JP2024025604A - Communication system, method, relay station, and control device - Google Patents

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Kenichi Takizawa
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Abstract

To improve the SNR on a reception side in wireless communication in which a non-regenerative relay is executed.SOLUTION: A communication system comprises a transmitting station, a receiving station, one or more relay stations that relay first signals from the transmitting station to the receiving station without demodulating and decoding the signals, and a control unit. For a first relay station of at least one or more relay stations, so that one or more relay signals of the first signals arrive at the receiving station simultaneously in the same phase after a first time length from the beginning of a slot in a wireless frame, the control unit acquires a first delay time and a first phase rotation amount provided to the first signal through the relay of the first relay station based on the radio wave propagation characteristics between the transmitting station and the first relay station and the radio wave propagation characteristics between the receiving station and the first relay station, and causes the first relay station to provide the first delay time and the first phase rotation amount to the first signal.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、通信システム、方法、中継局、及び、制御装置に関するものである。 The present disclosure relates to a communication system, method, relay station, and control device.

5th Generation Mobile Communication System(5G)等の無線通信においては、サブミリ秒以下の超低遅延通信が期待されている。一方で、通信サービス向上の観点では、セルのカバレッジエリアの拡大が望まれ、そのためには、中継局を介する中継通信が有効である。そこで、無線通信を行う端末局を中継局とする無線通信方法が提案されている。さらに、遅延の少ない中継技術として、中継局では復調及び復号は行わない非再生中継が望ましい。 In wireless communications such as the 5th Generation Mobile Communication System (5G), ultra-low latency communications of sub-milliseconds or less are expected. On the other hand, from the viewpoint of improving communication services, it is desired to expand the coverage area of cells, and relay communication via relay stations is effective for this purpose. Therefore, a wireless communication method has been proposed in which a terminal station that performs wireless communication is used as a relay station. Furthermore, non-regenerative relay, in which demodulation and decoding are not performed at the relay station, is desirable as a relay technique with less delay.

H. Chen. A. B. Gershman, and S. Shahbazpanahi, “Filter-and-Forward Distributed Beamforming in Relay Networks with Frequency Selective Fading,” IEEE Trans. On Signal Processing, vol. 58, no. 3, March 2010.H. Chen. A. B. Gershman, and S. Shahbazpanahi, “Filter-and-Forward Distributed Beamforming in Relay Networks with Frequency Selective Fading,” IEEE Trans. On Signal Processing, vol. 58, no. 3, March 2010. 能口、林、金子、酒井、“周波数領域等化システムのための単一周波数全二重無線中継,” 電子情報通信学会技術報告, vol. SIP2011-109, 2012年1月.Noguchi, Hayashi, Kaneko, and Sakai, “Single frequency full-duplex wireless relay for frequency domain equalization system,” IEICE technical report, vol. SIP2011-109, January 2012.

本開示の態様の一つは、非再生中継が実施される無線通信において、受信側におけるSNR(Signal-to-Noise Ratio)を向上可能な通信システム、方法、中継局、及び、制御
装置を提供することである。
One aspect of the present disclosure provides a communication system, method, relay station, and control device that can improve SNR (Signal-to-Noise Ratio) on the receiving side in wireless communication in which non-regenerative relay is performed. It is to be.

本開示の態様の一つは、
送信局と、
受信局と、
前記送信局から前記受信局への第1の信号を復調及び復号せずに中継する、1以上の中継局と、
前記1以上の中継局によって中継された1以上の前記第1の信号の中継信号が、前記送信局と前記受信局と前記1以上の中継局との間で同期している、前記第1の信号が発信された無線フレーム中のスロットの先頭から第1の時間長(Δ_R)後に同時に同位相で前記受信局に到着するように、少なくとも前記1以上の中継局のうちの第1の中継局について、前記送信局と前記第1の中継局との間の電波伝搬特性及び前記受信局と前記第1の中継局との間の電波伝搬特性に基づいて、前記第1の中継局による中継によって前記第1の信号に与えられる第1の遅延時間と第1の位相回転量とを取得し、前記第1の中継局に、前記第1の信号に前記第1の遅延時間と前記第1の位相回転量とを与えさせる、制御部と、を備える通信システムである。
One aspect of the present disclosure is
a transmitting station;
a receiving station,
one or more relay stations that relay a first signal from the transmitting station to the receiving station without demodulating or decoding;
The relay signal of the one or more first signals relayed by the one or more relay stations is synchronized between the transmitting station, the receiving station, and the one or more relay stations. at least a first relay station of the one or more relay stations such that the signals arrive at the receiving station at the same time and in phase after a first time length (Δ_R) from the beginning of a slot in a radio frame in which the signals are transmitted; , by relaying by the first relay station based on the radio wave propagation characteristics between the transmitting station and the first relay station and the radio wave propagation characteristics between the receiving station and the first relay station. A first delay time and a first phase rotation amount given to the first signal are acquired, and the first delay time and a first phase rotation amount given to the first signal are acquired, and the first delay time and the first amount of phase rotation given to the first signal are acquired. The communication system includes a control unit that provides a phase rotation amount.

本開示の他の態様の一つは、
コンピュータが、
送信局から受信局への第1の信号を復調及び復号せずに中継する、1以上の中継局によって中継された1以上の前記第1の信号の中継信号が、前記送信局と前記受信局と前記1以上の中継局との間で同期している、前記第1の信号が発信された無線フレーム中のスロットの先頭から第1の時間長後に同時に同位相で前記受信局に到着するように、少なくとも
前記1以上の中継局のうちの第1の中継局について、前記送信局と前記第1の中継局との間の電波伝搬特性及び前記受信局と前記第1の中継局との間の電波伝搬特性に基づいて、前記第1の中継局による中継によって前記第1の信号に与えられる第1の遅延時間と第1の位相回転量とを取得し、
前記第1の中継局に、前記第1の信号に前記第1の遅延時間と前記第1の位相回転量とを与えさせる、
方法である。
One of the other aspects of the present disclosure is
The computer is
A relay signal of one or more of the first signals relayed by one or more relay stations that relays the first signal from the transmitting station to the receiving station without demodulating or decoding is transmitted to the transmitting station and the receiving station. and the one or more relay stations, such that the first signal arrives at the receiving station at the same time and in phase a first time length from the beginning of the slot in the transmitted radio frame. and, regarding at least a first relay station of the one or more relay stations, radio wave propagation characteristics between the transmitting station and the first relay station and between the receiving station and the first relay station. obtain a first delay time and a first amount of phase rotation given to the first signal by relaying by the first relay station, based on radio wave propagation characteristics;
causing the first relay station to give the first delay time and the first amount of phase rotation to the first signal;
It's a method.

本開示の他の態様の一つは、
送信局から受信局への第1の信号を復調及び復号せずに中継する非再生中継の際に、前記第1の信号の中継信号が、前記送信局と前記受信局と1以上の中継局との間で同期している、前記第1の信号が発信された無線フレーム中のスロットの先頭から第1の時間長後に前記受信局に到着するように、前記受信局との間の電波伝搬特性に基づいて、第1の遅延時間を取得することと、
前記中継によって前記第1の信号に加わる位相回転量をキャンセルさせる第1の位相回転量と取得することと、
を実行する制御部と、
前記第1の信号の前記非再生中継の際に、前記第1の信号に前記第1の遅延時間と前記第1の位相回転量とを与える無線処理部と、
を備える中継局である。
One of the other aspects of the present disclosure is
In the case of non-regenerative relay in which a first signal from a transmitting station to a receiving station is relayed without demodulating or decoding, the relay signal of the first signal is transmitted to the transmitting station, the receiving station, and one or more relay stations. radio wave propagation between the receiving station and the receiving station such that the first signal arrives at the receiving station after a first length of time from the beginning of the slot in the radio frame in which the first signal is transmitted; obtaining a first delay time based on the characteristic;
obtaining a first phase rotation amount that cancels the phase rotation amount added to the first signal by the relay;
a control unit that executes
a wireless processing unit that provides the first delay time and the first phase rotation amount to the first signal during the non-regenerative relay of the first signal;
It is a relay station equipped with

本開示の態様の一つは、
送信局から受信局への第1の信号を復調及び復号せずに中継する、1以上の中継局が、前記第1の信号の中継信号が、前記送信局と前記受信局と前記1以上の中継局との間で同期している、前記第1の信号が発信された無線フレーム中のスロットの先頭から第1の時間長後に同時に同位相で前記受信局に到着するように、前記第1の信号に第1の遅延時間と第1の位相回転量とを与える場合に、前記送信局と前記受信局との間の電波伝搬特性と前記1以上の中継局それぞれと前記受信局との間の電波伝搬特性とに基づいて、前記第1の時間長を取得すること、
を実行する制御部、
を備える制御装置である。
One aspect of the present disclosure is
One or more relay stations that relay a first signal from a transmitting station to a receiving station without demodulating or decoding the first signal, the relaying signal of the first signal is transmitted between the transmitting station, the receiving station, and the one or more stations. The first signal, which is synchronized with the relay station, arrives at the receiving station at the same time and in phase after a first time length from the beginning of the slot in the transmitted radio frame. When giving a first delay time and a first amount of phase rotation to a signal of obtaining the first time length based on the radio wave propagation characteristics;
a control unit that executes
It is a control device equipped with.

本開示の態様の一つによれば、非再生中継が実施される無線通信において、受信側におけるSNR(Signal-to-Noise Ratio)を向上させることができる。 According to one aspect of the present disclosure, in wireless communication in which non-regenerative relay is performed, SNR (Signal-to-Noise Ratio) on the receiving side can be improved.

図1は、第1実施形態の通信システムをシステム構成の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a system configuration of a communication system according to a first embodiment. 図2は、通信システムのシステム構成の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a system configuration of a communication system. 図3は、中継局のハードウェア構成の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the hardware configuration of a relay station. 図4は、第1実施形態に係るFIRフィルタの構成の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of the configuration of the FIR filter according to the first embodiment. 図5は、制御装置のハードウェア構成を例示する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating the hardware configuration of the control device. 図6は、基地局からの直達信号、及び、中継局からの中継信号に関する送信タイミング及び到着タイミングの一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of transmission timing and arrival timing regarding a direct signal from a base station and a relay signal from a relay station. 図7は、制御装置の処理のフローチャートの一例である。FIG. 7 is an example of a flowchart of processing by the control device. 図8は、基地局の処理のフローチャートの一例である。FIG. 8 is an example of a flowchart of processing by the base station. 図9Aは、中継局の処理のフローチャートの一例である。FIG. 9A is an example of a flowchart of processing at a relay station. 図9Bは、中継局の処理のフローチャートの一例である。FIG. 9B is an example of a flowchart of processing at the relay station. 図10Aは、第1実施形態に係る非再生中継に係る処理のシーケンスの一例である。FIG. 10A is an example of a processing sequence related to non-regenerative relay according to the first embodiment. 図10Bは、第1実施形態に係る非再生中継に係る処理のシーケンスの一例である。FIG. 10B is an example of a sequence of processing related to non-regenerative relay according to the first embodiment. 図11Aは、第2実施形態に係る制御装置の処理のフローチャートの一例である。FIG. 11A is an example of a flowchart of processing of the control device according to the second embodiment. 図11Bは、第2実施形態に係る制御装置の処理のフローチャートの一例である。FIG. 11B is an example of a flowchart of processing of the control device according to the second embodiment. 図12Aは、第2実施形態に係る非再生中継に係る処理のシーケンスの一例である。FIG. 12A is an example of a processing sequence related to non-regenerative relay according to the second embodiment. 図12Bは、第2実施形態に係る非再生中継に係る処理のシーケンスの一例である。FIG. 12B is an example of a sequence of processing related to non-regenerative relay according to the second embodiment. 図13Aは、基地局が、中継局の非再生中継の実施可否判定と、中継局において中継信号に与える遅延時間と位相回転量との算出と、を行う場合の処理のシーケンスの一例である。FIG. 13A is an example of a processing sequence when the base station determines whether or not the relay station can perform non-regenerative relay, and calculates the delay time and phase rotation amount to be given to the relay signal at the relay station. 図13Bは、基地局が、中継局の非再生中継の実施可否判定と、中継局において中継信号に与える遅延時間と位相回転量との算出と、を行う場合の処理のシーケンスの一例である。FIG. 13B is an example of a processing sequence when the base station determines whether or not the relay station can perform non-regenerative relay, and calculates the delay time and phase rotation amount to be given to the relay signal at the relay station.

非再生中継では、複数の中継局によって中継された複数の中継信号は、それぞれ、無線伝搬路において、異なる位相回転量及び異なる遅延時間が与えられる。受信局では、これらの複数の中継信号は、異なるタイミングで異なる位相で受信されるため、例えば、複数の中継信号の間で振幅を打ち消し合ったりして、合成された際に十分なSNRを得られないことがある。本開示の態様の一つでは、これを鑑みて、中継局で非再生中継が行われる際に得られるSNRを向上させることを課題とする。 In non-regenerative relaying, a plurality of relay signals relayed by a plurality of relay stations are given different amounts of phase rotation and different delay times in the radio propagation path, respectively. At the receiving station, these multiple relay signals are received at different times and in different phases, so for example, the amplitudes of the multiple relay signals may be canceled to obtain a sufficient SNR when combined. Sometimes I can't. In view of this, one aspect of the present disclosure aims to improve the SNR obtained when non-regenerative relay is performed at a relay station.

本開示の態様の一つは、送信局と、受信局と、1以上の中継局と、制御部と、を備える通信システムである。例えば、送信局は基地局で、受信局は端末局である。ただし、これに限定されず、送信局は端末局で、受信局は基地局であってもよい。中継局は、例えば、小型基地局、移動基地局、スマートフォン、及び、車載器等である。送信局、受信局、及び、1以上の中継局間では、無線フレームのスロットタイミングが同期している。1以上の中継局は、復調及び復号せずに信号を中継する非再生中継を実施する。 One aspect of the present disclosure is a communication system including a transmitting station, a receiving station, one or more relay stations, and a control unit. For example, the transmitting station is a base station, and the receiving station is a terminal station. However, the present invention is not limited thereto, and the transmitting station may be a terminal station, and the receiving station may be a base station. The relay station is, for example, a small base station, a mobile base station, a smartphone, a vehicle-mounted device, or the like. The slot timings of radio frames are synchronized between the transmitting station, the receiving station, and one or more relay stations. One or more relay stations perform non-regenerative relaying, in which signals are relayed without demodulating and decoding.

制御部は、例えば、コンピュータ、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッ
サ、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の演算回路である。制御部は、例え
ば、中継局に備えられてもよいし、基地局に接続し、無線回線を管理する制御装置に備えられてもよいし、基地局又は端末局に備えられてもよい。制御部は、第1の信号の中継信号が、スロットの先頭から第1の時間長後に同時に同位相で受信局に到着するように、少なくとも第1の中継局について、第1の中継局による中継によって第1の信号に与えられる第1の遅延時間と第1の位相回転量とを取得する。第1の信号は、送信局から受信局へ送信される信号である。第1の中継局は、例えば、制御部が中継局に備えられている場合には、当該制御部が備えられている中継局である。例えば、制御部が制御装置に備えられている場合には、第1の中継局は、1以上の中継局のうちの実際に中継を行う1以上の中継局である。
The control unit is, for example, a computer, a processor such as a CPU (Central Processing Unit), or an arithmetic circuit such as an FPGA (Field Programmable Gate Array). For example, the control unit may be included in a relay station, a control device connected to a base station and managing a wireless link, or a base station or a terminal station. The control unit controls relaying by the first relay station for at least the first relay station so that the relay signal of the first signal arrives at the receiving station at the same time and in phase after a first time length from the beginning of the slot. A first delay time and a first phase rotation amount given to the first signal are obtained by: The first signal is a signal transmitted from the transmitting station to the receiving station. For example, when the relay station is equipped with a control section, the first relay station is a relay station that is equipped with the control section. For example, when the control unit is included in the control device, the first relay station is one or more of the one or more relay stations that actually performs relaying.

制御部は、第1の遅延時間と第1の位相回転量とを、送信局と第1の中継局との間の電波伝搬特性及び受信局と第1の中継局との間の電波伝搬特性に基づいて取得する。第1の中継局は、第1の信号を非再生中継する際に、第1の遅延時間と第1の位相回転量とを与える。電波伝搬特性には、例えば、伝搬遅延、遅延広がり、及び、位相回転量がある。ただし、電波伝搬特性はこれらに限定されない。 The control unit calculates the first delay time and the first phase rotation amount based on radio wave propagation characteristics between the transmitting station and the first relay station and radio wave propagation characteristics between the receiving station and the first relay station. Get based on. The first relay station provides a first delay time and a first amount of phase rotation when non-regeneratively relaying the first signal. Radio wave propagation characteristics include, for example, propagation delay, delay spread, and amount of phase rotation. However, the radio wave propagation characteristics are not limited to these.

第1の遅延時間は、例えば、スロットの先頭から第1の時間長後に第1の中継局から受信局へ電波が届くように、第1の中継局と受信局との間の伝搬遅延に基づいて第1の中継局における送信タイミングを逆算することで、取得される。より具体的には、制御部は、スロットの先頭から、第1の時間長から第1の中継局と受信局との間の伝搬遅延を差し引いた第2の時間長後に第1の信号の中継信号が第1の中継局から発信されるように、第1の遅延時間を取得する。 The first delay time is, for example, based on the propagation delay between the first relay station and the receiving station so that radio waves reach the receiving station from the first relay station after a first time length from the beginning of the slot. This is obtained by calculating backward the transmission timing at the first relay station. More specifically, the control unit relays the first signal after a second time length obtained by subtracting the propagation delay between the first relay station and the receiving station from the first time length from the beginning of the slot. A first delay time is obtained such that the signal is transmitted from the first relay station.

第1の位相回転量は、中継信号が無線伝搬路で受ける位相回転量をキャンセルするように求めることで、各中継局によって中継される中継信号の位相が揃うことになる。より具体的には、制御部は、第1の中継局の受信機において加わる位相回転量から、第1の中継局の送信機において加わる位相回転量と、送信局から第1の中継局までの伝搬路で加わる位相回転と、第1の中継局から受信局までの伝搬路で加わる位相回転量と、を差し引いた値を第1の位相回転量として取得する。 The first amount of phase rotation is determined so as to cancel the amount of phase rotation that the relay signal receives on the radio propagation path, so that the phases of the relay signals relayed by each relay station are aligned. More specifically, the control unit calculates the amount of phase rotation applied at the transmitter of the first relay station from the amount of phase rotation applied at the receiver of the first relay station, and the amount of phase rotation applied at the transmitter of the first relay station from the transmitting station to the first relay station. A value obtained by subtracting the phase rotation applied in the propagation path from the phase rotation amount applied in the propagation path from the first relay station to the receiving station is obtained as the first phase rotation amount.

本開示の態様の一つによれば、送信局から受信局への第1の信号を中継する各中継局が、中継信号が同時に同位相で受信局に到着するように、中継信号に第1の遅延時間と第1の位相回転量を与える。これによって、複数の中継信号が同時に同位相で受信されるので、当該複数の中継信号を合成した際の信号電力は振幅の二乗となることから、受信局におけるSNRを向上させることができる。 According to one aspect of the present disclosure, each relay station that relays a first signal from a transmitting station to a receiving station transmits a first signal to a first signal such that the relay signal arrives at the receiving station at the same time and in the same phase. The delay time and the first phase rotation amount are given. As a result, a plurality of relay signals are received at the same time and in the same phase, so that the signal power when the plurality of relay signals are combined becomes the square of the amplitude, so that the SNR at the receiving station can be improved.

本開示の態様の一つでは、1以上の中継局のそれぞれは、中継局において発生する、送信局から受信した信号と受信局へ送信する信号との間の干渉を抑圧するフィルタリングを行う第1のフィルタを備えてもよい。送信局から受信した信号と受信局へ送信する信号との間の干渉は、自己干渉とも呼ばれる。第1のフィルタは、フィルタリングにより第1の信号に第1の遅延時間を与え、フィルタリング後の第1の信号に第1の位相回転量を与える。第1のフィルタは、例えば、FIR(Finite Impulse Response)フィルタである。
第1のフィルタによって中継信号をフィルタリングすることで、中継信号の自己干渉を抑制しつつ、第1の遅延時間と第1の位相回転量を与えることができる。
In one aspect of the present disclosure, each of the one or more relay stations includes a first filter that performs filtering to suppress interference between a signal received from a transmitting station and a signal transmitted to a receiving station, which occurs at the relay station. It may be equipped with a filter. Interference between a signal received from a transmitting station and a signal transmitted to a receiving station is also called self-interference. The first filter provides a first delay time to the first signal through filtering, and provides a first amount of phase rotation to the filtered first signal. The first filter is, for example, an FIR (Finite Impulse Response) filter.
By filtering the relay signal with the first filter, it is possible to provide the first delay time and the first amount of phase rotation while suppressing self-interference of the relay signal.

本開示の態様の一つでは、制御部は、第1の中継局による第1の信号の中継の実施の可否を判定してもよい。例えば、制御部は、第1の中継局と受信局との間の伝搬遅延に基づいて、第1の中継局から送信された第1の信号の中継信号が受信局へスロットの先頭から第1の時間後までに到着可能か否かを判定してもよい。第1の中継局から第1の信号の中継信号が受信局へスロットの先頭から第1の時間後までに到着可能であることを判定した場合に、制御部は、第1の中継局による第1の信号の中継の実施を判定する。第1の中継局から第1の信号の中継信号が受信局へスロットの先頭から第1の時間後までに到着可能でないことを判定した場合には、制御部は、第1の中継局による第1の信号の中継の不実施を判定する。 In one aspect of the present disclosure, the control unit may determine whether the first relay station can relay the first signal. For example, the control unit may control the relay signal of the first signal transmitted from the first relay station to be transmitted from the beginning of the slot to the receiving station based on the propagation delay between the first relay station and the receiving station. It may be determined whether it is possible to arrive by the time after. If it is determined that the relay signal of the first signal from the first relay station can arrive at the receiving station by the first time after the beginning of the slot, the control unit controls the relay signal of the first signal from the first relay station. It is determined whether the signal of No. 1 is to be relayed. If it is determined that the relay signal of the first signal from the first relay station cannot arrive at the receiving station by the first time after the beginning of the slot, the control unit controls the relay signal of the first signal from the first relay station. It is determined whether or not to relay the signal of No. 1.

第1の中継局から送信された第1の信号の中継信号が受信局へスロットの先頭から第1の時間後までに到着可能か否かは、例えば、送信局と第1の中継局との間の伝搬遅延と、送信局と第1の中継局との間の遅延広がりと、第1の中継局における処理遅延と、第1の中継局と受信局との間の伝搬遅延と、の合計時間が第1の時間長以下であるか否かを判定することによって、判定されてもよい。 Whether or not the relay signal of the first signal transmitted from the first relay station can arrive at the receiving station by the first time from the beginning of the slot is determined, for example, by the communication between the transmitting station and the first relay station. the sum of the propagation delay between, the delay spread between the transmitting station and the first relay station, the processing delay at the first relay station, and the propagation delay between the first relay station and the receiving station. The determination may be made by determining whether the time is less than or equal to the first time length.

本開示の態様の一つによって、受信局には、受信信号を等化処理するサイクリックプレフィクスの期間において、スロットの先頭から第1の時間後のタイミング以外では中継信号が届かなくなるので、効率よく十分なSNRを得ることができる。サイクリックプレフィクスの期間において、中継信号の合成によって振幅を打ち消しあう中継信号の発生を抑
制できるためである。
According to one aspect of the present disclosure, the relay signal does not reach the receiving station except at the timing after the first time from the beginning of the slot during the cyclic prefix period in which the received signal is equalized. A sufficient SNR can often be obtained. This is because, during the period of the cyclic prefix, the generation of relay signals whose amplitudes cancel each other out can be suppressed by combining the relay signals.

本開示の態様の一つでは、通信システムは、無線回線を管理する制御装置をさらに備えてもよい。制御装置は、送信局と受信局との間の電波伝搬特性と1以上の中継局それぞれと受信局との間の電波伝搬特性とに基づいて、第1の時間長(Δ_R)を取得し、1以上の中継局へ通知してもよい。第1の時間長は、例えば、送信局と受信局との間の伝搬遅延と、送信局と受信局との間の遅延広がりと、1以上の中継局のうちの一つの中継局による中継によって発生する遅延時間と、を合計して、取得されてもよい。このように第1の時間長を取得することによって、より多くの中継局を第1の信号の中継に参加させ、受信局により多くの中継信号を到着させることができる。受信局により多くの中継信号を同時に同位相で到着させることによって、受信局は、より大きなSNRを得ることができる。 In one aspect of the present disclosure, the communication system may further include a control device that manages a wireless line. The control device obtains a first time length (Δ_R) based on the radio wave propagation characteristics between the transmitting station and the receiving station and the radio wave propagation characteristics between each of the one or more relay stations and the receiving station, One or more relay stations may be notified. The first time length is determined by, for example, the propagation delay between the transmitting station and the receiving station, the delay spread between the transmitting station and the receiving station, and the relay by one of the one or more relay stations. It may be obtained by summing up the delay time that occurs. By obtaining the first time length in this manner, more relay stations can participate in relaying the first signal, and more relay signals can arrive at the receiving station. By having more relay signals arrive at the receiving station at the same time and in phase, the receiving station can obtain a higher SNR.

本開示の他の態様の一つは、上記通信システムにおいて実行される処理をコンピュータが実行する方法としても特定することができる。具体的には、当該方法は、コンピュータが、送信局から受信局への第1の信号を復調及び復号せずに中継する、1以上の中継局によって中継された1以上の前記第1の信号の中継信号が、送信局と受信局と1以上の中継局との間で同期している、第1の信号が発信された無線フレーム中のスロットの先頭から第1の時間長後に同時に同位相で受信局に到着するように、少なくとも1以上の中継局のうちの第1の中継局について、送信局と第1の中継局との間の電波伝搬特性及び受信局と第1の中継局との間の電波伝搬特性に基づいて、第1の中継局による中継によって前記第1の信号に与えられる第1の遅延時間と第1の位相回転量とを取得し、第1の中継局に、第1の信号に第1の遅延時間と第1の位相回転量とを与えさせる方法である。 Another aspect of the present disclosure can also be specified as a method in which a computer executes the processing executed in the communication system. Specifically, the method includes one or more first signals relayed by one or more relay stations, wherein a computer relays a first signal from a transmitting station to a receiving station without demodulating and decoding the first signal. The relay signals are synchronized between the transmitting station, the receiving station, and one or more relay stations, and are simultaneously in phase after a first length of time from the beginning of the slot in the radio frame in which the first signal was transmitted. For the first relay station of at least one relay station, the radio wave propagation characteristics between the transmitting station and the first relay station and the relationship between the receiving station and the first relay station are determined so that the radio wave reaches the receiving station at A first delay time and a first phase rotation given to the first signal by the relay by the first relay station are obtained based on the radio wave propagation characteristics between This is a method of giving the first signal a first delay time and a first amount of phase rotation.

また、本開示の他の態様の一つは、当該方法の処理を実行する中継局又は制御装置としても特定することができる。また、他の態様の一つは、当該方法の処理を、中継局又は制御装置に実行させるためのプログラム、及び、当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能で非一時的な記憶媒体としても特定することができる。 Further, one of the other aspects of the present disclosure can also be specified as a relay station or a control device that executes the processing of the method. In addition, one of the other aspects is to specify it as a program for causing a relay station or a control device to execute the processing of the method, and a computer-readable non-temporary storage medium that records the program. Can be done.

以下、図面に基づいて、本開示の実施の形態を説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本開示は実施形態の構成に限定されない。 Embodiments of the present disclosure will be described below based on the drawings. The configurations of the following embodiments are illustrative, and the present disclosure is not limited to the configurations of the embodiments.

<第1実施形態>
図1は、第1実施形態の通信システム100Aをシステム構成の一例を示す図である。通信システム100Aは、制御装置1と、基地局2と、中継局3(3-1、3-N)と、端末局4とを有する。制御装置1は、基地局2が接続されるコアネットワーク上の装置である。ただし、制御装置1がコアネットワーク自体であるか、またはコアネットワークに含まれるシステムであると考えることもできる。コアネットワークは、例えば、光ファイバ網を含む。制御装置1は、基地局2、中継局3、及び、端末局4を制御し、端末局4に通信サービスを提供する。
<First embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing an example of the system configuration of a communication system 100A according to the first embodiment. The communication system 100A includes a control device 1, a base station 2, relay stations 3 (3-1, 3-N), and a terminal station 4. The control device 1 is a device on the core network to which the base station 2 is connected. However, it is also possible to consider that the control device 1 is the core network itself or a system included in the core network. The core network includes, for example, an optical fiber network. A control device 1 controls a base station 2, a relay station 3, and a terminal station 4, and provides communication services to the terminal station 4.

基地局2は、端末局4に無線アクセスネットワークを提供する。無線アクセスネットワークでの無線通信が可能なエリアは、セルとも呼ばれる。基地局2は、第1実施形態では、1以上のアンテナ(例えば、#0及び#1)と、これら1以上のアンテナに接続される無線機21と、制御回路22を有する。制御回路22は、例えば、プロセッサとメモリを有する。プロセッサは、メモリ上のコンピュータプログラムにより、制御装置1との通信、及び、中継局3及び端末局4との無線通信を制御する。 The base station 2 provides the terminal station 4 with a radio access network. An area where wireless communication is possible in a radio access network is also called a cell. In the first embodiment, the base station 2 includes one or more antennas (for example, #0 and #1), a radio device 21 connected to these one or more antennas, and a control circuit 22. The control circuit 22 includes, for example, a processor and a memory. The processor controls communication with the control device 1 and wireless communication with the relay station 3 and the terminal station 4 using a computer program stored in the memory.

端末局4は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、ウェアラブル端末、車載されたデータ通信装置等の移動局である。ただし、これに限られず、端末局4は、据え置き型の端末装置であってもよい。例えば、端末装置は、基地局2が提供するセルの範囲で無線
アクセスネットワークに接続する。中継局3は、基地局2と端末局4との無線通信を中継する。中継局3は、例えば、小型基地局、移動基地局、車載装置、及び、スマートフォン等である。第1実施形態では、中継局3は、非再生中継可能な構成を備える装置の中から制御装置1によって中継局として選定された装置である。
The terminal station 4 is, for example, a mobile station such as a smartphone, a tablet terminal, a wearable terminal, or a vehicle-mounted data communication device. However, the present invention is not limited to this, and the terminal station 4 may be a stationary terminal device. For example, a terminal device connects to a radio access network within a cell range provided by the base station 2. Relay station 3 relays wireless communication between base station 2 and terminal station 4 . The relay station 3 is, for example, a small base station, a mobile base station, a vehicle-mounted device, a smartphone, or the like. In the first embodiment, the relay station 3 is a device selected as a relay station by the control device 1 from among devices having a configuration capable of non-regenerative relay.

制御装置1は、端末局4から接続要求の発生時に、基地局2が提供するセルの範囲に位置する1以上の装置を中継局3として選択し、無線通信の中継を指示する。なお、第1実施形態において、複数の中継局3が個々に区別される場合に、中継局3-1、・・・、3-Nのように枝番が付される。ここで、枝番Nは中継局3の候補の数を示す整数である。図1においては、中継局3-1と3-Nが例示されている。ただし、中継局3-1、・・・、3-Nが総称される場合には、単に、中継局3と記述される。 When a connection request is issued from a terminal station 4, control device 1 selects one or more devices located within the range of cells provided by base station 2 as relay station 3 and instructs them to relay wireless communication. In the first embodiment, when a plurality of relay stations 3 are individually distinguished, branch numbers are assigned such as relay stations 3-1, . . . , 3-N. Here, the branch number N is an integer indicating the number of relay station 3 candidates. In FIG. 1, relay stations 3-1 and 3-N are illustrated. However, when the relay stations 3-1, . . . , 3-N are collectively referred to, they are simply written as relay station 3.

中継局3は、基地局2と同様、1本以上のアンテナ(例えば、#0)と、これら1以上のアンテナのそれぞれに接続される無線機31と、制御回路32とを有する。 Like the base station 2, the relay station 3 includes one or more antennas (for example, #0), a radio device 31 connected to each of the one or more antennas, and a control circuit 32.

端末局4は、1本以上のアンテナ(例えば、#0)と、当該1以上のアンテナに接続される無線機41と、制御回路42とを有する。例えば、セル内の移動局が基地局2に無線アクセスネットワークへの接続を要求し、接続されることで、当該移動局が端末局4として動作する。セル内の移動局は、基地局2に直接無線アクセスネットワークへの接続を要求してもよい。または、セル内の移動局は、セル内で中継局3として動作する装置を介して基地局2に無線アクセスネットワークへの接続を要求してもよい。端末局4は、1以上の中継局3のいずれかを介してまたは1以上の中継局3のいずれをも介さずに基地局2と通信可能な局ということができる。 The terminal station 4 includes one or more antennas (for example, #0), a radio device 41 connected to the one or more antennas, and a control circuit 42. For example, a mobile station within a cell requests connection to the radio access network from the base station 2, and when connected, the mobile station operates as the terminal station 4. A mobile station within a cell may request a connection to the radio access network directly from the base station 2. Alternatively, a mobile station within a cell may request connection to the radio access network from the base station 2 via a device operating as a relay station 3 within the cell. The terminal station 4 can be said to be a station that can communicate with the base station 2 through any one of the one or more relay stations 3 or without going through any of the one or more relay stations 3.

図2は、通信システム100Bのシステム構成の一例を示す図である。第1実施形態では、システム構成を通信システム100Bとしてもよい。通信システム100Bは、図1の通信システム100Aと比較して、基地局2の代わりに、中央基地局2Aと、1以上の分散基地局2Bと有する。1以上の分散基地局2Bが個々に区別される場合に、分散基地局2B-1、・・・、2B-Kのように枝番が付される。ここで、枝番Kは分散基地局数を示す整数である。図2においては、分散基地局2B-1と2B-Kが例示されている。ただし、分散基地局2B-1、・・・、2B-Kが総称される場合には、単に、分散基地局2Bと記述される。 FIG. 2 is a diagram showing an example of the system configuration of the communication system 100B. In the first embodiment, the system configuration may be a communication system 100B. As compared to the communication system 100A of FIG. 1, the communication system 100B includes a central base station 2A and one or more distributed base stations 2B instead of the base station 2. When one or more distributed base stations 2B are individually distinguished, branch numbers are assigned, such as distributed base stations 2B-1, . . . , 2B-K. Here, the branch number K is an integer indicating the number of distributed base stations. In FIG. 2, distributed base stations 2B-1 and 2B-K are illustrated. However, when distributed base stations 2B-1, . . . , 2B-K are collectively referred to, they are simply written as distributed base station 2B.

中央基地局2Aは、制御回路22Aを有する。また、分散基地局2Bは、無線機21Bを有する。中央基地局2Aの制御回路22Aと分散基地局2Bの無線機21Bとは、例えば、光ファイバC1又は無線ネットワークで接続される。中央基地局2Aと複数の分散基地局2Bとを接続する光ファイバC1のトポロジは、特定のトポロジに限定されない。例えば、光ファイバC1のトポロジは、ノード間の一対一の接続、中央基地局2Aから離れるにしたがって分岐するネットワーク、スター型のネットワーク、または、リングネットワーク等であってもよい。また、中央基地局2Aの制御回路22Aと分散基地局2Bの無線機21Bとの間を無線ネットワークで接続する場合に、採用される無線ネットワークの規格及び、プロトコルは特定のものに限定されはない。 The central base station 2A has a control circuit 22A. Further, the distributed base station 2B has a radio device 21B. The control circuit 22A of the central base station 2A and the radio device 21B of the distributed base station 2B are connected by, for example, an optical fiber C1 or a wireless network. The topology of the optical fiber C1 connecting the central base station 2A and the plurality of distributed base stations 2B is not limited to a specific topology. For example, the topology of the optical fiber C1 may be a one-to-one connection between nodes, a network that branches away from the central base station 2A, a star network, a ring network, or the like. Further, when connecting the control circuit 22A of the central base station 2A and the radio device 21B of the distributed base station 2B via a wireless network, the standards and protocols of the wireless network to be adopted are not limited to specific ones. .

制御回路22Aは、図1の制御回路22と同様、プロセッサとメモリを有する。プロセッサは、メモリ上のコンピュータプログラムにより、制御装置1との通信、および中継局3、端末局4との無線通信を制御する。すなわち、制御回路22Aは、1以上の分散基地局2Bの無線機21Bを介して、中継局3及び端末局4との無線通信を制御する。 The control circuit 22A has a processor and a memory like the control circuit 22 in FIG. The processor controls communication with the control device 1 and wireless communication with the relay station 3 and terminal station 4 using a computer program stored in the memory. That is, the control circuit 22A controls wireless communication with the relay station 3 and the terminal station 4 via the radio device 21B of one or more distributed base stations 2B.

第1実施形態では、通信システム100では、以下のことが採用されていることを前提とする。通信システム100では、時分割多重で、アップリンク及びダウンリンクでは同
一周波数チャネルが使用される。また、基地局2、中継局3、及び、端末局4間では、無線フレームのスロットタイミングは同期している。通信システム100では、無線の変調方式として、CP-OFDM(Cyclic Prefix - Orthogonal Frequency Division Multiplexing)などのサイクリックプレフィックスを持つブロック伝送方式が採用されている。また、中継局3は、中継の対象となる端末局4がアップリンク及びダウンリンクにおいて使用するリソースブロック情報を共有している。なお、アップリンクは、端末局4から基地局2への方向のリンクである。ダウンリンクは、基地局2から端末局4への方向のリンクである。第1実施形態では、ダウンリンク方向で非再生中継が行われる場合について説明される。すなわち、第1実施形態では、送信局は基地局2であり、受信局は端末局4である。
In the first embodiment, it is assumed that the communication system 100 employs the following. In the communication system 100, the same frequency channel is used in the uplink and downlink with time division multiplexing. Furthermore, the slot timings of radio frames are synchronized between the base station 2, relay station 3, and terminal station 4. The communication system 100 employs a block transmission method with a cyclic prefix such as CP-OFDM (Cyclic Prefix - Orthogonal Frequency Division Multiplexing) as a wireless modulation method. Furthermore, the relay station 3 shares resource block information used by the terminal station 4 that is the target of relay in uplink and downlink. Note that the uplink is a link from the terminal station 4 to the base station 2. The downlink is a link in the direction from the base station 2 to the terminal station 4. In the first embodiment, a case will be described in which non-regenerative relay is performed in the downlink direction. That is, in the first embodiment, the transmitting station is the base station 2, and the receiving station is the terminal station 4.

第1実施形態では、各中継局3は、中継信号が端末局4に同時に同位相で到着するように、中継信号に遅延と位相回転を与える。中継信号を端末局4に到着させるタイミングは、制御装置1が取得し、各中継局3へ通知する。各中継局3は、通知されたタイミングに中継信号が基地局2に届くように、基地局2と中継局3との間の電波伝搬特性及び中継局3と端末局4との間の電波伝搬特性に基づいて、中継信号に与える遅延時間を取得する。電波伝搬特性には、例えば、伝搬遅延、遅延の広がり、及び、位相回転量等が含まれる。ただし、電波伝搬特性に含まれる情報はこれらに限定されない。伝搬遅延は、信号が送信側装置から送信されてから受信側装置に届くまでにかかる時間である。遅延の広がりは、受信側装置に信号が届き始めてから当該信号の受信が完了するまでにかかる時間である。 In the first embodiment, each relay station 3 applies a delay and a phase rotation to the relay signal so that the relay signal arrives at the terminal station 4 at the same time and in the same phase. The control device 1 acquires the timing at which the relay signal arrives at the terminal station 4 and notifies each relay station 3 of the timing. Each relay station 3 controls the radio wave propagation characteristics between the base station 2 and the relay station 3 and the radio wave propagation between the relay station 3 and the terminal station 4 so that the relay signal reaches the base station 2 at the notified timing. The delay time given to the relay signal is obtained based on the characteristics. Radio wave propagation characteristics include, for example, propagation delay, delay spread, amount of phase rotation, and the like. However, the information included in the radio wave propagation characteristics is not limited to these. Propagation delay is the time it takes for a signal to reach a receiving device after it is transmitted from a sending device. The delay spread is the time it takes from when a signal begins to reach the receiving device until the reception of the signal is completed.

また、各中継局3は、基地局2から中継局3までの伝搬路で与えられる位相回転量、中継局3における中継処理で与えられる位相回転量、及び、中継局3から端末局4までの伝搬路で与えられる位相回転量がキャンセルされるように中継信号に与える位相回転量を取得する。これによって、各中継局3によって中継された複数の中継信号が同時に同位相で端末局4に到着する。端末局4では、同時に同位相で到着した複数の中継信号を合成することで、合成波の振幅が増幅され、これによってSNRも指数関数的に増大する。 Each relay station 3 also uses the amount of phase rotation given by the propagation path from base station 2 to relay station 3, the amount of phase rotation given by relay processing at relay station 3, and the amount of phase rotation given by the propagation path from base station 2 to relay station 3, and The amount of phase rotation given to the relay signal is obtained so that the amount of phase rotation given in the propagation path is canceled. As a result, a plurality of relay signals relayed by each relay station 3 arrive at the terminal station 4 at the same time and in the same phase. At the terminal station 4, by combining a plurality of relay signals that arrive at the same time and in the same phase, the amplitude of the combined wave is amplified, thereby increasing the SNR exponentially.

図3は、中継局3のハードウェア構成の一例を示す図である。中継局3は、無線機31と制御回路32とを備える。中継局3の無線機31は、送信機311と受信機312とベースバンド回路313を有する。送信機311と受信機312とはサーキュレータ314を介してアンテナ(#0)に接続される。すなわち、サーキュレータ314の3つのポートに送信機311と受信機312とアンテナ(#0)とが接続される。送信機311からの送信信号は、サーキュレータ314の例えば1つ目のポートに入力され、2つ目のポートからアンテナ(#0)に伝達される。また、アンテナ(#0)で受信された受信信号は、サーキュレータ314の2つ目のポートに入力され、3つ目のポートから受信機312に伝達される。 FIG. 3 is a diagram showing an example of the hardware configuration of relay station 3. As shown in FIG. Relay station 3 includes a radio device 31 and a control circuit 32. The radio device 31 of the relay station 3 includes a transmitter 311, a receiver 312, and a baseband circuit 313. The transmitter 311 and receiver 312 are connected to an antenna (#0) via a circulator 314. That is, the transmitter 311, the receiver 312, and the antenna (#0) are connected to three ports of the circulator 314. A transmission signal from the transmitter 311 is input to, for example, a first port of the circulator 314, and is transmitted to the antenna (#0) from the second port. Further, the received signal received by the antenna (#0) is input to the second port of the circulator 314, and is transmitted to the receiver 312 from the third port.

ここで、送信信号と受信信号の電力差は例えば約100dBほどである。一方、サーキュレータ314のアイソレーションは30dB程度であり、送信信号の一部は受信信号と互いに干渉し合う。この無線機31における送信信号の一部と受信信号との干渉は、自己干渉と呼ばれる。自己干渉は受信機312内のRadio Frequency(RF)アナログフィル
タとベースバンド回路313内のFIRフィルタを併用することで抑圧される。
Here, the power difference between the transmitted signal and the received signal is, for example, about 100 dB. On the other hand, the isolation of the circulator 314 is about 30 dB, and a part of the transmitted signal interferes with the received signal. This interference between a part of the transmitted signal and the received signal in the radio device 31 is called self-interference. Self-interference is suppressed by using a Radio Frequency (RF) analog filter in the receiver 312 and an FIR filter in the baseband circuit 313 in combination.

受信機312は、サーキュレータ314を介してアンテナ(#0)から受信信号を受ける。受信機312は、直交検波回路とアナログデジタル(AD)コンバータを有する。受信機312は、直交検波により受信信号をダウンコンバートし、さらにADコンバータによりデジタルデータに変換してベースバンド信号を得る。受信機312は、得られたベースバンド信号をベースバンド回路313に出力する。 Receiver 312 receives a received signal from antenna (#0) via circulator 314. The receiver 312 has a quadrature detection circuit and an analog-to-digital (AD) converter. The receiver 312 down-converts the received signal using quadrature detection, and further converts it into digital data using an AD converter to obtain a baseband signal. Receiver 312 outputs the obtained baseband signal to baseband circuit 313.

ベースバンド回路313は、FIRフィルタを有する。ベースバンド回路313は、FIRフィルタにより、受信信号に混入し、自己干渉している送信信号を抑圧するとともに、受信信号を所定の遅延時間だけ遅延させる。ベースバンド回路313は、FIRフィルタによりフィルタリングした受信信号を送信機311に出力する。 Baseband circuit 313 has an FIR filter. The baseband circuit 313 uses an FIR filter to suppress the transmitted signal that is mixed into the received signal and causes self-interference, and also delays the received signal by a predetermined delay time. The baseband circuit 313 outputs the received signal filtered by the FIR filter to the transmitter 311.

送信機311は、デジタルアナログ(DA)コンバータと、変調回路とを有する。送信機311は、ベースバンド回路313からの受信信号をアナログ信号に変換し、変調回路によりRF信号を生成する。送信機311は、サーキュレータ314を介してアンテナ(#0)からRF信号を中継信号として送信する。 Transmitter 311 includes a digital-to-analog (DA) converter and a modulation circuit. The transmitter 311 converts the received signal from the baseband circuit 313 into an analog signal, and generates an RF signal using a modulation circuit. The transmitter 311 transmits an RF signal as a relay signal from the antenna (#0) via the circulator 314.

制御回路32は、例えば、CPU等のプロセッサ、又は、FPGA等の演算回路である。制御回路32は、非再生中継処理の制御を行う。より具体的には、制御回路32は、伝搬路の電波伝搬特性を計測し、その計測結果を制御装置1へ通知したり、FIRフィルタの設定を行ったりする。制御回路32は、「中継局」の「制御部」の一例である。 The control circuit 32 is, for example, a processor such as a CPU or an arithmetic circuit such as an FPGA. The control circuit 32 controls non-regenerative relay processing. More specifically, the control circuit 32 measures the radio wave propagation characteristics of the propagation path, notifies the control device 1 of the measurement results, and sets the FIR filter. The control circuit 32 is an example of a "control unit" of a "relay station".

なお、中継局3のハードウェア構成は図3に示されるものに限定されない。例えば、中継局3は、アンテナを複数備えてもよい。アンテナを複数備える場合には、当該複数のアンテナは、それぞれが無線機と接続してもよいし、1つの無線機に接続してもよい。また、中継局3は、制御回路32が接続する、制御チャネル用のアンテナを別途備えてもよい。 Note that the hardware configuration of relay station 3 is not limited to that shown in FIG. 3. For example, relay station 3 may include multiple antennas. When a plurality of antennas are provided, each of the plurality of antennas may be connected to a radio device, or may be connected to one radio device. Further, the relay station 3 may be separately provided with an antenna for a control channel to which the control circuit 32 is connected.

図4は、第1実施形態に係るFIRフィルタの構成の一例を示す図である。FIRフィルタは、自己干渉を抑圧するための構成として、N_(D,i)段のタップ(T1、T2、・・・、TN_(D,i))を有する。アルファベットの後の下線以降のカッコ内の文字は、図中の下付き文字に相当する。タップT1は、遅延器Dを介さないで入力信号を乗算器MLにより重みw_(i,1)で重み付けする。タップT2は、入力信号を遅延器D(遅延時間τ_(D))により遅延させ、乗算器MLにより重みw_(i,2)で重み付けする。タップT3以降も同様である。したがって、最終段のタップTN_(D,i)では、タップT1への入力信号(FIRフィルタへの入力信号)には、遅延時間τ_D×(N_(D,i)-1)の遅延と、重みw_(i,N_(D,i))の重み付けがされる。各タップ(T1、T2、・・・、TN_(D,i))で処理された信号は、それぞれ、加算器ADにより加算される。以上の構成により、FIRフィルタへの入力信号は、重み付け平均され、受信信号以外の干渉信号および雑音が除去されるとともに、遅延時間τ_(D)×(N_(D,i)-1)だけ遅延される。 FIG. 4 is a diagram showing an example of the configuration of the FIR filter according to the first embodiment. The FIR filter has N_(D, i) stages of taps (T1, T2, . . . , TN_(D, i)) as a configuration for suppressing self-interference. The characters in parentheses after the underscore after the alphabet correspond to subscripts in the diagram. Tap T1 weights the input signal with weight w_(i, 1) by multiplier ML without passing through delay device D. Tap T2 delays the input signal by delay device D (delay time τ_(D)), and weights it by weight w_(i, 2) by multiplier ML. The same applies to tap T3 and subsequent taps. Therefore, at the final stage tap TN_(D, i), the input signal to tap T1 (input signal to the FIR filter) has a delay of delay time τ_D×(N_(D, i)-1) and a weight A weighting of w_(i, N_(D, i)) is performed. The signals processed by each tap (T1, T2, . . . , TN_(D, i)) are added by an adder AD. With the above configuration, the input signal to the FIR filter is weighted averaged, interference signals other than the received signal and noise are removed, and the signal is delayed by the delay time τ_(D)×(N_(D,i)-1). be done.

第1実施形態では、FIRフィルタは、上記の自己干渉を抑圧するための構成に加えて、中継信号を他の中継信号と同時刻に同位相で端末局4に到達させるための構成を有する。第1実施形態に係るFIRフィルタは、1段目のタップT1から最終段のタップTN_(D,i)によって、遅延の追加と重み付け平均とがなされた信号に対して、遅延をさらに追加する遅延器Dφと、さらに重み付けを行う乗算器MLを有する。遅延器Dφは、中継信号を他の中継信号と同時刻に端末局4に到達させるための遅延時間を信号に追加する。乗算器MLは、重みw_(i,N_(D,i+1))で重み付けを行う。重みw_(i,N_(D,i+1))は、中継信号を他の中継信号と同位相で端末局4に到達させるために中継信号に位相回転を与えるための重みである。 In the first embodiment, in addition to the configuration for suppressing the self-interference described above, the FIR filter has a configuration for allowing the relay signal to reach the terminal station 4 at the same time and in the same phase as other relay signals. The FIR filter according to the first embodiment has a delay that further adds a delay to a signal that has been subjected to delay addition and weighted averaging from the first stage tap T1 to the final stage tap TN_(D, i). It has a multiplier Dφ and a multiplier ML that further performs weighting. The delay device Dφ adds a delay time to the signal so that the relay signal reaches the terminal station 4 at the same time as other relay signals. Multiplier ML performs weighting with weight w_(i, N_(D, i+1)). The weight w_(i, N_(D, i+1)) is a weight for imparting phase rotation to the relay signal so that the relay signal reaches the terminal station 4 in the same phase as other relay signals.

FIRフィルタの使用するタップ数N_(D,i)、遅延器Dφで与えれられる遅延時間、及び、重みw_(i,1)から重みw_(i,N_(D,i)+1)は、制御回路32によって取得される。詳細は後述される。 The number of taps N_(D, i) used by the FIR filter, the delay time given by the delay device Dφ, and the weight w_(i, 1) to weight w_(i, N_(D, i)+1) are determined by the control circuit. 32. Details will be described later.

図5は、制御装置1のハードウェア構成を例示する図である。制御装置1はCPU 1
1と、主記憶装置12と、外部機器を有し、コンピュータプログラムにより通信処理および情報処理を実行する。CPU 11は、プロセッサとも呼ばれる。CPU 11は、単一のプロセッサに限定されず、マルチプロセッサ構成であってもよい。また、CPU 11は、Graphics Processing Unit(GPU)、Digital Signal Processor(DSP)等を含むものであってもよい。また、CPU 11は、Field Programmable Gate Array(F
PGA)等のハードウェア回路と連携するものでもよい。外部機器としては、外部記憶装置13、出力装置14、操作装置15、および通信装置16が例示される。
FIG. 5 is a diagram illustrating the hardware configuration of the control device 1. As shown in FIG. Control device 1 is CPU 1
1, a main storage device 12, and external equipment, and executes communication processing and information processing using computer programs. The CPU 11 is also called a processor. The CPU 11 is not limited to a single processor, but may have a multiprocessor configuration. Furthermore, the CPU 11 may include a Graphics Processing Unit (GPU), a Digital Signal Processor (DSP), and the like. In addition, the CPU 11 uses a Field Programmable Gate Array (F
It may also be one that cooperates with a hardware circuit such as a PGA (PGA). Examples of the external devices include the external storage device 13, the output device 14, the operating device 15, and the communication device 16.

CPU 11は、主記憶装置12に実行可能に展開されたコンピュータプログラムを実行し、制御装置1の処理を提供する。主記憶装置12は、CPU 11が実行するコンピュータプログラム、CPU 11が処理するデータ等を記憶する。主記憶装置12は、Dynamic Random Access Memory(DRAM)、Static Random Access Memory(SRAM)
、Read Only Memory(ROM)等である。さらに、外部記憶装置13は、例えば、主記憶装置12を補助する記憶領域として使用され、CPU 11が実行するコンピュータプログラム、CPU 11が処理するデータ等を記憶する。外部記憶装置13は、ハードディスクドライブ、Solid State Drive(SSD)等である。さらに、制御装置1には、着脱
可能記憶媒体の駆動装置が接続されてもよい。着脱可能記憶媒体は、例えば、ブルーレイディスク、Digital Versatile Disc(DVD)、Compact Disc(CD)、フラッシュメモリカード等である。CPU 11は、「制御装置」の「制御部」の一例である。
The CPU 11 executes a computer program loaded in an executable manner in the main storage device 12 and provides processing for the control device 1 . The main storage device 12 stores computer programs executed by the CPU 11, data processed by the CPU 11, and the like. The main storage device 12 includes Dynamic Random Access Memory (DRAM) and Static Random Access Memory (SRAM).
, Read Only Memory (ROM), etc. Further, the external storage device 13 is used, for example, as a storage area to supplement the main storage device 12, and stores computer programs executed by the CPU 11, data processed by the CPU 11, and the like. The external storage device 13 is a hard disk drive, solid state drive (SSD), or the like. Furthermore, a drive device for a removable storage medium may be connected to the control device 1. The removable storage medium is, for example, a Blu-ray disc, a Digital Versatile Disc (DVD), a Compact Disc (CD), a flash memory card, or the like. The CPU 11 is an example of a "control unit" of a "control device."

出力装置14は、例えば、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスパネル等の表示装置である。ただし、出力装置14がスピーカその他の音を出力する装置を含んでもよい。操作装置15は、例えば、ディスプレイ上にタッチセンサを重ねたタッチパネル等である。通信装置16は、例えば、光ファイバを介して基地局2およびインターネット等の外部ネットワークと通信する。通信装置16は、例えば、基地局2に接続されるゲートウェイおよびインターネット等の外部ネットワークと通信するゲートウェイである。通信装置16は、1台の装置であってもよいし、複数台の装置の組み合わせであってもよい。なお、制御装置1のハードウェア構成は、図5に示されるものに限定されない。 The output device 14 is, for example, a display device such as a liquid crystal display or an electroluminescent panel. However, the output device 14 may include a speaker or other device that outputs sound. The operating device 15 is, for example, a touch panel in which a touch sensor is stacked on a display. The communication device 16 communicates with the base station 2 and an external network such as the Internet, for example, via an optical fiber. The communication device 16 is, for example, a gateway connected to the base station 2 and a gateway that communicates with an external network such as the Internet. The communication device 16 may be a single device or a combination of multiple devices. Note that the hardware configuration of the control device 1 is not limited to that shown in FIG. 5.

<制御方法>
図6は、基地局2からの直達信号、及び、中継局3からの中継信号に関する送信タイミング及び到着タイミングの一例を示す図である。図6では、中継局#0と中継局#1との2台の中継局3によって非再生中継が行われる場合の例が示される。すなわち、図6では、基地局2から端末局4に到着する直達信号(図中“BS→UE”)、中継局#0から端末局4に到着する中継信号(図中“#0→UE”)、及び、中継局#1から端末局4に到着する中継信号(図中“#1→UE”)の3つの、端末局4が受信する信号を示すグラフである。図6に示される各グラフは、横軸が時間で、縦軸が信号の受信電力である。また、図6に示される各グラフの開始点はスロットの先頭である。
<Control method>
FIG. 6 is a diagram showing an example of transmission timing and arrival timing regarding a direct signal from the base station 2 and a relay signal from the relay station 3. FIG. 6 shows an example in which non-regenerative relay is performed by two relay stations 3, relay station #0 and relay station #1. That is, in FIG. 6, a direct signal arriving from the base station 2 to the terminal station 4 ("BS→UE" in the figure), a relay signal arriving from relay station #0 to the terminal station 4 ("#0→UE" in the figure) ), and a relay signal arriving at the terminal station 4 from the relay station #1 ("#1→UE" in the figure), which are graphs showing three signals received by the terminal station 4. In each graph shown in FIG. 6, the horizontal axis is time, and the vertical axis is signal reception power. Further, the starting point of each graph shown in FIG. 6 is the head of the slot.

まず、通信システム100では、CP-OFDMが採用されていることを前提としているので、基地局2からの直達信号及び各中継局3からの中継信号はサイクリックプレフィクス長Tcpの間に端末局4に到着することが求められる。その為、端末局4への中継信号の到着タイミングΔRは、サイクリックプレフィクス長Tcpよりも短く設定される。また、基地局2からの直達信号と各中継局3からの中継信号とは同位相でないため、端末局4への到着が重複するとSNRの改善効果を十分に得られない可能性がある。その為、基地局2からの直達信号と各中継局3からの中継信号が重複しないように、ΔRは、基地局2と端末局4間の伝搬遅延τ_(BS→UE)と遅延広がりσ_(BS→UE)との合計時間よりも長く設定される。 First, since it is assumed that CP-OFDM is adopted in the communication system 100, the direct signal from the base station 2 and the relay signal from each relay station 3 are transmitted to the terminal station during the cyclic prefix length Tcp. You are required to arrive at 4. Therefore, the arrival timing ΔR of the relay signal to the terminal station 4 is set shorter than the cyclic prefix length Tcp. Further, since the direct signal from the base station 2 and the relay signals from each relay station 3 are not in the same phase, if the signals arrive at the terminal station 4 at the same time, the SNR improvement effect may not be sufficiently obtained. Therefore, in order to prevent the direct signal from the base station 2 and the relay signal from each relay station 3 from overlapping, ΔR is the propagation delay τ_(BS→UE) between the base station 2 and the terminal station 4 and the delay spread σ_( BS → UE) is set longer than the total time.

そこで、第1実施形態では、端末局4への中継信号の到着タイミングとなるスロット先
頭からの遅延時間ΔRは、以下の式(1)で取得される。

Figure 2024025604000002

τ_(R)は、中継局3における処理遅延と中継局3と端末局4間の伝搬遅延とを考慮した値である。τ_(R)は、例えば、複数の中継局3のうち、中継局3における処理遅延及び中継局3と端末局4間の伝搬遅延のそれぞれの最大値の合計に+αした値である。τ_(R)は、制御装置1によって設定される。 Therefore, in the first embodiment, the delay time ΔR from the beginning of the slot, which is the arrival timing of the relay signal to the terminal station 4, is obtained by the following equation (1).
Figure 2024025604000002

τ_(R) is a value that takes into account the processing delay at the relay station 3 and the propagation delay between the relay station 3 and the terminal station 4. τ_(R) is, for example, a value obtained by adding α to the sum of the respective maximum values of the processing delay at the relay station 3 and the propagation delay between the relay station 3 and the terminal station 4 among the plurality of relay stations 3. τ_(R) is set by the control device 1.

中継局3では、スロットの先頭からΔRに端末局4に中継信号が届くように中継信号に遅延を与えて送信する。中継局3の中継信号の送信タイミング、すなわち、スロットの先頭からの遅延時間Δiは、中継局3と端末局4との間の伝搬遅延をτ_(UE→R,i)とすると以下の式(2)で取得される。変数iは中継局3を示す変数であり、0からK-1(K:中継局3の数)の値をとる。

Figure 2024025604000003

中継局3が中継信号を受信するのは、スロット先頭から基地局2と中継局3との間の伝搬遅延τ_(BS→R,i)と遅延広がりσ_(BS→R,i)との合計時間後である。したがって、中継局3で中継信号に与える遅延時間φiは下記の式3で取得される。
Figure 2024025604000004
At the relay station 3, the relay signal is delayed and transmitted so that it reaches the terminal station 4 within ΔR from the beginning of the slot. The transmission timing of the relay signal of the relay station 3, that is, the delay time Δi from the beginning of the slot, is calculated by the following formula (where τ_(UE→R, i) is the propagation delay between the relay station 3 and the terminal station 4). 2). The variable i is a variable indicating the relay station 3, and takes a value from 0 to K-1 (K: the number of relay stations 3).
Figure 2024025604000003

Relay station 3 receives the relay signal based on the sum of propagation delay τ_(BS→R, i) and delay spread σ_(BS→R, i) between base station 2 and relay station 3 from the beginning of the slot. It's an hour later. Therefore, the delay time φi given to the relay signal by the relay station 3 is obtained by the following equation 3.
Figure 2024025604000004

中継局3で中継信号に与える遅延時間φiは、「第1の遅延時間」の一例である。遅延時間ΔRは、「第1の時間長」の一例である。中継局3と端末局4との間の伝搬遅延τ_(UE→R,i)は、「第1の中継局と受信局との間の伝搬遅延」の一例である。基地局2と端末局4との間の伝搬遅延τ_(BS→UE)は、「送信局と受信局との間の伝搬遅延」の一例である。基地局2と端末局4との間の遅延広がりσ_(BS→R,i)は、「送信局と受信局との間の遅延広がり」の一例である。τ_(R)は、「1以上の中継局のうちの一つの中継局による中継によって発生する遅延時間」の一例である。 The delay time φi given to the relay signal by the relay station 3 is an example of a "first delay time." The delay time ΔR is an example of a "first time length." The propagation delay τ_(UE→R, i) between the relay station 3 and the terminal station 4 is an example of "the propagation delay between the first relay station and the receiving station." The propagation delay τ_(BS→UE) between the base station 2 and the terminal station 4 is an example of "propagation delay between the transmitting station and the receiving station." The delay spread σ_(BS→R, i) between the base station 2 and the terminal station 4 is an example of "delay spread between the transmitting station and the receiving station." τ_(R) is an example of "delay time caused by relay by one relay station among one or more relay stations."

次に、端末局4に到着する中継信号を同位相にするために、中継局3で中継信号に与える位相回転量θiについて説明する。中継局3によって中継される中継信号には、端末局4に到着するまでに以下の位相回転量が加わる。
(1)基地局2と中継局3との間の伝送路で加わる位相回転量θ_(BS→R,i)
(2)基地局2からの信号の受信時に中継局3の受信機312で加わる位相回転量θ_(RX,i)
(3)中継局3から中継信号の送信時に中継局3の送信機311で加わる位相回転量θ_(TX,i)
(4)中継局3と端末局4との間の伝送路で加わる位相回転量θ_(UE→R,i)
Next, the amount of phase rotation θi given to the relay signals by the relay station 3 in order to make the relay signals arriving at the terminal station 4 have the same phase will be explained. The following amount of phase rotation is added to the relay signal relayed by the relay station 3 before it reaches the terminal station 4.
(1) Amount of phase rotation θ_(BS→R,i) applied on the transmission path between base station 2 and relay station 3
(2) Amount of phase rotation θ_(RX, i) applied by receiver 312 of relay station 3 when receiving a signal from base station 2
(3) Amount of phase rotation θ_(TX,i) applied by transmitter 311 of relay station 3 when transmitting a relay signal from relay station 3
(4) Amount of phase rotation θ_(UE → R, i) applied on the transmission path between relay station 3 and terminal station 4

位相回転量θ_(BS→R,i)及び位相回転量θ_(UE→R,i)は、それぞれ、基地局2又は端末局4から発信されているリファレンス信号に基づいて計測された計測値
である。そのため、位相回転量θ_(BS→R,i)及び位相回転量θ_(UE→R,i)にはそれぞれ中継局3の受信機312で加わる位相回転量θ_(RX,i)が包含されている。したがって、中継信号に加わる位相回転量θiは、以下の式4で取得される。

Figure 2024025604000005
The phase rotation amount θ_(BS → R, i) and the phase rotation amount θ_(UE → R, i) are measured values measured based on the reference signal transmitted from the base station 2 or the terminal station 4, respectively. be. Therefore, the phase rotation amount θ_(BS→R, i) and the phase rotation amount θ_(UE→R, i) each include the phase rotation amount θ_(RX, i) added at the receiver 312 of the relay station 3. There is. Therefore, the phase rotation amount θi added to the relay signal is obtained by the following equation 4.
Figure 2024025604000005

位相回転量θiは、「第1の位相回転量」の一例である。基地局2と中継局3との間の伝送路で加わる位相回転量θ_(BS→R,i)は、「送信局から第1の中継局までの伝搬路で加わる位相回転量」の一例である。中継局3と端末局4との間の伝送路で加わる位相回転量θ_(UE→R,i)は、「第1の中継局から受信局までの伝搬路で加わる位相回転量」の一例である。中継局3の受信機312で加わる位相回転量θ_(RX,i)は、「受信機において加わる位相回転量」の一例である。送信機311で加わる位相回転量θ_(TX,i)は、「送信機において加わる位相回転量」の一例である。 The phase rotation amount θi is an example of a "first phase rotation amount." The amount of phase rotation θ_(BS → R, i) applied on the transmission path between base station 2 and relay station 3 is an example of "the amount of phase rotation applied on the transmission path from the transmitting station to the first relay station". be. The amount of phase rotation θ_(UE → R, i) applied on the transmission path between the relay station 3 and the terminal station 4 is an example of "the amount of phase rotation applied on the transmission path from the first relay station to the receiving station." be. The amount of phase rotation θ_(RX,i) applied at the receiver 312 of the relay station 3 is an example of "the amount of phase rotation applied at the receiver." The amount of phase rotation θ_(TX,i) applied by the transmitter 311 is an example of "the amount of phase rotation applied by the transmitter."

<処理の流れ>
図7は、制御装置1の処理のフローチャートの一例である。図7に示される処理は、例えば、端末局4から接続要求を受信した場合に開始され、当該端末局4の通信が終了するまで、無線フレームごとに実行される。図7に示される処理の実行主体は、制御装置1のCPU 11 であるが、便宜上、制御装置1を主体として説明する。
<Processing flow>
FIG. 7 is an example of a flowchart of the processing of the control device 1. The process shown in FIG. 7 is started, for example, when a connection request is received from the terminal station 4, and is executed for each radio frame until the communication of the terminal station 4 ends. The CPU 11 of the control device 1 is the main entity that executes the processing shown in FIG. 7, but for convenience, the description will be made with the control device 1 as the main entity.

OP101では、制御装置1は、基地局2と各中継局3とに、端末局4との間の電波伝搬特性の計測を指示する。電波伝搬特性には、例えば、伝搬遅延、遅延広がり時間、及び、位相回転量が含まれる。なお、中継局3の選定は、図7に示される処理より前に実行済みである。 In OP101, the control device 1 instructs the base station 2 and each relay station 3 to measure radio wave propagation characteristics with the terminal station 4. Radio wave propagation characteristics include, for example, propagation delay, delay spread time, and amount of phase rotation. Note that the selection of the relay station 3 has already been executed before the process shown in FIG.

OP102では、制御装置1は、基地局2から、端末局4との間の電波伝搬特性の測定結果を受信する。OP102において、制御装置1は、基地局2と端末局4間の伝搬遅延τ_(BS→UE)と、遅延広がりσ_(BS→UE)と、を取得する。 In OP102, the control device 1 receives the measurement results of the radio wave propagation characteristics between the base station 2 and the terminal station 4. In OP102, the control device 1 obtains the propagation delay τ_(BS→UE) between the base station 2 and the terminal station 4 and the delay spread σ_(BS→UE).

OP103では、制御装置1は、各中継局3から、端末局4との間の電波伝搬特性の測定結果を受信する。OP103において、制御装置1は、各中継局3と端末局4間の伝搬遅延τ_(UE→R,i)と、遅延広がりσ_(UE→R,i)と、位相回転量θ_(UE→R,i)と、を取得する。 In OP103, the control device 1 receives measurement results of radio wave propagation characteristics between each relay station 3 and the terminal station 4. In OP103, the control device 1 calculates the propagation delay τ_(UE→R, i), the delay spread σ_(UE→R, i), and the phase rotation amount θ_(UE→R, i) between each relay station 3 and the terminal station 4. , i).

OP104では、制御装置1は、端末局4への中継信号の到達タイミングである遅延時間ΔRを計算する。なお、OP104では、制御装置1は、中継局3と端末局4との間の伝搬遅延及び中継局3における処理遅延を考慮したτ_(R)を取得してもよい。 In OP104, the control device 1 calculates the delay time ΔR, which is the arrival timing of the relay signal to the terminal station 4. Note that in OP104, the control device 1 may obtain τ_(R) in consideration of the propagation delay between the relay station 3 and the terminal station 4 and the processing delay at the relay station 3.

OP105では、制御装置1は、各中継局3へ、遅延時間ΔRを通知する。なお、図7における制御装置1と基地局2及び各中継局3との通信は制御チャネルを通じて行われる。 In OP105, the control device 1 notifies each relay station 3 of the delay time ΔR. Note that communication between the control device 1, base station 2, and each relay station 3 in FIG. 7 is performed through a control channel.

図8は、基地局2の処理のフローチャートの一例である。図8に示される処理は、中継局3の稼働中繰り返し実行される。図8に示される処理の実行主体は、基地局2の制御回路22又は中央基地局2Aの制御回路22Aであるが、便宜上、基地局2を主体として説明する。 FIG. 8 is an example of a flowchart of processing by the base station 2. The process shown in FIG. 8 is repeatedly executed while the relay station 3 is in operation. The main body that executes the processing shown in FIG. 8 is the control circuit 22 of the base station 2 or the control circuit 22A of the central base station 2A, but for convenience, the description will be made with the base station 2 as the main body.

OP201では、基地局2は、制御装置1から電波伝搬特性計測の指示を受信したか否かを判定する。制御装置1から電波伝搬特性計測の指示が受信された場合には(OP201:YES)、処理がOP202へ進む。制御装置1から電波伝搬特性計測の指示が受信された場合には(OP201:NO)、図8に示される処理が終了する。 In OP201, the base station 2 determines whether or not it has received an instruction to measure radio wave propagation characteristics from the control device 1. If an instruction to measure radio wave propagation characteristics is received from the control device 1 (OP201: YES), the process proceeds to OP202. If an instruction to measure radio wave propagation characteristics is received from the control device 1 (OP201: NO), the process shown in FIG. 8 ends.

OP202では、基地局2は、端末局4から所定の周期で発信されているリファレンス信号を受信する。OP203では、OP202で受信されたリファレンス信号に基づいて、基地局2と端末局4との間の電波伝搬特性を計測する。OP203で計測される電波伝搬特性には、基地局2と端末局4との間の伝搬遅延τ_(BS→UE)と遅延広がりσ_(BS→UE)が含まれる。OP204では、基地局2は、制御装置1へ、基地局2と端末局4との間の電波伝搬特性を通知する。 In OP202, the base station 2 receives a reference signal transmitted from the terminal station 4 at a predetermined period. In OP203, radio wave propagation characteristics between the base station 2 and the terminal station 4 are measured based on the reference signal received in OP202. The radio wave propagation characteristics measured in OP203 include propagation delay τ_(BS→UE) and delay spread σ_(BS→UE) between base station 2 and terminal station 4. In OP204, the base station 2 notifies the control device 1 of the radio wave propagation characteristics between the base station 2 and the terminal station 4.

OP205では、基地局2は、端末局4へのデータ信号を送信する。なお、OP202のリファレンス信号の送受信及びOP204の電波伝搬特性の通知は制御チャネルを通じて行われる。OP205のデータ信号の送信は、データチャネルを通じて行われる。その後、図8に示される処理が終了する。 In OP205, base station 2 transmits a data signal to terminal station 4. Note that transmission and reception of the reference signal of OP202 and notification of radio wave propagation characteristics of OP204 are performed through a control channel. Transmission of the data signal of OP205 is performed through a data channel. Thereafter, the process shown in FIG. 8 ends.

図9A及び図9Bは、中継局3の処理のフローチャートの一例である。図9A及び図9Bに示される処理は、中継局3の稼働中、繰り返し実行される。図9A及び図9Bの処理の実行主体は、中継局3の制御回路32であるが、便宜上、中継局3を主体として説明する。 9A and 9B are an example of a flowchart of the processing of the relay station 3. The processes shown in FIGS. 9A and 9B are repeatedly executed while the relay station 3 is in operation. Although the control circuit 32 of the relay station 3 is the main body that executes the processing in FIGS. 9A and 9B, for convenience, the relay station 3 will be described as the main body.

OP301では、中継局3は、制御装置1から電波伝搬特性の計測の指示を受信したか否かを判定する。制御装置1から電波伝搬特性の計測の指示が受信された場合には(OP301:YES)、処理がOP302へ進む。制御装置1から電波伝搬特性の計測の指示が受信されていない場合には、図9Aに示される処理が終了する。 In OP301, relay station 3 determines whether or not it has received an instruction to measure radio wave propagation characteristics from control device 1. If an instruction to measure radio wave propagation characteristics is received from the control device 1 (OP301: YES), the process proceeds to OP302. If an instruction to measure radio wave propagation characteristics has not been received from the control device 1, the process shown in FIG. 9A ends.

OP302では、中継局3は、端末局4から所定の周期で発信されるリファレンス信号を受信し、当該リファレンス信号から、中継局3と端末局4との間の電波伝搬特性を計測する。OP302で計測される電波伝搬特性には、中継局3と端末局4との間の伝搬遅延τ_(UE→R,i)と遅延広がり(UE→R,i)と位相回転量θ_(UE→R,i)が含まれている。OP304では、中継局3は、制御装置1へ、中継局3と端末局4との間の電波伝搬特性の測定結果を通知する。 In OP302, relay station 3 receives a reference signal transmitted from terminal station 4 at a predetermined period, and measures radio wave propagation characteristics between relay station 3 and terminal station 4 from the reference signal. The radio wave propagation characteristics measured in OP302 include the propagation delay τ_(UE→R, i), delay spread (UE→R, i), and phase rotation amount θ_(UE→R, i) between the relay station 3 and the terminal station 4. R,i) is included. In OP304, relay station 3 notifies control device 1 of the measurement results of radio wave propagation characteristics between relay station 3 and terminal station 4.

OP304では、中継局3は、制御装置1から、遅延時間ΔRの通知を受信したか否かを判定する。遅延時間ΔRの通知が受信された場合には(OP304:YES)、処理がOP305へ進む。遅延時間ΔRの通知が受信されていない場合には(OP304;:NO)、待機状態となる。 In OP304, relay station 3 determines whether notification of delay time ΔR has been received from control device 1. If the notification of the delay time ΔR is received (OP304: YES), the process proceeds to OP305. If the notification of the delay time ΔR has not been received (OP304;:NO), the device enters a standby state.

OP305では、中継局3は、OP304における遅延時間ΔRを通知する信号に付随するリファレンス信号から、基地局2と中継局3間の電波伝搬特性を計測する。OP305において計測される電波伝搬特性には、基地局2と中継局3との間の伝搬遅延τ_(BS→R,i)と遅延広がりσ_(BS→R,i)と位相回転量θ_(BS→R,i)とが含まれている。 In OP305, relay station 3 measures the radio wave propagation characteristics between base station 2 and relay station 3 from the reference signal accompanying the signal notifying delay time ΔR in OP304. The radio wave propagation characteristics measured in OP305 include the propagation delay τ_(BS→R, i), delay spread σ_(BS→R, i), and phase rotation amount θ_(BS →R, i) is included.

OP306からOP308は、当該無線フレームの送信信号の中継を行うか否かを判定する処理である。OP306では、中継局3は、中継局3における処理遅延τ_(R,i)を算出する。処理遅延τ_(R,i)は、FIRフィルタのタップ数-1(N_(D,i)-1)にタップ当たりの遅延時間τ_(D)を乗じて求められる。なお、FIRフィ
ルタのタップ数N_(D,i)は、例えば、自己干渉が除去されるように、自己干渉の遅延広がり(秒)とベースバンド波形のサンプリング周波数(秒)に基づいて取得される。
OP306 to OP308 are processes for determining whether or not to relay the transmission signal of the wireless frame. In OP306, relay station 3 calculates processing delay τ_(R,i) at relay station 3. The processing delay τ_(R, i) is obtained by multiplying the number of taps of the FIR filter minus 1 (N_(D, i)-1) by the delay time τ_(D) per tap. Note that the number of taps N_(D, i) of the FIR filter is obtained, for example, based on the delay spread of self-interference (seconds) and the sampling frequency of the baseband waveform (seconds) so that self-interference is removed. .

OP307では、中継局3は、中継信号が端末局4に到着するタイミングの最小値τ_(min,i)を算出する。τ_(min,i)は、以下の式5で算出される。

Figure 2024025604000006
In OP307, the relay station 3 calculates the minimum value τ_(min, i) of the timing at which the relay signal arrives at the terminal station 4. τ_(min, i) is calculated using Equation 5 below.
Figure 2024025604000006

基地局2と中継局3との間の伝搬遅延τ_(BS→R,i)は、「送信局と第1の中継局との間の伝搬遅延」の一例である。基地局2と中継局3との間の遅延広がりσ_(BS→R,i)は、「送信局と第1の中継局との間の遅延広がり」の一例である。中継局3における処理遅延τ_(R,i)は、「第1の中継局における処理遅延」の一例である。中継局3と端末局4との間の伝搬遅延τ_(UE→R,i)は、「第1の中継局と受信局との間の伝搬遅延」の一例である。τ_(min,i)は、「送信局と第1の中継局との間の伝搬遅延と、送信局と第1の中継局との間の遅延広がりと、第1の中継局における処理遅延と、第1の中継局と受信局との間の伝搬遅延と、の合計時間」の一例である。 The propagation delay τ_(BS→R,i) between the base station 2 and the relay station 3 is an example of "the propagation delay between the transmitting station and the first relay station." The delay spread σ_(BS→R, i) between the base station 2 and the relay station 3 is an example of "delay spread between the transmitting station and the first relay station." The processing delay τ_(R, i) at the relay station 3 is an example of "the processing delay at the first relay station." The propagation delay τ_(UE→R, i) between the relay station 3 and the terminal station 4 is an example of "the propagation delay between the first relay station and the receiving station." τ_(min, i) is defined as “the propagation delay between the transmitting station and the first relay station, the delay spread between the transmitting station and the first relay station, and the processing delay at the first relay station. , the propagation delay between the first relay station and the receiving station.

OP308では、中継局3は、τ_(min,i)がΔR以下であるか否かを判定する。τ_(min,i)がΔR以下である場合には、中継局3による中継信号がΔRまでに端末局4に到着できることが示され、中継局3は当該無線フレームの送信信号の中継処理の実行を判定する。この場合には、処理が図9BのOP309へ進む。τ_(min,i)がΔRより大きい場合には、中継局3による中継信号がΔRまでに端末局4に到着できないことが示され、中継局3は当該無線フレームの送信信号の中継処理を実行しないことを判定する。この場合には、図9Aに示される処理が終了する。 In OP308, relay station 3 determines whether τ_(min, i) is less than or equal to ΔR. If τ_(min, i) is less than or equal to ΔR, this indicates that the relay signal from the relay station 3 can arrive at the terminal station 4 by ΔR, and the relay station 3 executes relay processing for the transmission signal of the wireless frame. Determine. In this case, the process advances to OP309 in FIG. 9B. If τ_(min, i) is larger than ΔR, it indicates that the relay signal from the relay station 3 cannot arrive at the terminal station 4 by ΔR, and the relay station 3 executes relay processing of the transmission signal of the wireless frame. Determine not to do so. In this case, the process shown in FIG. 9A ends.

図9Bに示される処理は、中継局3が当該無線フレームの送信信号の中継を行うことを判定した場合の処理である。OP309では、中継局3は、基地局2から送信されるリファレンス信号及び基地局2へ送信するリファレンス信号の送受信によって、送信及び受信間の自己干渉における結合行列H_(SI,i)を計測する。 The process shown in FIG. 9B is a process performed when the relay station 3 determines to relay the transmission signal of the wireless frame. In OP309, the relay station 3 measures the coupling matrix H_(SI, i) in self-interference between transmission and reception by transmitting and receiving the reference signal transmitted from the base station 2 and the reference signal transmitted to the base station 2.

OP310では、中継局3は、受信機312の位相回転量θ_(RX,i)と送信機311の位相回転量θ_(TX,i)とを制御回路32が持つルックアップテーブルを参照して得る。当該ルックアップテーブルには、利得等の送信機及び受信機における設定値と位相回転量との関係が記載されている。 In OP310, the relay station 3 obtains the phase rotation amount θ_(RX, i) of the receiver 312 and the phase rotation amount θ_(TX, i) of the transmitter 311 by referring to a lookup table held by the control circuit 32. . The lookup table describes the relationship between setting values such as gain in the transmitter and receiver and the amount of phase rotation.

OP311では、中継局3は、FIRフィルタの各乗算器MLの重みと遅延器Dφの遅延時間とを取得して設定する。FIRフィルタで信号に与える遅延時間φiは、上記(式3)によって、遅延時間ΔR、中継局3と端末局4との間の伝搬遅延τ_(UE→R,i)、基地局2と中継局3との間の伝搬遅延τ_(BS→R,i)及び遅延広がりσ_(BS→R,i)とから取得される。中継局3は、遅延器Dφの遅延時間として、遅延時間φiからFIRフィルタの自己干渉を抑圧するための構成における処理遅延τ_(R,i)を差し引いた値を設定する。 In OP311, the relay station 3 acquires and sets the weight of each multiplier ML of the FIR filter and the delay time of the delay device Dφ. The delay time φi given to the signal by the FIR filter is determined by the above (Equation 3): the delay time ΔR, the propagation delay τ_(UE→R,i) between the relay station 3 and the terminal station 4, the base station 2 and the relay station 3, the propagation delay τ_(BS→R, i) and the delay spread σ_(BS→R, i). Relay station 3 sets the delay time of delay device Dφ to a value obtained by subtracting processing delay τ_(R, i) in the configuration for suppressing self-interference of the FIR filter from delay time φi.

自己干渉を抑圧するためのFIRフィルタのタップT1からタップTN_(D,i)のそれぞれの重みw_(i,L)(L=1、...、N_(D,i))は、行列H_(SI,i)に基づいて決定される。重みw_(i,L)の算出方法は、周知の方法で取得される。重みw_(i,N_(D,i+1))は、中継信号に加えられる位相回転量θiをキャンセルするために、下記の式(6)で取得される。

Figure 2024025604000007
The respective weights w_(i,L) (L=1,...,N_(D,i)) of the taps T1 to TN_(D,i) of the FIR filter for suppressing self-interference are expressed by the matrix H_ (SI, i). The weight w_(i, L) is calculated using a well-known method. The weight w_(i, N_(D, i+1)) is obtained by the following equation (6) in order to cancel the phase rotation amount θi added to the relay signal.
Figure 2024025604000007

OP312では、中継局3は、基地局2から受信したデータ信号の非再生中継を実行する。OP313では、中継局3は、中継が継続するか否かを判定する。中継局3は、制御装置1から中継の停止の指示を受信するまで、中継を継続する。中継が継続する場合には(OP313:YES)、処理が図9AのOP301へ進む。中継が継続しない場合には(OP313:NO)、図9Bに示される処理が終了する。なお、OP312のデータ信号の非再生中継はデータチャネルで行われ、それ以外の基地局2又は端末局4との通信は制御チャネルを通じて行われる。 In OP312, relay station 3 performs non-regenerative relay of the data signal received from base station 2. In OP313, the relay station 3 determines whether or not the relay continues. Relay station 3 continues relaying until it receives an instruction to stop relaying from control device 1 . If the relay continues (OP313: YES), the process advances to OP301 in FIG. 9A. If the relay does not continue (OP313: NO), the process shown in FIG. 9B ends. Note that non-regenerative relay of the data signal of OP 312 is performed through a data channel, and communication with other base stations 2 or terminal stations 4 is performed through a control channel.

図10A及び図10Bは、第1実施形態に係る非再生中継に係る処理のシーケンスの一例である。図10A及び図10Bは、通信システム100Aを想定した例である。図10A及び図10Bは、制御装置1、基地局2、中継局3-i、及び、端末局4の処理シーケンスを含む。なお、通信システム100Bにおいては、基地局2が中央基地局2Aと1以上の分散基地局2Bに分離する。しかしながら、中央基地局2Aの制御回路22Aの処理は、図10A及び図10Bと同様である。図10A及び図10Bでは、制御チャネルを通じた情報の送受信は実線で、データチャネルを通じた情報の送受信は破線で示されている。 FIGS. 10A and 10B are an example of a processing sequence related to non-regenerative relay according to the first embodiment. 10A and 10B are examples assuming a communication system 100A. 10A and 10B include processing sequences of the control device 1, the base station 2, the relay station 3-i, and the terminal station 4. Note that in the communication system 100B, the base station 2 is separated into a central base station 2A and one or more distributed base stations 2B. However, the processing of the control circuit 22A of the central base station 2A is similar to that in FIGS. 10A and 10B. In FIGS. 10A and 10B, the transmission and reception of information through the control channel is shown by solid lines, and the transmission and reception of information through the data channel is shown by dashed lines.

S11では、端末局4から接続要求が送信される。接続要求は端末局4が位置するセルを管理する基地局2に受信され、基地局2から制御装置1へ転送される。S12では、制御装置1は、基地局2及び中継局3-iに端末局4との間の電波伝搬特性の計測の指示を送信する(図7、OP101)。基地局2及び中継局3-iは、電波伝搬特性の計測の指示を受信する(図8、OP201:YES、図9A、OP301:YES)。 In S11, the terminal station 4 transmits a connection request. The connection request is received by the base station 2 that manages the cell in which the terminal station 4 is located, and is transferred from the base station 2 to the control device 1. In S12, the control device 1 transmits an instruction to measure the radio wave propagation characteristics with the terminal station 4 to the base station 2 and the relay station 3-i (FIG. 7, OP101). The base station 2 and the relay station 3-i receive an instruction to measure radio wave propagation characteristics (FIG. 8, OP201: YES, FIG. 9A, OP301: YES).

S21では、端末局4は、所定の周期でリファレンス信号を発信している。S31では、基地局2は、端末局4からのリファレンス信号を受信し(図8、OP202)、当該リファレンス信号を用いて、基地局2と端末局4との間の電波伝搬特性を計測する(図8、OP203)。S32では、基地局2は、計測した基地局2と端末局4との間の電波伝搬特性を制御装置1へ送信する(図8、OP204)。制御装置1は、基地局2と端末局4との間の電波伝搬特性を受信する(図7、OP102)。S41では、中継局3-iは、端末局4からのリファレンス信号を受信し、当該リファレンス信号を用いて、中継局3-iと端末局4との間の電波伝搬特性を計測する(図9A、OP302)。S42では、中継局3-iは、計測した中継局3-iと端末局4との間の電波伝搬特性を制御装置1へ送信する(図9A、OP303)。制御装置1は、中継局3-iと端末局4との間の電波伝搬特性を受信する(図7、OP103)。 In S21, the terminal station 4 transmits a reference signal at a predetermined period. In S31, the base station 2 receives the reference signal from the terminal station 4 (FIG. 8, OP202), and uses the reference signal to measure the radio wave propagation characteristics between the base station 2 and the terminal station 4 ( Figure 8, OP203). In S32, the base station 2 transmits the measured radio wave propagation characteristics between the base station 2 and the terminal station 4 to the control device 1 (FIG. 8, OP204). The control device 1 receives the radio wave propagation characteristics between the base station 2 and the terminal station 4 (FIG. 7, OP102). In S41, the relay station 3-i receives the reference signal from the terminal station 4, and uses the reference signal to measure the radio wave propagation characteristics between the relay station 3-i and the terminal station 4 (see FIG. 9A , OP302). In S42, the relay station 3-i transmits the measured radio wave propagation characteristics between the relay station 3-i and the terminal station 4 to the control device 1 (FIG. 9A, OP303). The control device 1 receives the radio wave propagation characteristics between the relay station 3-i and the terminal station 4 (FIG. 7, OP103).

S51では、制御装置1は、基地局2と端末局4との間の電波伝搬特性と中継局3-iと端末局4との間の電波伝搬特性とを用いて、遅延時間ΔRを算出する(図7、OP104)。S52では、制御装置1は、中継局3-iとに、遅延時間ΔRを送信する(図7、OP105)。遅延時間ΔRを送信する信号は、制御装置1から基地局2へ出力され、基地局2から端末局4へ送信される。中継局3-iは、遅延時間ΔRを受信する(図9A、OP304:YES) In S51, the control device 1 calculates the delay time ΔR using the radio wave propagation characteristics between the base station 2 and the terminal station 4 and the radio wave propagation characteristics between the relay station 3-i and the terminal station 4. (FIG. 7, OP104). In S52, the control device 1 transmits the delay time ΔR to the relay station 3-i (FIG. 7, OP105). A signal transmitting the delay time ΔR is output from the control device 1 to the base station 2, and is transmitted from the base station 2 to the terminal station 4. Relay station 3-i receives delay time ΔR (FIG. 9A, OP304: YES)

S53では、中継局3-iは、基地局2から受信した遅延時間ΔRを通知する信号に付随するリファレンス信号に基づいて、基地局2と中継局3-iとの間の電波伝搬特性を計測する(図9A、OP305)。S54では、中継局3-iは、中継信号が端末局4に到
着するタイミングの最小値τ_(min,i)を算出する(図9A、OP306、OP307)。S55では、中継局3-iは、τ_(min,i)が遅延時間ΔR以下であるため、当該無線フレームにおける中継の実施を判定する(図9A、OP308:YES)。
In S53, the relay station 3-i measures the radio wave propagation characteristics between the base station 2 and the relay station 3-i based on the reference signal accompanying the signal notifying the delay time ΔR received from the base station 2. (FIG. 9A, OP305). In S54, the relay station 3-i calculates the minimum value τ_(min, i) of the timing at which the relay signal arrives at the terminal station 4 (FIG. 9A, OP306, OP307). In S55, since τ_(min, i) is less than or equal to the delay time ΔR, the relay station 3-i determines whether to perform relaying in the wireless frame (FIG. 9A, OP308: YES).

図10BのS61では、中継局3-iと基地局2とでリファレンス信号の送受信を行う。S62では、中継局3-iは、S61において基地局2間で送受信されたリファレンス信号に基づいて、結合行列H_(SI,i)を計測する(図9B,OP309)。S63では、中継局3-iは、受信機312の位相回転量θ_(RX,i)と送信機311の位相回転量θ_(TX,i)とを制御回路32が持つルックアップテーブルを参照して得る(図9B、OP310)。S64では、中継局3-iは、FIRフィルタの遅延時間φiと重みw_(i,L)(L=1,...,N_(D,i))と重みw_(i,N_(D,i)+1)とを算出し、FIRフィルタに設定する(図9B、OP311)。 In S61 of FIG. 10B, the relay station 3-i and the base station 2 transmit and receive reference signals. In S62, the relay station 3-i measures the coupling matrix H_(SI, i) based on the reference signal transmitted and received between the base stations 2 in S61 (FIG. 9B, OP309). In S63, the relay station 3-i refers to the lookup table held by the control circuit 32 for the phase rotation amount θ_(RX, i) of the receiver 312 and the phase rotation amount θ_(TX, i) of the transmitter 311. (FIG. 9B, OP310). In S64, the relay station 3-i calculates the delay time φi of the FIR filter, the weight w_(i, L) (L=1,..., N_(D, i)), and the weight w_(i, N_(D, i)+1) is calculated and set in the FIR filter (FIG. 9B, OP311).

S71では、基地局2が端末局4へデータ信号を送信する(図8、OP205)。S72では、中継局3-iが、端末局4へのデータ信号を受信し、非再生中継を行う(図9B、OP312)。S73では、中継局3-iは、データ信号を端末局4へ送信する。より具体的には、中継局3-iでは、受信機312においてデータ信号がアナログ信号からデジタル信号に変換されてベースバンド信号が得られ、FIRフィルタに入力される。FIRフィルタでは、中継信号に対して、自己干渉を除去するための重みw_(i,L)(L=1,...,N_(D,i))と、遅延時間φiと、位相回転量θiを与えるための重みw_(i,N_(D,i)+1)とが加えられる。中継信号は、FIRフィルタから送信機311に入力され、デジタル信号からアナログ信号に変換されて、アンテナから端末局4へ送信される。 In S71, the base station 2 transmits a data signal to the terminal station 4 (FIG. 8, OP205). In S72, the relay station 3-i receives the data signal to the terminal station 4 and performs non-regenerative relay (FIG. 9B, OP312). In S73, relay station 3-i transmits the data signal to terminal station 4. More specifically, in the relay station 3-i, the data signal is converted from an analog signal to a digital signal in the receiver 312 to obtain a baseband signal, which is input to the FIR filter. In the FIR filter, the weight w_(i, L) (L=1,..., N_(D, i)) for removing self-interference, the delay time φi, and the amount of phase rotation are used for the relay signal. A weight w_(i, N_(D, i)+1) for giving θi is added. The relay signal is input from the FIR filter to the transmitter 311, converted from a digital signal to an analog signal, and transmitted from the antenna to the terminal station 4.

<第1実施形態の作用効果>
第1実施形態では、非再生中継を行う複数の中継局3それぞれにおいて、複数の中継信号が端末局4に同時に同位相で到着するように、中継信号に遅延時間と位相回転量とが与えられる。これによって、端末局4では、中継信号が同位相で合成されることでSNRが改善される。また、第1実施形態では、基地局2、中継局3、及び、端末局4間で、高精度な位相同期が求められるため、例えば、1GHz以下の周波数帯においてより効果を得ることができる。
<Actions and effects of the first embodiment>
In the first embodiment, in each of the plurality of relay stations 3 that perform non-regenerative relay, a delay time and a phase rotation amount are given to the relay signals so that the plurality of relay signals arrive at the terminal station 4 at the same time and in the same phase. . As a result, in the terminal station 4, the SNR is improved by combining the relay signals in the same phase. Furthermore, in the first embodiment, highly accurate phase synchronization is required between the base station 2, relay station 3, and terminal station 4, so that more effects can be obtained in a frequency band of 1 GHz or less, for example.

第1実施形態では、各中継局3が、スロットの先頭からΔRまでに端末局4に中継信号を到着させることができるか否かに応じて、非再生中継を行うか否かを判定する。他の中継局3と同時刻に端末局4に中継信号を到着させることができない中継局3は非再生中継を行わない。これによって、端末局4には、スロットの先頭からΔRのタイミングでは同位相となる中継信号以外の中継信号が届かないので、より大きなSNRを得ることができる。 In the first embodiment, each relay station 3 determines whether to perform non-regenerative relay depending on whether a relay signal can arrive at the terminal station 4 by ΔR from the beginning of the slot. A relay station 3 that cannot have a relay signal arrive at the terminal station 4 at the same time as other relay stations 3 does not perform non-regenerative relay. As a result, relay signals other than relay signals having the same phase do not reach the terminal station 4 at a timing of ΔR from the beginning of the slot, so that a larger SNR can be obtained.

<第2実施形態>
第1実施形態では、中継局3自身が、複数の中継信号が端末局4に同時に同位相で到着するように、中継信号に与える遅延時間と位相回転量とを算出する。また、第1実施形態では、中継局3自身が、スロットの先頭から遅延時間ΔRまでに端末局4に中継信号を到着させることができるか否かに応じて、非再生中継を行うか否かを判定する。第2実施形態では、これらの処理を中継局3以外の装置が行う。第2実施形態では、第1実施形態と共通する説明は省略される。
<Second embodiment>
In the first embodiment, the relay station 3 itself calculates the delay time and phase rotation amount to be given to the relay signals so that the plurality of relay signals arrive at the terminal station 4 at the same time and in the same phase. Furthermore, in the first embodiment, the relay station 3 itself determines whether or not to perform non-regenerative relay depending on whether the relay signal can arrive at the terminal station 4 within the delay time ΔR from the beginning of the slot. Determine. In the second embodiment, a device other than the relay station 3 performs these processes. In the second embodiment, explanations common to the first embodiment are omitted.

第2実施形態でもシステム構成は、第1実施形態と同様に、図1に示される通信システム100A又は図2に示される通信システム100Bのいずれかの構成である。以下、制御装置が、中継局3の非再生中継の実施可否判定と、中継局3において中継信号に与える
遅延時間と位相回転量との算出と、を行う場合について説明する。以下、第2実施形態において、制御装置は、符号1Bを付して表記する。
Similarly to the first embodiment, the system configuration of the second embodiment is either the communication system 100A shown in FIG. 1 or the communication system 100B shown in FIG. 2. Hereinafter, a case will be described in which the control device determines whether or not the relay station 3 can perform non-regenerative relay, and calculates the delay time and phase rotation amount given to the relay signal at the relay station 3. Hereinafter, in the second embodiment, the control device will be denoted by the reference numeral 1B.

図11A及び図11Bは、第2実施形態に係る制御装置1Bの処理のフローチャートの一例である。図11に示される処理は、例えば、図7に示される処理と同様に、端末局4から接続要求を受信した場合に開始され、当該端末局4の通信が終了するまで、無線フレームごとに実行される。図11に示される処理の実行主体は、制御装置1BのCPU 11 であるが、便宜上、制御装置1Bを主体として説明する。 FIGS. 11A and 11B are an example of a flowchart of processing of the control device 1B according to the second embodiment. The process shown in FIG. 11 is, for example, similar to the process shown in FIG. 7, started when a connection request is received from the terminal station 4, and is executed for each wireless frame until the communication of the terminal station 4 ends. be done. The CPU 11 of the control device 1B is the main body that executes the processing shown in FIG. 11, but for convenience, the description will be made with the control device 1B as the main body.

第2実施形態においても、制御装置1Bは、まず、図7のOP101からOP104の処理を実行する。すなわち、制御装置1Bは、基地局2と各中継局3とから、それぞれの端末局4との間の電波伝搬特性の計測を取得し、端末局4への中継信号の到達タイミングである遅延時間ΔRを算出する。 Also in the second embodiment, the control device 1B first executes the processes from OP101 to OP104 in FIG. That is, the control device 1B obtains measurements of radio wave propagation characteristics between the base station 2 and each relay station 3 and each terminal station 4, and determines the delay time that is the arrival timing of the relay signal to the terminal station 4. Calculate ΔR.

OP501では、制御装置1Bは、各中継局3に、中継局3と基地局2との間の伝搬特性の計測の指示と、中継局3におけるFIRフィルタに関する情報の要求とを送信する。FIRフィルタに関する情報は、例えば、FIRフィルタのタップ数、及び、1タップ当たりの遅延時間である。 In OP501, the control device 1B transmits to each relay station 3 an instruction to measure the propagation characteristics between the relay station 3 and the base station 2, and a request for information regarding the FIR filter in the relay station 3. The information regarding the FIR filter is, for example, the number of taps of the FIR filter and the delay time per tap.

OP502では、制御装置1Bは、各中継局3から、基地局2との間の電波伝搬特性の測定結果と、中継局3におけるFIRフィルタに関する情報と、を受信する。OP502において、制御装置1Bは、基地局2との間の電波伝搬特性の測定結果として、基地局2と中継局3との間の伝搬遅延τ_(BS→R,i)と遅延広がりσ_(BS→R,i)と位相回転量θ_(BS→R,i)と、を取得する。OP502において、制御装置1Bは、中継局3におけるFIRフィルタに関する情報として、FIRフィルタのタップ数N_(D,i)と、1タップ当たりの遅延時間τ_(D)とを取得する。 In OP502, the control device 1B receives from each relay station 3 the measurement results of radio wave propagation characteristics with the base station 2 and information regarding the FIR filter in the relay station 3. In OP502, the control device 1B determines the propagation delay τ_(BS→R,i) and delay spread σ_(BS →R, i) and the phase rotation amount θ_(BS→R, i). In OP502, the control device 1B acquires the number of taps N_(D, i) of the FIR filter and the delay time τ_(D) per tap as information regarding the FIR filter in the relay station 3.

OP503からOP510の処理は、制御装置1Bが中継局として選択している中継局3ごとに実行される。以下、OP503からOP510の処理の対象の中継局を中継局#iと表記する。 The processes from OP503 to OP510 are executed for each relay station 3 selected by the control device 1B as a relay station. Hereinafter, the relay station targeted for processing from OP503 to OP510 will be referred to as relay station #i.

OP505からOP503は、中継局#iに当該無線フレームの送信信号の非再生中継を実行させるか否かを判定する処理である。OP503では、制御装置1Bは、中継局#iにおける処理遅延τ_(R,i)を算出する。処理遅延τ_(R,i)は、FIRフィルタのタップ数-1(N_(D,i)-1)にタップ当たりの遅延時間τ_(D)を乗じて求められる。 OP505 to OP503 are processes for determining whether or not to cause the relay station #i to perform non-regenerative relay of the transmission signal of the wireless frame. In OP503, control device 1B calculates processing delay τ_(R, i) at relay station #i. The processing delay τ_(R, i) is obtained by multiplying the number of taps of the FIR filter minus 1 (N_(D, i)-1) by the delay time τ_(D) per tap.

OP504では、制御装置1Bは、中継信号が中継局#iから端末局4に到着するタイミングの最小値τ_(min,i)を、上記(式5)に基づいて、算出する。 In OP504, the control device 1B calculates the minimum value τ_(min, i) of the timing at which the relay signal arrives from the relay station #i to the terminal station 4 based on the above (Equation 5).

OP505では、制御装置1Bは、τ_(min,i)がΔR以下であるか否かを判定する。τ_(min,i)がΔR以下である場合には(OP505:YES)、中継局#iから送信される中継信号がΔRまでに端末局4に到着できることが示され、制御装置1Bは、中継局#iによる当該無線フレームの送信信号の中継処理の実行を判定する。この場合には、処理が図11BのOP507へ進む。 In OP505, the control device 1B determines whether τ_(min, i) is less than or equal to ΔR. If τ_(min, i) is less than or equal to ΔR (OP505: YES), this indicates that the relay signal transmitted from relay station #i can arrive at the terminal station 4 by ΔR, and the control device 1B It is determined whether station #i executes relay processing for the transmission signal of the wireless frame. In this case, the process advances to OP507 in FIG. 11B.

τ_(min,i)がΔRより大きい場合には(OP505:NO)、中継局#iから送信される中継信号がΔRまでに端末局4に到着できないことが示され、制御装置1Bは、中継局#iによる当該無線フレームの送信信号の中継処理を実行させないことを判定する。OP506では、制御装置1Bは、制御チャネルを通じて、中継局#iに、非再生中継
の不実施を通知する。その後、図11Aに示される処理が終了する。
If τ_(min, i) is larger than ΔR (OP505: NO), it is indicated that the relay signal transmitted from relay station #i cannot reach the terminal station 4 by ΔR, and the control device 1B It is determined that the relay processing of the transmission signal of the wireless frame by station #i is not to be executed. In OP506, the control device 1B notifies the relay station #i of non-implementation of non-regenerative relay through the control channel. After that, the process shown in FIG. 11A ends.

図11Bに示される処理は、中継局#iによる当該無線フレームの送信信号の中継処理の実行が判定された場合の処理である。図11BのOP507では、制御装置1Bは、中継局#iへ、自己干渉における結合行列H_(SI,i)と、受信機312の位相回転量θ_(RX,i)と、送信機311の位相回転量θ_(TX,i)と、の要求を送信する。 The process shown in FIG. 11B is a process when it is determined that the relay station #i should execute the relay process for the transmission signal of the wireless frame. In OP507 of FIG. 11B, the control device 1B sends the coupling matrix H_(SI, i) in self-interference, the phase rotation amount θ_(RX, i) of the receiver 312, and the phase of the transmitter 311 to the relay station #i. A request for the rotation amount θ_(TX, i) is transmitted.

OP508では、制御装置1Bは、中継局#iから、送信及び受信間の自己干渉における結合行列H_(SI,i)と、受信機312の位相回転量θ_(RX,i)と、送信機311の位相回転量θ_(TX,i)と、を受信する。 In OP508, the control device 1B receives from the relay station #i the coupling matrix H_(SI, i) in self-interference between transmission and reception, the phase rotation amount θ_(RX, i) of the receiver 312, and the transmitter 311. The phase rotation amount θ_(TX, i) is received.

OP509では、制御装置1Bは、中継局#iのFIRフィルタにおいて、遅延器Dφにおける遅延時間と、中継信号に加えられる位相回転量をキャンセルするための重みw_(i,N_(D,i+1))とを算出する。遅延器Dφにおける遅延時間は、FIRフィルタで信号に与える遅延時間φiから処理遅延τ_(R,i)を差し引いた値として求められる。FIRフィルタで信号に与える遅延時間φiは、上記(式3)によって、遅延時間ΔR、中継局3と端末局4との間の伝搬遅延τ_(UE→R,i)、基地局2と中継局3との間の伝搬遅延τ_(BS→R,i)及び遅延広がりσ_(BS→R,i)とから取得される。重みw_(i,N_(D,i+1))は、上記の式(6)で取得される。 In OP509, the control device 1B sets a weight w_(i, N_(D, i+1)) for canceling the delay time in the delay device Dφ and the amount of phase rotation added to the relay signal in the FIR filter of the relay station #i. Calculate. The delay time in the delay device Dφ is obtained by subtracting the processing delay τ_(R, i) from the delay time φi given to the signal by the FIR filter. The delay time φi given to the signal by the FIR filter is determined by the above (Equation 3): the delay time ΔR, the propagation delay τ_(UE→R,i) between the relay station 3 and the terminal station 4, the base station 2 and the relay station 3, the propagation delay τ_(BS→R, i) and the delay spread σ_(BS→R, i). The weight w_(i, N_(D, i+1)) is obtained by the above equation (6).

OP510では、制御装置1Bは、中継局#iへ、OP509において算出した、遅延器Dφにおける遅延時間と、重みw_(i,N_(D,i+1))とを通知する。その後、図11Bに示される処理が終了する。 In OP510, control device 1B notifies relay station #i of the delay time in delay device Dφ and weight w_(i, N_(D, i+1)) calculated in OP509. After that, the process shown in FIG. 11B ends.

図12A及び図12Bは、第2実施形態に係る非再生中継に係る処理のシーケンスの一例である。図12A及び図12Bは、通信システム100Aを想定した例である。図12A及び図12Bは、制御装置1B、基地局2、中継局3-i、及び、端末局4の処理シーケンスを含む。なお、中継局3は複数存在するが、便宜上、代表して中継局3-iが示されている。また、各中継局3については、中継局3-iと同様の処理が行われる。なお、通信システム100Bにおいては、基地局2が中央基地局2Aと1以上の分散基地局2Bに分離する。しかしながら、中央基地局2Aの制御回路22Aの処理は、図12A及び図12Bと同様である。図12A及び図12Bでは、制御チャネルを通じた情報の送受信は実線で、データチャネルを通じた情報の送受信は破線で示されている。 FIGS. 12A and 12B are an example of a processing sequence related to non-regenerative relay according to the second embodiment. 12A and 12B are examples assuming a communication system 100A. 12A and 12B include processing sequences of the control device 1B, the base station 2, the relay station 3-i, and the terminal station 4. Although there are a plurality of relay stations 3, relay station 3-i is shown as a representative for convenience. Further, for each relay station 3, the same processing as that for relay station 3-i is performed. Note that in the communication system 100B, the base station 2 is separated into a central base station 2A and one or more distributed base stations 2B. However, the processing of the control circuit 22A of the central base station 2A is similar to that in FIGS. 12A and 12B. In FIGS. 12A and 12B, the transmission and reception of information through the control channel is shown by solid lines, and the transmission and reception of information through the data channel is shown by dashed lines.

S111からS151は、図10AのS11からS51までと同様である。S152では、制御装置1Bは、中継局3-iへ、基地局2との間の電波伝搬特性の計測の指示と、FIRフィルタに関する情報の要求とを送信する(図11A、OP501)。制御装置1Bからの指示は、基地局2に送信され、基地局2から中継局3-iへ送信される。 Steps S111 to S151 are the same as steps S11 to S51 in FIG. 10A. In S152, the control device 1B transmits to the relay station 3-i an instruction to measure radio wave propagation characteristics with the base station 2 and a request for information regarding the FIR filter (FIG. 11A, OP501). The instruction from the control device 1B is transmitted to the base station 2, and from the base station 2 to the relay station 3-i.

S153では、中継局3-iは、S152において基地局2から送信された信号に付随するリファレンス信号に基づいて、基地局2と中継局3-iとの間の電波伝搬特性を計測する。S154では、中継局3-iは、基地局2と中継局3-iとの間の電波伝搬特性と、FIRフィルタに関する情報(FIRフィルタのタップ数N_(D,i)、1タップ当たりの遅延時間τ_(D))を制御装置1Bへ送信する。制御装置1Bは、中継局3-iから、基地局2と中継局3-iとの間の電波伝搬特性と、FIRフィルタに関する情報とを受信する(図11A、OP502)。 In S153, relay station 3-i measures the radio wave propagation characteristics between base station 2 and relay station 3-i based on the reference signal accompanying the signal transmitted from base station 2 in S152. In S154, the relay station 3-i determines the radio wave propagation characteristics between the base station 2 and the relay station 3-i, and information regarding the FIR filter (number of taps of the FIR filter N_(D,i), delay per tap). The time τ_(D)) is transmitted to the control device 1B. The control device 1B receives the radio wave propagation characteristics between the base station 2 and the relay station 3-i and information regarding the FIR filter from the relay station 3-i (FIG. 11A, OP502).

S155では、制御装置1Bは、中継信号が中継局3-iから端末局4に到着するタイミングの最小値τ_(min,i)を算出する(図11A、OP503、OP504)。
S156では、制御装置1Bは、τ_(min,i)が遅延時間ΔR以下であるため、中継局3-iによる当該無線フレームにおける中継の実施を判定する(図11A、OP505:YES)。
In S155, the control device 1B calculates the minimum value τ_(min, i) of the timing at which the relay signal arrives from the relay station 3-i to the terminal station 4 (FIG. 11A, OP503, OP504).
In S156, since τ_(min, i) is less than or equal to the delay time ΔR, the control device 1B determines whether the relay station 3-i should relay the wireless frame (FIG. 11A, OP505: YES).

図12BのS161では、制御装置1Bは、中継局3-iへ、自己干渉における結合行列H_(SI,i)と、受信機312の位相回転量θ_(RX,i)と、送信機311の位相回転量θ_(TX,i)と、の要求を送信する(図11B、OP507)。 In S161 of FIG. 12B, the control device 1B sends to the relay station 3-i the coupling matrix H_(SI, i) in self-interference, the amount of phase rotation θ_(RX, i) of the receiver 312, and the amount of phase rotation θ_(RX, i) of the transmitter 311. A request for the phase rotation amount θ_(TX, i) is transmitted (FIG. 11B, OP507).

S162では、中継局3-iと基地局2とでリファレンス信号の送受信を行う。S163では、中継局3-iは、S162において基地局2間で送受信されたリファレンス信号に基づいて、結合行列H_(SI,i)を計測する。S164では、中継局3-iは、受信機312の位相回転量θ_(RX,i)と送信機311の位相回転量θ_(TX,i)とを制御回路32が持つルックアップテーブルを参照して取得する。S165では、中継局3-iは、制御装置1Bへ、結合行列H_(SI,i)と、受信機312の位相回転量θ_(RX,i)と、送信機311の位相回転量θ_(TX,i)とを送信し、制御装置1Bはこれらを受信する(図11B、OP508)。 In S162, the relay station 3-i and the base station 2 transmit and receive reference signals. In S163, relay station 3-i measures the coupling matrix H_(SI, i) based on the reference signal transmitted and received between base stations 2 in S162. In S164, the relay station 3-i refers to a lookup table held by the control circuit 32 for the phase rotation amount θ_(RX, i) of the receiver 312 and the phase rotation amount θ_(TX, i) of the transmitter 311. and obtain it. In S165, the relay station 3-i sends the coupling matrix H_(SI, i), the phase rotation amount θ_(RX, i) of the receiver 312, and the phase rotation amount θ_(TX) of the transmitter 311 to the control device 1B. , i), and the control device 1B receives these (FIG. 11B, OP508).

S171では、制御装置1Bは、中継局3-iについて、FIRフィルタの遅延器Dφにおける遅延時間と重みw_(i,N_(D,i)+1)とを算出する(図11B、OP509)。S172では、制御装置1Bは、中継局3-iへ、FIRフィルタの遅延器Dφにおける遅延時間と重みw_(i,N_(D,i)+1)とを通知する(図11B、OP510)。 In S171, the control device 1B calculates the delay time and weight w_(i, N_(D, i)+1) in the delay device Dφ of the FIR filter for the relay station 3-i (FIG. 11B, OP509). In S172, the control device 1B notifies the relay station 3-i of the delay time and weight w_(i, N_(D, i)+1) in the delay device Dφ of the FIR filter (FIG. 11B, OP510).

S173では、中継局3-iは、制御装置1Bから受信した、FIRフィルタの遅延器Dφにおける遅延時間と重みw_(i,N_(D,i)+1)とをFIRフィルタに設定する。なお、中継局3-iは、自己干渉を抑圧するためのFIRフィルタのタップT1からタップTN_(D,i)のそれぞれの重みw_(i,L)(L=1、...、N_(D,i))を、行列H_(SI,i)に基づいて決定して設定する。 In S173, the relay station 3-i sets the delay time and weight w_(i, N_(D, i)+1) in the delay device Dφ of the FIR filter, which are received from the control device 1B, in the FIR filter. Note that the relay station 3-i uses weights w_(i, L) (L=1, ..., N_() for each of the taps T1 to TN_(D, i) of the FIR filter for suppressing self-interference. D,i)) is determined and set based on the matrix H_(SI,i).

S181では、基地局2が端末局4へデータ信号を送信する。S182では、中継局3-iが、端末局4へのデータ信号を受信し、非再生中継を行う。S183では、中継局3-iは、データ信号を端末局4へ送信する。 In S181, the base station 2 transmits a data signal to the terminal station 4. In S182, relay station 3-i receives the data signal to terminal station 4 and performs non-regenerative relay. In S183, relay station 3-i transmits the data signal to terminal station 4.

以上より、中継局3-i以外の装置として、制御装置1Bが、中継局3の非再生中継の実施可否判定と、中継局3において中継信号に与える遅延時間と位相回転量との算出と、を行うことができる。なお、図11A、図11B、図12A、及び、図12Bに示される処理は一例であって、これらに限定されない。例えば、図11BのOP509及びOP510において、制御装置1Bは、中継局3-iのFIRフィルタで信号に与える遅延時間φiを算出して中継局3-iに送信し、中継局3-iがFIRフィルタの遅延器Dφにおける遅延時間を算出するようにしてもよい。または、図11BのOP509及びOP510において、制御装置1Bが、中継局3-iの自己干渉を抑圧するためのFIRフィルタのタップT1からタップTN_(D,i)のそれぞれの重みw_(i,L)(L=1、...、N_(D,i))を、行列H_(SI,i)に基づいて決定して、中継局3-iに通知してもよい。 From the above, the control device 1B, as a device other than the relay station 3-i, determines whether or not the relay station 3 can perform non-regenerative relay, calculates the delay time and phase rotation amount given to the relay signal at the relay station 3, It can be performed. Note that the processes shown in FIGS. 11A, 11B, 12A, and 12B are examples, and the process is not limited thereto. For example, in OP509 and OP510 of FIG. 11B, the control device 1B calculates the delay time φi given to the signal by the FIR filter of the relay station 3-i, transmits it to the relay station 3-i, and the relay station 3-i The delay time in the delay device Dφ of the filter may be calculated. Alternatively, in OP509 and OP510 of FIG. 11B, the control device 1B controls each weight w_(i, L )(L=1, . . . , N_(D, i)) may be determined based on the matrix H_(SI, i) and notified to the relay station 3-i.

制御装置1Bの他、基地局2又は端末局4が、中継局3の非再生中継の実施可否判定と、中継局3において中継信号に与える遅延時間と位相回転量との算出と、を行ってもよい。基地局2又は端末局4は、例えば、図11A及び図11Bに示される、制御装置1Bと同様の処理を行うことができる。遅延時間ΔRを算出する際に用いられるτ_(R)は、基地局2又は端末局4が設定してもよいし、予め定められた値を用いてもよい。以下では
、τ_(R)は、基地局2又は端末局4が設定することとする。
In addition to the control device 1B, the base station 2 or the terminal station 4 determines whether or not the relay station 3 can perform non-regenerative relay, and calculates the delay time and phase rotation amount given to the relay signal at the relay station 3. Good too. The base station 2 or the terminal station 4 can perform the same processing as the control device 1B shown in FIGS. 11A and 11B, for example. τ_(R) used when calculating the delay time ΔR may be set by the base station 2 or the terminal station 4, or may use a predetermined value. In the following, it is assumed that τ_(R) is set by the base station 2 or the terminal station 4.

図13A及び図13Bは、基地局2Cが、中継局3の非再生中継の実施可否判定と、中継局3において中継信号に与える遅延時間と位相回転量との算出と、を行う場合の処理のシーケンスの一例である。図13A及び図13Bは、通信システム100Aを想定した例である。図13A及び図13Bは、制御装置1、基地局2C、中継局3-i、及び、端末局4の処理シーケンスを含む。なお、中継局3は複数存在するが、便宜上、代表して中継局3-iが示されている。また、各中継局3については、中継局3-iと同様の処理が行われる。なお、通信システム100Bにおいては、基地局2が中央基地局2Aと1以上の分散基地局2Bに分離し、中央基地局2Aの制御回路22Aが、図13A及び図13Bの基地局2と同様の処理を行う。図13A及び図13Bでは、制御チャネルを通じた情報の送受信は実線で、データチャネルを通じた情報の送受信は破線で示されている。 13A and 13B show processing when the base station 2C determines whether or not the relay station 3 can perform non-regenerative relay, and calculates the delay time and phase rotation amount given to the relay signal at the relay station 3. This is an example of a sequence. 13A and 13B are examples assuming a communication system 100A. 13A and 13B include processing sequences of the control device 1, the base station 2C, the relay station 3-i, and the terminal station 4. Although there are a plurality of relay stations 3, relay station 3-i is shown as a representative for convenience. Further, for each relay station 3, the same processing as that for relay station 3-i is performed. In the communication system 100B, the base station 2 is separated into a central base station 2A and one or more distributed base stations 2B, and the control circuit 22A of the central base station 2A is similar to the base station 2 in FIGS. 13A and 13B. Perform processing. In FIGS. 13A and 13B, the transmission and reception of information through the control channel is shown by solid lines, and the transmission and reception of information through the data channel is shown by dashed lines.

S201では、端末局4から接続要求が送信される。接続要求は端末局4が位置するセルを管理する基地局2Cに受信され、基地局2Cから制御装置1へ転送される。S202では、制御装置1は、基地局2Cへ、端末局4からの接続要求の受信と、端末局4への信号を中継する複数の中継局3-iの情報とを通知する。このとき、制御装置1は、τ_(R)も併せて基地局2へ通知してもよい。 In S201, the terminal station 4 transmits a connection request. The connection request is received by the base station 2C that manages the cell where the terminal station 4 is located, and is transferred from the base station 2C to the control device 1. In S202, the control device 1 notifies the base station 2C of the reception of the connection request from the terminal station 4 and information about the plurality of relay stations 3-i that relay signals to the terminal station 4. At this time, the control device 1 may also notify the base station 2 of τ_(R).

S211では、基地局2Cは、中継局3-iに端末局4との間の電波伝搬特性の計測の指示を送信する(図7、OP101)。中継局3-iは、電波伝搬特性の計測の指示を受信する。 In S211, the base station 2C transmits an instruction to measure the radio wave propagation characteristics with the terminal station 4 to the relay station 3-i (FIG. 7, OP101). Relay station 3-i receives an instruction to measure radio wave propagation characteristics.

S221では、端末局4は、所定の周期でリファレンス信号を発信している。S231では、基地局2Cは、端末局4からのリファレンス信号を受信し、当該リファレンス信号を用いて、基地局2Cと端末局4との間の電波伝搬特性を計測する。 In S221, the terminal station 4 transmits a reference signal at a predetermined period. In S231, the base station 2C receives a reference signal from the terminal station 4, and measures the radio wave propagation characteristics between the base station 2C and the terminal station 4 using the reference signal.

S241では、中継局3-iは、端末局4からのリファレンス信号を受信し、当該リファレンス信号を用いて、中継局3-iと端末局4との間の電波伝搬特性を計測する。S242では、中継局3-iは、計測した中継局3-iと端末局4との間の電波伝搬特性を基地局2へ送信する。基地局2Cは、中継局3-iと端末局4との間の電波伝搬特性を受信する(図7、OP103)。 In S241, the relay station 3-i receives the reference signal from the terminal station 4, and measures the radio wave propagation characteristics between the relay station 3-i and the terminal station 4 using the reference signal. In S242, the relay station 3-i transmits the measured radio wave propagation characteristics between the relay station 3-i and the terminal station 4 to the base station 2. The base station 2C receives the radio wave propagation characteristics between the relay station 3-i and the terminal station 4 (FIG. 7, OP103).

S251では、基地局2Cは、基地局2Cと端末局4との間の電波伝搬特性と中継局3-iと端末局4との間の電波伝搬特性とを用いて、遅延時間ΔRを算出する(図7、OP104)。S252では、基地局2Cは、中継局3-iへ、基地局2Cとの間の電波伝搬特性の計測の指示と、FIRフィルタに関する情報の要求とを送信する(図11A、OP501)。 In S251, the base station 2C calculates the delay time ΔR using the radio wave propagation characteristics between the base station 2C and the terminal station 4 and the radio wave propagation characteristics between the relay station 3-i and the terminal station 4. (FIG. 7, OP104). In S252, the base station 2C transmits to the relay station 3-i an instruction to measure radio wave propagation characteristics with the base station 2C and a request for information regarding the FIR filter (FIG. 11A, OP501).

S253では、中継局3-iは、S252において基地局2Cから送信された信号に付随するリファレンス信号に基づいて、基地局2Cと中継局3-iとの間の電波伝搬特性を計測する。S254では、中継局3-iは、基地局2Cと中継局3-iとの間の電波伝搬特性と、FIRフィルタに関する情報(FIRフィルタのタップ数N_(D,i)、1タップ当たりの遅延時間τ_(D))を基地局2Cへ送信する。基地局2Cは、中継局3-iから、基地局2と中継局3-iとの間の電波伝搬特性と、FIRフィルタに関する情報とを受信する(図11A、OP502)。 In S253, relay station 3-i measures the radio wave propagation characteristics between base station 2C and relay station 3-i based on the reference signal accompanying the signal transmitted from base station 2C in S252. In S254, the relay station 3-i determines the radio wave propagation characteristics between the base station 2C and the relay station 3-i, and information regarding the FIR filter (number of taps of the FIR filter N_(D, i), delay per tap). The time τ_(D)) is transmitted to the base station 2C. The base station 2C receives the radio wave propagation characteristics between the base station 2 and the relay station 3-i and information regarding the FIR filter from the relay station 3-i (FIG. 11A, OP502).

S255では、基地局2Cは、中継信号が中継局3-iから端末局4に到着するタイミングの最小値τ_(min,i)を算出する(図11A、OP503、OP504)。S256では、基地局2Cは、τ_(min,i)が遅延時間ΔR以下であるため、中継局
3-iによる当該無線フレームにおける中継の実施を判定する(図11A、OP505:YES)。
In S255, the base station 2C calculates the minimum value τ_(min, i) of the timing at which the relay signal arrives from the relay station 3-i to the terminal station 4 (FIG. 11A, OP503, OP504). In S256, since τ_(min, i) is less than or equal to the delay time ΔR, the base station 2C determines whether the relay station 3-i should relay the wireless frame (FIG. 11A, OP505: YES).

図13BのS261では、基地局2Cは、中継局3-iへ、自己干渉における結合行列H_(SI,i)と、受信機312の位相回転量θ_(RX,i)と、送信機311の位相回転量θ_(TX,i)と、の要求を送信する(図11B、OP507)。 In S261 of FIG. 13B, the base station 2C sends to the relay station 3-i the coupling matrix H_(SI, i) in self-interference, the amount of phase rotation θ_(RX, i) of the receiver 312, and the amount of phase rotation θ_(RX, i) of the transmitter 311. A request for the phase rotation amount θ_(TX, i) is transmitted (FIG. 11B, OP507).

S262では、中継局3-iと基地局2とでリファレンス信号の送受信を行う。S263では、中継局3-iは、S262において基地局2間で送受信されたリファレンス信号に基づいて、結合行列H_(SI,i)を計測する。S264では、中継局3-iは、受信機312の位相回転量θ_(RX,i)と送信機311の位相回転量θ_(TX,i)とを制御回路32が持つルックアップテーブルを参照して取得する。S265では、中継局3-iは、基地局2Cへ、結合行列H_(SI,i)と、受信機312の位相回転量θ_(RX,i)と、送信機311の位相回転量θ_(TX,i)とを送信し、基地局2Cはこれらを受信する(図11B、OP508)。 In S262, the relay station 3-i and the base station 2 transmit and receive reference signals. In S263, relay station 3-i measures the coupling matrix H_(SI, i) based on the reference signal transmitted and received between base stations 2 in S262. In S264, the relay station 3-i refers to the lookup table held by the control circuit 32 for the phase rotation amount θ_(RX, i) of the receiver 312 and the phase rotation amount θ_(TX, i) of the transmitter 311. and obtain it. In S265, the relay station 3-i sends the coupling matrix H_(SI, i), the phase rotation amount θ_(RX, i) of the receiver 312, and the phase rotation amount θ_(TX) of the transmitter 311 to the base station 2C. , i), and the base station 2C receives these (FIG. 11B, OP508).

S271では、基地局2Cは、中継局3-iについて、FIRフィルタの遅延器Dφにおける遅延時間と重みw_(i,N_(D,i)+1)とを算出する(図11B、OP509)。S272では、基地局2Cは、中継局3-iへ、FIRフィルタの遅延器Dφにおける遅延時間と重みw_(i,N_(D,i)+1)とを通知する(図11B、OP510)。 In S271, the base station 2C calculates the delay time and weight w_(i, N_(D, i)+1) in the delay device Dφ of the FIR filter for the relay station 3-i (FIG. 11B, OP509). In S272, the base station 2C notifies the relay station 3-i of the delay time and weight w_(i, N_(D, i)+1) in the delay device Dφ of the FIR filter (FIG. 11B, OP510).

S273では、中継局3-iは、基地局2Cから受信した、FIRフィルタの遅延器Dφにおける遅延時間と重みw_(i,N_(D,i)+1)とをFIRフィルタに設定する。なお、中継局3-iは、自己干渉を抑圧するためのFIRフィルタのタップT1からタップTN_(D,i)のそれぞれの重みw_(i,L)(L=1、...、N_(D,i))を、行列H_(SI,i)に基づいて決定して設定する。以降、中継局3-iは、図12BのS181からS183と同様にして、基地局2からのデータ信号の非再生中継を行う。 In S273, the relay station 3-i sets the delay time and weight w_(i, N_(D, i)+1) in the delay device Dφ of the FIR filter, which are received from the base station 2C, in the FIR filter. Note that the relay station 3-i uses weights w_(i, L) (L=1, ..., N_() for each of the taps T1 to TN_(D, i) of the FIR filter for suppressing self-interference. D,i)) is determined and set based on the matrix H_(SI,i). Thereafter, the relay station 3-i performs non-regenerative relay of the data signal from the base station 2 in the same manner as S181 to S183 in FIG. 12B.

図13A及び図13Bより、中継局3-i以外の装置として、基地局2Cが、中継局3の非再生中継の実施可否判定と、中継局3において中継信号に与える遅延時間と位相回転量との算出と、を行うことができる。なお、図13A及び図13Bに示される処理は一例であって、これらに限定されない。例えば、図13のS252からS254における、中継局3-iからの、基地局2Cと中継局3-iとの間の電波伝搬特性の取得は、基地局2C自身が行ってもよい。 13A and 13B, the base station 2C, as a device other than the relay station 3-i, determines whether or not the relay station 3 can perform non-regenerative relay, and determines the delay time and phase rotation amount given to the relay signal at the relay station 3. It is possible to calculate and. Note that the processing shown in FIGS. 13A and 13B is an example, and the processing is not limited thereto. For example, the acquisition of the radio wave propagation characteristics between the base station 2C and the relay station 3-i from the relay station 3-i in S252 to S254 in FIG. 13 may be performed by the base station 2C itself.

端末局4が、中継局3の非再生中継の実施可否判定と、中継局3において中継信号に与える遅延時間と位相回転量との算出と、を行う場合には、端末局4は、接続要求の送信後、制御装置1から、例えば、基地局2と複数の中継局3との情報を取得し、以降、図13AのS211以降の基地局2Cと同様の処理を行うようにしてもよい。また、この場合には、端末局4と基地局2との間の電波伝搬特性、端末局4と中継局3との間の電波伝搬特性は、端末局4自身が計測してもよい。 When the terminal station 4 determines whether or not the relay station 3 can perform non-regenerative relay, and calculates the delay time and phase rotation amount given to the relay signal at the relay station 3, the terminal station 4 requests connection. After transmitting, for example, information on the base station 2 and the plurality of relay stations 3 may be acquired from the control device 1, and thereafter, the same processing as the base station 2C after S211 in FIG. 13A may be performed. Further, in this case, the radio wave propagation characteristics between the terminal station 4 and the base station 2 and the radio wave propagation characteristics between the terminal station 4 and the relay station 3 may be measured by the terminal station 4 itself.

また、制御装置1、基地局2、及び、端末局4の一部または全部が、協調して、中継局3の非再生中継の実施可否判定と、中継局3において中継信号に与える遅延時間と位相回転量との算出と、を行ってもよい。例えば、制御装置1が遅延時間ΔRを算出し、基地局2又は端末局4が、中継局3の非再生中継の実施可否判定と、中継局3において中継信号に与える遅延時間と位相回転量との算出とを行ってもよい。例えば、制御装置1が遅延時間ΔRを算出し、基地局2が中継局3の非再生中継の実施可否判定を行い、端末局4が中
継局3において中継信号に与える遅延時間と位相回転量との算出を行ってもよい。
In addition, some or all of the control device 1, the base station 2, and the terminal station 4 cooperate to determine whether or not the relay station 3 can perform non-regenerative relay, and to determine the delay time given to the relay signal at the relay station 3. You may also calculate the amount of phase rotation. For example, the control device 1 calculates the delay time ΔR, and the base station 2 or the terminal station 4 determines whether or not the relay station 3 can perform non-regenerative relay, and determines the delay time and phase rotation amount given to the relay signal at the relay station 3. may also be calculated. For example, the control device 1 calculates the delay time ΔR, the base station 2 determines whether the relay station 3 can perform non-regenerative relay, and the terminal station 4 calculates the delay time and phase rotation amount given to the relay signal at the relay station 3. may be calculated.

<変形例> <Modified example>

第1実施形態及び第2実施形態では、ダウンリンク方向における非再生中継について説明されたが、アップリンク方向の非再生中継についても同様に適用することができる。アップリンク方向の場合には、送信局は端末局4、受信局は基地局2となる。 In the first and second embodiments, non-regenerative relaying in the downlink direction has been described, but the same can be applied to non-regenerative relaying in the uplink direction. In the case of the uplink direction, the transmitting station is the terminal station 4 and the receiving station is the base station 2.

複数の中継局3で複数のグループを作成し、各グループについて中継信号の端末局4への到着タイミングΔRを設定して、グループごとに異なるタイミングで中継信号が同位相で端末局4に到着するようにしてもよい。 Create multiple groups with multiple relay stations 3, set the arrival timing ΔR of the relay signal to the terminal station 4 for each group, and have the relay signals arrive at the terminal station 4 with the same phase at different timings for each group. You can do it like this.

第1実施形態及び第2実施形態では、中継局3はアンテナを1本備えることが想定されて説明されたが、中継局3はアンテナを複数備えてもよい。中継局3がアンテナを複数備える場合には、中継局3は、各アンテナについて、非再生中継の実施の可否判定を行う。また、1本のアンテナに1つの無線機が接続される場合には、中継局3は、アンテナごとに中継信号に与える遅延時間と位相回転量とを取得する。 Although the first and second embodiments have been described assuming that the relay station 3 is provided with one antenna, the relay station 3 may be provided with a plurality of antennas. When the relay station 3 includes a plurality of antennas, the relay station 3 determines whether non-regenerative relay can be performed for each antenna. Further, when one radio device is connected to one antenna, the relay station 3 obtains the delay time and phase rotation amount given to the relay signal for each antenna.

第1実施形態では、各中継局3が中継信号に与える遅延時間と位相回転量とを算出するが、制御装置1が各中継局3についてこれらを算出し、各中継局3に通知してもよい。この場合には、制御装置1は、各中継局3から、受信機312の位相回転量θ_(RX,i)、送信機311の位相回転量θ_(TX,i)、及び、中継局3と端末局4との間の伝搬遅延を通知してもらうようにする。 In the first embodiment, each relay station 3 calculates the delay time and phase rotation amount given to the relay signal, but the control device 1 calculates these for each relay station 3 and notifies each relay station 3. good. In this case, the control device 1 receives from each relay station 3 the amount of phase rotation θ_(RX, i) of the receiver 312, the amount of phase rotation θ_(TX, i) of the transmitter 311, and the amount of phase rotation θ_(TX, i) of the receiver 312. The propagation delay with the terminal station 4 is notified.

<その他の実施形態>
上記の実施形態はあくまでも一例であって、本開示はその要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。また、本開示において説明した処理や手段は、技術的な矛盾が生じない限りにおいて、自由に組み合わせて実施することができる。
<Other embodiments>
The above-described embodiments are merely examples, and the present disclosure may be implemented with appropriate changes within the scope of the invention. Furthermore, the processes and means described in this disclosure can be implemented in any combination as long as no technical contradiction occurs.

また、1つの装置が行うものとして説明した処理が、複数の装置によって分担して実行されてもよい。あるいは、異なる装置が行うものとして説明した処理が、1つの装置によって実行されても構わない。コンピュータシステムにおいて、各機能をどのようなハードウェア構成(サーバ構成)によって実現するかは、柔軟に変更可能である。 Further, the processing described as being performed by one device may be shared and executed by a plurality of devices. Alternatively, processes described as being performed by different devices may be performed by one device. In a computer system, the hardware configuration (server configuration) that implements each function can be flexibly changed.

本開示は、上記の実施形態で説明した機能を実装したコンピュータプログラムをコンピュータに供給し、当該コンピュータが有する1つ以上のプロセッサがプログラムを読み出して実行することによっても実現可能である。このようなコンピュータプログラムは、コンピュータのシステムバスに接続可能な非一時的なコンピュータ可読記憶媒体によってコンピュータに提供されてもよいし、ネットワークを介してコンピュータに提供されてもよい。非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、例えば、磁気ディスク(フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスクドライブ(HDD)等)、光ディスク(CD-ROM、DVDディスク、ブルーレイディスク等)など任意のタイプのディスク、読み込み専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、EPROM、EEPROM、磁気カード、フラッシュメモリ、または光学式カードのような、電子的命令を格納するために適した任意のタイプの媒体を含む。 The present disclosure can also be realized by supplying a computer program implementing the functions described in the above embodiments to a computer, and having one or more processors included in the computer read and execute the program. Such a computer program may be provided to the computer by a non-transitory computer-readable storage medium connectable to the computer's system bus, or may be provided to the computer via a network. The non-transitory computer-readable storage medium may be any type of disk, such as, for example, a magnetic disk (floppy disk, hard disk drive (HDD), etc.), an optical disk (CD-ROM, DVD disk, Blu-ray disk, etc.); Includes any type of medium suitable for storing electronic instructions, such as read only memory (ROM), random access memory (RAM), EPROM, EEPROM, magnetic card, flash memory, or optical card.

1・・制御装置
2・・基地局
3・・中継局
4・・端末局
11・・CPU
12・・主記憶装置
13・・外部記憶装置
16・・通信装置
21、31、41・・無線機
22、32、42・・制御回路
100・・通信システム
311・・送信機
312・・受信機
313・・ベースバンド回路
314・・サーキュレータ
1...Control device 2...Base station 3...Relay station 4...Terminal station 11...CPU
12... Main storage device 13... External storage device 16... Communication devices 21, 31, 41... Radio equipment 22, 32, 42... Control circuit 100... Communication system 311... Transmitter 312... Receiver 313...Baseband circuit 314...Circulator

Claims (20)

送信局と、
受信局と、
前記送信局から前記受信局への第1の信号を復調及び復号せずに中継する、1以上の中継局と、
前記1以上の中継局によって中継された1以上の前記第1の信号の中継信号が、前記送信局と前記受信局と前記1以上の中継局との間で同期している、前記第1の信号が発信された無線フレーム中のスロットの先頭から第1の時間長後に同時に同位相で前記受信局に到着するように、少なくとも前記1以上の中継局のうちの第1の中継局について、前記送信局と前記第1の中継局との間の電波伝搬特性及び前記受信局と前記第1の中継局との間の電波伝搬特性に基づいて、前記第1の中継局による中継によって前記第1の信号に与えられる第1の遅延時間と第1の位相回転量とを取得し、前記第1の中継局に、前記第1の信号に前記第1の遅延時間と前記第1の位相回転量とを与えさせる、制御部と、
を備える通信システム。
a transmitting station;
a receiving station,
one or more relay stations that relay a first signal from the transmitting station to the receiving station without demodulating or decoding;
The relay signal of the one or more first signals relayed by the one or more relay stations is synchronized between the transmitting station, the receiving station, and the one or more relay stations. for at least the first relay station of the one or more relay stations, such that the signals arrive at the receiving station at the same time and in phase after a first length of time from the beginning of the slot in the radio frame in which the signals are transmitted. Based on the radio wave propagation characteristics between the transmitting station and the first relay station and the radio wave propagation characteristics between the receiving station and the first relay station, the first relay station is relayed by the first relay station. acquires a first delay time and a first amount of phase rotation given to the signal, and transmits the first delay time and first amount of phase rotation given to the first signal to the first relay station. a control unit that causes the
A communication system equipped with
前記1以上の中継局のそれぞれは、前記1以上の中継局のそれぞれにおいて発生する、前記送信局から受信した信号と前記受信局へ送信する前記信号との間の干渉を抑圧するフィルタリングを行う第1のフィルタを備え、
前記第1のフィルタは、
前記フィルタリングにより前記第1の信号に前記第1の遅延時間を与え、
前記フィルタリング後の前記第1の信号に前記第1の位相回転量を与える、
請求項1に記載の通信システム。
Each of the one or more relay stations performs filtering to suppress interference between the signal received from the transmitting station and the signal transmitted to the receiving station, which occurs in each of the one or more relay stations. Equipped with 1 filter,
The first filter is
giving the first delay time to the first signal by the filtering;
giving the first phase rotation amount to the first signal after the filtering;
The communication system according to claim 1.
前記制御部は、
前記スロットの先頭から、前記第1の時間長から前記第1の中継局と前記受信局との間の伝搬遅延を差し引いた第2の時間長後に前記第1の信号の中継信号が前記第1の中継局から発信されるように、前記第1の遅延時間を取得する、
請求項1又は2に記載の通信システム。
The control unit includes:
The relay signal of the first signal is transmitted to the first relay station after a second time length obtained by subtracting the propagation delay between the first relay station and the receiving station from the first time length from the beginning of the slot. obtaining the first delay time so as to be transmitted from the relay station;
The communication system according to claim 1 or 2.
前記1以上の中継局のそれぞれは、
アンテナと、前記アンテナに接続する送信機及び受信機と、を備え、
前記制御部は、
前記受信機において加わる位相回転量から、前記送信機において加わる位相回転量と、前記送信局から前記第1の中継局までの伝搬路で加わる位相回転量と、前記第1の中継局から前記受信局までの伝搬路で加わる位相回転量と、を差し引いた値を前記第1の位相回転量として取得する、
請求項1又は2に記載の通信システム。
Each of the one or more relay stations includes:
comprising an antenna, a transmitter and a receiver connected to the antenna,
The control unit includes:
From the amount of phase rotation applied at the receiver, the amount of phase rotation applied at the transmitter, the amount of phase rotation applied in the propagation path from the transmitting station to the first relay station, and the amount of phase rotation applied from the first relay station to the reception obtaining the value obtained by subtracting the amount of phase rotation added in the propagation path to the station as the first amount of phase rotation;
The communication system according to claim 1 or 2.
前記制御部は、
前記第1の中継局と前記受信局との間の伝搬遅延に基づいて、前記第1の中継局から送信された前記第1の信号の中継信号が前記受信局へ前記スロットの先頭から第1の時間後までに到着可能か否かを判定し、
前記第1の中継局から前記第1の信号の中継信号が前記受信局へ前記スロットの先頭から第1の時間後までに到着可能であることを判定した場合に、前記第1の中継局による前記第1の信号の中継の実施を判定し、
前記第1の中継局から前記第1の信号の中継信号が前記受信局へ前記スロットの先頭から第1の時間後までに到着可能でないことを判定した場合には、前記第1の中継局による前記第1の信号の中継の不実施を判定する、
請求項1に記載の通信システム。
The control unit includes:
Based on the propagation delay between the first relay station and the receiving station, the relay signal of the first signal transmitted from the first relay station is transmitted to the receiving station from the beginning of the slot to the first relay signal. Determine whether it is possible to arrive by the time after,
When it is determined that the relay signal of the first signal from the first relay station can arrive at the receiving station by a first time after the beginning of the slot, the first relay station determining whether to relay the first signal;
If it is determined that the relay signal of the first signal from the first relay station cannot arrive at the receiving station by a first time after the beginning of the slot, the first relay station determining whether to relay the first signal;
The communication system according to claim 1.
前記制御部は、
前記送信局と前記第1の中継局との間の伝搬遅延と、前記送信局と前記第1の中継局との間の遅延広がりと、前記第1の中継局における処理遅延と、前記第1の中継局と前記受信局との間の伝搬遅延と、の合計時間が前記第1の時間長以下であるか否かを判定することによって、前記第1の中継局から前記第1の信号の中継信号が前記受信局へ前記スロットの先頭から第1の時間後までに到着するか否かを判定する、
請求項5に記載の通信システム。
The control unit includes:
a propagation delay between the transmitting station and the first relay station, a delay spread between the transmitting station and the first relay station, a processing delay at the first relay station, and the first relay station. of the first signal from the first relay station by determining whether the total time of the propagation delay between the relay station and the receiving station is less than or equal to the first time length. determining whether the relay signal arrives at the receiving station by a first time after the beginning of the slot;
The communication system according to claim 5.
無線回線を管理する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、
前記送信局と前記受信局との間の電波伝搬特性と前記1以上の中継局それぞれと前記受信局との間の電波伝搬特性とに基づいて、前記第1の時間長を取得することと、
前記第1の時間長を前記1以上の中継局へ通知することと、
を実行する請求項1に記載の通信システム。
It is further equipped with a control device that manages the wireless line,
The control device includes:
Obtaining the first time length based on radio wave propagation characteristics between the transmitting station and the receiving station and radio wave propagation characteristics between each of the one or more relay stations and the receiving station;
Notifying the first time length to the one or more relay stations;
The communication system according to claim 1, wherein the communication system performs the following.
前記制御装置は、
前記送信局と前記受信局との間の伝搬遅延と、前記送信局と前記受信局との間の遅延広がりと、前記1以上の中継局のうちの一つの中継局による中継によって発生する遅延時間と、を合計して、前記第1の時間長を取得する、
請求項7に記載の通信システム。
The control device includes:
a propagation delay between the transmitting station and the receiving station, a delay spread between the transmitting station and the receiving station, and a delay time caused by relaying by one of the one or more relay stations. and, by summing the above, the first time length is obtained.
The communication system according to claim 7.
コンピュータが、
送信局から受信局への第1の信号を復調及び復号せずに中継する、1以上の中継局によって中継された1以上の前記第1の信号の中継信号が、前記送信局と前記受信局と前記1以上の中継局との間で同期している、前記第1の信号が発信された無線フレーム中のスロットの先頭から第1の時間長後に同時に同位相で前記受信局に到着するように、少なくとも前記1以上の中継局のうちの第1の中継局について、前記送信局と前記第1の中継局との間の電波伝搬特性及び前記受信局と前記第1の中継局との間の電波伝搬特性に基づいて、前記第1の中継局による中継によって前記第1の信号に与えられる第1の遅延時間と第1の位相回転量とを取得し、
前記第1の中継局に、前記第1の信号に前記第1の遅延時間と前記第1の位相回転量とを与えさせる、
方法。
The computer is
A relay signal of one or more of the first signals relayed by one or more relay stations that relays the first signal from the transmitting station to the receiving station without demodulating or decoding is transmitted to the transmitting station and the receiving station. and the one or more relay stations, such that the first signal arrives at the receiving station at the same time and in phase a first time length from the beginning of the slot in the transmitted radio frame. and, regarding at least a first relay station of the one or more relay stations, radio wave propagation characteristics between the transmitting station and the first relay station and between the receiving station and the first relay station. obtain a first delay time and a first amount of phase rotation given to the first signal by relaying by the first relay station, based on radio wave propagation characteristics;
causing the first relay station to give the first delay time and the first amount of phase rotation to the first signal;
Method.
送信局から受信局への第1の信号を復調及び復号せずに中継する非再生中継の際に、前記第1の信号の中継信号が、前記送信局と前記受信局と1以上の中継局との間で同期している、前記第1の信号が発信された無線フレーム中のスロットの先頭から第1の時間長後に前記受信局に到着するように、前記受信局との間の電波伝搬特性に基づいて、第1の遅延時間を取得することと、
前記中継によって前記第1の信号に加わる位相回転量をキャンセルさせる第1の位相回転量と取得することと、
を実行する制御部と、
前記第1の信号の前記非再生中継の際に、前記第1の信号に前記第1の遅延時間と前記第1の位相回転量とを与える無線処理部と、
を備える中継局。
In the case of non-regenerative relay in which a first signal from a transmitting station to a receiving station is relayed without demodulating or decoding, the relay signal of the first signal is transmitted to the transmitting station, the receiving station, and one or more relay stations. radio wave propagation between the receiving station and the receiving station such that the first signal arrives at the receiving station after a first length of time from the beginning of the slot in the radio frame in which the first signal is transmitted; obtaining a first delay time based on the characteristic;
obtaining a first phase rotation amount that cancels the phase rotation amount added to the first signal by the relay;
a control unit that executes
a wireless processing unit that provides the first delay time and the first phase rotation amount to the first signal during the non-regenerative relay of the first signal;
A relay station equipped with
前記無線処理部は、前記無線処理部において発生する、前記送信局から受信した信号と前記受信局へ送信する前記信号との間の干渉を抑圧するフィルタリングを行う第1のフィルタを備え、
前記第1のフィルタは、
前記フィルタリングにより前記第1の信号に前記第1の遅延時間を与え、
前記フィルタリング後の前記第1の信号に前記第1の位相回転量を与える、
請求項10に記載の中継局。
The wireless processing unit includes a first filter that performs filtering to suppress interference between the signal received from the transmitting station and the signal transmitted to the receiving station, which occurs in the wireless processing unit,
The first filter is
giving the first delay time to the first signal by the filtering;
giving the first phase rotation amount to the first signal after the filtering;
The relay station according to claim 10.
前記制御部は、
前記スロットの先頭から、前記第1の時間長から前記中継局と前記受信局との間の伝搬遅延を差し引いた第2の時間長後に前記第1の信号の中継信号が前記無線処理部から発信されるように、前記第1の遅延時間を取得する、
請求項10又は11に記載の中継局。
The control unit includes:
A relay signal of the first signal is transmitted from the wireless processing unit after a second time length obtained by subtracting a propagation delay between the relay station and the receiving station from the first time length from the beginning of the slot. obtaining the first delay time so that
The relay station according to claim 10 or 11.
前記無線処理部は、アンテナに接続する送信機及び受信機を備え、
前記制御部は、
前記受信機において加わる位相回転量から、前記送信機において加わる位相回転量と、前記送信局から前記中継局までの伝搬路で加わる位相回転量と、前記中継局から前記受信局までの伝搬路で加わる位相回転量と、を差し引いた値を前記第1の位相回転量として取得する、
請求項10又は11に記載の中継局。
The wireless processing unit includes a transmitter and a receiver connected to an antenna,
The control unit includes:
From the amount of phase rotation applied at the receiver, the amount of phase rotation applied at the transmitter, the amount of phase rotation applied on the propagation path from the transmitting station to the relay station, and the amount of phase rotation applied on the propagation path from the relay station to the receiving station. obtaining the value obtained by subtracting the amount of phase rotation to be applied as the first amount of phase rotation;
The relay station according to claim 10 or 11.
前記制御部は、
前記中継局と前記受信局との間の伝搬遅延に基づいて、前記無線処理部から送信された前記第1の信号の中継信号が前記受信局へ前記スロットの先頭から第1の時間後までに到着可能か否かを判定し、
前記第1の信号の中継信号が前記受信局へ前記スロットの先頭から第1の時間後までに到着可能であることを判定した場合に、前記第1の信号の中継を行うことを判定し、
前記第1の信号の中継信号が前記受信局へ前記スロットの先頭から第1の時間後までに到着可能でないことを判定した場合には、前記第1の信号の中継を行わないことを判定する、
請求項10に記載の中継局。
The control unit includes:
Based on the propagation delay between the relay station and the receiving station, the relay signal of the first signal transmitted from the radio processing unit is transmitted to the receiving station by a first time after the beginning of the slot. Determine whether it is possible to arrive,
determining that the first signal is to be relayed if it is determined that the relay signal of the first signal can arrive at the receiving station by a first time after the beginning of the slot;
If it is determined that the relay signal of the first signal cannot arrive at the receiving station by a first time after the beginning of the slot, it is determined that the relay signal of the first signal is not to be relayed. ,
The relay station according to claim 10.
前記制御部は、
前記送信局と前記中継局との間の伝搬遅延と、前記送信局と前記中継局との間の遅延広がりと、前記無線処理部における処理遅延と、前記中継局と前記受信局との間の伝搬遅延と、の合計時間が前記第1の時間長以下であるか否かを判定することによって、前記第1の信号の中継信号が前記受信局へ前記スロットの先頭から第1の時間後までに到着するか否かを判定する、
請求項14に記載の中継局。
The control unit includes:
a propagation delay between the transmitting station and the relay station, a delay spread between the transmitting station and the relay station, a processing delay in the radio processing section, and a delay between the relay station and the receiving station. By determining whether the total time of the propagation delay and is less than or equal to the first time length, the relay signal of the first signal is transmitted to the receiving station from the beginning of the slot until after the first time. determine whether or not the
The relay station according to claim 14.
前記制御部は、
前記送信局と前記受信局との間の電波伝搬特性と前記1以上の中継局それぞれと前記受信局との間の電波伝搬特性とに基づいて取得された前記第1の時間長を、無線回線を管理する制御装置から受信する、
請求項10に記載の中継局。
The control unit includes:
The first time length obtained based on the radio wave propagation characteristics between the transmitting station and the receiving station and the radio wave propagation characteristics between each of the one or more relay stations and the receiving station, received from a control device that manages the
The relay station according to claim 10.
前記第1の時間長は、
前記送信局と前記受信局との間の伝搬遅延と、前記送信局と前記受信局との間の遅延広がりと、前記1以上の中継局のうちの一つの中継局による中継によって発生する遅延時間と、を合計して取得される、
請求項16に記載の中継局。
The first time length is
a propagation delay between the transmitting station and the receiving station, a delay spread between the transmitting station and the receiving station, and a delay time caused by relaying by one of the one or more relay stations. is obtained by summing and,
The relay station according to claim 16.
送信局から受信局への第1の信号を復調及び復号せずに中継する、1以上の中継局が、前記第1の信号の中継信号が、前記送信局と前記受信局と前記1以上の中継局との間で同期している、前記第1の信号が発信された無線フレーム中のスロットの先頭から第1の時間長後に同時に同位相で前記受信局に到着するように、前記第1の信号に第1の遅延時間と第1の位相回転量とを与える場合に、前記送信局と前記受信局との間の電波伝搬特性と前記1以上の中継局それぞれと前記受信局との間の電波伝搬特性とに基づいて、前記第1の時間長を取得すること、
を実行する制御部、
を備える制御装置。
One or more relay stations that relay a first signal from a transmitting station to a receiving station without demodulating or decoding the first signal, the relaying signal of the first signal is transmitted between the transmitting station, the receiving station, and the one or more stations. The first signal, which is synchronized with the relay station, arrives at the receiving station at the same time and in phase after a first time length from the beginning of the slot in the transmitted radio frame. When giving a first delay time and a first amount of phase rotation to a signal of obtaining the first time length based on the radio wave propagation characteristics;
a control unit that executes
A control device comprising:
前記制御部は、
前記送信局と前記受信局との間の伝搬遅延と、前記送信局と前記受信局との間の遅延広がりと、前記1以上の中継局のうちの一つの中継局による中継によって発生する遅延時間と、を合計して、前記第1の時間長を取得する、
請求項18に記載の制御装置。
The control unit includes:
a propagation delay between the transmitting station and the receiving station, a delay spread between the transmitting station and the receiving station, and a delay time caused by relaying by one of the one or more relay stations. and, by summing the above, the first time length is obtained.
The control device according to claim 18.
前記制御部は、
少なくとも前記1以上の中継局のうちの第1の中継局について、前記送信局と前記第1の中継局との間の電波伝搬特性及び前記受信局と前記第1の中継局との間の電波伝搬特性に基づいて、前記第1の中継局による中継によって前記第1の信号に与えられる第1の遅延時間と第1の位相回転量とを取得することと、
前記第1の中継局に、前記第1の遅延時間と前記第1の位相回転量とを通知することと、
を実行する請求項18又は19に記載の制御装置。
The control unit includes:
Regarding at least a first relay station of the one or more relay stations, radio wave propagation characteristics between the transmitting station and the first relay station and radio waves between the receiving station and the first relay station. obtaining a first delay time and a first phase rotation amount given to the first signal by relaying by the first relay station based on propagation characteristics;
Notifying the first relay station of the first delay time and the first phase rotation amount;
The control device according to claim 18 or 19.
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