(57)【要約】  無線中継システムは、基地局と中継局との間でデータ伝送を許容する時間区間の長さ、又は、中継局と複数の端末との間でデータ伝送を許容する時間区間の長さを無線フレームに応じて所定のパターンで変更する制御部を備える。例えば、第１の無線フレーム内の第１の時間区間は、第２の無線フレーム内の第１の時間区間に対して相対的に長く、第１の無線フレーム内の第２の時間区間は、第２の無線フレーム内の第２の時間区間に対して相対的に短い。
2010029631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と端末との間のデータ伝送を中継局による中継処理を用いて実行する無線中継システムにおいて、
該基地局と該中継局との間でデータ伝送を許容する時間区間の長さ又は該中継局と前記端末を含む複数の端末との間でデータ伝送を許容する時間区間の長さを無線フレームに応じて所定のパターンで変更する制御部、
を備えたことを特徴とする無線中継システム。
【請求項２】
前記無線フレームは、１つの無線フレーム内に、前記基地局と前記中継局との間でデータ伝送を許容する第１の時間区間と、前記中継局と前記端末を含む複数の端末との間でデータ伝送を許容する第２の時間区間とを含み、第１の無線フレーム内の前記第１の時間区間は、第２の無線フレーム内の前記第１の時間区間に対して相対的に長く、該第１の無線フレーム内の前記第２の時間区間は、該第２の無線フレーム内の前記第２の時間区間に対して相対的に短い、
ことを特徴とする請求項１記載の無線中継システム。
【請求項３】
前記第１の時間区間は、前記基地局から前記中継局へのデータ伝送が許容される時間区間又は前記中継局から前記基地局へのデータ伝送が許容される時間区間であり、
前記第２の時間区間は、前記中継局から前記複数の端末へのデータ伝送が許容される時間区間又は前記複数の端末から前記中継局へのデータ伝送が許容される時間区間である、
ことを特徴とする請求項２記載の無線中継システム。
【請求項４】
前記所定パターンによる変更は、該基地局と該中継局との間でデータ伝送を許容する時間区間又は該中継局と前記端末を含む複数の端末との間でデータ伝送を許容する時間区間が設けられない無線フレームを形成することを含む、
ことを特徴とする請求項１記載の無線中継システム。
【請求項５】
前記制御部は、該基地局と該中継局との間でデータ伝送を許容する時間区間の長さ又は該中継局と前記端末を含む複数の端末との間でデータ伝送を許容する時間区間の長さを毎無線フレーム変更する、
ことを特徴とする請求項１記載の無線中継システム。
【請求項６】
前記無線フレームは、１つの無線フレーム内に、前記基地局から前記中継局へのデータ送信を許容する時間区間と、該中継局から該基地局へのデータ送信を許容する時間区間とを含み、前記所定のパターンによる変更では、第１の無線フレーム内における前記基地局から前記中継局へのデータ送信を許容する時間区間が、第２の無線フレーム内における前記基地局から前記中継局へのデータ送信を許容する時間区間に対して相対的に長くなり、該第１の無線フレーム内における前記中継局から前記基地局へのデータ送信を許容する時間区間が、該第２の無線フレーム内における前記中継局から前記基地局へのデータ送信を許容する時間区間に対して相対的に長くなる、
ことを特徴とする請求項１記載の無線中継システム。
【請求項７】
前記無線フレームは、１つの無線フレーム内に、前記中継局から前記複数の端末へのデータ送信を許容する時間区間と、該複数の端末から該中継局へのデータ送信を許容する時間区間とを含み、前記第１の無線フレーム内における前記中継局から前記複数の端末へのデータ送信を許容する時間区間が、第２の無線フレーム内における前記中継局から前記複数の端末へのデータ送信を許容する時間区間に対して相対的に短く、該第１の無線フレーム内における前記複数の端末から前記中継局へのデータ送信を許容する時間区間が、該第２の無線フレーム内における前記複数の端末から前記中継局へのデータ送信を許容する時間区間に対して相対的に短い、
ことを特徴とする請求項６記載の無線中継システム。
【請求項８】
基地局から中継局を介して端末へデータを伝送する無線中継システムにおける無線フレームの利用方法において、
フレームを時分割で、基地局と中継局の間の通信に使用する区間と、中継局と端末の間の通信に使用する区間を設け、
フレームごとに、基地局と中継局の間の通信に使用する区間に多くの領域を割り当てるフレームと、中継局と端末の間の通信に使用する区間に多くの領域を割り当てるフレームを交互に繰り返して使用する、
ことを特徴とした無線中継システムにおける無線フレームの利用方法。
【請求項９】
前記請求項８記載の無線中継システムにおける無線フレームの利用方法において、
データを送信する領域について、フレームごとに、基地局と中継局の間の通信に使用する区間だけを割り当てるフレームと、中継局と端末の間の通信に使用する区間だけを割り当てるフレームを交互に繰り返して使用する、
ことを特徴とした無線中継システムにおける無線フレームの利用方法。
【請求項１０】
前記請求項８あるいは請求項９記載の無線中継システムにおける無線フレームの利用方法において、
下りで基地局から中継局に向かったデータ領域を多くあるいはそれだけを割り当てたフレームの
上りでは中継局から基地局へ向かうデータ領域を多くあるいはそれだけを割り当て、
下りで中継局から端末に向かったデータ領域を多くあるいはそれだけを割り当てたフレームの
上りでは端末から中継局へ向かうデータ領域を多くあるいはそれだけを割り当てる、
ことを特徴とした無線中継システムにおける無線フレームの利用方法。
【請求項１１】
前記請求項１０記載の無線中継システムにおける無線フレームの利用方法において、
下りで中継局から端末に向かったデータ領域を多くあるいはそれだけを割り当てたフレームで、中継局から端末に向けた同期信号および共通制御信号を送信する、
ことを特徴とした無線中継システムにおける無線フレームの利用方法。
【請求項１２】
基地局から中継局を介して端末へデータを伝送する無線中継システムにおける無線フレームの設定方法において、
フレームを時分割で、基地局と中継局の間の通信に使用する区間と、中継局と端末の間の通信に使用する区間を設け、
それぞれの区間の設定情報について、複数の設定を基地局から中継局に通知し、複数の設定を順番に繰り返して使用する、
ことを特徴とした無線中継システムにおける無線フレームの設定方法。
【請求項１３】
前記請求項１２記載の無線中継システムにおける無線フレームの設定方法において、
複数の区間設定情報は、フレーム番号から一意に導かれる、
ことを特徴とした無線中継システムにおける無線フレームの設定方法。
【請求項１４】
前記請求項１２あるいは１３記載の無線中継システムにおける無線フレームの設定方法において、
２通りの区間設定情報を使用する、
ことを特徴とした無線中継システムにおける無線フレームの設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線中継システム、無線フレームの利用方法および設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信では、基地局と端末との間の距離が大きい、あるいは中間に障害物があるなどの要因で、基地局と端末との間で十分な無線信号の品質を得られない場合がある。例えばこのような場合に、基地局あるいは端末から送信された信号をいったん受信し、再び他方に向けて送信する中継局が利用される。基地局と端末との通信が中継局を介して時分割（Time  Division  Duplex、ＴＤＤ）で行われる場合の代表的な無線フレーム構成を図１３に示す。図１３は、従来技術を説明するための図である。【０００３】
図１３に示すように、無線フレームは、基地局（Base  Station、ＢＳ）から端末（Mobile  Station、ＭＳ）へ向かう信号を伝送する時間区間（Down  Link、ＤＬ）と、端末から基地局へ向かう信号を伝送する時間区間（Up  Link、ＵＬ）とを含む。また、無線フレームは、基地局と中継局（Relay  Station、ＲＳ）との間で信号の伝送を許容する時間区間（Relay  Zone、ＲＺ）と、中継局と端末との間で信号の伝送を許容する時間区間（Access  Zone、ＡＺ）とを含む。なお、図１３に示すように、ＤＬの先頭で、基地局に代わり中継局が、同期信号や共通制御信号を端末に伝送する。【０００４】
【非特許文献１】庄納  崇編著、「ＷｉＭＡＸ教科書」、株式会社インプレスＲ＆Ｄ、２００８年８月５日、ｐ．２６２−２８３
【非特許文献２】the  Relay  Task  Group  of  IEEE802.16、「IEEE  P802.16j/D5  Part16：Air  Interface  for  Fixed  and  Mobile  Broadband  Wireless  Access  Systems  Multihop  Relay  Specification」、２００８年５月３０日、ｐ．２０１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記した従来の技術では、伝送効率が低下するという課題があった。すなわち、図１３に示すように、中継局は、ＲＺとＡＺとの境界で、信号を送信する動作（送信モード）と受信する動作（受信モード）とを切り替える。この切り替えは、時間的な空白期間（ギャップ）を生じるので、伝送効率が低下するのである。【０００６】
そこで、本発明は、上記した従来の技術の課題を解決するためになされたものであり、伝送効率を向上することが可能な無線中継システム、無線フレームの利用方法および設定方法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】
上記した課題を解決し、目的を達成するため、基地局と端末との間のデータ伝送を中継局による中継処理を用いて実行する無線中継システムは、時間区間の長さを無線フレームに応じて所定のパターンで変更する制御部を備える。制御部は、該基地局と該中継局との間でデータ伝送を許容する時間区間の長さ又は該中継局と前記端末を含む複数の端末との間でデータ伝送を許容する時間区間の長さを変更する。
【発明の効果】
【０００８】
伝送効率を向上することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施例１に係る無線中継システムの無線フレーム構成を説明するための図である。
【図２】図２は、無線中継システムの構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、基地局の処理手順を示すシーケンス図である。
【図４】図４は、中継局の処理手順を示すシーケンス図である。
【図５】図５は、伝送効率の向上を説明するための図である。
【図６】図６は、実施例２に係る無線中継システムの無線フレーム構成を説明するための図である。
【図７】図７は、実施例３に係る無線中継システムの無線フレーム構成を説明するための図である。
【図８】図８は、実施例４に係る無線中継システムの無線フレーム構成を説明するための図である。
【図９】図９は、実施例４に係る無線中継システムの無線フレーム構成を説明するための図である。
【図１０】図１０は、実施例５に係る無線中継システムの無線フレーム構成を説明するための図である。
【図１１】図１１は、実施例５に係る無線中継システムの無線フレーム構成を説明するための図である。
【図１２】図１２は、実施例６に係る無線中継システムの無線フレーム構成を説明するための図である。
【図１３】図１３は、従来技術を説明するための図である。
【符号の説明】
【００１０】
１００  基地局
１１０  送信部
１１１  デジタル／アナログ変換部
１１２  変調部
１１３  符号化部
１２０  受信部
１２１  アナログ／デジタル変換部
１２２  復調部
１２３  復号化部
１３０  制御部
１３１  制御データ作成部
２００  中継局
２１０  送信部
２１１  デジタル／アナログ変換部
２１２  変調部
２１３  符号化部
２２０  受信部
２２１  アナログ／デジタル変換部
２２２  復調部
２２３  復号化部
２３０  制御データ解析部
３００  端末
３０１  入力部
３０２  出力部
３１０  送信部
３１１  デジタル／アナログ変換部
３１２  変調部
３１３  符号化部
３２０  受信部
３２１  アナログ／デジタル変換部
３２２  復調部
３２３  復号化部
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して、無線中継システム、無線フレームの利用方法および設定方法の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
［無線フレーム構成］
まず、図１を用いて、実施例１に係る無線中継システムの無線フレーム構成を説明する。図１は、実施例１に係る無線中継システムの無線フレーム構成を説明するための図である。なお、図１において、白抜きの四角は送信データを示し、斜線の四角は受信データを示し、矢印はデータの送信方向を示す。【００１３】
図１に示すように、実施例１に係る無線中継システムは、ＲＺの長さ又はＡＺの長さを無線フレームに応じて所定のパターンで変更する。ここで、ＲＺとは、基地局（ＢＳ）と中継局（ＲＳ）との間で信号の伝送を許容する時間区間であり、ＡＺとは、中継局（ＲＳ）と複数の端末（ＭＳ）との間で信号の伝送を許容する時間区間（ＡＺ）の長さである。【００１４】
具体的には、実施例１に係る無線中継システムは、無線フレームのＤＬについて、図１に示すように、Ｆｒａｍｅ−１内のＲＺが、Ｆｒａｍｅ−２内のＲＺに対して相対的に長くなるように変更する（（ｂ）を参照）。また、反対に、Ｆｒａｍｅ−１内のＡＺが、Ｆｒａｍｅ−２内のＡＺに対して相対的に短くなるように変更する（（ｃ）を参照）。【００１５】
また、実施例１に係る無線中継システムは、無線フレームのＵＬについて、図１に示すように、Ｆｒａｍｅ−１内のＡＺが、Ｆｒａｍｅ−２内のＡＺに対して相対的に長くなるように変更する（（ｄ）を参照）。また、反対に、Ｆｒａｍｅ−１内のＲＺが、Ｆｒａｍｅ−２内のＲＺに対して相対的に短くなるように変更する（（ｅ）を参照）。【００１６】
ここで、実施例１における中継局は、端末に向けて送信するデータを所定のフレームで基地局から受信した場合に、当該フレーム中で全てのデータを端末に向けて送信するのではなく、伝送遅延要求の厳しいデータのみを当該フレーム中で送信する。そして、中継局は、伝送遅延要求の厳しくないデータについては、次のフレームで送信する。【００１７】
例えば、中継局は、図１に示すように、端末に向けて送信するデータをＦｒａｍｅ−１で基地局から受信した場合に（（ｂ）を参照）、音声通話のデータなど、伝送遅延要求の厳しいデータのみをＦｒａｍｅ−１の（ｃ）の時間区間で送信する。また、中継局は、メールのデータなど、伝送遅延要求の厳しくないデータについては、Ｆｒａｍｅ−２の（ｃ）の時間区間で送信する。【００１８】
このようなことから、実施例１に係る無線中継システムによれば、伝送効率を向上することが可能になる。すなわち、中継局は、端末に向けて送信するデータとして基地局から受信したデータの内、伝送遅延要求の厳しくない一部のデータについては次のフレームで送信する。このため、実施例１に係る無線中継システムによれば、送信モードと受信モードとの切り替えの間に生じる時間的な空白期間は、伝送遅延要求の厳しい一部のデータの符号化処理などの時間にとどまることになり、伝送効率を向上することが可能になる。【００１９】
また、伝送遅延要求の厳しくない一部のデータについては時間的余裕が与えられることになり、比較的時間のかかる高度な符号化処理を実行することもできるので、通信品質を向上することも可能になる。【００２０】
［無線中継システムの構成］
次に、図２を用いて、無線中継システムの構成を説明する。図２は、無線中継システムの構成を示すブロック図である。図２に示すように、実施例１に係る無線中継システムは、基地局１００と中継局２００と端末３００とを備える。なお、説明の便宜上、図２においては、基地局１００、中継局２００、および端末３００を１台ずつ示す。【００２１】
基地局１００は、図２に示すように、送信部１１０、デジタル／アナログ変換部１１１、変調部１１２、符号化部１１３、受信部１２０、アナログ／デジタル変換部１２１、復調部１２２、復号化部１２３、制御部１３０、および制御データ作成部１３１を備える。【００２２】
制御部１３０は、基地局１００と中継局２００との間のデータ伝送を制御する。具体的には、制御部１３０は、基地局１００の上流にあたる装置や中継局２００などから端末３００宛のデータを受信すると、制御データ作成部１３１に制御データの作成を要求する。また、制御部１３０は、制御データ作成部１３１から制御データを受信すると、受信した制御データと端末３００宛のデータとを結合し、符号化部１１３に送信する。【００２３】
なお、後述するように、中継局２００は、いったん制御データを受信して解析し、フレーム構成を特定すれば、その後フレーム構成に変更がない限り、原則として制御データなしで処理を行うことができる。このため、制御部１３０も、フレーム構成を変更したタイミングなどに、適宜制御データを作成すればよく、制御データを作成しない場合には、端末３００宛のデータをそのまま符号化部１１３に送信すればよい。【００２４】
制御データ作成部１３１は、制御データを作成する。具体的には、制御データ作成部１３１は、制御部１３０から制御データ作成要求を受信すると、制御データを作成し、作成した制御データを制御部１３０に送信する。ここで、制御データは、同期信号や共通制御信号を含むデータである。また、共通制御信号は、無線フレーム構成の指定を含む。すなわち、制御データによって、ＲＺの長さ又はＡＺの長さを変更する所定のパターンが指定される。【００２５】
ＩＥＥＥ  Ｐ８０２．１６ｊでは、基地局から中継局へ送信される制御データとして、ＲＣＤ（Ｒ−link  channel  descriptor）メッセージが規定されている。実施例１における制御データ作成部１３１は、無線フレームの構成をＲＣＤメッセージで指定する。例えば、以下の表１に示すように、ＲＣＤメッセージでは、フレーム構成の繰り返しを使用するか否かを指定し、フレーム構成の繰り返しを使用する場合には、繰り返すフレーム数とともに繰り返すフレーム数分のフレーム構成を指定する。また、フレーム構成については、フレームを構成するゾーン数やＲＺかＡＺかを識別する情報を指定する。【００２６】
【表１】
2010029631.tif 000003
【００２７】
例えば、実施例１における制御データ作成部１３１は、フレーム構成の繰り返しを使用するフラグを「１」と指定し、フレーム構成を繰り返すフレーム数を「２」と指定する。また、制御データ作成部１３１は、Ｆｒａｍｅ−１について、ＤＬサブフレームやＵＬサブフレーム内のゾーン数を「２」と指定し、ゾーンモードは、ＤＬサブフレームについて「ＲＺ」、「ＡＺ」と指定し、ＵＬサブフレームについて「ＡＺ」、「ＲＺ」と指定する。制御データ作成部１３１は、Ｆｒａｍｅ−２についても、ＤＬサブフレームやＵＬサブフレーム内のゾーン数を「２」と指定し、ゾーンモードは、ＤＬサブフレームについて「ＲＺ」、「ＡＺ」と指定し、ＵＬサブフレームについて「ＡＺ」、「ＲＺ」と指定する。【００２８】
符号化部１１３は、中継局２００に送信するデータを符号化する。具体的には、符号化部１１３は、制御部１３０から端末３００宛のデータを受信すると、受信したデータを符号化し、変調部１１２に渡す。【００２９】
変調部１１２は、中継局２００に送信するデータを変調する。具体的には、変調部１１２は、符号化部１１３から端末３００宛のデータを受けとると、受けとったデータを変調し、デジタル／アナログ変換部１１１に渡す。【００３０】
デジタル／アナログ変換部１１１は、中継局２００に送信するデータをデジタルからアナログに変換する。具体的には、デジタル／アナログ変換部１１１は、変調部１１２から端末３００宛のデータを受けとると、受けとったデータをデジタルからアナログに変換し、送信部１１０に渡す。【００３１】
送信部１１０は、中継局２００にデータを送信する。具体的には、送信部１１０は、デジタル／アナログ変換部１１１からデータを受けとると、受けとったデータを中継局２００に送信する。【００３２】
受信部１２０は、中継局２００からデータを受信する。具体的には、受信部１２０は、中継局２００からデータを受信すると、受信したデータをアナログ／デジタル変換部１２１に渡す。【００３３】
アナログ／デジタル変換部１２１は、中継局２００から受信したデータをアナログからデジタルに変換する。具体的には、アナログ／デジタル変換部１２１は、受信部１２０からデータを受けとると、受けとったデータをアナログからデジタルに変換し、復調部１２２に送信する。【００３４】
復調部１２２は、中継局２００から受信したデータを復調する。具体的には、復調部１２２は、アナログ／デジタル変換部１２１からデータを受けとると、受けとったデータを復調し、復号化部１２３に渡す。【００３５】
復号化部１２３は、中継局２００から受信したデータを復号する。具体的には、復号化部１２３は、復調部１２２からデータを受けとると、受けとったデータを復号し、制御部１３０に渡す。【００３６】
中継局２００は、図２に示すように、送信部２１０、デジタル／アナログ変換部２１１、変調部２１２、符号化部２１３、受信部２２０、アナログ／デジタル変換部２２１、復調部２２２、復号化部２２３、および制御データ解析部２３０を備える。【００３７】
受信部２２０は、基地局１００から端末３００宛のデータを受信すると、受信したデータをアナログ／デジタル変換部２２１に渡す。アナログ／デジタル変換部２２１は、受信部２２０からデータを受けとると、受信したデータをアナログからデジタルに変換し、復調部２２２に渡す。復調部２２２は、アナログ／デジタル変換部２２１からデータを受けとると、受けとったデータを復調し、復号化部２２３に渡す。【００３８】
復号化部２２３は、復調部２２２から受けとったデータを復号する。具体的には、復号化部２２３は、復調部２２２から受けとったデータを復号し、端末３００宛のデータや制御データを取得する。また、復号化部２２３は、制御データ解析部２３０に制御データなどの解析を要求する。【００３９】
制御データ解析部２３０は、基地局１００から受信した制御データなどを解析する。具体的には、制御データ解析部２３０は、復号化部２２３から制御データの解析要求を受信すると、端末３００宛のデータに制御データが結合されている場合には、制御データおよび端末３００宛のデータを解析し、符号化部２１３に解析結果および端末３００宛のデータを渡す。例えば、制御データ解析部２３０は、無線フレームの構成や、伝送遅延要求の厳しいデータであるか厳しくないデータであるかといった識別情報を解析する。なお、端末３００宛のデータに制御データが結合されていない場合には、制御データ解析部２３０は、端末３００宛のデータのみを解析し、符号化部２１３に解析結果および端末３００宛のデータを渡す。【００４０】
ここで、制御データ解析部２３０は、中継局２００宛のデータに含まれるＤＬ−ＭＡＰやＲ−ＦＣＨを解析することで、現在のフレーム番号を取得する。制御データ解析部２３０は、取得したフレーム番号と、ＲＣＤメッセージで指定されたフレーム数とのモジュロ（剰余）演算を行う。そして、制御データ解析部２３０は、繰り返しフレーム数分のフレーム構成の中から、モジュロ演算の結果の数で示された順番のフレーム構成を特定する。こうして、制御データ解析部２３０は、フレーム番号から一意に、使用すべきフレーム構成のパラメータを特定し、解析結果として復号化部２２３や符号化部２１３に渡す。例えば、実施例１における制御データ解析部２３０は、フレーム番号が偶数であるか奇数であるかを判定し、判定結果に対応するフレーム構成を特定し、パラメータを特定する。【００４１】
なお、ｍフレーム単位で繰り返すフレーム構成を使用することもできる。この場合、制御データは、ｍフレーム単位で繰り返すフレーム構成を指定する。制御データ解析部２３０は、取得したフレーム番号と、フレーム数ｍとのモジュロ演算を行い、モジュロ演算の結果の数で示された順番のフレームを特定する。例えば、３フレーム単位で繰り返すフレーム構成を使用する場合、制御データは、「０」、「１」、「２」で区別される３通りのフレーム構成を指定する。制御データ解析部２３０は、取得したフレーム番号と、フレーム数３とのモジュロ演算を行い、余りが「０」ならば「０」で示されるフレーム構成を特定する。また、制御データ解析部２３０は、余りが「１」ならば「２」で示されるフレーム構成を特定し、余りが「２」ならば「２」で示されるフレーム構成を特定する。【００４２】
符号化部２１３は、制御データ解析部２３０から解析結果と端末３００宛のデータとを受けとると、制御データの解析結果に従って端末３００宛のデータを符号化し、符号化したデータを変調部２１２に渡す。この解析結果には、制御データ解析部２３０によって特定されたフレーム構成のパラメータや、伝送遅延要求の厳しいデータであるか厳しくないデータであるかといった識別情報が含まれる。【００４３】
ここで、実施例１においては、端末３００宛のデータに、伝送遅延要求の厳しいデータと厳しくないデータとが混在する場合があることを想定している。このため、実施例１における符号化部２１３は、制御データ解析部２３０から受けとったパラメータに従って、まず、伝送遅延要求の厳しいデータをＦｒａｍｅ−１のデータとして符号化し、符号化したデータを変調部２１２に渡す。その後、符号化部２１３は、制御データ解析部２３０から受けとったパラメータに従って、伝送遅延要求の厳しくないデータをＦｒａｍｅ−２のデータとして符号化し、符号化したデータを変調部２１２に渡す。【００４４】
もっとも、Ｆｒａｍｅ−２で端末３００に送信されるデータは、Ｆｒａｍｅ−２が送信部２１０によって送信されるまでに復調、復号化、符号化および変調されればよい。すなわち、復調部２２２、復号化部２２３、符号化部２１３および変調部２１２は、Ｆｒａｍｅ−２で端末３００に送信されるデータについては、時間的余裕が与えられることとなる。このため、特に復号化部２２３および符号化部２１３は、Ｆｒａｍｅ−２で端末３００に送信されるデータについては、比較的時間のかかる高度な復号化および符号化処理を実行してもよい。【００４５】
変調部２１２は、符号化部２１３から端末３００宛のデータを受けとると、受けとったデータを変調し、変調したデータをデジタル／アナログ変換部２１１に渡す。【００４６】
ここで、実施例１において、変調部２１２は、まず、Ｆｒａｍｅ−１のデータを変調し、変調したデータをデジタル／アナログ変換部２１１に渡す。その後、変調部２１２は、Ｆｒａｍｅ−２のデータを変調する。【００４７】
デジタル／アナログ変換部２１１は、変調部２１２から端末３００宛のデータを受けとると、受けとったデータをデジタルからアナログに変換し、変換したデータを送信部２１０に渡す。【００４８】
ここで、実施例１において、デジタル／アナログ変換部２１１は、まず、Ｆｒａｍｅ−１のデータを変換し、変換したデータを送信部２１０に渡す。その後、デジタル／アナログ変換部２１１は、Ｆｒａｍｅ−２のデータを変換する。【００４９】
送信部２１０は、デジタル／アナログ変換部２１１から端末３００宛のデータを受信すると、受信したデータを端末３００に送信する。【００５０】
ここで、実施例１において送信部２１０は、まず、Ｆｒａｍｅ−１のデータを直ちに端末３００に送信する。一方、送信部２１０は、Ｆｒａｍｅ−２のデータについては、Ｆｒａｍｅ−２において端末３００宛のデータを送信するタイミングを待機し、タイミングが到来してから送信する。【００５１】
なお、実施例１においては、中継局２００は、端末３００に対して毎フレーム制御データを送信する。中継局２００は、端末３００宛のデータを送信する処理の前に、制御データを送信する。例えば、中継局２００が端末３００に対して送信する制御データは、一つ以上前のフレームで、予め基地局１００が中継局２００に宛てたデータの一部として送信されていればよい。この時、中継局２００は、端末３００宛のデータを送信する処理の前に、制御データを送信することができる。あるいは、例えば、中継局２００自らが端末３００に対して送信する制御データを作成し、端末３００宛のデータを送信する処理の前に、制御データを送信することもできる。【００５２】
端末３００は、図２に示すように、入力部３０１、出力部３０２、送信部３１０、デジタル／アナログ変換部３１１、変調部３１２、符号化部３１３、受信部３２０、アナログ／デジタル変換部３２１、復調部３２２、および復号化部３２３を備える。【００５３】
受信部３２０は、中継局２００から端末３００宛のデータを受信すると、受信したデータをアナログ／デジタル変換部３２１に渡す。アナログ／デジタル変換部３２１は、受信部３２０からデータを受けとると、受けとったデータをアナログからデジタルに変換し、変換したデータを復調部３２２に渡す。復調部３２２は、アナログ／デジタル変換部３２１からデータを受けとると、受けとったデータを復調し、復調したデータを復号化部３２３に渡す。復号化部３２３は、復調部３２２からデータを受けとると、受けとったデータを復号し、復号したデータを出力部３０２に渡す。出力部３０２は、復号化部３２３から受けとったデータを出力する。なお、中継局２００からデータを受信する一連の処理は、中継局２００から受信した制御データに従って行われる。【００５４】
一方、入力部３１０は、端末３００の利用者によって入力されたデータを符号化部３１３に渡す。符号化部３１３は、入力部３１０からデータを受けとると、受けとったデータを符号化し、符号化したデータを変調部３１２に渡す。変調部３１２は、符号化部３１３からデータを受けとると、受けとったデータを変調し、変調したデータをデジタル／アナログ変換部３１１に渡す。デジタル／アナログ変換部３１１は、変調部３１２からデータを受けとると、受けとったデータをデジタルからアナログに変換し、変換したデータを送信部３１０に渡す。送信部３１０は、デジタル／アナログ変換部３１１からデータを受けとると、受けとったデータを中継局２００に送信する。なお、中継局２００にデータを送信する一連の処理は、中継局２００から受信した制御データに従って行われる。【００５５】
［無線中継システムの処理手順］
続いて、図３および図４を用いて、無線中継システムの処理手順を説明する。図３は、基地局の処理手順を示すシーケンス図であり、図４は、中継局の処理手順を示すシーケンス図である。なお、以下では、ＤＬの処理手順を例示するが、制御データが送信されない点以外は、ＵＬの処理手順も同様に行われる。【００５６】
まず、図３に示すように、基地局１００の制御部１３０は、基地局１００の上流にあたる装置や中継局２００などから端末３００宛のデータを受けとる（ステップＳ１０１）。【００５７】
続いて、制御部１３０は、制御データ作成部１３１に制御データの作成を要求する（ステップＳ１０２）。【００５８】
すると、制御データ作成部１３１は、制御データを作成し（ステップＳ１０３）、作成した制御データを制御部１３０に送る（ステップＳ１０４）。【００５９】
続いて、制御部１３０は、受け取った制御データと端末３００宛のデータとを結合し（ステップＳ１０５）、符号化部１１３に送る（ステップＳ１０６）。【００６０】
その後、符号化部１１３から変調部１１２にデータが送られ（ステップＳ１０７）、変調部１１２からデジタル／アナログ変換部１１１にデータが送られ（ステップＳ１０８）、デジタル／アナログ変換部１１１から送信部１１０にデータが送られる（ステップＳ１０９）。そして、送信部１１０が、中継局２００にデータを送信する（ステップＳ１１０）。【００６１】
次に、図４に示すように、中継局２００の受信部２２０は、端末３００宛のデータを受信し（ステップＳ２０１）、受信したデータをアナログ／デジタル変換部２２１に送る（ステップＳ２０２）。【００６２】
続いて、アナログ／デジタル変換部２２１から復調部２２２にデータが送られ（ステップＳ２０３）、復調部２２２から復号化部２２３にデータが送られる（ステップＳ２０４）。【００６３】
復号化部２２３は、復調部２２２から受けとったデータを復号し、端末３００宛のデータを取得すると、制御データ解析部２３０に制御データなどの解析を要求する（ステップＳ２０５）。【００６４】
一方、制御データ解析部２３０は、復号化部２２３から制御データの解析要求を受信すると、制御データなどを解析し（ステップＳ２０６）、符号化部２１３に解析結果と端末３００宛のデータとを送る（ステップＳ２０７）。【００６５】
そして、符号化部２１３は、解析結果に従って端末３００宛のデータを符号化するが、まず、伝送遅延要求の厳しいデータをＦｒａｍｅ−１のデータとして符号化し、符号化したデータを変調部２１２に送る（ステップＳ２０８）。【００６６】
すると、変調部２１２は、Ｆｒａｍｅ−１のデータを変調し、変調したデータをデジタル／アナログ変換部２１１に送る（ステップＳ２０９）。続いて、デジタル／アナログ変換部２１１は、Ｆｒａｍｅ−１のデータをデジタルからアナログに変換し、変換したデータを送信部２１０に送る（ステップＳ２１０）。そして、送信部２１０が、Ｆｒａｍｅ−１を直ちに送信する（ステップＳ２１１）。【００６７】
一方、符号化部２１３は、ステップＳ２０８において符号化したデータを変調部２１２に送った後に、伝送遅延要求の厳しくないデータをＦｒａｍｅ−２のデータとして符号化し、符号化したデータを変調部２１２に送る（ステップＳ２１２）。【００６８】
すると、変調部２１２は、Ｆｒａｍｅ−２のデータを変調し、変調したデータをデジタル／アナログ変換部２１１に送る（ステップＳ２１３）。続いて、デジタル／アナログ変換部２１１は、Ｆｒａｍｅ−２のデータをデジタルからアナログに変換し、変換したデータを送信部２１０に送る（ステップＳ２１４）。なお、送信部２１０は、Ｆｒａｍｅ−１と異なり、Ｆｒａｍｅ−２のデータについては、Ｆｒａｍｅ−２において端末３００宛のデータを送信するタイミングを待機し、タイミングが到来してから送信する（ステップＳ２１５）。【００６９】
ここで、実施例１に係る無線中継システムにおいて、送信モードと受信モードとの切り替えの間に生じる時間的な空白期間は、ステップＳ２０１で端末３００宛のデータを受信してからステップＳ２１１でＦｒａｍｅ−１の送信を開始するまでの期間である。【００７０】
図５は、伝送効率の向上を説明するための図である。例えば、図５に示すように、基地局が、送受信処理の仕事量『１０』のデータを中継局に送信したとする。中継局は、データを受信した後に、受信したデータの復号化や符号化処理などを実行するが、例えば、受信モードと送信モードの切り換えの間の時間が、『５』の仕事を行う時間しかない場合、この間に『１０』の仕事量を行うためには、全ての受信を終える前に復号化処理を始めたり、全ての符号化が完了する前に送信を始めるなど処理の多重化が必要となり、一連の送受信処理を制御する方法が複雑になるという欠点を持っていた。さもなくば、受信モードと送信モードの間に仕事量『１０』を行うために十分な空白期間を設けなければならず、伝送効率が低下していた。【００７１】
これに対し、実施例１における無線中継システムは、伝送遅延要求の厳しいデータのみをＦｒａｍｅ−１で先に送信し、伝送遅延要求の厳しくないデータについてはＦｒａｍｅ−２に先送りして送信する。すなわち、図５の（Ｂ）に示すように、例えば、基地局から送信されたデータの内、伝送遅延要求の厳しいデータが２割であるとすると、中継局は、仕事量『２』の送受信処理を実行すると、直ちにデータを送信する。そして、中継局は、伝送遅延要求の厳しくないデータについては、時間的余裕が与えられた中で復号化や符号化処理を実行する。ここで、仕事量『８』分の送受信処理について、仕事量『８』で処理する代わりにより多くの処理を加えることによって受信感度を高めたりより多くのデータ量を処理することが可能となり、この結果、伝送効率が向上するのである。【００７２】
［実施例１の効果］
上記してきたように、実施例１によれば、無線中継システムは、基地局１００と中継局２００との間でデータ伝送を許容する時間区間の長さ（ＲＺ）や中継局２００と複数の端末３００との間でデータ伝送を許容する時間区間の長さ（ＡＺ）を無線フレームに応じて所定のパターンで変更する。ＲＺは、基地局１００から中継局２００へのデータ伝送が許容される時間区間又は中継局２００から基地局１００へのデータ伝送が許容される時間区間である。また、ＡＺは、中継局２００から端末３００へのデータ伝送が許容される時間区間又は端末３００から中継局２００へのデータ伝送が許容される時間区間である。【００７３】
具体的には、実施例１における無線フレームは、１つの無線フレーム内に、基地局１００と中継局２００との間でデータ伝送を許容するＲＺと、中継局２００と端末３００との間でデータ伝送を許容するＡＺとを含む。また、Ｆｒａｍｅ−１内のＲＺは、Ｆｒａｍｅ−２内のＲＺに対して相対的に長く、Ｆｒａｍｅ−１内のＡＺは、Ｆｒａｍｅ−２内のＡＺに対して相対的に短い。また、無線中継システムは、ＲＺの長さ又はＡＺの長さを毎無線フレーム変更する。【００７４】
また、無線中継システムは、無線フレームを時分割で、基地局１００と中継局２００の間の通信に使用する区間（ＲＺ）と、中継局２００と端末３００の間の通信に使用する区間（ＡＺ）を設ける。また、無線中継システムは、無線フレームごとに、基地局１００と中継局２００の間の通信に使用する区間（ＲＺ）に多くの領域を割り当てる無線フレームと、中継局２００と端末３００の間の通信に使用する区間（ＡＺ）に多くの領域を割り当てるフレームを交互に繰り返して使用する。【００７５】
また、無線中継システムは、無線フレームを時分割で、基地局１００と中継局２００の間の通信に使用する区間（ＲＺ）と、中継局２００と端末３００の間の通信に使用する区間（ＡＺ）を設ける。また、無線中継システムは、それぞれの区間の設定情報について、複数の設定を基地局１００から中継局２００に通知し、複数の設定を順番に繰り返して使用する。また、複数のフレーム構成は、無線フレーム番号から一意に導かれ、２通りの区間設定情報を使用する。これによって、フレーム構成の通知に関するオーバーヘッドを減らし、効率的なデータ伝送に寄与することも可能になる。【００７６】
このようなことから、実施例１に係る無線中継システムによれば、伝送効率を向上することが可能になる。すなわち、中継局２００は、端末３００に向けて送信するデータとして基地局１００から受信したデータの内、伝送遅延要求の厳しくない一部のデータについては次のフレームで送信する。このため、実施例１に係る無線中継システムによれば、送信モードと受信モードとの切り替えの間に生じる時間的な空白期間は、伝送遅延要求の厳しい一部のデータの符号化処理などの時間にとどまることになり、伝送効率を向上することが可能になる。【００７７】
また、伝送遅延要求の厳しくない一部のデータについては時間的余裕が与えられることになり、比較的時間のかかる高度な符号化処理を実行することもできるので、通信品質を向上することも可能になる。【００７８】
また、中継局２００が、２（ないしｍ）フレームごとに大きなブロックとしてデータを中継することにより、より大きな誤り訂正符号の効果を得ることも可能になる。
【実施例２】
【００７９】
ところで、実施例１に例示した無線フレーム構成では、伝送遅延要求の厳しいデータと厳しくないデータとが混在する場合があることを想定していた。実施例２では、伝送遅延要求の厳しいデータが存在しない場合の無線フレーム構成を例示する。【００８０】
図６を用いて、実施例２に係る無線中継システムの無線フレーム構成を説明する。図６は、実施例２に係る無線中継システムの無線フレーム構成を説明するための図である。【００８１】
図６に示すように、実施例２に係る無線中継システムは、実施例１と同様、ＲＺの長さ又はＡＺの長さを無線フレームに応じて所定のパターンで変更する。具体的には、実施例２に係る無線中継システムは、無線フレームのＤＬについて、図６に示すように、１つの無線フレーム内にＡＺが設けられず、ＲＺだけが割り当てられるように変更する（（ｂ）を参照）。また、実施例２に係る無線中継システムは、無線フレームのＵＬについて、図６に示すように、１つの無線フレーム内にＲＺが設けられず、ＡＺだけが割り当てられるように変更する（（ｄ）を参照）。【００８２】
ここで、実施例２における中継局は、端末に向けて送信するデータを所定のフレームで基地局から受信した場合に、当該フレーム中で端末に向けて送信するのではなく、次のフレームで送信する。【００８３】
例えば、中継局は、図６に示すように、端末に向けて送信するデータをＦｒａｍｅ−１で基地局から受信した場合に（（ｂ）を参照）、これらのデータをＦｒａｍｅ−２で送信する（（ｃ）を参照）。【００８４】
［実施例２の効果］
上記してきたように、実施例２によれば、所定パターンによる変更は、基地局１００と中継局２００との間でデータ伝送を許容する時間区間（ＲＺ）又は中継局２００と端末３００との間でデータ伝送を許容する時間区間（ＡＺ）が設けられない無線フレームを形成する。また、無線中継システムは、データを送信する領域について、無線フレームごとに、基地局１００と中継局２００の間の通信に使用する区間（ＲＺ）だけを割り当てるフレームと、中継局２００と端末３００の間の通信に使用する区間（ＡＺ）だけを割り当てるフレームを交互に繰り返して使用する。【００８５】
このようなことから、実施例２に係る無線中継システムによれば、伝送効率をより向上することが可能になる。すなわち、実施例１における中継局２００は、端末３００に向けて送信するデータをＦｒａｍｅ−１で基地局から受信した後、伝送遅延要求の厳しいデータを送信するために、データを受信するモードから送信するモードへと切り替えており、空白期間が生じていた。これに対し、実施例２における中継局２００は、無線フレームごとに、ＲＺのみ、あるいはＡＺのみのフレーム構成であるので、空白期間が生じなくなり、オーバーヘッドを減らし、伝送効率をより向上することが可能になる。
【実施例３】
【００８６】
ところで、実施例１や実施例２に例示した無線フレーム構成では、中継局から端末に向けて全てのフレームで同期信号および共通制御情報を送信していた。これは、例えば、同期信号および共通制御情報が毎フレーム送信されていることを前提として作られている端末の動作を確保するためである。この点、同期信号および共通制御情報が毎フレーム送信されない場合もありうるように新しい規格を定め、新しい規格に則った端末を通信の対象とできるならば、中継局は、必ずしも全てのフレームで同期信号および共通制御情報を送信しなくてもよい。実施例３では、必ずしも全てのフレームで同期信号および共通制御情報を送信しない場合の無線フレーム構成を例示する。【００８７】
図７を用いて、実施例３に係る無線中継システムの無線フレーム構成を説明する。図７は、実施例３に係る無線中継システムの無線フレーム構成を説明するための図である。【００８８】
図７に示すように、実施例３に係る無線中継システムは、実施例２と同様、ＲＺの長さ又はＡＺの長さを無線フレームに応じて所定のパターンで変更する。具体的には、実施例３に係る無線中継システムは、無線フレームのＤＬについて、実施例２と同様、図７に示すように、１つの無線フレーム内にＡＺが設けられず、ＲＺだけが割り当てられるように変更する（（ｂ）を参照）。また、実施例３に係る無線中継システムは、無線フレームのＵＬについて、実施例２と同様、図７に示すように、１つの無線フレーム内にＲＺが設けられず、ＡＺだけが割り当てられるように変更する（（ｄ）を参照）。【００８９】
ここで、実施例３における中継局２００は、毎フレームで同期信号および共通制御情報を送信するのではなく、ＤＬでＡＺだけが割り当てられた無線フレームで、同期信号および共通制御情報を送信する。例えば、無線中継システムは、図７に示すように、Ｆｒａｍｅ−１では同期信号および共通制御情報を送信せず、Ｆｒａｍｅ−２で送信するように変更する（（ａ）を参照）。【００９０】
なお、実施例３における端末３００は、中継局２００と同様の部を備える。具体的には、中継局２００の制御データ解析部２３０と同様の部を備え、端末３００の各部は、制御データ解析部によって解析された解析結果に従って各種処理を行う。【００９１】
［実施例３の効果］
上記してきたように、実施例３によれば、無線中継システムは、ＤＬで中継局２００から端末３００に向かったデータ領域（ＡＺ）を多くあるいはそれだけを割り当てた無線フレームで、中継局２００から端末３００に向けた同期信号および共通制御信号を送信する。【００９２】
このようなことから、実施例３に係る無線中継システムによれば、伝送効率をさらに向上することが可能になる。すなわち、実施例２における中継局２００は、同期信号や共通制御信号を端末３００へ送信した後、基地局１００からデータを受信するまでの間に、データを送信するモードから受信するモードへと切り替えており、空白期間が生じていた。これに対し、実施例３における中継局２００は、ＤＬでＡＺだけが割り当てられた無線フレームで同期信号および共通制御情報を送信するフレーム構成であるので、同期信号や共通制御信号を端末３００へ送信した後、基地局１００からデータを受信する処理は無くなる。この結果、空白期間が生じなくなり、伝送効率をさらに向上することが可能になる。【００９３】
また、基地局１００、中継局２００、あるいは端末３００において、送信モードと受信モードとを切り替える状態遷移を減らすことができるので、機器の制御構造を簡略化することも可能になる。【００９４】
また、フレーム構成を毎回送信するのではなく、２（ないしｍ）パターンのフレーム構成を交互に繰り返して使用することによって、フレーム構成の通知に関するオーバーヘッドを減らし、効率的なデータ伝送に寄与することも可能になる。
【実施例４】
【００９５】
ところで、実施例２や実施例３で例示した無線フレーム構成では、中継局について、１つの無線フレーム中で、送信するデータよりも受信するデータの方が大きいか、受信するデータよりも送信するデータの方が大きいなど、偏りがあった。実施例４では、無線フレーム内の送受信の偏りを低減する無線フレーム構成を例示する。【００９６】
図８および図９を用いて、実施例４に係る無線中継システムの無線フレーム構成を説明する。図８および図９は、実施例４に係る無線中継システムの無線フレーム構成を説明するための図である。【００９７】
図８および図９に示すように、実施例４に係る無線中継システムは、実施例２や実施例３と同様、ＲＺの長さ又はＡＺの長さを無線フレームに応じて所定のパターンで変更する。具体的には、実施例４に係る無線中継システムは、無線フレームのＤＬについて、実施例２や実施例３と同様、図８および図９に示すように、１つの無線フレーム内にＡＺが設けられず、ＲＺだけが割り当てられるように変更する（（ｂ）を参照）。【００９８】
ここで、実施例４に係る無線中継システムは、無線フレームのＵＬについて、実施例２や実施例３と異なり、図８および図９に示すように、ＤＬにおいてＲＺだけが割り当てられた無線フレームにおいてＡＺが設けられず、ＲＺだけが割り当てられるように変更する（（ｅ）を参照）。【００９９】
一方、実施例４に係る無線中継システムは、次の無線フレームのＤＬについて、実施例２や実施例３と同様、図８および図９に示すように、１つの無線フレーム内にＲＺが設けられず、ＡＺだけが割り当てられるように変更する（（ｃ）を参照）。しかしながら、実施例４に係る無線中継システムは、そのＤＬにおいてＡＺだけが割り当てられた無線フレームのＵＬについて、実施例２や実施例３と異なり、図８および図９に示すように、ＲＺが設けられず、ＡＺだけが割り当てられるように変更する（（ｄ）を参照）。【０１００】
［実施例４の効果］
上記してきたように、実施例４によれば、１つの無線フレーム内に、基地局１００から中継局２００へのデータ送信を許容する時間区間（ＤＬのＲＺ）と、中継局２００から基地局１００へのデータ送信を許容する時間区間（ＵＬのＲＺ）とを含む。所定のパターンによる変更では、Ｆｒａｍｅ−１内における基地局１００から中継局２００へのデータ送信を許容する時間区間（ＤＬのＲＺ）が、Ｆｒａｍｅ−２内における基地局１００から中継局２００へのデータ送信を許容する時間区間（ＤＬのＲＺ）に対して相対的に長くなる。また、Ｆｒａｍｅ−１内における中継局２００から基地局１００へのデータ送信を許容する時間区間（ＵＬのＲＺ）が、Ｆｒａｍｅ−２内における中継局２００から基地局１００へのデータ送信を許容する時間区間（ＵＬのＲＺ）に対して相対的に長くなる。【０１０１】
また、無線フレームは、１つの無線フレーム内に、中継局２００から端末３００へのデータ送信を許容する時間区間（ＤＬのＡＺ）と、端末３００から中継局２００へのデータ送信を許容する時間区間（ＵＬのＡＺ）とを含む。Ｆｒａｍｅ−１内における中継局２００から端末３００へのデータ送信を許容する時間区間（ＤＬのＡＺ）が、Ｆｒａｍｅ−２内における中継局２００から端末３００へのデータ送信を許容する時間区間（ＤＬのＡＺ）に対して相対的に短い。また、Ｆｒａｍｅ−１内における端末３００から中継局２００へのデータ送信を許容する時間区間（ＵＬのＡＺ）が、Ｆｒａｍｅ−２内における端末３００から中継局２００へのデータ送信を許容する時間区間（ＵＬのＡＺ）に対して相対的に短い。【０１０２】
また、無線中継システムは、ＤＬで基地局１００から中継局２００に向かったデータ領域（ＲＺ）を多くあるいはそれだけを割り当てたフレームのＵＬでは中継局２００から基地局１００へ向かうデータ領域（ＲＺ）を多くあるいはそれだけを割り当てる。また、ＤＬで中継局２００から端末３００に向かったデータ領域（ＡＺ）を多くあるいはそれだけを割り当てたフレームのＵＬでは端末３００から中継局２００へ向かうデータ領域（ＡＺ）を多くあるいはそれだけを割り当てる。【０１０３】
このようなことから、実施例４に係る無線中継システムによれば、伝送効率を向上するのみならず、中継局２００における処理の輻輳を防止する。すなわち、実施例２や実施例３における中継局２００は、１つの無線フレーム中で、送信するデータよりも受信するデータの方が大きいか、受信するデータよりも送信するデータの方が大きいなど、偏りがあった。このため、例えば、受信するデータの復号処理などが輻輳していた。これに対し、実施例４における中継局２００は、Ｆｒａｍｅ−１においてはＤＬでは受信の処理を行い、ＵＬでは送信の処理を行う。一方、Ｆｒａｍｅ−２においてはＤＬでは送信の処理を行い、ＵＬでは受信の処理を行う。この結果、基地局１００からのデータの受信と、端末３００からのデータの受信とが同時に起こることによる処理の輻輳を避けることが可能になる。また、回路ハードウェアのリソースを効率的に分配することが可能になる。【０１０４】
更に、このフレーム構成では、基地局１００あるいは端末３００にまとまった処理の空白期間ができるため、回路の動作状態を適切に制御することにより、消費電力を減らすことが容易に可能になる。特に、図９による無線フレーム構成は、実施例３で述べた同期信号および共通制御情報を毎フレームで送信しない場合と併用した場合を示している。すると、中継局２００における送信モードと受信モードとの切り替えについて、Ｆｒａｍｅ−１とＦｒａｍｅ−２の境界、あるいは、Ｆｒａｍｅ−２とその次のフレーム（Ｆｒａｍｅ−１と同様なフレーム構成を使用すると仮定）の境界での切り替えが不要になる。ここでも、切り替えに伴う空白期間を取り除くことができ、伝送効率を向上することが可能になる。
【実施例５】
【０１０５】
ところで、実施例１〜実施例４では、基地局と端末とが１段の中継局を介して通信する事例を説明してきた。実施例５では、多段の中継局を介して通信する事例を説明する。【０１０６】
図１０および図１１を用いて、実施例５に係る無線中継システムの無線フレーム構成を説明する。図１０および図１１は、実施例５に係る無線中継システムの無線フレーム構成を説明するための図である。【０１０７】
図１０および図１１に示すように、実施例５に係る無線中継システムにおいては、ＤＬについては、Ｆｒａｍｅ−１で基地局から中継局１に対して送信が行われるのと同時に、中継局２から端末に対する送信が行われている。また、Ｆｒａｍｅ−２で中継局１から中継局２に対してデータが送信され、そのデータはＦｒａｍｅ−３（Ｆｒａｍｅ−１と同様なフレーム構成を使用すると仮定）で中継局２から端末に送信される。ＵＬについても同様の動作を行っている。【０１０８】
すなわち、実施例５に係る無線中継システムは、実施例１〜４と同様、ＲＺの長さ又はＡＺの長さを無線フレームに応じて所定のパターンで変更する。具体的には、実施例５に係る無線中継システムは、無線フレームのＤＬについては、実施例２〜４と同様、図１０および図１１に示すように、１つの無線フレーム内にＡＺが設けられず、ＲＺだけが割り当てられるように変更する（（ｂ）を参照）。【０１０９】
また、実施例５に係る無線中継システムは、無線フレームのＵＬについては、実施例４と同様、図１０および図１１に示すように、１つの無線フレーム内にＡＺが設けられず、ＲＺだけが割り当てられるように変更する（（ｅ）を参照）。なお、図１０と図１１との無線フレーム構成の違いは、ＤＬとＵＬとの間で中継の方向が異なるだけである。また、実施例３と同様、中継局２から端末に送信する同期信号および共通制御信号が毎フレーム送信されない場合にも適用できる。【０１１０】
［実施例５の効果］
このようなことから、実施例５に係る無線中継システムによれば、基地局と中継局とが多段の中継局を介して通信する無線中継システムにおいて、伝送効率を向上するのみならず、中継局における処理の輻輳を防止する。
【実施例６】
【０１１１】
ところで、実施例５に係る無線中継システムでは、ＤＬにおいて中継局１が基地局からの信号を受信しているのと同時に中継局２が端末に向けて信号を送信していた。また、ＵＬにおいても、中継局２が端末からの信号を受信しているのと同時に中継局１が基地局に向けて信号を送信していた。もっとも、これらが干渉となってうまく受信できない場合がある。このため、実施例６では、図１２に示すような３フレームで繰り返す無線フレーム構成を用いることによって、干渉を回避する。【０１１２】
図１２を用いて、実施例６に係る無線中継システムの無線フレーム構成を説明する。図１２は、実施例６に係る無線中継システムの無線フレーム構成を説明するための図である。【０１１３】
図１２では、ＤＬについては、Ｆｒａｍｅ−１で基地局から中継局１へ、Ｆｒａｍｅ−２で中継局１から中継局２へ、Ｆｒａｍｅ−３で中継局２から端末へデータを送信し、ＵＬについては、Ｆｒａｍｅ−２で端末から中継局２へ送信されて、以下順番に中継される例が示されている。なお、Ｆｒａｍｅ−２で端末から中継局２へ送信されたデータが順番に中継されるパターン、およびＦｒａｍｅ−３で端末から中継局２へ送信されたデータが順番に中継されるパターンも同様に考えることができる。また、実施例３と同様、中継局２から端末に送信する同期信号および共通制御信号が毎フレーム送信されない場合にも適用できる。
【実施例７】
【０１１４】
［複数の中継局］
基地局の配下に複数の中継局が設置されている場合、中継局ごとに異なるフレーム構成を使用すると、ＤＬにおいて、ある中継局がＡＺとして送信を行う時に、近接の別の中継局がＲＺとして受信を行う場合が生じる。しかし、このような場合、送信を行った中継局の電波が、受信を行う中継局に対して妨害となり、受信を行う中継局が、正常に受信できなくなるおそれがある。ＵＬにおいても同様に、ある中継局がＲＺとして送信を行う時に、近傍にＡＺとして受信を行う別の中継局が存在すれば、ＲＺとして送信を行った中継局の信号が、受信を行わなければならない中継局に対して妨害となる。【０１１５】
このようなことから、中継局ごとに異なるフレーム構成を使用するのではなく、基地局配下の全ての中継局（あるいは、全ての基地局の配下に設置された全ての中継局など）で共通のフレーム構成を使用してもよい。こうすることで、フレーム構成を指定する共通制御信号によるオーバーヘッドが軽減されるだけでなく、中継局ごとにＲＺとＡＺとが異なることに起因する干渉問題を解決することも可能になる。【０１１６】
［システム構成等］
また、明細書中や図面中で示した処理手順（図３〜４など）、具体的名称（図２など）、各種データやパラメータを含む情報（図５など）については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。【０１１７】
また、図２に例示した基地局１００、中継局２００、および端末３００の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、具体的形態は図示のものに限られず、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、基地局１００、中継局２００、および端末３００にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）および当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。【０１１８】
なお、上記の実施例で説明した無線フレームの利用方法や設定方法は、あらかじめ用意されたプログラムをコンピュータで実行することによって実現することができる。このプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
【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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【図１３】
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【国際調査報告】
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