(57)【要約】フィードバック情報量と誤り率特性との良好なトレードオフを実現する再送方法および通信システム等を開示する。この通信システムにおいて、符号化部（７０３）は、信号源（７０１）から入力されるチャネルコーディング符号語をパケッティングし、チャネルコーディング符号語に含まれる１つまたは複数の符号化ビットからなるパケットを複数生成し、再送判定部（７１９）は、復号エラーが生じたと判定した場合には、受信アンテナ（７１３）を介して受信したチャネルコーディング符号語を構成する複数のパケットのうち、確からしさが最も低い１つのパケットを選択し、選択したパケットのパケット番号をＮＡＣＫとともに送信装置（１５０）にフィードバックし、送信装置（１５０）は、受信装置（１６０）からフィードバックされるパケット番号に対応するパケットと、冗長バージョンと、を再送する。
2008126422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信側において、チャネルコーディング符号語をパケット化し、前記チャネルコーディング符号語に含まれる１つまたは複数の符号化ビットからなるパケットを複数生成する生成ステップと、
前記送信側において、前記チャネルコーディング符号語を初回送信する初回送信ステップと、
受信側において、前記チャネルコーディング符号語を受信し、復号する初回復号ステップと、
前記初回復号ステップにおいて復号エラーが生じた場合には、前記複数のパケットのうち、確からしさが最も低い１つを選択する初回選択ステップと、
前記受信側から、否定応答信号と、前記選択した１つのパケットのパケット番号とを前記送信側にフィードバックするパケット番号フィードバックステップと、
前記送信側において、前記パケット番号に対応するパケットに含まれる符号化ビットと、冗長バージョンとを再送するパケット再送ステップと、
を有する再送方法。
【請求項２】
前記冗長バージョンは、
前記選択した１つのパケットの符号語に対応する余分の冗長検査ビットを含む、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記冗長バージョンは、
タイプ・ツー・ハイブリッド自動再送要求に基づく冗長バージョンである、
請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記受信側において、前記再送ステップにより再送された符号化ビットと、前記初回送信ステップにより送信された前記チャネルコーディング符号語に含まれる符号化ビットと、を用いてＣｈａｓｅ合成を行い、さらに前記冗長バージョンと組み合わせて合成符号語を得る合成ステップと、
前記受信側において、前記合成符号語に対して復号を行う合成後復号ステップと、
前記合成後復号ステップにおいて復号エラーが生じた場合には、前記複数のパケットのうち、確からしさが最も低い１つを選択する合成後選択ステップと、
をさらに有する請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記合成後復号ステップにおいて復号エラーが生じなくなるまで、または前記再送ステップが行われた回数がシステムに定められた最大再送回数に達するまで、前記合成後選択ステップと、前記パケット番号フィードバックステップと、前記パケット再送ステップと、前記合成ステップと、前記合成後復号ステップとを繰り返す繰り返しステップと、
前記合成後復号ステップにおいて復号エラーが生じなかった場合には、前記受信側から前記送信側に肯定応答信号をフィードバックする肯定応答信号フィードバックステップと、
をさらに有する請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記最大再送回数に達しても、前記合成後復号ステップにおいて依然として復号エラーが生じた場合には、前記受信側から前記送信側に否定応答信号をフィードバックする否定応答信号フィードバックステップと、
をさらに有する請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記初回選択ステップにおいて、
前記受信側は、前記複数のパケットに対して、各パケットに含まれる符号化ビットの対数尤度比の絶対値の平均値を算出し、前記平均値が最も小さい１つのパケットを前記確からしさが最も低いパケットとして選択する、
請求項１記載の方法。
【請求項８】
送信側において、チャネルコーディング符号語をパケット化し、前記チャネルコーディング符号語に含まれる１つまたは複数の符号化ビットからなるパケットを複数生成する生成ステップと、
前記送信側において、前記チャネルコーディング符号語を初回送信する初回送信ステップと、
受信側において、前記チャネルコーディング符号語を受信し、復号する初回復号ステップと、
前記初回復号ステップにおいて復号エラーが生じた場合には、前記チャネルコーディング符号語に含まれる各符号化ビットの確からしさを判定し、確からしさの低いビットの数を算出する算出ステップと、
前記受信側において、前記確からしさの低いビットの数が第１の閾値以下である場合には、否定応答信号と、前記確からしさの低いビットの位置に関する情報とを前記送信側にフィードバックする位置情報フィードバックステップと、
前記受信側において、前記確からしさの低いビットの数が第１の閾値より大きい場合には、前記複数のパケットのうち、確からしさが最も低い１つを選択し、否定応答信号と、前記選択した１つのパケットのパケット番号とを前記送信側にフィードバックするパケット番号フィードバックステップと、
前記送信側は、前記受信側から前記否定応答信号と、前記確からしさの低いビットの位置に関する情報とがフィードバックされる場合には、前記確からしさの低いビットの位置に関する情報に基づき、前記確からしさの低いビットを再送するビット再送ステップと、
前記送信側は、前記受信側から前記否定応答信号と、前記パケット番号とがフィードバックされる場合には、前記パケット番号に対応するパケットに含まれる符号化ビットと、冗長バージョンとを再送するパケット再送ステップと、
を有する再送方法。
【請求項９】
前記第１の閾値は、
チャネル品質情報に基づき確定される、
請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記算出ステップにおいて、
前記受信側は、対数尤度比の絶対値が第２の閾値より小さい前記符号化ビットを、確からしさの低いビットと判定する、
請求項８記載の方法。
【請求項１１】
送信側において、チャネルコーディング符号語をパケット化し、前記チャネルコーディング符号語に含まれる１つまたは複数の符号化ビットからなるパケットを複数生成する生成ステップと、
前記送信側において、前記チャネルコーディング符号語を初回送信する初回送信ステップと、
受信側において、前記チャネルコーディング符号語を受信し、復号する初回復号ステップと、
前記初回復号ステップにおいて復号エラーが生じた場合には、前記チャネルコーディング符号語に含まれる各符号化ビットの確からしさを判定し、確からしさの低いビットの数を算出する算出ステップと、
前記受信側において、前記確からしさの低いビットの数が第１の閾値以下である場合には、否定応答信号と、前記確からしさの低いビットの位置に関する情報とを前記送信側にフィードバックする位置情報フィードバックステップと、
前記受信側において、前記確からしさの低いビットの数が所定の閾値より大きい場合には、否定応答信号と、タイプ・ツー・ハイブリッド自動再送要求の起動信号とを前記送信側にフィードバックする起動信号フィードバックステップと、
前記送信側は、前記受信側から前記否定応答信号と、前記確からしさの低いビットの位置に関する情報とがフィードバックされる場合には、前記確からしさの低いビットの位置に関する情報に基づき、前記確からしさの低いビットを再送するビット再送ステップと、
前記送信側は、前記受信側から前記否定応答信号と、前記タイプ・ツー・ハイブリッド自動再送要求の起動信号とがフィードバックされる場合には、冗長バージョンを再送する冗長バージョン再送ステップと、
を有する再送方法。
【請求項１２】
送信装置と受信装置とからなるシステムにおいて、
前記送信装置は、
チャネルコーディング符号語をパケット化し、前記チャネルコーディング符号語に含まれる１つまたは複数の符号化ビットからなるパケットを複数生成する生成手段と、
前記チャネルコーディング符号語を初回送信する初回送信手段と、
前記受信装置からパケット番号と否定応答信号とがフィードバックされる場合には、前記パケット番号に対応するパケットに含まれる符号化ビットと、冗長バージョンとを再送するパケット再送手段、
を具備し、
前記受信装置は、
前記チャネルコーディング符号語を受信し、復号する復号手段と、
前記復号において復号エラーが生じた場合には、前記複数のパケットのうち、確からしさが最も低い１つを選択する初回選択手段と、
前記否定応答信号と、前記選択した１つのパケットの前記パケット番号とを前記送信装置にフィードバックするパケット番号フィードバック手段と、
を具備する通信システム。
【請求項１３】
チャネルコーディング符号語をパケット化し、前記チャネルコーディング符号語に含まれる１つまたは複数の符号化ビットからなるパケットを複数生成する生成手段と、
前記チャネルコーディング符号語を初回送信する初回送信手段と、
受信装置からパケット番号と否定応答信号とがフィードバックされた場合には、前記パケット番号に対応するパケットに含まれる符号化ビットと、冗長バージョンとを再送するパケット再送手段と、
を具備する送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、通信分野におけるハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ：Ｈｙｂｒｉｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｐｅａｔ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】  無線通信環境において、通信端末の移動やチャネルノイズにより生じるフェージング、および他ユーザの干渉はチャネル伝送品質の劣化の原因となる。従って、通信品質を確保するためには、データ情報に対して保護を施す必要がある。このような保護は、主にフォワード誤り訂正（ＦＥＣ：Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）を適用し、すなわち、冗長検査ビットをパケットに含ませて伝送する。ＦＥＣはシステムの確からしさを向上させるものの、チャネル条件が良い場合には、検査ビットが多すぎるとシステムのスループットを低減させてしまう。【０００３】  一方、自動再送要求（ＡＲＱ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｐｅａｔ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）はデータ伝送が失敗した場合に、再送を要求する伝送メカニズムである。ＡＲＱによれば、誤りビットがあまり多くない場合には理想なスループットを得ることができるものの、余計な遅延が生じる。【０００４】  ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）は、上記のようなフォワード誤り訂正（ＦＥＣ）と自動再送要求（ＡＲＱ）とを結合した技術である。ＨＡＲＱは、ＡＲＱシステムにＦＥＣサブシステムを取り入れ、ＡＲＱを改良した。このＦＥＣサブシステムは、上述したように、誤りを訂正して再送の回数を低減するために用いられる。ＨＡＲＱにおいては、伝送する各符号語に誤り検出および訂正用の検査ビットを含ませる。受信パケットに含まれる誤りビットの数が誤り訂正能力の範囲内である場合には、受信側において誤りを自動的に訂正し、一方、誤りが深刻であってＦＥＣの誤り訂正能力を超えた場合には、受信側は送信側に再送を要求する。【０００５】  またＨＡＲＱは、チャネル条件に自動的に適応することができる一方、測定誤差および遅延の影響を受けにくいため、システムの確からしさを向上させるとともにシステムの伝送効率を向上させることができる。【０００６】  ＨＡＲＱの種類は、ＴＹＰＥ  Ｉ  ＨＡＲＱ、ＴＹＰＥ  ＩＩ  ＨＡＲＱ（タイプ・ツー・ハイブリッド自動再送要求）およびＴＹＰＥ  ＩＩＩ  ＨＡＲＱの３種類がある（非特許文献１参照）。実際のシステムにおいては、システム性能および設備の複雑さに応じてＨＡＲＱの種類を選択して用いることができる。【０００７】  ＴＹＰＥ  Ｉ  ＨＡＲＱは伝統的なＡＲＱとも呼ばれ、その主な思想は、システム条件、例えば信号対雑音比の制限によりフォワード誤り訂正ビットのビットレートを変えることである。図１は、ＴＹＰＥ  Ｉ  ＨＡＲＱを説明するための図である。図１において、送信側として基地局（ＢＳ：Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ）を例にとり、受信側として移動局（ＭＳ：Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ）、すなわちＵＥ（Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔとも記す）を例にとる。【０００８】  受信側は、送信側から初回送信された符号語を受信して復号した結果がエラーとなる場合には、当該符号語を廃棄し、上りチャネルにて否定応答信号（ＮＡＣＫ信号）をフィードバックすることにより、符号語の再送を送信側に要求する。送信側は、再送要求を受けると、受信側から肯定応答信号（ＡＣＫ信号）がフィードバックされるまで、前回送信した符号語を再び送信する。受信側は、符号語を受信し、正しく復号した場合にはＡＣＫ信号を送信側にフィードバックする。送信側は、受信側からＡＣＫ信号がフィードバックされると、新しい符号語を送信する。ＴＹＰＥ  Ｉ  ＨＡＲＱにおいて、受信側は以前受信した符号語と今回受信した冗長情報との合成を行わない。ＴＹＰＥ  Ｉ  ＨＡＲＱの導入コストは非常に安く、物理層構成も復号動作も比較的に簡単である。しかしながら、このような固定のフォワード誤り訂正符号化は固定の冗長情報を伴うため、ＴＹＰＥ  Ｉ  ＨＡＲＱを用いるシステムのスループットは後述のＴＹＰＥ  ＩＩ  ＨＡＲＱまたはＴＹＰＥ  ＩＩＩ  ＨＡＲＱを用いるシステムより劣る。【０００９】  ＴＹＰＥ  ＩＩ  ＨＡＲＱは、ＩＲ（Ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ）ＡＲＱメカニズムに属する。図２は、ＴＹＰＥ  ＩＩ  ＨＡＲＱを説明するための図である。ＩＲ−ＡＲＱにおいて、受信側は、復号エラーを生じる符号語を廃棄せず保存しておくとともに、上りチャネルにてＮＡＣＫ信号をフィードバックすることにより、再送を送信側に要求する。送信側は、再送要求を受けると、受信側からＡＣＫがフィードバックされるまで、冗長情報、例えばＲＶ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｖｅｒｓｉｏｎ：冗長バージョン）１またはＲＶ２を送信する。ここで、冗長情報は、初回送信された符号語とは異なる情報である。受信側は、冗長情報を受信し、初回受信した符号語と合成し、復号した結果、復号エラーが生じない場合には、ＡＣＫ信号を送信側にフィードバックする。このように、ＩＲ−ＡＲＱにおいて、受信側は、新たに受信した冗長情報と以前受信した符号語とを合成し、ビットレートがより低く、誤り訂正能力がより高いフォワード誤り訂正符号を構成するため、誤りビットを低減させる。ＴＹＰＥ  ＩＩ  ＨＡＲＱメカニズムは、全冗長方式の増分冗長ＨＡＲＱに属し、再送のビットはシステマチックビットを含まず、新たな冗長情報（検査ビット）のみを含む。ＴＹＰＥ  ＩＩ  ＨＡＲＱのシステムは、通常、多種の冗長バージョンを備える。【００１０】  ＴＹＰＥ  ＩＩＩ  ＨＡＲＱは部分冗長ＨＡＲＱとも呼ばれ、同様にＩＲ−ＨＡＲＱメカニズムに属する。図３は、ＴＹＰＥ  ＩＩＩ  ＨＡＲＱを説明するための図である。図３に示すように、ＴＹＰＥ  ＩＩＩ  ＨＡＲＱはＴＹＰＥ  ＩＩ  ＨＡＲＱに類似して、復号エラーが生じた符号語を廃棄せず受信側に保存し、後続の再送データと合成して復号する。ただし、ＴＹＰＥ  ＩＩＩ  ＨＡＲＱにおいて、再送されるデータは、ＴＹＰＥ  ＩＩ  ＨＡＲＱのように冗長情報だけではなく、ＴＹＰＥ  Ｉ  ＨＡＲＱのようなセルフデコーダブルな符号語である。また、ＴＹＰＥ  ＩＩＩ  ＨＡＲＱにおいて再送される符号語は、初回送信された符号語に含まれるパリティビットとは異なるパリティビットを含む。再送される符号語だけを用いて復号を行い、再送の符号語から直接ユーザ情報を復号することができるものの、正しく復号できない場合には、以前送信された符号語とＣｈａｓｅ合成して再び復号を行う。また、それでも正しく復号できなければ、続けて再送を要求する。ＴＹＰＥ  Ｉ  ＨＡＲＱおよびＴＹＰＥ  ＩＩ  ＨＡＲＱと比較して、ＴＹＰＥ  ＩＩＩ  ＨＡＲＱの実施はより難しい。【００１１】  早期のＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃ���ｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）において用いられたのはＴＹＰＥ  Ｉ  ＨＡＲＱであるが、最近のＨＳＤＰＡ／ＨＳＵＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ／Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ）など、ＷＣＤＭＡの拡張バージョンにおいては、ＴＹＰＥ  ＩＩＩ  ＨＡＲＱが用いられている。ＴＹＰＥ  ＩＩ／ＩＩＩ  ＨＡＲＱは新たな冗長バージョンを送ることにより、前回送信された符号語より低ビットレートの符号語を送信し、誤り訂正能力を向上させる。すなわち、前回の復号処理は失敗したものの、チャネル条件が良く、受信された符号語に含まれる誤りビット数がそれほど多くない場合には、少量の誤りビットを再送するだけで受信側が正しい復号を行うことができる。一方、チャネル条件が悪く、誤りビット数が多い場合には、再送される冗長ビットによっても受信側において正しく復号を行う確率は依然と低く、システムの再送回数が増加してしまうため、システム全体のスループットが低下する。しかしながら、ＴＹＰＥ  ＩＩＩ  ＨＡＲＱにおいて、毎回の再送に用いられる冗長バージョンに含まれるビット数は固定であるため、実際に再送するビット数は再送が必要なビット数よりも多い場合があり、再送効率の低下を生じる可能性がある。【００１２】  一方、ＦＥＣ技術の発展に伴い、ソフトインソフトアウトに基づく復号アルゴリズムのチャネルコーディング方式、例えばＴｕｒｂｏ符号、ＬＤＰＣ符号（Ｌｏｗ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐａｒｉｔｙ−ｃｈｅｃｋ  Ｃｏｄｅ：低密度パリティ検査符号）などは、シャノン（Ｓｈａｎｎｏｎ）限界により近づくことができるため、注目を浴びるようになり、最新の通信規格において多く使われている。【００１３】  これらのチャネルコーディングの復号部が出力するのはソフト情報であり、すなわち、各符号化ビットの対数尤度比（ＬＬＲ）にとって、その正負符号は各符号化ビットのハード判定値を表し、その絶対値は各符号化ビットの確からしさを表す。この確からしさを示す信頼度情報に基づくハイブリッド自動再送要求（ＲＢ−ＨＡＲＱ：Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ  Ｂａｓｅｄ−ＨＡＲＱ）（非特許文献２参照）が提案された。図４は、従来のＲＢ−ＨＡＲＱを説明するための図である。ＲＢ−ＨＡＲＱにおいて、受信側は復号部が出力する各符号化ビットのＬＬＲを、その絶対値に基づいて並べ替え、確からしさが最も低い符号化ビットの位置に関する情報として、当該符号化ビットのビットインデックスを送信側にフィードバックする。図４においては、符号化ビットとしてＬＤＰＣ符号を例にとり、例えばＬＤＰＣ符号のｋ個のビットの各列番号を符号化ビットのビットインデックスとしてフィードバックする。一方、送信側は受信側からフィードバックされたビットインデックスに対応する符号化ビットのみを再送する。また、受信側において再送された符号化ビットと、以前受信した符号化ビットとを合成し復号する。従って、ＴＹＰＥ  ＩＩＩ  ＨＡＲＱと比較して、ＲＢ−ＨＡＲＱは、再送効率およびシステムの誤りビット性能をさらに向上させることができる。
【非特許文献１】３Ｇ  ＴＲ  ２５．８３５  Ｖ１．０．０，２０００年９月
【非特許文献２】Ｙｏｉｃｈｉ  Ｉｎａｂａ  ａｎｄ  ｅｔ  ａｌ．Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ−Ｂａｓｅｄ  Ｈｙｂｒｉｄ  ＡＲＱ（ＲＢ−ＨＡＲＱ）Ｓｃｈｅｍｅｓ  ｕｓｉｎｇ  Ｌｏｗ−Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐａｒｉｔｙ−Ｃｈｅｃｋ（ＬＤＰＣ）Ｃｏｄｅｓ．ＩＥＥＥ  ＧＬＯＢＥＣＯＭ  ２００６  ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】  しかしながら、従来のＲＢ−ＨＡＲＱは各符号化ビットのビットインデックスをフィードバックする必要があり、特に符号長が長い場合には、受信側からフィードバックされる情報量が膨大となる。【００１５】  また、従来のＴＹＰＥ  ＩＩ／ＩＩＩ  ＨＡＲＱは、ある冗長バージョン（ＲＶ）を受信側に再送することにより、符号語全体の誤り訂正能力を向上するものの、所定の条件においては前回受信した符号語に含まれる誤りビットの影響をうけ、再送後の復号処理がまたも誤る可能性がある。【００１６】  本発明の目的は、フィードバック情報量の増加を制限しつつ、従来のＴＹＰＥ  ＩＩ  ＨＡＲＱよりも優れた誤り率特性を得られるように、フィードバック情報量と誤り率特性とのトレードオフを解決し、再送回数を低減し、システム全体のスループットを向上させることができる再送方法、通信システムおよび送信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】  本発明の再送方法は、送信側において、チャネルコーディング符号語をパケット化し、前記チャネルコーディング符号語に含まれる１つまたは複数の符号化ビットからなるパケットを複数生成する生成ステップと、前記送信側において、前記チャネルコーディング符号語を初回送信する初回送信ステップと、受信側において、前記チャネルコーディング符号語を受信し、復号する初回復号ステップと、前記初回復号ステップにおいて復号エラーが生じた場合には、前記複数のパケットのうち、確からしさが最も低い１つを選択する初回選択ステップと、前記受信側から、否定応答信号と、前記選択した１つのパケットのパケット番号とを前記送信側にフィードバックするパケット番号フィードバックステップと、前記送信側において、前記パケット番号に対応するパケットに含まれる符号化ビットと、冗長バージョンとを再送するパケット再送ステップと、を有するようにした。【００１８】  また、本発明の再送方法は、送信側において、チャネルコーディング符号語をパケット化し、前記チャネルコーディング符号語に含まれる１つまたは複数の符号化ビットからなるパケットを複数生成する生成ステップと、前記送信側において、前記チャネルコーディング符号語を初回送信する初回送信ステップと、受信側において、前記チャネルコーディング符号語を受信し、復号する初回復号ステップと、前記初回復号ステップにおいて復号エラーが生じた場合には、前記チャネルコーディング符号語に含まれる各符号化ビットの確からしさを判定し、確からしさの低いビットの数を算出する算出ステップと、前記受信側において、前記確からしさの低いビットの数が第１の閾値以下である場合には、否定応答信号と、前記確からしさの低いビットの位置に関する情報とを前記送信側にフィードバックする位置情報フィードバックステップと、前記受信側において、前記確からしさの低いビットの数が第１の閾値より大きい場合には、前記複数のパケットのうち、確からしさが最も低い１つを選択し、否定応答信号と、前記選択した１つのパケットのパケット番号とを前記送信側にフィードバックするパケット番号フィードバックステップと、前記送信側は、前記受信側から前記否定応答信号と、前記確からしさの低いビットの位置に関する情報とがフィードバックされる場合には、前記確からしさの低いビットの位置に関する情報に基づき、前記確からしさの低いビットを再送するビット再送ステップと、前記送信側は、前記受信側から前記否定応答信号と、前記パケット番号とがフィードバックされる場合には、前記パケット番号に対応するパケットに含まれる符号化ビットと、冗長バージョンとを再送するパケット再送ステップと、を有するようにした。【００１９】  また、本発明の再送方法は、送信側において、チャネルコーディング符号語をパケット化し、前記チャネルコーディング符号語に含まれる１つまたは複数の符号化ビットからなるパケットを複数生成する生成ステップと、前記送信側において、前記チャネルコーディング符号語を初回送信する初回送信ステップと、受信側において、前記チャネルコーディング符号語を受信し、復号する初回復号ステップと、前記初回復号ステップにおいて復号エラーが生じた場合には、前記チャネルコーディング符号語に含まれる各符号化ビットの確からしさを判定し、確からしさの低いビットの数を算出する算出ステップと、前記受信側において、前記確からしさの低いビットの数が第１の閾値以下である場合には、否定応答信号と、前記確からしさの低いビットの位置に関する情報とを前記送信側にフィードバックする位置情報フィードバックステップと、前記受信側において、前記確からしさの低いビットの数が所定の閾値より大きい場合には、否定応答信号と、タイプ・ツー・ハイブリッド自動再送要求の起動信号を前記送信側にフィードバックする起動信号フィードバックステップと、前記送信側は、前記受信側から前記否定応答信号と、前記確からしさの低いビットの位置に関する情報がフィードバックされる場合には、前記確からしさの低いビットの位置に関する情報に基づき、前記確からしさの低いビットを再送するビット再送ステップと、前記送信側は、前記受信側から前記否定応答信号と、前記タイプ・ツー・ハイブリッド自動再送要求の起動信号とがフィードバックされる場合には、冗長バージョンを再送する冗長バージョン再送ステップと、を有するようにした。【００２０】  本発明の通信システムは、送信装置と受信装置とからなり、前記送信装置は、チャネルコーディング符号語をパケット化し、前記チャネルコーディング符号語に含まれる１つまたは複数の符号化ビットからなるパケットを複数生成する生成手段と、前記チャネルコーディング符号語を初回送信する初回送信手段と、前記受信装置からパケット番号と否定応答信号とがフィードバックされる場合には、前記パケット番号に対応するパケットに含まれる符号化ビットと、冗長バージョンとを再送するパケット再送手段、を具備し、前記受信装置は、前記チャネルコーディング符号語を受信し、復号する復号手段と、前記復号において復号エラーが生じた場合には、前記複数のパケットのうち、確からしさが最も低い１つを選択する初回選択手段と、前記否定応答信号と、前記選択した１つのパケットの前記パケット番号とを前記送信装置にフィードバックするパケット番号フィードバック手段と、を具備する構成をとる。【００２１】  本発明の送信装置は、チャネルコーディング符号語をパケット化し、前記チャネルコーディング符号語に含まれる１つまたは複数の符号化ビットからなるパケットを複数生成する生成手段と、前記チャネルコーディング符号語を初回送信する初回送信手段と、受信装置からパケット番号と否定応答信号とがフィードバックされた場合には、前記パケット番号に対応するパケットに含まれる符号化ビットと、冗長バージョンとを再送するパケット再送手段と、を具備する構成をとる。
【発明の効果】
【００２２】  本発明によれば、フィードバック情報量の増加を制限しつつ、従来のＴＹＰＥ  ＩＩ  ＨＡＲＱよりも優れた誤り率特性を得られ、フィードバック情報量と誤り率特性との良好なトレードオフを実現することができ、従って、再送回数を低減し、システム全体のスループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来のＴＹＰＥ  Ｉ  ＨＡＲＱを説明するための図
【図２】従来のＴＹＰＥ  ＩＩ  ＨＡＲＱを説明するための図
【図３】従来のＴＹＰＥ  ＩＩＩ  ＨＡＲＱを説明するための図
【図４】従来のＲＢ−ＨＡＲＱを説明するための図
【図５】本発明の一実施の形態に係るパケッティングＲＢ−ＨＡＲＱを説明するための図
【図６】本発明の一実施の形態に係るパケッティングＲＢ−ＨＡＲＱの手順を示すフロー図
【図７】本発明の一実施の形態に係るパケッティングＲＢ−ＨＡＲＱを実現するための通信システムの主要な構成を示すブロック図
【図８】本発明の一実施の形態に係る再送判定部の内部の構成を示すブロック図
【図９】従来のＲＢ−ＨＡＲＱと、従来のＴＹＰＥ  ＩＩ  ＨＡＲＱとのいずれを選択して再送を行う手順を示すフロー図
【図１０】図９の処理手順において、確からしさの低いビットの数が第２の閾値Ｔ２以下である場合にＲＢ−ＨＡＲＱを選択して再送を行う様子を示す図
【図１１】図９の処理手順において、確からしさの低いビットの数が第２の閾値Ｔ２より大きい場合に、ＴＹＰＥ  ＩＩ  ＨＡＲＱを選択して再送を行う様子を示す図
【図１２】従来のＲＢ−ＨＡＲＱと、本発明に係るパケッティングＲＢ−ＨＡＲＱとのいずれを選択して再送を行う手順を示すフロー図
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】  以下、本発明の一実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。【００２５】  図５は、本発明の一実施の形態に係るパケッティングＲＢ−ＨＡＲＱを説明するための図である。【００２６】  図５において、受信側は、送信側から初回送信されたチャネルコーディング符号語を受信して復号し、復号の結果に基づいて下記の１、または２、の処理を行う。ここでチャネルコーディング符号語は、畳み込み符号、Ｔｕｒｂｏ符号、ＬＤＰＣ符号またはＲＡ（Ｒｅｐｅａｔ  Ａｃｃｕｍｕｌａｔｅ）コードを用い、ただし、これらに限らない。【００２７】  １、復号動作が正しい場合には、受信側から送信側にＡＣＫ信号をフィードバックして、送信された信号を受信側が正しく受信した旨を表す。送信側はＡＣＫ信号を受信した後、直ちに次回の新しい伝送を始める。【００２８】  ２、復号動作が誤った場合には、受信側は、受信したチャネルコーディング符号語を構成する各パケットのうち、確からしさが最も低い１つを選択する。選択の方法としては、各パケットのＬｇｒｏを降順に並べ替え、例えばＬｇｒｏ（ｉ）≦Ｌｇｒｏ（ｊ）≦…≦Ｌｇｒｏ（ｋ）が得られた場合、Ｌｇｒｏが最も小さいパケット、例えばパケットｉを選択する。ここで、Ｌｇｒｏは、各パケットに含まれる符号化ビットのＬＬＲの絶対値の平均値を示す。受信側は、選択したパケットのパケット番号およびＮＡＣＫ信号を送信側にフィードバックし、送信側は、受信側からフィードバックされるパケット番号に対応するパケットに含まれている符号化ビットと、冗長バージョン（ＲＶ）とを同時に受信側に再送する。【００２９】  このように、パケッティングＲＢ−ＨＡＲＱにおいては、復号エラーが生じた符号語のうち、確からしさが最も低い１パケットを再送する。そして、受信側は、ＴＹＰＥ  ＩＩ  ＨＡＲＱのように、二回に渡って受信した同一のビット系列をＣｈａｓｅ合成するとともに、新しく受信したＲＶと組み合わせてより符号率が低いチャネルコーディング符号語を得ることができるため、より優れた誤り訂正能力を得ることができる。受信側はＣｈａｓｅ合成により得たビット系列を復号した結果、エラーが生じなかった場合には、ＡＣＫ信号を送信側にフィードバックする。【００３０】  図６は、本発明の一実施の形態に係るパケッティングＲＢ−ＨＡＲＱの手順を示すフロー図である。【００３１】  まず、ステップ６０１において、受信側は、送信側から初回送信されたチャネルコーディング符号語を受信する。ここでチャネルコーディング符号語は畳み込み符号、Ｔｕｒｂｏ符号、ＬＤＰＣ符号またはＲＡコードを用い、ただし、これらに限らない。またここで、チャネルコーディング符号語に含まれる符号化ビットは複数のパケットにパケッティングされており、各パケットは１つまたは複数の符号化ビットからなる集合である。このパケッティングの結果は送信側および受信側に周知である。チャネルコーディング符号語のパケッティング方法は具体的に用いる符号語種類により決まる。例えばＬＤＰＣ符号を例にあげると、符号化ビットに基づく列重み、ストッピングセットの分布またはサイクルの長さ、およびパリティ検査行列の行（検査方程式）などに基づき、符号化ビットのパ��ッティングを行うことができ、ただし、これに限定されない。【００３２】  次いで、ステップ６０３において、受信側は受信したチャネルコーディング符号語に対して復号を行う。【００３３】  次いで、ステップ６０５において、受信側は、復号エラーが生じたか否かを判定する。【００３４】  ステップ６０５において復号エラーが生じなかったと判定した場合（ステップ６０５：「ＮＯ」）には、ステップ６１５において、受信側は送信側にＡＣＫ信号をフィードバックし、送信側はＡＣＫ信号を受信したら、次回の新しい送信を始める。【００３５】  一方、ステップ６０５において復号エラーが生じたと判定した場合（ステップ６０５：「ＹＥＳ」）には、ステップ６０７において、受信側はＮＡＣＫ信号と、チャネルコーディング符号語を構成するパケットのうち、確からしさが最も低いパケットのパケット番号と、を送信側にフィードバックする。このステップにおいて、確からしさが最も低いパケットを選択する方法としては、各パケットに含まれる符号化ビットの対数尤度比（ＬＬＲ）の絶対値の平均値を算出し、算出した平均値が最も小さい１つのパケットを、確からしさが最も低いパケットとして選択する。ただし、選択の方法は上記の例に限定されない。【００３６】  次いで、ステップ６０９において、送信側は受信側からフィードバックされたパケット番号およびＮＡＣＫ信号を受信した後、当該パケット番号に対応するパケットに含まれる符号化ビットを再送する。これとともに、例えばＴＹＰＥ  ＩＩ  ＨＡＲＱの方法に基づき、冗長バージョン（ＲＶ）を選択して送信する。【００３７】  ステップ６１１において、受信側は送信側から再送された符号化ビットと、前回受信したチャネルコーディング符号語に含まれる符号化ビットと、をＣｈａｓｅ合成し、さらに新しく受信した冗長バージョン（ＲＶ）と組み合わせて符号率がより低い合成符号語を生成し、合成符号語に対して復号処理を行う。【００３８】  次いで、ステップ６１３において、受信側は復号エラーが生じたか否かを判定する。【００３９】  ステップ６１３において復号エラーが生じなかったと判定した場合（ステップ６１３：「ＮＯ」）には、処理はステップ６１５に移行する。【００４０】  一方、ステップ６１３において復号エラーが生じたと判定した場合（ステップ６１３：「ＹＥＳ」）には、処理はステップ６０７に戻る。【００４１】  図７は、本発明の一実施の形態に係る再送方法を実現するための通信システムの例として、通信システム１００の主要な構成を示すブロック図である。【００４２】  図７において、通信システム１００は、送信装置１５０と受信装置１６０とを具備する。そのうち、送信装置１５０は、信号源７０１、符号化部７０３、変調部７０５、再送情報保存部７０７、再送制御部７０９、および送信アンテナ７１１を備える。受信装置１６０は、受信アンテナ７１３、復調部７１５、復号部７１７、再送判定部７１９、および受信情報７２１を備える。【００４３】  信号源７０１は、情報ビットストリームを生成して符号化部７０３に出力する。【００４４】  符号化部７０３は、信号源７０１から入力される情報ビットストリームに対してチャネルコーディングを行い、得られるチャ��ルコーディング符号語をさらにパケット化し、チャネルコーディング符号語、およびパケットに関する情報を変調部７０５および再送情報保存部７０７に出力する。【００４５】  変調部７０５は、符号化部７０３から入力されるチャネルコーディング符号語と、パケットに関する情報とを用い、または再送情報保存部７０７から入力されるパケットと冗長バージョンとを用い、符号化ビットからコンスタレーション点へのマッピングを行い、すなわち符号化ビットから変調シンボルへのマッピングを行い、得られる変調シンボルを送信アンテナ７１１に出力する。【００４６】  再送情報保存部７０７は、符号化部７０３から入力されるチャネルコーディング符号語と、パケットに関する情報と、あらゆる冗長バージョン（ＲＶ）とを保存している。【００４７】  送信アンテナ７１１は、変調部７０５から入力される変調シンボルを送信信号に変換し、送信装置１６０へ送信する。【００４８】  受信アンテナ７１３は、送信装置から送信される送信信号を受信して変調シンボルに変換し、復調部７１５に出力する。【００４９】  復調部７１５は、受信アンテナ７１３から入力される変調シンボルに対して復調を行い、すなわち、変調シンボルから符号化ビットへのデマッピングを行い、得られる符号化ビットからなるチャネルコーディング符号語を復号部７１７および再送判定部７１９に出力し、パケットに関する情報を再送判定部７１９に出力する。【００５０】  復号部７１７は、復調部７１５から入力されるチャネルコーディング符号語を用いてチャネルデコーディングを行い、得られる情報ビットストリームを再送判定部７１９に出力する。【００５１】  再送判定部７１９は、復号部７１７から入力される情報ビットストリームを用いて復号結果が正しいか否か、すなわち復号エラーが生じたか否かを判定し、判定結果に基づいてフィードバック情報を生成し、送信側１５０へフィードバックする。具体的には、再送判定部７１９は、復号結果が正しいと判定した場合、すなわち復号エラー生じなかったと判定した場合には、情報ビットストリームを受信情報７２１として出力し、ＡＣＫ信号を再送制御部７０９にフィードバックする。一方、再送判定部７１９は、復号結果が正しくないと判定した場合には、すなわち復号エラーが生じたと判定した場合には、復調部７１５から入力されるパケットに関する情報を用いて、復調部７１５から入力されるチャネルコーディング符号語のうち、確からしさが最も低いパケットを選択し、選択したパケットのパケット番号をＮＡＣＫ信号とともに再送制御部７０９にフィードバッする。なお、再送判定部７１９の詳細な構成および動作については後述する。【００５２】  送信装置１５０の再送制御部７０９は、受信側からフィードバックされるフィードバック情報に基づいて再送動作を行う。具体的には、再送判定部７１９からＮＡＣＫ信号と、パケット番号とがフィードバックされる場合には、再送制御部７０９は、再送情報保存部７０７に保存されている前回送信した符号語の中から、フィードバックされたパケット番号に対応するパケットを取り出して変調部７０５に出力し、また再送用の冗長バージョンを変調部７０５に出力する。一方、再送判定部７１９からＡ���Ｋ信号がフィードバックされる場合には、再送制御部７０９は、符号化部７０３から新たに入力される符号語を変調するように変調部７０５を制御する。【００５３】  図８は、再送判定部７１９の内部の主要な構成を示すブロック図である。【００５４】  図８において、再送判定部７１９は、復号結果判定部１９１、ＬＬＲ算出部１９３、およびフィードバック情報生成部１９５を備える。【００５５】  復号結果判定部１９１は、復号部７１７から入力される情報ビットストリームを用いて復号結果が正しいか否か、すなわち復号エラーが生じたか否かを判定し、判定結果をＬＬＲ算出部１９３およびフィードバック情報生成部１９５に出力する。また、復号結果判定部１９１は、復号結果が正しいと判定した場合には、情報ビットストリームを受信情報７２１として出力する。【００５６】  ＬＬＲ算出部１９３は、復号結果判定部１９１から復号エラを示す判定結果が入力される場合には、復調部７１５から入力されるパケットに関する情報を用いて、復調部７１５から入力されるチャネルコーディング符号語を構成する各パケットに対して、パケットに含まれる符号化ビットの対数尤度比（ＬＬＲ）の絶対値の平均値を算出する。ＬＬＲ算出部１９３は、ＬＬＲの絶対値の平均値が最も小さい１つのパケットを、確からしさが最も低いパケットとして選択し、選択したパケットのパケット番号をフィードバック情報生成部１９５に出力する。【００５７】  フィードバック情報生成部１９５は、復号結果判定部１９１から入力される復号結果が正しい復号を示す場合には、ＡＣＫ信号をフィードバック情報として生成し、再送制御部７０９へフィードバックする。一方、フィードバック情報生成部１９５は、復号結果判定部１９１から入力される復号結果が復号エラーを示す場合には、ＮＡＣＫ信号と、ＬＬＲ算出部１９３から入力されるパケットの番号とをフィードバック情報として生成し、再送制御部７０９へフィードバックする。【００５８】  このように、本実施の形態によれば、受信側において復号エラーが発生した場合に、受信側は、受信したチャネルコーディング符号語を構成する複数のパケットのうち、確からしさが最も低いパケットのパケット番号を送信側にフィードバックする。ここで、各パケットはいずれも１つまたは複数の符号化ビットからなる集合であるため、符号化ビットのビットインデックスをフィードバックするＲＢ−ＨＡＲＱと比較して本発明に係るパケッティングＲＢ−ＨＡＲＱにおけるフィードバック量はより少ない。【００５９】  また、本実施の形態によれば、送信側は受信側からフィードバックされるパケット番号に基づき、当該パケットに含まれる符号化ビットと、冗長バージョンとを再送する。すなわち、受信側が受信した再送データは、前回受信したチャネルコーディング符号語のうち、確からしさが最も低いパケットに含まれる符号化ビットのほかに、新しいＲＶに含まれる検査ビットも含む。よって、受信側において前回受信したチャネルコーディング符号語のうち、確からしさが最も低い一部のビットの確からしさは再送によって改善され、新たに受信した符号語の確からしさおよび誤り訂正性能は強くなる。すなわち、本実施の形態によれば、より良好な誤り��特性を得ることができる。【００６０】  なお、本実施の形態においては、図６のステップ６１３からステップ６０７に戻す条件として、復号エラーが生じたか否かのみを考慮する場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されず、復号エラーが生じなく、かつ再送回数が通信システム１００に定められた最大再送回数に達しなかった場合でも、処理手順をステップ６１３からステップ６０７に戻しても良い。なお、通信システム１００に定められた最大再送回数に達しても、復号結果が依然として正しくない場合には、受信側から送信側に否定応答信号ＮＡＣＫをフィードバックする。【００６１】  また、本実施の形態においては、送信対象としてチャネルコーディング符号語を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されず、他の符号化情報を再送対象としても良い。【００６２】  以上、本発明の一実施の形態について説明した。【００６３】  なお、本発明の一実施の形態に係るパケッティングＲＢ−ＨＡＲＱと、従来のＲＢ−ＨＡＲＱと、従来のＴＹＰＥ  ＩＩ  ＨＡＲＱとのいずれを場合によって選択して用いることにより、さらに再送性能を改善することが可能である。【００６４】  このような、再送方法において、受信側はＴ１およびＴ２の２つの閾値を用いる。【００６５】  そのうち、第１の閾値Ｔ１は、受信側の復号部が出力する各符号化ビットが確からしいビットであるか否かを判定するために用いられ、例えば、各符号化ビットのＬＬＲの絶対値を第１の閾値Ｔ１と比較し、ＬＬＲの絶対値が閾値Ｔ１より小さい符号化ビットを確からしさの低いビットと判定し、ＬＬＲの絶対値が当該閾値Ｔ１より大きい符号化ビットを確からしさの高いビットと判定する。【００６６】  第２の閾値Ｔ２は、第１閾値Ｔ１を用いて判定した確からしさの低いビットの数と比較される閾値である。受信側は、第１の閾値Ｔ１を用いて判定した確からしさの低いビットの数と、第２の閾値Ｔ２とを比較した結果によって、従来のＲＢ−ＨＡＲＱ、ＴＹＰＥ  ＩＩ  ＨＡＲＱ、または本発明に係るパケッティングＲＢ−ＨＡＲＱのいずれを用いるかを決定する。第２の閾値Ｔ２は、チャネル品質情報（ＣＱＩ）によって確定される。【００６７】  図９は、従来のＲＢ−ＨＡＲＱと、従来のＴＹＰＥ  ＩＩ  ＨＡＲＱとのいずれを選択して再送を行う手順を示すフロー図である。【００６８】  まず、ステップ１００１において、受信側は、送信側から初回送信されたチャネルコーディング符号語を受信する。ここでチャネルコーディング符号語は畳み込み符号、Ｔｕｒｂｏ符号、ＬＤＰＣ符号またはＲＡコードを用い、ただし、これらに限定されない。【００６９】  次いで、ステップ１００３において、受信側は受信した符号語に対して復号を行う。ついで、ステップ１００５において、受信側は、復号エラーが生じたか否かを判定する。【００７０】  ステップ１００５において復号エラーが生じなかったと判定した場合（ステップ１００５：「ＮＯ」）には、ステップ１００７において、受信側は送信側にＡＣＫ信号をフィードバックし、送信側はＡＣＫ信号を受信したら、次回の新しい送信を始める。【００７１】  一方、ステップ１００５において復号エラーが生じたと判定した場合（ステップ１００５：��ＹＥＳ」）には、ステップ１０１１において、受信側は第１の閾値Ｔ１を用いてチャネルコーディング符号語に含まれる各符号化ビットの確からしさを判定し、確からしさの低いビットの数を合計する。【００７２】  次いで、ステップ１０１３において、受信側は確からしさの低いビットの数が第２の閾値Ｔ２以下であるか否かを判定する。【００７３】  ステップ１０１３において、確からしさの低いビットの数が第２の閾値Ｔ２以下であると判定した場合（ステップ１０１３：「ＹＥＳ」）には、受信した符号語の中に確からしさの低いビット数が少ないことを意味する。この場合には、従来のＲＢ−ＨＡＲＱを用いて少量の確からしさの低いビットのビットインデックスのみをフィードバックし、フィードバック情報量が少ない状況の下、確からしさの低いビットを再送することにより優れた誤り率特性を得ることができる。従って、この場合には、受信側および送信側はステップ１０１５〜ステップ１０２１に従って従来のＲＢ−ＨＡＲＱの再送動作を行う。【００７４】  ステップ１０１５において、受信側はＮＡＣＫ信号と、確からしさの低いビットのビットインデックスを送信側にフィードバックする。【００７５】  次いで、ステップ１０１７において、送信側は受信側からフィードバックされたビットインデックスに対応する確からしさの低いビットを再送する。【００７６】  次いで、ステップ１０１９において、受信側は再送された確からしさの低いビットを受信し、前回受信したチャネルコーディング符号語の符号化ビットとＣｈａｓｅ合成し、さらに復号する。【００７７】  次いで、ステップ１０２１において、受信側は、復号エラーが生じたか否かを判定する。【００７８】  ステップ１０２１において復号エラーが生じなかったと判定した場合（ステップ１０２１：「ＮＯ」）には、処理はステップ１００７に移行する。【００７９】  一方、ステップ１０２１において復号エラーが生じたと判定した場合（ステップ１０２１：「ＹＥＳ」）には、処理はステップ１０１１に戻る。【００８０】  一方、ステップ１０１３において、確からしさの低いビットの数が第２の閾値Ｔ２より大きいと判定した場合（ステップ１０１３：「ＮＯ」）には、受信した符号語の中に確からしさの低いビット数が多いことを意味し、従来のＲＢ−ＨＡＲＱを用いれば大量の確からしさの低いビットのビットインデックス情報をフィードバックしなければならない。従って、この場合には、通信システムは従来のＲＢ−ＨＡＲＱよりはＴＹＰＥ  ＩＩ  ＨＡＲＱを用い、チャネルコーディング符号語の符号率を低減することにより、より強い誤り訂正能力を提供し、正しい復号結果を得た方が良い。具体的には、受信側および送信側はステップ１０２３〜ステップ１０２９に従って、ＴＹＰＥ  ＩＩ  ＨＡＲＱの再送動作を行う。【００８１】  ステップ１０２３において、受信側はＮＡＣＫ信号と、ＴＹＰＥ  ＩＩ  ＨＡＲＱの起動信号とを送信側にフィードバックする。【００８２】  次いで、ステップ１０２５において、送信側は冗長バージョンを再送する。【００８３】  次いで、ステップ１０２７において、受信側は再送された冗長バージョンを受信し、前回受信したチャネルコーディング符号語の符号化ビットと��成し、さらに復号する。【００８４】  次いで、ステップ１０２９において、受信側は、復号エラーが生じたか否かを判定する。【００８５】  ステップ１０２９において復号エラーが生じなかったと判定した場合（ステップ１０２９：「ＮＯ」）には、処理はステップ１００７に移行する。【００８６】  一方、ステップ１０２９において復号エラーが生じたと判定した場合（ステップ１０２９：「ＹＥＳ」）には、処理はステップ１０１１に戻る。【００８７】  図１０は、図９のステップ１０１３において、確からしさの低いビットの数が第２の閾値Ｔ２以下である場合にＲＢ−ＨＡＲＱを選択して再送を行う様子を示す図である。図１０においては、チャネルコーディング符号語としてＬＤＰＣを用い、確からしさの低い符号化ビットのビットインデックスとして列番号をフィードバックする場合を例にとっている。【００８８】  図１１は、図９のステップ１０１３において、確からしさの低いビットの数が第２の閾値Ｔ２より大きい場合にＴＹＰＥ  ＩＩ  ＨＡＲＱを選択して再送を行う様子を示す図である。【００８９】  図１２は、従来のＲＢ−ＨＡＲＱと、本発明に係るパケッティングＲＢ−ＨＡＲＱとのいずれを選択して再送を行う手順を示すフロー図である。なお、図１２において、図９におけるステップと同様なステップには同一の符号を付し、説明を省略する。【００９０】  ステップ１０１３において、確からしさの低いビットの数が第２の閾値Ｔ２より大きいと判定した場合（ステップ１０１３：「ＮＯ」）には、受信した符号語中に確からしさの低いビット数が多いことを意味し、従来のＲＢ−ＨＡＲＱを用いれば大量の確からしさの低いビットのビットインデックス情報をフィードバックしなければならない。従って、この場合には、システムは従来のＲＢ−ＨＡＲＱよりは本発明の係るパケッティングＲＢ−ＨＡＲＱを用い、チャネルコーディング符号語の符号率を低減することにより、より強い誤り訂正能力を提供し、正しい復号結果を得た方が良い。具体的には、受信側および送信側はステップ１２２３〜ステップ１０２９に従って、本発明に係るパケッティングＲＢ−ＨＡＲＱの再送動作を行う（図５参照）。【００９１】  ステップ１２２３において、受信側はＮＡＣＫ信号と、確からしさが最も低いパケットのパケット番号とを送信側にフィードバックする。【００９２】  次いで、ステップ１２２５において、送信側は受信側からフィードバックされたパケット番号に対応するパケットに含まれる符号化ビットと、冗長バージョンとを再送する。【００９３】  次いで、ステップ１２２７において、受信側は再送された冗長バージョンと、再送されたパケットに含まれる符号化ビットと、前回受信したチャネルコーディング符号語とをＣｈａｓｅ合成し、さらに復号する。【００９４】  本発明のもう１つの態様は、確からしさに基づくハイブリッド再送を実現する方法であって、チャネルコーディング符号語を複数のパケットに分割し、前記各パケットは１つまたは複数の符号化ビットの集合であるステップと、受信側において復号エラーが生じた場合には、受信側は当面の符号語の全てのパケットの中から確からしさが最も低いパケットを選択するステップと、受信側は選択した確からしさが最も低いパケットの位置情報、および否定応答ＮＡＣＫ信号を送信側にフィードバックし、受信側において復号エラーが生じたため再送処理を起動するように送信側に通知するステップと、送信側は受信側からフィードバックされた位置情報およびＮＡＣＫ信号に基づき、当該位置情報に対応するパケットの中の全ての符号化ビットおよび対応する冗長バージョンを再送するステップと、を有する。【００９５】  本発明のもう１つの態様は、上記態様において、前記冗長バージョンは当面の符号語に余分の冗長検査ビットを提供し、前回伝送した符号語符号率よりも低い符号語を提供するために用いられる。【００９６】  本発明のもう１つの態様は、上記態様において、前記冗長バージョンはＴＹＰＥ  ＩＩ  ＨＡＲＱ方案に基づく冗長バージョンである。【００９７】  本発明のもう１つの態様は、上記態様において、前記パケットの位置情報はパケットの番号である。【００９８】  本発明のもう１つの態様は、上記態様において、受信側において送信側が再送したパケット中の符号化ビットとすでに受信した符号化ビットとに対してＣｈａｓｅ合成を施し、新たに受信した冗長バージョンと組み合わせて新しい符号語を得るステップと、受信側において当該新しい符号語に対して復号動作を行うステップと、をさらに有する。【００９９】  本発明のもう１つの態様は、上記態様において、復号結果が正しい場合に、受信側から送信側に肯定応答ＡＣＫ信号をフィードバックするステップと、復号結果が誤った場合に、復号結果が正しくなるまで、またはシステムに定められた最大再送回数に達するまでフィードバックと再送を繰り返すステップと、をさらに有する。【０１００】  本発明のもう１つの態様は、上記態様において、システムに定められた最大再送回数に達しても依然として正しい復号を実現できなかった場合に、受信側は送信側にもう１つのＮＡＣＫ信号をフィードバックして当該符号語を再送するように送信側に要求するステップ、をさらに有する。【０１０１】  本発明のもう１つの態様は、上記態様において、前記受信側が当面の符号語のすべてのパケットの中から確からしさが最も低いパケットを選択するステップは、当面の符号語の各パケットに含まれる各符号化ビットの対数尤度比ＬＬＲの絶対値の平均値を算出し、当該平均値が最も小さくなるパケットを選択して確からしさが最も低いパケットとするステップ、を有する。【０１０２】  本発明のもう１つの態様は、選択によってハイブリッド自動再送を実行する方法であって、受信側において復号エラーが生じた場合に、受信したチャネルコーディング符号語の符号化ビットの不安定ビット数が所定の閾値より小さいと判定できれば、確からしさに基づくハイブリッド自動再送方法ＲＢ−ＨＡＲＱを用いてハイブリッド自動再送を実行するステップと、符号化ビットの確からしさの低いビット数が所定の閾値より大きい場合には、ＴＹＰＥ  ＩＩ  ＨＡＲＱの方案または本発明に係る、確からしさに基づくハイブリッド自動再送方法を用いてハイブリッド自動再送を行うステップと、を有する。【０１０３】  本発明のもう１つの態様は、上記態様において、前記閾値はチャネル条件に基づき確定される。【０１０４】  本発明のもう１つ��態様は、上記態様において、前記方法は、符号化ビットの対数尤度比ＬＬＲの絶対値が別の閾値より小さい場合に、当該符号化ビットを確からしさの低いビットと判定するステップ、をさらに有する。【０１０５】  本発明のもう１つの態様は、確からしさに基づくハイブリッド自動再送を実現する送信装置であって、チャネルコーディング符号語を複数のパケットに分割し、各パケットは１つまたは複数の符号化ビットを含む集合である。前記送信装置は、データビットストリームに対してチャネルコーディングを行い、チャネルコーディング符号語を変調部および再送情報保存部に伝送する符号化器と、チャネルコーディング符号語に対して変調を行う変調部と、複数の冗長バージョン、およびチャネルコーディング符号語のパケット情報を保存する再送情報保存部と、受信側からフィードバックされた確からしさが最も低いパケットの位置情報、および復号エラーの通知に用いる否定応答ＮＡＣＫ信号を受信した場合に、再送情報保存部の中から当該位置情報に対応するパケット中の全ての符号化ビットと、対応する冗長バージョンを読み取り、変調部に送信して再送する再送制御部と、を具備する。【０１０６】  本発明のもう１つの態様は、確からしさに基づくハイブリッド自動再送を実現するシステムであって、チャネルコーディング符号語を複数のパケットに分け、各パケットは１つまたは複数の符号化ビットの集合である。このシステムは、上記送信装置と、上記受信装置とを具備し、前記受信装置は、送信側から送信された変調シンボルストリームを受信する受信アンテナと、受信した変調シンボルストリームに対して変調を行う復調部と、変調部から来るデータに対してチャネルでコーディングを行う復号部と、復号部の復号結果が誤っていると確定した場合には、当面の符号語のすべてのパケットのうち、確からしさが一番低いパケットの位置情報、および復号エラーの発生を通知する否定応答ＮＡＣＫを再送制御部にフィードバックする再送判定器と、を具備する。【０１０７】  なお、ここでは、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明をソフトウェアで実現することも可能である。例えば、本発明に係るステレオ音声符号化方法の処理のアルゴリズムをプログラミング言語によって記述し、このプログラムをメモリに記憶しておいて情報処理手段によって実行させることにより、本発明のステレオ音声符号化装置と同様の機能を実現することができる。【０１０８】  また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されていても良いし、一部または全てを含むように１チップ化されていても良い。【０１０９】  また、ここではＬＳＩとしたが、集積度の違いによって、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩ等と呼称されることもある。【０１１０】  また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現しても良い。ＬＳＩ製造後に、プログラム化することが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続もしくは設定を再構成可能なリコンフィギュ��ブル・プロセッサを利用しても良い。【０１１１】  さらに、半導体技術の進歩または派生する別技術により、ＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行っても良い。バイオ技術の適用等が可能性としてあり得る。【０１１２】  ２００７年４月１１日出願の２００７１００９１７７６．９の中国出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】  本発明に係る再送方法、通信システム、および送信装置は、移動体通信システム等の用途に適用できる。
【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】
2008126422.tif 000009
【図８】
2008126422.tif 000010
【図９】
2008126422.tif 000011
【図１０】
2008126422.tif 000012
【図１１】
2008126422.tif 000013
【図１２】
2008126422.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成21年9月9日(2009.9.9)
【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】
送信側において、チャネルコーディング符号語をパケット化し、前記チャネルコーディング符号語に含まれる１つまたは複数の符号化ビットからなるパケットを複数生成する生成ステップと、
前記送信側において、前記チャネルコーディング符号語を初回送信する初回送信ステップと、
受信側において、前記チャネルコーディング符号語を受信し、復号する初回復号ステップと、
前記初回復号ステップにおいて復号エラーが生じた場合には、前記複数のパケットのうち、確からしさが最も低い１つを選択する初回選択ステップと、
前記受信側から、否定応答信号と、前記選択した１つのパケットのパケット番号とを前記送信側にフィードバックするパケット番号フィードバックステップと、
前記送信側において、前記パケット番号に対応するパケットに含まれる符号化ビットと、冗長バージョンとを再送するパケット再送ステップと、
を有する再送方法。
【請求項２】
前記冗長バージョンは、
前記選択した１つのパケットの符号語に対応する余分の冗長検査ビットを含む、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記冗長バージョンは、
タイプ・ツー・ハイブリッド自動再送要求に基づく冗長バージョンである、
請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記受信側において、前記再送ステップにより再送された符号化ビットと、前記初回送信ステップにより送信された前記チャネルコーディング符号語に含まれる符号化ビットと、を用いてＣｈａｓｅ合成を行い、さらに前記冗長バージョンと組み合わせて合成符号語を得る合成ステップと、
前記受信側において、前記合成符号語に対して復号を行う合成後復号ステップと、
前記合成後復号ステップにおいて復号エラーが生じた場合には、前記複数のパケットのうち、確からしさが最も低い１つを選択する合成後選択ステップと、
をさらに有する請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記合成後復号ステップにおいて復号エラーが生じなくなるまで、または前記再送ステップが行われた回数がシステムに定められた最大再送回数に達するまで、前記合成後選択ステップと、前記パケット番号フィードバックステップと、前記パケット再送ステップと、前記合成ステップと、前記合成後復号ステップとを繰り返す繰り返しステップと、
前記合成後復号ステップにおいて復号エラーが生じなかった場合には、前記受信側から前記送信側に肯定応答信号をフィードバックする肯定応答信号フィードバックステップと、
をさらに有する請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記最大再送回数に達しても、前記合成後復号ステップにおいて依然として復号エラーが生じた場合には、前記受信側から前記送信側に否定応答信号をフィードバックする否定応答信号フィードバックステップと、
をさらに有する請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記初回選択ステップにおいて、
前記受信側は、前記複数のパケットに対して、各パケットに含まれる符号化ビットの対
数尤度比の絶対値の平均値を算出し、前記平均値が最も小さい１つのパケットを前記確からしさが最も低いパケットとして選択する、
請求項１記載の方法。
【請求項８】
送信側において、チャネルコーディング符号語をパケット化し、前記チャネルコーディング符号語に含まれる１つまたは複数の符号化ビットからなるパケットを複数生成する生成ステップと、
前記送信側において、前記チャネルコーディング符号語を初回送信する初回送信ステップと、
受信側において、前記チャネルコーディング符号語を受信し、復号する初回復号ステップと、
前記初回復号ステップにおいて復号エラーが生じた場合には、前記チャネルコーディング符号語に含まれる各符号化ビットの確からしさを判定し、確からしさの低いビットの数を算出する算出ステップと、
前記受信側において、前記確からしさの低いビットの数が第１の閾値以下である場合には、否定応答信号と、前記確からしさの低いビットの位置に関する情報とを前記送信側にフィードバックする位置情報フィードバックステップと、
前記受信側において、前記確からしさの低いビットの数が第１の閾値より大きい場合には、前記複数のパケットのうち、確からしさが最も低い１つを選択し、否定応答信号と、前記選択した１つのパケットのパケット番号とを前記送信側にフィードバックするパケット番号フィードバックステップと、
前記送信側は、前記受信側から前記否定応答信号と、前記確からしさの低いビットの位置に関する情報とがフィードバックされる場合には、前記確からしさの低いビットの位置に関する情報に基づき、前記確からしさの低いビットを再送するビット再送ステップと、
前記送信側は、前記受信側から前記否定応答信号と、前記パケット番号とがフィードバックされる場合には、前記パケット番号に対応するパケットに含まれる符号化ビットと、冗長バージョンとを再送するパケット再送ステップと、
を有する再送方法。
【請求項９】
前記第１の閾値は、
チャネル品質情報に基づき確定される、
請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記算出ステップにおいて、
前記受信側は、対数尤度比の絶対値が第２の閾値より小さい前記符号化ビットを、確からしさの低いビットと判定する、
請求項８記載の方法。
【請求項１１】
送信側において、チャネルコーディング符号語をパケット化し、前記チャネルコーディング符号語に含まれる１つまたは複数の符号化ビットからなるパケットを複数生成する生成ステップと、
前記送信側において、前記チャネルコーディング符号語を初回送信する初回送信ステップと、
受信側において、前記チャネルコーディング符号語を受信し、復号する初回復号ステップと、
前記初回復号ステップにおいて復号エラーが生じた場合には、前記チャネルコーディング符号語に含まれる各符号化ビットの確からしさを判定し、確からしさの低いビットの数を算出する算出ステップと、
前記受信側において、前記確からしさの低いビットの数が第１の閾値以下である場合には、否定応答信号と、前記確からしさの低いビットの位置に関する情報とを前記送信側に
フィードバックする位置情報フィードバックステップと、
前記受信側において、前記確からしさの低いビットの数が所定の閾値より大きい場合には、否定応答信号と、タイプ・ツー・ハイブリッド自動再送要求の起動信号とを前記送信側にフィードバックする起動信号フィードバックステップと、
前記送信側は、前記受信側から前記否定応答信号と、前記確からしさの低いビットの位置に関する情報とがフィードバックされる場合には、前記確からしさの低いビットの位置に関する情報に基づき、前記確からしさの低いビットを再送するビット再送ステップと、
前記送信側は、前記受信側から前記否定応答信号と、前記タイプ・ツー・ハイブリッド自動再送要求の起動信号とがフィードバックされる場合には、冗長バージョンを再送する冗長バージョン再送ステップと、
を有する再送方法。
【請求項１２】
送信装置と受信装置とからなるシステムにおいて、
前記送信装置は、
チャネルコーディング符号語をパケット化し、前記チャネルコーディング符号語に含まれる１つまたは複数の符号化ビットからなるパケットを複数生成する生成手段と、
前記チャネルコーディング符号語を初回送信する初回送信手段と、
前記受信装置からパケット番号と否定応答信号とがフィードバックされる場合には、前記パケット番号に対応するパケットに含まれる符号化ビットと、冗長バージョンとを再送するパケット再送手段、
を具備し、
前記受信装置は、
前記チャネルコーディング符号語を受信し、復号する復号手段と、
前記復号において復号エラーが生じた場合には、前記複数のパケットのうち、確からしさが最も低い１つを選択する初回選択手段と、
前記否定応答信号と、前記選択した１つのパケットの前記パケット番号とを前記送信装置にフィードバックするパケット番号フィードバック手段と、
を具備する通信システム。
【請求項１３】
チャネルコーディング符号語をパケット化し、前記チャネルコーディング符号語に含まれる１つまたは複数の符号化ビットからなるパケットを複数生成する生成手段と、
前記チャネルコーディング符号語を初回送信する初回送信手段と、
受信装置からパケット番号と否定応答信号とがフィードバックされた場合には、前記パケット番号に対応するパケットに含まれる符号化ビットと、冗長バージョンとを再送するパケット再送手段と、
を具備する送信装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信分野におけるハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ：Hybrid Automatic
Repeat Request）の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信環境において、通信端末の移動やチャネルノイズにより生じるフェージング、および他ユーザの干渉はチャネル伝送品質の劣化の原因となる。従って、通信品質を確保するためには、データ情報に対して保護を施す必要がある。このような保護は、主にフォワード誤り訂正（ＦＥＣ：Forward Error Correction）を適用し、すなわち、冗長検査ビットをパケットに含ませて伝送する。ＦＥＣはシステムの確からしさを向上させるものの、チャネル条件が良い場合には、検査ビットが多すぎるとシステムのスループットを低減させてしまう。
【０００３】
一方、自動再送要求（ＡＲＱ：Automatic Repeat Request）はデータ伝送が失敗した場合に、再送を要求する伝送メカニズムである。ＡＲＱによれば、誤りビットがあまり多くない場合には理想なスループットを得ることができるものの、余計な遅延が生じる。
【０００４】
ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）は、上記のようなフォワード誤り訂正（ＦＥＣ）と自動再送要求（ＡＲＱ）とを結合した技術である。ＨＡＲＱは、ＡＲＱシステムにＦＥＣサブシステムを取り入れ、ＡＲＱを改良した。このＦＥＣサブシステムは、上述したように、誤りを訂正して再送の回数を低減するために用いられる。ＨＡＲＱにおいては、伝送する各符号語に誤り検出および訂正用の検査ビットを含ませる。受信パケットに含まれる誤りビットの数が誤り訂正能力の範囲内である場合には、受信側において誤りを自動的に訂正し、一方、誤りが深刻であってＦＥＣの誤り訂正能力を超えた場合には、受信側は送信側に再送を要求する。
【０００５】
またＨＡＲＱは、チャネル条件に自動的に適応することができる一方、測定誤差および遅延の影響を受けにくいため、システムの確からしさを向上させるとともにシステムの伝送効率を向上させることができる。
【０００６】
ＨＡＲＱの種類は、TYPE I ＨＡＲＱ、TYPE II ＨＡＲＱ（タイプ・ツー・ハイブリッド自動再送要求）およびTYPE III ＨＡＲＱの３種類がある（非特許文献１参照）。実際のシステムにおいては、システム性能および設備の複雑さに応じてＨＡＲＱの種類を選択して用いることができる。
【０００７】
TYPE I ＨＡＲＱは伝統的なＡＲＱとも呼ばれ、その主な思想は、システム条件、例えば信号対雑音比の制限によりフォワード誤り訂正ビットのビットレートを変えることである。図１は、TYPE I ＨＡＲＱを説明するための図である。図１において、送信側として基地局（ＢＳ：Base Station）を例にとり、受信側として移動局（ＭＳ：Mobile Station）、すなわちＵＥ（User Equipmentとも記す）を例にとる。
【０００８】
受信側は、送信側から初回送信された符号語を受信して復号した結果がエラーとなる場合には、当該符号語を廃棄し、上りチャネルにて否定応答信号（ＮＡＣＫ信号）をフィードバックすることにより、符号語の再送を送信側に要求する。送信側は、再送要求を受けると、受信側から肯定応答信号（ＡＣＫ信号）がフィードバックされるまで、前回送信した符号語を再び送信する。受信側は、符号語を受信し、正しく復号した場合にはＡＣＫ信号を送信側にフィードバックする。送信側は、受信側からＡＣＫ信号がフィードバックさ
れると、新しい符号語を送信する。TYPE I ＨＡＲＱにおいて、受信側は以前受信した符号語と今回受信した冗長情報との合成を行わない。TYPE I ＨＡＲＱの導入コストは非常に安く、物理層構成も復号動作も比較的に簡単である。しかしながら、このような固定のフォワード誤り訂正符号化は固定の冗長情報を伴うため、TYPE I ＨＡＲＱを用いるシステムのスループットは後述のTYPE II ＨＡＲＱまたはTYPE III ＨＡＲＱを用いるシステムより劣る。
【０００９】
TYPE II ＨＡＲＱは、ＩＲ（Incremental Redundancy）ＡＲＱメカニズムに属する。図２は、TYPE II ＨＡＲＱを説明するための図である。ＩＲ−ＡＲＱにおいて、受信側は、復号エラーを生じる符号語を廃棄せず保存しておくとともに、上りチャネルにてＮＡＣＫ信号をフィードバックすることにより、再送を送信側に要求する。送信側は、再送要求を受けると、受信側からＡＣＫがフィードバックされるまで、冗長情報、例えばＲＶ（Redundancy Version：冗長バージョン）１またはＲＶ２を送信する。ここで、冗長情報は、初回送信された符号語とは異なる情報である。受信側は、冗長情報を受信し、初回受信した符号語と合成し、復号した結果、復号エラーが生じない場合には、ＡＣＫ信号を送信側にフィードバックする。このように、ＩＲ−ＡＲＱにおいて、受信側は、新たに受信した冗長情報と以前受信した符号語とを合成し、ビットレートがより低く、誤り訂正能力がより高いフォワード誤り訂正符号を構成するため、誤りビットを低減させる。TYPE II ＨＡＲＱメカニズムは、全冗長方式の増分冗長ＨＡＲＱに属し、再送のビットはシステマチックビットを含まず、新たな冗長情報（検査ビット）のみを含む。TYPE II ＨＡＲＱのシステムは、通常、多種の冗長バージョンを備える。
【００１０】
TYPE III ＨＡＲＱは部分冗長ＨＡＲＱとも呼ばれ、同様にＩＲ−ＨＡＲＱメカニズムに属する。図３は、TYPE III ＨＡＲＱを説明するための図である。図３に示すように、TYPE III ＨＡＲＱはTYPE II ＨＡＲＱに類似して、復号エラーが生じた符号語を廃棄せず受信側に保存し、後続の再送データと合成して復号する。ただし、TYPE III ＨＡＲＱにおいて、再送されるデータは、TYPE II ＨＡＲＱのように冗長情報だけではなく、TYPE I
ＨＡＲＱのようなセルフデコーダブルな符号語である。また、TYPE III ＨＡＲＱにおいて再送される符号語は、初回送信された符号語に含まれるパリティビットとは異なるパリティビットを含む。再送される符号語だけを用いて復号を行い、再送の符号語から直接ユーザ情報を復号することができるものの、正しく復号できない場合には、以前送信された符号語とＣｈａｓｅ合成して再び復号を行う。また、それでも正しく復号できなければ、続けて再送を要求する。TYPE I ＨＡＲＱおよびTYPE II ＨＡＲＱと比較して、TYPE III ＨＡＲＱの実施はより難しい。
【００１１】
早期のＷＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）において用いられたのはTYPE I ＨＡＲＱであるが、最近のＨＳＤＰＡ／ＨＳＵＰＡ（High Speed Downlink Packet Access／High Speed Uplink Packet Access）など、ＷＣＤＭＡの拡張バージョンにおいては、TYPE III ＨＡＲＱが用いられている。TYPE II／III ＨＡＲＱは新たな冗長バージョンを送ることにより、前回送信された符号語より低ビットレートの符号語を送信し、誤り訂正能力を向上させる。すなわち、前回の復号処理は失敗したものの、チャネル条件が良く、受信された符号語に含まれる誤りビット数がそれほど多くない場合には、少量の誤りビットを再送するだけで受信側が正しい復号を行うことができる。一方、チャネル条件が悪く、誤りビット数が多い場合には、再送される冗長ビットによっても受信側において正しく復号を行う確率は依然と低く、システムの再送回数が増加してしまうため、システム全体のスループットが低下する。しかしながら、TYPE III ＨＡＲＱにおいて、毎回の再送に用いられる冗長バージョンに含まれるビット数は固定であるため、実際に再送するビット数は再送が必要なビット数よりも多い場合があり、再送効率の低下を生じる可能性がある。
【００１２】
一方、ＦＥＣ技術の発展に伴い、ソフトインソフトアウトに基づく復号アルゴリズムのチャネルコーディング方式、例えばTurbo符号、ＬＤＰＣ符号（Low Density Parity-check Code：低密度パリティ検査符号）などは、シャノン（Ｓｈａｎｎｏｎ）限界により近づくことができるため、注目を浴びるようになり、最新の通信規格において多く使われている。
【００１３】
これらのチャネルコーディングの復号部が出力するのはソフト情報であり、すなわち、各符号化ビットの対数尤度比（ＬＬＲ）にとって、その正負符号は各符号化ビットのハード判定値を表し、その絶対値は各符号化ビットの確からしさを表す。この確からしさを示す信頼度情報に基づくハイブリッド自動再送要求（ＲＢ−ＨＡＲＱ：Reliability Based−ＨＡＲＱ）（非特許文献２参照）が提案された。図４は、従来のＲＢ−ＨＡＲＱを説明するための図である。ＲＢ−ＨＡＲＱにおいて、受信側は復号部が出力する各符号化ビットのＬＬＲを、その絶対値に基づいて並べ替え、確からしさが最も低い符号化ビットの位置に関する情報として、当該符号化ビットのビットインデックスを送信側にフィードバックする。図４においては、符号化ビットとしてＬＤＰＣ符号を例にとり、例えばＬＤＰＣ符号のｋ個のビットの各列番号を符号化ビットのビットインデックスとしてフィードバックする。一方、送信側は受信側からフィードバックされたビットインデックスに対応する符号化ビットのみを再送する。また、受信側において再送された符号化ビットと、以前受信した符号化ビットとを合成し復号する。従って、TYPE III ＨＡＲＱと比較して、ＲＢ−ＨＡＲＱは、再送効率およびシステムの誤りビット性能をさらに向上させることができる。
【非特許文献１】３Ｇ  ＴＲ  ２５．８３５  Ｖ１．０．０, ２０００年９月
【非特許文献２】Yoichi Inaba and et al. Reliability-Based Hybrid ARQ (RB-HARQ) Schemes using Low-Density Parity-Check (LDPC) Codes. IEEE GLOBECOM 2006 proceedings
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、従来のＲＢ−ＨＡＲＱは各符号化ビットのビットインデックスをフィードバックする必要があり、特に符号長が長い場合には、受信側からフィードバックされる情報量が膨大となる。
【００１５】
また、従来のTYPE II／III ＨＡＲＱは、ある冗長バージョン（ＲＶ）を受信側に再送することにより、符号語全体の誤り訂正能力を向上するものの、所定の条件においては前回受信した符号語に含まれる誤りビットの影響をうけ、再送後の復号処理がまたも誤る可能性がある。
【００１６】
本発明の目的は、フィードバック情報量の増加を制限しつつ、従来のTYPE II ＨＡＲＱよりも優れた誤り率特性を得られるように、フィードバック情報量と誤り率特性とのトレードオフを解決し、再送回数を低減し、システム全体のスループットを向上させることができる再送方法、通信システムおよび送信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の再送方法は、送信側において、チャネルコーディング符号語をパケット化し、前記チャネルコーディング符号語に含まれる１つまたは複数の符号化ビットからなるパケットを複数生成する生成ステップと、前記送信側において、前記チャネルコーディング符号語を初回送信する初回送信ステップと、受信側において、前記チャネルコーディング符号語を受信し、復号する初回復号ステップと、前記初回復号ステップにおいて復号エラーが生じた場合には、前記複数のパケットのうち、確からしさが最も低い１つを選択する初回選択ステップと、前記受信側から、否定応答信号と、前記選択した１つのパケットのパ
ケット番号とを前記送信側にフィードバックするパケット番号フィードバックステップと、前記送信側において、前記パケット番号に対応するパケットに含まれる符号化ビットと、冗長バージョンとを再送するパケット再送ステップと、を有するようにした。
【００１８】
また、本発明の再送方法は、送信側において、チャネルコーディング符号語をパケット化し、前記チャネルコーディング符号語に含まれる１つまたは複数の符号化ビットからなるパケットを複数生成する生成ステップと、前記送信側において、前記チャネルコーディング符号語を初回送信する初回送信ステップと、受信側において、前記チャネルコーディング符号語を受信し、復号する初回復号ステップと、前記初回復号ステップにおいて復号エラーが生じた場合には、前記チャネルコーディング符号語に含まれる各符号化ビットの確からしさを判定し、確からしさの低いビットの数を算出する算出ステップと、前記受信側において、前記確からしさの低いビットの数が第１の閾値以下である場合には、否定応答信号と、前記確からしさの低いビットの位置に関する情報とを前記送信側にフィードバックする位置情報フィードバックステップと、前記受信側において、前記確からしさの低いビットの数が第１の閾値より大きい場合には、前記複数のパケットのうち、確からしさが最も低い１つを選択し、否定応答信号と、前記選択した１つのパケットのパケット番号とを前記送信側にフィードバックするパケット番号フィードバックステップと、前記送信側は、前記受信側から前記否定応答信号と、前記確からしさの低いビットの位置に関する情報とがフィードバックされる場合には、前記確からしさの低いビットの位置に関する情報に基づき、前記確からしさの低いビットを再送するビット再送ステップと、前記送信側は、前記受信側から前記否定応答信号と、前記パケット番号とがフィードバックされる場合には、前記パケット番号に対応するパケットに含まれる符号化ビットと、冗長バージョンとを再送するパケット再送ステップと、を有するようにした。
【００１９】
また、本発明の再送方法は、送信側において、チャネルコーディング符号語をパケット化し、前記チャネルコーディング符号語に含まれる１つまたは複数の符号化ビットからなるパケットを複数生成する生成ステップと、前記送信側において、前記チャネルコーディング符号語を初回送信する初回送信ステップと、受信側において、前記チャネルコーディング符号語を受信し、復号する初回復号ステップと、前記初回復号ステップにおいて復号エラーが生じた場合には、前記チャネルコーディング符号語に含まれる各符号化ビットの確からしさを判定し、確からしさの低いビットの数を算出する算出ステップと、前記受信側において、前記確からしさの低いビットの数が第１の閾値以下である場合には、否定応答信号と、前記確からしさの低いビットの位置に関する情報とを前記送信側にフィードバックする位置情報フィードバックステップと、前記受信側において、前記確からしさの低いビットの数が所定の閾値より大きい場合には、否定応答信号と、タイプ・ツー・ハイブリッド自動再送要求の起動信号を前記送信側にフィードバックする起動信号フィードバックステップと、前記送信側は、前記受信側から前記否定応答信号と、前記確からしさの低いビットの位置に関する情報がフィードバックされる場合には、前記確からしさの低いビットの位置に関する情報に基づき、前記確からしさの低いビットを再送するビット再送ステップと、前記送信側は、前記受信側から前記否定応答信号と、前記タイプ・ツー・ハイブリッド自動再送要求の起動信号とがフィードバックされる場合には、冗長バージョンを再送する冗長バージョン再送ステップと、を有するようにした。
【００２０】
本発明の通信システムは、送信装置と受信装置とからなり、前記送信装置は、チャネルコーディング符号語をパケット化し、前記チャネルコーディング符号語に含まれる１つまたは複数の符号化ビットからなるパケットを複数生成する生成手段と、前記チャネルコーディング符号語を初回送信する初回送信手段と、前記受信装置からパケット番号と否定応答信号とがフィードバックされる場合には、前記パケット番号に対応するパケットに含まれる符号化ビットと、冗長バージョンとを再送するパケット再送手段、を具備し、前記受信装置は、前記チャネルコーディング符号語を受信し、復号する復号手段と、前記復号に
おいて復号エラーが生じた場合には、前記複数のパケットのうち、確からしさが最も低い１つを選択する初回選択手段と、前記否定応答信号と、前記選択した１つのパケットの前記パケット番号とを前記送信装置にフィードバックするパケット番号フィードバック手段と、を具備する構成をとる。
【００２１】
本発明の送信装置は、チャネルコーディング符号語をパケット化し、前記チャネルコーディング符号語に含まれる１つまたは複数の符号化ビットからなるパケットを複数生成する生成手段と、前記チャネルコーディング符号語を初回送信する初回送信手段と、受信装置からパケット番号と否定応答信号とがフィードバックされた場合には、前記パケット番号に対応するパケットに含まれる符号化ビットと、冗長バージョンとを再送するパケット再送手段と、を具備する構成をとる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、フィードバック情報量の増加を制限しつつ、従来のTYPE II ＨＡＲＱよりも優れた誤り率特性を得られ、フィードバック情報量と誤り率特性との良好なトレードオフを実現することができ、従って、再送回数を低減し、システム全体のスループットを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
図５は、本発明の一実施の形態に係るパケッティングＲＢ−ＨＡＲＱを説明するための図である。
【００２５】
図５において、受信側は、送信側から初回送信されたチャネルコーディング符号語を受信して復号し、復号の結果に基づいて下記の１、または２、の処理を行う。ここでチャネルコーディング符号語は、畳み込み符号、Ｔｕｒｂｏ符号、ＬＤＰＣ符号またはＲＡ(Repeat Accumulate)コードを用い、ただし、これらに限らない。
【００２６】
１、復号動作が正しい場合には、受信側から送信側にＡＣＫ信号をフィードバックして
、送信された信号を受信側が正しく受信した旨を表す。送信側はＡＣＫ信号を受信した後、直ちに次回の新しい伝送を始める。
【００２７】
２、復号動作が誤った場合には、受信側は、受信したチャネルコーディング符号語を構成する各パケットのうち、確からしさが最も低い１つを選択する。選択の方法としては、各パケットのＬｇｒｏを降順に並べ替え、例えばＬｇｒｏ（ｉ）≦Ｌｇｒｏ（ｊ）≦…≦Ｌｇｒｏ（ｋ）が得られた場合、Ｌｇｒｏが最も小さいパケット、例えばパケットｉを選択する。ここで、Ｌｇｒｏは、各パケットに含まれる符号化ビットのＬＬＲの絶対値の平均値を示す。受信側は、選択したパケットのパケット番号およびＮＡＣＫ信号を送信側にフィードバックし、送信側は、受信側からフィードバックされるパケット番号に対応するパケットに含まれている符号化ビットと、冗長バージョン（ＲＶ）とを同時に受信側に再送する。
【００２８】
このように、パケッティングＲＢ−ＨＡＲＱにおいては、復号エラーが生じた符号語のうち、確からしさが最も低い１パケットを再送する。そして、受信側は、TYPE II ＨＡＲＱのように、二回に渡って受信した同一のビット系列をＣｈａｓｅ合成するとともに、新しく受信したＲＶと組み合わせてより符号率が低いチャネルコーディング符号語を得ることができるため、より優れた誤り訂正能力を得ることができる。受信側はＣｈａｓｅ合成により得たビット系列を復号した結果、エラーが生じなかった場合には、ＡＣＫ信号を送信側にフィードバックする。
【００２９】
図６は、本発明の一実施の形態に係るパケッティングＲＢ−ＨＡＲＱの手順を示すフロー図である。
【００３０】
まず、ステップ６０１において、受信側は、送信側から初回送信されたチャネルコーディング符号語を受信する。ここでチャネルコーディング符号語は畳み込み符号、Ｔｕｒｂｏ符号、ＬＤＰＣ符号またはＲＡコードを用い、ただし、これらに限らない。またここで、チャネルコーディング符号語に含まれる符号化ビットは複数のパケットにパケッティングされており、各パケットは１つまたは複数の符号化ビットからなる集合である。このパケッティングの結果は送信側および受信側に周知である。チャネルコーディング符号語のパケッティング方法は具体的に用いる符号語種類により決まる。例えばＬＤＰＣ符号を例にあげると、符号化ビットに基づく列重み、ストッピングセットの分布またはサイクルの長さ、およびパリティ検査行列の行（検査方程式）などに基づき、符号化ビットのパケッティングを行うことができ、ただし、これに限定されない。
【００３１】
次いで、ステップ６０３において、受信側は受信したチャネルコーディング符号語に対して復号を行う。
【００３２】
次いで、ステップ６０５において、受信側は、復号エラーが生じたか否かを判定する。
【００３３】
ステップ６０５において復号エラーが生じなかったと判定した場合（ステップ６０５：「ＮＯ」）には、ステップ６１５において、受信側は送信側にＡＣＫ信号をフィードバックし、送信側はＡＣＫ信号を受信したら、次回の新しい送信を始める。
【００３４】
一方、ステップ６０５において復号エラーが生じたと判定した場合（ステップ６０５：「ＹＥＳ」）には、ステップ６０７において、受信側はＮＡＣＫ信号と、チャネルコーディング符号語を構成するパケットのうち、確からしさが最も低いパケットのパケット番号と、を送信側にフィードバックする。このステップにおいて、確からしさが最も低いパケットを選択する方法としては、各パケットに含まれる符号化ビットの対数尤度比（ＬＬＲ）の絶対値の平均値を算出し、算出した平均値が最も小さい１つのパケットを、確からし
さが最も低いパケットとして選択する。ただし、選択の方法は上記の例に限定されない。
【００３５】
次いで、ステップ６０９において、送信側は受信側からフィードバックされたパケット番号およびＮＡＣＫ信号を受信した後、当該パケット番号に対応するパケットに含まれる符号化ビットを再送する。これとともに、例えばTYPE II ＨＡＲＱの方法に基づき、冗長バージョン（ＲＶ）を選択して送信する。
【００３６】
ステップ６１１において、受信側は送信側から再送された符号化ビットと、前回受信したチャネルコーディング符号語に含まれる符号化ビットと、をＣｈａｓｅ合成し、さらに新しく受信した冗長バージョン（ＲＶ）と組み合わせて符号率がより低い合成符号語を生成し、合成符号語に対して復号処理を行う。
【００３７】
次いで、ステップ６１３において、受信側は復号エラーが生じたか否かを判定する。
【００３８】
ステップ６１３において復号エラーが生じなかったと判定した場合（ステップ６１３：「ＮＯ」）には、処理はステップ６１５に移行する。
【００３９】
一方、ステップ６１３において復号エラーが生じたと判定した場合（ステップ６１３：「ＹＥＳ」）には、処理はステップ６０７に戻る。
【００４０】
図７は、本発明の一実施の形態に係る再送方法を実現するための通信システムの例として、通信システム１００の主要な構成を示すブロック図である。
【００４１】
図７において、通信システム１００は、送信装置１５０と受信装置１６０とを具備する。そのうち、送信装置１５０は、信号源７０１、符号化部７０３、変調部７０５、再送情報保存部７０７、再送制御部７０９、および送信アンテナ７１１を備える。受信装置１６０は、受信アンテナ７１３、復調部７１５、復号部７１７、再送判定部７１９、および受信情報７２１を備える。
【００４２】
信号源７０１は、情報ビットストリームを生成して符号化部７０３に出力する。
【００４３】
符号化部７０３は、信号源７０１から入力される情報ビットストリームに対してチャネルコーディングを行い、得られるチャネルコーディング符号語をさらにパケット化し、チャネルコーディング符号語、およびパケットに関する情報を変調部７０５および再送情報保存部７０７に出力する。
【００４４】
変調部７０５は、符号化部７０３から入力されるチャネルコーディング符号語と、パケットに関する情報とを用い、または再送情報保存部７０７から入力されるパケットと冗長バージョンとを用い、符号化ビットからコンスタレーション点へのマッピングを行い、すなわち符号化ビットから変調シンボルへのマッピングを行い、得られる変調シンボルを送信アンテナ７１１に出力する。
【００４５】
再送情報保存部７０７は、符号化部７０３から入力されるチャネルコーディング符号語と、パケットに関する情報と、あらゆる冗長バージョン（ＲＶ）とを保存している。
【００４６】
送信アンテナ７１１は、変調部７０５から入力される変調シンボルを送信信号に変換し、送信装置１６０へ送信する。
【００４７】
受信アンテナ７１３は、送信装置から送信される送信信号を受信して変調シンボルに変換し、復調部７１５に出力する。
【００４８】
復調部７１５は、受信アンテナ７１３から入力される変調シンボルに対して復調を行い、すなわち、変調シンボルから符号化ビットへのデマッピングを行い、得られる符号化ビットからなるチャネルコーディング符号語を復号部７１７および再送判定部７１９に出力し、パケットに関する情報を再送判定部７１９に出力する。
【００４９】
復号部７１７は、復調部７１５から入力されるチャネルコーディング符号語を用いてチャネルデコーディングを行い、得られる情報ビットストリームを再送判定部７１９に出力する。
【００５０】
再送判定部７１９は、復号部７１７から入力される情報ビットストリームを用いて復号結果が正しいか否か、すなわち復号エラーが生じたか否かを判定し、判定結果に基づいてフィードバック情報を生成し、送信側１５０へフィードバックする。具体的には、再送判定部７１９は、復号結果が正しいと判定した場合、すなわち復号エラー生じなかったと判定した場合には、情報ビットストリームを受信情報７２１として出力し、ＡＣＫ信号を再送制御部７０９にフィードバックする。一方、再送判定部７１９は、復号結果が正しくないと判定した場合には、すなわち復号エラーが生じたと判定した場合には、復調部７１５から入力されるパケットに関する情報を用いて、復調部７１５から入力されるチャネルコーディング符号語のうち、確からしさが最も低いパケットを選択し、選択したパケットのパケット番号をＮＡＣＫ信号とともに再送制御部７０９にフィードバッする。なお、再送判定部７１９の詳細な構成および動作については後述する。
【００５１】
送信装置１５０の再送制御部７０９は、受信側からフィードバックされるフィードバック情報に基づいて再送動作を行う。具体的には、再送判定部７１９からＮＡＣＫ信号と、パケット番号とがフィードバックされる場合には、再送制御部７０９は、再送情報保存部７０７に保存されている前回送信した符号語の中から、フィードバックされたパケット番号に対応するパケットを取り出して変調部７０５に出力し、また再送用の冗長バージョンを変調部７０５に出力する。一方、再送判定部７１９からＡＣＫ信号がフィードバックされる場合には、再送制御部７０９は、符号化部７０３から新たに入力される符号語を変調するように変調部７０５を制御する。
【００５２】
図８は、再送判定部７１９の内部の主要な構成を示すブロック図である。
【００５３】
図８において、再送判定部７１９は、復号結果判定部１９１、ＬＬＲ算出部１９３、およびフィードバック情報生成部１９５を備える。
【００５４】
復号結果判定部１９１は、復号部７１７から入力される情報ビットストリームを用いて復号結果が正しいか否か、すなわち復号エラーが生じたか否かを判定し、判定結果をＬＬＲ算出部１９３およびフィードバック情報生成部１９５に出力する。また、復号結果判定部１９１は、復号結果が正しいと判定した場合には、情報ビットストリームを受信情報７２１として出力する。
【００５５】
ＬＬＲ算出部１９３は、復号結果判定部１９１から復号エラを示す判定結果が入力される場合には、復調部７１５から入力されるパケットに関する情報を用いて、復調部７１５から入力されるチャネルコーディング符号語を構成する各パケットに対して、パケットに含まれる符号化ビットの対数尤度比（ＬＬＲ）の絶対値の平均値を算出する。ＬＬＲ算出部１９３は、ＬＬＲの絶対値の平均値が最も小さい１つのパケットを、確からしさが最も低いパケットとして選択し、選択したパケットのパケット番号をフィードバック情報生成部１９５に出力する。
【００５６】
フィードバック情報生成部１９５は、復号結果判定部１９１から入力される復号結果が正しい復号を示す場合には、ＡＣＫ信号をフィードバック情報として生成し、再送制御部７０９へフィードバックする。一方、フィードバック情報生成部１９５は、復号結果判定部１９１から入力される復号結果が復号エラーを示す場合には、ＮＡＣＫ信号と、ＬＬＲ算出部１９３から入力されるパケットの番号とをフィードバック情報として生成し、再送制御部７０９へフィードバックする。
【００５７】
このように、本実施の形態によれば、受信側において復号エラーが発生した場合に、受信側は、受信したチャネルコーディング符号語を構成する複数のパケットのうち、確からしさが最も低いパケットのパケット番号を送信側にフィードバックする。ここで、各パケットはいずれも１つまたは複数の符号化ビットからなる集合であるため、符号化ビットのビットインデックスをフィードバックするＲＢ−ＨＡＲＱと比較して本発明に係るパケッティングＲＢ−ＨＡＲＱにおけるフィードバック量はより少ない。
【００５８】
また、本実施の形態によれば、送信側は受信側からフィードバックされるパケット番号に基づき、当該パケットに含まれる符号化ビットと、冗長バージョンとを再送する。すなわち、受信側が受信した再送データは、前回受信したチャネルコーディング符号語のうち、確からしさが最も低いパケットに含まれる符号化ビットのほかに、新しいＲＶに含まれる検査ビットも含む。よって、受信側において前回受信したチャネルコーディング符号語のうち、確からしさが最も低い一部のビットの確からしさは再送によって改善され、新たに受信した符号語の確からしさおよび誤り訂正性能は強くなる。すなわち、本実施の形態によれば、より良好な誤り率特性を得ることができる。
【００５９】
なお、本実施の形態においては、図６のステップ６１３からステップ６０７に戻す条件として、復号エラーが生じたか否かのみを考慮する場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されず、復号エラーが生じなく、かつ再送回数が通信システム１００に定められた最大再送回数に達しなかった場合でも、処理手順をステップ６１３からステップ６０７に戻しても良い。なお、通信システム１００に定められた最大再送回数に達しても、復号結果が依然として正しくない場合には、受信側から送信側に否定応答信号ＮＡＣＫをフィードバックする。
【００６０】
また、本実施の形態においては、送信対象としてチャネルコーディング符号語を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されず、他の符号化情報を再送対象としても良い。
【００６１】
以上、本発明の一実施の形態について説明した。
【００６２】
なお、本発明の一実施の形態に係るパケッティングＲＢ−ＨＡＲＱと、従来のＲＢ−ＨＡＲＱと、従来のTYPE II ＨＡＲＱとのいずれを場合によって選択して用いることにより、さらに再送性能を改善することが可能である。
【００６３】
このような、再送方法において、受信側はＴ１およびＴ２の２つの閾値を用いる。
【００６４】
そのうち、第１の閾値Ｔ１は、受信側の復号部が出力する各符号化ビットが確からしいビットであるか否かを判定するために用いられ、例えば、各符号化ビットのＬＬＲの絶対値を第１の閾値Ｔ１と比較し、ＬＬＲの絶対値が閾値Ｔ１より小さい符号化ビットを確からしさの低いビットと判定し、ＬＬＲの絶対値が当該閾値Ｔ１より大きい符号化ビットを確からしさの高いビットと判定する。
【００６５】
第２の閾値Ｔ２は、第１閾値Ｔ１を用いて判定した確からしさの低いビットの数と比較される閾値である。受信側は、第１の閾値Ｔ１を用いて判定した確からしさの低いビット
の数と、第２の閾値Ｔ２とを比較した結果によって、従来のＲＢ−ＨＡＲＱ、TYPE II ＨＡＲＱ、または本発明に係るパケッティングＲＢ−ＨＡＲＱのいずれを用いるかを決定する。第２の閾値Ｔ２は、チャネル品質情報（ＣＱＩ）によって確定される。
【００６６】
図９は、従来のＲＢ−ＨＡＲＱと、従来のTYPE II ＨＡＲＱとのいずれを選択して再送を行う手順を示すフロー図である。
【００６７】
まず、ステップ１００１において、受信側は、送信側から初回送信されたチャネルコーディング符号語を受信する。ここでチャネルコーディング符号語は畳み込み符号、Ｔｕｒｂｏ符号、ＬＤＰＣ符号またはＲＡコードを用い、ただし、これらに限定されない。
【００６８】
次いで、ステップ１００３において、受信側は受信した符号語に対して復号を行う。ついで、ステップ１００５において、受信側は、復号エラーが生じたか否かを判定する。
【００６９】
ステップ１００５において復号エラーが生じなかったと判定した場合（ステップ１００５：「ＮＯ」）には、ステップ１００７において、受信側は送信側にＡＣＫ信号をフィードバックし、送信側はＡＣＫ信号を受信したら、次回の新しい送信を始める。
【００７０】
一方、ステップ１００５において復号エラーが生じたと判定した場合（ステップ１００５：「ＹＥＳ」）には、ステップ１０１１において、受信側は第１の閾値Ｔ１を用いてチャネルコーディング符号語に含まれる各符号化ビットの確からしさを判定し、確からしさの低いビットの数を合計する。
【００７１】
次いで、ステップ１０１３において、受信側は確からしさの低いビットの数が第２の閾値Ｔ２以下であるか否かを判定する。
【００７２】
ステップ１０１３において、確からしさの低いビットの数が第２の閾値Ｔ２以下であると判定した場合（ステップ１０１３：「ＹＥＳ」）には、受信した符号語の中に確からしさの低いビット数が少ないことを意味する。この場合には、従来のＲＢ−ＨＡＲＱを用いて少量の確からしさの低いビットのビットインデックスのみをフィードバックし、フィードバック情報量が少ない状況の下、確からしさの低いビットを再送することにより優れた誤り率特性を得ることができる。従って、この場合には、受信側および送信側はステップ１０１５〜ステップ１０２１に従って従来のＲＢ−ＨＡＲＱの再送動作を行う。
【００７３】
ステップ１０１５において、受信側はＮＡＣＫ信号と、確からしさの低いビットのビットインデックスを送信側にフィードバックする。
【００７４】
次いで、ステップ１０１７において、送信側は受信側からフィードバックされたビットインデックスに対応する確からしさの低いビットを再送する。
【００７５】
次いで、ステップ１０１９において、受信側は再送された確からしさの低いビットを受信し、前回受信したチャネルコーディング符号語の符号化ビットとＣｈａｓｅ合成し、さらに復号する。
【００７６】
次いで、ステップ１０２１において、受信側は、復号エラーが生じたか否かを判定する。
【００７７】
ステップ１０２１において復号エラーが生じなかったと判定した場合（ステップ１０２１：「ＮＯ」）には、処理はステップ１００７に移行する。
【００７８】
一方、ステップ１０２１において復号エラーが生じたと判定した場合（ステップ１０２１：「ＹＥＳ」）には、処理はステップ１０１１に戻る。
【００７９】
一方、ステップ１０１３において、確からしさの低いビットの数が第２の閾値Ｔ２より大きいと判定した場合（ステップ１０１３：「ＮＯ」）には、受信した符号語の中に確からしさの低いビット数が多いことを意味し、従来のＲＢ−ＨＡＲＱを用いれば大量の確からしさの低いビットのビットインデックス情報をフィードバックしなければならない。従って、この場合には、通信システムは従来のＲＢ−ＨＡＲＱよりはTYPE II ＨＡＲＱを用い、チャネルコーディング符号語の符号率を低減することにより、より強い誤り訂正能力を提供し、正しい復号結果を得た方が良い。具体的には、受信側および送信側はステップ１０２３〜ステップ１０２９に従って、TYPE II ＨＡＲＱの再送動作を行う。
【００８０】
ステップ１０２３において、受信側はＮＡＣＫ信号と、TYPE II ＨＡＲＱの起動信号とを送信側にフィードバックする。
【００８１】
次いで、ステップ１０２５において、送信側は冗長バージョンを再送する。
【００８２】
次いで、ステップ１０２７において、受信側は再送された冗長バージョンを受信し、前回受信したチャネルコーディング符号語の符号化ビットと合成し、さらに復号する。
【００８３】
次いで、ステップ１０２９において、受信側は、復号エラーが生じたか否かを判定する。
【００８４】
ステップ１０２９において復号エラーが生じなかったと判定した場合（ステップ１０２９：「ＮＯ」）には、処理はステップ１００７に移行する。
【００８５】
一方、ステップ１０２９において復号エラーが生じたと判定した場合（ステップ１０２９：「ＹＥＳ」）には、処理はステップ１０１１に戻る。
【００８６】
図１０は、図９のステップ１０１３において、確からしさの低いビットの数が第２の閾値Ｔ２以下である場合にＲＢ−ＨＡＲＱを選択して再送を行う様子を示す図である。図１０においては、チャネルコーディング符号語としてＬＤＰＣを用い、確からしさの低い符号化ビットのビットインデックスとして列番号をフィードバックする場合を例にとっている。
【００８７】
図１１は、図９のステップ１０１３において、確からしさの低いビットの数が第２の閾値Ｔ２より大きい場合にTYPE II ＨＡＲＱを選択して再送を行う様子を示す図である。
【００８８】
図１２は、従来のＲＢ−ＨＡＲＱと、本発明に係るパケッティングＲＢ−ＨＡＲＱとのいずれを選択して再送を行う手順を示すフロー図である。なお、図１２において、図９におけるステップと同様なステップには同一の符号を付し、説明を省略する。
【００８９】
ステップ１０１３において、確からしさの低いビットの数が第２の閾値Ｔ２より大きいと判定した場合（ステップ１０１３：「ＮＯ」）には、受信した符号語中に確からしさの低いビット数が多いことを意味し、従来のＲＢ−ＨＡＲＱを用いれば大量の確からしさの低いビットのビットインデックス情報をフィードバックしなければならない。従って、この場合には、システムは従来のＲＢ−ＨＡＲＱよりは本発明の係るパケッティングＲＢ−ＨＡＲＱを用い、チャネルコーディング符号語の符号率を低減することにより、より強い誤り訂正能力を提供し、正しい復号結果を得た方が良い。具体的には、受信側および送信側はステップ１２２３〜ステップ１０２９に従って、本発明に係るパケッティングＲＢ−
ＨＡＲＱの再送動作を行う（図５参照）。
【００９０】
ステップ１２２３において、受信側はＮＡＣＫ信号と、確からしさが最も低いパケットのパケット番号とを送信側にフィードバックする。
【００９１】
次いで、ステップ１２２５において、送信側は受信側からフィードバックされたパケット番号に対応するパケットに含まれる符号化ビットと、冗長バージョンとを再送する。
【００９２】
次いで、ステップ１２２７において、受信側は再送された冗長バージョンと、再送されたパケットに含まれる符号化ビットと、前回受信したチャネルコーディング符号語とをＣｈａｓｅ合成し、さらに復号する。
【００９３】
本発明のもう１つの態様は、確からしさに基づくハイブリッド再送を実現する方法であって、チャネルコーディング符号語を複数のパケットに分割し、前記各パケットは１つまたは複数の符号化ビットの集合であるステップと、受信側において復号エラーが生じた場合には、受信側は当面の符号語の全てのパケットの中から確からしさが最も低いパケットを選択するステップと、受信側は選択した確からしさが最も低いパケットの位置情報、および否定応答ＮＡＣＫ信号を送信側にフィードバックし、受信側において復号エラーが生じたため再送処理を起動するように送信側に通知するステップと、送信側は受信側からフィードバックされた位置情報およびＮＡＣＫ信号に基づき、当該位置情報に対応するパケットの中の全ての符号化ビットおよび対応する冗長バージョンを再送するステップと、を有する。
【００９４】
本発明のもう１つの態様は、上記態様において、前記冗長バージョンは当面の符号語に余分の冗長検査ビットを提供し、前回伝送した符号語符号率よりも低い符号語を提供するために用いられる。
【００９５】
本発明のもう１つの態様は、上記態様において、前記冗長バージョンはTYPE II ＨＡＲＱ方案に基づく冗長バージョンである。
【００９６】
本発明のもう１つの態様は、上記態様において、前記パケットの位置情報はパケットの番号である。
【００９７】
本発明のもう１つの態様は、上記態様において、受信側において送信側が再送したパケット中の符号化ビットとすでに受信した符号化ビットとに対してＣｈａｓｅ合成を施し、新たに受信した冗長バージョンと組み合わせて新しい符号語を得るステップと、受信側において当該新しい符号語に対して復号動作を行うステップと、をさらに有する。
【００９８】
本発明のもう１つの態様は、上記態様において、復号結果が正しい場合に、受信側から送信側に肯定応答ＡＣＫ信号をフィードバックするステップと、復号結果が誤った場合に、復号結果が正しくなるまで、またはシステムに定められた最大再送回数に達するまでフィードバックと再送を繰り返すステップと、をさらに有する。
【００９９】
本発明のもう１つの態様は、上記態様において、システムに定められた最大再送回数に達しても依然として正しい復号を実現できなかった場合に、受信側は送信側にもう１つのＮＡＣＫ信号をフィードバックして当該符号語を再送するように送信側に要求するステップ、をさらに有する。
【０１００】
本発明のもう１つの態様は、上記態様において、前記受信側が当面の符号語のすべてのパケットの中から確からしさが最も低いパケットを選択するステップは、当面の符号語の
各パケットに含まれる各符号化ビットの対数尤度比ＬＬＲの絶対値の平均値を算出し、当該平均値が最も小さくなるパケットを選択して確からしさが最も低いパケットとするステップ、を有する。
【０１０１】
本発明のもう１つの態様は、選択によってハイブリッド自動再送を実行する方法であって、受信側において復号エラーが生じた場合に、受信したチャネルコーディング符号語の符号化ビットの不安定ビット数が所定の閾値より小さいと判定できれば、確からしさに基づくハイブリッド自動再送方法ＲＢ−ＨＡＲＱを用いてハイブリッド自動再送を実行するステップと、符号化ビットの確からしさの低いビット数が所定の閾値より大きい場合には、TYPE II ＨＡＲＱの方案または本発明に係る、確からしさに基づくハイブリッド自動再送方法を用いてハイブリッド自動再送を行うステップと、を有する。
【０１０２】
本発明のもう１つの態様は、上記態様において、前記閾値はチャネル条件に基づき確定される。
【０１０３】
本発明のもう１つの態様は、上記態様において、前記方法は、符号化ビットの対数尤度比ＬＬＲの絶対値が別の閾値より小さい場合に、当該符号化ビットを確からしさの低いビットと判定するステップ、をさらに有する。
【０１０４】
本発明のもう１つの態様は、確からしさに基づくハイブリッド自動再送を実現する送信装置であって、チャネルコーディング符号語を複数のパケットに分割し、各パケットは１つまたは複数の符号化ビットを含む集合である。前記送信装置は、データビットストリームに対してチャネルコーディングを行い、チャネルコーディング符号語を変調部および再送情報保存部に伝送する符号化器と、チャネルコーディング符号語に対して変調を行う変調部と、複数の冗長バージョン、およびチャネルコーディング符号語のパケット情報を保存する再送情報保存部と、受信側からフィードバックされた確からしさが最も低いパケットの位置情報、および復号エラーの通知に用いる否定応答ＮＡＣＫ信号を受信した場合に、再送情報保存部の中から当該位置情報に対応するパケット中の全ての符号化ビットと、対応する冗長バージョンを読み取り、変調部に送信して再送する再送制御部と、を具備する。
【０１０５】
本発明のもう１つの態様は、確からしさに基づくハイブリッド自動再送を実現するシステムであって、チャネルコーディング符号語を複数のパケットに分け、各パケットは１つまたは複数の符号化ビットの集合である。このシステムは、上記送信装置と、上記受信装置とを具備し、前記受信装置は、送信側から送信された変調シンボルストリームを受信する受信アンテナと、受信した変調シンボルストリームに対して変調を行う復調部と、変調部から来るデータに対してチャネルでコーディングを行う復号部と、復号部の復号結果が誤っていると確定した場合には、当面の符号語のすべてのパケットのうち、確からしさが一番低いパケットの位置情報、および復号エラーの発生を通知する否定応答ＮＡＣＫを再送制御部にフィードバックする再送判定器と、を具備する。
【０１０６】
なお、ここでは、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明をソフトウェアで実現することも可能である。例えば、本発明に係るステレオ音声符号化方法の処理のアルゴリズムをプログラミング言語によって記述し、このプログラムをメモリに記憶しておいて情報処理手段によって実行させることにより、本発明のステレオ音声符号化装置と同様の機能を実現することができる。
【０１０７】
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されていても良いし、一部または全てを含むように１チップ化されていても良い。
【０１０８】
また、ここではＬＳＩとしたが、集積度の違いによって、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩ等と呼称されることもある。
【０１０９】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現しても良い。ＬＳＩ製造後に、プログラム化することが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続もしくは設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。
【０１１０】
さらに、半導体技術の進歩または派生する別技術により、ＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行っても良い。バイオ技術の適用等が可能性としてあり得る。
【０１１１】
２００７年４月１１日出願の２００７１００９１７７６．９の中国出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明に係る再送方法、通信システム、および送信装置は、移動体通信システム等の用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】従来のTYPE I ＨＡＲＱを説明するための図
【図２】従来のTYPE II ＨＡＲＱを説明するための図
【図３】従来のTYPE III ＨＡＲＱを説明するための図
【図４】従来のＲＢ−ＨＡＲＱを説明するための図
【図５】本発明の一実施の形態に係るパケッティングＲＢ−ＨＡＲＱを説明するための図
【図６】本発明の一実施の形態に係るパケッティングＲＢ−ＨＡＲＱの手順を示すフロー図
【図７】本発明の一実施の形態に係るパケッティングＲＢ−ＨＡＲＱを実現するための通信システムの主要な構成を示すブロック図
【図８】本発明の一実施の形態に係る再送判定部の内部の構成を示すブロック図
【図９】従来のＲＢ−ＨＡＲＱと、従来のTYPE II ＨＡＲＱとのいずれを選択して再送を行う手順を示すフロー図
【図１０】図９の処理手順において、確からしさの低いビットの数が第２の閾値Ｔ２以下である場合にＲＢ−ＨＡＲＱを選択して再送を行う様子を示す図
【図１１】図９の処理手順において、確からしさの低いビットの数が第２の閾値Ｔ２より大きい場合に、TYPE II ＨＡＲＱを選択して再送を行う様子を示す図
【図１２】従来のＲＢ−ＨＡＲＱと、本発明に係るパケッティングＲＢ−ＨＡＲＱとのいずれを選択して再送を行う手順を示すフロー図
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2008126422.tif 000015
【図２】
2008126422.tif 000016
【図３】
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【図４】
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【図５】
2008126422.tif 000019
【図６】
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【図７】
2008126422.tif 000021
【図８】
2008126422.tif 000022
【図９】
2008126422.tif 000023
【図１０】
2008126422.tif 000024
【図１１】
2008126422.tif 000025
【図１２】
2008126422.tif 000026
【国際調査報告】
2008126422.tif 000027
2008126422.tif 000028
2008126422.tif 000029
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