JP5288641B2 - 無線中継装置 - Google Patents
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Description
手順2:eNB73は、通信中のリピータ72に対し、データYを送信する。
手順3:リピータ72は、データXとYのXOR(排他的論理和)をとって、移動局71およびeNB73に対し、データ(X XOR Y)を送信する(以降、この処理を施されたデータをネットワークコーディングデータと呼ぶ)。
手順5:eNB73は自局が送信したデータYを知っているので、受信した(X XOR Y)データから、データXを取り出せる。
手順2:eNB73はリピータ72に対し、上り伝搬特性H0を通知する。リピータ72は、移動局71に対し、H0を通知する。
手順4:eNB73は、リピータ72に対し、データYを送信する。
手順5:リピータ72は、データXとYのXOR(排他的論理和)をとり、さらに、下り伝搬逆特性H1−1をデータ(X XOR Y)全体に対しかけて、移動局71およびeNB73へ送信する。
手順7:eNB73は、ネットワークコーディングデータにかかっていると予測される伝搬特性H0・H1−1の逆特性を、手順1で通知されたH1と、もともと自局で持つH0から生成し、受信したネットワークコーディングデータに対し、伝搬特性の補償を行ってから、受信した(X XOR Y)データから、データXを取り出せる。
図2(a)は、本発明の無線中継装置における実施の形態1の概念図を示す。(1)リピータRNは、移動局MSから受信(MS→RN)したデータXを、重要なデータ(Sx:例えばシステマティックパート)と重要でないデータ(Px:例えばパリティパート)に分割し、eNBから受信(eNB→RN)したデータYを、重要なデータ(Sy:例えばシステマティックパート)と重要でないデータ(Py:例えばパリティパート)に分割する。
手順2:eNB73はリピータ72に対し、上り伝搬特性H0を通知する。リピータ72は、移動局71に対し、H0を通知する。
手順3:移動局71は、リピータ72に対し、データXを送信する。
手順4:eNB73は、リピータ72に対し、データYを送信する。
手順6:リピータ72は、データYを、重要なシステマティックビットを含むシステマティックパートSyとパリティビットを含むパリティパートPyに分割する。
手順8:リピータ72は、データPxとSyのXOR(排他的論理和)をとり、下り伝搬逆特性H1−1をかける。
手順9:リピータ72は、手順7と8で得られたデータをネットワークコーディングデータとして、移動局71およびeNB73へ送信する。
リピータ72は、受信RF部12で、「移動局71からの下り伝搬特性H1」を受信する。受信した信号は受信RF部12でベースバンド帯域までダウンコンバートされて、A/D変換部13に信号が入力される。A/D変換部13に入力された信号はデジタル信号となって、バッファ部14に蓄積され、復調及びチャネルデコード処理された結果を受信データメモリ17の“下り伝搬特性格納メモリ171”に保持する。
リピータ72は、下り伝搬特性H1を、受信データメモリ17の“下り伝搬特性格納メモリ171”から読み出し、チャネルエンコード部27にてチャネルエンコードし、チャネルエンコードされたデータは変調部24にて変調され、送信データメモリ22の“下り伝搬特性格納メモリ221”に保持される。
リピータ72は、受信RF部12で、「移動局71からの送信データX」を受信する。受信した信号は受信RF部12でベースバンド帯域までダウンコンバートされて、A/D変換部13に信号が入力される。A/D変換部13に入力された信号はデジタル信号となって、バッファ部14に蓄積され、復調及びチャネルデコード処理された結果を受信データメモリ17の“移動局送信データ格納メモリ173”に保持する。
リピータ72は、受信データメモリ17の“移動局送信データ格納メモリ173”から移動局71が送信したデータXを読み出し、チャネルエンコード部27に入力する。チャネルエンコード部27にてデータXをチャネルエンコードし、チャネルエンコードデータをデータ分割部26にて、システマティックビットを含む“システマティックパートSx”とパリティビットを含む“パリティパートPx”に分割する。
リピータ72は、変調部24にて、ネットワークコーディングデータに変調をかける。
続いて、リピータ72は、受信データメモリ17の“下り伝搬特性格納メモリ171”から、下り伝搬特性H1を読み出し、伝搬逆特性生成部18にて、H1の逆特性受信H1−1を生成する。同様に、受信データメモリ17の“上り伝搬特性格納メモリ172”から、上り伝搬特性H0を読み出し、伝搬逆特性生成部18にて、H0の逆特性受信H0−1を生成する。
リピータ72は、移動局71にとって重要な“システマティックパートSy”が含まれるネットワークコーディングデータ(Sy XOR Px)に対し、移動局71が受信時にかかる下り伝搬特性H1が補償されるように、伝搬逆特性生成部18にて生成された下り伝搬逆特性H1−1をプリコーディング部23にてかける。
リピータ72のネットワークコーディングデータを送信データメモリ22の“ネットワークコーディングデータ格納メモリ223”から読みだし、バッファ部21に蓄積した後、D/A変換部20にてD/A変換し、送信RF部19でRF帯域の信号までアップコンバートし、送信アンテナ11から送信する。
移動局71は、リピータ72から中継される参照信号を、受信RF部32で受信する。受信した信号は受信RF部32でベースバンド帯域までダウンコンバートされて、A/D変換部33に信号が入力される。A/D変換部33に入力された信号は、デジタル信号となってバッファ部34に蓄積されたのち、伝搬特性推定部35にて、下りの伝搬特性H1が推定され、受信データメモリ38の“下り伝搬特性格納メモリ381”に保持されると同時に、チャネルエンコード部45にてチャネルエンコードされ、変調部44にて変調処理を施されたのちに、送信データメモリ43の“下り伝搬特性格納メモリ431”にも保持される。
続いて、移動局71は、リピータ72から中継される上り伝搬特性(H0)データを、受信RF部32で受信する。受信した信号は受信RF部32でベースバンド帯域までダウンコンバートされて、A/D変換部33に信号が入力される。A/D変換部33に入力された信号は、デジタル信号となってバッファ部34に蓄積されたのち、復調及びチャネルデコード処理された結果を受信データメモリ38の“上り伝搬特性格納メモリ382”に保持する、と同時に、伝搬路逆特性部39にて逆特性H0−1が生成され、受信データメモリ38の“上り伝搬逆特性格納メモリ383”に保持する。
つぎに、移動局71は、送信データメモリ43の“移動局送信データ格納メモリ432”に保持してある、移動局送信データXを読み出し、バッファ部42に蓄積した後、D/A変換部41にてD/A変換し、送信RF部40でRF帯域の信号までアップコンバートし、送信アンテナ31から送信する。
続いて、移動局71は、リピータ72から中継されるネットワークコーディングデータを受信RF部32で受信する。受信した信号は受信RF部32でベースバンド帯域までダウンコンバートされて、A/D変換部33に信号が入力される。A/D変換部33に入力された信号は、デジタル信号となってバッファ部34に蓄積されたのち、まず、ヘッダ部分を復調及びチャネルデコード処理し、そこに含まれる、ネットワークコーディングデータ分割位置情報およびプリコーディング分割位置情報を、それぞれ、受信データメモリ38の“ネットワークコーディングデータ分割位置格納メモリ384”および“プリコーディング分割位置格納メモリ385”に保持する。
続いて、受信データメモリ38の“ネットワークコーディングデータ分割位置格納メモリ384”および“プリコーディング分割位置格納メモリ385”から、それぞれ、ネットワークコーディングデータ分割位置情報およびプリコーディング分割位置情報を読み出し、この情報に基づき、移動局71に対し重要なシステマティックパートSyを含むネットワークコーディングデータ部分に対しては、そのまま復調及びチャネルデコード処理を行い、パリティパートPyを含むネットワークコーディングデータ部分に対しては、受信データメモリ38の“下り伝搬特性格納メモリ381”及び“上り伝搬逆特性格納メモリ383”から、下り伝搬特性H1と上り伝搬逆特性H0−1を読み出し、伝搬特性推定部35にてH1・H0−1の逆特性が生成され、これを用いて伝搬特性を補償しつつ、復調及びチャネルデコード処理を行い、これら(Sy+Py)を合わせて、受信データメモリ38の“eNB送信データ格納メモリ387”に保持する。
eNB73は、リピータ72から中継される参照信号を、受信RF部52で受信する。受信した信号は受信RF部52でベースバンド帯域までダウンコンバートされて、A/D変換部53に信号が入力される。A/D変換部53に入力された信号は、デジタル信号となってバッファ部54に蓄積されたのち、伝搬特性推定部55にて、上りの伝搬特性H0が推定され、受信データメモリ58の“上り伝搬特性格納メモリ581”に保持されると同時に、チャネルエンコード部65にてチャネルエンコードされ、変調部64にて変調処理を施されたのちに、送信データメモリ63の“上り伝搬特性格納メモリ631”にも保持される。
続いて、eNB73は、リピータ72から中継される下り伝搬特性(H1)データを、受信RF部52で受信する。受信した信号は受信RF部52でベースバンド帯域までダウンコンバートされて、A/D変換部53に信号が入力される。A/D変換部53に入力された信号は、デジタル信号となってバッファ部54に蓄積されたのち、復調及びチャネルデコード処理された結果を受信データメモリ58の“下り伝搬特性格納メモリ582”に保持する、と同時に、伝搬逆特性部59にて逆特性H1−1が生成され、受信データメモリ58の“下り伝搬逆特性格納メモリ583”に保持する。
つぎに、eNB73は、送信データメモリ63の“eNB送信データ格納メモリ632”に保持してある、eNB送信データYを読み出し、バッファ部62に蓄積した後、D/A変換部61にてD/A変換し、送信RF部60でRF帯域の信号までアップコンバートし、送信アンテナ51から送信する。
続いて、eNB73は、リピータ72から中継されるネットワークコーディングデータを受信RF部52で受信する。受信した信号は受信RF部52でベースバンド帯域までダウンコンバートされて、A/D変換部53に信号が入力される。A/D変換部53に入力された信号は、デジタル信号となってバッファ部54に蓄積されたのち、まず、ヘッダ部分を復調及びチャネルデコード処理し、そこに含まれる、ネットワークコーディングデータ分割位置情報およびプリコーディング分割位置情報を、それぞれ、受信データメモリ58の“ネットワークコーディングデータ分割位置格納メモリ584”および“プリコーディング分割位置格納メモリ585”に保持する。
続いて、受信データメモリ58の“ネットワークコーディングデータ分割位置格納メモリ584”および“プリコーディング分割位置格納メモリ585”から、それぞれ、ネットワークコーディングデータ分割位置情報およびプリコーディング分割位置情報を読み出し、この情報に基づき、eNB73に対し重要なシステマティックパートSxを含むネットワークコーディングデータ部分に対しては、そのまま復調及びチャネルデコード処理を行い、パリティパートPxを含むネットワークコーディングデータ部分に対しては、受信データメモリ58の“上り伝搬特性格納メモリ581”及び“下り伝搬逆特性格納メモリ582”から、上り伝搬特性H0と下り伝搬逆特性H1−1を読み出し、伝搬特性推定部55にてH0・H1−1の逆特性が生成され、これを用いて伝搬特性を補償しつつ、復調及びチャネルデコード処理を行い、これら(Sx+Px)を合わせて、受信データメモリ58の“移動局送信データ格納メモリ587”に保持する。
図7(a)は、本発明の無線中継装置(以下、単にリピータRNと称す)における実施の形態2の概念図を示す。(1)リピータRNは、移動局MSから受信(MS→RN)したデータXを、重要なデータ(Sx:例えばシステマティックパート)と重要でないデータ(Px:例えばパリティパート)に分割し、eNBから受信したデータYを、重要なデータ(Sy:例えばシステマティックパート)と重要でないデータ(Py:例えばパリティパート)に分割する。
なお、実施の形態2のリピータ、移動局、及びeNBの構成要件のうち、実施の形態1と同じ構成要件には同じ参照番号を付して説明する。
手順2:eNB73はリピータ72に対し、上り伝搬特性H0を通知する。リピータ72は、移動局71に対し、H0を通知する。
手順3:移動局71は、リピータ72に対し、データXを送信する。
手順4:eNB73は、リピータ72に対し、データYを送信する。
手順6:リピータ72は、データYを、重要なシステマティックビットを含むシステマティックパートSyとパリティビットを含むパリティパートPyに分割する。
手順8:リピータ72は、データPxとSyのXOR(排他的論理和)をとり、下り伝搬逆特性H1−1をかける。
手順10:リピータ72は、手順9で得たパリティパートの回線品質の推定結果に基づき、回線品質の良い方のデータに送信リソースを割り当てるようにスケジューリングする。
手順11:リピータ72は、手順7と8で得られたデータをネットワークコーディングデータとして、移動局71及びeNB73へ送信する。
リピータ72は、受信RF部12で、「移動局71からの下り伝搬特性H1」を受信する。受信した信号は、受信RF部12でベースバンド帯域までダウンコンバートされて、A/D変換部13に信号が入力される。A/D変換部13に入力された信号はデジタル信号となって、バッファ部14に蓄積され、復調及びチャネルデコード処理された結果を、受信データメモリ17の「下り伝搬特性格納メモリ171」に保持する。
リピータ72は、下り伝搬特性H1を、受信データメモリ17の「下り伝搬特性格納メモリ171」から読み出し、チャネルエンコード部27にてチャネルエンコードする。チャネルエンコードされた下り伝搬特性H1のデータは、変調部24にて変調され、送信データメモリ22の「下り伝搬特性格納メモリ221」に保持される。
リピータ72は、受信RF部12で、「移動局71からの送信データX」を受信する。受信した送信データXは、受信RF部12でベースバンド帯域までダウンコンバートされて、A/D変換部13に入力される。A/D変換部13に入力された送信データXは、デジタル信号となって、バッファ部14に蓄積される。そして、送信データXは、復調部15での復調処理及びチャネルデコード部16でのチェネルでコード処理の後、受信データメモリ17の「移動局送信データ格納メモリ173」に保持される。
リピータ72は、受信データメモリ17の“移動局送信データ格納メモリ173”から移動局71が送信したデータXを読み出して、チャネルエンコード部27に入力する。リピータ72は、チャネルエンコード部27にてデータXをチャネルエンコードし、チャネルエンコードしたデータXをデータ分割部26にて、システマティックビットを含む「システマティックパートSx」とパリティビットを含む「パリティパートPx」に分割する。
リピータ72は、変調部24にて、ネットワークコーディングデータに変調をかける。
続いて、リピータ72は、受信データメモリ17の「下り伝搬特性格納メモリ171」から、下り伝搬特性H1を読み出し、伝搬逆特性生成部18にて、H1の逆特性受信H1−1を生成する。同様に、受信データメモリ17の「上り伝搬特性格納メモリ172」から、上り伝搬特性H0を読み出し、伝搬逆特性生成部18にて、H0の逆特性受信H0−1を生成する。
リピータ72は、移動局71にとって重要な「システマティックパートSy」が含まれるネットワークコーディングデータ(Sy XOR Px)に対し、移動局71が受信時にかかる下り伝搬特性H1が補償されるように、伝搬逆特性生成部18にて生成された下り伝搬逆特性H1−1をプリコーディング部23にてかける。
次に、パリティパートの回線品質を考慮したスケジューリングするために、リピータ72は、移動局及びeNBへ送信するネットワークコーディングデータのパリティパートの回線品質を、上り伝搬特性H0および下り伝搬特性H1に基づき、推定する。
リピータ72のネットワークコーディングデータを送信データメモリ22の「ネットワークコーディングデータ格納メモリ223」から読みだし、バッファ部21に蓄積した後、D/A変換部20にてD/A変換し、送信RF部19でRF帯域の信号までアップコンバートし、送信アンテナ11から送信する。
12,32,52 受信RF部
13,33,53 A/D変換部
14,21,34,42,54,62 バッファ部
15,36,56 復調部
16,37,57 チャネルデコード部
17,38,58 受信データメモリ
18,39,59 伝搬逆特性生成部
19,40,60 送信RF部
20,41,61 D/A変換部
22,43,63 送信データメモリ
23 プリコーディング部
24,44,64 変調部
25 ネットワークコーディングデータ生成部
26 データ分割部
27,45,65 チャネルエンコード部
35,55 伝搬特性推定部
71 移動局
72 リピータ
73 eNB
98 回線品質推定部
99 データマッピング部
171,221,381,431,582 下り伝搬特性格納メモリ
172,222,382,581,631 上り伝搬特性格納メモリ
173,432,587 移動局送信データ格納メモリ
174,387,632 eNB送信データ格納メモリ
223,386,586 ネットワークコーディングデータ格納メモリ
224,384,584 ネットワークコーディングデータ分割位置格納メモリ
225,385,585 プリコーディング分割位置格納メモリ
383 上り伝搬逆特性格納メモリ
583 下り伝搬逆特性格納メモリ
Claims (10)
- 第1無線通信装置と第2無線通信装置との通信を中継する無線中継装置であって、
前記第1および第2無線通信装置からデータを受信する受信部と、
前記第1無線通信装置から受信した第1データと前記第2無線通信装置から受信した第2データとを用いてネットワークコーディングデータを生成するものであって、各データを重要度の高いブロックと重要度の低いブロックに分割し、各データの重要度の高いブロックと、各データの重要度の低いブロックとから排他的論理和をとることで前記ネットワークコーディングデータを生成するネットワークコーディングデータ生成部と、
前記ネットワークコーディングデータの一の部分と他の部分とで、それぞれ異なるプリコーディングをかけるプリコーディング部と、
前記プリコーディングしたネットワークコーディングデータを送信する送信部と、
を有する無線中継装置。 - 請求項1記載の無線中継装置であって、
前記重要度の高いブロックは、各データのシステマティックビットを含むシステマティックパートを含み、前記重要度の低いブロックは、各データのパリティビットを含むパリティパートを含む無線中継装置。 - 請求項2記載の無線中継装置であって
第1無線通信装置との間の伝搬特性及び当該伝搬特性の逆特性、並びに第2無線通信装置との間の伝搬特性及び当該伝搬特性の逆特性に基づき、重要度の低いブロックに係る第1無線通信装置との間の回線品質及び重要度の低いブロックに係る第2無線通信装置との間の回線品質を推定する推定部と、
前記推定部の推定結果に基づき、前記ネットワークコーディングデータに、当該ネットワークコーディングデータを送信するための送信リソースを割り当てるリソース割り当て部と、を備える無線中継装置。 - 請求項2記載の無線中継装置であって、
前記ネットワークコーディングデータの一の部分には、前記第1データのシステマティックパートが含まれ、前記ネットワークコーディングデータの他の部分には、前記第2データのシステマティックパートが含まれており、
前記プリコーディング部において、
第2無線通信装置との間の伝搬特性の逆特性を、前記ネットワークコーディングデータの一の部分にかけ、
第1無線通信装置との間の伝搬特性の逆特性を、前記ネットワークコーディングデータの他の部分にかける無線中継装置。 - 請求項2に記載の無線中継装置であって、
前記ネットワークコーディングデータの送信先である、少なくとも前記第1および第2無線通信装置のいずれか一方における信号対干渉雑音電力比が最大となるように、前記ネットワークコーディングデータのプリコーディング位置を設定する無線中継装置。 - 請求項4記載の無線中継装置であって、
前記ネットワークコーディングデータの一の部分と前記ネットワークコーディングデータの他の部分との比率を、前記ネットワークコーディングデータの送信先である各無線通信装置における信号対干渉雑音電力比が最大となるように設定する無線中継装置。 - 通信相手装置との通信を行う際に、前記通信を中継する無線中継装置を介してデータを送受信する無線通信装置であって、
前記通信相手装置から前記無線中継装置を介して受信する第1データと自装置から前記無線中継装置を介して前記通信相手装置へ送信する第2データとを用いて、前記各データのシステマティックビットを含むシステマティックパートと、前記各データのパリティビットを含むパリティパートとから排他的論理和をとり、当該データの一の部分と他の部分とでそれぞれ異なるプリコーディングをかけて生成され、前記無線中継装置から送信されたネットワークコーディングデータを受信する受信部と、
前記システマティックパートと前記パリティパートとを分けるネットワークコーディングデータの分割位置と、前記異なるプリコーディングを行うプリコーディングの分割位置とに基づき、前記無線中継装置を介して前記通信相手装置から受信したネットワークコーディングデータから自装置に必要な第1データを復調する復調部と、
を備える無線通信装置。 - 請求項7に記載の無線通信装置であって、
前記ネットワークコーディングデータの一の部分には、前記第1データのシステマティックパートが含まれ、前記ネットワークコーディングデータの他の部分には、前記第2データのシステマティックパートが含まれており、前記プリコーディングとして、前記ネットワークコーディングデータの一の部分には前記無線中継装置と自装置との間の第1の伝搬特性の逆特性がかけられ、前記ネットワークコーディングデータの他の部分には前記無線中継装置と前記通信相手装置との間の第2の伝搬特性の逆特性がかけられている場合、
前記復調部は、前記ネットワークコーディングデータの分割位置と、前記異なるプリコーディングを行うプリコーディングの分割位置と、前記第1伝搬特性及び第2伝搬特性とに基づき、前記受信したネットワークコーディングデータのうちの一の部分は自装置からの第2データを用いて復調し、他の部分は前記第1伝搬特性と前記第2伝搬特性の逆特性とをかけた後、自装置からの第2データを用いて復調する無線通信装置。 - 第1無線通信装置と第2無線通信装置との通信を中継する無線通信方法であって、
前記第1および第2無線通信装置からデータを受信し、
前記第1無線通信装置から受信した第1データと前記第2無線通信装置から受信した第2データとを用いて、各データを重要度の高いブロックと重要度の低いブロックに分割し、各データの重要度の高いブロックと、各データの重要度の低いブロックとから排他的論理和をとることでネットワークコーディングデータを生成し、
前記ネットワークコーディングデータの一の部分と他の部分とで、それぞれ異なるプリコーディングをかけ、
前記プリコーディングしたネットワークコーディングデータを送信する、無線通信方法。 - 通信相手装置との通信を行う際に、前記通信を中継する無線中継装置を介してデータを送受信する無線通信方法であって、
前記通信相手装置から前記無線中継装置を介して受信する第1データと自装置から前記無線中継装置を介して前記通信相手装置へ送信する第2データとを用いて、前記各データのシステマティックビットを含むシステマティックパートと、前記各データのパリティビットを含むパリティパートとから排他的論理和をとり、当該データの一の部分と他の部分とでそれぞれ異なるプリコーディングをかけて生成され、前記無線中継装置から送信されたネットワークコーディングデータを受信し、
前記システマティックパートと前記パリティパートとを分けるネットワークコーディングデータの分割位置と、前記異なるプリコーディングを行うプリコーディングの分割位置とに基づき、前記無線中継装置を介して前記通信相手装置から受信したネットワークコーディングデータから自装置に必要な第1データを復調する、無線通信方法。
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