JP5170258B2 - 無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は無線通信システムに関する。無線通信システムとして、例えば、移動局通信システムや無線LAN（Local Area Network）が含まれる。

近年、携帯電話機などの移動局通信の規格として、LTE（Long Term Evolution）と呼ばれる新しい高速通信サービスが見込まれており、更にLTEの改良版であるLTE−Advancedシステムが、3GPP（3rd Generation Partnership Project）において議論が行われている。

また、LTE−Advancedシステムは、ITU−R（International Telecommunication Union Radio communications sector）において検討することが決まったIMT（International Mobile Telecommunication）−2000システムの改良版であるIMT−Advancedシステムとして提案することも目的としている。

なお、IMT−2000システムの代表的なものには、W−CDMA（Wideband−Code Division Multiple Access）、CDMA one及びWiMax（Worldwide Interoperability for Microwave Access）がある。

LTE−Advancedシステムでは、LTEシステムを基にして、複数の基地局から同じMBMS（Multimedia Broadcast Multicast Service）データを送信するMBSFN（Multimedia Broadcast multicast service Single Frequency Network）及び無線中継を行う中継装置（リレー局）の導入が検討されている（他にも上り／下りの帯域幅の拡幅、上りMIMO（Multiple Input Multiple Output）の導入なども検討されている）。以下、LTE-Advancedシステムを例として説明する。

（１）MBMS及びMBSFNについて。
MBMSでは、不特定または特定のユーザに対してデータを送信（報知）することができる。具体的には、ニュースなどの情報を放送（Broadcast）したり、特定ユーザに向けて情報を送信（Multicast）したりすることが考えられている。

また、MBMSによる報知データ（MBMSデータ）の送信方法として、複数の基地局から同じ無線リソースを用いて同期して、同じMBMSデータの送信を行うMBSFNが検討されている。
MBSFN のSFN（Single Frequency Network）は、同一の無線周波数を使用することを意味している。すなわち、MBSFNでは、通常、送信エリア（MBSFNエリア）が設定されており、MBMSデータの送信が行われる際に、そのエリア内では同じ無線周波数が使用される（TS36.300V8.6.0 15 MBMS参照）。

従って、MBSFNでは、同じデータが複数の基地局から、同一周波数かつ同一タイミングで送信されるため、移動局は複数の基地局から送信されたMBMSデータを受信することになる。そして、例えば、OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）受信の場合、複数の基地局から送信されたそれぞれの無線信号の受信タイミングのずれが、CP（Cyclic Prefix）長以下であれば、CPを除去して、FFT（Fast Fourier Transform）処理することで、同一周波数の同じ内容の信号が合成され、シンボル間干渉を抑制することができる。

ここで、CPは、GI（Guard Interval）と称されることもある。また、MBSFNで使用されるCPは、通常通信のユニキャストデータに付加されるCPよりも少し長くなっている。
図１７は無線データのフォーマットを示す図である。無線データは、CPとデータを含み、ユニキャスト送信時のCPはNormal CP、MBSFNのCPはExtended CPと呼ばれている。Normal CPの長さは４．６９μｓｅｃであるのに対し、MBSFNのCPの長さ（MBMSデータのCP長）は１６．６７μｓｅｃとなっている。

図１８はデータの受信関係を示す図である。移動局１２０が、基地局Ｂから送信されたMBMSデータ（データｂとする）を受信し、データｂの受信後に時間ｔだけ遅れて、基地局Ａから送信されたMBMSデータ（データａとする）を受信したとする（データａ、ｂは同じサービス内容の報知データである）。

遅延時間ｔが、データｂの受信開始時刻からCP長の時間範囲内に収まれば、移動局１２０は、CP期間に対応する期間の信号を除去することで、FFT処理期間には、同じ周波数で送信された同一のデータが含まれているにすぎないことになるため、シンボル間干渉を抑制しつつ受信処理を行うことができる。このように、MBSFNでは、CPが長くなっている分、距離の離れた基地局（この例では基地局Ａが該当）に対しても、その基地局から送信されたMBMSデータを受信して合成することを可能としている。

（２）中継装置（リレー局）について。
LTE−Advancedシステムでは、リレー局（Relay）が例えば、サービスエリア範囲の拡大（Cell extension）や不感エリア（Dead spot）対策のために、基地局と移動局の間に設置される。

図１９はサービスエリア範囲の拡大を示す図である。基地局１００のセル１００ａの外側に移動局１２０が位置している。また、セル１００ａ内にリレー局１１０が設置されており、リレー局１１０が中継可能なエリアを中継エリア１１０ａとし、移動局１２０は、中継エリア１１０ａ内に位置している。

リレー局１１０のような中継局が存在しなければ、移動局１２０はセル１００ａ外に位置するので、基地局１００と通信できない。しかし、リレー局１１０が設置されて、リレー局１１０の中継エリア１１０ａ内に移動局１２０が存在すれば、移動局１２０がセル１００ａ外であっても、リレー局１１０を介して無線中継が行われることになり、基地局１００と移動局１２０との通信が可能になる。

図２０は不感エリア対策を示す図である。基地局１００のセル１００ａ内にリレー局１１０が設置し、セル１００ａ内には、不感エリア１１０ｂが存在して、不感エリア１１０ｂ内に移動局１２０が位置している。また、リレー局１１０の中継エリア１１０ａは、不感エリア１１０ｂをカバーしているとする。

リレー局１１０のような中継局が存在しなければ、移動局１２０が不感エリア１１０ｂ内に位置すると、基地局１００との通信は困難となる。しかし、リレー局１１０が設置されて、リレー局１１０の中継エリア１１０ａが不感エリア１１０ｂをカバーしていれば、移動局１２０が不感エリア１１０ｂ内にあっても、リレー局１１０を介して無線中継が行われることになり、基地局１００と移動局１２０との通信が可能になる。

従来のMBMSに関連する技術としては、移動局が、共通パイロットチャネルと共通制御チャネルとの送信電力差に基づいてセル品質を推定し、セル品質の最も高い近接セルからのデータを受信する技術が特許文献１に提案されている。

また、従来の無線中継技術として、送信装置側で、中継装置が再送信するための中継装置用信号と、受信機に直接送信するための受信機用信号とを階層化して送信し、中継装置では、中継装置用信号を復調した後、再度変調して再送信する技術が特許文献２に提案されている。
特表２００８−５０３１３０号公報（段落番号〔００１５〕〜〔００２０〕，第１図） 特開平１０−０３２５５７号公報（段落番号〔００１９〕〜〔００２１〕，第１図）

上記で説明したように、MBMSの無線ネットワークでは、リレー局を配置することで、サービスエリア範囲の拡大や不感エリア対策を行うことができる。また、MBSFNでは、CP長が通常のユニキャストに用いるNormal CPよりも長いExtended CPを用いて無線信号を伝送する。従って、移動局から離れている基地局からの無線信号に対しても、リレー局を介して受信して、より多くの複数のデータによる受信合成の可能性を高めることも可能になる。

しかし、従来のMBMSの無線ネットワークでは、中継局により中継送信されたMBMSデータと、他の基地局から送信されたデータ（例えば、ユニキャストデータ）との間で干渉が生じるといった問題がある。

図２１は干渉が生じる問題点を示す図である。基地局１０１〜１０３、移動局１２１〜１２３、リレー局１１０が配置されている。基地局１０１は、ユニキャストデータｒ１を移動局１２１へ送信し、基地局１０３は、ユニキャストデータｒ３を移動局１２３へ送信している。また、基地局１０２は、MBMSデータｒ２をリレー局１１０へ送信し、リレー局１１０は、MBMSデータｒ２を移動局１２２に中継送信している。

図２１の場合、移動局１２１は、ユニキャストデータｒ１とMBMSデータｒ２との双方を受信できる位置にあり、移動局１２３は、ユニキャストデータｒ３とMBMSデータｒ２との双方を受信できる位置にあるとする。

このような環境の場合、ユニキャストデータの受信をする移動局１２１、１２３にとっては、リレー局１１０から送信されているMBMSデータｒ２は干渉波となってしまうことになる。

図２２はタイミングずれによる干渉発生を示す図である。黒スロットがMBSFN送信によるMBMSデータを示し、白スロットがユニキャストデータを示している。例えば、タイミングＴ１を見ると、２つのMBMSデータが異なる基地局から同一タイミングで送信されており、移動局は、異なる基地局から送信される同じMBMSデータを合成受信することができる。

しかし、中継局における中継処理の遅延により、送信系列Ａ１が遅延して、送信系列Ａ１ａとして中継局から送信されたとする。この場合、近接する基地局から、同期して送信されたMBMSデータ（送信系列Ａ１、Ｂ１における最初の黒スロット）は、中継局によって、タイミングＴ２で送信されることになる。

しかし、いずれの基地局も、そのタイミングＴ２では、他のデータを送信している。従って、中継局によってタイミングＴ２で送信されるMBMSデータは、他の基地局から送信されるデータに対する干渉となり、また、他の基地局から送信されるデータが、タイミングＴ２で中継局から送信されるデータに対する干渉となり、伝送品質の低下を引き起こすことになる。

このような問題は、MBMSデータに限らず、中継局を用いた中継送信を行う際に、遅延が生ずることで生じえる。すなわち、中継局が中継送信するタイミングで、近接する無線基地局が、中継局が中継送信に用いる無線リソースと共通する無線リソースを用いて、異なるデータを送信してしまうことでこの問題が生じえる。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、中継送信による干渉を抑制し、無線伝送特性の向上を図った無線通信システムを提供することを目的とする。

第１の案では、無線通信システムは、第１の無線基地局と、第１の無線基地局から受信した中継対象データを中継送信する中継局と、第１の無線基地局に近接する第２の無線基地局とを備え、第２の無線基地局は、中継局が中継送信するタイミングに合わせて、中継局が中継送信する中継対象データと同じデータを、中継局が中継送信に用いる無線リソースと同じ無線リソースを用いて送信する送信機を備える。

好ましくは、第１の無線基地局は、更に、中継局が中継送信するタイミングに合わせて、中継対象データと同じデータを、中継局が中継送信に用いる無線リソースと同じ無線リソースを用いて送信する。

無線伝送特性の向上を図る。
本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。

無線通信システムの構成例を示す図である。 MBMS（MBSFN）ネットワークを示す図である。 MBMS（MBSFN）ネットワークの動作シーケンスを示す図である。 無線通信システムを示す図である。 基地局の構成を示す図である。 リレー局の構成を示す図である。 リレー局の構成を示す図である。 移動局の構成を示す図である。 無線通信システムの構成を示す図である。 無線通信システムの動作シーケンスを示す図である。 無線通信システムの構成を示す図である。 無線通信システムの動作シーケンスを示す図である。 無線通信システムの構成を示す図である。 無線通信システムの動作シーケンスを示す図である。 無線通信システムの構成を示す図である。 無線通信システムの構成を示す図である。 無線データのフォーマットを示す図である。 データの受信関係を示す図である。 サービスエリア範囲の拡大を示す図である。 不感エリア対策を示す図である。 干渉が生じる問題点を示す図である。 タイミングずれによる干渉発生を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は無線通信システムの構成例を示す図である。無線通信システム１ａは、基地局（第１の無線基地局）１０−１、基地局（第２の無線基地局）１０−２、中継局（以下、リレー局と呼ぶ）２０、移動局３０を備える。

基地局１０−１は、無線信号ｄ１を送信する。移動局３０は、リレー局２０によって中継される無線信号を受信可能な範囲に位置する。リレー局２０は、無線信号ｄ１を受信して中継処理（復調、誤り訂正復号、再符号・変調処理等の処理を行った無線信号を送信することもできるし、受信した無線信号を復号せずに増幅して送信することもできる。ここでは、前者を例に挙げて説明する）を行い、中継処理後の無線信号ｄ１を移動局３０へ送信する。

ここで、基地局１０−２は、リレー局２０から無線信号（データＡ）ｄ１が中継送信される送信タイミングｔ１と同じタイミングで、無線信号（データＡ）ｄ１の送信のためにリレー局２０によって用いられる無線リソースと同じ無線リソースを用いて無線信号（データＡ）ｄ２（＝ｄ１）を送信する。

無線信号ｄ１と無線信号ｄ２には、同じ変調方式が適用されることができる。なお、送信パワーは一致させなくともよい。ここで、基地局１０−２に代えて、基地局１０−１が、リレー局２０から無線信号（データＡ）ｄ１が中継送信される送信タイミングｔ１と同じタイミングで、同じ無線信号（データＡ）ｄ１を再び送信することもできる。

また、リレー局２０、基地局１０−１、基地局１０−２の３つとも、同じタイミングｔ１で、同じ無線信号（データＡ）を、同じ無線リソースを用いて送信してもよい。
このような構成により、リレー局２０から移動局３０への中継送信の時間帯では、移動局３０は、リレー局２０から送信された無線信号ｄ１と基地局１０−２から送信された無線信号ｄ２（または基地局１０−１から再度送信された無線信号ｄ１）を受信するが、無線信号ｄ１、ｄ２は同じデータ（無線信号）であり、CP長以内の時間ずれであるため、CP除去により、シンボル間干渉を抑制しつつ、データの受信を行うことができる。

なお、基地局１０−１、１０−２、リレー局２０は、例えば、上位装置からの信号に基づいて、互いにフレームタイミングの同期化を図っておき、それぞれ、所定のタイミングで同期した送信を行うことを予め設定しておくことで同時送信を実現してもよい。

例えば、上位装置から同期送信を行うフレーム番号（タイミングｔ１に対応）を基地局１０−１、１０−２、リレー局２０に通知しておき、そのフレーム番号で共通した無線リソースを用いて同一のデータを送信するものである。

この設定は、リレー局２０のスケジューラが、同期送信を行うべきフレーム番号（タイミング）を基地局１０−１、１０−２に通知することで行うこともできる。その通知は、基地局１０−１に対して、リレー局２０からのフレーム番号についての情報を含む無線信号を直接送信し、基地局１０−１は、上位装置を介して基地局１０−２にフレーム番号情報を転送して実行することもできる。また、リレー局２０が、基地局１０−１、１０−２の双方に対して直接フレーム番号情報を含む無線信号を送信することで、その通知を実行することもできる。

また、上位装置から基地局１０−１、１０−２にそれぞれ同じデータを同時に与え、基地局１０−２は、基地局１０−１がリレー局２０にデータを送信してからリレー局２０が中継送信するまでの遅延時間分（例えば、実測値、理論設定値等）送信を遅延させることで、リレー局２０と同じタイミングでデータ送信を行うようにしてもよい。その際、若干の誤差時間はCP長の存在により許容されるため、そのような誤差時間分のタイミングの相違は、同じタイミングとみなすことができる。

次に無線通信システム１ａの１つの適用例として、MBMSに適用した場合のシステム構成及び動作について以降説明する。最初に無線通信システム１ａが適用されるMBSFNネットワークの全体構成について説明する。

図２はMBSFNネットワークを示す図である。MBSFNネットワーク４０は、MBMS送信制御装置またはMBMS制御部（以後、MBMS制御装置と総称する）４１（例えば、MCE（Multi-Cell/Multicast Coordination Entity）に該当する）、MBMSデータ記憶装置（MBMSデータを記憶し管理する装置であり、例えば、MBMS GW（Gate Way）に該当）４２、基地局（BTS：Base Transceiver Station）４３ａ、４３ｂ、移動局３０−１〜３０−４を有している。

MBMSの無線信号は、MBMSデータと、MBMSを受信するための制御信号（以下、MBMS制御信号とも呼ぶ）とを含み、MBMS制御装置４１は、MBMS送信を制御し、MBMS制御信号をMBMSデータ記憶装置４２、基地局４３ａ、４３ｂへ送信し、MBMSデータ記憶装置４２は、MBMSデータを基地局４３ａ、４３ｂへ送信する。

MBMSデータは、論理チャネルであるMTCH（MBMS Traffic CHannel）を構成し、トランスポートチャネルであるMCH（Multicast CHannel）にマッピングされて、無線チャネルであるPMCH（Physical Multicast CHannel）で無線送信される。

また、MBMS制御信号は、論理チャネルであるMCCH（Multicast Control CHannel）を構成し、トランスポートチャネルであるMCHにマッピングされて、無線チャネルであるPMCHで無線送信される。

MBMS制御装置４１は、リソース割り当て、MCS（Modulation and Coding Scheme）、MBMSデータの送信タイミングなどのスケジューリングを行い、スケジューリング結果を、MBMS制御信号に重畳して送信する。基地局４３ａ、４３ｂでは、このスケジューリング結果に基づいて無線送信が実施される。

なお、上記のMCS（AMC（Adaptive Modulation and Coding）と呼ぶ場合もある）とは、変調・符号化方式のことであり、無線回線品質によって適応的に変調方式や符号化率を変更して使用する方法であり、変調方式、符号化率及び伝送データ量（結果的には伝送速度に相当する）などの属性から構成される。

例えば、MCS１なら変調方式はQPSK（Quadrature Phase Shift Keying）、符号化率は１／８、転送速度は１．８９１Mb／sであり、MCS５なら変調方式は16QAM（Quadrature Amplitude Modulation）、符号化率は１／２、転送速度は１５．２２１Mb／sといったように設定されている。通常は、移動局の受信状態に応じて最適なMCSが選択される。

MBMS制御装置４１では、このような複数のMCSの中から、１つのMCSを選択することになる。MCSの選択方法の１つの例としては、最も伝搬特性（伝搬環境）の悪いセルを基準にしてMCSを選択し、MBSFNエリア内は、すべて同じ選択されたMCSを適用する方法がある。

例えば、伝搬特性の最も悪いセルに対して、MCS１で通信を行うことを決定したならば、MBSFNエリア内の他のすべてのセルに対してもMCS１を適用するものである（伝搬特性の良好なセルに対してもMCS１が適用される）。なお、伝搬環境に依存せずに、一定のMCSを設定するといったことも可能である。

図３はMBSFNネットワークの動作シーケンスを示す図である。
〔Ｓ１０１〕MBMS制御装置４１は、スケジューリングにより送信するMBMSデータ及びその送信方法（変調方式、符号化方法、送信タイミング、使用無線周波数等）を決定する。

〔Ｓ１０２〕MBMS制御装置４１は、決定した変調方式、符号化方式等の情報とそれらを基に作成した制御信号をMBMSデータ記憶装置４２に通知する。更にMBMSデータ記憶装置４２に対してMBMSデータを基地局４３ａ、４３ｂへ伝送することを要求する。

〔Ｓ１０３〕通知を受けたMBMSデータ記憶装置４２は、制御信号（MCCH）とMBMSデータ（MTCH）を基地局４３ａ、４３ｂに伝送する。更に、MBSFN送信のための送信タイミングや使用無線周波数等の制御情報を基地局４３ａ、４３ｂに通知する。

〔Ｓ１０４〕これらの制御情報とMBMSデータ及び制御信号の通知を受けた基地局４３ａ、４３ｂは、制御情報に従ってMBSFN送信を実施する。
〔Ｓ１０５〕MBSFN送信を受信したDF（Decode and Forward）リレーは、復調・復号し、誤り訂正を実施し、再び符号・変調し、移動局へMBMSデータを送信する。

次にMBSFNネットワーク４０における無線通信システム１ａについて説明する。図４は無線通信システムを示す図である。無線通信システム１ａ−０は、MBMS制御装置４１、MBMSデータ記憶装置４２、基地局４３ａ、４３ｂ、リレー局２０、移動局３０−１、３０−２を有している。基地局４３ａは、移動局３０−１と通信を行い、リレー局２０を介して移動局３０−２と通信を行う。

動作について説明する。リレー局２０は、基地局４３ａからMBSFNの通信形式で送信（基地局４３ａと基地局４３ｂとによる同期したタイミングでの同じMBMSデータの送信）されたMBMSデータを受信し、復調・復号を実施する。

なお、MBSFNの送信なので、リレー局２０において、基地局４３ａだけでなく、複数の他基地局から送信されたMBMSデータ（例えば、基地局４３ｂから送信されたMBMSデータ）を受信してもよい。なお、基地局４３ａからリレー局２０へのMBMSデータの送信を第１のMBSFN送信とする。

リレー局２０は、第１のMBSFN送信によるMBMSデータを受信すると、復調・復号し、誤り訂正処理後のMBMSデータを記憶する。続いて、一時記憶されたMBMSデータを符号化して変調の後、MBMSの受信フレームに対して、遅延した送信タイミングｔ１（以下、MBSFN中継送信タイミングとも呼ぶ）で、MBMSデータを移動局３０−２へ送信する。なお、リレー局２０から移動局３０−２へのMBMSデータの送信をここでは、第２のMBSFN送信と称する。

MBSFN中継送信タイミングでは、リレー局２０以外の他リレー局（図示せず）や基地局４３ｂは、MBSFNによるデータ送信を行うことは可能であるが、MBSFN以外のデータ送信（例えば、ユニキャスト通信形式によるユニキャストデータの送信など）は実施しない。

すなわち、図４の場合では、基地局４３ｂは、MBSFN中継送信タイミング時に、MBSFNによる同一のMBMSデータの送信は行うが、ユニキャスト通信形式によるユニキャストデータなどの送信は行わない。

移動局３０−２は、基地局４３ｂ及びリレー局２０からMBSFN中継送信タイミングで送信されたMBMSデータを受信する。これにより、第２のMBSFN送信の時間帯では、移動局３０−２が受信するMBMSデータは、同じデータであり、伝送特性を改善することができる。

更に、MBSFN中継送信タイミングで、第２のMBSFN送信によるMBMSデータを受信する移動局３０−２は、基地局４３ａから再び送信されたMBMSデータも受信することが可能である（なお、送信タイミングｔ１で、基地局４３ａで行われるMBMSデータの再送信を第３のMBSFN送信と呼ぶ）。第２のMBSFN送信と第３のMBSFN送信は、同一のMBSFNによるMBMSデータを送信するので、受信が可能である。

以上により、無線通信システム１ａ−０では、送信タイミングｔ１の時間帯において、共通する無線リソースを用いて、異なるデータが送信されないようにしたので、干渉の発生を抑制することができる。

また、移動局３０−２は、複数の基地局４３ａ、４３ｂ及びリレー局２０からのMBSFN送信によるMBMSデータを受信することができ、更に、複数回のMBSFN送信によるMBMSデータを受信することができるので、複数データの受信が可能となり、MBSFN伝送の特性改善が可能になる。

次に基地局の構成例について説明する。基地局４３ａ、４３ｂともに同様の構成を有するものとする。図５は基地局の構成を示す図である。基地局４３は、送信データバッファ４３−１、スケジューラ４３−２、符号・変調部４３−３、制御信号作成部４３−４、無線部４３−５、４３−６、復調・復号部４３−７、回線品質情報収集部４３−８、接続要求信号抽出部４３−９、回線設定部４３−１０、端末グループ設定部４３−１１、RNTI（Radio Network Temporary ID）・端末グループ設定信号作成部４３−１２を備える。

基地局４３は、MBMS制御装置等の上位装置から送信データ（MBMSデータ含む）を受信すると、送信データバッファ４３−１に送信データを格納する。送信データは、スケジューラ４３−２によるスケジューリング制御に基づいて、送信データバッファ４３−１から読み出され、符号・変調部４３−３に入力される。

なお、基地局４３には、MBMS制御装置等の上位装置（他の基地局）からMBMS制御情報を受信し、MBMSデータを送信すべきタイミング（フレームタイミング等）がスケジューラ４３−２に与えられる。

基地局４３が、図４の基地局４３ｂに対応する場合、例えば、MBMS制御情報は、送信タイミングｔ１での送信を指示する情報とすることができる。なお、基地局４３ａの第１のMBSFN送信と合わせて、基地局４３ｂが送信を行う場合には、その第１のMBSFNの送信タイミングと送信タイミングｔ１との双方がMBMS制御情報に含まれてもよい。MBSFN送信を行う際に利用する無線リソース（周波数、変調方式等）は、予め所定の無線リソースとして設定、記憶しておいてもよいし、MBMS制御情報に含めてもよい。

スケジューラ４３−２により制御信号の送信が必要とされる場合は、スケジューラ４３−２の制御により、制御信号作成部４３−４が、制御信号を生成し、符号・変調部４３−３に与えることができる。

制御信号は、例えば、リレー局に対する制御指示、移動局に対する制御指示を含むことができる。符号・変調部４３−３で、誤り訂正符号・変調処理された信号は、無線部４３−５により、各サブキャリアへの割り当てが行われ、IFFT（Inverse FFT）処理等により、OFDM信号が生成され、必要な増幅、周波数変換処理等がなされて、無線送信としてアンテナａ１から送信される。なお、送信信号に対してはCPが付加される。

一方、アンテナａ１から受信した無線信号（リレー局からの無線信号または移動局からの無線信号）は、無線部４３−６で、必要受信帯域のフィルタ処理等の受信処理、CP除去、FFT処理がなされ、復調・復号部４３−７により、復調、復号される。

下り信号（基地局４３から送信される無線信号）についての受信品質測定結果が含まれる場合は、回線品質情報収集部４３−８により収集され、スケジューラ４３−２に与えられる。従って、スケジューラ４３−２は、収集した回線品質情報に基づいて、移動局、リレー局毎にその受信品質状態を認識することができるため、受信品質に応じて符号・変調部４３−３で適用すべき、符号化レート、変調方式を選択することができる。

また、移動局、リレー局等により、接続要求信号が送信された場合は、接続要求信号抽出部４３−９が受信信号からこの接続要求信号を抽出し、回線設定部４３−１０に与える。端末グループ設定部４３−１１は、配下の移動局、中継局に対して、グループ分け（グルーピング）を行う。回線設定部４３−１０は、接続要求信号とグループ分けの内容に基づいて、回線設定を行い、回線設定情報をRNTI・端末グループ設定信号作成部４３−１２へ送信する。RNTI・端末グループ設定信号作成部４３−１２は、グループ毎に異なるRNTIを付与し、端末グループの設定制御を行い、そのグループ情報を送信データに重畳する。なお、グループ分けの詳細については後述する。

次にリレー局２０の構成例について説明する。図６、図７はリレー局２０の構成を示す図である。リレー局２０は、アンテナａ２、ａ３、受信無線部２２ａ−１、２２ｂ−１、復調・復号部２２ａ−２、２２ｂ−２、回線品質情報収集部２３ａ、MBMS制御信号抽出部２３ｂ−２、下り制御信号作成部２３ｂ−３、スケジューラ２４ａ、送信データバッファ２４ｂ、回線設定部２５ａ、上り接続要求信号抽出部２６ａ−１、上り接続要求信号作成部２６ａ−２、上り送信制御信号作成部２６ａ−３、回線品質測定部２７ａ−１、回線品質情報作成部２７ａ−２、符号・変調部２５ｂ−１、２８ａ−１、送信無線部２５ｂ−２、２８ａ−２、端末グループ設定部２０１、RNTI・端末グループ設定信号作成部２０２を備える。

リレー局２０において、アンテナａ２を介して基地局４３から受信した信号は、受信無線部２２ｂ−１で受信対象の帯域の信号を抽出、CP除去、FFT処理が施され、復調・復号部２２ｂ−２で復調、復号処理が実行される。

復号された信号（MBMSデータ含む）は、送信データバッファ２４ｂに入力され、スケジューラ２４ａによるスケジューリングに従って、送信データバッファ２４ｂから読み出され、符号・変調部２５ｂ−１に入力される。

受信信号にMBMS制御信号が含まれる場合は、MBMS制御信号抽出部２３ｂ−２が、MBMS制御信号を抽出してスケジューラ２４ａに与える。従って、スケジューラ２４ａは、MBMS制御信号により指定されたタイミング（ｔ１）で、MBMSデータを送信することとなる。

MBSFN送信を行う際に利用する無線リソース（周波数、変調方式等）は、予め所定の無線リソースとして設定、記憶しておいてもよいし、MBMS制御情報に含めてもよい。MBMS制御信号に、無線リソース情報が含まれる場合は、スケジューラ２４ａは、指定された無線リソースを用いてMBSFN送信（MBMSデータの送信）を行う。

また、スケジューラ２４ａは、移動局に送信すべき制御信号がある場合には、下り制御信号作成部２３ｂ−３を制御して、制御信号を生成させる。従って、符号・変調部２５ｂ−１は、制御信号、MBMSデータ等を符号・変調して、送信無線部２５ｂ−２に渡し、送信無線部２５ｂ−２は、無線信号として送信するのに必要とされる増幅等の無線処理を施して無線信号をアンテナａ３から送信する。

また、リレー局２０は、アンテナａ３を介して受信した無線信号を受信無線部２２ａ−１に入力する。受信無線部２２ａ−１は、受信対象の帯域の信号を抽出し、受信信号を復調・復号部２２ａ−２へ入力する。復調・復号部２２ａ−２によって、復調、復号された信号は、スケジューラ２４ａの制御のもと、符号・変調部２８ａ−１に入力され、符号・変調処理等が施された後に、送信無線部２８ａ−２によりIFFT処理、CP挿入等の処理がなされ、OFDM信号としてアンテナａ２から基地局に対して中継送信される。

また、復調・復号部２２ａ−２により復号されたデータに回線品質情報が含まれる場合は、回線品質情報収集部２３ａに入力され、スケジューラ２４ａによる適応変調制御に用いられる。また、上り接続要求信号が含まれる場合は、上り接続要求信号抽出部２６ａ−１で抽出され、回線設定部２５ａに与えられる。基地局に対して、上り接続要求の存在を通知するために、上り接続要求信号作成部２６ａ−２によって作成された上り接続要求信号は、符号・変調部２８ａ−１に与えられる。

更に、制御信号の送信が必要な場合は、スケジューラ２４ａから上り送信制御信号作成部２６ａ−３に指示がなされ、上り送信制御信号作成部２６ａ−３は、作成した制御信号を符号・変調部２８ａ−１に与えて送信する。

更に、基地局から受信した信号について回線品質を測定した回線品質測定部２７ａ−１が出力する測定結果は、回線品質情報作成部２７ａ−２に入力され、回線品質情報として符号・変調部２８ａ−１に入力され、送信される。なお、リレー局２０において、端末グループの設定を行う場合は、端末グループ設定部２０１で設定されたグループ情報は、上り方向に対しては、回線設定部２５ａを介して、上り接続要求信号に重畳される。また、RNTI・端末グループ設定信号作成部２０２は、グループ毎に異なるRNTIを付与し、端末グループの設定制御を行い、そのグループ情報を送信データに重畳する。

次に移動局の構成例について説明する。図８は移動局の構成を示す図である。移動局３０は、アンテナａ４、無線部３１−１、３１−２、復調・復号部３２−１、符号・変調部３２−２、回線品質測定・算出部３３−１、制御信号抽出部３３−２、受信電力測定部３３−３、回線品質送信部３４、端末設定制御部３５、回線接続制御部３６、接続要求信号作成部３７、端末グループ設定情報抽出部３８を備える。

移動局３０において、アンテナａ４を介してリレー局や基地局から受信した信号は、無線部３１−１に入力され、受信対象の帯域が抽出され、CP除去、FFT処理が施され、復調・復号部３２−１に入力される。送信タイミングｔ１においては、リレー局と同時に、基地局４３ｂ（更には、基地局４３ａ）が同じMBMSデータを送信するため、無線部３１−１は、それらのMBMSデータ信号を受信するが、これらのMBMSデータは、CP長以下のタイミングずれで受信される限り、CP除去により、シンボル間干渉が抑制される。

復調、復号された信号は、回線品質測定・算出部３３−１、制御信号抽出部３３−２、受信電力測定部３３−３、端末グループ設定情報抽出部３８に入力される。受信データは、図示しないデータ処理部に入力される。回線品質測定・算出部３３−１は、受信信号についてのCINR（Carrier to Interference and Noise Ratio）等の無線品質を測定して、回線品質送信部３４に測定結果を与え、回線品質情報としてリレー局または基地局に送信させる。なお、回線品質情報は、下り方向の信号に適用すべき適応変調制御に利用されてもよい。

制御信号抽出部３３−２は、受信データに制御信号が含まれる場合は、その抽出を行い、端末設定制御部３５に与える。端末設定制御部３５は、受信した制御信号に基づいて、受信系、送信系の無線部３１−１、３１−２の制御、復調及び復号部の制御を行う。基地局、リレー局から送信される制御信号の例としては、例えば、データの送信に用いる無線リソース情報、送信に適応する符号化レート、変調方式等が挙げられる。

受信電力測定部３３−３は、例えば、基地局、リレー局から送信される既知信号（パイロット信号、プリアンブル信号等）の受信電力を測定し、基地局やリレー局の存在を認識し、回線接続制御部３６に測定結果を通知する。回線接続制御部３６は、検出した基地局またはリレー局への接続を要求すべく、接続要求信号作成部３７に指示する。

接続要求信号作成部３７は、接続要求信号を作成し、基地局またはリレー局への接続要求信号を送信させる。例えば、移動局３０は、基地局４３ａによるMBSFN送信（MBMSデータ）を受信している状態において、リレー局を検出すると、リレー局への接続要求信号を送信し、リレー局からMBMSデータを受信できるように依頼する。端末グループ設定情報抽出部３８は、受信信号に含まれるグループ情報を抽出し、移動局３０のグループ識別子を認識する。

一方、送信系の処理としては、図示しないデータ処理部からのデータ、回線品質送信部３４からの回線品質情報、接続要求信号作成部３７からの接続要求信号は、符号・変調部３２−２に入力され、符号・変調処理され、無線部３１−２を介してアンテナａ４から送信される。なお、上り方向の送信は、OFDMでなく、SC-FDMA （Single Carrier Frequency Division Multiple Access）方式に従って送信することもできる。

次にグループ分けを行って無線通信を行う無線システムについて説明する。図９は無線通信システムの構成を示す図である。第１の実施の形態の無線通信システム１ａ−１は、基地局４３ａ、４３ｂ、リレー局２０、移動局３０−１〜３０−６を有する（なお、以降に示すシステム構成図では、MBMS制御装置４１、MBMSデータ記憶装置４２の図示は省略する）。

基地局４３ａのセル４ａ内に、基地局４３ｂ、リレー局２０及び移動局３０−１〜３０−６が位置し、リレー局２０の中継エリア２ａには、移動局３０−４〜３０−６が位置している。基地局４３ｂのサービス範囲に移動局３０−４〜３０−６が含まれる（図では、基地局４３ｂがセル４ａ内に含まれている構成が図示されているが、基地局４３ｂはセル４ａ内に含まれなくてもよく、移動局３０−４〜３０−６が基地局４３ｂのサービス範囲に含まれていればよい）。

また、基地局４３ａは、リレー局２０と移動局３０−１〜３０−３をグループｇ１とし、移動局３０−４〜３０−６をグループｇ２とグループ分けする。なお、基地局４３ａからグループｇ１への送信は、第１のMBSFN送信に該当し、リレー局２０からグループｇ２への送信は、第２のMBSFN送信に該当する。

ここで、基地局４３ａは、グループｇ１に対してMBSFN送信（MBSFNの通信形式にもとづくMBMSデータの送信）を実施する。これを受けたリレー局２０は、例えば、復調・復号及び符号・変調といった一連の中継処理を実施して、グループｇ２に対してMBSFNの中継送信を実施する。

基地局４３ｂでは、リレー局２０からMBMSデータが中継送信される送信タイミングｔ１に基づいて、MBSFNのMBMSデータをグループｇ２へ送信する。更に、リレー局２０からMBMSデータが中継送信される送信タイミングｔ１に基づいて、基地局４３ａは、先に送信したMBMSデータと同じ内容のMBMSデータを、グループｇ２に対して再びMBSFNで送信する（第３のMBSFN送信）。すなわち、送信タイミングｔ１において、リレー局２０及び基地局４３ａ、４３ｂからMBMSデータが送信されることになる。グループｇ２内の移動局３０−４〜３０−６は、リレー局２０と基地局４３ａ、４３ｂから送信されたMBMSデータを受信する。

図１０は無線通信システム１ａ−１の動作シーケンスを示す図である。
〔Ｓ１〕基地局４３ａ及び基地局４３ｂは、MBSFNの通信形式によるMBMSデータをグループｇ１に送信する。

〔Ｓ２〕リレー局２０は、MBMSデータを受信すると、例えば、復調・復号及び符号・変調といった一連の中継処理を行う。
〔Ｓ３ａ〕リレー局２０は、送信タイミングｔ１でMBSFNの通信形式によるMBMSデータをグループｇ２へ送信する。

〔Ｓ３ｂ〕基地局４３ｂは、リレー局２０からMBMSデータが送信される同じ送信タイミングｔ１で、MBSFNの通信形式によるMBMSデータを送信する。
〔Ｓ３ｃ〕基地局４３ａは、リレー局２０からMBMSデータが送信される同じ送信タイミングｔ１で、MBSFNの通信形式によるMBMSデータを再び送信する。

以上説明したように、無線通信システム１ａ−１によれば、リレー局２０からグループｇ２へのMBSFN送信と、基地局４３ａ、４３ｂからのMBSFN送信とを同一タイミング（送信タイミングｔ１）で行う。これにより、送信タイミングｔ１の時間帯では、同じMBMSデータが送信されるので、異なるデータが共通する無線リソースを用いて送信されることにより、伝送品質を劣化させてしまうことを抑制することが可能になる。

また、リレー局２０からのMBSFN中継送信と基地局４３ａ、４３ｂからのMBSFN送信で同じMBMSデータを、同じタイミングで送信するので、グループｇ２内の移動局３０−４〜３０−６は、両者を受信して合成することが可能となり、伝送特性の改善が可能になる。

次に第２の実施の形態の無線通信システムについて説明する。図１１は無線通信システムの構成を示す図である。第２の実施の形態の無線通信システム１ａ−２は、基地局４３ａ、４３ｂ、リレー局２０−１、移動局３０−１〜３０−６を有しており、基本的なシステム構成は図９と同じであるが、リレー局２０−１が、通信形式変換部２０ａを含んでいる。

基地局４３ａは、１回目のデータ送信では、第１の通信形式（例えば、ユニキャスト通信形式）によってMBMSデータを送信し、２回目のデータ送信（第３のMBSFN送信）では、第２の通信形式（例えば、MBSFN）によってMBMSデータを送信する。

ここで、基地局４３ａは、グループｇ１に対してユニキャスト通信形式にもとづくMBMSデータの送信を実施する。これを受けたリレー局２０−１は、復調・復号を行い、通信形式の変換を行って、ユニキャスト通信形式によるMBMSデータをMBSFN通信形式に変換し、MBSFNのMBMSデータを生成する。

そして、符号・変調され、通信形式が変換された後のMBMSデータを、グループｇ２に対してMBSFN送信を実施する。なお、ユニキャストからMBSFNの変換では、Normal CPをExtended CPに置き換えて、PDSCHの無線チャネルをPMCHの無線チャネルに変換することになる（このような通信形式の変換（CPの置き換え）は、例えば、図７で示した送信無線部２５ｂ−２で実行可能である）。

一方、リレー局２０−１からMBMSデータが中継送信される送信タイミングｔ１に基づいて、基地局４３ｂは、グループｇ２に対して、MBSFNの通信形式によるMBMSデータを送信する。

更に、リレー局２０−１からMBMSデータが中継送信される送信タイミングｔ１に基づいて、基地局４３ａは、グループｇ２に対して、今度はMBSFNの通信形式によるMBMSデータを送信する（すなわち、送信タイミングｔ１では、リレー局２０−１及び基地局４３ａ、４３ｂからMBSFNによるMBMSデータが送信される）。グループｇ２内の移動局３０−４〜３０−６は、リレー局２０−１と基地局４３ａ、４３ｂから送信されたMBMSデータを受信する。

図１２は無線通信システム１ａ−２の動作シーケンスを示す図である。
〔Ｓ１１〕基地局４３ａは、ユニキャスト通信形式によるMBMSデータをグループｇ１に送信する。

〔Ｓ１２〕リレー局２０−１は、MBMSデータを受信すると、ユニキャスト通信形式をMBSFNの通信形式に変換する（なお、復調・復号及び符号・変調といった一連の中継処理も行われる）。

〔Ｓ１３ａ〕リレー局２０−１は、送信タイミングｔ１でMBSFNの通信形式によるMBMSデータをグループｇ２へ送信する。
〔Ｓ１３ｂ〕基地局４３ｂは、リレー局２０−１からMBMSデータが送信される同じ送信タイミングｔ１で、MBSFNの通信形式によるMBMSデータを送信する。

〔Ｓ１３ｃ〕基地局４３ａは、リレー局２０−１からMBMSデータが送信される同じ送信タイミングｔ１で、MBSFNの通信形式によるMBMSデータを再び送信する。
以上説明したように、無線通信システム１ａ−２によれば、基地局４３ａは、ユニキャスト通信形式でMBMSデータを送信し、リレー局２０−１は、ユニキャスト通信形式をMBSFNに変換して、MBSFNでMBMSデータを中継送信する。また、リレー局２０−１からグループｇ２へのMBSFN送信と、基地局４３ａ、４３ｂからのMBSFN送信とを同一タイミングで行う。

これにより、グループｇ２で干渉が生じることがなく伝送品質を向上させることが可能になる。また、リレー局２０−１からのMBSFN中継送信と基地局４３ａ、４３ｂからのMBSFN送信で同じMBMSデータを送信するので、グループｇ２内の移動局３０−４〜３０−６は、両者を受信して合成することが可能となり、伝送特性の改善が可能になる。

次に第３の実施の形態の無線通信システムについて説明する。図１３は無線通信システムの構成を示す図である。第３の実施の形態の無線通信システム１ａ−３は、基地局４３ａ、４３ｂ、リレー局２０、移動局３０−１〜３０−６を有し、基本的なシステム構成は図９と同じであるが、グループ分けが異なるものである。

基地局４３ａのセル４ａ内に、基地局４３ｂ、リレー局２０及び移動局３０−１〜３０−６が位置し、リレー局２０の中継エリア２ａには、移動局３０−４〜３０−６が位置している。また、基地局４３ａは、MBSFN受信を行うグループと、リレー局２０を介してMBSFN受信を行うグループとのグループ分けを行う。

図１３の場合では、MBSFN受信を行うグループは、リレー局２０と移動局３０−１〜３０−６であるから、これらをグループｇ１とする。また、リレー局２０を介してMBSFN受信を行うグループは、移動局３０−４〜３０−６であるから、これらをグループｇ２とする。

ここで、基地局４３ａは、グループｇ１に対してMBSFN送信を実施する。これを受けたリレー局２０は、例えば、復調・復号及び符号・変調といった一連の中継処理を実施して、グループｇ２に対してMBSFN送信を実施する。

また、リレー局２０からMBMSデータが中継送信される送信タイミングｔ１に基づいて、基地局４３ｂは、グループｇ２に対してMBSFN送信を実施する。更に、リレー局２０からMBMSデータが中継送信される送信タイミングｔ１に基づいて、基地局４３ａは、グループｇ１に対して再びMBSFN送信を実施する。これにより、グループｇ２に属する移動局３０−４〜３０−６は、グループｇ１にも属するため、基地局４３ａからは２度のMBSFN受信を行うことができる。

図１４は無線通信システム１ａ−３の動作シーケンスを示す図である。
〔Ｓ２１ａ〕基地局４３ａ及び基地局４３ｂは、MBSFNの通信形式によるMBMSデータをグループｇ１に送信し、MBMSデータは、グループｇ１内のリレー局２０に到達する。

〔Ｓ２１ｂ〕ステップＳ２１ａで送信された、MBSFNの通信形式によるMBMSデータは、グループｇ１内の移動局３０−１〜３０−６に到達する。
〔Ｓ２２〕リレー局２０は、MBMSデータを受信すると、例えば、復調・復号及び符号・変調といった一連の中継処理を行う。

〔Ｓ２３ａ〕リレー局２０は、送信タイミングｔ１でMBSFNの通信形式によるMBMSデータをグループｇ２（移動局３０−４〜３０−６）へ送信する。
〔Ｓ２３ｂ〕基地局４３ｂは、リレー局２０からMBMSデータが送信される同じ送信タイミングｔ１で、MBSFNの通信形式によるMBMSデータをグループｇ２へ送信する。

〔Ｓ２３ｃ〕基地局４３ａは、リレー局２０からMBMSデータが送信される同じ送信タイミングｔ１で、MBSFNの通信形式によるMBMSデータを再びグループｇ１へ送信する。なお、移動局３０−４〜３０−６は、グループｇ１、ｇ２の両方に位置するので、MBMSデータを基地局４３ａから２回受信することができ、時間ダイバーシチ効果を高めることができる。

以上説明したように、無線通信システム１ａ−３によれば、MBSFN受信を行うグループｇ１と、リレー局２０を介してMBSFN受信を行うグループｇ２とのグループ分けを行い、リレー局２０からグループｇ２へのMBSFN送信と、基地局４３ａ、４３ｂからのMBSFN送信とを同一タイミングで行う。

これにより、グループｇ２で伝送品質を向上させることが可能になる。また、リレー局２０からのMBSFN中継送信タイミングで、基地局４３ａは、グループｇ１に対して、MBSFN送信を再度行うので、グループｇ１、ｇ２に共通して含まれる移動局３０−４〜３０−６は、両者を合成することが可能となり、伝送特性の向上を図ることが可能になる。

次にグループの設定方法について説明する。グルーピングとして、例えばLTEシステムやLTE-Advancedシステムに適用する場合は、リレー局を介してMBSFNを受信するかしないかで異なるRNTIを付与することによってグルーピングを実施する。なお、RNTI及びグループ情報は、制御信号として移動局へ通知され、通知を受けた移動局は、属するグループに従って、MBSFN受信を行う。

グルーピングは、リレー局、基地局またはMBMS制御装置４１において実施し、属するグループの識別IDやグループ情報を各移動局に通知する。また、これらの情報管理もリレー局、基地局またはMBMS制御装置において実施する。

以下、図９の構成を例にして、基地局４３ａでグループ設定を行う場合について説明する。基地局４３ａは、リレー局２０が設置する際の無線回線設定時において、リレー局２０からの接続要求を受信した場合に、基地局４３ａのセル４ａ内のリレー局２０を識別し認識する。同様に、基地局４３ａのセル４ａ内の移動局３０−１〜３０−３を識別し認識する。識別されたこれらのリレー局２０及び移動局３０−１〜３０−３に対して、識別ID（例えばRNTI）を付与し、RNTIを用いてグループｇ１を設定する。

また、基地局４３ａが、リレー局２０を介しての接続要求を受信した場合に、リレー局２０の中継エリア２ａ内の移動局３０−４〜３０−６を識別・認識し、中継エリア２ａにおけるRNTIを付与する。そして、リレー局２０を介して基地局４３ａと通信する移動局３０−４〜３０−６に対してグループｇ２を設定する。

基地局４３ａでは、どのRNTIがどのグループに属するかを管理する。この場合、リレー局２０を介して基地局４３ａと通信する移動局３０−４〜３０−６に付与されたRNTIは、リレー局２０に対しても通知されていることから、リレー局２０がグループｇ２を設定し、リレー局２０が設定結果を基地局４３ａに通知してもよい。また、移動局が複数のグループに属するような場合は、該当移動局に対して属するグループの数分、同じデータを受信可能であることを該当移動局へ通知する。

上記の説明では、基地局４３ａのセル４ａと、そのセル４ａに置かれたリレー局２０のセル（中継エリア）２ａは、同じセルIDとしたものであるが、基地局４３ａのセル４ａとリレー局２０のセル２ａとのセルIDが異なり、かつ別々に回線制御を実施する場合も考えられる。

このような場合では、リレー局２０が、接続要求を受けた移動局に対して、RNTIを付与する。リレー局２０は、付与したRNTIを基地局４３ａに通知する。通知を受けた基地局４３ａは、リレー局２０を介して基地局４３ａと通信している移動局に対してグループを設定し、管理を実施することになる。

なお、上記において、リレー局２０を通じてMBSFN受信を行う移動局３０−４〜３０−６では、基地局４３ａからMBSFN送信されているMBMSデータを受信しても、十分な受信特性が得られない可能性も考えられる。

しかし、基地局４３ａからMBSFN送信されたMBMSデータを受信可能な場合も考えられるので、このような場合、第３の実施の形態のように、該当移動局（例えば、移動局３０−４〜３０−６）は、グループｇ２に属しかつグループｇ１にも属することが可能である。

この場合、移動局３０−４〜３０−６に対して、複数のグループに属することを通知する。基地局４３ａは、第１のMBSFN送信に加え、同一のMBSFNデータを第３のMBSFN送信により送信することで、移動局３０−４〜３０−６は１つのMBSFNデータを複数回受信することが可能となる。複数回受信できることは、時間ダイバーシチ受信を実施することであるから、受信特性を改善することが可能になる。

上記ではグループの設定を基地局で実施する場合で説明したが、MBMS制御装置４１において実施して、基地局、リレー局及び移動局に対してグループ情報等を通知してもよい。
次に第１の変形例として、リレー局２０配下の移動局の数に応じて通信形式の変換を行う無線通信システムについて説明する。図１５は無線通信システムの構成を示す図である。無線通信システム１ｂは、基地局４３ａ、リレー局２０−２、移動局３を備える。

基地局４３ａは、第１の通信形式を持つ無線信号ｄ１を送信する。リレー局２０−２は、通信形式変換部２０ａと監視部２０ｂとを含み、監視部２０ｂは、リレー局２０−２配下の移動局３の台数を監視する。また、通信形式変換部２０ａは、監視結果にもとづき、第１の通信形式を変換して中継する。

ここで、監視部２０ｂは、配下の移動局３の数がしきい値を下回ることを認識すると、通信形式変換部２０ａにその旨を通知する。すると、通信形式変換部２０ａは、第１の通信形式を他の第２の通信形式に変換して、第２の通信形式で無線信号（無線信号ｄ１ａ）を中継する。

一例として、第１の通信形式をMBSFN、第２の通信形式をユニキャストとする。MBSFNによるMBMSデータを受信する移動局３の数がしきい値を下回ると、リレー局２０−２は、受信したMBMSデータ（MBSFNの通信形式を持つ）をユニキャスト通信形式に変換し、ユニキャストでMBMSデータを中継する。

配下の移動局３の数がしきい値を下回る場合は、MBSFN受信する移動局３の数が少ないことを意味するので、ユニキャスト通信形式でMBMSデータを送信すれば（Normal CPが付加されたMBMSデータを送信することになる）、複数回のMBSFN送信を行う必要がなくなり、無線リソースを有効利用することが可能となる。

次に第２の変形例として、第１のMBSFN送信と第３のMBSFN送信とで異なる内容のMBMSデータを送信する無線通信システムについて説明する。図１６は無線通信システムの構成を示す図である。無線通信システム１ｃは、基地局４３ａ、４３ｂ、リレー局２０、移動局３０−１〜３０−６を備える。

基地局４３ａのセル４ａ内に、基地局４３ｂ、リレー局２０及び移動局３０−１〜３０−６が位置し、リレー局２０の中継エリア２ａには、移動局３０−４〜３０−６が位置している。また、基地局４３ａは、リレー局２０と移動局３０−１〜３０−３をグループｇ１とし、移動局３０−４〜３０−６をグループｇ２とグループ分けする。

上記の図９では、第１のMBSFN送信と同一内容のMBMSデータを第３のMBSFN送信でも送信するとしたが、無線通信システム１ｃでは、異なる内容のMBMSデータを送信するものである。

MBMSデータは、MBSFN毎に異なるスクランブリングコードをかけているため、異なるMBSFN送信であれば、識別が可能である。更に、送信スロット毎に異なるスクランブリングコードをかけているため、送信タイミングが異なるMBSFNデータは識別が可能である。従って、第１のMBSFN送信と第３のMBSFN送信のMBMSデータの内容が異なっていたとしても識別が可能である。

ここで、基地局４３ａは、グループｇ１に対してMBSFN送信（MBSFNの通信形式にもとづくMBMSデータＤ１の送信）を実施する。これを受けたリレー局２０は、例えば、復調・復号及び符号・変調といった一連の中継処理を実施してグループｇ２に対してMBSFN送信を実施する。

また、リレー局２０からMBMSデータＤ１が中継送信される送信タイミングｔ１に基づいて、基地局４３ｂは、グループｇ２に対して、MBMSデータＤ１をMBSFNにより送信する。
更に、リレー局２０からMBMSデータＤ１が中継送信される送信タイミングｔ１に基づいて、基地局４３ａは、グループｇ２に対して、前回送信したMBMSデータＤ１の内容とは異なる内容のMBMSデータＤ２をMBSFNにより送信する。

グループｇ２内の移動局３０−４〜３０−６は、基地局４３ｂ及びリレー局２０から送信されたMBMSデータＤ１と、基地局４３ａから送信されたMBMSデータＤ２を受信する。このような構成によっても、識別が可能である。

次に第３の変形例について説明する。例えば、第１の実施の形態では、第１のMBSFN送信と第２のMBSFN送信とを用いて実施したが、本変形例ではそれぞれ別なMBSFNエリアとして扱う。すなわち、第１のMBSFN送信を、第１のMBSFNエリアとし、第２のMBSFN送信を第２のMBSFNエリアとする。これにより、それぞれの送信時に施されるスクランブリングコードは異なるものとなる。これにより、第１の実施の形態と同様の効果を得ることが可能になる。なお、MBSFNエリアについては、基地局及びリレー局から移動局に対して事前に通知され、通知されたMBSFNエリア番号に従った、スクランブリングコードを作成し、受信時にスクランブリングを解くことで受信可能となる。

上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。

符号の説明

１ａ 無線通信システム
１０−１、１０−２ 基地局
２０ 中継局
３０ 移動局
ｄ１、ｄ２ 無線信号

Claims (21)

1. 第１の無線基地局と、
   前記第１の無線基地局から受信した中継対象データを中継送信する中継局と、
   前記第１の無線基地局に近接する第２の無線基地局とを備え、
   前記第２の無線基地局は、前記中継局が中継送信するタイミングに合わせて、前記中継局が中継送信する前記中継対象データと同じデータを、前記中継局が中継送信に用いる無線リソースと同じ無線リソースを用いて送信する送信機を備えた、
   ことを特徴とする無線通信システム。
2. 前記第１の無線基地局は、更に、前記中継局が中継送信する前記タイミングに合わせて、前記中継対象データと同じデータを、前記中継局が中継送信に用いる無線リソースと同じ無線リソースを用いて送信する、
   ことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
3. 無線通信方法において、
   中継局は、第１の無線基地局から中継対象データを受信し、受信した前記中継対象データの中継送信を行い、
   前記第１の無線基地局に近接する第２の無線基地局は、前記中継局が、中継送信する前記中継対象データと同じデータを、前記中継局が中継送信するタイミングに合わせて、前記中継局が中継送信に用いる無線リソースと同じ無線リソースを用いて送信する、
   ことを特徴とする無線通信方法。
4. 前記第１の無線基地局は、更に、前記中継局が中継送信する前記タイミングに合わせて、前記中継対象データと同じデータを、前記中継局が中継送信に用いる無線リソースと同じ無線リソースを用いて送信する、
   ことを特徴とする請求項３記載の無線通信方法。
5. 第１の無線基地局と、
   前記第１の無線基地局から受信した中継対象データを中継送信する中継局と、
   前記第１の無線基地局に近接する第２の無線基地局とを備え、
   前記第１の無線基地局は、配下の局のグループ分けを行い、
   前記中継局から中継された前記中継対象データを受信するグループがある場合、
   前記第２の無線基地局は、前記中継局から前記中継対象データが中継送信されるタイミングに合わせて、前記中継局が中継送信する前記中継対象データと同じデータを、前記中継局が中継送信に用いる無線リソースと同じ無線リソースを用いて前記グループへ送信する送信機を備えた、
   ことを特徴とする無線通信システム。
6. 前記第１の無線基地局は、前記中継局が中継送信する前記タイミングに合わせて、前記中継対象データと同じデータを、前記中継局が中継送信に用いる無線リソースと同じ無線リソースを用いて前記グループへ送信する、ことを特徴とする請求項５記載の無線通信システム。
7. 前記第１の無線基地局は、前記中継局及び前記中継局を介して無線通信を行わない移動局を一方のグループとし、前記中継局を介して無線通信を行う移動局を他方のグループとしてグループ分けを行い、
   前記中継局は、前記中継対象データを前記他方のグループへ送信し、
   前記第２の無線基地局は、前記中継局が中継送信する前記タイミングに合わせて、前記中継局が中継送信に用いる無線リソースと同じ無線リソースを用いて、前記他方のグループに対して、前記中継対象データと同じデータを送信し、
   前記第１の無線基地局は、前記中継局から前記中継対象データが中継送信されるタイミングに合わせて、前記中継局が中継送信に用いる無線リソースと同じ無線リソースを用いて、前記中継対象データと同じデータを前記他方のグループへ送信することを特徴とする請求項５記載の無線通信システム。
8. 無線通信方法において、
   第１の無線基地局は、配下の局のグループ分けを行い、
   中継局は、前記第１の無線基地局から中継対象データを受信して、前記中継対象データの中継送信を行い、
   第２の無線基地局は、前記中継対象データを受信するグループがある場合、前記中継局から前記中継対象データが中継送信されるタイミングに合わせて、前記中継局が中継送信する前記中継対象データと同じデータを、前記中継局が中継送信に用いる無線リソースと同じ無線リソースを用いて前記グループへ送信する、
   ことを特徴とする無線通信方法。
9. 前記第１の無線基地局は、前記中継局が中継送信する前記タイミングに合わせて、前記中継対象データと同じデータを、前記中継局が中継送信に用いる無線リソースと同じ無線リソースを用いて前記グループへ送信する、ことを特徴とする請求項８記載の無線通信方法。
10. 前記第１の無線基地局は、前記中継局及び前記中継局を介して無線通信を行わない移動局を一方のグループとし、前記中継局を介して無線通信を行う移動局を他方のグループとしてグループ分けを行い、
    前記中継局は、前記中継対象データを前記他方のグループへ送信し、
    前記第２の無線基地局は、前記中継局が中継送信する前記タイミングに合わせて、前記中継局が中継送信に用いる無線リソースと同じ無線リソースを用いて、前記他方のグループに対して、前記中継対象データと同じデータを送信し、
    前記第１の無線基地局は、前記中継局から前記中継対象データが中継送信されるタイミングに合わせて、前記中継局が中継送信に用いる無線リソースと同じ無線リソースを用いて、前記中継対象データと同じデータを前記他方のグループへ送信することを特徴とする請求項８記載の無線通信方法。
11. 第１の無線基地局と、
    前記第１の無線基地局から受信した中継対象データを中継送信する中継局と、
    前記第１の無線基地局に近接する第２の無線基地局とを備え、
    前記第１の無線基地局は、前記中継対象データを第１の通信形式で前記中継局へ送信し、
    前記中継局は、前記第１の通信形式の前記中継対象データを受信すると、前記第１の通信形式を第２の通信形式に変換して、前記第２の通信形式で前記中継対象データを中継送信し、
    前記第２の無線基地局は、前記中継局から前記中継対象データが中継送信されるタイミングに合わせて、前記中継局が中継送信する前記中継対象データと同じデータを、前記中継局が中継送信に用いる無線リソースと同じ無線リソースを用いて、前記第２の通信形式で送信する送信機を備えた、
    ことを特徴とする無線通信システム。
12. 前記第１の無線基地局は、前記中継局が中継送信する前記タイミングに合わせて、前記中継局が中継送信に用いる無線リソースと同じ無線リソースを用いて、前記第２の通信形式を持つ、前記中継局が中継送信する前記中継対象データと同じデータを送信する、ことを特徴とする請求項１１記載の無線通信システム。
13. 前記第１の無線基地局は、前記中継局及び前記中継局を介して無線通信を行わない移動局を第１のグループとし、前記中継局を介して無線通信を行う移動局を第２のグループとしてグループ分けを行い、前記第１のグループに対して、前記中継対象データを前記第１の通信形式で送信し、
    前記中継局は、前記中継対象データを受信すると、前記第１の通信形式を前記第２の通信形式に変換して、前記第２の通信形式で前記中継対象データを前記第２のグループへ送信し、
    前記第２の無線基地局は、前記中継局から前記中継対象データが中継送信されるタイミングに合わせて、前記中継局が中継送信に用いる無線リソースと同じ無線リソースを用いて、前記第２のグループに対して、前記第２の通信形式を持つ、前記中継局が中継送信する前記中継対象データと同じデータを送信し、
    前記第１の無線基地局は、前記中継局から前記中継対象データが中継送信されるタイミングに合わせて、前記中継局が中継送信に用いる無線リソースと同じ無線リソースを用いて、前記第２のグループに対して、前記第２の通信形式を持つ、前記中継局が中継送信する前記中継対象データと同じデータを送信する、
    ことを特徴とする請求項１１記載の無線通信システム。
14. 無線通信方法において、
    第１の無線基地局は、中継対象データを第１の通信形式で中継局へ送信し、
    前記中継局は、前記第１の通信形式の前記中継対象データを受信すると、前記第１の通信形式を第２の通信形式に変換して、前記第２の通信形式で前記中継対象データを中継送信し、
    第２の無線基地局は、前記中継局から前記中継対象データが中継送信されるタイミングに合わせて、前記中継局が中継送信する前記中継対象データと同じデータを、前記第２の通信形式で送信する、
    ことを特徴とする無線通信方法。
15. 前記第１の無線基地局は、前記中継局が中継送信する前記タイミングに合わせて、前記中継局が中継送信に用いる無線リソースと同じ無線リソースを用いて、前記第２の通信形式を持つ、前記中継局が中継送信する前記中継対象データと同じデータを送信する、ことを特徴とする請求項１４記載の無線通信方法。
16. 前記第１の無線基地局は、前記中継局及び前記中継局を介して無線通信を行わない移動局を第１のグループとし、前記中継局を介して無線通信を行う移動局を第２のグループとしてグループ分けを行い、前記第１のグループに対して、前記中継対象データを前記第１の通信形式で送信し、
    前記中継局は、前記中継対象データを受信すると、前記第１の通信形式を前記第２の通信形式に変換して、前記第２の通信形式で前記中継対象データを前記第２のグループへ送信し、
    前記第２の無線基地局は、前記中継局から前記中継対象データが中継送信されるタイミングに合わせて、前記中継局が中継送信に用いる無線リソースと同じ無線リソースを用いて、前記第２のグループに対して、前記第２の通信形式を持つ、前記中継局が中継送信する前記中継対象データと同じデータを送信し、
    前記第１の無線基地局は、前記中継局から前記中継対象データが中継送信されるタイミングに合わせて、前記中継局が中継送信に用いる無線リソースと同じ無線リソースを用いて、前記第２のグループに対して、前記第２の通信形式を持つ、前記中継局が中継送信する前記中継対象データと同じデータを送信する、
    ことを特徴とする請求項１４記載の無線通信方法。
17. 第１の無線基地局と、
    前記第１の無線基地局から受信した中継対象データを中継送信する中継局と、
    前記第１の無線基地局に近接する第２の無線基地局とを備え、
    前記第１の無線基地局は、前記中継局及び前記中継局を介して中継された前記中継対象データを受信する移動局を第１のグループとし、前記中継局を介して中継された前記中継対象データを受信する移動局を第２のグループとしてグループ分けを行い、前記第１のグループに対して、前記中継対象データを送信し、
    前記中継局は、前記中継対象データを受信して中継処理後の前記中継対象データを前記第２のグループへ送信し、
    前記第２の無線基地局は、前記中継局から前記中継対象データが中継送信されるタイミングに合わせて、前記中継局が中継送信する前記中継対象データと同じデータを、前記中継局が中継送信に用いる無線リソースと同じ無線リソースを用いて送信する送信機を備えた、
    ことを特徴とする無線通信システム。
18. 前記第１の無線基地局は、前記中継局が中継送信する前記タイミングに合わせて、前記中継局が中継送信に用いる無線リソースと同じ無線リソースを用いて、前記第１のグループに対して、前記中継局が中継送信する前記中継対象データと同じデータを送信することを特徴とする請求項１７記載の無線通信システム。
19. 無線通信方法において、
    第１の無線基地局は、中継局及び前記第１の無線基地局から送信された中継対象データを受信する移動局を第１のグループとし、前記中継局を介して中継された前記中継対象データを受信する移動局を第２のグループとしてグループ分けを行い、前記第１のグループに対して、前記中継対象データを送信し、
    前記中継局は、前記中継対象データを受信して中継処理後の前記中継対象データを前記第２のグループへ送信し、
    第２の無線基地局は、前記中継局から前記中継対象データが中継送信されるタイミングに合わせて、前記中継局が中継送信する前記中継対象データと同じデータを、前記中継局が中継送信に用いる無線リソースと同じ無線リソースを用いて送信する、
    ことを特徴とする無線通信方法。
20. 前記第１の無線基地局は、前記中継局が中継送信する前記タイミングに合わせて、前記第１のグループに対して、前記中継局が中継送信する前記中継対象データと同じデータを送信することを特徴とする請求項１９記載の無線通信方法。
21. 第１の無線基地局と、
    前記第１の無線基地局から受信した中継対象データを中継送信する中継局と、
    前記第１の無線基地局に近接する第２の無線基地局とを備え、
    前記第１の無線基地局は、前記中継局及び前記第１の無線基地局から前記中継対象データを受信する移動局を第１のグループとし、前記中継局を介して中継された前記中継対象データを受信する移動局を第２のグループとしてグループ分けを行い、前記第１のグループに対して、前記中継対象データを送信し、
    前記中継局は、前記中継対象データを受信して中継処理後の前記中継対象データを前記第２のグループへ送信し、
    前記第２の無線基地局は、前記中継局から前記中継対象データが中継送信されるタイミングに合わせて、前記中継局が中継送信する前記中継対象データと同じデータを、前記中継局が中継送信に用いる無線リソースと同じ無線リソースを用いて送信する送信機を備えた、
    ことを特徴とする無線通信システム。

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