(57)【要約】  同一のデータに関する初送信号を含む信号と再送信号を含む信号とを受信する受信部と、受信した信号から、同一のデータに関する複数の初送信号または再送信号を、復号処理結果を用いて検出する信号検出部と、信号検出部が検出した信号であって、同一のデータに関する複数の信号同士を合成する合成部と、合成した信号を処理して復号処理結果を得る復号部と、を具備し、同一のデータに関する複数の前記信号について、記信号検出部による検出と、前記合成部による合成と、前記復号部による復号処理とを、繰り返し行うことにより、再送回数および繰返し処理回数を低減させる。
2009104764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一のデータに関する初送信号を含む信号と再送信号を含む信号とを受信する受信部と、
受信した前記信号から、同一のデータに関する前記初送信号および複数の前記再送信号のうち少なくとも２つの信号を、復号処理結果を用いて検出する信号検出部と、
前記信号検出部が検出した少なくとも２つの信号を合成する合成部と、
合成した前記信号を復号処理して前記復号処理結果を得る復号部と、
を具備し、
同一のデータに関する複数の前記信号について、前記信号検出部による検出と、前記合成部による合成と、前記復号部による復号処理とを、繰り返し行うこと
を特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記信号検出部が検出する少なくとも２つの信号は、前記初送信号を含むことを特徴とする請求項１の通信装置。
【請求項３】
前記信号検出部は、前記受信部が受信した前記同一のデータに関する全ての前記初送信号および前記再送信号を検出し、
前記合成部は、前記信号検出部が検出した前記同一のデータに関する全ての前記信号同士を合成することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項４】
前記信号検出部は、
前記復号処理結果に基づき、前記初送信号に対する干渉レプリカと前記再送信号に対する干渉レプリカを生成し、前記受信部が受信した前記信号から該干渉レプリカを減算すること、
を特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項５】
前記復号処理部は、軟判定した復号処理結果を出力し、
前記信号検出部は、軟判定した前記復号処理結果を用いて前記干渉レプリカを生成すること、
を特徴とする請求項４に記載の通信装置。
【請求項６】
前記干渉レプリカは、前記初送信号または前記再送信号に対するシンボル間干渉、キャリア干渉、符号間干渉、ストリーム間干渉のいずれかの干渉成分の干渉レプリカであることを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
【請求項７】
前記信号検出部は、前記受信部が受信した前記信号から前記干渉レプリカを減算した信号を復調して軟判定結果を出力し、
前記合成部は、前記軟判定結果を合成すること
を特徴とする請求項４に記載の通信装置。
【請求項８】
前記受信部が受信する前記信号は空間多重された信号であり、
前記信号検出部は、前記受信部が受信した前記信号を構成するストリームの分離処理を行うＭＩＭＯ分離部を備えること
を特徴とする請求項４に記載の通信装置。
【請求項９】
データに関する初送信号を送信し、該初送信号の応答として再送要求を通信相手の通信装置から受信すると、前記データに関する再送信号を送信する第１の通信装置と、該第１の通信装置が送信した信号を受信し、該信号を復号した結果に誤りを検出したときは、前記第１の通信装置に再送を要求する第２の通信装置とを具備する通信システムにおいて、
前記第２の通信装置は、
同一のデータに関する初送信号を含む信号と再送信号を含む信号とを受信する受信部と、
受信した前記信号から、同一のデータに関する前記初送信号および複数の前記再送信号のうち少なくとも２つの信号を、復号処理結果を用いて検出する信号検出部と、
前記信号検出部が検出した少なくとも２つの信号を合成する合成部と、
合成した前記信号を復号処理して前記復号処理結果を得る復号部と、
を具備し、
同一のデータに関する複数の前記信号について、前記信号検出部による検出と、前記合成部による合成と、前記復号部による復号処理とを、繰り返し行うこと
を特徴とする通信システム。
【請求項１０】
通信装置における受信方法において、
前記通信装置が、同一のデータに関する初送信号を含む信号と再送信号を含む信号とを受信する第１の過程と、
前記通信装置が、受信した前記信号から、同一のデータに関する前記初送信号および複数の前記再送信号のうち少なくとも２つの信号を、復号処理結果を用いて検出する第２の過程と、
前記通信装置が、前記第２の過程にて検出した少なくとも２つの信号を合成する第３の過程と、
前記通信装置が、前記第３の過程にて合成した前記信号を復号処理して前記復号処理結果を得る第４の過程と、
を有し、
同一のデータに関する複数の前記信号について、前記第２の過程と、前記第３の過程と、前記第４の過程とを、繰り返し行うこと
を特徴とする受信方法。
【請求項１１】
通信装置が具備するコンピュータを、
同一のデータに関する初送信号を含む信号と再送信号を含む信号とを受信する受信部、
受信した前記信号から、同一のデータに関する前記初送信号および複数の前記再送信号のうち少なくとも２つの信号を、復号処理結果を用いて検出する信号検出部、
前記信号検出部が検出した少なくとも２つの信号を合成する合成部、
合成した前記信号を復号処理して前記復号処理結果を得る復号部、
として機能させ、
同一のデータに関する複数の前記信号について、前記信号検出部による検出と、前記合成部による合成と、前記復号部による復号処理とを繰り返し行わせるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置、通信システム、受信方法およびプログラム、特に、ハイブリッド自動再送を用いた通信装置、通信システム、受信方法およびプログラムに関する。
本願は、２００８年２月２１日に、日本に出願された特願２００８−０４０００９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
通信システムでは、送受信信号の伝送方式、伝搬路環境により様々な干渉を受ける。
例えば、無線通信システムにおいて、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex：直交周波数分割多重）を用いた伝送方式は、マルチキャリア化とガードインターバル（ＧＩ：Guard Interval）の挿入によって、高速デジタル信号伝送におけるマルチパスフェージングの影響を軽減できる。しかし、マルチキャリア伝送において、ガードインターバル区間を越える遅延波が存在すると、前のシンボルが高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform）区間に入り込むことにより生じるシンボル間干渉（ＩＳＩ：Inter Symbol Interference）や、高速フーリエ変換区間にシンボルの切れ目、つまり信号の不連続区間が入ることによって生じるキャリア間干渉（ＩＣＩ：Inter Carrier Interference）が生じる。【０００３】
これらシンボル間干渉ＩＳＩ、キャリア干渉ＩＣＩによる特性劣化を改善するための一手法が以下の特許文献１で提案されている。この従来技術では、受信装置において、一度復調動作を行った後、誤り訂正結果（ＭＡＰ（Maximum A posteriori Probability：最大事後確率）復号器出力）を利用し、前記シンボル間干渉ＩＳＩ成分、および前記キャリア間干渉ＩＣＩ成分を含む所望以外のサブキャリアの複製信号（干渉レプリカ信号）を作成した後、これを受信信号から除去した信号に対し、再度復調動作を行う過程を繰り返し行うことにより、シンボル間干渉ＩＳＩ、キャリア間干渉ＩＣＩによる特性劣化の改善を行っている。【０００４】
また、前述のマルチキャリア伝送方式と、ＣＤＭ（Code Division Multiplexing：符号多重）方式を組み合わせた方式として、マルチキャリアにおいて拡散符号を用いて信号を拡散するＭＣ−ＣＤＭ（Multi Carrier-Code Division Multiplexing：マルチキャリア符号多重）方式がある。符号化及び拡散符号を乗算したデータを複数サブキャリアに亘って配置することにより周波数ダイバーシチ効果が得られ、マルチパスフェージング環境下で良好な特性が得られる一方、コード多重時において、拡散符号間の直交性の崩れに起因するコード間干渉（ＭＣＩ：Multi-Code Interference）が生じる。【０００５】
コード間干渉ＭＣＩによる特性劣化を改善するための一手法が、特許文献２及び非特許文献１及び非特許文献２に記載されている。これらの従来技術では、下りリンク、上りリンクの違いはあるが、双方ともＭＣ−ＣＤＭＡ（Multi Carrier-Code Division Multiple Access：マルチキャリア−符号分割多元接続）通信時のコード多重によるコード間干渉ＭＣＩを取り除くため、誤り訂正後、または逆拡散後のデータを用いて、前記コード間干渉ＭＣＩ成分を含む非所望コードの複製信号（干渉レプリカ信号）を作成し、受信信号から前記複製信号を除去した信号に対し、再度復調、および復号動作を行う過程を繰り返し行うことにより、特性の改善を図っている。【０００６】
上述したように、様々な干渉（シンボル間干渉ＩＳＩ，キャリア間干渉ＩＣＩ、コード間干渉ＭＣＩ）による特性劣化に対して、各干渉成分の複製信号を受信信号から除去し、再度復調、復号を行う繰り返し処理技術（ターボ等化、キャンセラ）を適用することにより伝送特性を大幅に改善できる。しかしながら、前記シンボル間干渉ＩＳＩ，キャリア間干渉ＩＣＩ、コード間干渉ＭＣＩが大きく発生する場合、前記繰り返し処理技術を適用してもデータ誤りを充分に訂正しきれない場合がある。（所望の誤り率が得られない場合がある。）【０００７】
これらを解決する誤り制御技術として、非特許文献３、非特許文献４に記載の自動再送（ＡＲＱ：Automatic Repeat reQuest）とターボ符号化などの誤り訂正符号化とを組合せたハイブリッド自動再送（ＨＡＲＱ：Hybrid-ARQ）がある。ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱでは、受信機は、受信信号に誤りが検出されると送信機に対して再送を要求し、再度受信した信号とすでに受信した信号との合成信号に対して復号処理を行う技術である。特に、ＨＡＲＱとして、Ｃｈａｓｅ合成（ＣＣ：Chase Combining）と、増加冗長（ＩＲ：Incremental  Redundancy）とがよく知られている。例えば、Ｃｈａｓｅ合成ＣＣを用いるハイブリッド自動再送ＨＡＲＱでは、受信パケットに誤りが検出されると、全く同一のパケットの再送を要求する。これらの２つの受信パケットを合成することにより、受信品質を高めることができる。また、増加冗長ＩＲを用いるハイブリッド自動再送ＨＡＲＱでは、冗長ビットを分割し、少しずつ順次再送するため、再送回数が増えるにしたがって符号化率が低下させることができ、誤り訂正能力を強くできる。
【特許文献１】特開２００４−２２１７０２号公報
【特許文献２】特開２００５−１９８２２３号公報
【非特許文献１】Y. Zhou, J. Wang, M. Sawahashi,“Downlink Transmission of Broadband OFCDM Systems-Part III: Turbo-Coded,”IEEE JSAC Vol. 24, No.1, pp132-140
【非特許文献２】T. Yoshimoto, R. Yamada, K. Shimezawa, “Performance of MC-CDM Systems with Inter-Code Interference Canceller and Frequency-Domain Interleaver,”in Proc. IEEE VTC2007-Spring
【非特許文献３】D.  Chase,  “Code  combining-  A  maximum  likelihood  decoding  approach  for  combing  and  arbitrary  number  of  noisy  packets,”  IEEE  Trans.  Commun.,  vol.  COM-33,  pp.  385-393,  May  1985.
【非特許文献４】J.  Hagenauer,  “Rate-compatible  punctured  convolutional  codes  (RCPC  codes)  and  their  application,”  IEEE  Trans.  Commun.,  vol.  36,  pp.  389-400,  April  1988.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のハイブリッド自動再送ＨＡＲＱにあっては、大きな干渉が発生した場合にデータ誤りを充分に訂正しきれず、伝送品質が悪化して、繰り返し処理回数や再送回数が多くなることがあるという問題がある。【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱを用いた通信システムにおいて、繰り返し処理回数および再送回数を低減することができる通信装置、通信システム、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】
【００１０】
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、本発明の通信装置は、同一のデータに関する初送信号を含む信号と再送信号を含む信号とを受信する受信部と、受信した前記信号から、同一のデータに関する前記初送信号および複数の前記再送信号のうち少なくとも２つの信号を、復号処理結果を用いて検出する信号検出部と、前記信号検出部が検出した少なくとも２つの信号を合成する合成部と、合成した前記信号を復号処理して前記復号処理結果を得る復号部と、を具備し、同一のデータに関する複数の前記信号について、前記信号検出部による検出と、前記合成部による合成と、前記復号部による復号処理とを、繰り返し行うことを特徴とする。【００１１】
これにより、通信装置は、初送信号と複数の再送信号のうち少なくとも２つの信号を合成した信号に対して復号処理を行うので、復号処理結果の精度が上がり、大きな干渉が発生したときにも精度良く干渉を除去でき、繰り返し処理回数および再送回数を低減することができる。【００１２】
また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記信号検出部が検出する少なくとも２つの信号は、前記初送信号を含むことを特徴とする。【００１３】
これにより、通信装置は、復号結果を得るのに必要最低限の情報を少なくとも含む初送信号を、合成する信号に含めているので、復号処理結果の精度が上がり、大きな干渉が発生したときにも精度良く干渉を除去でき、繰り返し処理回数および再送回数を低減することができる。【００１４】
また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記信号検出部は、前記受信部が受信した前記同一のデータに関する全ての前記初送信号および前記再送信号を検出し、前記合成部は、前記信号検出部が検出した前記同一のデータに関する全ての前記信号同士を合成することを特徴とする。【００１５】
また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記信号検出部は、前記復号処理結果に基づき、前記初送信号に対する干渉レプリカと前記再送信号に対する干渉レプリカを生成し、前記受信部が受信した前記信号から該干渉レプリカを減算すること、を特徴とする。【００１６】
また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記復号処理部は、軟判定した復号処理結果を出力し、前記信号検出部は、軟判定した前記復号処理結果を用いて前記干渉レプリカを生成すること、を特徴とする。【００１７】
また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記干渉レプリカは、前記初送信号または前記再送信号に対するシンボル間干渉、キャリア干渉、符号間干渉、ストリーム間干渉のいずれかの干渉成分の干渉レプリカであることを特徴とする。【００１８】
また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記信号検出部は、前記受信部が受信した前記信号から前記干渉レプリカを減算した信号を復調して軟判定結果を出力し、前記合成部は、前記軟判定結果を合成することを特徴とする。【００１９】
また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記受信部が受信する前記信号は空間多重された信号であり、前記信号検出部は、前記受信部が受信した前記信号を構成するストリームの分離処理を行うＭＩＭＯ分離部を備えることを特徴とする。【００２０】
また、本発明の通信システムは、データに関する初送信号を送信し、該初送信号の応答として再送要求を通信相手の通信装置から受信すると、前記データに関する再送信号を送信する第１の通信装置と、該第１の通信装置が送信した信号を受信し、該信号を復号した結果に誤りを検出したときは、前記第１の通信装置に再送を要求する第２の通信装置とを具備する通信システムにおいて、前記第２の通信装置は、同一のデータに関する初送信号を含む信号と再送信号を含む信号とを受信する受信部と、受信した前記信号から、同一のデータに関する前記初送信号および複数の前記再送信号のうち少なくとも２つの信号を、復号処理結果を用いて検出する信号検出部と、前記信号検出部が検出した少なくとも２つの信号を合成する合成部と、合成した前記信号を復号処理して前記復号処理結果を得る復号部と、を具備し、同一のデータに関する複数の前記信号について、前記信号検出部による検出と、前記合成部による合成と、前記復号部による復号処理とを、繰り返し行うことを特徴とする。【００２１】
また、本発明の受信方法は、通信装置における受信方法において、前記通信装置が、同一のデータに関する初送信号を含む信号と再送信号を含む信号とを受信する第１の過程と、前記通信装置が、受信した前記信号から、同一のデータに関する前記初送信号および複数の前記再送信号のうち少なくとも２つの信号を、復号処理結果を用いて検出する第２の過程と、前記通信装置が、前記第２の過程にて検出した少なくとも２つの信号を合成する第３の過程と、前記通信装置が、前記第３の過程にて合成した前記信号を復号処理して前記復号処理結果を得る第４の過程と、を有し、同一のデータに関する複数の前記信号について、前記第２の過程と、前記第３の過程と、前記第４の過程とを、繰り返し行うことを特徴とする。【００２２】
また、本発明のプログラムは、通信装置が具備するコンピュータを、同一のデータに関する初送信号を含む信号と再送信号を含む信号とを受信する受信部、受信した前記信号から、同一のデータに関する前記初送信号および複数の前記再送信号のうち少なくとも２つの信号を、復号処理結果を用いて検出する信号検出部、前記信号検出部が検出した少なくとも２つの信号を合成する合成部、合成した前記信号を復号処理して前記復号処理結果を得る復号部、として機能させ、同一のデータに関する複数の前記信号について、前記信号検出部による検出と、前記合成部による合成と、前記復号部による復号処理とを繰り返し行わせる。
【発明の効果】
【００２３】
この発明によれば、同一のデータに関する複数の信号について、信号検出、合成、復号処理を繰り返し行うので、復号処理結果の精度を向上することができ、信号検出と合成と復号処理との繰り返し処理回数と、ハイブリッド自動再送における再送回数とを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の第１の実施形態によるパケット送信装置１００の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】同実施形態における符号化部１２１の構成を示す概略ブロック図である。
【図３】同実施形態における誤り訂正符号化部１２６の内部構成を示す図である。
【図４】同実施形態におけるフレーム構成の一例を示す図である。
【図５】同実施形態におけるパンクチャ部１２７が保持する所定のパターンの例を示す図である。
【図６】同実施形態における符号化部１２１の図２とは別の構成を示す概略ブロック図である。
【図７】同実施形態によるパケット受信装置２００の構成を示す概略ブロック図である。
【図８】同実施形態による復号部２０５の構成を示す概略ブロック図である。
【図９】同実施形態による干渉除去部２１２の構成を示す概略ブロック図である。
【図１０】同実施形態によるシンボル間干渉ＩＳＩの干渉レプリカを生成するレプリカ生成部２５１の構成を示す概略ブロック図である。
【図１１】同実施形態によるパケット受信装置２００の動作を説明するフローチャートである。
【図１２】同実施形態による図１１のステップＳ１２における受信信号毎信号検出部２０７−ｐおよび関連する各部の動作を示すフローチャートである。
【図１３】同実施形態によるパケット送信装置１００およびパケット受信装置２００を有するハイブリッド自動再送ＨＡＲＱを適用した通信システムの動作例を示すシーケンス図である。
【図１４】同実施形態によるフレーム内に初送パケットと再送パケットが混在している場合の動作例を示すシーケンス図である。
【図１５】この発明の第２の実施形態によるパケット受信装置２００ａの構成を示す概略ブロック図である。
【図１６】同実施形態による干渉除去部２１２ａの構成を示す概略ブロック図である。
【図１７】この発明の第３の実施形態によるパケット送信装置５００の構成を示す概略ブロック図である。
【図１８】同実施形態におけるパケット受信装置６００の構成を示す概略ブロック図である。
【図１９】同実施形態における受信信号処理部６０４として、繰り返しＳＩＣを用いてＭＩＭＯのストリーム分離を行う構成を示す概略ブロック図である。
【符号の説明】
【００２５】
１００…パケット送信装置
１０１…アンテナ部
１０２…送信部
１０３…送信信号生成部
１０５…復元部
１０６−１〜１０６−Ｎ…コードチャネル毎信号生成部
１０７…コード多重部
１０８…ＩＦＦＴ部
１０９…多重部
１１０…ＧＩ挿入部
１１１…再送制御信号生成部
１１２…パイロット信号生成部
１２１…符号化部
１２２…インターリーブ部
１２３…変調部
１２４…拡散部
１２５…誤り検出符号化部
１２６…誤り訂正符号化部
１２７…パンクチャ部
１２８…送信データ記憶部
１３６…誤り訂正符号化部
１３７…パンクチャ部
１３８…送信データ記憶部
２００、２００ａ…パケット受信装置
２０１…アンテナ部
２０２…受信部
２０３、２０３ａ…信号検出部
２０４、２０４ａ…合成部
２０５、２０５ａ…復号部
２０６、２０６ａ…受信パケット管理部
２０７−１〜２０７−Ｐ、２０７ａ−１〜２０７ａ−Ｐ…受信信号毎信号検出部
２１０、２１０ａ…伝搬路推定部
２１１、２１１ａ…受信信号記憶部
２１２、２１２ａ…干渉除去部
２１３、２１３ａ…ＧＩ除去部
２１４…ＦＦＴ部
２１５、２１５ａ…伝搬路補償部
２１６、２１６ａ…逆拡散部
２１７…復調部
２１８…デインターリーブ部
２１９…デパンクチャ部
２２０…応答信号生成部
２３０…受信信号処理部
２４１…誤り訂正復号部
２４２…誤り検出部
２５１、２５１ａ…レプリカ生成部
２５２、２５２ａ…減算部
２５３、２５３ａ…コード多重部
２５４…ＩＦＦＴ部
２５５…ＧＩ挿入部
２５６、２５６ａ…干渉レプリカ生成部
２５７−１〜２５７−Ｎｃｏｄｅ
２６１…パンクチャ部
２６２…インターリーブ部
２６３…シンボルレプリカ部
２６４…拡散部
５００…パケット送信装置
５０１−１〜５０１−Ｎ…ストリーム信号生成部
５０２−１〜５０２−Ｎ…アンテナ部
５０３…再送制御信号生成部
５０４…復元部
５１１…符号化部
５１２…インターリーブ部
５１３…変調部
５１４…ＩＦＦＴ部
５１５…多重部
５１６…ＧＩ挿入部
５１７…送信部
６００…パケット受信装置
６０１−１〜６０１−Ｍ…アンテナ部
６０２−１〜６０２−Ｍ…アンテナ毎信号処理部
６０３…受信パケット管理部
６０４…受信信号処理部
６０５…応答信号生成部
６１０…受信部
６１１…ＧＩ除去部
６１２…ＦＦＴ部
６１３…伝搬路推定部
１６０１−１−１〜１６０１−Ｎ−Ｐ…受信信号毎信号検出部
１６０２…受信レプリカ生成部
１６０３…減算部
１６０４−１−１〜１６０４−Ｎ−Ｐ…シンボルレプリカ生成部
１６０５…ＭＩＭＯ分離部
１６０６…復調部
１６０７…デインターリーブ部
１６０８…デパンクチャ部
１６０９−１〜１６０９−Ｎ…合成部
１６１０−１〜１６１０−Ｎ…復号部
１６１１…干渉除去部
１６１２…受信信号記憶部
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
［第１の実施形態］
第１の実施形態では、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱを適用したパケット通信を行う通信システムにおいて、繰り返し処理を用いた干渉キャンセラを具備した受信装置によりパケットを受信する場合、該データの再送パケット信号受信時に、この再送パケット以前に受信した初送または／および再送パケット信号に対しても干渉キャンセル処理を行う干渉キャンセラを具備した本発明の通信装置を説明する。第１の実施形態の通信システムは、通信装置であるパケット送信装置（第１の通信装置）１００とパケット受信装置（第２の通信装置）２００とからなり、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱを適用したパケット送信装置１００からパケット受信装置２００へのパケットの伝送方式として、ＭＣ−ＣＤＭ（Multi Carrier-Code Division Multiplexing）を適用した場合で説明する。また、本実施形態以降の実施形態においてもＭＣ−ＣＤＭを適用した場合で説明する。【００２７】
図１は、本発明の実施形態によるパケット送信装置１００の構成を示す概略ブロック図である。例えば、パケット送信装置１００は、無線通信システムによる下りリンクでの基地局装置、上りリンクでの移動局装置に具備される。また、中継局装置−移動局装置間の下りリンクでの中継局装置に具備される。パケット送信装置１００は、送信部１０２、送信信号生成部１０３、復元部１０５を具備する。
アンテナ部１０１は、パケット受信装置２００から送信された応答信号を含む信号を受信する、あるいは、パケット送信装置１００が生成した信号を送信する。送信部１０２は、送信信号生成部１０３からの出力信号をアナログ信号に変換し（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇｕｅ変換）、帯域制限を行うフィルタリング処理、さらに送信可能な周波数帯域に変換を行い、アンテナ部１０１を介して送信する。【００２８】
復元部１０５は、アンテナ部１０１を介して受信したパケット受信装置２００からの信号を復元処理可能な周波数帯への変換し、帯域制限を行うフィルタリング処理し、アナログ信号からデジタル信号への変換（Ａｎａｌｏｇｕｅ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ変換）を行う。復元部１０５は、さらに、このデジタル信号に対してデータ復調、誤り訂正復号などの受信信号復元処理を行い、パケット受信装置２００からの信号に含まれる応答信号を取り出す。なお復元部１０５は、受信信号の伝送方式に基づいて受信信号復元処理可能な機能を有する。応答信号とは、伝送を確認する信号、再送要求するか否かの情報を含んだ信号であり、例えば、ＡＣＫ（ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅ）／ＮＡＣＫ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ  ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅ））信号などがある。送信側から送信されたパケットを受信側が正しく受信できなかった場合に受信側が送信側にＮＡＣＫ信号を送り返し、正しく受信できた場合は、ＡＣＫ信号を送り返す。また、正しく受信できた信号に対して受信側が送信側に送り返す信号としてＳｅｌｅｃｔｉｖｅ  ＡＣＫ信号もある。なお、パケット送信装置１００は、パケットを送信した後、所定の時間内に応答信号を受信できなかったときは、パケット受信装置２００がそのパケットを正しく受信できなかったと判断し、再送するようにしてもよい。【００２９】
送信信号生成部１０３は、コードチャネル毎信号処理部１０６−１〜１０６−N、コード多重部１０７、ＩＦＦＴ（Inversed Fast Fourier Transformation：逆高速フーリエ変換)部１０８、多重部１０９、ＧＩ（Guard Interval：ガード区間）挿入部１１０、再送制御信号生成部１１１、パイロット信号生成部１１２を具備する。コードチャネル毎信号生成部１０６−１〜１０６−Nは、コード多重して送信する各コードチャネルの情報データを受けて、各コードチャネルの信号を生成する。Ｎは、コード多重数である。コードチャネル毎信号生成部１０６−１〜１０６−Nの各々は、符号化部１２１、インターリーブ部１２２、変調部１２３、拡散部１２４を具備する。【００３０】
符号化部１２１は、入力された情報データを、この情報データを受信するパケット受信装置２００において誤り検出、誤り訂正ができるように、この情報データに冗長ビットを付加する。また、符号化部１２１は、復元部１０５からＡＣＫ信号を受けた旨の通知を受けたとき、あるいは情報データを受けたときは、冗長ビットを付加した情報データを初送パケット用に出力し、復元部１０５からＮＡＣＫ信号を受けた旨の通知を受けたときは、冗長ビットを付加した情報データを、再送パケット用に出力する。なお、符号化部１２１の詳細については、後述する。インターリーブ部１２２は、符号化部１２１の出力データ系列の配置を並び替える。【００３１】
変調部１２３は、インターリーブ部１２２からの出力データに対して、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying：４相位相偏移変調）、１６ＱＡＭ（１６ Quadrature Amplitude Modulation：１６値直交振幅変調）などのデータ変調を行い、変調シンボルを生成する。なお、初送パケットと再送パケットとのデータ変調の方式は異なってもよい。例えば、初送パケットを１６ＱＡＭにて変調し、再送パケットをＱＰＳＫにて変調するようにしてもよい。拡散部１２４は、前記変調シンボルに各々のコードチャネル毎信号生成部１０６−１〜１０６−Ｎに対応する拡散符号系列を乗算する。拡散符号系列としては、Ｗａｌｓｈ−Ｈａｄａｍａｒｄ符号などの直交符号などがある。【００３２】
コード多重部１０７は、コードチャネル毎信号生成部１０６−１〜１０６−Ｎ各々の拡散部１２４からの出力信号をコード多重する。ＩＦＦＴ部１０８は、コード多重部１０７からの出力信号をＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：逆高速フーリエ変換）などにより周波数―時間変換を行う。なお、ＩＦＦＴ部１０８が行う変換は、ＩＤＦＴ（Inverse Discrete Fourier Transform：逆離散フーリエ変換）など周波数―時間変換を行えられるものであれば、逆高速フーリエ変換ＩＦＦＴ以外のものであってもよい。ＩＦＦＴ部１０８への入力信号は、第ｋ番目サブキャリアに割り当てる信号をＳ（ｋ）とおくと、式（１）のように表すことができる。【００３３】
【数１】
2009104764.tif 000003
【００３４】
Ｎｃｏｄｅ、ＳＦ、Ｎｓｕｂは、それぞれコード多重部１０７でのコード多重数、拡散部１２４で乗算する拡散符号の拡散率、サブキャリア数を示す。Ｃｕ，ｎは、ｕ番目のコードチャネルの信号を生成するコードチャネル毎信号生成部１０６−ｕの拡散部１２４にて乗算する拡散符号のｎチップ目の値を示す。ｄｕ（ｍ）は、ｕ番目のコードチャネルの信号を生成するコードチャネル毎信号生成部１０６−ｕの変調部１２３のｍ番目の出力信号（変調シンボル）を示す。【００３５】
多重部１０９は、ＩＦＦＴ部１０８からの出力信号と、再送制御信号生成部１１１から出力される再送制御信号と、パイロット信号生成部１１２から出力されたパイロット信号とを多重する。この多重方法は、時間多重、周波数多重などのいずれの方法であってもよい。パイロット信号生成部１１２は、伝搬路推定に用いるパイロット信号を生成する。再送制御信号生成部１１１は、各コードチャネルの信号の再送回数をパケット受信装置２００に通知するための信号（再送制御信号）を生成する。なお再送制御信号にデータ変調方式、コード多重数などの送信パラメータの通知を含んでもよい。ＧＩ挿入部１１０は、多重部１０９の出力信号に対して、ガード区間ＧＩを挿入し、送信部１０２に入力する。【００３６】
図２は、符号化部１２１の構成を示す概略ブロック図である。符号化部１２１は、誤り検出符号化部１２５、誤り訂正符号化部１２６、パンクチャ部１２７、送信データ記憶部１２８を具備する。誤り検出符号化部１２５は、情報データを受信したパケット受信装置２００において誤りがあるか否かを検出できるように、情報データについてＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check：巡回冗長検査）などの誤り検出符号化を行い、誤り検出ビットを情報データに付加して出力する。誤り訂正符号化部１２６は、誤り検出符号化部１２５からの出力データに対して、ターボ符号、畳み込み符号、ＬＤＰＣ（Low Density Parity Check：低密度パリティ検査）符号などの誤り訂正符号化を行う。【００３７】
図３は、誤り訂正符号化部１２６が、符号化率Ｒ＝１／３で誤り訂正符号化する際の符号化方式として、ターボ符号を適用した場合の誤り訂正符号化部１２６の内部構成を示す図である。誤り訂正符号化部１２６は、内部符号器３００１、３００２、内部インタリーバ３００３を具備し、誤り検出符号化部１２５からの誤り検出符号化された情報ビット系列が入力されると、誤り訂正符号化部１２６は、システマティックビットｘ、パリティビットｚ、パリティビットｚ’の３種類の情報ビット系列を出力する。ここで、システマティックビットｘは、誤り検出符号化部１２５から入力されたビット系列そのものである。パリティビットｚは誤り検出符号化部１２５からのビット系列を内部符号器３００１が符号化処理を行った出力結果である。パリティビットｚ’は誤り検出符号化部１２５からのビット系列をまず内部インタリーバ３００３がインタリーブ処理し、このインタリーブ処理した結果を入力された内部符号器３００２が符号化処理を行った出力結果である。ここで、内部符号器３００１と内部符号器３００３は同じ符号化方式の符号化を行う同様の符号器でもよいし、異なる符号器であっても良い。好ましくは、内部符号器３００１、内部符号器３００２ともに再帰的畳み込み符号器を用いる。以降では、誤り訂正符号化部１２６は、図３に示す構成でターボ符号を用いた場合で説明する。【００３８】
本実施形態では、誤り検出符号化部１２５により誤り検出符号化を行う単位をパケットとする。また、本実施形態では、パケットの単位で誤り訂正符号化を行い、コード多重する各コードチャネル内にパケットの信号を配置する場合で説明する。また、各コードチャネルに配置されたパケットの信号をコード多重し、これにパイロット信号と再送制御信号を多重した信号をフレームと呼び、パケット送信装置１００は、フレーム単位で信号を送信することとする。【００３９】
図４は、本実施形態のフレーム構成の一例を示す図である。図４のフレームは、４つの長さＴｓのＯＦＤＭシンボルからなるパケット１〜パケット４がコード多重され、このコード多重されたパケット群に、パイロット信号および再送制御信号が時間多重された場合の例である。Ｔｆは、パケット長を示す。ＯＦＤＭシンボルは、ＧＩ挿入部１１０で挿入するＧＩ区間とコードチャネル毎信号生成部１６０−１〜１６０−Ｎからの出力データを含む有効シンボル区間からなる。
なお、誤り訂正符号化は、誤り検出符号化を行うグループの複数にわたっておこなうことも可能である。また、誤り訂正符号化は、誤り検出符号化を行ったデータを複数にグループ分けし、そのグループ単位で行うことも可能である。【００４０】
パンクチャ部１２７は、誤り訂正符号化部１２６からの出力である符号化ビットを、保持しているある所定のパターン群に基づいて、ビットを間引き（パンクチャ処理と呼ぶ。）、送信するデータ量を制御する（符号化率を制御する）。また、パンクチャ部１２７は、ＮＡＣＫ信号が入力された場合には、送信データ記憶部１２８に要求して受け取った符号化ビットについて、前述のある所定のパターン群に基づいてパンクチャ処理を行う。この、パンクチャ部１２７が保持しているある所定のパターン群については、後述する。送信データ記憶部１２８は、誤り訂正符号化部１２６で生成した符号化ビットを記憶し、パンクチャ部１２７から要求があった場合に、記憶している要求に該当する符号化ビットを出力する。なお、送信データ記憶部１２８に復元部１０５からのＮＡＣＫ信号を入力し、送信データ記憶部１２８が、該信号の入力を受けて、記憶している符号化ビットをパンクチャ部１２７に出力するようにしてもよい。【００４１】
図５は、パンクチャ部１２７が保持する前述のある所定のパターン群の例を示す図である。図５には、図３に示した誤り訂正符号化部１２６が、符号化率Ｒ＝１／３でターボ符号化した後、パンクチャ部１２７が、符号化率Ｒ＝１／２、あるいはＲ＝３／４にパンクチャ処理を行う場合に、このパンクチャ処理に用いられるパンクチャパターンの例を示す。図５において、ｘは、誤り検出符号化部１２５から誤り訂正符号化部１２６に入力されたデータ、すなわち誤り検出ビットと情報データとからなるシステマティックビットに対するパンクチャ処理を表すビット列である。このビット列ｘにおいて、‘１’は該当位置のビットを残し、‘０’は該当位置のビットを間引くことを表す。【００４２】
ｚ、ｚ’は、誤り訂正符号化部１２６がシステマティックビットから生成した冗長ビット（図３のパリティビットｚ、パリティビットｚ’）に対するパンクチャ処理を表すビット列である。ビット列ｚ、ｚ’の各ビットの値‘１’、‘０’は、ビット列ｘと同様に残すビットと間引くビットとを表す。パンクチャ部１２７は、これらのビット列ｘ、ｚ、ｚ’で表されるパンクチャ処理を、誤り訂正符号化部１２６あるいは送信データ記憶部１２８が出力したシステマティックビットと冗長ビットとに対して行い、図５に示すパンクチャパターンにて「１」となっているビット位置のビットを出力する。
なお、図５のパンクチャパターン群は、一例であり、パンクチャパターン群のうち、一部のパターンのみシステマティックビットを残すパターンであるパターン群（ＨＡＲＱ  ｔｙｐｅＩＩに対応したパターン）や、全てのパターンが必ずシステマティックビットを残すパターンであるパターン群（ＨＡＲＱ  ｔｙｐｅＩＩＩに対応したパターン）などであってもよい。【００４３】
ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱにおける代表的な再送の仕方には、Ｃｈａｓｅ合成ＣＣ（Chase Combining）と、増加冗長ＩＲ（Incremental Redundancy）とがある。再送の仕方としてＣｈａｓｅ合成ＣＣが適用されている場合、初めて送るパケット信号のデータ（初送パケット信号のデータ）に対して、パンクチャ部１２７は、例えば、図５のＲ＝３／４のパターン１にしたがってパンクチャ処理を行い、図５の「１」で示したビットのみを出力する。パターン１でパンクチャ処理したパンクチャ部１２７からの出力信号は、上述した送信信号生成部１０３のその他の処理が行われた後、送信部１０２によりアンテナ部１０１から送信される。そして、この初送パケット信号に対する応答信号としてＮＡＣＫ信号が入力された場合（再送要求された場合）、パンクチャ部１２７は、送信データ記憶部１２８から該初送パケット信号で送信したデータの符号化ビットを呼び出し、該初送パケット信号と同じパターン１でパンクチャ処理を行った信号を再送パケット信号として出力する。【００４４】
このように、チェース合成ＣＣでは、パンクチャ部１２７は、ＡＣＫ信号が入力されるまで、初送パケット信号と同じパターンでパンクチャした信号の出力を続ける。そして、ＡＣＫ信号が入力されると、さきの初送パケット信号にて送信した情報データとは異なる次の情報データに関する誤り訂正符号化部１２６の出力データに対してパターン１あるいはパターン２に基づいてパンクチャ処理を行う。【００４５】
一方、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱの再送の仕方として増加冗長ＩＲが適用されている場合、初めて送るパケット信号のデータ（初送パケット信号のデータ）に対して、パンクチャ部１２７は、例えば、図５のＲ＝３／４のパターン１にしたがってパンクチャ処理を行い、図５の「１」で示したビットのみを出力する。パターン１でパンクチャ処理したパンクチャ部１２７からの出力信号は、上述した送信信号生成部１０３のその他の処理が行われた後、送信部１０２によりアンテナ部１０１から送信される。そして、この初送パケット信号に対する応答信号としてＮＡＣＫ信号が入力された場合（再送要求された場合）、パンクチャ部１２７は、送信データ記憶部１２８から該初送パケット信号で送信したデータの符号化ビットを呼び出し、こんどは図５のＲ＝３／４のパターン２でパンクチャ処理を行った信号を再送パケット信号として出力する。【００４６】
このように、パンクチャ部１２７は、ＡＣＫ信号が入力されるまで、パターン１でパンクチャした信号と、パターン２でパンクチャした信号とを交互に出力し続ける。そして、ＡＣＫ信号が入力されると、さきの初送パケット信号にて送信した情報データとは異なる次の情報データに対する誤り訂正符号化部１２６の出力データに対してパターン１に基づいてパンクチャ処理を行う。なお、ある所定回数のＮＡＣＫ信号が入力されたら、それ以上再送せず、異なる次の情報データに対する誤り訂正符号化部１２６の出力データを送信するようにしてもよい。【００４７】
図６は、符号化部１２１の図２とは別の構成を示す概略ブロック図である。図２とは、誤り訂正符号化部１３６、パンクチャ部１３７、送信データ記憶部１３８が異なる。送信データ記憶部１３８は、誤り検出符号化部１２５で巡回冗長検査ＣＲＣなどの誤り検出符号化したデータを記憶する。誤り訂正符号化部１３６は、誤り検出符号化部１２５からの誤り検出符号化データに対してターボ符号などの誤り訂正符号化を行う。また、誤り訂正符号化部１３６は、応答信号としてＮＡＣＫ信号を入力した場合に、送信データ記憶部１３８に誤り検出符号化データを要求し、送信データ記憶部１３８が記憶している誤り検出符号化データを取得し、誤り訂正符号化を行う。パンクチャ部１３７は、ある所定のパターン群に基づいて誤り訂正符号化部１３６からの出力データをパンクチャ処理する。また、パンクチャ部１３７は、応答信号としてＮＡＣＫ信号が入力された場合にもある所定のパターン群に基づいて誤り訂正符号化部１３６からの出力データをパンクチャ処理する。所定のパターン群として、パンクチャ部１２７と同様に、例えば図５に示したパンクチャパターンがある。【００４８】
図７は、本実施形態によるパケット受信装置２００の構成を示す概略ブロック図である。例えば、パケット受信装置２００は、無線通信システムによる下りリンクでの移動局装置、上りリンクでの基地局装置に具備される。また、基地局装置―中継局装置間の下りリンクでの中継局装置に具備される。パケット受信装置２００は、受信部２０２、信号検出部２０３、合成部２０４、復号部２０５、受信パケット管理部２０６、応答信号生成部２２０を具備する。【００４９】
アンテナ部２０１は、パケット送信装置１００から送信された信号を受信する、あるいは、パケット受信装置２００が生成した応答信号を含む信号を送信する。受信部２０２は、アンテナ部２０１にて受信したパケット送信装置１００からの信号を、信号検出処理などの信号処理可能な周波数帯へ変換し、さらに帯域制限するフィルタリング処理、および、フィルタリング処理した信号をアナログ信号からデジタル信号に変換（Analogue to Digital変換）する。【００５０】
信号検出部２０３は、アンテナ部２０１にて受信し、受信部２０２がデジタル信号に変換した初送パケットの信号、または再送パケットの信号の各々に対して信号検出を行う受信信号毎信号検出部２０７−１〜２０７−Ｐを具備する。この受信信号毎信号検出部２０７−１〜２０７−Ｐは、再送要求したことにより受信したパケット信号毎（再送要求する前の最初に受信した信号（初送の受信信号）も含む）に受信部２０２からの信号に対して、受信パケット管理部２０６からの制御情報に基づき、干渉成分の除去、および復号処理可能なデータ信号への変換などの信号検出処理を行う。ここでＰは、再送要求したことにより受信したパケット数と再送要求する前の最初の受信パケット信号（初送パケットの信号）の合計の最大数である。ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱを適用した通信システムにおいて、第ｐ回目に受信した信号に対する受信部２０２からの出力信号ｒｐは、受信信号毎信号検出部２０７−ｐで信号検出処理を行う。【００５１】
ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱにおいて、受信部２０２が第ｐ回目のパケット信号を受信した場合、受信信号毎信号検出部２０７−ｐが第ｐ回目に受信した再送パケットの信号の信号検出処理を行うと共に、既受信している第ｕ回目（１≦ｕ≦ｐ−１、ｕ＝１は初送パケットの信号）に受信したパケット信号に対しても、受信信号毎信号検出部２０７−ｕが再度信号処理を行う。例えば、受信部２０２が第ｐ回目のパケット信号を受信し、受信信号毎信号検出部２０７−ｐが第ｐ回目のパケット信号に対して第ｉ回目の干渉除去処理を行う場合、同時に再度、既受信している第ｕ回目（１≦ｕ≦ｐ−１）の受信パケット信号に対しても受信信号毎信号検出部２０７−ｕが第ｉ’回目（１≦ｉ’≦ｉ）の干渉除去処理を行う。
別の例では、受信部２０２が第ｐ回目のパケット信号を受信し、受信信号毎信号検出部２０７−ｐが第ｐ回目のパケット信号に対して第ｉ回目の干渉除去処理を行う場合、同時に再度、既受信している第ｕ回目（１≦ｕ≦ｐ−１）の受信パケット信号に対しても受信信号毎信号検出部２０７−ｕが第ｉ回目の干渉除去処理を行う。【００５２】
受信パケット管理部２０６は、受信信号に含まれる再送制御信号から再送パケット信号の再送回数、データ変調方式、コード多重数などの送信パラメータに関するデータを取得し、信号検出部２０３に通知する。合成部２０４は、信号検出部２０３の受信信号毎信号検出部２０７−１〜２０７−Ｐ各々からの出力データ系列を合成する。例えば、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱにおいて、受信部２０２が第３回目（ｐ＝３）のパケット信号を受信した場合、第１回目（ｐ＝１）に受信したパケット信号（初送パケットの信号）の信号検出処理を行う受信信号毎信号検出部２０７−１からの出力データと、第２回目（ｐ＝２）に受信した再送パケットの信号の信号検出処理を行う受信信号毎信号検出部２０７−２からの出力データと、第３回目（ｐ＝３）に受信した再送パケットの信号の信号検出処理を行う受信信号検出部２０７−３からの出力データとを合成する。【００５３】
また、受信部２０２が第ｐ回目のパケット信号を受信し、受信信号検出部２０７−ｐが第ｐ回目のパケット信号に対して第ｉ回目の干渉除去処理を行ったデータを出力した場合、第ｐ回目のパケット信号に対して第ｉ回目の干渉除去処理を行ったデータ出力と、受信部２０２が第ｐ回目のパケット信号を受信時に受信信号毎信号検出部２０７−ｕが再度、既受信している第ｕ回目（１≦ｕ≦ｐ−１）の受信パケット信号に対して第ｉ’（１≦ｉ’≦ｉ）回目の干渉除去処理を行ったデータ出力とを合成する。前記繰り返し回数ｉ’は、ｉ’＞１の固定値とすることもできる。【００５４】
以降では、受信部２０２が第ｐ回目のパケット信号を受信し、受信信号検出部２０７−ｐが第ｐ回目のパケット信号に対して第ｉ回目の干渉除去処理を行ったデータを出力した場合、第ｐ回目のパケット信号に対して第ｉ回目の干渉除去処理を行ったデータ出力と、受信部２０２が第ｐ回目のパケット信号を受信時に受信信号毎信号検出部２０７−ｕが再度、既受信している第ｕ回目（１≦ｕ≦ｐ−１）の受信パケット信号に対して第ｉ回目の干渉除去処理を行ったデータ出力とを合成する場合で説明する。【００５５】
ここで、第ｕ回目に受信したパケットに関する受信部２０２からの出力信号ｒｕに対する受信信号毎信号検出部２０７−ｕからの第ｉ回目の繰り返し干渉除去処理を行った出力をｇｕ，ｉ（ｍ）（ただし、ｍはパケットを構成する符号化ビットのインデックスで、最大値は、パケットを構成するビット数）とすると、第ｐ回目の再送パケット信号を受信し、第ｉ回目の繰り返し干渉除去処理を行った場合の合成部２０４の出力信号λｐ，ｉの生成式は式（２）で表せる。【００５６】
【数２】
2009104764.tif 000004
【００５７】
αu，ｉは、受信信号毎信号検出部２０７−ｕからの出力ｇｕ，ｉ（ｍ）に対して与える重み係数を示し、ｇｕ，ｉ（ｍ）に行われていたデータ変調の多値数、符号化率、拡散率、コード多重数などにより決定される。例えば、ｇｕ−１，ｉ（ｍ）はＱＰＳＫ変調、ｇｕ，ｉ（ｍ）は１６ＱＡＭ変調が行われていたとすると、同じ伝搬路状態ではＱＰＳＫ変調の方が１６ＱＡＭ変調よりも復調精度が良くなるので、αｕ−１，ｉ＞αｕ，ｉとなるように重みを与えることにより、合成部２０４は、データ変調方式毎の復調精度を反映した合成を行うことができる。【００５８】
復号部２０５は、受信した信号を送信したパケット送信装置１００が施した符号化に対応する復号処理を、合成部２０４からの出力信号に対して行う。図８は、復号部２０５の構成を示す概略ブロック図である。復号部２０５は、誤り訂正復号部２４１、誤り検出部２４２を具備する。復号部２０５は、受信部２０２が第ｐ回目の受信パケット（初送パケットもしくは第ｐ−１回目の再送パケット）を受信し、受信信号毎信号検出部２０７−１〜２０７-ｐが第ｉ回目の繰り返し干渉除去処理を行った場合、合成部２０４からの出力信号λｐ，ｉに対して復号処理を行う。復号部２０５の誤り訂正復号部２４１は、送信元のパケット送信装置１００が施したターボ符号化、畳み込み符号化などの誤り訂正符号化に対する誤り訂正復号処理を行い、符号化ビットのＬＬＲ（Log Likelihood Ratio：対数尤度比）などの軟判定出力結果を算出し、復号部２０５の誤り検出部２４２、および受信信号毎信号検出部２０７−１〜２０７−Ｐの干渉除去部２１２に入力する。【００５９】
好ましくは、復号部２０５は、合成部２０４からの出力信号λｐ，ｉに対する対数尤度比を算出し、システマティックビットおよびパリティビットの各ビットに対する対数尤度比を受信信号毎信号検出部２０７−１〜２０７−Ｐの干渉除去部２１２に入力する。また、復号部２０５は、システマティックビットに対する対数尤度比を誤り検出部２４２に入力する。【００６０】
誤り検出部２４２は、この符号化ビットの対数尤度比ＬＬＲに対して硬判定処理を行い、送信元のパケット送信装置１００が施した巡回冗長検査ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｃａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ）などの誤り検出によりパケットに対する誤り検出処理を行い、誤り検出情報を生成する。さらに、この誤り検出情報に基づいて、干渉除去部２１２によるキャンセラ処理を繰り返すか否かの判定を行う。【００６１】
ここで、図７に戻り、受信信号毎信号検出部２０７−１〜２０７−Ｐは各々、伝搬路推定部２１０、受信信号記憶部２１１、干渉除去部２１２、ＧＩ除去部２１３、ＦＦＴ部２１４、伝搬路補償部２１５、逆拡散部２１６、復調部２１７、デインターリーブ部２１８、デパンクチャ部２１９を具備する。これらの受信信号毎信号検出部２０７−１〜２０７―Ｐを構成する部位は、受信パケット管理部２０６からの制御情報に、逆拡散部２１６の拡散符号、復調部２１７のデータ変調方式、デインターリーブ部２１８の並び替えパターン、デパンクチャ部２１９のパンクチャパターンなどの各部位に関する送信パラメータが含まれている場合は、該制御情報に従い動作する。【００６２】
伝搬路推定部２１０は、受信部２０２からの出力信号に含まれるパイロット信号から受信信号が通ってきた伝搬路（インパルス応答、伝達関数など）を推定する。なお、伝搬路推定部２１０は、パイロット信号ではなく、制御チャネル、プリアンブルなどを用いて伝搬路を推定してもよい。干渉除去部２１２は、伝搬路推定部２１０の出力である伝搬路推定値、復号部２０５からの出力信号を用いて所望の信号に対する干渉成分のレプリカを生成し、この生成した干渉成分レプリカを受信部２０２からの出力信号から除去する。【００６３】
ＧＩ除去部２１３は、干渉除去部２１２が干渉成分レプリカを除去した信号のうち、遅延波による歪を回避するために送受信装置１００で付加されたガード区間ＧＩを除去する。ＦＦＴ部２１４は、ＧＩ除去部２１３がガード区間ＧＩを除去した信号を時間領域信号から周波数領域信号に変換するフーリエ変換の処理を行う。伝搬路補償部２１５は、伝搬路推定部２１０による伝搬路推定値を用いてＺＦ（Ｚｅｒｏ  Ｆｏｒｃｉｎｇ）、ＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｅｒｒｏｒ）などにより伝搬路歪を補正する重み係数を算出し、この重み係数をＦＦＴ部２１４からの周波数領域信号に乗算して伝搬路補償をする。逆拡散部２１６は、伝搬路補償部２１５により伝搬路補償された周波数領域の信号に所望のコードチャネルの拡散符号を乗算して逆拡散を行い、該コードチャネルの信号を抽出する。【００６４】
復調部２１７は、逆拡散部２１６が抽出した信号に対してＱＰＳＫ、１６ＱＡＭなどの復調処理を行い、符号化ビット対数尤度比ＬＬＲなどの軟判定結果を算出する。復調部２１７の処理を、ＱＰＳＫ変調の場合を例として説明する。送信側で送信されたＱＰＳＫシンボルがＸとし、受信側における逆拡散部２１６による逆拡散後のシンボルをＸｃとして説明する。Ｘを構成しているビットをｂ０、ｂ１（ｂ０、ｂ１＝±１）とするとＸは、式（３）で表せる。ただしｊは虚数単位を表す。そして、Ｘの受信側における推定値Ｘｃからビットｂ０、ｂ１の対数尤度比ＬＬＲλ（ｂ０）、λ（ｂ１）は次の式（４）にて求める。【００６５】
【数３】
2009104764.tif 000005
【００６６】
ただし、Ｒｅ（）は複素数の実部を表す。μは伝搬路補償後の等価振幅であり、例えば、第ｋサブキャリアにおける伝搬路推定値をＨ（ｋ）、乗算したＭＭＳＥ基準の伝搬路補償重みＷ（ｋ）とすると、μはＷ（ｋ）Ｈ（ｋ）となる。またλ（ｂ１）は、式（４）すなわちλ（ｂ０）の実部と虚部を置き換えればよい。なお、１６ＱＡＭなどの他変調が施されたデータに対しても同様の原理に基づいて算出可能である。また、復調部２１７は、軟判定結果ではなく硬判定結果を算出するようにしてもよい。【００６７】
デインターリーブ部２１８は、送信元のパケット送信装置１００のインターリーブ部１２２が施したインターリーブのパターンに対応するビット配置の並び替え、すなわちインターリーブのパターンの逆操作となるビット配置並び替えを、復調部２１７による軟判定結果のデータ系列に対して行う。デパンクチャ部２１９は、送信元のパケット送信装置１００のパンクチャ部１２７または１３７が施したパンクチャのパターンに基づいて、デインターリーブからの出力データ系列に対して、パンクチャ処理にて間引いたビットを所定のビットで補うデパンクチャ処理を行う。【００６８】
例えば、パケット送信装置１００において、誤り訂正符号化部１２６または１３６から出力されたビット列「ｘ１，ｚ１，ｚ１’，ｘ２，ｚ２，ｚ２’」をパンクチャ部１２７または１３７が、図５の符号化率Ｒ＝１／２のパターン１でパンクチャ処理したビット列「ｘ１，ｚ１，ｘ２，ｚ２’」を出力し、該ビット列を送信したとする。ここで、ｘ１、ｘ２は、システマティックビットであり、ｚ１、ｚ２、ｚ１’、ｚ２’は、冗長ビットである。この送信を受信したパケット受信装置２００において、デパンクチャ部２１９は、ビット列「ｘｒ１，ｚｒ１，ｘｒ２，ｚｒ２’」を入力されると、パンクチャ部１２７または１３７が間引いたｚ１’、ｚ２に対応する位置に仮想値を挿入する。ここで、仮想値を「０」とすると、デパンクチャ部２１９は、入力されたビット列「ｘｒ１，ｚｒ１，ｘｒ２，ｚｒ２’」の２ビット目と３ビット目の間、３ビット目と４ビット目の間に、「０」を挿入し、ビット列「ｘｒ１，ｚｒ１，０，ｘｒ２，０，ｚｒ２’」を生成し、出力する。【００６９】
受信信号がコード多重された信号である場合、受信信号毎信号検出部２０７−1〜２０７−Ｐ各々はコード多重されている受信信号の各コードチャネルに対して前記逆拡散〜パンクチャ部までの処理を行う。
受信信号記憶部２１１は、何回目の送信のパケットを含む信号を受信したかの通知を受けて、該通知が当該部の属する受信信号毎信号検出部が担当する回数のときは、受信部２０２が受信した信号を記憶し、該通知が当該部の属する受信信号毎信号検出部が担当する回数より大きいときは、記憶している信号を干渉除去部２１２に出力する。【００７０】
例えば、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱにおける第１回目のパケット信号（初送パケット信号）を受信部２０２が受信した場合、受信信号毎信号検出部２０７−１が具備する受信信号記憶部２１１は、第１回目のパケット信号の受信部２０２からの出力信号を記憶する。さらに、第２回目以降のパケット信号を受信部２０２が受信した場合、受信信号毎信号検出部２０７−１が具備する受信信号記憶部２１１は、記憶している第１回目のパケット信号を、受信信号毎信号検出部２０７−１が具備する干渉除去部２１２に入力する。【００７１】
図９は、干渉除去部２１２の構成を示す概略ブロック図である。干渉除去部２１２は、レプリカ生成部２５１、減算部２５２を具備する。レプリカ生成部２５１は、まず、復号部２０５からの符号化ビットの対数尤度比ＬＬＲλｐ’を用いて、受信した信号の送信元であるパケット送信装置１００が送信したであろう信号レプリカを生成する。例えば、パケット送信装置１００が送信した信号を受信した場合は、レプリカ生成部２５１は、前述の式（１）の信号Ｓ（ｋ）に対する信号レプリカを生成する。さらに、この信号レプリカと伝搬路推定部２１０からの伝搬路推定値を用いて干渉レプリカを生成する。減算部２５２は、受信部２０２からの入力信号から、この干渉レプリカを減算することで、干渉成分を除去する。【００７２】
図１０は、シンボル間干渉ＩＳＩの干渉レプリカを生成するレプリカ生成部２５１の構成を示す概略ブロック図である。ここでは、レプリカ生成部２５１は、図４のパケット長Ｔｆ単位で干渉レプリカを生成する場合で説明する。
レプリカ生成部２５１は、コードチャネル毎レプリカ生成部２５７−１〜２５７−Ｎｃｏｄｅ、コード多重部２５３、ＩＦＦＴ部２５４、ＧＩ挿入部２５５、干渉レプリカ生成部２５６を具備している。Ｎｃｏｄｅは受信信号の符号多重数である。コードチャネル毎レプリカ生成部２５７−１〜２５７−Ｎｃｏｄｅは各々、コードチャネル毎の信号レプリカを生成し、パンクチャ部２６１、インターリーブ部２６２、シンボルレプリカ生成部２６３、拡散部２６４を具備している。【００７３】
パンクチャ部２６１は、復号部２０５の出力信号である符号化ビットの対数尤度比ＬＬＲλｐ’を、送信元であるパケット送信装置１００のパンクチャ部１２７または１３７が施したパンクチャパターンと同じパターンを用いてパンクチャ処理を行う。インターリーブ部２６２は、パンクチャ部２６１からの出力信号を、送信元のパケット送信装置１００のインターリーブ部１２２が施した並び替えのパターンと同じパターンを用いてビット配置の並び替え処理を行う。シンボルレプリカ生成部２６３は、インターリーブ部２６２からの出力信号に対して、ＱＰＳＫ変調、１６ＱＡＭなどの変調を施して、変調シンボルレプリカを生成する。シンボルレプリカ生成部２６３の処理を、ＱＰＳＫ変調を例にして説明する。ＱＰＳＫ変調シンボルを構成するビットｂ０、ｂ１の対数尤度比ＬＬＲをλ（ｂ０），λ（ｂ１）とすると、ＱＰＳＫの変調シンボルのレプリカは、式（５）で与えられる。ただしｊは虚数単位を表す。なお、１６ＱＡＭなどの他の変調においても、同一の原理でシンボルレプリカを生成することが可能である。【００７４】
【数４】
2009104764.tif 000006
【００７５】
拡散部２６４は、シンボルレプリカ生成部２６３からの出力信号に対して、各コードチャネルの拡散符号系列を乗算して、コードチャネル毎の信号レプリカを生成する。コード多重部２５３は、コードチャネル毎レプリカ生成部２５７−１〜２５７−Ｎｃｏｄｅが生成したコードチャネル毎の信号レプリカをコード多重する。ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱの第ｐ回目の再送パケット信号を受信した場合の、繰り返し干渉除去処理における第ｉ回目処理での受信信号毎信号検出部２０７−ｐのコード多重部２５３のｋ番目のサブキャリアに関する出力信号をＳ’ｐ，ｉ（ｋ）とすると、式（６）となる。【００７６】
【数５】
2009104764.tif 000007
【００７７】
ＩＦＦＴ部２５４は、コード多重部２５３からの出力信号を逆フーリエ変換して、周波数−時間変換を行う。ＧＩ挿入部２５５は、ＩＦＦＴ部２５４からの出力信号にガード区間ＧＩを挿入する。干渉レプリカ生成部２５６は、ＧＩ挿入部２５５からの出力信号と伝搬路推定部２１０からの伝搬路推定値を用いて、シンボル間干渉ＩＳＩの干渉レプリカを生成する。ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱにおける第ｐ回目の受信パケットを受信した場合の第ｉ回目の繰り返し干渉除去処理において、受信信号毎信号検出部２０７−ｐのレプリカ生成部２５１が具備するＧＩ挿入部２５５からの出力信号をｓ’ｐ，ｉ、伝搬路推定部２１０からの伝搬路推定値をｈ’ｐとすると、受信部２０２から受信信号毎信号検出部２０７−ｐへの入力信号ｒｐ（ｔ）に対するシンボル間干渉ＩＳＩの干渉レプリカｒ’ｐ，ｉ（ｔ）（ｔはパケット長区間、ｔ≦Ｔｆ）は、式（７）となる。すなわち、干渉レプリカｒ’ｐ，ｉは、当該シンボル区間以前の信号の遅延波であって、遅延が大きいために、当該シンボル区間にわたっている遅延波を足し合わせたものである。【００７８】
【数６】
2009104764.tif 000008
【００７９】
したがって、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱの第ｐ回目のパケットを受信した場合の、繰り返し干渉除去処理における第ｉ回目処理での減算部２５２の出力信号ｒ”ｐ，ｉ（ｔ）（ｔはパケット長区間、ｔ≦Ｔｆ）は、式（８）となる。【００８０】
【数７】
2009104764.tif 000009
【００８１】
なお、再送制御信号、パイロット信号によるパケット信号へのシンボル間干渉ＩＳＩも同様に除去することが可能である。
なお、干渉除去部２１２の一例として、シンボル間干渉ＩＳＩを除去する場合の構成を示したがこれに限らず、コード間干渉ＭＣＩ、キャリア間干渉ＩＣＩなどの干渉レプリカを生成することで、各々の干渉成分を除去することも可能である。例えば、コード間干渉ＭＣＩの干渉レプリカは、所望のコードチャネル以外のコードチャネル毎レプリカ生成部からの出力をコード多重し、前記コード多重した信号をＩＦＦＴ処理、ＧＩ挿入後、伝搬路推定値を畳み込むことで生成することができる。例えば、第ｐ回目のパケットを受信した場合の、第ｉ回目の干渉除去処理において、受信信号毎信号検出部２０７−ｐのレプリカ生成部２５１が生成するコード間干渉ＭＣＩの干渉レプリカｒ’ｐ，ｉは、式（９−１）とおくことができる。【００８２】
【数８】
2009104764.tif 000010
【００８３】
なお、図７の干渉除去部２１２は、時間領域において干渉成分を除去する構成であるが、周波数領域において干渉成分を除去することも可能である。具体的には、干渉成分を除去する干渉除去部を、ＦＦＴ部２１４による高速フーリエ変換ＦＦＴ処理後に配置することで可能となる。【００８４】
図７の応答信号生成部２２０は、信号検出部２０３と復号部２０５との繰り返し処理を規定回数行ったときの復号部２０５での誤り検出結果から、パケット誤りの有無を示す制御データ含むデータ系列を生成し、誤り訂正符号化、データ変調などの信号処理を行うことで応答信号を生成する。さらに、この応答信号をアナログ信号に変換し（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇｕｅ変換）、さらに送信可能な周波数帯域に変換し、アンテナ部２０１を介して、パケット送信装置１００に送信する。この応答信号の通信方式は、ＯＦＤＭ、シングルキャリア変調方式など、いずれの方式であってもよく、通信相手のパケット送信装置１００における復元部１０５の処理が対応していればよい。【００８５】
すなわち、応答信号生成部２２０は、復号部２０５から「パケット誤りが無し」を示す信号が入力されると、正しく受信が完了したことを示すＡＣＫ信号を応答信号として生成し、アンテナ部２０１を介して、送信元のパケット送信装置１００に送信する。また、応答信号生成部２２０は、復号部２０５から「パケット誤りが有り」を示す信号が入力されると、パケットの再送を要求するＮＡＣＫ信号を応答信号として生成し、アンテナ部２０１を介して、送信元のパケット送信装置１００に送信する。【００８６】
なお、本実施形態では、コードチャネル単位（パケット単位）で再送要求を行っているが、これに限らず、再送要求単位において、少なくとも１つ誤り検出符号が付加されていればよい。
なお、本実施形態のデータ受信機装置２００の信号検出部２０３は、受信信号毎信号検出部を複数具備し、信号検出と復号の繰り返しの各回の処理において、初送パケットまたは再送パケットの信号を含む複数の受信信号に対して並行して信号検出を行なっているが、信号検出部２０３が受信信号毎信号検出部を一つのみ具備するようにし、その受信信号毎信号検出部が、複数の受信信号対して順次信号検出を行うようにしてもよい。【００８７】
図１１は、パケット受信装置２００の動作を説明するフローチャートである。ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱにおける第ｑ回目のパケットの信号を受信部２０２が受信すると（Ｓ１０）、受信パケット管理部２０６は、受信した信号の再送制御信号から該信号に含まれるパケットは何回目（ここではｑ回目）であるかを判定し、判定結果であるｑ回目のパケットの処理を担当する受信信号毎信号検出部２０７−ｑの受信信号記憶部２１１に、受信したパケットの信号のデータを記憶する（Ｓ１１）。次に、受信信号毎信号検出部２０７−１〜２０７−ｑが、それぞれ担当する第１回目のパケット（初送パケット）の信号〜第ｑ回目のパケットの信号を各受信信号記憶部２１１から読み出して信号検出処理を行う（Ｓ１２）。ステップＳ１２の処理内容については、図１２にて詳述する。なお、ここでは、第ｑ回目のパケットを受信した場合に、第ｑ回目のパケットと、第ｑ回目以前のすべてのパケットの信号（第１回目〜第ｑ−１回目）に対しても再度信号検出処理を行うとして説明しているが、第ｑ回目以前のパケットうちの１つまたはそれ以上のいずれかの数のパケットの信号に対して再度信号検出処理を行うようにしてもよい。【００８８】
次に、合成部２０４は、受信信号毎信号検出部２０７−１〜２０７−ｑが検出したデータ信号の合成を行う（Ｓ１３）。つまり、第１〜ｑ回目のパケットの信号から検出したデータ信号を合成することなる。次に、合成部２０４が合成したデータ信号に対して、復号部２０５の誤り訂正復号部２４１が誤り訂正復号処理を行う（Ｓ１４）。さらに、この誤り訂正復号処理結果について、復号部２０５の誤り検出部２４２が誤り検出処理を行って誤の有無を判定する（Ｓ１５）。ステップＳ１５にて、誤りが無いと判定したときは、応答信号生成部２２０においてＡＣＫ信号を生成し、送信元のパケット送信装置１００に送信する（Ｓ１８）。一方、ステップＳ１５にて、誤りがあると判定したときは、復号部２０５は、誤り訂正復号処理後の符号化ビットの対数尤度比ＬＬＲを用いて生成した干渉レプリカの受信信号からの除去を利用した信号検出処理と合成処理と復号処理の一連の繰り返し干渉除去処理の繰り返し回数を判定する（Ｓ１６）。【００８９】
この繰り返し回数が所定回数に達していないときは、ステップＳ１２に戻って、上述のように第１回目の受信パケット信号（初送パケット信号）〜第ｑ回目の受信パケット信号に対して干渉レプリカの受信信号からの除去を利用した信号検出処理を行い、以降の合成処理と復号処理を上述のように行う。一方、ステップＳ１６にて、この繰り返し回数が所定回数に達していると判定したときは、応答信号生成部２２０がＮＡＣＫ信号を生成して、アンテナ部２０１を介して送信元のパケット送信装置１００に送信する（Ｓ１７）。そして、ステップＳ１０に戻り、受信部２０２は、このＮＡＣＫ信号を受けたパケット送信装置１００が送信する、先のステップＳ１０で受信したパケットの次の第ｑ＋１回目のパケットの信号受信を行う。【００９０】
図１２は、図１１のステップＳ１２における、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱにおける第ｐ回目に送信されたパケットを含む受信信号に対して信号検出処理を行う受信信号毎信号検出部２０７−ｐおよび関連する各部の動作を示すフローチャートである。受信パケット管理部２０６から、受信部２０２が受信した信号に含まれるパケットが何回目の送信のパケットか（ここでは、ｑ回目）を通知された受信信号毎信号検出部２０７−ｐは、当該部が信号処理を担当する第ｐ回目と受信パケット管理部２０６からの通知の第ｑ回目とを比較し（Ｓ１００）、ｐがｑより大きい（ｐ＞ｑ）ときは、処理を終了する。【００９１】
一方、このステップＳ１００の比較にて、ｐがｑと同じか小さい（ｐ≦ｑ）ときは、干渉除去部２１２は、当該受信信号毎信号検出部２０７−ｐの受信信号記憶部２１１が記憶している信号のデータを読み出す（Ｓ１０１）。ただし、ｐ＝ｑの場合は、受信部２０２からの出力を読み込む。次に、干渉除去部２１２は、信号検出および復号の繰り返し処理の何回目の繰り返しであるかを判定し（Ｓ１０２）、初回処理（ｉ＝１）であると判定したときは、干渉レプリカとして「０」を生成する（Ｓ１０３）。一方、ステップＳ１０２にて２回目以降の処理（ｉ＞１）であると判定したときは、前回（ｉ−１回）の繰り返し処理で復号部２０５の誤り訂正復号部２４１が生成した符号化ビットの対数尤度比ＬＬＲを、干渉除去部２１２のレプリカ生成部２５１は取得する（Ｓ１０４）。次に、レプリカ生成部２５１は、取得した符号化ビットの対数尤度比ＬＬＲを用いて干渉レプリカを生成する（Ｓ１０５）。【００９２】
ステップＳ１０３またはステップＳ１０５の処理の後、干渉除去部２１２の減算部２５２は、レプリカ生成部２５１が生成した干渉レプリカを、ステップＳ１０１にて読み出した信号（第ｐ回目のパケットの信号）から減算することで、干渉成分の除去を行う（Ｓ１０６）。次に、ＧＩ除去部２１３が、この干渉レプリカが減算された信号から、ガード区間ＧＩを除去する（Ｓ１０７）。次に、ＦＦＴ部２１４が、ガード区間ＧＩが除去された信号に対して高速フーリエ変換を行うことで時間―周波数変換し、周波数領域の信号を得る（Ｓ１０８）。次に、伝搬路歪補償部２１５は、該周波数領域の信号に対して、伝搬路推定値に基づきＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）重みを乗算する（Ｓ１０９）。【００９３】
次に、逆拡散部２１６は、該乗算結果に対して所望のコードチャネルの拡散符合を乗算する逆拡散処理を行い、さらに復調部２１７は、この逆拡散処理結果について、データ変調を復調する復調処理を行う（Ｓ１１０）。次に、デインターリーブ部２１８は、この復調処理結果について、パケット送信装置１００のインターリーブ部１２２の逆操作にあたるビット位置の並び替えであるデインターリーブを行う（Ｓ１１１）。次に、デパンクチャ部２１９は、このデインターリーブ結果に対してデパンクチャ処理を行った（Ｓ１１２）後、このデパンクチャ処理結果の信号を出力して処理を終了する。【００９４】
図１３は、パケット送信装置１００およびパケット受信装置２００を有するハイブリッド自動再送ＨＡＲＱを適用した通信システムの動作例を示すシーケンス図である。まず、パケット送信装置１００は、情報データＡ１の符号化データを含むパケットが配置された第１のフレームを送信し、パケット受信装置２００への第１回目送信（初送パケット送信）を行う（Ｓａ１）。この第１回目送信パケットは、情報データＡ１の符号化データをある所定のパンクチャパターンでパンクチャ処理したデータを含むパケットである。この第１回目の送信パケットをパケット受信装置２００は受信すると、この第１回目受信パケットを用いて、干渉除去処理、復調、復号などの信号処理を行い、データの誤り検出を行う。誤りが有るときは、パケット受信装置２００は、ＮＡＣＫ信号をパケット送信装置１００に送信する（Ｓａ２）。【００９５】
パケット送信装置１００は、ＮＡＣＫ信号を受信すると、再度情報データＡ１の符号化データを含むパケットが配置された第２のフレームを送信し、パケット受信装置２００への再送信（第２回目のパケット送信）を行う（Ｓａ３）。本通信システムにおいてチェース合成ＣＣに基づくハイブリッド自動再送ＨＡＲＱを適用している場合、ステップＳａ３の第２回目の送信パケットは、情報データＡ１に対して第１回目の送信パケットと同様のパターンにより、パンクチャ処理されたパケットである。例えば、第１回目の送信パケットが図５の符号化率Ｒ＝３／４のパターン１によりパンクチャ処理が施されている場合、第２回目の送信パケットも符号化率Ｒ＝３／４のパターン１でパンクチャ処理が施される。【００９６】
本通信システムにおいて増加冗長ＩＲ（Ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ）に基づくハイブリッド自動再送ＨＡＲＱを適用している場合、第２回目の送信パケットは、情報データＡ１の符号化データに対して第１回目の送信パケットと異なるパターンにより、パンクチャ処理が施される。例えば、第１回目の送信パケットが図５の符号化率Ｒ＝３／４のパターン１によりパンクチャ処理が施されている場合、第２回目の送信パケットは、例えば符号化率Ｒ＝３／４のパターン２でパンクチャ処理を施す。【００９７】
シーケンスＳａ３で送信された第２回目の送信パケットを受信すると、パケット受信装置２００は、第１回目および第２回目の両パケットに対する干渉除去処理を含む信号検出と、合成、復号などの信号処理とを繰り返す繰り返し処理を行い、復号したデータの誤り検出を行う。ここでは、この誤り検出において誤りを検出したとすると、パケット受信装置２００は、ＮＡＣＫ信号を送信する（Ｓａ４）。【００９８】
データ誤りが検出されなくなるまで（ＡＣＫ信号を受信するまで）、あるいはハイブリッド自動再送ＨＡＲＱを適用した通信システムにおいて決められた所定の再送回数が終了するまで、パケット送信装置１００とパケット受信装置２００との間でパケット再送が行われ（Ｓａ５〜Ｓａ７）、情報データＡ１を含むパケット信号に対するＡＣＫ信号をパケット受信装置２００が送信し（Ｓａ８）、このＡＣＫ信号を受信すると、パケット送信装置１００は、情報データＡ１の符号化データを含むパケット送信は終了する。そして、パケット送信装置１００は、情報データＡ１とは異なる情報データの符号化データを含むパケットの第１回目の送信を行う。（Ｓａ９）【００９９】
上述までの実施形態では、フレームを構成する各パケットの再送回数が同じ場合で説明したが、初送パケットと再送パケットが混在していてもよい。フレーム内に初送パケットと再送パケットが混在している場合の一例として、図１４に、フレーム毎に３つのパケットがコード多重されて送信される場合を示す。フレームを送信する際、それぞれのパケットに固有の番号と再送回数の情報を再送制御信号により送信する。【０１００】
パケット送信装置１００は、第１のフレーム内に初送パケットであるパケット１〜３を配置してパケット受信装置２００に送信する（Ｓｂ１）。この第１のフレームを受信すると、パケット受信装置２００の受信信号毎信号処理部２０７−１は、第１のフレームの各パケットに対して、干渉レプリカの受信信号からの除去を利用した信号検出処理、復号部２０５での復号処理の一連の繰り返し干渉除去処理を行う（全パケットが初送パケットなので合成は行わない）。その干渉除去処理を所定回数繰り返した後、パケット１は誤りが検出されず、パケット２および３は誤りが検出されたとする。パケット受信装置２００は、パケット１に対してはＡＣＫ信号、パケット２および３に対しては再送要求を行うためのＮＡＣＫ信号を送信装置１００に対して送信する（Ｓｂ２）。その際、パケット１、２および３の初送パケット信号を受信信号毎信号処理部２０７−１の受信信号記憶部２１１は記憶する。【０１０１】
パケット送信装置１００は、パケット受信装置２００からの応答信号（ＡＣＫ信号およびＮＡＣＫ信号）に基づいて、パケット２およびパケット３の再送パケット（第２回目の送信パケット）と新たにパケット４の初送パケットとをコード多重して、第２のフレームを生成し、受信装置２００に送信する（Ｓｂ３）。【０１０２】
シーケンスＳｂ３にてパケット送信装置１００が送信した第２のフレームをパケット受信装置２００は受信すると、受信した第２のフレームのパケット２〜４について、受信信号毎信号処理部２０７−２が、干渉レプリカの受信信号からの除去を利用した信号検出処理を行う。また同時に、受信信号毎信号処理部２０７−１は、第１のフレームで受信したパケット１〜３に対しても、再度干渉レプリカの受信信号からの除去を利用した信号検出処理を行う。なお、第１のフレームのパケット１は、すでに正しく受信できているので、信号検出処理を行わず、パケット２、３に対する干渉レプリカの生成には、硬判定結果から生成したパケット１の信号レプリカを用いてもよい。【０１０３】
合成部２０４は、パケット２に対しては、受信信号毎信号処理部２０７−１から出力される第１のフレームのパケット２のデータ系列と、受信信号毎信号処理部２０７−２から出力される第２のフレームのパケット２のデータ系列を合成し、復号部２０５に出力する。同様に、合成部２０４は、パケット３に対しても、受信信号毎信号処理部２０７−１から出力される第１のフレームのパケット３のデータ系列と、受信信号毎信号処理部２０７−２から出力される第２のフレームのパケット３のデータ系列を合成し、復号部２０５に出力する。合成部２０４は、パケット４に対しては、受信信号毎信号処理部２０７−２から出力される第２のフレームのパケット４のデータ系列を、他のパケットとの合成は行わずに復号部２０５に出力する。【０１０４】
復号部２０５は、合成部２０４から出力されるパケット２〜パケット４各々のデータ系列の復号処理を行う。その復号結果のうち、パケット２およびパケット３のデータ系列に対する符号化ビットＬＬＲは、受信信号毎信号処理部２０７−１および受信信号毎信号処理部２０７−２に出力され、パケット４のデータ系列に対する符号化ビットＬＬＲは受信信号毎信号処理部２０７−２に出力される。受信信号毎信号処理部２０７−１および受信信号毎信号処理部２０７−２各々は、復号部２０５からのパケット２〜４のデータ系列に対する符号化ビットＬＬＲを用いて、再度干渉レプリカの受信信号からの除去を利用した信号検出処理を行う。この干渉レプリカの受信信号からの除去を利用した信号検出処理、合成処理、復号処理の一連の繰り返し干渉除去処理を所定回数繰り返す。
このような第２フレーム受信時の信号処理の結果、パケット２〜４の全てについて、誤り検出部２４２が誤りを検出しなかったとする。パケット受信装置２００は、パケット２〜４に対して各々、応答信号としてＡＣＫ信号を送信装置１００に向けて送信する（Ｓｂ４）。【０１０５】
以上のように、自動再送（ＡＲＱ）とターボ符号化などの誤り訂正符号化とを組合せたハイブリッド自動再送ＨＡＲＱを用いたパケット通信を行う通信システムにおいて、繰り返し干渉除去を行う干渉除去部２１２を具備したパケット受信装置２００でパケットを受信する場合、受信した再送パケットに対する干渉除去処理と、この受信した再送パケットよりも前に受信したパケットに対する再度干渉除去処理と、これらの干渉除去処理にて検出した信号の合成処理および復号処理とを繰り返し行う。これにより、受信した再送パケットよりも前に受信したパケットに対する再度の繰り返し干渉除去処理において、新しく受信したパケットも含めて合成した信号に基づき干渉レプリカを生成するので、以前の繰り返し干渉除去処理よりも精度のよい干渉レプリカを用いることができ、初送パケットおよび再送パケットに対するデータ復号精度を向上することができる。その結果、干渉除去処理（信号検出）と合成と復号との繰り返し回数の低減、およびハイブリッド自動再送ＨＡＲＱの再送回数の低減が可能となる。【０１０６】
なお、本実施形態では、パケット受信装置２００の干渉除去部２１２を用いた干渉キャンセラとして、並列型干渉キャンセラ（ＰＩＣ：Parallel Interference Canceller）を用いているが、逐次型干渉キャンセラ（ＳＩＣ：Successive Interference Canceller）を用いるようにしてもよい。
また、本実施形態は、再送パケット受信時において、その再送パケット以前に受信したパケット信号データに対しても信号検出処理を行う通信装置として、干渉キャンセラを具備したパケット受信装置２００を用いて説明したが、復号処理結果を用いた等化処理による信号検出と、該等化器の処理結果の復号処理とを繰り返すターボ等化器などのターボ概念を用いた繰り返し処理を行う通信装置であってもよい。【０１０７】
また、本実施形態では、受信信号毎信号処理部２０７−１〜２０７−Ｐは、再送パケット受信時において、その再送パケット以前に受信したパケット全てに対して再度繰り返し干渉除去処理を行う場合で説明したが、前記再送パケット以前に受信したパケットのうち一部に対してのみ繰り返し干渉除去処理を行うようにしてもよい。【０１０８】
また、合成部２０４は、受信した全ての初送パケットおよび再送パケットについての信号を合成するとして説明したが、例えば、受信電力の大きい方から所定の数またはそれ以下など、受信したパケットのうちの一部のパケットの信号のみを合成するようにしてもよい。また、合成部２０４が、一部のパケットの信号のみを合成する場合に、合成する信号には、常に初送パケットの信号を含むようにしてもよい。特にハイブリッド自動再送に増大冗長ＩＲを用いているときは、合成する信号に初送パケットの信号を常に含むようにすることで、システマティックビットの信号が合成する信号に含まれなくなることがないので、特定のビットの合成結果の精度が著しく低下するのを抑えることができる。【０１０９】
また、上述の実施形態では、パケットの伝送方式として、ＭＣ−ＣＤＭを適用した場合で説明したが、繰り返し処理を用いた信号検出を有する受信処理部を具備していれば、ＯＦＤＭ、ＯＦＤＭＡ、ＩＤＭＡ（Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ；インターリーブ分割多元接続）などのマルチキャリア伝送方式、あるいはシングルキャリア伝送方式においても適用可能である。【０１１０】
さらに、ＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output：マルチ入力マルチ出力）伝送におけるストリーム分離として、Ｖ−ＢＬＡＳＴ、遂次型干渉キャンセラＳＩＣなどの繰り返し処理を用いてストリーム分離を行うパケット受信装置において、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱの再送パケットを受信した場合、受信した再送パケットに対する繰り返しストリーム分離処理と、前記受信した再送パケットよりも前に受信したパケットに対しても再度繰り返しスリーム分離処理を行った後、受信パケットの合成、および復号処理を行うようにしてもよい。なお、Ｖ−ＢＬＡＳＴ、遂次型干渉キャンセラＳＩＣを用いたＭＩＭＯへの適用については、第３の実施形態にて詳述する。【０１１１】
［第２の実施形態］
第２の実施形態では、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱを適用したパケット通信を行う通信システムにおいて、繰り返し処理用いた干渉キャンセラを具備した通信装置によりパケットを受信する場合、再送パケット信号受信時に、前記再送パケット以前に受信したパケット信号データに対しても干渉除去処理を行う干渉除去部を具備した第２の実施形態の通信装置を説明する。具体的には、本実施形態のパケット受信装置（第２の通信装置）２００ａは、再送パケット毎に干渉成分除去処理を行った信号を、復調処理を行う前に合成する構成を有し、特に、チェース合成ＣＣを用いたハイブリッド自動再送ＨＡＲＱに適用される。【０１１２】
本実施形態におけるパケット送信装置１００は、第１の実施形態の送信装置１００と同様の構成であるので、説明を省略する。図１５は、本実施形態におけるパケット受信装置２００ａの構成を示す概略ブロック図である。図１５のパケット受信装置２００ａは、受信部２０２、ＧＩ除去部２１３ａ、ＦＦＴ部２１４、受信信号毎信号検出部２０７ａ−１〜２０７ａ−Ｐ、合成部２０４ａ、逆拡散部２１６ａ、復調部２１７、デインターリーブ部２１８、デパンクチャ部２１９、復号部２０５ａ、受信パケット管理部２０６ａ、応答信号生成部２２０を具備する。同図において、図７の各部に対応する部分（２０１、２０２、２１４、２１７〜２２０）には同一の符号を付け、その説明を省略する。なお、信号検出部２０３ａは、受信信号毎信号検出部２０７ａ−１〜２０７ａ−Ｐから構成される。【０１１３】
ＧＩ除去部２１３ａは、図７におけるＧＩ除去部２１３とは入力される信号が受信部２０２からの出力信号である点が異なり、この受信部２０２からの出力信号うち、遅延波による歪を回避するために送信装置１００で付加されたガード区間ＧＩを除去する。受信パケット管理部２０６ａは、ＦＦＴ部２１４が変換した周波数領域信号に含まれる再送制御信号から再送回数、データ変調、コード多重数などの送信パラメータに関するデータを取得し、受信信号毎信号検出部２０７ａ−１〜２０７ａ−Ｐに通知する。受信信号毎信号検出部２０７ａ−１〜２０７ａ−Ｐは、再送要求したことにより受信したパケット信号毎（再送要求する信号の最初に受信した信号（初送の受信信号）も含む）にＦＦＴ部２１４からの出力信号に対して、受信パケット管理部２０６ａからの制御情報に基づき、干渉成分の除去、および伝搬路補償を行う。Ｐは、再送要求したことにより受信したパケット数と前記再送要求した信号の最初の受信パケット信号（初送パケットの信号）の合計の最大数である。本パケット受信装置２００ａにおいて、第ｐ回目に受信した信号に対するＦＦＴ部２１４からの出力信号ｒｐは、受信信号毎信号検出部２０７ａ−ｐで干渉成分の除去を行う。【０１１４】
ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱにおいて、受信部２０２が第ｐ回目のパケット信号（ｐ−１回目の再送パケットの信号）を受信した場合、受信信号毎信号検出部２０７ａ−ｐが第ｐ回目のパケット信号に対して干渉除去処理を行うと共に、既受信している第ｕ回目（１≦ｕ≦ｐ−１）の受信パケット信号に対しても受信信号毎信号検出部２０７ａ−ｕが干渉除去処理を行う。
例えば、受信部２０２が第ｐ回目のパケット信号を受信し、受信信号毎信号検出部２０７ａ−ｐが第ｐ回目のパケット信号に対して第ｉ回目の干渉除去処理を行う場合、同時に再度、既受信している第ｕ回目（１≦ｕ≦ｐ−１）の受信パケット信号に対しても受信信号毎信号検出部２０７ａ−ｕが第ｉ’回目（１≦ｉ’≦ｉ）回目の干渉除去処理を行う。
以降では、ｉ’＝ｉの場合で説明する。【０１１５】
受信信号毎信号検出部２０７ａ−１〜２０７ａ−Ｐは各々、伝搬路推定部２１０ａ、干渉除去部２１２ａ、伝搬路補償部２１５ａ、受信信号毎記憶部２１１ａを具備している。これらの受信信号毎信号検出部２０７ａ−１〜２０７ａ−Ｐの各部を構成する部分は、受信パケット管理部２０６ａからの制御情報に基づいて動作する。伝搬路推定部２１０ａは、ＦＦＴ部２１４からの出力信号に含まれるパイロット信号から受信信号が通ってきた伝搬路（インパルス応答、伝達関数など）を推定する。なお、制御チャネル、プリアンブルなどを用いた伝搬路推定であってもよい。干渉除去部２１２ａは、伝搬路推定部２１０ａの出力である伝搬路推定値、復号部２０５ａからの出力信号を用いて干渉成分のレプリカを生成し、この生成した干渉レプリカをＦＦＴ部２１４の出力信号から除去する。【０１１６】
伝搬路補償部２１５ａは、伝搬路推定部２１０ａの出力である伝搬路推定値を用いてＺＦ（Zero Forcing）、ＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）などにより伝搬路歪を補正する重み係数を算出し、この重み係数を干渉除去部２１２ａからの出力信号に乗算する。受信信号記憶部２１１ａは、属する受信信号毎信号検出部にＦＦＴ部２１４から入力された周波数領域信号を記憶し、属さない受信信号毎受信処理部にＦＦＴ部２１４からの入力がある場合は、記憶している周波数領域信号を干渉除去部２１２ａに出力する。干渉除去部２１２ａは、第１の実施形態における図７の干渉除去部２１２と同様に、図１６に示すようにレプリカ生成部２５１ａ、減算部２５２ａにより構成されるが、入力される信号がＦＦＴ部２１４または受信信号記憶部２１１ａからの周波数領域信号である点が異なる。【０１１７】
減算部２５２ａは、ＦＦＴ部２１４からの周波数領域の信号からレプリカ生成部２５１ａで生成したレプリカ信号を減算する。第ｐ回目のパケットを受信した場合、受信信号毎信号検出部２０７ａ−ｐの減算部２５２ａは、第ｉ回目の干渉除去処理のときは、ｎ番目のコードチャネルに関する出力信号Ｒ”ｎ，ｐ，ｉ（ｋ）を式（１０）に示すようにして算出する。ここでＲｐ（ｋ）は第ｐ回目の受信パケットのデータ、Ｒ’ｐ，ｉ−１（ｋ）はレプリカ生成部２５１ａから出力されるｉ−１回目の繰り返し時の復号結果に基づく干渉レプリカ信号を示す。また、ｋ、ｉは各々、サブキャリアインデックス（第何番目のサブキャリアかを表す番号）、干渉キャンセラの繰り返し回数である。【０１１８】
【数９】
2009104764.tif 000011
【０１１９】
レプリカ生成部２５１ａは、復号部２０５ａからの符号化ビットの対数尤度比ＬＬＲと伝搬路推定部２１０ａからの伝搬路推定値を用いて干渉成分のレプリカを生成する。図１６は、一例として、コード間干渉ＭＣＩの干渉レプリカを生成する場合のレプリカ生成部２５１ａの構成を示している。レプリカ生成部２５１ａは、コードチャネル毎レプリカ生成部２５７−１〜２５７−Ｎｃｏｄｅ、コード多重部２５３ａ、干渉レプリカ生成部２５６ａを具備している。Ｎｃｏｄｅは、受信信号の符号多重数である。コードチャネル毎レプリカ生成部２５７−１〜２５７−Ｎｃｏｄｅは各々、繰り返し数ｉ回目の復号結果に基づく、式（１１）で示すコードチャネル毎の信号レプリカを生成する。【０１２０】
【数１０】
2009104764.tif 000012
【０１２１】
式（１１）において、Ｓ”ｐ，ｎ，ｉ（ｋ）は、第ｐ回目のパケットを受信時に、コードチャネル毎レプリカ生成部２５７−ｎが第ｉ回目の繰り返しの復号結果に基づき算出するレプリカを示す。ｄ’ｐ，ｎ，ｉは、シンボルレプリカ生成部２６３からの出力信号である。また、コードチャネル毎レプリカ生成部２５７−１〜２５７−Ｎｃｏｄｅは各々、パンクチャ部２６１、インターリーブ部２６２、シンボルレプリカ生成部２６３、拡散部２６４を具備している。パンクチャ部２６１、インターリーブ部２６２、シンボルレプリカ生成部２６３、拡散部２６４は、第１の実施形態の図１０にて示す各部と同様である。【０１２２】
コード多重部２５３ａは、コードチャネル毎レプリカ生成部２５７−１〜２５７−Ｎｃｏｄｅが生成したコードチャネル毎の信号レプリカであって、いずれか一つのコードチャネルを除いた信号レプリカを、コード多重する。すなわち、コード多重部２５３ａは、１番目のコードチャネルを除いた信号レプリカ、２番目のコードチャネルを除いた信号レプリカ・・・Ｎｃｏｄｅ番目のコードチャネルを除いた信号レプリカというようにコード多重した信号レプリカを、符号多重数であるＮｃｏｄｅだけ生成する。干渉レプリカ生成部２５６ａは、これらのコード多重された信号レプリカ各々に伝搬路推定値を乗算することにより、各々のコードチャネルに対するコード間干渉ＭＣＩレプリカを生成する。干渉レプリカ生成部２５６ａすなわちレプリカ生成部２５１ａは、第ｐ回目のパケットを受信時に、第ｉ回目の繰り返しの復号結果に基づく第ｎコードチャネルに対する第ｋ番目サブキャリアのコード間干渉ＭＣＩレプリカ信号Ｒ’ｎ，ｐ，ｉ（ｋ）を式（１２）に示すようにして算出する。ただし、Ｈ’（ｋ）は第ｋ番目サブキャリアの伝搬路推定値の伝達関数である。【０１２３】
【数１１】
2009104764.tif 000013
【０１２４】
図１５に戻って、合成部２０４ａは、受信信号毎信号検出部２０７ａ−１〜２０７ａ−Ｐ各々からの出力データ系列を合成する。すなわち、受信部２０２が第ｐ回目のパケット信号を受信したときは、合成部２０４ａは、第１回目〜第ｐ回目のパケットの信号から干渉成分が除去され、伝搬路補償された信号であって、復調処理前の信号を合成する。ＦＦＴ部２１４からの出力信号Ｒｐ（ｋ）に対する受信信号毎信号検出部２０７ａ−ｐ（詳細には、受信信号毎信号検出部２０７ａ−ｐの伝搬路補償部２１５ａ）からのｎ番目のコードチャネルに関する出力Ｇｐ，ｎ（ｋ）（ただし、ｋはサブキャリアのインデックス）とすると、第ｐ回目のパケット信号を受信した場合の合成部２０４ａのｎ番目のコードチャネルに関する出力信号λｐ，ｎは式（１３）となる。【０１２５】
【数１２】
2009104764.tif 000014
【０１２６】
また、この合成部２０４ａは、受信信号毎信号検出部２０７ａ−１〜受信信号毎信号検出部２０７ａ−ｐが繰り返し干渉除去処理を行い、干渉除去した信号が出力する毎に合成処理を行う。
なお、上記の干渉レプリカ生成部２５６ａは、一例としてコード間干渉ＭＣＩを除去する場合の構成を示したが、キャリア間干渉ＩＣＩ、シンボル間干渉ＩＳＩなど干渉レプリカを生成することで、各々の干渉成分を除去することが可能である。逆拡散部２１６ａは、合成部２０４ａからの出力信号に該当するコードチャネルの拡散符号を乗算して逆拡散を行う。復調部２１７、デインターリーブ部２１８、デパンクチャ部２１９は、第１の実施形態の図７に示す復調部２１７、デインターリーブ部２１８、デパンクチャ部２１９と同様の動作を行う。復号部２０５ａは、デパンクチャ部２１９の出力信号に対して、第１の実施形態の図７に示す復号部２０５と同様の動作を行う。【０１２７】
なお、本実施形態では、受信信号がコード多重された信号であるので、コード多重されている受信信号の各コードチャネルに対して受信信号毎信号検出部２０７ａ−１〜２０７ａ−Ｐ、合成部２０４ａ、逆拡散部２１６ａ、復調部２１７、デインターリーブ部２１８、デパンクチャ部２１９、復号部２０５ａは、処理を行う。なお、これら逆拡散部２１６ａ、復調部２１７、デインターリーブ部２１８、デパンクチャ部２１９は、受信パケット管理部２０６ａからの制御情報に、拡散符号、変調方式、インターリーブパターン、デパンクチャパターンなど、各部の動作に関する送信パラメータが含んでいる場合は、制御情報に基づいて動作する。【０１２８】
以上のように、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱを適用した通信システムにおいて、パケット受信装置２００ａが、初送パケットと信号と再送パケットの信号とについて、復調前の信号を合成する構成を有する場合においても、再送パケット信号受信時に、この再送パケット以前に受信したパケット信号データに対しても繰り返し干渉除去処理を行うことで、精度のよい干渉レプリカを用いて干渉除去処理をすることができるため、各パケットに対するデータ復号精度を向上することができる。その結果、干渉除去処理の繰り返し回数の低減、およびハイブリッド自動再送ＨＡＲＱの再送回数の低減が可能となる。【０１２９】
［第３の実施形態］
第３の実施形態の通信システムでは、送信されたパケットは、ＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output：マルチ入力マルチ出力）を用いて空間多重される。本実施形態における通信システムは、パケット送信装置（第１の通信装置）５００とパケット受信装置（第２の通信装置）６００とで構成され、パケット受信装置６００は、繰り返し逐次型干渉キャンセラ（ＳＩＣ）によって他ストリームの信号を除去し、再送パケット信号受信時には、この再送パケット以前に受信したパケット信号データに対しても他ストリームの信号の除去を、繰り返し逐次型干渉キャンセラによって行う。ここで、ストリームとは、各送信アンテナから送信される信号列を表す、すなわち、同じ送信アンテナから送信される信号は、同じストリームの信号であり、異なる送信アンテナから送信される信号は、異なるストリームの信号である。また、本実施形態では、パケットの伝送方式として、ＯＦＤＭ方式（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）を適用した場合を説明する。【０１３０】
なお、干渉とは多重された他の信号を意味する。すなわち、例えば、信号Ｐ１と信号Ｐ２が空間多重された場合、信号Ｐ１にとっては信号Ｐ２が干渉であり、信号Ｐ２にとっては信号Ｐ１が干渉である。干渉キャンセル処理とは、干渉信号を再生した信号（レプリカ）を受信信号から除去する処理であり、例えば信号Ｐ２を検出する際には、受信信号から信号Ｐ１のレプリカを除去した信号を用いる。【０１３１】
図１７は、本実施形態によるパケット送信装置５００の構成を示す概略ブロック図である。例えば、パケット送信装置５００は、無線通信システムによる下りリンクでの基地局装置、上りリンクでの移動局装置に具備される。また、中継局装置−移動局装置間の下りリンクでの中継局装置に具備される。パケット送信装置５００は、ストリーム信号生成部５０１−１…５０１−Ｎ（ただし、Ｎはストリーム数）、アンテナ部５０２−１〜５０２−Ｎ、再送制御信号生成部５０３、復元部５０４を有する。パケット送信装置５００は、これらＮ本のアンテナ部５０２−１〜５０２−Ｎから、各々異なる情報データから生成したＮ個のストリーム信号を同時に送信する。また、パケット送信装置５００は、パケット受信装置６００からの応答信号を含む信号を復元する。【０１３２】
復元部５０４は、アンテナ部５０２−１を介して受信したパケット受信装置６００からの信号を復元処理可能な周波数帯への変換、通過帯域を制限するフィルタリング処理、アナログ信号からデジタル信号への変換（Ａ／Ｄ変換）を行う。さらに復元部５０４は、このＡ／Ｄ変換結果のデジタル信号に対してデータ復調、誤り訂正復号などの受信信号復元処理を行って、パケット受信装置６００からの信号に含まれる応答信号を取り出し、パケット受信の成否情報を符号化部５１１、および再送制御信号生成部５０３に通知する。なお復元部５０４は、パケット受信装置６００が送信する信号の伝送方式に基づいて受信信号処理復元可能な機能を有する。ここでは、復元部５０４は、アンテナ部５０２−１に接続され、該アンテナ部５０２−１を介して受信するように記載したが、どのアンテナ部を介して受信するようにしてもよい。【０１３３】
ストリーム信号生成部５０１は、外部（例えば、不図示のＭＡＣ部（Media Access Control layer））から入力された情報データからストリーム毎の送信データ信号を生成する。ストリーム信号生成部５０１は、符号化部５１１、インターリーブ部５１２、変調部５１３、ＩＦＦＴ部５１４、パイロット信号生成部５１８、多重部５１５、ＧＩ挿入部５１６、送信部５１７を具備する。符号化部５１１は、パケット受信装置６００において誤り検出および誤り訂正ができるように、外部から入力された情報データのビット系列に冗長ビットを付加する。また、符号化部５１１は、第１および第２の実施形態と同様に、図２あるいは図６に示す誤り検出符号化部１２５、誤り訂正符号化部１２６、１３６、パンクチャ部１２７、１３７、送信データ記憶部１２８、１３８を具備する。【０１３４】
符号化部５１１は、各ストリーム信号生成部５０１−１〜５０１−Ｎが出力するストリーム毎データ信号（パケット）対するパケット受信装置６００からの応答信号に従い、初送パケットのデータまたは再送パケットのデータの符号化ビットを出力する。なお、本実施形態では、ストリーム毎にパケットを生成し、パケット毎（ストリーム毎）に誤り訂正符号化を行う。符号化部５１１が行うパンクチャ処理のパンクチャパターンには、第１および第２の実施形態と同様に、例えば、図５に示したパンクチャパターンがある。【０１３５】
インターリーブ部５１２は、符号化部５１１の出力データ系列のビット配置を並び替える。変調部５１３はインターリーブ部５１２からの出力データに対してＱＰＳＫ、１６ＱＡＭなどのデータ変調を行い、変調シンボルを生成する。なお、ストリーム毎にデータ変調の方式は異なっていてもよい。ＩＦＦＴ部５１４は、変調部５１３からの変調シンボルを逆高速フーリエ変換ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）などにより周波数―時間変換を行い、時間領域信号を生成する。多重部５１５は、ＩＦＦＴ部５１４からの出力信号とパイロットシンボル生成部５１８から出力されるパイロット信号と再送制御信号生成部５０３からの出力される再送制御信号とを多重する。パイロット信号生成部５１８は、各ストリーム信号の伝搬路推定に用いるパイロット信号を生成する。好ましくは、ストリーム毎に直交したパイロット信号を生成する。【０１３６】
再送制御信号生成部５０３は、復元部５０４からの成否情報に従い、各ストリーム信号の再送回数をパケット受信装置６００に通知するための信号（再送制御信号）を生成する。図１７では再送制御信号はストリーム信号生成部５０１−１におけるストリームに多重される構成となっているが、これに限るものではない。いずれのストリーム（複数も可能）に多重されてもよい。なお再送制御信号には、変調部５１３が用いたデータ変調方式、符号化部５１１の符号化率などの送信パラメータの通知を含んでもよい。【０１３７】
ＧＩ挿入部５１６は、多重部５１４の出力信号に対して、ガード区間ＧＩ（Guard Interval）を挿入する。送信部５１７は、ＧＩ挿入部５１６からの出力信号のアナログ信号へ変換（Ｄ／Ａ変換）、帯域制限を行うフィルタリング処理、さらに送信可能な周波数帯域への変換を行う。各ストリーム信号生成部５０１−１〜５０１−Ｎにおいても同様の処理が行なわれ、各々のストリーム信号生成部５０１−１〜５０１−Ｎからの出力信号を異なるアンテナ部５０２−１〜５０２−Ｎから送信することで、パケット送信装置５００が送信した初送パケットあるいは再送パケットは空間多重される。なお、アンテナ部５０１−１〜５０１−Ｎ各々から出力される信号を、ストリーム１〜ストリームＮと呼ぶ。なお、本実施形態では、同じストリームは同じアンテナから送信する場合で説明したが、再送回数毎に異なるアンテナから送信してもよい。以下、パケット送信装置５００において、同じストリームが同じアンテナから再送された場合で説明する。【０１３８】
図１８は、本実施形態におけるパケット受信装置６００の構成を示す概略ブロック図である。図１８のパケット受信装置６００は、アンテナ部６０１−1〜６０１−Ｍ（Ｍは受信アンテナ数）、アンテナ毎信号処理部６０２−１〜６０２−Ｍ、受信パケット管理部６０３、受信信号処理部６０４、応答信号生成部６０５を具備する。アンテナ毎受信処理部６０２−１〜６０２−Ｍは、それぞれに対応するアンテナ部６０１−１〜６０１−Ｍを介して受信した信号の受信処理を行なう。アンテナ毎受信処理部６０２−１〜６０２−Ｍ各々は、受信部６１０、ＧＩ除去部６１１、ＦＦＴ部６１２、伝搬路推定部６１３を具備する。ここでは、アンテナ毎受信処理部６０２−１〜６０２−Ｍを代表して、アンテナ毎受信処理部６０２−１を説明する。【０１３９】
受信部６１０は、アンテナ部６０１−１を介して受信したパケット送信装置５００からの信号を、信号検出処理などの信号処理可能な周波数帯への変換および帯域制限するフィルタリング処理、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換を行う。伝搬路推定部６１３は、受信部６１０が出力するデジタルの受信信号に含まれるパイロット信号を用いて、パケット送信装置５００の各アンテナ部５０１−１〜５０１−Ｎとパケット受信装置６００のアンテナ部６０１−１との間の伝搬路特性を推定し、伝搬路推定値を算出する。なお、伝搬路推定部６１３は、制御チャネル、プリアンブル、など伝搬路を推定できる他の信号を用いて伝搬路推定値を算出するようにしてもよい。ＧＩ除去部６１１は、デジタルの受信信号に含まれるデータ信号からガード区間ＧＩを除去する。ＦＦＴ部６１２は、ＧＩ除去部６１１の出力信号に高速フーリエ変換ＦＦＴを行うことにより、周波数領域の信号に変換する。アンテナ毎受信処理部６０２−２〜６０２−Ｍも、アンテナ毎受信処理部６０２−１と同様の処理を行う。【０１４０】
ここで、送信アンテナ数と受信アンテナ数がそれぞれＮ×ＭであるＭＩＭＯシステムでは、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱにおける第ｐ回目の受信パケットの第ｋサブキャリアにおける信号Ｒｐ（ｋ）は、式（１４）にて表せる。ただし、Ｈｐ（ｋ）は送信アンテナと受信アンテナ間のそれぞれの伝搬路特性であり、Ｓｐ（ｋ）は送信アンテナ毎の送信信号であり、Ｎ（ｋ）は受信アンテナ毎の雑音であり、Ｔは転置行列を表す。【０１４１】
【数１３】
2009104764.tif 000015
【０１４２】
受信パケット管理部６０３は、受信信号に含まれる再送制御信号からパケット送信装置５００のアンテナ部５０１−１〜５０１−Ｎから送信される各々ストリームの再送回数、データ変調などの送信パラメータに関するデータを取得し、受信信号処理部６０４に通知する。受信信号処理部６０４は、伝搬路推定部６１３から出力された伝搬路推定値、受信パケット管理部６０３から出力される各パケットの送信パラメータに関するデータ、各アンテナ毎受信処理部６０２−１〜６０２−Ｍから出力されるデータ信号を用い、パケット送信装置５００のアンテナ部５０１−１〜５０１−Ｎから送信された情報データのビット系列を検出し、情報データのビット系列と誤り検出結果とを出力する。受信信号処理部６０４の動作の詳細については後述する。【０１４３】
応答信号生成部６０５は、受信信号処理部６０４から出力される誤り検出結果に基づいて応答信号を生成し、この応答信号を、アンテナ部６０１−１を介して送信することで、送信元のパケット送信装置５００に再送の要否を通知する。すなわち、応答信号生成部６０５は、誤り検出結果が誤り有りのときは、再送要を表すＮＡＣＫ信号を、誤り検出結果が誤り無しのときは、再送不要を表すＡＣＫ信号を生成する。なお、応答信号生成部６０５は、生成した応答信号を、アンテナ部６０１−１を介して送信するとして説明したが、どのアンテナから送信するようにしてもよい。【０１４４】
図１９は、受信信号処理部６０４として、繰り返しＳＩＣ（Successive Interference Canceller：逐次型干渉キャンセル）を用いてＭＩＭＯのストリーム分離を行う構成を示す概略ブロック図である。受信信号処理部６０４は、受信信号毎信号検出部１６０１−１−１〜１６０１−Ｎ−Ｐからなる信号検出部１６０１、合成部１６０９−１〜１６０９−Ｎ、復号部１６１０−１〜１６１０−Ｎを具備する。ここで、Ｎはストリーム数、Ｐは、再送要求により再送パケットが再送される最大回数と再送要求した信号の最初の受信パケット信号（初送パケットの信号）すなわち１回との合計数である。【０１４５】
アンテナ毎信号処理部６０２−１〜６０２−Ｍ各々のＦＦＴ６１２より、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱにおける第ｐ回目の受信パケットに対する信号が出力された場合、受信信号毎信号検出部１６０１−１−ｐ〜１６０１−Ｎ−ｐは、第ｐ回目の受信パケットに対して干渉除去処理を行う。この処理と同時に、既受信している第ｕ回目（１≦ｕ≦ｐ−１）の受信パケット信号に対しても、受信信号毎信号検出部１６０１−１−ｕ〜１６０１−Ｎ−ｕが干渉除去処理を行う。
例えば、ＦＦＴ６１２が第ｐ回目の受信パケットに対する信号を出力し、受信信号毎信号検出部１６０１−１−ｐ〜１６０１−Ｎ−ｐが第ｐ回目の受信パケット信号に対して第ｉ回目の干渉除去処理を行う場合、同時に、既受信している第ｕ回目（１≦ｕ≦ｐ−１）の受信パケット信号に対しても受信信号毎信号検出部１６０１−１−ｕ〜１６０１−Ｎ−ｕが第ｉ’（１≦ｉ’≦ｉ）回目の干渉除去処理を行う。【０１４６】
合成部１６０９−Ｎは、受信信号毎信号検出部１６０１−Ｎ−１〜１６０１−Ｎ−Ｐから出力される同じストリームの信号毎にハイブリッド自動再送ＨＡＲＱにおける再送パケットの信号を合成する。すなわち、合成部１６０９−Ｎは、第Ｎストリームの第ｐ回目のパケットを受信した場合、受信信号毎信号検出部１６０１−Ｎ−１〜１６０１−Ｎ−ｐからの出力データを合成する。【０１４７】
詳細には、ＦＦＴ６１２が第ｐ回目の受信パケットに対する信号を出力し、受信信号毎信号検出部１６０１−１−ｐ〜１６０１−Ｎ−ｐが第ｐ回目のパケット信号に対して第ｉ回目の干渉除去処理を行ったデータを出力した場合、前記第ｐ回目のパケット信号に対して第ｉ回目の干渉除去処理を行ったデータ出力と、受信部２０２が第ｐ回目のパケット信号を受信時に受信信号毎信号検出部１６０１−１−ｕ〜１６０１−Ｎ−ｕが再度、既受信している第ｕ回目（１≦ｕ≦ｐ−１）の受信パケット信号に対して第ｉ’（１≦ｉ’≦ｉ）回目の干渉除去処理を行ったデータ出力とを合成する。前記繰り返し回数ｉ’は、ｉ’＞１の固定値としてもよい。この合成は、ｉ’＝ｉの場合、第１の実施形態の式（２）に示す演算にて行われる。以降では、ｉ’＝ｉの場合で説明する。【０１４８】
復号部１６１０−１〜１６１０−Ｎは、それぞれ合成部１６０９−１〜１６０９−Ｎから出力される信号に対して復号処理を行い、情報データの符号化ビットの対数尤度比ＬＬＲと誤り検出結果を算出する。復号部１６１０−１〜１６１０−Ｎ各々は、図８に示す第１の実施形態の復号部２０５と同様の構成である。受信信号毎信号処理部１６０１−Ｎ−１〜１６０１−Ｎ−Ｐ各々は、干渉除去部１６１１、ＭＩＭＯ分離部１６０５、復調部１６０６、デインターリーブ部１６０７、デパンクチャ部１６０８、受信信号記憶部１６１２を具備する。【０１４９】
受信信号毎信号検出部１６０１−Ｎ−１〜１６０１−Ｎ−Ｐにおいて、アンテナ部５０１−１〜５０１−Ｎから送信された各々ストリーム信号を検出していく順は、例えば、各々のストリームのパイロット信号の受信電力、あるいはＳＩＮＲ（信号対雑音・干渉電力比）の大きい順に行うなどがある。本実施形態では、電力の大きい順にストリーム信号の分離を行うとして説明する。なお、以下の説明において、アンテナ部５０１−１〜５０１−Ｎから送信された各々のストリームのパイロット信号の受信電力Ｐｏ１〜ＰｏＮの大きさは、Ｐｏ１＞Ｐｏ１＞・・・＞ＰｏＮであるとして説明する。【０１５０】
受信信号記憶部１６１２は、属する受信信号毎信号処理部１６０１−Ｎ−１〜１６０１−Ｎ−ＰにＦＦＴ部６１２からの入力が有る場合、ＦＦＴ部６１２からの入力信号を記憶し、属さない受信信号毎受信処理部１６０１−Ｎ−１〜１６０１−Ｎ−ＰにＦＦＴ部６１２からの入力がある場合に、ＦＦＴ部６１２から入力され記憶している信号を干渉除去部１６１１に出力する。例えば、受信信号毎信号検出部１６０１−Ｎ−１が具備する受信信号記憶部１６１２は、第Ｎストリームのハイブリッド自動再送ＨＡＲＱにおける第１回目のパケット信号（初送パケット信号）を受信部６１０が受信した場合、この第１回目のパケット信号のＦＦＴ部６１２からの出力信号を記憶する。さらに、第Ｎストリームの第２回目以降のパケット信号を受信部６１０が受信した場合、受信信号毎信号検出部１６０１−Ｎ−１が具備する受信信号記憶部１６１２は、受信信号毎信号検出部１６０１−Ｎ−１が具備する干渉除去部１６１１に、記憶している第１回目のパケット信号の受信部６１０からの出力信号を入力する。【０１５１】
干渉除去部１６１１は、減算部１６０３、受信レプリカ生成部１６０２、シンボルレプリカ生成部１６０４（受信レプリカ生成部１６０２およびシンボルレプリカ生成部１６０４をまとめてレプリカ生成部という）を具備する。干渉除去部１６１１は、ＦＦＴ部６１２からの出力信号あるいは受信信号記憶部１６１２からの出力信号から、干渉信号のレプリカを除去する。詳細には、干渉除去部１６１１は、当該干渉除去部１６１１が属する受信信号毎信号処理部が信号検出するパケットの信号がＦＦＴ部６１２から入力された場合、このＦＦＴ部６１２からの信号から干渉レプリカを除去し、属さない受信信号毎信号処理部が信号検出するパケットの信号がＦＦＴ部から入力された場合、属する受信信号記憶部１６１２が記憶する信号から干渉レプリカを除去する。【０１５２】
例えば、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱにおける第３回目のパケットを受信した場合、受信信号毎信号処理部１６０１−１−１〜１６０１−Ｎ−２に属する干渉除去部１６１１は、各々の受信信号記憶部１６１２が記憶している第１〜２回目のパケットの信号から干渉レプリカを除去し、受信信号毎信号処理部１６０１−１−３〜１６０１−Ｎ−３に属する干渉除去部１６１１はＦＦＴ部６１２からの出力される第３回目のパケットの信号から干渉レプリカを除去する。【０１５３】
減算部１６０３は、受信レプリカ生成部１６０２で生成した干渉レプリカをＦＦＴ部６１２からの出力信号あるいは受信信号記憶部１６１２が記憶している信号から減算して、干渉レプリカを除去する。詳細には、属する受信信号毎信号処理部が信号検出するパケットの信号がＦＦＴ部６１２から入力された場合、このＦＦＴ部６１２からの信号から干渉レプリカを減算し、属さない受信信号毎信号処理部が信号検出するパケットの信号がＦＦＴ部６１２から入力された場合、属する受信信号記憶部１６１２が記憶する信号から干渉信号のレプリカを減算する。【０１５４】
第ｉ回目の繰り返し処理時における受信信号毎信号処理部１６０１−ｎ−ｐの減算部１６０３の出力信号をＲ”ｎ，ｐ，ｉ（ｋ）は以下の式（１５）となる。ただし、Ｒｐ，（ｋ）はＨＡＲＱの第ｐ回目の受信パケットの信号、Ｒ’ｎ，ｐ，ｉ（ｋ）はＨＡＲＱの第ｐ回目の受信パケットの第ｉ回目の繰り返し処理におけるストリームｎのシンボルレプリカ、ｋはサブキャリアインデックスを示す。上記減算部１６０３は、アンテナ６０１−１〜６０１−Ｍの受信信号全てに対して、式（１５）の処理を行う。【０１５５】
【数１４】
2009104764.tif 000016
【０１５６】
受信レプリカ生成部１６０２は、他の受信信号毎信号処理部のシンボルレプリカ生成部１６０４で生成された変調シンボルレプリカと、伝搬路推定値を用いて干渉信号のレプリカを生成する。例えば、ストリームｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）の信号検出を行う場合、受信レプリカ生成部１６０２は、ストリーム1〜ストリーム（ｎ−１）およびストリーム（ｎ＋１）〜ストリームＮの受信信号レプリカを生成する。詳細には、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱの第ｐ回目のパケットの信号を受信した場合、繰り返し遂次型干渉キャンセラＳＩＣにおける受信信号毎信号処理部１６０１−ｎ−１〜１６０１−ｎ−ｐ（ｎはストリームインデックス、ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）に属する受信レプリカ生成部１６０２は、第ｉ回目の繰り返し処理時において、第ｉ回目の繰り返し処理に生成したストリーム1〜ストリーム（ｎ−１）のシンボルレプリカと第ｉ−１回目の繰り返し処理に生成したストリーム（ｎ＋１）〜ストリームＮのシンボルレプリカと伝搬路推定値を用いて受信信号レプリカを生成する。第ｉ回目の繰り返し処理時における受信信号毎信号処理部１６０１−ｎ−ｐの受信レプリカ生成部１６０２の出力信号であるＲ’ｎ，ｐ，ｉ（ｋ）は以下の式（１６）となる。上記受信レプリカ生成部１６０２は、アンテナ６０１−１〜６０１−Ｍの受信信号全てに対して、式（１６）の処理を行う。【０１５７】
【数１５】
2009104764.tif 000017
【０１５８】
ただし、Ｈｕ，ｐ（ｋ）は第ｐ回目の受信パケットのストリームｕの伝搬路推定値、Ｓ’ｕ，ｐ，ｉ（ｋ）は第ｐ回目の受信パケットのストリームｕに対する第ｉ回目の繰り返し処理において生成したシンボルレプリカを示す。
なお、ｉ＝１の場合（初回処理）、第ｉ回目の繰り返し処理ですでに生成したストリーム1〜ストリーム（ｎ−１）のシンボルレプリカのみと伝搬路推定値から受信信号レプリカを生成する。【０１５９】
シンボルレプリカ生成部１６０４−１−１〜１６０４−Ｎ−Ｐは、復号部１６１０−１〜１６１０−Ｐが出力する符号化ビットの対数尤度比ＬＬＲを用いて各ストリームのシンボルレプリカを生成する。繰り返しＳＩＣの第ｉ回目の信号検出処理において、受信信号毎信号処理部１６０１−ｎ−１〜１６０１−ｎ−ｑ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）に属するシンボルレプリカ生成部が出力するストリーム信号は、第ｉ回目の信号検出処理における復号部１６１０−ｎから出力される符号化ビットの対数尤度比ＬＬＲから変調シンボルのレプリカを図１０に示す第１の実施形態のシンボルレプリカ生成部２６３と同様にして生成する。干渉除去部１６１１は、全ての受信アンテナからの信号に対して上述した処理を行い、干渉キャンセル処理を行う。【０１６０】
ＭＩＭＯ分離部１６０５は、減算部１６０３からの出力信号に対してストリーム分離を行う。分離方法としては、ＺＦ（Ｚｅｒｏ  Ｆｏｒｃｉｎｇ）基準、ＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｅｒｒｏｒ）基準などの線形処理による分離、ＭＬ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）基準のような非線形処理などがある。例えば、線形処理の場合、ＺＦ基準、ＭＭＳＥ基準に基づいた重み係数を減算部１６０３の出力に乗算することによりＭＩＭＯ分離を行う。例えば、受信信号毎信号処理部１６０１−ｎ−ｐに属するＭＩＭＯ分離部１６０５のＺＦ基準、ＭＭＳＥ基準に基づいた重み係数ＷＺＦ、ｎ、ｐ（ｋ）、ＷＭＭＳＥ、ｎ、ｐ（ｋ）は、それぞれ以下の式（１７）、式（１８）で表せる。ただし、Hは行列の複素共役転置、−１は逆行列、σ2は雑音電力、ＩＮはＮ×Ｎの単位行列を表す。また、繰り返しＳＩＣにおける初回処理（ｉ＝１）の場合のＨｐ，ｎ（ｋ）は、式（１９）であり、繰り返しＳＩＣにおける繰り返し処理（ｉ＞１）の場合のＨｐ，ｎ（ｋ）は、式（２０）である。【０１６１】
【数１６】
2009104764.tif 000018
【０１６２】
また、受信信号シンボルレプリカは軟判定結果（符号化ビットＬＬＲ）から生成したレプリカであるから、従来からＭＩＭＯ分離で行われているように、式（１７）、式（１８）のσ２を雑音電力と誤差（例えば、受信信号と受信信号シンボルレプリカとの誤差）とからなる値としてもよい。同様に、式（１９）、式（２０）を受信信号と受信信号シンボルレプリカとの誤差を考慮したものとしてもよい。例えば、Ｈｐ，ｎ（ｋ）を、繰り返し処理において常にＮ×Ｍの行列とし、該行列のｎ列目の成分の要素には、伝搬路推定値Ｈｐ，１ｎ（ｋ）〜Ｈｐ，Ｍｎ（ｋ）を割り当て、前記成分以外の要素には、受信信号と受信信号シンボルレプリカとの誤差成分を割り当てる。【０１６３】
復調部１６０６は、図７に示す第１の実施形態の復調部２１７と同様に、ＭＩＭＯ分離部１６０５からの出力信号に対してＱＰＳＫ、１６ＱＡＭなどの復調処理を行い、符号化ビットの対数尤度比ＬＬＲなどの軟判定結果を算出する。デインターリーブ部１６０７は、送信元のパケット送信装置５００が施したインターリーブの逆操作となるように、復調部１６０６からの出力データ系列の配置を並び替える。デパンクチャ部１６０８は、デインターリーブ部１６０７からの出力データ系列に対して、図７に示す第１の実施形態のデパンクチャ部２１９と同様に、送信元のパケット送信装置５００が施したパンクチャ処理で間引かれたビットを補うデパンクチャ処理を行う。【０１６４】
以上のように、自動再送ＡＲＱとターボ符号化などの誤り訂正符号化とを組合せたハイブリッド自動再送ＨＡＲＱを用いたパケット通信を行う通信システムにおいて、パケットがＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ  Ｏｕｔｐｕｔ）を用いて空間多重された信号を受信した場合、受信した再送パケットに対するストリーム分離処理と、前記受信した再送パケットよりも前に受信したパケットに対してもストリーム分離処理を行った後、受信パケットの合成、および復号処理を行う。【０１６５】
これにより、受信した再送パケットよりも前に受信したパケットに対して再度のストリーム分離処理において、以前の受信パケット時のストリーム分離処理よりも精度のよい干渉レプリカを用いることができるため、再送パケットに対するデータ復号精度を向上することができる。その結果、干渉除去処理の繰り返し回数の低減、およびハイブリッド自動再送ＨＡＲＱの再送回数の低減が可能となる。【０１６６】
なお、第１から第３の実施形態では、無線通信によりパケットを送受信する通信システムを説明したが、有線通信によりパケットを送受信する通信システムであってもよい。
また、図７における受信部２０２、伝搬路推定部２１０、干渉除去部２１２、ＧＩ除去部２１３、ＦＦＴ部２１４、伝搬路補償部２１５、逆拡散部２１６、復調部２１７、デインターリーブ部２１８、デパンクチャ部２１９、合成部２０４、復号部２０５、受信パケット管理部２０６、応答信号生成部２２０、および図１５における受信部２０２、ＧＩ除去部２１３ａ、ＦＦＴ部２１４、伝搬路推定部２１０ａ、干渉除去部２１２ａ、伝搬路補償部２１５ａ、合成部２０４ａ、逆拡散部２１６ａ、復調部２１７、デインターリーブ部２１８、デパンクチャ部２１９、復号部２０５ａ、および図１８における受信部６１０、ＧＩ除去部６１１、ＦＦＴ部６１２、伝搬路推定部６１３、受信パケット管理部６０３、受信信号処理部６０４、受信信号処理部６０２−１の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、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。【０１６７】
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、短時間の間、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むものとする。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。【０１６８】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１６９】
この発明は、移動体通信システムに用いて好適であるが、これに限定されない。
【図１】
2009104764.tif 000019
【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】
2009104764.tif 000029
【図１２】
2009104764.tif 000030
【図１３】
2009104764.tif 000031
【図１４】
2009104764.tif 000032
【図１５】
2009104764.tif 000033
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年9月9日(2010.9.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一のデータに関する初送信号を含む信号と再送信号を含む信号とを受信する受信部と、
受信した前記信号から、同一のデータに関する前記初送信号および複数の前記再送信号のうち少なくとも２つの信号を、復号処理結果を用いて検出する信号検出部と、
前記信号検出部が検出した少なくとも２つの信号を合成する合成部と、
合成した前記信号を復号処理して前記復号処理結果を得る復号部と、
を具備し、
同一のデータに関する複数の前記信号について、前記信号検出部による検出と、前記合成部による合成と、前記復号部による復号処理とを、繰り返し行うこと
を特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記信号検出部は、前記受信部が再送信号を受信した場合、既に受信している前記再送信号と同一のデータに関する初送信号あるいは再送信号を検出することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記信号検出部が検出する少なくとも２つの信号は、前記初送信号を含むことを特徴とする請求項１の通信装置。
【請求項４】
前記信号検出部は、前記受信部が受信した前記同一のデータに関する全ての前記初送信号および前記再送信号を検出し、
前記合成部は、前記信号検出部が検出した前記同一のデータに関する全ての前記信号同士を合成することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項５】
前記信号検出部は、
前記復号処理結果に基づき、前記初送信号に対する干渉レプリカと前記再送信号に対する干渉レプリカを生成し、前記受信部が受信した前記信号から該干渉レプリカを減算すること、
を特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項６】
前記復号処理部は、軟判定した復号処理結果を出力し、
前記信号検出部は、軟判定した前記復号処理結果を用いて前記干渉レプリカを生成すること、
を特徴とする請求項５に記載の通信装置。
【請求項７】
前記干渉レプリカは、前記初送信号または前記再送信号に対するシンボル間干渉、キャリア干渉、符号間干渉、ストリーム間干渉、それらの干渉の組み合わせのいずれかの干渉成分の干渉レプリカであることを特徴とする請求項５に記載の通信装置。
【請求項８】
前記信号検出部は、前記受信部が受信した前記信号から前記干渉レプリカを減算した信号を復調して軟判定結果を出力し、
前記合成部は、前記軟判定結果を合成すること
を特徴とする請求項５に記載の通信装置。
【請求項９】
前記受信部が受信する前記信号は空間多重された信号であり、
前記信号検出部は、前記受信部が受信した前記信号を構成するストリームの分離処理を行うＭＩＭＯ分離部を備えること
を特徴とする請求項５に記載の通信装置。
【請求項１０】
データに関する初送信号および再送信号を送信し、該初送信号または該再送信号の応答として再送要求を受信すると、前記データに関する再送信号を送信する第１の通信装置と、該第１の通信装置が送信した信号を受信し、該信号を復号した結果に誤りを検出したときは、前記第１の通信装置に再送を要求する第２の通信装置とを具備する通信システムにおいて、
前記第２の通信装置は、
同一のデータに関する初送信号を含む信号と再送信号を含む信号とを受信する受信部と、
受信した前記信号から、同一のデータに関する前記初送信号および複数の前記再送信号のうち少なくとも２つの信号を、復号処理結果を用いて検出する信号検出部と、
前記信号検出部が検出した少なくとも２つの信号を合成する合成部と、
合成した前記信号を復号処理して前記復号処理結果を得る復号部と、
を具備し、
同一のデータに関する複数の前記信号について、前記信号検出部による検出と、前記合成部による合成と、前記復号部による復号処理とを、繰り返し行うこと
を特徴とする通信システム。
【請求項１１】
通信装置における受信方法において、
前記通信装置が、同一のデータに関する初送信号を含む信号と再送信号を含む信号とを受信する第１の過程と、
前記通信装置が、受信した前記信号から、同一のデータに関する前記初送信号および複数の前記再送信号のうち少なくとも２つの信号を、復号処理結果を用いて検出する第２の過程と、
前記通信装置が、前記第２の過程にて検出した少なくとも２つの信号を合成する第３の過程と、
前記通信装置が、前記第３の過程にて合成した前記信号を復号処理して前記復号処理結果を得る第４の過程と、
を有し、
同一のデータに関する複数の前記信号について、前記第２の過程と、前記第３の過程と、前記第４の過程とを、繰り返し行うこと
を特徴とする受信方法。
【請求項１２】
前記第２の過程は、第１の過程で受信した信号が再送信号である場合、既に受信している前記再送信号と同一のデータに関する初送信号あるいは再送信号を検出することを特徴とする請求項１１に記載の受信方法。
【請求項１３】
通信装置が具備するコンピュータを、
同一のデータに関する初送信号を含む信号と再送信号を含む信号とを受信する受信部、
受信した前記信号から、同一のデータに関する前記初送信号および複数の前記再送信号のうち少なくとも２つの信号を、復号処理結果を用いて検出する信号検出部、
前記信号検出部が検出した少なくとも２つの信号を合成する合成部、
合成した前記信号を復号処理して前記復号処理結果を得る復号部、
として機能させ、
同一のデータに関する複数の前記信号について、前記信号検出部による検出と、前記合成部による合成と、前記復号部による復号処理とを繰り返し行わせるプログラム。
【国際調査報告】
2009104764.tif 000038
2009104764.tif 000039
2009104764.tif 000040
2009104764.tif 000041