(57)【要約】  送信機２と受信機３との間で無線通信が行われる通信システム１の送信機２において、情報ビット生成部が、送信すべきデータより情報ビットを生成する。サブブロック生成部が、情報ビットを含むサブブロックを単位ごとに生成する。符号化部２４が、複数単位のサブブロックを結合し、一括して符号化して符号化ビットを生成する。アンテナ送信部２７が、符号化部２４から出力される符号化ビットを分割してサブブロック符号化ビットを生成し、受信機３に対して送信する。
2008041309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の通信装置と第２の通信装置との間で無線通信が行われる無線通信システムであって、
前記第１の通信装置は、
送信すべきデータより情報ビットを生成する情報ビット生成手段と、
前記情報ビットを含むサブブロックを単位ごとに生成するサブブロック生成手段と、
前記複数単位のサブブロックを結合し、一括して符号化して符号化ビットを生成する符号化手段と、
前記符号化手段から出力される前記符号化ビットを分割してサブブロック符号化ビットを生成し、前記第２の通信装置に対して送信する送信手段と
を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記第２の通信装置は、
前記サブブロック符号化ビットを受信する受信手段と、
受信した複数の前記サブブロック符号化ビットを結合し、一括して復号して前記サブブロックを得る復号手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記第２の通信装置は、
前記サブブロックの受信エラーの有無を、該サブブロックごとに判定する判定手段と、
前記判定手段により受信エラーと判定されたとき、前記第１の通信装置に対して、受信エラーと判定されたサブブロックおよび該サブブロックとともに結合して一括して符号化された全てのサブブロックについての再送要求を送信する要求手段と
を更に備え、
前記第１の通信装置の前記送信手段は、前記再送要求を受信した場合は、該再送要求にしたがって再送処理を実行する
ことを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記第２の通信装置は、前記サブブロックを受信する際の受信エラーの有無を、該サブブロックごとに判定する判定手段と、
前記判定手段により受信エラーと判定されると、前記第２の通信装置は、前記第１の通信装置に対して、受信エラーと判定されたサブブロックについての再送要求を送信する要求手段と
を更に備え、
前記第１の通信装置の前記送信手段は、前記再送要求を受信した場合は、該再送要求にしたがって再送処理を実行する
こと特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記符号化手段は、第１のサブブロックを符号化する第１の符号化手段と第２のサブブロックを符号化する第２の符号化手段とから構成され、
前記第１および第２の符号化手段からビットが出力されるタイミングを制御することにより、前記第１および第２のサブブロックの情報ビットに対応するビットを取り出して前記サブブロック符号化ビットを得る
ことを特徴とする請求項４記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記復号手段は、第１の復号手段、および該第１の復号手段とインターリーバを介して接続された第２の復号手段から構成され、
前記第１の復号手段は、第１のサブブロック符号化ビットに基づいて第１の事後確率を求め、
前記第２の復号手段は、第２のサブブロック符号化ビットに基づいて、前記第１の事後確率を外部情報として用いることにより第２の事後確率を求め、
前記第１の復号手段において繰り返し復号を行う際には、前記第２の事後確率を更に外部情報として用いる
ことを特徴とする請求項５記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記第２の符号化手段は、前記第１のサブブロックの情報ビットについてインターリーブを実行してから入力されたビットと前記第２のサブブロックの情報ビットとを組み合わせたビット列について符号化処理を行う
ことを特徴とする請求項６記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記第２の復号手段は、前記第１の事後確率についてインターリーブを実行してから外部情報として用い、
前記第１の復号手段は、前記第２の事後確率についてデインターリーブを実行してから外部情報として用いる
ことを特徴とする請求項７記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記符号化手段は、前記情報ビットをそれぞれ分散配置させることにより得られるビット列について符号化する
ことを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記符号化ビットについてセグメントを作成するときは、前記情報ビットのビット長の合計に基づいて分割数を決定する
ことを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記符号化手段は、ターボ符号を用いて符号化を行う
ことを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
【請求項１２】
前記符号化手段は、低密度パリティチェック（ＬＤＰＣ）符号を用いて符号化を行う
ことを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
【請求項１３】
複数のサブブロックごとにサブブロックをグループ化して複数のサブブロックグループを生成するグループ生成手段、
を更に備え、
前記符号化手段は、前記グループ単位で該グループに含まれるサブブロックを結合して一括して符号化を行い、
前記送信手段は、前記グループ単位で符号化して得られる符号化ビットについて、該グループに含まれるサブブロック数に分割することにより、前記サブブロック符号化ビットを得る
ことを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
【請求項１４】
前記サブブロック符号化ビットは、前記サブブロックを一括して符号化して得られた符号化ビットを、マルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）システムにおいて使用されるアンテナの本数に応じて分割することにより得られる
ことを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
【請求項１５】
前記サブブロック符号化ビットは、前記サブブロックを結合して一括して符号化して得られた符号化ビットを、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）において周波数の多重数に応じて分割することにより得られる
ことを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
【請求項１６】
前記送信手段は、空間多重あるいは周波数多重により前記サブブロック符号化ビットを送信する
ことを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
【請求項１７】
受信装置に対して送信すべきデータより情報ビットを生成する情報ビット生成手段と、
前記情報ビットを含むサブブロックを単位ごとに生成するサブブロック生成手段と、
前記複数単位のサブブロックを結合し、一括して符号化して符号化ビットを生成する符号化手段と、
前記符号化手段から出力される前記符号化ビットを分割してサブブロック符号化ビットを生成し、前記受信装置に対して送信する送信手段と
を備えたことを特徴とする送信装置。
【請求項１８】
送信装置より送信された、複数単位のサブブロックを結合し一括して符号化した符号化ビットを分割した、複数のサブブロック符号化ビットを受信し、
前記複数のサブブロック符号化ビットを結合し、一括して復号し、前記複数の単位のサブブロックを得る復号手段と、
を備えた受信装置。
【請求項１９】
送信すべきデータより情報ビットを生成する情報ビット生成し、
前記情報ビットを含むサブブロックを単位ごとに生成するサブブロックを生成し、
前記複数単位のサブブロックを結合し、一括して符号化して符号化ビットを生成し、
前記符号化ビットを分割してサブブロック符号化ビットを生成し送信する、送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信技術に関し、特に、符号化変調方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
最適な通信方法を選択しつつ無線通信を行う技術に関し、適用符号化変調方式（Adaptive Modulation and Coding、以下ＡＭＣと略記）がある。ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）による空間多重（Spatial Multiplexing）伝送においてＡＭＣを適用すると、送受信アンテナごとに最適な情報ビット長、変調方式および符号化率を選択して設定した送信ストリームを形成することができる。符号化および変調方式のスキーム（Modulation and Coding Scheme、ＭＣＳ）は、受信機において受信したデータのＳＮＲ（信号対ノイズ比）を送信ストリームごとに測定し、測定結果を受信機から受け取った送信機においてＳＮＲの値を元に最適なスキームを選択することにより決定される。【０００３】
図１は、ＳＮＲとスループットの関係を説明するための図である。縦軸はＳＮＲを表し、横軸は時間を表す。図１は、通信を開始した直後はＳＮＲの値が大きいけれども、時間の経過に伴いＳＮＲの値が減少したことを表している。【０００４】
図１に示すようにＳＮＲが変化した場合、通信開始直後においては、符号化方式については情報ビット長および符号化率は大きい値が選択され、また変調方式については、より多値での変調方式（図１の例では１６ＱＡＭ）が選択される。時間経過に伴いＳＮＲが小さくなると、符号化方式については情報ビット長、符号化率はともにより小さい値が設定され、変調方式については、より小さい値の変調方式（図１の例では４ＱＡＭ）が設定される。このように、ＳＮＲの値に応じて符号化および変調方式を適宜設定することで、受信機における信号の受信性能が短時間で変動するような環境であっても、常に最適なスループットでのデータの送受信が可能となる。【０００５】
図２は、ＳＮＲとスループットの関係からＭＣＳを決定する方法を説明するための図である。ＳＮＲの各値に対してスループットが最大となるようにＭＣＳが選択されるようにする。ＳＮＲが大きくなるにつれてスループットも向上するが、ＳＮＲの値がある値よりも大きくなると、スループットについても一定の値以上は大きくならない。例えば、ＳＮＲの値が比較的小さいときは、ＭＣＳ０を選択する。ここで、ＭＣＳ０やＭＣＳ１は、それぞれが情報長や符号化および変調方式の組み合わせを示し、ＳＮＲの値に応じて最適な組み合わせが選択できるよう、予め通信システムにおいて用意されている。図２においては、例えばＭＣＳ０については、ＳＮＲがしきい値ＴＨ０以下の値をとるときの情報長、符号化および変調方式についての組み合わせである。ＳＮＲがしきい値ＴＨ０を超える値をとるようになると、スループットについても一定の値以上には大きくならないため、よりスループットの向上が見込めるＭＣＳ１を選択する。同様に、ＳＮＲの大きさに応じて最大のスループットが見込めるＭＣＳが選択される。【０００６】
このようにＳＮＲに応じてＭＣＳを選択することにより、例えば、比較的ＳＮＲが小さいときには、低レートでの符号化を行う。具体的には、情報ビットの数を減らして変調方式としては周波数効率が小さい変調方式（例えばＱＰＳＫ変調）を採用して符号化率を小さくする。一方、比較的ＳＮＲが大きいときには、情報ビットの数を増やして変調方式としては周波数効率の大きい変調方式（例えば１６ＱＡＭ変調）を採用して符号化率を大きくする。【０００７】
図３は、従来技術に係るＡＭＣ送信機および受信機のブロック図である。図３では、送受信アンテナがそれぞれ１本の場合の構成を示す。
受信機においてＳＮＲ測定部１０１においてＳＮＲを測定し、測定したＳＮＲを送信機に対して通知する。送信機においては、搬送波を復調してＳＮＲを得ると、その値から最適なＭＣＳをフォーマット決定部１０２において選択する。そして、所定の情報ビットを誤り検出のためのＣＲＣ（Cyclic Redundancy Checking）値とともに符号化し、変調して受信機に対して送信する。送信機および受信機にそれぞれ備えられた誤り検出（ＣＲＣ）部１０６、１０７については後述する。送信機において決定されたＭＣＳは、別の制御信号を用いて送信機から受信機に対して通知される。【０００８】
受信機においては、受信した制御情報に基づいて、指定されたＭＣＳに従って復調および復号の処理を実行するとともに、受信データについてＳＮＲ測定を行う。以降は上記と同様に受信機から送信機に対してＳＮＲ情報を送信する処理、送信機において適切なＭＣＳを選択して受信機への通知する処理および受信機においてＭＣＳにしたがって復調および復号処理の処理が繰り返される。図３は送受信アンテナが１本ずつの構成（ＳＩＳＯ、Single Input Single Output）であるが、送受信アンテナをそれぞれ複数備えた構成（ＭＩＭＯ）であっても上記ＡＭＣを適用することができる。【０００９】
図４は、ＭＩＭＯで空間多重伝送を行う場合における送信機のブロック図である。図４においては、送信アンテナを２本備えた構成である。送信ビット系列１については変調した上で一方のアンテナ１０３から送信され、送信ビット系列２については変調した上で他方のアンテナ１０４から送信される。あるタイミングにおいては、アンテナ１０３、１０４のそれぞれから異なるシンボルが送信されることとなる。各アンテナから送信されたシンボルは、伝搬路で多重される。【００１０】
ＭＩＭＯによる空間多重伝送においてＡＭＣを適用する場合、２通りの方法が考えられる。第１の方法によれば、送信機において、１つのコードワード（符号化ブロック）を複数のアンテナのそれぞれに振り分けて受信機に対して情報ビットを送信する。ここでは、単一のコードワードによるレート制御のことを、ＳＣＷＲＣ（Single Code Word Rate Control）と表記する。【００１１】
図５は、ＳＣＷＲＣによりＡＭＣを行うことのできるＡＭＣ送信機および受信機のブロック図である。ＡＭＣは、符号化部１０５において符号化された符号化ブロックに対して適用される。上記の通り、ＳＣＷＲＣにおいては１つの符号化ブロックにより１つのスキームを受信機に対して通知している。受信機においては、受信したデータに基づいてアンテナ１および２の両方から受信したデータについての復調および復号方法を設定する。【００１２】
これに対し、第２の方法によれば、送信機において、アンテナごとに符号化ブロックを割り当て、情報ビットを独立させてそれぞれ受信機に対して送信する。ここでは、アンテナごとにレート制御を行うことを、ＰＡＲＣ（Per Antenna Rate Control）と表記する。【００１３】
図６は、ＰＡＲＣによりＡＭＣを行うことのできるＡＭＣ送信機および受信機のブロック図である。図６に示す構成の送信機においては、アンテナごとにスキームを設定し、それぞれコードブロックを符号化して得られる符号化ビットを送信アンテナ１および２からそれぞれ送信している。受信機においては、受信アンテナ１および２から受信したデータについて、それぞれ復調および復号方法を設定する。【００１４】
上記２つの方法を比較すると、ＳＣＷＲＣによりＡＭＣを実行する方が送信機および受信機の構成を簡易にすることができる一方で、ＰＡＲＣによりＡＭＣを実行する方がより高いスループット特性を見込むことができる。これらの違いが生じる理由について更に説明する。【００１５】
ＳＣＷＲＣにおいては、受信アンテナごとに測定したＳＮＲに対して平均値を求め、求めた平均値に基づいてＭＣＳを選択している。すなわち、平均値に基づいてＭＣＳを選択しているため、各アンテナでＳＮＲの値にばらつきがある場合等は、誤り率が高くなる。誤り率を抑制するために、例えばＢＬＥＲ（BLock Error Rate、ブロックエラーレート）＝０．１とするためには、ＭＣＳに含まれる情報の１つである情報ビット長を小さく設定する必要がある。情報ビット長を小さく設定することに伴ってスループットが小さくなってしまう。【００１６】
これに対し、ＰＡＲＣにおいては、各受信アンテナのＳＮＲに対してそれぞれＭＣＳを選択することができる。送信機側ではアンテナごとにＭＣＳを設定し、符号化して受信機に送信するための構成が必要となり、受信機側では、アンテナごとのＭＣＳを復号して復号および復調方法を設定するための構成が必要となることから、構成がＳＣＷＲＣと比較して複雑となる。その一方で、個別に符号化を行うため効率的に符号化／復号が可能となり、これにより、ＳＣＷＲＣと比較してスループットが大きくなる。【００１７】
ここで、従来技術に係る情報ビットブロックを分割して送信する方法について説明する。
図７は、従来のコードブロックセグメンテーション技術を説明するための図である。コードブロックセグメンテーションとは、大きい情報ビット長の符号化に関する技術であり、３ＧＰＰにおいて仕様化されている。ここでは、従来のコードブロックセグメンテーションについて、符号化率Ｒ＝１／３のターボ符号を例に図面を参照しながら説明する。【００１８】
コードブロックセグメンテーション処理においては、情報ビットブロックにＣＲＣパリティビットを付加したブロックのサイズが５１１４を超える場合に適用され、各情報ビットのサイズが５１１４を超えないよう、等分の長さのコードブロックに分割される。図７には、ブロックサイズが５１１４×３＝１５３４２を超えているためにコードブロック数が４となる場合のブロックのフォーマットを示している。符号化は、分割されたコードブロックごとに実行される。図７の例ではコードブロックｓ０、ｓ１、ｓ２およびｓ３のそれぞれについて実行される。符号化の結果得られる符号化ビットは、シリアルに結合される。そして、結合した符号化ブロックを１つのブロックとしてパンクチャリング等の処理を行い、伝送路に送出する。【００１９】
ここで、従来の複数の情報ビットブロックをシリアルに結合して符号化する処理、およびシリアルに結合して符号化した符号化ビットの復号する処理について説明する。なお、以下に図８および図９を参照して説明する符号化／復号処理については、各種データの送受信に適用されている。【００２０】
図８は、従来における複数の情報ビットブロックをシリアルに結合して符号化する処理を説明する図である。図８においては、説明の簡単のため、２つのサブブロックを結合して符号化する場合について示している。【００２１】
２つの情報ビットｓ０、ｓ１について誤り検出符号であるＣＲＣパリティビットを付加してから、２つの情報ビットをシリアルに結合してコードブロックを得る。このとき、ＣＲＣパリティビットを含む情報ビットをサブブロックと呼ぶ。得られたコードブロックについて符号化処理を行う。ここでは、既述のターボ符号を行う。図８に示すように組織ビット系列について先頭からｓ０、ｓ１の順にビット列中に配置されている場合、符号化ビットにおける情報ビットおよびＣＲＣパリティビットの位置も既知となる。【００２２】
本件出願の先行技術文献として、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）に関する特許文献１を参照する。
【特許文献１】国際公開第０６／０７０４６５号パンフレット
【００２３】
ターボ符号やＬＤＰＣ符号においては、組織ビット長が長くなるほど、誤り率特性が向上するという特徴を有する。ＰＡＲＣによりＡＭＣやＨＡＲＱの制御を行うために送信機から送信される符号化ビットは、ＳＣＷＲＣによる場合と比較すると、アンテナごとの情報ビットを符号化することになるため、ビット長が小さくなる。【００２４】
また、従来のコードブロックセグメンテーションによれば、ブロックの分割数を決定してから符号化するため、上記の例では５１１４×３＝１５３４２を超えるサイズのブロックは４等分されるのに対し、例えば１５３４２を少し下回るサイズのブロックは３等分されるため、各符号化ビットの大きさは、１５３４２を超えるサイズのブロックの方が小さくなることがある。【００２５】
誤り率特性を向上させるためには、符号化単位である情報ビット長をできるだけ大きくすることが好ましい。
【発明の開示】
【００２６】
本発明は、符号化単位の情報ビットのビット長を大きくすることにより、符号化利得を向上させ、ひいてはスループットの向上に資する技術を提供することを目的とする。
まず、本発明の一つの態様によれば、第１の通信装置と第２の通信装置との間で無線通信が行われる無線通信システムであって、前記第１の通信装置は、送信すべきデータより情報ビットを生成する情報ビット生成手段と、前記情報ビットを含むサブブロックを単位ごとに生成するサブブロック生成手段と、前記複数単位のサブブロックを結合し、一括して符号化して符号化ビットを生成する符号化手段と、前記符号化手段から出力される前記符号化ビットを分割してサブブロック符号化ビットを生成し、前記第２の通信装置に対して送信する送信手段とを備えた構成とする。
【００２７】
本発明の上記一つの態様によれば、サブブロックについて符号化処理を実行する際に、サブブロックを結合して一括して符号化する。各サブブロックについて別個に符号化処理を実行するよりも符号長を大きくすることができる。符号長が大きくなることにより誤り率特性が向上し、これにより、スループットの向上に資する。
【００２８】
また、本発明の別の態様によれば、前記第２の通信装置は、前記サブブロック符号化ビットを受信する受信手段と、受信した複数の前記サブブロック符号化ビットを結合し、一括して復号して前記サブブロックを得る復号手段と、備えた構成とする。
【００２９】
更に本発明の別の態様によれば、前記第２の通信装置は、前記サブブロックの受信エラーの有無を、該サブブロックごとに判定する判定手段と、前記判定手段により受信エラーと判定されたとき、前記第１の通信装置に対して、受信エラーと判定されたサブブロックおよび該サブブロックとともに結合して一括して符号化された全てのサブブロックについての再送要求を送信する要求手段とを更に備え、前記第１の通信装置の前記送信手段は、前記再送要求を受信した場合は、該再送要求にしたがって再送処理を実行する構成とする。受信側において受信エラーと判定されたサブブロックが存在する場合は、そのサブブロックとともに符号化された全てのサブブロックについての再送処理が実行される。上記再送処理については、受信エラーと判定されたサブブロックのみを再送することとしてもよい。
【００３０】
本発明によれば、結合させたサブブロックを一括して符号化処理を実行するため、別個に符号化する場合と比較して誤り率特性が向上する。これにより、スループットを向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ＳＮＲとスループットの関係を説明するための図である。
【図２】ＳＮＲとスループットの関係からＭＣＳを決定する方法を説明するための図である。
【図３】従来技術に係るＡＭＣ送信機および受信機のブロック図である。
【図４】ＭＩＭＯで空間多重伝送を行う場合における送信機のブロック図である。
【図５】ＳＣＷＲＣによりＡＭＣを行うことのできるＡＭＣ送信機および受信機のブロック図である。
【図６】ＰＡＲＣによりＡＭＣを行うことのできるＡＭＣ送信機および受信機のブロック図である。
【図７】従来のコードブロックセグメンテーション技術を説明するための図である。
【図８】従来における複数のコードブロックをシリアルに結合して符号化する処理を説明する図である。
【図９】関連技術であるターボ符号器のブロック図である。
【図１０】関連技術であるターボ復号器のブロック図である。
【図１１】ダミービット挿入法を用いて符号化を行うための構成を備えたターボ符号器のブロック図である。
【図１２】ダミービット挿入法を用いて復号を行うための構成を備えたターボ復号器のブロック図である。
【図１３】ＬＤＰＣ行列の例である。
【図１４】ＩＲＡ符号器のブロック図である。
【図１５】ＩＲＡ復号器のブロック図である。
【図１６】ＨＡＲＱ機能を備えた送信機および受信機のブロック図である。
【図１７】データの送受信処理を示したフローチャートである。
【図１８】複数のコードブロックをシリアルに結合して符号化された符号化ビットを復号するターボ復号器のブロック図である。
【図１９】第１の実施形態に係る通信システムのブロック図である。
【図２０】第１の実施形態に係る符号化部の動作を説明する図である。
【図２１】第１の実施形態に係るサブブロック復号部の動作を説明する図である。
【図２２】第２の実施形態に係る送信機のブロック図である。
【図２３】第２の実施形態に係る受信機のブロック図である。
【図２４】第２の実施形態に係る送信機におけるＨＡＲＱを適用した再送制御処理を示したフローチャートである。
【図２５】第２の実施形態に係る受信機におけるＨＡＲＱを適用した再送制御処理について示したフローチャートである。
【図２６】第３の実施形態に係る送信機におけるＨＡＲＱを適用した再送制御処理を示したフローチャートである。
【図２７】第３の実施形態に係る受信機におけるＨＡＲＱを適用した再送制御処理を示したフローチャートである。
【図２８】第４の実施形態に係る符号化部のブロック図である。
【図２９】第４の実施形態に係るサブブロック復号部のブロック図である。
【図３０】第５の実施形態に係る符号化部のブロック図である。
【図３１】第５の実施形態に係るサブブロック復号部のブロック図である。
【図３２】第６の実施形態に係る符号化部のブロック図である。
【図３３】第７の実施形態に関わる符号化方法を適用する場合のデータのフォーマット図である。
【図３４】第８の実施形態に係る符号化部のブロック図である。
【図３５】第９の実施形態に係る符号化方法を適用する場合のデータのフォーマット図である。
【図３６】第９の実施形態に係る送信機のブロック図である。
【図３７】第９の実施形態に係る受信機のブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
＜関連技術＞
まず、本発明に関連する技術について説明する。【００３３】
無線通信においては使用が必須の誤り訂正符号としては、ターボ符号やＬＤＰＣ（Low Density Parity Check）符号が挙げられる。ここで、これらの符号化／復号処理の詳細について説明することとする。【００３４】
図９は、関連技術であるターボ符号器のブロック図である。誤り訂正符号の１つであるターボ符号については、３ＧＰＰで標準化（TS-25 Series,25.212, Release 6, Version 6.9.0）されており、ターボ符号器は、複数の要素符号器とインターリーバとを組み合わせて構成される。図９に示す構成例においては、２つの同型の要素符号器を備えている。２つの要素符号器を区別するために、第１の要素符号器および第２の要素符号器を、それぞれ要素符号器＜１＞および要素符号器＜２＞と表記する。【００３５】
２つの要素符号器には帰還型の畳み込み符号が入力される。このうち、要素符号器＜１＞には情報ビットがそのままの順序で入力され、要素符号器＜２＞に対しては情報ビットをインターリーバ（π）１０８を通してインターリーブを実行することにより順序の置換されたビット列が入力される。図９に示す要素符号器を通すことにより、入力されたビットについてビットシフトがなされ、要素符号器＜１＞および＜２＞からそれぞれパリティビット系列＜１＞および＜２＞が出力される。これらのパリティビット系列と情報ビットすなわち組織ビット系列とをシリアルに結合して、符号化ビットを得る。【００３６】
なお、ターボ符号器については、図９に示す構成に限らず、種々の変更が可能である。例えば、情報ビットについては符号化ビットに含めないこととし、符号化ビットを非組織符号としてもよい。要素符号器の種類についても図９に示す要素符号器には限らない。要素符号器の数も３以上であってもよい。この場合、それぞれの要素符号器に入力されるビット列については、それぞれ異なるインターリーバを通すことにより、互いに異なるインターリーブパターンのビット列とする。この他、要素符号器に関し、メモリの数を変える、あるいは生成多項式を変える等の変更が可能である。更には、入力ビット自体が情報ビットである必要はなく、複数のビットの塊のシンボルである入力ビットに対してターボ符号を行うことも可能である。【００３７】
図１０は、関連技術であるターボ復号器のブロック図である。ターボ復号器は、ターボ符号器の要素符号器と同数の要素復号器を備える。図１０に示すターボ復号器は、図９のターボ符号器に対応しており、２つの要素復号器（要素復号器＜１＞および要素復号器＜２＞）を備えた構成である。【００３８】
要素復号器＜１＞に対しては、符号化ビットのうち組織ビット系列についての尤度データおよびパリティビット系列１の尤度データが入力され、要素復号器＜２＞対しては、インターリーブされた組織ビット系列の尤度データおよびパリティビット系列の尤度データが入力される。尤度データは、送信機が受信機に対して送信した送信ビット系列を推定するための確率情報と考えられるため、各要素復号器においては、これらの受信尤度データに基づいて事前確率を求め、これを元に条件確率演算を行うことにより事後確率を求める。【００３９】
図１０に示すターボ復号器においては、まず要素復号器＜１＞から演算を開始し、事後確率を求める。得られた事後確率については、インターリーブを実行した上で要素復号器＜２＞に入力され、要素復号器＜２＞において事前確率を求めるための外部情報として用いられる。要素復号器＜２＞においては得られた事後確率についてはデインターリーブを実行して要素復号器＜１＞の外部情報として使用する。このように、各要素復号器において求めた事後確率を他方の要素復号器にフィードバックして要素復号器＜１＞および＜２＞において逐次演算処理を繰り返すことにより、事後尤度の推定精度が向上する。【００４０】
ところで、符号化方法の１つに、ダミービット挿入法（あるいは、短縮化符号化法（Shortened Code Method））がある（例えば、国際公開第０６／０７５４１７号パンフレット）。この方法によれば、ダミービットを挿入して符号化を行い、符号化ビットから挿入したダミービットを除去することにより、ある与えられた母符号Ｃ０の符号化率Ｒ０よりも小さい符号化率Ｒ（＜Ｒ０）の符号が得られる。この方法によれば、レペティション（繰り返し）処理により同符号化率の符号を得る方法と比較して、より良好な誤り率特性を有する符号を得ることができる。以下に図１１および図１２を参照して短縮化符号化法の処理について説明する。ここでは、符号化率Ｒ０＝１／３の３ＧＰＰターボ符号を母符号とする場合の処理を例に説明する。【００４１】
図１１は、ダミービット挿入法を用いて符号化を行うための構成を備えたターボ符号器のブロック図である。情報ビット長をｋ、ダミービット長をｋ０とする。このとき、要素符号器は２つ備えた構成であることから、パリティビット長はｍ＝２（ｋ＋ｋ０）と表される。以下の説明においては、符号化して得られる符号化ビット系列のビット長はｎ＝３ｋ＋２ｋ０であり、符号化率はＲ＝ｋ／ｎ（＜Ｒ０、ターボ符号の符号化率Ｒ０＝１／３）とする。【００４２】
まず、長さｋ０の既知のダミービットを情報ビットにシリアルに結合する。ダミービットは任意に設定され、例えば全て０が設定される。ダミービット長ｋ０については、以下の（１）式で与えられる。【００４３】
ｋ０＝ｋ×（１／Ｒ−１／Ｒ０）／（１／Ｒ０−１）      （１）
なお、図１１においては情報ビット（ビット長ｋ）とダミービット（ビット長ｋ０）とがビット列の前半と後半とに分離されたように記載しているが、ビット列において情報ビットとダミービットとが混在するように配置される方が一般的である。【００４４】
次に、生成したコードブロック（ビット長はｋ＋ｋ０）に対して母符号による符号化を行う。ここでの処理の詳細については、先に図９を参照して説明した通りである。最後に、得られた符号化ビット系列のうち、組織ビットからダミービット系列を除去する。ここでは、既知の組織ビットにおけるダミービットの位置情報を用いて、符号化ビット系列中のダミービット系列の配置を算出する。【００４５】
図１２は、ダミービット挿入法を用いて復号を行うための構成を備えたターボ復号器のブロック図である。図１２のターボ復号器においてダミービット系列の挿入位置および値は既知であるものとする。ダミービット系列の値は全て０が設定されている場合を例に復号処理について説明する。【００４６】
符号ビット系列中のダミービット系列の挿入位置が既知であれば、公知技術であるレートマッチング処理と同様に、送信機から受信した制御情報に基づいて再現できる。受信尤度データに対してデパンクチャリングと同様にダミービットの挿入すべき位置に０値尤度を挿入し、受信尤度データ系列を生成する。生成した受信尤度データ系列をターボ復号器に入力し、母符号であるターボ符号に対する復号処理を行う。ターボ復号処理については、図１０を用いて説明した通りである。ここでは、各要素復号のＭＡＰ（Maximum A Posteriori Probability、最大事後確率）演算に際しては、ダミービットについての既知の位置情報とビットの値が０である確率が１であることを用いている。また、ダミービットについては事後尤度によるフィードバックが不要なことから、ダミービットに対する事後尤度としては０値を設定している。【００４７】
他の符号化方法として、ＬＤＰＣ符号が挙げられる。次に、図１３から図１５を参照してＬＤＰＣ符号について説明する。
図１３は、ＬＤＰＣ行列の例である。図１３に示すパリティ検査行列Ｈは、ｍ行ｎ（＝ｋ＋ｍ）列から構成される。列に関しては、第１列から第ｋ列は情報ビットを符号化するために、また第（ｋ＋１）列から第ｍ列はパリティビットを符号化するためのバイナリの行列要素が配置されており、以下の説明においてはそれぞれ情報ビット部Ｈ１およびパリティビット部Ｈ２とする。なお、図中において空白の箇所については行列要素として「０」が設定されているものとする。【００４８】
情報ビット部Ｈ１においては、各列はａ個（図１３の例ではａ＝４）の行列要素が１の値をとり、１の値をとる行列要素は情報ビット部Ｈ１に非一様に分布している。これに対し、パリティビット部Ｈ２においては、三角行列をなしている。【００４９】
一般的に、符号化は、ブロック符号の符号化の方法にしたがって生成行列Ｇを用いて以下の（２）式より求める。ただし、（２）式においてｕはサイズｋの情報ビットベクトルであり、ｃはサイズｎの符号ビットベクトルである。また、Ｇはサイズｋ×ｎの行列である。行列演算は、０／１の２進数の積和による論理演算となる。【００５０】
ｃ＝ｕＧ      （２）
ここで、行列Ｇは上記のパリティ検査行列Ｈと
ＧＨΤ＝０      （３）
の関係にあり、一般的には検査行列Ｈに基づいて、（３）式を満たす行列Ｇを求めておく必要がある。ただし、検査行列Ｈの定義を工夫することにより、行列Ｇを簡単に求められる場合がある。図１３に示す検査行列Ｈはその一例である。上記の通り、図１３に示す検査行列Ｈは情報ビット部Ｈ１とパリティビット部Ｈ２からなる組織符号であることを考慮すると、
Ｈ２−１Ｈ＝［Ｈ２−１Ｈ１Ｉ］＝［ＰＩ］      （４）
であることから、以下の（５）式が求められる。ただし、（４）式および（５）式中のＩは単位行列である。【００５１】
Ｇ＝［ＩＰΤ］＝［ＩＨ１Τ（Ｈ２−１）Τ］      （５）
上記の符号はＩＲＡ（Irregular Repeat Accumulate）符号と呼ばれており、その符号器の構成を図１２に示す。図１４に示すＩＲＡ符号器によれば、ビットの繰り返し、インターリーブおよび累積加算処理を実行することにより、行列Ｇが求められる。【００５２】
図１５はＬＤＰＣ復号器のブロック図である。上記任意の符号ビットベクトルｃは、（２）式および（３）式から以下のパリティチェック関係式を満たす。下の（６）式は、情報ビットｕとパリティビットｐについての以下のようなｍ個の関係式を表している。【００５３】
ｃＨΤ＝０      （６）
図１５の復号器においては、組織ビットおよびパリティビットについての尤度データが水平演算器１１１に入力されて事後確率が求められる。水平演算器１１１において求められた事後確率は、垂直演算器１１２に事前確率として与えられ、事後確率が求められる。なお、水平演算器１１１では、パリティ検査行列生成器１１３において生成された検査行列Ｈおよび上記（６）式のパリティチェック関係式を用いて他のビットから条件確率を求めており、垂直演算記１１２では、複数のパリティチェック関係式からの結果を多重している。すなわち、上記のターボ符号器においては、それぞれ要素復号器＜１＞および＜２＞の処理に相当する。以降の処理については、ターボ復号処理と同様に、各演算器において求めた事後確率を互いにフィードバックして演算を繰り返すことにより、所望の情報ビット（復号ビット）ｕを得る。【００５４】
制御情報を送信機から受信機に通知することにより、受信機において通知された情報にしたがって通信を行う技術に関しては、記述のＡＭＣの他、例えばハイブリッド自動再送制御（ＨＡＲＱ、Hybrid Automatic Repeat reQuest）が挙げられる。ＨＡＲＱとは、自動再送制御（ＡＲＱ）法と誤り訂正符号化（ＦＥＣ、Forward Error Correction）とを組み合わせた制御方法である。以下、関連技術であるＨＡＲＱ処理について説明する。【００５５】
図１６は、ＨＡＲＱ機能を備えた送信機および受信機のブロック図であり、図１７はデータの送受信処理を示したフローチャートである。受信機は、指定された符号化スキームにしたがって情報ビットのブロック（パケット）に対して復号処理を行う。復号処理の結果、ブロックエラーと判断すると、エラーと判断された受信信号をバッファに保存し、送信機に再送要求（ＮＡＣＫ）を送信する。【００５６】
信号を受信した送信機は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ通知信号（フィードバック情報）を受信すると、受信した信号がＡＣＫである場合は新たなパケットに対して符号化および変調処理を行い、そのパケットを送信する。受信機から受信した信号がＮＡＣＫである場合は、符号化データの一部または全部を再送する。受信機においては、再送データを受信すると、バッファに保存しておいたデータと再送データとを合成し、１つの符号ブロックの受信データとして復号処理を行う。【００５７】
以上の処理を繰り返し、送信機から受信機へのデータの再送回数が予め定められた最大再送回数に達すると、既存のパケットを破棄し、新しいパケットについて上記の手順での送信を開始する。【００５８】
なお、ＨＡＲＱに上記のＳＣＷＲＣおよびＰＡＲＣを適用することも可能である。ＰＡＲＣにより符号化ブロックを送受信する場合は、送受信アンテナごとに再送制御が行われる。【００５９】
図１８は、複数のコードブロックをシリアルに結合して符号化された符号化ビットを復号するターボ復号器のブロック図である。ターボ復号器の基本的な動作については、先に図１０を参照して説明した通りである。【００６０】
上記の通り、符号化ビットにおけるＣＲＣパリティビットの位置が既知であることから、繰り返し復号処理を１回実行する度にサブブロックのそれぞれに含まれるＣＲＣパリティビットを取り出してＣＲＣチェックを実行する。図８の符号化ビットの例では、ｓ０およびｓ１のそれぞれについてＣＲＣチェックを実行する。エラーフリーと判定されたサブブロックに含まれるビットについては、既知のビットとして取り扱うことができる。【００６１】
サブブロックＣＲＣチェック部１１４によりエラーが検出されなかったサブブロックのビット値および位置についての情報は、サブブロックビットパターン部１１５、１１６に保持する。要素復号器は、サブブロックビットパターン部１１５、１１６において保持されている情報に基づいて、既知として取り扱うことのできるビットについてはその値を所定の位置に挿入した上で、繰り返し復号処理を実行する。全てのサブブロックについてエラーフリーとなると、処理を終了する。なお、既知のビットの挿入処理は、上記のダミービット復号法により実施可能である。【００６２】
なお、ここではターボ符号を例に説明したが、ＬＤＰＣ符号についてもＣＲＣパリティビットの位置が既知であることを利用して、同様の復号処理を実行することが可能である。
＜第１の実施形態＞
図１９は、第１の実施形態に係る通信システムのブロック図である。通信システム１は、送信機２および受信機３が無線ネットワークを介して接続されている。通信システム１は、例えば第３世代の無線通信システムや、更に次世代のＨＳＤＰＡやＬＴＥ（Long Term Evolution）等に対応した無線通信システムからなる。ここでは、送信機２および受信機３はそれぞれＡＭＣ送信機およびＡＭＣ受信機である。そして、送信機２および受信機３はそれぞれ２本ずつアンテナを備えており、ＭＩＭＯを利用してＡＭＣの情報ビットについて空間多重伝送を行う場合について説明する。【００６３】
送信機２は、ＳＮＲ受信部２１、フォーマット決定部２２、ＣＲＣ付加（誤り検出）部２３、符号化部２４、伝送路符号化処理部２５、変調部２６およびアンテナ送信部２７を含んで構成される。【００６４】
受信機３は、アンテナ受信部３１、ＭＩＭＯ復調部３２、ＳＮＲ測定部３３、伝送路復号処理部３４、サブブロック復号部３５およびＣＲＣチェック（誤り検出）部３６を含んで構成される。【００６５】
まず、送信機２の各ブロックについて説明する。
ＳＮＲ受信部２１は、受信機３からＳＮＲ情報を受信する。ＳＮＲ情報は、受信機の各アンテナから送信された信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を含む。フォーマット決定部２２は、ＳＮＲ受信部２１において受信したＳＮＲ情報に基づいて、受信機３との通信において用いる符号化／復号方法、変調／復調方法および情報ビットのビット長からなるスキームを決定する。スキームは、アンテナごとに決定される。【００６６】
ＣＲＣ付加部２３は、受信機３に送信すべき情報ビットに誤り検出符号（ＣＲＣ）を付加する。ここで、情報ビットはフォーマット決定部２２においてアンテナごとに設定されているため、ＣＲＣ付加部２３についてもアンテナの本数に対応させて複数備えられる。図１９では、２つのＣＲＣ付加部２３Ａ、２３Ｂを備えた構成である。符号化部２４は、ＣＲＣ付加部２３Ａ、２３Ｂにおいてそれぞれ誤り検出符号を付加して得られたサブブロックをシリアルに結合して一括して符号化を行う。ここで、サブブロックは、それぞれのアンテナについて決定された情報ビットに対し、誤り検出符号を付加して得られる情報ビットブロックと定義する。また、図１９の符号化部２４については、ターボ符号器から構成されるものとする。【００６７】
伝送路符号化処理部２５は、符号化部２４において一括して符号化することにより得られた符号化ビットを、各アンテナ向けに分割して得られるサブブロック符号化ビットについて、伝送路の帯域やノイズ等の性質に応じてレートマッチング等の処理を行う。【００６８】
ここで、サブブロック符号化ビットは、複数のサブブロックをシリアルに結合して符号化して得られた符号化ビットの中から、それぞれのアンテナから送出される符号化ビットを抽出して得られるビットと定義する。変調部２６は、伝送路符号化処理部２５から出力されたデジタル信号を搬送波にのせる。アンテナ送信部２７は、デジタル信号によって変調された搬送波を送出する。【００６９】
なお、伝送路符号化処理部２５、変調部２６およびアンテナ送信部２７については、サブブロック符号化ビットを送信系統ごとに送信するため、図１９においてはそれぞれ２つずつ備えた構成である。図１９中ではそれぞれの符号にＡあるいはＢを付して記載している。【００７０】
次に、受信機３の各ブロックについて説明する。
アンテナ受信部３１は、送信機２から送出された搬送波を受信する。アンテナの本数に応じた数、図１９の例では２つのアンテナ受信部３１Ａ、３１Ｂを備えている。ＭＩＭＯ復調部３２は、受信した変調搬送波を復調する。ＳＮＲ測定部３３Ａ、３３Ｂは受信データについてＳＮＲを測定し、送信機２にＳＮＲ情報を送信する。図１９の例では、ＳＮＲ測定部３３は送信ストリームの数に応じて２つ備えられている。【００７１】
伝送路復号処理部３４は、ＭＩＭＯ復調により搬送波から取り出した信号について復号する。ここでは、伝送路復号処理部３４は２つ備えた構成であり、図１９においてはそれぞれＡおよびＢの符号を付して記載している。伝送路復号処理により、伝送路復号処理部３４Ａおよび３４Ｂからサブブロック符号化ビットＡおよびＢが出力される。【００７２】
サブブロック復号部３５は、サブブロック符号化ビットＡおよびＢから復号処理を行い、サブブロックＡおよびＢを得る。ＣＲＣチェック部３６は、サブブロックのそれぞれの中の誤り訂正符号に基づいて符号エラーの有無をチェックする。ＣＲＣチェック部３６は、図１９の例では２つ備えた構成である。【００７３】
図１９に示す通信システム１によれば、ＡＭＣにおいて、まず受信機３が送信アンテナ毎のストリームについてＳＮＲを測定し、送信機２にＳＮＲを通知する。送信機２は、ＳＮＲから送信機２のアンテナＡ、Ｂに対してＭＣＳを選択する。ＭＣＳについては従来技術と同様に、情報長、変調方式および符号化率からなり、アンテナＡおよびＢについて、（ｋ１、ｍｏｄ１、Ｒ１）および（ｋ２、ｍｏｄ２、Ｒ２）とする。それぞれのＭＣＳに対応する情報ビットについて、ＣＲＣパリティを付加してサブブロックＡおよびＢを生成する。サブブロックＡおよびＢをシリアルに結合して（ｋ１＋ｋ２）の情報ビット長のターボ符号を行い、符号化ビットを得る。そして、符号化ビットからそれぞれアンテナＡおよびＢから送出されるビットを抽出してサブブロック符号化ビットＡおよびＢを生成する。受信機３は、それぞれのアンテナを介してサブブロック符号化ビットＡおよびＢを受信すると、サブブロック符号化ビットから情報ビットを取り出し、ＭＣＳに関わる情報を取得する。以降の通信においては、受信機３は送信機２から通知されたＭＣＳにしたがって復号および復調処理を行う。【００７４】
次に、サブブロックの符号化処理および復号処理について説明する。
図２０は、第１の実施形態に係る符号化部２４の動作を説明する図である。上記の通り、符号化部２４はターボ符号器から構成され、要素符号器＜Ａ＞４１、インターリーブ４２、要素符号器＜Ｂ＞４３およびデインターリーブ４４を含む。各部の基本的な動作については公知技術を用いており、先に説明した通りであるため詳細は割愛することとし、ここでは、サブブロックＡ、Ｂを一括して符号化し、符号化ビットを得る方法について説明する。【００７５】
サブブロックＡおよびＢの情報ビットｓ０およびｓ１は、符号化部２４に組織ビットとして入力される。ビット列ｓ０およびｓ１をシリアルに結合して得られる組織ビット系列を要素符号器＜Ａ＞４１に通すことにより、パリティビット系列１を得る。パリティビット系列１を構成するビット列ｐ０およびｐ１は、それぞれ組織ビットｓ０およびｓ１に対応している。【００７６】
一方、組織ビット系列はインターリーバ４２を通すことによりビットの順序を入れ替えられたビット列π（ｓ０、ｓ１）を得る。得られたビット列π（ｓ０、ｓ１）を要素符号器＜Ｂ＞４３に通すと、ビット列π（ｑ０、ｑ１）が出力される。π（ｑ０、ｑ１）についてデインターリーバ４４を通して元のビットの順序に戻すことにより、パリティビット系列２が得られる。パリティビット系列２を構成するビット列ｑ０およびｑ１は、それぞれ組織ビットｓ０およびｓ１に対応している。【００７７】
符号化部２４においては、組織ビットを各要素符号器に入力するタイミングを制御しているため、２つの要素符号器４１、４３からは、それぞれ組織ビット系列のｓ０、ｓ１に対応するパリティビットが出力される。このことを利用して、ビット列ｓ０、ｐ０およびｑ０は同一のアンテナから送出すべきサブブロック符号化ビットＡを構成するビット列であるとして互いにシリアルに結合させる。同様に、ビット列ｓ１、ｐ１およびｑ１についても、サブブロック符号化ビットＢを構成するビット列であるとして互いにシリアルに結合させる。【００７８】
以上の処理により得られたサブブロック符号化ビットＡ、Ｂについては、伝送路符号化処理部２５においてレートマッチング処理を実行し、変調部２６において変調してから、アンテナ送信部２７から制御チャネルを介して受信機２に対して送信される。【００７９】
図２１は、第１の実施形態に係るサブブロック復号部３５の動作を説明する図である。サブブロック復号部３５は、ターボ復号器から構成され、要素復号器＜Ａ＞７１、インターリーバ７２、要素復号器＜Ｂ＞７３およびデインターリーバ７４を含む。サブブロック復号部３５の各部の基本的な動作については公知技術を用いており、先に説明したとおりであるため詳細は割愛し、ここでは、アンテナごとのサブブロック符号化ビットを結合して復号する方法について説明する。【００８０】
サブブロック復号部３５の要素復号器＜Ａ＞７１には、組織ビット系列およびパリティビット系列１の尤度データが入力され、要素復号器＜Ｂ＞７３には、インターリーブされた組織ビット系列およびパリティビット系列２の尤度データが入力される。サブブロック符号化ビットＡおよびＢの尤度データMIMO復調処理により生成することができる。【００８１】
これにより、サブブロック復号部３５から出力される復号ビットのうち、それぞれアンテナ受信部３１Ａおよび３１Ｂを介して受信した復号ビットｕ０、ｕ２を得ることができる。【００８２】
以上説明したように、本実施形態に係る通信システム１によれば、アンテナごとに割り当てられた情報ビットを符号化して送信する際に、情報ビットごとに符号化を行わず、まとめて一括して符号化を行う。符号化長を大きくとることで、誤り率特性が向上し、これにより、スループットの向上させることが可能となる。
＜第２の実施形態＞
図２２は、第２の実施形態に係る送信機２のブロック図である。本実施形態に係る送信機２は、上記のＡＭＣ機能に加え、更にＨＡＲＱ機能を備えている。ＨＡＲＱにより、送信機２は、受信機３からの再送要求に応じてサブブロック符号化ビットの再送処理を行う。【００８３】
図２２に示す送信機２の構成のうち、第１の実施形態に係る送信機２と同様の構成については、同じ符号を付しており、その説明についてはここでは省略する。以下の図面およびその説明においても、同様の構成については同じ符号を付すこととする。上記の実施形態に係る送信機と比較すると、本実施形態に係る送信機２は、復調部２８、フィードバック情報検出部２９、ＨＡＲＱ再送制御部５１およびＡＭＣ制御部５２を備えた構成である点で異なる。ただし、復調部２８については、図１９に示す受信機においても備えているが、第１の実施形態に係る送信機２の説明には不要であるため、記載を省略している。【００８４】
復調部２８は、受信機３から通知されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報をのせた搬送波を復調する。ここで、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報とは、送信機２から受信機３に対して通知したＭＣＳが受信機３において受信ＯＫと判断されたか否かについて、ＭＣＳの送信側である送信機２にフィードバックするための情報で、以下の説明では「フィードバック情報」とする。【００８５】
フィードバック情報検出部２９は、復調した信号からフィードバック情報を検出する。ＨＡＲＱ再送制御部５１は、検出されたフィードバック情報に基づいて、すなわち、受信機３から受信した応答の内容（ＡＣＫあるいはＮＡＣＫ）に基づいて、適宜サブブロック符号化ビットの再送を行わせるための制御を行う。なお、図２２においては図面を簡略化して記載しているが、ＨＡＲＱ再送制御部５１は、実際には伝送路符号化処理部２５Ａおよび２５Ｂについて制御を行っている。【００８６】
ＡＭＣ制御部５２は、ＨＡＲＱ再送制御部５１の制御内容を踏まえて、ＡＭＣの制御を行う。なお、ＡＭＣ制御部５２により送信フォーマット決定部２２において各アンテナから送信すべき情報の内容を決定する。本実施形態においては、送信フォーマット決定部２２において決定される情報は、上記ＭＣＳのほか、再送制御に関わる情報が含まれる。再送制御に関わる情報とは、例えば再送回数情報等が含まれる。これらの情報は、制御チャネルを介して受信機３に通知される。【００８７】
図２３は、第２の実施形態に係る受信機３のブロック図である。本実施形態に係る受信機３は、上記実施形態に係る受信機と比較すると、ＨＡＲＱバッファ部３７、ＨＡＲＱ合成部３８、サブブロック判定部３９、通知信号生成部６１および変調部６２を備える点で異なる。ただし、変調部６２については、図１９に示す受信機においても備えているが、第１の実施形態に係る受信機３の説明には不要であるため、記載を省略している。【００８８】
ＨＡＲＱバッファ部３７は、ＣＲＣチェックの結果エラーの検出されたサブブロック符号化ビットの尤度データを一時的に保持する。ＨＡＲＱ合成部３８は、ＨＡＲＱバッファ部３７に保持されているエラーの検出されたサブブロック符号化ビットの尤度データを、再送されたサブブロック符号化ビットの尤度データと合成する。【００８９】
サブブロック判定部３９は、サブブロック復号部３５において復号処理を行うことにより得られたサブブロックのＣＲＣパリティビットの値に基づいてエラーの有無を判断する。通知信号生成部６１は、送信機２に通知するための信号を生成する。通知信号生成部６１で生成される信号には、ＭＣＳに加えて、ＨＡＲＱに関わる情報が含まれる。すなわち、サブブロック判定部３９の判定の結果が「エラーなし」の場合はＡＣＫを送信機２に通知するための信号を生成し、一方サブブロック判定部３９の判定の結果が「エラーあり」の場合はＮＡＣＫを送信機２に通知するための信号を生成する。変調部６２は、通知信号生成部６１において生成された信号を変調して送信機２に対して送信する。【００９０】
図２４は、本実施形態に係る送信機２におけるＨＡＲＱを適用した再送制御処理を示したフローチャートである。図２４を参照して、本実施形態に係る送信機２の再送制御処理について具体的に説明する。【００９１】
まず、ステップＳ１で、フィードバック情報を受信機３から受信すると、ステップＳ２で、サブブロック数カウンタｍの値を初期化（ｍ＝１を設定）する。ステップＳ３で、サブブロックカウンタｍの値がアンテナ数Ｍ以下であるか否かを判定する。サブブロック数カウンタｍの値がアンテナ数Ｍ以下の場合は、ステップＳ４に進み、サブブロック数カウンタｍの値に対応するサブブロックのフィードバック情報を取得する。フィードバック情報の取得が完了すると、ステップＳ５で、サブブロック数カウンタｍについて１を加算して、ステップＳ３の判定に戻る。ステップＳ３で、サブブロック数カウンタｍの値がサブブロック数Ｍを超えると、受信したサブブロックについてのフィードバック情報の取得が完了したと判断して、ステップＳ６に進む。【００９２】
ステップＳ６で、サブブロックのそれぞれから取り出したフィードバック情報について、受信機３におけるＣＲＣチェックの結果は全て「ＡＣＫ」であるか否かを判定する。受信機３から返されたＣＲＣチェック結果が全てＡＣＫである場合は、ステップＳ７に進み、アンテナごとに最適なＭＣＳが新たに選択される。そして、ステップＳ８で、選択されたＭＣＳに対応する情報ビットをそれぞれ選択し、ステップＳ９で、複数のサブブロックをシリアルに結合し、ステップＳ１０で、サブブロックを一括して符号化する。最後に、ステップＳ１３で符号化ビットを送信して処理を終了する。なお、ステップＳ１３で送信するビットについては、上記の通り、ＭＣＳに対応する情報ビットと、ＨＡＲＱに関わる制御情報ビットが含まれている。【００９３】
一方、ステップＳ６で、フィードバック情報の中にＮＡＣＫが含まれている場合は、ステップＳ１１に進み、再送回数をカウントするための再送回数カウンタＮｒについて、最大再送回数として予め設定されている値ＮｒＭａｘを超えているか否かを判定する。再送回数カウンタＮｒの値がＮｒＭａｘを超えており、再送回数オーバーと判定された場合は、次に送信すべき情報ビットについての送信処理を行うこととし、ステップＳ８に進む。以降の処理については上記の通りである。【００９４】
ステップＳ１１の判定で、再送回数カウンタＮｒの値が最大再送回数ＮｒＭａｘ未満の場合は、ステップＳ１２に進む。そして、ステップＳ１２で、ＮＡＣＫの応答を受信したアンテナからは、サブブロックの再送を行うこととし、ＡＣＫの応答を受信したアンテナからは、パリティビットのみからなる再送ビットを送信する。ここで、ＡＣＫに対応するサブブロックとして情報ビットを含めない理由は、情報ビットについては受信機３のＣＲＣチェックの結果エラーフリーと判定されており、公知技術により、受信機３のサブブロック復号部において情報ビットの位置およびその値については既知の情報として取り扱うことができることによる。サブブロックごとに再送すべきビットを選択すると、ステップＳ１３に進み、選択したビットを送信して処理を終了する。【００９５】
図２５は、本実施形態に係る受信機３におけるＨＡＲＱを適用した再送制御処理について示したフローチャートである。図２５を参照して、本実施形態に係る受信機３の再送制御処理について具体的に説明する。【００９６】
まず、ステップＳ２１で、送信機２から送信されたデータをそれぞれのアンテナにおいて受信すると、ステップＳ２２で、受信機３のアンテナ数をカウントするためのサブブロック数カウンタｍ´を初期化し、１を設定する。そして、ステップＳ２３で、サブブロック数カウンタｍ´の値が受信機３のサブブロック数Ｍ以下であるか否かを判定する。サブブロック数カウンタｍ´の値がサブブロック数Ｍ以下の場合は、ステップＳ２４に進み、カウンタｍ´が示すサブブロックのデータの受信が受信機３において初回であるか否かを更に判定する。初回である場合は特に処理を行わずにステップＳ２６に進む。一方、ステップＳ２１で受信したデータが再送データである場合は、ステップＳ２５に進み、ＨＡＲＱ合成処理を行い、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２６で、サブブロック数カウンタｍ´に１を加算して、ステップＳ２４に戻る。なお、ステップＳ２５のＨＡＲＱ合成処理については公知技術であり、再送されたデータとバッファに保持されているデータとの合成を行っている。【００９７】
ステップＳ２３で、サブブロック数カウンタｍ´の値がサブブロック数Ｍを超えると、処理が必要なデータについてはＨＡＲＱ合成が完了したと判断して、ステップＳ２７に進む。【００９８】
ステップＳ２７で、ステップＳ２１で受信するよりも先に受信したデータについてのフィードバック情報が、ＡＣＫを含んでいるか否かを判定する。ここで参照するＡＣＫ／ＮＡＣＫの情報は、先にデータを受信した際に行ったＣＲＣチェックの結果を保持しておき、次に受信したデータに対してステップＳ２７の判定を行う際に参照する。保持されているＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報中にＡＣＫが含まれる場合は、データの中にエラーフリーのビットが含まれることと判断する。ステップＳ２７の判定は、サブブロックごとに実行される。【００９９】
ステップＳ２７でＡＣＫを含むと判定されると、ステップＳ２８に進み、先にエラーフリーと判定されたビットについては既知として扱うこととして、ビットの位置にダミービットを挿入してサブブロック復号部３５において復号処理を行う。【０１００】
一方、ステップＳ２７でＡＣＫを含まないと判定されると、ステップＳ２９に進み、合成データを用いてサブブロック復号処理を行う。
ステップＳ３０で、復号処理の結果得られる各サブブロックのＣＲＣチェックの結果、および上記の再送回数カウンタＮｒの値を参照し、送信機２に送信すべき
ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報（フィードバック情報）が全てＡＣＫであるか、あるいは再送回数カウンタＮｒの値が最大再送回数ＮｒＭａｘを超えているかのいずれかの条件を満たしているか否かを判定する。２つの条件をいずれも満たしている場合は、ステップＳ３１に進みデータ受信の完了あるいは再送回数オーバーと判断して、ＨＡＲＱバッファに保持されているデータを破棄してステップＳ３２に進む。２つの条件のいずれか一方でも満たしていない場合は、更に再送が必要であると判断して、ＨＡＲＱバッファのデータについては保持したままで特に処理を行わず、ステップＳ３２に進む。【０１０１】
ステップＳ３２で、フィードバック情報を送信機２に対して送信すると、ステップＳ３３で次のデータを受信する。ステップＳ３３以降は、上記ステップＳ２２からステップＳ３２の処理と同様の処理を繰り返す。【０１０２】
以上説明したように、本実施形態に係る通信システム１においては、ＡＭＣに更にＨＡＲＱの機能を備えている。送信機２から受信機３に対して送信されるサブブロックはアンテナごとに設定されるが、符号化処理においてはそれらの複数のサブブロックを結合して一括して行う。符号化単位を大きくすることにより、誤り率特性が向上し、スループットが向上する点については上記の実施形態と同様である。【０１０３】
本実施形態においては、更に、ＨＡＲＱ機能を持たせたことにより、上記サブブロックを用いて、受信機３においてエラーの検出されたデータについても再送制御を実施することができる。
＜第３の実施形態＞
本実施形態に係る通信システム１は、ＡＭＣおよびＨＡＲＱ機能を備えた通信システムであり、その構成については第２の実施形態と同様であり、図２２および図２３に示される通りである。第２の実施形態においては、例えば図２２および図２３に示されるように送信機２および受信機３において２本ずつアンテナを備えた構成の場合、一方のアンテナにおいてエラーが検出されると、他方のアンテナからもデータの再送を行っている。第２の実施形態のように全てのアンテナについてエラーフリーとなるまで再送処理を行う場合、再送データ量が大きくなってしまう。【０１０４】
これに対し、本実施形態に係る通信システム１は、ＳＮＲやフィードバック情報の受信に応じて送信機２において順次生成されていくＡＭＣやＨＡＲＱ等の制御情報のうち、再送が必要なデータのみを再送し、エラーフリーと判定されたデータについては再送せず、次のデータを送信することとしている。以下、フローチャートを参照して本実施形態に係る通信システム１のＨＡＲＱに関わる動作方法について説明する。【０１０５】
図２６は、本実施形態に係る送信機２におけるＨＡＲＱを適用した再送制御処理を示したフローチャートである。図２６を参照して、第３の実施形態に係る送信機の再送制御処理について具体的に説明する。【０１０６】
ステップＳ４１からステップＳ４３までの処理については、図２４のステップＳ１からステップＳ３の処理にそれぞれ対応しており、説明は省略する。
ステップＳ４４で、サブブロック数カウンタｍの値に対応するサブブロックのフィードバック情報を取得すると、ステップＳ４５に進み、カウンタｍに対応するフィードバック情報の内容は、ＡＣＫあるいはＮＡＣＫのいずれであるかを判定する。フィードバック情報としてＡＣＫが含まれていた場合は、ステップＳ４６に進み、新規ＭＣＳを選択し、ステップＳ４７で対応する情報ビットを選択し、ステップＳ５０に進む。【０１０７】
一方、カウンタｍに対応するフィードバック情報としてＮＡＣＫが含まれていた場合は、ステップＳ４８に進み、更に再送回数Ｎｒが最大再送回数ＮｒＭａｘを超えているか否かを判定する。最大再送回数ＮｒＭａｘを超えている場合は、次のＭＣＳを通知することとして、上記ステップＳ４６に進む。再送回数Ｎｒが最大再送回数ＮｒＭａｘ以下の場合は、ステップＳ４９に進み、送信すべき情報ビットとして、再送ビットを選択してステップＳ５０に進む。【０１０８】
ステップＳ５０で、カウンタｍに対応するサブブロックの送信パターンを決定する。そして、ステップＳ５１でカウンタｍに１を加算してステップＳ４３に戻る。ステップＳ４３で、カウンタｍがサブブロック数を超えると、ステップＳ５２に進む。ステップＳ４３からステップＳ５１までの処理は、サブブロックごとに情報ビットの再送を行うか新たなＭＣＳに対応する情報ビットを送信するかについて決定している。【０１０９】
ステップＳ５２で、取得したフィードバック情報は全てＡＣＫからなるか否かを判定する。全てＡＣＫの場合は、全てのサブブロックが新規の情報ビットについて生成されているため、まだ符号化が行われていないため、ステップＳ５３に進み、サブブロックをシリアルに結合して、ステップＳ５４で一括して符号化する。そして、ステップＳ５９でサブブロック符号化ビットを各アンテナから送信し、処理を終了する。  ステップＳ５２において全てＡＣＫでないと判定されると、更にステップＳ５５に進み、取得したフィードバック情報は全てＮＡＣＫからなるか否かを判定する。全てＮＡＣＫである場合は、全てのサブブロックは再送ビットからなるため、バッファ等に保持しておいたサブブロック符号化ビットを読み出して、ステップＳ５９で再送し、処理を終了する。【０１１０】
ステップＳ５５で、フィードバック情報の中にＡＣＫが含まれる場合、ステップＳ５６に進み、再送するサブブロックおよび新規に送信するサブブロックについてシリアルに結合し、ステップＳ５７で一括して符号化する。ステップＳ５７の符号化処理により得られるサブブロックに関しては、ＮＡＣＫに対応させて再送するサブブロックと、ＡＣＫに対応させて新規に送信するサブブロックとが混在している（ステップＳ５８）。最後に、ステップＳ５９で各アンテナからサブブロック符号化ビットを送信して処理を終了する。【０１１１】
このように、本実施形態に係る送信機２は、再送すべきサブブロックについてのみ再送し、先にエラーフリーと判定されたサブブロックについては、新たな情報ビットに基づいて新たに生成されたサブブロックを送信する。【０１１２】
図２７は、本実施形態に係る受信機３におけるＨＡＲＱを適用した再送制御処理を示したフローチャートである。図２７を参照して、第３の実施形態に係る受信機３の再送制御処理について具体的に説明する。【０１１３】
まず、ステップＳ６１からステップＳ６６の処理は、受信したコードブロックのそれぞれについて、再送データであればＨＡＲＱ合成を行う処理であり、図２５のステップＳ２１からステップＳ２６の処理にそれぞれ対応している。【０１１４】
ステップＳ６７で、コードブロック数Ｎｃｂについて判定を行い、コードブロック数Ｎｃｂとして２以上の値が設定されている場合はステップＳ６８に進み、Ｎｃｂ＝１が設定されている場合は、ステップＳ７３に進む。ステップＳ６８で、受信した複数のコードブロックのうち、復号する順序を決定する。順序の決定方法としては、例えば、再送回数が多いコードブロックから順に復号する等の方法がある。そして、ステップＳ６９で、復号処理済のコードブロック数をカウントするためのコードブロック数カウンタｎを初期化して１を設定し、ステップＳ７０で、コードブロック数カウンタｎの値が実際に受信したコードブロック数Ｎｃｂよりも小さいか否かを判定する。コードブロック数カウンタｎの値がコードブロック数Ｎｃｂよりも小さい間は、ステップＳ７１でダミービット復号処理を実行し、ステップＳ７２でコードブロック数カウンタｎについて１を加算してステップＳ７０に戻る処理を繰り返す。ステップＳ７０で、コードブロック数カウンタｎがコードブロック数Ｎｃｂと等しくなると、ステップＳ７３に進む。なお、ステップＳ７１のダミービット復号処理については、エラーフリーと先に判定されているビットについては既知として扱い、その値を挿入して復号を行う処理であり、公知の技術を用いている。【０１１５】
ステップＳ７３で、サブブロック復号処理を実行し、アンテナ数Ｍに等しい数のサブブロックを得る。そして、ステップＳ７４で、サブブロック数カウンタｍ´について初期化して１を設定すると、ステップＳ７５で、サブブロック数カウンタｍ´がサブブロック数Ｍ以下の値をとるか否かを判定する。【０１１６】
ステップＳ７５の判定でｍ´がＭ以下であるときは、ステップＳ７６に進み、カウンタｍ´の値に対応するサブブロックについて、ＣＲＣチェックの結果エラーフリーであるか否か、あるいはそのサブブロックの再送回数Ｎｒが最大再送回数ＮｒＭａｘ以上の値をとるか否かについて判定し、いずれかの条件を満たす場合は、すなわちそのサブブロックがエラーフリーであるか再送回数オーバーとなっている場合は、ステップＳ７７に進む。２つの条件のいずれも満たさない場合は、特に処理を行わない。【０１１７】
上記２つの条件のうちいずれかを満たす場合は、そのサブブロックについては正常に受信しているか、あるいは再送回数オーバーであるため、ステップＳ７７で、ＨＡＲＱバッファに保持しているデータを破棄する。そして、ステップＳ７８で、サブブロック数カウンタｍ´について１を加算して、ステップＳ７５に戻る。【０１１８】
ステップＳ７５でサブブロック数カウンタｍ´の値により、全てのサブブロックについてステップＳ７６からステップＳ７８の処理を実行したと判定されると、ステップＳ７９に進み、フィードバック情報を送信機２に送信する。ステップＳ８０で、次に送信機２から送信されたコードブロックを受信すると、以降は、上記ステップＳ６２からステップＳ７９までの処理と同様の処理を繰り返す。【０１１９】
以上説明したように、本実施形態に係る通信システム１においては、ＨＡＲＱを適用して再送制御を行う際に、サブブロック単位での再送が可能である。上記の実施形態と同様に、一括してサブブロックを符号化することにより誤り率特性を向上させ、スループットを向上させることができることに加えて、先に正常に送信できたアンテナからは新たなサブブロックを送信することで、再送データ量を抑制し、ひいてはスループットの向上に資することとなる。
＜第４の実施形態＞
本実施形態に係る通信システム１は、第３の実施形態に係る通信システムと比較して、復号の手順が異なる。システム構成および再送制御方法については、第３の実施形態と同様であり、図２２、図２３、図２６および図２７に示される通りである。以下、図２８および図２９を参照して、本実施形態に係る復号方法について説明する。【０１２０】
図２８は、本実施形態に係る符号化部２４のブロック図である。図２０に示す符号化部と同様の構成については同じ符号を付している。
図２８に示す符号化部２４のうち、上段については情報ビットｓ０を符号化する処理を示す。初回の送信時に既に符号化処理を実行して得られる符号化ビットは、バッファに保存される。図２８の下段については情報ビットｓ０を再送するときに新規の情報ビットｓ２とともに符号化する処理を示す。なお、それぞれの情報ビットを符号化するための構成は、図２０と同様にされており、図２８の符号化部２４は、第１の実施形態に係る符号化部と同じものである。【０１２１】
情報ビットｓ０の符号化処理に関し、初回送信の際においては情報ビットｓ０の後に受信済みビットを挿入して組織ビットとして符号化を行っている。これは、図２６のステップＳ５０においてＡＣＫの得られている情報ビットについては再送しないように決定した送信パターンに基づいてビット列が決定される。【０１２２】
このように、図２８に示す符号化部２４によれば、例えば再送不要なビットが含まれる組織ビットについても、ビット長を長く保ったまま符号化が可能であるため、高い誤り率特性を維持することができる。【０１２３】
図２９は、本実施形態に係るサブブロック復号部３５のブロック図である。図２１に示すサブブロック復号部と同様の構成については同じ符号を付している。また、入力されるサブブロック符号化ビットＡ、Ｂは、図２８に示す符号化部２４により符号化されているものとする。【０１２４】
図２９中においてはサブブロック符号化ビットＡおよびＢが最初に入力されるサブブロック復号器についてそれぞれ「Ａ」および「Ｂ」の符号を付して記載しているが、サブブロック復号部３５は、相互に相手のサブブロック復号器の事後確率を外部情報として用いることにより、復号ビットＡおよびＢ（図２９ではそれぞれｕ０、ｕ２）を得る。【０１２５】
例えば、図２９に示すようにサブブロック復号器Ａに入力される組織ビット系列の一部に既に受信済み（エラーフリーと判定された）のビットｓ１が含まれている場合に、サブブロック復号器Ａにおいて求めた事後確率をデインターリーバ７５によりデインターリーブを実行してからサブブロック復号器Ｂに与える際に、そのビットｓ１については削除してからサブブロック復号器Ｂに入力させている。【０１２６】
このように、デインターリーバ７５を介して２つのサブブロック復号器Ａ、Ｂを相互に接続して組み合わせた構成とすることで、全体として１つの復号器を構成するように動作するため、それぞれ別個にサブブロック符号化ビットＡ、Ｂを入力しても、所望の復号ビットを得ることができる。サブブロック復号器３５全体としてはサブブロック符号化ビットを一括して復号処理を行っているため、復号特性を高めることができる。
＜第５の実施形態＞
本実施形態に係る通信システム１は、送信機および受信機にそれぞれ備えられた符号化部２４およびサブブロック復号部３５について、第４の実施形態に係る通信システムの送信機および受信機にそれぞれ備えられた符号化部およびサブブロック復号部を変形させた例である。以下図３０および図３１を参照して、本実施形態に係る符号化部およびサブブロック復号部について説明する。【０１２７】
図３０は、本実施形態に係る符号化部２４のブロック図である。図２０および図２８と同様の構成については、同じ符号を付している。本実施形態に係る符号化部２４は、上記の第４の実施形態に係る符号化部の変形例であるので、ここでは図２８の構成と異なる点を中心に説明する。図２８と同様に、上段には、情報ビットｓ０についての初回送信処理を実行する場合における符号化処理を示し、下段には、情報ビットｓ０について再送処理を実行する場合における符号化処理を示す。【０１２８】
図３０下段に示すように、再送すべき情報ビットｓ０についてはインターリーバ４５によりインターリーブを実行してから符号化部２４に入力される。インターリーバ４５は、パリティビット系列２を得る際に組織ビットについてインターリーブを実行するためのインターリーバ４２Ａ、４２Ｂとは異なるロジックでインターリーブを実行する。【０１２９】
図３１は、本実施形態に係るサブブロック復号部３５のブロック図である。図２１および図２９と同様の構成については同じ符号を付している。図３０に示す符号化部２４についてと同様に、ここでは、図２８の第４の実施形態に係るサブブロック復号部３５の構成と異なる点を中心に説明する。【０１３０】
図３１に示すサブブロック復号部３５は、サブブロック復号器Ａにおいて求めた事後確率をサブブロック復号器Ｂに入力する際に、インターリーバ７６によりインターリーブを実行してから入力する。サブブロック復号器Ｂにおいて求めた事後確率をサブブロック復号器Ａに入力する際には、デインターリーバ７７によりデインターリーバを実行してから入力する。かかる構成は、図３０に示す符号化部２４において符号化されたサブブロック符号化ビットを復号するために必要とされる。なお、インターリーブ７６およびデインターリーバ７７は、サブブロック復号器Ａ、Ｂ内に備えられるインターリーバ７２Ａ、７２Ｂおよびデインターリーバ７４Ｂとはそれぞれ異なるロジックを有する。【０１３１】
以上説明したように、本実施形態に係る通信システム１によれば、送信機２の符号化部２４に入力する情報ビットに対してインターリーブを実行していることにより、符号の特性を向上させることに資する。
＜第６の実施形態＞
本実施形態に係る通信システム１は、符号化処理を実行する際の情報ビットの配置方法に特徴を有する。以下、本実施形態に係る符号化部２４の処理について、図３２を参照して説明する。【０１３２】
図３２は、本実施形態に係る符号化部２４のブロック図である。符号化部２４の構成については、図２０に示す第１の実施形態に係る符号化部２４の構成と同様であるので説明は省略し、ここでは、本実施形態に係る情報ビットの配置方法について説明する。【０１３３】
情報ビットｓ０、ｓ１を結合して一括して符号化部２４に入力する際に、符号化部２４に入力するビット列上にそれぞれの情報ビットｓ０、ｓ１を均等になるように配置する。すなわち、ビット列上の特定の箇所にいずれかの情報ビットが偏って配置されないようにする。情報ビットｓ０、ｓ１をビット列上に分散して配置する様子を、図３２においては、情報ビットｓ０を白色で、情報ビットｓ１を灰色で色分けすることにより示している。【０１３４】
情報ビットの分散配置は、例えば３ＧＰＰのＴＲ２５．２１２で仕様化されているレートマッチングパターンアルゴリズムを用いることができる。具体的には、総ビット長ｋ＝ｋ０＋ｋ１（ｋ０およびｋ１はそれぞれ情報ビットｓ０およびｓ１のビット長）に対してｋ１個のパンクチャリングパターンを生成し、この位置に情報ビットｓ１のビットを配置することにより、本実施形態に係るビットの分散配置を行うことができる。【０１３５】
以上説明したように、本実施形態に係る通信システム１によれば、送信機２の符号化部２４において情報ビットを複数結合して一括して符号化する際に、情報ビットがビット列上に偏って配置されないよう、分散配置されている。これにより、送信機２から受信機３にサブブロック符号化ビットを送信する際に送信エラーが生じて一部のビットが正常に受信機３において受信されないような場合であっても、あるアンテナ宛の情報ビット全てについて受信エラーとなることを効果的に防止することができる。【０１３６】
なお、ここでは第１の実施形態に係る符号化部を例に説明したが、第２から第５の実施形態に係る符号化部を備える場合であっても、上記と同様にレートマッチングパターンアルゴリズムを適用することにより、同様の符号化処理を実施することができる。
＜第７の実施形態＞
本実施形態の符号化方法は、コードブロックセグメンテーションを適用する場合における符号化方法に関わる。【０１３７】
図３３は、本実施形態に関わる符号化方法を適用する場合のデータのフォーマット図である。情報ビットｓ０、ｓ１の情報長はそれぞれ５１１６であり、情報長の合計が５１１４×２＝１０２２８を超えるためにセグメンテーションが実施される場合を例に本実施形態に係る符号化方法を説明する。【０１３８】
本実施形態に係るコードブロックセグメンテーション方法によれば、まず図３３（１）に示すように、情報長の合計に基づいて、分割するコードブロック数Ｎｃを決定する。ここでは、情報ビットを分割した際の各ビット長が５１１４を超えないようにコードブロック数Ｎｃが決定され、上記の例では、Ｎｃ＝３と決定される。【０１３９】
次に、図３３（２）に示すように、決定されたコードブロック数Ｎｃにしたがって、情報ビットを分割する。ここでは、情報ビットｓ０、ｓ１のそれぞれについて３分割する。図３３の例では、情報ビットｓ０についてはサブコードブロックｓ００、ｓ０１、ｓ０２に分割し、情報ビットｓ１についてはサブコードブロックｓ１０、ｓ１１、ｓ１２にそれぞれ３分割する。【０１４０】
そして、図３３（３）で符号化処理を行う。ここでは、符号化はターボ符号による。このとき、情報ビットｓ０、ｓ１を分割して得たサブコードブロックを組み合わせて一括して符号化を行う。図に示す例では、例えば情報ビットｓ０を分割して得たサブコードブロックｓ００と情報ビットｓ１を分割して得たサブブロックｓ１０とを結合して符号化する。具体的には、上記の実施形態において複数のサブブロックを一括して符号化する方法を、サブコードブロックｓ００、ｓ１０について適用することにより符号化を行う。他のサブコードブロックについても同様に、情報ビットｓ０と情報ビットｓ１のサブコードブロックを組み合わせてそれぞれ符号化を行う。符号化したサブコードブロック符号化ビットについては、図３３（４）で上記の方法によりアンテナごとに分割し、図３３（５）に示すように、サブブロック符号化ビットを得る。【０１４１】
最後に、図３３（６）に示すようにパンクチャリング等の処理を実行してから、伝送路に送出される。
従来のコードブロックセグメンテーション方法によれば、各情報ビットの情報長に基づいて分割数を決定しているため、上記の例では、情報ビットｓ０、ｓ１はそれぞれ２分割されることとなる。これに対し、本実施形態に係る符号化方法によれば、情報ビットの情報長の合計に基づいてコードブロック数Ｎｃを決定してから符号化を行っているため、分割数は３となる。合計すると同じ情報長の情報ビットについてコードブロックセグメンテーションを行う場合であっても、本実施形態に係る符号化方法によれば、符号化長を大きくとることが可能となり、これにより誤り率特性を向上させることができる。
＜第８の実施形態＞
上記実施形態は、ターボ符号を用いてサブブロックを一括して符号化する方法を示すものである。これに対し、本実施形態に係る通信システム１は、他の誤り訂正符号の１つであるＬＤＰＣ符号を用いた符号化方法、および復号方法を行う。【０１４２】
図３４は、本実施形態に係る符号化部２４のブロック図である。ここでは、ＩＲＡ符号を例に符号化部２４のブロック図を示している。ＬＤＰＣ符号の具体的な方法については従来技術を用いているためここでは説明を省略し、ここでは、符号化して得られた符号化ビットを分割してサブブロック符号化ビットを得る方法について説明する。また、ここでは、ＬＤＰＣ符号は組織符号であるものとする。【０１４３】
先に背景技術として示したように、ＬＤＰＣ符号が組織符号である場合、パリティチェック関係式は組織ビットとパリティビットとの線形和で構成される。パリティチェック関係式において、それぞれのパリティビットについて、そのパリティビットが属する複数の関係式に含まれるサブブロック符号化ビットごとの情報ビットの数をカウントして、多い方のサブブロック符号化ビットに属することと判断する。各サブブロック符号化ビットの送信ビットを超える場合には、次にビット数が多いサブブロック符号化ビットに属するものと判断する。【０１４４】
このように、ＬＤＰＣ符号であっても、上記ターボ符号と同様に、複数のサブブロックを一括して符号化してからサブブロック符号化ビットに分割することができる。
＜第９の実施形態＞
本実施形態に係る通信システム１は、サブブロック数が２より大きい場合においても上記の符号化／復号方法を適用するものである。【０１４５】
図３５は、本実施形態に係る符号化方法を適用する場合のデータのフォーマット図である。図３５を用いて、４つのサブブロックについての符号化処理およびサブブロックへの分割処理について説明する。【０１４６】
まず、図３５（１）に示すように、４つのサブブロックｓ０、ｓ１、ｓ２、ｓ３をシリアルに結合する。そして、（２）に示すように、４つのサブブロックを２つのサブブロックずつに分割し、符号単位ごとにグループ化する。ここでは、サブブロックｓ０、ｓ１のグループとサブブロックｓ２、ｓ３のグループに分ける。そして、（３）に示すようにそれぞれ符号化を行い、（４）で分割してサブブロック符号化ビットＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを得る。【０１４７】
サブブロック数が２を超える場合であっても、図３５に示すように、２つのサブブロックからなるグループに分けていき、それぞれのグループについて上記の符号化方法を適用することで、上記の実施形態と同様に符号化長を大きくとり誤り率特性を向上させることができる。【０１４８】
図３６は、本実施形態に係る送信機２のブロック図である。上記実施形態と同様の構成については先に用いた図面と同じ符号を付している。ここでは、図３５に対応させて、アンテナを４本備えた場合の構成を示している。受信機３に送信すべき４つのサブブロックＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに対応するアンテナＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄうち、２本ずつでペアを構成し、それぞれで上記と同様の符号化を行う。【０１４９】
サブブロックＡ、Ｂの符号化方法を例に説明すると、符号化部２４は、サブブロックＡ、Ｂを上記第１から第８の実施形態に係る符号化方法により符号化を行う。得られた符号化ビットを分割してサブブロック符号化ビットＡ、Ｂを得る。サブブロックＣ、Ｄについても同様に符号化部２４Ｂにより同様に符号化処理を行い、サブブロック符号化ビットＣ、Ｄを得る。【０１５０】
図３７は、本実施形態に係る受信機３のブロック図である。上記実施形態と同様の構成については先に用いた図面と同じ符号を付している。アンテナごとに受信したサブブロック符号化ビットＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄについては、それぞれ２つずつグループ化してサブブロック復号部３５Ａ、３５Ｂに入力される。各サブブロック復号部３５Ａ、３５Ｂにおいて上記の実施形態と同様の方法により復号することで、サブブロックを取り出すことができる。【０１５１】
以上、ＭＩＭＯで空間多重伝送を行い、ＰＡＲＣを適用する場合について説明したが、本発明はこれ以外の適用も可能である。例えば、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ、Orthogonal Frequency Division Multiplexing）伝送において、ＳＮＲがそれぞれ異なるサブキャリアグループ（リソースブロック）について、サブキャリアグループごとにＡＭＣを行う場合等であっても上記の符号化／復号方法を適用することが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年10月2日(2008.10.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の通信装置と第２の通信装置との間で無線通信が行われる無線通信システムであって、
前記第１の通信装置は、
送信すべきデータより情報ビットを生成する情報ビット生成手段と、
前記情報ビットを含むサブブロックを単位ごとに生成するサブブロック生成手段と、
前記複数単位のサブブロックを結合し、一括して符号化して符号化ビットを生成する符号化手段と、
前記符号化手段から出力される前記符号化ビットを分割してサブブロック符号化ビットを生成し、前記第２の通信装置に対して送信する送信手段と
を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記第２の通信装置は、
前記サブブロック符号化ビットを受信する受信手段と、
受信した複数の前記サブブロック符号化ビットを結合し、一括して復号して前記サブブロックを得る復号手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記第２の通信装置は、
前記サブブロックの受信エラーの有無を、該サブブロックごとに判定する判定手段と、
前記判定手段により受信エラーと判定されたとき、前記第１の通信装置に対して、受信エラーと判定されたサブブロックおよび該サブブロックとともに結合して一括して符号化された全てのサブブロックについての再送要求を送信する要求手段と
を更に備え、
前記第１の通信装置の前記送信手段は、前記再送要求を受信した場合は、該再送要求にしたがって再送処理を実行する
ことを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記第２の通信装置は、前記サブブロックを受信する際の受信エラーの有無を、該サブブロックごとに判定する判定手段と、
前記判定手段により受信エラーと判定されると、前記第２の通信装置は、前記第１の通信装置に対して、受信エラーと判定されたサブブロックについての再送要求を送信する要求手段と
を更に備え、
前記第１の通信装置の前記送信手段は、前記再送要求を受信した場合は、該再送要求にしたがって再送処理を実行する
こと特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記符号化手段は、第１のサブブロックを符号化する第１の符号化手段と第２のサブブロックを符号化する第２の符号化手段とから構成され、
前記第１および第２の符号化手段からビットが出力されるタイミングを制御することにより、前記第１および第２のサブブロックの情報ビットに対応するビットを取り出して前記サブブロック符号化ビットを得る
ことを特徴とする請求項４記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記復号手段は、第１の復号手段、および該第１の復号手段とインターリーバを介して接続された第２の復号手段から構成され、
前記第１の復号手段は、第１のサブブロック符号化ビットに基づいて第１の事後確率を求め、
前記第２の復号手段は、第２のサブブロック符号化ビットに基づいて、前記第１の事後確率を外部情報として用いることにより第２の事後確率を求め、
前記第１の復号手段において繰り返し復号を行う際には、前記第２の事後確率を更に外部情報として用いる
ことを特徴とする請求項５記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記符号化ビットについてセグメントを作成するときは、前記情報ビットのビット長の合計に基づいて分割数を決定する
ことを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
【請求項８】
複数のサブブロックごとにサブブロックをグループ化して複数のサブブロックグループを生成するグループ生成手段、
を更に備え、
前記符号化手段は、前記グループ単位で該グループに含まれるサブブロックを結合して一括して符号化を行い、
前記送信手段は、前記グループ単位で符号化して得られる符号化ビットについて、該グループに含まれるサブブロック数に分割することにより、前記サブブロック符号化ビットを得る
ことを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
【請求項９】
受信装置に対して送信すべきデータより情報ビットを生成する情報ビット生成手段と、
前記情報ビットを含むサブブロックを単位ごとに生成するサブブロック生成手段と、
前記複数単位のサブブロックを結合し、一括して符号化して符号化ビットを生成する符号化手段と、
前記符号化手段から出力される前記符号化ビットを分割してサブブロック符号化ビットを生成し、前記受信装置に対して送信する送信手段と
を備えたことを特徴とする送信装置。
【請求項１０】
送信装置より送信された、複数単位のサブブロックを結合し一括して符号化した符号化ビットを分割した、複数のサブブロック符号化ビットを受信し、
前記複数のサブブロック符号化ビットを結合し、一括して復号し、前記複数の単位のサブブロックを得る復号手段と、
を備えた受信装置。
【請求項１１】
送信すべきデータより情報ビットを生成する情報ビット生成し、
前記情報ビットを含むサブブロックを単位ごとに生成するサブブロックを生成し、
前記複数単位のサブブロックを結合し、一括して符号化して符号化ビットを生成し、
前記符号化ビットを分割してサブブロック符号化ビットを生成し送信する、送信方法。
【国際調査報告】
2008041309.tif 000040
2008041309.tif 000041
2008041309.tif 000042
2008041309.tif 000043