JP5042144B2 - Wireless relay transmission system, relay station apparatus, and wireless relay transmission method - Google Patents
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Description
本発明は、中継によって無線によるデータ伝送を行なう無線中継伝送システム、中継局装置、及び、無線中継伝送方法に関する。 The present invention relates to a radio relay transmission systems, medium Tsugikyoku apparatus for performing data transmission by radio by the relay, and a radio relay transmission method.
従来の無線中継伝送システムについて、図11を用いて説明する。同図に示す無線中継伝送システムでは、中継局R1は、送信局Txから受信した無線信号を、宛先局Rxに向けて中継送信している。再生中継方式の場合、中継局R1は、送信局Txから受信した信号を復号した後に、宛先局Rxへ中継送信を行なう(例えば、非特許文献1参照)。送信局Txから送信された広帯域信号(a)は、中継局R1までの伝搬路により周波数選択性フェージングが発生するため、中継局R1ではその影響を受けた周波数スペクトルの広帯域信号(b)を受信することになる。中継局R1では、この受信した広帯域信号(b)を復号して、広帯域信号(c)のようなフラットなパワーの広帯域周波数スペクトルに戻して再送信するが、同様に、中継局R1から宛先局Rxまでの伝搬路により周波数選択性フェージングが発生するため、宛先局Rxでは、その影響を受けたパワーの周波数スペクトルの広帯域信号(d)を受信する。
上述した従来技術において、無線中継伝送システム全体のシステムスループットは、送信局Txと中継局R1の間、または、中継局R1と宛先局Rxの間の信号対雑音電力比のどちらか悪いほうに依存してしまう。そのため、中継局R1と宛先局Rxの間の信号対雑音電力比が悪い場合、送信局Txから中継局R1までの通信が成功したとしても、中継局R1と宛先局Rxの間の通信で誤りが発生してしまい、システムスループットが低下してしまうという問題がある。 In the prior art described above, the system throughput of the entire wireless relay transmission system depends on the worse of the signal-to-noise power ratio between the transmitting station Tx and the relay station R1 or between the relay station R1 and the destination station Rx. Resulting in. Therefore, when the signal-to-noise power ratio between the relay station R1 and the destination station Rx is poor, even if communication from the transmission station Tx to the relay station R1 is successful, an error occurs in the communication between the relay station R1 and the destination station Rx. Occurs, and the system throughput is reduced.
この問題を、図12を用いて説明する。同図における無線中継伝送システムでは、マルチキャリア信号を送信するものとし、送信局Txと中継局R1の間の伝搬路の伝達関数をHTx−R1、中継局R1と宛先局Rxの間の伝搬路の伝達関数をHR1−Rxとする。伝達関数は、サブキャリア、または、サブキャリアに対応する周波数毎の受信側の受信電力(パワー)を示すものである。そして、多重変調方式を誤りなく通信することのできる閾値より受信電力が高いサブキャリアでは多重度の高い16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)により、当該閾値より受信電力が低い伝達関数に対応するサブキャリアでは多重度の低いQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)によりデータを変調するものとする。 This problem will be described with reference to FIG. In the wireless relay transmission system shown in the figure, a multicarrier signal is transmitted, and the transfer function of the propagation path between the transmitting station Tx and the relay station R1 is H Tx-R1 , and the propagation between the relay station R1 and the destination station Rx. Let the transfer function of the path be HR1-Rx . The transfer function indicates the reception power (power) on the receiving side for each frequency corresponding to the subcarrier or the subcarrier. Then, in subcarriers with higher received power than a threshold at which multiple modulation schemes can be communicated without error, 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation) with higher multiplicity is used, and there are many subcarriers corresponding to transfer functions with lower received power than the threshold. It is assumed that data is modulated by QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), which is low in severity.
同図に示すように、伝達関数HR1−Rxでは、サブキャリア5,6の受信電力が閾値より下回っているが、送信局Txは、伝達関数HTx−R1のみを把握しており、伝達関数HR1−Rxは把握していない。送信局Txは、自身の把握している伝達関数HTx−R1によれば、サブキャリア5,6の受信電力が閾値を超えているため、十分な電力が確保できるものとして高い多重数の変調方式を用いて信号を送信する。しかし、中継局R1が、送信局Txから送信された高い多重数のまま中継送信したとしても、中継局R1と宛先局Rxとの間では、サブキャリア5,6について、高い多重数を通信するために必要な電力が確保できないために、誤りが発生する確率が非常に高くなる。このように、中継局R1を介することにより、無線中継伝送システム全体の信号の受信品質は、伝搬経路の中で、信号対雑音電力比の悪いほうに支配される。これによって、再送請求などの処理が発生し、通信の効率が非常に悪くなってしまう。
As shown in the figure, in the transfer function HR1-Rx , the received power of the
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、中継局により送信局から宛先局へのマルチキャリア信号の無線中継を行なうときに、いずれの装置間においても誤りが発生する確率を減少させることができる無線中継伝送システム、中継局装置、及び、無線中継伝送方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and the object of the present invention is to make an error between any devices when a relay station wirelessly relays a multicarrier signal from a transmission station to a destination station. radio relay transmission system that can reduce the probability of occurrence, middle Tsugikyoku apparatus, and aims to provide a radio relay transmission method.
本発明は、上記の課題を解決すべくなされたもので、送信局装置と、宛先局装置と、前記送信局装置から宛先局装置へ送信されたマルチキャリア無線信号を中継する1以上の中継局装置とからなる無線中継伝送システムにおいて、前記送信局装置は、無線により信号を送受信する無線手段と、当該送信局装置の前記無線手段により前記中継局装置から受信したトレーニング信号を用いて、当該中継局装置との間の伝搬路における伝達関数を推定する伝達関数推定手段と、当該送信局装置の前記伝達関数推定手段により推定した伝達関数から各サブキャリアに対応した電力値を取得し、取得した電力値に対応して当該各サブキャリアに用いる多重数を決定する判定手段と、前記判定手段によって決定された多重数に従って送信情報系列をサブキャリア毎に変調する多重変調手段と、前記多重変調手段によって変調されたサブキャリアを直交変調してマルチキャリア信号を生成し、当該送信局装置の前記無線手段により送信させる直交変調手段とを備え、前記中継局装置は、無線により信号を送受信する無線手段と、トレーニング信号を生成し、当該中継局装置の前記無線手段により送信させるトレーニング信号生成手段と、当該中継局装置の前記無線手段により前記宛先局装置側の他の前記中継局装置または前記宛先局装置から受信したトレーニング信号を用いて、当該トレーニング信号の送信元の装置との間の伝搬路における伝達関数を推定する伝達関数推定手段と、当該中継局装置の前記伝達関数推定手段により推定した伝達関数から中継信号における各サブキャリアに対応した電力値を取得し、取得した電力値に対応して当該各サブキャリアに用いる多重数を決定する中継多重数判定手段と、当該中継局装置の前記無線手段により前記送信局装置または前記送信局装置側の他の前記中継局装置から受信したマルチキャリア信号を復調する復調手段と、前記復調手段により復調された各サブキャリアの多重数と、前記中継多重数判定手段によって決定された中継信号における各サブキャリアの多重数とが一致するように、前記復調されたサブキャリアを入れ替えるとともに、入れ替えられたサブキャリアを示すサブキャリア入れ替え情報を生成するサブキャリア入れ替え手段と、前記サブキャリア入れ替え手段によりサブキャリアが入れ替えられた信号を変調し、前記サブキャリア入れ替え情報とともに当該中継局装置の前記無線手段により送信させる再変調手段とを備え、前記宛先局装置は、無線により信号を送受信する無線手段と、トレーニング信号を生成し、当該宛先局装置の前記無線手段により送信させるトレーニング信号生成手段と、当該宛先局装置の前記無線手段により前記中継局装置から受信したマルチキャリア信号を復調し、受信情報系列を得る復調手段と、前記復調手段により復調された各サブキャリアの受信情報系列に対し、当該宛先局装置の前記無線手段により前記中継局装置から受信したサブキャリア入れ替え情報に基づいて、入れ替えられたサブキャリアに対応した受信情報系列を入れ替える信号並び替え手段とを備える、ことを特徴とする無線中継伝送システムである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and includes a transmission station apparatus, a destination station apparatus, and one or more relay stations that relay a multicarrier radio signal transmitted from the transmission station apparatus to the destination station apparatus. In the wireless relay transmission system comprising the device, the transmitting station device uses the wireless means for transmitting and receiving signals wirelessly and the training signal received from the relay station device by the wireless means of the transmitting station device. A transfer function estimating means for estimating a transfer function in a propagation path with a station apparatus, and a power value corresponding to each subcarrier obtained from the transfer function estimated by the transfer function estimating means of the transmitting station apparatus. Determining means for determining the number of multiplexes to be used for each subcarrier corresponding to the power value, and the transmission information sequence according to the multiplex number determined by the determining means; Multiplex modulation means for modulating each rear, and orthogonal modulation means for orthogonally modulating the subcarriers modulated by the multiplex modulation means to generate a multicarrier signal and transmitting by the wireless means of the transmitting station apparatus, The relay station device includes a wireless unit that wirelessly transmits and receives a signal, a training signal generation unit that generates a training signal and transmits the training signal by the wireless unit of the relay station device, and the wireless unit of the relay station device Transfer function estimation means for estimating a transfer function in a propagation path with a transmission source device of the training signal using a training signal received from the other relay station device or the destination station device on the station device side; Corresponding to each subcarrier in the relay signal from the transfer function estimated by the transfer function estimating means of the relay station device A relay multiplex number determining means for acquiring a force value and determining a multiplex number to be used for each subcarrier corresponding to the acquired power value, and the transmitting station apparatus or the transmitting station apparatus by the radio means of the relay station apparatus Demodulating means for demodulating the multicarrier signal received from the other relay station apparatus on the side, the multiplex number of each subcarrier demodulated by the demodulating means, and the relay signal determined by the relay multiplex number determining means The demodulated subcarrier is switched so that the number of multiplexed subcarriers matches, and the subcarrier switching means for generating subcarrier replacement information indicating the replaced subcarrier, and the subcarrier switching means Is modulated with the subcarrier replacement information together with the subcarrier replacement information. Re-modulation means to be transmitted by the wireless means, the destination station apparatus is a wireless means for transmitting and receiving signals wirelessly, and a training signal generating means for generating a training signal and transmitting the training signal by the wireless means of the destination station apparatus Demodulating a multicarrier signal received from the relay station device by the radio means of the destination station device to obtain a received information sequence, and a received information sequence of each subcarrier demodulated by the demodulating device. And a signal rearrangement unit that replaces a reception information sequence corresponding to the replaced subcarrier based on the subcarrier replacement information received from the relay station device by the wireless unit of the destination station device. This is a wireless relay transmission system.
また、本発明は、上述する無線中継伝送システムであって、前記中継局装置は、当該中継局装置の前記伝達関数推定手段により推定した前記伝達関数を示す信号を生成し、前記送信局装置宛に送信する伝達関数通知手段をさらに備え、前記送信局装置は、当該送信局装置とは直接無線信号を送受信しない前記中継局装置において推定された伝達関数を示す信号を受信する伝達関数受信手段をさらに備え、前記送信局装置の前記判定手段は、当該送信局装置の前記伝達関数推定手段により推定した伝達関数、及び、前記伝達関数受信手段により受信した信号により示される、各中継局装置において推定された伝達関数のそれぞれについて、各サブキャリアに対応した電力値を取得し、取得した電力値に対応して当該各サブキャリアに用いる多重数を決定し、さらに、各前記中継局装置における受信信号のサブキャリアの多重数と中継送信信号のサブキャリアの多重数とが同じになるように、当該中継局装置で入れ替えを行なうサブキャリアを特定して入れ替え情報を生成し、前記中継局装置に送信し、前記中継局装置の前記サブキャリア入れ替え手段は、受信した入れ替え情報に従って、前記復調手段により復調された各サブキャリアを入れ替える、ことを特徴とする。 Further, the present invention is the above-described wireless relay transmission system, wherein the relay station device generates a signal indicating the transfer function estimated by the transfer function estimation unit of the relay station device, and is addressed to the transmitting station device A transfer function receiving means for receiving a signal indicating a transfer function estimated in the relay station apparatus that does not directly transmit / receive a radio signal to / from the transmitting station apparatus. The determination unit of the transmission station apparatus further includes an estimation in each relay station apparatus indicated by a transfer function estimated by the transfer function estimation unit of the transmission station apparatus and a signal received by the transfer function reception unit. For each of the transferred functions, a power value corresponding to each subcarrier is acquired, and multiplexing is used for each subcarrier corresponding to the acquired power value. Further, the subcarriers to be exchanged in the relay station apparatus are specified so that the number of multiplexed subcarriers of the received signal and the number of multiplexed subcarriers of the relay transmission signal are the same in each relay station apparatus. Then, replacement information is generated and transmitted to the relay station apparatus, and the subcarrier replacement means of the relay station apparatus replaces each subcarrier demodulated by the demodulation means according to the received replacement information. And
また、本発明は、送信局装置と、宛先局装置と、前記送信局装置から宛先局装置へ送信されたマルチキャリア無線信号を中継する1以上の中継局装置とからなる無線中継伝送システムの前記中継局装置において、無線により信号を送受信する無線手段と、トレーニング信号を生成し、前記無線手段により送信させるトレーニング信号生成手段と、前記無線手段により前記宛先局装置側の他の前記中継局装置または前記宛先局装置から受信したトレーニング信号を用いて、当該トレーニング信号の送信元の装置との間の伝搬路における伝達関数を推定する伝達関数推定手段と、前記伝達関数推定手段により推定した伝達関数から中継信号における各サブキャリアに対応した電力値を取得し、取得した電力値に対応して当該各サブキャリアに用いる多重数を決定する中継多重数判定手段と、前記無線手段により前記送信局装置または前記送信局装置側の他の前記中継局装置から受信したマルチキャリア信号を復調する復調手段と、前記復調手段により復調された各サブキャリアの多重数と、前記中継多重数判定手段によって決定された中継信号における各サブキャリアの多重数とが一致するように、前記復調されたサブキャリアを入れ替えるとともに、入れ替えられたサブキャリアを示すサブキャリア入れ替え情報を生成するサブキャリア入れ替え手段と、前記サブキャリア入れ替え手段によりサブキャリアが入れ替えられた信号を変調し、前記サブキャリア入れ替え情報とともに当該中継局装置の前記無線手段により送信させる再変調手段と、を備えることを特徴とする中継局装置である。 The present invention also relates to a wireless relay transmission system comprising a transmission station device, a destination station device, and one or more relay station devices that relay a multicarrier radio signal transmitted from the transmission station device to the destination station device. In the relay station apparatus, a wireless means for transmitting and receiving a signal wirelessly, a training signal generating means for generating a training signal and transmitting it by the wireless means, and the other relay station apparatus on the destination station apparatus side by the wireless means or Using the training signal received from the destination station apparatus, transfer function estimation means for estimating a transfer function in a propagation path between the training signal transmission apparatus and the transfer function estimated by the transfer function estimation means The power value corresponding to each subcarrier in the relay signal is acquired and used for each subcarrier corresponding to the acquired power value. A relay multiplexing number determining means for determining a multiplexing number; a demodulating means for demodulating a multicarrier signal received from the transmitting station apparatus or another relay station apparatus on the transmitting station apparatus side by the radio means; and The demodulated subcarriers are switched and switched so that the multiplex number of each demodulated subcarrier matches the multiplex number of each subcarrier in the relay signal determined by the relay multiplex number determining means. Subcarrier replacement means for generating subcarrier replacement information indicating a subcarrier, and a signal in which subcarriers are replaced by the subcarrier replacement means are modulated and transmitted by the radio means of the relay station apparatus together with the subcarrier replacement information And a re-modulation means, That.
また、本発明は、送信局装置と、宛先局装置と、前記送信局装置から宛先局装置へ送信されたマルチキャリア無線信号を中継する1以上の中継局装置とからなる無線中継伝送システムに用いられる無線中継伝送方法であって、前記送信局装置、前記宛先局装置、及び、前記送信局装置は、無線により信号を送受信する無線手段を備えており、前記中継局装置のトレーニング信号生成手段が、トレーニング信号を生成し、当該中継局装置の前記無線手段により送信させる中継局トレーニング信号生成過程と、前記宛先局装置のトレーニング信号生成手段が、トレーニング信号を生成し、当該送信局装置の前記無線手段により送信させる宛先局トレーニング信号生成過程と、前記送信局装置の伝達関数推定手段が、当該送信局装置の前記無線手段により前記中継局装置から受信したトレーニング信号を用いて、当該中継局装置との間の伝搬路における伝達関数を推定する送信局伝達関数推定過程と、前記送信局装置の判定手段が、前記送信局伝達関数推定過程において推定した伝達関数から各サブキャリアに対応した電力値を取得し、取得した電力値に対応して当該各サブキャリアに用いる多重数を決定する判定過程と、前記送信局装置の多重変調手段が、前記判定過程において決定された多重数に従って送信情報系列をサブキャリア毎に変調する多重変調過程と、前記送信局装置の直交変調手段が、前記多重変調過程において変調されたサブキャリアを直交変調してマルチキャリア信号を生成し、当該送信局装置の前記無線手段により送信させる直交変調過程と、前記中継局装置の伝達関数推定手段が、当該中継局装置の前記無線手段により前記宛先局装置側の他の前記中継局装置または前記宛先局装置から受信したトレーニング信号を用いて、当該トレーニング信号の送信元の装置との間の伝搬路における伝達関数を推定する中継局伝達関数推定過程と、前記中継局装置の中継多重数判定手段が、前記中継局伝達関数推定過程において推定した伝達関数から中継信号における各サブキャリアに対応した電力値を取得し、取得した電力値に対応して当該各サブキャリアに用いる多重数を決定する中継多重数判定過程と、前記中継局装置の復調手段が、当該中継局装置の前記無線手段により前記送信局装置または前記送信局装置側の他の前記中継局装置から受信したマルチキャリア信号を復調する中継局復調過程と、前記中継局装置の再変調手段が、前記中継局復調過程において復調された各サブキャリアの多重数と、前記中継多重数判定過程において決定された中継信号における各サブキャリアの多重数とが一致するように、前記復調されたサブキャリアを入れ替えるとともに、入れ替えられたサブキャリアを示すサブキャリア入れ替え情報を生成するサブキャリア入れ替え過程と、前記中継局装置の再変調手段が、前記サブキャリア入れ替え過程においてサブキャリアが入れ替えられた信号を変調し、前記サブキャリア入れ替え情報とともに当該中継局装置の前記無線手段により送信させる再変調過程と、前記宛先局装置の復調手段が、当該宛先局装置の前記無線手段により前記中継局装置から受信したマルチキャリア信号を復調し、受信情報系列を得る復調過程と、前記宛先局装置の信号並び替え手段が、前記復調過程において復調された各サブキャリアの受信情報系列に対し、当該宛先局装置の前記無線手段により前記中継局装置から受信したサブキャリア入れ替え情報に基づいて、入れ替えられたサブキャリアに対応した受信情報系列を入れ替える信号並び替え過程と、を有することを特徴とする無線中継伝送方法である。 In addition, the present invention is used in a radio relay transmission system including a transmission station apparatus, a destination station apparatus, and one or more relay station apparatuses that relay a multicarrier radio signal transmitted from the transmission station apparatus to the destination station apparatus. The transmission station apparatus, the destination station apparatus, and the transmission station apparatus include wireless means for transmitting and receiving signals wirelessly, and the training signal generation means of the relay station apparatus includes: A relay station training signal generating process for generating a training signal and transmitting the training signal by the wireless unit of the relay station device, and a training signal generating unit of the destination station device generating a training signal, and the wireless of the transmitting station device Destination station training signal generation process to be transmitted by means, and transfer function estimation means of the transmitting station apparatus, the wireless means of the transmitting station apparatus A transmission station transfer function estimation process for estimating a transfer function in a propagation path with the relay station apparatus using the training signal received from the relay station apparatus, and a determination unit of the transmission station apparatus comprising: A determination process of acquiring a power value corresponding to each subcarrier from the transfer function estimated in the transfer function estimation process, and determining a multiplex number to be used for each subcarrier corresponding to the acquired power value; and A multiplex modulation means for modulating a transmission information sequence for each subcarrier according to the multiplex number determined in the determination process; and a subcarrier modulated by the orthogonal modulation means of the transmitting station apparatus in the multiplex modulation process. Is orthogonally modulated to generate a multi-carrier signal and transmitted by the wireless means of the transmitting station apparatus, and transmission of the relay station apparatus. The function estimation means uses the training signal received from the other relay station apparatus on the destination station apparatus side or the destination station apparatus by the wireless means of the relay station apparatus, and with the transmission source apparatus of the training signal The relay station transfer function estimation process for estimating the transfer function in the propagation path between the relay station apparatus and the relay multiplex number determining means of the relay station apparatus from the transfer function estimated in the relay station transfer function estimation process to each subcarrier in the relay signal A relay multiplex number determination step of acquiring a corresponding power value and determining a multiplex number to be used for each subcarrier corresponding to the acquired power value; and a demodulation unit of the relay station device, A relay station demodulation process for demodulating a multicarrier signal received from the transmitting station apparatus or another relay station apparatus on the transmitting station apparatus side by means, and the relay station The re-modulating means of the apparatus is such that the multiplex number of each subcarrier demodulated in the relay station demodulation process matches the multiplex number of each subcarrier in the relay signal determined in the relay multiplex number determination process. The demodulated subcarriers are replaced, and a subcarrier replacement process for generating subcarrier replacement information indicating the replaced subcarriers, and a remodulation unit of the relay station apparatus replaces the subcarriers in the subcarrier replacement process. Remodulation process in which the received signal is modulated and transmitted by the radio means of the relay station apparatus together with the subcarrier replacement information, and the demodulation means of the destination station apparatus is transmitted by the radio means of the destination station apparatus. Demodulation process to obtain the received information sequence by demodulating the multicarrier signal received from the device The signal rearranging means of the destination station apparatus uses the subcarrier replacement information received from the relay station apparatus by the radio means of the destination station apparatus for the received information sequence of each subcarrier demodulated in the demodulation process. And a signal rearrangement process for exchanging received information sequences corresponding to the replaced subcarriers.
本発明によれば、無線中継伝送システムにおいて、送信局装置−中継局装置間、中継局装置−中継局装置間、中継局装置−宛先局装置間のいずれの伝搬路においても誤りが発生する確率を減少させることができ、システムスループットを向上させることが可能となる。 According to the present invention, in a radio relay transmission system, the probability that an error occurs in any propagation path between a transmission station device and a relay station device, between a relay station device and a relay station device, or between a relay station device and a destination station device. And the system throughput can be improved.
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態による無線中継伝送システムの構成を示す図である。同図において、無線中継伝送システムは、無線によりマルチキャリア信号を送信する送信局Tx、送信局Txから宛先局Rxへ送信された信号を無線により中継する中継局R1、及び、送信局Txから送信されたマルチキャリア信号の宛先である宛先局Rxからなる。なお、ここでは中継局が1台である場合を示しているが、複数台の中継局を備えることでもよい。また、同図においては、(a)送信局Txからフラットなパワーで送信されたマルチキャリア無線信号を中継局R1で受信したときの周波数スペクトルと、送信局Txと中継局R1の間の伝搬路の伝達関数HTx−R1、及び、(b)中継局R1からフラットなパワーで中継送信されたマルチキャリア無線信号を宛先局Rxで受信したときの周波数スペクトルと、中継局R1と宛先局Rxの間の伝搬路の伝達関数HR1−Rxを示している。この伝達関数は、サブキャリア毎、または、サブキャリアに対応した周波数毎の受信側の受信電力(パワー)を示すものである。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a wireless relay transmission system according to a first embodiment of the present invention. In the figure, the wireless relay transmission system transmits from a transmission station Tx that wirelessly transmits a multicarrier signal, a relay station R1 that wirelessly relays a signal transmitted from the transmission station Tx to the destination station Rx, and the transmission station Tx. It consists of a destination station Rx that is a destination of the multicarrier signal. In addition, although the case where there is one relay station is shown here, a plurality of relay stations may be provided. In the figure, (a) the frequency spectrum when the relay station R1 receives a multicarrier radio signal transmitted with flat power from the transmission station Tx, and the propagation path between the transmission station Tx and the relay station R1. the transfer function H Tx-R1, and, (b) from the relay station R1 and the frequency spectrum when the multi-carrier radio signal relayed by the flat power received at the destination station Rx, the relay station R1 and the destination station Rx The transfer function HR1-Rx of the propagation path is shown. This transfer function indicates reception power (power) on the receiving side for each subcarrier or for each frequency corresponding to the subcarrier.
本実施形態では、送信局Txが、予め、送信局Txと中継局R1の間の伝達関数HTx−R1、及び、中継局R1と宛先局Rxの間の伝達関数HR1−Rxを把握することにより、送信局Txはこれらの伝達関数に応じた適切な多重変調をサブキャリア毎に選択して、マルチキャリア信号を生成する。例えば、(a)に示すように、サブキャリア4、8については、送信局Txと中継局R1の間の伝搬路における信号対雑音電力比が悪いため、受信電力が、ある多重変調方式を誤りなく通信することのできる閾値より低く、(b)に示すように、サブキャリア5、6については、中継局R1と宛先局Rxの間の伝搬路における信号対雑音電力比が悪いため、受信電力が前述の閾値より低い。この場合、送信局Txはあらかじめ、サブキャリア4、5、6、8については、他のサブキャリアより多重数の少ない多重変調方式を適用してマルチキャリア信号を生成し、送信する。
In the present embodiment, the transmission station Tx knows in advance the transfer function H Tx-R1 between the transmission station Tx and the relay station R1 and the transfer function H R1-Rx between the relay station R1 and the destination station Rx. Thus, the transmitting station Tx selects an appropriate multiplex modulation corresponding to these transfer functions for each subcarrier to generate a multicarrier signal. For example, as shown in (a), for
次に、本実施形態による無線中継伝送システムの構成する各装置について説明する。
図2は、本実施形態による送信局Txの内部構成を示すブロック図である。送信局Txは、多重変調回路10、トレーニング信号生成/付加回路11、直交変調回路12、無線部13、スイッチ14、アンテナ15、伝達関数推定回路16、伝達関数記憶装置17及び閾値判定回路18を備える。
Next, each device constituting the wireless relay transmission system according to the present embodiment will be described.
FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of the transmission station Tx according to the present embodiment. The transmitting station Tx includes a
多重変調回路10は、閾値判定回路18によって指示されたサブキャリア毎の多重数に従った多重変調方式により、送信情報系列をサブキャリア毎に変調する。多重変調方式には、例えば、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying:4位相偏移変調)、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation:直交振幅変調)、64QAM等がある。トレーニング信号生成/付加回路11は、中継局R1において伝達関数HTx−R1を得るための、予め決められたトレーニング信号を生成し、送信信号に付加する。直交変調回路12は、サブキャリアを直交変調してマルチキャリア信号を生成する。無線部13は、直交変調回路12により生成されたマルチキャリア信号を無線信号に変換する。
The
スイッチ14は、無線部13により生成された無線信号をアンテナ15により送信するか、アンテナ15による受信信号を伝達関数推定回路16に出力するかを切り替える。伝達関数推定回路16は、受信したマルチキャリア無線信号から伝達関数HTx−R1を推定する。また、伝達関数推定回路16は、中継局R1から受信したデータ通信による伝達関数HR1−Rxを取得する。伝達関数記憶装置17は、伝達関数推定回路16により推定された伝達関数HTx−R1、及び、中継局R1から受信した伝達関数HR1−Rxを記憶する。閾値判定回路18は、伝達関数記憶装置17に記憶されている伝達関数HTx−R1、HR1−Rxに基づいて、各サブキャリアの受信電力が、多重数に対応した閾値を超えているか否かを判定し、その結果によって各サブキャリアに適用すべき多重数を多重変調回路10に指示する。
The
図3は、本実施形態による中継局R1の内部構成を示すブロック図である。中継局R1は、アンテナ20、スイッチ21、伝達関数推定回路22、伝達関数記憶装置23、復調器24、再変調器25、トレーニング信号生成/付加回路26、無線部27を備える。
FIG. 3 is a block diagram showing the internal configuration of the relay station R1 according to this embodiment. The relay station R1 includes an
スイッチ21は、アンテナ20による受信信号を伝達関数推定回路22に出力するか、無線部27により生成された無線信号をアンテナ20により送信するかを切り替える。伝達関数推定回路22は、送信局Txから受信したトレーニング信号から伝達関数HTx−R1を、宛先局Rxから受信したトレーニング信号から伝達関数HR1−Rxを推定する。伝達関数記憶装置23は、伝達関数推定回路22により推定された伝達関数HTx−R1、及び、伝達関数HR1−Rxを記憶する。復調器24は、送信元に対応した伝達関数を用いて受信信号を復調する。
The
再変調器25は、復調器24が復調した受信信号を変調する。トレーニング信号生成/付加回路26は、送信局Txにおいて伝達関数HTx−R1を、宛先局Rxにおいて伝達関数HR1−Rxを得るための、予め決められたトレーニング信号を生成し、送信信号に付加する。また、トレーニング信号生成/付加回路26は、送信局Txに伝達関数HR1−Rxを通知するためのデータ信号を生成する。無線部27は、再変調器25により変調され、トレーニング信号生成/付加回路26においてトレーニング信号が付加されたマルチキャリア信号、及び、伝達関数HR1−Rxを通知するためのデータ通信信号を無線信号に変換する。
The
図4は、本実施形態による宛先局Rxの内部構成を示すブロック図である。宛先局Rxは、アンテナ30、スイッチ31、伝達関数推定回路32、伝達関数記憶装置33、復調器34、トレーニング信号生成/付加回路35、無線部36を備える。
FIG. 4 is a block diagram showing the internal configuration of the destination station Rx according to this embodiment. The destination station Rx includes an
スイッチ31は、アンテナ30により受信信号を伝達関数推定回路32に出力するか、無線部36により生成された無線信号をアンテナ30により送信するかを切り替える。伝達関数推定回路32は、受信したトレーニング信号から伝達関数HR1−Rxを推定する。伝達関数記憶装置33は、伝達関数推定回路32により推定された伝達関数HR1−Rxを記憶する。復調器34は、伝達関数HR1−Rxを用いて受信信号を復調し、受信情報系列を得る。トレーニング信号生成/付加回路35は、中継局R1において伝達関数HR1−Rxを得るための、予め決められたトレーニング信号を生成し、送信信号に付加する。無線部36は、トレーニング信号生成/付加回路26においてトレーニング信号が付加されたマルチキャリア信号を無線信号に変換する。
The
なお、送信局Txと中継局R1との間、及び、中継局R1と宛先局Rxとの間でのトレーニング信号の送受信タイミングや、中継局R1と送信局Txの間でのデータ信号による伝達関数HR1−Rxの送受信タイミングは、予め決められているものとする。例えば、中継局R1から送信局Txへ伝達関数HR1−Rxを通知する場合、トレーニング信号の後ろに伝達関数HR1−Rx用のデータ信号を置き、その後ろに実際の通信を行うデータ信号を置く、という通信フレームを使用する。 Note that the transmission / reception timing of the training signal between the transmission station Tx and the relay station R1, and between the relay station R1 and the destination station Rx, and the transfer function based on the data signal between the relay station R1 and the transmission station Tx. The transmission / reception timing of HR1-Rx is determined in advance. For example, when the transfer function H R1-Rx is notified from the relay station R1 to the transmission station Tx, the data signal for the transfer function H R1-Rx is placed behind the training signal, and the data signal for actual communication is placed behind the data signal. Use a communication frame that puts.
図5は、本実施形態による無線中継伝送システムの動作を示す処理フローである。
同図において、送信局Txの多重変調回路10は、送信情報系列をシリアルに分割してサブキャリア毎に多重変調し、トレーニング信号生成/付加回路11は、中継局R1との間で既知のトレーニング信号を生成し、多重変調回路10によりサブキャリア毎に多重変調された信号に付加する。直交変調回路12は、トレーニング信号生成/付加回路11によりトレーニング信号が付加されたサブキャリア信号を直交変調してマルチキャリア信号を生成する。無線部13は、直交変調回路12により生成されたマルチキャリア信号を無線信号に変換し、この無線信号はアンテナ15から送信される(ステップS105)。
FIG. 5 is a processing flow showing the operation of the wireless relay transmission system according to the present embodiment.
In the figure, a
中継局R1の伝達関数推定回路22は、送信局Txから受信した無線信号に含まれるトレーニング信号と、既知のトレーニング信号とのずれから伝達関数HTx−R1を推定し、伝達関数記憶装置23に書き込む(ステップS110)。中継局R1の復調器24は、伝達関数HTx−R1を用いて受信信号を復調したのち、再変調器25が復調器24により復調された受信信号を変調する。トレーニング信号生成/付加回路26は、宛先局Rxとの間で既知のトレーニング信号を生成し、再変調された信号に付加する。無線部27は、再変調器25により変調され、トレーニング信号生成/付加回路26においてトレーニング信号が付加されたマルチキャリア信号を無線信号に変換し、この無線信号はアンテナ20から宛先局Rxへ送信される。さらに、中継局R1のトレーニング信号生成/付加回路26は、送信局Txとの間で既知のマルチキャリア信号によるトレーニング信号を生成し、送信局Tx宛の送信信号に付加する。無線部27は、トレーニング信号生成/付加回路26においてトレーニング信号が付加された送信信号を無線信号に変換し、この無線信号はアンテナ20から送信局Txへ送信される(ステップS115)。
The transfer
宛先局Rxの伝達関数推定回路32は、受信した無線信号に含まれるトレーニング信号と、既知のトレーニング信号とのずれから伝達関数HR1−Rxを推定し、伝達関数記憶装置33に書き込む。また、送信局Txの伝達関数推定回路16は、受信した無線信号に含まれるトレーニング信号と、既知のトレーニング信号とのずれから伝達関数HTx−R1を推定し、伝達関数記憶装置17に書き込む(ステップS120)。宛先局Rxの復調器34は、伝達関数HR1−Rxを用いて受信信号を復調し、受信情報系列を得る。
The transfer
続いて、宛先局Rxのトレーニング信号生成/付加回路35は、中継局R1との間で既知のマルチキャリアによるトレーニング信号を生成し、中継局R1宛ての送信信号に付加する。無線部36は、トレーニング信号生成/付加回路35においてトレーニング信号が付加された送信信号を無線信号に変換し、この無線信号はアンテナ30から中継局R1へ送信される(ステップS125)。
Subsequently, the training signal generation /
中継局R1の伝達関数推定回路22は、宛先局Rxから受信した無線信号に含まれるトレーニング信号と、既知のトレーニング信号とのずれから伝達関数HR1−Rxを推定し、伝達関数記憶装置23に書き込む(ステップS130)。トレーニング信号生成/付加回路26は、伝達関数推定回路22により推定した伝達関数HR1−Rxを示すデータ通信の信号を生成する。通常はトレーニング信号の後ろにデータ信号が入るため、このデータ信号の部分に推定された伝達関数HR1−Rxの数値情報を載せ、変調する。無線部27は、トレーニング信号生成/付加回路26において伝達関数HR1−Rxが設定されたデータ通信信号を無線信号に変換し、この無線信号はアンテナ20から送信局Txへ送信される(ステップS135)。
Transfer
送信局Txの伝達関数推定回路16は、受信した無線信号を復調して伝達関数HTx−R1を取得し、伝達関数記憶装置17に書き込む(ステップS140)。閾値判定回路18は、変数iを0により初期化するとともに、変数nを多重数2nが最大値であるときの値に初期化する(ステップS145、S150)。そして、閾値判定回路18は、iの現在の値を1加算した値に更新すると(ステップS155)、伝達関数記憶装置17から、サブキャリアi(またはサブキャリアiが使用する周波数)に対応した伝達関数HTx−R1及び伝達関数HR1−Rxの値を読み出して、いずれか小さい値を選択する(ステップS160)。閾値判定回路18は、当該選択した小さいほうの値により示されるサブキャリアiの受信電力が、多重数2nを伝送できる閾値以上であるか否かを判断する(ステップS165)。なお、多重数2nを伝送できる閾値は、予め閾値判定回路18に保持されているものとする。
The transfer
ステップS160において取得した電力の値が、多重数2nを伝送できる閾値よりも小さい場合、閾値判定回路18は、現在のnの値を1減算した値に更新する(ステップS170)。そして再び、ステップS165の判断を行う。
When the power value acquired in step S160 is smaller than the threshold value that can transmit the multiplexing
ステップS160において取得した電力の値が、多重数2nを伝送できる閾値以上である場合、閾値判定回路18は、現在のiの値と、現在のnの値とを対応付けて、当該閾値判定回路18の備える記憶手段に記憶する(ステップS175)。閾値判定回路18は、サブキャリア数までの全てのiについて処理を行ったかを判断し(ステップS180)、まだ終えていないときには、ステップS150からの処理を繰り返す。そして、全てのサブキャリアiについてnを記憶し、処理を終了すると、閾値判定回路18は、全サブキャリアiと、各iに対応する多重数2n(またはn)を多重変調回路10に出力する。多重変調回路10は、閾値判定回路18により出力されたサブキャリアiと対応する多重数2nに従って情報信号系列を多重変調し、送信局Txは、このようにして多重変調されたサブキャリア信号から生成したマルチキャリア無線信号を送信する(ステップS185)。
中継局R1は、ステップS185において送信局Txから送信されたマルチキャリア無線信号を、従来技術と同様の処理により中継し、宛先局Rxへ送信する。
When the power value acquired in step S160 is equal to or greater than the threshold value that can transmit the multiplexing
The relay station R1 relays the multicarrier radio signal transmitted from the transmission station Tx in step S185 by the same processing as in the conventional technique, and transmits it to the destination station Rx.
また、上記処理は、中継局の数、アンテナの本数に制約されず、適用可能である。つまり、送信局と1以上の中継局と宛先局とからなる無線中継伝送システムにおいて、各局がトレーニング信号を送受信して、自局の送信側及び受信側の伝搬路の伝達関数を測定し、この測定した伝達関数を送信局へ送信する。そして、送信局がマルチキャリア信号を送信するときには、当該送信局において測定した伝達関数及び受信した伝達関数から、サブキャリア毎に最小の伝達関数を選択し、該選択した伝達関数に基づいて当該サブキャリアに対する多重変調の多重数を決定する。 The above processing is applicable regardless of the number of relay stations and the number of antennas. In other words, in a wireless relay transmission system composed of a transmitting station, one or more relay stations, and a destination station, each station transmits and receives a training signal, measures the transfer function of the transmission path on the transmitting side and the receiving side of its own station, Transmit the measured transfer function to the transmitting station. When the transmitting station transmits a multicarrier signal, the minimum transfer function is selected for each subcarrier from the transfer function measured at the transmitter station and the received transfer function, and the subcarrier is selected based on the selected transfer function. Determine the number of multiple modulations for the carrier.
例えば、中継局がR1〜Rnまである場合、中継局Rk(k=1〜n)は、中継局R(k−1)(ただし、中継局R1の場合は、送信局Tx)から受信したトレーニング信号により、中継局R(k−1)と当該中継局Rkの間の伝搬路の伝達関数を推定し、中継局R(k+1)(中継局Rkの場合は、宛先局Rx)から受信したトレーニング信号により、当該中継局Rkと中継局R(k+1)の間の伝搬路の伝達関数を推定する。また、宛先局Rxは、中継局Rnから受信したトレーニング信号により、当該宛先局Rxと中継局Rnの間の伝搬路の伝達関数を推定する。中継局Rk(k=1〜n)は、自身と後段の中継局R(k+1)(中継局Rkの場合は、宛先局Rx)との間の伝搬路の伝達関数を、データ通信により送信局Txを宛先として通知する。このとき、中継局R2〜Rnから送信された当該データ通信信号は、他の中継装置により中継されて送信局Txへ送信されることになる。送信局Txは、受信した伝達関数を伝達関数記憶装置17に記憶する。
ステップS145以降は図5と同様の処理を行うが、ステップS160において、送信局Txの閾値判定回路18は、伝達関数記憶装置17に記憶されている全伝達関数から、サブキャリアiに対応した値が最も小さい伝達関数の値を選択する。
For example, when there are relay stations R1 to Rn, the relay station Rk (k = 1 to n) receives the training received from the relay station R (k-1) (in the case of the relay station R1, the transmission station Tx). Based on the signal, the transfer function of the propagation path between the relay station R (k−1) and the relay station Rk is estimated, and the training received from the relay station R (k + 1) (destination station Rx in the case of the relay station Rk) Based on the signal, the transfer function of the propagation path between the relay station Rk and the relay station R (k + 1) is estimated. Also, the destination station Rx estimates the transfer function of the propagation path between the destination station Rx and the relay station Rn based on the training signal received from the relay station Rn. The relay station Rk (k = 1 to n) transmits the transfer function of the propagation path between itself and the subsequent relay station R (k + 1) (in the case of the relay station Rk, the destination station Rx) by data communication. Notify Tx as the destination. At this time, the data communication signal transmitted from the relay stations R2 to Rn is relayed by another relay device and transmitted to the transmission station Tx. The transmitting station Tx stores the received transfer function in the transfer
After step S145, the same processing as in FIG. 5 is performed, but in step S160, the threshold
従来の無線中継伝送システムでは、中継局と宛先局間の信号対雑音電力比が送信局と中継局間の信号対雑音電力比よりも小さく、かつある閾値を満足しないとき、通信失敗による再送請求が発生する確率が高くなる。
しかし、上述した本実施形態によれば、予め中継される装置間の伝搬路の伝達関数を送信局にて取得しておき、宛先局までの中継ルートにおける信号対雑音電力比に応じてサブキャリア毎にレート(多重数)を設定し、送信することにより、通信失敗による再送請求の発生を少なくすることができ、また、誤り訂正符号も簡易なものを使用することができるようになるため、結果としてスループットの向上が可能になる。
In a conventional wireless relay transmission system, when the signal-to-noise power ratio between the relay station and the destination station is smaller than the signal-to-noise power ratio between the transmitting station and the relay station and does not satisfy a certain threshold, a retransmission request due to communication failure is made. Is likely to occur.
However, according to the present embodiment described above, the transfer function of the propagation path between the devices to be relayed in advance is acquired at the transmitting station, and the subcarrier is determined according to the signal-to-noise power ratio in the relay route to the destination station. By setting a rate (multiplex number) for each transmission and transmitting, it is possible to reduce the occurrence of a retransmission request due to communication failure, and a simple error correction code can be used. As a result, throughput can be improved.
[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態による無線中継伝送システムについて説明する。本実施形態では、中継局R1が、予め送信局Txと中継局R1の間の伝達関数HTx−R1、及び、中継局R1と宛先局Rxの間の伝搬路の伝達関数HR1−Rxを把握することにより、当該中継局R1において、双方の伝達関数に応じた適切なサブキャリア信号の入れ替えを行なう。なお、本実施形態による無線中継伝送システムは、第1の実施形態の無線中継伝送システムと同様の接続構成である。
[Second Embodiment]
Next, a radio relay transmission system according to the second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the relay station R1 preliminarily sets the transfer function H Tx-R1 between the transmission station Tx and the relay station R1 and the transfer function H R1-Rx of the propagation path between the relay station R1 and the destination station Rx. By grasping, in the relay station R1, appropriate subcarrier signals are exchanged according to both transfer functions. Note that the wireless relay transmission system according to the present embodiment has the same connection configuration as the wireless relay transmission system of the first embodiment.
図6は、サブキャリア信号の入れ替え処理を説明するための図である。例えば、(a)に示すように、サブキャリア4、8については、送信局Txと中継局R1の間の信号対雑音電力比が悪いため、受信電力が、ある多重変調方式を誤りなく通信することのできる閾値より低く、(b)に示すように、サブキャリア5、6については、中継局R1と宛先局Rxの間の信号対雑音電力比が悪いため、同様に、受信電力が前述の閾値より低い。このとき、中継局R1は、送信局Txから受信したマルチキャリア信号内のサブキャリア4、8の信号を、中継局R1からの中継信号送信時にサブキャリア5、6と入れ替える。どのサブキャリアがどのサブキャリアへ入れ替わったかを示すサブキャリアの入れ替え情報は、パイッロトキャリアまたは所定のサブキャリアを用いて宛先局Rxに通知し、宛先局Rxは、その通知された入れ替え情報に従って、サブキャリアを入れ替えて復号する。
FIG. 6 is a diagram for explaining a subcarrier signal replacement process. For example, as shown in (a), since the signal-to-noise power ratio between the transmitting station Tx and the relay station R1 is poor for the
なお、送信局Txが中継局R1と宛先局Rxの間の伝搬路の伝達関数を把握している場合には、送信局Txからのパイロット信号等にサブキャリアの入れ替え情報を付加することによって、送信局Tx側に一部の処理負担を担わせ、中継局R1の処理を軽減することも可能である。送信局Txが、中継局R1と宛先局Rxの間の伝搬路の伝達関数を把握する方法は、第1の実施形態と同様である。 When the transmitting station Tx knows the transfer function of the propagation path between the relay station R1 and the destination station Rx, by adding subcarrier replacement information to the pilot signal or the like from the transmitting station Tx, It is also possible to reduce the processing of the relay station R1 by placing some processing burden on the transmitting station Tx side. The method for the transmitting station Tx to grasp the transfer function of the propagation path between the relay station R1 and the destination station Rx is the same as in the first embodiment.
次に、本実施形態による無線中継伝送システムの構成する各装置について説明する。
図7は、本実施形態による送信局Txの内部構成を示すブロック図である。同図において、図2に示す第1の実施形態の送信局Txと同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図7に示す送信局Txが第1の実施形態の送信局Txと異なる点は、伝達関数推定回路16、伝達関数記憶装置17及び閾値判定回路18の代わりに、伝達関数推定回路16a、伝達関数記憶装置17a及び閾値判定回路18aが設けられている点である。
Next, each device constituting the wireless relay transmission system according to the present embodiment will be described.
FIG. 7 is a block diagram showing an internal configuration of the transmission station Tx according to the present embodiment. In this figure, the same parts as those of the transmitting station Tx of the first embodiment shown in FIG. The transmission station Tx shown in FIG. 7 is different from the transmission station Tx of the first embodiment in that instead of the transfer
伝達関数推定回路16aは、受信したマルチキャリア無線信号から伝達関数HTx−R1を推定する。伝達関数記憶装置17aは、伝達関数推定回路16aにより推定された伝達関数HTx−R1を記憶する。閾値判定回路18aは、伝達関数記憶装置17aに記憶されている伝達関数HTx−R1に基づいて、各サブキャリアの受信電力が、多重数に対応した閾値を超えているか否かを判定し、その結果によって各サブキャリアに適用すべき多重変調方式を多重変調回路10に指示する。
The transfer
図8は、本実施形態による中継局R1の内部構成を示すブロック図である。同図において、図3に示す第1の実施形態の送信局Txと同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図8に示す中継局R1が第1の実施形態の中継局R1と異なる点は、閾値判定回路28及びサブキャリア入れ替え回路29が設けられている点である。
閾値判定回路28は、伝達関数推定回路22により推定された伝達関数HR1−Rxに基づいて、各サブキャリアの受信電力が、多重数に対応した閾値を超えているか否かを判定し、その判定結果により、サブキャリアの多重数を決定する。サブキャリア入れ替え回路29は、送信局Txから受信し、復調器24により復調されたサブキャリアに対し、当該サブキャリアの多重数と、中継信号のサブキャリアの多重数が同じになるように、サブキャリアを入れ替え、再変調器25に出力する。また、サブキャリア入れ替え回路29は、宛先局Rx宛てのパイロット信号等に入れ替え情報を挿入する。
FIG. 8 is a block diagram showing an internal configuration of the relay station R1 according to the present embodiment. In the figure, the same parts as those of the transmission station Tx of the first embodiment shown in FIG. The relay station R1 shown in FIG. 8 is different from the relay station R1 of the first embodiment in that a
Based on the transfer function HR1-Rx estimated by the transfer
図9は、本実施形態による宛先局Rxの内部構成を示すブロック図である。同図において、図4に示す第1の実施形態の宛先局Rxと同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図9に示す中継局R1が第1の実施形態の中継局R1と異なる点は、信号並び替え回路37が設けられている点である。信号並び替え回路37は、復調器34が復調した受信情報系列に対し、入れ替え情報に従ってサブキャリアに対応した受信情報系列の入れ替えを行い、正しい順序の受信情報系列を得る。
FIG. 9 is a block diagram showing the internal configuration of the destination station Rx according to this embodiment. In this figure, the same parts as those in the destination station Rx of the first embodiment shown in FIG. The relay station R1 shown in FIG. 9 is different from the relay station R1 of the first embodiment in that a signal rearrangement circuit 37 is provided. The signal rearrangement circuit 37 replaces the reception information sequence corresponding to the subcarrier according to the replacement information with respect to the reception information sequence demodulated by the
図10は、本実施形態による無線中継伝送システムの動作を示す処理フローである。
図10のステップS205〜S230の処理は、図5に示す第1の実施形態のステップS105〜S130の処理と同様である。つまり、送信局Txは、中継局R1へトレーニング信号を送信し、中継局R1の伝達関数推定回路22は、受信したトレーニング信号に基づいて伝達関数HTx−R1を推定して伝達関数記憶装置23に書き込む。中継局R1は、宛先局Rx及び送信局Txにトレーニング信号を送信し、宛先局Rxの伝達関数推定回路32は、受信したトレーニング信号に基づいて伝達関数HR1−Rxを推定して伝達関数記憶装置33に書き込む。また、送信局Txの伝達関数推定回路16aは、受信したトレーニング信号に基づいて伝達関数HTx−R1を推定して伝達関数記憶装置17aに書き込む。さらに、宛先局Rxは、トレーニング信号を生成して中継局R1に送信し、中継局R1の伝達関数推定回路22は、受信したトレーニング信号に基づいて伝達関数HR1−Rxを推定して伝達関数記憶装置23に書き込む。
FIG. 10 is a processing flow showing the operation of the wireless relay transmission system according to the present embodiment.
The processing in steps S205 to S230 in FIG. 10 is the same as the processing in steps S105 to S130 in the first embodiment shown in FIG. That is, the transmission station Tx transmits a training signal to the relay station R1, and the transfer
送信局Txの閾値判定回路18aは、変数iを0により初期化するとともに、変数nを多重数2nが最大値であるときの値に初期化する(ステップS235、S240)。そして、閾値判定回路18aは、iの現在の値に1加算した値に更新すると(ステップS245)、伝達関数記憶装置17aに記憶されている伝達関数HTx−R1から、サブキャリアi(またはサブキャリアiが使用する周波数)に対応した電力の値を読み出し、読み出した電力の値が、多重数2nを伝送できる閾値以上であるか否かを判断する(ステップS250)。なお、多重数2nを伝送できる閾値は、予め閾値判定回路18aに保持されているものとする。
The
ステップS250において取得した電力の値が、多重数2nを伝送できる閾値よりも小さい場合、閾値判定回路18aは、現在のnの値を1減算した値に更新する(ステップS255)。そして再び、ステップS250の判断を行う。
When the power value acquired in step S250 is smaller than the threshold value at which the
ステップS255において取得した電力の値が、多重数2nを伝送できる閾値以上である場合、閾値判定回路18aは、現在のiの値と、現在のnの値とを対応付けて、当該閾値判定回路18aの備える記憶手段に記憶する(ステップS260)。閾値判定回路18aは、サブキャリア数までの全てのiについて処理を行ったかを判断し(ステップS265)、まだ終えていないときには、ステップS235からの処理を繰り返す。そして、全てのサブキャリアiについてnを記憶し、処理を終了すると、閾値判定回路18aは、全サブキャリアiと、各iに対応する多重数2n(またはn)を多重変調回路10に出力する。多重変調回路10は、閾値判定回路18aにより出力されたサブキャリアiと対応する多重数2nに従って情報信号系列を多重変調し、送信局Txは、このようにして多重変調されたサブキャリア信号により生成した無線信号を生成する(ステップS270)。
When the power value acquired in step S255 is equal to or greater than the threshold value that can transmit the multiplexing
中継局R1の閾値判定回路28は、変数i’を0により初期化すとともに、変数n’を多重数2n’が最大値であるときの値に初期化する(ステップS275、S280)。そして、閾値判定回路28は、i’の現在の値を1加算した値に更新すると(ステップS285)、伝達関数記憶装置23に記憶されている伝達関数HR1−Rxから、サブキャリアi’ (またはサブキャリアi’が使用する周波数)に対応した電力の値を読み出し、読み出した電力の値が、多重数2n’を伝送できる閾値以上であるか否かを判断する(ステップS290)。なお、多重数2n’を伝送できる閾値は、予め閾値判定回路28に保持されているものとする。
The
ステップS290において取得した電力の値が、多重数2n’を伝送できる閾値よりも小さい場合、閾値判定回路18aは、現在のn’の値を1減算した値に更新する(ステップS295)。そして再び、ステップS290の判断を行う。
When the value of the power acquired in step S290 is smaller than the threshold that can transmit the multiplexing
ステップS295において取得した電力の値が、多重数2n’を伝送できる閾値以上である場合、閾値判定回路28は、現在のi’の値と、現在のn’の値とを対応付けて、当該閾値判定回路28の備える記憶手段に記憶する(ステップS300)。閾値判定回路28は、サブキャリア数までの全てのi’について処理を行ったかを判断し(ステップS305)、まだ終えていないときには、ステップS280からの処理を繰り返す。そして、全てのサブキャリアi’についてn’を記憶し、処理を終了すると、閾値判定回路28は、全サブキャリアi’と、各i’に対応する多重数2n’(またはn’)をサブキャリア入れ替え回路29に出力する。サブキャリア入れ替え回路29は、復調器24により復調された受信信号のサブキャリアiの多重数と、閾値判定回路28により判断されたサブキャリアi’の多重数が同じになるように受信信号のサブキャリアを入れ替えて、サブキャリアの入れ替え情報とともに再変調器に出力する(ステップS310)。これにより、中継局R1は、宛先局Rxとの間の信号対雑音電力比に応じてサブキャリアを入れ替えた中継信号と、サブキャリア入れ替え情報とを宛先局Rxに送信する。
When the power value acquired in step S295 is equal to or greater than the threshold value capable of transmitting the multiplexing
宛先局Rxの復調器34は、中継局R1から送信されたマルチキャリア信号を復調し、受信情報系列を得る。信号並び替え回路37は、入れ替え情報により示される中継信号におけるサブキャリアi’と、送信局Txから送信信号におけるサブキャリアiとの対応付けに従って、復調器34により復調された受信情報系列に対して、サブキャリアiに対応する受信情報系列と、サブキャリアi’に対応する受信情報系列とを入れ替える。これにより、宛先局Rxは、正しい順序の受信情報系列を取得することができる。
The
なお、上記処理は、中継局の数、アンテナの本数に制約されず、適用可能である。つまり、送信局と1以上の中継局と宛先局とからなる無線中継伝送システムにおいて、各局がトレーニング信号を送受信して伝達関数を測定し、その測定した後段の局との間の伝搬路の伝達関数によってサブキャリアに対する多重変調の多重数を決定する。そして、各中継局では、受信したマルチキャリア信号のサブキャリアの多重数と、伝達関数に基づいて判断したサブキャリアの多重数が同じになるように受信信号のサブキャリアを入れ替え、入れ替え情報とともに送信する。宛先局は、受信した入れ替え情報に従って、サブキャリア間の受信情報系列を入れ替える。 Note that the above processing is applicable regardless of the number of relay stations and the number of antennas. That is, in a wireless relay transmission system including a transmission station, one or more relay stations, and a destination station, each station transmits and receives a training signal, measures a transfer function, and transmits a propagation path to the subsequent station after the measurement. The function determines the number of multiplexed modulations for the subcarrier. In each relay station, the received signal subcarriers are switched so that the number of multiplexed subcarriers of the received multicarrier signal is the same as the number of multiplexed subcarriers determined based on the transfer function, and transmitted together with the replacement information. To do. The destination station replaces the reception information series between the subcarriers according to the received replacement information.
例えば、中継局がR1〜Rnまである場合、各中継局Rk(k=1〜n)は、中継局R(k−1)(中継局R1の場合は、送信局Tx)と当該中継局Rkの間の伝搬路の伝達関数、中継局Rkと中継局R(k+1)(中継局Rnの場合は、宛先局Rx)の間の伝搬路の伝達関数を推定する。宛先局Rxは図10と同様の処理を行い、各中継局Rk(k=1〜n)は、上述したステップS275以降の処理と同様の処理を行う。ただし、ステップS290において各中継局Rk(k=1〜n)が読み出す伝達関数は、中継局Rkと中継局R(k+1)(中継局Rnの場合は、宛先局Rx)の間の伝搬路の伝達関数であり、ステップS310においてサブキャリアの入れ替え対象となるのは、中継局R(k−1)(中継局R1の場合は、送信局Tx)から受信した信号である。 For example, when there are relay stations R1 to Rn, each relay station Rk (k = 1 to n) is connected to the relay station R (k−1) (in the case of the relay station R1, the transmission station Tx) and the relay station Rk. And the transfer function of the propagation path between the relay station Rk and the relay station R (k + 1) (in the case of the relay station Rn, the destination station Rx). The destination station Rx performs the same processing as in FIG. 10, and each relay station Rk (k = 1 to n) performs the same processing as the processing after step S275 described above. However, the transfer function read by each relay station Rk (k = 1 to n) in step S290 is the propagation path between the relay station Rk and the relay station R (k + 1) (in the case of the relay station Rn, the destination station Rx). It is a transfer function, and it is a signal received from the relay station R (k−1) (or the transmission station Tx in the case of the relay station R1) that is the target of subcarrier replacement in step S310.
なお、送信局Txが入れ替え情報を生成する場合は、以下のように動作する。すなわち、送信局Txは、第1の実施形態と同様の手順により、中継局Rk(k=1〜n)と中継局R(k+1)(中継局Rnの場合は、宛先局Rx)の間の伝搬路の伝達関数を受信する。そして、送信局Txの閾値判定回路18aは、図10に示すステップS235〜S270の処理を行って、伝達関数HTx−R1を用いて各キャリアの多重数を決定したのち、各中継局と後段の局の間の伝達関数それぞれについて、図10のステップS275〜S305の処理を行って各キャリアの多重数を決定する。閾値判定回路18aは、中継局Rk(k=1〜n)において、受信信号のサブキャリアの多重数と中継送信信号のサブキャリアの多重数とが同じになるように、各中継局Rk(k=1〜n)で入れ替えを行なうサブキャリアを特定して、入れ替え情報を生成する。送信局Txは、図10のステップS270と同様にマルチキャリア信号の処理を行うが、このとき、閾値判定回路18aは送信信号に、生成した入れ替え情報を付加する。これにより、中継局Rk(k=1〜n)では、図10のステップS275〜S305を実施せず、受信した入れ替え情報に従ってサブキャリアを入れ替えて中継する。
When the transmitting station Tx generates the replacement information, the operation is as follows. That is, the transmitting station Tx performs the same procedure as in the first embodiment between the relay station Rk (k = 1 to n) and the relay station R (k + 1) (in the case of the relay station Rn, the destination station Rx). Receive the transfer function of the propagation path. Then, the
無線中継伝送システムでは、中継局と宛先局間の信号対雑音電力比が送信局と中継局間の信号対雑音電力比よりも小さく、かつある閾値を満足しないとき、通信失敗による再送請求が発生する確率が高くなる。
しかし、第2の実施形態によれば、サブキャリアの適切な入れ替え情報を通信開始時に保有しているため、中継の計算処理を軽くすること、及び、回路規模の縮小することが可能となる。また、通信失敗による再送請求の発生を少なくし、誤り訂正符号も簡易なものを使用することが可能となるため、結果としてスループットの向上が可能になる。
In a wireless relay transmission system, when the signal-to-noise power ratio between the relay station and the destination station is smaller than the signal-to-noise power ratio between the transmitting station and the relay station and does not satisfy a certain threshold, a retransmission request due to communication failure occurs. The probability of doing is increased.
However, according to the second embodiment, since appropriate subcarrier replacement information is held at the start of communication, it is possible to lighten the relay calculation process and reduce the circuit scale. Further, it is possible to reduce the number of retransmission requests due to communication failure and to use a simple error correction code. As a result, throughput can be improved.
Tx…送信局(送信局装置)、 R1…中継局(中継局装置)、 Rx…宛先局(宛先局装置)、 10…多重変調回路(多重変調手段)、 11…トレーニング信号生成/付加回路、 12…直交変調回路(直交変調手段)、 13…無線部(無線手段)、 14…スイッチ、 15…アンテナ、 16、16a…伝達関数推定回路(伝達関数推定手段、伝達関数受信手段)、 17、17a…伝達関数記憶装置、 18、18a…閾値判定回路(判定手段)、 20…アンテナ、 21…スイッチ、 22…伝達関数推定回路(伝達関数推定手段)、 23…伝達関数記憶装置、 24…復調器(復調手段)、 25…再変調器(再変調手段)、 26…トレーニング信号生成/付加回路(トレーニング信号生成手段、伝達関数通知手段)、 27…無線部(無線手段)、 28…閾値判定回路(中継多重数判定手段)、 29…サブキャリア入れ替え回路(サブキャリア入れ替え手段)、 30…アンテナ、 31…スイッチ、 32…伝達関数推定回路、 33…伝達関数記憶装置、 34…復調器(復調手段)、 35…トレーニング信号生成/付加回路(トレーニング信号生成手段)、 36…無線部(無線手段)、 37…信号並び替え回路(信号並び替え手段)
Tx: Transmitting station (transmitting station apparatus), R1: Relay station (relay station apparatus), Rx: Destination station (destination station apparatus), 10: Multiple modulation circuit (multiplex modulation means), 11: Training signal generation / addition circuit, DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記送信局装置は、
無線により信号を送受信する無線手段と、
当該送信局装置の前記無線手段により前記中継局装置から受信したトレーニング信号を用いて、当該中継局装置との間の伝搬路における伝達関数を推定する伝達関数推定手段と、
当該送信局装置の前記伝達関数推定手段により推定した伝達関数から各サブキャリアに対応した電力値を取得し、取得した電力値に対応して当該各サブキャリアに用いる多重数を決定する判定手段と、
前記判定手段によって決定された多重数に従って送信情報系列をサブキャリア毎に変調する多重変調手段と、
前記多重変調手段によって変調されたサブキャリアを直交変調してマルチキャリア信号を生成し、当該送信局装置の前記無線手段により送信させる直交変調手段とを備え、
前記中継局装置は、
無線により信号を送受信する無線手段と、
トレーニング信号を生成し、当該中継局装置の前記無線手段により送信させるトレーニング信号生成手段と、
当該中継局装置の前記無線手段により前記宛先局装置側の他の前記中継局装置または前記宛先局装置から受信したトレーニング信号を用いて、当該トレーニング信号の送信元の装置との間の伝搬路における伝達関数を推定する伝達関数推定手段と、
当該中継局装置の前記伝達関数推定手段により推定した伝達関数から中継信号における各サブキャリアに対応した電力値を取得し、取得した電力値に対応して当該各サブキャリアに用いる多重数を決定する中継多重数判定手段と、
当該中継局装置の前記無線手段により前記送信局装置または前記送信局装置側の他の前記中継局装置から受信したマルチキャリア信号を復調する復調手段と、
前記復調手段により復調された各サブキャリアの多重数と、前記中継多重数判定手段によって決定された中継信号における各サブキャリアの多重数とが一致するように、前記復調されたサブキャリアを入れ替えるとともに、入れ替えられたサブキャリアを示すサブキャリア入れ替え情報を生成するサブキャリア入れ替え手段と、
前記サブキャリア入れ替え手段によりサブキャリアが入れ替えられた信号を変調し、前記サブキャリア入れ替え情報とともに当該中継局装置の前記無線手段により送信させる再変調手段とを備え、
前記宛先局装置は、
無線により信号を送受信する無線手段と、
トレーニング信号を生成し、当該宛先局装置の前記無線手段により送信させるトレーニング信号生成手段と、
当該宛先局装置の前記無線手段により前記中継局装置から受信したマルチキャリア信号を復調し、受信情報系列を得る復調手段と、
前記復調手段により復調された各サブキャリアの受信情報系列に対し、当該宛先局装置の前記無線手段により前記中継局装置から受信したサブキャリア入れ替え情報に基づいて、入れ替えられたサブキャリアに対応した受信情報系列を入れ替える信号並び替え手段とを備える、
ことを特徴とする無線中継伝送システム。 In a radio relay transmission system including a transmission station device, a destination station device, and one or more relay station devices that relay a multicarrier radio signal transmitted from the transmission station device to the destination station device,
The transmitting station device
Wireless means for transmitting and receiving signals wirelessly;
Transfer function estimating means for estimating a transfer function in a propagation path with the relay station apparatus using the training signal received from the relay station apparatus by the wireless means of the transmitting station apparatus;
Determining means for obtaining a power value corresponding to each subcarrier from the transfer function estimated by the transfer function estimating means of the transmitting station apparatus, and determining a multiplex number used for each subcarrier corresponding to the obtained power value; ,
Multiplex modulation means for modulating the transmission information sequence for each subcarrier according to the multiplexing number determined by the determination means;
A quadrature modulation unit that orthogonally modulates the subcarriers modulated by the multiple modulation unit to generate a multicarrier signal, and transmits the multicarrier signal by the radio unit of the transmission station apparatus,
The relay station device
Wireless means for transmitting and receiving signals wirelessly;
Training signal generating means for generating a training signal and causing the radio means of the relay station apparatus to transmit the training signal;
Using the training signal received from the other relay station device on the destination station device side or the destination station device by the wireless means of the relay station device, in the propagation path between the training signal transmission source device and A transfer function estimating means for estimating a transfer function;
The power value corresponding to each subcarrier in the relay signal is acquired from the transfer function estimated by the transfer function estimating means of the relay station apparatus, and the multiplex number used for each subcarrier is determined corresponding to the acquired power value. Relay multiplex number determination means;
Demodulating means for demodulating a multicarrier signal received from the transmitting station apparatus or another relay station apparatus side by the wireless means of the relay station apparatus;
The demodulated subcarriers are switched so that the number of multiplexed subcarriers demodulated by the demodulating means matches the number of multiplexed subcarriers in the relay signal determined by the relay multiplexed number determining means. Subcarrier replacement means for generating subcarrier replacement information indicating the replaced subcarrier;
Remodulating means for modulating a signal in which subcarriers are replaced by the subcarrier replacing means, and transmitting the modulated signal together with the subcarrier replacement information by the wireless means of the relay station device,
The destination station device is
Wireless means for transmitting and receiving signals wirelessly;
Training signal generating means for generating a training signal and causing the wireless means of the destination station apparatus to transmit the training signal;
Demodulating means for demodulating a multicarrier signal received from the relay station apparatus by the radio means of the destination station apparatus and obtaining a received information sequence;
For the reception information sequence of each subcarrier demodulated by the demodulation means, reception corresponding to the replaced subcarrier based on the subcarrier replacement information received from the relay station apparatus by the radio means of the destination station apparatus Signal rearranging means for exchanging information series,
A wireless relay transmission system.
前記送信局装置は、当該送信局装置とは直接無線信号を送受信しない前記中継局装置において推定された伝達関数を示す信号を受信する伝達関数受信手段をさらに備え、
前記送信局装置の前記判定手段は、当該送信局装置の前記伝達関数推定手段により推定した伝達関数、及び、前記伝達関数受信手段により受信した信号により示される、各中継局装置において推定された伝達関数のそれぞれについて、各サブキャリアに対応した電力値を取得し、取得した電力値に対応して当該各サブキャリアに用いる多重数を決定し、さらに、各前記中継局装置における受信信号のサブキャリアの多重数と中継送信信号のサブキャリアの多重数とが同じになるように、当該中継局装置で入れ替えを行なうサブキャリアを特定して入れ替え情報を生成し、前記中継局装置に送信し、
前記中継局装置の前記サブキャリア入れ替え手段は、受信した入れ替え情報に従って、前記復調手段により復調された各サブキャリアを入れ替える、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線中継伝送システム。 The relay station device further includes a transfer function notification unit that generates a signal indicating the transfer function estimated by the transfer function estimation unit of the relay station device and transmits the signal to the transmission station device,
The transmitting station apparatus further includes transfer function receiving means for receiving a signal indicating a transfer function estimated in the relay station apparatus that does not directly transmit / receive a radio signal to / from the transmitting station apparatus,
The determination means of the transmission station apparatus is a transmission function estimated by each relay station apparatus indicated by a transfer function estimated by the transfer function estimation means of the transmission station apparatus and a signal received by the transfer function reception means. For each of the functions, a power value corresponding to each subcarrier is acquired, a multiplexing number used for each subcarrier is determined corresponding to the acquired power value, and a subcarrier of a received signal in each relay station device To generate the replacement information by specifying the subcarrier to be replaced in the relay station apparatus, so that the multiplexing number of the relay transmission signal and the number of subcarriers of the relay transmission signal are the same, and transmit to the relay station apparatus,
The subcarrier replacement means of the relay station device replaces each subcarrier demodulated by the demodulation means according to the received replacement information.
The wireless relay transmission system according to claim 1 .
無線により信号を送受信する無線手段と、
トレーニング信号を生成し、前記無線手段により送信させるトレーニング信号生成手段と、
前記無線手段により前記宛先局装置側の他の前記中継局装置または前記宛先局装置から受信したトレーニング信号を用いて、当該トレーニング信号の送信元の装置との間の伝搬路における伝達関数を推定する伝達関数推定手段と、
前記伝達関数推定手段により推定した伝達関数から中継信号における各サブキャリアに対応した電力値を取得し、取得した電力値に対応して当該各サブキャリアに用いる多重数を決定する中継多重数判定手段と、
前記無線手段により前記送信局装置または前記送信局装置側の他の前記中継局装置から受信したマルチキャリア信号を復調する復調手段と、
前記復調手段により復調された各サブキャリアの多重数と、前記中継多重数判定手段によって決定された中継信号における各サブキャリアの多重数とが一致するように、前記復調されたサブキャリアを入れ替えるとともに、入れ替えられたサブキャリアを示すサブキャリア入れ替え情報を生成するサブキャリア入れ替え手段と、
前記サブキャリア入れ替え手段によりサブキャリアが入れ替えられた信号を変調し、前記サブキャリア入れ替え情報とともに当該中継局装置の前記無線手段により送信させる再変調手段と、
を備えることを特徴とする中継局装置。 In the relay station device of the wireless relay transmission system including a transmission station device, a destination station device, and one or more relay station devices that relay a multicarrier radio signal transmitted from the transmission station device to the destination station device,
Wireless means for transmitting and receiving signals wirelessly;
Training signal generating means for generating a training signal and causing the wireless means to transmit the training signal;
Using the training signal received from the other relay station device or the destination station device on the destination station device side by the wireless means, the transfer function in the propagation path with the source device of the training signal is estimated A transfer function estimation means;
A relay multiplex number determining means for acquiring a power value corresponding to each subcarrier in the relay signal from the transfer function estimated by the transfer function estimating means and determining a multiplex number used for each subcarrier corresponding to the acquired power value When,
Demodulating means for demodulating a multicarrier signal received from the transmitting station apparatus or another relay station apparatus on the transmitting station apparatus side by the wireless means;
The demodulated subcarriers are switched so that the number of multiplexed subcarriers demodulated by the demodulating means matches the number of multiplexed subcarriers in the relay signal determined by the relay multiplexed number determining means. Subcarrier replacement means for generating subcarrier replacement information indicating the replaced subcarrier;
Remodulating means for modulating a signal in which subcarriers have been replaced by the subcarrier replacing means, and causing the wireless means of the relay station apparatus to transmit together with the subcarrier replacement information;
A relay station apparatus comprising:
前記送信局装置、前記宛先局装置、及び、前記送信局装置は、無線により信号を送受信する無線手段を備えており、
前記中継局装置のトレーニング信号生成手段が、トレーニング信号を生成し、当該中継局装置の前記無線手段により送信させる中継局トレーニング信号生成過程と、
前記宛先局装置のトレーニング信号生成手段が、トレーニング信号を生成し、当該送信局装置の前記無線手段により送信させる宛先局トレーニング信号生成過程と、
前記送信局装置の伝達関数推定手段が、当該送信局装置の前記無線手段により前記中継局装置から受信したトレーニング信号を用いて、当該中継局装置との間の伝搬路における伝達関数を推定する送信局伝達関数推定過程と、
前記送信局装置の判定手段が、前記送信局伝達関数推定過程において推定した伝達関数から各サブキャリアに対応した電力値を取得し、取得した電力値に対応して当該各サブキャリアに用いる多重数を決定する判定過程と、
前記送信局装置の多重変調手段が、前記判定過程において決定された多重数に従って送信情報系列をサブキャリア毎に変調する多重変調過程と、
前記送信局装置の直交変調手段が、前記多重変調過程において変調されたサブキャリアを直交変調してマルチキャリア信号を生成し、当該送信局装置の前記無線手段により送信させる直交変調過程と、
前記中継局装置の伝達関数推定手段が、当該中継局装置の前記無線手段により前記宛先局装置側の他の前記中継局装置または前記宛先局装置から受信したトレーニング信号を用いて、当該トレーニング信号の送信元の装置との間の伝搬路における伝達関数を推定する中継局伝達関数推定過程と、
前記中継局装置の中継多重数判定手段が、前記中継局伝達関数推定過程において推定した伝達関数から中継信号における各サブキャリアに対応した電力値を取得し、取得した電力値に対応して当該各サブキャリアに用いる多重数を決定する中継多重数判定過程と、
前記中継局装置の復調手段が、当該中継局装置の前記無線手段により前記送信局装置または前記送信局装置側の他の前記中継局装置から受信したマルチキャリア信号を復調する中継局復調過程と、
前記中継局装置の再変調手段が、前記中継局復調過程において復調された各サブキャリアの多重数と、前記中継多重数判定過程において決定された中継信号における各サブキャリアの多重数とが一致するように、前記復調されたサブキャリアを入れ替えるとともに、入れ替えられたサブキャリアを示すサブキャリア入れ替え情報を生成するサブキャリア入れ替え過程と、
前記中継局装置の再変調手段が、前記サブキャリア入れ替え過程においてサブキャリアが入れ替えられた信号を変調し、前記サブキャリア入れ替え情報とともに当該中継局装置の前記無線手段により送信させる再変調過程と、
前記宛先局装置の復調手段が、当該宛先局装置の前記無線手段により前記中継局装置から受信したマルチキャリア信号を復調し、受信情報系列を得る復調過程と、
前記宛先局装置の信号並び替え手段が、前記復調過程において復調された各サブキャリアの受信情報系列に対し、当該宛先局装置の前記無線手段により前記中継局装置から受信したサブキャリア入れ替え情報に基づいて、入れ替えられたサブキャリアに対応した受信情報系列を入れ替える信号並び替え過程と、
を有することを特徴とする無線中継伝送方法。 A radio relay transmission method used in a radio relay transmission system including a transmission station apparatus, a destination station apparatus, and one or more relay station apparatuses that relay a multicarrier radio signal transmitted from the transmission station apparatus to the destination station apparatus. There,
The transmitting station device, the destination station device, and the transmitting station device include wireless means for transmitting and receiving signals wirelessly,
A relay station training signal generating unit of the relay station device generates a training signal and transmits the training signal by the wireless unit of the relay station device; and
The destination station training signal generation means of the destination station apparatus generates a training signal, and causes the radio means of the transmission station apparatus to transmit the destination station training signal generation process;
Transmission in which the transfer function estimating unit of the transmitting station apparatus estimates a transfer function in a propagation path with the relay station apparatus using the training signal received from the relay station apparatus by the wireless unit of the transmitting station apparatus Station transfer function estimation process,
The determining means of the transmitting station apparatus obtains a power value corresponding to each subcarrier from the transfer function estimated in the transmitting station transfer function estimation process, and a multiplexing number used for each subcarrier corresponding to the acquired power value A determination process for determining
A multiplex modulation means for modulating the transmission information sequence for each subcarrier in accordance with the multiplex number determined in the determination process;
An orthogonal modulation process in which the orthogonal modulation means of the transmitting station apparatus orthogonally modulates the subcarriers modulated in the multiple modulation process to generate a multicarrier signal and transmits the multicarrier signal by the wireless means of the transmission station apparatus;
The transfer function estimating means of the relay station device uses the training signal received from the other relay station device or the destination station device on the destination station device side by the wireless means of the relay station device, and A relay station transfer function estimation process for estimating a transfer function in a propagation path with a source device;
The relay multiplex number determination means of the relay station device acquires a power value corresponding to each subcarrier in the relay signal from the transfer function estimated in the relay station transfer function estimation process, and corresponding to each of the acquired power values A relay multiplex number determination process for determining the multiplex number used for the subcarrier;
A relay station demodulation process in which the demodulation means of the relay station apparatus demodulates a multicarrier signal received from the transmission station apparatus or another relay station apparatus side by the wireless means of the relay station apparatus;
The remodulation means of the relay station apparatus matches the multiplex number of each subcarrier demodulated in the relay station demodulation process with the multiplex number of each subcarrier in the relay signal determined in the relay multiplex number determination process. Replacing the demodulated subcarriers, and generating a subcarrier replacement information indicating the replaced subcarriers,
A re-modulation process in which the re-modulation means of the relay station apparatus modulates a signal in which sub-carriers are replaced in the sub-carrier replacement process, and transmits the modulated signal together with the sub-carrier replacement information by the radio means of the relay station apparatus;
Demodulating means of the destination station apparatus demodulates the multicarrier signal received from the relay station apparatus by the wireless means of the destination station apparatus, and obtains a received information sequence;
Based on the subcarrier replacement information received from the relay station device by the radio unit of the destination station device, the signal rearrangement unit of the destination station device receives the received information sequence of each subcarrier demodulated in the demodulation process. A signal rearrangement process for replacing received information sequences corresponding to the replaced subcarriers;
A wireless relay transmission method comprising:
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