(57)【要約】  移動局と基地局間の通信を中継する無線通信装置における誤り率特性を向上させる。ネットワークコーディング用リソースの変調多値数は、中継局から移動局間の変調多値数と中継局から基地局間の変調多値数のうち、低い変調多値数が選択されるのでＱＰＳＫとなる。中継局はＳ１＋Ｐ１のうち重要度の高いシステマティックビットであるＳ１を優先してネットワークコーディングリソースへ割り当てる。Ｓ１＋Ｐ１のうち、ネットワークコーディングリソースに割り当てられなかった信号を、中継局から基地局用のリソースに割り当てる。本例ではＳ１をネットワークコーディング用リソース、Ｐ１を中継局から基地局用のリソースに割り当てる。
2009090877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークコーディングするリソースとネットワークコーディングしないリソースとを使用して第一無線通信装置と第二無線通信装置間の通信を中継する無線通信装置であって、
所定の中継信号を前記ネットワークコーディングするリソースに割当て、当該所定の中継信号以外の他の中継信号を前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てるリソース割当部を備える無線通信装置。
【請求項２】
請求項１記載の無線通信装置であって、
前記リソース割当部は、前記ネットワークコーディングするリソースの変調多値数が、前記ネットワークコーディングしないリソースの変調多値数より低いときのみ、前記所定の中継信号を前記ネットワークコーディングするリソースに割当て、前記他の中継信号を前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てる無線通信装置。
【請求項３】
請求項１記載の無線通信装置であって、
受信した信号に誤りがあるかどうか検出し、誤り判定結果を前記リソース割当部に出力する誤り検出部を備え、
前記リソース割当部は、前記誤り検出部が信号誤りを検出した場合に、中継信号を、優先的に前記ネットワークコーディングするリソースに割り当てる無線通信装置。
【請求項４】
請求項１記載の無線通信装置であって、
前記リソース割当部は、前記ネットワークコーディングするリソースの変調多値数と、前記ネットワークコーディングしないリソースの変調多値数とを比較する変調多値数比較部を有し、
前記ネットワークコーディングするリソースの変調多値数が、前記ネットワークコーディングしないリソースの変調多値数と同じかまたはそれより高い場合に、前記所定の中継信号を前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てる無線通信装置。
【請求項５】
請求項１記載の無線通信装置であって、
前記リソース割当部は、中継を予定していた信号の受信に失敗し、中継できなくなった場合に、前記ネットワークコーディングするリソースの変調多値数を、前記ネットワークコーディングしないリソースの変調多値数に変更する変調多値数変更部を有する無線通信装置。
【請求項６】
請求項１記載の無線通信装置であって、
前記リソース割当部は、前記ネットワークコーディングするリソースおよび前記ネットワークコーディングしないリソースに設定された変調多値数、および受信した信号の誤りの状態に応じて、前記所定の中継信号を、前記ネットワークコーディングするリソースまたは前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てる無線通信装置。
【請求項７】
ネットワークコーディングするリソースとネットワークコーディングしないリソースとを使用して第一無線通信装置と第二無線通信装置間の通信を中継する無線通信方法であって、
所定の中継信号を前記ネットワークコーディングするリソースに割当て、当該所定の中継信号以外の他の中継信号を前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てるステップを有する無線通信方法。
【請求項８】
請求項７記載の無線通信方法であって、
前記ネットワークコーディングするリソースの変調多値数が、前記ネットワークコーディングしないリソースの変調多値数より低いときのみ、前記所定の中継信号を前記ネットワークコーディングするリソースに割当て、前記他の中継信号を前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てるステップを有する無線通信方法。
【請求項９】
請求項７記載の無線通信方法であって、
受信した信号に誤りがあるかどうか検出するステップと、
受信した信号に誤りを検出した場合に、優先的に前記ネットワークコーディングするリソースを利用して中継するステップと、を有する無線通信方法。
【請求項１０】
請求項７記載の無線通信方法であって、
前記ネットワークコーディングするリソースの変調多値数と、前記ネットワークコーディングしないリソースの変調多値数とを比較するステップと、
前記ネットワークコーディングするリソースの変調多値数が、前記ネットワークコーディングしないリソースの変調多値数と同じかまたはそれより高い場合に、前記所定の中継信号を前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てるステップと、を有する無線通信方法。
【請求項１１】
請求項７記載の無線通信方法であって、
中継を予定していた信号の受信に失敗し、中継できなくなった場合に、前記ネットワークコーディングするリソースの変調多値数を、前記ネットワークコーディングしないリソースの変調多値数に変更するステップを有する無線通信方法。
【請求項１２】
請求項７記載の無線通信方法であって、
前記ネットワークコーディングするリソースおよび前記ネットワークコーディングしないリソースに設定された変調多値数、および受信した信号の誤りの状態に応じて、前記所定の中継信号を、前記ネットワークコーディングするリソースまたは前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てるステップを有する無線通信方法。
【請求項１３】
中継局がネットワークコーディングするリソースとネットワークコーディングしないリソースとを使用して第一無線通信装置と第二無線通信装置間の通信を中継する無線通信システムであって、
前記中継局は、所定の中継信号を前記ネットワークコーディングするリソースに割当て、当該所定の中継信号以外の他の中継信号を前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てるリソース割当部を備える無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワークコーディングするリソースとネットワークコーディングしないリソースとを使用して第一無線通信装置と第二無線通信装置間の通信を中継する無線通信装置、無線通信方法および無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、セルラ移動体通信システムにおいては、情報のマルチメディア化に伴い、音声データのみならず、静止画像データ、動画像データ等の大容量データを伝送することが一般化しつつある。大容量データの伝送を実現するために、高周波の無線帯域を利用して高伝送レートを実現する技術に関して盛んに検討がなされている。【０００３】
しかし、高周波の無線帯域を利用した場合、近距離では高伝送レートを期待できる一方、遠距離になるにしたがい伝送距離による減衰が大きくなる。よって、高周波の無線帯域を利用した移動体通信システムを実際に運用する場合は、無線通信基地局装置（以下、基地局と省略する）のカバーエリアが小さくなり、このため、より多くの基地局を設置する必要が生じる。基地局の設置には相応のコストがかかるため、基地局数の増加を抑制しつつ、高周波の無線帯域を利用した通信サービスを実現するための技術が強く求められている。【０００４】
このような要求に対し、各基地局のカバーエリアを拡大させるために、基地局と無線通信移動局装置（以下、移動局と省略する）との間に無線通信中継局装置（以下、中継局と省略する）を設置し、基地局と移動局との間の通信を中継局を介して行う中継送信技術が検討されている。中継技術を用いると、基地局と直接通信できない端末も、中継局を介して通信することができる。【０００５】
しかしながら、中継技術では、中継局が中継するためのリソースを確保する必要が発生するので、リソースの有効活用が課題となる。この課題を解決する方法として、ネットワークコーディングを中継局へ適用することが検討されている。まず、ネットワークコーディングについて図１を使用して説明する。【０００６】
図１に示す通信システムは、移動局と中継局と基地局とで構成され、移動局は中継局経由で基地局に信号を送信し、基地局は中継局経由で移動局に信号を送信する。移動局は中継局に信号Ｓ１を送信する。ここでＳ１は例として１１１１というビット列とする。基地局は中継局に信号Ｓ２を送信する。ここでＳ２は例として１０１０というビット列とする。【０００７】
中継局ではＳ１とＳ２のビットごとのＸＯＲ（排他的論理和）を計算し、１１１１  ＸＯＲ  １０１０  の演算結果である０１０１を移動局と基地局へ送信する。このとき、中継局が送信に使うリソースは、移動局と基地局が受信できるリソースである。移動局は、受信した０１０１に移動局が中継局に送信したＳ１（１１１１）をＸＯＲし、０１０１  ＸＯＲ  １１１１の演算結果である１０１０を受信する。同様に、基地局は、受信した０１０１に基地局が中継局に送信したＳ２（１０１０）をＸＯＲし、０１０１  ＸＯＲ  １０１０の演算結果である１１１１を受信する。【０００８】
このように、ＸＯＲ演算をするネットワークコーディングを中継に適用すると、Ｓ１とＳ２を同リソースで同時刻に送信できるので、Ｓ１とＳ２を独立に送信する場合と比較して、リソースの有効活用ができる。【０００９】
また、ネットワークコーディングする予定の信号の受信に誤った場合に、ネットワークコーディングすることができなくなることへの対応策が提案されている  （特許文献１）。【００１０】
特許文献１では、ネットワークコーディングする信号を送信するリソースとネットワークコーディングしない信号を送信するリソースとを設ける。ネットワークコーディングするときには、中継局から基地局間と中継局から移動局間のうち低い回線品質にあわせてＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｃｈｅｍｅ）を選択し、ネットワークコーディングしない信号を送信するときには中継局から基地局間または中継局から移動局間独自の回線品質にあわせてＭＣＳを選択することが提案されている。【００１１】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７／００８１６０３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１では、同じ中継局から基地局間（または中継局から移動局間）であっても、ネットワークコーディングするリソースとネットワークコーディングしないリソースの変調多値数の違いにより、受信品質に差が生じるという課題がある。【００１３】
本発明の目的は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、第一無線通信装置と第二無線通信装置間の通信を中継する無線通信装置における誤り率特性を向上させることができる無線通信装置、無線通信方法および無線通信システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、ネットワークコーディングするリソースとネットワークコーディングしないリソースとを使用して第一無線通信装置（例えば、移動局）と第二無線通信装置（例えば、基地局）間の通信を中継する無線通信装置であって、所定の中継信号を前記ネットワークコーディングするリソースに割当て、当該所定の中継信号以外の他の中継信号を前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てるリソース割当部を備える無線通信装置を提供する。【００１５】
上記構成によれば、ネットワークコーディングするリソース（ネットワークコーディング用リソース）は、中継局から基地局間と中継局から移動局間のうち、低い回線品質にあわせて変調多値数が決定する。回線品質が高いほうの信号は、低い変調多値数に合わせると、過剰に受信品質が高くなるので、所定の中継信号として重要ビットを割り当てて、誤り率特性を向上できる。【００１６】
また、本発明の無線通信装置は、前記リソース割当部が、前記ネットワークコーディングするリソースの変調多値数が、前記ネットワークコーディングしないリソースの変調多値数より低いときのみ、前記所定の中継信号を前記ネットワークコーディングするリソースに割当て、前記他の中継信号を前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てるものである。【００１７】
上記構成によれば、回線品質に差があることが確実にわかっているときだけ、本発明のリソース割当てを実施できる。【００１８】
また、本発明の無線通信装置は、受信した信号に誤りがあるかどうか検出し、誤り判定結果を前記リソース割当部に出力する誤り検出部を備え、前記リソース割当部が、前記誤り検出部が信号誤りを検出した場合に、中継信号を、優先的に前記ネットワークコーディングするリソースに割り当てるものである。【００１９】
上記構成によれば、ネットワークコーディング用のリソースは、中継局から移動局間の回線品質と、中継局から基地局間の回線品質の両方を考慮して変調多値数が決定することから、低い変調多値数に設定される確率が高いので、ネットワークコーディング用リソースに中継信号を割り当てて、誤り率特性を向上させることができる。【００２０】
また、本発明の無線通信装置は、前記リソース割当部が、前記ネットワークコーディングするリソースの変調多値数と、前記ネットワークコーディングしないリソースの変調多値数とを比較する変調多値数比較部を有し、前記ネットワークコーディングするリソースの変調多値数が、前記ネットワークコーディングしないリソースの変調多値数と同じかまたはそれより高い場合に、前記所定の中継信号を前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てるものである。【００２１】
上記構成によれば、中継局から基地局間用リソースまたは中継局から移動局間用リソース（ネットワークコーディングしないリソース）はネットワークコーディング用のリソースと比較して、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）が高いという特徴があるので、ネットワークコーディングしないリソースに重要度が高い中継信号を割り当てて誤り率特性を改善できる。【００２２】
また、本発明の無線通信装置は、前記リソース割当部は、中継を予定していた信号の受信に失敗し、中継できなくなった場合に、前記ネットワークコーディングするリソースの変調多値数を、前記ネットワークコーディングしないリソースの変調多値数に変更する変調多値数変更部を有する。【００２３】
上記構成によれば、ネットワークコーディングするために他の回線の影響で、ネットワークコーディング用リソースの変調多値数が高いものまたは低いものに設定されていた場合であって、ネットワークコーディングができないときには、片方の回線だけを考慮して変調多値数を設定しなおし、中継ビットを増加させることで誤り率特性を向上することができる。【００２４】
また、本発明の無線通信装置は、前記リソース割当部が、前記ネットワークコーディングするリソースおよび前記ネットワークコーディングしないリソースに設定された変調多値数、および受信した信号の誤りの状態に応じて、前記所定の中継信号を、前記ネットワークコーディングするリソースまたは前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てるものである。【００２５】
上記構成によれば、ネットワークコーディングする予定の信号の受信を誤った場合に、片方の回線だけを考慮して変調多値数を設定しなおし、中継ビットを増加させることで誤り率特性を向上することができる。【００２６】
また、本発明の無線通信方法は、ネットワークコーディングするリソースとネットワークコーディングしないリソースとを使用して第一無線通信装置と第二無線通信装置間の通信を中継する無線通信方法であって、所定の中継信号を前記ネットワークコーディングするリソースに割当て、当該所定の中継信号以外の他の中継信号を前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てるステップを有する。【００２７】
また、本発明の無線通信方法は、前記ネットワークコーディングするリソースの変調多値数が、前記ネットワークコーディングしないリソースの変調多値数より低いときのみ、前記所定の中継信号を前記ネットワークコーディングするリソースに割当て、前記他の中継信号を前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てるステップを有する。【００２８】
また、本発明の無線通信方法は、受信した信号に誤りがあるかどうか検出するステップと、受信した信号に誤りを検出した場合に、優先的に前記ネットワークコーディングするリソースを利用して中継するステップと、を有する。【００２９】
また、本発明の無線通信方法は、前記ネットワークコーディングするリソースの変調多値数と、前記ネットワークコーディングしないリソースの変調多値数とを比較するステップと、前記ネットワークコーディングするリソースの変調多値数が、前記ネットワークコーディングしないリソースの変調多値数と同じかまたはそれより高い場合に、前記所定の中継信号を前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てるステップと、を有する。【００３０】
また、本発明の無線通信方法は、中継を予定していた信号の受信に失敗し、中継できなくなった場合に、前記ネットワークコーディングするリソースの変調多値数を、前記ネットワークコーディングしないリソースの変調多値数に変更するステップを有する。【００３１】
また、本発明の無線通信方法は、また、前記ネットワークコーディングするリソースおよび前記ネットワークコーディングしないリソースに設定された変調多値数、および受信した信号の誤りの状態に応じて、前記所定の中継信号を、前記ネットワークコーディングするリソースまたは前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てるステップを有する。【００３２】
さらに、本発明の無線通信システムは、中継局がネットワークコーディングするリソースとネットワークコーディングしないリソースとを使用して第一無線通信装置と第二無線通信装置間の通信を中継する無線通信システムであって、前記中継局は、所定の中継信号を前記ネットワークコーディングするリソースに割当て、当該所定の中継信号以外の他の中継信号を前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てるリソース割当部を備える。
【発明の効果】
【００３３】
本発明に係る無線通信装置、無線通信方法および無線通信システムによれば、ネットワークコーディングするリソースは、自装置から第一無線通信装置間と自装置から第二無線通信装置間のうち、低い回線品質にあわせて変調多値数が決定する。回線品質が高いほうの信号は、低い変調多値数に合わせると、過剰に受信品質が高くなるので、ネットワークコーディングするリソースに、所定の中継信号として重要ビットを割り当てて、誤り率特性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】ネットワークコーディングについて説明するための図
【図２】移動局と基地局間の通信を中継する中継局の動作を説明するための図
【図３】本発明の実施の形態１にかかる無線通信方法の動作例を説明するための図
【図４】本発明の実施の形態１にかかる中継局装置の概略構成を説明するためのブロック図
【図５】本発明の実施の形態１にかかるリソース割当部の概略構成を説明するためのブロック図
【図６】本発明の実施の形態１にかかる移動局装置の概略構成を説明するためのブロック図
【図７】本発明の実施の形態２にかかる無線通信方法の動作例を説明するための図
【図８】本発明の実施の形態２にかかる中継局装置の概略構成を説明するためのブロック図
【図９】本発明の実施の形態２にかかるリソース割当部の概略構成を説明するためのブロック図
【図１０】本発明の実施の形態２にかかる移動局装置の概略構成を説明するためのブロック図
【図１１】本発明の実施の形態３にかかる無線通信方法の動作例を説明するための図
【図１２】本発明の実施の形態３にかかるリソース割当部の概略構成を説明するためのブロック図
【図１３】本発明の実施の形態３にかかるリソースの切替えを説明するためのフローチャート
【図１４】本発明の実施の形態４にかかる無線通信方法の動作例を説明するための図
【図１５】本発明の実施の形態４にかかる中継局装置の概略構成を説明するためのブロック図
【図１６】本発明の実施の形態４にかかるリソース割当部の概略構成を説明するためのブロック図
【図１７】本発明の実施の形態４にかかるリソースの切替えを説明するためのフローチャート
【符号の説明】
【００３５】
１  移動局
２  中継局
３  基地局
１１，１２，４１  誤り訂正符号化部
１３，５８，１２４  リソース割当部
１４，５９，１２５  ＸＯＲ部
１５，１６，１７，４２  変調部
１８，１９，２０，４３  無線送信部
２１，２２，２３，３１，３２，４４，５２  アンテナ
２４，２５，４８  誤り訂正復号部
２６，２７，５０  ＬＬＲ部
２８，２９  信号分離部
３０，３１，５１  無線受信部
３５，８２，１１１，１５２  重要度判定部
３６，８３，１１３，１５５  信号割当量計算部
３７，８４，１１４，１５３  データ分離部
４５，９５  ビット変換部
４６，９６  ビット選択部
４７，９７  バッファ
４９  ビット演算部
５７，１２３  誤り検出部
６０，１２６  ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部
８１，１５１  信号除去部
９８  ＡＣＫ／ＮＡＣＫ受信部
１１２，１５４  変調多値数比較部
１５６  変調多値数変更部
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
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。【００３７】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１の無線通信装置では、移動局（第一無線通信装置）と基地局（第二無線通信装置）間の通信を中継する際、ネットワークコーディングをするリソース（ネットワークコーディング用リソース）と、ネットワークコーディングをしないリソース（中継局から基地局用リソース、中継局から移動局用リソース）の両方を使用して中継するときに、ネットワークコーディングするリソースに重要度の高いビットを割り当てる。【００３８】
ネットワークコーディングをするリソースは、中継局から基地局と中継局から移動局の回線品質のうち、低い回線品質にあわせて変調多値数が決まるので、ネットワークコーディングしないリソースと比較して、変調多値数が低い可能性が高い。変調多値数が低いと、受信品質が高くなるので、受信品質が高いネットワークコーディングをするリソースに重要なビットを割り当てることで、誤り率特性を向上できる。【００３９】
［動作図］
本実施の形態の説明に先立ち、まず、従来方式について説明する。中継局から基地局間の回線品質に適する変調多値数が１６ＱＡＭであり、中継局から移動局間の回線品質に適する変調多値数がＱＰＳＫであるとする。図２の左図にネットワークコーディングなしの例を示す。ネットワークコーディングなしの場合は、中継局２から基地局３へ信号Ｓ１を１６ＱＡＭ変調して中継し、中継局２から移動局１へ信号Ｓ２をＱＰＳＫ変調して中継する。このように、ネットワークコーディングなしの場合は、他の回線から影響を受けることなく、自回線に適した変調多値数を決定できる。【００４０】
図２の右図にネットワークコーディングありの例を示す。ネットワークコーディングありの場合は、中継局２から同時に移動局１と基地局３へ信号を送信するので、両回線の変調多値数をそろえなければならない。図では、回線品質の低い中継局２から移動局１間にあわせて、中継局２から移動局１および基地局３へＱＰＳＫ変調で中継する。このようにすると、中継局２から基地局３間は、１６ＱＡＭ変調で送信できる回線品質であるにもかかわらずＱＰＳＫ変調で中継するので、過剰品質になる。【００４１】
したがって、ネットワークコーディングありの場合となしの場合とでは、中継局２から基地局３間の受信品質に差が生ずる。本例では、ネットワークコーディングありの場合、中継局２から基地局３間と中継局２から移動局１間のうち、回線品質が低いほうを基準に変調多値数を決定するので、回線品質が高いほうの回線に、ネットワークコーディングなしの場合との受信品質差が生ずる。本実施の形態では、この点を有効利用する。【００４２】
本実施の形態の動作例を図３に示す。移動局から中継局間と中継局から移動局間の変調多値数がＱＰＳＫ、基地局から中継局間と中継局から基地局間の変調多値数が１６ＱＡＭであるとする。まず、移動局から中継局へＱＰＳＫで信号Ｓ１＋Ｐ１が送信される。Ｓ１はシステマティックビットでありＰ１はパリティビットである。【００４３】
次に基地局から中継局へＳ２が送信される。ここで、基地局へ中継する信号Ｓ１＋Ｐ１と移動局へ中継する信号Ｓ２のビット数が異なり、Ｓ１＋Ｐ１のほうがＳ２と比較してビット数が多い。また、中継用のリソースのうち、ネットワークコーディング用リソースはＳ２を基準にリソース量が定められており、Ｓ１＋Ｐ１のうち、ネットワークコーディング用リソースに送信できない分については、中継局から基地局用リソースを使用して中継する。【００４４】
ネットワークコーディング用リソースの変調多値数は、中継局から移動局間の変調多値数と中継局から基地局間の変調多値数のうち、低い変調多値数が選択されるのでＱＰＳＫとなる。中継局から基地局間の変調多値数は１６ＱＡＭなので、ＱＰＳＫ変調でネットワークコーディング用リソースを使用して中継した信号のほうが、１６ＱＡＭで中継局から基地局用のリソースで送信した信号よりも、受信品質が高くなる。【００４５】
そこで、本実施の形態の中継局は、Ｓ１＋Ｐ１のうち重要度の高いシステマティックビットであるＳ１を優先してネットワークコーディング用リソースへ割り当てる。Ｓ１＋Ｐ１のうち、ネットワークコーディング用リソースに割り当てられなかった信号を、中継局から基地局用のリソースに割り当てる。本例ではＳ１をネットワークコーディング用リソース、Ｐ１を中継局から基地局用のリソースに割り当てる。【００４６】
このようにすると、重要度の高い信号Ｓ１が、変調多値数の低いＱＰＳＫで中継され、重要度が低い信号Ｐ１が変調多値数の高い１６ＱＡＭで中継されるので、重要度の高いビットの誤り率特性を向上させることができる。【００４７】
［中継局ブロック図］
図４は本実施の形態に係る中継局装置の構成を示すブロック図である。無線受信部２９は、移動局からの信号をアンテナ３１を介して受信し、無線受信部３０は移動局からの信号をアンテナ３２を介して受信し、それぞれダウンコンバート等の無線処理を施す。無線受信部２９は、無線処理した信号を信号分離部２８に出力する。無線受信部３０は、無線処理した信号をＬＬＲ２７へ出力する。【００４８】
信号分離部２８は、無線受信部２９から出力された信号のうち、基地局から受信したリソース割当情報（例えばリソース番号，変調多値数，符号化率）をリソース割当部１３へ出力し、基地局から移動局への中継信号をＬＬＲ部２６へ出力する。【００４９】
ＬＬＲ部２６，２７は、移動局からの信号および基地局からの信号の軟判定値である対数尤度比（ＬＬＲ：  Ｌｏｇ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｒａｔｉｏ）をそれぞれ計算し、誤り訂正復号部２４，２５へそれぞれ出力する。誤り訂正復号部２４，２５は、ＬＬＲを使用して、移動局からの信号および基地局からの信号をそれぞれ誤り訂正復号して誤り訂正符号化部１１，１２へ出力する。【００５０】
誤り訂正符号化部１１，１２は、誤り訂正復号部２４，２５で誤りを訂正された信号を、それぞれ再び誤り訂正符号化し、リソース割当部１３へ入力する。リソース割当部１３は、移動局から基地局への中継信号と、基地局から移動局への中継信号を、基地局から受信するリソース割当情報を使用して、ネットワークコーディング用リソース、中継局から移動局用のリソース、中継局から基地局用のリソースへ信号を割当てる。【００５１】
リソース割当部１３の動作を、図５を参照して説明する。リソース割当部１３は、重要度判定部３５と、信号割当量計算部３６と、データ分離部３７とを有する。中継信号（移動局から基地局への中継信号、および基地局から移動局への中継信号）は、リソース割当部１３の重要度判定部３５に入力される。重要度判定部３５は、予め定められた基準に基づいて、中継信号の重要度判定を行い、重要度の高い信号とそうでない信号とを区別して、データ分離部３７へ入力する。図３に示した例の場合、重要度判定部３５は、重要度の高い信号Ｓ１と重要度が高くない信号Ｐ１とに区別して、データ分離部３７へ入力する。基地局から受信したリソース割当情報は、信号割当量計算部３６へ入力される。【００５２】
リソース割当情報には、ネットワークコーディング用リソース量、中継局から基地局用リソース量、中継局から移動局用のリソース量と各リソースのＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｃｈｅｍｅ）の情報が入っている。信号割当量計算部３６は、リソース割当情報から、各リソースに送信できる信号量を計算する。この計算結果はデータ分離部３７へ入力される。【００５３】
データ分離部３７は、重要度判定されて入力された信号に対して、各リソースに送信できる信号量に基づいて、まずネットワークコーディング用リソースに重要度の高い信号をわりあて、ＸＯＲ部１４へ出力する。一方、データ分離部３７は、ネットワークコーディング用リソースに割当てられなかった信号を、中継局から基地局用リソースまたは中継局から移動局用リソースに割当て、それぞれ変調部１５、１７へ出力する。【００５４】
図４に示すＸＯＲ部１４は、ネットワークコーディング用リソースに割り当てられた重要度の高い信号をＸＯＲ演算し、変調部１６へ出力する。変調部１５，１６，１７は、移動局からの信号および基地局からの信号を再び変調して無線送信部１８，１９，２０に出力する。無線送信部１８，１９，２０は、変調後の信号に対してアップコンバート等の無線処理を施して、アンテナ２１，２２，２３から基地局、移動局へ中継送信する。【００５５】
図６は本実施の形態に係る移動局装置の構成を示すブロック図である。図４の中継局のブロック図と同一の部分については説明を省略する。バッファ部４７は、誤り訂正符号化部４１で誤り訂正符号化された信号を保存し、ビット選択部４６へ出力する。【００５６】
ビット選択部４６は、ネットワークコーディング用受信リソース量と変調多値数から、何ビットの信号がネットワークコーディング用リソースで送信されるかを計算し、ネットワークコーディングされるビット数分のビットを重要度の高い順に選択して、ビット変換部４５へ出力する。【００５７】
ビット変換部４５は、バッファ４７から出力された信号が１の場合、−１、信号が０の場合、１に変換し、ビット列を生成し、ビット演算部４９へ出力する。ビット演算部４９は、ＬＬＲ部５０から出力された信号に、ビット変換部４５から出力された信号を掛け合わせる。掛け合わされた信号は、誤り訂正復号部４８へ出力される。【００５８】
このように、本実施の形態によれば、ネットワークコーディング用のリソースと、中継局から基地局または中継局から移動局用のリソースを併用する場合に、ネットワークコーディング用のリソースに重要度の高いビットを送信することで、誤り率特性を向上させることができる。【００５９】
なお、中継局から基地局間の信号が中継局から移動局間の信号と比較して多い例を示したが、反対に、中継局から移動局間の信号が多い場合に適用してもよい。ネットワークコーディング用のリソースに割り当てられたＭＣＳレベルが、中継局から基地局間に割り当てられたＭＣＳレベルよりも低いときだけ、本実施の形態を適用しても良い。レベルが低いとは、変調多値数が低いまたは、符号化率が低いことをしめす。ＭＣＳレベルが低いほうが、受信側での誤り率特性は高くなる。【００６０】
（実施の形態２）
本実施の形態の無線通信装置では、中継局が中継を予定していた信号の受信に一部失敗し、中継できなくなった場合に、優先的にネットワークコーディング用のリソースを利用して中継する。ネットワークコーディング用のリソースは、中継局から移動局間の回線品質と、中継局から基地局間の回線品質の両方を考慮して変調多値数が決定するので、低い変調多値数に設定される確率が高い。したがって、優先的にネットワークコーディング用のリソースを使用することで、誤り率特性を向上させることができる。【００６１】
［動作図］
本実施の形態の動作例を図７に示す。実施の形態１と同様に、移動局から中継局間と中継局から移動局間の変調多値数がＱＰＳＫ、基地局から中継局間と中継局から基地局間の変調多値数１６ＱＡＭであるとする。【００６２】
移動局はＱＰＳＫで信号Ｓ１と信号Ｓ３を中継局へ送信し、基地局は１６ＱＡＭで信号Ｓ２を中継局へ送信する。ここで、基地局へ中継する信号Ｓ１＋Ｓ３と移動局へ中継する信号Ｓ２のビット数が異なり、Ｓ１＋Ｓ３のほうがＳ２と比較してビット数が多いとする。【００６３】
また、中継用のリソースのうち、ネットワークコーディング用リソースはＳ２を基準に割り当て、Ｓ１＋Ｓ３のうち、ネットワークコーディング用リソースに送信できない分を中継局から基地局用リソースを使用して中継する。【００６４】
本例では、Ｓ１がＳ３と比較して重要度が高いとする。Ｓ１とＳ２の両方を中継局にて正しく受信できれば、実施の形態１に基づき、ネットワークコーディング用リソースに、重要度が高いＳ１を割り当て、中継局から基地局間のリソースにＳ３を割り当てる。ネットワークコーディング用リソースは、Ｓ２にあわせてＱＰＳＫに設定され、Ｓ３を送信する中継局から基地局用のリソースは１６ＱＡＭに設定される。【００６５】
ここで、中継局が移動局からＳ１とＳ３を受信する際に、Ｓ１の受信を誤り、Ｓ１の中継を中止する場合について説明する。この場合、中継局はＳ１のＮＡＣＫとＳ３のＡＣＫを移動局へ送信する。Ｓ１の中継を中止すると、中継局はＳ３をネットワークコーディング用のリソースに割り当てる。【００６６】
Ｓ３は、１６ＱＡＭで送信される予定だったが、ネットワークコーディング用のリソースで送信することで、ＱＰＳＫで送信することができる。Ｓ３を送信予定であった中継局から基地局間のリソースは、送信を中止してもよいし、中継局のバッファにある信号を送信してもよい。【００６７】
このように、ネットワークコーディングする予定の信号の受信を誤った場合に、代わりに受信できた信号をネットワークコーディング用リソースに割り当てると、受信できた信号の誤り率特性を向上させることができる。なお、移動局は、中継局から、中継局でＳ１の受信を誤ったことを通知するＮＡＣＫを受信すると、Ｓ１の代わりにＳ３がＳ２とネットワークコーディングされて送信されるとわかるので、正しくＳ２を受信することができる。【００６８】
［中継局ブロック図］
図８は本実施の形態に係る中継局装置の構成を示すブロック図である。図４に示すブロック図と同様の部分は説明を省略する。誤り検出部５７は、誤り訂正復号部７０，７１にて誤り訂正された信号に、誤りがあるかどうか検出する。また、誤り検出部５７は、検出結果をＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部６０とリソース割当部５８へ出力する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部６０は誤り検出結果から、誤りがなければＡＣＫ、誤りがあればＮＡＣＫを生成し、変調部６１，６３へ出力する。【００６９】
リソース割当部５８は、移動局から基地局への中継信号と、基地局から移動局への中継信号とを、基地局から受信するリソース割当情報と誤り検出部５７で生成される誤り判定結果とを使用して、ネットワークコーディング用リソース、中継局から移動局用のリソース、中継局から基地局用のリソースへそれぞれ割当てる。【００７０】
リソース割当部５８の動作を図９を参照して説明する。図５と同様の部分は説明を省略する。図９に示すリソース割当部５８は、図５に示す構成に加え、信号除去部８１を有する。信号除去部８１には、中継信号（移動局から基地局への中継信号、基地局から移動局への中継信号）と、誤り検出部５７から出力された誤り判定結果とが入力される。信号除去部８１は、誤り判定結果に基づいて、中継信号（移動局から基地局への中継信号、基地局から移動局への中継信号）から誤りのある信号を除去し、誤りのない信号のみを重要度判定部８２へ出力する。【００７１】
［移動局ブロック図］
図１０は本実施の形態に係る移動局装置の構成を示すブロック図である。図６に示すブロック図と同様の部分は説明を省略する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ受信部９８は、中継局から送信されたＡＣＫ／ＮＡＣＫを受信し、ビット選択部９６へ出力する。【００７２】
ビット選択部９６は、重要度の高い信号のＡＣＫを受信した場合は、重要度の高い信号がネットワークコーディング用リソースで、ＸＯＲ演算されたと判断し、ビット変換部９５へ重要度の高い信号を出力する。重要度の高い信号のＮＡＣＫを受信し、重要度の低い信号のＡＣＫを受信すると、重要度の低い信号がネットワークコーディング用リソースでＸＯＲ演算されたと判断し、ビット変換部９５へ重要度の低い信号を出力する。重要度の高い信号も重要度の低い信号もＮＡＣＫを受信した場合は、ネットワークコーディング用リソースには何もＸＯＲされなかったと判断し、ビット変換部９５へ０のビット列を出力する。【００７３】
本実施の形態では、中継局が重要度の高い信号の受信に失敗した場合に、重要度の低い信号にネットワークコーディング用リソースを割り当てる。ネットワークコーディング用リソースは、中継局から基地局間のリソースまたは中継局から移動局間のリソースよりも低い変調多値数に設定される可能性が高いので、重要度の低い信号の誤り率特性を向上させることができる。なお、ネットワークコーディング用リソースだけではＳ３を送信しきれない場合、中継局から基地局用または中継局から移動局用のリソースを併用しても良い。【００７４】
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態１，２と異なり、ネットワークコーディング用リソースと中継局から基地局用リソースまたは中継局から移動局用リソースとを併用する場合に、重要な中継信号を、中継局から基地局用リソースまたは中継局から移動局用リソースに割り当てる。ネットワークコーディング用リソースは、中継局から基地局間と中継局から移動局間の二つの回線品質がよいリソースが選択される。すなわち、一方の回線品質は特によいが他方の回線品質は悪いリソースは選択されず、両方の回線品質がある基準よりもよいリソースが選択される。したがって、ネットワークコーディング用リソースは、中継局から基地局用リソースまたは中継局から移動局用リソースと比較して、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）が低いという特徴がある。この特徴を利用して、中継局から基地局用リソースまたは中継局から移動局用リソースに優先的に重要なビットを割り当てることで、誤り率特性を改善できる。【００７５】
特に、ネットワークコーディング用リソースと中継局から基地局用リソースまたは中継局から移動局用リソースとが同じ変調多値数を使用している場合、誤り率特性の改善に効果的である。また、ネットワークコーディング用リソースがディストリビューティッド（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ）されたリソースである場合も同様に、ネットワークコーディング用リソースは平均化されたＳＮＲとなるのに対し、中継局から基地局用リソースまたは中継局から移動局用リソースはＳＮＲが高いリソースを選択できるので、この場合にも本実施の形態は有用である。【００７６】
［動作図］
本実施の形態の動作図を図１１に示す。まず、移動局から中継局へ信号Ｓ１＋Ｐ１が送信される。Ｓ１はシステマティックビットでありＰ１はパリティビットである。次に基地局から中継局へＳ２が送信される。ここで、基地局へ中継する信号Ｓ１＋Ｐ１と移動局へ中継する信号Ｓ２のビット数が異なり、Ｓ１＋Ｐ１のほうがＳ２と比較してビット数が多い。【００７７】
また、中継用のリソースのうち、ネットワークコーディング用リソースはＳ２を基準にリソース量が定められており、Ｓ１＋Ｐ１のうち、ネットワークコーディング用リソースに送信できない分を中継局から基地局用リソースを使用して中継する。【００７８】
ネットワークコーディング用リソースは、中継局から基地局間と中継局から移動局間の二つの回線品質がよいリソースが選択されるので、中継局から基地局間用リソースまたは中継局から移動局間用リソースと比較して、ＳＮＲの高いリソースを選択しづらいという特徴がある。【００７９】
また、ネットワークコーディング用のリソースをディストリビューティッド（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ）して配置している場合、ネットワークコーディング用リソースは、中継局から基地局用リソースまたは中継局から移動局用リソースと比較してＳＮＲが平均化される。したがってネットワークコーディング用リソースは、ＳＮＲの高い品質を選択した中継局から基地局用リソースまたは中継局から移動局用リソースよりも低くなるという特徴がある。【００８０】
そこで、中継局はＳ１＋Ｐ１のうち重要度の高いシステマティックビットであるＳ１を優先して中継局から基地局用リソースへ割り当てる。本例ではＳ１を中継局から基地局用のリソース、Ｐ１をネットワークコーディング用リソースに割り当てる。【００８１】
このようにすると、重要度の高い信号Ｓ１が、ＳＮＲの高いリソースで中継され、重要度が低い信号Ｐ１がＳＮＲの低いリソースで中継されるので、重要度の高いビットの誤り率特性を向上させることができる。【００８２】
本実施の形態は、特に、実施の形態１，２と異なり、ネットワークコーディング用リソースと中継局から基地局用のリソースまたは中継局から移動局用のリソースとが同一の変調多値数を用いているときに有効である。変調多値数が同じ場合、ＳＮＲが高いほうが誤り率特性が高く、ＳＮＲが低いほうが誤り率特性が低くなるからである。【００８３】
［ブロック図］
中継局のブロック図とソース割当部１３の詳細図はそれぞれ、図４と図５に示すブロック図と同様である。ただし、リソース割当部１３のデータ分離部３７の動作が異なる。本実施の形態のデータ分離部３７は、重要度判定されて入力された信号に対して、各リソースに送信できる信号量に基づいて、まず中継局から基地局用リソースまたは中継局から移動局用リソースに重要度の高い信号をわりあて、変調部１５，１７へ出力する。本実施の形態のデータ分離部３７は、中継局から基地局用リソースまたは中継局から移動局用リソースに割当てられなかった信号を、ネットワークコーディング用リソースに割当て、ＸＯＲ部１４へ出力する。【００８４】
次に、実施の形態１による動作と実施の形態３による動作とを変調多値数によってきりかえる場合のリソース割当部１１０の詳細図を図１２に示す。図１２に示すリソース割り当て部１１０は、図５に示したリソース割当部１３の構成に加え、変調多値数比較部１１２を有する。図５と同様の部分は説明を省略する。リソース割当情報は、変調多値数比較部１１２と信号割当量計算部１１３へ出力される。変調多値数比較部１１２は、ネットワークコーディング用リソースの変調多値数と、併用する中継局から基地局用リソースまたは中継局から移動局用リソースの変調多値数とを比較し、比較結果をデータ分離部１１４へ出力する。【００８５】
データ分離部１１４は、重要度判定されたデータに対して、比較結果がネットワークコーディング用リソースの変調多値数が低いものであれば、実施の形態１と同様の動作をする。一方、ネットワークコーディング用リソースの変調多値数が併用するリソースと同じまたは高ければ、重要度の高い信号を中継局から基地局用リソースまたは中継局から移動局用リソースに優先的に割り当て、それぞれの変調部１５，１７へ出力し、重要度の低い信号をネットワークコーディング用リソースに割り当て、ＸＯＲ部１４へ出力する。【００８６】
移動局のブロック図は図６に示すブロック図と同様である。ただし、ビット選択部４６の動作が異なる。本実施の形態のビット選択部４６は、中継局から基地局間に割り当てられたリソース量と変調多値数から、何ビットの信号が中継局から基地局用リソースで送信されるかを計算し、計算したビット数をバッファ４７から出力されたビット数から引くことにより、ネットワークコーディングされるビット数を求める。また、本実施の形態のビット選択部４６は、ネットワークコーディングされるビットを重要度の低い順に選択して、ビット変換部４５へ出力する。【００８７】
図１２に示した中継局のリソース割当部１１０において、実施の形態１と実施の形態３の切替をする場合のフローを図１３に示す。（Ｓｔｅｐ１）において、中継局から基地局への中継信号と、中継局から移動局への中継信号とで、中継するビット数が多いのが、中継局から基地局への中継信号であれば（Ｓｔｅｐ２）へ移行し、ビット数が多いのが、中継局から移動局への中継信号であれば（Ｓｔｅｐ３）へ移行する。【００８８】
（Ｓｔｅｐ２）において、ネットワークコーディング用リソースと中継局から基地局用リソースとで、変調多値数がネットワークコーディング用リソースのほうが高いか同じであれば（Ｓｔｅｐ４）へ移行し、低ければ（Ｓｔｅｐ５）へ移行する。【００８９】
（Ｓｔｅｐ３）において、  ネットワークコーディング用リソースと中継局から移動局用リソースで、変調多値数がネットワークコーディング用リソースのほうが高いか同じであれば（Ｓｔｅｐ６）へ移行し、低ければ（Ｓｔｅｐ５）へ移行する。【００９０】
（Ｓｔｅｐ４）では、  （実施の形態３）のように中継局から基地局用リソースに重要ビットを配置する。（Ｓｔｅｐ５）では、（実施の形態１）のようにネットワークコーディング用リソースに重要ビットを配置する。（Ｓｔｅｐ６）では、（実施の形態３）のように中継局から移動局用リソースに重要ビットを配置する。【００９１】
なお、実施の形態１と実施の形態３の切替において、ネットワークコーディング用リソースと、併用する中継局から基地局用リソースと、中継局から移動局用リソースの変調多値数の比較（Ｓｔｅｐ２、Ｓｔｅｐ３）を、ネットワークコーディング用リソースの変調多値数と同じまたはネットワークコーディング用リソースが高いときには実施の形態３，低いときには実施の形態１としたが、ネットワークコーディング用リソースの変調多値数と同じときには実施の形態３、高いまたは低いときには実施の形態１としてもよい。【００９２】
（実施の形態４）
本実施の形態では、中継局から移動局間と中継局から基地局間の回線品質に差があり、設定された変調多値数が異なる場合を想定する。このとき、移動局から中継局間または基地局から中継局間に受信誤りが生ずると、ネットワークコーディングする必要がなくなる。この場合、重要度の高いビットは中継局から移動局用リソースまたは中継局から基地局用リソースに割り当てる。【００９３】
このように、ネットワークコーディングする予定の信号が受信できずに、片方のリンクに合わせた変調多値数に変更して中継できると、変調多値数をリンクにあったものに設定できるので、誤り率特性を改善できる。【００９４】
［動作図］
本実施の形態の動作例を図１４に示す。実施の形態１と同様に、移動局から中継局間と中継局から移動局間の変調多値数がＱＰＳＫ、基地局から中継局間と中継局から基地局間の変調多値数１６ＱＡＭであるとする。【００９５】
移動局はＱＰＳＫ  で信号Ｓ１とＳ１のパリティビットである信号Ｐ１を中継局へ送信し、基地局は１６ＱＡＭ  で信号Ｓ２を中継局へ送信する。ここで、基地局へ中継する信号Ｓ１＋Ｐ１と移動局へ中継する信号Ｓ２のビット数が異なり、Ｓ１＋Ｐ１のほうがＳ２と比較してビット数が多いとする。【００９６】
また、中継用のリソースのうち、ネットワークコーディング用リソースはＳ２を基準に割り当て、Ｓ１＋Ｐ１のうち、ネットワークコーディング用リソースに送信できない分を中継局から基地局用リソースを使用して中継する。【００９７】
本例では、Ｓ１がＰ１と比較して重要度が高い。Ｓ１とＳ２の両方を正しく受信できた場合は、実施の形態１に基づき、ネットワークコーディング用リソースに、重要度が高いＳ１を割り当て、中継局から基地局用リソースにＰ１を割り当てる。ネットワークコーディング用リソースは、Ｓ２にあわせてＱＰＳＫに設定され、Ｐ１を送信する中継局から基地局用リソースは１６ＱＡＭに設定される。【００９８】
ここで、中継局が基地局からＳ２を受信する際に、Ｓ２の受信を誤り、Ｓ２の中継を中止する場合について説明する。Ｓ２の中継を中止すると、ネットワークコーディングができずに、中継局から基地局だけの中継になる。そこで、中継局はネットワークコーディング用リソースの変調多値数を中継局から基地局用の１６ＱＡＭに変更する。【００９９】
また、中継局から基地局間のＳＮＲと、ネットワークコーディング用リソースのＳＮＲは、中継局から基地局間のＳＮＲのほうが高い可能性が大きいので、重要度が高いＳ１を優先的に中継局から基地局用リソースへ割り当て、重要度の低いＰ１をネットワークコーディング用リソースへ割り当てる。【０１００】
このとき、ネットワークコーディング用リソースにＰ１を送信しても空きがあるようであれば、さらにパリティビットＰ２を追加してネットワークコーディングリソースへ送信する。【０１０１】
［ブロック図］
中継局のブロック図を図１５に示す。実施の形態２の図８と同様の部分は説明を省略する。誤り検出部１２３で検出した結果は、リソース割当部１２４、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部１２６、ネットワークコーディング用リソースの変調部１２８へ入力される。【０１０２】
ネットワークコーディング用リソースの変調部１２８は、誤り検出結果より、ネットワークコーディングする必要がない場合、中継局から移動局用の信号を送信する場合はネットワークコーディング用リソースの変調多値数を、中継局から移動局用リソースと同じ変調多値数に変更し、中継局から基地局用の信号を送信する場合は中継局から基地局用の変調多値数に変更する。【０１０３】
リソース割当部１２４の詳細を図１６に示す。実施の形態３の図１２と同様のものは説明を省略する。図１６に示すリソース割当部１２４は、図１２のリソース割当部１１０に加え、信号除去部１５１および変調多値数変更部１５６を備える。誤り判定結果は、信号除去部１５１、変調多値数変更部１５６へ入力される。また、リソース割当情報は、信号割当量計算部１５５と変調多値数変更部１５６へ入力される。【０１０４】
変調多値数変更部１５６は、誤り判定結果より、基地局からの信号または移動局からの信号の片方の受信に誤りがあると、ネットワークコーディング用のリソース割当情報の変調多値数を、併用する中継局から基地局または中継局から移動局の変調多値数に変更する。誤りがなければ、リソース割当情報の変更はしない。変調多値数変更部１５６から出力されたリソース割当情報は、変調多値数比較部１５４と、信号割当量計算部１５５へ入力される。【０１０５】
データ分離部１５３は、図１２の場合と同様に、重要度判定されたデータに対して、比較結果がネットワークコーディング用リソースの変調多値数が低ければ、実施の形態１と同様の動作をし、ネットワークコーディング用リソースの変調多値数が併用するリソースと同じまたは高ければ、重要度の高い信号を中継局から基地局用リソースまたは中継局から移動局用リソースに優先的に割り当て、それぞれの変調部１２７，１２９へ出力し、重要度の低い信号をネットワークコーディング用リソースに割り当て、ＸＯＲ部１２５へ出力する。【０１０６】
このとき、片方に誤りがあって、ネットワークコーディングをしない場合、ネットワークコーディング用リソースと、中継局から基地局用リソースまたは中継局から移動局用リソースとは、同じ変調多値数になるので、重要度の高い信号は中継局から基地局用リソースまたは中継局から移動局用リソースに優先的に出力する。ＸＯＲ部１２５は、片方の信号の入力がない場合、ダミービットとして０のビット列を使用してＸＯＲをしても良い。【０１０７】
このように、本実施の形態では、ネットワークコーディングする予定の信号の受信を誤った場合に、片方の回線だけを考慮して変調多値数を設定しなおし、中継ビットを増加させることで誤り率特性を向上することができる。また、変調多値数をそろえることで、ＳＮＲの違いが生ずることを考慮して、送信ビットを入れ替えることでさらに誤り率特性を向上できる。【０１０８】
［使い分け］
なお、上述した各実施の形態は、使い分けても良い。使い分けのフローチャートを図１７に示す。まず、（Ｓｔｅｐ１１）では、中継局から移動局への中継ビットと、中継局から基地局への中継ビットのうち、ビット数が多いのは中継局から基地局間とする。すなわち、以下、中継局から基地局への中継ビットが多い場合におけるリソース割当部の動作切替例を示す。【０１０９】
（Ｓｔｅｐ１２）において、移動局から中継局で正しく受信できた場合は（Ｓｔｅｐ１３）へ移行し、受信できなかった場合は（Ｓｔｅｐ２０）へ移行する。（Ｓｔｅｐ１３）において、基地局から中継局で正しく受信できた場合は（Ｓｔｅｐ１４）へ移行し、受信できなかった場合は（Ｓｔｅｐ１９）へ移行する。【０１１０】
（Ｓｔｅｐ１４）においてネットワークコーディング用リソースの変調多値数が中継局から基地局用リソースの変調多値数よりも高ければ、（Ｓｔｅｐ１５）へ移行し、同じであれば（Ｓｔｅｐ１６）へ移行し、低ければ（Ｓｔｅｐ１７）へ移行する。【０１１１】
（Ｓｔｅｐ１５）において中継局から基地局用リソースの変調多値数と、ネットワークコーディング用リソースの変調多値数を比較すると、中継局から基地局用リソースの変調多値数が低いので、重要ビットを中継局から基地局用リソースに送信する。【０１１２】
（Ｓｔｅｐ１６）では実施の形態３の状況になるので、中継局から基地局用リソースに重要ビットを配置する。（Ｓｔｅｐ１７）では実施の形態１の状況になるので、ネットワークコーディング用リソースに重要ビットを配置する。【０１１３】
ネットワークコーディング用リソースの変調多値数が中継局から基地局用リソースの変調多値数よりも高ければ、（Ｓｔｅｐ１９）へ移行し、同じであれば（Ｓｔｅｐ２０）へ移行し、低ければ（Ｓｔｅｐ２１）へ移行する。【０１１４】
一方、移動局から中継局で正しく受信し（Ｓｔｅｐ１２：ＹＥＳ）、基地局から中継局で正しく受信できなかった場合（Ｓｔｅｐ１３：ＮＯ）、（Ｓｔｅｐ１９）において、実施の形態４の動作を行う。すなわち、重要ビットを中継局から基地局用リソースへ配置する。また、ネットワークコーディングする必要が無いので、ネットワークコーディング用リソースの変調多値数を中継局から基地局間にあわせる。このとき、元の変調多値数と変更後の変調多値数の違いにより、送信可能ビット数が変化する。そこで、送信できるビット数が少なくなった場合は、パンクチャリングをして調整する。また、送信できるビット数が多くなった場合は、リピティションまたはパリティビットを増加してビット数を調整する。【０１１５】
移動局から中継局で正しく受信できなかった場合、（Ｓｔｅｐ２０）において、基地局から中継局で正しく受信できた場合は（Ｓｔｅｐ２１）へ移行し、受信できなかった場合は（Ｓｔｅｐ２２）へ移行する。（Ｓｔｅｐ２１）では、中継局から基地局間は、中継する信号がないので中継を中止する。また、（Ｓｔｅｐ２１）ではネットワークコーディング用リソースで中継局から移動局への信号を中継する。（Ｓｔｅｐ２２）では中継を中止する。【０１１６】
なお、図１７に示すフロー図２は、中継局から基地局間のビット数が多い場合における切替方法を示したが、中継局から移動局間のビット数が多い場合、中継局と移動局を入れ替えた動作となる。【０１１７】
なお、本例では、重要度の高いビットをシステマティックビットとしたが、制御信号、音声信号、初回送信の信号、遅延への要求が厳しいビット、などを重要度の高いビットとして、優先的にネットワークコーディング用リソースに割り当ててもよい。【０１１８】
なお、ブロック図において複数あるブロック、すなわち、無線受信部、ＬＬＲ、誤り訂正復号部、誤り訂正符号化部、変調部、無線送信部は、基地局との送受信、移動局との送受信、ネットワークコーディングの送信で共有してもよい。【０１１９】
なお、中継局にて受信した信号をそのままの符号化率で中継する例を示したが、中継局移動局間、中継局基地局間で共通のルールを持ち、符号化率を変更して中継しても良い。なお、変調多値数の違いによって、中継方法を変更させたが、符号化率の違いによって中継方法を変更させるようにしても良い。【０１２０】
なお、ネットワークコーディングする信号量を、常に中継局から移動局または中継局から基地局の信号量にあわせるようにしてもよい。なお、リソースとは、周波数リソース、時間リソース、符号でわけられたリソース、空間リソース、またはそれらの組み合わせでもよい。また、上記各実施の形態における中継局は、リレイステーション、リピータ、簡易基地局、クラスタヘッド、と表現されることもある。【０１２１】
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、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と呼称されることもある。【０１２２】
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・プロセッサーを利用してもよい。【０１２３】
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。【０１２４】
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。【０１２５】
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。【０１２６】
本出願は、２００８年１月１７日出願の日本特許出願（特願２００８−００７９７０）、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】
【０１２７】
本発明に係る無線通信装置、無線通信方法および無線通信システムは、ネットワークコーディングするリソースとネットワークコーディングしないリソースとを使用して第一無線通信装置と第二無線通信装置間の通信を中継する無線通信装置であって、ネットワークコーディングするリソースに、所定の中継信号として重要ビットを割り当てて、誤り率特性を向上できる効果を有し、無線通信装置、無線通信方法および無線通信システム等として有用である。
【図１】
2009090877.tif 000003
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年7月15日(2010.7.15)
【手続補正１】
【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】
本発明は、ネットワークコーディングするリソースとネットワークコーディングしないリソースとを使用して第一無線通信装置と第二無線通信装置間の通信を中継する無線通信装置、無線通信方法および無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、セルラ移動体通信システムにおいては、情報のマルチメディア化に伴い、音声データのみならず、静止画像データ、動画像データ等の大容量データを伝送することが一般化しつつある。大容量データの伝送を実現するために、高周波の無線帯域を利用して高伝送レートを実現する技術に関して盛んに検討がなされている。
【０００３】
しかし、高周波の無線帯域を利用した場合、近距離では高伝送レートを期待できる一方、遠距離になるにしたがい伝送距離による減衰が大きくなる。よって、高周波の無線帯域を利用した移動体通信システムを実際に運用する場合は、無線通信基地局装置（以下、基地局と省略する）のカバーエリアが小さくなり、このため、より多くの基地局を設置する必要が生じる。基地局の設置には相応のコストがかかるため、基地局数の増加を抑制しつつ、高周波の無線帯域を利用した通信サービスを実現するための技術が強く求められている。
【０００４】
このような要求に対し、各基地局のカバーエリアを拡大させるために、基地局と無線通信移動局装置（以下、移動局と省略する）との間に無線通信中継局装置（以下、中継局と省略する）を設置し、基地局と移動局との間の通信を中継局を介して行う中継送信技術が検討されている。中継技術を用いると、基地局と直接通信できない端末も、中継局を介して通信することができる。
【０００５】
しかしながら、中継技術では、中継局が中継するためのリソースを確保する必要が発生するので、リソースの有効活用が課題となる。この課題を解決する方法として、ネットワークコーディングを中継局へ適用することが検討されている。まず、ネットワークコーディングについて図１を使用して説明する。
【０００６】
図１に示す通信システムは、移動局と中継局と基地局とで構成され、移動局は中継局経由で基地局に信号を送信し、基地局は中継局経由で移動局に信号を送信する。移動局は中継局に信号Ｓ１を送信する。ここでＳ１は例として１１１１というビット列とする。基地局は中継局に信号Ｓ２を送信する。ここでＳ２は例として１０１０というビット列とする。
【０００７】
中継局ではＳ１とＳ２のビットごとのＸＯＲ（排他的論理和）を計算し、１１１１  ＸＯＲ  １０１０  の演算結果である０１０１を移動局と基地局へ送信する。このとき、中継局が送信に使うリソースは、移動局と基地局が受信できるリソースである。移動局は、受信した０１０１に移動局が中継局に送信したＳ１（１１１１）をＸＯＲし、０１０１  ＸＯＲ  １１１１の演算結果である１０１０を受信する。同様に、基地局は、受信した０１０１に基地局が中継局に送信したＳ２（１０１０）をＸＯＲし、０１０１  ＸＯＲ  １０１０の演算結果である１１１１を受信する。
【０００８】
このように、ＸＯＲ演算をするネットワークコーディングを中継に適用すると、Ｓ１とＳ２を同リソースで同時刻に送信できるので、Ｓ１とＳ２を独立に送信する場合と比較して、リソースの有効活用ができる。
【０００９】
また、ネットワークコーディングする予定の信号の受信に誤った場合に、ネットワークコーディングすることができなくなることへの対応策が提案されている  （特許文献１）。
【００１０】
特許文献１では、ネットワークコーディングする信号を送信するリソースとネットワークコーディングしない信号を送信するリソースとを設ける。ネットワークコーディングするときには、中継局から基地局間と中継局から移動局間のうち低い回線品質にあわせてＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｃｈｅｍｅ）を選択し、ネットワークコーディングしない信号を送信するときには中継局から基地局間または中継局から移動局間独自の回線品質にあわせてＭＣＳを選択することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７／００８１６０３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１では、同じ中継局から基地局間（または中継局から移動局間）であっても、ネットワークコーディングするリソースとネットワークコーディングしないリソースの変調多値数の違いにより、受信品質に差が生じるという課題がある。
【００１３】
本発明の目的は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、第一無線通信装置と第二無線通信装置間の通信を中継する無線通信装置における誤り率特性を向上させることができる無線通信装置、無線通信方法および無線通信システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、ネットワークコーディングするリソースとネットワークコーディングしないリソースとを使用して第一無線通信装置（例えば、移動局）と第二無線通信装置（例えば、基地局）間の通信を中継する無線通信装置であって、所定の中継信号を前記ネットワークコーディングするリソースに割当て、当該所定の中継信号以外の他の中継信号を前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てるリソース割当部を備える無線通信装置を提供する。
【００１５】
上記構成によれば、ネットワークコーディングするリソース（ネットワークコーディング用リソース）は、中継局から基地局間と中継局から移動局間のうち、低い回線品質にあわせて変調多値数が決定する。回線品質が高いほうの信号は、低い変調多値数に合わせると、過剰に受信品質が高くなるので、所定の中継信号として重要ビットを割り当てて、誤り率特性を向上できる。
【００１６】
また、本発明の無線通信装置は、前記リソース割当部が、前記ネットワークコーディングするリソースの変調多値数が、前記ネットワークコーディングしないリソースの変調多値数より低いときのみ、前記所定の中継信号を前記ネットワークコーディングするリソースに割当て、前記他の中継信号を前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てるものである。
【００１７】
上記構成によれば、回線品質に差があることが確実にわかっているときだけ、本発明のリソース割当てを実施できる。
【００１８】
また、本発明の無線通信装置は、受信した信号に誤りがあるかどうか検出し、誤り判定結果を前記リソース割当部に出力する誤り検出部を備え、前記リソース割当部が、前記誤り検出部が信号誤りを検出した場合に、中継信号を、優先的に前記ネットワークコーディングするリソースに割り当てるものである。
【００１９】
上記構成によれば、ネットワークコーディング用のリソースは、中継局から移動局間の回線品質と、中継局から基地局間の回線品質の両方を考慮して変調多値数が決定することから、低い変調多値数に設定される確率が高いので、ネットワークコーディング用リソースに中継信号を割り当てて、誤り率特性を向上させることができる。
【００２０】
また、本発明の無線通信装置は、前記リソース割当部が、前記ネットワークコーディングするリソースの変調多値数と、前記ネットワークコーディングしないリソースの変調多値数とを比較する変調多値数比較部を有し、前記ネットワークコーディングするリソースの変調多値数が、前記ネットワークコーディングしないリソースの変調多値数と同じかまたはそれより高い場合に、前記所定の中継信号を前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てるものである。
【００２１】
上記構成によれば、中継局から基地局間用リソースまたは中継局から移動局間用リソース（ネットワークコーディングしないリソース）はネットワークコーディング用のリソースと比較して、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）が高いという特徴があるので、ネットワークコーディングしないリソースに重要度が高い中継信号を割り当てて誤り率特性を改善できる。
【００２２】
また、本発明の無線通信装置は、前記リソース割当部は、中継を予定していた信号の受信に失敗し、中継できなくなった場合に、前記ネットワークコーディングするリソースの変調多値数を、前記ネットワークコーディングしないリソースの変調多値数に変更する変調多値数変更部を有する。
【００２３】
上記構成によれば、ネットワークコーディングするために他の回線の影響で、ネットワークコーディング用リソースの変調多値数が高いものまたは低いものに設定されていた場合であって、ネットワークコーディングができないときには、片方の回線だけを考慮して変調多値数を設定しなおし、中継ビットを増加させることで誤り率特性を向上することができる。
【００２４】
また、本発明の無線通信装置は、前記リソース割当部が、前記ネットワークコーディングするリソースおよび前記ネットワークコーディングしないリソースに設定された変調多値数、および受信した信号の誤りの状態に応じて、前記所定の中継信号を、前記ネットワークコーディングするリソースまたは前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てるものである。
【００２５】
上記構成によれば、ネットワークコーディングする予定の信号の受信を誤った場合に、片方の回線だけを考慮して変調多値数を設定しなおし、中継ビットを増加させることで誤り率特性を向上することができる。
【００２６】
また、本発明の無線通信方法は、ネットワークコーディングするリソースとネットワークコーディングしないリソースとを使用して第一無線通信装置と第二無線通信装置間の通信を中継する無線通信方法であって、所定の中継信号を前記ネットワークコーディングするリソースに割当て、当該所定の中継信号以外の他の中継信号を前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てるステップを有する。
【００２７】
また、本発明の無線通信方法は、前記ネットワークコーディングするリソースの変調多値数が、前記ネットワークコーディングしないリソースの変調多値数より低いときのみ、前記所定の中継信号を前記ネットワークコーディングするリソースに割当て、前記他の中継信号を前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てるステップを有する。
【００２８】
また、本発明の無線通信方法は、受信した信号に誤りがあるかどうか検出するステップと、受信した信号に誤りを検出した場合に、優先的に前記ネットワークコーディングするリソースを利用して中継するステップと、を有する。
【００２９】
また、本発明の無線通信方法は、前記ネットワークコーディングするリソースの変調多値数と、前記ネットワークコーディングしないリソースの変調多値数とを比較するステップと、前記ネットワークコーディングするリソースの変調多値数が、前記ネットワークコーディングしないリソースの変調多値数と同じかまたはそれより高い場合に、前記所定の中継信号を前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てるステップと、を有する。
【００３０】
また、本発明の無線通信方法は、中継を予定していた信号の受信に失敗し、中継できなくなった場合に、前記ネットワークコーディングするリソースの変調多値数を、前記ネットワークコーディングしないリソースの変調多値数に変更するステップを有する。
【００３１】
また、本発明の無線通信方法は、また、前記ネットワークコーディングするリソースおよび前記ネットワークコーディングしないリソースに設定された変調多値数、および受信した信号の誤りの状態に応じて、前記所定の中継信号を、前記ネットワークコーディングするリソースまたは前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てるステップを有する。
【００３２】
さらに、本発明の無線通信システムは、中継局がネットワークコーディングするリソースとネットワークコーディングしないリソースとを使用して第一無線通信装置と第二無線通信装置間の通信を中継する無線通信システムであって、前記中継局は、所定の中継信号を前記ネットワークコーディングするリソースに割当て、当該所定の中継信号以外の他の中継信号を前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てるリソース割当部を備える。
【発明の効果】
【００３３】
本発明に係る無線通信装置、無線通信方法および無線通信システムによれば、ネットワークコーディングするリソースは、自装置から第一無線通信装置間と自装置から第二無線通信装置間のうち、低い回線品質にあわせて変調多値数が決定する。回線品質が高いほうの信号は、低い変調多値数に合わせると、過剰に受信品質が高くなるので、ネットワークコーディングするリソースに、所定の中継信号として重要ビットを割り当てて、誤り率特性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】ネットワークコーディングについて説明するための図
【図２】移動局と基地局間の通信を中継する中継局の動作を説明するための図
【図３】本発明の実施の形態１にかかる無線通信方法の動作例を説明するための図
【図４】本発明の実施の形態１にかかる中継局装置の概略構成を説明するためのブロック図
【図５】本発明の実施の形態１にかかるリソース割当部の概略構成を説明するためのブロック図
【図６】本発明の実施の形態１にかかる移動局装置の概略構成を説明するためのブロック図
【図７】本発明の実施の形態２にかかる無線通信方法の動作例を説明するための図
【図８】本発明の実施の形態２にかかる中継局装置の概略構成を説明するためのブロック図
【図９】本発明の実施の形態２にかかるリソース割当部の概略構成を説明するためのブロック図
【図１０】本発明の実施の形態２にかかる移動局装置の概略構成を説明するためのブロック図
【図１１】本発明の実施の形態３にかかる無線通信方法の動作例を説明するための図
【図１２】本発明の実施の形態３にかかるリソース割当部の概略構成を説明するためのブロック図
【図１３】本発明の実施の形態３にかかるリソースの切替えを説明するためのフローチャート
【図１４】本発明の実施の形態４にかかる無線通信方法の動作例を説明するための図
【図１５】本発明の実施の形態４にかかる中継局装置の概略構成を説明するためのブロック図
【図１６】本発明の実施の形態４にかかるリソース割当部の概略構成を説明するためのブロック図
【図１７】本発明の実施の形態４にかかるリソースの切替えを説明するためのフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００３５】
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。
【００３６】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１の無線通信装置では、移動局（第一無線通信装置）と基地局（第二無線通信装置）間の通信を中継する際、ネットワークコーディングをするリソース（ネットワークコーディング用リソース）と、ネットワークコーディングをしないリソース（中継局から基地局用リソース、中継局から移動局用リソース）の両方を使用して中継するときに、ネットワークコーディングするリソースに重要度の高いビットを割り当てる。
【００３７】
ネットワークコーディングをするリソースは、中継局から基地局と中継局から移動局の回線品質のうち、低い回線品質にあわせて変調多値数が決まるので、ネットワークコーディングしないリソースと比較して、変調多値数が低い可能性が高い。変調多値数が低いと、受信品質が高くなるので、受信品質が高いネットワークコーディングをするリソースに重要なビットを割り当てることで、誤り率特性を向上できる。
【００３８】
［動作図］
本実施の形態の説明に先立ち、まず、従来方式について説明する。中継局から基地局間の回線品質に適する変調多値数が１６ＱＡＭであり、中継局から移動局間の回線品質に適する変調多値数がＱＰＳＫであるとする。図２の左図にネットワークコーディングなしの例を示す。ネットワークコーディングなしの場合は、中継局２から基地局３へ信号Ｓ１を１６ＱＡＭ変調して中継し、中継局２から移動局１へ信号Ｓ２をＱＰＳＫ変調して中継する。このように、ネットワークコーディングなしの場合は、他の回線から影響を受けることなく、自回線に適した変調多値数を決定できる。
【００３９】
図２の右図にネットワークコーディングありの例を示す。ネットワークコーディングありの場合は、中継局２から同時に移動局１と基地局３へ信号を送信するので、両回線の変調多値数をそろえなければならない。図では、回線品質の低い中継局２から移動局１間にあわせて、中継局２から移動局１および基地局３へＱＰＳＫ変調で中継する。このようにすると、中継局２から基地局３間は、１６ＱＡＭ変調で送信できる回線品質であるにもかかわらずＱＰＳＫ変調で中継するので、過剰品質になる。
【００４０】
したがって、ネットワークコーディングありの場合となしの場合とでは、中継局２から基地局３間の受信品質に差が生ずる。本例では、ネットワークコーディングありの場合、中継局２から基地局３間と中継局２から移動局１間のうち、回線品質が低いほうを基準に変調多値数を決定するので、回線品質が高いほうの回線に、ネットワークコーディングなしの場合との受信品質差が生ずる。本実施の形態では、この点を有効利用する。
【００４１】
本実施の形態の動作例を図３に示す。移動局から中継局間と中継局から移動局間の変調多値数がＱＰＳＫ、基地局から中継局間と中継局から基地局間の変調多値数が１６ＱＡＭであるとする。まず、移動局から中継局へＱＰＳＫで信号Ｓ１＋Ｐ１が送信される。Ｓ１はシステマティックビットでありＰ１はパリティビットである。
【００４２】
次に基地局から中継局へＳ２が送信される。ここで、基地局へ中継する信号Ｓ１＋Ｐ１と移動局へ中継する信号Ｓ２のビット数が異なり、Ｓ１＋Ｐ１のほうがＳ２と比較してビット数が多い。また、中継用のリソースのうち、ネットワークコーディング用リソースはＳ２を基準にリソース量が定められており、Ｓ１＋Ｐ１のうち、ネットワークコーディング用リソースに送信できない分については、中継局から基地局用リソースを使用して中継する。
【００４３】
ネットワークコーディング用リソースの変調多値数は、中継局から移動局間の変調多値数と中継局から基地局間の変調多値数のうち、低い変調多値数が選択されるのでＱＰＳＫとなる。中継局から基地局間の変調多値数は１６ＱＡＭなので、ＱＰＳＫ変調でネットワークコーディング用リソースを使用して中継した信号のほうが、１６ＱＡＭで中継局から基地局用のリソースで送信した信号よりも、受信品質が高くなる。
【００４４】
そこで、本実施の形態の中継局は、Ｓ１＋Ｐ１のうち重要度の高いシステマティックビットであるＳ１を優先してネットワークコーディング用リソースへ割り当てる。Ｓ１＋Ｐ１のうち、ネットワークコーディング用リソースに割り当てられなかった信号を、中継局から基地局用のリソースに割り当てる。本例ではＳ１をネットワークコーディング用リソース、Ｐ１を中継局から基地局用のリソースに割り当てる。
【００４５】
このようにすると、重要度の高い信号Ｓ１が、変調多値数の低いＱＰＳＫで中継され、重要度が低い信号Ｐ１が変調多値数の高い１６ＱＡＭで中継されるので、重要度の高いビットの誤り率特性を向上させることができる。
【００４６】
［中継局ブロック図］
図４は本実施の形態に係る中継局装置の構成を示すブロック図である。無線受信部２９は、移動局からの信号をアンテナ３１を介して受信し、無線受信部３０は移動局からの信号をアンテナ３２を介して受信し、それぞれダウンコンバート等の無線処理を施す。無線受信部２９は、無線処理した信号を信号分離部２８に出力する。無線受信部３０は、無線処理した信号をＬＬＲ２７へ出力する。
【００４７】
信号分離部２８は、無線受信部２９から出力された信号のうち、基地局から受信したリソース割当情報（例えばリソース番号，変調多値数，符号化率）をリソース割当部１３へ出力し、基地局から移動局への中継信号をＬＬＲ部２６へ出力する。
【００４８】
ＬＬＲ部２６，２７は、移動局からの信号および基地局からの信号の軟判定値である対数尤度比（ＬＬＲ：  Ｌｏｇ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｒａｔｉｏ）をそれぞれ計算し、誤り訂正復号部２４，２５へそれぞれ出力する。誤り訂正復号部２４，２５は、ＬＬＲを使用して、移動局からの信号および基地局からの信号をそれぞれ誤り訂正復号して誤り訂正符号化部１１，１２へ出力する。
【００４９】
誤り訂正符号化部１１，１２は、誤り訂正復号部２４，２５で誤りを訂正された信号を、それぞれ再び誤り訂正符号化し、リソース割当部１３へ入力する。リソース割当部１３は、移動局から基地局への中継信号と、基地局から移動局への中継信号を、基地局から受信するリソース割当情報を使用して、ネットワークコーディング用リソース、中継局から移動局用のリソース、中継局から基地局用のリソースへ信号を割当てる。
【００５０】
リソース割当部１３の動作を、図５を参照して説明する。リソース割当部１３は、重要度判定部３５と、信号割当量計算部３６と、データ分離部３７とを有する。中継信号（移動局から基地局への中継信号、および基地局から移動局への中継信号）は、リソース割当部１３の重要度判定部３５に入力される。重要度判定部３５は、予め定められた基準に基づいて、中継信号の重要度判定を行い、重要度の高い信号とそうでない信号とを区別して、データ分離部３７へ入力する。図３に示した例の場合、重要度判定部３５は、重要度の高い信号Ｓ１と重要度が高くない信号Ｐ１とに区別して、データ分離部３７へ入力する。基地局から受信したリソース割当情報は、信号割当量計算部３６へ入力される。
【００５１】
リソース割当情報には、ネットワークコーディング用リソース量、中継局から基地局用リソース量、中継局から移動局用のリソース量と各リソースのＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｃｈｅｍｅ）の情報が入っている。信号割当量計算部３６は、リソース割当情報から、各リソースに送信できる信号量を計算する。この計算結果はデータ分離部３７へ入力される。
【００５２】
データ分離部３７は、重要度判定されて入力された信号に対して、各リソースに送信できる信号量に基づいて、まずネットワークコーディング用リソースに重要度の高い信号をわりあて、ＸＯＲ部１４へ出力する。一方、データ分離部３７は、ネットワークコーディング用リソースに割当てられなかった信号を、中継局から基地局用リソースまたは中継局から移動局用リソースに割当て、それぞれ変調部１５、１７へ出力する。
【００５３】
図４に示すＸＯＲ部１４は、ネットワークコーディング用リソースに割り当てられた重要度の高い信号をＸＯＲ演算し、変調部１６へ出力する。変調部１５，１６，１７は、移動局からの信号および基地局からの信号を再び変調して無線送信部１８，１９，２０に出力する。無線送信部１８，１９，２０は、変調後の信号に対してアップコンバート等の無線処理を施して、アンテナ２１，２２，２３から基地局、移動局へ中継送信する。
【００５４】
図６は本実施の形態に係る移動局装置の構成を示すブロック図である。図４の中継局のブロック図と同一の部分については説明を省略する。バッファ４７は、誤り訂正符号化部４１で誤り訂正符号化された信号を保存し、ビット選択部４６へ出力する。
【００５５】
ビット選択部４６は、ネットワークコーディング用受信リソース量と変調多値数から、何ビットの信号がネットワークコーディング用リソースで送信されるかを計算し、ネットワークコーディングされるビット数分のビットを重要度の高い順に選択して、ビット変換部４５へ出力する。
【００５６】
ビット変換部４５は、バッファ４７から出力された信号が１の場合、−１、信号が０の場合、１に変換し、ビット列を生成し、ビット演算部４９へ出力する。ビット演算部４９は、ＬＬＲ部５０から出力された信号に、ビット変換部４５から出力された信号を掛け合わせる。掛け合わされた信号は、誤り訂正復号部４８へ出力される。
【００５７】
このように、本実施の形態によれば、ネットワークコーディング用のリソースと、中継局から基地局または中継局から移動局用のリソースを併用する場合に、ネットワークコーディング用のリソースに重要度の高いビットを送信することで、誤り率特性を向上させることができる。
【００５８】
なお、中継局から基地局間の信号が中継局から移動局間の信号と比較して多い例を示したが、反対に、中継局から移動局間の信号が多い場合に適用してもよい。ネットワークコーディング用のリソースに割り当てられたＭＣＳレベルが、中継局から基地局間に割り当てられたＭＣＳレベルよりも低いときだけ、本実施の形態を適用しても良い。レベルが低いとは、変調多値数が低いまたは、符号化率が低いことをしめす。ＭＣＳレベルが低いほうが、受信側での誤り率特性は高くなる。
【００５９】
（実施の形態２）
本実施の形態の無線通信装置では、中継局が中継を予定していた信号の受信に一部失敗し、中継できなくなった場合に、優先的にネットワークコーディング用のリソースを利用して中継する。ネットワークコーディング用のリソースは、中継局から移動局間の回線品質と、中継局から基地局間の回線品質の両方を考慮して変調多値数が決定するので、低い変調多値数に設定される確率が高い。したがって、優先的にネットワークコーディング用のリソースを使用することで、誤り率特性を向上させることができる。
【００６０】
［動作図］
本実施の形態の動作例を図７に示す。実施の形態１と同様に、移動局から中継局間と中継局から移動局間の変調多値数がＱＰＳＫ、基地局から中継局間と中継局から基地局間の変調多値数１６ＱＡＭであるとする。
【００６１】
移動局はＱＰＳＫで信号Ｓ１と信号Ｓ３を中継局へ送信し、基地局は１６ＱＡＭで信号Ｓ２を中継局へ送信する。ここで、基地局へ中継する信号Ｓ１＋Ｓ３と移動局へ中継する信号Ｓ２のビット数が異なり、Ｓ１＋Ｓ３のほうがＳ２と比較してビット数が多いとする。
【００６２】
また、中継用のリソースのうち、ネットワークコーディング用リソースはＳ２を基準に割り当て、Ｓ１＋Ｓ３のうち、ネットワークコーディング用リソースに送信できない分を中継局から基地局用リソースを使用して中継する。
【００６３】
本例では、Ｓ１がＳ３と比較して重要度が高いとする。Ｓ１とＳ２の両方を中継局にて正しく受信できれば、実施の形態１に基づき、ネットワークコーディング用リソースに、重要度が高いＳ１を割り当て、中継局から基地局間のリソースにＳ３を割り当てる。ネットワークコーディング用リソースは、Ｓ２にあわせてＱＰＳＫに設定され、Ｓ３を送信する中継局から基地局用のリソースは１６ＱＡＭに設定される。
【００６４】
ここで、中継局が移動局からＳ１とＳ３を受信する際に、Ｓ１の受信を誤り、Ｓ１の中継を中止する場合について説明する。この場合、中継局はＳ１のＮＡＣＫとＳ３のＡＣＫを移動局へ送信する。Ｓ１の中継を中止すると、中継局はＳ３をネットワークコーディング用のリソースに割り当てる。
【００６５】
Ｓ３は、１６ＱＡＭで送信される予定だったが、ネットワークコーディング用のリソースで送信することで、ＱＰＳＫで送信することができる。Ｓ３を送信予定であった中継局から基地局間のリソースは、送信を中止してもよいし、中継局のバッファにある信号を送信してもよい。
【００６６】
このように、ネットワークコーディングする予定の信号の受信を誤った場合に、代わりに受信できた信号をネットワークコーディング用リソースに割り当てると、受信できた信号の誤り率特性を向上させることができる。なお、移動局は、中継局から、中継局でＳ１の受信を誤ったことを通知するＮＡＣＫを受信すると、Ｓ１の代わりにＳ３がＳ２とネットワークコーディングされて送信されるとわかるので、正しくＳ２を受信することができる。
【００６７】
［中継局ブロック図］
図８は本実施の形態に係る中継局装置の構成を示すブロック図である。図４に示すブロック図と同様の部分は説明を省略する。誤り検出部５７は、誤り訂正復号部７０，７１にて誤り訂正された信号に、誤りがあるかどうか検出する。また、誤り検出部５７は、検出結果をＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部６０とリソース割当部５８へ出力する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部６０は誤り検出結果から、誤りがなければＡＣＫ、誤りがあればＮＡＣＫを生成し、変調部６１，６３へ出力する。
【００６８】
リソース割当部５８は、移動局から基地局への中継信号と、基地局から移動局への中継信号とを、基地局から受信するリソース割当情報と誤り検出部５７で生成される誤り判定結果とを使用して、ネットワークコーディング用リソース、中継局から移動局用のリソース、中継局から基地局用のリソースへそれぞれ割当てる。
【００６９】
リソース割当部５８の動作を図９を参照して説明する。図５と同様の部分は説明を省略する。図９に示すリソース割当部５８は、図５に示す構成に加え、信号除去部８１を有する。信号除去部８１には、中継信号（移動局から基地局への中継信号、基地局から移動局への中継信号）と、誤り検出部５７から出力された誤り判定結果とが入力される。信号除去部８１は、誤り判定結果に基づいて、中継信号（移動局から基地局への中継信号、基地局から移動局への中継信号）から誤りのある信号を除去し、誤りのない信号のみを重要度判定部８２へ出力する。
【００７０】
［移動局ブロック図］
図１０は本実施の形態に係る移動局装置の構成を示すブロック図である。図６に示すブロック図と同様の部分は説明を省略する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ受信部９８は、中継局から送信されたＡＣＫ／ＮＡＣＫを受信し、ビット選択部９６へ出力する。
【００７１】
ビット選択部９６は、重要度の高い信号のＡＣＫを受信した場合は、重要度の高い信号がネットワークコーディング用リソースで、ＸＯＲ演算されたと判断し、ビット変換部９５へ重要度の高い信号を出力する。重要度の高い信号のＮＡＣＫを受信し、重要度の低い信号のＡＣＫを受信すると、重要度の低い信号がネットワークコーディング用リソースでＸＯＲ演算されたと判断し、ビット変換部９５へ重要度の低い信号を出力する。重要度の高い信号も重要度の低い信号もＮＡＣＫを受信した場合は、ネットワークコーディング用リソースには何もＸＯＲされなかったと判断し、ビット変換部９５へ０のビット列を出力する。
【００７２】
本実施の形態では、中継局が重要度の高い信号の受信に失敗した場合に、重要度の低い信号にネットワークコーディング用リソースを割り当てる。ネットワークコーディング用リソースは、中継局から基地局間のリソースまたは中継局から移動局間のリソースよりも低い変調多値数に設定される可能性が高いので、重要度の低い信号の誤り率特性を向上させることができる。なお、ネットワークコーディング用リソースだけではＳ３を送信しきれない場合、中継局から基地局用または中継局から移動局用のリソースを併用しても良い。
【００７３】
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態１，２と異なり、ネットワークコーディング用リソースと中継局から基地局用リソースまたは中継局から移動局用リソースとを併用する場合に、重要な中継信号を、中継局から基地局用リソースまたは中継局から移動局用リソースに割り当てる。ネットワークコーディング用リソースは、中継局から基地局間と中継局から移動局間の二つの回線品質がよいリソースが選択される。すなわち、一方の回線品質は特によいが他方の回線品質は悪いリソースは選択されず、両方の回線品質がある基準よりもよいリソースが選択される。したがって、ネットワークコーディング用リソースは、中継局から基地局用リソースまたは中継局から移動局用リソースと比較して、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）が低いという特徴がある。この特徴を利用して、中継局から基地局用リソースまたは中継局から移動局用リソースに優先的に重要なビットを割り当てることで、誤り率特性を改善できる。
【００７４】
特に、ネットワークコーディング用リソースと中継局から基地局用リソースまたは中継局から移動局用リソースとが同じ変調多値数を使用している場合、誤り率特性の改善に効果的である。また、ネットワークコーディング用リソースがディストリビューティッド（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ）されたリソースである場合も同様に、ネットワークコーディング用リソースは平均化されたＳＮＲとなるのに対し、中継局から基地局用リソースまたは中継局から移動局用リソースはＳＮＲが高いリソースを選択できるので、この場合にも本実施の形態は有用である。
【００７５】
［動作図］
本実施の形態の動作図を図１１に示す。まず、移動局から中継局へ信号Ｓ１＋Ｐ１が送信される。Ｓ１はシステマティックビットでありＰ１はパリティビットである。次に基地局から中継局へＳ２が送信される。ここで、基地局へ中継する信号Ｓ１＋Ｐ１と移動局へ中継する信号Ｓ２のビット数が異なり、Ｓ１＋Ｐ１のほうがＳ２と比較してビット数が多い。
【００７６】
また、中継用のリソースのうち、ネットワークコーディング用リソースはＳ２を基準にリソース量が定められており、Ｓ１＋Ｐ１のうち、ネットワークコーディング用リソースに送信できない分を中継局から基地局用リソースを使用して中継する。
【００７７】
ネットワークコーディング用リソースは、中継局から基地局間と中継局から移動局間の二つの回線品質がよいリソースが選択されるので、中継局から基地局間用リソースまたは中継局から移動局間用リソースと比較して、ＳＮＲの高いリソースを選択しづらいという特徴がある。
【００７８】
また、ネットワークコーディング用のリソースをディストリビューティッド（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ）して配置している場合、ネットワークコーディング用リソースは、中継局から基地局用リソースまたは中継局から移動局用リソースと比較してＳＮＲが平均化される。したがってネットワークコーディング用リソースは、ＳＮＲの高い品質を選択した中継局から基地局用リソースまたは中継局から移動局用リソースよりも低くなるという特徴がある。
【００７９】
そこで、中継局はＳ１＋Ｐ１のうち重要度の高いシステマティックビットであるＳ１を優先して中継局から基地局用リソースへ割り当てる。本例ではＳ１を中継局から基地局用のリソース、Ｐ１をネットワークコーディング用リソースに割り当てる。
【００８０】
このようにすると、重要度の高い信号Ｓ１が、ＳＮＲの高いリソースで中継され、重要度が低い信号Ｐ１がＳＮＲの低いリソースで中継されるので、重要度の高いビットの誤り率特性を向上させることができる。
【００８１】
本実施の形態は、特に、実施の形態１，２と異なり、ネットワークコーディング用リソースと中継局から基地局用のリソースまたは中継局から移動局用のリソースとが同一の変調多値数を用いているときに有効である。変調多値数が同じ場合、ＳＮＲが高いほうが誤り率特性が高く、ＳＮＲが低いほうが誤り率特性が低くなるからである。
【００８２】
［ブロック図］
中継局のブロック図とリソース割当部１３の詳細図はそれぞれ、図４と図５に示すブロック図と同様である。ただし、リソース割当部１３のデータ分離部３７の動作が異なる。本実施の形態のデータ分離部３７は、重要度判定されて入力された信号に対して、各リソースに送信できる信号量に基づいて、まず中継局から基地局用リソースまたは中継局から移動局用リソースに重要度の高い信号をわりあて、変調部１５，１７へ出力する。本実施の形態のデータ分離部３７は、中継局から基地局用リソースまたは中継局から移動局用リソースに割当てられなかった信号を、ネットワークコーディング用リソースに割当て、ＸＯＲ部１４へ出力する。
【００８３】
次に、実施の形態１による動作と実施の形態３による動作とを変調多値数によってきりかえる場合のリソース割当部１１０の詳細図を図１２に示す。図１２に示すリソース割り当て部１１０は、図５に示したリソース割当部１３の構成に加え、変調多値数比較部１１２を有する。図５と同様の部分は説明を省略する。リソース割当情報は、変調多値数比較部１１２と信号割当量計算部１１３へ出力される。変調多値数比較部１１２は、ネットワークコーディング用リソースの変調多値数と、併用する中継局から基地局用リソースまたは中継局から移動局用リソースの変調多値数とを比較し、比較結果をデータ分離部１１４へ出力する。
【００８４】
データ分離部１１４は、重要度判定されたデータに対して、比較結果がネットワークコーディング用リソースの変調多値数が低いものであれば、実施の形態１と同様の動作をする。一方、ネットワークコーディング用リソースの変調多値数が併用するリソースと同じまたは高ければ、重要度の高い信号を中継局から基地局用リソースまたは中継局から移動局用リソースに優先的に割り当て、それぞれの変調部１５，１７へ出力し、重要度の低い信号をネットワークコーディング用リソースに割り当て、ＸＯＲ部１４へ出力する。
【００８５】
移動局のブロック図は図６に示すブロック図と同様である。ただし、ビット選択部４６の動作が異なる。本実施の形態のビット選択部４６は、中継局から基地局間に割り当てられたリソース量と変調多値数から、何ビットの信号が中継局から基地局用リソースで送信されるかを計算し、計算したビット数をバッファ４７から出力されたビット数から引くことにより、ネットワークコーディングされるビット数を求める。また、本実施の形態のビット選択部４６は、ネットワークコーディングされるビットを重要度の低い順に選択して、ビット変換部４５へ出力する。
【００８６】
図１２に示した中継局のリソース割当部１１０において、実施の形態１と実施の形態３の切替をする場合のフローを図１３に示す。（Ｓｔｅｐ１）において、中継局から基地局への中継信号と、中継局から移動局への中継信号とで、中継するビット数が多いのが、中継局から基地局への中継信号であれば（Ｓｔｅｐ２）へ移行し、ビット数が多いのが、中継局から移動局への中継信号であれば（Ｓｔｅｐ３）へ移行する。
【００８７】
（Ｓｔｅｐ２）において、ネットワークコーディング用リソースと中継局から基地局用リソースとで、変調多値数がネットワークコーディング用リソースのほうが高いか同じであれば（Ｓｔｅｐ４）へ移行し、低ければ（Ｓｔｅｐ５）へ移行する。
【００８８】
（Ｓｔｅｐ３）において、ネットワークコーディング用リソースと中継局から移動局用リソースで、変調多値数がネットワークコーディング用リソースのほうが高いか同じであれば（Ｓｔｅｐ６）へ移行し、低ければ（Ｓｔｅｐ５）へ移行する。
【００８９】
（Ｓｔｅｐ４）では、（実施の形態３）のように中継局から基地局用リソースに重要ビットを配置する。（Ｓｔｅｐ５）では、（実施の形態１）のようにネットワークコーディング用リソースに重要ビットを配置する。（Ｓｔｅｐ６）では、（実施の形態３）のように中継局から移動局用リソースに重要ビットを配置する。
【００９０】
なお、実施の形態１と実施の形態３の切替において、ネットワークコーディング用リソースと、併用する中継局から基地局用リソースと、中継局から移動局用リソースの変調多値数の比較（Ｓｔｅｐ２、Ｓｔｅｐ３）を、ネットワークコーディング用リソースの変調多値数と同じまたはネットワークコーディング用リソースが高いときには実施の形態３，低いときには実施の形態１としたが、ネットワークコーディング用リソースの変調多値数と同じときには実施の形態３、高いまたは低いときには実施の形態１としてもよい。
【００９１】
（実施の形態４）
本実施の形態では、中継局から移動局間と中継局から基地局間の回線品質に差があり、設定された変調多値数が異なる場合を想定する。このとき、移動局から中継局間または基地局から中継局間に受信誤りが生ずると、ネットワークコーディングする必要がなくなる。この場合、重要度の高いビットは中継局から移動局用リソースまたは中継局から基地局用リソースに割り当てる。
【００９２】
このように、ネットワークコーディングする予定の信号が受信できずに、片方のリンクに合わせた変調多値数に変更して中継できると、変調多値数をリンクにあったものに設定できるので、誤り率特性を改善できる。
【００９３】
［動作図］
本実施の形態の動作例を図１４に示す。実施の形態１と同様に、移動局から中継局間と中継局から移動局間の変調多値数がＱＰＳＫ、基地局から中継局間と中継局から基地局間の変調多値数１６ＱＡＭであるとする。
【００９４】
移動局はＱＰＳＫ  で信号Ｓ１とＳ１のパリティビットである信号Ｐ１を中継局へ送信し、基地局は１６ＱＡＭ  で信号Ｓ２を中継局へ送信する。ここで、基地局へ中継する信号Ｓ１＋Ｐ１と移動局へ中継する信号Ｓ２のビット数が異なり、Ｓ１＋Ｐ１のほうがＳ２と比較してビット数が多いとする。
【００９５】
また、中継用のリソースのうち、ネットワークコーディング用リソースはＳ２を基準に割り当て、Ｓ１＋Ｐ１のうち、ネットワークコーディング用リソースに送信できない分を中継局から基地局用リソースを使用して中継する。
【００９６】
本例では、Ｓ１がＰ１と比較して重要度が高い。Ｓ１とＳ２の両方を正しく受信できた場合は、実施の形態１に基づき、ネットワークコーディング用リソースに、重要度が高いＳ１を割り当て、中継局から基地局用リソースにＰ１を割り当てる。ネットワークコーディング用リソースは、Ｓ２にあわせてＱＰＳＫに設定され、Ｐ１を送信する中継局から基地局用リソースは１６ＱＡＭに設定される。
【００９７】
ここで、中継局が基地局からＳ２を受信する際に、Ｓ２の受信を誤り、Ｓ２の中継を中止する場合について説明する。Ｓ２の中継を中止すると、ネットワークコーディングができずに、中継局から基地局だけの中継になる。そこで、中継局はネットワークコーディング用リソースの変調多値数を中継局から基地局用の１６ＱＡＭに変更する。
【００９８】
また、中継局から基地局間のＳＮＲと、ネットワークコーディング用リソースのＳＮＲは、中継局から基地局間のＳＮＲのほうが高い可能性が大きいので、重要度が高いＳ１を優先的に中継局から基地局用リソースへ割り当て、重要度の低いＰ１をネットワークコーディング用リソースへ割り当てる。
【００９９】
このとき、ネットワークコーディング用リソースにＰ１を送信しても空きがあるようであれば、さらにパリティビットＰ２を追加してネットワークコーディングリソースへ送信する。
【０１００】
［ブロック図］
中継局のブロック図を図１５に示す。実施の形態２の図８と同様の部分は説明を省略する。誤り検出部１２３で検出した結果は、リソース割当部１２４、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部１２６、ネットワークコーディング用リソースの変調部１２８へ入力される。
【０１０１】
ネットワークコーディング用リソースの変調部１２８は、誤り検出結果より、ネットワークコーディングする必要がない場合、中継局から移動局用の信号を送信する場合はネットワークコーディング用リソースの変調多値数を、中継局から移動局用リソースと同じ変調多値数に変更し、中継局から基地局用の信号を送信する場合は中継局から基地局用の変調多値数に変更する。
【０１０２】
リソース割当部１２４の詳細を図１６に示す。実施の形態３の図１２と同様のものは説明を省略する。図１６に示すリソース割当部１２４は、図１２のリソース割当部１１０に加え、信号除去部１５１および変調多値数変更部１５６を備える。誤り判定結果は、信号除去部１５１、変調多値数変更部１５６へ入力される。また、リソース割当情報は、信号割当量計算部１５５と変調多値数変更部１５６へ入力される。
【０１０３】
変調多値数変更部１５６は、誤り判定結果より、基地局からの信号または移動局からの信号の片方の受信に誤りがあると、ネットワークコーディング用のリソース割当情報の変調多値数を、併用する中継局から基地局または中継局から移動局の変調多値数に変更する。誤りがなければ、リソース割当情報の変更はしない。変調多値数変更部１５６から出力されたリソース割当情報は、変調多値数比較部１５４と、信号割当量計算部１５５へ入力される。
【０１０４】
データ分離部１５３は、図１２の場合と同様に、重要度判定されたデータに対して、比較結果がネットワークコーディング用リソースの変調多値数が低ければ、実施の形態１と同様の動作をし、ネットワークコーディング用リソースの変調多値数が併用するリソースと同じまたは高ければ、重要度の高い信号を中継局から基地局用リソースまたは中継局から移動局用リソースに優先的に割り当て、それぞれの変調部１２７，１２９へ出力し、重要度の低い信号をネットワークコーディング用リソースに割り当て、ＸＯＲ部１２５へ出力する。
【０１０５】
このとき、片方に誤りがあって、ネットワークコーディングをしない場合、ネットワークコーディング用リソースと、中継局から基地局用リソースまたは中継局から移動局用リソースとは、同じ変調多値数になるので、重要度の高い信号は中継局から基地局用リソースまたは中継局から移動局用リソースに優先的に出力する。ＸＯＲ部１２５は、片方の信号の入力がない場合、ダミービットとして０のビット列を使用してＸＯＲをしても良い。
【０１０６】
このように、本実施の形態では、ネットワークコーディングする予定の信号の受信を誤った場合に、片方の回線だけを考慮して変調多値数を設定しなおし、中継ビットを増加させることで誤り率特性を向上することができる。また、変調多値数をそろえることで、ＳＮＲの違いが生ずることを考慮して、送信ビットを入れ替えることでさらに誤り率特性を向上できる。
【０１０７】
［使い分け］
なお、上述した各実施の形態は、使い分けても良い。使い分けのフローチャートを図１７に示す。まず、（Ｓｔｅｐ１１）では、中継局から移動局への中継ビットと、中継局から基地局への中継ビットのうち、ビット数が多いのは中継局から基地局間とする。すなわち、以下、中継局から基地局への中継ビットが多い場合におけるリソース割当部の動作切替例を示す。
【０１０８】
（Ｓｔｅｐ１２）において、移動局から中継局で正しく受信できた場合は（Ｓｔｅｐ１３）へ移行し、受信できなかった場合は（Ｓｔｅｐ２０）へ移行する。（Ｓｔｅｐ１３）において、基地局から中継局で正しく受信できた場合は（Ｓｔｅｐ１４）へ移行し、受信できなかった場合は（Ｓｔｅｐ１９）へ移行する。
【０１０９】
（Ｓｔｅｐ１４）においてネットワークコーディング用リソースの変調多値数が中継局から基地局用リソースの変調多値数よりも高ければ、（Ｓｔｅｐ１５）へ移行し、同じであれば（Ｓｔｅｐ１６）へ移行し、低ければ（Ｓｔｅｐ１７）へ移行する。
【０１１０】
（Ｓｔｅｐ１５）において中継局から基地局用リソースの変調多値数と、ネットワークコーディング用リソースの変調多値数を比較すると、中継局から基地局用リソースの変調多値数が低いので、重要ビットを中継局から基地局用リソースに送信する。
【０１１１】
（Ｓｔｅｐ１６）では実施の形態３の状況になるので、中継局から基地局用リソースに重要ビットを配置する。（Ｓｔｅｐ１７）では実施の形態１の状況になるので、ネットワークコーディング用リソースに重要ビットを配置する。
【０１１２】
ネットワークコーディング用リソースの変調多値数が中継局から基地局用リソースの変調多値数よりも高ければ、（Ｓｔｅｐ１９）へ移行し、同じであれば（Ｓｔｅｐ２０）へ移行し、低ければ（Ｓｔｅｐ２１）へ移行する。
【０１１３】
一方、移動局から中継局で正しく受信し（Ｓｔｅｐ１２：ＹＥＳ）、基地局から中継局で正しく受信できなかった場合（Ｓｔｅｐ１３：ＮＯ）、（Ｓｔｅｐ１９）において、実施の形態４の動作を行う。すなわち、重要ビットを中継局から基地局用リソースへ配置する。また、ネットワークコーディングする必要が無いので、ネットワークコーディング用リソースの変調多値数を中継局から基地局間にあわせる。このとき、元の変調多値数と変更後の変調多値数の違いにより、送信可能ビット数が変化する。そこで、送信できるビット数が少なくなった場合は、パンクチャリングをして調整する。また、送信できるビット数が多くなった場合は、リピティションまたはパリティビットを増加してビット数を調整する。
【０１１４】
移動局から中継局で正しく受信できなかった場合、（Ｓｔｅｐ２０）において、基地局から中継局で正しく受信できた場合は（Ｓｔｅｐ２１）へ移行し、受信できなかった場合は（Ｓｔｅｐ２２）へ移行する。（Ｓｔｅｐ２１）では、中継局から基地局間は、中継する信号がないので中継を中止する。また、（Ｓｔｅｐ２１）ではネットワークコーディング用リソースで中継局から移動局への信号を中継する。（Ｓｔｅｐ２２）では中継を中止する。
【０１１５】
なお、図１７に示すフロー図２は、中継局から基地局間のビット数が多い場合における切替方法を示したが、中継局から移動局間のビット数が多い場合、中継局と移動局を入れ替えた動作となる。
【０１１６】
なお、本例では、重要度の高いビットをシステマティックビットとしたが、制御信号、音声信号、初回送信の信号、遅延への要求が厳しいビット、などを重要度の高いビットとして、優先的にネットワークコーディング用リソースに割り当ててもよい。
【０１１７】
なお、ブロック図において複数あるブロック、すなわち、無線受信部、ＬＬＲ、誤り訂正復号部、誤り訂正符号化部、変調部、無線送信部は、基地局との送受信、移動局との送受信、ネットワークコーディングの送信で共有してもよい。
【０１１８】
なお、中継局にて受信した信号をそのままの符号化率で中継する例を示したが、中継局移動局間、中継局基地局間で共通のルールを持ち、符号化率を変更して中継しても良い。なお、変調多値数の違いによって、中継方法を変更させたが、符号化率の違いによって中継方法を変更させるようにしても良い。
【０１１９】
なお、ネットワークコーディングする信号量を、常に中継局から移動局または中継局から基地局の信号量にあわせるようにしてもよい。なお、リソースとは、周波数リソース、時間リソース、符号でわけられたリソース、空間リソース、またはそれらの組み合わせでもよい。また、上記各実施の形態における中継局は、リレイステーション、リピータ、簡易基地局、クラスタヘッド、と表現されることもある。
【０１２０】
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、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と呼称されることもある。
【０１２１】
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・プロセッサーを利用してもよい。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
本出願は、２００８年１月１７日出願の日本特許出願（特願２００８−００７９７０）、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】
【０１２６】
本発明に係る無線通信装置、無線通信方法および無線通信システムは、ネットワークコーディングするリソースとネットワークコーディングしないリソースとを使用して第一無線通信装置と第二無線通信装置間の通信を中継する無線通信装置であって、ネットワークコーディングするリソースに、所定の中継信号として重要ビットを割り当てて、誤り率特性を向上できる効果を有し、無線通信装置、無線通信方法および無線通信システム等として有用である。
【符号の説明】
【０１２７】
１  移動局
２  中継局
３  基地局
１１，１２，４１  誤り訂正符号化部
１３，５８，１２４  リソース割当部
１４，５９，１２５  ＸＯＲ部
１５，１６，１７，４２  変調部
１８，１９，２０，４３  無線送信部
２１，２２，２３，３１，３２，４４，５２  アンテナ
２４，２５，４８  誤り訂正復号部
２６，２７，５０  ＬＬＲ部
２８  信号分離部
２９，３０，３１，５１  無線受信部
３５，８２，１１１，１５２  重要度判定部
３６，８３，１１３，１５５  信号割当量計算部
３７，８４，１１４，１５３  データ分離部
４５，９５  ビット変換部
４６，９６  ビット選択部
４７，９７  バッファ
４９  ビット演算部
５７，１２３  誤り検出部
６０，１２６  ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部
８１，１５１  信号除去部
９８  ＡＣＫ／ＮＡＣＫ受信部
１１２，１５４  変調多値数比較部
１５６  変調多値数変更部
【手続補正２】
【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】
ネットワークコーディングするリソースとネットワークコーディングしないリソースとを使用して第一無線通信装置と第二無線通信装置間の通信を中継する無線通信装置であって、
所定の中継信号を前記ネットワークコーディングするリソースに割当て、当該所定の中継信号以外の他の中継信号を前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てるリソース割当部を備える無線通信装置。
【請求項２】
請求項１記載の無線通信装置であって、
前記リソース割当部は、前記ネットワークコーディングするリソースの変調多値数が、前記ネットワークコーディングしないリソースの変調多値数より低いときのみ、前記所定の中継信号を前記ネットワークコーディングするリソースに割当て、前記他の中継信号を前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てる無線通信装置。
【請求項３】
請求項１記載の無線通信装置であって、
受信した信号に誤りがあるかどうか検出し、誤り判定結果を前記リソース割当部に出力する誤り検出部を備え、
前記リソース割当部は、前記誤り検出部が信号誤りを検出した場合に、中継信号を、優先的に前記ネットワークコーディングするリソースに割り当てる無線通信装置。
【請求項４】
請求項１記載の無線通信装置であって、
前記リソース割当部は、前記ネットワークコーディングするリソースの変調多値数と、前記ネットワークコーディングしないリソースの変調多値数とを比較する変調多値数比較部を有し、
前記ネットワークコーディングするリソースの変調多値数が、前記ネットワークコーディングしないリソースの変調多値数と同じかまたはそれより高い場合に、前記所定の中継信号を前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てる無線通信装置。
【請求項５】
請求項１記載の無線通信装置であって、
前記リソース割当部は、中継を予定していた信号の受信に失敗し、中継できなくなった場合に、前記ネットワークコーディングするリソースの変調多値数を、前記ネットワークコーディングしないリソースの変調多値数に変更する変調多値数変更部を有する無線通信装置。
【請求項６】
請求項１記載の無線通信装置であって、
前記リソース割当部は、前記ネットワークコーディングするリソースおよび前記ネットワークコーディングしないリソースに設定された変調多値数、および受信した信号の誤りの状態に応じて、前記所定の中継信号を、前記ネットワークコーディングするリソースまたは前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てる無線通信装置。
【請求項７】
ネットワークコーディングするリソースとネットワークコーディングしないリソースとを使用して第一無線通信装置と第二無線通信装置間の通信を中継する無線通信方法であって、
所定の中継信号を前記ネットワークコーディングするリソースに割当て、当該所定の中継信号以外の他の中継信号を前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てるステップを有する無線通信方法。
【請求項８】
請求項７記載の無線通信方法であって、
前記ネットワークコーディングするリソースの変調多値数が、前記ネットワークコーディングしないリソースの変調多値数より低いときのみ、前記所定の中継信号を前記ネットワークコーディングするリソースに割当て、前記他の中継信号を前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てるステップを有する無線通信方法。
【請求項９】
請求項７記載の無線通信方法であって、
受信した信号に誤りがあるかどうか検出するステップと、
受信した信号に誤りを検出した場合に、優先的に前記ネットワークコーディングするリソースを利用して中継するステップと、を有する無線通信方法。
【請求項１０】
請求項７記載の無線通信方法であって、
前記ネットワークコーディングするリソースの変調多値数と、前記ネットワークコーディングしないリソースの変調多値数とを比較するステップと、
前記ネットワークコーディングするリソースの変調多値数が、前記ネットワークコーディングしないリソースの変調多値数と同じかまたはそれより高い場合に、前記所定の中継信号を前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てるステップと、を有する無線通信方法。
【請求項１１】
請求項７記載の無線通信方法であって、
中継を予定していた信号の受信に失敗し、中継できなくなった場合に、前記ネットワークコーディングするリソースの変調多値数を、前記ネットワークコーディングしないリソースの変調多値数に変更するステップを有する無線通信方法。
【請求項１２】
請求項７記載の無線通信方法であって、
前記ネットワークコーディングするリソースおよび前記ネットワークコーディングしないリソースに設定された変調多値数、および受信した信号の誤りの状態に応じて、前記所定の中継信号を、前記ネットワークコーディングするリソースまたは前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てるステップを有する無線通信方法。
【請求項１３】
中継局がネットワークコーディングするリソースとネットワークコーディングしないリソースとを使用して第一無線通信装置と第二無線通信装置間の通信を中継する無線通信システムであって、
前記中継局は、所定の中継信号を前記ネットワークコーディングするリソースに割当て、当該所定の中継信号以外の他の中継信号を前記ネットワークコーディングしないリソースに割当てるリソース割当部を備える無線通信システム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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