JP5230360B2 - Wireless communication system and wireless communication apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、無線リレー伝送を行う無線通信システムおよび無線通信装置に関する。 The present invention relates to a wireless communication system and a wireless communication apparatus that perform wireless relay transmission.
近年の高速無線通信方式では、伝送速度の高速化に伴い大きな送信電力が必要とされる。しかし、実際には送信機の送信電力には限界があり、限られた送信電力のもとでカバーエリアを確保できる技術が求められている。このような要求に対し、その解決策として近年リレー伝送が注目されている。 In recent high-speed wireless communication systems, large transmission power is required as the transmission speed increases. However, in reality, there is a limit to the transmission power of the transmitter, and there is a need for a technique that can secure a cover area under the limited transmission power. In recent years, relay transmission has attracted attention as a solution to such demands.
リレー伝送では、送信機からの信号をリレー装置が増幅して受信機に送信する。リレー伝送を行うと、送信機が受信機へ直接信号伝送する場合に比べ、送信機での送信電力を小さく抑えることができる。そのため、送信機の送信電力に制約のある環境でカバレッジ問題を解決できる技術として期待されている。 In relay transmission, a relay device amplifies a signal from a transmitter and transmits the amplified signal to a receiver. When relay transmission is performed, the transmission power at the transmitter can be reduced as compared with the case where the transmitter directly transmits a signal to the receiver. Therefore, it is expected as a technique that can solve the coverage problem in an environment where the transmission power of the transmitter is limited.
また、このようなリレー伝送技術の一つとして、複数のリレー局を用いたシステム構成が検討されている。たとえば、下記特許文献１では、送信機と受信機の間に複数のリレー局を配置し、リレー局を介する複数の経路の中から最適な経路を選定する方法が示されている。 As one of such relay transmission technologies, a system configuration using a plurality of relay stations has been studied. For example, Patent Document 1 below discloses a method in which a plurality of relay stations are arranged between a transmitter and a receiver, and an optimum route is selected from a plurality of routes via the relay station.
しかしながら、上記従来の複数のリレー局を用いるリレー伝送技術によれば、データの送信局と受信局の間の最適経路を決定するために、あらかじめ経路の伝搬状態を測定する必要がある。そのため、効率的かつ高精度にチャネル測定を行うことが重要であるが、従来技術ではそれを実現するための技術が十分に開示されていない、という問題があった。 However, according to the conventional relay transmission technique using a plurality of relay stations, it is necessary to measure the propagation state of the path in advance in order to determine the optimum path between the data transmitting station and the receiving station. Therefore, although it is important to perform channel measurement efficiently and with high accuracy, there has been a problem that the technology for realizing the channel measurement is not sufficiently disclosed in the prior art.
また、複数のリレー局が個別に複数の受信局をサポートする場合にも、各受信局ではリレー局からの伝搬状態を高精度に推定する必要がある。 Further, even when a plurality of relay stations individually support a plurality of receiving stations, it is necessary for each receiving station to estimate the propagation state from the relay station with high accuracy.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数のリレー局が存在する場合に、効率的かつ高精度にチャネル測定を行うことのできる無線通信システムおよび無線通信装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a radio communication system and a radio communication apparatus capable of performing channel measurement efficiently and with high accuracy when there are a plurality of relay stations. And
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、基地局と、端末と、前記基地局と前記端末との通信を中継する複数の無線通信装置で構成される無線通信システムであって、前記基地局は、前記無線通信装置ごとに異なるパイロット信号の周波数時間配置であるパイロット信号パターンを含む制御信号を前記無線通信装置へ送信し、前記無線通信装置は、前記制御信号に含まれる自装置に対応するパイロット信号パターンに基づいて受信信号からパイロット信号を抽出し、抽出したパイロット信号を増幅し、増幅後のパイロット信号を送信することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention provides a wireless communication system including a base station, a terminal, and a plurality of wireless communication devices that relay communication between the base station and the terminal. The base station transmits a control signal including a pilot signal pattern that is a frequency time arrangement of pilot signals different for each radio communication device to the radio communication device, and the radio communication device is included in the control signal. The pilot signal is extracted from the received signal based on the pilot signal pattern corresponding to the device itself, the extracted pilot signal is amplified, and the amplified pilot signal is transmitted.
この発明によれば、複数のリレー装置が基地局からの制御信号に基づいてそれぞれ異なる時間周波数位置のパイロット信号を増幅送信することとしたので、効率的かつ高精度にチャネル測定を行うことができる、という効果を奏する。 According to the present invention, since a plurality of relay apparatuses amplify and transmit pilot signals at different time frequency positions based on control signals from the base station, channel measurement can be performed efficiently and with high accuracy. , Has the effect.
以下に、本発明にかかる無線通信システムおよび無線通信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a wireless communication system and a wireless communication apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態１の構成例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態の通信システムは、基地局１と、リレー装置２−１，２−２と、端末３と、で構成され、リレー装置２−１，２−２は、基地局１と端末３の無線通信を中継する。端末３およびリレー装置２−１，２−２は、無線装置であれば移動端末、常時電源に接続された端末、パーソナルコンピュータのいずれであっでも構わない。また、図１の制御信号４は、基地局１から送信される後述の増幅パイロット信号の位置の指示を含む制御信号である。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a first embodiment of a wireless communication system according to the present invention. As shown in FIG. 1, the communication system according to the present embodiment includes a base station 1, relay devices 2-1, 2-2, and a terminal 3, and the relay devices 2-1, 2-2 are The wireless communication between the base station 1 and the terminal 3 is relayed. The terminal 3 and the relay devices 2-1 and 2-2 may be mobile terminals, terminals connected to a constant power source, or personal computers as long as they are wireless devices. Further, the control signal 4 in FIG. 1 is a control signal including an indication of the position of an amplified pilot signal described later transmitted from the base station 1.
本実施の形態の無線通信システムでは、マルチキャリア系伝送又はＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）方式を採用することとし、リレー伝送のために効率的なチャネル測定を実現する信号伝送制御方法を実施する。以下の説明では上りリンクへのこの信号伝送制御方法の適用を想定し、情報信号の送信側を端末３とし、受信側を基地局１とし、リレー装置２−１，２−２がその通信を中継する場合を想定する。なお、本実施の形態は一例であり、以下に説明する信号伝送制御方法は、下りリンクにも同様に適用可能であり、また、分散型無線通信システムにも同様に適用可能である。 In the radio communication system according to the present embodiment, multi-carrier transmission or OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) is adopted, and a signal transmission control method for realizing efficient channel measurement for relay transmission is implemented. . In the following description, assuming that this signal transmission control method is applied to the uplink, the information signal transmission side is the terminal 3, the reception side is the base station 1, and the relay devices 2-1 and 2-2 perform the communication. Assume a relay. Note that this embodiment is an example, and the signal transmission control method described below is applicable to the downlink as well, and is also applicable to the distributed radio communication system.
図２は、本実施の形態の信号伝送制御の基本手順の一例を示すフローチャートである。また、図３は、本実施の形態のリレー装置２−１，２−２が増幅送信するパイロット信号の一例を示す図である。図３の下段の左側の図は、端末３からリレー装置２−１，２−２の送信に用いられる信号例を示し、黒ハッチングで示した部分は、パイロット信号Ａの位置を示している。また、図３の下段の右側の図は、リレー装置２−１，２−２から基地局１への送信に用いられる信号例を示し、斜線でハッチングされた部分は、リレー装置２−１が増幅するパイロット信号Ｂを示し、黒ハッチングで示した部分は、リレー装置２−２が増幅するパイロット信号Ｃの位置を示している。 FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a basic procedure of signal transmission control according to the present embodiment. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a pilot signal that is amplified and transmitted by the relay apparatuses 2-1 and 2-2 according to the present embodiment. 3 shows an example of signals used for transmission from the terminal 3 to the relay devices 2-1 and 2-2, and the portion indicated by black hatching indicates the position of the pilot signal A. 3 shows an example of a signal used for transmission from the relay devices 2-1 and 2-2 to the base station 1, and the hatched portion indicates the relay device 2-1. The pilot signal B to be amplified is shown, and the portion indicated by black hatching indicates the position of the pilot signal C to be amplified by the relay device 2-2.
図４は、本実施の形態のリレー装置２−１，２−２の機能構成例を示す図である。図４に示すように、本実施の形態のリレー装置２−１，２−２は、アンテナ１１と、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）１２と、第１のＤＣ（Down Converter）１３と、Ａ／Ｄ（Analog to Digital変換器）１４と、第２のＤＣ１５と、信号受信部１６と、局所発振器１７と、周波数推定部１８と、信号変換部１９と、信号送信部２０と、第２のＵＣ（Up Converter）２１と、Ｄ／Ａ（Digital to Analog変換器）２２と、第１のＵＣ２３と、ＨＰＡ（High Power Amplifier）２４と、で構成される。また、アナログ領域３１は受信信号がアナログ信号として処理される領域を示し、ディジタル領域３２はディジタル信号として処理される領域を示す。
FIG. 4 is a diagram illustrating a functional configuration example of the relay devices 2-1 and 2-2 according to the present embodiment. As shown in FIG. 4, the relay devices 2-1 and 2-2 of the present embodiment include an antenna 11, an LNA (Low Noise Amplifier) 12, a first DC (Down Converter) 13, and an A / D. (Analog to Digital converter) 14,
図１〜４に基づき本実施の形態における信号伝送制御方法について説明する。図１に示すように、本実施の形態では、複数のリレー装置２−１，２−２が存在する環境を想定する。この場合、端末３から送信された信号が基地局１へ伝送される際に、リレー装置２−１を経由する経路と、リレー装置２−２を経由する経路の２つの経路がある。基地局１はこの２経路の中からデータ伝送に適した経路を選定して端末３のデータ伝送を行うよう制御する。 A signal transmission control method according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, in the present embodiment, an environment in which a plurality of relay devices 2-1 and 2-2 exist is assumed. In this case, when a signal transmitted from the terminal 3 is transmitted to the base station 1, there are two routes, a route via the relay device 2-1 and a route via the relay device 2-2. The base station 1 controls the terminal 3 to perform data transmission by selecting a path suitable for data transmission from the two paths.
図２は、信号伝送制御として、この経路選定とデータ伝送を行う手順を示している。まず、端末３はマルチキャリア信号におけるあらかじめ決められた時間周波数位置でパイロット信号を送信する（ステップＳ１１）。たとえば、端末３は、図３に示したパイロット信号Ａの位置にパイロット信号を挿入して送信する。つぎに、リレー装置２−１，２−２（リレー局Ｒ１，Ｒ２）は、受信した信号に含まれるパイロット信号を中継送信する（ステップＳ１２）。この際、リレー装置２−１，２−２は、それぞれ異なる時間周波数位置のパイロット信号を増幅送信することとする。リレー装置２−１，２−２がそれぞれ増幅するパイロット信号の位置は、事前に基地局１からリレー装置２−１，２−２へ制御信号４として通知されていることとする。リレー装置２−１，２−２は、制御信号４で指示されたパイロット信号を増幅して送信する。 FIG. 2 shows a procedure for performing this route selection and data transmission as signal transmission control. First, the terminal 3 transmits a pilot signal at a predetermined time frequency position in the multicarrier signal (step S11). For example, terminal 3 transmits a pilot signal inserted at the position of pilot signal A shown in FIG. Next, relay devices 2-1 and 2-2 (relay stations R1 and R2) relay and transmit a pilot signal included in the received signal (step S12). At this time, the relay devices 2-1 and 2-2 amplify and transmit pilot signals at different time frequency positions. It is assumed that the positions of pilot signals amplified by the relay devices 2-1 and 2-2 are notified in advance as the control signal 4 from the base station 1 to the relay devices 2-1 and 2-2. Relay devices 2-1 and 2-2 amplify and transmit the pilot signal indicated by control signal 4.
ここで、リレー装置２−１，２−２の増幅処理について説明する。リレー装置２−１，２−２では、アンテナ１１が受信した信号を、ＬＮＡ１２が受信した信号を増幅し、第１のＤＣ１３が局所発振器１７が生成する所定の中間周波数クロックに基づいて増幅後の信号を中間周波数信号にダウンコンバートする。そして、Ａ／Ｄ１４が中間周波数信号をディジタル信号に変換し、第２のＤＣ１５がディジタル信号をベースバンド信号にダウンコンバートし、信号受信部１６がベースバンド信号に対して所定の受信処理を行う。また、周波数推定部１８は、ベースバンド周波数を推定する。そして、信号変換部１９が、受信処理後の信号をＦＦＴ（Fast Fourier Transform）により周波数領域信号に変換し、さらに、制御信号４により指示された増幅すべきパイロット信号のみを抽出してＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）により時間波形に変換する。
Here, the amplification processing of the relay devices 2-1 and 2-2 will be described. In the relay devices 2-1 and 2-2, the signal received by the antenna 11 is amplified by the signal received by the
また、信号送信部２０は、信号変換部１９が時間波形に変換したパイロット信号をベースバンド信号として送信し、第２のＵＣ２１がそのベースバンドのパイロット信号を中間周波数に変換し、Ｄ／Ａ２２が中間周波数に変換されたパイロット信号をアナログ信号に変換して、第１のＵＣ２３がそのアナログ信号に変換されたパイロット信号を無線周波数に変換し、ＨＰＡ２４がその無線周波数に変換されたパイロット信号を増幅してアンテナ１１から送信する。このような処理によって、リレー装置２−１，２−２は、時間周波数上の指示されたパイロット信号のみを抽出して増幅後に送信することができる。なお、以上の動作は、中間周波数に変換して送信する場合について説明したが、これに限らず、所定の受信処理および送信処理を行う構成のリレー装置で、時間周波数上の指示された所定位置のパイロット信号を抽出して増幅し、増幅したパイロット信号を送信する構成であれば、どのような構成でもよい。
The
基地局１は、リレー装置２−１，２−２が増幅して送信したパイロット信号を受信すると、リレー装置２−１，２−２を介する経路のチャネル状態を測定する（ステップＳ１３）。具体的には、リレー装置２−１から受信したパイロット信号を用いて、リレー装置２−１を介する経路のチャネル状態を測定する。なお、時間周波数上に分散するパイロット信号を用いてチャネル状態を測定する方法は、従来から多く存在しており、そのいかなる方法を用いてもチャネル測定を実現できる。同様に、基地局１はリレー装置２−２から受信したパイロット信号を用いてリレー装置２−２を介する経路のチャネル状態を測定できる。なお、リレー装置２−１，２−２はパイロット信号を増幅送信するため、基地局１では端末３〜リレー装置２−１，２−２とリレー装置２−１，２−２〜基地局１の２つの区間の経路を総合したチャネル状態が測定される。 When the base station 1 receives the pilot signal that is amplified and transmitted by the relay devices 2-1 and 2-2, the base station 1 measures the channel state of the route through the relay devices 2-1 and 2-2 (step S 13). Specifically, the channel state of the route via the relay device 2-1 is measured using the pilot signal received from the relay device 2-1. There are many methods for measuring the channel state using pilot signals dispersed on the time frequency, and channel measurement can be realized by any method. Similarly, the base station 1 can measure the channel state of the route via the relay device 2-2 using the pilot signal received from the relay device 2-2. Since relay devices 2-1 and 2-2 amplify and transmit pilot signals, base station 1 has terminal 3 to relay devices 2-1 and 2-2 and relay devices 2-1 and 2-2 to base station 1. A channel state in which the routes of the two sections are combined is measured.
基地局１は、測定したチャネル状態に応じて端末３のデータ伝送に適したリレー伝送経路（チャネル状態の良い経路）を選定する（ステップＳ１４）。選定したリレー伝送経路は基地局１から端末３およびリレー装置２−１，２−２へ制御信号４によって通知され、端末３およびリレー装置２−１，２−２は基地局１が制御信号４により指定したリレー伝送経路に従いデータ伝送を行う（ステップＳ１５）。このような制御によって、複数のリレー装置２−１，２−２を介する経路の中からデータ伝送に最も適した経路を選定できる。 The base station 1 selects a relay transmission path (path with a good channel state) suitable for data transmission of the terminal 3 according to the measured channel state (step S14). The selected relay transmission path is notified from the base station 1 to the terminal 3 and the relay devices 2-1 and 2-2 by the control signal 4, and the base station 1 sends the control signal 4 to the terminal 3 and the relay devices 2-1 and 2-2. Data transmission is performed according to the relay transmission path specified by (step S15). By such control, a route most suitable for data transmission can be selected from routes via the plurality of relay devices 2-1 and 2-2.
本実施の形態は、リレー装置２−１，２−２がそれぞれ受信信号の中の異なる時間周波数に位置するパイロット信号を増幅送信する点に特徴である。すなわち、端末３が、ある配置をもつパイロット信号を送信した場合にも、その中からリレー局が異なるパイロット信号を増幅することにより、基地局１が２つの経路の伝搬状態を独立に精度よく推定できる。また、リレー装置２−１，２−２はパイロット信号を選択的に増幅送信しているとも言うこともできる。 The present embodiment is characterized in that relay devices 2-1 and 2-2 amplify and transmit pilot signals located at different time frequencies in the received signal. That is, even when the terminal 3 transmits a pilot signal having a certain arrangement, the base station 1 independently and accurately estimates the propagation state of the two paths by amplifying the pilot signal from which the relay station differs. it can. It can also be said that the relay devices 2-1 and 2-2 selectively amplify and transmit pilot signals.
なお、仮にリレー装置２−１，２−２が同じ時間周波数に配置されたパイロット信号を増幅したとすると、リレー装置２−１，２−２からのパイロット信号が互いに干渉しあい、リレー経路のチャネル状態を個別に測定することが困難となる。これに対して、本実施の形態の手法を用いれば、２つのリレー経路の個別のチャネル状態を円滑に測定できる。 If the relay devices 2-1 and 2-2 amplify the pilot signals arranged at the same time frequency, the pilot signals from the relay devices 2-1 and 2-2 interfere with each other, and the channel of the relay path It becomes difficult to measure the state individually. On the other hand, if the method of this embodiment is used, the individual channel states of the two relay paths can be measured smoothly.
また、本実施の形態ではリレー装置２−１，２−２が増幅すべきパイロット信号の位置を、基地局１が事前にリレー局へ制御信号４を用いて通知する。この際、パイロット信号の異なる時間周波数配置パターンに対して異なるＩＤ番号を付与して通知することにより、増幅するパイロット信号のパターン（位置）を円滑に通知することができる。 In the present embodiment, the base station 1 notifies the relay station in advance of the position of the pilot signal to be amplified by the relay devices 2-1 and 2-2 using the control signal 4. At this time, it is possible to smoothly notify the pattern (position) of the pilot signal to be amplified by giving different ID numbers to the different time-frequency arrangement patterns of the pilot signals for notification.
また、基地局１が時間周波数領域での平均的なチャネル状態を測定できるよう、リレー装置２−１，２−２が増幅するパイロット信号は、なるべく時間周波数上に均等に配置されることが好ましい。たとえば、図３に示すように、リレー装置２−１が増幅する２つのパイロット信号の時間的または周波数的に中間に位置するパイロット信号は、リレー装置２−２が増幅するような構成とすることが望ましい。このように各リレー局が増幅するパイロット信号を時間周波数上で交互に配置することで、均等なパイロット信号の配置が可能となる。 Moreover, it is preferable that the pilot signals amplified by the relay apparatuses 2-1 and 2-2 are arranged as evenly as possible on the time frequency so that the base station 1 can measure an average channel state in the time frequency domain. . For example, as shown in FIG. 3, a configuration is adopted in which the relay device 2-2 amplifies a pilot signal located in the middle of two pilot signals amplified by the relay device 2-1 in terms of time or frequency. Is desirable. Thus, by arranging the pilot signals amplified by each relay station alternately on the time frequency, it is possible to arrange the pilot signals evenly.
なお、本実施の形態では、リレー装置数Ｎが２の場合を述べたが、Ｎ＞＝３であっても本実施の形態の原理は適用できる。この場合、リレー装置数Ｎに応じて、増幅すべきパイロット信号の位置をＮ種類のパターンを設定することで、さまざまなＮに対応可能となる。 Although the case where the number N of relay devices is 2 has been described in this embodiment, the principle of this embodiment can be applied even when N> = 3. In this case, it is possible to cope with various N by setting N kinds of patterns for the position of the pilot signal to be amplified according to the number N of relay devices.
また、一例として、Ｎに対応して増幅すべきパイロット信号のパターンをあらかじめ無線規格として規定することも可能である。たとえば、Ｎ＝２の場合には、図３のパイロット信号Ａの配置を２分割したパイロット信号配置をあらかじめ規定し、２つのリレー装置にパイロット信号配置の一方を増幅するよう制御信号を送信する。また、Ｎ＝３の場合には、図３のパイロット信号Ａの配置を３分割したパイロット信号配置をあらかじめ規定し、３つのリレー装置に３種類のパイロット信号配置のうちの１つを増幅するよう制御信号を送信する。このように、Ｎに応じて増幅すべきパイロット信号配置をあらかじめ規定して、その配置番号を基地局からリレー装置へ制御信号として通知することにより、少ない制御信号で増幅すべきパイロット信号の情報をリレー装置へ通知できる。 Further, as an example, a pilot signal pattern to be amplified corresponding to N can be defined in advance as a wireless standard. For example, when N = 2, a pilot signal arrangement obtained by dividing the arrangement of pilot signal A in FIG. 3 into two is defined in advance, and a control signal is transmitted to two relay apparatuses so as to amplify one of the pilot signal arrangements. In the case of N = 3, a pilot signal arrangement obtained by dividing the arrangement of the pilot signal A in FIG. 3 into three is defined in advance, and one of the three types of pilot signal arrangements is amplified in three relay devices. Send a control signal. In this way, the pilot signal arrangement to be amplified according to N is specified in advance, and the arrangement number is notified from the base station to the relay device as a control signal, so that information on the pilot signal to be amplified with a small number of control signals can be obtained. Can notify the relay device.
なお、本実施の形態で述べたパイロット信号とは、端末、リレー装置、基地局で事前把握できる既知信号を示しており、リファレンス信号またはサウンディング信号と呼ばれることもある。 Note that the pilot signal described in this embodiment indicates a known signal that can be grasped in advance by a terminal, a relay device, or a base station, and may be referred to as a reference signal or a sounding signal.
このように、本実施の形態では、複数のリレー装置２−１，２−２が基地局１からの制御信号４に基づいてそれぞれ異なる時間周波数位置のパイロット信号を増幅送信することとした。このため、基地局１は、効率的かつ高精度にチャネル測定を行うことができ、円滑にリレー経路選定をすることができる。 As described above, in the present embodiment, the plurality of relay apparatuses 2-1 and 2-2 amplify and transmit pilot signals at different time frequency positions based on the control signal 4 from the base station 1. Therefore, the base station 1 can perform channel measurement efficiently and with high accuracy, and can smoothly select a relay route.
実施の形態２．
図５は、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態２の構成例を示す図である。実施の形態１では、１つの端末３について複数のリレー経路を選択する場合について説明したが、本実施の形態では、実施の形態１の無線通信システムと異なり、端末３−１，３−２がそれぞれリレー装置２−１，２−２を経由して基地局１と通信を行う例について説明する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the second embodiment of the wireless communication system according to the present invention. In the first embodiment, the case where a plurality of relay paths are selected for one terminal 3 has been described. However, in the present embodiment, unlike the wireless communication system according to the first embodiment, the terminals 3-1 and 3-2 are different from each other. An example in which communication is performed with the base station 1 via the relay devices 2-1 and 2-2 will be described.
図５に示すように、本実施の形態では、基地局１から送信された信号はリレー装置２−１経由で端末３−１に送信され、また、リレー装置２−２経由で端末３−２に送信される。端末３−１，３−２は、実施の形態１と同様に、無線装置であれば移動端末、常時電源に接続された端末、パーソナルコンピュータのいずれであっでも構わない。また、本実施の形態のリレー装置２−１，２−２は、実施の形態１のリレー装置２−１，２−２と同様であり、基地局１からの制御信号４に基づいてパイロット信号を選択的に増幅送信する。実施の形態１と同様の機能を有する要素は、実施の形態１と同一の符号を付して説明を省略する。 As shown in FIG. 5, in the present embodiment, the signal transmitted from the base station 1 is transmitted to the terminal 3-1 via the relay device 2-1, and the terminal 3-2 via the relay device 2-2. Sent to. Similarly to the first embodiment, the terminals 3-1 and 3-2 may be mobile terminals, terminals connected to a constant power source, or personal computers as long as they are wireless devices. Also, relay devices 2-1 and 2-2 of the present embodiment are the same as relay devices 2-1 and 2-2 of the first embodiment, and a pilot signal based on control signal 4 from base station 1 Is selectively amplified and transmitted. Elements having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment, and description thereof is omitted.
端末３−１，３−２は、同時に信号受信する場合もあれば、一方のみが信号受信する場合もある。本実施の形態では、端末３−１，３−２は、基地局１との通信のために中継するリレー装置２−１，２−２がそれぞれ定められているとする。そして、端末３−１，３−２は、自身が用いるリレー経路のチャネル状態を測定して、基地局１にその状態を通知し、基地局１がチャネル状態に応じて、信号送信を行う端末を端末３−１，３−２のうちから選定する。また、端末３−１，３−２の各リレー経路のチャネル状態に応じて、基地局１が通信に用いる変調方式、符号化率、無線リソースを適切に選定することもできる。 The terminals 3-1 and 3-2 may receive signals simultaneously, or only one of them may receive signals. In the present embodiment, it is assumed that relay apparatuses 2-1 and 2-2 that relay terminals 3-1 and 3-2 for communication with base station 1 are defined. Then, the terminals 3-1 and 3-2 measure the channel state of the relay path used by themselves, notify the base station 1 of the state, and the base station 1 performs signal transmission according to the channel state. Are selected from terminals 3-1 and 3-2. Also, the modulation scheme, coding rate, and radio resource used by the base station 1 for communication can be appropriately selected according to the channel state of each relay path of the terminals 3-1 and 3-2.
このような動作を実現するために、端末３−１，３−２は、基地局１からリレー装置２−１，２−２を介する経路（リレー経路）のチャネル状態を正確に測定する必要がある。この正確なチャネル状態の測定を行うため、本実施の形態では、実施の形態１と同様に基地局１が制御信号４を介してリレー装置２−１，２−２へ増幅送信する時間周波数上のパイロット信号の位置を通知する。そして、リレー装置２−１，２−２は、実施の形態１と同様に、基地局１から送信されたパイロット信号を受信すると、制御信号４に基づいて、指定された時間周波数位置のパイロット信号を増幅送信する。以上の動作により、端末３−１，３−２は、隣接する周辺の他のリレー装置３−１，３−２からの干渉を受けることなくチャネル測定を行うことができる。以上述べた以外の、本実施の形態の構成および動作は、実施の形態１と同様である。 In order to realize such an operation, the terminals 3-1 and 3-2 need to accurately measure the channel state of the route (relay route) from the base station 1 through the relay devices 2-1 and 2-2. is there. In order to perform this accurate channel state measurement, in this embodiment, as in the first embodiment, the base station 1 amplifies and transmits to the relay apparatuses 2-1 and 2-2 via the control signal 4 The position of the pilot signal is notified. Then, when relay devices 2-1 and 2-2 receive a pilot signal transmitted from base station 1, as in the first embodiment, pilot signals at designated time frequency positions are received based on control signal 4. Amplify and transmit. Through the above operation, the terminals 3-1 and 3-2 can perform channel measurement without receiving interference from other neighboring relay apparatuses 3-1 and 3-2. The configuration and operation of the present embodiment other than those described above are the same as those of the first embodiment.
なお、ここでは、基地局１から端末３−１，３−２への下りリンク伝送について述べたが、端末３−１，３−２から基地局１へ信号伝送を行う上りリンクに対しても同様に本実施の形態の動作を適用できる。上りリンクの場合には、基地局１がリレー装置２−１，２−２から送信されたパイロット信号に基づいて、それぞれの経路のチャネル状態を測定する。 Here, the downlink transmission from the base station 1 to the terminals 3-1 and 3-2 has been described, but the uplink transmission for signal transmission from the terminals 3-1 and 3-2 to the base station 1 is also performed. Similarly, the operation of this embodiment can be applied. In the case of uplink, the base station 1 measures the channel state of each path based on the pilot signals transmitted from the relay devices 2-1 and 2-2.
このように、本実施の形態では、複数のリレー装置２−１，２−２がそれぞれ異なる端末３−１，３−２の信号を中継する場合に、実施の形態１と同様に、基地局１から指示されたリレー装置ごとに異なる時間周波数位置のパイロット信号をそれぞれ増幅して送信するようにした。このため、端末３−１，３−２および基地局１は、効率的かつ高精度にチャネル測定を行うことができる。 Thus, in the present embodiment, when a plurality of relay apparatuses 2-1 and 2-2 relay signals of different terminals 3-1 and 3-2, respectively, as in the first embodiment, the base station The pilot signals at different time frequency positions are amplified and transmitted for each relay apparatus designated by 1. For this reason, the terminals 3-1 and 3-2 and the base station 1 can perform channel measurement efficiently and with high accuracy.
実施の形態３．
実施の形態１および２では、マルチキャリア信号を想定したが、これに限らず、マルチキャリア伝送をベースとするいかなる方式にも適用可能である。たとえば、「3GPP TS 36.211 V8.2.0，“E-UTRA；Physical channels and modulation （Release 8）”，March 2008.」に示されているように、３ＧＰＰ−ＬＴＥ（Long Term Evolution）ではシングルキャリア（ＳＣ）−ＦＤＭＡが上りリンクで採用されている。このＳＣ−ＦＤＭＡはマルチキャリア信号にＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）処理を施す方式であり、マルチキャリア伝送の原理を適用できる。従って、実施の形態１、２で示した構成はＯＦＤＭＡにＤＦＴ送信処理を加えたＳＣ−ＦＤＭＡにもそのまま適用可能である。
Embodiment 3 FIG.
In Embodiments 1 and 2, a multicarrier signal is assumed. However, the present invention is not limited to this and can be applied to any system based on multicarrier transmission. For example, as shown in “3GPP TS 36.211 V8.2.0,“ E-UTRA; Physical channels and modulation (Release 8) ”, March 2008., 3GPP-LTE (Long Term Evolution) has a single carrier (SC). ) -FDMA is employed in the uplink. This SC-FDMA is a method of performing DFT (Discrete Fourier Transform) processing on a multicarrier signal, and the principle of multicarrier transmission can be applied. Therefore, the configuration shown in Embodiments 1 and 2 can be applied to SC-FDMA in which DFT transmission processing is added to OFDMA.
以上のように、本発明にかかる無線通信システムおよび無線通信装置は、無線リレー伝送を行う通信システムに有用であり、特に、複数のリレー装置を備える通信システムに適している。 As described above, the wireless communication system and the wireless communication device according to the present invention are useful for a communication system that performs wireless relay transmission, and are particularly suitable for a communication system including a plurality of relay devices.
１ 基地局
２−１，２−２ リレー装置
３，３−１，３−２ 端末
４ 制御信号
１１ アンテナ
１２ ＬＮＡ
１３ 第１のＤＣ
１４ Ａ／Ｄ
１５ 第２のＤＣ
１６ 信号受信部
１７ 局所発振器
１８ 周波数推定部
１９ 信号変換部
２０ 信号送信部
２１ 第２のＵＣ
２２ Ｄ／Ａ
２３ 第１のＵＣ
２４ ＨＰＡ
Ａ，Ｂ，Ｃ パイロット信号
1 Base station 2-1, 2-2 Relay device 3, 3-1, 3-2 Terminal 4 Control signal 11
13 First DC
14 A / D
15 Second DC
16
22 D / A
23 First UC
24 HPA
A, B, C Pilot signal
Claims (11)
前記基地局は、前記無線通信装置ごとに異なるパイロット信号の周波数時間配置であるパイロット信号パターンを含む制御信号を前記無線通信装置へ送信し、
前記無線通信装置は、前記制御信号に含まれる自装置に対応するパイロット信号パターンに基づいて受信信号からパイロット信号を抽出し、抽出したパイロット信号を増幅し、増幅後のパイロット信号を送信することを特徴とする無線通信システム。 A wireless communication system including a base station, a terminal, and a plurality of wireless communication devices that relay communication between the base station and the terminal,
The base station transmits a control signal including a pilot signal pattern, which is a frequency time arrangement of pilot signals different for each wireless communication device, to the wireless communication device,
The wireless communication device extracts a pilot signal from a received signal based on a pilot signal pattern corresponding to the own device included in the control signal, amplifies the extracted pilot signal, and transmits the amplified pilot signal. A wireless communication system.
前記基地局は、前記端末が前記無線通信装置から受信したパイロット信号を用いて求めたチャネル状態に基づいて、通信対象の端末を選択することを特徴とする請求項１、２または３に記載の無線通信システム。 A wireless communication device that relays communication with the base station is determined for each terminal,
The said base station selects the terminal of communication object based on the channel state calculated | required using the pilot signal which the said terminal received from the said radio | wireless communication apparatus, The terminal of Claim 1, 2 or 3 characterized by the above-mentioned. Wireless communication system.
前記基地局は、前記無線通信装置から受信したパイロット信号を用いて、無線通信装置ごとの通信経路のチャネル状態を求め、前記チャネル状態に基づいて通信対象の端末を選択することを特徴とする請求項１、２または３に記載の無線通信システム。 A wireless communication device that relays communication with the base station is determined for each terminal,
The base station obtains a channel state of a communication path for each wireless communication device using a pilot signal received from the wireless communication device, and selects a communication target terminal based on the channel state. Item 4. The wireless communication system according to Item 1, 2 or 3.
受信信号から所定の周波数時間配置のパイロット信号を抽出する信号受信手段と、
前記信号受信手段が抽出したパイロット信号を増幅し、増幅後のパイロット信号を送信する信号送信手段と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。 A wireless communication device that relays communication between a base station and a terminal,
A signal receiving means for extracting a pilot signal of a predetermined frequency time arrangement from the received signal;
A signal transmitting means for amplifying the pilot signal extracted by the signal receiving means and transmitting the amplified pilot signal;
A wireless communication apparatus comprising:
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