[发明专利]中继装置和中继方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种中继装置和中继方法。

背景技术

作为用于提高无线通信的吞吐量的技术，提出了MIMO(Multiple Input Multiple Output，多输入多输出)方案或者多天线方案。MIMO方案通过以相同的频率从多根天线同时发送信号来提高吞吐量。

图1示意性地例示了MIMO方案。在MIMO方案中，n个数据流(数据流1至数据流n)从发射机的n个天线分别被发送，并且经由不同的无线传播路径由接收机的n个天线接收。接收机可以利用空间上不同的无线传播路径，通过从n个接收信号中信号检测n个数据流(数据流1至数据流n)来重构所发送的信息片(information piece)1至片n。

如此，MIMO方案利用了多个发射机天线和多个接收机天线之间的无线传播路径的差异。因此，在由于沿无线传播路径上存在障碍物而呈现出多条无线传播路径的示例(多径环境的情况)中，接收机可以容易地根据MIMO方案来实现信号检测。但是，如图2所示，由于障碍物所引起的无线电波的散射，接收功率存在衰减的趋势。而另一方面，在例示的视距环境中，多条无线传播路径之间彼此略有差别，这使得接收机的信号检测较困难。但是，如图3所示，在视距环境中，接收功率基本上不下降。

因此，在视距环境中，难以基于MIMO方案来提高吞吐量。为了解决这个问题，考虑在发射机和接收机之间设置中继装置。接收机接收直接来自发射机的直达波以及来自发射机并经由中继装置的中继波，并且对它们的合成波进行信号检测。通过使用中继装置使得无线传播路径有意地变复杂，接收机即使在视距环境下也能够容易地进行信号检测。例如，在JP 2006-148482中描述了一些常规的基于MIMO的中继方法。

但是，即使通过安装中继装置使得接收机能够接收直达波和中继波，仍然存在接收机基于MIMO方案难以进行信号检测的情形。

图4示出了以上情形中的一个。在图4中的左侧，示意地例示了发射机、中继装置和接收机。接收机接收直接来自发射机的直达波和经由中继装置的中继波，并对该直达波和中继波进行合成。通常，中继波与直达波之间存在相位差。为了便于说明，假设直达波与中继波之间的相位差等于φ。因而，可以通过矢量相加来实现直达波和中继波的合成。其结果是，例如，如果中继波具有极小的幅度，则该合成波将近似于直达波(如图4中的右上部分所示)。在合成波近似于直达波的情形下，接收机基本上仅能利用直达波来进行信号检测，这将导致与视距环境的情况一样难以进行信号检测。另一方面，如果直达波具有极小的幅度，则该合成波将近似于中继波(如图4中的右下部分所示)。在合成波近似于中继波的情形下，接收机基本上仅能利用中继波来进行信号检测，这将导致与视距环境的情况一样难以进行信号检测。因此，根据常规的方案，即使在MIMO方案中使用中继装置，也有可能难以进行信号检测。

发明内容

本发明的一个目的在于，在基于MIMO的通信系统中，能够易于针对从发射机不经由中继装置到达接收机的直达波和从发射机经由中继装置到达接收机的中继波的合成波进行信号检测。

本发明的一个方面涉及一种中继装置，其用于在基于MIMO的通信系统中将信号从发射机中继到接收机，所述中继装置包括：功率差确定单元，其被配置为基于所述发射机、所述中继装置和所述接收机之间的位置关系来确定直达波与中继波之间的接收电平的差值，所述直达波从所述发射机不经由所述中继装置到达所述接收机，所述中继波从所述发射机经由所述中继装置到达所述接收机；增益确定单元，其被配置为确定所述中继装置的放大增益使得所述差值较小；和发送单元，其被配置为按照所确定的放大增益来放大来自所述发射机的信号，并且将放大后的信号发送给所述接收机。

本发明的另一个方面涉及一种中继方法，该中继方法用于在基于MIMO的通信系统中将信号从发射机中继到接收机，所述方法包括：差值确定步骤，基于所述发射机、所述中继装置和所述接收机之间的位置关系来确定直达波与中继波之间的接收电平的差值，所述直达波从所述发射机不经由所述中继装置到达所述接收机，所述中继波从所述发射机经由所述中继装置到达所述接收机；增益确定步骤，确定所述中继装置的放大增益使得所述差值较小；发送步骤，按照所确定的放大增益来放大来自所述发射机的信号，并且将放大后的信号发送给所述接收机。

按照本发明的各个方面，在基于MIMO的通信系统中，能够易于针对从发射机不经由中继装置到达接收机的直达波和从发射机经由中继装置到达接收机的中继波的合成波进行信号检测。

附图说明