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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024025604
(43)【公開日】2024-02-26
(54)【発明の名称】通信システム、方法、中継局、及び、制御装置
(51)【国際特許分類】
H04B 7/026 20170101AFI20240216BHJP
H04L 5/02 20060101ALI20240216BHJP
H04B 7/06 20060101ALI20240216BHJP
H04B 7/15 20060101ALI20240216BHJP
H04W 56/00 20090101ALI20240216BHJP
H04W 16/26 20090101ALI20240216BHJP
【ＦＩ】
H04B7/026
H04L5/02
H04B7/06 670
H04B7/06 820
H04B7/15
H04W56/00 130
H04W16/26
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022155391
(22)【出願日】2022-09-28
(31)【優先権主張番号】P 2022127979
(32)【優先日】2022-08-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】301022471
【氏名又は名称】国立研究開発法人情報通信研究機構
(74)【代理人】
【識別番号】110002860
【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】滝沢 賢一
【テーマコード（参考）】
5K067
5K072
【Ｆターム（参考）】
5K067AA03
5K067AA24
5K067DD11
5K067EE02
5K067EE06
5K067EE10
5K067EE72
5K072AA04
5K072AA29
5K072BB02
5K072BB13
5K072BB25
5K072BB27
5K072CC33
5K072DD11
5K072DD16
5K072EE33
5K072GG02
5K072GG10
5K072GG12
5K072GG13
5K072GG14
(57)【要約】
【課題】非再生中継が実施される無線通信において、受信側におけるＳＮＲを向上させる。
【解決手段】送信局と、受信局と、送信局から受信局への第１の信号を復調及び復号せずに中継する、１以上の中継局と、制御部と、を備える通信システムである。制御部は、１以上の第１の信号の中継信号が、無線フレーム中のスロットの先頭から第１の時間長後に同時に同位相で受信局に到着するように、少なくとも１以上の中継局のうちの第１の中継局について、送信局と第１の中継局との間の電波伝搬特性及び受信局と第１の中継局との間の電波伝搬特性に基づいて、第１の中継局による中継によって第１の信号に与えられる第１の遅延時間と第１の位相回転量とを取得し、第１の中継局に、第１の信号に第１の遅延時間と第１の位相回転量とを与えさせる。
【選択図】図１
【解決手段】送信局と、受信局と、送信局から受信局への第１の信号を復調及び復号せずに中継する、１以上の中継局と、制御部と、を備える通信システムである。制御部は、１以上の第１の信号の中継信号が、無線フレーム中のスロットの先頭から第１の時間長後に同時に同位相で受信局に到着するように、少なくとも１以上の中継局のうちの第１の中継局について、送信局と第１の中継局との間の電波伝搬特性及び受信局と第１の中継局との間の電波伝搬特性に基づいて、第１の中継局による中継によって第１の信号に与えられる第１の遅延時間と第１の位相回転量とを取得し、第１の中継局に、第１の信号に第１の遅延時間と第１の位相回転量とを与えさせる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
送信局と、
受信局と、
前記送信局から前記受信局への第１の信号を復調及び復号せずに中継する、１以上の中継局と、
前記１以上の中継局によって中継された１以上の前記第１の信号の中継信号が、前記送信局と前記受信局と前記１以上の中継局との間で同期している、前記第１の信号が発信された無線フレーム中のスロットの先頭から第１の時間長後に同時に同位相で前記受信局に到着するように、少なくとも前記１以上の中継局のうちの第１の中継局について、前記送信局と前記第１の中継局との間の電波伝搬特性及び前記受信局と前記第１の中継局との間の電波伝搬特性に基づいて、前記第１の中継局による中継によって前記第１の信号に与えられる第１の遅延時間と第１の位相回転量とを取得し、前記第１の中継局に、前記第１の信号に前記第１の遅延時間と前記第１の位相回転量とを与えさせる、制御部と、
を備える通信システム。
受信局と、
前記送信局から前記受信局への第１の信号を復調及び復号せずに中継する、１以上の中継局と、
前記１以上の中継局によって中継された１以上の前記第１の信号の中継信号が、前記送信局と前記受信局と前記１以上の中継局との間で同期している、前記第１の信号が発信された無線フレーム中のスロットの先頭から第１の時間長後に同時に同位相で前記受信局に到着するように、少なくとも前記１以上の中継局のうちの第１の中継局について、前記送信局と前記第１の中継局との間の電波伝搬特性及び前記受信局と前記第１の中継局との間の電波伝搬特性に基づいて、前記第１の中継局による中継によって前記第１の信号に与えられる第１の遅延時間と第１の位相回転量とを取得し、前記第１の中継局に、前記第１の信号に前記第１の遅延時間と前記第１の位相回転量とを与えさせる、制御部と、
を備える通信システム。
【請求項2】
前記１以上の中継局のそれぞれは、前記１以上の中継局のそれぞれにおいて発生する、前記送信局から受信した信号と前記受信局へ送信する前記信号との間の干渉を抑圧するフィルタリングを行う第１のフィルタを備え、
前記第１のフィルタは、
前記フィルタリングにより前記第１の信号に前記第１の遅延時間を与え、
前記フィルタリング後の前記第１の信号に前記第１の位相回転量を与える、
請求項１に記載の通信システム。
前記第１のフィルタは、
前記フィルタリングにより前記第１の信号に前記第１の遅延時間を与え、
前記フィルタリング後の前記第１の信号に前記第１の位相回転量を与える、
請求項１に記載の通信システム。
【請求項3】
前記制御部は、
前記スロットの先頭から、前記第１の時間長から前記第１の中継局と前記受信局との間の伝搬遅延を差し引いた第２の時間長後に前記第１の信号の中継信号が前記第１の中継局から発信されるように、前記第１の遅延時間を取得する、
請求項１又は２に記載の通信システム。
前記スロットの先頭から、前記第１の時間長から前記第１の中継局と前記受信局との間の伝搬遅延を差し引いた第２の時間長後に前記第１の信号の中継信号が前記第１の中継局から発信されるように、前記第１の遅延時間を取得する、
請求項１又は２に記載の通信システム。
【請求項4】
前記１以上の中継局のそれぞれは、
アンテナと、前記アンテナに接続する送信機及び受信機と、を備え、
前記制御部は、
前記受信機において加わる位相回転量から、前記送信機において加わる位相回転量と、前記送信局から前記第１の中継局までの伝搬路で加わる位相回転量と、前記第１の中継局から前記受信局までの伝搬路で加わる位相回転量と、を差し引いた値を前記第１の位相回転量として取得する、
請求項１又は２に記載の通信システム。
アンテナと、前記アンテナに接続する送信機及び受信機と、を備え、
前記制御部は、
前記受信機において加わる位相回転量から、前記送信機において加わる位相回転量と、前記送信局から前記第１の中継局までの伝搬路で加わる位相回転量と、前記第１の中継局から前記受信局までの伝搬路で加わる位相回転量と、を差し引いた値を前記第１の位相回転量として取得する、
請求項１又は２に記載の通信システム。
【請求項5】
前記制御部は、
前記第１の中継局と前記受信局との間の伝搬遅延に基づいて、前記第１の中継局から送信された前記第１の信号の中継信号が前記受信局へ前記スロットの先頭から第１の時間後までに到着可能か否かを判定し、
前記第１の中継局から前記第１の信号の中継信号が前記受信局へ前記スロットの先頭から第１の時間後までに到着可能であることを判定した場合に、前記第１の中継局による前記第１の信号の中継の実施を判定し、
前記第１の中継局から前記第１の信号の中継信号が前記受信局へ前記スロットの先頭から第１の時間後までに到着可能でないことを判定した場合には、前記第１の中継局による前記第１の信号の中継の不実施を判定する、
請求項１に記載の通信システム。
前記第１の中継局と前記受信局との間の伝搬遅延に基づいて、前記第１の中継局から送信された前記第１の信号の中継信号が前記受信局へ前記スロットの先頭から第１の時間後までに到着可能か否かを判定し、
前記第１の中継局から前記第１の信号の中継信号が前記受信局へ前記スロットの先頭から第１の時間後までに到着可能であることを判定した場合に、前記第１の中継局による前記第１の信号の中継の実施を判定し、
前記第１の中継局から前記第１の信号の中継信号が前記受信局へ前記スロットの先頭から第１の時間後までに到着可能でないことを判定した場合には、前記第１の中継局による前記第１の信号の中継の不実施を判定する、
請求項１に記載の通信システム。
【請求項6】
前記制御部は、
前記送信局と前記第１の中継局との間の伝搬遅延と、前記送信局と前記第１の中継局との間の遅延広がりと、前記第１の中継局における処理遅延と、前記第１の中継局と前記受信局との間の伝搬遅延と、の合計時間が前記第１の時間長以下であるか否かを判定することによって、前記第１の中継局から前記第１の信号の中継信号が前記受信局へ前記スロットの先頭から第１の時間後までに到着するか否かを判定する、
請求項５に記載の通信システム。
前記送信局と前記第１の中継局との間の伝搬遅延と、前記送信局と前記第１の中継局との間の遅延広がりと、前記第１の中継局における処理遅延と、前記第１の中継局と前記受信局との間の伝搬遅延と、の合計時間が前記第１の時間長以下であるか否かを判定することによって、前記第１の中継局から前記第１の信号の中継信号が前記受信局へ前記スロットの先頭から第１の時間後までに到着するか否かを判定する、
請求項５に記載の通信システム。
【請求項7】
無線回線を管理する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、
前記送信局と前記受信局との間の電波伝搬特性と前記１以上の中継局それぞれと前記受信局との間の電波伝搬特性とに基づいて、前記第１の時間長を取得することと、
前記第１の時間長を前記１以上の中継局へ通知することと、
を実行する請求項１に記載の通信システム。
前記制御装置は、
前記送信局と前記受信局との間の電波伝搬特性と前記１以上の中継局それぞれと前記受信局との間の電波伝搬特性とに基づいて、前記第１の時間長を取得することと、
前記第１の時間長を前記１以上の中継局へ通知することと、
を実行する請求項１に記載の通信システム。
【請求項8】
前記制御装置は、
前記送信局と前記受信局との間の伝搬遅延と、前記送信局と前記受信局との間の遅延広がりと、前記１以上の中継局のうちの一つの中継局による中継によって発生する遅延時間と、を合計して、前記第１の時間長を取得する、
請求項７に記載の通信システム。
前記送信局と前記受信局との間の伝搬遅延と、前記送信局と前記受信局との間の遅延広がりと、前記１以上の中継局のうちの一つの中継局による中継によって発生する遅延時間と、を合計して、前記第１の時間長を取得する、
請求項７に記載の通信システム。
【請求項9】
コンピュータが、
送信局から受信局への第１の信号を復調及び復号せずに中継する、１以上の中継局によって中継された１以上の前記第１の信号の中継信号が、前記送信局と前記受信局と前記１以上の中継局との間で同期している、前記第１の信号が発信された無線フレーム中のスロットの先頭から第１の時間長後に同時に同位相で前記受信局に到着するように、少なくとも前記１以上の中継局のうちの第１の中継局について、前記送信局と前記第１の中継局との間の電波伝搬特性及び前記受信局と前記第１の中継局との間の電波伝搬特性に基づいて、前記第１の中継局による中継によって前記第１の信号に与えられる第１の遅延時間と第１の位相回転量とを取得し、
前記第１の中継局に、前記第１の信号に前記第１の遅延時間と前記第１の位相回転量とを与えさせる、
方法。
送信局から受信局への第１の信号を復調及び復号せずに中継する、１以上の中継局によって中継された１以上の前記第１の信号の中継信号が、前記送信局と前記受信局と前記１以上の中継局との間で同期している、前記第１の信号が発信された無線フレーム中のスロットの先頭から第１の時間長後に同時に同位相で前記受信局に到着するように、少なくとも前記１以上の中継局のうちの第１の中継局について、前記送信局と前記第１の中継局との間の電波伝搬特性及び前記受信局と前記第１の中継局との間の電波伝搬特性に基づいて、前記第１の中継局による中継によって前記第１の信号に与えられる第１の遅延時間と第１の位相回転量とを取得し、
前記第１の中継局に、前記第１の信号に前記第１の遅延時間と前記第１の位相回転量とを与えさせる、
方法。
【請求項10】
送信局から受信局への第１の信号を復調及び復号せずに中継する非再生中継の際に、前記第１の信号の中継信号が、前記送信局と前記受信局と１以上の中継局との間で同期している、前記第１の信号が発信された無線フレーム中のスロットの先頭から第１の時間長後に前記受信局に到着するように、前記受信局との間の電波伝搬特性に基づいて、第１の遅延時間を取得することと、
前記中継によって前記第１の信号に加わる位相回転量をキャンセルさせる第１の位相回転量と取得することと、
を実行する制御部と、
前記第１の信号の前記非再生中継の際に、前記第１の信号に前記第１の遅延時間と前記第１の位相回転量とを与える無線処理部と、
を備える中継局。
前記中継によって前記第１の信号に加わる位相回転量をキャンセルさせる第１の位相回転量と取得することと、
を実行する制御部と、
前記第１の信号の前記非再生中継の際に、前記第１の信号に前記第１の遅延時間と前記第１の位相回転量とを与える無線処理部と、
を備える中継局。
【請求項11】
前記無線処理部は、前記無線処理部において発生する、前記送信局から受信した信号と前記受信局へ送信する前記信号との間の干渉を抑圧するフィルタリングを行う第１のフィルタを備え、
前記第１のフィルタは、
前記フィルタリングにより前記第１の信号に前記第１の遅延時間を与え、
前記フィルタリング後の前記第１の信号に前記第１の位相回転量を与える、
請求項１０に記載の中継局。
前記第１のフィルタは、
前記フィルタリングにより前記第１の信号に前記第１の遅延時間を与え、
前記フィルタリング後の前記第１の信号に前記第１の位相回転量を与える、
請求項１０に記載の中継局。
【請求項12】
前記制御部は、
前記スロットの先頭から、前記第１の時間長から前記中継局と前記受信局との間の伝搬遅延を差し引いた第２の時間長後に前記第１の信号の中継信号が前記無線処理部から発信されるように、前記第１の遅延時間を取得する、
請求項１０又は１１に記載の中継局。
前記スロットの先頭から、前記第１の時間長から前記中継局と前記受信局との間の伝搬遅延を差し引いた第２の時間長後に前記第１の信号の中継信号が前記無線処理部から発信されるように、前記第１の遅延時間を取得する、
請求項１０又は１１に記載の中継局。
【請求項13】
前記無線処理部は、アンテナに接続する送信機及び受信機を備え、
前記制御部は、
前記受信機において加わる位相回転量から、前記送信機において加わる位相回転量と、前記送信局から前記中継局までの伝搬路で加わる位相回転量と、前記中継局から前記受信局までの伝搬路で加わる位相回転量と、を差し引いた値を前記第１の位相回転量として取得する、
請求項１０又は１１に記載の中継局。
前記制御部は、
前記受信機において加わる位相回転量から、前記送信機において加わる位相回転量と、前記送信局から前記中継局までの伝搬路で加わる位相回転量と、前記中継局から前記受信局までの伝搬路で加わる位相回転量と、を差し引いた値を前記第１の位相回転量として取得する、
請求項１０又は１１に記載の中継局。
【請求項14】
前記制御部は、
前記中継局と前記受信局との間の伝搬遅延に基づいて、前記無線処理部から送信された前記第１の信号の中継信号が前記受信局へ前記スロットの先頭から第１の時間後までに到着可能か否かを判定し、
前記第１の信号の中継信号が前記受信局へ前記スロットの先頭から第１の時間後までに到着可能であることを判定した場合に、前記第１の信号の中継を行うことを判定し、
前記第１の信号の中継信号が前記受信局へ前記スロットの先頭から第１の時間後までに到着可能でないことを判定した場合には、前記第１の信号の中継を行わないことを判定する、
請求項１０に記載の中継局。
前記中継局と前記受信局との間の伝搬遅延に基づいて、前記無線処理部から送信された前記第１の信号の中継信号が前記受信局へ前記スロットの先頭から第１の時間後までに到着可能か否かを判定し、
前記第１の信号の中継信号が前記受信局へ前記スロットの先頭から第１の時間後までに到着可能であることを判定した場合に、前記第１の信号の中継を行うことを判定し、
前記第１の信号の中継信号が前記受信局へ前記スロットの先頭から第１の時間後までに到着可能でないことを判定した場合には、前記第１の信号の中継を行わないことを判定する、
請求項１０に記載の中継局。
【請求項15】
前記制御部は、
前記送信局と前記中継局との間の伝搬遅延と、前記送信局と前記中継局との間の遅延広がりと、前記無線処理部における処理遅延と、前記中継局と前記受信局との間の伝搬遅延と、の合計時間が前記第１の時間長以下であるか否かを判定することによって、前記第１の信号の中継信号が前記受信局へ前記スロットの先頭から第１の時間後までに到着するか否かを判定する、
請求項１４に記載の中継局。
前記送信局と前記中継局との間の伝搬遅延と、前記送信局と前記中継局との間の遅延広がりと、前記無線処理部における処理遅延と、前記中継局と前記受信局との間の伝搬遅延と、の合計時間が前記第１の時間長以下であるか否かを判定することによって、前記第１の信号の中継信号が前記受信局へ前記スロットの先頭から第１の時間後までに到着するか否かを判定する、
請求項１４に記載の中継局。
【請求項16】
前記制御部は、
前記送信局と前記受信局との間の電波伝搬特性と前記１以上の中継局それぞれと前記受信局との間の電波伝搬特性とに基づいて取得された前記第１の時間長を、無線回線を管理する制御装置から受信する、
請求項１０に記載の中継局。
前記送信局と前記受信局との間の電波伝搬特性と前記１以上の中継局それぞれと前記受信局との間の電波伝搬特性とに基づいて取得された前記第１の時間長を、無線回線を管理する制御装置から受信する、
請求項１０に記載の中継局。
【請求項17】
前記第１の時間長は、
前記送信局と前記受信局との間の伝搬遅延と、前記送信局と前記受信局との間の遅延広がりと、前記１以上の中継局のうちの一つの中継局による中継によって発生する遅延時間と、を合計して取得される、
請求項１６に記載の中継局。
前記送信局と前記受信局との間の伝搬遅延と、前記送信局と前記受信局との間の遅延広がりと、前記１以上の中継局のうちの一つの中継局による中継によって発生する遅延時間と、を合計して取得される、
請求項１６に記載の中継局。
【請求項18】
送信局から受信局への第１の信号を復調及び復号せずに中継する、１以上の中継局が、前記第１の信号の中継信号が、前記送信局と前記受信局と前記１以上の中継局との間で同期している、前記第１の信号が発信された無線フレーム中のスロットの先頭から第１の時間長後に同時に同位相で前記受信局に到着するように、前記第１の信号に第１の遅延時間と第１の位相回転量とを与える場合に、前記送信局と前記受信局との間の電波伝搬特性と前記１以上の中継局それぞれと前記受信局との間の電波伝搬特性とに基づいて、前記第１の時間長を取得すること、
を実行する制御部、
を備える制御装置。
を実行する制御部、
を備える制御装置。
【請求項19】
前記制御部は、
前記送信局と前記受信局との間の伝搬遅延と、前記送信局と前記受信局との間の遅延広がりと、前記１以上の中継局のうちの一つの中継局による中継によって発生する遅延時間と、を合計して、前記第１の時間長を取得する、
請求項１８に記載の制御装置。
前記送信局と前記受信局との間の伝搬遅延と、前記送信局と前記受信局との間の遅延広がりと、前記１以上の中継局のうちの一つの中継局による中継によって発生する遅延時間と、を合計して、前記第１の時間長を取得する、
請求項１８に記載の制御装置。
【請求項20】
前記制御部は、
少なくとも前記１以上の中継局のうちの第１の中継局について、前記送信局と前記第１の中継局との間の電波伝搬特性及び前記受信局と前記第１の中継局との間の電波伝搬特性に基づいて、前記第１の中継局による中継によって前記第１の信号に与えられる第１の遅延時間と第１の位相回転量とを取得することと、
前記第１の中継局に、前記第１の遅延時間と前記第１の位相回転量とを通知することと、
を実行する請求項１８又は１９に記載の制御装置。
少なくとも前記１以上の中継局のうちの第１の中継局について、前記送信局と前記第１の中継局との間の電波伝搬特性及び前記受信局と前記第１の中継局との間の電波伝搬特性に基づいて、前記第１の中継局による中継によって前記第１の信号に与えられる第１の遅延時間と第１の位相回転量とを取得することと、
前記第１の中継局に、前記第１の遅延時間と前記第１の位相回転量とを通知することと、
を実行する請求項１８又は１９に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、通信システム、方法、中継局、及び、制御装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
5th Generation Mobile Communication System（５Ｇ）等の無線通信においては、サブミリ秒以下の超低遅延通信が期待されている。一方で、通信サービス向上の観点では、セルのカバレッジエリアの拡大が望まれ、そのためには、中継局を介する中継通信が有効である。そこで、無線通信を行う端末局を中継局とする無線通信方法が提案されている。さらに、遅延の少ない中継技術として、中継局では復調及び復号は行わない非再生中継が望ましい。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0003】
【非特許文献1】H. Chen. A. B. Gershman, and S. Shahbazpanahi, “Filter-and-Forward Distributed Beamforming in Relay Networks with Frequency Selective Fading,” IEEE Trans. On Signal Processing, vol. 58, no. 3, March 2010.
【非特許文献2】能口、林、金子、酒井、“周波数領域等化システムのための単一周波数全二重無線中継,” 電子情報通信学会技術報告, vol. SIP2011-109, 2012年1月.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示の態様の一つは、非再生中継が実施される無線通信において、受信側におけるＳＮＲ（Signal-to-Noise Ratio）を向上可能な通信システム、方法、中継局、及び、制御
装置を提供することである。
装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の態様の一つは、
送信局と、
受信局と、
前記送信局から前記受信局への第１の信号を復調及び復号せずに中継する、１以上の中継局と、
前記１以上の中継局によって中継された１以上の前記第１の信号の中継信号が、前記送信局と前記受信局と前記１以上の中継局との間で同期している、前記第１の信号が発信された無線フレーム中のスロットの先頭から第１の時間長（Δ＿Ｒ）後に同時に同位相で前記受信局に到着するように、少なくとも前記１以上の中継局のうちの第１の中継局について、前記送信局と前記第１の中継局との間の電波伝搬特性及び前記受信局と前記第１の中継局との間の電波伝搬特性に基づいて、前記第１の中継局による中継によって前記第１の信号に与えられる第１の遅延時間と第１の位相回転量とを取得し、前記第１の中継局に、前記第１の信号に前記第１の遅延時間と前記第１の位相回転量とを与えさせる、制御部と、を備える通信システムである。
送信局と、
受信局と、
前記送信局から前記受信局への第１の信号を復調及び復号せずに中継する、１以上の中継局と、
前記１以上の中継局によって中継された１以上の前記第１の信号の中継信号が、前記送信局と前記受信局と前記１以上の中継局との間で同期している、前記第１の信号が発信された無線フレーム中のスロットの先頭から第１の時間長（Δ＿Ｒ）後に同時に同位相で前記受信局に到着するように、少なくとも前記１以上の中継局のうちの第１の中継局について、前記送信局と前記第１の中継局との間の電波伝搬特性及び前記受信局と前記第１の中継局との間の電波伝搬特性に基づいて、前記第１の中継局による中継によって前記第１の信号に与えられる第１の遅延時間と第１の位相回転量とを取得し、前記第１の中継局に、前記第１の信号に前記第１の遅延時間と前記第１の位相回転量とを与えさせる、制御部と、を備える通信システムである。
【0006】
本開示の他の態様の一つは、
コンピュータが、
送信局から受信局への第１の信号を復調及び復号せずに中継する、１以上の中継局によって中継された１以上の前記第１の信号の中継信号が、前記送信局と前記受信局と前記１以上の中継局との間で同期している、前記第１の信号が発信された無線フレーム中のスロットの先頭から第１の時間長後に同時に同位相で前記受信局に到着するように、少なくとも
前記１以上の中継局のうちの第１の中継局について、前記送信局と前記第１の中継局との間の電波伝搬特性及び前記受信局と前記第１の中継局との間の電波伝搬特性に基づいて、前記第１の中継局による中継によって前記第１の信号に与えられる第１の遅延時間と第１の位相回転量とを取得し、
前記第１の中継局に、前記第１の信号に前記第１の遅延時間と前記第１の位相回転量とを与えさせる、
方法である。
コンピュータが、
送信局から受信局への第１の信号を復調及び復号せずに中継する、１以上の中継局によって中継された１以上の前記第１の信号の中継信号が、前記送信局と前記受信局と前記１以上の中継局との間で同期している、前記第１の信号が発信された無線フレーム中のスロットの先頭から第１の時間長後に同時に同位相で前記受信局に到着するように、少なくとも
前記１以上の中継局のうちの第１の中継局について、前記送信局と前記第１の中継局との間の電波伝搬特性及び前記受信局と前記第１の中継局との間の電波伝搬特性に基づいて、前記第１の中継局による中継によって前記第１の信号に与えられる第１の遅延時間と第１の位相回転量とを取得し、
前記第１の中継局に、前記第１の信号に前記第１の遅延時間と前記第１の位相回転量とを与えさせる、
方法である。
【0007】
本開示の他の態様の一つは、
送信局から受信局への第１の信号を復調及び復号せずに中継する非再生中継の際に、前記第１の信号の中継信号が、前記送信局と前記受信局と１以上の中継局との間で同期している、前記第１の信号が発信された無線フレーム中のスロットの先頭から第１の時間長後に前記受信局に到着するように、前記受信局との間の電波伝搬特性に基づいて、第１の遅延時間を取得することと、
前記中継によって前記第１の信号に加わる位相回転量をキャンセルさせる第１の位相回転量と取得することと、
を実行する制御部と、
前記第１の信号の前記非再生中継の際に、前記第１の信号に前記第１の遅延時間と前記第１の位相回転量とを与える無線処理部と、
を備える中継局である。
送信局から受信局への第１の信号を復調及び復号せずに中継する非再生中継の際に、前記第１の信号の中継信号が、前記送信局と前記受信局と１以上の中継局との間で同期している、前記第１の信号が発信された無線フレーム中のスロットの先頭から第１の時間長後に前記受信局に到着するように、前記受信局との間の電波伝搬特性に基づいて、第１の遅延時間を取得することと、
前記中継によって前記第１の信号に加わる位相回転量をキャンセルさせる第１の位相回転量と取得することと、
を実行する制御部と、
前記第１の信号の前記非再生中継の際に、前記第１の信号に前記第１の遅延時間と前記第１の位相回転量とを与える無線処理部と、
を備える中継局である。
【0008】
本開示の態様の一つは、
送信局から受信局への第１の信号を復調及び復号せずに中継する、１以上の中継局が、前記第１の信号の中継信号が、前記送信局と前記受信局と前記１以上の中継局との間で同期している、前記第１の信号が発信された無線フレーム中のスロットの先頭から第１の時間長後に同時に同位相で前記受信局に到着するように、前記第１の信号に第１の遅延時間と第１の位相回転量とを与える場合に、前記送信局と前記受信局との間の電波伝搬特性と前記１以上の中継局それぞれと前記受信局との間の電波伝搬特性とに基づいて、前記第１の時間長を取得すること、
を実行する制御部、
を備える制御装置である。
送信局から受信局への第１の信号を復調及び復号せずに中継する、１以上の中継局が、前記第１の信号の中継信号が、前記送信局と前記受信局と前記１以上の中継局との間で同期している、前記第１の信号が発信された無線フレーム中のスロットの先頭から第１の時間長後に同時に同位相で前記受信局に到着するように、前記第１の信号に第１の遅延時間と第１の位相回転量とを与える場合に、前記送信局と前記受信局との間の電波伝搬特性と前記１以上の中継局それぞれと前記受信局との間の電波伝搬特性とに基づいて、前記第１の時間長を取得すること、
を実行する制御部、
を備える制御装置である。
【発明の効果】
【0009】
本開示の態様の一つによれば、非再生中継が実施される無線通信において、受信側におけるＳＮＲ（Signal-to-Noise Ratio）を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
非再生中継では、複数の中継局によって中継された複数の中継信号は、それぞれ、無線伝搬路において、異なる位相回転量及び異なる遅延時間が与えられる。受信局では、これらの複数の中継信号は、異なるタイミングで異なる位相で受信されるため、例えば、複数の中継信号の間で振幅を打ち消し合ったりして、合成された際に十分なＳＮＲを得られないことがある。本開示の態様の一つでは、これを鑑みて、中継局で非再生中継が行われる際に得られるＳＮＲを向上させることを課題とする。
【0012】
本開示の態様の一つは、送信局と、受信局と、１以上の中継局と、制御部と、を備える通信システムである。例えば、送信局は基地局で、受信局は端末局である。ただし、これに限定されず、送信局は端末局で、受信局は基地局であってもよい。中継局は、例えば、小型基地局、移動基地局、スマートフォン、及び、車載器等である。送信局、受信局、及び、１以上の中継局間では、無線フレームのスロットタイミングが同期している。１以上の中継局は、復調及び復号せずに信号を中継する非再生中継を実施する。
【0013】
制御部は、例えば、コンピュータ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッ
サ、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の演算回路である。制御部は、例え
ば、中継局に備えられてもよいし、基地局に接続し、無線回線を管理する制御装置に備えられてもよいし、基地局又は端末局に備えられてもよい。制御部は、第１の信号の中継信号が、スロットの先頭から第１の時間長後に同時に同位相で受信局に到着するように、少なくとも第１の中継局について、第１の中継局による中継によって第１の信号に与えられる第１の遅延時間と第１の位相回転量とを取得する。第１の信号は、送信局から受信局へ送信される信号である。第１の中継局は、例えば、制御部が中継局に備えられている場合には、当該制御部が備えられている中継局である。例えば、制御部が制御装置に備えられている場合には、第１の中継局は、１以上の中継局のうちの実際に中継を行う１以上の中継局である。
サ、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の演算回路である。制御部は、例え
ば、中継局に備えられてもよいし、基地局に接続し、無線回線を管理する制御装置に備えられてもよいし、基地局又は端末局に備えられてもよい。制御部は、第１の信号の中継信号が、スロットの先頭から第１の時間長後に同時に同位相で受信局に到着するように、少なくとも第１の中継局について、第１の中継局による中継によって第１の信号に与えられる第１の遅延時間と第１の位相回転量とを取得する。第１の信号は、送信局から受信局へ送信される信号である。第１の中継局は、例えば、制御部が中継局に備えられている場合には、当該制御部が備えられている中継局である。例えば、制御部が制御装置に備えられている場合には、第１の中継局は、１以上の中継局のうちの実際に中継を行う１以上の中継局である。
【0014】
制御部は、第１の遅延時間と第１の位相回転量とを、送信局と第１の中継局との間の電波伝搬特性及び受信局と第１の中継局との間の電波伝搬特性に基づいて取得する。第１の中継局は、第１の信号を非再生中継する際に、第１の遅延時間と第１の位相回転量とを与える。電波伝搬特性には、例えば、伝搬遅延、遅延広がり、及び、位相回転量がある。ただし、電波伝搬特性はこれらに限定されない。
【0015】
第１の遅延時間は、例えば、スロットの先頭から第１の時間長後に第１の中継局から受信局へ電波が届くように、第１の中継局と受信局との間の伝搬遅延に基づいて第１の中継局における送信タイミングを逆算することで、取得される。より具体的には、制御部は、スロットの先頭から、第１の時間長から第１の中継局と受信局との間の伝搬遅延を差し引いた第２の時間長後に第１の信号の中継信号が第１の中継局から発信されるように、第１の遅延時間を取得する。
【0016】
第１の位相回転量は、中継信号が無線伝搬路で受ける位相回転量をキャンセルするように求めることで、各中継局によって中継される中継信号の位相が揃うことになる。より具体的には、制御部は、第１の中継局の受信機において加わる位相回転量から、第１の中継局の送信機において加わる位相回転量と、送信局から第１の中継局までの伝搬路で加わる位相回転と、第１の中継局から受信局までの伝搬路で加わる位相回転量と、を差し引いた値を第１の位相回転量として取得する。
【0017】
本開示の態様の一つによれば、送信局から受信局への第１の信号を中継する各中継局が、中継信号が同時に同位相で受信局に到着するように、中継信号に第１の遅延時間と第１の位相回転量を与える。これによって、複数の中継信号が同時に同位相で受信されるので、当該複数の中継信号を合成した際の信号電力は振幅の二乗となることから、受信局におけるＳＮＲを向上させることができる。
【0018】
本開示の態様の一つでは、１以上の中継局のそれぞれは、中継局において発生する、送信局から受信した信号と受信局へ送信する信号との間の干渉を抑圧するフィルタリングを行う第１のフィルタを備えてもよい。送信局から受信した信号と受信局へ送信する信号との間の干渉は、自己干渉とも呼ばれる。第１のフィルタは、フィルタリングにより第１の信号に第１の遅延時間を与え、フィルタリング後の第１の信号に第１の位相回転量を与える。第１のフィルタは、例えば、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタである。
第１のフィルタによって中継信号をフィルタリングすることで、中継信号の自己干渉を抑制しつつ、第１の遅延時間と第１の位相回転量を与えることができる。
第１のフィルタによって中継信号をフィルタリングすることで、中継信号の自己干渉を抑制しつつ、第１の遅延時間と第１の位相回転量を与えることができる。
【0019】
本開示の態様の一つでは、制御部は、第１の中継局による第１の信号の中継の実施の可否を判定してもよい。例えば、制御部は、第１の中継局と受信局との間の伝搬遅延に基づいて、第１の中継局から送信された第１の信号の中継信号が受信局へスロットの先頭から第１の時間後までに到着可能か否かを判定してもよい。第１の中継局から第１の信号の中継信号が受信局へスロットの先頭から第１の時間後までに到着可能であることを判定した場合に、制御部は、第１の中継局による第１の信号の中継の実施を判定する。第１の中継局から第１の信号の中継信号が受信局へスロットの先頭から第１の時間後までに到着可能でないことを判定した場合には、制御部は、第１の中継局による第１の信号の中継の不実施を判定する。
【0020】
第１の中継局から送信された第１の信号の中継信号が受信局へスロットの先頭から第１の時間後までに到着可能か否かは、例えば、送信局と第１の中継局との間の伝搬遅延と、送信局と第１の中継局との間の遅延広がりと、第１の中継局における処理遅延と、第１の中継局と受信局との間の伝搬遅延と、の合計時間が第１の時間長以下であるか否かを判定することによって、判定されてもよい。
【0021】
本開示の態様の一つによって、受信局には、受信信号を等化処理するサイクリックプレフィクスの期間において、スロットの先頭から第１の時間後のタイミング以外では中継信号が届かなくなるので、効率よく十分なＳＮＲを得ることができる。サイクリックプレフィクスの期間において、中継信号の合成によって振幅を打ち消しあう中継信号の発生を抑
制できるためである。
制できるためである。
【0022】
本開示の態様の一つでは、通信システムは、無線回線を管理する制御装置をさらに備えてもよい。制御装置は、送信局と受信局との間の電波伝搬特性と１以上の中継局それぞれと受信局との間の電波伝搬特性とに基づいて、第１の時間長（Δ＿Ｒ）を取得し、１以上の中継局へ通知してもよい。第１の時間長は、例えば、送信局と受信局との間の伝搬遅延と、送信局と受信局との間の遅延広がりと、１以上の中継局のうちの一つの中継局による中継によって発生する遅延時間と、を合計して、取得されてもよい。このように第１の時間長を取得することによって、より多くの中継局を第１の信号の中継に参加させ、受信局により多くの中継信号を到着させることができる。受信局により多くの中継信号を同時に同位相で到着させることによって、受信局は、より大きなＳＮＲを得ることができる。
【0023】
本開示の他の態様の一つは、上記通信システムにおいて実行される処理をコンピュータが実行する方法としても特定することができる。具体的には、当該方法は、コンピュータが、送信局から受信局への第１の信号を復調及び復号せずに中継する、１以上の中継局によって中継された１以上の前記第１の信号の中継信号が、送信局と受信局と１以上の中継局との間で同期している、第１の信号が発信された無線フレーム中のスロットの先頭から第１の時間長後に同時に同位相で受信局に到着するように、少なくとも１以上の中継局のうちの第１の中継局について、送信局と第１の中継局との間の電波伝搬特性及び受信局と第１の中継局との間の電波伝搬特性に基づいて、第１の中継局による中継によって前記第１の信号に与えられる第１の遅延時間と第１の位相回転量とを取得し、第１の中継局に、第１の信号に第１の遅延時間と第１の位相回転量とを与えさせる方法である。
【0024】
また、本開示の他の態様の一つは、当該方法の処理を実行する中継局又は制御装置としても特定することができる。また、他の態様の一つは、当該方法の処理を、中継局又は制御装置に実行させるためのプログラム、及び、当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能で非一時的な記憶媒体としても特定することができる。
【0025】
以下、図面に基づいて、本開示の実施の形態を説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本開示は実施形態の構成に限定されない。
【0026】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の通信システム１００Ａをシステム構成の一例を示す図である。通信システム１００Ａは、制御装置１と、基地局２と、中継局３（３－１、３－Ｎ）と、端末局４とを有する。制御装置１は、基地局２が接続されるコアネットワーク上の装置である。ただし、制御装置１がコアネットワーク自体であるか、またはコアネットワークに含まれるシステムであると考えることもできる。コアネットワークは、例えば、光ファイバ網を含む。制御装置１は、基地局２、中継局３、及び、端末局４を制御し、端末局４に通信サービスを提供する。
図１は、第１実施形態の通信システム１００Ａをシステム構成の一例を示す図である。通信システム１００Ａは、制御装置１と、基地局２と、中継局３（３－１、３－Ｎ）と、端末局４とを有する。制御装置１は、基地局２が接続されるコアネットワーク上の装置である。ただし、制御装置１がコアネットワーク自体であるか、またはコアネットワークに含まれるシステムであると考えることもできる。コアネットワークは、例えば、光ファイバ網を含む。制御装置１は、基地局２、中継局３、及び、端末局４を制御し、端末局４に通信サービスを提供する。
【0027】
基地局２は、端末局４に無線アクセスネットワークを提供する。無線アクセスネットワークでの無線通信が可能なエリアは、セルとも呼ばれる。基地局２は、第１実施形態では、１以上のアンテナ（例えば、＃０及び＃１）と、これら１以上のアンテナに接続される無線機２１と、制御回路２２を有する。制御回路２２は、例えば、プロセッサとメモリを有する。プロセッサは、メモリ上のコンピュータプログラムにより、制御装置１との通信、及び、中継局３及び端末局４との無線通信を制御する。
【0028】
端末局４は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、ウェアラブル端末、車載されたデータ通信装置等の移動局である。ただし、これに限られず、端末局４は、据え置き型の端末装置であってもよい。例えば、端末装置は、基地局２が提供するセルの範囲で無線
アクセスネットワークに接続する。中継局３は、基地局２と端末局４との無線通信を中継する。中継局３は、例えば、小型基地局、移動基地局、車載装置、及び、スマートフォン等である。第１実施形態では、中継局３は、非再生中継可能な構成を備える装置の中から制御装置１によって中継局として選定された装置である。
アクセスネットワークに接続する。中継局３は、基地局２と端末局４との無線通信を中継する。中継局３は、例えば、小型基地局、移動基地局、車載装置、及び、スマートフォン等である。第１実施形態では、中継局３は、非再生中継可能な構成を備える装置の中から制御装置１によって中継局として選定された装置である。
【0029】
制御装置１は、端末局４から接続要求の発生時に、基地局２が提供するセルの範囲に位置する１以上の装置を中継局３として選択し、無線通信の中継を指示する。なお、第１実施形態において、複数の中継局３が個々に区別される場合に、中継局３－１、・・・、３－Ｎのように枝番が付される。ここで、枝番Ｎは中継局３の候補の数を示す整数である。図１においては、中継局３－１と３－Ｎが例示されている。ただし、中継局３－１、・・・、３－Ｎが総称される場合には、単に、中継局３と記述される。
【0030】
中継局３は、基地局２と同様、１本以上のアンテナ（例えば、＃０）と、これら１以上のアンテナのそれぞれに接続される無線機３１と、制御回路３２とを有する。
【0031】
端末局４は、１本以上のアンテナ（例えば、＃０）と、当該１以上のアンテナに接続される無線機４１と、制御回路４２とを有する。例えば、セル内の移動局が基地局２に無線アクセスネットワークへの接続を要求し、接続されることで、当該移動局が端末局４として動作する。セル内の移動局は、基地局２に直接無線アクセスネットワークへの接続を要求してもよい。または、セル内の移動局は、セル内で中継局３として動作する装置を介して基地局２に無線アクセスネットワークへの接続を要求してもよい。端末局４は、１以上の中継局３のいずれかを介してまたは１以上の中継局３のいずれをも介さずに基地局２と通信可能な局ということができる。
【0032】
図２は、通信システム１００Ｂのシステム構成の一例を示す図である。第１実施形態では、システム構成を通信システム１００Ｂとしてもよい。通信システム１００Ｂは、図１の通信システム１００Ａと比較して、基地局２の代わりに、中央基地局２Ａと、１以上の分散基地局２Ｂと有する。１以上の分散基地局２Ｂが個々に区別される場合に、分散基地局２Ｂ－１、・・・、２Ｂ－Ｋのように枝番が付される。ここで、枝番Ｋは分散基地局数を示す整数である。図２においては、分散基地局２Ｂ－１と２Ｂ－Ｋが例示されている。ただし、分散基地局２Ｂ－１、・・・、２Ｂ－Ｋが総称される場合には、単に、分散基地局２Ｂと記述される。
【0033】
中央基地局２Ａは、制御回路２２Ａを有する。また、分散基地局２Ｂは、無線機２１Ｂを有する。中央基地局２Ａの制御回路２２Ａと分散基地局２Ｂの無線機２１Ｂとは、例えば、光ファイバＣ１又は無線ネットワークで接続される。中央基地局２Ａと複数の分散基地局２Ｂとを接続する光ファイバＣ１のトポロジは、特定のトポロジに限定されない。例えば、光ファイバＣ１のトポロジは、ノード間の一対一の接続、中央基地局２Ａから離れるにしたがって分岐するネットワーク、スター型のネットワーク、または、リングネットワーク等であってもよい。また、中央基地局２Ａの制御回路２２Ａと分散基地局２Ｂの無線機２１Ｂとの間を無線ネットワークで接続する場合に、採用される無線ネットワークの規格及び、プロトコルは特定のものに限定されはない。
【0034】
制御回路２２Ａは、図１の制御回路２２と同様、プロセッサとメモリを有する。プロセッサは、メモリ上のコンピュータプログラムにより、制御装置１との通信、および中継局３、端末局４との無線通信を制御する。すなわち、制御回路２２Ａは、１以上の分散基地局２Ｂの無線機２１Ｂを介して、中継局３及び端末局４との無線通信を制御する。
【0035】
第１実施形態では、通信システム１００では、以下のことが採用されていることを前提とする。通信システム１００では、時分割多重で、アップリンク及びダウンリンクでは同
一周波数チャネルが使用される。また、基地局２、中継局３、及び、端末局４間では、無線フレームのスロットタイミングは同期している。通信システム１００では、無線の変調方式として、ＣＰ－ＯＦＤＭ（Cyclic Prefix - Orthogonal Frequency Division Multiplexing）などのサイクリックプレフィックスを持つブロック伝送方式が採用されている。また、中継局３は、中継の対象となる端末局４がアップリンク及びダウンリンクにおいて使用するリソースブロック情報を共有している。なお、アップリンクは、端末局４から基地局２への方向のリンクである。ダウンリンクは、基地局２から端末局４への方向のリンクである。第１実施形態では、ダウンリンク方向で非再生中継が行われる場合について説明される。すなわち、第１実施形態では、送信局は基地局２であり、受信局は端末局４である。
一周波数チャネルが使用される。また、基地局２、中継局３、及び、端末局４間では、無線フレームのスロットタイミングは同期している。通信システム１００では、無線の変調方式として、ＣＰ－ＯＦＤＭ（Cyclic Prefix - Orthogonal Frequency Division Multiplexing）などのサイクリックプレフィックスを持つブロック伝送方式が採用されている。また、中継局３は、中継の対象となる端末局４がアップリンク及びダウンリンクにおいて使用するリソースブロック情報を共有している。なお、アップリンクは、端末局４から基地局２への方向のリンクである。ダウンリンクは、基地局２から端末局４への方向のリンクである。第１実施形態では、ダウンリンク方向で非再生中継が行われる場合について説明される。すなわち、第１実施形態では、送信局は基地局２であり、受信局は端末局４である。
【0036】
第１実施形態では、各中継局３は、中継信号が端末局４に同時に同位相で到着するように、中継信号に遅延と位相回転を与える。中継信号を端末局４に到着させるタイミングは、制御装置１が取得し、各中継局３へ通知する。各中継局３は、通知されたタイミングに中継信号が基地局２に届くように、基地局２と中継局３との間の電波伝搬特性及び中継局３と端末局４との間の電波伝搬特性に基づいて、中継信号に与える遅延時間を取得する。電波伝搬特性には、例えば、伝搬遅延、遅延の広がり、及び、位相回転量等が含まれる。ただし、電波伝搬特性に含まれる情報はこれらに限定されない。伝搬遅延は、信号が送信側装置から送信されてから受信側装置に届くまでにかかる時間である。遅延の広がりは、受信側装置に信号が届き始めてから当該信号の受信が完了するまでにかかる時間である。
【0037】
また、各中継局３は、基地局２から中継局３までの伝搬路で与えられる位相回転量、中継局３における中継処理で与えられる位相回転量、及び、中継局３から端末局４までの伝搬路で与えられる位相回転量がキャンセルされるように中継信号に与える位相回転量を取得する。これによって、各中継局３によって中継された複数の中継信号が同時に同位相で端末局４に到着する。端末局４では、同時に同位相で到着した複数の中継信号を合成することで、合成波の振幅が増幅され、これによってＳＮＲも指数関数的に増大する。
【0038】
図３は、中継局３のハードウェア構成の一例を示す図である。中継局３は、無線機３１と制御回路３２とを備える。中継局３の無線機３１は、送信機３１１と受信機３１２とベースバンド回路３１３を有する。送信機３１１と受信機３１２とはサーキュレータ３１４を介してアンテナ（＃０）に接続される。すなわち、サーキュレータ３１４の３つのポートに送信機３１１と受信機３１２とアンテナ（＃０）とが接続される。送信機３１１からの送信信号は、サーキュレータ３１４の例えば１つ目のポートに入力され、２つ目のポートからアンテナ（＃０）に伝達される。また、アンテナ（＃０）で受信された受信信号は、サーキュレータ３１４の２つ目のポートに入力され、３つ目のポートから受信機３１２に伝達される。
【0039】
ここで、送信信号と受信信号の電力差は例えば約１００ｄＢほどである。一方、サーキュレータ３１４のアイソレーションは３０ｄＢ程度であり、送信信号の一部は受信信号と互いに干渉し合う。この無線機３１における送信信号の一部と受信信号との干渉は、自己干渉と呼ばれる。自己干渉は受信機３１２内のRadio Frequency（ＲＦ）アナログフィル
タとベースバンド回路３１３内のＦＩＲフィルタを併用することで抑圧される。
タとベースバンド回路３１３内のＦＩＲフィルタを併用することで抑圧される。
【0040】
受信機３１２は、サーキュレータ３１４を介してアンテナ（＃０）から受信信号を受ける。受信機３１２は、直交検波回路とアナログデジタル（ＡＤ）コンバータを有する。受信機３１２は、直交検波により受信信号をダウンコンバートし、さらにＡＤコンバータによりデジタルデータに変換してベースバンド信号を得る。受信機３１２は、得られたベースバンド信号をベースバンド回路３１３に出力する。
【0041】
ベースバンド回路３１３は、ＦＩＲフィルタを有する。ベースバンド回路３１３は、ＦＩＲフィルタにより、受信信号に混入し、自己干渉している送信信号を抑圧するとともに、受信信号を所定の遅延時間だけ遅延させる。ベースバンド回路３１３は、ＦＩＲフィルタによりフィルタリングした受信信号を送信機３１１に出力する。
【0042】
送信機３１１は、デジタルアナログ（ＤＡ）コンバータと、変調回路とを有する。送信機３１１は、ベースバンド回路３１３からの受信信号をアナログ信号に変換し、変調回路によりＲＦ信号を生成する。送信機３１１は、サーキュレータ３１４を介してアンテナ（＃０）からＲＦ信号を中継信号として送信する。
【0043】
制御回路３２は、例えば、ＣＰＵ等のプロセッサ、又は、ＦＰＧＡ等の演算回路である。制御回路３２は、非再生中継処理の制御を行う。より具体的には、制御回路３２は、伝搬路の電波伝搬特性を計測し、その計測結果を制御装置１へ通知したり、ＦＩＲフィルタの設定を行ったりする。制御回路３２は、「中継局」の「制御部」の一例である。
【0044】
なお、中継局３のハードウェア構成は図３に示されるものに限定されない。例えば、中継局３は、アンテナを複数備えてもよい。アンテナを複数備える場合には、当該複数のアンテナは、それぞれが無線機と接続してもよいし、１つの無線機に接続してもよい。また、中継局３は、制御回路３２が接続する、制御チャネル用のアンテナを別途備えてもよい。
【0045】
図４は、第１実施形態に係るＦＩＲフィルタの構成の一例を示す図である。ＦＩＲフィルタは、自己干渉を抑圧するための構成として、Ｎ＿（Ｄ，ｉ）段のタップ（Ｔ１、Ｔ２、・・・、ＴＮ＿（Ｄ，ｉ））を有する。アルファベットの後の下線以降のカッコ内の文字は、図中の下付き文字に相当する。タップＴ１は、遅延器Ｄを介さないで入力信号を乗算器ＭＬにより重みｗ＿（ｉ，１）で重み付けする。タップＴ２は、入力信号を遅延器Ｄ（遅延時間τ＿（Ｄ））により遅延させ、乗算器ＭＬにより重みｗ＿（ｉ，２）で重み付けする。タップＴ３以降も同様である。したがって、最終段のタップＴＮ＿（Ｄ，ｉ）では、タップＴ１への入力信号（ＦＩＲフィルタへの入力信号）には、遅延時間τ＿Ｄ×（Ｎ＿（Ｄ，ｉ）－１）の遅延と、重みｗ＿（ｉ，Ｎ＿（Ｄ，ｉ））の重み付けがされる。各タップ（Ｔ１、Ｔ２、・・・、ＴＮ＿（Ｄ，ｉ））で処理された信号は、それぞれ、加算器ＡＤにより加算される。以上の構成により、ＦＩＲフィルタへの入力信号は、重み付け平均され、受信信号以外の干渉信号および雑音が除去されるとともに、遅延時間τ＿（Ｄ）×（Ｎ＿（Ｄ，ｉ）－１）だけ遅延される。
【0046】
第１実施形態では、ＦＩＲフィルタは、上記の自己干渉を抑圧するための構成に加えて、中継信号を他の中継信号と同時刻に同位相で端末局４に到達させるための構成を有する。第１実施形態に係るＦＩＲフィルタは、１段目のタップＴ１から最終段のタップＴＮ＿（Ｄ，ｉ）によって、遅延の追加と重み付け平均とがなされた信号に対して、遅延をさらに追加する遅延器Ｄφと、さらに重み付けを行う乗算器ＭＬを有する。遅延器Ｄφは、中継信号を他の中継信号と同時刻に端末局４に到達させるための遅延時間を信号に追加する。乗算器ＭＬは、重みｗ＿（ｉ，Ｎ＿（Ｄ，ｉ＋１））で重み付けを行う。重みｗ＿（ｉ，Ｎ＿（Ｄ，ｉ＋１））は、中継信号を他の中継信号と同位相で端末局４に到達させるために中継信号に位相回転を与えるための重みである。
【0047】
ＦＩＲフィルタの使用するタップ数Ｎ＿（Ｄ，ｉ）、遅延器Ｄφで与えれられる遅延時間、及び、重みｗ＿（ｉ，１）から重みｗ＿（ｉ，Ｎ＿（Ｄ，ｉ）＋１）は、制御回路３２によって取得される。詳細は後述される。
【0048】
図５は、制御装置１のハードウェア構成を例示する図である。制御装置１はＣＰＵ １
１と、主記憶装置１２と、外部機器を有し、コンピュータプログラムにより通信処理および情報処理を実行する。ＣＰＵ １１は、プロセッサとも呼ばれる。ＣＰＵ １１は、単一のプロセッサに限定されず、マルチプロセッサ構成であってもよい。また、ＣＰＵ １１は、Graphics Processing Unit（ＧＰＵ）、Digital Signal Processor（ＤＳＰ）等を含むものであってもよい。また、ＣＰＵ １１は、Field Programmable Gate Array（Ｆ
ＰＧＡ）等のハードウェア回路と連携するものでもよい。外部機器としては、外部記憶装置１３、出力装置１４、操作装置１５、および通信装置１６が例示される。
１と、主記憶装置１２と、外部機器を有し、コンピュータプログラムにより通信処理および情報処理を実行する。ＣＰＵ １１は、プロセッサとも呼ばれる。ＣＰＵ １１は、単一のプロセッサに限定されず、マルチプロセッサ構成であってもよい。また、ＣＰＵ １１は、Graphics Processing Unit（ＧＰＵ）、Digital Signal Processor（ＤＳＰ）等を含むものであってもよい。また、ＣＰＵ １１は、Field Programmable Gate Array（Ｆ
ＰＧＡ）等のハードウェア回路と連携するものでもよい。外部機器としては、外部記憶装置１３、出力装置１４、操作装置１５、および通信装置１６が例示される。
【0049】
ＣＰＵ １１は、主記憶装置１２に実行可能に展開されたコンピュータプログラムを実行し、制御装置１の処理を提供する。主記憶装置１２は、ＣＰＵ １１が実行するコンピュータプログラム、ＣＰＵ １１が処理するデータ等を記憶する。主記憶装置１２は、Dynamic Random Access Memory（ＤＲＡＭ）、Static Random Access Memory（ＳＲＡＭ）
、Read Only Memory（ＲＯＭ）等である。さらに、外部記憶装置１３は、例えば、主記憶装置１２を補助する記憶領域として使用され、ＣＰＵ １１が実行するコンピュータプログラム、ＣＰＵ １１が処理するデータ等を記憶する。外部記憶装置１３は、ハードディスクドライブ、Solid State Drive（ＳＳＤ）等である。さらに、制御装置１には、着脱
可能記憶媒体の駆動装置が接続されてもよい。着脱可能記憶媒体は、例えば、ブルーレイディスク、Digital Versatile Disc（ＤＶＤ）、Compact Disc（ＣＤ）、フラッシュメモリカード等である。ＣＰＵ １１は、「制御装置」の「制御部」の一例である。
、Read Only Memory（ＲＯＭ）等である。さらに、外部記憶装置１３は、例えば、主記憶装置１２を補助する記憶領域として使用され、ＣＰＵ １１が実行するコンピュータプログラム、ＣＰＵ １１が処理するデータ等を記憶する。外部記憶装置１３は、ハードディスクドライブ、Solid State Drive（ＳＳＤ）等である。さらに、制御装置１には、着脱
可能記憶媒体の駆動装置が接続されてもよい。着脱可能記憶媒体は、例えば、ブルーレイディスク、Digital Versatile Disc（ＤＶＤ）、Compact Disc（ＣＤ）、フラッシュメモリカード等である。ＣＰＵ １１は、「制御装置」の「制御部」の一例である。
【0050】
出力装置１４は、例えば、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスパネル等の表示装置である。ただし、出力装置１４がスピーカその他の音を出力する装置を含んでもよい。操作装置１５は、例えば、ディスプレイ上にタッチセンサを重ねたタッチパネル等である。通信装置１６は、例えば、光ファイバを介して基地局２およびインターネット等の外部ネットワークと通信する。通信装置１６は、例えば、基地局２に接続されるゲートウェイおよびインターネット等の外部ネットワークと通信するゲートウェイである。通信装置１６は、１台の装置であってもよいし、複数台の装置の組み合わせであってもよい。なお、制御装置１のハードウェア構成は、図５に示されるものに限定されない。
【0051】
＜制御方法＞
図６は、基地局２からの直達信号、及び、中継局３からの中継信号に関する送信タイミング及び到着タイミングの一例を示す図である。図６では、中継局＃０と中継局＃１との２台の中継局３によって非再生中継が行われる場合の例が示される。すなわち、図６では、基地局２から端末局４に到着する直達信号（図中“ＢＳ→ＵＥ”）、中継局＃０から端末局４に到着する中継信号（図中“＃０→ＵＥ”）、及び、中継局＃１から端末局４に到着する中継信号（図中“＃１→ＵＥ”）の３つの、端末局４が受信する信号を示すグラフである。図６に示される各グラフは、横軸が時間で、縦軸が信号の受信電力である。また、図６に示される各グラフの開始点はスロットの先頭である。
図６は、基地局２からの直達信号、及び、中継局３からの中継信号に関する送信タイミング及び到着タイミングの一例を示す図である。図６では、中継局＃０と中継局＃１との２台の中継局３によって非再生中継が行われる場合の例が示される。すなわち、図６では、基地局２から端末局４に到着する直達信号（図中“ＢＳ→ＵＥ”）、中継局＃０から端末局４に到着する中継信号（図中“＃０→ＵＥ”）、及び、中継局＃１から端末局４に到着する中継信号（図中“＃１→ＵＥ”）の３つの、端末局４が受信する信号を示すグラフである。図６に示される各グラフは、横軸が時間で、縦軸が信号の受信電力である。また、図６に示される各グラフの開始点はスロットの先頭である。
【0052】
まず、通信システム１００では、ＣＰ－ＯＦＤＭが採用されていることを前提としているので、基地局２からの直達信号及び各中継局３からの中継信号はサイクリックプレフィクス長Ｔｃｐの間に端末局４に到着することが求められる。その為、端末局４への中継信号の到着タイミングΔＲは、サイクリックプレフィクス長Ｔｃｐよりも短く設定される。また、基地局２からの直達信号と各中継局３からの中継信号とは同位相でないため、端末局４への到着が重複するとＳＮＲの改善効果を十分に得られない可能性がある。その為、基地局２からの直達信号と各中継局３からの中継信号が重複しないように、ΔＲは、基地局２と端末局４間の伝搬遅延τ＿（ＢＳ→ＵＥ）と遅延広がりσ＿（ＢＳ→ＵＥ）との合計時間よりも長く設定される。
【0053】
そこで、第１実施形態では、端末局４への中継信号の到着タイミングとなるスロット先
頭からの遅延時間ΔＲは、以下の式（１）で取得される。
τ＿（Ｒ）は、中継局３における処理遅延と中継局３と端末局４間の伝搬遅延とを考慮した値である。τ＿（Ｒ）は、例えば、複数の中継局３のうち、中継局３における処理遅延及び中継局３と端末局４間の伝搬遅延のそれぞれの最大値の合計に＋αした値である。τ＿（Ｒ）は、制御装置１によって設定される。
頭からの遅延時間ΔＲは、以下の式（１）で取得される。
【数1】
τ＿（Ｒ）は、中継局３における処理遅延と中継局３と端末局４間の伝搬遅延とを考慮した値である。τ＿（Ｒ）は、例えば、複数の中継局３のうち、中継局３における処理遅延及び中継局３と端末局４間の伝搬遅延のそれぞれの最大値の合計に＋αした値である。τ＿（Ｒ）は、制御装置１によって設定される。
【0054】
中継局３では、スロットの先頭からΔＲに端末局４に中継信号が届くように中継信号に遅延を与えて送信する。中継局３の中継信号の送信タイミング、すなわち、スロットの先頭からの遅延時間Δｉは、中継局３と端末局４との間の伝搬遅延をτ＿（ＵＥ→Ｒ，ｉ）とすると以下の式（２）で取得される。変数ｉは中継局３を示す変数であり、０からＫ－１（Ｋ:中継局３の数）の値をとる。
中継局３が中継信号を受信するのは、スロット先頭から基地局２と中継局３との間の伝搬遅延τ＿（ＢＳ→Ｒ，ｉ）と遅延広がりσ＿（ＢＳ→Ｒ，ｉ）との合計時間後である。したがって、中継局３で中継信号に与える遅延時間φｉは下記の式３で取得される。
【数2】
中継局３が中継信号を受信するのは、スロット先頭から基地局２と中継局３との間の伝搬遅延τ＿（ＢＳ→Ｒ，ｉ）と遅延広がりσ＿（ＢＳ→Ｒ，ｉ）との合計時間後である。したがって、中継局３で中継信号に与える遅延時間φｉは下記の式３で取得される。
【数3】
【0055】
中継局３で中継信号に与える遅延時間φｉは、「第１の遅延時間」の一例である。遅延時間ΔＲは、「第１の時間長」の一例である。中継局３と端末局４との間の伝搬遅延τ＿（ＵＥ→Ｒ，ｉ）は、「第１の中継局と受信局との間の伝搬遅延」の一例である。基地局２と端末局４との間の伝搬遅延τ＿（ＢＳ→ＵＥ）は、「送信局と受信局との間の伝搬遅延」の一例である。基地局２と端末局４との間の遅延広がりσ＿（ＢＳ→Ｒ，ｉ）は、「送信局と受信局との間の遅延広がり」の一例である。τ＿（Ｒ）は、「１以上の中継局のうちの一つの中継局による中継によって発生する遅延時間」の一例である。
【0056】
次に、端末局４に到着する中継信号を同位相にするために、中継局３で中継信号に与える位相回転量θｉについて説明する。中継局３によって中継される中継信号には、端末局４に到着するまでに以下の位相回転量が加わる。
（１）基地局２と中継局３との間の伝送路で加わる位相回転量θ＿（ＢＳ→Ｒ，ｉ）
（２）基地局２からの信号の受信時に中継局３の受信機３１２で加わる位相回転量θ＿（ＲＸ，ｉ）
（３）中継局３から中継信号の送信時に中継局３の送信機３１１で加わる位相回転量θ＿（ＴＸ，ｉ）
（４）中継局３と端末局４との間の伝送路で加わる位相回転量θ＿（ＵＥ→Ｒ，ｉ）
（１）基地局２と中継局３との間の伝送路で加わる位相回転量θ＿（ＢＳ→Ｒ，ｉ）
（２）基地局２からの信号の受信時に中継局３の受信機３１２で加わる位相回転量θ＿（ＲＸ，ｉ）
（３）中継局３から中継信号の送信時に中継局３の送信機３１１で加わる位相回転量θ＿（ＴＸ，ｉ）
（４）中継局３と端末局４との間の伝送路で加わる位相回転量θ＿（ＵＥ→Ｒ，ｉ）
【0057】
位相回転量θ＿（ＢＳ→Ｒ，ｉ）及び位相回転量θ＿（ＵＥ→Ｒ，ｉ）は、それぞれ、基地局２又は端末局４から発信されているリファレンス信号に基づいて計測された計測値
である。そのため、位相回転量θ＿（ＢＳ→Ｒ，ｉ）及び位相回転量θ＿（ＵＥ→Ｒ，ｉ）にはそれぞれ中継局３の受信機３１２で加わる位相回転量θ＿（ＲＸ，ｉ）が包含されている。したがって、中継信号に加わる位相回転量θｉは、以下の式４で取得される。
である。そのため、位相回転量θ＿（ＢＳ→Ｒ，ｉ）及び位相回転量θ＿（ＵＥ→Ｒ，ｉ）にはそれぞれ中継局３の受信機３１２で加わる位相回転量θ＿（ＲＸ，ｉ）が包含されている。したがって、中継信号に加わる位相回転量θｉは、以下の式４で取得される。
【数4】
【0058】
位相回転量θｉは、「第１の位相回転量」の一例である。基地局２と中継局３との間の伝送路で加わる位相回転量θ＿（ＢＳ→Ｒ，ｉ）は、「送信局から第１の中継局までの伝搬路で加わる位相回転量」の一例である。中継局３と端末局４との間の伝送路で加わる位相回転量θ＿（ＵＥ→Ｒ，ｉ）は、「第１の中継局から受信局までの伝搬路で加わる位相回転量」の一例である。中継局３の受信機３１２で加わる位相回転量θ＿（ＲＸ，ｉ）は、「受信機において加わる位相回転量」の一例である。送信機３１１で加わる位相回転量θ＿（ＴＸ，ｉ）は、「送信機において加わる位相回転量」の一例である。
【0059】
＜処理の流れ＞
図７は、制御装置１の処理のフローチャートの一例である。図７に示される処理は、例えば、端末局４から接続要求を受信した場合に開始され、当該端末局４の通信が終了するまで、無線フレームごとに実行される。図７に示される処理の実行主体は、制御装置１のＣＰＵ １１ であるが、便宜上、制御装置１を主体として説明する。
図７は、制御装置１の処理のフローチャートの一例である。図７に示される処理は、例えば、端末局４から接続要求を受信した場合に開始され、当該端末局４の通信が終了するまで、無線フレームごとに実行される。図７に示される処理の実行主体は、制御装置１のＣＰＵ １１ であるが、便宜上、制御装置１を主体として説明する。
【0060】
ＯＰ１０１では、制御装置１は、基地局２と各中継局３とに、端末局４との間の電波伝搬特性の計測を指示する。電波伝搬特性には、例えば、伝搬遅延、遅延広がり時間、及び、位相回転量が含まれる。なお、中継局３の選定は、図７に示される処理より前に実行済みである。
【0061】
ＯＰ１０２では、制御装置１は、基地局２から、端末局４との間の電波伝搬特性の測定結果を受信する。ＯＰ１０２において、制御装置１は、基地局２と端末局４間の伝搬遅延τ＿（ＢＳ→ＵＥ）と、遅延広がりσ＿（ＢＳ→ＵＥ）と、を取得する。
【0062】
ＯＰ１０３では、制御装置１は、各中継局３から、端末局４との間の電波伝搬特性の測定結果を受信する。ＯＰ１０３において、制御装置１は、各中継局３と端末局４間の伝搬遅延τ＿（ＵＥ→Ｒ，ｉ）と、遅延広がりσ＿（ＵＥ→Ｒ，ｉ）と、位相回転量θ＿（ＵＥ→Ｒ，ｉ）と、を取得する。
【0063】
ＯＰ１０４では、制御装置１は、端末局４への中継信号の到達タイミングである遅延時間ΔＲを計算する。なお、ＯＰ１０４では、制御装置１は、中継局３と端末局４との間の伝搬遅延及び中継局３における処理遅延を考慮したτ＿（Ｒ）を取得してもよい。
【0064】
ＯＰ１０５では、制御装置１は、各中継局３へ、遅延時間ΔＲを通知する。なお、図７における制御装置１と基地局２及び各中継局３との通信は制御チャネルを通じて行われる。
【0065】
図８は、基地局２の処理のフローチャートの一例である。図８に示される処理は、中継局３の稼働中繰り返し実行される。図８に示される処理の実行主体は、基地局２の制御回路２２又は中央基地局２Ａの制御回路２２Ａであるが、便宜上、基地局２を主体として説明する。
【0066】
ＯＰ２０１では、基地局２は、制御装置１から電波伝搬特性計測の指示を受信したか否かを判定する。制御装置１から電波伝搬特性計測の指示が受信された場合には（ＯＰ２０１：ＹＥＳ）、処理がＯＰ２０２へ進む。制御装置１から電波伝搬特性計測の指示が受信された場合には（ＯＰ２０１：ＮＯ）、図８に示される処理が終了する。
【0067】
ＯＰ２０２では、基地局２は、端末局４から所定の周期で発信されているリファレンス信号を受信する。ＯＰ２０３では、ＯＰ２０２で受信されたリファレンス信号に基づいて、基地局２と端末局４との間の電波伝搬特性を計測する。ＯＰ２０３で計測される電波伝搬特性には、基地局２と端末局４との間の伝搬遅延τ＿（ＢＳ→ＵＥ）と遅延広がりσ＿（ＢＳ→ＵＥ）が含まれる。ＯＰ２０４では、基地局２は、制御装置１へ、基地局２と端末局４との間の電波伝搬特性を通知する。
【0068】
ＯＰ２０５では、基地局２は、端末局４へのデータ信号を送信する。なお、ＯＰ２０２のリファレンス信号の送受信及びＯＰ２０４の電波伝搬特性の通知は制御チャネルを通じて行われる。ＯＰ２０５のデータ信号の送信は、データチャネルを通じて行われる。その後、図８に示される処理が終了する。
【0069】
図９Ａ及び図９Ｂは、中継局３の処理のフローチャートの一例である。図９Ａ及び図９Ｂに示される処理は、中継局３の稼働中、繰り返し実行される。図９Ａ及び図９Ｂの処理の実行主体は、中継局３の制御回路３２であるが、便宜上、中継局３を主体として説明する。
【0070】
ＯＰ３０１では、中継局３は、制御装置１から電波伝搬特性の計測の指示を受信したか否かを判定する。制御装置１から電波伝搬特性の計測の指示が受信された場合には（ＯＰ３０１：ＹＥＳ）、処理がＯＰ３０２へ進む。制御装置１から電波伝搬特性の計測の指示が受信されていない場合には、図９Ａに示される処理が終了する。
【0071】
ＯＰ３０２では、中継局３は、端末局４から所定の周期で発信されるリファレンス信号を受信し、当該リファレンス信号から、中継局３と端末局４との間の電波伝搬特性を計測する。ＯＰ３０２で計測される電波伝搬特性には、中継局３と端末局４との間の伝搬遅延τ＿（ＵＥ→Ｒ，ｉ）と遅延広がり（ＵＥ→Ｒ，ｉ）と位相回転量θ＿（ＵＥ→Ｒ，ｉ）が含まれている。ＯＰ３０４では、中継局３は、制御装置１へ、中継局３と端末局４との間の電波伝搬特性の測定結果を通知する。
【0072】
ＯＰ３０４では、中継局３は、制御装置１から、遅延時間ΔＲの通知を受信したか否かを判定する。遅延時間ΔＲの通知が受信された場合には（ＯＰ３０４：ＹＥＳ）、処理がＯＰ３０５へ進む。遅延時間ΔＲの通知が受信されていない場合には（ＯＰ３０４；：ＮＯ）、待機状態となる。
【0073】
ＯＰ３０５では、中継局３は、ＯＰ３０４における遅延時間ΔＲを通知する信号に付随するリファレンス信号から、基地局２と中継局３間の電波伝搬特性を計測する。ＯＰ３０５において計測される電波伝搬特性には、基地局２と中継局３との間の伝搬遅延τ＿（ＢＳ→Ｒ，ｉ）と遅延広がりσ＿（ＢＳ→Ｒ，ｉ）と位相回転量θ＿（ＢＳ→Ｒ，ｉ）とが含まれている。
【0074】
ＯＰ３０６からＯＰ３０８は、当該無線フレームの送信信号の中継を行うか否かを判定する処理である。ＯＰ３０６では、中継局３は、中継局３における処理遅延τ＿（Ｒ，ｉ）を算出する。処理遅延τ＿（Ｒ，ｉ）は、ＦＩＲフィルタのタップ数－１（Ｎ＿（Ｄ，ｉ）－１）にタップ当たりの遅延時間τ＿（Ｄ）を乗じて求められる。なお、ＦＩＲフィ
ルタのタップ数Ｎ＿（Ｄ，ｉ）は、例えば、自己干渉が除去されるように、自己干渉の遅延広がり（秒）とベースバンド波形のサンプリング周波数（秒）に基づいて取得される。
ルタのタップ数Ｎ＿（Ｄ，ｉ）は、例えば、自己干渉が除去されるように、自己干渉の遅延広がり（秒）とベースバンド波形のサンプリング周波数（秒）に基づいて取得される。
【0075】
ＯＰ３０７では、中継局３は、中継信号が端末局４に到着するタイミングの最小値τ＿(ｍｉｎ，ｉ)を算出する。τ＿(ｍｉｎ，ｉ)は、以下の式５で算出される。
【数5】
【0076】
基地局２と中継局３との間の伝搬遅延τ＿（ＢＳ→Ｒ，ｉ）は、「送信局と第１の中継局との間の伝搬遅延」の一例である。基地局２と中継局３との間の遅延広がりσ＿（ＢＳ→Ｒ，ｉ）は、「送信局と第１の中継局との間の遅延広がり」の一例である。中継局３における処理遅延τ＿（Ｒ，ｉ）は、「第１の中継局における処理遅延」の一例である。中継局３と端末局４との間の伝搬遅延τ＿（ＵＥ→Ｒ，ｉ）は、「第１の中継局と受信局との間の伝搬遅延」の一例である。τ＿(ｍｉｎ，ｉ)は、「送信局と第１の中継局との間の伝搬遅延と、送信局と第１の中継局との間の遅延広がりと、第１の中継局における処理遅延と、第１の中継局と受信局との間の伝搬遅延と、の合計時間」の一例である。
【0077】
ＯＰ３０８では、中継局３は、τ＿(ｍｉｎ，ｉ)がΔＲ以下であるか否かを判定する。τ＿(ｍｉｎ，ｉ)がΔＲ以下である場合には、中継局３による中継信号がΔＲまでに端末局４に到着できることが示され、中継局３は当該無線フレームの送信信号の中継処理の実行を判定する。この場合には、処理が図９ＢのＯＰ３０９へ進む。τ＿(ｍｉｎ，ｉ)がΔＲより大きい場合には、中継局３による中継信号がΔＲまでに端末局４に到着できないことが示され、中継局３は当該無線フレームの送信信号の中継処理を実行しないことを判定する。この場合には、図９Ａに示される処理が終了する。
【0078】
図９Ｂに示される処理は、中継局３が当該無線フレームの送信信号の中継を行うことを判定した場合の処理である。ＯＰ３０９では、中継局３は、基地局２から送信されるリファレンス信号及び基地局２へ送信するリファレンス信号の送受信によって、送信及び受信間の自己干渉における結合行列Ｈ＿（ＳＩ，ｉ）を計測する。
【0079】
ＯＰ３１０では、中継局３は、受信機３１２の位相回転量θ＿（ＲＸ，ｉ）と送信機３１１の位相回転量θ＿（ＴＸ，ｉ）とを制御回路３２が持つルックアップテーブルを参照して得る。当該ルックアップテーブルには、利得等の送信機及び受信機における設定値と位相回転量との関係が記載されている。
【0080】
ＯＰ３１１では、中継局３は、ＦＩＲフィルタの各乗算器ＭＬの重みと遅延器Ｄφの遅延時間とを取得して設定する。ＦＩＲフィルタで信号に与える遅延時間φｉは、上記（式３）によって、遅延時間ΔＲ、中継局３と端末局４との間の伝搬遅延τ＿（ＵＥ→Ｒ，ｉ）、基地局２と中継局３との間の伝搬遅延τ＿（ＢＳ→Ｒ，ｉ）及び遅延広がりσ＿（ＢＳ→Ｒ，ｉ）とから取得される。中継局３は、遅延器Ｄφの遅延時間として、遅延時間φｉからＦＩＲフィルタの自己干渉を抑圧するための構成における処理遅延τ＿（Ｒ，ｉ）を差し引いた値を設定する。
【0081】
自己干渉を抑圧するためのＦＩＲフィルタのタップＴ１からタップＴＮ＿（Ｄ，ｉ）のそれぞれの重みｗ＿（ｉ，Ｌ）（Ｌ＝１、．．．、Ｎ＿（Ｄ，ｉ））は、行列Ｈ＿（ＳＩ，ｉ）に基づいて決定される。重みｗ＿（ｉ，Ｌ）の算出方法は、周知の方法で取得される。重みｗ＿（ｉ，Ｎ＿（Ｄ，ｉ＋１））は、中継信号に加えられる位相回転量θｉをキャンセルするために、下記の式（６）で取得される。
【数6】
【0082】
ＯＰ３１２では、中継局３は、基地局２から受信したデータ信号の非再生中継を実行する。ＯＰ３１３では、中継局３は、中継が継続するか否かを判定する。中継局３は、制御装置１から中継の停止の指示を受信するまで、中継を継続する。中継が継続する場合には（ＯＰ３１３：ＹＥＳ）、処理が図９ＡのＯＰ３０１へ進む。中継が継続しない場合には（ＯＰ３１３：ＮＯ）、図９Ｂに示される処理が終了する。なお、ＯＰ３１２のデータ信号の非再生中継はデータチャネルで行われ、それ以外の基地局２又は端末局４との通信は制御チャネルを通じて行われる。
【0083】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、第１実施形態に係る非再生中継に係る処理のシーケンスの一例である。図１０Ａ及び図１０Ｂは、通信システム１００Ａを想定した例である。図１０Ａ及び図１０Ｂは、制御装置１、基地局２、中継局３－ｉ、及び、端末局４の処理シーケンスを含む。なお、通信システム１００Ｂにおいては、基地局２が中央基地局２Ａと１以上の分散基地局２Ｂに分離する。しかしながら、中央基地局２Ａの制御回路２２Ａの処理は、図１０Ａ及び図１０Ｂと同様である。図１０Ａ及び図１０Ｂでは、制御チャネルを通じた情報の送受信は実線で、データチャネルを通じた情報の送受信は破線で示されている。
【0084】
Ｓ１１では、端末局４から接続要求が送信される。接続要求は端末局４が位置するセルを管理する基地局２に受信され、基地局２から制御装置１へ転送される。Ｓ１２では、制御装置１は、基地局２及び中継局３－ｉに端末局４との間の電波伝搬特性の計測の指示を送信する（図７、ＯＰ１０１）。基地局２及び中継局３－ｉは、電波伝搬特性の計測の指示を受信する（図８、ＯＰ２０１：ＹＥＳ、図９Ａ、ＯＰ３０１：ＹＥＳ）。
【0085】
Ｓ２１では、端末局４は、所定の周期でリファレンス信号を発信している。Ｓ３１では、基地局２は、端末局４からのリファレンス信号を受信し（図８、ＯＰ２０２）、当該リファレンス信号を用いて、基地局２と端末局４との間の電波伝搬特性を計測する（図８、ＯＰ２０３）。Ｓ３２では、基地局２は、計測した基地局２と端末局４との間の電波伝搬特性を制御装置１へ送信する（図８、ＯＰ２０４）。制御装置１は、基地局２と端末局４との間の電波伝搬特性を受信する（図７、ＯＰ１０２）。Ｓ４１では、中継局３－ｉは、端末局４からのリファレンス信号を受信し、当該リファレンス信号を用いて、中継局３－ｉと端末局４との間の電波伝搬特性を計測する（図９Ａ、ＯＰ３０２）。Ｓ４２では、中継局３－ｉは、計測した中継局３－ｉと端末局４との間の電波伝搬特性を制御装置１へ送信する（図９Ａ、ＯＰ３０３）。制御装置１は、中継局３－ｉと端末局４との間の電波伝搬特性を受信する（図７、ＯＰ１０３）。
【0086】
Ｓ５１では、制御装置１は、基地局２と端末局４との間の電波伝搬特性と中継局３－ｉと端末局４との間の電波伝搬特性とを用いて、遅延時間ΔＲを算出する（図７、ＯＰ１０４）。Ｓ５２では、制御装置１は、中継局３－ｉとに、遅延時間ΔＲを送信する（図７、ＯＰ１０５）。遅延時間ΔＲを送信する信号は、制御装置１から基地局２へ出力され、基地局２から端末局４へ送信される。中継局３－ｉは、遅延時間ΔＲを受信する（図９Ａ、ＯＰ３０４：ＹＥＳ）
【0087】
Ｓ５３では、中継局３－ｉは、基地局２から受信した遅延時間ΔＲを通知する信号に付随するリファレンス信号に基づいて、基地局２と中継局３－ｉとの間の電波伝搬特性を計測する（図９Ａ、ＯＰ３０５）。Ｓ５４では、中継局３－ｉは、中継信号が端末局４に到
着するタイミングの最小値τ＿（ｍｉｎ，ｉ）を算出する（図９Ａ、ＯＰ３０６、ＯＰ３０７）。Ｓ５５では、中継局３－ｉは、τ＿（ｍｉｎ，ｉ）が遅延時間ΔＲ以下であるため、当該無線フレームにおける中継の実施を判定する（図９Ａ、ＯＰ３０８：ＹＥＳ）。
着するタイミングの最小値τ＿（ｍｉｎ，ｉ）を算出する（図９Ａ、ＯＰ３０６、ＯＰ３０７）。Ｓ５５では、中継局３－ｉは、τ＿（ｍｉｎ，ｉ）が遅延時間ΔＲ以下であるため、当該無線フレームにおける中継の実施を判定する（図９Ａ、ＯＰ３０８：ＹＥＳ）。
【0088】
図１０ＢのＳ６１では、中継局３－ｉと基地局２とでリファレンス信号の送受信を行う。Ｓ６２では、中継局３－ｉは、Ｓ６１において基地局２間で送受信されたリファレンス信号に基づいて、結合行列Ｈ＿（ＳＩ，ｉ）を計測する（図９Ｂ，ＯＰ３０９）。Ｓ６３では、中継局３－ｉは、受信機３１２の位相回転量θ＿（ＲＸ，ｉ）と送信機３１１の位相回転量θ＿（ＴＸ，ｉ）とを制御回路３２が持つルックアップテーブルを参照して得る（図９Ｂ、ＯＰ３１０）。Ｓ６４では、中継局３－ｉは、ＦＩＲフィルタの遅延時間φｉと重みｗ＿（ｉ，Ｌ）（Ｌ＝１，．．．，Ｎ＿（Ｄ，ｉ））と重みｗ＿（ｉ，Ｎ＿（Ｄ，ｉ）＋１）とを算出し、ＦＩＲフィルタに設定する（図９Ｂ、ＯＰ３１１）。
【0089】
Ｓ７１では、基地局２が端末局４へデータ信号を送信する（図８、ＯＰ２０５）。Ｓ７２では、中継局３－ｉが、端末局４へのデータ信号を受信し、非再生中継を行う（図９Ｂ、ＯＰ３１２）。Ｓ７３では、中継局３－ｉは、データ信号を端末局４へ送信する。より具体的には、中継局３－ｉでは、受信機３１２においてデータ信号がアナログ信号からデジタル信号に変換されてベースバンド信号が得られ、ＦＩＲフィルタに入力される。ＦＩＲフィルタでは、中継信号に対して、自己干渉を除去するための重みｗ＿（ｉ，Ｌ）（Ｌ＝１，．．．，Ｎ＿（Ｄ，ｉ））と、遅延時間φｉと、位相回転量θｉを与えるための重みｗ＿（ｉ，Ｎ＿（Ｄ，ｉ）＋１）とが加えられる。中継信号は、ＦＩＲフィルタから送信機３１１に入力され、デジタル信号からアナログ信号に変換されて、アンテナから端末局４へ送信される。
【0090】
＜第１実施形態の作用効果＞
第１実施形態では、非再生中継を行う複数の中継局３それぞれにおいて、複数の中継信号が端末局４に同時に同位相で到着するように、中継信号に遅延時間と位相回転量とが与えられる。これによって、端末局４では、中継信号が同位相で合成されることでＳＮＲが改善される。また、第１実施形態では、基地局２、中継局３、及び、端末局４間で、高精度な位相同期が求められるため、例えば、１ＧＨｚ以下の周波数帯においてより効果を得ることができる。
第１実施形態では、非再生中継を行う複数の中継局３それぞれにおいて、複数の中継信号が端末局４に同時に同位相で到着するように、中継信号に遅延時間と位相回転量とが与えられる。これによって、端末局４では、中継信号が同位相で合成されることでＳＮＲが改善される。また、第１実施形態では、基地局２、中継局３、及び、端末局４間で、高精度な位相同期が求められるため、例えば、１ＧＨｚ以下の周波数帯においてより効果を得ることができる。
【0091】
第１実施形態では、各中継局３が、スロットの先頭からΔＲまでに端末局４に中継信号を到着させることができるか否かに応じて、非再生中継を行うか否かを判定する。他の中継局３と同時刻に端末局４に中継信号を到着させることができない中継局３は非再生中継を行わない。これによって、端末局４には、スロットの先頭からΔＲのタイミングでは同位相となる中継信号以外の中継信号が届かないので、より大きなＳＮＲを得ることができる。
【0092】
＜第２実施形態＞
第１実施形態では、中継局３自身が、複数の中継信号が端末局４に同時に同位相で到着するように、中継信号に与える遅延時間と位相回転量とを算出する。また、第１実施形態では、中継局３自身が、スロットの先頭から遅延時間ΔＲまでに端末局４に中継信号を到着させることができるか否かに応じて、非再生中継を行うか否かを判定する。第２実施形態では、これらの処理を中継局３以外の装置が行う。第２実施形態では、第１実施形態と共通する説明は省略される。
第１実施形態では、中継局３自身が、複数の中継信号が端末局４に同時に同位相で到着するように、中継信号に与える遅延時間と位相回転量とを算出する。また、第１実施形態では、中継局３自身が、スロットの先頭から遅延時間ΔＲまでに端末局４に中継信号を到着させることができるか否かに応じて、非再生中継を行うか否かを判定する。第２実施形態では、これらの処理を中継局３以外の装置が行う。第２実施形態では、第１実施形態と共通する説明は省略される。
【0093】
第２実施形態でもシステム構成は、第１実施形態と同様に、図１に示される通信システム１００Ａ又は図２に示される通信システム１００Ｂのいずれかの構成である。以下、制御装置が、中継局３の非再生中継の実施可否判定と、中継局３において中継信号に与える
遅延時間と位相回転量との算出と、を行う場合について説明する。以下、第２実施形態において、制御装置は、符号１Ｂを付して表記する。
遅延時間と位相回転量との算出と、を行う場合について説明する。以下、第２実施形態において、制御装置は、符号１Ｂを付して表記する。
【0094】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、第２実施形態に係る制御装置１Ｂの処理のフローチャートの一例である。図１１に示される処理は、例えば、図７に示される処理と同様に、端末局４から接続要求を受信した場合に開始され、当該端末局４の通信が終了するまで、無線フレームごとに実行される。図１１に示される処理の実行主体は、制御装置１ＢのＣＰＵ １１ であるが、便宜上、制御装置１Ｂを主体として説明する。
【0095】
第２実施形態においても、制御装置１Ｂは、まず、図７のＯＰ１０１からＯＰ１０４の処理を実行する。すなわち、制御装置１Ｂは、基地局２と各中継局３とから、それぞれの端末局４との間の電波伝搬特性の計測を取得し、端末局４への中継信号の到達タイミングである遅延時間ΔＲを算出する。
【0096】
ＯＰ５０１では、制御装置１Ｂは、各中継局３に、中継局３と基地局２との間の伝搬特性の計測の指示と、中継局３におけるＦＩＲフィルタに関する情報の要求とを送信する。ＦＩＲフィルタに関する情報は、例えば、ＦＩＲフィルタのタップ数、及び、１タップ当たりの遅延時間である。
【0097】
ＯＰ５０２では、制御装置１Ｂは、各中継局３から、基地局２との間の電波伝搬特性の測定結果と、中継局３におけるＦＩＲフィルタに関する情報と、を受信する。ＯＰ５０２において、制御装置１Ｂは、基地局２との間の電波伝搬特性の測定結果として、基地局２と中継局３との間の伝搬遅延τ＿（ＢＳ→Ｒ，ｉ）と遅延広がりσ＿（ＢＳ→Ｒ，ｉ）と位相回転量θ＿（ＢＳ→Ｒ，ｉ）と、を取得する。ＯＰ５０２において、制御装置１Ｂは、中継局３におけるＦＩＲフィルタに関する情報として、ＦＩＲフィルタのタップ数Ｎ＿（Ｄ，ｉ）と、１タップ当たりの遅延時間τ＿（Ｄ）とを取得する。
【0098】
ＯＰ５０３からＯＰ５１０の処理は、制御装置１Ｂが中継局として選択している中継局３ごとに実行される。以下、ＯＰ５０３からＯＰ５１０の処理の対象の中継局を中継局＃ｉと表記する。
【0099】
ＯＰ５０５からＯＰ５０３は、中継局＃ｉに当該無線フレームの送信信号の非再生中継を実行させるか否かを判定する処理である。ＯＰ５０３では、制御装置１Ｂは、中継局＃ｉにおける処理遅延τ＿（Ｒ，ｉ）を算出する。処理遅延τ＿（Ｒ，ｉ）は、ＦＩＲフィルタのタップ数－１（Ｎ＿（Ｄ，ｉ）－１）にタップ当たりの遅延時間τ＿（Ｄ）を乗じて求められる。
【0100】
ＯＰ５０４では、制御装置１Ｂは、中継信号が中継局＃ｉから端末局４に到着するタイミングの最小値τ＿(ｍｉｎ，ｉ)を、上記（式５）に基づいて、算出する。
【0101】
ＯＰ５０５では、制御装置１Ｂは、τ＿(ｍｉｎ，ｉ)がΔＲ以下であるか否かを判定する。τ＿(ｍｉｎ，ｉ)がΔＲ以下である場合には（ＯＰ５０５：ＹＥＳ）、中継局＃ｉから送信される中継信号がΔＲまでに端末局４に到着できることが示され、制御装置１Ｂは、中継局＃ｉによる当該無線フレームの送信信号の中継処理の実行を判定する。この場合には、処理が図１１ＢのＯＰ５０７へ進む。
【0102】
τ＿(ｍｉｎ，ｉ)がΔＲより大きい場合には（ＯＰ５０５：ＮＯ）、中継局＃ｉから送信される中継信号がΔＲまでに端末局４に到着できないことが示され、制御装置１Ｂは、中継局＃ｉによる当該無線フレームの送信信号の中継処理を実行させないことを判定する。ＯＰ５０６では、制御装置１Ｂは、制御チャネルを通じて、中継局＃ｉに、非再生中継
の不実施を通知する。その後、図１１Ａに示される処理が終了する。
の不実施を通知する。その後、図１１Ａに示される処理が終了する。
【0103】
図１１Ｂに示される処理は、中継局＃ｉによる当該無線フレームの送信信号の中継処理の実行が判定された場合の処理である。図１１ＢのＯＰ５０７では、制御装置１Ｂは、中継局＃ｉへ、自己干渉における結合行列Ｈ＿（ＳＩ，ｉ）と、受信機３１２の位相回転量θ＿（ＲＸ，ｉ）と、送信機３１１の位相回転量θ＿（ＴＸ，ｉ）と、の要求を送信する。
【0104】
ＯＰ５０８では、制御装置１Ｂは、中継局＃ｉから、送信及び受信間の自己干渉における結合行列Ｈ＿（ＳＩ，ｉ）と、受信機３１２の位相回転量θ＿（ＲＸ，ｉ）と、送信機３１１の位相回転量θ＿（ＴＸ，ｉ）と、を受信する。
【0105】
ＯＰ５０９では、制御装置１Ｂは、中継局＃ｉのＦＩＲフィルタにおいて、遅延器Ｄφにおける遅延時間と、中継信号に加えられる位相回転量をキャンセルするための重みｗ＿（ｉ，Ｎ＿（Ｄ，ｉ＋１））とを算出する。遅延器Ｄφにおける遅延時間は、ＦＩＲフィルタで信号に与える遅延時間φｉから処理遅延τ＿（Ｒ，ｉ）を差し引いた値として求められる。ＦＩＲフィルタで信号に与える遅延時間φｉは、上記（式３）によって、遅延時間ΔＲ、中継局３と端末局４との間の伝搬遅延τ＿（ＵＥ→Ｒ，ｉ）、基地局２と中継局３との間の伝搬遅延τ＿（ＢＳ→Ｒ，ｉ）及び遅延広がりσ＿（ＢＳ→Ｒ，ｉ）とから取得される。重みｗ＿（ｉ，Ｎ＿（Ｄ，ｉ＋１））は、上記の式（６）で取得される。
【0106】
ＯＰ５１０では、制御装置１Ｂは、中継局＃ｉへ、ＯＰ５０９において算出した、遅延器Ｄφにおける遅延時間と、重みｗ＿（ｉ，Ｎ＿（Ｄ，ｉ＋１））とを通知する。その後、図１１Ｂに示される処理が終了する。
【0107】
図１２Ａ及び図１２Ｂは、第２実施形態に係る非再生中継に係る処理のシーケンスの一例である。図１２Ａ及び図１２Ｂは、通信システム１００Ａを想定した例である。図１２Ａ及び図１２Ｂは、制御装置１Ｂ、基地局２、中継局３－ｉ、及び、端末局４の処理シーケンスを含む。なお、中継局３は複数存在するが、便宜上、代表して中継局３－ｉが示されている。また、各中継局３については、中継局３－ｉと同様の処理が行われる。なお、通信システム１００Ｂにおいては、基地局２が中央基地局２Ａと１以上の分散基地局２Ｂに分離する。しかしながら、中央基地局２Ａの制御回路２２Ａの処理は、図１２Ａ及び図１２Ｂと同様である。図１２Ａ及び図１２Ｂでは、制御チャネルを通じた情報の送受信は実線で、データチャネルを通じた情報の送受信は破線で示されている。
【0108】
Ｓ１１１からＳ１５１は、図１０ＡのＳ１１からＳ５１までと同様である。Ｓ１５２では、制御装置１Ｂは、中継局３－ｉへ、基地局２との間の電波伝搬特性の計測の指示と、ＦＩＲフィルタに関する情報の要求とを送信する（図１１Ａ、ＯＰ５０１）。制御装置１Ｂからの指示は、基地局２に送信され、基地局２から中継局３－ｉへ送信される。
【0109】
Ｓ１５３では、中継局３－ｉは、Ｓ１５２において基地局２から送信された信号に付随するリファレンス信号に基づいて、基地局２と中継局３－ｉとの間の電波伝搬特性を計測する。Ｓ１５４では、中継局３－ｉは、基地局２と中継局３－ｉとの間の電波伝搬特性と、ＦＩＲフィルタに関する情報（ＦＩＲフィルタのタップ数Ｎ＿（Ｄ，ｉ）、１タップ当たりの遅延時間τ＿（Ｄ））を制御装置１Ｂへ送信する。制御装置１Ｂは、中継局３－ｉから、基地局２と中継局３－ｉとの間の電波伝搬特性と、ＦＩＲフィルタに関する情報とを受信する（図１１Ａ、ＯＰ５０２）。
【0110】
Ｓ１５５では、制御装置１Ｂは、中継信号が中継局３－ｉから端末局４に到着するタイミングの最小値τ＿（ｍｉｎ，ｉ）を算出する（図１１Ａ、ＯＰ５０３、ＯＰ５０４）。
Ｓ１５６では、制御装置１Ｂは、τ＿（ｍｉｎ，ｉ）が遅延時間ΔＲ以下であるため、中継局３－ｉによる当該無線フレームにおける中継の実施を判定する（図１１Ａ、ＯＰ５０５：ＹＥＳ）。
Ｓ１５６では、制御装置１Ｂは、τ＿（ｍｉｎ，ｉ）が遅延時間ΔＲ以下であるため、中継局３－ｉによる当該無線フレームにおける中継の実施を判定する（図１１Ａ、ＯＰ５０５：ＹＥＳ）。
【0111】
図１２ＢのＳ１６１では、制御装置１Ｂは、中継局３－ｉへ、自己干渉における結合行列Ｈ＿（ＳＩ，ｉ）と、受信機３１２の位相回転量θ＿（ＲＸ，ｉ）と、送信機３１１の位相回転量θ＿（ＴＸ，ｉ）と、の要求を送信する（図１１Ｂ、ＯＰ５０７）。
【0112】
Ｓ１６２では、中継局３－ｉと基地局２とでリファレンス信号の送受信を行う。Ｓ１６３では、中継局３－ｉは、Ｓ１６２において基地局２間で送受信されたリファレンス信号に基づいて、結合行列Ｈ＿（ＳＩ，ｉ）を計測する。Ｓ１６４では、中継局３－ｉは、受信機３１２の位相回転量θ＿（ＲＸ，ｉ）と送信機３１１の位相回転量θ＿（ＴＸ，ｉ）とを制御回路３２が持つルックアップテーブルを参照して取得する。Ｓ１６５では、中継局３－ｉは、制御装置１Ｂへ、結合行列Ｈ＿（ＳＩ，ｉ）と、受信機３１２の位相回転量θ＿（ＲＸ，ｉ）と、送信機３１１の位相回転量θ＿（ＴＸ，ｉ）とを送信し、制御装置１Ｂはこれらを受信する（図１１Ｂ、ＯＰ５０８）。
【0113】
Ｓ１７１では、制御装置１Ｂは、中継局３－ｉについて、ＦＩＲフィルタの遅延器Ｄφにおける遅延時間と重みｗ＿（ｉ，Ｎ＿（Ｄ，ｉ）＋１）とを算出する（図１１Ｂ、ＯＰ５０９）。Ｓ１７２では、制御装置１Ｂは、中継局３－ｉへ、ＦＩＲフィルタの遅延器Ｄφにおける遅延時間と重みｗ＿（ｉ，Ｎ＿（Ｄ，ｉ）＋１）とを通知する（図１１Ｂ、ＯＰ５１０）。
【0114】
Ｓ１７３では、中継局３－ｉは、制御装置１Ｂから受信した、ＦＩＲフィルタの遅延器Ｄφにおける遅延時間と重みｗ＿（ｉ，Ｎ＿（Ｄ，ｉ）＋１）とをＦＩＲフィルタに設定する。なお、中継局３－ｉは、自己干渉を抑圧するためのＦＩＲフィルタのタップＴ１からタップＴＮ＿（Ｄ，ｉ）のそれぞれの重みｗ＿（ｉ，Ｌ）（Ｌ＝１、．．．、Ｎ＿（Ｄ，ｉ））を、行列Ｈ＿（ＳＩ，ｉ）に基づいて決定して設定する。
【0115】
Ｓ１８１では、基地局２が端末局４へデータ信号を送信する。Ｓ１８２では、中継局３－ｉが、端末局４へのデータ信号を受信し、非再生中継を行う。Ｓ１８３では、中継局３－ｉは、データ信号を端末局４へ送信する。
【0116】
以上より、中継局３－ｉ以外の装置として、制御装置１Ｂが、中継局３の非再生中継の実施可否判定と、中継局３において中継信号に与える遅延時間と位相回転量との算出と、を行うことができる。なお、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１２Ａ、及び、図１２Ｂに示される処理は一例であって、これらに限定されない。例えば、図１１ＢのＯＰ５０９及びＯＰ５１０において、制御装置１Ｂは、中継局３－ｉのＦＩＲフィルタで信号に与える遅延時間φｉを算出して中継局３－ｉに送信し、中継局３－ｉがＦＩＲフィルタの遅延器Ｄφにおける遅延時間を算出するようにしてもよい。または、図１１ＢのＯＰ５０９及びＯＰ５１０において、制御装置１Ｂが、中継局３－ｉの自己干渉を抑圧するためのＦＩＲフィルタのタップＴ１からタップＴＮ＿（Ｄ，ｉ）のそれぞれの重みｗ＿（ｉ，Ｌ）（Ｌ＝１、．．．、Ｎ＿（Ｄ，ｉ））を、行列Ｈ＿（ＳＩ，ｉ）に基づいて決定して、中継局３－ｉに通知してもよい。
【0117】
制御装置１Ｂの他、基地局２又は端末局４が、中継局３の非再生中継の実施可否判定と、中継局３において中継信号に与える遅延時間と位相回転量との算出と、を行ってもよい。基地局２又は端末局４は、例えば、図１１Ａ及び図１１Ｂに示される、制御装置１Ｂと同様の処理を行うことができる。遅延時間ΔＲを算出する際に用いられるτ＿（Ｒ）は、基地局２又は端末局４が設定してもよいし、予め定められた値を用いてもよい。以下では
、τ＿（Ｒ）は、基地局２又は端末局４が設定することとする。
、τ＿（Ｒ）は、基地局２又は端末局４が設定することとする。
【0118】
図１３Ａ及び図１３Ｂは、基地局２Ｃが、中継局３の非再生中継の実施可否判定と、中継局３において中継信号に与える遅延時間と位相回転量との算出と、を行う場合の処理のシーケンスの一例である。図１３Ａ及び図１３Ｂは、通信システム１００Ａを想定した例である。図１３Ａ及び図１３Ｂは、制御装置１、基地局２Ｃ、中継局３－ｉ、及び、端末局４の処理シーケンスを含む。なお、中継局３は複数存在するが、便宜上、代表して中継局３－ｉが示されている。また、各中継局３については、中継局３－ｉと同様の処理が行われる。なお、通信システム１００Ｂにおいては、基地局２が中央基地局２Ａと１以上の分散基地局２Ｂに分離し、中央基地局２Ａの制御回路２２Ａが、図１３Ａ及び図１３Ｂの基地局２と同様の処理を行う。図１３Ａ及び図１３Ｂでは、制御チャネルを通じた情報の送受信は実線で、データチャネルを通じた情報の送受信は破線で示されている。
【0119】
Ｓ２０１では、端末局４から接続要求が送信される。接続要求は端末局４が位置するセルを管理する基地局２Ｃに受信され、基地局２Ｃから制御装置１へ転送される。Ｓ２０２では、制御装置１は、基地局２Ｃへ、端末局４からの接続要求の受信と、端末局４への信号を中継する複数の中継局３－ｉの情報とを通知する。このとき、制御装置１は、τ＿（Ｒ）も併せて基地局２へ通知してもよい。
【0120】
Ｓ２１１では、基地局２Ｃは、中継局３－ｉに端末局４との間の電波伝搬特性の計測の指示を送信する（図７、ＯＰ１０１）。中継局３－ｉは、電波伝搬特性の計測の指示を受信する。
【0121】
Ｓ２２１では、端末局４は、所定の周期でリファレンス信号を発信している。Ｓ２３１では、基地局２Ｃは、端末局４からのリファレンス信号を受信し、当該リファレンス信号を用いて、基地局２Ｃと端末局４との間の電波伝搬特性を計測する。
【0122】
Ｓ２４１では、中継局３－ｉは、端末局４からのリファレンス信号を受信し、当該リファレンス信号を用いて、中継局３－ｉと端末局４との間の電波伝搬特性を計測する。Ｓ２４２では、中継局３－ｉは、計測した中継局３－ｉと端末局４との間の電波伝搬特性を基地局２へ送信する。基地局２Ｃは、中継局３－ｉと端末局４との間の電波伝搬特性を受信する（図７、ＯＰ１０３）。
【0123】
Ｓ２５１では、基地局２Ｃは、基地局２Ｃと端末局４との間の電波伝搬特性と中継局３－ｉと端末局４との間の電波伝搬特性とを用いて、遅延時間ΔＲを算出する（図７、ＯＰ１０４）。Ｓ２５２では、基地局２Ｃは、中継局３－ｉへ、基地局２Ｃとの間の電波伝搬特性の計測の指示と、ＦＩＲフィルタに関する情報の要求とを送信する（図１１Ａ、ＯＰ５０１）。
【0124】
Ｓ２５３では、中継局３－ｉは、Ｓ２５２において基地局２Ｃから送信された信号に付随するリファレンス信号に基づいて、基地局２Ｃと中継局３－ｉとの間の電波伝搬特性を計測する。Ｓ２５４では、中継局３－ｉは、基地局２Ｃと中継局３－ｉとの間の電波伝搬特性と、ＦＩＲフィルタに関する情報（ＦＩＲフィルタのタップ数Ｎ＿（Ｄ，ｉ）、１タップ当たりの遅延時間τ＿（Ｄ））を基地局２Ｃへ送信する。基地局２Ｃは、中継局３－ｉから、基地局２と中継局３－ｉとの間の電波伝搬特性と、ＦＩＲフィルタに関する情報とを受信する（図１１Ａ、ＯＰ５０２）。
【0125】
Ｓ２５５では、基地局２Ｃは、中継信号が中継局３－ｉから端末局４に到着するタイミングの最小値τ＿（ｍｉｎ，ｉ）を算出する（図１１Ａ、ＯＰ５０３、ＯＰ５０４）。Ｓ２５６では、基地局２Ｃは、τ＿（ｍｉｎ，ｉ）が遅延時間ΔＲ以下であるため、中継局
３－ｉによる当該無線フレームにおける中継の実施を判定する（図１１Ａ、ＯＰ５０５：ＹＥＳ）。
３－ｉによる当該無線フレームにおける中継の実施を判定する（図１１Ａ、ＯＰ５０５：ＹＥＳ）。
【0126】
図１３ＢのＳ２６１では、基地局２Ｃは、中継局３－ｉへ、自己干渉における結合行列Ｈ＿（ＳＩ，ｉ）と、受信機３１２の位相回転量θ＿（ＲＸ，ｉ）と、送信機３１１の位相回転量θ＿（ＴＸ，ｉ）と、の要求を送信する（図１１Ｂ、ＯＰ５０７）。
【0127】
Ｓ２６２では、中継局３－ｉと基地局２とでリファレンス信号の送受信を行う。Ｓ２６３では、中継局３－ｉは、Ｓ２６２において基地局２間で送受信されたリファレンス信号に基づいて、結合行列Ｈ＿（ＳＩ，ｉ）を計測する。Ｓ２６４では、中継局３－ｉは、受信機３１２の位相回転量θ＿（ＲＸ，ｉ）と送信機３１１の位相回転量θ＿（ＴＸ，ｉ）とを制御回路３２が持つルックアップテーブルを参照して取得する。Ｓ２６５では、中継局３－ｉは、基地局２Ｃへ、結合行列Ｈ＿（ＳＩ，ｉ）と、受信機３１２の位相回転量θ＿（ＲＸ，ｉ）と、送信機３１１の位相回転量θ＿（ＴＸ，ｉ）とを送信し、基地局２Ｃはこれらを受信する（図１１Ｂ、ＯＰ５０８）。
【0128】
Ｓ２７１では、基地局２Ｃは、中継局３－ｉについて、ＦＩＲフィルタの遅延器Ｄφにおける遅延時間と重みｗ＿（ｉ，Ｎ＿（Ｄ，ｉ）＋１）とを算出する（図１１Ｂ、ＯＰ５０９）。Ｓ２７２では、基地局２Ｃは、中継局３－ｉへ、ＦＩＲフィルタの遅延器Ｄφにおける遅延時間と重みｗ＿（ｉ，Ｎ＿（Ｄ，ｉ）＋１）とを通知する（図１１Ｂ、ＯＰ５１０）。
【0129】
Ｓ２７３では、中継局３－ｉは、基地局２Ｃから受信した、ＦＩＲフィルタの遅延器Ｄφにおける遅延時間と重みｗ＿（ｉ，Ｎ＿（Ｄ，ｉ）＋１）とをＦＩＲフィルタに設定する。なお、中継局３－ｉは、自己干渉を抑圧するためのＦＩＲフィルタのタップＴ１からタップＴＮ＿（Ｄ，ｉ）のそれぞれの重みｗ＿（ｉ，Ｌ）（Ｌ＝１、．．．、Ｎ＿（Ｄ，ｉ））を、行列Ｈ＿（ＳＩ，ｉ）に基づいて決定して設定する。以降、中継局３－ｉは、図１２ＢのＳ１８１からＳ１８３と同様にして、基地局２からのデータ信号の非再生中継を行う。
【0130】
図１３Ａ及び図１３Ｂより、中継局３－ｉ以外の装置として、基地局２Ｃが、中継局３の非再生中継の実施可否判定と、中継局３において中継信号に与える遅延時間と位相回転量との算出と、を行うことができる。なお、図１３Ａ及び図１３Ｂに示される処理は一例であって、これらに限定されない。例えば、図１３のＳ２５２からＳ２５４における、中継局３－ｉからの、基地局２Ｃと中継局３－ｉとの間の電波伝搬特性の取得は、基地局２Ｃ自身が行ってもよい。
【0131】
端末局４が、中継局３の非再生中継の実施可否判定と、中継局３において中継信号に与える遅延時間と位相回転量との算出と、を行う場合には、端末局４は、接続要求の送信後、制御装置１から、例えば、基地局２と複数の中継局３との情報を取得し、以降、図１３ＡのＳ２１１以降の基地局２Ｃと同様の処理を行うようにしてもよい。また、この場合には、端末局４と基地局２との間の電波伝搬特性、端末局４と中継局３との間の電波伝搬特性は、端末局４自身が計測してもよい。
【0132】
また、制御装置１、基地局２、及び、端末局４の一部または全部が、協調して、中継局３の非再生中継の実施可否判定と、中継局３において中継信号に与える遅延時間と位相回転量との算出と、を行ってもよい。例えば、制御装置１が遅延時間ΔＲを算出し、基地局２又は端末局４が、中継局３の非再生中継の実施可否判定と、中継局３において中継信号に与える遅延時間と位相回転量との算出とを行ってもよい。例えば、制御装置１が遅延時間ΔＲを算出し、基地局２が中継局３の非再生中継の実施可否判定を行い、端末局４が中
継局３において中継信号に与える遅延時間と位相回転量との算出を行ってもよい。
継局３において中継信号に与える遅延時間と位相回転量との算出を行ってもよい。
【0133】
＜変形例＞
【0134】
第１実施形態及び第２実施形態では、ダウンリンク方向における非再生中継について説明されたが、アップリンク方向の非再生中継についても同様に適用することができる。アップリンク方向の場合には、送信局は端末局４、受信局は基地局２となる。
【0135】
複数の中継局３で複数のグループを作成し、各グループについて中継信号の端末局４への到着タイミングΔＲを設定して、グループごとに異なるタイミングで中継信号が同位相で端末局４に到着するようにしてもよい。
【0136】
第１実施形態及び第２実施形態では、中継局３はアンテナを１本備えることが想定されて説明されたが、中継局３はアンテナを複数備えてもよい。中継局３がアンテナを複数備える場合には、中継局３は、各アンテナについて、非再生中継の実施の可否判定を行う。また、１本のアンテナに１つの無線機が接続される場合には、中継局３は、アンテナごとに中継信号に与える遅延時間と位相回転量とを取得する。
【0137】
第１実施形態では、各中継局３が中継信号に与える遅延時間と位相回転量とを算出するが、制御装置１が各中継局３についてこれらを算出し、各中継局３に通知してもよい。この場合には、制御装置１は、各中継局３から、受信機３１２の位相回転量θ＿（ＲＸ，ｉ）、送信機３１１の位相回転量θ＿（ＴＸ，ｉ）、及び、中継局３と端末局４との間の伝搬遅延を通知してもらうようにする。
【0138】
＜その他の実施形態＞
上記の実施形態はあくまでも一例であって、本開示はその要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。また、本開示において説明した処理や手段は、技術的な矛盾が生じない限りにおいて、自由に組み合わせて実施することができる。
上記の実施形態はあくまでも一例であって、本開示はその要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。また、本開示において説明した処理や手段は、技術的な矛盾が生じない限りにおいて、自由に組み合わせて実施することができる。
【0139】
また、１つの装置が行うものとして説明した処理が、複数の装置によって分担して実行されてもよい。あるいは、異なる装置が行うものとして説明した処理が、１つの装置によって実行されても構わない。コンピュータシステムにおいて、各機能をどのようなハードウェア構成（サーバ構成）によって実現するかは、柔軟に変更可能である。
【0140】
本開示は、上記の実施形態で説明した機能を実装したコンピュータプログラムをコンピュータに供給し、当該コンピュータが有する１つ以上のプロセッサがプログラムを読み出して実行することによっても実現可能である。このようなコンピュータプログラムは、コンピュータのシステムバスに接続可能な非一時的なコンピュータ可読記憶媒体によってコンピュータに提供されてもよいし、ネットワークを介してコンピュータに提供されてもよい。非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、例えば、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等）、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、ブルーレイディスク等）など任意のタイプのディスク、読み込み専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気カード、フラッシュメモリ、または光学式カードのような、電子的命令を格納するために適した任意のタイプの媒体を含む。
【符号の説明】
【0141】
１・・制御装置
２・・基地局
３・・中継局
４・・端末局
１１・・ＣＰＵ
１２・・主記憶装置
１３・・外部記憶装置
１６・・通信装置
２１、３１、４１・・無線機
２２、３２、４２・・制御回路
１００・・通信システム
３１１・・送信機
３１２・・受信機
３１３・・ベースバンド回路
３１４・・サーキュレータ
２・・基地局
３・・中継局
４・・端末局
１１・・ＣＰＵ
１２・・主記憶装置
１３・・外部記憶装置
１６・・通信装置
２１、３１、４１・・無線機
２２、３２、４２・・制御回路
１００・・通信システム
３１１・・送信機
３１２・・受信機
３１３・・ベースバンド回路
３１４・・サーキュレータ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図12A】
【図12B】
【図13A】
【図13B】