KR101217292B1 - 통신 장치 및 무선 통신 시스템 - Google Patents

통신 장치 및 무선 통신 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101217292B1
KR101217292B1 KR1020107028565A KR20107028565A KR101217292B1 KR 101217292 B1 KR101217292 B1 KR 101217292B1 KR 1020107028565 A KR1020107028565 A KR 1020107028565A KR 20107028565 A KR20107028565 A KR 20107028565A KR 101217292 B1 KR101217292 B1 KR 101217292B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
relay device
base station
relay
transmission
Prior art date
Application number
KR1020107028565A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110014655A (ko
Inventor
요시타카 하라
도모야 야마오카
Original Assignee
미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 filed Critical 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Publication of KR20110014655A publication Critical patent/KR20110014655A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101217292B1 publication Critical patent/KR101217292B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/155—Ground-based stations
    • H04B7/15528—Control of operation parameters of a relay station to exploit the physical medium
    • H04B7/15542—Selecting at relay station its transmit and receive resources
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
    • H04B7/26—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
    • H04B7/2603—Arrangements for wireless physical layer control
    • H04B7/2606—Arrangements for base station coverage control, e.g. by using relays in tunnels
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0001—Arrangements for dividing the transmission path
    • H04L5/0014—Three-dimensional division
    • H04L5/0023—Time-frequency-space
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0037—Inter-user or inter-terminal allocation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0048—Allocation of pilot signals, i.e. of signals known to the receiver
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/12—Frequency diversity
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0001—Arrangements for dividing the transmission path
    • H04L5/0003—Two-dimensional division
    • H04L5/0005—Time-frequency
    • H04L5/0007—Time-frequency the frequencies being orthogonal, e.g. OFDM(A), DMT
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0032—Distributed allocation, i.e. involving a plurality of allocating devices, each making partial allocation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0058—Allocation criteria
    • H04L5/006—Quality of the received signal, e.g. BER, SNR, water filling
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/042—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems
    • H04W84/047—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems using dedicated repeater stations

Abstract

본 발명에 따른 통신 장치는, 기지국 및 단말국과 함께 무선 통신 시스템을 구성하고, 상기 기지국과 상기 단말국 사이에서 송수신되는 신호를 중계 전송하는 통신 장치로서, 상기 기지국 또는 상기 단말국으로부터 송신된 신호를 수신한 경우, 수신했을 때의 주파수와는 다른 주파수를 이용하여, 상기 수신 신호를 증폭한 후에 전송하는 것을 특징으로 하고 있다.

Description

통신 장치 및 무선 통신 시스템{COMMUNICATION APPARATUS AND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은, 예컨대, 기지국과 단말 사이에 위치하여, 이들로부터 송신된 신호를 수신측으로 릴레이 전송하는 통신 장치 및 이것을 구비한 무선 통신 시스템에 관한 것이다.
최근의 고속 무선 통신 방식에서는, 전송 속도가 고속화됨에 따라 큰 송신 전력이 요구된다. 그러나, 실제로는 송신기의 송신 전력에는 한계가 있고, 한정된 송신 전력을 기초로 하여 커버 영역을 확보할 수 있는 기술이 요구되고 있다. 이러한 요구에 대하여, 최근 릴레이 전송이 그 해결책으로서 주목받고 있다. 릴레이 전송에서는, 송신기로부터의 신호를 릴레이 장치가 증폭하여 수신기로 송신한다. 릴레이 전송을 행하면, 송신기가 수신기로 직접 신호를 전송하는 경우보다 송신기에서의 송신 전력을 작게 할 수 있다. 그 때문에, 송신기의 송신 전력에 제약이 있는 환경에서, 커버리지 문제를 해결할 수 있는 기술로서 기대되고 있다.
종래의 릴레이 전송에서는, 릴레이 장치가 수신 신호를 수신한 후에, 동일 주파수의 다음 시간 슬롯에서 수신 신호를 릴레이 전송하는 방법이 일반적이다. 이러한 종래의 릴레이 전송 기술은, 예컨대, 하기 비특허 문헌 1에 기재되어 있다. 이하에 종래의 릴레이 전송을 설명한다.
도 35는 종래의 릴레이 전송을 설명하기 위한 도면이며, 구체적으로는, 릴레이 전송의 경로와 신호를 전송하는 시간 슬롯의 구성을 나타내는 도면이다. 도 35에서, 「T」는 단말(송신기에 상당), 「R」은 릴레이 전송을 행하는 릴레이 장치, 「BS」는 기지국(수신기에 상당)을 나타낸다. 도시한 바와 같이, 종래의 릴레이 전송에서는, 단말(T)이 처음(1번째)의 시간 슬롯 n에서 신호를 송신하고, 단말(T)에서 송신된 신호를 기지국(BS)과 릴레이 장치(R)가 수신한다. 또한, 릴레이 장치(R)는 다음(2번째) 시간 슬롯 n+1에서 수신 신호를 G배의 전력으로 증폭하여 송신 전력(PR)으로 기지국(BS)으로 릴레이 전송한다. 그리고, 기지국(BS)은 1번째와 2번째의 시간 슬롯에서 수신한 신호(단말(T)로부터 직접 수신한 신호와 릴레이 장치(R)에서 릴레이 전송된 신호)를 합성함으로써 신호 품질을 개선한다.
여기서, 단말(T)로부터 기지국(BS), 단말(T)로부터 릴레이 장치(R), 릴레이 장치(R)로부터 기지국(BS)까지의 복소 전파 이득을 각각 hTB, hTR, hRB로 하고, 또한, 단말(T)이 q번째의 심벌
Figure 112010083774521-pct00001
를 전력(PT)으로 송신하는 것으로 한 경우, 기지국에서의 1번째 및 2번째의 시간 슬롯에서의 q번째의 심벌에 대응하는 수신 신호 x1(q), x2(q)는 다음 수학식으로 주어진다.
Figure 112010083774521-pct00002
상기 수학식에서, G는 릴레이 장치(R)에서의 증폭율, n1(q), n2(q)는 각각 기지국(BS)에서의 1번째, 2번째의 시간 슬롯에서의 잡음 성분이며 동일한 잡음 전력
Figure 112010083774521-pct00003
을 갖는다. 또한, nR(q)는 릴레이 장치(R)에서의 잡음 성분이며, 잡음 전력
Figure 112010083774521-pct00004
을 갖는다.
기지국(BS)에서는, 신호 s(q)에 포함되는 파일럿 신호의 패턴을 사전에 파악하고 있고, x1(q)와 x2(q)의 최대비 합성 웨이트를 산출할 수 있다. 최대비 합성 후의 수신 신호 전력 대 간섭 잡음 전력비(수신 SINR) Γ은 다음 수학식으로 주어진다.
Figure 112010083774521-pct00005
또한, 릴레이 장치(R)가 수신 신호를 송신 전력(PR)으로 증폭할 때의 증폭율(G)은 다음 수학식으로 표시된다.
Figure 112010083774521-pct00006
한편, 단말(T)로부터 수신한 패킷 내의 신호 s(q)에는 데이터 심벌과 파일럿 심벌이 포함되지만, 데이터 심벌과 파일럿 심벌의 송신 전력이 다른 경우, 상기 PT는 심벌당 평균 송신 전력으로 된다.
기지국(BS)에서는, 복수의 수신 신호를 최대비 합성함으로써, 상기 수신 SINRΓ을 얻을 수 있다. 이와 같이, 종래의 릴레이 전송에서는 릴레이 경로를 결정한 후에, 페이딩 변동하는 많은 경로를 통과함으로써, 다이버시티 효과를 얻는다.
또한, 하기 비특허 문헌 2에서는, 도 36에 나타내는 바와 같이, 복수의 릴레이 장치(R1, R2)를 이용하는 릴레이 전송이 개시되어 있다.
J.Laneman, D.Tse, and G.Wornell, "Cooperative diversity in wireless networks: efficient protocols and outage behavior", IEEE Trans. Inform. Theory, vol.50, pp.3062-3080, Dec.2004. Dongwoo Lee, Young Seok Jung, and Jae Hong Lee "Amplify-and-Forward Cooperative Transmission with multiple Relays Using Phase Feedback", IEEE Proc. of Vehicular Technology Conference, VTC-2006 Fall. Sept. 2006.
상술한 바와 같이, 종래의 릴레이 전송에서는, 릴레이 장치가 동일 주파수의 후속 시간 슬롯에서 수신 신호를 송신한다. 이 경우, 단말과 릴레이 장치의 위치는 크게 다르기 때문에, 인접 셀에서 수신되는 간섭 전력 레벨은 시간 슬롯마다 크게 변동된다. 그 결과, 인접 셀의 기지국에서 측정되는 간섭 전력이 안정하지 않고, 인접 셀에서 주파수 할당 등의 주파수 자원을 관리하기 어렵게 된다고 하는 문제가 있었다.
또한, 단말에서는 동일 주파수의 연속 시간 슬롯에서 데이터를 연속적으로 송신할 수 없다. 그 때문에, 단말은 양호한 전파 상태를 갖는 주파수를 연속적으로 이용할 수 없어 데이터의 전송 속도가 저하된다고 하는 문제도 있었다. 또한, 시간 슬롯마다의 송신·정지 제어가 필요하게 되기 때문에, 제어가 복잡하게 된다고 하는 문제도 있었다.
또한, 셀룰러 구성에 근거하는 무선 통신 시스템에서는 일정한 셀 간격으로 특정 주파수를 반복해서 이용한다. 이때, 주파수 반복 이용을 되도록 많이 증가시키는 것이 중요하게 되고, 기지국에 가까운 무선 장치로부터의 신호 송신에서는, 송신 전력이 낮은 다른 셀로의 간섭이 적기 때문에 작은 주파수를 반복 이용 팩터로 하여 주파수를 할당할 수 있다. 여기서, 주파수 반복 이용 팩터는 평균 몇 개의 셀에서 특정의 주파수가 한 번 사용되는지(동일 주파수의 반복 빈도)를 가리킨다. 주파수 반복 이용 팩터를 U라고 하면, 예컨대, 모든 셀에서 동일 주파수를 이용하는 경우에는 U=1, 4셀마다 동일 주파수를 이용(4개의 주파수 중 하나를 각 셀에 균등 할당됨)하는 경우에는 U=4로 된다. 그리고, 단말과 릴레이 장치는 위치가 많이 다르기 때문에, 각각 다른 주파수 반복 이용 팩터를 적용하는 것이 주파수 이용 효율상 바람직하다. 그러나, 종래의 릴레이 전송에서는 단말(T)과 릴레이 장치가 동일 주파수를 이용하기 때문에, 단말(T)과 릴레이 장치(R)가 이용하는 무선 리소스에 다른 주파수 반복 이용 팩터를 설정하기가 어려웠다. 그 결과, 효율적인 주파수 관리를 충분히 행할 수 없다고 하는 문제가 있었다.
또한, 종래의 릴레이 전송에서는, 복수의 릴레이 장치가 각각 수신 신호를 동일 주파수의 연속 시간 슬롯에서 송신하는 구성도 있지만, 그 경우, 복수의 릴레이 장치로부터의 신호 송신에 많은 시간 슬롯이 필요하게 되고, 하나의 데이터 전송에 긴 지연이 발생한다. 또한, 단말이 신호 송신에 이용할 수 있는 시간 슬롯이 감소하고, 높은 데이터 전송 효율의 지원이 곤란해지는 문제가 있었다.
또한, 종래의 릴레이 전송에서는, 특정의 주파수의 시간 슬롯에서 하나의 단말이 데이터 신호를 송신하고, 릴레이 장치가 수신 신호를 다음 시간 슬롯에서 송신하지만, 하나의 데이터 전송에 많은 시간 슬롯을 소비하기 때문에, 반드시 양호한 주파수 이용 효율을 얻을 수는 없다. 따라서, 보다 효율적으로 릴레이 전송을 행할 수 있는 구성의 제공이 요구되고 있다.
또한, 현재의 이동체 통신 시스템에서는 스케줄링 기능을 구비한 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식의 규격화가 널리 행해지고 있다. 이 현행 규격의 인터페이스에 큰 변경을 요구하지 않고, 릴레이 전송에서 스케줄링 기능을 적용할 수 있는 구성이 요구된다. 그러나, 종래의 릴레이 전송 기술에서는 종래 규격과의 정합성에 대하여 충분히 고려되고 있지 않았다.
본 발명은 상기에 감안하여 이루어진 것으로, 시스템 내의 주파수 이용 효율과 데이터 전송 효율을 향상시킨 통신을 실현하는 통신 장치 및 무선 통신 시스템을 얻는 것을 목적으로 한다.
또한, 주파수 관리나 송신 제어를 간단하게 하고, 또한 기존 시스템에의 적용이 용이한 통신 장치 및 무선 통신 시스템을 얻는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 기지국 및 단말국과 함께 무선 통신 시스템을 구성하고, 상기 기지국과 상기 단말국 사이에서 송수신되는 신호를 중계 전송하는 통신 장치로서, 상기 기지국 또는 상기 단말국으로부터 송신된 신호를 수신한 경우, 수신했을 때의 주파수와는 다른 주파수를 이용하고, 상기 수신 신호를 증폭한 후에 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 기지국에서는 릴레이 장치용 주파수와 단말용 주파수를 구분하여 관리할 수 있기 때문에, 주파수 관리를 효율적으로 행할 수 있게 된다. 그 결과, 시스템 내의 주파수 이용 효율을 향상시켜, 데이터 전송 효율을 향상시킬 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 실시예 1의 무선 통신 시스템의 구성예 및 기본적인 신호 전송 동작을 나타내는 도면이다.
도 2는 실시예 1의 단말 및 릴레이 장치가 신호를 송신하는 타이밍과 이용하는 무선 리소스의 관계의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 실시예 1의 무선 통신 시스템에서의 통신 제어의 기본 순서를 나타낸 흐름도이다.
도 4는 실시예 1의 릴레이 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 5는 실시예 1의 릴레이 전송을 적용한 무선 통신 시스템에서의 신호 전송 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 실시예 1의 릴레이 전송을 적용한 무선 통신 시스템에서의 신호 전송 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 실시예 2의 무선 통신 시스템의 구성예 및 기본적인 신호 전송 동작을 나타내는 도면이다.
도 8은 실시예 2의 릴레이 전송의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9는 실시예 3의 릴레이 전송의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10은 실시예 4의 릴레이 전송에서 단말 및 릴레이 장치가 신호를 송신하는데 사용하는 주파수를 할당하는 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11은 실시예 4의 단말 및 릴레이 장치가 사용하는 시간 슬롯의 일례를 나타내는 도면이다.
도 12는 셀룰러 환경에서 단말이 사용하는 주파수대와 릴레이 장치가 사용하는 주파수대에서 서로 다른 주파수 반복 이용 팩터를 설정한 경우의 일례를 나타내는 도면이다.
도 13은 실시예 5에서 사용하는 서브밴드의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 14는 실시예 5의 무선 통신 시스템에서 사용하는 서브밴드 매핑의 일례를 나타내는 도면이다.
도 15는 실시예 5의 무선 통신 시스템에서 사용하는 서브밴드 매핑의 일례를 나타내는 도면이다.
도 16은 실시예 5의 무선 통신 시스템에서 사용하는 서브밴드 매핑의 일례를 나타내는 도면이다.
도 17은 실시예 5의 무선 통신 시스템에서 사용하는 서브밴드 매핑의 일례를 나타내는 도면이다.
도 18은 실시예 6의 무선 통신 시스템에서의 단말 및 릴레이 장치의 신호 송신 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
도 19는 실시예 6의 스케줄링을 나타내는 개념도이다.
도 20은 실시예 8의 무선 통신 시스템의 구성 및 릴레이 전송 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
도 21은 실시예 8의 무선 통신 시스템에서의 각 단말 및 각 릴레이 장치에 의한 신호 송신 타이밍과 이용하는 무선 리소스의 관계의 일례를 나타내는 도면이다.
도 22는 실시예 8의 무선 통신 시스템에서의 각 단말 및 각 릴레이 장치에 의한 신호 송신 타이밍과 이용하는 무선 리소스의 관계의 일례를 나타내는 도면이다.
도 23은 실시예 9의 릴레이 전송 동작(멀티 유저 릴레이 전송)의 일례를 나타내는 도면이다.
도 24는 실시예 9의 릴레이 전송 동작(멀티 유저 릴레이 전송)의 일례를 나타내는 도면이다.
도 25는 실시예 9의 릴레이 전송 동작(멀티 유저 릴레이 전송)의 일례를 나타내는 도면이다.
도 26은 실시예 10의 무선 통신 시스템의 단말 및 릴레이 장치가 신호를 송신하는 타이밍과 이용하는 무선 리소스의 관계의 일례를 나타내는 도면이다.
도 27은 종래의 릴레이 전송의 일 형태를 나타내는 도면이다.
도 28은 본 발명에 따른 릴레이 전송의 일 형태인 멀티 유저 릴레이 전송의 일례를 나타내는 도면이다.
도 29는 실시예 13의 릴레이 전송의 일례를 나타내는 도면이다.
도 30은 실시예 13의 릴레이 장치에서의 수신 신호의 합성 동작을 나타내는 도면이다.
도 31은 실시예 13의 릴레이 장치에서의 수신 신호의 합성 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 32는 실시예 14의 릴레이 전송의 일례를 나타내는 도면이다.
도 33은 실시예 14의 릴레이 전송을 적용한 무선 통신 시스템에서의 신호 전송 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
도 34는 증폭율(G)의 제어 흐름 동작을 나타내는 도면이다.
도 35는 종래의 릴레이 전송 동작을 나타내는 도면이다.
도 36은 종래의 릴레이 전송 동작을 나타내는 도면이다.
이하에, 본 발명에 따른 통신 장치의 실시예를 도면에 근거하여 구체적으로 설명한다. 이하의 각 실시예에서는, 멀티캐리어계 전송 또는 OFDMA 방식을 기본으로 하여 고효율인 릴레이 전송 방식을 실현하는 신호 전송 동작에 관하여 설명한다. 또한, 각 실시예의 설명에서는 업 링크에의 적용을 상정하고, 정보 신호의 송신측 통신 장치를 단말(T)(Terminal), 수신측 통신 장치를 기지국(BS)(Base Station), 단말(T)로부터 기지국(BS)을 향해 송신된 신호를 중계(릴레이 전송)하는 통신 장치(본 발명에 따른 통신 장치)를 릴레이 장치(R)(Relay)라고 부른다. 또, 각 실시예는 일례에 지나지 않고, 각 실시예에서 설명하는 기술은 다운 링크나 분산형 무선 통신 시스템에 대해서도 마찬가지로 적용할 수 있다. 즉, 각 실시예에 의해 이 발명이 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
도 1은 본 실시예의 무선 통신 시스템의 구성예 및 기본적인 신호 전송 동작을 나타내는 도면이다. 도 1에 나타낸 무선 통신 시스템은 송신측 통신 장치인 단말(T)과, 수신측 통신 장치인 기지국(BS)과, 단말(T)로부터 송신된 신호를 기지국(BS)으로 릴레이 전송하는 복수의 릴레이 장치(릴레이 장치(R1, R2, R3))로 구성된다. 또한, 단말(T) 및 각 릴레이 장치(R)는 무선 장치이면 이동 단말, 상시 전원에 접속된 단말, 퍼스널 컴퓨터의 어느 것이라도 상관없다. 도 1에서는, 단말(T)로부터 송신된 신호를 릴레이 장치(R1)가 릴레이 전송하는 경우를 나타내고 있다.
또한, 도 2는 본 실시예의 무선 통신 시스템의 단말(T) 및 릴레이 장치(R)가 신호를 송신하는 타이밍과 이용하는 무선 리소스의 관계의 일례를 나타내는 도면이며, 도 3은 본 실시예의 무선 통신 시스템에서의 통신 제어의 기본 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 1, 도 2 및 도 3에 근거하여 본 실시예의 릴레이 전송 제어에 대하여 설명한다. 본 실시예에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 릴레이 장치(R1)는 단말(T)로부터 송신된 신호를 일단 수신하고, 기지국(BS)에서 증폭 송신하지만(증폭한 후에 송신), 그 주파수 이용 방법에 특징이 있다. 구체예를 나타내면, 본 실시예의 무선 통신 시스템에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, OFDMA 등의 멀티캐리어 전송 방식에서 단말(T)이 주파수(f0) 내의 서브밴드를 이용해 신호를 송신하고, 릴레이 장치(R1)는 주파수(f0)와는 다른 주파수(f1)에서 수신 신호를 증폭 송신한다. 보통, 다른 주파수(f0, f1)는 멀티캐리어계 전송 방식에서는 다른 서브캐리어를 이용하여 실현된다. 또한, 더 바람직한 형태에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 복수의 서브캐리어를 하나의 서브밴드로 하고, 단말(T)과 릴레이 장치(R1)가 서로 다른 서브밴드로 신호를 전송하는 것에 의해 다른 주파수(f0, f1)에서의 증폭 송신을 실현한다. 또, 릴레이 장치(R1)가 릴레이 전송하는 경우에 대하여 나타내었지만, 다른 릴레이 장치(R2, R3)가 릴레이 전송하는 경우도 마찬가지이다.
계속하여, 이러한 릴레이 전송을 실현하기 위한 제어 순서를 도 3에 나타낸 흐름도에 근거하여 설명한다.
1-1) 릴레이 전송을 시작하는데 있어서, 동일 셀 내의 단말(T), 각 릴레이 장치(R) 및 기지국(BS)에서는, 이용하는 무선 리소스(주파수 및 시간 슬롯)에 대해 결정한다. 이 결정은 제어 신호의 교신에 의해 실시된다. 또, 단말(T) 및 릴레이 장치(R)가 이용하는 무선 리소스는 기지국(BS)이 결정하고, 기지국(BS)은 단말(T) 및 릴레이 장치(R)에 대하여 제어 신호를 송신함으로써, 결정한 무선 리소스를 통지한다(도 3의 단계 S11).
1-2) 단말(T)은 상기 단계 S11에서 통지된 시간 슬롯 및 주파수(도 2의 예에서는 시간 슬롯 n의 주파수(f0))를 이용하여 신호를 송신하고, 기지국(BS) 및 릴레이 장치(R1)는 그 신호를 수신한다(단계 S12).
1-3) 릴레이 장치(R1)는 주파수(f0)에서 수신한 신호를 다른 주파수(상기 단계 S11에서 기지국(BS)으로부터 통지된 주파수의 신호)로 변환하고, 상기 단계 S11에서 통지된 무선 리소스에 대응하는 시간 슬롯(도 2의 예에서는 시간 슬롯 n+1)을 이용해서, 기지국(BS)으로 전송한다(단계 S13). 또한, 변환 후의 주파수는 상기 단계 S11에서의 통지 내용에 따른 주파수이다.
1-4) 기지국(BS)은 릴레이 장치(R1)에 의해 전송(릴레이 전송)된 신호를 수신한다(단계 S14).
1-5) 그리고, 기지국(BS)은 상기 순서 1-2)에서 단말(T)로부터 직접 수신한 신호 및 상기 순서 1-4)에서 릴레이 장치(R1)를 통해 수신한 단말(T)로부터의 신호를 합성함으로써, 단말(T)로부터의 수신 신호의 품질을 향상시킨다(단계 S15).
또, 상기 설명에서는, 릴레이 장치(R1)가 사용하는 시간 슬롯을 단말(T)이 사용하는 시간 슬롯의 다음 시간 슬롯으로 했지만, 단말이 사용하는 시간 슬롯 n의 후속의 시간 슬롯이면 어떠한 지연이 있더라도 상관없다(시간 슬롯 n의 다음 시간 슬롯이 아니라, 시간 슬롯 n+2 이후라도 좋다). 또한, 「후속 시간 슬롯」으로 기재했지만, 「후속 시간 심벌」이여도 상관없다.
또한, 상기 순서 1-3)에서 릴레이 장치(R1)가 수신 신호의 주파수를 변환하는 데에는, 어떠한 주파수 변환법을 이용하여도 상관없다. 도 4를 이용하여, 본 실시예의 릴레이 장치(R)에 의한 주파수 변환 동작의 일례를 나타낸다.
도 4는 본 실시예의 릴레이 장치(R)의 구성예를 나타내는 도면이다. 본 실시예의 릴레이 장치(R)는 안테나를 통해 수신한 아날로그 신호를 증폭하는 LNA(1: Low noise amplifier)와, LNA(1)에 의해 증폭된 후의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 AD 변환부(2: A/D)와, 디지털 신호로 변환된 후의 수신 신호에 대하여 FFT(Fast Fourier Transform)를 실행하여 주파수 영역의 신호로 변환하는 FFT부(3)와, 릴레이 장치의 각 구성 요소를 제어하는 제어부(4)와, FFT부(3)로부터 출력된 신호에 대하여 주파수 변환 처리를 실행하는 신호 변환부(5)와, 신호 변환부(5)로부터 출력된 신호에 대하여 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)를 실행하여 시간 영역의 신호로 변환하는 IFFT부(6)와, IFFT부(6)로부터 출력된 신호를 아날로그 신호로 변환하는 DA 변환부(7: D/A)와, DA 변환부(7)로부터 출력된 신호를 증폭하는 HPA(8: High Power Amplifier)를 구비한다. 또한, 신호 변환부(5)는 FFT부(3)로부터 출력되는 서브캐리어마다의 성분으로 분해된 신호를 일시적으로 유지해 두기 위한 버퍼(51)와, 버퍼(51)가 유지해 둔 신호를 소정의 타이밍에서 판독하고, 소정의 주파수 변경 순서에 따라, 서브캐리어 단위로 송신 포트의 서브캐리어에 매핑하는 주파수 변환부(52)를 구비한다.
상기 구성의 릴레이 장치(R)는 상기 단계 S11의 처리에서는, 제어부(4)에서 기지국(BS)으로부터의 제어 신호를 수신하고, 릴레이 전송에서 사용하는 무선 리소스(주파수 및 시간 슬롯의 관계)를 파악한다.
또한, 상기 단계 S13의 처리에서는, 수신 신호를 일단 베이스 밴드대의 신호로 변환한 후, FFT부(3)가 FFT를 실행하여 서브캐리어마다의 성분으로 분해하고, 다음 시간 슬롯까지 대기하는 버퍼(51)에 저장한다. 또한, 주파수 변환부(52)가 소정의 주파수 변환 방법에 따라, 수신 신호를 서브캐리어 단위로 송신 포트의 서브캐리어에 매핑하고, 주파수 변환을 행한다. 그리고, IFFT부(6)가 IFFT를 실행하여 멀티캐리어 신호로 변환하고, 얻은 신호를, 기지국(BS)으로부터 지정된 시간 슬롯(상기 제어부(4)가 파악한 소정의 시간 슬롯)에서 기지국(BS)으로 송신한다.
이러한 장치 구성에 의해, 릴레이 장치(R)는, 원활하게 수신 신호의 주파수 변환을 행하고, 얻은 주파수 변환 후의 신호를 다음 시간 슬롯에서 송신할 수 있다. 한편, 기지국(BS)은 사전 결정(상기 단계 S11의 처리)에 의해, 단말(T) 및 릴레이 장치(R)로부터 신호가 송신되는 주파수 및 시간 슬롯을 인식하고 있다. 그 때문에, 단말(T)로부터의 수신 신호와 릴레이 장치(R)로부터의 수신 신호(단말(T)로부터의 수신 신호와는 다른 주파수에서의 수신 신호)를 이용하여 신호 품질을 향상시킨다.
이와 같이, 릴레이 장치에서 주파수를 변경하여 송신하는 구성을 적용하면, 기지국에서는 릴레이 장치용 주파수와 단말용 주파수를 나눠 관리할 수 있고, 주파수 관리를 효율적으로 행할 수 있다. 그 결과, 예컨대, 릴레이 장치 전용의 주파수대를 설정할 수도 있다. 즉, 멀티캐리어계 전송 방식에서, 릴레이 장치 전용의 주파수대를 설정하는 것도 본 발명의 하나의 특징이다. 또한, 본 실시예의 릴레이 전송을 적용하면, 단말용 주파수대와 릴레이 장치용 주파수대에서 서로 다른 주파수 반복 이용 팩터를 용이하게 설정하는 것도 가능해진다. 또한, 멀티캐리어 전송 방식에서 서브캐리어 대신 복수의 서브캐리어(서브밴드) 단위로 신호를 전송하는 구성에서는, 서브밴드를 지정하는 제어 신호량을 억제할 수 있다. 또한, 멀티캐리어 전송에 의해 다른 신호를 아날로그 필터 등으로 분리하지 않고, 아날로그 필터로 신호 분리하는 경우보다 인접 서브캐리어에서 밀접하게 신호를 다중화할 수 있다. 이러한 멀티캐리어 전송에서 주파수를 변환하여 릴레이 전송을 행하는 구성은 상기 도 4에 나타낸 구성에 의해 가능해지는 것이다.
또한, 상술한 릴레이 전송(주파수 변환을 수반하는 릴레이 전송)을 이용하여 실현 가능한, 더 바람직한 이용 형태의 일례를 도 5에 나타낸다. 도 5는 실시예 1의 릴레이 전송을 적용한 무선 통신 시스템에서의 신호 전송 동작의 일례를 나타내는 도면이다. 도 5에 나타낸 신호 전송 동작에서는, 단말(T)은 주파수(f0)의 연속 시간 슬롯에서 신호를 송신하고, 단말(T)로부터 송신된 신호를 2개의 릴레이 장치(R1, R2)가 주파수(f1)의 연속 시간 슬롯에서 릴레이 전송한다. 이때, 각 릴레이 장치는 시간 슬롯을 교대로 이용한다. 예컨대, 릴레이 장치(R1)가 시간 슬롯 n, n+2, n+4, …의 주파수(f0)에서 수신한 신호를 시간 슬롯 n+1, n+3, n+5, …의 주파수(f1)에서 기지국(BS)을 향해서 송신하고, 릴레이 장치(R2)가, 시간 슬롯 n+1, n+3, n+5, …의 주파수(f0)에서 수신한 신호를 시간 슬롯 n+2, n+4, n+6, …의 주파수(f1)에서 기지국(BS)을 향해 송신한다. 이와 같이, 다른 릴레이 장치가 1 시간 슬롯마다 교대로 릴레이 전송하면, 단말(T)이 연속 시간 슬롯에서 송신한 모든 신호에 대하여 릴레이 전송할 수 있다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 단말(T)이 하나의 제 1 주파수대에서 연속적으로 패킷 송신하고, 복수의 릴레이 장치(R)가 교대로 제 2 주파수대에서 릴레이 전송하는 구성도 본 발명의 특징의 하나이다.
이 도 5에 나타낸 신호 전송 동작에서는, 단말(T)은 연속 시간 슬롯에서 신호를 송신할 수 있기 때문에, 높은 데이터 전송 속도를 달성하는 것이 가능해진다. 또한, 단말(T)이 어느 특정의 주파수에서 양호한 전파(또는 페이딩) 상태를 갖는 경우, 그 주파수를 되도록 대부분 이용하는 쪽이 좋다. 이 관점으로부터 특정 주파수의 연속 시간 슬롯에서 데이터 송신하는 구성은 우수하다고 할 수 있다. 더하여, 주변 셀에서의 인접 기지국(예컨대, 도 1에 나타낸 다른 셀의 기지국)에서 수신되는 간섭 전력은 각 주파수에서 안정한 상태로 된다. 이것은 종래의 릴레이 전송(주파수 변환을 수반하지 않는 릴레이 전송)에서는 특정 주파수에서 단말(T)과 릴레이 장치(R)가 교대로 시간 슬롯을 사용하고 있기 때문에 단말(T)과 릴레이 장치(R)의 위치의 차이에 따라 간섭 전력이 시간적으로 크게 변동하는데 비해, 본 실시예의 방법에서는 주파수(f0)를 단말(T)이 항상 이용하여 신호를 송신하므로 인접 기지국에서의 간섭 전력이 안정화되기 때문이다. 또한, 보통, 릴레이 장치(R1, R2)는 어느 것이나 기지국(BS)에 가까운 위치에 존재하는, 즉, 인접 기지국과의 거리는 단말(T)과 인접 기지국의 거리보다 크다. 따라서 각 릴레이 장치(R)가 사용하는 주파수(f1)에서도, 본 실시예의 방법에서는 인접 기지국에서 관측되는 간섭 전력을 종래의 릴레이 전송을 적용한 경우와 비교하여 안정화시킬 수 있다.
또한, 도 5에 나타낸 신호 전송 동작 외에, 도 6에 나타낸 신호 전송 동작도 실현 가능하다. 도 6은 실시예 1의 릴레이 전송을 적용한 무선 통신 시스템에서의 신호 전송 동작의 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 6에 나타낸 동작에서는, 릴레이 장치(R1, R2)가 다른 주파수(f1, f2)를 이용하여 수신 신호를 릴레이 전송한다. 이러한 구성에서도, 단말(T)은 주파수(f0)를 이용하여 신호를 연속 송신할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에서는, 릴레이 장치가 단말로부터의 수신 신호의 주파수(또는 서브캐리어나 서브밴드)를 변환하고, 신호를 수신했을 때의 주파수와는 다른 주파수로 기지국으로 전송하는 것으로 했다. 이것에 의해, 기지국에서는 릴레이 장치용 주파수와 단말용 주파수를 나눠 관리할 수 있어, 주파수 관리를 효율적으로 행할 수 있다.
또한, 단말이 하나의 주파수대에서 연속적으로 패킷 송신하고, 복수의 릴레이 장치가 다른 주파수대에서, 교대로 릴레이 전송하는 것이 가능해져, 그 결과, 전송 효율을 향상시킬 수 있다.
(실시예 2)
계속해서, 실시예 2에 대하여 설명한다. 실시예 1에서는, 주로, 단일의 릴레이 장치를 이용하여 행하는 릴레이 전송에 대하여 설명했지만, 본 실시예에서는, 복수의 릴레이 장치를 이용하여 행하는 릴레이 전송에 대하여 설명한다. 또, 각 릴레이 장치의 구성은 실시예 1에서 나타낸 릴레이 장치(도 4 참조)와 마찬가지이다.
도 7은 실시예 2의 무선 통신 시스템의 구성예 및 기본적인 신호 전송 동작을 나타내는 도면이다. 또한, 도 8은 실시예 2의 릴레이 전송의 일례를 나타내는 도면이고, 보다 구체적으로는, 단말(T) 및 각 릴레이 장치(R)의 신호 송신 동작과 그때에 이용하는 무선 리소스를 나타낸 도면이다. 또, 도 7에 나타낸 무선 통신 시스템의 구성은 실시예 1(도 1 참조)과 마찬가지이다.
이하에, 도 7 및 도 8에 근거하여, 실시예 2의 릴레이 전송 동작을 설명한다. 본 실시예에서는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 단말(T)로부터의 수신 신호를 복수(2개 이상)의 릴레이 장치(R)가 기지국(BS)으로 증폭 송신(릴레이 전송)한다. 이때, 도 8에 나타내는 바와 같이, OFDMA 등의 멀티캐리어 전송 방식에서 단말(T)이 주파수(f0) 내의 서브밴드를 이용해 신호를 송신하고, 각 릴레이 장치(R)는 주파수(f0)와는 다른 주파수 내의 서브밴드를 이용하여 증폭 송신한다. 예컨대, 릴레이 장치(R1)가 주파수(f1)를 이용하고, 릴레이 장치(R2)가 주파수(f2)를 이용하여, 수신 신호를 각각 증폭 송신한다.
종래의 릴레이 전송을 적용하는 경우, 릴레이 장치는 주파수를 변경하지 않고서 수신 신호를 기지국으로 증폭 송신하기 때문에, 복수의 릴레이 장치가 신호를 송신하는 경우에는, 단말(T)이 시간 슬롯 n에서 송신한 신호를, 동일 주파수(f0)의 시간 슬롯에서 각 릴레이 장치가 순서대로 신호를 송신한다. 이 경우, 릴레이 장치의 수가 증가함에 따라, 전체 릴레이 장치가 신호 송신을 완료하기까지의 소요 시간은 증가한다. 이에 대하여, 본 실시예의 릴레이 전송에서는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 단말(T)이 시간 슬롯 n에서 송신한 신호를, 각 릴레이 장치가 각각 다른 주파수를 사용하여, 시간 슬롯 n+1에서 송신하기 때문에, 시간 슬롯 n+1에서 전체 릴레이 장치가 신호 송신을 완료할 수 있다. 그 결과, 많은 릴레이 장치(R)가 단말(T)로부터의 수신 신호를 기지국으로 송신하는 경우에도 1시간 슬롯 분량의 소요 시간으로 행할 수 있다. 이와 같이, 본 실시예의 릴레이 전송에서는, 릴레이 장치의 수에 따라 소요 시간이 증가하지 않는 이점이 있다.
더하여, 복수의 릴레이 장치(R)가 단말(T)의 신호를 릴레이 전송함으로써, 기지국(BS)에서는 하나의 릴레이 장치(R)가 릴레이 전송하는 경우보다 강한 전력으로 신호를 수신할 수 있다. 또한, 도 8에 나타내는 형태의 릴레이 전송에서는 복수의 릴레이 장치(R)가 각각 다른 주파수를 이용하여 단말(T)로부터의 신호를 증폭 송신한다. 이 경우, 복수의 릴레이 장치(R)로부터의 신호를 기지국(BS)은 주파수 영역에서 개별적으로 수신하고, 그들의 신호를 합성할 수 있다. 이 경우, 릴레이 장치(R)로부터 기지국(BS)까지의 전파로 변동(페이딩 환경)은 릴레이 장치(R)마다 다르지만, 기지국(BS)에서의 신호 합성에 의해 각 릴레이 장치(R)와 기지국(BS) 사이의 페이딩 변동은 전체적으로 완만하게 되고, 주파수 영역에서 다이버시티 효과를 얻을 수 있다. 이 효과는 각 릴레이 장치(R)가 각각 다른 주파수로 송신함으로써 실현되는 것이고, 가령 복수의 릴레이 장치(R)가 동일 주파수에서 신호 송신했다고 하면 서로의 신호가 간섭하여 멀티패스 페이딩을 강화하는 결과로 된다.
또한, 본 실시예의 릴레이 전송에서는, 복수의 릴레이 장치가 다른 주파수에서 신호 송신할 때에, 동일 시간 슬롯에서 수신 신호를 증폭 송신함으로써, 단말로부터의 수신 신호를 복수의 릴레이 장치가 증폭 송신하는 경우의 시간적인 지연을 짧게 하고 있다. 이와 같이, 복수의 릴레이 장치가 동일 시간 슬롯의 서로 다른 주파수에서 신호 송신하는 것도 특징의 하나이다. 또, 본 실시예에서는 모든 릴레이 장치가 「동일 시간 슬롯」에서 송신하는 경우를 나타내었지만, 복수의 릴레이 장치로부터의 송신 신호의 일부가 동일 시간에서 송신되면, 복수의 릴레이 장치로부터의 송신 신호의 전체적인 소요 시간(시간적인 지연)은 감소된다. 따라서, 복수의 릴레이 장치로부터의 송신 신호는 완전히 동일한 시간 슬롯에서 송신되지 않더라도, 송신 신호의 일부가 동일한 시간에서 송신되면 본 실시예 릴레이 전송에 의한 유효성은 확보된다.
또한, 본 실시예에서 나타낸 릴레이 전송은 도 5 및 도 6을 이용하여 실시예 1에서 설명한 경우(단말(T)이 연속 송신을 행하는 경우)에도 적용할 수 있다. 즉, 제 1 릴레이 장치군이 도 8에 나타낸 시간 슬롯 n에서의 수신 신호를 시간 슬롯 n+1에서 증폭 송신하고, 제 2 릴레이 장치군이 시간 슬롯 n+1에서의 수신 신호를 시간 슬롯 n+2에서 증폭 송신하는 경우에도 적용할 수 있다. 또, 제 1 릴레이 장치군 및 제 2 릴레이 장치군의 어느 한쪽만이 복수의 릴레이 장치를 포함한 시스템 구성이더라도 좋다.
(실시예 3)
계속해서, 실시예 3에 대하여 설명한다. 실시예 2에서는, 복수의 릴레이 장치를 이용하여 행하는 릴레이 전송에 대하여 설명했지만, 본 실시예에서는, 복수의 안테나(복수의 송수신계)를 갖는 릴레이 장치를 이용하여 행하는 릴레이 전송에 대하여 설명한다. 또, 본 실시예의 릴레이 장치의 구성은 복수의 안테나를 갖는 점을 제외하고 실시예 1의 릴레이 장치와 마찬가지이다. 예컨대, 도 4에 나타낸 송신/수신계를 안테나와 동일한 수만큼 구비한다.
도 9는 실시예 3의 릴레이 전송의 일례를 나타내는 도면이며, 보다 구체적으로는, 단말(T) 및 복수의 안테나를 구비한 릴레이 장치(R1)의 신호 송신 동작과 그때에 이용하는 무선 리소스를 나타낸 도면이다. 실시예 2에서는, 각 릴레이 장치가 다른 주파수를 이용하여 릴레이 전송을 행하는 구성을 적용했지만, 도 9에 나타내는 바와 같이, 복수 안테나를 갖는 하나의 릴레이 장치(R1)에 대해서도 안테나마다 다른 주파수를 이용하여 릴레이 전송(증폭 송신)하는 구성을 적용할 수 있다. 이 경우, 릴레이 장치(R1)는 단말(T)에서의 신호를 각 안테나로 수신하고, 각각 다른 주파수에서 기지국(BS)을 향해 신호를 증폭 송신한다. 기지국(BS)에서는 다른 복수의 주파수에서 신호를 수신하여 합성하는 것에 의해, 다이버시티 효과를 얻을 수 있고, 양호한 수신 품질을 확보할 수 있다.
이와 같이, 복수의 안테나를 갖는 하나의 릴레이 장치 내에서, 수신한 신호를 다른 복수의 주파수로 분리(변환)하여 송신하는 구성도 본 발명의 하나의 형태이다.
또한, 종래부터 복수의 안테나를 이용한 신호 전송에 관하여 MIMO(Multi-Input Multi-Output)에 관한 방식이 널리 연구되어 있다. MIMO 전송에서는, 복수의 안테나로 신호를 송신하는 경우, 수신기에서 분리할 수 있는 신호 수는 수신기의 수신 안테나 수에 의해 제약된다. 따라서, 릴레이 장치의 송신 안테나 수가 기지국의 수신 안테나 수보다 많은 경우, 기지국은 릴레이 장치의 복수 안테나로부터 동일 주파수에서 송신된 신호를 완전히 분리할 수는 없다. 이에 대하여, 본 실시예에서 나타내는 바와 같이, 릴레이 장치의 안테나마다 다른 주파수에서 신호를 송신하면, 기지국에서는 릴레이 장치의 각 안테나로부터 송신된 신호를 개별로 수신할 수 있다. 따라서, 본 실시예는 릴레이 장치와 기지국이 함께 복수의 안테나를 갖는 환경에서, 특히 릴레이 장치의 안테나 수가 많은 경우에 각별한 효과를 발휘한다. 즉, 본 실시예의 릴레이 전송은 릴레이 장치의 안테나 수가 기지국의 안테나 수보다 큰 경우에는, 적용 효과는 매우 크다.
(실시예 4)
계속해서, 실시예 4에 대하여 설명한다. 본 실시예에서는, 상술한 실시예 1 ~ 3의 릴레이 전송을 행하는 데 있어서, 단말 및 릴레이 장치가 신호 송신에 사용하는 주파수를 효율적으로 할당하는 방법에 대하여 설명한다.
도 10은 실시예 4의 릴레이 전송에서 단말 및 릴레이 장치가 신호 송신에 사용하는 주파수를 할당하는 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10에 근거하여, 본 실시예의 릴레이 전송에 대하여 설명한다. 본 실시예의 무선 통신 시스템에서는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 단말(T)만이 신호를 송신하는 특정한 전용 주파수대를 확보한다. 또한, 별도의 특정의 주파수대를 릴레이 장치(R)만이 신호를 송신하는 전용 주파수대로서 확보한다. 또, 도 10의 예에서는, 주파수(f0 및 f1)를 단말(T)의 전용 주파수대 BT로서 확보하고, 주파수(f2, f3 및 f4)를 릴레이 장치(R)의 전용 주파수대 BR로서 확보하고 있다. 이와 같이, 단말(T)과 릴레이 장치(R)가 일부의 주파수대를 전용 주파수대로서 각각 이용하는 구성으로 하는 것에 의해, 기지국(BS)에서의 주파수 자원 관리가 행해지는 것으로 된다. 본 구성에 근거하면, 기지국(BS)은 단말(T)(또는 릴레이 장치(R))에 이용 주파수대를 지정하는 제어 신호를 송신할 때에, 처음부터 릴레이 장치(R)(또는 단말(T))의 전용 주파수대를 후보로부터 제외하여 할당 주파수 후보를 저감함으로써, 단말(T)(또는 릴레이 장치(R))에 통지하는 제어 비트 수를 감소시킬 수 있다.
또한, 릴레이 장치(R)가 사용하는 전용 주파수대에서는 단말(T)이 사용하는 주파수대와는 다른 프레임 구성으로 하여도 좋다. 예컨대, 도 11에 나타내는 바와 같이, 단말(T)용의 대역과 릴레이 장치(R)용의 대역에서 다른 시간 슬롯 폭을 이용하는 것이 가능하다. 이것은 단말(T)에 비해 릴레이 장치(R)에서의 송신 쪽(접속 상태 등을 통지함)의 제어 신호량이 많아지는 경우 등에 효과적이다. 반대로, 단말(T)에서의 송신에 많은 제어 신호를 부가시킬 필요가 있는 경우에는, 단말(T)에서의 송신 시간 슬롯의 폭을 릴레이 장치(R)에서의 송신보다 길게 하는 것도 가능하다. 이 다른 시간 슬롯 폭은 1시간 슬롯 내의 시간 심벌 수를 변화시키는 것에 의해 실현된다. 이와 같이, 본 실시예에 따른 구성, 즉, 단말(T) 및 릴레이 장치(R)가 전용 주파수대를 이용하는 구성에서는, 단말(T)과 릴레이 장치(R)가 각각 필요로 하는 제어 신호량을 고려하여, 단말(T)과 릴레이 장치(R)에서 서로 다른 프레임 구성을 이용할 수 있다.
이 밖에, OFDMA에서는 단말(T)과 릴레이 장치(R)가 송신하는 오버패스 인터벌의 길이를 변화시키는 구성도 가능하다. 단말(T)은 기지국(BS)으로부터 원격으로 존재하기 때문에 셀 내에서 기준으로 하는 시간 동기에 대한 오차가 커지는 경향이 있다. 이 상태를 보충하기 위해, 단말(T)로부터의 신호 송신에는 릴레이 장치보다 긴 오버패스 인터벌을 설정하고, 셀의 기준과의 시간 동기 오차가 발생한 경우에도 다음 심벌 또는 다른 단말(T)의 송신 신호와의 심벌 오차의 발생을 억제한다. 이와 같이, 단말(T)과 릴레이 장치(R)에서의 송신 신호의 오버패스 인터벌 길이를 변화시키는 것도 가능해진다. 따라서, 본 실시예에 나타낸 바와 같이, 단말(T) 및 릴레이 장치(R)가 각각의 전용 주파수대를 할당하는 구성으로 하면, 단말(T)과 릴레이 장치(R)가 각각 적합하고 유연한 프레임을 구축할 수 있다.
더하여, 본 실시예에 근거하는 구성에서는, 셀룰러 환경에서, 단말이 이용하는 주파수대와 릴레이 장치가 이용하는 주파수대에서 서로 다른 주파수 반복 이용 팩터를 설정하는 것도 가능해진다. 도 12는 셀룰러 환경에서 단말(T)이 사용하는 주파수대와 릴레이 장치(R)가 사용하는 주파수대에서 서로 다른 주파수 반복 이용 팩터를 설정한 경우의 일례를 나타내고, 본 도면에서는 릴레이 장치(R)가 이용하는 주파수대는 각 셀에서 반복해서 이용되고 있다. 이 상태는 반복 이용 팩터가 1(U=1)인 상태에 상당한다. 이에 대하여, 단말(T)이 이용하는 주파수대는 4셀에서 1회 반복해서 이용되고 있고, 반복 이용 팩터가 4(U=4)인 상태에 상당한다. 보통, 릴레이 장치(R)는 단말(T)보다 기지국(BS) 근방에 위치하는 경우가 많고, 기지국(BS) 근방에서는 작은 송신 전력으로 기지국(BS)으로 신호를 송신할 수 있다. 그 결과, 릴레이 장치(R)에서는 인접 셀에 미치는 간섭을 단말(T)보다 작게 억제할 수 있어, 단말(T)보다 작은 반복 이용 팩터를 설정할 수 있다.
즉, 본 실시예에 따르면, 릴레이 장치(R)가 이용하는 특정의 주파수가 단말(T)이 이용하는 특정의 주파수보다 적은 셀 수의 단위로 반복해서 이용할 수 있다. 그 중에서도, 더욱 바람직한 상태로서, 릴레이 장치(R)의 이용 주파수대를 반복 이용 팩터 U=1로 하여 모든 셀에서 이용하는 방식을 적용할 수 있다.
또, 본 실시예에 나타낸 단말(T)의 전용 주파수대나 릴레이 장치(R)의 전용 주파수대는 트래픽 환경에 따라 적응적으로 변화시킬 수 있다. 즉, 기지국(BS)으로부터 멀리 떨어진 위치에 다수의 단말(T)이 존재하는 등, 릴레이 전송이 많이 실시되는 경우에는, 기지국(BS)은 릴레이 전송에서 사용하는 주파수대(릴레이 장치의 송신용으로 할당하는 주파수대)와 그 대역폭의 정보를 제어 신호로 송신하는 것에 의해 단말(T) 및 릴레이 장치(R)로 통지하고, 그 대역폭을 릴레이 장치의 전용 대역폭으로 한다. 또, 릴레이 전송이 필요한 단말(T)이 적은 경우에는, 기지국(BS)은 릴레이 전송을 행하는 대역폭을 축소 또는 폐지하는 제어 신호를 단말(T) 및 릴레이 장치(R)에 통지하고, 릴레이 장치(R)의 전용 대역의 설정을 해제한다. 이와 같이, 트래픽 환경에 따라 적응적으로 단말(T)이나 릴레이 장치(R)의 전용 주파수대를 설정하는 것에 의해, 주파수를 효율적으로 이용할 수 있다.
(실시예 5)
계속해서, 실시예 5에 대하여 설명한다. 본 실시예에서는, 상술한 실시예 1 ~ 4의 릴레이 전송에 있어서, 기지국이 단말 및 릴레이 장치에 무선 리소스의 할당 결과를 통지하기 위한 제어 신호에 관하여 설명한다.
실시예 1의 순서 1-1)에서 나타내는 바와 같이, 릴레이 전송을 행하는 데 있어서, 단말(T), 각 릴레이 장치(R) 및 기지국(BS)은 제어 신호를 이용하여, 이용하는 무선 리소스(주파수 및 시간 슬롯)를 사전에 결정한다. 그때에는, 효율적인 제어 신호(제어 정보)를 이용하여 기지국(BS)으로부터 단말(T) 및 릴레이 장치(R)에 대하여 이용 무선 리소스의 통지를 행하는 것이 중요하다.
그래서, 이 무선 리소스를 할당하는 데 있어서, 릴레이 전송을 행하는 시스템 내에서는 멀티캐리어 전송 대역에서 일정한 서브캐리어군 단위를 서브밴드로 하고, 도 13에 나타내는 바와 같이, 서브밴드 번호(#1, #2, …)를 부여해 둔다. 그리고, 기지국(BS)은 이 서브밴드 번호의 체계에 근거하여 무선 리소스를 할당한다. 또, 무선 리소스 할당을 단말(T)에 통지하는 제어 신호의 송신은 반드시 릴레이 전송을 이용할 필요는 없다. 데이터 신호를 릴레이 전송하는 한편, 제어 신호를 큰 송신 전력으로 송신하는 것, 또는 복수 회 반복 송신함으로써 기지국(BS)은 단말(T)과 제어 신호만을 직접 교신하는 것이 가능하다.
본 실시예의 무선 통신 시스템에서는, 예컨대 도 14에 나타내는 바와 같이, 릴레이 장치(R)가 시간 슬롯 n의 서브밴드 s1에서 수신한 신호를 시간 슬롯 n+1의 서브밴드 s2에서 송신하기 위한 표를 작성하고, 본 표에 근거하여 릴레이 장치(R)가 수신하는 시간 주파수대와 송신하는 시간 주파수대의 관계를 명시해 둔다(기지국(BS) 및 릴레이 장치(R)의 양쪽이 인식해 둔다). 도 14의 표에서는, 릴레이 장치(R1, R2, R3)가 시간 슬롯 n의 서브밴드(#1, #2, #3)에서 각각 신호를 수신하고, 그 수신 신호를 시간 슬롯 n+1의 서브밴드(#11, #12, #13)에서 각각 송신하는 상태(무선 리소스 할당 상태)를 나타내고 있다. 또, 도 14의 표에서는, 시간 슬롯 n의 서브밴드(#1)에서의 수신 신호를 시간 슬롯 n+1의 서브밴드(#12 또는 #13)에서 송신하는 릴레이 장치(R)가 존재하지 않기 때문에, 이들 서브밴드에 대응하는 위치에 「0」을 기재하고 있다. 마찬가지로, 시간 슬롯 n의 서브밴드(#2)에서의 수신 신호를 시간 슬롯 n+1의 서브밴드(#11 또는 #13)에서 송신하는 릴레이 장치(R), 시간 슬롯 n의 서브밴드(#3)에서의 수신 신호를 시간 슬롯 n+1의 서브밴드(#11 또는 #12)에서 송신하는 릴레이 장치(R)도 존재하지 않기 때문에, 이들 서브밴드에 대응하는 위치에 「0」을 기재하고 있다.
또한, 도 14의 표에서는, 복수의 릴레이 장치(R1, R2, R3)가 각각 다른 서브밴드의 신호를 서로 다른 서브밴드로 증폭 송신한다고 했지만, 도 15에 나타내는 바와 같이, 복수의 안테나를 갖는 하나의 릴레이 장치(R1)가 서브밴드(#1, #2, #3)에서의 수신 신호를 각각 서브밴드(#11, #12, #13)에서 증폭 송신하여도 상관없다. 또한, 도 16에 나타내는 바와 같이, 릴레이 장치(R1, R2, R3)가 서브밴드(#1)에서의 수신 신호를 각각 서브밴드(#11, #12, #13)에서 증폭 송신하도록 하여도 상관없다. 또한, 도 17에 나타내는 바와 같이, 복수의 릴레이 장치(R1, R2)가 동일 시간 주파수대의 수신 신호를 동일 시간 주파수대에서 송신하는 것도 가능하다.
이와 같이, 도 14 ~ 도 17에 나타내는 표를 이용하여 여러 릴레이 전송 환경(각 릴레이 장치(R)가 사용하는 무선 리소스)을 기지국(BS)으로부터 각 릴레이 장치(R)에 통지할 수 있다. 또, 도 14 ~ 도 17에 나타내는 표를 실제로 기지국(BS)으로부터 릴레이 장치(R)로 통지할 때에는, 비트로 변환해서 통지한다. 이때, 되도록 적은 비트 수로 효율적으로 통지하는 것이 중요해진다. 이후, 이 수신 주파수와 송신 주파수를 대응시키는 조작을 「서브밴드 매핑」이라 부른다.
본 실시예의 무선 통신 시스템에서는, 기지국(BS)으로부터 릴레이 장치(R)로 효율적으로 서브밴드 매핑을 통지하기 때문에, 높은 빈도로 발생하는 상태에서는 적은 비트 표시로 행한다. 예컨대, 도 14에 나타내는 바와 같이, 서브밴드 매핑의 대각(diagonal) 성분 이외가 「0」으로 되는 상태의 발생 빈도가 높은 경우에는, 그 상태(서브밴드 매핑 결과)를 1비트로 표시하여 통지하는 것에 의해 비트 수를 삭감할 수 있다. 또한, 이때, 대각 성분 이외가 「0」인 상태를 기본으로 하여, 그 상태를 만족시키는 경우와 만족시키지 않는 경우로 분류하고, 만족시키지 않는 경우에는 그 통지 비트를 표시하여, 상세한 서브밴드 매핑을 통지하도록 할 수도 있다.
또한, 복수의 릴레이 장치(R)를 그룹화하du, 그룹 단위로 서브밴드의 매핑을 제어하도록 할 수도 있다. 예컨대, 릴레이 장치(R1, R2, R3)를 하나의 그룹으로 하고, 릴레이 장치(R1)가 서브밴드(#1)를 #11로 변환하는 제어 신호를 수신하는 것으로 한다. 이때, 릴레이 장치(R2)는 자동적으로 서브밴드(#2)를 #12로 변환하고, 릴레이 장치(R3)는 서브밴드(#3)를 #13으로 변환하도록 한다. 이것은 릴레이 장치의 ID가 1 증가하면 수신하는 서브밴드와 송신하는 서브밴드의 번호도 각각 1 증가한다고 하는 사전에 정한 규칙에 근거하여, 릴레이 장치(R2, R3)가 변환하는 것이다. 이와 같이, 복수의 릴레이 장치(R)를 그룹화해 두어, 기지국(BS)이 그룹 번호의 정보와 함께, 수신 서브밴드와 송신 서브밴드의 규칙성을 나타내는 정보를 제어 신호로 각 릴레이 장치(R)에 통지함으로써, 사전에 정한 규칙에 근거하여 각 릴레이 장치(R)가 수신 서브밴드와 송신 서브밴드의 매핑을 자동적으로 결정할 수 있다. 또, 사전에 정하는 규칙에는 여러 형태가 있지만, 어떠한 규칙이더라도 상관없다. 또한, 사전에 정하는 규칙은 복수인 것도 좋다. 이와 같이, 복수의 릴레이 장치를 그룹화하여 서브밴드 매핑의 지시를 행함으로써, 개별로 제어하는 경우보다 제어 신호량을 감소시킬 수 있다. 또한, 본 실시예에서 나타낸 바와 같이, 릴레이 장치의 번호가 1 증가함에 따라, 송수신하는 서브밴드의 번호를 1 증가시키는 규칙성은 용이하여 특히 효과적인 방법의 하나이다.
또한, 상기 방법과는 다른 방법으로서, 셀마다 단말(T)이 송신하는 서브밴드와 릴레이 장치(R)가 증폭 송신하는 서브밴드를 1 대 1로 사전에 대응시켜 두는 것도 효과적이다. 예컨대, 어떤 셀에서는, 서브밴드(#1, #2, #3)에서 수신한 신호를 반드시 각각 #11, #12, #13에서 증폭 송신한다는 것으로 결정하고, 이 결정을 나타내는 매핑 정보를 셀 내의 각 릴레이 장치(R)에 사전에 통지해 둔다. 그리고, 기지국(BS)으로부터 서브밴드 #N(N=1,2,3, …)을 중계(증폭 송신)하는 것을 제어 신호에 의해 지시한 릴레이 장치(R)는 사전에 통지된 매핑 정보로부터 사용하는 서브밴드가 서브밴드(#N)라고 판단하고, 이것을 사용하여 증폭 송신한다. 이와 같이, 담당하는 릴레이 장치(R)와는 독립적으로 단말(T)이 송신하는 서브밴드와 릴레이 장치(R)가 송신하는 서브밴드를 일정한 규칙으로 사전 결정하면, 기지국(BS)은 릴레이 장치(R)에 중계용 수신 서브밴드 번호만을 통지하면 되어, 릴레이 전송을 행할 때의 제어 신호량을 감소시킬 수 있다.
또, 이 서브밴드의 매핑은 셀 또는 기지국(BS) 단위로 다른 매핑으로 할 수도 있다. 예컨대, 자체 셀에서는 서브밴드(#1, #2, #3)에서 수신한 신호를 반드시 각각 #11, #12, #13에서 증폭 송신하고, 인접 셀에서는 서브밴드(#4, #5, #6)에서 수신한 신호를 반드시 각각 #11, #12, #13에서 증폭 송신한다고 결정하는 경우가 있다. 이 경우에는, 인접 셀에서 릴레이 장치(R)가 송신하는 서브밴드(#11, #12, #13)은 동일하다고 하면서, 단말(T)이 송신하는 서브밴드를 변경하고 있다. 이와 같이, 셀 또는 기지국(BS) 단위로 다른 서브밴드의 매핑을 설정하면, 단말(T)과 릴레이 장치(R)가 이용하는 서브밴드에서 다른 주파수 반복 이용 팩터를 설정할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 도 14 ~ 도 17에서는 시간 슬롯 n에서의 수신 신호를 시간 슬롯 n+1에서 증폭 송신하는 경우를 나타내었지만, 마찬가지로, 시간 슬롯 n+1에서의 수신 신호를 시간 슬롯 n+2에서 증폭 송신하는 경우의 서브밴드 매핑을 별도로 작성하도록 할 수도 있다. 마찬가지로, 시간 슬롯 n+2에서의 수신 신호를 시간 슬롯 n+3에서 증폭 송신하는 경우의 서브밴드 매핑을 별도로 작성하도록 할 수도 있지만, 이 서브밴드 매핑은 시간 슬롯 n에서의 수신 신호를 시간 슬롯 n+1에서 증폭 송신하는 경우와 같다고 할 수도 있다. 이것은 릴레이 장치(R)가 시간 슬롯 n과 시간 슬롯 n+1에서 일련의 릴레이 처리를 완료하기 때문에, 시간 슬롯 n+2와 시간 슬롯 n+3에서도 동일 반복을 행할 수 있기 때문이다. 따라서, 어떤 시간 주기 t에서 동일 서브밴드 매핑을 이용하는 것을 제어 신호를 통해 기지국(BS)으로부터 릴레이 장치(R)로 통지함으로써, 시간 슬롯마다 서브밴드 매핑을 통지하는 경우와 비교하여 기지국(BS)으로부터 릴레이 장치(R)로 송신하는 제어 신호량을 감소시킬 수 있다. 이와 같이, 어떤 시간 주기에서 릴레이 장치(R)가 결정된 매핑에 따라 신호를 릴레이 전송함으로써, 기지국(BS)으로부터 릴레이 장치(R)로 통지하는 제어 신호량을 감소시킬 수 있다. 또한, 연속하는 시간 슬롯에서는 다른 서브밴드 매핑을 이용하고, 복수 시간 슬롯 주기로 서브밴드 매핑을 반복하는 것에 의해, 하나의 릴레이 장치(R)에서 수신과 송신이 동시에 발생하는 현상을 회피하면서, 각 릴레이 장치(R)가 원활하게 수신 신호를 증폭 송신할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 릴레이 장치(R)가 송신 단말 ID를 확인하여 릴레이 전송하는 구성으로 하여도 좋지만, 릴레이 장치(R)가 어떤 단말(T)이 신호를 송신하는지를 알지 못하고 단순히 수신 신호를 주파수 변환하여 다음 시간 슬롯에서 송신하도록 할 수도 있다. 이 경우, 릴레이 장치(R)가 단말 ID를 인식할 필요가 없어, 간편한 구성으로 릴레이 전송 제어를 행할 수 있다고 하는 각별한 이점이 있다. 또한, 시간 슬롯에 의해 송신 단말(T)이 변경되어도, 릴레이 장치(R)는 송신 단말(T)의 변경을 의식하지 않고, 결정된 서브밴드 매핑의 규칙에 따라 증폭 송신을 행할 수 있다. 이와 같이, 송신 단말(T)이 변화되어도 릴레이 장치(R)에 특별한 제어를 필요로 하지 않기 때문에, 송신 단말(T)을 확인하여 릴레이 전송을 행하는 종래의 릴레이 전송과 비교하여, 제어 신호량을 저감하는 것이 가능해진다.
또한, 도 14 ~ 도 17에서는 하나의 셀 내에서의 서브밴드 매핑에 대하여 나타내었지만, 다른 셀에서는 단말(T)이 이용하는 서브밴드 번호가 서로 다른 경우도 있다. 이것은 복수 셀 단위로 서브밴드를 반복해서 이용하기 때문에, 인접 셀에서는 동일 서브밴드를 이용하지 않는 경우가 있기 때문이다. 이 경우, 각 기지국은 셀 내에서 이용하는 서브밴드 번호를 사전에 릴레이 장치에 통지한다. 이것에 의해 셀마다 다른 서브밴드 번호를 기준으로 하여 서브밴드 매핑을 행할 수 있게 된다.
이상과 같이, 본 실시예에서 나타낸 구성의 제어 신호를 이용함으로써, 기지국은 릴레이 장치에 수신 서브밴드 및 송신 서브밴드와 그 시간 슬롯을 효율적으로 통지할 수 있다.
(실시예 6)
계속해서, 실시예 6에 대하여 설명한다. 최근, 이동체 통신 시스템에서는 스케줄링 기능을 구비한 OFDMA 방식의 적용이 널리 검토되고 있다. 한편, 금후의 이동체 통신 시스템(무선 통신 시스템)에서는, 이 종래 사양의 인터페이스에 큰 변경을 요구하지 않고, 릴레이 전송을 적용할 수 있는 구성이 요구된다. 그 때문에, 본 실시예에서는, 멀티캐리어 전송 방식에 있어서 스케줄링을 행하는 기존 규격의 인터페이스에 큰 변경을 요구하지 않고도 도입 가능한 릴레이 전송에 대하여 설명한다.
이하에, 본 실시예의 릴레이 전송에 있어서의 스케줄링 제어를 설명한다. 도 18은 실시예 6의 무선 통신 시스템에 있어서의 단말(T) 및 릴레이 장치(R)의 신호 송신 동작의 일례를 나타내는 도면이며, 각 송신 신호의 시간적인 관계를 나타내고 있다. 도 18에 근거하여 본 실시예의 릴레이 전송을 설명한다.
본 실시예의 무선 통신 시스템에 있어서의 릴레이 전송에서는, 이하의 순서에 따라, 기지국에 의한 스케줄링 및 릴레이 장치에 의한 증폭 송신을 실행한다.
6-1) 기지국(BS)의 지시에 따라, 각 단말(Tk)(k=1, …, K)은, 도 18에 나타낸 시간 슬롯 1의 주파수(f0)에서 서로 직교하는 사운딩 신호를 송신한다. 사운딩 신호는 전파 측정용의 기지 신호이다. 또한, 기지국(BS)으로부터의 지시에 따라, 릴레이 장치(R1)는 시간 슬롯 1의 주파수(f0)에서의 수신 신호(단말(Tk)로부터 수신한 사운딩 신호)를 시간 슬롯 2의 주파수(f1)에서 증폭 송신한다.
6-2) 기지국(BS)은 시간 슬롯 1의 주파수(f0)에서의 수신 신호와 시간 슬롯 2의 주파수(f1)에서의 수신 신호에 포함되는 사운딩 신호를 이용하여 각 단말(Tk)이 신호를 송신한 경우의 수신 상태를 측정한다.
6-3) 기지국(BS)은 소정의 스케줄링 알고리즘을 사용하여, 상기 측정 결과의 수신 상태에 근거하여, 상기 사운딩 신호를 송신한 단말(Tk) 중에서 데이터 송신에 적합한 단말(Tk)(송신 단말)을 선정한다. 또한, 선정된 송신 단말이 데이터 송신 시에 사용하는 변조·부호화율(MCS: Modulation & Coding Scheme)을 선정한다. 또한, 스케줄링 결과(선정된 송신 단말과 MCS의 정보를 포함한 스케줄링 정보)를 다운 링크로 각 단말(Tk) 및 릴레이 장치(R1)에 송신한다. 또, 사용하는 스케줄링 알고리즘에 관해서는 특별히 규정하지 않는다(기존의 어느 알고리즘도 사용할 수 있음).
6-4) 상기 스케줄링 결과가 나타내는 단말(Tk)(선정된 단말(Tk))은 시간 슬롯 n의 주파수(f0)에서 데이터 신호를 송신한다. 릴레이 장치(R1)는 상기 스케줄링 결과에 따라, 단말(Tk)로부터의 수신 신호를 시간 슬롯 n+1의 주파수(f1)에서 증폭 송신한다. 또한, 기지국(BS)은 시간 슬롯 n, n+1에서의 수신 신호를 합성하여 신호의 복조를 행한다.
이상이 본 실시예의 스케줄링 제어를 적용한 경우의 릴레이 전송 제어 순서이다.
또한, 실시예 1에서 도 5나 도 6에 근거하여 설명한 릴레이 전송 제어와 마찬가지로, 각 단말(단말 T1, …, TK)이 연속하는 시간 슬롯에서 사운딩 신호를 송신하는 구성, 즉, 각 단말은 시간 슬롯 1에서 사운딩 신호를 송신한 후, 시간 슬롯 2의 주파수(f0)에서도 사운딩 신호를 송신하고, 시간 슬롯 2에서 릴레이 전송(증폭 송신)을 행한 릴레이 장치(R1)와는 다른 릴레이 장치가, 시간 슬롯 2에서 각 단말로부터 송신된 신호를 시간 슬롯 3에서 릴레이 전송하는 구성도 가능하다.
또한, 릴레이 장치(R)는, 실시예 5에 나타낸 제어와 마찬가지의 제어를 실행하고, 기지국(BS)의 지시에 따른 주파수 변환을 실행할 수 있다. 또한, 복수의 단말(Tk)은 서로 직교하는 사운딩 신호를 송신하지만, 릴레이 장치(R)에 의한 릴레이 전송 시에도 복수의 사운딩 신호의 직교 관계는 유지된다. 이 직교 관계가 유지된 사운딩 신호를 이용하면, 기지국(BS)은 단말(Tk)이 신호를 송신한 경우의 전송 상태를 복수의 단말(Tk)에 대하여 개별 또는 독립적으로 측정할 수 있다. 또한, 더욱 바람직한 구성으로서, 릴레이 장치(R)는 사운딩 신호를 증폭 송신할 때의 증폭율과 데이터 신호를 증폭 송신할 때의 증폭율을 동일하게 하는 것이 바람직하다. 동일한 증폭율로 하는 것에 의해, 데이터 신호 시에는 사운딩 신호 시와 같은 전송 상태가 보증되어, 신호 전송을 원활하게 행할 수 있다.
상기 순서 6-1) 내지 6-4)에 나타낸 스케줄링을 실행함으로써, 전송 상태가 좋은 단말(Tk)을 선정할 수 있다. 또, 본 실시예에서는 하나의 서브밴드에서 데이터 신호를 전송하는 경우에 대하여 기술했지만, 멀티캐리어 전송이나 OFDMA 방식의 통신에서는 서로 다른 서브밴드에서도 본 실시예와 마찬가지의 제어를 병행하여 행한다.
또한, 본 실시예는, 다른 관점으로 보면, 단말(T)로부터의 신호를 릴레이 장치(R)가 릴레이 전송하고, 기지국(BS)이 수신하는 무선 통신 시스템에서, 단말(T)을 선정하는 제어를 엔드 투 엔드(end to end) 방식으로만 행하는 것으로 볼 수도 있다. 즉, 본 실시예에서 릴레이 장치(R)는 소정의 주파수 변환을 실행한 후에 신호를 증폭 송신하지만, 그 신호의 송신원 단말(T)을 모르더라도 동작 가능하다. 따라서, 스케줄링 제어를 행하는 릴레이 전송에서, 기지국(BS)만이 단말 선정 기능을 보유하고, 엔드 투 엔드(단말(T)로부터 기지국(BS))의 통신 품질을 측정하여 송신 단말을 선정한다. 그 후, 기지국(BS)은 선정 결과(선정한 단말의 정보)를 단말로 통지한다. 또, 도 19는 본 실시예의 스케줄링을 나타내는 개념도이며, 물리 레벨(실제의 송신 심벌 레벨로 봄)에서의 신호는 릴레이 장치를 통해 송신되지만, 논리 레벨(신호의 내용 레벨로 봄)의 신호에 릴레이 장치는 전혀 포함되지 않는다. 이와 같이, 본 실시예에서는 릴레이 장치는 물리적인 신호는 중계하지만, 스케줄링 제어에서의 단말 선정 과정에서는 전혀 관여하지 않는 것(중계하는 신호의 내용을 해석할 필요가 없음)도 특징의 하나이다.
(실시예 7)
계속해서, 실시예 7에 대하여 설명한다. 본 실시예에서는, 실시예 6에 나타낸 릴레이 전송에서의 스케줄링 동작에 적용하는 스케줄링 알고리즘의 구체예에 대하여 나타낸다.
실시예 6에 나타낸 순서 6-3)에서 기지국(BS)이 단말(T1, T2, T3, …, TK) 중에서 송신 단말(Tk)을 선정할 때에 사용하는 알고리즘의 일례로서, 다음 수학식의 알고리즘이 있다.
Figure 112010083774521-pct00007
여기서,
Figure 112010083953979-pct00008
은 단말(Tk0)로부터 송신된 사운딩 신호의 기지국(BS)에서의 수신 신호 전력 대 간섭 잡음 전력비(수신 SINR)를 나타낸다. 이 알고리즘을 사용한 경우, 기지국(BS)은 사운딩 신호의 수신 SINR이 최대로 되는 단말(Tk)을 송신 단말로서 선정한다. 또, 상기 알고리즘에 의해 송신 단말(Tk)을 선정한 후, 기지국(BS)은 실시예 6에서 설명한 바와 같이, 이 송신 단말(Tk)에 할당하는 MCS를 선정한다. 이때 기지국(BS)은 선정한 송신 단말(Tk)로부터 송신된 사운딩 신호의 SINR γk에 근거하여 MCS를 선정한다. 송신 단말(Tk)은 기지국(BS)으로부터 지정된 MCS에서 데이터 패킷을 송신한다.
이와 같이, 기지국(BS)에서 측정되는 수신 SINR(사운딩 신호의 수신 SINR)이 높은 단말에 송신 허가를 부여하는 것에 의해, 릴레이 전송시에도 스케줄링에 의한 전송 효율 개선 효과를 얻을 수 있다.
(실시예 8)
계속해서, 실시예 8에 대하여 설명한다. 릴레이 전송에서는, 보통, 하나의 데이터 신호의 전송에 복수의 시간 슬롯 또는 무선 리소스 단위를 필요로 한다. 그 때문에, 릴레이 전송은 커버리지를 올리기 위해서는 유효하지만, 무선 리소스를 효율적으로 이용하고 있다고는 할 수 없고, 오히려 시스템 전체적으로는 주파수 이용 효율을 저하시키는 경우도 적지 않다. 그래서, 본 실시예에서는, 이러한 문제점을 해결하는 릴레이 전송에 대하여 설명한다.
도 20은 실시예 8의 무선 통신 시스템의 구성 및 릴레이 전송 동작의 일례를 나타내는 도면이며, 복수의 단말(단말(T1, …, TK) 및 복수의 릴레이 장치(릴레이 장치(R1, …, RJ)가 기지국(BS)의 셀 내에 존재하는 무선 통신 시스템에 있어서의 릴레이 전송을 나타내고 있다. 또한, 도 21은 본 실시예의 무선 통신 시스템에서의 각 단말 및 각 릴레이 장치에 의한 신호 송신 타이밍과 이용하는 무선 리소스의 관계의 일례를 나타내는 도면이다. 이들의 도 20 및 도 21에 근거하여 본 실시예의 릴레이 전송을 이하에 설명한다.
도 20 및 도 21에 나타내는 바와 같이, 본 실시예의 릴레이 전송에서는, 복수의 단말(Tk)(k=1, 2, …, K)가 1번째의 시간 슬롯(도 20 및 도 21에서는 「시간 슬롯 n」에 상당)의 주파수(f0)에서 신호를 동시에 송신하고, 복수의 릴레이 장치(Rj)(j=1,2, …, J)는 수신 신호를 2번째의 시간 슬롯(시간 슬롯 n+1)의 주파수(fj)에서 각각 G(j)배의 전력으로 증폭하여 기지국(BS)으로 송신한다. 기지국(BS)에서는 1번째 및 2번째의 시간 슬롯에서의 수신 신호를 합성하는 것에 의해, 각 단말(단말(T1, …, TK)의 송신 신호를 분리 검출한다.
즉, 본 실시예의 릴레이 전송에서는, 복수의 단말(Tk)이 동시에 신호를 송신하고, 릴레이 장치(Rj)가 증폭 송신한다. 이 방식을 이후 멀티 유저 릴레이 전송이라고 부르기로 한다. 종래의 릴레이 전송에서는 하나의 시간 슬롯에서 하나의 신호를 전송하지만, 본 실시예에 나타낸 멀티 유저 릴레이 전송에서는, 복수의 단말(Tk)이 동일 무선 리소스(하나의 시간 슬롯 및 주파수)를 이용하여 복수의 신호를 다중 전송하는 것에 의해 시스템 용량을 향상시킬 수 있다. 이하, 복수의 단말(Tk)이 동시에 신호를 송신하고 기지국(BS)이 다중 전송된 신호를 분리하는 처리의 상세에 대해 나타낸다.
우선, 이 점을 설명하기 위해, 배경으로 되는 신호 전송 모델에 대하여 나타낸다. 또, 이하의 설명에서 aT, aH는 각각 벡터 a의 전치, 복소 공액 전치를 나타낸다. 또한, 단말(Tk)로부터 기지국(BS), 단말(Tk)로부터 릴레이 장치(Rj), 릴레이 장치(Rj)로부터 기지국(BS)까지의 복소 전파 이득을 각각 hkB, hkR, hRB라고 한다.
예컨대, 단말(Tk)이 q번째의 심벌
Figure 112010083774521-pct00009
을 전력(Pk)에서 송신하고, 릴레이 장치(RSj)가 수신 신호를 전력 이득 G(j)으로 증폭 송신한 경우, 이때의 시간 슬롯 n의 주파수(f0) 및 시간 슬롯 n+1의 주파수(fj)에 있어서의 기지국(BS)에서의 q번째의 심벌의 수신 신호 y0(q) 및 y1 (j)(q)는 각각 다음 수학식으로 주어진다.
Figure 112010083774521-pct00010
여기서, zB0(q), zB1 (j)(q)는 각각 기지국(BS)에서의 시간 슬롯 n의 주파수(f0), 시간 슬롯 n+1의 주파수(fj)에서의 간섭 잡음 성분이며, 그 평균 간섭 잡음 전력을
Figure 112010083774521-pct00011
로 나타낸다. 또한, zR (j)(q)는 릴레이 장치(Rj)에서의 간섭 잡음 성분이며, 그 평균 간섭 잡음 전력을
Figure 112010083774521-pct00012
로 나타낸다.
상기 수학식 (1) 및 (2)을 행렬식으로 나타내면, 수신 신호 벡터
Figure 112010083774521-pct00013
는 다음 수학식으로 표시된다.
Figure 112010083774521-pct00014
이와 같이, 각 신호는 J+1차원 공간의 신호로서 기술된다. 따라서, 기지국(BS)에서 신호 k를 추출하기 위해서 최적 웨이트
Figure 112010083774521-pct00015
을 이용하면, 그 합성 출력 wk Ty(q)에 있어서의 신호 k의 수신 SNRΓk은 다음 수학식으로 주어진다.
Figure 112010083774521-pct00016
여기서, Φ는 다음 수학식과 같다.
Figure 112010083774521-pct00017
또한,
Figure 112010083774521-pct00018
이다.
한편, K=1의 경우에는, 다음 수학식 (3)이 성립한다.
Figure 112010083774521-pct00019
또한,
Figure 112010083774521-pct00020
의 경우도 마찬가지로, 다음 수학식 (4)이 성립한다.
Figure 112010083774521-pct00021
따라서,
Figure 112010083774521-pct00022
이면, 1 단말의 신호 송신(K=1)의 경우와 마찬가지로 하나의 시간 슬롯으로 복수(K개)의 단말로부터의 신호를 다중 전송할 수 있다. K 단말의 총 송신 전력이 일정(P1+P2+…+PK=일정)을 토대로, hk1 Hhk2=0을 만족시키는, 또는, 그 상태에 가까운 단말(Tk)의 조합(Tk1, Tk2)을 선정하면, 각 단말(Tk)은 단독으로 릴레이 전송한 경우에 가까운 전송 성능을 얻을 수 있고, 통신 용량을 증대할 수 있다. 일반적으로, 새넌(Shannon)의 채널 용량에서는 전력을 증대하는 것보다도 다중 신호 수를 증가시키는 쪽이 용량에의 기여가 크다. 그 때문에, 본 실시예에서는 복수의 단말이 동시에 데이터 신호의 송신을 하는 것에 의해 데이터 스트림 수를 증가시킨다. 이 결과, 하나의 데이터 스트림을 릴레이 전송하는 종래의 릴레이 전송보다 통신 용량이 대폭 증대한다.
이 관계를 더 명확히 설명하기 위해, 이하의 2개의 케이스에 대하 비교한다.
(케이스 A : 종래의 릴레이 전송)
단말(Tk)(k=1, …, K) 중 하나가 송신 전력(Pk)에서 신호를 송신하고, 릴레이 장치(R)가 수신 신호를 기지국(BS)으로 증폭 송신한다.
(케이스 B : 본 실시예의 릴레이 전송)
단말(Tk)(k=1, …, K)이 동시에 송신 전력(Pk)에서 신호를 송신하고, 릴레이 장치(R)가 수신 신호를 기지국(BS)으로 증폭 송신한다.
케이스 A와 케이스 B에서 단말의 총 송신 전력은 같다. 그러나, 채널 용량은 다르다. 즉, 케이스 A의 평균 채널 용량(CA)은 상기 수학식 (3)을 이용하면 다음 수학식 (5)으로 표시된다.
Figure 112010083774521-pct00023
여기서, W는 전송 대역이다. 한편, 케이스 B의 채널 용량(CB)은,
Figure 112010083774521-pct00024
의 관계에 있는 경우, 상기 수학식 (4)을 이용하면 다음 수학식 (6)으로 표시된다.
Figure 112010083774521-pct00025
여기서, 다음 수학식이 성립하기 때문에, CA≤CB가 성립한다.
Figure 112010083774521-pct00026
이와 같이, 채널 용량의 이론식으로부터도 본 실시예에서 나타내는 멀티 유저 릴레이 전송 방식(상기 케이스 B)의 유효성을 확인할 수 있다.
한편, 여기서는
Figure 112010083774521-pct00027
로 되는 경우를 주로 상정하여 논했지만, 이 조건이 완전히 충족되지 않는 경우에도, 많은 경우에 신호 다중화 수의 증가에 의해서 채널 용량을 증가할 수 있다. 이것은, 하나의 신호의 수신 전력을 크게 했다고 해도 통지할 수 있는 비트 수는 크게 증가하지 않는 데 비해, 복수의 신호를 다중 전송하면 많은 비트를 전송할 수 있는 통신의 기본 원리에 근거하는 것이다.
또한, 실시예 1 ~ 7에서는 릴레이 장치가 수신 신호와 송신 신호의 주파수를 변환하는 것에 의해 전송 효율의 개선 등을 행하는 것을 특징으로 했지만, 본 실시예의 릴레이 전송은 릴레이 장치가 수신 신호와 송신 신호를 동일 주파수로 송신하는 경우도 포함한다. 즉, 복수의 단말이 동일 시간 주파수에서 신호를 송신하고, 릴레이 장치가 기지국으로 증폭 송신한 다중 신호를 기지국에서 분리 수신하는 것이 본 실시예의 릴레이 전송에 있어서의 특징이다. 따라서, 도 22에 나타내는 바와 같이, 복수의 단말에서 동일 시간 주파수에서 송신된 신호를, 릴레이 장치가 단말과 동일 주파수의 다른 시간 슬롯에서 증폭 송신하는 경우도 본 실시예의 릴레이 전송에 포함된다. 이 경우에도, 기지국(BS)은 복수 시간 슬롯에서의 수신 신호를 이용하여 복수 단말에서의 다중 신호를 분리 수신할 수 있다. 이 결과, 릴레이 전송시의 채널 용량을 증대할 수 있고, 주파수 이용 효율을 개선할 수 있다.
(실시예 9)
계속해서, 실시예 9에 대하여 설명한다. 본 실시예에서는, 실시예 8에서 나타낸 것과는 다른 구성의 멀티 유저 릴레이 전송에 대하여 나타낸다.
도 23은 실시예 9의 릴레이 전송 동작(멀티 유저 릴레이 전송)의 일례를 나타내는 도면이다. 도시한 바와 같이, 본 실시예의 멀티 유저 릴레이 전송에서는, 어떤 주파수의 시간 슬롯 n에서 복수의 단말이 동시에 신호를 송신하고, 복수의 릴레이 장치는 각 단말로부터의 수신 신호를 시간 슬롯 n+1에서 동시에 송신한다. 본 실시예의 기지국은 복수의 안테나를 갖고, 이들을 이용하여 그 신호(각 릴레이 장치로부터의 신호가 다중화된 신호)를 수신한다. 복수의 안테나에서의 수신 신호를 이용하여 다중 신호를 분리함으로써, 복수의 신호를 동시에 수신할 수 있다. 다중 신호의 분리 처리에서는 기존의 수법을 이용한다. 예컨대, MMSE(Minimum Mean Square Error) 합성법이나 ZF(Zero-Forcing)법 등의 방법이 잘 알려져 있다.
보통, 수신기(이 예에서는 기지국)는 복수의 안테나에서의 수신 신호를 이용하여, 안테나 수와 동일한 수의 다중 신호까지를 분리 수신할 수 있다. 따라서, 도 23에 나타내는 바와 같이, 신호를 송신하는 단말 수가 기지국의 안테나 수 이하의 경우에는, 각 릴레이 장치가 각 단말로부터의 수신 신호를 신호 수신한 다음 시간 슬롯에서 증폭 송신함으로써, 기지국에서 다중 신호를 분리 수신할 수 있다. 한편, 각 릴레이 장치는 반드시 단말에서 신호를 수신한 시간 슬롯의 다음 시간 슬롯에서 증폭 송신할 필요는 없다. 예컨대, 단말로부터의 신호를 수신한 시간 슬롯의 2개 후의 시간 슬롯에서 각 릴레이 장치가 증폭 송신하도록 할 수도 있다.
또한, 도 24에 나타낸 구성의 멀티 유저 릴레이 전송으로 하여도 좋다. 도 24에서는, 일부의 릴레이 장치가, 다른 릴레이 장치와는 다른 무선 리소스(시간 슬롯과 주파수)에서 증폭 송신을 행하는 경우의 예를 나타내고 있다. 신호를 송신하는 단말의 수에 비해 기지국의 안테나 수가 적은 경우에는, 도 24에 나타낸 것과 같은 릴레이 전송으로 하는 것에 의해, 기지국은, 수신 신호로부터 다차원 신호를 얻을 수 있다. 그리고, MMSE 합성법이나, ZF 수신법 등을 이용하여, 복수의 무선 리소스에서 얻은 다차원 신호로부터 다중 신호를 분리 추출할 수 있다.
이와 같이, 릴레이 장치가 서로 다른 시간 슬롯과 주파수를 이용하여 기지국에 신호 송신함으로써, 기지국은 안테나 수보다 큰 다중수의 다중 신호를 분리 수신할 수 있게 된다.
도 23 또는 도 24로 나타내는 바와 같이, 다중 신호 수(다중화된 신호의 수), 릴레이 장치 수, 기지국 안테나 수에 따라, 신호를 전송에 적합한 무선 리소스 할당은 변화된다. 그 때문에, 본 실시예의 릴레이 전송을 행하는 데 있어서는, 기지국이 다중 신호 수, 릴레이 장치 수, 기지국 안테나 수에 따라, 릴레이 장치에 할당하는 무선 리소스를 적응적으로 제어한다. 이것에 의해, 여러 신호 다중화 수에 대하여 유연하게 대응할 수 있다.
한편, 여기까지는, 단말과 기지국 사이에 하나의 릴레이 장치가 개재하는 경우를 취급했지만, 도 25에 나타내는 바와 같이, 2개 이상의 릴레이 장치가 릴레이 전송을 행하여도 상관없다(단말과 기지국 사이에서 복수의 릴레이 장치가 복수 회 증폭 송신을 행하여 신호를 중계하도록 할 수도 있다). 이 경우에도, 릴레이 장치는 수신하는 시간 슬롯·서브밴드(주파수)와 송신하는 시간 슬롯·서브밴드의 제어 정보에 따라 증폭 송신하면 바람직하다. 기지국은, 상기와 마찬가지의 방법에 의해, 수신 신호로부터 다중 신호를 분리 추출할 수 있다.
이상과 같은 멀티 유저 릴레이 전송이 갖는 다른 이점으로서, 각 릴레이 장치에서는 하나의 신호를 해독하는 것이 매우 곤란하다는 것을 들 수 있다. 이것은, 신호가 다중화하여 송신되어 있는 데 비해, 각 릴레이 장치는 다중 신호를 분리하기 위해서 필요한 다차원의 수신 신호를 갖지 않아, 개별의 신호를 분리 수신할 수 없다는 것에 의한다. 그 결과, 릴레이 장치에서 특정의 신호를 해독하는 것이 어렵고, 높은 은닉성을 유지하면서 릴레이 전송을 행할 수 있다. 특히, 릴레이 장치가 다른 사람의 소유물 또는 단말 등인 경우에, 릴레이 장치에 있어서 데이터가 해독 불능인 것은 유저에게 중요하다. 본 발명은 그 유저의 요구를 만족시킬 수 있는 매우 유효한 릴레이 전송 방식이다.
(실시예 10)
계속해서, 실시예 10에 대하여 설명한다. 본 실시예에서는, 상술한 멀티 유저 릴레이 전송으로 사용가능한 스케줄링 방법을 나타낸다.
도 26은 실시예 10의 무선 통신 시스템의 단말(Tk) 및 릴레이 장치(Rj)가 신호를 송신하는 타이밍과 이용하는 무선 리소스의 관계의 일례를 나타내는 도면이다. 도 26에 근거하여, 본 실시예에 있어서의 릴레이 전송 제어를 설명한다.
10-1) 기지국(BS)의 지시에 따라, 각 단말(Tk)(k=1, …, K)은, 도 26에 나타낸 시간 슬롯 1의 주파수(f0)에서 서로 직교하는 사운딩 신호를 송신한다. 사운딩 신호는 전파 측정용의 기지 신호이다. 또한, 기지국(BS)으로부터의 지시에 따라, 각 릴레이 장치(Rj)는, 시간 슬롯 1의 주파수(f0)에서의 수신 신호(단말(Tk)로부터 수신한 사운딩 신호)를 시간 슬롯 2의 주파수(fj)(j=1, …, J)에서 증폭 송신한다.
10-2) 기지국(BS)은, 시간 슬롯 1의 주파수(f0)에서의 수신 신호와 시간 슬롯 2의 주파수(fj)에서의 수신 신호에 포함되는 사운딩 신호를 이용하여 각 단말(Tk)이 신호를 송신한 경우의 수신 상태를 측정한다.
10-3) 기지국(BS)은, 소정의 스케줄링 알고리즘을 사용하여, 상기 측정 결과인 수신 상태에 근거하여, 상기 사운딩 신호를 송신한 단말(Tk) 중에서 데이터 송신에 적합한 단말(Tk)(송신 단말)의 조합을 선정한다. 또한, 선정한 송신 단말이 데이터 송신시에 사용하는 MCS를 선정한다. 또한, 스케줄링 결과(선정한 송신 단말과 MCS의 정보를 포함한 스케줄링 정보)를 다운 링크로 각 단말(Tk) 및 각 릴레이 장치(Rj)에 송신한다. 한편, 사용하는 스케줄링 알고리즘에 관해서는 특별히 규정하지 않는다.
10-4) 상기 스케줄링 결과가 나타내는 단말(Tk)(선정된 단말(Tk))은, 시간 슬롯 n의 주파수(f0)에서 데이터 신호를 송신한다. 릴레이 장치(Rj)는, 상기 스케줄링 결과에 따라서, 단말(Tk)에서의 수신 신호를 시간 슬롯 n+1의 주파수(fj)에서 증폭 송신한다. 또한, 기지국(BS)은, 시간 슬롯 n의 주파수(f0)에서의 수신 신호와 시간 슬롯 n+1의 주파수(fj)에서의 수신 신호를 합성하여 신호를 복조한다.
이상이 본 실시예의 스케줄링 제어를 적용한 경우의 멀티 유저 릴레이 전송 제어 순서이다.
한편, 복수의 단말(Tk)은 서로 직교하는 사운딩 신호를 송신하지만, 릴레이 장치(R)에 의한 릴레이 전송시에도 복수의 사운딩 신호의 직교 관계는 유지된다. 그 때문에, 기지국(BS)은 단말(Tk)이 신호를 송신한 경우의 전송 상태를 단말(Tk) 마다 개별로 측정할 수 있다. 또한, 더 바람직한 구성으로서, 릴레이 장치(Rj)는 사운딩 신호를 증폭 송신할 때의 증폭율과 데이터 신호를 증폭 송신할 때의 증폭율을 동일하게 하는 것이 바람직하다. 동일의 증폭율로 하는 것에 의해, 데이터 신호시에는 사운딩 신호시와 같은 전송 상태가 보증되고, 신호 전송을 원활히 행할 수 있다.
본 실시예에서 나타낸 스케줄링 제어를 실행하여 송신에 적합한 단말의 조합을 선정함으로써, 전송 상태가 좋은 단말(Tk)을 선정할 수 있다. 또한, 상기의 순서 10-3)에 있어서 단말의 조합을 선정하는 스케줄링 알고리즘에는 여러가지의 것이 있지만, 그 하나로서 많은 단말 중에서
Figure 112010083774521-pct00028
에 가까운 상태로 되는 단말(Tk1, Tk2)의 조합을 선정하는 방법이 있다. 이 경우에는, 실시예 7에서 설명한 바와 같이 높은 통신 용량을 달성하는 (전송 효율을 개선하는) 것이 가능해진다.
(실시예 11)
계속해서, 실시예 11에 대하여 설명한다. 본 실시예에서는, 상술한 멀티 유저 릴레이 전송의 스케줄링에 있어서 송신 단말을 선정하는 제어 동작의 구체예에 대하여 나타낸다.
실시예 10에서 나타낸 순서 10-3)에 있어서 송신 단말의 조합을 선정하는 경우, 기지국(BS)은, 릴레이 전송된 사운딩 신호의 수신 SINR이 높은 단말에 송신 허가를 준다. 이와 같이 한 경우, 릴레이 전송시에도 스케줄링에 의한 전송 효율 개선 효과를 얻을 수 있다. 그래서, 본 실시예에서는 멀티 유저 릴레이 전송에 있어서의 스케줄링 알고리즘의 하나로서, 이하의 순서 11-1) 내지 11-4)로 이루어지는 알고리즘을 개시한다.
11-1) m=1, 시스템 스루풋 F(0)=0로 설정한다(초기 설정을 행한다).
11-2) 선정되어 있지 않은 모든 단말(Tk)(k=1, …, K)을 대상으로 하여, 다음 수학식에 근거하여 송신 단말을 선정한다. 구체적으로는, 다음 수학식에서 나타낸 수신
Figure 112010083774521-pct00029
이 최대로 되는 단말(Tk)을 송신 단말(Tkm)에 선정한다. 한편, aH는 벡터 a의 전치 공액이다.
Figure 112010083774521-pct00030
11-3) 다중 신호 수 m에서의 시스템 스루풋 F(m)를 산출하고, F(m)>F(m-1)의 경우는 순서 11-4)로 진행한다. 그 이외는 mmax=m-1로서 처리를 종료한다.
11-4) m<M의 경우는 순서 11-2)로 되돌아간다. 그 이외는 mmax=M으로서 처리를 종료한다. 여기서, M은 최대가능 다중 신호 수이다.
이상의 처리에 의해, 송신 단말(Tk (m)(m=1, …, mmax)을 순차적으로 결정한다.
또한, 최종적인 신호의 수신
Figure 112010083774521-pct00031
를 상기 수학식 (7)에 근거하여 계산하고, 각 송신 단말이 데이터 송신시에 사용하는 MCS를, 각 송신 단말로부터의 사운딩 신호의 수신 SINR에 근거하여 결정한다. 한편, MCS를 결정하는 데 있어서, 수신 SINR과 MCS의 대응표를 사전에 작성해 두고, 그 대응표에 근거하여 MCS를 선정한다.
또한, 상기 순서 11-3)에 있어서, 시스템 스루풋 F(m)는 다음 수학식에 의해 주어진다.
Figure 112010083774521-pct00032
여기서, f(Γ)는 하나의 데이터 패킷으로 실현되는 스루풋이며, 수신 SINRΓ의 함수로서 일의적으로 주어진다. 구체적으로는, 상기 수학식 (7)에 근거하여 산출되는 수신 SINRΓk|m에 근거하여 패킷의 MCS가 결정되고, 또한 그것에 따른 스루풋도 결정된다.
본 실시예에서 나타낸 알고리즘에 의하면, 높은 스루풋을 실현할 수 있는 전파 상태가 좋은 단말의 조합을 선정할 수 있다. 또한, 다중화되는 다른 데이터 패킷의 영향 등을 고려한 후에 수신 SINR를 산출할 수 있다. 그 결과, 사운딩 신호를 이용하여 고정밀도로 수신 품질을 예측할 수 있고, 높은 시스템 전송 효율을 실현된다.
(실시예 12)
계속해서, 실시예 12에 대하여 설명한다. 본 실시예에서는, 실시예 8 등에서 나타낸 릴레이 전송의 유효성, 구체적으로는, 복수의 단말로부터 동시에 송신된 신호를 릴레이 전송하는 멀티 유저 릴레이 전송의 유효성에 대하여 설명한다.
도 27은 종래의 릴레이 전송의 일 형태를 나타내는 도면이며, 도 28은 본 발명에 따른 릴레이 전송의 1 형태인 멀티 유저 릴레이 전송의 일례를 나타내는 도면이다. 한편, 도 28은 실시예 8에서 설명한 멀티 유저 릴레이 전송을 나타내고 있다.
도 27에 나타내는 바와 같이, 종래의 릴레이 전송에서는 복수의 단말(T1, T2)로부터의 신호를 증폭 송신하는 경우, 각각 다른 주파수로 분리하여 행하였다. 도 27의 예에서는, 단말(T1)로부터 주파수(f1)에서 송신된 신호는 릴레이 장치(R1)에서 수신되고, 단말(T2)로부터 주파수(f2)에서 송신된 신호는 릴레이 장치(R2)에서 수신되어 주파수마다 개별로 릴레이 전송이 행해진다. 그 결과, 단말(T1)로부터의 송신 신호는 릴레이 장치(R1)에서만 수신되고, 그 이외의 영역으로 방사된 단말(T1)의 신호는 쓸모없는 전력으로 된다. 마찬가지로, 단말(T2)로부터의 송신 신호는 릴레이 장치(R2)에서만 수신되고, 그 이외의 영역으로 방사된 단말(T2)의 신호는 쓸모없는 전력으로 된다.
이에 대하여, 도 28에 나타내는 멀티 유저 릴레이 전송에서는, 복수의 단말(T1, T2)이 동일한 주파수(f0)에서 신호 송신을 동시에 행한다. 이 경우, 단말(T1, T2)로부터의 신호는 릴레이 장치(R1, R2)에서 수신된다. 즉, 본 발명에 따른 멀티 유저 릴레이 전송에서는 복수의 릴레이 장치(R1, R2)가 단말(T1)로부터의 신호를 수신할 수 있고, 종래의 릴레이 전송에서는 쓸모없게 방사되던 단말(T1)로부터 릴레이 장치(R2)에의 신호가 릴레이 장치(R2)를 통해서 기지국(BS)에서 증폭 송신된다. 단말(T2)로부터의 신호에 관해서도 마찬가지이다.
이 결과, 기지국(BS)에서는 보다 많은 수신 전력을 수집할 수 있다. 즉, 멀티 유저 릴레이 전송에서는, 공간적으로 복수 존재하고 있는 각 릴레이 장치(Rj)가 각 단말(Tk)로부터의 신호를 수신하여 그것을 기지국(BS)으로 중계(증폭 송신)함으로써, 기지국(BS)에서는 등가적으로 많은 전력을 수집할 수 있는 방식이라고 말한다. 기지국(BS)은 복수의 릴레이 장치(Rj)로부터의 수신 신호에 포함되는 신호 성분을 수신 웨이트를 이용하여 동상(同相) 합성한다. 이 동상 합성에 의해서, 소망신호 성분만을 양호한 품질로 추출할 수 있고, 소정의 통신 품질을 만족시키기 위해서 필요해지는 단말의 송신 전력을 감소시킬 수 있다. 더하여, 복수의 단말 신호를 직교에 가까운 상태로 다중 전송함으로써, 필요해지는 무선 리소스의 수를 적게 할 수 있다.
한편, 종래의 릴레이 전송에서 단말(T1)로부터의 신호를 릴레이 장치(R1 및 R2)가 함께 수신하고, 동일 주파수에서 동시에 기지국(BS)으로 중계하는 것도 가능하지만, 기지국(BS)에서는, 릴레이 장치(R1)로부터 수신한 (중계된) 희망 신호와 R2로부터 수신한 희망 신호의 위상 관계는 랜덤으로 된다. 그 결과, 희망 신호를 동상 합성할 수 없고, 전력 이득을 얻을 수 없다. 또한, 종래의 릴레이 전송에 있어서, 각 단말로부터의 수신 신호를 릴레이 장치(R1 및 R2)가 다른 시간 슬롯에서 중계하면, 기지국(BS)에서는 릴레이 장치(R1 및 R2)로부터 수신한 희망 신호를 동상 합성할 수 있지만, 이 경우, 하나의 신호를 중계하기 위해서 복수(릴레이 장치의 수에 따른 수)의 시간 슬롯을 소비한다.
따라서, 본 발명에 따른 릴레이 전송에 포함되는 멀티 유저 릴레이 전송에서는, 종래의 릴레이 전송과 비교하여 적은 무선 리소스로 고품질의 신호 전송을 실현한다. 또한, 소정의 품질을 유지하기 위해서 필요한 단말의 송신 전력을 감소시킬 수 있다.
또한, 릴레이 전송을 이용하지 않는 종래의 기지국에서는, 수신기로 분리할 수 있는 신호 수는 수신기의 수신 안테나 수에 의해서 제약된다. 따라서, 1 또는 복수의 단말이 동일 주파수에서 동시에 송신할 수 있는 신호 수는 기지국의 안테나 수 이하로 되어 왔다. 또한, 주파수 변환을 하지 않는 종래의 릴레이 전송에 있어서도, 릴레이 전송된 신호를 기지국이 신호 분리하기 위해서는, 1 또는 복수의 단말이 동일 주파수로 동시에 송신하는 신호 수는 기지국의 안테나 수 이하로 할 필요가 있었다. 이에 대하여, 본 발명의 멀티 유저 릴레이 전송에서는, 1 또는 복수의 단말이 동일 주파수에서 기지국의 안테나 수보다 많은 신호를 동시에 다중 송신하는 것도 가능하다. 이것은, 복수의 릴레이 장치가 각각 다른 주파수로 변환하여 기지국으로 신호를 송신하기 때문에, 기지국에서는 주파수 영역에서 릴레이 전송된 많은 수신 신호를 이용하여 신호 분리를 행할 수 있기 때문이다. 이때, 기지국이 분리할 수 있는 신호 수는 릴레이 장치 수에 의해서 제약된다. 따라서, 본 실시예는 특히 릴레이 장치의 수가 많은 경우에 각별한 효과를 발휘한다. 특히 릴레이 장치의 안테나 수가 기지국의 안테나 수보다 큰 경우에는, 적용 효과는 매우 크다.
또한, 다른 견해로서, 정보 이론적인 측면으로부터 본 실시예를 아래와 같이 해석할 수도 있다. 복수 단말과 복수 릴레이 장치 사이는 MIMO 채널이고 높은 새넌의 통신로 용량을 갖는다. 따라서, 하나의 주파수에서 신호 전송을 행할 수 있다. 한편, 릴레이 장치로부터 기지국으로의 전송 경로는 새넌의 통신로 용량이 낮게 되기 때문에, 주파수축에서 신호 다중화할 필요가 생긴다고 해석할 수 있다. 즉, 본 실시예는 단말로부터 릴레이 장치로의 경로와 릴레이 장치로부터 기지국으로의 경로의 새넌의 통신로 용량에 따라, 공간 영역과 주파수 영역을 원활히 나눠 쓰는 기술이다. 이러한 경로에 의한 새넌의 통신로 용량의 차이에 착목하여, 공간 영역과 주파수 영역을 원활히 나눠 쓰는 릴레이 전송 기술은, 필자가 아는 한 지금까지 존재하지 않는다. 본 실시예는 이러한 단말로부터 릴레이 장치와 릴레이 장치로부터 기지국의 경로에 의한 새넌의 통신로 용량의 차이에 따라 공간 영역과 주파수 영역의 구분 사용을 원활화하기 위한 구체적인 수단(즉, 서브밴드에의 적응적인 신호의 배치)을 개시하는 것이다.
(실시예 13)
계속해서, 실시예 13에 대하여 설명한다. 본 실시예에서는, 상술한 멀티 유저 릴레이 전송의 변형예에 대하여 설명한다. 도 29는 실시예 13의 릴레이 전송의 일례를 나타내는 도면이고, 멀티 유저 전송의 1 형태를 나타내고 있다.
실시예 12에서 나타내는 바와 같이, 멀티 유저 릴레이 전송의 목적 중 하나는, 단말의 송신 신호를 더 많은 릴레이 장치가 수신하고, 증폭 송신함으로써 기지국에서 많은 신호 전력을 수집하는 것에 있다. 그런데, 이러한 목적을 달성하기 위해서는, 단말(T1, T2)은 반드시 동일 주파수에서 신호를 송신할 필요는 없고, 도 29에 나타내는 바와 같이, 단말(T1, T2)이 다른 주파수(f01, f02)에서 신호 송신하는 구성으로 하는 것도 가능하다.
도 29에 나타내는 구성에서는, 단말(T1, T2)이 각각 다른 주파수(f01, f02)에서 신호를 송신한다. 또한, 릴레이 장치(R1)에서는 단말(T1, T2)로부터의 신호를 주파수(f01, f02)에서 수신한 후, 주파수(f01, f02)에서의 수신 신호를 합성하여 송신 신호를 생성한다. 이 조작을 나타낸 것이 도 30이다. 도 30에 나타내는 바와 같이, 본 실시예의 릴레이 장치에서는, 내부에서 복수 주파수의 수신 신호를 합성하여 하나의 주파수에서의 송신 신호를 생성한다. 도 30에서는 릴레이 장치의 전체 구성은 생략하고 있지만, 예컨대, 도 4에 나타낸 릴레이 장치의 FFT부(3)로부터 출력된 주파수마다의 수신 신호를 이용하여 도 30의 조작을 실행한다. 그리고, 그 결과를 송신 서브캐리어로서 IFFT부(6)의 입력으로 한 구성으로 하면 좋다.
도 29에 나타낸 각 릴레이 장치(릴레이 장치(R1, R2))는, 상기 구성에 따라서 송신 신호를 생성하면, 생성한 신호를 기지국(BS)을 향해서 송신한다. 이때, 릴레이 장치(R1)가 송신하는 신호의 주파수는 f1, 릴레이 장치(R2)가 송신하는 신호의 주파수는 f2이다. 도 29의 신호를 전송에서는 단말(T1, T2)로부터의 2개의 신호가 다중 송신되어 있지만, 기지국(BS)은 릴레이 장치(R1, R2)로부터의 2개의 신호에 포함되는 단말(T1)(또는 단말(T2))로부터의 신호 성분의 복소 진폭을 파일럿 신호에 근거하여 검출할 수 있다. 그리고, 그 복소 진폭 정보를 이용하면 단말(T1 및 T2)의 신호 성분을 분리 수신할 수 있다.
본 실시예에서는, 단말(T1, T2)이 다른 주파수로 신호를 송신하지만, 릴레이 장치(R1, R2)가 주파수(f01 및 f02)의 신호를 합성하여 얻은 합성 신호는, 실시예 8의 릴레이 장치가 수신하는 수신 신호와 같은 형식으로 되어 있다. 다른 말로 하면, 본 실시예와 실시예 8의 차이는 릴레이 장치가 수신 회로에서 단말(T1 및 T2)로부터의 수신 신호를 합성할지, 공간 영역에서 자연스럽게 단말(T1 및 T2)로부터의 신호가 합성될 지의 차이에 불과하다. 따라서, 결과로서 얻어지는 합성 신호는 같은 형식으로 되고, 릴레이 장치로부터 기지국으로의 신호 송신과 기지국에서의 신호 추출은 실시예 8과 같은 구성·원리에 의해 가능하다.
한편, 발명자가 아는 한 릴레이 장치에 있어서 복수의 주파수의 신호를 합성하는 기술은 지금까지는 존재하지 않는다. 따라서, 도 27에 나타낸 종래의 릴레이 전송을 실시하는 릴레이 장치(R1)가, 가령 주파수(f01, f02)에서의 수신 신호를 증폭 송신하고자 하면, 2개의 주파수(f01, f02)(무선 리소스)를 필요로 한다. 마찬가지로, 종래의 릴레이 전송을 실시하는 릴레이 장치(R2)도 2개의 주파수를 필요로 하기 때문에 종래의 릴레이 전송을 실시하는 릴레이 장치(R1 및 R2)의 양쪽이 2개의 단말(T1 및 T2)로부터의 신호를 수신하여 기지국에 신호를 송신하는 경우, 4개의 주파수가 필요해진다. 이에 대하여, 도 28에 나타낸 본 실시예의 릴레이 장치(R1, R2)로부터 기지국(BS)으로의 송신 신호는 2개의 주파수(f1, f2)만을 이용하기 때문에, 적은 무선 리소스로 많은 신호 성분을 기지국(BS)에 통지할 수 있다. 한편, 종래의 릴레이 전송을 행하는 릴레이 장치에서는 주파수 변환을 실시하지 않기 때문에,실제로는, 각 릴레이 장치가 다른 시간 슬롯을 사용함으로써, 릴레이 전송에 필요한 무선 리소스를 확보한다.
또한, 도 30에 나타낸 합성기의 구성으로서는 여러 형태가 있지만, 그 일례를 도 31에 나타낸다. 도 31에서는 합성기에 있어서 2개의 주파수(f01, f02)에서의 수신 신호에 계수 #1, 계수 #2를 각각 곱한 후 가산하도록 하고 있다.
가장 간단한 구성으로서는, 단순 가산하는 (계수 #1, 계수 #2 모두 항상 1로 하는) 구성이 생각된다. 또한, 더 바람직한 구성으로서는, 릴레이 장치마다 서로 랜덤의 계수 #1과 계수 #2를 설정하여 합성하는 구성이 생각된다. 이 경우, 릴레이 장치마다 주파수(f01, f02)에서의 수신 신호가 랜덤의 상대 위상으로 가산되기 때문에, 기지국(BS)에서 수신되는 2개의 주파수에 있어서 단말(T1, T2)의 신호는 랜덤의 위상으로 다중화되어 있다. 보통, 기지국(BS)에서 수신되는 2개의 주파수에 있어서 단말(T1, T2)의 신호의 상대적인 위상이 동일하면, MMSE 합성 등을 이용한 수신이 곤란해진다. 이에 대하여, 기지국(BS)에서 수신되는 2개의 주파수에 있어서 단말(T1, T2)의 신호의 상대적인 위상이 랜덤이면, MMSE 합성 등을 이용하여 2개의 신호의 분리가 행해지기 쉽게 되는 이점이 있다.
한편, 본 실시예에서는 2개의 단말로부터의 송신 신호를 2개의 릴레이 장치가 중계하는 경우의 예에 대하여 설명했지만, 단말 수 및 릴레이 장치의 수는 어떠한 수라도 상관없다. 즉, 본 실시예는 복수의 단말이 다른 주파수로 신호 송신을 행하고, 릴레이 장치가 다른 주파수에서의 수신 신호를 합성하여 송신하는 것을 특징으로 한다. 또한, 특히 위상의 랜덤의 계수를 설정하여 신호 합성을 행하는 것에 의해, 기지국에서의 신호 분리가 행해지기 쉽게 되는 각별한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 단말이 사용하는 주파수(f01, f02)와 릴레이 장치가 사용하는 주파수(f1, f2)는 동일하더라도 다르더라도 상관없다.
(실시예 14)
계속해서, 실시예 14에 대하여 설명한다. 본 실시예에서는, 상술한 실시예 13의 변형예에 대하여 나타낸다. 도 32는 실시예 14의 릴레이 전송의 일례를 나타내는 도면이며, 멀티 유저 전송의 1 형태를 나타내고 있다. 또한, 도 33은 실시예 14의 릴레이 전송을 적용한 무선 통신 시스템에 있어서의 신호 전송 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
실시예 13에서는 복수의 단말이 다른 주파수(f01, f02)에서 신호 송신하는 경우를 상정했다. 그러나, 릴레이 장치(R1, R2)가 주파수(f01, f02)에서의 수신 신호를 서로 다른 상대 위상으로 합성하면, 도 32에 나타내는 바와 같이, 복수 단말 대신에 하나의 단말(T1)이 다른 주파수(f01, f02)에서 동시에 신호를 송신했다고 해도 상관없다. 이것은, 기지국(BS)이 주파수(f1, f2)에서의 수신 신호로부터 단말(T1)이 주파수(f01, f02)에서 송신한 신호를 분리할 수 있기 때문이다. 실시예 13과 같이, 특히, 릴레이 장치가 수신 신호를 합성할 때에 위상이 랜덤의 계수를 이용하는 경우, 기지국(BS)에서의 신호 분리는 행해지기 쉽게 된다.
도 33은, 도 32의 구성에 있어서 f01=f1, f02=f2로 한 경우의 신호 전송의 형태를 나타내고 있고, 단말(T1)은 시간 슬롯 n에서 신호를 송신하고, 릴레이 장치(R1, R2)가 시간 슬롯 n+1에서 릴레이 전송한다. 이때, 각 릴레이 장치는 주파수(f1, f2)에서의 수신 신호를 소정의 계수로 합성하여 기지국(BS)으로 송신한다.
이와 같이, 하나의 단말로부터 다른 주파수에서 송신된 복수의 신호를 복수의 릴레이 장치가 수신하고, 각 릴레이 장치는 복수 주파수에서의 수신 신호를 합성하여 증폭 송신하고, 기지국에서 복수의 릴레이 장치로부터의 수신 신호를 이용하여 신호 추출을 행하는 구성이 가능해진다. 이 경우, 릴레이 장치(R1, R2)로부터의 2개의 신호에 포함된다, 단말로부터의 각 신호 성분을 적절한 수신 웨이트(예컨대, MMSE 합성 웨이트)를 이용하여 동상 합성할 수 있고, 릴레이 장치(R1, R2)로부터의 신호를 유효하게 활용할 수 있다. 이에 대하여, 종래의 릴레이 전송에서는, 복수의 릴레이 장치(R1, R2)가 주파수(f0)의 신호를 수신한 경우, 동일 주파수(f0)를 사용하여 증폭 송신한다. 이때, 복수의 릴레이 장치로부터 송신된 신호의 상호 위상 관계는 랜덤의 관계로 되어 동상 합성하는 것은 곤란해진다. 그 결과, 기지국에서 수신되는 주파수(f0)에서의 진폭은 멀티패스 페이딩의 경우와 같이 크게 변동하고, 수신 특성의 안정성은 보증되지 않는다. 따라서, 본 실시예의 방법에서는 릴레이 장치(R1, R2)로부터의 2개의 신호에 포함되는 (단말로부터의) 각 신호 성분을 동상 합성함으로써, 종래의 릴레이 전송을 적용한 경우와 비교하여 양호한 통신 품질을 얻을 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에서는, 하나의 단말이 다른 주파수에서 신호 송신을 행하고, 릴레이 장치가 다른 주파수에서의 수신 신호를 합성하여 송신하는 것을 특징으로 한다. 특히 릴레이 장치가 위상의 랜덤의 계수를 설정하여 신호 합성을 행하는 것에 의해, 기지국에서의 신호 분리가 행해지기 쉽게 되는 각별한 효과를 얻을 수 있다.
(실시예 15)
계속해서, 실시예 15에 대하여 설명한다. 본 실시예에서는, 릴레이 장치가 증폭 송신할 때에 사용하는 증폭율의 제어 방법에 대하여 설명한다.
지금까지의 실시예에서 나타내는 바와 같이, 릴레이 장치(R)에서는 수신 신호에 증폭율(G)을 곱해 송신 전력을 조정하여 기지국에 신호를 송신한다. 여기서, 실시예 8에서 나타낸 식(2)을 다시 나타내면, 릴레이 장치(R)로부터 송신된 신호의 기지국(BS)에서의 수신 신호 성분 y1(q)는 다음 수학식으로 표시된다.
Figure 112010083774521-pct00033
한편, zB1(q), zR(q)는 각각 기지국(BS) 및 릴레이 장치(Rj)에서의 간섭 잡음 성분이며, 각각 평균 간섭 잡음 전력
Figure 112010083774521-pct00034
,
Figure 112010083774521-pct00035
을 갖는다. 또한, 수학식 (2)에서 나타낸 계수(j)는 본 형태의 주제는 아니기 때문에, 상기 수학식 (8)에서는 생략하고 있다.
상기 수학식 (8)로부터, 릴레이 장치(Rj)의 증폭율(G)이 커짐에 따라서 수신 신호 y1(q)의 SINR도 개선하지만, 과도하게 G를 크게 했다고 해도 수신 SINR은
Figure 112010083774521-pct00036
를 상회하지 않고, 릴레이 장치에 있어서의 수신 SINR이 기지국에서의 수신 SINR의 상한으로 된다. 즉, 릴레이 장치의 증폭율(G)은 기지국에서의 수신 SINR이
Figure 112010083774521-pct00037
에 가깝게 되는 정도로 크게 하는 것이 요구되지만, 그 이상으로 G를 크게 하여도 기지국에서의 수신 SINR은 거의 개선되지 않고 주변의 통신에 간섭을 주는 불필요 전력을 방사하는 결과로 된다(다른 통신에의 간섭이 커진다).
따라서, 본 실시예에서는, 상기와 같은 관계를 고려하여, 릴레이 장치가 적절한 증폭율(G)을 제어하는 방법에 대하여 나타낸다. 여기서는, 릴레이 장치로부터의 증폭 잡음과 기지국의 잡음 전력의 비가 c로 되는 이하의 증폭율 제어를 목표로 한다.
Figure 112010083774521-pct00038
릴레이 장치로부터의 잡음 전력
Figure 112010083774521-pct00039
이 기지국의 잡음 전력 ZB1보다 큰 경우에는, 기지국에서의 수신 SINR은 릴레이 장치에서의 수신 SINR에 가까운 값으로 되는 것이 기대된다. 따라서, c는 1 이상으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 실시예에서는 상기 수학식 (9)의 상태를 달성하기 위해, 릴레이 장치와 기지국 사이에서 이하의 폐쇄 루프 제어를 실시한다. 한편, 도 34는 증폭율(G)의 제어 흐름 동작을 나타내는 도면이다.
15-1) 릴레이 장치가, 소정의 증폭율(예컨대 초기값으로서 유지해 둔 증폭율(G) 또는 그 이전에 기지국으로부터 지시된 증폭율(G)을 설정하고, 잡음 성분을 증폭율(G)에서 증폭하여 기지국을 향해서 송신한다.
15-2) 기지국은 릴레이 장치로부터 송신된 신호의 전력인 잡음 전력
Figure 112010083774521-pct00040
을 추정한다.
15-3) 기지국은, 다음 수학식 (10)과 c를 비교하여, 비교 결과에 근거하여 증폭율을 결정하고, 증폭율(G)의 증감을 지시하는 제어 신호를 릴레이 장치에 송신한다.
Figure 112010083774521-pct00041
15-4) 릴레이 장치는 기지국으로부터 수신한 제어 신호의 내용에 따라서 증폭율(G)을 변경한다.
이상의 제어에 의해, 기지국은 각 릴레이 장치가 사용하는 증폭율(G)을 결정하고, 각 릴레이 장치는 기지국에 의해 결정된 증폭율(G)을 사용할 수 있다.
상기 순서 15-2)에서는, 예컨대, 기지국은, 우선 자신의 잡음을 포함한 모든 수신 전력을 구하고, 구한 전수신 전력으로부터 사전에 계산해 둔 자신의 잡음 전력 ZB1을 빼는 것으로
Figure 112010083774521-pct00042
를 추정할 수 있다.
또한, 기지국이 릴레이 장치에 대하여 증폭율(G)을 통지하는 방법으로서는, 예컨대, 상기 순서 15-3)에서는, 기지국은, 다음 수학식으로 표시되는, 증폭율(G)을 변경하는 상대비(r)를 릴레이 장치에 통지하고, 릴레이 장치는, 상기 순서 15-4)에 있어서, 이 상대비(r)에 근거하여 증폭율(G)을 변경한다.
Figure 112010083774521-pct00043
기타, 상기 순서 15-3)에서는 수학식 (10)이 c보다 큰 (작은) 경우에 증폭율(G)을 소정량(ΔdB) 내리도록 (올리도록) 지시하는 제어 신호를 릴레이 장치에 송신하고, 릴레이 장치는, 상기 순서 15-4)에 있어서, 제어 신호의 내용에 따라서 증폭율(G)을 소정량(ΔdB) 변경하도록 할 수도 있다.
또한, 상기 순서 15-1), 15-2)를 이하의 순서 15-1'),15-2')로 치환하는 것에 의해, 릴레이 장치로부터의 잡음 성분을 더 효율적으로 측정하는 것이 가능해진다.
15-1') 릴레이 장치가 소정의 증폭율(G)을 설정하고, 전력 FZR의 파일럿 신호를 증폭율(G)에서 증폭하여 기지국을 향해서 송신한다. 여기서, F는 릴레이 장치와 기지국 사이에서 기지의 계수이다.
15-2') 기지국은 릴레이 장치로부터 송신된 파일럿 신호의 전력을 측정하고, 그 측정 전력의 1/F를 잡음 전력
Figure 112010083774521-pct00044
의 추정치로 한다.
이들의 순서 15-1'), 15-2')에서는, 릴레이 장치가 잡음 성분을 증폭하는 대신에 기지 패턴의 파일럿 신호를 송신한다. 파일럿 신호는 기지 패턴이기 때문에, 기지국은, 그 패턴과 같은 정합 필터를 미리 준비해 두고, 이 필터를 이용하여 파일럿 신호를 추출함으로써, 순서 15-1), 15-2)를 사용하는 경우보다도 정확한 전력 측정이 가능해진다. 또한, 릴레이 장치의 잡음 전력은 작은 경우가 많고, 순서 15-2)에서는 기지국(BS)에서 잡음 전력
Figure 112010083774521-pct00045
의 측정 오차가 커지는 경우가 있다. 이 문제를 해결하기 위해서, 여기서는 릴레이 장치가 전력 FZR의 파일럿 신호를 송신한다. 이때, 계수 F를 1보다 크게 하면, 기지국에서는 전력
Figure 112010083774521-pct00046
보다 강한 수신 전력을 측정할 수 있고, 측정 오차를 작게 할 수 있다. 순서 15-2')에 있어서, 기지국은 측정한 전력의 1/F를 잡음 전력
Figure 112010083774521-pct00047
로 추정하면, 순서 15-2)를 실행하여 잡음 전력을 직접 구하는 경우보다도 적은 측정 오차로 잡음 전력
Figure 112010083774521-pct00048
을 얻을 수 있다.
이상을 정리하면, 본 실시예에서 나타낸 증폭율(G)의 제어 방법에서는, 릴레이 장치가 적절한 증폭율(G)을 설정하기 위해서, 기지국과 폐쇄 루프형 제어를 행하는 것을 특징으로 한다. 그때는, 기지국의 잡음 전력과 릴레이 장치로부터의 전력의 상대적인 관계에 따라, 증폭율(G)을 변경하기 위한 피드백 통지를 행하는 것을 특징으로 한다. 또한, 더 바람직한 형태에서는, 릴레이 장치가 잡음 전력을 표현하는 기지 파일럿 신호를 기지국에 송신하는 것을 특징으로 한다. 또한, 바람직한 형태에서는, 릴레이 장치가 잡음 전력에 대하여 어느 일정한 비 F의 송신 전력으로 기지 파일럿 신호를 송신하는 것을 특징으로 한다. 특히, F>1의 경우에는 기지국에서 보다 효율적으로 릴레이 장치(R)로부터의 잡음 전력 측정을 행할 수 있다.
한편, 지금까지의 각 실시예에서는, 무선 통신 시스템에 있어서의 업 링크를 상정하고 설명을 했지만, 모든 실시예는, 다운 링크나 분산형 무선 통신 시스템에 대하여도 마찬가지로 적용할 수 있다. 즉, 각 실시예에서는, 일례로서 업 링크를 상정한 것에 불과하다. 또한, 각 실시예에서 나타낸 릴레이 장치는, 단말, 기지국 등을 포함하는 어떠한 무선 장치이더라도 상관없다. 특히, TDD(Time Division Duplex) 방식에서는 단말이 수신과 송신을 동일 주파수로 행하는 것이 일반적이고, 보통의 통신에 이용하는 회로 기능을 유효하게 이용하면서 릴레이 전송을 행할 수 있는 이점이 있다. 또한, 일부의 실시예에서는 2개의 단말로부터의 송신, 2개의 릴레이 장치를 상정하고 설명을 했지만, 이것은 원리를 간단히 설명하기 위한 일례에 불과하다. 당업자라면 같은 원리를 어떠한 단말 수나 릴레이 장치의 수에도 적용할 수 있는 것은 용이하게 이해할 수 있다. 또한, 각 실시예의 설명에 있어서 이용한 「주파수」의 기재는 모두 「서브캐리어」, 「서브캐리어군」, 「서브밴드」 등으로 치환하여도 이용할 수 있다.
또한, 상기 각 실시예에서는, 멀티캐리어계 전송을 상정했지만, 복수의 대역을 갖는 싱글캐리어계 전송에 대하여도 적용할 수 있다. 또한, 실시예 1 ~ 15를 조합시키고 싶은 형태도 본 발명에 포함된다.
(산업상의 이용가능성)
이상과 같이, 본 발명에 따른 통신 장치는, 무선 통신 시스템에 유용하며, 특히, 송수신기 사이의 거리가 크고 직접 통신이 어려운 환경에서, 송신기로부터의 수신 신호를 수신기를 향해서 릴레이 전송하여 양호한 통신을 실현하는 경우에 적합하다.
1 : LNA 2 : AD 변환부(A/D)
3 : FFT부 4 : 제어부
5 : 신호 변환부 6 : IFFT부
7 : DA 변환부(D/A) 8 : HPA
51 : 버퍼 52 : 주파수 변환부

Claims (30)

  1. 기지국 및 단말국과 함께 무선 통신 시스템을 구성하고, 상기 기지국과 상기 단말국 사이에서 송수신되는 신호를 중계 전송하는 통신 장치에 있어서,
    상기 통신 장치는, 송수신되는 신호를 중계 전송하는 다른 통신 장치와 협조하여 전송 처리를 실행하고,
    상기 통신 장치는, 상기 기지국 또는 상기 단말국으로부터 송신된 신호를 수신한 경우, 수신했을 때의 주파수와는 다른 주파수를 이용하여, 상기 수신 신호를 증폭한 후에, 수신한 시간 슬롯을 기준으로 하여 상기 다른 통신 장치와는 상이한 시간 슬롯으로 전송하는
    것을 특징으로 하는 통신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 장치는, 멀티캐리어 통신에 대응하고, 연속하는 소정 수의 서브캐리어를 하나의 처리 대상으로 하여 전송 처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  3. 기지국, 단말국, 및 상기 기지국과 상기 단말국 사이에서 송수신되는 신호를 중계 전송하는 릴레이 장치에 의해 구성된 무선 통신 시스템에 있어서,
    상기 릴레이 장치는, 송수신되는 신호를 중계 전송하는 다른 릴레이 장치와 협조하여 전송 처리를 실행하고,
    상기 릴레이 장치는,
    상기 단말국 또는 상기 기지국인 제 1 통신 장치로부터 송신된 신호를 수신한 경우, 수신했을 때의 주파수와는 다른 주파수를 이용하여, 상기 수신 신호를 증폭한 후에, 수신한 시간 슬롯을 기준으로 하여 상기 다른 릴레이 장치와는 상이한 시간 슬롯으로 그 전송 목적지인 제 2 통신 장치에 전송하는
    것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 릴레이 장치를 복수 구비하고,
    각 릴레이 장치는, 상기 제 1 통신 장치로부터 특정의 주파수에서 연속 송신된 신호를 시간 슬롯마다 차례로 수신하는 수신 처리를 행하고, 신호를 수신한 시간 슬롯을 기준으로 하여 일정 시간후의 시간 슬롯으로 전송하는 신호 전송 처리를 행하는
    것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 각 릴레이 장치는 상기 신호를 수신한 시간 슬롯의 후속의 시간 슬롯으로 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 각 릴레이 장치는 상기 신호 전송 처리에서 공통의 송신 주파수를 이용하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 각 릴레이 장치는 상기 신호 전송 처리에서 각각 다른 송신 주파수를 이용하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 릴레이 장치를 복수 구비하고,
    상기 제 1 통신 장치는 상기 제 2 통신 장치에의 신호를 연속 송신하고,
    상기 복수의 릴레이 장치 중의 제 1 릴레이 장치는, 상기 제 1 통신 장치로부터 소정의 시간 슬롯인 제 1 시간 슬롯에서 송신된 신호를 상기 제 1 시간 슬롯의 후속의 시간 슬롯인 제 2 시간 슬롯으로 전송하고,
    상기 복수의 릴레이 장치 중의 상기 제 1 릴레이 장치와는 다른 제 2 릴레이 장치는, 상기 제 1 통신 장치로부터 상기 제 2 시간 슬롯에서 송신된 신호를 상기 제 2 시간 슬롯의 후속의 시간 슬롯으로 전송하는
    것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.

  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 릴레이 장치 및 상기 제 2 릴레이 장치 중 적어도 하나를 복수 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  10. 제 4 항에 있어서,
    복수의 릴레이 장치를 동시에 이용하여 행하는 전송 동작에 있어서 각 릴레이 장치가 사용하는 주파수의 할당 패턴을 미리 규정하고, 각 릴레이 장치 및 기지국이 이것을 유지해 두고,
    기지국은, 상기 각 릴레이 장치에 사용 주파수를 할당하는 경우, 특정 릴레이 장치에 대한 주파수 할당 결과를 각 릴레이 장치에 대하여 통지하고,
    상기 각 릴레이 장치 중의 상기 특정 릴레이 장치 이외의 릴레이 장치는, 상기 특정 릴레이 장치에 대한 주파수 할당 결과에 근거하여 자신에게 할당된 주파수를 특정하는
    것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 기지국을 복수 구비하는 경우, 각 기지국이 관리하는 셀마다 다른 주파수 할당 패턴을 적용하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  12. 제 3 항에 있어서,
    상기 릴레이 장치는 안테나를 복수 구비하고,
    각 안테나를 이용하여, 상기 제 1 통신 장치로부터 특정의 주파수에서 연속 송신된 신호를 시간 슬롯마다 순서대로 수신하고, 신호를 수신한 시간 슬롯을 기준으로 하여 일정 시간후의 시간 슬롯으로 전송하는
    것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 릴레이 장치는, 상기 신호를 수신한 시간 슬롯의 후속의 시간 슬롯으로 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 릴레이 장치는, 상기 각 안테나로 공통의 송신 주파수를 이용하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 릴레이 장치는, 상기 각 안테나로 각각 다른 송신 주파수를 이용하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  16. 제 3 항에 있어서,
    상기 릴레이 장치는 안테나를 복수 구비하고,
    상기 제 1 통신 장치는 상기 제 2 통신 장치에의 신호를 연속 송신하고,
    상기 릴레이 장치는 복수의 안테나 중의 제 1 안테나를 사용하고, 상기 제 1 통신 장치로부터 소정의 시간 슬롯인 제 1 시간 슬롯에서 송신된 신호를 상기 제 1 시간 슬롯의 후속의 시간 슬롯인 제 2 시간 슬롯으로 전송하고, 또한, 상기 복수의 안테나 중의 상기 제 1 안테나와는 다른 제 2 안테나를 사용하고, 상기 제 1 통신 장치로부터 상기 제 2 시간 슬롯에서 송신된 신호를 상기 제 2 시간 슬롯의 후속의 시간 슬롯으로 전송하는
    것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 안테나 및 상기 제 2 안테나 중 적어도 하나를 복수 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  18. 제 12 항에 있어서,
    릴레이 장치가 구비하고 있는 복수의 안테나를 동시에 이용하여 행하는 전송 동작에 있어서 각 안테나에서 사용하는 주파수의 할당 패턴을 미리 규정하고, 릴레이 장치 및 기지국이 이것을 유지해 두고,
    기지국은, 상기 릴레이 장치에 사용 주파수를 할당하는 경우, 특정 안테나에 대한 주파수 할당 결과를 통지하고,
    상기 릴레이 장치는, 상기 특정 안테나에 대한 주파수 할당 결과에 근거하여 다른 안테나에 할당된 주파수를 특정하는
    것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 기지국을 복수 구비하는 경우, 각 기지국이 관리하는 셀마다 다른 주파수 할당 패턴을 적용하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  20. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 통신 장치는 동일 시간 슬롯의 동일 주파수를 이용하여, 기지 신호 성분을 포함한 복수의 신호를 다중 송신하고,
    상기 릴레이 장치는 상기 제 1 통신 장치로부터의 수신 신호를 상기 제 2 통신 장치에 전송하고,
    상기 제 2 통신 장치는 상기 릴레이 장치로부터의 수신 신호에 포함되는 기지 신호 성분에 근거하여, 다중화되어 있는 각 신호를 분리하는
    것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  21. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 통신 장치는 동일 시간 슬롯의 다른 주파수를 이용하여, 기지 신호 성분을 포함한 복수의 신호를 송신하고,
    상기 릴레이 장치는 상기 제 1 통신 장치로부터의 각 수신 신호를 합성하고, 얻은 다중화 신호를 상기 제 2 통신 장치에 송신하고,
    상기 제 2 통신 장치는 상기 릴레이 장치로부터의 수신 신호에 포함되는 기지 신호 성분에 근거하여, 다중화되어 있는 각 신호를 분리하는
    것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  22. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 통신 장치가 독점적으로 사용하는 제 1 주파수대, 및 상기 릴레이 장치가 독점적으로 사용하는 제 2 주파수대에 의해 구성된 대역을 시스템 대역으로 하고,
    상기 기지국이 상기 제 1 주파수대 및 상기 제 2 주파수대를 개별로 관리하는
    것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 기지국을 복수 구비하는 경우, 각 셀에 할당하는 이용 주파수의 반복 패턴을, 상기 제 1 주파수대 및 상기 제 2 주파수대와는 다른 패턴으로 하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 2 주파수대에 적용하는 이용 주파수의 반복 패턴에 있어서의 동일 주파수의 이용 빈도를, 상기 제 1 주파수대에 적용하는 반복 패턴에 있어서의 동일 주파수의 이용 빈도보다 높게 하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.

  25. 제 3 항에 있어서,
    상기 단말국을 복수 구비하는 경우,
    상기 기지국은, 각 시간 슬롯에서 송신을 허가하는 단말국을 상기 복수의 단말국 중에서 선정하고,
    상기 송신을 허가하는 단말국을 선정할 때의 스케줄링 처리에 있어서는, 상기 각 단말국이 서로 직교하는 사운딩 신호를 동일 시간 슬롯의 동일 주파수로 송신하고,
    상기 릴레이 장치가 상기 사운딩 신호를 상기 기지국에 전송하고,
    상기 기지국이 상기 릴레이 장치에 의해 전송된 사운딩 신호에 근거하여, 송신을 허가하는 단말국의 선정 및 선정한 단말국으로의 무선 리소스 할당을 행하는
    것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 기지국은, 상기 사운딩 신호의 수신 신호 전력 대 간섭 잡음 전력비에 근거하여, 송신을 허가하는 단말국을 선정하고, 또한, 선정한 단말국이 송신시에 사용하는 변조·부호화율을 상기 단말국이 송신한 사운딩 신호의 수신 신호 전력 대 간섭 잡음 전력비에 근거하여 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 기지국은, 상기 사운딩 신호의 수신 신호 전력 대 간섭 잡음 전력비가 큰 단말국으로부터 순서대로, 시스템 스루풋이 최대로 되는 수의 단말국을, 송신을 허가하는 단말국으로서 선정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  28. 제 25 항에 있어서,
    상기 릴레이 장치를 복수 구비하는 경우,
    각 릴레이 장치는, 상기 각 단말국으로부터 수신한 사운딩 신호를, 각각 다른 주파수를 이용하여, 동일 시간 슬롯으로 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  29. 제 25 항에 있어서,
    상기 릴레이 장치가 복수의 안테나를 구비하는 경우, 상기 릴레이 장치는, 각 안테나로 상기 각 단말국으로부터 수신한 사운딩 신호를, 각각 다른 주파수를 이용하여, 동일 시간 슬롯으로 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.

  30. 제 3 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 릴레이 장치는, 상기 신호 전송 처리에서는 상기 기지국으로부터 지시된 증폭율을 사용하고,
    상기 기지국이 상기 릴레이 장치에 의한 신호 전송 처리에서 사용하는 증폭율을 제어하는 처리에 있어서는,
    상기 릴레이 장치가, 자신이 갖는 잡음 성분 또는 기지 성분을 상기 기지국으로부터의 지시에 따른 증폭율로 증폭하고, 얻은 증폭 후의 신호를 상기 기지국에 송신하고,
    상기 기지국이, 상기 릴레이 장치로부터 송신된 상기 증폭 후의 신호의 수신 신호 전력 대 간섭 잡음 전력비에 근거하여, 상기 릴레이 장치에 다음회 통지하는 증폭율을 결정하는
    것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
KR1020107028565A 2008-06-20 2009-06-19 통신 장치 및 무선 통신 시스템 KR101217292B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2008-162493 2008-06-20
JP2008162493 2008-06-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110014655A KR20110014655A (ko) 2011-02-11
KR101217292B1 true KR101217292B1 (ko) 2012-12-31

Family

ID=41434191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107028565A KR101217292B1 (ko) 2008-06-20 2009-06-19 통신 장치 및 무선 통신 시스템

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20110053495A1 (ko)
EP (1) EP2290839A1 (ko)
JP (1) JP5036870B2 (ko)
KR (1) KR101217292B1 (ko)
CN (1) CN102057587A (ko)
WO (1) WO2009154279A1 (ko)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5251776B2 (ja) 2009-07-27 2013-07-31 ソニー株式会社 基地局、通信システム、移動端末および中継装置
JP2011109474A (ja) * 2009-11-18 2011-06-02 Fujitsu Ltd 中継装置、基地局装置、移動局装置及び中継方法
US9078280B2 (en) 2009-12-25 2015-07-07 Nec Corporation Wireless communication system, base station, and wireless communication system control method
EP2536193A4 (en) 2010-02-12 2016-09-21 Mitsubishi Electric Corp MOBILE COMMUNICATION SYSTEM
JP5165709B2 (ja) * 2010-02-25 2013-03-21 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 無線基地局装置及びスケジューリング方法
JP5577937B2 (ja) * 2010-08-19 2014-08-27 富士通株式会社 無線通信システム、中継局、受信局及び無線通信方法
JP5577938B2 (ja) * 2010-08-19 2014-08-27 富士通株式会社 無線通信システム、受信局及び無線通信方法
US9294165B2 (en) 2011-04-19 2016-03-22 Panasonic Intellectual Property Corporation Of America Signal generating method and signal generating device
JP5771138B2 (ja) * 2011-12-21 2015-08-26 Kddi株式会社 非再生中継装置、無線通信システムおよび無線中継方法
US9264912B2 (en) * 2012-01-19 2016-02-16 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Fractional frequency re-use and beamforming in relay nodes of a heterogeneous network
KR102081937B1 (ko) * 2012-02-14 2020-02-26 엘지전자 주식회사 장치 대 장치 통신 방법 및 이를 수행하기 위한 장치
JP2014003473A (ja) * 2012-06-19 2014-01-09 Nec Access Technica Ltd 無線中継装置およびその制御方法
US10841037B2 (en) * 2013-01-22 2020-11-17 Qualcomm Incorporated Managing interference in a network
CN103702322B (zh) * 2013-12-11 2016-08-17 西安交通大学 一种抵抗不可靠中继节点窃听的物理层安全传输方法
EP2991441A3 (en) * 2014-08-27 2016-04-06 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. A transceiver, a sudac, a method for signal processing in a transceiver, and methods for signal processing in a sudac
EP2991241A1 (en) * 2014-08-27 2016-03-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Sudac, user equipment, base station and sudac system
US10292171B2 (en) * 2015-05-21 2019-05-14 Sharp Kabushiki Kaisha Terminal device and communication system
JP6568642B2 (ja) * 2016-02-29 2019-08-28 日本電信電話株式会社 端局装置及び帯域割当方法
CN108702616B (zh) * 2016-04-25 2023-10-03 Oppo广东移动通信有限公司 数据传输方法和设备
US10097318B2 (en) * 2016-10-07 2018-10-09 Trellisware Technologies, Inc. Methods and systems for reliable broadcasting using re-transmissions
WO2019155949A1 (ja) * 2018-02-09 2019-08-15 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ 通信装置、及び通信方法
FI20185326A1 (en) 2018-04-06 2019-10-07 Nokia Technologies Oy Monitoring in wireless backhaul networks
EP3860265B1 (en) 2018-09-28 2024-03-27 Panasonic Intellectual Property Corporation of America Communication system, terminal, and control method
US11758465B2 (en) 2019-12-17 2023-09-12 Qualcomm Incorporated Repeater beacon signal for enabling inter-cell interference coordination
US20220046618A1 (en) * 2020-08-04 2022-02-10 Qualcomm Incorporated Techniques for time and/or frequency domain reconfiguration of a forwarded signal using a repeater node
WO2023028724A1 (zh) * 2021-08-29 2023-03-09 富士通株式会社 转发器、网络设备及其通信方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006197488A (ja) 2005-01-17 2006-07-27 Toshiba Corp 無線中継装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3784902A (en) * 1971-12-08 1974-01-08 Ikor Inc Apparatus for sensing particulate matter
JPH0437322A (ja) * 1990-06-01 1992-02-07 Fujitsu Ltd ヘテロダイン中継方式
JPH04291831A (ja) * 1991-03-20 1992-10-15 Fujitsu Ltd マルチキャリア方式の無線通信システムにおけるヘテロダイン中継装置
US5883884A (en) * 1996-04-22 1999-03-16 Roger F. Atkinson Wireless digital communication system having hierarchical wireless repeaters with autonomous hand-off
JP3116893B2 (ja) * 1998-03-26 2000-12-11 日本電気株式会社 セルラシステム
DE10020539A1 (de) * 2000-04-27 2001-11-08 Heraeus Electro Nite Int Messanordnung und Verfahren zur Ermittlung von Ruß-Konzentrationen
US20030015045A1 (en) * 2001-07-23 2003-01-23 Takehito Yoshida Particle counting method and particle counter
US6905029B2 (en) * 2002-09-12 2005-06-14 California Institute Of Technology Cross-flow differential migration classifier
JP4394474B2 (ja) * 2004-02-16 2010-01-06 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 無線中継システム、無線中継装置及び無線中継方法
JP4398752B2 (ja) * 2004-02-19 2010-01-13 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 無線中継システム、無線中継装置及び無線中継方法
JP2006067326A (ja) * 2004-08-27 2006-03-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 無線中継伝送装置、無線中継伝送システムおよび無線中継伝送方法
BRPI0608435A2 (pt) * 2005-03-14 2009-12-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd sistema de comunicação sem fio
EP1958345B1 (en) * 2005-11-29 2018-05-23 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Scheduling in a wireless multi-hop relay network
KR100872420B1 (ko) * 2005-12-29 2008-12-05 삼성전자주식회사 다중 홉 릴레이 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신시스템에서 단말에게 투명성 있는 릴레이 서비스를제공하기 위한 장치 및 방법
US20070155315A1 (en) * 2006-01-03 2007-07-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for transparent relaying in a multi-hop relay cellular network
US20100279603A1 (en) * 2006-02-27 2010-11-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Radio communication apparatus and relay transmission method
CA2668139C (en) * 2006-11-01 2014-06-03 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for hybrid fdm-cdm structure for single carrier based control channels
JP4868146B2 (ja) * 2006-11-02 2012-02-01 日本電気株式会社 無線通信システム
KR100890634B1 (ko) * 2006-12-06 2009-03-27 한국전자통신연구원 시분할 이중화 방식의 ｒｆ 중계 장치 및 그 방법
US8027301B2 (en) * 2007-01-24 2011-09-27 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Cooperative OFDMA and distributed MIMO relaying over dense wireless networks
US8150327B2 (en) * 2007-03-19 2012-04-03 Apple Inc. Channel sounding techniques for a wireless communication system
JP4933416B2 (ja) * 2007-12-13 2012-05-16 日本電信電話株式会社 無線通信方法、無線通信システム、および中継局

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006197488A (ja) 2005-01-17 2006-07-27 Toshiba Corp 無線中継装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110014655A (ko) 2011-02-11
EP2290839A1 (en) 2011-03-02
WO2009154279A1 (ja) 2009-12-23
CN102057587A (zh) 2011-05-11
US20110053495A1 (en) 2011-03-03
JP5036870B2 (ja) 2012-09-26
JPWO2009154279A1 (ja) 2011-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101217292B1 (ko) 통신 장치 및 무선 통신 시스템
EP3143741B1 (en) Method and transmitter for orthogonal frequency division multiple access (ofdma) resource allocation
CN106471746B (zh) 无线通信网络中的节点及方法
EP2465281B1 (en) Communication system, communication apparatus, communication method and computer program product
US8160013B2 (en) Method of transmitting data in multi-cell cooperative wireless communication system
KR101116575B1 (ko) Ｏｆｄｍａ 네트워크에 있어서 안테나를 선택하는 방법 및 시스템
EP1933490B1 (en) Method for setting subbands in multicarrier communication, and wireless communication base station apparatus
WO2009122658A1 (ja) 無線通信移動局装置およびプレコーディング行列使用方法
JP2012519998A (ja) 無線システムにおける干渉軽減を含むパイロット支援データ送受信
JP2007243258A (ja) 無線通信方式および無線基地局装置
CN103004273A (zh) 无线基站及通信控制方法
JP5603288B2 (ja) 無線通信システム、無線通信方法および基地局装置
KR20110021603A (ko) 무선통신시스템에서 상향링크 광대역 측정 신호를 이용한 하향링크 채널 정보 전송 방법과 장치, 및 그를 이용한 하향링크 채널정보 획득방법
JP5430306B2 (ja) 基地局装置及び基地局装置の通信制御方法
JP5795723B2 (ja) 無線送信装置及び送信制御方法
JP5275374B2 (ja) 複数のアンテナを用いて端末と周波数多重通信を行なう基地局と、基地局とネットワークを介して接続される制御局
CN110612736A (zh) 通信装置，基站，方法和记录介质
WO2011052192A1 (ja) 無線通信端末装置、無線通信基地局装置および系列番号決定方法
JP2011193388A (ja) 無線通信装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee