(57)【要約】    【課題】      無線回線の品質が劣化してもＡＲＱの性能の劣化を防ぐこと。    【解決手段】  チャネル推定値算出部１０３は、ＰＬ逆拡散部１０２で逆拡散されたＰＬシンボルとその期待値より各シンボルの位相変動量を算出し、複数シンボル分の位相変動量を平均してチャネル推定値とする。第１の同期検波部１０４はＰＬ受信シンボルに対してチャネル推定値で位相を補正する。誤りビット検出部１０５はＰＬ受信シンボルの誤りシンボル数をカウントする。重み係数決定部１０６は、誤りシンボル数と閾値との大小関係に基づいて重み係数を決定する。第２の同期検波部１０８はデータ受信パケットに対してチャネル推定値で位相を補正する。データバッファ部１０９は、重み係数を乗算したデータ受信パケットを保存する。データ合成部１１０は、今回受信した受信パケットと以前に受信してデータバッファ部１０９内に保存されている受信パケットとを合成する。  【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＲＱを適用する無線通信システムに用いられる受信装置であって、
受信信号の既知シンボルの位相変動量に基づいてチャネル推定値を求めるチャネル推定算出手段と、
前記チャネル推定値に基づいて前記既知シンボルの位相を補正する第１の同期検波手段と、
位相補正後の前記既知シンボルの誤りシンボル数を算出する誤りビット検出手段と、
前記誤りシンボル数と閾値との大小関係に基づいて重み係数を決定する重み係数決定手段と、
前記チャネル推定値に基づいて受信信号のデータの位相を補正する第２の同期検波手段と、
前記重み係数を位相補正後の前記データに乗算した受信パケットを保存するデータバッファと、
今回受信した受信パケットと以前に受信して前記データバッファ内に保存されている受信パケットとを合成するデータ合成手段と、
を備える受信装置。
【請求項２】
前記チャネル推定算出手段は、各既知シンボルの位相変動量を算出し、複数の既知シンボル分の位相変動量を平均化したものをチャネル推定値とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
受信信号の逆拡散シンボルによって受信品質を測定する受信品質測定手段と、
前記受信品質測定手段が測定した受信品質に応じて前記閾値を変更する閾値設定手段と、
を備える請求項１又は請求項２に記載の受信装置。
【請求項４】
ＡＲＱを適用する無線通信システムに用いられる受信方法であって、
受信信号の既知シンボルの位相変動量に基づいてチャネル推定値を求める工程と、
前記チャネル推定値に基づいて前記既知シンボルの位相を補正する工程と、
位相補正後の前記既知シンボルの誤りシンボル数と閾値との大小関係に基づいて重み係数を決定する工程と、
前記チャネル推定値に基づいて受信信号のデータの位相を補正する工程と、
前記決定された重み係数を位相補正後の前記データに乗算した受信パケットをバッファに保存する工程と、
今回受信した受信パケットと以前に受信して前記バッファ内に保存されている受信パケットとを合成する工程と、
を含む受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速パケットの伝送を行う無線通信システムの受信装置等に関し、特に、ＡＲＱ(Automatic Repeat Request：自動リピート要求)を適用する無線通信システムに用いられる受信装置及び受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、高速パケットの伝送を行う無線通信システムでは、既知のシンボル（以下ＰＬ（Pilot）シンボルという）の位相変化量を用いて同期検波した復号データに対し、データの受信性能を向上させるためにＡＲＱが用いられている。このＡＲＱは、受信側で誤りが検出されたデータ単位（フレーム）を送信側が再送信する処理を自動的に行う方法である。言い換えれば、ＡＲＱとは、一連のデータを小さなブロックに分割して送信し、受信側において通信中にエラーが発生した場合には障害のあるブロックだけ自動的に再送信するパケット伝送方法である。なお、ＡＲＱを用いた無線通信システムに関しては、受信側が、既に受信したパケットと再送されたパケットとを合成し、その合成パケットに対して誤り訂正処理を行うシステムが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１０４２９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のＡＲＱシステムでは、受信側が全ての再送パケットを合成して誤り訂正処理を行っているため、再送時において無線回線上の伝搬環境が悪くなったり通信が輻輳状態になったりする。このような状態で再送パケットの品質が劣化すると合成後のパケットの品質も劣化してしまい、結果的に、ＡＲＱの性能が劣化してしまうおそれがある。そのため、ＡＲＱを用いてもデータの受信性能を向上させることができなくなることがある。
【０００４】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、受信側で誤りが検出されたフレームを送信側が再送信する処理中に無線回線の品質が劣化しても、ＡＲＱの性能の劣化を防ぐことができる受信装置及び受信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】
【０００５】
本発明の受信装置は、ＡＲＱを適用する無線通信システムに用いられる受信装置であって、受信信号の既知シンボルの位相変動量に基づいてチャネル推定値を求めるチャネル推定算出手段と、前記チャネル推定値に基づいて前記既知シンボルの位相を補正する第１の同期検波手段と、位相補正後の前記既知シンボルの誤りシンボル数を算出する誤りビット検出手段と、前記誤りシンボル数と閾値との大小関係に基づいて重み係数を決定する重み係数決定手段と、前記チャネル推定値に基づいて受信信号のデータの位相を補正する第２の同期検波手段と、前記重み係数を位相補正後の前記データに乗算した受信パケットを保存するデータバッファと、今回受信した受信パケットと以前に受信して前記データバッファ内に保存されている受信パケットとを合成するデータ合成手段と、を備える構成を採る。
【０００６】
また、本発明の受信方法は、ＡＲＱを適用する無線通信システムに用いられる受信方法であって、受信信号の既知シンボルの位相変動量に基づいてチャネル推定値を求める工程と、前記チャネル推定値に基づいて前記既知シンボルの位相を補正する工程と、位相補正後の前記既知シンボルの誤りシンボル数と閾値との大小関係に基づいて重み係数を決定する工程と、前記チャネル推定値に基づいて受信信号のデータの位相を補正する工程と、前記決定された重み係数を位相補正後の前記データに乗算した受信パケットをバッファに保存する工程と、今回受信した受信パケットと以前に受信して前記バッファ内に保存されている受信パケットとを合成する工程と、を含む方法を採る。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、チャネル推定値の品質が悪くて正しく同期検波ができないＰＬ受信シンボルの軟判定値を小さくした受信パケットと、以前に受信して同様の処理を行った受信パケットとを合成して誤り訂正を行うことにより、合成後のパケットの品質が劣化してしまうことを防ぐことができる。すなわち、チャネル推定値の品質レベルによって受信パケットの軟判定値に加える重み係数を変更することにより正しい復号結果が得られる。その結果、ＡＲＱの性能の劣化を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の受信装置は、チャネル推定値の品質が悪くて正しく同期検波ができないＰＬ受信シンボルの軟判定値を小さくした受信パケットと、以前に受信して同様の処理を行った受信パケットとを合成して誤り訂正を行っている。これによって合成後のパケットの品質が劣化してしまうことを防ぎ、結果的に、無線回線の品質が劣化してもＡＲＱの性能の劣化を防ぐことができる。
【０００９】
以下、図面を用いて、本発明における受信装置の実施の形態の幾つかを詳細に説明する。尚、各実施の形態に用いる図面において、同一の構成要素は同一の符号を付し、かつ重複する説明は可能な限り省略する。
【００１０】
〈実施の形態１〉
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態１に係る受信装置について詳細に説明する。図１は、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である。まず、図１に示す実施の形態１における受信装置１００の構成について説明する。
【００１１】
受信装置１００は、受信信号を入力する受信アンテナ１０１と、受信信号のＰＬ受信シンボルとその期待値を逆拡散するＰＬ逆拡散部１０２と、各ＰＬ受信シンボルの位相変動量より複数のＰＬ受信シンボル分の位相変動量の平均値を算出してチャネル推定値を求めるチャネル推定算出部１０３と、ＰＬ受信シンボルに対してチャネル推定値で位相を補正する第１の同期検波部１０４と、ＰＬ受信シンボルの誤りシンボル数をカウントする誤りビット検出部１０５と、誤りシンボル数と閾値との大小関係に基づいて重み係数を決定する重み係数決定部１０６と、受信信号のデータを逆拡散するデータ逆拡散部１０７と、データ受信パケットに対してチャネル推定値で位相を補正する第２の同期検波部１０８と、重み係数決定部１０６によって決定された重み係数を乗算したデータ受信パケットを保存するデータバッファ部１０９と、今回受信した受信パケットと以前に受信してデータバッファ部１０９内に保存されている受信パケットとを合成するデータ合成部１１０と、受信パケットの誤り訂正及び誤り判定を行う誤り訂正部１１１と、受信パケットに誤りがある場合に再送要求信号を出力すると共に該当パケットの保持情報を出力する再送制御部１１２と、送信信号及び再送制御部１１２からの再送要求信号を出力する送信部１１３と、を備えた構成となっている。
【００１２】
次に、図１に示す受信装置１００の動作について説明する。受信アンテナ１０１に入力された受信信号は、周波数変換処理、フィルタリング処理及びＡ／Ｄ変換処理が行われてＰＬ逆拡散部１０２及びデータ逆拡散部１０７に入力される。そして、ＰＬ逆拡散部１０２が逆拡散した受信信号のＰＬ受信シンボルとその期待値がチャネル推定算出部１０３へ入力される。すると、チャネル推定算出部１０３は、各ＰＬ受信シンボルの位相変動量を算出し、複数のＰＬ受信シンボル分の位相変動量を平均化したものをチャネル推定値とする。
【００１３】
次に、第１の同期検波部１０４が逆拡散されたＰＬ受信シンボルに対してチャネル推定値で位相を補正し、さらに、誤りビット検出部１０５がチャネル推定値で位相を補正されたＰＬ受信シンボルの誤りシンボル数をカウントし、重み係数決定部１０６が誤りシンボル数と閾値との大小関係に基づいて重み係数を決定する。また、第２の同期検波部１０８が逆拡散されたデータ受信パケットに対してチャネル推定値で位相の補正を行う。さらに、データバッファ部１０９が、重み係数決定部１０６によって決定された重み係数を乗算したデータ受信パケットを保存する。
【００１４】
また、再送制御部１１２の情報によりデータ受信パケットが再送パケットである場合は、データ合成部１１０が、今回受信した受信パケットと以前に受信してデータバッファ部１０９内に保存されている受信パケットとを合成し、この合成パケットを誤り訂正部１１１へ出力する。一方、再送制御部１１２の情報により受信パケットが再送パケットでない場合は、データ合成部１１０は第２の同期検波部１０８による受信パケットを誤り訂正部１１１へ出力する。
【００１５】
次に、誤り訂正部１１１はデータ合成部１１０からの受信パケットの誤り訂正及び誤り判定を行う。さらに、再送制御部１１２が、受信パケットに誤りがある場合は、再送要求を送信部１１３へ出力すると共に該当パケットを保持している旨の情報をデータバッファ部１０９へ出力する。また、送信部１１３は、従来の送信信号に加えて再送制御部１１２からの再送要求信号を、アンテナ１０１を介して外部へ出力する。
【００１６】
次に、受信パケットの情報及びＰＬ受信シンボルの情報を用いて図１に示す受信装置１００の動作を具体的に説明する。図２は、図１に示す受信装置の動作を説明のための受信パケットの情報及びＰＬ受信シンボルの情報をモデル化した図であり、図の横方向に時間の流れを示している。図２に示す受信パケット２００は固定時間ごとにパケット情報を受信していることを示しており、受信パケット２０１は受信パケット２００を拡大したもので受信パケットが複数スロットに分けられている状態を示している。また、ＰＬ受信シンボル２０２は、受信データに含まれるＰＬ受信シンボルを示していてスロット毎にあるシンボル数が割り当てられている。
【００１７】
ＰＬ受信シンボル２０２内のＰＬシンボル１では、チャネル推定値算出部１０３がＰＬシンボル１より求めたチャネル推定値に基づいて、第１の同期検波部１０４により同期検波が行われ、さらに、誤りビット検出部１０５によってＰＬシンボル１の期待値に対する誤りビット数が算出される。なお、ＰＬシンボル２以降も同様に各スロット単位のチャネル推定値および誤りビット数が算出される。
【００１８】
また、受信パケット２０１内の受信パケット１−１は、チャネル推定値算出部１０３がＰＬシンボル１より求めたチャネル推定値に基づいて、第１の同期検波部１０４により同期検波が行われる。そして、誤りビット検出部１０５が、スロット単位でのＰＬシンボル誤りビット数をカウントし、重み係数決定部１０６が誤りシンボル数と閾値との大小関係に基づいて重み係数を決定する。そして、決定された重み係数と受信パケット１−１の同期検波の結果とを乗算してデータバッファ部１０９へ保存する。
【００１９】
受信パケット１−２以降も同様にスロット単位で算出した重み係を乗算した同期検波結果がデータバッファ部１０９に保存される。例えば、誤りビット数がある閾値以上の場合は重み係数を“０”とし、ある閾値以下の場合は重み係数を“１”とする。このようにして、スロット単位でのＰＬシンボル誤りビット数によって重み係数を決定する。
【００２０】
このように、本発明の実施の形態１によれば、チャネル推定値の品質によって受信パケットに重み係数を設定することにより、ノイズなどによってチャネル推定値が正しく算出できないときの軟判定値を小さくすることができる。これによって、パケット合成及び誤り訂正でデータを正しく復号できる可能性が増大して再送回数の増加を防ぐことができる。
【００２１】
〈実施の形態２〉
次に、本発明の実施の形態２の受信装置について説明する。図３は、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である。なお、図３の受信装置において、図１と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳しい説明を省略する。
【００２２】
図３の受信装置３００は、図１の受信装置１００に対して、ＰＬ逆拡散部１０２からの逆拡散シンボルによって受信品質を測定する受信品質測定部３０１と、重み係数を決定するための閾値を受信品質に応じて変更する閾値設定部３０２とが付加されている。
【００２３】
このような構成によって、受信品質測定部３０１がＰＬ逆拡散部１０２からの逆拡散シンボルよって受信品質を算出し、閾値設定部３０２が受信品質に応じて閾値を変更する。これによって、受信状態に応じた重み係数を決定することができ、チャネル推定値が正しく算出できないときの軟判定値を小さくすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の受信装置は、チャネル推定値の品質により受信パケットの軟判定値に加える重み係数を変更することにより正しい復号結果が得られるので、ＡＲＱを適用する無線通信システムに用いられる受信装置として有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】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２】図１に示す受信装置の動作を説明のための受信パケットの情報及びＰＬ受信シンボルの情報をモデル化した図
【図３】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
【符号の説明】
【００２６】
１００、３００  受信装置
１０１  受信アンテナ
１０２  ＰＬ逆拡散部
１０３  チャネル推定算出部
１０４  第１の同期検波部
１０５  誤りビット検出部
１０６  重み係数決定部
１０７  データ逆拡散部
１０８  第２の同期検波部
１０９  データバッファ部
１１０  データ合成部
１１１  誤り訂正部
１１２  再送制御部
１１３  送信部
３０１  受信品質測定部
３０２  閾値設定部
【図１】
2007067817.tif 000003
【図２】
2007067817.tif 000004
【図３】
2007067817.tif 000005