JP2012005046A - Communication system, relay unit, and communication method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a communication system capable of achieving a high-performance transmission.SOLUTION: A communication system has a BS (Base Station), a MS (Mobile Station), and two or more AFs (Amplifier and Forward) that relay the communication between the BS and the MS. The BS encodes transmission signals S1 and S2 by time-spatial block encoding or frequency space block encoding, and transmits the encoded signals from two transmission antennas. The AF has reception antennas 21-1 and 21-2, transmission antennas 24-1 and 24-2, and a signal processing part 22 that carries out a predetermined process to a received transmission signal to generate a relay transmission signal to be transmitted from the transmission antennas 24-1 and 24-2. The signal processing part 22 uses a transmission signal matrix representing the relay transmission signal to be transmitted from the two or more AFs to the MS as an orthogonal matrix, and carries out the predetermined process so that each element in the transmission signal matrix includes only S1 or S2.

Description

本発明は、MIMO(Multiple Input Multiple Output)伝送が行なわれる通信システムに関する。   The present invention relates to a communication system in which MIMO (Multiple Input Multiple Output) transmission is performed.

ワイヤレスブロードバンドにおける高速大容量化の要求は日増しに大きくなっている。このような状況により、伝送容量を飛躍的に向上させるために、移動体通信、無線LAN(Local Area Network)等にMIMO伝送方式が導入されている。さらに柔軟なリソース制御が可能であり周波数選択性フェージングに対する耐性が強いという特徴を持つOFDM/OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing/Orthogonal Frequency Division Multiple Access)方式に、上記MIMO伝送方式を組み合わせたMIMO−OFDM/MIMO−OFDMA方式の検討が近年急速に進められている。OFDM/OFDMA方式では、システム帯域全体を複数周波数ブロックに分割し、各ブロックに対してデータを割り当てる。   The demand for high speed and large capacity in wireless broadband is increasing day by day. Under such circumstances, in order to dramatically improve the transmission capacity, a MIMO transmission system has been introduced in mobile communication, wireless LAN (Local Area Network) and the like. Further, MIMO-OFDM / OFDM / OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiplexing / Orthogonal Frequency Division Multiple Access) scheme combined with the above MIMO transmission scheme is characterized by flexible resource control and strong resistance to frequency selective fading. In recent years, studies on the MIMO-OFDMA scheme have been rapidly advanced. In the OFDM / OFDMA scheme, the entire system band is divided into a plurality of frequency blocks, and data is assigned to each block.

MIMO伝送は、2つの通信方式に分類される。1つは、使用無線リソース数よりも送信信号数が多い通信方式であり、伝送レートを効率的に向上できる。もう1つは、送信信号数が使用無線リソース数と等しいか使用無線リソース数以下であるRate=1とよばれる伝送を行なう通信方式であり、複数アンテナ送信の利点を活かして、時空間ダイバーシチを得ることができる。   MIMO transmission is classified into two communication methods. One is a communication method in which the number of transmission signals is larger than the number of used radio resources, and the transmission rate can be improved efficiently. The other is a communication method for performing transmission called Rate = 1, in which the number of transmission signals is equal to or less than the number of used radio resources. Taking advantage of the multi-antenna transmission, space-time diversity is achieved. Obtainable.

このような背景のなか、連続信号送信またはHARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)におけるロバーストなMIMO伝送方式として、SICC(Self-Interference Cancellation Coding)伝送方式が下記特許文献1で提案されている。SICC方式は、自己干渉可能なRate=1のMIMO信号伝送またはHARQ伝送方式として適用可能であり、自己干渉除去可能であるため、従来の方法であるChase Combiningと比較すると、その性能改善能力は大きい。   In such a background, a SICC (Self-Interference Cancellation Coding) transmission scheme is proposed in Patent Document 1 below as a robust MIMO transmission scheme in continuous signal transmission or HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest). The SICC method can be applied as a rate-1 MIMO signal transmission capable of self-interference or a HARQ transmission method, and can eliminate self-interference, so its performance improvement capability is large compared to the conventional method Chase Combining .

国際公開第2009/084207号International Publication No. 2009/084207

上記従来のSICC伝送の技術によれば、送信機は、送信機と受信機との間で実現する空間ダイバーシチオーダーの数分送信アンテナを備える必要がある。そのため、高性能な伝送を実現するために空間ダイバーシチオーダーを増やすと、送信アンテナ設置スペースやRF(Radio Frequency)ポート数の増加に伴うコストの増大が発生し、低コストで高性能なSICC伝送方式を実現することは困難である、という問題があった。   According to the conventional SICC transmission technique, the transmitter needs to have transmission antennas corresponding to the number of spatial diversity orders realized between the transmitter and the receiver. Therefore, if the space diversity order is increased in order to realize high-performance transmission, the cost increases with the increase in the number of transmitting antenna installation spaces and the number of RF (Radio Frequency) ports, resulting in a low-cost and high-performance SICC transmission method. There was a problem that it was difficult to realize.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、送信アンテナ数の増加を抑えつつ、高性能な伝送を実現することができる通信システム、中継機および通信方法を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a communication system, a relay device, and a communication method capable of realizing high-performance transmission while suppressing an increase in the number of transmission antennas.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、送信機と、受信機と、前記送信機と前記受信機との間の通信を中継する2機以上の中継機と、を備える通信システムであって、前記送信機は、2本以上の送信アンテナと、送信信号を前記送信アンテナの本数に分割した分割送信信号を生成し、前記分割送信信号を時空間ブロック符号化または周波数空間ブロック符号化してブロック化信号として前記送信アンテナへそれぞれ出力するデータ分割部と、を備え、前記中継機は、1本以上の中継受信アンテナと、1本以上の中継送信アンテナと、前記中継受信アンテナから受信した前記ブロック化信号に対して所定の処理を実施することにより前記中継送信アンテナから送信する中継送信信号を生成する信号処理部と、を備え、前記信号処理部は、前記2機以上の中継装置から前記受信機に送信される前記中継送信信号を表す送信信号行列を直交行列とし、かつ前記送信信号行列の要素がそれぞれ単一の前記分割送信信号を含むよう前記所定の処理を実施する、ことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention includes a transmitter, a receiver, and two or more relay devices that relay communication between the transmitter and the receiver. The transmitter generates two or more transmission antennas and a divided transmission signal obtained by dividing the transmission signal into the number of the transmission antennas, and the divided transmission signal is subjected to space-time block coding or frequency. A data division unit that performs space block coding and outputs the result as a blocked signal to the transmission antenna, and the relay unit includes one or more relay reception antennas, one or more relay transmission antennas, and the relay reception. A signal processing unit that generates a relay transmission signal to be transmitted from the relay transmission antenna by performing predetermined processing on the blocked signal received from the antenna, and The processing unit uses a transmission signal matrix representing the relay transmission signal transmitted from the two or more relay apparatuses to the receiver as an orthogonal matrix, and each of the elements of the transmission signal matrix includes the single divided transmission signal. The predetermined processing is performed so as to include it.

本発明によれば、送信アンテナ数の増加を抑えつつ、高性能な伝送を実現することができる、という効果を奏する。   According to the present invention, there is an effect that high-performance transmission can be realized while suppressing an increase in the number of transmission antennas.

図1は、実施の形態1の通信システムの構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system according to the first embodiment. 図2は、BSが備える送信機の機能構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a functional configuration example of a transmitter included in the BS. 図3は、AFの機能構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a functional configuration example of AF. 図4は、実施の形態2の通信システムの構成例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system according to the second embodiment.

以下に、本発明にかかる通信システム、中継機および通信方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of a communication system, a repeater, and a communication method according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

実施の形態1.
図1は、本発明にかかる実施の形態1の通信システムの構成例を示す図である。図1に示すように本実施の形態の通信システムは、本実施の形態の送信機として機能するBS(Base Station)1と、BS1から送信された信号を中継する中継機であるAF(Amplifier and Forward)2−1,2−2と、AF2−1,2−2により中継されたBS1から送信された信号を受信する受信機であるMS(Mobile Station)3と、で構成される。なお、本実施の形態では、送信機を基地局(BS)とし、受信機を移動局(MS)として説明するが、送信機は基地局に限定されず、受信機も移動局に限定されない。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the communication system according to the present embodiment includes a BS (Base Station) 1 that functions as a transmitter according to the present embodiment, and an AF (Amplifier and AF) that is a relay that relays signals transmitted from BS1. Forward) 2-1 and 2-2 and MS (Mobile Station) 3 that is a receiver that receives a signal transmitted from BS 1 relayed by AF 2-1 and 2-2. In this embodiment, the transmitter is a base station (BS) and the receiver is a mobile station (MS). However, the transmitter is not limited to a base station, and the receiver is not limited to a mobile station.

図1に示すように、BS1は2本の送信アンテナを備え、各送信アンテナから互いに異なる信号を送信することができる。なお、本実施の形態では、BS1が備える送信アンテナを2本とする場合について説明するが、送信アンテナ数は3本以上であってもよい。   As shown in FIG. 1, the BS 1 includes two transmission antennas, and can transmit different signals from each transmission antenna. In this embodiment, the case where the BS 1 includes two transmission antennas will be described, but the number of transmission antennas may be three or more.

AF2−1,2−2は、それぞれ送信アンテナおよび受信アンテナを2本ずつ備える。なお、ここでは送信アンテナおよび受信アンテナの例について説明するが、AF2−1,2−2が備える送信アンテナおよび受信アンテナの数は3本以上であってもよい。   Each of the AFs 2-1 and 2-2 includes two transmission antennas and two reception antennas. In addition, although the example of a transmitting antenna and a receiving antenna is demonstrated here, the number of the transmitting antennas and receiving antennas with which AF2-1 and 2-2 are provided may be three or more.

MS3は、1本の受信アンテナを備え、受信した信号に対して所定の復調処理を実施し、送信されたデータを取得する。なお、本実施の形態では、MS3が備える受信アンテナの数を1本とするが、2本以上であってもよい。   The MS 3 includes one receiving antenna, performs a predetermined demodulation process on the received signal, and acquires transmitted data. In this embodiment, the number of receiving antennas provided in the MS 3 is one, but it may be two or more.

図2は、BS1が備える送信機10の機能構成例を示す図である。送信機10は、FEC(Forward Error Correction)エンコード部11と、変調部12と、データ分配部13と、リソースマッピング部14−1,14−2と、ベースバンド/RF処理部15−1,15−2と、送信アンテナ16−1,16−2と、で構成される。   FIG. 2 is a diagram illustrating a functional configuration example of the transmitter 10 included in the BS 1. The transmitter 10 includes an FEC (Forward Error Correction) encoding unit 11, a modulation unit 12, a data distribution unit 13, resource mapping units 14-1 and 14-2, and baseband / RF processing units 15-1 and 15. -2 and transmission antennas 16-1 and 16-2.

FECエンコード部11は、例えばコアネットワーク経由等で上位機器等から入力されるデータであるユーザデータに対して、本実施の形態の通信システムで規定された(本実施の形態の通信システムで用いることがあらかじめ規定された)FEC種別に基づいてFECエンコードを実施し、エンコード結果をFECブロックとして変調部12へ出力する。   The FEC encoding unit 11 is defined by the communication system of the present embodiment (for use in the communication system of the present embodiment) for user data that is data input from a higher-level device or the like via a core network, for example. FEC encoding is performed based on the FEC type (which is defined in advance), and the encoding result is output to the modulation unit 12 as an FEC block.

変調部12は、FECブロックに対して、本実施の形態の通信システムで規定されたMCSM(Modulation and Coding Scheme)レベルの1次変調を行うことにより、信号コンスタレーションにマッピングされた変調データを生成してデータ分配部13へ出力する。   The modulation unit 12 generates modulation data mapped to the signal constellation by performing primary modulation at the MCSM (Modulation and Coding Scheme) level defined in the communication system of the present embodiment on the FEC block. And output to the data distributor 13.

データ分配部13は、変調データを、本実施の形態の通信システムで規定された方式に従ってシリアル−パラレル変換して、複数の変調データ(送信ストリーム)を生成する。ここでは、送信機10の送信アンテナが2本であることから、データ分配部13は、2つの変調データを生成し、一方をリソースマッピング部14−1へ、他方をリソースマッピング部14−2へ、それぞれ出力する。   The data distribution unit 13 performs serial-parallel conversion on the modulated data in accordance with a method defined by the communication system according to the present embodiment to generate a plurality of modulated data (transmission streams). Here, since the transmitter 10 has two transmission antennas, the data distribution unit 13 generates two modulated data, one to the resource mapping unit 14-1 and the other to the resource mapping unit 14-2. , Respectively.

リソースマッピング部14−m(m=1,2)は、入力される変調データを無線リースに対して割当て(マッピングし)、マッピングの変調データ(マッピングデータ)をベースバンド/RF処理部15−mへ出力する。このマッピングの方法はどのような方法としてもよいが、例えば、OFDM/OFDMA伝送方式を用いる場合は、周波数方向と時間方向に連続な無線リソース領域に対して変調データが連続的に割当てられるような割当て方法が一般的に用いられる。   The resource mapping unit 14-m (m = 1, 2) allocates (maps) the input modulation data to the radio lease, and maps the modulation data (mapping data) to the baseband / RF processing unit 15-m. Output to. Any mapping method may be used. For example, when OFDM / OFDMA transmission is used, modulation data is continuously allocated to radio resource regions that are continuous in the frequency direction and the time direction. Allocation methods are commonly used.

ベースバンド/RF処理部15−mは、入力されたマッピングデータに対して所定の無線信号処理を施し、処理後の信号をRF帯に変換して送信アンテナ16−mを介して空中線として空間へ放射する。例えば、OFDM/OFDMA伝送方式の場合、この所定の無線信号処理として、マッピングデータに対してIFFT変換によって周波数軸信号から時間軸信号への変換が行なわれ、さらにGI(Guard Interval)信号を付加する処理等が実施される。   The baseband / RF processing unit 15-m performs predetermined radio signal processing on the input mapping data, converts the processed signal into an RF band, and transmits it to the space as an antenna via the transmission antenna 16-m. Radiate. For example, in the case of the OFDM / OFDMA transmission system, as this predetermined radio signal processing, mapping data is converted from a frequency axis signal to a time axis signal by IFFT conversion, and a GI (Guard Interval) signal is added. Processing is performed.

なお、BS1の送信アンテナを3本以上とする場合には、データ分配部13は送信アンテナの数の変調データ(送信ストリーム)を生成することとし、リソースマッピング部およびベースバンド/RF処理部を送信アンテナごとに備えるようにする。   When the number of transmission antennas of BS1 is three or more, the data distribution unit 13 generates modulation data (transmission stream) for the number of transmission antennas, and transmits the resource mapping unit and the baseband / RF processing unit. Prepare for each antenna.

図3は、本実施の形態のAF2−1,2−2が備える中継機20の機能構成例を示す図である。AF2−1,2−2が備える中継機20は、図3に示すように、それぞれ、受信アンテナ(中継受信アンテナ)21−1,21−2と、信号処理部22と、電力増幅部23−1,23−2と、送信アンテナ(中継送信アンテナ)24−1,24−2と、で構成される。   FIG. 3 is a diagram illustrating a functional configuration example of the repeater 20 included in the AFs 2-1 and 2-2 of the present embodiment. As shown in FIG. 3, the repeaters 20 included in the AFs 2-1 and 2-2 include reception antennas (relay reception antennas) 21-1 and 21-2, a signal processing unit 22, and a power amplification unit 23-, respectively. 1 and 23-2 and transmission antennas (relay transmission antennas) 24-1 and 24-2.

AF2−1,2−2では、信号処理部22が、受信アンテナ21−1,21−2にて受信した受信信号に対して所定のアナログ信号処理を施すことにより2つの送信信号を生成する。そして、電力増幅部23−m(m=1,2)が、信号処理部22が生成した2つの信号をそれぞれ電力増幅し、電力増幅した信号を送信アンテナ24−m経由で、それぞれ空中線に放射する。   In AF 2-1 and 2-2, the signal processing unit 22 generates two transmission signals by performing predetermined analog signal processing on the reception signals received by the reception antennas 21-1 and 21-2. Then, the power amplifying unit 23-m (m = 1, 2) power-amplifies the two signals generated by the signal processing unit 22, and radiates the power-amplified signals to the antennas via the transmitting antenna 24-m. To do.

なお、図3の構成例では、受信信号であるRF(Radio Frequency)信号に対して周波数変換を行なわずに、電力増幅およびアナログ信号処理を実施する方式であるが、RF信号をダウンコンバートして、IF信号やベースバンド信号に変換し、変換後の信号に対して電力増幅およびアナログ信号処理を施してもよい。また、AF2−1,2−2では変調信号を復調しないが、信号処理部22に入力される信号をAD(Analog−Digital)変換器によりデジタル信号に変換し、信号処理部22は、入力されたデジタル信号に対して所定の信号処理を行ってもよい。   In the configuration example of FIG. 3, power amplification and analog signal processing are performed without performing frequency conversion on an RF (Radio Frequency) signal that is a received signal, but the RF signal is down-converted. Alternatively, the signal may be converted into an IF signal or a baseband signal, and power amplification and analog signal processing may be performed on the converted signal. In addition, the AF 2-1 and 2-2 do not demodulate the modulation signal, but the signal input to the signal processing unit 22 is converted into a digital signal by an AD (Analog-Digital) converter, and the signal processing unit 22 receives the signal. Predetermined signal processing may be performed on the digital signal.

つぎに、本実施の形態の動作について説明する。本実施の形態のBS1では、データ分配部13が、送信アンテナ16−1,16−2からそれぞれ送信する送信信号を生成する。本実施の形態のBS1が送信する送信信号のベースバンド表現を、以下の式(1)に送信信号行列として示す。   Next, the operation of the present embodiment will be described. In BS1 of the present embodiment, data distribution unit 13 generates transmission signals to be transmitted from transmission antennas 16-1 and 16-2, respectively. The baseband representation of the transmission signal transmitted by BS1 of the present embodiment is shown as a transmission signal matrix in the following equation (1).

Figure 2012005046
Figure 2012005046

ここで、上記式(1)の行列S(太字)BSにおいて、行方向は送信アンテナ番号(例えば、送信アンテナ16−mのmを送信アンテナ番号とする)であり、列方向は、時間軸上に送信信号シンボルを割当てる場合には送信シンボル単位の時間方向、またはOFDMA/OFDM伝送を用いる場合は周波数方向(サブキャリア番号)でもよい。以降、列方向を送信信号シンボル方向とよぶこととする。また、*は、複素共役を表す。なお、上記式(1)は、ベースバンド信号の等価低域系であるため、Siは変調部12で一次変調された変調度に応じた信号コンスタレーションシンボルである。iは、送信信号コンスタレーションシンボル番号である。 Here, in the matrix S (bold) BS in the above formula (1), the row direction is a transmission antenna number (for example, m of the transmission antenna 16-m is a transmission antenna number), and the column direction is on the time axis. When a transmission signal symbol is assigned to a signal, a time direction in units of a transmission symbol may be used, or a frequency direction (subcarrier number) may be used when OFDMA / OFDM transmission is used. Hereinafter, the column direction is referred to as a transmission signal symbol direction. * Represents a complex conjugate. Since the above equation (1) is an equivalent low-frequency system of the baseband signal, S i is a signal constellation symbol corresponding to the modulation degree that is primarily modulated by the modulation unit 12. i is a transmission signal constellation symbol number.

本実施の形態では、BS1は、上記式(1)に示すように、時空間ブロック符号化(STBC:Space Time Block Coding)または空間周波数ブロック符号化(SFBC:Space Frequency Block Coding)を用いて、L個の送信シンボルに基づいてL個(L列)の並列伝送信号を生成する。ここでは、L=2であり2つの送信シンボルS1,S2に基づいて、上記式(1)の行列S(太字)BSに示すような並列送信信号を生成する。BS1が備える送信アンテナの数が3本以上(L本)である場合には、同様に、STBCまたはSFBCを用いて、L個の送信シンボルに基づいてL個の並列伝送信号を生成する。 In the present embodiment, BS1 uses space time block coding (STBC) or space frequency block coding (SFBC) as shown in the above equation (1), L (L columns) parallel transmission signals are generated based on L transmission symbols. Here, L = 2, and based on the two transmission symbols S 1 and S 2 , a parallel transmission signal as shown in the matrix S (bold) BS in the above equation (1) is generated. When the number of transmission antennas included in BS1 is three or more (L), similarly, L parallel transmission signals are generated based on L transmission symbols using STBC or SFBC.

BS1から送信された信号はAF2−1,2−2でそれぞれ受信される。BS1とAF2−1,2−2間のチャネル行列(伝送路行列)は、以下の式(2)で表すことができる。   Signals transmitted from BS1 are received by AFs 2-1 and 2-2, respectively. The channel matrix (transmission path matrix) between BS1 and AF2-1, 2-2 can be expressed by the following equation (2).

Figure 2012005046
Figure 2012005046

なお、H(太字)1は、BS1からAF2−1までのチャネル行列を表し、H(太字)2は、BS1からAF2−2までのチャネル行列を表す。また、行列H(太字)1内のh1_ijはBS1のj番目の送信アンテナからAF2−1のi番目の受信アンテナまでの伝送路係数であり、行列H(太字)2内のh2_ijはBS1のj番目の送信アンテナからAF2−2のi番目の受信アンテナまでの伝送路係数である。 H (bold) 1 represents a channel matrix from BS1 to AF2-1, and H (bold) 2 represents a channel matrix from BS1 to AF2-2. In addition, h 1 — ij in the matrix H (bold) 1 is a channel coefficient from the j-th transmission antenna of BS1 to the i-th reception antenna of AF2-1 , and h 2 — ij in the matrix H (bold) 2 is BS1. Is the transmission line coefficient from the j-th transmitting antenna to the i-th receiving antenna of AF2-2.

上記式(1)および式(2)より、AF2−1,2−2が受信する受信信号は以下の式(3)のようになる。   From the above equations (1) and (2), the received signals received by the AFs 2-1 and 2-2 are expressed by the following equation (3).

Figure 2012005046
Figure 2012005046

ここで、R(太字)iは、AF2−iの受信信号行列を表し、R(太字)iの行方向は受信アンテナ番号を示し、列方向は送信シンボル方向を示す。また、ri_j (k)はAF2−iの受信アンテナ21−jのk番目の受信シンボル(例えばOFDMAシンボル)を示す。 Here, R (bold) i represents a received signal matrix of AF2-i, the row direction of R (bold) i represents a reception antenna number, and the column direction represents a transmission symbol direction. Further, r i_j (k) denotes the k-th received symbol of the receiving antenna 21-j of AF2-i (e.g. OFDMA symbol).

つぎに、図3に示したAF2−1,2−2の信号処理部22が実施する信号処理ついて説明する。AF2−1,2−2では、信号処理部22が受信信号に対して信号処理を施して各送信アンテナ24−1,24−2から送信する送信信号を生成し、それぞれ送信アンテナ24−1,24−2から送信する。また、BS1では、上記(1)で示したとおり送信シンボル方向に2回の再送が行なわれる(S1,S2を含む情報がそれぞれ2回または2つの周波数で送信される)が、AF2−1,2−2では、再送回数を4回とする。AF2−1のアンテナ24−1から送信する送信信号は、以下の式(4)で表すことができる。 Next, signal processing performed by the signal processing units 22 of AFs 2-1 and 2-2 shown in FIG. 3 will be described. In AF 2-1 and 2-2, the signal processing unit 22 performs signal processing on the received signal to generate transmission signals to be transmitted from the transmission antennas 24-1 and 24-2. Transmit from 24-2. In BS1, as shown in (1) above, retransmission is performed twice in the transmission symbol direction (information including S 1 and S 2 is transmitted twice or at two frequencies, respectively). In 1 and 2-2, the number of retransmissions is four. The transmission signal transmitted from the AF2-1 antenna 24-1 can be expressed by the following equation (4).

Figure 2012005046
Figure 2012005046

なお、wi_j (k)()は、信号処理部22が受信信号に対して、AF2−iの送信アンテナ24−jから送信するk番目のシンボルを生成するために施す処理を示す信号処理関数である。 Incidentally, w i_j (k) (), to the signal processing unit 22 receives signals, the signal processing function showing processing performed to generate the k-th symbol to be transmitted from the transmitting antenna 24-j of AF2-i It is.

同様に、AF2−1のアンテナ24−2から送信する送信信号は以下の式(5)で、AF2−2のアンテナ24−1から送信する送信信号は以下の式(6)で、AF2−1のアンテナ24−2から送信する送信信号は以下の式(7)で、それぞれ表すことができる。   Similarly, the transmission signal transmitted from the antenna 24-2 of AF2-1 is expressed by the following equation (5), and the transmission signal transmitted from the antenna 24-1 of AF2-2 is expressed by the following equation (6): AF2-1. The transmission signal transmitted from the antenna 24-2 can be expressed by the following equation (7).

Figure 2012005046
Figure 2012005046

Figure 2012005046
Figure 2012005046

Figure 2012005046
Figure 2012005046

なお、信号処理部22が実施する信号処理により生成する第1送目信号は、BS1から2送目の送信信号として送信された信号を用いるため、上記式(4)〜式(7)の1送目の信号は、BS1の2送目のシンボルを受信してから生成されるが、上記式(4)〜式(7)の2送目以降の送信信号もBS1の2送目のシンボルを受信した時点から生成可能である。   Since the first transmission signal generated by the signal processing performed by the signal processing unit 22 uses the signal transmitted as the transmission signal of the second transmission from BS1, 1 in the above formulas (4) to (7) is used. The transmission signal is generated after receiving the second transmission symbol of BS1, but the transmission signals after the second transmission in the above formulas (4) to (7) are also the second transmission symbol of BS1. It can be generated from the time of reception.

以上の式(4)〜式(7)を全AF(AF2−1およびAF2−2)の送信信号行列として表すと式(8)のようになる。   When the above equations (4) to (7) are expressed as transmission signal matrices of all AFs (AF2-1 and AF2-2), equation (8) is obtained.

Figure 2012005046
Figure 2012005046

ここで、全AFの送信信号行列S(太字)AFの行方向は、AF2−1,2−2の各送信アンテナの番号に対応し、1行目と2行目はAF2−1の送信アンテナ24−1,24−2にそれぞれ対応し、3行目と4行目はAF2−2の送信アンテナ24−1,24−2にそれぞれ対応する。また、列方向は送信信号シンボル方向である。 Here, the transmission signal matrix S of all AFs (bold) The row direction of AF corresponds to the numbers of the transmission antennas of AF2-1 and 2-2, and the first and second rows are the transmission antennas of AF2-1. It corresponds to 24-1 and 24-2, respectively, and the third and fourth rows correspond to the transmission antennas 24-1 and 24-2 of AF2-2, respectively. The column direction is the transmission signal symbol direction.

式(8)からわかるように、全AFの送信信号行列S(太字)AFは直交行列となる。言い換えると、本実施の形態では、式(8)で示したように全AFの送信信号行列S(太字)AFが直交行列となるように、wi_j (k)()を定めておく。なお、式(8)で示すように、全AFの送信信号行列S(太字)AFの各要素は、それぞれS1またはS2のみを含んでいる(S1とS2の両方を含む要素は無い)。したがって、wi_j (k)()としては、S(太字)BSをデコードするための関数(S1,S2を分離するための関数)を用いることができる。まとめると、wi_j (k)()は、S1,S2を分離するための関数であり、かつ全AFの送信信号行列S(太字)AFが直交行列となるような関数であればよい。wi__j (k)()は、送信信号上記の式(4)〜式(7)で示した関数に限らず、このような条件を満たす関数であればどのような関数を用いてもよい。 As can be seen from Expression (8), the transmission signal matrix S (bold) AF of all AFs is an orthogonal matrix. In other words, in the present embodiment, w i — j (k) () is determined so that the transmission signal matrix S (bold) AF of all AFs becomes an orthogonal matrix as shown in Expression (8). As shown in Expression (8), each element of the transmission signal matrix S (bold) AF of all AFs includes only S 1 or S 2 (elements including both S 1 and S 2 are No). Therefore, a function for decoding S (bold) BS (a function for separating S 1 and S 2 ) can be used as w i — j (k) (). In summary, w i — j (k) () is a function for separating S 1 and S 2 , and any function may be used as long as the transmission signal matrix S (bold) AF of all AFs is an orthogonal matrix. . w i — — j (k) () is not limited to the functions shown in the above equations (4) to (7), and any function may be used as long as it satisfies such conditions.

つぎに、MS3の受信処理について説明する。AF2−1,2−2からMS3までのチャネル行列は、以下の式(9)で表すことができる。   Next, the reception process of the MS 3 will be described. The channel matrix from AF2-1, 2-2 to MS3 can be expressed by the following equation (9).

Figure 2012005046
Figure 2012005046

なおH(太字)AF1はAF2−1からMS3までのチャネル行列であり、H(太字)AF2はAF2−2からMS3までのチャネル行列である。また、H(太字)AF1内のhAF1_ijはAF2−1の送信アンテナ24−jからMS3のi番目の受信アンテナまでの伝送路係数であり、H(太字)AF2内のhAF2_ijはAF2−2の送信アンテナ24−jからMS3のi番目の受信アンテナまでの伝送路係数である。 H (bold) AF1 is a channel matrix from AF2-1 to MS3, and H (bold) AF2 is a channel matrix from AF2-2 to MS3. Further, h AF1_ij in H (bold) AF1 is a transmission path coefficient from the transmitting antenna 24-j of AF2-1 to the i-th receiving antenna of MS3, and h AF2_ij in H (bold) AF2 is AF2-2. Is the transmission line coefficient from the transmitting antenna 24-j of i to the i th receiving antenna of MS3.

上記式(8)および(9)により、AF2−1,2−2からの送信信号をMS3が受信した場合の受信信号は、以下の式(10)に示すようになる。なお、簡単のために、ここではMS3内部で付加される雑音項を無視する。なお、OFDM伝送方式の場合、時間方向ではなく周波数方向にシンボルが割当てられる場合があるため、括弧内では周波数軸方向に割当てられた場合のOFDMのシンボル番号を示している。また、rMS_i (j)は、MS3のi番目の受信アンテナが受信したj番目(時間または周波数方向の番号)の信号である。 From the above equations (8) and (9), the received signal when the MS 3 receives the transmission signals from the AFs 2-1 and 2-2 is as shown in the following equation (10). For the sake of simplicity, the noise term added inside the MS 3 is ignored here. In the case of the OFDM transmission system, symbols may be assigned in the frequency direction instead of the time direction, and therefore, the symbol numbers of OFDM when assigned in the frequency axis direction are shown in parentheses. R MS_i (j) is a j-th (time or frequency direction number) signal received by the i-th receiving antenna of MS 3.

Figure 2012005046
Figure 2012005046

MS3は、送信信号S1の復調するための復調処理として、上記の式(10)で示した受信信号を用いて、以下の式(11)〜式(13)に示す処理を実施する。 The MS 3 performs the processing shown in the following equations (11) to (13) using the received signal shown in the above equation (10) as the demodulation processing for demodulating the transmission signal S 1 .

Figure 2012005046
Figure 2012005046

Figure 2012005046
Figure 2012005046

Figure 2012005046
Figure 2012005046

また、MS3は、送信信号S1の復調するための復調処理として、上記の式(10)で示した受信信号を用いて、以下の式(14)〜式(16)に示す処理を実施する。 Further, the MS 3 performs processing shown in the following formulas (14) to (16) using the received signal shown in the formula (10) as a demodulation process for demodulating the transmission signal S 1. .

Figure 2012005046
Figure 2012005046

Figure 2012005046
Figure 2012005046

Figure 2012005046
Figure 2012005046

上記の式(13)と式(16)を用いると、下記式(17)に示すように、BS1からの送信信号S1を復調処理することができる。 When the above equations (13) and (16) are used, the transmission signal S 1 from the BS 1 can be demodulated as shown in the following equation (17).

Figure 2012005046
Figure 2012005046

さらに、送信信号S2を復調処理するために、上記式(11)と式(12)を用いて、式(18)に示すように受信信号を処理する。 Further, in order to demodulate the transmission signal S 2 , the received signal is processed as shown in Expression (18) using Expression (11) and Expression (12).

Figure 2012005046
Figure 2012005046

また、式(14)と式(15)を用いて、式(19)に示すように受信信号を処理する。   Further, the received signal is processed as shown in Expression (19) using Expression (14) and Expression (15).

Figure 2012005046
Figure 2012005046

上記の式(18)と式(19)を用いると、式(20)に示すようにBS1からの送信信号S2を復調処理できる。 When the above equations (18) and (19) are used, the transmission signal S 2 from the BS 1 can be demodulated as shown in the equation (20).

Figure 2012005046
Figure 2012005046

上記の式(17),式(20)に示すように、MS3は、BS1の送信信号S1,S2を復調処理することができ、ダイバーシチオーダー数4の利得を得ることができる。 As shown in the above equations (17) and (20), the MS 3 can demodulate the transmission signals S 1 and S 2 of the BS 1 and can obtain a gain of diversity order number 4.

なお、ここではMS3の受信アンテナが1つの場合について説明したが、MS3が複数の受信アンテナを有する場合は、受信アンテナごとに上記と同様の処理を実施する。これにより、受信アンテナごとにMS1からの送信信号S1,S2を復調可能であり、さらに受信アンテナごとの復調結果を線形合成することで、最大比合成を行なうことができ、さらなる受信利得をえることができる。 In addition, although the case where the receiving antenna of MS3 is one was demonstrated here, when MS3 has a some receiving antenna, the process similar to the above is implemented for every receiving antenna. As a result, the transmission signals S 1 and S 2 from the MS 1 can be demodulated for each reception antenna, and the maximum ratio composition can be performed by linearly synthesizing the demodulation results for each reception antenna. I can.

このように、本実施の形態では、BS1がSTBCまたはSFBC符号化した送信信号を送信し、AF2−1,2−2の信号処理部22が、BS1から受信した信号に対して、AF2−1,2−2から送信される信号についての送信信号行列が直交行列となるように送信信号を生成するようにした。そのため、送信機10を備えるBS1のアンテナ数の増加を抑えて、高性能な伝送を実現することができる。   Thus, in this embodiment, BS1 transmits a transmission signal that has been STBC or SFBC encoded, and the signal processing unit 22 of AF2-1 and 2-2 performs AF2-1 on the signal received from BS1. , 2-2, the transmission signal is generated so that the transmission signal matrix of the signal transmitted from the 2-2 is an orthogonal matrix. Therefore, it is possible to realize high-performance transmission while suppressing an increase in the number of antennas of the BS 1 including the transmitter 10.

実施の形態2.
図4は、本発明にかかる実施の形態2の通信システムの構成例を示す図である。本実施の形態の通信システムは、実施の形態1のAF2−1,2−2をそれぞれAF2a−1,2a−2に代える以外は実施の形態1と同様である。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system according to the second embodiment of the present invention. The communication system of the present embodiment is the same as that of the first embodiment except that AFs 2-1 and 2-2 of the first embodiment are replaced with AFs 2a-1 and 2a-2, respectively.

実施の形態1では、AF2−1,2−2がそれぞれ2本の送信アンテナおよび受信アンテナを備えたが、本実施の形態のAF2a−1,2a−2は、それぞれ1本の送信アンテナおよび受信アンテナを備える。また、本実施の形態のAF2a−1,2a−2は、それぞれ信号処理部と電力増幅部とを備える。AF2a−1,2a−2では、信号処理部がBS1から受信した信号に対して所定の信号処理を実施する。そして、電力増幅部が、信号処理後の信号を送信アンテナから送信する。   In the first embodiment, the AFs 2-1 and 2-2 each have two transmission antennas and reception antennas. However, the AFs 2a-1 and 2a-2 in the present embodiment each have one transmission antenna and reception antenna. Provide an antenna. The AFs 2a-1 and 2a-2 of the present embodiment each include a signal processing unit and a power amplification unit. In AFs 2a-1 and 2a-2, the signal processing unit performs predetermined signal processing on the signal received from BS1. And a power amplification part transmits the signal after signal processing from a transmission antenna.

つぎに、本実施の形態の動作について説明する。BS1の構成および動作は、実施の形態1と同様であり、BS1が送信する送信信号は実施の形態1と同様である。   Next, the operation of the present embodiment will be described. The configuration and operation of BS1 are the same as in the first embodiment, and the transmission signal transmitted by BS1 is the same as in the first embodiment.

BS1とAF2a−1,2a−2間の伝送路行列(チャネル行列)は、それぞれ以下の式(21)で表すことができる。なお、H(太字)1は、BS1から2a−1までのチャネル行列を表し、H(太字)2は、BS1から2a−2までのチャネル行列を表す。また、H(太字)1内のh1_ijは、BS1のj番目の送信アンテナからAF2a−1のi番目の受信アンテナまでの伝送路係数であり、H(太字)2内のh2_ijは、BS1のj番目の送信アンテナからAF2a−2のi番目の受信アンテナまでの伝送路係数である。 The transmission path matrix (channel matrix) between BS1 and AF2a-1 and 2a-2 can be expressed by the following equation (21), respectively. H (bold) 1 represents the channel matrix from BS1 to 2a-1, and H (bold) 2 represents the channel matrix from BS1 to 2a-2. In addition, h 1 — ij in H (bold) 1 is a transmission path coefficient from the j-th transmission antenna of BS1 to the i-th reception antenna of AF2a-1, and h 2 — ij in H (bold) 2 is BS1. Is the transmission line coefficient from the j-th transmitting antenna to the i-th receiving antenna of AF2a-2.

Figure 2012005046
Figure 2012005046

したがって、AF2a−1,2a−2での受信信号は以下の式(22)で表すことがでできる。なお、R(太字)jは、AF2a−iの受信信号行列であり、行方向は受信アンテナ番号であり、列方向は送信シンボル方向である。また、ri_j (k)はAF2a−iのj番目の受信アンテナ(この場合は1つ)のk番目の受信シンボル(例えばOFDMAシンボル)を示す。 Therefore, the received signals in AF2a-1 and 2a-2 can be expressed by the following equation (22). Note that R (bold) j is the AF2a-i received signal matrix, the row direction is the receiving antenna number, and the column direction is the transmission symbol direction. Further, r i_j (k) is the j-th receive antenna (in this case, one) AF2a-i indicates the k-th received symbols (e.g., OFDMA symbols).

Figure 2012005046
Figure 2012005046

つぎに、本実施の形態のAF2a−1,2a−2の信号処理部が実施する信号処理について説明する。本実施の形態の信号処理部は、以下の式(23)および式(24)に示すように、送信信号を生成して送信する。式(23)は、AF2a−1が送信する送信信号を示し、式(24)は、AF2a−2が送信する送信信号を示す。なお、信号処理関数wi_j (k)()は、本実施の形態の信号処理部が受信信号に基づいて送信信号を生成するための信号処理を示す関数であり、AF2a−iのj番目の送信アンテナから送信するk番目のシンボルを生成するために施す処理を示す信号処理関数である。 Next, signal processing performed by the signal processing units of the AFs 2a-1 and 2a-2 according to the present embodiment will be described. The signal processing unit according to the present embodiment generates and transmits a transmission signal as shown in the following equations (23) and (24). Expression (23) represents a transmission signal transmitted by the AF 2a-1, and Expression (24) represents a transmission signal transmitted by the AF 2a-2. Note that the signal processing function w i — j (k) () is a function indicating signal processing for the signal processing unit of the present embodiment to generate a transmission signal based on the received signal, and is the j-th AF2a-i. It is a signal processing function which shows the process performed in order to produce | generate the kth symbol transmitted from a transmission antenna.

Figure 2012005046
Figure 2012005046

Figure 2012005046
Figure 2012005046

以上の信号処理後の送信信号を、全AF(AF2a−1およびAF2a−2)の送信信号行列S(太字)AFとすると、S(太字)AFは、式(25)で表すことができる。なお、送信信号行列S(太字)AFの行方向はAF2a−1,2a−2の送信アンテナ番号であり、1行目はAF2a−1の送信アンテナ1番に対応し、2行目はAF2a−3の送信アンテナ1番に対応する。また、列方向は送信信号シンボル方向である。 If the transmission signal after the above signal processing is a transmission signal matrix S (bold) AF of all AFs (AF2a-1 and AF2a-2), S (bold) AF can be expressed by Expression (25). The row direction of the transmission signal matrix S (bold) AF is the transmission antenna number of AF2a-1, 2a-2, the first row corresponds to the transmission antenna number 1 of AF2a-1, and the second row is AF2a-. Corresponds to No. 3 transmission antenna No. 1. The column direction is the transmission signal symbol direction.

Figure 2012005046
Figure 2012005046

上記式(25)からわかるように、S(太字)AFは、直交行列となっている。また、式(23),式(24)からわかるように、AF2a−1では、S1を含む項のみ(S2を含まない)の送信信号を生成し、AF2a−2では、S2を含む項のみ(S1を含まない)の送信信号を生成している。言い換えると、AF2a−1,AF2a−2では、復号と再符号化を行なっていることになる。なお、上記の例と逆に、AF2a−1が、S2を含む項のみの送信信号を生成し、AF2a−2が、S1を含む項のみの送信信号を生成してもよい。すなわち、wi_j (k)()は、式(23),式(24)に示した関数に限らず、S(太字)AFが直交行列が直交行列となり、AF2a−1,2a−2の一方が、S1を含まない送信信号を生成し、他方がS2を含まない送信信号を生成するように定めておけばよい。 As can be seen from the above equation (25), S (bold) AF is an orthogonal matrix. Further, equation (23), as can be seen from equation (24), the AF2a-1, generates a transmission signal of only term including S 1 (S 2 not including) the AF2a-2, including S 2 A transmission signal of only a term (not including S 1 ) is generated. In other words, decoding and re-encoding are performed in AF2a-1 and AF2a-2. In contrast to the above example, AF2a-1 may generate a transmission signal for only a term including S 2 , and AF2a-2 may generate a transmission signal for only a term including S 1 . That is, w i — j (k) () is not limited to the functions shown in Expression (23) and Expression (24), and S (bold) AF is an orthogonal matrix, and one of AF2a-1 and AF2a-2 However, it suffices to generate a transmission signal that does not include S 1 and to generate a transmission signal that does not include S 2 .

つぎに、AF2a−1,2a−2からのMS3までの伝送路は、以下の式(26)で表すことができる。なお、H(太字)AF1はAF2a−1からMS3までのチャネル行列を示し、H(太字)AF2はAF2a−2からMS3までのチャネル行列を示す。また、H(太字)AF1内のhAF1_ijはAF2a−1のj番目の送信アンテナからMS3のi番目の受信アンテナまでの伝送路係数であり、H(太字)AF2内のhAF_ijはAF2a−2のj番目の送信アンテナからMS3のi番目の受信アンテナまでの伝送路係数である。 Next, the transmission path from AF2a-1 and 2a-2 to MS3 can be expressed by the following equation (26). H (bold) AF1 indicates a channel matrix from AF2a-1 to MS3, and H (bold) AF2 indicates a channel matrix from AF2a-2 to MS3. Further, h AF1_ij in H (bold) AF1 is a transmission path coefficient from the j-th transmitting antenna of AF2a-1 to the i-th receiving antenna of MS3, and h AF_ij in H (bold) AF2 is AF2a-2. Is the transmission line coefficient from the j-th transmitting antenna to the i-th receiving antenna of MS3.

Figure 2012005046
Figure 2012005046

以上の式(25)と式(26)を用いると、AF2a−1とAF2a−2からの送信信号に対するMS3の受信アンテナでの受信信号は、以下の式(27)で表すことができる。なお、簡単のために、ここではMS3の内部で付加される雑音項を無視する。rMS_i (j)は、MS3のi番目の受信アンテナのj番目の受信信号である。 Using the above equations (25) and (26), the received signal at the receiving antenna of the MS 3 for the transmission signals from AF2a-1 and AF2a-2 can be expressed by the following equation (27). For the sake of simplicity, the noise term added inside the MS 3 is ignored here. r MS_i (j) is the j-th received signal of the i-th receiving antenna of MS 3.

Figure 2012005046
Figure 2012005046

MS3では、送信信号S1とS2を復調処理するために、上記式(27)に示した受信信号を用いて、以下の式(28),式(29)に示すような処理を実施する。 In the MS 3, in order to demodulate the transmission signals S 1 and S 2 , processing as shown in the following equations (28) and (29) is performed using the received signal shown in the equation (27). .

Figure 2012005046
Figure 2012005046

Figure 2012005046
Figure 2012005046

このようにして、MS3では、上記式(28),式29に示すように、BS1からの送信信号S1とS2を復調することができる。本実施の形態では、実施の形態1のようなダイバーシチ次数の改善はないが、AF2a−1,2a−2での信号処理(復号と再符号化)により、信号間干渉を除去することができ、高性能な伝送を実現できる。また、これにより、AF2a−1,2a−2の電力増幅部における入力電力量を削減でき、電力増幅部に求められる要求性能を緩和できる。 In this way, the MS 3 can demodulate the transmission signals S 1 and S 2 from the BS 1 as shown in the above equations (28) and 29. In this embodiment, there is no improvement in diversity order as in the first embodiment, but inter-signal interference can be removed by signal processing (decoding and re-encoding) in AFs 2a-1 and 2a-2. High performance transmission can be realized. In addition, this makes it possible to reduce the amount of input power in the power amplifying units of the AFs 2a-1 and 2a-2, and to reduce the required performance required for the power amplifying unit.

なお、実施の形態1と同様に、MS3が複数の受信アンテナを備える場合は、受信アンテナごとに上記と同様の処理をして、受信信号ごとに送信信号S1,S2を復調することができる。そして、受信アンテナごとの復調結果を線形合成することで最大比合成となり、さらなる受信利得をえることができる。 As in the first embodiment, when MS 3 includes a plurality of reception antennas, the same processing as described above is performed for each reception antenna, and transmission signals S 1 and S 2 are demodulated for each reception signal. it can. Then, by linearly synthesizing the demodulation results for each reception antenna, maximum ratio synthesis is achieved, and further reception gain can be obtained.

このように、本実施の形態では、AF2a−1,2a−2で、2種類の送信信号のうち一方を復号し、AF2a−1,2a−2の全体の送信信号行列が直交行列となるよう再符号化を行なうようにした。そのため、アンテナ数の増加を抑えて、信号間干渉を除去することができ、高性能な伝送を実現できる。   Thus, in the present embodiment, one of the two types of transmission signals is decoded by AF 2a-1 and 2a-2 so that the entire transmission signal matrix of AF 2a-1 and 2a-2 becomes an orthogonal matrix. Re-encoding was performed. Therefore, it is possible to suppress the increase in the number of antennas, eliminate inter-signal interference, and realize high-performance transmission.

以上のように、本発明にかかる通信システム、中継機および通信方法は、MIMO伝送が行なわれる通信システムに有用であり、特に、中継機を備える通信システムに適している。   As described above, the communication system, the relay device, and the communication method according to the present invention are useful for a communication system in which MIMO transmission is performed, and are particularly suitable for a communication system including a relay device.

1 BS
2−1,2−2,2a−1,2a−2 AF
3 MS
10 送信機
20 中継機
11 FECエンコード部
12 変調部
13 データ分配部
14−1,14−2 リソースマッピング部
15−1,15−2 ベースバンド/RF処理部
16−1,16−2 送信アンテナ
21−1,21−2 受信アンテナ
22 信号処理部
23−1,23−2 電力増幅部
24−1,24−2 送信アンテナ
1 BS
2-1, 2-2, 2a-1, 2a-2 AF
3 MS
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Transmitter 20 Relay machine 11 FEC encoding part 12 Modulation part 13 Data distribution part 14-1, 14-2 Resource mapping part 15-1, 15-2 Baseband / RF processing part 16-1, 16-2 Transmitting antenna 21 -1,21-2 Reception antenna 22 Signal processing unit 23-1, 23-2 Power amplification unit 24-1, 24-2 Transmission antenna

Claims (7)

送信機と、受信機と、前記送信機と前記受信機との間の通信を中継する2機以上の中継機と、を備える通信システムであって、
前記送信機は、
2本以上の送信アンテナと、
送信信号を前記送信アンテナの本数に分割した分割送信信号を生成し、前記分割送信信号を時空間ブロック符号化または周波数空間ブロック符号化してブロック化信号として前記送信アンテナへそれぞれ出力するデータ分割部と、
を備え、
前記中継機は、
1本以上の中継受信アンテナと、
1本以上の中継送信アンテナと、
前記中継受信アンテナから受信した前記ブロック化信号に対して所定の処理を実施することにより前記中継送信アンテナから送信する中継送信信号を生成する信号処理部と、
を備え、
前記信号処理部は、前記2機以上の中継装置から前記受信機に送信される前記中継送信信号を表す送信信号行列を直交行列とし、かつ前記送信信号行列の要素がそれぞれ単一の前記分割送信信号を含むよう前記所定の処理を実施する、
ことを特徴とする通信システム。
A communication system comprising a transmitter, a receiver, and two or more relay devices that relay communication between the transmitter and the receiver,
The transmitter is
Two or more transmit antennas;
A data division unit that generates a divided transmission signal by dividing the transmission signal into the number of the transmission antennas, and outputs the divided transmission signal to the transmission antenna as a blocked signal by space-time block coding or frequency space block coding; ,
With
The repeater is
One or more relay receiving antennas;
One or more relay transmit antennas;
A signal processing unit that generates a relay transmission signal to be transmitted from the relay transmission antenna by performing predetermined processing on the blocked signal received from the relay reception antenna;
With
The signal processing unit sets the transmission signal matrix representing the relay transmission signal transmitted from the two or more relay apparatuses to the receiver as an orthogonal matrix, and each of the elements of the transmission signal matrix is a single divided transmission. Performing the predetermined processing to include a signal;
A communication system characterized by the above.
前記中継機は、
前記中継送信信号を増幅し、増幅後の信号を対応する前記送信アンテナへ出力する増幅部、
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
The repeater is
An amplifying unit for amplifying the relay transmission signal and outputting the amplified signal to the corresponding transmission antenna;
The communication system according to claim 1, further comprising:
前記中継受信アンテナの本数を2本とし、前記中継送信アンテナの本数を2本とする、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の通信システム。
The number of relay receiving antennas is two, and the number of relay transmitting antennas is two.
The communication system according to claim 1 or 2.
前記中継受信アンテナの本数を1本とし、前記中継送信アンテナの本数を1本とする、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の通信システム。
The number of relay receiving antennas is one, and the number of relay transmitting antennas is one.
The communication system according to claim 1 or 2.
前記受信機は、
複数の受信アンテナ、
を備え、
前記受信アンテナごとに、前記送信信号を復調し、前記受信アンテナごとの復調結果を用いて最大比合成を行なう、
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の通信システム。
The receiver
Multiple receive antennas,
With
For each reception antenna, the transmission signal is demodulated and maximum ratio combining is performed using the demodulation result for each reception antenna.
The communication system according to any one of claims 1 to 4.
送信機と、受信機と、前記送信機と前記受信機との間の通信を中継する2機以上の中継機と、を備える通信システムにおける前記中継機であって、
1本以上の中継受信アンテナと、
1本以上の中継送信アンテナと、
前記中継受信アンテナで受信した、時空間ブロック符号化または周波数空間ブロック符号化して送信されたブロック化信号に対して、所定の処理を実施することにより前記中継送信アンテナから送信する中継送信信号を生成する信号処理部と、
を備え、
前記信号処理部は、前記2機以上の中継装置から前記受信機に送信される前記中継送信信号を表す送信信号行列を直交行列とし、かつ前記送信信号行列の要素がそれぞれ単一の前記分割送信信号を含むよう前記所定の処理を実施する、
ことを特徴とする中継機。
A relay in a communication system comprising: a transmitter; a receiver; and two or more relays that relay communication between the transmitter and the receiver;
One or more relay receiving antennas;
One or more relay transmit antennas;
Generate a relay transmission signal to be transmitted from the relay transmission antenna by performing a predetermined process on the block signal transmitted by space-time block coding or frequency space block coding received by the relay reception antenna. A signal processing unit to
With
The signal processing unit sets the transmission signal matrix representing the relay transmission signal transmitted from the two or more relay apparatuses to the receiver as an orthogonal matrix, and each of the elements of the transmission signal matrix is a single divided transmission. Performing the predetermined processing to include a signal;
A repeater characterized by that.
送信機と、受信機と、前記送信機と前記受信機との間の通信を中継する2機以上の中継機と、を備える通信システムにおける通信方法であって、
前記送信機が、送信信号を前記送信アンテナの本数に分割した分割送信信号を生成し、前記分割送信信号を時空間ブロック符号化または周波数空間ブロック符号化してブロック化信号として前記送信アンテナへそれぞれ出力するデータ送信ステップと、
前記中継機が、中継受信アンテナから受信した前記ブロック化信号に対して所定の処理を実施することにより前記中継送信アンテナから送信する中継送信信号を生成する信号処理ステップと、
を含み、
前記信号処理ステップでは、前記2機以上の中継装置から前記受信機に送信される前記中継送信信号を表す送信信号行列を直交行列とし、かつ前記送信信号行列の要素がそれぞれ単一の前記分割送信信号を含むよう前記所定の処理を実施する、
ことを特徴とする通信方法。
A communication method in a communication system comprising a transmitter, a receiver, and two or more relay devices that relay communication between the transmitter and the receiver,
The transmitter generates a divided transmission signal obtained by dividing the transmission signal into the number of the transmission antennas, and outputs the divided transmission signal to the transmission antenna as a block signal by space-time block coding or frequency space block coding. A data transmission step to perform,
A signal processing step for generating a relay transmission signal to be transmitted from the relay transmission antenna by performing a predetermined process on the blocked signal received by the relay from the relay reception antenna;
Including
In the signal processing step, a transmission signal matrix representing the relay transmission signal transmitted from the two or more relay apparatuses to the receiver is an orthogonal matrix, and each element of the transmission signal matrix is a single divided transmission. Performing the predetermined processing to include a signal;
A communication method characterized by the above.
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