JP5830375B2

JP5830375B2 - Relay device, terminal station, radio communication system, and relay method

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Publication number: JP5830375B2
Application number: JP2011286905A
Authority: JP
Inventors: 一生菅野; 天野　良晃; 良晃天野
Original assignee: KDDI Corp
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2031-12-27
Also published as: JP2013135457A

Description

本発明は、複数のアンテナを有し、基地局からＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式で送信された無線信号を受信すると共に、前記受信した無線信号を端末局へ中継する技術に関する。 The present invention relates to a technique for receiving a radio signal transmitted from a base station by a MIMO (Multiple Input Multiple Output) system and relaying the received radio signal to a terminal station, having a plurality of antennas.

従来から、無線通信において周波数利用効率を高めるための伝送技術として、ＭＩＭＯ伝送が用いられている。ＭＩＭＯ伝送では、送受信アンテナ数に応じて伝送容量を増加させることができる。しかし、携帯端末等の小型の無線機に複数のアンテナを実装すると、アンテナ間相関が高くなってしまう。さらに、素子間結合によりアンテナ放射効率が低下して、十分な効果が得られなくなる。 Conventionally, MIMO transmission has been used as a transmission technique for improving frequency utilization efficiency in wireless communication. In MIMO transmission, the transmission capacity can be increased according to the number of transmission / reception antennas. However, when a plurality of antennas are mounted on a small wireless device such as a portable terminal, the correlation between the antennas becomes high. Further, the antenna radiation efficiency is reduced due to the coupling between elements, and a sufficient effect cannot be obtained.

また、特許文献１に開示されている携帯電話機では、マルチアンテナ伝送時は、電池、外付けアンテナ素子、信号をアップコンバートもしくはダウンコンバートする高周波回路部を備えたアンテナ内蔵電池パックを取り付ける。また、アンテナ内蔵電池パックで送受信される信号はコネクタを介して携帯電話機と接続される。コネクタを伝送する信号はベースバンド信号である。そして、ベースバンド信号処理部はマルチアンテナ無線通信伝送モード用ディジタル変復調部にてＭＩＭＯ伝送に対応した時空間符号化、時空間復号化を行なう。無線信号の送受信は、携帯電話機にあらかじめ備えたアンテナ素子および外付けアンテナ素子１を利用する。 In the cellular phone disclosed in Patent Document 1, a battery, an external antenna element, and an antenna built-in battery pack including a high-frequency circuit unit for up-converting or down-converting a signal are attached during multi-antenna transmission. Signals transmitted and received by the battery pack with a built-in antenna are connected to the mobile phone through a connector. The signal transmitted through the connector is a baseband signal. The baseband signal processing unit performs space-time coding and space-time decoding corresponding to MIMO transmission in the digital antenna for multi-antenna wireless communication transmission mode. For transmission / reception of radio signals, an antenna element and an external antenna element 1 provided in advance in the mobile phone are used.

このように、特許文献１では、アンテナ素子を該当する無線端末の外部に取り付けることによって、物理的にアンテナ素子間隔を離すことが可能になり、素子間結合影響やアンテナ間相関の低減を図ることができる。 As described above, in Patent Document 1, it is possible to physically separate the antenna elements by attaching the antenna elements to the outside of the corresponding wireless terminal, thereby reducing the coupling effect between elements and the correlation between antennas. Can do.

一方、近年の携帯端末に代表される無線通信端末装置はＷｉ−Ｆｉ（登録商標）等の別の通信規格に対応するチップセットを搭載し、同システムが用いることのできる近距離無線区間では、同システムに接続し高速なデータ伝送を行なうことができる。 On the other hand, a wireless communication terminal device represented by a recent mobile terminal is equipped with a chip set corresponding to another communication standard such as Wi-Fi (registered trademark), and in a short-range wireless section that the system can use, It can be connected to the same system for high-speed data transmission.

特開２００８−１６６８５５号公報JP 2008-166855 A

上記のようなＭＩＭＯ伝送向け端末におけるアンテナ間相関および素子間結合による特性劣化の問題は、対向する基地局で多数の送信アンテナを用いるＭＩＭＯ伝送システムに対応して同一周波数帯の受信アンテナ数が増えるほど顕著に表れる。また、特許文献１に代表される外部アンテナを用いる構成法を用いることによって、低相関・高アイソレーションを実現できるが、端末と外部アンテナ間を同軸ケーブルを介して接続する構成になっており、ケーブルやコネクタでの電力損出が、端末全体としての通信性能劣化に直結してしまうと共に、無線端末としての操作性や利便性を低下させてしまう恐れがある。 The problem of characteristic degradation due to inter-antenna correlation and inter-element coupling in the MIMO transmission terminal as described above increases the number of reception antennas in the same frequency band corresponding to a MIMO transmission system using a large number of transmission antennas at opposite base stations. Appears more prominently. In addition, by using a configuration method using an external antenna represented by Patent Document 1, low correlation and high isolation can be realized, but the terminal and the external antenna are connected via a coaxial cable. The loss of power at the cable or connector may directly affect the communication performance degradation of the entire terminal, and may reduce the operability and convenience as a wireless terminal.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、基地局が多数のアンテナを用いてＭＩＭＯ伝送を行なう場合であっても、端末局が、高効率かつ低相関なＭＩＭＯ伝送の受信を行なうことができる中継装置、端末局、無線通信システムおよび中継方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and even when the base station performs MIMO transmission using a large number of antennas, the terminal station can receive highly efficient and low-correlation MIMO transmission. It is an object of the present invention to provide a relay device, a terminal station, a wireless communication system, and a relay method that can perform the above.

（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の中継装置は、複数のアンテナを有し、基地局からＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式で送信された無線信号を受信すると共に、前記受信した無線信号を端末局へ中継する中継装置であって、前記ＭＩＭＯ方式で受信した無線信号を、基地局と端末局間の通信方式とは異なる中継用の通信方式に用いられる信号に変換する信号変換部と、前記変換された信号を、前記中継用の通信方式で前記端末局へ送信する送信部と、を備えることを特徴とする。 (1) In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures. That is, the relay apparatus of the present invention has a plurality of antennas, receives a radio signal transmitted from a base station by a MIMO (Multiple Input Multiple Output) method, and relays the received radio signal to a terminal station. An apparatus for converting a radio signal received by the MIMO scheme into a signal used in a relay communication scheme different from a communication scheme between a base station and a terminal station; and the converted signal And a transmission unit for transmitting to the terminal station by the relay communication method.

このように、ＭＩＭＯ方式で受信した無線信号を、基地局と端末局間の通信方式とは異なる中継用の通信方式に用いられる信号に変換し、変換された信号を、中継用の通信方式で端末局へ送信するので、端末局における操作性を極端に低下させることなく、複数のアンテナを分散配置することができ、基地局が多数のアンテナを用いてＭＩＭＯ伝送を行なう場合にも、端末局において、高効率かつ低相関の受信を行なうことが可能となる。 In this way, the radio signal received by the MIMO system is converted into a signal used for a relay communication system different from the communication system between the base station and the terminal station, and the converted signal is converted by the relay communication system. Since it is transmitted to the terminal station, a plurality of antennas can be distributed and distributed without significantly reducing the operability in the terminal station. Even when the base station performs MIMO transmission using a large number of antennas, the terminal station , Reception with high efficiency and low correlation can be performed.

（２）また、本発明の中継装置は、前記中継用の通信方式のデータレートを検出するデータレート検出部と、前記取得したデータレートに基づいて、前記ＭＩＭＯ方式で受信するための受信アンテナ本数および量子化ビット数を適応的に選択する転送レート制御部と、を更に備えることを特徴とする。 (2) Further, the relay apparatus of the present invention includes a data rate detection unit that detects a data rate of the relay communication method, and the number of reception antennas for receiving the MIMO method based on the acquired data rate. And a transfer rate control unit that adaptively selects the number of quantization bits.

このように、中継用の通信方式のデータレートを検出し、その取得したデータレートに基づいて、ＭＩＭＯ方式で受信するための受信アンテナ本数および量子化ビット数を適応的に選択するので、安定かつ高速な通信を実現すると共に、端末局および中継局における低消費電力化を図ることが可能となる。 As described above, since the data rate of the communication method for relay is detected, and the number of reception antennas and the number of quantization bits for receiving by the MIMO method are adaptively selected based on the acquired data rate, In addition to realizing high-speed communication, it is possible to reduce power consumption in the terminal station and the relay station.

（３）また、本発明の中継装置は、前記ＭＩＭＯ方式で受信した無線信号のうち、受信信号レベルが高い無線信号を受信した受信アンテナを選択するアンテナ選択部を更に備え、前記受信信号レベルが高い無線信号を前記端末局へ中継することを特徴とする。 (3) In addition, the relay apparatus of the present invention further includes an antenna selection unit that selects a reception antenna that has received a radio signal having a high reception signal level from among the radio signals received by the MIMO scheme, and the reception signal level is A high radio signal is relayed to the terminal station.

このように、ＭＩＭＯ方式で受信した無線信号のうち、受信信号レベルが高い無線信号を受信した受信アンテナを選択し、受信信号レベルが高い無線信号を端末局へ中継するので、安定かつ高速な通信を実現すると共に、端末局および中継局における低消費電力化を図ることが可能となる。 As described above, among the radio signals received by the MIMO method, a reception antenna that receives a radio signal having a high reception signal level is selected, and the radio signal having a high reception signal level is relayed to the terminal station. In addition, it is possible to reduce power consumption in the terminal station and the relay station.

（４）また、本発明の中継装置において、前記転送レート制御部は、前記中継用の通信方式のデータレートを予め定められたオーバーサンプリング比および量子化ビット数で除算し、この除算結果を超えない最大の自然数が存在するか否かを判定し、前記判定の結果、除算結果を超えない最大の自然数が存在する場合は、その自然数を中継に用いる送信アンテナ数とする一方、除算結果を超えない最大の自然数が存在しない場合は、前記データレートを予め定められたオーバーサンプリング比で除算した結果を超えない最大の整数と予め定められた量子化ビット閾値とを比較し、前記比較の結果、前記閾値を超える整数が存在する場合は、その整数を量子化ビット数とすると共に中継に用いるアンテナ数を１とし、前記閾値を超える整数が存在しない場合は、中継に用いるアンテナ数を０とすることを特徴とする。 (4) In the relay apparatus of the present invention, the transfer rate control unit divides the data rate of the relay communication method by a predetermined oversampling ratio and the number of quantization bits, and exceeds the division result. If there is a maximum natural number that does not exceed the division result, the natural number is used as the number of transmission antennas used for relay, while the division result exceeds the natural number. If there is no maximum natural number, the maximum integer not exceeding the result of dividing the data rate by a predetermined oversampling ratio is compared with a predetermined quantization bit threshold, the result of the comparison, If there is an integer that exceeds the threshold, the integer is used as the number of quantization bits and the number of antennas used for relay is 1, and there is an integer that exceeds the threshold. Otherwise, characterized by a zero number of antennas to be used for relay.

このように、中継用の通信方式のデータレートを予め定められたオーバーサンプリング比および量子化ビット数で除算し、この除算結果を超えない最大の自然数が存在するか否かを判定し、判定の結果、除算結果を超えない最大の自然数が存在する場合は、その自然数を中継に用いる送信アンテナ数とする一方、除算結果を超えない最大の自然数が存在しない場合は、データレートを予め定められたオーバーサンプリング比で除算した結果を超えない最大の整数と予め定められた量子化ビット閾値とを比較し、比較の結果、閾値を超える整数が存在する場合は、その整数を量子化ビット数とすると共に中継に用いるアンテナ数を１とし、閾値を超える整数が存在しない場合は、中継に用いるアンテナ数を０とするので、安定かつ高速な通信を実現すると共に、端末局および中継局における低消費電力化を図ることが可能となる。 In this way, the data rate of the relay communication method is divided by a predetermined oversampling ratio and the number of quantization bits, and it is determined whether or not there is a maximum natural number that does not exceed the result of this division. As a result, if there is a maximum natural number that does not exceed the division result, the natural number is used as the number of transmission antennas used for relaying. On the other hand, if there is no maximum natural number that does not exceed the division result, the data rate is predetermined. The maximum integer that does not exceed the result divided by the oversampling ratio is compared with a predetermined quantization bit threshold, and if there is an integer that exceeds the threshold as a result of comparison, that integer is used as the number of quantization bits. If the number of antennas used for relaying is 1 and there is no integer that exceeds the threshold, the number of antennas used for relaying is 0, so stable and high-speed communication is possible. While current, it is possible to reduce power consumption in the terminal station and the relay station.

（５）また、本発明の中継装置は、前記端末局が前記基地局からＭＩＭＯ方式で受信した無線信号の受信レベルを取得し、前記転送レート制御部は、前記取得した受信信号レベルに応じて、前記量子化ビット閾値を適応的に変化させることを特徴とする。 (5) Moreover, the relay apparatus of this invention acquires the reception level of the radio signal which the said terminal station received by the MIMO system from the said base station, The said transfer rate control part respond | corresponds according to the acquired said received signal level The quantization bit threshold value is adaptively changed.

このように、端末局が基地局からＭＩＭＯ方式で受信した無線信号の受信レベルを取得し、取得した受信信号レベルに応じて、量子化ビット閾値を適応的に変化させるので、安定かつ高速な通信を実現すると共に、端末局および中継局における低消費電力化を図ることが可能となる。 In this way, the terminal station acquires the reception level of the radio signal received from the base station by the MIMO method, and the quantization bit threshold is adaptively changed according to the acquired received signal level, so that stable and high-speed communication is possible. In addition, it is possible to reduce power consumption in the terminal station and the relay station.

（６）また、本発明の中継装置において、前記転送レート制御部は、決定した量子化ビット数および送信アンテナ本数を示す情報を、中継するデータの先頭に付加することを特徴とする。 (6) In the relay apparatus of the present invention, the transfer rate control unit adds information indicating the determined number of quantization bits and the number of transmission antennas to the head of data to be relayed.

このように、決定した量子化ビット数および送信アンテナ本数を示す情報を、中継するデータの先頭に付加するので、端末局は量子化ビット数および送信アンテナ本数を把握することができ、安定かつ高速な通信を実現すると共に、端末局および中継局における低消費電力化を図ることが可能となる。 In this way, information indicating the determined number of quantization bits and the number of transmission antennas is added to the head of data to be relayed, so that the terminal station can grasp the number of quantization bits and the number of transmission antennas, and is stable and fast. It is possible to realize low-power consumption at the terminal station and the relay station while realizing simple communication.

（７）また、本発明の端末局は、複数のアンテナを有し、基地局からＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式で送信された無線信号を受信すると共に、前記基地局からＭＩＭＯ方式で送信された無線信号を基地局と端末局間の通信方式とは異なる中継用の通信方式で中継する中継装置から送信された無線信号を受信する端末局であって、前記基地局からＭＩＭＯ方式で送信された無線信号を受信する基地局と端末局間の通信方式用受信部と、前記中継装置から基地局と端末局間の通信方式とは異なる中継用の通信方式で送信された無線信号を受信する中継用受信部と、前記基地局と端末局間の通信方式で受信した無線信号と前記中継用の通信方式で受信した無線信号とのタイミング調整を行なうタイミング調整部と、前記タイミング調整された信号からＭＩＭＯ信号を検出する信号処理部と、を備えることを特徴とする。 (7) In addition, the terminal station of the present invention has a plurality of antennas, receives a radio signal transmitted from a base station by a MIMO (Multiple Input Multiple Output) scheme, and transmits from the base station by a MIMO scheme. A terminal station that receives a radio signal transmitted from a relay device that relays the received radio signal using a communication method for relay different from the communication method between the base station and the terminal station, and is transmitted from the base station using the MIMO method. A receiving unit for a communication method between a base station and a terminal station that receives the received wireless signal, and a wireless signal transmitted from the relay device in a communication method for relaying different from the communication method between the base station and the terminal station A relay receiving unit, a timing adjusting unit that adjusts a timing of a radio signal received by the communication method between the base station and the terminal station and a radio signal received by the relay communication method, and the timing adjustment Characterized in that it comprises a signal processing unit for detecting a MIMO signal from the signal.

このように、基地局からＭＩＭＯ方式で送信された無線信号を受信し、中継装置から基地局と端末局間の通信方式とは異なる中継用の通信方式で送信された無線信号を受信し、基地局と端末局間の通信方式で受信した無線信号と中継用の通信方式で受信した無線信号とのタイミング調整を行ない、タイミング調整された信号からＭＩＭＯ信号を検出するので、端末局における操作性を極端に低下させることなく、複数のアンテナを分散配置することができ、基地局が多数のアンテナを用いてＭＩＭＯ伝送を行なう場合にも、端末局において、高効率かつ低相関の受信を行なうことが可能となる。 In this way, a radio signal transmitted from the base station by the MIMO scheme is received, a radio signal transmitted from the relay device by a communication scheme for relay different from the communication scheme between the base station and the terminal station is received, and the base station The timing adjustment is performed between the radio signal received by the communication method between the station and the terminal station and the radio signal received by the relay communication method, and the MIMO signal is detected from the timing adjusted signal. A plurality of antennas can be distributed and distributed without extremely reducing, and even when the base station performs MIMO transmission using a large number of antennas, the terminal station can perform high-efficiency and low-correlation reception. It becomes possible.

（８）また、本発明の端末局は、前記中継用の通信方式で受信した無線信号から量子化ビット数および送信アンテナ本数を示す情報を抽出し、前記抽出した量子化ビット数および送信アンテナ本数に基づいてデータについて直並列変換を行ない、前記タイミング調整およびＭＩＭＯ信号を検出する信号処理を行なうことを特徴とする。 (8) In addition, the terminal station of the present invention extracts information indicating the number of quantization bits and the number of transmission antennas from the radio signal received by the relay communication method, and the extracted number of quantization bits and the number of transmission antennas Based on the above, serial-parallel conversion is performed on the data, and signal processing for detecting the timing adjustment and the MIMO signal is performed.

このように、中継用の通信方式で受信した無線信号から量子化ビット数および送信アンテナ本数を示す情報を抽出し、抽出した量子化ビット数および送信アンテナ本数に基づいてデータについて直並列変換を行ない、タイミング調整およびＭＩＭＯ信号を検出する信号処理を行なうので、安定かつ高速な通信を実現すると共に、端末局および中継局における低消費電力化を図ることが可能となる。 In this way, information indicating the number of quantization bits and the number of transmission antennas is extracted from the radio signal received by the relay communication method, and the serial-parallel conversion is performed on the data based on the extracted number of quantization bits and the number of transmission antennas. Since the timing adjustment and the signal processing for detecting the MIMO signal are performed, it is possible to realize stable and high-speed communication and reduce power consumption in the terminal station and the relay station.

（９）また、本発明の無線通信システムは、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式で無線信号を送信する基地局と、上記（１）記載の中継装置と、上記（７）記載の端末局と、から構成されることを特徴とする。 (9) Further, the wireless communication system of the present invention includes a base station that transmits a radio signal by a MIMO (Multiple Input Multiple Output) system, the relay device described in (1), the terminal station described in (7), and It is characterized by comprising.

この構成により、端末局における操作性を極端に低下させることなく、複数のアンテナを分散配置することができ、基地局が多数のアンテナを用いてＭＩＭＯ伝送を行なう場合にも、端末局において、高効率かつ低相関の受信を行なうことが可能となる。 With this configuration, it is possible to distribute a plurality of antennas without extremely reducing the operability in the terminal station, and even when the base station performs MIMO transmission using a large number of antennas, Efficient and low correlation reception can be performed.

（１０）また、本発明の中継方法は、複数のアンテナを有し、基地局からＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式で送信された無線信号を受信すると共に、前記受信した無線信号を端末局へ中継する中継装置の中継方法であって、前記ＭＩＭＯ方式で受信した無線信号を、基地局と端末局間の通信方式とは異なる中継用の通信方式に用いられる信号に変換するステップと、前記変換された信号を、前記中継用の通信方式で前記端末局へ送信するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする。 (10) The relay method of the present invention includes a plurality of antennas, receives a radio signal transmitted from a base station by a MIMO (Multiple Input Multiple Output) method, and transmits the received radio signal to a terminal station. A relay method of a relay device for relaying, wherein the radio signal received by the MIMO scheme is converted into a signal used for a relay communication scheme different from a communication scheme between a base station and a terminal station, and the conversion And transmitting the transmitted signal to the terminal station by the relay communication method.

なお、当該端末の近隣に位置しかつ同端末とは別の端末局もしくはモバイルルータ等の端末との接続機能を有する無線通信装置が前記中継装置の機能を搭載し、本システム構成を成立させても良い。 Note that a wireless communication device located in the vicinity of the terminal and having a connection function with a terminal such as a terminal station or a mobile router different from the terminal is equipped with the function of the relay device, and this system configuration is established. Also good.

本発明によれば、端末局の操作性を極端に低下させることなく複数のアンテナを分散配置することができ、基地局が多数のアンテナを用いて空間多重伝送を行なう場合にも、高効率かつ低相関なＭＩＭＯ伝送の信号受信を行なうことが可能となる。 According to the present invention, a plurality of antennas can be distributed and arranged without extremely reducing the operability of the terminal station, and even when the base station performs spatial multiplexing transmission using a large number of antennas, it is highly efficient and It becomes possible to receive a signal of MIMO transmission with low correlation.

第１の実施形態に係る無線通信システムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the radio | wireless communications system which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態に係る中継装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the relay apparatus which concerns on 1st Embodiment. 端末局３００の概略構成を示すブロック図である。2 is a block diagram showing a schematic configuration of a terminal station 300. FIG. 第２の実施形態に係る中継装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the relay apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第２の実施形態に係る端末局の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the terminal station which concerns on 2nd Embodiment. 転送レート制御の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of transfer rate control.

本実施形態では、同軸ケーブルの延伸を行なわずに複数のアンテナ素子を離れた距離に分散配置し、無線端末局で得られるＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）伝送効果を向上することを目的とし、マクロエリアで用いるＭＩＭＯ伝送を行なう通信方式の周波数に対応した受信アンテナとＲＦ回路・ＡＤ変換器を有し、かつ、受信したベースバンド信号データをマクロエリアとは異なる無線方式で再変調し端末へ送信する中継装置、マクロエリアで用いる通信方式のＭＩＭＯ伝送に対応するアンテナ・ＲＦ回路と上記中継装置と同一の別無線方式で再送信された信号を受信し復号するアンテナ、ＲＦ回路、ベースバンド信号処理回路を搭載し、かつ、マクロエリアで用いる通信方式とは異なる無線方式の復号結果とマクロエリアで用いる通信方式向けアンテナで受信したベースバンド信号とを用いてＭＩＭＯ信号検出処理および復号処理を行なうことのできるベースバンド信号処理部を有する端末装置、これらの中継装置、端末装置にＭＩＭＯ方式で無線信号を送信する基地局から構成される無線通信システムを提供する。 The present embodiment aims to improve the MIMO (Multiple Input Multiple Output) transmission effect obtained at a wireless terminal station by distributing and arranging a plurality of antenna elements at a distance apart without extending the coaxial cable. It has a receiving antenna and RF circuit / AD converter corresponding to the frequency of the communication method used for MIMO transmission used in the area, and re-modulates the received baseband signal data with a wireless method different from the macro area and transmits it to the terminal Relay device, antenna / RF circuit corresponding to MIMO transmission of communication method used in the macro area, and antenna, RF circuit, and baseband signal processing for receiving and decoding a signal retransmitted by the same radio method as the relay device. The communication method used in the macro area and the decoding result of the wireless system different from the communication system used in the macro area with the circuit installed Terminal device having a baseband signal processing unit capable of performing a MIMO signal detection process and a decoding process using a baseband signal received by a target antenna, a radio signal is transmitted to the relay device and the terminal device by a MIMO scheme A wireless communication system including a base station is provided.

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る無線通信システムの概略構成を示す図である。第１の実施形態では、マクロエリアでセルラ周波数を用い、中継用の無線方式としてＷｉ−Ｆｉ（登録商標）を用いる。基地局１００は、複数のアンテナ１０１を備えており、セルラ方式で無線信号を送信する。中継装置２００は、複数のアンテナ２０１で基地局１００から送信されたセルラ周波数を受信する。また、端末装置（端末局）３００は、複数のアンテナ３０１を備えており、基地局装置１００から送信されたセルラ周波数を受信する。 (First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a wireless communication system according to the first embodiment. In the first embodiment, a cellular frequency is used in a macro area, and Wi-Fi (registered trademark) is used as a relay radio system. The base station 100 includes a plurality of antennas 101 and transmits radio signals using a cellular method. The relay apparatus 200 receives cellular frequencies transmitted from the base station 100 by a plurality of antennas 201. The terminal device (terminal station) 300 includes a plurality of antennas 301 and receives the cellular frequency transmitted from the base station device 100.

図２は、第１の実施形態に係る中継装置の概略構成を示すブロック図である。中継装置２００は、セルラ周波数を受信するアンテナ２０１ａ、２０１ｂを介して、セルラ方式受信ＲＦ回路２０２ａ、２０２ｂで受信した信号をベースバンド変換し、ＡＤ変換器２０３、量子化器２０４、ビット割り当て部２０５で生成された情報ビットを、Ｗｉ−Ｆｉ符号器２０６、Ｗｉ−Ｆ変調回路２０７、Ｗｉ−Ｆｉ送信ＲＦ回路２０８を介して、Ｗｉ−Ｆｉの通信規格に基づいて符号化・変調し、送信アンテナ２０９を用いて端末局３００へ送信する。 FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the relay device according to the first embodiment. The relay apparatus 200 performs baseband conversion on signals received by the cellular reception RF circuits 202a and 202b via antennas 201a and 201b that receive cellular frequencies, and an AD converter 203, a quantizer 204, and a bit allocation unit 205. Are encoded and modulated based on the Wi-Fi communication standard via the Wi-Fi encoder 206, the Wi-F modulation circuit 207, and the Wi-Fi transmission RF circuit 208, and the transmission antenna 209 to the terminal station 300.

図３は、端末局３００の概略構成を示すブロック図である。端末局３００は、セルラ通信方式に対応した受信アンテナ３０１ａ、３０１ｂ、セルラ方式ＲＦ回路３０２ａ、３０２ｂでマクロエリアの信号を受信するのと同時に、Ｗｉ−Ｆｉ向けアンテナ３０５で中継装置２００からのＷｉ−Ｆｉ信号を受信する。Ｗｉ−Ｆｉ向けアンテナ３０５で受信した信号は、Ｗｉ−ＦｉＲＦ回路３０６およびＷｉ−Ｆｉベースバンド信号処理回路３０７を介して復調・復号される。Ｗｉ−Ｆｉの復号が誤りなく行なわれた場合、復号データは中継装置２００のセルラ方式向け受信アンテナのベースバンド信号と同一となる。 FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the terminal station 300. The terminal station 300 receives the macro area signal by the receiving antennas 301a and 301b and the cellular RF circuits 302a and 302b corresponding to the cellular communication method, and at the same time, the Wi-Fi antenna 305 causes the Wi- Receive Fi signal. The signal received by the Wi-Fi antenna 305 is demodulated and decoded via the Wi-Fi RF circuit 306 and the Wi-Fi baseband signal processing circuit 307. When the Wi-Fi decoding is performed without error, the decoded data is the same as the baseband signal of the receiving antenna for the cellular system of the relay apparatus 200.

次に、Ｗｉ−Ｆｉ復号したデータを中継装置２００が有するセルラ向けアンテナの本数に応じた直並列変換を行ない、中継装置２００からのＷｉ−Ｆｉ周波数を受信する受信アンテナ３０５に対応した並列ベースバンド信号データ、セルラ周波数用アンテナ３０１で受信したベースバンドデータがタイミング調整回路３０３に入力される。タイミング調整回路３０３では、セルラ周波数で受信した信号をＷｉ−Ｆｉで復号した信号と同期させるためのバッファを有しており、双方の信号を同期させた後、セルラ方式ベースバンド信号処理回路３０４に入力される。 Next, the parallel baseband corresponding to the receiving antenna 305 that performs Wi-Fi decoded data according to the number of cellular antennas included in the relay apparatus 200 according to the number of cellular antennas and receives the Wi-Fi frequency from the relay apparatus 200. Signal data and baseband data received by the cellular frequency antenna 301 are input to the timing adjustment circuit 303. The timing adjustment circuit 303 has a buffer for synchronizing a signal received at a cellular frequency with a signal decoded by Wi-Fi, and after synchronizing both signals, the cellular baseband signal processing circuit 304 Entered.

セルラ方式ベースバンド信号処理回路３０４では、セルラ周波数向けアンテナで受信したベースバンド信号とＷｉ−Ｆｉの復号データの双方を入力としてＭＩＭＯチャネル推定および信号検出、復号処理を行ない、基地局から送信された情報を得る。 In the cellular baseband signal processing circuit 304, both the baseband signal received by the cellular frequency antenna and the Wi-Fi decoded data are input to perform MIMO channel estimation, signal detection, and decoding processing, and transmitted from the base station. get information.

なお、第１の実施形態では、中継装置２００と端末局３００との間におけるＷｉ−Ｆｉのスループットが、中継装置２００から転送されるベースバンドデータに比べて十分大きい場合に安定して動作する。 In the first embodiment, the operation is stable when the Wi-Fi throughput between the relay apparatus 200 and the terminal station 300 is sufficiently larger than the baseband data transferred from the relay apparatus 200.

（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態に係る中継装置の概略構成を示すブロック図である。第２の実施形態では、図２に示した第１の実施形態に係る中継装置に対して、アンテナ選択部２１０、受信電力検出部２１１、転送レート制御部２１２、およびＷｉ−Ｆｉ伝送レート取得部２１３が追加された構成を採る。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。 (Second Embodiment)
FIG. 4 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the relay device according to the second embodiment. In the second embodiment, an antenna selection unit 210, a received power detection unit 211, a transfer rate control unit 212, and a Wi-Fi transmission rate acquisition unit are compared with the relay device according to the first embodiment shown in FIG. A configuration in which 213 is added is adopted. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

第２の実施形態では、中継装置２００および端末局３００は、第１の実施形態におけるＷｉ−Ｆｉのスループットに応じて、ベースバンドデータを転送するアンテナ数、量子化ビット数を適応的に変化させることにより、安定かつ高速な通信システムを低消費電力に提供する。 In the second embodiment, the relay apparatus 200 and the terminal station 300 adaptively change the number of antennas and the number of quantization bits for transferring baseband data according to the Wi-Fi throughput in the first embodiment. Thus, a stable and high-speed communication system is provided with low power consumption.

図４において、Ｗｉ−Ｆｉ伝送レート取得部２１３は、Ｗｉ−Ｆｉ伝送レートをモニターする。また、転送レート制御部２１２は、このモニターした伝送レートに基づいて、転送するアンテナ本数および量子化ビット数を制御する。量子化器２０４は、転送レート制御部２１２から通知される量子化ビット数でベースバンド信号を量子化する。アンテナ選択部２１０は、転送レート制御部２１２から通知される転送アンテナ数および、セルラ周波数を受信する各受信アンテナの信号レベルを検出する受信電力検出部２１１から入力される各アンテナの信号レベルから、所要転送アンテナ数分のアンテナを選択し、転送するアンテナのベースバンド信号量子化ビットのみをビット割り当て部２０５に伝送する。 In FIG. 4, a Wi-Fi transmission rate acquisition unit 213 monitors the Wi-Fi transmission rate. Also, the transfer rate control unit 212 controls the number of antennas to be transferred and the number of quantization bits based on the monitored transmission rate. The quantizer 204 quantizes the baseband signal with the number of quantization bits notified from the transfer rate control unit 212. The antenna selection unit 210 receives the number of transfer antennas notified from the transfer rate control unit 212 and the signal level of each antenna input from the reception power detection unit 211 that detects the signal level of each reception antenna that receives the cellular frequency. As many antennas as the required number of transfer antennas are selected, and only the baseband signal quantization bits of the antennas to be transferred are transmitted to the bit allocation unit 205.

図５は、第２の実施形態に係る端末局の概略構成を示すブロック図である。図３に示した第１の実施形態に係る端末局とは、復号データヘッダ除去・抽出部３０９と、直並列変換部３１０が追加された点が異なる。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。 FIG. 5 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a terminal station according to the second embodiment. The terminal station according to the first embodiment shown in FIG. 3 is different in that a decoded data header removal / extraction unit 309 and a serial / parallel conversion unit 310 are added. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

図６は、転送レート制御の動作を示すフローチャートである。ここで、Ｗｉ−Ｆｉ伝送レート取得部２１３で取得する伝送レートをＲ、オーバーサンプリングレートをＫ_０、量子化ビット数の初期値をＱ_０とする。まず、これらの値を取得し（ステップＳ１）、転送可能なアンテナ数（式（１））を決定するために、式（２）で示される値を計算する。 FIG. 6 is a flowchart showing the operation of transfer rate control. Here, it is assumed that the transmission rate acquired by the Wi-Fi transmission rate acquisition unit 213 is R, the oversampling rate is K ₀ , and the initial value of the number of quantization bits is Q ₀ . First, these values are acquired (step S1), and in order to determine the number of antennas that can be transferred (formula (1)), the value represented by formula (2) is calculated.

ただし、式（３）は、ａを超えない最大の整数とする。

However, Equation (3) is the maximum integer that does not exceed a.

式（１）の値が１未満である場合は（ステップＳ２）、式（４）を計算し、式（５）で示される閾値と比較する（ステップＳ３）。ステップＳ３において、式（４）の値が、式（５）の閾値以下である場合は、式（１）の値を０とし、ベースバンドデータの転送は行なわない（ステップＳ４）。

When the value of the formula (1) is less than 1 (step S2), the formula (4) is calculated and compared with the threshold value shown by the formula (5) (step S3). In step S3, if the value of equation (4) is less than or equal to the threshold value of equation (5), the value of equation (1) is set to 0 and no baseband data is transferred (step S4).

一方、ステップＳ３において、式（４）の値が、式（５）の閾値より大きい場合は、量子化ビット数を式（４）の値、式（１）の値を、１とし、受信レベルが最も高いアンテナを選択する（ステップＳ５）。そして、選択されたアンテナの受信ベースバンド信号をサンプル比Ｋ_０でオーバーサンプリングし、式（４）で示される量子化ビット数で量子化する（ステップＳ６）。そして、式（４）で示される値と、式（１）の値を１に関する情報をデータ先頭に付加して、方式２（第２の実施形態）の情報ビットを生成する（ステップＳ７）。

On the other hand, if the value of equation (4) is larger than the threshold value of equation (5) in step S3, the number of quantization bits is set to the value of equation (4), the value of equation (1) is set to 1, and the reception level Is selected (step S5). Then, over-sampling the received baseband signal of the selected antenna sample ratio K _0, it is quantized by the quantization bit number represented by the formula (4) (step S6). Then, the information represented by the formula (4) and the value of the formula (1) are added to the top of the data with respect to the data 1 to generate information bits of the scheme 2 (second embodiment) (step S7).

一方、ステップＳ２において、式（１）で示される値が１以上である場合は、量子化ビット数をＱ_０とし、アンテナ選択部２１０で受信レベルの大きいアンテナを、式（１）で表わされる本数、選択する（ステップＳ８）。そして、選択されたアンテナの受信ベースバンド信号をサンプル比Ｋ_０でオーバーサンプリングし、量子化ビット数Ｑ_０で量子化する（ステップＳ９）。そして、Ｑ_０と、式（１）の値に関する情報をデータ先頭に付加して、方式２（第２の実施形態）の情報ビットを生成する（ステップＳ１０）。 On the other hand, in step S2, when the value represented by the formula (1) is 1 or more, the number of quantization bits and Q _0, the larger antenna reception level at the antenna selector 210 is represented by the formula (1) The number is selected (step S8). Then, over-sampling the received baseband signal of the selected antenna sample ratio K _0, it is quantized by the quantization bit number Q ₀ (step S9). Then, Q ₀ and information related to the value of equation (1) are added to the head of the data to generate information bits of method 2 (second embodiment) (step S10).

なお、式（５）の閾値を、端末局でのセルラ周波数の受信レベルと量子化器で発生する量子化雑音量の関係から事前に作成した変換テーブルを用いて、セルラ周波数の受信レベルに応じて変化させる構成であっても良い。 Note that the threshold value of Equation (5) is set according to the reception level of the cellular frequency using a conversion table created in advance from the relationship between the reception level of the cellular frequency at the terminal station and the amount of quantization noise generated by the quantizer. The configuration may be changed.

また、安定なＷｉ−Ｆｉ転送を実現する為、伝送レートＲを得られる伝送レート期待値よりも下げて設定する構成でも良い。 Moreover, in order to implement | achieve stable Wi-Fi transfer, the structure set lower than the transmission rate expected value which can obtain the transmission rate R may be sufficient.

ビット割り当て部２０５では、転送レート制御部２１２で決定した量子化ビット数および選択したアンテナ本数に関する情報を、データ先頭に付加し、選択したアンテナの量子化ビットをデータ情報ビットとし、Ｗｉ−Ｆｉで端末局３００に送信する。 In the bit allocation unit 205, information on the number of quantization bits determined by the transfer rate control unit 212 and the number of selected antennas is added to the data head, the quantization bit of the selected antenna is used as a data information bit, and Wi-Fi is used. Transmit to the terminal station 300.

端末局３００では、復号データヘッダ除去・抽出部３０９で復号したＷｉ−Ｆｉデータのヘッダから量子化ビット数および選択されたアンテナ本数を抽出後、データヘッダ以外のデータを直並列変換部３１０に入力する。直並列変換部３１０は、抽出したアンテナ本数に応じて直列データを並列変換する。また、タイミング調整回路３０３は、抽出した量子化ビット数に基づいて別途受信したセルラ周波数のベースバンド信号とのタイミング調整を行ない、セルラ方式ベースバンド信号処理回路３０４で入力されるベースバンド信号ストリーム数分のチャネル推定、信号検出、復号処理を行ない、基地局送信データを復元する。また、同端末はチャネル推定結果を用いて適切なＭＩＭＯ空間多重数（ＲａｎｋＩｎｄｉｃａｔｏｒ）を決定し、上りリンクの制御チャネルを介して基地局に送信する。これにより、Wi-Fiのデータレートに応じて中継器から転送されてくるアンテナ本数が変化する場合でも、適応的に空間多重数を切り替えることができ、通信の安定性を確保できる。 In the terminal station 300, after extracting the quantization bit number and the selected number of antennas from the header of the Wi-Fi data decoded by the decoded data header removal / extraction unit 309, data other than the data header is input to the serial-parallel conversion unit 310. To do. The serial / parallel converter 310 converts the serial data in parallel according to the extracted number of antennas. In addition, the timing adjustment circuit 303 adjusts the timing with the baseband signal of the cellular frequency separately received based on the extracted number of quantization bits, and the number of baseband signal streams input by the cellular baseband signal processing circuit 304 Minute channel estimation, signal detection, and decoding are performed, and base station transmission data is restored. Also, the terminal determines an appropriate MIMO spatial multiplexing number (RankIndicator) using the channel estimation result, and transmits it to the base station via an uplink control channel. As a result, even when the number of antennas transferred from the repeater changes according to the Wi-Fi data rate, the number of spatial multiplexing can be switched adaptively and communication stability can be ensured.

以上説明したように、本実施形態によれば、端末局の操作性を極端に低下させることなく複数のアンテナを分散配置することができ、基地局が多数のアンテナを用いて空間多重伝送を行なう場合にも、高効率かつ低相関なＭＩＭＯ伝送の信号受信を行なうことが可能となる。 As described above, according to this embodiment, a plurality of antennas can be distributed and distributed without significantly reducing the operability of the terminal station, and the base station performs spatial multiplexing transmission using a large number of antennas. Even in this case, it is possible to perform highly efficient and low correlation MIMO signal reception.

１００基地局（基地局装置）
１０１アンテナ
２００中継装置
２０１アンテナ
２０１ａ、２０１ｂアンテナ
２０２ａ、２０２ｂセルラ方式受信ＲＦ回路
２０３ＡＤ変換器
２０４量子化器
２０５ビット割り当て部
２０６Ｗｉ−Ｆｉ符号器
２０７Ｗｉ−Ｆｉ変調回路
２０８Ｗｉ−Ｆｉ送信ＲＦ回路
２０９送信アンテナ
２１０アンテナ選択部
２１１受信電力検出部
２１２転送レート制御部
２１３Ｗｉ−Ｆｉ伝送レート取得部
３００端末局（端末装置）
３０１アンテナ
３０１ａ、３０１ｂ受信アンテナ
３０２ａ、３０２ｂセルラ方式ＲＦ回路
３０３タイミング調整回路
３０４セルラ方式ベースバンド信号処理回路
３０５アンテナ
３０６Ｗｉ−ＦｉＲＦ回路
３０７Ｗｉ−Ｆｉベースバンド信号処理回路
３０９復号データヘッダ除去・抽出部
３１０直並列変換部 100 base station (base station equipment)
101 antenna 200 relay device 201 antenna 201a, 201b antenna 202a, 202b cellular reception RF circuit 203 AD converter 204 quantizer 205 bit allocation unit 206 Wi-Fi encoder 207 Wi-Fi modulation circuit 208 Wi-Fi transmission RF circuit 209 transmission Antenna 210 Antenna selection unit 211 Received power detection unit 212 Transfer rate control unit 213 Wi-Fi transmission rate acquisition unit 300 Terminal station (terminal device)
301 Antennas 301a and 301b Receiving antennas 302a and 302b Cellular RF circuit 303 Timing adjustment circuit 304 Cellular baseband signal processing circuit 305 Antenna 306 Wi-Fi RF circuit 307 Wi-Fi baseband signal processing circuit 309 Decoded data header removal / extraction Part 310 serial-parallel conversion part

Claims

複数のアンテナを有し、基地局からＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式で送信された無線信号を受信すると共に、前記基地局からＭＩＭＯ方式で送信された無線信号を基地局と端末局間の通信方式とは異なる中継用の通信方式で中継する中継装置から送信された無線信号を受信する端末局であって、
前記基地局からＭＩＭＯ方式で送信された無線信号を受信する基地局と端末局間の通信方式用受信部と、
前記中継装置から基地局と端末局間の通信方式とは異なる中継用の通信方式で送信された無線信号を受信する中継用受信部と、
前記基地局と端末局間の通信方式で受信した無線信号と前記中継用の通信方式で受信した無線信号とのタイミング調整を行なうタイミング調整部と、
前記タイミング調整された信号からＭＩＭＯ信号を検出する信号処理部と、を備え、
前記中継用の通信方式で受信した無線信号から量子化ビット数および送信アンテナ本数を示す情報を抽出し、前記抽出した量子化ビット数および送信アンテナ本数に基づいてデータについて直並列変換を行ない、前記タイミング調整およびＭＩＭＯ信号を検出する信号処理を行なうことを特徴とする端末局。 It has a plurality of antennas, receives a radio signal transmitted from a base station by a MIMO (Multiple Input Multiple Output) scheme, and communicates a radio signal transmitted from the base station by a MIMO scheme between the base station and a terminal station. A terminal station that receives a radio signal transmitted from a relay device that relays using a communication method for relay different from the method,
A receiver for a communication method between a base station and a terminal station that receives a radio signal transmitted from the base station by a MIMO method;
A relay receiving unit that receives a radio signal transmitted from the relay device by a communication method for relay different from the communication method between the base station and the terminal station;
A timing adjustment unit that performs timing adjustment between a radio signal received by the communication method between the base station and the terminal station and a radio signal received by the communication method for relay;
A signal processing unit for detecting a MIMO signal from the timing-adjusted signal,
Extracting information indicating the number of quantization bits and the number of transmission antennas from the radio signal received by the relay communication method, performing serial-parallel conversion on the data based on the extracted number of quantization bits and the number of transmission antennas, A terminal station that performs timing adjustment and signal processing for detecting a MIMO signal.

複数のアンテナを有し、基地局からＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式で送信された無線信号を受信すると共に、前記受信した無線信号を請求項１記載の端末局へ中継する中継装置であって、
前記基地局と前記端末局間の通信方式とは異なる中継用の通信方式のデータレートを検出するデータレート検出部と、
前記検出されたデータレートに基づいて、前記ＭＩＭＯ方式で送信するための送信アンテナ本数および量子化ビット数を適応的に選択する転送レート制御部と、
前記基地局から前記ＭＩＭＯ方式で受信した無線信号を、前記中継用の通信方式に用いられる信号に変換すると共に、前記選択された送信アンテナ本数および量子化ビット数を示す情報を、前記変換された信号に付加する信号変換部と、
前記送信アンテナ本数および量子化ビット数を示す情報が付加された信号を、前記中継用の通信方式で前記端末局へ送信する送信部と、を備えることを特徴とする中継装置。 A relay apparatus having a plurality of antennas, receiving a radio signal transmitted from a base station by a MIMO (Multiple Input Multiple Output) method, and relaying the received radio signal to a terminal station according to claim 1. ,
A data rate detection unit for detecting a data rate of a communication method for relay different from a communication method between the base station and the terminal station;
A transfer rate control unit that adaptively selects the number of transmission antennas and the number of quantization bits for transmission by the MIMO scheme based on the detected data rate;
The radio signals received by the MIMO scheme from the base station, the converts the signals used for the communication method for relaying information indicating the number of transmitting antennas and the number of quantization bits the selected was the conversion A signal converter for adding to the signal;
A relay apparatus comprising: a transmission unit configured to transmit a signal to which information indicating the number of transmission antennas and the number of quantization bits is added to the terminal station using the relay communication method.

前記基地局からＭＩＭＯ方式で受信した無線信号のうち、受信信号レベルが高い無線信号を受信した受信アンテナを選択するアンテナ選択部を更に備え、
前記受信信号レベルが高い無線信号を前記端末局へ中継することを特徴とする請求項２記載の中継装置。 An antenna selection unit that selects a reception antenna that has received a radio signal having a high reception signal level from among the radio signals received from the base station by MIMO;
The relay apparatus according to claim 2, wherein the radio signal having a high received signal level is relayed to the terminal station .

前記転送レート制御部は、
前記中継用の通信方式のデータレートを予め定められたオーバーサンプリング比および量子化ビット数で除算し、この除算結果を超えない最大の自然数が存在するか否かを判定し、
前記判定の結果、除算結果を超えない最大の自然数が存在する場合は、その自然数を中継に用いる送信アンテナ数とする一方、除算結果を超えない最大の自然数が存在しない場合は、前記データレートを予め定められたオーバーサンプリング比で除算した結果を超えない最大の整数と予め定められた量子化ビット閾値とを比較し、
前記比較の結果、前記閾値を超える整数が存在する場合は、その整数を量子化ビット数とすると共に中継に用いるアンテナ数を１とし、前記閾値を超える整数が存在しない場合は、中継に用いるアンテナ数を０とすることを特徴とする請求項２記載の中継装置。 The transfer rate control unit
Divide the data rate of the communication method for relay by a predetermined oversampling ratio and the number of quantization bits, and determine whether there is a maximum natural number not exceeding this division result,
As a result of the determination, when there is a maximum natural number that does not exceed the division result, the natural number is set as the number of transmission antennas used for relay, while when there is no maximum natural number that does not exceed the division result, the data rate is set. Comparing the maximum integer not exceeding the result of dividing by a predetermined oversampling ratio with a predetermined quantization bit threshold;
As a result of the comparison, if there is an integer exceeding the threshold, the integer is used as the number of quantization bits and the number of antennas used for relay is 1, and if there is no integer exceeding the threshold, the antenna used for relay The relay apparatus according to claim 2, wherein the number is zero .

前記端末局が前記基地局からＭＩＭＯ方式で受信した無線信号の受信レベルを取得し、
前記転送レート制御部は、前記取得した受信信号レベルに応じて、前記量子化ビット閾値を適応的に変化させることを特徴とする請求項４記載の中継装置。 Obtaining a reception level of a radio signal received by the terminal station from the base station in a MIMO scheme;
The relay apparatus according to claim 4, wherein the transfer rate control unit adaptively changes the quantization bit threshold according to the acquired received signal level .

前記転送レート制御部は、量子化ビット数および送信アンテナ本数を示す情報を、中継するデータの先頭に付加することを特徴とする請求項２記載の中継装置。 The relay apparatus according to claim 2, wherein the transfer rate control unit adds information indicating the number of quantization bits and the number of transmission antennas to a head of data to be relayed.

ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式で無線信号を送信する基地局と、A base station that transmits radio signals by MIMO (Multiple Input Multiple Output) system;
請求項１記載の端末局と、A terminal station according to claim 1;
請求項２記載の中継装置と、から構成されることを特徴とする無線通信システム。A wireless communication system comprising the relay device according to claim 2.

複数のアンテナを有し、基地局からＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式で送信された無線信号を受信すると共に、前記基地局からＭＩＭＯ方式で送信された無線信号を基地局と端末局間の通信方式とは異なる中継用の通信方式で中継する中継装置から送信された無線信号を受信する端末局の通信方法であって、It has a plurality of antennas, receives a radio signal transmitted from a base station by a MIMO (Multiple Input Multiple Output) scheme, and communicates a radio signal transmitted from the base station by a MIMO scheme between the base station and a terminal station. A communication method of a terminal station that receives a radio signal transmitted from a relay device that relays using a communication method for relay different from the method,
前記基地局からＭＩＭＯ方式で送信された無線信号を受信し、Receiving a radio signal transmitted by the MIMO scheme from the base station;
前記中継装置から基地局と端末局間の通信方式とは異なる中継用の通信方式で送信された無線信号を受信し、Receiving a radio signal transmitted by a relay communication method different from the communication method between the base station and the terminal station from the relay device;
前記中継用の通信方式で受信した無線信号のデータヘッダから量子化ビット数および送信アンテナ本数を示す情報を抽出し、Extracting information indicating the number of quantization bits and the number of transmission antennas from the data header of the radio signal received by the communication method for relay,
前記抽出した送信アンテナ本数を用いて、前記データヘッダ以外のデータについて直並列変換を行ない、Using the extracted number of transmission antennas, serial-parallel conversion is performed on data other than the data header,
前記抽出した量子化ビット数を用いて、前記基地局と端末局間の通信方式で受信した無線信号のベースバンド信号と前記直並列変換後の信号とのタイミング調整を行ない、Using the extracted number of quantization bits, adjust the timing of the baseband signal of the radio signal received by the communication method between the base station and the terminal station and the signal after the serial-parallel conversion,
前記タイミング調整された信号からＭＩＭＯ信号を検出することを特徴とする通信方法。A communication method, wherein a MIMO signal is detected from the timing-adjusted signal.