(57)【要約】【課題】低遅延なデータ中継を行う。【解決手段】本発明の中継局は、複数の第一物理リソースの指定情報を含む第一制御チャネルを基地局から受信する手段と、前記複数の第一物理リソースの指定個数に基づき、無線端末へのデータ送信に必要となる物理リソース数Ｎを予測計算する手段と、前記物理リソース数Ｎの第二物理リソースを指定した指定情報を生成し、生成した指定情報を含む第二制御チャネルを前記無線端末に送信する手段と、前記第二制御チャネルの送信後、前記複数の第一物理リソースを介して基地局から前記第一データチャネルを受信する手段と、前記第一データチャネルから無線端末宛のデータである端末データを抽出する復調処理部と、前記物理リソース数Ｎが、前記端末データを無線端末に送信するのに必要な物理リソース数Ｍよりも多いとき、余剰分のＮ−Ｍ個の前記第二物理リソースを介してダミーデータを含む第三データチャネルを無線端末に送信する手段と、を備える。【選択図】図１７
2009302642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局および無線端末間の通信を中継する中継局であって、
前記基地局により第一データチャネルを送信するために用いる複数の第一物理リソースを指定した第一物理リソース指定情報を含む第一制御チャネルを前記基地局から受信する制御チャネル受信手段と、
前記第一物理リソース指定情報に指定される前記複数の第一物理リソースの個数に基づき、前記無線端末へのデータ送信に必要となる物理リソース数Ｎを予測計算する予測計算手段と、
前記複数の第一物理リソースと異なる、前記物理リソース数Ｎの第二物理リソースを指定した第二物理リソース指定情報を生成する情報生成手段と、
前記第二物理リソース指定情報を含む第二制御チャネルを前記無線端末に送信する制御チャネル送信手段と、
前記第二制御チャネルの送信後、前記複数の第一物理リソースを介して前記基地局から前記第一データチャネルを受信するデータチャネル受信手段と、
前記第一データチャネルを復調および復号することにより前記無線端末宛のデータである端末データを抽出する復調処理部と、
前記物理リソース数Ｎが、前記端末データを前記無線端末に送信するのに必要な物理リソース数Ｍよりも多いとき、前記端末データを含む第二データチャネルを前記Ｍ個の第二物理リソースを介して前記無線端末に送信するとともに、余剰分のＮ−Ｍ個の前記第二物理リソースを介してダミーデータを含む第三データチャネルを前記無線端末に送信するデータチャネル送信手段と、
を備えたことを特徴とする中継局。
【請求項２】
前記ダミーデータに対して前記無線端末からＮＡＣＫ応答が返されたとき、前記無線端末におけるＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）バッファーの消去を指示するＨＡＲＱキャンセル命令を、再送のための物理リソースの指定を行うタイミングで送信する第三制御チャネルに含めるＨＡＲＱキャンセル部
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の中継局。
【請求項３】
前記無線端末へ送信すべき第２の端末データを生成する端末データ生成手段をさらに備え、
前記予測計算手段は、前記第２の端末データのデータ量と、前記第一物理リソースの個数に基づき、前記物理リソース数Ｎを予測計算し、
前記データチャネル送信手段は、
前記物理リソース数Ｎが前記物理リソース数Ｍより多いとき、前記端末データおよび前記第２の端末データを含む前記第二データチャネルを前記Ｍ個の第二物理リソースを介して前記無線端末に送信するとともに、前記余剰分のＮ−Ｍ個の前記第二物理リソースを介してダミーデータを含む第三データチャネルを前記無線端末に送信する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の中継局。
【請求項４】
前記端末データ生成手段により生成された前記第２の端末データを記憶するデータ記憶部をさらに備え、
前記予測計算手段は、前記データ記憶部内のデータ量と、前記第一物理リソースの個数に基づき、前記物理リソース数Ｎを予測計算し、
前記復調処理部は、抽出した前記端末データを前記データ記憶部に格納し、
前記データチャネル送信手段は、
前記物理リソース数Ｎが前記データ記憶部内の全データを送信するのに必要な物理リソース数Ｍより少ないときは、前記物理リソース数Ｎの前記第二物理リソースを介して、前記データ記憶部内の一部のデータを含む前記第二データチャネルを送信する
ことを特徴とする請求項３に記載の中継局。
【請求項５】
前記第二データチャネルおよび第三データチャネルを符号化および変調する変調処理手段をさらに備え、
前記データチャネル送信手段は、前記第二データチャネルおよび前記第三データチャネルを前記変調処理手段により変調して送信し、
前記予測計算手段は、前記第一データチャネルに適用されている変調方式および符号化方式の情報と、前記第二データチャネルに適用する変調方式および符号化方式の情報とをさらに用いて、前記物理リソース数Ｎを計算する
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の中継局。
【請求項６】
前記ダミーデータを含む前記第三データチャネルの送信電力はゼロである
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の中継局。
【請求項７】
前記ダミーデータは、ダミーを意味するビット列でペイロード部を埋めたＭＡＣフレームである
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の中継局。
【請求項８】
前記物理リソース数Ｎの第二物理リソースは所定の規則で順序づけられ、
スロット毎に先頭から２つの第二物理リソース毎に１つのデータチャネルが対応付けられ、また、各スロットの物理リソース数が奇数のときは、スロット末尾の１つの第二物理リソースが１つのデータチャネルに対応付けられ、
前記データチャネル送信手段は、前記ダミーデータの送信に必要な物理リソース数が最小になるようにＮ−Ｍ個の第二物理リソースの組み合わせを選択し、前記Ｎ−Ｍ個の第二物理リソースにおいて、前記ダミーデータを含む前記第三データチャネルを送信する
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の中継局。
【請求項９】
前記物理リソース数Ｎの第二物理リソースは所定の規則で順序づけられ、
スロット毎に先頭から２つの第二物理リソース毎に１つのデータチャネルが対応付けられ、また、各スロットの物理リソース数が奇数のときは、スロット末尾の１つの第二物理リソースが１つのデータチャネルに対応付けられ、
前記データチャネル送信手段は、前記Ｎ−Ｍ個の第二の物理リソースを選択する組み合わせが存在しない場合には、
末尾Ｎ−Ｍ−１個の第二物理リソースにおいて前記ダミーデータを含む前記第三データチャネルを送信し、また、
前記端末データに１つ分の第二物理リソースに対応するパディングをして第３の端末データを生成し、前記第３の端末データを含む前記第二データチャネルを先頭のＭ＋１個の第二物理リソースにおいて送信する
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の中継局。
【請求項１０】
前記物理リソース数Ｎの第二物理リソースは所定の規則で順序づけられ、
先頭から２つの第二物理リソース毎に１つのデータチャネルが対応付けられ、また、前記物理リソース数Ｎが奇数のときは末尾の１つの第二物理リソースが１つのデータチャネルに対応付けられ、
前記データチャネル送信手段は、前記Ｎが偶数あるいは奇数で、前記Ｍが偶数のとき、末尾のＮ−Ｍ個の第二物理リソースにおいて、前記ダミーデータを含む前記第三データチャネルを送信する
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の中継局。
【請求項１１】
前記物理リソース数Ｎの第二物理リソースは所定の規則で順序づけられており、
先頭から２つの第二物理リソース毎に１つのデータチャネルが対応付けられ、また、前記物理リソース数Ｎが奇数のときは末尾の１つの第二物理リソースが１つのデータチャネルに対応付けられ、
前記データチャネル送信手段は、前記Ｎが奇数で、前記Ｍが奇数のとき、末尾から２番目の物理リソースから数えてＮ−Ｍ個の第二物理リソースにおいて、前記ダミーデータを含む前記第三制御チャネルを送信する
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の中継局。
【請求項１２】
前記物理リソース数Ｎの第二物理リソースは所定の規則で順序づけられており、
先頭から２つの第二物理リソース毎に１つのデータチャネルが対応付けられ、また、前記物理リソース数Ｎが奇数のときは末尾の１つの第二物理リソースが１つのデータチャネルに対応付けられ、
前記データチャネル送信手段は、前記Ｎが偶数で、前記Ｍが奇数のとき、
末尾Ｎ−Ｍ−１個の第二物理リソースにおいて前記ダミーデータを含む前記第三データチャネルを送信し、また、
前記端末データに１つ分の第二物理リソースに対応するパディングをして第３の端末データを生成し、前記第３の端末データを含む前記第二データチャネルを先頭のＭ＋１個の第二物理リソースにおいて送信する
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の中継局。
【請求項１３】
１つの第二データチャネルは、１つのＭＡＣフレームで構成され、
前記Ｍ＋１個の第二物理チャネルの末尾２つに対応する前記ＭＡＣフレームのペイロードの一部を、ダミーを意味するビット列で埋めるように前記パディングを行う、
ことを特徴とする請求項９ないし１２いずれか一項記載の中継局。
【請求項１４】
前記Ｍ＋１個の第二物理チャネルの末尾２つに対応する第二データチャネルは２つのＭＡＣフレームを含み、
前記２つのＭＡＣフレームの内の一つのペイロード部を、ダミーを意味するビット列で埋めるように前記パディングを行う
ことを特徴とする請求項９ないし１２いずれか一項記載の中継局。
【請求項１５】
基地局および無線端末間の通信を中継する中継方法であって、
前記基地局により第一データチャネルを送信するために用いる複数の第一物理リソースを指定した第一物理リソース指定情報を含む第一制御チャネルを前記基地局から受信し、
前記第一物理リソース指定情報に指定される前記複数の第一物理リソースの個数に基づき、前記無線端末へのデータ送信に必要となる物理リソース数Ｎを予測計算し、
前記複数の第一物理リソースと異なる、前記物理リソース数Ｎの第二物理リソースを指定した第二物理リソース指定情報を生成し、
前記第二物理リソース指定情報を含む第二制御チャネルを前記無線端末に送信し、
前記第二制御チャネルの送信後、前記複数の第一物理リソースを介して前記基地局から前記第一データチャネルを受信し、
前記第一データチャネルを復調および復号することにより前記無線端末宛のデータである端末データを抽出し、
前記物理リソース数Ｎが、前記端末データを前記無線端末に送信するのに必要な物理リソース数Ｍよりも多いとき、前記端末データを含む第二データチャネルを前記Ｍ個の第二物理リソースを介して前記無線端末に送信するとともに、余剰分のＮ−Ｍ個の前記第二物理リソースを介してダミーデータを含む第三データチャネルを前記無線端末に送信する、
ことを特徴とする中継方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中継局および中継方法に関し、例えば次世代ＰＨＳのＦＭ−ＭＯＤＥにおけるデータの中継を行う中継局に関する。
【背景技術】
【０００２】
基地局および無線端末間の通信を中継する従来の中継方法として、基地局から中継局により受信したデータを、受信したのとは別の周波数あるいは時間スロットにおいて、端末に送信するものがある（特開2002-252587号公報）。
【０００３】
一方、次世代ＰＨＳ規格では、システムの構成要素として中継局（Relay Station）が定義されているが（ARIB標準 STD-T95）、その構成や動作については規定されていない。
【特許文献１】特開2002-252587号公報
【非特許文献１】ARIB標準 STD-T95「OFDMA/TDMA TDD Broadband Wireless Access System (Next Generation PHS）ARIB STANDARD」，1.0版
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した従来の中継方法を次世代ＰＨＳのＦＭ−Ｍｏｄｅに適用すると以下の問題が生じる。
【０００５】
すなわち、無線端末に中継すべきデータはＥＸＣＨ(EXCH Control Channel)に相当し、このＥＸＣＨと、制御部分に相当するＡＮＣＨ(Anchor Channel)との到着時刻に差があるため、ＡＮＣＨとＥＸＣＨの両方を受信した後にデータの中継を実行すると、余分に１〜２フレームの遅延が発生する。
【０００６】
この発明は、次世代ＰＨＳ規格のＦＭ−Ｍｏｄｅに適した低遅延な通信を可能とする中継局および中継方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様としての中継局は、
基地局および無線端末間の通信を中継する中継局であって、
前記基地局により第一データチャネルを送信するために用いる複数の第一物理リソースを指定した第一物理リソース指定情報を含む第一制御チャネルを前記基地局から受信する制御チャネル受信手段と、
前記第一物理リソース指定情報に指定される前記複数の第一物理リソースの個数に基づき、前記無線端末へのデータ送信に必要となる物理リソース数Ｎを予測計算する予測計算手段と、
前記複数の第一物理リソースと異なる、前記物理リソース数Ｎの第二物理リソースを指定した第二物理リソース指定情報を生成する情報生成手段と、
前記第二物理リソース指定情報を含む第二制御チャネルを前記無線端末に送信する制御チャネル送信手段と、
前記第二制御チャネルの送信後、前記複数の第一物理リソースを介して前記基地局から前記第一データチャネルを受信するデータチャネル受信手段と、
前記第一データチャネルを復調および復号することにより前記無線端末宛のデータである端末データを抽出する復調処理部と、
前記物理リソース数Ｎが、前記端末データを前記無線端末に送信するのに必要な物理リソース数Ｍよりも多いとき、前記端末データを含む第二データチャネルを前記Ｍ個の第二物理リソースを介して前記無線端末に送信するとともに、余剰分のＮ−Ｍ個の前記第二物理リソースを介してダミーデータを含む第三データチャネルを前記無線端末に送信するデータチャネル送信手段と、
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の一態様としての中継方法は、
基地局および無線端末間の通信を中継する中継方法であって、
前記基地局により第一データチャネルを送信するために用いる複数の第一物理リソースを指定した第一物理リソース指定情報を含む第一制御チャネルを前記基地局から受信し、
前記第一物理リソース指定情報に指定される前記複数の第一物理リソースの個数に基づき、前記無線端末へのデータ送信に必要となる物理リソース数Ｎを予測計算し、
前記複数の第一物理リソースと異なる、前記物理リソース数Ｎの第二物理リソースを指定した第二物理リソース指定情報を生成し、
前記第二物理リソース指定情報を含む第二制御チャネルを前記無線端末に送信し、
前記第二制御チャネルの送信後、前記複数の第一物理リソースを介して前記基地局から前記第一データチャネルを受信し、
前記第一データチャネルを復調および復号することにより前記無線端末宛のデータである端末データを抽出し、
前記物理リソース数Ｎが、前記端末データを前記無線端末に送信するのに必要な物理リソース数Ｍよりも多いとき、前記端末データを含む第二データチャネルを前記Ｍ個の第二物理リソースを介して前記無線端末に送信するとともに、余剰分のＮ−Ｍ個の前記第二物理リソースを介してダミーデータを含む第三データチャネルを前記無線端末に送信する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、低遅延なデータ中継が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本実施の形態について詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態としての中継局１１と、基地局１２および無線端末（以下では単に端末と称する）１３とから構成される無線通信システムの構成を示す図である。中継局１１は、基地局１２と端末１３が直接無線通信を行えない場合において、基地局１２から送信された端末１３宛のデータ、あるいは、端末１３から基地局１２宛に送信されたデータを無線で中継する。中継局１１は、基地局１２と通信する際には、あたかも端末のように動作、端末１３と通信する際にはあたかも基地局のように動作する。
【００１２】
本実施形態は、データを送信する物理リソースの情報を含んだ制御情報の送信タイミングと、制御情報によって指示された当該データの送信タイミングとに、フレーム単位の時間差があるような場合において、低遅延なデータの中継を実現する中継局に関するもので、特に次世代ＰＨＳの中継局に関する。
【００１３】
以下、次世代ＰＨＳを例にして説明する。
【００１４】
本実施形態による中継局を説明するために、その前提となる次世代ＰＨＳ規格のダウンリンクのＦＭ−ＭＯＤＥにおける、基地局と端末の基本動作を図２〜図１０を用いて説明する。
【００１５】
図２は、次世代ＰＨＳのフレームの時間構造を示す図である。１フレームは、８つのスロットから構成され、その前半の４スロットがアップリンク、後半の４スロットがダウンリンクである。
【００１６】
図３は、次世代ＰＨＳのフレームの、時間と周波数の構造を示す図である。フレームは、複数のＰＲＵ（Physical Resource Unit）から構成される。ＰＲＵとは、1スロットの時間幅と１サブチャネルの時間幅を持つ物理リソースであり、基地局は端末に対してアップリンクとダウンリンクで同じ番号のＰＲＵをペアで割り当てる。同図に示すように、最小周波数のサブチャネルの一番目のスロットがＰＲＵ１で、ＰＲＵの番号は、時間方向にスロット毎に増加させ、４番目のスロットの次は、次に小さい周波数のサブチャネルの一番目のスロットというように、番号付けされている。
【００１７】
図４は、次世代ＰＨＳのＦＭ−ＭＯＤＥにおけるダウンリンクの送信データのＰＲＵへの割り当て方法を説明する図である。ＦＭ−ＭＯＤＥでは、まず接続時に１つのＰＲＵが端末に割り当てられ、そのＰＲＵがＡＮＣＨ(Anchor Channel)としてＰフレーム毎に固定的に割り当てられる。ここで、Ｐは１以上の整数である。以下、特に断りのない限り、説明を簡単にするためにＰ＝１とするが、Ｐ＞１においても同様の議論が成立することは明白である。ＡＮＣＨにおいては、ＥＣＣＨ(EXCH Control Channel)と呼ばれる機能チャネルが送信される。ＥＣＣＨは、端末専用の制御チャネルのようなものであり、端末宛のデータは基本的にはＥＣＣＨとは別のＥＤＣＨ(EXCH Data Channel)と呼ばれる機能チャネルで送信される。ＥＤＣＨは、ＰＲＵにおいてＥＸＣＨ (Extra Channel)として送信される。１つのＥＤＣＨは、１つあるいは２つのＥＸＣＨ（すなわち１つあるいは２つのＰＲＵ）を占有する。ＥＤＣＨは誤り検出が可能なＰＨＹ(物理)データユニットが含まれており、ＥＤＣＨが再送単位でもある。同図に示したダウンリンクＥＣＣＨの各フィールドの機能を以下に示す。
ＭＡＰ：端末に割り当てられたＥＸＣＨとして使用されるＰＲＵの位置情報
Ｖ：ＭＡＰで指定されたＰＲＵの中でＥＤＣＨの送信に使用されるＰＲＵ数
ＳＤ：送信タイミング制御情報
ＰＣ：送信電力制御情報
ＡＣＫ：アップリンクＥＤＣＨに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ
ＭＩ：ＭＡＰで指定したＥＸＣＨに適用される変調および符号化方法
ＭＲ：アップリンクＥＤＣＨでの変調および符号化方法の指定
ＨＣ：ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）のキャンセル指示
【００１８】
図５は、ＥＣＣＨのＭＡＰによる、ＥＸＣＨのＰＲＵの指定方法を説明する図である。ＭＡＰフィールドでは、ＭＡＰ原点（MAP Origin）を基準とした一定範囲にある周波数のＰＲＵ（図５のＭＡＰ領域内のＰＲＵ）に関して、０／１のビットマップでＰＲＵの割り当て情報を示す。図６は、ＥＣＣＨのＭＡＰフィールドの構成を示す図である。ＭＡＰフィールドは、７２ビットであるが、端末の受信可能な帯域幅によって実際のＭＡＰ領域は狭い場合もある。ＭＡＰ原点とＭＡＰ領域については、基地局に接続する際に決定されるので、一旦、ＦＭ−ＭＯＤＥによるデータ通信が開始されれば、これらは固定的なものである。同図の例では、ＭＡＰ原点がＰＲＵ９であり、ＭＡＰ領域内のＰＲＵ数はＫ個である。この場合には、ＭＡＰフィールドの１ビット目がＰＲＵ９の割り当て状況を意味し、ＰＲＵ９が割り当てられた場合には１を、そうでない場合は０となる。その後は、ＰＲＵの番号に沿ってＭＡＰフィールドの各ビットが割り当てられる。
【００１９】
ＥＣＣＨのＶフィールドは、ＭＡＰフィールドで割り当てられたＰＲＵの中で、実際にＥＤＣＨのデータ送信に利用されたＰＲＵの数を意味する。Ｖの値が、ＭＡＰフィールドの１の個数より小さい場合には、その差の数だけのＰＲＵにおいてＥＤＣＨの代わりに、ＤＴＸが送信されることを意味する。ＤＴＸは何も送信しないことを意味する。図４の例では、ＭＡＰフィールドの１の個数が６で、Ｖフィールドの値が５であり、１つのＥＸＣＨでＤＴＸを送信する場合を示している。
【００２０】
図７は、ＥＤＣＨが、ＥＸＣＨとしてＰＲＵにマッピングされる順番について説明した図である。ＭＡＰフィールドの場合とは異なり、ＭＡＰ原点のＰＲＵ９から始まり、周波数方向に進み、ＭＡＰ領域の端に到達したら、次のスロットに進むという順番で、ＥＤＣＨはＥＸＣＨとしてＰＲＵにマッピングされることになる。
【００２１】
図８は、ＭＡＰフィールドと、ＥＸＣＨのマッピング順番について説明する図である。ＭＡＰフィールドが、図８（a）のような状況の場合に、図４のようなＥＤＣＨを送信する場合には、ＥＸＣＨ１からＥＸＣＨ６は、図８（ｂ）のような位置にマッピングされることになる。また、ＭＡＰ領域の何れかのＰＲＵにおいてＡＮＣＨが送信されている。
【００２２】
図９は、ＡＮＣＨとＥＸＣＨの送信タイミングについて説明する図である。前述のように、ＡＮＣＨは、ＥＸＣＨの、位置、変調方式および符号化方式などの情報を運んでおり、ＡＮＣＨで指定されるＥＸＣＨは、ＡＮＣＨの１〜２フレーム後である。つまり、ＡＮＣＨがｋ番目のフレームで送信されたとすると、ＥＸＣＨが送信されるのはｋ＋１番目（あるいは、ｋ＋２番目）のフレームということになる。ただし、端末へのフレームの割り当て間隔がＰフレームである場合には、ＡＮＣＨのＰまたは２Ｐフレーム後であるが、説明を判りやすくするために、以降、ＥＸＣＨはＡＮＣＨの1フレーム後で送信されるとする。
【００２３】
更にｋ＋１番目のフレームのダウンリンクで送信されたＥＤＣＨに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫは、ｋ＋３番目のフレームのアップリンクＡＮＣＨで送信される。ｋ＋１番目で送信したＥＤＣＨの再送をする場合には、その為のＡＮＣＨ（ＥＣＣＨ）は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを受信するのと同じフレームであるｋ＋３番目のフレームで送信し、その結果、ＥＤＣＨが再送されるのはｋ＋４番目のフレームとなる。
【００２４】
図１０は、アップリンクＡＮＣＨで伝送される機能チャネルであるアップリンクＥＣＣＨの構成を示す図である。アップリンクＥＣＣＨの各フィールドの機能を以下に示す。
ＲＣＨ：割り当てを希望するＰＲＵ数
Ｖ：アップリンクＡＮＣＨと同じフレームで、ＥＤＣＨの送信に使用しているＰＲＵ数。
ＡＣＫ：ダウンリンクＥＤＣＨに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ
ＭＩ：ＭＡＰで指定したアップリンクＥＸＣＨに適用される変調および符号化方法
ＭＲ：ダウンリンクＥＤＣＨでの変調および符号化方法の指定
ＨＣ：ＨＡＲＱのキャンセル指示
【００２５】
ここまでは、次世代ＰＨＳのＦＭ−ＭＯＤＥにおける基本的な動作について説明した。
【００２６】
以下に、本実施形態による中継局１１について説明する。ただし、基地局１２と端末１３に関しては、次世代ＰＨＳ規格に沿って動作しているとする。
【００２７】
図１１および図１２は、本実施形態による中継局１１における、フレームの第一から第二の構成例を示す図である。スロット、フレーム、ダウンリンク、アップリンクなどの基本的な意味は、図２と同じであるが、中継局１１は、基地局１２と端末１３との両方と通信する必要があるため、ダウンリンクにおいて基地局１２からのデータ受信と端末１３へのデータ送信との両方を実施する必要がある。同様に、アップリンクにおいて端末１３からのデータ受信と基地局１２へのデータ送信との両方を実施する必要がある。図１１の構成例では、１フレーム内において、中継局１１は基地局１２と端末１３との両方と通信しているが、図１２の構成例ではフレーム毎に、基地局との通信と、端末との通信を交互に実施している。
【００２８】
基地局１２と中継局１１間のデータ送受信の方法は、先に説明した通り、基地局と端末間のデータ送受信の方法と基本的に同じであり、同様に、中継局１１と端末１３間のデータ送受信の方法も、基地局と端末間のデータ送受信の方法と基本的に同じである。
【００２９】
本実施形態の特徴の一つは、中継局１１がダウンリンクで端末１３に対して送信するＡＮＣＨの送信タイミングと、ＡＮＣＨとＥＸＣＨの構成方法とにある。
【００３０】
図１３は、本実施の形態による中継局１１の構成例を示す図である。同図において、ダウンリンク受信部１０１は基地局１２からのデータ受信時、ダウンリンク送信部１０２は端末１３へのデータ送信時、アップリンク受信部１０３は端末１３からのデータ受信時、アップリンク送信部１０４は基地局１２へのデータ送信時に動作する。図１４、図１５および図１６は、それぞれ、ダウンリンク受信部１０１、ダウンリンク送信部１０２、アップリンク受信部１０３の詳細な構成を示す図である。図１３の構成例では、特に、本実施形態が関係するダウンリンクでの中継局に必要な構成を記述しているので、次世代ＰＨＳ規格に沿った基地局と端末の動作を中継局が行うための全ての機能が図示されているわけではない。
【００３１】
以下ではまず、図１１および図１２のいずれかのフレーム構成において、基地局１２から中継局１１へのダウンリンク通信時、端末１３から中継局１１へのアップリンク通信時、中継局１１から端末１３へのダウンリンク通信時、中継局１１から基地局１２へのアップリンク通信時のそれぞれの場合について、中継局内部における信号の流れについて説明する。
【００３２】
基地局１２から中継局１１へ送信するダウンリンクスロットにおいて、中継局１１では、アンテナ１０５から受信した信号は、送受信切り替え部１０６によりＲＦ（Radio Frequency）／ＩＦ(Intermediate Frequency)受信部１０７に送られてベースバンド信号に変換された後に、リンク切り替え部１０８によりダウンリンク受信部１０１に送られる。
【００３３】
端末１３から中継局１１へ送信するアップリンクスロットにおいて、中継局１１では、アンテナ１０５から受信した信号は、送受信切り替え部１０６によりＲＦ／ＩＦ受信部１０７に送られてベースバンド信号に変換された後に、リンク切り替え部１０８によりアップリンク受信部１０３に送られる。
【００３４】
中継局１１から端末１３へ送信するダウンリンクスロットにおいて、中継局１１では、ダウンリンク送信部１０２で生成された信号が、リンク切り替え部１１１を経てＲＦ／ＩＦ送信部１１２に送られ、送受信切り替え部１０６によりアンテナ１０５に信号が送られて送信される。
【００３５】
中継局１１から基地局１２へ送信するアップリンクスロットにおいて、中継局１１では、アップリンク送信部１０４で生成された信号が、リンク切り替え部１１１を経てＲＦ／ＩＦ送信部１１２に送られ、送受信切り替え部１０６によりアンテナ１０５に信号が送られて送信される。
【００３６】
また、図１３において、ＢＳ−ＲＳ制御部１０９は、基地局１２と中継局１１間の、ＭＡＣ層以上の制御を実行し、その為に必要なメッセージの送受信するための部分である。また、ＲＳ−ＭＳ制御部１１０は、中継局１１と端末１３間の、ＭＡＣ層以上の制御を実行し、その為に必要なメッセージの送受信するための部分である。本実施形態の説明においては、これらの制御部１０９、１１０宛に送信されたメッセージは、転送しないデータであることを単に意味する。
【００３７】
以下に、ＦＭ−ＭＯＤＥにおいて、基地局１２から端末１３宛のダウンリンクのデータを無線で中継する際の中継局１１の動作の詳細について説明する。本実施形態の中継局１１の特徴としては、基地局１２からのＡＮＣＨを受信あるいは復調後、ＡＮＣＨのＭＡＰフィールドで指定されるＥＸＣＨが受信あるいは復調されるよりも先に、端末１３宛のＡＮＣＨを送信することにある。
【００３８】
図１７は、本実施形態による中継局１１を介して基地局１２から端末１３にデータを送信する際のデータの流れを示す図である。図１７(a)は、ダミーデータがない場合で、図１７(b)は、ダミーデータが有る場合である。ダミーデータの詳細については後述する。
【００３９】
図１７(a)または図１７(b)に示すように、本実施形態の中継局１１によって、ｋ番目のフレームの、基地局１２から中継局１１へのダウンリンク送信スロットにおいて、基地局１２から中継局１１宛に、ＡＮＣＨ（第一ＡＮＣＨ）においてＥＣＣＨ（第一ＥＣＣＨ）が、接続時に決定されたＰＲＵで送信され（Ａ１、Ｂ１）、ｋ＋１番目のフレームの、基地局１２から中継局１１へのダウンリンク送信スロットにおいて、基地局１２から中継局１１宛に、第一ＥＣＣＨのＭＡＰフィールドで指定されたＰＲＵにおいて、ＥＸＣＨ（第一ＥＸＣＨ）が送信される（Ａ３、Ｂ３）場合において、ＥＸＣＨ（第一ＥＸＣＨ）に含まれる、端末１３宛のＥＤＣＨ（第一ＥＤＣＨ）を、端末１３へ中継する方法を説明する。
【００４０】
ｋ番目のフレームの、基地局１２から中継局１１へのダウンリンク送信スロットにおいて、基地局１２から中継局１１宛に、ＡＮＣＨ（第一ＡＮＣＨ）においてＥＣＣＨ（第一ＥＣＣＨ）が、接続時に決定されたＰＲＵで送信される（図１７のＡ１、Ｂ１）。ＥＣＣＨ（第一ＥＣＣＨ）はたとえば第一制御チャネルに相当する。図１４に示した、ダウンリンク受信部１０１のＤＬ−ＡＮＣＨ復調部２０１では、第一ＡＮＣＨを復調し、その復調データである第一ＥＣＣＨを、図１３のダウンリンク送信部１０２に送る。ダウンリンク受信部１０１はたとえば第一制御チャネルを受信する制御チャネル受信手段を含む。
【００４１】
図１５に示した、ダウンリンク送信部１０２のＤＬデータ量計算部３０１では、端末１３宛に送信するＥＣＣＨ（第二ＥＣＣＨ）のＶフィールドの値（Ｖ２）を決定する。ＥＣＣＨ（第二ＥＣＣＨ）はたとえば第二制御チャネルに相当する。ＤＬデータ量計算部３０１の詳細な動作については後述するが、この時点では、まだ、ｋ番目のフレームであり第一ＥＸＣＨを受信していない状態であるので、Ｖ２は、中継局１１から端末１３宛に送信するデータ量の予測値を意味する。
【００４２】
図１５のＤＬ−ＥＣＣＨ生成部３０２では、ＤＬデータ量計算部３０１の出力であるＶフィールドの値（Ｖ２）と、図１６に示した、アップリンク受信部１０３の使用ＰＲＵ決定部４０３からの使用可能ＰＲＵ情報等とからＭＡＰフィールドを構成し、第二ＥＣＣＨを生成する。Ｖフィールドの値（Ｖ２）は、たとえば物理リソース数Ｎの第二物理リソースを指定した第二物理リソース指定情報に相当し、ＤＬ−ＥＣＣＨ生成部３０２は、当該第二物理リソース指定情報を生成する情報生成手段を含む。送信先である端末１３でのＨＡＲＱをキャンセルさせるためのＨＣフィールドは、本実施形態の重要な要素であり、この詳細については、後述する。第二ＥＣＣＨの、その他のフィールドについては、次世代ＰＨＳの規格に沿った方法で決定されているとする。
【００４３】
図１６で示した、アップリンク受信部１０３のＵＬキャリアセンス部４０１では、アップリンクの時間スロットにおいてキャリアセンスを実行し、中継局１１自身が使用していないＰＲＵの受信電界強度を測定する。使用ＰＲＵ決定部４０３では、ＰＲＵの受信電界強度が閾値以下であれば、そのＰＲＵが空きＰＲＵであると見なし、使用可能ＰＲＵ情報としてダウンリンク送信部１０２へ送る。ただし、中継局１１が端末１３との通信にＥＸＣＨとして使用しているＰＲＵも当然使用可能ＰＲＵ情報に含まれる。また、図１６のＵＬ−ＡＮＣＨ復調部４０２では、端末からの送信されたＡＮＣＨを復調しＥＣＣＨ（第三ＥＣＣＨ）を得る。第三ＥＣＣＨには、中継局１１から送信したＥＤＣＨに対するＡＣＫ/ＮＡＣＫや、端末１３からのリソース割り当て要求情報等が含まれる。
【００４４】
以下に、図１５のＤＬデータ量計算部３０１において、第二ＥＣＣＨのＶフィールドの値（Ｖ２）を決定する手順を説明する。ＤＬデータ量計算部３０１は、上記物理リソース数Ｎを予測計算する予測計算手段を含む。
【００４５】
まず、ＤＬデータ量計算部３０１では、ｋ番目のフレームで受信した第一ＥＣＣＨの、Ｖフィールドの値（Ｖ１）とＭＩフィールドの値（ＭＩ１）とから、ｋ＋１番目のフレームで受信する予定のデータ量を計算する。この計算したデータ量と、すでにＤＬデータ記憶部（データ記憶部）３０３（後述）にある端末１３に送信予定となっているデータ量との合計から、ｋ＋１番目のフレームで端末１３に向けて送信するのに必要なＰＲＵ数（Ｖ０）を以下のように計算する。
式（１）  Ｖ０＝Ｘ＋ＣＥＩＬ（α＊Ｆ（Ｖ１、ＭＩ１、ＭＩ２））     
ただし、Ｘ、Ｆ（Ｖ１、ＭＩ１、ＭＩ２）、αは以下のように定義される。
Ｘ：ＤＬデータ記憶部３０３にあるデータ量を、変調・符号化方式がＭＩ２でのＰＲＵに換算したときのＰＲＵ数
Ｆ（Ｖ１、ＭＩ１、ＭＩ２）：変調、符号化方式がＭＩ１でのＶ１個のＰＲＵのデータ量を、変調・符号化方式がＭＩ２で送信するために必要なＰＲＵ数
α：０以上の実数である調整パラメータ
ＣＥＩＬ（Ａ）：Ａ以上の最小の整数
【００４６】
中継局１１は、式（１）のＰＲＵ数を実際に使用できるとは限らないので、以下の式（２）のように、キャリアセンスの結果や、ＭＡＣ層プロコトルでのウィンドウ制御によって制約が課せられＶ２（物理リソース数Ｎ）が決定される。
式（２）  Ｖ２＝ＭＩＮ（Ｖ０、Ｎｐ、Ｎｗ）
ただし、ＭＩＮ（）、Ｎｐ、Ｎｗは以下のように定義される。
ＭＩＮ（Ａ、Ｂ、Ｃ）：  Ａ、Ｂ、Ｃの最小値
Ｎｐ：使用可能ＰＲＵ情報によって中継局が使用可能なＰＲＵ数の上限
Ｎｗ：ＭＡＣ層プロトコルのウィンドウ制御によって送信が許可されているＰＲＵ数の上限
【００４７】
式（２）によるＶ２の計算は、あくまで一例であるので、必ずしもこの式で計算する必要はない。Ｖ２の値として、実際のデータ送信に必要なＰＲＵ数よりマージンを持って大きくなるような値を設定しても良い。
【００４８】
次に、図１１のフレーム構成の場合では、ｋ番目のフレームの中継局１１から端末１３へのダウンリンク送信スロットにおいて、第二ＥＣＣＨは、図１５のＤＬ−ＡＮＣＨ変調部３０４においてデータ変調が施され、接続時に定められた所定のＰＲＵで第二ＡＮＣＨとして送信される（図１７のＡ２、Ｂ２）。第二ＥＣＣＨは上述したように第二制御チャネルに相当し、ダウンリンク送信部１０２はたとえば第二制御チャネルを送信する制御チャネル送信手段を含む。第二ＡＮＣＨを送信するスロットが、第一ＥＸＣＨを受信するスロットよりも先であること（すなわちＡ３、Ｂ３よりＡ２、Ｂ２が先に実行されること）に本実施形態の特徴の一つがあり、この特徴は、図１１および図１２で示したフレーム構成とは関係なく、他のフレーム構成でも同様の議論が成立することは明白である。よって、以下は、図１１のフレーム構成を仮定して説明する。
【００４９】
次に、ｋ＋１番目のフレームの、基地局１２から中継局１１へのダウンリンク送信スロットにおいて、第一ＥＣＣＨのＭＡＰフィールドで指示されたＥＸＣＨ（第一ＥＸＣＨ）が基地局１２より送信され、中継局１１に受信される（図１７のＡ３、Ｂ３）。ＥＸＣＨ（第一ＥＸＣＨ）に含まれるＥＤＣＨ（第一ＥＤＣＨ）はたとえば第一データチャネルに相当し、ダウンリンク受信部１０１は第一データチャネルを受信するデータチャネル受信手段を含む。中継局１１のダウンリンク受信部１０１では、ＤＬ−ＥＸＣＨ復調部（復調処理部）２０２が、第一ＥＣＣＨの、ＭＡＰフィールドとＭＩフィールドに従い、Ｖ１個の、ＤＴＸではないＥＸＣＨを復調および復号し、誤り検出がＯＫであったＥＤＣＨは、ＤＬ−ＥＤＣＨ判別部２０３に送られる。誤りが発見されたＥＤＣＨについては、次世代ＰＨＳ規格に沿った手順でアップリンクＡＮＣＨのＡＣＫフィールドを通して基地局１２へ再送要求が送られる。ＤＬ−ＥＤＣＨ判別部２０３では、復調に成功した第一ＥＤＣＨの中で、中継局１１宛のＥＤＣＨと、端末１３宛のＥＤＣＨに分類し、端末１３宛のＥＤＣＨのみを、図１３のダウンリンク送信部１０２に中継用データ（端末データ）として送る。中継局１１宛のＥＤＣＨは、図１３のＢＳ−ＲＳ制御部１０９に中継局制御データとして送られる。
【００５０】
図１３のダウンリンク送信部１０２では、ダウンリンク受信部１０１から出力された、端末１３に転送するためのデータである中継用データ（端末データ）については、図１５のＤＬデータ記憶部（データ記憶部）３０３に保持する。ＤＬデータ記憶部３０３には、図１３のＲＳ−ＭＳ制御部１１０から出力された端末宛のデータ（第２の端末データ）も保持される。つまり、ＤＬデータ記憶部３０３には、端末１３に送信する予定のデータが保持されている。ＲＳ−ＭＳ制御部１１０は、第２の端末データを生成する端末データ生成手段を含んでいても良い。図１５のＤＬ−ＥＤＣＨ生成部３０５では、ＤＬデータ記憶部３０３からデータを取り出し、Ｖ２個（Ｖ２は第二ＥＣＣＨのＶフィールドの値）のＥＸＣＨで送信するために、それぞれＥＤＣＨまたはダミーデータまたはＤＴＸから構成される複数の第二ＥＤＣＨを出力する（たとえば取り出したデータに、ＭＡＣヘッダ、ＣＲＣ符号などの情報を付加することにより、各第二ＥＤＣＨにそれぞれ対応するＭＡＣフレームが生成される）。ＥＤＣＨから構成される第二ＥＤＣＨはたとえば第二データチャネルに相当し、ダミーデータから構成される第二ＥＤＣＨはたとえば第三データチャネルに相当する。ただし、ダミーデータは、ＤＬデータ記憶部３０３から取り出したデータが、Ｖ２個のＥＸＣＨに満たない場合にのみ、その差分のＥＸＣＨで送信するように、ダミーデータ生成部３０６で生成される。
【００５１】
つまり、ダミーデータが生成される条件は、ＥＸＣＨにおいて送信するデータ量が、先に送信したＡＮＣＨ（第二ＡＮＣＨ）のＶフィールドの値に満たない場合である。先述したＤＬデータ量計算部３０３の計算方法にも依存するが、例えば、中継局１１が受信したＥＤＣＨ（第一ＥＤＣＨ）に誤りがあった場合、または、転送の必要ない中継局１１宛のデータが含まれている場合などが考えられる。ダミーデータの構成と配置方法については後述する。
【００５２】
ＤＬデータ記憶部３０３内のデータ量が、Ｖ２個のＥＸＣＨで送信可能なデータ量を超える場合は、その差分は次回の送信に回される。
【００５３】
次に、ｋ＋１番目のフレームの、中継局１１から端末１３へのダウンリンク送信スロットにおいて、ＤＬ−ＥＤＣＨ生成部３０５で生成された第二ＥＤＣＨは、ＤＬ−ＥＸＣＨ変調部（変調処理部）３０７において、第二ＥＣＣＨのＭＩフィールド（ＭＩ２）で指定された変調および符号化方式で変調され、ＭＡＰフィールドで指定されたＰＲＵにマッピングされ、ダウンリンク送信部１０２から出力され、中継局１１から端末１３へ向けて送信される（図１７のＡ４、Ｂ４）。ダウンリンク送信部１０２はたとえば第二データチャネルおよび第三データチャネルを送信するデータチャネル送信手段を含む。
【００５４】
図１５のＭＵＸ部３０８では、ＤＬ−ＡＮＣＨ変調部３０４からの出力信号とＤＬ−ＥＸＣＨ変調部３０７からの出力信号を同じ時間スロットで送信する場合、つまり、ＥＣＣＨとＥＤＣＨがマッピングされているＰＲＵが同じ時間スロットである場合には、ＤＬ−ＡＮＣＨ変調部３０４とＤＬ−ＥＸＣＨ変調部３０７の出力信号が多重されＭＵＸ部３０８より出力される。ある時間スロットにおいて、ＤＬ−ＡＮＣＨ変調部３０４とＤＬ−ＥＸＣＨ変調部３０７のいずれか一方からのみ出力信号がある場合には、ＭＵＸ部３０８は単純にその信号を通過させることになる。
【００５５】
以下に、本実施形態による中継局１１から送信されるダミーデータの配置方法について説明する。
【００５６】
次世代ＰＨＳでは、ＭＡＰフィールドで指定されたＰＲＵに対して、スロット毎に番号の小さい方から、２つのＥＸＣＨ（ＰＲＵ）毎に、１つのＥＤＣＨが割り当てられる。すなわち、ＭＡＰフィールドで指定されたＰＲＵは、番号の小さい順に（すなわち所定の規則で）順序づけられており、先頭から２つのＥＸＣＨ（ＰＲＵ）毎に、１つのＥＤＣＨが割り当てられる。ＥＸＣＨの個数が奇数の場合のみ最後の１つのＥＸＣＨ（ＰＲＵ）には１つのＥＤＣＨが割り当てられる。ダミーデータを配置する際には、ＥＤＣＨのルールに従ってダミーデータを配置する必要がある。
【００５７】
ダミーデータの配置方法としては、ダミーデータを送信するのに必要なＰＲＵ数が、最小になるようなＥＤＣＨの組み合わせを選んで、選択したＰＲＵにダミーデータを配置すると良い。例えば、ダミーデータに必要なＰＲＵ数が奇数個であれば、１つのＰＲＵから構成されるＥＤＣＨを一つ選択し、残りを２つのＰＲＵから構成されるＥＤＣＨから必要な数だけ選択してダミーデータとすれば良い。２つのＰＲＵから構成されるＥＤＣＨの代わりに、１つのＰＲＵから構成されるＥＤＣＨを２つ使用しても問題はない。ダミーデータのために１つのＰＲＵから構成されるＥＤＣＨが存在しない場合には、後述のように２つのＰＲＵから構成されるＥＤＣＨの一部にパディングを適用する。また、ダミーデータに必要なＰＲＵ数が偶数個であれば、２つのＰＲＵから構成されるＥＤＣＨを必要な数だけ選択してダミーデータにすればよい。この場合でも、２つのＰＲＵから構成されるＥＤＣＨの代わりに、１つのＰＲＵから構成されるＥＤＣＨを２つ使用しても問題はない。ダミーデータとして選択するＰＲＵの位置は、実際には何処でも問題ないが、次世代ＰＨＳ規格のＤＴＸの位置と同様に、論理的な順序で末尾に配置するようにすると中継局にとって認識しやすくて良い。
【００５８】
以下に、いくつかの具体例を挙げて説明する。
【００５９】
図１８は、ダミーデータの第一配置例を示す図である。ダミーデータの第一配置例では、Ｖフィールドの値（Ｖ２）が奇数あるいは偶数（図１８ではＶ２＝５）で、ＤＬデータ記憶部３０３から読み出して送信する送信データ量（Ｘ）がＥＸＣＨで換算して偶数個分（図１８ではＸ＝４）であるような場合に、ＤＴＸを除いた末尾Ｖ２−Ｘ個（図１８では１個）のＥＸＣＨにおいてダミーデータを送信する。
【００６０】
図１９は、ダミーデータの第二配置例を示す図である。ダミーデータの第二配置例では、Ｖフィールドの値（Ｖ２）が奇数（図１９ではＶ２＝５）で、ＤＬデータ記憶部３０３の送信データ量（Ｘ）がＥＸＣＨで換算して奇数個分（図１９ではＸ＝３）であるような場合に、ＤＴＸと最後のＥＸＣＨを除いた末尾Ｖ２−Ｘ個（図１９では２個）のＥＸＣＨにおいてダミーデータを送信する。
【００６１】
図２０は、ダミーデータの第三配置例を示す図である。ダミーデータの第三配置例では、Ｖフィールドの値（Ｖ２）が偶数（図２０ではＶ２＝６）で、ＤＬデータ記憶部３０３の送信データ量（Ｘ）がＥＸＣＨで換算して奇数個分（図２０ではＸ＝３）であるような場合に、末尾Ｖ２−Ｘ−１個（図２０では２個）のＥＸＣＨにおいてダミーデータを送信する。さらに、第三配置例の場合には、最後のＥＤＣＨでは、ＤＬデータ記憶部３０３のデータ量がＥＸＣＨの２個分に満たないので、ＥＸＣＨの２個分になるようにＭＡＣ層においてデータのパディングを実施する。パディング後のＥＤＣＨはたとえば第３の端末データに相当する。
【００６２】
図２１は、パディングの方法を示す図である。
【００６３】
パディングの第一の方法では、パディング後にＥＤＣＨが１つのＭＡＣフレームになるようにゼロ等でパディングし、その後に誤り検出符号を付加する。すなわち、ＭＡＣフレームのペイロードの一部を、ダミーを意味するビット列で形成するようにパディングを行う。
【００６４】
パディングの第二の方法では、パディング部分だけでパディングを意味する１つのＭＡＣフレームになるようにＥＤＣＨを構成する。すなわち、ＥＤＣＨに２つのＭＡＣフレームが含まれ、２つのＭＡＣフレームのうちの一方のペイロード部全体を、ダミーを意味するビット列で形成するようにパディングを行う。
【００６５】
以下に、本実施形態による中継局１１から送信されるダミーデータの構成について説明する。
【００６６】
本実施形態によるダミーデータの第一の構成例としては、次世代ＰＨＳ規格で定義されているＤＴＸを用いる。つまり、ダミーデータとして使用するＰＲＵでは何も送信しない。この場合には、ダミーデータを受信した端末１３は、そこにダミーデータがあるとは知らずＥＤＣＨがあることを期待して復調および復号を試みることになるので、その結果、必ず誤りを検出することになる。次世代ＰＨＳ規格でのＤＴＸは、ＥＣＣＨの、ＭＡＰフィールドとＶフィールドとから事前にどのＰＲＵがＤＴＸかを知ることが可能であるが、ダミーデータとしてＤＴＸを用いる場合には、事前にそのＥＸＣＨがＤＴＸだと知ることができない。
【００６７】
本実施形態によるダミーデータの第二の構成例としては、ダミーデータとして、正しく受信された場合には誤り検出でＯＫになるようなデータを送信する。これは、つまり、ＭＡＣ層におけるダミーデータ（ダミーを意味するビット列でペイロード部を埋めたＭＡＣフレーム）と考えてもいい。この場合には、ダミーデータを受信した端末は、ダミーデータを復調および復号することができ、正しく復号できれば誤り検出結果もＯＫとなる。ただし、復号に失敗した場合には、当然ながら、それがダミーデータであるかどうかを知ることはできない。
【００６８】
上記のダミーデータの第一および第二の構成例いずれの場合においても、次世代ＰＨＳ規格の通りに動作すれば、ダミーデータの復号の結果、誤りが検出された場合には、それを受信した端末は、中継局１１に対してアップリンクＡＮＣＨにおいてＮＡＣＫを送信し、ダミーデータの再送を要求することになる。それと同時に、ＨＡＲＱをサポートしている端末１３では、新たに再送されるデータの復調結果と、誤りが検出されたダミーデータの復調結果との合成を試み、この後、改めて誤り訂正処理を行うことになる。なお、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest：ハイブリッド自動再送要求）は、ＡＲＱ（Automatic Repeat reQuest：自動再送要求）とＦＥＣ（Forward Error Correction：前方誤り訂正）を組み合わせて、パケット誤り訂正の効率を向上させる技術である。
【００６９】
しかし、ダミーデータには、そもそも何も有用な情報は含まれていないので、再送する必要もない。特に、第一の構成例の場合には、仮にダミーデータを再送したとしても復号が成功することはないため、そもそも再送すること自体ができないと考えていい。しかしながら、次世代ＰＨＳ規格のＨＡＲＱの処理に従い、端末が復号に失敗したダミーデータを、ＨＡＲＱの受信バッファーに保持すると、中継局１１から再送タイミングで送信される別のデータと合成される恐れがある。
【００７０】
また、第二の構成例の場合においても、ダミーデータの再送によって誤り検出結果をＯＫにすること自体は可能であるが、やはり、物理リソースの有効利用の観点から見ても、有用な情報を何も含まないダミーデータを再送すること自体に問題がある。
【００７１】
本実施形態では、以上の問題を対処するために、以降に述べるようにＨＡＲＱのキャンセルを適切なタイミングで実施する。
【００７２】
次に、ｋ＋３番目のフレームのアップリンクでは、端末１３は受信した第二ＥＸＣＨに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫを第三ＡＮＣＨの第三ＥＣＣＨにおいて通知する（図１７のＡ５、Ｂ５）。第二ＥＸＣＨにダミーデータが含まれており、それに対する復調および復号の結果がＮＡＣＫである場合には、ｋ＋３番目のフレームのダウンリンクで中継局１１が送信するＡＮＣＨ（第四ＡＮＣＨ）が、端末１３からのＮＡＣＫに対する再送のためＰＲＵ割り当てを行うＥＣＣＨ（第四ＥＣＣＨ）となる。
【００７３】
本実施形態では、ダミーデータの送信に対して端末１３からＮＡＣＫが受信された場合には、再送のためのＰＲＵ割り当てを実施するＥＣＣＨ（第四ＥＣＣＨ）において、必ず、ＨＡＲＱをキャンセルさせる指示をして、つまり、ＨＣ＝１として、ＥＣＣＨを生成および送信する（図１７（ｂ）のＢ６）。よって、図１５のＤＬ−ＥＣＣＨ生成部３０２は、端末におけるＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）バッファーの消去を指示するＨＡＲＱキャンセル命令をＥＣＣＨ（第四ＥＣＣＨ）に含めて送信するＨＡＲＱキャンセル部を含む。ＥＣＣＨ（第四ＥＣＣＨ）はたとえば第三制御チャネルに相当する。第四ＥＣＣＨを受信した端末は、先に復号に失敗したダミーデータをＨＡＲＱのバッファーから消去する。このため、第四ＥＣＣＨで指定されるＥＸＣＨ（第四ＥＸＣＨ）の送信（図１７（ｂ）のＢ７）では、ダミーデータを再送する必要がなくなり、上記の問題が解決可能となる。
【００７４】
第二ＥＸＣＨにダミーデータが含まれない場合では、その後の中継局は次世代の規格通りの動作をすると考えてよい（図１７のＡ５〜Ａ７）。
【００７５】
ＨＡＲＱのキャンセルを実施するのは、あくまでも、ダミーデータに対してＮＡＣＫを受信した場合であり、ＡＮＣＨのＡＣＫフィールドで、ダミーデータ以外のＥＤＣＨに対してのＮＡＣＫが受信された場合には、ＨＡＲＱをキャンセルする必要はない。つまり、ＨＣ＝０として送信する。
【００７６】
以上のように、本実施の形態による中継局では、基地局から送信されるデータチャネルのための物理リソース割り当て情報を含む制御チャネル（第一制御チャネル）を受信後で、データチャネル（第一データチャネル）が受信されるより前に、端末に対して物理リソース割り当て情報を含む制御チャネル（第二制御チャネル）を送信することで、低遅延な中継局を実現できる。すなわち次世代ＰＨＳにおいて、基地局からのＡＮＣＨを受信後、基地局からＥＸＣＨを受信するより先に、端末にＡＮＣＨを送信することで、低遅延な次世代ＰＨＳの中継局を実現できる。
【００７７】
なお、以上に説明した本実施形態における中継局は、例えば、汎用のコンピュータ装置を基本ハードウェアとして用いることでも実現することが可能である。すなわち、中継局における各要素１０１〜１１０、２０１〜２０３、３０１〜３０８、４０１〜４０３は、上記のコンピュータ装置に搭載されたプロセッサにプログラムを実行させることにより実現することができる。このとき、中継局は、上記のプログラムをコンピュータ装置にあらかじめインストールすることで実現してもよいし、ＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体に記憶して、あるいはネットワークを介して上記のプログラムを配布して、このプログラムをコンピュータ装置に適宜インストールすることで実現してもよい。
【００７８】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施形態による中継局と、基地局および端末とから構成される無線通信システムを示す図。
【図２】次世代ＰＨＳのフレームの時間構造を示す図。
【図３】次世代ＰＨＳのフレームの時間と周波数の構造を示す図。
【図４】次世代ＰＨＳのＦＭ−ＭＯＤＥにおけるダウンリンクの送信データのＰＲＵへの割り当て方法を説明する図。
【図５】次世代ＰＨＳのＥＣＣＨのＭＡＰによるＥＸＣＨのＰＲＵの指定方法を説明する図。
【図６】次世代ＰＨＳのＥＣＣＨのＭＡＰフィールドの構成を示す図。
【図７】次世代ＰＨＳのＥＤＣＨが、ＥＸＣＨとしてＰＲＵにマッピングされる順番について説明した図。
【図８】次世代ＰＨＳにおける、ＭＡＰフィールドと、ＥＸＣＨのマッピング順番とについて説明する図。
【図９】次世代ＰＨＳにおける、ＡＮＣＨとＥＸＣＨとの送信タイミングについて説明する図。
【図１０】次世代ＰＨＳのアップリンクＥＣＣＨの構成を示す図。
【図１１】本実施の形態による中継局における、フレームの第一の構成例を示す図。
【図１２】本実施の形態による中継局における、フレームの第二の構成例を示す図。
【図１３】本実施の形態による中継局の構成例を示す図。
【図１４】本実施の形態による中継局のダウンリンク受信部の構成を示す図。
【図１５】本実施の形態による中継局のダウンリンク送信部の構成を示す図。
【図１６】本実施の形態による中継局のアップリンク受信部の構成を示す図。
【図１７】本実施の形態による中継局を介して基地局から端末にデータを送信する際のデータの流れを示す図。
【図１８】本実施の形態による中継局におけるダミーデータの第一の配置例を示す図。
【図１９】本実施の形態による中継局におけるダミーデータの第二の配置例を示す図。
【図２０】本実施の形態による中継局におけるダミーデータの第三の配置例を示す図。
【図２１】本実施の形態による中継局でのパディング方法を示す図。
【符号の説明】
【００８０】
１１：中継局
１２：基地局
１３：端末
１０１：ダウンリンク受信部
１０２：ダウンリンク送信部
１０３：アップリンク受信部
１０４：アップリンク送信部
１０５：アンテナ
１０６：送受信切り替え部
１０７：ＲＦ／ＩＦ受信部
１０８：リンク切り替え部
１０９：ＢＳ−ＲＳ制御部
１１０：ＲＳ−ＭＳ制御部
１１１：リンク切り替え部
１１２：ＲＦ／ＩＦ送信部
２０１：ＤＬ−ＡＮＣＨ復調部
２０２：ＤＬ−ＥＸＣＨ復調部
２０３：ＤＬ−ＥＤＣＨ判別部
３０１：ＤＬデータ量計算部
３０２：ＤＬ−ＥＣＣＨ生成部
３０３：ＤＬデータ記憶部
３０４：ＤＬ−ＡＮＣＨ変調部
３０５：ＤＬ−ＥＤＣＨ生成部
３０６：ダミーデータ生成部
３０７：ＤＬ−ＥＸＣＨ変調部
３０８：ＭＵＸ部
４０１：ＵＬキャリアセンス部
４０２：ＵＬ−ＡＮＣＨ復調部
４０３：使用ＰＲＵ決定部
【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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【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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