図2は本発明の一実施例による動作例を示 すフローチャートである。説明の便宜上、リ レー伝送システムは、基地局と、第1中継局� �、第2中継局と、ユーザ装置とを含むが、よ� ��多くの(又はより少ない)中継局が存在して� �よいし、より多くのユーザ装置が存在して� �よい。

 ステップS1では、下りリファレンス信号(D L-RS: Downlink - Reference Signal)が、基地局、第1 及び第2中継局から下りリンクで伝送される� �リファレンス信号は、送信側及び受信側で� �知のパターンの信号であり、パイロット信� �、トレーニング信号、参照信号等と言及さ� �てもよい。基地局及び各中継局の下りリフ� �レンス信号は、時間、周波数、符号等の内� �1つ以上の観点から互いに直交するように決� ��られていてもよいし、非直交であってもよ� ��。平均的な伝搬ロスを測定する観点からは� ��下りリファレンス信号は必ずしも広帯域に� ��って伝送される必要はない。従って伝搬ロ� ��を測定する観点からは、各中継局は狭い帯� ��で(極端な場合、1サブキャリアで)リファレ� ��ス信号を送信してもよい。基地局は伝搬ロ� ��だけでなく瞬時フェージングの影響等も測� ��しなければならないので、システム帯域全� ��にわたってリファレンス信号を送信する。

 ステップS3では、ユーザ装置は基地局及� �各中継局からの下りリファレンス信号を受� �し、受信品質を測定する。受信品質は、SINR� ��Ec/No、RSRP(Reference Signal Received Power)等の適� ��な如何なる量で測定されてもよい。測定さ� ��た受信品質は何らかの適切なメトリックに� ��換される。メトリックは例えばSINRを適切に 量子化したチャネル品質インジケータ(CQI)で� ��る。或いは、測定された瞬時的な受信品質� ��平均化され、伝搬損失を表すメトリックが� ��出されてもよい。伝搬損失又はパスロスは� ��瞬時フェージングには追従しないが、距離� ��衰やシャドーイングの影響を反映する量で� ��る。パスロスはCQIで表現されてもよい。一� ��に、パスロスは上り及び下りリンクで同様� ��値になる。

 ステップS5では、ステップS3で測定された メトリックが基地局に報告される。報告され るメトリックには、基地局及びユーザ装置間 の無線伝搬状況を示す「基地局メトリック」 だけでなく、中継局及びユーザ装置間の無線 伝搬状況を示す「中継局メトリック」も含ま れてよい。目下の実施例の場合、中継局メト リックは、第1及び第2中継局それぞれについ� ��の第1及び第2中継局メトリックを含む。

 ステップS7では、上りリファレンス信号(U L-RS: Uplink - Reference Signal)がユーザ装置から 基地局に送信される。上りリファレンス信号 は、基地局に直接伝送されてもよいし、中継 局を介して伝送されてもよい。

 ステップS9では、基地局で受信された上� �リファレンス信号(UL-RS)の受信品質が測定さ� ��る。この測定はステップS3と同様に行われ� �よい。測定値は何らかのメトリックに変換� �れる。本実施例におけるメトリックは、瞬� �的な受信品質(SINR)を表す瞬時メトリックで� �るとする。

 ステップS11では、ユーザ装置から報告さ� ��たメトリック(CQI等)及び/又は瞬時メトリッ� ��に基づいて、1つ以上の中継局の動作をユー ザ毎に決定し、中継情報を作成する。

 図3はステップS11の詳細を示す。ステップ S111では、ある特定のユーザにとって中継が� �要であるか否かを判定する。

 例えば、ユーザから基地局に報告された� ��スロスのようなメトリックが、所定の閾値� ��上であった場合、そのユーザの上り信号は� ��継を要するように判定されてもよい。パス� ��スが所定の閾値未満であった場合、そのユ� ��ザの上り信号の中継は必須でないないよう� ��判定されてもよい。後者の場合、中継を禁� ��してもよいし、中継を許可してもよい。中� ��局数を少なくする観点からは禁止すべきで� ��るが、システムリソースに余裕のある場合� ��特に高品質化が求められるような場合、中� ��が付随的に行われてもよい。メトリックは� ��スロス以外の量で表現されてもよい。

 或いは、ユーザから基地局に報告された� ��時メトリック(例えば、上りリンクについて 測定された瞬時SINR等)が、所定の閾値未満で� ��った場合、そのユーザの上り信号は中継を� ��するように判定されてもよい。瞬時メトリ� ��クが所定の閾値以上であった場合、そのユ� ��ザの上り信号は中継されないように判定さ� ��てもよい。

 中継の要否の判定基準はこれらに限定さ� ��ず、他の基準に基づいて決定されてもよい� ��例えば、品質とは別に地理的な場所や位置� ��係から中継の要否が判定されてもよいし、� ��ペレータ又はユーザの意向によって決定さ� ��てもよい。

 中継を要しない場合、フローはステップS 117に進み、中継を要する場合、フローはステ ップS113に進む。

 ステップS113では、1つ以上の中継局の内� �そのユーザについて、どの中継局が実際に� �継を行うか否かを決定する(中継局を選択す� ��)。

 例えば、ユーザの報告した各中継局に関� ��るパスロス(中継局メトリック)を比較し、� �スロスの最も小さな中継局がそのユーザの� �り信号を中継し、他の中継局は中継しない� �うに決定されてもよい。

 或いは、ユーザの報告した各中継局に関� ��るパスロス(中継局メトリック)を比較し、� �スロスが所定値以下に収まる1つ以上の中継� ��が、そのユーザの上り信号を中継し、他の� ��継局は中継しないように決定されてもよい� ��或いは、最小値から下位所定数個以内の中� ��局がそのユーザの上り信号を中継し、他の� ��継局は中継しないように決定されてもよい� ��

 中継局の選択基準はこれらに限定されず� ��他の基準に基づいて決定されてもよい。

 ステップS115では、何らかのユーザの上り 信号が中継されるべき場合、どの程度増幅さ れるべきかが決定される。

 例えば、中継を行う中継局とユーザ装置� ��の間のパスロスに比例する増幅率で上り信� ��が増幅されてもよい。そのパスロスが小さ� ��った場合、中継局とユーザ装置は比較的接� ��しており、上り信号はさほど減衰しておら� ��、増幅率は小さくてよい。逆に、そのパス� ��スが大きかった場合、中継局とユーザ装置� ��比較的隔たっており、上り信号はかなり減� ��しており、大きな増幅率を要する。

 或いは、基地局又は中継局で測定された� ��時的なRSRP(リファレンス信号の受信電力)の� ��数に比例する増幅率で、中継局が上り信号� ��増幅するようにしてもよい。瞬時的に受信� ��力が小さかった場合、上り信号はかなり減� ��していることを示し、大きな増幅率を要す� ��。逆に瞬時的な受信電力が大きかった場合� ��上り信号はさほど減衰していないことを示� ��、増幅率は小さくてよい。

 増幅率の決定基準はこれらに限定されず� ��他の基準に基づいて決定されてもよい。例� ��ば上記のパスロスに基づく増幅率制御とRSRP に基づく増幅率制御が併用されてもよい。

 ステップS117では、検討対象のユーザについ て、中継情報が作成される。中継情報は、一 例として、1つ以上の中継局各々について、� �幅率を設定することで表現されてもよい。  なお、中継を要しないユーザについては(ス� �ップS111でNの場合)、全ての中継局について� �幅率が0に決定される。図示の例では、
 ユーザUE-Aの上り信号は、第1中継局で増幅� �α _1A で増幅及び中継され、第2中継局では中継を� �しないように決定されている。

 ユーザUE-Bの上り信号は、どの中継局でも 中継を要しないように決定されている。

 ユーザUE-Cの上り信号は、第1中継局で増幅� �α _1C で増幅及び中継され、第2中継局でも増幅率α _2C で増幅及び中継されるように決定されている 。

 図示の中継情報の表現方法は単なる一例� ��過ぎず、適切な如何なる表現がなされても� ��い。

 ステップS119では、全てのユーザについて 中継情報が用意されたか否かが判定され、未 検討のユーザが存在していた場合、フローは ステップS111に戻り、説明済みの手順を行う� �全ユーザについて中継情報が用意された場� �、フローは図2のステップS13に進む。

 ステップS13では、上り及び下りリンクに� ��いてスケジューリングが行われ、無線リソ� ��スの割当計画が立てられる。割当計画は、� ��りスケジューリング情報及び下りスケジュ� ��リング情報で表現される。上り及び下りス� ��ジューリング情報では、一般に、ユーザID� �リソースブロック、伝送フォーマット(デー� ��変調方式及びチャネル符号化方式(又はデー タサイズ))、送信電力等が指定される。リソ� ��スブロックは、リソースブロック番号等で� ��定されてよい。シングルキャリア周波数分� ��多重(SC-FDMA)方式が採用される場合、割り当� ��られるリソースブロックは一連の帯域を占� ��るように制限されるので、その場合、先頭� ��リソースブロックと後続の個数で割当内容� ��表現されてもよい。

 スケジューリングは瞬時的な無線伝播状� ��に基づいて決定される。例えば、スケジュ� ��リングは、瞬時的なSINRを比較することでな されてもよいし(最大CI法)、瞬時的なSINRを平� ��的なSINRで割ったものを比較することでなさ れてもよい(プロポーショナルフェアネス法)� ��

 基地局が上りリンクのスケジューリング� ��行う際、ユーザの上り信号が中継されるか� ��かを加味してもよいし、無視してもよい。� ��えば、上り信号が何らかの中継局で中継さ� ��るべき場合(例えば、セル端のユーザの場合 )、基地局及びユーザ装置間の無線伝播状況� �あまり良くないのが一般的である。従って� �そのユーザには比較的少ない数のリソース� �ロックが割り当てられる傾向になる(これは� ��中継を無視する場合に相当する)。しかし、 その上り信号がどこかの中継局で中継される ことを当てにするならば、多くのリソースブ ロックを割り当てても良い。すなわち、リレ ーを当てにするならば、セル端のユーザでも 高速大容量の信号伝送を行えるように無線リ ソースを割り当てることができる。リソース ブロック数だけでなく、適応変調符号化方式 (AMC)におけるMCS番号(伝送フォーマットを指定 するインデックス)や、送信電力が変えられ� �もよい。チャネル状態の良くないユーザに� �し、中継を無視する場合、伝送レートの低� �MCSしか使用できないが、中継を当てにすれ� �、伝送レートの高いMCSでも使用可能になる� �また、チャネル状態の良くないユーザに関� �、中継を無視する場合、送信電力は強くし� �ければならないが、中継を当てにすれば、� �信電力は弱くても良い。このように中継を� �切に行うと、カバレッジを増やすことがで� �るようになる。

 ステップS15では、上り及び/又は下りスケ ジューリング情報を少なくとも含む下り制御 信号が送信される。下り制御信号は、例えば 下り物理制御チャネル(PDCCH: Physical Downlink C ontrol CHannel)でもよい。このPDCCHに上記の中継 情報が含まれてもよいし、含まれなくてもよ い。含まれない場合、中継情報が別のチャネ ルで送信されても良いし、明示的に送信され なくてもよい。言い換えれば、中継情報はユ ーザ装置等に明示的に通知されてもよいし、 通知されなくてもよい。

 中継情報が下り制御信号に含まれる場合(又 は、中継情報が別チャネルで伝送される場合 )、各中継局は、下り制御信号から上りスケ� �ューリング情報を取り出すことに加えて、� �継情報を取得する(ステップS17,S19)。各中継� �は、上りスケジューリング情報を読み取る� �とで、次の上りサブフレームでどのユーザ� �どのようなリソースブロックがどのような� �送フォーマットで割り当てられているか等� �知ることができる。中継情報を読み取るこ� �で、各中継局は、自局が上り信号を中継す� �きか否かを確認する。ある中継局が、次の� �ブフレームでどのユーザの上り信号も中継� �なくてよい場合、その中継局は次の下り制� �信号の受信を待機する。ある中継局が上り� �号を中継すべきことを確認すると、その中� �に備える。例えば、図3の例では、第1中継局 は、ユーザUE-A,UE-Cの上り信号をそれぞれ増幅 率α _1A ,α _1C で増幅し、中継を行う。ユーザUE-A,UE-Cがどの リソースブロックを使用するかは上りスケジ ューリング情報に記述されている。第2中継� �は、ユーザUE-Cの上り信号を増幅率α _2C で増幅し、中継を行う。UE-Cがどのリソース� �ロックを使用するかは上りスケジューリン� �情報に記述されている。このように、各中� �局は上りスケジューリング情報及び中継情� �を読み取ることで、次のサブフレームでど� �ように中継を行うべきか又は中継しなくて� �いことを明示的に知ることができる。

 ステップS21では各ユーザ装置は下り制御� ��報から上りスケジューリング情報を読み取� ��、次のサブフレームでの上り伝送に備える� ��ユーザ装置が中継情報を読み取ることは必� ��でない。

 ステップS23では、上りスケジューリング� ��報に従って、各ユーザが上り信号を送信す� ��。上り信号は、典型的には上り物理共有チ� ��ネル(PUSCH)のようなユーザのトラフィックデ ータであるが、PUSCH以外の信号-例えば、上り 物理制御チャネル(PUCCH)でもよい。PUCCHにはPUS CHに付随しない制御情報が含まれ、例えば、� ��りリファレンス信号の受信品質(CQI)や、過� �に(先行サブフレームで)受信した下り物理共 有チャネル(PDSCH)の送達確認情報(ACK/NACK)等が� ��まれてもよい。いずれにせよ、何らかの上� ��信号が各ユーザ装置から送信される。

 第1中継局は、UE-A用に割り当てられている� �波数(リソースブロック)の上り信号を増幅率 α _1A で増幅し、転送する。また、第1中継局は、UE -C用に割り当てられている周波数(リソースブ ロック)の信号を増幅率α _1C で増幅し、転送する。

 第2中継局は、UE-C用に割り当てられている� �波数(リソースブロック)の上り信号を増幅率 α _1C で増幅し、転送する。

 第1中継局も第2中継局もUE-Bからの上り信� ��を中継することは必須でない。このことは� ��中継情報で増幅率が0であることから分かる 。この場合、UE-Bの上り信号の増幅及び転送� �、禁止されてもよいし、禁止されなくても� �い。一般に、中継を行うことにすると、リ� �ースの利用効率が下がってしまう(中継局で� ��信と送信に異なるリソースを使わなければ� ��らないからである)。中継局数をできるだけ 少なくする観点からは、必須でない中継を禁 止することが好ましい。しかしながら、リソ ースに余裕のある場合や、特に高品質化を図 る必要がある等の場合、中継が必須でない中 継局で敢えて中継が行われてもよい。

 ところで、下り制御信号に中継情報が含� ��れていなかった場合、各中継局は自局がど� ��ユーザの信号をどのように中継すべきかを� ��示的には知ることができない。この場合、� ��中継局は、上りスケジューリング情報から� ��自局での中継の要否を判定する。例えば、� ��ソースブロック数の少ないユーザや、伝送� ��ートの低いMCSを使用するユーザの上り信号� ��中継し、そうでないユーザの信号は中継し� ��いように、各中継局が判断してもよい。中� ��の際の増幅率は、各中継局で算出される。� ��幅率を中継局で算出することは、中継情報� ��下り制御信号に含まれているか否かによら� ��、適用可能である。このように上りスケジ� ��ーリング情報に基づいて、各中継局自らが� ��継方法を決定する場合、基地局でのスケジ� ��ーリングは、上り信号が中継されることを� ��てにしないでなされるべきである。

 図4は本発明の一実施例による基地局の一 部の機能ブロック図を示す。図4には、上り� �ャネル状態測定部41、上り制御チャネル受信 部42、中継情報生成部43、スケジューラ44、ユ ーザ制御信号生成部45、中継局制御信号生成� ��46、ベースバンド信号生成部47及びRF信号生� ��部48が示されている。

 上りチャネル状態測定部41は、ユーザ装� �から送信されたリファレンス信号を受信し� �上りリンクのチャネル状態を測定する。こ� �リファレンス信号は、一般的には、ユーザ� �置から周期的にシステム帯域全域に渡って� �信されるサウンディングリファレンス信号(S RS: Sounding Reference Signal)である。特定の帯域 で伝送される復調用のリファレンス信号が併 用されてもよい。チャネル状態は、リファレ ンス信号の受信品質で表現され、その受信品 質は、SINR、Ec/No、RSRP等で表現されてよい。� �時値を測定するだけでなく、瞬時値の平均� �が算出されてもよい。

 上り制御チャネル受信部42は、各ユーザ� �置からの制御チャネルを受信する。制御チ� �ネルには、例えばスケジューリングリクエ� �ト(SR: Scheduling Request)や、下りリンクの受信 品質を示す量(CQI等)等が含まれていてよい。� ��のCQI等も瞬時値だけでなく、平均値が含ま� ��てもよい。また、基地局及びユーザ装置間� ��けでなく、中継局及びユーザ装置間のチャ� ��ル状態を示す量が基地局に報告されてもよ� ��。

 中継情報生成部43は、下りリンクのCQI及� �/又は上りリンクの受信SINR等に基づいて、中 継情報をユーザ毎に作成する。中継情報は、 スケジューラ44及びユーザ制御信号生成部45� �通知される。但し、上述したように中継情� �がユーザ制御信号に含められることは必須� �ない。また、上り信号が中継されることを� �てにせずに、スケジューリングが行われる� �合、中継情報はスケジューラに通知されな� �てもよい。

 スケジューラ44は、スケジューリングを� �い、上りリンク及び下りリンクの無線リソ� �スの割当計画を立てる。割当計画は、上り� �び/又は下りスケジューリング情報としてユ� ��ザ制御信号作成部45に通知される。

 ユーザ制御信号生成部45は、各ユーザに� �知する制御情報を用意する。この制御情報� �は上り/下りスケジューリング情報が少なく� ��も含まれ、必要に応じて中継情報も含まれ� ��。

 中継局制御信号生成部46は、中継情報を� �り/下りスケジューリング情報と別に伝送す� ��際の信号を生成する。

 ベースバンド信号生成部47は、下り信号� �含める各種の制御情報及びユーザデータを� �むベースバンド信号を生成する。

 RF信号生成部48は、ベースバンド信号を無 線伝送用の送信信号に変換する。

 図5は本発明の一実施例による中継局の一 部の機能ブロック図を示す。図5には、下り� �御チャネル受信部51、リレー増幅率制御部52� ��上り信号受信部53、周波数変換部54、増幅部 55及び上り信号送信部56が示されている。

 下り制御チャネル受信部51は、ユーザ制� �信号を受信する。中継情報がユーザ制御信� �と別個に伝送される場合、下り制御チャネ� �受信部51は、その中継局制御信号も受信する 。下り制御チャネル受信部51は、下り制御チ� ��ネルを復調し、上りスケジューリング情報� ��び中継情報を読み取る。

 リレー増幅率制御部52は、下り制御チャ� �ルから読み取った情報に基づいて、何らか� �ユーザの上り信号を中継する際の信号増幅� �を制御する。増幅率は指示信号により増幅� �55に指示される。

 上り信号受信部53は、様々なユーザから� �上り信号を受信する。

 周波数変換部54は、受信信号の周波数を� �信用の周波数に変換する。図示の例は、中� �が行われる際、中継局の受信周波数と送信� �波数が異なる場合を示す。同一周波数を使� �することにし、その代わりに時間スロット� �び/又は符号等を変えるようにする場合、周� ��数変換部は不要である。

 増幅部55は、中継すべきユーザの上り信� �を増幅する。増幅率は、リレー増幅率制御� �52からの指示信号に従って行われる。

 上り信号送信部56は増幅後の上り信号を� �りリンクで再送信する。

 必須ではないが、上り信号を受信する際� ��アンテナの指向性と上り信号を送信する際� ��アンテナの指向性とを変えておくことが望� ��しい。例えば、受信用の指向性はセル端に� ��いているが、送信用の指向性は基地局を向� ��ようにすることが考えられる。

 以上本発明は特定の実施例を参照しなが� ��説明されてきたが、実施例は単なる例示に� ��ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代� ��例、置換例等を理解するであろう。発明の� ��解を促すため具体的な数値例を用いて説明� ��なされたが、特に断りのない限り、それら� ��数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる� ��が使用されてもよい。実施例又は項目の区� ��けは本発明に本質的ではなく、2以上の実施 例又は項目に記載された事項が必要に応じて 組み合わせて使用されてよいし、或る実施例 又は項目に記載された事項が、別の実施例又 は項目に記載された事項に(矛盾しない限り)� ��用されてよい。説明の便宜上、本発明の実� ��例に係る装置は機能的なブロック図を用い� ��説明されたが、そのような装置はハードウ� ��アで、ソフトウエアで又はそれらの組み合� ��せで実現されてもよい。本発明は上記実施� ��に限定されず、本発明の精神から逸脱する� ��となく、様々な変形例、修正例、代替例、� ��換例等が本発明に包含される。

 本国際出願は2008年1月25日に出願した日本 国特許出願第2008-15494号に基づく優先権を主� �するものであり、その全内容を本国際出願� �援用する。