(57)【要約】  変調データを複数のストリームにマッピングし、これら複数のストリームを送受信する際に、伝送データにおけるストリームマッピングの偏りを軽減する。  無線通信装置において、複数のストリームへのマッピングを行うストリームマッパ１４は、サブブロックインタリーブ等のチャネルインタリーブを行うチャネルインタリーバ１２から出力されるブロック毎に、変調器１３の出力の変調シンボル列を順に複数のストリームに対してマッピングする。この際、ブロックサイズに応じた所定単位ごとに、例えばサブブロックインタリーブを行うサブブロック長の位置ごと、あるいは１／２サブブロック長の位置ごとに、ストリームマッピングの方法を変更する。
2010122699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のストリームを伝送する無線通信システムに用いる無線通信装置であって、
送信対象のビット系列の符号化を行う符号器と、
前記符号化された符号化データに対するサブブロック単位のサブブロックインタリーブを行うサブブロックインタリーバを含むチャネルインタリーバと、
前記チャネルインタリーバの出力のビット系列から変調シンボル列を生成する変調器と、
前記変調シンボル列を複数のストリームにマッピングするストリームマッパと、
前記複数のストリームを送信する送信部と、を備え、
前記ストリームマッパは、前記チャネルインタリーバから出力されるブロック毎に前記変調シンボル列を順に複数のストリームに対してマッピングするもので、前記ブロックのブロックサイズに応じた所定単位ごとに、ストリームマッピングの方法を変更する無線通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信装置であって、
前記符号器は、前記ビット系列として入力される１つのサブブロックのシステマチックビットに対して、２つのサブブロックのパリティビットのビット系列を生成するものであり、
前記チャネルインタリーバは、さらに、前記符号化データのパリティビットについて、前記サブブロックインタリーブ後に２つのサブブロックのインタレースを行うインタレース部を有し、
前記ストリームマッパは、前記ブロックサイズとして前記サブブロックの長さを示すサブブロック長を用い、このサブブロック長をＮとし、前記複数のストリームのストリーム数をＳとした場合、前記パリティビットのブロックについて、２Ｎ／Ｓの位置ごとにストリームマッピングの順番を変更する無線通信装置。
【請求項３】
請求項２に記載の無線通信装置であって、
前記ストリームマッパは、前記複数のストリームとして２つのストリームを送信する場合、前記パリティビットのブロックについて、１サブブロック長ごとにストリームマッピングの順番を交互に変更する無線通信装置。
【請求項４】
請求項２に記載の無線通信装置であって、
前記ストリームマッパは、前記システマチックビットのブロックについて、Ｎ／Ｓの位置ごとにストリームマッピングの順番を変更する無線通信装置。
【請求項５】
請求項４に記載の無線通信装置であって、
前記ストリームマッパは、前記複数のストリームとして２つのストリームを送信する場合、前記システマチックビットのブロックについて、１／２サブブロック長ごとにストリームマッピングの順番を交互に変更する無線通信装置。
【請求項６】
請求項２に記載の無線通信装置であって、
前記チャネルインタリーバは、さらに、前記サブブロックインタリーブ後、または前記サブブロックインタリーブ及び前記インタレース後のそれぞれのブロックについて、前記変調器における変調シンボル毎に各シンボルに割り当てるビットの順番を変更するC-symbol permutationの処理を行うC-symbol permutation部を有する無線通信装置。
【請求項７】
請求項１に記載の無線通信装置であって、
前記ストリームマッパは、前記ブロックサイズをＫとし、前記複数のストリームのストリーム数をＳとした場合、各ブロックの先頭からＫ／Ｓの位置ごとにストリームマッピングの方法を変更する無線通信装置。
【請求項８】
請求項１に記載の無線通信装置であって、
前記ストリームマッパは、前記ストリームマッピングの方法を変更する際、ストリームの割り当ての順番を巡回シフトさせる無線通信装置。
【請求項９】
請求項１に記載の無線通信装置であって、
前記変調器は、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭのいずれかを含む変調を行う無線通信装置。
【請求項１０】
複数のストリームを伝送する無線通信システムに用いる無線通信装置であって、
複数のストリームを受信する受信部と、
前記受信した複数のストリームに施されたストリームマッピングに対応してデマッピングを行い、複数のストリームから変調シンボル列を生成するデマッパと、
前記変調シンボル列を復調する復調器と、
前記復調されたビット系列についてデインタリーブを行って元の符号化データを復元するもので、サブブロック単位のサブブロックデインタリーブを行うサブブロックデインタリーバを含むデインタリーバと、
前記符号化データを復号する復号器と、を備え、
前記デマッパは、前記ストリームマッピングが、前記複数のストリームを送信した送信機におけるチャネルインタリーバから出力されるブロックのブロックサイズに応じた所定単位ごとに、ストリームマッピングの方法が変更されている場合、このブロックサイズに応じたデマッピングを行う無線通信装置。
【請求項１１】
複数のストリームを伝送する無線通信システムにおける無線通信方法であって、
送信対象のビット系列の符号化を行うステップと、
前記符号化された符号化データに対するサブブロック単位のサブブロックインタリーブを含むチャネルインタリーブを行うステップと、
前記チャネルインタリーブ後のビット系列から変調シンボル列を生成するステップと、
前記変調シンボル列を複数のストリームにマッピングするステップと、
前記複数のストリームを送信するステップと、を有し、
前記複数のストリームにマッピングするステップにおいて、前記チャネルインタリーブ後のブロック毎に前記変調シンボル列を順に複数のストリームに対してマッピングし、前記ブロックのブロックサイズに応じた所定単位ごとに、ストリームマッピングの方法を変更する無線通信方法。
【請求項１２】
複数のストリームを伝送する無線通信システムにおける無線通信方法であって、
複数のストリームを受信するステップと、
前記受信した複数のストリームに施されたストリームマッピングに対応してデマッピングを行い、複数のストリームから変調シンボル列を生成するステップと、
前記変調シンボル列を復調するステップと、
前記復調されたビット系列についてデインタリーブを行って元の符号化データを復元するもので、サブブロック単位のサブブロックデインタリーブを含むデインタリーブを行うステップと、
前記符号化データを復号するステップと、を有し、
前記デマッピングを行うステップにおいて、前記ストリームマッピングが、前記複数のストリームを送信した送信機におけるチャネルインタリーブ後のブロックのブロックサイズに応じた所定単位ごとに、ストリームマッピングの方法が変更されている場合、このブロックサイズに応じたデマッピングを行う無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のストリームの伝送を行う無線通信システムに適用可能な無線通信装置及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近では、無線通信において、データ通信や映像通信などのマルチメディア通信が非常に盛んになってきている。高速通信を可能とする無線通信規格の一つとして、ＷｉＭＡＸと呼ばれるものがあり、ＩＥＥＥにおいて８０２．１６ｅが策定され、その次世代の規格として８０２．１６ｍが検討されている。８０２．１６ｍでは、複数アンテナを用いて複数ストリームの送受信を行うＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）の適用が検討されている。【０００３】
図１３は複数アンテナにより送信を行う無線通信装置の送信機の構成例を示すブロック図である。この図１３では、８０２．１６ｅ及び８０２．１６ｍに対応した無線通信装置において２アンテナのＭＩＭＯ送信を行う場合を想定した構成例を示している。【０００４】
まず、ターボ符号器１０１において、送信データとしての入力ビット系列をＴｕｒｂｏ符号を用いて符号化する。ターボ符号器１０１には、２つのシステマチックビットのビット系列Ａ，Ｂが入力される。８０２．１６ｅ及び８０２．１６ｍでは、符号化率１／３をマザー符号としているので、システマチックビットのビット系列Ａ，Ｂの入力に対して、パリティビットの出力としてＹ１／Ｙ２の組とＷ１／Ｗ２の組の２組が出力される。そして、チャネルインタリーバ１０２において、ターボ符号化後のシステマチックビット及びパリティビットのチャネルインタリーブを行う。チャネルインタリーブとしては、サブブロック単位のインタリーブ（サブブロックインタリーブ）と、パリティビットのインタレースとを行う。【０００５】
図１４はチャネルインタリーバの動作を説明する図である。チャネルインタリーバ１０２では、ターボ符号器１０１から出力されるシステマチックビットＡ，Ｂと、パリティビットＹ１，Ｙ２，Ｗ１，Ｗ２とを入力する。これらのシステマチックビットＡ，Ｂ、パリティビットＹ１，Ｙ２，Ｗ１，Ｗ２をそれぞれサブブロックとする６つのサブブロックとして取り扱う。チャネルインタリーバ１０２は、システマチックビットとパリティビットのそれぞれについて、サブブロック単位のインタリーブを行う。インタリーブパターンは各サブブロックで全て同じである。そして、パリティビットについては、サブブロックインタリーブ後にＹ１，Ｙ２とＷ１，Ｗ２でそれぞれ交互にビットを配置するインタレースを行う。このチャネルインタリーブの後、変調器１０３において、１６ＱＡＭ等による変調を行う。【０００６】
変調後、ストリームマッパ１０４において、変調シンボルをアンテナ方向に交互にマッピングし、２つのストリーム１、２を生成する。そして、ＩＦＦＴ部１０５Ａ、１０５Ｂにおいて、それぞれのストリーム１、２についてＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）を行って時間領域に変換する処理を行う。続いて、送信ＲＦ部１０６Ａ、１０６Ｂにおいて送信信号の無線周波数への変換、送信電力増幅等を行った後、アンテナ１０７Ａ、１０７Ｂより２つのストリームの送信信号を送信する。ここで、ストリームマッパ１０４においてストリーム毎に交互にマッピングすることにより、あるストリームの特性が悪い場合にも送信ビットでみると悪い特性のビットが連続せずに交互に配置されるようになり、誤り訂正符号の効果を十分に得ることができる。【０００７】
ここで、多値変調を行う場合の各ビットの尤度について説明する。図１５は１６ＱＡＭの複素平面上での各シンボルの配置を示す図である。１６ＱＡＭの場合、図１５に示すようなコンスタレーションとなり、複素平面上に１６個のシンボルが配置され、４つのビットで各シンボルが表現される。すなわち、Ｉ軸方向にｂ３，ｂ２の２ビットが割り当てられ、Ｑ軸方向にｂ１，ｂ０の２ビットが割り当てられ、合計４ビットでＩＱ平面上の１６個のシンボルが表現される。この場合、図１５に示されるように、ｂ３とｂ１は各象限においてビットが同一で隣のシンボルでビットが反転しないので、ノイズ等の耐性が強く、信頼度が高い、尤度が高いビットとなっている。一方、ｂ２とｂ０は各象限において隣のシンボルでビットが反転するため、ノイズ等の耐性が弱く、信頼度が低い、尤度が低いビットとなっている。【０００８】
図１６は６４ＱＡＭの複素平面上での各シンボルの配置を示す図である。６４ＱＡＭの場合は、図１６に示すようなコンスタレーションとなり、複素平面上に６４個のシンボルが配置され、６つのビットで各シンボルが表現される。すなわち、Ｉ軸方向にｂ５，ｂ４，ｂ３の３ビットが割り当てられ、Ｑ軸方向にｂ２，ｂ１，ｂ０の３ビットが割り当てられ、合計６ビットでＩＱ平面上の６４個のシンボルが表現される。この場合、図１６に示されるように、ｂ５とｂ２は各象限においてビットが同一で隣のシンボルでビットが反転しないので、ノイズ等の耐性が強く、信頼度が高い、尤度が高いビットとなっている。また、ｂ４とｂ１は各象限の半分の領域毎にビットが反転するようになっており、信頼度が中程度、尤度が中程度のビットとなっている。また、ｂ３とｂ０は各象限において隣のシンボルでビットが反転する確率が高いため、ノイズ等の耐性が弱く、信頼度が低い、尤度が低いビットとなっている。【０００９】
図１７は多値変調時のストリームマッピングの例を示す図である。この図１７では、１６ＱＡＭで変調する場合のパリティビットＹ１，Ｙ２の割り当てを示しており、上段が８０２．１６ｅの場合、下段が８０２．１６ｍの場合である。図１７において、「Ｈ」は尤度が高いビット、「Ｌ」は尤度が低いビットを表している。パリティビットのＹ１とＹ２は上記インタレースにより交互に配置され、先頭ビットから順番に４ビットずつ、ｂ３、ｂ２、ｂ１、ｂ０にそれぞれ繰り返し割り当てることによって１６ＱＡＭ変調が行われる。そして、変調シンボルは先頭からストリーム１、ストリーム２と交互にマッピングされる。１６ＱＡＭの場合、図１７に示されるように、８０２．１６ｅではＹ１は常に高い信頼度のビットへ割り当てられ、Ｙ２は常に低い信頼度のビットへ割り当てられる。この割当ビットの信頼度の偏りのために、Ｙ２が常に特性が悪くなり、全体の特性が劣化しやすいという課題があった。【００１０】
この課題に対し、８０２．１６ｍでは、変調シンボル毎に割り当てるビットの順番を変更する“C-symbol permutation”が提案されている。このC-symbol permutationを行うことにより、Ｙ１とＹ２の信頼度に偏りがなく、同じになるようにしている。C-symbol permutationの式は下記（１）式で表される。【００１１】
【数１】
2010122699.tif 000003
【００１２】
図１７の例では、C-symbol permutationによって、変調シンボル毎にＹ１、Ｙ２→Ｙ２、Ｙ１と各シンボルに割り当てるビットの順番を交互に変更したものとなる。Ｗ１、Ｗ２についても同様である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】日本国特表２００７−５１９３６１号公報
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】IEEE 802.16m 寄書C80216m, IEEE 802.16 Broadband Wireless Access Working Group
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上述したように、ストリームマッピングは、変調シンボルを交互にストリームに割り当ててできるだけ各ストリームに分散させることで、ビットの偏りをなくすという目的で行われている。しかしながら、ストリームマッピングを８０２．１６ｍで提案されているC-symbol permutationと組み合わせると、受信側ではデインタリーブ後のビット系列においてストリームと信頼度の組み合わせに偏りがあり、かつ、ストリーム毎に連続するビットが多くなる。このように同じストリームの信号が連続すると、誤り訂正能力を十分に発揮できずに特性が劣化する場合が生じる。【００１６】
図１８は多値変調時のストリームマッピングと受信側での復調後のビット配列との関係を示す図である。図１８の上段は、図１７の８０２．１６ｍの場合のように１６ＱＡＭにおいてC-symbol permutationを行った場合のパリティビットＹ１，Ｙ２の割り当てとストリームのマッピングを示している。この図において、ドットハッチングの部分が高い信頼度のビットを表しており、白地の部分が低い信頼度のビットを表している。また、斜線ハッチングありがストリーム２を表し、斜線ハッチング無しがストリーム１を表している。図１８の下段は、受信側でストリームのデマッピング、復調、チャネルデインタリーブを行って復元したデインタリーブ後のパリティビットＹ１，Ｙ２のビット配列を示している。【００１７】
この場合、ストリームマッピングとC-symbol permutationとを組み合わせることによって、デインタリーブ後のパリティビットＹ１，Ｙ２それぞれにおいて同じアンテナからの信号が連続（例えば４ビット連続）する。また、パリティビットＹ１はストリーム１からの高い信頼度のビットとストリーム２からの低い信頼度のビットの組み合わせとなり、パリティビットＹ２はストリーム２からの高い信頼度のビットとストリーム１からの低い信頼度のビットの組み合わせとなる。このため、一方のアンテナから送信されるストリームの特性が悪化した場合など、ストリーム間で伝搬路特性に差がある場合に、悪い特性のビットが連続し、受信性能が劣化するという課題が生じる。【００１８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、変調データを複数のストリームにマッピングし、これら複数のストリームを送受信する際に、伝送データにおけるストリームマッピングの偏りを軽減することが可能な無線通信装置及び無線通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、第１の態様として、複数のストリームを伝送する無線通信システムに用いる無線通信装置であって、送信対象のビット系列の符号化を行う符号器と、前記符号化された符号化データに対するサブブロック単位のサブブロックインタリーブを行うサブブロックインタリーバを含むチャネルインタリーバと、前記チャネルインタリーバの出力のビット系列から変調シンボル列を生成する変調器と、前記変調シンボル列を複数のストリームにマッピングするストリームマッパと、前記複数のストリームを送信する送信部と、を備え、前記ストリームマッパは、前記チャネルインタリーバから出力されるブロック毎に前記変調シンボル列を順に複数のストリームに対してマッピングするもので、前記ブロックのブロックサイズに応じた所定単位ごとに、ストリームマッピングの方法を変更する無線通信装置を提供する。【００２０】
また、本発明は、第２の態様として、上記の無線通信装置であって、前記符号器は、前記ビット系列として入力される１つのサブブロックのシステマチックビットに対して、２つのサブブロックのパリティビットのビット系列を生成するものであり、前記チャネルインタリーバは、さらに、前記符号化データのパリティビットについて、前記サブブロックインタリーブ後に２つのサブブロックのインタレースを行うインタレース部を有し、前記ストリームマッパは、前記ブロックサイズとして前記サブブロックの長さを示すサブブロック長を用い、このサブブロック長をＮとし、前記複数のストリームのストリーム数をＳとした場合、前記パリティビットのブロックについて、２Ｎ／Ｓの位置ごとにストリームマッピングの順番を変更するものを含む。【００２１】
また、本発明は、第３の態様として、上記の無線通信装置であって、前記ストリームマッパは、前記複数のストリームとして２つのストリームを送信する場合、前記パリティビットのブロックについて、１サブブロック長ごとにストリームマッピングの順番を交互に変更するものを含む。【００２２】
また、本発明は、第４の態様として、上記の無線通信装置であって、前記ストリームマッパは、前記システマチックビットのブロックについて、Ｎ／Ｓの位置ごとにストリームマッピングの順番を変更するものを含む。【００２３】
また、本発明は、第５の態様として、上記の無線通信装置であって、前記ストリームマッパは、前記複数のストリームとして２つのストリームを送信する場合、前記システマチックビットのブロックについて、１／２サブブロック長ごとにストリームマッピングの順番を交互に変更するものを含む。【００２４】
また、本発明は、第６の態様として、上記の無線通信装置であって、前記チャネルインタリーバは、さらに、前記サブブロックインタリーブ後、または前記サブブロックインタリーブ及び前記インタレース後のそれぞれのブロックについて、前記変調器における変調シンボル毎に各シンボルに割り当てるビットの順番を変更するC-symbol permutationの処理を行うC-symbol permutation部を有するものを含む。【００２５】
また、本発明は、第７の態様として、上記の無線通信装置であって、前記ストリームマッパは、前記ブロックサイズをＫとし、前記複数のストリームのストリーム数をＳとした場合、各ブロックの先頭からＫ／Ｓの位置ごとにストリームマッピングの方法を変更するものを含む。【００２６】
また、本発明は、第８の態様として、上記の無線通信装置であって、前記ストリームマッパは、前記ストリームマッピングの方法を変更する際、ストリームの割り当ての順番を巡回シフトさせるものを含む。【００２７】
また、本発明は、第９の態様として、上記の無線通信装置であって、前記変調器は、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭのいずれかを含む変調を行うものを含む。【００２８】
本発明は、第１０の態様として、複数のストリームを伝送する無線通信システムに用いる無線通信装置であって、複数のストリームを受信する受信部と、前記受信した複数のストリームに施されたストリームマッピングに対応してデマッピングを行い、複数のストリームから変調シンボル列を生成するデマッパと、前記変調シンボル列を復調する復調器と、前記復調されたビット系列についてデインタリーブを行って元の符号化データを復元するもので、サブブロック単位のサブブロックデインタリーブを行うサブブロックデインタリーバを含むデインタリーバと、前記符号化データを復号する復号器と、を備え、前記デマッパは、前記ストリームマッピングが、前記複数のストリームを送信した送信機におけるチャネルインタリーバから出力されるブロックのブロックサイズに応じた所定単位ごとに、ストリームマッピングの方法が変更されている場合、このブロックサイズに応じたデマッピングを行う無線通信装置を提供する。【００２９】
本発明は、第１１の態様として、複数のストリームを伝送する無線通信システムにおける無線通信方法であって、送信対象のビット系列の符号化を行うステップと、前記符号化された符号化データに対するサブブロック単位のサブブロックインタリーブを含むチャネルインタリーブを行うステップと、前記チャネルインタリーブ後のビット系列から変調シンボル列を生成するステップと、前記変調シンボル列を複数のストリームにマッピングするステップと、前記複数のストリームを送信するステップと、を有し、前記複数のストリームにマッピングするステップにおいて、前記チャネルインタリーブ後のブロック毎に前記変調シンボル列を順に複数のストリームに対してマッピングし、前記ブロックのブロックサイズに応じた所定単位ごとに、ストリームマッピングの方法を変更する無線通信方法を提供する。【００３０】
本発明は、第１２の態様として、複数のストリームを伝送する無線通信システムにおける無線通信方法であって、複数のストリームを受信するステップと、前記受信した複数のストリームに施されたストリームマッピングに対応してデマッピングを行い、複数のストリームから変調シンボル列を生成するステップと、前記変調シンボル列を復調するステップと、前記復調されたビット系列についてデインタリーブを行って元の符号化データを復元するもので、サブブロック単位のサブブロックデインタリーブを含むデインタリーブを行うステップと、前記符号化データを復号するステップと、を有し、前記デマッピングを行うステップにおいて、前記ストリームマッピングが、前記複数のストリームを送信した送信機におけるチャネルインタリーブ後のブロックのブロックサイズに応じた所定単位ごとに、ストリームマッピングの方法が変更されている場合、このブロックサイズに応じたデマッピングを行う無線通信方法を提供する。【００３１】
上記構成により、チャネルインタリーバにおいてサブブロックインタリーブ等を行った後、変調器で変調を行った変調シンボル列について、複数のストリームにマッピングする際、チャネルインタリーバから出力されるブロックのブロックサイズに応じた所定単位ごとに、ストリームマッピングの方法を変更することによって、伝送データにおけるストリームマッピングの偏りを軽減することが可能となる。例えば、ブロックサイズとしてサブブロックインタリーブを行うサブブロックの長さを示すサブブロック長を用い、このサブブロック長をＮとし、複数のストリームのストリーム数をＳとした場合、２つのサブブロックをインタレースするパリティビットのブロックについては、２Ｎ／Ｓの位置ごとにストリームマッピングの順番を変更する。また、システマチックビットのブロックについては、Ｎ／Ｓの位置ごとにストリームマッピングの順番を変更する。これにより、サブブロックインタリーブを行う前の隣接するビットが異なるストリームに割り当てられることになり、受信側でのデインタリーブ後のビット配列において、同じストリームのビットが長く連続することがなくなる。したがって、サブブロックインタリーブを含むチャネルインタリーブ、変調、ストリームマッピングを行う場合の、伝送データにおけるビットの信頼度の偏りや同一ストリームの連続を抑制可能となる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、変調データを複数のストリームにマッピングし、これら複数のストリームを送受信する際に、伝送データにおけるストリームマッピングの偏りを軽減することが可能な無線通信装置及び無線通信方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係る無線通信装置の送信機の構成例を示すブロック図
【図２】本発明の実施形態に係る無線通信装置の受信機の構成例を示すブロック図
【図３】本実施形態の無線通信装置において用いるターボ符号器の構成及び動作を示す図
【図４】本実施形態の無線通信装置におけるチャネルインタリーバの構成及び動作を示す図
【図５】本実施形態の無線通信装置におけるストリームマッパの動作を説明する図
【図６】本実施形態におけるストリームマッピングの第１例（１６ＱＡＭの場合）を示す図
【図７】本実施形態におけるストリームマッピングの第２例（６４ＱＡＭの場合）を示す図
【図８】本実施形態におけるストリームマッピングの第３例（６４ＱＡＭ、４ストリームの場合）を示す図
【図９】本実施形態のストリームマッピングを用いたシミュレーション結果の一例を示す特性図
【図１０】本発明の他の実施形態に係る無線通信装置の送信機の構成例を示すブロック図
【図１１】本実施形態によるシンボル単位ビット入れ替えの動作の第１例を示す図
【図１２】本実施形態によるシンボル単位ビット入れ替えの動作の第２例を示す図
【図１３】複数アンテナにより送信を行う無線通信装置の送信機の構成例を示すブロック図
【図１４】図１３の送信機におけるチャネルインタリーバの動作を説明する図
【図１５】１６ＱＡＭの複素平面上での各シンボルの配置を示す図
【図１６】６４ＱＡＭの複素平面上での各シンボルの配置を示す図
【図１７】多値変調時のストリームマッピングの例を示す図
【図１８】多値変調時のストリームマッピングと受信側での復調後のビット配列との関係を示す図
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本実施形態では、本発明に係る無線通信装置及び無線通信方法をＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍに対応する無線通信システムに適用した例を示す。ここでは、送信側の無線通信装置（送信装置）と受信側の無線通信装置（受信装置）との間で、複数のアンテナを用いてＭＩＭＯによる複数ストリームの通信を行う場合を例示する。また、伝送データの変調方式としては、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭなどの多値変調を用いるものとする。
【００３５】
図１は本発明の実施形態に係る無線通信装置の送信機の構成例を示すブロック図である。この図１では、２アンテナで２ストリームのＭＩＭＯ送信を行う場合の構成例を示している。
【００３６】
無線通信装置の送信機は、ターボ符号器１１、チャネルインタリーバ１２、変調器１３、ストリームマッパ１４、ＩＦＦＴ部１５Ａ、１５Ｂ、送信ＲＦ部１６Ａ、１６Ｂ、アンテナ１７Ａ、１７Ｂを有して構成される。
【００３７】
ターボ符号器１１は、送信データとしての入力ビット系列をＴｕｒｂｏ符号を用いて符号化する。チャネルインタリーバ１２は、ターボ符号器１１の出力の符号化データであるシステマチックビット及びパリティビットに対して、チャネルインタリーブを行う。チャネルインタリーブとしては、サブブロック単位のインタリーブ（サブブロックインタリーブ）を行い、さらにパリティビットについてはインタレースを行う。ここで、サブブロックインタリーブを行うサブブロックのサイズをサブブロック長と呼ぶことにする。インタレース後のパリティビットのブロックサイズは２サブブロック長となる。変調器１３は、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等の変調方式による変調を行い、チャネルインタリーバ１２の出力のビット系列から変調シンボル列を生成する。
【００３８】
ストリームマッパ１４は、複数のストリームへのマッピングを行うもので、変調後の変調シンボル列をアンテナ方向に交互にマッピングし、ストリーム１、ストリーム２の２つのストリームを生成する。この際、ストリームマッパ１４は、チャネルインタリーバ１２から出力されるブロックごとに複数ストリームへのマッピングを行う。そして、ストリームマッパ１４は、上記のサブブロック長の情報などを含む、チャネルインタリーバ１２の出力のブロックの大きさ（ブロックサイズ）に関するブロックサイズ情報を用いて、１サブブロック長ごとなど、ブロックサイズに応じた所定単位ごとに複数のストリームへのマッピング方法を変更する。このストリームマッピングの動作については後で詳述する。
【００３９】
ＩＦＦＴ部１５Ａ、１５Ｂは、生成したそれぞれのストリーム１、２についてＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）を行って時間領域に変換する処理を行う。送信ＲＦ部１６Ａ、１６Ｂは、ＩＦＦＴ部１５Ａ、１５Ｂの出力のデータシンボルに制御情報、パイロット信号等を多重してベースバンド信号を形成し、ベースバンド信号のＲＦ信号への周波数変換、送信電力増幅等を行う。アンテナ１７Ａ、１７Ｂは、ＲＦ信号の送信信号を電波として放射し、２つのストリームの伝送信号を送信する。ここで、ＩＦＦＴ部１５Ａ、１５Ｂ、送信ＲＦ部１６Ａ、１６Ｂ、アンテナ１７Ａ、１７Ｂが送信部の機能を実現する。
【００４０】
図２は本発明の実施形態に係る無線通信装置の受信機の構成例を示すブロック図である。この図２では、図１の送信機に対応する受信機として、２アンテナで２ストリームのＭＩＭＯ受信を行う場合の構成例を示している。
【００４１】
無線通信装置の受信機は、アンテナ２１Ａ、２１Ｂ、ＭＩＭＯ受信部２２、ＦＦＴ部２３Ａ、２３Ｂ、デマッパ２４、復調器２５、デインタリーバ２６、ターボ復号器２７を有して構成される。
【００４２】
アンテナ２１Ａ、２１Ｂは、伝送信号の電波をそれぞれ受信してＲＦ信号の受信信号を得る。ＭＩＭＯ受信部２２は、ＲＦ信号のベースバンド信号への周波数変換、パイロット信号を用いたチャネル推定、チャネル推定結果に基づくＭＩＭＯ復調を行い、２つのストリームのデータシンボルを復調する。ＦＦＴ部２３Ａ、２３Ｂは、ＭＩＭＯ復調により取り出したストリーム１、ストリーム２の各データシンボルについてＦＦＴ（高速フーリエ変換）を行って周波数領域に変換する処理を行う。ここで、アンテナ２１Ａ、２１Ｂ、ＭＩＭＯ受信部２２、ＦＦＴ部２３Ａ、２３Ｂが受信部の機能を実現する。
【００４３】
デマッパ２４は、２つのストリーム１、２のデマッピングを行い、１６ＱＡＭ等により変調された１系列の変調シンボル列を生成する。ここで、デマッパ２４は、送信機のストリームマッパ１４によるストリームマッピングに対応させて、複数ストリームのデマッピングを行う。すなわち、ブロックサイズ情報を用いて、１サブブロック長ごとなど、ブロックサイズに応じた所定単位ごとに変更されたストリームマッピングの方法に合わせて、デマッピングを行って元の変調シンボル列を復元する。復調器２５は、１６ＱＡＭ等の変調方式により変調された変調シンボル列の復調を行う。
【００４４】
デインタリーバ２６は、パリティビットのインタレースを元に戻し、サブブロック単位のデインタリーブ（サブブロックデインタリーブ）を行って元の符号化データを復元する。ターボ復号器２７は、符号化データの復号を行い、復号後の受信データを出力ビット系列として出力する。
【００４５】
図３は本実施形態の無線通信装置において用いるターボ符号器の構成及び動作を示す図である。図３に示すターボ符号器１１は、ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｅにおいて規定され、８０２．１６ｍにおいても用いられる符号器である。ターボ符号器１１は、ＣＴＣ（Convolutional Turbo Coding）インタリーバ、要素エンコーダを有して構成される。ターボ符号器１１には、２つのシステマチックビットのビット系列Ａ，Ｂが入力され、システマチックビットＡ，Ｂに基づいて冗長データであるパリティビットのビット系列Ｙ１，Ｙ２，Ｗ１，Ｗ２が生成されて出力される。８０２．１６ｅ及び８０２．１６ｍでは、符号化率１／３をマザー符号としているので、システマチックビットＡ，Ｂの入力１に対して、システマチックビットＡ，Ｂ＋パリティビットＹ１／Ｙ２，Ｗ１／Ｗ２の出力３が出力される。
【００４６】
図４は本実施形態の無線通信装置におけるチャネルインタリーバの構成及び動作を示す図である。
【００４７】
チャネルインタリーバ１２は、符号化データのシステマチックビットＡ，Ｂと、パリティビットＹ１，Ｙ２，Ｗ１，Ｗ２とを入力し、これらのビット系列をそれぞれサブブロックとする６つのサブブロックとして取り扱う。このチャネルインタリーバ１２は、サブブロックインタリーバ１２１、インタレース部１２２、C-symbol permutation部１２３を有している。
【００４８】
チャネルインタリーバ１２は、まず、サブブロックインタリーバ１２１により、システマチックビット（Ａ，Ｂのサブブロック）と、パリティビット（Ｙ１，Ｙ２，Ｗ１，Ｗ２のサブブロック）に対して、それぞれサブブロック単位のインタリーブを行う。ここで、各サブブロックのサイズが１サブブロック長である。インタリーブパターンは各サブブロックで全て同じである。この際、パリティビットの順序をＹ１，Ｙ２，Ｗ２，Ｗ１とし、Ｗ１とＷ２の位置を入れ替える。
【００４９】
そして、パリティビットＹ１，Ｙ２については、インタレース部１２２により、Ｙ１とＹ２のビットを交互に配置するインタレースを行う。また、パリティビットＷ２，Ｗ１については、インタレース部１２２により、Ｗ２とＷ１のビットを交互に配置するインタレースを行う。インタレース後の各ブロックのサイズは２サブブロック長となる。その後、C-symbol permutation部１２３により、Ａ，Ｂ，Ｙ１／Ｙ２，Ｗ２／Ｗ１の各ブロックについて、背景技術に示したC-symbol permutationの処理を行う。この際、サブブロックの大きさと変調器１３での変調多値数（すなわち変調シンボルのビット数）に対応させて、変調シンボル毎にＹ１、Ｙ２→Ｙ２、Ｙ１のように各シンボルに割り当てるビットの順番を交互に変更する。Ｗ１、Ｗ２についても同様である。このC-symbol permutationにより、チャネルインタリーブ後の各ブロックにおいて、多値変調を行う場合のシンボルマッピングに対するビットの信頼度の偏りが軽減される。
【００５０】
図５は本実施形態の無線通信装置におけるストリームマッパの動作を説明する図である。ストリームマッパ１４は、変調後の変調シンボル列について、アンテナ方向にストリームをストリーム１、ストリーム２と交互にマッピングし、各ストリーム内では周波数、時間の順でマッピングする。このストリームマッピングにより、変調シンボル列がストリーム、周波数、時間の各リソースにおいて均等に割り当てられ、複数ストリームにおいてストリーム毎のシンボルの偏りが軽減される。
【００５１】
本実施形態では、ストリームマッピングとC-symbol permutationとを組み合わせた場合に、デインタリーブ後のデータにおいて同じストリームの信号が連続することを緩和し、ストリームマッピングの偏りを軽減するために、ストリームマッパ１４においてストリームマッピングの方法を変更する。具体的には、ブロックサイズ情報を用いて、ブロックサイズに応じた単位ごとにストリームのマッピングの順番を変更し、デインタリーブ後のビット配列においてできるだけ同じストリームのビットが連続しないようにする。以下の説明では、パリティビットＹ１，Ｙ２について例示するが、パリティビットＷ１，Ｗ２、システマチックビットＡ，Ｂについても同様である。システマチックビットＡ，Ｂについてはビット系列のブロックサイズが半分になる。
【００５２】
図６〜図８を用いて、本実施形態によるストリームマッピングの動作例を説明する。これらの図において、チャネルインタリーバ１２、変調器１３、ストリームマッパ１４の動作が示されている。
【００５３】
図６は本実施形態におけるストリームマッピングの第１例（１６ＱＡＭの場合）を示す図である。図６の第１例は、変調方式として１６ＱＡＭを用い、２つのストリームを伝送する場合の、送信側でのストリームのマッピングと受信側でのデインタリーブ後のビット配列との関係を示したものである。ストリームマッパ１４は、１サブブロック長ごとに、ストリーム１→ストリーム２、ストリーム２→ストリーム１のようにストリームマッピングの順番を変更する。
【００５４】
図６では、パリティビットＹ１，Ｙ２について、サブブロックインタリーブ及びインタレース後のビット系列と、その変調シンボルの配置、及びストリームのマッピングを示している。図６の上から第１段目には、サブブロックインタリーブ及びインタレース後のビット系列の配置が示されており、サブブロックインタリーブによって、各ビットのインデックスの配置順序が入れ替えられる。インデックスは、サブブロックインタリーブ前のビット系列に対してサブブロック毎に先頭ビットから順に０から１ずつ昇順に数字を付与したものである。第２段目には、サブブロックＹ１、Ｙ２の配置が示されており、パリティビットのＹ１とＹ２はインタレースにより交互に配置され、出力されるブロックＹ１／Ｙ２全体で２サブブロック長分のビット系列となっている。
【００５５】
第３段目及び第４段目には、１６ＱＡＭによる各ビットの信頼度の高低とストリームのマッピングが示されており、先頭ビットから順番に４ビットずつを１シンボルとして１６ＱＡＭ変調が行われる。図中の「Ｈ」（ドットハッチング）は高い信頼度のビットを、「Ｌ」（ハッチング無し）は低い信頼度のビットを示している。C-symbol permutationの適用によって、変調シンボル毎にＹ１、Ｙ２の割り当て順序が変更され、Ｙ１とＹ２の信頼度の高低が入れ替わる。そして、変調シンボルが順にストリーム１、ストリーム２と交互にマッピングされる。図中の斜線ハッチングありがストリーム２を表し、斜線ハッチング無しがストリーム１を表している。下段には、受信側でストリームのデマッピング、復調、チャネルデインタリーブを行って復元したデインタリーブ後のパリティビットＹ１，Ｙ２のビット配列を示している。
【００５６】
ここで、チャネルインタリーバ１２において、サブブロックインタリーブ及びインタレース後のビット系列をみた場合、前半に偶数インデックス、後半に奇数インデックスが配置される。隣接するインデックス（例えば０と１、２と３）は１サブブロック長分離れている。そこで、ストリームマッパ１４において、ビット系列の先頭から１サブブロック長の位置、すなわち２サブブロック長分のブロックＹ１／Ｙ２のビット系列の半分の位置で、ストリームマッピングの順番を変更することによって、隣接するインデックスでストリームが変更されることとなる。図６の例では、サブブロックインタリーブ前のビット系列のインデックスが先頭の０に対して隣接する１に着目し、サブブロックインタリーブ後のインデックスが１の位置でストリームマッピングの順番を変更する。本実施形態のチャネルインタリーバ１２では、常にサブブロックインタリーブ後のビット系列の長さの半分の位置に次のインデックスのビットが位置する特性を有している。そこで、この特性を利用して、２サブブロック長分のブロックＹ１／Ｙ２のビット系列の半分の位置でストリームマッピングを変更する。
【００５７】
これにより、各サブブロックの隣接するインデックスでストリームが切り替わるため、ストリームマッピングの偏りをなくすことができる。受信側のデインタリーバ２６によるデインタリーブ後の各ビット系列Ｙ１，Ｙ２においては、同じストリームが連続配置される長さが短くなり、同じストリームのビットが最大で２つしか連続しないので、誤り訂正能力を発揮できる確率を高めることができる。
【００５８】
なお、上記第１例において、システマチックビットＡ，Ｂについては、それぞれのサブブロックのビット系列の半分の位置、すなわち１／２サブブロック長の位置でストリームマッピングの順番を変更すればよい。
【００５９】
図７は本実施形態におけるストリームマッピングの第２例（６４ＱＡＭの場合）を示す図である。図７の第２例は、変調方式として６４ＱＡＭを用い、２つのストリームを伝送する場合の、送信側でのストリームのマッピングと受信側でのデインタリーブ後のビット配列との関係を図６と同様に示したものである。ストリームマッパ１４は、サブブロック長ごとに、ストリーム１→ストリーム２、ストリーム２→ストリーム１のようにストリームマッピングの順番を変更する。
【００６０】
ストリームマッパ１４におけるストリームのマッピングは、チャネルインタリーバ１２の特性、動作に依存しているので、変調方式が変わっても同様の処理を行う。図７において、「Ｈ」は高い信頼度のビットを、「Ｍ」は中程度の信頼度のビットを、「Ｌ」は低い信頼度のビットを示している。C-symbol permutationの適用によって、変調シンボル毎にＹ１、Ｙ２の割り当て順序が変更され、Ｙ１とＹ２の信頼度の高中低が入れ替わる。そして、ストリームマッパ１４により、変調シンボルを順にストリーム１、ストリーム２と交互にマッピングする際、ビット系列の先頭から１サブブロック長の位置、すなわち２サブブロック長分のブロックＹ１／Ｙ２のビット系列の半分の位置で、ストリームマッピングの順番を変更する。図中の斜線ハッチングありがストリーム２を表し、斜線ハッチング無しがストリーム１を表している。
【００６１】
これにより、第１例と同様、各サブブロックの隣接するインデックスでストリームが変更されるため、デインタリーブ後のビット系列Ｙ１，Ｙ２において、同じストリームのビットの連続を緩和でき、誤り訂正能力を十分に発揮することが可能になる。
【００６２】
図８は本実施形態におけるストリームマッピングの第３例（６４ＱＡＭ、４ストリームの場合）を示す図である。図８の第３例は、変調方式として６４ＱＡＭを用い、４つのストリームを伝送する場合の、ストリームのマッピングを示したものである。ストリームマッパ１４は、１／２サブブロック長（サブブロック長の半分）ごとに、ストリーム１→ストリーム２→ストリーム３→ストリーム４、ストリーム３→ストリーム４→ストリーム１→ストリーム２のようにストリームマッピングの順番を変更する。
【００６３】
図８では、パリティビットＹ１，Ｙ２に対するストリームマッピングとして、サブブロックインタリーブ、インタレース、及びC-symbol permutationを施した後のブロック全体のビット系列と、その変調シンボルの配置、並びにストリームのマッピングを示している。図８の上側はブロックの前半を、下側はブロックの後半を示している。この図８はビット系列を２次元で表したものであり、１つのボックスが各ビットを表し、左上端を先頭ビットとし、上から下、そして左から右に順にビットが配列されているものとする。各ビットの数字はインデックスを表し、下線なしがＹ１を、下線ありがＹ２を表している。また、上下方向のｂ０〜ｂ５は６４ＱＡＭの変調シンボルのビット割り当てを示している。また、第１段目の１〜４はストリームの番号を示している。また、各ボックスのハッチングは変調後のビットの信頼度を表しており、細かいドットハッチングは高い信頼度のビットを、粗いドットハッチングは中程度の信頼度のビットを、ハッチングなしは低い信頼度のビットを示している。
【００６４】
ストリームマッパ１４により、変調シンボルを順にストリーム１、ストリーム２、ストリーム３、ストリーム４とマッピングする際、ビット系列の先頭から１／２サブブロック長の位置で、ストリームマッピングの順番を変更する。図８の例では、ビット系列のインデックスが先頭の０に対して隣接する１、２、３に着目し、サブブロックインタリーブ後のインデックスが２、１、３の位置でストリームマッピングの順番を変更する。この際、変更点のシンボルでは、１、２、３、４→３、４、１、２→２、３、４、１→４、１、２、３のようにマッピングするストリームを巡回シフトさせて割り当てる。
【００６５】
これにより、第１例及び第２例と同様、各サブブロックの隣接するインデックスでストリームが変更されるため、デインタリーブ後のビット系列Ｙ１，Ｙ２において、同じストリームのビットの連続を緩和でき、誤り訂正能力を十分に発揮することが可能になる。
【００６６】
ここで、ストリームマッパ１４におけるストリームマッピングの変更に関して、一般的な表現を示す。伝送するストリーム数をＳ、サブブロックインタリーブを行うサブブロックのサイズ（１サブブロック長）をＮとする。インタリーブ後のパリティビットでは、ブロックＹ１／Ｙ２のブロックサイズが２Ｎであるので、Ｓストリームの場合には、ブロックのビット系列の先頭から２Ｎ／Ｓ番目のビットの位置で、ストリームマッピングの方法を変更する。ここで、サブブロックＡ，Ｂ，Ｙ１，Ｙ２，Ｗ１，Ｗ２のブロックサイズはそれぞれＮであり、インタレース後のパリティビットＹ１／Ｙ２，Ｗ１／Ｗ２のブロックサイズはそれぞれ２Ｎとなる。よって、パリティビットＹ１／Ｙ２，Ｗ１／Ｗ２については、それぞれのビット系列のブロックサイズ２Ｎとストリーム数Ｓより、２Ｎ／Ｓの位置でストリームマッピングの方法を変更する。また、システマチックビットＡ，Ｂについては、それぞれのビット系列のブロックサイズＮとストリーム数Ｓより、Ｎ／Ｓの位置でストリームマッピングの方法を変更する。
【００６７】
なお、チャネルインタリーバ１２から出力される各ブロックＡ，Ｂ，Ｙ１／Ｙ２，Ｗ１／Ｗ２のブロックサイズをＫとすると、各ブロックの先頭からＫ／Ｓの位置ごとにストリームマッピングの方法を変更すればいよい。この場合、パリティビットＹ１／Ｙ２，Ｗ１／Ｗ２の場合は、Ｋ＝２Ｎであり、システマチックビットＡ，Ｂの場合は、Ｋ＝Ｎである。
【００６８】
ストリームマッピングの方法として、具体的には、変調シンボルをマッピングするストリームの順番等を変更する。この際、例えば変更点のシンボルの中で最小のインデックスの値を用いて、変更点のシンボルを「最小のインデックス＋１」のストリームにマッピングし、それ以降のシンボルはＳストリーム分を巡回して割り当てる。以降は、２Ｎ／Ｓ（またはＮ／Ｓ）の位置ごとに上記と同様にしてストリームマッピングの方法を変更する。この場合、マッピングするストリームの番号が変更点のシンボル中の最小インデックスに基づき巡回シフトする形になる。
【００６９】
図９は本実施形態のストリームマッピングを用いたシミュレーション結果の一例を示す特性図である。図９では、変調方式として１６ＱＡＭを用い、マザー符号化率Ｒ＝１／３とした場合の、平均受信ＳＮＲ（Average received SNR (Signal to Noise Ratio)）とブロックエラーレート（ＢＬＥＲ）との関係を示している。ここで、（１）ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｅのストリームマッピングによる特性が■、（２）上記（１）に対してC-symbol permutationを施した場合の特性が●、（３）上記（１）の８０２．１６ｅに対して本実施形態のストリームマッピング変更を施した場合の特性が×、（４）上記（２）のC-symbol permutationに対して本実施形態のストリームマッピング変更を施した場合の特性が○でそれぞれ示されている。
【００７０】
このように、１サブブロック長ごとなどのブロックサイズに応じた所定単位ごとにストリームマッピングの方法を変更することによって、ＢＬＥＲ等の誤り率に関する特性が改善されるというシミュレーション結果が得られた。図９のシミュレーション結果の例からは、本実施形態のストリームマッピング変更による効果が大きいことがわかる。
【００７１】
上述したように、本実施形態では、ストリームマッパの構成を維持したまま、ブロックサイズに応じた所定単位ごとに、例えば１サブブロック長ごとなどで、ストリームマッピングの方法を変更する。これによって、デインタリーブ後のビット配列において同じストリームが連続することを緩和することができ、復調後の誤り訂正能力を十分に発揮可能にすることができる。このとき、ストリームマッピングにC-symbol permutationを組み合わせて、多値変調の変調シンボルへのビット割り当てにおける信頼度の偏りを軽減させるようにしても、デインタリーブ後のビット配列において同じストリームのビットが長く連続することを防止できる。つまり、サブブロックインタリーブを含むチャネルインタリーブ、変調、ストリームマッピングを行う場合の、伝送データにおけるビットの信頼度の偏りや同一ストリームの連続を抑制できる。これによって、変調データを複数ストリームによって伝送する場合のシンボルマッピングやストリームマッピングの偏りを軽減でき、伝搬路の特性劣化に対する受信性能等の性能劣化を軽減することができる。
【００７２】
ここで、他の実施形態として、上述した実施形態と等価な効果が得られる構成及び動作の一例について示す。図１０は本発明の他の実施形態に係る無線通信装置の送信機の構成例を示すブロック図である。
【００７３】
図１０に示す無線通信装置の送信機は、チャネルインタリーバ１２の後段にシンボル単位入れ替え部３２を備えている。ストリームマッパ３４は、ストリームマッピングの順番を維持したまま、ブロックサイズに応じた所定単位ごとにストリームマッピングの順番変更を行わず、変調後の変調シンボル列をアンテナ方向に交互にマッピングする。その代わりに、シンボル単位入れ替え部３２は、チャネルインタリーバ１２から出力されるＡ，Ｂ，Ｙ１／Ｙ２，Ｗ１／Ｗ２等のブロック毎に、変調シンボル単位で変調前のビットの並びを入れ替える。この際、シンボル単位入れ替え部３２は、チャネルインタリーバ１２の出力のブロックサイズに関するブロックサイズ情報（サブブロック長など）を用いて、１サブブロック長ごとなど、ブロックサイズに応じた所定単位ごとの変更点において、変調前のビットの並びを変調シンボル単位で入れ替える。その他の構成及び動作は図１に示した実施形態と同様である。受信機では、送信機側で上記のシンボル単位ビット入れ替えが行われている場合、デインタリーバまたはその前段において、ブロックサイズに応じてシンボル単位で入れ替えられたビットを元の順番に復元する処理を行う。
【００７４】
図１１、図１２を用いて、本実施形態によるシンボル単位ビット入れ替えの動作例を説明する。これらの図において、チャネルインタリーバ１２、シンボル単位入れ替え部３２、変調器１３、ストリームマッパ３４の動作が示されている。
【００７５】
図１１はシンボル単位ビット入れ替えの動作の第１例を示す図である。図１１の第１例は、変調方式として１６ＱＡＭを用い、２つのストリームを伝送する場合の、送信側でのシンボル単位ビット入れ替え及びストリームマッピングと、受信側でのデインタリーブ後のビット配列との関係を示したものである。シンボル単位入れ替え部３２は、図６の例におけるストリートマッピングの変更点と同じ位置、すなわち図示例で１サブブロック長ごとの位置から、シンボル単位（１６ＱＡＭでは４ビット）で隣接する４ビットと順番を入れ替える。ストリームマッパ３４は、変調後の変調シンボル列をストリーム１→ストリーム２と交互にマッピングする。このようにすることで、ストリームマッピングの順番は入れ替えずに、送信信号としては、ストリームマッパでストリームマッピングの順番変更を行った場合と同じになる。
【００７６】
図１２はシンボル単位ビット入れ替えの動作の第２例を示す図である。図１２の第２例は、図１１に示した第１例の変形例である。シンボル単位入れ替え部３２は、図１１と同じ変更点の位置から、次の変更点までのビット列について、最初の１シンボル分を後ろに巡回シフトすることによってシンボル単位のビット入れ替えを行う。これにより、第１例と同様、ストリームマッピングを変更した場合と等価な効果が得られる。なおこの場合、送信ビットの順番は変更されることになる。なお、変調方式として６４ＱＡＭを用いた場合、ストリーム数を４にした場合など、種々の変形例はストリームマッピング変更の場合と同様に可能である。
【００７７】
上記のように、シンボル単位ビット入れ替えの動作として、ストリームマッパの構成及びストリームマッピングの順番を維持したまま、ブロックサイズに応じた所定単位ごとに、例えば１サブブロック長ごとなどで、変調前のビットの並びをシンボル単位で入れ替える。これによって、ストリームマッピングを変更する場合と同様に、デインタリーブ後のビット配列において同じストリームが連続することを緩和することができ、復調後の誤り訂正能力を十分に発揮可能にすることができる。
【００７８】
なお、本発明は、本発明の趣旨ならびに範囲を逸脱することなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が様々な変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。上記実施形態では、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭなどの多値変調を用いる場合を示したが、本発明はＱＰＳＫ等の変調方式にも適用可能である。
【００７９】
なお、上記実施形態ではアンテナとして説明したが、アンテナポートでも同様に適用できる。アンテナポート（antenna port）とは、１本または複数の物理アンテナから構成される、論理的なアンテナを指す。すなわち、アンテナポートは必ずしも１本の物理アンテナを指すとは限らず、複数のアンテナから構成されるアレイアンテナ等を指すことがある。例えばＬＴＥにおいては、アンテナポートが何本の物理アンテナから構成されるかは規定されず、基地局が異なる参照信号（Reference signal）を送信できる最小単位として規定されている。また、アンテナポートはプリコーディングベクトル（Precoding vector）の重み付けを乗算する最小単位として規定されることもある。
【００８０】
上記各実施形態では、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、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
【００８１】
また、上記各実施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チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【００８２】
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よい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や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よい。
【００８３】
さらには、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よい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
【００８４】
本出願は、２００９年４月２４日出願の日本特許出願（特願２００９−１０６５６６）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、変調データを複数のストリームにマッピングし、これら複数のストリームを送受信する際に、伝送データにおけるストリームマッピングの偏りを軽減することが可能となる効果を有し、複数のストリームの伝送を行う無線通信システム、例えばＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍ等の無線通信システムに適用可能な無線通信装置及び無線通信方法等として有用である。
【符号の説明】
【００８６】
１１  ターボ符号器
１２  チャネルインタリーバ
１３  変調器
１４  ストリームマッパ
１５Ａ、１５Ｂ  ＩＦＦＴ部
１６Ａ、１６Ｂ  送信ＲＦ部
１７Ａ、１７Ｂ  アンテナ
２１Ａ、２１Ｂ  アンテナ
２２  ＭＩＭＯ受信部
２３Ａ、２３Ｂ  ＦＦＴ部
２４  デマッパ
２５  復調器
２６  デインタリーバ
２７  ターボ復号器
【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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【国際調査報告】
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2010122699.tif 000023
2010122699.tif 000024
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