JPWO2009050879A1 - 無線通信装置、クレードル装置および中継送信方法 - Google Patents

Abstract

移動局の中継性能を向上することができる無線通信装置。この装置において、接続部（１０８）は、クレードルの接続部と接続することで自局とクレードルとの接続を行う。接続検出部（１０９）は、自局とクレードルとの接続を検出し、クレードルとの接続が検出されたことを示す信号を中継処理制御部（１１０）に出力する。中継処理制御部（１１０）は、接続検出部（１０９）からクレードルとの接続が検出されたことを示す信号が入力された場合、クレードルから転送される信号に中継処理を施してクレードルへ送出するように指示する制御信号を中継処理部（１１２）、スイッチ（１１１）およびスイッチ（１１３）に出力する。

Description

本発明は、無線通信装置、クレードル装置および中継送信方法に関する。

近年、セルラ移動体通信システムにおいては、情報のマルチメディア化に伴い、音声データのみならず、静止画像データ、動画像データ等の大容量データを伝送することが一般化しつつある。大容量データの伝送を実現するために、高周波の無線帯域を利用して高伝送レートを実現する技術に関して盛んに検討がなされている。

しかし、高周波の無線帯域を利用した場合、近距離では高伝送レートを期待できる一方、遠距離になるに従い伝送距離による減衰が大きくなる。よって、高周波の無線帯域を利用した移動体通信システムを実際に運用する場合は、各基地局のカバーエリアが小さくなる。このため、より多くの基地局を設置する必要が生じる。基地局の設置には相応のコストがかかるため、基地局数の増加を抑制しつつ、高周波の無線帯域を利用した通信サービスを実現するための技術が強く求められている。

このような要求に対し、移動局と基地局との間に中継局を設置し、移動局と基地局との間の通信を、中継局を介して行う中継技術が検討されている。このような中継技術の一つに、移動局が中継局となって、他の移動局の信号を中継送信するものがある（例えば、特許文献１参照）。この従来技術では、移動局が、他の移動局から中継要求信号を受信した場合、他の移動局と基地局との間の中継送信を行う。
国際公開第２００３／０１５４４５号パンフレット

しかしながら、移動局は、移動を考慮して可能な限り小型に設計することが要求されるため、実装することができる回路規模が限られてしまう。このため、移動局には、固定設置される中継局と同等の回路を実装することができない。よって、上記従来技術のように移動局が他の移動局の信号を中継送信する場合には、固定設置される中継局よりも中継性能が悪くなってしまう。

本発明の目的は、移動局の中継性能を向上することができる無線通信装置、クレードル装置および中継送信方法を提供することである。

本発明の無線通信装置は、自装置とクレードル装置との接続を行う接続手段と、前記接続を検出する検出手段と、前記検出手段が前記接続を検出した場合、前記クレードル装置から転送される信号に中継処理を施して前記クレードル装置へ送出する中継処理手段と、を具備する構成を採る。

本発明によれば、移動局の中継性能を向上することができる。

本発明の実施の形態１に係る移動局の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係るクレードルの構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２に係る移動局の構成を示すブロック図

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。ここでは、移動局は、充電等を行う際、電源供給等を行うクレードル（cradle）に接続される。

（実施の形態１）
本実施の形態では、自局とクレードルとの接続を検出した場合、移動局はクレードルから転送される信号に中継処理を施してクレードルへ送出する。

本実施の形態に係る移動局１００の構成を図１に示す。

移動局１００において、無線受信部１０２は、アンテナ１０１を介して受信した信号に対して、ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理を行う。そして、無線受信部１０２は、受信信号が自局宛ての信号である場合はその信号を復調部１０３に出力し、受信信号が他の移動局からの中継信号または基地局からの中継信号である場合はその中継信号をスイッチ１１１に出力する。

復調部１０３は、無線受信部１０２から入力される自局宛ての信号に対して復調処理を行う。そして、復調部１０３は、復調後の信号を受信信号処理部１０４に出力する。

受信信号処理部１０４は、復調部１０３から入力される復調後の信号に対してデータチャネルの情報を抽出する受信信号処理を行う。そして、受信信号処理部１０４は、受信信号処理後のデータを上位レイヤ処理部１０５に出力する。

上位レイヤ処理部１０５は、受信信号処理部１０４から入力される受信信号処理後のデータを用いて、音声信号処理、画像処理、マルチメディア信号処理等の上位レイヤにおける処理を行う。そして、上位レイヤ処理部１０５は、上位レイヤ処理後の信号を送信信号処理部１０６に出力する。

送信信号処理部１０６は、上位レイヤ処理部１０５から入力される信号を、送信先の基地局向けのデータチャネルの情報に形成し、制御チャネルを付加する送信信号処理を行う。そして、送信信号処理部１０６は、送信信号処理後の信号を変調部１０７に出力する。

変調部１０７は、送信信号処理部１０６から入力される信号を変調する。そして、変調部１０７は、変調後の信号を無線送信部１１４に出力する。

一方、接続部１０８は、後述するクレードル２００の接続部２０３（図２）と接続することで自局とクレードル２００との接続を行う。これより、移動局１００は、接続部１０８を介して、クレードル２００から転送される信号を受信し、中継処理部１１２で中継処理を施された中継信号をクレードル２００に送出する。

接続検出部１０９は、移動局１００とクレードル２００との接続を検出する。すなわち、接続検出部１０９は、接続部１０８とクレードル２００の接続部２０３（図２）とが接続したか否かを検出する。そして、接続検出部１０９は、移動局１００とクレードル２００との接続を検出した場合、クレードル２００との接続が検出されたことを示す信号を中継処理制御部１１０に出力する。

中継処理制御部１１０は、接続検出部１０９からクレードル２００との接続が検出されたことを示す信号が入力された場合、クレードルから転送される信号に中継処理を施してクレードルへ送出するように指示する制御信号を中継処理部１１２、スイッチ１１１およびスイッチ１１３に出力する。具体的には、中継処理制御部１１０は、中継処理部１１２をＯＮにするよう制御するとともに、スイッチ１１１およびスイッチ１１３を接続部１０８に接続するよう制御する。

スイッチ１１１は、中継処理制御部１１０からの制御信号に従って、無線受信部１０２との接続、または、接続部１０８との接続を切り替えることで、無線受信部１０２から入力される中継信号または接続部１０８から入力される中継信号を中継処理部１１２に出力する。具体的には、中継処理制御部１１０から制御信号が入力される場合、スイッチ１１１は、接続部１０８と接続することで接続部１０８から入力される中継信号を中継処理部１１２に出力する。一方、制御信号が中継処理制御部１１０から入力されない場合、スイッチ１１１は、無線受信部１０２と接続することで無線受信部１０２から入力される中継信号を中継処理部１１２に出力する。

中継処理部１１２は、スイッチ１１１から入力される中継信号に対して、中継送信のための制御チャネルの付加およびデータチャネルの加工および中継送信先の基地局向けまたは移動局向けの信号フォーマットに形成する処理を施す中継処理を行う。そして、中継処理部１１２は、中継処理後の中継信号をスイッチ１１３に出力する。なお、中継処理部１１２では、中継信号に対して、再生中継処理を行ってもよく、非再生中継処理を行ってもよい。

スイッチ１１３は、スイッチ１１１と同様にして、中継処理制御部１１０からの制御信号に従って、無線送信部１１４との接続、または、接続部１０８との接続を切り替えることで、中継処理部１１２から入力される中継信号を無線送信部１１４または接続部１０８に出力する。具体的には、中継処理制御部１１０から制御信号が入力される場合、スイッチ１１３は、接続部１０８と接続することで中継処理部１１２から入力される中継信号を接続部１０８に出力する。一方、中継処理制御部１１０から制御信号が入力されない場合、スイッチ１１３は、無線送信部１１４と接続することで中継処理部１１２から入力される中継信号を無線送信部１１４に出力する。

無線送信部１１４は、スイッチ１１３から入力される中継信号または変調部１０７から入力される自局の信号に対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナ１０１から送信する。

次に、本実施の形態に係るクレードル２００の構成を図２に示す。

クレードル２００において、無線受信部２０２は、中継処理制御部２０５から制御信号が入力される場合、移動局１００（図１）以外の他の移動局からの中継信号または基地局からの中継信号を、アンテナ２０１を介して受信し、その受信信号に対して、ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理を行う。そして、無線受信部２０２は、受信信号を接続部２０３に出力する。

接続部２０３は、移動局１００の接続部１０８（図１）と接続することで、自装置と移動局１００との接続を行う。これより、クレードル２００は、接続部２０３を介して、無線受信部２０２から入力される受信信号を移動局１００に転送し、移動局１００で中継処理を施された中継信号を受信する。

接続検出部２０４は、接続部２０３と移動局１００との接続を検出する。すなわち、接続検出部２０４は、接続部２０３と移動局１００の接続部１０８（図１）とが接続したか否かを検出する。そして、接続検出部２０４は、クレードル２００と移動局１００との接続を検出した場合、移動局１００との接続が検出されたことを示す信号を中継処理制御部２０５に出力する。

中継処理制御部２０５は、接続検出部２０４から移動局１００との接続が検出されたことを示す信号が入力された場合、アンテナ２０１を介して中継信号を受信して移動局１００へ転送する受信処理を行うように指示する制御信号を無線受信部２０２に出力する。また、中継処理制御部２０５は、移動局１００で中継処理が施された中継信号をアンテナ２０１を介して送信する送信処理を行うように指示する制御信号を無線送信部２０６に出力する。具体的には、中継処理制御部２０５は、無線受信部２０２および無線送信部２０６をＯＮにするよう制御する。

無線送信部２０６は、中継処理制御部２０５から制御信号が入力される場合、接続部２０３から入力される中継信号に対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を施し、送信処理後の中継信号を、アンテナ２０１を介して送信する。ここで、無線送信部２０６に入力される中継信号は、移動局１００の中継処理部１１２で中継処理が施された中継信号である。

次に、移動局１００とクレードル２００とが接続された場合の中継信号の中継送信の流れについて詳細に説明する。

移動局１００とクレードル２００とが接続された場合、つまり、移動局１００の接続部１０８（図１）とクレードル２００の接続部２０３（図２）とが接続された場合、接続検出部１０９および接続検出部２０４が、この接続をそれぞれ検出する。そして、移動局１００の中継処理部１１２、クレードル２００の無線受信部２０２および無線送信部２０６の状態がＯＮとなる。また、移動局１００のスイッチ１１１およびスイッチ１１３は接続部１０８に接続を切り替える。すなわち、移動局１００の中継処理部１１２とクレードル２００の無線受信部２０２および無線送信部２０６とが接続された状態となる。

無線受信部２０２は、移動局１００以外の他の移動局の中継信号または基地局からの中継信号をアンテナ２０１を介して受信し、その中継信号に対して無線受信処理を行う。

そして、無線受信処理後の中継信号は、接続部１０８と接続された接続部２０３を介して中継処理部１１２に転送される。

次いで、中継処理部１１２は、クレードル２００から転送された中継信号に対して中継処理を行う。中継処理後の中継信号は、接続部２０３と接続された接続部１０８を介して無線送信部２０６に送出される。そして、無線送信部２０６は、移動局１００からの中継処理後の中継信号に対して無線送信処理を行い、無線送信処理後の中継信号をアンテナ２０１を介して中継送信先の基地局または他の移動局に中継送信する。

ここで、クレードル２００は、例えば、電源供給装置に接続され、半固定状態で設置されて使用されることが想定される。このため、クレードル２００では、消費電力削減が要求される移動局１００と比較すると、消費電力を考慮しなくて済む。つまり、クレードル２００では、移動局１００と比較して消費電力がより高くても、より高性能なアンテナ、送信処理部および受信処理部、つまり、より高性能な受信アンプと送信アンプとを使用することができる。よって、上述したように、移動局１００が他の移動局の中継信号を中継送信する場合、クレードル２００の送信アンプおよび受信アンプを用いることで、移動局１００が単独で中継信号を中継送信する場合よりも、移動局１００の中継性能を向上することができる。

このように、本実施の形態によれば、移動局とクレードルとが接続されている場合、移動局が中継処理を施した中継信号をクレードルが有するアンテナを用いて中継送信することができる。よって、クレードルが有する高性能な受信アンプおよび送信アンプを使用することで、移動局単独での中継性能よりも、移動局の中継性能を向上させることができる。具体的には、クレードル２００の無線送信部２０６（図２）の性能が移動局１００の無線送信部１１４（図１）の性能よりも高い場合には、移動局と、中継送信先の無線通信装置との間の中継距離を延長させることができる。同様に、クレードル２００の無線受信部２０２の性能が移動局１００の無線送信部１０２の性能よりも高い場合には、移動局と、移動局が中継信号を受信することができる他の無線通信装置との間の中継距離を延長させることができる。

さらに、本実施の形態によれば、クレードルが有するアンテナを用いて中継信号を中継送信する場合でも、移動局が有する中継処理部が中継信号に対して中継処理を施すため、移動局とクレードルとが接続されていない状態でも、移動局単独で中継送信することができる。また、クレードルが中継処理部を有する必要がないため、クレードルの中継送信用の回路規模を最小限に抑えることができる。また、移動局の中継処理部を用いるため、クレードルは、無線アクセス方式を問わず、各移動局の信号を中継送信するために使用することができる。つまり、本実施の形態によれば、クレードルは、無線アクセス方式を変更した場合でも、その無線アクセス方式に対応することができる。例えば、移動局１００の接続部１０８（図１）とクレードル２００の接続部２０３（図２）との間では、送受信同期信号、入力信号、出力信号および接続信号等から構成されるシリアル接続信号を用いてもよく、パラレル接続信号を用いてもよい。

なお、本実施の形態では、移動局１００の接続部１０８（図１）とクレードル２００の接続部２０３（図２）とを有線接続する場合について説明した。しかし、本発明では、移動局１００の接続部１０８とクレードル２００の接続部２０３とを、例えば、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）のように無線接続してもよい。

（実施の形態２）
実施の形態１では、クレードルが有するアンテナのみを用いて中継信号を中継送信するのに対し、本実施の形態では、クレードルが有するアンテナおよび移動局が有するアンテナを用いて中継信号を中継送信する。

すなわち、本実施の形態では、中継時には複数のアンテナで中継信号を受信して、複数のアンテナで中継信号を送信する、ＭＩＭＯ（Multi-Input Multi-Output）中継処理を行う。ＭＩＭＯ中継処理では、送受信双方に複数のアンテナを用いて、複数の独立な中継信号（ストリーム）を同一帯域において同時に送受信する。

図３に本実施の形態に係る移動局３００の構成を示す。なお、図３において、図１に示した構成部と同一の構成部には同一符号を付し説明を省略する。

中継処理部３０１には、無線受信部１０２からの中継信号と、接続部１０８を介してクレードル２００（図２）から転送される中継信号とが入力される。そして、中継処理部３０１は、それぞれの中継信号に対してＭＩＭＯ中継処理を行う。そして、中継処理部３０１は、中継処理後の一方の中継信号を無線送信部１１４に出力し、他方の中継信号を接続部１０８に出力する。つまり、中継処理部３０１は、中継処理が施された中継信号をクレードル２００およびアンテナ１０１の双方へ送出する。

次に、移動局３００とクレードル２００とが接続された場合の中継信号の中継送信の流れについて詳細に説明する。

移動局３００の接続部１０８（図３）とクレードル２００の接続部２０３（図２）とが接続された場合、実施の形態１と同様、移動局３００の中継処理部３０１とクレードル２００の無線受信部２０２および無線送信部２０６とが接続された状態となり、さらに、中継処理部３０１と無線受信部１０２および無線送信部１１４とが接続された状態となる。すなわち、接続された移動局３００およびクレードル２００は、２つの無線受信部と２つの無線送信部とから成る２×２のＭＩＭＯ構成となる。

無線受信部２０２は、移動局３００以外の他の移動局の中継信号または基地局からの中継信号をアンテナ２０１を介して受信し、その中継信号に対して無線受信処理を行う。同様にして、無線受信部１０２は、他の移動局または基地局からの中継信号をアンテナ１０１を介して受信し、その中継信号に対して無線受信処理を行う。

そして、無線受信部２０２で無線受信処理された中継信号は、接続部１０８と接続された接続部２０３を介して中継処理部３０１に転送される。同様にして、無線受信部１０２で無線受信処理された中継信号は、中継処理部３０１に入力される。

次いで、中継処理部３０１は、入力された複数の中継信号に対してＭＩＭＯ中継処理を行う。そして、中継処理が施された複数の中継信号のうち、一方の中継信号は、接続部２０３と接続された接続部１０８を介して無線送信部２０６に送出される。また、中継処理後の複数の中継信号のうち、他方の中継信号は、無線送信部１１４に送出される。

そして、無線送信部２０６は、移動局３００で中継処理が施された中継信号に対して無線送信処理を行い、無線送信処理後の中継信号をアンテナ２０１を介して中継送信先の基地局または移動局１００以外の他の移動局に中継送信する。同様にして、無線送信部１１４は、中継信号に対して無線送信処理を行い、無線送信処理後の中継信号をアンテナ１０１を介して中継送信先の基地局または他の移動局に中継送信する。

これにより、移動局３００とクレードル２００とが接続される場合、移動局３００が有するアンテナ１０１とクレードル２００が有するアンテナ２０１とを用いたＭＩＭＯ構成により、中継信号を中継送信することができる。つまり、中継信号の中継送信を行う際、移動局３００とクレードル２００との構成による２×２のＭＩＭＯ中継送信が行われる。よって、複数の中継信号を同一帯域において同時に中継送信することができる。

このようにして、本実施の形態によれば、移動局で中継処理が施された中継信号はクレードルおよび移動局が有するアンテナの双方へ送出される。これにより、クレードルが有するアンテナのみでなく、移動局が有するアンテナも用いて中継信号をＭＩＭＯ中継送信することができるため、実施の形態１よりも移動局の中継性能をさらに向上することができる。

以上、本発明の各実施の形態について説明した。

なお、上記実施の形態では、移動局とクレードルとが接続される場合の中継送信方法について説明したが、本発明に係る移動局は、クレードルと接続されていない場合でも、単独で中継信号を中継送信することができる。

また、移動局はUE、基地局はNode Bと称されることもある。

また、上記実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。

また、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。

さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。

２００７年１０月１５日出願の特願２００７−２６８１０４の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

本発明は、移動体通信システム等に適用することができる。

本発明は、無線通信装置、クレードル装置および中継送信方法に関する。

近年、セルラ移動体通信システムにおいては、情報のマルチメディア化に伴い、音声データのみならず、静止画像データ、動画像データ等の大容量データを伝送することが一般化しつつある。大容量データの伝送を実現するために、高周波の無線帯域を利用して高伝送レートを実現する技術に関して盛んに検討がなされている。

しかし、高周波の無線帯域を利用した場合、近距離では高伝送レートを期待できる一方、遠距離になるに従い伝送距離による減衰が大きくなる。よって、高周波の無線帯域を利用した移動体通信システムを実際に運用する場合は、各基地局のカバーエリアが小さくなる。このため、より多くの基地局を設置する必要が生じる。基地局の設置には相応のコストがかかるため、基地局数の増加を抑制しつつ、高周波の無線帯域を利用した通信サービスを実現するための技術が強く求められている。

このような要求に対し、移動局と基地局との間に中継局を設置し、移動局と基地局との間の通信を、中継局を介して行う中継技術が検討されている。このような中継技術の一つに、移動局が中継局となって、他の移動局の信号を中継送信するものがある（例えば、特許文献１参照）。この従来技術では、移動局が、他の移動局から中継要求信号を受信した場合、他の移動局と基地局との間の中継送信を行う。
国際公開第２００３／０１５４４５号パンフレット

しかしながら、移動局は、移動を考慮して可能な限り小型に設計することが要求されるため、実装することができる回路規模が限られてしまう。このため、移動局には、固定設置される中継局と同等の回路を実装することができない。よって、上記従来技術のように移動局が他の移動局の信号を中継送信する場合には、固定設置される中継局よりも中継性能が悪くなってしまう。

本発明の目的は、移動局の中継性能を向上することができる無線通信装置、クレードル装置および中継送信方法を提供することである。

本発明の無線通信装置は、自装置とクレードル装置との接続を行う接続手段と、前記接続を検出する検出手段と、前記検出手段が前記接続を検出した場合、前記クレードル装置から転送される信号に中継処理を施して前記クレードル装置へ送出する中継処理手段と、を具備する構成を採る。

本発明によれば、移動局の中継性能を向上することができる。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。ここでは、移動局は、充電等を行う際、電源供給等を行うクレードル（cradle）に接続される。

（実施の形態１）
本実施の形態では、自局とクレードルとの接続を検出した場合、移動局はクレードルから転送される信号に中継処理を施してクレードルへ送出する。

本実施の形態に係る移動局１００の構成を図１に示す。

移動局１００において、無線受信部１０２は、アンテナ１０１を介して受信した信号に対して、ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理を行う。そして、無線受信部１０２は、受信信号が自局宛ての信号である場合はその信号を復調部１０３に出力し、受信信号が他の移動局からの中継信号または基地局からの中継信号である場合はその中継信号をスイッチ１１１に出力する。

復調部１０３は、無線受信部１０２から入力される自局宛ての信号に対して復調処理を行う。そして、復調部１０３は、復調後の信号を受信信号処理部１０４に出力する。

受信信号処理部１０４は、復調部１０３から入力される復調後の信号に対してデータチャネルの情報を抽出する受信信号処理を行う。そして、受信信号処理部１０４は、受信信号処理後のデータを上位レイヤ処理部１０５に出力する。

上位レイヤ処理部１０５は、受信信号処理部１０４から入力される受信信号処理後のデータを用いて、音声信号処理、画像処理、マルチメディア信号処理等の上位レイヤにおける処理を行う。そして、上位レイヤ処理部１０５は、上位レイヤ処理後の信号を送信信号処理部１０６に出力する。

送信信号処理部１０６は、上位レイヤ処理部１０５から入力される信号を、送信先の基地局向けのデータチャネルの情報に形成し、制御チャネルを付加する送信信号処理を行う。そして、送信信号処理部１０６は、送信信号処理後の信号を変調部１０７に出力する。

変調部１０７は、送信信号処理部１０６から入力される信号を変調する。そして、変調部１０７は、変調後の信号を無線送信部１１４に出力する。

一方、接続部１０８は、後述するクレードル２００の接続部２０３（図２）と接続することで自局とクレードル２００との接続を行う。これより、移動局１００は、接続部１０８を介して、クレードル２００から転送される信号を受信し、中継処理部１１２で中継処理を施された中継信号をクレードル２００に送出する。

接続検出部１０９は、移動局１００とクレードル２００との接続を検出する。すなわち、接続検出部１０９は、接続部１０８とクレードル２００の接続部２０３（図２）とが接続したか否かを検出する。そして、接続検出部１０９は、移動局１００とクレードル２００との接続を検出した場合、クレードル２００との接続が検出されたことを示す信号を中継処理制御部１１０に出力する。

中継処理制御部１１０は、接続検出部１０９からクレードル２００との接続が検出されたことを示す信号が入力された場合、クレードルから転送される信号に中継処理を施してクレードルへ送出するように指示する制御信号を中継処理部１１２、スイッチ１１１およ
びスイッチ１１３に出力する。具体的には、中継処理制御部１１０は、中継処理部１１２をＯＮにするよう制御するとともに、スイッチ１１１およびスイッチ１１３を接続部１０８に接続するよう制御する。

スイッチ１１１は、中継処理制御部１１０からの制御信号に従って、無線受信部１０２との接続、または、接続部１０８との接続を切り替えることで、無線受信部１０２から入力される中継信号または接続部１０８から入力される中継信号を中継処理部１１２に出力する。具体的には、中継処理制御部１１０から制御信号が入力される場合、スイッチ１１１は、接続部１０８と接続することで接続部１０８から入力される中継信号を中継処理部１１２に出力する。一方、制御信号が中継処理制御部１１０から入力されない場合、スイッチ１１１は、無線受信部１０２と接続することで無線受信部１０２から入力される中継信号を中継処理部１１２に出力する。

中継処理部１１２は、スイッチ１１１から入力される中継信号に対して、中継送信のための制御チャネルの付加およびデータチャネルの加工および中継送信先の基地局向けまたは移動局向けの信号フォーマットに形成する処理を施す中継処理を行う。そして、中継処理部１１２は、中継処理後の中継信号をスイッチ１１３に出力する。なお、中継処理部１１２では、中継信号に対して、再生中継処理を行ってもよく、非再生中継処理を行ってもよい。

スイッチ１１３は、スイッチ１１１と同様にして、中継処理制御部１１０からの制御信号に従って、無線送信部１１４との接続、または、接続部１０８との接続を切り替えることで、中継処理部１１２から入力される中継信号を無線送信部１１４または接続部１０８に出力する。具体的には、中継処理制御部１１０から制御信号が入力される場合、スイッチ１１３は、接続部１０８と接続することで中継処理部１１２から入力される中継信号を接続部１０８に出力する。一方、中継処理制御部１１０から制御信号が入力されない場合、スイッチ１１３は、無線送信部１１４と接続することで中継処理部１１２から入力される中継信号を無線送信部１１４に出力する。

無線送信部１１４は、スイッチ１１３から入力される中継信号または変調部１０７から入力される自局の信号に対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナ１０１から送信する。

次に、本実施の形態に係るクレードル２００の構成を図２に示す。

クレードル２００において、無線受信部２０２は、中継処理制御部２０５から制御信号が入力される場合、移動局１００（図１）以外の他の移動局からの中継信号または基地局からの中継信号を、アンテナ２０１を介して受信し、その受信信号に対して、ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理を行う。そして、無線受信部２０２は、受信信号を接続部２０３に出力する。

接続部２０３は、移動局１００の接続部１０８（図１）と接続することで、自装置と移動局１００との接続を行う。これより、クレードル２００は、接続部２０３を介して、無線受信部２０２から入力される受信信号を移動局１００に転送し、移動局１００で中継処理を施された中継信号を受信する。

接続検出部２０４は、接続部２０３と移動局１００との接続を検出する。すなわち、接続検出部２０４は、接続部２０３と移動局１００の接続部１０８（図１）とが接続したか否かを検出する。そして、接続検出部２０４は、クレードル２００と移動局１００との接続を検出した場合、移動局１００との接続が検出されたことを示す信号を中継処理制御部
２０５に出力する。

中継処理制御部２０５は、接続検出部２０４から移動局１００との接続が検出されたことを示す信号が入力された場合、アンテナ２０１を介して中継信号を受信して移動局１００へ転送する受信処理を行うように指示する制御信号を無線受信部２０２に出力する。また、中継処理制御部２０５は、移動局１００で中継処理が施された中継信号をアンテナ２０１を介して送信する送信処理を行うように指示する制御信号を無線送信部２０６に出力する。具体的には、中継処理制御部２０５は、無線受信部２０２および無線送信部２０６をＯＮにするよう制御する。

無線送信部２０６は、中継処理制御部２０５から制御信号が入力される場合、接続部２０３から入力される中継信号に対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を施し、送信処理後の中継信号を、アンテナ２０１を介して送信する。ここで、無線送信部２０６に入力される中継信号は、移動局１００の中継処理部１１２で中継処理が施された中継信号である。

次に、移動局１００とクレードル２００とが接続された場合の中継信号の中継送信の流れについて詳細に説明する。

移動局１００とクレードル２００とが接続された場合、つまり、移動局１００の接続部１０８（図１）とクレードル２００の接続部２０３（図２）とが接続された場合、接続検出部１０９および接続検出部２０４が、この接続をそれぞれ検出する。そして、移動局１００の中継処理部１１２、クレードル２００の無線受信部２０２および無線送信部２０６の状態がＯＮとなる。また、移動局１００のスイッチ１１１およびスイッチ１１３は接続部１０８に接続を切り替える。すなわち、移動局１００の中継処理部１１２とクレードル２００の無線受信部２０２および無線送信部２０６とが接続された状態となる。

無線受信部２０２は、移動局１００以外の他の移動局の中継信号または基地局からの中継信号をアンテナ２０１を介して受信し、その中継信号に対して無線受信処理を行う。

そして、無線受信処理後の中継信号は、接続部１０８と接続された接続部２０３を介して中継処理部１１２に転送される。

次いで、中継処理部１１２は、クレードル２００から転送された中継信号に対して中継処理を行う。中継処理後の中継信号は、接続部２０３と接続された接続部１０８を介して無線送信部２０６に送出される。そして、無線送信部２０６は、移動局１００からの中継処理後の中継信号に対して無線送信処理を行い、無線送信処理後の中継信号をアンテナ２０１を介して中継送信先の基地局または他の移動局に中継送信する。

ここで、クレードル２００は、例えば、電源供給装置に接続され、半固定状態で設置されて使用されることが想定される。このため、クレードル２００では、消費電力削減が要求される移動局１００と比較すると、消費電力を考慮しなくて済む。つまり、クレードル２００では、移動局１００と比較して消費電力がより高くても、より高性能なアンテナ、送信処理部および受信処理部、つまり、より高性能な受信アンプと送信アンプとを使用することができる。よって、上述したように、移動局１００が他の移動局の中継信号を中継送信する場合、クレードル２００の送信アンプおよび受信アンプを用いることで、移動局１００が単独で中継信号を中継送信する場合よりも、移動局１００の中継性能を向上することができる。

このように、本実施の形態によれば、移動局とクレードルとが接続されている場合、移
動局が中継処理を施した中継信号をクレードルが有するアンテナを用いて中継送信することができる。よって、クレードルが有する高性能な受信アンプおよび送信アンプを使用することで、移動局単独での中継性能よりも、移動局の中継性能を向上させることができる。具体的には、クレードル２００の無線送信部２０６（図２）の性能が移動局１００の無線送信部１１４（図１）の性能よりも高い場合には、移動局と、中継送信先の無線通信装置との間の中継距離を延長させることができる。同様に、クレードル２００の無線受信部２０２の性能が移動局１００の無線送信部１０２の性能よりも高い場合には、移動局と、移動局が中継信号を受信することができる他の無線通信装置との間の中継距離を延長させることができる。

さらに、本実施の形態によれば、クレードルが有するアンテナを用いて中継信号を中継送信する場合でも、移動局が有する中継処理部が中継信号に対して中継処理を施すため、移動局とクレードルとが接続されていない状態でも、移動局単独で中継送信することができる。また、クレードルが中継処理部を有する必要がないため、クレードルの中継送信用の回路規模を最小限に抑えることができる。また、移動局の中継処理部を用いるため、クレードルは、無線アクセス方式を問わず、各移動局の信号を中継送信するために使用することができる。つまり、本実施の形態によれば、クレードルは、無線アクセス方式を変更した場合でも、その無線アクセス方式に対応することができる。例えば、移動局１００の接続部１０８（図１）とクレードル２００の接続部２０３（図２）との間では、送受信同期信号、入力信号、出力信号および接続信号等から構成されるシリアル接続信号を用いてもよく、パラレル接続信号を用いてもよい。

なお、本実施の形態では、移動局１００の接続部１０８（図１）とクレードル２００の接続部２０３（図２）とを有線接続する場合について説明した。しかし、本発明では、移動局１００の接続部１０８とクレードル２００の接続部２０３とを、例えば、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）のように無線接続してもよい。

（実施の形態２）
実施の形態１では、クレードルが有するアンテナのみを用いて中継信号を中継送信するのに対し、本実施の形態では、クレードルが有するアンテナおよび移動局が有するアンテナを用いて中継信号を中継送信する。

すなわち、本実施の形態では、中継時には複数のアンテナで中継信号を受信して、複数のアンテナで中継信号を送信する、ＭＩＭＯ（Multi-Input Multi-Output）中継処理を行う。ＭＩＭＯ中継処理では、送受信双方に複数のアンテナを用いて、複数の独立な中継信号（ストリーム）を同一帯域において同時に送受信する。

図３に本実施の形態に係る移動局３００の構成を示す。なお、図３において、図１に示した構成部と同一の構成部には同一符号を付し説明を省略する。

中継処理部３０１には、無線受信部１０２からの中継信号と、接続部１０８を介してクレードル２００（図２）から転送される中継信号とが入力される。そして、中継処理部３０１は、それぞれの中継信号に対してＭＩＭＯ中継処理を行う。そして、中継処理部３０１は、中継処理後の一方の中継信号を無線送信部１１４に出力し、他方の中継信号を接続部１０８に出力する。つまり、中継処理部３０１は、中継処理が施された中継信号をクレードル２００およびアンテナ１０１の双方へ送出する。

次に、移動局３００とクレードル２００とが接続された場合の中継信号の中継送信の流れについて詳細に説明する。

移動局３００の接続部１０８（図３）とクレードル２００の接続部２０３（図２）とが接続された場合、実施の形態１と同様、移動局３００の中継処理部３０１とクレードル２００の無線受信部２０２および無線送信部２０６とが接続された状態となり、さらに、中継処理部３０１と無線受信部１０２および無線送信部１１４とが接続された状態となる。すなわち、接続された移動局３００およびクレードル２００は、２つの無線受信部と２つの無線送信部とから成る２×２のＭＩＭＯ構成となる。

無線受信部２０２は、移動局３００以外の他の移動局の中継信号または基地局からの中継信号をアンテナ２０１を介して受信し、その中継信号に対して無線受信処理を行う。同様にして、無線受信部１０２は、他の移動局または基地局からの中継信号をアンテナ１０１を介して受信し、その中継信号に対して無線受信処理を行う。

そして、無線受信部２０２で無線受信処理された中継信号は、接続部１０８と接続された接続部２０３を介して中継処理部３０１に転送される。同様にして、無線受信部１０２で無線受信処理された中継信号は、中継処理部３０１に入力される。

次いで、中継処理部３０１は、入力された複数の中継信号に対してＭＩＭＯ中継処理を行う。そして、中継処理が施された複数の中継信号のうち、一方の中継信号は、接続部２０３と接続された接続部１０８を介して無線送信部２０６に送出される。また、中継処理後の複数の中継信号のうち、他方の中継信号は、無線送信部１１４に送出される。

そして、無線送信部２０６は、移動局３００で中継処理が施された中継信号に対して無線送信処理を行い、無線送信処理後の中継信号をアンテナ２０１を介して中継送信先の基地局または移動局１００以外の他の移動局に中継送信する。同様にして、無線送信部１１４は、中継信号に対して無線送信処理を行い、無線送信処理後の中継信号をアンテナ１０１を介して中継送信先の基地局または他の移動局に中継送信する。

これにより、移動局３００とクレードル２００とが接続される場合、移動局３００が有するアンテナ１０１とクレードル２００が有するアンテナ２０１とを用いたＭＩＭＯ構成により、中継信号を中継送信することができる。つまり、中継信号の中継送信を行う際、移動局３００とクレードル２００との構成による２×２のＭＩＭＯ中継送信が行われる。よって、複数の中継信号を同一帯域において同時に中継送信することができる。

このようにして、本実施の形態によれば、移動局で中継処理が施された中継信号はクレードルおよび移動局が有するアンテナの双方へ送出される。これにより、クレードルが有するアンテナのみでなく、移動局が有するアンテナも用いて中継信号をＭＩＭＯ中継送信することができるため、実施の形態１よりも移動局の中継性能をさらに向上することができる。

以上、本発明の各実施の形態について説明した。

なお、上記実施の形態では、移動局とクレードルとが接続される場合の中継送信方法について説明したが、本発明に係る移動局は、クレードルと接続されていない場合でも、単独で中継信号を中継送信することができる。

また、移動局はUE、基地局はNode Bと称されることもある。

また、上記実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。

また、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。

さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。

２００７年１０月１５日出願の特願２００７−２６８１０４の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

本発明は、移動体通信システム等に適用することができる。

本発明の実施の形態１に係る移動局の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係るクレードルの構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２に係る移動局の構成を示すブロック図

Claims (4)

1. 自装置とクレードル装置との接続を行う接続手段と、
   前記接続を検出する検出手段と、
   前記検出手段が前記接続を検出した場合、前記クレードル装置から転送される信号に中継処理を施して前記クレードル装置へ送出する中継処理手段と、
   を具備する無線通信装置。
2. アンテナ、をさらに具備し、
   前記中継処理手段は、中継処理が施された前記信号を前記クレードル装置および前記アンテナの双方へ送出する、
   請求項１記載の無線通信装置。
3. アンテナと、
   自装置と無線通信装置との接続を行う接続手段と、
   前記接続を検出する検出手段と、
   前記検出手段が前記接続を検出した場合、前記無線通信装置以外の他の無線通信装置からの信号を前記アンテナを介して受信して前記無線通信装置へ転送する受信手段と、
   前記検出手段が前記接続を検出した場合、前記無線通信装置で中継処理が施された前記信号を前記アンテナを介して送信する送信手段と、
   を具備するクレードル装置。
4. 無線通信装置がクレードルに接続された場合、前記無線通信装置が中継処理を施した信号を前記クレードル装置が有するアンテナを用いて中継送信する、
   中継送信方法。

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