(57)【要約】  重要度の高いビット等といった所定のビットの受信信頼度を向上させることができる無線通信装置、無線通信方法および無線通信システムを提供する。指定された変調方式、符号化率とＳ２のビット長から、符号長Ｌが決定する。中継局は、符号長Ｌから、Ｓ１の符号化率を決定する。１６ＱＡＭの場合、象限判定となるビットは全体のビットの１／２であるので、Ｓ１の符号長をＬ／２とする。したがって、Ｓ１の符号化率は、Ｓ１のビット長をＬＳ１とすると２（ＬＳ１）／Ｌとなる。本例では、Ｓ１は符号化されＳ１＋Ｐ１となり、Ｓ２はＳ２＋Ｐ４となっている。Ｐ１は、Ｓ１のパリティビット、Ｐ４はＳ２のパリティビットを示す。中継局は、Ｓ１の符号語（Ｓ１＋Ｐ１）の各ビットがすべて１６ＱＡＭのコンスタレーションの象限判定の位置にくるようにビット配置を変更する。
2009066451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１無線通信装置からの第１の信号の受信と、第２無線通信装置からの第２の信号の受信と、前記第１無線通信装置及び前記第２無線通信装置への第３の信号の送信と、を行う無線通信装置であって、
前記第２の信号の符号長を基準として、前記第２の信号の符号語と、多値変調における象限判定ビットの位置に配置された前記第１の信号の符号語とをビット毎に排他的論理和演算することにより前記第３の信号を生成する排他的論理和演算部を備える無線通信装置。
【請求項２】
請求項１記載の無線通信装置であって、
前記第１の信号の符号語のビット列における、前記象限判定ビットの位置以外のビット位置に０を挿入することにより、前記第１の信号の符号長を前記第２の信号の符号長に揃える０パディング部を備える無線通信装置。
【請求項３】
請求項１記載の無線通信装置であって、
前記排他的論理和演算部は、前記第２の信号の符号語と、所定のビットを象限判定ビットの位置に配置し、当該所定のビット以外のビットを当該象限判定ビットの位置以外のビット位置に配置した前記第１の信号の符号語とをビット毎に排他的論理和演算することにより前記第３の信号を生成するものを含む無線通信装置。
【請求項４】
請求項３記載の無線通信装置であって、
前記第１の信号の符号語の重要度の高いビットを前記象限判定ビットの位置に配置するビット入れ替え部を備える無線通信装置。
【請求項５】
請求項４記載の無線通信装置であって、
前記ビット入れ替え部は、システマティックビットを含む信号、制御信号、音声信号、及び初回送信の信号、のいずれかのビットを前記象限判定ビットの位置に配置するものを含む無線通信装置。
【請求項６】
請求項３記載の無線通信装置であって、
前記象限判定ビットの位置に配置される所定のビットのビット列長は、排他的論理和演算するビット列の長さをＬ、多値変調の変調多値数をＭとした場合に、２Ｌ／（ｌｏｇ２Ｍ）以内であるものを含む無線通信装置。
【請求項７】
第１無線通信装置からの第１の信号の受信と、第２無線通信装置からの第２の信号の受信と、前記第１無線通信装置及び前記第２無線通信装置への第３の信号の送信と、を行う無線通信方法であって、
前記第２の信号の符号長を基準として、前記第２の信号の符号語と、多値変調における象限判定ビットの位置に配置された前記第１の信号の符号語とをビット毎に排他的論理和演算することにより前記第３の信号を生成する排他的論理和演算ステップを有する無線通信方法。
【請求項８】
請求項７記載の無線通信方法であって、
前記第１の信号の符号語のビット列における、前記象限判定ビットの位置以外のビット位置に０を挿入することにより、前記第１の信号の符号長を前記第２の信号の符号長に揃える０パディングステップを有する無線通信方法。
【請求項９】
請求項７記載の無線通信方法であって、
前記排他的論理和演算ステップは、前記第２の信号の符号語と、所定のビットを象限判定ビットの位置に配置し、当該所定のビット以外のビットを当該象限判定ビットの位置以外のビット位置に配置した前記第１の信号の符号語とをビット毎に排他的論理和演算することにより前記第３の信号を生成するものを含む無線通信方法。
【請求項１０】
請求項９記載の無線通信方法であって、
前記第１の信号の符号語の重要度の高いビットを前記象限判定ビットの位置に配置するビット入れ替えステップを有する無線通信方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の無線通信方法であって、
前記ビット入れ替えステップは、システマティックビットを含む信号、制御信号、音声信号、及び初回送信の信号、のいずれかのビットを前記象限判定ビットの位置に配置するものを含む無線通信方法。
【請求項１２】
請求項９記載の無線通信方法であって、
前記象限判定ビットの位置に配置される所定のビットのビット列長は、排他的論理和演算するビット列の長さをＬ、多値変調の変調多値数をＭとした場合に、２Ｌ／（ｌｏｇ２Ｍ）以内であるものを含む無線通信方法。
【請求項１３】
第１無線通信装置と、第２無線通信装置と、前記第１無線通信装置からの第１の信号の受信と、前記第２無線通信装置からの第２の信号の受信と、前記第１無線通信装置及び前記第２無線通信装置への第３の信号の送信と、を行う第３無線通信装置と、を備えて構成される無線通信システムであって、
前記第３無線通信装置は、
前記第２の信号の符号長を基準として、前記第２の信号の符号語と、多値変調における象限判定ビットの位置に配置された前記第１の信号の符号語とをビット毎に排他的論理和演算することにより前記第３の信号を生成する排他的論理和演算部を備えるものである無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１無線通信装置からの第１の信号の受信と、第２無線通信装置からの第２の信号の受信と、前記第１無線通信装置及び前記第２無線通信装置への第３の信号の送信と、を行う無線通信装置、無線通信方法および無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、セルラ移動体通信システムにおいては、情報のマルチメディア化に伴い、音声データのみならず、静止画像データ、動画像データ等の大容量データを伝送することが一般化しつつある。大容量データの伝送を実現するために、高周波の無線帯域を利用して高伝送レートを実現する技術に関して盛んに検討がなされている。【０００３】
しかし、高周波の無線帯域を利用した場合、近距離では高伝送レートを期待できる一方、遠距離になるにしたがい伝送距離による減衰が大きくなる。よって、高周波の無線帯域を利用した移動体通信システムを実際に運用する場合は、無線通信基地局装置（以下、基地局と省略する）のカバーエリアが小さくなり、このため、より多くの基地局を設置する必要が生じる。基地局の設置には相応のコストがかかるため、基地局数の増加を抑制しつつ、高周波の無線帯域を利用した通信サービスを実現するための技術が強く求められている。【０００４】
このような要求に対し、各基地局のカバーエリアを拡大させるために、基地局と無線通信移動局装置（以下、移動局と省略する）との間に無線通信中継局装置（以下、中継局と省略する）を設置し、基地局と移動局との間の通信を中継局を介して行う中継送信技術が検討されている。中継技術を用いると、基地局と直接通信できない端末も、中継局を介して通信することができる。【０００５】
しかしながら、中継技術では、中継局が中継するためのリソースを確保する必要が発生するので、リソースの有効活用が課題となる。この課題を解決する方法として、ネットワークコーディング（ネットワーク内における符号化処理）を中継局へ適用することが検討されている。【０００６】
まず、ネットワークコーディングについて図２１を使用して説明する。移動局と中継局と基地局とで構成される無線通信システムにおいて、移動局は中継局経由で基地局に信号を送信し、基地局は中継局経由で移動局に信号を送信する。移動局は中継局に信号Ｓ１を送信する。ここでＳ１は例として１１１１というビット列とする。基地局は中継局に信号Ｓ２を送信する。ここでＳ２は例として１０１０というビット列とする。【０００７】
中継局ではＳ１とＳ２のビットごとのＸＯＲ（排他的論理和）を演算し、１１１１  ＸＯＲ  １０１０の演算結果である０１０１を移動局と基地局へ送信する。このとき、中継局が送信に使うリソースは、移動局と基地局が受信できるリソースである。【０００８】
移動局は、受信した０１０１に、移動局が中継局に送信したＳ１（１１１１）をＸＯＲし、０１０１  ＸＯＲ  １１１１の演算結果である１０１０を受信する。同様に、基地局は、受信した０１０１に、基地局が中継局に送信したＳ２（１０１０）をＸＯＲし、０１０１  ＸＯＲ  １０１０の演算結果である１１１１を受信する。【０００９】
このように、ＸＯＲ演算をするネットワークコーディングを中継に適用することにより、Ｓ１とＳ２を同リソースで同時刻に送信できるので、Ｓ１とＳ２をそれぞれ独立に送信する場合と比較して、リソースの有効活用ができる。【００１０】
ここで、ネットワークコーディングする信号Ｓ１とＳ２は必ずしも、ビット列長が揃っているとは限らない。そこで、ビット列長をそろえるために、０パディング、リピティション、符号化率等で調整することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、多値変調のコンスタレーション（信号点の位置）に着目し、初回の送信と再送とでは、異なる信号点に、ビットを配置させる方法が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。【００１１】
【特許文献１】米国特許第２００７／０１８４８２６号明細書
【非特許文献１】Ｅｎｈａｎｃｅｄ  ＨＡＲＱ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｗｉｔｈ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ  Ｒｅａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ，３ＧＰＰ，ＴＳＧ−ＲＡＮ  Ｗｏｒｋｉｎｇ  Ｇｒｏｕｐ  １  Ｍｅｅｔｉｎｇ  ＃１９  ＴＳＧＲ１＃１９（０１）０２３７，２００１年３月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記従来の方法では、ＸＯＲ演算したビット列を一括送信する際、重要度の高いビットの受信品質が低いと、誤り率特性が劣化してしまう。特に、上記従来の方法ではビット列中の重要度の高いビットと低いビットの配置が考慮されていないため、多値変調をした場合に、信頼度が低い位置に重要度の高いビットが配置されてしまうことがあり、誤り率が大きくなる場合がある。また、元の信号のビット列長が短い信号については、ビット列長を長くする際に、リソースを有効活用できていないという課題がある。【００１３】
本発明の目的は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、重要度の高いビット等といった所定のビットの受信信頼度を向上させることができる無線通信装置、無線通信方法および無線通信システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の無線通信装置は、第１無線通信装置からの第１の信号の受信と、第２無線通信装置からの第２の信号の受信と、前記第１無線通信装置及び前記第２無線通信装置への第３の信号の送信と、を行う無線通信装置であって、前記第２の信号の符号長を基準として、前記第２の信号の符号語と、多値変調における象限判定ビットの位置に配置された前記第１の信号の符号語とをビット毎に排他的論理和演算することにより前記第３の信号を生成する排他的論理和演算部を備える。【００１５】
上記構成によれば、第１の信号の符号語を象限判定ビットの位置に配置して第２の信号の符号語と排他的論理和演算することにより、雑音、干渉の耐性が強い象限判定ビットの位置に第１の信号として重要度の高いビットを送信することができるため、重要度の高いビットの受信信頼度を向上させることができる。【００１６】
また、本発明の無線通信装置は、前記第１の信号の符号語のビット列における、前記象限判定ビットの位置以外のビット位置に０を挿入することにより、前記第１の信号の符号長を前記第２の信号の符号長に揃える０パディング部を備える。【００１７】
上記構成によれば、第２の信号の符号語のコンスタレーションの中心からの距離を変更せずに第１の信号と排他的論理和演算することができるので、第２の信号のコンスタレーションによる信頼度が変化しないという効果がある。したがって、再送時にコンスタレーション位置を変更して受信品質を平均化するシステムに適応しやすいという利点がある。【００１８】
また、本発明の無線通信装置は、前記排他的論理和演算部が、前記第２の信号の符号語と、所定のビットを象限判定ビットの位置に配置し、当該所定のビット以外のビットを当該象限判定ビットの位置以外のビット位置に配置した前記第１の信号の符号語とをビット毎に排他的論理和演算することにより前記第３の信号を生成するものを含む。【００１９】
上記構成によれば、第１の信号の符号語の所定のビットのみを象限判定ビットの位置に配置して第２の信号の符号語と排他的論理和演算することにより、第１の信号の符号後の所定のビットのみを、雑音、干渉の耐性が強い象限判定ビットの位置に送信できるため、ビット列中の所定のビットの受信信頼度を向上させることができる。【００２０】
また、本発明の無線通信装置は、前記第１の信号の符号語の重要度の高いビットを前記象限判定ビットの位置に配置するビット入れ替え部を備える。【００２１】
従来は、ビット列を長くするように符号化して、単純にビットに割り当てていたため、重要度が高いビットが象限判定ビットの位置以外のビット位置に配置されてしまうことがあり、リソースを有効活用できていなかったのに対し、上記構成によれば、第１の信号の符号語のうち、重要度の高いビットを象限判定ビットの位置に配置するため、重要度の高いビットの受信信頼度を向上させることができ、リソースを有効活用できる。【００２２】
また、本発明の無線通信装置は、前記ビット入れ替え部が、システマティックビットを含む信号、制御信号、音声信号、及び初回送信の信号、のいずれかのビットを前記象限判定ビットの位置に配置するものを含む。【００２３】
また、本発明の無線通信装置は、前記象限判定ビットの位置に配置される所定のビットのビット列長が、排他的論理和演算するビット列の長さをＬ、多値変調の変調多値数をＭとした場合に、２Ｌ／（ｌｏｇ２Ｍ）以内であるものを含む。【００２４】
また、本発明の無線通信方法は、第１無線通信装置からの第１の信号の受信と、第２無線通信装置からの第２の信号の受信と、前記第１無線通信装置及び前記第２無線通信装置への第３の信号の送信と、を行う無線通信方法であって、前記第２の信号の符号長を基準として、前記第２の信号の符号語と、多値変調における象限判定ビットの位置に配置された前記第１の信号の符号語とをビット毎に排他的論理和演算することにより前記第３の信号を生成する排他的論理和演算ステップを有する。【００２５】
また、本発明の無線通信方法は、前記第１の信号の符号語のビット列における、前記象限判定ビットの位置以外のビット位置に０を挿入することにより、前記第１の信号の符号長を前記第２の信号の符号長に揃える０パディングステップを有する。【００２６】
また、本発明の無線通信方法は、前記排他的論理和演算ステップが、前記第２の信号の符号語と、所定のビットを象限判定ビットの位置に配置し、当該所定のビット以外のビットを当該象限判定ビットの位置以外のビット位置に配置した前記第１の信号の符号語とをビット毎に排他的論理和演算することにより前記第３の信号を生成するものを含む。【００２７】
また、本発明の無線通信方法は、前記第１の信号の符号語の重要度の高いビットを前記象限判定ビットの位置に配置するビット入れ替えステップを有する。【００２８】
また、本発明の無線通信方法は、前記ビット入れ替えステップが、システマティックビットを含む信号、制御信号、音声信号、及び初回送信の信号、のいずれかのビットを前記象限判定ビットの位置に配置するものを含む。【００２９】
また、本発明の無線通信方法は、前記象限判定ビットの位置に配置される所定のビットのビット列長は、排他的論理和演算するビット列の長さをＬ、多値変調の変調多値数をＭとした場合に、２Ｌ／（ｌｏｇ２Ｍ）以内であるものを含む。【００３０】
また、本発明の無線通信システムは、第１無線通信装置と、第２無線通信装置と、前記第１無線通信装置からの第１の信号の受信と、前記第２無線通信装置からの第２の信号の受信と、前記第１無線通信装置及び前記第２無線通信装置への第３の信号の送信と、を行う第３無線通信装置と、を備えて構成される無線通信システムであって、前記第３無線通信装置が、前記第２の信号の符号長を基準として、前記第２の信号の符号語と、多値変調における象限判定ビットの位置に配置された前記第１の信号の符号語とをビット毎に排他的論理和演算することにより前記第３の信号を生成する排他的論理和演算部を備えるものである。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、第１の信号の符号語を象限判定ビットの位置に配置して第２の信号の符号語と排他的論理和演算することにより、雑音、干渉の耐性が強い象限判定ビットの位置に第１の信号として重要度の高いビットを送信することができるため、重要度の高いビットの受信信頼度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる無線通信方法において、変調方式が１６ＱＡＭである場合の動作例を示す図
【図２】１６ＱＡＭのコンスタレーションの説明図
【図３】８ＰＳＫのコンスタレーションの説明図
【図４】本発明の第１の実施形態にかかる無線通信方法において、変調方式が８ＰＳＫである場合の動作例を示す図
【図５】６４ＱＡＭのコンスタレーションの説明図
【図６】本発明の第１の実施形態にかかる無線通信方法において、変調方式が６４ＱＡＭである場合の動作例を示す図
【図７】本発明の第１の実施形態にかかる中継局装置の構成を示すブロック図
【図８】本発明の第１の実施形態にかかる移動局装置の構成を示すブロック図
【図９】本発明の第２の実施形態にかかる無線通信方法において、変調方式が１６ＱＡＭである場合の動作例を示す図
【図１０】本発明の第２の実施形態にかかる無線通信方法において、変調方式が８ＰＳＫである場合の動作例を示す図
【図１１】本発明の第２の実施形態にかかる無線通信方法において、変調方式が６４ＱＡＭである場合の動作例を示す図
【図１２】本発明の第２の実施形態にかかる中継局装置の構成を示すブロック図
【図１３】本発明の第２の実施形態にかかる移動局装置の構成を示すブロック図
【図１４】本発明の第２の実施形態において、重要度の低いビットを重要度の高いビットのリピティションとする場合の説明図
【図１５】本発明の第３の実施形態にかかる無線通信システムの構成を示す図
【図１６】本発明の第３の実施形態にかかる無線通信システムのシーケンス図
【図１７】本発明の第３の実施形態にかかる無線通信システムにおいて、変調方式が１６ＱＡＭである場合の動作例を示す図
【図１８】本発明の第３の実施形態にかかる中継局装置の構成を示すブロック図
【図１９】本発明の第３の実施形態にかかる移動局装置の構成を示すブロック図
【図２０】本発明の第３の実施形態にかかる無線通信システムにおいて、符号長が異なる場合における象限判定用ビットの割り当てを示す図
【図２１】ネットワークコーディングの説明図
【符号の説明】
【００３３】
１  移動局
２  移動局
３  中継局
４  基地局
１１，１２  誤り訂正符号化部
１３  ０パディング部
１４  ＸＯＲ部
１５  変調部
１６  無線送信部
１７，２４  アンテナ
１８，１９  誤り訂正復号部
２０，２１  ＬＬＲ部
２２  信号分離部
２３  無線受信部
２５  ビット入れ替え部
３５  ビット変換部
３６  ビット選択部
３７  バッファ部
３９  ビット演算部
５５，５６  ビット列変換部
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
（実施の形態１）
本実施の形態では、多値変調を使用して、長いビット長の信号と、短いビット長の信号を組み合わせてネットワークコーディングする際に、１６ＱＡＭでは、短いビット長の信号を、長いビット長の半分の長さで符号化し、象限判定するビット（象限判定ビット）の位置、すなわちコンスタレーションの象限を決定するビットのみへ配置する。このようにすると、長いビット長の信号と短いビット長の信号とをＸＯＲ演算しても、長いビット長の信号のコンスタレーションによる信頼度が変化しないという効果がある。また、短いビット長の信号を受信する場合、ＱＰＳＫの判定で受信することも可能である。【００３５】
多値変調使用時に、象限判定となるビットは、１シンボルあたり２ビットである。１６ＱＡＭでは、４ビット中２ビット、８ＰＳＫでは３ビット中２ビット、６４ＱＡＭでは６ビット中２ビットである。以下、それぞれの変調方式での動作について説明する。【００３６】
［１６ＱＡＭ動作例］  
変調方式が１６ＱＡＭである場合の動作例を図１に示す。中継局は、移動局から信号Ｓ１を受信し、基地局から信号Ｓ２を受信し、この二つの信号にネットワークコーディングを適用、すなわち二つの信号の排他的論理和（ＸＯＲ）を演算し、その演算結果を中継する。本例では、中継局から移動局間と、中継局から基地局間の回線品質のうち、中継局から移動局間の回線品質が低く、中継局から基地局間の回線品質を基準に、変調方式、符号化率が決定される。この変調方式、符号化率は、基地局が決定し、中継局へ指示する。【００３７】
本例では、変調方式として１６ＱＡＭが指定されたとする。指定された変調方式、符号化率とＳ２のビット長から、符号長Ｌが決定する。中継局は、符号長Ｌから、Ｓ１の符号化率を決定する。１６ＱＡＭの場合、象限判定となるビットは全体のビットの１／２であるので、Ｓ１の符号長をＬ／２とする。したがって、Ｓ１の符号化率は、Ｓ１のビット長をＬＳ１とすると２（ＬＳ１）／Ｌとなる。本例では、Ｓ１は符号化されＳ１＋Ｐ１となり、Ｓ２はＳ２＋Ｐ４となっている。Ｐ１は、Ｓ１のパリティビット、Ｐ４はＳ２のパリティビットを示す。【００３８】
中継局は、Ｓ１の符号語（Ｓ１＋Ｐ１）の各ビットがすべて１６ＱＡＭのコンスタレーションの象限判定の位置にくるようにビット配置を変更する。本例では、図２に示すコンスタレーションを使用する。図２のコンスタレーションでは、象限判定となるビットは第１ビットと第２ビットとなる。【００３９】
コンスタレーションとビットの関係について図２を用いて説明する。第１ビットはＩ方向の右か左か（Ｑ軸を基準として右側か左側か）を示し、第３ビットは、Ｉ方向の内側か外側か（Ｑ軸との距離が近いか遠いか）を示し、第２ビットはＱ方向の上か下か（Ｉ軸を基準として上側か下側か）を示し、第４ビットはＱ方向の内側か外側か（Ｉ軸との距離が近いか遠いか）を示す。このとき、第１ビットと第２ビットは、コンスタレーションの座標軸上の象限を決定するビットとなる。【００４０】
第１ビットと第２ビットの組み合わせにより、第１ビットと第２ビットが（０，０）であれば第１象限、（１，０）であれば第２象限、（１，１）であれば第３象限、（０，１）であれば第４象限となる。【００４１】
象限により決定される第１ビットと第２ビットは、コンスタレーションの内側か外側かを決定する第３、第４ビットと比較して、雑音、干渉の耐性が強く、受信信頼度が高くなるという特徴がある。したがって、重要なビットを第１ビット、第２ビットに配置することで、重要なビットの受信信頼度を向上させることができる。【００４２】
この象限判定となる第１ビットと第２ビットにＳ１の符号語を配置し、第３ビットと第４ビットは使用しない。したがって、図１に示すように、Ｓ２＋Ｐ４のビット１１１１は、Ｓ１＋Ｐ１のビット１１と、第１ビットと第２ビットだけＸＯＲ演算をし、送信ビット列は００１１となる。【００４３】
このように、短い符号語（Ｓ１の符号語）のビットを象限判定する位置だけに配置すると、受信信頼度の高いビットにのみ情報が送信されるので、受信側では、受信品質が高くなる。また、短い符号語（Ｓ１の符号語）のビットを象限判定する位置だけに配置することにより、ＸＯＲ演算後のビット列のコンスタレーションの位置が、長い符号語（Ｓ２の符号語）のコンスタレーションの位置と比較して、内側のものは内側のまま、外側のものは外側のままとなる。【００４４】
例を挙げると、Ｓ２＋Ｐ４のビット列が１１１１のとき、１１１１の位置は図２のコンスタレーションでは、第３象限の左下端になっている。図１に示すように、１１１１（Ｓ２＋Ｐ４）のうち象限判定ビットのみ１１（Ｓ１＋Ｐ１）とＸＯＲをした送信ビット列は、００１１となる。００１１の位置は図２のコンスタレーションでは、第１象限の右上端になっている。【００４５】
例えば、Ｓ１＋Ｐ１のビット列が１０であると、送信ビット列は０１１１となり、Ｓ１＋Ｐ１のビット列が０１であると送信ビット列は１０１１となる。０１１１と１０１１はそれぞれ左上端と、右下端になっている。これらは全て、座標軸の中心からの距離が等しい。このように、象限判定となるビット位置のみＸＯＲをすると、コンスタレーションの中心からの距離を変えずにビットを変形できる。【００４６】
［８ＰＳＫ動作例］
変調方式として、８ＰＳＫを用いる場合は、シンボルを形成する３ビットのうち、象限判定となるのは２ビットである。本例では、図３に示すコンスタレーションを使用する。図３のコンスタレーションでは、象限判定となるビットは第１ビットと第２ビットとなる。この象限判定となる第１ビットと第２ビットに重要なビットを配置し、第３ビットに重要でないビットを配置する。【００４７】
コンスタレーションとビットの関係について図３を用いて説明する。第１ビットはＩ方向の右か左か（Ｑ軸を基準として右側か左側か）を示し、第２ビットはＱ方向の上か下か（Ｉ軸を基準として上側か下側か）を示し、第３ビットは同じ象限のうち、Ｉ軸に近いかＱ軸に近いかを示している。【００４８】
このとき、第１ビットと第２ビットは１６ＱＡＭの場合と同様に、コンスタレーションの座標軸上の象限を決定するビットとなる。したがって、重要なビットを第１ビット、第２ビットに配置することで、重要なビットの受信信頼度を向上させることができる。【００４９】
コンスタレーションとして図３の配置を用いた場合、第１ビットと第２ビットが象限判定となるので、短いほうの符号語（Ｓ１＋Ｐ１）は第１ビットと第２にビットに配置され、第３ビットには配置しない（図４参照）。【００５０】
［６４ＱＡＭ動作例］
変調方式として、６４ＱＡＭを用いる場合は、シンボルを形成する６ビットのうち、象限判定となるのは２ビットである。本例では、図５に示すコンスタレーションを使用する。図５のコンスタレーションでは、象限判定となるビットは第１ビットと第２ビットとなる。この象限判定となる第１ビットと第２ビットに重要なビットを配置し、第３〜６ビットに重要でないビットを配置する。【００５１】
コンスタレーションとビットの関係について図５を用いて説明する。第１ビットはＩ方向の右か左か（Ｑ軸を基準として右側か左側か）を示し、第２ビットはＱ方向の上か下か（Ｉ軸を基準として上側か下側か）を示す。第３ビットは同じ象限のうち、右か左かを大きく分割し、第４ビットは上か下かを大きく分割する。すなわち、第３ビットは各象限を左右に二分割したうち、Ｑ軸との距離が近いか遠いかを示し、第４ビットは各象限を上下に二分割したうち、Ｉ軸との距離が近いか遠いかを示す。また、第５ビットはさらに細かく右か左かを分割し、第６ビットもさらに細かく上か下かを分割する。すなわち、第５ビットは各象限を四分割したうち、各象限を左右に二分割する直線との距離が近いか遠いかを示し、第６ビットは各象限を四分割したうち、各象限を左右に二分割する直線との距離が近いか遠いかを示す。【００５２】
このとき、第１ビットと第２ビットは１６ＱＡＭと同様にコンスタレーションの座標軸上の象限を決定するビットとなる。したがって、重要なビットを第１ビット、第２ビットに配置することで、重要なビットの受信信頼度を向上させることができる。【００５３】
コンスタレーションとして図５の配置を用いた場合、第１ビットと第２ビットが象限判定となるので、短いほうの符号語（Ｓ１＋Ｐ１）は第１ビットと第２にビットに配置され、第３〜６ビットには配置しない（図６参照）。【００５４】
［中継局ブロック図］
図７は本実施の形態に係る中継局装置の構成を示すブロック図である。無線受信部２３は、移動局からの信号および基地局からの信号をアンテナ２４を介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を施して信号分離部２２に出力する。【００５５】
信号分離部２２は、移動局から受信した信号Ｓ１と基地局から受信した信号Ｓ２とを分離する。分離した信号は、それぞれ、ＬＬＲ部２０，２１へ出力される。ＬＬＲ部２０，２１は、それぞれ、移動局からの信号Ｓ１および基地局からの信号Ｓ２の軟判定値である対数尤度比（ＬＬＲ：  Ｌｏｇ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｒａｔｉｏ）を計算し、誤り訂正復号部１８，１９へ出力する。【００５６】
誤り訂正復号部１８，１９は、ＬＬＲを使用して、移動局からの信号Ｓ１および基地局からの信号Ｓ２を誤り訂正復号する。誤り訂正符号化部１１，１２は、誤り訂正復号部１８，１９で誤り訂正復号された信号を誤り訂正符号化し、０パディング部１３を介してＸＯＲ部１４へ、または直接ＸＯＲ部１４へ出力する。０パディング部１３は、長い符号語をＸＯＲするときに符号語のビット列をそろえるために、短い符号語のビット列に０を挿入する。０を挿入する位置は、象限判定をするビット以外の位置である。０とＸＯＲ演算することは、長い符号語をそのまま出力することと等価である。【００５７】
ＸＯＲ部１４は、上位リンクの誤り符号化された信号と、下位リンクの誤り訂正符号化された後に０を挿入した信号とをＸＯＲ演算し、変調部１５へ出力する。変調部１５は、ＸＯＲ演算された移動局からの信号および基地局からの信号を再び変調して無線送信部１６に出力する。無線送信部１６は、変調後の信号に対してアップコンバート等の無線処理を施して、アンテナ１７から移動局および基地局へ中継送信する。【００５８】
［移動局ブロック図］
図８は本実施の形態に係る短い符号語を受信する移動局装置の構成を示すブロック図である。図７の中継局のブロック図と同一の部分については説明を省略する。バッファ部３７は、誤り訂正符号化した信号を保存し、ビット選択部３６へ出力する。ビット選択部３６は、移動局が中継局へ送信した信号のうち、中継局で象限判定となるビットに割り当てられるビットを選択して、ビット変換部３５へ出力する。ビット変換部３５は、バッファ部３７から出力された信号が１の場合、−１、信号が０の場合、１に変換し、ビット列を生成して、ビット演算部３９へ出力する。【００５９】
ＬＬＲ（ＱＰＳＫ）部４０は、移動局からの信号および基地局からの信号の軟判定値である対数尤度比（ＬＬＲ：  Ｌｏｇ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｒａｔｉｏ）をビットごとに計算し、ビット演算部３９へ出力する。このとき、短い符号語は、象限判定のビット位置にのみ信号がのっているので、ＬＬＲ部４０は、ＱＰＳＫで受信信号のＬＬＲを計算する。ビット演算部３９では、ＬＬＲ部４０から出力された信号に、ビット変換部３５から出力された信号を要素ごとに掛け合わせる。ＬＬＲ部４０の出力が［ｌ１  ｌ２  ｌ３  ｌ４］であり、ビット変換部３５の出力が［ｂ１  ｂ２  ｂ３  ｂ４］であれば、掛け合わされた信号は［ｌ１ｂ１  ｌ２ｂ３  ｌ３ｂ３  ｌ４ｂ４］となる。掛け合わされた信号は、誤り訂正復号部３８へ出力される。【００６０】
本実施の形態では、長い符号語のコンスタレーションの中心からの距離を変更せずに、ＸＯＲ演算することができるので、非特許文献１に示すような、再送時にコンスタレーション位置を変更して、受信品質を平均化するシステムに適応しやすいという利点がある。【００６１】
なお、象限判定する位置にのみ送信する符号語は、２Ｌ／ｌｏｇ２（Ｍ）以下の符号語長であればよい。また、コンスタレーションの位置は、このパターンに限定されるものでなく、ビットをシフトさせたパターン、反転させたパターン、入れ替えたパターン、またはそれらの組み合わせを使用しても良い。使用するコンスタレーションのパターンによって、象限判定となるビット位置が異なる。【００６２】
移動局で中継局に送信するときに使用する符号化と、中継局から移動局へ送信するときの符号化が異なる場合、移動局では、中継局で符号化される信号を生成して、ビット演算をする。
また、本例では、移動局からの信号のみを象限判定の位置に配置したが、基地局からの信号のみを象限判定の位置に配置しても良い。【００６３】
（実施の形態２）
本実施の形態では、多値変調を使用して、長いビット長の信号と、短いビット長の信号を組み合わせてネットワークコーディングする際に、短いビット長を符号化し、重要度の高いビットを象限判定するビットへ配置し、重要度の低いビットを象限判定しないビットへ配置するように組み合わせる。このようにすると、重要度の高いビットの受信信頼性を、重要度の低いビットの受信信頼性よりも、向上させることができる。【００６４】
多値変調使用時に、象限判定となるビットは、上述したように、１シンボルあたり２ビットである。１６ＱＡＭでは、４ビット中２ビット、８ＰＳＫでは３ビット中２ビット、６４ＱＡＭでは６ビット中２ビットである。それぞれの変調方式での動作について説明する。【００６５】
［１６ＱＡＭ動作例］
変調方式が１６ＱＡＭである動作例を図９に示す。中継局は、移動局から信号Ｓ１を受信し、基地局から信号Ｓ２を受信し、この二つの信号にネットワークコーディングを適用して中継する。本例では、中継局から移動局間と、中継局から基地局間の回線品質のうち、中継局から移動局間の回線品質が低く、中継局から移動局間の回線品質を基準に、変調方式、符号化率が決定される。この変調方式、符号化率は、基地局が決定し、中継局へ指示する。【００６６】
本例では、変調方式として１６ＱＡＭが指定されたとする。指定された変調方式、符号化率とＳ２のビット長から、符号長Ｌが決定する。中継局は、符号長Ｌから、Ｓ１の符号化率を決定する。Ｓ１の符号化率は、Ｓ１のビット長をＬＳ１とすると（ＬＳ１）／Ｌとなる。本例では、Ｓ１は符号化されＳ１＋Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３となり、Ｓ２はＳ２＋Ｐ４となっている。Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、Ｓ１のパリティビット、Ｐ４はＳ２のパリティビットを示す。【００６７】
中継局はＳ１を符号化した符号語を、重要なビットとそうでないビットに分割する。図９では、Ｓ１の符号語をＳ１＋Ｐ１とＰ２＋Ｐ３に分割した。Ｓ１＋Ｐ１とＰ２＋Ｐ３はともに符号長がＬ／２となる。Ｓ１＋Ｐ１は、システマティックビットを含むので重要なビットとし、Ｐ２＋Ｐ３は、パリティビットのみなので、それほど重要でないビットとする。【００６８】
中継局は、Ｓ１の符号語のうち、重要なビットが、１６ＱＡＭのコンスタレーションの象限判定の位置にくるようにビット配置を変更する。本例では、図２に示すコンスタレーションを使用する。上述したように、図２のコンスタレーションでは、象限判定となるビットは第１ビットと第２ビットとなる。中継局は、この象限判定となる第１ビットと第２ビットに重要なビット（Ｓ１＋Ｐ１）を配置し、第３ビットと第４ビットに重要でないビット（Ｐ２＋Ｐ３）を配置する。【００６９】
象限により決定する第１ビットと第２ビットは、コンスタレーションの内側か外側かを決定する第３、第４ビットと比較して、雑音、干渉の耐性が強く、受信信頼度が高くなるという特徴がある。したがって、重要なビットを第１ビット、第２ビットに配置することで、重要なビットの受信信頼度を向上させることができる。【００７０】
［８ＰＳＫ動作例］
変調方式が８ＰＳＫである場合の動作例を図１０に示す。中継局は移動局から信号Ｓ１を受信し、基地局から信号Ｓ２を受信し、この二つの信号にネットワークコーディングを適用して中継する。本例では変調方式として８ＰＳＫ  が指定されたとする。指定された変調方式、符号化率とＳ２のビット長から符号長Ｌが決定される。【００７１】
中継局は、符号長Ｌから、Ｓ１の符号化率を決定する。Ｓ１の符号化率は、Ｓ１のビット長をＬＳ１とすると（ＬＳ１）／Ｌとなる。本例では、Ｓ１は符号化されＳ１＋Ｐ１＋Ｐ２となり、Ｓ２はＳ２＋Ｐ４となっている。Ｐ１、Ｐ２は、Ｓ１のパリティビット、Ｐ４はＳ２のパリティビットを示す。【００７２】
中継局はＳ１を符号化した符号語を、重要なビットとそうでないビットに分割する。図１０では、Ｓ１の符号語をＳ１＋Ｐ１とＰ２とに分割した。Ｓ１＋Ｐ１の符号長は２Ｌ／３、Ｐ２の符号長はＬ／３となる。Ｓ１＋Ｐ１は、システマティックビットを含むので重要なビットとし、Ｐ２は、パリティビットのみなので、それほど重要でないビットとする。【００７３】
中継局は、Ｓ１の符号語のうち、重要なビットが、８ＰＳＫのコンスタレーションの象限判定の位置にくるようにビット配置を変更する。本例では、図３に示すコンスタレーションを使用する。【００７４】
図３のコンスタレーションでは、象限判定となるビットは第１ビットと第２ビットとなる。中継局は、この象限判定となる第１ビットと第２ビットに重要なビット（Ｓ１＋Ｐ１）を配置し、第３ビットに重要でないビット（Ｐ２）を配置する。【００７５】
このとき、第１ビットと第２ビットは１６ＱＡＭと同様にコンスタレーションの座標軸上の象限を決定するビットとなる。したがって、重要なビットを第１ビット、第２ビットに配置することで、重要なビットの受信信頼度を向上させることができる。【００７６】
［６４ＱＡＭ動作例］  
変調方式が６４ＱＡＭである場合の動作例の２つのパターンを図１１（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示す。中継局は移動局から信号Ｓ１を受信し、基地局から信号Ｓ２を受信し、この二つの信号にネットワークコーディングを適用して中継する。【００７７】
中継局は、符号長Ｌから、Ｓ１の符号化率を決定する。Ｓ１の符号化率は、Ｓ１のビット長をＬＳ１とするとＬＳ１／Ｌとなる。本例では、Ｓ１は符号化されＳ１＋Ｐ１＋Ｐ２となり、Ｓ２はＳ２＋Ｐ４となっている。Ｐ１、Ｐ２は、Ｓ１のパリティビット、Ｐ４はＳ２のパリティビットを示す。【００７８】
図１１（ａ）に示すパターン１では、中継局はＳ１を符号化した符号語を、重要なビットとそうでないビットに分割する。同図では、Ｓ１の符号語をＳ１とＰ１＋Ｐ２に分割した。Ｓ１の符号長はＬ／３、Ｐ１＋Ｐ２の符号長は２Ｌ／３となる。【００７９】
Ｓ１は、システマティックビットなので重要なビットとし、Ｐ１＋Ｐ２は、パリティビットのみなので、それほど重要でないビットとする。中継局は、Ｓ１の符号語のうち、重要なビットが、６４ＱＡＭのコンスタレーションの象限判定の位置にくるようにビット配置を変更する。【００８０】
本例では、図５に示すコンスタレーションを使用する。図５のコンスタレーションでは、象限判定となるビットは第１ビットと第２ビットとなる。この象限判定となる第１ビットと第２ビットに重要なビット（Ｓ１）を配置し、第３〜６ビットに重要でないビット（Ｐ１＋Ｐ２）を配置する。【００８１】
図１１（ｂ）に示すパターン２では中継局は、Ｓ１を符号化した符号語を、重要なビットと、次に重要なビット、そうでないビットの３つに分割する。同図では、Ｓ１の符号語をＳ１とＰ１とＰ２に分割した。それぞれの符号長はＬ／３となる。Ｓ１は、システマティックビットなので重要なビットとし、Ｐ１は次に重要なビット、Ｐ２はそれほど重要でないビットとする。【００８２】
中継局は、Ｓ１の符号語のうち、重要なビットが６４ＱＡＭのコンスタレーションの象限判定となる第１、２ビット、次に重要なビットが、Ｉ軸を大きく分割するビット、Ｑ軸を大きく分割するビット、それほど重要でないビットを残りのビットに配置する。【００８３】
本例では、図５に示すコンスタレーションを使用する。図５のコンスタレーションでは、象限判定となるビットは第１ビットと第２ビットとなり、Ｉ軸とＱ軸をそれぞれ大きく分割するビットは第３ビットと第４ビットとなる。中継局は、この象限判定となる第１ビットと第２ビットに重要なビット（Ｓ１）を配置し、第３ビットと第４ビットに次に重要なビット（Ｐ１）を配置し、第５ビットと第６ビットに重要でないビット（Ｐ２）を配置する。【００８４】
このとき、第１ビットと第２ビットは、１６ＱＡＭの場合と同様に、コンスタレーションの座標軸上の象限を決定するビットとなる。したがって、重要なビットを第１ビット、第２ビットに配置することで、重要なビットの受信信頼度を向上させることができる。【００８５】
［中継局ブロック図］
図１２は本実施の形態に係る中継局装置の構成を示すブロック図である。無線受信部２３は、移動局からの信号および基地局からの信号をアンテナ２４を介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を施して信号分離部２２に出力する。【００８６】
信号分離部２２は、移動局から受信した信号Ｓ１と基地局から受信した信号Ｓ２とを分離する。分離した信号は、それぞれ、ＬＬＲ部２０，２１へ出力される。ＬＬＲ部２０，２１は、それぞれ、移動局からの信号Ｓ１および基地局からの信号Ｓ２の軟判定値である対数尤度比（ＬＬＲ：  Ｌｏｇ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｒａｔｉｏ）を計算し、誤り訂正復号部１８，１９へ出力する。【００８７】
誤り訂正復号部１８，１９は、ＬＬＲを使用して、移動局からの信号Ｓ１および基地局からの信号Ｓ２を誤り訂正復号する。誤り訂正符号化部１１，１２は、誤り訂正復号部１８，１９で誤り訂正復号された信号を誤り訂正符号化し、ビット入れ替え部２５を介してＸＯＲ部１４へ、または直接ＸＯＲ部１４へ出力する。ビット入れ替え部２５は、符号化された信号のうち重要度の高い信号が象限判定のビット位置にくるように、ビット配置を入れ替え、ＸＯＲ部１４へ出力する。【００８８】
ＸＯＲ部１４では、上位リンクの誤り符号化された信号と、下位リンクの誤り訂正符号化された後にビット入れ替えされた信号とをＸＯＲ演算し、変調部１５へ出力する。変調部１５は、ＸＯＲ演算された移動局からの信号および基地局からの信号を再び変調して無線送信部１６に出力する。無線送信部１６は、変調後の信号に対してアップコンバート等の無線処理を施して、アンテナ１７から移動局および基地局へ中継送信する。【００８９】
図１３は本実施の形態に係る移動局装置の構成を示すブロック図である。図１２の中継局のブロック図と同一の部分については説明を省略する。バッファ部３７は、誤り訂正符号化した信号を保存し、ビット変換部３５へ出力する。【００９０】
ビット変換部３５は、バッファ部３７から出力された信号が１の場合、−１、信号が０の場合、１に変換し、ビット列を生成して、ビット演算部３９へ出力する。ビット演算部３９は、ＬＬＲ部４０から出力された信号に、ビット変換部３５から出力された信号を掛け合わせる。掛け合わされた信号は、誤り訂正復号部３８へ出力される。【００９１】
なお、象限判定の位置以外の位置に配置される重要度の低いビットとして、重要度の高いビットのリピティションを用いてもよい（図１４（ａ）参照）。また、象限判定の位置以外の位置に配置される重要度の低いビットとして、重要度の高いビットのリピティションを用いる場合、同じシンボルに同じビットが配置されるのを防ぐために、リピティションされた後半部分を、逆順にしてもよい（図１４（ｂ）参照）。【００９２】
また、象限判定の位置以外の位置に配置される重要度の低いビットとして、重要度の高いビットのリピティションを用いる場合、同じシンボルに同じビットが配置されるのを防ぐために、リピティションされた後半部分を、シフトしてもよいし、インタリーブパターンを変えても良い。【００９３】
本例では、重要度の高いビットをシステマティックビットとしたが、制御信号、音声信号、初回送信の信号、遅延への要求が厳しいビット、などを重要度の高いビットとして、優先的に象限判定のビットに割り当ててもよい。【００９４】
また、本例では、基地局からの信号のみビットの入れ替えを行ったが、移動局からの信号のみ、または両方の信号のビット重要度が高い信号が象限判定の位置にくるように入れ替えても良い。【００９５】
（実施の形態３）
本実施の形態では、多値変調を使用して、移動局１と移動局２が送信した信号と基地局が送信した信号とを組み合わせてネットワークコーディングする際に、ユーザの信号（移動局１と移動局２が送信した信号）を、象限判定するビットとそのほかのビットとに区別して配置する。このようにすると、ユーザ（移動局）ごとに移動局から中継局間の受信品質が異なる場合に、受信品質が悪い移動局には、受信しやすいように象限判定するビットを割り当てることができる。【００９６】
［システム図］
システム図を図１５に示す。移動局１と移動局２は、それぞれ基地局４宛の信号を中継局３に送信し、中継局３は、移動局１，２から受信した信号を基地局４へ中継する。また、基地局４は、移動局１と移動局２宛ての信号を中継局３へ送信する。中継局３は、基地局４から受信した信号のうち、移動局１宛ての信号を移動局１へ、移動局２宛ての信号を移動局２へ中継する。【００９７】
［シーケンス図］
本実施の形態のシーケンス図を図１６に示す。移動局１は中継局３へ信号Ｓ１を送信する。移動局２は中継局３へ信号Ｓ３を送信する。基地局４は、移動局１向けの信号Ｓ２とＳ４を中継局３へ送信する。中継局３は、Ｓ１とＳ３をＸＯＲ演算した信号と、Ｓ２とＳ４をＸＯＲ演算した信号を移動局１、移動局２と基地局へ送信する。【００９８】
［動作図］
変調方式が１６ＱＡＭである場合の動作例を図１７に示す。動作例では、実施の形態２と同様に、中継局から移動局間の回線品質をもとに、中継局から移動局間の符号化率、符号長が基地局からの指示により決まっているとする。本例では、Ｓ２は符号化されＳ２＋Ｐ２となり、Ｓ４は符号化されＳ４＋Ｐ４となる。これらは、それぞれの符号長がＬ／２であり、Ｓ２＋Ｐ２とＳ４＋Ｐ４を合計すると符号長がＬとなる。【００９９】
そこで、Ｓ１とＳ３をそれぞれＳ１＋Ｐ１、Ｓ３＋Ｐ３に符号化する際に、Ｓ１＋Ｐ１の長さをＳ２＋Ｐ２の長さにそろえてＬ／２とし、Ｓ３＋Ｐ３の長さをＳ４＋Ｐ４の長さにそろえてＬ／２とする。符号長が揃えられた信号は、Ｓ１＋Ｐ１とＳ２＋Ｐ２、Ｓ３＋Ｐ３とＳ４＋Ｐ４という組み合わせでそれぞれＸＯＲ演算される。【０１００】
次に、ＸＯＲ演算された信号のビットの配置について、中継局３から移動局１と中継局３から移動局２の回線品質のうち、移動局１の回線品質のほうが低い場合を例として説明する。本例では、回線品質の低い移動局１用の信号を、なるべく受信品質が高くなるように象限判定するビットに割り当てる。【０１０１】
したがって、図２に示すコンスタレーションを使用して中継する場合、Ｓ１＋Ｐ１とＳ２＋Ｐ２を第１ビットと第２ビットに割り当てる。移動局２用のＳ３＋Ｐ３とＳ４＋Ｐ４を象限判定するビット以外の第３ビット、第４ビットへ割り当てる。中継局３は、それぞれ割り当てられたビットをＸＯＲ演算し、ＸＯＲ演算した信号を１６ＱＡＭ変調して中継する。このようにすると、回線品質の低い移動局１用の信号を、象限判定するビット位置に配置することができるので、受信品質を向上させることができる。【０１０２】
図１８は本実施の形態に係る中継局装置の構成を示すブロック図である。図１２に示すブロック図と同様の部分は説明を省略する。信号分離部２２は、アンテナ２４を介して受信した信号を４種類の信号に分離する。４種類の信号は、移動局１から受信した基地局４宛の信号Ｓ１、移動局２から受信した基地局４宛の信号Ｓ３、基地局４から受信した移動局１宛の信号Ｓ２、基地局４から受信した移動局２宛の信号Ｓ４である。【０１０３】
ビット列変換部５５，５６では、移動局１から受信した基地局４宛の信号Ｓ１を符号化した信号と、移動局２から受信した基地局４宛の信号Ｓ２を符号化した信号の、ビット列の順番を変換する。変換方法は、中継局から移動局間の回線品質が悪いほうのビットを、象限判定の位置にくるように入れ替える。同様に、基地局４から受信した移動局１宛の信号Ｓ２を符号化した信号と、基地局４から受信した移動局２宛の信号Ｓ４を符号化した信号もビット列の順番を変換する。【０１０４】
図１９は本実施の形態に係る移動局装置の構成を示すブロック図である。以下、回線品質が高いと判断された移動局の場合について説明する。図１３に示すブロック図と同様の部分は説明を省略する。また、回線品質が低いと判断された移動局の受信方法は、実施の形態２と同様になるので省略する。ＬＬＲ選択部６５では、象限判定以外のビットに対応するＬＬＲを選択する。図２に示すコンスタレーションでは、３ビット目と４ビット目を選択する。【０１０５】
なお、移動局１向けの信号と移動局２向けの信号の符号長が同じになる例を示したが、図２０のように両信号の符号長が異なる場合、回線品質の悪い移動局に、優先して象限判定用のビットを割り当てればよい。割り当順のルールは、基地局、中継局、移動局で予め決めておいても良い。また、移動局１と移動局２のどちらの信号を象限判定の位置に送信するか、基地局からの指示で決定しても良いし、中継局が回線品質測定結果から決定しても良い。【０１０６】
以上説明したように、本発明の第３の実施形態にかかる無線通信装置（中継局３）は、第１の移動局（移動局１）からの第１の信号の受信と、第２の移動局（移動局２）からの第２の信号の受信と、基地局からの第３の信号の受信と、前記第１及び第２の移動局並びに前記基地局への第４の信号の送信と、を行う無線通信装置であって、前記第１の信号及び前記第２の信号の回線品質を比較する対数尤度比計算部と、前記第１の信号及び前記第２の信号のうち、回線品質が低い信号の符号語を象限判定ビットに配置するビット列変換部と、前記第１の信号の符号語と前記第３の信号の符号語、及び、前記第２の信号の符号語と前記第３の信号の符号語をビット毎に排他的論理和演算することにより前記第４の信号を生成する排他的論理和演算部と、を備える。【０１０７】
上記構成によれば、第１の信号および第２の信号の回線品質を比較し、第１の信号および第２の信号のうち、回線品質が低い信号の符号語を象限判定ビットに配置するので、ユーザごとに移動局から中継局間の受信品質が異なる場合に、回線品質の低い移動局用の信号を象限判定ビットの位置に配置して受信品質を向上させることができる。【０１０８】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。【０１０９】
本出願は、２００７年１１月２１日出願の日本特許出願（特願２００７−３０１６５８）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明は、重要度の高いビット等といった所定のビットの受信信頼度を向上させることができる効果を有し、無線通信装置、無線通信方法および無線通信システム等として利用可能である。
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年3月30日(2009.3.30)
【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】
第１無線通信装置からの第１の信号の受信と、第２無線通信装置からの第２の信号の受信と、前記第１無線通信装置及び前記第２無線通信装置への第３の信号の送信と、を行う無線通信装置であって、
前記第２の信号の符号長を基準として、前記第２の信号の符号語と、多値変調における象限判定ビットの位置に配置された前記第１の信号の符号語とをビット毎に排他的論理和演算することにより前記第３の信号を生成する排他的論理和演算部を備える無線通信装置。
【請求項２】
請求項１記載の無線通信装置であって、
前記第１の信号の符号語のビット列における、前記象限判定ビットの位置以外のビット位置に０を挿入することにより、前記第１の信号の符号長を前記第２の信号の符号長に揃える０パディング部を備える無線通信装置。
【請求項３】
請求項１記載の無線通信装置であって、
前記排他的論理和演算部は、前記第２の信号の符号語と、所定のビットを象限判定ビットの位置に配置し、当該所定のビット以外のビットを当該象限判定ビットの位置以外のビット位置に配置した前記第１の信号の符号語とをビット毎に排他的論理和演算することにより前記第３の信号を生成するものを含む無線通信装置。
【請求項４】
請求項３記載の無線通信装置であって、
前記第１の信号の符号語の重要度の高いビットを前記象限判定ビットの位置に配置するビット入れ替え部を備える無線通信装置。
【請求項５】
請求項４記載の無線通信装置であって、
前記ビット入れ替え部は、システマティックビットを含む信号、制御信号、音声信号、及び初回送信の信号、のいずれかのビットを前記象限判定ビットの位置に配置するものを含む無線通信装置。
【請求項６】
請求項３記載の無線通信装置であって、
前記象限判定ビットの位置に配置される所定のビットのビット列長は、排他的論理和演算するビット列の長さをＬ、多値変調の変調多値数をＭとした場合に、２Ｌ／（ｌｏｇ２Ｍ）以内であるものを含む無線通信装置。
【請求項７】
第１無線通信装置からの第１の信号の受信と、第２無線通信装置からの第２の信号の受信と、前記第１無線通信装置及び前記第２無線通信装置への第３の信号の送信と、を行う無線通信方法であって、
前記第２の信号の符号長を基準として、前記第２の信号の符号語と、多値変調における象限判定ビットの位置に配置された前記第１の信号の符号語とをビット毎に排他的論理和演算することにより前記第３の信号を生成する排他的論理和演算ステップを有する無線通信方法。
【請求項８】
請求項７記載の無線通信方法であって、
前記第１の信号の符号語のビット列における、前記象限判定ビットの位置以外のビット位置に０を挿入することにより、前記第１の信号の符号長を前記第２の信号の符号長に揃える０パディングステップを有する無線通信方法。
【請求項９】
請求項７記載の無線通信方法であって、
前記排他的論理和演算ステップは、前記第２の信号の符号語と、所定のビットを象限判定ビットの位置に配置し、当該所定のビット以外のビットを当該象限判定ビットの位置以外のビット位置に配置した前記第１の信号の符号語とをビット毎に排他的論理和演算することにより前記第３の信号を生成するものを含む無線通信方法。
【請求項１０】
請求項９記載の無線通信方法であって、
前記第１の信号の符号語の重要度の高いビットを前記象限判定ビットの位置に配置するビット入れ替えステップを有する無線通信方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の無線通信方法であって、
前記ビット入れ替えステップは、システマティックビットを含む信号、制御信号、音声信号、及び初回送信の信号、のいずれかのビットを前記象限判定ビットの位置に配置するものを含む無線通信方法。
【請求項１２】
請求項９記載の無線通信方法であって、
前記象限判定ビットの位置に配置される所定のビットのビット列長は、排他的論理和演算するビット列の長さをＬ、多値変調の変調多値数をＭとした場合に、２Ｌ／（ｌｏｇ２Ｍ）以内であるものを含む無線通信方法。
【請求項１３】
（削除）
【手続補正書】
【提出日】平成22年5月19日(2010.5.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１無線通信装置からの第１の信号の受信と、第２無線通信装置からの第２の信号の受信と、前記第１無線通信装置及び前記第２無線通信装置への第３の信号の送信と、を行う無線通信装置、無線通信方法および無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、セルラ移動体通信システムにおいては、情報のマルチメディア化に伴い、音声データのみならず、静止画像データ、動画像データ等の大容量データを伝送することが一般化しつつある。大容量データの伝送を実現するために、高周波の無線帯域を利用して高伝送レートを実現する技術に関して盛んに検討がなされている。
【０００３】
しかし、高周波の無線帯域を利用した場合、近距離では高伝送レートを期待できる一方、遠距離になるにしたがい伝送距離による減衰が大きくなる。よって、高周波の無線帯域を利用した移動体通信システムを実際に運用する場合は、無線通信基地局装置（以下、基地局と省略する）のカバーエリアが小さくなり、このため、より多くの基地局を設置する必要が生じる。基地局の設置には相応のコストがかかるため、基地局数の増加を抑制しつつ、高周波の無線帯域を利用した通信サービスを実現するための技術が強く求められている。
【０００４】
このような要求に対し、各基地局のカバーエリアを拡大させるために、基地局と無線通信移動局装置（以下、移動局と省略する）との間に無線通信中継局装置（以下、中継局と省略する）を設置し、基地局と移動局との間の通信を中継局を介して行う中継送信技術が検討されている。中継技術を用いると、基地局と直接通信できない端末も、中継局を介して通信することができる。
【０００５】
しかしながら、中継技術では、中継局が中継するためのリソースを確保する必要が発生するので、リソースの有効活用が課題となる。この課題を解決する方法として、ネットワークコーディング（ネットワーク内における符号化処理）を中継局へ適用することが検討されている。
【０００６】
まず、ネットワークコーディングについて図２１を使用して説明する。移動局と中継局と基地局とで構成される無線通信システムにおいて、移動局は中継局経由で基地局に信号を送信し、基地局は中継局経由で移動局に信号を送信する。移動局は中継局に信号Ｓ１を送信する。ここでＳ１は例として１１１１というビット列とする。基地局は中継局に信号Ｓ２を送信する。ここでＳ２は例として１０１０というビット列とする。
【０００７】
中継局ではＳ１とＳ２のビットごとのＸＯＲ（排他的論理和）を演算し、１１１１  ＸＯＲ  １０１０の演算結果である０１０１を移動局と基地局へ送信する。このとき、中継局が送信に使うリソースは、移動局と基地局が受信できるリソースである。
【０００８】
移動局は、受信した０１０１に、移動局が中継局に送信したＳ１（１１１１）をＸＯＲし、０１０１  ＸＯＲ  １１１１の演算結果である１０１０を受信する。同様に、基地局は、受信した０１０１に、基地局が中継局に送信したＳ２（１０１０）をＸＯＲし、０１０１  ＸＯＲ  １０１０の演算結果である１１１１を受信する。
【０００９】
このように、ＸＯＲ演算をするネットワークコーディングを中継に適用することにより、Ｓ１とＳ２を同リソースで同時刻に送信できるので、Ｓ１とＳ２をそれぞれ独立に送信する場合と比較して、リソースの有効活用ができる。
【００１０】
ここで、ネットワークコーディングする信号Ｓ１とＳ２は必ずしも、ビット列長が揃っているとは限らない。そこで、ビット列長をそろえるために、０パディング、リピティション、符号化率等で調整することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、多値変調のコンスタレーション（信号点の位置）に着目し、初回の送信と再送とでは、異なる信号点に、ビットを配置させる方法が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第２００７／０１８４８２６号明細書
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Ｅｎｈａｎｃｅｄ  ＨＡＲＱ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｗｉｔｈ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ  Ｒｅａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ，３ＧＰＰ，ＴＳＧ−ＲＡＮ  Ｗｏｒｋｉｎｇ  Ｇｒｏｕｐ  １  Ｍｅｅｔｉｎｇ  ＃１９  ＴＳＧＲ１＃１９（０１）０２３７，２００１年３月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記従来の方法では、ＸＯＲ演算したビット列を一括送信する際、重要度の高いビットの受信品質が低いと、誤り率特性が劣化してしまう。特に、上記従来の方法ではビット列中の重要度の高いビットと低いビットの配置が考慮されていないため、多値変調をした場合に、信頼度が低い位置に重要度の高いビットが配置されてしまうことがあり、誤り率が大きくなる場合がある。また、元の信号のビット列長が短い信号については、ビット列長を長くする際に、リソースを有効活用できていないという課題がある。
【００１４】
本発明の目的は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、重要度の高いビット等といった所定のビットの受信信頼度を向上させることができる無線通信装置、無線通信方法および無線通信システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の無線通信装置は、第１無線通信装置からの第１の信号の受信と、第２無線通信装置からの第２の信号の受信と、前記第１無線通信装置及び前記第２無線通信装置への第３の信号の送信と、を行う無線通信装置であって、前記第２の信号の符号長を基準として、前記第２の信号の符号語と、多値変調における象限判定ビットの位置に配置された前記第１の信号の符号語とをビット毎に排他的論理和演算することにより前記第３の信号を生成する排他的論理和演算部を備える。
【００１６】
上記構成によれば、第１の信号の符号語を象限判定ビットの位置に配置して第２の信号の符号語と排他的論理和演算することにより、雑音、干渉の耐性が強い象限判定ビットの位置に第１の信号として重要度の高いビットを送信することができるため、重要度の高いビットの受信信頼度を向上させることができる。
【００１７】
また、本発明の無線通信装置は、前記第１の信号の符号語のビット列における、前記象限判定ビットの位置以外のビット位置に０を挿入することにより、前記第１の信号の符号長を前記第２の信号の符号長に揃える０パディング部を備える。
【００１８】
上記構成によれば、第２の信号の符号語のコンスタレーションの中心からの距離を変更せずに第１の信号と排他的論理和演算することができるので、第２の信号のコンスタレーションによる信頼度が変化しないという効果がある。したがって、再送時にコンスタレーション位置を変更して受信品質を平均化するシステムに適応しやすいという利点がある。
【００１９】
また、本発明の無線通信装置は、前記排他的論理和演算部が、前記第２の信号の符号語と、所定のビットを象限判定ビットの位置に配置し、当該所定のビット以外のビットを当該象限判定ビットの位置以外のビット位置に配置した前記第１の信号の符号語とをビット毎に排他的論理和演算することにより前記第３の信号を生成するものを含む。
【００２０】
上記構成によれば、第１の信号の符号語の所定のビットのみを象限判定ビットの位置に配置して第２の信号の符号語と排他的論理和演算することにより、第１の信号の符号後の所定のビットのみを、雑音、干渉の耐性が強い象限判定ビットの位置に送信できるため、ビット列中の所定のビットの受信信頼度を向上させることができる。
【００２１】
また、本発明の無線通信装置は、前記第１の信号の符号語の重要度の高いビットを前記象限判定ビットの位置に配置するビット入れ替え部を備える。
【００２２】
従来は、ビット列を長くするように符号化して、単純にビットに割り当てていたため、重要度が高いビットが象限判定ビットの位置以外のビット位置に配置されてしまうことがあり、リソースを有効活用できていなかったのに対し、上記構成によれば、第１の信号の符号語のうち、重要度の高いビットを象限判定ビットの位置に配置するため、重要度の高いビットの受信信頼度を向上させることができ、リソースを有効活用できる。
【００２３】
また、本発明の無線通信装置は、前記ビット入れ替え部が、システマティックビットを含む信号、制御信号、音声信号、及び初回送信の信号、のいずれかのビットを前記象限判定ビットの位置に配置するものを含む。
【００２４】
また、本発明の無線通信装置は、前記象限判定ビットの位置に配置される所定のビットのビット列長が、排他的論理和演算するビット列の長さをＬ、多値変調の変調多値数をＭとした場合に、２Ｌ／（ｌｏｇ２Ｍ）以内であるものを含む。
【００２５】
また、本発明の無線通信方法は、第１無線通信装置からの第１の信号の受信と、第２無線通信装置からの第２の信号の受信と、前記第１無線通信装置及び前記第２無線通信装置への第３の信号の送信と、を行う無線通信方法であって、前記第２の信号の符号長を基準として、前記第２の信号の符号語と、多値変調における象限判定ビットの位置に配置された前記第１の信号の符号語とをビット毎に排他的論理和演算することにより前記第３の信号を生成する排他的論理和演算ステップを有する。
【００２６】
また、本発明の無線通信方法は、前記第１の信号の符号語のビット列における、前記象限判定ビットの位置以外のビット位置に０を挿入することにより、前記第１の信号の符号長を前記第２の信号の符号長に揃える０パディングステップを有する。
【００２７】
また、本発明の無線通信方法は、前記排他的論理和演算ステップが、前記第２の信号の符号語と、所定のビットを象限判定ビットの位置に配置し、当該所定のビット以外のビットを当該象限判定ビットの位置以外のビット位置に配置した前記第１の信号の符号語とをビット毎に排他的論理和演算することにより前記第３の信号を生成するものを含む。
【００２８】
また、本発明の無線通信方法は、前記第１の信号の符号語の重要度の高いビットを前記象限判定ビットの位置に配置するビット入れ替えステップを有する。
【００２９】
また、本発明の無線通信方法は、前記ビット入れ替えステップが、システマティックビットを含む信号、制御信号、音声信号、及び初回送信の信号、のいずれかのビットを前記象限判定ビットの位置に配置するものを含む。
【００３０】
また、本発明の無線通信方法は、前記象限判定ビットの位置に配置される所定のビットのビット列長は、排他的論理和演算するビット列の長さをＬ、多値変調の変調多値数をＭとした場合に、２Ｌ／（ｌｏｇ２Ｍ）以内であるものを含む。
【００３１】
また、本発明の無線通信システムは、第１無線通信装置と、第２無線通信装置と、前記第１無線通信装置からの第１の信号の受信と、前記第２無線通信装置からの第２の信号の受信と、前記第１無線通信装置及び前記第２無線通信装置への第３の信号の送信と、を行う第３無線通信装置と、を備えて構成される無線通信システムであって、前記第３無線通信装置が、前記第２の信号の符号長を基準として、前記第２の信号の符号語と、多値変調における象限判定ビットの位置に配置された前記第１の信号の符号語とをビット毎に排他的論理和演算することにより前記第３の信号を生成する排他的論理和演算部を備えるものである。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、第１の信号の符号語を象限判定ビットの位置に配置して第２の信号の符号語と排他的論理和演算することにより、雑音、干渉の耐性が強い象限判定ビットの位置に第１の信号として重要度の高いビットを送信することができるため、重要度の高いビットの受信信頼度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる無線通信方法において、変調方式が１６ＱＡＭである場合の動作例を示す図
【図２】１６ＱＡＭのコンスタレーションの説明図
【図３】８ＰＳＫのコンスタレーションの説明図
【図４】本発明の第１の実施形態にかかる無線通信方法において、変調方式が８ＰＳＫである場合の動作例を示す図
【図５】６４ＱＡＭのコンスタレーションの説明図
【図６】本発明の第１の実施形態にかかる無線通信方法において、変調方式が６４ＱＡＭである場合の動作例を示す図
【図７】本発明の第１の実施形態にかかる中継局装置の構成を示すブロック図
【図８】本発明の第１の実施形態にかかる移動局装置の構成を示すブロック図
【図９】本発明の第２の実施形態にかかる無線通信方法において、変調方式が１６ＱＡＭである場合の動作例を示す図
【図１０】本発明の第２の実施形態にかかる無線通信方法において、変調方式が８ＰＳＫである場合の動作例を示す図
【図１１】本発明の第２の実施形態にかかる無線通信方法において、変調方式が６４ＱＡＭである場合の動作例を示す図
【図１２】本発明の第２の実施形態にかかる中継局装置の構成を示すブロック図
【図１３】本発明の第２の実施形態にかかる移動局装置の構成を示すブロック図
【図１４】本発明の第２の実施形態において、重要度の低いビットを重要度の高いビットのリピティションとする場合の説明図
【図１５】本発明の第３の実施形態にかかる無線通信システムの構成を示す図
【図１６】本発明の第３の実施形態にかかる無線通信システムのシーケンス図
【図１７】本発明の第３の実施形態にかかる無線通信システムにおいて、変調方式が１６ＱＡＭである場合の動作例を示す図
【図１８】本発明の第３の実施形態にかかる中継局装置の構成を示すブロック図
【図１９】本発明の第３の実施形態にかかる移動局装置の構成を示すブロック図
【図２０】本発明の第３の実施形態にかかる無線通信システムにおいて、符号長が異なる場合における象限判定用ビットの割り当てを示す図
【図２１】ネットワークコーディングの説明図
【発明を実施するための形態】
【００３４】
（実施の形態１）
本実施の形態では、多値変調を使用して、長いビット長の信号と、短いビット長の信号を組み合わせてネットワークコーディングする際に、１６ＱＡＭでは、短いビット長の信号を、長いビット長の半分の長さで符号化し、象限判定するビット（象限判定ビット）の位置、すなわちコンスタレーションの象限を決定するビットのみへ配置する。このようにすると、長いビット長の信号と短いビット長の信号とをＸＯＲ演算しても、長いビット長の信号のコンスタレーションによる信頼度が変化しないという効果がある。また、短いビット長の信号を受信する場合、ＱＰＳＫの判定で受信することも可能である。
【００３５】
多値変調使用時に、象限判定となるビットは、１シンボルあたり２ビットである。１６ＱＡＭでは、４ビット中２ビット、８ＰＳＫでは３ビット中２ビット、６４ＱＡＭでは６ビット中２ビットである。以下、それぞれの変調方式での動作について説明する。
【００３６】
［１６ＱＡＭ動作例］  
変調方式が１６ＱＡＭである場合の動作例を図１に示す。中継局は、移動局から信号Ｓ１を受信し、基地局から信号Ｓ２を受信し、この二つの信号にネットワークコーディングを適用、すなわち二つの信号の排他的論理和（ＸＯＲ）を演算し、その演算結果を中継する。本例では、中継局から移動局間と、中継局から基地局間の回線品質のうち、中継局から移動局間の回線品質が低く、中継局から基地局間の回線品質を基準に、変調方式、符号化率が決定される。この変調方式、符号化率は、基地局が決定し、中継局へ指示する。
【００３７】
本例では、変調方式として１６ＱＡＭが指定されたとする。指定された変調方式、符号化率とＳ２のビット長から、符号長Ｌが決定する。中継局は、符号長Ｌから、Ｓ１の符号化率を決定する。１６ＱＡＭの場合、象限判定となるビットは全体のビットの１／２であるので、Ｓ１の符号長をＬ／２とする。したがって、Ｓ１の符号化率は、Ｓ１のビット長をＬＳ１とすると２（ＬＳ１）／Ｌとなる。本例では、Ｓ１は符号化されＳ１＋Ｐ１となり、Ｓ２はＳ２＋Ｐ４となっている。Ｐ１は、Ｓ１のパリティビット、Ｐ４はＳ２のパリティビットを示す。
【００３８】
中継局は、Ｓ１の符号語（Ｓ１＋Ｐ１）の各ビットがすべて１６ＱＡＭのコンスタレーションの象限判定の位置にくるようにビット配置を変更する。本例では、図２に示すコンスタレーションを使用する。図２のコンスタレーションでは、象限判定となるビットは第１ビットと第２ビットとなる。
【００３９】
コンスタレーションとビットの関係について図２を用いて説明する。第１ビットはＩ方向の右か左か（Ｑ軸を基準として右側か左側か）を示し、第３ビットは、Ｉ方向の内側か外側か（Ｑ軸との距離が近いか遠いか）を示し、第２ビットはＱ方向の上か下か（Ｉ軸を基準として上側か下側か）を示し、第４ビットはＱ方向の内側か外側か（Ｉ軸との距離が近いか遠いか）を示す。このとき、第１ビットと第２ビットは、コンスタレーションの座標軸上の象限を決定するビットとなる。
【００４０】
第１ビットと第２ビットの組み合わせにより、第１ビットと第２ビットが（０，０）であれば第１象限、（１，０）であれば第２象限、（１，１）であれば第３象限、（０，１）であれば第４象限となる。
【００４１】
象限により決定される第１ビットと第２ビットは、コンスタレーションの内側か外側かを決定する第３、第４ビットと比較して、雑音、干渉の耐性が強く、受信信頼度が高くなるという特徴がある。したがって、重要なビットを第１ビット、第２ビットに配置することで、重要なビットの受信信頼度を向上させることができる。
【００４２】
この象限判定となる第１ビットと第２ビットにＳ１の符号語を配置し、第３ビットと第４ビットは使用しない。したがって、図１に示すように、Ｓ２＋Ｐ４のビット１１１１は、Ｓ１＋Ｐ１のビット１１と、第１ビットと第２ビットだけＸＯＲ演算をし、送信ビット列は００１１となる。
【００４３】
このように、短い符号語（Ｓ１の符号語）のビットを象限判定する位置だけに配置すると、受信信頼度の高いビットにのみ情報が送信されるので、受信側では、受信品質が高くなる。また、短い符号語（Ｓ１の符号語）のビットを象限判定する位置だけに配置することにより、ＸＯＲ演算後のビット列のコンスタレーションの位置が、長い符号語（Ｓ２の符号語）のコンスタレーションの位置と比較して、内側のものは内側のまま、外側のものは外側のままとなる。
【００４４】
例を挙げると、Ｓ２＋Ｐ４のビット列が１１１１のとき、１１１１の位置は図２のコンスタレーションでは、第３象限の左下端になっている。図１に示すように、１１１１（Ｓ２＋Ｐ４）のうち象限判定ビットのみ１１（Ｓ１＋Ｐ１）とＸＯＲをした送信ビット列は、００１１となる。００１１の位置は図２のコンスタレーションでは、第１象限の右上端になっている。
【００４５】
例えば、Ｓ１＋Ｐ１のビット列が１０であると、送信ビット列は０１１１となり、Ｓ１＋Ｐ１のビット列が０１であると送信ビット列は１０１１となる。０１１１と１０１１はそれぞれ左上端と、右下端になっている。これらは全て、座標軸の中心からの距離が等しい。このように、象限判定となるビット位置のみＸＯＲをすると、コンスタレーションの中心からの距離を変えずにビットを変形できる。
【００４６】
［８ＰＳＫ動作例］
変調方式として、８ＰＳＫを用いる場合は、シンボルを形成する３ビットのうち、象限判定となるのは２ビットである。本例では、図３に示すコンスタレーションを使用する。図３のコンスタレーションでは、象限判定となるビットは第１ビットと第２ビットとなる。この象限判定となる第１ビットと第２ビットに重要なビットを配置し、第３ビットに重要でないビットを配置する。
【００４７】
コンスタレーションとビットの関係について図３を用いて説明する。第１ビットはＩ方向の右か左か（Ｑ軸を基準として右側か左側か）を示し、第２ビットはＱ方向の上か下か（Ｉ軸を基準として上側か下側か）を示し、第３ビットは同じ象限のうち、Ｉ軸に近いかＱ軸に近いかを示している。
【００４８】
このとき、第１ビットと第２ビットは１６ＱＡＭの場合と同様に、コンスタレーションの座標軸上の象限を決定するビットとなる。したがって、重要なビットを第１ビット、第２ビットに配置することで、重要なビットの受信信頼度を向上させることができる。
【００４９】
コンスタレーションとして図３の配置を用いた場合、第１ビットと第２ビットが象限判定となるので、短いほうの符号語（Ｓ１＋Ｐ１）は第１ビットと第２にビットに配置され、第３ビットには配置しない（図４参照）。
【００５０】
［６４ＱＡＭ動作例］
変調方式として、６４ＱＡＭを用いる場合は、シンボルを形成する６ビットのうち、象限判定となるのは２ビットである。本例では、図５に示すコンスタレーションを使用する。図５のコンスタレーションでは、象限判定となるビットは第１ビットと第２ビットとなる。この象限判定となる第１ビットと第２ビットに重要なビットを配置し、第３〜６ビットに重要でないビットを配置する。
【００５１】
コンスタレーションとビットの関係について図５を用いて説明する。第１ビットはＩ方向の右か左か（Ｑ軸を基準として右側か左側か）を示し、第２ビットはＱ方向の上か下か（Ｉ軸を基準として上側か下側か）を示す。第３ビットは同じ象限のうち、右か左かを大きく分割し、第４ビットは上か下かを大きく分割する。すなわち、第３ビットは各象限を左右に二分割したうち、Ｑ軸との距離が近いか遠いかを示し、第４ビットは各象限を上下に二分割したうち、Ｉ軸との距離が近いか遠いかを示す。また、第５ビットはさらに細かく右か左かを分割し、第６ビットもさらに細かく上か下かを分割する。すなわち、第５ビットは各象限を四分割したうち、各象限を左右に二分割する直線との距離が近いか遠いかを示し、第６ビットは各象限を四分割したうち、各象限を左右に二分割する直線との距離が近いか遠いかを示す。
【００５２】
このとき、第１ビットと第２ビットは１６ＱＡＭと同様にコンスタレーションの座標軸上の象限を決定するビットとなる。したがって、重要なビットを第１ビット、第２ビットに配置することで、重要なビットの受信信頼度を向上させることができる。
【００５３】
コンスタレーションとして図５の配置を用いた場合、第１ビットと第２ビットが象限判定となるので、短いほうの符号語（Ｓ１＋Ｐ１）は第１ビットと第２にビットに配置され、第３〜６ビットには配置しない（図６参照）。
【００５４】
［中継局ブロック図］
図７は本実施の形態に係る中継局装置の構成を示すブロック図である。無線受信部２３は、移動局からの信号および基地局からの信号をアンテナ２４を介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を施して信号分離部２２に出力する。
【００５５】
信号分離部２２は、移動局から受信した信号Ｓ１と基地局から受信した信号Ｓ２とを分離する。分離した信号は、それぞれ、ＬＬＲ部２０，２１へ出力される。ＬＬＲ部２０，２１は、それぞれ、移動局からの信号Ｓ１および基地局からの信号Ｓ２の軟判定値である対数尤度比（ＬＬＲ：  Ｌｏｇ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｒａｔｉｏ）を計算し、誤り訂正復号部１８，１９へ出力する。
【００５６】
誤り訂正復号部１８，１９は、ＬＬＲを使用して、移動局からの信号Ｓ１および基地局からの信号Ｓ２を誤り訂正復号する。誤り訂正符号化部１１，１２は、誤り訂正復号部１８，１９で誤り訂正復号された信号を誤り訂正符号化し、０パディング部１３を介してＸＯＲ部１４へ、または直接ＸＯＲ部１４へ出力する。０パディング部１３は、長い符号語をＸＯＲするときに符号語のビット列をそろえるために、短い符号語のビット列に０を挿入する。０を挿入する位置は、象限判定をするビット以外の位置である。０とＸＯＲ演算することは、長い符号語をそのまま出力することと等価である。
【００５７】
ＸＯＲ部１４は、上位リンクの誤り符号化された信号と、下位リンクの誤り訂正符号化された後に０を挿入した信号とをＸＯＲ演算し、変調部１５へ出力する。変調部１５は、ＸＯＲ演算された移動局からの信号および基地局からの信号を再び変調して無線送信部１６に出力する。無線送信部１６は、変調後の信号に対してアップコンバート等の無線処理を施して、アンテナ１７から移動局および基地局へ中継送信する。
【００５８】
［移動局ブロック図］
図８は本実施の形態に係る短い符号語を受信する移動局装置の構成を示すブロック図である。図７の中継局のブロック図と同一の部分については説明を省略する。バッファ部３７は、誤り訂正符号化した信号を保存し、ビット選択部３６へ出力する。ビット選択部３６は、移動局が中継局へ送信した信号のうち、中継局で象限判定となるビットに割り当てられるビットを選択して、ビット変換部３５へ出力する。ビット変換部３５は、バッファ部３７から出力された信号が１の場合、−１、信号が０の場合、１に変換し、ビット列を生成して、ビット演算部３９へ出力する。
【００５９】
ＬＬＲ（ＱＰＳＫ）部４０は、移動局からの信号および基地局からの信号の軟判定値である対数尤度比（ＬＬＲ：  Ｌｏｇ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｒａｔｉｏ）をビットごとに計算し、ビット演算部３９へ出力する。このとき、短い符号語は、象限判定のビット位置にのみ信号がのっているので、ＬＬＲ部４０は、ＱＰＳＫで受信信号のＬＬＲを計算する。ビット演算部３９では、ＬＬＲ部４０から出力された信号に、ビット変換部３５から出力された信号を要素ごとに掛け合わせる。ＬＬＲ部４０の出力が［ｌ１  ｌ２  ｌ３  ｌ４］であり、ビット変換部３５の出力が［ｂ１  ｂ２  ｂ３  ｂ４］であれば、掛け合わされた信号は［ｌ１ｂ１  ｌ２ｂ３  ｌ３ｂ３  ｌ４ｂ４］となる。掛け合わされた信号は、誤り訂正復号部３８へ出力される。
【００６０】
本実施の形態では、長い符号語のコンスタレーションの中心からの距離を変更せずに、ＸＯＲ演算することができるので、非特許文献１に示すような、再送時にコンスタレーション位置を変更して、受信品質を平均化するシステムに適応しやすいという利点がある。
【００６１】
なお、象限判定する位置にのみ送信する符号語は、２Ｌ／ｌｏｇ２（Ｍ）以下の符号語長であればよい。また、コンスタレーションの位置は、このパターンに限定されるものでなく、ビットをシフトさせたパターン、反転させたパターン、入れ替えたパターン、またはそれらの組み合わせを使用しても良い。使用するコンスタレーションのパターンによって、象限判定となるビット位置が異なる。
【００６２】
移動局で中継局に送信するときに使用する符号化と、中継局から移動局へ送信するときの符号化が異なる場合、移動局では、中継局で符号化される信号を生成して、ビット演算をする。
また、本例では、移動局からの信号のみを象限判定の位置に配置したが、基地局からの信号のみを象限判定の位置に配置しても良い。
【００６３】
（実施の形態２）
本実施の形態では、多値変調を使用して、長いビット長の信号と、短いビット長の信号を組み合わせてネットワークコーディングする際に、短いビット長を符号化し、重要度の高いビットを象限判定するビットへ配置し、重要度の低いビットを象限判定しないビットへ配置するように組み合わせる。このようにすると、重要度の高いビットの受信信頼性を、重要度の低いビットの受信信頼性よりも、向上させることができる。
【００６４】
多値変調使用時に、象限判定となるビットは、上述したように、１シンボルあたり２ビットである。１６ＱＡＭでは、４ビット中２ビット、８ＰＳＫでは３ビット中２ビット、６４ＱＡＭでは６ビット中２ビットである。それぞれの変調方式での動作について説明する。
【００６５】
［１６ＱＡＭ動作例］
変調方式が１６ＱＡＭである動作例を図９に示す。中継局は、移動局から信号Ｓ１を受信し、基地局から信号Ｓ２を受信し、この二つの信号にネットワークコーディングを適用して中継する。本例では、中継局から移動局間と、中継局から基地局間の回線品質のうち、中継局から移動局間の回線品質が低く、中継局から移動局間の回線品質を基準に、変調方式、符号化率が決定される。この変調方式、符号化率は、基地局が決定し、中継局へ指示する。
【００６６】
本例では、変調方式として１６ＱＡＭが指定されたとする。指定された変調方式、符号化率とＳ２のビット長から、符号長Ｌが決定する。中継局は、符号長Ｌから、Ｓ１の符号化率を決定する。Ｓ１の符号化率は、Ｓ１のビット長をＬＳ１とすると（ＬＳ１）／Ｌとなる。本例では、Ｓ１は符号化されＳ１＋Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３となり、Ｓ２はＳ２＋Ｐ４となっている。Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、Ｓ１のパリティビット、Ｐ４はＳ２のパリティビットを示す。
【００６７】
中継局はＳ１を符号化した符号語を、重要なビットとそうでないビットに分割する。図９では、Ｓ１の符号語をＳ１＋Ｐ１とＰ２＋Ｐ３に分割した。Ｓ１＋Ｐ１とＰ２＋Ｐ３はともに符号長がＬ／２となる。Ｓ１＋Ｐ１は、システマティックビットを含むので重要なビットとし、Ｐ２＋Ｐ３は、パリティビットのみなので、それほど重要でないビットとする。
【００６８】
中継局は、Ｓ１の符号語のうち、重要なビットが、１６ＱＡＭのコンスタレーションの象限判定の位置にくるようにビット配置を変更する。本例では、図２に示すコンスタレーションを使用する。上述したように、図２のコンスタレーションでは、象限判定となるビットは第１ビットと第２ビットとなる。中継局は、この象限判定となる第１ビットと第２ビットに重要なビット（Ｓ１＋Ｐ１）を配置し、第３ビットと第４ビットに重要でないビット（Ｐ２＋Ｐ３）を配置する。
【００６９】
象限により決定する第１ビットと第２ビットは、コンスタレーションの内側か外側かを決定する第３、第４ビットと比較して、雑音、干渉の耐性が強く、受信信頼度が高くなるという特徴がある。したがって、重要なビットを第１ビット、第２ビットに配置することで、重要なビットの受信信頼度を向上させることができる。
【００７０】
［８ＰＳＫ動作例］
変調方式が８ＰＳＫである場合の動作例を図１０に示す。中継局は移動局から信号Ｓ１を受信し、基地局から信号Ｓ２を受信し、この二つの信号にネットワークコーディングを適用して中継する。本例では変調方式として８ＰＳＫ  が指定されたとする。指定された変調方式、符号化率とＳ２のビット長から符号長Ｌが決定される。
【００７１】
中継局は、符号長Ｌから、Ｓ１の符号化率を決定する。Ｓ１の符号化率は、Ｓ１のビット長をＬＳ１とすると（ＬＳ１）／Ｌとなる。本例では、Ｓ１は符号化されＳ１＋Ｐ１＋Ｐ２となり、Ｓ２はＳ２＋Ｐ４となっている。Ｐ１、Ｐ２は、Ｓ１のパリティビット、Ｐ４はＳ２のパリティビットを示す。
【００７２】
中継局はＳ１を符号化した符号語を、重要なビットとそうでないビットに分割する。図１０では、Ｓ１の符号語をＳ１＋Ｐ１とＰ２とに分割した。Ｓ１＋Ｐ１の符号長は２Ｌ／３、Ｐ２の符号長はＬ／３となる。Ｓ１＋Ｐ１は、システマティックビットを含むので重要なビットとし、Ｐ２は、パリティビットのみなので、それほど重要でないビットとする。
【００７３】
中継局は、Ｓ１の符号語のうち、重要なビットが、８ＰＳＫのコンスタレーションの象限判定の位置にくるようにビット配置を変更する。本例では、図３に示すコンスタレーションを使用する。
【００７４】
図３のコンスタレーションでは、象限判定となるビットは第１ビットと第２ビットとなる。中継局は、この象限判定となる第１ビットと第２ビットに重要なビット（Ｓ１＋Ｐ１）を配置し、第３ビットに重要でないビット（Ｐ２）を配置する。
【００７５】
このとき、第１ビットと第２ビットは１６ＱＡＭと同様にコンスタレーションの座標軸上の象限を決定するビットとなる。したがって、重要なビットを第１ビット、第２ビットに配置することで、重要なビットの受信信頼度を向上させることができる。
【００７６】
［６４ＱＡＭ動作例］  
変調方式が６４ＱＡＭである場合の動作例の２つのパターンを図１１（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示す。中継局は移動局から信号Ｓ１を受信し、基地局から信号Ｓ２を受信し、この二つの信号にネットワークコーディングを適用して中継する。
【００７７】
中継局は、符号長Ｌから、Ｓ１の符号化率を決定する。Ｓ１の符号化率は、Ｓ１のビット長をＬＳ１とするとＬＳ１／Ｌとなる。本例では、Ｓ１は符号化されＳ１＋Ｐ１＋Ｐ２となり、Ｓ２はＳ２＋Ｐ４となっている。Ｐ１、Ｐ２は、Ｓ１のパリティビット、Ｐ４はＳ２のパリティビットを示す。
【００７８】
図１１（ａ）に示すパターン１では、中継局はＳ１を符号化した符号語を、重要なビットとそうでないビットに分割する。同図では、Ｓ１の符号語をＳ１とＰ１＋Ｐ２に分割した。Ｓ１の符号長はＬ／３、Ｐ１＋Ｐ２の符号長は２Ｌ／３となる。
【００７９】
Ｓ１は、システマティックビットなので重要なビットとし、Ｐ１＋Ｐ２は、パリティビットのみなので、それほど重要でないビットとする。中継局は、Ｓ１の符号語のうち、重要なビットが、６４ＱＡＭのコンスタレーションの象限判定の位置にくるようにビット配置を変更する。
【００８０】
本例では、図５に示すコンスタレーションを使用する。図５のコンスタレーションでは、象限判定となるビットは第１ビットと第２ビットとなる。この象限判定となる第１ビットと第２ビットに重要なビット（Ｓ１）を配置し、第３〜６ビットに重要でないビット（Ｐ１＋Ｐ２）を配置する。
【００８１】
図１１（ｂ）に示すパターン２では中継局は、Ｓ１を符号化した符号語を、重要なビットと、次に重要なビット、そうでないビットの３つに分割する。同図では、Ｓ１の符号語をＳ１とＰ１とＰ２に分割した。それぞれの符号長はＬ／３となる。Ｓ１は、システマティックビットなので重要なビットとし、Ｐ１は次に重要なビット、Ｐ２はそれほど重要でないビットとする。
【００８２】
中継局は、Ｓ１の符号語のうち、重要なビットが６４ＱＡＭのコンスタレーションの象限判定となる第１、２ビット、次に重要なビットが、Ｉ軸を大きく分割するビット、Ｑ軸を大きく分割するビット、それほど重要でないビットを残りのビットに配置する。
【００８３】
本例では、図５に示すコンスタレーションを使用する。図５のコンスタレーションでは、象限判定となるビットは第１ビットと第２ビットとなり、Ｉ軸とＱ軸をそれぞれ大きく分割するビットは第３ビットと第４ビットとなる。中継局は、この象限判定となる第１ビットと第２ビットに重要なビット（Ｓ１）を配置し、第３ビットと第４ビットに次に重要なビット（Ｐ１）を配置し、第５ビットと第６ビットに重要でないビット（Ｐ２）を配置する。
【００８４】
このとき、第１ビットと第２ビットは、１６ＱＡＭの場合と同様に、コンスタレーションの座標軸上の象限を決定するビットとなる。したがって、重要なビットを第１ビット、第２ビットに配置することで、重要なビットの受信信頼度を向上させることができる。
【００８５】
［中継局ブロック図］
図１２は本実施の形態に係る中継局装置の構成を示すブロック図である。無線受信部２３は、移動局からの信号および基地局からの信号をアンテナ２４を介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を施して信号分離部２２に出力する。
【００８６】
信号分離部２２は、移動局から受信した信号Ｓ１と基地局から受信した信号Ｓ２とを分離する。分離した信号は、それぞれ、ＬＬＲ部２０，２１へ出力される。ＬＬＲ部２０，２１は、それぞれ、移動局からの信号Ｓ１および基地局からの信号Ｓ２の軟判定値である対数尤度比（ＬＬＲ：  Ｌｏｇ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｒａｔｉｏ）を計算し、誤り訂正復号部１８，１９へ出力する。
【００８７】
誤り訂正復号部１８，１９は、ＬＬＲを使用して、移動局からの信号Ｓ１および基地局からの信号Ｓ２を誤り訂正復号する。誤り訂正符号化部１１，１２は、誤り訂正復号部１８，１９で誤り訂正復号された信号を誤り訂正符号化し、ビット入れ替え部２５を介してＸＯＲ部１４へ、または直接ＸＯＲ部１４へ出力する。ビット入れ替え部２５は、符号化された信号のうち重要度の高い信号が象限判定のビット位置にくるように、ビット配置を入れ替え、ＸＯＲ部１４へ出力する。
【００８８】
ＸＯＲ部１４では、上位リンクの誤り符号化された信号と、下位リンクの誤り訂正符号化された後にビット入れ替えされた信号とをＸＯＲ演算し、変調部１５へ出力する。変調部１５は、ＸＯＲ演算された移動局からの信号および基地局からの信号を再び変調して無線送信部１６に出力する。無線送信部１６は、変調後の信号に対してアップコンバート等の無線処理を施して、アンテナ１７から移動局および基地局へ中継送信する。
【００８９】
図１３は本実施の形態に係る移動局装置の構成を示すブロック図である。図１２の中継局のブロック図と同一の部分については説明を省略する。バッファ部３７は、誤り訂正符号化した信号を保存し、ビット変換部３５へ出力する。
【００９０】
ビット変換部３５は、バッファ部３７から出力された信号が１の場合、−１、信号が０の場合、１に変換し、ビット列を生成して、ビット演算部３９へ出力する。ビット演算部３９は、ＬＬＲ部４０から出力された信号に、ビット変換部３５から出力された信号を掛け合わせる。掛け合わされた信号は、誤り訂正復号部３８へ出力される。
【００９１】
なお、象限判定の位置以外の位置に配置される重要度の低いビットとして、重要度の高いビットのリピティションを用いてもよい（図１４（ａ）参照）。また、象限判定の位置以外の位置に配置される重要度の低いビットとして、重要度の高いビットのリピティションを用いる場合、同じシンボルに同じビットが配置されるのを防ぐために、リピティションされた後半部分を、逆順にしてもよい（図１４（ｂ）参照）。
【００９２】
また、象限判定の位置以外の位置に配置される重要度の低いビットとして、重要度の高いビットのリピティションを用いる場合、同じシンボルに同じビットが配置されるのを防ぐために、リピティションされた後半部分を、シフトしてもよいし、インタリーブパターンを変えても良い。
【００９３】
本例では、重要度の高いビットをシステマティックビットとしたが、制御信号、音声信号、初回送信の信号、遅延への要求が厳しいビット、などを重要度の高いビットとして、優先的に象限判定のビットに割り当ててもよい。
【００９４】
また、本例では、基地局からの信号のみビットの入れ替えを行ったが、移動局からの信号のみ、または両方の信号のビット重要度が高い信号が象限判定の位置にくるように入れ替えても良い。
【００９５】
（実施の形態３）
本実施の形態では、多値変調を使用して、移動局１と移動局２が送信した信号と基地局が送信した信号とを組み合わせてネットワークコーディングする際に、ユーザの信号（移動局１と移動局２が送信した信号）を、象限判定するビットとそのほかのビットとに区別して配置する。このようにすると、ユーザ（移動局）ごとに移動局から中継局間の受信品質が異なる場合に、受信品質が悪い移動局には、受信しやすいように象限判定するビットを割り当てることができる。
【００９６】
［システム図］
システム図を図１５に示す。移動局１と移動局２は、それぞれ基地局４宛の信号を中継局３に送信し、中継局３は、移動局１，２から受信した信号を基地局４へ中継する。また、基地局４は、移動局１と移動局２宛ての信号を中継局３へ送信する。中継局３は、基地局４から受信した信号のうち、移動局１宛ての信号を移動局１へ、移動局２宛ての信号を移動局２へ中継する。
【００９７】
［シーケンス図］
本実施の形態のシーケンス図を図１６に示す。移動局１は中継局３へ信号Ｓ１を送信する。移動局２は中継局３へ信号Ｓ３を送信する。基地局４は、移動局１向けの信号Ｓ２とＳ４を中継局３へ送信する。中継局３は、Ｓ１とＳ３をＸＯＲ演算した信号と、Ｓ２とＳ４をＸＯＲ演算した信号を移動局１、移動局２と基地局へ送信する。
【００９８】
［動作図］
変調方式が１６ＱＡＭである場合の動作例を図１７に示す。動作例では、実施の形態２と同様に、中継局から移動局間の回線品質をもとに、中継局から移動局間の符号化率、符号長が基地局からの指示により決まっているとする。本例では、Ｓ２は符号化されＳ２＋Ｐ２となり、Ｓ４は符号化されＳ４＋Ｐ４となる。これらは、それぞれの符号長がＬ／２であり、Ｓ２＋Ｐ２とＳ４＋Ｐ４を合計すると符号長がＬとなる。
【００９９】
そこで、Ｓ１とＳ３をそれぞれＳ１＋Ｐ１、Ｓ３＋Ｐ３に符号化する際に、Ｓ１＋Ｐ１の長さをＳ２＋Ｐ２の長さにそろえてＬ／２とし、Ｓ３＋Ｐ３の長さをＳ４＋Ｐ４の長さにそろえてＬ／２とする。符号長が揃えられた信号は、Ｓ１＋Ｐ１とＳ２＋Ｐ２、Ｓ３＋Ｐ３とＳ４＋Ｐ４という組み合わせでそれぞれＸＯＲ演算される。
【０１００】
次に、ＸＯＲ演算された信号のビットの配置について、中継局３から移動局１と中継局３から移動局２の回線品質のうち、移動局１の回線品質のほうが低い場合を例として説明する。本例では、回線品質の低い移動局１用の信号を、なるべく受信品質が高くなるように象限判定するビットに割り当てる。
【０１０１】
したがって、図２に示すコンスタレーションを使用して中継する場合、Ｓ１＋Ｐ１とＳ２＋Ｐ２を第１ビットと第２ビットに割り当てる。移動局２用のＳ３＋Ｐ３とＳ４＋Ｐ４を象限判定するビット以外の第３ビット、第４ビットへ割り当てる。中継局３は、それぞれ割り当てられたビットをＸＯＲ演算し、ＸＯＲ演算した信号を１６ＱＡＭ変調して中継する。このようにすると、回線品質の低い移動局１用の信号を、象限判定するビット位置に配置することができるので、受信品質を向上させることができる。
【０１０２】
図１８は本実施の形態に係る中継局装置の構成を示すブロック図である。図１２に示すブロック図と同様の部分は説明を省略する。信号分離部２２は、アンテナ２４を介して受信した信号を４種類の信号に分離する。４種類の信号は、移動局１から受信した基地局４宛の信号Ｓ１、移動局２から受信した基地局４宛の信号Ｓ３、基地局４から受信した移動局１宛の信号Ｓ２、基地局４から受信した移動局２宛の信号Ｓ４である。
【０１０３】
ビット列変換部５５，５６では、移動局１から受信した基地局４宛の信号Ｓ１を符号化した信号と、移動局２から受信した基地局４宛の信号Ｓ２を符号化した信号の、ビット列の順番を変換する。変換方法は、中継局から移動局間の回線品質が悪いほうのビットを、象限判定の位置にくるように入れ替える。同様に、基地局４から受信した移動局１宛の信号Ｓ２を符号化した信号と、基地局４から受信した移動局２宛の信号Ｓ４を符号化した信号もビット列の順番を変換する。
【０１０４】
図１９は本実施の形態に係る移動局装置の構成を示すブロック図である。以下、回線品質が高いと判断された移動局の場合について説明する。図１３に示すブロック図と同様の部分は説明を省略する。また、回線品質が低いと判断された移動局の受信方法は、実施の形態２と同様になるので省略する。ＬＬＲ選択部６５では、象限判定以外のビットに対応するＬＬＲを選択する。図２に示すコンスタレーションでは、３ビット目と４ビット目を選択する。
【０１０５】
なお、移動局１向けの信号と移動局２向けの信号の符号長が同じになる例を示したが、図２０のように両信号の符号長が異なる場合、回線品質の悪い移動局に、優先して象限判定用のビットを割り当てればよい。割り当順のルールは、基地局、中継局、移動局で予め決めておいても良い。また、移動局１と移動局２のどちらの信号を象限判定の位置に送信するか、基地局からの指示で決定しても良いし、中継局が回線品質測定結果から決定しても良い。
【０１０６】
以上説明したように、本発明の第３の実施形態にかかる無線通信装置（中継局３）は、第１の移動局（移動局１）からの第１の信号の受信と、第２の移動局（移動局２）からの第２の信号の受信と、基地局からの第３の信号の受信と、前記第１及び第２の移動局並びに前記基地局への第４の信号の送信と、を行う無線通信装置であって、前記第１の信号及び前記第２の信号の回線品質を比較する対数尤度比計算部と、前記第１の信号及び前記第２の信号のうち、回線品質が低い信号の符号語を象限判定ビットに配置するビット列変換部と、前記第１の信号の符号語と前記第３の信号の符号語、及び、前記第２の信号の符号語と前記第３の信号の符号語をビット毎に排他的論理和演算することにより前記第４の信号を生成する排他的論理和演算部と、を備える。
【０１０７】
上記構成によれば、第１の信号および第２の信号の回線品質を比較し、第１の信号および第２の信号のうち、回線品質が低い信号の符号語を象限判定ビットに配置するので、ユーザごとに移動局から中継局間の受信品質が異なる場合に、回線品質の低い移動局用の信号を象限判定ビットの位置に配置して受信品質を向上させることができる。
【０１０８】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
【０１０９】
本出願は、２００７年１１月２１日出願の日本特許出願（特願２００７−３０１６５８）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明は、重要度の高いビット等といった所定のビットの受信信頼度を向上させることができる効果を有し、無線通信装置、無線通信方法および無線通信システム等として利用可能である。
【符号の説明】
【０１１１】
１  移動局
２  移動局
３  中継局
４  基地局
１１，１２  誤り訂正符号化部
１３  ０パディング部
１４  ＸＯＲ部
１５  変調部
１６  無線送信部
１７，２４  アンテナ
１８，１９  誤り訂正復号部
２０，２１  ＬＬＲ部
２２  信号分離部
２３  無線受信部
２５  ビット入れ替え部
３５  ビット変換部
３６  ビット選択部
３７  バッファ部
３９  ビット演算部
５５，５６  ビット列変換部
【手続補正２】
【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】
第１無線通信装置からの第１の信号の受信と、第２無線通信装置からの第２の信号の受信と、前記第１無線通信装置及び前記第２無線通信装置への第３の信号の送信と、を行う無線通信装置であって、
前記第２の信号の符号長を基準として、前記第２の信号の符号語と、多値変調における象限判定ビットの位置に配置された前記第１の信号の符号語とをビット毎に排他的論理和演算することにより前記第３の信号を生成する排他的論理和演算部を備える無線通信装置。
【請求項２】
請求項１記載の無線通信装置であって、
前記第１の信号の符号語のビット列における、前記象限判定ビットの位置以外のビット位置に０を挿入することにより、前記第１の信号の符号長を前記第２の信号の符号長に揃える０パディング部を備える無線通信装置。
【請求項３】
請求項１記載の無線通信装置であって、
前記排他的論理和演算部は、前記第２の信号の符号語と、所定のビットを象限判定ビットの位置に配置し、当該所定のビット以外のビットを当該象限判定ビットの位置以外のビット位置に配置した前記第１の信号の符号語とをビット毎に排他的論理和演算することにより前記第３の信号を生成するものを含む無線通信装置。
【請求項４】
請求項３記載の無線通信装置であって、
前記第１の信号の符号語の重要度の高いビットを前記象限判定ビットの位置に配置するビット入れ替え部を備える無線通信装置。
【請求項５】
請求項４記載の無線通信装置であって、
前記ビット入れ替え部は、システマティックビットを含む信号、制御信号、音声信号、及び初回送信の信号、のいずれかのビットを前記象限判定ビットの位置に配置するものを含む無線通信装置。
【請求項６】
請求項３記載の無線通信装置であって、
前記象限判定ビットの位置に配置される所定のビットのビット列長は、排他的論理和演算するビット列の長さをＬ、多値変調の変調多値数をＭとした場合に、２Ｌ／（ｌｏｇ２Ｍ）以内であるものを含む無線通信装置。
【請求項７】
第１無線通信装置からの第１の信号の受信と、第２無線通信装置からの第２の信号の受信と、前記第１無線通信装置及び前記第２無線通信装置への第３の信号の送信と、を行う無線通信方法であって、
前記第２の信号の符号長を基準として、前記第２の信号の符号語と、多値変調における象限判定ビットの位置に配置された前記第１の信号の符号語とをビット毎に排他的論理和演算することにより前記第３の信号を生成する排他的論理和演算ステップを有する無線通信方法。
【請求項８】
請求項７記載の無線通信方法であって、
前記第１の信号の符号語のビット列における、前記象限判定ビットの位置以外のビット位置に０を挿入することにより、前記第１の信号の符号長を前記第２の信号の符号長に揃える０パディングステップを有する無線通信方法。
【請求項９】
請求項７記載の無線通信方法であって、
前記排他的論理和演算ステップは、前記第２の信号の符号語と、所定のビットを象限判定ビットの位置に配置し、当該所定のビット以外のビットを当該象限判定ビットの位置以外のビット位置に配置した前記第１の信号の符号語とをビット毎に排他的論理和演算することにより前記第３の信号を生成するものを含む無線通信方法。
【請求項１０】
請求項９記載の無線通信方法であって、
前記第１の信号の符号語の重要度の高いビットを前記象限判定ビットの位置に配置するビット入れ替えステップを有する無線通信方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の無線通信方法であって、
前記ビット入れ替えステップは、システマティックビットを含む信号、制御信号、音声信号、及び初回送信の信号、のいずれかのビットを前記象限判定ビットの位置に配置するものを含む無線通信方法。
【請求項１２】
請求項９記載の無線通信方法であって、
前記象限判定ビットの位置に配置される所定のビットのビット列長は、排他的論理和演算するビット列の長さをＬ、多値変調の変調多値数をＭとした場合に、２Ｌ／（ｌｏｇ２Ｍ）以内であるものを含む無線通信方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2009066451.tif 000024
【図２】
2009066451.tif 000025
【図３】
2009066451.tif 000026
【図４】
2009066451.tif 000027
【図５】
2009066451.tif 000028
【図６】
2009066451.tif 000029
【図７】
2009066451.tif 000030
【図８】
2009066451.tif 000031
【図９】
2009066451.tif 000032
【図１０】
2009066451.tif 000033
【図１１】
2009066451.tif 000034
【図１２】
2009066451.tif 000035
【図１３】
2009066451.tif 000036
【図１４】
2009066451.tif 000037
【図１５】
2009066451.tif 000038
【図１６】
2009066451.tif 000039
【図１７】
2009066451.tif 000040
【図１８】
2009066451.tif 000041
【図１９】
2009066451.tif 000042
【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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