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技術 無線通信システム、基地局

出願人 株式会社デンソー国立大学法人名古屋工業大学
発明者 秋田英範京拓磨岡本英二
出願日 2015年2月6日 (4年5ヶ月経過) 出願番号 2015-022489
公開日 2016年8月12日 (2年11ヶ月経過) 公開番号 2016-146553
状態 特許登録済
技術分野 移動無線通信システム 無線中継システム
主要キーワード 信号ひずみ 信号分割 二次変調 一次変調方式 中継信号 チャネル符号化方式 等化処理後 信号伝達経路
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (10)

課題

受信性能を向上させるために信号の中継を行い、かつ、その中継のためのリソースが少なく、かつ、中継局および基地局における処理が簡単になる無線通信システムを提供する。

解決手段

第1信号を送信する第1無線端末10Aと、第2信号を送信する第2無線端末10Bと、第1信号、第2信号を受信する基地局と、第1信号および第2信号を受信して、中継信号を基地局に送信する中継局とを備えた無線通信システムであって、基地局は、第1無線端末10A、第2無線端末10Bが、それぞれ、第1信号、第2信号を中継局に送信するリソースブロックとして、同じリソースブロックを割り当て、割り当てたリソースブロックを指示する端末中継局割り当て情報を、第1無線端末10A、第2無線端末10Bに送信する(S9)。中継局は、第1信号および第2信号が合成された信号を受信して、受信した信号を復号することなく中継信号として基地局に送信する。

概要

背景

受信性能を向上させるために、第1、第2の無線装置が、メッセージを、第4の無線装置に送信するだけでなく、無線中継装置である第3の無線装置にも送信する無線通信システムが知られている(たとえば特許文献1)。第3の無線装置は、第1、第2の無線装置からそれぞれ受信したメッセージに基づいて別のメッセージを生成し、生成したメッセージを第4の無線装置に送信する。

第3の無線装置(以下、中継局)についてより詳しく説明すると、中継局は、第1の無線装置から受信したメッセージを復号し、かつ、第2の無線装置から受信したメッセージも復号する。そして、両メッセージの排他的論理和演算し、演算結果をメッセージとして第4の無線装置(以下、基地局)に送信する。

基地局は、正しく復号できなかった信号がある場合、正しく復号できなかった信号に対して対数尤度比を算出する。そして、この対数尤度比を用いてチャネル復号処理を繰り返し行う。

概要

受信性能を向上させるために信号の中継を行い、かつ、その中継のためのリソースが少なく、かつ、中継局および基地局における処理が簡単になる無線通信システムを提供する。第1信号を送信する第1無線端末10Aと、第2信号を送信する第2無線端末10Bと、第1信号、第2信号を受信する基地局と、第1信号および第2信号を受信して、中継信号を基地局に送信する中継局とを備えた無線通信システムであって、基地局は、第1無線端末10A、第2無線端末10Bが、それぞれ、第1信号、第2信号を中継局に送信するリソースブロックとして、同じリソースブロックを割り当て、割り当てたリソースブロックを指示する端末中継局割り当て情報を、第1無線端末10A、第2無線端末10Bに送信する(S9)。中継局は、第1信号および第2信号が合成された信号を受信して、受信した信号を復号することなく中継信号として基地局に送信する。

目的

本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

第1信号を電波として送信する第1無線端末(10A)と、第2信号を電波として送信する第2無線端末(10B)と、前記第1無線端末および前記第2無線端末が送信する信号を受信する基地局(30)と、前記第1信号および前記第2信号を受信して、中継信号を前記基地局に送信する中継局(20)とを備えた無線通信システムであって、前記第1無線端末および前記第2無線端末は、前記中継局へ、互いに同じ期間に前記第1信号および前記第2信号を送信し、前記中継局は、前記第1信号および前記第2信号が合成された信号を受信して、受信した信号を復号することなく前記中継信号として前記基地局に送信し、前記基地局は、前記中継局から受信した前記中継信号から前記第2信号を引く減算部(36)と、前記減算部が算出した後の信号と、前記第1無線端末から受信した前記第1信号とを合成する合成部(38)とを備えることを特徴とする無線通信システム。

請求項2

請求項1において、前記第1無線端末は、前記第1信号を送信する必要が生じた場合、前記基地局に、リソース割り当て要求信号を送信し、前記第2無線端末は、前記第2信号を送信する必要が生じた場合、前記基地局に、リソース割り当て要求信号を送信し、前記基地局は、前記第1無線端末および前記第2無線端末からともに前記リソース割り当て要求信号を受信した場合、前記第1無線端末が前記中継局へ前記第1信号を送信するリソースブロックと、前記第2無線端末が前記中継局へ前記第2信号を送信するリソースブロックに、同じリソースブロックを割り当て、割り当てたリソースブロックを示す端末中継局割り当て情報を前記第1無線端末および前記第2無線端末に送信する第1リソース割り当て部(31)を備え、前記第1無線端末は、前記基地局から受信した前記端末−中継局割り当て情報に従って、前記中継局に前記第1信号を送信し、前記第2無線端末は、前記基地局から受信した前記端末−中継局割り当て情報に従って、前記中継局に前記第2信号を送信することを特徴とする無線通信システム。

請求項3

請求項1または2において、前記基地局は、前記第1信号が入力され、前記第1信号を、伝送路ひずみを補正した信号に補正する第1等化部(37A)と、前記減算部が算出した信号が入力され、入力された信号を、伝送路ひずみを補正した信号に補正する第2等化部(37B)とを備え、前記合成部は、前記第1信号が前記第1等化部により補正された信号と、前記減算部が算出した信号が前記第2等化部により補正された信号とを合成することを特徴とする無線通信システム。

請求項4

請求項2において、前記基地局は、前記第1無線端末から前記リソース割り当て要求信号を受信した場合に、前記第1無線端末が前記基地局へ前記第1信号を送信するためのリソースブロックを割り当てるとともに、前記第2無線端末から前記リソース割り当て要求信号を受信した場合に、前記第1無線端末が前記基地局に前記第1信号を送信するために割り当てたリソースブロックがある時間スロットに最も近くなるように、前記第2無線端末が前記基地局へ前記第2信号を送信するためのリソースブロックを割り当て、割り当てたリソースブロックを示す端末−基地局割り当て情報を前記第1無線端末および前記第2無線端末に送信する第2リソース割り当て部(32)を備えることを特徴とする無線通信システム。

請求項5

請求項4において、前記第1リソース割り当て部は、前記端末−基地局割り当て情報が示しているリソースブロックを含んでいる時間スロットに最も近くなるように、前記端末−中継局割り当て情報で示す前記リソースブロックを割り当てることを特徴とする無線通信システム。

請求項6

請求項5において、前記端末−中継局割り当て情報が示しているリソースブロックを含んでいる時間スロットに最も近くなるように、前記中継局が前記中継信号を前記基地局へ送信するリソースブロックを割り当て、割り当てたリソースブロックを示す中継局−基地局割り当て情報を前記中継局に送信する第3リソース割り当て部(33)を備えることを特徴とする無線通信システム。

請求項7

第1無線端末から第1信号を受信し、第2無線端末から第2信号を受信し、かつ、前記第1無線端末が中継局に送信した前記第1信号と、前記第2無線端末が前記中継局に送信した前記第2信号とから前記中継局が生成する中継信号を、前記中継局から受信する基地局であって、前記第1無線端末から前記第1信号の送信を要求するリソース割り当て要求信号を受信し、かつ、前記第2無線端末から前記第2信号の送信を要求するリソース割り当て要求信号を受信した場合に、前記第1無線端末が前記中継局へ前記第1信号を送信するリソースブロックと、前記第2無線端末が前記中継局へ前記第2信号を送信するリソースブロックに、同じリソースブロックを割り当て、割り当てたリソースブロックを示す端末−中継局割り当て情報を前記第1無線端末および前記第2無線端末に送信する第1リソース割り当て部(31)を備えることを特徴とする基地局。

技術分野

0001

本発明は、無線通信システム、および、その無線通信システムが備える基地局に関する。

背景技術

0002

受信性能を向上させるために、第1、第2の無線装置が、メッセージを、第4の無線装置に送信するだけでなく、無線中継装置である第3の無線装置にも送信する無線通信システムが知られている(たとえば特許文献1)。第3の無線装置は、第1、第2の無線装置からそれぞれ受信したメッセージに基づいて別のメッセージを生成し、生成したメッセージを第4の無線装置に送信する。

0003

第3の無線装置(以下、中継局)についてより詳しく説明すると、中継局は、第1の無線装置から受信したメッセージを復号し、かつ、第2の無線装置から受信したメッセージも復号する。そして、両メッセージの排他的論理和演算し、演算結果をメッセージとして第4の無線装置(以下、基地局)に送信する。

0004

基地局は、正しく復号できなかった信号がある場合、正しく復号できなかった信号に対して対数尤度比を算出する。そして、この対数尤度比を用いてチャネル復号処理を繰り返し行う。

先行技術

0005

特開2010−118910号公報

発明が解決しようとする課題

0006

特許文献1では、中継局は、第1の無線装置、第2の無線装置からそれぞれ受信したメッセージを復号する必要があるので、第1の無線装置、第2の無線装置は、異なるリソースを使用して、中継局にメッセージを送信している。そのため、中継のためにリソースを多く必要とするという問題があった。

0007

また、中継局は、メッセージの復号と、排他的論理和演算が必要であるため、演算処理が複雑であるという問題があった。また、基地局も、対数尤度比を計算する必要があり、かつ、チャネル復号処理を繰り返す必要があるので、演算処理が複雑であるという問題があった。

0008

本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、受信性能を向上させるために信号の中継を行い、かつ、その中継のためのリソースが少なく、かつ、中継局および基地局における処理が簡単になる無線通信システム、および、その無線通信システムが備える基地局を提供することにある。

課題を解決するための手段

0009

上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は、発明の更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

0010

上記目的を達成するための通信ステムに関する発明は、第1信号を電波として送信する第1無線端末(10A)と、第2信号を電波として送信する第2無線端末(10B)と、第1無線端末および第2無線端末が送信する信号を受信する基地局(30)と、第1信号および第2信号を受信して、中継信号を基地局に送信する中継局(20)とを備えた無線通信システムであって、第1無線端末および第2無線端末は、中継局へ、互いに同じ期間に第1信号および第2信号を送信し、中継局は、第1信号および第2信号が合成された信号を受信して、受信した信号を復号することなく中継信号として基地局に送信し、基地局は、中継局から受信した中継信号から第2信号を引く減算部(36)と、減算部が算出した後の信号と、第1無線端末から受信した第1信号とを合成する合成部(38)とを備えることを特徴とする。

0011

本発明によれば、第1無線端末および第2無線端末は、中継局へ、互いに同じ期間に第1信号および第2信号を送信する。したがって、第1信号および第2信号は、合成されて中継局に受信される。中継局は、受信した信号を復号することなく、中継信号として、基地局へ送信する。したがって、基地局が受信する中継信号は、第1信号と第2信号が合成された信号である。

0012

減算部で、この中継信号から第2信号が減算されると、中継局を介して伝達された第1信号が得られる。合成部では、減算部が算出した後の信号と、第1無線端末から受信した第1信号とを合成する。合成する信号は、信号伝達経路が異なるが、ともに第1信号であることから、これらの信号を合成することで、S/Nが向上した第1信号が得られる。よって、第1無線端末から第1信号を受信するだけに比較して、受信性能が向上する。

0013

さらに、本発明では、第1無線端末および第2無線端末は、中継局へ、互いに同じ期間に第1信号および第2信号を送信することから、中継のためのリソースを削減できる。

0014

また、中継局は、受信した信号を、復号することなく、中継信号として基地局に送信する。したがって、中継局において、2つの無線端末から受信した信号をそれぞれ復号した上で、排他的論理和を演算する従来技術に比較して、中継局の処理も簡易になる。

0015

また、基地局も、受信した各信号の尤度を計算し、繰り返し復号処理を行う従来技術に比較して、処理が簡単になる。

0016

また、上記目的を達成するための基地局に関する発明は、第1無線端末から第1信号を受信し、第2無線端末から第2信号を受信し、かつ、第1無線端末が中継局に送信した第1信号と、第2無線端末が中継局に送信した第2信号とから中継局が生成する中継信号を、中継局から受信する基地局であって、第1無線端末から第1信号の送信を要求するリソース割り当て要求信号を送信し、第2無線端末から第2信号の送信を要求するリソース割り当て要求信号を送信した場合に、第1無線端末が中継局へ第1信号を送信するリソースブロックと、第2無線端末が中継局へ第2信号を送信するリソースブロックに、同じリソースブロックを割り当て、割り当てたリソースブロックを示す端末中継局割り当て情報を第1無線端末および第2無線端末に送信する第1リソース割り当て部(31)を備えることを特徴とする。

0017

この発明によれば、端末−中継局割り当て情報を受信した第1無線端末第2無線端末は、中継局へ、互いに同じ期間に第1信号および第2信号を送信する。よって、中継のためのリソースを削減できる。

図面の簡単な説明

0018

本発明が適用された無線通信システム1の全体構成図である。
図1の無線端末10A、10Bが備える送信側の構成を示す図である。
図1の中継局20が備える構成を示す図である。
図1の基地局30が割り当て情報を決定するために備える機能を示す機能ブロック図である。
図4に示した第1〜第3リソース割り当て部31〜33の処理を説明するフローチャートである。
図1の基地局30が備える受信側の構成を示す図である。
無線端末10が端末−基地局割り当て情報および端末−中継局割り当て情報を受信した場合に実行する処理を示すフローチャートである。
中継局20が、中継局−基地局割り当て情報を受信した後に実行する処理を示すフローチャートである。
基地局30が、図5の処理の後に実行する処理を示すフローチャートである。

実施例

0019

(全体構成)
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1に示す無線通信システム1は、第1無線端末10A、第2無線端末10B、中継局20、基地局30を備える。

0020

第1無線端末10A、第2無線端末10Bは、互いに同じ構成である。両者を特に区別しない時は、単に、無線端末10とする。第1無線端末10Aは第1車両2Aで用いられており、第2無線端末10Bは第2車両2Bで用いられている。本実施形態では、これら第1無線端末10A、第2無線端末10Bは、周期的(たとえば100msec)に信号を送信する。

0021

中継局20は、第1無線端末10A、第2無線端末10B、基地局30との間で無線により互いに信号の送受信が可能な通信装置である。

0022

基地局30も、第1無線端末10A、第2無線端末10B、中継局20との間で無線により互いに信号の送受信が可能な通信装置である。基地局30は、さらに、他の基地局30(図示せず)と、有線または無線により通信を行う。

0023

本実施形態では、無線端末10、中継局20、基地局30は、通信方式として、直交周波数分割多元接続(Orthogonal frequency-division multiple access、以下、OFDMA)方式、SC−FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)方式など、基地局30が、リソースブロックを割り当てて通信を行う方式を用いる。

0024

(無線端末10の構成)
無線端末10は、送信側の構成として、図2に示す構成を備える。図2に示す構成は、たとえば、アンテナ16a、18aを除き、ICやLSIにより構成される。

0025

メッセージ生成部11は、送信すべきメッセージを生成する。本実施形態では、メッセージ生成部11は、送信すべきメッセージを周期的に生成する。また、送信すべきメッセージを生成することに加えて、リソース割り当て要求信号も生成する。

0026

リソース割り当て要求信号は、基地局30に対して、上記メッセージを送信するリソースブロックを割り当てることを要求する信号である。したがって、リソース割り当て要求信号も周期的に生成する。このリソース割り当て要求信号は、メッセージのデータ量を含んでいる。

0027

チャネル符号化部12は、メッセージ生成部11が生成したメッセージおよびリソース割り当て要求信号を、伝送用の符号に変更する。

0028

一次変調部13は、QPSK、16QAMなど、周知の一次変調方式で、チャネル符号化部12が生成した符号を変調する。

0029

二次変調部14は、一次変調部13が変調して生成した信号を、OFDMA、SC−FDMAなどの周知の二次変調方式で変調する。

0030

信号配置部15には、端末−中継局割り当て情報が入力される。この端末−中継局割り当て情報は、メッセージが符号化および変調された信号であるメッセージ信号を中継局20に送信するために割り当てられたリソースブロックを示している情報であり、基地局30から送信される。信号配置部15は、メッセージ信号を、この第1リソースブロック割り当て情報に示されたリソースブロックに配置する。

0031

RF部16は、信号配置部15から供給されたメッセージ信号を、DA変換波形整形増幅等を行い、電波としてアンテナ16aから送信する。

0032

信号配置部17には、端末−基地局割り当て情報が入力される。この端末−基地局割り当て情報は、メッセージ信号を基地局30に送信するために割り当てられたリソースブロックを示している情報であり、基地局30から送信される。信号配置部17は、メッセージ信号を、この端末−基地局割り当て情報に示されたリソースブロックに配置する。また、リソース割り当て要求信号については、予め定めら得ているリソースブロックに配置する。

0033

RF部18は、信号配置部17から供給された信号を、DA変換、波形整形、増幅等を行い、電波としてアンテナ18aから送信する。

0034

以下では、第1無線端末10AがRF部16から送信するメッセージ信号を第1信号Saとし、第2無線端末10BがRF部16から送信するメッセージ信号を第2信号Sbとして区別する。

0035

また、同じ無線端末10A、10Bにおいて、2つのRF部16、18から送信するメッセージ信号は、リソースブロックが異なるけれども、同じ信号である。したがって、第1無線端末10AのRF部18から送信される信号は第1信号Saであり、第2無線端末10BのRF部18から送信される信号は第2信号Sbである。

0036

なお、中継局20へ信号を送信するための構成である信号配置部15、RF部16と、基地局30へ信号を送信するための構成である信号配置部17、RF部18は、異なる送信先に信号を送信するので、送信先まで含めて考えると異なる機能である。しかし、ハードウェア構成は同じものでよい。したがって、信号配置部15、17として機能する1つの信号配置部、RF部16、18として機能する1つのRF部を備えていればよい。

0037

(中継局20の構成)
中継局20は、図3に示す構成を備える。RF部22は、アンテナ21が受信した電波を、増幅、AD変換、波形整形等を行なって、信号配置部23に出力する。また、信号増幅部24から信号が供給された場合には、その供給された信号を、DA変換、波形整形、増幅等を行い、電波としてアンテナ21から送信する。

0038

信号配置部23には、中継局−基地局割り当て情報が入力される。この中継局−基地局割り当て情報は、この中継局20が、信号を基地局30に送信するために割り当てられたリソースブロックを示している情報であり、基地局30から送信される。信号配置部23は、RF部22から供給された信号を、この中継局−基地局割り当て情報に示されたリソースブロックに配置する。

0039

信号増幅部24は、信号配置部23から供給された信号を、一定の信号強度になるように、あるいは、一定の増幅率で増幅してRF部22に出力する。信号増幅部24からRF部22に供給された信号は、電波としてアンテナ21から送信される。

0040

(基地局30の構成)
基地局30は、OFDMAやSC−FDMAで通信を行う周知の基地局と同様、無線端末10から、リソース割り当て要求信号を受信した場合、無線端末10に、リソース割り当て情報を送信する。本実施形態では、無線端末10に送信するリソース割り当て情報として、端末−基地局割り当て情報と、端末−中継局割り当て情報がある。また、基地局30は、中継局20にも、中継局−基地局割り当て情報を送信する。

0041

基地局30は、これらの割り当て情報を決定するために、図4に示す構成、すなわち、第1リソース割り当て部31、第2リソース割り当て部32、第3リソース割り当て部33を備える。

0042

第2リソース割り当て部32は、第1無線端末10Aから受信したリソース割り当て要求信号により定まるメッセージのデータ量に基づいて、第1無線端末10Aが基地局30へ第1信号Saを送信するために用いるリソースブロックを決定する。また、第2無線端末10Bから受信したリソース割り当て要求信号により定まるメッセージのデータ量に基づいて、第2無線端末10Bが基地局30へ第2信号Sbaを送信するために用いるリソースブロックを決定する。リソースブロックの決定方法は、図5を用いて説明する。

0043

さらに、第2リソース割り当て部32は、決定したリソースブロックを示す端末−基地局割り当て情報を、図6に示すRF部34から、第1無線端末10A、第2無線端末10Bに送信する。

0044

また、第2リソース割り当て部32は、端末−基地局割り当て情報およびリソース割り当て要求信号を、第1リソース割り当て部31に出力する。

0045

第1リソース割り当て部31は、第1無線端末10Aが第1信号Saを中継局20に送信するために用いるとともに、第2無線端末10Bが第2信号Sbを中継局20へ送信するために用いるリソースブロックを決定する。このリソースブロックは、端末−基地局割り当て情報およびリソース割り当て要求信号に基づいて決定する。決定方法は、図5を用いて説明する。

0046

さらに、第1リソース割り当て部31は、決定したリソースブロックを示す端末−中継局割り当て情報を、RF部34から、第1無線端末10A、第2無線端末10Bに送信する。また、第1リソース割り当て部31は、リソース割り当て要求信号、端末−中継局割り当て情報、端末−基地局割り当て情報を、第3リソース割り当て部33に出力する。

0047

第3リソース割り当て部33は、中継局20が中継信号Srを基地局30へ送信するために用いるリソースブロックを、リソース割り当て要求信号、端末−中継局割り当て情報、端末−基地局割り当て情報に基づいて決定する。決定方法は、図5を用いて説明する。

0048

そして、第3リソース割り当て部33は、決定したリソースブロックを示す中継局−基地局割り当て情報を、RF部34から、中継局20に送信する。

0049

図5は、図4に示した第1〜第3リソース割り当て部31〜33の処理を説明するフローチャートである。ステップS1〜S6は第2リソース割り当て部32の処理であり、ステップS7〜S9は第1リソース割り当て部31の処理であり、ステップS10〜S12は第3リソース割り当て部33の処理である。

0050

ステップS1では、第1無線端末10Aからリソース割り当て要求信号を受信する。前述したように、第1無線端末10A、第2無線端末10Bは、リソース割り当て要求信号を周期的に送信している。第1無線端末10Aがリソース割り当て要求信号を送信した場合に、基地局30は、このステップS1において、リソース割り当て要求信号を受信する。

0051

なお、第1無線端末10Aよりも先に第2無線端末10Bがリソース割り当て要求信号を送信する可能性もある。しかし、第1無線端末10Aと第2無線端末10Bは同じ構成である。そこで、先にリソース割り当て要求信号を受信した側を第1無線端末10AとしてステップS1の処理を行う。

0052

ステップS2では、リソース割り当て要求信号に含まれているデータ量に基づいて、第1信号Saが送信できるだけのリソースブロックを決定する。そして、決定したリソースブロックを指示する端末−基地局割り当て情報を、第1無線端末10Aに送信する。

0053

ステップS3では、第2無線端末10Bからリソース割り当て要求信号を受信する。第2無線端末10Bも周期的にリソース割り当て要求信号を送信しているので、ステップS1を実行後、リソース割り当て要求信号の送信周期を経過するまでには、第2無線端末10Bからリソース割り当て要求信号を受信することになる。

0054

続くステップS4では、第1無線端末10Aに対して、第1信号Saを基地局30に送信するために割り当てたリソースブロックと同じ時間スロットに、第2信号Sbを送信することができる空きリソースブロックがあるか否かを判断する。できるだけ早く第2信号Sbを基地局30に送信するため、すなわち、遅延を少なくするためである。この判断がYESであればステップS6に進み、NOであればステップS5に進む。

0055

ステップS5では、直前に、第2信号Sbを送信することができる空きリソースブロックがあるか否かを判断した時間スロットの次の時間スロットに、第2信号Sbを送信することができる空きリソースブロックがあるか否かを判断する。

0056

初回のステップS5の実行時は、直前に判断を行なった時間スロットは、第1信号Saを基地局30に送信するために割り当てたリソースブロックがある時間スロットである。したがって、初回のステップS5の実行では、第1信号Saを基地局30に送信するために割り当てたリソースブロックがある時間スロットの次の時間スロットに、第2信号Sbを送信することができる空きリソースブロックがあるか否かを判断する。ステップS5の判断がYESであればステップS6に進み、NOであればステップS5を繰り返す。

0057

ステップS6では、ステップS4またはステップS5で空いていると判断したリソースブロックを、第2無線端末10Bが第2信号Sbを基地局30に送信するリソースブロックに決定する。第2無線端末10Bが第2信号Sbを基地局30に送信するリソースブロックは、第1無線端末10Aが基地局30に第1信号Saを送信するために割り当てたリソースブロックがある時間スロットに最も近くなるように、割り当てられる。そして、決定したリソースブロックを指示する端末−基地局割り当て情報を、第2無線端末10Bに送信する。

0058

ステップS7では、第2信号Sbを基地局30に送信するために割り当てたリソースブロックと同じ時間スロットに、第1信号Sa、第2信号Sbを同じリソースブロックで中継局20に送信することができるリソースブロックが空いているか否かを判断する。できるだけ早く第1信号Sa、第2信号Sbを中継局20に送信するためである。この判断がYESであればステップS9に進み、NOであればステップS8に進む。

0059

ステップS8では、直前に、第1信号Sa、第2信号Sbを送信することができる空きリソースブロックがあるか否かを判断した時間スロットの次の時間スロットに、第1信号Sa、第2信号Sbを送信することができる空きリソースブロックがあるか否かを判断する。

0060

初回のステップS8の実行時は、直前に判断を行なった時間スロットは、第2信号Sbを基地局30に送信するために割り当てたリソースブロックがある時間スロットである。したがって、初回のステップS8では、第2信号Sbを基地局30に送信するために割り当てたリソースブロックがある時間スロットの次の時間スロットに、第1信号Sa、第2信号Sbを中継局20に送信できる空きリソースブロックがあるか否かを判断する。ステップS8の判断がYESであればステップS9に進み、NOであればステップS8を繰り返す。

0061

ステップS9では、ステップS7またはステップS8で空いていると判断したリソースブロックを、第1無線端末10A、第2無線端末10Bが、それぞれ、第1信号Sa、第2信号Sbを中継局20に送信するリソースブロックに決定する。そして、決定したリソースブロックを指示する端末−中継局割り当て情報を、第1無線端末10A、第2無線端末10Bに送信する。

0062

この端末−中継局割り当て情報に従って第1無線端末10A、第2無線端末10Bが第1信号Sa、第2信号Sbを中継局20に送信した場合、中継局20は、第1信号Sa、第2信号Sbが合成された信号を受信することになる。中継局20は、この信号を、信号増幅は行うものの、復号はせずにそのまま中継信号Srとして基地局30に送信する。

0063

この中継信号Srを基地局30へ最も早く送信できる時間スロットは、第1信号Sa、第2信号Sbを中継局20に送信するために割り当てたリソースブロックがある時間スロットの次の時間スロットになる。そこで、ステップS10では、第1信号Sa、第2信号Sbを中継局20に送信するために割り当てたリソースブロックがある時間スロットの次の時間スロットに、中継信号Srを基地局30に送信することができるリソースブロックが空いているか否かを判断する。この判断がYESであればステップS12に進み、NOであればステップS11に進む。

0064

ステップS11では、直前に、中継信号Srを送信することができる空きリソースブロックがあるか否かを判断した時間スロットの次の時間スロットに、中継信号Srを送信することができる空きリソースブロックがあるか否かを判断する。ステップS11の判断がYESであればステップS12に進み、NOであればステップS11を繰り返す。

0065

ステップS12では、ステップS10またはステップS11で空いていると判断したリソースブロックを、中継局20が中継信号Srを基地局30に送信するリソースブロックに決定する。そして、決定したリソースブロックを指示する中継局−基地局割り当て情報を、中継局20に送信する。

0066

基地局30は、図4に示した構成に加えて、図6に示す構成も備える。なお、図6に示した構成は、受信に関する構成のみである。もちろん、基地局30は、符号化部、変調部など、送信に関する構成も備えている。しかし、送信に関する構成は、図4に示した構成によりリソース割り当て情報を決定する以外は、周知の基地局と同じであるので、説明を省略する。

0067

図6に示すように、基地局30は、RF部34、信号分割部35、減算部36、2つの等化部37A、37B、最大比合成部38、チャネル復号部39を備える。

0068

RF部34は、アンテナ34aを備えており、アンテナ34aが受信した電波を、増幅、復調等して、信号分割部35へ出力する。

0069

信号分割部35は、RF部34から入力された信号から、端末−基地局割り当て情報、中継局−基地局割り当て情報に基づいて定まるリソースブロックにある信号を取り出すことにより、第1信号Sa、第2信号Sb、中継信号Srを取り出す。

0070

取り出した第1信号Sa、第2信号Sbは等化部37Aに出力する。また、それら第1信号Sa、第2信号Sbを減算部36にも出力する。また、中継信号Srも減算部36に出力する。

0071

なお、信号分割部35から等化部37Aに向かう矢印の上には「Sa/Sb」と示しており、反対に、信号分割部35から減算部36に向かう矢印の上には、「Sb/Sa」と示している。この理由は、等化部37Aで第1信号Saを処理するときは、中継信号Srから第2信号Sbを減算した信号を等化部37Bで処理することを表している。反対に、等化部37Aで第2信号Sbを処理するときは、中継信号Srから第1信号Saを減算した信号を等化部37Bで処理することを表している。

0072

減算部36は、中継信号Srから、第1信号Saまたは第2信号Sbを減算する。中継信号Srは、第1信号Saと第2信号Sbとが合成された信号である。したがって、中継信号Srから第1信号Saを減算する場合には、中継局20を介して伝達された第2信号Sbが得られ、中継信号Srから第2信号Sbを減算する場合には、中継局20を介して伝達された第1信号Saが得られる。減算部36は、等化部37Bに、これら、中継局20を介して伝達された第1信号Saおよび第2信号Sbを出力することになる。

0073

ただし、伝送路の違いがあるため、減算部36から等化部37Bに入力される第1信号Sa、第2信号Sbと、等化部37Aに入力される第1信号Sa、第2信号Sbは、完全には同じ信号ではない。

0074

等化部37A、等化部37Bは、それぞれ、第1等化部、第2等化部に相当する。これら等化部37A、37Bは、いずれも、入力された信号を、伝送路により変化した信号ひずみ補正する等化処理を行う。等化部37A、37Bでは、MMSE等化、ZF等化など、周知の種々の等化処理を行うことができる。

0075

最大比合成部38は、等化部37A、37Bがそれぞれ出力した等化後の第1信号Saを、互いの位相を揃えて合成する。また、等化部37A、37Bがそれぞれ出力した等化後の第2信号Sbを、互いの位相を揃えて合成する。

0076

チャネル復号部39は、最大比合成部38が出力した合成後の第1信号Saに対して、予め定められたチャネル符号化方式に従って復号を行い、第1無線端末10Aが生成したメッセージを出力する。また、最大比合成部38が出力した合成後の第2信号Sbを予め定められたチャネル符号化方式に従って復号して、第2無線端末10Bが生成したメッセージを出力する。

0077

図7は、基地局30が図5に示した処理を行うことで、無線端末10が、端末−基地局割り当て情報および端末−中継局割り当て情報を受信した場合に実行する処理を示すフローチャートである。

0078

ステップS21はメッセージ生成部11が行う処理であり、送信するメッセージ信号を生成する。ステップS22はチャネル符号化部12が行う処理であり、ステップS21で生成したメッセージ信号を符号化する。ステップS23は一次変調部13が行う処理であり、ステップS22で生成した符号を、QPSK、16QAMなどの変調方式で変調する。

0079

ステップS24は二次変調部14が行う処理であり、ステップS23で変調した信号を、OFDMA、SC−FDMAなどの所定の方式でさらに変調する。

0080

ステップS25は信号配置部15、17が行う処理であり、ステップS24で変調した信号を、端末−基地局割り当て情報に示されたリソースブロックと、端末−中継局割り当て情報に示されたリソースブロックに配置する。

0081

そして、ステップS26では、ステップS25で配置した信号を、RF部16、18に出力する。これにより、メッセージ信号がアンテナから送信される。

0082

図8は中継局20が、基地局30から中継局−基地局割り当て情報を受信した後に実行する処理を示すフローチャートである。

0083

基地局30は、図5のステップS9で説明したように、第1無線端末10A、第2無線端末10Bが、それぞれ第1信号Sa、第2信号Sbを中継局20に送信するためのリソースブロックとして、同じリソースブロックを割り当てている。

0084

ステップS31では、第1無線端末10A、第2無線端末10Bが同じリソースブロックで送信した第1信号Sa、第2信号SbをRF部22が受信する。

0085

ステップS32は信号配置部23が行う処理であり、ステップS31で受信した信号を、中継局−基地局割り当て情報で指示されたリソースブロックに配置する。

0086

ステップS33は信号増幅部24が行う処理であり、ステップS32で配置した信号を増幅する。ステップS34では、増幅後の信号をRF部22に出力する。これにより、中継信号がアンテナ21から送信される。

0087

図9は、基地局30が、図5の処理の後に実行する処理を示すフローチャートである。ステップS41では、RF部34が出力した信号から、第1信号Saを基地局30に送信するために割り当てたリソースブロックを取り出すことにより、第1信号Saを取得する。

0088

ステップS42では、ステップS41で取得した第1信号Saを、MMSE等化やZF等化などにより等化処理する。

0089

ステップS43では、RF部34が出力した信号から、第2信号Sbを基地局30に送信するために割り当てたリソースブロックを取り出すことにより、第2信号Sbを取得する。

0090

ステップS44では、RF部34が出力した信号から、中継信号Srを基地局30に送信するために割り当てたリソースブロックを取り出すことにより、中継信号Srを取得する。

0091

ステップS45は減算部36の処理であり、ステップS44で取得した中継信号SrからステップS43で取得した第2信号Sbを減算する。これにより、中継局20を介して伝達された第1信号Saが得られる。

0092

ステップS46は、等化部37Bの処理であり、ステップS45の減算処理で得られた信号を等化処理する。

0093

ステップS47では、ステップS42で等化処理をした後の第1信号Saと、ステップS46で等化処理をした後の信号を、最大比合成する。

0094

ステップS48では、ステップS47で最大比合成した後の信号を、予め定められたチャネル符号化方式に従って復号する。これにより、第1無線端末10Aが送信したメッセージが得られる(ステップS49)。

0095

なお、図9の説明は、第1無線端末10Aが送信したメッセージを取得する処理であったが、同様の処理により、第2無線端末10Bが送信したメッセージも取得することができる。

0096

第2無線端末10Bが送信したメッセージを取得する場合、ステップS41で、第1信号Saに代えて第2信号Sbを取得する。反対に、ステップS43では、第2信号Sbに代えて第1信号Saを取得する。ステップS45では、中継信号Srから等化処理後の第1信号Saを減算する。ステップS47では、等化後の第2信号Sbと、等化後の信号Sr−Saを、最大比合成する。この最大比合成後の信号をステップS48で復号すれば第2無線端末10Bからのメッセージを取得できる。

0097

以上、説明した本実施形態では、基地局30は、第1無線端末10A、第2無線端末10Bが中継局20に第1信号Sa、第2信号Sbを送信するリソースブロックとして、同じリソースブロックを割り当てている(第1リソース割り当て部31、S9)。したがって、第1無線端末10Aおよび第2無線端末10Bは、中継局20へ、互いに同じ期間に第1信号Saおよび第2信号Sbを送信し、これにより、第1信号Saおよび第2信号Sbは、合成されて中継局20に受信される。

0098

中継局20は、受信した信号を復号することなく、中継信号Srとして、基地局30へ送信する(S31〜S34)。したがって、基地局30が受信する中継信号Srは、第1信号Saと第2信号Sbが合成された信号である。

0099

減算部36で、この中継信号Srから第2信号Sbが減算されると、中継局20を介して伝達された第1信号Saが得られる。また、中継信号Srから第1信号Saが減算されると、中継局20を介して伝達された第2信号Sbが得られる(S45)。

0100

そして、最大比合成部38で、中継局20を介して伝達された第1信号Saと、直接、基地局30に送信された第1信号Saが合成され、また、中継局20を介して伝達された第2信号Sbと、直接、基地局30に送信された第2信号Sbが合成される(S47)。この合成により、S/Nが向上した第1信号Sa、第2信号Sbが得られる。

0101

さらに、本実施形態では、第1無線端末10Aおよび第2無線端末10Bは、中継局20へ、互いに同じリソースブロックで第1信号Saおよび第2信号を送信することから、中継のためのリソースを削減できる。

0102

また、中継局20は、受信した信号を、復号することなく、中継信号Srとして基地局30に送信する。したがって、中継局20において、2つの無線端末10A、10Bから受信した信号をそれぞれ復号した上で、排他的論理和を演算する従来技術に比較して、中継局20の処理も簡易になる。また、基地局30も、受信した各信号の尤度を計算し、繰り返し復号処理を行う従来技術に比較して、処理が簡単になる。

0103

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。

0104

1:無線通信システム2A:第1車両 2B:第2車両 10:無線端末10A:第1無線端末 10B:第2無線端末 11:メッセージ生成部 12:チャネル符号化部 13:一次変調部 14:二次変調部 15:信号配置部 16:RF部 16a:アンテナ17:信号配置部 18:RF部 18a:アンテナ 20:中継局21:アンテナ 22:RF部 23:信号配置部 24:信号増幅部 30:基地局 31:第1リソース割り当て部 32:第2リソース割り当て部 33:第3リソース割り当て部 34:RF部 34a:アンテナ 35:信号分割部 36:減算部 37A:等化部 37B:等化部 38:最大比合成部 39:チャネル復号部

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