[发明专利]中继装置、通信系统和中继方法

说明书

技术领域

本发明涉及对发送装置和接收装置的无线通信进行中继的中继装置、通信系统和中继方法。

背景技术

以往，在下一代移动通信中，要求高速的数据传送，要想进行高速的数据传送，需要更宽的频带。然而，当进行更宽频的传送时，由于对接收信号进行采样的时间间隔变短，所以需要对在以往的技术中无法检测的经由不同路径(path)而到达接收机的多路径进行分离，不能无视其影响。在多路径环境中，在频域中观测接收信号的情况下，信号谱变形这样的频率选择性衰落的影响变大。

其结果，当直接将以往的第2代移动电话等中使用的单载波传送进行宽带化来发送信号时，信号会发生大的变形，所以传送特性显著劣化。针对该情况，存在将信号的变形还原的自适应均衡技术这样的技术，但是，当时的自适应均衡技术在多路径数变多时，运算量相对于多路径数呈指数性增大，所以在能够成为接收装置的小型移动电话等中不能应用。

因此，在作为第3代移动电话的方式的W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)中，使用在自相关特性和互相关特性上优异的扩展码来计算相关，由此来分离各多路径，并且根据在能量上进行合成的rake合成来获得路径分集效果，由此即使在频率选择性衰减环境中也能获得良好的传送特性。其结果，CDMA技术得到广泛普及。

然而，当接收装置中的路径数伴随着进一步的宽带化而变得过多时，即使是在自相关特性和互相关特性上优异，相关值也不为0，所以在想要检测的路径上累积其他多个路径的残留干扰。其结果，因路径间干扰导致传送特性显著劣化。因此，使用按照多个正交频率间隔配置的窄带副载波在频域中并列地大容量传送的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing；OFDM)和多载波CDMA(Multi-Carrier CDMA；MC-CDMA)这样的多载波传送得到关注。

多载波传送通过将OFDM码元区间的后方的波形作为保护间隔(Guard Interval；GI)附加到前方，能够维持OFDM码元的周期性，所以在维持副载波间的正交性的状态下，即使在频率选择性衰落环境下，在各副载波中也不存在多路径的影响，能够进行不依赖于路径数的信号处理。因此，地表数字播放、无线LAN(Local Area Network)等使用OFDM。

另一方面，在移动通信的上行链路(移动站向基站的发送)中，从移动终端的放大器的线形性的问题来看，使用PAPR(Peak to Average Power Ratio)高的OFDM传送较难，希望使用单载波传送。因此，如果使用与OFDM同样的想法在单载波传送中附加GI，进行在频域中使用1次相乘来补偿信号变形的均衡，则能够在抑制路径间干扰的同时获得频率分集效果。并且，关于各用户将系统频带整体分割成由多个副载波构成的子信道并且能够在任意的子信道上灵活地配置频谱的SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)，决定在LTE(Long Term Evolution)中使用。另外，在分配频谱时，也提出了将离散谱分配给传播路径状态好的频率的动态谱控制(Dynamic Spectrum Control；DSC)。

并且，为了在下一代移动通信中使用宽频，载波频率变高几乎是肯定的。由于当载波频率变高时电波的直进性变强，所以在屋内和大楼背后电波不会到达，使覆盖范围缩小。因此，如果没有建造很多基站，像之前所述那样，为了实现无缝连接而收纳终端比较困难。

因此，提出了在基站和移动站之间设置中继站的方案。由于通过设置中继站即使在电波从基站不能到达的区域，也能通过中继这样的手段来传送信息，所以能够扩大基站所覆盖的区域，并且能够抑制基站的设置台数的增加。另外，与此同时，由于发送站不需要与远离的接收站进行通信，所以具有能够降低发送功率这样的优点。

例如，在专利文件1中公开了采用图15所示的结构的中继站。该中继站1500对基站(发送站)1501与中继站1500之间的信道(第1信道A)和中继站1500与移动站(接收站)1502之间的信道(第2信道B)双方的信道的传递函数进行估计，进而按照每个OFDM分组来排列副载波，使得第1和第2信道的副载波间产生最佳结合，由此，比起以往的OFDM中继，能够实现大的增益。

【专利文件1】：日本特开2007-043690号公报