(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３ビット以上の送信データを１シンボルに変調する多値変調手段と、前記多値変調手段による変調処理を行う際の上位ビットと下位ビットを再送毎に入れ替えるビット入替手段と、前記多値変調手段により得られたシンボルを複数のサブキャリアに重畳して送信するマルチキャリア送信手段と、多値変調前のビットを再送毎に異なるインターリーブパターンでインターリーブするインターリーバと、を具備し、
前記インターリーバは、再送毎に、上位ビット及び下位ビットをそれぞれ独立のインターリーブパターンでインターリーブする
ことを特徴とするマルチキャリア送信装置。
【請求項２】
３ビット以上の送信データを１シンボルに変調する多値変調手段と、前記多値変調手段による変調処理を行う際の上位ビットと下位ビットを再送毎に入れ替えるビット入替手段と、前記多値変調手段により得られたシンボルを複数のサブキャリアに重畳して送信するマルチキャリア送信手段と、１系統のビット列からなる送信データを２系統のビット列に分離するビット分離手段と、分離された各系統のビット列をそれぞれ再送毎に異なるインターリーブパターンでインターリーブする複数のインターリーバと、インターリーブ後の各系列のビット列を再送毎に順番を入れ替えて時分割多重する多重手段と、を具備し、
前記多値変調手段は、前記多重手段により多重されたビット列を変調する
ことを特徴とするマルチキャリア送信装置。
【請求項３】
各サブキャリアの受信レベルを検出する検出手段を、さらに具備し、前記インターリーバは、当該検出結果に基づいて、受信レベルが低いサブキャリアに同一のビットが配置されないようなインターリーブパターンを選択する、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のマルチキャリア送信装置。
【請求項４】
前記多値変調手段により得られたシンボルを再送毎に異なるインターリーブパターンでインターリーブするインターリーバを、さらに具備し、前記マルチキャリア送信手段は、インターリーブされたシンボルを複数のサブキャリアに重畳して送信する、ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のマルチキャリア送信装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のマルチキャリア送信装置から送信されたマルチキャリア信号を受信復調するマルチキャリア受信装置であって、受信したマルチキャリア信号から送信シンボルを抽出するシンボル抽出手段と、抽出されたシンボルを軟判定することにより送信ビットを復元する復調手段と、当該復調手段により得られたビット列に対して再送毎に前記インターリーバと逆のインターリーブ処理を施すデインターリーバと、前記入替手段で入れ替えられたビット列を元に戻すビット並替手段と、元に戻されたビット列を用いて再送毎にパケット合成を行う合成手段と、を具備することを特徴とするマルチキャリア受信装置。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のマルチキャリア送信装置を具備することを特徴とする無線基地局装置。
【請求項７】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のマルチキャリア送信装置を具備することを特徴とする通信端末装置。
【請求項８】
３ビット以上の送信データを１シンボルに変調する多値変調ステップと、前記多値変調ステップにおいて変調処理を行う際の上位ビットと下位ビットを再送毎に入れ替えるビット入替ステップと、前記多値変調ステップで得たシンボルを複数のサブキャリアに重畳して送信するマルチキャリア送信ステップと、多値変調前のビットを再送毎に異なるインターリーブパターンで、かつ再送毎に上位ビット及び下位ビットをそれぞれ独立のインターリーブパターンでインターリーブするインターリーブステップと、
を含むことを特徴とするマルチキャリア送信方法。
【請求項９】
コンピュータに、３ビット以上の送信データを１シンボルに変調する多値変調手順と、多値変調手順において変調処理を行う際の上位ビットと下位ビットを再送毎に入れ替えるビット入替手順と、多値変調手順で得たシンボルを複数のサブキャリアに重畳して送信するマルチキャリア送信手順と、多値変調前のビットを再送毎に異なるインターリーブパターンで、かつ再送毎に上位ビット及び下位ビットをそれぞれ独立のインターリーブパターンでインターリーブするインターリーブ手順とを実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はマルチキャリア送信装置、マルチキャリア受信装置及びマルチキャリア送信方法に関し、特に再送信号をパケット合成することで誤り率を低減する場合に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のマルチキャリア通信システムでは、初回送信により得られたパケットと再送されたパケットを合成して復号することにより、受信側での復号時の誤り率特性を向上させるようになっている。そして従来、データのスループットを向上させることを目的として、少ない再送回数で所望の誤り率を達成するために種々の工夫が提案されている。
【０００３】
特にマルチキャリア通信システムでは、周波数選択性フェージングが原因となって、サブキャリア毎の受信レベルが異なる。従って、ある周波数のサブキャリアに重畳された信号の受信レベルは高くなるが、別のサブキャリアに重畳された信号の受信レベルは低くなる。この結果、受信レベルの低いサブキャリアに重畳された信号の誤り率はなかなか所望の値に達せず、再送回数が増大する。
【０００４】
この点に着目して従来、特開２００１−６０９３４号公報、特開２０００−２６９９２９号公報等に開示されている方法がある。これらの方法では、再送毎にインターリーブパターンを変えることにより、再送毎にシンボルを配置するサブキャリアを変化させる。この結果、パケット合成時の各シンボルの信号レベルを一様化することができ、誤り率特性を向上させることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来提案されている再送毎にインターリーブパターンを変える方法によれば、確かに、インターリーブ処理により送信シンボルのばらつきを大きくできるので、誤り率の極端に悪いシンボルを減らすことができ、有効にデータのスループットを向上させることができる。
【０００６】
しかしながら、近年、画像データ等の大容量のデータを高速で伝送することが求められており、これを達成するためには、誤り率特性をさらに向上させ、再送回数を減らすことでスループットを一段と向上させることが必要となる。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、マルチキャリア通信システムにおいて再送による誤り率特性を一段と向上し得るマルチキャリア送信装置、マルチキャリア受信装置及びマルチキャリア送信方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明は、以下の構成を採る。
【０００９】
（１）本発明のマルチキャリア送信装置は、３ビット以上の送信データを１シンボルに変調する多値変調手段と、多値変調手段による変調処理を行う際の上位ビットと下位ビットを再送毎に入れ替えるビット入替手段と、多値変調手段により得られたシンボルを複数のサブキャリアに重畳して送信するマルチキャリア送信手段と、を具備する構成を採る。
【００１０】
この構成によれば、前回の送信で誤りの生じ易い下位ビットが、次回の送信（再送）では誤りの生じ難い上位ビットとされるので、受信側で変調シンボルを復調した際に下位ビットの品質が連続して悪くなることが回避される。この結果、各ビットについて再送による時間ダイバーシチ効果が得られ、合成後のパケットデータの誤り率が向上する。
【００１１】
（２）本発明のマルチキャリア送信装置は、（１）において、多値変調前のビットを再送毎に異なるインターリーブパターンでインターリーブするインターリーバを、さらに具備する構成を採る。
【００１２】
この構成によれば、再送毎に多値変調の１シンボルを構成するビットが異なるようになるので、前回の送信と次回の送信（再送）で同じシンボルの受信レベルが低くなったとしても、同一ビットの受信レベルが連続して小さくなる確率を低くすることができる。この結果、各ビットについての再送による時間ダイバーシチ効果を一段と高めることができ、合成後のパケットデータの誤り率特性が一段と向上する。
【００１３】
（３）本発明のマルチキャリア送信装置は、（２）のインターリーバは、再送毎に、上位ビット及び下位ビットをそれぞれ独立のインターリーブパターンでインターリーブする構成を採る。
【００１４】
この構成によれば、再送毎に多値変調の１シンボルを構成するビットを上位ビットと下位ビット毎にばらつかせるので、前回の送信と次回の送信（再送）で同じシンボルの受信レベルが低くなったとしても、同一のビットの受信レベルが低くなる確率を低くできるのに加えて、受信側で各ビット列を容易に復元することができるようになる。つまり、送信側では、確実に上位ビットと下位ビットを入れ替えかつ各ビットをインターリーブするといった処理を行うことができ、受信側では単純にその逆の処理を行うことで元のビット列を復元できるようになる。
【００１５】
（４）本発明のマルチキャリア送信装置は、（１）において、１系統のビット列からなる送信データを２系統のビット列に分離するビット分離手段と、分離された各系統のビット列をそれぞれ再送毎に異なるインターリーブパターンでインターリーブする複数のインターリーバと、インターリーブ後の各系列のビット列を再送毎に順番を入れ替えて時分割多重する多重手段と、を具備し、多値変調手段は、多重手段により多重されたビット列を変調する構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、多値変調手段のコンスタレーションマッピングの構成を変更することなく、再送毎に上位ビットと下位ビットを入れ替えかつ再送毎の１シンボルを構成するビットの入れ替えといった処理を容易に行うことができるようになる。
【００１７】
（５）本発明のマルチキャリア送信装置は、（２）〜（４）において、各サブキャリアの受信レベルを検出する検出手段を、さらに具備し、インターリーバは、当該検出結果に基づいて、受信レベルが低いサブキャリアに同一のビットが配置されないようにインターリーブパターンを選択する構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、前回の送信と次回の送信（再送）で同一ビットの受信レベルが連続して低くなることを確実に回避できる。
【００１９】
（６）本発明のマルチキャリア送信装置は、（１）〜（４）において、多値変調手段により得られたシンボルを再送毎に異なるインターリーブパターンでインターリーブするインターリーバを、さらに具備し、マルチキャリア送信手段は、インターリーブされたシンボルを複数のサブキャリアに重畳して送信する構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、さらに前回の送信と次回の送信（再送）で同じシンボルの受信レベルが低くなることを回避できるので、（１）〜（４）の場合と比較して、同一のビットの受信レベルが連続して低くなる確率が一段と低くなる。
【００２１】
（７）本発明のマルチキャリア受信装置は、（２）のマルチキャリア送信装置から送信されたマルチキャリア信号を受信復調するマルチキャリア受信装置であって、受信したマルチキャリア信号から送信シンボルを抽出するシンボル抽出手段と、抽出されたシンボルを軟判定することにより送信ビットを復元する復調手段と、当該復調手段により得られたビット列に対して再送毎に（２）のインターリーバと逆のインターリーブ処理を施すデインターリーバと、（２）入替手段で入れ替えられたビット列を元に戻すビット並替手段と、元に戻されたビット列を用いて再送毎にパケット合成を行う合成手段と、を具備する構成を採る。
【００２２】
この構成によれば、送信側で再送毎にビットインターリーブされ、かつ上位ビットと下位ビットが入れ替えられたビットを元の順序に戻して、良好に元の送信データを復元することができる。
【００２３】
（８）本発明の無線基地局装置は、（１）から（６）のいずれかに記載のマルチキャリア送信装置を具備する構成を採る。
【００２４】
（９）本発明の通信端末装置は、（１）から（６）のいずれかに記載のマルチキャリア送信装置を具備する構成を採る。
【００２５】
（１０）本発明のマルチキャリア送信方法は、３ビット以上の送信データを１シンボルに変調する多値変調ステップと、多値変調ステップにおいて変調処理を行う際の上位ビットと下位ビットを再送毎に入れ替えるビット入替ステップと、多値変調ステップで得たシンボルを複数のサブキャリアに重畳して送信するマルチキャリア送信ステップと、を含むようにする。
【００２６】
この方法によれば、前回の送信で誤りの生じ易い下位ビットが、次回の送信（再送）では誤りの生じ難い上位ビットとされるので、受信側で変調シンボルを復調した際に下位ビットの品質が連続して悪くなることが回避される。この結果、各ビットについて再送による時間ダイバーシチ効果が得られ、合成後のパケットデータの誤り率が向上する。
【００２７】
（１１）本発明のマルチキャリア送信方法は、（１０）のステップに加えて、多値変調前のビットを再送毎に異なるインターリーブパターンでインターリーブするステップを、さらに含むようにする。
【００２８】
この方法によれば、再送毎に多値変調の１シンボルを構成するビットが異なるようになるので、前回の送信と次回の送信（再送）で同じシンボルの受信レベルが低くなったとしても、同一ビットの受信レベルが連続して小さくなる確率を低くすることができる。この結果、各ビットについての再送による時間ダイバーシチ効果を一段と高めることができ、合成後のパケットデータの誤り率特性が一段と向上する。
【００２９】
（１２）本発明のプログラムは、コンピュータに、３ビット以上の送信データを１シンボルに変調する多値変調手順と、多値変調手順において変調処理を行う際の上位ビットと下位ビットを再送毎に入れ替えるビット入替手順と、多値変調手順で得たシンボルを複数のサブキャリアに重畳して送信するマルチキャリア送信手順とを実行させるようにする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、送信データに対して多値変調を施し、変調後のシンボルをマルチキャリア送信する場合に、誤りの生じ難い上位ビットと誤りの生じ易い下位ビットを再送毎に入れ替えて多値変調を施すことである。また再送毎に多値変調の１シンボルを構成するビットが異なるように、ビットインターリーブ処理を行うことである。
【００３１】
これにより、前回の送信と次回の送信（再送）で同じシンボルの受信レベルが低くなったとしても、同一ビットの受信レベルが連続して小さくなる確率が低くなり、受信側での再送による時間ダイバーシチ効果を高めることができるようになる。この結果、受信側でのパケット合成後の誤り率特性を向上させることができるので、再送回数を減らし、データのスループットを向上させることができる。
【００３２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３３】
（実施の形態１）
図１において、１００は全体として、本発明の実施の形態１に係るマルチキャリア送信装置の構成を示す。マルチキャリア送信装置１００は、無線基地局装置や通信端末装置に設けられる。マルチキャリア送信装置１００は、送信データに対して多値変調処理を施し、変調により得たシンボルを拡散処理し、さらに拡散により得たチップを互いに直交する複数のサブキャリアに重畳して送信する。つまり、この実施の形態のマルチキャリア送信装置１００は、送信データをＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)−ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式により送信するようになっている。
【００３４】
マルチキャリア送信装置１００は送信データを符号化部１０１によって符号化し、符号化したデータを記憶部１０２に送出する。記憶部１０２はカウンタ１０３のカウント値に基づいて読み出し制御される。ここでカウンタ１０３は受信側からＮＡＣＫ信号（再送要求信号）が送られてくる度にカウント値をインクリメントし、ＡＣＫ信号が送られてきたときにカウント値を０リセットするようになっている。記憶部１０２はカウント値がインクリメントされる度に記憶したデータを系列変換部１０４に送出する（つまり、再送データを送出する）。これに対して、カウント値が０になったときには符号化部１０１からのデータをそのまま系列変換部１０４に送出する（つまり、初回送信データを送出する）。
【００３５】
系列変換部１０４は、カウンタ１０３からのカウント値がインクリメントされる度に、続く多値変調部１０５で変調される、誤りの生じ難い上位ビットと誤りの生じ易い下位ビットとの順序を入れ替える。
【００３６】
多値変調部１０５は、系列変換部１０４から入力されたデータの複数ビットを１シンボルに変調する。この実施の形態の場合、多値変調部１０５は入力データに対して１６ＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation)を施して、４ビットを１シンボルに変調するようになっている。
【００３７】
図２を用いて、系列変換部１０４と多値変調部１０５の処理について説明する。ここで図２（Ａ）は系列変換部１０４に入力されるビットの配列を示す。図２（Ｂ）は初回送信時の各シンボルを構成するビットの配列を示す。図２（Ｃ）は再送時（１回目の再送時）の各シンボルを構成するビットの配列を示す。図２（Ｄ）は再送時（１回目の再送時）に系列変換部１０４から出力されるビットの配列を示す。
【００３８】
ここで図２（Ｂ）、図２（Ｃ）において、ｂ０、ｂ１は１６ＱＡＭ変調された際に誤りの生じ難い上位ビットを示し、ｂ２、ｂ３は誤りの生じ易い下位ビットを示す。図２からも分かるように、系列変換部１０４によって初回送信時と再送時とで上位ビットと下位ビットが入れ替えられる。例えばシンボル番号１のシンボルを見ると、初回送信時には１、２ビットが上位ビットとされ、３、４ビットが下位ビットとされる（図２（Ｂ））のに対して、再送時には３、４ビットが上位ビットとされ、１、２ビットが下位ビットとされる（図２（Ｃ））。
【００３９】
多値変調後のシンボルは選択回路１０６に入力される。選択回路１０６の出力側には、それぞれインターリーブパターンの異なる複数のインターリーバ１０７−１、１０７−２、…、１０７−Ｎが接続されている。選択回路１０６はカウンタ１０３からのカウント値に応じて変調シンボルを入力させるインターリーバ１０７−１、１０７−２、…、１０７−Ｎを切り替える。これにより、再送毎に配列順序の異なるシンボルが拡散部１０８に送出される。
【００４０】
拡散部１０８は、入力されたシンボルに拡散コードを乗じることにより、シンボルをチップ単位に拡散する。ＯＦＤＭ送信部１０９は、ＩＦＦＴ（逆フーリエ変換回路）及び無線送信回路等により構成されており、拡散により得られたチップを互いに直交する複数サブキャリアに重畳する。ＯＦＤＭ送信処理後の信号はアンテナ１１０を介して送信される。
【００４１】
図３に、マルチキャリア送信装置１００により送信されたマルチキャリア信号を受信するマルチキャリア受信装置２００の構成を示す。マルチキャリア受信装置２００は受信信号をアンテナ２０１を介してＯＦＤＭ受信部２０２に入力する。
【００４２】
ＯＦＤＭ受信部２０２は、無線受信部及びＦＦＴ（フーリエ変換回路）等から構成されており、複数サブキャリアに重畳された各チップを抽出する。逆拡散部２０３は、拡散コードを用いて入力信号を逆拡散することにより、拡散前のシンボルを復元し、復元したシンボルを選択回路２０４に送出する。
【００４３】
選択回路２０４の出力側には、それぞれインターリーブパターンの異なる複数のデインターリーバ２０６−１、２０６−２、…、２０６−Ｎが接続されている。各デインターリーバ２０６−１、２０６−２、…、２０６−Ｎは、それぞれ送信側のインターリーバ１０７−１、１０７−２、…、１０７−Ｎ（図１）と逆の処理を行うことにより、各シンボルを元の配列に戻すようになっている。
【００４４】
選択回路２０４はカウンタ２０５のカウント値に応じて入力信号を出力するデインターリーバ２０６−１、２０６−２、…、２０６−Ｎを選択する。ここでカウンタ２０５は送信側のカウンタ１０３（図１）と同様にＮＡＣＫ信号が入力される度にインクリメントされる。つまり、マルチキャリア送信装置１００とマルチキャリア受信装置２００との間では、再送回数に応じて対応するインターリーバ１０７−１、１０７−２、…、１０７−Ｎ（図１）とデインターリーバ２０６−１、２０６−２、…、２０６−Ｎが選択され、デインターリーバ２０６−１、２０６−２、…、２０６−Ｎによりシンボルの配列が元に戻される。
【００４５】
デインターリーバ２０６−１、２０６−２、…、２０６−Ｎにより元の配列に戻されたシンボルは多値復調部２０７に入力される。多値復調部２０７は多値変調部１０５（図１）に対応した復調処理を行うことにより、１シンボルから４ビットのデータを復調する。
【００４６】
系列変換部２０８は、再送回数に応じて、送信側の系列変換部１０４（図１）と逆の系列変換を行う。具体的には、初回送信データの受信時には入力したビットをそのままの配列で出力するのに対して、再送信号の受信時には再送毎に上位ビットと下位ビットの配列を入れ替える。これにより、送信データと同様のビット配列の信号が得られる。系列変換部２０８の出力は再送パケットを合成する合成回路２０９に入力される。
【００４７】
合成回路２０９は記憶部２１１と加算部２１０とにより構成されており、記憶部２１１に記憶された今回の再送までのパケットデータと、今回再送されたパケットデータとが加算部２１０により加算される。例えば今回入力されたパケットデータが２回目の再送によるパケットデータであった場合には、記憶部２１１に記憶された初回及び１回目の再送による合成パケットデータと、今回の再送によるパケットデータが合成される。
【００４８】
合成されたパケットデータは復号化部２１２により復号され、誤り検出部２１３によりＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）等の誤り検出が施される。これにより、誤り検出部２１３からは復号データが出力されると共に、ＣＲＣがＯＫの場合にはＡＣＫ信号が、ＮＧの場合にはＮＡＣＫ信号が出力される。このＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号はカウンタ２０５に送出されると共に、マルチキャリア送信装置１００（図１）に送信される。
【００４９】
次にこの実施の形態の動作について説明する。この実施の形態では、マルチキャリア送信装置１００によって再送毎に多値変調時の上位ビットと下位ビットとを入れ替えるようにしたことにより、受信側でのビット単位の誤り率を向上させることができるようになる。まず、これを図４、図５及び図６を用いて説明する。
【００５０】
図４は、１６ＱＡＭによる各シンボルのＩ−Ｑ平面上でのマッピング位置を示す。復調時、上位２ビットは、同相成分については図中ｉ1の幅の判定閾値が用いられ、直交成分については図中ｑ1の幅の判定閾値が用いられて、軟判定処理が行われる。一方、下位２ビットは、同相成分についてはｉ2の幅の判定閾値が用いられ、直交成分についてはｑ2の幅の判定閾値が用いられて、軟判定処理が行われる。図からも明らかなように、下位２ビットの判定閾値の幅ｉ2、ｑ2は上位２ビットの判定閾値の幅ｉ1、ｑ1に対して狭いので、シンボルの位相や振幅が伝搬路により変動した場合に、上位２ビットと比較して誤りが生じ易くなる。
【００５１】
図５に、上位２ビットＳ０、Ｓ１と下位２ビットＳ２、Ｓ３のＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）とＢＥＲ（Bit Error Rate）との関係を示す。図からも明らかなように、同じＳＩＲであれば上位ビットの方がＢＥＲが低くなる。
【００５２】
この実施の形態では、図６に示すように、初回送信時にはビットＳ０、Ｓ１を上位ビットとして高品質で伝送し、２回目送信時（再送時）にはビットＳ２、Ｓ３を上位ビットとして高品質で伝送するようにしている。これにより、受信側でパケット合成すると全てのビットＳ０’、Ｓ１’、Ｓ２’、Ｓ３’を誤りが生じない程度の品質で復元できるようになる。
【００５３】
すなわち、初回送信時に下位ビットとしたビットを再送時にも下位ビットとして送信する場合と比較して、再送によるビット単位での時間ダイバーシチ効果が得られ、合成後のパケットデータの誤り率特性を向上させることができる。
【００５４】
またこの実施の形態では、多値変調後のシンボルを再送毎に異なるインターリーブパターンによりインターリーブしてマルチキャリア送信しているので、シンボル単位での誤り率特性の向上も見込める。つまり、周波数選択性フェージングにより特定のサブキャリアの信号レベルが落ち込んでも、同一のシンボルが連続してそのサブキャリアに割り当てられる確率が低くなるので、再送によるビット単位での時間ダイバーシチ効果が得られ、合成後のパケットデータの誤り率特性を一段と向上させることができる。
【００５５】
以上の構成によれば、送信データに対して多値変調を施し、変調後のシンボルをマルチキャリア送信する場合に、上位ビットと下位ビットを再送毎に入れ替えて多値変調を施すようにしたことにより、各ビットについて再送による時間ダイバーシチ効果を得ることができ、合成後のパケットデータの誤り率特性を向上させることができる。この結果、再送回数を減らすことができることにより、データのスループットを向上させることができる。
【００５６】
（実施の形態２）
この実施の形態では、実施の形態１と同様に上位ビットと下位ビットを再送毎に入れ替えて多値変調を施すのに加えて、多値変調時に上位ビットに割り当てられるビットと下位ビットに割り当てられるビットを分割し、分割したビット列それぞれに対して再送毎に異なるインターリーブパターンを用いてインターリーブ処理を施す。
【００５７】
この結果、再送毎に上位ビットと下位ビットが入れ替わるのに加えて、多値変調による１シンボルを構成するビットも再送毎に入れ替わる。これにより、再送間で見た場合、各ビットを一段とばらかせる（つまり、再送毎に同一ビットが同一サブキャリアに配置される確率を低くする）ことができるようになるので、各ビットについて再送による時間ダイバーシチ効果を一段と高めることができる。
【００５８】
図１との対応部分に同一符号を付して示す図７において、この実施の形態のマルチキャリア送信装置３００は記憶部１０２から出力された送信ビットを分離部３０１により分離する。この実施の形態では、４ビットを１シンボルとする１６ＱＡＭを行うので、入力ビットを２ビット毎に分離するようになっている。具体的には、分離部３０１は、図８に示すように、２ビット毎に入力ビットを分離部出力１及び分離部出力２に分離して、続く選択回路３０２の各入力端に供給する。
【００５９】
選択回路３０２の出力端は、可動接点を介して、それぞれインターリーブパターンの異なるインターリーバ３０３−１、３０２−２に接続されている。選択回路３０２は、カウンタ３０５からのカウント値（すなわち再送回数）に応じて、入力したビット列を供給するインターリーバ３０３−１、３０２−２を選択するようになっている。例えば初回送信時には、図８に示す分離部出力１をインターリーバ３０３−１に供給し、分離部出力２をインターリーバ３０３−２に供給する。これに対して、１回目の再送時には分離部出力１をインターリーバ３０３−２に供給し、分離部出力２をインターリーバ３０３−１に供給する。
【００６０】
インターリーバ３０３−１、３０２−２の出力は続く選択回路３０４の各入力端に供給される。選択回路３０４の出力端は、可動接点を介して、多重部３０６の２つの入力端に接続されている。選択回路３０４はカウンタ３０５からのカウント値（すなわち再送回数）に応じて、インターリーバ３０３−１、３０２−２の出力を供給する多重部３０６の入力端を切り替えるようになっている。
【００６１】
ここで多重部３０６は２つの入力端から入力された２系統のビット列を時分割多重することにより、１列のビット系列に変換して出力する。この際、まず第１の入力端に供給されている２ビット分を出力し、続いて第２の入力端に供給されている２ビット分を出力するといったように、２ビットづつ交互に選択して出力する。
【００６２】
多重部３０６の入力と出力の様子を、図９を用いて説明する。初回送信時には第１の入力端に多重部入力１として１，２，５，６，…，ｎ０，ｎ１が入力され、第２の入力端に多重部入力２として３，４，７，８，…，ｎ２，ｎ３が入力される。このとき多重部３０６は多重部出力として１，２，３，４，５，６，７，８，…，ｎ０，ｎ１，ｎ２，ｎ３の順序のビット列を出力する。
【００６３】
一方、図示しないが、再送時には第１の入力端に多重部入力１として３，４，７，８，…，ｎ２，ｎ３が入力され、第２の入力端に多重部入力２として１，２，５，６，…，ｎ０，ｎ１が入力される。このとき多重部３０６は多重部出力として３，４，１，２，７，８，５，６，…，ｎ２，ｎ３，ｎ０，ｎ１の順序のビット列を出力する（但し、図９では、説明を簡単化するために、インターリーバ３０３−１、３０２−２によるインターリーブ処理を無視したビット配列となっているが、実際には各ビットはインターリーブされたものとなる）。
【００６４】
これにより、多値変調部１０５では、初回送信時と再送時で上位ビットと下位ビットが入れ替わった多値変調処理を行うことができるので、下位ビットの受信品質が連続して悪くなることを回避できるといった、実施の形態１と同様の効果が得られることになる。
【００６５】
図１０に、実際に多重部３０６から出力されるビットの配列を示す。この図からも明らかなように、図１０（Ａ）に示す初回送信時と図１０（Ｂ）に示す再送時とでは、上位ビットと下位ビットが入れ替えられているのに加えて、各シンボルに割り当てられるビットも入れ替えられている。この結果、例えば各シンボルが初回送信時と再送時で同じサブキャリアに割り当てられた場合でも、各ビットは初回送信時と再送時で異なるサブキャリアに配置されることになるので、各ビットについて再送による時間ダイバーシチ効果を確実に得ることができるようになる。
【００６６】
ここで図１１を用いて、初回送信時と再送時でビットを配置するサブキャリアを替えることで誤り率特性が向上する理由について簡単に説明する。初回送信時と再送時で同じインターリーブパターン♯１を用いた場合には、初回送信時と再送時で同じサブキャリアに同じデータが配置されることになるので、初回送信信号と再送信号とを合成したとしても、周波数選択性フェージングにより受信レベルが落ち込んでいるサブキャリアに割り当てられたデータは殆ど再送によるダイバーシチ効果が得られない。図中×で示すデータ２、７がこれに相当する。
【００６７】
これに対して、初回送信時と再送時で同じ異なるインターリーブパターン♯１、♯２を用いた場合には、初回送信時と再送時で同一データが異なるサブキャリアに配置されることになるので、初回送信信号と再送信号とを合成すると、１回目の送信では十分な受信レベルが得られなかったデータも、２回目の送信では十分な受信レベルが得られる可能性が高くなる。この結果、再送によるダイバーシチ効果が得られる。図中○で示すデータ２、７がこれに相当する。
【００６８】
図１２に、マルチキャリア送信装置３００（図７）から送信された信号を受信して復調するマルチキャリア受信装置４００の構成を示す。図３との対応部分に同一符号を付して示す図１２において、マルチキャリア受信装置４００は逆拡散後の信号を多値復調部４０１に入力する。ここで多値復調部４０１、分離部４０２、選択回路４０３、デインターリーバ４０４−１、４０４−２、選択回路４０５、多重部４０６は、基本的には、マルチキャリア送信装置３００の対応部分と逆の処理を行うようになっている。
【００６９】
具体的には、多値復調部４０１は多値変調部１０７と、分離部４０２は多重部３０６と、選択回路４０３は選択回路３０４と、デインターリーバ４０４−１、４０４−２はインターリーバ３０３−１、３０３−２と、選択回路４０５は選択回路３０２と、多重部４０６は分離部３０１と、それぞれ逆の処理を行う。これにより、多重部４０６からは、伝送劣化を除けば分離部３０１（図７）に入力されたビット列と同様のビット列が復元されて出力される。
【００７０】
以上の構成によれば、再送毎に多値変調の上位ビットと下位ビットを入れ替えるのに加えて、当該上位ビットと下位ビットを再送毎に異なるインターリーブパターンでインターリーブしてビットを配置するサブキャリアを再送毎に入れ替えるようにしたことにより、実施の形態１での効果に加えて、各ビットについて再送による時間ダイバーシチ効果を一段と高めることができる。この結果、パケット合成後の誤り率特性を一段と向上し得る。
【００７１】
また分離部３０１、選択回路３０２、インターリーバ３０３−１、３０３−２、選択回路３０４及び多重部３０６を設けたことにより、多値変調部１０７のコンスタレーションマッピングの構成を変更することなく、再送毎の上位ビットと下位ビットの入れ替え及び再送毎の１シンボルを構成するビットの入れ替えを行うことができるようになる。これにより、簡易な装置構成とすることができる。
【００７２】
（実施の形態３）
図７との対応部分に同一符号を付して示す図１３において、この実施の形態のマルチキャリア送信装置５００は、分離部３０１で分離した上位ビットと下位ビットを各々独立のインターリーブパターンでインターリーブするようになっている。これにより、実施の形態２と比較して上位ビットと下位ビットのばらつきを一層大きくできるので、各ビットについて再送による時間ダイバーシチ効果を一段と高めることができ、再送によるビット誤り率特性の向上効果を一段と高めることができるようになっている。
【００７３】
具体的に説明すると、分離部３０１により分離された上位ビットと下位ビットは選択回路５０１に入力され、カウンタ５０７のカウント値（すなわち再送回数）に応じてそれぞれ選択回路５０２又は選択回路５０３に振り分けられる。選択回路５０２の出力端にはそれぞれ異なるインターリーブパターンのインターリーバ５０４−１、５０４−２、…、５０４−Ｎが設けられていると共に、選択回路５０３の出力端にもそれぞれ異なるインターリーブパターンのインターリーバ５０５−１、５０５−２、…、５０５−Ｎが設けられている。
【００７４】
そして選択回路５０２、５０３はそれぞれ、カウンタ５０７のカウント値に応じて、データを供給するインターリーバ５０４−１、５０４−２、…、５０４−Ｎ、５０５−１、５０５−２、…、５０５−Ｎを切り替える。これにより、再送毎に上位ビット及び下位ビットがそれぞれ独立に全く異なるインターリーブパターンでインターリーブされる。
【００７５】
インターリーブされた上位ビット及び下位ビットは選択回路５０６を介して多重部３０６に入力される。このとき実施の形態２で説明したのと同様に、選択部５０６により多重部３０６への入力端に入力される上位ビットと下位ビットが再送毎に切り替えられることにより、多値変調部１０７で扱う上位ビットと下位ビットが再送毎に切り替えられるようになる。
【００７６】
図１４に、マルチキャリア送信装置５００から送信された信号を受信して復調するマルチキャリア受信装置６００の構成を示す。図１２との対応部分に同一符号を付して示す図１４において、マルチキャリア受信装置６００は多値復調後の信号を分離部４０２に入力する。ここで分離部４０２、選択部６０１、選択部６０２、選択部６０３、デインターリーバ６０４−１、６０４−２、…、６０４−Ｎ、デインターリーバ６０５−１、６０５−２、…、６０５−Ｎ、選択部６０６、多重部６０７は、基本的には、マルチキャリア送信装置５００の対応部分と逆の処理を行う。
【００７７】
具体的には、分離部４０２は多重部３０６と、選択部６０１は選択部５０６と、選択部６０２は選択部５０２と、選択部６０３は選択部５０３と、デインターリーバ６０４−１、６０４−２、…、６０４−Ｎはインターリーバ５０４−１、５０４−２、…、５０４−Ｎと、デインターリーバ６０５−１、６０５−２、…、６０５−Ｎはインターリーバ５０５−１、５０５−２、…、５０５−Ｎと、選択部６０６は選択部５０１と、多重部６０７は分離部３０１と、それぞれ逆の処理を行う。これにより、多重部６０７からは、伝送劣化を除けば分離部３０１に入力されたビット列と同様のビット列が出力される。
【００７８】
以上の構成によれば、実施の形態２に加えて、分離部３０１で分離した上位ビットと下位ビットを各々独立のインターリーブパターンでインターリーブするようにしたことにより、実施の形態２と比較して、上位ビットと下位ビットのばらつきを一層大きくできるので、各ビットについて再送による時間ダイバーシチ効果を一段と高めることができる。換言すれば、再送毎に多値変調の１シンボルを構成するビットを上位ビットと下位ビット毎にばらつかせるので、前回の送信と次回の送信（再送）で同じシンボルの受信レベルが低くなったとしても、同一のビットの受信レベルが低くなる確率を低くできる。この結果、再送によるビット誤り率特性の向上効果を一段と高めることができる。
【００７９】
また分離部３０１で分離した上位ビットと下位ビットを各々独立のインターリーブパターンでインターリーブするようにしたことにより、受信側で各ビット列を容易に復元することができるようになる。つまり、受信側では、上位ビットと下位ビット毎に、単純に送信側と逆の処理を行うことで元のビット列を復元できるようになる。
【００８０】
（他の実施の形態）
なお上述の実施の形態１では、系列変換部１０４を設けることにより、再送毎に多値変調時の上位ビットと下位ビットの入替処理を行い、実施の形態２では、分離部３０１とインターリーバ３０３−１、３０３−２と選択部３０４と多重部３０６とを設けることにより、再送毎に異なるビットインターリーブ処理を行うと共に上位ビットと下位ビットの入替処理を行う場合について説明したが、本発明はこれに限らず、インターリーバにビットインターリーブの機能と共に上位ビットと下位ビットを入れ替える機能を持たせるようにしてもよい。
【００８１】
例えば、図１５に示すように、それぞれが多値変調時の上位ビットと下位ビットとを入れ替える機能を有し、かつそれぞれが異なるインターリーブパターンを有する複数のインターリーバ７０１−１、７０１−２、…、７０２−Ｎを設ければ、上述した実施の形態１、２と同様の効果を得ることができる。
【００８２】
すなわち、図１との対応部分に同一符号を付して示す図１５において、マルチキャリア送信装置７００は、それぞれが多値変調時の上位ビットと下位ビットとを入れ替える機能を有し、かつそれぞれが異なるインターリーブパターンを有する複数のインターリーバ７０１−１、７０１−２、…、７０２−Ｎが設けられている。マルチキャリア送信装置７００は、選択回路７０１により、送信データが供給されるインターリーバ７０１−１、７０１−２、…、７０２−Ｎのいずれか一つが再送回数に応じて選択される。これにより、実施の形態１や実施の形態２で述べたのと同様の効果が、図１５に示すような構成によっても達成できる。
【００８３】
因みに、図１５に示すマルチキャリア送信装置７００から送信されたマルチキャリア信号は、図１６に示すような構成のマルチキャリア受信装置８００により受信復調することができる。図３との対応部分に同一符号を付して示す図１６において、マルチキャリア受信装置８００は多値復調部８０１により復調された信号を選択部８０２に入力する。ここで選択部８０２、デインターリーバ８０３−１、８０３−２、…、８０３−Ｎは、基本的には、マルチキャリア送信装置７００の対応部分と逆の処理を行う。
【００８４】
具体的には、多値復調部８０１は多値変調部１０７と、選択部８０２は選択部７０１と、デインターリーバ８０３−１、８０３−２、…、８０３−Ｎはインターリーバ７０２−１、７０２−２、…、７０２−Ｎと、それぞれ逆の処理を行う。これにより、デインターリーバ８０３−１、８０３−２、…、８０３−Ｎからは、伝送劣化を除けば送信側の選択部７０１に入力されたビット列と同様のビット列が出力されるようになる。
【００８５】
また上述の実施の形態では、多値変調として１６ＱＡＭを用いた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば６４ＱＡＭや１６ＰＳＫ等を用いた場合にも適用できる。要は、伝送誤りの生じ難い上位ビットと伝送誤りの生じ易い下位ビットが存在する多値変調を用いる場合に広く適用できる。
【００８６】
また上述の実施の形態では、ＯＦＤＭ送信部１０９の構成については詳述しなかったが、拡散後のチップを周波数軸方向に拡散する場合であっても、時間軸方向に拡散する場合であっても、上述した実施の形態と同様の効果が得られる。さらには、拡散を行わないマルチキャリア送信であっても同様の効果を得ることができる。
【００８７】
また上述の実施の形態では、受信側にカウンタを設け、ＮＡＣＫ信号をカウントすることで今回受信した信号が何回目の再送信号かを検出する場合について述べたが、送信側から伝送される送信回数信号に基づいて何回目の再送信号かを検出するようにしてもよい。
【００８８】
さらに、送信側又は受信側に各サブキャリアの受信レベルを検出する検出手段を設け、この検出結果に基づいて、受信レベルが低いサブキャリアに同一のビットが配置されないように再送時のインターリーブパターンを選択するようにすれば、前回の送信と次回の送信（再送）で同一ビットの受信レベルが連続して低くなることを確実に回避できるので、一段と誤り率特性を向上させることができるようになる。
【００８９】
さらに上述の実施の形態では、本発明をハードウェアにより実現する場合について述べたが、実施の形態と同様の機能をプログラムにより実現するようにしてもよい。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、送信データに対して多値変調を施し、変調後のシンボルをマルチキャリア送信する場合に、誤りの生じ難い上位ビットと誤りの生じ難い下位ビットを再送毎に入れ替えて多値変調を施し、また再送毎に多値変調の１シンボルを構成するビットが異なるようにビットインターリーブ処理を行うようにしたことにより、再送による誤り率特性を向上し得るマルチキャリア送信装置及びマルチキャリア送信方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るマルチキャリア送信装置の構成を示すブロック図
【図２】上位ビットと下位ビットの入れ替えの説明に供する図
【図３】実施の形態１のマルチキャリア受信装置の構成を示すブロック図
【図４】１６ＱＡＭによるマッピングと復調時の判定閾値の説明に供する図
【図５】上位ビットと下位ビットの品質の説明に供する図
【図６】実施の形態１の効果の説明に供する図
【図７】実施の形態２に係るマルチキャリア送信装置の構成を示すブロック図
【図８】分離部の入出力データの説明に供する図
【図９】多重部の入出力データの説明に供する図
【図１０】実施の形態２によるインターリーブ処理及び上位ビットと下位ビットの入替処理を行ったときのビット配列を示す図
【図１１】再送毎に異なるインターリーブパターンでビットインターリーブ処理を行ったときの効果の説明に供する図
【図１２】実施の形態２のマルチキャリア受信装置の構成を示すブロック図
【図１３】実施の形態３に係るマルチキャリア送信装置の構成を示すブロック図
【図１４】実施の形態３のマルチキャリア受信装置の構成を示すブロック図
【図１５】他の実施の形態のマルチキャリア送信装置の構成を示すブロック図
【図１６】他の実施の形態のマルチキャリア受信装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１００、３００、５００、７００  マルチキャリア送信装置
１０４、２０８  系列変換部
１０５  多値変調部
１０６、２０４、３０２、３０４、４０３、４０５、５０１、５０２、５０３、５０６、６０１、６０２、６０３、６０６、７０１、８０２  選択回路
１０７−１〜１０７−Ｎ、３０３−１、３０３−２、５０４−１〜５０４−Ｎ、５０５−１〜５０５−Ｎ、７０２−１〜７０２−Ｎ  インターリーバ
２００、４００、６００、８００  マルチキャリア受信装置
２０６−１〜２０６−Ｎ、４０４−１、４０４−２、６０４−１〜６０４−Ｎ、６０５−１〜６０５−Ｎ、８０３−１〜８０３−Ｎ  デインターリーバ
２０７、４０１、８０１  多値復調部
２０９  合成回路
３０１、４０２  分離部
３０６、４０６、６０７  多重部
【図１】
0003679775.tif 000002
【図２】
0003679775.tif 000003
【図３】
0003679775.tif 000004
【図４】
0003679775.tif 000005
【図５】
0003679775.tif 000006
【図６】
0003679775.tif 000007
【図７】
0003679775.tif 000008
【図８】
0003679775.tif 000009
【図９】
0003679775.tif 000010
【図１０】
0003679775.tif 000011
【図１１】
0003679775.tif 000012
【図１２】
0003679775.tif 000013
【図１３】
0003679775.tif 000014
【図１４】
0003679775.tif 000015
【図１５】
0003679775.tif 000016
【図１６】
0003679775.tif 000017