(57)【要約】【課題】無線通信システムにおいて、受信側の復号特性を向上させることができ、無線通信のスループットを向上させること。【解決手段】無線受信装置１５１は、異なる伝搬路を経由した無線波Ｒ１〜Ｒ３を受信し、無線送信装置１０１の送信アンテナ１０２−１〜１０２−３と無線受信装置１５１の受信アンテナ１５２の対ごとに対応する伝搬路特性に基づいて、受信信号を時空復号し、情報を取り出す。時空復号の結果、パケット伝送の失敗が確認された場合は、無線送信装置１０１へＮＡＣＫ信号および各伝搬路の伝搬路特性に関する情報が通知される。無線送信装置１０１は、この伝搬路特性の情報に基づいて、パケット再送時の再送データの符号化方法、再送データのパンクチャパターン、インタリーブパターン、送信電力、または送信に使用するアンテナ数等の送信方法を決定する。【選択図】　　　図１
2004040232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを複数の送信系統を用いて同時に無線送信する送信装置であって、前記データの再送時には各送信系統における送信方法を変更して無線送信する送信装置と、
前記送信装置から無線送信され、複数の異なる伝搬路を経て重畳された信号を受信する受信装置と、を有し、
前記送信装置は、
前記複数の異なる伝搬路の特性に基づいて、前記データの再送時の各送信系統における送信方法を変更することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記送信方法は、再送データの符号化方法、再送データのパンクチャパターン、インタリーブパターン、送信電力、または送信に使用するアンテナ数であることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
互いに異なる符号化シンボルを複数の送信アンテナに分配し同一時刻に同一周波数を用いて無線送信する無線通信システムであって、
無線送信装置において第１の符号化を施した信号を無線受信装置へ送信する手段と、
前記無線受信装置において受信した信号の復号を行い、送信誤りを検査する手段と、
前記無線送信装置の送信アンテナと前記無線受信装置の受信アンテナの対ごとに対応する伝搬路情報を推定する手段と、
前記受信した信号の復号の成否と前記伝搬路情報とを前記無線送信装置に通知する手段と、
前記無線送信装置において、通知結果に基づき第２の符号化を施した信号を前記無線受信装置へ再送する手段と、
を有することを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
前記無線受信装置において、
初回送信時に受信された信号と再送時に受信された信号とを合成し、
合成された信号に対して復号を行う、
ことを特徴とする請求項３記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記無線送信装置の送信アンテナと前記無線受信装置の受信アンテナの対ごとに対応する各伝搬路の電力レベルから電力レベル差を求める手段と、
前記電力レベル差と閾値との比較をする比較手段と、
前記比較手段の比較結果に基づいてデータ再送時の送信方法を決定する、
ことを特徴とする請求項３または請求項４記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記電力レベル差が前記閾値よりも大きい場合において、符号化シンボルへの電力配分を変更した符号化を前記無線送信装置において施して、前記無線受信装置へ再送することを特徴とする請求項５記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記電力レベル差と閾値との比較を前記無線送信装置において行って再送時の符号化方法を決定し、
再送時の符号化方法を前記無線送信装置から前記無線受信装置へ通知する、
ことを特徴とする請求項５記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記電力レベル差と閾値との比較を前記無線受信装置において行って再送時の符号化方法を決定し、
再送時の符号化方法を前記無線受信装置から前記無線送信装置へ通知する、
ことを特徴とする請求項５記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記電力レベル差と閾値との比較を前記無線受信装置において行って、電力レベル差が閾値よりも大きい場合、伝搬路情報を前記無線受信装置から前記無線送信装置へ通知する手段、を有し、
前記通知結果に基づき再送時の符号化方法を前記無線送信装置において決定し、再送時の符号化方法を前記無線送信装置から前記無線受信装置へ通知する、
ことを特徴とする請求項５記載の無線通信システム。
【請求項１０】
再送時に施す符号化において、前記電力レベル差に基づき符号化シンボルの一部をパンクチャし、
符号化シンボルの一部を複数のアンテナから送信する符号化を行う、
ことを特徴とする請求項５記載の無線通信システム。
【請求項１１】
再送時において、前記電力レベル差に基づき符号化シンボルの一部を他の符号化シンボルよりも小さな電力で送信し、
符号化シンボルの一部を他の符号化シンボルよりも大きな電力で送信する、
ことを特徴とする請求項５記載の無線通信システム。
【請求項１２】
無線送信装置がＭ（Ｍは整数）本の送信アンテナを具備し、初回送信時にＮ（ＮはＭ以下の整数）本の送信アンテナを選択して伝送する場合において、
再送時の送信アンテナをＫ（ＫはＮより大きくＭ以下の整数）本選択し、
Ｋ−Ｎ本の送信アンテナを用いて符号化シンボルの一部を複数のアンテナから送信する、
ことを特徴とする請求項５記載の無線通信システム。
【請求項１３】
無線送信装置がＭ（Ｍは整数）本の送信アンテナを具備し、
初回送信時にＮ（ＮはＭ以下の整数）本の送信アンテナを選択して伝送する場合において、再送時の送信アンテナを初回送信時とは異なる組み合わせでＮ本選択して送信する、
ことを特徴とする請求項５記載の無線通信システム。
【請求項１４】
無線受信装置において、
初回伝送時に受信された信号と再送時に受信された信号とを電力合成して得られた合成信号に対して復号する手段と、
前記復号で誤りが訂正できなかった場合に、再送時に受信された信号を単独で復号する手段と、
初回伝送時の受信信号復号結果の尤度と再送時の受信信号復号結果の尤度とを合成する手段と、
合成された尤度を用いて符号化シンボルを判定する手段と、
を有することを特徴とする請求項４記載の無線通信システム。
【請求項１５】
無線送信装置において実際に伝送するよりも低レートの符号化を行い、パンクチャによって実際の伝送符号化レートに合致した数の符号化シンボルを選択して送信する手段と、
再送時に初回伝送時とは異なるパンクチャによって初回伝送時とは異なる組み合わせで符号化シンボルを再送する手段と、
パンクチャ方法を無線受信装置へ通知する手段と、
を有することを特徴とする請求項３または請求項４記載の無線通信システム。
【請求項１６】
用いられる符号がターボ符号であって、ターボ符号のパリティビットに対応する符号化シンボルのみをパンクチャの対象とすることを特徴とする請求項１５記載の無線通信システム。
【請求項１７】
用いられるパンクチャ方法が、パンクチャする符号化シンボルの選択を復号単位よりも小さい単位で切り替えることを特徴とする請求項１５または請求項１６記載の無線通信システム。
【請求項１８】
マルチキャリア伝送方式を用いた無線通信方法であって、
符号化は時間空間符号化と空間周波数符号化と時間空間周波数符号化とから選択され、再送毎に伝搬路情報に基づいて符号化が選択される、
ことを特徴とする請求項３から請求項１７のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項１９】
データを複数の送信系統を用いて同時に無線送信する送信手段と、
前記データの再送時には、前記送信手段における各送信系統の送信方法を変更する変更手段と、を有し、
前記変更手段は、
前記送信手段によって無線送信された信号がそれぞれ経る、異なった伝搬路の特性に基づいて、前記送信手段における各送信系統の送信方法を変更することを特徴とする無線送信装置。
【請求項２０】
前記送信手段における各送信系統の送信方法は、再送データの符号化方法、再送データのパンクチャパターン、インタリーブパターン、送信電力、または送信に使用するアンテナ数であることを特徴とする請求項１９記載の無線送信装置。
【請求項２１】
一の送信装置から同時に無線送信され、それぞれ異なる複数の伝搬路を経て重畳された信号を受信する無線受信装置であって、
前記複数の伝搬路の特性を推定する推定手段と、
推定された前記複数の伝搬路の特性を前記一の送信装置に通知する通知手段と、
を有することを特徴とする無線受信装置。
【請求項２２】
一の送信装置から同時に無線送信され、それぞれ異なる複数の伝搬路を経て重畳された信号を受信する無線受信装置であって、
前記複数の伝搬路の特性を推定する推定手段と、
推定された前記複数の伝搬路の特性に基づいて、前記一の送信装置が用いる送信方法を決定する決定手段と、
決定された送信方法を前記一の送信装置に通知する通知手段と、
を有することを特徴とする無線受信装置。
【請求項２３】
請求項１９または請求項２０記載の無線送信装置を有することを特徴とする通信端末装置。
【請求項２４】
請求項２１または請求項２２記載の無線受信装置を有することを特徴とする通信端末装置。
【請求項２５】
請求項１９または請求項２０記載の無線送信装置を有することを特徴とする基地局装置。
【請求項２６】
請求項２１または請求項２２記載の無線受信装置を有することを特徴とする基地局装置。
【請求項２７】
データを複数の送信系統を用いて同時に無線送信し、前記データの再送時には各送信系統における送信方法を変更して無線送信する送信ステップと、
無線送信され、複数の異なる伝搬路を経て重畳された信号を受信する受信ステップと、を有し、
前記送信ステップは、
前記複数の異なる伝搬路の特性に基づいて、前記データの再送時の各送信系統における送信方法を変更することを特徴とする無線通信方法。
【請求項２８】
互いに異なる符号化シンボルを複数の送信アンテナに分配し同一時刻に同一周波数を用いて無線送信する場合、
無線送信装置において第１の符号化を施した信号を無線受信装置へ送信するステップと、
前記無線受信装置において受信した信号の復号を行い、送信誤りを検査するステップと、
前記無線送信装置の送信アンテナと前記無線受信装置の受信アンテナの対ごとに対応する伝搬路情報を推定するステップと、
前記受信した信号の復号の成否と前記伝搬路情報とを前記無線送信装置に通知するステップと、
前記無線送信装置において、通知結果に基づき第２の符号化を施した信号を前記無線受信装置へ再送するステップと、
を有することを特徴とする無線通信方法。
【請求項２９】
データを複数の送信系統を用いて同時に無線送信する送信ステップと、
前記データの再送時には、前記送信ステップにおける各送信系統の送信方法を変更する変更ステップと、を有し、
前記変更ステップは、
前記送信ステップによって無線送信された信号がそれぞれ経る、異なった伝搬路の特性に基づいて、前記送信ステップにおける各送信系統の送信方法を変更することを特徴とする無線送信方法。
【請求項３０】
一の送信装置から同時に無線送信され、それぞれ異なる複数の伝搬路を経て重畳された信号を受信する場合、
前記複数の伝搬路の特性を推定する推定ステップと、
推定された前記複数の伝搬路の特性を前記一の送信装置に通知する通知ステップと、
を有することを特徴とする無線受信方法。
【請求項３１】
一の送信装置から同時に無線送信され、それぞれ異なる複数の伝搬路を経て重畳された信号を受信する場合、
前記複数の伝搬路の特性を推定する推定ステップと、
推定された前記複数の伝搬路の特性に基づいて、前記一の送信装置が用いる送信方法を決定する決定ステップと、
決定された送信方法を前記一の送信装置に通知する通知ステップと、
を有することを特徴とする無線受信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信システム、無線送信装置、および無線受信装置に関する。特に、マルチアンテナ伝送における再送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の送信アンテナから異なる符号化シンボルを送信する方法として、米国特許番号６，１１５，４２７に開示されたＳＴＣ（Ｓｐａｃｅ−Ｔｉｍｅ　Ｃｏｄｉｎｇ；時間空間符号化）が知られている。ＳＴＣは、符号化と送信ダイバーシチを結合した技術であり、複数の送信アンテナから時間空間符号化（時空符号化）されたサブストリームを、同時に同一周波数を用いて無線送信することにより、周波数利用効率および単位時間あたりの伝送速度の高速化を達成するものである。
【０００３】
ＳＴＣを用いて送信された信号を受信する受信装置は、受信信号に含まれるパイロットシンボルを用いて送信アンテナと受信アンテナの対ごとに対応する伝搬路の回線特性を推定し、それぞれ異なるフェージングを受けた時間空間符号化サブストリームが重畳されている受信信号を、求めた回線特性に基づいて復号し、情報ビットを取り出す。
【０００４】
一方、無線通信における誤り制御方法として、自動再送要求（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｒｅｐｅａｔ　ｒｅＱｕｅｓｔ；ＡＲＱ）が知られている。また、無線受信装置において初回伝送時のパケットと再送時のパケットを両方共に利用して復号処理を行う方式は、特に、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ　ＡＲＱ）と呼ばれている。
【０００５】
無線通信における効率的なＨＡＲＱの例として、特開平１０−２２９８４号公報に開示されたものが知られている。ここに開示された方式では、ＡＣＫ（ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｍｅｎｔ）信号およびＮＡＣＫ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ　ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｍｅｎｔ）信号の頻度に基づいて符号化を変更することによりスループットの向上を狙っている。
【０００６】
また、上記のＳＴＣおよびＨＡＲＱを組み合わせた技術、すなわち、ＳＴＣにおいてＨＡＲＱ方式を使用する技術の一例として、Ｖｅｈｉｃｕｌａｒ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，　ＶＴＣ　２００１　Ｆａｌｌ．　ＩＥＥＥ　ＶＴＳ　５４ｔｈ，　Ｖｏｌ．４，　２００１，　”Ｈｙｂｒｉｄ　ＡＲＱ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ　Ｕｓｉｎｇ　Ｓｐａｃｅ−Ｔｉｍｅ　Ｃｏｄｅｓ”，　Ｖａｎ　Ｎｇｕｙｅｎ，　Ａ．；　Ｉｎｇｒａｍ，　Ｍ．　Ａ．に提示された方法が知られている。この方法では、初回伝送時に時空符号をパンクチャして情報ビットと一つのパリティビットのみを伝送し、再送時には別種のパリティビットと情報ビットのみを伝送する。これによってスループットを高めることを狙っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＳＴＣにおけるＨＡＲＱ方式を適用した無線通信においては、例えば、ある時間空間符号化サブストリームが、初回伝送時において伝搬路のフェージングの影響を大きく受け、受信電力が著しく低下した場合であっても、再送時においても各時間空間符号化サブストリームへの送信電力配分は一定であるために、受信側では符号化利得があまり向上せず、結果として再送を繰り返すこととなり、スループットが低下するという問題がある。
【０００８】
また、ＳＴＣにおいては、再送伝送時に初回伝送の信号と再送伝送の信号を電力合成した信号の信号点配置において、各時間空間符号化サブストリームの合成伝搬路特性の間に瞬時相関が発生するために、シンボル位置が近接することがある。これにより、時空復号能力が低下し、結果として再送を繰り返すこととなり、スループットが低下するという問題もある。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、受信側において復号特性を向上させることができ、無線通信のスループットを向上させることができる無線通信システム、無線送信装置、および無線受信装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の無線通信システムは、データを複数の送信系統を用いて同時に無線送信する送信装置であって、前記データの再送時には各送信系統における送信方法を変更して無線送信する送信装置と、前記送信装置から無線送信され、複数の異なる伝搬路を経て重畳された信号を受信する受信装置と、を有し、前記送信装置は、前記複数の異なる伝搬路の特性に基づいて、前記データの再送時の各送信系統における送信方法を変更する構成を採る。
【００１１】
本発明の無線通信システムは、上記の構成において、前記送信方法は、再送データの符号化方法、再送データのパンクチャパターン、インタリーブパターン、送信電力、または送信に使用するアンテナ数である構成を採る。
【００１２】
これらの構成によれば、送信側で伝搬路の特性に応じてデータの送信方法を変えるので、受信側において復号能力を向上させることができ、無線通信のスループットを向上させることができる。
【００１３】
本発明の無線通信システムは、互いに異なる符号化シンボルを複数の送信アンテナに分配し同一時刻に同一周波数を用いて無線送信する無線通信システムであって、無線送信装置において第１の符号化を施した信号を無線受信装置へ送信する手段と、前記無線受信装置において受信した信号の復号を行い、送信誤りを検査する手段と、前記無線送信装置の送信アンテナと前記無線受信装置の受信アンテナの対ごとに対応する伝搬路情報を推定する手段と、前記受信した信号の復号の成否と前記伝搬路情報とを前記無線送信装置に通知する手段と、前記無線送信装置において、通知結果に基づき第２の符号化を施した信号を前記無線受信装置へ再送する手段と、を有する構成を採る。
【００１４】
本発明の無線通信システムは、上記の構成において、前記無線受信装置において、初回送信時に受信された信号と再送時に受信された信号とを合成し、合成された信号に対して復号を行う構成を採る。
【００１５】
これらのシステムによれば、伝搬路情報に基づき符号化方法が変更されるので、例えば、ＳＴＣを用いた無線通信において伝搬路情報のフィードバックを活用し効率的なＨＡＲＱ方式を提供することができる。
【００１６】
本発明の無線通信システムは、上記の構成において、前記無線送信装置の送信アンテナと前記無線受信装置の受信アンテナの対ごとに対応する各伝搬路の電力レベルから電力レベル差を求める手段と、前記電力レベル差と閾値との比較をする比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づいてデータ再送時の送信方法を決定する構成を採る。
【００１７】
本発明の無線通信システムは、上記の構成において、前記電力レベル差が前記閾値よりも大きい場合において、符号化シンボルへの電力配分を変更した符号化を前記無線送信装置において施して、前記無線受信装置へ再送する構成を採る。
【００１８】
本発明の無線通信システムは、上記の構成において、前記電力レベル差と閾値との比較を前記無線送信装置において行って再送時の符号化方法を決定し、再送時の符号化方法を前記無線送信装置から前記無線受信装置へ通知する構成を採る。
【００１９】
本発明の無線通信システムは、上記の構成において、前記電力レベル差と閾値との比較を前記無線受信装置において行って再送時の符号化方法を決定し、再送時の符号化方法を前記無線受信装置から前記無線送信装置へ通知する構成を採る。
【００２０】
本発明の無線通信システムは、上記の構成において、前記電力レベル差と閾値との比較を前記無線受信装置において行って、電力レベル差が閾値よりも大きい場合、伝搬路情報を前記無線受信装置から前記無線送信装置へ通知する手段、を有し、前記通知結果に基づき再送時の符号化方法を前記無線送信装置において決定し、再送時の符号化方法を前記無線送信装置から前記無線受信装置へ通知する構成を採る。
【００２１】
これらのシステムによれば、伝搬路情報に基づき電力配分が変更され、再送時に電力が必要な符号化シンボルに電力が与えられるので、例えば、ＳＴＣを用いた無線通信において伝搬路情報のフィードバックを活用し効率的なＨＡＲＱ方式を提供することができる。
【００２２】
本発明の無線通信システムは、上記の構成において、再送時に施す符号化において、前記電力レベル差に基づき符号化シンボルの一部をパンクチャし、符号化シンボルの一部を複数のアンテナから送信する符号化を行う構成を採る。
【００２３】
このシステムによれば、伝搬路情報に基づき符号化レートが変更され、再送時に電力が必要な符号化シンボルに電力が与えられるので、例えば、ＳＴＣを用いた無線通信において伝搬路情報のフィードバックを活用し効率的なＨＡＲＱ方式を提供することができる。
【００２４】
本発明の無線通信システムは、上記の構成において、再送時において、前記電力レベル差に基づき符号化シンボルの一部を他の符号化シンボルよりも小さな電力で送信し、符号化シンボルの一部を他の符号化シンボルよりも大きな電力で送信する構成を採る。
【００２５】
このシステムによれば、伝搬路情報に基づき電力配分が変更され、再送時に電力が必要な符号化シンボルに電力が与えられるので、例えば、ＳＴＣを用いた無線通信において伝搬路情報のフィードバックを活用し効率的なＨＡＲＱ方式を提供することができる。
【００２６】
本発明の無線通信システムは、上記の構成において、無線送信装置がＭ（Ｍは整数）本の送信アンテナを具備し、初回送信時にＮ（ＮはＭ以下の整数）本の送信アンテナを選択して伝送する場合において、再送時の送信アンテナをＫ（ＫはＮより大きくＭ以下の整数）本選択し、Ｋ−Ｎ本の送信アンテナを用いて符号化シンボルの一部を複数のアンテナから送信する構成を採る。
【００２７】
このシステムによれば、伝搬路情報に基づき使用する送信アンテナ数が変更され、再送時に電力が必要な符号化シンボルに電力が与えられるので、例えば、ＳＴＣを用いた無線通信において伝搬路情報のフィードバックを活用し効率的なＨＡＲＱ方式を提供することができる。
【００２８】
本発明の無線通信システムは、上記の構成において、無線送信装置がＭ（Ｍは整数）本の送信アンテナを具備し、初回送信時にＮ（ＮはＭ以下の整数）本の送信アンテナを選択して伝送する場合において、再送時の送信アンテナを初回送信時とは異なる組み合わせでＮ本選択して送信する構成を採る。
【００２９】
このシステムによれば、伝搬路情報に基づき使用する送信アンテナの選択が変更され、再送時に電力が必要な符号化シンボルに電力が与えられるので、例えば、ＳＴＣを用いた無線通信において伝搬路情報のフィードバックを活用し効率的なＨＡＲＱ方式を提供することができる。
【００３０】
本発明の無線通信システムは、上記の構成において、無線受信装置において、初回伝送時に受信された信号と再送時に受信された信号とを電力合成して得られた合成信号に対して復号する手段と、前記復号で誤りが訂正できなかった場合に、再送時に受信された信号を単独で復号する手段と、初回伝送時の受信信号復号結果の尤度と再送時の受信信号復号結果の尤度とを合成する手段と、合成された尤度を用いて符号化シンボルを判定する手段と、を有する構成を採る。
【００３１】
このシステムによれば、電力合成後の伝搬路に相関が発生した場合に、合成方法を尤度合成に切り替えて符号化シンボルを判定することによって復号特性向上が期待できるので、例えば、ＳＴＣを用いた無線通信において効率的なＨＡＲＱ方式を提供することができる。
【００３２】
本発明の無線通信システムは、上記の構成において、無線送信装置において実際に伝送するよりも低レートの符号化を行い、パンクチャによって実際の伝送符号化レートに合致した数の符号化シンボルを選択して送信する手段と、再送時に初回伝送時とは異なるパンクチャによって初回伝送時とは異なる組み合わせで符号化シンボルを再送する手段と、パンクチャ方法を無線受信装置へ通知する手段と、を有する構成を採る。
【００３３】
本発明の無線通信システムは、上記の構成において、用いられる符号がターボ符号であって、ターボ符号のパリティビットに対応する符号化シンボルのみをパンクチャの対象とする構成を採る。
【００３４】
本発明の無線通信システムは、上記の構成において、用いられるパンクチャ方法が、パンクチャする符号化シンボルの選択を復号単位よりも小さい単位で切り替える構成を採る。
【００３５】
これらのシステムによれば、再送によって異なる組み合わせの符号化シンボルが合成されて低レート符号化および復号処理が実現され、復号特性向上が期待できるので、例えば、ＳＴＣを用いた無線通信において効率的なＨＡＲＱ方式を提供することができる。
【００３６】
本発明の無線通信システムは、上記の構成において、マルチキャリア伝送方式を用いた無線通信方法であって、符号化は時間空間符号化と空間周波数符号化と時間空間周波数符号化とから選択され、再送毎に伝搬路情報に基づいて符号化が選択される構成を採る。
【００３７】
このシステムによれば、再送時に異なる次元の符号化方法が選択され、ダイバーシチ効果による復号特性向上が期待できるので、例えば、ＳＴＣを用いた無線通信において効率的なＨＡＲＱ方式を提供することができる。
【００３８】
本発明の無線送信装置は、データを複数の送信系統を用いて同時に無線送信する送信手段と、前記データの再送時には、前記送信手段における各送信系統の送信方法を変更する変更手段と、を有し、前記変更手段は、前記送信手段によって無線送信された信号がそれぞれ経る、異なった伝搬路の特性に基づいて、前記送信手段における各送信系統の送信方法を変更する構成を採る。
【００３９】
本発明の無線送信装置は、上記の構成において、前記送信手段における各送信系統の送信方法は、再送データの符号化方法、再送データのパンクチャパターン、インタリーブパターン、送信電力、または送信に使用するアンテナ数である構成を採る。
【００４０】
これらの構成によれば、送信側で伝搬路の特性に応じてデータの送信方法を変えるので、受信側のデータ再送要求の頻度を減少させることができ、無線通信のスループットを向上させることができる。
【００４１】
本発明の無線受信装置は、一の送信装置から同時に無線送信され、それぞれ異なる複数の伝搬路を経て重畳された信号を受信する無線受信装置であって、前記複数の伝搬路の特性を推定する推定手段と、推定された前記複数の伝搬路の特性を前記一の送信装置に通知する通知手段と、を有する構成を採る。
【００４２】
この構成によれば、伝搬路の特性を送信側に通知するので、送信側は、伝搬路の特性に応じてデータの送信方法を変えることができ、受信側の復号能力を向上させることができる。
【００４３】
本発明の無線受信装置は、一の送信装置から同時に無線送信され、それぞれ異なる複数の伝搬路を経て重畳された信号を受信する無線受信装置であって、前記複数の伝搬路の特性を推定する推定手段と、推定された前記複数の伝搬路の特性に基づいて、前記一の送信装置が用いる送信方法を決定する決定手段と、決定された送信方法を前記一の送信装置に通知する通知手段と、を有する構成を採る。
【００４４】
この構成によれば、伝搬路の特性に応じてデータの送信方法を決定し、送信側に通知するので、受信側に最適な通信方法を決定することができ、復号能力を向上させることができる。
【００４５】
本発明の通信端末装置は、上記いずれかに記載の無線送信装置または無線受信装置を有する構成を採る。
【００４６】
この構成によれば、上記と同様の作用効果を有する通信端末装置を提供することができる。
【００４７】
本発明の基地局装置は、上記いずれかに記載の無線送信装置または無線受信装置を有する構成を採る。
【００４８】
この構成によれば、上記と同様の作用効果を有する基地局装置を提供することができる。
【００４９】
本発明の無線通信方法は、データを複数の送信系統を用いて同時に無線送信し、前記データの再送時には各送信系統における送信方法を変更して無線送信する送信ステップと、無線送信され、複数の異なる伝搬路を経て重畳された信号を受信する受信ステップと、を有し、前記送信ステップは、前記複数の異なる伝搬路の特性に基づいて、前記データの再送時の各送信系統における送信方法を変更するようにした。
【００５０】
この方法によれば、送信側で伝搬路の特性に応じてデータの送信方法を変えるので、受信側において復号能力を向上させることができ、無線通信のスループットを向上させることができる。
【００５１】
本発明の無線通信方法は、互いに異なる符号化シンボルを複数の送信アンテナに分配し同一時刻に同一周波数を用いて無線送信する場合、無線送信装置において第１の符号化を施した信号を無線受信装置へ送信するステップと、前記無線受信装置において受信した信号の復号を行い、送信誤りを検査するステップと、前記無線送信装置の送信アンテナと前記無線受信装置の受信アンテナの対ごとに対応する伝搬路情報を推定するステップと、前記受信した信号の復号の成否と前記伝搬路情報とを前記無線送信装置に通知するステップと、前記無線送信装置において、通知結果に基づき第２の符号化を施した信号を前記無線受信装置へ再送するステップと、を有するようにした。
【００５２】
この方法によれば、伝搬路情報に基づき符号化方法が変更されるので、例えば、ＳＴＣを用いた無線通信において伝搬路情報のフィードバックを活用し効率的なＨＡＲＱ方式を提供することができる。
【００５３】
本発明の無線送信方法は、データを複数の送信系統を用いて同時に無線送信する送信ステップと、前記データの再送時には、前記送信ステップにおける各送信系統の送信方法を変更する変更ステップと、を有し、前記変更ステップは、前記送信ステップによって無線送信された信号がそれぞれ経る、異なった伝搬路の特性に基づいて、前記送信ステップにおける各送信系統の送信方法を変更するようにした。
【００５４】
この方法によれば、送信側で伝搬路の特性に応じてデータの送信方法を変えるので、受信側のデータ再送要求の頻度を減少させることができ、無線通信のスループットを向上させることができる。
【００５５】
本発明の無線受信方法は、一の送信装置から同時に無線送信され、それぞれ異なる複数の伝搬路を経て重畳された信号を受信する場合、前記複数の伝搬路の特性を推定する推定ステップと、推定された前記複数の伝搬路の特性を前記一の送信装置に通知する通知ステップと、を有するようにした。
【００５６】
この方法によれば、伝搬路の特性を送信側に通知するので、送信側は、伝搬路の特性に応じてデータの送信方法を変えることができ、受信側の復号能力を向上させることができる。
【００５７】
本発明の無線受信方法は、一の送信装置から同時に無線送信され、それぞれ異なる複数の伝搬路を経て重畳された信号を受信する場合、前記複数の伝搬路の特性を推定する推定ステップと、推定された前記複数の伝搬路の特性に基づいて、前記一の送信装置が用いる送信方法を決定する決定ステップと、決定された送信方法を前記一の送信装置に通知する通知ステップと、を有するようにした。
【００５８】
この方法によれば、伝搬路の特性に応じてデータの送信方法を決定し、送信側に通知するので、受信側に最適な通信方法を決定することができ、復号能力を向上させることができる。
【００５９】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、ＳＴＣ方式を採用した無線通信のように、データが複数の送信系統を用いて同時に無線送信される場合において、各時間空間符号化サブストリームが経由した複数の異なる伝搬路の特性を推定し、送信側にフィードバックすることにより、例えば、ＨＡＲＱ方式のようにデータの再送が生じる場合に、各送信系統における送信方法をフィードバックされた情報に基づいて決定することである。
【００６０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００６１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線通信システムの概略を示す図である。ここでは、複数の送信アンテナを有する無線送信装置、および無線受信装置間において、ＳＴＣ方式およびＨＡＲＱ方式を用いた無線通信が行われる場合を例にとって説明する。また、図２は、当該無線通信システムにおける信号の授受を示すシーケンス図である。
【００６２】
図１において、無線送信装置１０１は、３本の送信アンテナ１０２−１〜１０２−３を介して、時空符号化されたデータストリームを、同時に同一周波数を用いてパケット送信する。なお、ここでは、送信アンテナ数が３である場合を例にとって説明するが、送信アンテナ数は３に限定されない。
【００６３】
無線受信装置１５１は、異なる伝搬路を経由した無線波Ｒ１〜Ｒ３を受信アンテナ１５２を介して受信し、受信信号に含まれるパイロットシンボルを用いて、無線送信装置１０１の送信アンテナ１０２−１〜１０２−３と無線受信装置１５１の受信アンテナ１５２の対ごとに対応する伝搬路特性の推定を行い、推定された伝搬路特性に基づいて、受信信号を時空復号し、情報を取り出す。
【００６４】
このとき、時空復号した結果、パケット伝送が成功したか否かをＣＲＣ（巡回冗長符号）検査などによって判断し、パケット伝送の失敗が確認された場合には、無線受信装置１５１から無線送信装置１０１へＮＡＣＫ（再送要求応答）信号および各伝搬路の伝搬路特性に関する情報が通知される。
【００６５】
上記の構成によれば、無線送信装置は、伝搬路特性情報を知ることができるので、この情報に基づいて、パケット再送時の再送データの符号化方法、再送データのパンクチャパターン、インタリーブパターン、送信電力、または送信に使用するアンテナ数等の送信方法を決定することができる。
【００６６】
図３は、図１に示した無線送信装置１０１の内部構成の一例を示すブロック図である。ここでは、通知された伝搬路特性情報に基づいてパケット再送時の時空符号、変調方式、および送信電力を決定する場合を例にとって説明する。
【００６７】
図３に示す無線送信装置は、アンテナ１０２、時空符号器１０３、時空符号選択部１０４、変調部１０５、送信電力調整部１０６、送信無線（ＲＦ）部１０７、および再送方法設定指示部１０８を有する。
【００６８】
時空符号器１０３は、ｎ個の時空符号器１０３−１〜１０３−ｎを有し、送信データ系列に対して各々異なる時空符号化処理を施す。詳細には、時空符号器１０３−１は、送信データ系列に対し時空符号処理を施すことにより、送信アンテナ毎に異なるデータストリームを生成し、時空符号選択部１０４に出力する。時空符号器１０３−２〜１０３−ｎについても同様である。
【００６９】
時空符号選択部１０４は、時空符号器１０３から出力された複数の時空符号処理が施された信号のうち、再送方法設定指示部１０８に指示された時空符号化データストリームを選択し、変調部１０５に出力する。送信データ系列の具体的な選択方法については、後述する。
【００７０】
変調部１０５は、時空符号選択部１０４から出力された送信データに対し所定の変調処理を施し、送信電力調整部１０６に出力する。詳細には、変調部１０５は、時空符号選択部１０４から出力された時空符号化データストリームに対応した３つの変調部１０５−１〜１０５−３を有し、それぞれの送信データ系列に対し、再送方法設定指示部１０８から指示された変調方法に基づいて変調処理を施し、出力する。
【００７１】
送信電力調整部１０６は、変調部１０５から出力された信号の強度（送信電力）を調整し、送信無線部１０７に出力する。詳細には、送信電力調整部１０６は、変調部１０５−１〜１０５−３から出力される３つの信号に対応した送信電力調整部１０６−１〜１０６−３を有し、再送方法設定指示部１０８から指示された送信電力になるように電力調整を施し、それぞれ送信無線部１０７に出力する。
【００７２】
送信無線部１０７は、送信電力調整部１０６−１〜１０６−３の出力に対し、送信無線部１０７−１〜１０７−３において、それぞれアップコンバート等の所定の無線処理を施し、アンテナ１０２−１〜１０２−３を介し、無線送信する。
【００７３】
再送方法設定指示部１０８は、送信無線部１０７から無線送信された信号を受信した図１に示した無線受信装置１５１がフィードバックする伝搬路特性に関する情報を受信アンテナおよび受信無線部（共に図示せず）を介して入手し、この情報に基づいて時空符号選択部１０４、変調部１０５、および送信電力調整部１０６に指示を出力する。
【００７４】
上記の構成によれば、当該無線送信装置は、無線受信装置から通知された伝搬路特性情報に基づいて、パケット再送時の時空符号、変調方式、および送信電力を決定することができる。
【００７５】
さらに具体的な無線送信装置の構成の一例として、上記の時空符号に、符号化レートＲ＝１／３の時空ターボ符号が用いられる場合について説明する。図４は、この無線送信装置の構成を示すブロック図である。なお、図３と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７６】
この無線送信装置の特徴は、図３に示した３つの時空符号器１０３−１〜１０３−３が、内部にターボ符号インタリーバ１２１−１〜１２１−２、ＲＳＣ符号器１２２−１〜１２２−４、およびターボ符号デインタリーバ１２３−１〜１２３−２を有することである。
【００７７】
時空符号器１０３−１に入力された送信データ系列は、３つの信号系統に分かれ、それぞれ以下に示す処理が施され、時空符号選択部１０４に出力される。１つ目の系統は、入力された送信データ系列が情報ビットとしてそのまま出力される。２つ目の系統は、送信データ系列からＲＳＣ符号器１２２−２により、パリティビット１が取り出され、出力される。３つ目の系統は、ターボ符号インタリーバ１２１−１、ＲＳＣ符号器１２２−１、およびターボ符号デインタリーバ１２３−１を介することにより、パリティビット２が取り出され、出力される。
【００７８】
時空符号器１０３−２、１０３−３も、時空符号器１０３−１と同様、３つの信号系統を有しているが、時空符号器１０３−２は、時空符号器１０３−１が有する３つの信号系統のうち、３つ目の系統においても、送信データ系列をそのまま出力するようになっており、また、時空符号器１０３−３は、時空符号器１０３−１が有する３つの信号系統のうち、２つ目の系統においても、送信データ系列をそのまま出力するようになっている。
【００７９】
時空符号選択部１０４は、初回のパケット伝送時には、時空符号器１０３−１の出力を選択する。よって、送信アンテナ１０２−１から情報ビット、送信アンテナ１０２−２からパリティビット１、送信アンテナ１０２−３からパリティビット２が伝送される。
【００８０】
初回のパケット伝送に失敗した場合には、送信アンテナと受信アンテナの対に対応する各伝搬路の平均受信電力レベルが、ＮＡＣＫ信号と共に、無線受信装置から通知される。再送方法設定指示部１０８は、通知された各伝搬路の平均受信電力レベル間の差をとり、その差の最大値を求めて、所定の閾値と比較する。
【００８１】
図５（ａ）は、パケット初回伝送時の平均受信電力の一例を示す図である。
【００８２】
例えば、この図に示すように、アンテナ１０２−１で送信された情報ビット（システマチックビット；Ｓ）の受信側の受信電力レベルが大きく落ち込み、アンテナ１０２−２で送信されたパリティビット１（Ｐ１）の受信電力レベルが最も高く、かつ、これらの電力レベルの差が閾値以上であった場合、再送方法設定指示部１０８は、この比較結果を時空符号選択部１０４に出力し、時空符号選択部１０４は、パケット再送時に、時空符号器１０３−３を選択する。このとき、パリティビット１はパンクチャされ、その代わりに情報ビットが２つの信号系統、すなわち、２つのアンテナから送信される。すなわち、初回のパケット伝送において適当な受信電力レベルが得られなかった情報ビットに対し、２つのアンテナが割り当てられることにより、より多くの送信電力が分配される。送信方法が変更されたことは、無線受信装置に通知される。図５（ｂ）は、パケット再送時の受信パケットの受信電力の一例を示す図である。
【００８３】
上記の構成により、初回伝送時の受信信号と再送時の受信信号を合成すると、単純に再送して合成した場合と比較して、合成後の信号において情報ビットの電力レベルが確保される可能性が高くなる。特に、初回伝送時の受信信号に含まれる情報ビット成分と、再送時の受信信号に含まれる情報ビット成分との位相が一致するように位相回転を与えて等利得合成すると効果的である。ここで、初回伝送時の受信信号に含まれる符号化シンボルの組み合わせと、再送時の受信信号に含まれる符号化シンボルの組み合わせは異なっているが、これらをそのまま電力合成することが可能である。
【００８４】
図６は、上記の無線送信装置から送信された信号を受信する、図１に示した無線受信装置１５１の内部構成の一例を示すブロック図である。
【００８５】
図６に示す無線受信装置は、アンテナ１５２、受信無線部１５３、ＨＡＲＱ受信バッファ１５４、電力合成部１５５、スイッチ１５６、パイロット抽出部１５７、伝搬路推定部１５８、時空復号器１５９、受信電力レベル測定部１６０、ＣＲＣチェック部１６１、再送要求信号生成部１６２、および受信処理制御部１６３を有する。
【００８６】
図６において、受信無線部１５３は、アンテナ１５２で受信された信号に対し、ダウンコンバート等の所定の無線受信処理を施し、ＨＡＲＱ受信バッファ１５４、電力合成部１５５、スイッチ１５６、およびパイロット抽出部１５７に出力する。
【００８７】
ＨＡＲＱ受信バッファ１５４は、受信信号のバッファリングを行う。電力合成部１５５は、パケットの初回伝送時の受信電力および再送時の受信電力を合成する。スイッチ１５６は、受信無線部１５３および電力合成部１５５の出力を切り替えて時空復号器１５９に出力する。ＨＡＲＱ受信バッファ１５４、電力合成部１５５、およびスイッチ１５６の詳しい動作については、後述する。
【００８８】
パイロット抽出部１５７は、受信無線部１５３から出力された信号からパイロット信号を抽出する。伝搬路推定部１５８は、抽出されたパイロット信号から伝搬路特性を推定し、推定結果を時空復号器１５９に出力する。
【００８９】
時空復号器１５９は、伝搬路推定部１５８から出力された伝搬路特性に基づいて、スイッチ１５６を経由して入力される受信信号に対し、時空復号処理を施し、情報ビットを取り出す。
【００９０】
受信電力レベル測定部１６０は、図５において既に説明した受信パケットのストリーム毎の受信電力レベルを測定し、再送要求信号生成部１６２に出力する。
【００９１】
ＣＲＣチェック部１６１は、時空復号器１５９から出力された復号後の信号のＣＲＣを検査し、パケット伝送が成功したか否か判断し、判断結果を再送要求信号生成部１６２に通知する。
【００９２】
再送要求信号生成部１６２は、ＣＲＣチェック部１６１からデータ伝送が成功したとの結果が通知された場合は、ＡＣＫ信号を生成し、送信無線部および送信アンテナ（共に図示せず）を介して、図１に示した無線送信装置１０１に通知する。ＣＲＣチェック部１６１からデータ伝送が失敗したとの結果が通知された場合は、ＮＡＣＫ信号を生成し、受信電力レベル測定部１６０から出力された伝搬路特性（受信電力レベル）情報と共に、無線送信装置１０１に通知する。
【００９３】
次いで、ＨＡＲＱ受信バッファ１５４、電力合成部１５５、スイッチ１５６の詳しい動作について説明する。
【００９４】
パケットの初回伝送時には、受信無線部１５３を経た受信信号は、時空復号器１５９に入力され、復号される。ＣＲＣチェック部１６１は、復号の成否を判定し、復号が失敗の場合は、受信信号をＨＡＲＱ受信バッファ１５４に保存するとともに、無線送信装置に再送要求を行う。再送時には、再送時の受信信号および初回伝送時の受信信号を、電力合成部１５５において電力合成（例えば等利得合成）し、得られた合成信号を時空復号器１５９に出力する。時空復号器１５９へ入力される信号の切り替えは、受信処理制御部１６３が、スイッチ１５６に切り替え指示を出すことにより行われる。
【００９５】
図７は、本実施の形態に係る無線通信方法の処理手順を示すフロー図である。
【００９６】
図７に示すステップ（以下、ＳＴと表す）１０１０において、無線送信装置は、パケットを無線受信装置へＳＴＣ伝送する。次に、無線受信装置は、当該パケットを時空復号する（ＳＴ１０２０）。時空復号した結果、パケット伝送が成功したか否かをＣＲＣ（巡回冗長符号）検査などによって判断し（ＳＴ１０３０）、パケット伝送の成功が確認された場合には、当該無線受信装置は、無線送信装置へＡＣＫ（伝送確認応答）信号を返して処理を終了する（ＳＴ１０４０）。
【００９７】
ＳＴ１０３０において、パケット伝送の失敗が確認された場合には、無線受信装置は、無線送信装置へＮＡＣＫ（再送要求応答）信号および伝搬路特性に関する情報を送信する（ＳＴ１０５０）。
【００９８】
無線送信装置は、送信アンテナと無線受信装置の受信アンテナの対ごとに対応する各伝搬路の受信電力レベルから受信電力レベル差の最大値を求めて、所定の閾値と比較する（ＳＴ１０６０）。そして、電力レベル差の最大値が閾値以下の場合、初回伝送時と同じ送信方法でパケットを再送し（ＳＴ１０７０）、閾値よりも大きい場合は、初回伝送時に低い受信電力レベルであった符号化シンボルに、より多くの送信電力を与えるように電力配分を変更して、パケットを再送する（ＳＴ１０８０）。
【００９９】
無線受信装置は、初回伝送時の受信パケットと再送時の受信パケットを電力合成処理し（ＳＴ１０９０）、合成されたパケットに対して再び時空復号を行う。
【０１００】
このように、本実施の形態によれば、無線受信装置から通知された伝搬路特性情報に基づいて、パケット再送時の再送データの符号化方法、再送データのパンクチャパターン、インタリーブパターン、送信電力、または送信に使用するアンテナ数等の送信方法を決定することができ、無線通信におけるスループットを向上させることができる。
【０１０１】
なお、ここでは、無線送信装置がパケット再送時に電力配分を変更する方法として、パンクチャにより符号化シンボルの割り当てを変更する場合を例にとって説明したが、上記の無線送信装置の構成により、以下に示すように送信アンテナごとに送信電力を変更することもできる。すなわち、図８（ａ）に示すように、初回伝送時に、アンテナ１０２−１で送信された情報ビット（Ｓ）の受信側の受信電力レベルが大きく落ち込んでいる場合、再送時には、送信アンテナ１０２−１〜１０２−３ごとの送信電力を変更して、情報ビット（Ｓ）の送信電力レベルを高くし、パリティビット１（Ｐ１）およびパリティビット２（Ｐ２）の送信電力レベルを低く設定するようにしても良い。このとき、受信電力レベルは、図８（ｂ）のようになることが予想される。
【０１０２】
また、ここでは、ＮＡＣＫ信号と共に伝搬路特性情報を無線送信装置に通知する場合を例にとって説明したが、無線送信装置において、ＡＣＫ信号が通知されないことをパケット再送の契機とする通信システムでは、予めＡＣＫ信号に伝搬路の受信電力レベル情報を付加してもよい。
【０１０３】
さらに、ここでは、無線受信装置が伝搬路特性情報を無線送信装置に通知し、無線送信装置がこの伝搬路特性情報に基づいてパケット再送時の送信方法を決定する場合を例にとって説明したが、無線受信装置が伝搬路特性情報に基づいてパケット再送時の送信方法を決定し、決定された送信方法を無線送信装置に通知する形態であってもよい。
【０１０４】
（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２に係る無線送信装置の構成の一例を示すブロック図である。なお、この無線送信装置は、図３に示した無線送信装置と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１０５】
本実施の形態の特徴は、送信アンテナ選択部２０１、送信方法設定指示部２０２を有すること、および、送信無線部および送信アンテナの数が４と増えていることである。
【０１０６】
次いで、上記構成を有する無線送信装置の動作について説明する。
【０１０７】
送信方法設定指示部２０２は、無線受信装置から通知された伝搬路特性情報に基づいて、送信方法、ここでは特に送信アンテナ数または使用する送信アンテナを設定し、時空符号器１０３、変調部１０５、および送信アンテナ選択部２０１に指示する。
【０１０８】
送信方法設定指示部２０２から指示を受けた時空符号器１０３および変調部１０５の動作は、実施の形態１と同様である。
【０１０９】
送信アンテナ選択部２０１は、送信方法設定指示部２０２から指示を受け、電力が必要な時間空間符号化サブストリームに伝搬路状況の良い送信アンテナを割り当てる。或いは、この１つのサブストリームを複数の送信アンテナに割り当てる。
【０１１０】
このように、本実施の形態によれば、伝搬路情報に基づき使用する送信アンテナ数を変更、または使用する送信アンテナを選択するため、電力が必要な時間空間符号化サブストリームを伝搬路状況の良い通信路により再送することができ、無線通信のスループットを向上させることができる。
【０１１１】
（実施の形態３）
図１０は、本発明の実施の形態３に係る無線送信装置の構成の一例を示すブロック図である。なお、この無線送信装置は、図３に示した無線送信装置と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１１２】
本実施の形態の特徴は、パンクチャ部３０１およびパンクチャパターン設定部３０２を有することである。
【０１１３】
時空符号化器１０３は、送信アンテナ数よりも多数の時空符号化サブストリームを生成する。パンクチャ部３０１は、パンクチャパターン設定部３０２からの指示に従い、時空符号化サブストリームをパンクチャする。これにより、送信アンテナ数に相当する数の時空符号化サブストリームが送信される。ここでは、時空符号器１０３から９本の時空符号化サブストリームが出力され、パンクチャ部３０１によって６本のサブストリームがパンクチャされ、３つの送信アンテナから３系統のサブストリームが伝送されている。
【０１１４】
初回のパケット伝送に失敗した場合には、ＮＡＣＫ信号が無線受信装置から通知される。無線送信装置は、初回伝送時とは異なるパンクチャパターンを用いて再送を行う。このとき、初回伝送時に選択されたサブストリームの一部をパンクチャし、初回伝送時にパンクチャされたサブストリームの一部を伝送する。例えば、図１０において、初回伝送時に選択された３系統のサブストリームのうち、１系統のサブストリームを初回伝送時にパンクチャされたものと入れ替えて再送する。
【０１１５】
受信側で初回受信信号と再送時受信信号を電力合成すると、合成信号には４系統のサブストリームが重畳されていることになる。これは４つの送信アンテナから４系統のサブストリームを伝送した場合と同等の受信信号が得られることを意味する。
【０１１６】
ここで、初回伝送時の受信信号に含まれる時空符号化サブストリームの組み合わせと、再送時の受信信号に含まれる時空符号化サブストリームの組み合わせは異なっているが、これらをそのまま電力合成、すなわち、受信信号に関して等利得合成し、実質的に低い符号化レートの時空復号によって特性改善を図ることが可能である。
【０１１７】
上記において、特に時空符号化が時空ターボ符号であった場合、無線送信装置において情報ビットを含むサブストリームをパンクチャの対象とせず、無線受信装置において、再送毎に情報ビットを含むサブストリームに関して位相が揃うように電力合成を行うと、再送毎に情報ビットの電力レベルが高まると共にパリティビットの数が増加するので、効果的に特性改善を図ることができる。
【０１１８】
次いで、上記構成を有する無線送信装置の動作について説明する。
【０１１９】
図１１は、本実施の形態に係る無線通信方法の処理手順を示すフロー図である。
【０１２０】
無線送信装置は、実際の伝送に用いるよりも低レートの時空符号化を行い（ＳＴ３０１０）、パンクチャによって初回伝送に用いるパリティを選択する（ＳＴ３０２０）。そして、パンクチャ処理後のパケットを伝送すると共に、使用パンクチャパターンを無線受信装置に通知する（ＳＴ３０３０）。
【０１２１】
無線受信装置は、当該パケットを時空復号する（ＳＴ３０４０）。時空復号した結果、パケット伝送が成功したか否かをＣＲＣ（巡回冗長符号）検査などによって判断し（ＳＴ３０５０）、パケット伝送成功が確認された場合には、無線送信装置にＡＣＫ信号を返して処理を終了する（ＳＴ３０６０）。
【０１２２】
ＳＴ３０５０において、パケット伝送の失敗が確認された場合には、無線受信装置から無線送信装置へＮＡＣＫ信号が返される（ＳＴ３０７０）。無線送信装置は、パケットの再送時には、初回伝送時に用いたものとは異なるパンクチャパターンを選択してパンクチャを行い（ＳＴ３０８０）、パケットを再送すると同時に使用パンクチャパターンを無線受信装置に通知する（ＳＴ３０９０）。
【０１２３】
無線受信装置は、初回伝送時の受信信号と再送時の受信信号に対して電力合成処理を行い（ＳＴ３１００）、電力合成された受信信号に対して時空復号処理を行う（ＳＴ３１１０）。時空復号した結果、パケット伝送が成功したか否かをＣＲＣ（巡回冗長符号）検査などによって判断し（ＳＴ３０５０）、パケット伝送成功が確認された場合には処理を終了する。パケット伝送の失敗が確認された場合には、前記の再送処理を繰り返す。
【０１２４】
このように、本実施の形態によれば、無線送信装置において低レート時空符号化の出力をパンクチャし、再送時のパンクチャパターンを変更して送信し、無線受信装置において受信信号を電力合成することにより、実質的に低い符号化レートで時空復号を行うことが可能となるため、時空復号特性を改善し、再送時におけるスループットを向上させることができる。
【０１２５】
（実施の形態４）
図１２は、本発明の実施の形態４に係る無線送信装置の構成の一例を示すブロック図である。ここでは、ＯＦＤＭ方式を適用することによりデータのマルチキャリア伝送を行う場合を例にとって説明する。なお、この無線送信装置は、図３に示した無線送信装置と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１２６】
本実施の形態の特徴は、Ｓ／Ｐ変換部４０１−１〜４０１−３、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部４０２−１〜４０２−３、時間・周波数マッピング部４０３、および送信方法設定指示部４０４を有することである。
【０１２７】
次いで、上記構成を有する無線送信装置の動作について説明する。
【０１２８】
Ｓ／Ｐ変換部４０１−１〜４０１−３は、直列データである変調部１０５−１〜１０５−３の出力を並列データに変換し、ＩＦＦＴ部４０２−１〜４０２−３に出力する。ＩＦＦＴ部４０２−１〜４０２−３は、この並列データに対し、逆高速フーリエ変換処理を施し、時間・周波数マッピング部４０３に出力する。
【０１２９】
時間・周波数マッピング部４０３は、符号化シンボルを伝送するタイミング当該タイミングで伝送するサブキャリアの割り当てを行う。連続する符号化シンボルを、時間方向のみに連続的に割り当てると時間空間符号化伝送となり、周波数方向のみに連続的に割り当てると空間周波数符号化伝送となる。ここで、ＩＦＦＴ部４０２−１〜４０２−３からの出力に対しては同じ方式の時間・周波数マッピングを行う。
【０１３０】
このように、本実施の形態によれば、伝搬路情報を用いて時間・周波数マッピングを切り替えるため、再送毎に異なるダイバーシチ効果が期待でき、無線通信のスループットを向上させることができる。
【０１３１】
（実施の形態５）
図１３は、本発明の実施の形態５に係る無線受信装置の構成の一例を示すブロック図である。なお、この無線受信装置は、図６に示した無線受信装置と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１３２】
本実施の形態の特徴は、複数の異なる再送パケット合成系統を有することである。
【０１３３】
次いで、上記構成を有する無線受信装置の動作について説明する。
【０１３４】
パケットの初回伝送時には、受信信号は、時空復号器１５９に入力され、復号される。ＣＲＣチェック部１６１は、復号の成否を判定し、復号が失敗の場合は、受信信号をＨＡＲＱ受信バッファ１５４に保存するとともに、無線送信装置に再送要求を行う。再送時には、再送時の受信信号および初回伝送時の受信信号を、電力合成部１５５において電力合成（例えば等利得合成）し、得られた合成信号を時空復号器１５９に出力する。時空復号器１５９へ入力される信号の切り替えは、受信処理制御部１６３がスイッチ１５６に切り替え指示を出すことにより行われる。電力合成された信号に対する復号結果は、ＣＲＣチェック部１６１に入力され、復号が失敗と判定された場合、初回伝送時の受信信号と再送時の受信信号が時空復号器６０１、６０２において個別に復号され、各復号結果のビット尤度が尤度合成・判定部６０３に出力される。尤度合成・判定部６０３は、入力された各ビット尤度を加算し、合成尤度に基づき各情報ビットを判定する。判定結果は、ＣＲＣチェック部１６１に出力され、復号の正否が判定される。復号が失敗と判定された場合、無線送信装置へ再送要求を行う。
【０１３５】
図１４は、本実施の形態に係る無線通信方法の処理手順を示すフロー図である。
【０１３６】
パケットを無線送信装置からＳＴＣ伝送する（ＳＴ５０１０）。次に、無線受信装置において当該パケットを時空復号する（ＳＴ５０２０）。時空復号した結果、パケット伝送が成功したか否かをＣＲＣ（巡回冗長符号）検査などによって判断し（ＳＴ５０３０）、パケット伝送成功が確認された場合には処理を終了する。
【０１３７】
パケット伝送の失敗が確認された場合には、無線受信装置からの要請に基づき、当該パケットを無線送信装置から再送する（ＳＴ５０４０）。無線受信装置において、初回伝送時の受信信号と再送時の受信信号に対して電力合成処理を行い（ＳＴ５０５０）、電力合成された受信信号に対して時空復号処理を行う（ＳＴ５０６０）。時空復号した結果、パケット伝送が成功したか否かをＣＲＣ（巡回冗長符号）検査などによって判断し（ＳＴ５０７０）、パケット伝送成功が確認された場合には処理を終了する。
【０１３８】
パケット伝送の失敗が確認された場合には、再送時のパケットを単独で時空復号処理し（ＳＴ５０８０）、各ビットの尤度を算出する。初回伝送パケットの時空復号結果の尤度と、再送時パケットの時空復号結果の尤度を合成し、合成尤度を用いて符号化シンボルの復号判定を行う（ＳＴ５０９０）。時空復号した結果、パケット伝送が成功したか否かをＣＲＣ（巡回冗長符号）検査などによって判断し（ＳＴ５１００）、パケット伝送成功が確認された場合には処理を終了する。パケット伝送の失敗が確認された場合には、前記の再送処理を繰り返す。
【０１３９】
以上に示した手順の効果を説明する。ＳＴＣにおけるＨＡＲＱでは、無線受信装置における受信信号電力合成を行うことによって、合成後の受信信号候補点が近接して判定誤りが発生しやすくなる場合がある。これは、合成後の各伝搬路特性に瞬時相関が生じるためで、合成信号の電力レベルが確保されている場合にも起こり得る。
【０１４０】
図１５に、受信電力レベルが確保されている場合にもＩＱ平面上で受信信号候補点が近接する一例を示す。無線送信装置の構成は実施の形態１と同様とし、図１５において各送信アンテナに対応する伝搬路特性をベクトルＳ、Ｐ１、Ｐ２で表している。黒点は受信信号候補点を表すが、図１５の例ではＳとＰ２の間に瞬時相関が発生しているために、受信信号候補点が近接していることがわかる。
【０１４１】
伝搬路のフェージング速度が遅い場合に、受信信号電力合成後の受信信号候補点配置が図１５に示した状態に陥ると、受信電力レベルが確保されているにもかかわらず、時空復号の特性が得られないことになる。そこで、再送時の受信パケットを独立に時空復号し、初回伝送パケットの時空復号結果の尤度と再送時パケットの時空復号結果の尤度を合成し、合成尤度を用いて符号化シンボルの復号判定を行うことにより特性向上が期待できる。
【０１４２】
このように、本実施の形態によれば、受信側において電力合成と尤度合成の２ステップの合成方法を設けることにより、復号能力を向上させることができ、無線通信のスループットを向上させることができる。
【０１４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、受信側において復号能力を向上させることができ、無線通信のスループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線通信システムの概略を示す図
【図２】本発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおける信号の授受を示すシーケンス図
【図３】本発明の実施の形態１に係る無線送信装置の内部構成の一例を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態１に係る具体的な無線送信装置の構成の一例を示すブロック図
【図５】（ａ）パケット初回伝送時の平均受信電力の一例を示す図
（ｂ）パケット再送時の受信電力の一例を示す図
【図６】本発明の実施の形態１に係る無線受信装置の内部構成の一例を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態１に係る無線通信方法の処理手順を示すフロー図
【図８】（ａ）パケット初回伝送時の平均受信電力の一例を示す図
（ｂ）パケット再送時の受信電力の一例を示す図
【図９】本発明の実施の形態２に係る無線送信装置の構成の一例を示すブロック図
【図１０】本発明の実施の形態３に係る無線送信装置の構成の一例を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態３に係る無線通信方法の処理手順を示すフロー図
【図１２】本発明の実施の形態４に係る無線送信装置の構成の一例を示すブロック図
【図１３】本発明の実施の形態５に係る無線受信装置の構成の一例を示すブロック図
【図１４】本発明の実施の形態５に係る無線通信方法の処理手順を示すフロー図
【図１５】受信信号候補点が近接する一例を示すＩＱ平面図
【符号の説明】
１０１　無線送信装置
１０２　送信アンテナ
１０３　時空符号器
１０４　時空符号選択部
１０５　変調部
１０６　送信電力調整部
１０７　送信無線部
１０８　再送方法設定指示部
１２１　ターボ符号インタリーバ
１２２　ＲＳＣ符号器
１２３　ターボ符号デインタリーバ
１５１　無線受信装置
１５２　受信アンテナ
１５３　受信無線部
１５４　ＨＡＲＱ受信バッファ
１５５　電力合成部
１５８　伝搬路推定部
１５９、６０１、６０２　時空復号器
１６０　受信電力レベル測定部
１６１　ＣＲＣチェック部
１６２　再送要求信号生成部
１６３　受信処理制御部
２０１　送信アンテナ選択部
２０２、４０４　送信方法設定指示部
３０１　パンクチャ部
３０２　パンクチャパターン設定部
４０３　時間・周波数マッピング部
６０３　尤度合成・判定部
Ｒ１〜Ｒ３　無線波
【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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