無線中継システム、無線中継方法および中継局
【課題】トータルスループットの向上を図った無線中継システムを提供する。
【解決手段】無線中継システムは、複数の送受信局と中継局から構成され、中継局が各送受信局から受けた信号に一定の処理をした後多重化し、各送受信局へ一括送信する。ここで、中継局は、各送受信局と自中継局との間の各伝送路の伝送路利得を各々推定し、各伝送路利得から、各伝送路の不均衡を抑制する電力配分係数を決定し、電力配分係数に基づいて各送受信局へ送信する信号を制御した後、多重化する。また、送受信局は、所望信号以外の信号を予め取得し、中継局から受信した信号から予め取得した信号を減算することにより所望信号を得る。
【解決手段】無線中継システムは、複数の送受信局と中継局から構成され、中継局が各送受信局から受けた信号に一定の処理をした後多重化し、各送受信局へ一括送信する。ここで、中継局は、各送受信局と自中継局との間の各伝送路の伝送路利得を各々推定し、各伝送路利得から、各伝送路の不均衡を抑制する電力配分係数を決定し、電力配分係数に基づいて各送受信局へ送信する信号を制御した後、多重化する。また、送受信局は、所望信号以外の信号を予め取得し、中継局から受信した信号から予め取得した信号を減算することにより所望信号を得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチホップ無線通信を行う際の無線中継システム、それに応じた無線中継方法、それを実現するための中継局に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アドホックネットワークなどのマルチホップ通信では、使用可能チャネルが１つしかなく、かつ２つの通信フローが1つの中継ノード（中継局）を共有する時、中継ノードがそれぞれの通信を交互に中継するため、中継ノードがシステムスループットのボトルネックとなる。それを解決する手段として、中継ノードが各通信フローのアナログ信号である各変調シンボルを加算により重ね合わせ、宛先局に重ね合わせたシンボルを一括伝送する変調シンボル重畳による一括中継伝送が提案されている（非特許文献１参照）。このアナログ変調信号多重化を用いた中継ノードにおける処理としては、生起局から受信した信号を一度復調し、再変調してから多重化して中継するＤＦ（Decode and Forward）方式によるアナログ変調信号多重化と、受信した信号をそのまま増幅してから多重化して中継するＡＦ（Amplify and Forward）方式によるアナログ変調信号多重化がある。
以下では、ＤＦ方式の具体例として、変調シンボル重畳を用いた一括中継伝送が適用可能である代表的なマルチホップ無線トポロジである双方向のAlice & Bobトポロジを挙げて、従来の変調シンボル重畳一括伝送技術を説明する。
【０００３】
＜ Alice & Bobトポロジ＞
Alice & Bobトポロジの概要図を図１４に示す。このトポロジは両端の送受信ノードＡ、Ｂ（送受信局）が互いに中継ノードＲを介して双方向の通信を行うものである。各ノードＡ、Ｂの送信タイミングはタイムスロットにより区切られていて、互いに干渉することがないことを前提とする。この時の通信の手順を説明する。なお、パケットとはあるノードが持つビット情報のことであり、変調シンボルとは、ビット情報をベースバンドで変調（マッピング）した後の信号のことであり、ＲＦ信号とは、変調シンボルをＲＦ（Radio Fre‐quency）帯にアップコンバートした信号である。
【０００４】
○ 時刻Ｔ１において、ノードＡがパケットＡのＲＦ信号ＡをノードＲに送信する．同時に変調シンボルＡを記憶する。ノードＲはＲＦ信号Ａを受信・復調し、パケットＡを記憶する。
○ 時刻Ｔ２において、ノードＢがパケットＢのＲＦ信号ＢをノードＲに送信する。同時に変調シンボルＢを記憶する。ノードＲはＲＦ信号Ｂを受信・復調し、パケットＢを記憶する。
○ 時刻Ｔ３において、ノードＲはパケットＡとＢを変調し、２つの変調シンボルを１：１の割合で加算することにより重畳して、重畳ＲＦ信号Ｃ（「Ａ＋Ｂ」）を生成する。その後アップコンバートし重畳ＲＦ信号ＣをノードＡとＢに同報送信を行う。同報送信とは、ヘッダ情報の宛先局として複数のノードを指定することにより、無線の同報性を利用して同時に同じ情報を複数の宛先局に対して送信することである。ＲＦ信号Ｃを受信したノードＡは、ＲＦ信号Ｃをダウンコンバートし（ＡＧＣによる出力レベルの調整も含む）、重畳変調シンボルＣを得る。次に、記憶しておいた変調シンボルＡを変調シンボルＣから減算することにより、変調シンボルＢを得る。これを復調し、所望のパケットＢを得ることができる。ノードＢも同様に、ＲＦ信号Ｃを受信し、ダウンコンバートした変調シンボルＣから、記憶しておいた変調シンボルＢを減算することにより変調シンボルＡを得る。これを復調し、所望のパケットＡを得ることができる。
上記手順を経ることにより、ノードＡとＢの双方向の通信が完了する。必要なタイムスロット数は３である。
【０００５】
図１５は、上述したＤＦ方式を用いた無線中継システムの中継ノード内に設けられる中継装置の構成を示す概略ブロック図である。この図に示すように、中継装置１０は、無線部１１、信号検出回路１２、チャネル推定回路１３、復調回路１４、変調回路１５、重畳回路１６を備えている。
無線部１１は、送受信する信号を所望の周波数の信号にアップコンバート、またダウンコンバートする回路であり、同期回路、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換器、Ｄ／Ａ（Digital to Analog）変換器を有している。この無線部１１は、入力される信号を送信すると共に、受信信号から所望の信号を検出し出力する。信号検出回路１２は、受信信号から変調シンボル信号を検出し出力する。チャネル推定回路１３は、送受信ノードと中継ノードとの間の伝送路の状態（伝搬路係数）を推定する。復調回路１４は、信号検出回路１２から出力される変調シンボルを復調する。なお、復調回路１４においては、変調シンボル信号が誤り訂正符号化された信号である場合は、誤り訂正復号を行う。変調回路１５は、復調回路１４から入力される送信データの信号を予め定められた方式を用いて変調し、変調シンボルを生成する。なお、変調回路１５においては、誤り訂正符号化を行う場合には、この誤り訂正符号化処理も行う。重畳回路１６は、変調回路１５で生成された変調シンボルを記憶しておき、最終的に全てを足し合わせて合成し、一括送信する。
【０００６】
図１６は上述したノードＡ、Ｂに設けられた送受信装置２０の構成を示すブロック図である。この送受信装置２０は、無線部２１、信号検出回路２２、所望波抽出回路２３、復調回路２４、出力切替回路２５、チャネル推定回路２６、信号記憶回路２７、変調回路２８、出力切替回路２９を備えている。
無線部２１は、送受信する信号を所望の周波数の信号にアップコンバート、またダウンコンバートする回路であり、同期回路、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器を有している。この無線部２１は、入力される信号を送信すると共に、受信信号から所望の信号を検出し出力する。信号検出回路２２は、受信信号から所望の変調シンボルの信号を検出し出力する。チャネル推定回路２６は、中継ノードと自ノード、および生起ノードと自ノードとの間の伝送路の状態（伝搬路係数）を推定する。この伝搬路係数は、所望波抽出回路２３に出力される。所望波抽出回路２３は、信号検出回路１２から入力される信号（中継ノードから受信した多重化信号）から、所望信号以外のシンボルを減算して除去し、所望信号の変調シンボルの信号を抽出する。この所望波抽出回路２３において、所望信号を抽出する際には、チャネル推定回路２６から入力される伝搬路係数が、重み係数として使用される。
【０００７】
所望波抽出回路２３で抽出された所望信号の変調シンボルは、復調回路２４へ入力される。復調回路２４は、所望波抽出回路２３から入力される変調シンボルを復調する。この復調の際に、シンボル信号が誤り訂正符号化されている場合は、誤り訂正復号を行う。出力切替回路２５は、復調した信号を所望信号以外の信号として記憶する場合、入力信号を信号記憶回路２７に出力し、自ノードの処理で用いる場合、入力信号を出力信号として出力する。信号記憶回路２７は、予め取得した所望信号以外の信号（例えば、適時聴取した所望信号以外の直接信号）、および自ノードが送信する送信データを、ビット信号として記憶する。
【０００８】
変調回路２８は、信号記憶回路２７から入力される信号をシンボル信号に変調する。この場合、変調する信号に誤り訂正符号化を行う場合は、この誤り訂正符号化処理も行う。出力切替回路２９は、変調回路２８から入力した変調シンボル信号の出力先を切り替える回路であり、所望信号以外の信号として、所望波抽出回路２３に出力するか、または、送信データとして、無線部２１に出力する。以上がＤＦ方式の詳細である。
次に、ＡＦ方式による変調シンボル重畳を用いたAlice & Bobトポロジにおける一括伝送の手順を以下に説明する．
【０００９】
○ 時刻Ｔ１において、ノードＡがパケットＡのＲＦ信号ＡをノードＲに送信する。同時に変調シンボルＡを記憶する。ノードＲはＲＦ信号Ａを受信・ダウンコンバートし、変調シンボルＡを記憶する。
○ 時刻Ｔ２において、ノードＢがパケットＢのＲＦ信号ＢをノードＲに送信する。同時に変調シンボルＢを記憶する。ノードＲはＲＦ信号Ｂを受信・ダウンコンバートし、変調シンボルＢを記憶する。
○ 時刻Ｔ３において、ノードＲは記憶しておいた変調シンボルＡとＢを１：１の割合で加算することにより重畳する。その後アップコンバートし重畳ＲＦ信号ＣをノードＡとＢに同報送信を行う。ＲＦ信号Ｃを受信したノードＡは、ＲＦ信号Ｃをダウンコンバートし、変調シンボルＣを得る。記憶しておいた変調シンボルＡを変調シンボルＣから減算することにより、変調シンボルＢを得る。これを復調し、所望のパケットＢを得ることができる。ノードＢも同様に、ＲＦ信号Ｃを受信し、ダウンコンバートした後変調シンボルＣから、記憶しておいた変調シンボルＢを減算することにより変調シンボルＡを得る。これを復調し、所望のパケットＡを得ることができる。
【００１０】
図１７は、上述したＡＦ方式による無線中継システムの中継ノードＲ内の中継装置の構成を示す概略ブロック図である。この図に示すように、中継装置３０は、無線部３１、信号検出回路３２、信号記憶回路３３、重畳回路３４を備えている。無線部３１は、送受信する信号を所望の周波数の信号にアップコンバート、またダウンコンバートする回路であり、同期回路、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器を有している。この無線部３１は、入力される信号を送信すると共に、受信信号から所望の信号を検出し出力する。信号検出回路３２は、受信信号から所望の変調シンボルの信号を検出し出力する。信号記憶回路３３は、信号検出回路３２から出力される変調シンボルの信号を記憶する。重畳回路３４は、信号記憶回路３３に記憶された送受信局から受信した各変調シンボルを、足し合わせて合成し、一括送信する。
【００１１】
ところで、ＤＦ方式による変調シンボル重畳は、時刻Ｔ１とＴ２における中継ノードＲでの変調シンボルＡの復調時に判定誤りが発生した場合、その先のノードＲから宛先ノードＢとＡへの通信までノードＲでの判定誤りが伝搬し、必ず判定誤りが発生するが、中継ノードＲの復調が成功した場合は、変調シンボルＡとＢに付加された雑音を除去することができるため、その先の伝送品質がＡＦ方式に比べて良好である。ＡＦ方式による変調シンボル重畳は、ノードＲにおいて復調していないため雑音を除去することはできないが、判定誤り伝搬も発生しない。しかしながら、シンボルの電力増幅時にノードＲで付加された雑音も同時に増幅してしまうため、End-to-endの通信品質が中継の度に劣化する。
【００１２】
送信パケットに誤り判定符号等による誤り判定機能を持たせ、中継ノードＲにおいて復調したパケットが誤っているかどうかが判定可能な時は、パケットの誤り判定結果により、ノードＲが重畳するシンボルを再生した変調シンボルと非再生の変調シンボルで切り替える，ＤＦ方式とＡＦ方式のハイブリッド変調シンボル重畳も可能である。ハイブリッド変調シンボル重畳は、ノードＲでの復調の結果のパケットが誤りであった場合判定誤り伝搬を防止するために復調する前の変調シンボルを記憶しておく。パケットが正しかった場合は復調結果のパケットを記憶しておく。そして、重畳時には、記憶してあるパケットを変調器に通して再変調した変調シンボルを重畳する。パケットが誤っていた場合は、復調する前の変調シンボルを記憶しておき、重畳時にはその変調シンボルを読みだして重畳する。
【００１３】
上述したハイブリッド変調方式の中継ノードのブロック回路図を図１８に示す。ノードＡ、Ｂの送受信装置ブロック回路図はＡＦ方式、ＤＦ方式と同様である（図１６参照）。
図１８に示すように、中継装置４０は、無線部４１、信号検出回路４２、復調回路４３、チャネル推定回路４４、等化回路４５、誤り検出回路４６、変調回路４７、入力切替回路４８、重畳回路４９を備えている。これらの構成において、無線部４１、信号検出回路４２、復調回路４３、チャネル推定回路４４、変調回路４７は図１５における構成要素１１、１２、１４、１３、１５と同様の構成であるので説明を省略する。
【００１４】
等化回路４５は、信号検出回路４２により検出した変調シンボルに対して等化処理を行う。等化回路４５により等化処理された変調シンボルは、入力切替回路４８に出力される。誤り検出回路４６は、復調回路４３により復調したパケットについて、パケット内の誤りビットの存在を検出する。誤り検出回路４６において誤りがないと判定された場合は、そのパケットのビット信号を変調回路４７に出力する。また、誤り検出の結果を入力切替回路４８に通知する。入力切替回路４８は、誤り検出回路４６の検出結果を受け、誤りがあった場合は変調回路４７の出力を、誤りがなかった場合は等価回路４５の出力を選択し、重畳回路４９へ出力する。重畳回路４９は、多重化メモリを有しており、入力切替回路４８から出力される信号を記憶する。そして、誤り検出回路４６における誤り検出結果に誤りがない場合において、変調回路４７により変調されたＤＦ方式の中継信号と、誤り検出回路４６における誤り検出結果に誤りがある場合において、等化回路１０５により等化処理されたＡＦ方式の中継信号とを足し合わせ、一つのアナログ多重化信号に合成する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】原田諭，宮本伸一，三瓶政一，“双方向トラヒックの一括伝送方式を適用したマルチホップ無線ネットワークの伝送特性に関する検討”，信学技報MoMuC2006-82．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ＡＦ方式による変調シンボル重畳一括中継伝送と、ＡＦ方式の要素を持つＡＦ・ＤＦハイブリッドによる変調シンボル重畳一括中継伝送は、ノードＡとＢの送信電力が常に等しいとしたとき、パケットＡとＢの中継ノードＲでの受信ＳＮＲが等しい場合、すなわち、ノードＡからノードＲ間の伝搬路利得をＧＡ、ノードＢからノードR間の伝搬路利得をＧＢとすると、ＧＡとＧＢが等しい場合に、システム全体としてバランスの取れた最も良好な伝送品質を達成する。どちらかの伝搬路利得が劣化もしくは改善した場合すなわち伝搬路利得の不均衡が発生した場合、相対的に伝搬路利得の低い伝搬路を２ホップ目とするパケットの伝送品質が、逆方向の伝搬路利得が高い伝搬路を２ホップ目とするパケットに比べて劣化し、各パケットの伝送品質にも不均衡が発生する。伝送品質が相対的に劣悪なパケットの影響により、トータルスループット特性を低下させる問題がある。
また、ＤＦ方式による変調シンボル重畳一括中継伝送の場合は、伝送品質の不均衡は発生しないが、伝搬路利得の低い伝搬路が双方のパケット伝送品質のボトルネックとなる。これにより全体の伝送品質が急激に悪化しトータルスループットがＡＦ方式同様に低下する問題がある。
【００１７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、送信ノードから中継ノードに送信されてくる双方向の信号の受信ＳＮＲに不均衡が生じた場合においても、中継した先での最終的な所望信号のＳＮＲを等しくすることができ、これにより、トータルスループットの向上を図ることができる無線中継システム、無線中継方法、中継局（中継ノード）を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
請求項１に記載された発明は、複数の送受信局と中継局から構成され、前記中継局が前記各送受信局から受けた信号に一定の処理をした後多重化し、前記各送受信局へ一括送信する無線中継システムにおいて、前記中継局は、前記各送受信局と自中継局との間の伝送路の各伝送路利得を各々推定し、前記各伝送路利得から、前記各伝送路の不均衡を抑制する電力配分係数を決定し、前記電力配分係数に基づいて各送受信局へ送信する信号を制御した後、多重化し、前記送受信局は、所望信号以外の信号を予め取得し、前記中継局から受信した信号から前記予め取得した信号を減算することにより所望信号を得ることを特徴とする無線中継システムである。
【００１９】
請求項２に記載された発明は、複数の送受信局と中継局から構成され、前記中継局が、前記送受信局から受信した信号に一定の処理をした後、多重化して前記各送受信局へ一括送信し、前記送受信局が、所望信号以外の信号を予め取得し、前記中継局から受信した信号から前記予め取得した信号を減算することで所望信号を得る無線中継システムにおいて、前記中継局は、前記送受信局から受信した信号から前記各送受信局と自中継局間の伝送路の各伝送路利得を推定する伝送路利得推定手段と、前記各伝送路利得から、前記各伝送路の不均衡を抑制する電力配分係数を決定する電力配分算出手段と、送信する信号を前記電力配分係数に基づいて制御する電力制御手段と、前記電力配分係数に基づく制御が行われた信号を加算して多重化する重畳手段と、前記多重化した信号を前記送受信局へ一括送信する無線部とを備えることを特徴とする無線中継システムである。
【００２０】
請求項３に記載された発明は、請求項２に記載の無線中継システムにおいて、前記中継局は、前記送受信局から受信した信号から抽出された変調シンボルを伝送路状態に応じて復調する復調手段と、前記復調された信号を再変調し、前記電力制御手段へ出力する変調手段とを具備することを特徴とする。
請求項４に記載された発明は、請求項２に記載の無線中継システムにおいて、前記中継局は、前記送受信局から受信した信号から抽出された変調シンボルを伝送路状態に応じて等価処理し、前記電力制御手段へ出力する等価手段と、前記受信信号毎の雑音電力を推定する雑音電力推定手段とを具備し、前記電力配分算出手段は、前記伝送路利得および前記雑音電力に基づいて電力配分係数を決定することを特徴とする。
請求項５に記載された発明は、請求項２に記載の無線中継システムにおいて、前記中継局は、前記送受信局から受信した信号から抽出された前記変調シンボルを伝送路状態に応じて復調する復調手段と、前記復調回路で復調された信号の誤り検出を行う誤り検出手段と、前記復調された信号を再変調する変調手段と、前記送受信局から受信した信号から抽出された前記変調シンボルを伝送路状態に応じて等価処理する等価手段と、前記誤り検出状態に応じて前記変調手段からの信号と前記等価回手段からの信号とを切り換えて前記電力制御手段へ出力する入力切替手段と、前記送受信局から受信した信号毎の雑音電力を推定する雑音電力推定手段とを具備し、前記電力配分算出手段は、前記伝送路利得および前記雑音電力に基づいて電力配分係数を決定することを特徴とする。
【００２１】
請求項６に記載された発明は、請求項３または請求項５に記載の無線中継システムにおいて、前記中継局は、前記復調手段、復調処理に加えて誤り訂正復号処理を行い、前記変調手段が、変調処理に加えて誤り訂正符号化処理を行うことを特徴とする。
請求項７に記載された発明は、請求項１〜請求項６のいずれかの項に記載の無線中継システムにおいて、前記送受信局は、前記中継局から送信された多重化信号を受信する受信手段と、前記受信手段によって受信された信号から前記電力配分係数を推定する送信電力推定手段と、前記受信手段によって受信された多重化信号から、前記送信電力推定手段の出力および予め取得した所望信号に基づいて所望信号以外の信号を除き、前記所望信号を抽出する所望波抽出手段と、前記所望波抽出手段によって抽出された信号を復調する復調手段とを具備することを特徴とする。
【００２２】
請求項８に記載された発明は、請求項１〜請求項６のいずれかの項に記載の無線中継システムにおいて、前記送受信局は、前記所望信号を送信する送受信局から直接受信した直接信号と、前記中継局から受信した信号から前記予め取得した信号を減算することで得た所望信号とを最大比合成する合成手段と、前記合成手段の出力を復調する復調手段と、を具備することを特徴とする。
請求項９に記載された発明は、複数の送受信局と中継局から構成され、前記中継局が前記各送受信局から受けた信号に一定の処理をした後多重化し、前記各送受信局へ一括送信する無線中継システムにおいて、前記中継局が、前記各送受信局と自中継局との間の各伝送路の伝送路利得を各々推定する伝送路利得推定処理と、前記各伝送路利得から、前記各伝送路の不均衡を抑制する電力配分係数を決定する電力配分係数決定処理と、前記電力配分係数に基づいて各送受信局へ送信する信号を制御する電力制御処理と、前記電力制御が行われた信号を多重化する多重化処理とを有し、前記送受信局が、所望信号以外の信号を予め取得し、前記中継局から受信した信号から前記予め取得した信号を減算することにより所望信号を得る所望信号抽出処理を有することを特徴とする無線中継方法である。
【００２３】
請求項１０に記載された発明は、請求項９に記載の無線中継方法において、前記中継局が、前記送受信局から受信した信号から抽出された前記変調シンボルを伝送路状態に応じて復調し、前記復調された信号を再変調し、前記電力制御処理において前記再変調された信号を前記電力配分係数に基づいて制御することを特徴とする。
請求項１１に記載された発明は、請求項９に記載の無線中継方法において、前記中継局が、前記送受信局から受信した信号毎の雑音電力を推定し、前記電力配分算出処理において、前記伝送路利得および前記雑音電力に基づいて電力配分係数を決定し、前記送受信局から受信した信号から抽出された前記変調シンボルを伝送路状態に応じて等価処理し、前記電力制御処理において前記等価処理された信号を前記電力配分係数に基づいて制御することを特徴とする。
【００２４】
請求項１２に記載された発明は、請求項９に記載の無線中継方法において、前記中継局は、前記送受信局から受信した信号毎の雑音電力を推定し、前記電力配分算出処理において、前記伝送路利得および前記雑音電力に基づいて電力配分係数を決定し、前記送受信局から受信した信号から抽出された前記変調シンボルを伝送路状態に応じて復調し、前記復調された信号を再変調し、前記送受信局から受信した信号から抽出された前記変調シンボルを伝送路状態に応じて等価処理し、前記復調された信号の誤り検出を行い、前記誤り検出の結果に応じて前記再変調された信号と前記等価処理された信号を切り替え、前記電力制御処理において前記切り替えによって得られた信号を前記電力配分係数に基づいて制御することを特徴とする。
【００２５】
請求項１３に記載された発明は、請求項１０または請求項１２に記載の無線中継方法において、前記中継局が、前記復調処理において復調処理と共に誤り訂正復号処理を行い、前記変調処理において変調処理と共に誤り訂正符号化処理を行うことを特徴とする。
請求項１４に記載された発明は、請求項９〜請求項１３のいずれかの項に記載の無線中継方法において、前記送受信局が、前記中継局から送信された多重化信号を受信する受信処理と、前記受信処理によって受信された信号から前記電力配分係数を推定する送信電力推定処理と、前記受信処理によって受信された多重化信号から、前記電力配分係数および予め取得した所望信号に基づいて所望信号以外の信号を除き、前記所望信号を抽出する所望波抽出処理と、前記所望波抽出処理によって抽出された信号を復調する復調処理とを有することを特徴とする。
【００２６】
請求項１５に記載された発明は、請求項９〜請求項１４のいずれかの項に記載の無線中継方法において、前記送受信局は、前記所望信号を送信する送受信局から直接受信した直接信号と、前記中継局から受信した信号から前記予め取得した信号を減算することで得た所望信号とを最大比合成する合成処理と、前記合成処理が行われた信号を復調する復調処理とを有することを特徴とする。
請求項１６に記載された発明は、複数の送受信局と無線通信による中継を行う中継局であって、前記各送受信局と自中継局との間の各伝送路の伝送路利得を各々推定し、前記各伝送路利得から、前記各伝送路の不均衡を抑制する電力配分係数を決定し、前記電力配分係数に基づいて各送受信局へ送信する信号を制御した後、多重化し、該多重化した信号を前記各送受信局へ一括送信することを特徴とする中継局である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、送信ノードから中継ノードに送信されてくる双方向の信号の受信ＳＮＲに不均衡が生じた場合においても、中継ノードにおいて重畳させる変調シンボルの送信電力を適応的に制御することにより、中継した先での最終的な所望信号のＳＮＲを等しくすることが可能になる。これにより、システムスループットの向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第1の実施形態による中継装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第1の実施形態による送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す中継装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】図２に示す送受信装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態による中継装置の構成を示すブロック図である。
【図６】図５に示す中継装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の第３の実施形態による中継装置の構成を示すブロック図である。
【図８】図７に示す中継装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明の第４の実施形態による送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】図９に示す送受信装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】第４の実施形態の効果を説明するための図であり、計算機シミュレーションの条件を記載した図である。
【図１２】第４の実施形態の効果を説明するための図であり、中継ノードの位置によるパケット誤り率を示す図である。
【図１３】第４の実施形態の効果を説明するための図であり、システムスループットを示す図である。
【図１４】無線中継システムの全体構成を示す図である。
【図１５】従来の無線中継システムにおけるＤＦ方式の中継装置の構成を示す図である。
【図１６】従来の無線中継システムにおける送受信装置の構成を示す図である。
【図１７】従来の無線中継システムにおけるＡＦ方式の中継装置の構成を示す図である。
【図１８】従来の無線中継システムにおけるＤＦ／ＡＦハイブリッド方式の中継装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明では、図１４における中継ノードＲにおいて、ノードＡとノードＲ、ノードＢとノードＲの双方の伝搬路利得と、ノードＡ、Ｂにおいて付加される雑音電力を考慮することにより、最終的にノードＡとＢにおける所望変調シンボルのＳＮＲが均等になるように、中継ノードＲで各変調シンボルに与える送信電力を適応的に制御する。すなわち、２ホップ目の伝搬路利得が小さい方の変調パケットに中継ノードＲが与える送信電力を大きくする。中継ノードＲのトータルの送信電力が増幅器の性能等により制限されている場合は、２ホップ目の伝搬路利得が小さい方の変調パケットの送信電力を大きくする一方、２ホップ目の伝搬路利得が大きい方の変調パケットの送信電力を小さくする。これにより、伝送品質の不均衡を抑制することが可能になり、従来法に比べてトータルスループット特性の向上が実現可能となる。
【００３０】
以下、実施形態について詳述する。
（第1実施形態）：ＤＦ方式による変調シンボル重畳一括中継伝送の場合
図１は、本発明の第1実施形態による無線中継システムの中継ノードＲに設けられる中継装置１００の構成を示すブロック図である。この図に示すように、中継装置１００は、無線部１０１、信号検出回路１０２、チャネル推定回路１０３、復調回路１０４、変調回路１０５、重畳回路１０６、伝播路利得推定回路１１１、電力配分算出回路１１２、電力制御回路１１３を備えている。この構成において、無線部１０１、信号検出回路１０２、チャネル推定回路１０３、復調回路１０４、変調回路１０５、重畳回路１０６はそれぞれ前述した図１５の各構成要素１１〜１６と同様に構成されており、従って説明は省略する。
【００３１】
図において、伝播路利得制御回路１１１は、各伝播路の利得を推定し、電力配分算出回路１１２へ出力する。電力配分算出回路１１２は、伝播路利得推定回路１１１から出力された伝播路利得から重畳させる各変調シンボルに割り当てるべき電力を算出し、電力制御回路１１３へ出力する。電力制御回路１１３は、電力配分算出回路１１２から入力された配分電力値に基づいて変調回路１０５から出力される変調シンボルを制御し、重畳回路１０６へ出力する。重畳回路１０６は、電力制御回路１１３から出力される変調シンボルを記憶しておき、最終的に全てを足し合わせて合成し、一括送信する。
【００３２】
図２は本発明の第１実施形態による無線中継システムの送受信ノードＡ、Ｂに設けられる送受信装置２００の構成を示すブロック図である。この図に示すように、送受信装置２００は、無線部２０１、信号検出回路２０２、所望波抽出回路２０３、復調回路２０４、出力切替回路２０５、チャネル推定回路２０６、信号記憶回路２０７、変調回路２０８、出力切替回路２０９、中継送信電力推定回路２１１、電力制御回路２１２を備えている。この構成において、無線部２０１、信号検出回路２０２、所望波抽出回路２０３、復調回路２０４、出力切替回路２０５、チャネル推定回路２０６、信号記憶回路２０７、変調回路２０８、出力切替回路２０９はそれぞれ前述した図１６の各構成要素２１〜２９と同様に構成されており、従って説明は省略する。
【００３３】
図において、中継送信電力推定回路２１１は、中継ノードＲにおいて使用された送信電力係数を推定し、推定結果を電力制御回路２１２へ出力する。電力制御回路２１２は、中継送信電力推定回路２１１から出力される送信電力係数に基づいて自送信変調シンボルのレプリカの電力制御を行い、所望波抽出回路２０３へ出力する。所望波抽出回路２０３は、電力制御回路２１２から出力される自送信変調シンボルのレプリカを使って、重畳変調シンボルから自分の送信成分すなわち干渉成分を除去する。
【００３４】
次に、上述した第１実施形態を、Alice & Bobトポロジ（図１４）に適用した場合について、図３、図４に示すフローチャートを参照して詳述する。
図１４における時刻Ｔ１において、中継ノードＲの無線部１０１が送受信ノードＡから送信されたＲＦ信号Ａを受信し、ＤＣ（ダウンコンバート）を行う（図３のステップＳａ１）。また、時刻Ｔ２において、中継ノードＲの無線部１０１はノードＢから送信されたＲＦ信号Ｂを受信し、ＤＣを行う（ステップＳａ２）。また、ノードＲの伝播路利得推定回路１１１はノードＡからノードＲへの伝搬路利得ＧＡを推定すると共に、ノードＢからノードＲへの伝搬路利得ＧＢを推定する（ステップＳａ３）。伝搬路利得の推定は既知のプリアンブルをノードＡとＢにおいて変調シンボルに付加することにより行われる。受信されたＲＦ信号Ａは信号検出回路１０２において検出され、復調回路１０４において復調される（ステップＳａ４）。同様に、受信したＲＦ信号Ｂは信号検出回路１０２において検出され、復調回路１０４において復調される（ステップＳａ５）。
【００３５】
電力配分算出回路１１２は、伝播路利得推定回路１１１から出力される伝播路利得ＧＡ、ＧＢを下記の式（１）、式（２）に適用して送信電力配分係数α、βを求め、電力制御回路１１３へ出力する（ステップＳａ６）。
【００３６】
【数１】
なお、伝搬路利得は時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３において変動がないものとする。また、中継ノードにおける総送信電力を正規化することから式（１）、式（２）が得られる。
上記復調回路１０４において復調された変調シンボルＡは変調回路１０５において再変調され（ステップＳａ７）、電力制御回路１１３においてαの平方根が乗算されることによって送信電力制御が行われ（ステップＳａ８）、重畳回路１０６内のメモリに記憶される（ステップＳａ９）。同様に、復調回路１０４において復調された変調シンボルＢは変調回路１０５において再変調され（ステップＳａ１０）、電力制御回路１１３においてβの平方根が乗算されることによって送信電力制御が行われ（ステップＳａ１１）、重畳回路１０６内のメモリに記憶される（ステップＳａ１２）。重畳回路１０６は、メモリ内に記憶された変調シンボルＡ、Ｂ同士を加算することにより重畳し、無線部１０１へ出力する（ステップＳａ１３）。
【００３７】
無線部１０１は、時刻Ｔ３において重畳変調シンボルに共通プリアンブルを付加したものをアップコンバート(ＵＣ)し、重畳ＲＦ信号をノードＡとノードＢに同報通信する（ステップＳａ１３）。送信電力配分係数αもしくはβはプリアンブルの中に格納され、データと同時にノードＡとＢに対し同報通信される。αとβはβ＝1−αの関係が成り立つため、格納する電力係数はどちらかでよい。
【００３８】
次に、ノードＡの無線部２０２（図２）は受信した重畳ＲＦ信号（ＲＦ信号Ｃ）をダウンコンバートし（図４のステップＳｂ１）、中継送信電力推定回路２１１がダウンコンバートされた信号のプリアンブルから送信電力配分係数を取出し（ステップＳｂ２）、電力制御回路２１２へ出力する。電力制御回路２１２は、送信電力係数に基づいて自送信変調シンボルのレプリカの電力制御を行い、所望波抽出回路２０３へ出力する。所望波抽出回路２０３は、電力制御回路２１２から出力される自送信変調シンボルのレプリカを使って、重畳変調シンボルから自分の送信成分すなわち干渉成分を除去し（ステップＳｂ３）、次いで復調回路２０４が所望の変調シンボルを復調する(ステップＳｂ４)。これにより、所望の変調シンボルＢを得ることができる。変調シンボルＢは復調されパケットＢを得る。ノードＢも同様に、受信した重畳ＲＦ信号をダウンコンバートし、プリアンブルから取り出した電力配分係数と記憶していた自送信変調シンボルを使って、重畳変調シンボルから干渉成分を除去する。これにより、所望の変調シンボルＡを得ることができる。変調シンボルＡは復調されパケットＡを得る。
なお、ノードＲが記憶する信号は、再変調シンボルではなく、もちろんパケットでも可能である。また伝搬路利得はＡＧＣ(Automatic Gain Control)の利得を読み取って、その逆数を取ってもよい。
【００３９】
（第２実施形態）：ＡＦ方式による変調シンボル重畳一括中継伝送
図５は、本発明の第２実施形態による無線中継システムの中継ノードＲに設けられる中継装置３００の構成を示すブロック図である。この図に示すように、中継装置３００は、無線部３０１、信号検出回路３０２、チャネル推定回路３０３、等価回路３０４、伝播路利得推定回路３１１、雑音電力推定回路３０７、電力配分算出回路３０８．電力制御回路３１３、重畳回路３０６を備えている。この構成において、無線部３０１、信号検出回路３０２、チャネル推定回路３０３、重畳回路１０６、伝播路利得推定回路３１１、電力制御回路３１３はそれぞれ、図１における各構成要素１０１、１０２、１０３、１０６、１１１、１１３と同様に構成されており、従って説明は省略する。
【００４０】
等価回路３０４は、信号検出回路３０２から出力される信号の等価処理を行い、電力制御回路３１３へ出力する。雑音電力推定回路３０７は、受信変調シンボル毎の雑音電力を推定する。電力配分算出回路３０８は、伝播路利得推定回路３１１から出力される伝播路利得と雑音電力推定回路３０７から出力される雑音電力から、重畳させる各シンボルに割り当てるべき電力を算出し、電力制御回路３１３へ出力する。
【００４１】
次に、第２実施形態の動作を図５、図１４および図６に示すフローチャートを参照して説明する。
図１４の時刻Ｔ１において、中継ノードＲの無線部３０１（図５）がノードＡから送信されたＲＦ信号Ａを受信し、受信したＲＦ信号Ａをダウンコンバートする(ステップＳｃ１)。また、時刻Ｔ２において、無線部３０１がノードＢから送信されたＲＦ信号Ｂを受信し、受信したＲＦ信号Ｂをダウンコンバートする（ステップＳｃ２）。また、伝播路利得推定回路３１１はノードＡおよびノードＢからノードＲへの伝搬路利得ＧＡ、ＧＢを推定する（ステップＳｃ３）。伝搬路利得の推定は、既知のプリアンブルをノードＡとＢにおいて変調シンボルに付加することにより測定可能である。次に、雑音電力推定回路３０７が雑音電力σ2を推定する。雑音電力も伝播路利得と同様に、既知のプリアンブルを用いることにより推定可能である。雑音電力の推定は、ノードＡから中継ノードRへの通信時において，またはノードBから中継ノードRへの通信時において推定する．もしくはノードＡからの通信時と、ノードＢからの通信時の測定結果の両方を用いてその推定精度を向上させることも可能である（ステップＳｃ４）。電力配分算出回路３０８は、伝播路利得ＧＡ、ＧＢと雑音電力σ2から電力配分係数α、βを算出し、電力制御回路３１３へ出力する（ステップＳｃ５）。なお、算出の過程については後に説明する。
【００４２】
前述した無線部３０１で受信され、信号検出回路３０２において検出された変調シンボルＡは、等価回路３０４において等化処理によってフェージングの影響を除去した変調シンボルＡとされ、電力制御回路３１３へ出力される（ステップＳｃ６）。電力制御回路３１３はこの変調シンボルＡに係数αの平方根を乗算することによって電力制御を行い（ステップＳｃ７）、重畳回路３０６へ出力する。重畳回路３０６はこの変調シンボルを内部のメモリに記憶する（ステップＳｃ８）。
【００４３】
同様に、無線部３０１で受信され、信号検出回路３０２において検出された変調シンボルＢは、等価回路３０４において等化処理によってフェージングの影響を除去した変調シンボルＢとされ、電力制御回路３１３へ出力される（ステップＳｃ９）。電力制御回路３１３はこの変調シンボルに係数βの平方根を乗算することによって電力制御を行い（ステップＳｃ１０）、重畳回路３０６へ出力する。重畳回路３０６はこの変調シンボルを内部のメモリに記憶する。
重畳回路３０６は、メモリ内の変調シンボル同士を加算することにより重畳し、無線部３０１へ出力する（ステップＳｃ１１）。無線部３０１は、電力時刻Ｔ３（図１４）において重畳変調シンボルに共通プリアンブルを付加したものをアップコンバートし、重畳ＲＦ信号をノードＡとノードＢに同報通信する（ステップＳｃ１２）。係数αとβはプリアンブルに格納され、データと同時にノードＡとＢに対し同報通信される。
【００４４】
ノードＡおよびノードＢの構成は前述した第1実施形態のものと同じであり（図２参照）、第1実施形態と同様の過程で変調シンボルが復調される。すなわち、ノードＡは受信した重畳ＲＦ信号をダウンコンバートし、プリアンブルから取り出した電力配分係数と記憶していた自送信変調シンボルを使って、重畳変調シンボルから自分の送信成分すなわち干渉成分を除去する。これにより、所望の変調シンボルＢを得ることができる。変調シンボルＢは復調されパケットＢを得る。ノードＢも同様に、受信した重畳ＲＦ信号をダウンコンバートし、プリアンブルから取り出した電力配分係数と記憶していた自送信変調シンボルを使って、重畳変調シンボルから干渉成分を除去する。これにより、所望の変調シンボルＡを得ることができる。変調シンボルＡは復調されパケットＡを得る。
【００４５】
次に、電力配分係数α、βの算出過程を説明する。
伝搬路利得は時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３において変動がなく、全てのノードにおいて付加される雑音電力は等しいと仮定する。また、中継ノードの送信電力は１に正規化する。
変調シンボルＡに与えられる電力と変調シンボルＢに与えられる電力の比を
【００４６】
【数２】
とすると、連立方程式
【００４７】
【数３】
を解くことにより、
【００４８】
【数４】
となる。ＡＦの変調シンボルに含まれている雑音電力を考慮し、中継ノードＲにおける総送信電力が１となるように正規化係数を乗算することで、αとβはそれぞれ以下のように与えられる。
【００４９】
【数５】
【００５０】
(第３実施形態)： ＡＦ／ＤＦハイブリッドによる変調シンボル重畳一括中継伝送
図７は、本発明の第３実施形態による無線中継システムの中継ノードＲに設けられる中継装置４００の構成を示すブロック図である。この図に示すように、中継装置４００は、無線部４０１、信号検出回路４０２、チャネル推定回路４０３、復調回路４０４、等価回路４１４、誤り検出回路４１５、変調回路４０５、入力切替回路４１６、伝播路利得推定回路４１１、雑音電力推定回路４０７、電力配分算出回路４１２．電力制御回路４１３、重畳回路４０６を備えている。この構成において、無線部４０１、信号検出回路４０２、チャネル推定回路４０３、復調回路４０４、変調回路４０５、電力制御回路４１３、重畳回路４０６はそれぞれ、図１における各構成要素１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１１３、１０６と同様に構成され、また、等価回路４１４、伝播路利得推定回路４１１、雑音電力推定回路４０７、電力配分回路４１２はそれぞれ、図５における各構成要素３０４、３１１、３０７、３０８と同様に構成されており、従って説明は省略する。
【００５１】
誤り検出回路４１５は、復調回路４０４から出力されるパケットの誤り検出を行い、誤りがあったか否かの結果を電力配分算出回路４１２および入力切替回路４１６へ出力し、また、誤りがなかった場合に、復調回路４０４から受けたパケットを変調回路４０５へ出力する。変調回路４０５は、そのパケットを再変調し、入力切替回路４１６へ出力する。入力切替回路４１６は、誤り検出回路４１５において誤りが検出された場合は等価回路４１４の出力を電力制御回路４１３へ出力し、誤りが検出されなかった場合は変調回路４０５の出力を電力制御回路４１３へ出力する。
【００５２】
次に、第３実施形態の動作を図８に示すフローチャートを参照して説明する。
ノードＡとＢは送信したいパケットに誤り判定機能を付加し、それを受信したノードＲではそのパケットの誤り判定が可能であることを前提とする。
図１４の時刻Ｔ１において中継ノードＲの無線部４０１がノードＡから送信されたＲＦ信号Ａを受信し、受信したＲＦ信号Ａをダウンコンバートする(ステップＳｄ１)。また、時刻Ｔ２において無線部４０１がノードＢから送信されたＲＦ信号Ｂを受信し、受信したＲＦ信号Ｂをダウンコンバートする(ステップＳｄ２)。伝播路利得推定回路４１１は伝播路利得ＧＡ、ＧＢを推定する（ステップＳｄ３）。また、雑音電力推定回路４０７は変調シンボルＡ、Ｂの雑音電力を推定する（ステップＳｄ４）。
【００５３】
無線部４０１において受信された変調シンボルＡは信号検出回路４０２において検出され、復調回路４０４において復調される（ステップＳｄ５）。同様に、無線部４０１において受信された変調シンボルＢは信号検出回路４０２において検出され、復調回路４０４において復調される（ステップＳｄ６）。そして、復調回路４０４において復調されたパケットＡ、Ｂについて、誤り検出回路４１５においてＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）符号によって誤り検出が行われる（ステップＳｄ７、Ｓｄ８）。そして、その結果が“正しい”であればパケットが変調回路４０５において再変調され、入力切替回路４１６へ出力される。
【００５４】
また、パケットＡ、Ｂが共に“正しい”であった場合は、電力配分算出回路４１２において電力配分係数α、βが算出される（ステップｅ１）。なお、係数α、βの算出過程については後に説明する。また、パケットＡが変調回路４０５において再変調され（ステップｅ２)、再変調シンボルＡが入力切替回路４１６を介して電力制御回路４１３へ入力される。電力制御回路４１３は再変調シンボルＡに係数αの平方根を乗算することによって送信電力制御を行い（ステップｅ３）、重畳回路４０６へ出力する。重畳回路４０６はその変調シンボルＡを内部のメモリに記憶させる（ステップｅ４）。同様に、パケットＢが変調回路４０５において再変調され（ステップｅ５)、再変調シンボルＢが入力切替回路４１６を介して電力制御回路４１３へ入力される。電力制御回路４１３は再変調シンボルＢに係数βの平方根を乗算することによって送信電力制御を行い（ステップｅ６）、重畳回路４０６へ出力する。重畳回路４０６はその変調シンボルＢと内部のメモリに記憶されている再変調シンボルＡを加算し、無線部４０１へ出力する（ステップＳｉ１）。無線部４０１はそのシンボルに共通プリアンブルを付加してアップコンバートし、ノードＡ、Ｂへ同時に送信する（ステップＳｉ２）。電力配分係数α、βはプリアンブルに格納され、データと共にノードＡ、Ｂに送信される。
【００５５】
次に、ステップＳｄ７、Ｓｄ８の判断結果が、パケットＡが“正しい”、パケットＢが“誤り”であった場合は、ステップｆ１において電力配分係数α、βが算出された後、パケットＡについては上記ステップｅ２〜ｅ４と同じ処理が行われる（ステップｆ２〜ｆ４）。一方、パケットＢについては使用されない。この場合、復調する前の等価回路４１４において等化処理され（ステップｆ５）、フェージングの影響を除去した変調シンボルＢが入力切替回路４１６を介して電力制御回路４１３へ入力される。電力制御回路４１３は再変調シンボルＢに係数βの平方根を乗算することによって送信電力制御を行い（ステップｆ６）、重畳回路４０６へ出力する。重畳回路４０６はその変調シンボルＢと内部のメモリに記憶されている再変調シンボルＡを加算し、無線部４０１へ出力する（ステップＳｉ１）。無線部４０１はそのシンボルをアップコンバートし、ノードＡ、Ｂへ送信する（ステップＳｉ２）。
【００５６】
次に、ステップＳｄ７、Ｓｄ８の判断の結果、パケットＡが“誤り”、パケットＢが“正しい”であった場合、ステップｇ１において電力配分係数α、βが算出された後、変調シンボルＡについては等価回路４１４から出力される変調シンボルＡが入力切替回路４１６を介して電力制御回路４１３へ入力され、係数αの平方根が乗算され、重畳回路４０６のメモリ内に記憶される（ステップｇ２〜ｇ４）。一方、パケットＢは誤り検出回路４１５から出力され、変調回路４０５において再変調され（ステップｇ５）、入力切替回路４１６を介して電力制御回路４１３へ入力される。電力制御回路４１３は再変調シンボルＢに係数βの平方根を乗算することによって送信電力制御を行い（ステップｇ６）、重畳回路４０６へ出力する。重畳回路４０６はその変調シンボルＢと内部のメモリに記憶されている変調シンボルＡを加算し、無線部４０１へ出力する（ステップｅＳｉ１）。無線部４０１はそのシンボルをアップコンバートし、ノードＡ、Ｂへ送信する（ステップＳｉ２）。
【００５７】
次に、ステップＳｄ７、Ｓｄ８の判断の結果、パケットＡが“誤り”、パケットＢも“誤り”であった場合、ステップｈ１において電力配分係数α、βが算出された後、変調シンボルＡ、Ｂの双方について、等価回路４１４から出力される変調シンボルＡ、Ｂが入力切替回路４１６を介して電力制御回路４１３へ入力され、係数α、βの平方根が乗算され、重畳回路４０６のメモリ内に記憶される（ステップｈ２〜ｈ６）。重畳回路４０６は変調シンボルＡ、Ｂを加算し、無線部４０１へ出力する（ステップｅＳｉ１）。無線部４０１はそのシンボルをアップコンバートし、ノードＡ、Ｂへ送信する（ステップＳｉ２）。
【００５８】
次に、電力配分係数α、βの算出過程を説明する。
伝搬路利得は時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３において変動がなく、全てのノードにおいて付加される雑音電力は等しいと仮定する。また、中継ノードの送信電力は１に正規化する。
ノードＲにおける誤り判定結果が
（１）Ａ：正しい Ｂ：正しい の場合
第１実施形態より
【００５９】
【数６】
（２）Ａ：正しい Ｂ：誤り の場合
【００６０】
【数７】
を解くことにより、
【００６１】
【数８】
を得る．中継送信電力正規化のための係数を乗算し、
【００６２】
【数９】
（３）Ａ：誤り Ｂ：正しい の場合
【００６３】
【数１０】
を解くことにより、
【００６４】
【数１１】
を得る．中継送信電力の正規化のための係数を乗算し、
【００６５】
【数１２】
（４）Ａ：誤り Ｂ：誤り の場合
第２実施形態より
【００６６】
【数１３】
とすると、
【００６７】
【数１４】
と与えられる。
【００６８】
（第４実施形態）：ＡＦ／ＤＦハイブリッドによる変調シンボル重畳一括中継伝送およびオーバーリーチ信号とのダイバーシチ合成
この第４実施形態による無線中継システムは、上述した第３実施形態によるシステムに、ノードＡからＢ、ノードＢからＡへオーバーリーチする信号（適時聴取した直接信号）を利用した、中継信号とのダイバーシチ合成を行う構成を加えたものである。
【００６９】
すなわち、この実施形態によるシステムにおける中継ノードＲは図７に示す中継装置４００備えており、一方、ノードＡ、Ｂは各々図９に示す送受信装置５００を備えている。
送受信装置５００は、無線部５０１、信号検出回路５０２、所望波抽出回路５０３、復調回路５０４、出力切替回路５０５、チャネル推定回路５０６、信号記憶回路５０７、変調回路５０８、出力切替回路５０９、中継送信電力推定回路５１１、電力制御回路５１２、出力切替回路５１５、中継状況判定回路５１６、合成回路５１７を備えている。この構成において、無線部５０１、信号検出回路５０２、所望波抽出回路５０３、復調回路５０４、出力切替回路５０５、チャネル推定回路５０６、信号記憶回路５０７、変調回路５０８、出力切替回路５０９、中継送信電力推定回路５１１、電力制御回路５１２はそれぞれ前述した図２の各構成要素２０１〜２０９、２１１、２１２と同様に構成されており、従って説明を省略する。
【００７０】
出力切替回路５１５は、信号検出回路５０２から入力された変調シンボルの出力先を、信号条件により切り替える。例えば、適時聴取した直接信号か、または中継ノードＲから受信した中継信号かに応じて切り替える。適時聴取した直接信号の場合は合成回路５１７に出力し、中継信号の場合は所望波抽出回路５０３に向けて出力する。
【００７１】
合成回路５１７は、適時聴取した直接信号が所望信号である場合には、所望波抽出回路５０３から出力される所望信号と、適時聴取した直接信号とを、重み係数を用いて最大比合成する。この重み係数は中継状況判定回路５１６から出力される中継信号の正誤条件である中継状況の情報と、チャネル推定回路５０６から出力される伝搬路係数の情報とを基に決定される。この最大比合成に用いる重みは、中継状況により切り替えられるが、ＤＦ方式を用いた場合は、その信号に対する中継ノードＲにおける雑音電力を考慮する必要がない。しかし中継信号にＡＦ方式を用いた信号が多重されている場合は、その雑音電力を考慮した最大比合成に用いる重みを使用する（この重み係数の決定方法の詳細については後述する。）。一方、合成回路５１７は、適時聴取した直接信号が所望信号以外である場合には、適時聴取した直接信号を、復調回路５０４に出力する。
【００７２】
中継状況判定回路５１６は、中継ノードＲから受信した中継信号の中継状況、すなわち、中継信号の誤り検出結果に応じて選択された方式（ＤＦ方式またはＡＦ方式）を判定し、判定結果を合成回路５１７に出力する。
次に、この第４実施形態による無線中継システムにおいて、中継ノードＲの動作は前述した通り（図８の説明参照）であるので、以下、ノードＡ、Ｂの送受信装置５００の動作を説明する。
【００７３】
ノードＡとノードＢは、受信した中継信号から、タイムスロットＴ１とＴ２においてそれぞれ送信した自送信信号パケットＡ、パケットＢを減算し、ノードＡにおいてはパケットＢの変調シンボルを、ノードＢにおいてはパケットＡの変調シンボルを取得する。
【００７４】
その後、ノードＢはタイムスロットＴ１において適時聴取したパケットＡの変調シンボルとタイムスロットＴ３において受信し抽出したパケットＡの変調シンボルを最大比合成する。
【００７５】
その際、中継されてきたシンボルに対する重み係数ｗ２は、中継ノードＲにおける中継状況、すなわち中継信号の正誤判定状況によって使い分ける。各無線ノードにおいて付加される雑音の電力が同一で、かつＡＧＣが理想的に動作しているものとし、ノードＡからノードＢへの伝搬路におけるフェージングの変動を表す係数をＨＡＢ’とする．この時，伝搬路利得，中継局における電力制御係数及びフェージング係数を考慮した実効的な伝搬路係数は，それぞれＨＡＢ＝（ＧＡＢ）−１／２ＨＡＢ’，ＨＡＲ＝（ＧＡ）−１／２ＨＡＲ’，ＨＢＲ＝（α／βＧＢ）−１／２ＨＢＲ’，ＨＲＢ＝（αＧＢ）−１／２ＨＲＢ’と与えられる．ここでＧＡＢは無線ノードＡからＢへの伝搬路利得である．これらより，重み係数ｗ２は以下のように表わされる。
【００７６】
パケットＡもパケットＢも正しく復調できた場合は、重み係数ｗ２は、
ｗ２＝ＨＲＢ＊、とする。ここで、ＨＲＢ＊は、ＨＲＢの複素共役行列を示す。
【００７７】
パケットＡは正しく、パケットＢは誤って復調した場合は、重み係数ｗ２は、
ｗ２＝|ＨＢＲ|２・ＨＲＢ＊／（｜ＨＢＲ｜２＋｜ＨＲＢ｜２）、とする。
【００７８】
パケットＡは誤り、パケットＢは正しく復調した場合は、重み係数ｗ２は、
ｗ２＝｜ＨＡＲ｜２・ＨＲＢ＊／（｜ＨＡＲ｜２＋｜ＨＲＢ｜２）、とする。
【００７９】
パケットＡもパケットＢも誤って復調した場合は、重み係数ｗ２は、
ｗ２＝｜ＨＡＲ｜２・｜ＨＢＲ｜２・ＨＲＢ＊／（｜ＨＡＲ｜２｜ＨＢＲ｜２＋｜ＨＢＲ｜２｜ＨＲＢ｜２＋｜ＨＲＢ｜２｜ＨＡＲ｜２）、とする。
【００８０】
適時聴取したシンボルに対する重み係数ｗ１は中継ノードＲの正誤状況に依らず、常に
ｗ１＝ＨＡＢ＊、である。
【００８１】
そして、最大比合成により所望シンボルのＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）を改善した後に復調を行う。
【００８２】
ノードＡにおいては、パケットＢに対して上記で説明した最大比合成を行い、パケットＢのＳＮＲを改善する。伝搬路係数をそれぞれＨＢＡ＝（ＧＡＢ）−１／２ＨＢＡ’，ＨＡＲ＝（β／αＧＡ）−１／２ＨＡＲ’，ＨＢＲ＝（ＧＢ）−１／２ＨＢＲ’，ＨＲＡ＝（βＧＡ）−１／２ＨＲＡ’とすると，その際の重み係数ｗ２は以下のようになる。
【００８３】
パケットＡもパケットＢも正しく復調できた場合は、重み係数ｗ２は、
ｗ２＝ＨＲＡ＊、とする。
【００８４】
パケットＡは正しく、パケットＢは誤って復調した場合は、重み係数ｗ２は、
ｗ２＝｜ＨＢＲ｜２・ＨＲＡ＊／（｜ＨＢＲ｜２＋｜ＨＲＢ｜２）、とする。
【００８５】
パケットＡは誤り、パケットＢは正しく復調した場合は、重み係数ｗ２は、
ｗ２＝｜ＨＡＲ｜２・ＨＲＡ＊／（｜ＨＡＲ｜２＋｜ＨＲＢ｜２）、とする。
【００８６】
パケットＡもパケットＢも誤って復調した場合は、重み係数ｗ２は、
ｗ２＝｜ＨＡＲ｜２・｜ＨＢＲ｜２・ＨＲＡ＊／（｜ＨＡＲ｜２｜ＨＢＲ｜２＋｜ＨＢＲ｜２｜ＨＲＡ｜２＋｜ＨＲＡ｜２｜ＨＡＲ｜２）、とする。
【００８７】
適時聴取したシンボルに対する重み係数ｗ１は中継ノードＲの正誤状況に依らず、常に
ｗ１＝ＨＢＡ＊、である。
【００８８】
このように中継ノードＲの正誤判定状況により中継方法及び宛先局の合成に用いる重みを変えることにより、常に最大比合成によるダイバーシチ効果を実現することができる。
図１０は、上述した送受信装置５００の動作を説明するためのフローチャートである。以下、このフローチャートに沿って送受信装置５００の動作を説明する。
ノードＡ（またはノードＢ）の無線部５０１が、生起ノードからの信号をノードＲが受信するのと同じタイミングで、宛先局までオーバーリーチする信号を直接受信により適時聴取する（ステップＳｊ１）。合成回路５１７が、この適時聴取した受信シンボルを記憶する（ステップＳｊ２）。さらに、無線部５０１が、ノードＲから中継信号として送信される一括送信信号を受信する（ステップＳｊ３）。
【００８９】
この中継信号は、複数の生起局（例えば、ノードＡとノードＢ）から中継ノードＲが受信した信号がアナログ多重化されたものであるため、送受信装置内の所望波抽出回路５０３では、事前に取得しておいた所望信号以外の信号のレプリカ、すなわち、自局が送信した信号のレプリカを中継信号から減算することにより、所望波の変調シンボルを抽出する（ステップＳｊ４）。なお、所望信号以外の信号は、生起局が最初に中継局に対して送信する際に適時聴取により取得するか、自分の送信信号を記憶しておくことで取得する。もしくはその両方を使い取得する。
【００９０】
そして、中継状況判定回路５１６が、ノードＲにおける中継状況を判定する（ステップＳｊ５）。この中継状況は、パケットがＤＦ方式により復調されたか、または、パケットがＡＦ方式により等化処理されたかの情報であり、ノードＲから送信されるプリアンブル信号に含まれる。また、合成回路５１７において、中継状況の判定結果を基に、伝搬路係数から合成重みを算出する（ステップＳｊ６）。
【００９１】
送受信局（ノードＡおよびノードＢ）では、合成回路５１７が、ノードＲから中継されてきた所望信号の変調シンボルと、オーバーリーチした所望信号の変調シンボルとを最大比合成する（ステップＳｊ７）。最大比合成に用いる重みは、前述した中継状況により切り替える。そして、復調回路５０４が、合成された変調シンボルを復調する（ステップＳｊ８）。
【００９２】
このように、本実施形態の送受信装置５００においては、中継信号から抽出した所望信号と、オーバーリーチした所望信号を最大比合成するので、中継ノードＲで受信した信号に誤りがある場合においても、オーバーリーチ信号を利用したダイバーシチ効果を実現することが可能となり、伝送品質の改善が達成できる。
なお、上記第４実施形態は、第３実施形態にオーバーリーチ信号の処理を加えたものであるが、前述した第１、第２実施形態にそれぞれオーバーリーチ信号の処理を加えてもよいことは勿論である。
以上のように、変調シンボル重畳による一括中継伝送を用いた双方向マルチホップ通信において本発明を適用することで、送信ノードから中継ノードに送信されてくる双方向の信号の受信ＳＮＲに不均衡が生じた場合においても、中継ノードにおいて重畳させる変調シンボルの送信電力を適応的に制御することにより、中継した先での最終的な所望信号のＳＮＲが等しくすることが可能になる。これにより、システムスループットの向上が期待できる。
【００９３】
第４実施形態について、計算機シミュレーションにより評価する。各リンクの物理層にはIEEE802.11a規格を用いた。シミュレーション条件を図１１に示す。各伝搬路環境は独立のレイリーフェージングのモデルとし、距離の３．５乗に比例して減衰するものとする。各ノードにおいて付加される白色雑音の電力は一定で同一であるとする。各ノードの送信電力は一定で同一であるものとする。伝搬減衰定数αはα＝３．５とした。この時の中継ノードの位置によるパケット誤り率を図１２に示す。
【００９４】
この図において、従来法とはＤＦ／ＡＦハイブリッド方式のことをいう。また、Ｐａｃｋｅｔα、Ｐａｃｋｅｔβとは、それぞれノードＡから中継ノードＲを介してノードＢへ」送信したいパケットと、逆に、ノードＢから中継ノードＲを介してノードＡへ送信したいパケットである。パラメータは同じであるが通るリンクの順番が異なる。Ｐａｃｋｅｔαは、Ａ→Ｒ→Ｂの順に伝送されるが、Ｐａｃｋｅｔβは、Ｂ→Ｒ→Ａの順に伝送される。図１２においては、中継ノードの位置ｄによりＰａｃｋｅｔα、Ｐａｃｋｅｔβの特性が変わってくるため、それを示すために分けて示している。
【００９５】
また、図１２において、横軸ｄはノードＲの位置を示している。各ノードの送信電力は中継ノードＲがｄ＝１の位置（ノードＡとノードＢの中間点）にある時に中継ノードにおける受信Ｅｂ／Ｎ０がＥｂ／Ｎ０＝２４ｄＢとなるように規定している。ノードＡからノードＢ及びノードＢからノードＡへのオーバーリーチ信号の伝搬距離は、中継ノードＲが中間点にある時の各ノードからノードＲへそれぞれ伝播される信号の伝搬距離に比べて２倍になる。そのため、ノードＡからノードＢ及びノードＢからノードＡへの伝搬路利得ＧＡＢ、ＧＢＡは、ノードＲが中間点に配置された時のノードＡからノードＲ及びノードＢからノードＲへの伝搬路利得と比べて２の３．５乗分の1となる。すなわち、オーバーリーチ信号のノードＡ、Ｂにおける受信Ｅｂ／Ｎ０は、Ｅｂ／Ｎ０＝１３．５ｄＢとなる。中継ノードＲの位置を固定の送受信局の間で動かして評価することで、２つの伝搬路の不均衡を表現し、その時のＰＥＲ（Packet Error Rate）を評価している。本発明により、従来法に比べてパケットＡとＢの誤り率の差が、中間点以外のｄ＝０．２〜１．８の間で縮まっていることがわかる。伝送品質の不均衡が改善していることを意味する。従来法ではＰａｃｋｅｔαとＰａｃｋｅｔβの特性差が大きいのに対し、提案法では、その特性差が小さくなっている。
【００９６】
また、この時のシステムスループットを図１３に示す。システムスループットとは、ＰａｃｋｅｔαとＰａｃｋｅｔβによりどれだけの情報が単位時間当たりシステム上をながれたかを示しているので、ＰａｃｋｅｔαとＰａｃｋｅｔβを加算したものとなっている。そのため、αとβを分けていない。図１２と同様に、中間点以外のｄ＝０．２〜１．８の間でシステムスループットが改善していることがわかる。
【００９７】
なお、図１、図２、図５、図７、図９における各部の処理（アナログ処理を除く）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各部の機能を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
【００９８】
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、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を送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その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、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く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００９９】
１０１、３０１、４０１…無線部
１０２、３０２、４０２…信号検出回路
１０３、３０３、４０３…チャンネル推定回路
１０４、４０４…復調回路
１０５、４０５…変調回路
１０６、３０６、４０６…重畳回路
１１１、３１１、４１１…伝播路利得推定回路
１１２、３０８、４１２…電力配分算出回路
１１３、３１３、４１３…電力制御回路
２０１、５０１…無線部
２０２、５０２…信号検出回路
２０３、５０３…所望波抽出回路
２０４、５０４…復調回路
２０５、５０５…出力切替回路
２０６、５０６…チャンネル推定回路
２０７、５０７…信号記憶回路
２０８、５０８…変調回路
２０９、５０９…出力切替回路
２１１、５１１…中継送信電力推定回路
２１２、５１２…電力制御回路
３０４、４１４…等価回路
３０７、４０７…雑音電力推定回路
４１５…誤り検出回路
４１６…入力切替回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチホップ無線通信を行う際の無線中継システム、それに応じた無線中継方法、それを実現するための中継局に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アドホックネットワークなどのマルチホップ通信では、使用可能チャネルが１つしかなく、かつ２つの通信フローが1つの中継ノード（中継局）を共有する時、中継ノードがそれぞれの通信を交互に中継するため、中継ノードがシステムスループットのボトルネックとなる。それを解決する手段として、中継ノードが各通信フローのアナログ信号である各変調シンボルを加算により重ね合わせ、宛先局に重ね合わせたシンボルを一括伝送する変調シンボル重畳による一括中継伝送が提案されている（非特許文献１参照）。このアナログ変調信号多重化を用いた中継ノードにおける処理としては、生起局から受信した信号を一度復調し、再変調してから多重化して中継するＤＦ（Decode and Forward）方式によるアナログ変調信号多重化と、受信した信号をそのまま増幅してから多重化して中継するＡＦ（Amplify and Forward）方式によるアナログ変調信号多重化がある。
以下では、ＤＦ方式の具体例として、変調シンボル重畳を用いた一括中継伝送が適用可能である代表的なマルチホップ無線トポロジである双方向のAlice & Bobトポロジを挙げて、従来の変調シンボル重畳一括伝送技術を説明する。
【０００３】
＜ Alice & Bobトポロジ＞
Alice & Bobトポロジの概要図を図１４に示す。このトポロジは両端の送受信ノードＡ、Ｂ（送受信局）が互いに中継ノードＲを介して双方向の通信を行うものである。各ノードＡ、Ｂの送信タイミングはタイムスロットにより区切られていて、互いに干渉することがないことを前提とする。この時の通信の手順を説明する。なお、パケットとはあるノードが持つビット情報のことであり、変調シンボルとは、ビット情報をベースバンドで変調（マッピング）した後の信号のことであり、ＲＦ信号とは、変調シンボルをＲＦ（Radio Fre‐quency）帯にアップコンバートした信号である。
【０００４】
○ 時刻Ｔ１において、ノードＡがパケットＡのＲＦ信号ＡをノードＲに送信する．同時に変調シンボルＡを記憶する。ノードＲはＲＦ信号Ａを受信・復調し、パケットＡを記憶する。
○ 時刻Ｔ２において、ノードＢがパケットＢのＲＦ信号ＢをノードＲに送信する。同時に変調シンボルＢを記憶する。ノードＲはＲＦ信号Ｂを受信・復調し、パケットＢを記憶する。
○ 時刻Ｔ３において、ノードＲはパケットＡとＢを変調し、２つの変調シンボルを１：１の割合で加算することにより重畳して、重畳ＲＦ信号Ｃ（「Ａ＋Ｂ」）を生成する。その後アップコンバートし重畳ＲＦ信号ＣをノードＡとＢに同報送信を行う。同報送信とは、ヘッダ情報の宛先局として複数のノードを指定することにより、無線の同報性を利用して同時に同じ情報を複数の宛先局に対して送信することである。ＲＦ信号Ｃを受信したノードＡは、ＲＦ信号Ｃをダウンコンバートし（ＡＧＣによる出力レベルの調整も含む）、重畳変調シンボルＣを得る。次に、記憶しておいた変調シンボルＡを変調シンボルＣから減算することにより、変調シンボルＢを得る。これを復調し、所望のパケットＢを得ることができる。ノードＢも同様に、ＲＦ信号Ｃを受信し、ダウンコンバートした変調シンボルＣから、記憶しておいた変調シンボルＢを減算することにより変調シンボルＡを得る。これを復調し、所望のパケットＡを得ることができる。
上記手順を経ることにより、ノードＡとＢの双方向の通信が完了する。必要なタイムスロット数は３である。
【０００５】
図１５は、上述したＤＦ方式を用いた無線中継システムの中継ノード内に設けられる中継装置の構成を示す概略ブロック図である。この図に示すように、中継装置１０は、無線部１１、信号検出回路１２、チャネル推定回路１３、復調回路１４、変調回路１５、重畳回路１６を備えている。
無線部１１は、送受信する信号を所望の周波数の信号にアップコンバート、またダウンコンバートする回路であり、同期回路、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換器、Ｄ／Ａ（Digital to Analog）変換器を有している。この無線部１１は、入力される信号を送信すると共に、受信信号から所望の信号を検出し出力する。信号検出回路１２は、受信信号から変調シンボル信号を検出し出力する。チャネル推定回路１３は、送受信ノードと中継ノードとの間の伝送路の状態（伝搬路係数）を推定する。復調回路１４は、信号検出回路１２から出力される変調シンボルを復調する。なお、復調回路１４においては、変調シンボル信号が誤り訂正符号化された信号である場合は、誤り訂正復号を行う。変調回路１５は、復調回路１４から入力される送信データの信号を予め定められた方式を用いて変調し、変調シンボルを生成する。なお、変調回路１５においては、誤り訂正符号化を行う場合には、この誤り訂正符号化処理も行う。重畳回路１６は、変調回路１５で生成された変調シンボルを記憶しておき、最終的に全てを足し合わせて合成し、一括送信する。
【０００６】
図１６は上述したノードＡ、Ｂに設けられた送受信装置２０の構成を示すブロック図である。この送受信装置２０は、無線部２１、信号検出回路２２、所望波抽出回路２３、復調回路２４、出力切替回路２５、チャネル推定回路２６、信号記憶回路２７、変調回路２８、出力切替回路２９を備えている。
無線部２１は、送受信する信号を所望の周波数の信号にアップコンバート、またダウンコンバートする回路であり、同期回路、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器を有している。この無線部２１は、入力される信号を送信すると共に、受信信号から所望の信号を検出し出力する。信号検出回路２２は、受信信号から所望の変調シンボルの信号を検出し出力する。チャネル推定回路２６は、中継ノードと自ノード、および生起ノードと自ノードとの間の伝送路の状態（伝搬路係数）を推定する。この伝搬路係数は、所望波抽出回路２３に出力される。所望波抽出回路２３は、信号検出回路１２から入力される信号（中継ノードから受信した多重化信号）から、所望信号以外のシンボルを減算して除去し、所望信号の変調シンボルの信号を抽出する。この所望波抽出回路２３において、所望信号を抽出する際には、チャネル推定回路２６から入力される伝搬路係数が、重み係数として使用される。
【０００７】
所望波抽出回路２３で抽出された所望信号の変調シンボルは、復調回路２４へ入力される。復調回路２４は、所望波抽出回路２３から入力される変調シンボルを復調する。この復調の際に、シンボル信号が誤り訂正符号化されている場合は、誤り訂正復号を行う。出力切替回路２５は、復調した信号を所望信号以外の信号として記憶する場合、入力信号を信号記憶回路２７に出力し、自ノードの処理で用いる場合、入力信号を出力信号として出力する。信号記憶回路２７は、予め取得した所望信号以外の信号（例えば、適時聴取した所望信号以外の直接信号）、および自ノードが送信する送信データを、ビット信号として記憶する。
【０００８】
変調回路２８は、信号記憶回路２７から入力される信号をシンボル信号に変調する。この場合、変調する信号に誤り訂正符号化を行う場合は、この誤り訂正符号化処理も行う。出力切替回路２９は、変調回路２８から入力した変調シンボル信号の出力先を切り替える回路であり、所望信号以外の信号として、所望波抽出回路２３に出力するか、または、送信データとして、無線部２１に出力する。以上がＤＦ方式の詳細である。
次に、ＡＦ方式による変調シンボル重畳を用いたAlice & Bobトポロジにおける一括伝送の手順を以下に説明する．
【０００９】
○ 時刻Ｔ１において、ノードＡがパケットＡのＲＦ信号ＡをノードＲに送信する。同時に変調シンボルＡを記憶する。ノードＲはＲＦ信号Ａを受信・ダウンコンバートし、変調シンボルＡを記憶する。
○ 時刻Ｔ２において、ノードＢがパケットＢのＲＦ信号ＢをノードＲに送信する。同時に変調シンボルＢを記憶する。ノードＲはＲＦ信号Ｂを受信・ダウンコンバートし、変調シンボルＢを記憶する。
○ 時刻Ｔ３において、ノードＲは記憶しておいた変調シンボルＡとＢを１：１の割合で加算することにより重畳する。その後アップコンバートし重畳ＲＦ信号ＣをノードＡとＢに同報送信を行う。ＲＦ信号Ｃを受信したノードＡは、ＲＦ信号Ｃをダウンコンバートし、変調シンボルＣを得る。記憶しておいた変調シンボルＡを変調シンボルＣから減算することにより、変調シンボルＢを得る。これを復調し、所望のパケットＢを得ることができる。ノードＢも同様に、ＲＦ信号Ｃを受信し、ダウンコンバートした後変調シンボルＣから、記憶しておいた変調シンボルＢを減算することにより変調シンボルＡを得る。これを復調し、所望のパケットＡを得ることができる。
【００１０】
図１７は、上述したＡＦ方式による無線中継システムの中継ノードＲ内の中継装置の構成を示す概略ブロック図である。この図に示すように、中継装置３０は、無線部３１、信号検出回路３２、信号記憶回路３３、重畳回路３４を備えている。無線部３１は、送受信する信号を所望の周波数の信号にアップコンバート、またダウンコンバートする回路であり、同期回路、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器を有している。この無線部３１は、入力される信号を送信すると共に、受信信号から所望の信号を検出し出力する。信号検出回路３２は、受信信号から所望の変調シンボルの信号を検出し出力する。信号記憶回路３３は、信号検出回路３２から出力される変調シンボルの信号を記憶する。重畳回路３４は、信号記憶回路３３に記憶された送受信局から受信した各変調シンボルを、足し合わせて合成し、一括送信する。
【００１１】
ところで、ＤＦ方式による変調シンボル重畳は、時刻Ｔ１とＴ２における中継ノードＲでの変調シンボルＡの復調時に判定誤りが発生した場合、その先のノードＲから宛先ノードＢとＡへの通信までノードＲでの判定誤りが伝搬し、必ず判定誤りが発生するが、中継ノードＲの復調が成功した場合は、変調シンボルＡとＢに付加された雑音を除去することができるため、その先の伝送品質がＡＦ方式に比べて良好である。ＡＦ方式による変調シンボル重畳は、ノードＲにおいて復調していないため雑音を除去することはできないが、判定誤り伝搬も発生しない。しかしながら、シンボルの電力増幅時にノードＲで付加された雑音も同時に増幅してしまうため、End-to-endの通信品質が中継の度に劣化する。
【００１２】
送信パケットに誤り判定符号等による誤り判定機能を持たせ、中継ノードＲにおいて復調したパケットが誤っているかどうかが判定可能な時は、パケットの誤り判定結果により、ノードＲが重畳するシンボルを再生した変調シンボルと非再生の変調シンボルで切り替える，ＤＦ方式とＡＦ方式のハイブリッド変調シンボル重畳も可能である。ハイブリッド変調シンボル重畳は、ノードＲでの復調の結果のパケットが誤りであった場合判定誤り伝搬を防止するために復調する前の変調シンボルを記憶しておく。パケットが正しかった場合は復調結果のパケットを記憶しておく。そして、重畳時には、記憶してあるパケットを変調器に通して再変調した変調シンボルを重畳する。パケットが誤っていた場合は、復調する前の変調シンボルを記憶しておき、重畳時にはその変調シンボルを読みだして重畳する。
【００１３】
上述したハイブリッド変調方式の中継ノードのブロック回路図を図１８に示す。ノードＡ、Ｂの送受信装置ブロック回路図はＡＦ方式、ＤＦ方式と同様である（図１６参照）。
図１８に示すように、中継装置４０は、無線部４１、信号検出回路４２、復調回路４３、チャネル推定回路４４、等化回路４５、誤り検出回路４６、変調回路４７、入力切替回路４８、重畳回路４９を備えている。これらの構成において、無線部４１、信号検出回路４２、復調回路４３、チャネル推定回路４４、変調回路４７は図１５における構成要素１１、１２、１４、１３、１５と同様の構成であるので説明を省略する。
【００１４】
等化回路４５は、信号検出回路４２により検出した変調シンボルに対して等化処理を行う。等化回路４５により等化処理された変調シンボルは、入力切替回路４８に出力される。誤り検出回路４６は、復調回路４３により復調したパケットについて、パケット内の誤りビットの存在を検出する。誤り検出回路４６において誤りがないと判定された場合は、そのパケットのビット信号を変調回路４７に出力する。また、誤り検出の結果を入力切替回路４８に通知する。入力切替回路４８は、誤り検出回路４６の検出結果を受け、誤りがあった場合は変調回路４７の出力を、誤りがなかった場合は等価回路４５の出力を選択し、重畳回路４９へ出力する。重畳回路４９は、多重化メモリを有しており、入力切替回路４８から出力される信号を記憶する。そして、誤り検出回路４６における誤り検出結果に誤りがない場合において、変調回路４７により変調されたＤＦ方式の中継信号と、誤り検出回路４６における誤り検出結果に誤りがある場合において、等化回路１０５により等化処理されたＡＦ方式の中継信号とを足し合わせ、一つのアナログ多重化信号に合成する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】原田諭，宮本伸一，三瓶政一，“双方向トラヒックの一括伝送方式を適用したマルチホップ無線ネットワークの伝送特性に関する検討”，信学技報MoMuC2006-82．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ＡＦ方式による変調シンボル重畳一括中継伝送と、ＡＦ方式の要素を持つＡＦ・ＤＦハイブリッドによる変調シンボル重畳一括中継伝送は、ノードＡとＢの送信電力が常に等しいとしたとき、パケットＡとＢの中継ノードＲでの受信ＳＮＲが等しい場合、すなわち、ノードＡからノードＲ間の伝搬路利得をＧＡ、ノードＢからノードR間の伝搬路利得をＧＢとすると、ＧＡとＧＢが等しい場合に、システム全体としてバランスの取れた最も良好な伝送品質を達成する。どちらかの伝搬路利得が劣化もしくは改善した場合すなわち伝搬路利得の不均衡が発生した場合、相対的に伝搬路利得の低い伝搬路を２ホップ目とするパケットの伝送品質が、逆方向の伝搬路利得が高い伝搬路を２ホップ目とするパケットに比べて劣化し、各パケットの伝送品質にも不均衡が発生する。伝送品質が相対的に劣悪なパケットの影響により、トータルスループット特性を低下させる問題がある。
また、ＤＦ方式による変調シンボル重畳一括中継伝送の場合は、伝送品質の不均衡は発生しないが、伝搬路利得の低い伝搬路が双方のパケット伝送品質のボトルネックとなる。これにより全体の伝送品質が急激に悪化しトータルスループットがＡＦ方式同様に低下する問題がある。
【００１７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、送信ノードから中継ノードに送信されてくる双方向の信号の受信ＳＮＲに不均衡が生じた場合においても、中継した先での最終的な所望信号のＳＮＲを等しくすることができ、これにより、トータルスループットの向上を図ることができる無線中継システム、無線中継方法、中継局（中継ノード）を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
請求項１に記載された発明は、複数の送受信局と中継局から構成され、前記中継局が前記各送受信局から受けた信号に一定の処理をした後多重化し、前記各送受信局へ一括送信する無線中継システムにおいて、前記中継局は、前記各送受信局と自中継局との間の伝送路の各伝送路利得を各々推定し、前記各伝送路利得から、前記各伝送路の不均衡を抑制する電力配分係数を決定し、前記電力配分係数に基づいて各送受信局へ送信する信号を制御した後、多重化し、前記送受信局は、所望信号以外の信号を予め取得し、前記中継局から受信した信号から前記予め取得した信号を減算することにより所望信号を得ることを特徴とする無線中継システムである。
【００１９】
請求項２に記載された発明は、複数の送受信局と中継局から構成され、前記中継局が、前記送受信局から受信した信号に一定の処理をした後、多重化して前記各送受信局へ一括送信し、前記送受信局が、所望信号以外の信号を予め取得し、前記中継局から受信した信号から前記予め取得した信号を減算することで所望信号を得る無線中継システムにおいて、前記中継局は、前記送受信局から受信した信号から前記各送受信局と自中継局間の伝送路の各伝送路利得を推定する伝送路利得推定手段と、前記各伝送路利得から、前記各伝送路の不均衡を抑制する電力配分係数を決定する電力配分算出手段と、送信する信号を前記電力配分係数に基づいて制御する電力制御手段と、前記電力配分係数に基づく制御が行われた信号を加算して多重化する重畳手段と、前記多重化した信号を前記送受信局へ一括送信する無線部とを備えることを特徴とする無線中継システムである。
【００２０】
請求項３に記載された発明は、請求項２に記載の無線中継システムにおいて、前記中継局は、前記送受信局から受信した信号から抽出された変調シンボルを伝送路状態に応じて復調する復調手段と、前記復調された信号を再変調し、前記電力制御手段へ出力する変調手段とを具備することを特徴とする。
請求項４に記載された発明は、請求項２に記載の無線中継システムにおいて、前記中継局は、前記送受信局から受信した信号から抽出された変調シンボルを伝送路状態に応じて等価処理し、前記電力制御手段へ出力する等価手段と、前記受信信号毎の雑音電力を推定する雑音電力推定手段とを具備し、前記電力配分算出手段は、前記伝送路利得および前記雑音電力に基づいて電力配分係数を決定することを特徴とする。
請求項５に記載された発明は、請求項２に記載の無線中継システムにおいて、前記中継局は、前記送受信局から受信した信号から抽出された前記変調シンボルを伝送路状態に応じて復調する復調手段と、前記復調回路で復調された信号の誤り検出を行う誤り検出手段と、前記復調された信号を再変調する変調手段と、前記送受信局から受信した信号から抽出された前記変調シンボルを伝送路状態に応じて等価処理する等価手段と、前記誤り検出状態に応じて前記変調手段からの信号と前記等価回手段からの信号とを切り換えて前記電力制御手段へ出力する入力切替手段と、前記送受信局から受信した信号毎の雑音電力を推定する雑音電力推定手段とを具備し、前記電力配分算出手段は、前記伝送路利得および前記雑音電力に基づいて電力配分係数を決定することを特徴とする。
【００２１】
請求項６に記載された発明は、請求項３または請求項５に記載の無線中継システムにおいて、前記中継局は、前記復調手段、復調処理に加えて誤り訂正復号処理を行い、前記変調手段が、変調処理に加えて誤り訂正符号化処理を行うことを特徴とする。
請求項７に記載された発明は、請求項１〜請求項６のいずれかの項に記載の無線中継システムにおいて、前記送受信局は、前記中継局から送信された多重化信号を受信する受信手段と、前記受信手段によって受信された信号から前記電力配分係数を推定する送信電力推定手段と、前記受信手段によって受信された多重化信号から、前記送信電力推定手段の出力および予め取得した所望信号に基づいて所望信号以外の信号を除き、前記所望信号を抽出する所望波抽出手段と、前記所望波抽出手段によって抽出された信号を復調する復調手段とを具備することを特徴とする。
【００２２】
請求項８に記載された発明は、請求項１〜請求項６のいずれかの項に記載の無線中継システムにおいて、前記送受信局は、前記所望信号を送信する送受信局から直接受信した直接信号と、前記中継局から受信した信号から前記予め取得した信号を減算することで得た所望信号とを最大比合成する合成手段と、前記合成手段の出力を復調する復調手段と、を具備することを特徴とする。
請求項９に記載された発明は、複数の送受信局と中継局から構成され、前記中継局が前記各送受信局から受けた信号に一定の処理をした後多重化し、前記各送受信局へ一括送信する無線中継システムにおいて、前記中継局が、前記各送受信局と自中継局との間の各伝送路の伝送路利得を各々推定する伝送路利得推定処理と、前記各伝送路利得から、前記各伝送路の不均衡を抑制する電力配分係数を決定する電力配分係数決定処理と、前記電力配分係数に基づいて各送受信局へ送信する信号を制御する電力制御処理と、前記電力制御が行われた信号を多重化する多重化処理とを有し、前記送受信局が、所望信号以外の信号を予め取得し、前記中継局から受信した信号から前記予め取得した信号を減算することにより所望信号を得る所望信号抽出処理を有することを特徴とする無線中継方法である。
【００２３】
請求項１０に記載された発明は、請求項９に記載の無線中継方法において、前記中継局が、前記送受信局から受信した信号から抽出された前記変調シンボルを伝送路状態に応じて復調し、前記復調された信号を再変調し、前記電力制御処理において前記再変調された信号を前記電力配分係数に基づいて制御することを特徴とする。
請求項１１に記載された発明は、請求項９に記載の無線中継方法において、前記中継局が、前記送受信局から受信した信号毎の雑音電力を推定し、前記電力配分算出処理において、前記伝送路利得および前記雑音電力に基づいて電力配分係数を決定し、前記送受信局から受信した信号から抽出された前記変調シンボルを伝送路状態に応じて等価処理し、前記電力制御処理において前記等価処理された信号を前記電力配分係数に基づいて制御することを特徴とする。
【００２４】
請求項１２に記載された発明は、請求項９に記載の無線中継方法において、前記中継局は、前記送受信局から受信した信号毎の雑音電力を推定し、前記電力配分算出処理において、前記伝送路利得および前記雑音電力に基づいて電力配分係数を決定し、前記送受信局から受信した信号から抽出された前記変調シンボルを伝送路状態に応じて復調し、前記復調された信号を再変調し、前記送受信局から受信した信号から抽出された前記変調シンボルを伝送路状態に応じて等価処理し、前記復調された信号の誤り検出を行い、前記誤り検出の結果に応じて前記再変調された信号と前記等価処理された信号を切り替え、前記電力制御処理において前記切り替えによって得られた信号を前記電力配分係数に基づいて制御することを特徴とする。
【００２５】
請求項１３に記載された発明は、請求項１０または請求項１２に記載の無線中継方法において、前記中継局が、前記復調処理において復調処理と共に誤り訂正復号処理を行い、前記変調処理において変調処理と共に誤り訂正符号化処理を行うことを特徴とする。
請求項１４に記載された発明は、請求項９〜請求項１３のいずれかの項に記載の無線中継方法において、前記送受信局が、前記中継局から送信された多重化信号を受信する受信処理と、前記受信処理によって受信された信号から前記電力配分係数を推定する送信電力推定処理と、前記受信処理によって受信された多重化信号から、前記電力配分係数および予め取得した所望信号に基づいて所望信号以外の信号を除き、前記所望信号を抽出する所望波抽出処理と、前記所望波抽出処理によって抽出された信号を復調する復調処理とを有することを特徴とする。
【００２６】
請求項１５に記載された発明は、請求項９〜請求項１４のいずれかの項に記載の無線中継方法において、前記送受信局は、前記所望信号を送信する送受信局から直接受信した直接信号と、前記中継局から受信した信号から前記予め取得した信号を減算することで得た所望信号とを最大比合成する合成処理と、前記合成処理が行われた信号を復調する復調処理とを有することを特徴とする。
請求項１６に記載された発明は、複数の送受信局と無線通信による中継を行う中継局であって、前記各送受信局と自中継局との間の各伝送路の伝送路利得を各々推定し、前記各伝送路利得から、前記各伝送路の不均衡を抑制する電力配分係数を決定し、前記電力配分係数に基づいて各送受信局へ送信する信号を制御した後、多重化し、該多重化した信号を前記各送受信局へ一括送信することを特徴とする中継局である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、送信ノードから中継ノードに送信されてくる双方向の信号の受信ＳＮＲに不均衡が生じた場合においても、中継ノードにおいて重畳させる変調シンボルの送信電力を適応的に制御することにより、中継した先での最終的な所望信号のＳＮＲを等しくすることが可能になる。これにより、システムスループットの向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第1の実施形態による中継装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第1の実施形態による送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す中継装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】図２に示す送受信装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態による中継装置の構成を示すブロック図である。
【図６】図５に示す中継装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の第３の実施形態による中継装置の構成を示すブロック図である。
【図８】図７に示す中継装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明の第４の実施形態による送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】図９に示す送受信装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】第４の実施形態の効果を説明するための図であり、計算機シミュレーションの条件を記載した図である。
【図１２】第４の実施形態の効果を説明するための図であり、中継ノードの位置によるパケット誤り率を示す図である。
【図１３】第４の実施形態の効果を説明するための図であり、システムスループットを示す図である。
【図１４】無線中継システムの全体構成を示す図である。
【図１５】従来の無線中継システムにおけるＤＦ方式の中継装置の構成を示す図である。
【図１６】従来の無線中継システムにおける送受信装置の構成を示す図である。
【図１７】従来の無線中継システムにおけるＡＦ方式の中継装置の構成を示す図である。
【図１８】従来の無線中継システムにおけるＤＦ／ＡＦハイブリッド方式の中継装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明では、図１４における中継ノードＲにおいて、ノードＡとノードＲ、ノードＢとノードＲの双方の伝搬路利得と、ノードＡ、Ｂにおいて付加される雑音電力を考慮することにより、最終的にノードＡとＢにおける所望変調シンボルのＳＮＲが均等になるように、中継ノードＲで各変調シンボルに与える送信電力を適応的に制御する。すなわち、２ホップ目の伝搬路利得が小さい方の変調パケットに中継ノードＲが与える送信電力を大きくする。中継ノードＲのトータルの送信電力が増幅器の性能等により制限されている場合は、２ホップ目の伝搬路利得が小さい方の変調パケットの送信電力を大きくする一方、２ホップ目の伝搬路利得が大きい方の変調パケットの送信電力を小さくする。これにより、伝送品質の不均衡を抑制することが可能になり、従来法に比べてトータルスループット特性の向上が実現可能となる。
【００３０】
以下、実施形態について詳述する。
（第1実施形態）：ＤＦ方式による変調シンボル重畳一括中継伝送の場合
図１は、本発明の第1実施形態による無線中継システムの中継ノードＲに設けられる中継装置１００の構成を示すブロック図である。この図に示すように、中継装置１００は、無線部１０１、信号検出回路１０２、チャネル推定回路１０３、復調回路１０４、変調回路１０５、重畳回路１０６、伝播路利得推定回路１１１、電力配分算出回路１１２、電力制御回路１１３を備えている。この構成において、無線部１０１、信号検出回路１０２、チャネル推定回路１０３、復調回路１０４、変調回路１０５、重畳回路１０６はそれぞれ前述した図１５の各構成要素１１〜１６と同様に構成されており、従って説明は省略する。
【００３１】
図において、伝播路利得制御回路１１１は、各伝播路の利得を推定し、電力配分算出回路１１２へ出力する。電力配分算出回路１１２は、伝播路利得推定回路１１１から出力された伝播路利得から重畳させる各変調シンボルに割り当てるべき電力を算出し、電力制御回路１１３へ出力する。電力制御回路１１３は、電力配分算出回路１１２から入力された配分電力値に基づいて変調回路１０５から出力される変調シンボルを制御し、重畳回路１０６へ出力する。重畳回路１０６は、電力制御回路１１３から出力される変調シンボルを記憶しておき、最終的に全てを足し合わせて合成し、一括送信する。
【００３２】
図２は本発明の第１実施形態による無線中継システムの送受信ノードＡ、Ｂに設けられる送受信装置２００の構成を示すブロック図である。この図に示すように、送受信装置２００は、無線部２０１、信号検出回路２０２、所望波抽出回路２０３、復調回路２０４、出力切替回路２０５、チャネル推定回路２０６、信号記憶回路２０７、変調回路２０８、出力切替回路２０９、中継送信電力推定回路２１１、電力制御回路２１２を備えている。この構成において、無線部２０１、信号検出回路２０２、所望波抽出回路２０３、復調回路２０４、出力切替回路２０５、チャネル推定回路２０６、信号記憶回路２０７、変調回路２０８、出力切替回路２０９はそれぞれ前述した図１６の各構成要素２１〜２９と同様に構成されており、従って説明は省略する。
【００３３】
図において、中継送信電力推定回路２１１は、中継ノードＲにおいて使用された送信電力係数を推定し、推定結果を電力制御回路２１２へ出力する。電力制御回路２１２は、中継送信電力推定回路２１１から出力される送信電力係数に基づいて自送信変調シンボルのレプリカの電力制御を行い、所望波抽出回路２０３へ出力する。所望波抽出回路２０３は、電力制御回路２１２から出力される自送信変調シンボルのレプリカを使って、重畳変調シンボルから自分の送信成分すなわち干渉成分を除去する。
【００３４】
次に、上述した第１実施形態を、Alice & Bobトポロジ（図１４）に適用した場合について、図３、図４に示すフローチャートを参照して詳述する。
図１４における時刻Ｔ１において、中継ノードＲの無線部１０１が送受信ノードＡから送信されたＲＦ信号Ａを受信し、ＤＣ（ダウンコンバート）を行う（図３のステップＳａ１）。また、時刻Ｔ２において、中継ノードＲの無線部１０１はノードＢから送信されたＲＦ信号Ｂを受信し、ＤＣを行う（ステップＳａ２）。また、ノードＲの伝播路利得推定回路１１１はノードＡからノードＲへの伝搬路利得ＧＡを推定すると共に、ノードＢからノードＲへの伝搬路利得ＧＢを推定する（ステップＳａ３）。伝搬路利得の推定は既知のプリアンブルをノードＡとＢにおいて変調シンボルに付加することにより行われる。受信されたＲＦ信号Ａは信号検出回路１０２において検出され、復調回路１０４において復調される（ステップＳａ４）。同様に、受信したＲＦ信号Ｂは信号検出回路１０２において検出され、復調回路１０４において復調される（ステップＳａ５）。
【００３５】
電力配分算出回路１１２は、伝播路利得推定回路１１１から出力される伝播路利得ＧＡ、ＧＢを下記の式（１）、式（２）に適用して送信電力配分係数α、βを求め、電力制御回路１１３へ出力する（ステップＳａ６）。
【００３６】
【数１】
なお、伝搬路利得は時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３において変動がないものとする。また、中継ノードにおける総送信電力を正規化することから式（１）、式（２）が得られる。
上記復調回路１０４において復調された変調シンボルＡは変調回路１０５において再変調され（ステップＳａ７）、電力制御回路１１３においてαの平方根が乗算されることによって送信電力制御が行われ（ステップＳａ８）、重畳回路１０６内のメモリに記憶される（ステップＳａ９）。同様に、復調回路１０４において復調された変調シンボルＢは変調回路１０５において再変調され（ステップＳａ１０）、電力制御回路１１３においてβの平方根が乗算されることによって送信電力制御が行われ（ステップＳａ１１）、重畳回路１０６内のメモリに記憶される（ステップＳａ１２）。重畳回路１０６は、メモリ内に記憶された変調シンボルＡ、Ｂ同士を加算することにより重畳し、無線部１０１へ出力する（ステップＳａ１３）。
【００３７】
無線部１０１は、時刻Ｔ３において重畳変調シンボルに共通プリアンブルを付加したものをアップコンバート(ＵＣ)し、重畳ＲＦ信号をノードＡとノードＢに同報通信する（ステップＳａ１３）。送信電力配分係数αもしくはβはプリアンブルの中に格納され、データと同時にノードＡとＢに対し同報通信される。αとβはβ＝1−αの関係が成り立つため、格納する電力係数はどちらかでよい。
【００３８】
次に、ノードＡの無線部２０２（図２）は受信した重畳ＲＦ信号（ＲＦ信号Ｃ）をダウンコンバートし（図４のステップＳｂ１）、中継送信電力推定回路２１１がダウンコンバートされた信号のプリアンブルから送信電力配分係数を取出し（ステップＳｂ２）、電力制御回路２１２へ出力する。電力制御回路２１２は、送信電力係数に基づいて自送信変調シンボルのレプリカの電力制御を行い、所望波抽出回路２０３へ出力する。所望波抽出回路２０３は、電力制御回路２１２から出力される自送信変調シンボルのレプリカを使って、重畳変調シンボルから自分の送信成分すなわち干渉成分を除去し（ステップＳｂ３）、次いで復調回路２０４が所望の変調シンボルを復調する(ステップＳｂ４)。これにより、所望の変調シンボルＢを得ることができる。変調シンボルＢは復調されパケットＢを得る。ノードＢも同様に、受信した重畳ＲＦ信号をダウンコンバートし、プリアンブルから取り出した電力配分係数と記憶していた自送信変調シンボルを使って、重畳変調シンボルから干渉成分を除去する。これにより、所望の変調シンボルＡを得ることができる。変調シンボルＡは復調されパケットＡを得る。
なお、ノードＲが記憶する信号は、再変調シンボルではなく、もちろんパケットでも可能である。また伝搬路利得はＡＧＣ(Automatic Gain Control)の利得を読み取って、その逆数を取ってもよい。
【００３９】
（第２実施形態）：ＡＦ方式による変調シンボル重畳一括中継伝送
図５は、本発明の第２実施形態による無線中継システムの中継ノードＲに設けられる中継装置３００の構成を示すブロック図である。この図に示すように、中継装置３００は、無線部３０１、信号検出回路３０２、チャネル推定回路３０３、等価回路３０４、伝播路利得推定回路３１１、雑音電力推定回路３０７、電力配分算出回路３０８．電力制御回路３１３、重畳回路３０６を備えている。この構成において、無線部３０１、信号検出回路３０２、チャネル推定回路３０３、重畳回路１０６、伝播路利得推定回路３１１、電力制御回路３１３はそれぞれ、図１における各構成要素１０１、１０２、１０３、１０６、１１１、１１３と同様に構成されており、従って説明は省略する。
【００４０】
等価回路３０４は、信号検出回路３０２から出力される信号の等価処理を行い、電力制御回路３１３へ出力する。雑音電力推定回路３０７は、受信変調シンボル毎の雑音電力を推定する。電力配分算出回路３０８は、伝播路利得推定回路３１１から出力される伝播路利得と雑音電力推定回路３０７から出力される雑音電力から、重畳させる各シンボルに割り当てるべき電力を算出し、電力制御回路３１３へ出力する。
【００４１】
次に、第２実施形態の動作を図５、図１４および図６に示すフローチャートを参照して説明する。
図１４の時刻Ｔ１において、中継ノードＲの無線部３０１（図５）がノードＡから送信されたＲＦ信号Ａを受信し、受信したＲＦ信号Ａをダウンコンバートする(ステップＳｃ１)。また、時刻Ｔ２において、無線部３０１がノードＢから送信されたＲＦ信号Ｂを受信し、受信したＲＦ信号Ｂをダウンコンバートする（ステップＳｃ２）。また、伝播路利得推定回路３１１はノードＡおよびノードＢからノードＲへの伝搬路利得ＧＡ、ＧＢを推定する（ステップＳｃ３）。伝搬路利得の推定は、既知のプリアンブルをノードＡとＢにおいて変調シンボルに付加することにより測定可能である。次に、雑音電力推定回路３０７が雑音電力σ2を推定する。雑音電力も伝播路利得と同様に、既知のプリアンブルを用いることにより推定可能である。雑音電力の推定は、ノードＡから中継ノードRへの通信時において，またはノードBから中継ノードRへの通信時において推定する．もしくはノードＡからの通信時と、ノードＢからの通信時の測定結果の両方を用いてその推定精度を向上させることも可能である（ステップＳｃ４）。電力配分算出回路３０８は、伝播路利得ＧＡ、ＧＢと雑音電力σ2から電力配分係数α、βを算出し、電力制御回路３１３へ出力する（ステップＳｃ５）。なお、算出の過程については後に説明する。
【００４２】
前述した無線部３０１で受信され、信号検出回路３０２において検出された変調シンボルＡは、等価回路３０４において等化処理によってフェージングの影響を除去した変調シンボルＡとされ、電力制御回路３１３へ出力される（ステップＳｃ６）。電力制御回路３１３はこの変調シンボルＡに係数αの平方根を乗算することによって電力制御を行い（ステップＳｃ７）、重畳回路３０６へ出力する。重畳回路３０６はこの変調シンボルを内部のメモリに記憶する（ステップＳｃ８）。
【００４３】
同様に、無線部３０１で受信され、信号検出回路３０２において検出された変調シンボルＢは、等価回路３０４において等化処理によってフェージングの影響を除去した変調シンボルＢとされ、電力制御回路３１３へ出力される（ステップＳｃ９）。電力制御回路３１３はこの変調シンボルに係数βの平方根を乗算することによって電力制御を行い（ステップＳｃ１０）、重畳回路３０６へ出力する。重畳回路３０６はこの変調シンボルを内部のメモリに記憶する。
重畳回路３０６は、メモリ内の変調シンボル同士を加算することにより重畳し、無線部３０１へ出力する（ステップＳｃ１１）。無線部３０１は、電力時刻Ｔ３（図１４）において重畳変調シンボルに共通プリアンブルを付加したものをアップコンバートし、重畳ＲＦ信号をノードＡとノードＢに同報通信する（ステップＳｃ１２）。係数αとβはプリアンブルに格納され、データと同時にノードＡとＢに対し同報通信される。
【００４４】
ノードＡおよびノードＢの構成は前述した第1実施形態のものと同じであり（図２参照）、第1実施形態と同様の過程で変調シンボルが復調される。すなわち、ノードＡは受信した重畳ＲＦ信号をダウンコンバートし、プリアンブルから取り出した電力配分係数と記憶していた自送信変調シンボルを使って、重畳変調シンボルから自分の送信成分すなわち干渉成分を除去する。これにより、所望の変調シンボルＢを得ることができる。変調シンボルＢは復調されパケットＢを得る。ノードＢも同様に、受信した重畳ＲＦ信号をダウンコンバートし、プリアンブルから取り出した電力配分係数と記憶していた自送信変調シンボルを使って、重畳変調シンボルから干渉成分を除去する。これにより、所望の変調シンボルＡを得ることができる。変調シンボルＡは復調されパケットＡを得る。
【００４５】
次に、電力配分係数α、βの算出過程を説明する。
伝搬路利得は時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３において変動がなく、全てのノードにおいて付加される雑音電力は等しいと仮定する。また、中継ノードの送信電力は１に正規化する。
変調シンボルＡに与えられる電力と変調シンボルＢに与えられる電力の比を
【００４６】
【数２】
とすると、連立方程式
【００４７】
【数３】
を解くことにより、
【００４８】
【数４】
となる。ＡＦの変調シンボルに含まれている雑音電力を考慮し、中継ノードＲにおける総送信電力が１となるように正規化係数を乗算することで、αとβはそれぞれ以下のように与えられる。
【００４９】
【数５】
【００５０】
(第３実施形態)： ＡＦ／ＤＦハイブリッドによる変調シンボル重畳一括中継伝送
図７は、本発明の第３実施形態による無線中継システムの中継ノードＲに設けられる中継装置４００の構成を示すブロック図である。この図に示すように、中継装置４００は、無線部４０１、信号検出回路４０２、チャネル推定回路４０３、復調回路４０４、等価回路４１４、誤り検出回路４１５、変調回路４０５、入力切替回路４１６、伝播路利得推定回路４１１、雑音電力推定回路４０７、電力配分算出回路４１２．電力制御回路４１３、重畳回路４０６を備えている。この構成において、無線部４０１、信号検出回路４０２、チャネル推定回路４０３、復調回路４０４、変調回路４０５、電力制御回路４１３、重畳回路４０６はそれぞれ、図１における各構成要素１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１１３、１０６と同様に構成され、また、等価回路４１４、伝播路利得推定回路４１１、雑音電力推定回路４０７、電力配分回路４１２はそれぞれ、図５における各構成要素３０４、３１１、３０７、３０８と同様に構成されており、従って説明は省略する。
【００５１】
誤り検出回路４１５は、復調回路４０４から出力されるパケットの誤り検出を行い、誤りがあったか否かの結果を電力配分算出回路４１２および入力切替回路４１６へ出力し、また、誤りがなかった場合に、復調回路４０４から受けたパケットを変調回路４０５へ出力する。変調回路４０５は、そのパケットを再変調し、入力切替回路４１６へ出力する。入力切替回路４１６は、誤り検出回路４１５において誤りが検出された場合は等価回路４１４の出力を電力制御回路４１３へ出力し、誤りが検出されなかった場合は変調回路４０５の出力を電力制御回路４１３へ出力する。
【００５２】
次に、第３実施形態の動作を図８に示すフローチャートを参照して説明する。
ノードＡとＢは送信したいパケットに誤り判定機能を付加し、それを受信したノードＲではそのパケットの誤り判定が可能であることを前提とする。
図１４の時刻Ｔ１において中継ノードＲの無線部４０１がノードＡから送信されたＲＦ信号Ａを受信し、受信したＲＦ信号Ａをダウンコンバートする(ステップＳｄ１)。また、時刻Ｔ２において無線部４０１がノードＢから送信されたＲＦ信号Ｂを受信し、受信したＲＦ信号Ｂをダウンコンバートする(ステップＳｄ２)。伝播路利得推定回路４１１は伝播路利得ＧＡ、ＧＢを推定する（ステップＳｄ３）。また、雑音電力推定回路４０７は変調シンボルＡ、Ｂの雑音電力を推定する（ステップＳｄ４）。
【００５３】
無線部４０１において受信された変調シンボルＡは信号検出回路４０２において検出され、復調回路４０４において復調される（ステップＳｄ５）。同様に、無線部４０１において受信された変調シンボルＢは信号検出回路４０２において検出され、復調回路４０４において復調される（ステップＳｄ６）。そして、復調回路４０４において復調されたパケットＡ、Ｂについて、誤り検出回路４１５においてＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）符号によって誤り検出が行われる（ステップＳｄ７、Ｓｄ８）。そして、その結果が“正しい”であればパケットが変調回路４０５において再変調され、入力切替回路４１６へ出力される。
【００５４】
また、パケットＡ、Ｂが共に“正しい”であった場合は、電力配分算出回路４１２において電力配分係数α、βが算出される（ステップｅ１）。なお、係数α、βの算出過程については後に説明する。また、パケットＡが変調回路４０５において再変調され（ステップｅ２)、再変調シンボルＡが入力切替回路４１６を介して電力制御回路４１３へ入力される。電力制御回路４１３は再変調シンボルＡに係数αの平方根を乗算することによって送信電力制御を行い（ステップｅ３）、重畳回路４０６へ出力する。重畳回路４０６はその変調シンボルＡを内部のメモリに記憶させる（ステップｅ４）。同様に、パケットＢが変調回路４０５において再変調され（ステップｅ５)、再変調シンボルＢが入力切替回路４１６を介して電力制御回路４１３へ入力される。電力制御回路４１３は再変調シンボルＢに係数βの平方根を乗算することによって送信電力制御を行い（ステップｅ６）、重畳回路４０６へ出力する。重畳回路４０６はその変調シンボルＢと内部のメモリに記憶されている再変調シンボルＡを加算し、無線部４０１へ出力する（ステップＳｉ１）。無線部４０１はそのシンボルに共通プリアンブルを付加してアップコンバートし、ノードＡ、Ｂへ同時に送信する（ステップＳｉ２）。電力配分係数α、βはプリアンブルに格納され、データと共にノードＡ、Ｂに送信される。
【００５５】
次に、ステップＳｄ７、Ｓｄ８の判断結果が、パケットＡが“正しい”、パケットＢが“誤り”であった場合は、ステップｆ１において電力配分係数α、βが算出された後、パケットＡについては上記ステップｅ２〜ｅ４と同じ処理が行われる（ステップｆ２〜ｆ４）。一方、パケットＢについては使用されない。この場合、復調する前の等価回路４１４において等化処理され（ステップｆ５）、フェージングの影響を除去した変調シンボルＢが入力切替回路４１６を介して電力制御回路４１３へ入力される。電力制御回路４１３は再変調シンボルＢに係数βの平方根を乗算することによって送信電力制御を行い（ステップｆ６）、重畳回路４０６へ出力する。重畳回路４０６はその変調シンボルＢと内部のメモリに記憶されている再変調シンボルＡを加算し、無線部４０１へ出力する（ステップＳｉ１）。無線部４０１はそのシンボルをアップコンバートし、ノードＡ、Ｂへ送信する（ステップＳｉ２）。
【００５６】
次に、ステップＳｄ７、Ｓｄ８の判断の結果、パケットＡが“誤り”、パケットＢが“正しい”であった場合、ステップｇ１において電力配分係数α、βが算出された後、変調シンボルＡについては等価回路４１４から出力される変調シンボルＡが入力切替回路４１６を介して電力制御回路４１３へ入力され、係数αの平方根が乗算され、重畳回路４０６のメモリ内に記憶される（ステップｇ２〜ｇ４）。一方、パケットＢは誤り検出回路４１５から出力され、変調回路４０５において再変調され（ステップｇ５）、入力切替回路４１６を介して電力制御回路４１３へ入力される。電力制御回路４１３は再変調シンボルＢに係数βの平方根を乗算することによって送信電力制御を行い（ステップｇ６）、重畳回路４０６へ出力する。重畳回路４０６はその変調シンボルＢと内部のメモリに記憶されている変調シンボルＡを加算し、無線部４０１へ出力する（ステップｅＳｉ１）。無線部４０１はそのシンボルをアップコンバートし、ノードＡ、Ｂへ送信する（ステップＳｉ２）。
【００５７】
次に、ステップＳｄ７、Ｓｄ８の判断の結果、パケットＡが“誤り”、パケットＢも“誤り”であった場合、ステップｈ１において電力配分係数α、βが算出された後、変調シンボルＡ、Ｂの双方について、等価回路４１４から出力される変調シンボルＡ、Ｂが入力切替回路４１６を介して電力制御回路４１３へ入力され、係数α、βの平方根が乗算され、重畳回路４０６のメモリ内に記憶される（ステップｈ２〜ｈ６）。重畳回路４０６は変調シンボルＡ、Ｂを加算し、無線部４０１へ出力する（ステップｅＳｉ１）。無線部４０１はそのシンボルをアップコンバートし、ノードＡ、Ｂへ送信する（ステップＳｉ２）。
【００５８】
次に、電力配分係数α、βの算出過程を説明する。
伝搬路利得は時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３において変動がなく、全てのノードにおいて付加される雑音電力は等しいと仮定する。また、中継ノードの送信電力は１に正規化する。
ノードＲにおける誤り判定結果が
（１）Ａ：正しい Ｂ：正しい の場合
第１実施形態より
【００５９】
【数６】
（２）Ａ：正しい Ｂ：誤り の場合
【００６０】
【数７】
を解くことにより、
【００６１】
【数８】
を得る．中継送信電力正規化のための係数を乗算し、
【００６２】
【数９】
（３）Ａ：誤り Ｂ：正しい の場合
【００６３】
【数１０】
を解くことにより、
【００６４】
【数１１】
を得る．中継送信電力の正規化のための係数を乗算し、
【００６５】
【数１２】
（４）Ａ：誤り Ｂ：誤り の場合
第２実施形態より
【００６６】
【数１３】
とすると、
【００６７】
【数１４】
と与えられる。
【００６８】
（第４実施形態）：ＡＦ／ＤＦハイブリッドによる変調シンボル重畳一括中継伝送およびオーバーリーチ信号とのダイバーシチ合成
この第４実施形態による無線中継システムは、上述した第３実施形態によるシステムに、ノードＡからＢ、ノードＢからＡへオーバーリーチする信号（適時聴取した直接信号）を利用した、中継信号とのダイバーシチ合成を行う構成を加えたものである。
【００６９】
すなわち、この実施形態によるシステムにおける中継ノードＲは図７に示す中継装置４００備えており、一方、ノードＡ、Ｂは各々図９に示す送受信装置５００を備えている。
送受信装置５００は、無線部５０１、信号検出回路５０２、所望波抽出回路５０３、復調回路５０４、出力切替回路５０５、チャネル推定回路５０６、信号記憶回路５０７、変調回路５０８、出力切替回路５０９、中継送信電力推定回路５１１、電力制御回路５１２、出力切替回路５１５、中継状況判定回路５１６、合成回路５１７を備えている。この構成において、無線部５０１、信号検出回路５０２、所望波抽出回路５０３、復調回路５０４、出力切替回路５０５、チャネル推定回路５０６、信号記憶回路５０７、変調回路５０８、出力切替回路５０９、中継送信電力推定回路５１１、電力制御回路５１２はそれぞれ前述した図２の各構成要素２０１〜２０９、２１１、２１２と同様に構成されており、従って説明を省略する。
【００７０】
出力切替回路５１５は、信号検出回路５０２から入力された変調シンボルの出力先を、信号条件により切り替える。例えば、適時聴取した直接信号か、または中継ノードＲから受信した中継信号かに応じて切り替える。適時聴取した直接信号の場合は合成回路５１７に出力し、中継信号の場合は所望波抽出回路５０３に向けて出力する。
【００７１】
合成回路５１７は、適時聴取した直接信号が所望信号である場合には、所望波抽出回路５０３から出力される所望信号と、適時聴取した直接信号とを、重み係数を用いて最大比合成する。この重み係数は中継状況判定回路５１６から出力される中継信号の正誤条件である中継状況の情報と、チャネル推定回路５０６から出力される伝搬路係数の情報とを基に決定される。この最大比合成に用いる重みは、中継状況により切り替えられるが、ＤＦ方式を用いた場合は、その信号に対する中継ノードＲにおける雑音電力を考慮する必要がない。しかし中継信号にＡＦ方式を用いた信号が多重されている場合は、その雑音電力を考慮した最大比合成に用いる重みを使用する（この重み係数の決定方法の詳細については後述する。）。一方、合成回路５１７は、適時聴取した直接信号が所望信号以外である場合には、適時聴取した直接信号を、復調回路５０４に出力する。
【００７２】
中継状況判定回路５１６は、中継ノードＲから受信した中継信号の中継状況、すなわち、中継信号の誤り検出結果に応じて選択された方式（ＤＦ方式またはＡＦ方式）を判定し、判定結果を合成回路５１７に出力する。
次に、この第４実施形態による無線中継システムにおいて、中継ノードＲの動作は前述した通り（図８の説明参照）であるので、以下、ノードＡ、Ｂの送受信装置５００の動作を説明する。
【００７３】
ノードＡとノードＢは、受信した中継信号から、タイムスロットＴ１とＴ２においてそれぞれ送信した自送信信号パケットＡ、パケットＢを減算し、ノードＡにおいてはパケットＢの変調シンボルを、ノードＢにおいてはパケットＡの変調シンボルを取得する。
【００７４】
その後、ノードＢはタイムスロットＴ１において適時聴取したパケットＡの変調シンボルとタイムスロットＴ３において受信し抽出したパケットＡの変調シンボルを最大比合成する。
【００７５】
その際、中継されてきたシンボルに対する重み係数ｗ２は、中継ノードＲにおける中継状況、すなわち中継信号の正誤判定状況によって使い分ける。各無線ノードにおいて付加される雑音の電力が同一で、かつＡＧＣが理想的に動作しているものとし、ノードＡからノードＢへの伝搬路におけるフェージングの変動を表す係数をＨＡＢ’とする．この時，伝搬路利得，中継局における電力制御係数及びフェージング係数を考慮した実効的な伝搬路係数は，それぞれＨＡＢ＝（ＧＡＢ）−１／２ＨＡＢ’，ＨＡＲ＝（ＧＡ）−１／２ＨＡＲ’，ＨＢＲ＝（α／βＧＢ）−１／２ＨＢＲ’，ＨＲＢ＝（αＧＢ）−１／２ＨＲＢ’と与えられる．ここでＧＡＢは無線ノードＡからＢへの伝搬路利得である．これらより，重み係数ｗ２は以下のように表わされる。
【００７６】
パケットＡもパケットＢも正しく復調できた場合は、重み係数ｗ２は、
ｗ２＝ＨＲＢ＊、とする。ここで、ＨＲＢ＊は、ＨＲＢの複素共役行列を示す。
【００７７】
パケットＡは正しく、パケットＢは誤って復調した場合は、重み係数ｗ２は、
ｗ２＝|ＨＢＲ|２・ＨＲＢ＊／（｜ＨＢＲ｜２＋｜ＨＲＢ｜２）、とする。
【００７８】
パケットＡは誤り、パケットＢは正しく復調した場合は、重み係数ｗ２は、
ｗ２＝｜ＨＡＲ｜２・ＨＲＢ＊／（｜ＨＡＲ｜２＋｜ＨＲＢ｜２）、とする。
【００７９】
パケットＡもパケットＢも誤って復調した場合は、重み係数ｗ２は、
ｗ２＝｜ＨＡＲ｜２・｜ＨＢＲ｜２・ＨＲＢ＊／（｜ＨＡＲ｜２｜ＨＢＲ｜２＋｜ＨＢＲ｜２｜ＨＲＢ｜２＋｜ＨＲＢ｜２｜ＨＡＲ｜２）、とする。
【００８０】
適時聴取したシンボルに対する重み係数ｗ１は中継ノードＲの正誤状況に依らず、常に
ｗ１＝ＨＡＢ＊、である。
【００８１】
そして、最大比合成により所望シンボルのＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）を改善した後に復調を行う。
【００８２】
ノードＡにおいては、パケットＢに対して上記で説明した最大比合成を行い、パケットＢのＳＮＲを改善する。伝搬路係数をそれぞれＨＢＡ＝（ＧＡＢ）−１／２ＨＢＡ’，ＨＡＲ＝（β／αＧＡ）−１／２ＨＡＲ’，ＨＢＲ＝（ＧＢ）−１／２ＨＢＲ’，ＨＲＡ＝（βＧＡ）−１／２ＨＲＡ’とすると，その際の重み係数ｗ２は以下のようになる。
【００８３】
パケットＡもパケットＢも正しく復調できた場合は、重み係数ｗ２は、
ｗ２＝ＨＲＡ＊、とする。
【００８４】
パケットＡは正しく、パケットＢは誤って復調した場合は、重み係数ｗ２は、
ｗ２＝｜ＨＢＲ｜２・ＨＲＡ＊／（｜ＨＢＲ｜２＋｜ＨＲＢ｜２）、とする。
【００８５】
パケットＡは誤り、パケットＢは正しく復調した場合は、重み係数ｗ２は、
ｗ２＝｜ＨＡＲ｜２・ＨＲＡ＊／（｜ＨＡＲ｜２＋｜ＨＲＢ｜２）、とする。
【００８６】
パケットＡもパケットＢも誤って復調した場合は、重み係数ｗ２は、
ｗ２＝｜ＨＡＲ｜２・｜ＨＢＲ｜２・ＨＲＡ＊／（｜ＨＡＲ｜２｜ＨＢＲ｜２＋｜ＨＢＲ｜２｜ＨＲＡ｜２＋｜ＨＲＡ｜２｜ＨＡＲ｜２）、とする。
【００８７】
適時聴取したシンボルに対する重み係数ｗ１は中継ノードＲの正誤状況に依らず、常に
ｗ１＝ＨＢＡ＊、である。
【００８８】
このように中継ノードＲの正誤判定状況により中継方法及び宛先局の合成に用いる重みを変えることにより、常に最大比合成によるダイバーシチ効果を実現することができる。
図１０は、上述した送受信装置５００の動作を説明するためのフローチャートである。以下、このフローチャートに沿って送受信装置５００の動作を説明する。
ノードＡ（またはノードＢ）の無線部５０１が、生起ノードからの信号をノードＲが受信するのと同じタイミングで、宛先局までオーバーリーチする信号を直接受信により適時聴取する（ステップＳｊ１）。合成回路５１７が、この適時聴取した受信シンボルを記憶する（ステップＳｊ２）。さらに、無線部５０１が、ノードＲから中継信号として送信される一括送信信号を受信する（ステップＳｊ３）。
【００８９】
この中継信号は、複数の生起局（例えば、ノードＡとノードＢ）から中継ノードＲが受信した信号がアナログ多重化されたものであるため、送受信装置内の所望波抽出回路５０３では、事前に取得しておいた所望信号以外の信号のレプリカ、すなわち、自局が送信した信号のレプリカを中継信号から減算することにより、所望波の変調シンボルを抽出する（ステップＳｊ４）。なお、所望信号以外の信号は、生起局が最初に中継局に対して送信する際に適時聴取により取得するか、自分の送信信号を記憶しておくことで取得する。もしくはその両方を使い取得する。
【００９０】
そして、中継状況判定回路５１６が、ノードＲにおける中継状況を判定する（ステップＳｊ５）。この中継状況は、パケットがＤＦ方式により復調されたか、または、パケットがＡＦ方式により等化処理されたかの情報であり、ノードＲから送信されるプリアンブル信号に含まれる。また、合成回路５１７において、中継状況の判定結果を基に、伝搬路係数から合成重みを算出する（ステップＳｊ６）。
【００９１】
送受信局（ノードＡおよびノードＢ）では、合成回路５１７が、ノードＲから中継されてきた所望信号の変調シンボルと、オーバーリーチした所望信号の変調シンボルとを最大比合成する（ステップＳｊ７）。最大比合成に用いる重みは、前述した中継状況により切り替える。そして、復調回路５０４が、合成された変調シンボルを復調する（ステップＳｊ８）。
【００９２】
このように、本実施形態の送受信装置５００においては、中継信号から抽出した所望信号と、オーバーリーチした所望信号を最大比合成するので、中継ノードＲで受信した信号に誤りがある場合においても、オーバーリーチ信号を利用したダイバーシチ効果を実現することが可能となり、伝送品質の改善が達成できる。
なお、上記第４実施形態は、第３実施形態にオーバーリーチ信号の処理を加えたものであるが、前述した第１、第２実施形態にそれぞれオーバーリーチ信号の処理を加えてもよいことは勿論である。
以上のように、変調シンボル重畳による一括中継伝送を用いた双方向マルチホップ通信において本発明を適用することで、送信ノードから中継ノードに送信されてくる双方向の信号の受信ＳＮＲに不均衡が生じた場合においても、中継ノードにおいて重畳させる変調シンボルの送信電力を適応的に制御することにより、中継した先での最終的な所望信号のＳＮＲが等しくすることが可能になる。これにより、システムスループットの向上が期待できる。
【００９３】
第４実施形態について、計算機シミュレーションにより評価する。各リンクの物理層にはIEEE802.11a規格を用いた。シミュレーション条件を図１１に示す。各伝搬路環境は独立のレイリーフェージングのモデルとし、距離の３．５乗に比例して減衰するものとする。各ノードにおいて付加される白色雑音の電力は一定で同一であるとする。各ノードの送信電力は一定で同一であるものとする。伝搬減衰定数αはα＝３．５とした。この時の中継ノードの位置によるパケット誤り率を図１２に示す。
【００９４】
この図において、従来法とはＤＦ／ＡＦハイブリッド方式のことをいう。また、Ｐａｃｋｅｔα、Ｐａｃｋｅｔβとは、それぞれノードＡから中継ノードＲを介してノードＢへ」送信したいパケットと、逆に、ノードＢから中継ノードＲを介してノードＡへ送信したいパケットである。パラメータは同じであるが通るリンクの順番が異なる。Ｐａｃｋｅｔαは、Ａ→Ｒ→Ｂの順に伝送されるが、Ｐａｃｋｅｔβは、Ｂ→Ｒ→Ａの順に伝送される。図１２においては、中継ノードの位置ｄによりＰａｃｋｅｔα、Ｐａｃｋｅｔβの特性が変わってくるため、それを示すために分けて示している。
【００９５】
また、図１２において、横軸ｄはノードＲの位置を示している。各ノードの送信電力は中継ノードＲがｄ＝１の位置（ノードＡとノードＢの中間点）にある時に中継ノードにおける受信Ｅｂ／Ｎ０がＥｂ／Ｎ０＝２４ｄＢとなるように規定している。ノードＡからノードＢ及びノードＢからノードＡへのオーバーリーチ信号の伝搬距離は、中継ノードＲが中間点にある時の各ノードからノードＲへそれぞれ伝播される信号の伝搬距離に比べて２倍になる。そのため、ノードＡからノードＢ及びノードＢからノードＡへの伝搬路利得ＧＡＢ、ＧＢＡは、ノードＲが中間点に配置された時のノードＡからノードＲ及びノードＢからノードＲへの伝搬路利得と比べて２の３．５乗分の1となる。すなわち、オーバーリーチ信号のノードＡ、Ｂにおける受信Ｅｂ／Ｎ０は、Ｅｂ／Ｎ０＝１３．５ｄＢとなる。中継ノードＲの位置を固定の送受信局の間で動かして評価することで、２つの伝搬路の不均衡を表現し、その時のＰＥＲ（Packet Error Rate）を評価している。本発明により、従来法に比べてパケットＡとＢの誤り率の差が、中間点以外のｄ＝０．２〜１．８の間で縮まっていることがわかる。伝送品質の不均衡が改善していることを意味する。従来法ではＰａｃｋｅｔαとＰａｃｋｅｔβの特性差が大きいのに対し、提案法では、その特性差が小さくなっている。
【００９６】
また、この時のシステムスループットを図１３に示す。システムスループットとは、ＰａｃｋｅｔαとＰａｃｋｅｔβによりどれだけの情報が単位時間当たりシステム上をながれたかを示しているので、ＰａｃｋｅｔαとＰａｃｋｅｔβを加算したものとなっている。そのため、αとβを分けていない。図１２と同様に、中間点以外のｄ＝０．２〜１．８の間でシステムスループットが改善していることがわかる。
【００９７】
なお、図１、図２、図５、図７、図９における各部の処理（アナログ処理を除く）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各部の機能を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
【００９８】
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、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を送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その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、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く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００９９】
１０１、３０１、４０１…無線部
１０２、３０２、４０２…信号検出回路
１０３、３０３、４０３…チャンネル推定回路
１０４、４０４…復調回路
１０５、４０５…変調回路
１０６、３０６、４０６…重畳回路
１１１、３１１、４１１…伝播路利得推定回路
１１２、３０８、４１２…電力配分算出回路
１１３、３１３、４１３…電力制御回路
２０１、５０１…無線部
２０２、５０２…信号検出回路
２０３、５０３…所望波抽出回路
２０４、５０４…復調回路
２０５、５０５…出力切替回路
２０６、５０６…チャンネル推定回路
２０７、５０７…信号記憶回路
２０８、５０８…変調回路
２０９、５０９…出力切替回路
２１１、５１１…中継送信電力推定回路
２１２、５１２…電力制御回路
３０４、４１４…等価回路
３０７、４０７…雑音電力推定回路
４１５…誤り検出回路
４１６…入力切替回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送受信局と中継局から構成され、前記中継局が前記各送受信局から受けた信号に一定の処理をした後多重化し、前記各送受信局へ一括送信する無線中継システムにおいて、
前記中継局は、
前記各送受信局と自中継局との間の伝送路の各伝送路利得を各々推定し、
前記各伝送路利得から、前記各伝送路の不均衡を抑制する電力配分係数を決定し、
前記電力配分係数に基づいて各送受信局へ送信する信号を制御した後、多重化し、
前記送受信局は、
所望信号以外の信号を予め取得し、前記中継局から受信した信号から前記予め取得した信号を減算することにより所望信号を得ることを特徴とする無線中継システム。
【請求項２】
複数の送受信局と中継局から構成され、前記中継局が、前記送受信局から受信した信号に一定の処理をした後、多重化して前記各送受信局へ一括送信し、前記送受信局が、所望信号以外の信号を予め取得し、前記中継局から受信した信号から前記予め取得した信号を減算することで所望信号を得る無線中継システムにおいて、
前記中継局は、
前記送受信局から受信した信号から前記各送受信局と自中継局間の伝送路の各伝送路利得を推定する伝送路利得推定手段と、
前記各伝送路利得から、前記各伝送路の不均衡を抑制する電力配分係数を決定する電力配分算出手段と、
送信する信号を前記電力配分係数に基づいて制御する電力制御手段と、
前記電力配分係数に基づく制御が行われた信号を加算して多重化する重畳手段と、
前記多重化した信号を前記送受信局へ一括送信する無線部と、
を備えることを特徴とする無線中継システム。
【請求項３】
前記中継局は、
前記送受信局から受信した信号から抽出された変調シンボルを伝送路状態に応じて復調する復調手段と、
前記復調された信号を再変調し、前記電力制御手段へ出力する変調手段と、
を具備することを特徴とする請求項２に記載の無線中継システム。
【請求項４】
前記中継局は、
前記送受信局から受信した信号から抽出された変調シンボルを伝送路状態に応じて等価処理し、前記電力制御手段へ出力する等価手段と、
前記受信信号毎の雑音電力を推定する雑音電力推定手段とを具備し、
前記電力配分算出手段は、前記伝送路利得および前記雑音電力に基づいて電力配分係数を決定することを特徴とする請求項２に記載の無線中継システム。
【請求項５】
前記中継局は、
前記送受信局から受信した信号から抽出された前記変調シンボルを伝送路状態に応じて復調する復調手段と、
前記復調回路で復調された信号の誤り検出を行う誤り検出手段と、
前記復調された信号を再変調する変調手段と、
前記送受信局から受信した信号から抽出された前記変調シンボルを伝送路状態に応じて等価処理する等価手段と、
前記誤り検出状態に応じて前記変調手段からの信号と前記等価回手段からの信号とを切り換えて前記電力制御手段へ出力する入力切替手段と、
前記送受信局から受信した信号毎の雑音電力を推定する雑音電力推定手段とを具備し、
前記電力配分算出手段は、前記伝送路利得および前記雑音電力に基づいて電力配分係数を決定することを特徴とする請求項２に記載の無線中継システム。
【請求項６】
前記中継局は、
前記復調手段、復調処理に加えて誤り訂正復号処理を行い、
前記変調手段が、変調処理に加えて誤り訂正符号化処理を行う
ことを特徴とする請求項３または請求項５に記載の無線中継システム。
【請求項７】
前記送受信局は、
前記中継局から送信された多重化信号を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された信号から前記電力配分係数を推定する送信電力推定手段と、
前記受信手段によって受信された多重化信号から、前記送信電力推定手段の出力および予め取得した所望信号に基づいて所望信号以外の信号を除き、前記所望信号を抽出する所望波抽出手段と、
前記所望波抽出手段によって抽出された信号を復調する復調手段と、
を具備することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかの項に記載の無線中継システム。
【請求項８】
前記送受信局は、
前記所望信号を送信する送受信局から直接受信した直接信号と、前記中継局から受信した信号から前記予め取得した信号を減算することで得た所望信号とを最大比合成する合成手段と、
前記合成手段の出力を復調する復調手段と、
を具備することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかの項に記載の無線中継システム。
【請求項９】
複数の送受信局と中継局から構成され、前記中継局が前記各送受信局から受けた信号に一定の処理をした後多重化し、前記各送受信局へ一括送信する無線中継システムにおいて、
前記中継局が、
前記各送受信局と自中継局との間の各伝送路の伝送路利得を各々推定する伝送路利得推定処理と、
前記各伝送路利得から、前記各伝送路の不均衡を抑制する電力配分係数を決定する電力配分係数決定処理と、
前記電力配分係数に基づいて各送受信局へ送信する信号を制御する電力制御処理と、
前記電力制御が行われた信号を多重化する多重化処理とを有し、
前記送受信局が、
所望信号以外の信号を予め取得し、前記中継局から受信した信号から前記予め取得した信号を減算することにより所望信号を得る所望信号抽出処理を有することを特徴とする無線中継方法
【請求項１０】
前記中継局が、
前記送受信局から受信した信号から抽出された前記変調シンボルを伝送路状態に応じて復調し、前記復調された信号を再変調し、
前記電力制御処理において前記再変調された信号を前記電力配分係数に基づいて制御することを特徴とする請求項９に記載の無線中継方法。
【請求項１１】
前記中継局が、
前記送受信局から受信した信号毎の雑音電力を推定し、
前記電力配分算出処理において、前記伝送路利得および前記雑音電力に基づいて電力配分係数を決定し、
前記送受信局から受信した信号から抽出された前記変調シンボルを伝送路状態に応じて等価処理し、
前記電力制御処理において前記等価処理された信号を前記電力配分係数に基づいて制御することを特徴とする請求項９に記載の無線中継方法。
【請求項１２】
前記中継局は、
前記送受信局から受信した信号毎の雑音電力を推定し、
前記電力配分算出処理において、前記伝送路利得および前記雑音電力に基づいて電力配分係数を決定し、
前記送受信局から受信した信号から抽出された前記変調シンボルを伝送路状態に応じて復調し、
前記復調された信号を再変調し、
前記送受信局から受信した信号から抽出された前記変調シンボルを伝送路状態に応じて等価処理し、
前記復調された信号の誤り検出を行い、
前記誤り検出の結果に応じて前記再変調された信号と前記等価処理された信号を切り替え、
前記電力制御処理において前記切り替えによって得られた信号を前記電力配分係数に基づいて制御することを特徴とする請求項９に記載の無線中継方法。
【請求項１３】
前記中継局が、
前記復調処理において復調処理と共に誤り訂正復号処理を行い、前記変調処理において変調処理と共に誤り訂正符号化処理を行うことを特徴とする請求項１０または請求項１２に記載の無線中継方法。
【請求項１４】
前記送受信局が、
前記中継局から送信された多重化信号を受信する受信処理と、
前記受信処理によって受信された信号から前記電力配分係数を推定する送信電力推定処理と、
前記受信処理によって受信された多重化信号から、前記電力配分係数および予め取得した所望信号に基づいて所望信号以外の信号を除き、前記所望信号を抽出する所望波抽出処理と、
前記所望波抽出処理によって抽出された信号を復調する復調処理と、
を有することを特徴とする請求項９から請求項１３のいずれかの項に記載の無線中継方法。
【請求項１５】
前記送受信局は、
前記所望信号を送信する送受信局から直接受信した直接信号と、前記中継局から受信した信号から前記予め取得した信号を減算することで得た所望信号とを最大比合成する合成処理と、
前記合成処理が行われた信号を復調する復調処理と、
を有することを特徴とする請求項９から請求項１４のいずれかの項に記載の無線中継方法。
【請求項１６】
複数の送受信局と無線通信による中継を行う中継局であって、
前記各送受信局と自中継局との間の各伝送路の伝送路利得を各々推定し、
前記各伝送路利得から、前記各伝送路の不均衡を抑制する電力配分係数を決定し、
前記電力配分係数に基づいて各送受信局へ送信する信号を制御した後、多重化し、該多重化した信号を前記各送受信局へ一括送信することを特徴とする中継局。
【請求項１】
複数の送受信局と中継局から構成され、前記中継局が前記各送受信局から受けた信号に一定の処理をした後多重化し、前記各送受信局へ一括送信する無線中継システムにおいて、
前記中継局は、
前記各送受信局と自中継局との間の伝送路の各伝送路利得を各々推定し、
前記各伝送路利得から、前記各伝送路の不均衡を抑制する電力配分係数を決定し、
前記電力配分係数に基づいて各送受信局へ送信する信号を制御した後、多重化し、
前記送受信局は、
所望信号以外の信号を予め取得し、前記中継局から受信した信号から前記予め取得した信号を減算することにより所望信号を得ることを特徴とする無線中継システム。
【請求項２】
複数の送受信局と中継局から構成され、前記中継局が、前記送受信局から受信した信号に一定の処理をした後、多重化して前記各送受信局へ一括送信し、前記送受信局が、所望信号以外の信号を予め取得し、前記中継局から受信した信号から前記予め取得した信号を減算することで所望信号を得る無線中継システムにおいて、
前記中継局は、
前記送受信局から受信した信号から前記各送受信局と自中継局間の伝送路の各伝送路利得を推定する伝送路利得推定手段と、
前記各伝送路利得から、前記各伝送路の不均衡を抑制する電力配分係数を決定する電力配分算出手段と、
送信する信号を前記電力配分係数に基づいて制御する電力制御手段と、
前記電力配分係数に基づく制御が行われた信号を加算して多重化する重畳手段と、
前記多重化した信号を前記送受信局へ一括送信する無線部と、
を備えることを特徴とする無線中継システム。
【請求項３】
前記中継局は、
前記送受信局から受信した信号から抽出された変調シンボルを伝送路状態に応じて復調する復調手段と、
前記復調された信号を再変調し、前記電力制御手段へ出力する変調手段と、
を具備することを特徴とする請求項２に記載の無線中継システム。
【請求項４】
前記中継局は、
前記送受信局から受信した信号から抽出された変調シンボルを伝送路状態に応じて等価処理し、前記電力制御手段へ出力する等価手段と、
前記受信信号毎の雑音電力を推定する雑音電力推定手段とを具備し、
前記電力配分算出手段は、前記伝送路利得および前記雑音電力に基づいて電力配分係数を決定することを特徴とする請求項２に記載の無線中継システム。
【請求項５】
前記中継局は、
前記送受信局から受信した信号から抽出された前記変調シンボルを伝送路状態に応じて復調する復調手段と、
前記復調回路で復調された信号の誤り検出を行う誤り検出手段と、
前記復調された信号を再変調する変調手段と、
前記送受信局から受信した信号から抽出された前記変調シンボルを伝送路状態に応じて等価処理する等価手段と、
前記誤り検出状態に応じて前記変調手段からの信号と前記等価回手段からの信号とを切り換えて前記電力制御手段へ出力する入力切替手段と、
前記送受信局から受信した信号毎の雑音電力を推定する雑音電力推定手段とを具備し、
前記電力配分算出手段は、前記伝送路利得および前記雑音電力に基づいて電力配分係数を決定することを特徴とする請求項２に記載の無線中継システム。
【請求項６】
前記中継局は、
前記復調手段、復調処理に加えて誤り訂正復号処理を行い、
前記変調手段が、変調処理に加えて誤り訂正符号化処理を行う
ことを特徴とする請求項３または請求項５に記載の無線中継システム。
【請求項７】
前記送受信局は、
前記中継局から送信された多重化信号を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された信号から前記電力配分係数を推定する送信電力推定手段と、
前記受信手段によって受信された多重化信号から、前記送信電力推定手段の出力および予め取得した所望信号に基づいて所望信号以外の信号を除き、前記所望信号を抽出する所望波抽出手段と、
前記所望波抽出手段によって抽出された信号を復調する復調手段と、
を具備することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかの項に記載の無線中継システム。
【請求項８】
前記送受信局は、
前記所望信号を送信する送受信局から直接受信した直接信号と、前記中継局から受信した信号から前記予め取得した信号を減算することで得た所望信号とを最大比合成する合成手段と、
前記合成手段の出力を復調する復調手段と、
を具備することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかの項に記載の無線中継システム。
【請求項９】
複数の送受信局と中継局から構成され、前記中継局が前記各送受信局から受けた信号に一定の処理をした後多重化し、前記各送受信局へ一括送信する無線中継システムにおいて、
前記中継局が、
前記各送受信局と自中継局との間の各伝送路の伝送路利得を各々推定する伝送路利得推定処理と、
前記各伝送路利得から、前記各伝送路の不均衡を抑制する電力配分係数を決定する電力配分係数決定処理と、
前記電力配分係数に基づいて各送受信局へ送信する信号を制御する電力制御処理と、
前記電力制御が行われた信号を多重化する多重化処理とを有し、
前記送受信局が、
所望信号以外の信号を予め取得し、前記中継局から受信した信号から前記予め取得した信号を減算することにより所望信号を得る所望信号抽出処理を有することを特徴とする無線中継方法
【請求項１０】
前記中継局が、
前記送受信局から受信した信号から抽出された前記変調シンボルを伝送路状態に応じて復調し、前記復調された信号を再変調し、
前記電力制御処理において前記再変調された信号を前記電力配分係数に基づいて制御することを特徴とする請求項９に記載の無線中継方法。
【請求項１１】
前記中継局が、
前記送受信局から受信した信号毎の雑音電力を推定し、
前記電力配分算出処理において、前記伝送路利得および前記雑音電力に基づいて電力配分係数を決定し、
前記送受信局から受信した信号から抽出された前記変調シンボルを伝送路状態に応じて等価処理し、
前記電力制御処理において前記等価処理された信号を前記電力配分係数に基づいて制御することを特徴とする請求項９に記載の無線中継方法。
【請求項１２】
前記中継局は、
前記送受信局から受信した信号毎の雑音電力を推定し、
前記電力配分算出処理において、前記伝送路利得および前記雑音電力に基づいて電力配分係数を決定し、
前記送受信局から受信した信号から抽出された前記変調シンボルを伝送路状態に応じて復調し、
前記復調された信号を再変調し、
前記送受信局から受信した信号から抽出された前記変調シンボルを伝送路状態に応じて等価処理し、
前記復調された信号の誤り検出を行い、
前記誤り検出の結果に応じて前記再変調された信号と前記等価処理された信号を切り替え、
前記電力制御処理において前記切り替えによって得られた信号を前記電力配分係数に基づいて制御することを特徴とする請求項９に記載の無線中継方法。
【請求項１３】
前記中継局が、
前記復調処理において復調処理と共に誤り訂正復号処理を行い、前記変調処理において変調処理と共に誤り訂正符号化処理を行うことを特徴とする請求項１０または請求項１２に記載の無線中継方法。
【請求項１４】
前記送受信局が、
前記中継局から送信された多重化信号を受信する受信処理と、
前記受信処理によって受信された信号から前記電力配分係数を推定する送信電力推定処理と、
前記受信処理によって受信された多重化信号から、前記電力配分係数および予め取得した所望信号に基づいて所望信号以外の信号を除き、前記所望信号を抽出する所望波抽出処理と、
前記所望波抽出処理によって抽出された信号を復調する復調処理と、
を有することを特徴とする請求項９から請求項１３のいずれかの項に記載の無線中継方法。
【請求項１５】
前記送受信局は、
前記所望信号を送信する送受信局から直接受信した直接信号と、前記中継局から受信した信号から前記予め取得した信号を減算することで得た所望信号とを最大比合成する合成処理と、
前記合成処理が行われた信号を復調する復調処理と、
を有することを特徴とする請求項９から請求項１４のいずれかの項に記載の無線中継方法。
【請求項１６】
複数の送受信局と無線通信による中継を行う中継局であって、
前記各送受信局と自中継局との間の各伝送路の伝送路利得を各々推定し、
前記各伝送路利得から、前記各伝送路の不均衡を抑制する電力配分係数を決定し、
前記電力配分係数に基づいて各送受信局へ送信する信号を制御した後、多重化し、該多重化した信号を前記各送受信局へ一括送信することを特徴とする中継局。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１０−２０００１７（Ｐ２０１０−２０００１７Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４２９４４（Ｐ２００９−４２９４４）
【出願日】平成２１年２月２５日（２００９．２．２５）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成２０年１０月１５日 社団法人電子情報通信学会発行の「電子情報通信学会技術研究報告（信学技報Ｖｏｌ．１０８ Ｎｏ．２４９）」に発表
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２５日（２００９．２．２５）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成２０年１０月１５日 社団法人電子情報通信学会発行の「電子情報通信学会技術研究報告（信学技報Ｖｏｌ．１０８ Ｎｏ．２４９）」に発表
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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