(57)【要約】  送信装置と通信する受信装置であって、複数のデータ信号が多重された信号を送信装置から受信する受信部と、受信部で受信した受信信号から、複数のデータ信号に含まれる送信データを検出し、検出した送信データと、各々のデータ信号毎の送信データ検出の成否を出力するデータ信号検出部と、多重された複数のデータ信号のうち送信データ検出に失敗したデータ信号の中から一部のデータ信号を選択する選択部と、送信データ検出に成功したデータ信号と選択したデータ信号とにおける成否情報を生成する成否情報信号生成部と、成否情報を送信装置に報告する報告送信部とを備える。
2009104574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信装置と通信する送信装置であって、
複数の送信データから複数のデータ信号が多重された信号を生成する送信信号生成部と、
前記送信信号生成部で生成した信号を前記受信装置に送信する送信部と、
前記受信装置から報告される前記データ信号毎の送信データ検出の成否を示す成否情報を受信する報告受信部とを備え、
前記送信信号生成部はさらに、前記成否情報が送信データ検出失敗を示す前記データ信号のうちの一部のデータ信号を選択し、前記選択したデータ信号に対する再送信号を生成し、
前記送信部はさらに、前記再送信号を前記受信装置に送信することを特徴とする送信装置。
【請求項２】
前記送信信号生成部は、各々の前記データ信号に含まれる送信データの優先度を取得し、前記取得した優先度に基づいて、前記一部のデータ信号を選択することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記送信信号生成部は、各々の前記データ信号に含まれる送信データの再送回数を記憶し、前記再送回数に基づいて、前記一部のデータ信号を選択することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項４】
前記送信信号生成部は、各々の前記データ信号の符号化率を記憶し、前記符号化率に基づいて、前記一部のデータ信号を選択することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項５】
前記複数の送信データを記憶する送信データ記憶部を備え、
前記送信信号生成部は、前記送信データ記憶部に記憶された前記送信データから前記再送信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項６】
前記報告受信部はさらに、前記受信装置から報告される送信データ再検出の成否を示す成否情報を受信することを特徴とする請求項５に記載の送信装置。
【請求項７】
前記送信データ記憶部は、前記送信データ再検出の成否を示す成否情報を報告された当該送信データを削除することを特徴とする請求項６に記載の送信装置。
【請求項８】
前記送信信号生成部は、前記複数のデータ信号を符号拡散する拡散部を備えることを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項９】
前記送信部は、前記複数のデータ信号を空間多重して送信することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項１０】
送信装置と通信する受信装置であって、
複数のデータ信号が多重された信号を前記送信装置から受信する受信部と、
前記受信部で受信した受信信号から、前記複数のデータ信号に含まれる送信データを検出し、検出した送信データと、各々の前記データ信号毎の送信データ検出の成否を出力するデータ信号検出部と、
前記多重された複数のデータ信号に対して、一つの成否情報を生成する成否情報信号生成部と、
前記成否情報を前記送信装置に報告する報告送信部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項１１】
送信装置と通信する受信装置であって、
複数のデータ信号が多重された信号を前記送信装置から受信する受信部と、
前記受信部で受信した受信信号から、前記複数のデータ信号に含まれる送信データを検出し、検出した送信データと、各々の前記データ信号毎の送信データ検出の成否を出力するデータ信号検出部と、
前記多重された複数のデータ信号のうち送信データ検出に失敗したデータ信号の中から一部のデータ信号を選択する選択部と、
送信データ検出に成功したデータ信号と前記選択したデータ信号とにおける成否情報を生成する成否情報信号生成部と、
前記成否情報を前記送信装置に報告する報告送信部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項１２】
前記選択部は、各々の前記データ信号に含まれる送信データの優先度を取得し、前記取得した優先度に基づいて、前記一部のデータ信号を選択することを特徴とする請求項１１に記載の受信装置。
【請求項１３】
前記選択部は、各々の前記データ信号に含まれる送信データの再送回数を取得し、前記再送回数に基づいて、前記一部のデータ信号を選択することを特徴とする請求項１１に記載の受信装置。
【請求項１４】
前記選択部は、各々の前記データ信号の符号化率を取得し、前記符号化率に基づいて、前記一部のデータ信号を選択することを特徴とする請求項１１に記載の受信装置。
【請求項１５】
前記選択部は、各々の前記データ信号の受信品質を取得し、前記受信品質に基づいて、前記一部のデータ信号を選択することを特徴とする請求項１１に記載の受信装置。
【請求項１６】
前記受信部はさらに、前記多重された複数のデータ信号のいずれかに対応する再送データ信号を受信し、
前記データ信号検出部は、前記受信信号と前記再送データ信号とから、前記多重された複数のデータ信号のうち前記再送データ信号に対応するデータ信号と少なくとも１つの前記再送データ信号に対応しないデータ信号とに含まれる送信データを再検出することを特徴とする請求項１１に記載の受信装置。
【請求項１７】
前記データ信号検出部は、
各データ信号のレプリカであるデータ信号レプリカを生成するデータ信号レプリカ生成部と、
前記データ信号レプリカから干渉信号レプリカを生成する干渉信号レプリカ生成部と、
前記干渉信号レプリカを受信信号から減算する干渉除去部と、
前記干渉信号レプリカを除去した受信信号を合成する信号合成部と、
前記信号合成部の出力から前記多重された複数のデータ信号に含まれる送信データの再検出を行う判定部と、
を備えることを特徴とする請求項１６に記載の受信装置。
【請求項１８】
前記信号合成部は、
前記干渉信号レプリカを除去した受信信号と前記再送信号を復調する復調部と、
前記干渉信号レプリカを除去した受信信号の復調結果と前記再送信号の復調結果とを合成する合成部と、
を備えることを特徴とする請求項１７に記載の受信装置。
【請求項１９】
前記復調部は、前記干渉信号レプリカを除去した受信信号と前記再送信号に含まれる送信データの尤度情報を出力する請求項１８に記載の受信装置。
【請求項２０】
前記復調部は、前記干渉信号レプリカを除去した受信信号と前記再送信号に含まれる送信データの対数尤度比を出力し、
前記合成部は、前記干渉信号レプリカを除去した受信信号に含まれる送信データの対数尤度比と前記再送信号に含まれる送信データの対数尤度比とを加算して合成することを特徴とする請求項１９に記載の受信装置。
【請求項２１】
前記干渉信号レプリカ生成部は、検出するデータ信号の各々に対する干渉信号レプリカを生成することを特徴とする請求項１８に記載の受信装置。
【請求項２２】
前記干渉信号レプリカ生成部は、検出する複数のデータ信号うち最初に検出するデータ信号以外のデータ信号に対する干渉信号レプリカを生成することを特徴とする請求項１８に記載の受信装置。
【請求項２３】
前記報告送信部は、前記データ信号検出部から出力された前記送信データ再検出の成否に基づいて、前記送信データの再検出が成功であるデータ信号に関する成否情報を前記送信装置に報告することを特徴とする請求項１６に記載の受信装置。
【請求項２４】
前記複数のデータ信号は、符号拡散多重されており、
前記データ信号検出部は、受信信号に対して逆拡散処理を行う逆拡散部を備えることを特徴とする請求項１１に記載の受信装置。
【請求項２５】
前記複数のデータ信号は、空間多重されているストリームであり、
前記データ信号検出部は、受信信号に対してストリーム分離を行うストリーム分離部を備えることを特徴とする請求項１１に記載の受信装置。
【請求項２６】
送信装置と受信装置とを備える通信システムであって、
前記送信装置は、
複数のデータ信号が多重された信号を生成する送信信号生成部と、
前記送信信号生成部で生成した信号を前記受信装置に送信する送信部と、
前記受信装置から報告される成否情報を受信する報告受信部とを備え、
前記送信信号生成部はさらに、前記成否情報が検出失敗を示す前記データ信号のうちの一部のデータ信号を選択し、前記選択したデータ信号に対する再送信号を生成し、
前記送信部はさらに、前記再送信号を前記受信装置に送信し、
前記受信装置は、
前記送信装置から送信された信号を受信する受信部と、
前記受信部で受信した受信信号から、前記複数のデータ信号を検出し、検出したデータ信号と、信号検出の成否を出力するデータ信号検出部と、
前記信号検出の成否を示す成否情報を前記送信装置に報告する報告送信部とを備え、
前記受信部はさらに、前記多重された複数のデータ信号のいずれかに対応する再送データ信号を受信し、
前記データ信号検出部は、前記受信信号と前記再送データ信号とから、前記多重された複数のデータ信号のうち信号検出結果が失敗であるデータ信号を再検出することを特徴とする通信システム。
【請求項２７】
送信装置と受信装置とを備える通信システムであって、
前記送信装置は、
複数のデータ信号が多重された信号を生成する送信信号生成部と、
前記送信信号生成部で生成した信号を前記受信装置に送信する送信部と、
前記受信装置から報告される成否情報を受信する報告受信部とを備え、
前記送信信号生成部はさらに、前記成否情報が検出失敗を示す前記データ信号に対する再送信号を生成し、
前記送信部はさらに、前記再送信号を前記受信装置に送信し、
前記受信装置は、
前記送信装置から送信された信号を受信する受信部と、
前記受信部で受信した受信信号から、前記複数のデータ信号を検出し、検出したデータ信号と、各々の前記データ信号毎の送信データ検出の成否を出力するデータ信号検出部と、
前記多重された複数のデータ信号のうち送信データ検出に失敗したデータ信号の中から一部のデータ信号を選択する選択部と、
送信データ検出に成功したデータ信号と前記選択したデータ信号とにおける成否情報を生成する成否情報信号生成部と、
前記成否情報を前記送信装置に報告する報告送信部とを備え、
前記受信部はさらに、前記多重された複数のデータ信号のいずれかに対応する再送データ信号を受信し、
前記データ信号検出部は、前記受信信号と前記再送データ信号とから、前記多重された複数のデータ信号のうち信号検出結果が失敗であるデータ信号を再検出することを特徴とする通信システム。
【請求項２８】
受信装置と通信する送信装置を用いた通信方法であって、
複数の送信データから複数のデータ信号が多重された信号を生成する送信信号生成過程と、
前記送信信号生成過程で生成した信号を前記受信装置に送信する送信過程と、
前記受信装置から報告される前記データ信号毎の送信データ検出の成否を示す成否情報を受信する報告受信過程とを有し、
前記送信信号生成過程ではさらに、前記成否情報が送信データ検出失敗を示す前記データ信号のうちの一部のデータ信号を選択し、前記選択したデータ信号に対する再送信号を生成し、
前記送信過程ではさらに、前記再送信号を前記受信装置に送信することを特徴とする通信方法。
【請求項２９】
送信装置と通信する受信装置を用いた通信方法であって、
複数のデータ信号が多重された信号を前記送信装置から受信する受信過程と、
前記受信過程で受信した受信信号から、前記複数のデータ信号に含まれる送信データを検出し、検出した送信データと、各々の前記データ信号毎の送信データ検出の成否を出力するデータ信号検出過程と、
前記多重された複数のデータ信号のうち送信データ検出に失敗したデータ信号の中から一部のデータ信号を選択する選択過程と、
送信データ検出に成功したデータ信号と前記選択したデータ信号とにおける成否情報を生成する成否情報信号生成過程と、
前記成否情報を前記送信装置に報告する報告送信過程と、
を有することを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信装置、受信装置、通信システム及び通信方法に関する。
本願は、２００８年２月２１日に、日本に出願された特願２００８−０４０２２９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】
マルチキャリア伝送では、送信装置においてガードインターバル（ＧＩ：Ｇｕａｒｄ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ）区間を付加することによって、マルチパス干渉の影響を低減する。マルチキャリア伝送方式としては、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：直交周波数分割多元接続）などがある。
これらのアクセス方式において、ガードインターバル区間を越える到来波が存在すると、シンボル間干渉（ＩＳＩ：Ｉｎｔｅｒ  Ｓｙｍｂｏｌ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）や、キャリア間干渉（ＩＣＩ：Ｉｎｔｅｒ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）が生じる。シンボル間干渉（ＩＳＩ）は、前のシンボルがＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：高速フーリエ変換）区間に入り込むことにより生じる。また、キャリア間干渉（ＩＣＩ）は、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。【０００３】
ガードインターバル（ＧＩ）を超える到来波が存在する場合において、シンボル間干渉（ＩＳＩ）、キャリア間干渉（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、一度、復調動作を行った後、誤り訂正結果（ＭＡＰ復号器の出力）を利用し、シンボル間干渉（ＩＳＩ）成分や、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（レプリカ信号）を作成する。そして、作成した複製信号を、受信信号から除去した信号に対し、再度、復調動作を行うことにより、シンボル間干渉（ＩＳＩ）や、キャリア間干渉（ＩＣＩ）により特性が低下することを防いでいる。【０００４】
マルチキャリア伝送方式と、ＣＤＭ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：符号分割多重）方式を組み合わせた方式として、ＭＣ−ＣＤＭ（Ｍｕｌｔｉ  Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：マルチキャリア符号分割多重）方式、ＭＣ−ＣＤＭＡ（Ｍｕｌｔｉ  Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：マルチキャリア符号分割多元接続）、Ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＣＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）などが提案されている。【０００５】
これらのアクセス方式では、例えば、Ｗａｌｓｈ−Ｈａｄａｍａｒｄ符号等の直交符号を用いた周波数方向拡散によるコード多重が行われた信号が、マルチパス環境を経て受信される。この信号は、直交符号の周期内で周波数変動がある場合、直交符号間の直交性が保たれない。このため、コード間干渉（ＭＣＩ：Ｍｕｌｔｉ  Ｃｏｄｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）が起こり、特性劣化の原因となる。
符号間の直交性の崩れ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に記載されている。これらの従来技術では、下りリンクと上りリンクの違いはあるが、双方ともＭＣ−ＣＤＭ通信時のコード多重によるコード間干渉を取り除くため、誤り訂正後または逆拡散後のデータを用いて、所望コード以外の信号を除去している。そして、これにより、特性の改善を図っている。【０００６】
従来技術に共通しているのは、シンボル間干渉（ＩＳＩ）、キャリア間干渉（ＩＣＩ）、コード間干渉（ＭＣＩ）等の干渉をキャンセルするため、受信装置において、受信した信号を復調した後に生成するレプリカ信号に基づいて、干渉信号を生成し、干渉キャンセルを行うことである。さらに、それらの処理を繰返し行うことにより、レプリカ信号の精度を向上させ、精度よく干渉をキャンセルする。
しかしながら、干渉キャンセラを用いた繰返し処理を行ったとしても、シンボル間干渉（ＩＳＩ）、キャリア間干渉（ＩＣＩ）、コード間干渉（ＭＣＩ）等の干渉が多い場合、干渉を除去しきれず、所望のデータを正常に復調することができず、誤りが生じる。【０００７】
一方、誤りに対する制御方法として、自動再送（ＡＲＱ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｐｅａｔ  ｒｅＱｕｅｓｔ）と、ターボ符号化等の誤り訂正符号とを組み合わせたハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）がある。特に、ＨＡＲＱとして、チェース合成（ＣＣ：Ｃｈａｓｅ  Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ）と、インクリメンタルリダンダンシ（ＩＲ：Ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ）とが知られている（非特許文献２、非特許文献３）。例えば、チェース合成を用いる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、インクリメンタルリダンダンシを用いる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を低下させることができ、誤り訂正能力を強くできる。【０００８】
しかしながら、ＨＡＲＱを用いる場合、再送パケット数が増加すると、再送パケットによって、リンク容量のオーバヘッドが増加するという問題があった。さらに、再送回数が増加すると、エンドトゥエンドの遅延時間が大きくなるという問題もあった。
このため、送信装置と受信装置とが通信する際のスループットが低下するという問題があった。
【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、ａｎｄ  Ｍ．Ｓａｗａｈａｓｈｉ、“Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｏｆ  Ｂｒｏａｄｂａｎｄ  ＯＦＣＤＭ  Ｓｙｓｔｅｍｓ−Ｐａｒｔ  Ｉ：Ｈｙｂｒｉｄ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ、”ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ  ｏｎ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ、Ｖｏｌ．５３、Ｉｓｓｕｅ  ４、ｐｐ．７１８−７２９、Ａｐｒｉｌ  ２００５．
【非特許文献２】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３】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】
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、送信装置から受信装置への下りリンクの再送パケット数を抑制し、スループットを向上することができる送信装置、受信装置、通信システム及び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】
【００１０】
（１）  本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様による送信装置は、受信装置と通信する送信装置であって、複数の送信データから複数のデータ信号が多重された信号を生成する送信信号生成部と、前記送信信号生成部で生成した信号を前記受信装置に送信する送信部と、前記受信装置から報告される前記データ信号毎の送信データ検出の成否を示す成否情報を受信する報告受信部とを備え、前記送信信号生成部はさらに、前記成否情報が送信データ検出失敗を示す前記データ信号のうちの一部のデータ信号を選択し、前記選択したデータ信号に対する再送信号を生成し、前記送信部はさらに、前記再送信号を前記受信装置に送信する。【００１１】
（２）  また、本発明の一態様による送信装置の前記送信信号生成部は、各々の前記データ信号に含まれる送信データの優先度を取得し、前記取得した優先度に基づいて、前記一部のデータ信号を選択する。【００１２】
（３）  また、本発明の一態様による送信装置の前記送信信号生成部は、各々の前記データ信号に含まれる送信データの再送回数を記憶し、前記再送回数に基づいて、前記一部のデータ信号を選択する。【００１３】
（４）  また、本発明の一態様による送信装置の前記送信信号生成部は、各々の前記データ信号の符号化率を記憶し、前記符号化率に基づいて、前記一部のデータ信号を選択する。【００１４】
（５）  また、本発明の一態様による送信装置は、前記複数の送信データを記憶する送信データ記憶部を備え、前記送信信号生成部は、前記送信データ記憶部に記憶された前記送信データから前記再送信号を生成する。【００１５】
（６）  また、本発明の一態様による送信装置の前記報告受信部はさらに、前記受信装置から報告される送信データ再検出の成否を示す成否情報を受信する。【００１６】
（７）  また、本発明の一態様による送信装置の前記送信データ記憶部は、前記送信データ再検出の成否を示す成否情報を報告された当該送信データを削除する。【００１７】
（８）  また、本発明の一態様による送信装置の前記送信信号生成部は、前記複数のデータ信号を符号拡散する拡散部を備える。【００１８】
（９）  また、本発明の一態様による送信装置の前記送信部は、前記複数のデータ信号を空間多重して送信する。【００１９】
（１０）  また、本発明の一態様による受信装置は、送信装置と通信する受信装置であって、複数のデータ信号が多重された信号を前記送信装置から受信する受信部と、前記受信部で受信した受信信号から、前記複数のデータ信号に含まれる送信データを検出し、検出した送信データと、各々の前記データ信号毎の送信データ検出の成否を出力するデータ信号検出部と、前記多重された複数のデータ信号に対して、一つの成否情報を生成する成否情報信号生成部と、前記成否情報を前記送信装置に報告する報告送信部とを備える。【００２０】
（１１）  また、本発明の一態様による受信装置は、送信装置と通信する受信装置であって、複数のデータ信号が多重された信号を前記送信装置から受信する受信部と、前記受信部で受信した受信信号から、前記複数のデータ信号に含まれる送信データを検出し、検出した送信データと、各々の前記データ信号毎の送信データ検出の成否を出力するデータ信号検出部と、前記多重された複数のデータ信号のうち送信データ検出に失敗したデータ信号の中から一部のデータ信号を選択する選択部と、送信データ検出に成功したデータ信号と前記選択したデータ信号とにおける成否情報を生成する成否情報信号生成部と、前記成否情報を前記送信装置に報告する報告送信部とを備える。【００２１】
（１２）  また、本発明の一態様による受信装置の前記選択部は、各々の前記データ信号に含まれる送信データの優先度を取得し、前記取得した優先度に基づいて、前記一部のデータ信号を選択する。【００２２】
（１３）  また、本発明の一態様による受信装置の前記選択部は、各々の前記データ信号に含まれる送信データの再送回数を取得し、前記再送回数に基づいて、前記一部のデータ信号を選択する。【００２３】
（１４）  また、本発明の一態様による受信装置の前記選択部は、各々の前記データ信号の符号化率を取得し、前記符号化率に基づいて、前記一部のデータ信号を選択する。【００２４】
（１５）  また、本発明の一態様による受信装置の前記選択部は、各々の前記データ信号の受信品質を取得し、前記受信品質に基づいて、前記一部のデータ信号を選択する。【００２５】
（１６）  また、本発明の一態様による受信装置の前記受信部はさらに、前記多重された複数のデータ信号のいずれかに対応する再送データ信号を受信し、前記データ信号検出部は、前記受信信号と前記再送データ信号とから、前記多重された複数のデータ信号のうち前記再送データ信号に対応するデータ信号と少なくとも１つの前記再送データ信号に対応しないデータ信号とに含まれる送信データを再検出する。【００２６】
（１７）  また、本発明の一態様による受信装置の前記データ信号検出部は、各データ信号のレプリカであるデータ信号レプリカを生成するデータ信号レプリカ生成部と、前記データ信号レプリカから干渉信号レプリカを生成する干渉信号レプリカ生成部と、前記干渉信号レプリカを受信信号から減算する干渉除去部と、前記干渉信号レプリカを除去した受信信号を合成する信号合成部と、前記信号合成部の出力から前記多重された複数のデータ信号に含まれる送信データの再検出を行う判定部とを備える。【００２７】
（１８）  また、本発明の一態様による受信装置の前記信号合成部は、前記干渉信号レプリカを除去した受信信号と前記再送信号を復調する復調部と、前記干渉信号レプリカを除去した受信信号の復調結果と前記再送信号の復調結果とを合成する合成部とを備える。【００２８】
（１９）  また、本発明の一態様による受信装置の前記復調部は、前記干渉信号レプリカを除去した受信信号と前記再送信号に含まれる送信データの尤度情報を出力する。【００２９】
（２０）  また、本発明の一態様による受信装置の前記復調部は、前記干渉信号レプリカを除去した受信信号と前記再送信号に含まれる送信データの対数尤度比を出力し、前記合成部は、前記干渉信号レプリカを除去した受信信号に含まれる送信データの対数尤度比と前記再送信号に含まれる送信データの対数尤度比とを加算して合成する。【００３０】
（２１）  また、本発明の一態様による受信装置の前記干渉信号レプリカ生成部は、検出するデータ信号の各々に対する干渉信号レプリカを生成する。【００３１】
（２２）  また、本発明の一態様による受信装置の前記干渉信号レプリカ生成部は、検出する複数のデータ信号うち最初に検出するデータ信号以外のデータ信号に対する干渉信号レプリカを生成する。【００３２】
（２３）  また、本発明の一態様による受信装置の前記報告送信部は、前記データ信号検出部から出力された前記送信データ再検出の成否に基づいて、前記送信データの再検出が成功であるデータ信号に関する成否情報を前記送信装置に報告する。【００３３】
（２４）  また、本発明の一態様による受信装置の前記複数のデータ信号は、符号拡散多重されており、前記データ信号検出部は、受信信号に対して逆拡散処理を行う逆拡散部を備える。【００３４】
（２５）  また、本発明の一態様による受信装置の前記複数のデータ信号は、空間多重されているストリームであり、前記データ信号検出部は、受信信号に対してストリーム分離を行うストリーム分離部を備える。【００３５】
（２６）  また、本発明の一態様による通信システムは、送信装置と受信装置とを備える通信システムであって、前記送信装置は、複数のデータ信号が多重された信号を生成する送信信号生成部と、前記送信信号生成部で生成した信号を前記受信装置に送信する送信部と、前記受信装置から報告される成否情報を受信する報告受信部とを備え、前記送信信号生成部はさらに、前記成否情報が検出失敗を示す前記データ信号のうちの一部のデータ信号を選択し、前記選択したデータ信号に対する再送信号を生成し、前記送信部はさらに、前記再送信号を前記受信装置に送信し、前記受信装置は、前記送信装置から送信された信号を受信する受信部と、前記受信部で受信した受信信号から、前記複数のデータ信号を検出し、検出したデータ信号と、信号検出の成否を出力するデータ信号検出部と、前記信号検出の成否を示す成否情報を前記送信装置に報告する報告送信部とを備え、前記受信部はさらに、前記多重された複数のデータ信号のいずれかに対応する再送データ信号を受信し、前記データ信号検出部は、前記受信信号と前記再送データ信号とから、前記多重された複数のデータ信号のうち信号検出結果が失敗であるデータ信号を再検出する。【００３６】
（２７）  また、本発明の一態様による通信システムは、送信装置と受信装置とを備える通信システムであって、前記送信装置は、複数のデータ信号が多重された信号を生成する送信信号生成部と、前記送信信号生成部で生成した信号を前記受信装置に送信する送信部と、前記受信装置から報告される成否情報を受信する報告受信部とを備え、前記送信信号生成部はさらに、前記成否情報が検出失敗を示す前記データ信号に対する再送信号を生成し、前記送信部はさらに、前記再送信号を前記受信装置に送信し、前記受信装置は、前記送信装置から送信された信号を受信する受信部と、前記受信部で受信した受信信号から、前記複数のデータ信号を検出し、検出したデータ信号と、各々の前記データ信号毎の送信データ検出の成否を出力するデータ信号検出部と、前記多重された複数のデータ信号のうち送信データ検出に失敗したデータ信号の中から一部のデータ信号を選択する選択部と、送信データ検出に成功したデータ信号と前記選択したデータ信号とにおける成否情報を生成する成否情報信号生成部と、前記成否情報を前記送信装置に報告する報告送信部とを備え、前記受信部はさらに、前記多重された複数のデータ信号のいずれかに対応する再送データ信号を受信し、前記データ信号検出部は、前記受信信号と前記再送データ信号とから、前記多重された複数のデータ信号のうち信号検出結果が失敗であるデータ信号を再検出する。【００３７】
（２８）  また、本発明の一態様による通信方法は、受信装置と通信する送信装置を用いた通信方法であって、複数の送信データから複数のデータ信号が多重された信号を生成する送信信号生成過程と、前記送信信号生成過程で生成した信号を前記受信装置に送信する送信過程と、前記受信装置から報告される前記データ信号毎の送信データ検出の成否を示す成否情報を受信する報告受信過程とを有し、前記送信信号生成過程ではさらに、前記成否情報が送信データ検出失敗を示す前記データ信号のうちの一部のデータ信号を選択し、前記選択したデータ信号に対する再送信号を生成し、前記送信過程ではさらに、前記再送信号を前記受信装置に送信する。【００３８】
（２９）  また、本発明の一態様による通信方法は、送信装置と通信する受信装置を用いた通信方法であって、複数のデータ信号が多重された信号を前記送信装置から受信する受信過程と、前記受信過程で受信した受信信号から、前記複数のデータ信号に含まれる送信データを検出し、検出した送信データと、各々の前記データ信号毎の送信データ検出の成否を出力するデータ信号検出過程と、前記多重された複数のデータ信号のうち送信データ検出に失敗したデータ信号の中から一部のデータ信号を選択する選択過程と、送信データ検出に成功したデータ信号と前記選択したデータ信号とにおける成否情報を生成する成否情報信号生成過程と、前記成否情報を前記送信装置に報告する報告送信過程とを有する。
【発明の効果】
【００３９】
本発明の送信装置、受信装置、通信システム及び通信方法では、送信装置から受信装置への下りリンクの再送パケット数を抑制し、スループットを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施形態による通信方法を示すタイミングチャートである。
【図２】本発明の第２の実施形態による送信装置２００の構成を示す概略ブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施形態による受信装置３００の構成を示す概略ブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施形態による受信装置３００の干渉キャンセラ部３１０の構成を示す概略ブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施形態による干渉キャンセラ部３１０のＭＣＩレプリカ生成部４０４の構成を示す概略ブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施形態による受信装置３００の処理を示すフローチャートである。
【図７】受信データの検出と成否情報の報告、および再送と受信データの再検出の一連の処理を示すタイミングチャートである。
【図８】受信データの検出と成否情報の報告、および再送と受信データの再検出の一連の処理を示す別のタイミングチャートである。
【図９】本発明の第３の実施形態による通信方法を示すタイミングチャートである。
【図１０】本発明の第４の実施形態による送信装置１０００の構成を示す概略ブロック図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態による受信装置１１００の構成を示す概略ブロック図である。
【図１２】本発明の第５の実施形態による受信装置１２００の構成を示す概略ブロック図である。
【図１３】本発明の第５の実施形態による受信装置１２００の干渉キャンセラ部１２１０の構成を示す概略ブロック図である。
【図１４】本発明の第６の実施形態による送信装置１４００の構成を示す概略ブロック図である。
【図１５】本発明の第６の実施形態による受信装置１５００の構成を示す概略ブロック図である。
【図１６】本発明の第６の実施形態による受信装置１５００の干渉キャンセラ部１５１１の構成を示す概略ブロック図である。
【図１７】本発明の第６の実施形態による受信装置１５００の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４１】
２００、１０００、１４００・・・送信装置、２０１−１〜２０１−Ｎ、１００１−１〜１００１−Ｎ、１４０１−１〜１４０１−Ｎ・・・コードチャネル信号生成部、２０２、１００２・・・コード多重部、２０３、１００３、１４０３・・・インターリーバ部、２０４、１００４、１４０４・・・ＩＦＦＴ部、２０５、１００５、１４０５・・・パイロット信号生成部、２０６、１００６、１４０６・・・多重部、２０７、１００７、１４０７・・・ＧＩ挿入部、２０８、１００８、１４０８・・・無線送信部、２０９、１００９、１４０９−１〜１４０９−Ｎ・・・アンテナ部、２１０、１０１０、１４１０・・・無線受信部、２１１、１０１１、１４１１・・・分離部、２１２、１０１２、１４１２・・・再送制御部、２１３、１０１３、１４１３・・・再送制御信号生成部、２１４、１０１４、１４１４・・・符号部、２１５、１０１５、１４１５・・・レートマッチ部、２１６、１０１６、１４１６・・・変調部、２１７、１０１７・・・拡散部、２１８、１０１８・・・符号化ビット記憶部、３００、１１００、１２００、１５００・・・受信装置、３０１、１１０１、１２０１、１５０１−１〜１５０１−Ｎ・・・アンテナ部、３０２、１１０２、１２０２、１５０３・・・無線受信部、３０３、１１０３、１２０３、１５０４・・・分離部、３０４、１１０４、１２０４、１５０５・・・伝搬路推定部、３０５、１１０５、１２０５、１５０６・・・伝搬路推定値記憶部、３０６、１１０６、１２０６、１５０７・・・ＧＩ除去部、３０７、１１０７、１２０７、１５０８・・・ＦＦＴ部、３０８、１１０８、１２０８、１５０９・・・受信信号記憶部、３０９、１１０９、１２０９、１５１０・・・受信パケット管理部、３１０、１１１０、１２１０、１５１１・・・干渉キャンセラ部、３１１−１〜３１１−Ｎ、１１１１−１〜１１１１−Ｎ・・・コードチャネルレプリカ生成部、３１２、１１１２、１２１２、１５１２・・・ビットＬＬＲ記憶部、３１３、１１１３、１２１３、１５１３・・・成否情報信号生成部、３１４、１１１４、１２１４、１５１４・・・多重部、３１５、１１１５、１２１５、１５１５・・・無線送信部、３１６、１１１６・・・シンボルレプリカ生成部、３１７、１１１７・・・拡散部、４０１・・・伝搬路補償部、４０２・・・デインターリーバ部、４０３・・・コード分離部、４０４、１３０４・・・ＭＣＩレプリカ生成部、４０５、１３０６、１６０３・・・減算部、４０６、１３０７−１〜１３０７−Ｎ・・・逆拡散部、４０７、１３０８、１６０７・・・復調部、４０８、１３０９、１６０８・・・レートマッチ部、４０９、１３１０、１６０９・・・合成部、４１０、１３１１、１６１０・・・復号部、５０１・・・コード多重部、５０２・・・インターリーバ部、５０３・・・伝達関数乗算部、１３０１・・・伝搬路補償部、１３０２、１６０６・・・デインターリーバ部、１３０３−１〜１３０３−Ｎ・・・コード分離部、１３０５−１〜１３０５−Ｎ・・・コードチャネルレプリカ生成部、１５０２−１〜１５０２−Ｍ・・・アンテナ毎受信処理部、１６０２・・・受信レプリカ生成部、１６０１−１〜１６０１−Ｎ・・・ストリーム検出部、１６０４−１、１６０４−２・・・シンボルレプリカ生成部、１６０５・・・ＭＩＭＯ分離部
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態による通信方法を示すタイミングチャートである。まず、基地局（送信装置とも称する）が下りリンクを介して初送パケットであるパケットＰ１とパケットＰ２を多重して端末（受信装置とも称する）に送信する（ステップＳ１０１）。信号を受信した端末は、パケットＰ１とパケットＰ２が多重された受信信号を記憶し、干渉キャンセル処理とデータ検出処理を行う。【００４３】
なお、干渉とは、多重された他の信号を意味する。すなわち、パケットＰ１にとってはパケットＰ２が干渉成分であり、パケットＰ２にとってはパケットＰ１が干渉成分である。干渉キャンセル処理とは、受信信号から干渉信号を再生した信号（レプリカ）を用いて干渉を除去する処理である。干渉キャンセル処理では、例えばパケットＰ２を検出する際には、受信信号からパケットＰ１のレプリカを除去した信号を用いる。
ここでは、パケットＰ１とパケットＰ２の両方のパケットにおいて誤りが生じた場合について説明する。端末はパケットＰ１とパケットＰ２のパケットにおいて誤りが生じたことを基地局に報告するための成否情報（ＮＡＣＫ１、ＮＡＣＫ２）を含む信号を生成する。そして、端末は、成否情報を上りリンクを介して基地局に送信する（ステップＳ１０２）。【００４４】
成否情報信号を受信した基地局は、ＮＡＣＫを返されたパケットＰ１に対する再送パケットＰ３を生成して端末に送信する（ステップＳ１０３）。ここで、本実施形態に係る基地局は、ＮＡＣＫを返された複数のパケットのうち、一部のパケットに対する再送パケットを生成して端末に送信する。
このとき、一部のパケットの選び方として、下記のような方法を用いることができる。【００４５】
（１）  各パケットの含まれる送信データは、上位レイヤから順次送られてくる。上位レイヤから送られた順に再送することにより、平均的な遅延時間を短くすることができる。
（２）  重要度の高い（要求遅延が短い）情報を含むパケットを優先的に再送することにより、重要度の高いパケットの遅延時間を短くすることができる。
（３）  インクリメンタルリダンダンシ（ＩＲ）の場合は、初送の符号化率が大きいパケットほど、再送パケット合成による符号化率の低下の度合いが大きい。そのため、初送の符号化率が大きいパケットを優先的に再送することにより、再送による符号化利得が大きくなり、効率的な再送を行うことができる。
（４）  再送回数に基づいて優先的に再送するパケットを選択する。例えば、再送回数の少ないパケットを優先的に再送することにより、平均的な遅延時間を短くすることができる。あるいは、再送回数の多いパケットを優先的に再送することにより、最大遅延時間を短くすることができる。
（５）  パケット毎に受信品質が異なる場合、受信品質が悪い（受信電力が小さい）パケットを優先的に再送することにより、全体的に受信品質を向上することができる。【００４６】
下りリンク信号を受信した端末は、再送パケットＰ３を復調し、パケットＰ３の復調結果と、記憶してあるパケットＰ１とパケットＰ２が多重された受信信号とを用いて、干渉キャンセル処理とデータ検出処理を行う。ここで、前述したように、干渉キャンセル処理では、多重された他のパケットのレプリカを除去することにより、検出精度を向上させる。一般にＨＡＲＱ方式による再送を行うと、初送パケットのみを用いてデータ検出するより、初送パケットと再送パケットを合成した信号を用いてデータ検出する方が良好な検出精度を得ることができる。すなわち、再送パケットを合成することによって、初送の検出時よりパケットＰ１の検出精度が向上し、パケットＰ１のレプリカの精度の向上に伴って、パケットＰ２の検出精度も向上する。【００４７】
このように、再送したパケットＰ３に対応する初送パケットＰ１のみならず、パケットＰ１に多重されたパケットＰ２の品質（例えば誤り率）が改善し、パケットＰ２の成否結果が初送の結果とは異なる可能性がある。ここでは、パケットＰ１とパケットＰ２の両方のパケットにおいて誤りが無い場合について説明する。端末はパケットＰ１とパケットＰ２のパケットにおいて誤りが無いことを基地局に報告するための成否情報（ＡＣＫ１、ＡＣＫ２）を含む信号を生成する。そして、端末は、生成した信号を、上りリンクを介して基地局に送信する（ステップＳ１０４）。ＡＣＫ１、ＡＣＫ２を受信した基地局は、それ以降、パケットＰ１とパケットＰ２に対応する再送を行う必要がなくなる。結果的に、パケットＰ１に対応するパケットＰ３を再送することにより、パケットＰ１とパケットＰ２両方における誤りを改善することができる。また、パケットＰ２に対応する再送を行うことなく、パケットＰ１とパケットＰ２におけるデータ検出が可能となる。【００４８】
このように、本実施形態の無線通信システムでは、送信装置から受信装置へ複数の初送パケットを多重して送信し、受信装置において干渉（多重された他のパケット）を除去しながらデータを検出する。また、受信装置が、データ検出に失敗した場合に、送信装置から受信装置へＨＡＲＱ方式を用いて再送パケットを送信する。そして、多重された複数の初送パケットの検出に受信装置が失敗した場合に、その一部のパケットに対応する再送パケットを送信装置が受信装置に送信する。そして、受信装置は、一部のパケットのみでなく初回に検出に失敗した他の初送パケットにおいても再度検出する。これにより、下りリンクの再送パケット数を抑制することができるため、スループットを向上させることができる。【００４９】
［第２の実施形態］
第２の実施形態では、受信側で繰り返し並列型ＭＣＩキャンセラを用いて、第１の実施形態で説明した処理を実行する場合について説明する。繰り返しＭＣＩキャンセラは、受信側でＭＣＩレプリカを生成し、受信信号から減算することでコード間干渉（ＭＣＩ）を抑圧する。【００５０】
図２は、本発明の第２の実施形態による送信装置２００の構成を示す概略ブロック図である。送信装置２００は、コードチャネル信号生成部２０１−１、・・・、２０１−Ｎ（ただし、Ｎはコード多重数）、コード多重部２０２、インターリーバ部２０３、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：逆高速フーリエ変換）部２０４、パイロット信号生成部２０５、多重部２０６、ＧＩ（Ｇｕａｒｄ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ：ガードインターバル）挿入部２０７、無線送信部２０８、アンテナ２０９、無線受信部２１０、分離部２１１、再送制御部２１２、再送制御信号生成部２１３を備えている。
コードチャネル信号生成部２０１−１、・・・、２０１−Ｎはそれぞれ、符号部２１４、レートマッチ部２１５、変調部２１６、拡散部２１７、符号化ビット記憶部２１８を備えている。【００５１】
コードチャネル信号生成部２０１−１、・・・、２０１−Ｎ（送信信号生成部とも称する）はそれぞれ、情報ビット（送信データ）からコードチャネル毎のデータ信号を生成する。まず、符号部２１４は、情報ビット系列に対してチャネル符号化処理を行い、符号化ビット系列を、レートマッチ部２１５と符号化ビット記憶部２１８とに出力する。ここでチャネル符号化としては、畳み込み符号化、リードソロモン符号化などの誤り訂正能力を有する符号化を用いることが好ましい。より好ましくはターボ符号化、ＬＤＰＣ（Ｌｏｗ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐａｒｉｔｙ  Ｃｈｅｃｋ）符号化などの高い誤り訂正能力を有する符号化を用いる。【００５２】
レートマッチ部２１５は、符号部２１４から出力された符号化ビットあるいは符号化ビット記憶部２１８から出力された符号化ビットに対して、再送制御部２１２から出力される再送回数に応じたパンクチャリング（ビット除去）、ビットパディング（ビット挿入）あるいはビットリピティション（ビット繰り返し）処理を行う。なお、レートマッチ部２１５は、さらにビットインターリーブ処理を行っても良い。なお、レートマッチングの例としてパンクチャリングに関する一例を後述する。【００５３】
符号化ビット記憶部２１８（送信データ記憶部とも称する）は、符号部２１４の出力である符号化ビット系列を記憶する。また、再送制御部２１２の制御に基づいて、記憶している符号化ビット系列を削除する。これらの処理の詳細については後述する。なお、符号化ビット記憶部２１８は、符号部２１４の出力に代えて、情報ビット自体を記憶しても良い。【００５４】
変調部２１６は、レートマッチ部２１５から出力された符号化ビット（パンクチャド符号化ビット）系列に対して変調処理を行い、拡散部２１７に変調シンボル系列を出力する。変調部２１６は、ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：位相偏移変調）、ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：直交振幅変調）などの変調方式を用いることができる。さらに好ましくは、変調部２１６は、送信装置２００と受信装置３００との間の伝搬路に応じた変調方式を用いる。【００５５】
拡散部２１７は、変調部２１６から出力されたシンボル系列を拡散率分だけ複製し、コードチャネル毎の拡散符号Ｃｎ（ｎ＝１、・・・、Ｎ）を乗算することにより、チップ系列（コードチャネル毎のデータ信号）を生成し、コード多重部２０２に出力する。
コード多重部２０２は、コードチャネル信号生成部２０１−１、・・・、２０１−Ｎの出力であるコードチャネル毎のデータ信号を多重して、インターリーバ部２０３に出力する。インターリーバ部２０３は、コード多重部２０２から出力された信号に対して、チップインターリーブやシンボルインターリーブなどのインターリーブ処理を行う。【００５６】
ＩＦＦＴ部２０４は、周波数方向に並べられた信号に対して、ＩＦＦＴ処理を行うことにより、時間領域の信号に変換し、多重部２０６に出力する。
パイロット信号生成部２０５は、受信装置において伝搬路推定に用いるためのパイロット信号を生成し、多重部２０６に出力する。
再送制御信号生成部２１３は、再送制御部２１２から通知される各コードチャネルの信号の再送回数を受信装置に通知するための信号（再送制御信号）を生成し、多重部２０６に出力する。
多重部２０６は、ＩＦＦＴ部２０４から出力されたデータ信号と、パイロット信号生成部２０５から出力されたパイロット信号と、再送制御信号生成部２１４から出力された再送制御信号とを多重し、ＧＩ挿入部２０７に出力する。
多重部２０６から出力された信号は、ＧＩ挿入部２０７においてガードインターバルを付加され、無線送信部２０８（送信部とも称する）からアンテナ２０９を介して受信装置３００に無線にて送信される。【００５７】
レートマッチ部２１５は、再送制御部２１２の制御に基づいて、符号部２１４からの出力である符号化ビットあるいは、符号化ビット記憶部２１８からの出力である符号化ビットに対して、パンクチャド処理などを行い、変調部２１６に出力する。好ましくは、レートマッチ部２１５は、符号化部２１５からの出力である符号化ビットに適用するパンクチャパターンと、符号化ビット記憶部２１８からの出力である符号化ビットに適用するパンクチャパターンとが異なるようにパンクチャリングする。
さらに好ましくは、符号化部２１４からの出力である符号化ビットに適用するパンクチャパターンには、情報ビットを除去しないようなパターンを用いる。また、符号化ビット記憶部２２０からの出力である符号化ビットに適用するパンクチャパターンには、符号化部２１５からの出力である符号化ビットに適用するパンクチャパターンにおいて除去したビットを除去しないようなパターンを用いる。
なお、ここでは、必ずビット除去する場合について説明したが、必ずしもビットを除去しなくても良い。すなわち、ビットを除去しないようなパンクチャパターンを用いても良い。【００５８】
図３は、本発明の第２の実施形態による受信装置３００の構成を示す概略ブロック図である。受信装置３００は、アンテナ３０１、無線受信部３０２、分離部３０３、伝搬路推定部３０４、伝搬路推定値記憶部３０５、ＧＩ除去部３０６、ＦＦＴ部３０７、受信信号記憶部３０８、受信パケット管理部３０９、干渉キャンセラ部３１０、コードチャネルレプリカ生成部３１１−１、・・・、３１１−Ｎ、ビットＬＬＲ（Ｌｏｇ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｒａｔｉｏ：対数尤度比）記憶部３１２、成否情報信号生成部３１３、多重部３１４、無線送信部３１５を備えている。なお、伝搬路推定部３０４、・・・、ビットＬＬＲ記憶部３１２を、まとめてデータ信号検出部とも称する。
コードチャネルレプリカ生成部３１１−１、・・・、３１１−Ｎはそれぞれ、シンボルレプリカ生成部３１６、拡散部３１７を備えている。【００５９】
まず、アンテナ３０１を介して、無線受信部３０２（受信部とも称する）で受信された信号は、分離部３０３で、パイロット信号と再送制御情報信号とデータ信号とに分離される。
伝搬路推定部３０４では、分離部３０３において分離されたパイロット信号を用いて、送信装置２００と受信装置３００の間の伝搬路特性を推定し、伝搬路推定値を伝搬路推定値記憶部３０５と干渉キャンセラ３１０とに出力する。
伝搬路推定値記憶部３０５は、伝搬路推定部３０４の出力である伝搬路推定値を記憶する。
ＧＩ除去部３０６は、分離部３０３で分離されたデータ信号からガードインターバルを除去し、ＦＦＴ部３０７に出力する。【００６０】
ＦＦＴ部３０７では、ＧＩ除去部３０６の出力信号に対して、ＦＦＴ処理を行うことにより、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換し、受信信号記憶部３０８と干渉キャンセラ３１０とに出力する。
受信信号記憶部３０８は、ＦＦＴ部３０７の出力である周波数領域の信号を記憶する。
受信パケット管理部３０９は、分離部３０３において分離された再送制御情報信号と、干渉キャンセラ部３１０から出力される成否情報とに基づいて、干渉キャンセラ部３１０、ビットＬＬＲ記憶部３１２、受信信号記憶部３０８、伝搬路推定値記憶部３０５に対して各種指示を出力する。また、受信パケット管理部３０９は、成否情報信号生成部３１３に対して、成否情報信号の生成を指示する。なお、受信パケット管理部３０９の詳細な動作については後述する。【００６１】
干渉キャンセラ部３１０は、受信パケット管理部３０９の指示に基づき、伝搬路推定部３０４から出力された伝搬路推定値を参照しながら、ＦＦＴ部３０７から出力される信号から情報ビット系列を検出する。また、干渉キャンセラ部３１０は、符号化ビットＬＬＲと成否情報とを出力する。
また、干渉キャンセラ部３１０は、ビットＬＬＲ記憶部３１２からビットＬＬＲが出力された場合は、受信信号記憶部３０８から出力される受信信号から当該ビットＬＬＲと伝搬路推定値記憶部３０５の出力である伝搬路推定値とを用いて、情報ビットの検出を行う。なお、干渉キャンセラ部３１０の動作の詳細な例については後述する。【００６２】
コードチャネルレプリカ生成部３１１−１、・・・、３１１−Ｎ（データ信号レプリカ生成部とも称する）は、拡散符号Ｃ１、・・・、ＣＮに対応するコードチャネルにおけるレプリカを生成する。詳しくは、シンボルレプリカ生成部３１６は、干渉キャンセラ部３１０から出力された符号化ビットＬＬＲに基づいてシンボルレプリカを生成し、拡散部３１７に出力する。
シンボルレプリカ生成部３１６から出力されたシンボルレプリカは、拡散部３１８において、拡散率分だけ複製され、各コードチャネルにおける拡散符号Ｃ１、・・・、ＣＮが乗算され、コードチャネルレプリカ（データ信号レプリカ）が生成される。【００６３】
ビットＬＬＲ記憶部３１２は、受信パケット管理部３０９の指示に基づいて、干渉キャンセラ部３１０から出力されるビットＬＬＲを記憶する。また、受信信号に再送パケットが多重されていた場合は、記憶しておいたビットＬＬＲを干渉キャンセラ部３１０に出力し、干渉キャンセラ部３１０から出力されるビットＬＬＲを再び記憶する。つまり、ビットＬＬＲ記憶部３１２は、記憶しておいたビットＬＬＲを新たに出力されたビットＬＬＲに置き換える。【００６４】
成否情報信号生成部３１３は、受信パケット管理部（選択部とも称する）３０９の指示に基づいて、成否情報信号を生成し、多重部３１４に出力する。
多重部３１４は、成否情報信号生成部３１３の出力である成否情報信号と、上りリンクデータ信号とを多重して無線送信部３１５に出力する。出力された信号は無線送信部３１５（報告送信部とも称する）からアンテナ３０１を介して送信装置２００へと送信される。【００６５】
図４は、本発明の第２の実施形態による受信装置３００の干渉キャンセラ部３１０の構成を示す概略ブロック図である。なお、ここでは、拡散符号Ｃｋに対応するコードチャネルの信号を検出する場合について説明する。干渉キャンセラ部３１０における一連の処理は、初回にすべての情報ビットを誤り無く検出できた場合を除いて繰り返し実行される。
干渉キャンセラ部３１０は、伝搬路補償部４０１、デインターリーバ部４０２、コード分離部４０３、ＭＣＩレプリカ生成部４０４、減算部（干渉除去部とも称する）４０５を備えている。
コード分離部４０３は、逆拡散部４０６、復調部４０７、レートマッチ部４０８、合成部４０９、復号部（判定部とも称する）４１０を備えている。【００６６】
ＭＣＩレプリカ生成部４０４（干渉信号レプリカ生成部とも称する）は、コードチャネルレプリカ生成部３１１−１、・・・、３１１−Ｎから出力されたコードチャネルレプリカＳｒ、１、・・・、Ｓｒ、Ｎの中で、Ｓｒ、ｋ以外のコードチャネルレプリカと、伝搬路推定部３０４（あるいは伝搬路推定値記憶部３０５）から出力された伝搬路推定値とに基づいて、ＭＣＩレプリカ（干渉レプリカ）を生成して減算部４０５に出力する。【００６７】
図５は、本発明の第２の実施形態による干渉キャンセラ部３１０のＭＣＩレプリカ生成部４０４の構成を示す概略ブロック図である。ＭＣＩレプリカ生成部４０４に入力されたコードチャネルレプリカは、コード多重部５０１で多重され、インターリーバ部５０２でインターリーブ処理される。その後、伝達関数乗算部５０３において、伝搬路推定値から内挿法により算出される（あるいは伝搬路推定値そのものである）伝達関数が乗算され、ＭＣＩレプリカが生成される。
なお、インターリーバ部５０２はインターリーバ部２０３（図２）と同様の処理を行うため、同様の回路で実現することができる。また、初回においては、ＭＣＩレプリカ生成部４０４はＭＣＩレプリカを生成する必要はない。【００６８】
図４に戻り、減算部４０５は、ＦＦＴ部３０７（あるいは受信信号記憶部３０８）の出力からＭＣＩレプリカを減算し、伝搬路補償部４０１に出力する。
伝搬路補償部４０１は、伝搬路推定部３０４（あるいは伝搬路推定値記憶部３０５）の出力である伝搬路推定値に基づいて、減算部４０５の出力に対して伝搬路補償を行い、デインターリーバ部４０２に出力する。具体的には、伝搬路補償部４０１は、伝搬路の影響で生じた位相回転を戻すような処理を行う。好ましくは、伝搬路補償部４０１は、伝搬路推定値からＭＲＣ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｒａｔｉｏ  Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ：最大比合成）重みやＯＲＣ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｒｅｓｔｏｒｉｎｇ  Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ：直交再生合成）重み、あるいはＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅｄ  Ｅｒｒｏｒ：最小平均二乗誤差）重みを算出し、算出した重みを減算部４０５の出力に対して乗算する。【００６９】
デインターリーバ部４０２は、伝搬路補償部４０１からの出力に対して、デインターリーブ処理を行い、逆拡散部４０６に出力する。このデインターリーブ処理は、インターリーバ部２０３におけるインターリーブ処理により並べ替えられた順を、元に戻すような並べ替えであることが好ましい。
逆拡散部４０６は、拡散符号Ｃｋを用いた逆拡散処理を行うことにより、Ｃｋに対応するコードチャネルの信号を抽出し、逆拡散された信号を復調部４０７に出力する。
復調部４０７では、逆拡散部４０６からの出力信号である逆拡散された変調シンボル系列に対して復調処理を行い、ビット毎の信号を抽出し、レートマッチ部４０８に出力する。復調部４０７は、好ましくは、ビット毎の対数尤度比（ＬＬＲ）を出力する。そのため、以下では復調部４０７における復調結果として、ビットＬＬＲ（ビット毎のＬＬＲ）が出力される場合について説明する。なお、伝搬路補償部４０１、復調部４０７、レートマッチ部４０８を、まとめて復調部と称することもある。【００７０】
ここで、ビットＬＬＲを求める一例として、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：４値位相偏移変調）変調を用いる場合について説明する。受信信号Ｓ’が送信された際のビット系列をｂ０、ｂ１（ｂ０、ｂ１は、１または−１）とすると、ビット系列ｂ０、ｂ１をＱＰＳＫ変調した送信信号Ｓは、式（１）のように表せる。【００７１】
【数１】
2009104574.tif 000003
【００７２】
ただし、ｊは虚数単位を表す。これよりｂ０のビットＬＬＲであるλ１（ｂ０）は、式（２）となる。【００７３】
【数２】
2009104574.tif 000004
【００７４】
またｂ１のビットＬＬＲは式（２）の実部と虚数部を入れ替えたものである。ただし、Ｒｅ（ｘ）は複素数ｘの実部を表し、μは受信信号の等価振幅、すなわち受信信号の振幅の基準となる値である。
なお、この場合、シンボルレプリカ生成部３１６の処理としては、シンボルレプリカＳｒ’を式（３）にて算出すれば良い。【００７５】
【数３】
2009104574.tif 000005
【００７６】
ただし、シンボルレプリカＳｒ’を構成するビットＬＬＲはλ２（ｂ０）、λ２（ｂ１）である。ここで、λ２（）は復調部４０７の出力である。【００７７】
レートマッチ部４０８は、送信装置２００内のレートマッチ部２１５において行われたパンクチャリング（ビット除去）、ビットパディング（ビット挿入）あるいはビットリピティション（ビット繰り返し）処理に対して逆の処理を行う。すなわち、パンクチャリングされたビットに対してはビットデパンクチャリング（ビットＬＬＲ挿入）処理を行い、ビットパディング（ビット挿入）されたビットに対してはビット除去処理を行い、ビットリピティション（ビット繰り返し）されたビットに対してはビットＬＬＲ合成を行う。【００７８】
合成部４０９は、初送パケットあるいは１度目の再送パケットである場合、レートマッチ部４０８の出力であるビットＬＬＲをそのまま出力する。一方、２度目以降の再送パケットである場合、ビットＬＬＲ記憶部３１２に記憶してあるビットＬＬＲ（対応する初送パケットにおけるビットＬＬＲ）とレートマッチ部４０８の出力であるビットＬＬＲを合成して出力する。合成部４０９から出力されたビットＬＬＲは、復号部４１０に入力される。また、再送パケットである場合は、出力されたビットＬＬＲがビットＬＬＲ記憶部３１２に送られて上書きされる。なお、伝搬路補償部４０１、復調部４０７、レートマッチ部４０８、合成部４０９をまとめて信号合成部とも称する。【００７９】
復号部４１０は、合成部４０９から出力されたビットＬＬＲを用いて復号処理を行い、復号結果である情報ビットと、情報ビットに誤りが含まれるかどうかを示す成否情報と、符号化ビットＬＬＲとを出力する。なお、誤りが含まれる場合は情報ビットを出力せずに符号化ビットＬＬＲを出力し、誤りが無い場合は符号化ビットＬＬＲを出力せずに情報ビットを出力するようにしても良い。
なお、情報ビットの誤り検出は、例えば、送信側で情報ビットにＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ：巡回冗長検査）を付加し、受信側で誤り検出を行えば良い。【００８０】
次に、図２を用いて、受信装置３００から送信装置２００への上りリンク信号の送信処理に関して説明する。
受信装置３００から送信された信号は、アンテナ２０９を介して無線受信部２１０（報告受信部とも称する）で受信され、分離部２１１に出力される。
分離部２１１は、受信信号に多重された上りリンクデータと成否情報とを分離する。
再送制御部２１２は、分離部２１１で上りリンクデータから分離された成否情報に基づいて、再送パケット（再送データ信号）を送信する準備を行う。成否情報が受信失敗を表す情報（ＮＡＣＫ）であった場合、再送制御部２１２は符号化ビット記憶部２１８に対して、ＮＡＣＫを返されたパケットに対応する符号化ビット系列を出力するように指示する。また、レートマッチ部２１５に対して、符号化ビット記憶部２１８から出力された符号化ビット系列に対してレートマッチング処理を行うように指示する。【００８１】
なお、レートマッチ処理は初送時と同様の処理であっても良いが、再送回数に応じてレートマッチ処理を変更することが好ましい。さらに、再送制御部２１２は、多重するパケットの再送回数を示す情報を再送制御信号生成部２１３に通知し、再送制御信号生成部２１３はこの情報を示す信号（再送制御信号）を生成して多重部２０６に出力する。
なお、多重するパケットの再送回数を示す情報としては、回数そのものを示す情報であることが好ましいが、単に初送か再送かを示す情報など、再送回数を加工した情報であっても良い。成否情報が受信成功を表す情報（ＡＣＫ）であった場合、再送制御部２１２は、符号化ビット記憶部２１８に対して、ＡＣＫを返されたパケットに対応する符号化ビット系列を記憶した記憶領域を解放するように指示する。【００８２】
ここで、再送制御部２１２は符号化ビット記憶部２１８に対して、ＮＡＣＫを返されたパケットに対応する符号化ビット系列を出力するように指示するが、ＮＡＣＫを返されたすべてのパケットではなく、一部のパケットを選択して再送を行うように指示する。このとき、一部のパケットの選び方として、下記のような方法を用いることができる。【００８３】
（１）  各パケットの含まれる送信データは、上位レイヤから順次送られてくる。上位レイヤから送られた順に再送することにより、平均的な遅延時間を短くすることができる。これを実現するために、再送制御部２１２は、各パケットの含まれる送信データが、上位レイヤから送られる順を記憶するようにする。
（２）  重要度の高い（要求遅延が短い）情報を含むパケットを優先的に再送することにより、重要度の高いパケットの遅延時間を短くすることができる。これを実現するために、再送制御部２１２は、上位レイヤからの制御信号により、各パケットの重要度（要求遅延）を取得するようにする。
（３）  インクリメンタルリダンダンシ（ＩＲ）の場合は、初送の符号化率が大きいパケットほど、再送パケット合成による符号化率の低下の度合いが大きい。そのため、初送の符号化率が大きいパケットを優先的に再送することにより、再送による符号化利得が大きくなり、効率的な再送を行うことができる。
（４）  再送回数に基づいて優先的に再送するパケットを選択する。例えば、再送回数の少ないパケットを優先的に再送することにより、平均的な遅延時間を短くすることができる。あるいは、再送回数の多いパケットを優先的に再送することにより、最大遅延時間を短くすることができる。
（５）  パケット毎に受信品質が異なる場合、受信品質が悪い（受信電力が小さい）パケットを優先的に再送することにより、全体的に受信品質を向上することができる。これを実現するために、受信装置３００において、各パケットの受信品質を測定し、上りリンクを介して測定結果を送信装置２００に報告するようにする。【００８４】
再送パケットの復調結果であるビット記憶部３１２に記憶されたビットＬＬＲは、再送パケットに対応する初送パケットを含む過去の受信信号に含まれる初送パケットから情報ビットを抽出する処理において用いられる。【００８５】
図６は、本発明の第２の実施形態による受信装置３００の処理を示すフローチャートである。図６は、再送パケットに対応する初送パケットを含む過去の受信信号に含まれる初送パケットから情報ビットを抽出する処理と、受信パケット管理部３０９が行う制御の一例を示している。
まず、再送パケットに対応する初送パケットを含む過去の受信信号を受信信号記憶部３０８から取得し（ステップＳ６０１）、伝搬路推定値記憶部３０５に記憶された当該受信信号受信時の伝搬路推定値を用いて、伝搬路補償部４０１で伝搬路補償を行う（ステップＳ６０２）。なお、伝搬路補償された受信信号を記憶しておいても良い。その場合、ここでの伝搬路補償は行わなくても良い。【００８６】
次に、再送パケットに対応する初送パケットに関する処理（ループＬ１におけるステップＳ６０３〜Ｓ６０７）が実行される。初送パケットについては、まず、伝搬路補償された信号はデインターリーバ部４０２・逆拡散部４０６での処理の後、復調部４０７およびレートマッチ部４０８において復調およびレートマッチング処理されて符号化ビットＬＬＲが求められる（ステップＳ６０４）。次に、ステップＳ６０４で求めたビット符号化ＬＬＲと、この初送パケットに対応する再送パケットの符号化ビットＬＬＲとを合成部４０９において合成する（ステップＳ６０５）。そして、合成して得られた符号化ビットＬＬＲを用いて復号部４１０で復号する（ステップＳ６０６）。【００８７】
次に、過去の受信信号を用いた繰り返し干渉キャンセル処理（ループＬ２におけるステップＳ６０８〜Ｓ６１９）が行われる。まず、過去の受信信号に含まれるそれぞれの初送パケットに対する処理（ループＬ３におけるステップＳ６０９〜Ｓ６１１）において、コードチャネルレプリカ生成部３１１で符号化ビットＬＬＲ（ステップＳ６０５で合成された場合は、その符号化ビットＬＬＲ）からそれぞれの初送パケットのコードチャネルレプリカを生成する。【００８８】
次に、過去の受信信号に含まれるそれぞれの初送パケットに対する２回目以降の検出処理（ループＬ４におけるステップＳ６１２〜Ｓ６１８）が行われる。すなわち、ステップＳ６１０で生成した自コードチャネル以外のコードチャネルにおけるコードチャネルレプリカを減算部４０５においてキャンセルする（ステップＳ６１３）。そして、残った信号に対して伝搬路補償部４０１で伝搬路補償し（ステップＳ６１４）、復調部４０７およびレートマッチ部４０８で復調およびレートマッチング処理して符号化ビットＬＬＲを算出する（ステップＳ６１５）。【００８９】
次に、算出した符号化ビットＬＬＲと再送パケットの符号化ビットＬＬＲとを合成部４０９で合成する（ステップＳ６１６）。そして、合成した符号化ビットＬＬＲを用いて復号部４１０で復号する（ステップＳ６１７）ことにより、過去の受信信号に含まれる初送パケットからの情報ビットの抽出を行う。ただし、ステップＳ６１３におけるコードチャネルレプリカのキャンセルは、過去の受信信号に含まれる再送パケットのレプリカもキャンセルすることが好ましい。
以上、再送を１回行う場合について説明したが、これに限るものではなく、再送を複数回行うシステムにも本実施形態を適用することができる。【００９０】
図７は、受信データの検出と成否情報の報告、および再送と受信データの再検出の一連の処理を示すタイミングチャートである。
まず、基地局（送信装置）が下りリンクを介して初送パケットであるパケットＰ１〜ＰＮを多重して端末（受信装置）に送信する（ステップＳ２０１）。信号を受信した端末は、パケットＰ１〜ＰＮが多重された受信信号を記憶し、干渉キャンセル処理とデータ検出処理を行う。
ここでは、パケットＰ１〜ＰＮのすべてのパケットにおいて誤りが生じた場合について説明する。端末はパケットＰ１〜ＰＮのパケットにおいて誤りが生じたことを基地局に報告するための成否情報（ＮＡＣＫ１〜ＮＡＣＫＮ）を含む信号を生成し、上りリンクを介して基地局に送信する（ステップＳ２０２）。【００９１】
成否情報信号を受信した基地局は、ＮＡＣＫを返されたパケットＰ１〜ＰＮの中からパケットＰ１を選択し、パケットＰ１に対する再送パケットＰＮ＋１を生成し、下りリンクの他のパケットと多重して端末に送信する（ステップＳ２０３）。このように、基地局は、ＮＡＣＫを返されたパケットのうち、一部のパケットに対する再送パケットを生成して端末に送信する（ステップＳ２０３）。
下りリンク信号を受信した端末は、再送パケットＰＮ＋１の復調結果を記憶するとともに、パケットＰＮ＋１の復調結果と、記憶してあるパケットＰ１〜ＰＮが多重された受信信号とを用いて、干渉キャンセル処理とデータ検出処理を行う。ここでは、パケットＰ１〜ＰＮのすべてのパケットにおいて誤りが生じた場合について説明する。【００９２】
すでに初送パケットに対する成否情報を、端末から基地局に報告しているため、必ずしも２度目以降の成否情報を送信しなくても良い。ここでは、２度目以降のＮＡＣＫ情報を送信しない場合について説明する。基地局は、ＡＣＫが返されない限りＮＡＣＫを受信したものとして処理を行う。【００９３】
基地局は、成否情報を受信しないまま所定時間が経過した後に、パケットＰ１に対する２度目の再送パケットＰＮ＋２を生成し、下りリンクの他のパケットと多重して端末に送信する。
下りリンク信号を受信した端末は、再送パケットＰＮ＋２の復調結果と、記憶してあるパケットＰＮ＋１の復調結果の結果とを合成する。その後、合成した結果と、記憶してあるパケットＰ１〜ＰＮが多重された受信信号とを用いて、干渉キャンセル処理とデータ検出処理を行う。ここでは、パケットＰ１〜ＰＮのすべてのパケットにおいて誤りが無い場合について説明する。端末はパケットＰ１〜ＰＮのパケットにおいて誤りが無いことを基地局に報告するための成否情報（ＡＣＫ１〜ＡＣＫＮ）を含む信号を生成し、上りリンクを介して基地局に送信する。
ＡＣＫ１〜ＡＣＫＮを受信した基地局は、それ以降、パケットＰ１〜ＰＮに対応する再送を行う必要がなくなる。結果的に、パケットＰ１に対応するパケットＰＮ＋１およびパケットＰＮ＋２を再送することにより、パケットＰ１〜ＰＮにおける誤りを改善し、パケットＰ２〜ＰＮに対応する再送を行うことなく、パケットＰ１〜ＰＮにおけるデータ検出が可能となる。【００９４】
図８は、受信データの検出と成否情報の報告、および再送と受信データの再検出の一連の処理を示す別のタイミングチャートである。
まず、基地局が下りリンクを介して、初送パケットであるパケットＰ１〜ＰＮを多重して端末に送信する（ステップＳ３０１）。信号を受信した端末は、パケットＰ１〜ＰＮが多重された受信信号を記憶し、干渉キャンセル処理とデータ検出処理を行う。ここでは、パケットＰ１〜ＰＮのすべてのパケットにおいて誤りが生じた場合について説明する。端末はパケットＰ１〜ＰＮのパケットにおいて誤りが生じたことを基地局に報告するための成否情報（ＮＡＣＫ１〜ＮＡＣＫＮ）を含む信号を生成し、上りリンクを介して基地局に送信する（ステップＳ３０２）。【００９５】
成否情報信号を受信した基地局は、ＮＡＣＫを返されたパケットＰ１〜ＰＮの中からパケットＰ１を選択し、パケットＰ１に対する再送パケットＰＮ＋１を生成し、下りリンクの他のパケットと多重して端末に送信する（ステップＳ３０３）。このように、基地局は、ＮＡＣＫを返されたパケットのうち、一部のパケットに対する再送パケットを生成して端末に送信する。
下りリンク信号を受信した端末は、再送パケットＰＮ＋１の復調結果を記憶するとともに、パケットＰＮ＋１の復調結果と、記憶してあるパケットＰ１〜ＰＮが多重された受信信号とを用いて、干渉キャンセル処理とデータ検出処理を行う。ここでは、パケットＰ１〜ＰＮのすべてのパケットにおいて誤りが生じた場合について説明する。すでに初送パケットに対する成否情報を、端末から基地局に報告しているため、必ずしも２度目以降の成否情報を送信しなくても良い。ここでは、２度目以降のＮＡＣＫ情報を送信しない場合について説明する。【００９６】
基地局は、再送パケットＰＮ＋１を端末に送信した後、成否情報を受信しないまま所定時間が経過した後に、パケットＰ１〜ＰＮの中からパケットＰ２を選択し、パケットＰ２に対する再送パケットＰＮ＋２を生成し、下りリンクの他のパケットと多重して端末に送信する（ステップＳ３０４）。
下りリンク信号を受信した端末は、再送パケットＰＮ＋２の復調結果と、記憶してあるパケットＰＮ＋１と、記憶してあるパケットＰ１〜ＰＮが多重された受信信号とを用いて、干渉キャンセル処理とデータ検出処理を行う。ここでは、パケットＰ１〜ＰＮのすべてのパケットにおいて誤りが無い場合について説明する。【００９７】
端末はパケットＰ１〜ＰＮにおいて誤りが無いことを基地局に報告するための成否情報（ＡＣＫ１〜ＡＣＫＮ）を含む信号を生成し、上りリンクを介して基地局に送信する（ステップＳ３０５）。ＡＣＫ１〜ＡＣＫＮを受信した基地局は、それ以降、パケットＰ１〜ＰＮに対応する再送を行う必要がなくなる。結果的に、パケットＰ１に対応するパケットＰＮ＋１、および、パケットＰ２に対応するパケットＰＮ＋２を端末に再送することにより、パケットＰ１〜ＰＮにおける誤りを改善することができる。また、パケットＰ３〜ＰＮに対応する再送を行うことなく、パケットＰ１〜ＰＮにおけるデータ検出が可能となる。【００９８】
このように、本実施形態の無線通信システムでは、送信装置から受信装置へ複数の初送パケットを多重して送信し、受信装置において干渉（多重された他のパケット）を除去しながらデータを検出する。また、受信装置が、データ検出に失敗した場合に、送信装置から受信装置へ再送パケットを送信する。そして、多重された複数の初送パケットの検出に受信装置が失敗した場合に、その一部のパケットに対応する再送パケットを送信装置が受信装置に送信する。そして、受信装置は、一部のパケットのみでなく初回に検出に失敗した他の初送パケットにおいても再度検出する。そして、受信装置は、検出に成功すれば、検出成功を示す情報を基地局に送信する。
これにより、下りリンクの再送パケット数を抑制することができるため、スループットが向上する。【００９９】
［第３の実施形態］
図９は、本発明の第３の実施形態による通信方法を示すタイミングチャートである。
まず、基地局（送信装置）が下りリンクを介して初送パケットであるパケットＰ１とパケットＰ２を多重して端末（受信装置）に送信する（ステップＳ４０１）。信号を受信した端末は、パケットＰ１とパケットＰ２が多重された受信信号を記憶し、干渉キャンセル処理とデータ検出処理を行う。なお、多重された他の信号が干渉成分となる。すなわち、パケットＰ１にとってはパケットＰ２が干渉成分であり、パケットＰ２にとってはパケットＰ１が干渉成分である。干渉キャンセル処理とは、受信信号から干渉信号を再生した信号（レプリカ）を用いて干渉成分を除去する処理である。干渉キャンセル処理では、例えばパケットＰ２を検出する際には、受信信号からパケットＰ１のレプリカを除去した信号を用いる。【０１００】
ここでは、パケットＰ１とパケットＰ２の両方のパケットにおいて誤りが生じた場合について説明する。端末はパケットＰ１とパケットＰ２のパケットにおいて誤りが生じたことを基地局に報告するための成否情報（ＮＡＣＫ１、ＮＡＣＫ２）を含む信号を生成し、上りリンクを介して基地局に送信する。ここで、本実施形態に係る端末は、誤りが生じたパケットのうち、一部のパケットに対するＮＡＣＫを生成して基地局に報告する。ここでは、パケットＰ１の成否情報（ＮＡＣＫ１）を含む信号を生成して、上りリンクを介して基地局に送信する（ステップＳ４０２）。
このとき、一部のパケットの選び方として、下記のような方法を用いることができる。【０１０１】
（１）  重要度の高い（要求遅延が短い）情報を含むパケットに関して優先的にＮＡＣＫを返すことにより、重要度の高いパケットの遅延時間を短くすることができる。
（２）  インクリメンタルリダンダンシ（ＩＲ）の場合は、初送の符号化率が大きいパケットほど、再送パケット合成による符号化率の低下の度合いが大きい。そのため、初送の符号化率が大きいパケットに関して優先的にＮＡＣＫを返すことにより、再送による符号化利得が大きくなり、効率的な再送を行うことができる。
（３）  再送回数に基づいて優先的にＮＡＣＫを返すパケットを選択する。例えば、再送回数の少ないパケットに関して優先的にＮＡＣＫを返すことにより、平均的な遅延時間を短くすることができる。あるいは、再送回数の多いパケットに関して優先的にＮＡＣＫを返すことにより、最大遅延時間を短くすることができる。
（４）  パケット毎に受信品質が異なる場合、受信品質が悪い（受信電力が小さい）パケットに関して優先的にＮＡＣＫを返すことにより、全体的に受信品質を向上することができる。
（５）  復号結果である符号化ビットＬＬＲの値が小さいパケットに関して優先的にＮＡＣＫを返すことにより、復号精度の劣悪なパケットの復号精度を向上することができる。【０１０２】
成否情報信号を受信した基地局は、ＮＡＣＫを返されたパケットＰ１に対する再送パケットＰ３を生成して端末に送信する（ステップＳ４０３）。
下りリンク信号を受信した端末は、再送パケットＰＮ＋１を復調し、パケットＰ３の復調結果と、記憶してあるパケットＰ１とパケットＰ２が多重された受信信号とを用いて、干渉キャンセル処理とデータ検出処理を行う。ここで、前述したように、干渉キャンセル処理では、多重された他のパケットのレプリカを除去することにより、検出精度を向上させる。一般にＨＡＲＱ方式による再送を行うと、初送パケットのみを用いてデータ検出するより、初送パケットと再送パケットを合成した信号を用いてデータ検出する方が良好な検出精度を得ることができる。すなわち、再送パケットを合成することによって、初送の検出時よりパケットＰ１の検出精度が向上し、パケットＰ１のレプリカの精度の向上に伴って、パケットＰ２の検出精度も向上する。【０１０３】
このように、再送したパケットＰ３に対応する初送パケットＰ１のみならず、パケットＰ１に多重されたパケットＰ２の品質（例えば誤り率）が改善し、パケットＰ２の成否結果が初送の結果とは異なる可能性がある。ここでは、パケットＰ１とパケットＰ２の両方のパケットにおいて誤りが無い場合について説明する。【０１０４】
端末はパケットＰ１とパケットＰ２のパケットにおいて誤りが無いことを基地局に報告するための成否情報（ＡＣＫ１、ＡＣＫ２）を含む信号を生成し、上りリンクを介して基地局に送信する。ＡＣＫ１、ＡＣＫ２を受信した基地局は、それ以降、パケットＰ１とパケットＰ２に対応する再送を行う必要がなくなる。結果的に、パケットＰ１に対応するＮＡＣＫのみを返し、パケットＰＮ＋１を再送することにより、パケットＰ１とパケットＰ２両方における誤りを改善し、パケットＰ２に対応する再送を行うことなく、パケットＰ１とパケットＰ２におけるデータ検出が可能となる。【０１０５】
このように、本実施形態の無線通信システムでは、送信装置から受信装置へ複数の初送パケットを多重して送信し、受信装置において干渉（多重された他のパケット）を除去しながらデータを検出する。また、受信装置が、データ検出に失敗した場合に、送信装置から受信装置へＨＡＲＱ方式を用いて再送パケットを送信する。そして、多重された複数の初送パケットの検出に受信装置が失敗した場合に、その一部のパケットに対応する検出失敗を示す情報を基地局に報告する。そして、受信装置は、一部のパケットのみでなく初回に検出に失敗した他の初送パケットにおいても再度検出する。これにより、下りリンクの再送パケット数を抑制することができるため、スループットが向上することができる。【０１０６】
なお、本実施形態では、受信装置は、多重された複数の初送パケットの検出に失敗した際に、その一部のパケットに対応する検出失敗を示す情報を報告する場合について説明した。別の観点から説明すると、受信装置は、各パケットに関する成否情報として３種類の中からひとつの情報を選択して基地局に報告する。
すなわち、３種類の情報は、ＡＣＫとＮＡＣＫと無送信である。データ検出に成功した場合はＡＣＫを選択して基地局に送信し、データ検出に失敗した場合はＮＡＣＫ送信と無送信とのいずれかを選択する。ＮＡＣＫはデータ検出に失敗し、かつ再送を要求するための信号である。また、無送信はデータ検出に失敗し、かつ再送を保留する要求を示す信号である。つまり、本実施形態では、データ検出に失敗し、かつ再送を保留する要求を示すものとして無送信を選択する場合について説明した。【０１０７】
この観点から、データ検出に失敗し、かつ再送を保留する要求を示すものとして無送信を選択する代わりに、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ以外の信号を送信する構成としても良い。また、本実施形態におけるＮＡＣＫの役割と無送信の役割を入れ替えても良い。すわなち、ＮＡＣＫはデータ検出に失敗し、かつ再送を保留することを示すようにし、無送信はデータ検出に失敗し、かつ再送を要求することを示すようにしても良い。【０１０８】
［第４の実施形態］
第２の実施形態では、受信側で繰り返し並列型ＭＣＩキャンセラを用いて、第１の実施形態で説明した処理を行う場合について説明した。第４の実施形態では受信側で繰り返し並列型ＭＣＩキャンセラを用いて、第３の実施形態で説明した処理を行う場合について説明する。【０１０９】
図１０は、本発明の第４の実施形態による送信装置１０００の構成を示す概略ブロック図である。送信装置１０００は、コードチャネル信号生成部１００１−１、・・・、１００１−Ｎ（ただし、Ｎはコード多重数）、コード多重部１００２、インターリーバ部１００３、ＩＦＦＴ部１００４、パイロット信号生成部１００５、多重部１００６、ＧＩ挿入部１００７、無線送信部１００８、アンテナ１００９、無線受信部１０１０、分離部１０１１、再送制御部１０１２、再送制御信号生成部１０１３を備えている。
コードチャネル信号生成部１００１−１、・・・、１００１−Ｎはそれぞれ、符号部１０１４、レートマッチ部１０１５、変調部１０１６、拡散部１０１７、符号化ビット記憶部１０１８を備えている。
図１０に示す各ブロックは、再送制御部１０１２を除いて、図２に示した同名の各ブロックと同様の構成で実現することができる。【０１１０】
図１１は、本発明の第４の実施形態による受信装置１１００の構成を示す概略ブロック図である。受信装置１１００は、アンテナ１１０１、無線受信部１１０２、分離部１１０３、伝搬路推定部１１０４、伝搬路推定値記憶部１１０５、ＧＩ除去部１１０６、ＦＦＴ部１１０７、受信信号記憶部１１０８、受信パケット管理部１１０９、干渉キャンセラ部１１１０、コードチャネルレプリカ生成部１１１１−１、・・・、１１１１−Ｎ、ビットＬＬＲ記憶部１１１２、成否情報信号生成部１１１３、多重部１１１４、無線送信部１１１５を備えている。なお、伝搬路推定部１１０４、・・・、ビットＬＬＲ記憶部１１１２を、まとめてデータ信号検出部とも称する。
コードチャネルレプリカ生成部１１１１−１、・・・、１１１１−Ｎはそれぞれ、シンボルレプリカ生成部１１１６、拡散部１１１７を備えている。
図１１に示す各ブロックは、受信パケット管理部１１０９を除いて、図３に示した同名の各ブロックと同様の構成で実現することができる。
以下では、第２の実施形態とは異なる機能を有する受信パケット管理部１１０９と再送制御部１０１２について説明する。【０１１１】
第２の実施形態における受信パケット管理部３０９（図３）は、分離部３０３において分離された再送制御情報信号と、干渉キャンセラ部３１０から出力される成否情報に基づいて、干渉キャンセラ部３１０、ビットＬＬＲ記憶部３１２、受信信号記憶部３０８、伝搬路推定値記憶部３０５に対して各種指示をする。また、第２の実施形態における受信パケット管理部３０９は、成否情報信号生成部３１３に対して、成否情報信号の生成を指示する。
これに対し、第４の実施形態における受信パケット管理部１１０９（図１１）は、分離部１１０３において分離された再送制御情報信号と、干渉キャンセラ部１１１０から出力される成否情報に基づいて、干渉キャンセラ部１１１０、ビットＬＬＲ記憶部１１１２、受信信号記憶部１１０８、伝搬路推定値記憶部１１０５に対して各種指示をする。また、第４の実施形態における受信パケット管理部１１０９は、成否情報からＮＡＣＫを返すパケットを選択し、選択結果に基づいて、成否情報信号生成部１１１３に対して、成否情報信号の生成を指示する。
好ましくは、受信パケット管理部１１０９は、送信データの検出に成功したパケットに関しては、ＡＣＫを生成するように成否情報信号生成部１１１３に対して指示するようにすると良い。また、受信パケット管理部１１０９は、送信データの検出に失敗したパケットに関しては、その一部のパケットを選択し、選択したパケットに対するＮＡＣＫを生成するように成否情報信号生成部１１１３に対して指示するようにすると良い。
このとき、一部のパケットの選び方として、下記のような方法を用いることができる。【０１１２】
（１）  重要度の高い（要求遅延が短い）情報を含むパケットに関して優先的にＮＡＣＫを返すことにより、重要度の高いパケットの遅延時間を短くすることができる。これを実現するために、受信パケット管理部１１０９は、上位レイヤからの制御信号により、各パケットの重要度（要求遅延）を取得するようにする。
（２）  インクリメンタルリダンダンシ（ＩＲ）の場合は、初送の符号化率が大きいパケットほど、再送パケット合成による符号化率の低下の度合いが大きい。そのため、初送の符号化率が大きいパケットに関して優先的にＮＡＣＫを返すことにより、再送による符号化利得が大きくなり、効率的な再送を行うことができる。
（３）  再送回数に基づいて優先的にＮＡＣＫを返すパケットを選択する。例えば、再送回数の少ないパケットに関して優先的にＮＡＣＫを返すことにより、平均的な遅延時間を短くすることができる。あるいは、再送回数の多いパケットに関して優先的にＮＡＣＫを返すことにより、最大遅延時間を短くすることができる。
（４）  パケット毎に受信品質が異なる場合、受信品質が悪い（受信電力が小さい）パケットに関して優先的にＮＡＣＫを返すことにより、全体的に受信品質を向上することができる。これを実現するために、伝搬路推定部あるいは復調部の出力を受信パケット管理部１１０９に入力し、受信パケット管理部１１０９において各パケットの受信電力を測定するようにする。
（５）  復号結果である符号化ビットＬＬＲの値が小さいパケットに関して優先的にＮＡＣＫを返すことにより、復号精度の劣悪なパケットの復号精度を向上することができる。これを実現するために、符号化ビットＬＬＲも受信パケット管理部１１０９に入力するようにする。【０１１３】
第２の実施形態における再送制御部２１２（図２）は、符号化ビット記憶部２１８に対して、ＮＡＣＫを返されたパケットに対応する符号化ビット系列を出力するように指示する。そして、再送制御部２１２は、ＮＡＣＫを返されたすべてのパケットではなく、一部のパケットを選択して再送を行うように指示した。
これに対し、第４の実施形態における再送制御部１０１２は、符号化ビット記憶部１０１８に対して、ＮＡＣＫを返されたパケットに対応する符号化ビット系列を出力するように指示する。このとき、ＮＡＣＫを返された全てのパケットを再送するように指示しても良いし、第２の実施形態と同様に一部のパケットを選択して、再送を行うように指示しても良い。【０１１４】
このように、本実施形態の無線通信システムでは、送信装置１０００から受信装置１１００へ複数の初送パケットを多重して送信し、受信装置１１００において干渉（多重された他のパケット）を除去しながらデータを検出する。また、受信装置が、データ検出に失敗した場合に、送信装置１０００から受信装置１１００へ再送パケットを送信する。そして、多重された複数の初送パケットの検出に受信装置が失敗した場合に、その一部のパケットに対応する検出失敗を示す情報を報告する。そして、受信装置は、一部のパケットのみでなく初回に検出に失敗した他の初送パケットにおいても再度検出する。そして、受信装置は、検出に成功すれば、検出成功を示す情報を送信装置に送信する。これにより、下りリンクの再送パケット数を抑制することができるため、スループットが向上する。【０１１５】
［第５の実施形態］
第２の実施形態では、受信側で繰り返し並列型ＭＣＩキャンセラを用いて、第１の実施形態で説明した処理を行う場合について説明した。第５の実施形態では、受信側で繰り返し逐次型ＭＣＩキャンセラを用いて、第１の実施形態で説明した処理を行う場合について説明する。なお、送信装置は、図２に示す送信装置２００と同様の送信装置を用いることができるため、その説明を省略する。【０１１６】
図１２は、本発明の第５の実施形態による受信装置１２００の構成を示す概略ブロック図である。受信装置１２００は、アンテナ１２０１、無線受信部１２０２、分離部１２０３、伝搬路推定部１２０４、伝搬路推定値記憶部１２０５、ＧＩ除去部１２０６、ＦＦＴ部１２０７、受信信号記憶部１２０８、受信パケット管理部１２０９、干渉キャンセラ部１２１０、ビットＬＬＲ記憶部１２１２、成否情報信号生成部１２１３、多重部１２１４、無線送信部１２１５を備えている。
なお、干渉キャンセラ部１２１０以外の各ブロックは図３に示した同名のブロックと同様のブロックを用いることができるため、以下では干渉キャンセラ部１２１０で行われる処理に関して説明する。【０１１７】
図１３は、本発明の第５の実施形態による受信装置１２００の干渉キャンセラ部１２１０の構成を示す概略ブロック図である。なお、ここでは、拡散符号Ｃ１〜ＣＮに対応するコードチャネルの信号をＣ１、Ｃ２、Ｃ３、・・・、ＣＮの順に逐次検出する場合について説明する。干渉キャンセラ部１２１０における一連の処理は、繰り返し実行される。繰り返し数は１回以上である。【０１１８】
干渉キャンセラ部１２１０は、伝搬路補償部１３０１−１、・・・、１３０１−Ｎ、デインターリーバ部１３０２−１、・・・、１３０２−Ｎ、コード分離部１３０３−１、・・・、１３０３−Ｎ、ＭＣＩレプリカ生成部１３０４−１、・・・、１３０４−Ｎ、コードチャネルレプリカ生成部１３０５−１、１３０５−２、・・・、１３０５−Ｎ（図示省略）、減算部１３０６−１、１３０６−２、・・・、１３０６−Ｎを備えている。【０１１９】
コード分離部１３０３−１は、逆拡散部１３０７−１、復調部１３０８−１、レートマッチ部１３０９−１、合成部１３１０−１、復号部１３１１−１を備えている。コード分離部１３０３−２、・・・、１３０３−Ｎもコード分離部１３０３−２と同様に、逆拡散部１３０７−２、・・・、１３０７−Ｎ、復調部１３０８−２、・・・、１３０８−Ｎ、レートマッチ部１３０９−２、・・・、１３０９−Ｎ、合成部１３１０−２、・・・、１３１０−Ｎ、復号部１３１１−２、・・・、１３１１−Ｎを備えている。
なお、説明の便宜上、同様の機能を持つ複数のブロックを重複して記載しているが、一つのブロックのみを備えるようにし、そのブロックの機能を複数回使用する構成にしても良い。
干渉キャンセラ部１２１０内の各ブロックは、図３に示した干渉キャンセラ部３１０内の同名の各ブロックと同様の処理を行う。また、コードチャネルレプリカ生成部１３０５−１、・・・、１３０５−Ｎは、受信装置３００内のコードチャネルレプリカ生成部３１１と同様の処理を行う。そのため、ここでは干渉キャンセラ部１２１０の処理で、干渉キャンセラ部３１０の処理と異なる点について説明する。【０１２０】
第２の実施形態では、干渉キャンセラ部３１０でＣ１〜ＣＮに対応する各コードチャネルの信号検出を行い、コードチャネルレプリカ生成部３１１においてＣ１〜ＣＮに対応する各コードチャネルレプリカを生成する。生成されたコードチャネルレプリカは、干渉キャンセラ部３１０における次回繰り返し時の干渉キャンセルに用いられる。これに対して、本実施形態における干渉キャンセラ部１２１０は、コードチャネルレプリカ生成部１３０５を備える。そして、干渉キャンセラ部１２１０は、Ｃ１〜ＣＮに対応するいずれかのコードチャネルの信号検出が終わるごとに、コードチャネルレプリカ生成部１３０５においてコードチャネルレプリカを生成又は更新する。そして、干渉キャンセラ部１２１０は、次に検出するコードチャネルにおける干渉除去に、この生成又は更新したコードチャネルレプリカを用いる。すなわち、第２の実施形態では、Ｃ１〜ＣＮのすべてのコードチャネルの信号検出後にコードチャネルレプリカを更新する。これに対して、本実施形態では１つのコードチャネルの信号検出後にコードチャネルレプリカを更新する。よって、高精度のコードチャネルレプリカを生成することができる。【０１２１】
受信装置１２００において、このような干渉キャンセル処理を行うシステムであっても、第２の実施形態と同様のＨＡＲＱ処理を行うことができる。
なお、本実施形態では、第１の実施形態の処理を行う場合について説明したが、第４の実施形態のように、第２の実施形態の処理を行っても良い。【０１２２】
このように、本実施形態の無線通信システムでは、送信装置から受信装置１２００へ複数の初送パケットを多重して送信する。そして、受信装置１２００は、干渉（多重された他のパケット）を除去しながらデータを検出する。また、データ検出に失敗した場合に、送信装置から受信装置１２００へ再送パケットを送信する。そして、多重された複数の初送パケットの検出に受信装置が失敗した場合に、その一部のパケットに対応する再送パケットを送信装置が受信装置に送信する。そして、受信装置は、一部のパケットのみでなく初回に検出に失敗した他の初送パケットにおいても再度検出する。受信装置は、検出に成功すれば、検出成功を示す情報を基地局である送信装置に送信する。これにより、下りリンクの再送パケット数を抑制することができるため、スループットが向上する。【０１２３】
［第６の実施形態］
第２および第４の実施形態では、パケットが拡散符号によって多重され、ＭＣＩをキャンセラによって干渉を除去する場合について説明した。本実施形態では、パケットがＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ：多入力多出力）を用いて空間多重され、他ストリームの信号を干渉キャンセラによって除去する場合に、第１の実施形態で説明した処理を行う場合ついて説明する。なお、干渉キャンセラとして、繰り返しＳＩＣ（Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｃａｎｃｅｌｌｅｒ：逐次型干渉キャンセラ）を用いる。【０１２４】
図１４は、本発明の第６の実施形態による送信装置１４００の構成を示す概略ブロック図である。送信装置１４００は、ストリーム信号生成部１４０１−１、・・・、１４０１−Ｎ（ただし、Ｎはストリーム数）、アンテナ１４０９−１、・・・、１４０９−Ｎ、無線受信部１４１０、分離部１４１１、再送制御部１４１２、再送制御信号生成部１４１３を備えている。
ストリーム信号生成部１４０１−１、・・・、１４０１−Ｎはそれぞれ、符号部１４１４、レートマッチ部１４１５、変調部１４１６、インターリーバ部１４０３、ＩＦＦＴ部１４０４、パイロット信号生成部１４０５、多重部１４０６、ＧＩ挿入部１４０７、無線送信部１４０８、符号化ビット記憶部１４１８を備えている。【０１２５】
ストリーム信号生成部１４０１−１、・・・、１４０１−Ｎは、情報ビットからストリーム毎の送信データ信号を生成する。まず、符号部１４１４は、情報ビット系列に対してチャネル符号化処理を行い、符号化ビット系列をレートマッチ部１４１５と符号化ビット記憶部１４１８に出力する。ここでチャネル符号化としては、畳み込み符号化、リードソロモン符号化などの誤り訂正能力を有する符号化を用いることが好ましい。より好ましくはターボ符号化、ＬＤＰＣ符号化などの高い誤り訂正能力を有する符号化を用いる。【０１２６】
レートマッチ部１４１５は、符号部１４１４から出力された符号化ビットあるいは符号化ビット記憶部１４１８から出力された符号化ビットに対して、再送制御部１４１２から出力される再送回数に応じたパンクチャリング（ビット除去）、ビットパディング（ビット挿入）あるいはビットリピティション（ビット繰り返し）処理を行う。レートマッチ部１４１５は、さらにビットインターリーブ処理を行っても良い。なお、レートマッチングの例として、パンクチャリングに関する一例を後述する。【０１２７】
符号化ビット記憶部１４１８は、符号部１４１４の出力である符号化ビット系列を記憶する。また、再送制御部１４１２の制御に基づいて、記憶している符号化ビット系列を消去する。
変調部１４１６は、レートマッチ部１４１５から出力された符号化ビット（パンクチャド符号化ビット）系列に対して変調処理を行い、変調シンボル系列をインターリーバ部１４０３に出力する。このとき、変調部１４１６は、変調方式として、ＰＳＫ、ＱＡＭなどを用いることができる。さらに好ましくは、変調部１４１６は、送信装置１４００と受信装置１５００との間の伝搬路に応じた変調方式を用いると良い。【０１２８】
インターリーバ部１４０３は、変調部１４１６から出力された信号に、シンボルインターリーブ（周波数インターリーブ）などのインターリーブ処理を行い、ＩＦＦＴ部１４０４に出力する。
ＩＦＦＴ部１４０４は、周波数方向に並べられた信号に対して、ＩＦＦＴ処理を行うことにより、時間領域の信号に変換し、多重部１４０６に出力する。
パイロット信号生成部１４０５は、受信装置において伝搬路推定に用いるためのパイロット信号を生成し、多重部１４０６に出力する。パイロット信号生成部１４０５は、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。
再送制御信号生成部１４１３は、再送制御部１４１２から通知される各ストリームのデータ信号の再送回数を受信装置に通知するための信号（再送制御信号）を生成し、多重部１４０６に出力する。なお、ここでは再送制御信号はストリーム信号生成部１４０１−１におけるストリームに多重されているが、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）に多重されても良い。【０１２９】
多重部１４０６は、ＩＦＦＴ部１４０４から出力されたデータ信号と、パイロット信号生成部１４０５から出力されたパイロット信号と、再送制御信号生成部１４１３から出力された再送制御信号とを多重し、ＧＩ挿入部１４０７に出力する。
多重部１４０６から出力された信号は、ＧＩ挿入部１４０７においてガードインターバルを付加され、無線送信部１４０８からアンテナ１４０９−１を介して受信装置３００に送信される。他のストリーム信号生成部１４０１−２、・・・、１４０１−Ｎおよびアンテナ１４０９−２、・・・、１４０９−Ｎにおいても、ストリーム信号生成部１４０１−１およびアンテナ１４０９−１と同様の処理が行われる。【０１３０】
図１５は、本発明の第６の実施形態による受信装置１５００の構成を示す概略ブロック図である。受信装置１５００は、アンテナ１５０１−１、・・・、１５０１−Ｍ（ただし、Ｍは受信アンテナ数）、無線受信部１５０３、分離部１５０４、伝搬路推定部１５０５、伝搬路推定値記憶部１５０６、ＧＩ除去部１５０７、ＦＦＴ部１５０８、受信信号記憶部１５０９、受信パケット管理部１５１０、干渉キャンセラ部１５１１、ビットＬＬＲ記憶部１５１２、成否情報信号生成部１５１３、多重部１５１４、無線送信部１５１５を備えている。なお、伝搬路推定部１５０４、・・・、ビットＬＬＲ記憶部１５１２をまとめて、データ信号検出部とも称する。【０１３１】
アンテナ１５０１−１〜１５０１−Ｍを介して受信された信号は、アンテナ毎受信処理部１５０２−１、・・・、１５０２−Ｍにおいて受信処理が行われる。まず、無線受信部１５０３（受信部とも称する）で受信された信号は、分離部１５０４で、パイロット信号と再送制御情報信号とデータ信号とに分離される。
伝搬路推定部１５０５では、分離部１５０４において分離されたパイロット信号を用いて、送信装置１４００の各アンテナ１４０９−１、・・・、１４０９−Ｎと受信装置１５００のアンテナ１５０１との間の伝搬路特性を推定し、伝搬路推定値記憶部１５０６と干渉キャンセラ部１５１１に、伝搬路推定値を出力する。
伝搬路推定値記憶部１５０６は、伝搬路推定部１５０５の出力である伝搬路推定値を記憶する。【０１３２】
ＧＩ除去部１５０７では、分離部１５０４で分離されたデータ信号からガードインターバルを除去し、ＦＦＴ部１５０８に出力する。
ＦＦＴ部１５０８では、ＧＩ除去部１５０７の出力信号に対して、ＦＦＴ処理を行うことにより、周波数領域の信号に変換し、受信信号記憶部１５０９と干渉キャンセラ部１５１１とに出力する。
受信信号記憶部１５０９は、ＦＦＴ部１５０９の出力である周波数領域の信号を記憶する。
受信パケット管理部１５１０は、分離部１５０４において分離された再送制御情報信号と、干渉キャンセラ部１５１１から出力される成否情報とに基づいて、干渉キャンセラ部１５１１、ビットＬＬＲ記憶部１５１２、受信信号記憶部１５０９、伝搬路推定値記憶部１５０６に対して各種指示を出力する。また、受信パケット管理部１５１０は、成否情報信号生成部１５１３に対して、成否情報信号の生成を指示する。なお、受信パケット管理部１５１０の詳細な動作については後述する。【０１３３】
干渉キャンセラ部１５１１は、受信パケット管理部１５１０の指示に基づき、伝搬路推定部１５０４から出力された伝搬路推定値を参照しながら、各アンテナごとに受信処理部１５０２−１、・・・、１５０２−Ｍから出力される信号から、情報ビット系列を検出するとともに、成否情報を出力する。
また、ビットＬＬＲ記憶部１５１２からビットＬＬＲが出力された場合は、受信信号記憶部１５０９から出力される受信信号から当該ビットＬＬＲと、伝搬路推定値記憶部１５０６の出力である伝搬路推定値とを用いて、情報ビットの検出を行う。なお、干渉キャンセラ部１５１１の動作の詳細な例については後述する。【０１３４】
ビットＬＬＲ記憶部１５１２は、受信パケット管理部１５１０の指示に基づいて、干渉キャンセラ部１５１１から出力されるビットＬＬＲを記憶する。また、受信信号に再送パケットが多重されていた場合は、記憶しておいたビットＬＬＲを干渉キャンセラ部１５１１に出力し、干渉キャンセラ部１５１１から出力されるビットＬＬＲを再び記憶する。つまり、ビットＬＬＲ記憶部１５１２は、記憶しておいたビットＬＬＲを、新たに出力されたビットＬＬＲに置き換える。【０１３５】
成否情報信号生成部１５１３は、受信パケット管理部１５１０の指示に基づいて、成否情報信号を生成し、多重部１５１４に出力する。
多重部１５１４は、成否情報信号生成部１５１３の出力である成否情報信号と、上りリンクデータ信号とを多重して、無線送信部１５１５に出力する。出力された信号は、無線送信部１５１５（報告送信部とも称する）からアンテナ１５０１を介して送信装置１４００へと送信される。
なお、ここでは上りリンクの信号を、アンテナ１５０１−１のみから送信する場合について説明するが、これに限るものではなく、複数のアンテナを用いて送信するようにしても良い。【０１３６】
図１６は、本発明の第６の実施形態による受信装置１５００の干渉キャンセラ部１５１１の構成を示す概略ブロック図である。なお、ここでは、１番目のストリームから逐次Ｎ番目のストリームまでを検出する場合について説明する。干渉キャンセラ部１５１１における一連の処理は、初回にすべての情報ビットを誤り無く検出できた場合を除いて繰り返し実行される。【０１３７】
干渉キャンセラ部１５１１は、ストリーム検出部１６０１−１、１６０１−２、・・・、１６０１−Ｎ、受信レプリカ生成部１６０２−１、１６０２−２、１６０２−３、・・・、１６０２−Ｎ、減算部１６０３−１、１６０３−２、・・・、１６０３−Ｎ、シンボルレプリカ生成部１６０４−１、１６０４−２、・・・、１６０４−Ｎ（図示省略）を備えている。
ストリーム検出部１６０１−１は、ＭＩＭＯ分離部１６０５−１（ストリーム分離部とも称する）、デインターリーバ部１６０６−１、復調部１６０７−１、レートマッチ部１６０８−１、合成部１６０９−１、復号部１６１０−１を備えている。ストリーム検出部１６０１−２、・・・、１６０１−Ｎも、ストリーム検出部１６０１−２と同様に、ＭＩＭＯ分離部１６０５−２、・・・、１６０５−Ｎ、デインターリーバ部１６０６−２、・・・、１６０６−Ｎ、復調部１６０７−２、・・・、１６０７−Ｎ、レートマッチ部１６０８−２、・・・、１６０８−Ｎ、合成部１６０９−２、・・・、１６０９−Ｎ、復号部１６１０−２、・・・、１６１０−Ｎを備えている。【０１３８】
受信レプリカ生成部１６０２−１、・・・、１６０２−Ｎ（干渉信号レプリカ生成部とも称する）は、シンボルレプリカ生成部１６０４−１・・・１６０４−Ｎから出力されたシンボルチャネルレプリカＳｒ、１・・・Ｓｒ、Ｎの中で、Ｓｒ、ｋ以外のシンボルレプリカと、伝搬路推定部１５０５（あるいは伝搬路推定値記憶部１５０６）から出力された伝搬路推定値とに基づいて、ストリームレプリカ（干渉レプリカ）を生成して、減算部１６０３−１、・・・、１６０３−Ｎに出力する。
なお、初回においては、受信レプリカ生成部１６０２−１、・・・、１６０２−Ｎは、受信レプリカを生成する必要はない。また、繰り返し中における各シンボルレプリカは、最後に生成又は更新されたものを用いる。【０１３９】
減算部１６０３−１、・・・、１６０３−Ｎは、ＦＦＴ部１５０８（あるいは受信信号記憶部１５０９）の出力からストリームレプリカを減算する。
ＭＩＭＯ分離部１６０５−１、・・・、１６０５−Ｎは、伝搬路推定部１５０５（あるいは伝搬路推定値記憶部１５０６）の出力である伝搬路推定値に基づいて、減算部１６０３−１、・・・、１６０３−Ｎの出力に対してＭＩＭＯストリーム分離を行い、デインターリーバ部１６０１−１、・・・、１６０１−Ｎに出力する。具体的には、ＭＩＭＯ分離部１６０５−１、・・・、１６０５−Ｎは、最尤推定によりストリームのデータ信号を再現する。あるいは、ＭＩＭＯ分離部１６０５−１、・・・、１６０５−Ｎは、減算部１６０３−１、・・・、１６０３−Ｎの出力に対するＭＭＳＥ重みを算出し、算出した重みを減算部１６０３−１、・・・、１６０３−Ｎの出力に対して乗算するなどの分離方法を用いる。【０１４０】
デインターリーバ部１６０６−１、・・・、１６０６−Ｎは、ＭＩＭＯ分離部１６０５−１、・・・、１６０５−Ｎからの出力に対して、デインターリーブ処理を行う。このデインターリーブ処理は、インターリーバ部１４０３におけるインターリーブ処理により並べ替えられた順を、元に戻すような並べ替えであることが好ましい。
復調部１６０７−１、・・・、１６０７−Ｎは、デインターリーバ部１６０６−１、・・・、１６０６−Ｎからの出力信号である変調シンボル系列に対して復調処理を行い、ビット毎の信号を抽出し、レートマッチ部１６０８−１、・・・、１６０８−Ｎに出力する。復調部１６０７−１、・・・、１６０７−Ｎは、好ましくは、ビット毎の対数尤度比（ＬＬＲ）を出力する。なお、ＭＩＭＯ分離部、デインターリーバ部、復調部、レートマッチ部をまとめて復調部とも称する。【０１４１】
レートマッチ部１６０８−１、・・・、１６０８−Ｎは、送信装置１４００内のレートマッチ部１４１５において行われたパンクチャリング（ビット除去）、ビットパディング（ビット挿入）あるいはビットリピティション（ビット繰り返し）処理に対して逆の処理を行う。すなわち、レートマッチ部１６０８−１、・・・、１６０８−Ｎは、パンクチャリングされたビットに対してはビットデパンクチャリング（ビットＬＬＲ挿入）処理を行い、ビットパディング（ビット挿入）されたビットに対してはビット除去処理を行い、ビットリピティション（ビット繰り返し）されたビットに対してはビットＬＬＲ合成を行う。【０１４２】
合成部１６０９−１、・・・、１６０９−Ｎは、初送パケットあるいは１度目の再送パケットである場合、レートマッチ部１６０８−１、・・・、１６０８−Ｎの出力であるビットＬＬＲをそのまま出力する。一方、合成部１６０９−１、・・・、１６０９−Ｎは、２度目以降の再送パケットである場合、ビットＬＬＲ記憶部１４１２に記憶してあるビットＬＬＲ（対応する初送パケットにおけるビットＬＬＲ）と、レートマッチ部１６０８−１、・・・、１６０８−Ｎの出力であるビットＬＬＲとを合成して出力する。
合成部１６０９−１、・・・、１６０９−Ｎから出力されたビットＬＬＲは、復号部１６１０−１、・・・、１６１０−Ｎに入力される。また、再送パケットである場合は、出力されたビットＬＬＲがビットＬＬＲ記憶部１４１２に送られる。
なお、ＭＩＭＯ分離部、デインターリーバ部、復調部、レートマッチ部、合成部をまとめて信号合成部とも称する。【０１４３】
次に、図１４を用いて、受信装置１５００から送信装置１４００への上りリンク信号の送信処理に関して説明する。
受信装置１５００から送信された信号は、アンテナ１４０９−１、・・・、１４０９−Ｎを介して、無線受信部１４１０（報告受信部とも称する）で受信される。なお、ここではアンテナ１４０９−１のみを介して受信する構成について説明するが、これに限るものではない。いずれのアンテナ（複数も可能）を介して信号を受信しても良い。【０１４４】
分離部１４１１では、受信信号に多重された上りリンクデータと成否情報とを分離する。
再送制御部１４１２は、分離部１４１１で上りリンクデータから分離された成否情報に基づいて、再送パケット（再送データ信号）を送信する準備を行う。成否情報が受信失敗を表す情報（ＮＡＣＫ）であった場合、再送制御部１４１２は、符号化ビット記憶部１４１８に対して、ＮＡＣＫを返されたパケットに対応する符号化ビット系列を出力するように指示する。
このとき、一部のパケットの選び方として、下記のような方法を用いることができる。【０１４５】
（１）  各パケットの含まれる送信データは、上位レイヤから順次送られてくる。上位レイヤから送られた順に再送することにより、平均的な遅延時間を短くすることができる。
（２）  重要度の高い（要求遅延が短い）情報を含むパケットを優先的に再送することにより、重要度の高いパケットの遅延時間を短くすることができる。
（３）  インクリメンタルリダンダンシ（ＩＲ）の場合は、初送の符号化率が大きいパケットほど、再送パケット合成による符号化率の低下の度合いが大きい。そのため、初送の符号化率が大きいパケットを優先的に再送することにより、再送による符号化利得が大きくなり、効率的な再送を行うことができる。
（４）  再送回数に基づいて優先的に再送するパケットを選択する。例えば、再送回数の少ないパケットを優先的に再送することにより、平均的な遅延時間を短くすることができる。あるいは、再送回数の多いパケットを優先的に再送することにより、最大遅延時間を短くすることができる。
（５）  パケット毎に受信品質が異なる場合、受信品質が悪い（受信電力が小さい）パケットを優先的に再送することにより、全体的に受信品質を向上することができる。【０１４６】
また、再送制御部１４１２は、レートマッチ部１４１５に対して、符号化ビット記憶部１４１８から出力された符号化ビット系列に対してレートマッチング処理を行うように指示する。なお、レートマッチ処理は初送時と同様の処理であっても良いが、再送回数に応じてレートマッチ処理を変更することが好ましい。さらに、再送制御部１４１２は、多重するパケットの再送回数を示す情報を再送制御信号生成部１４１３に通知する。そして、再送制御信号生成部１４１３は、この情報を示す信号（再送制御信号）を生成して、多重部１４０６に出力する。
なお、多重するパケットの再送回数を示す情報は、回数そのものを示す情報であることが好ましいが、単に初送か再送かを示す情報など、再送回数を加工した情報であっても良い。成否情報が受信成功を表す情報（ＡＣＫ）であった場合、再送制御部１４１２は、符号化ビット記憶部１４１８に対して、ＡＣＫを返されたパケットに対応する符号化ビット系列を記憶した記憶領域を解放するように指示する。【０１４７】
図１７は、本発明の第６の実施形態による受信装置１５００の処理を示すフローチャートである。図１７は、再送パケットに対応する初送パケットを含む過去の受信信号に含まれる初送パケットから情報ビットを抽出する処理と、受信パケット管理部１５１０が行う制御の一例を示している。
まず、再送パケットに対応する初送パケットを含む過去の受信信号を受信信号記憶部１４０９から取得する（ステップＳ１７０１）。次に、再送パケットに対応する初送パケットに関するループ（ループＬ５）におけるステップＳ１７０２〜Ｓ１７１１）が実行される。さらにその繰り返し処理の中で、送信データの検出と、次の送信データを含むデータ信号における干渉の除去が繰り返し行われる（ループ（ループＬ６）におけるステップＳ１７０３〜Ｓ１７１０））。初送パケットは、まず、伝搬路推定値記憶部１４０６に記憶された当該受信信号受信時の伝搬路推定値を用いて、ＭＩＭＯ分離部１７０４でＭＩＭＯストリーム分離が行われる（ステップＳ１７０４）。ＭＩＭＯ分離された信号は、デインターリーバ部１６０６での処理の後、復調部１６０７およびレートマッチ部１６０８において復調およびレートマッチング処理されて符号化ビットＬＬＲが求められる（ステップＳ１７０５）。【０１４８】
次に、ステップＳ１７０５で求めたビット符号化ＬＬＲと、この初送パケットに対応する再送パケットの符号化ビットＬＬＲとを合成部１６０９において合成する（ステップＳ１７０６）。そして、合成して得られた符号化ビットＬＬＲを用いて復号部１６１０で復号する（ステップＳ１７０６）。さらに、復号部１６１０の出力である符号化ビットＬＬＲを用いて、シンボルレプリカ生成部１６０４および受信レプリカ生成部１６０２の処理によりストリームレプリカが生成される（ステップＳ１７０８）。そして、減算部１６０３において減算することにより干渉を除去する（ステップＳ１７０９）。
ただし、ステップＳ１７０９におけるストリームレプリカのキャンセルは、過去の受信信号に含まれる再送パケットのレプリカもキャンセルすることが好ましい。【０１４９】
ＭＩＭＯ通信を行う受信装置１５００において、このようなストリーム間干渉キャンセル処理を行うシステムであっても、第４の実施形態と同様のＨＡＲＱ処理を行うことができる。
なお、本実施形態では、第１の実施形態の処理を行う場合について説明したが、第４の実施形態のように、第２の実施形態の処理を行っても良い。【０１５０】
このように、本実施形態の無線通信システムでは、送信装置から受信装置へ複数の初送パケットを多重して送信し、受信装置において干渉（多重された他のパケット）を除去しながらデータを検出する。また、受信装置が、データ検出に失敗した場合に、送信装置から受信装置へ再送パケットを送信する。そして、多重された複数の初送パケットの検出に受信装置が失敗した場合に、その一部のパケットに対応する再送パケットを送信装置が受信装置に送信する。そして、受信装置は、一部のパケットのみでなく初回に検出に失敗した他の初送パケットにおいても再度検出する。そして、受信装置は、検出に成功すれば、検出成功を示す情報を送信装置に送信する。
これにより、下りリンクの再送パケット数を抑制することができるため、スループットが向上する。【０１５１】
なお、上記の各実施形態では、復調部の出力であるビットＬＬＲを合成部において合成する場合について説明したが、送信装置において初送パケットと再送パケットに対して同様のレートマッチング処理を行う場合に限り、復調前の変調シンボル系列を合成しても良い。この場合、復調後のビットＬＬＲを記憶する代わりに、変調シンボル系列を記憶すれば良い。【０１５２】
なお、上記の各実施形態では、送信データ検出に成功するか否かに係らず、データ信号のレプリカを生成する際に、復号部の出力である符号化ビットＬＬＲを用いる場合について説明したが、これに限るものではない。好ましくは、送信データ検出に成功したデータ信号のレプリカは、復号部の出力である情報ビットを用いて生成する。これにより、レプリカ生成の精度を向上することができる。【０１５３】
なお、上記の各実施形態では、再送パケットを合成して、初送パケットに含まれる送信データを再検出した後、送信データ再検出に成功した場合はＡＣＫを送信装置に報告し、送信データ再検出に失敗した場合は何も報告しない場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、送信データ再検出に成功した場合は、ＡＣＫを送信装置に報告し、送信データ再検出に失敗した場合は、ＮＡＣＫを送信装置に報告するようにしても良い。【０１５４】
なお、上記の各実施形態では、ＨＡＲＱを用いる場合について説明したが、ＡＲＱ（初送パケットと再送パケットを合成しない場合）においても本実施形態を適用することが可能である。初送パケットと再送パケットを合成する代わりに、再送パケットの復号結果（あるいは復調結果）を用いてシンボルレプリカを生成し、このシンボルレプリカと初送時の伝搬路推定結果とを用いて干渉信号レプリカを生成すれば良い。
この場合、初送パケットに比べて再送パケット送信時の伝搬路特性が良好であるか、あるいは再送パケットの方が低伝送レートで送信されるなど、再送パケットの送信データ検出精度が初送パケットに比べて良好であれば、効果が得られる。【０１５５】
なお、以上説明した実施形態において、送信装置の各部や受信装置の各部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送信装置や受信装置の制御を行っても良い。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。【０１５６】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含む。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。【０１５７】
以上、この発明の実施形態について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等も特許請求の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１５８】
本発明は、送信装置から受信装置への下りリンクの再送パケット数を抑制し、スループットを向上することができる送信装置、受信装置、通信システム及び通信方法などに適用できる。
【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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【国際調査報告】
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