(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々で異なる情報ビット系列を、各々で異なる符号を用いて符号化して、符号化ビット系列を生成する複数の符号化部と、
前記複数の符号化部が生成した符号化ビット系列を排他的論理和によって重畳する排他的論理和演算部と、
前記重畳された符号化ビット系列を、変調して送信する送信部と
を具備し、
前記複数の符号化部のうち、少なくとも１つは、
前記情報ビット系列を符号化する第１段符号器部と、
前記第１段符号器部が符号化したビット系列をインターリーブするインターリーバと、
前記インターリーブされたビット系列を符号化する第２段符号器部と
を具備し、
前記各々で異なる情報ビット系列は、新たに送信する情報ビット系列と、受信側に向けて既に少なくとも一度送信されている情報ビット系列とであること
を特徴とする送信装置。
【請求項２】
前記複数の符号化部の符号化率は、互いに等しいことを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記複数の符号化部の各々最終段の符号化における符号化率の合計は、１以下であることを特徴とする請求項２に記載の送信装置。
【請求項４】
前記異なる情報ビット系列のうち、少なくとも１つは、当該送信とは独立して受信側で復号可能なように送信されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかの項に記載の送信装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つの情報ビット系列を当該送信の前に送信することで、前記少なくとも１つの情報ビット系列を、当該送信とは独立して受信側で復号可能なように送信することを特徴とする請求項４に記載の送信装置。
【請求項６】
前記第１段符号器部および第２段符号器部は、畳み込み符号を用いて符号化することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項７】
前記第２段符号器部は、再帰型の畳み込み符号を用いて符号化することを特徴とする請求項６に記載の送信装置。
【請求項８】
前記複数の符号化部は、
前記情報ビット系列を符号化する第１段符号器部と、
前記第１段符号器部が符号化したビット系列をインターリーブするインターリーバと、
前記インターリーブされたビット系列を符号化する第２段符号器部と
を具備し、
前記複数の符号化部が具備する第１段符号器部は、同一の符号を用いて符号化を行い、
前記複数の符号化部が具備するインターリーバは、同一のインターリーブパターンでインターリーブし、
前記複数の符号化部が具備する第２段符号器部は、互いに異なる符号を用いて符号化を行うこと
を特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項９】
各々で異なる情報ビット系列を、各々で異なる符号を用いて符号化し、符号化したビット系列を排他的論理和により重畳して、送信する送信装置であって、前記異なる符号のうち、少なくとも１つは、第１段の符号化とインターリーブと第２段符号化とが連結されている送信装置が送信した信号を受信する受信装置であって、
前記送信装置から受信した信号を復調して、受信系列を生成する復調部と、
前記送信装置において重畳された情報ビット系列のうち、少なくとも１つの情報ビット系列について事前に復号された結果に基づき、前記受信系列の符号を反転する反転部と、
前記反転部より反転した受信系列に対して復号を行う復号部
を備え、
前記各々で異なる情報ビット系列は、新たに送信する情報ビット系列と、受信側に向けて既に少なくとも一度送信されている情報ビット系列とであること
を特徴とする受信装置。
【請求項１０】
各々で異なる情報ビット系列を、各々で異なる符号を用いて符号化し、符号化したビット系列を排他的論理和により重畳して、送信する送信装置であって、前記異なる符号のうち、少なくとも１つは、第１段の符号化とインターリーブと第２段符号化とが連結されている送信装置が送信した信号を受信する受信装置であって、
前記送信装置から受信した信号を復調して、受信系列を生成する復調部と、
前記異なる符号各々の最終段の符号化の組み合わせに対応した復号を、前記受信系列に対して行う第３の復号部と、
前記第３の復号部による復号結果のうち、前記第２段符号化に対応する復号結果に対して、前記インターリーブに対応するデインターリーブを行うデインターリーバと、
前記デインターリーバによりデインターリーブされた復号結果に対して、前記第１段符号化に対応する復号を行う第１の復号部と、
前記第１の復号部による復号結果に対して、前記インターリーブと同様のインターリーブを行うインターリーバと、
を備え、
前記第３の復号部、前記デインターリーバ、前記第１の復号部、前記インターリーバによる反復復号処理を行い、
前記各々で異なる情報ビット系列は、新たに送信する情報ビット系列と、受信側に向けて既に少なくとも一度送信されている情報ビット系列とであること
を特徴とする受信装置。
【請求項１１】
新たに送信する情報ビット系列である第１の情報ビット系列を、符号化して、符号化ビット系列を生成する第１のステップと、
受信側に向けて既に少なくとも一度送信されている情報ビット系列である第２の情報ビット系列を、前記第１のステップとは異なる符号を用いて符号化して、符号化ビット系列を生成する第２のステップと、
前記第１のステップおよび前記第２のステップにて生成した符号化ビット系列を排他的論理和して、重畳する第３のステップと、
前記重畳された符号化ビット系列を、変調して送信する第４のステップと
を有し、
前記第１のステップによる符号化と、前記第２のステップによる符号化のうち、少なくとも１つは、
前記情報ビット系列を符号化する第１段符号化のステップと、
前記第１段符号化のステップにより符号化されたビット系列をインターリーブするインターリーブのステップと、
前記インターリーブのステップにてインターリーブされたビット系列を符号化する第２段符号化のステップと
を備えること
を特徴とする送信方法。
【請求項１２】
各々で異なる情報ビット系列を、各々で異なる符号を用いて符号化し、符号化したビット系列を排他的論理和により重畳して、送信する送信装置であって、前記異なる符号のうち、少なくとも１つは、第１段の符号化とインターリーブと第２段符号化とが連結されている送信装置が送信した信号を受信する受信装置における受信方法であって、
前記送信装置から受信した信号を復調して、受信系列を生成する第１のステップと、
前記送信装置において重畳された情報ビット系列のうち、少なくとも１つの情報ビット系列について事前に復号された結果に基づき、前記受信系列の符号を反転する第２のステップと、
前記第２のステップにより反転した受信系列に対して復号を行う第３のステップと
を備え、
前記各々で異なる情報ビット系列は、新たに送信する情報ビット系列と、受信側に向けて既に少なくとも一度送信されている情報ビット系列とであること
を特徴とする受信方法。
【請求項１３】
各々で異なる情報ビット系列を、各々で異なる符号を用いて符号化し、符号化したビット系列を排他的論理和により重畳して、送信する送信装置であって、前記異なる符号のうち、少なくとも１つは、第１段の符号化とインターリーブと第２段符号化とが連結されている送信装置が送信した信号を受信する受信装置における受信方法であって、
前記送信装置から受信した信号を復調して、受信系列を生成する第１のステップと、
前記異なる符号各々の最終段の符号化の組み合わせに対応した復号を、前記受信系列に対して行う第２のステップと、
前記第２のステップによる復号結果のうち、前記第２段符号化に対応する復号結果に対して、前記インターリーブに対応するデインターリーブを行う第３のステップと、
前記第３のステップによりデインターリーブされた復号結果に対して、前記第１段符号化に対応する復号を行う第４のステップと、
前記第４のステップによる復号結果に対して、前記インターリーブと同様のインターリーブを行う第５のステップと、
を備え、
前記第２のステップ、前記第３のステップ、前記第４のステップ、前記第５のステップによる反復復号処理を行い、
前記各々で異なる情報ビット系列は、新たに送信する情報ビット系列と、受信側に向けて既に少なくとも一度送信されている情報ビット系列とであること
を特徴とする受信方法。
【請求項１４】
コンピュータに、
新たに送信する情報ビット系列である第１の情報ビット系列を、符号化して、符号化ビット系列を生成する第１のステップと、
受信側に向けて既に少なくとも一度送信されている情報ビット系列である第２の情報ビット系列を、前記第１のステップとは異なる符号を用いて符号化して、符号化ビット系列を生成する第２のステップと、
前記第１のステップおよび前記第２のステップにて生成した符号化ビット系列を排他的論理和によって重畳する第３のステップと、
前記重畳された符号化ビット系列を、変調して送信する第４のステップと
を実行させるためのプログラムであって、
前記第１のステップによる符号化と、前記第２のステップによる符号化のうち、少なくとも１つは、
前記情報ビット系列を符号化する第１段符号化のステップと、
前記第１段符号化のステップにより符号化されたビット系列をインターリーブするインターリーブのステップと、
前記インターリーブのステップにてインターリーブされたビット系列を符号化する第２段符号化のステップと
を有するプログラム。
【請求項１５】
各々で異なる情報ビット系列を、各々で異なる符号を用いて符号化し、符号化したビット系列を排他的論理和により重畳して、送信する送信装置であって、前記異なる符号のうち、少なくとも１つは、第１段の符号化とインターリーブと第２段符号化とが連結されている送信装置が送信した信号を受信する受信装置のコンピュータに、
前記送信装置から受信した信号を復調して、受信系列を生成する第１のステップと、
前記送信装置において重畳された情報ビット系列のうち、少なくとも１つの情報ビット系列について事前に復号された結果に基づき、前記受信系列の符号を反転する第２のステップと、
前記第２のステップにより反転した受信系列に対して復号を行う第３のステップと
を実行させるためのプログラムであって、
前記各々で異なる情報ビット系列は、新たに送信する情報ビット系列と、受信側に向けて既に少なくとも一度送信されている情報ビット系列とであること
を特徴とするプログラム。
【請求項１６】
各々で異なる情報ビット系列を、各々で異なる符号を用いて符号化し、符号化したビット系列を排他的論理和により重畳して、送信する送信装置であって、前記異なる符号のうち、少なくとも１つは、第１段の符号化とインターリーブと第２段符号化とが連結されている送信装置が送信した信号を受信する受信装置のコンピュータに、
前記送信装置から受信した信号を復調して、受信系列を生成する第１のステップと、
前記異なる符号各々の最終段の符号化の組み合わせに対応した復号を、前記受信系列に対して行う第２のステップと、
前記第２のステップによる復号結果のうち、前記第２段符号化に対応する復号結果に対して、前記インターリーブに対応するデインターリーブを行う第３のステップと、
前記第３のステップによりデインターリーブされた復号結果に対して、前記第１段符号化に対応する復号を行う第４のステップと、
前記第４のステップによる復号結果に対して、前記インターリーブと同様のインターリーブを行う第５のステップと、
を実行させるため、かつ、
前記第２のステップ、前記第３のステップ、前記第４のステップ、前記第５のステップによる反復復号処理を実行させるためのプログラムであって、
前記各々で異なる情報ビット系列は、新たに送信する情報ビット系列と、受信側に向けて既に少なくとも一度送信されている情報ビット系列とであること
を特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信装置、受信装置、送信方法、受信方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話などの無線通信技術の発展は著しく、高品質かつ大容量な通信への需要が高まっている。一般的に無線を用いて通信を行う場合、フェーディングや他のシステムからの干渉など、端末を使用する環境によって通信品質が大きく変化する。そのような環境下において通信品質を向上させる技術として、ネットワークコーディングの概念を取り入れたＮｅｓｔｅｄ符号を用いたシステムが提案されている（非特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、ネットワークコーディングとは、ある情報ビット系列と他の情報ビット系列を排他的論理和（ＸＯＲ：Ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ  ＯＲ）によって重畳し、重畳後のビット系列を送信する技術であり、非特許文献１に記載の技術では、送信装置が、以前に受信装置宛に送信した系列と、新たに受信装置宛に送信する系列にそれぞれ異なる畳み込み符号化を行った後に重畳して送信することにより、同一系列を複数回送信する。すなわち、ある情報ビット系列を畳み込み符号器１で符号化し、以前に同一受信装置へ向けて送信した情報ビット系列を、畳み込み符号器１とは異なる構成の畳み込み符号器２で符号化して、それらを排他的論理和演算により重畳して送信する。そして、送信装置から送信された信号を受信した受信装置では、同一系列が複数回送信されることを考慮した復号を行うことにより、受信信号から情報ビット系列を正しく取得する。これにより、通信システムは、時間的なダイバーシティ効果によって誤りを減少することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】林  貴志、石井  光治、生越  重章、平田  梢、藤  晋平、窪田  稔、“Ｎｅｓｔｅｄ符号を用いた送信ダイバーシティの特性評価”、信学技報、ＲＣＳ２００９−１７０、Ｄｅｃ．２００９．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、非特許文献１に記載の技術は、誤り訂正符号として畳み込み符号を用いて設計されており、一つの情報ビット系列を一つの畳み込み符号器で符号化する構成である。そのため、ターボ符号のような反復復号による利得が得られない。一方で、このＮｅｓｔｅｄ符号などのネットワークコーディングを用いた通信システムに、要素符号器を並列に接続したターボ符号を適用する場合、復号処理が複雑になり非現実的なシステムになるという問題点があった。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ネットワークコーディングを用いた通信システムにおいて、反復復号が可能な符号器を適用し、反復復号による利得を得られる送信装置、受信装置、送信方法、受信方法およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の送信装置は、各々で異なる情報ビット系列を、各々で異なる符号を用いて符号化して、符号化ビット系列を生成する複数の符号化部と、前記複数の符号化部が生成した符号化ビット系列を排他的論理和によって重畳する排他的論理和演算部と、前記重畳された符号化ビット系列を、変調して送信する送信部とを具備し、前記複数の符号化部のうち、少なくとも１つは、前記情報ビット系列を符号化する第１段符号器部と、前記第１段符号化部が符号化したビット系列をインターリーブするインターリーバと、前記インターリーブされたビット系列を符号化する第２段符号器部とを具備することを特徴とする。
【０００８】
（２）また、この発明の送信装置は、上述の送信装置であって、前記複数の符号化部の符号化率は、互いに等しいことを特徴とする。
【０００９】
（３）また、この発明の送信装置は、上述の送信装置であって、前記複数の符号化部の各々最終段の符号化における符号化率の合計は、１以下であることを特徴とする。
【００１０】
（４）また、この発明の送信装置は、上述のいずれかの送信装置であって、前記異なる情報ビット系列のうち、少なくとも１つは、当該送信とは独立して受信側で復号可能なように送信されることを特徴とする。
【００１１】
（５）また、この発明の送信装置は、上述の送信装置であって、前記少なくとも１つの情報ビット系列を当該送信の前に送信することで、前記少なくとも１つの情報ビット系列を、当該送信とは独立して受信側で復号可能なように送信することを特徴とする。
【００１２】
（６）また、この発明の送信装置は、上述の送信装置であって、前記第１段符号化部および第２段符号化部は、畳み込み符号を用いて符号化することを特徴とする。
【００１３】
（７）また、この発明の送信装置は、上述の送信装置であって、前記第２段符号化部は、再帰型の畳み込み符号を用いて符号化することを特徴とする。
【００１４】
（８）また、この発明の送信装置は、上述の送信装置であって、前記複数の符号化部は、
前記情報ビット系列を符号化する第１段符号器部と、前記第１段符号化部が符号化したビット系列をインターリーブするインターリーバと、前記インターリーブされたビット系列を符号化する第２段符号器部とを具備し、前記複数の符号化部が具備する第１段符号器部は、同一の符号を用いて符号化を行い、前記複数の符号化部が具備するインターリーバは、同一のインターリーブパターンでインターリーブし、前記複数の符号化部が具備する第２段符号器部は、互いに異なる符号を用いて符号化を行うことを特徴とする。
【００１５】
（９）また、この発明の受信装置は、各々で異なる情報ビット系列を、各々で異なる符号を用いて符号化し、符号化したビット系列を排他的論理和により重畳して、送信する送信装置であって、前記異なる符号のうち、少なくとも１つは、第１段の符号化とインターリーブと第２段符号化とが連結されている送信装置が送信した信号を受信する受信装置であって、前記送信装置から受信した信号を復調して、受信系列を生成する復調部と、前記送信装置において重畳された情報ビット系列のうち、少なくとも１つの情報ビット系列について事前に復号された結果に基づき、前記受信系列の符号を反転する反転部と、前記反転部より反転した受信系列に対して復号を行う復号部を備えることを特徴とする。
【００１６】
（１０）また、この発明の受信装置は、各々で異なる情報ビット系列を、各々で異なる符号を用いて符号化し、符号化したビット系列を排他的論理和により重畳して、送信する送信装置であって、前記異なる符号のうち、少なくとも１つは、第１段の符号化とインターリーブと第２段符号化とが連結されている送信装置が送信した信号を受信する受信装置であって、前記送信装置から受信した信号を復調して、受信系列を生成する復調部と、前記異なる符号各々の最終段の符号化の組み合わせに対応した復号を、前記受信系列に対して行う第３の復号部と、前記第３の復号部による復号結果のうち、前記第２段符号化に対応する復号結果に対して、前記インターリーブに対応するデインターリーブを行うデインターリーバと、前記デインターリーバによりデインターリーブされた復号結果に対して、前記第１段符号化に対応する復号を行う第１の復号部と、前記第１の復号部による復号結果に対して、前記インターリーブと同様のインターリーブを行うインターリーバと、を備え、前記第３の復号部、前記デインターリーバ、前記第１の復号部、前記インターリーバによる反復復号処理を行うことを特徴とする。
【００１７】
（１１）また、この発明の送信方法は、第１の情報ビット系列を、符号化して、符号化ビット系列を生成する第１のステップと、第２の情報ビット系列を、前記第１のステップとは異なる符号を用いて符号化して、符号化ビット系列を生成する第２のステップと、前記第１のステップおよび前記第２のステップにて生成した符号化ビット系列を排他的論理和して、重畳する第３のステップと、前記重畳された符号化ビット系列を、変調して送信する第４のステップとを有し、前記第１のステップによる符号化と、前記第２のステップによる符号化のうち、少なくとも１つは、前記情報ビット系列を符号化する第１段符号化のステップと、前記第１段符号化のステップにより符号化されたビット系列をインターリーブするインターリーブのステップと、前記インターリーブのステップにてインターリーブされたビット系列を符号化する第２段符号化のステップとを備えることを特徴とする。
【００１８】
（１２）また、この発明の受信方法は、各々で異なる情報ビット系列を、各々で異なる符号を用いて符号化し、符号化したビット系列を排他的論理和により重畳して、送信する送信装置であって、前記異なる符号のうち、少なくとも１つは、第１段の符号化とインターリーブと第２段符号化とが連結されている送信装置が送信した信号を受信する受信装置における受信方法であって、前記送信装置から受信した信号を復調して、受信系列を生成する第１のステップと、前記送信装置において重畳された情報ビット系列のうち、少なくとも１つの情報ビット系列について事前に復号された結果に基づき、前記受信系列の符号を反転する第２のステップと、前記第２のステップにより反転した受信系列に対して復号を行う第３のステップとを備えることを特徴とする。
【００１９】
（１３）また、この発明の受信方法は、各々で異なる情報ビット系列を、各々で異なる符号を用いて符号化し、符号化したビット系列を排他的論理和により重畳して、送信する送信装置であって、前記異なる符号のうち、少なくとも１つは、第１段の符号化とインターリーブと第２段符号化とが連結されている送信装置が送信した信号を受信する受信装置における受信方法であって、前記送信装置から受信した信号を復調して、受信系列を生成する第１のステップと、前記異なる符号各々の最終段の符号化の組み合わせに対応した復号を、前記受信系列に対して行う第２のステップと、前記第２のステップによる復号結果のうち、前記第２段符号化に対応する復号結果に対して、前記インターリーブに対応するデインターリーブを行う第３のステップと、前記第３のステップによりデインターリーブされた復号結果に対して、前記第１段符号化に対応する復号を行う第４のステップと、前記第４のステップによる復号結果に対して、前記インターリーブと同様のインターリーブを行う第５のステップと、を備え、前記第２のステップ、前記第３のステップ、前記第４のステップ、前記第５のステップによる反復復号処理を行うことを特徴とする。
【００２０】
（１４）また、この発明のプログラムは、コンピュータに、第１の情報ビット系列を、符号化して、符号化ビット系列を生成する第１のステップと、第２の情報ビット系列を、前記第１のステップとは異なる符号を用いて符号化して、符号化ビット系列を生成する第２のステップと、前記第１のステップおよび前記第２のステップにて生成した符号化ビット系列を排他的論理和によって重畳する第３のステップと、前記重畳された符号化ビット系列を、変調して送信する第４のステップとを実行させるためのプログラムであって、前記第１のステップによる符号化と、前記第２のステップによる符号化のうち、少なくとも１つは、前記情報ビット系列を符号化する第１段符号化のステップと、前記第１段符号化のステップにより符号化されたビット系列をインターリーブするインターリーブのステップと、前記インターリーブのステップにてインターリーブされたビット系列を符号化する第２段符号化のステップとを有する。
【００２１】
（１５）また、この発明のプログラムは、各々で異なる情報ビット系列を、各々で異なる符号を用いて符号化し、符号化したビット系列を排他的論理和により重畳して、送信する送信装置であって、前記異なる符号のうち、少なくとも１つは、第１段の符号化とインターリーブと第２段符号化とが連結されている送信装置が送信した信号を受信する受信装置のコンピュータに、前記送信装置から受信した信号を復調して、受信系列を生成する第１のステップと、前記送信装置において重畳された情報ビット系列のうち、少なくとも１つの情報ビット系列について事前に復号された結果に基づき、前記受信系列の符号を反転する第２のステップと、前記第２のステップにより反転した受信系列に対して復号を行う第３のステップとを実行させる。
【００２２】
（１６）また、この発明のプログラムは、各々で異なる情報ビット系列を、各々で異なる符号を用いて符号化し、符号化したビット系列を排他的論理和により重畳して、送信する送信装置であって、前記異なる符号のうち、少なくとも１つは、第１段の符号化とインターリーブと第２段符号化とが連結されている送信装置が送信した信号を受信する受信装置のコンピュータに、前記送信装置から受信した信号を復調して、受信系列を生成する第１のステップと、前記異なる符号各々の最終段の符号化の組み合わせに対応した復号を、前記受信系列に対して行う第２のステップと、前記第２のステップによる復号結果のうち、前記第２段符号化に対応する復号結果に対して、前記インターリーブに対応するデインターリーブを行う第３のステップと、前記第３のステップによりデインターリーブされた復号結果に対して、前記第１段符号化に対応する復号を行う第４のステップと、前記第４のステップによる復号結果に対して、前記インターリーブと同様のインターリーブを行う第５のステップと、を実行させるためのプログラムであって、前記第２のステップ、前記第３のステップ、前記第４のステップ、前記第５のステップによる反復復号処理を実行させる。
【発明の効果】
【００２３】
この発明によれば、ネットワークコーディングを用いた通信システムにおいて、反復復号による利得を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る通信システム１０の概念図である。
【図２】同実施形態に係る送信装置ａ１の構成を示す概略ブロック図である。
【図３】同実施形態に係る第１の符号化部ｃ１１１の構成を示す概略ブロック図である。
【図４】同実施形態に係る第２の符号化部ｃ１１２の構成を示す概略ブロック図である。
【図５】同実施形態に係る第１の符号器ｃ１２１の回路構成の一例を示す図である。
【図６】同実施形態に係る第２の符号器ｃ１２３の回路構成の一例を示す図である。
【図７】同実施形態に係る第３の符号器ｃ１２６の回路構成の一例を示す図である。
【図８】同実施形態に係る送信装置ａ２の構成を示す概略ブロック図である。
【図９】同実施形態に係る重畳ビット列の一例を示す概略図である。
【図１０】同実施形態に係る受信装置ｂ１の構成を示す概略ブロック図である。
【図１１】同実施形態に係る復号部Ｆ１の構成を示す概略ブロック図である。
【図１２】この発明の第２の実施形態に係る第１の符号化部ｃ１１１ａの構成を示す概略ブロック図である。
【図１３】同実施形態に係る第２の符号化部ｃ１１２ａの構成を示す概略ブロック図である。
【図１４】同実施形態に係る第１の符号化部ｃ１１１ａの別の構成例を示す概略ブロック図である。
【図１５】同実施形態に係る第２の符号化部ｃ１１２ａの別の構成例を示す概略ブロック図である。
【図１６】同実施の形態に係る復号部Ｆ２の構成を示す概略ブロック図である。
【図１７】同実施の形態に係る別の復号部Ｆ２−１の構成を示す概略ブロック図である。
【図１８】この発明の第３の実施形態に係る送信装置ａ３の構成を示す概略ブロック図である。
【図１９】同実施の形態に係る第１の符号化部ｃ３１１の構成を示す概略ブロック図である。
【図２０】同実施の形態に係る第２の符号化部ｃ３１２の構成を示す概略ブロック図である。
【図２１】同実施の形態に係る第３の符号化部ｃ３１３の構成を示す概略ブロック図である。
【図２２】同実施の形態に係る重畳ビット列の一例を示す概略図である。
【図２３】同実施の形態に係る復号部Ｆ３の構成を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第１の実施形態について詳しく説明する。図１は、この発明の第１の実施形態に係る通信システム１０の概念図である。通信システム１０は、送信装置ａ１と、受信装置ｂ１とを備える。この図は、送信装置ａ１（基地局装置）が信号を送信し、受信装置ｂ１（移動局装置）がその信号を受信していることを示す。ここで、送信装置ａ１は、１つの受信装置ｂ１宛の複数の情報ビット系列にそれぞれ異なる符号化を行い、符号化された複数の符号ビット列を、ネットワークコーディングを適用して重畳し、重畳したビット系列を送信することにより複数の情報ビット系列を同時に送信する。なお、ビット系列とは、０と１で表される情報の並びであり、ビット列とも呼ばれる。情報ビット系列とは受信装置に送信したい情報の並びである。
【００２６】
ここで、同時に送信される情報ビット系列は、以前に受信装置ｂ１宛に送信した系列と、新たに受信装置ｂ１宛に送信する系列である。また、受信装置ｂ１は、以前に送信された情報ビット系列の復号結果に基づいて、次に受信する系列の復号処理を切り替える。但し、図１では、送信装置ａ１を基地局装置とし、受信装置ｂ１を移動局装置とするダウンリンク伝送について示しているが、これに限らず、本発明は、移動局装置を送信装置ａ１とし、受信装置ｂ１を基地局装置とするアップリンク伝送にも適用可能である。また、基地局装置や移動局装置といった区別のない無線ＬＡＮシステムのアドホックモードのようなシステムにおいても適用可能である。
【００２７】
＜送信装置ａ１について＞
図２は、本実施形態に係る送信装置ａ１の構成を示す概略ブロック図である。この図において、送信装置ａ１は、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ；巡回冗長検査符号）部ａ１０１、情報保持部ａ１０２、重畳ビット生成部Ｅ１、変調部ａ１０３、無線部ａ１０４、及び送信アンテナａ１０５を含んで構成される。また、重畳ビット生成部Ｅ１は、第１の符号化部ｃ１１１、第２の符号化部ｃ１１２、及び排他的論理和演算部ｃ１１３を含んで構成される。
【００２８】
ＣＲＣ部ａ１０１は、入力された情報ビット系列Ｔに対して、誤り検出を行うためのＣＲＣ符号を付加し、第１の符号化部ｃ１１１及び情報保持部ａ１０２に出力する。以下、情報ビット系列にＣＲＣ部ａ１０１がＣＲＣ符号を付加したビット列を情報ビット列ｄｔという。ここで、ｔは、１回の送信処理を行う単位時間（送信単位時間という）を１とした送信タイミングの時刻を表わす。すなわち、情報ビット列ｄｔは、１回の送信処理により送信される情報ビット列であり、ＣＲＣ部ａ１０１により、少なくとも一つのＣＲＣ符号が付加されている。なお、ここでは、ＣＲＣ部ａ１０１から２つの同じ信号を第１の符号化部ｃ１１１及び情報保持部ａ１０２に出力する構成となっているが、ＣＲＣ部ａ１０１からの出力は１つの信号とし、ＣＲＣ部ａ１０１の出力を複製する情報系列複製部を設ける構成としてもよい。
【００２９】
情報保持部ａ１０２は、ＣＲＣ部ａ１０１から入力された情報ビット列ｄｔを、送信単位時間保持し、次の送信タイミングに第２の符号化部ｃ１１２に出力する。つまり、第１の符号化部ｃ１１１に時刻ｔの情報ビット列ｄｔが入力されるとき、第２の符号化部ｃ１１２には時刻ｔ−１の情報ビット列ｄｔ−１が入力される。なお、本実施形態および以下の各実施形態では情報ビット列ｄｔ、ｄｔ−１に対してインタリーブを行っていないが、情報ビット列をインタリーブしてから、第１の符号化部ｃ１１１、第２の符号化部ｃ１１２へ入力してもよい。
【００３０】
重畳ビット生成部Ｅ１における第１の符号化部ｃ１１１、第２の符号化部ｃ１１２は、それぞれ、ＣＲＣ部ａ１０１、情報保持部ａ１０２から入力された情報ビット列を誤り訂正符号化し、符号化した符号ビット列を排他的論理演算部ｃ１１３に出力する。ここで、第１の符号化部ｃ１１１の出力をＣ１，ｔ、第２の符号化部ｃ１１２の出力をＣ２，ｔ−１とすると、排他的論理和演算部ｃ１１３は、以下の式（１）のような排他的論理和演算を行い、時刻ｔの送信単位時間に送信される重畳ビット列Ｓｔを算出する。
【００３１】
【数１】
0005532324.tif 000002
【００３２】
このような排他的論理和演算による重畳処理により、受信装置ｂ１に向けて既に一度送信されている情報ビット列ｄｔ−１と、新たに送信する情報ビット列ｄｔとが重畳される。なお、第１の符号化部ｃ１１１、第２の符号化部ｃ１１２の回路構成については、後述する。
【００３３】
変調部ａ１０３は、排他的論理演算部ｃ１１３から入力された重畳ビット列Ｓｔを変調して変調信号を生成し、無線部ａ１０４に出力する。
無線部ａ１０４は、変調部ａ１０３から入力された変調信号をＤ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇ）変換した後、無線周波数にアップコンバートし、送信アンテナａ１０５を介して受信装置ｂ１へ送信する。
以上のように、送信装置ａ１は、新たに送信する情報ビット系列と、あらかじめ保持しておいた一送信単位時間前に送信を行った情報ビット系列をそれぞれ符号化し、排他的論理和演算により重畳して送信する。なお、本実施形態では、一送信単位時間前の情報ビット系列をあらかじめ保持し重畳しているが、重畳する情報ビット系列は過去の情報ビット系列であればよく、一送信単位時間前に限定されない。
【００３４】
＜符号化部について＞
ここで、第１の符号化部ｃ１１１および第２の符号化部ｃ１１２の構成について説明を行う。図３は、本実施形態に係る第１の符号化部ｃ１１１の構成を示す概略ブロック図である。この図において、第１の符号化部ｃ１１１は、第１の符号器ｃ１２１（第１段符号器）、インタリーバｃ１２２、第２の符号器ｃ１２３（第２段符号器）を具備する。図４は、本実施形態に係る第２の符号化部ｃ１１２の構成を示す概略ブロック図である。この図において、第２の符号化部ｃ１１２は、第１の符号器ｃ１２４、インタリーバｃ１２５、第３の符号器ｃ１２６を具備する。本実施形態における２つの符号化部は、それぞれ２つの符号器がインタリーバを介して接続された構成である。
【００３５】
本実施形態では、これらの符号器の一例として、第２の符号器ｃ１２３および第３の符号器ｃ１２６を、ＲＳＣ（ＲＳＣ；Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ  Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ  Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ、再帰型組織畳み込み）符号器とし、第１の符号器ｃ１２１、ｃ１２４は、畳み込み符号器とした構成とする。なお、本実施形態におけるｃ１２３およびｃ１２６は、再帰型組織畳み込み符号としているが、再帰型の符号器であればよく、非組織符号でもよい。また、本実施形態におけるｃ１２１、１２４は、畳み込み符号器としているが、軟判定可能な符号器であればよく、これに限定されない。そして、外符号としての符号化を行う第一の符号器ｃ１２１、ｃ１２４と、内符号としての符号化を行う第２の符号器ｃ１２３、第３の符号器ｃ１２６をそれぞれインタリーバｃ１２２、ｃ１２５で接続する直列連接ターボ符号器の構成となっている符号化部を用いる。なお、本実施形態では、第１の符号器およびインタリーバは２つの符号化部の間で同じものを用いるが、第２の符号器ｃ１２３と、第３の符号器ｃ１２６が異なる符号器で構成されていればよく、第１の符号器およびインタリーバは、２つの符号化部の間で異なるものでもよい。
【００３６】
第１の符号化部ｃ１１１では、まず、第１の符号器ｃ１２１が、情報ビット列ｄｔを畳み込み符号化して出力する。インタリーバｃ１２２は、第１の符号器ｃ１２１が畳み込み符号化した符号ビット列を所定のインターリーブパターンで並び替え、第２の符号器ｃ１２３に出力する。第２の符号器ｃ１２３は、インタリーバｃ１２２が出力した符号ビット列をＲＳＣ符号化して、符号ビット列Ｃ１，ｔを出力する。
第２の符号化部ｃ１１２では、まず、第１の符号器ｃ１２４が、情報ビット列ｄｔ−１を畳み込み符号化して出力する。インタリーバｃ１２５は、第１の符号器ｃ１２４が畳み込み符号化した符号ビット列を所定のパターンで並び替え、第３の符号器ｃ１２６に出力する。第３の符号器ｃ１２６は、インタリーバｃ１２２が出力した符号ビット列をＲＳＣ符号化し、符号ビット列Ｃ２，ｔ−１を出力する。
【００３７】
図５は、図３における第１の符号器ｃ１２１の回路構成の一例を示す図である。第１の符号器ｃ１２４は、第１の符号器ｃ１２１と同様の回路構成であるので、説明を省略する。第１の符号器ｃ１２１は、３個のシフトレジスタＤ１、Ｄ２、Ｄ３、２個の加算器ｃ１３１、ｃ１３２、パンクチャ部ｃ１３４、およびＰ／Ｓ（Ｐａｒａｌｌｅｌ／Ｓｅｒｉａｌ；パラレル／シリアル）変換部ｃ１３５を含んで構成される。但し、シフトレジスタとは、１ビットが新たに入力されるたびに、一時点前に入力された１ビットを出力する機能を持つ素子である。また、加算器とは、入力された全てのビットを算術加算し、その結果の最下位のビット（ＬＳＢ；Least Significant Bit）を出力する素子である。第１の符号器ｃ１２１への入力は、シフトレジスタＤ１、加算器ｃ１３１、ｃ１３２に入力される。シフトレジスタＤ１の出力は、シフトレジスタＤ２と、加算器ｃ１３２に入力される。シフトレジスタＤ２の出力は、シフトレジスタＤ３と、加算器ｃ１３１、ｃ１３２に入力される。シフトレジスタＤ３の出力は、加算器ｃ１３１、ｃ１３２に入力される。
【００３８】
この第１の符号器ｃ１２１において、パンクチャ部１３４への入力の生成多項式を８進数で表すと、［１５  １７］８のように表わされる。これは、図５に示すように、符号器の入出力をシフトレジスタの横に示す数字で表す場合の表記となる。すなわち、加算器ｃ１３１は、「１」で表される第１の符号器ｃ１２１に入力されたビットと、「４」で表されるシフトレジスタＤ２が出力したビットと、「８」で表されるレジスタＤ３が出力したビットとを加算し、加算結果を出力する。また、加算器ｃ１３２は、「１」で表される第１の符号器ｃ１２１に入力されたビットと、「２」で表されるシフトレジスタＤ２が出力したビットと、「４」で表されるシフトレジスタＤ２が出力したビットと、「８」で表されるレジスタＤ３が出力したビットとを加算し、加算結果を出力する。２つの加算器のこのような出力に対し、パンクチャ部ｃ１３４は、式（２）に示すパンクチャパターンによりビットのパンクチャを行う。
【００３９】
【数２】
0005532324.tif 000003
【００４０】
但し、式（２）は、１行目が加算器ｃ１３１の出力に対して適用するパンクチャパターンを示し、２行目が加算器ｃ１３２の出力に対して適用するパンクチャパターンを示し、加算器からビットが出力する度に（第１の符号器ｃ１２１にビットが入力される度に）、適用する列を変えていく。また、パンクチャパターン中のゼロに対応するビットをパンクチャすることを意味している。すなわち、１列目は、「１、１」であるので、加算器ｃ１３１、ｃ１３２の出力をそのまま出力することを示す。次の２列目は、「１、０」であるので、加算器ｃ１３１の出力のみを出力し、加算器ｃ１３２の出力はパンクチャする（出力しない）ことを示す。次の３列目は、「０、１」であるので、加算器ｃ１３１の出力はパンクチャし、加算器ｃ１３２の出力のみを出力することを示す。
【００４１】
また、パンクチャ部１３４が出力するパンクチャ後のビット列を、Ｐ／Ｓ変換部ｃ１３５が、並直列変換して、インタリーバｃ１２２（第１の符号器ｃ１２４の場合、インタリーバｃ１２５）に出力する。このような処理により、第１の符号器ｃ１２１、ｃ１２４における符号化率は３／４となる、すなわち、３ビットの情報ビットを入力すると４ビットの符号ビットが出力される。
【００４２】
図６は、図３における第２の符号器ｃ１２３の回路構成の一例を示す図である。第２の符号器ｃ１２３は、２個のシフトレジスタＤ４、Ｄ５と、２個の加算器ｃ１４１、ｃ１４２と、Ｐ／Ｓ変換部ｃ１４３とを含んで構成される。インターリーバｃ１２２の出力、すなわち第２の符号器ｃ１２３への入力は、加算器ｃ１４１と、Ｐ／Ｓ変換部ｃ１４３とに入力される。このとき、インターリーバｃ１２２が出力したビットは複製されて、ビットＣ１３，ｔと、ビットＣ１４，ｔとして、Ｐ／Ｓ変換部ｃ１４３に入力される。加算器ｃ１４１の出力は、シフトレジスタＤ４と、加算器ｃ１４２に入力される。シフトレジスタＤ４の出力は、シフトレジスタＤ５と、加算器ｃ１４１に入力される。
【００４３】
シフトレジスタＤ５の出力は、加算器ｃ１４１と、加算器ｃ１４２とに入力される。加算器ｃ１４２の出力は、Ｐ／Ｓ変換部ｃ１４３に入力される。なお、加算器ｃ１４２が出力したビットは複製されて、ビットＣ１１，ｔと、ビットＣ１２，ｔとして、Ｐ／Ｓ変換部ｃ１４３に入力される。Ｐ／Ｓ変換部ｃ１４３は、並列に入力されるビットＣ１１，ｔ、Ｃ１２，ｔ、Ｃ１３，ｔ、Ｃ１４，ｔを並列直列変換して、符号ビットＣ１，ｔの列として出力する。ここで第２の符号器ｃ１２３は、符号化率が１／４、拘束長が３であり、１ビットの情報ビットを入力すると４ビットの符号ビットを出力する。この第２の符号器ｃ１２３では、システマティックビットとパリティビットの両方が出力される。
【００４４】
図７は、図４における第３の符号器ｃ１２６の回路構成の一例を示す図である。第３の符号器ｃ１２６は、２個のシフトレジスタＤ６、Ｄ７、３個の加算器ｃ１５１、ｃ１５２、ｃ１５３、Ｐ／Ｓ変換部ｃ１５４を含んで構成される。インターリーバｃ１２５の出力、すなわち第３の符号器ｃ１２６への入力は、加算器ｃ１５１に入力される。加算器ｃ１５１の出力は、シフトレジスタＤ６と、加算器ｃ１５２とに入力される。シフトレジスタＤ６の出力は、シフトレジスタＤ７と、加算器ｃ１５１と、加算器ｃ１５２と、加算器ｃ１５３とに入力される。シフトレジスタＤ７の出力は、加算器ｃ１５１と、加算器ｃ１５３と、Ｐ／Ｓ変換部ｃ１５４とに入力される。このとき、シフトレジスタＤ７の出力は、ビットＣ２３，ｔ−１として、Ｐ／Ｓ変換部ｃ１４３に入力される。加算器ｃ１５２が出力したビットは複製されて、ビットＣ２２，ｔ−１と、ビットＣ２４，ｔ−１として、Ｐ／Ｓ変換部ｃ１４３に入力される。加算器ｃ１５３の出力は、ビットＣ２１，ｔ−１として、Ｐ／Ｓ変換部ｃ１４３に入力される。Ｐ／Ｓ変換部ｃ１５４は、並列に入力されるビットＣ２１，ｔ−１、Ｃ２２，ｔ−１、Ｃ２３，ｔ−１、Ｃ２４，ｔ−１を並列直列変換して、符号ビットＣ２，ｔの列として出力する。ここで第３の符号器ｃ１２６は、符号化率が１／４、拘束長が３であり、１ビットの情報ビットを入力すると４ビットの符号ビットを出力する。但し、第３の符号器ｃ１２６はパリティビットのみを出力する。以上のように、本実施形態における第２の符号器ｃ１２３、第３の符号器ｃ１２６は、同じビットを重複して出力する構成（具体的には、第２の符号器ｃ１２３のビットＣ１１，ｔとＣ１２，ｔ、Ｃ１３，ｔとＣ１４，ｔ、第３の符号器ｃ１２６のビットＣ２２，ｔ−１とＣ２４，ｔ−１が重複）となっているが、これは一例であり、重複しない符号器構成でもよい。また、第３の符号器ｃ１２６ではパリティビットのみを出力する構成となっているが、システマティックビットを出力する構成でもよい。
【００４５】
ここで、第１の符号器と同様に、第２、第３の符号器ｃ１２３、ｃ１２６についても生成多項式を８進数でそれぞれ表すと、［５／７  ５／７  １  １］８、［３／７  ６／７  １／７  ６／７］８となる。但し、分数の分母は再帰ビットを表わしている。このように、第２の符号器ｃ１２３と第３の符号器ｃ１２６では符号化率は同じだが、異なる符号器構成で、符号化を行う。
【００４６】
このような２つの符号器を含む第１の符号化部ｃ１１１、第２の符号化部ｃ１１２における符号化率は、それぞれに含まれる２つの符号器を考慮すると、第１の符号化部ｃ１１１、第２の符号化部ｃ１１２共に３／１６となる。また、図２と図３に示すように、第２の符号器ｃ１２３、第３の符号器ｃ１２６の出力ビット系列に対して、排他的論理和演算部ｃ１１３が、排他的論理和演算を行い、重畳する。本実施の形態では、排他的論理和演算部ｃ１１３の直前にあって、重畳される符号ビット列を直接的に生成する２つの符号器、すなわち最終段の符号器（第２の符号器ｃ１２３、第３の符号器ｃ１２６）の符号化率の和が２／４であり、１以下となっている。これは、重畳される符号ビット列を直接的に生成する２つの符号器の符号化率の和が１より大きくなると、受信側において復号結果が一意に定まらず、復号が行えない場合があるためである。
【００４７】
このように、複数の異なる符号化ビット系列を排他的論理和により重畳するＮｅｓｔｅｄ符号に、反復復号を可能とする直列連接ターボ符号化を適用する場合には、２つの直列連接ターボ符号部（第１の符号化部ｃ１１１、第２の符号化部ｃ１１２）の符号化率が同じで、重畳される符号ビット列を直接的に生成する２つの符号器（第２の符号器ｃ１２３、第３の符号器ｃ１２６）の符号化率の和が１以下となるよう設計することが重要となる。ここで、直列連接ターボ符号部の２つの符号化率を同じにすることによって、各符号化部からの出力が同じビット数になるため、排他的論理和により２つの符号化ビット系列を重畳することが可能となる。なお、ここで述べた符号化率の制限を満たせば、各符号器の構成は、図５から図７の構成に限定されず、他の符号器構成であってもよい。
【００４８】
第２の符号器ｃ１２３の出力した符号ビットＣ１，ｔは、ビットＣ１１，ｔ、Ｃ１２，ｔ、Ｃ１３，ｔ、Ｃ１４，ｔからなり、第３の符号器ｃ１２６の出力した符号ビットＣ２，ｔ−１は、ビットＣ２１，ｔ−１、Ｃ２２，ｔ−１、Ｃ２３，ｔ−１、Ｃ２４，ｔ−１からなる。したがって、排他的論理和演算部ｃ１１３は、それぞれ、ビットＣ１１，ｔとＣ２１，ｔ−１の排他的論理和演算、ビットＣ１２，ｔとＣ２２，ｔ−１の排他的論理和演算、ビットＣ１３，ｔとＣ２３，ｔ−１の排他的論理和演算、ビットＣ１４，ｔとＣ２４，ｔ−１の排他的論理和演算を行い、これらの結果を出力する。そして、排他的論理和演算部ｃ１１３は、排他的論理和演算の結果を並直列変換して出力する。つまりこれは、先に述べたように、第１の符号化部ｃ１１１の出力をＣ１，ｔ、第２の符号化部ｃ１１２の出力をＣ２，ｔ−１とする場合に式（１）に示す演算を行っていることとなり、すなわち、重畳ビット生成部Ｅ１では、元の情報ビット系列での並びが前後するビット列が重畳される。
【００４９】
以上のような送信装置の構成とすることにより、反復復号を可能とする直列連接ターボ符号化をＮｅｓｔｅｄ符号に適用することが可能となり、１つの畳み込み符号器でそれぞれ符号化した複数の符号ビットを重畳する従来装置と比較して、より強力な符号化を施すことができる。なお、本実施形態では、送信装置の構成を、図２から図４に示す送信装置ａ１の構成としたが、図８に示す送信装置ａ２の構成としてもよい。図８に示す送信装置ａ２は、ＣＲＣ部ａ１０１、第１の符号部ｃ１２１、インタリーバｃ１２２、第２の符号部ｃ１２３、情報保持部ａ１０２、第３の符号器ｃ１２６、排他的論理和演算部ｃ１１３、変調部ａ１０３、無線部ａ１０４、送信アンテナａ１０５を含んで構成される。
【００５０】
このように、送信装置ａ１の第１の符号化部ｃ１１１における第１の符号器ｃ１２１、インタリーバｃ１２２と、第２の符号化部ｃ１１２における第１の符号器ｃ１２４、インタリーバｃ１２５がそれぞれ同じ構成であるので、情報保持部ａ１０２を、第１の符号器１２１の後に挿入し、第１の符号器ｃ１２４、インタリーバｃ１２５を削除することができる。すなわち、図８に示す送信装置ａ２では、時刻ｔの情報ビット系列ｄｔはＣＲＣ部ａ１０１に入力され、ＣＲＣ部ａ１０１の出力は第１の符号器ｃ１２１に入力される。インタリーバｃ１２２は、第１の符号器ｃ１２１の出力のビット系列を並び替える。インタリーバｃ１２２は、並び替えたビット系列を、第２の符号器ｃ１２３と情報保持部ａ１０２とに出力する。
【００５１】
情報保持部ａ１０２は、インタリーバｃ１２２から入力された情報ビット系列を送信単位時間保持し、次の送信タイミングに第３の符号器ｃ１２６に出力する。つまり、第２の符号器ｃ１２３に時刻ｔのインタリーブ後の系列が入力されるとき、第３の符号器ｃ１２６には時刻ｔ−１のインタリーブ後の系列が入力される。以上のように、図２の第１の符号化部ｃ１１１内の第１の符号器ｃ１２１およびインタリーバｃ１２２と、第２の符号化部ｃ１１２内の第１の符号器ｃ１２４およびインタリーバｃ１２５を共通化した構成としてもよい。
【００５２】
また、図９は、本実施形態に係る重畳ビット列の一例を示す概略図である。この図において、横軸は時刻ｔを示す。図９に示すように、本実施の形態では、新たに送信する系列と、一送信単位時間前に送信された系列とが（例えば、Ｃ１，２と、Ｃ２，１）重畳されて送信される。但し、同じ情報ビット系列を最初に送信する際と、その一送信単位時間後に送信する際には、異なる符号器で符号化が行われる（例えば、Ｃ１，２と、Ｃ２，２）。また、初回（時刻ｔ＝1）の送信単位では、一送信単位時間前に送信したビット系列がないため、Ｃ１，１（Ｃ１，ｔ＝１）のみを送信する。
【００５３】
＜受信装置ｂ１について＞
図１０は、本実施形態に係る受信装置ｂ１の構成を示す概略ブロック図である。受信装置ｂ１は、受信アンテナｂ１０１、無線部ｂ１０２、復調ＬＬＲ算出部ｂ１０３、復号部Ｆ１を含んで構成される。受信アンテナｂ１０１は、送信装置ａ１からの送信信号を受信する。無線部ｂ１０２は、受信アンテナｂ１０１が受信した信号を、ベースバンド帯域にダウンコンバートし、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ）変換する。無線部ｂ１０２は、Ａ／Ｄ変換した信号Ｓ’ｔを、復調ＬＬＲ（Ｌｏｇ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｒａｔｉｏ；対数尤度比）算出部ｂ１０３に出力する。
【００５４】
復調ＬＬＲ算出部ｂ１０３は、無線部ｂ１０２から入力された受信信号Ｓ’ｔを復調して、ビット単位に分解し、受信信号を基に、ビット毎に信頼性を示すＬＬＲを算出する。具体的に、復調ＬＬＲ算出部ｂ１０３は、受信信号Ｓ’ｔと０、１（各変調シンボル）のユークリッド距離を計算することにより、各ビットの対数尤度比ＬＬＲを算出する。ビット分解した受信信号Ｓ’ｔ（ｎ）のＬＬＲは、次式（３）で表わされる。
【００５５】
【数３】
0005532324.tif 000004
【００５６】
ここで、ｎは、１送信単位中の符号化ビットの番号（１≦ｎ≦Ｎ、Ｎは符号化ビット数）を、Ｐ（ｘ）はｘとなる確率をそれぞれ示す。復調ＬＬＲ算出部ｂ１０３は、算出したＬＬＲを復号部Ｆ１に出力する。
復号部Ｆ１は、復調ＬＬＲ算出部ｂ１０３から入力された受信信号のＬＬＲを用いて情報ビット系列を復号し、復号ビット系列Ｔ’を出力する。
【００５７】
＜復号部Ｆ１について＞
次に、図１１は、本実施形態に係る復号部Ｆ１の構成を示す概略ブロック図である。復号部Ｆ１は、第１の切替部ｆ１０１、ＬＬＲ反転部ｆ１０２、第２のＭＡＰ復号部ｆ１０３、デインタリーバｆ１０４、第１のＭＡＰ復号部ｆ１０５、インタリーバｆ１０６、ＣＲＣ検出部ｆ１０７、第３のＭＡＰ復号部ｆ１０８、デインタリーバｆ１０９、第１のＭＡＰ復号部ｆ１１０、インタリーバｆ１１１、デインタリーバｆ１０９ａ、第１のＭＡＰ復号部ｆ１１０ａ、インタリーバｆ１１１ａ、第２の切替部ｆ１１２、第２の符号化部ｆ１１３、第２の情報保持部ｆ１１４を含んで構成される。
【００５８】
第１の切替部ｆ１０１は、第１の情報保持部ｆ１１６から入力されたＣＲＣ検出結果に基づいて、復調ＬＬＲ算出部ｂ１０３から入力されたＬＬＲをＬＬＲ反転部ｆ１０２又は第３のＭＡＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ａ  Ｐｏｓｔｅｒｉｏｒｉ  ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ）復号部ｆ１０８に出力する。ここで、ＭＡＰ復号とは、受信系列が与えられた場合に各送信ビットの事後確率を最大とする系列を送信された系列として推定する復号方法である。また、第１の情報保持部１から入力されるＣＲＣ検出結果は、一受信単位時間前（受信単位時間は送信単位時間と同期した時間である）で受信した信号のＣＲＣ検出結果（以降、前回ＣＲＣ検出結果という）である。
【００５９】
具体的には、第１の切替部ｆ１０１は、一受信単位時間前に受信した信号に誤りがないことを前回ＣＲＣ検出結果が示す場合、ＬＬＲをＬＬＲ反転部ｆ１０２に出力する。また、第１の切替部ｆ１０１は、前回ＣＲＣ検出結果が、一受信単位時間前に受信した信号に誤りがあることを示す場合、ＬＬＲを第３のＭＡＰ復号部ｆ１０８に出力する。なお、最初の受信単位（ｔ＝１）のＬＬＲ（Ｓ１の受信信号をビット分解したＳ１’（ｎ）に対応するＬＬＲ）については、第１の切替部ｆ１０１はＬＬＲ反転部ｆ１０２に出力する。
【００６０】
ＬＬＲ反転部ｆ１０２は、第２の符号化部ｆ１１３から入力された符号ビット列を用いて、第１の切替部ｆ１０１から入力されたＬＬＲの正負の符号を反転する。ここで、第２の符号化部ｆ１１３から入力される符号ビット列は、一受信単位時間前の信号を正しく復号し、復号した情報ビットを送信装置ａ１の第２の符号化部ｃ１１２と同じ処理で生成した符号ビットである。具体的には、ビットＣ２１，ｔ−１、Ｃ２２，ｔ−１、Ｃ２３，ｔ−１、Ｃ２４，ｔ−１に対応するビット列である（符号ビット列Ｃ２，ｔ−１）。
【００６１】
具体的には、ＬＬＲ反転部ｆ１０２は、符号ビット列Ｃ２，ｔ−１のうち０であるビットに対応するＬＬＲを、そのままの値Ｌ（Ｓｔ’（ｎ））とする。一方、ＬＬＲ反転部ｆ１０２は、符号ビット列Ｃ２，ｔ−１のうち１であるビットに対応するＬＬＲを、ＬＬＲの符号を反転させた−Ｌ（Ｓｔ’（ｎ））とする。これは、受信信号はＣ１，ｔとＣ２，ｔ−１が排他的論理和によって重畳された信号であり、このうち、Ｃ２，ｔ−１が既に正しく復号できている場合には、排他的論理和演算の性質を考慮して、受信信号に基づくＬＬＲからＣ２，ｔ−１の成分を除去することができることによるものである。つまり、この演算により符号ビット列Ｃ１，ｔに対応するＬＬＲを抽出している。
【００６２】
なお、初回（ｔ＝１）の伝送においては、２つのビット列が重畳されたものではなく、１つのビット列のみが伝送されているため、そのＬＬＲについては、そのままの値とする。このように、ＬＬＲ反転部ｆ１０２は、一受信単位時間前に受信され、正しく復号された符号ビット列の復号結果を基に、その符号ビット列に重畳された符号ビット列Ｃ１，ｔに対するＬＬＲを取得し、第２のＭＡＰ復号部ｆ１０３に出力する。
【００６３】
第２のＭＡＰ復号部ｆ１０３は、ＬＬＲ反転部ｆ１０２から入力されたＬＬＲに対し、インタリーバｆ１０６から入力された事前確率を用いて、送信装置ａ１の第２の符号器ｃ１２３による符号化に対応するＭＡＰ復号を行う。これは、先に述べたように、受信信号から得られるビット列の尤度と事前確率を基に、受信ビット列が与えられた条件下での各送信ビットの事後確率が最大となるビットを送信ビットとして推定し、復号を行うものである。但し、初回の処理では、インタリーバｆ１０６の出力がないので、事前確率は考慮しない。このように第２のＭＡＰ復号部ｆ１０３により得られたＬＬＲに対して、インタリーバｃ１２２に対応するデインタリーバｆ１０４は、並びを元に戻し、第１のＭＡＰ復号部ｆ１０５に出力する。
【００６４】
第１のＭＡＰ復号部ｆ１０５は、デインタリーバｆ１０４が出力したＬＬＲに対して、第１の符号器ｃ１２１による符号化に対応するＭＡＰ復号を行う。第１のＭＡＰ復号部ｆ１０５によって復号され、信頼性が高められたＬＬＲは、インタリーバｃ１２２と同様の並び替えを行うインタリーバｆ１０６によって並びを入れ替えられる。インタリーバｆ１０６は、並び替えたＬＬＲを、事前確率として第２のＭＡＰ復号部ｆ１０３に出力する。第２のＭＡＰ復号部ｆ１０３は、前述したように、ＬＬＲ反転部ｆ１０２から入力されたＬＬＲに対し、インタリーバｆ１０６から入力された事前確率を用いて、送信装置ａ１の第２の符号器ｃ１２３による符号化に対応するＭＡＰ復号を再度行う。
【００６５】
これら、第２のＭＡＰ復号部ｆ１０３、デインタリーバｆ１０４、第１のＭＡＰ復号部ｆ１０５、インタリーバｆ１０６による処理を、任意の回数繰り返し、最後に、第１のＭＡＰ復号部ｆ１０５において算出された事後確率を最大とするＬＬＲを硬判定することで、送信情報ビット系列ｄｔに対応する情報ビット系列ｄｔ”を得る。なお、任意の回数とは、受信装置ｂ１やシステムで決定された所定の値でもよいし、ＬＬＲの絶対値が所定の値以上になったときなど、誤りがなくなったと判定できる時点で繰り返しを終了してもよい。そして、第１のＭＡＰ復号部ｆ１０５は、このように復号した情報ビット系列ｄｔ”と、そのＬＬＲとをＣＲＣ検出部ｆ１０７に出力する。
【００６６】
なお、ＭＡＰ復号には、ＢＣＪＲ（Ｂａｈｌ，Ｃｏｃｋｅ，Ｊｅｌｉｎｅｋ，Ｒａｖｉｖ）やＭａｘ−ｌｏｇ  ＭＡＰ等のアルゴリズムを用いてもよく、ＭＡＰ推定を実現する演算方法であればこれに限定されない。また、復号部Ｆ１でＭＡＰ復号を用いる理由は、後述するように、時刻ｔ−１の情報ビット系列ｄｔ−１”（または、後述するｄｔ−１’）の復号結果に誤りがあった場合に、その復号結果を次の時刻ｔの事前情報として使用するため、ＬＬＲを出力する構成が好ましいからである。ただし、ＭＡＰ復号部ｆ１０５には事前確率を入力しないため、ＭＡＰ復号部ｆ１０５はＭＡＰ復号を行うものに限られず、ＳＯＶＡ（Ｓｏｆｔ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｖｉｔｅｒｂｉ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）を用いた最尤系列（ＭＬ：Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）推定を用いて復号を行ってもよい。
【００６７】
第３のＭＡＰ復号部ｆ１０８は、前回ＣＲＣ検出結果が、一受信単位時間前に受信した信号に誤りがあることを示すときに第１の切替部ｆ１０１から入力されるＬＬＲに対し、送信装置ａ１における第２の符号器ｃ１２３と第３の符号器ｃ１２６の両方を考慮したＭＡＰ復号を行う。これは、第３のＭＡＰ復号部ｆ１０８で復号される系列は、第２の符号器ｃ１２３で符号化された符号化ビット系列Ｃ１，ｔと、第３の符号器ｃ１２６で符号化された符号化ビット系Ｃ２，ｔ−１という２つの異なるビット列が送信側で排他的論理和により重畳された重畳ビット列であるからである。すなわち、第３のＭＡＰ復号部ｆ１０８は、これら２つの符号器と排他的論理和演算を考慮して、２つのビット列を同時にＭＡＰ復号する処理を行う。
【００６８】
この処理は、具体的には、いずれも符号化率１／４の第２の符号器ｃ１２３と第３の符号器ｃ１２６の両方を考慮することから、符号化率が２／４の符号器に対する復号を行うこととなる。すなわち、状態数が１６で、一つの状態から次の状態へ遷移するパス（枝）は４つとなる状態遷移を考慮することとなる。また、このような状態遷移を考慮した復号を行う場合に、第３のＭＡＰ復号部ｆ１０８には、時間ｔの送信単位で始めて送信される情報ビット系列ｄｔに関する事前確率がインタリーバｆ１１１から、時間ｔ−１の送信単位で始めて送信される情報ビット系列ｄｔ−１に関する事前確率がインタリーバｆ１１１ａからそれぞれ入力され、これらの事前確率が用いられる。
【００６９】
例えば、Ｐ（Ｓｔ’（ｎ）｜[ｄｔ−１（ｎ），ｄｔ（ｎ）]）を、送信装置ａ１において符号化される情報ビット（第１の符号化部ｃ１１１及び第２の符号化部ｃ１１２への入力ビット）がｄｔ−１（ｎ）、ｄｔ（ｎ）である場合に、Ｓｔ’（ｎ）が受信される確率、つまり、受信信号から得られる信頼性に関する値とし、事前確率をＰ（ｄ（ｎ）＝ｘ）とする。すると、受信信号と事前確率を考慮した信頼性に関する値が、Ｐ（ｄｔ−１’（ｎ）＝０）×Ｐ（ｄｔ’（ｎ）＝０）×Ｐ（Ｓｔ’（ｎ）｜[０，０]）、Ｐ（ｄｔ−１’（ｎ）＝１）×Ｐ（ｄｔ’（ｎ）＝０）×Ｐ（Ｓｔ’（ｎ）｜[１，０]）、Ｐ（ｄｔ−１’（ｎ）＝０）×Ｐ（ｄｔ’（ｎ）＝１）×Ｐ（Ｓｔ’（ｎ）｜[０，１]）、Ｐ（ｄｔ−１’（ｎ）＝１）×Ｐ（ｄｔ’（ｎ）＝１）×Ｐ（Ｓｔ’（ｎ）｜[１，１]））のように表わされ、これらの値を基に復号が行われる。
【００７０】
但し、ここで、排他的論理和の性質より、Ｐ（Ｓｔ’（ｎ）｜[０，０]）＝Ｐ（Ｓｔ’（ｎ）｜[１，１]）、Ｐ（Ｓｔ’（ｎ）｜[１，０]）＝Ｐ（Ｓｔ’（ｎ）｜[０，１]）である。また、ｄｔ’（ｎ）は時刻ｔの送信単位時間で送信された情報ビット系列のｎ番目のビットに対応する復号結果を示す。また、初回の復号時には考慮すべき事前確率がないため、第３のＭＡＰ復号部ｆ１０８は、事前確率を考慮しない復号を行う。
【００７１】
第３のＭＡＰ復号部ｆ１０８は、このような復号処理により得られたＬＬＲのうち、ｄｔ−１’に関するＬＬＲをデインタリーバｆ１０９ａに出力し、ｄｔ’に関するＬＬＲをデインタリーバｆ１０９に出力する。デインタリーバｆ１０９は、インタリーバｃ１２２に応じた並び替えにより、入力されたＬＬＲの並びを元に戻し、第１のＭＡＰ復号部ｆ１１０に出力する。また、デインタリーバｆ１０９ａは、インタリーバｃ１２５に応じた並び替えにより並びを元に戻し、第１のＭＡＰ復号部ｆ１１０ａに出力する。第１のＭＡＰ復号部ｆ１１０は、インタリーバｆ１０９が出力したＬＬＲに対して、第１の符号器ｃ１２１による符号化に対応するＭＡＰ復号を行う。第１のＭＡＰ復号部ｆ１１０ａは、インタリーバｆ１０９ａが出力したＬＬＲに対して、第１の符号器ｃ１２４による符号化に対応するＭＡＰ復号を行う。
【００７２】
但し、第１のＭＡＰ復号部ｆ１１０ａには、情報保持部ｆ１１４から、一受信単位時間前に受信した信号の、情報ビットｄｔ−１に対応する復号結果から得られる事前確率（ＬＬＲ）が第２の情報保持部ｆ１１４から入力され、第１のＭＡＰ復号部ｆ１１０ａは、その事前確率を用いたＭＡＰ復号を行う。この事前確率は、情報ビットｄｔ−１に対応する復号結果の硬判定前のＬＬＲであり、第１のＭＡＰ復号部ｆ１０５または第１のＭＡＰ復号部ｆ１１０により算出されたＬＬＲである。また、第１のＭＡＰ復号部ｆ１１０、ｆ１１０ａは、ＭＡＰ復号に先立って、送信装置ａ１の第１の符号器ｃ１２１、ｃ１２４におけるパンクチャに対応するデパンクチャも行う。
【００７３】
これらのような処理により、第１のＭＡＰ復号部ｆ１１０、ｆ１１０ａにおいて復号され、信頼性が高められたＬＬＲに対して、インタリーバｃ１２２、ｃ１２５と同一のインタリーバであるインタリーバｆ１１１、ｆ１１ａは、並びを入れ替え、第３のＭＡＰ復号部ｆ１０８へ事前確率として入力する。そして、第３のＭＡＰ復号部ｆ１０８は、先に述べたように、インタリーバｆ１１１、ｆ１１１ａからそれぞれ入力される事前確率と、復調ＬＬＲ算出部ｂ１０３から入力される受信信号のＬＬＲとを用いて、第２の符号器ｃ１２３と第３の符号器ｃ１２６の両方を考慮したＭＡＰ復号を行う。これらの処理を任意の回数（例えば、予め設定された回数、全てのＬＬＲの絶対値が所定の値を超えるまでなど）繰り返し、最後に、第１のＭＡＰ復号部ｆ１１０は、復号した情報ビット系列ｄｔ’のＬＬＲを硬判定して情報ビット列ｄｔ’を得て、情報ビット列ｄｔ’とそのＬＬＲとをＣＲＣ検出部ｆ１０７に出力する。第１のＭＡＰ復号部ｆ１１０ａも同様に、復号した情報ビット系列ｄｔ−１’のＬＬＲを硬判定して情報ビット列ｄｔ−１’を得て、情報ビット列ｄｔ−１’とそのＬＬＲとをＣＲＣ検出部ｆ１０７に出力する。このような復号を行うことにより、先に復号されたものの復号結果が誤った系列と新たに送信された系列が重畳された系列を、先に復号された系列の部分的な信頼性情報を事前確率として用いて復号することが可能となる。
【００７４】
次に、ＣＲＣ検出部ｆ１０７は、第１のＭＡＰ復号部ｆ１０５から入力された情報ビット系列ｄｔ”又は第１のＭＡＰ復号部ｆ１１０、ｆ１１０ａから入力された情報ビット系列ｄｔ’、ｄｔ−１’に対して、ＣＲＣ符号を抽出して誤り検出を行う。この誤り検出の結果、誤りが検出されなかった場合には、第２の切替部ｆ１１２を経由し、情報ビット系列ｄｔ’を第２の符号化部ｆ１１３に出力し、情報ビット系列ｄｔ’、または、情報ビット系列ｄｔ−１’とｄｔ’を、図示していない上位層へ出力する。この場合、第２の符号化部ｆ１１３は、情報ビット系列ｄｔ’を再度符号化し、先に述べたようにＬＬＲ反転部ｆ１０２に出力する。
【００７５】
一方、ＣＲＣ検出部ｆ１０７による誤り検出の結果、誤りが検出された場合には、第２の切替部ｆ１１２は、出力先の切り替えを行い、情報ビット系列ｄｔ’のＬＬＲを第２の情報保持部ｆ１１４に出力する。第２の情報保持部ｆ１１４は、一受信単位時間後の受信信号の復号処理を行うまで、情報ビット系列ｄｔ’のＬＬＲ（一受信単位時間後にはｄｔ−１’のＬＬＲとして扱われる）を保持しておき、この復号処理時に、保持していたＬＬＲを事前確率として第１のＭＡＰ復号部ｆ１１０ａに出力する。
【００７６】
このように、本実施形態によれば、送信装置ａ１が、以前に受信装置ｂ１宛に送信した系列と、新たに受信装置ｂ１宛に送信する系列を重畳して送信する、同一系列を複数回送信するダイバーシティ技術に、ターボ符号化を適用することが可能となる。したがって、同一系列を複数回送信することによるダイバーシティ利得と、２つの復号器の間で軟出力を繰り返しやり取りして反復復号することによる利得の両方を得ることができる。
【００７７】
（第２の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第２の実施形態について詳しく説明する。本実施形態では、送信装置における２つの符号化部および受信装置における復号部について、それぞれ第１の実施形態とは異なる構成を備える通信システムについて説明する。なお、本実施形態における送信装置の概略ブロック構成は第１の実施形態（図２）と同様であるが、第１の符号化部ｃ１１１に変えて、第１の符号化部ｃ１１１ａを備える点と、第２の符号化部ｃ１１２に変えて、第２の符号化部ｃ１１２ａを備える点が異なる。また、本実施形態における受信装置の概略ブロック構成は第１の実施形態（図１０）と同様であるが、復号部Ｆ１に変えて、復号部Ｆ２を備える点が異なる。
【００７８】
＜符号化部について＞
図１２は、本実施形態に係る第１の符号化部ｃ１１１ａの構成を示す概略ブロック図である。この図において、第１の符号化部ｃ１１１ａは、第１の符号器ｃ２２１、インタリーバｃ２２２、第２の符号器ｃ２２３を含んで構成される。ここでは、第１の符号化部ｃ１１１ａにおける第１の符号器ｃ２２１は、外符号として符号化率が１／２の畳み込み符号器を、第２の符号器ｃ２２３は、内符号として符号化率が２／４のＲＳＣ符号器を用いる。これらの符号器をインタリーバｃ２２２により接続することで、第１の符号化部ｃ１１１ａを直列連接ターボ符号器の構成とする。
【００７９】
図１３は、本実施形態に係る第２の符号化部ｃ１１２ａの構成を示す概略ブロック図である。この図において、第２の符号化部ｃ１１２ａは、第３の符号器ｃ２２４を含んで構成される。また、第２の符号化部ｃ１１２ａ（第３の符号器ｃ２２４）は、符号化率１／４の畳み込み符号器である。つまり、本実施形態における符号化部は、第１の符号化部ｃ１１１ａ（時刻ｔの情報ビット系列ｄｔを符号化するための符号化部）は、符号化率１／４（第１の符号器の符号化率１／２と第２の符号器の符号化率２／４の積）の直列連接ターボ符号の構成である。一方、第２の符号化部ｃ１１２ａ（時刻ｔ−１の情報ビット系列ｄｔ−１を符号化するための符号化部）は、符号化率１／４の畳み込み符号器で構成される。なお、第１の実施形態と同様に、本実施形態における符号化部は、２つの符号化部の符号化率が同じ（この例では、１／４）であり、かつ第２の符号器と第３の符号器の符号化率の和（この例では、２／４＋１／４＝３／４）が１以下となればよく、各符号器の構成はこれに限定されない。
【００８０】
このように、２つの符号化部を異なる構成とするのは、第１の符号化部ｃ１１１ａは、情報ビット系列を１度目に送信するための符号化であるため、反復復号による利得が得られるよう、直列連接ターボ符号器で構成するのに対し、第２の符号化部ｃ１１２ａは情報保持部ａ１０２に保存された一送信単位時間前の情報ビット系列を再送信するための符号化であるため、簡易な符号器で充分であると考えられるためである。本実施形態のように、時刻ｔの情報ビット系列ｄｔを直列連接ターボ符号器、時刻ｔ−１の情報ビット系列ｄｔ−１を畳み込み符号器で構成とすることで、第１の実施形態における送信装置構成よりも簡易な構成で、複数の符号ビット系列を重畳することによるダイバーシティにターボ符号化を適用することができ、反復復号による利得も得ることが可能となる。
【００８１】
また、図１４、１５に示したように、本実施形態の第１の符号化部ｃ１１１ａと第２の符号化部ｃ１１２ａの構成を逆にする（つまり、時刻ｔの情報ビット系列ｄｔを図１３の簡易な符号器（第３の符号器ｃ２２４）で符号化し、時刻ｔ−１の情報ビット系列ｄｔ−１を図１２の直列連接ターボ符号器（第１の符号器ｃ２２１、インタリーバｃ２２２、第２の符号器ｃ２２３）で符号化する構成）ことも可能であり、この構成にすることで本実施形態と比較して、復号の計算量を減らすことができる。以上のように、どちらの符号器構成を用いても、第１の実施形態における構成よりも簡易な構成で、複数の符号ビット系列を重畳するダイバーシティにターボ符号化を適用することが可能である。
【００８２】
＜復号部について＞
図１６は、本実施の形態に係る復号部Ｆ２の構成を示す概略ブロック図である。図１６に示すように、本実施の形態における復号部Ｆ２は、第１の実施形態における復号部Ｆ１から、以下の３点を変更したものである。１点目は、デインタリーバｆ１０９ａ、第１のＭＡＰ復号部ｆ１１０ａ、インタリーバｆ１１１ａが削除されている点である。２点目は、第２のＭＡＰ復号部ｆ１０３に変えて第２のＭＡＰ復号部ｆ１０３ｂを備え、デインタリーバｆ１０４に変えてデインタリーバｆ１０４ｂを備え、第１のＭＡＰ復号部ｆ１０５に変えて第１のＭＡＰ復号部ｆ１０５ｂを備え、インタリーバｆ１０６に変えてインタリーバｆ１０６ｂを備え、第３のＭＡＰ復号部ｆ１０８に変えて第３のＭＡＰ復号部ｆ１０８ｂを備え、デインタリーバｆ１０９に変えてデインタリーバｆ１０９ｂを備え、第１のＭＡＰ復号部ｆ１１０に変えて第１のＭＡＰ復号部ｆ１１０ｂを備え、インタリーバｆ１１１に変えてインタリーバｆ１１１ｂを備える点である。３点目は、第２の情報保持部ｆ１１４が出力する事前確率を第３のＭＡＰ復号部ｆ１０８ｂに入力する点である。
【００８３】
第２のＭＡＰ復号部ｆ１０３ｂは、第２の符号器ｃ２２３による符号化に対応するＭＡＰ復号を行う。デインタリーバｆ１０４ｂ、ｆ１０９ｂは、インタリーバｃ２２２による並び替えを元に戻す。第１のＭＡＰ復号部ｆ１０５ｂ、ｆ１１０ｂは、第１の符号器ｃ２２１による符号化に対応するＭＡＰ復号を行う。インタリーバｆ１０６ｂ、ｆ１１１ｂは、インタリーバｃ２２２と同様の並び替えを行う。第３のＭＡＰ復号部ｆ１０８ｂは、入力された事前確率を用い、第２の符号器ｃ２２３と第３の符号器ｃ２２４の両方に基づく状態遷移を考慮した復号を行う。これは、ｄｔ−１については、第３の符号器ｃ２２４でのみ符号化が施されているためであり、第１の実施形態で示したような、２つの復号部による繰り返し復号は、ｄｔ’に対してのみ行われる。
【００８４】
なお、図１７は、本実施の形態において、符号化部の構成を図１４、図１５とした場合の受信装置の復号部である復号部Ｆ２−１の構成を示す概略ブロック図である。図１７に示すように、本実施の形態における復号部Ｆ２−１は、本実施形態における復号部Ｆ２から、デインタリーバｆ１０４ｂ、第一のＭＡＰ復号部ｆ１０５ｂ、インタリーバｆ１０６ｂを削除した構成となる。また、図１６における第２のＭＡＰ復号部ｆ１０３ｂは、直列連接ターボ符号の復号処理のための繰り返し復号を行う構成であったが、図１７の第２のＭＡＰ復号部ｆ１０３ｂ−１では、畳み込み符号の復号処理を行うため、繰り返し復号を行わない構成である。したがって、符号化部の構成を図１４、図１５とすることによって、図１２、図１３の場合と比較して復号にかかる演算量を削減することができる。
【００８５】
（第３の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第３の実施形態について詳しく説明する。第１および第２の実施形態では、重畳する符号ビット系列の数を２としてきたが、本実施形態では、
重畳する符号ビット系列の数が３の場合の構成について説明する。
＜送信装置ａ３について＞
図１８は、本実施形態に係る送信装置ａ３の構成を示す概略ブロック図である。送信装置ａ３は、ＣＲＣ部ａ１０１、情報保持部ａ３０２、重畳ビット生成部Ｅ３、変調部ａ１０３、無線部ａ１０４、送信アンテナａ１０５を含んで構成される。同図において、図２の各部に対応する部分には、同一の符号（ａ１０１、ａ１０３〜ａ１０５）を付し、その説明を省略する。
【００８６】
第１および第２の実施形態では、重畳ビット生成部Ｅ１は２つの符号化部（第１の符号化部ｃ１１１、第２の符号化部ｃ１１２）とそれらを重畳するための排他的論理和演算部ｃ１１３で構成されていたが、本実施形態における重畳ビット生成部Ｅ３は、３つの符号化部（第１の符号化部ｃ３１１、第２の符号化部ｃ３１２、第３の符号化部ｃ３１３）とそれらを重畳するための排他的論理和演算部ｃ３１４で構成されている。また、情報保持部ａ３０２は、ＣＲＣ部ａ１０１から入力された情報ビット列ｄｔを、保持し、次の送信タイミングに第２の符号化部ｃ３１２に出力し、さらに次の送信タイミングに第３の符号化部ｃ３１３に出力する。すなわち、情報保持部ａ３０２は、情報ビット列ｄｔを、２送信単位時間の間、保持する。
【００８７】
＜符号化部について＞
図１９は、本実施形態に係る第１の符号化部ｃ３１１の構成を示す概略ブロック図である。この図において、第１の符号化部ｃ３１１は、第１の符号器ｃ３２１、インタリーバｃ３２２、第２の符号器ｃ３２３を含んで構成される。ここでは、第１の符号化部ｃ３１１における第１の符号器ｃ３２１は、外符号として符号化率が１／２の畳み込み符号器を、第２の符号器ｃ２２３は、内符号として符号化率が２／４のＲＳＣ符号器を用いる。これらの符号器をインタリーバｃ３２２により接続することで、第１の符号化部ｃ３１１を直列連接ターボ符号器の構成とする。
【００８８】
図２０は、本実施形態に係る第２の符号化部ｃ３１２の構成を示す概略ブロック図である。この図において、第２の符号化部ｃ３１２は、第３の符号器ｃ３２４を含んで構成され、符号化率１／４の畳み込み符号器である。
図２１は、本実施形態に係る第３の符号化部ｃ３１３の構成を示す概略ブロック図である。第３の符号化部ｃ３１３は、第２の符号化部ｃ３１２と同様な構成であり、符号化率１／４の畳み込み符号器である。
【００８９】
つまり、本実施形態における符号化部は、第１の符号化部ｃ３１１（時刻ｔの情報ビット系列ｄｔを符号化するための符号化部）は、符号化率１／４（第１の符号器の符号化率１／２と第２の符号器の符号化率２／４の積）の直列連接ターボ符号の構成である。一方、第２の符号化部ｃ３１２（時刻ｔ−１の情報ビット系列ｄｔ−１を符号化するための符号化部）および第３の符号化部ｃ３１３（時刻ｔ−２の情報ビット系列ｄｔ−２を符号化するための符号化部）は、符号化率１／４の畳み込み符号器で構成される。なお、第１の実施形態と同様に、本実施形態における符号化部は、３つの符号化部（ｃ３１１、ｃ３１２、ｃ３１３）の符号化率が同じ（この例では、１／４）であり、かつ第２の符号器ｃ３２３と第３の符号器ｃ３２４、第４の符号器ｃ３２５の符号化率の和（この例では、２／４＋１／４＋１／４＝１）が１以下となればよく、各符号器の符号化率や符号器の種類はこれに限定されない。
【００９０】
また、図２２は、本実施形態に係る重畳ビット列の一例を示す概略図である。この図において、横軸は時刻ｔを示す。図２２に示すように、本実施形態では、新たに送信する系列と、一送信単位時間前に送信された系列と、二送信単位時間前に送信された系列が重畳されて送信される（例えば、Ｃ１，３とＣ２，２とＣ３，１や、Ｃ１，４とＣ２，３とＣ３，２など）。また、初回（時刻ｔ＝1）の送信単位では、過去に送信したビット系列がないため、Ｃ１，１のみを送信し、時刻ｔ＝２では、図に示したようにＣ１，２とＣ２，１の排他的論理和を送信するか、Ｃ２，１のみを送信する。
【００９１】
＜復号部について＞
本実施形態における受信装置の概略ブロック構成は第１の実施形態（図１０）と同様であるが、復号部Ｆ１に変えて、復号部Ｆ３を備える点が異なる。図２３は、本実施の形態に係る復号部Ｆ３の構成を示す概略ブロック図である。第２の実施形態における復号部Ｆ２では、重畳されている符号ビット系列の数が２であるため、第１の切替部ｆ１０１は一受信単位時間前の情報ビット系列のＣＲＣの検出結果によって、２つの場合（ＣＲＣ結果が正しい場合、ＣＲＣ結果が誤っている場合）に分けて復号処理を切り替えていた。一方、本実施形態における復号部Ｆ３では、重畳されている符号ビット系列の数が３であるため、第１の切替部ｆ１０１ｃは、第１の情報保持部ｆ１１６ｃから入力される一受信単位時間前と二受信単位時間前の情報ビット系列のＣＲＣの検出結果によって、３つの場合（ＣＲＣ結果が２つとも正しい場合、ＣＲＣ結果が片方だけ正しい場合、ＣＲＣ結果が両方誤っている場合）に分けて復号処理を切り替える。
【００９２】
ＣＲＣ検出結果が２つとも正しい場合、第１の切替部ｆ１０１ｃは、復調ＬＬＲ算出部ｂ１０３から入力されたＬＬＲを第１のＬＬＲ反転部ｆ１０２ｃに出力する。第１のＬＬＲ反転部ｆ１０２ｃは第２の符号化部ｆ１１３ｃから入力された符号ビット列と第３の符号化部ｆ１１７ｃから入力された符号ビット列とを用いて、第１の切替部ｆ１０１ｃから入力されたＬＬＲの正負の符号を反転する。具体的には、第１のＬＬＲ反転部ｆ１０２ｃは、符号ビット列Ｃ２，ｔ−１とＣ３，ｔ−２の各ビットの排他的論理和を算出し、０であるビットに対応するＬＬＲを、そのままの値Ｌ（Ｓｔ’（ｎ））とし、１であるビットに対応するＬＬＲを、ＬＬＲの符号を反転させた−Ｌ（Ｓｔ’（ｎ））とする。この演算により符号ビット列Ｃ１，ｔに対応するＬＬＲを抽出している。
【００９３】
第２のＭＡＰ復号部ｆ１０３ｃは、第１のＬＬＲ反転部ｆ１０２ｃの出力に対して、第２の符号器ｃ３２３による符号化に対応するＭＡＰ復号を行う。デインタリーバｆ１０４ｃは、第２のＭＡＰ復号部ｆ１０３ｃの出力に対して、インタリーバｃ２２２による並び替えを元に戻す。第１のＭＡＰ復号部ｆ１０５ｃは、デインタリーバｆ１０４ｃの出力に対して、第１の符号器ｃ３２１による符号化に対応するＭＡＰ復号を行う。インタリーバｆ１０６ｃは、第１のＭＡＰ復号部ｆ１０５ｃの出力に対して、インタリーバｃ３２２と同様の並び替えを行う。
【００９４】
ＣＲＣ検出結果が片方だけ正しい場合、第１の切替部ｆ１０１ｃは、復調ＬＬＲ算出部ｂ１０３から入力されたＬＬＲを第２のＬＬＲ反転部ｆ１１８ｃに出力する。第２のＬＬＲ反転部ｆ１１８ｃは、第２の符号化部ｆ１１３ｃまたは第３の符号化部ｆ１１７ｃから入力された符号ビット列を用いて、第１の切替部ｆ１０１ｃから入力されたＬＬＲの正負の符号を反転する。具体的には、第２の符号化部ｆ１１３ｃまたは第３の符号化部ｆ１１７ｃは、符号ビット列Ｃ２，ｔ−１とＣ３，ｔ−２のうち正しく復号された方の符号ビット列を第２のＬＬＲ反転部ｆ１１８ｃに出力し、入力された符号ビット列のうち０であるビットに対応するＬＬＲを、そのままの値Ｌ（Ｓｔ’（ｎ））とし、１であるビットに対応するＬＬＲを、ＬＬＲの符号を反転させた−Ｌ（Ｓｔ’（ｎ））とする。この演算により符号ビット列Ｃ１，ｔと、ＣＲＣ検出結果が誤っている符号ビット列に関するＬＬＲを抽出している。
【００９５】
デインタリーバｆ１０９ｃは、第３のＭＡＰ復号部ｆ１０８ｃの出力に対して、インタリーバｃ２２２による並び替えを元に戻す。第１のＭＡＰ復号部ｆ１１０ｃは、デインタリーバｆ１０９ｃの出力に対して、第１の符号器ｃ３２１による符号化に対応するＭＡＰ復号を行う。インタリーバｆ１１１ｃは、第１のＭＡＰ復号部ｆ１１０ｃの出力に対して、インタリーバｃ３２２と同様の並び替えを行う。
【００９６】
第２の情報保持部ｆ１１４は、ＣＲＣの検出結果が誤りだった情報ビット系列による事前確率を第３のＭＡＰ復号部ｆ１０８ｃに入力し、第３のＭＡＰ復号部ｆ１０８ｃでは、入力された事前確率を用い、第２の符号器ｃ３２３とＣＲＣ検出結果が誤った方の符号器（第３の符号器ｃ３２４もしくは第４の符号器ｃ３２５のうちＣＲＣ検出結果が誤っている方）の２つの状態遷移を考慮した復号を行う。
【００９７】
ＣＲＣ検出結果が両方誤っている場合、第１の切替部ｆ１０１ｃは、復調ＬＬＲ算出部ｂ１０３から入力されたＬＬＲを第４のＭＡＰ復号部ｆ１１９ｃに出力する。第４のＭＡＰ復号部ｆ１１９ｃは、第２の情報保持部ｆ１１４ｃから入力された事前確率を用い、第２の符号器ｃ３２３と第３の符号器ｃ３２４と第４の符号器ｃ３２５に基づく状態遷移を考慮した復号を行う。
【００９８】
デインタリーバｆ１２０ｃは、第４のＭＡＰ復号部ｆ１１９ｃの出力に対して、インタリーバｃ２２２による並び替えを元に戻す。第１のＭＡＰ復号部ｆ１２１ｃは、デインタリーバｆ１１４ｃの出力に対して、第１の符号器ｃ３２１による符号化に対応するＭＡＰ復号を行う。インタリーバｆ１２２ｃは、第１のＭＡＰ復号部ｆ１２１ｃの出力に対して、インタリーバｃ３２２と同様の並び替えを行う。
ＣＲＣ検出部ｆ１０７ｃは、第１のＭＡＰ復号部ｆ１０５ｃ、ｆ１１０ｃ、ｆ１２１ｃから入力された情報ビット系列に対して、ＣＲＣ符号を抽出して誤り検出を行う。また、ＣＲＣ検出部ｆ１０７ｃは、第３のＭＡＰ復号部ｆ１０８ｃ、第４のＭＡＰ復号部ｆ１１９ｃから入力された情報ビット系列に対して、ＣＲＣ符号を抽出して誤り検出を行う。
【００９９】
第２の切替部ｆ１１２ｃは、誤りが検出された情報ビット系列のＬＬＲを第２の情報保持部ｆ１１４ｃに出力する。また、第２の切替部ｆ１１２ｃは、誤りが検出されなかった情報ビット系列を、次の送信単位時間に、送信側で適用される符号化に対応する符号化部に出力する。すなわち、情報ビット系列ｄｔ’に誤りが検出されなかったときは、第２の符号化部ｆ１１３ｃに出力し、情報ビット系列ｄｔ−１’に誤りが検出されなかったときは、第３の符号化部ｆ１１７ｃに出力する。第２の符号化部ｆ１１３ｃは、第２の符号化部ｃ３１２と同様の符号化を行う。第３の符号化部ｆ１１７ｃは、第３の符号化部ｃ３１３と同様用の符号化を行う。
【０１００】
このように、本実施形態によれば、送信装置が、以前に受信装置宛に送信した系列と、新たに受信装置宛に送信する系列を重畳して送信する、同一系列を複数回送信するダイバーシティ技術に、ターボ符号化を適用したシステムにおいて、重畳する系列が３以上の場合でも実現が可能である。
【０１０１】
また、上述した各実施形態における送信装置、受信装置の一部をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、送信装置、受信装置に内蔵されたコンピュータシステムであって、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【０１０２】
また、上述した各実施形態における送信装置、受信装置の一部、または全部を、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路として実現しても良い。送信装置及び受信装置の各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化しても良い。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いても良い。
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０…通信システム
ａ１、ａ３…送信装置
ｂ１…受信装置
ａ１０１…ＣＲＣ部
ａ１０２、ａ３０２…情報保持部
ａ１０３…変調部
ａ１０４…無線部
ａ１０５…送信アンテナ
ｂ１０１…受信アンテナ
ｂ１０２…無線部
ｂ１０３…復調ＬＬＲ算出部
ｃ１１１、ｃ１１１ａ、ｃ３１１…第１の符号化部
ｃ１１２、ｃ１１２ａ、ｃ３１２…第２の符号化部
ｃ３１３…第３の符号化部
ｃ１１３、ｃ３１４…排他的論理和演算部
ｃ１２１、ｃ１２４、ｃ２２１、ｃ３２１…第１の符号器
ｃ１２２、ｃ１２５、ｃ２２２、ｃ３２２…インタリーバ
ｃ１２３、ｃ２２３、ｃ３２３…第２の符号器
ｃ１２６、ｃ２２４、ｃ３２４…第３の符号器
ｃ３２５…第４の符号器
ｃ１３１、ｃ１３２、ｃ１３３、ｃ１４1、ｃ１４２、ｃ１５１、ｃ１５２、ｃ１５３・・・加算器
ｃ１３４…パンクチャ部
ｃ１３５、ｃ１４３、ｃ１５４…Ｐ／Ｓ変換部
ｆ１０１、ｆ１０１ｃ…第１の切替部
ｆ１０２…ＬＬＲ反転部
ｆ１０２ｃ…第１のＬＬＲ反転部
ｆ１０３、ｆ１０３ｂ、ｆ１０３ｂ−１、ｆ１０３ｃ…第２のＭＡＰ復号部
ｆ１０４、ｆ１０９、ｆ１０９ａ、ｆ１０４ｂ、ｆ１０９ｂ、ｆ１０４ｃ、ｆ１０９ｃ、ｆ１２０ｃ…デインタリーバ
ｆ１０５、ｆ１１０、ｆ１１０ａ、ｆ１０５ｂ、ｆ１１０ｂ、ｆ１０５ｃ、ｆ１１０ｃ、ｆ１２１ｃ…第１のＭＡＰ復号部
ｆ１０６、ｆ１１１、ｆ１１１ａ、ｆ１０６ｂ、ｆ１１１ｂ、ｆ１０６ｃ、ｆ１１１ｃ、ｆ１２２ｃ…インタリーバ
ｆ１０７、ｆ１０７ｃ…ＣＲＣ検出部
ｆ１０８、ｆ１０８ｂ、ｆ１０８ｃ…第３のＭＡＰ復号部
ｆ１１２、ｆ１１２ｃ…第２の切替部
ｆ１１３、ｆ１１３ｃ…第２の符号化部
ｆ１１４、ｆ１１４ｃ…第２の情報保持部
ｆ１１６、ｆ１１６ｃ…第１の情報保持部
ｆ１１７ｃ…第３の符号化部
ｆ１１８ｃ…第２のＬＬＲ反転部
ｆ１１９ｃ…第４のＭＡＰ復号部
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６、Ｄ７…シフトレジスタ
Ｅ１、Ｅ３…重畳ビット生成部
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ２−１、Ｆ３…復号部
【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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