(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイブリッド自動再送要求方式に基づくデータ通信装置において、
同一の情報ビットを複数回送信する送信手段と、
複数回送信される同一の情報ビットに対する当該複数回分の送信電力の合計が一定となるように、情報ビットの送信電力を制御する制御手段と、
ドップラ周波数を検出する検出手段と、
検出されたドップラ周波数に応じて、同一の情報ビットを送信する回数を切り替える切り替え手段と、
を有することを特徴とするデータ通信装置。
【請求項２】
ハイブリッド自動再送要求方式に基づくデータ通信装置において、
同一の情報ビットを複数回送信する送信手段と、
複数回送信される同一の情報ビットに対する当該複数回分の送信電力の合計が一定となるように、情報ビットの送信電力を制御する制御手段と、を有し、
前記送信手段は、
同一の情報ビットを複数回送信する際の各送信時に、同一ユーザの複数の情報ビットを多重して同時に送信し、また、同一ユーザの複数の情報ビットを多重して同時に複数回送信した後に再送として誤り訂正用の冗長ビットを送信する場合、同一ユーザの複数の情報ビットに対応する冗長ビットを順番に送信する、
ことを特徴とするデータ通信装置。
【請求項３】
ハイブリッド自動再送要求方式に基づくデータ通信装置において、
同一の情報ビットを複数回送信する送信手段と、
複数回送信される同一の情報ビットに対する当該複数回分の送信電力の合計が一定となるように、情報ビットの送信電力を制御する制御手段と、を有し、
前記送信手段は、
同一の情報ビットを複数回送信する際の各送信時に、複数のユーザの情報ビットを多重して同時に送信し、また、複数のユーザの情報ビットを多重して同時に複数回送信した後に再送として誤り訂正用の冗長ビットを送信する場合、複数のユーザの情報ビットに対応する冗長ビットを順番に送信する、
ことを特徴とするデータ通信装置。
【請求項４】
ハイブリッド自動再送要求方式に基づくデータ通信装置において、
同一の情報ビットを複数回送信する送信手段と、
複数回送信される同一の情報ビットに対する当該複数回分の送信電力の合計が一定となるように、情報ビットの送信電力を制御する制御手段と、
情報ビットおよび当該情報ビット送信後に再送として送信される誤り訂正用の冗長ビットの送信電力の合計を一定に保持しつつ、誤り訂正用の冗長ビットよりも情報ビットに対して送信電力を多く配分する配分手段と、
を有することを特徴とするデータ通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ通信装置およびデータ通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、移動体通信に用いられる誤り制御技術として、タイプ２ハイブリッド（ｔｙｐｅ  ２  ｈｙｂｒｉｄ）自動再送要求（ＡＲＱ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｐｅａｔ  ｒｅＱｕｅｓｔ）方式（以下「タイプ２ハイブリッドＡＲＱ方式」という）がある。このタイプ２ハイブリッドＡＲＱ方式は、ターボ符号を使用し、ＩＲ（Ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ）方式とも呼ばれている。
【０００３】
この方式では、図８に示すように、送信機でターボ符号化を行い、ターボ符号化された信号のうち、まず、情報ビット（「システマチックビット」とも呼ばれる）（Ｓ）を送信し、受信機で誤り検出を行う。誤りが検出されると、受信機から送信機にＮＡＣＫ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ  ＡＣＫｎｏｗｌｅｇｅｍｅｎｔ：否定応答）信号を返す。この場合、送信機は、誤り訂正のためのＦＥＣ（前方誤り訂正：Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）のパリティビット１（Ｐ１）（冗長ビット）を送信し、受信機は、情報ビットとパリティビット１を用いてターボ復号を行う。さらに誤りが検出された場合は、受信機からのＮＡＣＫ信号に応答して、送信機は、同じく誤り訂正のためのＦＥＣのパリティビット２（Ｐ２）を送信し、受信機は、情報ビットとパリティビット１とパリティビット２を用いてターボ復号を行う。なお、誤り無しの場合は、ＡＣＫ（ＡＣＫｎｏｗｌｅｇｅｍｅｎｔ：肯定応答）信号が返され、次のデータが要求される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の方式には、次のような問題がある。
【０００５】
ターボ符号では、受信信号における情報ビットの品質が、復号後の信号の品質に大きな影響を与える。すなわち、情報ビットの品質が良くない（たとえば、ＳＮ比が低い）場合は、パリティビットの品質が高くてもうまく復号を行うことができず、高品質の復号信号を得ることができない。したがって、タイプ２ハイブリッドＡＲＱ方式では、最初に情報ビットが送信され、再送の場合にパリティビットが送信されるため、最初に送信された情報ビットが、フェージングなどにより品質が劣化し低いＳＮ比で受信された場合、その後、パリティビットを多く再送しても合成後の品質は向上せず、無駄な再送が続いてしまう可能性がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、消費電力の増大を回避しつつ、情報ビットの品質を向上することができるタイプ２ハイブリッドＡＲＱ方式に基づくデータ通信装置およびデータ通信方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のデータ通信装置は、ハイブリッド自動再送要求方式に基づくデータ通信装置において、同一の情報ビットを複数回送信する送信手段と、複数回送信される同一の情報ビットに対する当該複数回分の送信電力の合計が一定となるように、情報ビットの送信電力を制御する制御手段と、を有する構成を採る。
【０００８】
この構成によれば、同一の情報ビットを複数回（たとえば、Ｎ回）送信するため、受信側で複数回（Ｎ回）の受信信号を合成することにより、時間ダイバーシチ効果を得ることができ、情報ビットの品質を向上することができる。しかも、その際、複数回（Ｎ回）送信される同一の情報ビットに対する当該複数回（Ｎ回）分の送信電力の合計が一定となるように、情報ビットの送信電力を制御するため、たとえば、同一の情報ビット当たりの送信電力を従来の方式による送信電力と同じ値にすることにより、消費電力の増大を回避することができる。
【０００９】
本発明のデータ通信装置は、上記の構成において、前記制御手段は、複数回送信される同一の情報ビットに対する１回分の送信電力が互いに等しく、かつ、複数回送信される同一の情報ビットに対する当該複数回分の送信電力の合計が、同一の情報ビットを１回だけ送信する方式における各情報ビットの送信電力と等しくなるように、情報ビットの送信電力を制御する、構成を採る。
【００１０】
この構成によれば、複数回（たとえば、Ｎ回）送信される同一の情報ビットに対する１回分の送信電力が互いに等しく、かつ、複数回（Ｎ回）送信される同一の情報ビットに対する当該複数回（Ｎ回）分の送信電力の合計が、同一の情報ビットを１回だけ送信する方式（つまり、従来の方式）における各情報ビットの送信電力と等しくなるように、すなわち、同一の情報ビットに対する１回分の送信電力が、従来の方式による情報ビットの送信電力の値の１／Ｎになるように、情報ビットの送信電力を制御するため、情報ビットの送信に必要な電力は従来の方式による場合と同じであるが、複数回（Ｎ回）送信された情報ビットを受信側で合成することにより、時間ダイバーシチ効果を得ることができる。すなわち、消費電力の増大を回避しつつ、情報ビットの品質を向上することができる。
【００１３】
本発明のデータ通信装置は、上記の構成において、ドップラ周波数を検出する検出手段と、検出されたドップラ周波数に応じて、同一の情報ビットを送信する回数を切り替える切り替え手段と、をさらに有する構成を採る。
【００１４】
この構成によれば、同一の情報ビットを送信する回数をドップラ周波数に応じて切り替える、たとえば、ドップラ周波数が高い場合は周波数ダイバーシチ効果が得やすいので送信回数を少なくし、ドップラ周波数が低い場合は周波数ダイバーシチ効果が得にくいので送信回数を多くするため、データ通信装置間の相対的な移動状況に応じて効率的にダイバーシチ効果を得ることができ、情報ビットの品質向上を図りつつ、送信回数の増大による伝送速度の低下を抑制することができる。
【００１５】
本発明のデータ通信装置は、上記の構成において、前記送信手段は、同一の情報ビットを複数回送信する際の各送信時に、同一ユーザの複数の情報ビットを多重して同時に送信する、構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、個々の送信時において同一ユーザの複数の情報ビットを多重して同時に送信するため、データの伝送効率（スループット）を向上することができる。
【００１７】
本発明のデータ通信装置は、上記の構成において、前記制御手段は、多重されて同時に送信される同一ユーザの複数の情報ビットのおのおのに対して、複数回送信される同一の情報ビットに対する当該複数回分の送信電力の合計が一定となるように、かつ、多重されて同時に送信される同一ユーザの複数の情報ビットに対する各送信時の送信電力の合計が一定となるように、情報ビットの送信電力を制御する、構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、多重されて同時に送信される同一ユーザの複数の情報ビットのおのおのに対して、同一の情報ビット当たりの送信電力を、たとえば、従来の方式による送信電力と同じ値にすることのみならず、多重されて同時に送信される同一ユーザの複数の情報ビットに対する各送信時の送信電力の合計をも、たとえば、同じく従来の方式による送信電力と同じ値にすることができるため、同一の情報ビットに対してのみならず個々の送信時に対しても情報ビットの送信電力を従来の方式による場合と同じにすることができ、消費電力の増大を回避することができる。
【００１９】
本発明のデータ通信装置は、上記の構成において、前記送信手段は、同一ユーザの複数の情報ビットを多重して同時に複数回送信した後に再送として誤り訂正用の冗長ビットを送信する場合、同一ユーザの複数の情報ビットに対応する冗長ビットを順番に送信する、構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、冗長ビットを再送する場合、同一ユーザの複数の情報ビットに対応する冗長ビットを順番に（交互に）送信するため、多重されて同時に送信された同一ユーザの複数の情報ビットを復号するタイミングを平準化することができ、復号処理の遅延を短くすることができる。
【００２１】
本発明のデータ通信装置は、上記の構成において、前記送信手段は、同一の情報ビットを複数回送信する際の各送信時に、複数のユーザの情報ビットを多重して同時に送信する、構成を採る。
【００２２】
この構成によれば、個々の送信時において複数のユーザの情報ビットを多重して同時に送信するため、データの伝送効率（スループット）を向上することができる。
【００２３】
本発明のデータ通信装置は、上記の構成において、前記制御手段は、多重されて同時に送信される複数のユーザの情報ビットのおのおのに対して、複数回送信される同一の情報ビットに対する当該複数回分の送信電力の合計が一定となるように、かつ、多重されて同時に送信される複数のユーザの情報ビットに対する各送信時の送信電力の合計が一定となるように、情報ビットの送信電力を制御する、構成を採る。
【００２４】
この構成によれば、多重されて同時に送信される複数のユーザの情報ビットのおのおのに対して、同一の情報ビット当たりの送信電力を、たとえば、従来の方式による送信電力と同じ値にすることのみならず、多重されて同時に送信される複数のユーザの情報ビットに対する各送信時の送信電力の合計をも、たとえば、同じく従来の方式による送信電力と同じ値にすることができるため、同一の情報ビットに対してのみならず個々の送信時に対しても情報ビットの送信電力を従来の方式による場合と同じにすることができ、消費電力の増大を回避することができる。
【００２５】
本発明のデータ通信装置は、上記の構成において、前記送信手段は、複数のユーザの情報ビットを多重して同時に複数回送信した後に再送として誤り訂正用の冗長ビットを送信する場合、複数のユーザの情報ビットに対応する冗長ビットを順番に送信する、構成を採る。
【００２６】
この構成によれば、冗長ビットを再送する場合、複数のユーザの情報ビットに対応する冗長ビットを順番に（交互に）送信するため、多重されて同時に送信された複数のユーザの情報ビットを復号するタイミングを平準化することができ、復号処理の遅延を短くすることができる。
【００２７】
本発明のデータ通信装置は、上記の構成において、情報ビットおよび当該情報ビット送信後に再送として送信される誤り訂正用の冗長ビットの送信電力の合計を一定に保持しつつ、誤り訂正用の冗長ビットよりも情報ビットに対して送信電力を多く配分する配分手段、をさらに有する構成を採る。
【００２８】
この構成によれば、情報ビットおよび冗長ビットの送信電力の合計を一定に保持しつつ、冗長ビットよりも情報ビットに対して送信電力を多く配分するため、たとえば、ターボ符号を用いる場合、その性能を向上することができ、情報ビットの品質をさらに向上することができる。
【００２９】
本発明のデータ通信方法は、ハイブリッド自動再送要求方式に基づくデータ通信方法において、同一の情報ビットを複数回送信し、かつ、その際、複数回送信される同一の情報ビットに対する当該複数回分の送信電力の合計が一定となるように、情報ビットの送信電力を制御する、ようにした。
【００３０】
この方法によれば、同一の情報ビットを複数回（たとえば、Ｎ回）送信するため、受信側で複数回（Ｎ回）の受信信号を合成することにより、時間ダイバーシチ効果を得ることができ、情報ビットの品質を向上することができる。しかも、その際、複数回（Ｎ回）送信される同一の情報ビットに対する当該複数回（Ｎ回）分の送信電力の合計が一定となるように、情報ビットの送信電力を制御するため、たとえば、同一の情報ビット当たりの送信電力を従来の方式による送信電力と同じ値にすることにより、消費電力の増大を回避することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、ハイブリッドＡＲＱ方式に基づくデータ通信装置において、同一の情報ビットを複数回（Ｎ回）送信し、かつ、その際、Ｎ回送信される同一の情報ビットに対するＮ回分の送信電力の合計が一定となるように、情報ビットの送信電力を制御することにより、消費電力の増大を回避しつつ、情報ビットの品質を向上することである。
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るデータ通信装置の送信側（つまり、送信機）の構成を示すブロック図である。
【００３４】
図１に示す送信機１００は、ターボ符号を用いたタイプ２ハイブリッドＡＲＱ方式（ＩＲ方式）に基づくデータ通信システムに用いられ、ターボ符号化部１０１、バッファ１０３、セレクタ１０５、拡散部１０７、パワー制御部１０９、無線送信部１１１、送受信共用のアンテナ１１３、無線受信部１１５、逆拡散部１１７、ＮＡＣＫ信号検出部１１９、および送信パケット決定部１２１を有する。送信機１００は、たとえば、移動体通信システムの基地局装置に搭載される。
【００３５】
図２は、図１に示す送信機１００に対応する受信側（つまり、受信機）の構成を示すブロック図である。
【００３６】
図２に示す受信機２００は、送受信共用のアンテナ２０１、無線受信部２０３、逆拡散部２０５、セレクタ２０７、バッファ２０９、ターボ復号部２１１、誤り検出部２１３、ＮＡＣＫ信号生成部２１５、および無線送信部２１７を有する。受信機２００は、たとえば、同移動体通信システムの移動局装置に搭載される。
【００３７】
上記の送信機１００および受信機２００によって本実施の形態に対応するＩＲ方式のデータ通信システムが構築される。
【００３８】
次いで、上記構成を有するデータ通信システムの動作について、図３に示す本方式の手順を参照して説明する。
【００３９】
まず、送信機１００は、ターボ符号化部１０１で、入力されるユーザデータのターボ符号化を行う。このターボ符号化部１０１は、たとえば、符号化率Ｒ＝１／３であるため、１つの入力信号（ユーザデータ）に対して３つの出力信号、つまり、情報ビット（Ｓ）、パリティビット１（Ｐ１）（冗長ビット）、パリティビット２（Ｐ２）（冗長ビット）を送出する。このとき、ユーザデータは、情報ビットとしてそのまま出力される。ターボ符号化後の信号（情報ビット、パリティビット１、パリティビット２）は、バッファ１０３にそれぞれ出力される。
【００４０】
バッファ１０３では、ターボ符号化部１０１から出力されたターボ符号化後の信号（情報ビット、パリティビット１、パリティビット２）を、対応するバッファ領域にそれぞれ蓄積する。
【００４１】
バッファ１０３に蓄積されたターボ符号化後の信号（情報ビット、パリティビット１、パリティビット２）は、セレクタ１０５によって選択された後、送信パケットとして拡散部１０７に出力される。なお、セレクタ１０５は、送信パケット決定部１２１によって操作される。
【００４２】
ここで、送信するパケットを選択（決定）する手順、つまり、パケットの送信手順は、次のとおりである。図３に示すように、まず、同一の情報ビット（Ｓ）のパケットを時間をずらして複数回（図３の例では２回）送信し、再送の場合（ＮＡＣＫ信号検出時）は、パリティビット１（Ｐ１）のパケットを送信し、さらに再送の場合（ＮＡＣＫ信号検出時）は、パリティビット２（Ｐ２）のパケットを送信する。このような送信手順は、送信パケット決定部１２１で、ＮＡＣＫ信号検出部１１９の検出結果に基づいて決定される。
【００４３】
拡散部１０７では、セレクタ１０５によって選択された送信パケットを拡散した後、パワー制御部１０９に出力する。
【００４４】
パワー制御部１０９では、拡散後の送信パケットの送信電力（パワー）をパケットごとに制御（変更）する。具体的には、たとえば、図３に示すように、送信パケットが情報ビット（Ｓ）の場合は、その送信電力の値ｂを通常の１パケット分の送信電力の値ａ（図８参照）の１／２に変更し（ｂ＝ａ／２）、送信パケットがパリティビット１（Ｐ１）またはパリティビット２（Ｐ２）の場合は、その送信電力の値を通常の１パケット分の送信電力の値ａのままとする。すなわち、情報ビットのパケットは、通常の１／２の送信電力で送信され、パリティビット１とパリティビット２のパケットは、通常の送信電力で送信される。このとき、送信パケットの種別は、送信パケット決定部１２１からの情報に基づいて認識される。
【００４５】
なお、図３の例では、同一の情報ビットのパケットを２回に分けて送信しているが、送信回数は特に限定されない。この場合、同一の情報ビットの送信回数をＮ回とすると、各送信時における情報ビットの１パケット分の送信電力の値ｂは、通常の１パケット分の送信電力の値ａの１／Ｎに設定される（ｂ＝ａ／Ｎ）。
【００４６】
送信電力が決定された拡散後の送信パケットは、無線送信部１１１で、アップコンバートなどの所定の送信処理が施された後、アンテナ１１３から無線送信される。
【００４７】
その後、受信機２００は、アンテナ２０１で、送信機１００から無線送信された信号を受信する。アンテナ２０１で受信された信号は、無線受信部２０３で、ダウンコンバートなどの所定の受信処理が施された後、逆拡散部２０５に出力される。
【００４８】
逆拡散部２０５では、無線受信部２０３から入力した受信信号を逆拡散した後、セレクタ２０７に出力する。
【００４９】
セレクタ２０７では、逆拡散後の受信信号を種別に応じてバッファ２０９に蓄積する。すなわち、情報ビット、パリティビット１、およびパリティビット２の種別に応じて、逆拡散後の受信信号を、対応するバッファ領域に蓄積する。
【００５０】
ターボ復号部２１１では、信号を受信した時点で、ターボ復号を行う。具体的には、情報ビットを受信した時は、受信した複数回（Ｎ回）の情報ビット（より詳しくは、ダイバーシチ合成後の情報ビット）を用いてターボ復号を行い、パリティビット１を受信した時は、先に受信したＮ回の情報ビットと今回受信したパリティビット１とを用いてターボ復号を行い、パリティビット２を受信した時は、先に受信したＮ回の情報ビットと先に受信したパリティビット１と今回受信したパリティビット２とを用いてターボ復号を行う。ターボ復号後の信号は、ユーザデータとして取り出されるとともに、誤り検出部２１３に出力される。
【００５１】
誤り検出部２１３では、ターボ復号後の信号に対する誤り検出を行う。誤り検出は、たとえば、一例として、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｋ）符号を用いて行われる。誤り検出の結果は、ＮＡＣＫ信号生成部２１５に出力される。
【００５２】
ＮＡＣＫ信号生成部２１５では、たとえば、ターボ復号後の信号に誤りがあった場合は、ＮＡＣＫ信号を生成し、また、ターボ復号後の信号に誤りがなかった場合は、ＡＣＫ信号を生成する。なお、ＡＣＫ信号は、専用のＡＣＫ信号生成部で生成するようにしてもよい。
【００５３】
生成されたＮＡＣＫ信号またはＡＣＫ信号は、無線送信部２１７で、アップコンバートなどの所定の送信処理が施された後、アンテナ２０１から無線送信される。
【００５４】
その後、送信機１００は、アンテナ１１３で、受信機２００から無線送信されたＮＡＣＫ信号またはＡＣＫ信号を受信する。アンテナ２０１で受信されたＮＡＣＫ信号またはＡＣＫ信号は、無線受信部１１５で、ダウンコンバートなどの所定の受信処理が施された後、逆拡散部１１７に出力される。
【００５５】
逆拡散部１１７では、無線受信部１１５から入力した受信信号を逆拡散した後、ＮＡＣＫ信号検出部１１９に出力する。
【００５６】
ＮＡＣＫ信号検出部１１９では、逆拡散後の受信信号がＮＡＣＫ信号か否かを検出する。検出結果（つまり、ＮＡＣＫ信号かＡＣＫ信号か）は、送信パケット決定部１２１に出力される。
【００５７】
送信パケット決定部１２１では、ＮＡＣＫ信号検出部１１９の検出結果に基づいて、次に送信するパケットを決定する。具体的には、動作開始時またはＡＣＫ信号検出時は、同一の情報ビット（Ｓ）のパケットを時間をずらして複数回（Ｎ回）送信させるべく、情報ビットを選択し、また、同一の情報ビットがＮ回送信された後にＮＡＣＫ信号が検出された時は、パリティビット１（Ｐ１）のパケットを送信させるべく、パリティビット１を選択し、また、同一の情報ビットがＮ回送信されかつその後引き続きパリティビット１が送信された後にＮＡＣＫ信号が検出された時は、パリティビット２（Ｐ２）のパケットを送信させるべく、パリティビット２を選択する。すなわち、パケットを送信する順番は、情報ビット（Ｓ）×Ｎ回→パリティビット１（Ｐ１）→パリティビット２（Ｐ２）である。送信パケット決定部１２１の決定結果は、上記のように、セレクタ１０５およびパワー制御部１０９に出力される。
【００５８】
次いで、上記動作の具体例について、同一の情報ビットを２回送信する図３の例を用いて説明する。この場合、送信機１００は、初めに情報ビット（Ｓ）のパケットを通常の１／２の送信電力（ｂ＝ａ／２）で２回送信する。そして、受信機２００からＮＡＣＫ信号が返された場合は、パリティビット１（Ｐ１）のパケットを通常の送信電力で１回送信する。そして、さらに受信機２００からＮＡＣＫ信号が返された場合は、パリティビット２（Ｐ２）のパケットを１回送信する。このような送信手順をとることで、情報ビットの送信に使用する電力は全体として従来の方式による場合と同じであり、しかも、同一の情報ビットを２回送信するため、受信側で２回の受信信号を合成（ダイバーシチ合成）することにより、時間ダイバーシチ効果を得ることができ、従来の方式よりも情報ビットのＳＮ比を向上して性能を高めることができる。
【００５９】
このように、本実施の形態のデータ通信装置を用いたデータ通信システムによれば、同一の情報ビットを複数回（Ｎ回）送信し、かつ、その際、Ｎ回送信される同一の情報ビットに対するＮ回分の送信電力の合計が一定となるように、たとえば、各送信時における情報ビットの１パケット分の送信電力が、通常の１パケット分の送信電力の１／Ｎになるように、送信パケットの送信電力をパケット（の種別）ごとに変更するため、情報ビットの送信に使用する電力は従来の方式による場合と同じであり、しかも、Ｎ回送信された情報ビットを受信側で合成することにより、時間ダイバーシチ効果を得ることができ、よって、消費電力の増大を回避しつつ、情報ビットの品質を向上することができる。
【００６０】
なお、ターボ符号の特性を考慮して、送信電力の配分の仕方として、情報ビットのパケットおよびパリティビットのパケットの送信に使用する総電力を一定に保ちながら、パリティビットのパケットよりも情報ビットのパケットに対して送信電力を多く配分して、上記の送信手順を行うようにしてもよい。この場合、ターボ符号の性能を向上することができ、送信データの品質をさらに向上することができる。
【００６１】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係るデータ通信装置の送信側（つまり、送信機）の構成を示すブロック図である。この送信機１００ａは、ターボ符号を用いたタイプ２ハイブリッドＡＲＱ方式（ＩＲ方式）に基づくデータ通信システムに用いられ、図１に示す実施の形態１に対応する送信機１００と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６２】
本実施の形態の送信機１００ａの特徴は、同一の情報ビットの送信回数（Ｎ）をドップラ周波数に応じて変更すること、および、同一ユーザの複数（Ｍ）のデータを多重して同時に送信することである。以下、順に説明する。
【００６３】
まず、本実施の形態では、送信機１００ａは、ドップラ周波数検出部１２３を有する。ドップラ周波数検出部１２３は、無線受信部１１５から入力した受信信号のドップラ周波数を検出する。ドップラ周波数は、送信機と受信機間の相対移動に起因して生じるドップラ効果に基づく周波数のシフト（偏移）量のことである。この場合、送信機１００ａに対して受信機２００が遠ざかる場合は低い周波数に、また、近づいて来る場合は高い周波数にそれぞれシフトする。ドップラ周波数検出部１２３の検出結果は、送信パケット決定部１２１ａに出力される。
【００６４】
送信パケット決定部１２１ａでは、ドップラ周波数検出部１２３の検出結果（ドップラ周波数）に基づいて、同一の情報ビットの送信回数（Ｎ）を切り替える。具体的には、ドップラ周波数が高い場合は、周波数ダイバーシチ効果が得やすいため、伝送速度低下の可能性がある時間ダイバーシチ効果をそれほど高める必要はないので、送信回数を少なくする（Ｎの値を小さくする）。送信回数を少なくすることにより、情報ビットをＮ回送信するまでの時間が短縮されるため、データの送信完了までの時間を短くすることが可能になる。逆に、ドップラ周波数が低い場合は、周波数ダイバーシチ効果が得にくいため、時間ダイバーシチ効果を高める必要があるので、送信回数を多くする（Ｎの値を大きくする）。これにより、送信機１００ａと受信機２００間の相対的な移動状況に応じて効率的にダイバーシチ効果を得ることができ、送信データの品質向上を図りつつ、送信回数の増大による伝送速度の低下を抑制することができる。
【００６５】
また、本実施の形態では、送信機１００ａは、同一ユーザの複数（ここでは２つ）のデータを多重して同時に送信する。このため、送信機１００ａは、２つのターボ符号化部１０１ａ，１０１ｂと、２つのバッファ１０３ａ，１０３ｂとを有する。ターボ符号化部１０１ａ，１０１ｂは、共に、符号化率Ｒ＝１／３である。ターボ符号化部１０１ａから出力されるターボ符号化後の信号（情報ビット、パリティビット１、パリティビット２）は、バッファ１０３ａに蓄積され、ターボ符号化部１０１ｂから出力されるターボ符号化後の信号（情報ビット、パリティビット１、パリティビット２）は、バッファ１０３ｂに蓄積される。バッファ１０３ａおよびバッファ１０３ｂに蓄積された同一ユーザの２つのデータの情報ビットは、セレクタ１０５ａによって選択され多重された後、拡散部１０７に出力される。なお、ここでは、図示しない信号分配部により、入力された同一ユーザの連続する２つのデータが、ターボ符号化部１０１ａとターボ符号化部１０１ｂにそれぞれ分配されるようになっている。
【００６６】
次いで、図５を用いて送信機１００ａの動作の具体例を説明する。ここでは、同一ユーザの２つのデータの情報ビットを多重して同時に２回送信する場合を例にとって説明する。
【００６７】
この場合、同一ユーザのデータ１を送信するときに次のデータ２も同時に送信する、すなわち、同一ユーザの連続するデータ１とデータ２とを多重して同時に送信する。多重化に先立ち、データ１は、ターボ符号化部１０１ａでターボ符号化され、ターボ符号化後の情報ビット（Ｓ（１））、パリティビット１（Ｐ１（１））、パリティビット２（Ｐ２（１））は、対応するバッファ１０３ａに蓄積され、また、データ２は、ターボ符号化部１０１ｂでターボ符号化され、ターボ符号化後の情報ビット（Ｓ（２））、パリティビット１（Ｐ１（２））、パリティビット２（Ｐ２（２））は、対応するバッファ１０３ｂに蓄積されているものとする。
【００６８】
送信機１００ａは、初めに同一ユーザの２つのデータの情報ビットＳ（１）とＳ（２）を多重して同時に２回送信する。このとき、各送信時における同一ユーザのデータ１の情報ビットＳ（１）の１パケット分の送信電力の値ｂ１は、通常の１パケット分の送信電力の値ａの１／２であり（ｂ１＝ａ／２）、また、同様に、各送信時における同一ユーザのデータ２の情報ビットＳ（２）の１パケット分の送信電力の値ｂ２は、通常の１パケット分の送信電力の値ａの１／２である（ｂ２＝ａ／２）。すなわち、同一の情報ビットの送信に使用する電力は従来の方式による場合と同じであり（ｂ１×２＝ａ）、かつ、各送信時における多重された情報ビットの送信電力の合計も従来の方式による場合と同じである（ｂ１＋ｂ２＝ａ）。これにより、同一ユーザの２つのデータの情報ビットを多重して同時に送信する場合であっても、同一ユーザの２つのデータの情報ビットの送信に使用する電力は全体として従来の方式による場合と同じであるため、消費電力の増大を回避することができ、しかも、同一ユーザの２つのデータの情報ビットのおのおのに対して時間ダイバーシチ効果を得ることができるため、従来の方式よりも情報ビットのＳＮ比を向上して性能を高めることができる。
【００６９】
なお、同一の情報ビットをＮ回送信する場合において、多重する情報ビットの同一ユーザのデータ数（Ｍ）は、Ｎ以下である（Ｍ≦Ｎ）ことが好ましい。同一の情報ビットをＮ回送信する場合は、上記のように、各送信時における各個の情報ビットの１パケット分の送信電力の値ｂを、通常の１パケット分の送信電力の値ａの１／Ｎにそれぞれ設定するため（ｂ＝ａ／Ｎ）、個々の送信時における多重された情報ビットの送信電力の合計を従来の１パケット分の送信電力の値ａ以下にするには、同一ユーザのデータの多重化数をＮ以下にする必要があるからである。
【００７０】
そして、受信機２００からＮＡＣＫ信号が返された場合は、図５に示すように、パケット番号（１）のパリティビット（Ｐ１（１），Ｐ２（１））と、パケット番号（２）のパリティビット（Ｐ１（２），Ｐ２（２））とを交互に送信する。これにより、多重されて同時に送信された同一ユーザの２つのデータを復号するタイミングを平準化することができ、復号処理の遅延を短くすることができる。
【００７１】
このように、本実施の形態のデータ通信装置を用いたデータ通信システムによれば、個々の情報ビット送信時において同一ユーザの複数のデータの情報ビットを多重して同時に送信するため、データの伝送効率（スループット）を向上することができる。
【００７２】
また、同一の情報ビットの送信回数をドップラ周波数に応じて変更するため、送信機１００ａと受信機２００間の相対的な移動状況に応じて効率的にダイバーシチ効果を得ることができ、送信データの品質向上を図りつつ、送信回数の増大による伝送速度の低下を抑制することができる。
【００７３】
なお、送信電力の配分の仕方として、情報ビットのパケットおよびパリティビットのパケットの送信に使用する総電力を一定に保ちながら、パリティビットのパケットよりも情報ビットのパケットに対して送信電力を多く配分して、上記の送信手順を行うようにしてもよいことは、実施の形態１の場合と同様である。
【００７４】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３に係るデータ通信装置の送信側（つまり、送信機）の構成を示すブロック図である。この送信機１００ｂは、ターボ符号を用いたタイプ２ハイブリッドＡＲＱ方式（ＩＲ方式）に基づくデータ通信システムに用いられ、図１に示す実施の形態１に対応する送信機１００と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７５】
本実施の形態の送信機１００ｂの特徴は、複数（Ｍ）のユーザのデータを多重して同時に送信することである。多重化に関して実施の形態２との違いは、実施の形態２では同一ユーザの複数のデータを多重するのに対し、本実施の形態では複数のユーザのデータを多重する点にある。そのため、本実施の形態では、実施の形態２と同様に、２つのターボ符号化部１０１ａ，１０１ｂと、２つのバッファ１０３ａ，１０３ｂとを有するが、２つのターボ符号化部１０１ａ，１０１ｂには、互いに異なるユーザのデータがそれぞれ入力されるようになっている。
【００７６】
次いで、図７を用いて送信機１００ｂの動作の具体例を説明する。ここでは、ユーザＡとユーザＢの２つのデータの情報ビットを多重して同時に２回送信する場合を例にとって説明する。
【００７７】
この場合、ユーザＡのデータを送信するときに他のユーザＢのデータも同時に送信する、すなわち、ユーザＡとユーザＢの２つのデータを多重して同時に送信する。多重化に先立ち、ユーザＡのデータは、ターボ符号化部１０１ａでターボ符号化され、ターボ符号化後の情報ビット（Ｓ（ａ））、パリティビット１（Ｐ１（ａ））、パリティビット２（Ｐ２（ａ））は、対応するバッファ１０３ａに蓄積され、また、ユーザＢのデータは、ターボ符号化部１０１ｂでターボ符号化され、ターボ符号化後の情報ビット（Ｓ（ｂ））、パリティビット１（Ｐ１（ｂ））、パリティビット２（Ｐ２（ｂ））は、対応するバッファ１０３ｂに蓄積されているものとする。
【００７８】
送信機１００ｂは、初めにユーザＡのデータの情報ビットＳ（ａ）とユーザＢのデータの情報ビットＳ（ｂ）とを多重して同時に２回送信する。このとき、各送信時におけるユーザＡのデータの情報ビットＳ（ａ）の１パケット分の送信電力の値ｂ１は、通常の１パケット分の送信電力の値ａの１／２であり（ｂ１＝ａ／２）、また、同様に、各送信時におけるユーザＢのデータの情報ビットＳ（ｂ）の１パケット分の送信電力の値ｂ２は、通常の１パケット分の送信電力の値ａの１／２である（ｂ２＝ａ／２）。すなわち、同一の情報ビットの送信に使用する電力は従来の方式による場合と同じであり（ｂ１×２＝ａ）、かつ、各送信時における多重された情報ビットの送信電力の合計も従来の方式による場合と同じである（ｂ１＋ｂ２＝ａ）。これにより、ユーザＡとユーザＢの２つのデータの情報ビットを多重して同時に送信する場合であっても、ユーザＡとユーザＢの２つのデータの情報ビットの送信に使用する電力は全体として従来の方式による場合と同じであるため、消費電力の増大を回避することができ、しかも、ユーザＡとユーザＢの２つのデータの情報ビットのおのおのに対して時間ダイバーシチ効果を得ることができるため、従来の方式よりも情報ビットのＳＮ比を向上して性能を高めることができる。
【００７９】
なお、同一の情報ビットをＮ回送信する場合において、多重する情報ビットのデータのユーザの数（Ｍ）は、Ｎ以下である（Ｍ≦Ｎ）ことが好ましい。同一の情報ビットをＮ回送信する場合は、上記のように、各送信時における各個の情報ビットの１パケット分の送信電力の値ｂを、通常の１パケット分の送信電力の値ａの１／Ｎにそれぞれ設定するため（ｂ＝ａ／Ｎ）、個々の送信時における多重された情報ビットの送信電力の合計を従来の１パケット分の送信電力の値ａ以下にするには、異なるユーザのデータの多重化数をＮ以下にする必要があるからである。
【００８０】
そして、受信機２００からＮＡＣＫ信号が返された場合は、図５に示すように、パケット番号（１）のパリティビット（Ｐ１（１），Ｐ２（１））と、パケット番号（２）のパリティビット（Ｐ１（２），Ｐ２（２））とを交互に送信する。これにより、多重されて同時に送信されたユーザＡとユーザＢの２つのデータを復号するタイミングを平準化することができ、復号処理の遅延を短くすることができる。
【００８１】
このように、本実施の形態のデータ通信装置を用いたデータ通信システムによれば、個々の情報ビット送信時において複数のユーザのデータの情報ビットを多重して同時に送信するため、データの伝送効率（スループット）を向上することができる。
【００８２】
なお、送信電力の配分の仕方として、情報ビットのパケットおよびパリティビットのパケットの送信に使用する総電力を一定に保ちながら、パリティビットのパケットよりも情報ビットのパケットに対して送信電力を多く配分して、上記の送信手順を行うようにしてもよいことは、実施の形態１の場合と同様である。
【００８３】
なお、上記各実施の形態では、情報ビットを複数回（Ｎ回）送信した後で誤り検出を行い、ＮＡＣＫ信号受信時にパリティビットを送信するようにしているが、この方式以外に、情報ビットを送信する度に誤り検出を行い、ＮＡＣＫ信号受信時に次の情報ビットを送信する方式をとることも可能である。この方式では、ＳＮ比が高いとき、複数（Ｎ個）のパケット（情報ビット）を受信しなくても通常の１／Ｎの電力のパケットだけで情報ビットを誤りなく受信できる可能性がある。この場合、データ送信完了までの遅延時間を少なくすることができる。
【００８４】
上記の送信機１００，１００ａ，１００ｂおよび受信機２００を有するデータ通信システムは、移動体通信システムにおける下り回線の高速パケット伝送に適用することができる。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、タイプ２ハイブリッド自動再送要求方式において、消費電力の増大を回避しつつ、情報ビットの品質を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るデータ通信装置の送信側の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係るデータ通信装置の受信側の構成を示すブロック図
【図３】実施の形態１に対応するタイプ２ハイブリッドＡＲＱ方式の手順を示す図
【図４】本発明の実施の形態２に係るデータ通信装置の送信側の構成を示すブロック図
【図５】実施の形態２に対応するタイプ２ハイブリッドＡＲＱ方式の手順を示す図
【図６】本発明の実施の形態３に係るデータ通信装置の送信側の構成を示すブロック図
【図７】実施の形態３に対応するタイプ２ハイブリッドＡＲＱ方式の手順を示す図
【図８】従来のタイプ２ハイブリッドＡＲＱ方式の手順を示す図
【符号の説明】
１００，１００ａ，１００ｂ  送信機
１０１，１０１ａ，１０１ｂ  ターボ符号化部
１０３，１０３ａ，１０３ｂ，２０９  バッファ
１０５，１０５ａ，２０７  セレクタ
１０７  拡散部
１０９  パワー制御部
１１１，２１７  無線送信部
１１３，２０１  アンテナ
１１５，２０３  無線受信部
１１７，２０５  逆拡散部
１１９  ＮＡＣＫ信号検出部
１２１，１２１ａ  送信パケット決定部
１２３  ドップラ周波数検出部
２００  受信機
２１１  ターボ復号部
２１３  誤り検出部
【図１】
0003583388.tif 000002
【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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