(57)【要約】【課題】ＨＡＲＱ技術又はリピテション技術を適用する場合の伝送特性の向上を図る。【解決手段】同相成分又は直交成分に複数のビットが配される変調シンボルに送信情報中のビットをマッピングし送信シンボルを作成するマッピング部１０３と、該マッピングに使用するマッピングパターンを受信装置と共有するマッピングパターン共有部１０４とを備え、重複送信時又は再送信時の少なくとも一つの前記マッピングパターンは、前記変調シンボルにマッピングする送信情報中のビットの組み合わせがそれ以外の送信時のマッピングパターンとは異なることを特徴とする。【選択図】図１
2007214783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信情報の全て若しくは一部を重複送信又は再送信する送信装置において、
同相成分又は直交成分に複数のビットが配される変調シンボルに送信情報中のビットをマッピングし送信シンボルを作成する変調手段と、
前記マッピングに使用するマッピングパターンを受信装置と共有するマッピングパターン共有手段と、を備え、
重複送信時又は再送信時の少なくとも一つの前記マッピングパターンは、前記変調シンボルにマッピングする送信情報中のビットの組み合わせがそれ以外の送信時のマッピングパターンとは異なる、
ことを特徴とする送信装置。
【請求項２】
送信情報の全て若しくは一部を重複送信又は再送信し、且つ、符号拡散多重する送信装置において、
複数のビットが配される変調シンボルに送信情報中のビットをマッピングし送信シンボルを作成する変調手段と、
前記マッピングに使用するマッピングパターンを受信装置と共有するマッピングパターン共有手段と、を備え、
重複送信時又は再送信時の少なくとも一つの前記マッピングパターンは、前記変調シンボルにマッピングする送信情報中のビットの組み合わせがそれ以外の送信時のマッピングパターンとは異なる、
ことを特徴とする送信装置。
【請求項３】
送信情報を誤り訂正符号化する符号化手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の送信装置。
【請求項４】
前記誤り訂正符号はターボ符号であることを特徴とする請求項３に記載の送信装置。
【請求項５】
前記誤り訂正符号は低密度パリティ検査符号であることを特徴とする請求項３に記載の送信装置。
【請求項６】
同相成分又は直交成分に複数のビットが配される変調シンボルに送信情報中のビットをマッピングし送信シンボルを作成するともに、送信情報の全て若しくは一部を重複送信又は再送信する送信装置から送信された前記送信シンボルを受信する受信装置において、
各受信シンボルのシンボル尤度を計算するシンボル尤度計算手段と、
前記マッピングに使用されるマッピングパターンを前記送信装置と共有するマッピングパターン共有手段と、
受信シンボル毎の前記マッピングパターン及びシンボル尤度に基づき、前記送信装置から送信された送信情報を判定する復調手段と、を備え、
重複送信時又は再送信時の少なくとも一つの前記マッピングパターンは、前記変調シンボルにマッピングする送信情報中のビットの組み合わせがそれ以外の送信時のマッピングパターンとは異なる、
ことを特徴とする受信装置。
【請求項７】
複数のビットが配される変調シンボルに送信情報中のビットをマッピングし送信シンボルを作成するともに、送信情報の全て若しくは一部を重複送信又は再送信し、且つ、符号拡散多重する送信装置から送信された前記送信シンボルを受信する受信装置において、
各受信シンボルのシンボル尤度を計算するシンボル尤度計算手段と、
前記マッピングに使用されるマッピングパターンを前記送信装置と共有するマッピングパターン共有手段と、
受信シンボル毎の前記マッピングパターン及びシンボル尤度に基づき、前記送信装置から送信された送信情報を判定する復調手段と、を備え、
重複送信時又は再送信時の少なくとも一つの前記マッピングパターンは、前記変調シンボルにマッピングする送信情報中のビットの組み合わせがそれ以外の送信時のマッピングパターンとは異なる、
ことを特徴とする受信装置。
【請求項８】
前記復調手段の判定結果から、前記送信装置が送信情報に施した誤り訂正符号化を復号する復号手段と、
前記復号の過程で得られる受信信号の確からしさを前記復調手段にフィードバックする手段と、を備え、
前記復調手段は、前記フィードバックされた受信信号の確からしさを前記送信情報の判定に用いる、
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の受信装置。
【請求項９】
前記誤り訂正符号はターボ符号であることを特徴とする請求項８に記載の受信装置。
【請求項１０】
前記誤り訂正符号は低密度パリティ検査符号であることを特徴とする請求項８に記載の受信装置。
【請求項１１】
送信情報の全て若しくは一部を重複送信又は再送信する伝送方法であって、
送信装置が、同相成分又は直交成分に複数のビットが配される変調シンボルに送信情報中のビットをマッピングし送信シンボルを作成する変調過程と、
前記マッピングに使用するマッピングパターンを前記送信装置と前記受信装置で共有するマッピングパターン共有過程と、
前記受信装置が、各受信シンボルのシンボル尤度を計算するシンボル尤度計算過程と、
前記受信装置が、受信シンボル毎の前記マッピングパターン及びシンボル尤度に基づき、前記送信装置から送信された送信情報を判定する復調過程と、を含み、
重複送信時又は再送信時の少なくとも一つの前記マッピングパターンは、前記変調シンボルにマッピングする送信情報中のビットの組み合わせがそれ以外の送信時のマッピングパターンとは異なる、
ことを特徴とする伝送方法。
【請求項１２】
送信情報の全て若しくは一部を重複送信又は再送信し、且つ、符号拡散多重する伝送方法であって、
前記送信装置が、複数のビットが配される変調シンボルに送信情報中のビットをマッピングし送信シンボルを作成する変調過程と、
前記マッピングに使用するマッピングパターンを前記送信装置と前記受信装置で共有するマッピングパターン共有過程と、
前記受信装置が、各受信シンボルのシンボル尤度を計算するシンボル尤度計算過程と、
前記受信装置が、受信シンボル毎の前記マッピングパターン及びシンボル尤度に基づき、前記送信装置から送信された送信情報を判定する復調過程と、を含み、
重複送信時又は再送信時の少なくとも一つの前記マッピングパターンは、前記変調シンボルにマッピングする送信情報中のビットの組み合わせがそれ以外の送信時のマッピングパターンとは異なる、
ことを特徴とする伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信装置、受信装置及び伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、通信の信頼性を向上させるための伝送技術として、ＨＡＲＱ（Hybrid Auto Request）技術（例えば非特許文献１参照）や、重複（リピテション）技術などが知られている。ＨＡＲＱ技術では、再送制御と誤り訂正を組み合わせており、誤り訂正符号化を施したパケットを送信し、そのパケットが正しく受信されないときには同一の送信情報から作成した別のパケットを送信し、受信側ではそれら複数のパケットから送信情報を得ている。リピテション技術では、同一の送信情報から作成した複数のシンボルを送信し、受信側ではそれら複数のシンボルを復調して合成し送信情報を得ている。これにより、単独のシンボルから送信情報を得る場合に比して、より高い確率で正確な送信情報を得ることができる。
【０００３】
上記ＨＡＲＱ技術及びリピテション技術ではともに、同一の送信情報から複数回の送信シンボル作成を行うが、その送信シンボル作成時には送信情報中のビットを変調シンボルにマッピングしている。そのマッピングパターンの一例が図１２に示されている。図１２の例は、変調方式として図１１にコンスタレーションパターンが示されている１６ＱＡＭ（16-positions Quadrature Amplitude Modulation）を用いる場合であり、同一の送信情報（この例では１６ビット）から２回分の送信シンボルを作成するときのマッピングパターンである。図１１に示されるように、１６ＱＡＭの変調シンボルは、「m(0)m(1)m(2)m(3)」の４ビットから構成される。図１２において、１回目の送信シンボル作成時には、送信情報中のビット列「b(0)b(1)…b(15)」はそのままの順序で「m(0)m(1)m(2)m(3)」に順次マッピングされる。次いで、２回目の送信シンボル作成時においても、全く同じパターンでマッピングがなされる。
【０００４】
また、図１３には、１６ＱＡＭを用いる場合のマッピングパターンの他の例が示されている。図１３の例では、１回目の送信シンボル作成時には、図１２のマッピングパターンと同様に、送信情報中のビット列「b(0)b(1)…b(15)」はそのままの順序で「m(0)m(1)m(2)m(3)」に順次マッピングされる。しかし、２回目の送信シンボル作成時には、１回目の送信シンボル作成時と変調シンボルにマッピングするビットの組み合わせは同じであるが、１ビット目のm(0)と３ビット目のm(2)にマッピングするビットを入れ替え、又、２ビット目のm(1)と４ビット目のm(3)にマッピングするビットを入れ替える。
【０００５】
１６ＱＡＭでは、図１１のコンスタレーションパターンで示されるように、ビットのマッピング位置により信頼度に差がある。具体的に説明すれば、図１１には「m(0)m(1)m(2)m(3)」の各ビットのビット値＝１の範囲が示されているが、その範囲から分かるように、「m(0)m(1)」の各ビットよりも「m(2)m(3)」の各ビットの方が誤りやすいといえる。そこで、図１３のマッピングパターンによりマッピングするビットの入れ替えを行うと、１回目の送信シンボルと２回目の送信シンボルによるダイバーシチ効果が得られ、復調性能を向上させることができる。
【０００６】
また、通信の信頼性を向上させるための伝送技術としての誤り訂正符号としてターボ符号が知られているが、その復号性能を向上させたツインターボ復号技術が非特許文献２に記載されている。
【非特許文献１】佐和橋衛，樋口健一，新博行，三木信彦，“Ｗ−ＣＤＭＡ高速パケット無線アクセスと無線リンク特性”，信学論(B)，vol. J84-B, no.10, pp1725-1745, 2001年10月
【非特許文献２】T. Suzuki, N. Miyazaki, Y. Hatakawa, “A Proposal of Twin Turbo Detector and Its Evaluation for M-QAM OFDM”, Proc. of 2005 IEICE Society Conference, B-5-6, Sept.2005.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上述した従来のマッピングパターンでは、ＨＡＲＱ技術又はリピテション技術を適用する場合の伝送特性の向上が十分に図られないという課題があった。
【０００８】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、ＨＡＲＱ技術又はリピテション技術を適用する場合の伝送特性の向上を図ることのできる送信装置、受信装置及び伝送方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明に係る送信装置は、送信情報の全て若しくは一部を重複送信又は再送信する送信装置において、同相成分又は直交成分に複数のビットが配される変調シンボルに送信情報中のビットをマッピングし送信シンボルを作成する変調手段と、前記マッピングに使用するマッピングパターンを受信装置と共有するマッピングパターン共有手段と、を備え、重複送信時又は再送信時の少なくとも一つの前記マッピングパターンは、前記変調シンボルにマッピングする送信情報中のビットの組み合わせがそれ以外の送信時のマッピングパターンとは異なることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る送信装置は、送信情報の全て若しくは一部を重複送信又は再送信し、且つ、符号拡散多重する送信装置において、複数のビットが配される変調シンボルに送信情報中のビットをマッピングし送信シンボルを作成する変調手段と、前記マッピングに使用するマッピングパターンを受信装置と共有するマッピングパターン共有手段と、を備え、重複送信時又は再送信時の少なくとも一つの前記マッピングパターンは、前記変調シンボルにマッピングする送信情報中のビットの組み合わせがそれ以外の送信時のマッピングパターンとは異なることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る送信装置においては、送信情報を誤り訂正符号化する符号化手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る送信装置においては、前記誤り訂正符号はターボ符号であることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る送信装置においては、前記誤り訂正符号は低密度パリティ検査符号であることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る受信装置は、同相成分又は直交成分に複数のビットが配される変調シンボルに送信情報中のビットをマッピングし送信シンボルを作成するともに、送信情報の全て若しくは一部を重複送信又は再送信する送信装置から送信された前記送信シンボルを受信する受信装置において、各受信シンボルのシンボル尤度を計算するシンボル尤度計算手段と、前記マッピングに使用されるマッピングパターンを前記送信装置と共有するマッピングパターン共有手段と、受信シンボル毎の前記マッピングパターン及びシンボル尤度に基づき、前記送信装置から送信された送信情報を判定する復調手段と、を備え、重複送信時又は再送信時の少なくとも一つの前記マッピングパターンは、前記変調シンボルにマッピングする送信情報中のビットの組み合わせがそれ以外の送信時のマッピングパターンとは異なることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る受信装置は、複数のビットが配される変調シンボルに送信情報中のビットをマッピングし送信シンボルを作成するともに、送信情報の全て若しくは一部を重複送信又は再送信し、且つ、符号拡散多重する送信装置から送信された前記送信シンボルを受信する受信装置において、各受信シンボルのシンボル尤度を計算するシンボル尤度計算手段と、前記マッピングに使用されるマッピングパターンを前記送信装置と共有するマッピングパターン共有手段と、受信シンボル毎の前記マッピングパターン及びシンボル尤度に基づき、前記送信装置から送信された送信情報を判定する復調手段と、を備え、重複送信時又は再送信時の少なくとも一つの前記マッピングパターンは、前記変調シンボルにマッピングする送信情報中のビットの組み合わせがそれ以外の送信時のマッピングパターンとは異なることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る受信装置においては、前記復調手段の判定結果から、前記送信装置が送信情報に施した誤り訂正符号化を復号する復号手段と、前記復号の過程で得られる受信信号の確からしさを前記復調手段にフィードバックする手段と、を備え、前記復調手段は、前記フィードバックされた受信信号の確からしさを前記送信情報の判定に用いることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る受信装置においては、前記誤り訂正符号はターボ符号であることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る受信装置においては、前記誤り訂正符号は低密度パリティ検査符号であることを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る伝送方法は、送信情報の全て若しくは一部を重複送信又は再送信する伝送方法であって、送信装置が、同相成分又は直交成分に複数のビットが配される変調シンボルに送信情報中のビットをマッピングし送信シンボルを作成する変調過程と、前記マッピングに使用するマッピングパターンを前記送信装置と前記受信装置で共有するマッピングパターン共有過程と、前記受信装置が、各受信シンボルのシンボル尤度を計算するシンボル尤度計算過程と、前記受信装置が、受信シンボル毎の前記マッピングパターン及びシンボル尤度に基づき、前記送信装置から送信された送信情報を判定する復調過程と、を含み、重複送信時又は再送信時の少なくとも一つの前記マッピングパターンは、前記変調シンボルにマッピングする送信情報中のビットの組み合わせがそれ以外の送信時のマッピングパターンとは異なることを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る伝送方法は、送信情報の全て若しくは一部を重複送信又は再送信し、且つ、符号拡散多重する伝送方法であって、前記送信装置が、複数のビットが配される変調シンボルに送信情報中のビットをマッピングし送信シンボルを作成する変調過程と、前記マッピングに使用するマッピングパターンを前記送信装置と前記受信装置で共有するマッピングパターン共有過程と、前記受信装置が、各受信シンボルのシンボル尤度を計算するシンボル尤度計算過程と、前記受信装置が、受信シンボル毎の前記マッピングパターン及びシンボル尤度に基づき、前記送信装置から送信された送信情報を判定する復調過程と、を含み、重複送信時又は再送信時の少なくとも一つの前記マッピングパターンは、前記変調シンボルにマッピングする送信情報中のビットの組み合わせがそれ以外の送信時のマッピングパターンとは異なることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ＨＡＲＱ技術又はリピテション技術を適用する場合の伝送特性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照し、本発明の各実施形態について説明する。
［第１実施形態］
第１実施形態では、重複（リピテション）技術により、送信情報の全て若しくは一部を重複送信する伝送システムを例に挙げて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る送信装置の構成を示すブロック図である。図２、図３は、同実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。
【００２３】
初めに、図１を参照して送信装置について説明する。
図１に示す送信装置において、符号化部１０１は、送信情報中のビット列「a(0)a(1)…a(7)」を誤り訂正符号化し、符号語列「b(0)b(1)…b(15)」を出力する。なお、本発明の各実施形態では、説明の便宜上、送信情報は８ビットから成り、又、誤り訂正符号化の符号化率は１／２とする。
【００２４】
リピテション部１０２は、その符号語列「b(0)b(1)…b(15)」の全部又は一部をコピーする。本実施形態では、リピテションの一例として、図１に示されるように、符号語列「b(0)b(1)…b(15)」の全部をコピーし、２つの符号語列「b(0)b(1)…b(15)」、「b(0)b(1)…b(15)」を出力している。
【００２５】
マッピング部１０３は、その２つの符号語列「b(0)b(1)…b(15)、b(0)b(1)…b(15)」をそれぞれ変調シンボルにマッピングし、２つの送信シンボル群「c(0)、c(1)、c(2)、c(3)」、「c'(0)、c'(1)、c'(2)、c'(3)」を出力する。マッピング部１０３は、同相成分（Ｉチャネル）又は直交成分（Ｑチャネル）に複数のビットが配される変調シンボルへのマッピングを行う変調方式（以下、多値変調方式と称する）を用いる。本実施形態では、多値変調方式の一例として、図１１にコンスタレーションパターンが示されている１６ＱＡＭを用いる。その１６ＱＡＭの変調シンボルへのマッピングパターンは、マッピングパターン共有部１０４から供給される。
【００２６】
２つの送信シンボル群「c(0)、c(1)、c(2)、c(3)」、「c'(0)、c'(1)、c'(2)、c'(3)」は伝送路へ送信されるが、その送信方式については特に限定しない。
【００２７】
マッピングパターン共有部１０４は、変調シンボルへのビットマッピングに使用するマッピングパターンを受信装置と共有する機能を有する。その共有方法としては、（例１）送信装置と受信装置で予め共通のマッピングパターンを複数保持する、（例２）送信装置が動的に変更するマッピングパターンを通信により受信装置に通知する、などが挙げられる。
【００２８】
図４には、本実施形態に係るマッピングパターンの一例が示されている。図４の例は、図１１にコンスタレーションパターンが示されている１６ＱＡＭを用いる場合であり、同一の送信情報（この例では、符号語列「b(0)b(1)…b(15)」）から２回分の送信シンボルを作成するときのマッピングパターンである。図１１に示されるように、１６ＱＡＭの変調シンボルは、「m(0)m(1)m(2)m(3)」の４ビットから構成される。図４において、１回目の送信シンボル作成時には、マッピング規則１により、符号語列「b(0)b(1)…b(15)」はそのままの順序で「m(0)m(1)m(2)m(3)」に順次マッピングされる。
【００２９】
次いで、２回目の送信シンボル作成時においては、マッピング規則２により、１回目の送信シンボル作成時とは変調シンボルにマッピングするビットの組み合わせが異なるようにする。図４において、１回目の送信シンボル作成時には、「b(0)b(1)b(2)b(3)」、「b(4)b(5)b(6)b(7)」、「b(8)b(9)b(10)b(11)」及び「b(12)b(13)b(14)b(15)」の４つの組み合わせで、それぞれ「m(0)m(1)m(2)m(3)」にマッピングする。しかし、２回目の送信シンボル作成時には、１回目とは異なる４つの組み合わせ、「b(0)b(4)b(8)b(12)」、「b(1)b(5)b(9)b(13)」、「b(2)b(6)b(10)b(14)」及び「b(3)b(7)b(11)b(15)」で、それぞれ「m(0)m(1)m(2)m(3)」にマッピングする。
【００３０】
１６ＱＡＭでは、図１１のコンスタレーションパターンに示されるように、ＩチャネルとＱチャネルが完全に独立しているので、「m(0)m(1)m(2)m(3)」のうち互いに関係があるビットはm(0)とm(2)、m(1)とm(3)である。１回目の送信シンボル作成時と２回目の送信シンボル作成時において、従来のように変調シンボルにマッピングされるビットの組み合わせが同じ場合には（図１２、図１３参照）、それら２回分の送信シンボルを加味しても、b(0)に関係するビットはb(2)のみである。しかしながら、本実施形態では、１回目の送信シンボル作成時と２回目の送信シンボル作成時において、変調シンボルにマッピングされるビットの組み合わせを異なるようにすることで、それら２回分の送信シンボルを加味すれば、b(0)に関係するビットをb(2)とb(8)に増やすことができる。これにより、受信側では、リピテションによる時間ダイバーシチ効果に加え、異なるビットの組合せから作成された複数のシンボルを復調することで、伝送路により各ビットが受けた劣化がならされるので、伝送特性が向上する。
【００３１】
次に、図２、図３を参照して受信装置について説明する。
図２に示す受信装置において、送信装置から送信された２つの送信シンボル群「c(0)、c(1)、c(2)、c(3)」、「c'(0)、c'(1)、c'(2)、c'(3)」は、２つの受信シンボル群「g(0)、g(1)、g(2)、g(3)」、「g'(0)、g'(1)、g'(2)、g'(3)」として受信される。
【００３２】
シンボル尤度計算部２０１は、各受信シンボルg(0)、g(1)、g(2)、g(3)、g'(0)、g'(1)、g'(2)、g'(3)の尤度をそれぞれ計算し、シンボル尤度h(0)、h(1)、h(2)、h(3)、h'(0)、h'(1)、h'(2)、h'(3)を出力する。
【００３３】
通信路値生成部２０２は、そのシンボル尤度h(0)、h(1)、h(2)、h(3)、h'(0)、h'(1)、h'(2)、h'(3)及び受信シンボル毎のマッピングパターンに基づき、送信装置から送信された符号語列「b(0)b(1)…b(15)」に対応する通信路値列「j(0)j(1)…j(15)」を生成し出力する。
【００３４】
復号部２０３は、その通信路値列「j(0)j(1)…j(15)」に対して、誤り訂正符号の復号処理を行い、復号結果の受信情報ビット列「I(0)I(1)…I(7)」を出力する。その復号過程で得られる受信信号の確からしさk(0)、k(1)、…、k(15)は、通信路値生成部２０２にフィードバックされる。本実施形態では、k(0)、k(1)、…、k(15)は、復号過程で得られる事後値であり、送信装置が送信した符号語b(0)、b(1)、…、b(15)にそれぞれ対応している。復号過程で得られる事後値は、復号における各ビットの尤度を表し、各ビットが１である確からしさを表す。通信路値生成部２０２は、その復号過程で得られた事後値を通信路値生成に利用する。
【００３５】
マッピングパターン共有部２０４は、受信シンボル毎の変調シンボルへのビットのマッピングパターンを通信路値生成部２０２に供給する。そのマッピングパターンは、送信装置との間で共有される。本実施形態では、１６ＱＡＭの変調シンボルへのビットのマッピングパターンとして、図４に示されるマッピングパターンが送信装置と受信装置で共有される。
【００３６】
図３には、図２に示す通信路値生成部２０２のブロック構成図が示されている。
図３において、通信路値演算部２１１は、受信シンボルg(0)、g(1)、g(2)、g(3)のシンボル尤度h(0)、h(1)、h(2)、h(3)及び該受信シンボル毎のマッピングパターンに基づき、送信装置から送信された符号語b(0)、b(1)、…、b(15)に対応する通信路値j'(0)、j'(1)、…、j'(15)を算出する。ここで、受信シンボルg(0)、g(1)、g(2)、g(3)は、１回目の送信シンボル作成によって作成された送信シンボルc(0)、c(1)、c(2)、c(3)に対応しているので、図４に示される１回目の送信シンボル作成時のマッピングパターン（マッピング規則１）が用いられる。
【００３７】
同様に、通信路値演算部２１２は、受信シンボルg'(0)、g'(1)、g'(2)、g'(3)のシンボル尤度h'(0)、h'(1)、h'(2)、h'(3)及び該受信シンボル毎のマッピングパターンに基づき、送信装置から送信された符号語b(0)、b(1)、…、b(15)に対応する通信路値j''(0)、j''(1)、…、j''(15)を算出する。ここで、受信シンボルg'(0)、g'(1)、g'(2)、g'(3)は、２回目の送信シンボル作成によって作成された送信シンボルc'(0)、c'(1)、c'(2)、c'(3)に対応しているので、図４に示される２回目の送信シンボル作成時のマッピングパターン（マッピング規則２）が用いられる。
【００３８】
加算器２１３は、通信路値j'(0)、j'(1)、…、j'(15)と通信路値j''(0)、j''(1)、…、j''(15)をそれぞれ対応するビット毎に加算し、通信路値j(0)、j(1)、…、j(15)を求める。
【００３９】
また、通信路値演算部２１１及び２１２は、復号部２０３からフィードバックされた事後値k(0)、k(1)、…、k(15)を、それぞれの通信路値演算に反映させる。具体的には、（１）式で代表される演算式により、１６ＱＡＭの変調シンボルを構成する各ビットm(0)、m(1)、m(2)、m(3)の尤度PC(m(0))、PC(m(1))、PC(m(2))、PC(m(3))を算出する。
【００４０】
【数１】
2007214783.tif 000003
【００４１】
上記（１）式には、ビットm(0)の尤度PC(m(0))を算出する演算式が代表して示されている。この（１）式において、m(0)に対してm(2)のみが反映されているのは、同じＩチャンネル上にマッピングされているビットだけを反映させればよいからである（図１１参照）。また、P()で表される事前値には、復号過程で得られる事後値として復号部２０３からフィードバックされてくる値k()が利用できる。
【００４２】
ここで、送信装置から送信された符号語b(0)に対応する通信路値j(0)を算出する場合を例に挙げて、通信路値の算出方法を説明する。
通信路値演算部２１１は、前回復号時の事後値k(0)、k(1)、…、k(15)がフィードバックされると、その事後値k(0)、k(1)、…、k(15)を事前値として利用する。このとき、通信路値演算部２１１では、図４に示される１回目の送信シンボル作成時のマッピングパターン（マッピング規則１）が用いられるので、符号語b(0)に対応するビット尤度j'(0)を求める際に、上記（１）式により、符号語b(2)に対応する事後値k(2)をm(2)に係る事前値に利用し反映させる。
【００４３】
一方、通信路値演算部２１２は、前回復号時の事後値k(0)、k(1)、…、k(15)がフィードバックされると、その事後値k(0)、k(1)、…、k(15)を事前値として利用するが、このとき、通信路値演算部２１１では、図４に示される２回目の送信シンボル作成時のマッピングパターン（マッピング規則２）が用いられるので、符号語b(0)に対応するビット尤度j''(0)を求める際に、上記（１）式により、符号語b(8)に対応する事後値k(8)をm(2)に係る事前値に利用し反映させる。
【００４４】
これにより、通信路値演算部２１１及び２１２では、それぞれ異なるビットの組み合わせでビット尤度（通信路値）の算出が行われる。そして、通信路値演算部２１１及び２１２各々で算出された通信路値を合成した結果が復号処理に用いられる。これにより、復調性能の向上が可能になる。
【００４５】
なお、上記（１）式には、ビットm(0)の尤度PC(m(0))を算出する演算式が示されているが、他のビットm(1)、m(2)、m(3)の尤度PC(m(1))、PC(m(2))、PC(m(3))についても、同様の演算式により算出できる。
【００４６】
次に、本実施形態に適用可能な誤り訂正符号について説明する。
本実施形態に適用可能な誤り訂正符号としては、例えば、ターボ符号、低密度パリティ検査符号（Low-Density Parity-Check Codes；ＬＤＰＣ符号）などが挙げられる。
【００４７】
［ターボ符号適用の実施例］
図５は、図１に示す送信装置の符号化部１０１としてのターボ符号化器の構成を示すブロック図である。図５の構成は周知のものである。図６は、図２に示す受信装置にツインターボ復号器を適用した実施例の構成を示すブロック図である。なお、ツインターボ復号器については、非特許文献２に記載されている。
【００４８】
図５に示すターボ符号化器は、２つの要素符号器１１０１、１１０２を備え、２つの要素符号によって符号化を行うものである。図５において、要素符号器１１０１は、送信情報ビットからパリティビットａ１を生成する。インタリーバ１１０３は、入力された送信情報ビットの順番を交錯する。要素符号器１１０２は、インタリーバ１１０３出力後の送信情報ビットからパリティビットａ２を生成する。これにより、同じ送信情報ビットから、パリティビットａ１及びａ２が生成される。但し、要素符号器１１０１と１１０２とでは、送信情報ビットの入力順序は交錯されている。ターボ符号化器１１０は、入力された送信情報ビット、パリティビットａ１及びａ２の合計３ビットを符号化データとして出力する。
【００４９】
図６に示す受信装置においては、図３に示される通信路値生成部２０２を２つ（通信路値生成部２０２−１、２０２−２）設けている。通信路値生成部２０２−１及び２０２−２には、シンボル尤度計算部２０１出力後のシンボル尤度h(0)、h(1)、h(2)、h(3)、h'(0)、h'(1)、h'(2)、h'(3)がそれぞれ入力される。通信路値生成部２０２−１及び２０２−２は、そのシンボル尤度h(0)、h(1)、h(2)、h(3)、h'(0)、h'(1)、h'(2)、h'(3)と、マッピングパターン共有部２０４から供給される受信シンボル毎のマッピングパターンとに基づき、送信情報ビット、パリティビットａ１及びａ２に対応する各通信路値を生成し出力する。
【００５０】
図６に示すツインターボ復号器は、図５に示すターボ符号化器に対応する構成となっており、要素符号器１１０１に対応する復号器２２１と、要素符号器１１０２に対応する復号器２２２を備える。この構成により、事後値の反復計算を行う。
【００５１】
図６において、まず、復号器２２１は、送信情報ビット及びパリティビットａ１の両方の通信路値を通信路値生成部２０２−１から入力する。また、復号器２２１で最初に復号処理を行う際には、送信情報ビットの事前値を「1/2」（対数尤度で0）とする。この結果、送信情報ビットの外部値と事後値が計算される。但し、一般にこの段階では、外部値のみが次の処理に用いられる。
【００５２】
復号器２２１出力後の外部値は、インタリーバ２３１で交錯された後に、事前値として復号器２２２に入力される。また、送信情報ビット及びパリティビットａ２の両方の通信路値を通信路値生成部２０２−２から復号器２２２に入力する。ここで、送信情報ビットの通信路値に関しては、復号器２２１出力後の外部値と同様に、インタリーバ２３２で交錯された後に復号器２２２に入力される。復号器２２２は、復号処理の結果として送信情報ビットの外部値と事後値を出力する。復号器２２２出力後の事後値は、ビット判定されて、受信データ（受信情報ビット）として出力される。
【００５３】
復号器２２２出力後の外部値は、逆インタリーバ２４１で逆交錯された後に、事前値として復号器２２１に入力される。これにより、再度、復号器２２１から演算処理が実行される。
【００５４】
また、復号器２２２出力後の事後値は、逆インタリーバ２４２で逆交錯された後に、変調シンボルのビットの事前値として通信路値生成部２０２−１に入力される。これにより、復号器２２１からの再度の演算処理の実行時において使用する通信路値は、通信路値生成部２０２−１によって変調シンボルのビットの事前値が反映されて更新されたものであり、前回の通信路値よりも精度が向上していると期待できる。
【００５５】
また、通信路値生成部２０２−２は、復号器２２１出力後の事後値を事前値として用い、復号器２２２に入力する通信路値を更新する。これにより、復号器２２１で得られた送信情報ビットの確からしさを用いて、復号器２２２へ引き渡す通信路値を更新することができ、復号器２２２に入力する通信路値の精度向上を図ることが可能となる。
【００５６】
このツインターボ復号器を適用した受信装置によれば、誤り訂正の性能が向上し、伝送特性の一層の向上を図ることが可能になる。
【００５７】
［ＬＤＰＣ符号適用の実施例］
図７は、図２に示す受信装置にＬＤＰＣ復号器２２００を適用した実施例の構成を示すブロック図である。なお、ＬＤＰＣ復号器２２００自体の構成は周知のものである。
【００５８】
図７に示す受信装置において、通信路値生成部２０２には、シンボル尤度計算部２０１出力後のシンボル尤度h(0)、h(1)、h(2)、h(3)、h'(0)、h'(1)、h'(2)、h'(3)が入力される。通信路値生成部２０２は、そのシンボル尤度h(0)、h(1)、h(2)、h(3)、h'(0)、h'(1)、h'(2)、h'(3)と、マッピングパターン共有部２０４から供給される受信シンボル毎のマッピングパターンとに基づき、変調シンボルのビット毎の軟判定データ（通信路値）を出力する。その通信路値は、ＬＤＰＣ復号器２２００に入力される。
【００５９】
ＬＤＰＣ復号器２２００は、上記したターボ符号の場合と同様に、事後値を反復計算する。その復号アルゴリズムとしては、Min SumやSum Productが代表的なものである。その反復計算は、復号結果が正しい符号語になるか、あるいは、規定の反復数に到達するまで行う。
【００６０】
ＬＤＰＣ復号器２２００において、まず、行方向演算部２２０１は、入力された通信路値に対して行方向演算を行い、事前値（或いは外部値）を出力する。その行方向演算を行う際には、列方向演算部２２０３から入力される外部値（或いは事前値）を参照する。符号語推定部２２０２は、直接復調器１２ａ出力後の通信路値および行方向演算部２２０１出力後の事前値（或いは外部値）に基づいて符号語推定を行い、事後値を出力する。列方向演算部２２０３は、最大反復数判定部２２１３の判定結果に基づいて行方向演算を行い、外部値（或いは事前値）を出力する。
【００６１】
ビット判定部２２１１は、入力された事後値に基づき、ビット判定を行う。符号検査部２２１２は、そのビット判定の結果から、符号検査の合否を判断する。符号検査が合格の場合には、そのビット判定の結果が受信データ（受信情報ビット）として出力される。一方、符号検査が不合格の場合には、最大反復数判定部２２１３は、ＬＤＰＣ復号器２２００における反復回数が最大反復数に達したか否かを判断する。最大反復数に達した場合には、今回のビット判定の結果が受信データ（受信情報ビット）として出力される。一方、最大反復数に達していない場合には、ＬＤＰＣ復号器２２００に対して、反復を指示する。
【００６２】
また、符号語推定部２２０２出力後の事後値は、変調シンボルのビットの事前値として通信路値生成部２０２にフィードバックされる。これにより、通信路値生成部２０２からの次回の通信路値は、その変調シンボルのビットの事前値が反映されて更新されたものであり、前回の通信路値よりも精度が向上していると期待できる。これにより、誤り訂正の性能が向上し、伝送特性の一層の向上を図ることが可能になる。
【００６３】
上述のツインターボ復号器及びＬＤＰＣ復号器のように各イタレーション毎で通信路値を更新する復調方式を用いる場合には、相乗効果が出るようにマッピングパターンを作成することにより、さらに大きな伝送特性の改善が可能になる。
【００６４】
［第２実施形態］
第２実施形態では、上記第１実施形態と同様に重複（リピテション）技術により送信情報の全て若しくは一部を重複送信し、さらに加えて符号拡散多重及びマルチキャリア送信を行う伝送システムを例に挙げて説明する。
図８は、本発明の第２実施形態に係る送信装置の構成を示すブロック図である。この図８において図１の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。
【００６５】
図８に示す送信装置において、拡散多重部１１１は、マッピング部１０３ａ出力後の２つの送信シンボル群「c(0)、c(1)、c(2)、c(3)」、「c'(0)、c'(1)、c'(2)、c'(3)」をシンボル群毎に拡散符号により符号拡散多重し、符号拡散多重後の２つの送信シンボル群「d(0)、d(1)、d(2)、d(3)」、「d'(0)、d'(1)、d'(2)、d'(3)」を出力する。その符号拡散多重処理では、（２)式で代表される演算式が用いられる。
【００６６】
【数２】
2007214783.tif 000004
【００６７】
但し、w00、w01、w10、w11は拡散符号である。なお、拡散符号の種類は特に限定されない。
【００６８】
各送信シンボル群「d(0)、d(1)、d(2)、d(3)」、「d'(0)、d'(1)、d'(2)、d'(3)」は、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部１１２により、シンボル群毎に各サブキャリアに配置され、マルチキャリア送信される。
【００６９】
本実施形態に係るマッピング部１０３ａでは、複数のビットが配される変調シンボルへのマッピングを行う変調方式を用いるが、その変調方式としては、上述の第１実施形態とは異なり、多値変調方式に限定されない。その理由は、符号拡散多重伝送を行うことによって、ＩチャネルとＱチャネルとが独立ではなくなるからである。これにより、上述の第１実施形態と同様のマッピングパターンを用いることで、伝送特性の向上を図ることができる。なお、複数のビットが配される変調シンボルへのマッピングを行う変調方式としては、例えば、１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying, Quadri-Phase Shift Keying）などが挙げられる。
【００７０】
なお、受信装置については、上述の第１実施形態の受信装置に従来のマルチキャリア符号拡散多重伝送の受信機能を設ければよい。
【００７１】
［第３実施形態］
第３実施形態では、ＨＡＲＱ技術により、送信情報の全て若しくは一部を再送信する伝送システムを例に挙げて説明する。
図９は、本発明の第３実施形態に係る送信装置の構成を示すブロック図である。この図９において図１の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。
【００７２】
図９に示す送信装置において、符号化部１０１出力後の符号語列「b(0)b(1)…b(15)」は、マッピング部１０３に入力されるとともに、バッファ１２１に記憶される。バッファ１２１は、再送命令に従って、記憶している符号語列「b(0)b(1)…b(15)」の全部又は一部を再送用に出力する。
【００７３】
本実施形態に係るマッピング部１０３では、第１実施形態と同様に、多値変調方式を用いる。そして、マッピング部１０３は、マッピングパターン共有部１０４から供給されるマッピングパターンに従って、通常時には図４の１回目の送信シンボル作成時のマッピングパターン（マッピング規則１）で送信シンボル群「c(0)、c(1)、c(2)、c(3)」を作成し、再送時には図４の２回目の送信シンボル作成時のマッピングパターン（マッピング規則２）で送信シンボル群送信シンボル群「c'(0)、c'(1)、c'(2)、c'(3)」を作成する。これにより、第１実施形態と同様に伝送特性の向上を図ることができる。
【００７４】
なお、受信装置については、上述の第１実施形態の受信装置に従来の再送制御機能を設ければよい。
【００７５】
［第４実施形態］
第４実施形態では、上記第３実施形態と同様にＨＡＲＱ技術により送信情報の全て若しくは一部を再送信し、さらに加えて上記第２実施形態と同様に符号拡散多重及びマルチキャリア送信を行う伝送システムを例に挙げて説明する。
図１０は、本発明の第４実施形態に係る送信装置の構成を示すブロック図である。この図１０において図１、図８及び図９の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。
【００７６】
図１０に示す送信装置においては、上記図９のバッファ１２１を設けて再送制御に対応し、また、上記図８の拡散多重部１１１及びＩＦＦＴ部１１２を設けて符号拡散多重及びマルチキャリア送信を行うようにしている。そして、本実施形態に係るマッピング部１０３ａでは、上述の第２実施形態と同様に、複数のビットが配される変調シンボルへのマッピングを行う変調方式を用いるが、該第２実施形態と同様の理由から、その変調方式としては多値変調方式に限定されない。これにより、上述の第３実施形態と同様のマッピングパターンを用いることで、伝送特性の向上を図ることができる。
【００７７】
なお、受信装置については、上述の第１実施形態の受信装置に従来のマルチキャリア符号拡散多重伝送の受信機能及び再送制御機能を設ければよい。
【００７８】
上述した各実施形態によれば、同一の送信情報に基づいて、複数の送信シンボルを作成する方式であるリピテション方式や再送制御方式において、既に送信シンボルの作成に一度用いた送信情報を用いて、２回目以降に送信シンボルを作成するときに、少なくとも１回は他の作成時とは異なるビットの組み合わせで変調シンボルへのビットマッピングを行う。これにより、復調時には信頼度の影響を与えるビットを増やすことができるので、大きなダイバーシチ効果を得ることが可能になる。その結果として、所定の誤り率を達成するための所要の信号対雑音比（ＳＮＲ）を低減させることができるという効果が得られる。
【００７９】
以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、多値変調方式としては、上述の１６ＱＡＭや、６４ＱＡＭなどが挙げられる。また、複数のビットが配される変調シンボルへのマッピングを行う変調方式であって多値変調方式ではない変調方式としては、例えばＱＰＳＫなどが挙げられる。
【００８０】
また、上述の第２及び第４実施形態では、符号拡散多重及びマルチキャリア送信を行う伝送システムを例に挙げたが、符号拡散多重及びシングルキャリア送信を行う伝送システムについても、上述の第２及び第４実施形態と同様に適用可能である。つまり、シングルキャリア送信であっても符号拡散多重を行うものであれば、複数のビットが配される変調シンボルへのマッピングを行う変調方式を用いることができ、同様の効果を得ることが可能である。
【００８１】
なお、本発明に係る送信装置及び受信装置は、無線伝送システム及び有線伝送システムの双方に適用可能である。また、通信、放送など、各種の伝送システムに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る送信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。
【図３】同実施形態に係る通信路値生成部２０２の構成を示すブロック図である。
【図４】同実施形態に係るマッピングパターンの一例を示す図である。
【図５】ターボ符号化器の構成を示すブロック図である。
【図６】図２に示す受信装置にツインターボ復号器を適用した実施例の構成を示すブロック図である。
【図７】図２に示す受信装置にＬＤＰＣ復号器２２００を適用した実施例の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る送信装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る送信装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係る送信装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】１６ＱＡＭのコンスタレーションパターンを示す図である。
【図１２】従来のマッピングパターンの一例を示す図である。
【図１３】従来のマッピングパターンの他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００８３】
１０１…符号化部、１０２…リピテション部、１０３，１０３ａ…マッピング部、１０４，２０４…マッピングパターン共有部、１１１…拡散多重部、１１２…逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部、１２１…バッファ、２０１…シンボル尤度計算部、２０２…通信路値生成部、２０３…復号部、２１１，２１２…通信路値演算部、２１３…加算器
【図１】
2007214783.tif 000005
【図２】
2007214783.tif 000006
【図３】
2007214783.tif 000007
【図４】
2007214783.tif 000008
【図５】
2007214783.tif 000009
【図６】
2007214783.tif 000010
【図７】
2007214783.tif 000011
【図８】
2007214783.tif 000012
【図９】
2007214783.tif 000013
【図１０】
2007214783.tif 000014
【図１１】
2007214783.tif 000015
【図１２】
2007214783.tif 000016
【図１３】
2007214783.tif 000017