(57)【要約】    【課題】      再送回数を抑制し、スループットを向上させること。    【解決手段】  復号部１５５で復号されたパケットデータは、誤り検出部１５６で誤り検出され、誤りが検出されなければ、ＡＣＫ信号が生成され、誤りが検出されれば、ＮＡＣＫ信号が生成される。ＮＡＣＫ信号が生成され、信頼度算出部１５７に入力されると、信頼度算出部１５７は、誤りが検出されたパケットデータのブロック毎の誤りの割合を表す信頼度を算出し、算出された信頼度が量子化部１５８で量子化される。送信電力制御信号生成部１５９では、誤り検出されたパケットデータを通信相手である送信装置１００が再送するときの送信電力をブロック毎に制御する信号が、量子化された信頼度に基づいて生成される。生成された送信電力制御信号及びＮＡＣＫ信号は送信装置１００に送信される。  【選択図】      図２
2005223620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帰還路を介して通信相手にデータの再送要求を行う無線通信装置であって、
通信相手から送信され、パケットに含まれる複数のブロック化されたデータを受信する受信手段と、
再送要求するパケットデータの誤りの割合を表す信頼度をブロック毎に算出する信頼度算出手段と、
前記通信相手が再送するパケットデータをブロック毎に制御する制御信号を前記信頼度に基づいて生成する制御信号生成手段と、
前記制御信号及びパケット単位の再送要求信号を通信相手に送信する送信手段と、
を具備することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記制御信号生成手段は、
再送要求するパケットデータのブロック毎の送信電力を制御する送信電力制御信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記制御信号生成手段は、
再送要求するパケットデータのブロック毎のパンクチャリングパターンを制御するパンクチャリングパターン制御信号を生成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
受信信号からフェージングの速さを表すドップラー周波数を検出するドップラー周波数検出手段と、
前記ドップラー周波数検出手段によって検出されたドップラー周波数に基づいて、１つのパケットに含まれるブロック数を決定するブロック数決定手段と、
を具備することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の無線通信装置から送信された制御信号に基づいて、前記無線通信装置から再送要求があったパケットデータをブロック毎に制御する制御手段と、
前記制御手段によって制御された前記パケットデータを前記無線通信装置に再送する送信手段と、
を具備することを特徴とする無線通信装置。
【請求項６】
受信装置から帰還路を介して送信装置にデータの再送要求を行う無線通信システムであって、
前記送信装置から送信され、パケットに含まれる複数のブロック化されたデータを受信する受信手段と、
再送要求するパケットデータの誤りの割合を表す信頼度をブロック毎に算出する信頼度算出手段と、
を有する受信装置と、
再送要求を受けたパケットデータを前記信頼度に基づいてブロック毎に制御する制御手段と、
前記制御手段によって制御されたパケットデータを前記受信装置に再送する送信手段と、
を有する送信装置と、
を具備することを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
前記受信装置は、受信信号からフェージングの速さを表すドップラー周波数を検出するドップラー周波数検出手段をさらに有し、
前記送信装置は、前記ドップラー周波数検出手段によって検出されたドップラー周波数に基づいて、１つのパケットに含まれるブロック数を制御するブロック化手段をさらに有する
ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動再送要求方式を用いた無線通信装置及び無線通信システムに関し、例えば、移動体通信システムに用いるに好適である。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信システムなどのデータ通信システムなどでは、一般に、自動再送要求方式（ＡＲＱ：Automatic Repeat reQuest）と呼ばれる方式が用いられている。図１１は、ＡＲＱ方式が適用された通信システムの概略構成を示すブロック図である。この図に示すように、送信装置１０は受信装置２０と双方向の伝送路によって結ばれている。送信装置１０は、情報ビットを誤り検出符号化及び誤り訂正符号化し、符号語を生成する。誤り検出符号としてはＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）が用いられる。生成された符号語は受信装置２０に送信される。
【０００３】
受信装置２０は、送信装置１０から送信された符号語を受信し、受信した符号語に誤りが存在するか検出する。誤りが検出されなければ、符号語を復号し、情報ビットを取り出す。このとき、受信装置２０は送信装置１０に対して帰還回線を介してＡＣＫ（ACKnowledgment）信号を返送することにより、次のデータを要求する。一方、誤りが検出されると、受信装置２０は送信装置１０に対して再送を要求するＮＡＣＫ（Negative ACKnowledgment）信号を返送し、送信装置１０は誤りとされたデータ（符号語）を再送信する。誤りとされたデータの再送は、このデータについてＡＣＫを受け取るまで繰り返し行われる。
【０００４】
このように、ＡＲＱ方式により、受信側は送信誤りを改善して確実な通信を行うことができる。データ通信システムには高い信頼性が要求されるため、ＡＲＱ方式による誤り制御が不可欠である。このＡＲＱ方式の性能を評価するには、一般に、スループットが用いられる。スループットは、全伝送ビットに対して受信装置が受信した情報ビットの割合で定義される。
【０００５】
次に、ハイブリッドＡＲＱについて説明する。ハイブリッドＡＲＱは、ＡＲＱ方式とＦＥＣ（Forward Error Correction）方式とを組み合わせた方式である。ＦＥＣ方式は、伝送データに冗長度を付加し、受信側で誤り訂正を行う方式であり、通信路の状態が不安定であったり、劣悪な環境であったりする場合に有効である。
【０００６】
ハイブリッドＡＲＱ方式は、予め誤り検出符号化及び誤り訂正符号化を行って（検出と訂正を同じ符号で行うこともある）、情報シンボルとパリティチェックシンボルを含めた形のフレームを構成し、受信側で誤り訂正及び誤り検出を行うType I ハイブリッドＡＲＱと呼ばれる方式と、受信側から再送要求があった時に、パリティチェックシンボルを送信し、既に送信した情報シンボルと合成して誤り訂正を行うType II ハイブリッドＡＲＱと呼ばれる方式がある。
【０００７】
ところで、いわゆる第３世代と言われる移動体通信システムでは、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式が採用されている。このＣＤＭＡ特有の技術として、送信電力制御があり、これとＡＲＱとの複合的な技術が要求されている。ＣＤＭＡは同一の周波数を他ユーザと共有するため、所要以上の電力で送信すると、その帯域を使えるユー数が減少する。そこで、送信電力を必要以上に大きくしないために、送信電力制御を行っている。例えば、受信側での受信電力が均一になるように、受信側から送信側に送信電力制御信号（例えば、ＴＰＣなどで送信側の電力を上げるコマンド又は送信側の電力を下げるコマンド）を送信して、送信側の送信電力を制御する。
【０００８】
ＡＲＱと送信電力制御の複合的な技術については、特許文献１に記載されており、以下、この技術について説明する。図１２は、ＡＲＱと送信電力制御を複合的に用いた送受信間の動作を示すフロー図である。この図において、Ｓ８１では、送信側が送信バッファから新規パケット又は再送パケットを送信し、Ｓ９１では、受信側が送信側から送られたパケットを受信する。
【０００９】
Ｓ９６では、受信パケットの受信レベルに基づいて、受信側の受信品質が一定となるように、送信側の送信電力を制御するコマンドを生成する。
【００１０】
Ｓ９２では、受信側が受信パケットの復調を行い、Ｓ９３では、復調パケットに誤りが含まれるかどうかについて、誤り検出符号等を用いて検出し、誤りが検出されればＳ９５において、ＮＡＣＫ信号を生成する。一方、誤りが検出されなければＳ９４において、ＡＣＫ信号を生成し、再送パケットを受信していた場合には、バッファに保存していたパケットを削除する。
【００１１】
Ｓ９７では、ＡＣＫ信号又はＮＡＣＫ信号と送信電力制御コマンドとを送信側に送信する。Ｓ８２では、送信側がＡＣＫ信号又はＮＡＣＫ信号と送信電力制御コマンドを受信して、送信電力を変更する。このとき、通信状況の判断基準として、ＡＣＫ信号及びＮＡＣＫ信号を用いることで、送信電力制御コマンドのみによる電力制御に比べ、精度の高い送信電力制御を行うことができる。
【００１２】
Ｓ８３では、受信したＡＣＫ信号又はＮＡＣＫ信号の識別を行い、ＡＣＫ信号を受信した場合、Ｓ８４において、送信バッファから送信したパケットを削除し、次に送信するパケットを新規パケットに設定する。一方、ＮＡＣＫ信号を受信した場合、Ｓ８５において、送信パケットを再送パケットに設定する。
【特許文献１】特開２００２−００９７４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上述した特許文献１に記載の技術では、パケット毎に送信電力制御を行っており、速いフェージングの影響を受けると同一パケット内で受信レベルが均一にならず、例えば、パケット先頭では受信レベルが高く、パケット終端では受信レベルが低い場合もあり、このような場合、パケット先頭の受信レベルに応じて低い送信電力で再送すると、パケット終端では低い送信電力で再送されたパケットと合成しても誤りが検出されてしまい、再送回数が増え、スループットが低下するという問題がある。また、逆に、低い受信レベルのパケット終端に応じて高い送信電力で再送すると、高い送信電力が必要ないパケット先頭部分では、他の無線通信装置に余計な干渉を与えることになってしまい、通信システム全体のスループットが低下してしまうという問題がある。
【００１４】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、再送回数を抑制し、スループットを向上させる無線通信装置及び無線通信システム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】
【００１５】
本発明の無線通信装置は、帰還路を介して通信相手にデータの再送要求を行う無線通信装置であって、通信相手から送信され、パケットに含まれる複数のブロック化されたデータを受信する受信手段と、再送要求するパケットデータの誤りの割合を表す信頼度をブロック毎に算出する信頼度算出手段と、前記通信相手が再送するパケットデータをブロック毎に制御する制御信号を前記信頼度に基づいて生成する制御信号生成手段と、前記制御信号及びパケット単位の再送要求信号を通信相手に送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、通信相手が再送するパケットデータをブロック毎に制御する制御信号を信頼度に基づいて生成することにより、例えば、再送パケットデータの送信電力やデータの間引きを行うパンクチャリングをブロック毎に制御することができるので、高速なフェージングによってパケット内の信頼度が均一にならず、再送を要求することなったパケットでも、再送パケットデータを受信することにより誤りなしとして受信する可能性を高め、また、他の無線通信装置に与える影響を低減することができる。これにより、再送回数を抑制し、スループットを向上させることができる。
【００１７】
本発明の無線通信装置は、上記構成において、前記制御信号生成手段が、再送要求するパケットデータのブロック毎の送信電力を制御する送信電力制御信号を生成する構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、再送要求するパケットデータのブロック毎の送信電力を制御することにより、例えば、信頼度が高い場合には、送信電力を低くすることで、他の無線通信装置に与える干渉を低減することができ、また、信頼度が低い場合には、送信電力を高くすることで、再送パケットデータを誤りなしとして受信する可能性を高めることができる。
【００１９】
本発明の無線通信装置は、上記構成において、前記制御信号生成手段が、再送要求するパケットデータのブロック毎のパンクチャリングパターンを制御するパンクチャリングパターン制御信号を生成する構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、再送要求するパケットデータのブロック毎のパンクチャリングパターンを制御することにより、例えば、信頼度が高い場合には、多くのデータ量を間引くパンクチャリングパターンとすることで、他の無線通信装置の送信データ量を増やすことができ、また、信頼度が低い場合には、少ないデータ量を間引くパンクチャリングパターンとすることで、再送パケットデータを誤りなしとして受信する可能性を高めることができる。
【００２１】
本発明の無線通信装置は、上記構成において、受信信号からフェージングの速さを表すドップラー周波数を検出するドップラー周波数検出手段と、前記ドップラー周波数検出手段によって検出されたドップラー周波数に基づいて、１つのパケットに含まれるブロック数を決定するブロック数決定手段と、を具備する構成を採る。
【００２２】
この構成によれば、ドップラー周波数検出手段によって検出されたドップラー周波数に基づいて、１つのパケットに含まれるブロック数を決定することにより、例えば、フェージングが速いことを表す高いドップラー周波数が検出された場合には、ブロック数を多くすることで、同一ブロック内で信頼度が大きく異なっても、再送パケットの送信電力を精度よく制御することができ、また、フェージングが遅い場合には、ブロック数を少なくすることにより、スループットの低下を招くことなく、ブロック毎の信頼度の算出や送信電力制御に要する処理を削減することができる。
【００２３】
本発明の無線通信装置は、上記のいずれかに記載の無線通信装置から送信された制御信号に基づいて、前記無線通信装置から再送要求があったパケットデータをブロック毎に制御する制御手段と、前記制御手段によって制御された前記パケットデータを前記無線通信装置に再送する送信手段と、を具備する構成を採る。
【００２４】
この構成によれば、通信相手から送信された制御信号に基づいて、通信相手である無線通信装置から再送要求があったパケットデータをブロック毎に制御することにより、例えば、再送パケットの送信電力やデータの間引きを行うパンクチャリングを細かく制御することができるので、高速なフェージングによってパケット内の信頼度が均一にならず、再送を要求することなったパケットでも、再送パケットデータを受信することにより誤りなしとして受信する可能性を高め、また、他の無線通信装置に与える影響を低減することができる。これにより、再送回数を抑制し、スループットを向上させることができる。
【００２５】
本発明の無線通信システムは、受信装置から帰還路を介して送信装置にデータの再送要求を行う無線通信システムであって、前記送信装置から送信され、パケットに含まれる複数のブロック化されたデータを受信する受信手段と、再送要求するパケットデータの誤りの割合を表す信頼度をブロック毎に算出する信頼度算出手段と、を有する受信装置と、再送要求を受けたパケットデータを前記信頼度に基づいてブロック毎に制御する制御手段と、前記制御手段によって制御されたパケットデータを前記受信装置に再送する送信手段と、を有する送信装置と、を具備する構成を採る。
【００２６】
この構成によれば、再送要求を受けたパケットデータを信頼度に基づいてブロック毎に制御することにより、例えば、再送パケットデータの送信電力やデータの間引きを行うパンクチャリングを細かく制御することができるので、高速なフェージングによってパケット内の信頼度が均一にならず、再送を要求することなったパケットでも、再送パケットデータを受信することにより誤りなしとして受信する可能性を高め、また、他の無線通信装置に与える影響を低減することができる。これにより、再送回数を抑制し、スループットを向上させることができる。
【００２７】
本発明の無線通信システムは、前記受信装置が、受信信号からフェージングの速さを表すドップラー周波数を検出するドップラー周波数検出手段をさらに有し、前記送信装置が、前記ドップラー周波数検出手段によって検出されたドップラー周波数に基づいて、１つのパケットに含まれるブロック数を制御するブロック化手段をさらに有する構成を採る。
【００２８】
この構成によれば、ドップラー周波数検出手段によって検出されたドップラー周波数に基づいて、１つのパケットに含まれるブロック数を制御することにより、例えば、フェージングが速いことを表す高いドップラー周波数が検出された場合には、ブロック数を多くすることで、同一ブロック内で信頼度が大きく異なっても、再送パケットの送信電力を精度よく制御することができ、また、フェージングが遅い場合には、ブロック数を少なくすることにより、スループットの低下を招くことなく、ブロック毎の信頼度の算出や送信電力制御に要する処理を削減することができる。
【発明の効果】
【００２９】
以上説明したように、本発明によれば、再送パケットについて、パケットを構成するブロック毎に信頼度を算出し、算出した信頼度に基づいて、再送パケットデータの送信電力及び／又はパンクチャリングパターンをブロック毎に制御することにより、高速フェージングによってパケット内の信頼度が均一にならず、誤りが検出されたパケットでも、再送パケットが誤りなしとして受信される可能性を高め、他の無線通信装置に与える影響を低減することができるので、再送回数を抑制し、スループットを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
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。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る送信装置１００の構成を示すブロック図である。この図において、誤り検出ビット付加部１０１は、送信データに誤り検出用ビットを付加し、誤り検出ビットを付加した送信データを誤り訂正符号化部１０２に出力する。誤り訂正符号化部１０２は、誤り検出ビット付加部１０１から出力された送信データをターボ符号や畳み込み符号等の誤り訂正符号で符号化し、符号化した送信データをブロック化部１０３に出力する。
【００３２】
ブロック化部１０３は、誤り訂正符号化部１０２から出力された送信データで、複数のブロックから１つのパケットを構成するブロックにブロック化し、各ブロックに番号を付与する。ブロック化されたデータはバッファ１０４及び切替部１０５に出力される。
【００３３】
バッファ１０４は、ブロック化部１０３から出力されたデータを一時保持し、後述する受信装置１５０からＡＣＫ信号を受信した場合、保持しているデータを削除し、再送の要求を示すＮＡＣＫ信号を受信した場合、保持しているデータを切替部１０５に出力する。
【００３４】
切替部１０５は、ブロック化部１０３から出力されたデータ又はバッファ１０４から出力されたデータのいずれかを受信装置１５０から受信したＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づいて変調部１０６に出力する。具体的には、ＡＣＫ信号を受信した場合、新規パケットデータ（未送信データ）を送信することになるので、ブロック化部１０３から出力されたデータを変調部１０６に出力する切り替えを行い、ＮＡＣＫ信号を受信した場合、再送パケットデータ（既送信データ）を送信することになるので、バッファ１０４から出力された再送パケットデータを変調部１０６に出力する切り替えを行う。
【００３５】
変調部１０６は、切替部１０５から出力されたパケットデータを変調し、変調したパケットデータを電力増幅部１０７に出力する。電力増幅部１０７は、受信装置１５０から受信した送信電力制御信号に基づいて、変調部１０６から出力されたパケットデータを電力増幅し、増幅後の信号を無線送信部１０８に出力する。無線送信部１０８は、電力増幅部１０７から出力された信号に対して、アップコンバート等の所定の無線送信処理を行い、アンテナ１０９を介して通信相手である受信装置１５０に送信する。
【００３６】
図２は、本発明の実施の形態１に係る受信装置１５０の構成を示すブロック図である。この図において、無線受信部１５２は、通信相手である送信装置１００から送信された信号をアンテナ１５１を介して受信し、受信した信号にダウンコンバート等の所定の無線受信処理を行い、無線受信処理後の信号を復調部１５３に出力する。復調部１５３は、無線受信部１５２から出力された受信信号を復調し、復調後の信号を合成部１５４に出力する。また、復調部１５３は、受信信号の信号点の位置情報を信頼度算出部１５７に出力する。合成部１５４は、バッファを有し、復調部１５３から出力された信号が新規パケットデータであれば、そのまま一時保持すると共に復号部１５５に出力し、再送パケットデータであれば、バッファに保持されたデータと合成し、合成後の信号をバッファに保持すると共に、復号部１５５に出力する。合成部１５４のバッファに保持されたデータは、後述する誤り検出部１５６からＡＣＫ信号を取得すると削除される。
【００３７】
復号部１５５は、合成部１５４から出力された信号を復号し、復号した信号を誤り検出部１５６に出力する。誤り検出部１５６は、復号部１５５から出力された信号の誤り検出ビットを用いて誤り検出を行い、誤りが検出されなければ、復号部１５５から出力された信号を復号データとして出力すると共に、ＡＣＫ信号を生成し、合成部１５４及び送信装置１００に出力する。また、誤りが検出されれば、復号部１５５から出力された信号を削除すると共に、ＮＡＣＫ信号を生成し、信頼度算出部１５７及び送信装置１００に出力する。なお、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は、各ブロックに付与された番号と共に、所定の送信処理が行われた後、送信装置１００に送られることは言うまでもない。
【００３８】
信頼度算出部１５７は、誤り検出部１５６からＮＡＣＫ信号を取得すると、復調部１５３から出力された受信信号の信号点の位置情報から誤りが検出されたパケットデータのブロック毎の誤りの割合を表す信頼度を算出する。具体的には、信号点の分布広がりを示す分散を求め、信頼度を算出する。例えば、変調方式をＢＰＳＫとした場合、図３に示すように、分散が小さいと誤りの割合は低いので信頼度は高く、分散が大きいと誤りの割合が高いので信頼度は低い。算出された信頼度は量子化部１５８に出力される。
【００３９】
量子化部１５８は、信頼度算出部１５７から出力された信頼度を量子化する。量子化された信頼度は送信電力制御信号生成部１５９に出力される。送信電力制御信号生成部１５９は、量子化部１５８から出力された量子化後の信頼度に基づいて、通信相手である送信装置１００の送信電力を制御する信号を生成する。例えば、信頼度が高い場合には、送信電力を低くする制御信号を生成し、信頼度が低い場合には、送信電力を高くする制御信号を生成する。なお、ＮＡＣＫ信号を取得しなければ送信電力制御信号の生成は行われない。これにより、再送パケットの送信電力制御を行うことになる。
【００４０】
次に、上記構成を有する送信装置１００と受信装置１５０の動作について説明する。まず、送信装置１００が未送信データを送信する場合について考える。未送信データは、誤り検出ビット付加部１０１で誤り検出ビットが付加され、誤り訂正符号化部１０２でターボ符号化や畳み込み符号化等の誤り訂正符号化が行われる。符号化後の送信データはブロック化部１０３でパケットを構成する複数のブロックにブロック化され、各ブロックに番号が付与される。ブロック化されたデータは切替部１０５を介して変調部１０６に出力されると共に、バッファ１０４に一時記憶される。ブロック化されたデータは変調部１０６で変調が行われる。変調されたデータは、電力増幅部１０７において、電力が増幅される。電力増幅されたデータは、無線送信部１０８で所定の無線送信処理が行われ、アンテナ１０９を介して受信装置１５０に送信される。
【００４１】
送信装置１００から送信された信号は、無線受信部１５２で所定の無線受信処理が行われ、復調部１５３で復調される。復調後の信号は、合成部１５４のバッファに一時保持されると共に、復号部１５５で復号される。また、復調部１５３で得られた受信信号の信号点の位置情報が信頼度算出部１５７に出力される。復号された信号は、誤り検出部１５６で誤り検出が行われ、誤りがなければ、復号データが出力されると共に、ＡＣＫ信号が生成される。また、誤りが検出されれば、復号データの出力は行われず、ＮＡＣＫ信号が生成される。生成されたＡＣＫ信号は合成部１５４に出力され、ＮＡＣＫ信号は信頼度算出部１５７に出力される。また、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は所定の送信処理が行われ、送信装置１００に送信される。
【００４２】
信頼度算出部１５７において、ＮＡＣＫ信号が入力されると、復調部１５３から出力された受信信号の信号点の位置情報に基づいて、信号点の分布広がりを示す分散が求められ、ブロック毎の信頼度が算出される。求められた信頼度は、量子化部１５８で量子化され、送信電力制御信号生成部１５９において、送信装置１００の送信電力を制御する信号が生成される。生成された送信電力制御信号は、所定の送信処理が行われ、送信装置１００に送信される。
【００４３】
ここで、送信電力制御信号生成部１５９での送信電力の決定方法について説明する。図４は、信頼度と送信電力との関係を示す図である。この図では、信頼度をＳ、所定の閾値をＴ１〜Ｔ３（ただし、Ｔ３＜Ｔ２＜Ｔ１）、量子化された信頼度をＤ１〜Ｄ４、送信電力をＰ１〜Ｐ４（ただし、Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３＜Ｐ４）とし、４段階の信頼度に分けた場合について示している。この図が示すように、信頼度ＳがＴ１を越える（量子化された信頼度がＤ１）場合、信頼度が最も高いので、送信電力は最も低いＰ１となるように制御信号が生成される。また、信頼度ＳがＴ１以下であり、かつ、Ｔ２を越える（量子化された信頼度がＤ２）場合、信頼度が２番目に高いので、送信電力は２番目に低いＰ２となるように制御信号が生成される。また、信頼度ＳがＴ２以下であり、かつ、Ｔ３を越える（量子化された信頼度がＤ３）場合、信頼度が３番目に高いので、送信電力は３番目に低いＰ３となるように制御信号が生成される。さらに、信頼度ＳがＴ３以下である（量子化された信頼度がＤ４）場合、信頼度が最も低いので、送信電力は最も高いＰ４となるように制御信号が生成される。
【００４４】
このように、送信電力制御信号生成部１５９では、送信装置１００から送信されたパケットのブロック毎の信頼度に応じて、送信装置１００における再送パケットの送信電力をブロック毎に制御する信号を生成する。これにより、信頼度が高い場合には、受信信号の誤りの割合が低いので、送信電力を低くしても誤りが検出される可能性は低く、他の無線通信装置に与える干渉を低減することができ、システム全体のスループットを向上させることができる。また、信頼度が低い場合には、受信信号の誤りの割合が高いので、送信電力を高くすることにより誤りが検出される可能性を低くすることができ、再送回数を低減することができるので、スループットを向上させることができる。また、送信装置１００の電力増幅部１０７では、パケットを複数に分割したブロック単位で送信電力制御を行うことにより、高速フェージングによってパケット内の信頼度が均一にならず、誤りが検出されたパケットでも、再送パケットと合成することにより誤りなしとする可能性を高めることができる。
【００４５】
受信装置１５０の誤り検出部１５６がＡＣＫ信号を生成した場合、生成されたＡＣＫ信号が合成部１５４に出力され、合成部１５４はバッファに保持しているデータを削除する。また、誤り検出部１５６で生成されたＡＣＫ信号は、送信装置１００のバッファ１０４及び切替部１０５に入力される。バッファ１０４はＡＣＫ信号が入力されると、保持しているデータを削除し、切替部１０５はＡＣＫ信号が入力されると、ブロック化部１０３から出力された信号、すなわち、新規パケットデータを変調部１０６に出力するように切り替えを行う。
【００４６】
一方、受信装置１５０の誤り検出部１５６がＮＡＣＫ信号を生成した場合、生成されたＮＡＣＫ信号は、信頼度算出部１５７に出力され、誤りが検出されたパケットデータのブロック毎の信頼度が算出される。そして、送信電力制御信号生成部１５９はブロック毎の量子化された信頼度に基づいて、送信電力制御信号を生成する。この送信電力制御信号は、送信装置１００の電力増幅部１０７に入力される。送信装置１００のバッファ１０４及び切替部１０５に入力される。バッファ１０４はＮＡＣＫ信号が入力されると、保持しているデータを切替部１０５に出力し、切替部１０５はＮＡＣＫ信号が入力されると、バッファ１０４から出力された信号、すなわち、再送パケットデータを変調部１０６に出力するように切り替えを行う。電力増幅部１０７は受信装置１５０において誤りが検出されたパケット、すなわち、再送パケットを受信装置１５０から受信した送信電力制御信号に基づいて電力増幅する。
【００４７】
上述した送信装置１００及び受信装置１５０の送信電力制御処理をブロック毎に示した概念図を図５に示す。この図が示すように、１パケット分のデータが送信装置１００のブロック化部１０３でＫ個のブロックにブロック化され、各ブロックにそれぞれ＃１〜＃Ｋの番号が付与される。誤りが検出されたパケットデータは、受信装置１５０の信頼度算出部１５７でブロック毎に信頼度が算出され、量子化部１５８で信頼度の量子化が行われる。量子化された信頼度に基づいて、送信電力制御信号生成部１５９で送信電力制御信号が生成され、送信装置１００の電力増幅部１０７で送信電力制御信号に基づいて、再送パケットデータの電力増幅が行われる。
【００４８】
このように本実施の形態によれば、再送パケットについて、パケットを複数に分割したブロック単位で信頼度を算出し、算出した信頼度に基づいて、再送パケットの送信電力制御をブロック毎に行うことにより、高速フェージングによってパケット内の信頼度が均一にならず、誤りが検出されたパケットでも、再送パケットと合成することで、再送パケットが誤りなしとして受信される可能性を高め、他の無線通信装置に与える影響を低減することができるので、再送回数を抑制し、スループットを向上させることができる。
【００４９】
なお、本実施の形態では、信頼度の算出、算出された信頼度の量子化、及び、送信電力制御信号の生成を受信装置で行ったが、本発明はこれに限らず、信頼度の算出及び算出された信頼度の量子化を受信装置で行い、送信電力制御信号の生成を送信装置で行ってもよいし、信頼度の算出のみを受信装置で行い、算出された信頼度の量子化及び送信電力制御信号の生成を送信装置で行ってもよい。また、これらの処理を送信装置で行ってもよい。
【００５０】
（実施の形態２）
実施の形態１では、ブロックの信頼度に応じて、送信装置の送信電力を制御することについて説明したが、本発明の実施の形態２では、ブロックの信頼度に応じて、パンクチャリングパターン（データの間引き）を制御することについて説明する。
【００５１】
図６は、本発明の実施の形態２に係る送信装置６００の構成を示すブロック図である。ただし、図６が図１と共通する部分には、図１と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。図６が図１と異なる点は、パンクチャリング部６０１を設けた点である。
【００５２】
バッファ１０４は、ブロック化部１０３から出力されたデータを一時保持し、ＡＣＫ信号が入力されると、保持しているブロックデータを削除し、ＮＡＣＫ信号が入力されると、保持しているブロックデータをパンクチャリング部６０１に出力する。
【００５３】
パンクチャリング部６０１は、バッファ１０４から出力された再送用のデータに対して、後述する受信装置６５０から受信したパンクチャリングパターン制御信号に基づいたパンクチャリングパターンでパンクチャリングを行う。パンクチャリングされたデータは、切替部１０５を介して変調部１０６に出力される。
【００５４】
図７は、本発明の実施の形態２に係る受信装置６５０の構成を示すブロック図である。ただし、図７が図２と共通する部分には、図２と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。図７が図２と異なる点は、送信電力制御信号生成部１５９をパンクチャリングパターン制御信号生成部６５１に変更した点である。
【００５５】
信頼度算出部１５７は、誤り検出部１５６からＮＡＣＫ信号を取得すると、復調部１５３から出力された受信信号の信号点の位置情報から誤りの割合を表す信頼度を算出する。算出された信頼度は量子化部１５８に出力される。量子化部１５８は、信頼度算出部１５７から出力された信頼度を量子化する。量子化された信頼度はパンクチャリングパターン制御信号生成部６５１に出力される。
【００５６】
パンクチャリングパターン制御信号生成部６５１は、量子化部１５８から出力された量子化後の信頼度に基づいて、通信相手である送信装置６００におけるパンクチャリングパターンを制御する信号を生成する。例えば、信頼度が高い場合には、多くのデータを間引くパンクチャリングパターンとする制御信号を生成し、信頼度が低い場合には、少ないデータを間引くパンクチャリングパターンとする制御信号を生成する。
【００５７】
ここで、パンクチャリングパターン制御信号生成部６５１でのパンクチャリングパターンの決定方法について説明する。図８は、信頼度とパンクチャリングパターンとの関係を示す図である。この図では、信頼度をＳ、所定の閾値をＴ１〜Ｔ３（ただし、Ｔ３＜Ｔ２＜Ｔ１）、量子化された信頼度をＤ１〜Ｄ４、パンクチャリングパターンをＰｕｎｃ１〜Ｐｕｎｃ４（ただし、Ｐｕｎｃ４＜Ｐｕｎｃ３＜Ｐｕｎｃ２＜Ｐｕｎｃ１）とし、４段階の信頼度に分けた場合について示している。この図が示すように、信頼度ＳがＴ１を越える（量子化された信頼度がＤ１）場合、信頼度が最も高いので、パンクチャリングパターンは最も多いデータ量を間引くＰｕｎｃ１となるように制御信号が生成される。また、信頼度ＳがＴ１以下であり、かつ、Ｔ２を越える（量子化された信頼度がＤ２）場合、信頼度が２番目に高いので、パンクチャリングパターンは２番目に多いデータ量を間引くＰｕｎｃ２となるように制御信号が生成される。また、信頼度ＳがＴ２以下であり、かつ、Ｔ３を越える（量子化された信頼度がＤ３）場合、信頼度が３番目に高いので、パンクチャリングパターンは３番目に多いデータ量を間引くＰｕｎｃ３となるように制御信号が生成される。さらに、信頼度ＳがＴ３以下である（量子化された信頼度がＤ４）場合、信頼度が最も低いので、パンクチャリングパターンは最も少ないデータ量を間引くＰｕｎｃ４となるように制御信号が生成される。
【００５８】
このように、パンクチャリングパターン制御信号生成部６５１では、送信装置６００から送信されたブロックの信頼度に応じて、送信装置６００におけるパンクチャリングパターンを制御する信号を生成する。これにより、信頼度が高い場合には、受信信号の誤りの割合が低いので、多くのデータ量を間引くパンクチャリングパターンでも、誤りが検出される可能性は低く、送信するデータ量を削減することができ、他の無線通信装置の送信データ量を増やすことができるので、システム全体のスループットを向上させることができる。また、信頼度が低い場合には、受信信号の誤りの割合が高いので、少ないデータ量を間引くパンクチャリングパターンとすることにより、誤りが検出される可能性を低くすることができ、再送回数を低減することができるので、スループットを向上させることができる。また、送信装置６００のパンクチャリング部６０１では、パケットを複数に分割したブロック単位でパンクチャリングを行うことにより、高速フェージングによってパケット内の信頼度が均一にならず、誤りが検出されたパケットでも、再送パケットと合成することにより、合成後のデータを誤りなしとする可能性を高めることができる。
【００５９】
このように本実施の形態によれば、再送パケットについて、パケットを複数に分割したブロック単位で信頼度を算出し、算出した信頼度に基づいて再送パケットのパンクチャリングパターンの制御をブロック毎に行うことにより、送信データ量の制御を細かく行うことができ、スループットを向上させることができる。
【００６０】
なお、本実施の形態では、信頼度の算出、算出された信頼度の量子化、及び、パンクチャリングパターン制御信号の生成を受信装置で行ったが、本発明はこれに限らず、信頼度の算出及び算出された信頼度の量子化を受信装置で行い、パンクチャリングパターン制御信号の生成を送信装置で行ってもよいし、信頼度の算出のみを受信装置で行い、算出された信頼度の量子化及びパンクチャリングパターン制御信号の生成を送信装置で行ってもよい。また、これらの処理を送信装置で行ってもよい。
【００６１】
（実施の形態３）
実施の形態１及び２では、パケットを構成するブロック数を固定して説明したが、本発明の実施の形態３では、ブロック数を可変とする場合について説明する。
【００６２】
図９は、本発明の実施の形態３に係る送信装置９００の構成を示すブロック図である。ただし、図９が図１と共通する部分には、図１と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。図９が図１と異なる点は、ブロック化部１０３をブロック化部９０１に変更した点である。
【００６３】
誤り訂正符号化部１０２は、誤り検出ビット付加部１０１から出力された送信データをターボ符号や畳み込み符号等で符号化し、符号化した送信データをブロック化部９０１に出力する。
【００６４】
ブロック化部９０１は、後述する受信装置９５０から受信したブロック数制御信号に基づいて、１パケットを構成するブロック数を変更し、誤り訂正符号化部１０２から出力された送信データをブロック化し、各ブロックに番号を付与する。ブロック化されたデータはバッファ１０４及び切替部１０５に出力される。
【００６５】
図１０は、本発明の実施の形態３に係る受信装置９５０の構成を示すブロック図である。ただし、図１０が図２と共通する部分は、図２と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。図１０が図２と異なる点は、ｆＤ検出部９５１及びブロック数決定部９５２を設けた点である。
【００６６】
無線受信部１５２は、通信相手である送信装置９００から送信された信号をアンテナ１５１を介して受信し、受信した信号にダウンコンバート等の所定の無線受信処理を行い、無線受信処理後の信号を復調部１５３及びｆＤ検出部９５１に出力する。
【００６７】
ｆＤ検出部９５１は、無線受信部１５２から出力された信号からフェージングの速さを表すドップラー周波数（以下、「ｆＤ」と省略する）を検出し、検出したｆＤをブロック数決定部９５２に出力する。
【００６８】
ブロック数決定部９５２は、ｆＤ検出部９５１から出力されたｆＤに基づいて、ブロック数を決定する。決定されたブロック数は、ブロック数制御信号として送信装置９００に送信される。
【００６９】
次に、上記構成を有する送信装置９００及び受信装置９５０の動作について説明する。受信装置９５０のｆＤ検出部９５１では、ｆＤを検出することにより、送信装置９００と受信装置９５０との伝搬路におけるフェージングの速さを検出する。ブロック数決定部９５２では、ｆＤ検出部９５１で検出されたｆＤに基づいて、送信装置９００のブロック化部９０１が形成するブロック数を決定する。例えば、フェージングが速く、ｆＤが高い場合、ブロック数を多くすることにより、フェージングが速く、伝搬路が急激に変化する場合でも、同一ブロック内で信頼度が大きく異なることがなくなり、再送パケットの送信電力を精度よく制御することができる。また、フェージングが遅く、ｆＤが低い場合、ブロック数を少なくすることにより、スループットの低下を招くことなく、ブロック毎の信頼度の算出や送信電力制御に要する処理を削減することができる。なお、ｆＤの高低は所定の閾値との比較により判断するものとする。
【００７０】
送信装置９００のブロック化部９０１では、受信装置９５０のブロック数決定部９５２で生成されたブロック数制御信号に基づいたブロック数で送信データをブロック化する。
【００７１】
このように本実施の形態によれば、フェージングの速さに応じてブロック数を制御し、フェージングが速い場合には、ブロック数を多くし、同一ブロック内で信頼度が大きく異なっても、再送パケットの送信電力を精度よく制御することができ、また、フェージングが遅い場合には、ブロック数を少なくすることにより、スループットの低下を招くことなく、ブロック毎の信頼度の算出や送信電力制御に要する処理を削減することができる。
【００７２】
なお、本実施の形態では、ブロック数を任意に設定してもよい。
【００７３】
また、本実施の形態では、送信電力制御を行う実施の形態１において、ブロック数を可変とした場合について説明したが、パンクチャリングパターンの制御を行う実施の形態２において、ブロック数を可変としてもよい。また、上述した各実施の形態は、自由に組み合わせることができる。
【００７４】
上述した各実施の形態では、ＡＲＱの方式として、ハイブリッドＡＲＱを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、ＳＡＷ（Stop-And-Wait）ＡＲＱ方式、ＧＢＮ（Go-Back-N）ＡＲＱ方式、ＳＲ（Selective-Repeat）ＡＲＱ方式などいずれの方式でもよい。
【００７５】
また、上述した各実施の形態では、信頼度を信号点の分布広がりを示す分散を求めることによって算出したが、本発明はこれに限らず、ターボ符号の復号に際し、求められる尤度情報を信頼度の算出に用いてもよい。また、ＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）、受信レベル、ＢＥＲ（Bit Error Rate）等の受信品質から信頼度を算出してもよく、要は、受信信号の誤り割合を表す指標であればよい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本願発明にかかる無線通信装置は、再送回数を抑制し、スループットを向上させるという効果を有し、無線通信システムに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る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に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図３】ＢＰＳＫ方式における信号点の分布広がりを示す図
【図４】信頼度と送信電力との関係を示す図
【図５】送信装置及び受信装置の送信電力制御処理をブロック毎に示した概念図
【図６】本発明の実施の形態２に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態２に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図８】信頼度とパンクチャリングパターンとの関係を示す図
【図９】本発明の実施の形態３に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図１０】本発明の実施の形態３に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図１１】ＡＲＱ方式が適用された通信システムの概略構成を示すブロック図
【図１２】ＡＲＱと送信電力制御を複合的に用いた送受信間の動作を示すフロー図
【符号の説明】
【００７８】
１０１  誤り検出ビット付加部
１０２  誤り訂正符号化部
１０３、９０１  ブロック化部
１０４  バッファ
１０５  切替部
１０６  変調部
１０７  電力増幅部
１０８  無線送信部
１０９、１５１  アンテナ
１５２  無線受信部
１５３  復調部
１５４  合成部
１５５  復号部
１５６  誤り検出部
１５７  信頼度算出部
１５８  量子化部
１５９  送信電力制御信号生成部
６０１  パンクチャリング部
６５１  パンクチャリングパターン制御信号生成部
９５１  ｆＤ検出部
９５２  ブロック数決定部
【図１】
2005223620.tif 000003
【図２】
2005223620.tif 000004
【図３】
2005223620.tif 000005
【図４】
2005223620.tif 000006
【図５】
2005223620.tif 000007
【図６】
2005223620.tif 000008
【図７】
2005223620.tif 000009
【図８】
2005223620.tif 000010
【図９】
2005223620.tif 000011
【図１０】
2005223620.tif 000012
【図１１】
2005223620.tif 000013
【図１２】
2005223620.tif 000014