(57)【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無線通信装置であって、
誤り訂正符号化された第１システマチックビットおよび第１パリティビットを含む第１データシンボルを前記第１無線通信装置から受信する受信手段と、
前記第１データシンボルを復調して前記第１システマチックビットおよび前記第１パリティビットを得る復調手段と、
前記第１パリティビットを用いて前記第１システマチックビットを誤り訂正復号して、誤り訂正復号後の第２システマチックビットからなる復号結果を得る復号手段と、
ＣＲＣを用いて、前記復号結果に誤りが有るか否かを判定する判定手段と、
前記第１データシンボルの受信に関わる第１回線品質を測定する測定手段と、
前記復号結果に誤りが有り、かつ、前記第１回線品質が高いとき、前記第２システマチックビットを含む第２データシンボルを送信する送信制御手段と、
を具備する無線通信装置。
【請求項２】
前記送信制御手段は、前記復号結果に誤りが有り、かつ、前記第１回線品質が低いとき、前記第２データシンボルの送信を抑止する、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記送信制御手段は、前記第１回線品質がしきい値以上の場合は前記第１回線品質が高いと決定し、前記第１回線品質がしきい値未満の場合は第１回線品質が低いと決定する、
請求項２記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記送信制御手段は、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装置の数に応じて前記しきい値を設定する、
請求項３記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記送信制御手段は、前記数が多くなるほど前記しきい値を高くする、
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装置と前記第２無線通信装置との間の第２回線品質を前記第２無線通信装置から受信し、
前記送信制御手段は、前記第２回線品質に応じて前記しきい値を設定する、
請求項３記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記送信制御手段は、前記第２回線品質が高くなるほど前記しきい値を高くする、
請求項６記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記送信制御手段は、前記第２回線品質の平均値に応じて前記しきい値を設定する、
請求項６記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記送信制御手段は、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他の無線通信装置と前記第２無線通信装置との間の回線品質の合計値に応じて前記しきい値を設定する、
請求項３記載の無線通信装置。
【請求項１０】
前記送信制御手段は、前記合計値が高くなるほど前記しきい値を高くする、
請求項９記載の無線通信装置。
【請求項１１】
前記復号結果を誤り訂正符号化して、誤り訂正符号化された第３システマチックビットおよび第２パリティビットを得る符号化手段、をさらに具備し、
前記送信制御手段は、前記復号結果に誤りが無い場合、前記第１回線品質にかかわらず、前記第３システマチックビットおよび前記第２パリティビットからなる前記第２データシンボルを送信する、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項１２】
前記第２データシンボルが誤りの有る前記第２システマチックビットを含むか否かを示す情報を前記第２データシンボルに付加する付加手段、をさらに具備する、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項１３】
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無線通信装置における中継送信方法であって、
誤り訂正符号化された第１システマチックビットおよび第１パリティビットを含む第１データシンボルを前記第１無線通信装置から受信する受信工程と、
前記第１データシンボルを復調して前記第１システマチックビットおよび前記第１パリティビットを得る復調工程と、
前記第１パリティビットを用いて前記第１システマチックビットを誤り訂正復号して、誤り訂正復号後の第２システマチックビットからなる復号結果を得る復号工程と、
ＣＲＣを用いて、前記復号結果に誤りが有るか否かを判定する判定工程と、
前記第１データシンボルの受信に関わる回線品質を測定する測定工程と、
前記復号結果に誤りが有り、かつ、前記回線品質が高いとき、前記第２システマチックビットを含む第２データシンボルを送信する送信制御工程と、
を具備する中継送信方法。
【請求項１４】
前記第２データシンボルは、前記誤り訂正復号時のパリティビットまたは前記第１パリティビットの硬判定後のパリティビットである第２パリティビットと、前記第２システマチックビットと、からなる、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項１５】
前記送信制御手段は、
前記復号結果に誤りが有り、かつ、前記第１回線品質が第１しきい値以上の場合は前記第２システマチックビットのみからなる前記第２データシンボルを送信し、
前記復号結果に誤りが有り、かつ、前記第１回線品質が第１しきい値よりも高いしきい値である第２しきい値以上の場合は、前記第２パリティビットと前記第２システマチックビットとからなる前記第２データシンボルを送信する、
請求項１４記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置および中継送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機等に代表される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、動画像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、各無線通信基地局装置（以下、基地局と省略する）のカバーエリアが小さくなり、このため、より多くの基地局を設置する必要が生じる。基地局の設置には相応のコストがかかるため、基地局数の増加を抑制しつつ、高周波の無線帯域を利用した通信サービスを実現するための技術が強く求められている。
【０００４】
このような要求に対し、各基地局のカバーエリアを拡大させるために、基地局と無線通信移動局装置（以下、移動局と省略する）との間に無線通信中継局装置（以下、中継局と省略する）を設置し、基地局と移動局との間の通信を中継局を介して行う中継送信技術が検討されている。
【０００５】
また、中継送信技術の１つに、基地局と移動局との間の通信を同時に複数の中継局を介して行うものがある。この技術では、複数の中継局が協力または協同して中継送信を行い、信号受信側の基地局または移動局では複数の中継局からの信号を受信してダイバーシチ効果を得ることができる。
【０００６】
また、中継送信において誤りの伝搬を防ぐために、中継局が中継信号に対して誤り検出を行い、誤りが有る信号を中継しないという中継送信技術が提案されている（非特許文献１参照）。
【非特許文献１】宮野他，「単一アンテナ端末間マルチホップ通信におけるＳＴＢＣを利用した協力中継方式」，信学技報，社団法人電子情報通信学会，2004年3月，A・P2003-342、RCS2003-365，pp.71-76
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記非特許文献１記載の中継送信技術では、誤りが有る信号は信号受信側の基地局または移動局へ中継送信されないため、誤りの伝搬を防ぐことができる一方で、基地局または移動局ではダイバーシチ効果は得られなくなってしまう。
【０００８】
本発明の目的は、中継局が中継信号に誤りを検出した場合でもダイバーシチ効果を得ることができる無線通信装置および中継送信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の無線通信装置は、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無線通信装置であって、誤り訂正符号化された第１システマチックビットおよび第１パリティビットからなる第１データシンボルを前記第１無線通信装置から受信する受信手段と、前記第１データシンボルを復調して前記第１システマチックビットおよび前記第１パリティビットを得る復調手段と、前記第１パリティビットを用いて前記第１システマチックビットを誤り訂正復号して、誤り訂正復号後の第２システマチックビットからなる復号結果を得る復号手段と、ＣＲＣを用いて、前記復号結果に誤りが有るか否かを判定する判定手段と、前記第１データシンボルの第１回線品質を測定する測定手段と、前記復号結果に誤りが有る場合、前記第２システマチックビットを含む第２データシンボルの送信有無を前記第１回線品質に応じて制御する制御手段と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、中継局が中継信号に誤りを検出した場合でもダイバーシチ効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。以下に説明する無線通信装置は、第１無線通信装置から送信された信号を第２無線通信装置へ中継送信する無線通信装置であって、例えば、移動体通信システムにおいて使用される中継局に搭載されるものである。なお、以下の各実施の形態では、中継送信を行う無線通信装置を中継局、第１無線通信装置を移動局、第２無線通信装置を基地局として説明する。
【００１２】
また、以下の各実施の形態に係る移動体通信システムでは、図１に示すように、複数の中継局（中継局１，中継局２）が存在し、これら複数の中継局が移動局からの送信信号を基地局へ中継送信する。また、これら複数の中継局は協力または協同して中継送信を行う。移動局、中継局および基地局は、所定の時間長を有するフレームを単位として互いに同期して送受信を行う。
【００１３】
また、この移動体通信システムでは、移動局は、ターボ符号等の組織符号を用いて送信データ（ビット列）を誤り訂正符号化する。移動局は、送信ビット列を組織符号を用いて誤り訂正符号化することによって、送信ビット列を情報ビットそのものであるシステマチックビットと冗長ビットであるパリティビットとに符号化する。よって、移動局から中継局へ送信されるデータシンボルは、誤り訂正符号化されたシステマチックビットおよびパリティビットからなる。中継局は、このデータシンボルを受信し復調した後、ターボ復号等の繰り返し復号によりパリティビットを用いてシステマチックビットを誤り訂正復号して、誤り訂正復号後のシステマチックビットを得る。
【００１４】
なお、以下の各実施の形態における中継局は予め設置された中継局であってもよいし、アドホック網（例えば、特開２００１−１８９９７１号公報参照）のように他の移動局を中継局として利用してもよい。
【００１５】
（実施の形態１）
ターボ復号等の繰り返し復号では、復号結果の信頼度情報（例えば、尤度情報）を用いて繰り返して復号を行うことにより、判定の信頼性を向上させて誤り率特性を向上させている。よって、誤り訂正復号として繰り返し復号を用いると、復号結果のいずれかのビットに誤りが有ったとしても、そのビット数は少なく、復号結果は正しいものに近くなっている可能性が高い。つまり、誤り訂正復号として繰り返し復号を用いると、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）等により復号結果に誤りが検出された場合でも、その復号結果に含まれるシステマチックビットのうち誤りの有るシステマチックビットはごく一部であり、ほとんどのシステマチックビットは正しいものである可能性が高い。よって、このような復号結果はたとえ誤りが有っても中継送信の対象とすることで、基地局ではシステマチックビットについてダイバーシチ効果を得ることができる。さらに、基地局では、ダイバーシチ効果により、誤り訂正復号時にその誤りを十分訂正可能なため、誤りの伝搬も防ぐことができる。
【００１６】
一方で、中継局が移動局から受信したデータシンボルの回線品質が低い場合は、復号結果に含まれるシステマチックビットのうち誤りの有るシステマチックビットの数が多くなると予想される。このように復号結果に誤りの有るシステマチックビットが多く存在する場合、その復号結果から生成されたデータシンボルを基地局へ送信すると、誤りの伝搬を防ぐことができなくなり、かえって誤り率特性が劣化してしまうことがある。
【００１７】
さらに、復号結果に誤りが検出された場合でも、受信データシンボルの回線品質が高いほど復号結果の誤り率は低くなる傾向にある。よって、受信データシンボルの回線品質が高い場合に誤りが検出された復号結果は、正しいものに近くなっている可能性がより高い。
【００１８】
そこで、本実施の形態に係る中継局は、誤り訂正復号後のシステマチックビットからなる復号結果に誤りが有る場合、そのシステマチックビットを含むデータシンボルの送信有無を受信データシンボルの回線品質に応じて制御する。
【００１９】
本実施の形態に係る中継局１００の構成を図２に示す。なお、上記の中継局１および中継局２は同一の構成を有する。また、以下の説明では、上り回線での中継送信に限定して説明するが、上り回線と同様にして下り回線の中継送信を行うことができる。
【００２０】
中継局１００において、無線受信部１０２は、移動局から送信されたデータシンボルおよび後述する図８に示す基地局２００から送信された通知情報をアンテナ１０１を介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を行って復調部１０３，回線品質測定部１１０および通知情報取得部１１１に出力する。
【００２１】
無線受信部１０２によって受信されるデータシンボル＃１〜＃４を図３に示す。この図に示すように、受信データシンボル＃１〜＃４は、誤り訂正符号化されたシステマチックビット（Ｓ）およびパリティビット（Ｐ）からなる。ここでは、移動局における誤り訂正符号化の符号化率をＲ＝１／２とする。よって、システマチックビットとパリティビットの割合は１：１となる。また、ここでは、移動局における変調方式として１６ＱＡＭを用いるものとする。
【００２２】
復調部１０３は、受信データシンボル＃１〜＃４を復調してシステマチックビットＳ１〜Ｓ８およびパリティビットＰ１〜Ｐ８を得て、復号部１０４に出力する。
【００２３】
復号部１０４は、ターボ復号等の繰り返し復号により、パリティビットを用いてシステマチックビットを誤り訂正復号して、誤り訂正復号後のシステマチックビットからなる復号結果を得る。復号部１０４は、パリティビットＰ１〜Ｐ８を用いてシステマチックビットＳ１〜Ｓ８を誤り訂正復号して、図４に示すように、誤り訂正復号後のシステマチックビットＳ１'〜Ｓ８'からなる復号結果を得る。そして、復号部１０４は、この復号結果を誤り判定部１０５，符号化部１０６および選択部１０７に出力する。
【００２４】
誤り判定部１０５は、ＣＲＣを用いて復号結果に誤りが有るか否かを判定する。つまり、誤り判定部１０５は、システマチックビットＳ１'〜Ｓ８'のいずれかに誤りが有るか否かを判定する。そして、誤り判定部１０５は、判定結果（誤りが有る場合：ＮＧ，誤りが無い場合：ＯＫ）を選択部１０７および送信制御部１１２に出力する。なお、誤りの有無の判定は、通常、フレーム毎に行われる。
【００２５】
符号化部１０６は、復号結果を誤り訂正符号化して、誤り訂正符号化されたシステマチックビットおよびパリティビットを得る。符号化部１０６は、ターボ符号等の組織符号を用いて復号結果を誤り訂正符号化する。ここでの符号化率は移動局における符号化率と同様、Ｒ＝１／２とする。よって、符号化部１０６での誤り訂正符号化により、図５に示すように、復号結果そのものであるシステマチックビットＳ１'〜Ｓ８'と、新たな冗長ビットであるパリティビットＰ１'〜Ｐ８'とが得られる。そして、符号化部１０６は、このビット列を選択部１０７に出力する。
【００２６】
選択部１０７は、誤り判定部１０５での判定結果に従って、復号部１０４から入力された復号結果（図４）または符号化部１０６から入力されたビット列（図５）のいずれかを選択して変調部１０８に出力する。
【００２７】
ここで、通常、ＣＲＣを用いた誤り検出では、復号結果に誤りが有るか否かを判定することはできるが、復号結果中のどのビットに誤りが有るか、および、誤りが有るビットの数までは検出することができない。よって、誤り判定部１０５により復号結果に誤りが有ると判定された場合でも、上記のように、システマチックビットＳ１'〜Ｓ８'のうち誤りの有るシステマチックビットはごく一部であり、ほとんどのシステマチックビットには誤りが無い可能性が高い。
【００２８】
そこで、選択部１０７は、復号部１０４での復号結果（図４）に誤りが有る場合（誤り判定結果がＮＧの場合）、その復号結果を選択して変調部１０８に出力する。よって、復号部１０４での復号結果に誤りが有る場合、変調部１０８は、図４に示すように、その復号結果を変調してシステマチックビットＳ１'〜Ｓ８'のみからなるデータシンボル＃１,＃２を生成し、無線送信部１０９に出力する。ここでは、変調方式として、移動局同様、１６ＱＡＭを用いるものとする。
【００２９】
一方、復号部１０４での復号結果（図４）に誤りが無い場合（誤り判定結果がＯＫの場合）は、選択部１０７は、符号化部１０６から入力されたビット列（図５）を選択して変調部１０８に出力する。よって、復号部１０４での復号結果に誤りが無い場合、変調部１０８は、図５に示すように、そのビット列を変調してシステマチックビットＳ１'〜Ｓ８'およびパリティビットＰ１'〜Ｐ８'からなるデータシンボル＃１〜＃４を生成し、無線送信部１０９に出力する。ここでの変調方式は上記同様１６ＱＡＭとする。
【００３０】
無線送信部１０９は、送信制御部１１２からの制御の下で動作し、変調部１０８から入力されたデータシンボルに対しアップコンバート等の無線処理を行って、アンテナ１０１を介して基地局へ送信する。
【００３１】
ここで、図１に示す移動体通信システムにおいて、中継局１では復号結果に誤りが有り、中継局２では復号結果に誤りが無い場合もある。この場合でも基地局において中継局１からのシステマチックビットと中継局２からのシステマチックビットとを合成しやすいように、変調部１０８は、図５に示すように、システマチックビットとパリティビットとを別々に分けて変調する。このように変調することで中継局１と中継局２が同じタイミングで同じシステマチックビットで構成されるデータシンボルを基地局へ送信できるため（図４，図５）、基地局では互いに同じシステマチックビットから構成されるデータシンボル同士を合成することが容易となる。なお、中継局１−基地局間のチャネルと、中継局２−基地局間のチャネルとを分離できる場合は、このように同じシステマチックビットで構成されるデータシンボルが同じタイミングで中継局１と中継局２から送信される必要は特にない。
【００３２】
なお、復号部１０４での復号結果に誤りが無い場合にのみ、中継局１００が符号化部１０６での誤り訂正符号化により生成されたパリティビットを基地局へ送信するのは、復号部１０４での復号結果に誤りが有る場合は、その復号結果から得られるパリティビットの信頼度が非常に低いからである。
【００３３】
回線品質測定部１１０は、受信データシンボルの回線品質、すなわち、移動局と中継局１００との間の回線品質を測定して測定結果を送信制御部１１２に出力する。回線品質測定部１１０は、回線品質の測定を、例えば、ＳＩＲ、ＳＮＲ、ＳＩＮＲ、ＣＩＲ、ＣＮＲ、ＣＩＮＲ、ＲＳＳＩ、受信強度、受信電力、干渉電力、誤り率、伝送レート、スループット、干渉量、回線変動、移動局の移動速度、または、所定の誤り率を達成できるＭＣＳ等を用いて行う。ここでは、回線品質測定部１１０は、受信データシンボルのＳＮＲを回線品質として測定し送信制御部１１２に出力する。なお、回線品質は、受信品質、ＣＱＩ（Channel Quality Information）またはＣＳＩ（Channel State Information）等と表されることがある。
【００３４】
通知情報取得部１１１は、基地局２００からの通知情報を取得して送信制御部１１２に出力する。この通知情報には、移動局と基地局２００との間で中継送信を行う中継局１００の数（以下、中継局数と省略する）、および、中継局１００と基地局２００との間の回線品質（ここでは、ＳＮＲ）が含まれる。図１に示すように、１つの移動局からの信号を中継局１および中継局２の２つの中継局が協同して基地局へ中継する場合には、中継局数は‘２’となる。また、このように、移動局と基地局２００との間で中継送信を行う中継局１００が複数存在し、それら複数の中継局１００が協同して中継送信することが想定されるため、この通知情報に含まれるＳＮＲはそれら複数の中継局１００から各々受信される複数のデータシンボルのＳＮＲの平均値（平均ＳＮＲ）とする。
【００３５】
送信制御部１１２は、受信データシンボルのＳＮＲおよび誤り判定部１０５での判定結果に従って、無線送信部１０９の動作を制御する。
【００３６】
送信制御部１１２は、復号部１０４での復号結果（図４）に誤りが無い場合は、受信データシンボルのＳＮＲにかかわらず、システマチックビットＳ１'〜Ｓ８'およびパリティビットＰ１'〜Ｐ８'からなるデータシンボル＃１〜＃４（図５）を送信することを決定し、無線送信部１０９を動作させる。よって、この場合は、無線送信部１０９は、システマチックビットＳ１'〜Ｓ８'およびパリティビットＰ１'〜Ｐ８'からなるデータシンボル＃１〜＃４を送信する。
【００３７】
一方、復号部１０４での復号結果（図４）に誤りが有る場合は、送信制御部１１２は、受信データシンボルのＳＮＲとしきい値とを比較する。
【００３８】
そして、受信データシンボルのＳＮＲがしきい値以上の場合は、送信制御部１１２は、システマチックビットＳ１'〜Ｓ８'のみからなるデータシンボル（図４）を送信することを決定し、無線送信部１０９を動作させる。よって、この場合は、無線送信部１０９は、システマチックビットＳ１'〜Ｓ８'のみからなるデータシンボルを送信する。
【００３９】
一方、受信データシンボルのＳＮＲがしきい値未満の場合は、送信制御部１１２は、システマチックビットＳ１'〜Ｓ８'のみからなるデータシンボル（図４）を送信しないことを決定し、無線送信部１０９の動作を停止させる。よって、この場合は、無線送信部１０９は、システマチックビットＳ１'〜Ｓ８'のみからなるデータシンボルを送信しない。
【００４０】
このように、送信制御部１１２は、復号部１０４での復号結果（図４）に誤りが有る場合、システマチックビットＳ１'〜Ｓ８'のみからなるデータシンボルの送信有無を受信データシンボルのＳＮＲに応じて制御する。
【００４１】
次いで、上記しきい値の設定方法について説明する。
【００４２】
送信制御部１１２は、通知情報に従ってしきい値を設定する。つまり、送信制御部１１２は、中継局数および平均ＳＮＲに応じてしきい値を設定する。送信制御部１１２は、中継局数が多くなるほどしきい値を高く設定する。また、送信制御部１１２は、平均ＳＮＲが高くなるほどしきい値を高く設定する。より具体的には、しきい値は図６に示すように設定される。
【００４３】
まず、中継局数が‘２’および‘３’の場合に着目すると、中継局数が‘３’の場合の方が、中継局数が‘２’の場合よりも同一の平均ＳＮＲに対してより高いしきい値が設定される。例えば、２≦ＳＮＲ＜４に対して、中継局数が‘２’の場合はしきい値＝２が設定され、中継局数が‘３’の場合はしきい値＝５が設定される。さらに、中継局数が‘２’および‘３’のいずれの場合も、平均ＳＮＲが高くなるほどより高いしきい値が設定される。これは、中継局数が多くなるほど、および、平均ＳＮＲが高くなるほど、基地局におけるダイバーシチ効果が高くなり、基地局は所望の誤り率特性を得ることが容易になるため、中継局１００は、あえて誤りの有るシステマチックビットを含むデータシンボルを基地局へ送信する必要がないからである。
【００４４】
また、中継局数が‘２’の場合はＳＮＲが８以上のときにしきい値は設定されず、中継局数が‘３’の場合はＳＮＲが６以上のときにしきい値は設定されない。送信制御部１１２は、このようにしきい値を設定しない場合、受信データシンボルのＳＮＲがしきい値未満の場合と同様に、無線送信部１０９の動作を停止させる。なお、中継局数が‘４’以上の場合も、上記同様の理由により、平均ＳＮＲにかかわらずしきい値は設定されない。
【００４５】
さらに、中継局数が‘１’の場合も、平均ＳＮＲにかかわらずしきい値は設定されない。これは、中継局数が‘１’の場合は、中継局１００が誤りの有るシステマチックビットを含むデータシンボルを基地局へ送信しても、他の中継局１００から基地局への中継送信はないため、基地局ではそもそもダイバーシチ効果が得られないからである。
【００４６】
以上、送信制御部１１２でのしきい値の設定方法について説明した。
【００４７】
なお、本実施の形態では、変調部１０８において、復号部１０４での復号結果に誤りが有る場合の変調レベルを、復号部１０４での復号結果に誤りが無い場合の変調レベルより小さくしてもよい。例えば、誤りが無い場合の変調方式が上記のように１６ＱＡＭである場合、誤りが有る場合の変調方式を図７に示すようにＱＰＳＫとする。これは、復号部１０４での復号結果に誤りが有る場合パリティビットが送信されないので、パリティビットに割り当てられている帯域も使用して変調レベルを下げることにより、誤りが有るシステマチックビットが中継局−基地局でさらに誤る確率を低下させるためである。
【００４８】
次いで、本実施の形態に係る基地局２００について説明する。基地局２００の構成を図８に示す。
【００４９】
基地局２００において、無線受信部２０２は、中継局１００から送信されたデータシンボルをアンテナ２０１を介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を行って復調部２０３および回線品質測定部２０５に出力する。
【００５０】
復調部２０３は、受信データシンボルを復調して復号部２０４に出力する。
【００５１】
復号部２０４は、復調後のビット列を誤り訂正復号して受信データを得る。
【００５２】
回線品質測定部２０５は、受信データシンボルの回線品質、すなわち、中継局１００と基地局２００との間の回線品質を測定して測定結果を通知情報生成部２０６に出力する。
ここでは、回線品質測定部２０５は、受信データシンボルのＳＮＲを回線品質として測定する。また、上記のように、移動局と基地局２００との間で中継送信を行う中継局１００が複数存在し、それら複数の中継局１００が協同して中継送信することが想定されるため、回線品質測定部２０５は、それら複数の中継局１００から各々受信される複数のデータシンボルのＳＮＲの平均値（平均ＳＮＲ）を求めて通知情報生成部２０６に出力する。
【００５３】
通知情報生成部２０６は、平均ＳＮＲと中継局数とからなる通知情報を生成して多重部２０９に出力する。なお、この中継局数は、基地局２００と有線接続され、基地局２００の上位レイヤにて基地局２００を制御する無線回線制御局装置（以下、制御局と省略する）から通知されてもよい。
【００５４】
符号化部２０７は、送信データを符号化して変調部２０８に出力する。
【００５５】
変調部２０８は、符号化されたビット列を変調してデータシンボルを生成し、多重部２０９に出力する。
【００５６】
多重部２０９は、データシンボルと通知情報とを時間多重して無線送信部２１０に出力する。
【００５７】
無線送信部２１０は、データシンボルおよび通知情報に対しアップコンバート等の無線処理を行って、アンテナ２０１を介して中継局１００へ送信する。
【００５８】
なお、基地局２００において複数の中継局１００毎のＳＮＲを通知情報に含めて中継局１００へ送信し、中継局１００においてそれら複数のＳＮＲの平均値（平均ＳＮＲ）を求めるようにしてもよい。
【００５９】
また、基地局２００が複数の中継局１００毎のＳＮＲを通知情報に含めて中継局１００へ送信する場合、送信制御部１１２では、自局以外の他の中継局１００のＳＮＲの合計値（他局ＳＮＲ合計値）を求め、その他局ＳＮＲ合計値に応じてしきい値を設定してもよい。また、基地局２００が複数の中継局１００のＳＮＲの合計値を求め、そのＳＮＲの合計値を通知情報に含めて中継局１００へ送信する場合には、中継局１００がそのＳＮＲの合計値から自局のＳＮＲを減算して他局ＳＮＲ合計値を求めるようにしてもよい。いずれの場合も、送信制御部１１２は、上記同様の理由により、他局ＳＮＲ合計値が高くなるほどしきい値を高く設定する。
【００６０】
また、基地局２００において複数の中継局１００毎のＳＮＲを通知情報に含めて中継局１００へ送信する場合、送信制御部１１２では、それら複数のＳＮＲから自局のＳＮＲを取得し、その自局のＳＮＲに応じてしきい値を設定してもよい。自局のＳＮＲが高いほど中継局１００−基地局２００間の伝搬路において誤りが発生する確率は少なく、逆に、自局のＳＮＲが低いほど中継局１００−基地局２００間の伝搬路において誤りが発生する確率は高くなるため、送信制御部１１２は、自局のＳＮＲが低くなるほどしきい値を高く設定する。なお、基地局２００は各中継局１００へそれぞれ個別のＳＮＲを通知してもよい。また、例えば上り回線の伝搬路状態と下り回線の伝搬路状態とが近似するＴＤＤ（Time Division Duplex）システムでは、中継局１００は、基地局２００から受信した下り回線信号のＳＮＲに応じてしきい値を設定してもよい。
【００６１】
次いで、図９に、中継局１での復号結果に誤りが無く、中継局２での復号結果に誤りが有る場合のシーケンス図を示す。中継局１および中継局２はともに図２に示す構成を採り、基地局は図８に示す構成を採る。
【００６２】
まず、基地局はあらかじめ通常情報を中継局１および中継局２へ送信する。
【００６３】
フレーム１では、移動局が基地局宛の送信信号を中継局１と中継局２とに同時に送信する。
【００６４】
フレーム２では、中継局１は、復号結果に誤りが無いため（ＣＲＣ＝ＯＫ）、図５に示す中継信号を基地局へ送信する。一方、中継局２は、復号結果に誤りが有るため（ＣＲＣ＝ＮＧ）、受信データシンボルのＳＮＲとしきい値とを比較する。そして、中継局２は、そのＳＮＲがしきい値以上であるので、図４に示す中継信号を基地局へ送信する。そして、基地局は中継局１からの中継信号と中継局２からの中継信号を受信し、互いに同じシステマチックビットから構成されるデータシンボル同士を合成する。
【００６５】
このようにして、本実施の形態では、受信データシンボルの回線品質が低い場合に発生する可能性が高い誤りの伝搬を防ぎつつ、基地局においてダイバーシチ効果を得ることができる。
【００６６】
（実施の形態２）
本実施の形態に係る中継局は、データシンボルが誤りの有るシステマチックビットを含むか否かを示す情報を基地局へ送信する。
【００６７】
本実施の形態に係る中継局３００の構成を図１０に示す。図１０において実施の形態１（図２）と同一の構成部分には同一符号を付し説明を省略する。
【００６８】
選択部１０７は、選択結果をフラグ付加部３０１に出力する。また、変調部１０８はデータシンボルをフラグ付加部３０１に出力する。
【００６９】
フラグ付加部３０１は、データシンボルが誤りの有るシステマチックビットを含むか否かを示す情報を選択部１０７での選択結果に従ってデータシンボルに付加し、無線送信部１０９に出力する。例えば、フラグ付加部３０１は、図１１に示すように、誤りの有るシステマチックビットを含むデータシンボルから構成されるフレーム＃１,＃４の先頭にフラグ‘１’を付加し、誤りの有るシステマチックビットを含まないデータシンボルから構成されるフレーム＃２,＃３の先頭にフラグ‘０’を付加する。
【００７０】
このようにすることで、誤りの有るシステマチックビットを含むデータシンボルと含まないデータシンボルとを基地局において容易に区別することができる。
【００７１】
（実施の形態３）
復号部１０４での復号結果（図４）に誤りが有る場合でも、受信データシンボル（図３）に含まれるパリティビットＰ１〜Ｐ８の信頼度は高いこともある。
【００７２】
そこで、本実施の形態に係る中継局は、誤り訂正復号後のシステマチックビットからなる復号結果に誤りが有る場合、そのシステマチックビットを含むデータシンボルを基地局へ送信する点においては実施の形態１と同一であるが、そのデータシンボルに硬判定後のパリティビットを含める点において実施の形態１と相違する。
【００７３】
本実施の形態に係る中継局５００の構成を図１２に示す。図１２において実施の形態１（図２）と同一の構成部分には同一符号を付し説明を省略する。
【００７４】
復調部１０３で得られたシステマチックビットＳ１〜Ｓ８およびパリティビットＰ１〜Ｐ８は、復号部１０４および硬判定部５０１に入力される。
【００７５】
硬判定部５０１は、パリティビットＰ１〜Ｐ８を硬判定して、硬判定後のパリティビットＰ１''〜Ｐ８''を得る。そして、硬判定部５０１は、硬判定後のパリティビット列を結合部５０２に出力する。
【００７６】
復号部１０４で得られた復号結果（図４）は、誤り判定部１０５，符号化部１０６および結合部５０２に入力される。
【００７７】
結合部５０２は、硬判定部５０１から入力されるビット列と復号部１０４から並列に入力されるビット列とを図１３に示すように結合して選択部１０７に出力する。
【００７８】
選択部１０７は、誤り判定部１０５での判定結果に従って、結合部５０２から入力されたビット列（図１３）または符号化部１０６から入力されたビット列（図５）のいずれかを選択して変調部１０８に出力する。
【００７９】
復号部１０４での復号結果（図４）に誤りが無い場合の選択部１０７の動作は実施の形態１と同じであるため説明を省略する。
【００８０】
一方、復号部１０４での復号結果に誤りが有る場合は、選択部１０７は、結合部５０２から入力されたビット列（図１３）を選択して変調部１０８に出力する。よって、復号部１０４での復号結果に誤りが有る場合、変調部１０８は、図１３に示すように、そのビット列を変調して、システマチックビットＳ１'〜Ｓ８'およびパリティビットＰ１''〜Ｐ８''からなるデータシンボル＃１〜＃４を生成し、無線送信部１０９に出力する。
【００８１】
このように、本実施の形態によれば、復号部１０４での復号結果に誤りが有る場合は、硬判定後のパリティビットも中継送信の対象とするため、復号部１０４での復号結果に誤りが有る場合でも、基地局ではさらにパリティビットについてもダイバーシチ効果を得ることができる。
【００８２】
（実施の形態４）
復号部１０４での繰り返し復号によりシステマチックビットの信頼度は高まるが、同様にパリティビットの信頼度も高まる。
【００８３】
そこで、本実施の形態に係る中継局は、誤り訂正復号後のシステマチックビットからなる復号結果に誤りが有る場合、そのシステマチックビットを含むデータシンボルを基地局へ送信する点においては実施の形態１と同一であるが、そのデータシンボルに誤り訂正復号時に得られるパリティビットを含める点において実施の形態１と相違する。
【００８４】
本実施の形態に係る中継局７００の構成を図１４に示す。図１４において実施の形態１（図２）と同一の構成部分には同一符号を付し説明を省略する。
【００８５】
復号部１０４で得られた復号結果（図４）は、誤り判定部１０５，符号化部１０６および結合部７０１に入力される。また、復号部１０４は、繰り返し復号の最終段階で得られたパリティビットＰ１''〜Ｐ８''を結合部７０１に出力する。
【００８６】
結合部７０１は、復号部１０４から入力されるビット列を図１３に示すように結合して選択部１０７に出力する。
【００８７】
選択部１０７は、誤り判定部１０５での判定結果に従って、結合部７０１から入力されたビット列（図１３）または符号化部１０６から入力されたビット列（図５）のいずれかを選択して変調部１０８に出力する。
【００８８】
復号部１０４での復号結果（図４）に誤りが無い場合の選択部１０７の動作は実施の形態１と同じであるため説明を省略する。
【００８９】
一方、復号部１０４での復号結果に誤りが有る場合は、選択部１０７は、結合部７０１から入力されたビット列（図１３）を選択して変調部１０８に出力する。よって、復号部１０４での復号結果に誤りが有る場合、変調部１０８は、図１３に示すように、そのビット列を変調して、システマチックビットＳ１'〜Ｓ８'およびパリティビットＰ１''〜Ｐ８''からなるデータシンボル＃１〜＃４を生成し、無線送信部１０９に出力する。
【００９０】
このように、本実施の形態によれば、復号部１０４での復号結果に誤りが有る場合は、誤り訂正復号時に得られるパリティビットも中継送信の対象とするため、復号部１０４での復号結果に誤りが有る場合でも、基地局ではさらにパリティビットについてもダイバーシチ効果を得ることができる。
【００９１】
なお、実施の形態３および本実施の形態においては、データシンボルの送信有無を複数のしきい値を用いて制御するようにしてもよい。例えば、しきい値Ａと、そのしきい値Ａよりも高いしきい値Ｂの２つのしきい値を用い、しきい値ＡによりシステマチックビットＳ１'〜Ｓ８'からなるデータシンボルを送信するか否か制御し、しきい値ＢによりパリティビットＰ１''〜Ｐ８''からなるデータシンボルを送信するか否か制御する。これは、回線品質が高いときは誤りが発生する確率は低いのでシステマチックビットおよびパリティビットの双方を送信し、回線品質が低いときは誤りが発生する確率が高いので、パリティビットよりは誤りが発生する確率が低いシステマチックビットのみを送信するようにするためである。
【００９２】
（実施の形態５）
本実施の形態に係る中継局は、基地局からの送信要求に応じて中継信号を基地局へ送信する。
【００９３】
本実施の形態に係る中継局９００の構成を図１５に示す。図１５において実施の形態１（図２）と同一の構成部分には同一符号を付し説明を省略する。
【００９４】
無線受信部１０２は、移動局から送信されたデータシンボルおよび後述する図１６に示す基地局４００から送信された送信要求をアンテナ１０１を介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を行って復調部１０３，回線品質測定部１１０および送信要求取得部９０１に出力する。
【００９５】
送信要求取得部９０１は、基地局４００からの送信要求を取得して選択部９０３に出力する。この送信要求は、基地局４００が中継局９００に対して中継信号の送信を要求するときに基地局４００から中継局９００へ送信されるものである。
【００９６】
回線品質測定部１１０で測定された受信データシンボルのＳＮＲ（すなわち、移動局と中継局９００との間の回線品質）は通知情報生成部９０２に入力される。
【００９７】
通知情報生成部９０２は、受信データシンボルのＳＮＲからなる通知情報を生成して選択部９０３に出力する。
【００９８】
選択部９０３は、誤り判定部１０５での判定結果および送信要求の有無に従って、復号部１０４から入力された復号結果（図４）、符号化部１０６から入力されたビット列（図５）、または、通知情報のいずれかを選択して変調部１０８に出力する。
【００９９】
選択部９０３は、復号部１０４での復号結果（図４）に誤りが有り、かつ、基地局４００から送信要求が有った場合、その復号結果を選択して変調部１０８に出力する。よって、この場合は、変調部１０８は、図４に示すように、その復号結果を変調してシステマチックビットＳ１'〜Ｓ８'のみからなるデータシンボル＃１,＃２を生成し、無線送信部１０９に出力する。
【０１００】
また、選択部９０３は、復号部１０４での復号結果（図４）に誤りが有る場合は、送信要求の有無にかかわらず、通知情報を選択して無線送信部１０９に出力する。よって、通知情報は、復号結果に誤りが有る場合に基地局４００へ送信される。
【０１０１】
また、選択部９０３は、復号部１０４での復号結果（図４）に誤りが無い場合は、送信要求の有無にかかわらず、符号化部１０６から入力されたビット列（図５）を選択して変調部１０８に出力する。よって、この場合は、変調部１０８は、図５に示すように、そのビット列を変調してシステマチックビットＳ１'〜Ｓ８'およびパリティビットＰ１'〜Ｐ８'からなるデータシンボル＃１〜＃４を生成し、無線送信部１０９に出力する。
【０１０２】
次いで、本実施の形態に係る基地局４００について説明する。基地局４００の構成を図１６に示す。図１６において実施の形態１（図８）と同一の構成部分には同一符号を付し説明を省略する。
【０１０３】
無線受信部２０２は、中継局９００から送信されたデータシンボルおよび通知情報をアンテナ２０１を介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を行って復調部２０３，回線品質測定部２０５および通知情報取得部４０１に出力する。
【０１０４】
通知情報取得部４０１は、中継局９００からの通知情報を取得して送信要求生成部４０３に出力する。
【０１０５】
回線品質測定部２０５で求められた平均ＳＮＲは送信要求生成部４０３に入力される。
【０１０６】
また、復号部２０４で得られた受信データは誤り判定部４０２に入力される。
【０１０７】
誤り判定部４０２は、ＣＲＣを用いて受信データに誤りが有るか否かを判定し、判定結果（誤りが有る場合：ＮＧ，誤りが無い場合：ＯＫ）を送信要求生成部４０３に出力する。なお、誤りの有無の判定は、通常、フレーム毎に行われる。
【０１０８】
送信要求生成部４０３は、通知情報から得られる中継局９００での受信データシンボルのＳＮＲおよび誤り判定部４０２での判定結果に従って、送信要求を生成する。
【０１０９】
送信要求生成部４０３は、受信データに誤りが無い場合は、中継局９００での受信データシンボルのＳＮＲにかかわらず、送信要求を生成しない。
【０１１０】
一方、受信データに誤りが有る場合は、送信要求生成部４０３は、中継局９００での受信データシンボルのＳＮＲとしきい値とを比較する。
【０１１１】
そして、そのＳＮＲがしきい値以上の場合は、送信要求生成部４０３は、送信要求を生成して多重部２０９に出力する。
【０１１２】
一方、そのＳＮＲがしきい値未満の場合は、送信要求生成部４０３は、送信要求を生成しない。
【０１１３】
なお、送信要求生成部４０３におけるしきい値の設定方法は、実施の形態１に係る送信制御部１１２におけるもの（図６）と同じであるため説明を省略する。
【０１１４】
多重部２０９は、データシンボルと送信要求とを時間多重して無線送信部２１０に出力する。
【０１１５】
なお、本実施の形態においては、実施の形態２同様、図１７に示すように、中継局９００が、誤りの有るシステマチックビットを含むデータシンボルから構成されるフレーム＃１,＃３の先頭にフラグ‘１１’を付加し、誤りの有るシステマチックビットを含まないデータシンボルから構成されるフレーム＃２の先頭にフラグ‘００’を付加し、通知情報から構成されるフレーム＃４の先頭にフラグ‘１０’を付加して、基地局において、誤りの有るシステマチックビットを含むデータシンボルと、含まないデータシンボルと、通知情報とを容易に区別することができるようにしてもよい。
【０１１６】
次いで、図１８に、中継局１での復号結果に誤りが無く、中継局２での復号結果に誤りが有る場合のシーケンス図を示す。中継局１および中継局２は図１５に示す構成を採り、基地局は図１６に示す構成を採る。
【０１１７】
フレーム１では、移動局が基地局宛の送信信号を中継局１と中継局２とに同時に送信する。
【０１１８】
フレーム２では、中継局１は、復号結果に誤りが無いため（ＣＲＣ＝ＯＫ）、図５に示す中継信号を基地局へ送信する。一方、中継局２は、復号結果に誤りが有るため（ＣＲＣ＝ＮＧ）、通知情報を基地局へ送信する。そして、基地局は中継局１からの中継信号と中継局２からの通知情報を受信する。
【０１１９】
フレーム３では、基地局は、中継局１からの中継信号の誤りの有無を判定し、誤りが有る場合（ＣＲＣ＝ＮＧ）、中継局１での受信データシンボルのＳＮＲとしきい値とを比較する。そして、基地局は、そのＳＮＲがしきい値以上であるので、送信要求を中継局２へ送信する。
【０１２０】
フレーム４では、中継局２は、基地局からの送信要求に応じて図４に示す中継信号を基地局へ送信する。そして、基地局は中継局２からの中継信号を受信し、中継局１からの中継信号と中継局２からの中継信号とにおいて互いに同じシステマチックビットから構成されるデータシンボル同士を合成する。
【０１２１】
このようにして、本実施の形態では、実施の形態１同様、受信データシンボルの回線品質が低い場合に発生する可能性が高い誤りの伝搬を防ぎつつ、基地局においてダイバーシチ効果を得ることができる。
【０１２２】
以上、本発明の実施の形態について説明した。
【０１２３】
なお、上記各実施の形態では、中継局の数が３つ以上であってもよい。
【０１２４】
また、上記各実施の形態では、中継局と基地局との間、または、移動局と中継局との間に、さらに他の中継局が存在してもよい。
【０１２５】
また、上記各実施の形態における基地局はNode B、移動局はUE、制御局はRNCと表されることがある。また、上記各実施の形態における中継局は、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。
【０１２６】
また、上記各実施の形態では、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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
２００６年２月２７日出願の特願２００６−０５１１７４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】
【０１３１】
本発明は、移動局や基地局等の無線通信装置が中継局を介して無線通信を行う通信システム（例えば、マルチホップシステム）等に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】各実施の形態に係る移動体通信システムの構成図
【図２】実施の形態１に係る中継局の構成を示すブロック図
【図３】実施の形態１に係る受信データシンボル
【図４】実施の形態１に係る復号結果（変調方式：１６ＱＡＭ）
【図５】実施の形態１に係る符号化後のビット列
【図６】実施の形態１に係るしきい値設定例
【図７】実施の形態１に係る復号結果（変調方式：ＱＰＳＫ）
【図８】実施の形態１に係る基地局の構成を示すブロック図
【図９】実施の形態１に係るシーケンス図
【図１０】実施の形態２に係る中継局の構成を示すブロック図
【図１１】実施の形態２に係るフラグ付加例
【図１２】実施の形態３に係る中継局の構成を示すブロック図
【図１３】実施の形態３および４に係る結合後のビット列
【図１４】実施の形態４に係る中継局の構成を示すブロック図
【図１５】実施の形態５に係る中継局の構成を示すブロック図
【図１６】実施の形態５に係る基地局の構成を示すブロック図
【図１７】実施の形態５に係るフラグ付加例
【図１８】実施の形態５に係るシーケンス図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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