(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の無線通信装置からの送信信号を復調後、再び変調して生成する中継信号を第二の無線通信装置へ中継送信する無線通信装置であって、
前記送信信号を前記第二の無線通信装置へ中継送信する他の無線通信装置での変調方式を、前記他の無線通信装置での中継送信の遅延量から推定する推定手段と、
推定された変調方式で前記中継信号を変調する変調手段と、
変調後の中継信号を前記第二の無線通信装置へ送信する送信手段と、
を具備する無線通信装置。
【請求項２】
複数の遅延量に対応して複数の変調方式がそれぞれ設定されたテーブル、をさらに具備し、
前記推定手段は、前記テーブルを参照して前記遅延量から変調方式を推定する、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記テーブルは、小さい遅延量に対し大きい変調多値数の変調方式が設定され、大きい遅延量に対し小さい変調多値数の変調方式が設定される、
請求項２記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記テーブルは、大きい遅延量に対し大きい変調多値数の変調方式が設定され、小さい遅延量に対し小さい変調多値数の変調方式が設定される、
請求項２記載の無線通信装置。
【請求項５】
複数の遅延量に対応して変調多値数の増減がそれぞれ設定されたテーブル、をさらに具備し、
前記推定手段は、前記テーブルを参照して前記遅延量から変調方式を推定する、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記テーブルは、小さい遅延量に対し変調多値数の増加が設定され、大きい遅延量に対し変調多値数の減少が設定される、
請求項５記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記テーブルは、小さい遅延量に対し変調多値数の減少が設定され、大きい遅延量に対し変調多値数の増加が設定される、
請求項５記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記テーブルは、変調多値数の増減に加え、変調多値数の増減に対応する遅延量より大きい遅延量に対応して変調多値数の維持が設定される、
請求項５記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記推定手段は、前記他の無線通信装置が前記第二の無線通信装置へ中継送信したことが検知された場合に、前記他の無線通信装置での変調方式を推定する、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項１０】
前記変調手段は、前記他の無線通信装置が前記第二の無線通信装置へ中継送信したことが検知されない場合は、当該無線通信装置と前記第二の無線通信装置との間の回線品質に応じて設定された変調方式で前記中継信号を変調する、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項１１】
第一の無線通信装置からの信号を第二の無線通信装置へ中継送信する第三の無線通信装
置および第四の無線通信装置が存在する無線通信システムにおいて使用される無線通信方法であって、
前記第三の無線通信装置は、前記第四の無線通信装置が前記第三の無線通信装置よりも先に前記第二の無線通信装置へ中継送信したことを検知した場合に、中継送信の変調方式を前記第四の無線通信装置での中継送信の変調方式に合わせる、
無線通信方法。
【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無線通信方法に関する。
【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、各基地局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、移動局を中継局として利用し、基地局と移動局との間に直接形成される通信網と、中継局（移動局）を介して形成される通信網（アドホック網）とを形成し、基地局にて、双方の通信網の受信信号を合成することによりダイバーシチゲインを得る技術が検討されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１８９９７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１記載の技術では、アドホック網を形成する中継局は、中継局間でＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme；変調方式および符号化方式（符号化率））をそろえて中継送信を行う必要がある。中継局間でＭＣＳをそろえるためには、基地局または移動局からのシグナリングにより各中継局へＭＣＳを指示するか、中継局間で互いにシグナリングしてＭＣＳを通知する必要があり、いずれの場合もシグナリング量が増大し、スループットが低下してしまう。
【０００６】
本発明の目的は、スループットの低下を防止することができる無線通信装置および無線通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】
【０００７】
本発明の無線通信装置は、第一の無線通信装置からの送信信号を復調後、再び変調して生成する中継信号を第二の無線通信装置へ中継送信する無線通信装置であって、前記送信信号を前記第二の無線通信装置へ中継送信する他の無線通信装置での変調方式を、前記他の無線通信装置での中継送信の遅延量から推定する推定手段と、推定された変調方式で前記中継信号を変調する変調手段と、変調後の中継信号を前記第二の無線通信装置へ送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、スループットの低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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。以下に説明する無線通信装置は、第一の無線通信装置からの送信信号を復調後、再び変調して生成する中継信号を第二の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無線通信中継局装置（以下、単に中継局という）に搭載されるものである。なお、以下の実施の形態では、中継送信を行う無線通信装置を中継局、第一の無線通信装置を無線通信移動局装置（以下、単に移動局という）、第二の無線通信装置を無線通信基地局装置（以下、単に基地局という）として説明する。
【００１０】
また、以下の各実施の形態における移動体通信システムには、図１に示すように、複数の中継局（中継局１、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。このとき、中継局１と中継局２は、同一のＭＣＳを使用して中継送信を行う。また、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。
【００１１】
また、この移動体通信システムでは、中継局１および中継局２は、中継処理において、移動局から受信した信号を遅延させて基地局へ送信する。この遅延制御については、各実施の形態で詳細に説明する。また、基地局は、中継局１によって中継された信号および中継局２によって中継された信号の双方を受信して合成する。また、中継局１から送信される信号は中継局２にも届き、同様に、中継局２から送信される信号は中継局１にも届く。よって、中継局１では、中継局２が中継信号を送信したか否か検知でき、同様に、中継局２では、中継局１が中継信号を送信したか否か検知できる。
【００１２】
なお、以下の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、上記特許文献１参照）のように他の移動局を中継局として利用してもよい。
【００１３】
（実施の形態１）
本実施の形態では、各中継局は、中継送信のＭＣＳパラメータに応じて中継送信の遅延量を決定する。そして、各中継局は、中継信号を遅延させている間に他の中継局が同一の中継信号を基地局へ送信したことを検知すると、他の中継局での遅延量から他の中継局でのＭＣＳパラメータを推定し、他の中継局のＭＣＳパラメータと同一のＭＣＳパラメータを用いて中継送信を行う。つまり、各中継局は、他の中継局が自局よりも先に基地局へ中継送信したことを検知した場合に、自局における中継送信の変調方式を他の中継局での中継送信の変調方式に合わせる。
【００１４】
なお、遅延量の決定に用いるＭＣＳパラメータについては、基地局が、各中継局と基地局との間の回線品質を測定し、その回線品質に応じたＭＣＳパラメータを各中継局へ報告
する。回線品質としては、例えば、中継局から送信した信号の基地局における受信品質を用いる。また、本実施の形態に係る移動体通信システムが、ＴＤＤ（Time Division Duplex）方式の通信システムである場合は、上り回線の伝搬路特性と下り回線の伝搬路特性との相関性が非常に高いので、各中継局は、基地局からの信号の受信品質から基地局において測定される受信品質を推定することができる。よって、ＴＤＤ方式の通信システムである場合は、各中継局が、基地局からの信号の受信品質を測定し、その受信品質に応じて設定したＭＣＳパラメータを用いてもよい。
【００１５】
また、回線品質からのＭＣＳパラメータの設定にあたっては、いずれか一つの中継局からの中継信号によって基地局での所望品質を満たすことができるＭＣＳパラメータに設定してもよく、また、中継信号が複数の中継局から送信されることを踏まえ、いずれか一つの中継局からの中継信号によって基地局での所望品質を満たすことができるＭＣＳパラメータよりもＭＣＳレベルが高い（変調多値数が大きい）ＭＣＳパラメータに設定してもよい。
【００１６】
まず、本実施の形態に係る移動体通信システムの動作について説明する。本実施の形態では、各中継局における遅延量の決定およびＭＣＳパラメータの推定を、図２に示すテーブル＜テーブル例１＞または図４に示すテーブル＜テーブル例２＞を用いて以下のようにして行う。なお、各テーブルにおいて、各遅延量はΔｔ１＜Δｔ２＜Δｔ３＜Δｔ４＜Δｔ５である。また、中継局１および中継局２は、図２または図４に示す同一のテーブルを備える。また、中継局１と中継局２は、移動局から同じ信号を同時に受信する。
【００１７】
＜テーブル例１＞
テーブル例１（図２）では、小さい遅延量に対し大きい変調多値数の変調方式が設定され、大きい遅延量に対し小さい変調多値数の変調方式が設定される。
【００１８】
各中継局は、図２に示すテーブルを参照して、各中継局と基地局との間の回線品質に基づいて設定したＭＣＳパラメータに応じて遅延量を決定する。より具体的には、各中継局は、そのＭＣＳパラメータの変調方式が６４ＱＡＭである場合は中継信号の遅延量をΔｔ１と決定する。他の変調方式（１６ＱＡＭ、８ＰＳＫ、ＱＰＳＫ、ＢＰＳＫ）についても同様にして遅延量（Δｔ２、Δｔ３、Δｔ４、Δｔ５）を決定する。つまり、各中継局は、変調多値数が大きい（ＭＣＳレベルが高い）変調方式の場合は遅延量を小さくし、変調多値数が小さい（ＭＣＳレベルが低い）変調方式の場合は遅延量を大きくする。そして、各中継局は、移動局から受信した信号を、決定された遅延量だけ遅延させて中継送信する。
【００１９】
また、各中継局は、自局での遅延量より小さい遅延量で他の中継局が中継信号を送信しているか否か判定する。各中継局は、自局での遅延時間までの間に、他の中継局が同一の中継信号を基地局へ中継送信したことを検知した場合は、他の中継局が中継信号に与えた遅延量から、他の中継局が中継信号に用いたＭＣＳパラメータを推定する。例えば、各中継局は、他の中継局が遅延量Δｔ２で中継送信したことを検知すると、他の中継局での中継送信のＭＣＳパラメータが１６ＱＡＭであると推定する。そして、各中継局は、その推定したＭＣＳパラメータを用いて中継信号を変調して送信する。これにより、各中継局は、他の中継局が自局よりも先に基地局へ中継送信した場合に、自局における中継送信の変調方式を他の中継局での中継送信の変調方式に合わせ、互いに同一の変調方式にて中継送信を行うことができる。
【００２０】
一方、各中継局は、自局での遅延時間だけ待っても、他の中継局が基地局へ中継送信したことが検知されない場合は、自局と基地局との間の回線品質に応じて設定したＭＣＳパラメータを用いて中継信号を変調し、そのＭＣＳパラメータに応じた遅延量で中継信号を
送信する。
【００２１】
このように各中継局が他の中継局における中継送信の遅延量から他の中継局におけるＭＣＳパラメータを推定し、その推定したＭＣＳパラメータと同一のＭＣＳパラメータで自局の中継送信を行うことで、中継局間でＭＣＳをそろえるために、各中継局は、基地局または移動局からのシグナリングによってＭＣＳを指示される必要がなく、また、中継局間で互いにシグナリングしてＭＣＳを通知する必要もないので、複数の中継局が同一のＭＣＳパラメータを用いて中継送信を行わなければならない場合でも、スループットの低下を防止することができる。
【００２２】
次いで、図３に、テーブル例１において、中継局１において設定された変調方式（ＭＣＳパラメータ）が１６ＱＡＭで、中継局２において設定された変調方式（ＭＣＳパラメータ）がＱＰＳＫである場合、つまり、中継局１の変調多値数が中継局２の変調多値数より大きい（中継局１のＭＣＳレベルが中継局２のＭＣＳレベルより高い）場合のシーケンス図を示す。なお、中継信号を受信または送信するフレームタイミングは、基地局、移動局または上位の制御局によって定められ、あらかじめ中継局に通知されているものとする。
【００２３】
フレーム１では、移動局は基地局宛の送信信号を中継局１と中継局２とに送信する。
【００２４】
フレーム２では、中継局１は、中継信号の変調方式が１６ＱＡＭであるため、図２のテーブルを参照して、遅延量をΔｔ２に決定する。また、中継局２は、中継信号の変調方式がＱＰＳＫであるため、図２のテーブルを参照して、遅延量をΔｔ４に決定する。そして、中継局１は、フレーム２のΔｔ２で、変調方式が１６ＱＡＭの中継信号を基地局に送信する。一方、中継局２は、Δｔ４までの間に、Δｔ２で中継局１が中継信号を送信したことを検知する。検知した場合、中継局２は、中継局１からの中継信号がΔｔ２で送信されたことから、図２のテーブルを参照し、中継局１が用いた変調方式が１６ＱＡＭであると推定する。そして、中継局２は、当初設定した変調方式であるＱＰＳＫを、中継局１と同じ変調方式である１６ＱＡＭに更新し、中継信号を１６ＱＡＭで変調して基地局に送信する。また、中継局２は、中継局１からの中継信号が検知された時点で、自局における遅延を中止し、即座に中継信号を送信する。よって、中継局２からの中継信号は、当初決定された遅延量Δｔ４よりも早いタイミングで送信される。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、双方の中継信号を合成する。
【００２５】
このように、テーブル例１では、回線品質がより高い、すなわち、変調多値数がより大きい中継局での変調方式に他の中継局の変調方式を合わせるため、中継信号の伝送レートを高めることができる。
【００２６】
＜テーブル例２＞
テーブル例２（図４）では、大きい遅延量に対し大きい変調多値数の変調方式が設定され、小さい遅延量に対し小さい変調多値数の変調方式が設定される点において、テーブル例１（図２）と相違する。つまり、各中継局は、変調多値数が小さい（ＭＣＳレベルが低い）変調方式の場合は遅延量を小さくし、変調多値数が大きい（ＭＣＳレベルが高い）変調方式の場合は遅延量を大きくする。
【００２７】
このようなテーブルを用いると、回線品質がより低い、すなわち、変調多値数がより小さい中継局での変調方式に他の中継局の変調方式を合わせることができるので、複数の中継局からの中継信号を確実に基地局に受信させることができる。
【００２８】
次いで、図５に、テーブル例２において、中継局１において設定された変調方式（ＭＣＳパラメータ）が１６ＱＡＭで、中継局２において設定された変調方式（ＭＣＳパラメー
タ）がＱＰＳＫである場合、つまり、中継局２の変調多値数が中継局１の変調多値数より小さい（中継局２のＭＣＳレベルが中継局１のＭＣＳレベルより低い）場合のシーケンス図を示す。
【００２９】
フレーム１では、移動局は基地局宛の送信信号を中継局１と中継局２とに送信する。
【００３０】
フレーム２では、中継局１は、中継信号の変調方式が１６ＱＡＭであるため、図４のテーブルを参照して、遅延量をΔｔ４に決定する。また、中継局２は、中継信号の変調方式がＱＰＳＫであるため、図４のテーブルを参照して、遅延量をΔｔ２に決定する。そして、中継局２は、フレーム２のΔｔ２で、変調方式がＱＰＳＫの中継信号を基地局に送信する。一方、中継局１は、Δｔ４までの間に、Δｔ２で中継局２が中継信号を送信したことを検知する。検知した場合、中継局１は、中継局２からの中継信号がΔｔ２で送信されたことから、図４のテーブルを参照し、中継局２が用いた変調方式がＱＰＳＫであると推定する。そして、中継局１は、当初設定した変調方式である１６ＱＡＭを、中継局２と同じ変調方式であるＱＰＳＫに更新し、中継信号をＱＰＳＫで変調して基地局に送信する。また、中継局１は、中継局２からの中継信号が検知された時点で、自局における遅延を中止し、即座に中継信号を送信する。よって、中継局１からの中継信号は、当初決定された遅延量Δｔ４よりも早いタイミングで送信される。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、双方の中継信号を合成する。
【００３１】
このように、テーブル例１では、より大きい変調多値数の変調方式に揃えていたのに対し、テーブル例２では、より小さい変調多値数の変調方式に揃えて中継送信を行うため、基地局では、複数の中継局からの中継信号を確実に受信することができる。
【００３２】
次いで、本実施の形態に係る中継局の構成について説明する。本実施の形態に係る中継局１００の構成を図６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。
【００３３】
中継局１００において、無線受信部１０２は、移動局からの信号、基地局からの回線品質情報、および、他の中継局が送信した中継信号を、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行って出力する。
【００３４】
回線品質取得部１０３は、基地局からの回線品質情報から、中継局１００と基地局との間の回線品質を得る。なお、ＴＤＤ方式の通信システムである場合は、回線品質取得部１０３は、基地局からの信号の受信品質を測定して回線品質を得る。得られた回線品質は、ＭＣＳパラメータ設定部１０４に入力される。
【００３５】
ＭＣＳパラメータ設定部１０４は、回線品質に応じて中継信号のＭＣＳパラメータを決定し、遅延制御部１０９および変調部１１０に設定する。
【００３６】
信号検知部１０５は、移動局からの信号と他の中継局からの中継信号とを比較して、他の中継局が中継送信済であるか否か判定する。つまり、信号検知部１０５は、移動局からの信号と他の中継局からの中継信号とが同じ信号である場合、既に他の中継局から同一の中継信号が基地局に送信されたと判断し、他の中継局が既に中継送信したことを検知する。検知された場合、その旨が遅延制御部１０９および変調部１１０に入力される。
【００３７】
また、信号検知部１０５は、他の中継局が既に中継送信したことを検知すると、他の中継局での中継送信の遅延量を推定する。信号検知部１０５は、移動局からの信号と他の中継局からの中継信号とが同じ信号である場合、移動局からの信号が入力されるタイミング
（すなわち、移動局からの信号の中継局１００における受信タイミング）と他の中継局からの中継信号が入力されるタイミング（すなわち、他の中継局からの中継信号の中継局１００における受信タイミング）との差を、他の中継局での遅延量として推定する。つまり、信号検知部１０５は、他の中継局からの中継信号の、移動局からの信号に対する入力遅延差（受信遅延差）を他の中継局での遅延量として推定する。また、信号検知部１０５は、図２または図４に示すテーブルを備え、推定した遅延量から、このテーブルを参照して、他の中継局で使用されたＭＣＳパラメータを推定する。そして、信号検知部１０５は、ＭＣＳパラメータの推定結果を変調部１１０に入力する。
【００３８】
無線受信部１０２から出力される移動局からの信号は、復調部１０６で復調され、復号部１０７で復号された後、符号化部１０８で再び符号化されて、遅延制御部１０９に入力される。
【００３９】
遅延制御部１０９は、図２または図４に示すテーブルを備え、このテーブルを参照して、ＭＣＳパラメータ設定部１０４により設定されたＭＣＳパラメータに応じて遅延量を決定する。
【００４０】
そして、中継信号のフレーム先頭から遅延時間が経過するまでの間に、他の中継局が基地局へ中継送信したことが信号検知部１０５により検知されない場合は、遅延制御部１０９は、決定した遅延量で中継信号を遅延させて、遅延後の中継信号を変調部１１０に出力する。
【００４１】
一方、中継信号のフレーム先頭から遅延時間が経過するまでの間に、他の中継局が基地局へ中継送信したことが信号検知部１０５により検知された場合は、遅延制御部１０９は、信号検知部１０５から検知の旨が入力されたタイミングで遅延処理を中止し、即座に、中継信号を変調部１１０に出力する。よって、この場合は、遅延制御部１０９は、当初決定した遅延時間よりも早いタイミングで中継信号を変調部１１０に出力する。
【００４２】
変調部１１０は、他の中継局が基地局へ中継送信したことが信号検知部１０５により検知されない場合は、ＭＣＳパラメータ設定部１０４により設定されたＭＣＳパラメータの変調方式で中継信号を変調して無線送信部１１１に出力する。
【００４３】
一方、他の中継局が基地局へ中継送信したことが信号検知部１０５により検知された場合は、変調部１１０は、ＭＣＳパラメータ設定部１０４により設定されたＭＣＳパラメータを信号検知部１０５で推定されたＭＣＳパラメータによって更新し、更新後のＭＣＳパラメータの変調方式で中継信号を変調して無線送信部１１１に出力する。
【００４４】
そして、無線送信部１１１は、中継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１０１から基地局へ中継信号を送信する。
【００４５】
このように、中継局１００は、他の中継局が自局よりも先に基地局へ中継送信したことを検知すると、自局における中継送信の変調方式を他の中継局での中継送信の変調方式に合わせて中継信号を送信する。
【００４６】
次いで、中継局１００の遅延処理および変調処理の処理フローについて図７のフローチャートを用いて説明する。
【００４７】
ＳＴ（ステップ）２０１では、回線品質に応じてＭＣＳパラメータを設定する。
【００４８】
ＳＴ２０２では、図２または図４に示すテーブルに従って、ＳＴ２０１で設定されたＭ
ＣＳパラメータに応じた遅延量ΔｔＮを決定する。
【００４９】
ＳＴ２０３では、ＳＴ２０２で決定された遅延量ΔｔＮでの遅延処理を開始する。
【００５０】
ＳＴ２０４では、他の中継局が中継送信を行ったか否か判断する。
【００５１】
ＳＴ２０４において他の中継局の中継送信があったと判断した場合（ＳＴ２０４：ＹＥＳ）、ＳＴ２０５で、他の中継局のＭＣＳパラメータを推定し、ＳＴ２０６で、遅延量ΔｔＮの経過前であっても遅延処理を中止し、ＳＴ２０７で、ＳＴ２０１で設定されたＭＣＳパラメータをＳＴ２０５で推定されたＭＣＳパラメータにより更新する。
【００５２】
一方、ＳＴ２０４において他の中継局の中継送信がないと判断した場合（ＳＴ２０４：ＮＯ）、ＳＴ２０８で、遅延量ΔｔＮの遅延処理を行う。
【００５３】
そして、ＳＴ２０９で、ＳＴ２０７で更新されたＭＣＳパラメータの変調方式（ＳＴ２０４：ＹＥＳの場合）、または、ＳＴ２０１で設定されたＭＣＳパラメータの変調方式（ＳＴ２０４：ＮＯの場合）で中継信号を変調し、ＳＴ２１０で、変調後の中継信号を基地局へ中継送信する。
【００５４】
このように、本実施の形態では、各中継局は、中継信号の遅延量に基づいて他の中継局のＭＣＳパラメータを推定するため、各中継局が同一のＭＣＳパラメータを用いて基地局へ中継信号を送信する必要がある場合でも、各中継局に対する基地局または移動局からのＭＣＳパラメータの通知、および、中継局間でのＭＣＳパラメータの通知が不要となるので、中継送信に伴うシグナリング量が減少し、スループットを向上させることができる。
【００５５】
（実施の形態２）
本実施の形態は、複数の遅延量に対応して変調多値数の増減がそれぞれ設定されたテーブルを用いる点において実施の形態１と相違する。以下、実施の形態１との相違点を中心に説明する。
【００５６】
本実施の形態では、各中継局は、前回設定したＭＣＳパラメータと今回設定したＭＣＳパラメータの差に応じて遅延量を決定する。すなわち、各中継局は、今回用いる変調方式の変調多値数の、前回用いた変調方式の変調多値数に対する増減に応じて中継信号の遅延量を決定する。
【００５７】
なお、以下の説明では、説明を簡単にするために、各中継局は、前回用いた変調方式から、変調多値数を一段階だけ変化させるものとして説明するが、遅延量の段階数を増加させることにより、各中継局において変調多値数を二段階以上変化させることも可能である。
【００５８】
また、初期状態として、ＭＣＳパラメータはすべての中継局において同一であるものとする。ＭＣＳパラメータの初期状態は、例えば、複数の中継局の回線品質の平均値や、中継を行う中継局の数に応じて設定され、初期状態へのリセットは、例えば、移動局の通信開始時に行う。
【００５９】
まず、本実施の形態に係る移動体通信システムの動作について説明する。本実施の形態では、各中継局における遅延量の決定およびＭＣＳパラメータの推定を、図８に示すテーブル＜テーブル例３＞または図１０に示すテーブル＜テーブル例４＞を用いて以下のようにして行う。なお、各テーブルにおいて、各遅延量はΔｔ１＜Δｔ２＜Δｔ３である。また、実施の形態１同様、中継局１および中継局２は、図８または図１０に示す同一のテー
ブルを備える。また、中継局１と中継局２は、移動局から同じ信号を同時に受信する。また、本実施の形態で用いる変調方式は、６４ＱＡＭ、１６ＱＡＭ、８ＰＳＫ、ＱＰＳＫ、ＢＰＳＫのいずれかとする。
【００６０】
＜テーブル例３＞
テーブル例３（図８）では、小さい遅延量（Δｔ１）に対し変調多値数の増加が設定され、大きい遅延量（Δｔ２）に対し変調多値数の減少が設定される。また、変調多値数の増減に対応する遅延量（Δｔ１、Δｔ２）よりも大きい遅延量（Δｔ３）に対応して変調多値数の維持が設定される。
【００６１】
まず、各中継局は、各中継局と基地局との間の回線品質に基づいてＭＣＳパラメータを設定する。そして、各中継局は、今回設定したＭＣＳパラメータの変調方式における変調多値数が、前回設定したＭＣＳパラメータの変調方式における変調多値数に対し、増加、減少、変化なし（維持）のいずれであるかに応じて遅延量を決定する。より具体的には、各中継局は、変調多値数が増加する場合は中継信号の遅延量をΔｔ１と、変調多値数が減少する場合は中継信号の遅延量をΔｔ２と、変調多値数が変化しない場合は中継信号の遅延量をΔｔ３と決定する。つまり、各中継局は、変調多値数が増加する場合は遅延量を小さくし、変調多値数が減少する場合は遅延量を大きくする。そして、各中継局は、移動局から受信した信号を、決定された遅延量だけ遅延させて中継送信する。
【００６２】
また、各中継局は、自局での遅延量より小さい遅延量で他の中継局が中継信号を送信しているか否か判定する。各中継局は、自局での遅延時間までの間に、他の中継局が同一の中継信号を基地局へ中継送信したことを検知した場合は、他の中継局が中継信号に与えた遅延量から、他の中継局が中継信号に用いたＭＣＳパラメータを推定する。例えば、各中継局は、他の中継局が遅延量Δｔ１で中継送信したことを検知すると、他の中継局が使用したＭＣＳパラメータは、前回よりも変調多値数が一段階増加したＭＣＳパラメータであると推定する。そして、各中継局は、その推定したＭＣＳパラメータを用いて中継信号を変調して送信する。これにより、各中継局は、他の中継局が自局よりも先に基地局へ中継送信した場合に、自局における中継送信の変調方式を他の中継局での中継送信の変調方式に合わせ、互いに同一の変調方式にて中継送信を行うことができる。
【００６３】
一方、各中継局は、自局での遅延時間だけ待っても、他の中継局が基地局へ中継送信したことが検知されない場合は、自局と基地局との間の回線品質に応じて設定したＭＣＳパラメータを用いて中継信号を変調し、そのＭＣＳパラメータに応じた遅延量で中継信号を送信する。
【００６４】
次いで、図９に、テーブル例３において、前回は中継局１および中継局２共にＱＰＳＫを用い、今回は、中継局１において８ＰＳＫが設定され、中継局２においてＱＰＳＫが設定された場合、つまり、中継局１の変調多値数が前回よりも増加し、中継局２の変調多値数が前回と同じで変化しない場合のシーケンス図を示す。
【００６５】
フレーム１では、移動局は基地局宛の送信信号を中継局１と中継局２とに送信する。
【００６６】
フレーム２では、中継局１は、今回設定した変調方式が８ＰＳＫであり、前回使用したＱＰＳＫよりも変調多値数が増加しているため、図８のテーブルを参照して、遅延量をΔｔ１に決定する。また、中継局２は、今回設定した変調方式がＱＰＳＫであり、前回使用したＱＰＳＫと変調多値数が同一であるため、図８のテーブルを参照して、遅延量をΔｔ３に決定する。そして、中継局１は、フレーム２のΔｔ１で、変調方式が８ＰＳＫの中継信号を基地局に送信する。一方、中継局２は、Δｔ３までの間に、Δｔ１で中継局１が中継信号を送信したことを検知する。検知した場合、中継局２は、中継局１からの中継信号
がΔｔ１で送信されたことから、図８のテーブルを参照し、中継局１が用いた変調方式は、前回用いた変調方式よりも変調多値数が一段階増加した変調方式、すなわち、８ＰＳＫであると推定する。そして、中継局２は、当初設定した変調方式であるＱＰＳＫを、中継局１と同じ変調方式である８ＰＳＫに更新し、中継信号を８ＰＳＫで変調して基地局に送信する。また、中継局２は、中継局１からの中継信号が検知された時点で、自局における遅延を中止し、即座に中継信号を送信する。よって、中継局２からの中継信号は、当初決定された遅延量Δｔ３よりも早いタイミングで送信される。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、双方の中継信号を合成する。
【００６７】
このように、テーブル例３では、回線品質が大きく変化している中継局のＭＣＳパラメータをＭＣＳパラメータが変化しない中継局に合わせて変化させることができずに、移動体通信システムにおいて常に一定のＭＣＳパラメータとなってしまう状態になることを防止するために、変調多値数が変化する場合の遅延量（Δｔ１、Δｔ２）を、変調多値数が変化しない場合の遅延量（Δｔ３）よりも小さく設定し、いずれかの中継局でＭＣＳパラメータが変化した場合には、その変化に合わせて、各中継局がＭＣＳパラメータを更新するようにした。また、テーブル例３では、上記テーブル例１（図２）同様、回線品質がより高い、すなわち、変調多値数がより大きい中継局での変調方式に他の中継局の変調方式を合わせるため、中継信号の伝送レートを高めることができる。
【００６８】
＜テーブル例４＞
テーブル例４（図１０）では、小さい遅延量（Δｔ１）に対し変調多値数の減少が設定され、大きい遅延量（Δｔ２）に対し変調多値数の増加が設定される点において、テーブル例３（図８）と相違する。
【００６９】
このようなテーブルを用いると、上記テーブル例２（図４）同様、回線品質がより低い、すなわち、変調多値数がより小さい中継局での変調方式に他の中継局の変調方式を合わせることができるので、複数の中継局からの中継信号を確実に基地局に受信させることができる。
【００７０】
次いで、図１１に、テーブル例４において、前回は中継局１および中継局２共にＱＰＳＫを用い、今回は、中継局１においてＱＰＳＫが設定され、中継局２においてＢＰＳＫが設定された場合、つまり、中継局１の変調多値数が前回と同じで変化せず、中継局２の変調多値数が前回よりも減少する場合のシーケンス図を示す。
【００７１】
フレーム１では、移動局は基地局宛の送信信号を中継局１と中継局２とに送信する。
【００７２】
フレーム２では、中継局１は、今回設定した変調方式がＱＰＳＫであり、前回使用したＱＰＳＫと変調多値数が同一であるため、図１０のテーブルを参照して、遅延量をΔｔ３に決定する。また、中継局２は、今回設定した変調方式がＢＰＳＫであり、前回使用したＱＰＳＫよりも変調多値数が減少しているため、図１０のテーブルを参照して、遅延量をΔｔ１に決定する。そして、中継局２は、フレーム２のΔｔ１で、変調方式がＢＰＳＫの中継信号を基地局に送信する。一方、中継局１は、Δｔ３までの間に、Δｔ１で中継局２が中継信号を送信したことを検知する。検知した場合、中継局１は、中継局２からの中継信号がΔｔ１で送信されたことから、図１０のテーブルを参照し、中継局２が用いた変調方式は、前回用いた変調方式よりも変調多値数が一段階減少した変調方式、すなわち、ＢＰＳＫであると推定する。そして、中継局１は、当初設定した変調方式であるＱＰＳＫを、中継局１と同じ変調方式であるＢＰＳＫに更新し、中継信号をＢＰＳＫで変調して、基地局に送信する。また、中継局１は、中継局２からの中継信号が検知された時点で、自局における遅延を中止し、即座に中継信号を送信する。よって、中継局１からの中継信号は、当初決定された遅延量Δｔ３よりも早いタイミングで送信される。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、双方の中継信号を合成する。
【００７３】
このように、テーブル例３では、より大きい変調多値数の変調方式に揃えていたのに対し、テーブル例４では、より小さい変調多値数の変調方式に揃えて中継送信を行うため、基地局では、複数の中継局からの中継信号を確実に受信することができる。
【００７４】
次いで、本実施の形態に係る中継局の構成について説明する。本実施の形態に係る中継局２００の構成を図１２に示す。図１２において実施の形態１（図６）と同一の構成部分には同一符号を付し説明を省略する。
【００７５】
ＭＣＳパラメータ設定部２０１は、回線品質に基づいて中継信号のＭＣＳパラメータを決定し、変調部２０４に設定する。ＭＣＳパラメータ設定部２０１は、前回得られた回線品質および変調部２０４において前回の中継信号の送信に使用されたＭＣＳパラメータを保持し、前回得られた回線品質に対し今回得られた回線品質がどれだけ変化しているか判断する。そして、ＭＣＳパラメータ設定部２０１は、その変化量が所定値以上高くなっている場合は変調多値数を一段階上げたＭＣＳパラメータを、その変化量が所定値以上低くなっている場合は変調多値数を一段階下げたＭＣＳパラメータを、その変化量が所定値以内に収まる場合は前回の中継信号の送信に使用されたＭＣＳパラメータを、変調部２０４に設定する。また、ＭＣＳパラメータ設定部２０１は、変調多値数の増加、減少、または、変化なしのいずれかを遅延制御部２０３に通知する。
【００７６】
信号検知部２０２は、移動局からの信号と他の中継局からの中継信号とを比較して、他の中継局が中継送信済であるか否か判定する。つまり、信号検知部２０２は、移動局からの信号と他の中継局からの中継信号とが同じ信号である場合、既に他の中継局から同一の中継信号が基地局に送信されたと判断し、他の中継局が既に中継送信したことを検知する。検知された場合、その旨が遅延制御部２０３および変調部２０４に入力される。
【００７７】
また、信号検知部２０２は、他の中継局が既に中継送信したことを検知すると、他の中継局での中継送信の遅延量を推定する。信号検知部２０２は、移動局からの信号と他の中継局からの中継信号とが同じ信号である場合、移動局からの信号が入力されるタイミング（すなわち、移動局からの信号の中継局２００における受信タイミング）と他の中継局からの中継信号が入力されるタイミング（すなわち、他の中継局からの中継信号の中継局２００における受信タイミング）との差を、他の中継局での遅延量として推定する。つまり、信号検知部２０２は、他の中継局からの中継信号の、移動局からの信号に対する入力遅延差（受信遅延差）を他の中継局での遅延量として推定する。また、信号検知部２０２は、変調部２０４において前回の中継信号の送信に使用されたＭＣＳパラメータを保持するとともに、図８または図１０に示すテーブルを備え、推定した遅延量から、このテーブルを参照して、他の中継局で使用されたＭＣＳパラメータを推定する。そして、信号検知部２０２は、ＭＣＳパラメータの推定結果を変調部２０４に入力する。
【００７８】
無線受信部１０２から出力される移動局からの信号は、復調部１０６で復調され、復号部１０７で復号された後、符号化部１０８で再び符号化されて、遅延制御部２０３に入力される。
【００７９】
遅延制御部２０３は、図８または図１０に示すテーブルを備え、このテーブルを参照して、ＭＣＳパラメータ設定部２０１より通知された、変調多値数の増加、減少、または、変化なしのいずれかに応じて遅延量を決定する。
【００８０】
そして、中継信号のフレーム先頭から遅延時間が経過するまでの間に、他の中継局が基
地局へ中継送信したことが信号検知部２０２により検知されない場合は、遅延制御部２０３は、決定した遅延量で中継信号を遅延させて、遅延後の中継信号を変調部２０４に出力する。
【００８１】
一方、中継信号のフレーム先頭から遅延時間が経過するまでの間に、他の中継局が基地局へ中継送信したことが信号検知部２０２により検知された場合は、遅延制御部２０３は、信号検知部２０２から検知の旨が入力されたタイミングで遅延処理を中止し、即座に、中継信号を変調部２０４に出力する。よって、この場合は、遅延制御部２０３は、当初決定した遅延時間よりも早いタイミングで中継信号を変調部２０４に出力する。
【００８２】
変調部２０４は、他の中継局が基地局へ中継送信したことが信号検知部２０２により検知されない場合は、ＭＣＳパラメータ設定部２０１により設定されたＭＣＳパラメータの変調方式で中継信号を変調して無線送信部１１１に出力する。
【００８３】
一方、他の中継局が基地局へ中継送信したことが信号検知部２０２により検知された場合は、変調部２０４は、ＭＣＳパラメータ設定部２０１により設定されたＭＣＳパラメータを信号検知部２０２で推定されたＭＣＳパラメータによって更新し、更新後のＭＣＳパラメータの変調方式で中継信号を変調して無線送信部１１１に出力する。
【００８４】
なお、いずれの場合も、変調部２０４は、中継信号の変調に用いたＭＣＳパラメータをＭＣＳパラメータ設定部２０１および信号検知部２０２に出力し、ＭＣＳパラメータ設定部２０１および信号検知部２０２では、変調部２０４から出力されたＭＣＳパラメータを保持する。また、ＭＣＳパラメータ設定部２０１および信号検知部２０２で保持されるＭＣＳパラメータは、変調部２０４において中継信号の変調が行われるたびに更新される。
【００８５】
このように、中継局２００は、実施の形態１（中継局１００）同様、他の中継局が自局よりも先に基地局へ中継送信したことを検知すると、自局における中継送信の変調方式を他の中継局での中継送信の変調方式に合わせて中継信号を送信する。
【００８６】
次いで、中継局２００の遅延処理および変調処理の処理フローについて、再び図７のフローチャートを用いて説明する。なお、実施の形態１とＳＴ２０２以外の処理は同じであるため、説明を省略する。
【００８７】
ＳＴ２０２では、図８または図１０に示すテーブルに従って、ＭＣＳパラメータの変調多値数の増加、減少、または、変化なしのいずれかに応じて遅延量ΔｔＮを決定する。
【００８８】
このように、本実施の形態では、実施の形態１同様、各中継局は、中継信号の遅延量に基づいて他の中継局のＭＣＳパラメータを推定するため、各中継局が同一のＭＣＳパラメータを用いて基地局へ中継信号を送信する必要がある場合でも、各中継局に対する基地局または移動局からのＭＣＳパラメータの通知、および、中継局間でのＭＣＳパラメータの通知が不要となるので、中継送信に伴うシグナリング量が減少し、スループットを向上させることができる。
【００８９】
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。
【００９０】
また、中継局は、フレーム１で再送要求信号を受信したときに同様の動作をしてもよい。
【００９１】
また、フレーム１とフレーム２との間に他のフレームがあってもよい。
【００９２】
また、回線品質の測定は、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、または、所定の誤り率を達成できるＭＣＳ等を用いて行ってもよい。また、回線品質は、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）やＣＳＩ（Channel State Information）等と表されることがある。
【００９３】
また、変調方式と遅延量との対応を示す参照テーブル（図２、４、８、１０）を、基地局、移動局または上位の制御局からの指示に従って更新してもよく、中継局同士で情報を交換して更新してもよく、また、各中継局が独自に更新してもよい。その更新は、通信ごとに行ってもよく、一定時間ごとに行ってもよく、また、通信中において適宜行ってもよい。
【００９４】
また、複数の中継局のうちいずれか一つの中継局だけが遅延量を変化させ、他の中継局は遅延量からＭＣＳパラメータを推定するようにしてもよい。
【００９５】
また、各中継局は、他の中継局と基地局との間の回線品質を併せて用いてＭＣＳパラメータを設定してもよい。
【００９６】
また、図６および図１２において、変調部（１１０、２０４）を遅延制御部（１０９、２０３）の前に置き、変調部においてすべてのＭＣＳパラメータの変調信号を生成して遅延制御部に入力し、遅延制御部では、信号検知部（１０５、２０２）から入力される情報と、ＭＣＳパラメータ設定部（１０４、２０１）から入力される情報とに基づいて信号を選択し、無線送信部（１１１）に入力するようにしてもよい。
【００９７】
また、ＭＣＳパラメータの変更および遅延量の変更は、毎フレーム行ってもよいし、複数フレーム毎に行ってもよい。
【００９８】
また、他の中継局での遅延量からＭＣＳパラメータを推定するフレームと、その推定したＭＣＳパラメータを用いて中継通信を行うフレームとを異ならせてもよい。すなわち、ＭＣＳパラメータを推定したフレームではＭＣＳパラメータを変化させず、その次のフレームにおいてＭＣＳパラメータを変化させてもよい。
【００９９】
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と表されることがある。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
本明細書は、２００５年３月３１日出願の特願２００５−１００８５１に基づくものである。この内容はすべてここに含めておく。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
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】
【０１０７】
【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に係る参照テーブル
【図３】実施の形態１に係るシーケンス図
【図４】実施の形態１に係る参照テーブル
【図５】実施の形態１に係るシーケンス図
【図６】実施の形態１に係る中継局の構成を示すブロック図
【図７】実施の形態１に係る中継局の動作フロー図
【図８】実施の形態２に係る参照テーブル
【図９】実施の形態２に係るシーケンス図
【図１０】実施の形態２に係る参照テーブル
【図１１】実施の形態２に係るシーケンス図
【図１２】実施の形態２に係る中継局の構成を示すブロック図
【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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