）。次いで、中継装置は、送受信アンテナ間の相関値が閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ４６）。送受信アンテナ間の相関値が閾値以上である場合（ステップＳ４６：Ｙｅｓ）、中継装置は、位相回転量決定部８３により位相回転量を演算する（ステップＳ４７）。そして、中継装置は、送受信アンテナ間の相関値が改善されるか否かを判定し（ステップＳ４９）、改善されるまで位相回転量の演算を行う（ステップＳ４９：Ｎｏ、ステップＳ４７）。送受信アンテナ間の相関値が改善される場合（ステップＳ４９：Ｙｅｓ）、ステップＳ４１に戻る。一方、ＭＩＭＯモードでない場合（ステップＳ４３：Ｎｏ）または送受信アンテナ間の相関値が閾値よりも低い場合（ステップＳ４６：Ｎｏ）、中継装置は、選択部３７により非再生処理側を選択し、選択部３７から非再生信号を出力する（ステップＳ４８）。そして、ステップＳ４１に戻る。実施例４において、その他の構成および動作は実施例３と同様である。
【００３４】
実施例４によれば、実施例２と同様の効果が得られる。また、アンテナ相関に基づいて再生処理と非再生処理とを切り替えることにより、中継装置内の位相回転等の演算処理量を削減することができる。また、演算処理量が削減されることによって、中継装置の省電力化を図ることができる。
【００３５】
上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【００３６】
（付記１）無線信号を受信して受信信号を出力する受信部と、
前記受信信号から元のデータを再生し、該データから再生信号を生成する再生処理部と、
前記受信信号を用いて非再生信号を生成する非再生処理部と、
前記受信信号がマルチキャスト通信の信号であるときに前記非再生信号を選択して出力し、前記受信信号がユニキャスト通信の信号であるときに前記再生信号を選択して出力する切替制御部と、
前記切替制御部の出力信号を送信信号として送信する送信部と、
を備えることを特徴とする中継装置。
【００３７】
（付記２）前記切替制御部は、前記受信信号を復調した制御チャネル情報に基づいて前記非再生信号の選択と前記再生信号の選択とを切り替えることを特徴とする付記１に記載の中継装置。
【００３８】
（付記３）前記切替制御部は、前記受信信号の無線フレームのサブフレーム単位で前記非再生信号の選択と前記再生信号の選択とを切り替えることを特徴とする付記１に記載の中継装置。
【００３９】
（付記４）前記切替制御部は、同期チャネルから抽出したフレームタイミングに基づいてサブフレームをカウントすることによって、マルチキャスト通信のサブフレームを特定することを特徴とする付記３に記載の中継装置。
【００４０】
（付記５）前記切替制御部は、無線基地局との間の伝送路のチャネル情報に基づいて前記非再生信号の選択と前記再生信号の選択とを切り替えることを特徴とする付記１に記載の中継装置。
【００４１】
（付記６）マルチキャストサービスを提供するマルチキャストサービス部と、
ユニキャスト通信の無線信号または前記マルチキャストサービスによるマルチキャスト通信の無線信号を送信する無線基地局と、
前記無線基地局の送信信号を受信し、該受信信号がユニキャスト通信の信号であるときに該受信信号から元のデータを再生し、該データから再生信号を生成して送信し、また、該受信信号がマルチキャスト通信の信号であるときに該受信信号をそのまま用いて非再生信号を生成して送信する中継装置と、
前記中継装置の送信信号を受信する移動局と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【００４２】
（付記７）前記中継装置は、無線フレームのサブフレーム単位で前記非再生信号の送信と前記再生信号の送信とを切り替えることを特徴とする付記６に記載の無線通信システム。
【００４３】
（付記８）前記中継装置は、前記無線基地局との間の伝送路のチャネル情報に基づいて前記非再生信号の送信と前記再生信号の送信とを切り替えることを特徴とする付記６に記載の無線通信システム。
【００４４】
（付記９）マルチキャストサービスの提供時に、受信信号がマルチキャスト通信の信号であるか否かを判断するステップと、
前記受信信号がマルチキャスト通信の信号である場合に前記受信信号をそのまま用いて非再生信号を生成して送信するステップと、
前記受信信号がユニキャスト通信の信号である場合に前記受信信号から元のデータを再生し、該データから再生信号を生成して送信するステップと、
を含むことを特徴とする無線通信方法。
【００４５】
（付記１０）前記受信信号の無線フレームのサブフレーム単位で前記非再生信号の送信と前記再生信号の送信とを切り替えることを特徴とする付記９に記載の無線通信方法。
【００４６】
（付記１１）同期チャネルから抽出したフレームタイミングに基づいてサブフレームをカウントすることによって、マルチキャスト通信のサブフレームを特定することを特徴とする付記１０に記載の無線通信方法。
【００４７】
（付記１２）無線基地局との間の伝送路のチャネル情報に基づいて前記非再生信号の送信と前記再生信号の送信とを切り替えることを特徴とする付記９に記載の無線通信方法。
【符号の説明】
【００４８】
１  無線基地局
２，２１，７１  中継装置
３  移動局
４  マルチキャストサービス部
１１  受信部
１２  非再生処理部
１３  切替制御部
１４  再生処理部
１５  送信部
【国際調査報告】
2010134195.tif 000016
2010134195.tif 000017