(57)【要約】  協調中継に参加する全ての中継局が受信できないリソースであっても、協調中継に使用することができる無線通信装置を提供する。受信可能周波数リソース判定部104で、スケジューリング情報に基づき、協調中継に用いるリソースから、信号を受信できる受信可能リソースを判定し、送信選択部110で、前記判定部の判定結果に基づき、前記無線通信の中継方法を選択する。
2009153941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信を中継する無線通信装置であって、
スケジューリング情報に基づき、協調中継に用いるリソースから、受信可能なリソースである受信可能リソースを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づき、前記無線通信の中継方法を選択する選択部と、を有する無線通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信装置であって、
前記判定部は、
前記受信可能リソースを自装置で復号可能か否か判定し、
前記選択部は、
前記受信可能リソースを自装置で復号可能である場合、前記無線通信の中継方法として、再生中継を選択し、
前記受信可能リソースを自装置で復号不可能である場合、前記無線通信の中継方法として、非再生中継を選択する無線通信装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の無線通信装置であって、
前記判定部は、
前記スケジューリング情報に加えて、前記無線通信を中継する他の無線通信装置を特定する中継局情報に基づき、
前記特定された他の無線通信装置が前記受信可能リソースを復号可能か否か判定し、
前記選択部は、
前記判定部の判定結果に基づき、
前記受信可能リソースを復号不可能である前記他の無線通信装置が協調中継するリソースのMCSと同一のMCSで中継する方法を、前記無線通信の中継方法として選択する無線通信装置。
【請求項４】
請求項３記載の無線通信装置であって、
前記受信可能リソースのうち、非再生中継する前記他の無線通信装置が送信しないリソースに含まれる中継信号を、前記無線通信の中継送信用のMCSに変換して中継する、無線通信装置。
【請求項５】
中継局で協調中継して相手側無線通信装置と通信を行う無線通信装置であって、
協調中継する中継局を介して前記相手側無線通信装置へ送信する送信信号を、前記すべての中継局で復号可能となるように、前記各中継局に割当てる無線通信装置。
【請求項６】
請求項５記載の無線通信装置であって、
協調中継を行うために前記他の複数の無線通信装置に割当てられる前記送信信号のリソースは、すべての前記中継局で復号可能となるように分割される無線通信装置。
【請求項７】
請求項５記載の無線通信装置であって、
協調中継を行うために前記各中継局に割当てられる前記送信信号のリソースのうち、前記各中継局で共通に受信できるリソースで、システマティックビットを送信し、
前記各中継局で共通に受信できないリソースで、パリティビットを送信する無線通信装置。
【請求項８】
請求項５記載の無線通信装置であって、
協調中継を行うために前記各中継局に割当てられる前記送信信号のリソースが、前記各中継局で共通に受信できないリソースである場合、当該リソースのうち1つのリソースで復号可能となるように、前記送信信号を前記各中継局に割当てる無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置に関する。
【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】
上述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。中継送信技術を用いると、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】
中継技術の一つに、複数の中継局が協同で中継を行う協調中継がある。
図22は、移動局と基地局との間の通信を協調中継する協調中継システムの模式図である。図22では、移動局804が中継信号を複数の中継局800A、800B、800Cへ送信し、基地局803が複数の中継局800A、800B、800Cを介して中継信号を受信することでダイバーシチ効果を得ることができる。図22では、移動局804が送信局として機能し、基地局803は受信局として機能している。
なお、協調中継は、協力中継、協同中継、と称されることもある。【０００６】
また、上述のダイバーシチ効果を高めるために、移動局から中継局間の回線品質及び中継局から受信局間の回線品質によって、協調中継する中継局が送信電力や位相を調整する方法も提案されている(特許文献１参照)。しかしながら、特許文献１の協調中継システムでは、協調中継に参加する全ての中継局が同一のリソースを受信できることを前提としているので、全ての中継局が受信できるリソースをスケジューリングするのが複雑であるという課題がある。【０００７】
また、協調中継システムにおいて、送信に割当てられたリソースによっては、中継局が回り込み波の影響をうけて、中継局でリソースを受信できない場合がある。【０００８】
ここで、回り込み波の影響を受けた場合の協調中継について、図23を参照しながら説明する。図23は、回り込み波の影響を受けた場合の協調中継の様子を示す模式図である。図23では、移動局904からの信号が、中継局900Aを中継し、基地局903へ送信される。【０００９】
中継局900Aには、送信リソースとして周波数F3が割当てられ、移動局904には、送信リソースとして、周波数F1とF2が割当てられているとする。このとき、中継局900Aが送信した周波数F3の信号は、中継局900Aの受信アンテナにも届く。その結果、受信アンテナから、中継局900Aが周波数F1、F2、F3の信号を受信する。ここで、周波数F2とF3 が隣接していると、周波数F2に周波数F3の信号が干渉する。周波数F3は中継局900Aから送信された信号なので、受信電力が大きくなってしまい、干渉電力も大きい。したがって、中継局900Aは、送信に使用しているリソースに隣接するリソース（以下、隣接リソース）を受信することが困難である。【００１０】
上述のように、隣接リソースが受信困難となる周波数の範囲は、例えば、中継局のフィルタなどのデバイスや、干渉除去機能の性能に依存する。また、上述のように、受信できないリソースは中継局ごとに割当てられた送信リソースによって異なる。したがって、協調中継に用いるリソースは、協調中継に参加する全ての中継局が受信できるように、スケジューリングする必要がある。全ての中継局が受信できるようにスケジューリングできない場合には、受信信号が復号できない可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】日本国特表２００７-５００４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述の従来の協調中継システムでは、協調中継に参加する全ての中継局が同一のリソースを受信できることを前提としているので、全ての中継局が受信できるリソースを協調中継に使用できないという問題点がある。【００１３】
上述の課題を解決するため、本発明の目的は、協調中継に参加する全ての中継局が受信できないリソースであっても、協調中継に使用可能にすることができる無線通信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の無線通信を中継する無線通信装置は、スケジューリング情報に基づき、協調中継に用いるリソースから、受信可能なリソースである受信可能リソースを判定する判定部と、前記判定部の判定結果に基づき、前記無線通信の中継方法を選択する選択部と、を有する。【００１５】
上記構成により、協調中継に参加する全ての中継局が受信できないリソースであっても、協調中継に使用することができる。また、基地局でのスケジューリングが簡易になる。【００１６】
上記無線通信装置において、前記判定部は、前記受信可能リソースを自装置で復号可能か否か判定する。さらに、前記選択部は、前記受信可能リソースを自装置で復号可能である場合、前記無線通信の中継方法として、再生中継を選択し、前記受信可能リソースを自装置で復号不可能である場合、前記無線通信の中継方法として、非再生中継を選択する。【００１７】
上記構成により、受信不可能なリソースがあっても、再生中継で送信することでダイバーシチ効果を得られる。【００１８】
また、上記無線通信装置において、前記判定部は、前記スケジューリング情報に加えて、前記無線通信を中継する他の無線通信装置を特定する中継局情報に基づき、前記特定された他の無線通信装置が前記受信可能リソースを復号可能か否か判定する。前記選択部は、前記判定部の判定結果に基づき、前記受信可能リソースを復号不可能である前記他の無線通信装置が協調中継するリソースで受信した信号に対して、当該信号のMCSと同一のMCSで中継する方法を、前記無線通信の中継方法として選択する。【００１９】
上記構成により、復号不可能である中継局が中継するリソースでは、非再生中継信号と、再生中継信号を同一のリソースで送信することができる【００２０】
また、前記受信可能リソースのうち、非再生中継する前記他の無線通信装置が送信しないリソースに含まれる中継信号を、前記無線通信の中継送信用のMCSに変換して中継する。【００２１】
上記構成により、再生中継信号は、中継局から基地局間の回線品質にあわせたMCSに設定することができる。【００２２】
本発明の、中継局で協調中継して相手側無線通信装置と通信を行う無線通信装置は、協調中継する中継局を介して前記相手側無線通信装置へ送信する送信信号を、前記すべての中継局で復号可能となるように、前記各中継局に割当てる。【００２３】
上記構成により、中継局で受信する信号が常に復号可能となり、再生中継で協調中継できるので、ダイバーシチ効果が高くなる。
上記無線通信装置は、協調中継を行うために前記他の複数の無線通信装置に割当てられる前記送信信号のリソースは、すべての前記中継局で復号可能となるように分割される。【００２４】
上記構成により、シグナリング量が少なくすることができる。【００２５】
また、上記無線通信装置は、協調中継を行うために前記各中継局に割当てられる前記送信信号のリソースのうち、前記各中継局で共通に受信できるリソースで、システマティックビットを送信し、前記各中継局で共通に受信できないリソースで、パリティビットを送信する。
上記構成により、各中継局で、システマティックビットとパリティビットを受信できるので、誤り訂正効果が高くなる。【００２６】
上記無線通信装置は、協調中継を行うために前記各中継局に割当てられる前記送信信号のリソースが前記各中継局で共通に受信できないリソースである場合、当該リソースのうち1つのリソースで復号可能となるように、前記送信信号を前記各中継局に割当てる。【００２７】
上記構成により、受信できるリソースが少ない中継局でも、協調中継に参加できる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係る無線通信装置によれば、協調中継に参加する全ての中継局が受信できないリソースであっても、協調中継に使用可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第1の実施の形態において、移動局4と基地局3との間の通信を協調中継する協調中継システムの模式図
【図２】第1の実施の形態において、中継局100Aが受信できる周波数リソースの一例を示す図
【図３】第1の実施形態の中継１局と中継局２が受信できる周波数を示す図
【図４】第1の実施の形態において、受信可能な周波数リソースを判定する方法を示すフロー図
【図５】第2の実施の形態において、移動局４と基地局３との間の通信を協調中継する協調中継システムの模式図
【図６】第2の実施形態の中継局の再生方法とその周波数リソース
【図７】第2の実施の形態において、各中継局での受信周波数と送信周波数とが等しい場合の中継方法を示す図
【図８】第2の実施の形態において、各中継局での受信周波数と送信周波数とが異なる場合の中継方法を示す図
【図９】第2の実施の形態の中継局200のブロック図
【図１０】第2の実施の形態の送信リソース割当部210の動作を示すフロー図
【図１１】第3の実施の形態において、移動局４と基地局３との間の通信を協調中継する協調中継システムの模式図
【図１２】第3の実施の形態の指示方法Ａに基づくリソースの分割例
【図１３】第3の実施形態の中継局のブロック図
【図１４】第3の実施の形態の移動局のブロック図
【図１５】第3の実施の形態において、各中継局が受信できる周波数の例
【図１６】第3の実施の形態において、移動局での周波数リソースの分割例
【図１７】複数の中継局で共通して受信できる周波数が複数ある場合、移動局における周波数リソースの分割例
【図１８】複数の中継局で共通で受信できる周波数がない場合、各中継局の受信可能な周波数の一例
【図１９】複数の中継局で共通で受信できる周波数がない場合、移動局4における周波数リソースの分割例
【図２０】複数の中継局で共通で受信できる周波数がない場合、中継局の送信例を示す図
【図２１】第3の実施の形態の指示方法Bにおける中継局のブロック図
【図２２】移動局と基地局との間の通信を協調中継する協調中継システムの模式図
【図２３】回り込み波の影響を受けた場合の協調中継の様子を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００３０】
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。
【００３１】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態では、中継局が協調中継に使用される複数のリソースを受信できるか否か判定して、その判定結果に基づき中継方法を選択する。中継局は、復号できる組み合わせのリソースを受信可能であれば、中継方法として再生中継を選択し、復号が不可能であるリソースしか受信できない場合は、中継方法として非再生中継をする。したがって、協調中継に参加する全ての中継局が受信できないリソースであっても、協調中継に使用することができ、基地局のスケジューリングの負荷を軽減させることができる。
【００３２】
第1の実施の形態について、中継局100A、100Bが協調中継に参加する場合の動作を、図１を参照して説明する。図1は、第1の実施の形態において、移動局4と基地局3との間の通信を中継局が協調中継する協調中継システムの模式図である。
【００３３】
図1の協調中継システムでは、中継局100A、100Bで、移動局4と基地局3との間の通信が協調中継される。中継局100A、100Bは、移動局4からの信号を受信し、基地局3へ中継する。
ここで、移動局4は、周波数リソースｆ4、ｆ8、ｆ12、ｆ16を使用して信号を送信するとする。また、送信に使用している周波数リソースから、前後4周波数リソースは、受信用の周波数リソースとして使用できないとする。
【００３４】
図2は、第1の実施の形態において、中継局100A、100Bが受信できる周波数リソースの一例を示す。中継局100Aは、移動局４が送信する周波数リソースf4、f8、f12、f16を全て受信できる。図2に示すように、中継局100Aは、移動局4が送信する周波数リソースf4、f8、f12、f16を全て受信できるので、中継局100Aは、周波数リソースf4、f8、f12、f16を移動局4から受信して、基地局3へ再生中継する。
【００３５】
ここで、再生中継とは、受信信号を誤り訂正復号し、誤り訂正復号した信号を、再び誤り訂正符号化して中継する方法である。再生中継をすると、中継局で信号の誤りを訂正することができるので、基地局での受信品質を向上させることができる。
【００３６】
一方、中継局100Bは、図2に示すように周波数f6を送信用の周波数リソースとして使用する。ここで、第1の実施の形態では、送信に使用している周波数リソースから、前後4周波数リソースは、受信用の周波数リソースとして使用できないことから、中継局100Bは、送信用の周波数リソースf6の前後4リソースに含まれる周波数リソースf4、f8を移動局4から受信することができない。つまり、中継局100Bは、周波数リソースf4、f8を移動局4から受信せずに、周波数リソースf12、f16を移動局4から受信する。中継局100Bは、移動局4からの信号の一部分しか受信できないので、受信できた残りの部分の受信信号を、基地局3へ非再生中継する。
【００３７】
ここで、非再生中継とは、受信信号を増幅だけして中継する方法である。受信信号を増幅するだけなので、移動局から中継局間で付加されたノイズを受信信号から除去することができない。したがって、非再生中継は、再生中継と比較すると、基地局での受信品質は劣化する。
【００３８】
上述のように、第1の実施の形態では、移動局4から中継局100A間で使用される周波数リソースf4、f8、f12、f16と異なり、移動局4から中継局100B間では、周波数リソースf12、f16を用いて、移動局からの受信信号を中継しているので、付加されるノイズが異なる。同様に、中継局100Aから基地局3間や中継局100Bから基地局３間でも、伝搬路が異なるので付加されるノイズが異なる。したがって、たとえ、中継局100Bが、移動局4からノイズを含む受信信号を受信しても、非再生中継することにより、中継局から基地局への送信を停止することと比べて、基地局3の受信品質を向上させることができる。
【００３９】
なお、中継局100Aにおいて、受信誤り等によって、受信信号を復号できない場合、中継局100Bと同様に、受信信号を非再生中継してもよい。
【００４０】
次に、第１の実施の形態の中継局100の構成を、図3を参照して説明する。図3は、第1の実施の形態に係る中継局100の構成を示すブロック図である。
中継局100は、無線受信部101、信号分離部102、復調部103、受信可能周波数リソース判定部104、復号部105、符号化部106、変調部107、非再生信号受信処理部108、増幅部109、送信選択部110、無線送信部111を備える。
【００４１】
無線受信部101は、移動局または中継局からの信号を、アンテナを介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を施し、信号分離部102へ出力する。
【００４２】
信号分離部102は、移動局または中継局から受信した信号から、中継信号とスケジューリング情報とを分離する。そして、信号分離部102は、中継信号を非再生信号受信処理部108と、復調部103へ入力する。
【００４３】
ここで、スケジューリング情報とは移動局が基地局より許可された、移動局から中継局への送信に使用する周波数割当情報である。
【００４４】
復調部103では、中継信号を復調し、復号部105へ出力する。
【００４５】
復号部105は、中継信号を復号して符号化部106へ出力する。
【００４６】
符号化部106では、中継信号を符号化して、変調部107へ出力する。
【００４７】
変調部107では、中継信号を変調し、送信選択部110へ出力する。
【００４８】
受信可能周波数リソース判定部104では、移動局から中継局のスケジューリング情報と、中継局から基地局間のスケジューリング情報より、中継局が受信可能である周波数リソースを判定し、非再生信号受信処理部108と、送信選択部110へ出力する。
【００４９】
非再生信号受信処理部108では、受信信号を周波数リソースごとに分離し、受信可能リソース判定部の結果から、受信可能である周波数リソースを選択し、増幅部109へ出力する。
【００５０】
増幅部109では、受信可能である周波数リソースの信号を増幅し、送信選択部110へ出力する。
【００５１】
送信選択部110では、受信可能周波数リソース判定部104の判定結果より、復号可能となる周波数リソースを受信可能であるか判定する。受信可能であると判定した場合、変調部107からの入力を選択し、受信不可能であると判定した場合、増幅部109からの入力を選択して無線送信部111へ出力する。
【００５２】
無線送信部111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、アンテナから基地局へ中継送信する。
【００５３】
次に、中継局100で受信可能な周波数リソースの判定方法を説明する。図4は、第1の実施の形態において、受信可能な周波数リソースを判定する方法を示すフロー図である。なお、受信可能な周波数リソースの判定は、受信可能周波数リソース判定部104及び送信選択部110で行われる。
【００５４】
まず、受信可能周波数リソース判定部104において、中継局100が受信可能な周波数リソースを判定し、送信用に割当てられている周波数リソースと、受信用に割当てられている周波数リソースとから、受信可能な周波数リソース（以下、受信可能リソース）を決定する（ステップS11）。次に、受信可能リソースから、自局（中継局100）が復号可能となるかどうかを判断する（ステップS12）。次に、移動局4から中継局100に送信する周波数リソースを全て受信可能であれば、復号可能、少なくとも一部受信不可能であれば復号不可能と判断する。そして、復号不可能と判断すると、受信可能リソースで受信した信号のみを、非再生中継する（ステップS13）。一方、復号可能と判断すると、中継信号を、復調・復号したものを再び符号化・変調する再生中継をする（ステップS14）。
【００５５】
上述のように、第1の実施の形態では、中継局が協調中継に使用される複数のリソースを受信できるかどうか判定して、その判定結果に基づき中継方法を選択する。
そして、中継局は、復号できる組み合わせのリソースを受信可能であれば、再生中継し、復号が不可能であるリソースしか受信できない場合は、非再生中継をする。したがって、協調中継に参加する一部の中継局しか受信できないリソースであっても、協調中継に使用することができ、かつ基地局のスケジューリングの負荷を軽減させることができる。
【００５６】
なお、周波数リソースは、RB(Resource Block)単位でもよいし、OFDMサブキャリア単位でもよいし、周波数帯域でもよいし、システム帯域幅単位でもよい。さらにこれらをグループ化した単位でも良い。
【００５７】
また、送信用に割当てられている周波数リソースを何リソース離れていれば受信できるかどうかについては、中継局ごと基地局から通知されても良いし、システムとして一律に定まっていても良い。
【００５８】
（第2の実施の形態）
第2の実施の形態の中継局は、協調中継する中継局の中で、他の中継局に割当てられている周波数リソースに基づき、復号不可能となる中継局があるか否かを判定する。複号不可能となる中継局が存在するか否かは、各中継局に割当てられた送信リソースと、中継局が受信する受信リソースを比較して判断する。
そして、復号不可能となる中継局が存在する場合、たとえ復号可能となる中継局でも、復号不可能な中継局が中継する周波数リソースでは、復号不可能な中継局が送信するMCS(Modulation and Coding Scheme)、すわなち、移動局から中継局が中継信号を受信したMCSにそろえて中継する。
このようにすると、非再生中継で中継送信する周波数リソースに、再生中継する中継局も送信することができるので、ダイバーシチ効果が向上するという利点がある。
また、復号可能な中継局のみが中継する周波数リソースについては、MCSを変更して中継することができる。
さらに、協調中継に参加する全ての中継局が受信できないリソースであっても、協調中継に使用することができ、かつ基地局のスケジューリングの負荷を軽減させることができる。
【００５９】
第2の実施の形態では、例えば中継局200A、200B、200Cが協調中継に参加する場合を説明する。
図5は、第２の実施の形態において、移動局4と基地局3との間の通信を協調中継する協調中継システムの模式図である。図5に示す協調中継システムでは、中継局200A，200B、200Cで、移動局4と基地局3との間の通信が協調中継される。中継局200A、200B、200Cは、移動局4からの信号を受信し、基地局3へ中継する。なお、移動局４では、実施の形態１と同様、周波数リソースf4，f8，f12，f16を使用して、信号を送信するとする。
【００６０】
図6は、第2の実施の形態において、各中継局の再生方法とその周波数リソースを示している。送信に使用している周波数リソースから前後4リソースは、受信用の周波数リソースとして使用できないとする。
【００６１】
図6に示すように、中継局200A、200Cは、移動局4が送信する周波数リソースf4，f8，f12，f16をすべて受信できる。したがって、中継局200A, 200Cは、移動局4から周波数リソースf4、f8、f12、f16を受信して再生中継で中継する。
【００６２】
一方、中継局200Bは、第１の実施の形態同様、周波数f6を送信用の周波数リソースとして使用するので、送信用の周波数リソースf6の前後4リソースに含まれる周波数リソースf4、f8を受信することができない。したがって、周波数リソースf12とf16のみ受信し、受信できた信号を非再生中継する
【００６３】
ここで、中継局200A、200Cと中継局200Bの再生中継方法について説明する。
まず、中継局200A、200Cは、基地局から送信される中継局200Bから基地局間のスケジューリング情報 と、協調中継に参加する中継局を特定する中継局情報とにより、協調中継に参加する中継局200Bが、周波数リソースf12とf16のみしか中継できないことを判定する。
【００６４】
そこで、中継局200A、200Cは、周波数リソースf12、f16で受信した信号について、受信した信号と同じ変調多値数・シンボル配置で中継する。受信した信号と同じ変調多値数・シンボル配置で中継すると、非再生中継する中継局が送信する信号の、変調多値数・シンボル配置と同じものになる。ここで、シンボル配置が同じとは、同じ誤り訂正符号で、同じ符号化率で符号化された信号が、同じインタリーブ、パティング等されて、シンボルとして送信されるときに同じシンボルがほぼ同一時刻、同一周波数に送信されることを示している。
【００６５】
また、中継局200A、200Cは、周波数リソースf4、f8で受信した信号について、再生中継用の変調多値数とシンボル配置に変更して中継する。このとき、周波数リソースf4、f8で受信した信号については、誤り訂正符号の符号化率を変更しても良い。使用する誤り訂正符号および符号化率は、あらかじめ再生中継用に定められていても良いし、基地局から通知されても良い。
【００６６】
ここで、第2の実施の形態において、各中継局での受信周波数と送信周波数とが等しい場合の中継方法について、図7を用いて説明する。図7は、第2の実施の形態において、各中継局での受信周波数と送信周波数とが等しい場合の中継方法を示す図である。
【００６７】
上述のように、移動局4では、実施の形態1と同様、周波数リソースf4、f8、f12、f16を使用して、信号を送信するとする。また、送信に使用している周波数リソースから前後4リソースは、受信用の周波数リソースとして使用できないとする。したがって、中継局200A、200Cは、移動局4で送信用に用いられるすべての周波数リソースf4、f8、f12、f16を受信可能である。また、中継局200Bは、周波数f6を、送信用の周波数リソースとして使用するので、周波数リソースf12、f16のみ受信することが可能である。
【００６８】
図7(a)は、各中継局での受信周波数と送信周波数とが等しい場合、移動局から各中継局へ信号が送信される際の各周波数リソースでの変調方法及び各周波数リソースに割当てられた信号の種類を示すフレーム１である。変調多値数として移動局から中継局ではQPSKが割当てられているとする。
【００６９】
移動局4は、QPSK変調された信号を周波数リソースf4、f8、f12、f16で送信する。
周波数リソースf4では、システマティックビットS1とパリティビットP1を送信する。そして、周波数リソースf8では、システマティックビットS2とパリティビットP2を送信し、周波数リソースf12では、システマティックビットS3とパリティビットP3を送信し、周波数リソースf16ではS4とP4を、それぞれ送信する。なお、システマティックビットをSn (n=1,2,.., n: nは自然数)、パリティビットをPn (n=1,2,.., n: nは自然数)と記載する。
【００７０】
図7(b)は、各中継局での受信周波数と送信周波数とが等しい場合において、各中継局から基地局へ信号が中継送信される際の、各周波数リソースf4、f8、f12、f16での変調方法、及び各周波数リソースに割当てられた信号の種類を示すフレーム2である。変調多値数として中継局から基地局は16QAMが割当てられているとする。
【００７１】
中継局200Bは、送信用の周波数リソースf12、f16でそれぞれ受信した信号S3、P3、信号S4、P4を同じ周波数で同じ変調方式のQPSKで非再生中継する。
【００７２】
中継局200A、200Cは、移動局から受信した信号を復調・誤り訂正復号する。
複号後、中継局200A、200Cは、周波数リソースf12、f16でそれぞれ受信した信号S3、P3、信号S4、P4を、中継局200Bの変調方式（QPSK）にそろえるため、中継局200Bと同じ周波数、同じ変調方式QPSKで再生中継する。
また、中継局200A、200Cは、周波数リソースf4、f8で受信した信号について、各中継局200A、200Cから基地局4への変調多値数が16QAMであるので、パリティビットを増加させる。その後、周波数リソースf4ではS1、P1、P5、P6を16QAMで変調して基地局3へ中継し、周波数リソースf8ではS2、P2、P7、P8を16QAMで変調して、基地局3へ中継する。
【００７３】
さらに、第2の実施の形態において、各中継局での受信周波数と送信周波数とが異なる場合の中継方法について、図8を参照して説明する。図8は、第2の実施の形態において、各中継局での受信周波数と送信周波数とが異なる場合の中継方法を示す図である。
【００７４】
図8(a)は、図7(a)と同様、各中継局での受信周波数と送信周波数とが異なる場合において、移動局から各中継局へ信号が送信される際の、各周波数リソースでの変調方法、及び各周波数リソースに割当てられた信号の種類を示すフレーム1である。変調多値数として移動局から中継局ではQPSKが割当てられているとする。
移動局4は、フレーム1でQPSK変調された信号を周波数リソースf4、f8、f12、f16で送信する。周波数リソースf4では、S1、P1を送信する。そして、周波数リソースf8では、S2、P2を、周波数リソースf12では、S3、P3を、周波数リソースf16では、S4、P4を、それぞれ送信する。
【００７５】
また、図8(b)は、各中継局での受信周波数と送信周波数とが異なる場合において、各中継局から基地局へ信号が中継送信される際の、各周波数リソースf24、f28、f32、f36での変調方法、及び各周波数リソースに割当てられた信号の種類を示すフレーム2である。変調多値数として中継局から基地局は16QAMが割当てられているとする。図７(b)と異なり、各中継局での送信周波数はf24,f28,f32,f36である。
【００７６】
中継局200Bは、送信用の周波数リソースf12、f16で受信したS3及びP3、S4及びP4を、それぞれ送信周波数f32、f36で、変調方式QPSKで非再生中継する。
【００７７】
一方、中継局200A、200Cは、移動局から受信した信号を復調・誤り訂正復号する。複号後、周波数リソースf12、f16で受信した信号S3、P3、S4、P4について、中継局200Bの変調方式QPSKにそろえるため、周波数リソースf12、f16で受信したS3及びP3、S4及びP4を、中継局200Bと同じ送信周波数f32とf36で、それぞれ同じ変調方式QPSKで再生中継する。
また、周波数リソースf4、f8で受信した信号については、各中継局200A、200Cから基地局４への変調多値数が16QAMであるので、パリティビットを増加させる。そして、周波数リソースf24ではS1、P1、P5、P6を16QAMで変調して基地局3へ中継し、周波数リソースf28ではS2、P2、P7、P8を16QAMで変調して、基地局3へ中継する。
【００７８】
図9は、第2の実施の形態の中継局200のブロック図である。
中継局200は、無線受信部201、信号分離部202、復調部203、受信可能周波数リソース判定部204、復号部205、符号化部206A、206B、変調部207A、207B、非再生信号受信処理部208、増幅部209、送信リソース割当部210、無線送信部211、を備える。
【００７９】
無線受信部201は、移動局または中継局からの信号を、アンテナを介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を施し、信号分離部202へ出力する。
【００８０】
信号分離部202は、無線受信部201から入力された信号を、スケジューリング情報及び中継局情報、ならびに受信信号に分離する。そして、スケジューリング情報及び中継局情報を、受信可能周波数リソース判定部204へ出力し、受信信号を非再生信号受信処理部208と、復調部203へ出力する。
【００８１】
受信可能周波数リソース判定部204は、スケジューリング情報から、受信可能となる周波数を判定し、その判定結果を非再生信号受信処理部208と送信リソース割当部210へ出力する。
さらに、協調中継に参加する中継局の情報から、協調中継に参加する中継局の中で、非再生中継になる中継局を検索し、非再生中継になる中継局が送信する周波数を送信リソース割当部210へ通知する。
【００８２】
復号部205は、復号した信号を、符号化部206Aと符号化部206Bへ出力する。
【００８３】
符号化部206Aでは、受信信号と等しい符号化をし、変調部207Aへ出力する。
【００８４】
変調部207Aでは、受信信号と等しい変調多値数で変調し、送信リソース割当部210へ出力する。
【００８５】
符号化部206Bでは、中継局から基地局に割当てられた符号で符号化し、変調部207Bへ出力する。
【００８６】
変調部207Bでは、中継局から基地局に割当てられた変調多値数で変調し、送信リソース割当部210へ出力する。
【００８７】
送信リソース割当部210では、受信可能リソースが限られており、非再生中継となる場合は、増幅部209からの出力を送信リソースに割当てる。受信リソースが限られていなく、復号可能な場合、他の中継局で非再生中継になる中継局があるかどうかを、スケジューリング情報と中継局情報から判定し、他の中継局が非再生中継で中継する周波数リソースについては、変調部207Aの出力を割り当て、無線送信部211へ出力し、全ての中継局が再生中継で中継する周波数リソースについては、変調部207Bの出力を割り当て、無線送信部211へ出力する。
【００８８】
次に、本実施の形態の送信リソース割当部210動作を、図10を参照して説明する。
図10は、第2の実施の形態における送信リソース割当部210の動作を示すフロー図である。
【００８９】
まず、他の中継局で非再生中継になる中継局があるかどうかを、スケジューリング情報と中継局情報から判定する（ステップS21,S22）。他の中継局で非再生中継になる中継局がないと判定した場合、自局のみ非再生中継を行う（ステップS23）。一方、他の中継局で非再生中継になる中継局があると判定した場合、協調中継に参加する他の中継局が再生中継を行うか、或は非再生中継を行うかを判定する（ステップS24）。再生中継の場合は、中継用のMCSで再生中継する（ステップS25）。非再生中継の場合、送信リソース割当部210は、他の中継局が非再生中継するリソースかどうか判定し（ステップS2 6）、再生中継するリソースは、中継用のMCSで再生中継し（ステップS25）、非再生中継するリソースは、受信信号と同じMCSで再生中継する（ステップS27）。
【００９０】
上述のように、第2の実施の形態の中継局は、協調中継する中継局の中で、他の中継局に割当てられている周波数リソースに基づき、復号不可能となる中継局があるか否かを判定する。複号不可能となる中継局が存在するか否かは、各中継局に割当てられた送信リソースと、中継局が受信する受信リソースを比較して判断する。復号不可能となる中継局が存在する場合、たとえ復号可能となる中継局でも、復号不可能な中継局が中継する周波数リソースでは、復号不可能な中継局が送信するMCS(Modulation and Coding Scheme)、すわなち、移動局から中継局が中継信号を受信したMCSにそろえて中継する。
【００９１】
第2の実施の形態の中継局では、非再生中継で中継送信する周波数リソースに、再生中継する中継局も送信することができるので、ダイバーシチ効果が向上するという利点がある。また、復号可能な中継局のみが中継する周波数リソースについては、MCSを変更して中継することができる。
【００９２】
さらに、第2の実施の形態の中継局では、協調中継に参加する全ての中継局が受信できないリソースであっても、協調中継に使用することができ、かつ基地局のスケジューリングの負荷を軽減させることができる。
【００９３】
（第3の実施の形態）
第3の実施の形態では、協調中継に参加する中継局が、全て復号可能になるように、移動局が送信する。中継局は、移動局に、全ての中継局で復号可能となるシステマティックビットとパリティビットの配置を示す送信パターンを指示する。移動局は、中継局から指示された送信パターンで、信号を送信する。移動局へ送信パターンを指示する中継局は、あらかじめ定めておく。送信パターンを指示しない中継局も、送信パターンを指示する中継局と同一のルールに従い、移動局の送信パターンを決定し、移動局から信号を受信する。
第3の実施の形態では、協調中継に参加する中継局全てが復号可能となるので、中継信号の受信品質を向上させることができる。
【００９４】
第3の実施の形態では、例えば中継局300A、300B、300Cが協調中継に参加する場合を説明する。図11は、第3の実施の形態において、移動局4と基地局3との間の通信を協調中継する協調中継システムの模式図である。
図11に示す協調中継システムでは、中継局300A，300B、300Cで、移動局4と基地局3との間の通信が協調中継される。中継局300A、300B、300Cは、移動局4からの信号を受信し、基地局3へ中継する。
【００９５】
ここで、第3の実施の形態において、各中継局から移動局へ指示する送信パターンの指示方法をA、Bの２種類示す。方法Aでは、協調中継に使用するリソースを分割し、分割したリソースごとに復号可能となるように分割数を決定する。一方、方法Bでは、共通で受信可能となるリソースにシステマティックビットを配置し、共通に受信できないリソースにパリティビットを配置する。
【００９６】
（方法A）
方法Aでは、移動局に送信パターンを指示する中継局は、移動局へ分割数を指示する。移動局は、分割数を受信すると、送信スケジューリングされている周波数リソースを分割し、分割した各周波数リソースが復号可能となるように符号化する。分割数を指示する中継局は、協調中継に参加する他の中継局が、復号可能となる。ここでいう、送信リソースとは、信号の送信用に割当てられたリソース（例えば、周波数）である。
【００９７】
以下、指示方法Aに基づく送信パターンについて、図12を参照して説明する。
図12は、指示方法Aに基づくリソースの分割例である。なお、移動局から中継局に送信される周波数リソースは、実施の形態１と同様で、f4、f8、f12、f16とし、また、中継局は、協調中継に参加する中継局が中継できるリソースを、実施の形態2と同様に、スケジューリング情報と中継局情報とから把握し、周波数リソースの分割数を決定する。
【００９８】
図12の送信パターン1は、リソースを分割しないものである。全ての中継局が全てのリソースを中継可能となるときに使用する。
システマティックビットSと、システマティックビットSを訂正するためのパリティビットP1、P2、P3が、周波数リソースf4、f8、f12、f16で送信される。全ての中継局ですべてのリソースを受信可能なので、全ての中継局でSを復号して中継する。
【００９９】
図12の送信パターン2は、リソースを半分に分割したものである。
協調中継に参加する中継局が、半分の組み合わせであれば、複号可能であるときに使用する。システマティックビットSは、周波数リソースf4, f12に配置される。パリティビットP1、P2、P3について、周波数リソースf8にパリティビットP1、周波数リソースf16にパリティビットP2をそれぞれ送信する。
【０１００】
周波数リソースf12、f16のいずれかひとつ、或いは周波数リソースf12、f16の両方とを受信できない中継局は、周波数リソースf4、f8のみを受信し、パリティビットP1を使用してシステマティックビットSを復号して中継する。同様に、周波数リソースf4又はf8、並びに周波数リソースf4及びf8の両方を受信できない中継局は、周波数リソースf12、f16のみを受信し、パリティビットP2を使用してシステマティックビットSを復号して中継する。
【０１０１】
周波数リソースf4のみ受信できない中継局は、システマティックビットSを復号する際に、パリティビットP1、P2を両方複号に使用してもよい。同様に、周波数リソースf12のみ受信できない中継局は、システマティックビットSを復号する際に、パリティビットP1とパリティビットP2とを両方複号に使用してもよい。このように、各中継局は受信可能となるリソースを全て使用して、信号を復号しても良い。
【０１０２】
なお、リソースを3分割して（送信パターン3）送信することも可能である。送信方法はパターン2と同様であり、その説明を省略する。
【０１０３】
図12の送信パターン4は、全ての周波数リソースが、1周波数リソースごとに複号可能となるように分割する。
すなわち、周波数リソースｆ4で、システマティックビットS1と、システマティックビットS1を複号するパリティビットP11とを送信し、周波数リソースｆ8で、システマティックビットS1と、システマティックビットS1を複号するパリティビットP12とを送信し、周波数リソースｆ12で、システマティックビットS1と、システマティックビットS1を複号するパリティビットP13とを送信し、周波数リソースｆ16に、システマティックビットS1と、システマティックビットS1を複号するパリティビットP14とを送信する。
【０１０４】
なお、パリティビットP11、P12、P13、P14は、全てシステマティックビットS1を誤り訂正するためのパリティビットである。それぞれの周波数リソースに異なるパリティビットが送信することで、複数のリソースを受信できる中継局において、誤り訂正効果を高めることができる。
また、それぞれの周波数リソースに異なるパリティビットを送信すると、各中継局で、信号を復号することが可能となり、中継局での誤りを訂正して中継することができる。
【０１０５】
また、分割数で指示をすると、細かくシステマティックビットとパリティビットの配置を指示するよりも、情報ビット数を削減することができる。さらに、分割した信号ごとに異なるパリティビットを送信することで、誤り訂正効果を高めることができる。
【０１０６】
なお、上記方法Aにおいて協調中継に参加する中継局は、移動局に分割数を指示する中継局と同様な方法で、分割数を算出するとしたが、移動局が送信する信号に、中継局から指示された分割数の情報を加えて送信するようにしても良い。
【０１０７】
また、上記方法Aにおいて、図12に示す送信パターン１では、システマティックビットSとパリティビットPをインタリーブして、周波数リソースf4、f8、f12、f16に配置して送信しても良い。
【０１０８】
また、上記方法Aにおいて、図12に示す送信パターン2では、周波数リソースf4、f8の間では、システマティックビットSとパリティビットP1がインタリーブされて送信されても良い。同様に、周波数リソースf12とf16の間では、周波数リソースf12と周波数リソースf16がインタリーブされても良い。
【０１０９】
次に、第3の実施の形態における中継局の動作について、図13を参照して説明する。図13は、第3の実施の形態の中継局のブロック図である。
中継局300は、無線受信部301、信号分離部302、復調部303、受信可能周波数リソース判定部304、復号部305、符号化部306、変調部307、無線送信部311、分割指示情報生成部312を備える。
【０１１０】
無線受信部301は、移動局または中継局からの信号を、アンテナを介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を施し、信号分離部302へ出力する。
【０１１１】
信号分離部302は、移動局または中継局から受信した信号から、中継信号と、中継局情報及びスケジューリング情報とに分離する。そして、信号分離部302は、中継信号を復調部303へ入力し、中継局情報及びスケジューリング情報を受信可能周波数リソース判定部304へ入力する。
【０１１２】
復調部303は、中継信号を復調し、復号部305へ出力する。
【０１１３】
受信可能周波数リソース判定部304は、信号分離部302から得たスケジューリング情報から、協調中継に参加する各中継局が受信可能となる周波数を判定し、分割指示情報生成部312へ出力する。
【０１１４】
分割指示情報生成部312は、何分割すれば、各中継局がシステマティックビットを受信できるように送信できるかを検索し、受信できる分割数のうち最小の分割数を選択する。自局が移動局へ支持を送信する中継局である場合、分割指示情報を無線送信部311へ出力する。また、複号部305へ分割数を出力する。
【０１１５】
複号部305は、分割指示情報（分割数を含む）に従い、中継信号を分割・複号するし、符号化部306へ出力する。
【０１１６】
符号化部306は、中継信号を符号化して、変調部307へ出力する。
【０１１７】
変調部307は、中継信号を変調し、無線送信部310へ出力する。
【０１１８】
次に、第3の実施の形態における移動局の動作を説明する。
【０１１９】
次に、第3の実施の形態における移動局の動作を、図14を参照して説明する。
図14は、第3の実施の形態における移動局500のブロック図である。中継局のブロック図と同様のものは説明を省略する。
第3の実施の形態の移動局500は、無線受信部501、信号分離部502、復調部503、分割指示情報受信部504、復号部505、符号化部506、変調部507、無線送信部511、を備える。
【０１２０】
無線受信部501は、中継局からの信号を、アンテナを介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を施し、信号分離部502へ出力する。
【０１２１】
信号分離部502は、無線受信部501から入力された信号を、信号分割指示情報と受信信号とを分離し、分割指示情報を分割指示情報受信部504へ出力し、受信信号を復調部503へ出力する。
【０１２２】
分割指示情報受信部504は、指示された分割数を符号化部506へ出力する。符号化部506は、指示された分割数に、送信信号を複号し、変調部507へ出力する。
【０１２３】
（方法B）
次に、送信パターンの指示方法Bに基づく協調中継を行う中継局300A, 300B, 300Cの動作を説明する。図11に示すように、第3の実施の形態の協調中継システムでは、中継局300A，300B、300Cで、移動局４と基地局３との間の通信が協調中継される。中継局300A、300B、300Cは、移動局４からの信号を受信し、基地局３へ中継する。ここで、移動局4が送信する周波数リソースはf4、f8、f12、f16とする。
【０１２４】
送信パターンの指示方法を方法Bでは、協調中継に参加する全ての中継局300A, 300B, 300Cが受信できる周波数リソースに、システマティックビットを配置する。
したがって、全ての中継局300A、300B、300Cでシステマティックビットを受信でき、複号可能となるので、各中継局で誤りを訂正することができる。
【０１２５】
図15は、各中継局が受信できる周波数の例である。図15に示すように、中継局300Aは全ての周波数、中継局300Bは周波数f12,f16、中継局300Cは周波数f8、f12で受信可能である。したがって、すべての中継局300A、300B、300Cで共通して受信できる周波数はf12である。そこで、中継局では、移動局4に対して共通して受信できるf12にシステマティックビットを送信するように指示する。指示をする中継局はあらかじめ定めておけばよい。
【０１２６】
図16は、移動局における周波数リソースの分割例である。
上述のように、移動局4は、あらかじめ定められた中継局から、共通して受信できるf12にシステマティックビットを送信するように指示を受けている。したがって、図16に示すように、あらかじめ定めた中継局300Aから指示を受けた移動局4は、システマティックビットSを周波数リソースf12に配置し、残りの周波数リソースf4、f8、f16にそれぞれパリティビットを送信する。
【０１２７】
また、複数の中継局で共通して受信できる周波数が複数ある場合、あらかじめ定められた中継局は、移動局4に対して、システマティックビットを分散させて配置するよう指示する。
例えば、周波数リソースf4、f8、f12が共通して受信できる複数の周波数である場合、移動局における周波数リソースの分割例を図17に示す。移動局では、システマティックビットSをS1、S2、S3に分割し、それぞれ異なるパリティビットP11、P21、P31とともに、周波数リソースf4、f8、f12に配置する。そして、周波数リソースf4にS1、P11、周波数リソースf8にS2、P21、周波数リソースf12にS3、P31を送信する。
【０１２８】
また、受信できない中継局がある周波数リソースf16にはパリティビットP4を送信する。パリティビットP11、P21、P31、P4はいずれもシステマティックSに対するパリティビットを分割したものである。
【０１２９】
複数の中継局で、共通で受信できる周波数がない場合、中継局数が多くなる周波数リソースを選択し、システマティックビットを送信する。選択された周波数リソースを受信できない中継局には、その中継局が受信できる周波数リソースに、システマティックビットを送信する。さらに、受信できる周波数リソースが少なく、全てのシステマティックビットを受信することが困難な中継局は、一部のシステマティックビットを受信し、基地局への中継は、一部分で参加するようにする。
【０１３０】
図18に複数の中継局で共通で受信できる周波数がない場合、各中継局が受信できる周波数の例を示す。図18に示すように、中継局300Ａは全ての周波数。中継局300Ｂは周波数f4、中・BR>P局300Ｃは周波数F8,F12、中継局300Ｄは周波数F12,F16をそれぞれ受信可能であるとする。このとき、4つの中継局で共通して受信できる周波数はない。
【０１３１】
図18に示すように、共通して受信できる中継局が多いのは、周波数リソースf12である。周波数リソースf12は、中継局300A、300C、300Dで受信することができる。
ここで、図19に、移動局4における周波数リソースの分割例を示す。図19に示すように、移動局4は、あらかじめ定められた中継局から周波数リソースf12にシステマティックビットSを送信するように指示を受けて、周波数リソースf12にシステマティックビットSを配置する。
【０１３２】
また、中継局300Bは、図18より周波数リソースｆ4のみを受信できるので、周波数リソースf4の中で複号可能となるように、周波数リソースf4にシステマティックビットの一部分S1と、S1の誤り訂正するパリティビットP(S1)を送信するように移動局に指示する。
また、残りの、周波数リソースｆ8、f16には、システマティックビットSのパリティビットであるP1とP2をそれぞれ送信するように移動局に指示する。
【０１３３】
ここで、図18より、中継局300BはシステマティックビットS1のみしか受信できないので、中継時には中継局300BはS1の部分のみで協調中継に参加する。
他の中継局300A, 300C, 300Dは、SからS1を生成して、全ての信号の協調中継に参加する。
【０１３４】
図20に、中継局の送信例を示す。ここで、中継局が基地局へ送信する用に割当てられた送信周波数リソースが、f3、f9、f13、f17であるとする。また、周波数リソースf3にS1+P(S1)が割当てられており、周波数リソースf9にP1,f13にS,f15にP2が割当てられているとする。周波数リソースｆ3に割当てられたS1とP(S1)は、中継局がf4で受信した信号と同じものである。
【０１３５】
上述のように、中継局300BはシステマティックビットS1のみしか受信できず、システマティックビットSを受信できないので、システマティックビットS1とP(S1)を中継する周波数リソースf3でのみ、協調中継に参加する。一方、他の中継局300A、300C、300Dは、システマティックビットS受信できるので、システマティックビットを再符号化し、パリティビットP1、P2を生成し周波数リソースｆ9、ｆ13、ｆ17でも中継する。また、他の中継局300A、300C、300Dは、システマティックビットSからシステマティックビットS1を生成し、周波数リソースf3のS1+P(S1)の中継にも参加する。このようにすると、共通して受信できる周波数がない場合においても、すべての中継局300A、300B、300C、300Dが協調中継に参加することができる。
【０１３６】
次に、送信パターンの指示方法Bに基づく中継局の動作を説明する。図21は、送信パターンの指示方法Bに基づく中継局のブロック図である。なお、方式Aと同様の部分は説明を省略する。
【０１３７】
無線受信部401は、移動局または中継局からの信号を、アンテナを介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を施し、信号分離部402へ出力する。
【０１３８】
信号分離部402は、移動局または中継局から受信した信号から、中継信号と、中継局情報及びスケジューリング情報とに分離する。そして、信号分離部402は、中継信号を復調部403へ入力し、中継局情報及びスケジューリング情報を受信可能周波数リソース判定部404へ入力する。
【０１３９】
受信可能周波数リソース判定部404は、信号分離部302から得たスケジューリング情報及び中継局情報から、協調中継に参加する中継局が共通に受信できる周波数を判定し、分割指示情報生成部412へ出力する。
【０１４０】
送信指示情報生成部412は、受信可能周波数リソース判定部404の判定結果に基づき、協調中継に参加する中継局が共通に受信できる周波数を選択する。そして、協調中継に参加する中継局で共通して受信できる周波数にシステマティックビットを送信するように、移動局へ通知する信号を生成する。また、指示信号は複号部405へも出力する。なお、移動局へ指示を送信する担当の中継局であれば、指示情報を無線送信部411へ出力する。
【０１４１】
復調部403は、信号分離部402で分離された中継信号を復調し、復号部405へ出力する。
【０１４２】
また、複号部405では中継信号を、送信指示情報生成部412から入力された情報より、システマティックビットとパリティビットの配置を推定し、復号する。
【０１４３】
符号化部406は、中継信号を符号化して、変調部407へ出力する。
【０１４４】
変調部407は、中継信号を変調し、無線送信部410へ出力する。
【０１４５】
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
【０１４６】
上記各実施の形態では、上りの伝送を例として説明したが、基地局と移動局を入れ替えた下りの伝送でも同様でも利用できる。
【０１４７】
上記各実施の形態の中継局は、固定に設置された中継局でも、移動する中継局でもよい。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
本出願は、2008年6月19日出願の日本特許出願（特願2008−160754）、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】
【０１５４】
本発明に係る無線通信装置によれば、協調中継に参加する全ての中継局が受信できないリソースであっても、協調中継に使用することができ、無線通信装置等として有用である。  
【符号の説明】
【０１５５】
100、100A、100B              中継局
200、200A、200B、200C        中継局
300、300A、300B、300C、300D  中継局
400、900A                    中継局
3、500、803、903             基地局
4、804、904                  移動局
101、201、301                無線受信部
102、202、303                信号分離部
103、203                     復調部
104、204、304                受信可能周波数リソース判定部
105、205、305                復号部
106、206A、206B、306         符号化部
107、207A、207B、307         変調部
108                          非再生信号受信処理部
109、209                     増幅部
110                          送信選択部
111、211、311                無線送信部
208                          非再生信号受信処理部
210                          送信リソース割当部
312                          分割指示情報生成部
【図１】
2009153941.tif 000003
【図２】
2009153941.tif 000004
【図３】
2009153941.tif 000005
【図４】
2009153941.tif 000006
【図５】
2009153941.tif 000007
【図６】
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【図７】
2009153941.tif 000009
【図８】
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【図９】
2009153941.tif 000011
【図１０】
2009153941.tif 000012
【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】
2009153941.tif 000019
【図１８】
2009153941.tif 000020
【図１９】
2009153941.tif 000021
【図２０】
2009153941.tif 000022
【図２１】
2009153941.tif 000023
【図２２】
2009153941.tif 000024
【図２３】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年12月17日(2010.12.17)
【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、無線通信装置に関する。
【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】
上述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。中継送信技術を用いると、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】
中継技術の一つに、複数の中継局が協同で中継を行う協調中継がある。図22は、移動局と基地局との間の通信を協調中継する協調中継システムの模式図である。図22では、移動局804が中継信号を複数の中継局800A、800B、800Cへ送信し、基地局803が複数の中継局800A、800B、800Cを介して中継信号を受信することでダイバーシチ効果を得ることができる。図22では、移動局804が送信局として機能し、基地局803は受信局として機能している。なお、協調中継は、協力中継、協同中継、と称されることもある。
【０００６】
また、上述のダイバーシチ効果を高めるために、移動局から中継局間の回線品質及び中継局から受信局間の回線品質によって、協調中継する中継局が送信電力や位相を調整する方法も提案されている(特許文献１参照)。しかしながら、特許文献１の協調中継システムでは、協調中継に参加する全ての中継局が同一のリソースを受信できることを前提としているので、全ての中継局が受信できるリソースをスケジューリングするのが複雑であるという課題がある。
【０００７】
また、協調中継システムにおいて、送信に割当てられたリソースによっては、中継局が回り込み波の影響をうけて、中継局でリソースを受信できない場合がある。
【０００８】
ここで、回り込み波の影響を受けた場合の協調中継について、図23を参照しながら説明する。図23は回り込み波の影響を受けた場合の協調中継の様子を示す模式図である。図23では、移動局904からの信号が、中継局900Aを中継し、基地局903へ送信される。
【０００９】
中継局900Aには、送信リソースとして周波数F3が割当てられ、移動局904には、送信リソースとして、周波数F1とF2が割当てられているとする。このとき、中継局900Aが送信した周波数F3の信号は、中継局900Aの受信アンテナにも届く。その結果、受信アンテナから、中継局900Aが周波数F1、F2、F3の信号を受信する。ここで、周波数F2とF3が隣接していると、周波数F2に周波数F3の信号が干渉する。周波数F3は中継局900Aから送信された信号なので、受信電力が大きくなってしまい、干渉電力も大きい。したがって、中継局900Aは、送信に使用しているリソースに隣接するリソース（以下、隣接リソース）を受信することが困難である。
【００１０】
上述のように、隣接リソースが受信困難となる周波数の範囲は、例えば、中継局のフィルタなどのデバイスや、干渉除去機能の性能に依存する。また、上述のように、受信できないリソースは中継局ごとに割当てられた送信リソースによって異なる。したがって、協調中継に用いるリソースは、協調中継に参加する全ての中継局が受信できるように、スケジューリングする必要がある。全ての中継局が受信できるようにスケジューリングできない場合には、受信信号が復号できない可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】日本国特表２００７-５００４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述の従来の協調中継システムでは、協調中継に参加する全ての中継局が同一のリソースを受信できることを前提としているので、全ての中継局が受信できるリソースを協調中継に使用できないという問題点がある。
【００１３】
上述の課題を解決するため、本発明の目的は、協調中継に参加する全ての中継局が受信できないリソースであっても、協調中継に使用可能にすることができる無線通信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の無線通信を中継する無線通信装置は、スケジューリング情報に基づき、協調中継に用いるリソースから、受信可能なリソースである受信可能リソースを判定する判定部と、前記判定部の判定結果に基づき、前記無線通信の中継方法を選択する選択部と、を有する。
【００１５】
上記構成により、協調中継に参加する全ての中継局が受信できないリソースであっても、協調中継に使用することができる。また、基地局でのスケジューリングが簡易になる。
【００１６】
上記無線通信装置において、前記判定部は、前記受信可能リソースを自装置で復号可能か否か判定する。さらに、前記選択部は、前記受信可能リソースを自装置で復号可能である場合、前記無線通信の中継方法として、再生中継を選択し、前記受信可能リソースを自装置で復号不可能である場合、前記無線通信の中継方法として、非再生中継を選択する。
【００１７】
上記構成により、受信不可能なリソースがあっても、非再生中継で送信することでダイバーシチ効果を得られる。
【００１８】
また、上記無線通信装置において、前記判定部は、前記スケジューリング情報に加えて、前記無線通信を中継する他の無線通信装置を特定する中継局情報に基づき、前記特定された他の無線通信装置が前記受信可能リソースを復号可能か否か判定する。前記選択部は、前記判定部の判定結果に基づき、前記受信可能リソースを復号不可能である前記他の無線通信装置が協調中継するリソースで受信した信号に対して、当該信号のMCSと同一のMCSで中継する方法を、前記無線通信の中継方法として選択する。
【００１９】
上記構成により、復号不可能である中継局が中継するリソースでは、非再生中継信号と、再生中継信号を同一のリソースで送信することができる。
【００２０】
また、前記受信可能リソースのうち、非再生中継する前記他の無線通信装置が送信しないリソースに含まれる中継信号を、前記無線通信の中継送信用のMCSに変換して中継する。
【００２１】
上記構成により、再生中継信号は、中継局から基地局間の回線品質にあわせたMCSに設定することができる。
【００２２】
本発明の、中継局で協調中継して相手側無線通信装置と通信を行う無線通信装置は、協調中継する中継局を介して前記相手側無線通信装置へ送信する送信信号を、前記すべての中継局で復号可能となるように、前記各中継局に割当てる。
【００２３】
上記構成により、中継局で受信する信号が常に復号可能となり、再生中継で協調中継できるので、ダイバーシチ効果が高くなる。
上記無線通信装置は、協調中継を行うために前記他の複数の無線通信装置に割当てられる前記送信信号のリソースは、すべての前記中継局で復号可能となるように分割される。
【００２４】
上記構成により、シグナリング量が少なくすることができる。
【００２５】
また、上記無線通信装置は、協調中継を行うために前記各中継局に割当てられる前記送信信号のリソースのうち、前記各中継局で共通に受信できるリソースで、システマティックビットを送信し、前記各中継局で共通に受信できないリソースで、パリティビットを送信する。
上記構成により、各中継局で、システマティックビットとパリティビットを受信できるので、誤り訂正効果が高くなる。
【００２６】
上記無線通信装置は、協調中継を行うために前記各中継局に割当てられる前記送信信号のリソースが前記各中継局で共通に受信できないリソースである場合、当該リソースのうち1つのリソースで復号可能となるように、前記送信信号を前記各中継局に割当てる。
【００２７】
上記構成により、受信できるリソースが少ない中継局でも、協調中継に参加できる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係る無線通信装置によれば、協調中継に参加する全ての中継局が受信できないリソースであっても、協調中継に使用可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第1の実施の形態において、移動局4と基地局3との間の通信を協調中継する協調中継システムの模式図
【図２】第1の実施の形態において、中継局が受信できる周波数リソースの一例を示す図
【図３】第1の実施形態の中継局100の構成を示すブロック図
【図４】第1の実施の形態において、受信可能な周波数リソースを判定する方法を示すフロー図
【図５】第2の実施の形態において、移動局4と基地局3との間の通信を協調中継する協調中継システムの模式図
【図６】第2の実施形態の中継局の再生方法とその周波数リソース
【図７】第2の実施の形態において、各中継局での受信周波数と送信周波数とが等しい場合の中継方法を示す図
【図８】第2の実施の形態において、各中継局での受信周波数と送信周波数とが異なる場合の中継方法を示す図
【図９】第2の実施の形態の中継局200のブロック図
【図１０】第2の実施の形態の送信リソース割当部210の動作を示すフロー図
【図１１】第3の実施の形態において、移動局4と基地局3との間の通信を協調中継する協調中継システムの模式図
【図１２】第3の実施の形態の指示方法Ａに基づくリソースの分割例
【図１３】第3の実施形態の中継局のブロック図
【図１４】第3の実施の形態の移動局のブロック図
【図１５】第3の実施の形態において、各中継局が受信できる周波数の例
【図１６】第3の実施の形態において、移動局での周波数リソースの分割例
【図１７】複数の中継局で共通して受信できる周波数が複数ある場合、移動局における周波数リソースの分割例
【図１８】複数の中継局で共通で受信できる周波数がない場合、各中継局の受信可能な周波数の一例
【図１９】複数の中継局で共通で受信できる周波数がない場合、移動局4における周波数リソースの分割例
【図２０】複数の中継局で共通で受信できる周波数がない場合、中継局の送信例を示す図
【図２１】第3の実施の形態の指示方法Bにおける中継局のブロック図
【図２２】移動局と基地局との間の通信を協調中継する協調中継システムの模式図
【図２３】回り込み波の影響を受けた場合の協調中継の様子を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００３０】
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。
【００３１】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態では、中継局が協調中継に使用される複数のリソースを受信できるか否か判定して、その判定結果に基づき中継方法を選択する。中継局は、復号できる組み合わせのリソースを受信可能であれば、中継方法として再生中継を選択し、復号が不可能であるリソースしか受信できない場合は、中継方法として非再生中継をする。したがって、協調中継に参加する全ての中継局が受信できないリソースであっても、協調中継に使用することができ、基地局のスケジューリングの負荷を軽減させることができる。
【００３２】
第1の実施の形態について、中継局100A、100Bが協調中継に参加する場合の動作を、図１を参照して説明する。図1は、第1の実施の形態において、移動局4と基地局3との間の通信を中継局が協調中継する協調中継システムの模式図である。
【００３３】
図1の協調中継システムでは、中継局100A、100Bで、移動局4と基地局3との間の通信が協調中継される。中継局100A、100Bは、移動局4からの信号を受信し、基地局3へ中継する。
ここで、移動局4は、周波数リソースｆ4、ｆ8、ｆ12、ｆ16を使用して信号を送信するとする。また、送信に使用している周波数リソースから、前後4周波数リソースは、受信用の周波数リソースとして使用できないとする。
【００３４】
図2は、第1の実施の形態において、中継局100A、100Bが受信できる周波数リソースの一例を示す。中継局100Aは、移動局４が送信する周波数リソースf4、f8、f12、f16を全て受信できる。図2に示すように、中継局100Aは、移動局4が送信する周波数リソースf4、f8、f12、f16を全て受信できるので、中継局100Aは、周波数リソースf4、f8、f12、f16を移動局4から受信して、基地局3へ再生中継する。
【００３５】
ここで、再生中継とは、受信信号を誤り訂正復号し、誤り訂正復号した信号を、再び誤り訂正符号化して中継する方法である。再生中継をすると、中継局で信号の誤りを訂正することができるので、基地局での受信品質を向上させることができる。
【００３６】
一方、中継局100Bは、図2に示すように周波数f6を送信用の周波数リソースとして使用する。ここで、第1の実施の形態では、送信に使用している周波数リソースから、前後4周波数リソースは、受信用の周波数リソースとして使用できないことから、中継局100Bは、送信用の周波数リソースf6の前後4リソースに含まれる周波数リソースf4、f8を移動局4から受信することができない。つまり、中継局100Bは、周波数リソースf4、f8を移動局4から受信せずに、周波数リソースf12、f16を移動局4から受信する。中継局100Bは、移動局4からの信号の一部分しか受信できないので、受信できた残りの部分の受信信号を、基地局3へ非再生中継する。
【００３７】
ここで、非再生中継とは、受信信号を増幅だけして中継する方法である。受信信号を増幅するだけなので、移動局から中継局間で付加されたノイズを受信信号から除去することができない。したがって、非再生中継は、再生中継と比較すると、基地局での受信品質は劣化する。
【００３８】
上述のように、第1の実施の形態では、移動局4から中継局100A間で使用される周波数リソースf4、f8、f12、f16と異なり、移動局4から中継局100B間では、周波数リソースf12、f16を用いて、移動局からの受信信号を中継しているので、付加されるノイズが異なる。同様に、中継局100Aから基地局3間や中継局100Bから基地局３間でも、伝搬路が異なるので付加されるノイズが異なる。したがって、たとえ、中継局100Bが、移動局4からノイズを含む受信信号を受信しても、非再生中継することにより、中継局から基地局への送信を停止することと比べて、基地局3の受信品質を向上させることができる。
【００３９】
なお、中継局100Aにおいて、受信誤り等によって、受信信号を復号できない場合、中継局100Bと同様に、受信信号を非再生中継してもよい。
【００４０】
次に、第１の実施の形態の中継局100の構成を、図3を参照して説明する。図3は、第1の実施の形態に係る中継局100の構成を示すブロック図である。中継局100は、無線受信部101、信号分離部102、復調部103、受信可能周波数リソース判定部104、復号部105、符号化部106、変調部107、非再生信号受信処理部108、増幅部109、送信選択部110、無線送信部111を備える。
【００４１】
無線受信部101は、移動局または中継局からの信号を、アンテナを介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を施し、信号分離部102へ出力する。
【００４２】
信号分離部102は、移動局または中継局から受信した信号から、中継信号とスケジューリング情報とを分離する。そして、信号分離部102は、中継信号を非再生信号受信処理部108と、復調部103へ入力する。
【００４３】
ここで、スケジューリング情報とは移動局が基地局より許可された、移動局から中継局への送信に使用する周波数割当情報である。
【００４４】
復調部103では、中継信号を復調し、復号部105へ出力する。
【００４５】
復号部105は、中継信号を復号して符号化部106へ出力する。
【００４６】
符号化部106では、中継信号を符号化して、変調部107へ出力する。
【００４７】
変調部107では、中継信号を変調し、送信選択部110へ出力する。
【００４８】
受信可能周波数リソース判定部104では、移動局から中継局のスケジューリング情報と、中継局から基地局間のスケジューリング情報より、中継局が受信可能である周波数リソースを判定し、非再生信号受信処理部108と、送信選択部110へ出力する。
【００４９】
非再生信号受信処理部108では、受信信号を周波数リソースごとに分離し、受信可能リソース判定部の結果から、受信可能である周波数リソースを選択し、増幅部109へ出力する。
【００５０】
増幅部109では、受信可能である周波数リソースの信号を増幅し、送信選択部110へ出力する。
【００５１】
送信選択部110では、受信可能周波数リソース判定部104の判定結果より、復号可能となる周波数リソースを受信可能であるか判定する。受信可能であると判定した場合、変調部107からの入力を選択し、受信不可能であると判定した場合、増幅部109からの入力を選択して無線送信部111へ出力する。
【００５２】
無線送信部111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、アンテナから基地局へ中継送信する。
【００５３】
次に、中継局100で受信可能な周波数リソースの判定方法を説明する。図4は、第1の実施の形態において、受信可能な周波数リソースを判定する方法を示すフロー図である。なお、受信可能な周波数リソースの判定は、受信可能周波数リソース判定部104及び送信選択部110で行われる。
【００５４】
まず、受信可能周波数リソース判定部104において、中継局100が受信可能な周波数リソースを判定し、送信用に割当てられている周波数リソースと、受信用に割当てられている周波数リソースとから、受信可能な周波数リソース（以下、受信可能リソース）を決定する（ステップS11）。次に、受信可能リソースから、自局（中継局100）が復号可能となるかどうかを判断する（ステップS12）。次に、移動局4から中継局100に送信する周波数リソースを全て受信可能であれば、復号可能、少なくとも一部受信不可能であれば復号不可能と判断する。そして、復号不可能と判断すると、受信可能リソースで受信した信号のみを、非再生中継する（ステップS13）。一方、復号可能と判断すると、中継信号を、復調・復号したものを再び符号化・変調する再生中継をする（ステップS14）。
【００５５】
上述のように、第1の実施の形態では、中継局が協調中継に使用される複数のリソースを受信できるかどうか判定して、その判定結果に基づき中継方法を選択する。そして、中継局は、復号できる組み合わせのリソースを受信可能であれば、再生中継し、復号が不可能であるリソースしか受信できない場合は、非再生中継をする。したがって、協調中継に参加する一部の中継局しか受信できないリソースであっても、協調中継に使用することができ、かつ基地局のスケジューリングの負荷を軽減させることができる。
【００５６】
なお、周波数リソースは、RB(Resource Block)単位でもよいし、OFDMサブキャリア単位でもよいし、周波数帯域でもよいし、システム帯域幅単位でもよい。さらにこれらをグループ化した単位でも良い。
【００５７】
また、送信用に割当てられている周波数リソースを何リソース離れていれば受信できるかどうかについては、中継局ごと基地局から通知されても良いし、システムとして一律に定まっていても良い。
【００５８】
（第2の実施の形態）
第2の実施の形態の中継局は、協調中継する中継局の中で、他の中継局に割当てられている周波数リソースに基づき、復号不可能となる中継局があるか否かを判定する。復号不可能となる中継局が存在するか否かは、各中継局に割当てられた送信リソースと、中継局が受信する受信リソースを比較して判断する。
【００５９】
そして、復号不可能となる中継局が存在する場合、たとえ復号可能となる中継局でも、復号不可能な中継局が中継する周波数リソースでは、復号不可能な中継局が送信するMCS(Modulation and Coding Scheme)、すわなち、移動局から中継局が中継信号を受信したMCSにそろえて中継する。このようにすると、非再生中継で中継送信する周波数リソースに、再生中継する中継局も送信することができるので、ダイバーシチ効果が向上するという利点がある。
【００６０】
また、復号可能な中継局のみが中継する周波数リソースについては、MCSを変更して中継することができる。
【００６１】
さらに、協調中継に参加する全ての中継局が受信できないリソースであっても、協調中継に使用することができ、かつ基地局のスケジューリングの負荷を軽減させることができる。
【００６２】
第2の実施の形態では、例えば中継局200A、200B、200Cが協調中継に参加する場合を説明する。図5は、第2の実施の形態において、移動局4と基地局3との間の通信を協調中継する協調中継システムの模式図である。図5に示す協調中継システムでは、中継局200A，200B、200Cで、移動局4と基地局3との間の通信が協調中継される。中継局200A、200B、200Cは、移動局4からの信号を受信し、基地局3へ中継する。なお、移動局4では、実施の形態1と同様、周波数リソースf4，f8，f12，f16を使用して、信号を送信するとする。
【００６３】
図6は、第2の実施の形態において、各中継局の再生方法とその周波数リソースを示している。送信に使用している周波数リソースから前後4リソースは、受信用の周波数リソースとして使用できないとする。
【００６４】
図6に示すように、中継局200A、200Cは、移動局4が送信する周波数リソースf4，f8，f12，f16をすべて受信できる。したがって、中継局200A、200Cは、移動局4から周波数リソースf4、f8、f12、f16を受信して再生中継で中継する。
【００６５】
一方、中継局200Bは、第１の実施の形態同様、周波数f6を送信用の周波数リソースとして使用するので、送信用の周波数リソースf6の前後4リソースに含まれる周波数リソースf4、f8を受信することができない。したがって、周波数リソースf12とf16のみ受信し、受信できた信号を非再生中継する
【００６６】
ここで、中継局200A、200Cと中継局200Bの再生中継方法について説明する。まず、中継局200A、200Cは、基地局から送信される中継局200Bから基地局間のスケジューリング情報 と、協調中継に参加する中継局を特定する中継局情報とにより、協調中継に参加する中継局200Bが、周波数リソースf12とf16のみしか中継できないことを判定する。
【００６７】
そこで、中継局200A、200Cは、周波数リソースf12、f16で受信した信号について、受信した信号と同じ変調多値数・シンボル配置で中継する。受信した信号と同じ変調多値数・シンボル配置で中継すると、非再生中継する中継局が送信する信号の、変調多値数・シンボル配置と同じものになる。ここで、シンボル配置が同じとは、同じ誤り訂正符号で、同じ符号化率で符号化された信号が、同じインタリーブ、パティング等されて、シンボルとして送信されるときに同じシンボルがほぼ同一時刻、同一周波数に送信されることを示している。
【００６８】
また、中継局200A、200Cは、周波数リソースf4、f8で受信した信号について、再生中継用の変調多値数とシンボル配置に変更して中継する。このとき、周波数リソースf4、f8で受信した信号については、誤り訂正符号の符号化率を変更しても良い。使用する誤り訂正符号および符号化率は、あらかじめ再生中継用に定められていても良いし、基地局から通知されても良い。
【００６９】
ここで、第2の実施の形態において、各中継局での受信周波数と送信周波数とが等しい場合の中継方法について、図7を用いて説明する。図7は、第2の実施の形態において、各中継局での受信周波数と送信周波数とが等しい場合の中継方法を示す図である。
【００７０】
上述のように、移動局4では、実施の形態1と同様、周波数リソースf4、f8、f12、f16を使用して、信号を送信するとする。また、送信に使用している周波数リソースから前後4リソースは、受信用の周波数リソースとして使用できないとする。したがって、中継局200A、200Cは、移動局4で送信用に用いられるすべての周波数リソースf4、f8、f12、f16を受信可能である。また、中継局200Bは、周波数f6を、送信用の周波数リソースとして使用するので、周波数リソースf12、f16のみ受信することが可能である。
【００７１】
図7(a)は、各中継局での受信周波数と送信周波数とが等しい場合、移動局から各中継局へ信号が送信される際の各周波数リソースでの変調方法及び各周波数リソースに割当てられた信号の種類を示すフレーム１である。変調多値数として移動局から中継局ではQPSKが割当てられているとする。
【００７２】
移動局4は、QPSK変調された信号を周波数リソースf4、f8、f12、f16で送信する。周波数リソースf4では、システマティックビットS1とパリティビットP1を送信する。そして、周波数リソースf8では、システマティックビットS2とパリティビットP2を送信し、周波数リソースf12では、システマティックビットS3とパリティビットP3を送信し、周波数リソースf16ではS4とP4を、それぞれ送信する。なお、システマティックビットをSn (n=1,2,.., n: nは自然数)、パリティビットをPn (n=1,2,.., n: nは自然数)と記載する。
【００７３】
図7(b)は、各中継局での受信周波数と送信周波数とが等しい場合において、各中継局から基地局へ信号が中継送信される際の、各周波数リソースf4、f8、f12、f16での変調方法、及び各周波数リソースに割当てられた信号の種類を示すフレーム2である。変調多値数として中継局から基地局は16QAMが割当てられているとする。
【００７４】
中継局200Bは、送信用の周波数リソースf12、f16でそれぞれ受信した信号S3、P3、信号S4、P4を同じ周波数で同じ変調方式のQPSKで非再生中継する。
【００７５】
中継局200A、200Cは、移動局から受信した信号を復調・誤り訂正復号する。復号後、中継局200A、200Cは、周波数リソースf12、f16でそれぞれ受信した信号S3、P3、信号S4、P4を、中継局200Bの変調方式（QPSK）にそろえるため、中継局200Bと同じ周波数、同じ変調方式QPSKで再生中継する。
【００７６】
また、中継局200A、200Cは、周波数リソースf4、f8で受信した信号について、各中継局200A、200Cから基地局4への変調多値数が16QAMであるので、パリティビットを増加させる。その後、周波数リソースf4ではS1、P1、P5、P6を16QAMで変調して基地局3へ中継し、周波数リソースf8ではS2、P2、P7、P8を16QAMで変調して、基地局3へ中継する。
【００７７】
さらに、第2の実施の形態において、各中継局での受信周波数と送信周波数とが異なる場合の中継方法について、図8を参照して説明する。図8は、第2の実施の形態において、各中継局での受信周波数と送信周波数とが異なる場合の中継方法を示す図である。
【００７８】
図8(a)は、図7(a)と同様、各中継局での受信周波数と送信周波数とが異なる場合において、移動局から各中継局へ信号が送信される際の、各周波数リソースでの変調方法、及び各周波数リソースに割当てられた信号の種類を示すフレーム1である。変調多値数として移動局から中継局ではQPSKが割当てられているとする。
【００７９】
移動局4は、フレーム1でQPSK変調された信号を周波数リソースf4、f8、f12、f16で送信する。周波数リソースf4では、S1、P1を送信する。そして、周波数リソースf8では、S2、P2を、周波数リソースf12では、S3、P3を、周波数リソースf16では、S4、P4を、それぞれ送信する。
【００８０】
また、図8(b)は、各中継局での受信周波数と送信周波数とが異なる場合において、各中継局から基地局へ信号が中継送信される際の、各周波数リソースf24、f28、f32、f36での変調方法、及び各周波数リソースに割当てられた信号の種類を示すフレーム2である。変調多値数として中継局から基地局は16QAMが割当てられているとする。図７(b)と異なり、各中継局での送信周波数はf24,f28,f32,f36である。
【００８１】
中継局200Bは、送信用の周波数リソースf12、f16で受信したS3及びP3、S4及びP4を、それぞれ送信周波数f32、f36で、変調方式QPSKで非再生中継する。
【００８２】
一方、中継局200A、200Cは、移動局から受信した信号を復調・誤り訂正復号する。復号後、周波数リソースf12、f16で受信した信号S3、P3、S4、P4について、中継局200Bの変調方式QPSKにそろえるため、周波数リソースf12、f16で受信したS3及びP3、S4及びP4を、中継局200Bと同じ送信周波数f32とf36で、それぞれ同じ変調方式QPSKで再生中継する。
【００８３】
また、周波数リソースf4、f8で受信した信号については、各中継局200A、200Cから基地局４への変調多値数が16QAMであるので、パリティビットを増加させる。そして、周波数リソースf24ではS1、P1、P5、P6を16QAMで変調して基地局3へ中継し、周波数リソースf28ではS2、P2、P7、P8を16QAMで変調して、基地局3へ中継する。
【００８４】
図9は、第2の実施の形態の中継局200のブロック図である。中継局200は、無線受信部201、信号分離部202、復調部203、受信可能周波数リソース判定部204、復号部205、符号化部206A、206B、変調部207A、207B、非再生信号受信処理部208、増幅部209、送信リソース割当部210、無線送信部211、を備える。
【００８５】
無線受信部201は、移動局または中継局からの信号を、アンテナを介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を施し、信号分離部202へ出力する。
【００８６】
信号分離部202は、無線受信部201から入力された信号を、スケジューリング情報及び中継局情報、ならびに受信信号に分離する。そして、スケジューリング情報及び中継局情報を、受信可能周波数リソース判定部204へ出力し、受信信号を非再生信号受信処理部208と、復調部203へ出力する。
【００８７】
受信可能周波数リソース判定部204は、スケジューリング情報から、受信可能となる周波数を判定し、その判定結果を非再生信号受信処理部208と送信リソース割当部210へ出力する。
【００８８】
さらに、協調中継に参加する中継局の情報から、協調中継に参加する中継局の中で、非再生中継になる中継局を検索し、非再生中継になる中継局が送信する周波数を送信リソース割当部210へ通知する。
【００８９】
復号部205は、復号した信号を、符号化部206Aと符号化部206Bへ出力する。
【００９０】
符号化部206Aでは、受信信号と等しい符号化をし、変調部207Aへ出力する。
【００９１】
変調部207Aでは、受信信号と等しい変調多値数で変調し、送信リソース割当部210へ出力する。
【００９２】
符号化部206Bでは、中継局から基地局に割当てられた符号で符号化し、変調部207Bへ出力する。
【００９３】
変調部207Bでは、中継局から基地局に割当てられた変調多値数で変調し、送信リソース割当部210へ出力する。
【００９４】
送信リソース割当部210では、受信可能リソースが限られており、非再生中継となる場合は、増幅部209からの出力を送信リソースに割当てる。受信リソースが限られていなく、復号可能な場合、他の中継局で非再生中継になる中継局があるかどうかを、スケジューリング情報と中継局情報から判定し、他の中継局が非再生中継で中継する周波数リソースについては、変調部207Aの出力を割り当て、無線送信部211へ出力し、全ての中継局が再生中継で中継する周波数リソースについては、変調部207Bの出力を割り当て、無線送信部211へ出力する。
【００９５】
次に、本実施の形態の送信リソース割当部210動作を、図10を参照して説明する。図10は、第2の実施の形態における送信リソース割当部210の動作を示すフロー図である。
【００９６】
まず、ステップＳ21からＳ23の動作は、それぞれステップＳ11からＳ13までの動作と同じであるので、その詳細な説明をここでは省略する。次に、送信リソース割当部210は、他の中継局で非再生中継になる中継局があるかどうかを、スケジューリング情報と中継局情報から判定する。すなわち、送信リソース割当部210は、協調中継に参加する他の中継局が再生中継を行うか、或いは非再生中継を行うかを判定する（ステップS24）。再生中継の場合は、中継用のMCSで再生中継する（ステップS25）。他の中継局の少なくとも１つが非再生中継を行う場合、送信リソース割当部210は、他の中継局が非再生中継するリソースかどうか判定する（ステップS26）。再生中継するリソースは、中継用のMCSで再生中継し（ステップS25）、非再生中継するリソースは、受信信号と同じMCSで再生中継する（ステップS27）。
【００９７】
上述のように、第2の実施の形態の中継局は、協調中継する中継局の中で、他の中継局に割当てられている周波数リソースに基づき、復号不可能となる中継局があるか否かを判定する。復号不可能となる中継局が存在するか否かは、各中継局に割当てられた送信リソースと、中継局が受信する受信リソースを比較して判断する。復号不可能となる中継局が存在する場合、たとえ復号可能となる中継局でも、復号不可能な中継局が中継する周波数リソースでは、復号不可能な中継局が送信するMCS(Modulation and Coding Scheme)、すわなち、移動局から中継局が中継信号を受信したMCSにそろえて中継する。
【００９８】
第2の実施の形態の中継局では、非再生中継で中継送信する周波数リソースに、再生中継する中継局も送信することができるので、ダイバーシチ効果が向上するという利点がある。また、復号可能な中継局のみが中継する周波数リソースについては、MCSを変更して中継することができる。
【００９９】
さらに、第2の実施の形態の中継局では、協調中継に参加する全ての中継局が受信できないリソースであっても、協調中継に使用することができ、かつ基地局のスケジューリングの負荷を軽減させることができる。
【０１００】
（第3の実施の形態）
第3の実施の形態では、協調中継に参加する中継局が、全て復号可能になるように、移動局が送信する。中継局は、移動局に、全ての中継局で復号可能となるシステマティックビットとパリティビットの配置を示す送信パターンを指示する。移動局は、中継局から指示された送信パターンで、信号を送信する。移動局へ送信パターンを指示する中継局は、あらかじめ定めておく。送信パターンを指示しない中継局も、送信パターンを指示する中継局と同一のルールに従い、移動局の送信パターンを決定し、移動局から信号を受信する。
【０１０１】
第3の実施の形態では、協調中継に参加する中継局全てが復号可能となるので、中継信号の受信品質を向上させることができる。
【０１０２】
第3の実施の形態では、例えば中継局300A、300B、300Cが協調中継に参加する場合を説明する。図11は、第3の実施の形態において、移動局4と基地局3との間の通信を協調中継する協調中継システムの模式図である。
【０１０３】
図11に示す協調中継システムでは、中継局300A，300B、300Cで、移動局4と基地局3との間の通信が協調中継される。中継局300A、300B、300Cは、移動局4からの信号を受信し、基地局3へ中継する。
【０１０４】
ここで、第3の実施の形態において、各中継局から移動局へ指示する送信パターンの指示方法をA、Bの２種類示す。方法Aでは、協調中継に使用するリソースを分割し、分割したリソースごとに復号可能となるように分割数を決定する。一方、方法Bでは、共通で受信可能となるリソースにシステマティックビットを配置し、共通に受信できないリソースにパリティビットを配置する。
【０１０５】
（方法A）
方法Aでは、移動局に送信パターンを指示する中継局は、移動局へ分割数を指示する。移動局は、分割数を受信すると、送信スケジューリングされている周波数リソースを分割し、分割した各周波数リソースが復号可能となるように符号化する。分割数を指示する中継局は、協調中継に参加する他の中継局が、復号可能となる。ここでいう、送信リソースとは、信号の送信用に割当てられたリソース（例えば、周波数）である。
【０１０６】
以下、指示方法Aに基づく送信パターンについて、図12を参照して説明する。図12は、指示方法Aに基づくリソースの分割例である。なお、移動局から中継局に送信される周波数リソースは、実施の形態１と同様で、f4、f8、f12、f16とし、また、中継局は、協調中継に参加する中継局が中継できるリソースを、実施の形態2と同様に、スケジューリング情報と中継局情報とから把握し、周波数リソースの分割数を決定する。
【０１０７】
図12の送信パターン1は、リソースを分割しないものである。全ての中継局が全てのリソースを中継可能となるときに使用する。
【０１０８】
システマティックビットSと、システマティックビットSを訂正するためのパリティビットP1、P2、P3が、周波数リソースf4、f8、f12、f16で送信される。全ての中継局ですべてのリソースを受信可能なので、全ての中継局でSを復号して中継する。
【０１０９】
図12の送信パターン2は、リソースを半分に分割したものである。協調中継に参加する中継局が、半分の組み合わせであれば、復号可能であるときに使用する。システマティックビットSは、周波数リソースf4, f12に配置される。パリティビットP1、P2、P3について、周波数リソースf8にパリティビットP1、周波数リソースf16にパリティビットP2をそれぞれ送信する。
【０１１０】
周波数リソースf12、f16のいずれかひとつ、或いは周波数リソースf12、f16の両方とを受信できない中継局は、周波数リソースf4、f8のみを受信し、パリティビットP1を使用してシステマティックビットSを復号して中継する。同様に、周波数リソースf4又はf8、並びに周波数リソースf4及びf8の両方を受信できない中継局は、周波数リソースf12、f16のみを受信し、パリティビットP2を使用してシステマティックビットSを復号して中継する。
【０１１１】
周波数リソースf4のみ受信できない中継局は、システマティックビットSを復号する際に、パリティビットP1、P2を両方復号に使用してもよい。同様に、周波数リソースf12のみ受信できない中継局は、システマティックビットSを復号する際に、パリティビットP1とパリティビットP2とを両方復号に使用してもよい。このように、各中継局は受信可能となるリソースを全て使用して、信号を復号しても良い。
【０１１２】
なお、リソースを3分割して（送信パターン3）送信することも可能である。送信方法はパターン2と同様であり、その説明を省略する。
【０１１３】
図12の送信パターン4は、全ての周波数リソースが、1周波数リソースごとに復号可能となるように分割する。
【０１１４】
すなわち、周波数リソースｆ4で、システマティックビットS1と、システマティックビットS1を復号するパリティビットP11とを送信し、周波数リソースｆ8で、システマティックビットS1と、システマティックビットS1を復号するパリティビットP12とを送信し、周波数リソースｆ12で、システマティックビットS1と、システマティックビットS1を復号するパリティビットP13とを送信し、周波数リソースｆ16に、システマティックビットS1と、システマティックビットS1を復号するパリティビットP14とを送信する。
【０１１５】
なお、パリティビットP11、P12、P13、P14は、全てシステマティックビットS1を誤り訂正するためのパリティビットである。それぞれの周波数リソースに異なるパリティビットが送信することで、複数のリソースを受信できる中継局において、誤り訂正効果を高めることができる。
【０１１６】
また、それぞれの周波数リソースに異なるパリティビットを送信すると、各中継局で、信号を復号することが可能となり、中継局での誤りを訂正して中継することができる。
【０１１７】
また、分割数で指示をすると、細かくシステマティックビットとパリティビットの配置を指示するよりも、情報ビット数を削減することができる。さらに、分割した信号ごとに異なるパリティビットを送信することで、誤り訂正効果を高めることができる。
【０１１８】
なお、上記方法Aにおいて協調中継に参加する中継局は、移動局に分割数を指示する中継局と同様な方法で、分割数を算出するとしたが、移動局が送信する信号に、中継局から指示された分割数の情報を加えて送信するようにしても良い。
【０１１９】
また、上記方法Aにおいて、図12に示す送信パターン１では、システマティックビットSとパリティビットPをインタリーブして、周波数リソースf4、f8、f12、f16に配置して送信しても良い。
【０１２０】
また、上記方法Aにおいて、図12に示す送信パターン2では、周波数リソースf4、f8の間では、システマティックビットSとパリティビットP1がインタリーブされて送信されても良い。同様に、周波数リソースf12とf16の間では、周波数リソースf12と周波数リソースf16がインタリーブされても良い。
【０１２１】
次に、第3の実施の形態における中継局の動作について、図13を参照して説明する。図13は、第3の実施の形態の中継局のブロック図である。中継局300は、無線受信部301、信号分離部302、復調部303、受信可能周波数リソース判定部304、復号部305、符号化部306、変調部307、無線送信部311、分割指示情報生成部312を備える。
【０１２２】
無線受信部301は、移動局または中継局からの信号を、アンテナを介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を施し、信号分離部302へ出力する。
【０１２３】
信号分離部302は、移動局または中継局から受信した信号から、中継信号と、中継局情報及びスケジューリング情報とに分離する。そして、信号分離部302は、中継信号を復調部303へ入力し、中継局情報及びスケジューリング情報を受信可能周波数リソース判定部304へ入力する。
【０１２４】
復調部303は、中継信号を復調し、復号部305へ出力する。
【０１２５】
受信可能周波数リソース判定部304は、信号分離部302から得たスケジューリング情報から、協調中継に参加する各中継局が受信可能となる周波数を判定し、分割指示情報生成部312へ出力する。
【０１２６】
分割指示情報生成部312は、何分割すれば、各中継局がシステマティックビットを受信できるように送信できるかを検索し、受信できる分割数のうち最小の分割数を選択する。自局が移動局へ指示を送信する中継局である場合、分割指示情報を無線送信部311へ出力する。また、復号部305へ分割数を出力する。
【０１２７】
復号部305は、分割指示情報（分割数を含む）に従い、中継信号を分割・復号するし、符号化部306へ出力する。
【０１２８】
符号化部306は、中継信号を符号化して、変調部307へ出力する。
【０１２９】
変調部307は、中継信号を変調し、無線送信部310へ出力する。
【０１３０】
次に、第3の実施の形態における移動局の動作を説明する。第3の実施の形態における移動局の動作を、図14を参照して説明する。
【０１３１】
図14は、第3の実施の形態における移動局500のブロック図である。中継局のブロック図と同様のものは説明を省略する。第3の実施の形態の移動局500は、無線受信部501、信号分離部502、復調部503、分割指示情報受信部504、復号部505、符号化部506、変調部507、無線送信部511、を備える。
【０１３２】
無線受信部501は、中継局からの信号を、アンテナを介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を施し、信号分離部502へ出力する。
【０１３３】
信号分離部502は、無線受信部501から入力された信号を、信号分割指示情報と受信信号とを分離し、分割指示情報を分割指示情報受信部504へ出力し、受信信号を復調部503へ出力する。
【０１３４】
分割指示情報受信部504は、指示された分割数を符号化部506へ出力する。符号化部506は、指示された分割数に、送信信号を符号化し、変調部507へ出力する。
【０１３５】
（方法B）
次に、送信パターンの指示方法Bに基づく協調中継を行う中継局300A, 300B, 300Cの動作を説明する。図11に示すように、第3の実施の形態の協調中継システムでは、中継局300A，300B、300Cで、移動局４と基地局３との間の通信が協調中継される。中継局300A、300B、300Cは、移動局４からの信号を受信し、基地局３へ中継する。ここで、移動局4が送信する周波数リソースはf4、f8、f12、f16とする。
【０１３６】
送信パターンの指示方法を方法Bでは、協調中継に参加する全ての中継局300A, 300B, 300Cが受信できる周波数リソースに、システマティックビットを配置する。したがって、全ての中継局300A、300B、300Cでシステマティックビットを受信でき、復号可能となるので、各中継局で誤りを訂正することができる。
【０１３７】
図15は、各中継局が受信できる周波数の例である。図15に示すように、中継局300Aは全ての周波数、中継局300Bは周波数f12,f16、中継局300Cは周波数f8、f12で受信可能である。したがって、すべての中継局300A、300B、300Cで共通して受信できる周波数はf12である。そこで、中継局では、移動局4に対して共通して受信できるf12にシステマティックビットを送信するように指示する。指示をする中継局はあらかじめ定めておけばよい。
【０１３８】
図16は、移動局における周波数リソースの分割例である。上述のように、移動局4は、あらかじめ定められた中継局から、共通して受信できるf12にシステマティックビットを送信するように指示を受けている。したがって、図16に示すように、あらかじめ定めた中継局300Aから指示を受けた移動局4は、システマティックビットSを周波数リソースf12に配置し、残りの周波数リソースf4、f8、f16にそれぞれパリティビットを送信する。
【０１３９】
また、複数の中継局で共通して受信できる周波数が複数ある場合、あらかじめ定められた中継局は、移動局4に対して、システマティックビットを分散させて配置するよう指示する。
【０１４０】
例えば、周波数リソースf4、f8、f12が共通して受信できる複数の周波数である場合、移動局における周波数リソースの分割例を図17に示す。移動局では、システマティックビットSをS1、S2、S3に分割し、それぞれ異なるパリティビットP11、P21、P31とともに、周波数リソースf4、f8、f12に配置する。そして、周波数リソースf4にS1、P11、周波数リソースf8にS2、P21、周波数リソースf12にS3、P31を送信する。
【０１４１】
また、受信できない中継局がある周波数リソースf16にはパリティビットP4を送信する。パリティビットP11、P21、P31、P4はいずれもシステマティックビットSに対するパリティビットを分割したものである。
【０１４２】
複数の中継局で、共通で受信できる周波数がない場合、中継局数が多くなる周波数リソースを選択し、システマティックビットを送信する。選択された周波数リソースを受信できない中継局には、その中継局が受信できる周波数リソースに、システマティックビットを送信する。さらに、受信できる周波数リソースが少なく、全てのシステマティックビットを受信することが困難な中継局は、一部のシステマティックビットを受信し、基地局への中継は、一部分で参加するようにする。
【０１４３】
図18に複数の中継局で共通で受信できる周波数がない場合、各中継局が受信できる周波数の例を示す。図18に示すように、中継局300Aは全ての周波数。中継局300Bは周波数f4、中継局300Cは周波数f8,f12、中継局300Dは周波数f12,f16をそれぞれ受信可能であるとする。このとき、4つの中継局で共通して受信できる周波数はない。
【０１４４】
図18に示すように、共通して受信できる中継局が多いのは、周波数リソースf12である。周波数リソースf12は、中継局300A、300C、300Dで受信することができる。
【０１４５】
ここで、図19に、移動局4における周波数リソースの分割例を示す。図19に示すように、移動局4は、あらかじめ定められた中継局から周波数リソースf12にシステマティックビットSを送信するように指示を受けて、周波数リソースf12にシステマティックビットSを配置する。
【０１４６】
また、中継局300Bは、図18より周波数リソースｆ4のみを受信できるので、周波数リソースf4の中で復号可能となるように、周波数リソースf4にシステマティックビットの一部分S1と、S1の誤り訂正するパリティビットP(S1)を送信するように移動局に指示する。また、残りの、周波数リソースｆ8、f16には、システマティックビットSのパリティビットであるP1とP2をそれぞれ送信するように移動局に指示する。
【０１４７】
ここで、図18より、中継局300BはシステマティックビットS1のみしか受信できないので、中継時には中継局300BはシステマティックビットS1の部分のみで協調中継に参加する。他の中継局300A,300C,300Dは、システマティックビットSからシステマティックビットS1を生成して、全ての信号の協調中継に参加する。
【０１４８】
図20に、中継局の送信例を示す。ここで、中継局が基地局へ送信する用に割当てられた送信周波数リソースが、f3、f9、f13、f17であるとする。また、周波数リソースf3にS1+P(S1)が割当てられており、周波数リソースf9にP1,f13にS,f15にP2が割当てられているとする。周波数リソースｆ3に割当てられたシステマティックビットS1とパリティビットP(S1)は、中継局がf4で受信した信号と同じものである。
【０１４９】
上述のように、中継局300BはシステマティックビットS1のみしか受信できず、システマティックビットSを受信できないので、システマティックビットS1とパリティビットP(S1)を中継する周波数リソースf3でのみ、協調中継に参加する。一方、他の中継局300A、300C、300Dは、システマティックビットS受信できるので、システマティックビットを再符号化し、パリティビットP1、P2を生成し周波数リソースｆ9、ｆ13、ｆ17でも中継する。また、他の中継局300A、300C、300Dは、システマティックビットSからシステマティックビットS1を生成し、周波数リソースf3のS1+P(S1)の中継にも参加する。このようにすると、共通して受信できる周波数がない場合においても、すべての中継局300A、300B、300C、300Dが協調中継に参加することができる。
【０１５０】
次に、送信パターンの指示方法Bに基づく中継局の動作を説明する。図21は、送信パターンの指示方法Bに基づく中継局400のブロック図である。なお、方式Aと同様の部分は説明を省略する。
【０１５１】
無線受信部401は、移動局または中継局からの信号を、アンテナを介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を施し、信号分離部402へ出力する。
【０１５２】
信号分離部402は、移動局または中継局から受信した信号から、中継信号と、中継局情報及びスケジューリング情報とに分離する。そして、信号分離部402は、中継信号を復調部403へ入力し、中継局情報及びスケジューリング情報を受信可能周波数リソース判定部404へ入力する。
【０１５３】
受信可能周波数リソース判定部404は、信号分離部402から得たスケジューリング情報及び中継局情報から、協調中継に参加する中継局が共通に受信できる周波数を判定し、分割指示情報生成部412へ出力する。
【０１５４】
送信指示情報生成部412は、受信可能周波数リソース判定部404の判定結果に基づき、協調中継に参加する中継局が共通に受信できる周波数を選択する。そして、協調中継に参加する中継局で共通して受信できる周波数にシステマティックビットを送信するように、移動局へ通知する信号を生成する。また、指示信号は復号部405へも出力する。なお、移動局へ指示を送信する担当の中継局であれば、指示情報を無線送信部411へ出力する。
【０１５５】
復調部403は、信号分離部402で分離された中継信号を復調し、復号部405へ出力する。
【０１５６】
また、復号部405では中継信号を、送信指示情報生成部412から入力された情報より、システマティックビットとパリティビットの配置を推定し、復号する。
【０１５７】
符号化部406は、中継信号を符号化して、変調部407へ出力する。
【０１５８】
変調部407は、中継信号を変調し、無線送信部411へ出力する。
【０１５９】
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。
【０１６０】
上記各実施の形態では、上りの伝送を例として説明したが、基地局と移動局を入れ替えた下りの伝送でも同様でも利用できる。
【０１６１】
上記各実施の形態の中継局は、固定に設置された中継局でも、移動する中継局でもよい。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
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。
【０１６６】
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。
【０１６７】
本出願は、2008年6月19日出願の日本特許出願（特願2008−160754）、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】
【０１６８】
本発明に係る無線通信装置によれば、協調中継に参加する全ての中継局が受信できないリソースであっても、協調中継に使用することができ、無線通信装置等として有用である。  
【符号の説明】
【０１６９】
100、100A、100B              中継局
200、200A、200B、200C        中継局
300、300A、300B、300C、300D  中継局
400                          中継局
800、800A、800B、800C        中継局
900A                        中継局
3、500、803、903            基地局
4、804、904                  移動局
101、201、301                無線受信部
102、202、303                信号分離部
103、203                    復調部
104、204、304                受信可能周波数リソース判定部
105、205、305                復号部
106、206A、206B、306        符号化部
107、207A、207B、307        変調部
108                          非再生信号受信処理部
109、209                     増幅部
110                          送信選択部
111、211、311                無線送信部
208                          非再生信号受信処理部
210                          送信リソース割当部
312                          分割指示情報生成部
【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】
無線通信を中継する無線通信装置であって、
スケジューリング情報に基づき、協調中継に用いるリソースから、受信可能なリソースである受信可能リソースを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づき、前記無線通信の中継方法を選択する選択部と、を有する無線通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信装置であって、
前記判定部は、
前記受信可能リソースを自装置で復号可能か否か判定し、
前記選択部は、
前記受信可能リソースを自装置で復号可能である場合、前記無線通信の中継方法として、再生中継を選択し、
前記受信可能リソースを自装置で復号不可能である場合、前記無線通信の中継方法として、非再生中継を選択する無線通信装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の無線通信装置であって、
前記判定部は、
前記スケジューリング情報に加えて、前記無線通信を中継する他の無線通信装置を特定する中継局情報に基づき、
前記特定された他の無線通信装置が前記受信可能リソースを復号可能か否か判定し、
前記選択部は、
前記判定部の判定結果に基づき、
前記受信可能リソースを復号不可能である前記他の無線通信装置が協調中継するリソースのMCSと同一のMCSで中継する方法を、前記無線通信の中継方法として選択する無線通信装置。
【請求項４】
請求項３記載の無線通信装置であって、
前記受信可能リソースのうち、非再生中継する前記他の無線通信装置が送信しないリソースに含まれる中継信号を、前記無線通信の中継送信用のMCSに変換して中継する、無線通信装置。
【請求項５】
中継局で協調中継して相手側無線通信装置と通信を行う無線通信装置であって、
協調中継する中継局を介して前記相手側無線通信装置へ送信する送信信号を、前記すべての中継局で復号可能となるように、前記各中継局に割当てる無線通信装置。
【請求項６】
請求項５記載の無線通信装置であって、
協調中継を行うために前記他の複数の無線通信装置に割当てられる前記送信信号のリソースは、すべての前記中継局で復号可能となるように分割される無線通信装置。
【請求項７】
請求項５記載の無線通信装置であって、
協調中継を行うために前記各中継局に割当てられる前記送信信号のリソースのうち、前記各中継局で共通に受信できるリソースで、システマティックビットを送信し、
前記各中継局で共通に受信できないリソースで、パリティビットを送信する無線通信装置。
【請求項８】
請求項５記載の無線通信装置であって、
協調中継を行うために前記各中継局に割当てられる前記送信信号のリソースが、前記各中継局で共通に受信できないリソースである場合、当該リソースのうち1つのリソースで復号可能となるように、前記送信信号を前記各中継局に割当てる無線通信装置。
【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】
2009153941.tif 000026
【図２】
2009153941.tif 000027
【図３】
2009153941.tif 000028
【図４】
2009153941.tif 000029
【図５】
2009153941.tif 000030
【図６】
2009153941.tif 000031
【図７】
2009153941.tif 000032
【図８】
2009153941.tif 000033
【図９】
2009153941.tif 000034
【図１０】
2009153941.tif 000035
【図１１】
2009153941.tif 000036
【図１２】
2009153941.tif 000037
【図１３】
2009153941.tif 000038
【図１４】
2009153941.tif 000039
【図１５】
2009153941.tif 000040
【図１６】
2009153941.tif 000041
【図１７】
2009153941.tif 000042
【図１８】
2009153941.tif 000043
【図１９】
2009153941.tif 000044
【図２０】
2009153941.tif 000045
【図２１】
2009153941.tif 000046
【図２２】
2009153941.tif 000047
【図２３】
2009153941.tif 000048
【国際調査報告】
2009153941.tif 000049
2009153941.tif 000050
2009153941.tif 000051