[发明专利]中继传输系统、基站、中继站及方法

说明书

技术领域

本发明涉及中继传输系统、在该中继传输系统中所使用的基站、中继站及方法。

背景技术

在移动通信系统的设计开发中，数据速率的高速化及无线资源(特别是频率)的利用效率的提高是重要的课题。在将所需要的接收质量(例如接收SINR)设为一定的情况下，增加数据速率的一个方法是，根据数据速率加强发送功率。但是，若增加发送功率，则消耗功率也增加，因此，该方法从节约功率的观点来看不理想。特别是对只能利用小型的电池的移动终端来说，该方法不理想。不改变最大发送功率而增加数据速率的一个方法是，增加基站的配置密度，使得用户装置和基站装置之间的路径损耗不过分变大(即减小小区半径)。但是，增加基站的配置密度，在会增加系统构筑的成本方面不理想。

另一方面，为了提高无线资源(特别是频率)的利用效率需要抑制干扰功率。其原因在于，若在特定的频率下干扰多，则事实上该频率不能用于通信。需要抑制干扰，确保多个可利用的频率的选择分支数目。从这样的观点来看，近年来，中继传输系统受瞩目。

图1表示中继传输系统的概念图。在中继传输系统中，除了基站以及移动台(一般为用户装置)之外，在小区内还存在中继站。用“发送用户”所表示的移动台处于小区边缘，因此，在对范围内小区的基站直接发送上行信号的情况下，考虑与基站近旁的移动台相比，以更强的功率发送。但是，在该移动台以及基站间存在“中继站A在本说明书中，中继(relay)站也称为中继(中)站。在来自移动台的上行信号经由中继站A到达基站的情况下，移动台以到达比基站近的中继站A程度的功率发送上行信号即可。因此，移动台的发送功率可以较小。中继站A，在动作原理上移动台、固定站都可以，但是假设为固定站。中继站与基站不同，只要具有中继信号的功能即可，因此，设置起来比基站更简易且廉价。关于中继传输系统，例如记载在非专利文献1。

中继传输法大致有两种，为解码转发(DF：Decode and Forward)法和放大转发(AF：Amplify and Forward)法。

在DF法中，来自用户装置的上行信号被中继站接收、解调以及解码后，再次被编码以及调制，以上行链路发送。由于在中继站一次解码，因此，干扰或噪声在每次中继中被除去，到达基站。因此，若解调以及解码正确地进行，则能够期待传输质量相当高。进而，若中继站以与接收信号的编码方式不同的编码方式对发送信号编码，则基站接收对相同的信号以不同的方式编码的多个信号。于是，从编码方式以及传播路径两者的观点来看，能够获得分集效应，这方面也成为DF法的优点。

但是，在DF法中，每次中继需要解调、解码、重新编码以及重新调制，有传输延迟相当长的担忧。这是妨碍将DF法用于实际的中继传输系统中这样的致命的缺点。在实时数据或语音分组(VoIP)等信号传输、基于TCP/IP的高速数据传输中，将往返延迟(RTD：Round Trip Delay)维持得较短是重要的课题。另外，为了高速且适当地进行解调、解码、重新编码以及重新调制等处理，对中继站要求高的信号处理能力，这从简易且廉价地将中继站在小区内配置多个的观点来看，不理想。

在AF法中，不需要上行信号的解调、解码、重新编码以及重新调制。其原因在于AF法原理上只不过是放大接收信号并直接发送。因此，在传输延迟和成本增加等问题原理上难以发生的方面，AF法比DF法有利。

非专利文献1：A.Nostatinia，T.E.Hunter，and A.Hedayat，“CooperativeCommunication in Wireless Networks，”IEEE Communications Magazine，Vol.42，No.10，pp.74-80，Oct.2004

发明内容

发明要解决的课题

但是，由于在AF法中不对接收信号解调以及解码，因此，不能区别接收信号是否为希望信号，希望信号、干扰信号都直接放大转发，有基站中的接收质量恶化的担忧。在图1中，中继站A适当地放大来自发送用户的希望信号，转发到基站，但是中继站B会放大来自干扰用户的干扰信号，转发到该基站。因此，有来自发送用户的信号质量降低的担忧。

进而，不管是DF法还是AF法，在进行信号的中继时，都只能有效利用无线资源的一半。其原因在于，在中继时，不能以相同的资源执行接收和发送。例如，需要在发送和接收中改变频率，或者改变时隙。因此，若在小区内同样地进行中继，则如基站近旁的用户这样的、连本来不需要中继的用户，也只能有效利用无线资源的一半，这从资源的利用效率的观点来看，不理想。