(57)【要約】【課題】  情報ビット及びパリティビットが多値変調されて伝送される際に、情報ビットの伝送誤りを防止し、誤り訂正の性能を向上させる。【解決手段】  本発明に係る無線通信方法は、無線送信装置が、情報ビットにパリティビットを付加する誤り訂正符号化を行うステップと、前記無線送信装置が、１シンボルに割り当てられる複数のビットのうち、誤り耐性の高いビットに前記情報ビットを割り当てる割り当てようにして、前記情報ビット及び前記パリティビットを前記シンボルに割り当てるステップと、無線受信装置が前記割り当てに基づいて、前記無線送信装置から受信した前記シンボルに割り当てられた情報ビット及びパリティビットに対する復号を行うステップとを有する。【選択図】  図１
2008011260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線送信装置から無線受信装置へ複数のビットが割り当てられたシンボルを送信し、前記無線受信装置が前記シンボルを受信する無線通信方法であって、
前記無線送信装置が、情報ビットにパリティビットを付加する誤り訂正符号化を行うステップと、
前記無線送信装置が、前記複数のビットのうち、誤り耐性の高いビットに前記情報ビットを割り当てるようにして、前記情報ビット及び前記パリティビットを前記シンボルに割り当てるステップと、
前記無線受信装置が、前記割り当てに基づいて、前記無線送信装置から受信した前記シンボルに割り当てられた情報ビット及びパリティビットに対する復号を行うステップとを有することを特徴とする無線通信方法。
【請求項２】
前記無線送信装置が、前記無線受信装置との間の伝搬路品質が所定の閾値未満であるか否かを判定するステップを更に有し、
前記伝搬路品質が所定の閾値未満である場合に、前記情報ビット及び前記パリティビットを前記シンボルに割り当てるステップを実施することを特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。
【請求項３】
前記無線送信装置が、前記割り当てを示す情報を前記無線受信装置に通知し、前記無線受信装置が、前記無線送信装置からの前記通知に基づいて、前記無線送信装置から受信した前記シンボルの前記割り当てを検出するステップと、
前記無線送信装置から受信した前記シンボルについて前記割り当てが検出された場合、前記復号の繰り返し回数を所定回数よりも少なくする、あるいは、少なくとも前記繰り返し回数が増加しないようにするステップを更に有することを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信方法。
【請求項４】
前記無線受信装置が、前記無線送信装置との間の伝搬路品質が所定の閾値未満であるか否かを判定するステップを更に有し、
前記伝搬路品質が所定の閾値以上である場合に、前記繰り返し回数を少なくするステップを実施することを特徴とする請求項３に記載の無線通信方法。
【請求項５】
複数のビットが割り当てられたシンボルを無線受信装置へ送信する無線送信装置であって、
情報ビットにパリティビットを付加する誤り訂正符号化を行う誤り訂正符号化部と、
前記複数のビットのうち、誤り耐性の高いビットに前記情報ビットを割り当てるようにして、前記情報ビット及び前記パリティビットを前記シンボルに割り当てる割り当て部とを具備することを特徴とする無線送信装置。
【請求項６】
前記無線受信装置との間の伝搬路品質が所定の閾値未満であるか否かを判定する伝搬路品質判定部を更に具備し、
前記割り当て部は、前記伝搬路品質が所定の閾値未満である場合に、前記情報ビット及び前記パリティビットを前記シンボルに割り当てることを特徴とする請求項５に記載の無線送信装置。
【請求項７】
無線送信装置から送信された複数のビットが割り当てられたシンボルを受信する無線受信装置であって、
前記複数のビットのうち、誤り耐性の高いビットに情報ビットが割り当てられるようにして、前記情報ビット及びパリティビットが割り当てられたシンボルを受信する受信部と、
前記シンボルに割り当てられた情報ビット及びパリティビットに対する復号を行う復号部とを具備することを特徴とする無線受信装置。
【請求項８】
前記無線送信装置からの通知に基づいて、前記無線送信装置から受信した前記シンボルの前記割り当てを検出する検出部と、
前記無線送信装置から受信した前記シンボルについて前記割り当てが検出された場合、前記復号の繰り返し回数を所定回数よりも少なくする、あるいは、少なくとも前記繰り返し回数が増加しないようにする繰り返し回数制御部とを更に具備することを特徴とする請求項７に記載の無線受信装置。
【請求項９】
前記無線送信装置との間の伝搬路品質が所定の閾値未満であるか否かを判定する伝搬路品質判定部を更に具備し、
前記繰り返し回数制御部は、前記伝搬路品質が所定の閾値以上である場合に、前記繰り返し回数を所定回数よりも少なくすることを特徴とする請求項８に記載の無線受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のビットが割り当てられたシンボルを用いて通信を行う無線通信方法、無線送信装置及び無線受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線通信システムでは、伝送路における伝送誤りを強力に訂正する誤り訂正符号技術として、情報理論の限界（Shannon限界）に近い伝送特性を実現するターボ符号が知られている（例えば、非特許文献１）。
【０００３】
かかる無線通信システムでは、送信側の無線通信装置（以下、無線送信装置）にターボ符号器、受信側の無線通信装置（以下、無線受信装置）にターボ復号器が配置される。
【０００４】
無線送信装置に配置されるターボ符号器では、情報ビットにパリティビットを付加する誤り訂正符号化が行われる。
【０００５】
一方、無線受信装置に配置されるターボ復号器では、受信した情報ビット及びパリティビットの復号処理を繰り返すことによって、伝送路における伝送誤りを訂正する。
【０００６】
また、かかる無線通信システムでは、無線送信装置は、１シンボルに複数のビットが割り当てられる多値変調を用いて、情報ビット及びパリティビットを変調することにより伝送効率を高めている。
【非特許文献１】C.Berrou,A.Glavieux and P.Thitimajshima,”Near Shannon limit error-correcting coding and decording:turbo codes”,Proc.ICC’93,pp.1064-1070,1993
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、情報ビット及びパリティビットの復号処理によって誤り訂正を行う際、情報ビットに伝送誤りがある場合、パリティビットに伝送誤りがある場合よりも復号結果の正確性、すなわち誤り訂正特性に及ぼす影響が大きい。
【０００８】
特に、無線伝播路の悪い環境下において、情報ビット及びパリティビットが多値変調されて伝送される際には、情報ビットの伝送誤りによって誤り訂正の性能が低下し易いという問題点があった。
【０００９】
そこで、本発明は、情報ビット及びパリティビットが多値変調されて伝送される際に、情報ビットの伝送誤りを防止し、誤り訂正の性能を向上させる無線通信方法、無線送信装置及び無線受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の特徴は、無線送信装置から無線受信装置へ複数のビットが割り当てられたシンボルを送信し、前記無線受信装置が前記シンボルを受信する無線通信方法であって、前記無線送信装置が、情報ビットにパリティビットを付加する誤り訂正符号化を行うステップと、前記無線送信装置が、前記複数のビットのうち、誤り耐性の高いビットに前記情報ビットを割り当てる（ビットマッピングパターン）ようにして、前記情報ビット及び前記パリティビットを前記シンボルに割り当てるステップと、前記無線受信装置が、前記割り当てに基づいて、前記無線送信装置から受信した前記シンボルに割り当てられた情報ビット及びパリティビットに対する復号を行うステップとを有することを要旨とする。
【００１１】
かかる特徴によれば、無線送信装置によって情報ビット及びパリティビットが多値変調されて伝送される際に、無線送信装置が、１シンボルに割り当てられる複数のビットのうち、誤り耐性の高いビットに優先的に情報ビットを割り当てることによって、情報ビットの伝送誤りを防止し、誤り訂正の性能を向上させることができる。
【００１２】
本発明の第１の特徴において、前記無線送信装置が、前記無線受信装置との間の伝搬路品質が所定の閾値未満であるか否かを判定するステップを更に有し、前記伝搬路品質が所定の閾値未満である場合に、前記情報ビット及び前記パリティビットを前記シンボルに割り当てるステップを実施してもよい。
【００１３】
かかる特徴によれば、無線送信装置と無線受信装置との間の伝搬路品質が所定の閾値未満である場合に、上述のように情報ビット及びパリティビットをシンボルに割り当てることによって、無線送信装置は、伝搬路品質に応じて最適な割り当てのパターンを選択することができる。
【００１４】
本発明の第１の特徴において、前記無線送信装置が、前記割り当てを示す情報を前記無線受信装置に通知し、前記無線受信装置が、前記無線送信装置からの前記通知に基づいて、前記無線送信装置から受信した前記シンボルの前記割り当てを検出するステップと、前記前記無線送信装置から受信した前記シンボルについて前記割り当てが検出された場合、前記復号の繰り返し回数を所定回数よりも少なくする、あるいは、少なくとも前記繰り返し回数が増加しないようにするステップを更に有してもよい。
【００１５】
かかる特徴によれば、無線受信装置は、上述の割り当てを検出することによって、復号結果の正確性に与える影響が大きい情報ビットの伝送誤りが軽減されていると推定することができる。
【００１６】
したがって、無線受信装置は、復元された情報ビット及びパリティビットの復号の繰り返し回数を所定回数よりも少なくする、あるいは、少なくとも前記繰り返し回数が増加しないようにすることによって、復号に係る処理負荷を軽減することができる。
【００１７】
本発明の第１の特徴において、前記無線受信装置が、前記無線送信装置との間の伝搬路品質が所定の閾値未満であるか否かを判定するステップを更に有し、前記伝搬路品質が所定の閾値以上である場合に、前記繰り返し回数を少なくするステップを実施してもよい。
【００１８】
かかる特徴によれば、無線受信装置は、無線送信装置と無線受信装置との間の伝搬路品質が所定の閾値以上である場合、無線送信装置からの情報ビット及びパリティビットに伝送誤りが発生した確率が低いと推定することができる。
【００１９】
したがって、無線受信装置は、復元された情報ビット及びパリティビットの復号の繰り返し回数を所定回数よりも少なくすることによって、復号に係る処理負荷を軽減することができる。
【００２０】
一方、無線送信装置と無線受信装置との間の伝搬路品質が所定の閾値未満である場合、復元された情報ビット及びパリティビットの復号の繰り返し回数を所定回数繰り返すことによって、復号結果が収束する前に、復号の繰り返しが終了するのを防止することができる。
【００２１】
本発明の第２の特徴は、複数のビットが割り当てられたシンボルを無線受信装置へ送信する無線送信装置であって、情報ビットにパリティビットを付加する誤り訂正符号化を行う誤り訂正符号化部（ターボ符号化部１３３）と、前記複数のビットのうち、誤り耐性の高いビットに前記情報ビットを割り当てるようにして、前記情報ビット及び前記パリティビットを前記シンボルに割り当てる割り当て部（ビットマッピングパターン生成部１３４、変調部１３５）とを具備することを要旨とする。
【００２２】
本発明の第２の特徴において、前記無線受信装置との間の伝搬路品質が所定の閾値未満であるか否かを判定する伝搬路品質判定部（伝搬路品質判定部１３２）を更に具備し、前記割り当て部は、前記伝搬路品質が所定の閾値未満である場合に、前記情報ビット及び前記パリティビットを前記シンボルに割り当ててもよい。
【００２３】
本発明の第３の特徴は、無線送信装置から送信された複数のビットが割り当てられたシンボルを受信する無線受信装置であって、前記複数のビットのうち、誤り耐性の高いビットに情報ビットが割り当てられるようにして、前記情報ビット及びパリティビットが割り当てられたシンボルを受信する受信部と、前記シンボルに割り当てられた情報ビット及びパリティビットに対する復号を行う復号部（ターボ復号部２３７）とを具備することを要旨とする。
【００２４】
本発明の第３の特徴において、前記無線送信装置からの通知に基づいて、前記無線送信装置から受信した前記シンボルの前記割り当てを検出する検出部（ビットマッピングパターン検出部２３２）と、前記前記無線送信装置から受信した前記シンボルについて前記割り当てが検出された場合、前記復号の繰り返し回数を所定回数よりも少なくする、あるいは、少なくとも前記繰り返し回数が増加しないようにする繰り返し回数制御部（繰り返し回数決定部２３６）とを更に具備してもよい。
【００２５】
本発明の第３の特徴において、前記無線送信装置との間の伝搬路品質が所定の閾値未満であるか否かを判定する伝搬路品質判定部（伝搬路品質判定部２３５）を更に具備し、前記繰り返し回数制御部は、前記伝搬路品質が所定の閾値以上である場合に、前記繰り返し回数を少なくしてもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、情報ビット及びパリティビットが多値変調されて伝送される際に、情報ビットの伝送誤りを防止し、誤り訂正の性能を向上させる無線通信方法、無線送信装置及び無線受信装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
（本実施形態に係る無線通信システムの概略構成）
図１を参照し、本実施形態に係る無線通信システムの概略構成について説明する。
【００２８】
図１に示すように、本実施形態に係る無線通信システムでは、無線送信装置１０と無線受信装置２０とが無線伝搬路３０を介して通信を行うように構成されている。
【００２９】
無線送信装置１０は、送信側の無線通信装置であり、基地局と移動局（例えば、携帯電話端末等）との間の上り方向の通信では移動局に搭載され、下り方向の通信では基地局に搭載される。
【００３０】
一方、無線受信装置２０は、受信側の無線通信装置であり、基地局と移動局との間の上り方向の通信では基地局に搭載され、下り方向の通信では移動局に搭載される。
【００３１】
また、本実施形態に係る無線通信システムでは、無線送信装置１０と無線受信装置２０との通信において、１６ＱＡＭ（16 Quadrature Amplitude Modulation）、６４ＱＡＭ（64 Quadrature Amplitude Modulation）等の多値変調が用いられる。
【００３２】
多値変調は、１シンボルに複数のビットが割り当てられ、１シンボルで複数のビットの情報を伝送可能な変調方式である。本実施形態では、多値変調のうち、特に、１シンボルで４ｂｉｔ（１６値）の情報を伝送可能な１６ＱＡＭ、１シンボルで６ｂｉｔ（６４値）の情報を伝送可能な６４ＱＡＭ等、多値直交振幅変調を用いるものとして説明を行う。
【００３３】
（多値変調の特性）
図２乃至図３を参照し、多値変調の特性、具体的には多値変調によってシンボルに割り当てられたビットの特性について説明する。
【００３４】
図２を参照し、１６ＱＡＭのＧｒａｙ  Ｃｏｄｉｎｇにおけるシンボル点配置とシンボルに割り当てられたビットの特性について説明する。１６ＱＡＭにおいては１シンボルに４ビットが割り当てられ、例えば、図２（ａ）に示すように、シンボル点が配置される。
【００３５】
ここで、隣接する４つの理想シンボル点との距離が等しい受信シンボルＲ１が無線受信装置２０で復調される際に、雑音等により隣接する理想シンボル点のいずれかに誤って判定されるシンボル判定誤りが生じるものとする。かかる場合、図２（ｂ）に示すように、受信シンボルＲ１は、隣接する４つの理想シンボル点のいずれに誤って判定されても、ビットＳ３〜Ｓ０のうち、ビットＳ３、Ｓ１は“１”である。
【００３６】
したがって、１シンボルに割り当てられるビットＳ３〜Ｓ０のうち、ビットＳ３、Ｓ１は、ビットＳ２、Ｓ４よりも判定誤りが生じる確率が低く、誤り耐性が高い。
【００３７】
次に、図３を参照し、６４ＱＡＭのＧｒａｙ  Ｃｏｄｉｎｇにおけるシンボル点配置とシンボルに割り当てられたビットの特性について説明する。６４ＱＡＭにおいては１シンボルに６ビットが割り当てられ、例えば、図３（ａ）に示すように、シンボル点が配置される。
【００３８】
ここで、隣接する４つの理想シンボル点との距離が等しい受信シンボルＲ２が無線受信装置２０で復調される際に、雑音等によりシンボル判定誤りが生じるものとする。かかる場合、図３（ｂ）に示すように、受信シンボルＲ２は、隣接する４つの理想シンボル点のいずれに誤って判定されても、ビットＳ５〜Ｓ０のうち、ビットＳ５は“１”、ビットＳ４は“０”、ビットＳ２は“１”、ビットＳ１は“０”である。
【００３９】
したがって、１シンボルに割り当てられるビットＳ５〜Ｓ０のうち、ビットＳ５、Ｓ４、Ｓ２、Ｓ１は、ビットＳ３、Ｓ０よりも判定誤りが生じる確率が低く、誤り耐性が高い。
【００４０】
本発明は、上述のように、１シンボルに割り当てられた複数のビット間で誤り耐性が異なるという特性を有する多値変調において適用されるものである。以下、本実施形態に係る無線送信装置１０及び無線受信装置２０のブロック構成について具体的に説明する。
【００４１】
（無線送信装置のブロック構成）
図１、図４乃至図５を参照し、本実施形態に係る無線送信装置１０のブロック構成について具体的に説明する。
【００４２】
図１に示すように、無線送信装置１０は、無線部１１と、受信部１２と、送信部１３と、アンテナ１４とを具備する。
【００４３】
無線部１１は、変調後のベースバンド帯域の送信信号を無線周波数帯の送信信号に変換し、アンテナ１４を介して無線受信装置２０に伝送する。また、無線部１１は、アンテナ１４を介して受信した無線周波数帯の受信信号をベースバンド帯域の受信信号に変換する。
【００４４】
受信部１２は、無線部１１から入力された受信信号の復調、誤り訂正復号等を行う。特に、本実施形態では、受信部１２は、無線送信装置１０から無線受信装置２０への送信信号を伝送する無線伝搬路３０の伝搬路品質を無線受信装置２０から取得する。ここで、伝搬路品質とは、例えば、Ｓ／Ｎ（信号電力対雑音電力比：Signal to Noise ratio）である。
【００４５】
送信部１３は、送信データに対する誤り訂正符号化及び変調等を行う。具体的には、送信部１３は、伝搬路品質取得部１３１と、伝搬路品質判定部１３２と、ターボ符号化部１３３と、ビットマッピングパターン生成部１３４と、変調部１３５とを具備する。
【００４６】
伝搬路品質取得部１３１は、無線受信装置２０から伝送されたＳ／Ｎを受信部１２から取得する。
【００４７】
伝搬路品質判定部１３２は、伝搬路品質取得部１３１より取得したＳ／Ｎに基づいて、無線送信装置１０から無線受信装置２０への送信信号を伝送する無線伝搬路３０の伝搬路品質を判定する。
【００４８】
具体的には、Ｓ／Ｎが所定の閾値未満である場合、伝搬路品質判定部１３２は、Ｓ／Ｎが所定の閾値未満であることをビットマッピングパターン生成部１３４に通知する。同様に、Ｓ／Ｎが所定の閾値以上である場合、伝搬路品質判定部１３２は、Ｓ／Ｎが所定の閾値以上であることをビットマッピングパターン生成部１３４に通知する。
【００４９】
ターボ符号化部１３３は、ターボ符号を用いて送信データに対する誤り訂正符合化を行う。具体的には、図４に示すように、ターボ符号化部１３３は、２つの再帰的組織畳み込み符号化を行う畳み込み符号化器（ＲＳＣ：Recursive Systematic Convolutional Encorder）１３３ａ、１３３ｃと、インタリーバ１３３ｂと、パンクチャ・多重化部１３３ｄと、多重化部１３３ｅとを具備するターボ符号化器によって構成される。
【００５０】
畳み込み符号化器１３３ａは、入力された送信データの各ビットである情報ビット系列Ｘ(n)に対して再帰的組織畳み込み符号化を行い、パリティビット系列Ｙ(n)を出力する。
【００５１】
インタリーバ１３３ｂは、情報ビット系列Ｘ(n)をランダムに順番を並び替えて、畳み込み符号化器１３３ｃに入力する。
【００５２】
畳み込み符号化器１３３ｃは、インタリーバ１３３ｂによって順番を並び替えられた情報ビット系列Ｘ(n)に対して再帰的組織畳み込み符号化を行い、パリティビット系列Ｙ'(n)を出力する。なお、畳み込み符号化器１３３ｃの構成は、畳み込み符号化器１３３ａの構成と同一であっても、異なっていてもよい。
【００５３】
パンクチャ・多重化部１３３ｄは、畳み込み符号化器１３３ａから出力されたパリティビット系列Ｙ(n)と、畳み込み符号化器１３３ｃから出力されたパリティビット系列Ｙ'(n)とを、符号化率に応じて単純に多重化、又はパンクチャしながら多重化し、出力する。
【００５４】
多重化部１３３ｅは、情報ビット系列Ｘ(n)と、パンクチャ・多重化部１３３ｄから出力されたパリティビット系列とを多重化して、ターボ符号化された送信信号系列として出力する。例えば、符号化率１／３でターボ符号化が行われた場合、多重化部１３３ｅは、図５（ａ）に示すような送信信号系列が出力される。
【００５５】
ビットマッピングパターン生成部１３４は、伝搬路品質判定部１３２の通知に基づいて、ターボ符号化部１３３から出力された情報ビットとパリティビットとを含む送信信号系列のシンボルへの割り当て（マッピング）を行う。
【００５６】
具体的には、伝搬路品質判定部１３２によってＳ／Ｎが所定の閾値未満であることを通知された場合（すなわち、伝搬路状態が悪い場合）、ビットマッピングパターン生成部１３４は、ターボ符号化された送信信号系列のうち情報ビットの伝送誤りを防止するビットマッピングパターンを用いてマッピングを行う。
【００５７】
一方、伝搬路品質判定部１３２によってＳ／Ｎが所定の閾値以上であることを通知された場合（すなわち、伝搬路状態が良好である場合）、ビットマッピングパターン生成部１３４は、上述のビットマッピングパターンを用いずにマッピングを行う。
【００５８】
ここで、ビットマッピングパターンとは、ターボ符号化部１３３から出力された送信信号系列の各ビットをシンボルに割り当てるための割り当てのパターンである。特に、本実施形態において、情報ビットの伝送誤りを防止するビットマッピングパターンとは、1シンボルに割り当てられる複数のビット（例えば、図２（ｂ）のビットＳ３〜Ｓ０、図３（ｂ）のビットＳ５〜Ｓ０）のうち、誤り耐性の高いビット（例えば、図２（ｂ）のビットＳ３，Ｓ１、図３（ｂ）のビットＳ５，Ｓ４，Ｓ２，Ｓ１）にパリティビットよりも優先して情報ビットを割り当てるための割り当てのパターンである。
【００５９】
次に、図５を参照し、ビットマッピングパターン生成部１３４によるビットマッピングパターンを用いたマッピングの一例について具体的に説明する。
【００６０】
図５（ａ）は、ターボ符号化部１３３から出力された送信信号系列を示す図である。ここで、Ｘ(0),Ｘ(1),Ｘ(2)…Ｘ(n)は情報ビット、Ｙ(0),Ｙ(1),Ｙ(2)…Ｙ(n)及びＹ'(0),Ｙ'(1),Ｙ'(2)…Ｙ'(n)は、パリティビットである。
【００６１】
図５（ｂ）は、１６ＱＡＭにおいて情報ビットの伝送誤りを防止するビットマッピングパターンを用いた場合の各ビットのシンボルへの割り当てを示す図である。ビットマッピングパターン生成部１３４は、伝搬路品質判定部１３２によってＳ／Ｎが所定の閾値未満であることを通知された場合、図５（ｂ）に示すように、１シンボル中の誤り耐性の高いビットＳ３、Ｓ１に情報ビットＸ(0),Ｘ(1),Ｘ(2)…Ｘ(n)を優先的に割り当てる。具体的には、ビットマッピングパターン生成部１３４は、図５（ａ）に示す送信信号系列の順番を入れ替えることにより、図５（ｂ）に示す割り当てを実現する。
【００６２】
かかる場合、ビットマッピングパターン生成部１３４は、情報ビットの伝送誤りを防止するビットマッピングパターンが用いられていることを示す情報（例えば、ＯＮ）を無線受信装置２０に制御信号等を用いて通知する。
【００６３】
図５（ｃ）は、上述のビットマッピングパターンを用いない場合の各ビットのシンボルへの割り当てを示す図である。ビットマッピングパターン生成部１３４は、伝搬路品質判定部１３２によってＳ／Ｎが所定の閾値以上であることを通知された場合、図５（ｃ）に示すように、図５（ａ）に示す送信信号系列を順番にビットＳ３〜Ｓ０に割り当てる。
【００６４】
かかる場合、ビットマッピングパターン生成部１３４は、情報ビットの伝送誤りを防止するビットマッピングパターンが用いられていないことを示す情報（例えば、ＯＦＦ）を無線受信装置２０に制御信号等を用いて通知する。
【００６５】
また、ビットマッピングパターン生成部１３４は、図５（ｂ）又は図５（ｃ）に示すようにＳ３〜Ｓ０に割り当てられた情報ビットＸ(n)及びパリティビットＹ(n)、Ｙ'(n)をその値に応じてＧｒａｙＣｏｄｉｎｇによる１６ＱＡＭの所定のシンボル点（図２参照）にマッピングする。
【００６６】
なお、ここでは１６ＱＡＭを例に説明したが、６４ＱＡＭにおいても、ビットマッピングパターンとは、誤り耐性の高いビット（図２のビットＳ５，Ｓ４，Ｓ２，Ｓ１）にパリティビットよりも優先して情報ビットを割り当てるための割り当てのパターンを用いて同様に適用可能である。
【００６７】
変調部１３５は、ビットマッピングパターン生成部１３４によって所定のシンボル点にマッピングされたシンボル（送信信号）に対して所定の変調処理を行う。
【００６８】
（無線受信装置のブロック構成）
図１及び図６を参照し、本実施形態に係る無線受信装置２０のブロック構成について具体的に説明する。
【００６９】
図１に示すように、無線受信装置２０は、無線部２１と、送信部２２と、受信部２３と、アンテナ２４とを具備する。
【００７０】
無線部２１は、無線部２１は、アンテナ２４を介して受信した無線周波数帯の受信信号をベースバンド帯域の受信信号に変換する。また、変調後のベースバンド帯域の送信信号を無線周波数帯の送信信号に変換し、アンテナ２４を介して無線送信装置１０に伝送する。
【００７１】
送信部２２は、送信データの誤り訂正符号化及び変調等を行う。特に、本実施形態では、送信部２２は、受信部２３によって測定された無線送信装置１０からの受信信号が伝送された無線伝搬路３０の伝搬路品質（例えば、Ｓ／Ｎ）を取得し、無線送信装置１０に送信する。
【００７２】
受信部２３は、無線部２１から入力された受信信号の復調及び誤り訂正復号等を行う。具体的には、受信部２３は、復調部２３１と、ビットマッピングパターン検出部２３２と、ビットマッピングパターン復元部２３３と、伝搬路品質測定部２３４と、伝搬路品質判定部２３５と、繰り返し回数決定部２３６と、ターボ復号部２３７とを具備する。
【００７３】
復調部２３１は、無線部２１から入力された受信信号（シンボル）に対して復調処理を行う。具体的には、復調部２３１は、ＧｒａｙＣｏｄｉｎｇによる所定のシンボル点に基づいて、受信信号（シンボル）をデマッピングし、各シンボルに割り当てられた情報ビット及びパリティビットを受信信号系列として出力する。
【００７４】
ビットマッピングパターン検出部２３２は、無線送信装置１０から受信したシンボルに割り当てられた情報ビット及びパリティビットに情報ビットの伝送誤りを防止するビットマッピングパターンが用いられていることを検出する。
【００７５】
具体的には、ビットマッピングパターン検出部２３２は、情報ビットの伝送誤りを防止するビットマッピングパターンが用いられていることを示す情報（例えば、ＯＮ）を無線送信装置１０から通知によって取得する。
【００７６】
また、ビットマッピングパターン検出部２３２は、上述のビットマッピングパターンが用いられていないことを示す情報（例えば、ＯＦＦ）を無線送信装置１０から通知によって取得する。
【００７７】
なお、上述のＯＮ又はＯＦＦを示す情報は、例えば、無線送信装置１０からの制御信号等によって通知される。また、ＯＮ又はＯＦＦを示す情報は、無線送信装置１０と無線受信装置２０との通信の開始時に通知されてもよく、所定の時間毎に通知されることにより所定のシンボル毎に変更可能であってもよい。
【００７８】
ビットマッピングパターン復元部２３３は、ビットマッピングパターン検出部２３２によって取得されたＯＮを示す情報に基づいて、無線送信装置１０から受信したシンボルに割り当てられた情報ビット及びパリティビットを復元する。
【００７９】
具体的には、ビットマッピングパターン復元部２３３は、ビットマッピングパターン検出部２３２によってＯＮを示す情報が取得された場合、復調部２３１から出力された受信信号系列の各ビットの順番を、上述のビットマッピングパターンを適用する前の各ビットの順番に復元する。
【００８０】
例えば、無線送信装置１０において、図５（ｂ）に示すように上述のビットマッピングパターンを用いて各ビットがシンボルに割り当てられた場合に、シンボルに割り当てられたビットをＳ３→Ｓ０に順に復元すると、受信信号系列は、Ｘ(0),Ｙ(0),Ｘ(3),Ｙ'(1),Ｘ(1),Ｙ(1),Ｙ(3),Ｙ'(2),Ｘ(2),Ｙ(2),Ｙ'(0),Ｙ'(3)・・・・・・となる。
【００８１】
そこで、ビットマッピングパターン復元部２３３は、かかる受信信号系列をビットマッピングパターンに基づいて順番を入れ替えることにより、図５（ａ）に示す順に復元する。
【００８２】
一方、ビットマッピングパターン復元部２３３は、ビットマッピングパターン検出部２３２によってＯＦＦを示す情報が取得された場合、復調部２３１から出力された受信信号系列をそのまま出力する。
【００８３】
すなわち、無線送信装置１０において、図５（ｃ）に示すように上述のビットマッピングパターンが用いずに各ビットがシンボルへの割り当てられた場合に、シンボルに割り当てられたビットをＳ３→Ｓ０に順に復元すると、受信信号系列は、Ｘ(0),Ｙ(0),Ｙ'(0),Ｘ(1),Ｙ(1),Ｙ'(1),Ｘ(2),Ｙ(2),Ｙ'(2),Ｘ(3),Ｙ(3),Ｙ'(3)・・・・・・となる。このとき、受信信号系列は、図５（ａ）に示す順と同様であるため順番の入れ替えは不要である。
【００８４】
伝搬路品質測定部２３４は、無線送信装置１０からの受信信号に基づいて、無線送信装置１０からの受信信号が伝送された無線伝搬路３０の伝搬路品質（例えば、Ｓ／Ｎ）を測定する。また、伝搬路品質測定部２３４は、測定した伝搬路品質（例えば、Ｓ／Ｎ）を無線送信装置１０に送信するように送信部２２に指示する。
【００８５】
伝搬路品質判定部２３５は、伝搬路品質測定部２３４より測定されたＳ／Ｎに基づいて、無線送信装置１０からの受信信号が伝送された無線伝搬路３０の伝搬路品質を判定する。
【００８６】
具体的には、Ｓ／Ｎが所定の閾値未満である場合、伝搬路品質判定部２３５は、Ｓ／Ｎが所定の閾値未満であることを繰り返し回数決定部２３６に通知する。同様に、Ｓ／Ｎが所定の閾値以上である場合、伝搬路品質判定部２３５は、Ｓ／Ｎが所定の閾値以上であることを繰り返し回数決定部２３６に通知する。
【００８７】
繰り返し回数決定部２３６は、ビットマッピングパターン検出部２３２及び伝搬路品質判定部２３５の通知に基づいて、ターボ復号部２３７におけるターボ復号の繰り返し回数を決定する。
【００８８】
具体的には、繰り返し回数決定部２３６は、ビットマッピングパターン検出部２３２によってＯＮを示す情報が取得された場合、ターボ復号の繰り返し回数を所定回数よりも少なくする。あるいは、繰り返し回数決定部２３６は、少なくともターボ復号の繰り返し回数が増加しないようにしてもよい。
【００８９】
また、繰り返し回数決定部２３６は、伝搬路品質判定部２３５によってＳ／Ｎが所定の閾値以上であることを通知された場合（すなわち、伝搬路状態が良好である場合）、ターボ復号部２３７におけるターボ復号の繰り返し回数を所定回数よりも少なくする。
【００９０】
一方、繰り返し回数決定部２３６は、伝搬路品質判定部２３５によってＳ／Ｎが所定の閾値未満であることを通知された場合（すなわち、伝搬路状態が悪い場合）、ビットマッピングパターン検出部２３２によってＯＮを示す情報が取得されるまでの間は少なくともターボ復号部２３７におけるターボ復号の繰り返し回数を所定回数よりも増加させる。
【００９１】
ターボ復号部２３７は、ターボ符号を用いて受信信号系列に対する復号を行う。具体的には、図６に示すように、ターボ復号部２３７は、デパンクチャ・多重分離部２３７ａと、２つの畳み込み復号器２３７ｂ、２３７ｄと、インタリーバ２３７ｃと、デインタリーバ２３７ｅとを具備するターボ復号器によって構成される。
【００９２】
デパンクチャ・多重分離部２３７ａは、ビットマッピングパターン復元部２３３によって復元された受信信号系列に対してデパンクチャ及び多重分離を行う。そして、デパンクチャ・多重分離部２３７ａは、復元された受信信号系列から情報ビット系列Ｘ(n)、パリティビット系列Ｙ(n)、パリティビット系列Ｙ'(n)を出力する。
【００９３】
畳み込み復号器２３７ｂは、図４の畳み込み符号化器１３３ａに対応し、情報ビット系列Ｘ(n)及びパリティビット系列Ｙ(n)と、デインタリーバ２３７ｅからの信頼度情報（初期値は０）とを用いて復号を行う。また、畳み込み復号器２３７ｂは、復号されたビット系列を出力する。
【００９４】
インタリーバ２３７ｃは、図４のインタリーバ１３３ｂに対応し、畳み込み復号器２３７ｂから出力されたビット系列の順番を並び替える。インタリーバ２３７ｃによって並び替えられたビット系列は、信頼度情報として畳み込み復号器２３７ｄに入力される。なお、インタリーバ２３７ｃとインタリーバ１３３ｂの並び替え方は同一であるものとする。
【００９５】
畳み込み復号器２３７ｄは、図４の畳み込み符号化器１３３ｃに対応し、情報ビット系列Ｘ(n)及びパリティビット系列Ｙ'(n)と、インタリーバ２３７ｃから出力されたビット系列とを用いて復号を行う。また、畳み込み復号器２３７ｄは、復号されたビット系列を出力する。
【００９６】
デインタリーバ２３７ｅは、畳み込み復号器２３７ｄから出力されたビット系列の順番を戻す。デインタリーバ２３７ｅによって順番を戻されたビット系列は、信頼度情報として畳み込み復号器２３７ｂに入力され、繰り返し復号が行われる。
【００９７】
この繰り返し復号が、上述の繰り返し回数決定部２３６によって決定された回数分繰り返されることによって、最終判定が行われ、誤り訂正された情報ビット系列である受信データが出力される。
【００９８】
（本実施形態に係る無線通信システムの通信方法）
以下、図７乃至図８を参照し、本実施形態に係る無線通信システムにおける通信方法について説明する。
【００９９】
図７を参照し、本実施形態に係る無線送信装置１０の動作について説明する。
【０１００】
ステップＳ１０１において、無線送信装置１０は、送信データに対するターボ符合化を行い、情報ビットとパリティビットとを含む送信信号系列を出力する。
【０１０１】
ステップＳ１０２において、無線送信装置１０は、無線送信装置１０から無線受信装置２０への送信信号を伝送する無線伝搬路３０の伝搬路品質（例えば、Ｓ／Ｎ）が所定の閾値未満であるか否かを判定する。なお、上述のように、無線送信装置１０は、無線伝搬路３０の伝搬路品質（Ｓ／Ｎ）を無線受信装置２０から受信する。
【０１０２】
伝搬路品質（Ｓ／Ｎ）が所定の閾値未満である場合（すなわち、伝搬路状態が悪い場合）、本動作はステップＳ１０３に進む。一方、伝送路品質（Ｓ／Ｎ）が所定の閾値以上である場合（すなわち、伝搬路状態が良好である場合）、本動作はステップＳ１０５に進む。
【０１０３】
ステップＳ１０３において、無線送信装置１０は、ステップＳ１０１で出力された送信信号系列のうち情報ビットの伝送誤りを防止するビットマッピングパターンを用いてマッピングを行う。
【０１０４】
かかる場合、1シンボルに割り当てられる複数のビットのうち、誤り耐性の高いビット（例えば、１６ＱＡＭの場合、図５（ｂ）のビットＳ３，Ｓ１）にパリティビットＹ(n),Ｙ'(n)よりも優先して情報ビットＸ(n)が割り当てられる（図５（ｂ）参照）。
【０１０５】
ステップＳ１０４において、無線送信装置１０は、上述のビットマッピングパターンが用いられていることを示す情報（例えば、ＯＮ）を無線受信装置２０への制御信号等を用いて通知する。
【０１０６】
ステップＳ１０５において、無線送信装置１０は、情報ビットの伝送誤りを防止するビットマッピングパターンを用いずにマッピングを行う。
【０１０７】
かかる場合、ステップＳ１０１で出力された送信信号系列の各ビットは、ステップＳ１０１の出力順に１シンボルを構成するビットＳ３〜Ｓ０に割り当てられる（図５（ｃ）参照）。
【０１０８】
ステップＳ１０６において、無線送信装置１０は、上述のビットマッピングパターンが用いられていないことを示す情報（例えば、ＯＦＦ）を無線受信装置２０への制御信号等を用いて通知する。
【０１０９】
ステップＳ１０７において、ステップＳ１０３又はＳ１０５でＧｒａｙＣｏｄｉｎｇによって所定のシンボル点にマッピングされたシンボルに対して変調処理を行う。
【０１１０】
ステップＳ１０８において、無線送信装置１０は、変調された信号を無線受信装置２０に無線伝搬路３０を介して送信する。
【０１１１】
次に、図８を参照し、本実施形態に係る無線受信装置２０の動作について説明する。
【０１１２】
ステップＳ２０１において、無線受信装置２０は、無線送信装置１０から無線伝搬路３０を介して送信された信号を受信する。
【０１１３】
ステップＳ２０２において、無線受信装置２０は、受信信号に対して復調処理を行う。具体的には、無線受信装置２０は、ＧｒａｙＣｏｄｉｎｇによる所定のシンボル点に基づいてデマッピングを行い、受信したシンボルに割り当てられている各ビットを受信信号系列として出力する。
【０１１４】
ステップＳ２０３において、無線受信装置２０は、無線送信装置１０から通知に基づいて、ステップＳ２０３で出力された受信信号系列に対して、情報ビットの伝送誤りを防止するビットマッピングパターンが用いられているか（ＯＮ）、用いられていないか（ＯＦＦ）を判定する。
【０１１５】
ステップＳ２０３で出力された受信信号系列に対して、情報ビットの伝送誤りを防止するビットマッピングパターンが用いられている場合（無線送信装置１０からＯＮが通知された場合）、ステップＳ２０４において、無線受信装置２０は、ステップＳ２０３で出力された受信信号系列の各ビットの順番を、上述のビットマッピングパターンを適用する前の各ビットの順番に復元する。
【０１１６】
ステップＳ２０５において、無線受信装置２０は、情報ビットの伝送誤りを防止するビットマッピングパターンが用いられていることから、ステップＳ２０８におけるターボ復号の繰り返し回数を所定回数よりも減算する。あるいは、無線受信装置２０は、少なくともターボ復号の繰り返し回数が増加しないようにしてもよい。
【０１１７】
ステップＳ２０６において、無線受信装置２０は、無線送信装置１０からの受信信号が伝送された無線伝搬路３０の伝搬路品質（Ｓ／Ｎ）が所定の閾値未満であるか否かを判定する。
【０１１８】
伝搬路品質（Ｓ／Ｎ）が所定の閾値以上である場合（すなわち、伝搬路状態が良好である場合）、ステップＳ２０７において、無線受信装置２０は、ステップＳ２０８におけるターボ復号の繰り返し回数を所定回数よりも減算する。
【０１１９】
ステップＳ２０８において、無線受信装置２０は、ステップＳ２０５及びステップＳ２０７で決定されたターボ復号の繰り返し回数に基づいて、ステップＳ２０４で復元された受信信号系列のターボ復号を行う。
【０１２０】
（本実施形態に係る通信システム及び通信方法の作用・効果）
本実施形態に係る通信システム及び通信方法によれば、無線送信装置１０によって情報ビット及びパリティビットが多値変調されて伝送される際に、無線送信装置１０が、１シンボルに割り当てられる複数のビットのうち、誤り耐性の高いビットに優先的に情報ビットを割り当てるビットマッピングパターンを用いることによって、情報ビットの伝送誤りを防止し、誤り訂正の性能を向上させることができる。
【０１２１】
本実施形態に係る通信システム及び通信方法によれば、無線送信装置１０と無線受信装置２０との間の伝搬路品質が所定の閾値未満である場合に、上述のビットマッピングパターンが用いられることによって、無線送信装置１０は、伝搬路品質に応じて最適なビットマッピングパターンを選択することができる。
【０１２２】
本実施形態に係る通信システム及び通信方法によれば、無線受信装置２０は、上述のビットマッピングパターンを検出することによって、復号結果の正確性に与える影響が大きい情報ビットの伝送誤りが軽減されていると推定することができる。
【０１２３】
したがって、無線受信装置２０は、復元された情報ビット及びパリティビットの復号の繰り返し回数を所定回数よりも少なくする、あるいは、少なくとも前記繰り返し回数が増加しないようにすることによって、復号に係る処理負荷を軽減することができる。
【０１２４】
本実施形態に係る通信システム及び通信方法によれば、無線受信装置２０は、無線送信装置１０と無線受信装置２０との間の伝搬路品質が所定の閾値以上である場合、無線送信装置１０からの情報ビット及びパリティビットに伝送誤りが発生した確率が低いと推定することができる。
【０１２５】
したがって、無線受信装置２０は、復元された情報ビット及びパリティビットの復号の繰り返し回数を所定回数よりも少なくすることによって、復号に係る処理負荷を軽減することができる。
【０１２６】
一方、無線送信装置１０と無線受信装置２０との間の伝搬路品質が所定の閾値未満である場合、復元された情報ビット及びパリティビットの復号の繰り返し回数を所定回数繰り返すことによって、復号結果が収束する前に、復号の繰り返しが終了するのを防止することができる。
【０１２７】
（その他の実施形態）
以上、本発明の一例を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、各部の具体的構成等は、適宜設計変更可能である。
【０１２８】
例えば、上述の実施形態では、情報ビットの伝送誤りを防止するビットマッピングパターンを用いたマッピングは、図５（ｂ）に示すように行われるものと説明したが、情報ビットが誤り耐性の高いビットに割り当てられれば、上述の方式に制限されるものではない。
【０１２９】
また、上述の実施形態では、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭについて説明したが、２５６ＱＡＭ等にも同様に適用することができる。
【０１３０】
また、各実施形態の構成及び各変更例の構成もそれぞれ組み合わせることが可能である。また、各実施形態及び各変更例の作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、各実施形態及び各変更例に記載されたものに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の実施形態に係る通信システムの全体概略構成図である。
【図２】１６ＱＡＭのＧｒａｙ  Ｃｏｄｉｎｇの例を示す図である。
【図３】６４ＱＡＭのＧｒａｙ  Ｃｏｄｉｎｇの例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るターボ符号化部１３３のブロック構成図である。
【図５】本発明の実施形態に係るビットマッピングパターン生成部１３４によるマッピングを示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係るターボ復号部２３７のブロック構成図である。
【図７】本発明の実施形態に係る無線送信装置１０の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態に係る無線受信装置２０の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１３２】
１０…無線送信装置、１１…無線部、１２…受信部、１３…送信部、１３１…伝搬路品質取得部、１３２…伝搬路品質判定部、１３３…ターボ符号化部、１３３ａ…ターボ符号化器、１３３ｂ…インタリーバ、１３３ｃ…ターボ符号化器、１３３ｄ…パンクチャ・多重化部、１３３ｅ…多重化部、１３４…ビットマッピングパターン生成部、１３５…変調部、１４…アンテナ、２０…無線受信装置、２１…無線部、２２…送信部、２３…受信部、２４…アンテナ、３０…無線伝搬路、２３１…復調部、２３２…ビットマッピングパターン検出部、２３３…ビットマッピングパターン復元部、２３４…伝搬路品質測定部、２３５…伝搬路品質判定部、２３６…繰り返し回数決定部、２３７…ターボ復号部、２３７ａ…デパンクチャ・多重分離部、２３７ｂ…ターボ復号器、２３７ｃ…インタリーバ、２３７ｄ…ターボ復号器、２３７ｅ…デインタリーバ
【図１】
2008011260.tif 000003
【図２】
2008011260.tif 000004
【図３】
2008011260.tif 000005
【図４】
2008011260.tif 000006
【図５】
2008011260.tif 000007
【図６】
2008011260.tif 000008
【図７】
2008011260.tif 000009
【図８】
2008011260.tif 000010