(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＤＰＣ−ＣＣ（Low-Density Parity-Check Convolutional Codes：低密度パリティ検査畳み込み符号）符号化部と、
前記ＬＤＰＣ−ＣＣ符号化部により得られた符号化データを、ＬＤＰＣ−ＣＣ検査行列中でプロトグラフを除いた箇所で“１”が存在する列番号に対応する第１の符号化データ群と、それ以外の列番号に対応する第２の符号化データ群とに分ける振り分け部と、
前記第１の符号化データ群と、前記第２の符号化データ群とを、フレーム上の時間的又は周波数的に別々の位置に配置した送信フレームを構成するフレーム構成部と、
を具備する送信装置。
【請求項２】
前記第１の符号化データ群をインタリーブする第１のインタリーバと、
前記第２の符号化データ群をインタリーブする第２のインタリーバと、
をさらに具備し、
前記フレーム構成部は、前記第１のインタリーバによりインタリーブされた前記第１の符号化データ群と、前記第２のインタリーバによりインタリーブされた前記第２の符号化データ群とを、フレーム上の時間的又は周波数的に別々の位置に配置した送信フレームを構成する
請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記フレーム構成部は、前記第１の符号化データを配置する周波数的な位置を、通信相手からのフィードバック情報に基づいて決定する
請求項１に記載の送信装置。
【請求項４】
前記フレーム構成部は、再送要求があった場合、前記第１の符号化データ群を前記第２の符号化データ群よりも優先的に再送する
請求項１に記載の送信装置。
【請求項５】
前記第１の符号化データ群を、シンボルを構成する複数ビット中の固定ビットに割り当てて多値変調を行う多値変調部を、さらに具備する
請求項１に記載の送信装置。
【請求項６】
ＬＤＰＣ−ＣＣ（Low-Density Parity-Check Convolutional Codes：低密度パリティ検査畳み込み符号）符号化ステップと、
前記ＬＤＰＣ−ＣＣステップで得た符号化データを、ＬＤＰＣ−ＣＣ検査行列中でプロトグラフを除いた箇所で“１”が存在する列番号に対応する第１の符号化データ群と、それ以外の列番号に対応する第２の符号化データ群とに分けるステップと、
前記第１の符号化データ群と、前記第２の符号化データ群とを、フレーム上の時間的又は周波数的に別々の位置に配置して送信するステップと、
を含む送信方法。
【請求項７】
ＬＤＰＣ−ＣＣ（Low-Density Parity-Check Convolutional Codes：低密度パリティ検査畳み込み符号）符号化ステップと、
前記ＬＤＰＣ−ＣＣステップで得た符号化データを、ＬＤＰＣ−ＣＣ検査行列中でプロトグラフを除いた箇所で“１”が存在する列番号に対応する第１の符号化データ群と、それ以外の列番号に対応する第２の符号化データ群とに分けるステップと、
前記第１の符号化データ群を前記第２の符号化データ群よりも優先的に再送するステップと、
を含む送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号系列を低密度パリティ検査畳み込み符号（ＬＤＰＣ−ＣＣ：Low-Density Parity-Check  Convolutional Code）を用いて誤り訂正符号化して送信する送信装置及び送信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、実現可能な回路規模で高い誤り訂正能力を発揮する誤り訂正符号として、低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ：Low-Density Parity-Check）符号に注目が集まっている。ＬＤＰＣ符号は、その誤り訂正能力の高さと、実装の容易さからIEEE802.11nの高速無線LANシステムやディジタル放送システムなどの誤り訂正符号化方式に採用されている。
【０００３】
ＬＤＰＣ符号は低密度なパリティ検査行列Ｈで定義される誤り訂正符号である。ＬＤＰＣ符号は、検査行列Ｈの列数Ｎと等しいブロック長を持つブロック符号である。
【０００４】
しかし、現在の通信システムの多くは、イーサネット（登録商標）のように送信情報を、可変長のパケットやフレーム毎にまとめて通信を行うという特徴がある。このようなシステムにブロック符号であるＬＤＰＣ符号を適用する場合、例えば、可変長なイーサネット（登録商標）のフレームに対して固定長のＬＤＰＣ符号のブロックをどのように対応させるかといった課題が発生する。IEEE802.11nでは、信情報系列にパディングやパンクチャなどを適用して、送信情報系列の長さと、ＬＤＰＣ符号のブロック長の調節を行っているが、パディング、パンクチャを行うと符号化率の変化や冗長な系列の送信をさけることは困難である。
【０００５】
このようなブロック符号のＬＤＰＣ符号（以降、ＬＤＰＣ−ＢＣ：Low-Density Parity-Check  Block Codeと標記する）に対して、任意の長さの情報系列に対しての符号化・復号化が可能なＬＤＰＣ−ＣＣ（Low-Density Parity-Check  Convolutional Code）の検討が行われている（例えば、非特許文献１、非特許文献２参照）。
【０００６】
ＬＤＰＣ−ＣＣは、低密度なパリティ検査行列により定義される畳み込み符号であり、例えば符号化率Ｒ＝１／２（＝ｂ／ｃ）のＬＤＰＣ−ＣＣのパリティ検査行列ＨＴ［０，ｎ］は、図３２で示される。
【０００７】
ここで、ＨＴ［０，ｎ］の要素ｈ１（ｍ）（ｔ），ｈ２（ｍ）（ｔ）は、０または１をとる。また、検査行列ＨＴ［０，ｎ］に含まれるｈ１（ｍ）（ｔ），ｈ２（ｍ）（ｔ）以外の要素は全て０である。ＭはＬＤＰＣ−ＣＣにおけるメモリ長、ｎはＬＤＰＣ−ＣＣの符号語の長さを表す。図３２に示されるように、ＬＤＰＣ−ＣＣの検査行列は、行列の対角項とその近辺の要素にのみに１が配置されており、行列の左下及び右上の要素はゼロであり、平行四辺形の行列であるという特徴がある。
【０００８】
ここで，符号化率Ｒ＝１／２（＝ｂ／ｃ）の例にとると、ｈ１（０）（ｔ）＝１，ｈ２（０）（ｔ）＝１の場合、ＬＤＰＣ−ＣＣの符号化は検査行列ＨＴ［０，ｎ］に従って、次式を実行することによって行われる。
【数１】
0005247273.tif 000002
ここで、ｕｎは送信情報系列，ｖ１，ｎ，ｖ２，ｎは送信符号語系列を表す。
【０００９】
図３３に、式（１）を実行するＬＤＰＣ−ＣＣの符号化器の一例を示す。
【００１０】
図３３に示すように、ＬＤＰＣ−ＣＣ符号化器１０は、シフトレジスタ１１−１〜１１−Ｍ，１４−１〜１４−Ｍ，ウェイト乗算器１２−０〜１２−Ｍ，１３−０〜１３−Ｍ，ウェイト制御部１７，mod2（排他的論理和演算）加算器１５，ビット数カウンタ１６で構成されている。
【００１１】
シフトレジスタ１１−１〜１１−Ｍ及びシフトレジスタ１４−１〜１４−Ｍは、それぞれ、ν１，ｎ−ｉ，ν２，ｎ−ｉ（ｉ＝０，・・・，Ｍ）を保持するレジスタであり、次の入力が入ってくるタイミングで、保持している値を右隣のシフトレジスタに送り、左隣のシフトレジスタから送られてきた値を保持する。
【００１２】
ウェイト乗算器１２−０〜１２−Ｍ，１３−０〜１３−Ｍは、ウェイト制御部１７から送られてくる制御信号に従って、ｈ１（ｍ），ｈ２（ｍ）の値を０又は１に切り替える。
【００１３】
ウェイト制御部１７は、ビット数カウンタ１６から送られてくるカウント数と、ウェイト制御部１７内に保持している検査行列に基づいて、そのタイミングにおけるｈ１（ｍ），ｈ２（ｍ）の値を、ウェイト乗算器１２−０〜１２−Ｍ，１３−０〜１３−Ｍに送る。mod2加算器１５は、ウェイト乗算器１２−０〜１２−Ｍ，１３−０〜１３−Ｍの出力に対してmod2加算処理を行うことで、ν２，ｎ−ｉを算出する。ビット数カウンタ１６は、入力された送信情報系列ｕｎのビット数をカウントする。
【００１４】
このような構成を採ることで、ＬＤＰＣ−ＣＣ符号化器１０は、検査行列に従ったＬＤＰＣ−ＣＣの符号化を行うことができる。
【００１５】
ＬＤＰＣ−ＣＣの符号化器は、生成行列の乗算を行う回路や後退（前方）代入法に基づく演算を行うＬＤＰＣ−ＢＣの符号化器に比べ、非常に簡易な回路で実現できるという特徴がある。また、ＬＤＰＣ−ＣＣは畳み込み符号の符号化器であるため、送信情報系列を固定長のブロックに区切って符号化する必要はなく、任意の長さの情報系列を符号化できる。
【００１６】
ところで、ＬＤＰＣ−ＣＣの復号には、ｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔアルゴリズムを適用することができる。そのため、ＢＣＪＲ（Bahl, Cocke, Jeinek, Raviv）アルゴリズムやビタビアルゴリズムのような最尤系列推定を行う復号アルゴリズムを使用する必要がないので、低処理遅延で復号処理を完了できる。さらに、平行四辺形の形に１が配置されるという検査行列の形を活かした、パイプライン型の復号アルゴリズムが提案されている（例えば非特許文献１参照）。
【００１７】
ＬＤＰＣ−ＣＣとＬＤＰＣ−ＢＣの復号特性を、復号器の回路規模が同等になるパラメータで比較した場合、ＬＤＰＣ−ＣＣの復号特性の方が優れると言うことが示されている。
【非特許文献１】A. J. Felstorom, and K. Sh. Zigangirov,“Time-Varying Periodic Convolutional Codes With Low-Density Parity-Check Matrix,”IEEE Transactions on Information Theory, Vol.45, No.6,pp2181-2191, September 1999.
【非特許文献２】G. Richter, M. Kaupper, and K. Sh. Zigangirov,“Irregular low-density parity-Check convolutional codes based on protographs,”Proceeding of IEEE ISIT 2006,pp1633-1637.
【非特許文献３】B. Lu, G. Yue, and X. Wang,“Performance analysis and design optimization of ＬＤＰＣ-coded MIMO OFDM systems” IEEE Trans. Signal Processing., vol.52, no.2, pp.348-361, Feb. 2004.
【非特許文献４】B. M. Hochwald, and S. ten Brink,“Achieving near-capacity on a multiple-antenna channel” IEEE Trans. Commun., vol.51, no.3, pp.389-399, March 2003.
【非特許文献５】S. Baro, J. Hagenauer, and M. Wizke,“Iterative detection of MIMO transmission using a list-sequential (LISS) detector” Proceeding of IEEE ICC 2003,pp2653-2657.
【非特許文献６】M. Shen, G. Li, and H. Liu, ”Effect of traffic channel configuration on the orthogonal frequency division multiple access down link performance” IEEE Transaction on Wireless Communications, vol.4, no.4, pp.1901-1913, July 2005.
【非特許文献７】T. Ohgane, T. Nishimura, and Y. Ogawa, “Applications of space division multiplexing and those performance in a MIMO channel,” IEICE Trans. Commun., vol.E88-B, no.5, pp.1843-1851, May 2005.
【非特許文献８】P.K. Vitthaladevuni, and M.S. Alouini, “BER computation of 4/M-QAM hierarchical constellations,” IEEE Transaction on Broadcast., vol.47, no.3, pp.228-239, Sept. 2001.
【非特許文献９】J. Hagenauer, “Rate-compatible punctured convolutional codes and their applications,” IEEE Trans. Commun., vol.43, no.6, pp.389-400, April 1988.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
ところが、上述したＬＤＰＣ−ＣＣ符号化器についての議論は、主にＡＷＧＮ（Additive White Gaussian Noise）環境下での議論であり、無線通信におけるフェージング環境下での考察については、十分に行われているわけではない。
【００１９】
一般に、フェージング環境下では、受信品質（誤り率特性）を向上させるためには、インタリーブ処理や再送処理が有効であるが、ＬＤＰＣ−ＣＣにとって効果的なインタリーブ処理や再送処理については未だ十分な考察がなされていない。
【００２０】
本発明は、かかる点を考慮してなされたものであり、ＬＤＰＣ−ＣＣの符号化処理を採用した場合に、受信側での受信品質を向上し得る送信装置及び送信方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の送信装置の一つの態様は、ＬＤＰＣ−ＣＣ（Low-Density Parity-Check Convolutional Codes：低密度パリティ検査畳み込み符号）符号化部と、前記ＬＤＰＣ−ＣＣ符号化部により得られた符号化データを、ＬＤＰＣ−ＣＣ検査行列中でプロトグラフを除いた箇所で“１”が存在する列番号に対応する第１の符号化データ群と、それ以外の列番号に対応する第２の符号化データ群とに分ける振り分け部と、前記第１の符号化データ群と、前記第２の符号化データ群とを、フレーム上の時間的又は周波数的に別々の位置に配置した送信フレームを構成するフレーム構成部と、を具備する構成を採る。
【００２２】
本発明の送信装置の一つの態様は、前記第１の符号化データ群をインタリーブする第１のインタリーバと、前記第２の符号化データ群をインタリーブする第２のインタリーバと、をさらに具備し、前記フレーム構成部は、前記第１のインタリーバによりインタリーブされた前記第１の符号化データ群と、前記第２のインタリーバによりインタリーブされた前記第２の符号化データ群とを、フレーム上の時間的又は周波数的に別々の位置に配置した送信フレームを構成する構成を採る。
【００２３】
本発明の送信装置の一つの態様は、前記フレーム構成部は、前記第１の符号化データを配置する周波数的な位置を、通信相手からのフィードバック情報に基づいて決定する構成を採る。
【００２４】
本発明の送信装置の一つの態様は、前記フレーム構成部は、再送要求があった場合、前記第１の符号化データ群を前記第２の符号化データ群よりも優先的に再送する構成を採る。
【００２５】
本発明の送信装置の一つの態様は、前記第１の符号化データ群を、シンボルを構成する複数ビット中の固定ビットに割り当てて多値変調を行う多値変調部を、さらに具備する構成を採る。
【００２６】
本発明の送信方法の一つの態様は、ＬＤＰＣ−ＣＣ（Low-Density Parity-Check Convolutional Codes：低密度パリティ検査畳み込み符号）符号化ステップと、前記ＬＤＰＣ−ＣＣステップで得た符号化データを、ＬＤＰＣ−ＣＣ検査行列中でプロトグラフを除いた箇所で“１”が存在する列番号に対応する第１の符号化データ群と、それ以外の列番号に対応する第２の符号化データ群とに分けるステップと、前記第１の符号化データ群と、前記第２の符号化データ群とを、フレーム上の時間的又は周波数的に別々の位置に配置して送信するステップと、を含むようにする。
【００２７】
本発明の送信方法の一つの態様は、ＬＤＰＣ−ＣＣ（Low-Density Parity-Check Convolutional Codes：低密度パリティ検査畳み込み符号）符号化ステップと、前記ＬＤＰＣ−ＣＣステップで得た符号化データを、ＬＤＰＣ−ＣＣ検査行列中でプロトグラフを除いた箇所で“１”が存在する列番号に対応する第１の符号化データ群と、それ以外の列番号に対応する第２の符号化データ群とに分けるステップと、前記第１の符号化データ群を前記第２の符号化データ群よりも優先的に再送するステップと、を含むようにする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、ＬＤＰＣ−ＣＣ符号化部により得られた符号化データを、ＬＤＰＣ−ＣＣ検査行列中でプロトグラフを除いた箇所で“１”が存在する列番号に対応する第１の符号化データ群と、それ以外の列番号に対応する第２の符号化データ群とに分け、第１の符号化データ群を重点的に保護するような送信、再送又はマッピングを行ったので、ｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔ復号時の誤り率特性を向上させることができ、受信側で誤り率特性の良い受信データを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
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。
【００３０】
（原理）
先ず、実施の形態の具体的な構成及び動作を説明する前に、本発明の原理について説明する。
【００３１】
ＬＤＰＣは、生成行列Ｇを情報ベクトルｎに乗ずることにより、符号化データ（符号語）を得るものである。つまり、符号化データ（符号語）ｃは、ｃ＝ｎ×Ｇと表すことができる。ここで、生成行列Ｇは、あらかじめ設計された検査行列Ｈａに対応して求められたものである。具体的には、生成行列Ｇは、Ｇ×ＨＴ＝０を満たす行列である。
【００３２】
図１に、実施の形態におけるＬＤＰＣ―ＣＣの検査行列Ｈの一例を示す。図１において、検査行列Ｈ中の点線で囲まれた行列Ｈｎｐはプロトグラフと呼ばれるものである。検査行列Ｈ中には、Ｈｎｐ，１、Ｈｎｐ，２、Ｈｎｐ，３、Ｈｎｐ，４、・・・といったように複数のプロトグラフが含まれている。また、それとは別に、検査行列Ｈ中には、図中の○で囲まれた位置に“１”が配置されている。この検査行列Ｈ中のプロトグラフとは異なる位置に配置された“１”は、復号側（受信側）で尤度を結合するために用いられるものである。
【００３３】
受信側でのｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔ復号アルゴリズムは以下のとおりである。
【００３４】
以下の説明では、２元（Ｍ×Ｎ）行列Ｈ＝｛Ｈｍｎ｝を、復号対象であるＬＤＰＣ符号の検査行列とする。集合［１，Ｎ］＝｛１，２，・・・，Ｎ｝の部分集合Ａ（ｍ），Ｂ（ｎ）を次式のように定義する。
【数２】
0005247273.tif 000003
【数３】
0005247273.tif 000004
なお、Ａ（ｍ）は検査行列Ｈのｍ行目において“１”である列インデックスの集合を意味し、Ｂ（ｎ）は検査行列Ｈのｎ行目において“１”である行インデックスの集合を意味する。
【００３５】
・Ｓｔｅｐ  Ａ・１（初期化）：
Ｈｍｎ＝１を満たす全ての組（ｍ，ｎ）に対して、事前値対数比βｍｎ＝０と設定する。また、ループ変数（反復回数）ｌｓｕｍ＝１と設定し、ループ最大回数をｌｓｕｍ，ｍａｘと設定する。
【００３６】
・Ｓｔｅｐ  Ａ・２（行処理）：
ｍ＝１，２，・・・，Ｍの順にＨｍｎ＝１を満たす全ての組（ｍ，ｎ）に対して、次の更新式を用いて外部値対数比αｍｎを更新する。
【数４】
0005247273.tif 000005
【数５】
0005247273.tif 000006
【数６】
0005247273.tif 000007
なお、ｆはＧａｌｌａｇｅｒの関数であり、λｎはビット毎の対数尤度である。
【００３７】
・Ｓｔｅｐ  Ａ・３（列処理）：
ｎ＝１，２，・・・，Ｎの順にＨｍｎ＝１を満たす全ての組（ｍ，ｎ）に対して、次の更新式を用いて外部値対数比βｍｎを更新する。
【数７】
0005247273.tif 000008
・Ｓｔｅｐ  Ａ・４（対数尤度比の計算）：
ｎ∈［１，Ｎ］について対数尤度比Ｌｎを、次式のように求める。
【００３８】
【数８】
0005247273.tif 000009
【００３９】
・Ｓｔｅｐ  Ａ・５（反復回数のカウント）：
もしｌｓｕｍ＜ｌｓｕｍ，ｍａｘならばｌｓｕｍをインクリメントして、ｓｔｅｐ  Ａ・２に戻る。ｌｓｕｍ＝ｌｓｕｍ，ｍａｘの場合、ｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔ復号を終了し、対数尤度比Ｌｎに基づき送信系列の推定系列を得る。
【００４０】
ところで、図１に示すように、ＬＤＰＣ−ＣＣの符号化処理により得られる送信ビット系列（情報ビット系列）を構成する各ビットｎ１，１、ｎ１，２、ｎ１，３、ｎ１，４、ｎ２，１、ｎ２，２、ｎ２，３、ｎ２，４、ｎ３，１、ｎ３，２、ｎ３，３、ｎ３，４、ｎ４，１、ｎ４，２、ｎ４，３、ｎ４，４、・・・は、検査行列Ｈの列に対応している。何故なら、検査式ＨｗＴ＝０のためである。但し、ベクトルｗ＝（ｎ１，１，ｎ１，２，ｎ１，３，ｎ１，４，ｎ２，１，ｎ２，２，ｎ２，３，ｎ２，４，ｎ３，１，ｎ３，２，ｎ３，３，ｎ３，４，ｎ４，１，ｎ４，２，ｎ４，３，ｎ４，４，・・・）である。
【００４１】
ｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔ復号の際に使用するビット毎の対数尤度λｎは、検査行列Ｈに対して、図１に示したように、ｎ１，１、ｎ１，２、ｎ１，３、ｎ１，４、ｎ２，１、ｎ２，２、ｎ２，３、ｎ２，４、ｎ３，１、ｎ３，２、ｎ３，３、ｎ３，４、ｎ４，１、ｎ４，２、ｎ４，３、ｎ４，４、・・・の順に並んだものである。
【００４２】
図２は、図１の検査行列をもとに作成したタナーグラフである。図２において、参照符号１００１で示す点線で囲まれたタナーグラフは、プロトグラフＨｎｐ，１に関するタナーグラフである（点線を除いた部分がプロトグラフのタナーグラフに相当する）。同様に、参照符号１００２で示す点線で囲まれたタナーグラフはプロトグラフＨｎｐ，２に関するタナーグラフ、参照符号１００３で示す点線で囲まれたタナーグラフはプロトグラフＨｎｐ，３に関するタナーグラフ、参照符号１００４で示す点線で囲まれたタナーグラフはプロトグラフＨｎｐ，４に関するタナーグラフである。
【００４３】
また、図２において、変数ノードとチェックノードを結ぶ点線は、図１の検査行列Ｈにおける○で囲まれた“１”のエッジに相当する。
【００４４】
Ｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔ復号では、図２のタナーグラフに基づき確率が伝播する。このとき、変数ノードとチェックノードを結ぶエッジの位置が、確率伝播で重要な働きをする。図２では、プロトグラフに相当するタナーグラフで得られる確率を伝播する上で、特に、点線のエッジが、非常に重要な役割を果たしている。つまり、図１の検査行列Ｈにおける○で囲まれた“１”は、確率伝播上重要な役割を果たしている。
【００４５】
例えば、プロトグラフＨｎｐ，３に、プロトグラフＨｎｐ，４で得られる確率を伝播させる役割を果たしているエッジが点線１００６で示されているエッジである。同様に、プロトグラフＨｎｐ，２に、プロトグラフＨｎｐ，４で得られる確率を伝播させる役割を果たしているエッジが点線１００５で示されているエッジである。
【００４６】
また、プロトグラフＨｎｐ，３に着目した場合、プロトグラフＨｎｐ，１に、プロトグラフＨｎｐ，３で得られる確率を伝播させる役割を果たしているエッジが点線１００７で示されているエッジである。同様に、プロトグラフＨｎｐ，２に、プロトグラフＨｎｐ，３で得られる確率を伝播させる役割を果たしているエッジが点線１００８で示されているエッジである。
【００４７】
以上からわかるように、ＬＤＰＣ−ＣＣの符号化処理により得られる、検査行列Ｈの列番号に対応する送信ビット系列のうち、プロトグラフとは関係しない位置に“１”が存在する列番号に対応する送信ビット系列ｎｋ，２、ｎｋ，３（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）は、確率伝播上、重要な役割を果たしている。
【００４８】
本発明は、このような受信品質を改善するための確率伝播上重要な役割を果たしている送信ビット系列ｎｋ，２、ｎｋ，３（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）の存在に着目してなされたものである。
【００４９】
本発明は、特に、上述したような、検査行列Ｈの列番号に対応する送信ビット系列のうち、プロトグラフとは関係しない位置に“１”が存在する列番号に対応する送信ビット系列が、受信品質を改善する上で重要であるという見地に立って、その送信方法、再送方法等を工夫することで、受信品質を改善したものである。
【００５０】
（実施の形態１）
図３に、本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成例を示す。
【００５１】
送信装置１００は、ＬＤＰＣ−ＣＣ符号化部１０２に送信ディジタル信号１０１を入力する。ＬＤＰＣ−ＣＣ符号化部１０２は、ＬＤＰＣ―ＣＣの符号化を行うことで、符号化データ１２０を生成し、これを振り分け部１２１に出力する。
【００５２】
振り分け部１２１は、符号化データ１２０に加えて、ＬＤＰＣ−ＣＣ符号化部１０２から図１の○で示される位置の情報（すなわち検査行列中でプロトグラフを除いた箇所で“１”となっている位置の位置情報）１２２を入力する。そして、振り分け部１２１は、符号化データ１２０を、位置情報１２２で示される列番号に対応する送信ビット系列（符号化データ＃Ａ（１０３＿Ａ））と、それ以外の列番号に対応する送信ビット系列（符号化データ＃Ｂ（１０３＿Ｂ））とに分ける。振り分け部１２１は、符号化データ＃Ａ（１０３＿Ａ）をインタリーブ部＃Ａ（１０４＿Ａ）に出力すると共に、符号化データ＃Ｂ（１０３＿Ｂ）をインタリーブ部＃Ｂ（１０４＿Ｂ）に出力する。
【００５３】
なお、本実施の形態では、ＬＤＰＣ−ＣＣ符号化部１０２が検査行列に相当する情報を保持しており、ＬＤＰＣ−ＣＣ符号化部１０２から振り分け部１２１に位置情報１２２を出力する場合について述べたが、例えば振り分け部１２１に検査行列の位置情報１２２を保持させれば、ＬＤＰＣ−ＣＣ符号化部１０２から振り分け部１２１に位置情報１２２を出力しなくてもよい。
【００５４】
インタリーブ部＃Ａ（１０４＿Ａ）は、符号化データ＃Ａ（１０３＿Ａ）及びフレーム構成信号生成部１１３からのフレーム構成信号１１４を入力とし、フレーム構成信号１１４のフレーム構成に基づいて符号化データ＃Ａ（１０３＿Ａ）をインタリーブし、これにより得たインタリーブ後のデータ＃Ａ（１０５＿Ａ）を制御部１０６に出力する。
【００５５】
インタリーブ部＃Ｂ（１０４＿Ｂ）は、符号化データ＃Ｂ（１０３＿Ｂ）及びフレーム構成信号１１４を入力とし、フレーム構成信号１１４のフレーム構成に基づいて符号化データ＃Ｂ（１０３＿Ｂ）をインタリーブを施し、これにより得たインタリーブ後のデータ＃Ｂ（１０５＿Ｂ）を制御部１０６に出力する。
【００５６】
制御部１０６は、インタリーブ後のデータ＃Ａ（１０５＿Ａ）及びインタリーブ後のデータ＃Ｂ（１０５＿Ｂ）を、フレーム構成信号１１４に従った順番に並び替え、並び替え後のデータ１０７を変調部１０８に出力する。
【００５７】
変調部１０８は、並び替え後のデータ１０７、制御情報生成部１１５からの制御情報１１６及びフレーム構成信号生成部１１３からのフレーム構成信号１１４を入力とし、フレーム構成信号１１４に従って並び替え後のデータ１０７及び制御情報１１６を変調することで変調信号１０９を得、これを無線部１１０に出力する。
【００５８】
無線部１１０は、変調信号に対して、周波数変換や増幅等の所定の無線処理を施すことで送信信号１１１を得る。送信信号１１１はアンテナ１１２から電波として出力される。
【００５９】
因みに、フレーム構成信号生成部１１３は、フレーム構成信号１１４として、フレーム構成の情報を含んだ信号を生成する。また、制御情報生成部１１５は、フレーム構成信号１１４を入力とし、通信相手が周波数同期・時間同期を獲得するための情報や通信相手に変調信号の変調方式を通知するための情報等の制御情報１１６を生成する。
【００６０】
図４に、図３の送信装置１００から送信された信号を受信する受信装置の構成例を示す。受信装置２００は、受信アンテナ２０１で受信した受信信号２０２を無線部２０３に入力する。無線部２０３は、受信信号２０２に対して周波数変更や増幅等の所定の無線処理を施すことで変調信号２０４を得、これを直交復調部２０５に出力する。
【００６１】
直交復調部２０５は、変調信号２０４を直交復調することでベースバンド信号２０６を得る。チャネル変動推定部２０７は、ベースバンド信号２０６を入力とし、例えばベースバンド信号２０６に含まれるプリアンブルを検出し、プリアンブルに基づいてチャネル変動を推定することでチャネル変動推定信号２０８を得、これを対数尤度比演算部２１１に出力する。
【００６２】
制御情報検波部２０９は、ベースバンド信号２０６を入力とし、ベースバンド信号２０６に含まれるプリアンブルを検出し、プリアンブルに基づいて時間同期・周波数同期を獲得する。また、制御情報検波部２０９は、ベースバンド信号２０６に含まれる制御情報を検出し、これを制御信号２１０として出力する。
【００６３】
対数尤度比演算部２１１は、ベースバンド信号２０６、チャネル変動推定信号２０８及び制御信号２１０を入力とし、例えば、非特許文献３、非特許文献４、非特許文献５で示されているように、チャネル変動推定信号２０８とベースバンド信号２０６から、ビット毎の対数尤度比を求め、この対数尤度比を図３の送信装置１００の振り分け部１２１で分割したように例えば２系統に分割し、対数尤度比信号＃Ａ（２１２＿Ａ）及び対数尤度比信号＃Ｂ（２１２＿Ｂ）を出力する。
【００６４】
デインタリーバ＃Ａ（２１３＿Ａ）は、対数尤度比信号＃Ａ（２１２＿Ａ）を入力とし、インタリーブ部＃Ａ（１０４＿Ａ）と逆の並び替えを行うことでデインタリーブ後の対数尤度比＃Ａ（２１４＿Ａ）を得る。同様に、デインタリーバ＃Ｂ（２１３＿Ｂ）は、対数尤度比信号＃Ｂ（２１２＿Ｂ）を入力とし、インタリーブ部＃Ｂ（１０４＿Ｂ）と逆の並び替えを行うことで、デインタリーブ後の対数尤度比＃Ｂ（２１４＿Ｂ）を得る。
【００６５】
制御部２１５は、デインタリーブ後の対数尤度比＃Ａ（２１４＿Ａ）、デインタリーブ後の対数尤度比＃Ｂ（２１４＿Ｂ）及び制御信号２１０を入力とし、制御信号２１０に基づき、デインタリーブ後の対数尤度比＃Ａ（２１４＿Ａ）及びデインタリーブ後の対数尤度比＃Ｂ（２１４＿Ｂ）を並び替え、並び替え後の対数尤度比２１６を出力する。
【００６６】
Ｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔ復号部２１７は、並び替え後の対数尤度比２１６を入力とし、これを用いてｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔ復号を行うことで、受信データ２１８を得る。
【００６７】
次に、本実施の形態の送信装置１００の動作について説明する。
【００６８】
図３に示すように、送信装置１００の振り分け部１２１は、ＬＤＰＣ−ＣＣ符号化によって得られた送信ビット系列（符号化データ）ｎ１，１、ｎ１，２、ｎ１，３、ｎ１，４、ｎ２，１、ｎ２，２、ｎ２，３、ｎ２，４、ｎ３，１、ｎ３，２、ｎ３，３、ｎ３，４、ｎ４，１、ｎ４，２、ｎ４，３、ｎ４，４、・・・を、確率伝播上重要なビットｎｋ，２、ｎｋ，３（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）と、それを除くビットｎｋ，１、ｎｋ，４（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）とに分割する。
【００６９】
そして、振り分け部１２１は、確率伝播上重要なビットｎｋ，２、ｎｋ，３（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）を符号化データ＃Ａ（１０３＿Ａ）としてインタリーブ部＃Ａに出力し、ｎｋ，１、ｎｋ，４（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）を符号化データ＃Ｂ（１０３＿Ｂ）としてインタリーブ部＃Ｂに出力する。
【００７０】
これにより、符号化データ＃Ａ（ｎｋ，２、ｎｋ，３（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・））のみでインタリーブが施され、インタリーブ後のデータ＃Ａ（１０５＿Ａ）が生成される。同様に、符号化データ＃Ｂ（ｎｋ，１、ｎｋ，４（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・））のみでインタリーブが施され、インタリーブ後のデータ＃Ｂ（１０５＿Ｂ）が生成される。
【００７１】
制御部１０６は、インタリーブ後のデータ＃Ａ（１０５＿Ａ）とインタリーブ後のデータ＃Ｂ（１０５＿Ｂ）とをフレーム上の時間的又は周波数的に別々の位置に配置した送信フレームを構成するフレーム構成手段としての機能を有する。
【００７２】
制御部１０６は、変調部１０８から出力される変調信号１０９のフレーム構成が、例えば図５（ａ）又は図５（ｂ）となるように、インタリーブ部＃Ａでインタリーブしたデータとインタリーブ部＃Ｂでインタリーブしたデータとを結合する。
【００７３】
図５（ａ）及び図５（ｂ）において、横軸は時間である。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、インタリーブ後のデータ＃Ａ（１０５＿Ａ）とインタリーブ後のデータ＃Ｂ（１０５＿Ｂ）とをフレーム上の時間的に別々の位置に配置した例を示すものである。図５において、参照符号３０１はプリアンブルであり、通信相手が周波数同期・時間同期を獲得するための情報や、通信相手に変調信号の変調方式を通知するための情報、伝搬路変動を推定するための既知信号等を送信するためのシンボルである。参照符号３０２はインタリーブ部＃Ａ（１０４＿Ａ）でインタリーブしたデータを送信するためのシンボルであり、参照符号３０３はインタリーブ部＃Ｂ（１０４＿Ｂ）でインタリーブしたデータを送信するためのシンボルである。
【００７４】
ここで、図５（ａ）及び図５（ｂ）のように、インタリーブ部＃Ａ（１０４＿Ａ）でインタリーブしたデータを送信するためのシンボル３０２とインタリーブ部＃Ｂ（１０４＿Ｂ）でインタリーブしたデータを送信するためのシンボル３０３が、時間軸において分離して配置されるので、フェージング変動の影響を軽減した確率伝播を実現することができる。
【００７５】
例えば、図５（ａ）のように配置した場合の効果について説明する。フェージング変動の速度が極端に遅い場合を除いて、インタリーブ部＃Ａでインタリーブしたデータを送信するためのシンボル３０２と、インタリーブ部＃Ｂでインタリーブしたデータを送信するためのシンボル３０３の両方の受信電界強度が低くなる可能性は小さく、いずれかのシンボルの受信電界強度が大きくなる。
【００７６】
すると、シンボル３０２、シンボル３０３のいずれかが、高い受信品質を確保することができる。これにより、図２のタナーグラフからわかるように、プロトグラフ同士の確率伝播の関係から、フェージングの影響による受信電界強度の低下の影響を軽減することができる。なぜなら、プロトグラフ内に、常に、受信電界が良いときの対数尤度比が存在することになるからである。
【００７７】
次に、インタリーブ方法の一例を、図６及び図７を用いて詳しく説明する。図６及び図７は、インタリーブ方法の一例として、ブロックインタリーブを行う場合の例を示している。
【００７８】
図６は、図３のインタリーブ部＃Ｂ（１０４＿Ｂ）におけるインタリーブ処理例を示している。順次入力される入力データｎ１，１、ｎ１，４、ｎ２，１、ｎ２，４、ｎ３，１、ｎ３，４、ｎ４，１、ｎ４，４、・・・を、図６（ａ）に示すように、メモリの横軸方向に書き込み、その後、下方向に順々にデータを書き込む。次に、縦方向からデータを読み出し、その後、右方向に順々にデータを読み出す。この処理によって、図６（ｂ）のような順番で入力されたデータが、インタリーブされることにより、図６（ｃ）のような順番で出力される。
【００７９】
図７は、図３のインタリーブ部＃Ａ（１０４＿Ａ）におけるインタリーブ処理例を示している。順次入力される入力データｎ１，２、ｎ１，３、ｎ２，２、ｎ２，３、ｎ３，２、ｎ３，３、ｎ４，２、ｎ４，３、・・・に対して、図６と同様なブロックインタリーブを施す。つまり、図７（ａ）に示すようなメモリへの書き込み・読み出し処理を行うことで、図７（ｂ）のような順番で入力されたデータが、インタリーブされることにより、図７（ｃ）のような順番で出力される。
【００８０】
なお、インタリーブの方法は、図６、図７に示したものに限ったものではなく、理想的には、ランダムなインタリーブであることが望まれる。但し、本発明にとってはどのようなインタリーブ方法を採用するかは本質的な要件ではなく、図６、図７に示したようなブロックインタリーブ方法を採用した場合でも十分な受信品質改善効果を得ることができる。
【００８１】
以上のように、本実施の形態によれば、ＬＤＰＣ−ＣＣ符号化部１０２と、ＬＤＰＣ−ＣＣ符号化部１０２により得られた符号化データ１２０を、ＬＤＰＣ−ＣＣ検査行列Ｈ中でプロトグラフを除いた箇所で“１”が存在する列番号に対応する第１の符号化データ群１０３＿Ａと、それ以外の列番号に対応する第２の符号化データ群１０３＿Ｂとに分ける振り分け部１２１と、第１の符号化データ群１０３Ａ＿Ａと第２の符号化データ群１０３＿Ｂとをフレーム上の時間的又は周波数的に別々の位置に配置した送信フレームを構成するフレーム構成部（制御部１０６）とを設けた。これにより、受信装置２００のＳｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔ復号部２１７で作成されるタナーグラフにおいて、フェージング環境下でも、プロトグラフ内に、常に、受信電界が良いときの対数尤度比を存在させることができ、この結果誤り率特性の良い受信データ２１８を得ることができる。
【００８２】
なお、上述した実施の形態では、送信フレーム構成の一例として図５に示すフレーム構成を挙げたが、これに限ったものではなく、要は、第１の符号化データ群１０３Ａ＿Ａと第２の符号化データ群１０３＿Ｂとをフレーム上の時間的又は周波数的に別々の位置に配置した送信フレームを構成すればよい。例えば、第１の符号化データ群１０３Ａ＿Ａと第２の符号化データ群１０３＿Ｂとの間に別のシンボル（データシンボルや制御用のシンボル等のシンボル）を挿入した場合でも同様の効果を得ることができる。
【００８３】
上述した実施の形態では、本発明をシングルキャリア通信に適用した例を説明したが、本発明はマルチキャリア通信に適用することもできる。次に、本発明をマルチキャリア通信に適用した実施の形態について説明する。ここでは、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)通信に適用した例を説明する。
【００８４】
図３との対応部分に同一符号を付して示す図８において、送信装置４００は、変調部１０８により得られた変調信号１０９をシリアルパラレル変換部（Ｓ／Ｐ）４０１に入力する。
【００８５】
シリアルパラレル変換部４０１は、変調信号１０９をシリアルパラレル変換し、パラレル信号４０２を逆フーリエ変換部（ｉｆｆｔ）４０３に出力する。逆フーリエ変換部４０３は、パラレル信号４０２を逆フーリエ変換し、逆フーリエ変換後の信号４０４を無線部１１０に出力する。
【００８６】
図４との対応部分に同一符号を付して示す図９に、図８の送信装置４００から送信された信号を受信する受信装置の構成例を示す。
【００８７】
受信装置５００は、無線部２０３から出力された変調信号２０４をＦＦＴ・Ｐ／Ｓ変換部５０１に入力する。ＦＦＴ・Ｐ／Ｓ変換部５０１は、変調信号２０４をフーリエ変換処理した後に、パラレルシリアル変換処理し、これにより得たベースバンド信号５０２を出力する。
【００８８】
図１０、図１１は、図８の送信装置４００が送信する信号のフレーム構成例を示している。図１０、図１１において、横軸は時間、縦軸は周波数である。周波数軸方向には複数のサブキャリアが存在する。ここでは、サブキャリア＃１からサブキャリア＃ｎが存在するものとする。
【００８９】
図１０では、図５と同様に、インタリーブ部＃Ａでインタリーブしたデータから構成されるデータ群と、インタリーブ部＃Ｂでインタリーブしたデータから構成されるデータ群とを時間軸において群単位で（つまり別々の時間に）配置している。図１０では、インタリーブ部＃Ａでインタリーブしたデータ、インタリーブ部＃Ｂでインタリーブしたデータの順に並べているが、当然、その逆の順に並べてもよい。
【００９０】
図１１では、インタリーブ部＃Ａでインタリーブしたデータから構成されるデータ群と、インタリーブ部＃Ｂでインタリーブしたデータから構成されるデータ群とを、周波数軸において群単位で（つまり別々の周波数に）配置している。これにより、例えば周波数選択性フェージングが発生するようなフェージング環境下でも、インタリーブ部＃Ａでインタリーブしたデータから構成されるデータ群と、インタリーブ部＃Ｂでインタリーブしたデータから構成されるデータ群の両方の受信電界強度が低くなる可能性は小さくなるので、いずれかのデータ群の受信電界強度が大きくなる。この結果、プロトグラフ内に、常に、受信電界が良いときの対数尤度比を存在させることができるので、受信側で誤り率特性の良い受信データを得ることができる。
【００９１】
なお、送信フレーム構成の一例として図１０、図１１のフレーム構成を挙げたが、これに限ったものではなく、要は図８のインタリーブ部＃Ａでインタリーブしたデータから構成されるデータ群と、図８のインタリーブ部＃Ｂでインタリーブしたデータから構成されるデータ群とをＯＦＤＭ送信フレーム上の時間的又は周波数的に別々の位置に配置すればよい。例えば、インタリーブ部＃Ａでインタリーブしたデータから構成されるデータ群と、インタリーブ部＃Ｂでインタリーブしたデータから構成されるデータ群との間に別のシンボル（データシンボルや制御用のシンボル等のシンボル）を挿入した場合でも同様の効果を得ることができる。
【００９２】
また、本実施の形態では、本発明をシングルキャリア通信及びＯＦＤＭ通信に適用した例を説明したが、これに限ったものではなく、ＯＦＤＭ方式以外の他のマルチキャリア方式の通信に適用した場合でも同様に実施することができる。また、例えば、スペクトル拡散通信方式やＳＣ−ＦＤＭＡ(Single carrier Frequency Division Multiple Access)通信方式等にも適用できる。
【００９３】
また、図５、図１０、図１１とは異なるフレーム構成として、図１２、図１３のフレーム構成なども考えられる。要は、インタリーブ部＃Ａでインタリーブしたデータから構成されるデータ群と、インタリーブ部＃Ｂでインタリーブしたデータから構成されるデータ群の少なくとも一方のデータ群がフェージングの影響が軽減されるように配置すればよい。
【００９４】
図１２、図１３のフレームを構成する場合には、まず、インタリーブ部＃Ａでインタリーブしたデータから構成されるデータ群を２分割すると共に、インタリーブ部＃Ｂでインタリーブしたデータから構成されるデータ群を２分割する。
【００９５】
図１２のフレーム構成は、２分割されたインタリーブ部＃Ａのデータ群と、２分割されたインタリーブ部＃Ｂのデータ群とを、時間方向で交互に配置したものである。
【００９６】
図１３フレーム構成は、２分割されたインタリーブ部＃Ａのデータ群と、２分割されたインタリーブ部＃Ｂのデータ群とを、周波数方向で交互に配置したものである。
【００９７】
因みに、インタリーブ部＃Ａとインタリーブ部＃Ｂで異なるインタリーブを行うようにしてもよい。
【００９８】
（実施の形態２）
本実施の形態では、ＬＤＰＣ−ＣＣにおいて確率伝播上重要なビット（すなわちＬＤＰＣ−ＣＣ検査行列中でプロトグラフを除いた箇所で“１”が存在する列番号に対応する符号化データ群）の周波数方向の配置を、通信相手からのフィードバック情報に基づいて制御する。本実施の形態では、実施の形態１で説明した図１、図２のＬＤＰＣ−ＣＣを用いた場合を例に説明する。
【００９９】
図１４は、時間軸における情報の流れの一例を示した図であり、基地局から端末にデータを送信する場合の例である。図１４（ａ）は基地局が送信する変調信号を時間軸方向で示しており、図１４（ｂ）は端末が送信する変調信号を時間軸方向で示している。
【０１００】
基地局は制御情報シンボル６０１を送信し、端末はこの制御情報シンボル６０１を受信することで、例えば周波数・時間同期を獲得する。次に、基地局はパイロットシンボル６０２を送信し、端末はこのパイロットシンボル６０２を受信することで、電波の伝搬環境を推定する。
【０１０１】
次に、端末はフィードバック情報を伝送するためのシンボル６０３を送信する。ここで、端末は基地局が送信したパイロットシンボル６０２を受信し、推定した電波の伝搬環境に基づきフィードバック情報を作成し、この情報をシンボル６０３によって伝送する。
【０１０２】
次に、基地局は送信方法通知シンボル６０４を送信する。ここで、基地局は、端末が送信したフィードバック情報シンボル６０３に基づき、基地局が送信する変調信号の送信方法（本実施の形態の場合、ＬＤＰＣ−ＣＣ検査行列中でプロトグラフを除いた箇所で“１”が存在する列番号に対応する符号化データ群の時間的又は周波数的な配置）を変更する。その変更した内容を端末に通知するためのシンボルが、送信方法通知シンボル６０４である。
【０１０３】
次に、基地局はチャネル推定シンボル６０５を送信する。端末は、このチャネル推定シンボル６０５を受信することで、チャネル変動を推定する。次に、基地局はデータシンボル６０６を送信する。
【０１０４】
図８との対応部分に同一符号を付して示す図１５に、本実施の形態における基地局の構成例を示す。
【０１０５】
基地局７００は、受信アンテナ７０１で受信した受信信号７０２を受信部７０３に入力する。受信部７０３は、受信信号７０２に周波数変換、検波、復号等の所定の受信処理を施すことで受信データ７０４を得る。
【０１０６】
フィードバック情報抽出部７０５は、受信データ７０４を入力とし、受信データ７０４から端末が送信したフィードバック情報７０６を抽出し、このフィードバック情報７０６をフレーム構成信号生成部１１３に出力する。
【０１０７】
フレーム構成信号生成部１１３は、フィードバック情報７０６に基づいてフレーム構成を決定し、決定したフレーム構成の情報を含むフレーム構成信号１１４を出力する。フレーム構成の決定方法については、図１７及び図１８を用いて後述する。
【０１０８】
図９との対応部分に同一符号を付して示す図１６に、本実施の形態における端末の構成例を示す。
【０１０９】
端末８００は、フィードバック情報生成部８０１にチャネル変動推定信号２０８を入力する。フィードバック情報生成部８０１は、チャネル変動推定信号２０８に基づいてフィードバック情報８０２を作成し、これを送信部８０４に出力する。送信部８０４は、フィードバック情報８０２及び送信ディジタルデータ８０３を入力とし、フレーム構成に従った変調信号を生成すると共にこの変調信号に対して周波数変換や増幅等の所定の無線処理を施すことで送信信号８０５を得る。送信信号８０５はアンテナ８０６から電波として出力される。
【０１１０】
ここで、フィードバック情報生成部８０１でのフィードバック情報（例えばＣＳＩ(Channel State Information）の生成の仕方は、本発明には影響はないが、例としては以下の方法が考えられる。
・チャネル変動推定信号２０８を量子化し、量子化したチャネル推定信号をフィードバックする。
・チャネル変動推定信号２０８から、圧縮したチャネル推定信号の情報を作成し、これをフィードバックする。
上記２つの場合については、基地局が送信方法を決定することになる。
・チャネル変動推定信号２０８から、通信相手に要求する制御方法（送信方法）の情報を作成し、これをフィードバックする。この場合は、端末が送信方法を決定することになる。
【０１１１】
次に、端末からのフィードバック情報に基づいて、ＬＤＰＣ−ＣＣにおいて確率伝播上重要なビット（すなわちＬＤＰＣ−ＣＣ検査行列中でプロトグラフを除いた箇所で“１”が存在する列番号に対応する符号化データ群）を配置する場合の、具体的な例について説明する。
【０１１２】
図１７は、サブキャリアへの重要ビットの割り当て方法の一例を示している。図１７（ａ）は、横軸を周波数、縦軸を受信電界強度として示したものであり、推定されたチャネル変動の特性曲線を示している。因みに、図１７の特性曲線は、図１６の端末８００のチャネル変動推定信号２０８に基づいて作成される。ただし、図１７は、端末が６つのサブキャリアで構成されるＯＦＤＭを受信した場合の例である。
【０１１３】
図１７（ｂ）に示すように、サブキャリアの電界強度を昇順に並べた場合、サブキャリア＃６＞サブキャリア＃１＞サブキャリア＃４＞サブキャリア＃５＞サブキャリア＃２＞サブキャリア＃３の順で電界強度が大きかったと仮定する。
【０１１４】
このとき、図１のＬＤＰＣ−ＣＣにおいて、確率伝播上重要なビットｎｋ，２、ｎｋ，３（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）を保護するために、図１７（ｃ）に示すように、この重要ビットを端末受信時に受信電界強度の良いサブキャリア＃１、サブキャリア＃４、サブキャリア＃６に割り当てる。どのサブキャリアに重要ビットを割り当てるかは、上述したように、重要ビットの送信側である基地局で決定してもよいし、重要ビットの受信側である端末で決定してもよい。
【０１１５】
このように、受信電界強度の良い（受信品質の良い）サブキャリアを用いて、確率伝播上重要なビットｎｋ，２、ｎｋ，３（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）を伝送することで、端末の復号により得られる受信データの誤り率特性が向上するという効果を得ることができる。
【０１１６】
図１７（ｃ）の例では、３つのサブキャリア＃１，＃４，＃６に確率伝播上重要なビットｎｋ，２、ｎｋ，３（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）を割り当てた場合を示したが、これに限ったものではなく、重要な点は、受信品質の良いサブキャリアを優先的に用いて確率伝播上重要なビットｎｋ，２、ｎｋ，３（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）を伝送することである。
【０１１７】
このようなデータの割り当ての制御は、図１５の基地局の制御部１０６によって行う。
【０１１８】
図１８は、図１７とは異なる、確率伝播上重要なビットｎｋ，２、ｎｋ，３（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）のサブキャリアへの割り当て方法の一例を示している。図１８の特長は、図１７より割り当て方法が簡素化されている点である。図１８の割り当て方法は、特に、使用するサブキャリア数が多いときに有効な方法である。
【０１１９】
図１８の方法では、まず複数のサブキャリアを束ね、サブキャリアブロックを形成する。例えば、図１８（ａ）に示すように、サブキャリア＃１からサブキャリア＃８で構成されるサブキャリアブロックを、サブキャリアブロック＃１と名付ける。同様に、サブキャリア＃９からサブキャリア＃１６で構成されるサブキャリアブロックを、サブキャリアブロック＃２と名付け、サブキャリア＃１７からサブキャリア＃２４で構成されるサブキャリアブロックを、サブキャリアブロック＃３と名付け、サブキャリア＃２５からサブキャリア＃３２で構成されるサブキャリアブロックを、サブキャリアブロック＃４と名付ける。
【０１２０】
図１８（ａ）は、横軸を周波数、縦軸を受信電界強度として示したものであり、推定されたチャネル変動の特性曲線を示している。そして、図１８（ｂ）に示すように、サブキャリアブロック単位で、受信品質の優劣をつける。ここでは、例えば、受信品質の良いものから昇順に並べた場合、サブキャリアブロック＃４＞サブキャリアブロック＃１＞サブキャリアブロック＃３＞サブキャリアブロック＃２であったものと仮定する。
【０１２１】
このとき、図１のＬＤＰＣ−ＣＣにおいて、確率伝播上重要なビットｎｋ，２、ｎｋ，３（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）を保護するために、図１８（ｃ）に示すように、この重要ビットを端末受信時に受信電界強度の良いサブキャリアブロック＃１、サブキャリアブロック＃４に割り当てる。
【０１２２】
図１８（ｃ）の例では、２つのサブキャリアブロック＃１，＃４に確率伝播上重要なビットｎｋ，２、ｎｋ，３（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）を割り当てた場合を示したが、これに限ったものではなく、重要な点は、受信品質の良いサブキャリアブロックを優先的に用いて確率伝播上重要なビットｎｋ，２、ｎｋ，３（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）を伝送することである。
【０１２３】
ここで、図１８のようにサブキャリアブロック単位で確率伝播上重要なビットｎｋ，２、ｎｋ，３（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）を割り当てる場合には、図１７のようにサブキャリア単位で割り当てる場合と比較して、受信品質の良いものから昇順に並び替えを行うのに要する演算量を削減できるという利点がある。
【０１２４】
以上のように、本実施の形態によれば、ＬＤＰＣ−ＣＣにおいて確率伝播上重要なビット（すなわちＬＤＰＣ−ＣＣ検査行列中でプロトグラフを除いた箇所で“１”が存在する列番号に対応する符号化データ群）の周波数方向の配置を、通信相手からのフィードバック情報に基づいて制御したことにより、受信側で誤り率特性の良い受信データ２１８を得ることができる。
【０１２５】
なお、本実施の形態では、インタリーブを行う場合を例に挙げたが、本実施の形態では、インタリーブを行わなくても、受信データの誤り率特性を向上させることができる。
【０１２６】
また、本実施の形態では、本発明をＯＦＤＭ通信に適用した例を説明したが、これに限ったものではなく、ＯＦＤＭ方式以外の他のマルチキャリア方式の通信に適用した場合でも同様に実施することができる。
【０１２７】
また、非特許文献６に示されているＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）のように、サブキャリア（またはサブキャリアブロック）単位で通信相手（端末）が異なる通信方式に適用した場合についても、通信相手単位で、上記と同様のサブキャリア（またはサブキャリアブロック）へのデータの割り当てを行うことで、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１２８】
さらに、非特許文献７に示されているＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）通信方式に適用した場合についても、通信相手からのフィードバック情報に基づき、ＬＤＰＣ−ＣＣにおける確率伝播上重要なデータを伝送するシンボルの割り当てを決定する方法は有効であり、上述で説明した例と同様に実施することができる。この場合、ＭＩＭＯ伝送では送信するストリーム数が増加しているので、ＬＤＰＣ−ＣＣにおける確率伝播上重要なデータを伝送するためのシンボルを、どのストリーム及びどのサブキャリアに配置するかは、基地局において決定するとよい。
【０１２９】
（実施の形態３）
本実施の形態では、ＬＤＰＣ―ＣＣを用いた場合に、効果的に受信データの誤り率特性を向上し得る再送方法について説明する。本実施の形態では、実施の形態１で説明した図１、図２のＬＤＰＣ−ＣＣを用いた場合を例に説明する。
【０１３０】
図１９は、本実施の形態における基地局と端末のデータフローの一例を示している。フローは以下のとおりである。
【０１３１】
＜１＞：基地局は、データを含むフレーム＃１を端末に送信する。このときデータは、実施の形態１で説明したＬＤＰＣ−ＣＣで符号化されたデータである。
＜２＞：端末は、フレーム＃１を受信し、復号した結果誤りが発生していなかったので、再送を必要としないことを基地局に通知する。
＜３＞：基地局は、端末から「再送要求」がなかったので、データを含むフレーム＃２を端末に送信する。このときデータは、実施の形態１で説明したＬＤＰＣ−ＣＣで符号化されたデータである。
＜４＞：端末は、フレーム＃２を受信し、復号した結果誤りがあったので、再送を基地局に要求する。
＜５＞：基地局は、端末から「再送要求」があったので、フレーム＃２の一部のデータであるフレーム＃Ｐ２を端末に送信する。
＜６＞：端末は、フレーム＃Ｐ２を受信し、復号した結果誤りがあったので、再送を基地局に要求する。
＜７＞：基地局は、端末から「再送要求」があったので、フレーム＃２の一部のデータであるフレーム＃Ｐ２’（フレーム＃２Ｐとは異なるデータ）を端末に送信する。
＜８＞：端末は、フレーム＃Ｐ２’を受信し、復号した結果誤りがあったので、再送を基地局に要求する。
＜９＞：基地局は、端末から「再送要求」があったので、フレーム＃２の一部のデータであるフレーム＃Ｐ２を端末に送信する。
＜１０＞：端末は、フレーム＃Ｐ２を受信し、復号した結果誤りがあったので、再送を基地局に要求する。
＜１１＞：基地局は、端末から「再送要求」があったので、フレーム＃２の一部のデータであるフレーム＃Ｐ２’を端末に送信する。
【０１３２】
図１５との対応部分に同一符号を付して示す図２０に、本実施の形態における基地局の構成例を示す。
【０１３３】
基地局９００は、フレーム構成信号生成部１１３にフィードバック情報７０６を入力する。フレーム構成信号生成部１１３は、フィードバック情報７０６に含まれる、端末からの「送信したデータに誤りが有ったか否か」の情報を取得し、この情報に基づいて「データを再送するか否か」を判断し、判断結果を含むフレーム構成信号１１４を出力する。
【０１３４】
記憶部９０１＿Ａは、符号化データ＃Ａ（１０３＿Ａ）を記憶する。記憶部９０１＿Ａは、フレーム構成信号１１４に応じて、再送時には記憶していた符号化データ＃Ａ（９０２＿Ａ）を出力する。
【０１３５】
同様に、記憶部９０１＿Ｂは、符号化データ＃Ｂ（１０３＿Ｂ）を記憶する。記憶部９０１＿Ｂは、フレーム構成信号１１４に応じて、再送時には記憶していた符号化データ＃Ｂ（９０２＿Ｂ）を出力する。
【０１３６】
インタリーブ部９０３は、再送符号化データ＃Ａ（９０２＿Ａ）、再送符号化データ＃Ｂ（９０２＿Ｂ）及びフレーム構成信号１１４を入力とし、フレーム構成信号１１４が再送であることを示していた場合、再送符号化データ＃Ａ（９０２＿Ａ）又は再送符号化データ＃Ｂ（９０２＿Ｂ）のいずれかをインタリーブし、インタリーブ後のデータ９０４を出力する。
【０１３７】
次に、図１９と関連付けて、記憶部９０１＿Ａと記憶部９０１＿Ｂの動作について詳しく説明する。
【０１３８】
図１９において、１回目の再送データであるフレーム＃Ｐ２では、図１９のフレーム＃２で送信したＬＤＰＣ−ＣＣ符号化されたデータのうち、図１、図２で説明したＬＤＰＣ−ＣＣにおいて確率伝播上重要なビットｎｋ，２、ｎｋ，３（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）に相当するデータ（すなわち再送符号化データ＃Ａ（９０２＿Ａ））を送信する。
【０１３９】
このように、確率伝播上重要なビットｎｋ，２、ｎｋ，３（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）を優先的に再送することで、再送する回数を少なくすることができ、かつ、再送するデータ量を抑えることができるので、システムのデータ伝送効率を向上させることができる。
【０１４０】
図１９において、２回目の再送データであるフレーム＃２Ｐ’では、図１９のフレーム＃２で送信したＬＤＰＣ−ＣＣ符号化されたデータのうち、図１、図２で説明したＬＤＰＣ−ＣＣにおいて確率伝播上重要なビット以外のビット、つまり、ｎｋ，１、ｎｋ，４（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）に相当するデータ（すなわち再送符号化データ＃Ｂ（９０２＿Ｂ））を送信する。
【０１４１】
これにより、２回目の再送により、誤りが発生する可能性を低くすることができる。
【０１４２】
図１９の例では、３回目の再送では、再送１回目と同一のデータ（ｎｋ，２、ｎｋ，３（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・））、４回目の再送では、再送２回目と同一のデータ（ｎｋ，１、ｎｋ，４（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・））を再送するようになっている。
【０１４３】
従って、図２０のインタリーブ部９０３は、１回目、３回目の再送時は再送符号化データ＃Ａ（９０２＿Ａ）をインタリーブし、２回目、４回目の再送時は再送符号化データ＃Ｂ（９０２＿Ｂ）をインタリーブし、インタリーブ後のデータ９０４として出力する。
【０１４４】
制御部１０６は、インタリーブ後のデータ＃Ａ（１０５＿Ａ）、インタリーブ後のデータ＃Ｂ（１０５＿Ｂ）、インタリーブ後のデータ９０４及びフレーム構成信号１１４を入力とし、フレーム構成信号１１４が「再送」を示していた場合、インタリーブ後のデータ９０４を送信データ１０７として出力する。一方、フレーム構成信号１１４が「再送」を示していない場合、制御部１０６の動作は、実施の形態１と同様となる。
【０１４５】
図１６との対応部分に同一符号を付して示す図２１に、本実施の形態における端末の構成例を示す。
【０１４６】
端末１１００は、制御情報検波部２０９にベースバンド信号２０６を入力する。制御情報検波部２０９は、ベースバンド信号２０６から、基地局が送信したフレームデータの種類を示すシンボルを検出し、このシンボルに基づいて、基地局が送信したデータが「再送データであるか否か」及び「再送回数」を判別し、この判別結果を含む制御信号２１０を出力する。
【０１４７】
対数尤度比演算部２１１は、ベースバンド信号２０６、チャネル変動推定信号２０８及び制御信号２１０を入力とし、制御信号２１０が再送データでないことを示していた場合、実施の形態１と同様に、対数尤度比信号＃Ａ（２１２＿Ａ）及び対数尤度比信号＃Ｂ（２１２＿Ｂ）を出力する。一方、制御信号２１０が再送データであることを示している場合、再送時の対数尤度比信号１１０１をデインタリーバ１１０２に出力する。
【０１４８】
デインタリーバ１１０２は、再送データ用のデインタリーバであり、再送時の対数尤度比信号１１０１に対して基地局９００のインタリーブ部９０３と逆の並べ替え処理を施し、デインタリーブされた再送時の対数尤度比信号１１０３を入力する。
【０１４９】
Ｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔ復号部２１７は、並び替え後の対数尤度比２１６、デインタリーブされた再送時の対数尤度比信号１１０３及び制御信号２１０を入力する。そして、Ｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔ復号部２１７は、制御信号２１０が再送データでないことを示していた場合、並び替え後の対数尤度比２１６を用いてｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔ復号を行うことで受信データ２１８を得ると共に、復号したデータに誤りが有るかを判定して判定信号１１０４を得る。一方、Ｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔ復号部２１７は、制御信号２１０が再送データであることを示していた場合、事前に入力された並び替え後の対数尤度比２１６とデインタリーブされた再送時の対数尤度比信号１１０３とを用いてｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔ復号を行うことで受信データ２１８を得ると共に、復号したデータに誤りが有るかを判定して判定信号１１０４を得る。
【０１５０】
再送要求情報生成部１１０５は、判定信号１１０４を入力とし、受信データに誤りが有る場合には「再送要求する」ことを示し、受信データに誤りがない場合は「再送要求しない」ことを示す再送要求情報１１０６を生成し、これを送信部８０４に出力する。
【０１５１】
送信部８０４は、再送要求情報１１０６及び送信ディジタルデータ８０３を入力とし、フレーム構成に従った変調信号を生成すると共にこの変調信号に対して周波数変換や増幅等の所定の無線処理を施すことで送信信号８０５を得る。
【０１５２】
図２２は、時間軸における基地局の送信信号のフレーム構成（図２２（ａ））及び端末の送信信号のフレーム構成（図２２（ｂ））を示している。プリアンブル１２０１，１２０４は、通信相手がチャネル変動を推定するためのシンボルである。データの種類通知シンボル１２０２は、送信するデータ１２０３が「再送データか否か」及び「再送回数」を通信相手（端末）に通知するためのシンボルである。
【０１５３】
再送要求シンボル１２０５は、通信相手（基地局）に再送を要求するためのシンボルである。データシンボル１２０６は、データを送信するためのシンボルである。
【０１５４】
以上のように、本実施の形態によれば、ＬＤＰＣ−ＣＣにおいて確率伝播上重要なビットｎｋ，２、ｎｋ，３（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）を優先的に再送したことにより、少ない再送回数で、誤りのないデータを通信相手に伝送することができるので、システムのデータ伝送効率を向上させることができる。
【０１５５】
次に、図２０、図２１とは異なる基地局と端末の構成を、それぞれ図２３、図２４に示す。図２３、図２４の構成が図２０、図２１と異なる点は、再送データでない場合、確率伝播上重要なビットｎｋ，２、ｎｋ，３（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）とそれ以外のビットｎｋ，１、ｎｋ，４（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）とのインタリーブを区別していない点である。
【０１５６】
図１５との対応部分に同一符号を付して示す図２３の基地局１３００において、ＬＤＰＣ−ＣＣ符号化部１０２は、ＬＤＰＣ−ＣＣによる符号化により得た符号化データ１３０１をインタリーブ部１３０２、記憶部１３０４及びインタリーブ部（再送時用）１３０６に出力する。
【０１５７】
インタリーブ部１３０２は、符号化データ１３０１及びフレーム構成信号１１４を入力とし、フレーム構成信号１１４が「再送」を示していない場合、符号化データ１３０１をインタリーブし、インタリーブ後のデータ１３０３を制御部１３０８に出力する。
【０１５８】
記憶部１３０４は、符号化データ１３０１及びフレーム構成信号１１４を入力とし、フレーム構成信号１１４が「再送」を示していない場合、入力された符号化データ１３０１を記憶する。一方、フレーム構成信号１１４が「再送」を示している場合、再送回数が１回、３回のように奇数回を示していた場合には、確率伝播上重要なビットｎｋ，２、ｎｋ，３（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）を出力する。また、再送回数が２回、４回のように偶数回を示していた場合には、ｎｋ，１、ｎｋ，４（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）を出力する。
【０１５９】
インタリーブ部１３０６は、再送時のデータのインタリーバであり、再送符号化データ１３０７及びフレーム構成信号１１４を入力とし、再送符号化データ１３０５をインタリーブし、インタリーブ後の再送符号化データ１３０７を制御部１３０８に出力する。
【０１６０】
制御部１３０８は、インタリーブ後の符号化データ１３０３、インタリーブ後の再送符号化データ１３０７及びフレーム構成信号１１４を入力とし、フレーム構成信号１１４が「再送」を示していない場合、インタリーブ後の符号化データ１３０３を選択しこれを出力する。一方、制御部１３０８は、フレーム構成信号１１４が「再送」を示していた場合、インタリーブ後の再送符号化データ１３０７を選択しこれを出力する。
【０１６１】
図２１との対応部分に同一符号を付して示す図２４に、図２３の基地局１３００と通信を行う端末の構成例を示す。端末１４００において、対数尤度比演算部２１１は、ベースバンド信号２０６及び制御信号２１０を入力とし、制御信号２１０が「再送」を示していない場合、求めた対数尤度比１４０１をデインタリーバ１４０２に出力する。一方、対数尤度比演算部２１１は、制御信号２１０が「再送」を示している場合、求めた対数尤度比１１０１をデインタリーバ（再送時用）１１０２に出力する。
【０１６２】
デインタリーバ１４０２は、対数尤度比１４０１及び制御信号２１０を入力とし、制御信号２１０が「再送」を示していない場合、対数尤度比１４０１をデインタリーブし、デインタリーブ後の対数尤度比１４０３を出力する。
【０１６３】
Ｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔ復号部２１７は、デインタリーブ後の対数尤度比１４０３、デインタリーブされた再送時の対数尤度比１１０３及び制御信号２１０を入力とする。そして、Ｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔ復号部２１７は、制御信号２１０が再送データでないことを示していた場合、デインタリーブ後の対数尤度比１４０３を用いてｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔ復号を行うことで受信データ２１８を得ると共に、復号したデータに誤りが有るかを判定して判定信号１１０４を得る。一方、Ｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔ復号部２１７は、制御信号２１０が再送データであることを示していた場合、事前に入力されたデインタリーブ後の対数尤度比１４０３とデインタリーブされた再送時の対数尤度比信号１１０３とを用いてｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔ復号を行うことで受信データ２１８を得ると共に、復号したデータに誤りが有るかを判定して判定信号１１０４を得る。
【０１６４】
本実施の形態において、重要な点は、ＬＤＰＣ−ＣＣにおいて確率伝播上重要なビットｎｋ，２、ｎｋ，３（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）を優先的に再送する点である。したがって、再送時以外のデータの送信の仕方は、本実施の形態の再送方法の効果に影響を与えない。また、２回目以降の再送の仕方については、上述した実施の形態に限定されるものではない。
【０１６５】
なお、本実施の形態では、本発明をシングルキャリア通信に適用した例を説明したが、これに限ったものではなく、ＯＦＤＭ方式等のマルチキャリア方式の通信に適用した場合でも同様に実施することができる。また、例えば、スペクトル拡散通信方式やＳＣ−ＦＤＭＡ通信方式等にも適用できる。さらに、非特許文献７で述べられているようなＭＩＭＯ通信方式に適用することもできる。
【０１６６】
（実施の形態４）
本実施の形態では、ＬＤＰＣ―ＣＣを用い、かつ変調方式として１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭのように１６値以上の多値変調を用いた場合の、変調シンボルへのデータのマッピングの仕方について説明する。
【０１６７】
図３との対応部分に同一符号を付して示す図２５に、本実施の形態における送信装置の構成例を示す。図２５の送信装置１５００が図３の送信装置１００と異なるのは、インタリーブ部＃Ａ（１０４＿Ａ）及びインタリーブ部＃Ｂ（１０４＿Ｂ）により得られたインタリーブ後の符号化データ１０５＿Ａ、１０５＿Ｂを、直接変調部１０８に入力している点である。
【０１６８】
図２６は、図２５とは異なる送信装置の構成例を示している。図２５との対応部分に同一符号を付して示す図２６の送信装置１６００は、ＬＤＰＣ−ＣＣ符号化部１０２により得た符号化データ１６０１をインタリーブ部１６０２に出力し、インタリーブ後の符号化データ１６０３を変調部１０８に出力する。
【０１６９】
ここで、図２７に、変調方式が１６ＱＡＭのときの、ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４の４ビットの入力に対する同相Ｉ―直交Ｑ平面における信号点配置（マッピング）の様子を示す。
【０１７０】
ところで、非特許文献８に示されているように、変調部１０８での変調方式が１６ＱＡＭの場合、図２７におけるｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４それぞれの誤る可能性（対数尤度比の数値的意味）は均一でない。図２７のように信号点配置を行った場合、ｂ１とｂ２のそれぞれの誤る可能性は等しく、ｂ３とｂ４のそれぞれの誤る可能性は等しい。
【０１７１】
そこで、本実施の形態では、ｂ１・ｂ２のセット又はｂ３・ｂ４のセットのいずれかに確率伝播上重要なビット（本実施の形態ではｎｋ，２、ｎｋ，３（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・））を割り当てる方法を提案する。図２７では、ｂ２・ｂ３のセットに確率伝播上重要なビットを割り当てるものとして考えている。したがって、ｂ１・ｂ４のセットでは確率伝播上重要なビット以外のｎｋ，１、ｎｋ，４（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）を割り当てている。
【０１７２】
この処理を、図２５及び図２７の構成に当てはめて説明する。
【０１７３】
図２５の送信装置１５００は、変調部１０８に、インタリーブ後の符号化データ＃Ａ（１０５＿Ａ）、インタリーブ後の符号化データ＃Ｂ（１０５＿Ｂ）及びフレーム構成信号１１４を入力する。
【０１７４】
変調部１０８は、インタリーブ後の符号化データ＃Ａ（１０５＿Ａ）（本実施の形態ではｎｋ，２、ｎｋ，３（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・））を、図２７のｂ３・ｂ４のセットに割り当て、インタリーブ後の符号化データ＃Ｂ（１０５＿Ｂ）（本実施の形態ではｎｋ，１、ｎｋ，４（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・））を、図２７のｂ１・ｂ２のセットに割り当て、ベースバンド信号１０９を形成する。
【０１７５】
図２６の送信装置１６００は、インタリーブ部１６０２において、符号化データ１６０１に含まれる、重要ビットとそれ以外のビットとを分けてインタリーブ処理を行う。変調部１０８は、インタリーブ後の重要ビットと、それ以外のインタリーブ後のビットに対して、図２７と同様のマッピング処理を施す。
【０１７６】
このような割り当て（マッピング）を行えば、受信装置で、対数尤度比を求め、それに基づき復号を行った際の誤り率特性を改善できる。
【０１７７】
本実施の形態で重要な点は、１６ＱＡＭの信号点へのビット割り当てを行う際に、ＬＤＰＣ−ＣＣにおいて確率伝播上重要なビットを固定的に割り当てる（つまり、ｎｋ，２、ｎｋ，３（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）を固定的にｂ３・ｂ４のセットに割り当てる）ことである。これにより、確率伝播上重要なビットの誤り特性を向上させることができるので、最終的に得られる受信データの誤り率特性を効果的に向上させることができる。
【０１７８】
なお、本実施の形態では、１６ＱＡＭにおける信号点へのビット割り当て例として、図２７を用いて説明したが、これに限ったものではない。また、変調方式として１６ＱＡＭを例にとって説明したが、これに限ったものではなく、非特許文献８で示されているように６４ＱＡＭでも適用可能である。当然、１２８ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ等でも適用可能である。
【０１７９】
また、本実施の形態では、本発明をシングルキャリア通信に適用した例を説明したが、これに限ったものではなく、ＯＦＤＭ方式等のマルチキャリア方式の通信に適用した場合でも同様に実施することができる。また、例えば、スペクトル拡散通信方式やＳＣ−ＦＤＭＡ通信方式等にも適用できる。さらに、非特許文献７で述べられているようなＭＩＭＯ通信方式に適用することもできる。
【０１８０】
（実施の形態５）
ここでは、ＯＦＤＭＡ通信方式に、実施の形態２で述べたフィードバック制御を適用した場合の実施の形態について説明する。
【０１８１】
図２８は、基地局と端末の関係を示しており、基地局の通信可能範囲に、端末＃Ｘ、端末＃Ｙ及び端末＃Ｚが存在するものとする。端末は、基地局が送信したチャネル変動推定のためのシンボルを受信し、チャネル変動を推定し、これをフィードバック情報として基地局に送信する。図２８の場合、基地局は、端末＃Ｘ、端末＃Ｙ及び端末＃Ｚからフィードバック情報を受け取る。
【０１８２】
図２９は、時間−周波数軸における基地局が送信する変調信号のフレーム構成例を示している。基地局は、端末からのフィードバック情報に基づき、端末＃Ｘ、端末＃Ｙ、端末＃Ｚに送信するためのシンボルを、時間−周波数軸上に割り当てる。
【０１８３】
図２９の例では、サブキャリア＃１からサブキャリア＃ｎのサブキャリアを、周波数軸方向に３つに分割する。図２９において、「端末＃Ｘ（又は＃Ｙ，＃Ｚ）用シンボル」とは、基地局が端末＃Ｘ（又は＃Ｙ，＃Ｚ）に送信するシンボルを示している。
【０１８４】
ＯＦＤＭＡの場合、図２９に示すように、時間に応じて、サブキャリアに割り当てられる端末が変化する。加えて、本実施の形態では、実施の形態２と同様に、例えば、端末＃Ｘに送信される複数のシンボルのうち、ＬＤＰＣ−ＣＣにおける確率伝播上重要なビットｎｋ，２、ｎｋ，３を送信するためのシンボルを、端末＃Ｘからのフィードバック情報に基づき決定する。
【０１８５】
このようにＯＦＤＭＡの場合においても、各端末に対し、実施の形態２と同様の処理を適用すれば、実施の形態２と同様の効果を得ることができる。
【０１８６】
なお、上述した実施の形態では言及しなかったが、パンクチャを伴った符号化を行う場合には、重要ビット（すなわちＬＤＰＣ−ＣＣ検査行列中でプロトグラフを除いた箇所で“１”が存在する列番号に対応する第１の符号化データ群）以外のビットをパンクチャすれば、品質を落とさずに符号化率を大きく設定することができる。
【０１８７】
この応用例として、例えばハイブリッドＡＲＱを行う場合、先ず、初回送信で、重要ビット（すなわちＬＤＰＣ−ＣＣ検査行列中でプロトグラフを除いた箇所で“１”が存在する列番号に対応する第１の符号化データ群）以外のビットをパンクチャして送信し、再送時には、パンクチャしたビットを再送する方法が考えられる。
【０１８８】
（実施の形態６）
本実施の形態では、図１に示すような、プロトグラフを除いた要素に“１”が存在する検査行列を持つＬＤＰＣ−ＣＣの符号化率を調整するパンクチャ方法について説明する。
【０１８９】
非特許文献９には、送信装置が、周期的に、所定の間隔ごとに、ビットをパンクチャビット（送信しないビット）として決定し、そのビットを除くビットを送信するパンクチャ方法が記載されている。受信装置は、送信装置から送信されたビットの対数尤度比を用いて、パンクチャビットを含む全てのビットを復号する。非特許文献２に記載のパンクチャ方法では、周期的にビットがパンクチャビットとされるので、確率伝播上重要なビットがパンクチャビットとされる場合があり、どのビットが、パンクチャビットになるかによって、パンクチャ後の誤り訂正能力が異なる。
【０１９０】
本実施の形態では、確率伝播上重要なビットと、確率伝播上重要なビットを除くビットと、に基づくパンクチャ方法を提案する。以下では、図１の検査行列を持つＬＤＰＣ−ＣＣを例に、パンクチャ方法について詳しく説明する。なお、図３０に、図１の検査行列を再掲し、図３０を用いて、本実施の形態におけるパンクチャ方法について説明する。図３０において、（ａ）に示される系列は、パンクチャ前の符号化率１／２の送信系列であり、（ｂ）に示される系列は、パンクチャ後の符号化率４／５の送信系列である。
【０１９１】
実施の形態１において説明したように、図３０における検査行列において、プロトグラフを除いた要素に“１”に対応するｎｋ，２、ｎｋ，３（ｋ＝０，１，２，・・・）は、確率伝播上重要なビットである。
【０１９２】
本実施の形態において提案するパンクチャ方法は、確率伝播上重要なビットｎｋ，２、ｎｋ，３において、パンクチャビット（送信しないビット）として選択する単位（例えば、パンクチャ周期）あたりの個数が、確率伝播上重要なビットｎｋ，２、ｎｋ，３を除くビットｎｋ，１、ｎｋ，４において、パンクチャビット（送信しないビット）として選択する単位あたりの個数より小さくなるようにする。
【０１９３】
例えば、図３０に示すように、確率伝播上重要なビットｎｋ，２、ｎｋ，３をパンクチャビットとして選択する単位あたり（１６ビット）の個数を０個とし、確率伝播上重要なビットｎｋ，２、ｎｋ，３を除くビットｎｋ，１、ｎｋ，４を、パンクチャビットとして選択する単位あたり（１６ビット）の個数を６個とする。
【０１９４】
パンクチャ後の符号化率４／５の送信系列は、図３０（ｂ）に示されるように、
「ｎ１，２  ｎ１，３  ｎ２，２  ｎ２，３  ｎ２，４  ・・・  ｎ２ｋ＋１，２  ｎ２ｋ＋１，３  ｎ２ｋ＋２，２  ｎ２ｋ＋２，３  ｎ２ｋ＋２，４  ・・・」
であらわされる（ｋ＝０，１，２，・・・）。
【０１９５】
なお、図３０に示した例では、確率伝播上重要なビットｎｋ，２、ｎｋ，３がパンクチャビット（送信しないビット）として選択されず、当該ビットｎｋ，２、ｎｋ，３が必ず送信される場合について説明した。しかし、確率伝播上重要なビットｎｋ，２、ｎｋ，３をパンクチャビット（送信しないビット）として選択してはいけない、というわけではない（パンクチャによって生成したい符号化率が高い場合には、確率伝播上重要なビットｎｋ，２、ｎｋ，３をパンクチャビット（送信しないビット）として選択せざるを得ない場合が発生する）。
【０１９６】
上述したように、確率伝播上重要なビットｎｋ，２、ｎｋ，３において、パンクチャビット（送信しないビット）として選択する単位（例えば、パンクチャ周期）あたりの個数を、確率伝播上重要なビットｎｋ，２、ｎｋ，３を除くビットｎｋ，１、ｎｋ，４において、パンクチャビット（送信しないビット）として選択する単位あたりの個数より、小さく設定することにより、同様の効果を得ることができる。
【０１９７】
なお、確率伝播上重要なビット以外のビットを優先的にパンクチャビットとして選択し、確率伝播上重要なビットを出来るだけパンクチャしない場合には、パンクチャ適用時の受信品質の劣化（誤り訂正能力の低下）をより確実に抑えることができる。確率伝播上重要なビットがパンクチャされるほど、受信品質の劣化を招く可能性が高く、確率伝播上重要なビットがパンクチャされないほど、受信品質の劣化を招く可能性が低いからである。
【０１９８】
このように、本実施の形態では、確率伝播上重要なビットｎｋ，２、ｎｋ，３において、パンクチャビット（送信しないビット）として選択する単位（例えば、パンクチャ周期）あたりの個数を、確率伝播上重要なビットｎｋ，２、ｎｋ，３を除くビットｎｋ，１、ｎｋ，４において、パンクチャビット（送信しないビット）として選択する単位あたりの個数より、小さく設定する。
【０１９９】
図３１は、本実施の形態における送信部の構成の一例を示している。図３１に示す送信部３１００は、ＬＤＰＣ−ＣＣ符号化部３１０１、パンクチャ部３１０２、インタリーブ部３１０４及び変調部３１０６を備える。
【０２００】
ＬＤＰＣ−ＣＣ符号化部３１０１は、情報Ｘ及び制御信号を入力とし、制御信号に基づき、情報Ｘ及びパリティＰを生成する。ＬＤＰＣ−ＣＣ符号化部３１０１は、生成した情報Ｘ及びパリティＰをパンクチャ部３１０２に出力する。
【０２０１】
パンクチャ部３１０２は、情報Ｘ、パリティＰ及び制御信号を入力とし、上記の規則にしたがったパンクチャを施す。すなわち、パンクチャ部３１０２は、確率伝播上重要なビットにおいて、パンクチャビット（送信しないビット）として選択する単位（例えば、パンクチャ周期）あたりの個数を、確率伝播上重要なビットを除くビットにおいて、パンクチャビット（送信しないビット）として選択する単位あたりの個数より、小さくなるようにして、パンクチャビットを決定し、パンクチャを施す。なお、符号化率の設定、つまり、パンクチャ方法の決定は、通信相手から得られた、例えば、伝送路の状態、パケットロスの発生状況などの通信状況により行われ、これにより、制御信号を生成してもよいし、送信装置が、符号化率の設定、つまり、パンクチャ方法を決定し、制御信号を生成してもよい。パンクチャ部３１０２は、パンクチャ後のデータ３１０３をインタリーブ部３１０４に出力する。
【０２０２】
インタリーブ部３１０４は、パンクチャ後のデータ３１０３及び制御信号を入力とし、制御信号に基づき、パンクチャ後のデータ３１０３にインタリーブを施す。インタリーブ部３１０４は、インタリーブ後のデータ３１０５を変調部３１０６に出力する。
【０２０３】
変調部３１０６は、インタリーブ後のデータ３１０５及び制御信号を入力とし、制御信号に基づき、インタリーブ後のデータ３１０５に対し、マッピング、直交変調、周波数変換等の処理を施し、送信信号を生成し、送信信号を出力する。
【０２０４】
受信装置では、例えば、ＢＰ（Belief Propagation：信頼度伝播）復号、sum-product復号、Shuffled BP復号、Normalized BP復号、Offset BP復号を行う。これにより、送信側でパンクチャを行った場合にも、データを復号することができる。ただし、パンクチャビットに対し、受信装置では対数尤度比（Log-likelihood ratio）として、ゼロを与える必要がある。
【０２０５】
以上のように、本実施の形態では、確率伝播上重要なビットにおいて、パンクチャビット（送信しないビット）として選択する単位（例えば、パンクチャ周期）あたりの個数を、確率伝播上重要なビットを除くビットにおいて、パンクチャビット（送信しないビット）として選択する単位あたりの個数より、小さくなるようにする。これにより、パンクチャ時の受信品質の劣化（誤り訂正能力の低下）を抑えることができる。
【０２０６】
本発明は上記すべて全ての実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、主に、符号化器及び送信装置で実現する場合について説明しているが、これに限られるものではなく、電灯線通信装置で実現する場合においても適用可能である。
【０２０７】
また、この符号化方法及び送信方法をソフトウェアとして行うことも可能である。例えば、上記符号化方法及び送信方法を実行するプログラムを予めＲＯＭ（Read Only Memory）に格納しておき、そのプログラムをＣＰＵ（Central Processor Unit）によって動作させるようにしても良い。
【０２０８】
また、上記符号化方法及び送信方法を実行するプログラムをコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納し、記憶媒体に格納されたプログラムをコンピュータのＲＡＭ（Random Access Memory）に記録して、コンピュータをそのプログラムにしたがって動作させるようにしても良い。
【０２０９】
また、本発明は、無線通信に限らず、電灯線通信（ＰＬＣ：Power Line Communication）、可視光通信、光通信においても有用であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０２１０】
本発明は、ＬＤＰＣ―ＣＣを用いた無線システムに広く適用でき、例えばＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ通信システムに適用して好適である。また、無線通信システムに限ったものではなく、ＬＤＰＣ―ＣＣを用いた通信システム（例えば、電灯線通信（Power Line Communication）システム）に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２１１】
【図１】ＬＤＰＣ−ＣＣの検査行列の例を示す図
【図２】タナーグラフの説明に供する図
【図３】本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成例を示すブロック図
【図４】実施の形態１の受信装置の構成例を示すブロック図
【図５】送信フレーム構成例を示す図
【図６】インタリーブ処理の説明に供する図であり、（ａ）はメモリへの書き込み・読み出し動作を示し、（ｂ）はインタリーブ前のデータの順番を示し、（ｃ）はインタリーブ後のデータの順番を示す図
【図７】インタリーブ処理の説明に供する図であり、（ａ）はメモリへの書き込み・読み出し動作を示し、（ｂ）はインタリーブ前のデータの順番を示し、（ｃ）はインタリーブ後のデータの順番を示す図
【図８】実施の形態１の送信装置の構成例を示すブロック図
【図９】実施の形態１の受信装置の構成例を示すブロック図
【図１０】図８の送信装置が送信する信号のフレーム構成例を示す図
【図１１】図８の送信装置が送信する信号のフレーム構成例を示す図
【図１２】送信フレーム構成例を示す図
【図１３】送信フレーム構成例を示す図
【図１４】実施の形態２での時間軸における情報の流れの一例を示した図
【図１５】実施の形態２の基地局の構成例を示すブロック図
【図１６】実施の形態２の端末の構成例を示すブロック図
【図１７】サブキャリアへの重要ビットの割り当て方法の説明に供する図であり、（ａ）はチャネル変動の特性曲線を示し、（ｂ）は受信電界強度の大きい順からサブキャリアを並べた図であり、（ｃ）は重要ビットを送信するサブキャリアの関係を示す図
【図１８】サブキャリアブロックへの重要ビットの割り当て方法の説明に供する図であり、（ａ）はチャネル変動の特性曲線を示し、（ｂ）は受信電界強度の大きい順からサブキャリアブロックを並べた図であり、（ｃ）は重要ビットを送信するサブキャリアブロックの関係を示す図
【図１９】実施の形態３における基地局と端末のデータフローを示す図
【図２０】実施の形態３の基地局の構成例を示すブロック図
【図２１】実施の形態３の端末の構成例を示すブロック図
【図２２】（ａ）は基地局の送信フレーム構成例を示し、（ｂ）は端末の送信フレーム構成例を示す図
【図２３】実施の形態３の基地局の構成例を示すブロック図
【図２４】実施の形態３の端末の構成例を示すブロック図
【図２５】実施の形態４の送信装置の構成例を示すブロック図
【図２６】実施の形態４の送信装置の構成例を示すブロック図
【図２７】１６ＱＡＭの信号点配置の一例を示す図
【図２８】実施の形態５の説明に供する図
【図２９】基地局の送信フレーム構成例を示す図
【図３０】実施の形態６におけるパンクチャ方法の説明に供する図
【図３１】実施の形態６における送信部の構成の一例を示すブロック図
【図３２】パリティ検査行列ＨＴ［０，ｎ］を示す図
【図３３】従来のＬＤＰＣ−ＣＣ符号化器の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【０２１２】
１００，４００，１５００，１６００  送信装置
１０２，３１０１  ＬＤＰＣ−ＣＣ符号化部
１２１  振り分け部
１０４＿Ａ，１０４＿Ｂ，３１０４  インタリーブ部
１０６，２１５，１３０８  制御部
１０８，３１０６  変調部
２００，５００  受信装置
２１１  対数尤度比演算部
２１７  Ｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔ復号部
７００，９００，１３００  基地局
８００，１１００，１４００  端末
１００１〜１００４  タナーグラフ
Ｈｎｐ  プロトグラフ
８０４，３１００  送信部
３１０２  パンクチャ部
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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