JP5288641B2 - 無線中継装置 - Google Patents

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Description

本発明は、無線中継装置に関し、特に、移動局および基地局がネットワークコーディングデータを確実に受信するとともに、移動局および基地局において十分な受信性能が得られる無線中継装置に関する。
ネットワークコーディングは、従来、有線網で情報を効率よく伝送する仕組みとして使われてきたが、現在、無線リピータ(以降、単にリピータと呼ぶ)に、この仕組み(ネットワークコーディング)を適用することが盛んに検討されている。
図10は、移動局(MS)71、リピータ72およびeNB(基地局)73による無線中継システムを示す。同図を参照してリピータ72におけるネットワークコーディングの動作例を説明する。
手順1:移動局71は、通信中のリピータ72に対し、データXを送信する。
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4:移動局71は自局が送信したデータXを知っているので、受信した(X XOR Y)データから、データYを取り出せる。
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。
このようにすることで、従来は、リピータ72からeNB73へデータXを送信し、リピータ72から移動局71へデータYを送信していた処理を1度で行えるため、周波数及び時間の利用効率を高めることができる。
日本国特開2003−174392号公報 日本国特開2005−229524号公報
しかし、このネットワークコーディングの仕組みを無線通信に利用する際に、有線では発生しえなかった課題があった。その1つに、リピータ72‐移動局71間、リピータ72‐eNB73間には大きく異なる伝搬特性が存在し、受信した際のネットワークコーディングデータには、移動局71およびeNB73において、各々独立な伝搬特性がかかって受信してしまう、という点である。
そこで、この伝搬特性を予め補償して送るプリコーディング処理を施すことが考えられるが、ネットワークコーディングデータにプリコーディングを施す場合、どちらの伝搬特性に合わせてプリコーディングを施してよいか分らない、という課題があった。なお、プリコーディングとは、送り側で伝搬特性の逆特性をかけて予め補償することにより、受け側にデータを送る技術である。
つまり、図11に示すように、リピータ72からみて移動局71への下り伝搬特性がH1、eNB73への上り伝搬特性がH0であった場合、ネットワークコーディングデータに対し、移動局71向けにはH1−1をかけたいが、一方で、eNB73向けにはH0−1をかけたいという相容れない要望があった。
そこで、単純な解決方法として、リピータ72は固定設置でeNB73と見通しの環境であることが多く、一般的には、リピータ72‐eNB73間の伝搬環境は良好であると考えられる一方で、リピータ72‐移動局71間は、リピータ72‐eNB73間に比べ劣悪な伝搬環境であるとみなせるため、リピータ72は移動局71に有利なように、ネットワークコーディングデータに下り伝搬環境の逆特性H1−1をかける、といった方法が考えられる。
図12は、移動局(MS)71、リピータ(RN)72およびeNB73間の動作シーケンス図を示す。同図を例に、リピータを介した移動局(MS)とeNB73間のデータの送受信を説明する。
手順1:移動局71はリピータ72に対し、下り伝搬特性H1を通知する。リピータ72は、eNB73に対し、H1を通知する。
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6:移動局71は、下り伝搬特性が予め補償されているので、そのまま、受信した(X XOR Y)データから、データYを取り出せる。
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。
このようにすることで、eNB73で受信されるネットワークコーディングデータ全体にかかる伝搬特性H0・H1−1に問題がなければ、移動局71およびeNB73において正しくデータを受信することができる。
しかし、図13に示すように、eNB73で受信されるネットワークコーディングデータ全体にかかる伝搬特性H0・H1−1に依存して、eNB73の受信特性が大きく左右してしまい、例えば、H0・H1−1の対角要素が“0”となってしまうような最悪の場合、eNB73においてネットワークコーディングデータが受信できない、といった課題があった。
本発明の目的は、移動局および基地局がネットワークコーディングデータを確実に受信するとともに、移動局および基地局において十分な受信性能が得られる無線中継装置を提供することである。
本発明の無線中継装置は、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。
上記構成によれば、第1無線通信装置および第2無線通信装置において、各々、重要度の高いデータのブロックと、重要度の低いデータのブロックが理想的に受信できるので、確実にデータが受信できつつ、従来よりシステム全体の受信性能が向上する。
また、上記構成において、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。
このような構成によれば、第1無線通信装置および第2無線通信装置において、各々、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が理想的に受信できるので、確実にデータが受信できつつ、従来よりシステム全体の受信性能が向上する。
また、本発明の無線中継装置において、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、前記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。このような構成によれば、第1無線通信装置および第2無線通信装置において、各々、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が理想的に受信できるので、確実にデータが受信できつつ、従来よりシステム全体の受信性能が向上する。さらに、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を行っているので、第1無線通信装置及び第2無線通信装置において、パリティビットを含むパリティパートの受信性能も向上する。
また、本発明の無線中継装置において、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。
上記構成によれば、第2無線通信装置との間の伝搬特性の逆特性を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ネットワークコーディングデータの他の部分にかけるので、第1無線通信装置および第2無線通信装置で伝搬特性を補償することなく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が取り出せる。
以上説明したように、本発明に係る無線中継装置によれば、移動局に送信する重要なデータに予め下り伝搬特性が補償されているので、移動局で伝搬特性を補償することなくデータが取り出せ、eNBに送信する重要なデータに予め上り伝搬特性が補償されているので、eNBで伝搬特性を補償することなくデータが取り出せるので、移動局およびeNBにおいてネットワークコーディングデータを確実に受信できる上、さらに十分な受信性能が得られるようになる。
本発明の無線中継装置におけるネットワークコーディングを説明するための図 (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、(b)は、本発明の無線中継装置における実施の形態1を説明するためのシーケンス図 (a)は、本発明の無線中継装置における実施の形態1のバリエーションを説明するための概念図、(b)は、そのシーケンス図 本発明の無線中継装置における実施の形態1のリピータのブロック図 本発明の無線中継装置における実施の形態1の移動局のブロック図 本発明の無線中継装置における実施の形態1のeNBのブロック図 (a)本発明の無線中継装置における実施の形態2の概念図、(b)本発明の無線中継装置における実施の形態2のシーケンス図 (a)H1・H0−1の値及びH0・H1−1の値の計算結果から推定される回線品質の一例示す図、(b)図8(a)に示す計算結果に基づく送信リソースの割り当ての一例を示す図 本発明の無線中継装置における実施の形態2のリピータのブロック図 従来の移動局(MS)71、リピータ72およびeNB73による無線中継システムを示す図 無線中継システムにネットワークコーディングを適用する際の課題を説明するための図 無線中継システムにネットワークコーディングを適用する際の動作シーケンス図 無線中継システムにネットワークコーディングを適用する際の課題を説明するためのイメージ図
本発明では、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の一例として、(1)前記第1無線通信装置と前記第2無線通信装置から受信するデータをその重要度に着目することによって、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に分割し、(2)各データの重要度の高いブロックが重ならないように配置して、前記分割した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ネットワークコーディングデータを生成し、(3)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に分割することで、それぞれ異なるプリコーディングをかけて、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。(3)の分割位置は、(1)の分割位置と同じでもよいし、あるいは異なっていてもよい。なお、以下の実施例は説明のための一例であって、本発明はこれに限定されるものではない。
重要度の選定基準として、(1)送信データがそれ自身のみで復調可能(self decodable)かそうでないか(Non self decodable)、その一例として送信データをシステマティックパートとパリティパートに分ける、(2)冗長データを含む送信データと冗長データを含まない送信データに分ける(3)送信データが制御データであるか否かを示すフラグか、それとも情報かによって分ける等、が考えられる。また、同じデータ内の重要度に応じてcodingを変える場合には、重要度の選定基準として、(4)送信データの符号化率か高いか、もしくは低いかが考えられる。さらに、同じデータ内に緊急情報(例えば、ハンドオーバーに係る情報)と通常情報が混在する場合には、重要度の選定基準として、(5)緊急情報であるか、それとも通常情報であるかが考えられる。なお、このような重要度の性質は、上り伝搬路と下り伝搬路とで異なっていてもよい。
図1は、本発明のイメージ図を示す。図1(a)に示すように、(1)リピータRNは、移動局MSから受信(MS→RN)したデータXを、データの重要度の着目してa(重要),bに分割し、基地局eNB(以下、eNBと略す)から受信(eNB→RN)したデータYをデータの重要度の着目してc,d(重要)に分割する。次に、(2)リピータRNは、移動局MSに対する重要なデータd(重要)とeNBに対する重要なデータa(重要)が重ならないように配置してXOR(排他的論理和)をとる。以下、このように形成されたデータを、(1)移動局MSに対する重要なデータdを含むデータ部分b(X)d、(2)eNBに対する重要なデータaを含むデータ部分a(X)cと記載する。
そして図1(b)に示すように、(3)リピータRNは、移動局MSに対する重要なデータ部分b(X)dには、下り伝搬逆特性H1−1をかけ、一方、eNBに対する重要なデータ部分a(X)cには、上り伝搬逆特性H0−1をかけて送信する。
本発明によれば、移動局MSに送信する重要なデータb(X)dに予め下り伝搬特性が補償されているので、移動局MSで伝搬特性を補償することなくデータが取り出せ、eNBに送信する重要なデータa(X)cに予め上り伝搬特性が補償されているので、eNBで伝搬特性を補償することなくデータが取り出せるので、移動局MSおよびeNBにおいてネットワークコーディングデータを確実に受信できる上、さらに十分な受信性能が得られるようになる。
(実施の形態1)
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。
次に、(2)リピータRNは、移動局MSに対する重要なデータSxとeNBに対する重要なデータSyが重ならないように配置してXOR(排他的論理和)をとり、ネットワークコーディングデータX(X)Yを生成する。
そして、(3)リピータRNは、ネットワークコーディングデータX(X)Yにおいて、移動局MSに対する重要なデータ部分Px(X)Syには下り伝搬逆特性H1−1をかけ、一方、eNBに対する重要なデータ部分Sx(X)Pyには上り伝搬逆特性H0−1をかけて送信する。
これによれば、移動局MSは、下り伝搬特性を補償することなく重要なデータ部分Px(X)Syデータを取り出すことができ、eNBは、上り伝搬特性を補償することなく重要なデータ部分Sx(X)Pyを取り出すことができるので、移動局MSおよびeNBにおいてネットワークコーディングデータを確実に受信できる上、さらに十分な受信性能が得られるようになる。
図2(b)は、本発明の無線中継装置における実施の形態1のシーケンス図を示す。同図を参照して実施の形態1の無線中継装置の動作を説明する。
手順1:移動局71はリピータ(RN)72に対し、下り伝搬特性H1を通知する。リピータ72は、eNB73に対し、H1を通知する。
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5:リピータ72は、データX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。
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7:リピータ72は、データSxとPyのXOR(排他的論理和)をとり、上り伝搬逆特性H0−1をかける。
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。
手順10:移動局71は、重要なシステマティックパートSy対し、下り伝搬特性が予め補償されているので、そのまま、受信した(Px XOR Sy)データから、データSyを取り出せる。一方、パリティパートPyに対しても、かかっていると予測される伝搬特性H1・H0−1の逆特性を、手順2で通知されたH0と、もともと自局で持つH1から生成し、受信したネットワークコーディングデータ(Sx XOR Py)に対し、伝搬特性の補償を行ってから、データPyを取り出せる。
手順11:eNB73は、重要なシステマティックパートSx対し、上り伝搬特性が予め補償されているので、そのまま、受信した(Sx XOR Py)データから、データSxを取り出せる。一方、パリティパートPx に対しても、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(Px XOR Sy)に対し、伝搬特性の補償を行ってから、データPxを取り出せる。
このように実施の形態1によれば、移動局71およびeNB73において、各々、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が理想的に受信できるので、確実にデータが受信できつつ、従来よりシステム全体の受信性能が向上する。
図3は、実施の形態1のバリエーションとして、移動局(MS)71及びeNB73における信号対干渉雑音電力比(Signal−to−Interference−plus−Noise−power−Ratio、以下SINRと略す)が最大になるようにプリコーディング(H0−1、H1−1)比率を適応的に変える例を説明するための図である。
すなわち、リピータでは、図3(a)に示すように、ネットワークコーディングデータS1(X)S2において、eNBに対して重要なデータを含むシステマティックパートSs1(X)Ps2の一部に上り伝搬逆特性H0−1をかけ、移動局に対して重要なデータを含むシステマティックパートPs1(X)Ss2の全部、およびパリティパートSs1(X)Ps2の一部に下り伝搬逆特性H1−1をかける。
これにより、図3(b)に示すように、移動局(MS)71は、重要なシステマティックパートPs1(X)Ss2の全部、およびパリティパートSs1(X)Ps2の一部について、伝搬特性を補償することなくそのまま受信したデータから取り出すことができ、移動局(MS)71におけるSINRを最大にすることができる。
また、伝搬特性の通知に関して、(1)伝搬特性通知の時だけ、リピータが受信した信号をそのまま増幅して送信する非再生中継にする、(2)上りおよび下り伝搬特性をネットワークコーディング(H1 XOR H0)して一括通知する等により通知時間の短縮を図ってもよい。
次に、本実施の形態1にかかるリピータ72、移動局71およびeNB73のブロック図の説明をする。図4は、本実施の形態1のリピータ72のブロック図を示す。
《移動局71およびeNB73からの伝搬特性受信動作》
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。
同様に、リピータ72は、受信RF部12で、「eNB73からの上り伝搬特性H0」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“上り伝搬特性格納メモリ172”に保持する。
《移動局71およびeNB73への伝搬特性送信動作》
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。
続いて送信データメモリ22の“下り伝搬特性格納メモリ221”から、下り伝搬特性H1を読み出し、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。
同様に、リピータ72は、上り伝搬特性H0を、受信データメモリ17の“上り伝搬特性格納メモリ172”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“上り伝搬特性格納メモリ222”に保持される。
続いて送信データメモリ22の“上り伝搬特性格納メモリ222”から、上り伝搬特性H0を読み出し、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およびeNB73からのデータ受信動作》
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。
同様に、リピータ72は、受信RF部12で、「eNB73からの送信データY」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“eNB送信データ格納メモリ174”に保持する。
《ネットワークコーディングデータ生成動作》
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。
同様に、リピータ72は、受信データメモリ17の“eNB送信データ格納メモリ174”からeNB73が送信したデータY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Y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。
各々分割されたデータの重要パートである、“システマティックパートSx”と“システマティックパートSy”が重ならないように、ネットワークコーディングデータ生成部25にて、“システマティックパートSx”と“パリティパートPy”でXOR(排他的論理和)をとり、同様に、“システマティックパートSy”と“パリティパートPx”でXOR(排他的論理和)をとり、ネットワークコーディングデータを生成する。
また、ネットワークコーディングデータの分割位置を、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分割位置格納メモリ224”に保持する。
《変調動作》
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。
《伝搬逆特性生成動作》
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。
《プリコーディング動作》
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。
同様に、eNB73にとって重要な“システマティックパートSx”が含まれるネットワークコーディングデータ(Sx XOR Py)に対し、eNB73が受信時にかかる上り伝搬特性H0が補償されるように、伝搬逆特性生成部18にて生成された上り伝搬逆特性H0−1をプリコーディング部23にてかける。
プリコーディング部23にて、最終的に生成された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”に保持する。また、プリコーディングの分割位置を、送信データメモリ22の“プリコーディング分割位置格納メモリ225”に保持する。
《ネットワークコーディングデータ送信動作》
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。
同様に、ネットワークコーディングデータの分割位置を、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分割位置格納メモリ224”から、プリコーディングの分割位置を、送信データメモリ22の“プリコーディング分割位置格納メモリ225”から読み出し、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。
なお、これら分割位置に関しては、ネットワークコーディングデータのヘッダに含めてもよいし、別途、分割位置が変更されるタイミングで制御データとして送信されてもよい。
次に、移動局71のブロック図を説明する。図5は、移動局71のブロック図を示す。
《下り伝搬特性推定動作》
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。
《上り伝搬特性受信動作》
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。
《移動局送信データ送信動作》
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。
《ネットワークコーディングデータ制御情報受信動作》
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。
《ネットワークコーディングデータ受信動作》
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。
次に、eNB73のブロック図を説明する。eNB73のブロック図としては、移動局71のブロック図とデータメモリに格納される内容が異なるだけで、他は全く同じである。図6は、eNB73のブロック図である。
《上り伝搬特性推定動作》
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。
《下り伝搬特性受信動作》
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。
《eNB送信データ送信動作》
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。
《ネットワークコーディングデータ制御情報受信動作》
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。
《ネットワークコーディングデータ受信動作》
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。
なお、ここでは、分割位置に関しては、ネットワークコーディングデータのヘッダに含めた場合に関して、説明したが、これに限らず、別途、分割位置が変更されるタイミングで制御データとして受信してもよい。
このように実施の形態1によれば、移動局71およびeNB73において、各々、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が理想的に受信できるので、確実にデータが受信できつつ、従来よりシステム全体の受信性能が向上する。
(実施の形態2)
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。
次に、(2)リピータRNは、移動局MSに対する重要なデータSxとeNBに対する重要なデータSyが重ならないように配置して、分割したデータからXOR(排他的論理和)をとり、ネットワークコーディングデータX(X)Yを生成する。
(3)リピータRNは、上り伝搬特性及びその逆特性、並びに下り伝搬特性及びその逆特性から推定されるパリティパートの回線品質(Channel quality)に基づき、パリティパートの回線品質の良い方のネットワークコーディングデータX(X)Y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。言い換えれば、リピータRNは、上り伝搬特性H0と下り伝搬特性H1を知っているので、上り伝搬特性H0と下り伝搬逆特性H1−1の合成特性H0・H1−1の(eNBで受信されるパリティパートの伝搬特性)及び下り伝搬特性H1と上り伝搬逆特性H0−1の合成特性H1・H0−1の(MSで受信されるパリティパートの伝搬特性)を求めることができ、この結果から推定されるパリティパートの回線品質(Channel quality)に基づき、パリティパートの回線品質の良い方のネットワークコーディングデータX(X)Y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。
そして、(4)リピータRNは、ネットワークコーディングデータX(X)Yにおいて、移動局MSに対する重要なデータ部分Px(X)Syには下り伝搬逆特性H1−1をかけ、一方、eNBに対する重要なデータ部分Sx(X)Pyには上り伝搬逆特性H0−1をかけて送信する。
これによれば、移動局MSは、下り伝搬特性を補償することなく重要なデータ部分Px(X)Syデータを取り出すことができる。また、eNBは、上り伝搬特性を補償することなく重要なデータ部分Sx(X)Pyを取り出すことができる。したがって、移動局MS及びeNBにおいて、ネットワークコーディングデータを確実に受信できる上、さらに十分な受信性能が得られるようになる。さらに、リピータRNは、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を行っているので、移動局MS及びeNBにおいて、パリティパートの受信性能も向上する。
図7(b)は、本発明の無線中継装置(以下、リピータと称す)における実施の形態2のシーケンス図を示す。同図を参照して実施の形態2の動作を説明する。なお、実施の形態2のリピータの動作が実施の形態1のリピータの動作と異なる点は、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(Channel quality)を推定し、パリティパートの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マッピングしてから、移動局及びeNBへネットワークコーディングデータを送信する点である。
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1:移動局71はリピータ72に対し、下り伝搬特性H1を通知する。リピータ72は、eNB73に対し、H1を通知する。
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5:リピータ72は、データX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。
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7:リピータ72は、データSxとPyのXOR(排他的論理和)をとり、上り伝搬逆特性H0−1をかける。
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、移動局71が受信するパリティパートの伝搬特性H1・H0−1及びeNBが受信するパリティパートの伝搬特性H0・H1−1を計算し、その計算結果から、移動局71及びeNB73が受信するパリティパートの回線品質(Channel quality)を推定する。
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。
手順12:移動局71は、重要なシステマティックパートSy対し、下り伝搬特性が予め補償されているので、そのまま、受信した(Px XOR Sy)データから、データSyを取り出せる。一方、パリティパートPyに対しても、かかっていると予測される伝搬特性H1・H0−1の逆特性を、手順2で通知されたH0と、もともと自局で持つH1から生成し、受信したネットワークコーディングデータ(Sx XOR Py)に対し、伝搬特性の補償を行ってから、データPyを取り出せる。
手順13:eNB73は、重要なシステマティックパートSx対し、上り伝搬特性が予め補償されているので、そのまま、受信した(Sx XOR Py)データから、データSxを取り出せる。一方、パリティパートPx に対しても、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(Px XOR Sy)に対し、伝搬特性の補償を行ってから、データPxを取り出せる。
このように実施の形態2によれば、移動局71及びeNB73において、各々、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が理想的に受信できるので、確実にデータが受信でき、システム全体の受信性能が向上する。さらに、リピータは、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を行っているので、移動局71及びeNB73において、パリティビットを含むパリティパートの受信性能も向上する。
次に、実施の形態2にかかるリピータ72、移動局71及びeNB73のブロック図の説明をする。なお、実施の形態1と同じ構成には同じ参照番号を付して説明する。図9は、実施の形態2のリピータ72のブロック図を示す。
《移動局71及びeNB73からの伝搬特性受信動作》
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。
同様に、リピータ72は、受信RF部12で、「eNB73からの上り伝搬特性H0」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「上り伝搬特性格納メモリ172」に保持する。
《移動局71及びeNB73への伝搬特性送信動作》
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。
続いて、送信データメモリ22の「下り伝搬特性格納メモリ221」から、下り伝搬特性H1を読み出し、バッファ部21に蓄積する。その後、下り伝搬特性H1のデータを、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。
同様に、リピータ72は、上り伝搬特性H0を、受信データメモリ17の「上り伝搬特性格納メモリ172」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上り伝搬特性H0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「上り伝搬特性格納メモリ222」に保持される。
続いて、送信データメモリ22の「上り伝搬特性格納メモリ222」から、上り伝搬特性H0を読み出し、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及びeNB73からのデータ受信動作》
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。
同様に、リピータ72は、受信RF部12で、「eNB73からの送信データY」を受信する。受信した送信データY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Y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Y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「eNB送信データ格納メモリ174」に保持される。
《ネットワークコーディングデータ生成動作》
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。
同様に、リピータ72は、受信データメモリ17の「eNB送信データ格納メモリ174」からeNB73が送信したデータYを読み出し、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Y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Y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。
各々分割されたデータの重要な部分である、「システマティックパートSx」と「システマティックパートSy」が重ならないように、ネットワークコーディングデータ生成部25にて、「システマティックパートSx」と「パリティパートPy」でXOR(排他的論理和)をとり、同様に、「システマティックパートSy」と「パリティパートPx」でXOR(排他的論理和)をとり、ネットワークコーディングデータを生成する。
また、ネットワークコーディングデータの分割位置を、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分割位置格納メモリ224」に保持する。
《変調動作》
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。
《伝搬逆特性生成動作》
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。
《プリコーディング動作》
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。
同様に、eNB73にとって重要な「システマティックパートSx」が含まれるネットワークコーディングデータ(Sx XOR Py)に対し、eNB73が受信時にかかる上り伝搬特性H0が補償されるように、伝搬逆特性生成部18にて生成された上り伝搬逆特性H0−1をプリコーディング部23にてかける。
《回線品質推定動作》
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。
まず、リピータ72は、回線品質推定部98にて、下り伝搬特性H1及びその逆特性H1−1、並びに上り伝搬特性H0とその逆特性H0−1から、H1・H0−1の値及びH0・H1−1の値を計算する。
H1・H0−1は、移動局71で受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伝搬特性であり、移動局71で受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の指標として用いることができる。同様に、H0・H1−1は、eNB73で受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伝搬特性であり、eNB73で受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の指標として用いることができる。
移動局71及びeNB73で受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として、例えば、SNR(Signal to Noise Ratio)、ビット誤り率(BitError Rate、BER)や受信レベルなどが適用できる。
図8(a)に、H1・H0−1の値及びH0・H1−1の値の計算結果から推定される回線品質の一例を示す。図8(a)の縦軸は周波数f、横軸はH1・H0−1又はH0・H1−1から推定される回線品質を示す。ここで、リピータ72は、H1・H0−1の値及びH0・H1−1の値の計算結果から、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推定する。図8(a)に示す周波数帯域Aでは、H1・H0−1から推定される回線品質が、H0・H1−1から推定される回線品質よりも良い。このため、周波数帯域Aでは、リピータ72が移動局71へ中継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が、リピータ72がeNB73へ中継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よりも良いと推定できる。一方、図8(a)に示す周波数帯域Bでは、H0・H1−1から推定される回線品質がH1・H0−1から推定される回線品質よりも良い。このため、周波数帯域Bでは、リピータ72がeNB73へ中継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が、リピータ72が移動局71へ中継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よりも良いと推定できる。
次に、上述のようなパリティパートの回線品質の推定結果から、リピータ72は、データマッピング部99で、移動局及びeNBへ送信するデータに送信リソースを割り当てる。図8(b)は、図8(a)に示す計算結果に基づくリソースの割り当ての一例を示す図である。図8(b)の縦軸は周波数f、横軸は時間tを示す。図8(b)に示すように、周波数帯域Aでは、移動局71向けのネットワークコーディングデータに対して、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。一方、周波数帯域Bでは、eNB73向けのネットワークコーディングデータに対して、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。
次に、プリコーディング部23にて、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)と、eNB73にとって重要な「システマティックパートSx」が含まれるネットワークコーディングデータ(Sx XOR Py)とから、最終的に生成された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」に保持する。また、プリコーディングの分割位置を、送信データメモリ22の「プリコーディング分割位置格納メモリ225」に保持する。
《ネットワークコーディングデータ送信動作》
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。
同様に、ネットワークコーディングデータの分割位置を、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分割位置格納メモリ224」から、プリコーディングの分割位置を、送信データメモリ22の「プリコーディング分割位置格納メモリ225」から読み出し、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。
実施の形態2の移動局及びeNBが実施の形態1の移動局及びeNBと異なる点は、リピータ72から受信するネットワークコーディングが、そのパリティパートの回線品質をも考慮されてスケジューリングされている点であり、それ以外は、実施の形態1の移動局及びeNBと同じである。そのため、実施の形態2の移動局及びeNBは、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を理想的に受信できる上に、さらにパリティパートを受信する性能も向上する。
上述のように、実施の形態2によれば、移動局71及びeNB73において、各々、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が理想的に受信できるので、確実にデータが受信できつつ、システム全体の受信性能が向上する。さらに、リピータ72は、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を行っているので、移動局71及びeNB73において、パリティパートの受信性能も向上する。
なお、実施の形態2において、ネットワークコーディングデータのパリティパートが複数のパリティパートで構成されている場合、例えば複数のパリティパート間で誤り検出の観点から優劣がある場合、この複数のパリティパート間を、リソース割り当ての切り口にしてもよい。同様に、実施の形態2において、ネットワークコーディングデータのパリティパートの中でも位置によって優劣がある場合、パリティパート内の位置を割り当ての切り口にしてもよい。
なお、実施の形態2において、分割位置に関しては、ネットワークコーディングデータのヘッダに含めた場合に関して、説明したが、これに限らず、別途、分割位置が変更されるタイミングで制御データとして受信してもよい。
また、上記実施例の説明に用いた機能ブロック図は、典型的には集積回路であるLSIとして実現される。これらは個別に1チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように1チップ化されてもよい。ここではLSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることがある。
また、集積回路化の手法は、LSIに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Alay)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサー(Re−configurable Processor) を利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
なお、上記実施の形態ではアンテナとして説明したが,アンテナポートでも同様に適用できる。アンテナポート(antenna port)とは、1本または複数の物理アンテナから構成される,論理的なアンテナを指す。すなわち、アンテナポートは必ずしも1本の物理アンテナを指すとは限らず、複数のアンテナから構成されるアレイアンテナ等を指すことがある。例えばLTEにおいては、アンテナポートが何本の物理アンテナから構成されるかは規定されず、基地局が異なるReference signalを送信できる最小単位として規定されている。また、アンテナポートはPrecoding vectorの重み付けを乗算する最小単位として規定されることもある。
本出願は、2008年5月19日出願の日本特許出願(特願2008−130749)、2008年8月28日出願の日本出願(特願2008−220138)、に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本発明は、移動局および基地局がネットワークコーディングデータを確実に受信するとともに、移動局および基地局において十分な受信性能が得られる無線中継装置として利用可能である。
11,31,51 アンテナ
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)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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。
  9. 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。
  10. 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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