(57)【要約】【課題】  ビタビ復号処理の遅延時間を削減し、適切な反復復号処理を行うことができる無線送信装置を提供する。  【課題を解決するための手段】  無線送信装置は復号完結ビット付加部を備え、インタリーブの処理単位となるシンボルの末尾に復号化処理を可能にするための復号完結ビットとして既知のビット列を付加する（Ｓ１４、Ｓ１６）。そして、無線送信装置は、復号完結ビット付加部により復号完結ビットが付加されたシンボルを畳み込み符号化する畳み込み符号化部と、畳み込み符号化部にて符号化されたシンボルをインタリーブするインタリーブ部と、インタリーブ部にてインタリーブされたデータを送信するデータ送信部とを備える。【選択図】  図１
2007081931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インタリーブの処理単位となるシンボルの末尾に、復号化処理を可能にするための復号完結ビットとして既知のビット列を付加する復号完結ビット付加部と、
前記復号完結ビット付加部により復号完結ビットが付加されたシンボルを畳み込み符号化する畳み込み符号化部と、
前記畳み込み符号化部にて符号化されたシンボルをインタリーブするインタリーブ部と、
前記インタリーブ部にてインタリーブされたデータを送信するデータ送信部と、
を備える無線送信装置。
【請求項２】
前記復号完結ビット付加部は、前記復号完結ビットとして、すべて０からなる所定長のビットを前記シンボルの末尾に付加する請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項３】
前記復号完結ビット付加部は、同じシンボル内にある所定長のビットデータを複製し、複製したビットデータを前記シンボルの末尾に付加する請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項４】
インタリーブの処理単位となるシンボルの末尾に、復号化処理を可能にするための復号完結ビットとして既知のビット列が付加されて畳み込み符号化されたデータを受信するデータ受信部と、
前記データ受信部にて受信したデータを前記シンボル毎にデインタリーブするデインタリーブ部と、
前記デインタリーブ部にてデインタリーブされたデータを前記シンボル毎に前記復号完結ビットに基づいてビタビ復号するビタビ復号部と、
を備える無線受信装置。
【請求項５】
前記ビタビ復号部にてビタビ復号化されたシンボルを畳み込み符号化する畳み込み符号化部と、
前記畳み込み符号化部にて符号化されたシンボルをインタリーブするインタリーブ部と、
前記インタリーブ部にてインタリーブされたシンボルに基づいて前記シンボルのレプリカ信号を生成するレプリカ信号生成部と、
前記レプリカ信号生成部にて生成されたレプリカ信号によって前記データ受信部にて受信する信号の干渉をキャンセルする干渉キャンセル部と、
を備える請求項４に記載の無線受信装置。
【請求項６】
前記データ受信部は、前記復号完結ビットとして、すべて０からなる所定長のビットが前記シンボルの末尾に付加されて畳み込み符号化されたデータを受信する請求項４に記載の無線受信装置。
【請求項７】
前記データ受信部は、同じシンボル内にある所定長のビットデータを複製し、複製したビットデータが前記シンボルの末尾に付加されて畳み込み符号化されたデータを受信する請求項４に記載の無線受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、畳み込み符号を用いた信号の無線伝送を行う無線送信装置および無線受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線伝送通信では、伝送路の変動や妨害信号の干渉などに起因する受信品質の劣化の対策としてさまざまな技術が用いられている。
【０００３】
例えば、送信側で送信データに誤り訂正符号化を行い、受信側で誤り訂正復号を行う誤り符号化、訂正技術が用いられている。無線ＬＡＮ規格のＩＥＥＥ８０２．１１ａでは、誤り訂正符号として畳み込み符号が採用され、誤り復号器としてビタビ復号が採用されている。
【０００４】
また、一定期間連続的に受信品質が劣化するバースト誤りの対策として、送信側が送信データの順序をあらかじめ定めた規則に従って入れ替えることにより、データを時間的に分散させ、受信側が元のデータ順に戻すインタリーブ処理がある。インタリーブ処理は、ブロックにまたがって持続する雑音などに起因するデータ誤りにより、その部分のデータ全体が欠落してしまう致命的なトラブルを防止する。
【０００５】
また、所望信号以外の妨害信号を除去する干渉キャンセル技術も重要である。例えば、ＣＤＭＡ通信システムにおいては、他ユーザの拡散符号を用いて、他ユーザの送信信号レプリカを生成し、受信信号から他ユーザの信号を取り除く処理が行われている。
【０００６】
高速無線ＬＡＮ規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ｎでは、複数の送受信アンテナを用いて、複数の送信ストリームを同時に送受信するＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ）伝送技術が採用されているが、ＭＩＭＯ伝送システムの受信品質を向上させる技術の一つとして、受信信号の復号処理を繰り返す反復復号の適用が考えられるという背景がある。反復復号処理では、適切な繰り返し反復回数を選ぶことにより、受信品質を向上できる。
【０００７】
前述したインタリーブの効果を十分に得るには、伝搬路の変動速度に応じた大きさのインタリーブサイズを選ぶ必要がある。ただし、反復復号処理や大きなインタリーブサイズは処理遅延に大きな影響を与える。インタリーブ、デインタリーブ処理は、インタリーブサイズ分のデータが揃うまで、データの入れ替え処理を行えないため、インタリーブ、デインタリーブ処理を複数回繰り返す反復復号では、処理遅延削減の対策が重要となる。例えば、非特許文献１では、処理遅延を小さくすることを目的として、インタリーブサイズをＯＦＤＭシンボルサイズに設定して、反復復号を行っている。
【非特許文献１】「並列干渉キャンセラを用いた誤り訂正符号化ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭの特性」、柴原、西村、大鐘、小川著、信学技報ＲＣＳ２００４−８１、電子情報通信学会
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
受信側において、十分な受信性能を得るには、ビタビ復号処理において拘束長の５倍以上のトレースバック長を確保する必要があることが知られている。従って、ビタビ復号器に最後のブランチメトリックが入力されてから、トレースバック長分のブランチメトリックが入力されることで、初めてビタビ復号が完了する。すなわち、本来の送信データ終端のブランチメトリックが入力された後、送信側で付与されたＴａｉｌビットに基づくブランチメトリックが入力されることにより、本来の送信データに対するビタビ復号処理を完了させることができる。
【０００９】
畳み込み符号化、ビタビ復号処理、およびインタリーブ・デインタリーブ処理を行う無線伝送装置においては、本来の送信データ終端の後にブランチメトリックが入力されるために次のインタリーブの到着を待たなければならず、ビタビ復号時の処理遅延の問題が存在した。特に、反復復号処理を行う無線伝送装置においては、反復復号の回数が制限され、インタリーブサイズによっては反復復号が規定された時間内に終了しないというという課題を有していた。
【００１０】
本発明は、上記背景に鑑み、ビタビ復号処理の遅延時間を削減し、適切な反復復号処理を行うことができる無線送信装置および無線受信装置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】
【００１１】
本発明の無線送信装置は、インタリーブの処理単位となるシンボルの末尾に、復号化処理を可能にするための復号完結ビットとして既知のビット列を付加する復号完結ビット付加部と、前記復号完結ビット付加部により復号完結ビットが付加されたシンボルを畳み込み符号化する畳み込み符号化部と、前記畳み込み符号化部にて符号化されたシンボルをインタリーブするインタリーブ部と、前記インタリーブ部にてインタリーブされたデータを送信するデータ送信部とを備える。
【００１２】
この構成により、それぞれのシンボルの末尾に、復号完結ビットとして復号処理を可能にする既知のビット列が付加されるので、畳み込み信号を受信した無線受信装置では、既知のビット列に基づいてシンボルの復号化を行える。すなわち、受信側で次のシンボルの到着を待たなくてもシンボルの復号化を行えるので、復号処理の遅延を低減することができる。なお、「既知のビット列」とは、復号時において、ビタビ復号を行う受信側にとって既知のビット列である。あらかじめ定められたビット列でもよいし、復号対象のシンボルの復号開始より前に復号化されて、復号時に受信側にとって既知となっているビット列でもよい。
【００１３】
本発明の無線送信装置において、前記復号完結ビット付加部は、前記復号完結ビットとして、すべて０からなる所定長のビットを前記シンボルの末尾に付加してもよい。
【００１４】
この構成により、いわゆるテイルビットを用いてビタビ復号を行うことができる。
【００１５】
本発明の無線送信装置において、前記復号完結ビット付加部は、同じシンボル内にある所定長のビットデータを複製し、複製したビットデータを前記シンボルの末尾に付加してもよい。
【００１６】
この構成により、無線受信装置において、ブランチメトリックを用いてビタビ復号を行うことができる。
【００１７】
本発明の無線受信装置は、インタリーブの処理単位となるシンボルの末尾に、復号化処理を可能にするための復号完結ビットとして既知のビット列が付加されて畳み込み符号化されたデータを受信するデータ受信部と、前記データ受信部にて受信したデータを前記シンボル毎にデインタリーブするデインタリーブ部と、前記デインタリーブ部にてデインタリーブされたデータを前記シンボル毎に前記復号完結ビットに基づいてビタビ復号するビタビ復号部とを備える。
【００１８】
この構成により、既知のビット列に基づいてシンボルの復号化を行える。すなわち、次のシンボルの到着を待たなくてもシンボルの復号化を行えるので、復号処理の遅延を低減することができる。
【００１９】
本発明の無線受信装置は、前記ビタビ復号部にてビタビ復号化されたシンボルを畳み込み符号化する畳み込み符号化部と、前記畳み込み符号化部にて符号化されたシンボルをインタリーブするインタリーブ部と、前記インタリーブ部にてインタリーブされたシンボルに基づいて前記シンボルのレプリカ信号を生成するレプリカ信号生成部と、前記レプリカ信号生成部にて生成されたレプリカ信号によって前記データ受信部にて受信する信号の干渉をキャンセルする干渉キャンセル部とを備えてもよい。
【００２０】
このように、干渉キャンセル部を有する構成においては、復号したデータを再度復号化してレプリカ信号を生成する必要があるので、データの復号を速やかに行うことへの要求が特に大きい。本発明の構成により、次のシンボルの到着を待たずに速やかにビタビ復号を行えるので、無線受信装置は適切に干渉をキャンセルすることができる。
【００２１】
本発明の無線受信装置において、前記データ受信部は、前記復号完結ビットとして、すべて０からなる所定長のビットが前記シンボルの末尾に付加されて畳み込み符号化されたデータを受信してもよい。
【００２２】
この構成により、いわゆるテイルビットを用いてビタビ復号を行うことができる。
【００２３】
本発明の無線受信装置において、前記データ受信部は、同じシンボル内にある所定長のビットデータを複製し、複製したビットデータが前記シンボルの末尾に付加されて畳み込み符号化されたデータを受信してもよい。
【００２４】
この構成により、ブランチメトリックを用いてビタビ復号を行うことができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、それぞれのシンボルの末尾に、復号処理を可能にする復号完結ビットとして既知のビット列が付加されるので、畳み込み信号を受信した無線受信装置では、既知のビット列に基づいて速やかにシンボルの復号化を行うことができ、復号処理の遅延を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態の無線送信装置および無線受信装置について、図面を参照しながら説明する。
（第１の実施の形態）
本実施の形態では、無線送信装置としてＭＩＭＯ送信機を用い、無線受信装置としてＭＩＭＯ受信機を用いる例を挙げて説明する。ＭＩＭＯ送信機およびＭＩＭＯ受信機は共に２本のアンテナを備え、ＭＩＭＯ送信機とＭＩＭＯ受信機との間で２つのストリームを伝送する。
【００２７】
図１は、第１の実施の形態のＭＩＭＯ送信機による送信フレーム生成手順を示す図である。図１を用いて、本実施の形態のＭＩＭＯ送信機による送信フレーム生成手順について説明する前に、ＭＩＭＯ送信機およびＭＩＭＯ受信機の構成について説明する。
【００２８】
図２〜図４は第１の実施の形態のＭＩＭＯ送信機１０の構成を示す図、図５はＭＩＭＯ受信機３０の構成を示す図である。
【００２９】
図２に示すように、ＭＩＭＯ送信機１０は、送信フレーム生成部１１と、畳み込み符号化部１２と、インターリーブ部１３と、マッピング部１４と、ＯＦＤＭ変調部１５と、ＲＦ部１６とを備えている。
【００３０】
ＭＩＭＯ送信機１０は、送信フレーム生成部１１にて生成した送信フレームを畳み込み符号化部１２で畳み込み符号化し、符号化した送信フレームをインタリーブ部１３でインタリーブする。ＭＩＭＯ送信機１０は、インタリーブ後のデータをマッピング部１４にて適用される変調方式に応じてマッピングし、ＯＦＤＭ変調部１５でＯＦＤＭ変調することによりＯＦＤＭシンボルを生成する。ＭＩＭＯ送信機１０は、生成されたＯＦＤＭシンボルをＲＦ部１６にてアップコンバートし、送信アンテナより送信する。
【００３１】
送信フレーム生成部１１は、送信フレームを生成する機能を有する。図３は、送信フレーム生成部１１の構成を示す図である。送信フレーム生成部１１は、送信ビット生成部２１と、Ｔａｉｌビット・パディングビット挿入制御部２２と、ＦＩＦＯ部２３とを有する。送信ビット生成部２１は、送信フレームの情報に基づいて送信ビットを生成し、生成した送信ビットをＦＩＦＯ部２３に格納する。Ｔａｉｌビット・パディングビット挿入制御部２２は、送信ビットへのＴａｉｌビットおよびパディングビットの挿入を制御する。本実施の形態のＴａｉｌビット・パディングビット挿入制御部２２によるＴａｉｌビットの挿入制御については、図１を参照して後に詳しく説明する。
【００３２】
図２に戻って、畳み込み符号化部１２は、送信フレーム生成部１１で生成された送信フレームを畳み込み符号化する機能を有する。図３は、畳み込み符号化部１２の構成を示す図である。畳み込み符号化部１２は、入力されたデータを（拘束長−１）段のシフトレジスタで保持し、畳み込み符号部１２に入力されたあるデータに対し、過去の６データの値を利用して求めた２ビットをデータの畳み込み符号化結果として出力する。フレームの最終データが畳み込み符号部１２に入力された後は、Ｔａｉｌビット（６ビット、オールゼロ）を入力し、畳み込み符号部１２の全シフトレジスタの値をゼロにセットすることで、畳み込み符号化処理を終端させる。この畳み込み符号化部１２としては、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ無線ＬＡＮの規格の畳み込み符号化器を用いることができる。
【００３３】
次に、ＭＩＭＯ受信機３０について図５を用いて説明する。ＭＩＭＯ受信機３０は、ＲＦ部３１と、ＯＦＤＭ復調部３２と、チャネル推定・分離部３３とブランチメトリック演算部３４と、デインタリーブ部３５と、ビタビ復号部３６と、反復復号部４０とを備える。反復復号部４０は、レプリカ生成部４１と、干渉キャンセル部４２と、ブランチメトリック演算部４３と、デインタリーブ部４４と、ビタビ復号部４５と、畳み込み符号化部４６と、インタリーブ部４７と、マッピング部４８とを備えている。
【００３４】
ＭＩＭＯ受信機３０は、受信アンテナにより受信した受信信号を、ＲＦ部３１にてダウンコンバートした後、ＯＦＤＭ復調部３２によりＯＦＤＭ復調する。ＭＩＭＯ受信機３０のチャネル推定・分離部３３は、送信側より送信された既知信号を用いて送受信アンテナ間のチャネル特性を推定する。また、チャネル推定・分離部３３は、例えばＺＦ（Ｚｅｒｏ Ｆｏｒｃｉｎｇ）などのチャネル分離処理により、二つのストリームのデータが混信して受信されたＯＦＤＭ復調後のシンボルデータから各ストリームのデータを分離する。ブランチメトリック演算部３４は、チャネル分離後のデータを用いてブランチメトリックを求め、これをデインタリーブ部３５でデインタリーブした後、デインタリーブされたデータをビタビ復号部３６で復号する。
【００３５】
反復復号部４０は、このビタビ復号結果に対し、送信側と同様の畳み込み符号化、インタリーブ、マッピングを行い、さらに、レプリカ生成部４１がチャネル推定結果を乗ずることで、各送受信アンテナ間の受信信号のレプリカ信号を生成する。干渉キャンセル部４２が、レプリカ生成部４１にて生成されたレプリカ信号をＯＦＤＭ復調信号から差し引くことにより、各ストリームの信号を得る。その各ストリーム信号に対しては、受信機の初段の処理と同様、ブランチメトリック演算、デインタリーブ、ビタビ復号が行われる。この反復復号処理を繰り返し行った後、受信データが得られる。
【００３６】
次に、図１を参照して、第１の実施の形態のＭＩＭＯ送信機１０による送信フレーム生成手順について説明する。送信フレーム生成部１１は、送信ビット生成部２１により送信ビットを生成し（Ｓ１０）、生成された送信ビットをＦＩＦＯ部２３に蓄積する（Ｓ１２）。次に、送信フレーム生成部１１は、前回のＴａｉｌビット挿入後からＦＩＦＯ部２３に蓄積されたビット数が（インタリーブサイズ−Ｔａｉｌビット数）に達したか否かを判定する（Ｓ１４）。蓄積ビット数が（インタリーブサイズ−Ｔａｉｌビット数）に達したと判定された場合には（Ｓ１４でＹＥＳ）、Ｔａｉｌビット・パディングビット挿入制御部２２によりＴａｉｌビットを挿入する（Ｓ１６）。蓄積ビット数が（インタリーブサイズ−Ｔａｉｌビット数）に達していない場合には（Ｓ１４でＮＯ）、Ｔａｉｌビットの挿入を行わないで、次のステップへと移行する。
【００３７】
送信フレーム生成部１１は、ビット生成を終了するか否かを判定する（Ｓ１８）。ビット生成を終了しないと判定された場合は（Ｓ１８でＮＯ）、再度、送信ビットをＦＩＦＯ部２３に蓄積する（Ｓ１２）。ビット生成を終了すると判定されるまで、上記した処理を繰り返し行う。
【００３８】
ビット生成を終了するか否かの判定（Ｓ１８）において、ビット生成を終了すると判定された場合には（Ｓ１８でＹＥＳ）、送信フレーム生成部１１は、蓄積済みのＴａｉｌビットを含むＦＩＦＯ蓄積ビット数が（インタリーブサイズの倍数−Ｔａｉｌビット数）であるか否かを判定する（Ｓ２０）。この判定の結果、蓄積ビット数が（インタリーブサイズの倍数−Ｔａｉｌビット数）であると判定された場合には（Ｓ２０でＹＥＳ）、Ｔａｉｌビット・パディングビット挿入制御部２２はＴａｉｌビットを挿入する（Ｓ２４）。この判定の結果、蓄積ビット数が（インタリーブサイズの倍数−Ｔａｉｌビット数）でないと判定された場合には（Ｓ２０でＮＯ）、Ｔａｉｌビット・パディングビット挿入制御部２２は、ＦＩＦＯ部に蓄積されるビット数が（インタリーブサイズの倍数−Ｔａｉｌビット数）となるようパディングビットを挿入し（Ｓ２２）、その後にＴａｉｌビットを挿入する（Ｓ２４）。
【００３９】
以上のように構成された本実施の形態のＭＩＭＯ送信機１０およびＭＩＭＯ受信機３０による効果について説明する。
【００４０】
本実施の形態のＭＩＭＯ送信機１０は、図１の送信フレーム生成手順に示されるように、送信フレームのインタリーブサイズ単位、すなわち各シンボルの末尾にＴａｉｌビットを挿入する。これにより、ビタビ復号の処理遅延を削減することができる。この点について、図６および図７を用いて説明する。図６は従来の畳み込み符号化およびビタビ復号化の例を示す図であり、図７は本実施の形態の畳み込み符号化およびビタビ復号化を示す図である。図６および図７は、送信フレームの符号化、送信から復号化までの各段階におけるデータの状態を説明する概念図である。両図では、処理時間の説明に必要な部分のみを示している。
【００４１】
本実施の形態による効果の理解に資するため、最初に図６を用いて、従来の畳み込み符号化およびビタビ復号について説明する。
送信側では、複数のシンボルＳＢ１、ＳＢ２・・・ＳＢｎからなる送信フレームの末尾にＴａｉｌビットＴＢが付加された後に、送信フレームの畳み込み符号化が行われる。畳み込み符号化された送信フレームは、インタリーブサイズ単位でインタリーブされる。
【００４２】
受信側では、ブランチメトリック演算部３４より得られたブランチメトリックがデインタリーブ部３５に入力され、デインタリーブ部３５でデインタリーブして出力する。図６において、デインタリーブ出力の処理時間がデインタリーブ入力より短くなっているのは、デインタリーブ処理開始時に、インタリーブサイズ分のデータがすべて揃っているので、高速でデインタリーブ結果を出力することができるためである。
【００４３】
デインタリーブ出力は、ビタビ復号部３６に入力され、ビタビ復号結果が出力されるが、十分な受信性能を得るには、ビタビ復号処理において拘束長の５倍以上のトレースバック長を確保する必要であるという理由から、次のインタリーブ処理単位のデインタリーブ出力がないとビタビ復号を行えない。例えば、シンボルＳＢ１のビタビ復号を行うためには、シンボルＳＢ２のブランチメトリックが入力されないと、インタリーブ処理単位のデータの末尾のビタビ復号結果が出力されない。次のシンボルＳＢ２は、次のインタリーブデータ全体を受信し、元の順番に並べ替えてはじめて得られるので、次のインタリーブデータをすべて受信するまで待たなければならない。従って、図６に示すビタビ復号出力の待ち時間が生じ、その結果、反復復号部のインタリーブの開始が遅れることになる。反復復号処理を行う装置においては、インタリーブの後に再度デインタリーブを行うため、処理遅延が非常に大きくなる。また、ＩＥＥＥ８０２．１１ａでは、データを受信してからＡＣＫを返すまでの時間が規定されているので（例えば、ＳＩＦＳ：Ｓｈｏｒｔ  Ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ）、その時間内に反復復号処理を完了してＡＣＫを送信する必要があるが、規定された時間内にＡＣＫを返すことが困難となる。
【００４４】
これに対し、本実施の形態のＭＩＭＯ送信機１０は、図７に示すように、それぞれのシンボルＳＢ１、ＳＢ２、・・・ＳＢｎの末尾にＴａｉｌビットＴＢを挿入した送信フレームを生成し、インタリーブサイズ単位でインタリーブする。
【００４５】
ＭＩＭＯ受信機３０は、ＭＩＭＯ送信機１０から送信されたデータをデインタリーブ部３５でデインタリーブして出力する。図７でデインタリーブ出力の処理時間が短くなっているのは前記と同じ理由で、デインタリーブ処理開始時に、インタリーブサイズ分のデータがすべて揃っているので、高速でデインタリーブ結果を出力することができるためである。
【００４６】
本実施の形態では、デインタリーブ出力の結果、それぞれのインタリーブ処理単位にＴａｉｌビットＴＢを含むデータにより得られたブランチメトリックが配置される。従って、ビタビ復号部３６は、インタリーブ処理単位でビタビ復号処理を完結させることができる。その結果、反復復号の畳み込み符号化、インタリーブを速やかに開始することができ、反復復号の処理遅延を削減することができる。
【００４７】
以上の反復復号処理遅延の削減により、伝送効率を大きく劣化することなく、反復復号回数を増やしたり、データを受信してからＡＣＫを返すまでの時間の制約への余裕を大きできる。さらに、処理遅延のために反復復号が不可能だったシステムで、反復復号の適用を可能とすることができる。
【００４８】
なお、本実施の形態において、Ｔａｉｌビットの挿入により劣化する伝送効率は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａで変調方式を６４ＱＡＭ、符号化率を３／４の場合の伝送を想定した場合、たかだか０．３％程度である。
【００４９】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態のＭＩＭＯ送信機１０およびＭＩＭＯ受信機３０について説明する。第２の実施の形態のＭＩＭＯ送信機１０は、基本的な構成は第１の実施の形態のＭＩＭＯ送信機１０と同じであるが、送信フレームの生成手順が相違する。第２の実施の形態では、それぞれのインタリーブの末尾にＴａｉｌビットを付加する代わりに、同じシンボルの先頭から所定の長さのビットデータを複製して付加する。同じシンボルの先頭のビットデータは、復号時には受信装置にとって既知のデータとなっている。以下の説明では、インタリーブに挿入するビットデータを既知ビットという。
【００５０】
図８は、第２の実施の形態のＭＩＭＯ送信機１０の送信フレーム生成手順について説明するフローチャートである。第２の実施の形態のＭＩＭＯ送信機１０の基本的な動作は、第１の実施の形態のＭＩＭＯ送信機１０の動作と同じであるが、第２の実施の形態のＭＩＭＯ送信機１０では、送信ビットをＦＩＦＯ部２３に蓄積した後（Ｓ３２）、ＦＩＦＯ部２３への蓄積ビット数が（インタリーブサイズ−既知ビット数）であるか否かを判定する点が異なる（Ｓ３４）。この判定の結果、蓄積ビット数が（インタリーブサイズ−既知ビット数）であると判定された場合には（Ｓ３４でＹＥＳ）、既知ビットをＦＩＦＯ部２３に挿入する（Ｓ３６）。
【００５１】
図９は、ＭＩＭＯ受信機３０の構成を示す図である。第２の実施の形態のＭＩＭＯ受信機３０は、第１の実施の形態のＭＩＭＯ受信機３０の構成に加えて、ブランチメトリック挿入部３７、４９を備えている。ブランチメトリック挿入部３７は、デインタリーブ部３５より出力されるブランチメトリックに、ブランチメトリック演算部３４で出力されたブランチメトリックの一部を挿入する機能を有する。
【００５２】
図１０は、第２の実施の形態のＭＩＭＯ送信機１０およびＭＩＭＯ受信機３０の処理を示す図である。ＭＩＭＯ送信機１０は、図８に示すフローに従って、送信フレームを生成する。図１０に示す送信フレームにおいて、それぞれのシンボルＳＢ１、ＳＢ２・・・の末尾には、既知ビットＣＢ１、ＣＢ２・・・が挿入される。この送信フレームをインタリーブ単位に畳み込み符号化し、インタリーブ出力する。
【００５３】
ＭＩＭＯ受信機３０のブランチメトリック挿入部３７は、デインタリーブ部３５から出力されたブランチメトリックを、デインタリーブ処理単位（例えば、シンボルＳＢ１）毎に区切る。ブランチメトリック挿入部３７は、区切られたデインタリーブ処理単位の先頭からあらかじめ定めた数分のブランチメトリックを切り出し、デインタリーブ処理単位４０１の末尾に挿入する。ここで切り出すブランチメトリックの長さは、ＭＩＭＯ送信機３０にて挿入した既知ビットに対応する長さであり、少なくともトレースバック長分の長さを有する。ブランチメトリック挿入部３７は、ブランチメトリックを挿入したデータをビタビ復号部３６に渡す。
【００５４】
以上のようにブランチメトリックを挿入することにより、挿入されたブランチメトリックが、本来のビタビ復号対象データに引き続き入力されるので、本来のビタビ復号処理対象データの復号を、従来方式のように待ちを生じることなく完結することができる。その結果、反復復号のインタリーブをすぐに開始することができ、反復復号の処理遅延を低減することができる。
【００５５】
また、第２の実施の形態では、Ｔａｉｌビットを挿入しないので、伝送効率を保ちつつ、上記の処理遅延の低減を図ることができる。
【００５６】
なお、第２の実施の形態では、第１の実施の形態のようにＴａｉｌビットを挿入するのではなく、過去のブランチメトリックを入力するため、挿入したブランチメトリックに対するビタビ復号処理は、既に行われている過去のブランチメトリックの復号結果を利用することができるが、復号の精度は過去のブランチメトリックの復号結果に依存する。
【００５７】
以上の反復復号処理遅延の低減により、伝送効率を劣化させることなく、反復復号回数を増やしたり、データを受信してからＡＣＫを返すまでの時間の制約への余裕が大きくなり、さらには、処理遅延のために反復復号が不可能だったシステムで、反復復号の適用を可能とすることができる。
【００５８】
以上、本発明の無線送信装置および無線受信装置について、実施の形態を挙げて詳細な説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではない。
【００５９】
上記した実施の形態においては、ＭＩＭＯ送信機１０およびＭＩＭＯ受信機３０を例に説明したが、畳み込み符号化、ビタビ復号、及び反復復号を行う他のシステムにも、本発明を適用可能である。
【００６０】
上記した実施の形態において、ビタビ復号を用いるシステムで説明したが、Ｔａｉｌビットを含む畳み込み符号化データを復号できるその他の誤り訂正符号を用いる場合にも、本発明の送信フレーム生成手順を適用可能である。
【００６１】
上記した第２の実施の形態においては、送信フレームの末端にＴａｉｌビットを挿入する例について説明したが、他のシンボルと同様に、既知ビットを挿入してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明によれば、復号処理の遅延を低減することができるというすぐれた効果を有し、処理遅延の制約が厳しい干渉キャンセラを備えた無線伝送装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】第１の実施の形態の送信フレーム生成手順を示す図
【図２】第１の実施の形態のＭＩＭＯ送信機の構成を示す図
【図３】第１の実施の形態のＭＩＭＯ送信機に含まれる送信フレーム生成部の構成を示す図
【図４】第１の実施の形態のＭＩＭＯ受信機に含まれる畳み込み符号化部の構成を示す図
【図５】第２の実施の形態のＭＩＭＯ受信機の構成を示す図
【図６】従来の符号化処理および復号化処理の問題点を説明する図
【図７】第１の実施の形態の効果を説明する図
【図８】第２の実施の形態の送信フレーム生成手順を示す図
【図９】第２の実施の形態のＭＩＭＯ受信機の構成を示す図
【図１０】第２の実施の形態の効果を説明する図
【符号の説明】
【００６４】
１０  ＭＩＭＯ送信機
１１  送信フレーム生成部
１２  畳み込み符号化部
１３  インタリーブ部
１４  マッピング部
１５  ＯＤＦＭ変調部
１６  ＲＦ部
２１  送信ビット生成部
２２  Ｔａｉｌビット・パディングビット挿入制御部
２３  ＦＩＦＯ部
３０  ＭＩＭＯ受信部
３１  ＲＦ部
３２  ＯＦＤＭ復調部
３３  チャネル推定・分離部
３４  ブランチメトリック演算部
３５  デインタリーブ部
３６  ビタビ復号部
３７  ブランチメトリック挿入部
４０  反復復号部
４１  レプリカ生成部
４２  干渉キャンセル部
４３  ブランチメトリック演算部
４４  デインタリーブ部
４５  ビタビ復号部
４６  畳み込み符号化部
４７  インタリーブ部
４８  マッピング部
４９  ブランチメトリック挿入部
【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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