(57)【要約】【課題】最適なパケット合成を実現可能な受信機を得ること。【解決手段】本発明の受信機は、パケット再送制御により誤りパケットと再送パケットを合成し、当該パケット合成後の信号を復号する受信機であって、復調後のシンボル毎の軟判定値を用いて変調方式に応じたビット軟判定値を生成し、当該ビット軟判定値をそのレベルに基づいて正規化するビット軟判定値生成部４と、初送時に、受信パケットに対応するビット軟判定値を出力し、再送時に、再送パケットに対応するビット軟判定値と過去の誤りパケットに対応するビット軟判定値とを合成し、合成後のビット軟判定値を出力し、その後、出力したビット軟判定値に誤りが検出された場合に、当該ビット軟判定値を前記誤りパケットに対応するビット軟判定値として保存するビット軟判定値合成部６と、を備える構成とした。【選択図】      図１
2004260713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パケット再送制御により、記憶しておいた誤りパケットと再送パケットを合成し、当該パケット合成後の信号を復号する受信機において、
復調後のシンボル毎の軟判定値を用いて変調方式に応じたビット毎の軟判定値（ビット軟判定値）を生成し、当該ビット軟判定値をそのレベルに基づいて正規化し、正規化後のビット軟判定値を出力するビット軟判定値生成手段と、
初送時に、受信パケットに対応するビット軟判定値を出力し、再送時に、再送パケットに対応するビット軟判定値と過去の誤りパケットに対応するビット軟判定値とを合成し、合成後のビット軟判定値を出力し、その後、出力したビット軟判定値に誤りが検出された場合に、当該ビット軟判定値を前記誤りパケットに対応するビット軟判定値として保存するビット軟判定値合成手段と、
を備え、
前記ビット軟判定値合成手段が出力するビット軟判定値を用いて、送信側で用いた符号化方式に対応した復号処理を行うことを特徴とする受信機。
【請求項２】
前記ビット軟判定値合成手段は、
前記正規化に関する情報に基づいて、レベル変動を含んだビット軟判定値を生成するための補正係数を計算する補正係数計算手段と、
前記補正係数に基づいて前記正規化後のビット軟判定値の振幅を補正する第１の補正手段と、
予め記憶されている過去の補正係数に基づいて前記誤りパケットに対応するビット軟判定値の振幅を補正する第２の補正手段と、
前記第１の補正手段にて補正後のビット軟判定値と前記第２の補正手段にて補正後のビット軟判定値とを合成する合成手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の受信機。
【請求項３】
前記第１の補正手段は、さらに、１ビットあたりの雑音電力が変調方式間で等しくなるように、変調方式に応じた振幅補正を行うことを特徴とする請求項２に記載の受信機。
【請求項４】
前記ビット軟判定値合成手段は、
前記合成後のビット軟判定値を、レベル変動が小さく抑えられるように正規化し、正規化後のビット軟判定値を出力することを特徴とする請求項２または３に記載の受信機。
【請求項５】
前記ビット軟判定値合成手段は、
前記正規化に関する情報に基づいて、フェージングやシャドウイングによるレベル変動を含んだビット軟判定値を生成するためのビットシフト量を計算するシフト量計算手段と、
前記ビットシフト量に基づいて前記正規化後のビット軟判定値をビットシフトする第１のビットシフト手段と、
予め記憶されている過去のビットシフト量に基づいて前記誤りパケットに対応するビット軟判定値をビットシフトする第２のビットシフト手段と、
前記第１のビットシフト手段にてシフト後のビット軟判定値と前記第２のビットシフト手段にてシフト後のビット軟判定値とを合成する合成手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の受信機。
【請求項６】
前記第１のビットシフト手段は、さらに、１ビットあたりの雑音電力が変調方式間で等しくなるように、変調方式に応じたビットシフトを行うことを特徴とする請求項５に記載の受信機。
【請求項７】
前記ビット軟判定値合成手段は、
前記合成後のビット軟判定値のレベル変動を小さく抑えるための正規化を、ビットシフトにより行い、正規化後のビット軟判定値を出力することを特徴とする請求項５または６に記載の受信機。
【請求項８】
１または複数の送信機が同一データを異なる変調方式で変調して送信した場合に、複数の変調信号が多重化された信号を受信する受信機において、
前記多重化信号を変調方式毎に分離し、分離後の信号を変調方式に応じて個別に復調してシンボル毎の軟判定値（シンボル軟判定値）を出力する復調手段と、
復調後の各シンボル軟判定値を用いて変調方式毎にビット毎の軟判定値（ビット軟判定値）を生成するビット軟判定値生成手段と、
変調方式毎に生成された各ビット軟判定値を合成し、合成後のビット軟判定値を出力するビット軟判定値合成手段と、
を備え、
前記ビット軟判定値合成手段が出力するビット軟判定値を用いて、送信側で用いた符号化方式に対応した復号処理を行うことを特徴とする受信機。
【請求項９】
前記ビット軟判定値生成手段は、
前記変調方式毎に生成したビット軟判定値をそのレベルに基づいて正規化し、正規化後のビット軟判定値を出力することを特徴とする請求項８に記載の受信機。
【請求項１０】
前記ビット軟判定値合成手段は、
前記正規化に関する情報に基づいて、レベル変動を含んだビット軟判定値を生成するための補正係数を計算する補正係数計算手段と、
前記補正係数に基づいて前記正規化後のビット軟判定値の振幅を補正する補正手段と、
の組み合せを変調方式毎に備え、
さらに、
前記各補正手段にて補正後のビット軟判定値を合成する合成手段、
を備えることを特徴とする請求項９に記載の受信機。
【請求項１１】
前記補正手段は、さらに、１ビットあたりの雑音電力が変調方式間で等しくなるように、変調方式に応じた振幅補正を行うことを特徴とする請求項１０に記載の受信機。
【請求項１２】
前記ビット軟判定値合成手段は、
前記合成後のビット軟判定値を、レベル変動が小さく抑えられるように正規化し、正規化後のビット軟判定値を出力することを特徴とする請求項１０または１１に記載の受信機。
【請求項１３】
前記復調手段は、符号分割多重された信号を分離することを特徴とする請求項８〜１２のいずれか一つに記載の受信機。
【請求項１４】
前記復調手段は、空間分割多重された信号を分離することを特徴とする請求項８〜１２のいずれか一つに記載の受信機。
【請求項１５】
前記復調手段は、時間分割多重された信号を分離することを特徴とする請求項８〜１２のいずれか一つに記載の受信機。
【請求項１６】
前記復調手段は、周波数分割多重された信号を分離することを特徴とする請求項８〜１２のいずれか一つに記載の受信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信で用いられる受信機に関するものであり、特に、パケット再送制御を行う無線通信システムにおいて、パケット合成を行う受信機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来の受信機について説明する。ここで、パケット合成を行う従来の受信機の構成および動作について簡単に説明する（特許文献１参照）。従来の受信機は、信号を受信するためのアンテナと、受信信号をベースバンド信号に変換するＲＦ部と、ベースバンド信号を復調する（シンボル軟判定値を出力する）復調部と、現在のシンボル軟判定値と過去のシンボル軟判定値とを合成するシンボル軟判定値合成部と、過去のシンボル軟判定値を保持する軟判定値バッファと、合成後のシンボル軟判定値を用いて変調方式に応じたビット毎の軟判定値を生成するビット軟判定値生成部と、ビット軟判定値のレート変換を行うレート処理部と、レート変換後のビット軟判定値に対して誤り訂正を行う（硬判定値データを出力する）復号部と、硬判定値データに誤りが有るか無いかを判別する（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を出力する）ＣＲＣ検出部から構成される。なお、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報は、受信機から送信機への帰還情報として送信され、送信機でのパケット再送制御に用いられる。
【０００３】
上記のように構成される従来の受信機は、送信機から再送パケットを受信すると、予め記憶しておいた誤りパケットと当該再送パケットを合成することにより、ハイブリッドＡＲＱ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｐｅａｔ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）方式を実現する。
【０００４】
つづいて、パケット合成を行う従来の受信機の動作を詳細に説明する。まず、ＲＦ部が、アンテナを介して受信した信号に対して所定の周波数変換を行い、ベースバンド信号を生成する。つぎに、復調部が、ベースバンド信号を復調し、シンボル毎の軟判定値を出力する。なお、この復調処理は、変調方式（ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ），ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ），ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ），ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ））に応じた方法で行われる。ここで出力される軟判定値は、シンボル毎の軟判定値（シンボル軟判定値）である。
【０００５】
また、復調部では、受信信号に含まれる制御チャネルを復調し、制御情報を出力する。制御チャネルは、送信機がデータを送信するためのチャネルとは別のチャネルであり、制御情報として、たとえば、送信データが初送であるか再送であるかを示す情報（初送／再送情報）や、変調方式を示す情報（変調方式情報）が含まれている。
【０００６】
つぎに、シンボル軟判定値合成部が、軟判定値バッファに保存されている過去の受信信号のシンボル軟判定値と、復調部が出力する新たな受信信号のシンボル軟判定値と、を上記制御情報に含まれる初送／再送情報に基づいて合成する。具体的にいうと、たとえば、初送／再送情報が初送を示している場合は、新たな受信信号のシンボル軟判定値を保持した状態で出力し、合成を行わない。一方、再送を示している場合は、新たな受信信号のシンボル軟判定値と過去の受信信号のシンボル軟判定値とを合成する。
【０００７】
また、シンボル軟判定値合成部では、上記ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報がＮＡＣＫであれば、送信機にてパケットの再送処理が行われるので、軟判定値バッファに合成後のシンボル軟判定値を保存しておく。なお、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報がＡＣＫの場合には保存しない。
【０００８】
つぎに、ビット軟判定値生成部が、合成後のシンボル軟判定値を用いて変調方式に応じたビット軟判定値を生成する。つぎに、レート処理部が、上記ビット軟判定値のレートを変換する。レート変換方法としては、パンクチャ処理またはレペティション処理を用いる。
【０００９】
つぎに、復号部が、レート変換後のビット軟判定値に対して誤り訂正を行い、硬判定値データを出力する。誤り訂正としては、送信機における誤り訂正符号化処理に対応した復号処理を実行する。たとえば、畳み込み符号で符号化されている場合はビタビ復号を行う。また、ターボ符号で符号化されている場合はターボ復号を行う。
【００１０】
つぎに、ＣＲＣ検出部が、誤り訂正後の硬判定値データに誤りが有るか無いかを判別する。たとえば、誤りが無い場合は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報としてＡＣＫを出力する。一方、誤りが有る場合、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報としてＮＡＣＫを出力する。このＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報は、送信機への帰還情報として送信される。
【００１１】
つづいて、上記パケット合成について説明する。たとえば、送信機では、送信データに対して符号化率Ｒの誤り訂正符号化を行う。なお、符号化率Ｒは、符号化データに対してパンクチャ処理を実行し、ビット数を調整することで実現する。そして、初送時，再送時のいずれの場合であっても、常に同じパンクチャの規則に基づいて、符号化率Ｒで符号化を行う（タイプ１の再送方式）。一方、受信機では、符号化されたデータ系列に対応した軟判定値を、再送回数に応じて、シンボル毎またはビット毎に合成する。
【００１２】
【特許文献１】
特開２００２−１７１２４５号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
再送方式としては、上記タイプ１の再送方式の他に、再送回数に応じて異なるパンクチャの規則で再送し、たとえば、再送時の符号化率を低くすることにより符号化利得を向上させることが可能な再送方式（タイプ２の再送方式）がある。しかしながら、上記、シンボル毎の軟判定値を合成する従来の受信機の構成では、再送毎にシンボルにマッピングするビットが異なる「タイプ２の再送方式」に対応できない、という問題があった。
【００１４】
また、伝搬環境に応じて変調方式や符号化率を制御する適応変調／符号化に対応するシステムでは、再送を、異なった変調方式で行う場合があるが、シンボル毎の軟判定値を合成する従来の受信機においては、このようなシステムに対応できない、という問題があった。
【００１５】
また、移動体通信では、フェージングやシャドウイングなどによって受信信号のレベルが大きく変動する。そのため、軟判定値を合成するために必要な軟判定値のビット数が大きくなり、軟判定値バッファのサイズが増大する、という問題があった。
【００１６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、より高度な再送方式や適応変調／符号化に対応したシステムに適用した場合であっても、最適なパケット合成を実現可能な受信機を得ることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる受信機にあっては、パケット再送制御により、記憶しておいた誤りパケットと再送パケットを合成し、当該パケット合成後の信号を復号する受信機であって、復調後のシンボル毎の軟判定値を用いて変調方式に応じたビット毎の軟判定値（ビット軟判定値）を生成し、当該ビット軟判定値をそのレベルに基づいて正規化し、正規化後のビット軟判定値を出力するビット軟判定値生成手段と、初送時に、受信パケットに対応するビット軟判定値を出力し、再送時に、再送パケットに対応するビット軟判定値と過去の誤りパケットに対応するビット軟判定値とを合成し、合成後のビット軟判定値を出力し、その後、出力したビット軟判定値に誤りが検出された場合に、当該ビット軟判定値を前記誤りパケットに対応するビット軟判定値として保存するビット軟判定値合成手段と、を備え、前記ビット軟判定値合成手段が出力するビット軟判定値を用いて、送信側で用いた符号化方式に対応した復号処理を行うことを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、再送が行われるたびに、変調方式に応じたビット軟判定値を生成し、さらに、同一のビットに対応したビット軟判定値を合成することによって、最適なパケット合成を実現する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる受信機の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２０】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる受信機の実施の形態１の構成を示す図である。本実施の形態の受信機は、信号を受信するためのアンテナ１と、受信信号をベースバンド信号に変換するＲＦ部２と、ベースバンド信号を復調する（シンボル軟判定値を出力する）復調部３と、シンボル軟判定値を用いて変調方式に応じたビット軟判定値を生成するビット軟判定値生成部４と、ビット軟判定値のレート変換を行うレート処理部５と、過去のビット軟判定値を保持する軟判定値バッファ７と、現在のビット軟判定値と過去のビット軟判定値とを合成するビット軟判定値合成部６と、合成後のビット軟判定値に対してデパンクチャ処理を行うデパンクチャ処理部８と、デパンクチャ処理後のビット軟判定値に対して誤り訂正を行う（硬判定値データを出力する）復号部９と、硬判定値データに誤りが有るか無いかを判別する（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を出力する）ＣＲＣ検出部１０から構成される。なお、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報は、受信機から送信機への帰還情報として送信され、送信機でのパケット再送制御に用いられる。
【００２１】
また、図２は、上記本実施の形態の受信機にパケットを送信する一般的な送信機の構成を示す図である。この送信機は、復号後の硬判定値データに誤りが有るか無いかを判別するための冗長ビット（ＣＲＣビット）を送信データに付加するＣＲＣ付加部２１と、ＣＲＣビットが付加されたデータ系列に対して誤り訂正符号化を行う符号化部２２と、符号化後のデータ系列に対してパンクチャ処理を行うパンクチャ処理部２３と、パケット再送のために過去のデータ系列を保持するバッファ２４と、現在のデータ系列または過去のデータ系列のいずれか１つを受信機からの帰還情報であるＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報に基づいて選択する選択部２５と、選択されたデータ系列のレートを変換するレート処理部２６と、レート変換後のデータ系列をディジタル変調する変調部２７と、変調後の信号に対して所定の周波数変換を行うＲＦ部２８と、周波数変換後の信号を送信するためのアンテナ２９から構成される。
【００２２】
ここで、本実施の形態の受信機の動作を説明する前に、上記一般的な送信機の動作について簡単に説明する。
【００２３】
ＣＲＣ付加部２１では、新たな送信パケットに含まれる送信データにＣＲＣビットを付加する。ＣＲＣビットとは、受信機にて復号後の硬判定値データに誤りが有るか無いかを判別するために付加する冗長ビットであり、通常、誤り検出符号が用いられる。
【００２４】
符号化部２２では、ＣＲＣビットが付加されたデータ系列に対して誤り訂正符号化を行う。送信機で誤り訂正符号化を行い、受信機で対応した誤り訂正復号を行うことにより、ビット誤り発生確率は、復号前に比較して大幅に減少する。誤り訂正符号化の方法としては、たとえば、畳み込み符号やターボ符号が用いられる。
【００２５】
誤り訂正符号化後のデータ系列を受け取ったパンクチャ処理部２３では、バッファ２４のサイズに合わせるためのパンクチャ処理を行う。パンクチャ処理では、誤り訂正符号化後のデータ系列から特定のビットを間引く処理が行われる。なお、バッファ２４のサイズが符号化部２２出力のデータ系列のサイズよりも大きければ、パンクチャ処理を行う必要はない。
【００２６】
バッファ２４には、過去のデータ系列を保存しておく。選択部２５では、パンクチャ処理部２３が出力する新たなデータ系列とバッファ２４に保存された過去のデータ系列のいずれか一方を、受信機からの帰還情報であるＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報に基づいて選択する。たとえば、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報がＡＣＫであれば、過去に送信したパケットが受信機にて誤りなく受信できているので、上記新たなデータ系列を選択する。このとき、上記新たなデータ系列をバッファに保存する。一方、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報がＮＡＣＫであれば、過去に送信したパケットが受信機にて誤りなく受信できていないので、過去に送信したデータ系列を選択する。
【００２７】
選択されたデータ系列を受け取ったレート処理部２６では、物理チャネルの伝送レートに合わせるためのレート変換を行う。レート変換としては、たとえば、選択されたデータ系列から特定のビットを間引くパンクチャ処理や、特定のビットを繰り返すレペティション処理、が行われる。
【００２８】
変調部２７では、選択されたデータ系列に対してディジタル変調を行う。ディジタル変調としては、たとえば、ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）やＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）などが用いられる。また、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）のようなマルチキャリア変調やＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）のような拡散変調を用いてもよい。変調後の信号は、最終的にＲＦ部２８において所定の周波数に変換され、アンテナ２９から送信される。
【００２９】
つづいて、本実施の形態の受信機の動作を詳細に説明する。ＲＦ部２では、アンテナ１を介して受信した信号に対して所定の周波数変換を行い、ベースバンド信号を生成する。
【００３０】
復調部３では、ベースバンド信号を復調し、シンボル毎の軟判定値を出力する。なお、この復調処理は、変調方式（ＰＳＫ，ＱＡＭ，ＯＦＤＭ，ＣＤＭＡ等）に応じた方法で行われる。ここで出力される軟判定値は、シンボル毎の軟判定値（シンボル軟判定値）であり、ＰＳＫ変調やＱＡＭ変調などのマッピング後の同相成分および直交成分を表す値である。
【００３１】
また、復調部３では、受信信号に含まれる制御チャネルを復調し、制御情報を出力する。制御チャネルは、送信機がデータを送信するためのチャネルとは別のチャネルであり、制御情報として、たとえば、送信データが初送であるか再送であるかを示す情報（初送／再送情報）や、変調方式を示す情報（変調方式情報）が含まれている。
【００３２】
ビット軟判定値生成部４では、復調部３が出力するシンボル軟判定値を用いて変調方式に応じたビット軟判定値を生成する。図３は、ビット軟判定値生成部４の内部構成例を示す図である。このビット軟判定値生成部４は、ビット軟判定値計算部３１と振幅正規化部３２から構成され、ビット軟判定値と正規化基準値を出力する。
【００３３】
ここで、ビット軟判定値生成部４の動作について説明する。まず、ビット軟判定値計算部３１が、制御情報により通知される変調方式に基づいてビット軟判定値を算出する。たとえば、ＱＰＳＫ変調が用いられている場合は、式（１）によりビット軟判定値を算出する。
Ｓ（１）＝ＡｐＸｉ
Ｓ（２）＝ＡｐＸｑ      …（１）
なお、Ｓ（１）はＱＰＳＫ変調における第１のビットのビット軟判定値を表し、Ｓ（２）はＱＰＳＫ変調における第２のビットのビット軟判定値を表し、Ｘｉはシンボル軟判定値の同相成分を表し、Ｘｑはシンボル軟判定値の直交成分を表し、Ａｐは信号振幅を表す。
【００３４】
また、１６ＱＡＭ変調が用いられている場合は、式（２）によりビット軟判定値を算出する。
2004260713.tif 000003
なお、Ｓ（１）〜Ｓ（４）は、それぞれ１６ＱＡＭ変調における第１〜第４のビットのビット軟判定値を表し、Ｘｉはシンボル軟判定値の同相成分を表し、Ｘｑはシンボル軟判定値の直交成分を表し、２Ａｑは１６ＱＡＭ変調の最小信号点間距離を表す。
【００３５】
つぎに、振幅正規化部３２が、ビット軟判定値計算部３１が出力するビット軟判定値を正規化する。この処理は、フェージングやシャドウイングによりレベルが大きく変動したビット軟判定値の、レベルの変動を小さくするための処理である。正規化処理の具体例としては、まず、ビット軟判定値計算部３１が出力するビット軟判定値の振幅の平均値Ｌ（正規化基準値）を計算し、ビット軟判定値計算部３１が出力するビット軟判定値を正規化基準値Ｌで除算することにより、正規化処理後のビット軟判定値を出力する。振幅正規化部３２では正規化基準値Ｌも出力する。なお、正規化基準値Ｌとしては、上記に限らず、受信信号のレベルを表す他の値を用いてもよい。この処理により、ビット軟判定値のレベル変動が小さく抑えられると、装置化においてビット軟判定値を量子化する場合のビット数を削減することができる。そのため、軟判定値バッファ７のサイズを小さく抑えることができる。
【００３６】
ビット軟判定値生成部４によりビット軟判定値を生成後、レート処理部５では、当該ビット軟判定値のレートを変換する。具体的には、図２に示す送信機のレート処理部２６がパンクチャ処理を行っている場合には、間引かれたビットに対応するビット軟判定値を０として挿入する。一方、レート処理部２６がレペティション処理を行っている場合には、繰り返したビットに対応するビット軟判定値を加算する。
【００３７】
ビット軟判定値合成部６では、レート処理部５が出力する新たな受信信号のビット軟判定値と、軟判定値バッファ７に保存された過去の受信信号のビット軟判定値と、を上記制御情報に含まれる初送／再送情報に基づいて合成する。図４は、実施の形態１のビット軟判定値合成部６の内部構成例を示す図である。このビット軟判定値合成部６は、係数計算部４１と、振幅補正部４２，４３と、加算部４４と、振幅正規化部４５から構成される。
【００３８】
ここで、ビット軟判定値合成部６の動作について説明する。まず、係数計算部４１が、ビット軟判定値生成部４から出力される正規化基準値を用いて補正係数を計算する。たとえば、正規化基準値Ｌに対応した補正係数をＬとして出力する。
【００３９】
つぎに、振幅補正部４２が、レート処理部５が出力するビット軟判定値に対して上記補正係数Ｌを乗算し、振幅を補正する。これにより、ビット軟判定値は、フェージングやシャドウイングによるレベル変動を含んだ値となる。さらに、制御情報に含まれる変調方式情報に基づいて振幅を補正する。たとえば、変調多値数がＭであれば、ビット軟判定値に１／Ｍを乗算する。これにより、ビット軟判定値に含まれる１ビットあたりの雑音電力が変調方式間で等しくなるため、異なった変調方式で再送が行われた場合であっても、適切にビット軟判定値を合成できる。
【００４０】
つぎに、振幅補正部４３が、過去の受信信号のビット軟判定値の振幅を補正する。この振幅の補正では、予め過去の受信信号のビット軟判定値に対応する補正係数を記憶しておき（記憶されている過去の補正係数をＬ´とする）、この補正係数Ｌ´を読み出した過去の受信信号のビット軟判定値に対して乗算する。
【００４１】
つぎに、加算部４４が、新たな受信信号のビット軟判定値と過去の受信信号のビット軟判定値とを加算する。最後に、振幅正規化部４５が、加算後のビット軟判定値を正規化する。この正規化処理では、たとえば、ＬとＬ´の値の大きな方をＰとし、加算後のビット軟判定値をＰで除算する。そして、このＰを過去の補正係数Ｌ´として記憶する。
【００４２】
このように、ビット軟判定値合成部６では、新たな受信信号のビット軟判定値と過去の受信信号のビット軟判定値とを合成する際に、振幅を補正することにより、フェージングやシャドウイング等のレベル変動を考慮した最適な合成を実現できる。また、合成後には振幅正規化部４５にて正規化処理を行うことにより、ビット軟判定値のレベル変動が再び小さく抑えられることになり、量子化した際の必要ビット数を削減できる。したがって、軟判定値バッファ７のサイズを小さく抑えることができる。なお、加算部４４では、制御情報に含まれる初送／再送情報が再送を示している場合に加算処理を行い、初送／再送情報が初送を示している場合については、新たな受信信号のビット軟判定値を保持した状態で出力する。また、このとき、振幅正規化部４５では、Ｐ＝Ｌとして処理を行う。このように、再送時にビット軟判定値を合成することにより、時間ダイバーシチの効果が得られ、再送時における誤り訂正効果を向上させることができる。
【００４３】
ビット軟判定値合成部６によりビット軟判定値を合成後（再送時）、デパンクチャ処理部８では、合成後のビット軟判定値に対してデパンクチャ処理を行う。このデパンクチャ処理では、図２に示す送信機のパンクチャ処理部２３にて間引かれたビットに対して、ビット軟判定値を０として挿入する。
【００４４】
復号部９では、デパンクチャ処理後のビット軟判定値に対して誤り訂正復号を行い、硬判定値データを出力する。誤り訂正復号は、図２に示す送信機の符号化部２２の誤り訂正符号化に対応した復号方法を用いる。たとえば、畳み込み符号で符号化されている場合はビタビ復号を行う。また、ターボ符号で符号化されている場合はターボ復号を行う。
【００４５】
ＣＲＣ検出部１０では、誤り訂正復号後の硬判定値データに誤りが有るか無いかを判別する。たとえば、誤りが無い場合は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報としてＡＣＫを出力する。一方、誤りが有る場合は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報としてＮＡＣＫを出力する。このＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報は、送信機への帰還情報として送信される。なお、ビット軟判定値合成部６では、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報がＮＡＣＫであれば、送信機側からパケットが再送されるため、軟判定値バッファ７に合成後のビット軟判定値を保存する。一方、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報がＡＣＫであれば、そのときのビット軟判定値を保存しない。
【００４６】
つづいて、パケットの送受信タイミングおよびパケット再送制御方法について説明する。図５は、パケットの送受信タイミングおよびパケット再送制御方法を示す図である。
【００４７】
パケットを伝送する一つのチャネルは、Ｎ個に時分割される。図５は、Ｎ＝４の場合の例を示しており、時分割された４個のチャネルを＃１，＃２，＃３，＃４と表している。そして、送信機では、チャネル＃１，チャネル＃２，チャネル＃３，チャネル＃４の順で、パケットをチャネルに載せて送信する。
【００４８】
一方、パケット再送制御に関しては、時分割されたチャネル毎に独立して行われる。たとえば、受信機がチャネル＃２に載せられて受信したパケットの誤りを検出した場合、送信機は、再送パケットを次のチャネル＃２に載せて再送する。具体的にいうと、送信するパケットの番号を順に１，２，３，４，５，６，７，８，…とすると、まず、送信機は、パケット「１」をチャネル＃１に載せて送信する。伝送路遅延が付加された状態でパケット「１」を受信した受信機は、そのパケットに誤りがなければ、受信成功（ＯＫ）を示すＡＣＫを送信機に通知する。このＡＣＫを受け取った送信機は、つぎのチャネル＃１に新たなパケット「５」を載せて送信する。
【００４９】
また、パケット「１」をチャネル＃１に載せて送信後、送信機は、つぎのパケット「２」をチャネル＃２に載せて送信する。パケット「２」を受信した受信機は、そのパケットに誤りが有った場合、受信失敗（ＮＧ）を示すＮＡＣＫを送信機に通知する。そして、このＮＡＣＫを受け取った送信機は、次のチャネル＃２に再度パケット「２」を載せて再送する。
【００５０】
このパケット再送制御は、ＮチャネルＳｔｏｐ−ａｎｄ−Ｗａｉｔ方式と呼ばれ、送受信間の遅延を考慮した再送制御である。
【００５１】
ここで、上記パケット再送制御と適応変調／符号化を組み合わせたシステムを想定する。適応変調／符号化は、伝搬環境に応じて変調方式や符号化率を制御する方式である。この適応変調／符号化とパケット再送制御とを組み合わせた場合、このシステムでは、前回の送信とは異なった変調方式で再送が行われることが考えられる。すなわち、図５に示すように、最初の４つのパケットがＱＰＳＫ変調で送信され、その後のパケットが１６ＱＡＭ変調で送信されている場合、パケット「２」に関しては、初送がＱＰＳＫ変調で送信され、再送が１６ＱＡＭ変調で送信されることになる。
【００５２】
以降、上記パケット再送制御と適応変調／符号化を組み合わせたシステムにおける、本実施の形態の受信機の動作について説明する。図６は、送信機における符号化則と受信機における軟判定値合成方法を示す図である。パケット再送制御における符号化則と軟判定値合成方法には、幾つかの種類があるが、ここでは、タイプ１とタイプ２と呼ばれるものについて説明する。
【００５３】
まず、タイプ１を用いる場合、送信機では、送信データに対して符号化率Ｒの符号化を行う。符号化率Ｒは、特定のビットに対してパンクチャ処理を行い、符号化後のビット数を調整することで実現する。タイプ１では、初送時も再送時も常に同じパンクチャの規則に基づき、符号化率Ｒで符号化を行う。そして、本実施の形態の受信機では、再送が行われる毎にビット軟判定値を合成し、その後、誤り訂正復号を行う。
【００５４】
一方、タイプ２を用いる場合、送信機では、まず、送信データに対して符号化率Ｒ´で符号化を行う（パンクチャ処理を行わない）。つぎに、特定のビットに対してパンクチャ処理を行うことで、符号化率をＲとする。ただし、タイプ２では、送信回数に応じてパンクチャの規則を変える。たとえば、送信回数が奇数番目の場合には、白の四角で示しているビットを送信し、送信回数が偶数番目の場合には、残りの斜線の四角で示しているビットを送信する。そして、本実施の形態の受信機では、再送が行われるたびに、同一のビットに対応した軟判定値をビット毎に合成し、異なったビットに対応した軟判定値に対しては合成を行わずに、その後、誤り訂正復号を行う。
【００５５】
本実施の形態の受信機では、再送回数毎に異なったビットが送信されるタイプ２に対応するため、軟判定値の合成をビット単位で行うこととした。これにより、タイプ１では、受信機が軟判定値をビット単位に合成するため、時間ダイバーシチの効果を得ることができる。また、タイプ２では、符号化利得を得ることができる。
【００５６】
さらに、図６の下部には、異なった変調方式で再送が行われる場合を示している。この場合、初送は、符号化率Ｒで符号化を行い、ＱＰＳＫ変調によるパケットを送信する。また、再送では、初送の１／２の符号化率Ｒ´＝Ｒ／２で符号化を行い、１６ＱＡＭ変調によるパケットを送信する。そして、本実施の形態の受信機では、再送が行われるたびに、変調方式に対応したビット軟判定値を生成し、同一のビットに対応したビット軟判定値を合成し、異なったビットに対応したビット軟判定値に対しては合成を行わずに、その後、誤り訂正復号を行う。このように、本実施の形態の受信機では、異なる変調方式で再送を行う場合であっても、同一のビットについては軟判定値を合成する。
【００５７】
すなわち、本実施の形態の受信機は、再送が行われるたびにビット軟判定値を生成してビット毎に軟判定値を合成するため、上記タイプ２の再送方式や適応変調／符号化を行うシステム、および上記パケット再送制御と適応変調／符号化を組み合わせたシステムにおいても適用可能である。
【００５８】
以上のように、本実施の形態においては、再送が行われるたびに、変調方式に応じたビット軟判定値を生成し、さらに、変調方式に応じた振幅補正を行って１ビットあたりの雑音電力を等しくし、同一のビットに対応したビット軟判定値を合成する構成とした。これにより、最適なビット軟判定値の合成を実現できる。
【００５９】
また、実施の形態１においては、ビット軟判定値の正規化処理を行うため、ビット軟判定値のレベル変動が小さく抑えられる。これにより、実際の装置化においてビット軟判定値を量子化する場合のビット数を大幅に削減することができ、パケット合成に必要な軟判定値バッファのサイズを小さく抑えることができる。一方、ビット軟判定値の合成を行う場合には、正規化処理とは逆に、ビット軟判定値の振幅補正を行うため、フェージングやシャドウイングなどのレベル変動を考慮した合成を実現でき、時間ダイバーシチの効果を享受できる。
【００６０】
実施の形態２．
図７は、実施の形態２のビット軟判定値合成部６の内部構成例を示す図であり、このビット軟判定値合成部６は、先に説明した係数計算部４１，振幅補正部４２，４３，振幅正規化部４５の代わりに、シフト量計算部５１とビットシフト部５２，５３，５４を備える構成とした。なお、先に説明した実施の形態１（図１〜図４）と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態１と異なる動作についてのみ説明する。
【００６１】
シフト量計算部５１では、ビット軟判定値生成部４から出力される正規化基準値を用いてビットシフト量を計算する。たとえば、正規化基準値Ｌに対してビットシフト量をＶ＝ｉｎｔ（ｌｏｇ２（Ｌ／Ａ））として出力する。なお、Ａは定数を表し、ｉｎｔ（・）は小数点以下を切り捨てて整数化する関数を表す。また、ビットシフト量Ｖが正の値であれば左ビットシフトを行い、負の値であれば右ビットシフトを行う。
【００６２】
ビットシフト部５２では、上記ビットシフト量Ｖに基づいて、レート処理部５が出力するビット軟判定値をビットシフトする。これにより、振幅補正が行われ、ビット軟判定値は、フェージングやシャドウイングによるレベル変動を含んだ値となる。さらに、制御情報に含まれる変調方式情報により、変調方式に応じた振幅補正を行う。たとえば、変調多値数がＭであれば、ビット軟判定値をｉｎｔ（ｌｏｇ２Ｍ）だけ右ビットシフトして振幅補正を行う。これにより、ビット軟判定値に含まれる１ビットあたりの雑音電力が変調方式間でほぼ等しくなるため、異なった変調方式で再送が行われた場合であっても、適切なビット軟判定値の合成を実現できる。
【００６３】
ビットシフト部５３では、過去の受信信号のビット軟判定値に対してビットシフトを行う。ここでのビットシフトは、予め過去の受信信号のビット軟判定値に対応する過去のビットシフト量を記憶しておき、このビットシフト量Ｖ´を用いて行う。加算部４４では、実施の形態１と同様に、新たな受信信号のビット軟判定値と過去の受信信号のビット軟判定値とを加算する。
【００６４】
ビットシフト部５４では、加算後のビット軟判定値の正規化処理をビットシフトにより行う。この正規化処理は、たとえば、ＶとＶ´の大きな値の方をＷとし、加算後のビット軟判定値をＷだけビットシフトする。ここでは、値が正であれば右ビットシフトを行い、負であれば左ビットシフトを行う。また、このときのＷを過去のビットシフト量Ｖ´として記憶する。
【００６５】
以上のように、本実施の形態によれば、ビット軟判定値の正規化処理を行うため、ビット軟判定値のレベル変動が小さく抑えられる。これにより、実際の装置化においてビット軟判定値を量子化するビット数を大幅に削減することができ、パケット合成に必要な軟判定値バッファのサイズを小さく抑えることができる。さらに、ビット軟判定値の合成を行う際に、ビットシフトによりビット軟判定値の振幅補正を行うため、簡単な処理でフェージングやシャドウイングなどのレベル変動を考慮した合成を実現できる。
【００６６】
実施の形態３．
図８は、本発明にかかる受信機の実施の形態３の構成を示す図である。本実施の形態の受信機は、異なった変調方式で変調された２つの変調信号を復調する（シンボル軟判定値を生成する）復調部３Ａ，３Ｂと、各復調部が出力するシンボル軟判定値を用いて変調方式に応じたビット軟判定値を生成するビット軟判定値生成部４Ａ，４Ｂと、各ビット軟判定値生成部が出力するビット軟判定値のレート変換を行うレート処理部５Ａ，５Ｂと、レート処理部５Ａが出力するビット軟判定値とレート処理部５Ｂが出力するビット軟判定値とを合成するビット軟判定値合成部６ａと、を備える構成とした。なお、先に説明した実施の形態１または２と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６７】
また、図９は、上記受信機にパケットを送信する送信機の構成を示す図である。これらの送信機６１Ａおよび６１Ｂは、復号後の硬判定値データに誤りが有るか無いかを判別するための冗長ビット（ＣＲＣビット）を送信データに付加するＣＲＣ付加部２１Ａ，２１Ｂと、ＣＲＣビットが付加されたデータ系列に対して誤り訂正符号化を行う符号化部２２Ａ，２２Ｂと、符号化後のデータ系列のレートを変換するレート処理部２６Ａ，２６Ｂと、レート変換後のデータ系列をディジタル変調する変調部２７Ａ，２７Ｂと、変調後の信号に対して所定の周波数変換を行うＲＦ部２８Ａ，２８Ｂと、周波数変換後の信号を送信するためのアンテナ２９Ａ，２９Ｂから構成され、各送信機が、同一の送信データを異なった変調方式で変調して送信する。
【００６８】
ここで、上記図８および図９を用いて、実施の形態３の受信機の動作を説明する。なお、上記各送信機については、基本的に先に説明した図２の構成と同様であるため、ここでは送信機６１Ａを用いてその動作を簡単に説明する。
【００６９】
ＣＲＣ付加部２１Ａでは、送信データにＣＲＣビットを付加する。符号化部２２Ａでは、ＣＲＣビットを付加したデータ系列に対して誤り訂正符号化を行う。レート処理部２６Ａでは、誤り訂正符号化後のデータ系列に対して、物理チャネルの伝送レートに合わせるためのレート変換を行う。変調部２７Ａでは、レート変換後のデータ系列に対してディジタル変調を行う。ＲＦ部２８Ａでは、変調後の信号を所定の周波数に変換し、変換後の信号をアンテナ２９Ａから送信する。なお、送信機６１Ｂでは、送信機６１Ａとは異なった変調方式でディジタル変調を行う。
【００７０】
一方、本実施の形態の受信機では、ＲＦ部２が、アンテナ１を介して受信した信号を所定の周波数に変換し、ベースバンド信号を生成する。このベースバンド信号は、復調部３Ａと復調部３Ｂに送られ、たとえば、復調部３Ａが送信機６１Ａからの信号を抽出し、復調部３Ｂが送信機６１Ｂからの信号を抽出する。各送信機（６１Ａ，６１Ｂ）が通信方式としてＣＤＭＡ方式を採用し、各送信機からの送信信号がそれぞれ異なる拡散符号で拡散されている場合は、同一の拡散符号で逆拡散を行うことにより、送信機６１Ａからの信号と送信機６１Ｂからの信号とを分離できる。
【００７１】
復調部３Ａでは、送信機６１Ａに対応した拡散符号でベースバンド信号を逆拡散することにより送信機６１Ａからの変調信号を抽出し、当該変調信号を変調方式に応じて復調してシンボル毎の軟判定値を出力する。また、復調部３Ｂでは、送信機６１Ｂに対応した拡散符号でベースバンド信号を逆拡散することにより送信機６１Ｂからの変調信号を抽出し、当該変調信号を変調方式に応じて復調してシンボル毎の軟判定値を出力する。なお、復調処理は変調方式に応じて行われる。また、出力される軟判定値は、ＰＳＫ変調やＱＡＭ変調などのマッピング後の同相成分および直交成分を表す値である。
【００７２】
ビット軟判定値生成部４Ａでは、先に説明したビット軟判定値生成部４と同様の処理（式（１），式（２）参照）で、復調部３Ａが出力するシンボル軟判定値を用いて、送信機６１Ａの変調方式に応じたビット軟判定値を生成する。また、ビット軟判定値生成部４Ｂでも、上記と同様の処理（式（１），式（２）参照）で、復調部３Ｂが出力するシンボル軟判定値を用いて、送信機６１Ｂの変調方式に応じたビット軟判定値を生成する。なお、実施の形態１と同様に、ビット軟判定値のレベル変動を小さくするための処理（正規化処理）を行うこととしてもよい。
【００７３】
レート処理部５Ａ，５Ｂでは、先に説明したレート処理部５と同様の処理で、対応するビット軟判定値生成部から出力されたビット軟判定値のレートを変換する。
【００７４】
ビット軟判定値合成部６ａでは、先に説明したビット軟判定値合成部６と同様の処理で、レート処理部５Ａが出力するビット軟判定値とレート処理部５Ｂが出力するビット軟判定値とを合成する。具体的に言うと、たとえば、図４に示す係数計算部４１と振幅補正部４２が変調方式毎に備えられ、それらの出力を加算部４４が合成する。また、ビット軟判定値の合成においては、図４と同様に、変調方式に応じた振幅補正を行う。たとえば、変調多値数がＭであれば、ビット軟判定値に１／Ｍを乗算して振幅補正を行う。これにより、ビット軟判定値に含まれる１ビットあたりの雑音電力が変調方式間で等しくなるため、異なった変調方式で同一データが送信された場合であっても、適切なビット軟判定値の合成を実現できる。
【００７５】
このように、本実施の形態においては、受信機が、異なる変調方式で変調された２つの変調信号（送信データは同一）を所定の処理で分離後、各変調方式に応じたビット軟判定値を個別に生成し、当該ビット軟判定値を合成する構成とした。これにより、空間ダイバーシチの効果が得られ、誤り訂正効果を大幅に向上させることができる。なお、本実施の形態においては、変調信号が符号分割多重されている場合について説明したが、これに限らず、変調信号を分離できる構成であれば、たとえば、空間分割多重，時分割多重，または周波数分割多重されている場合においても適用可能である。
【００７６】
また、本実施の形態においては、上記のように各変調方式間でビット軟判定値を合成する場合に、変調方式に応じた振幅補正を行い、１ビットあたりの雑音電力を等しくしているため、最適なビット軟判定値の合成を実現できる。
【００７７】
【発明の効果】
以上、説明したとおり、本発明によれば、再送が行われるたびに、変調方式に応じたビット軟判定値を生成し、さらに、同一のビットに対応したビット軟判定値を適切なレベルで合成する構成とした。これにより、高度な再送方式や適応変調／符号化に対応したシステムに適用した場合であっても、最適なパケット合成を実現できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる受信機の実施の形態１の構成を示す図である。
【図２】実施の形態１の受信機にパケットを送信する一般的な送信機の構成を示す図である。
【図３】ビット軟判定値生成部の内部構成を示す図である。
【図４】実施の形態１のビット軟判定値合成部の内部構成を示す図である。
【図５】パケットの送受信タイミングおよびパケット再送制御方法を示す図である。
【図６】送信機における符号化則と受信機における軟判定値合成方法を示す図である。
【図７】実施の形態２のビット軟判定値合成部の内部構成を示す図である。
【図８】本発明にかかる受信機の実施の形態３の構成を示す図である。
【図９】実施の形態３の受信機にパケットを送信する送信機の構成を示す図である。
【符号の説明】
１  アンテナ、２  ＲＦ部、３，３Ａ，３Ｂ  復調部、４，４Ａ，４Ｂ  ビット軟判定値生成部、５，５Ａ，５Ｂ  レート処理部、６，６ａ  ビット軟判定値合成部、７  軟判定値バッファ、８  デパンクチャ処理部、９  復号部、１０  ＣＲＣ検出部、２１，２１Ａ，２１Ｂ  ＣＲＣ付加部、２２，２２Ａ，２２Ｂ  符号化部、２３  パンクチャ処理部、２４  バッファ、２５  選択部、２６，２６Ａ，２６Ｂ  レート処理部、２７，２７Ａ，２７Ｂ  変調部、２８，２８Ａ，２８Ｂ  ＲＦ部、２９，２９Ａ，２９Ｂ  アンテナ、３１  ビット軟判定値計算部、３２  振幅正規化部、４１  係数計算部、４２，４３  振幅補正部、４４  加算部、４５  振幅正規化部、５１  シフト量計算部、５２，５３，５４  ビットシフト部、６１Ａ，６１Ｂ  送信機。
【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】
2004260713.tif 000009
【図７】
2004260713.tif 000010
【図８】
2004260713.tif 000011
【図９】
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