(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信データを、ＬＤＰＣ符号を用いて符号化するＬＤＰＣ符号化手段と、
ＬＤＰＣ符号化された送信データを複数のアンテナに割り当てて送信する送信手段と、
再送する場合には、前回送信したＬＤＰＣ符号化データのうちの一部のＬＤＰＣ符号化データのみを再送するように送信制御する送信制御手段と、
を具備し、
前記再送する一部のＬＤＰＣ符号化データは、検査行列Ｈのｎ個の列ベクトルのうち、１の数をより多く含む上位Ｋ（１＜Ｋ＜ｎ）個の列ベクトルを用いて得たＫビットのデータである、
マルチアンテナ送信装置。
【請求項２】
前記送信制御手段は、再送する場合には、前回の送信よりも少ないアンテナから前記一部のＬＤＰＣ符号化データを送信するように送信制御する
請求項１に記載のマルチアンテナ送信装置。
【請求項３】
前記送信制御手段は、複数回の再送を行う場合、再送する前記一部のＬＤＰＣ符号化データを再送毎に変更する
請求項１に記載のマルチアンテナ送信装置。
【請求項４】
ＬＤＰＣ符号化データが再送された場合には、検査行列Ｈのｎ個の列ベクトルのうち、１の数をより多く含む上位Ｋ（１＜Ｋ＜ｎ）個の列ベクトルを用いて得られたＫビットのデータを、一部のＬＤＰＣ符号化データとして受信し復調することにより、再送された一部のＬＤＰＣ符号化データを得る受信復調手段と、
前回受信したＬＤＰＣ符号化データのうち、前記再送された一部のＬＤＰＣ符号化データに対応するＬＤＰＣ符号化データを、再送された一部のＬＤＰＣ符号化データに置き換えて、ＬＤＰＣ復号処理を行うＬＤＰＣ復号部と
を具備するマルチアンテナ受信装置。
【請求項５】
送信データを、ＬＤＰＣ符号を用いて符号化するＬＤＰＣ符号化ステップと、
ＬＤＰＣ符号化データを複数のアンテナから送信するステップと、
前回送信したＬＤＰＣ符号化データのうちの一部のＬＤＰＣ符号化データのみを再送する送信方法を用いて再送する再送ステップと、
を含み、
前記再送する一部のＬＤＰＣ符号化データは、検査行列Ｈのｎ個の列ベクトルのうち、１の数をより多く含む上位Ｋ（１＜Ｋ＜ｎ）個の列ベクトルを用いて得たＫビットのデータである、
データ再送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＯＦＤＭ−ＭＩＭＯのようなマルチアンテナ通信システムにおける再送技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線通信における再送技術として、ＡＲＱ（Auto Repeat reQuest）が知られている。また、誤り訂正能力が高いターボ符号化とＡＲＱとを組み合わせたＨＡＲＱ（Hybrid Auto Repeat reQuest）が提案されている。ＨＡＲＱでは、パンクチャ処理を用いることで、再送によるデータ伝送効率の低下を抑えることができるようになっている。このような、ＡＲＱとパンクチャ処理とを用いた従来技術として、非特許文献１や非特許文献２に記載されたものがある。
【０００３】
このように、ＡＲＱとパンクチャ処理とを用いた従来の送信装置の構成例を、図１に示す。送信装置２０は、送信ディジタル信号１をＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）エンコーダ２に入力する。ＣＲＣエンコーダ２は、ＣＲＣエンコード後の送信ディジタル信号３を畳み込み符号用エンコーダ４に送出する。畳み込み符号用エンコーダ４は、ＣＲＣエンコード後の送信ディジタル信号３に畳み込み符号化処理を施し、畳み込み符号化後の送信ディジタル信号５をパンクチャ部６に送出する。
【０００４】
パンクチャ部６は、畳み込み符号化後の送信ディジタル信号５をパンクチャリングし、パンクチャリング後の送信ディジタル信号７を選択部１２に送出すると共に、符号化の際に発生した冗長な情報８を記憶部９に送出する。ここで、例えば畳み込み符号用エンコーダ４が、符号化率１／２で符号化を行ったとすると、パンクチャ部６はパンクチャリングによって、例えば符号化率３／４のパンクチャリング後の送信ディジタル信号７を形成する。
【０００５】
記憶部９に記憶された冗長情報８は、通信相手からＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号１１としてＡＣＫ（acknowledgement）信号が送られてきたときには破棄され、ＮＡＣＫ（negative-acknowledgement）信号が送られてきたときには、再送信号として選択部１２に送出される。
【０００６】
選択部１２は、ＡＣＫ信号を入力したときには、パンクチャリング後の送信ディジタル信号７を選択出力する一方、ＮＡＣＫ信号を入力したときには、記憶部９に記憶されている冗長情報１０を選択出力する。つまり、選択部１２は、再送要求があった場合のみ、冗長情報１０を再送信号として選択するようになっている。
【０００７】
変調部１４は、選択部１２によって選択された送信ディジタル信号１３に対して、ＱＰＳＫや１６ＱＡＭなどの変調を施し、これにより得た変調信号１５を、無線部（ＲＦ部）１６に送出する。ＲＦ部１６は、変調信号１５に周波数変換等の所定の無線処理を施し、これにより得た送信信号１７をアンテナ１８に送出する。
【非特許文献１】“Rate-compatible punctured convolutional codes and their applications,”IEEETransactions on Communications, pp.389-400, vol.36, no.4, April 1988.
【非特許文献２】“Generalized Type II Hybrid ARQ scheme using punctured convolutional coding”IEEETransactions on Communications, pp.1938-1946, vol.38, no.11, November 1990.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、シャノン限界に近い性能を持ち、ブロック誤り率特性が良く、エラーフロアがほとんど発生しない、といった優れた復号特性を得ることができる符号化方式として、ＬＤＰＣ（Low Density Parity Check）符号化が注目されている。
【０００９】
ところが、ターボ符号等の畳み込み符号に換えて、ＬＤＰＣ符号を用いてＡＲＱを行おうとすると、以下のような問題が生じる。すなわち、ＬＤＰＣ符号とパンクチャ処理とを組み合わせて、ＡＲＱを実現しようとした場合、適切なパンクチャ処理を施すことができるようなＬＤＰＣ符号は、非常に限られてしまう。このため、設計の自由度が小さくなる問題がある。またパンクチャ処理を行わずに、前回送信した全データを再送すると、再送データ量が増えてしまうので現実的でない。
【００１０】
従って、パンクチャ処理を必要としない新しいＡＲＱを実現する必要がある。このとき、再送回数が少なくて済み、かつその方法も簡単であることが望まれる。
【００１１】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＬＤＰＣ符号を用いたマルチアンテナ通信システムにおいて、簡易な方法で、適用可能なＬＤＰＣ符号が限定されず、かつ少ない再送データで効果的に再送により受信品質を向上させることができるマルチアンテナ送信装置、マルチアンテナ受信装置及びデータ再送方法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】
【００１２】
かかる課題を解決するため本発明は、送信データを、ＬＤＰＣ符号を用いて符号化するＬＤＰＣ符号化手段と、ＬＤＰＣ符号化された送信データを複数のアンテナに割り当てて送信する送信手段と、再送する場合には、前回送信したＬＤＰＣ符号化データのうちの一部のＬＤＰＣ符号化データのみを再送するように送信制御する送信制御手段とを具備し、前記再送する一部のＬＤＰＣ符号化データは、検査行列Ｈのｎ個の列ベクトルのうち、１の数をより多く含む上位Ｋ（１＜Ｋ＜ｎ）個の列ベクトルを用いて得たＫビットのデータである構成を採る。
【００１３】
この構成によれば、再送時には、前回送信したＬＤＰＣ符号化データのうちの一部の符号化データのみを再送し、前記再送する一部のＬＤＰＣ符号化データは、検査行列Ｈのｎ個の列ベクトルのうち、１の数をより多く含む上位Ｋ（１＜Ｋ＜ｎ）個の列ベクトルを用いて得たＫビットのデータであるようにしたので、再送された一部のＬＤＰＣ符号が品質の良い状態で受信されるようになる。ここで、ＬＤＰＣ符号は、畳み込み符号等と比較して、拘束長が非常に長いため、一部のデータの品質が良いと、復号時に品質の良い一部のデータに引きずられて、他の復号データの誤り率が改善する特性があるので、全体的な復号データの誤り率特性が向上する。この結果、再送するにあたって、畳み込み符号等と比較して少ない再送データで、かつパンクチャを行わないのでＬＤＰＣ符号の自由度を低下させることなく、再送により受信データの誤り率特性を劇的に改善することができるようになる。加えて、前記再送する一部のＬＤＰＣ符号化データは、検査行列Ｈのｎ個の列ベクトルのうち、１の数をより多く含む上位Ｋ（１＜Ｋ＜ｎ）個の列ベクトルを用いて得たＫビットのデータであるようにしたので、誤り耐性の強いデータを再送データとして用いることができるので、再送による受信品質の向上効果を一段と望める。
【発明の効果】
【００１４】
このように本発明によれば、ＬＤＰＣ符号を用いたマルチアンテナ通信システムにおいて、簡易な方法で、適用可能なＬＤＰＣ符号が限定されず、かつ少ない再送データで効果的に再送により受信品質が向上させることができるマルチアンテナ送信装置、マルチアンテナ受信装置及びデータ再送方法を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の発明者らは、ＬＤＰＣ符号は、ターボ符号等の畳み込み符号と比較して拘束長が長く、一部のデータの受信品質が良ければ、他のデータの誤り率特性も受信品質が良い一部のデータに伴って向上するといった特性を持っていることに着目した。そして本発明の発明者らは、ＬＤＰＣ符号を再送するにあたって、一部のデータのみを十分な品質で再送すれば、パンクチャを行わなくても、少ない再送データで再送による十分な誤り率特性の向上効果が得られると考えた。
【００１６】
本発明の特徴は、再送時に、前回送信したＬＤＰＣ符号化データのうちの一部のＬＤＰＣ符号化データのみを、前回送信時よりもダイバーシチゲインの高い送信方法を用いて送信するようにしたことである。これにより、パンクチャを行わなくても、少ない再送データで効果的に再送により受信品質を向上させることができる。
【００１７】
（実施の形態）
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。
【００１８】
図２に、本発明の実施の形態に係るマルチアンテナ送信装置の構成を示す。マルチアンテナ送信装置１００は、例えば無線基地局に設けられる。マルチアンテナ送信装置１００は、所謂ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ通信を行う送信装置であり、２つのアンテナから、それぞれ異なる変調信号を送信するようになっている。具体的には、アンテナ１１４Ａからは、変調信号Ａを送信すると共に、アンテナ１１４Ｂからは、変調信号Ｂを送信する。ここで図２では、変調信号Ａについての信号処理系統と、変調信号Ｂについての信号処理系とは、ほぼ同様の構成であるため、変調信号Ａの処理系統については、符号の後ろに「Ａ」を付けて示し、変調信号Ａについての信号処理系統と対応する変調信号Ｂの処理系統については、符号の後ろに「Ｂ」を付けて示した。
【００１９】
マルチアンテナ送信装置１００のフレーム構成信号生成部１１６は、送信制御手段として機能するものであり、通信相手（ここでは通信相手を「端末」と名付ける）から送信された再送要求情報であるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号１１５に基づいて、送信フレーム構成を決定し、決定した送信フレーム構成をフレーム構成信号１１７として、ＬＤＰＣ符号化部１０２Ａ、１０２Ｂ及び変調部１０６Ａ、１０６Ｂに送出する。
【００２０】
ＬＤＰＣ符号化部１０２Ａ、１０２Ｂは、変調信号Ａの送信ディジタル信号１０１Ａ、１０１Ｂとフレーム構成信号１１７とを入力し、送信ディジタル信号１０１Ａ、１０１Ｂを、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）符号化及びＬＤＰＣ符号化し、符号化された変調信号Ａ、Ｂの送信ディジタル信号１０３Ａ、１０３Ｂを、変調部１０６Ａ、１０６Ｂに送出する。また符号化された変調信号Ａ、Ｂの送信ディジタル信号１０３Ａ、１０３Ｂは、それぞれ記憶部１０４Ａ、１０４Ｂに記憶される。記憶部１０４Ａ、１０４Ｂに記憶されたデータは再送に用いられる。
【００２１】
各変調部１０６Ａ、１０６Ｂは、ＱＰＳＫ(QuadraturePhase Shift Keying)や１６ＱＡＭ等の変調処理を行う。変調部１０６Ａは、フレーム構成信号１１７に基づいて、送信ディジタル信号１０３Ａ、１０５Ａ、１０５Ｂのいずれかを変調する。具体的には、再送でない場合には、符号化された変調信号Ａの送信ディジタル信号１０３Ａを変調して出力し、変調信号Ａを再送する要求があった場合には、記憶部１０４Ａに記憶されている符号化された変調信号Ａの送信ディジタル信号１０５Ａを変調して出力し、変調信号Ｂを再送する要求があった場合には、記憶部１０４Ｂに記憶されている符号化された変調信号Ｂの送信ディジタル信号１０５Ｂを変調して出力する。
【００２２】
一方、変調部１０６Ｂは、フレーム構成信号１１７に基づいて、送信ディジタル信号１０３Ｂを変調する。具体的には、再送でない場合には、符号化された変調信号Ｂの送信ディジタル信号１０３Ｂを変調して出力し、再送時には何も出力しない。
【００２３】
これにより、通常の送信時には、２つのアンテナ１１４Ａ、１１４Ｂから異なる変調信号Ａ、Ｂが送信されるのに対して、再送時には、１つのアンテナ１１４Ａのみから再送要求された変調信号が送信される。この結果、再送時には、１つのアンテナ１１４Ａのみから送信された変調信号が、受信側の複数アンテナで受信されるようになるので、ダイバーシチゲインの高い送信を行うことができるようになる。よって、通常送信時よりも再送時の受信品質を高めることができる。
【００２４】
各変調部１０６Ａ、１０６Ｂから出力された変調信号１０７Ａ、１０７Ｂは、それぞれシリアルパラレル変換部（Ｓ／Ｐ）１０８Ａ、１０８Ｂによって、パラレル信号１０９Ａ、１０９Ｂとされ、続く逆フーリエ変換部（ｉｄｆｔ）１１０Ａ、１１０Ｂによって、逆フーリエ変換されることにより、ＯＦＤＭ信号１１１Ａ、１１１Ｂとされる。各ＯＦＤＭ信号１１１Ａ、１１１Ｂは、無線部１１２Ａ、１１２Ｂによって、周波数変換等の所定の無線処理が施されて送信信号１１３Ａ、１１３Ｂとされた後、アンテナ１１４Ａ、１１４Ｂから送信される。因みに、本実施の形態では、基本的には、アンテナ１１４Ａから送信する信号を変調信号Ａと呼び、アンテナ１１４Ｂから送信する信号を変調信号Ｂと呼ぶものとする。
【００２５】
図３に、マルチアンテナ送信装置１００が、通常送信（すなわち再送でない送信）を行う場合の、各アンテナ１１４Ａ、１１４Ｂから送信する変調信号のフレーム構成例を示す。図３に示すように、マルチアンテナ送信装置１００は、変調信号Ａと変調信号Ｂとを異なるアンテナから同時に送信する。図３において、制御情報シンボル２０１は、フレーム構成、再送データであるか否かの情報、再送回数などの制御情報を伝送するためのシンボルである。パイロットシンボル２０２、受信側で伝送路の状態を推定するためのシンボルである。データシンボル２０３は、ＣＲＣ符号化及びＬＤＰＣ符号化されたデータである。図３Ａに示すフレーム構成の変調信号Ａの信号が、アンテナ１１４Ａから送信され、図３Ｂに示すフレーム構成の変調信号Ｂの信号が、アンテナ１１４Ｂから送信される。また、同一キャリア、同一時刻のシンボルは、同時に送信されるものとする。
【００２６】
図４に、本実施の形態のマルチアンテナ受信装置の構成を示す。マルチアンテナ受信装置３００は、マルチアンテナ送信装置１００が搭載された基地局と通信を行う端末とに搭載されている。
【００２７】
また図５に、本実施の形態のマルチアンテナ通信システムの全体構成を示す。先ず、図４のマルチアンテナ受信装置３００の構成を説明する前に、図５のマルチアンテナ通信システム４００の全体的な動作について説明する。
【００２８】
マルチアンテナ通信システシステム４００は、図２のマルチアンテナ送信装置１００と、図４のマルチアンテナ受信装置３００とを有する。マルチアンテナ送信装置１００は、送信部４０１（図２のアンテナ１１４Ａ、１１４Ｂを除いた部分に相当）において、送信ディジタル信号１０１Ａ、１０１Ｂから変調信号Ａ（１１３Ａ）、変調信号Ｂ（１１３Ｂ）を形成し、変調信号Ａ（１１３Ａ）と変調信号Ｂ（１１３Ｂ）とを各アンテナ１１４Ａ、１１４Ｂから送信する。なお図５では、変調信号Ａ（１１３Ａ）をＴｘａ（ｔ）と示し、変調信号Ｂ（１１３Ｂ）をＴｘｂ（ｔ）と示した。
【００２９】
マルチアンテナ受信装置３００は、各アンテナ３０１Ｘ、３０１Ｙで受信した受信信号３０２Ｘ、３０２Ｙ（図５ではＲ１（ｔ）、Ｒ２（ｔ）と示した）を、受信部４０２（図４のアンテナ３０１Ｘ、３０１Ｙを除いた部分に相当）に入力する。受信部４０２は、受信信号Ｒ１（ｔ）、Ｒ２（ｔ）に対して復調処理を施すことにより、送信ディジタル信号１０１Ａ、１０１Ｂに対応する受信データ３１６Ａ、３１６Ｂを得る。また受信部４０２は、送信ディジタル信号１０１Ａ、１０１Ｂに対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号３１７Ａ、３１７Ｂを得る。
【００３０】
ここで、アンテナ１１４Ａから送信された変調信号Ｔｘａ（ｔ）は、チャネル変動ｈ１１（ｔ）、ｈ１２（ｔ）を受けた後にアンテナ３０１Ｘ、３０１Ｙで受信される。またアンテナ１１４Ｂから送信された変調信号Ｔｘｂ（ｔ）は、チャネル変動ｈ２１（ｔ）、ｈ２２（ｔ）を受けた後にアンテナ３０１Ｘ、３０１Ｙで受信される。
【００３１】
よって、以下の関係式が成立する。
【数１】
0004675335.tif 000002
【００３２】
次に、図４に示した本実施の形態のマルチアンテナ受信装置３００の構成を説明する。マルチアンテナ受信装置３００は、アンテナ３０１Ｘ、３０１Ｙで受信した受信信号３０２Ｘ、３０２Ｙを無線部３０３Ｘ、３０３Ｙに入力する。無線部３０３Ｘ、３０３Ｙは、それぞれ受信信号３０２Ｘ、３０２Ｙに対して、周波数変換等の所定の無線処理を施すことにより、受信ベースバンド信号３０４Ｘ、３０４Ｙを得て、受信ベースバンド信号３０４Ｘ、３０４Ｙをフーリエ変換部（ｄｆｔ）３０５Ｘ、３０５Ｙに送出する。
【００３３】
フーリエ変換部３０５Ｘ、３０５Ｙは、それぞれ受信ベースバンド信号３０４Ｘ、３０４Ｙに対してフーリエ変換処理を施し、フーリエ変換後の信号３０６Ｘ、３０６Ｙを出力する。
【００３４】
変調信号Ａのチャネル変動推定部３０７Ｘは、フーリエ変換後の信号３０６Ｘを入力とし、図３の変調信号Ａのパイロットシンボル２０２を検出し、変調信号Ａのパイロットシンボル２０２に基づいて変調信号Ａのチャネル変動を推定、つまり（１）式のｈ１１（ｔ）を推定する。このとき、変調信号Ａのチャネル変動推定部３０７Ｘは、キャリア毎に変調信号Ａのチャネル変動を推定する。そして変調信号Ａのチャネル変動推定部３０７Ｘは、変調信号Ａのキャリア毎のチャネル推定信号３０８Ｘを出力する。
【００３５】
変調信号Ｂのチャネル変動推定部３０９Ｘは、フーリエ変換後の信号３０６Ｘを入力とし、図３の変調信号Ｂのパイロットシンボル２０２を検出し、変調信号Ｂのパイロットシンボル２０２に基づいて変調信号Ｂのチャネル変動を推定、つまり（１）式のｈ１２（ｔ）を推定する。このとき、変調信号Ｂのチャネル変動推定部３０９Ｘは、キャリア毎に変調信号Ｂのチャネル変動を推定する。そして変調信号Ｂのチャネル変動推定部３０９Ｘは、変調信号Ｂのキャリア毎のチャネル推定信号３１０Ｘを出力する。
【００３６】
変調信号Ａのチャネル変動推定部３０７Ｙは、フーリエ変換後の信号３０６Ｙを入力とし、図３の変調信号Ａのパイロットシンボル２０２を検出し、これに基づいて変調信号Ａのチャネル変動を推定、つまり（１）式のｈ２１（ｔ）を推定する。このとき、変調信号Ａのチャネル変動推定部３０７Ｙは、キャリア毎に変調信号Ａのチャネル変動を推定する。そして変調信号Ａのチャネル変動推定部３０７Ｙは、変調信号Ａのキャリア毎のチャネル推定信号３０８Ｙを出力する。
【００３７】
変調信号Ｂのチャネル変動推定部３０９Ｙは、フーリエ変換後の信号３０６Ｙを入力とし、図３の変調信号Ｂのパイロットシンボル２０２を検出し、変調信号Ｂのパイロットシンボル２０２に基づいて変調信号Ｂのチャネル変動を推定、つまり（１）式のｈ２２（ｔ）を推定する。このとき、変調信号Ｂのチャネル変動推定部３０９Ｙは、キャリア毎に変調信号Ｂのチャネル変動を推定する。そして変調信号Ｂのチャネル変動推定部３０９Ｙは、変調信号Ｂのキャリア毎のチャネル推定信号３１０Ｙを出力する。
【００３８】
制御情報検波部３１８は、フーリエ変換後の信号３０６Ｘ、３０６Ｙを入力とし、図３の制御情報シンボル２０１を検出し、制御情報シンボル２０１に基づいてフレーム構成についての情報、再送データであるか否かの情報や、再送回数情報などからなる制御情報３１９を得て、制御情報３１９を信号処理部３１１及び復号部３１３Ａ、３１３Ｂに出力する。
【００３９】
信号処理部３１１は、変調信号Ａのチャネル推定信号３０８Ｘ、３０８Ｙ、変調信号Ｂのチャネル推定信号３１０Ｘ、３１０Ｙ、フーリエ変換後の信号３０６Ｘ、３０６Ｙ、制御情報３１９を入力とし、制御情報３１９が示しているフレーム構成、再送データであるか否かの情報に基づいて、再送データでない場合、例えば（１）式の逆行列演算を施すことで各変調信号Ａ、Ｂを分離し、変調信号Ａのベースバンド信号をベースバンド信号３１２Ａとして、変調信号Ｂのベースバンド信号をベースバンド信号３１２Ｂとして出力する。これに対して、再送データの場合、信号処理部３１１は、最大比合成、時空間ブロック符号のための信号処理、又はCyclic Delay Diversityのための信号処理を施し、ベースバンド信号３１２Ａ及び又はベースバンド信号３１２Ｂを出力する。
【００４０】
復号部３１３Ａは、ベースバンド信号３１２Ａ、制御情報３１９を入力とし、制御情報３１９における再送データであるか否かの情報に基づき、変調信号Ａの復号を行い、変調信号Ａの復号後のディジタル信号３１４Ａを出力する。このとき、復号部３１３Ａは、制御情報３１９によって再送でないことが示された場合には、通常のＬＤＰＣ復号処理を行う。これに対して、復号部３１３Ａは、制御情報３１９によって再送であることが示された場合には、前回受信したＬＤＰＣ符号化データ（すなわち記憶しておいたＬＤＰＣ符号化データ）のうち、再送された一部のＬＤＰＣ符号化データに対応するＬＤＰＣ符号化データを、再送されたＬＤＰＣ符号化データに置き換えて、ＬＤＰＣ復号処理を行うようになっている。
【００４１】
ＣＲＣチェック部３１５Ａは、変調信号Ａの復号後のディジタル信号３１４Ａを入力とし、ＣＲＣチェックを行い、誤りの発生状況を検出する。次に、誤りが発生していない場合、変調信号Ａの受信データ３１６Ａを出力するとともに、通信相手に送信するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号３１７ＡとしてＡＣＫ信号を形成する。これに対して、ＣＲＣチェック部３１５Ａは、誤りが発生した場合、受信データを出力せずに、通信相手に送信するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号３１７ＡとしてＮＡＣＫ信号を形成する。
【００４２】
同様に、復号部３１３Ｂは、ベースバンド信号３１２Ｂ、制御情報３１９を入力とし、制御情報３１９における再送データであるか否かの情報に基づき、変調信号Ｂの復号を行い、変調信号Ｂの復号後のディジタル信号３１４Ｂを出力する。このとき、復号部３１３Ｂは、制御情報３１９によって再送でないことが示された場合には、通常のＬＤＰＣ復号処理を行う。これに対して、復号部３１３Ｂは、制御情報３１９によって再送であることが示された場合には、前回受信したＬＤＰＣ符号化データ（すなわち記憶しておいたＬＤＰＣ符号化データ）のうち、再送された一部のＬＤＰＣ符号化データに対応するＬＤＰＣ符号化データを、再送されたＬＤＰＣ符号化データに置き換えて、ＬＤＰＣ復号処理を行うようになっている。
【００４３】
ＣＲＣチェック部３１５Ｂは、変調信号Ｂの復号後のディジタル信号３１４Ｂを入力とし、ＣＲＣチェックを行い、誤りの発生状況を検出し、誤りが発生していない場合、変調信号Ｂの受信データ３１６Ｂを出力するとともに、通信相手に送信するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号３１７ＢとしてＡＣＫ信号を形成する。これに対して、ＣＲＣチェック部３１５Ｂは、誤りが発生した場合、受信データを出力せずに、通信相手に送信するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号３１７ＢとしてＮＡＣＫ信号を形成する。
【００４４】
図６に、復号部３１３Ａ（３１３Ｂ）の構成例を示す。復号部３１３Ａと復号部３１３Ｂとは同様の構成なので、ここでは復号部３１３Ａの構成についてのみ説明する。
【００４５】
復号部３１３Ａは、ＬＤＰＣ復号部５０１と記憶部５０２とを有する。記憶部５０２には、前回までに受信したベースバンド信号３１２Ａが記憶される。ＬＤＰＣ復号部５０１は、制御情報３１９により再送でないことが示されている場合には、今回受信したベースバンド信号３１２Ａのみを用いてＬＤＰＣ復号処理を行うことで、復号後のディジタル信号３１４Ａを得る。これに対して、ＬＤＰＣ復号部５０１は、制御情報３１９により再送であることが示されている場合には、記憶部５０２に記憶されている前回までのベースバンド信号５０３と今回再送されたベースバンド信号３１２Ａとを用いて、ＬＤＰＣ復号処理を行う。このときＬＤＰＣ復号部５０１は、記憶部５０２に記憶されている前回までに受信したベースバンド信号５０３のうち、再送されたベースバンド信号３１２Ａ（再送された一部のＬＤＰＣ符号化データ）に対応する信号を、再送されたベースバンド信号３１２Ａに置き換えて、ＬＤＰＣ復号処理を行うようになっている。
【００４６】
次に、本実施の形態の動作について説明する。先ず、マルチアンテナ送信装置１００（以下これを基地局と呼ぶ）と、マルチアンテナ受信装置３００（以下これを端末と呼ぶ）との全体的な送受信の流れの一例を、図７に示す。
【００４７】
はじめに、基地局は、図７＜１＞のように、変調信号Ａによりデータ１Ａ、変調信号Ｂによりデータ１Ｂを送信する。
【００４８】
端末は、この信号を受信し、誤りが発生していないと、図７＜２＞のように基地局に対し、再送要求を行わない。すると、基地局は、図７＜３＞のように変調信号Ａにより新たなデータ２Ａ、変調信号Ｂにより新たなデータ２Ｂを送信する。
【００４９】
端末は、この信号を受信し、誤りが発生していると、図７＜４＞のように基地局に対し、再送要求を行う。すると、基地局は、図７＜５＞のように、前回送信したデータ２Ａのうちの一部のデータ（以下このようなデータを部分データと呼ぶ）２Ａ，Ｐ１と、前回送信したデータ２Ｂのうちの部分データ２Ｂ，Ｐ１のみを再送する。
【００５０】
端末は、基地局が図７＜３＞で送信したデータ２Ａ、データ２Ｂの受信信号と、図７＜５＞で送信した変調信号Ａの部分データ２Ａ，Ｐ１、変調信号Ｂの部分データ２Ｂ，Ｐ１の受信信号を用いてＬＤＰＣ復号を行う。その結果、誤りが発生しないと、図７＜６＞のように基地局に対し、再送要求を行わない。すると、基地局は、図７＜７＞のように変調信号Ａにより新たなデータ３Ａ、変調信号Ｂにより新たなデータ３Ｂを送信する。
【００５１】
端末は、この信号を受信し、誤りが発生していると、図７＜８＞のように基地局に対し、再送要求を行う。すると、基地局は、図７＜９＞のように、前回送信したデータ３Ａの部分データ３Ａ，Ｐ１と、前回送信したデータ３Ｂの部分データ３Ｂ，Ｐ１のみを再送する。
【００５２】
端末は、基地局が図７＜７＞で送信したデータ３Ａ、データ３Ｂの受信信号と、図７＜９＞で送信した変調信号Ａの部分データ３Ａ，Ｐ１、変調信号Ｂの部分データ３Ｂ，Ｐ１の受信信号を用いてＬＤＰＣ復号を行う。その結果、未だ誤りが発生していると、図７＜１０＞のように基地局に対し、再び、再送要求を行う。
【００５３】
すると、基地局は、図７＜１１＞のように、データ３Ａの部分データ３Ａ，Ｐ２と、データ３Ｂの部分データ３Ｂ，Ｐ２のみを再送する。この２回目の再送で送信する部分データ３Ａ，Ｐ２は、１回目の再送で部分データ３Ａ，Ｐ１とは異なるデータである。同様に、２回目の再送で送信する部分データ３Ｂ，Ｐ２は、１回目の再送で送信した部分データ３Ｂ，Ｐ１とは異なるデータである。
【００５４】
端末は、基地局が図７＜７＞で送信したデータ３Ａ、データ３Ｂの受信信号、図７＜９＞で送信した部分データ３Ａ，Ｐ１、部分データ３Ｂ，Ｐ１の受信信号、図７＜１１＞で送信した部分データ３Ａ，Ｐ２、部分データ３Ｂ，Ｐ２の受信信号を用いてＬＤＰＣ復号を行う。その結果、誤りが発生しないと、図７＜１２＞のように基地局に対し、再送要求を行わない。
【００５５】
次に、ＬＤＰＣ符号化部１０２Ａ、１０２Ｂの動作について、図８を用いて詳しく説明する。ただし、ここでは説明を簡単化するために、ＣＲＣ符号化については省略する。またここでは、特に、図７に示すように、最初に送信するデータ３Ａ、１回目に再送する部分データ３Ａ，Ｐ１、及び、２回目に再送する部分データ３Ａ，Ｐ２の場合と、最初に送信するデータ３Ｂ、１回目に再送する部分データ３Ｂ，Ｐ１、及び、２回目に再送する部分データ３Ｂ，Ｐ２の場合と、を例にとって説明する。
【００５６】
変調信号Ａ用のＬＤＰＣ符号化部１０２Ａは、符号化前の送信ディジタル信号１０１ＡをＬＤＰＣ符号化することにより、ＬＤＰＣ符号化データ１０３Ａを出力する。例えば、送信ディジタル信号１０１Ａを（ｍ1a，ｍ2a，・・・，ｍ1603a）とし、パリティチェックマトリクスをＧとすると、ＬＤＰＣ符号化データ１０３Ａとして（Ｃ1a，Ｃ2a，・・・，Ｃ2000a）を出力する。
【００５７】
変調信号Ｂ用のＬＤＰＣ符号化部１０２Ｂは、符号化前の送信ディジタル信号１０１ＢをＬＤＰＣ符号化することにより、ＬＤＰＣ符号化データ１０３Ｂを出力する。例えば、送信ディジタル信号１０１Ｂを（ｍ1b，ｍ2b，・・・，ｍ1603b）とし、パリティチェックマトリクスをＧとすると、ＬＤＰＣ符号化データ１０３Ｂとして（Ｃ1b，Ｃ2b，・・・，Ｃ2000b）を出力する。
【００５８】
初回送信時には、このようにして生成されたＬＤＰＣ符号化データ（Ｃ1a，Ｃ2a，・・・，Ｃ2000a）、（Ｃ1b，Ｃ2b，・・・，Ｃ2000b）が、データ３Ａ、３Ｂとして、異なるアンテナ１１４Ａ、１１４Ｂから送信される。またこれらのＬＤＰＣ符号化データ（Ｃ1a，Ｃ2a，・・・，Ｃ2000a）のうち一部又は全部が記憶部１０４Ａに記憶され、ＬＤＰＣ符号化データ（Ｃ1b，Ｃ2b，・・・，Ｃ2000b）の一部又は全部が記憶部１０４Ｂに記憶される。
【００５９】
そして、一回目の再送時には、図８Ｂに示すように、記憶部１０４Ａに記憶されている一部のＬＤＰＣ符号化データ（Ｃ101a，Ｃ102a，・・・，Ｃ600a）が、部分データ３Ａ，Ｐ１として送信されると共に、記憶部１０４Ｂに記憶されている一部のＬＤＰＣ符号化データ（Ｃ101b，Ｃ102b，・・・，Ｃ600b）が、部分データ３Ｂ，Ｐ１として送信される。ここで本実施の形態では、これらの部分データを再送するにあたっては、１つのアンテナ１１４Ａのみから送信するようになっている。
【００６０】
２回目の再送時には、図８Ｂに示すように、記憶部１０４Ａに記憶されているＬＤＰＣ符号化データのうち、１回目に再送したのとは異なるＬＤＰＣ符号化データ（Ｃ901a，Ｃ902a，・・・，Ｃ1400a）が、部分データ３Ａ，Ｐ２として送信されると共に、記憶部１０４Ｂに記憶されているＬＤＰＣ符号化データのうち、１回目に再送したのとは異なるＬＤＰＣ符号化データ（Ｃ901b，Ｃ902b，・・・，Ｃ1400b）が、部分データ３Ｂ，Ｐ２として送信される。これらの部分データを再送するにあたっても、１つのアンテナ１１４Ａのみから送信するようになっている。
【００６１】
このような再送が行われた場合について、図６に示す復号部３１３Ａの処理を説明する。先ず、初回送信でデータ３Ａ、３Ｂが送信されると（図７＜７＞）、ＬＤＰＣ復号部５０１でデータ３Ａ、３ＢをＬＤＰＣ復号すると共に、記憶部５０２にデータ３Ａ、３Ｂを記憶する。１回目の再送時（図７＜９＞）、ＬＤＰＣ復号部５０１は再送された部分データ３Ａ，Ｐ１、部分データ３Ｂ，Ｐ１と、記憶部５０２に記憶されているデータ３Ａ、３Ｂとを用いてＬＤＰＣ復号処理を行うと共に、再送された部分データ３Ａ，Ｐ１、部分データ３Ｂ，Ｐ１を記憶部５０２に記憶する。２回目の再送時（図７＜１１＞）、ＬＤＰＣ復号部５０１は再送された部分データ３Ａ，Ｐ２、部分データ３Ｂ，Ｐ２と、記憶部５０２に記憶されているデータ３Ａ、３Ｂ、３Ａ，Ｐ１、３Ｂ，Ｐ１とを用いてＬＤＰＣ復号処理を行う。
【００６２】
次に、本実施の形態のように、再送時には１本のアンテナ１１４Ａのみから再送信号を送信することにより、通常送信時よりもダイバーシチゲインが得られ、再送データ（部分データ）の受信品質を向上させることができる理由について説明する。
【００６３】
図５との対応部分に同一符号を付して示す図９に、再送データを送信するときのイメージを示す。マルチアンテナ送信装置１００は、変調信号をアンテナ１１４Ａのみから送信する。すると、アンテナ１１４Ａから送信される変調信号は、伝搬路上でｈ１１（ｔ）、ｈ１２（ｔ）の伝搬係数が乗算され、受信アンテナ３０１Ｘ、３０１Ｙで受信される。したがって、マルチアンテナ受信装置３００の受信部４０２では、アンテナ１１４から送信された変調信号を最大比合成できるので、再送されたデータの受信品質が向上することになる。
【００６４】
因みに、図７＜７＞において、異なるアンテナから送信されたデータ３Ａ、データ３Ｂは受信品質が悪いため、端末において図７＜８＞のように再送が要求される。このとき、伝搬環境に大きな変化がないような環境下では、再送データも図７＜７＞と同様にＭＩＭＯ多重を行って送信すると、受信品質の改善効果が全くないわけではないが、大きな改善効果につながらない可能性がある。
【００６５】
これに対して、本実施の形態においては、再送時には、前回送信時よりも少ないアンテナからＬＤＰＣ符号化データの部分データを送信するようにしたことにより、受信側で大きなダイバーシチゲインが得られるので、伝搬環境に大きな変化がないような環境下でも、再送した部分データの受信品質を向上させることができ、再送によって大きな受信品質の改善効果を得ることができる。
【００６６】
加えて、再送時に、変調方式の多値数を減少させるようにすれば、再送された部分データの受信品質を一段と向上させることができるので、再送によって一段と大きな受信品質の改善効果を得ることができる。
【００６７】
ここで、本実施の形態の送信方法が従来のＡＲＱと異なる点は、本実施の形態で再送するデータ３Ａ，Ｐ１、データ３Ａ，Ｐ２、データ３Ｂ，Ｐ１、データ３Ｂ，Ｐ２は、パンクチャすることによって得たデータではなく、単なる部分データ（前回送信したデータの一部）であるということである。これにより、本実施の形態においては、パンクチャ処理を行わないので、どのようなＬＤＰＣ符号に対しても適用することができる。すなわち、パンクチャ処理に伴うＬＤＰＣ符号の限定を受けない。
【００６８】
またパンクチャを用いた従来のＡＲＱでは、再送するデータは、パンクチャリングの際に発生した（つまり符号化の際に発生した）冗長な情報に限られるが、本実施の形態における再送方法では、これに限定されることがないので、非常に柔軟性のある再送を行うこともできる。例えば、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号と同時に受信品質に相当する情報を通信相手から受け取り、再送する部分データの量を変更するといった処理も行うことができ、通信状況に応じて再送データの量を変更するといった適応的な再送方法を行うこともできるようになる。
【００６９】
ここで、本実施の形態では、パンクチャ処理を行わずに、単なる部分データのみを再送するといった単純な再送処理で、有効に受信データの誤りを削減できる理由について説明する。
【００７０】
例えば、畳み込み符号を用いている場合に、パンクチャを行わずに、本実施の形態のように部分データを再送することを考える。畳み込み符号は、ＬＤＰＣ符号と比較して、拘束長が非常に短い。一般に、畳み込み符号では、１０程度の拘束長が用いられる。このため、品質の良い部分データを送ったとしても、その影響は拘束長内にとどまってしまう。よって、データブロック全体の誤り率特性を向上させるには、多大な量の部分データを送らなければならなくなってしまう。したがって、本実施の形態で述べたような部分データを再送する方法は、畳み込み符号使用時にはあまり適していないと言える。
【００７１】
これに対して、本実施の形態のように、ＬＤＰＣ符号使用時に、パンクチャを行わず、部分データを再送すると、顕著な効果を得ることができる。これは、ＬＤＰＣ符号の拘束長が、畳み込み符号と比較して、非常に長いことに起因する。これを、図８を用いて説明する。例えば、受信側で、送信ディジタル信号ｍ1aは、パリティチェックマトリクスＧを用いて生成されたＬＤＰＣ符号化データ（Ｃ1a，Ｃ2a，・・・，Ｃ2000a）のいくつか情報を用いて推定されることになる。そのいくつかの情報のうちの一部の受信品質が向上すれば、送信ディジタル信号ｍ1aの受信品質（つまり誤り率特性）は向上することになる。これは、送信ディジタル信号ｍ1aに限ったことではなく、送信ディジタル信号ｍ2a〜ｍ1603aについても同様である。つまり、ＬＤＰＣ符号では、拘束長が長いために、一部のデータの誤り率特性を良くすれば、これに伴って拘束長内の他の多くのデータの誤り率特性を良くすることができるようになる。これにより、パンクチャ処理によってＬＤＰＣ符号が限定されることなしに、かつ少ない再送データ量で、効果的に誤り率特性を改善できるようになる。
【００７２】
次に、再送する一部のデータ（以下これを部分データと呼ぶ）の選び方の好適な例について説明する。
【００７３】
メッセージｍ＝（ｍ１，・・・，ｍｉ）、送信系列Ｘ＝（ｘ１，・・・，ｘｎ）Ｔ、受信系列Ｙ＝（ｙ１，・・・，ｙｎ）Ｔとする。ここで、ｍ＜ｎ、Ｔは転置を表す。生成行列をＧ、検査行列をＨとすると、次式の関係が成立する。
【数２】
0004675335.tif 000003
【００７４】
ＬＤＰＣ符号化では、メッセージｍと生成行列Ｇから送信系列Ｘを生成する。復号側では、受信系列Ｙと検査行列Ｈを用いて復号を行う。
【００７５】
ここで、Ｋ個の部分データを再送するものとして、そのＫ個のデータの選択の仕方について説明する。
【００７６】
検査行列Ｈのｐ列のベクトルとｑ列のベクトルとに着目する。ｐ列のベクトルにおける１の数をＰとし、ｑ列のベクトルにおける１の数をＱとする。ここではＰ＞Ｑとする。この場合、送信系列ｘｐと送信系列ｘｑとを比較すると、送信系列ｘｐの方が送信系列ｘｑよりも雑音に対する耐性が強いことになる。これを考慮すると、再送する部分データとしては、検査行列の列ベクトルにおいて、１の数が多い送信系列ｘｐを選択した方が、送信系列ｘｑを選択するよりも好ましい。
【００７７】
本願では、上記の考え方を利用する。具体的には、検査行列Ｈのｊ列のベクトル（１＜ｊ＜ｎ）の１の数が多い上位Ｋ個（Ｋ＜ｎ）の列ベクトルを探索する。ここで、１の数が多い上位Ｋ個の列ベクトルの集合を（ｒ１，・・・，ｒＫ）とする。そして列ベクトルｒ１を用いて得られる送信ビットをｘｒ１とし、・・・、列ベクトルｒＫを用いて得られる送信ビットをｘｒＫとした場合、送信ビット（ｘｒ１，・・・，ｘｒＫ）を再送する部分データとして選択する。つまり、検査行列Ｈのｎ個の列ベクトルのうち、１の数をより多く含む上位Ｋ（１＜Ｋ＜ｎ）個の列ベクトルを用いて得たＫビットのデータを、一部のＬＤＰＣ符号化データとして再送する。これにより、誤り耐性の強いデータを再送データとして用いることができるので、再送による受信品質の向上効果を一段と望める。
【００７８】
ここで、上述した再送データの送信の仕方については、次の２通りが考えられる。
【００７９】
第１に、常に、送信ビット（ｘｒ１，・・・，ｘｒＫ）を再送データとする。つまり、２回目以降の再送時も、送信ビット（ｘｒ１，・・・，ｘｒＫ）を送信する。
【００８０】
第２に、再送するデータを再送回数に応じて変更する。つまり、１度目の再送では、送信ビット（ｘｒ１，・・・，ｘｒＫ）を送信する。２度目は、１の数が多い上位Ｋ個の列ベクトルの集合（ｒ１，・・・，ｒＫ）を除いて、次に１の数が多い上位Ｋ個の列ベクトルの集合（ｓ１，・・・・，ｓＫ）に対応する送信ビット（ｘｓ１，・・・，ｘｓＫ）を再送データとする。３回目以降も、同様に考える。
【００８１】
また、上述のような再送を行う場合、使用するＬＤＰＣ符号が決定しているのであれば、再送する際に用いる列ベクトルの情報を送信側と受信側とで共有できるので、受信側では再送された部分ビットを容易に復号できる。
【００８２】
かくして本実施の形態によれば、ＬＤＰＣ符号化データを複数のアンテナから送信するマルチアンテナ送信装置１００において、再送時には、前回送信したＬＤＰＣ符号化データのうちの一部のＬＤＰＣ符号化データのみを、前回送信時よりもダイバーシチゲインの高い送信方法により送信するようにしたことにより、簡易な方法で、適用可能なＬＤＰＣ符号が限定されず、かつ少ない再送データで、再送による受信品質の向上効果の高いＡＲＱを実現できるようになる。
【００８３】
またパンクチャ処理に拘束されずに、一部のＬＤＰＣ符号化データを再送すればよいので、適応的に再送データ量を変更するなどといった、非常に柔軟性のある再送を行うことも可能となる。
【００８４】
また複数回の再送を行う場合、例えば図８Ｂに示したように、再送する一部のＬＤＰＣ符号化データを再送毎に変更するようにしたことにより、再送による受信品質の向上効果を一段と高めることができる。
【００８５】
なお上述した実施の形態では、図８Ｂに示したような部分データを再送した場合について説明したが、再送する部分データは図８Ｂに示した例に限らない。再送する部分データは、伝搬環境の変動についても考慮して選択するとより好ましい。一般に、伝搬環境は、時間方向及び周波数方向において緩やかに変化する。したがって、再送する部分データを、偏った周波数帯に存在するシンボルや偏った時間に存在するシンボルのみで構成すると、ダイバーシチ効果が小さくなる可能性が高い。ダイバーシチ効果を考慮して、時間的に離散的及び又は周波数的に離散的にシンボルを選択して部分データを構成する。これにより、時間ダイバーシチ効果及び又は周波数ダイバーシチ効果を得ることができるようになるので、部分データの受信品質を一段と高めることができ、再送による受信品質の向上効果を一段と高めることができる。
【００８６】
また、上述した実施の形態では、ＬＤＰＣ符号を単独で使用した場合について説明したが、ＬＤＰＣ符号と他の誤り訂正符号を併用した連接符号としたときでも同様に実施することができる。
【００８７】
（他の実施の形態）
上述した実施の形態では、再送時に、前回送信時よりも少ないアンテナからＬＤＰＣ符号化データの部分データを送信することで、再送時に、前回送信時よりもダイバーシチゲインの高い送信方法を用いて送信することを実現する場合について説明したが、再送時に行うダイバーシチゲインの高い送信方法は、上述した実施の形態に限らず、高いダイバーシチゲインを得る送信方法として、例えば時空間ブロック符号やCyclic Delay Diversity等を用いるようにしてもよい。さらに、再送回数ごとに、変調多値数を減少させることを併用するとさらに効果的である。
【００８８】
ここでは、再送に、時空間ブロック符号、Cyclic Delay Diversityを適用する場合について説明する。
【００８９】
図１０は、時空間ブロック符号を用いたときの送信方法の一例を示している。送信アンテナ９０１からは、時間ｔにＳ１、時間ｔ＋１に−Ｓ２＊のシンボルを送信する。送信アンテナ９０２からは、時間ｔにＳ２、時間ｔ＋１にＳ１＊のシンボルを送信する。ここで、＊は共役複素数を表す。このように時空間ブロック符号化された信号を用いることにより、信号分離時に、伝送路変動ｈ１（ｔ）、ｈ２（ｔ）に拘わらず、各シンボルＳ１、Ｓ２を最大比合成できるようになるので、大きな符号化ゲインとダイバーシチゲインとが得られるようになる。従って、再送データの受信品質すなわち誤り率特性を向上させることができる。このように、再送するデータを、時空間ブロック符号を用いて送信することで、上述した実施の形態のように、再送時に送信アンテナ数を減らすのと同等以上の効果を得ることができる。
【００９０】
このときの基地局と端末のデータフローを図１１に示す。図１１が図７と異なる点は、再送データ２Ａ，Ｐ１、再送データ２Ｂ，Ｐ１、再送データ３Ａ，Ｐ１、再送データ３Ｂ，Ｐ１、再送データ３Ａ，Ｐ２、再送データ３Ｂ，Ｐ２が、変調信号Ａ、変調信号Ｂを用いて送信される点である。
【００９１】
再送するＬＤＰＣの部分データを、時空間ブロック符号を用いて送信する場合の、マルチアンテナ送信装置の構成例を、図１２に示す。図２との対応部分に同一符号を付して示す図１２において、マルチアンテナ送信装置１１００が図２のマルチアンテナ送信装置１００と異なる点は、時空間ブロック符号化が可能なように、変調部１１０１がチャネル間で共通化されている点である。変調部１１０１は、入力されたフレーム構成信号１１７が、再送でないことを示していた場合、時空間ブロック符号化を行わずに変調信号Ａ、変調信号Ｂのシリアル信号１０７Ａ、１０７Ｂを出力する。これに対して、変調部１１０１は、入力されたフレーム構成信号１１７が、再送であることを示していた場合、時空間ブロック符号化を行い変調信号Ａ、変調信号Ｂのシリアル信号１０７Ａ、１０７Ｂを出力する。
【００９２】
マルチアンテナ受信装置３００（図４）は、このような時空間ブロック符号を受信すると、信号処理部３１１が、制御情報３１９が再送データであることを示していた場合、時空間ブロック符号の分離のための信号処理を行い、変調信号Ａのベースバンド信号３１２Ａ、変調信号Ｂのベースバンド信号３１２Ｂを出力する。
【００９３】
なお、ここでは２つの送信アンテナを用いて時空間ブロック符号を送信する場合を例に説明したが、時空間ブロック符号は上述したものに限ったものではなく、３つ以上の送信アンテナを用いて送信を行う場合には、それに応じた時空間ブロック符号を用いればよい。また時間軸に符号化する場合を例に説明したが、前記説明に限ったものではなく、ＯＦＤＭなどのマルチキャリア方式の場合、周波数軸を用いて符号化してもよい。例えば、時間ｔにおいて、キャリアｉでＳ１、キャリアｉ＋１で−Ｓ２＊を送信アンテナ９０１から送信し、時間ｔにおいて、キャリアｉでＳ２、キャリアｉ＋１でＳ１＊を送信アンテナ９０２から送信するようにしてもよい。
【００９４】
次に、Cyclic Delay Diversityの例を、図１３を用いて説明する。
【００９５】
図１３は、１２シンボルを用いてCycled Delay Diversityを行ったときのフレーム構成例を示している。図２のアンテナ１１４Ａで送信する信号が図１３の送信信号Ａであり、図２のアンテナ１１４Ｂで送信する信号が図１３の送信信号Ｂである。そして、送信信号Ａについては、時間ｉ＋１，ｉ＋２，・・・，ｉ＋１１，ｉ＋１２において、それぞれ、Ｓ１，Ｓ２，・・・Ｓ１１，Ｓ１２が送信される。送信信号Ｂは、送信信号Ａに対して、ある時間分シフトしたフレーム構成とされる。ここでは、時間ｉ＋１，ｉ＋２，・・・，ｉ＋１１，ｉ＋１２において、それぞれ、Ｓ７、Ｓ８，・・・，Ｓ５，Ｓ６が送信される。このようなフレーム構成を採用することにより、受信装置側では、受信信号を等化することでダイバーシチゲインを得ることができるので、信号Ｓ１〜Ｓ１２の受信品質が向上し、データの誤り率特性が向上する。つまり、ＬＤＰＣの部分データを再送するにあたって、Cycled Delay Diversityを用いることにより、再送データの受信品質を向上させることができるので、受信データ全体の誤り率特性を向上させることができるようになる。
【００９６】
また上述した実施の形態では、最初の送信時には、２本のアンテナから、それぞれ異なるＬＤＰＣ符号化データを送信し、再送時には、１本のアンテナからＬＤＰＣ符号化データの一部のデータを送信する場合について述べたが、本発明はこれに限らない。
【００９７】
例えば、図１４のように送信アンテナ３本（基地局）、受信アンテナ３本（端末）を用いたマルチアンテナ通信システムにおいて、送信アンテナ１４０１、１４０２、１４０３から、それぞれ送信信号Ｔｘａ（ｔ）、Ｔｘｂ（ｔ）、Ｔｘｃ（ｔ）を送信する場合を例に考える。このとき、受信アンテナ１４０４、１４０５、１４０６で受信する受信信号を、それぞれＲ１（ｔ），Ｒ２（ｔ），Ｒ３（ｔ）とすると、次式の関係式が成立する。
【数３】
0004675335.tif 000004
【００９８】
基地局は、再送でないデータを、送信アンテナ３本を用いて送信する。
ここで部分データを再送するにあたっては、部分データを時空間ブロック符号やCyclic Delay Diversityを適用し、かつ３本のアンテナ１４０１、１４０２、１４０３で再送することにより、部分データをダイバーシチゲインの高い送信方法によって送信することができる。
【００９９】
部分データをダイバーシチゲインの高い送信方法で伝送する別の方法としては、図１５に示すように、２本の送信アンテナ１４０１、１４０２を使用して、再送信号（部分データ）として信号Ｔｘａ，Ｔｘｂを送信する方法がある。このようにすると、端末では、３本の受信アンテナ１４０４、１４０５、１４０６を用いて受信することができるため、再送でないときよりも、高いダイバーシチゲインを得ることができるようになる。このように、再送時に、送信アンテナ数を減らすことにより再送時のダイバーシチゲインを高める方法は、データの伝送速度の点で、時空間ブロック符号や、Cyclic Delay Diversityよりも優れているというメリットがある。すなわち、再送でない場合には、Ｎ本の送信アンテナでＮ系統の送信信号を送信し、再送時のみ再送データをＭ（＜Ｎ）本の送信アンテナでＭ系統の送信信号を送信することにより、データの伝送速度を大きく低下させることなく、再送時のダイバーシチゲインを得ることができる。
【０１００】
また上述した実施の形態では、本発明を、マルチキャリア方式の一つであるＯＦＤＭ方式の無線通信システムに適用した場合を例に説明したが、これに限ったものではなく、シングルキャリア方式の無線通信方式やスペクトル拡散方式の無線通信システムに適用した場合にも同様の効果を得ることができる。
【０１０１】
本明細書は、２００４年１１月２５日出願の特願２００４−３４０３７１に基づくものである。その内容は全てここに含めておく。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明は、例えばＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ通信システムのように複数アンテナを用いて無線伝送を行うマルチアンテナ通信システムに広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】ＡＲＱを行う従来の送信装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係るマルチアンテナ送信装置の構成を示すブロック図
【図３】送信信号のフレーム構成を示す図
【図４】実施の形態１のマルチアンテナ受信装置の構成を示すブロック図
【図５】マルチアンテナ通信システムのイメージを示す図
【図６】復号部の構成を示すブロック図
【図７】実施の形態の動作の説明に供するデータフロー図
【図８】ＬＤＰＣ符号化部の動作の説明に供する図であり、図８ＡはＬＤＰＣ符号化部の入出力データを示す図、図８Ｂは再送データの内容を示す図
【図９】最大比合成を行うためのシステムのイメージを示す図
【図１０】時空間ブロック符号の説明に供する図
【図１１】時空間ブロック符号を用いて再送データを再送する場合のデータフロー図
【図１２】時空間ブロック符号を用いて再送データを再送するマルチアンテナ送信装置の構成を示すブロック図
【図１３】Cyclic Delay Diversityの説明に供する図
【図１４】送信アンテナ３本、受信アンテナ３本のときのマルチアンテナ通信システムのイメージを示す図
【図１５】送信アンテナ２本、受信アンテナ３本のときのマルチアンテナ通信システムのイメージを示す図
【図１】
0004675335.tif 000005
【図２】
0004675335.tif 000006
【図３】
0004675335.tif 000007
【図４】
0004675335.tif 000008
【図５】
0004675335.tif 000009
【図６】
0004675335.tif 000010
【図７】
0004675335.tif 000011
【図８】
0004675335.tif 000012
【図９】
0004675335.tif 000013
【図１０】
0004675335.tif 000014
【図１１】
0004675335.tif 000015
【図１２】
0004675335.tif 000016
【図１３】
0004675335.tif 000017
【図１４】
0004675335.tif 000018
【図１５】
0004675335.tif 000019