(57)【要約】  受信した信号に誤りを検出すると送信元に再送を要求するハイブリッド自動再送を行う通信装置において、初送信号といずれかの信号に対する再送信号とを含む信号であって、初送信号と再送信号とが多重された信号を受信する受信部と、受信部が受信した信号に含まれる初送信号と再送信号との再送回数に応じて、受信部が受信した信号から、初送信号と再送信号とを検出する順番を決定する検出順決定部と、検出順決定部が決定した順番に従い、当該装置により検出済の信号を用いて、受信部が受信した信号から干渉成分を除去して、初送信号および再送信号を検出する信号検出部とを具備することで、再送を繰り返して、遅延が大きくなることを防ぐ。
2009139442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信した信号に誤りを検出すると送信元に再送を要求するハイブリッド自動再送を行う通信装置において、
初送信号といずれかの信号に対する再送信号とを含む信号であって、前記初送信号と前記再送信号とが多重された信号を受信する受信部と、
前記受信部が受信した信号に含まれる前記初送信号と前記再送信号との初送信号か再送信号かを判定可能な情報に応じて、前記受信部が受信した信号から、前記初送信号と前記再送信号とを検出する順番を決定する検出順決定部と、
前記検出順決定部が決定した順番に従い、当該装置により検出済の信号を用いて、前記受信部が受信した信号から干渉成分を除去して、前記初送信号および前記再送信号を検出する信号検出部と
を具備することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記検出順決定部は、前記初送信号の順番が前記再送信号より先になるように検出する順番を決定することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記検出順決定部は、検出する順番を決定する際に、さらに受信レベルを用いることを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記初送信号および前記再送信号は、送信元において誤り訂正符号化された信号であり、
前記信号検出部は、前記信号を検出する際に、当該装置により検出済の信号を前記誤り訂正符号により誤り訂正復号処理した信号を用いて検出対象としている信号に対する干渉成分のレプリカ信号を生成し、前記受信部が受信した信号から該レプリカ信号を除去することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項５】
前記信号検出部は、前記信号を検出する際に、当該信号検出部により検出済の全ての信号を用いて、前記受信部が受信した信号から干渉成分を除去することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項６】
前記信号検出部は、前記再送信号を検出する際に、当該信号検出部により検出済の信号のうち、前記初送信号を用いて、前記受信部が受信した信号から干渉成分を除去することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項７】
前記受信部が受信する信号は、前記初送信号と前記再送信号とに各々に固有の拡散符号が乗算されたコード多重された信号であり、
前記信号検出部は、前記受信部が受信した信号から干渉成分を除去した後、該干渉成分を除去した信号に、検出対象としている信号に固有の前記拡散符号を乗算して、前記検出対象としている信号を検出することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項８】
前記受信部が受信する信号は、前記初送信号と前記再送信号とが各々異なるアンテナから送信されて空間多重された信号であり、
前記信号検出部は、前記受信部が受信した信号から干渉成分を除去した後、前記アンテナ毎の伝搬路推定値に基づいて、該干渉成分を除去した信号から前記検出対象としている信号を検出することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項９】
前記信号検出部は、前記検出順決定部が決定した順番に従った前記初送信号および前記再送信号の検出を、各信号について１回ずつ行うことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項１０】
前記信号検出部は、前記検出順決定部が決定した順番に従った前記初送信号および前記再送信号の検出を、複数回繰り返すことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項１１】
前記信号検出部は、検出した信号の軟判定値を出力し、
前記信号検出部が出力する軟判定値を記憶する受信信号記憶部と、
前記信号検出部が出力する軟判定値と、前記受信信号記憶部が記憶している軟判定値であって、前記信号検出部が出力する軟判定値の信号の初送信号、または、該初送信号の再送信号の軟判定値とを合成する合成部と
を具備することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項１２】
前記信号検出部が出力する軟判定値は、復調結果であること
を特徴とする請求項１１に記載の通信装置。
【請求項１３】
前記信号検出部が出力する軟判定値は、復号結果であること
を特徴とする請求項１１に記載の通信装置。
【請求項１４】
前記初送信号か再送信号かを判定可能な情報は、再送回数を示す情報であることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項１５】
前記受信部は、再送制御信号を含む受信信号を受信し、
前記初送信号か再送信号かを判定可能な情報は、前記再送制御信号に記載されていることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項１６】
第１の通信装置と第２の通信装置とを具備し、前記第１の通信装置から受信した信号に誤りを検出すると、前記第２の通信装置が前記第１の通信装置に再送を要求するハイブリッド自動再送を行う通信システムにおいて、
前記第２の通信装置は、
初送信号といずれかの信号に対する再送信号とを含む信号であって、前記初送信号と前記再送信号とが多重された信号を受信する受信部と、
前記受信部が受信した信号に含まれる前記初送信号と前記再送信号との初送信号か再送信号かを判定可能な情報に応じて、前記受信部が受信した信号から、前記初送信号と前記再送信号とを検出する順番を決定する検出順決定部と、
前記検出順決定部が決定した順番に従い、当該装置により検出済の信号を用いて、前記受信部が受信した信号から干渉成分を除去して、前記初送信号および前記再送信号を検出する信号検出部と
を具備することを特徴とする通信システム。
【請求項１７】
前記初送信号および前記再送信号は、誤り訂正符号化された情報の信号であり、
前記信号検出部は、前記信号を検出する際に、当該装置により検出済の信号を前記誤り訂正符号により誤り訂正復号処理した信号を用いて検出対象としている信号に対する干渉成分のレプリカ信号を生成し、前記受信部が受信した信号から該レプリカ信号を除去すること
を特徴とする請求項１６に記載の通信システム。
【請求項１８】
受信した信号に誤りを検出すると送信元に再送を要求するハイブリッド自動再送を行う通信装置における受信方法において、
前記通信装置が、初送信号といずれかの信号に対する再送信号とを含む信号であって、前記初送信号と前記再送信号とが多重された信号を受信する第１の過程と、
前記通信装置が、前記第１の過程にて受信した信号に含まれる前記初送信号と前記再送信号との初送信号か再送信号かを判定可能な情報に応じて、前記第１の過程にて受信した信号から、前記初送信号と前記再送信号とを検出する順番を決定する第２の過程と
前記通信装置が、前記第２の過程にて決定した順番に従い、当該通信装置により検出済の信号を用いて、前記第１に過程にて受信した信号から干渉成分を除去して、前記初送信号および前記再送信号を検出する第３の過程と
を具備することを特徴とする受信方法。
【請求項１９】
第１の通信装置と第２の通信装置とを具備し、前記第１の通信装置から受信した信号に誤りを検出すると、前記第２の通信装置が前記第１の通信装置に再送を要求するハイブリッド自動再送を行う通信システムにおける通信方法において、
前記第１の通信装置が、初送信号といずれかの信号に対する再送信号とを送信する第１の過程と、
前記第２の通信装置が、前記第１の過程にて送信された信号であって、前記初送信号と前記再送信号とが多重された信号を受信する第２の過程と、
前記第２の通信装置が、前記第２の過程にて受信した信号に含まれる前記初送信号と前記再送信号との初送信号か再送信号かを判定可能な情報に応じて、前記第２の過程にて受信した信号から、前記初送信号と前記再送信号とを検出する順番を決定する第３の過程と、
前記第２の通信装置が、前記第３の過程にて決定した順番に従い、当該第２の通信装置により検出済の信号を用いて、前記第２の過程にて受信した信号から干渉成分を除去して、前記初送信号および前記再送信号を検出する第４の過程と
を備え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、通信装置、通信システム、受信方法及び通信方法、特に、自動再送制御が適用された通信装置、通信システム、受信方法及び通信方法に関する。
本願は、２００８年５月１５日に、日本に出願された特願２００８−１２８５８２号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
通信システムにおける誤り制御技術として、例えば、非特許文献１、非特許文献２に記載の自動再送（ＡＲＱ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｐｅａｔ  ｒｅＱｕｅｓｔ）とターボ符号化などの誤り訂正符号化とを組合せたハイブリッド自動再送ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ−ＡＲＱ）がある。ＨＡＲＱは、受信機が、受信信号に誤りを検出すると送信機に対して再送を要求し、再度受信した信号とすでに受信した信号との合成信号に対して復号処理を行う技術である。特に、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱのひとつである増加冗長ＩＲ（Ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ）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。【０００３】
一方、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）などの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）、Ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ａｎｄ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：拡散直交周波数分割多重）などの方式がある。これらは、符号化及び拡散符号を乗算したデータをサブキャリアに渡って配置することにより周波数ダイバーシチ効果を獲得することで、マルチパスフェージング環境下で良好な特性が得られる一方、コード多重時において、拡散符号間の直交性の崩れに起因するコード間干渉（ＭＣＩ：Ｍｕｌｔｉ−Ｃｏｄｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）が生じ、特性劣化の原因となる。【０００４】
このような問題を解決する手法として、例えば、非特許文献３、非特許文献４に記載のような逐次型干渉キャンセラＳＩＣ（Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｃａｎｃｅｌｌｅｒ）がある。非特許文献３、非特許文献４に開示されている逐次型干渉キャンセラＳＩＣは、コード多重されている受信信号の中で、各コードチャネルの受信信号電力、あるいは、受信信号電力対干渉電力及び雑音電力比（ＳＩＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｌｕｓ  Ｎｏｉｓｅ  ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ、以下、「ＳＩＮＲ」という）の大きいチャネル信号から順に、逆拡散、復調、復号することで信号検出し、情報シンボルの判定信号を得て、さらにその判定結果を用いて作成した干渉信号レプリカ（非所望信号）を受信信号から差し引いていく手法である。このような手順を繰り返すことで、干渉信号となる所望のコードチャネル以外の信号を精度よく取り除くことができ、拡散符号系列間の直交性の崩れに起因する特性劣化を抑えることが可能となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】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２】J. Hagenauer, “Rate-compatible punctured convolutional codes (RCPC  codes) and their application”, IEEE Trans. Commun., vol. 36, pp.389-400, April 1988.
【非特許文献３】石原、武田、安達著「ＤＳ−ＣＤＭＡ周波数領域ＭＡＩキャンセラ」、信学技報ＲＣＳ２００４−３１６、２００５年１月
【非特許文献４】秋田、須山、府川、鈴木著「ＭＣ−ＣＤＭＡの送信電力制御を用いた下り回線における干渉キャンセラ」、信学技報ＲＣＳ２００２−３５、２００２年４月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の自動再送制御を用いた通信システムにあっては、受信側で逐次型干渉キャンセラＳＩＣを用いていても、再送を要求し、再度受信した信号に対する干渉除去が充分になされないと、この再度受信した信号とすでに受信した信号との合成信号に対する復号処理の結果に対して誤りを検出して、再び再送を要求するというように、再送を繰り返してしまい結果として遅延が大きくなってしまうことがあるという問題がある。【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、再送を繰り返して、遅延が大きくなることを防ぐ通信装置、通信システム、受信方法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】
【０００８】
（１）本発明の通信装置は、受信した信号に誤りを検出すると送信元に再送を要求するハイブリッド自動再送を行う通信装置において、初送信号といずれかの信号に対する再送信号とを含む信号であって、前記初送信号と前記再送信号とが多重された信号を受信する受信部と、前記受信部が受信した信号に含まれる前記初送信号と前記再送信号との初送信号か再送信号かを判定可能な情報に応じて、前記受信部が受信した信号から、前記初送信号と前記再送信号とを検出する順番を決定する検出順決定部と、前記検出順決定部が決定した順番に従い、当該装置により検出済の信号を用いて、前記受信部が受信した信号から干渉成分を除去して、前記初送信号および前記再送信号を検出する信号検出部とを具備することを特徴とする。【０００９】
（２）また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記検出順決定部は、前記初送信号の順番が前記再送信号より先になるように検出する順番を決定することを特徴とする。【００１０】
（３）また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記検出順決定部は、検出する順番を決定する際に、さらに受信レベルを用いることを特徴とする。【００１１】
（４）また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記初送信号および前記再送信号は、送信元において誤り訂正符号化された信号であり、前記信号検出部は、前記信号を検出する際に、当該装置により検出済の信号を前記誤り訂正符号により誤り訂正復号処理した信号を用いて検出対象としている信号に対する干渉成分のレプリカ信号を生成し、前記受信部が受信した信号から該レプリカ信号を除去することを特徴とする。【００１２】
（５）また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記信号検出部は、前記信号を検出する際に、当該信号検出部により検出済の全ての信号を用いて、前記受信部が受信した信号から干渉成分を除去することを特徴とする。【００１３】
（６）また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記信号検出部は、前記再送信号を検出する際に、当該信号検出部により検出済の信号のうち、前記初送信号を用いて、前記受信部が受信した信号から干渉成分を除去することを特徴とする。【００１４】
（７）また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記受信部が受信する信号は、前記初送信号と前記再送信号とに各々に固有の拡散符号が乗算されたコード多重された信号であり、前記信号検出部は、前記受信部が受信した信号から干渉成分を除去した後、該干渉成分を除去した信号に、検出対象としている信号に固有の前記拡散符号を乗算して、前記検出対象としている信号を検出することを特徴とする。【００１５】
（８）また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記受信部が受信する信号は、前記初送信号と前記再送信号とが各々異なるアンテナから送信されて空間多重された信号であり、前記信号検出部は、前記受信部が受信した信号から干渉成分を除去した後、前記アンテナ毎の伝搬路推定値に基づいて、該干渉成分を除去した信号から前記検出対象としている信号を検出することを特徴とする。【００１６】
（９）また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記信号検出部は、前記検出順決定部が決定した順番に従った前記初送信号および前記再送信号の検出を、各信号について１回ずつ行うことを特徴とする。【００１７】
（１０）また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記信号検出部は、前記検出順決定部が決定した順番に従った前記初送信号および前記再送信号の検出を、複数回繰り返すことを特徴とする。【００１８】
（１１）また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記信号検出部は、検出した信号の軟判定値を出力し、前記信号検出部が出力する軟判定値を記憶する受信信号記憶部と、前記信号検出部が出力する軟判定値と、前記受信信号記憶部が記憶している軟判定値であって、前記信号検出部が出力する軟判定値の信号の初送信号、または、該初送信号の再送信号の軟判定値とを合成する合成部とを具備することを特徴とする。【００１９】
（１２）また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記信号検出部が出力する軟判定値は、復調結果であることを特徴とする。【００２０】
（１３）また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記信号検出部が出力する軟判定値は、復号結果であることを特徴とする。【００２１】
（１４）また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記初送信号か再送信号かを判定可能な情報は、再送回数を示す情報であることを特徴とする。【００２２】
（１５）また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記受信部は、再送制御信号を含む受信信号を受信し、前記初送信号か再送信号かを判定可能な情報は、前記再送制御信号に記載されていることを特徴とする。【００２３】
（１６）また、本発明の通信システムは、第１の通信装置と第２の通信装置とを具備し、前記第１の通信装置から受信した信号に誤りを検出すると、前記第２の通信装置が前記第１の通信装置に再送を要求するハイブリッド自動再送を行う通信システムにおいて、前記第２の通信装置は、初送信号といずれかの信号に対する再送信号とを含む信号であって、前記初送信号と前記再送信号とが多重された信号を受信する受信部と、前記受信部が受信した信号に含まれる前記初送信号と前記再送信号との初送信号か再送信号かを判定可能な情報に応じて、前記受信部が受信した信号から、前記初送信号と前記再送信号とを検出する順番を決定する検出順決定部と、前記検出順決定部が決定した順番に従い、当該装置により検出済の信号を用いて、前記受信部が受信した信号から干渉成分を除去して、前記初送信号および前記再送信号を検出する信号検出部とを具備することを特徴とする。【００２４】
（１７）また、本発明の通信システムは、上述の通信システムであって、前記初送信号および前記再送信号は、誤り訂正符号化された情報の信号であり、前記信号検出部は、前記信号を検出する際に、当該装置により検出済の信号を前記誤り訂正符号により誤り訂正復号処理した信号を用いて検出対象としている信号に対する干渉成分のレプリカ信号を生成し、前記受信部が受信した信号から該レプリカ信号を除去することを特徴とする。【００２５】
（１８）また、本発明の受信方法は、受信した信号に誤りを検出すると送信元に再送を要求するハイブリッド自動再送を行う通信装置における受信方法において、前記通信装置が、初送信号といずれかの信号に対する再送信号とを含む信号であって、前記初送信号と前記再送信号とが多重された信号を受信する第１の過程と、前記通信装置が、前記第１の過程にて受信した信号に含まれる前記初送信号と前記再送信号との初送信号か再送信号かを判定可能な情報に応じて、前記第１の過程にて受信した信号から、前記初送信号と前記再送信号とを検出する順番を決定する第２の過程と前記通信装置が、前記第２の過程にて決定した順番に従い、当該通信装置により検出済の信号を用いて、前記第１に過程にて受信した信号から干渉成分を除去して、前記初送信号および前記再送信号を検出する第３の過程とを備えることを特徴とする。【００２６】
（１９）また、本発明の通信方法は、第１の通信装置と第２の通信装置とを具備し、前記第１の通信装置から受信した信号に誤りを検出すると、前記第２の通信装置が前記第１の通信装置に再送を要求するハイブリッド自動再送を行う通信システムにおける通信方法において、前記第１の通信装置が、初送信号といずれかの信号に対する再送信号とを送信する第１の過程と、前記第２の通信装置が、前記第１の過程にて送信された信号であって、前記初送信号と前記再送信号とが多重された信号を受信する第２の過程と、前記第２の通信装置が、前記第２の過程にて受信した信号に含まれる前記初送信号と前記再送信号との初送信号か再送信号かを判定可能な情報に応じて、前記第２の過程にて受信した信号から、前記初送信号と前記再送信号とを検出する順番を決定する第３の過程と、前記第２の通信装置が、前記第３の過程にて決定した順番に従い、当該第２の通信装置により検出済の信号を用いて、前記第２の過程にて受信した信号から干渉成分を除去して、前記初送信号および前記再送信号を検出する第４の過程とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
この発明によれば、検出順決定部は、互いに干渉し合う信号について、再送回数に応じて検出する順番を決定し、信号検出部は、該順番に従い、検出済の信号を用いて、受信部が受信した信号から干渉成分を除去して、初送信号および再送信号を検出する。このため、再送回数が少ないほど検出する順番を早くすることで、再送回数の多い再送信号について信号検出を行なうときほど、より多くの干渉成分が除去された信号に対して信号検出を行なうので、高い精度で信号検出を行なうことができる。従って、特定の信号の再送回数が多くなり、遅延が大きくなってしまうことを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の第１の実施形態によるパケット送信装置１００の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】同実施形態における符号化部１１１の構成を示す概略ブロック図である。
【図３】同実施形態における誤り訂正符号化部１２２の内部構成を示す概略ブロック図である。
【図４】同実施形態における誤り訂正符号化部１２２におけるパンクチャパターンの例を示す図である。
【図５】同実施形態における誤り訂正符号化部１２２におけるパンクチャパターンの図４とは異なる例を示す図である。
【図６】同実施形態におけるパケット受信装置２００の構成を示す概略ブロック図である。
【図７】同実施形態におけるコード多重の例を示す図である。
【図８】同実施形態における逐次型の繰り返し干渉キャンセルを行う干渉キャンセル部２０８の構成例を示す概略ブロック図である。
【図９】同実施形態における干渉キャンセル部２０８の構成の変形例を示す概略ブロック図である。
【図１０】同実施形態におけるコードチャネルレプリカ生成部６０５−１の構成を示す概略ブロック図である。
【図１１】同実施形態におけるパケット受信装置２００の動作を説明するフローチャートである。
【図１２】この発明の第２の実施形態によるパケット送信装置３００の構成を示す概略ブロック図である。
【図１３】同実施形態によるパケット受信装置４００の構成を示す概略ブロック図である。
【図１４】同実施形態による空間多重された信号に対して逐次型の繰り返し干渉キャンセルを行う干渉キャンセル部４０５の構成を示す概略ブロック図である。
【図１５】同実施形態による干渉キャンセル部４０５の構成の変形例を示す概略ブロック図である。
【図１６】同実施形態によるパケット送信装置３００の送信するストリームの空間多重を説明する図である。
【図１７】同実施形態によるシンボルレプリカ生成部１２０４−１の構成の示す概略ブロック図である。
【図１８】同実施形態によるパケット受信装置４００の受信動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
［第１の実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。本実施形態では、ＭＣ−ＣＤＭ（Ｍｕｌｔｉ  Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：マルチキャリア符号分割多重）方式、および、受信した信号に誤りを検出すると送信元に再送を要求するハイブリッド自動再送ＨＡＲＱを適用したパケット通信システムにおいて、パケット送信装置１００が、初送パケットと該初送パケットより以前のいずれかの初送パケットに関する再送パケットとをコード多重した信号を送信し、繰り返し処理を用いた逐次型干渉キャンセラ（ＳＩＣ：Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｃａｎｃｅｌｌｅｒ）を具備したパケット受信装置２００が、パケット送信装置１００が送信した信号を受信し、コード多重されている信号のうち、初送パケットの信号を優先して、順に信号検出する。なお、再送パケットとは、初送パケットで送信したデータと同一のデータに関して再送されるパケットである。
【００３０】
ここでは、干渉信号とはコード間干渉による干渉の信号であり、コード多重された他の信号を意味する。すなわち、例えば、信号Ｐ１と信号Ｐ２がコード多重された場合、信号Ｐ１にとっては信号Ｐ２が干渉信号であり、信号Ｐ２にとっては信号Ｐ１が干渉信号である、すなわち信号Ｐ１と信号Ｐ２とはコード多重されることで互いに干渉し合う信号となっている。信号検出とは、検出する信号に対する干渉信号を再生し、該再生した信号（レプリカ）を受信信号から除去する干渉キャンセル処理した後に、伝搬路歪補正、逆拡散、復調の、情報ビットを得るために必要となる一連の処理を行うことでコード分離する処理であり、例えば信号Ｐ２を検出する際には、受信信号から信号Ｐ１のレプリカを除去した後に、信号Ｐ２をコード分離して信号検出する。ただし、上述の再生した信号（レプリカ）を生成するには、該信号を検出している必要があるため、最初の信号検出については、干渉キャンセル処理を行わず、受信信号をコード分離（逆拡散）することで信号検出する。
【００３１】
図１は、本発明の実施形態によるパケット送信装置１００の構成を示す概略ブロック図である。例えば、パケット送信装置１００は、移動体無線通信システムによる下りリンクでの基地局装置、上りリンクでの移動局に具備される。また、中継局−移動局間の下りリンクでの中継局装置に具備される。パケット送信装置１００は、コードチャネル信号生成部１０１−１〜１０１−Ｎ（Ｎはコード多重数）、コード多重部１０２、ＩＦＦＴ部１０３、多重部１０４、ＧＩ挿入部１０５、送信部１０６、パイロット信号生成部１０７、再送制御信号生成部１０８、復元部１０９、アンテナ部１２０を有する。コードチャネル信号生成部１０１−１〜１０１−Ｎは、入力された各コードチャネルのパケットを構成する情報ビット系列から、コード多重する信号を生成し、符号化部１１１、インターリーブ部１１２、変調部１１３、拡散部１１４を有する。
【００３２】
図２は、符号化部１１１の構成を示す概略ブロック図である。符号化部１１１は、パケット受信装置２００において誤り検出、誤り訂正ができるように、入力されたパケットを構成する情報ビット系列に冗長ビットを付加する機能を有し、誤り検出符号化部１２１、誤り訂正符号化部１２２、符号化ビット記憶部１２３、パンクチャ部１２４を有する。誤り検出符号化部１２１は、パケットを受信したパケット受信装置２００において誤りがあるか否かを検出できるようにＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ：巡回冗長検査）などの誤り検出符号化を行う。誤り訂正符号化部１２２は、誤り検出符号化部１２１からの出力ビット系列に対して、ターボ符号、畳み込み符号、ＬＤＰＣ（Ｌｏｗ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐａｒｉｔｙ  Ｃｈｅｃｋ）符号などの誤り訂正符号化を行う。
本実施形態では、パケットを構成する全てのビットは、同じコードチャネルにて送信され、誤り検出符号化部１２１および誤り訂正符号化部１２２は、パケット毎に処理を行う。
【００３３】
図３は、誤り訂正符号化部１２２が、符号化率Ｒ＝１／３で誤り訂正符号化する際の符号化方式として、ターボ符号を適用した場合の誤り訂正符号化部１２２の内部構成を示す図である。誤り訂正符号化部１２２は、内部符号器３００１、３００２、内部インターリーブ部３００３を具備し、誤り検出符号化部１２１からの誤り検出符号化された情報ビット系列が入力されると、誤り訂正符号化部１２２は、システマティックビットｘ、パリティビットｚ、パリティビットｚ’の３種類の情報ビット系列を出力する。
【００３４】
ここで、システマティックビットｘは、誤り検出符号化部１２１から入力されたビット系列そのものである。パリティビットｚは誤り検出符号化部１２１からのビット系列を内部符号器３００１が符号化処理を行った出力結果である。パリティビットｚ’は誤り検出符号化部１２１からのビット系列をまず内部インターリーブ部３００３がインターリーブ処理し、このインターリーブ処理した結果を入力された内部符号器３００２が符号化処理を行った出力結果である。ここで、内部符号器３００１と内部符号器３００２は同じ符号化方式の符号化を行う同様の符号器でもよいし、異なる符号器であっても良い。好ましくは、内部符号器３００１、内部符号器３００２ともに再帰的畳み込み符号器を用いる。以降では、誤り訂正符号化部１２２は、図３に示す構成でターボ符号を用いた場合で説明する。
【００３５】
符号化ビット記憶部１２３は、誤り訂正符号化部１２２で生成した符号化ビット系列を記憶する。また、再送パケットを生成する場合に、記憶している符号化ビット系列をパンクチャ部１２４に出力する。パンクチャ部１２４は、復元部１０９が受けたパケット受信装置２００の応答信号（受取り通知ＡＣＫ／非受取り通知ＮＡＣＫ）、または応答信号から算出したパケットの再送回数に基づき決まるパンクチャパターンに従って、誤り訂正符号化部１２２から出力される符号化ビット系列、あるいは符号化ビット記憶部１２３から出力される符号化ビット系列を、パンクチャ処理する。すなわち、パンクチャ部１２４は、初送パケットを生成する場合（前のパケットに対する応答信号として受取り通知ＡＣＫを受信した場合）は、誤り訂正符号化部１２２から出力される新規の符号化ビット系列に対してパンクチャ処理を行い、再送パケットを生成する場合（応答信号として、非受取り通知ＮＡＣＫを受信した場合）は、符号化ビット記憶部１２３で記憶している符号化ビット系列に対してパンクチャ処理を行う。なお、パンクチャ部１２４は、パンクチャ処理に加えて、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）などのレートマッチングを行うようにしてもよい。
【００３６】
図４および図５は、誤り訂正符号化部１２２において符号化率Ｒ＝１／３のターボ符号化し、符号化率Ｒ＝３／４にパンクチャ処理を行う場合のパンクチャパターンの例を示す図である。図４および図５において、ｘは誤り検出符号化部１２１が誤り訂正符号化部１２２に入力した情報ビットで、この情報ビットがそのまま出力されたものである（システマティックビットとも呼ぶ）。ｚ、ｚ’は、誤り訂正符号化部１２２が、前記情報ビットから生成した２種類の冗長ビット（パリティビット）を示す。パンクチャ部１２４は、誤り訂正符号化部１２２、あるいは符号化ビット記憶部１２３から出力されるｘ、ｚ、ｚ’のうち、図４または図５に示すパンクチャパターンにて「１」となっているビット位置のビットを出力する。
【００３７】
例えば、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱとして増加冗長ＩＲ（Ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ）を適用している場合は、初送パケットを構成する符号化ビットに対して、パンクチャ部１２４は、図４のパターン１にしたがってパンクチャ処理を行う。すなわち、パンクチャ部１２４は、システマティックビットについては図４のパターン１では「ｘ＝１１１１１１」であるので、全て出力し、１種類目のパリティビットについては、「ｚ＝１０００００」であるので、６ビット毎に最初の１ビットを出力し、２種類目のパリティビットについては、「ｚ’＝０００１００」であるので、６ビット毎に４ビット目の１ビットを出力する。
【００３８】
また、再送パケットを構成する符号化ビットに対して、パンクチャ部１２４は、符号化ビット記憶部１２３から初送パケットのＲ＝１／３の符号化ビットを呼び出し、パンクチャ部１２４は、図４のパターン２でパンクチャ処理を行った信号を出力する。すなわち、パンクチャ部１２４は、システマティックビットについては図４のパターン２では「ｘ＝００００００」であるので、全て出力せず、１種類目のパリティビットについては、「ｚ＝０１１１１０」であるので、６ビット毎に２ビット目から５ビット目までの４ビットを出力し、２種類目のパリティビットについては、「ｚ’＝１１００１１」であるので、６ビット毎に３ビット目と４ビット目とを除いた４ビットを出力する。
【００３９】
図５のパンクチャパターンを用いて、同様に、初送パケット、および再送パケットでパターンの異なるパンクチャ処理を行うようにしてもよい。図４は、初送パケットのみでシステマティックビットを送信するパンクチャパターンであり、図５は、初送パケットおよび再送パケット両方においてシステマティックビットを送信するが、初送パケット（パターン１）と再送パケット（パターン２）とで、システマティックビットとパリティビットの比率が異なるパンクチャパターンである。
【００４０】
図１に戻って、インターリーブ部１１２は、符号化部１１１からの出力である符号化ビット系列のビット配置を並び替える。変調部１１３は、インターリーブ部１１２からの出力に対してＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：４値位相偏移変調）、１６ＱＡＭ（１６  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：１６値直交振幅変調）などのデータ変調を行い、変調シンボルを生成する。拡散部１１４は、変調部１１３が生成した変調シンボルに各々のコードチャネル信号生成部１０１−１〜１０１−Nに対応する拡散符号系列を乗算する。例えば、拡散符号系列として、Ｗａｌｓｈ−Ｈａｄａｍａｒｄ符号などの直交符号がある。このように、コードチャネル信号生成部１０１−１〜１０１−Ｎは、上述の機能を有し、パケット受信装置２００からの再送要求に従って、初送パケット、または再送パケットから構成されるコードチャネル信号を生成する。
【００４１】
コード多重部１０２は、各々のコードチャネル信号生成部１０１−１〜１０１−Nからの出力信号をコード多重する。ＩＦＦＴ部１０３は、コード多重部１０２によりコード多重された信号を逆高速フーリエ変換ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などにより周波数−時間変換を行い、時間領域の信号を生成する。ＩＦＦＴ部１０３への入力において、第ｋ番目サブキャリアに割り当てるコード多重部１０２からの出力信号をＳ（ｋ）とおくと、式（１）のように表すことができる。
【００４２】
【数１】
2009139442.tif 000003
【００４３】
Ｎは、コード多重部１０２でのコード多重数を示し、ＳＦは、拡散部１１４で乗算する拡散符号の拡散率を示す。ｄｕは、変調部１１３によりデータ変調された変調シンボルを示す。第ｋ番目のサブキャリアのｋ＝０，１，２，・・・Nｓｕｂ−１である。ここで、Ｎｓｕｂはサブキャリアの総数を示す。
多重部１０４は、ＩＦＦＴ部１０３から出力された時間領域の信号と、再送制御信号生成部１０８から出力される再送制御信号と、パイロット信号生成部１０７から出力されたパイロット信号とを多重する。多重部１０４における多重方法は、時間多重、周波数多重、コード多重などのいずれであってもよい。パイロット信号生成部１０７は、伝搬路推定に用いるパイロット信号を生成する。再送制御信号生成部１０８は、各コードチャネルで送信するパケットの信号が何回目の再送であるかをパケット受信装置２００に通知するための信号（再送制御信号）を生成する。なお、再送制御信号生成部１０８が、データ変調方式、拡散率、コード多重数、パンクチャパターンなどの送信パラメータを含む再送制御信号を生成するようにしてもよい。
【００４４】
ＧＩ挿入部１０５は、多重部１０４から出力される信号に対して、ガード区間ＧＩ（Ｇｕａｒｄ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ）を挿入し、送信部１０６に入力する。送信部１０６は、ＧＩ挿入部１０５からの出力信号を、アナログ信号へ変換（Ｄｉｇｉｔａｌ／Ａｎａｌｏｇｕｅ変換）し、帯域制限を行うフィルタリング処理を行い、さらに送信可能な周波数帯域への変換を行い、出力する。アンテナ部１２０は、送信部１０６の出力信号をパケット受信装置２００に送信する。あるいは、パケット受信装置２００から送信された応答信号を含む信号を受信する。
【００４５】
復元部１０９は、アンテナ部１２０から受信したパケット受信装置２００からの信号を復元処理可能な周波数帯への変換、帯域制限を行うフィルタリング処理、アナログ信号をデジタル信号に変換し（Ａ／Ｄ変換）を行い、さらに前記デジタル信号に対してデータ復調、誤り訂正復号などの受信信号復元処理を行い、パケット受信装置２００からの信号に含まれる応答信号を取り出す。この取り出した応答信号を、復元部１０９は、再送制御信号生成部１０８および符号化部１１１に出力する。なお、復元部１０９は、受信信号の伝送方式に基づいて受信信号処理復元可能な機能を有する。また、応答信号は、伝送を確認する信号、再送要求するか否かの情報を含んだ信号である。例えば、受取り通知ＡＣＫ（ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅ）／非受取り通知ＮＡＣＫ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ  ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅ））信号などがあり、送信側から送信されたパケットを受信側が正しく受信できなかった場合は、受信側は、送信側に非受取り通知ＮＡＣＫの信号を送り返し、正しく受信できた場合は、受信側は、受け取り通知ＡＣＫの信号を送り返す。また、ある所定の時間内に応答信号が受信できなかった場合は、受信側が正しく受信できなかったと判断してもよい。
【００４６】
図６は、本実施形態によるパケット受信装置２００の構成を示す概略ブロック図である。例えば、パケット受信装置２００は、移動体無線通信システムによる下りリンクでの移動局装置、上りリンクでの基地局装置に具備される。また、基地局―中継局間の下りリンクでの中継局装置に具備される。パケット受信装置２００は、アンテナ部２０１、受信部２０２、伝搬路推定部２０３、ＧＩ除去部２０４、ＦＦＴ部２０５、受信パケット管理部２０６、検出順決定部２０７、干渉キャンセル部２０８、受信信号記憶部２０９、合成部２１０、復号部２１１、応答信号生成部２１２を有する。
【００４７】
受信部２０２は、アンテナ部２０１から受信したパケット送信装置１００からの信号を、信号検出処理などの信号処理可能な周波数帯への変換および帯域制限するフィルタリング処理した後、アナログ信号からデジタル信号に変換（Ａｎａｌｏｇｕｅ／Ｄｉｇｉｔａｌ変換）する。伝搬路推定部２０３は、受信部２０２がデジタル信号に変換した受信信号に含まれるパイロット信号を用いて、受信信号が通ってきた伝搬路（インパルス応答、伝達関数など）を推定する。なお、パイロット信号ではなく、制御チャネル、プリアンブル、など伝搬路を推定できる他の信号を用いるようにしてもよい。
【００４８】
受信パケット管理部２０６は、受信部２０２がデジタル信号に変換した受信信号に含まれる再送制御信号から、各コードチャネルの信号が初送パケットの信号か、再送パケットの信号か（詳細には、何回目の再送パケットの信号か）を判定可能な情報、すなわち再送回数を示す情報を取り出す。検出順決定部２０７は、この再送回数を示す情報に基づいて、干渉キャンセル部２０８で信号を検出するコードチャネルの順番を決定し、干渉キャンセル部２０８に通知する。検出順決定部２０７による順番決定の詳細は後述する。
【００４９】
ＧＩ除去部２０４は、受信部２０２がデジタル信号に変換した受信信号に含まれるデータ信号からガードインターバルＧＩ（Ｇｕａｒｄ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ）を除去する。ＦＦＴ部２０５は、ＧＩ除去部２０４の出力信号に高速フーリエ変換ＦＦＴ処理を行うことにより、周波数領域の信号に変換する。干渉キャンセル部（信号検出部）２０８は、検出順決定部２０７が決定した検出順に基づき、伝搬路推定部２０３から出力された伝搬路推定値を参照しながら、高速フーリエ変換ＦＦＴ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、符号化ビットＬＬＲ（軟判定値とも呼ぶ。）と誤り検出結果とを出力する。 干渉キャンセル部の動作の詳細は後述する。
【００５０】
次に、パケット受信装置２００の干渉キャンセル部２０８が、検出順決定部２０７により再送回数を示す情報に基づいて決定された順番で、検出済の信号を用いて、コード多重された信号から干渉成分を除去して、各パケットを検出する動作を説明する。ここでは、パケット送信装置１００のコードチャネル信号生成部１０１−１〜１０１−４各々が、パケットＰ１、Ｐ２、Ｐ３’、Ｐ４’のうち、１つのパケットの信号を生成し、パケット送信装置１００が、図７に示すように、これらの信号をコード多重した信号を送信したとする。このとき、パケット送信装置１００は、これらパケットの信号とともにパケットＰ１、Ｐ２、Ｐ３’、Ｐ４’の再送回数を示す再送制御信号を送信する。
【００５１】
パケットＰ１は、初送パケット（ｑ＝０、ｑは再送回数）であり、コードチャネル信号生成部１０１−１で生成され、拡散符号Ｃ１が乗算されたコードチャネルＣＨ１を用いて送信されたとする。パケットＰ２は、初送パケット（ｑ＝０）であり、コードチャネル信号生成部１０１−２で生成され、拡散符号Ｃ２が乗算されたコードチャネルＣＨ２を用いて送信されたとする。パケットＰ３’は、第１回目の再送パケット（ｑ＝１）であり、コードチャネル信号生成部１０１−３で生成され、拡散符号Ｃ３が乗算されたコードチャネルＣＨ３を用いて送信されたとする。パケットＰ４’は、第１回目の再送パケット（ｑ＝１）であり、コードチャネル信号生成部１０１−４で生成され、拡散符号Ｃ４が乗算されたコードチャネルＣＨ４を用いて送信されたとする。なお、パケットＰ３’、パケットＰ４’は各々初送パケットＰ３、Ｐ４に対する再送パケットとする。また、パケット送信装置１００のパンクチャ部１２４は、初送パケットを、図４のパターン１でパンクチャ処理し、再送パケットを、図４のパターン２でパンクチャ処理する。
【００５２】
まず、パケット受信装置２００の受信部２０２が、アンテナ部２０１を介して、上述のパケット送信装置１００が送信した信号を受信する。受信パケット管理部２０６は、この受信した信号に含まれる再送制御信号から、コード多重されている各信号のパケットの再送回数を示す情報を取得する。ここでは、受信した信号は、上述のようにパケットＰ１、Ｐ２、Ｐ３’、Ｐ４’の信号が多重されているので、受信パケット管理部２０６は、パケットＰ１、Ｐ２は０回（初送パケット）、パケットＰ３’は１回（再送パケット）、パケットＰ４’は１回（再送パケット）を示す情報を得る。検出順決定部２０７は、これらの再送回数を示す情報に基づき、再送回数の小さい初送パケットからなるコードチャネルから順に検出するように検出順を決定する。図７の場合、再送回数が０回の初送パケットＰ１、Ｐ２が構成するコードチャネルＣＨ１、およびＣＨ２を最初に検出し、その後、再送パケットＰ３’、Ｐ４’ が構成するコードチャネルＣＨ３、ＣＨ４を検出するように順序を決定する。
【００５３】
上述のように、干渉キャンセル部２０８において、初送パケットから優先的に信号検出処理を行い、この信号検出処理結果である初送パケットの検出信号から生成した干渉レプリカを受信信号から除去して、再送パケットの信号検出処理を行う。よって、再送パケットを検出する際には、検出する再送パケットより再送回数の小さい初送パケットによる干渉成分が除去された信号に対して検出処理を行うことになり、再送信号の検出精度を良くすることが可能となる。
【００５４】
さらに、送信時のパンクチャ処理において、再送パケットよりも初送パケットにシステマティックビットを多く含むようにしておくと、システマティックビットを多く含むパケットの方が精度良く検出することができるので、パケット受信装置２００は、初送パケットの信号を精度良く検出することができる。そして、その検出した初送パケットの信号から生成した干渉レプリカを受信信号から除去した後に、再送パケットの信号検出を行なうことで、再送パケットの信号の検出精度をさらに向上させることが可能となる。
【００５５】
パンクチャパターンとして、初送パケットに対しては図５のパターン１でパンクチャ処理し、再送パケットに対しては図５のパターン２でパンクチャ処理した場合においても、図４のパンクチャパターンを用いた場合と同様に、再送回数が小さいパケットの信号から検出するようにすることで、再送回数の大きいパケットの検出精度が良くなるようにすることが可能となる。さらに、再送パケットに比べて初送パケットの方が、システマティックビットのビット数が多いので、初送パケットの信号を精度良く検出して再送パケットの信号検出精度を向上させることが可能となる。なお、再送回数が同じ再送パケット同士については、どのような検出順としてもよい。例えば、まとめて同時に検出してもよいし、拡散符号系列などの他の基準を用いて検出順を決定してもよい。
【００５６】
また、パケット送信装置１００の拡散部１１４において、再送回数が小さいパケットに同じ親符号から生成した符号が少ないＯＶＳＦ系列を拡散符号として割り当てることで、パケット受信装置２００は、初送パケットの信号を精度良く検出することができる。そして、その検出した初送パケットの信号から生成した干渉レプリカを受信信号から除去した後に、再送パケットの信号検出を行なうことで、再送パケットの信号の検出精度をさらに向上させることが可能となる。
【００５７】
例えば、拡散率４のＯＶＳＦ符号（Ｏｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ  Ｆａｃｔｏｒ）で拡散し、パケットＰ２、Ｐ３’、Ｐ４’で３コード多重を行う場合、Ｐ２にＯＶＳＦ符号Ｃ１＝（１，１，１，１）、Ｐ３’にＯＶＳＦ符号Ｃ３＝（１，−１，１，−１）、Ｐ４’にＯＶＳＦ符号Ｃ４＝（１，−１，−１，１）を割り当てる。Ｃ１は、ＯＶＳＦ符号において、親コード（１，１）に対して、Ｃ３、Ｃ４は親コード（１，―１）から生成された符号である。つまり、Ｃ１は、Ｃ３、Ｃ４より同じ親符号から生成した符号が少ない。同じ親符号から生成した符号が少ないＯＶＳＦ符号系列ほど、直交性がより保つことが可能であり、再送回数が少ないパケットの信号ほど、精度良く検出することができる。
【００５８】
検出順決定部２０７において、再送回数を示す情報に基づき、Ｐ２、Ｐ３’、Ｐ４’の順に、再送回数の小さいパケットからなるコードチャネルから順に検出するように検出順を決定し、まず初送パケットの信号検出を行い、その後再送パケットの中でも、再送回数の小さい再送パケットの信号から信号検出を行ない、検出済の全ての信号を用いて生成した干渉レプリカを受信信号から除去する。よって、再送パケットを検出する際には、検出する再送パケットより再送回数の小さい再送パケットおよび初送パケットによる干渉成分が除去された信号に対して検出処理を行うことになり、再送回数が大きい信号の検出精度を良くすることが可能となる。
【００５９】
図８は、逐次型の繰り返し干渉キャンセルを行う干渉キャンセル部２０８の構成例を示す概略ブロック図である。この干渉キャンセル部２０８は、後述するように、検出順決定部２０７で決定した順番にコードチャネルの信号を検出するように、拡散符号などのコードチャネルのパラメータを、干渉キャンセル部２０８を構成する各部に設定する。干渉キャンセル部２０８は、Ｎ個の伝搬路補償部６０１、コード分離部６０３−１〜６０３−Ｎ、Ｎ個のＭＣＩレプリカ生成部６０４、コードチャネルレプリカ生成部６０５−１〜６０５−Ｎ、Ｎ個の減算部６０６を有する。ただし、Ｎは、受信可能なコード多重数の最大値を示す。コード分離部６０３−１〜６０３−Ｎ各々は、逆拡散部６０７、復調部６０８、デインターリーブ部６０９、デパンクチャ部６１０、復号部６１１を有する。なお、干渉キャンセル部２０８における一連の処理は、予め決められた繰り返し数だけ繰り返し実行される。すなわち、コード多重数Ｎの信号を受信したときは、干渉キャンセル部２０８は、１番目からＮ番目のコードチャネルについて減算部６０６による干渉キャンセルと、伝搬路補償部６０１による伝搬路補償と、コード分離部６０３−１〜６０３−Ｎのいずれかによるコードチャネル分離とを行う一連の処理を、繰り返し数だけ繰り返す繰り返し処理を行う。
【００６０】
干渉キャンセル部２０８は、検出順決定部２０７で決定した順番に基づいて、構成する各部のパラメータを設定する。図８において、Ｎ＝４とすると、上記図７で示した例に基づき検出順決定部２０７が決定したコードチャネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４の順（パケットＰ１、Ｐ２、Ｐ３’、Ｐ４’の順）でコードチャネル（パケット）の信号を検出、および干渉除去する。なお、干渉キャンセル部２０８の各部の詳細については、後述する。
【００６１】
図１０は、コードチャネルレプリカ生成部６０５−１の構成を示す概略ブロック図である。なお、コードチャネルレプリカ生成部６０５−２〜６０５−Ｎは、以下で述べるように、コードチャネルレプリカ生成部６０５−１と同様の構成を有する。コードチャネルレプリカ生成部６０５−１は、パンクチャ部６２１、インターリーブ部６２２、変調レプリカ生成部６２３、拡散部６２４を有し、検出順決定部２０７が決定した検出順に基づき、拡散符号Ｃ１…ＣＮのうち、拡散部６２４に入力される拡散符号に対応するコードチャネルのレプリカを生成する。すなわち、コードチャネルレプリカ生成部６０５−１は、図８のコード分離部６０３−１が、拡散符号Ｃ１〜ＣＮのうち、逆拡散部６０７に入力される拡散符号に対応するコードチャネルの信号検出を行なうごとに出力する符号化ビットＬＬＲ（Log Likelihood Ratio：対数尤度比）に基づいて、コードチャネルレプリカを生成する。同様に、コードチャネルレプリカ生成部６０５−２〜６０５−Ｎは、それぞれコード分離部６０３−２〜６０３−Ｎが、出力する符号化ビットＬＬＲに基づいて、コードチャネルレプリカを生成する。ここで、符号化ビットＬＬＲとは、符号化部１１１の誤り訂正符号により符号化された各ビットの対数尤度比ＬＬＲである。
【００６２】
パンクチャ部６２１は、復号部６１１からの出力信号である符号化ビットの対数尤度比ＬＬＲを、パケットの送信元であるのパケット送信装置１００のパンクチャ部１２４がコードチャネル（パケット）毎に施したパンクチャパターンと同じパターンを用いてパンクチャ処理を行う。インターリーブ部６２２は、パンクチャ部６２１からの出力信号を、パケット送信装置１００のインターリーブ部１１２がコードチャネル（パケット）毎に施したインターリーブパターンと同じパターンを用いてビット配置の並び替え処理を行う。
【００６３】
変調シンボルレプリカ生成部６２３は、インターリーブ部６２２からの出力信号を、ＱＰＳＫ変調、１６ＱＡＭ変調など変調部１１３と同じ変調方式にて変調し、変調シンボルレプリカを生成する。変調シンボルレプリカ生成部６２３の処理を、ＱＰＳＫ変調を例にして説明する。ＱＰＳＫ変調シンボルを構成するビットの対数尤度比ＬＬＲをλ（ｂ０）、λ（ｂ１）とすると、ＱＰＳＫの変調シンボルのレプリカは、式（２）で与えられる。
ただし、ｊは虚数単位を表す。なお、１６ＱＡＭなどの他の変調においても、同一の原理でシンボルレプリカを生成することが可能である。
【００６４】
【数２】
2009139442.tif 000004
【００６５】
拡散部６２４は、変調シンボルレプリカ生成部６２３から出力された変調シンボルレプリカを、拡散符号Ｃ１…ＣＮの拡散率分だけ複製し、各コードチャネルにおける拡散符号Ｃ１…ＣＮを乗算して、コードチャネルレプリカ（データ信号レプリカ）を生成する。
次に、図８を参照して、コードチャネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４の順でのコードチャネルを検出、および干渉除去する場合のＭＣＩレプリカ生成部６０４−１〜６４０−Ｎおよびコード分離部６０３−１〜６０３−Ｎの動作を順に説明する。
【００６６】
まず、ＭＣＩレプリカ生成部（干渉レプリカ生成部）６０４−１は、干渉キャンセル部２０８における繰り返し処理の第ｉ回目の繰り返しにおいて、最初に検出するコードチャネルＣＨ１をコード分離部６０３−１において信号検出する場合、第ｉ−１回目の繰り返しにおいてコードチャネルレプリカ生成部６０５−２〜６０５−Ｎが生成したコードチャネルＣＨ２〜ＣＨ４のレプリカ信号であるＳ＾ｉ−１，２〜Ｓ＾ｉ−１，４をコード多重し、さらに伝搬路推定部２０３が算出した伝搬路推定値を乗算することでコードチャネルＣＨ１の信号に対して干渉となる成分のレプリカであるＭＣＩレプリカを生成する。ここで、レプリカ信号Ｓ＾ａ，ｂは、繰り返し処理の第ａ回目の繰返しにおいて生成した検出順が第ｂ番目のコードチャネルのレプリカ信号であること表す。また、繰り返し処理の第１回目、すなわちｉ＝１のときは、第ｉ−１回目の繰り返しが存在しないので、該当する値は無い（「０」とする）ものとして処理する。次に、減算部６０６−１は、ＦＦＴ部２０５からの出力信号から、ＭＣＩレプリカ生成部６０４−１が生成したコードチャネルＣＨ１に対するＭＣＩレプリカを減算する。
【００６７】
さらに、伝搬路補償部６０１−１は、伝搬路推定部２０３が算出した伝搬路推定値を用いて算出した伝搬路歪を補償する重み係数を、減算部６０６−１の減算結果に乗算する。
ここで、重み係数としては、ＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｅｒｒｏｒ：  最小２乗誤差）重み、ＯＲＣ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ  Ｃｏｍｂｉ：直交性回復合成）重み、ＭＲＣ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｒａｔｉｏ  Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ：最大比合成）重みなどを用いることができる。次に、コード分離部６０３−１の逆拡散部６０７は、伝搬路補償部６０１−１からの出力信号に、コードチャネルＣＨ１に固有の拡散符号Ｃ１を乗算して逆拡散処理を行い、コードチャネルＣＨ１の信号を検出する。その後、復調部６０８は、逆拡散部６０７からの出力信号に対してＱＰＳＫ、１６ＱＡＭなどの送信側と同じ変調方式での復調処理を行い、符号化ビットの軟判定結果、例えば、対数尤度比である符号化ビットＬＬＲを算出する。
【００６８】
復調部６０８の復調処理を、変調方式はＱＰＳＫであり、軟判定結果として符号化ビットＬＬＲを算出する場合を例として説明する。送信側で送信されたＱＰＳＫシンボル、すなわち図１の変調部１１３による変調結果をＸとし、受信側における逆拡散後のシンボル、すなわち逆拡散部６０７による逆拡散の結果をＸｃとして説明する。Ｘを構成しているビットをｂ０、ｂ１（ｂ０、ｂ１＝±１）とすると、Ｘは、式（３）で表せる。ただしｊは虚数単位を表す。また、Ｘの受信側における推定値Ｘｃから、各ビットｂ０、ｂ１の対数尤度比ＬＬＲであるλ（ｂ０）、λ（ｂ１）を、式（４）のように求める。
【００６９】
【数３】
2009139442.tif 000005
【００７０】
ただし、Ｒｅ（）は複素数の実部を表す。μは伝搬路補償後の等価振幅であり、例えば、第ｋサブキャリアにおける伝搬路推定値をＨ（ｋ）、乗算したＭＭＳＥ基準の伝搬路補償重みＷ（ｋ）とすると、μは、Ｗ（ｋ）Ｈ（ｋ）である。またλ（ｂ１）は、λ（ｂ０）の実部と虚部を置き換えればよい。なお、ＱＰＳＫではなく、１６ＱＡＭなどの他の変調方式の場合でも、同様の原理に基づいて算出可能である。また、復調部６０８は、軟判定結果ではなく、硬判定結果を算出するようにしてもよい。
【００７１】
次に、復調部６０８が出力した符号化ビットＬＬＲについて、デインターリーブ部６０９は、送信元のパケット送信装置１００のインターリーブ部１１２が施したインターリーブの逆操作となるように、ビット配置を並び替える。デパンクチャ部６１０は、初送パケットに対するパンクチャパターンを用いて、デインターリーブ部６０９がビット配置を並び替えた符号化ビットＬＬＲに対してデパンクチャ処理を行い、復号部６１１に出力する。
【００７２】
デパンクチャ部６１０の動作を、詳細に説明する。まず、パケット送信装置１００の誤り訂正符号化部１２２が出力した符号化ビット系列を、「ｘ１，ｚ１，ｚ１’，ｘ２，ｚ２，ｚ２’，ｘ３，ｚ３，ｚ３’，ｘ４，ｚ４，ｚ４’，ｘ５，ｚ５，ｚ５’，ｘ６，ｚ６，ｚ６’」とし、パンクチャ部１２４は、図４のパターン１でビットを間引くパンクチャ処理をして、符号化ビット系列「ｘ１，ｚ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４，ｚ４’，ｘ５，ｘ６」を出力したとする。そして、パケット送信装置１００が送信した、このパンクチャ部１２４が出力した符号化ビット系列に対応するデインターリーブ部６０９の出力である符号化ビットＬＬＲを「ｘｒ１，ｚｒ１，ｘｒ２，ｘｒ３，ｘｒ４，ｚｒ４’，ｘｒ５，ｘｒ６」とする。
【００７３】
このとき、デパンクチャ部６１０は、この符号化ビットＬＬＲ「ｘｒ１，ｚｒ１，ｘｒ２，ｘｒ３，ｘｒ４，ｚｒ４’，ｘｒ５，ｘｒ６」に、送信元のパンクチャ部１２４で間引かれたｚ１’、ｚ２、ｚ２’、ｚ３、ｚ３’、ｚ４，ｚ５，ｚ５’，ｚ６，ｚ６’に対応するビット位置に仮想値を挿入する。仮想値として、対数尤度比の中間値である「０」を用いると、デパンクチャ部６１０が出力する符号化ビットＬＬＲは、「ｘｒ１，ｚｒ１，０，ｘｒ２，０，０，ｘｒ３，０，０，ｘｒ４，０，ｚｒ４’，ｘｒ５，０，０，ｘｒ６，０，０」となる。
【００７４】
次に、復号部６１１は、送信元のパケット送信装置１００の誤り訂正符号化部１２２が行ったターボ符号化、畳み込み符号化などの誤り訂正符号化に対応する誤り訂正復号処理を、デパンクチャ部６１０の出力した符号化ビットＬＬＲに対して行い、誤り訂正された符号化ビットＬＬＲを出力する。ここで、コード分離部６０３−１は、コードチャネルＣＨ１を分離しているので、コードチャネルレプリカ生成部６０５−１は、コード分離部６０３−１の復号部６１１からのコードチャネルＣＨ１の符号化ビットＬＬＲを用いてコードチャネルＣＨ１のレプリカ信号を生成する。
【００７５】
さらに、復号部６１１は、送信元のパケット送信装置１００の誤り訂正符号化部１２２が施したＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｃａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ：巡回冗長検査）などの誤り検出符号により、パケットに対する誤り検出処理を行う。この誤り検出処理結果は、最後のコードチャネルの信号検出を行うコード分離部６０３−Ｎの復号部６１１に入力される。これらの入力を受けたコード分離部６０３−Ｎの復号部６１１は、当該復号部６１１を含む全ての誤り検出処理結果が誤り無しとなるか、当該復号部６１１が計数している繰り返し処理の繰り返し回数が予め決められた繰り返し数（最大回数）に達したときは、繰り返し処理を終了（コードチャネルレプリカ生成部６０５−Ｎへの出力を中止）し、各復号部６１１に、各復号部６１１による誤り訂正復号結果の符号化ビットＬＬＲを合成部２１０および受信信号記憶部２０９に出力させる。
ここで、図９に示すように、前記合成部２１０および前記受信信号記憶部２０９に出力する信号として、前記復号部６１１の代わりに、デパンクチャ部６１０の出力信号を前記合成部２１０および前記受信信号記憶部２０９に入力することもできる。
【００７６】
以上のように、干渉キャンセル部２０８は、検出順決定部２０７が決定した順番に従い、コードチャネルＣＨ１の信号検出を行った後に、コードチャネルＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４の順に、これらの信号検出を、先に信号検出したコードチャネルのレプリカを用いて行う。
以下に説明する、コードチャネルＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４に対するＭＣＩレプリカの生成処理では、コードチャネルＣＨ１に対するＭＣＩレプリカの生成処理とは、ＭＣＩレプリカ生成部６０４に入力されるコードチャネルレプリカが異なる。
【００７７】
干渉キャンセル部２０８における繰り返し処理の第ｉ回目の繰り返しにおいて、コードチャネルＣＨ２をコード分離部６０３−２が信号検出する場合、ＭＣＩレプリカ生成部６０４は、第ｉ回目の繰り返しにおいて生成したコードチャネルＣＨ１のレプリカ信号Ｓ＾ｉ、１と第ｉ−１回目の繰り返しにおいて生成したコードチャネルＣＨ３〜ＣＨ４のレプリカ信号であるＳ＾ｉ−１，３、Ｓ＾ｉ−１，４をコード多重し、さらに伝搬路推定値を乗算することでコードチャネルＣＨ２に対して干渉となるＭＣＩレプリカを生成する。
【００７８】
同様に、コードチャネルＣＨ３をコード分離部６０３−３が信号検出する場合、ＭＣＩレプリカ生成部６０４は、第ｉ回目の繰り返しにおいて生成したコードチャネルＣＨ１およびＣＨ２のレプリカ信号Ｓ＾ｉ、１、Ｓ＾ｉ、２と第ｉ−１回目の繰り返しにおいて生成したコードチャネルＣＨ４のレプリカ信号であるＳ＾ｉ−１，４をコード多重し、さらに伝搬路推定値を乗算することでコードチャネルＣＨ３に対して干渉となるＭＣＩレプリカを生成する。コードチャネルＣＨ４をコード分離部６０３−４が信号検出する場合、ＭＣＩレプリカ生成部６０４は、第ｉ回目の繰り返しにおいて生成したコードチャネルＣＨ１〜ＣＨ３のレプリカ信号Ｓ＾ｉ、１〜Ｓ＾ｉ、３をコード多重し、さらに伝搬路推定値を乗算することでコードチャネルＣＨ４に対して干渉となるＭＣＩレプリカを生成する。
【００７９】
以上のように、検出順決定部２０７による検出順に基づいて、コードチャネルＣＨ１〜ＣＨ４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、信号検出したコードチャネルに対応するコードチャネルレプリカ生成部においてコードチャネルレプリカを生成（更新）し、ＭＣＩレプリカ生成部６０４は、次に検出するコードチャネルにおける干渉キャンセル処理に用いるＭＣＩレプリカを、この生成（更新）したコードチャネルレプリカを用いて生成する。第ｉ回目の繰り返しにおいて、検出順決定部２０７による検出順がu番目の第ｕコードチャネルを検出する際の干渉キャンセル処理に用いるＭＣＩレプリカＲ＾ｉ，ｕを、ＭＣＩレプリカ生成部６０４は、以下の式（５）によりを算出する。
【００８０】
【数４】
2009139442.tif 000006
【００８１】
ただし、Ｈは伝搬路推定値であり、Ｎは多重されたコードチャネル数である。
なお、逐次型の繰り返し干渉キャンセラである上述の干渉キャンセル部２０８において、ｉ＝１の場合、第ｉ−１回目コードチャネルレプリカＳ＾ｉ-１，ｎ＝Ｓ＾０，ｎは生成できないため、生成可能なｉ＝１のコードチャネルレプリカのみでＭＣＩレプリカを生成する。
【００８２】
また、干渉キャンセル部２０８では、復号部６１１から出力される符号化ビットＬＬＲを用いてコードチャネルレプリカを生成したが、デパンクチャ部６１０から出力される符号化ビットＬＬＲを用いてコードチャネルレプリカを生成してもよい。
また、デインターリーブ部６０９、デパンクチャ部６１０は、各々のコードチャネルに対応したパターンに従って処理が行われる。逆拡散部６０７は、各々のコードチャネル固有の送信時に乗算された拡散符号系列を乗算する。
【００８３】
なお、本実施形態では、コードチャネルを構成するパケットの再送回数に基づいて、１コードチャネルずつ順に干渉キャンセルする（コードチャネルの信号検出）する場合を示したが、パケットの再送回数に基づいてコードチャネルをグループ分けし、グループ毎に順に干渉キャンセルしてもよい。例えば、コードチャネルが初送パケットか、再送パケットかでグループ分けする場合などがある。このようにグループ分けしたときは、再送パケットの信号検出をする際には、検出済の信号のうち、初送パケットの信号を用いて干渉レプリカを生成し、干渉成分を除去する。
【００８４】
図６の受信信号記憶部２０９は、干渉キャンセル部２０８における繰り返し処理が所定の繰り返し数（例えば、最大回数）となったときに各復号部６１１が出力する符号化ビットＬＬＲ（復号結果）、またはデパンクチャ部６１０が出力する符号化ビットＬＬＲ（復調結果）を記憶する。また、干渉キャンセル部２０８から再送パケットに対する符号化ビットＬＬＲが出力されると、受信信号記憶部２０９は、この再送パケット以前に受信したパケット、すなわち該再送パケットの初送パケットまたは該初送パケットの再送パケットに対する符号化ビットＬＬＲを、少なくとも１つ合成部２１０に出力する。例えば、第ｐ回目の再送パケットが受信されたときに、第１回目の受信パケット（初送パケット）の符号化ビットＬＬＲを出力するようにしてもよいし、第１〜ｐ−１回目の受信パケットの符号化ビットＬＬＲを出力するようにしてもよい。
【００８５】
合成部２１０は、受信記憶部２０９の出力した符号化ビットＬＬＲと干渉キャンセル部２０８の出力した再送パケットの符号化ビットＬＬＲを合成する。すなわち、合成部２１０は、干渉キャンセル部２０８が出力する符号化ビットＬＬＲと、受信記憶部２０９が記憶している符号化ビットＬＬＲであって、干渉キャンセル部２０８が出力する符号化ビットＬＬＲの信号の初送パケット、または、該初送パケットの再送パケットの符号化ビットＬＬＲとを合成する。干渉キャンセル部２０８の出力のうち、初送パケットの符号化ビットＬＬＲについては、合成部２１０は、そのまま出力する。例えば、干渉キャンセル部２０８が出力するコードチャネルＣＨ３に対する符号化ビットＬＬＲが第ｐ回目の再送パケットの信号である場合、コードチャネルＣＨ３に対する受信記憶部２０９の出力信号をｇ１ｐ（ｍ）（ただし、ｍはパケットを構成する符号化ビットのインデックスで、最大値は、パケットを構成するビット数）、干渉キャンセル部２０８からのコードチャネルＣＨ３に対する出力信号をｇ２ｐ（ｍ）とすると、第ｐ回目の再送パケット信号を受信した場合、合成部２１０は、出力信号λｐを以下の式（６）にて算出する。
【００８６】
【数５】
2009139442.tif 000007
【００８７】
αｐは受信記憶部２０９からの出力ｇ１ｐ（ｍ）に対して与える重み係数を示し、βｐは干渉キャンセル部２０８からの出力ｇ２ｐ（ｍ）に対して与える重み係数を示し、ｇ１ｐ（ｍ）、ｇ２ｐ（ｍ）に行われていたデータ変調の多値数、符号化率、拡散率、コード多重数などにより決定される。例えば、ｇ１ｐ（ｍ）はＱＰＳＫ変調、ｇ２ｐ（ｍ）は１６ＱＡＭ変調が行われていたとすると、αｐ＞βｐとなるように重みを与えることにより、復調精度を反映した合成が可能となる。ただし、αｐ＝βｐ＝１として、合成してもよい。
【００８８】
復号部２１１は、合成部２１０からの出力信号（符号化ビットＬＬＲ）に対して、送信元のパケット送信装置１００が行ったターボ符号化、畳み込み符号化などの誤り訂正符号化に対する誤り訂正復号処理を行い、誤り検出符号化されたビット系列を生成する。さらに、復号部２１１は、この誤り検出符号化されたビット系列について、送信元の装置が施したＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｃａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ：巡回冗長検査）などの誤り検出によりパケットに対する誤り検出処理を行い、誤り検出結果を出力するとともに、この誤り検出処理にて誤りが検出されなければ、生成したビット系列から誤り検出のための冗長ビットを除いた情報ビット系列からなるパケットを出力する。
【００８９】
応答信号生成部２１２は、復号部２１１からうけた誤り検出結果から、パケット誤りの有無を示す制御データ含むデータ系列を生成し、誤り訂正符号化、データ変調などの信号処理を行うことで応答信号を生成する。さらに、応答信号生成部２１２は、この応答信号をアナログ信号に変換し（Ｄ／Ａ変換）、さらに送信可能な周波数帯域（無線周波数帯）に変換を行う。応答信号生成部２１２は、この応答信号を含む信号を、アンテナ２０１から送信する。
【００９０】
なお、応答信号生成部２１２による応答信号の通信方式は、ＯＦＤＭ、シングルキャリア変調方式など受信信号の送信元の送信信号が復元可能であればよい。復号部２１１から「パケット誤りが無し」を示す信号が入力されると、受信信号の送信元の送受信装置に対して、正しく受信が完了したことを示す応答信号としてＡＣＫ信号を生成する。復号部から「パケット誤りが有り」を示す信号が入力されると、受信信号の送信元の送受信装置に対して、パケットの再送要求する応答信号としてＮＡＣＫ信号を生成する。
なお、前記復号部２１１は、復号部６１１で代用することも可能である。
【００９１】
図１１は、パケット受信装置２００の動作を説明するフローチャートである。パケット受信装置２００が、コード多重信号を受信すると（Ｓ１０１）、パケット受信装置２００の受信パケット管理部２０６は受信した信号に含まれる再送制御信号から各コードチャネルを構成するパケットの再送回数情報を取得する（Ｓ１０２）。検出順決定部２０７は、受信パケット管理部２０６が取得した再送回数情報より干渉をキャンセルして信号を検出するパケット（コードチャネル）の信号検出順（干渉信号の除去順）を決定する（Ｓ１０３）。
【００９２】
干渉キャンセル部２０８は、ステップＳ１０３にて決定した信号検出順に従い、パケット（コードチャネル）の検出を行う（Ｓ１０４）。各復号部６１１は、信号検出したパケットに誤りが有るか否かを判定し（Ｓ１０５）、全てのパケットについて誤りが無いと判定したときは、応答信号生成部２１２は、誤りが無い旨の応答信号をパケット送信装置１００に返信する（Ｓ１１０）。ステップＳ１０５にて、復号部６１１が、パケットに誤りが有ると判定したときは、干渉キャンセル部２０８の繰り返し処理を繰り返し数まで繰り返しているか否かを判定し（Ｓ１０６）、繰り返し数まで繰り返していないと判定したときは、復号部６１１は、符号化ビットＬＬＲを出力し、干渉キャンセル部２０８は、ステップＳ１０４に戻って、再度繰り返す。
【００９３】
一方、ステップＳ１０６にて、繰り返し数まで繰り返していると判定したときは、応答信号生成部２１２は、ステップＳ１０５にて誤りを検出したコードチャネルを構成するパケットの再送回数を判定し（Ｓ１０７）、初送パケット（ｑ＝０）であると判定したときは、再送を要求する旨の応答信号を送信元に返信する（Ｓ１１１）。また、ステップＳ１０７にて、再送パケット（ｑ≧１）であると判定したときは、合成部２１０が、復号部６１１が出力するこの再送パケットの符号化ビットＬＬＲと、受信信号記憶部２０９が記憶している既受信の初送パケットとを合成し（Ｓ１０８）、合成結果について、復号部２１１が誤り検出処理を行う（Ｓ１０９）。誤り検出処理の結果、誤りがなければ、誤りがない旨の応答信号を送信元に返信し（Ｓ１１０）、誤りがある場合は、再送要求する旨の応答信号を送信元に返信し（Ｓ１１１）、ステップＳ１０１に戻って、次の信号を受信する。
【００９４】
なお、本実施形態において、干渉キャンセル部２０８は、コード多重されたコードチャネルの信号検出を、繰り返し行なう繰り返し処理を行うとして説明したが、繰り返し行わずに、上記繰り返し処理のおける第１回目の処理のみ、すなわち各コードチャネルの信号の検出を、各コードチャネルについて１回ずつ行なうようにしてもよい。
【００９５】
このように、本実施形態では、パケット受信装置２００の検出順決定部２０７は、コード多重されたパケットのうち、再送回数の少ないパケットから検出するように信号検出順を決定し、干渉キャンセル部２０８は、該信号検出順に従い、初送パケットから信号検出し、この信号検出したパケットの信号による干渉成分を受信した信号から除去してから、再送パケットの信号検出を行なう。このため、再送パケットについて信号検出を行なうとき、より多くの干渉成分が除去された信号に対して信号検出を行なうので、高い精度で信号検出を行なうことができる。従って、特定のパケットの再送回数が多くなり、遅延が大きくなってしまうことを防ぐことができる。
【００９６】
また、パケット送信装置１００のパンクチャ部１２４は、再送パケットよりも初送パケットの方が、より多くのシステマティックビットを含むようなパンクチャパターンを用いてパンクチャ処理する。これにより、再送パケットよりも先に信号検出する初送パケットがシステマティックビットを多く含んでいるので、パケット受信装置２００の干渉キャンセル部２０８は初送パケットの信号を精度良く検出することができ、該初送パケットの信号に基づき行う再送パケットの信号に対する干渉成分の除去の精度も良くなり、再送パケットの信号検出を精度良くすることができる。
【００９７】
［第２の実施形態］
第１の実施形態では、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱの初送パケットと再送パケットとが拡散符号によってコード多重され、コード間干渉ＭＣＩを繰り返し遂次型干渉キャンセラ（ＳＩＣ）によって除去する場合について説明した。第２の実施形態では、パケット送信装置３００とパケット受信装置４００とを備える通信システムであって、パケット送信装置３００が送信した初送パケットと再送パケットとがＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ  Ｏｕｔｐｕｔ：マルチ入力マルチ出力）を用いて空間多重され、パケット受信装置４００は、他ストリームの信号を繰り返し逐次型干渉キャンセラ（ＳＩＣ）によって除去する通信システムについて説明する。本実施形態では、パケットの伝送方式として、ＯＦＤＭ方式（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）方式を適用した場合で説明する。
【００９８】
ここで、干渉信号とは空間多重された他の信号を意味する。すなわち、例えば、信号Ｐ１と信号Ｐ２が空間多重された場合、信号Ｐ１にとっては信号Ｐ２が干渉であり、信号Ｐ２にとっては信号Ｐ１が干渉である。干渉キャンセル処理とは、受信信号から干渉信号を再生した信号（レプリカ）を除去する処理であり、例えば信号Ｐ２を検出する際には、受信信号から信号Ｐ１のレプリカを除去した信号を用いる。
【００９９】
図１２は、本実施形態によるパケット送信装置３００の構成を示す概略ブロック図である。例えば、パケット送信装置３００は、無線通信システムによる下りリンクでの基地局、上りリンクでの移動局に具備される。また、中継局−移動局間の下りリンクでの中継局に具備される。
パケット送信装置３００は、ストリーム信号生成部３０１−１〜３０１−Ｎｓ（ただし、Ｎｓはストリーム数）、アンテナ部３０２−１〜３０２−Ｎｓ、再送制御信号生成部３１１、復元部３１２を有し、各パケットを構成する異なる情報ビット系列から生成したＮ個のストリーム信号を、各アンテナ部３０２−１〜３０２−Ｎｓから１つずつ送信する。
また、パケット送信装置３００は、パケット受信装置４００からの応答信号を含む信号を復元する。
【０１００】
復元部３１２は、アンテナ部３０２−１を介して受信したパケット受信装置４００からの信号を復元処理可能な周波数帯へ変換し、フィルタリング処理により帯域制限を行い、アナログ信号からデジタル信号に変換し（Ａｎａｌｇｕｅ／Ｄｉｇｉｔａｌ変換）、さらに、このデジタル信号に対してデータ復調、誤り訂正復号などの受信信号復元処理を行い、パケット受信装置４００からの信号に含まれる応答信号を取り出し、該応答信号が示す各パケット受信の成否情報をストリーム生成部３０１−１〜３０１−Ｎｓ内の符号化部３０３、および再送制御信号生成部３１１に通知する。なお復元部３１２は受信信号の伝送方式に基づいて受信信号処理復元可能な機能を有する。ここでは、復元部３１２は、アンテナ部３０２−１を介して受信するように記載したが、アンテナ部３０２−２〜３０２−Ｎｓのいずれかを介して受信するようにしても良いし、その他の専用のアンテナから受信するようにしてもよい。
【０１０１】
ストリーム信号生成部３０１−１〜３０１−Ｎｓは、各々入力されたパケットを構成する情報ビットからストリーム毎の送信データ信号を生成し、符号化部３０３、インターリーブ部３０４、変調部３０５、ＩＦＦＴ部３０６、パイロット信号生成部３１０、多重部３０７、ＧＩ挿入部３０８、送信部３０９を有する。
【０１０２】
符号化部３０３は、パケット受信装置４００において誤り検出、誤り訂正ができるように、入力されたパケットの情報ビット系列に冗長ビットを付加する機能を有し、図２に示す第１の実施形態の符号化部１１１と同様に誤り検出符号化部１２１、誤り訂正符号化部１２２、符号化ビット記憶部１２３、パンクチャ部１２４を有する。符号化部３０３は、各ストリーム信号生成部３０１−１〜３０１−Ｎｓが出力する各ストリームの信号（パケットの信号）に対するパケット受信装置４００からの応答信号に従い、初送パケットの符号化ビットまたは再送パケットの符号化ビットを出力する。なお、本実施形態では、ストリーム毎にパケットを生成し、パケット毎（ストリーム毎）に誤り検出符号化および誤り訂正符号化を行う。パンクチャ部１２４は、第１の実施形態と同様に、図４に示したパンクチャパターンを用いてもよいし、図５に示したパンクチャパターンを用いてもよい。
【０１０３】
インターリーブ部３０４は、符号化部３０３が出力した符号化ビットのビット配置を、予め決められたパターンに従い並び替える。変調部３０５は、インターリーブ部３０４がビット配置を並び替えた符号化ビットに対して、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭなどの変調方式でデータ変調を行い、変調シンボルを生成する。なお、ストリーム毎にデータ変調の変調方式は異なっていてもよい。ＩＦＦＴ部３０６は、変調部３０５からの変調シンボルを各サブキャリアに割り当てて、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：逆高速フーリエ変換）などにより周波数−時間変換を行い、時間領域の信号を生成する。
【０１０４】
多重部３０６は、ＩＦＦＴ部３０５が生成した時間領域の信号と、パイロット信号生成部３１０が生成したパイロット信号と、再送制御信号生成部３１１が生成した再送制御信号とを多重する。ただし、再送制御信号を多重するのは、ストリーム信号生成部３０１−１が具備する多重部３０６のみであり、その他のストリーム信号生成部３０１−２〜３０１−Ｎｓが具備する多重部３０６は、前述の時間領域の信号と前述のパイロット信号とを多重する。パイロット信号生成部３１０は、受信側での各ストリーム信号の伝搬路推定に用いるパイロット信号を生成する。好ましくは、ストリーム毎に直交したパイロット信号を生成する。
【０１０５】
再送制御信号生成部３１１は、復元部３１２からの各パケット受信の成否情報に基づき、各ストリームにて送信するパケットの再送回数を判定し、該判定した再送回数を受信装置に通知する再送制御信号を生成する。すなわち、再送制御信号生成部３１１は、パケット受信失敗を示す成否情報を受けると、該パケットの再送回数を１つ増やした再送制御信号を生成し、パケット受信成功を示す成否情報を受けると、受信成功の同じストリームを用いて送信する次のパケットの再送回数を「０」にして初送パケットであることを示す再送制御信号を生成する。ここでは、再送制御信号生成部３１１は、ストリーム信号生成部３０１−１が具備する多重部３０７に接続され、再送制御信号生成部３１１が生成した再送制御信号はストリーム信号生成部３０２−１が生成するストリームに多重される構成となっているが、これに限るものではない。その他のストリーム（複数も可能）に多重されるように、再送制御信号生成部３１１が、その他のストリーム信号生成部３０２−２〜３０２−Ｎのいずれかの多重分３０７に接続され、該ストリーム信号生成部が生成するストリームに多重される構成にしてもよい。なお、再送制御信号生成部３１１が、データ変調方式、ストリーム数、パンクチャパターンなどの送信パラメータを含む再送制御信号を生成するようにしてもよい。
【０１０６】
ＧＩ挿入部３０８は、多重部３０７の出力信号に対して、ガード区間ＧＩ（Ｇｕａｒｄ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ）を挿入し、送信部３０９は、ＧＩ挿入部３０８からの出力信号をアナログ信号への変換（Ｄ／Ａ変換）し、フィルタリング処理により帯域制限を行い、さらに送信可能な周波数帯域への変換を行う。ストリーム信号生成部３０１−１以外のストリーム信号生成部３０１−２〜３０１−Ｎｓにおいても同様の処理が行なわれ、各々のストリーム信号生成部からの出力信号は、それぞれ対応するアンテナ部３０２−２〜３０２−Ｎｓで送信されることで送信装置３００は初送パケットあるいは再送パケットが空間多重された信号を送信する。なお、アンテナ部３０２−１〜３０２−Ｎｓ各々から送信される信号を、ストリーム１〜ストリームＮｓと呼ぶ。
なお、本実施形態では、再送パケットは初送パケットと同じストリーム、同じアンテナから送信する場合で説明したが、再送回数毎に異なるアンテナから送信してもよい。以下、パケット受信装置４００の説明においても、再送パケットは初送パケットと同じストリーム、同じアンテナから送信されるとして説明する。
【０１０７】
図１３は、本実施形態によるパケット受信装置４００の構成を示す概略ブロック図である。例えば、パケット受信装置４００は、無線通信システムによる下りリンクでの移動局、上りリンクでの基地局に具備される。また、基地局―中継局間の下りリンクでの中継局に具備される。
パケット受信装置４００は、アンテナ部４０１−１〜４０１−Ｍ（ただし、Ｍは受信アンテナ数）、アンテナ毎信号処理部４０２−１〜４−２−Ｍ、受信パケット管理部４０３、検出順決定部４０４、干渉キャンセル部４０５、受信信号記憶部４０６、合成部４０７、復号部４０８、応答信号生成部４０９を有する。
【０１０８】
アンテナ毎受信処理部４０２−１〜４０２−Ｍは、各々に対応するアンテナ部４０１−１〜４０１−Ｍを介して受信した信号を受信処理し、受信部４１１、ＧＩ除去部４１２、ＦＦＴ部４１３、伝搬路推定部４１４を具備する。ここでは、アンテナ毎受信処理部４０２−１を説明するが、その他のアンテナ毎受信処理部４０２−２〜４０２−Ｍも、対応するアンテナ部がそれぞれアンテナ部４０１−２〜４０１−Ｍであることと、受信パケット管理部４０３に信号を出力しないことを除き、アンテナ毎受信処理部４０２−１と同様の構成である。受信部４１１は、アンテナ部４０１−１を介して受信したパケット送信装置３００からの信号を信号検出処理などの信号処理可能な周波数帯へ変換し、フィルタリング処理により帯域制限し、アナログ信号をデジタル信号に変換（Ａｎａｌｏｇｕｅ／Ｄｉｇｉｔａｌ変換）する。
【０１０９】
伝搬路推定部４１４は、受信部４１１が変換したデジタル信号に含まれるパイロット信号と当該部において既知の送信時のパイロット信号とを比較して、パケット送信装置３００の各アンテナ部３０１−１〜３０１−Ｎｓとパケット受信装置４００のアンテナ部４０１−１との間の伝搬路特性を推定し、伝搬路推定値を出力する。なお、制御チャネル、プリアンブル、など伝搬路を推定できる他の信号を用いるようにしてもよい。ＧＩ除去部４１２は、受信部４１１が変換したデジタル信号に含まれるガード区間ＧＩを除去する。ＦＦＴ部４１３は、ＧＩ除去部４１２がガード区間ＧＩを除去した信号について高速フーリエ変換ＦＦＴ処理を行うことにより、周波数領域の信号に変換する。その他のアンテナ毎受信処理部４０２−２〜４０２−Ｍにおいても同様の処理を行う。
【０１１０】
ここで、送信アンテナ数と受信アンテナ数がそれぞれＮ×ＭであるＭＩＭＯシステムでは、ＨＡＲＱにおける第ｐ回目の受信パケットの第ｋサブキャリアにおける信号Ｒｐ（ｋ）は、式（７）で表せる。ただし、Ｈｐ（ｋ）は送信アンテナと受信アンテナ間のそれぞれの伝搬路特性であり、Ｓｐ（ｋ）は送信アンテナ毎の送信信号であり、Ｎ（ｋ）は受信アンテナ毎の雑音であり、Ｔは転置行列を表す。
【０１１１】
【数６】
2009139442.tif 000008
【０１１２】
受信パケット管理部４０３は、受信信号に含まれる再送制御信号から送信装置３００のアンテナ部３０１−１〜３０１−Ｎｓから送信された各ストリームが、初送パケットを送信しているか、あるいは再送パケットを送信しているか（詳細には、何回目の再送パケットを送信しているか）の再送回数を示す情報、データ変調方式、パンクチャパターンなどの送信パラメータに関するデータを取り出す。検出順決定部４０４は、受信パケット管理部４０３が取り出した再送回数を示す情報に基づいて、干渉キャンセル部４０５で信号を検出する順番を決定し、干渉キャンセル部４０５に通知する。検出順決定部４０４の順番決定の詳細は後述する。
【０１１３】
干渉キャンセル部４０５は、検出順決定部４０４で決定した検出順に基づき、伝搬路推定部４１４から出力された伝搬路推定値、受信パケット管理部４０３から出力される各パケットの送信パラメータに関するデータに基づいて、各アンテナ毎受信処理部４０２−１〜４０２−ＭのＦＦＴ部４１３が出力する周波数領域のデータ信号からパケット送信装置３００のアンテナ部３０１−１〜３０１−Ｎ各々から送信されたパケットの符号化ビットＬＬＲを出力する。干渉キャンセル部４０５の動作の詳細については後述する。
受信信号記憶部４０６、合成部４０７、復号部４０８は、図６に示す第１の実施形態の受信信号記憶部２０９、合成部２１０、復号部２１１と同様の機能を各部がストリーム数Ｎｓ個有しており、ストリーム数Ｎｓの処理を並行して行うが、第１の実施形態における受信信号記憶部２０９、合成部２１０、復号部２１１は、コードチャネル毎に各々の処理を行う点が異なる。また、応答信号生成部４０９も、第１の実施形態における応答信号生成部２１２と同様の機能を有す。
【０１１４】
次に、検出順決定部４０４が、再送回数を示す情報に基づいて、ＭＩＭＯを用いた空間多重された信号を検出する順番を決定する一例を示す。送信装置がアンテナ部３０１−１〜３０１−Ｎｓ（Ｎ＝４）の４本の送信アンテナを用いて信号送信する場合で説明する。なお、アンテナ部３０１−１〜３０１−Ｎ（Ｎ＝４）の各々から出力される送信信号をストリームとよぶ。
【０１１５】
例えば、パケット送信装置３００は、図１６に示すように、アンテナ部３０１−１からパケット送信装置４００のアンテナ４０１−１〜４０１−４へ初送パケットＰ１からなるストリーム１を、アンテナ部３０１−２からパケット送信装置４００のアンテナ４０１−１〜４０１−４へ初送パケットＰ２からなるストリーム２を、アンテナ部３０１−３からパケット送信装置４００のアンテナ４０１−１〜４０１−４へ第１回目の再送パケットＰ３’ からなるストリーム３を、アンテナ部３０１−４からパケット送信装置４００のアンテナ４０１−１〜４０１−４へ第１回目の再送パケットＰ４’ からなるストリーム４を同時に送信する。そして、パケット受信装置４００は、これらストリーム１〜４が空間多重された信号を、アンテナ部４０１−１〜４０１−４で受信したとする。また送信装置３００は、これらのパケットとともにパケットＰ１、Ｐ２、Ｐ３’、Ｐ４’の再送回数を示す再送制御信号を送信する。なお、パケットＰ３’、Ｐ４’は各々初送パケットＰ３、Ｐ４に対する再送パケットとする。また、パケット送信装置３００は、初送パケットについては、図４のパターン１でパンクチャ処理し、再送パケットについては、図４のパターン２によりパンクチャ処理する。
【０１１６】
パケット受信装置４００の受信パケット管理部４０３は、アンテナ毎信号処理部４０２−１がアンテナ部４０１−１を介して受信した信号に含まれる再送制御信号から各ストリームが送信するパケットの再送回数を取得する。ここでは、例えば、図１６に示すようにパケットＰ１、Ｐ２、Ｐ３’、Ｐ４’が、それぞれストリーム１〜４で送信されており、受信パケット管理部４０３は、パケットＰ１、Ｐ２は０回（初送パケット）、パケットＰ３’は１回（再送パケット）、パケットＰ４’は１回（再送パケット）であることを示す情報を再送制御信号から得る。
【０１１７】
検出順決定部４０４は、受信パケット管理部４０３が取得した再送回数を示す情報に基づき、初送パケットが送信されているストリームから先に検出するように検出順を決定する。図１６の場合、初送パケットＰ１、Ｐ２が含まれるストリーム１、およびストリーム２を先に検出し、その後、再送パケットＰ３’、Ｐ４’が含まれるストリーム３、ストリーム４を検出するように、検出順を決定する。
【０１１８】
干渉キャンセル部４０５は、検出順決定部４０４が決定した検出順に従い、初送パケットを送信しているストリームから優先的に信号検出を行い、この初送パイロットの検出信号から生成した干渉レプリカを受信した信号から除去し、再送パケットを送信しているストリームの信号検出を行う。よって、初送パケットから順に検出処理を行うことで、再送パケットの信号検出を行なう際に、初送パケットによる干渉成分を除去した信号から再送パケットの信号検出を行なうことで、再送パケットの信号検出精度を向上させることが可能となる。さらに、システマティックビットを多く含む信号の方が、受信した信号から精度良く検出できるため、図４に示すパンクチャパターンのように、初送パケットが全てのシステマティックビットを含むようにすることで、初送パケットを精度良く検出できるので、検出した初送パケットの信号から生成する干渉レプリカの精度が良くなり、再送パケットに対する干渉成分を精度良く除去することができ、再送パケットの信号の検出精度を向上させることができる。
【０１１９】
なお、本実施形態では、パケット送信装置３００は、図４に示すパンクチャパターンを用いるとして説明したが、パンクチャパターンとして図５を用い、初送パケットに対しては図５のパターン１でパンクチャ処理し、再送パケットに対しては図５のパターン２でパンクチャ処理した場合においても、図４を用いた場合と同様にストリームの検出順を決定することで、システマティックビットのビット数が多い初送パケットから信号検出し、再送パケットに対する干渉レプリカの精度良くすることになり、さらに再送パケットの信号検出精度を向上させることが可能となる。なお、検出順決定部４０４は、ストリームを構成するパケットの再送回数により検出順を決定するとともに、再送回数が同じパケット同士では、ＳＩＮＲが大きい方を先に検出するなど、ＳＩＮＲなどの受信レベルを基準として検出順を決定してもよい。
【０１２０】
なお、検出順決定部４０４は、各ストリームを構成するパケットの再送回数に基づいて、１ストリームずつ順に各ストリームのパケットを検出（ストリームの干渉キャンセルとＭＩＭＯの空間多重を分離）する順番を決定してもよいし、パケットの再送回数に基づいてストリームをグループ分けし、グループ毎に、順に各ストリームのパケットを検出するように順番を決定してもよい。グループ毎に決定する場合の例としては、ストリームを構成しているパケットが初送パケットか、再送パケットかでグループ分けするなどがある。
【０１２１】
図１４は、空間多重された信号に対して逐次型の繰り返し干渉キャンセルを行う干渉キャンセル部４０５の構成を示す概略ブロック図である。この干渉キャンセル部４０５は、図１６に示すようなパケット送信装置３００が、パケットＰ１をアンテナ部３０２−１から送信したストリーム１と、パケットＰ２をアンテナ部３０２−２から送信したストリーム２と、パケットＰ３’をアンテナ部３０２−３から送信したストリーム３と、パケットＰ４’をアンテナ部３０２−４から送信したストリーム４とからなる空間多重信号を受信し、検出順決定部４０４が決定したストリーム１からストリーム４の検出順に基づいて、これらのストリームを順に逐次検出する。干渉キャンセル部４０５における一連の処理（ストリーム１からストリーム４の検出処理）は、途中で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、予め決められた回数だけ繰り返し実行される。
【０１２２】
干渉キャンセル部４０５は、ストリーム検出部１２０１−１〜１２０１−Ｎｓ、Ｎｓ個の受信レプリカ生成部１２０２、シンボルレプリカ生成部１２０４−１〜１２０４―Ｎｓを有し、アンテナ毎信号処理部４０２−１〜４０２−ＭのＦＦＴ部４１３が出力する周波数領域のデータ信号から、干渉信号のレプリカを除去し、空間多重されたストリームの分離、各ストリームの復調、復号処理を行う。
【０１２３】
ストリーム検出部１２０１−１は、検出する順番が１番目のストリーム１の信号を検出し、ストリーム検出部１２０１−２は、検出する順番が２番目のストリーム２の信号を検出し、ストリーム検出部１２０１−３は、検出する順番が３番目のストリーム３の信号を検出し、ストリーム検出部１２０１−Ｎｓ（Ｎｓ＝４）は、検出する順番がＮ番目のストリームＮｓの信号を検出する。また、シンボルレプリカ生成部１２０４−１はストリーム１を構成する信号のシンボルレプリカを生成し、シンボルレプリカ生成部１２０４−２はストリーム２を構成する信号のシンボルレプリカを生成し、シンボルレプリカ生成部１２０４−３はストリーム３を構成する信号のシンボルレプリカを生成し、シンボルレプリカ生成部１２０４−Ｎｓ（Ｎｓ＝４）はストリームＮｓを構成する信号のシンボルレプリカを生成する。
【０１２４】
ストリーム検出部１２０１−１〜１２０１−Ｎｓ各々は、減算部１２０３、ＭＩＭＯ分離部１２０５（ストリーム分離部）、復調部１２０７、デインターリーブ部１２０８、デパンクチャ部１２０９、復号部１２１０を有する。減算部１２０３は、受信レプリカ生成部１２０２が生成した干渉レプリカ（ストリームレプリカ）をアンテナ毎信号処理部４０２−１〜４０２−ＭのＦＦＴ部４１３の出力信号から減算する。第ｉ回目の繰り返し処理時において、ストリーム検出部１２０１−ｎの減算部１２０３のアンテナ毎信号処理部４０２−ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）に対する出力信号Ｒ〜ｎ，ｉ，ｍ（ｋ）は以下の式（８）となる。ただし、Ｒｍ（ｋ）はアンテナ毎信号処理部４０２−ｍのＦＦＴ部４１３が出力する第ｋサブキャリアの周波数領域の信号、Ｒ＾ｎ，ｉ，ｍ（ｋ）は第ｉ回目の繰り返し処理におけるアンテナ４０１−ｍが受信したストリームｎに対する第ｋサブキャリアの干渉レプリカ、ｋはサブキャリアインデックスを示す。
【０１２５】
【数７】
2009139442.tif 000009
【０１２６】
受信レプリカ生成部１２０２は、シンボルレプリカ生成部１２０４−１〜１２０４−Ｎｓが生成したシンボルレプリカと伝搬路推定部４１４が生成した伝搬路推定値とを用いて干渉信号のレプリカ（受信信号のレプリカ）を生成する。例えば、ストリームｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎｓ）の信号検出を行うストリーム検出部１２０１−ｎに干渉信号のレプリカを入力する受信レプリカ生成部１２０２の場合、ストリーム1〜ストリーム（ｎ−１）およびストリーム（ｎ＋１）〜ストリームＮｓのシンボルレプリカに伝搬路推定値を乗算して合成した干渉信号のレプリカを生成する。
【０１２７】
詳細には、第ｉ回目の繰り返し処理時において、第ｉ回目の繰り返し処理に生成したストリーム1〜ストリーム（ｎ−１）のシンボルレプリカと第ｉ−１回目の繰り返し処理に生成したストリーム（ｎ＋１）〜ストリームＮｓのシンボルレプリカと伝搬路推定値とを用いて受信信号の干渉成分である干渉信号のレプリカを生成する。第ｉ回目の繰り返し処理時におけるアンテナ４０１−ｍが受信したストリームｎに対する受信レプリカ生成部１２０２の出力する干渉信号のレプリカＲ＾ｎ，ｉ，ｍ（ｋ）は以下の式（９）となる。ただし、Ｈｕ、ｍ（ｋ）はアンテナ４０１−ｍが受信したストリームｕの伝搬路推定値、Ｓ＾ｕ，ｉ（ｋ）は第ｉ回目の繰り返し処理においてシンボルレプリカ生成部１２０４−ｕが生成したストリームｕのシンボルレプリカを示す。なお、ｉ＝１の場合（繰り返し処理の初回）は、ストリームｎの検出処理までに生成したストリーム１〜ストリーム（ｎ−１）のシンボルレプリカのみと伝搬路推定値とから干渉信号のレプリカを生成する。すべてのアンテナ４０１−１〜４０１−Ｍにて受信した信号に対して上述の干渉キャンセル処理を行う。
【０１２８】
【数８】
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【０１２９】
ＭＩＭＯ分離部１２０５は、伝搬路推定部４１４の出力である伝搬路推定値に基づいて、減算部１２０３の出力に対して空間多重（ＭＩＭＯ）された信号のストリーム分離および伝搬路補償を行い、該ストリームの変調シンボル系列を生成する。具体的には、最尤推定によりストリームの信号を再現する。あるいは、減算部１２０３の出力に対するＺＦ（Ｚｅｒｏ  Ｆａｃｔｏｒ）重みまたはＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｅｒｒｏｒ）重みを算出し、算出した重みを減算部１３０３の出力に対して乗算するなどの分離方法を用いる。例えば、ストリーム検出部１２０１−ｎに属するＭＩＭＯ分離部１２０５のＺＦ基準、ＭＭＳＥ基準に基づいた重み係数ＷＺＦ、ｎ（ｋ）、ＷＭＭＳＥ、ｎ（ｋ）は以下の式（１０）、（１１）で表せる。ただし、Ｈは行列の複素共役転置、−１は逆行列、σ２は雑音電力、ＩＮはＮ×Ｎの単位行列を表す。また、繰り返しＳＩＣにおける初回処理（ｉ＝１）の場合のＨｎ（ｋ）は、式（１２）であり、繰り返しＳＩＣにおける繰り返し処理（ｉ＞１）の場合のＨｎ（ｋ）は、式（１３）である。
【０１３０】
【数９】
2009139442.tif 000011
【０１３１】
復調部１２０７では、ＭＩＭＯ分離部１２０５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、符号化ビット毎の信号を抽出する。好ましくは、図８に示す第１の実施形態の復調部６０８と同様に、符号化ビット毎の対数尤度比（ＬＬＲ）を出力する。デインターリーブ部１２０８は、復調部１２０７が出力する符号化ビット毎の信号に対して、デインターリーブ処理を行なう。このデインターリーブ処理は、パケット送信装置３００のインタリーバ部におけるインターリーブ部１１２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。
【０１３２】
デパンクチャ部１２０９は、パケット送信装置３００内のパンクチャ部１２４において行われたパンクチャ（ビット除去）処理に対して逆の処理を行なう。すなわち、パンクチャ処理されたビットに対して、予め決められた仮想値を挿入するデパンクチャ処理を行う。デパンクチャ部１２０９は、パンクチャパターンとしてパケット送信装置３００内のパンクチャ部１２４と同じパンクチャパターンを用いる、すなわち初送パケットに対しては、図４のパターン１に基づいてデパンクチャ処理し、再送パケットに対しては、図４のパターン２に基づいてデパンクチャ処理する。
【０１３３】
復号部１２１０は、デパンクチャ部１２０９の出力信号に対して、パケット送信装置３００の誤り訂正符号化部１２２が行ったターボ符号化、畳み込み符号化などの誤り訂正符号化に対する誤り訂正復号処理により、軟判定結果である符号化ビットの対数尤度比ＬＬＲを出力する。シンボルレプリカ生成部１２０４−１〜１２０４−Ｎｓは、復号部１２１０が生成した符号化ビットの対数尤度比ＬＬＲを用いて各ストリームのシンボルレプリカを生成する。さらに、復号部１２１０は、パケット送信装置３００の誤り検出符号化部１２１が施した巡回冗長検査ＣＲＣなどの誤り検出によりパケットに対する誤り検出処理を行い、誤り検出情報を出力する。この誤り検出処理結果は、最後のコードチャネルの信号検出を行うストリーム分離部１２０１−Ｎｓの復号部１２１０に入力される。これらの入力を受けたストリーム分離部１２０１−Ｎｓの復号部１２１０は、当該復号部１２１０を含む全ての誤り検出処理結果が誤り無しとなるか、当該復号部１２１０が計数している繰り返し処理の繰り返し回数が予め決められた繰り返し数（最大回数）に達したときは、繰り返し処理を終了（シンボルレプリカ生成部１２０４−Ｎｓへの出力を中止）し、各復号部１２１０に、各復号部１２１０による誤り訂正復号結果の符号化ビットＬＬＲを合成部４０７および受信信号記憶部４０６に出力させる。
ここで、図１５に示すように、前記合成部４０７および前記受信信号記憶部４０６に出力する信号として、前記復号部１２１０の代わりに、デパンクチャ部１２０９の出力信号を前記合成部４０７および前記受信信号記憶部４０６に入力することもできる。
【０１３４】
図１７は、シンボルレプリカ生成部１２０４−１の構成の示す概略ブロック図である。その他のシンボルレプリカ生成部１２０４−２〜１２０４−Ｎｓも同様の構成である。シンボルレプリカ生成部１２０４−１は、パンクチャ部ストリーム分離部１２０１−１がストリーム１に対応する信号の信号検出が終わるごとに出力する符号化ビットＬＬＲに基づいて、シンボルレプリカを生成し、パンクチャ部１２１１とインターリーブ部１２１２と変調シンボルレプリカ生成部１２１３とを具備する。
【０１３５】
パンクチャ部１２１１は、図１０に示すパンクチャ部６２１と同様に、復号部１２１０の出力信号である符号化ビットのＬＬＲをパケット送信装置３００のパンクチャ部１２４がストリーム（パケット）毎に施したパターンと同じパターン（図４のパンクチャパターン）を用いてパンクチャ処理を行う。インターリーブ部１２１２は、図１０に示すインターリーブ部６２２と同様に、パンクチャ部１２１１からの出力信号を、パケット送信装置３００のインターリーブ部３０４がストリーム（パケット）毎に施したパターンと同じパターンを用いてビット配置の並び替え処理を行う。
【０１３６】
変調シンボルレプリカ生成部１２１３は、図１０に示す変調シンボルレプリカ生成部６２３と同様に、インターリーブ部１２１２の出力信号をＱＰＳＫ変調、１６ＱＡＭ変調など図１２に示すパケット送信装置３００の変調部３０５と同じ変調方式にて変調し、変調シンボルレプリカを生成する。変調シンボルレプリカ生成部１２１３すなわちシンボルレプリカ生成部１２０４−１は、生成したシンボルレプリカを、ストリーム２〜ストリームＮに対する干渉信号のレプリカを生成する受信レプリカ生成部１２０２各々に入力する。
なお、上述の逐次型の繰り返し干渉キャンセル処理では、シンボルレプリカ生成部１２０４−１〜１２０４−Ｎｓは、復号部１２１０から出力される符号化ビットＬＬＲを用いてシンボルレプリカを生成したが、デパンクチャ部１２０９から出力される符号化ビットＬＬＲを用いてシンボルレプリカを生成するようにしてもよい。
【０１３７】
図１８は、パケット受信装置４００の受信動作を説明するフローチャートである。パケット受信装置４００が、空間多重された信号を受信すると（Ｓ２０１）、受信パケット管理部４０３は受信した信号に含まれる再送制御信号から各ストリームを構成するパケットの再送回数情報を取得する（Ｓ２０２）。検出順決定部４０４は、ステップＳ２０２にて取得した再送回数情報よりパケットを検出する順番（ストリームを検出する順番）を決定する（Ｓ２０３）。干渉キャンセル部４０５は、ステップＳ２０３にて決定したパケットを検出する順番に従い、順に該当パケットのストリームの干渉キャンセル処理、信号検出を行う（Ｓ２０４）。復号部１２１０は、信号検出したパケットに誤りが有るかどうかを判定し（Ｓ２０５）、全てのパケットについて誤りがないと判定したときは、誤りがない旨の応答信号（ＡＣＫ）をパケット送信装置３００に返信し（Ｓ２１０）、処理を終了する。
【０１３８】
一方、ステップＳ２０５にて、いずれかのパケットに誤りが有ると判定したときは、これら一連のストリームの干渉キャンセル処理、信号検出の繰り返し処理の回数が予め決められた繰り返し数に達しているか否かを判定し（Ｓ２０６）、達していないときはステップＳ２０４に戻って、ストリームの干渉キャンセル処理、信号検出を再度行う。ステップＳ２０６の判定にて、繰り返し数に達していると判定したときは、各ストリームを構成するパケットの再送回数を判定し（Ｓ２０７）、初送パケット（ｑ＝０）であると判定したときは、再送を要求する旨の応答信号（ＮＡＣＫ）をパケット送信装置３００に返信する（Ｓ２１１）。
【０１３９】
ステップＳ２０７の判定にて再送パケット（ｑ≧１）であると判定したときは、以前に受信し、受信信号記憶部４０６が記憶している初送パケットまたは再送パケットと該再送パケットとを合成し（Ｓ２０８）、この合成結果について、復号部４０８が誤り訂正復号処理を行った後、誤り検出処理を行う（Ｓ２０９）。誤り検出処理の結果、誤りがないと判定したときは、誤りがない旨の応答信号（ＡＣＫ）を送信元に返信して（Ｓ２１０）、受信処理を終了する。ステップＳ２０９の誤り検出の結果、誤りがあると判定したときは、再送要求する旨の応答信号（ＮＡＣＫ）を送信元に返信し（Ｓ２１１）、ステップＳ２０１に戻って、次の受信信号に対する受信状態となる。
【０１４０】
なお、本実施形態では、ＭＩＭＯで空間多重された信号の検出に繰り返し遂次型繰り返し干渉キャンセラＳＩＣを用いたが、Ｖ―ＢＬＡＳＴなどのストリームを順に検出するその他の分離方法を用いるようにしてもよい。
また、本実施形態では、ＭＩＭＯで空間多重された信号を受信した場合を示しているが、コード多重および空間多重された信号を受信した場合においても、同様に適用可能で有り、さらに、第１の実施形態のコード多重された信号の検出と本実施形態の空間多重された信号の検出を組み合わせて適用することも可能である。
【０１４１】
このように、本実施形態では、パケット受信装置４００の検出順決定部４０４は、空間多重されたパケットのうち、再送回数の少ないパケットから検出するように信号検出順を決定し、干渉キャンセル部４０５は、該信号検出順に従い、初送パケットから信号検出し、この信号検出したパケットの信号による干渉成分を受信した信号から除去してから、再送パケットの信号検出を行なう。このため、再送パケットについて信号検出を行なうとき、より多くの干渉成分が除去された信号に対して信号検出を行なうので、高い精度で信号検出を行なうことができる。従って、特定のパケットの再送回数が多くなり、遅延が大きくなってしまうことを防ぐことができる。
【０１４２】
また、パケット送信装置３００のパンクチャ部１２４は、再送パケットよりも初送パケットの方が、より多くのシステマティックビットを含むようなパンクチャパターンを用いてパンクチャ処理する。これにより、再送パケットよりも先に信号検出する初送パケットがシステムティックビットを多く含んでいるので、パケット受信装置４００の干渉キャンセル部４０５は初送パケットの信号を精度良く検出することができ、該初送パケットの信号に基づき行う再送パケットの信号に対する干渉成分の除去の精度も良くなり、再送パケットの信号検出を精度良くすることができる。
【０１４３】
また、パケット送信装置３００のストリーム信号生成部３０１−１〜３０１−Ｎの各送信部３０９において、再送回数が小さいパケットが多いほど送信電力を多く割り当てることで、よりパケット受信装置４００の干渉キャンセル部４０５は再送回数が小さいパケットおよび初送パケットの信号を精度良く検出することができる。よって、該初送パケットの信号に基づき行う再送パケットの信号に対する干渉成分の除去の精度も良くなり、再送パケットの信号検出を精度良くすることができる。また、再送パケットを検出する際には、検出する再送パケットより再送回数の小さい再送パケットによる干渉成分が除去された信号に対して検出処理を行うことになり、再送回数が大きい信号の検出精度を良くすることが可能となる。
【０１４４】
また、パケット送信装置３００のストリーム信号生成部３０１−１〜３０１−Ｎにおいて、再送回数が小さいパケットが多いほどＭＩＭＯ伝送におけるチャネル固有値が大きくなるアンテナから信号を送信するように割り当てることで、よりパケット受信装置４００の干渉キャンセル部４０５は再送回数が小さいパケットおよび初送パケットの信号を精度良く検出することができる。チャネル固有値は、送信アンテナから送信する各ストリームの伝搬路応答を要素とする行列を特異値分解することにより得られる、各ストリームの品質を表す指標のひとつで、大きいほど高品質で伝送可能なストリームであることを示す。
よって、該初送パケットの信号に基づき行う再送パケットの信号に対する干渉成分の除去の精度も良くなり、再送パケットの信号検出を精度良くすることができる。また、再送パケットを検出する際には、検出する再送パケットより再送回数の小さい再送パケットによる干渉成分が除去された信号に対して検出処理を行うことになり、再送回数が大きい信号の検出精度を良くすることが可能となる。
【０１４５】
なお、図６における伝搬路推定部２０３、ＧＩ除去部２０４、ＦＦＴ部２０５、受信パケット管理部２０６、検出順決定部２０７、干渉キャンセル部２０８、受信信号記憶部２０９、合成部２１０、復号部２１１、および図１３における伝搬路推定部４１４、ＧＩ除去部４１２、ＦＦＴ部４１３、受信パケット管理部４０３、検出順決定部４０４、干渉キャンセル部４０５、受信信号記憶部４０６、合成部４０７、復号部４０８は専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、これらの各部はメモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）により構成され、各部の機能を実現するためのプログラムを実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
【０１４６】
また、図６における伝搬路推定部２０３、ＧＩ除去部２０４、ＦＦＴ部２０５、受信パケット管理部２０６、検出順決定部２０７、干渉キャンセル部２０８、受信信号記憶部２０９、合成部２１０、復号部２１１、および図１３における伝搬路推定部４１４、ＧＩ除去部４１２、ＦＦＴ部４１３、受信パケット管理部４０３、検出順決定部４０４、干渉キャンセル部４０５、受信信号記憶部４０６、合成部４０７、復号部４０８の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【０１４７】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【０１４８】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１４９】
この発明は、基地局装置と移動局装置とからなる移動体通信システムに用いて好適であるが、これに限定されない。
【符号の説明】
【０１５０】
１００、３００…パケット送信装置
１０１−１〜１０１−Ｎ…コードチャネル信号生成部
１０２…コード多重部
１０３、３０６…ＩＦＦＴ部
１０４、３０７…多重部
１０５、３０８…ＧＩ挿入部
１０６、３０９…送信部
１０７、３１０…パイロット信号生成部
１０８、３１１…再送制御信号生成部
１０９、３１２…復元部
１１１、３０３…符号化部
１１２、３０４…インターリーブ部
１１３、３０５…変調部
１１４…拡散部
１２０、３０２−１〜３０２−Ｎｓ…アンテナ部
１２１…誤り検出符号化部
１２２…誤り訂正符号化部
１２３…符号化ビット記憶部
１２４…パンクチャ部
２００、４００…パケット受信装置
２０１、４０１−１〜４０１−Ｍ…アンテナ部
２０２、４１１…受信部
２０３、４１４…伝搬路推定部
２０４、４１２…ＧＩ除去部
２０５、４１３…ＦＦＴ部
２０６、４０３…受信パケット管理部
２０７、４０４…検出順決定部
２０８、４０５…干渉キャンセル部
２０９、４０６…受信信号記憶部
２１０、４０７…合成部
２１１、４０８…復号部
２１２、４０９…応答信号生成部
３０１−１〜３０１−Ｎｓ…ストリーム信号生成部
４０２−１〜４０２−Ｍ…アンテナ毎信号処理部
６０１…伝搬路補償部
６０３−１〜６０３−Ｎ…コード分離部
６０４…ＭＣＩレプリカ生成部
６０５−１〜６０５−Ｎ…コードチャネルレプリカ生成部
６０６、１２０３…減算部
６０７…逆拡散部
６０８、１２０７…復調部
６０９、１２０８…デインターリーブ部
６１０、１２０９…デパンクチャ部
６１１、１２１０…復号部
６２１、１２１１…パンクチャ部
６２２、１２１２…インターリーブ部
６２３、１２１３…変調シンボルレプリカ生成部
６２４…拡散部
１２０１−１〜１２０１−Ｎｓ…ストリーム検出部
１２０２…受信レプリカ生成部
１２０４−１〜１２０４−Ｎｓ…シンボルレプリカ生成部
１２０５…ＭＩＭＯ分離部
３００１、３００２…内部符号器
３００３…内部インタリーバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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