(57)【要約】  シグナリングのオーバヘッドが増加することなくバッファサイズを小さくすることができる無線通信装置。この装置において、バッファ（２０１）は、送信データを蓄積する。無線受信部（２０６）は、自装置が送信した送信データに対する応答信号、他の無線通信装置が送信した送信データに対する応答信号、および、中継データを受信し、判定部（２０８）は、自装置が送信した送信データに対するＡＣＫ信号の数、および、他の無線通信装置が送信した送信データに対するＡＣＫ信号の数のうちより少ない数を判定し、バッファ（２０１）は、自装置が送信した送信データに対するＡＣＫ信号の数と、判定部（２０８）で判定された数との差と同数の送信データを削除する。そして、ネットワーク復号部（２０９）は、中継データおよびバッファ（２０１）に蓄積されている送信データを用いてネットワーク復号を行って他の無線通信装置から送信されたデータ信号を得る。
2009150853.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１無線通信装置と、第２無線通信装置と、前記第１無線通信装置と前記第２無線通信装置との間で中継送信を行う無線通信中継局装置と、を具備する無線通信システムであって、
前記無線通信中継局装置が、
前記第１無線通信装置から送信された第１送信データおよび前記第２無線通信装置から送信された第２送信データに対して誤り検出を行ってＡＣＫ信号またはＮＡＣＫ信号を応答信号として生成し、
前記第１送信データに対する第１応答信号および前記第２送信データに対する第２応答信号の双方がＡＣＫ信号の場合に、前記第１送信データおよび前記第２送信データを用いてネットワーク符号化を行って中継データを生成し、
前記第１応答信号、前記第２応答信号および前記中継データを前記第１無線通信装置および前記第２無線通信装置へ送信し、
前記第１無線通信装置が、
前記無線通信中継局装置へ送信した前記第１送信データをバッファに蓄積し、
前記第１応答信号、前記第２応答信号および前記中継データを受信し、
前記第１送信データに対する第１ＡＣＫ信号の数、および、前記第２送信データに対する第２ＡＣＫ信号の数のうちより少ない数を判定し、
前記第１ＡＣＫ信号の数と前記より少ない数との差分と同数の第１送信データを前記バッファから削除し、
前記中継データおよび前記バッファに蓄積されている第１送信データを用いてネットワーク復号を行って前記第２送信データを得る、
無線通信システム。
【請求項２】
前記無線通信中継局装置は、前記第１応答信号および前記第２応答信号を、前記第１無線通信装置と前記第２無線通信装置との共通リソースを用いて送信する、
請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記無線通信中継局装置は、前記第１応答信号および前記第２応答信号を、ネットワーク符号化された前記中継データの通信用に確保されたリソースを用いて送信する、
請求項１記載の無線通信システム。
【請求項４】
自装置が送信した第１送信データおよび他の無線通信装置が送信した第２送信データを用いてネットワーク符号化を行って中継データを生成する無線通信中継局装置を介して前記他の無線通信装置と通信する無線通信装置であって、
前記第１送信データをバッファに蓄積し、
前記第１送信データに対する第１応答信号、前記第２送信データに対する第２応答信号および前記中継データを受信する受信手段と、
前記第１送信データに対する第１ＡＣＫ信号の数、および、前記第２送信データに対する第２ＡＣＫ信号の数のうちより少ない数を判定する判定手段と、
前記第１ＡＣＫ信号の数と前記より少ない数との差分と同数の第１送信データを前記バッファから削除する削除手段と、
前記中継データおよび前記バッファに蓄積されている第１送信データを用いてネットワーク復号を行って前記第２送信データを得る復号手段と、
を具備する無線通信装置。
【請求項５】
前記受信手段は、前記第１応答信号および前記第２応答信号を、自装置と前記他の無線通信装置との共通リソースを用いて受信する、
請求項４記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記受信手段は、前記第１応答信号および前記第２応答信号を、ネットワーク符号化された前記中継データの通信用に確保されたリソースを用いて受信する、
請求項４記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記無線通信装置は、無線通信基地局装置または無線通信移動局装置である、
請求項４記載の無線通信装置。
【請求項８】
自装置が送信した第１送信データおよび他の無線通信装置が送信した第２送信データを用いてネットワーク符号化を行って中継データを生成する無線通信中継局装置を介して前記他の無線通信装置と通信する無線通信装置におけるバッファクリア方法であって、
前記第１送信データに対する第１ＡＣＫ信号の数、および、前記第２送信データに対する第２ＡＣＫ信号の数のうちより少ない数を判定し、
バッファに蓄積されている前記第１送信データのうち、前記第１ＡＣＫ信号の数と前記より少ない数との差分と同数の第１送信データを前記バッファから削除する、
バッファクリア方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、無線通信装置およびバッファクリア方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおいて、各無線通信基地局装置（以下、基地局（ＢＳ：Base Station）という）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（ＭＳ：Mobile Station）という）との間に無線通信中継局装置（以下、中継局（ＲＳ：Relay StationまたはRepeater Station）という）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。【０００３】
また、無線通信システムにおいて、中継局にネットワークコーディング技術を適用することが検討されている。ネットワークコーディング技術は、中継局が基地局および移動局から受信したデータにネットワーク符号化を施すことにより効率的な中継を可能とする技術である。【０００４】
例えば、中継局は、移動局が送信したデータＳ１（ＭＳ）＝１１１１および基地局が送信したデータＳ１（ＢＳ）＝１０１０を受信する。そして、中継局は、ネットワーク符号化処理として、Ｓ１（ＭＳ）とＳ１（ＢＳ）とのＸＯＲ（exclusive OR：排他的論理和）演算を行う。これにより、中継局はＸＯＲ演算結果＝０１０１を得る。そして、中継局は、ＸＯＲ演算結果（０１０１）、すなわち、ネットワーク符号化後のビット列を同一チャネル（同一リソース）を用いて移動局および基地局へ同時送信する。【０００５】
移動局は、ネットワーク復号処理として、中継局から送信されたビット列（０１０１）と自装置が送信したＳ１（ＭＳ）＝１１１１とのＸＯＲ演算を行うことで、基地局が送信したＳ１（ＢＳ）＝１０１０を得ることができる。同様に、基地局は、ネットワーク復号処理として、中継局から送信されたビット列（０１０１）と自装置が送信したＳ１（ＢＳ）＝１０１０とのＸＯＲ演算を行うことで、移動局が送信したＳ１（ＭＳ）＝１１１１を得ることができる。このように、移動局および基地局は中継局から同一チャネルを用いて送信されたデータから所望データを抽出することができる。ただし、移動局および基地局は、中継局でネットワーク符号化されたデータから所望データを抽出するために、自局が送信した送信データをバッファに蓄積しなければならない。【０００６】
また、中継局は、移動局から基地局への送信データ（上り回線データ）と、基地局から移動局への送信データ（下り回線データ）とからなるデータの組み（例えば、Ｓ１（ＭＳ）とＳ１（ＢＳ））に対してネットワーク符号化を行う。よって、移動局からの送信データ量と基地局からの送信データ量とが異なる場合には、中継局は、移動局からの送信データと基地局からの送信データとで構成し得るデータの組みに対してのみ、ネットワーク符号化を行う。つまり、中継局は、移動局からの送信データ量および基地局からの送信データ量のうち、送信データ量が少ない方のデータと同数のデータの組みに対して、ネットワーク符号化を行う。一方、中継局は、ネットワーク符号化を行うことができないデータを、個別リソースを用いて中継送信する。すなわち、中継局は、移動局からの送信データ量と基地局からの送信データ量との差分と同数の送信データを、個別リソースを用いて送信する。【０００７】
ここで、移動局および基地局は、個別リソースを用いて中継送信されるデータ（中継局でネットワーク符号化されないデータ）に対してネットワーク復号処理（ＸＯＲ演算）を行わない。つまり、移動局および基地局のバッファに蓄積された送信データのうち、個別リソースを用いて中継送信される送信データは不要となる。そこで、中継局は、個別リソースを用いて中継送信されるデータの削除を指示するバッファクリア信号を移動局および基地局に送信する。そして、移動局および基地局は、バッファクリア信号に示されたデータをバッファから削除する。例えば、中継局は、移動局から受信したＳ１（ＭＳ）を個別リソースを用いて基地局に中継送信する場合、Ｓ１（ＭＳ）の削除を指示するバッファクリア信号を移動局に送信する。そして、移動局は、中継局から送信されたバッファクリア信号に従って、バッファに蓄積されたＳ１（ＭＳ）を削除する。これにより、移動局が保持するバッファのバッファサイズを小さくすることができる。【０００８】
また、中継送信技術を適用した無線通信システムでは、移動局（または基地局）から中継局に送信されるデータに対してＡＲＱ（Automatic Repeat Request）を適用することが検討されている。つまり、中継局はデータの誤り検出結果を示す応答信号を移動局（または基地局）へフィードバックする。具体的には、中継局はデータに対しＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）を行って、ＣＲＣ＝ＯＫ（誤り無し）であればＡＣＫ（Acknowledgment）信号を応答信号として移動局（または基地局）へフィードバックし、ＣＲＣ＝ＮＧ（誤り有り）であればＮＡＣＫ（Negative Acknowledgment）信号を応答信号として移動局（または基地局）へフィードバックする。また、例えば、中継局はデータの受信後、所定時間経過後に応答信号を移動局（または基地局）へフィードバックし、移動局（または基地局）は、中継局からＮＡＣＫ信号がフィードバックされた場合には、ＮＡＣＫ信号の受信後、所定時間経過後にデータを中継局へ再送する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】山本幹，電子情報通信学会誌，“ネットワークコーディング”，pp.111-116，Vol.90，No.2，2007（Miki Yamamoto, the Journal of IEICE, "Network Coding", pp.111-116, Vol.90, No.2, 2007）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように、移動局および基地局が保持するバッファのバッファサイズを小さくするために、中継局はバッファクリア信号を移動局および基地局へ送信しなければならない。つまり、バッファクリア信号の分だけシグナリングのオーバヘッドが増加してしまう。【００１１】
本発明の目的は、シグナリングのオーバヘッドが増加することなくバッファサイズを小さくすることができる無線通信システム、無線通信装置およびバッファクリア方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の無線通信システムは、第１無線通信装置と、第２無線通信装置と、前記第１無線通信装置と前記第２無線通信装置との間で中継送信を行う無線通信中継局装置と、を具備する無線通信システムであって、前記無線通信中継局装置が、前記第１無線通信装置から送信された第１送信データおよび前記第２無線通信装置から送信された第２送信データに対して誤り検出を行ってＡＣＫ信号またはＮＡＣＫ信号を応答信号として生成し、前記第１送信データに対する第１応答信号および前記第２送信データに対する第２応答信号の双方がＡＣＫ信号の場合に、前記第１送信データおよび前記第２送信データを用いてネットワーク符号化を行って中継データを生成し、前記第１応答信号、前記第２応答信号および前記中継データを前記第１無線通信装置および前記第２無線通信装置へ送信し、前記第１無線通信装置が、前記無線通信中継局装置へ送信した前記第１送信データをバッファに蓄積し、前記第１応答信号、前記第２応答信号および前記中継データを受信し、前記第１送信データに対する第１ＡＣＫ信号の数、および、前記第２送信データに対する第２ＡＣＫ信号の数のうちより少ない数を判定し、前記第１ＡＣＫ信号の数と前記より少ない数との差分と同数の第１送信データを前記バッファから削除し、前記中継データおよび前記バッファに蓄積されている第１送信データを用いてネットワーク復号を行って前記第２送信データを得る構成を採る。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、シグナリングのオーバヘッドが増加することなくバッファサイズを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る中継局の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態に係るシーケンス図（誤り無しの場合）
【図４】本発明の実施の形態に係る無線通信装置で受信されるＡＣＫ信号数およびＮＡＣＫ信号数を示す図
【図５】本発明の実施の形態に係るバッファにおける送信データの削除を示す図
【図６】本発明の実施の形態に係るシーケンス図（誤り有りの場合）
【図７】本発明の実施の形態に係る無線通信装置で受信されるＡＣＫ信号数およびＮＡＣＫ信号数を示す図
【図８】本発明の実施の形態に係るバッファにおける送信データの削除を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
本発明の実施の形態に係る無線通信システムは、無線通信装置Ａと、無線通信装置Ｂと、無線通信装置Ａと無線通信装置Ｂとの間で中継送信を行う中継局１００とを具備する。つまり、本発明の実施の形態に係る無線通信システムは、２つの無線通信装置（無線通信装置Ａおよび無線通信装置Ｂ）が中継局１００を介して通信する。例えば、２つの無線通信装置は、基地局または移動局である。
【００１７】
また、本実施の形態に係る無線通信システムは、無線通信装置から中継局１００へのデータに対してＡＲＱを適用する。すなわち、本実施の形態に係る中継局１００は、受信データに対しＣＲＣを行って、受信データに誤りが無ければＡＣＫ信号を無線通信装置にフィードバックし、受信データに誤りが有ればＮＡＣＫ信号を無線通信装置にフィードバックする。このとき、中継局１００がデータの受信後、所定時間経過後に応答信号を無線通信装置へフィードバックすることで、無線通信装置は、フィードバックされた応答信号を自装置宛ての応答信号として受信する。また、中継局１００は、応答信号を無線通信装置Ａおよび無線通信装置Ｂの双方で受信可能なリソースを用いて送信する。例えば、中継局１００は、応答信号を無線通信装置Ａと無線通信装置Ｂとの間で共通のリソースを用いて送信する。
【００１８】
また、以下の説明では、中継局１００は、無線通信装置Ａおよび無線通信装置Ｂからそれぞれ送信されたデータに対してネットワークコーディングを適用する。そして、中継局１００は、ネットワーク符号化後のデータを、ネットワーク符号化されたデータの送信用に確保されたリソースであるネットワークコーディング用リソースを用いて無線通信装置Ａおよび無線通信装置Ｂに同時に送信する。
【００１９】
本実施の形態に係る中継局の構成について説明する。図１に本実施の形態に係る中継局１００の構成を示す。
【００２０】
中継局１００において、無線受信部１０２は、複数の無線通信装置からのデータ信号をアンテナ１０１を介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を施して、無線処理後のデータ信号を復調部１０３に出力する。
【００２１】
復調部１０３は、無線受信部１０２から入力されるデータ信号を復調して、復調後のデータ信号を復号部１０４に出力する。
【００２２】
復号部１０４は、復調部１０３から入力されるデータ信号を復号して、復号後のデータ信号をバッファ１０５および誤り検出部１０６に出力する。
【００２３】
バッファ１０５は、復号部１０４から入力されるデータ信号を所定の時間だけ保存し、符号化部１０９に出力する。
【００２４】
誤り検出部１０６は、復号部１０４から入力されるデータ信号に対して誤りを検出する。そして、誤り検出部１０６は、検出結果（誤りの有無）を生成部１０７および制御部１０８に出力する。
【００２５】
生成部１０７は、誤り検出部１０６から入力される検出結果に基づいてＡＣＫ信号またはＮＡＣＫ信号を応答信号として生成する。具体的には、生成部１０７は、データ信号に誤りがある場合にはＮＡＣＫ信号を応答信号として生成し、データ信号に誤りが無い場合にはＡＣＫ信号を応答信号として生成する。そして、生成部１０７は、生成された応答信号を変調部１１１に出力する。
【００２６】
制御部１０８は、誤り検出部１０６から入力される検出結果（誤りの有無）に基づいて各信号の送信に用いるリソースを制御する。例えば、制御部１０８は、無線通信装置Ａが送信したデータ信号に対する判定結果の数、および、無線通信装置Ｂが送信したデータ信号に対する判定結果の数に基づいて、ネットワーク符号化部１１０でネットワーク符号化されるデータ信号の数とネットワーク符号化部１１０でネットワーク符号化されないデータ信号の数とを特定する。具体的には、制御部１０８は、無線通信装置Ａのデータ信号に対する誤り無しの数、および、無線通信装置Ｂのデータ信号に対する誤り無しの数のうち少ない数を、ネットワーク符号化されるデータ信号の数として特定する。また、制御部１０８は、無線通信装置Ａのデータ信号に対する誤り無しの数と、無線通信装置Ｂのデータ信号に対する誤り無しの数との差を、ネットワーク符号化されないデータ信号の数として特定する。そして、制御部１０８は、ネットワーク符号化されるデータ信号の数に相当するネットワークコーディング用リソースを決定し、ネットワーク符号化されないデータ信号の数に相当する個別リソースを決定する。また、制御部１０８は、応答信号を割り当てる応答信号用リソースを決定する。そして、制御部１０８は、決定した各リソースを示す制御情報を割当部１１２に出力する。
【００２７】
符号化部１０９は、バッファ１０５から入力されるデータ信号を符号化して、符号化後のデータ信号をネットワーク符号化部１１０および変調部１１１に出力する。例えば、符号化部１０９は、無線通信装置Ａのデータ信号に対する応答信号および無線通信装置Ｂのデータ信号に対する応答信号の双方がＡＣＫ信号の場合に、無線通信装置Ａのデータ信号と無線通信装置Ｂのデータ信号とからなるデータ信号の組みをネットワーク符号化部１１０に出力する。一方、符号化部１０９は、無線通信装置Ａのデータ信号および無線通信装置Ｂのデータ信号のうち、データ信号の組みを構成できない残りのデータ信号、すなわち、ネットワーク符号化されないデータ信号を変調部１１１に出力する。
【００２８】
ネットワーク符号化部１１０は、符号化部１０９から入力される、異なる無線通信装置のデータ信号を用いてネットワーク符号化処理、つまり、ＸＯＲ演算を行う。例えば、ネットワーク符号化部１１０は、無線通信装置Ａから送信されたデータ信号と、無線通信装置Ｂから送信されたデータ信号とに対してＸＯＲ演算を行う。そして、ネットワーク符号化部１１０は、ネットワーク符号化後のデータ信号（中継データ）を変調部１１１に出力する。
【００２９】
変調部１１１は、生成部１０７から入力される応答信号、符号化部１０９から入力される符号化後のデータ信号またはネットワーク符号化部１１０から入力されるネットワーク符号化後のデータ信号を変調して、変調後の各信号を割当部１１２に出力する。
【００３０】
割当部１１２は、制御部１０８から入力される制御情報に従って、変調部１１１から入力される各信号を送信用リソースのいずれかに割り当てる。具体的には、割当部１１２は、生成部１０７から入力される応答信号を、制御情報に示される応答信号用リソースに割り当てる。また、割当部１１２は、符号化部１０９から入力されるデータ信号（ネットワーク符号化が行われないデータ信号）を、制御情報に示される個別リソースに割り当てる。また、割当部１１２は、ネットワーク符号化部１１０から入力されるデータ信号（ネットワーク符号化が行われたデータ信号）を、制御情報に示されるネットワークコーディング用リソースに割り当てる。ここで、応答信号用リソースは、複数の無線通信装置間で共通のリソース、つまり、複数の無線通信装置で受信可能なリソースである。そして、割当部１１２は、各リソースに割り当てられた信号（すなわち、中継データおよび応答信号）を無線送信部１１３に出力する。
【００３１】
無線送信部１１３は、割当部１１２から入力される信号に対してアップコンバート等の無線処理を施して、無線処理後の信号をアンテナ１０１から中継送信する。
【００３２】
次に、本実施の形態に係る無線通信装置の構成について説明する。図２に本実施の形態に係る無線通信装置２００の構成を示す。本実施の形態の無線通信システムにおける無線通信装置Ａおよび無線通信装置Ｂは、共に図２に示す構成を採る。
【００３３】
無線通信装置２００において、バッファ２０１は、送信データを符号化部２０２に出力するとともに、送信データを蓄積する。また、ネットワーク復号部２０９が受信データを抽出する際、バッファ２０１は、蓄積した送信データをネットワーク復号部２０９に出力する。また、バッファ２０１は、判定部２０８から入力されるバッファクリア信号に基づいて、蓄積した送信データを削除する。
【００３４】
符号化部２０２は、バッファ２０１から入力される送信データを符号化して、符号化後の送信データを変調部２０３に出力する。
【００３５】
変調部２０３は、符号化部２０２から入力される送信データを変調して、変調後の送信データを無線送信部２０４に出力する。
【００３６】
無線送信部２０４は、変調部２０３から入力される送信データに対してアップコンバート等の無線処理を施して、無線処理後の送信データをアンテナ２０５から中継局１００（図１）へ送信する。
【００３７】
一方、無線受信部２０６は、中継局１００からの信号をアンテナ２０５を介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を施して、無線処理後の信号を復調部２０７に出力する。なお、中継局１００からの信号には、応答信号用リソースに割り当てられた応答信号および中継データが含まれる。また、中継データは、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データ信号（ネットワーク符号化が行われたデータ信号）、個別リソースに割り当てられたデータ信号（ネットワーク符号化が行われていないデータ信号）を含む。ここで、無線受信部２０６は、応答信号として、自装置が送信した送信データに対する応答信号（ＡＣＫ信号またはＮＡＣＫ信号）、および、他の無線通信装置が送信した送信データに対する応答信号（ＡＣＫ信号またはＮＡＣＫ信号）を複数の無線通信装置が受信可能なリソース、つまり、自装置と他の無線通信装置との共通リソースを用いて受信する。
【００３８】
復調部２０７は、無線受信部２０６から入力される信号を復調して、応答信号を判定部２０８に出力し、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データ信号（ネットワーク符号化が行われたデータ信号）をネットワーク復号部２０９に出力し、個別リソースに割り当てられたデータ信号（ネットワーク符号化が行われていないデータ信号）を復号部２１０に出力する。
【００３９】
判定部２０８は、復調部２０７から入力される応答信号（ＡＣＫ信号またはＮＡＣＫ信号）に対して、自装置が送信した送信データに対する応答信号の数（自装置宛ての応答信号の数）と、他の無線通信装置が送信した送信データに対する応答信号の数（他の無線通信装置宛ての応答信号の数）とをカウントする。そして、判定部２０８は、カウントした応答信号数に基づいて、自装置が送信した送信データのうち、中継局１００でネットワーク符号化された送信データの数と、中継局１００で個別リソースを用いて送信された送信データの数とを判定する。具体的には、まず、判定部２０８は、自装置が送信した送信データに対するＡＣＫ信号の数、および、他の無線通信装置が送信した送信データに対するＡＣＫ信号の数のうちより少ない数を判定する。ここで、判定される数は、中継局１００でネットワーク符号化される送信データの数と同数である。例えば、判定部２０８は、次式（１）に従って、ネットワーク符号化される送信データ数ＮＮＣを判定する。
【数１】
2009150853.tif 000003
ここで、演算子ｍｉｎ（Ｘ、Ｙ）は、ＸおよびＹの２つの数値のうち小さい数値を返す関数である。また、ＮＡＡＣＫは自装置（例えば、無線通信装置Ａ）が送信した送信データに対する応答信号のうちのＡＣＫ信号の数であり、ＮＢＡＣＫは他の無線通信装置（例えば、無線通信装置Ｂ）が送信した送信データに対する応答信号のうちのＡＣＫ信号の数である。
【００４０】
次いで、判定部２０８は、判定された送信データ数ＮＮＣに基づいて、中継局１００で個別リソースを用いて送信された送信データの数（ネットワーク符号化されていない送信データの数）を判定する。具体的には、判定部２０８は、自装置が送信した送信データに対するＡＣＫ信号の数ＮＡＡＣＫと、式（１）を用いて判定された数ＮＮＣとの差分を算出し、中継局１００で個別リソースを用いて送信された送信データの数とする。例えば、判定部２０８は、次式（２）に従って、個別リソースで送信された送信データの数ＮＤＣを算出する。
【数２】
2009150853.tif 000004
つまり、算出される送信データの数ＮＤＣは、ネットワーク復号処理に不要な送信データの数と等しい。換言すると、送信データの数ＮＤＣは、バッファ２０１に蓄積された送信データのうち、削除可能な送信データの数と等しい。そこで、判定部２０８は、ＮＤＣ個の送信データの削除を指示するバッファクリア信号をバッファ２０１に出力する。つまり、バッファ２０１は、自装置が送信した送信データに対するＡＣＫ信号の数ＮＡＡＣＫと、判定部２０８で判定された数ＮＮＣとの差分と同数の送信データを削除する。換言すると、バッファ２０１は、中継局１００で個別リソースを用いて送信された送信データの数ＮＤＣと同数の送信データを削除する。
【００４１】
ネットワーク復号部２０９は、復調部２０７から入力されるデータ信号（ネットワーク符号化が行われたデータ信号）およびバッファ２０１に蓄積されている送信データを用いてネットワーク復号処理、つまり、ＸＯＲ演算を行う。そして、ネットワーク復号部２０９は、演算結果、すなわち、他の無線通信装置から送信されたデータ信号を復号部２１０に出力する。
【００４２】
復号部２１０は、復調部２０７から入力されるデータ信号、または、ネットワーク復号部２０９から入力されるデータ信号を復号して受信データを得る。
【００４３】
次に、本実施の形態に係る無線通信システムにおける中継送信処理について説明する。ここでは、無線通信装置Ａが２つの送信データ（Ｓ１（Ａ）およびＳ２（Ａ））を送信し、無線通信装置Ｂが１つの送信データＳ１（Ｂ）を送信する。すなわち、無線通信装置Ａから無線通信装置Ｂに送信するデータ量が、無線通信装置Ｂから無線通信装置Ａに送信するデータ量より多い。また、説明を簡略にするために、無線通信装置Ａのバッファ２０１における送信データの削除処理（バッファクリア処理）のみを説明し、無線通信装置Ｂのバッファ２０１におけるバッファクリア処理の説明を省略する。
【００４４】
まず、中継局１００において、各無線通信装置からの送信データに誤りが無い場合（図３）について説明する。
【００４５】
図３に示すシーケンス図のステップ（以下、ＳＴという）１０１では、無線通信装置Ａは、Ｓ１（Ａ）を、中継局１００に送信するとともに、Ｓ１（Ａ）をバッファ２０１（図２）に蓄積する。
【００４６】
中継局１００は、受信したＳ１（Ａ）に対して誤り検出を行う。Ｓ１（Ａ）に誤りが無い場合、ＳＴ１０２では、中継局１００は、Ｓ１（Ａ）に対するＡＣＫ信号を無線通信装置Ａにフィードバックする。無線通信装置Ａの判定部２０８は、自装置宛てのＡＣＫ信号が受信されたことをカウントする。ここで、Ｓ１（Ａ）に対するＡＣＫ信号は、無線通信装置Ａおよび無線通信装置Ｂの間で共通のリソースを用いて送信されるため、無線通信装置Ｂは、無線通信装置Ａ宛てのＡＣＫ信号（図３のＳＴ１０２の破線矢印）を受信することができる。つまり、中継局１００は、無線通信装置Ａに対する応答信号を無線通信装置Ａおよび無線通信装置Ｂへ送信する。
【００４７】
ＳＴ１０３では、無線通信装置Ｂが、Ｓ１（Ｂ）を中継局１００に送信する。
【００４８】
ＳＴ１０４では、中継局１００は、受信したＳ１（Ｂ）に対して誤り検出を行い、Ｓ１（Ｂ）に誤りが無い場合、Ｓ１（Ｂ）に対するＡＣＫ信号を無線通信装置Ｂにフィードバックする。ここで、ＳＴ１０２と同様、Ｓ１（Ｂ）に対するＡＣＫ信号は、無線通信装置Ａおよび無線通信装置Ｂの間で共通のリソースを用いて送信されるため、無線通信装置Ａは、無線通信装置Ｂ宛てのＡＣＫ信号（図３のＳＴ１０４の破線矢印）を受信することができる。つまり、中継局１００は、無線通信装置Ｂに対する応答信号を無線通信装置Ａおよび無線通信装置Ｂへ送信する。そこで、無線通信装置Ａの判定部２０８は、他の無線通信装置（ここでは、無線通信装置Ｂ）宛てのＡＣＫ信号が受信されたことをカウントする。
【００４９】
ＳＴ１０５では、無線通信装置Ａは、Ｓ２（Ａ）を中継局１００に送信するとともに、バッファ２０１に蓄積する。
【００５０】
ＳＴ１０６では、中継局１００は、受信したＳ２（Ａ）に対して誤り検出を行い、Ｓ２（Ａ）に誤りが無い場合、Ｓ２（Ａ）に対するＡＣＫ信号を無線通信装置Ａにフィードバックする。そして、無線通信装置Ａの判定部２０８は、自装置宛てのＡＣＫ信号が受信されたことをカウントする。また、ＳＴ１０２と同様、無線通信装置Ｂは、無線通信装置Ａ宛てのＡＣＫ信号（図３のＳＴ１０６の破線矢印）を受信する。
【００５１】
図３に示すように、無線通信装置Ａから送信され、中継局１００で誤り無く受信された送信データの数が２つ（Ｓ１（Ａ）およびＳ２（Ａ））であるのに対し、無線通信装置Ｂから送信され、中継局１００で誤り無く受信された送信データの数が１つ（Ｓ１（Ｂ））である。そのため、中継局１００では、無線通信装置Ａの送信データと無線通信装置Ｂの送信データとで構成し得るデータの組みは１組となる。そこで、ＳＴ１０７では、中継局１００は、無線通信装置Ａから送信されたＳ１（Ａ）および無線通信装置Ｂから送信されたＳ１（Ｂ）を用いてネットワーク符号化（ＸＯＲ演算）を行う。すなわち、中継局１００は、無線通信装置Ａからの送信データと、無線通信装置Ｂの送信データとからなる１組のデータの組みに対してネットワーク符号化（ＸＯＲ演算）を行う。そして、中継局１００は、ネットワーク符号化後の送信データ（Ｓ１（Ａ）ＸＯＲＳ１（Ｂ））をネットワークコーディング用リソースを用いて無線通信装置Ａおよび無線通信装置Ｂに同時に送信する。
【００５２】
ＳＴ１０７でネットワーク符号化されたデータの組み（Ｓ１（Ａ）およびＳ１（Ｂ））以外のデータである、無線通信装置Ａから送信されたＳ２（Ａ）は、他の無線通信装置の送信データとデータの組みを構成することができない。よって、ＳＴ１０８では、中継局１００は、Ｓ２（Ａ）を個別リソースを用いて無線通信装置Ｂに送信する。
【００５３】
図４は、無線通信装置Ａの判定部２０８においてカウントされたＡＣＫ信号数およびＮＡＣＫ信号数を示す。具体的には、無線通信装置Ａは、無線通信装置Ａ宛てのＡＣＫ信号を、図３に示すＳＴ１０２およびＳＴ１０６で受信するため、判定部２０８でカウントされる中継局１００から無線通信装置ＡへのＡＣＫ信号数（無線通信装置Ａ宛てのＡＣＫ信号数）は２となる。同様に、無線通信装置Ａは、無線通信装置Ｂ宛てのＡＣＫ信号を、図３に示すＳＴ１０４で受信するため、判定部２０８でカウントされる中継局１００から無線通信装置ＢへのＡＣＫ信号数（無線通信装置Ｂ宛てのＡＣＫ信号数）は１となる。また、判定部２０８でカウントされる中継局１００から無線通信装置ＡへのＮＡＣＫ信号数（無線通信装置Ａ宛てのＮＡＣＫ信号数）および中継局１００から無線通信装置ＢへのＮＡＣＫ信号数（無線通信装置Ｂ宛てのＮＡＣＫ信号数）は０となる。
【００５４】
よって、判定部２０８は、中継局１００でネットワーク符号化された送信データ数ＮＮＣを、式（１）より１（＝ｍｉｎ（２，１））個と判定する。また、判定部２０８は、個別リソースで送信された送信データ数ＮＤＣを、式（２）より１（＝２−１）個と判定する。すなわち、バッファ２０１から削除される送信データ数は１つとなる。ここでは、無線通信装置Ａは、１番目に送信したＳ１（Ａ）をネットワーク符号化された送信データと判断し、２番目に送信したＳ２（Ａ）を個別リソースで送信された送信データと判断する。つまり、無線通信装置Ａのバッファ２０１で保存する必要がない送信データはＳ２（Ａ）である。そこで、判定部２０８は、１個の送信データ（Ｓ２（Ａ））の削除を指示するバッファクリア信号をバッファ２０１に出力する。
【００５５】
図５に示すように、無線通信装置Ａのバッファ２０１は、図３に示すＳＴ１０１で送信されたＳ１（Ａ）およびＳＴ１０５で送信されたＳ２（Ａ）を蓄積している。ここで、Ｓ２（Ａ）の削除を指示するバッファクリア信号が判定部２０８からバッファ２０１へ入力されると、図５に示すように、バッファ２０１は、Ｓ２（Ａ）を削除する。つまり、バッファ２０１はＳ１（Ａ）のみを蓄積する。換言すると、バッファ２０１は、中継局１００でネットワーク符号化された送信データのみを蓄積した状態となる。
【００５６】
次に、中継局１００において、無線通信装置Ｂからの送信データに誤りが有る場合（図６）について説明する。なお、図３に示すシーケンス図における動作と同一の動作については説明を省略する。
【００５７】
図６に示すシーケンス図のＳＴ２０１では、無線通信装置Ｂが、Ｓ１（Ｂ）を中継局１００に送信する。中継局１００は、受信したＳ１（Ｂ）に対して誤り検出を行う。ここで、Ｓ１（Ｂ）に誤りが有る場合（ＮＧの場合）、ＳＴ２０２では、中継局１００は、Ｓ１（Ｂ）に対するＮＡＣＫ信号を無線通信装置Ｂにフィードバックする。このとき、無線通信装置Ａは、無線通信装置Ｂ宛てのＮＡＣＫ信号（図６のＳＴ２０２の破線矢印）を受信し、無線通信装置Ａの判定部２０８は、無線通信装置Ｂに対するＮＡＣＫ信号が受信されたことをカウントする。
【００５８】
図６に示すように、無線通信装置Ａから送信され、中継局１００で誤り無く受信された送信データの数が２つ（Ｓ１（Ａ）およびＳ２（Ａ））であるのに対し、無線通信装置Ｂから送信され、中継局１００で誤り無く受信された送信データの数が０個である。つまり、図６では、無線通信装置Ｂから無線通信装置Ａへの送信データは無く、無線通信装置Ａから無線通信装置Ｂへの送信データのみが中継局１００で中継される。そのため、中継局１００は、ネットワーク符号化されるデータの組みを構成することができない。よって、ＳＴ２０３では、中継局１００は、Ｓ１（Ａ）を個別リソースを用いて無線通信装置Ｂに送信し、ＳＴ２０４では、中継局１００は、Ｓ２（Ａ）を個別リソースを用いて無線通信装置Ｂに送信する。
【００５９】
図７は、無線通信装置Ａの判定部２０８においてカウントされたＡＣＫ信号数およびＮＡＣＫ信号数を示す。具体的には、判定部２０８でカウントされる無線通信装置Ａ宛てのＡＣＫ信号数は、図４と同様、２となる。また、無線通信装置Ａでは、無線通信装置Ｂ宛てのＮＡＣＫ信号が、図６に示すＳＴ２０２で受信されるため、判定部２０８でカウントされる中継局１００から無線通信装置ＢへのＮＡＣＫ信号数（無線通信装置Ｂ宛てのＮＡＣＫ信号数）は１となる。また、中継局１００から無線通信装置ＡへのＮＡＣＫ信号数（無線通信装置Ａ宛てのＮＡＣＫ信号数）および中継局１００から無線通信装置ＢへのＡＣＫ信号数（無線通信装置Ｂ宛てのＡＣＫ信号数）は０となる。
【００６０】
よって、判定部２０８は、中継局１００でネットワーク符号化された送信データ数ＮＮＣを、式（１）より０（＝ｍｉｎ（２，０））個と判定する。また、判定部２０８は、個別リソースで送信された送信データ数ＮＤＣを、式（２）より２（＝２−０）個と判定する。すなわち、ネットワーク復号処理のために無線通信装置Ａのバッファ２０１で保存する必要がある送信データは０個であり、バッファ２０１から削除される送信データ数（個別リソースで送信される送信データ数ＮＤＣ）は２つとなる。よって、判定部２０８は、２つの送信データ（Ｓ１（Ａ）およびＳ２（Ａ））の削除を指示するバッファクリア信号をバッファ２０１に出力する。
【００６１】
図８に示すように、無線通信装置Ａのバッファ２０１は、図５と同様、Ｓ１（Ａ）およびＳ２（Ａ）を蓄積している。ここで、Ｓ１（Ａ）およびＳ２（Ａ）の削除を指示するバッファクリア信号が判定部２０８からバッファ２０１へ入力されると、図８に示すように、バッファ２０１は、Ｓ（１）およびＳ２（Ａ）を削除する。これにより、バッファ２０１には蓄積された送信データが無い状態となる。
【００６２】
このようにして、無線通信装置Ａは、中継局１００での送信データの誤りの有無に関わらず、中継局１００でネットワーク符号化される送信データの数を把握することができる。また、無線通信装置Ａは、中継局１００でネットワーク符号化されず、個別リソースを用いて中継される送信データ、つまり、無線通信装置Ａのバッファ２０１での蓄積が不要な送信データの数を把握することができる。これにより、無線通信装置Ａは、中継局１００からシグナリングされることなく、ネットワーク復号処理に不要な送信データをバッファ２０１から削除することができる。
【００６３】
このように、本実施の形態によれば、無線通信装置は自装置宛てのＡＣＫ信号の数と他の無線通信装置宛てのＡＣＫ信号の数をカウントし、中継局でネットワーク符号化された送信データ数および個別リソースで送信された送信データ数（ネットワーク符号化されない送信データ数）を判定する。これにより、無線通信装置は、中継局からのシグナリングを受信することなく、バッファに蓄積された不要な送信データ（個別リソースで送信される送信データ）をバッファから削除することができる。よって、本実施の形態によれば、シグナリングのオーバヘッドを増加することなく不要な送信データをバッファから削除することができ、バッファサイズを小さくすることができる。
【００６４】
なお、本実施の形態では、無線通信装置Ａにおけるバッファクリア方法についてのみ説明したが、無線通信装置Ｂにおいても、無線通信装置Ａと同様の処理を行うことで同様の効果を得ることができる。
【００６５】
また、本実施の形態における無線通信装置２００を基地局または移動局に備えることができる。これにより、上記同様の作用・効果を奏する基地局および移動局を実現することができる。ここで、移動局では、小型軽量化が要求されるため、基地局が保持できるバッファのバッファサイズと比較して、移動局が保持できるバッファのバッファサイズが制限される。そのため、本発明における無線通信装置を移動局に備えることで、バッファサイズをより小さくすることができるため、本発明の効果をより得ることができる。
【００６６】
また、本実施の形態では、複数の無線通信装置の共通リソースを用いて応答信号が送信される場合について説明した。例えば、複数の無線通信装置の共通リソースとして、ネットワーク符号化された中継データの通信用に確保されたネットワークコーディング用リソースを用いてもよい。
【００６７】
また、本実施の形態では、判定部２０８（図２）は、式（１）および式（２）に示すように、受信されるＡＣＫ信号の数に基づいてネットワーク符号化される送信データ数ＮＮＣおよび個別リソースで送信される送信データ数ＮＤＣを判定する場合について説明した。しかし、本発明では、判定部２０８は、受信されるＮＡＣＫ信号を用いてＡＣＫ信号数を算出し、式（１）および式（２）により、ネットワーク符号化される送信データ数ＮＮＣおよび個別リソースで送信される送信データ数ＮＤＣを判定してもよい。具体的には、式（１）および式（２）に示す無線通信装置Ａ宛てのＡＣＫ信号数ＮＡＡＣＫは、次式（３）より算出される。
ＮＡＡＣＫ＝無線通信装置Ａが送信する送信データ数−ＮＡＮＡＣＫ      （３）
ここで、ＮＡＮＡＣＫは、無線通信装置Ａ宛てのＮＡＣＫ信号の数である。つまり、無線通信装置Ａにおいて、自装置が送信した送信データに対するＡＣＫ信号の数は、自装置が送信した送信データ数と、自装置が送信した送信データに対するＮＡＣＫ信号の数との差と同数である。これにより、無線通信装置Ａでは、受信されるＮＡＣＫ信号に基づいて、バッファから削除する送信データ数を判定することができる。
【００６８】
また、本実施の形態では、中継局が、無線通信装置（例えば、移動局および基地局）に対してバッファクリア方法を予め指示し、各無線通信装置が、中継局からの応答信号（ＡＣＫ信号またはＮＡＣＫ信号）に基づいてバッファクリア処理を補正してもよい。例えば、無線通信装置（例えば、移動局）から送信される送信データに対して、ネットワーク符号化を行う中継送信と、ネットワーク符号化を行わない中継送信（個別リソースを用いた中継送信）とが１回ずつ交互に実施されることが中継局から無線通信装置（例えば、移動局）に対して予め指示される。この場合、例えば、中継局には、無線通信装置（例えば、移動局）から２つの送信データが受信されるのに対し、他の無線通信装置（例えば、基地局）から１つの送信データが受信される。ただし、ここでは、各無線通信装置からの送信データが中継局に誤り無く送信されることを想定する。このとき、中継局では、無線通信装置（例えば、移動局）からの送信データに対して１つおきにネットワーク符号化が行われるため、無線通信装置（例えば、移動局）は、バッファに蓄積された送信データを１つおきに削除すればよい。
【００６９】
ここで、無線通信装置（例えば、移動局）から送信される送信データのいずれかに誤りが発生した場合、中継局で中継送信される送信データは、無線通信装置（例えば、移動局）および他の無線通信装置（例えば、基地局）でそれぞれ１つとなる。つまり、中継局では、１組のデータの組みに対するネットワーク符号化のみが行われる。そこで、無線通信装置（例えば、移動局）は、自装置宛てのＮＡＣＫ信号を受信した場合、バッファクリア方法に対して、バッファに蓄積された送信データの削除を中止する補正を施す。
【００７０】
一方、他の無線通信装置（例えば、基地局）から送信される送信データに誤りが発生した場合、中継局で中継送信される送信データは、無線通信装置（例えば、移動局）の２つの送信データとなる。つまり、中継局では、個別リソースを用いた中継送信のみが行われ、ネットワーク符号化が行われない。そこで、無線通信装置（例えば、移動局）は、他の無線通信装置（例えば、基地局）宛てのＮＡＣＫ信号を受信した場合、バッファクリア方法に対して、バッファに蓄積された送信データを全て削除する補正を施す。
【００７１】
これにより、各無線通信装置にバッファクリア方法が予め指示され、中継局で誤りが発生した場合、無線通信装置が中継局からの応答信号に応じてバッファクリア方法が補正されることで、本発明と同様、シグナリングのオーバヘッドが増加することなく、バッファサイズを小さくすることができる。
【００７２】
また、上記実施の形態では、中継局は、符号化後の中継データに対してネットワーク符号化を行う場合について説明した。しかし、本発明では、中継局は、ネットワーク符号化を行った後の中継データを符号化してもよい。
【００７３】
また、上記実施の形態では、中継局は、再送が発生したデータに対してネットワーク符号化を行わず、個別リソースを用いて送信することも考えられる。
【００７４】
また、上記実施の形態では、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づくバッファクリア方法について説明した。しかし、本発明では、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に限らず、新規データであるか再送データであるかを示すＮＤＩ（New Data Indicator）を用いてもよい。
【００７５】
また、上記実施の形態における基地局はNode B、eNode B（evolved Node B）と表され、移動局はUEと表されることがある。また、上記実施の形態における中継局は、RN（Relay Node）、リピータ、簡易基地局、クラスタヘッド等と呼ばれることもある。
【００７６】
また、上記実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
【００７７】
また、上記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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
【００８０】
２００８年６月１３日出願の特願２００８−１５５８２０の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、複数の無線通信装置が中継局を介して無線通信を行う無線通信システム等に適用することができる。
【図１】
2009150853.tif 000005
【図２】
2009150853.tif 000006
【図３】
2009150853.tif 000007
【図４】
2009150853.tif 000008
【図５】
2009150853.tif 000009
【図６】
2009150853.tif 000010
【図７】
2009150853.tif 000011
【図８】
2009150853.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成21年8月27日(2009.8.27)
【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】
第１無線通信装置と第２無線通信装置との間で中継送信を行う中継局装置であって、
前記第１無線通信装置から送信された第１送信データおよび前記第２無線通信装置から送信された第２送信データに対して誤り検出を行ってＡＣＫ信号またはＮＡＣＫ信号を応答信号として生成する生成部と、
前記第１送信データに対する第１応答信号および前記第２送信データに対する第２応答信号の双方がＡＣＫ信号の場合に、前記第１送信データおよび前記第２送信データを用いてネットワーク符号化を行って中継データを生成する符号化部と、
前記第１応答信号、前記第２応答信号および前記中継データを前記第１無線通信装置および前記第２無線通信装置へ送信する送信部と、
を具備する中継局装置。
【請求項２】
前記送信部は、前記第１応答信号および前記第２応答信号を、前記第１無線通信装置と前記第２無線通信装置との共通リソースを用いて送信する、
請求項１記載の中継局装置。
【請求項３】
前記送信部は、前記第１応答信号および前記第２応答信号を、ネットワーク符号化された前記中継データの通信用に確保されたリソースを用いて送信する、
請求項１記載の中継局装置。
【請求項４】
自装置が送信した第１送信データおよび他の無線通信装置が送信した第２送信データを用いてネットワーク符号化を行って中継データを生成する中継局装置を介して前記他の無線通信装置と通信する無線通信装置であって、
前記第１送信データをバッファに蓄積し、
前記第１送信データに対する第１応答信号、前記第２送信データに対する第２応答信号および前記中継データを受信する受信部と、
前記第１送信データに対する第１ＡＣＫ信号の数、および、前記第２送信データに対する第２ＡＣＫ信号の数のうちより少ない数を判定する判定部と、
前記第１ＡＣＫ信号の数と前記より少ない数との差分と同数の第１送信データを前記バッファから削除する削除部と、
前記中継データおよび前記バッファに蓄積されている第１送信データを用いてネットワーク復号を行って前記第２送信データを得る復号部と、
を具備する無線通信装置。
【請求項５】
前記受信部は、前記第１応答信号および前記第２応答信号を、自装置と前記他の無線通信装置との共通リソースを用いて受信する、
請求項４記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記受信部は、前記第１応答信号および前記第２応答信号を、ネットワーク符号化された前記中継データの通信用に確保されたリソースを用いて受信する、
請求項４記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記無線通信装置は、無線通信基地局装置または無線通信移動局装置である、
請求項４記載の無線通信装置。
【請求項８】
自装置が送信した第１送信データおよび他の無線通信装置が送信した第２送信データを用いてネットワーク符号化を行って中継データを生成する中継局装置を介して前記他の無線通信装置と通信する無線通信装置におけるバッファクリア方法であって、
前記第１送信データに対する第１ＡＣＫ信号の数、および、前記第２送信データに対する第２ＡＣＫ信号の数のうちより少ない数を判定し、
バッファに蓄積されている前記第１送信データのうち、前記第１ＡＣＫ信号の数と前記より少ない数との差分と同数の第１送信データを前記バッファから削除する、
バッファクリア方法。
【請求項９】
第１無線通信装置と第２無線通信装置との間で中継送信を行う中継局装置における信号中継方法であって、
前記第１無線通信装置から送信された第１送信データおよび前記第２無線通信装置から送信された第２送信データに対して誤り検出を行ってＡＣＫ信号またはＮＡＣＫ信号を応答信号として生成し、
前記第１送信データに対する第１応答信号および前記第２送信データに対する第２応答信号の双方がＡＣＫ信号の場合に、前記第１送信データおよび前記第２送信データを用いてネットワーク符号化を行って中継データを生成し、
前記第１応答信号、前記第２応答信号および前記中継データを前記第１無線通信装置および前記第２無線通信装置へ送信する、
信号中継方法。
【手続補正書】
【提出日】平成22年8月18日(2010.8.18)
【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、中継局装置、無線通信装置、バッファクリア方法および信号中継方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおいて、各無線通信基地局装置（以下、基地局（ＢＳ：Base Station）という）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（ＭＳ：Mobile Station）という）との間に無線通信中継局装置（以下、中継局（ＲＳ：Relay StationまたはRepeater Station）という）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。
【０００３】
また、無線通信システムにおいて、中継局にネットワークコーディング技術を適用することが検討されている。ネットワークコーディング技術は、中継局が基地局および移動局から受信したデータにネットワーク符号化を施すことにより効率的な中継を可能とする技術である。
【０００４】
例えば、中継局は、移動局が送信したデータＳ１（ＭＳ）＝１１１１および基地局が送信したデータＳ１（ＢＳ）＝１０１０を受信する。そして、中継局は、ネットワーク符号化処理として、Ｓ１（ＭＳ）とＳ１（ＢＳ）とのＸＯＲ（exclusive OR：排他的論理和）演算を行う。これにより、中継局はＸＯＲ演算結果＝０１０１を得る。そして、中継局は、ＸＯＲ演算結果（０１０１）、すなわち、ネットワーク符号化後のビット列を同一チャネル（同一リソース）を用いて移動局および基地局へ同時送信する。
【０００５】
移動局は、ネットワーク復号処理として、中継局から送信されたビット列（０１０１）と自装置が送信したＳ１（ＭＳ）＝１１１１とのＸＯＲ演算を行うことで、基地局が送信したＳ１（ＢＳ）＝１０１０を得ることができる。同様に、基地局は、ネットワーク復号処理として、中継局から送信されたビット列（０１０１）と自装置が送信したＳ１（ＢＳ）＝１０１０とのＸＯＲ演算を行うことで、移動局が送信したＳ１（ＭＳ）＝１１１１を得ることができる。このように、移動局および基地局は中継局から同一チャネルを用いて送信されたデータから所望データを抽出することができる。ただし、移動局および基地局は、中継局でネットワーク符号化されたデータから所望データを抽出するために、自局が送信した送信データをバッファに蓄積しなければならない。
【０００６】
また、中継局は、移動局から基地局への送信データ（上り回線データ）と、基地局から移動局への送信データ（下り回線データ）とからなるデータの組み（例えば、Ｓ１（ＭＳ）とＳ１（ＢＳ））に対してネットワーク符号化を行う。よって、移動局からの送信データ量と基地局からの送信データ量とが異なる場合には、中継局は、移動局からの送信データと基地局からの送信データとで構成し得るデータの組みに対してのみ、ネットワーク符号化を行う。つまり、中継局は、移動局からの送信データ量および基地局からの送信データ量のうち、送信データ量が少ない方のデータと同数のデータの組みに対して、ネットワーク符号化を行う。一方、中継局は、ネットワーク符号化を行うことができないデータを、個別リソースを用いて中継送信する。すなわち、中継局は、移動局からの送信データ量と基地局からの送信データ量との差分と同数の送信データを、個別リソースを用いて送信する。
【０００７】
ここで、移動局および基地局は、個別リソースを用いて中継送信されるデータ（中継局でネットワーク符号化されないデータ）に対してネットワーク復号処理（ＸＯＲ演算）を行わない。つまり、移動局および基地局のバッファに蓄積された送信データのうち、個別リソースを用いて中継送信される送信データは不要となる。そこで、中継局は、個別リソースを用いて中継送信されるデータの削除を指示するバッファクリア信号を移動局および基地局に送信する。そして、移動局および基地局は、バッファクリア信号に示されたデータをバッファから削除する。例えば、中継局は、移動局から受信したＳ１（ＭＳ）を個別リソースを用いて基地局に中継送信する場合、Ｓ１（ＭＳ）の削除を指示するバッファクリア信号を移動局に送信する。そして、移動局は、中継局から送信されたバッファクリア信号に従って、バッファに蓄積されたＳ１（ＭＳ）を削除する。これにより、移動局が保持するバッファのバッファサイズを小さくすることができる。
【０００８】
また、中継送信技術を適用した無線通信システムでは、移動局（または基地局）から中継局に送信されるデータに対してＡＲＱ（Automatic Repeat Request）を適用することが検討されている。つまり、中継局はデータの誤り検出結果を示す応答信号を移動局（または基地局）へフィードバックする。具体的には、中継局はデータに対しＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）を行って、ＣＲＣ＝ＯＫ（誤り無し）であればＡＣＫ（Acknowledgment）信号を応答信号として移動局（または基地局）へフィードバックし、ＣＲＣ＝ＮＧ（誤り有り）であればＮＡＣＫ（Negative Acknowledgment）信号を応答信号として移動局（または基地局）へフィードバックする。また、例えば、中継局はデータの受信後、所定時間経過後に応答信号を移動局（または基地局）へフィードバックし、移動局（または基地局）は、中継局からＮＡＣＫ信号がフィードバックされた場合には、ＮＡＣＫ信号の受信後、所定時間経過後にデータを中継局へ再送する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】山本幹，電子情報通信学会誌，“ネットワークコーディング”，pp.111-116，Vol.90，No.2，2007（Miki Yamamoto, the Journal of IEICE, "Network Coding", pp.111-116, Vol.90, No.2, 2007）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように、移動局および基地局が保持するバッファのバッファサイズを小さくするために、中継局はバッファクリア信号を移動局および基地局へ送信しなければならない。つまり、バッファクリア信号の分だけシグナリングのオーバヘッドが増加してしまう。
【００１１】
本発明の目的は、シグナリングのオーバヘッドが増加することなくバッファサイズを小さくすることができる中継局装置、無線通信装置、バッファクリア方法および信号中継方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様に係る無線通信システムは、第１無線通信装置と、第２無線通信装置と、前記第１無線通信装置と前記第２無線通信装置との間で中継送信を行う無線通信中継局装置と、を具備する無線通信システムであって、前記無線通信中継局装置が、前記第１無線通信装置から送信された第１送信データおよび前記第２無線通信装置から送信された第２送信データに対して誤り検出を行ってＡＣＫ信号またはＮＡＣＫ信号を応答信号として生成し、前記第１送信データに対する第１応答信号および前記第２送信データに対する第２応答信号の双方がＡＣＫ信号の場合に、前記第１送信データおよび前記第２送信データを用いてネットワーク符号化を行って中継データを生成し、前記第１応答信号、前記第２応答信号および前記中継データを前記第１無線通信装置および前記第２無線通信装置へ送信し、前記第１無線通信装置が、前記無線通信中継局装置へ送信した前記第１送信データをバッファに蓄積し、前記第１応答信号、前記第２応答信号および前記中継データを受信し、前記第１送信データに対する第１ＡＣＫ信号の数、および、前記第２送信データに対する第２ＡＣＫ信号の数のうちより少ない数を判定し、前記第１ＡＣＫ信号の数と前記より少ない数との差分と同数の第１送信データを前記バッファから削除し、前記中継データおよび前記バッファに蓄積されている第１送信データを用いてネットワーク復号を行って前記第２送信データを得る構成を採る。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、シグナリングのオーバヘッドが増加することなくバッファサイズを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る中継局の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態に係るシーケンス図（誤り無しの場合）
【図４】本発明の実施の形態に係る無線通信装置で受信されるＡＣＫ信号数およびＮＡＣＫ信号数を示す図
【図５】本発明の実施の形態に係るバッファにおける送信データの削除を示す図
【図６】本発明の実施の形態に係るシーケンス図（誤り有りの場合）
【図７】本発明の実施の形態に係る無線通信装置で受信されるＡＣＫ信号数およびＮＡＣＫ信号数を示す図
【図８】本発明の実施の形態に係るバッファにおける送信データの削除を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
本発明の実施の形態に係る無線通信システムは、無線通信装置Ａと、無線通信装置Ｂと、無線通信装置Ａと無線通信装置Ｂとの間で中継送信を行う中継局１００とを具備する。つまり、本発明の実施の形態に係る無線通信システムは、２つの無線通信装置（無線通信装置Ａおよび無線通信装置Ｂ）が中継局１００を介して通信する。例えば、２つの無線通信装置は、基地局または移動局である。
【００１７】
また、本実施の形態に係る無線通信システムは、無線通信装置から中継局１００へのデータに対してＡＲＱを適用する。すなわち、本実施の形態に係る中継局１００は、受信データに対しＣＲＣを行って、受信データに誤りが無ければＡＣＫ信号を無線通信装置にフィードバックし、受信データに誤りが有ればＮＡＣＫ信号を無線通信装置にフィードバックする。このとき、中継局１００がデータの受信後、所定時間経過後に応答信号を無線通信装置へフィードバックすることで、無線通信装置は、フィードバックされた応答信号を自装置宛ての応答信号として受信する。また、中継局１００は、応答信号を無線通信装置Ａおよび無線通信装置Ｂの双方で受信可能なリソースを用いて送信する。例えば、中継局１００は、応答信号を無線通信装置Ａと無線通信装置Ｂとの間で共通のリソースを用いて送信する。
【００１８】
また、以下の説明では、中継局１００は、無線通信装置Ａおよび無線通信装置Ｂからそれぞれ送信されたデータに対してネットワークコーディングを適用する。そして、中継局１００は、ネットワーク符号化後のデータを、ネットワーク符号化されたデータの送信用に確保されたリソースであるネットワークコーディング用リソースを用いて無線通信装置Ａおよび無線通信装置Ｂに同時に送信する。
【００１９】
本実施の形態に係る中継局の構成について説明する。図１に本実施の形態に係る中継局１００の構成を示す。
【００２０】
中継局１００において、無線受信部１０２は、複数の無線通信装置からのデータ信号をアンテナ１０１を介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を施して、無線処理後のデータ信号を復調部１０３に出力する。
【００２１】
復調部１０３は、無線受信部１０２から入力されるデータ信号を復調して、復調後のデータ信号を復号部１０４に出力する。
【００２２】
復号部１０４は、復調部１０３から入力されるデータ信号を復号して、復号後のデータ信号をバッファ１０５および誤り検出部１０６に出力する。
【００２３】
バッファ１０５は、復号部１０４から入力されるデータ信号を所定の時間だけ保存し、符号化部１０９に出力する。
【００２４】
誤り検出部１０６は、復号部１０４から入力されるデータ信号に対して誤りを検出する。そして、誤り検出部１０６は、検出結果（誤りの有無）を生成部１０７および制御部１０８に出力する。
【００２５】
生成部１０７は、誤り検出部１０６から入力される検出結果に基づいてＡＣＫ信号またはＮＡＣＫ信号を応答信号として生成する。具体的には、生成部１０７は、データ信号に誤りがある場合にはＮＡＣＫ信号を応答信号として生成し、データ信号に誤りが無い場合にはＡＣＫ信号を応答信号として生成する。そして、生成部１０７は、生成された応答信号を変調部１１１に出力する。
【００２６】
制御部１０８は、誤り検出部１０６から入力される検出結果（誤りの有無）に基づいて各信号の送信に用いるリソースを制御する。例えば、制御部１０８は、無線通信装置Ａが送信したデータ信号に対する判定結果の数、および、無線通信装置Ｂが送信したデータ信号に対する判定結果の数に基づいて、ネットワーク符号化部１１０でネットワーク符号化されるデータ信号の数とネットワーク符号化部１１０でネットワーク符号化されないデータ信号の数とを特定する。具体的には、制御部１０８は、無線通信装置Ａのデータ信号に対する誤り無しの数、および、無線通信装置Ｂのデータ信号に対する誤り無しの数のうち少ない数を、ネットワーク符号化されるデータ信号の数として特定する。また、制御部１０８は、無線通信装置Ａのデータ信号に対する誤り無しの数と、無線通信装置Ｂのデータ信号に対する誤り無しの数との差を、ネットワーク符号化されないデータ信号の数として特定する。そして、制御部１０８は、ネットワーク符号化されるデータ信号の数に相当するネットワークコーディング用リソースを決定し、ネットワーク符号化されないデータ信号の数に相当する個別リソースを決定する。また、制御部１０８は、応答信号を割り当てる応答信号用リソースを決定する。そして、制御部１０８は、決定した各リソースを示す制御情報を割当部１１２に出力する。
【００２７】
符号化部１０９は、バッファ１０５から入力されるデータ信号を符号化して、符号化後のデータ信号をネットワーク符号化部１１０および変調部１１１に出力する。例えば、符号化部１０９は、無線通信装置Ａのデータ信号に対する応答信号および無線通信装置Ｂのデータ信号に対する応答信号の双方がＡＣＫ信号の場合に、無線通信装置Ａのデータ信号と無線通信装置Ｂのデータ信号とからなるデータ信号の組みをネットワーク符号化部１１０に出力する。一方、符号化部１０９は、無線通信装置Ａのデータ信号および無線通信装置Ｂのデータ信号のうち、データ信号の組みを構成できない残りのデータ信号、すなわち、ネットワーク符号化されないデータ信号を変調部１１１に出力する。
【００２８】
ネットワーク符号化部１１０は、符号化部１０９から入力される、異なる無線通信装置のデータ信号を用いてネットワーク符号化処理、つまり、ＸＯＲ演算を行う。例えば、ネットワーク符号化部１１０は、無線通信装置Ａから送信されたデータ信号と、無線通信装置Ｂから送信されたデータ信号とに対してＸＯＲ演算を行う。そして、ネットワーク符号化部１１０は、ネットワーク符号化後のデータ信号（中継データ）を変調部１１１に出力する。
【００２９】
変調部１１１は、生成部１０７から入力される応答信号、符号化部１０９から入力される符号化後のデータ信号またはネットワーク符号化部１１０から入力されるネットワーク符号化後のデータ信号を変調して、変調後の各信号を割当部１１２に出力する。
【００３０】
割当部１１２は、制御部１０８から入力される制御情報に従って、変調部１１１から入力される各信号を送信用リソースのいずれかに割り当てる。具体的には、割当部１１２は、生成部１０７から入力される応答信号を、制御情報に示される応答信号用リソースに割り当てる。また、割当部１１２は、符号化部１０９から入力されるデータ信号（ネットワーク符号化が行われないデータ信号）を、制御情報に示される個別リソースに割り当てる。また、割当部１１２は、ネットワーク符号化部１１０から入力されるデータ信号（ネットワーク符号化が行われたデータ信号）を、制御情報に示されるネットワークコーディング用リソースに割り当てる。ここで、応答信号用リソースは、複数の無線通信装置間で共通のリソース、つまり、複数の無線通信装置で受信可能なリソースである。そして、割当部１１２は、各リソースに割り当てられた信号（すなわち、中継データおよび応答信号）を無線送信部１１３に出力する。
【００３１】
無線送信部１１３は、割当部１１２から入力される信号に対してアップコンバート等の無線処理を施して、無線処理後の信号をアンテナ１０１から中継送信する。
【００３２】
次に、本実施の形態に係る無線通信装置の構成について説明する。図２に本実施の形態に係る無線通信装置２００の構成を示す。本実施の形態の無線通信システムにおける無線通信装置Ａおよび無線通信装置Ｂは、共に図２に示す構成を採る。
【００３３】
無線通信装置２００において、バッファ２０１は、送信データを符号化部２０２に出力するとともに、送信データを蓄積する。また、ネットワーク復号部２０９が受信データを抽出する際、バッファ２０１は、蓄積した送信データをネットワーク復号部２０９に出力する。また、バッファ２０１は、判定部２０８から入力されるバッファクリア信号に基づいて、蓄積した送信データを削除する。
【００３４】
符号化部２０２は、バッファ２０１から入力される送信データを符号化して、符号化後の送信データを変調部２０３に出力する。
【００３５】
変調部２０３は、符号化部２０２から入力される送信データを変調して、変調後の送信データを無線送信部２０４に出力する。
【００３６】
無線送信部２０４は、変調部２０３から入力される送信データに対してアップコンバート等の無線処理を施して、無線処理後の送信データをアンテナ２０５から中継局１００（図１）へ送信する。
【００３７】
一方、無線受信部２０６は、中継局１００からの信号をアンテナ２０５を介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を施して、無線処理後の信号を復調部２０７に出力する。なお、中継局１００からの信号には、応答信号用リソースに割り当てられた応答信号および中継データが含まれる。また、中継データは、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データ信号（ネットワーク符号化が行われたデータ信号）、個別リソースに割り当てられたデータ信号（ネットワーク符号化が行われていないデータ信号）を含む。ここで、無線受信部２０６は、応答信号として、自装置が送信した送信データに対する応答信号（ＡＣＫ信号またはＮＡＣＫ信号）、および、他の無線通信装置が送信した送信データに対する応答信号（ＡＣＫ信号またはＮＡＣＫ信号）を複数の無線通信装置が受信可能なリソース、つまり、自装置と他の無線通信装置との共通リソースを用いて受信する。
【００３８】
復調部２０７は、無線受信部２０６から入力される信号を復調して、応答信号を判定部２０８に出力し、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データ信号（ネットワーク符号化が行われたデータ信号）をネットワーク復号部２０９に出力し、個別リソースに割り当てられたデータ信号（ネットワーク符号化が行われていないデータ信号）を復号部２１０に出力する。
【００３９】
判定部２０８は、復調部２０７から入力される応答信号（ＡＣＫ信号またはＮＡＣＫ信号）に対して、自装置が送信した送信データに対する応答信号の数（自装置宛ての応答信号の数）と、他の無線通信装置が送信した送信データに対する応答信号の数（他の無線通信装置宛ての応答信号の数）とをカウントする。そして、判定部２０８は、カウントした応答信号数に基づいて、自装置が送信した送信データのうち、中継局１００でネットワーク符号化された送信データの数と、中継局１００で個別リソースを用いて送信された送信データの数とを判定する。具体的には、まず、判定部２０８は、自装置が送信した送信データに対するＡＣＫ信号の数、および、他の無線通信装置が送信した送信データに対するＡＣＫ信号の数のうちより少ない数を判定する。ここで、判定される数は、中継局１００でネットワーク符号化される送信データの数と同数である。例えば、判定部２０８は、次式（１）に従って、ネットワーク符号化される送信データ数ＮＮＣを判定する。
【数１】
2009150853.tif 000013
ここで、演算子ｍｉｎ（Ｘ、Ｙ）は、ＸおよびＹの２つの数値のうち小さい数値を返す関数である。また、ＮＡＡＣＫは自装置（例えば、無線通信装置Ａ）が送信した送信データに対する応答信号のうちのＡＣＫ信号の数であり、ＮＢＡＣＫは他の無線通信装置（例えば、無線通信装置Ｂ）が送信した送信データに対する応答信号のうちのＡＣＫ信号の数である。
【００４０】
次いで、判定部２０８は、判定された送信データ数ＮＮＣに基づいて、中継局１００で個別リソースを用いて送信された送信データの数（ネットワーク符号化されていない送信データの数）を判定する。具体的には、判定部２０８は、自装置が送信した送信データに対するＡＣＫ信号の数ＮＡＡＣＫと、式（１）を用いて判定された数ＮＮＣとの差分を算出し、中継局１００で個別リソースを用いて送信された送信データの数とする。例えば、判定部２０８は、次式（２）に従って、個別リソースで送信された送信データの数ＮＤＣを算出する。
【数２】
2009150853.tif 000014
つまり、算出される送信データの数ＮＤＣは、ネットワーク復号処理に不要な送信データの数と等しい。換言すると、送信データの数ＮＤＣは、バッファ２０１に蓄積された送信データのうち、削除可能な送信データの数と等しい。そこで、判定部２０８は、ＮＤＣ個の送信データの削除を指示するバッファクリア信号をバッファ２０１に出力する。つまり、バッファ２０１は、自装置が送信した送信データに対するＡＣＫ信号の数ＮＡＡＣＫと、判定部２０８で判定された数ＮＮＣとの差分と同数の送信データを削除する。換言すると、バッファ２０１は、中継局１００で個別リソースを用いて送信された送信データの数ＮＤＣと同数の送信データを削除する。
【００４１】
ネットワーク復号部２０９は、復調部２０７から入力されるデータ信号（ネットワーク符号化が行われたデータ信号）およびバッファ２０１に蓄積されている送信データを用いてネットワーク復号処理、つまり、ＸＯＲ演算を行う。そして、ネットワーク復号部２０９は、演算結果、すなわち、他の無線通信装置から送信されたデータ信号を復号部２１０に出力する。
【００４２】
復号部２１０は、復調部２０７から入力されるデータ信号、または、ネットワーク復号部２０９から入力されるデータ信号を復号して受信データを得る。
【００４３】
次に、本実施の形態に係る無線通信システムにおける中継送信処理について説明する。ここでは、無線通信装置Ａが２つの送信データ（Ｓ１（Ａ）およびＳ２（Ａ））を送信し、無線通信装置Ｂが１つの送信データＳ１（Ｂ）を送信する。すなわち、無線通信装置Ａから無線通信装置Ｂに送信するデータ量が、無線通信装置Ｂから無線通信装置Ａに送信するデータ量より多い。また、説明を簡略にするために、無線通信装置Ａのバッファ２０１における送信データの削除処理（バッファクリア処理）のみを説明し、無線通信装置Ｂのバッファ２０１におけるバッファクリア処理の説明を省略する。
【００４４】
まず、中継局１００において、各無線通信装置からの送信データに誤りが無い場合（図３）について説明する。
【００４５】
図３に示すシーケンス図のステップ（以下、ＳＴという）１０１では、無線通信装置Ａは、Ｓ１（Ａ）を、中継局１００に送信するとともに、Ｓ１（Ａ）をバッファ２０１（図２）に蓄積する。
【００４６】
中継局１００は、受信したＳ１（Ａ）に対して誤り検出を行う。Ｓ１（Ａ）に誤りが無い場合、ＳＴ１０２では、中継局１００は、Ｓ１（Ａ）に対するＡＣＫ信号を無線通信装置Ａにフィードバックする。無線通信装置Ａの判定部２０８は、自装置宛てのＡＣＫ信号が受信されたことをカウントする。ここで、Ｓ１（Ａ）に対するＡＣＫ信号は、無線通信装置Ａおよび無線通信装置Ｂの間で共通のリソースを用いて送信されるため、無線通信装置Ｂは、無線通信装置Ａ宛てのＡＣＫ信号（図３のＳＴ１０２の破線矢印）を受信することができる。つまり、中継局１００は、無線通信装置Ａに対する応答信号を無線通信装置Ａおよび無線通信装置Ｂへ送信する。
【００４７】
ＳＴ１０３では、無線通信装置Ｂが、Ｓ１（Ｂ）を中継局１００に送信する。
【００４８】
ＳＴ１０４では、中継局１００は、受信したＳ１（Ｂ）に対して誤り検出を行い、Ｓ１（Ｂ）に誤りが無い場合、Ｓ１（Ｂ）に対するＡＣＫ信号を無線通信装置Ｂにフィードバックする。ここで、ＳＴ１０２と同様、Ｓ１（Ｂ）に対するＡＣＫ信号は、無線通信装置Ａおよび無線通信装置Ｂの間で共通のリソースを用いて送信されるため、無線通信装置Ａは、無線通信装置Ｂ宛てのＡＣＫ信号（図３のＳＴ１０４の破線矢印）を受信することができる。つまり、中継局１００は、無線通信装置Ｂに対する応答信号を無線通信装置Ａおよび無線通信装置Ｂへ送信する。そこで、無線通信装置Ａの判定部２０８は、他の無線通信装置（ここでは、無線通信装置Ｂ）宛てのＡＣＫ信号が受信されたことをカウントする。
【００４９】
ＳＴ１０５では、無線通信装置Ａは、Ｓ２（Ａ）を中継局１００に送信するとともに、バッファ２０１に蓄積する。
【００５０】
ＳＴ１０６では、中継局１００は、受信したＳ２（Ａ）に対して誤り検出を行い、Ｓ２（Ａ）に誤りが無い場合、Ｓ２（Ａ）に対するＡＣＫ信号を無線通信装置Ａにフィードバックする。そして、無線通信装置Ａの判定部２０８は、自装置宛てのＡＣＫ信号が受信されたことをカウントする。また、ＳＴ１０２と同様、無線通信装置Ｂは、無線通信装置Ａ宛てのＡＣＫ信号（図３のＳＴ１０６の破線矢印）を受信する。
【００５１】
図３に示すように、無線通信装置Ａから送信され、中継局１００で誤り無く受信された送信データの数が２つ（Ｓ１（Ａ）およびＳ２（Ａ））であるのに対し、無線通信装置Ｂから送信され、中継局１００で誤り無く受信された送信データの数が１つ（Ｓ１（Ｂ））である。そのため、中継局１００では、無線通信装置Ａの送信データと無線通信装置Ｂの送信データとで構成し得るデータの組みは１組となる。そこで、ＳＴ１０７では、中継局１００は、無線通信装置Ａから送信されたＳ１（Ａ）および無線通信装置Ｂから送信されたＳ１（Ｂ）を用いてネットワーク符号化（ＸＯＲ演算）を行う。すなわち、中継局１００は、無線通信装置Ａからの送信データと、無線通信装置Ｂの送信データとからなる１組のデータの組みに対してネットワーク符号化（ＸＯＲ演算）を行う。そして、中継局１００は、ネットワーク符号化後の送信データ（Ｓ１（Ａ）ＸＯＲＳ１（Ｂ））をネットワークコーディング用リソースを用いて無線通信装置Ａおよび無線通信装置Ｂに同時に送信する。
【００５２】
ＳＴ１０７でネットワーク符号化されたデータの組み（Ｓ１（Ａ）およびＳ１（Ｂ））以外のデータである、無線通信装置Ａから送信されたＳ２（Ａ）は、他の無線通信装置の送信データとデータの組みを構成することができない。よって、ＳＴ１０８では、中継局１００は、Ｓ２（Ａ）を個別リソースを用いて無線通信装置Ｂに送信する。
【００５３】
図４は、無線通信装置Ａの判定部２０８においてカウントされたＡＣＫ信号数およびＮＡＣＫ信号数を示す。具体的には、無線通信装置Ａは、無線通信装置Ａ宛てのＡＣＫ信号を、図３に示すＳＴ１０２およびＳＴ１０６で受信するため、判定部２０８でカウントされる中継局１００から無線通信装置ＡへのＡＣＫ信号数（無線通信装置Ａ宛てのＡＣＫ信号数）は２となる。同様に、無線通信装置Ａは、無線通信装置Ｂ宛てのＡＣＫ信号を、図３に示すＳＴ１０４で受信するため、判定部２０８でカウントされる中継局１００から無線通信装置ＢへのＡＣＫ信号数（無線通信装置Ｂ宛てのＡＣＫ信号数）は１となる。また、判定部２０８でカウントされる中継局１００から無線通信装置ＡへのＮＡＣＫ信号数（無線通信装置Ａ宛てのＮＡＣＫ信号数）および中継局１００から無線通信装置ＢへのＮＡＣＫ信号数（無線通信装置Ｂ宛てのＮＡＣＫ信号数）は０となる。
【００５４】
よって、判定部２０８は、中継局１００でネットワーク符号化された送信データ数ＮＮＣを、式（１）より１（＝ｍｉｎ（２，１））個と判定する。また、判定部２０８は、個別リソースで送信された送信データ数ＮＤＣを、式（２）より１（＝２−１）個と判定する。すなわち、バッファ２０１から削除される送信データ数は１つとなる。ここでは、無線通信装置Ａは、１番目に送信したＳ１（Ａ）をネットワーク符号化された送信データと判断し、２番目に送信したＳ２（Ａ）を個別リソースで送信された送信データと判断する。つまり、無線通信装置Ａのバッファ２０１で保存する必要がない送信データはＳ２（Ａ）である。そこで、判定部２０８は、１個の送信データ（Ｓ２（Ａ））の削除を指示するバッファクリア信号をバッファ２０１に出力する。
【００５５】
図５に示すように、無線通信装置Ａのバッファ２０１は、図３に示すＳＴ１０１で送信されたＳ１（Ａ）およびＳＴ１０５で送信されたＳ２（Ａ）を蓄積している。ここで、Ｓ２（Ａ）の削除を指示するバッファクリア信号が判定部２０８からバッファ２０１へ入力されると、図５に示すように、バッファ２０１は、Ｓ２（Ａ）を削除する。つまり、バッファ２０１はＳ１（Ａ）のみを蓄積する。換言すると、バッファ２０１は、中継局１００でネットワーク符号化された送信データのみを蓄積した状態となる。
【００５６】
次に、中継局１００において、無線通信装置Ｂからの送信データに誤りが有る場合（図６）について説明する。なお、図３に示すシーケンス図における動作と同一の動作については説明を省略する。
【００５７】
図６に示すシーケンス図のＳＴ２０１では、無線通信装置Ｂが、Ｓ１（Ｂ）を中継局１００に送信する。中継局１００は、受信したＳ１（Ｂ）に対して誤り検出を行う。ここで、Ｓ１（Ｂ）に誤りが有る場合（ＮＧの場合）、ＳＴ２０２では、中継局１００は、Ｓ１（Ｂ）に対するＮＡＣＫ信号を無線通信装置Ｂにフィードバックする。このとき、無線通信装置Ａは、無線通信装置Ｂ宛てのＮＡＣＫ信号（図６のＳＴ２０２の破線矢印）を受信し、無線通信装置Ａの判定部２０８は、無線通信装置Ｂに対するＮＡＣＫ信号が受信されたことをカウントする。
【００５８】
図６に示すように、無線通信装置Ａから送信され、中継局１００で誤り無く受信された送信データの数が２つ（Ｓ１（Ａ）およびＳ２（Ａ））であるのに対し、無線通信装置Ｂから送信され、中継局１００で誤り無く受信された送信データの数が０個である。つまり、図６では、無線通信装置Ｂから無線通信装置Ａへの送信データは無く、無線通信装置Ａから無線通信装置Ｂへの送信データのみが中継局１００で中継される。そのため、中継局１００は、ネットワーク符号化されるデータの組みを構成することができない。よって、ＳＴ２０３では、中継局１００は、Ｓ１（Ａ）を個別リソースを用いて無線通信装置Ｂに送信し、ＳＴ２０４では、中継局１００は、Ｓ２（Ａ）を個別リソースを用いて無線通信装置Ｂに送信する。
【００５９】
図７は、無線通信装置Ａの判定部２０８においてカウントされたＡＣＫ信号数およびＮＡＣＫ信号数を示す。具体的には、判定部２０８でカウントされる無線通信装置Ａ宛てのＡＣＫ信号数は、図４と同様、２となる。また、無線通信装置Ａでは、無線通信装置Ｂ宛てのＮＡＣＫ信号が、図６に示すＳＴ２０２で受信されるため、判定部２０８でカウントされる中継局１００から無線通信装置ＢへのＮＡＣＫ信号数（無線通信装置Ｂ宛てのＮＡＣＫ信号数）は１となる。また、中継局１００から無線通信装置ＡへのＮＡＣＫ信号数（無線通信装置Ａ宛てのＮＡＣＫ信号数）および中継局１００から無線通信装置ＢへのＡＣＫ信号数（無線通信装置Ｂ宛てのＡＣＫ信号数）は０となる。
【００６０】
よって、判定部２０８は、中継局１００でネットワーク符号化された送信データ数ＮＮＣを、式（１）より０（＝ｍｉｎ（２，０））個と判定する。また、判定部２０８は、個別リソースで送信された送信データ数ＮＤＣを、式（２）より２（＝２−０）個と判定する。すなわち、ネットワーク復号処理のために無線通信装置Ａのバッファ２０１で保存する必要がある送信データは０個であり、バッファ２０１から削除される送信データ数（個別リソースで送信される送信データ数ＮＤＣ）は２つとなる。よって、判定部２０８は、２つの送信データ（Ｓ１（Ａ）およびＳ２（Ａ））の削除を指示するバッファクリア信号をバッファ２０１に出力する。
【００６１】
図８に示すように、無線通信装置Ａのバッファ２０１は、図５と同様、Ｓ１（Ａ）およびＳ２（Ａ）を蓄積している。ここで、Ｓ１（Ａ）およびＳ２（Ａ）の削除を指示するバッファクリア信号が判定部２０８からバッファ２０１へ入力されると、図８に示すように、バッファ２０１は、Ｓ（１）およびＳ２（Ａ）を削除する。これにより、バッファ２０１には蓄積された送信データが無い状態となる。
【００６２】
このようにして、無線通信装置Ａは、中継局１００での送信データの誤りの有無に関わらず、中継局１００でネットワーク符号化される送信データの数を把握することができる。また、無線通信装置Ａは、中継局１００でネットワーク符号化されず、個別リソースを用いて中継される送信データ、つまり、無線通信装置Ａのバッファ２０１での蓄積が不要な送信データの数を把握することができる。これにより、無線通信装置Ａは、中継局１００からシグナリングされることなく、ネットワーク復号処理に不要な送信データをバッファ２０１から削除することができる。
【００６３】
このように、本実施の形態によれば、無線通信装置は自装置宛てのＡＣＫ信号の数と他の無線通信装置宛てのＡＣＫ信号の数をカウントし、中継局でネットワーク符号化された送信データ数および個別リソースで送信された送信データ数（ネットワーク符号化されない送信データ数）を判定する。これにより、無線通信装置は、中継局からのシグナリングを受信することなく、バッファに蓄積された不要な送信データ（個別リソースで送信される送信データ）をバッファから削除することができる。よって、本実施の形態によれば、シグナリングのオーバヘッドを増加することなく不要な送信データをバッファから削除することができ、バッファサイズを小さくすることができる。
【００６４】
なお、本実施の形態では、無線通信装置Ａにおけるバッファクリア方法についてのみ説明したが、無線通信装置Ｂにおいても、無線通信装置Ａと同様の処理を行うことで同様の効果を得ることができる。
【００６５】
また、本実施の形態における無線通信装置２００を基地局または移動局に備えることができる。これにより、上記同様の作用・効果を奏する基地局および移動局を実現することができる。ここで、移動局では、小型軽量化が要求されるため、基地局が保持できるバッファのバッファサイズと比較して、移動局が保持できるバッファのバッファサイズが制限される。そのため、本発明における無線通信装置を移動局に備えることで、バッファサイズをより小さくすることができるため、本発明の効果をより得ることができる。
【００６６】
また、本実施の形態では、複数の無線通信装置の共通リソースを用いて応答信号が送信される場合について説明した。例えば、複数の無線通信装置の共通リソースとして、ネットワーク符号化された中継データの通信用に確保されたネットワークコーディング用リソースを用いてもよい。
【００６７】
また、本実施の形態では、判定部２０８（図２）は、式（１）および式（２）に示すように、受信されるＡＣＫ信号の数に基づいてネットワーク符号化される送信データ数ＮＮＣおよび個別リソースで送信される送信データ数ＮＤＣを判定する場合について説明した。しかし、本発明では、判定部２０８は、受信されるＮＡＣＫ信号を用いてＡＣＫ信号数を算出し、式（１）および式（２）により、ネットワーク符号化される送信データ数ＮＮＣおよび個別リソースで送信される送信データ数ＮＤＣを判定してもよい。具体的には、式（１）および式（２）に示す無線通信装置Ａ宛てのＡＣＫ信号数ＮＡＡＣＫは、次式（３）より算出される。
ＮＡＡＣＫ＝無線通信装置Ａが送信する送信データ数−ＮＡＮＡＣＫ      （３）
ここで、ＮＡＮＡＣＫは、無線通信装置Ａ宛てのＮＡＣＫ信号の数である。つまり、無線通信装置Ａにおいて、自装置が送信した送信データに対するＡＣＫ信号の数は、自装置が送信した送信データ数と、自装置が送信した送信データに対するＮＡＣＫ信号の数との差と同数である。これにより、無線通信装置Ａでは、受信されるＮＡＣＫ信号に基づいて、バッファから削除する送信データ数を判定することができる。
【００６８】
また、本実施の形態では、中継局が、無線通信装置（例えば、移動局および基地局）に対してバッファクリア方法を予め指示し、各無線通信装置が、中継局からの応答信号（ＡＣＫ信号またはＮＡＣＫ信号）に基づいてバッファクリア処理を補正してもよい。例えば、無線通信装置（例えば、移動局）から送信される送信データに対して、ネットワーク符号化を行う中継送信と、ネットワーク符号化を行わない中継送信（個別リソースを用いた中継送信）とが１回ずつ交互に実施されることが中継局から無線通信装置（例えば、移動局）に対して予め指示される。この場合、例えば、中継局には、無線通信装置（例えば、移動局）から２つの送信データが受信されるのに対し、他の無線通信装置（例えば、基地局）から１つの送信データが受信される。ただし、ここでは、各無線通信装置からの送信データが中継局に誤り無く送信されることを想定する。このとき、中継局では、無線通信装置（例えば、移動局）からの送信データに対して１つおきにネットワーク符号化が行われるため、無線通信装置（例えば、移動局）は、バッファに蓄積された送信データを１つおきに削除すればよい。
【００６９】
ここで、無線通信装置（例えば、移動局）から送信される送信データのいずれかに誤りが発生した場合、中継局で中継送信される送信データは、無線通信装置（例えば、移動局）および他の無線通信装置（例えば、基地局）でそれぞれ１つとなる。つまり、中継局では、１組のデータの組みに対するネットワーク符号化のみが行われる。そこで、無線通信装置（例えば、移動局）は、自装置宛てのＮＡＣＫ信号を受信した場合、バッファクリア方法に対して、バッファに蓄積された送信データの削除を中止する補正を施す。
【００７０】
一方、他の無線通信装置（例えば、基地局）から送信される送信データに誤りが発生した場合、中継局で中継送信される送信データは、無線通信装置（例えば、移動局）の２つの送信データとなる。つまり、中継局では、個別リソースを用いた中継送信のみが行われ、ネットワーク符号化が行われない。そこで、無線通信装置（例えば、移動局）は、他の無線通信装置（例えば、基地局）宛てのＮＡＣＫ信号を受信した場合、バッファクリア方法に対して、バッファに蓄積された送信データを全て削除する補正を施す。
【００７１】
これにより、各無線通信装置にバッファクリア方法が予め指示され、中継局で誤りが発生した場合、無線通信装置が中継局からの応答信号に応じてバッファクリア方法が補正されることで、本発明と同様、シグナリングのオーバヘッドが増加することなく、バッファサイズを小さくすることができる。
【００７２】
また、上記実施の形態では、中継局は、符号化後の中継データに対してネットワーク符号化を行う場合について説明した。しかし、本発明では、中継局は、ネットワーク符号化を行った後の中継データを符号化してもよい。
【００７３】
また、上記実施の形態では、中継局は、再送が発生したデータに対してネットワーク符号化を行わず、個別リソースを用いて送信することも考えられる。
【００７４】
また、上記実施の形態では、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づくバッファクリア方法について説明した。しかし、本発明では、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に限らず、新規データであるか再送データであるかを示すＮＤＩ（New Data Indicator）を用いてもよい。
【００７５】
また、上記実施の形態における基地局はNode B、eNode B（evolved Node B）と表され、移動局はUEと表されることがある。また、上記実施の形態における中継局は、RN（Relay Node）、リピータ、簡易基地局、クラスタヘッド等と呼ばれることもある。
【００７６】
また、上記実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
【００７７】
また、上記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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
【００８０】
２００８年６月１３日出願の特願２００８−１５５８２０の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、複数の無線通信装置が中継局を介して無線通信を行う無線通信システム等に適用することができる。
【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】
第１無線通信装置と第２無線通信装置との間で中継送信を行う中継局装置であって、
前記第１無線通信装置から送信された第１送信データおよび前記第２無線通信装置から送信された第２送信データに対して誤り検出を行ってＡＣＫ信号またはＮＡＣＫ信号を応答信号として生成する生成部と、
前記第１送信データに対する第１応答信号および前記第２送信データに対する第２応答信号の双方がＡＣＫ信号の場合に、前記第１送信データおよび前記第２送信データを用いてネットワーク符号化を行って中継データを生成する符号化部と、
前記第１応答信号、前記第２応答信号および前記中継データを前記第１無線通信装置および前記第２無線通信装置へ送信する送信部と、
を具備する中継局装置。
【請求項２】
前記送信部は、前記第１応答信号および前記第２応答信号を、前記第１無線通信装置と前記第２無線通信装置との共通リソースを用いて送信する、
請求項１記載の中継局装置。
【請求項３】
前記送信部は、前記第１応答信号および前記第２応答信号を、ネットワーク符号化された前記中継データの通信用に確保されたリソースを用いて送信する、
請求項１記載の中継局装置。
【請求項４】
自装置が送信した第１送信データおよび他の無線通信装置が送信した第２送信データを用いてネットワーク符号化を行って中継データを生成する中継局装置を介して前記他の無線通信装置と通信する無線通信装置であって、
前記第１送信データをバッファに蓄積し、
前記第１送信データに対する第１応答信号、前記第２送信データに対する第２応答信号および前記中継データを受信する受信部と、
前記第１送信データに対する第１ＡＣＫ信号の数、および、前記第２送信データに対する第２ＡＣＫ信号の数のうちより少ない数を判定する判定部と、
前記第１ＡＣＫ信号の数と前記より少ない数との差分と同数の第１送信データを前記バッファから削除する削除部と、
前記中継データおよび前記バッファに蓄積されている第１送信データを用いてネットワーク復号を行って前記第２送信データを得る復号部と、
を具備する無線通信装置。
【請求項５】
前記受信部は、前記第１応答信号および前記第２応答信号を、自装置と前記他の無線通信装置との共通リソースを用いて受信する、
請求項４記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記受信部は、前記第１応答信号および前記第２応答信号を、ネットワーク符号化された前記中継データの通信用に確保されたリソースを用いて受信する、
請求項４記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記無線通信装置は、無線通信基地局装置または無線通信移動局装置である、
請求項４記載の無線通信装置。
【請求項８】
自装置が送信した第１送信データおよび他の無線通信装置が送信した第２送信データを用いてネットワーク符号化を行って中継データを生成する中継局装置を介して前記他の無線通信装置と通信する無線通信装置におけるバッファクリア方法であって、
前記第１送信データに対する第１ＡＣＫ信号の数、および、前記第２送信データに対する第２ＡＣＫ信号の数のうちより少ない数を判定し、
バッファに蓄積されている前記第１送信データのうち、前記第１ＡＣＫ信号の数と前記より少ない数との差分と同数の第１送信データを前記バッファから削除する、
バッファクリア方法。
【請求項９】
第１無線通信装置と第２無線通信装置との間で中継送信を行う中継局装置における信号中継方法であって、
前記第１無線通信装置から送信された第１送信データおよび前記第２無線通信装置から送信された第２送信データに対して誤り検出を行ってＡＣＫ信号またはＮＡＣＫ信号を応答信号として生成し、
前記第１送信データに対する第１応答信号および前記第２送信データに対する第２応答信号の双方がＡＣＫ信号の場合に、前記第１送信データおよび前記第２送信データを用いてネットワーク符号化を行って中継データを生成し、
前記第１応答信号、前記第２応答信号および前記中継データを前記第１無線通信装置および前記第２無線通信装置へ送信する、
信号中継方法。
【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】
2009150853.tif 000019
【図６】
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【図７】
2009150853.tif 000021
【図８】
2009150853.tif 000022
【国際調査報告】
2009150853.tif 000023
2009150853.tif 000024