(57)【要約】  本発明にかかる無線通信システムは、ハイブリッドＡＲＱを採用し、複数のストリームを使用して無線パケットを送受信する無線通信システムであって、たとえば、単一の送信データから複数の送信パケットを生成し、当該複数の送信パケットを同時に送信できるように空間方向に配置するパケット生成手段、空間方向に配置された各送信パケットに対して個別に所定の送信処理を実施し、対応するストリームを使用して同時に送信する送信手段、の各手段を含む送信機（１０）と、受信パケットから元の送信データを復号する復号手段、復号結果に基づいてＡＣＫ信号およびＮＡＣＫ信号を生成して返送する処理において、送信データ毎に誤り検出しきい値を設け、前記復号手段にて検出された誤り件数が前記誤り検出しきい値を超えた場合に、ＮＡＣＫ信号を返送する再送制御手段、の各手段を含む受信機（１３）と、を備える。
2007088579.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイブリッドＡＲＱ（Automatic  Repeat  Request）を採用する無線通信システムにおいて、複数のストリームを使用して無線パケットを送信する無線送信装置であって、
単一の送信データから複数の送信パケットを生成し、当該複数の送信パケットを同時に送信できるように空間方向に配置するパケット生成手段と、
空間方向に配置された各送信パケットに対して個別に所定の送信処理を実施し、対応するストリームを使用して同時に送信する送信手段と、
を備えることを特徴とする無線送信装置。
【請求項２】
前記パケット生成手段は、
前記複数のストリームのうち、所定のストリーム品質基準を満たしていないストリームには、単一の送信データから生成した複数の送信パケットを個別に割り当て、一方、前記ストリーム品質基準を満たしているストリームには、単一の送信データから生成した単一の送信パケットを割り当て、
前記送信手段は、
前記パケット生成手段にて各ストリームに割り当てられた全送信パケットを同時に送信することを特徴とする請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項３】
前記所定のストリーム品質基準として、ストリーム毎の信号電力対雑音電力比または信号電力対干渉電力比を用いることを特徴とする請求項２に記載の無線送信装置。
【請求項４】
前記所定のストリーム品質基準として、ＭＩＭＯ伝搬路行列を特異値分解して得られる特異値を用いることを特徴とする請求項２に記載の無線送信装置。
【請求項５】
前記所定のストリーム品質基準として、受信機から送られてくる割当要求を用いることを特徴とする請求項２に記載の無線送信装置。
【請求項６】
前記パケット生成手段は、送信データから生成される複数の無線パケットを、受信側においてハイブリッドＡＲＱの「Chase  Combining法」により合成可能な型式で生成することを特徴とする請求項２に記載の無線送信装置。
【請求項７】
前記パケット生成手段は、送信データから生成される複数の無線パケットを、受信側においてハイブリッドＡＲＱの「ＩＲ（Incremental  Redundancy）法」により合成可能な型式で生成することを特徴とする請求項２に記載の無線送信装置。
【請求項８】
前記パケット生成手段は、
単一の送信データから生成される複数の無線パケットのうち、少なくとも１つは単独で復号可能なように符号化することを特徴とする請求項２に記載の無線送信装置。
【請求項９】
前記パケット生成手段にて生成された送信パケットの送信に使用するストリームを、所定の送信時刻で入れ替える入れ替え手段、
を備えることを特徴とする請求項２に記載の無線送信装置。
【請求項１０】
前記入れ替え手段は、受信機からの応答に基づいて初送時と再送時でストリームを入れ替えることを特徴とする請求項９に記載の無線送信装置。
【請求項１１】
送信データ毎に誤り検出回数のしきい値（誤り検出しきい値）を設け、検出された誤り件数が前記誤り検出しきい値を超えた場合にＮＡＣＫ信号を返送し、また、検出された誤り件数が誤り検出しきい値以下で復号に成功した場合にＡＣＫ信号を返送する受信機、と通信を行う場合において、
前記送信手段は、
前記受信機からＡＣＫ信号を受信した場合、対応するストリームを使用した送信を停止することを特徴とする請求項２に記載の無線送信装置。
【請求項１２】
前記送信手段により送信を停止した後、最もストリーム品質の劣悪なストリームを無送信とするように、送信パケットのストリーム割り当てを変更することを特徴とする請求項１１に記載の無線送信装置。
【請求項１３】
さらに、
ストリームを各送信アンテナに配分するためのウェイトを乗算する送信アンテナウェイト乗算手段、
を備えることを特徴とする請求項２に記載の無線送信装置。
【請求項１４】
ハイブリッドＡＲＱ（Automatic  Repeat  Request）を採用する無線通信システムにおいて、複数のストリームを使用して送られてくる無線パケットを受信する無線受信装置であって、
受信パケットから元の送信データを復号する復号手段と、
復号結果に基づいてＡＣＫ信号およびＮＡＣＫ信号を生成して送信機に返送する再送制御手段と、
を備え、
前記再送制御手段は、
送信データ毎に誤り検出回数のしきい値（誤り検出しきい値）を設け、前記復号手段にて検出された誤り件数が前記誤り検出しきい値を超えた場合に、ＮＡＣＫ信号を返送することを特徴とする無線受信装置。
【請求項１５】
前記復号手段は、受信した各無線パケットに優先順位を設け、当該優先順位の順に復号処理を行うことを特徴とする請求項１４に記載の無線受信装置。
【請求項１６】
ハイブリッドＡＲＱ（Automatic  Repeat  Request）を採用し、複数のストリームを使用して無線パケットを送受信する無線通信システムであって、
単一の送信データから複数の送信パケットを生成し、当該複数の送信パケットを同時に送信できるように空間方向に配置するパケット生成手段と、空間方向に配置された各送信パケットに対して個別に所定の送信処理を実施し、対応するストリームを使用して同時に送信する送信手段と、を含む送信機と、
受信パケットから元の送信データを復号する復号手段と、復号結果に基づいてＡＣＫ信号およびＮＡＣＫ信号を生成して送信機に返送する処理において、送信データ毎に誤り検出回数のしきい値（誤り検出しきい値）を設け、前記復号手段にて検出された誤り件数が前記誤り検出しきい値を超えた場合に、ＮＡＣＫ信号を返送する再送制御手段と、を含む受信機と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１７】
複数のストリームをＭＩＭＯ伝搬路上に形成することを特徴とする請求項１６に記載の無線通信システム。
【請求項１８】
ＭＩＭＯ伝搬路上に形成する複数のストリームとして、ＭＩＭＯ伝搬路行列を固有値分解または特異値分解することにより得られる固有ビームを用いることを特徴とする請求項１７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、ＭＩＭＯ無線通信システムに関するものであり、特に、ハイブリッドＡＲＱ（Automatic  Repeat  Request）を採用するＭＩＭＯ無線通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のＭＩＭＯ無線送信装置では、送信データから生成される無線パケットの前回送信時と再送時とで、送信データを割り当てるアンテナを切り替える。この結果、前回送信時と再送時で無線パケットが異なる伝搬路を介して受信側に伝送されるようになるため、無線パケットを割り当てるアンテナを固定する場合と比較して、特定の伝搬路の品質が悪い場合に特定の送信データの伝送品質が続けて悪くなる確率を小さくでき、全体的な誤り率特性を向上させて、実質的な伝送データ量を増加させることができる（たとえば、特許文献１参照）。【０００３】
【特許文献１】特開２００４−７２４２７号公報  図１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のＭＩＭＯ無線送信装置では、再送による制御遅延を解消することは困難であり、制御遅延に伴う伝送データのスループット低下が発生する、という課題があった。【０００５】
また、異なる伝搬路を用いることによる空間インターリーブ効果は、再送が発生した場合のみに得ることができるものであり、常に効果を得られるようにはなっていない。そのため、伝搬路変動が激しい場合やアンテナ毎の伝搬路品質に差がある場合の誤り率特性が悪い、という課題があった。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ＭＩＭＯ無線通信システムにおいて、再送による制御遅延の改善と、空間／時間インターリーブ効果のさらなる有効活用による伝送スループット改善と、を両立させることが可能な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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、ハイブリッドＡＲＱ（Automatic  Repeat  Request）を採用し、複数のストリームを使用して無線パケットを送受信する無線通信システムであって、単一の送信データから複数の送信パケットを生成し、当該複数の送信パケットを同時に送信できるように空間方向に配置するパケット生成手段と、空間方向に配置された各送信パケットに対して個別に所定の送信処理を実施し、対応するストリームを使用して同時に送信する送信手段と、を含む送信機と、受信パケットから元の送信データを復号する復号手段と、復号結果に基づいてＡＣＫ信号およびＮＡＣＫ信号を生成して送信機に返送する処理において、送信データ毎に誤り検出回数のしきい値（誤り検出しきい値）を設け、前記復号手段にて検出された誤り件数が前記誤り検出しきい値を超えた場合に、ＮＡＣＫ信号を返送する再送制御手段と、を含む受信機と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、空間方向のインターリーブ効果による伝送特性の改善と、フィードバック情報量削減による制御遅延の改善と、を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明にかかる送信機の実施の形態１の構成例を示す図である。
【図２】図２は、ＭＩＭＯ無線通信システムの構成例を示す図である。
【図３】図３は、図２の送信アンテナ、ＭＩＭＯ伝搬路および受信アンテナによって形成される複数のストリームを模式的に示した図である。
【図４】図４は、パケット生成部の内部構成例を示す図である。
【図５】図５は、ハイブリッドＡＲＱ方式として「Chase  combining」を採用した場合の無線パケットの配置方法を示す図である。
【図６】図６は、図５とは異なる無線パケットの配置方法を示す図である。
【図７】図７は、本発明にかかる送信機の実施の形態２の構成例を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態２の制御例を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態２の制御例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施の形態３の無線パケットの配置方法を示す図である。
【図１１】図１１は、実施の形態４の無線パケットの配置方法を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明にかかる送信機の実施の形態５の構成例を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明にかかる受信機の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００１０】
１  データ生成部
２  パケット生成部
３−１〜３−４  変調部
４−１〜４−４，６５−１〜６５−４  ＲＦ部
５−１〜５−４  送信アンテナ
７  再送検出部
９，６９  制御部
１０  送信機
１２−１〜１２−４  受信アンテナ
１３  受信機
１５  符号器
１６，１８−１〜１８−４，６７  バッファ
１７，３４  セレクタ
６４  送信ウェイト乗算部
６６  復調部
６８−１〜６８−４  復号部
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる無線送信装置（以降、送信機とよぶ）の実施の形態１の構成例を示す図であり、データ生成部１，パケット生成部２，変調部３−１〜３−４，ＲＦ部４−１〜４−４，送信アンテナ５−１〜５−４，再送検出部７，制御部９を備えている。なお、図１では、説明の便宜上、送信アンテナ本数が４本の場合の構成を示しているが、本発明は送信アンテナ本数を制約するものではない。【００１３】
つづいて、上記送信機の動作を説明する。データ生成部１は、制御部９からの制御に従い送信データを生成する。パケット生成部２は、制御部９からの制御に従い、データ生成部１から受け取った送信データから無線パケットを生成する。ここで生成されるパケットの個数は、並列して伝送するストリームの本数と等しい。無線パケットはハイブリッドＡＲＱ（Automatic  Repeat  Request）に基づいて生成される。ハイブリッドＡＲＱ方式としては、たとえば、「Chase  combining」や「IR（Incremental  Redundancy）」などを用いる。これにより、受信側では、同じ送信データから生成された複数の無線パケットを合成して復号することとなり、パケットの誤り率を改善できる。【００１４】
変調部３−１〜３−４は、パケット生成部２から出力される個々の無線パケットを変調して出力する。ＲＦ部４−１〜４−４は、変調部３−１〜３−４から出力される変調信号に対して周波数変換や増幅やフィルタリングなどの所定の送信処理を行って送信信号に変換し、出力する。アンテナ５−１〜５−４は、ＲＦ部４−１〜４−４の出力を電波として放射する。【００１５】
また、図１において、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報は、送信した各無線パケットに対応して受信側からフィードバックされる無線パケット単位の応答（ＡＣＫ，ＮＡＣＫ）に関する情報であり、再送検出部７は、このＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を用いて各無線パケットの再送を検出する。【００１６】
また、図１おいて、ストリーム品質情報は、無線パケットが伝送されるストリームの品質を表わす情報である。品質としては、たとえば、各ストリームの信号電力対雑音／干渉電力比や、固有ビームを用いるＭＩＭＯ伝送方式の場合はストリームに対応する固有ビーム毎の利得（ＭＩＭＯ伝送路行列を特異値分解して得られる特異値）などが用いられる。また、対応する受信装置からの割当要求（使用ストリームの要望が記載されている）などを用いることも可能である。この場合、割当要求の方が、基地局がストリームの品質から決定したパケット割当方針よりも優先されることとしてもよいし、また、割当要求と実際のストリームの品質を総合的に評価して最終的なストリーム使用方法を決定することとしてもよい。受信装置における割当要求の生成方法としては、たとえば、受信装置が推定したＭＩＭＯチャネル行列から、使用可能なストリーム本数と各ストリームの品質を計算し、この計算結果から必要とするストリーム本数を判定することにより、割当要求を生成する。また、品質としては、これら複数の指標を組み合わせて用いてもよい。【００１７】
制御部９は、再送検出部７の出力およびストリーム品質情報を用いてデータ生成および無線パケット生成を制御する。このとき、従来とは異なり、初回送信パケットと再送パケットを同じ時刻に異なるストリームで同時送信できるように無線パケットを生成する。すなわち、通常のハイブリッドＡＲＱでは、同一の送信データから生成される複数の無線パケットは時間方向にのみ配置されるが、本実施の形態では、空間方向にも配置され、かつこれら複数のパケットを同一時刻に送信する。無線パケットを時間および空間方向に配置する基準は、送信データの再送回数や、ストリームの品質などから決定する。【００１８】
つづいて、無線パケットの配置方法の詳細を、図２，図３，図４，図５を用いて説明する。図２は、本実施の形態のＭＩＭＯ無線通信システムの構成例を示す図であり、送信アンテナ５−１〜５−４を備えた送信機１０，ＭＩＭＯ伝搬路１１，受信アンテナ１２−１〜１２−４を備えた受信機１３、で構成されている。送信機１０は、複数の送信アンテナ５−１〜５−４を用いて複数の送信データを並列に伝送する。送信データは、複数の入出力を持つＭＩＭＯ伝搬路１１を通って受信アンテナ１２−１〜１２−４に達し、受信機１３において、各送信データが分離され、復調，復号される。なお、図２は、説明の便宜上、送信アンテナおよび受信アンテナの本数がそれぞれ４本の場合を示しているが、本発明においては、送信アンテナおよび受信アンテナの本数を制限するものではない。【００１９】
また、図３は、図２の送信アンテナ５−１〜５−４，ＭＩＭＯ伝搬路１１および受信アンテナ１２−１〜１２−４によって形成される複数のストリームを模式的に示した図である。図３では、ストリーム１４−１〜１４−４の品質を円柱の太さで示している。円柱が太いほど品質が高く、より多くのデータを伝送する余地があることを示している。すなわち、図３では、ストリーム１４−１が最も高品質で、ストリーム１４−２，１４−３，１４−４の順に品質が低下している。【００２０】
図３において、送信機１０のパケット生成部２で生成された複数の無線パケットは、ストリーム１４−１〜１４−４に配置される。このとき、ストリーム１４−１〜１４−４の品質に応じて、特定の送信データに対応する複数の無線パケット、たとえば、初回送信パケットと１回目の再送パケットに相当する無線パケットを、複数のストリーム（図３の例ではストリーム１４−３およびストリーム１４−４）に配置して同時に送信する。品質の悪いストリーム１４−３および１４−４で伝送される単一の無線パケットは、受信機１３において誤りが検出される確率が高い。そこで、最初から初回送信パケットと再送パケットとをストリーム１４−３および１４−４に割り当てて同時に送信し、受信側では、ハイブリッドＡＲＱ方式に基づいて２個の無線パケットを合成して復号する。これにより、誤り率特性を改善することができ、従来発生していた再送による制御遅延が解消され、その結果、スループットが向上する。なお、品質の判断（良好，劣悪）は、上記ストリーム品質情報を用いて行われ、たとえば、上記ストリーム品質情報の所定の基準値（ストリーム品質基準）を満たしているかどうかで判断する。【００２１】
また、図４は、パケット生成部２の内部構成例を示す図であり、符号器１５，バッファ１６，セレクタ１７，バッファ１８−１〜１８−４を備えている。パケット生成部２では、セレクタ１７およびバッファ１８−１〜１８−４が、制御部９からの制御に従って、無線パケットの時間方向およびストリーム方向の配置を制御する。その他は、通常の時間方向の再送のみを行う、ハイブリッドＡＲＱのパケット生成部と同様に動作する。【００２２】
また、図５は、ハイブリッドＡＲＱ方式として「Chase  combining」を採用した場合の、無線パケットの配置方法を示す図である。図５では、ストリーム１４−１〜１４−４のうちのストリーム１４−３と１４−４に、同一の送信データから生成された無線パケット（初送分と再送分の２個）を割り当てる例を示している。なお、この配置は、ＭＩＭＯチャネルの状態や再送回数などによって変わるものであり、図５に示す配置に固定されるものではない。【００２３】
図５において、１９−１〜１９−７はデータ生成部１の出力信号（送信データ）を表し、２０−１〜２０−７は符号器１５の出力信号（符号化データ）を表し、２１−１および２１−５はバッファ１８−１の内容を表し、２２−２および２２−６はバッファ１８−２の内容を表し、２３−３，２３−４，２３−７はバッファ１８−３の内容を表し、２４−３，２４−４，２４−７はバッファ１８−４の内容を表し、２５−１〜２５−４は受信データを表す。【００２４】
たとえば、図５では、まず、データ生成部１から出力信号１９−１が出力され、これが送信データとなる。この送信データ１９−１は、符号器１５によって符号化され、符号化データ２０−１としてバッファ１８−１に対して出力される。同様に、データ生成部１出力の送信データ１９−２は、符号化データ２０−２となり、バッファ１８−２の入力となる。また、データ生成部１出力の送信データ１９−３は、符号化データ２０−３となり、バッファ１８−３およびバッファ１８−４の入力となる。そして、バッファ１８−１〜１８−４にデータが格納された後、各バッファの内容が変調器３−１〜３−４に送られ、そこで変調，ＲＦ処理が実施され、所定の送信処理により生成された送信信号が送信機出力として送信される。【００２５】
受信機では、ストリーム１４−１〜１４−４にて伝送された無線パケットを受信する。受信データ２５−１はバッファ１８−１の内容２１−１に対応し、受信データ２５−２はバッファ１８−２の内容２２−２に対応する。また、受信データ２５−３はバッファ１８−３の内容２３−２とバッファ１８−４の内容２４−３に対応し、これら２つの無線パケットを合成したものである。【００２６】
その後、受信機では、受信データの誤り検出結果から、ＡＣＫ信号およびＮＡＣＫ信号を生成して送信機に返送する。図５の例では、受信データ２５−１および２５−２は誤りが検出されているが、ここでは、後述する理由により返送処理を行わない。一方、受信データ２５−３は誤りが検出されなかったので、受信機では、受信データ２５−３に対応するＡＣＫ信号を送信機に返送している。【００２７】
本実施の形態の処理が従来方式と異なる点は、受信データ２５−１および２５−２で誤りを検出した場合に、ＮＡＣＫを返送しない点である。本実施の形態の処理では、送信データ毎に誤り検出回数のしきい値（誤り検出しきい値）を設けておき、誤り検出しきい値を超えるまでは誤りが検出されてもＮＡＣＫを返送しないようにする。【００２８】
また、送信機は、再送を前提として、特定の送信データ（図示の１９−３に相当）から複数の無線パケットを生成し、ＭＩＭＯ伝搬路の状態、すなわち、生成されるストリームの状態に応じて、時間方向だけでなく空間方向にもパケットを配置する。したがって、受信機では、最初から複数の無線パケットを合成して復号することを前提とするため、空間方向のインターリーブ効果を得ながら、ＮＡＣＫ信号によるフィードバック発生頻度を減少させることができる。これにより、制御遅延が改善される。【００２９】
つぎに、図５において、データ生成部１出力の送信データ１９−３に対応したＡＣＫがフィードバックされたことを受けて、送信機は、データ生成部１出力の送信データ１９−４を、符号化データ２０−１に変換した後、バッファ１８−３およびバッファ１８−４に入力する。そして、バッファ１８−１〜１８−４の内容が前回と同様に変調器３−１〜３−４に送られ、送信機から送信される。一方、受信機では、受信データ２５−１および２５−２を前回受信時のデータと合成した後に復号し、その結果、誤りが検出されなかったので、ＡＣＫをフィードバックしている。また、受信データ２５−４は、２本のストリームで同時に伝送された受信パケットと合成後に復号され、受信機では、同じく誤りが検出されなかったので、ＡＣＫをフィードバックしている【００３０】
つづいて、図６に、上記図５とは異なる無線パケット生成，配置の一例を示す。図６では、たとえば、１個の受信パケットで復号に成功した場合を示している。図６において、２６−１〜２６−７はデータ生成部１の出力信号（送信データ）を表し、２７−１〜２７−７は符号器１５の出力信号（送信データ）を表し、２８−１および２８−５はバッファ１８−１の内容を表し、２９−２および２９−６はバッファ１８−２の内容を表し、３０−３，３０−４，３０−７はバッファ１８−３の内容を表し、３１−３，３１−４，３１−７はバッファ１８−４の内容を表し、３２−１〜３２−７は受信データを表す。【００３１】
図６では、図５と異なり、受信データ３２−１を１個の無線パケットのみで復号し、その結果としてＡＣＫを返送している。このように、本実施の形態の受信機では、誤り検出しきい値以下の場合にはＡＣＫをフィードバックする。一方、送信機では、ＡＣＫの返送を受けて、バッファ１８−１の内容２８−５を生成し、その内容をバッファ１８−１に入力する。【００３２】
なお、図５および図６では、「Chase  combining」の例を図示したが、これは「ＩＲ法」に基づいた場合でも同様に実現できる。その際は、ある１個の送信データから生成される複数の無線パケットの全てが単独で復号可能であってもよいし、また、そうでなくてもよい。たとえば、上記誤り検出しきい値以下の複数の無線パケットを組み合わせて復号可能なように無線パケットを生成してもよい。【００３３】
以上のように、本実施の形態によれば、ＭＩＭＯ伝送路におけるハイブリッドＡＲＱ方式において、複数の無線パケットを時間方向に加えて空間（ストリーム）方向にも配置し、単一の送信データから生成された複数の無線パケットを空間方向に配置して同時に送信することとした。また、伝送誤り検出回数が所定のしきい値（誤り検出しきい値）以上になるまでＮＡＣＫを返送しないようにすることとした。これにより、空間方向のインターリーブ効果による伝送特性の改善と、フィードバック情報量削減による制御遅延の改善と、の両方を実現できる。【００３４】
実施の形態２．
図７は、本発明にかかる無線送信装置（以降、送信機とよぶ）の実施の形態２の構成例を示す図であり、データ生成部１，パケット生成部３３，変調部３−１〜３−４，制御部３５を備えている。また、上記パケット生成部３３は、符号器１５，バッファ１６，セレクタ１７，バッファ１８−１〜１８−４，セレクタ３４を備えている。【００３５】
本実施の形態が前述した実施の形態１と異なる点は、セレクタ４３が追加された点である。このセレクタ３４は、制御部３５の指示に従い、バッファ１８−１〜１８−４と変調部３−１〜３−４の対応を変更する。たとえば、品質の低いストリームで伝送した後、ＮＡＣＫがフィードバックされた送信データについては、より品質の高いストリームに割り当てを変更して再送する。また、誤り個数が誤り検出しきい値に達していないためにＮＡＣＫが返ってこない場合にも、ストリームを入れ替えることにより、時間インターリーブ効果に加えて、空間インターリーブ効果も得られるようにする。【００３６】
図８は、本実施の形態の制御例を示す図である。図８において、３６−１〜３６−６はデータ生成部１の出力信号（送信データ）を表し、３７−１〜３７−６は符号器１５の出力信号（符号化データ）を表し、３８−１，３８−３，３８−４はバッファ１８−１の内容を表し、３９−２，３９−５はバッファ１８−２の内容を表し、４０−１，４０−３，４０−６はバッファ１８−３の内容を表し、４１−１，４１−３，４１−６はバッファ１８−４の内容を表し、４２−１〜４２−３は受信データを表す。【００３７】
図８では、受信機が、バッファ１８−３の内容４０−３およびバッファ１８−４の内容４１−３を受信し、合成して復号した結果において誤りが検出され、送信側にＮＡＣＫを返送する場合を示している。このとき、２回目の送信では、符号器１５出力の符号化データ３７−３の割り当てをバッファ１８−１に切り替え、もともとバッファ１８−１に割り当てられていた符号器１５出力の符号化データ３７−１をバッファ１８−３およびバッファ１８−４に割り当てる。このような処理を行うことで、空間インターリーブ効果が得られ、次回送信時の誤り率特性が改善される。【００３８】
つづいて、図９に、上記図８とは異なる制御例の一例を示す。図９において、４３−１〜４３−７はデータ生成部１の出力信号（送信データ）を表し、４４−１〜４４−７は符号器１５の出力信号（符号化データ）を表し、４５−１，４５−２，４５−５はバッファ１８−１の内容を表し、４６−１，４６−２，４６−６はバッファ１８−２の内容を表し、４７−３，４７−４，４７−７はバッファ１８−３の内容を表し、４８−３，４８−４，４８−７はバッファ１８−４の内容を表し、４９−１〜４９−４は受信データを表す。【００３９】
図９では、送信機が、符号器１５出力の符号化データ４４−１，４４−２のストリーム割り当てを、初送時と再送時で入れ替えている。このような処理を行うことで、空間（ストリーム）方向のインターリーブ効果が得られるため、誤り率特性が向上する。【００４０】
以上のように、本実施の形態によれば、初送時と再送時でストリーム割り当てを入れ替えることとした。これにより、前述した実施の形態１の効果に加えて、さらなる誤り率特性の改善効果が得られ、伝送スループットをさらに向上させることができる。【００４１】
実施の形態３．
つづいて、実施の形態３の動作について説明する。なお、送信機の構成については、前述した実施の形態１または２と同様である。【００４２】
図１０は、実施の形態３の無線パケットの配置方法を示す図である。図１０において、５０−１〜５０−７はデータ生成部１の出力信号（送信データ）を表し、５１−１〜５１−７は符号器１５の出力信号（符号化データ）を表し、５２−１，５２−５はバッファ１８−１の内容を表し、５３−２，５３−６はバッファ１８−２の内容を表し、５４−３，５４−４，５４−７はバッファ１８−３の内容を表し、５５−３，５５−４，５５−７はバッファ１８−４の内容を表し、５６−１〜５６−４は受信データを表す。【００４３】
本実施の形態が前述した実施の形態１および２と異なる点は、誤り検出しきい値以下の誤り検出回数で復号に成功し、受信側からＡＣＫが返ってきたときに、対応するストリームの送信を停止する点である。たとえば、バッファ１８−１において、１個の無線パケット送信のみでＡＣＫが返ってきた後、新たな符号器１５出力を割り当てずに、無送信とする。このような処理を行うことで、ＭＩＭＯにおけるストリーム間干渉が減り、伝送誤り率特性が向上する。【００４４】
以上のように、本実施の形態によれば、誤り検出しきい値以下の誤り検出回数で受信側からＡＣＫが返ってきた場合に、新たな符号器出力のストリーム割り当てを行わずに無送信とすることとした。これにより、さらに伝送誤り率特性を向上させることができる。【００４５】
実施の形態４．
つづいて、実施の形態４の動作について説明する。なお、送信機の構成については、前述した実施の形態１または２と同様である。【００４６】
図１１は、実施の形態４の無線パケットの配置方法を示す図である。図１０において、５７−１〜５７−７はデータ生成部１の出力信号（送信データ）を表し、５８−１〜５８−７は符号器１５の出力信号（符号化データ）を表し、５９−１，５９−２，５９−５はバッファ１８−１の内容を表し、６０−２，６０−４，６０−６はバッファ１８−２の内容を表し、６１−３，６１−４，６１−７はバッファ１８−３の内容を表し、６２−３，６２−７はバッファ１８−４の内容を表し、６３−１〜６３−７は受信データを表す。【００４７】
本実施の形態が実施の形態３と異なる点は、無送信ストリームが生じた場合に、ストリームの割り当てを変更して、一番品質の悪いストリームを無送信とする点である。たとえば、バッファ１８−１において、１個の無線パケット送信のみでＡＣＫが返ってきた後、バッファ１８−２の内容をバッファ１８−１に割り当て、さらに、符号器１５の出力信号５８−４をバッファ１８−２およびバッファ１８−３に割り当てる。【００４８】
以上のように、本実施の形態によれば、伝送品質の良いストリームが無送信となった場合に、このストリームの代わりに伝送品質の悪いストリームを無送信とすることとした。これにより、さらなる伝送誤り率の向上を実現できる。【００４９】
実施の形態５．
図１２は、本発明にかかる無線送信装置（以降、送信機とよぶ）の実施の形態５の構成例を示す図であり、データ生成部１，パケット生成部２，変調部３−１〜３−４，送信ウェイト乗算部６４，ＲＦ部４−１〜４−４，送信アンテナ５−１〜５−４，再送検出部７，制御部９を備えている。【００５０】
本実施の形態の送信機と前述した実施の形態１の送信機との相違点は、変調部３−１〜３−４とＲＦ部４−１〜４−４との間に送信ウェイト乗算部６４が追加されている点である。本実施の形態では、送信ウェイト乗算部６４が、無線パケットが伝送されるストリームを各送信アンテナに配分するためのウェイトを乗算することによって、送信ビームを形成する。これにより、たとえば、固有ビームを形成するＳＶＤ−ＭＩＭＯのようなＭＩＭＯ伝送方式に対応可能となる。ＳＶＤ−ＭＩＭＯは、理論上最大通信容量を達成可能な方式であり、送信ウェイトを用いない方法に比べて、さらなる伝送効率の向上を実現できる。【００５１】
実施の形態６．
図１３は、本発明にかかる無線受信装置（以降、受信機とよぶ）の構成例を示す図であり、受信アンテナ１２−１〜１２−４，ＲＦ部６５−１〜６５−４，復調部６６，バッファ６７，復号部６８−１〜６８−４，制御部６９を備えている。【００５２】
つづいて、上記受信機の動作を説明する。送信機から送られてきた信号はアンテナ１２−１〜１２−４で受信され、ＲＦ部６５−１〜６５−４を介して復調部６６に入力される。復調部６６では、ＭＩＭＯ多重された各ストリームの分離検出、および分離された各ストリームの復調、を行う。復調結果はバッファ６７に入力され、バッファ６７は、制御部６９の制御によってハイブリッドＡＲＱにおけるパケットの合成処理を行う。この合成処理結果は、復号部６８−１〜６８−４にて復号および誤り検出される。そして、各受信データの誤り検出結果が制御部６９に送られ、制御部６９では、受け取った誤り検出結果に従ってＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を出力する。このＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は送信機にフィードバックされる。【００５３】
また、制御部６９は、受信パケットに優先順位を設け、優先順位の順番で復号するように制御する。本実施の形態では、一例として、品質の良いストリームで伝送された送信データから順に復号するように制御する。複数のストリームで同時刻に送られてきた送信データの場合は、品質の合計を用いて制御する。復号処理が間に合わなかったデータについては、次の合成用無線パケットの到着を待ってから、一括して復号処理を行う。処理が後回しになるパケットは、復号できず追加の無線パケットが必要となる確率が高いが、本発明におけるＭＩＭＯ無線通信方式は、実施の形態１に記載のとおり、誤り検出しきい値を超えない限り、受信機からＮＡＣＫがフィードバックされないので、処理を後回しにしてもＮＡＣＫ発生によるフィードバック情報の増加、およびそれに伴う制御遅延の増加、といった問題は発生しない。なお、ここでは、品質の良い順に処理することとしたが、これは復号誤り検出回数なども考慮し、総合的に優先度を決めてもよい。【００５４】
以上のように、本実施の形態の受信機によれば、処理能力を削減することが可能であり、小型化，低消費電力化を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上のように、本発明にかかる無線送信装置および無線受信装置は、ＭＩＭＯ無線通信システムに有用であり、特に、ハイブリッドＡＲＱを採用するＭＩＭＯ無線通信システムに適している。
【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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【国際調査報告】
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