(57)【要約】【課題】無線通信システムにおいて外符号と内符号を適用する誤り訂正符号化を行う場合により伝送効率の向上を図る。【解決手段】送信対象のフレームデータが外符号により符号化された後、所定個のブロックに分割され、さらに内符号による符号化が行われ、無線伝送により伝送されたデータを受信する受信機２００において、受信された伝送データを復号部２０３で内符号に対応して復号し、その尤度情報（復号軟判定値）に基づいて再送要求判定部２１１がブロック単位の再送要求を行うか否かを判定する。その際、所定個のブロックから構成されるフレーム内の誤りの個数が、復号部２０５での復号において外符号で訂正できる範囲に収まる場合にブロックの再送要求を抑止し、当該範囲を超えたとき再送要と判定する。評価値としては、例えば、尤度情報の絶対値のブロック内平均値が利用できる。【選択図】図２
2005269480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信対象のフレームデータが外符号により符号化された後、所定個のブロックに分割され、さらに内符号による符号化が行われ、無線伝送により伝送されたデータを受信する受信機における再送要求方法であって、
伝送データを受信するステップと、
受信された伝送データをバッファに蓄積するステップと、
このバッファに蓄積された伝送データを前記内符号に対応して復号し、復号結果およびその尤度情報（復号軟判定値）を出力するステップと、
復号されたブロックを結合してフレームデータを生成するステップと、
このフレームデータを前記外符号に対応して復号するステップと、
前記尤度情報に基づいて前記ブロック単位の再送要求を行うか否かを判定するステップと、
前記再送要求により再送要と判定されたとき、当該ブロックの再送要求を送信するステップとを備え、
前記再送要求を行うか否かを判定するステップでは、前記所定個のブロックから構成されるフレームの内符号誤り数が前記外符号で訂正できる範囲に収まる場合に前記ブロックの再送要求を抑止し、前記範囲を超えたとき再送要と判定することを特徴とする再送要求方法。
【請求項２】
前記再送要求を行うか否かを判定するステップでは、前記尤度情報の絶対値のブロック内平均値を評価値として求め、この評価値と予め定めた閾値とを比較することにより、前記ブロックの再送の要否を判定することを特徴とする請求項１記載の再送要求方法。
【請求項３】
前記再送要求を行うか否かを判定するステップでは、前記尤度情報（復号軟判定値）の絶対値が所定の閾値以下となるビットの個数を評価値として求め、この評価値と予め定めた閾値とを比較することにより、前記ブロックの再送の要否を判定することを特徴とする請求項１記載の再送要求方法。
【請求項４】
前記外符号の誤り訂正能力としてＮ個の誤りを訂正できる場合、前記１フレームデータの分割数をＭ個としたとき、１内符号当たりに割り当てられるＮ／Ｍの誤り数に相当する評価値を前記予め定めた閾値とすることを特徴とする請求項２または３記載の再送要求方法。
【請求項５】
前記送信対象のフレームデータは誤り検出符号が付加された後、外符号により符号化されており、前記内符号に対応した復号により得られたフレームデータを前記外符号に対応して復号した後、この復号結果に対して前記誤り検出符号に対応した誤り検出を行うステップをさらに備え、このステップにおいて誤りが検出された場合、前記ブロックの再送要求が発生しやすい方向に前記予め定めた閾値をデータフレーム単位に変更し、誤りが検出されなかった場合、前記ブロックの再送要求が発生しにくい方向に前記予め定めた閾値をデータフレーム単位に変更するステップをさらに備えたことを特徴とする請求項４記載の再送要求方法。
【請求項６】
１データフレーム内の逐次のブロックについて、累積エラー数を勘案して、１内符号当たりに割り当てられる誤り数Ｎ／Ｍを更新していくことにより閾値調整量（初期値０）を更新し、この閾値調整量によりデータフレーム内のブロック単位に前記予め定めた閾値を変更していくステップをさらに備えたことを特徴とする請求項４または５記載の再送要求方法。
【請求項７】
前記送信対象のフレームデータは誤り検出符号が付加された後、外符号により符号化されており、前記内符号に対応した復号により得られたフレームデータを前記外符号に対応して復号した後、この復号結果に対して前記誤り検出符号に対応した誤り検出を行うステップと、前記誤り検出を行うステップでの誤り検出結果に応じて当該フレームデータの再送要求を送信するステップをさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の再送要求方法。
【請求項８】
送信機と無線機とにより構成される無線通信システムであって、
前記送信機は、送信対象のフレームデータを外符号により符号化した後、所定個のブロックに分割し、さらに内符号による符号化を行い、
前記受信機は、受信された伝送データをバッファに蓄積し、このバッファに蓄積された伝送データを前記内符号に対応して復号し、この復号されたブロックを結合してフレームデータを生成し、このフレームデータを前記外符号に対応して復号し、復号結果およびその尤度情報（復号軟判定値）を出力し、前記尤度情報に基づいて前記ブロック単位の再送要求を行うか否かを判定し、前記再送要求により再送要と判定されたとき、当該ブロックの再送要求を送信し、前記再送要求を行うか否かを判定する際、前記所定個のブロックから構成されるフレームの内符号誤り数が前記外符号で訂正できる範囲に収まる場合に前記ブロックの再送要求を抑止し、前記範囲を超えたとき再送要と判定する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
送信対象のフレームデータが外符号により符号化された後、所定個のブロックに分割され、さらに内符号による符号化が行われ、無線伝送により伝送されたデータを受信する受信機であって、
受信された伝送データを蓄積するバッファと、
このバッファに蓄積された伝送データを前記内符号に対応して復号し、復号結果およびその尤度情報（復号軟判定値）を出力する第１の復号手段と、
復号されたブロックを結合してフレームデータを生成するフレーム結合手段と、
このフレームデータを前記外符号に対応して復号する第２の復号手段と、
前記第１の復号手段からの尤度情報に基づいて前記ブロック単位の再送要求を行う否かを判定する再送要求判定手段と、
前記再送要求判定手段により再送要と判定されたとき、当該ブロックの再送要求を送信する再送要求送信手段とを備え、
前記再送要求判定手段は、前記所定個のブロックから構成されるフレームの内符号誤り数が前記第２の復号手段において外符号で訂正できる範囲に収まる場合に前記ブロックの再送要求を抑止し、前記範囲を超えたとき再送要と判定することを特徴とする受信機。
【請求項１０】
前記再送要求判定手段は、前記尤度情報の絶対値のブロック内平均値を評価値として求め、この評価値と予め定めた閾値とを比較することにより、前記ブロックの再送の要否を判定することを特徴とする請求項９記載の受信機。
【請求項１１】
前記再送要求判定手段は、前記尤度情報（復号軟判定値）の絶対値が所定の閾値以下となるビットの個数を評価値として求め、この評価値と予め定めた閾値とを比較することにより、前記ブロックの再送の要否を判定することを特徴とする請求項９記載の受信機。
【請求項１２】
前記外符号の誤り訂正能力としてＮ個の誤りを訂正できる場合、前記１フレームデータの分割数をＭ個としたとき、１内符号当たりに割り当てられるＮ／Ｍの誤り数に相当する評価値を前記予め定めた閾値とすることを特徴とする請求項１０または１１記載の受信機。
【請求項１３】
前記送信対象のフレームデータは誤り検出符号が付加された後、外符号により符号化されており、前記誤り検出符号に対応した誤り検出を行う誤り検出手段をさらに備え、この誤り検出手段により誤りが検出された場合、前記ブロックの再送要求が発生しやすい方向に前記予め定めた閾値をデータフレーム単位に変更し、誤りが検出されなかった場合、前記ブロックの再送要求が発生しにくい方向に前記予め定めた閾値をデータフレーム単位に変更する第１の閾値変更手段を備えたことを特徴とする請求項１２記載の受信機。
【請求項１４】
１データフレーム内の逐次のブロックについて、累積エラー数を勘案して、１内符号当たりに割り当てられる誤り数Ｎ／Ｍを更新していくことにより閾値調整量（初期値０）を更新し、この閾値調整量によりデータフレーム内のブロック単位に前記予め定めた閾値を変更していく第２の閾値変更手段を備えたことを特徴とする請求項１２または１３記載の受信機。
【請求項１５】
前記送信対象のフレームデータは誤り検出符号が付加された後、外符号により符号化されており、前記誤り検出符号に対応した誤り検出を行う誤り検出手段と、この誤り検出手段での誤り検出結果に応じて当該フレームデータの再送要求を発生する再送要求制御手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項９記載の受信機。
【請求項１６】
送信対象のフレームデータを外符号により符号化する第１の符号化手段と、
この第１の符号化手段の出力を所定個のブロックに分割するフレーム分割手段と、
前記フレーム分割手段の出力を蓄積する第１の再送バッファと、
この再送バッファ内のフレームデータを、さらに内符号により符号化する第２の符号化手段と、
この第２の符号化手段の出力を変調する変調手段と、
変調された信号を送信する送信手段と、
外部から受信した信号に従って、前記第１の再送バッファ内に蓄積されたブロックデータを再送させる再送制御手段と、
を備えたことを特徴とする送信機。
【請求項１７】
前記送信対象のフレームデータを蓄積する第２の再送バッファをさらに備え、前記再送制御手段は、外部から受信した信号に従って、前記第１の再送バッファに蓄積されたブロックデータまたは前記第２の再送バッファ内に蓄積されたフレームデータを再送させることを特徴とする請求項１６記載の送信機。
【請求項１８】
前記送信対象のフレームデータに誤り検出符号を付加する誤り検出符号付加手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１６または１７記載の送信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外符号と内符号を適用する誤り訂正符号化を行う無線通信システムに係り、特に再送データを合成して復号するHybrid ARQ技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおいて通信伝播路が劣悪な場合などに伝播路誤りを軽減するために、再送制御が施される。これは自動再送制御(ARQ: Automatic Repeat reQuest)という名称で知られている。自動再送制御方式では、受信側において誤りのあるデータを破棄し、再度送信側に同一データの送信を要求するものである。
【０００３】
ＡＲＱ技術を発展させたものに、再送処理と符号化（誤り訂正符号化）処理とを融合させたＨｙｂｒｉｄ  ＡＲＱ技術がある（例えば特許文献１参照）。Ｈｙｂｒｉｄ  ＡＲＱ技術は、復号前の誤りデータを保存しておき、この誤りデータを、その後に受信された再送データと足し合わせた後に復号処理を行うものであり、前回誤りデータに含まれる信号成分を有効に再利用することを目的としたものである。
【０００４】
図９に従来の再送方式を実現する送信機３００の構成例を示す。
【０００５】
誤り検出符号部３０１において、ユーザデータに誤り検出符号を付加する。この誤り符号としてはCyclic Redundancy Check（ＣＲＣ）等が一般的である。次に符号化部３０２で符号化処理を行い、データに冗長性を持たせる。この符号化には畳み込み符号や、ターボ符号が一般的に適用される。符号化部３０２による符号化データは再送バッファ３０３に一旦蓄えられる。変調部３０４は、符号化データを変調し、送受信共用装置３０５により伝送データとして送信される。無線伝送の場合には送受信共用装置３０５にて無線周波数帯への変換が行われる。復調部３０６は、送受信共用装置３０５からの受信データを復調し、その復調結果から再送制御情報が抽出される。再送制御部３０７は、抽出されたデータが、ＡＣＫの場合（データ正常受信）には、バッファをクリアし、新規データを送信する。抽出されたデータが、ＮＡＣＫの場合（再送要求）、再送バッファ３０３の内容を再度変調して送信する。
【０００６】
図１０に、図９の送信機３００に対応する、従来の再送方式を実現する受信機４００の構成例を示す。送受信共用装置４０１で受信された伝送データは、復調部４０２で検出復調される。復調部４０２から出力される軟判定データは再送バッファ４０３に一旦蓄積される。送信機から受信された過去の伝送データが存在する場合には、それと加算して再送バッファ４０３の内容を更新する。復号部４０４は、合成バッファ４０３の出力に対して復号処理を行う。この復号出力に対して誤り検出部４０５が誤り検出符号を用いて復調・復号データの誤りを検出する。誤り検出部４０５は、誤りがないと判断された場合には、ユーザデータの出力、再送バッファのクリア、およびデータ正常受信（ＡＣＫ）送信を行う。誤り検出の結果は再送要求制御部４０６に送られる。再送要求制御部４０６は、誤り検出部４０５で誤りが検出された場合には、再送要求（ＮＡＣＫ）送信を行う。
【０００７】
このような構成をとることにより、より少ない再送で誤りのないデータ伝送が可能となる。
【０００８】
一方で、伝送路誤りに対する耐久性を向上するために、誤り訂正を２重に施す方式がある。このような方式では、内符号で発生した誤りに対して、外符号が訂正する仕組みを提供することにより、伝送路誤りの耐久性を強化している。
【０００９】
図１１に、誤り訂正を二重に施す方式を使った送信機５００の構成例を示す。
【００１０】
送信される新規ユーザデータは、再送バッファ５０１に一旦蓄積される。送信データが新規の場合は、蓄積したデータを送信する。送信データが再送の場合には、過去に保存したデータを送信する。誤り検出符号部５０２は、送信データに誤り検出符号（ＣＲＣ等）を付加する。誤り検出符号を付加されたデータは、符号化部５０３は、送信データに対して外符号としての誤り訂正符号による符号化を施す。外符号としてはリードソロモン、ＢＣＨ符号等が利用される。符号化部５０３で符号化されたデータは、フレーム分割部５０４でＭ個のブロックに分割される。フレーム分割されたデータには、符号化部５０５で内符号である第２の誤り訂正符号が各分割データ毎に施される。内符号には畳み込み符号、ターボ符号等が利用される。符号化部５０５で符号化されたデータは、変調部５０６で変調され、送受信共用装置５０７を経由して伝送路へ送信される。送受信共用装置５０７により受信されたデータは復調部５０８で復調され、その結果が再送制御部５０９に送られる。再送制御部５０９は、復調結果から再送要求メッセージを抽出し、それがＡＣＫの場合には過去に送信したデータが保存してある再送バッファ５０１をクリアし、新規データを送信する。ＮＡＣＫの場合には再送バッファ５０１に保存されている再送データを送信する。
【００１１】
図１３に、送信機５００におけるフレームデータと分割ブロックとの関係を模式的に示す。再送バッファ５０１に蓄積され誤り検出符号を付加されたフレームデータ７０１は、符号化部５０３において外符号による符号化Ｃｏを施されて符号化データ７０２となる。この符号化データはフレーム分割部５０４によりＭ個の分割ブロック７０３に分割される。各分割ブロックは、符号化部５０５において内符号による符号化を施されて符号化ブロック７０４となる。
【００１２】
図１２に、図１１の送信機５００に対応した受信機６００の構成例を示す。
【００１３】
送受信共用装置６０１で受信された受信信号は、復調部６０２で検出、復調され、復号部６０３で分割ブロック（符号化ブロック７０４）毎にデータ復号される。復号されたデータは、フレーム結合部６０４によりＭ個の符号化ブロック毎にまとめられて、データフレームが生成される。このデータフレームはさらに復号部６０５で復号される。この復号されたデータについて、誤り検出部６０７で誤り検出符号を用いて誤りの有無が判定される。誤りがない場合にはそれをユーザデータとして出力する。再送要求制御部６０８は、誤り検出部６０７にて誤りがないと判断された場合にはＡＣＫ、誤りがあると判断された場合にはＮＡＣＫを生成する。変調部６０９は、再送制御メッセージを変調し、送受信共用装置６０１を介して送信する。
【００１４】
このような構成をとることにより、伝送路誤りに対する耐久性を向上することが可能となる。
【特許文献１】特開２００２−１７１２４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、更なる伝送効率向上を目的に、内符号と外符号が混在する通信システムに再送方式を適用しようとしたとき、次のような問題が生じた。
【００１６】
すなわち、外符号誤りに対する再送要求を行う場合には、内符号で誤りなしと判定されたデータの再送も含まれてしまうので、必ずしも伝送効率の向上に繋がらない。
【００１７】
また、内符号誤りに対する分割ブロック単位での再送要求を行うことも考えられるが、その場合には、全ての内符号誤りに対して再送要求を行うと、外符号誤り訂正で訂正しうる誤りについても再送要求を行う場合が発生し、やはり伝送効率の向上に繋がらない。
【００１８】
本発明はこのような背景においてなされたものであり、その目的は、外符号と内符号を適用する誤り訂正符号化を行う場合により伝送効率の向上が図れる再送要求方法、無線通信システム、受信機および送信機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明による再送要求方法は、送信対象のフレームデータが外符号により符号化された後、所定個のブロックに分割され、さらに内符号による符号化が行われ、無線伝送により伝送されたデータを受信する受信機における再送要求方法であって、伝送データを受信するステップと、受信された伝送データをバッファに蓄積するステップと、このバッファに蓄積された伝送データを前記内符号に対応して復号し、復号結果およびその尤度情報（復号軟判定値）を出力するステップと、復号されたブロックを結合してフレームデータを生成するステップと、このフレームデータを前記外符号に対応して復号するステップと、前記尤度情報に基づいて前記ブロック単位の再送要求を行うか否かを判定するステップと、前記再送要求により再送要と判定されたとき、当該ブロックの再送要求を送信するステップとを備え、前記再送要求を行うか否かを判定するステップでは、前記所定個のブロックから構成されるフレームの内符号誤り数が前記外符号で訂正できる範囲に収まる場合に前記ブロックの再送要求を抑止し、前記範囲を超えたとき再送要と判定することを特徴とする。
【００２０】
本発明の再送要求方法では、外符号と内符号により二重に誤り訂正符号化が行われた伝送データの受信時に、内符号誤りに対する分割ブロック単位での再送要求を行う際、前記尤度情報に基づいてその可否を判定する。具体的には、前記所定個のブロックから構成されるフレーム内の誤りの個数が前記外符号で訂正できる範囲に収まる場合に前記ブロックの再送要求を抑止し、前記範囲を超えたとき再送要と判定する。これによって、内符号による誤り訂正ができない分割ブロックについてすべて再送要求を行うのではなく、外符号での誤り訂正能力を有効に活用することにより、分割ブロックの再送要求の発生を阻止することができる。その結果、無線資源を無駄に使用することが回避される。
【００２１】
前記再送要求を行うか否かを判定するステップでは、前記尤度情報の絶対値のブロック内平均値を評価値として求め、この評価値と予め定めた閾値とを比較することにより、前記ブロックの再送の要否を判定することができる。すなわち、評価値とブロック内ビット誤り数の既知の関係を利用して再送の要否を適正に判断することができる。
【００２２】
前記評価値としては、前記尤度情報（復号軟判定値）の絶対値が所定の閾値以下となるビットの個数を評価値として求めてもよい。
【００２３】
より具体的には、前記外符号の誤り訂正能力としてＮ個の誤りを訂正できる場合、前記１フレームデータの分割数をＭ個としたとき、１内符号当たりに割り当てられるＮ／Ｍの誤り数に相当する評価値を前記予め定めた閾値とすることができる。
【００２４】
前記送信対象のフレームデータは誤り検出符号が付加された後、外符号により符号化されており、前記内符号に対応した復号により得られたフレームデータを前記外符号に対応して復号した後、この復号結果に対して前記誤り検出符号に対応した誤り検出を行うステップをさらに備え、このステップにおいて誤りが検出された場合、前記ブロックの再送要求が発生しやすい方向に前記予め定めた閾値をデータフレーム単位に変更し、誤りが検出されなかった場合、前記ブロックの再送要求が発生しにくい方向に前記予め定めた閾値をデータフレーム単位に変更するステップをさらに備えてもよい。このように、前記予め定めた閾値をデータフレーム単位に動的に変更することにより、外符号誤り発生率がデータ通信運用上のターゲットと一致するように適応調整される。
【００２５】
また、１データフレーム内の逐次のブロックについて、累積エラー数を勘案して、１内符号当たりに割り当てられる誤り数Ｎ／Ｍを更新していくことにより閾値調整量（初期値０）を更新し、この閾値調整量によりデータフレーム内のブロック単位に前記予め定めた閾値を変更していくステップをさらに備えてもよい。これにより、外符号フレーム内の過去の受信ブロック品質の推定値に応じて、ブロック毎に閾値を適応制御することができる。 その結果、余計な内符号ブロックの再送が回避される。
【００２６】
前記送信対象のフレームデータは誤り検出符号が付加された後、外符号により符号化されており、前記内符号に対応した復号により得られたフレームデータを前記外符号に対応して復号した後、この復号結果に対して前記誤り検出符号に対応した誤り検出を行うステップと、前記誤り検出を行うステップでの誤り検出結果に応じて当該フレームデータの再送要求を送信するステップをさらに備えてもよい。
【００２７】
本発明による無線通信システムは、送信機と無線機とにより構成される無線通信システムである。送信機は、送信対象のフレームデータを外符号により符号化した後、所定個のブロックに分割し、さらに内符号による符号化を行う。受信機は、受信された伝送データをバッファに蓄積し、このバッファに蓄積された伝送データを前記内符号に対応して復号し、この復号されたブロックを結合してフレームデータを生成し、このフレームデータを前記外符号に対応して復号し、復号結果およびその尤度情報（復号軟判定値）を出力し、前記誤り検出符号に対応した誤り検出を行い、前記尤度情報に基づいて前記ブロック単位の再送要求を行うか否かを判定し、前記再送要求により再送要と判定されたとき、当該ブロックの再送要求を送信し、前記再送要求を行うか否かを判定する際、前記所定個のブロックから構成されるフレーム内の誤りの個数が前記外符号で訂正できる範囲に収まる場合に前記ブロックの再送要求を抑止し、前記範囲を超えたとき再送要と判定する。
【００２８】
本発明は、さらに、上記無線通信システムの受信機および送信機を提供する。これらの構成および動作、作用効果については以下に詳述する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、外符号誤り訂正能力を加味した内符号ブロックの再送要求を行うので、外符号・内符号が存在する通信システムにおいて効率よく再送要求を行うことができる。
【００３０】
また、内符号復号尤度を用いた再送要求を行うことにより、内符号誤り検出符号を追加する必要がない。
【００３１】
外符号誤り状態に応じて内符号再送要求判定を適応することにより、内符号ブロックの再送要求を適正化し、外符号誤り発生率がデータ通信運用上のターゲットと一致するように適応調整することができる。また、外符号再送要求を行う場合には、その再送オーバーヘッドが多い外符号再送回数を適正に制御することができる。これによって、無線資源の有効利用が図れる。
【００３２】
データフレームを構成する内符号ブロック毎に、再送要求判断を適応することにより、不要な内ブロック再送を回避できる。これによっても、無線資源の有効利用が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００３４】
図１に、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおける送信機１００の構成例を示す。
【００３５】
送信機１００は、再送バッファ１０１、誤り検出符号部１０２、外符号による符号化部１０３、フレーム分割部１０４、再送バッファ１１０、内符号による符号化部１０５、変調部１０６、送受信共用装置１０７、復調部１０８および再送制御部１０９により構成される。この送信機の基本構成は図１１と類似するが、ユーザデータを蓄積する再送バッファ１０１の他に、フレーム分割されたデータを蓄積する第２の再送バッファ１１０を設け、再送制御部１０９が両再送バッファ１０１、１１０の制御を行う点が図１１の送信機５００と異なる。以下、図１の送信機１００の構成および動作を説明する。
【００３６】
送信される新規ユーザデータは、再送バッファ１０１に一旦蓄積される。送信データが新規の場合は、蓄積したデータを送信する。送信データが再送の場合には、過去に保存したデータを送信する。誤り検出符号部１０２は、送信データに誤り検出符号（ＣＲＣ等）を付加する。誤り検出符号を付加されたデータは、符号化部１０３は、送信データに対して外符号としての誤り訂正符号による符号化を施す。外符号としてはリードソロモン、ＢＣＨ符号等が利用される。符号化部１０３で符号化されたデータは、フレーム分割部１０４でＭ個のブロックに分割される。フレーム分割されたデータは、再送バッファ１１０内に分割したブロック毎に保存される。再送制御部１０９の制御に従い、再送バッファ１１０からバッファ内データブロックが出力される。再送バッファ１１０からのデータには、符号化部１０５で内符号である第２の誤り訂正符号が各分割データ毎に施される。内符号には畳み込み符号、ターボ符号等が利用される。符号化部１０５で符号化されたデータは、変調部１０６で変調され、送受信共用装置１０７を経由して伝送路へ送信される。送受信共用装置１０７により受信されたデータは復調部で復調され、その結果が再送制御部１０９に送られる。
【００３７】
再送制御部１０９は、内符号再送と外符号再送とを区別し、内符号再送の場合には再送バッファ１１０内の保存データを送信する。外符号再送の場合には、再送バッファ１０１内の保存データを送信する。また、内符号ブロックに対してＡＣＫが得られた場合には、ＡＣＫ相当する再送バッファ１１０内のデータをクリアする。外符号フレームデータに対してＡＣＫが得られた場合には、相当する再送バッファ１０１内のデータをクリアする。
【００３８】
図２に、図１の送信機１００に対応する受信機２００の実施の形態を示す。
【００３９】
この受信機２００は、送受信共用装置２０１、復調部２０２、合成バッファ２１０、復号部２０３、フレーム結合部２０４、復号部２０５、誤り検出部２０７、再送要求制御部２０８、変調部２０９、および再送要求判定部２１１により構成される。図１２に示した受信機６００の構成と類似するが、異なる点は、復調部の後に合成バッファ２１０を追加するとともに、再送要求判定部２１１を追加したことである。
【００４０】
送受信共用装置２０１で受信された伝送データは、復調部２０２で検出、復調される。復調されたデータは、合成バッファ２１０にて、内符号ブロック毎に保存される。再送データの場合には、保存してある過去のデータと加算した後に保存される。合成バッファ２１０から出力されるデータは、復号部２０３で分割ブロック毎にデータ復号される。復号部２０３は、復号結果の各データビットの尤度情報を後述する要領で、再送要求判定部２１１へ出力する。復号部２０３で復号されたデータは、フレーム結合部２０４によりＭ個の符号化ブロック毎にまとめられて、データフレームが生成される。このデータフレームは復号部２０５で復号される。復号されたデータは、誤り検出部２０７で誤り検出符号を用いて誤りの有無が判定される。誤りがない場合にはそれをユーザデータとして出力する。再送要求制御部２０８は、誤り検出部２０７にて誤りがないと判断された場合にはＡＣＫ、誤りがあると判断された場合にはＮＡＣＫを生成する。変調部２０９は、再送要求制御部２０８から受けた再送制御メッセージを変調し、送受信共用装置２０１を介して送信する。本実施の形態において特徴的な機能部である再送要求判定部２１１の機能については後に詳述する。
【００４１】
図３に復号部２０３の構成例を示す。ここではＲ＝１／３のターボ符号を用いた場合の例を示す。この構成および動作自体は既知なので、ここでは詳述しない。
【００４２】
再送要求判定部２１１は、次のような機能を有する。
（ａ）復号部２０３から受けた尤度情報に基づいて、図４に示す要領で評価値を導出する。すなわち、評価値としては、尤度情報（復号軟判定値）の絶対値のブロック内平均値を用いる。この評価値と復号ブロック内に存在する誤り数の関係は図５のグラフに示す相関がある。図５の横軸はコードブロック内のエラービット数を表し、縦軸は軟判定出力値のコードブロック内平均振幅、すなわち評価値を表している。図５中の”Ｅｂ／Ｎｏ”はデジタル変調信号におけるビット当たりの電力密度対雑音電力密度比である。このグラフから、評価値が大きいほど誤りが少ないことが分かる。よって、この相関関係に基づいて、内符号での誤り数が外符号による誤り訂正能力以内の誤り数かどうかの推定が可能である。
【００４３】
外符号の誤り訂正能力に応じて以下の要領で、内符号ブロックの再送要求を行うかどうかの評価値の閾値TH[0]を決定する。外符号の誤り訂正能力として、Ｎ個の誤りを訂正できるとすると、１内符号当たりに割り当てられる誤り数はＮ／Ｍ個である（Ｍは前述したように１フレームの分割ブロック数である）。したがって、Ｎ／Ｍ個に相当する評価値を図５の関係により求めて閾値とする。
TH[0]＝func_map(N/M)    ・・・（１）
ここで、”ｆｕｎｃ＿ｍａｐ（）”は、図５の関係から導かれた関数であり、引数がｘ軸の値である時のｙ軸の値を出力する。実際には例えばデータテーブルとして用意することができる。
【００４４】
前記評価値と閾値とを比較して評価値が閾値以下であればブロック再送要求（ＮＡＣＫ）し、閾値以上であれば正常受信（ＡＣＫ）とする。ＡＣＫと判断した場合には、復号化部２０３の復号結果をフレーム結合部２０４へ出力する。
【００４５】
（ｂ）外符号データの再送要求の割合を一定に保つことを目的に、外符号の復号ユニット（データフレーム符号毎）に下記要領で閾値調整を行っても良い。
外符号に誤りがある場合：
TH[t]＝TH[t-1] + (1-targetError)*adjust  ・・・（２）
外符号に誤りがない場合：
TH[t]＝TH[t-1] - targetError*adjust  ・・・（３）
ここに、ｔはデータフレームに対応した時間経過を表す整数のパラメータであり、”targetError”は外符号単位での再送を要求する割合の目標値（１より小さい正数）であり、ネットワーク運用上のパラメータである。”adjust”は所定の閾値調整量である。
【００４６】
式（２）は外符号に誤りがある場合に閾値を上げてブロック再送要求を発生しやすくし、式（３）は外符号に誤りがない場合に閾値を下げてブロック再送要求を発生しにくくすることを意味している。
【００４７】
（ｃ）  過去のブロック尤度が高い場合には次のブロックに要求される尤度は低くてもよいと考えられる。そこで、外符号データフレームを構成する内符号ブロック番号（ｍ）に応じて、下記要領で閾値調整を行うようにしてもよい。
【００４８】
データフレーム内のブロックのエラー数を式（４）で求める。
【数１】
2005269480.tif 000003
【００４９】
式（５）のように、データフレーム内の内符号ブロックごとの閾値調整量Δth[m]の初期値は０とし、初期閾値TH[0]に対してデータフレーム内の累積エラー数total_est_error[m]を勘案して、前記１内符号当たりに割り当てられる誤り数Ｎ／Ｍを更新していくことにより閾値調整量Δth[m]を更新していく。なお、エラー数est_error[m]は、図５のグラフの縦軸に相当する算出された評価値を横軸のエラービット数に換算した値である。
Δth[m]＝０  for  ｍ＝０
Δth[m]＝TH[0]−func_map((N - total_est_error[m])/(M-m)) elsewize
・・・（５）
【００５０】
更新された閾値調整量Δth[m]に所定の係数alpha（１以下の正数）を掛けて得られる値で、式（６）に示すように内符号ブロックごとの閾値TH[t,m]を更新する。その更新はフレームでの初期閾値TH[t,0]をΔth[m]に応じて低減することにより行われる。
TH[t,m]＝TH[t,0]−alpha＊Δth[m]  ・・・（６）
【００５１】
フレーム内の早い時期での内符号誤り数が少なければブロック再送要求の発生の頻度を下げても外符号誤り訂正で対処できるので、その余裕分をフレーム内の後続ブロックに受け渡すことができる。すなわち、後続のブロックについては閾値を下げてＡＣＫになりやすくし、ブロック再送要求の発生を抑止する。
【００５２】
図６に、再送要求判定部２１１の処理例を表したフローチャートを示す。まず、外符号誤り訂正能力の判定を行う（Ｓ１１）。これは前述したＮ個の誤り訂正能力に対応する。ついで、初期閾値（ＴＨ[0]）を式（１）で決定する（Ｓ１２）。
【００５３】
ついで、外符号フレーム毎の処理に移行する（Ｓ１３〜Ｓ２６）。外符号フレーム毎処理では、まず、フレームデータの誤りの有無をチェックする（Ｓ１４）。フレームデータに誤りがあれば、閾値ＴＨを式（２）で更新する（Ｓ１６）。フレームデータに誤りがなければ、閾値ＴＨを式（３）で更新する（Ｓ１５）。
【００５４】
次に内符号ブロックごとの処理（Ｓ１７〜Ｓ２５）に移行する。まず、式（４）のようにtotal_est_errorの推定を行う（Ｓ１８）。そこで、式（５）（６）に従って閾値TH[t,m]を決定する（Ｓ１９）。
【００５５】
ついで評価値を計算する（Ｓ２０）。この評価値の計算結果と閾値TH[t,m]とを比較する（Ｓ２１）。評価値が閾値より小さければＮＡＣＫとしてブロック再送要求を行う（Ｓ２３）。評価値が閾値以上であればＡＣＫとし、ブロック再送要求は行わず（Ｓ２２）、合成バッファをクリアする（Ｓ２４）。各内符号ブロックについてＳ１８〜Ｓ２４の処理を繰り返して実行する。
【００５６】
図６の処理は、上記再送要求判定部２１１の機能（ａ）（ｂ）（ｃ）のすべてを組み合わせた例である。これに代えて、機能（ａ）のみ、機能（ａ）と（ｂ）の組み合わせ、機能（ｂ）と（ｃ）の組み合わせ、も考えられる。
【００５７】
なお、評価値の決定は図４に示した要領で行ったが、図７に示す要領で行うこともできる。すなわち、尤度情報（復号軟判定値）の絶対値を所定の閾値と比較し、閾値以下となる絶対値の数の累計を評価値とするものである。
【００５８】
この場合、評価値と復号ブロック内に存在する誤り数の関係には図８のグラフに示す相関がある。すなわち、評価値が小さいほどブロック内に含まれる誤り数が少ないという関係になる。このような評価値を利用する場合も、上記の再送要求判定部１１１の動作は基本的には同じであるが、相関の正負が逆となるので、前記式（２）、（３），（６）はそれぞれ以下の（２）’（３）’（６）’のように変更する必要がある。
TH[t]＝TH[t-1] - (1-targetError) * adjust  ・・・（２）’
TH[t]＝TH[t-1] + targetError * adjust  ・・・（３）’
TH[t,m]＝TH[t,0] + alpha * Δth[m]  ・・・（６）’
【００５９】
以上、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明したが、上記で言及した以外にも種々の変形、変更を行うことが可能である。例えば、システムによっては図２の誤り検出部２０７での誤りの存在が許容される場合もあるので、再送要求制御部２０８によるデータフレーム単位の再送要求は本発明において必ずしも必須のものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおける送信機の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１の送信機に対応する受信機の実施の形態を示すブロック図である。
【図３】図２に示した受信機の復号部２０３の構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態における評価値の算出手段を示す図である。
【図５】図４の評価値と復号ブロック内に存在する誤り数の関係を示すグラフである。
【図６】図２に示した受信機の再送要求判定部の処理例を表したフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態における評価値の他の算出手段を示す図である。
【図８】図７の評価値と復号ブロック内に存在する誤り数の関係を示すグラフである。
【図９】従来の再送方式を実現する送信機の構成例を示すブロック図である。
【図１０】図９の送信機に対応する、従来の再送方式を実現する受信機の構成例を示すブロック図である。
【図１１】誤り訂正を二重に施す方式を使った従来の送信機の構成例を示すブロック図である。
【図１２】図１１の送信機に対応した受信機の構成例を示すブロック図である。
【図１３】図１１の送信機におけるフレームデータと分割ブロックとの関係を模式的に示した図である。
【符号の説明】
【００６１】
１００…送信機、１０１…再送バッファ、１０２…検出符号部、１０３…符号化部、１０４…フレーム分割部、１０５…符号化部、１０６…変調部、１０７…送受信共用装置、１０８…復調部、１０９…再送制御部、１１０…再送バッファ、１１１…再送要求判定部、２００…受信機、２０１…送受信共用装置、２０２…復調部、２０３…復号部、２０４…フレーム結合部、２０５…復号部、２０７…検出部、２０８…再送要求制御部、２０９…変調部、２１０…合成バッファ、２１１…再送要求判定部、７０１…フレームデータ、７０２…符号化データ、７０３…分割ブロック、７０４…符号化ブロック
【図１】
2005269480.tif 000004
【図２】
2005269480.tif 000005
【図３】
2005269480.tif 000006
【図４】
2005269480.tif 000007
【図６】
2005269480.tif 000008
【図７】
2005269480.tif 000009
【図９】
2005269480.tif 000010
【図１０】
2005269480.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2005269480.tif 000014
【図５】
2005269480.tif 000015
【図８】
2005269480.tif 000016