Wireless backhaul systems have been considered as a promising candidate of beyond 3G wireless broadband system for mobile communications. The achievable transmission performance over radio relay channel depends on antenna directivity and radiation patterns of each antenna element. To improve the transmission performance and keep radio relay channel in an acceptable condition, it is effective to control the antenna directivity by employing multi-antenna signal transmission and reception. In this paper, we propose a simple method to extend the existing single antenna relay node based on IEEE802.Ha/b/g to multi-antenna system, where a cross polarized multi-antenna is applied to the existing relay nodes as external equipment. The multi-antenna system is controlled by detecting the antenna control information assigned to the lengths of the packets transmitted from the existing node. The proposed method does not require special change of the existing system such as hardware design on multi--antenna configuration. We also developed a prototype base/relay node with optional multi-antenna equipment and confirmed the effectiveness of the proposed method by experiment. To clarify the effectiveness of the proposed multi-antenna system in wireless backhaul networks, we evaluate throughput performance by system level simulations. Simulation results ensure that the proposed multi-antenna system with highly efficient packet forwarding protocol, called Intermittent Periodic Transmit (IPT), improves throughput performance of the radio relay transmission in wireless backhaul as compared with conventional omni-directional antenna system.%次世代モバイルブロードバンドを実現する形態の1つとして無線バックホールシステムが検討されている．中継回線品質はアンテナ配置やアンテナ素子の指向性に依存する．無線中継システムにおいて，設置形態やアンテナの向きに依存せず安定した中継回線品質を維持するには，設置形態などに応じてアンテナ指向性を自動調整することが有効である・本論文では，IEEE802．11a／b／gに準拠した既存の無線中継局のアンテナの機能を拡張する手段として，直交偏波を用いるマルチアンテナシステムと中継パケットを利用したアンテナ制御手法を提案する．提案システムでは中継パケット長の長短に対応づけられたアンテナ制御情報を検出することによりアンテナ制御を行う．これにより，既存のハードウェアシステムに大きな変更を加えることなくマルチアンテナ化することができる．まず，マルチアンテナシステムの試作機を用いて，提案アンテナ制御方式の有効性を実験的に確認した．次に，本論文で仮定するマルチアンテナシステムを無線バックホールに適用した場合の中継伝送特性を計算機シミュレーションにより評価した．マルチアンテナ用のパケット転送プトロコルを用いる提案アンテナシステムは無指向性シングルアンテナシステムと比べてスループット特性を約24％改善できることを示した．
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机译：无线回程系统已被认为是超越3G无线宽带系统进行移动通信的有希望的候选者。无线中继信道上可实现的传输性能取决于天线方向性和每个天线元件的辐射方向图。为了提高传输性能并使无线电中继信道保持在可接受的条件下，通过采用多天线信号发送和接收来控制天线方向性是有效的。在本文中，我们提出了一种简单的方法，将基于IEEE802.Ha / b / g的现有单天线中继节点扩展到多天线系统，其中交叉极化多天线作为外部设备应用于现有中继节点。通过检测分配给从现有节点发送的分组的长度的天线控制信息来控制多天线系统。提出的方法不需要对现有系统进行特殊更改，例如在多天线配置上进行硬件设计。我们还开发了带有可选多天线设备的原型基础/中继节点，并通过实验证实了该方法的有效性。为了阐明所提出的多天线系统在无线回程网络中的有效性，我们通过系统级仿真评估吞吐量性能。仿真结果确保，与传统的全向天线系统相比，所提出的具有高效分组转发协议的多天线系统（称为间歇周期性传输（IPT））提高了无线回程中无线电中继传输的吞吐量性能。継シロードバンドを実现する形态の1つとして无线バックホールシステムが検讨されている。中継回线品质はアンテナ配置やアンテナ素子の指向性に依存する。安定した中継回线品质を维持するには，设置形态などに応じてアンテナ指向性を自动调整することが有效である・本论文では，IEEE802．11a ／ b ／ gに准拠した既存の无线中継局のシス机中継パケット长の长短に対応づけられたアンテナ制御情报を検出することとこれによりアンテナ制御を行う。シ，既存のハードウェアシステムに大きな変更を加えることなくマルチアンテナ化することができる。まず，マルチアンテナシステムの试作机を用いて，因此的确认确认。性シングルアンテナシステムと比べてスループット特性を约24％改善できることを示した。
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