(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信局装置から送信された無線パケットを宛先局装置に中継する中継局装置であって、
前記送信局装置から前記無線パケットを受信する無線パケット受信手段と、
前記無線パケットを前記宛先局装置に中継する中継手段と、
前記無線パケットを復調する復調手段と、
記憶手段と、
前記宛先局装置から予め決められた応答信号を受信する応答信号受信手段とを備え、
前記無線パケット受信手段は、前記送信局装置から複数のスロットに分割された第１の無線パケットを受信し、
前記中継手段は、前記第１の無線パケットを、前記宛先局装置に非再生中継し、
前記復調手段は、前記第１の無線パケットを前記スロットごとに復調し、
前記記憶手段は、前記復調手段によって前記第１の無線パケットの前記スロットが正しく復調された場合には当該スロットの復調されたデータを記憶し、前記復調手段によって前記第１の無線パケットの前記スロットが正しく復調されなかった場合には当該スロットの無線信号波形を記憶し、
前記応答信号受信手段は、前記宛先局装置において前記第１の無線パケットが正しく復調できなかった場合に前記宛先局装置から送信される、予め決められた前記応答信号を受信し、
前記無線パケット受信手段は、前記送信局装置から再送される第２の無線パケットを受信し、
前記中継手段は、前記応答信号に基づき、前記第２の無線パケットのスロットごとに、対応する復調されたデータと対応する無線信号波形とのいずれが前記記憶手段に記憶されているのかを判定し、前記第２の無線パケットの前記スロットに対応する復調されたデータが前記記憶手段に記憶されている場合には、当該データを前記記憶手段から読み出し、読み出したデータからスロットを再生し、再生したスロットを前記宛先局装置に再生中継し、前記第２の無線パケットの前記スロットに対応する無線信号波形が前記記憶手段に記憶されている場合には、当該第２の無線パケットの前記スロットを前記宛先局装置に非再生中継し、
前記復調手段は、前記第２の無線パケットの前記スロットに対応する無線信号波形が前記記憶手段に記憶されている場合には、当該無線信号波形を前記記憶手段から読み出し、読み出した無線信号波形と前記第２の無線パケットの前記スロットの無線信号波形とを合成した合成信号波形を復調し、
前記記憶手段は、前記復調手段によって前記合成信号波形が正しく復調された場合には当該合成信号波形の復調されたデータを記憶し、前記復調手段によって前記合成信号波形が正しく復調されなかった場合には当該合成信号波形を記憶する
ことを特徴とする中継局装置。
【請求項２】
送信局装置と、１又は複数の中継局装置と、宛先局装置とを備える無線通信システムであって、
前記送信局装置は、
複数のスロットに分割された無線パケットを送信し、前記宛先局装置から応答信号を受信し、
前記宛先局装置は、
前記無線パケットを受信し、受信する前記無線パケットを復調し、予め決められた応答信号を送信し、
前記中継局装置は、
前記送信局装置から前記無線パケットを受信する無線パケット受信手段と、
前記無線パケットを前記宛先局装置に中継する中継手段と、
前記無線パケットを復調する復調手段と、
記憶手段と、
前記宛先局装置から予め決められた応答信号を受信する応答信号受信手段とを備え、
前記無線パケット受信手段は、前記送信局装置から複数のスロットに分割された第１の無線パケットを受信し、
前記中継手段は、前記第１の無線パケットを、前記宛先局装置に非再生中継し、
前記復調手段は、前記第１の無線パケットを前記スロットごとに復調し、
前記記憶手段は、前記復調手段によって前記第１の無線パケットの前記スロットが正しく復調された場合には当該スロットの復調されたデータを記憶し、前記復調手段によって前記第１の無線パケットの前記スロットが正しく復調されなかった場合には当該スロットの無線信号波形を記憶し、
前記応答信号受信手段は、前記宛先局装置において前記第１の無線パケットが正しく復調できなかった場合に前記宛先局装置から送信される、予め決められた前記応答信号を受信し、
前記無線パケット受信手段は、前記送信局装置から再送される第２の無線パケットを受信し、
前記中継手段は、前記応答信号に基づき、前記第２の無線パケットのスロットごとに、対応する復調されたデータと対応する無線信号波形とのいずれが前記記憶手段に記憶されているのかを判定し、前記第２の無線パケットの前記スロットに対応する復調されたデータが前記記憶手段に記憶されている場合には、当該データを前記記憶手段から読み出し、読み出したデータからスロットを再生し、再生したスロットを前記宛先局装置に再生中継し、前記第２の無線パケットの前記スロットに対応する無線信号波形が前記記憶手段に記憶されている場合には、当該第２の無線パケットの前記スロットを前記宛先局装置に非再生中継し、
前記復調手段は、前記第２の無線パケットの前記スロットに対応する無線信号波形が前記記憶手段に記憶されている場合には、当該無線信号波形を前記記憶手段から読み出し、読み出した無線信号波形と前記第２の無線パケットの前記スロットの無線信号波形とを合成した合成信号波形を復調し、
前記記憶手段は、前記復調手段によって前記合成信号波形が正しく復調された場合には当該合成信号波形の復調されたデータを記憶し、前記復調手段によって前記合成信号波形が正しく復調されなかった場合には当該合成信号波形を記憶する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
送信局装置と、１又は複数の中継局装置と、宛先局装置とを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記送信局装置が、送信対象のデータから複数のスロットに分割された第１の無線パケットを生成して前記宛先局装置に送信する第１無線パケット送信過程と、
前記送信局装置が、前記送信対象のデータを記憶する無線パケット記憶過程と、
前記中継局装置が、前記送信局装置から前記第１の無線パケットを受信する第１無線パケット受信過程と、
前記中継局装置が、受信した前記第１の無線パケットを非再生中継する第１中継過程と、
前記中継局装置が、受信した第１の無線パケットをスロットごとに復調し、前記第１の無線パケットの前記スロットが正しく復調された場合には当該スロットの復調されたデータを記憶し、前記第１の無線パケットの前記スロットが正しく復調されなかった場合には当該スロットの無線信号波形を記憶する第１記憶過程と、
前記宛先局装置が、前記送信局装置から送信された第１の無線パケットと、前記中継局装置から非再生中継された第１の無線パケットとの合成信号波形を復調する第１合成波形復調過程と、
前記宛先局装置が、前記合成信号波形を正しく復調できなかった場合に、予め決められた応答信号を送信する応答信号送信過程と、
前記送信局装置が、前記宛先局装置から前記応答信号を受信する第１応答信号受信過程と、
前記送信局装置が、受信した前記応答信号に基づき、記憶している前記送信対象のデータから、第２の無線パケットを生成して前記宛先局装置に送信する第２無線パケット送信過程と、
前記中継局装置が、前記宛先局装置から前記応答信号を受信する第２応答信号受信過程と、
前記中継局装置が、前記送信局装置から前記第２の無線パケットを受信する第２無線パケット受信過程と、
前記中継局装置が、受信した前記応答信号に基づき、受信した前記第２の無線パケットのスロットごとに、対応する復調されたデータと対応する無線信号波形とのいずれを記憶されているのかを判定し、前記第２の無線パケットのスロットに対応する復調されたデータを記憶している場合には、当該データからスロットを再生し、再生したスロットを前記宛先局装置に再生中継し、前記第２の無線パケットの前記スロットに対応する無線信号波形を記憶している場合には、当該第２の無線パケットの前記スロットを前記宛先局装置に非再生中継する第２中継過程と、
前記中継局装置が、前記第２の無線パケットの前記スロットに対応する無線信号波形を記憶している場合には、当該無線信号波形と前記第２の無線パケットの前記スロットの無線信号波形とを合成した合成信号波形を復調し、前記合成信号波形が正しく復調された場合には当該合成信号波形の復調されたデータを記憶し、前記合成信号波形が正しく復調されなかった場合には当該合成信号波形を記憶する第２記憶過程と、
前記宛先局装置が、前記送信局装置から送信された第２の無線パケットと、前記中継局装置から再生中継又は非再生中継された第２の無線パケットとの合成信号波形を復調する第２合成波形復調過程と
を有することを特徴とする無線通信方法。
【請求項４】
前記無線パケットの変調方式として、ＯＦＤＭを用いることを特徴とする請求項３に記載の無線通信方法。
【請求項５】
前記無線パケットの変調方式として、ＭＩＭＯを用いることを特徴とする請求項３又は４のいずれかに記載の無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線パケットの送受信における無線通信システム、中継局装置、及び、無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
送信局装置から宛先局装置へ無線パケット（無線信号）の通信を行う無線通信システムでは、雑音等の影響のために、宛先局装置が無線パケットを正しく復調できず、受信誤りとなる場合がある。このため、近年、新たに中継局装置をシステムに加えて、送信局装置が中継局装置と協調して、宛先局装置への高信頼な通信を実現する無線リレーネットワークシステムが提案されている。この中継局装置は、送信局装置が宛先局装置へ送信する無線パケットを受信して宛先局装置へ中継し、宛先局装置は送信局装置から直接到来する無線パケットと中継局装置から到来する無線パケットとを合成して復調する。このように、受信誤り率を低減する方式を協調伝送方式という（例えば、非特許文献１）。
【０００３】
協調伝送方式では、中継方法に関して、非再生中継方式と再生中継方式との二種類がある。再生中継方式は、はじめに発信側の無線装置である送信局装置が送信した無線パケットを中継局装置が受信して復号し、情報として再生した後に再度符号化及び変調を行い無線パケットを生成する。非再生中継方式は、中継局装置が、無線パケットを無線周波数、中間周波数、ベースバンドのいずれかの周波数の状態で信号処理や増幅処理を行い、無線パケットとして送信を行う。図８は、協調伝送方式における無線通信システムを示す概略ブロック図である。無線通信システムは、送信元側無線装置１ａ（送信局装置）と、中継無線装置２ａ（中継局装置）と、宛先側無線装置３ａ（宛先局装置）とからなる。
【０００４】
図９は、非再生中継方式における無線パケットのデータ転送の様子及び送信元側無線装置１ａと中継無線装置２ａと宛先側無線装置３ａとの動作例を示す図である。非再生中継方式において、送信元側無線装置１ａは、宛先側無線装置３ａに送信対象の無線パケットＰ０ａを送信する（ステップＳａ１）。中継無線装置２ａは、無線パケットＰ０ａが減衰などの影響を受けて変化した無線パケットＰ０２ａを受信すると、受信した無線パケットＰ０２ａを復調せずに単に信号増幅して宛先側無線装置３ａへ送信することにより、非再生中継の処理を行う（ステップＳａ２）。
【０００５】
したがって、宛先側無線装置３ａは、送信元側無線装置１ａから送信された無線パケットＰ０３ａと、中継無線装置２ａから非再生中継された非再生無線パケットＰ０２ａｎｒとを受信する。ここで、無線パケットＰ０３ａは、送信元側無線装置１ａから送信された無線パケットＰ０ａが宛先側無線装置３ａにおいて受信されるまでに、減衰などの影響を受けて変化した信号である。
ステップＳａ２において、中継無線装置２ａは、非再生で中継処理を行うため、無線パケットＰ０２ａ全体の受信の完了を待たずに、中継処理を行うこととなる。
【０００６】
図１０は、再生中継方式における無線パケットのデータ転送の様子及び送信局装置である送信元側無線装置１ａと、中継処理を行う中継無線装置２ａａと、無線パケットの宛先である宛先側無線装置３ａとの動作例を示す図である。再生中継方式において、送信元側無線装置１ａは、宛先側無線装置３ａに送信対象の無線パケットＰ０ａを送信する（ステップＳａ１１）。
【０００７】
中継無線装置２ａａは、無線パケットＰ０ａが減衰などの影響を受けて変化した無線パケットＰ０２ａを受信する。中継無線装置２ａａは、受信が完了した無線パケットＰ０２ａを復調し、復調したデータ（情報系列）から無線パケットを再生成する。中継無線装置２ａａは、再生成した無線パケットを宛先側無線装置３ａに送信することにより、再生中継処理を行う（ステップＳａ１２）。したがって、宛先側無線装置３ａは、送信元側無線装置１ａから送信された無線パケットＰ０３ａと、中継無線装置２ａａから再生中継された再生無線パケットＰ０２ａｒとを受信する。
【非特許文献１】Ａｇｇｅｌｏｓ  Ｂｌｅｔｓａｓ  他、「Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ  Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｗｉｔｈ  Ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｓｔｉｃ  Ｒｅｌａｙｉｎｇ」、ＩＥＥＥ  ＷＣＮＣ  ２００６  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の非再生中継方式では、送信元側無線装置１ａと中継無線装置２ａと間の通信で無線パケットに加わった雑音成分も信号成分と共に中継無線装置２ａで増幅されて中継される（例えば、ステップＳａ２）。このため、協調伝送による宛先側無線装置３ａの受信誤り率の低減効果が小さくなるという問題がある。
【０００９】
一方、従来の再生中継方式では、送信元側無線装置１ａと中継無線装置２ａａと間の通信で加わった雑音成分は、再生中継することにより、中継無線装置２ａで除去される。しかしながら、中継無線装置２ａａは、送信元側無線装置１ａからの無線パケットＰ０２ａを復調してから中継するため、図１０に示すように、宛先側無線装置３ａにおいて、少なくとも１無線パケット長の遅延時間が生じるという問題がある。
【００１０】
ここで、この遅延時間を小さくするため、送信対象の無線パケットを複数のスロットに分割して無線通信を行う方法が考えられる。図１１は、送信対象の無線パケットを複数のスロットに分割して無線通信を行う場合の、データ転送の様子及び送信局装置である送信元側無線装置１ａａと、分割されたスロットごとに中継処理を行う中継無線装置２ａａａと、無線パケットの宛先である宛先側無線装置３ａａとの動作例を示す図である。ここで、送信元側無線装置１ａａが、スロットＳＬ１０ａと、スロットＳＬ２０ａと、スロットＳＬ３０ａとの３つに分割した無線パケットＰ０ａを送信する場合を例に説明する。
【００１１】
図１１に示すように、送信元側無線装置１ａａは、無線パケットＰ０ａのスロットＳＬ１０ａを送信し（ステップＳａ２１）、送信完了後、順次、スロットＳＬ２０ａ、スロットＳＬ３０ａを送信する（ステップＳａ２２、Ｓａ２４）。中継無線装置２ａａａは、スロットＳＬ１０ａが減衰などの影響を受けて変化したスロットＳＬ１０２ａを受信し、受信が完了したスロットＳＬ１０２ａを復調する。中継無線装置２ａａａは、復調したスロットＳＬ１０２ａのデータからスロットを再生成し、再生成したスロットを宛先側無線装置３ａａに送信することにより、再生中継処理を行う（ステップＳａ２３）。
【００１２】
同様に、中継無線装置２ａａａは、受信が完了したスロットＳＬ２０２ａの再生中継処理を行い（ステップＳａ２５）、次に受信が完了したスロットＳＬ３０２ａの再生中継処理を行う（ステップＳａ２６）。
ここで、スロットＳＬ２０２ａは、送信元側無線装置１ａａと中継無線装置２ａａａとの間における減衰などの影響により、スロットＳＬ２０ａが変化したスロットである。スロットＳＬ３０２ａは、送信元側無線装置１ａａと中継無線装置２ａａａとの間における減衰などの影響によりスロットＳＬ３０ａが変化したスロットである。
【００１３】
したがって、宛先側無線装置３ａａは、送信元側無線装置１ａａから送信されたスロットＳＬ１０３ａ、スロットＳＬ２０３ａ、スロットＳＬ３０３ａ、及び、中継無線装置２ａａａから再生中継された再生中継スロットＳＬ１０２ａｒ、再生中継スロットＳＬ２０２ａｒ、再生中継スロットＳＬ３０２ａｒを受信する。
ここで、図１１に示すように、無線パケットを複数のスロットに分割して無線通信を行うことにより、宛先局装置である宛先側無線装置３ａａにおいて、図１０の遅延時間に比して遅延時間を短縮することが可能である。
【００１４】
しかしながら、中継無線装置２ａａａがスロット単位で再生中継を行うため、少なくとも１スロット長分の遅延時間が生じることとなる。したがって、図１１に示すように、宛先側無線装置３ａａは、スロットＳＬ２０ａが変化したスロットＳＬ２０３ａの信号と、スロットＳＬ１０ａが変化したスロットＳＬ１０２ａｒによる信号とを同時に受信してしまう。このような互いに異なるスロット部分の信号は、互いに干渉するため、宛先側無線装置３ａａにおいて、復調できなくなるという問題がある。
【００１５】
本発明は、このような事情を考慮し、上記の問題を解決すべくなされたもので、その目的は、宛先局装置における無線パケットの受信誤り率の低減、及び、遅延時間の低減を実現し、無線パケットを効率よく通信することができる無線通信システム、中継局装置、及び、無線通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記問題を解決するために、本発明は、送信局装置から送信された無線パケットを宛先局装置に中継する中継局装置であって、前記送信局装置から前記無線パケットを受信する無線パケット受信手段と、前記無線パケットを前記宛先局装置に中継する中継手段と、前記無線パケットを復調する復調手段と、記憶手段と、前記宛先局装置から予め決められた応答信号を受信する応答信号受信手段とを備え、前記無線パケット受信手段は、前記送信局装置から複数のスロットに分割された第１の無線パケットを受信し、前記中継手段は、前記第１の無線パケットを、前記宛先局装置に非再生中継し、前記復調手段は、前記第１の無線パケットを前記スロットごとに復調し、前記記憶手段は、前記復調手段によって前記第１の無線パケットの前記スロットが正しく復調された場合には当該スロットの復調されたデータを記憶し、前記復調手段によって前記第１の無線パケットの前記スロットが正しく復調されなかった場合には当該スロットの無線信号波形を記憶し、前記応答信号受信手段は、前記宛先局装置において前記第１の無線パケットが正しく復調できなかった場合に前記宛先局装置から送信される、予め決められた前記応答信号を受信し、前記無線パケット受信手段は、前記送信局装置から再送される第２の無線パケットを受信し、前記中継手段は、前記応答信号に基づき、前記第２の無線パケットのスロットごとに、対応する復調されたデータと対応する無線信号波形とのいずれが前記記憶手段に記憶されているのかを判定し、前記第２の無線パケットの前記スロットに対応する復調されたデータが前記記憶手段に記憶されている場合には、当該データを前記記憶手段から読み出し、読み出したデータからスロットを再生し、再生したスロットを前記宛先局装置に再生中継し、前記第２の無線パケットの前記スロットに対応する無線信号波形が前記記憶手段に記憶されている場合には、当該第２の無線パケットの前記スロットを前記宛先局装置に非再生中継し、前記復調手段は、前記第２の無線パケットの前記スロットに対応する無線信号波形が前記記憶手段に記憶されている場合には、当該無線信号波形を前記記憶手段から読み出し、読み出した無線信号波形と前記第２の無線パケットの前記スロットの無線信号波形とを合成した合成信号波形を復調し、前記記憶手段は、前記復調手段によって前記合成信号波形が正しく復調された場合には当該合成信号波形の復調されたデータを記憶し、前記復調手段によって前記合成信号波形が正しく復調されなかった場合には当該合成信号波形を記憶することを特徴とする中継局装置である。
【００１９】
本発明は、送信局装置と、１又は複数の中継局装置と、宛先局装置とを備える無線通信システムであって、前記送信局装置は、複数のスロットに分割された無線パケットを送信し、前記宛先局装置から応答信号を受信し、前記宛先局装置は、前記無線パケットを受信し、受信する前記無線パケットを復調し、予め決められた応答信号を送信し、前記中継局装置は、前記送信局装置から前記無線パケットを受信する無線パケット受信手段と、前記無線パケットを前記宛先局装置に中継する中継手段と、前記無線パケットを復調する復調手段と、記憶手段と、前記宛先局装置から予め決められた応答信号を受信する応答信号受信手段とを備え、前記無線パケット受信手段は、前記送信局装置から複数のスロットに分割された第１の無線パケットを受信し、前記中継手段は、前記第１の無線パケットを、前記宛先局装置に非再生中継し、前記復調手段は、前記第１の無線パケットを前記スロットごとに復調し、前記記憶手段は、前記復調手段によって前記第１の無線パケットの前記スロットが正しく復調された場合には当該スロットの復調されたデータを記憶し、前記復調手段によって前記第１の無線パケットの前記スロットが正しく復調されなかった場合には当該スロットの無線信号波形を記憶し、前記応答信号受信手段は、前記宛先局装置において前記第１の無線パケットが正しく復調できなかった場合に前記宛先局装置から送信される、予め決められた前記応答信号を受信し、前記無線パケット受信手段は、前記送信局装置から再送される第２の無線パケットを受信し、前記中継手段は、前記応答信号に基づき、前記第２の無線パケットのスロットごとに、対応する復調されたデータと対応する無線信号波形とのいずれが前記記憶手段に記憶されているのかを判定し、前記第２の無線パケットの前記スロットに対応する復調されたデータが前記記憶手段に記憶されている場合には、当該データを前記記憶手段から読み出し、読み出したデータからスロットを再生し、再生したスロットを前記宛先局装置に再生中継し、前記第２の無線パケットの前記スロットに対応する無線信号波形が前記記憶手段に記憶されている場合には、当該第２の無線パケットの前記スロットを前記宛先局装置に非再生中継し、前記復調手段は、前記第２の無線パケットの前記スロットに対応する無線信号波形が前記記憶手段に記憶されている場合には、当該無線信号波形を前記記憶手段から読み出し、読み出した無線信号波形と前記第２の無線パケットの前記スロットの無線信号波形とを合成した合成信号波形を復調し、前記記憶手段は、前記復調手段によって前記合成信号波形が正しく復調された場合には当該合成信号波形の復調されたデータを記憶し、前記復調手段によって前記合成信号波形が正しく復調されなかった場合には当該合成信号波形を記憶することを特徴とする無線通信システムである。
【００２０】
本発明は、送信局装置と、１又は複数の中継局装置と、宛先局装置とを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記送信局装置が、送信対象のデータから複数のスロットに分割された第１の無線パケットを生成して前記宛先局装置に送信する第１無線パケット送信過程と、前記送信局装置が、前記送信対象のデータを記憶する無線パケット記憶過程と、前記中継局装置が、前記送信局装置から前記第１の無線パケットを受信する第１無線パケット受信過程と、前記中継局装置が、受信した前記第１の無線パケットを非再生中継する第１中継過程と、前記中継局装置が、受信した第１の無線パケットをスロットごとに復調し、前記第１の無線パケットの前記スロットが正しく復調された場合には当該スロットの復調されたデータを記憶し、前記第１の無線パケットの前記スロットが正しく復調されなかった場合には当該スロットの無線信号波形を記憶する第１記憶過程と、前記宛先局装置が、前記送信局装置から送信された第１の無線パケットと、前記中継局装置から非再生中継された第１の無線パケットとの合成信号波形を復調する第１合成波形復調過程と、前記宛先局装置が、前記合成信号波形を正しく復調できなかった場合に、予め決められた応答信号を送信する応答信号送信過程と、前記送信局装置が、前記宛先局装置から前記応答信号を受信する第１応答信号受信過程と、前記送信局装置が、受信した前記応答信号に基づき、記憶している前記送信対象のデータから、第２の無線パケットを生成して前記宛先局装置に送信する第２無線パケット送信過程と、前記中継局装置が、前記宛先局装置から前記応答信号を受信する第２応答信号受信過程と、前記中継局装置が、前記送信局装置から前記第２の無線パケットを受信する第２無線パケット受信過程と、前記中継局装置が、受信した前記応答信号に基づき、受信した前記第２の無線パケットのスロットごとに、対応する復調されたデータと対応する無線信号波形とのいずれを記憶されているのかを判定し、前記第２の無線パケットのスロットに対応する復調されたデータを記憶している場合には、当該データからスロットを再生し、再生したスロットを前記宛先局装置に再生中継し、前記第２の無線パケットの前記スロットに対応する無線信号波形を記憶している場合には、当該第２の無線パケットの前記スロットを前記宛先局装置に非再生中継する第２中継過程と、前記中継局装置が、前記第２の無線パケットの前記スロットに対応する無線信号波形を記憶している場合には、当該無線信号波形と前記第２の無線パケットの前記スロットの無線信号波形とを合成した合成信号波形を復調し、前記合成信号波形が正しく復調された場合には当該合成信号波形の復調されたデータを記憶し、前記合成信号波形が正しく復調されなかった場合には当該合成信号波形を記憶する第２記憶過程と、前記宛先局装置が、前記送信局装置から送信された第２の無線パケットと、前記中継局装置から再生中継又は非再生中継された第２の無線パケットとの合成信号波形を復調する第２合成波形復調過程とを有することを特徴とする無線通信方法である。
【００２１】
また、本発明は、無線パケットの変調方式として、ＯＦＤＭを用いることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明は、無線パケットの変調方式として、ＭＩＭＯを用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、送信局装置から送信された無線パケットを宛先局装置に中継する中継局装置が、第１の無線パケットを中継するとともに、スロットごとに第１の無線パケットの復調を行い、復調したデータをスロットごとに記憶手段に記憶する。送信局装置が第１の無線パケットの再送として第２の無線パケットを送信する場合、中継局装置は、復調されたデータのあるスロット部分について、記憶手段からデータを読み出し、スロットを再生成して中継し、復調されたデータのないスロット部分は非再生中継することとした。
【００２４】
これにより、中継局装置は、送信局装置が送信する第１の無線パケットを非再生中継により中継するため、再生中継方式のように遅延時間を増加させないこととなる。また、第１の無線パケットの再送時において、中継局装置が応答信号を受信するまでの間に予め第１の無線パケットをスロットごとに復調しておくことにより、正しく復調できたスロット部分については送信局装置からの第２の無線パケットの該当スロット部分を再生中継することとした。これにより、再送時においては、中継局装置は、信号成分に含まれる雑音成分も増幅してしまう非再生中継ではなく、第１の無線パケットのスロットを再生中継することができ、遅延時間を増加させずに宛先局装置における受信誤り率を低減させることが可能になるという効果がある。
【００２５】
また、この発明によれば、中継局装置は、送信局装置から受信した第１の無線パケットのスロットを正常に復調できなかった場合、第１の無線パケットの当該スロットの信号波形を記憶し、送信局装置が第１の無線パケットの再送として第２の無線パケットを送信する場合、送信局装置から受信した第２の無線パケットのスロットの信号波形と、記憶した当該スロットに対応する第１の無線パケットのスロットの信号波形とを合成して復調することとした。
これにより、ダイバーシチ効果により中継局装置において第２の無線パケットの受信誤り率を低減することができ、この結果、中継局装置が無線パケットを再生して中継することとなる。このように中継局装置が再生中継することにより、スロット部分の信号成分を強めることができるため、宛先局装置の受信誤り率を低減することが可能になるという効果がある。
【００２６】
また、本発明は、記憶手段が、復調手段によって正しく復調されない合成信号波形を記憶することとした。これにより、中継局装置において、送信局装置から無線パケットが再送されるごとに、ダイバーシチ効果により、受信誤りとなったスロット部分の信号成分を強めることが可能になるという効果がある。
【００２７】
また、本発明は、前記無線パケットの変調方式として、ＯＦＤＭを用いることとした。これにより、複数の無線局（送信局装置、中継局装置）が同時に同じＯＦＤＭシンボルを送信しても干渉とはならず、ダイバーシチ効果により受信誤り率を低減できるＯＦＤＭの特性を活かして協調転送により宛先局装置における受信誤り率を低減することが可能になるという効果がある。
【００２８】
また、本発明は、前記無線パケットの変調方式としてＭＩＭＯを用いることとした。これにより、送信局装置から到来する無線パケットと中継局装置から到来する無線パケットとを干渉させずに合成することができ、宛先局装置における受信誤り率を低減することが可能になるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の一実施形態による無線通信システム１００を図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態による無線通信システム１００の構成を示す概略ブロック図である。無線通信システム１００は、送信局装置としての送信元側無線装置１、宛先局装置としての宛先側無線装置３、中継局装置としての中継無線装置２を備える。なお、本実施形態において、中継無線装置２は１つとしているが、複数存在してもよい。また、送信元側無線装置１は、複数のスロットに分割された無線パケットを送信することとして説明する。
【００３０】
次に、各装置の内部構成について説明する。送信元側無線装置１は、無線パケット送信部１１１と応答信号受信部１１２とを有する通信制御部１１と、アンテナ１２と、無線パケット記憶部１３（メモリ）とを有する。通信制御部１１において、無線パケット送信部１１１は、送信対象のデータ（送信データ）の無線パケットを生成して、生成した無線パケットをアンテナ１２を介して送信する。なお、ここでデータの無線パケットを生成するとは、情報系列である送信データを符号化し、変調することで送信信号系列である無線パケットを生成することである。
【００３１】
応答信号受信部１１２は、宛先側無線装置３から送信される応答信号（ＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔｓ）信号又はＮＡＣＫ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ  Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔｓ）信号）をアンテナ１２を介して受信し、受信結果を無線パケット送信部１１１に出力する。無線パケット記憶部１３は、生起した送信対象のデータを記憶する。
【００３２】
宛先側無線装置３は、無線パケット受信部３１１と無線パケット復調部３１２と応答信号送信部３１３とを備える通信制御部３１と、アンテナ３２とを備える。通信制御部３１において、無線パケット受信部３１１は、送信元側無線装置１から送信される無線パケットの受信と、中継無線装置２から送信される無線パケットの受信とをアンテナ３２を介して行う。
【００３３】
無線パケット復調部３１２は、無線パケット受信部３１１が受信する無線パケットを復調する。応答信号送信部３１３は、無線パケット復調部３１２が無線パケットを正常に復調できたか否かに基づき、応答信号としてＡＣＫ信号又はＮＡＣＫ信号のいずれかをアンテナ３２を介して送信する。
【００３４】
中継無線装置２は、無線パケット受信部２１１と無線パケット中継部２１２と無線パケット復調部２１３とを備える通信制御部２１と、アンテナ２２と、無線パケット記憶部２３（メモリ）とを備える。通信制御部２１において、無線パケット受信部２１１は、送信元側無線装置１が送信する無線パケットの受信と、宛先側無線装置３が送信する応答信号の受信とをアンテナ２２を介して行う。また、無線パケット受信部２１１は、受信した応答信号を無線パケット復調部２１３に出力する。
【００３５】
無線パケット中継部２１２は、無線パケット受信部２１１が受信する無線パケットをアンテナ２２を介して中継する。無線パケット復調部２１３は、無線パケット受信部２１１が受信する無線パケットを復調する。無線パケット記憶部２３は、無線パケット受信部２１１が受信する無線パケットの信号波形と、無線パケット復調部２１３が無線パケットを復調して得られるデータとのいずれかの形式で無線パケットの情報を記憶する。
【００３６】
次に、本発明の一実施形態による図１の無線通信システム１００の各装置の動作について図面を参照して説明する。図２は、送信元側無線装置１の処理の流れを示すフローチャートである。
送信元側無線装置１は、送信データを生起する（ステップＳ１０１）。通信制御部１１において、無線パケット送信部１１１は、生起された送信データの無線パケットを生成し（ステップＳ１０２）、生成した無線パケットをアンテナ１２を介して送信する（ステップＳ１０３）とともに、送信データを無線パケット記憶部１３に書き込む（ステップＳ１０４）。
【００３７】
無線パケット送信部１１１は、無線パケットの送信後、応答信号受信部１１２に無線パケットの送信完了通知を出力する。応答信号受信部１１２は、送信完了通知が入力されると、宛先側無線装置３からの応答信号の受信を待つ（ステップＳ１０５）。応答信号受信部１１２は、宛先側無線装置３から受信する応答信号を無線パケット送信部１１１に出力する。応答信号受信部１１２がＡＣＫ信号を受信した場合、即ち、無線パケット送信部１１１が送信した無線パケットが宛先側無線装置３により正常に復調された場合、無線パケット送信部１１１は、無線パケット記憶部１３が記憶する送信データを廃棄して、処理を終了する（ステップＳ１０６）。
【００３８】
また、ステップＳ１０５において、応答信号受信部１１２がＮＡＣＫ信号を受信した場合、即ち、無線パケット送信部１１１が送信した無線パケットが宛先側無線装置３により正常に復調されなかった場合、無線パケット送信部１１１は、無線パケット記憶部１３から送信データを読み出し、読み出した送信データから無線パケットを再度生成し（ステップＳ１０７）、生成した無線パケットをアンテナ１２を介して送信し（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０５に戻る。
【００３９】
次に、本実施形態における宛先側無線装置３の動作について図面を参照して説明する。図３は、宛先側無線装置３の処理の流れを示すフローチャートである。
宛先側無線装置３において、通信制御部３１の無線パケット受信部３１１は、送信元側無線装置１から送信された無線パケットと中継無線装置２を中継して送信された無線パケットとをアンテナ３２を介して受信する（ステップＳ２０１）。無線パケット復調部３１２は、無線パケット受信部３１１が受信した２つの無線パケットを合成し、復調して、無線パケットの送信データを取得する（ステップＳ２０２）。
【００４０】
無線パケット復調部３１２は、無線パケット受信部３１１が受信した無線パケットが正常に復調できたか否かを判定し、判定結果を応答信号送信部３１３に出力する（ステップＳ２０３）。応答信号送信部３１３は、無線パケット復調部３１２から正常に復調できたことを示す判定結果が入力されると、アンテナ３２を介してＡＣＫ信号を送信し、処理を終了する（ステップＳ２０４）。また、応答信号送信部３１３は、無線パケット復調部３１２から正常に復調できなかったことを示す判定結果が入力されると、アンテナ３２を介してＮＡＣＫ信号を送信し、処理を終了する（ステップＳ２０５）。
【００４１】
次に、本実施形態における中継無線装置２の動作について図面を参照して説明する。図４は、中継無線装置２の処理の流れを示すフローチャートである。
中継無線装置２において、通信制御部２１の無線パケット受信部２１１は、送信元側無線装置１が送信する無線パケットをアンテナ２２を介して受信する（ステップＳ３０１）。無線パケット中継部２１２は、無線パケット受信部２１１が受信した無線パケットをアンテナ２２を介して非再生中継する（ステップＳ３０２）。
【００４２】
また、無線パケット復調部２１３は、無線パケット受信部２１１が受信した無線パケットをスロットごとに復調し（ステップＳ３０３）、このスロットを正常に復調したか否かを判定する（ステップＳ３０４）。無線パケット復調部２１３は、スロットが正常に復調されなかった場合、無線パケット受信部２１１によって受信された当該スロットの無線信号波形を無線パケット記憶部２３に書き込むことによって記憶させる（ステップＳ３０５）。
【００４３】
無線パケット復調部２１３は、無線パケット受信部２１１によって受信された無線パケットのスロットを正常に復調した場合、復調したスロット部分のデータを無線パケット記憶部２３に書き込むことによって記憶させる（ステップＳ３０６）。無線パケット復調部２１３は、無線信号波形と、復調したデータとのいずれかを処理対象のスロット部分の情報として無線パケット記憶部２３に書き込むと、無線パケット受信部２１１が受信した無線パケットの全スロットの復調処理を完了したか否か、すなわち、復調処理を行ったスロットが受信した無線パケットの最終スロットであるか否かを判定する（ステップＳ３０７）。
【００４４】
ここで、復調したスロットが無線パケットの最終スロットでない場合、無線パケット復調部３１２は、ステップＳ３０３に戻り、次スロットの復調処理を行うことにより、受信した無線パケットが有する全てのスロットについて復調処理を行う。一方、無線パケット受信部２１１は、宛先側無線装置３が送信する応答信号をアンテナ２２を介して受信する（ステップＳ３０８）。
【００４５】
無線パケット受信部２１１は、受信した応答信号がＡＣＫ信号の場合、このＡＣＫ信号を無線パケット復調部２１３に出力する。無線パケット復調部２１３は、入力されるＡＣＫ信号に基づき、無線パケット記憶部２３から無線パケットの全スロットのデータ又は無線信号を廃棄し、処理を終了する（ステップＳ３０９）。無線パケット受信部２１１は、受信した応答信号がＮＡＣＫ信号の場合、送信元側無線装置１が再送する再送無線パケットを受信し、受信した再送無線パケットとＮＡＣＫ信号とを無線パケット復調部２１３に出力する（ステップＳ３１０）。
【００４６】
無線パケット復調部２１３は、ＮＡＣＫ信号が入力されると、入力された再送無線パケットの再送スロットごとの中継方法の判定を行う。ここで、再送スロットごとの中継方法の判定とは、処理対象の再送スロットを、再生中継と非再生中継とのいずれによって中継するかを判定することである。また、無線パケット復調部２１３は、再送スロットに対応するスロットが、無線パケット記憶部２３に復調されたデータとして記憶されている場合、当該再送スロットを再生中継することと判定する。また、無線パケット復調部２１３は、再送スロットに対応するスロットが、復調されたデータとして無線パケット記憶部２３に記憶されていない場合、すなわち、再送スロットに対応するスロットが無線信号波形として記憶されている場合、当該再送スロットを非再生中継することと判定する（ステップＳ３１１）。
【００４７】
ステップＳ３１１において、再送スロットを再生中継することとして判定した場合、無線パケット復調部２１３は、この再送スロットに対応するスロットのデータを無線パケット記憶部２３から読み出し、読み出したデータを含む再生中継要求信号を無線パケット中継部２１２に出力する。無線パケット中継部２１２は、入力された再生中継要求信号に含まれるスロットのデータから再生スロットを生成し、生成した再生スロットを宛先側無線装置３に送信することにより、再生中継処理を行う（ステップＳ３１２）。
【００４８】
また、無線パケット復調部２１３は、無線パケット受信部２１１が受信した再送無線パケットの全スロットの中継要求処理を完了したか否か、すなわち、処理対象の再送スロットが受信した再送無線パケットの最終スロットであるか否かを判定する（ステップＳ３１３）。無線パケット復調部２１３が、処理対象の再送スロットが最終スロットであると判定すると、ステップＳ３０８の処理に戻り、処理対象の再送スロットが最終スロットではないと判定すると、ステップＳ３１０の処理に戻る。
【００４９】
また、ステップＳ３１１において、再送スロットを非再生中継することとして判定した場合、無線パケット復調部２１３は、この再送スロットを含む非再生中継要求信号を無線パケット中継部２１２に出力する。無線パケット中継部２１２は、入力された非再生中継要求信号に含まれる再送スロットを非再生中継する（ステップＳ３１４）。
無線パケット復調部２１３は、再送スロットに対応するスロットの無線信号波形を無線パケット記憶部２３から読み出し、読み出したスロットの無線信号波形と、再送スロットの無線信号波形とを合成し、合成結果である合成スロットを復調する（ステップＳ３１５）。
【００５０】
無線パケット復調部２１３は、合成スロットを正常に復調したか否かを判定する（ステップＳ３１６）。無線パケット復調部２１３は、合成スロットが正常に復調されなかった場合、当該合成スロットの無線信号波形を、再送スロットに対応するスロットの無線信号波形として、無線パケット記憶部２３に記憶させ、ステップＳ３１３の処理に進む（ステップＳ３１８）。
【００５１】
無線パケット復調部２１３は、合成スロットを正常に復調した場合、復調した合成スロットのデータを、再送スロットに対応するスロットの復調データとして、無線パケット記憶部２３に記憶させ、ステップＳ３１３の処理に進む（ステップＳ３１７）。この処理により、さらに宛先側無線装置３からＮＡＣＫ信号を受信した際の無線パケットの再々送時に、記憶した復調データを再生中継することが可能となるため、宛先側無線装置３での受信誤り率の低減が可能となる。
【００５２】
中継無線装置２が上述の中継処理を行うことにより、無線パケットの中継後、応答信号を受信するまでの間、無線パケット記憶部２３は、無線パケット受信部２１１が受信した無線パケットの各スロットを、復調されたスロットのデータ、又は、受信されたスロットの無線信号波形のいずれかとして記憶していることとなる。また、再送無線パケットの中継処理後、応答信号を受信するまでの間、無線パケット記憶部２３は、各スロットを、復調されたスロットのデータ、又は、受信したスロットの信号波形、又は、合成した合成スロットを復調したデータ、又は、合成した合成スロットの無線信号波形のいずれかとして記憶していることとなる。
【００５３】
ここで、復調が正常に行われたか否かの判定は、例えば、誤り検出符号を用いる方法でもよい。また、宛先側無線装置３は、送信する応答信号の伝送レートを無線パケットの伝送レートに比して下げることとしてもよい。これにより、送信元側無線装置１と中継無線装置２とにおいて、より確実に応答信号を受信することが可能になるという効果がある。
【００５４】
次に、本実施形態における無線パケット、及び、無線パケットを分割した複数のスロットの転送の様子について、宛先側無線装置３において無線パケットが正常に復調できた場合と、宛先側無線装置３において無線パケットが正常に復調できなかった場合とについて図面を参照して説明する。
【００５５】
図５は、本実施形態の無線通信システム１００で、送信対象の無線パケットＰ０の再送が生じなかった場合における無線パケットの転送の様子の一例を示すタイムチャートである。ここで、複数のスロットに分割された例として、無線パケットＰ０が、スロットＳＬ１０とスロットＳＬ２０とスロットＳＬ３０とに分割されていることとする。また、無線信号は、送信元から受信先（例えば、送信元側無線装置１から中継無線装置２）までの間で、減衰や雑音などの影響を受けて変化する。したがって、送信元が送信する際の無線信号と、受信先における変化した無線信号との対応関係を以下のように記載する。
【００５６】
スロットＳＬ１０２は、送信元側無線装置１から中継無線装置２までの間で、減衰や雑音などの影響を受けたスロットＳＬ１０が変化した無線信号である。同様に、送信元側無線装置１から中継無線装置２までの間の減衰や雑音などの影響を受けて変化した無線パケットＰ０の各スロットについてそれぞれ、スロットＳＬ２０が変化した無線信号をスロットＳＬ２０２、スロットＳＬ３０が変化した無線信号をスロットＳＬ３０２として説明する。
【００５７】
また、送信元側無線装置１から宛先側無線装置３までの間の減衰や雑音などの影響を受けて変化した無線パケットＰ０の各スロットについてそれぞれ、スロットＳＬ１０が変化した無線信号をスロットＳＬ１０３、スロットＳＬ２０が変化した無線信号をスロットＳＬ２０３、スロットＳＬ３０が変化した無線信号をスロットＳＬ３０３として説明する。
【００５８】
図５において、送信元側無線装置１から、送信対象の無線パケットＰ０のスロットＳＬ１０が送信されると（ステップＳ１０）、中継無線装置２が、スロットＳＬ１０２を非再生中継する（ステップＳ１１）。したがって、宛先側無線装置３は、ほぼ同時に送信元側無線装置１から直接受信するスロットＳＬ１０３と、中継無線装置２から非再生中継された非再生中継スロットＳＬ１０２ｎｒとを受信することとなる。ここで、非再生中継スロットＳＬ１０２ｎｒは、中継無線装置２が非再生中継するスロットＳＬ１０２が、中継無線装置２と宛先側無線装置３との間で減衰や雑音などの影響を受けて変化した無線信号である。
【００５９】
送信元側無線装置１は、スロットＳＬ１０の送信完了後、ステップＳ１０からＳ１１と同様に、スロットＳＬ２０の送信を行い（ステップＳ１２）、中継無線装置２が受信したスロットＳＬ２０２を非再生中継する（ステップＳ１３）。送信元側無線装置１は、スロットＳＬ２０の送信完了後、スロットＳＬ３０の送信を行い（ステップＳ１４）、中継無線装置２が受信したスロットＳＬ３０２を非再生中継する（ステップＳ１５）。
【００６０】
宛先側無線装置３は、送信元側無線装置１から直接受信したスロットと、中継無線装置２から非再生中継された非再生中継スロットとを合成し、合成した合成スロットによって構成される無線パケットを復調する（ステップＳ１６）。なお、２つのスロットの合成とは、２つのスロットの無線信号の信号波形の位相を合わせて合成することである。
【００６１】
また、宛先側無線装置３は、スロットＳＬ１０３と非再生中継スロットＳＬ１０２ｎｒとを合成し、スロットＳＬ２０３と非再生中継スロットＳＬ２０２ｎｒとを合成し、スロットＳＬ３０３と非再生中継スロットＳＬ３０２ｎｒとを合成する。
ここで、非再生中継スロットＳＬ１０２ｎｒと同様に、中継無線装置２から宛先側無線装置３までの間で減衰や雑音などの影響を受けて、非再生中継スロットＳＬ２０２ｎｒはスロットＳＬ２０２が中継されるまでに変化した無線信号であり、非再生中継スロットＳＬ３０２ｎｒはスロットＳＬ３０２が中継されるまでに変化した無線信号である。
【００６２】
宛先側無線装置３において、ここでは、合成スロットによって構成される無線パケットが正常に復調されるため、宛先側無線装置３は、正常に復調されたことを通知するＡＣＫ信号を応答信号として送信し、送信元側無線装置１と中継無線装置２とが応答信号を受信する（ステップＳ１７）。
上述した無線信号の通信方法を用いることで、従来の再生中継方式のような遅延時間は生じないという効果がある。
【００６３】
次に、宛先側無線装置３において、受信した無線パケットが正常に復調できなかった場合についての無線パケット、スロットの転送の様子を説明する。
図６は、本実施形態において、送信対象の無線パケットＰ１の再送が生じた場合の無線パケットＰ１の各スロットの転送の様子の一例を示すタイムチャートである。ここで、例えば、無線パケットＰ１は、スロットＳＬ１１とスロットＳＬ２１とスロットＳＬ３１とに分割されていることとする。
【００６４】
また、ここで、無線パケットＰ１の再送の例として、中継無線装置２において、無線パケットＰ１の受信時に、無線パケットＰ１の一番目と三番目とのスロット（スロットＳＬ１１、スロットＳＬ３１）に対応するスロット（スロットＳＬ１１２、スロットＳＬ３１２）を正常に復調でき、二番目のスロット（スロットＳＬ２１）に対応するスロット（スロットＳＬ２１２）が正常に復調できず、かつ、宛先側無線装置３において、受信した無線パケットが正常に復調できない場合を例に説明する。
【００６５】
送信元側無線装置１は、無線パケットＰ１のスロットＳＬ１１を送信する。このとき、送信されたスロットＳＬ１１は、中継無線装置２においてスロットＳＬ１１２、宛先側無線装置３においてスロットＳＬ１１３として受信される（ステップＳ２０）。中継無線装置２は、受信したスロットＳＬ１１２の非再生中継処理と復調処理とを行い、スロットＳＬ１１２を復調したデータを記憶する。このとき、非再生中継されたスロットＳＬ１１２は、宛先側無線装置３において非再生中継スロットＳＬ１１２ｎｒとして受信される（ステップＳ２１）。
【００６６】
したがって、宛先側無線装置３は、送信元側無線装置１から直接受信するスロットＳＬ１１３と、中継無線装置２から非再生中継された非再生中継スロットＳＬ１１２ｎｒとをほぼ同時に受信することとなる。
【００６７】
送信元側無線装置１は、スロットＳＬ１１の送信完了後、スロットＳＬ２１を送信する。このとき、送信されたスロットＳＬ２１は、中継無線装置２においてスロットＳＬ２１２、宛先側無線装置３においてスロットＳＬ２１３として受信される（ステップＳ２２）。中継無線装置２は、受信したスロットＳＬ２１２の非再生中継処理と復調処理とを行う。ここで、非再生中継されたスロットＳＬ２１２は、宛先側無線装置３において非再生中継スロットＳＬ２１２ｎｒとして受信される。また、中継無線装置２はスロットＳＬ２１２を復調できないため、スロットＳＬ２１２の無線信号波形を記憶する（ステップＳ２３）。
【００６８】
送信元側無線装置１は、スロットＳＬ２１の送信完了後、スロットＳＬ３１を送信する。このとき、送信されたスロットＳＬ３１は、中継無線装置２においてスロットＳＬ３１２、宛先側無線装置３においてスロットＳＬ３１３として受信される（ステップＳ２４）。中継無線装置２は、受信したスロットＳＬ３１２の非再生中継処理と復調処理とを行い、スロットＳＬ３１２を復調したデータを記憶する。このとき、非再生中継されたスロットＳＬ３１２は、宛先側無線装置３において非再生中継スロットＳＬ３１２ｎｒとして受信される（ステップＳ２５）。
【００６９】
宛先側無線装置３は、送信元側無線装置１から直接受信したスロットの無線信号波形と、中継無線装置２から中継された中継スロットの無線信号波形とを合成し、合成した合成スロットによって構成される無線パケットを復調する（ステップＳ２６）。
ここで、宛先側無線装置３は、スロットＳＬ１１３と非再生中継スロットＳＬ１１２ｎｒとを合成し、スロットＳＬ２１３と非再生中継スロットＳＬ２１２ｎｒとを合成し、スロットＳＬ３１３と非再生中継スロットＳＬ３１２ｎｒとを合成している。
【００７０】
宛先側無線装置３において、ここでは、合成スロットによって構成される無線パケットが正常に復調されないため、宛先側無線装置３は、正常に復調されていないことを通知するＮＡＣＫ信号を応答信号として送信し、送信元側無線装置１と中継無線装置２とが応答信号を受信する（ステップＳ２７）。
上述したステップＳ２０からＳ２７の処理の結果、中継無線装置２は、スロットＳＬ１１２とスロットＳＬ３１２とを復調し、復調したスロットＳＬ１１とスロットＳＬ３１のデータを記憶している。また、中継無線装置２は、復調できなかったスロットＳＬ２１２の無線信号波形も記憶していることとなる。
【００７１】
次に、無線パケットＰ１の再送処理過程における、各スロットのデータの流れについて説明する。ここで、送信元側無線装置１は無線パケットＰ１を再送する際、無線パケットＰ２として送信する。無線パケットＰ２は、スロットＳＬ１２、スロットＳＬ２２、スロットＳＬ３２に分割されており、それぞれ、無線パケットＰ１のスロットＳＬ１１、スロットＳＬ２１、スロットＳＬ３１と同様の情報であることとする。
【００７２】
送信元側無線装置１は、ＮＡＣＫ信号を受信すると、無線パケットＰ１の再送として無線パケットＰ２のスロットＳＬ１２を送信する。このとき、送信されたスロットＳＬ１２は、中継無線装置２においてスロットＳＬ１２２、宛先側無線装置３においてスロットＳＬ１２３として受信される（ステップＳ２８）。
【００７３】
中継無線装置２は、ＮＡＣＫ信号の受信後、送信元側無線装置１からスロットＳＬ１２２を受信すると、受信したスロットＳＬ１２２に対応するスロットＳＬ１１２の復調データを記憶しているため、記憶しているスロットＳＬ１１２の復調データからスロットを再生成して再生中継する。このとき、再生中継されたスロットＳＬ１１２の復調データは、宛先側無線装置３において再生中継スロットＳＬ１１２ｒとして受信される（ステップＳ２９）。したがって、宛先側無線装置３は、送信元側無線装置１から直接受信するスロットＳＬ１２３と、中継無線装置２から再生中継された再生中継スロットＳＬ１１２ｒとをほぼ同時に受信することとなる。
【００７４】
送信元側無線装置１は、スロットＳＬ１２の送信完了後、スロットＳＬ２２を送信する。このとき、送信されたスロットＳＬ２２は、中継無線装置２においてスロットＳＬ２２２、宛先側無線装置３においてスロットＳＬ２２３として受信される（ステップＳ３０）。中継無線装置２は、再送されたスロットＳＬ２２２に対応するスロットの情報として、スロットＳＬ２１２の無線信号波形を記憶している。したがって、中継無線装置２は、受信したスロットＳＬ２２２を非再生中継するとともに、受信したスロットＳＬ２２２の無線信号波形と、記憶しているスロットＳＬ２１２の無線信号波形とを合成し、合成した合成スロットを復調する。
【００７５】
このとき、宛先側無線装置３は、非再生中継されたスロットＳＬ２１２を非再生中継スロットＳＬ２１２ｎｒとして受信する。また、中継無線装置２において、合成スロットが正常に復調された場合、中継無線装置２は、復調された合成スロットのデータを記憶する。中継無線装置２は、合成スロットが正常に復調できなかった場合、合成スロットの無線信号波形を記憶する（ステップＳ３１）。
【００７６】
送信元側無線装置１は、スロットＳＬ２２の送信完了後、スロットＳＬ３２を送信する。このとき、送信されたスロットＳＬ３２は、中継無線装置２においてスロットＳＬ３２２、宛先側無線装置３においてスロットＳＬ３２３として受信される（ステップＳ３２）。中継無線装置２は、送信元側無線装置１からスロットＳＬ３２２を受信すると、受信したスロットＳＬ３２２に対応するスロットの情報として、スロットＳＬ３１２を復調したデータを記憶しているため、記憶しているスロットＳＬ３１２のデータからスロットを再生成して再生中継する。このとき、宛先側無線装置３は、スロットＳＬ３１２の復調データの再生スロットを、再生中継スロットＳＬ３１２ｒとして受信する（ステップＳ３３）。
【００７７】
宛先側無線装置３は、送信元側無線装置１から直接受信したスロットの無線信号波形と、中継無線装置２から中継されたスロットの無線信号波形とを合成し、合成した合成スロットによって構成される無線パケットを復調する（ステップＳ３４）。
ここで、宛先側無線装置３は、スロットＳＬ１２３と再生中継スロットＳＬ１１２ｒとを合成し、スロットＳＬ２２３と非再生中継スロットＳＬ２２２ｎｒとを合成し、スロットＳＬ３２３と再生中継スロットＳＬ３１２ｒとを合成している。
【００７８】
ステップＳ３４において、合成スロットによって構成される無線パケットが正常に復調されると、宛先側無線装置３は、正常に復調されたことを通知するＡＣＫ信号を応答信号として送信する。送信元側無線装置１と中継無線装置２とは、応答信号としてＡＣＫ信号を受信すると、記憶していたデータを削除し、処理を終了する（ステップＳ３５）。
【００７９】
上述したステップＳ２８からステップＳ３５において、中継無線装置２は、無線パケットの再送時において、スロットごとに再生中継、又は、非再生中継を行う。これにより、例えば、ステップＳ２９のように中継無線装置２がスロットを再生中継する場合、中継無線装置２は、スロットＳＬ１２２の受信完了を待つことなく、スロットＳＬ１２２に対応するスロットＳＬ１１２の復調データを再生中継することになる。これにより、中継局装置（図１１の中継無線装置２ａａａ）で受信が完了してから無線信号を再生中継する場合に比して、遅延時間を短くすることが可能となる。
【００８０】
また、さらに中継無線装置２がスロットを再生中継する場合、非再生中継のように送信元側無線装置１と中継無線装置２との間の通信で生じる雑音成分が加わらないため、宛先側無線装置３における再送無線パケットの受信誤り率を低減させることが可能となる。
【００８１】
上述した実施形態において、図４のステップＳ３１５の処理を無線パケット復調部２１３が行うことにより、中継無線装置２が送信元側無線装置１から受信する無線パケットのスロットと、送信元側無線装置１から受信する再送された再送無線パケットの再送スロットとを合成して復調することとなる。
【００８２】
これにより、例えば、図４のステップＳ３０５の処理対象となるスロットのように、合成される一方のスロットの信号波形が、無線パケット記憶部２３に信号波形として記憶されたようなノイズ（雑音成分）に埋もれて復調できなかった信号波形であっても、再送された再送スロットの信号波形と合成することにより、信号成分を強めることが可能になるという効果がある。
【００８３】
同様に、宛先側無線装置３において、受信した２つの無線パケットを合成して復調することにより、一方の無線パケットの信号波形が復調できない場合でも、信号成分を強めることが可能になる。そのため、信号成分を強めることで、宛先側無線装置３における無線信号の受信誤り率を低減させることが可能となる効果がある。
【００８４】
なお、上述した実施形態における無線通信システム１００において、無線パケットの変調方式としてＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を適用することも可能である。ＯＦＤＭとは、直交周波数分割多重と呼ばれ、周波数多重の一つである。
【００８５】
図７は、本実施形態において、無線パケットの変調方式としてＯＦＤＭを適用した場合の無線パケットとＯＦＤＭシンボルとの関係図である。送信対象の無線パケットＰは、図７（ａ）に示すように、ヘッダ部分とデータ部分とを有する。また、図７（ｂ）に示すように、無線パケットＰは、例えば、スロットＳＬ１とスロットＳＬ２とスロットＳＬ３とに分割される。
【００８６】
図７（ｃ）に示すように、例えば、スロットＳＬ１は、複数のＯＦＤＭシンボルに分割されて、送信元側無線装置１や中継無線装置２から送信される。ここで、ＯＦＤＭシンボルは、Ｇ．Ｉ．（ガードインターバル）部分と、データ部分とを有する。したがって、無線パケットＰは複数のスロットで構成され、１スロットは複数のＯＦＤＭシンボルで構成されることとなる。すなわち、１スロットのスロット長はＯＦＤＭシンボル長の整数倍となる。
【００８７】
ここで、ＯＦＤＭには、受信タイミングのずれがガードインターバルの範囲であれば干渉しないという特性がある。したがって宛先側無線装置３において、中継無線装置２から受信するＯＦＤＭシンボルと、送信元側無線装置１から受信するＯＦＤＭシンボルとの受信タイミングが、図７（ｃ）及び図７（ｄ）に示すようにずれた場合であっても、受信タイミングのずれがガードインターバルの範囲内であるため、互いに干渉せず、宛先側無線装置３は正常に二つのＯＦＤＭシンボルを受信することが可能となる。
【００８８】
また、本実施形態において、送信元側無線装置１と中継無線装置２と宛先側無線装置３とがそれぞれ複数の送受信アンテナを備えるＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）方式を適用してもよい。ＭＩＭＯとは、空間分割多重（Ｓｐａｃｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）と呼ばれ、複数のアンテナから、同時に異なるデータを同じ周波数に重ねて送信することにより、トータルとしての通信速度を向上させる通信技術である。
【００８９】
ＭＩＭＯ方式を適用することにより、宛先側無線装置３は、送信元側無線装置１から受信する無線パケットと中継無線装置２から受信する無線パケットとを適切に合成することができ、ダイバーシチ効果により、宛先側無線装置３における受信誤り率をさらに低減させることが可能となる効果がある。
【００９０】
以上に説明したように、本発明の実施形態によれば、中継無線装置２は、無線パケットを非再生中継することにより、従来の再生中継方式のような遅延時間の増加を防止できることとなる。また、中継無線装置２は、非再生中継した無線パケットをスロットごとに復調してデータを記憶領域に記憶しておき、再送時には記憶したデータをスロットごとに読み出して、スロットを再生成して送信することにより再生中継する。これにより、再送時においては、従来の非再生中継方式のように送信元側無線装置１と中継無線装置２との間の通信で生じる雑音成分を増幅しないこととなるため、宛先側無線装置３における受信誤り率を低減することが可能となる。したがって、無線通信における平均遅延時間を低減し、スループットを向上することが可能となる効果がある。
【００９１】
なお、本発明に記載の送信局装置は、送信元側無線装置１に対応する。また、本発明に記載の中継局装置は、中継無線装置２に対応し、本発明に記載の宛先局装置は宛先側無線装置３に対応する。また、本発明に記載の中継局装置の中継手段は、無線パケット中継部２１２に対応し、本発明に記載の復調手段は、無線パケット復調部２１３に対応し、本発明に記載の応答信号受信手段は、無線パケット受信部２１１に対応し、本発明に記載の記憶手段は、無線パケット記憶部２３に対応する。
【００９２】
なお、上述の送信元側無線装置１、中継無線装置２、及び、宛先側無線装置３は、内部にコンピュータシステムを有している。そして、送信元側無線装置１における通信制御部１１の無線パケット送信部１１１、応答信号受信部１１２、中継無線装置２における通信制御部２１の無線パケット受信部２１１、無線パケット中継部２１２、無線パケット復調部２１３、並びに、宛先側無線装置３における通信制御部３１の無線パケット受信部３１１、無線パケット復調部３１２、応答信号送信部３１３の動作の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータシステムが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＣＰＵ及び各種メモリやＯＳ、周辺機器等のハードウェアを含むものである。
【００９３】
また、図２に示す各ステップを実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、図３に示す各ステップを実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、図４に示す各ステップを実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、送信局装置と中継局装置と宛先局装置とにおける無線通信の処理を行ってもよい。
【００９４】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組合せで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の一実施形態による無線通信システムの全体構成と内部構成とを示すブロック図である。
【図２】同実施形態による送信元側無線装置１の動作フローを示す図である。
【図３】同実施形態による宛先側無線装置３の動作フローを示す図である。
【図４】同実施形態による中継無線装置２の動作フローを示す図である。
【図５】同実施形態による再送処理が生じない場合の無線パケット及びそのスロットの転送の様子の一例を示す図である。
【図６】同実施形態による再送処理が生じる場合の無線パケット及びそのスロットの転送の様子の一例を示す図である。
【図７】同実施形態にＯＦＤＭ方式を適用した場合の無線パケットとＯＦＤＭシンボルとの関係を示す図である。
【図８】従来の無線通信システムの全体構成を示すブロック図である。
【図９】従来の無線通信システムの非再生中継方式における無線パケットの転送の様子の一例を示す図である。
【図１０】従来の無線通信システムの再生中継方式における無線パケットの転送の様子の一例を示す図である。
【図１１】従来の無線通信システムの再生中継方式において、無線パケットを分割して送信する場合の転送の様子の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００９６】
１００  無線通信システム
１１２  応答信号受信部
３１３  応答信号送信部
１、１ａ、２ａａ  送信元側無線装置
２、２ａ、２ａａ、２ａａａ  中継無線装置
３、３ａ  宛先側無線装置
１１、２１、３１  通信制御部
１２、２２、３２  アンテナ
１３、２３  無線パケット記憶部
１１１  無線パケット送信部
２１１、３１１  無線パケット受信部
２１２  無線パケット中継部
２１３、３１２  無線パケット復調部
【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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