(57)【要約】【課題】  ビット誤りの分布の偏りをなくすことで、誤り訂正技術の効果を高め、また空間多重方式への適用を可能にし、さらに、情報漏えいへの抵抗力を向上するインターリーブ装置及び方法を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明の多重伝送用データビット並べ替え方法は、直交化された複数のチャネルを用いて情報を多重する送信方法において、チャネル情報を利用してデータストリームの誤りが偏らない様に並び替える多重伝送用データビット並べ替え方法であって、送信する情報ビットを誤りの相関が高いと考えられるグループに分割し、情報ビットを送信信号に変換する際に生じる各ビットの誤り易さと、チャネル情報を用いて、それぞれのグループにおいて、各ビットもしくは複数ビットを１ブロックとした各ブロックに対し、誤り難さランク付けを行い、各グループから異なるランクのビットを抽出して並べ替える。【選択図】    図１
2007088995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交化された複数のチャネルを用いて情報を多重する送信方法において、伝送路情報の少なくとも一部を利用してデータストリームの誤りが偏らない様に並び替える多重伝送用データビット並べ替え方法であって、
送信する情報ビットを誤りの相関が高いと考えられるグループに分割し、前記情報ビットを送信信号に変換する際に生じる各ビットの誤りやすさと、チャネル情報の少なくとも一部を用いて、それぞれのグループにおいて、各ビットもしくは複数ビットを１ブロックとした各ブロックに対し、誤り難さランク付けを行い、各グループからそれぞれ異なるランクのビットを抽出して並べ替えることを特徴とする多重伝送用データビット並べ替え方法。
【請求項２】
送信局に複数のアンテナ素子を備え、空間多重を含めた１つ以上の多重方法により情報を送信する方法において、データストリームの誤りが偏らない様に並び替える多重伝送用データビット並べ替え方法であって、
送信する情報ビットを誤りの相関が高いと考えられるグループに分割し、前記情報ビットを送信信号に変換する際に生じる各ビットの誤りやすさに基づき、それぞれのグループにおいて、誤り難さランク付けを各ビットもしくは複数ビットを１ブロックとした各ブロックに対し行い、各グループからそれぞれ異なるランクのビットを抽出して並べ替えることを特徴とする多重伝送用データビット並べ替え方法。
【請求項３】
送信局に複数のアンテナ素子を備え、空間多重を含めた１つ以上の多重方法により情報を送信する方法において、データストリームの誤りが偏らない様に並び替える多重伝送用データビット並べ替え方法であって、
送信する情報ビットを誤りの相関が高いと考えられるグループに分割し、前記情報ビットを送信信号に変換する際に生じる各ビットの誤りやすさと、チャネル情報の少なくとも一部を用いて、それぞれのグループにおいて、誤り難さランク付けを各ビットもしくは複数ビットを１ブロックとした各ブロックに対し行い、各グループからそれぞれ異なるランクのビットを抽出して並べ替えることを特徴とする多重伝送用データビット並べ替え方法。
【請求項４】
送信局に複数のアンテナ素子を備え、送信の指向性制御を行い、空間多重を含めた１つ以上の多重方法により情報を送信する方法において、データストリームの誤りが偏らない様に並び替える多重伝送用データビット並べ替え方法であって、
送信する情報ビットを誤りの相関が高いと考えられるグループに分割し、前記情報ビットを送信信号に変換する際に生じる各ビットの誤りやすさと、送信の指向性制御を用いた結果、予想される通信品質に基づき、誤り難さランク付けを各ビットもしくは複数ビットを１ブロックとした各ブロックに対し行い、各グループからそれぞれ異なるランクのビットを抽出して並べ替えることを特徴とする多重伝送用データビット並べ替え方法。
【請求項５】
直交化された複数のチャネルを用いて情報を多重する送信方法において、伝送路情報の少なくとも一部を利用してデータストリームの誤りが偏らない様に並び替える多重伝送用データビット並べ替え装置であって、
送信する情報ビットを誤りの相関が高いと考えられるグループに分割し、前記情報ビットを送信信号に変換する際に生じる各ビットの誤りやすさと、チャネル情報の少なくとも一部を用いて、それぞれのグループにおいて、各ビットもしくは複数ビットを１ブロックとした各ブロックに対し、誤り難さランク付けを行い、各グループからそれぞれ異なるランクのビットを抽出して並べ替えることを特徴とする多重伝送用データビット並べ替え装置。
【請求項６】
送信局に複数のアンテナ素子を備え、空間多重を含めた１つ以上の多重方法により情報を送信する方法において、データストリームの誤りが偏らない様に並び替える多重伝送用データビット並べ替え装置であって、
送信する情報ビットを誤りの相関が高いと考えられるグループに分割し、前記情報ビットを送信信号に変換する際に生じる各ビットの誤りやすさに基づき、それぞれのグループにおいて、誤り難さランク付けを各ビットもしくは複数ビットを１ブロックとした各ブロックに対し行い、各グループからそれぞれ異なるランクのビットを抽出して並べ替えることを特徴とする多重伝送用データビット並べ替え装置。
【請求項７】
送信局に複数のアンテナ素子を備え、空間多重を含めた１つ以上の多重方法により情報を送信する方法において、データストリームの誤りが偏らない様に並び替える多重伝送用データビット並べ替え装置であって、
送信する情報ビットを誤りの相関が高いと考えられるグループに分割し、前記情報ビットを送信信号に変換する際に生じる各ビットの誤りやすさと、チャネル情報の少なくとも一部を用いて、それぞれのグループにおいて、誤り難さランク付けを各ビットもしくは複数ビットを１ブロックとした各ブロックに対し行い、各グループからそれぞれ異なるランクのビットを抽出して並べ替えることを特徴とする多重伝送用データビット並べ替え装置。
【請求項８】
送信局に複数のアンテナ素子を備え、送信の指向性制御を行い、空間多重を含めた１つ以上の多重方法により情報を送信する方法において、データストリームの誤りが偏らない様に並び替える多重伝送用データビット並べ替え装置であって、
送信する情報ビットを誤りの相関が高いと考えられるグループに分割し、前記情報ビットを送信信号に変換する際に生じる各ビットの誤りやすさと、送信の指向性制御を用いた結果、予想される通信品質に基づき、誤り難さランク付けを各ビットもしくは複数ビットを１ブロックとした各ブロックに対し行い、各グループからそれぞれ異なるランクのビットを抽出して並べ替えることを特徴とする多重伝送用データビット並べ替え装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周波数分割多重もしくは周波数多重と空間多重との双方を用いて送信を行う空間多重伝送用送受信装置の送信ビット並べ替えを行うインターリーブ装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターリーブ は、デジタル放送などのデジタル伝送におけるバースト誤りに対する手段として有効な技術である。
直交波周波数分割多重送信装置は、このインターリーブの技術において、直交性を利用し周波数軸上でのオーバーラップを許容することにより、中心周波数が異なる複数の搬送波を利用でき、高い周波数効率を実現する送信装置である。
図９に従来の周波数分割多重送受信装置の構成のブロック図を示す。
この周波数分割多重送受信装置は、送信アンテナ素子Ｔ９００と、デジタルーアナログ変換装置Ｔ９１０と、フーリエ変換装置Ｔ５３０と、変調装置Ｔ９４０と、インターリーブ装置Ｔ９５０と、受信アンテナ素子Ｒ９００と、ダウンコンバート装置Ｒ９１０と、オートゲインコントロール(ＡＧＣ)Ｔ９２０と、アナログ−デジタル変換装置Ｒ９３０と、信号点取得点決定装置Ｒ９４０と、逆フーリエ変換装置Ｒ９５０と、伝達係数推定装置Ｒ９６０と、信号点検出装置Ｒ９７０、パラレルーシリアル変換装置Ｒ９８０、デインターリーブ装置Ｒ９９０から構成される。
【０００３】
送信装置においては、インターリーブ装置Ｔ９６０は、送信されるデータソースを、誤りの発生するビットが偏らないように並び替えられる。
次に、シリアルーパラレル変換装置Ｔ９５０は、シリアルに入力されるビットデータを分岐、すなわちシリアル／パラレル変換して、次段の変調装置Ｔ９４０に出力する。
パラレル変換されたビットデータが入力されると、変調装置Ｔ９４０はこのビットデータを変調し、フーリエ変換装置Ｔ５３０へ出力する。
次に、フーリエ変換装置Ｔ５３０は、変調され周波数帯毎に形成された信号を時系列に周波数変換し、Ｄ／Ａ（デジタル／アナログ）変換装置Ｔ９２０へ出力する。
Ｄ／Ａ変換装置Ｔ９２０は、周波数変換されたデータをアナログ信号に変換し、アップコンバート装置Ｔ９１０へ出力する。
次に、アップコンバート装置Ｔ９１０は、入力されたアナログ信号を、送信周波数帯までアップコンバートし、アンテナ素子Ｔ９００を介して送信（発信）する。
【０００４】
一方、受信装置において、ダウンコンバート装置Ｒ９１０は、受信アンテナ素子Ｒ９００によって受信された受信信号を、信号処理可能な周波数までダウンコンバートし、次段のオートゲインコントロールＲ９２０へ出力する。
次に、オートゲインコントロールＲ９２０は、受信信号の受信レベルを調整し、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換装置Ｒ９３０へ出力する。
Ａ／Ｄ変換装置Ｒ９３０は、入力される受信信号をアナログ−デジタル変換し、デジタル信号を信号取得点決定装置Ｒ９４０へ出力する。
次に、信号取得点決定装置Ｒ９４０は所望信号の開始点を検出し、これにより逆フーリエ変換装置Ｒ９５０は該当する所望信号を周波数帯毎の信号に変換する。
【０００５】
伝達係数推定装置Ｒ９６０は、上記周波数帯毎の受信信号から、伝搬環境を表すアンテナ間の伝達係数の推定を行う。
これにより、送信信号検出装置Ｒ９７０は、推定された伝達関数を用い、所望信号の復号を行う。
次に、パラレルーシリアル変換装置Ｒ９８０は、得られた所望信号の信号系列をパラレル−シリアル変換により、シリアル信号に変換して、デインターリーブ装置Ｒ９９０へ出力する。
そして、デインターリーブ装置９９０は、インターリーブ装置Ｔ９６０のインターリーブ方法に対応して適切に並べ替え、送信されたデータソースを得る（例えば、非特許文献１参照）。
【非特許文献１】守倉正博・久保田周治  監修、“改訂版  802.11高速無線ＬＡＮ教科書"、2005年1月１日発行、株式会社インプレス ネットビジネスカンパニー
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来方式として、直交波周波数分割多重方式(OFDM)を用いたIEEE802.11規格におけるデータインターリーブ処理を参照する。
このインターリーブ処理においては、畳み込み符号化により生成された１０ＦＤＭシンボル中のビットＮビットに応じたブロックサイズのブロックインターリーバによりインターリーブが行われる。
上記インターリーバは、２段階の並べ替え処理により定義され、第１の並べ替えは隣接する符号化ビット同士が離れた周波数帯に配置されることを確実にする。
また、第２の並べ替えは、隣接する符号化ビットが信号点ベクトル配置において、信号間距離の大きいビットと小さいビットに交互に割り当てられることを確実にし、これにより信号点距離（送信信号点からのユークリッド距離）の短いビットが連続することを避ける。
【０００７】
しかしながら、上述した従来のインターリーブの方式においては、周波数選択性フェージングの影響により必ずしも信号間距離の大きいビットと小さいビットがランダムに配置されない場合がある。
また、この従来のインターリーブ方式においては、空間多重方式を取り入れた送信を行う場合に適応できず、セキュリティーの観点からも、所望通信相手以外の受信装置において容易に復号できるという欠点がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ビット誤りの分布の偏りをなくすことで、誤り訂正技術の効果を高め、また空間多重方式への適用を可能にし、さらに、伝搬環境に基づく並べ替えを行うことにより、情報漏えいへの抵抗力を向上するインターリーブ装置及び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】
【０００８】
本発明の多重伝送用データビット並べ替え方法は、直交化された複数のチャネルを用いて情報を多重する送信方法において、伝送路情報（すなわち、チャネル情報であり、通信においてデータを伝送する経路の情報、例えば、受信レベルなど）の少なくとも一部を利用してデータストリームの誤りが偏らない様に並び替える多重伝送用データビット並べ替え方法であって、送信する情報ビットの列を誤りの相関が高いと考えられるグループに分割し、前記情報ビットを送信信号に変換する際に生じる各ビットの誤りやすさと、チャネル情報の少なくとも一部を用いて、それぞれのグループにおいて、各ビットもしくは複数ビットを１ブロックとした各ブロックに対し、誤り難さランク付けを行い、各グループからそれぞれ異なるランクのビットを抽出して並べ替えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の多重伝送用データビット並べ替え方法は、送信局に複数のアンテナ素子を備え、空間多重を含めた１つ以上の多重方法により情報を送信する方法において、データストリームの誤りが偏らない様に並び替える多重伝送用データビット並べ替え方法であって、送信する情報ビットを誤りの相関が高いと考えられるグループに分割し、前記情報ビットを送信信号に変換する際に生じる各ビットの誤りやすさに基づき、それぞれのグループにおいて、誤り難さランク付けを各ビットもしくは複数ビットを１ブロックとした各ブロックに対し行い、各グループからそれぞれ異なるランクのビットを抽出して並べ替えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の多重伝送用データビット並べ替え方法は、送信局に複数のアンテナ素子を備え、空間多重を含めた１つ以上の多重方法により情報を送信する方法において、データストリームの誤りが偏らない様に並び替える多重伝送用データビット並べ替え方法であって、送信する情報ビットを誤りの相関が高いと考えられるグループに分割し、前記情報ビットを送信信号に変換する際に生じる各ビットの誤りやすさと、チャネル情報の少なくとも一部を用いて、それぞれのグループにおいて、誤り難さランク付けを各ビットもしくは複数ビットを１ブロックとした各ブロックに対し行い、各グループからそれぞれ異なるランクのビットを抽出して並べ替えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の多重伝送用データビット並べ替え方法は、送信局に複数のアンテナ素子を備え、送信の指向性制御を行い、空間多重を含めた１つ以上の多重方法により情報を送信する方法において、データストリームの誤りが偏らない様に並び替える多重伝送用データビット並べ替え方法であって、送信する情報ビットを誤りの相関が高いと考えられるグループに分割し、前記情報ビットを送信信号に変換する際に生じる各ビットの誤りやすさと、送信の指向性制御を用いた結果、予想される通信品質に基づき、誤り難さランク付けを各ビットもしくは複数ビットを１ブロックとした各ブロックに対し行い、各グループからそれぞれ異なるランクのビットを抽出して並べ替えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の多重伝送用データビット並べ替え装置は、直交化された複数のチャネルを用いて情報を多重する送信方法において、伝送路情報の少なくとも一部を利用してデータストリームの誤りが偏らない様に並び替える多重伝送用データビット並べ替え装置であって、送信する情報ビットを誤りの相関が高いと考えられるグループに分割し、前記情報ビットを送信信号に変換する際に生じる各ビットの誤りやすさと、チャネル情報の少なくとも一部を用いて、それぞれのグループにおいて、各ビットもしくは複数ビットを１ブロックとした各ブロックに対し、誤り難さランク付けを行い、各グループからそれぞれ異なるランクのビットを抽出して並べ替えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の多重伝送用データビット並べ替え装置は、送信局に複数のアンテナ素子を備え、空間多重を含めた１つ以上の多重方法により情報を送信する方法において、データストリームの誤りが偏らない様に並び替える多重伝送用データビット並べ替え装置であって、送信する情報ビットを誤りの相関が高いと考えられるグループに分割し、前記情報ビットを送信信号に変換する際に生じる各ビットの誤りやすさに基づき、それぞれのグループにおいて、誤り難さランク付けを各ビットもしくは複数ビットを１ブロックとした各ブロックに対し行い、各グループからそれぞれ異なるランクのビットを抽出して並べ替えることを特徴とする。
【００１４】
本発明の多重伝送用データビット並べ替え装置は、送信局に複数のアンテナ素子を備え、空間多重を含めた１つ以上の多重方法により情報を送信する方法において、データストリームの誤りが偏らない様に並び替える多重伝送用データビット並べ替え装置であって、
送信する情報ビットを誤りの相関が高いと考えられるグループに分割し、前記情報ビットを送信信号に変換する際に生じる各ビットの誤りやすさと、チャネル情報の少なくとも一部を用いて、それぞれのグループにおいて、誤り難さランク付けを各ビットもしくは複数ビットを１ブロックとした各ブロックに対し行い、各グループからそれぞれ異なるランクのビットを抽出して並べ替えることを特徴とする多重伝送用データビット並べ替え装置。
【００１５】
本発明の多重伝送用データビット並べ替え装置は、送信局に複数のアンテナ素子を備え、送信の指向性制御を行い、空間多重を含めた１つ以上の多重方法により情報を送信する方法において、データストリームの誤りが偏らない様に並び替える多重伝送用データビット並べ替え装置であって、送信する情報ビットを誤りの相関が高いと考えられるグループに分割し、前記情報ビットを送信信号に変換する際に生じる各ビットの誤りやすさと、送信の指向性制御を用いた結果、予想される通信品質に基づき、誤り難さランク付けを各ビットもしくは複数ビットを１ブロックとした各ブロックに対し行い、各グループからそれぞれ異なるランクのビットを抽出して並べ替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明によれば、周波数分割多重を行う場合、もしくは周波数分割多重に空間分割多重を組み合わせる場合において、ビット系列の誤りの分布が偏る、すなわち誤り易いビットが連続して受信されるビット配置を防ぐビットの並べ替えを行うことで、誤り訂正技術による伝送品質改善効果を向上させることを可能とする。
本発明によれば、送信側及び受信側の局において、チャネル情報を用いて送信する情報ビットの並べかえを行っているため、１対１で対応する局以外では並べ替えの順序が異なることとなり、対応する局同士以外で受信したとしても、受信した情報ビットの並べ替えの組合せが不明のため、通信の秘匿性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態によるインタリーブ処理を行う多重伝送用データビット並べ替え装置（インターリーブ装置）を図面を参照して説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は第１の実施形態の多重伝送用データビット並べ替え装置が実装された送受信システムの構成例を示すブロック図である。
以下、図１を参照しながら本発明における実施形態について詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施形態であり、データストリームの誤りが偏らない様に並び替えることを可能とする構成を示している。
【００１８】
図１における送信装置は、アンテナ素子Ｔ１０１〜Ｔ１０Ｍ，アップコンバート装置Ｔ１１１〜Ｔ１１Ｍ、Ｄ／Ａ（デジタル−アナログ）変換装置Ｔ１２０、フーリエ変換装置Ｔ１３０、変調装置Ｔ１４１〜Ｔ１４Ｍ、インターリーブ装置Ｔ１５０を有している。
また、図１における受信装置は、受信アンテナ素子Ｒ１０１〜Ｒ１０Ｍ、ダウンコンバート装置Ｒ１１１ 〜Ｒ１１Ｍ、オートゲインコントロール（ＡＧＣ）装置Ｒ１２１〜Ｒ１２Ｍ、Ａ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換装置Ｒ１３１〜１３Ｍ、信号取得決定装置Ｒ１４０、逆フーリエ変換装置Ｒ１５０、伝達計数推定装置Ｒ１６０、送信信号検出装置Ｒ１７０、パラレルーシリアル変換装置Ｒ１８０、デインターリーブ装置Ｒ１９０はである。ここで、Ｎは送信素子数、Ｍは受信素子数であり、それぞれ、１、もしくはそれ以上の数である。
【００１９】
送信装置において、インターリーブ装置１６０は、送信されるデータソースが入力されると、入力されたデータビットを、誤りの相関が高いと考えられる複数の列（請求項のグループ）に分割し、それぞれの列で誤りやすさのランク付けを行い、各グループから異なるランクのデータビットを抽出するように並べ替え、シリアルーパラレル変換装置Ｔ１５０に出力する。
すなわち、インターリーブ装置１６０に示すように、図５において、複数の情報ビットを送信信号に変換する際、この処理の結果として、データビットの誤りやすさを、それぞれランク付けを行う、例えば、上位ビット（誤り難い），中位ビット，下位ビット（誤りやすい）のランク付け（受信信号からの距離による信頼度のランク分け）を行い、それぞれ、上位ビット，中位ビット，下位ビットを異なるビットの誤りやすさのランクとして抽出する。
【００２０】
そして、インターリーブ装置１６０は、入力されるデータソースを複数のビットの列（請求項のグループ、図５で示すＷ方向のビットの並び）に分割し、各グループ毎にグループ内において、伝送路情報（チャネル情報）の少なくとも一部、例えば、サブキャリア（チャネル）の伝送品質と、各ビットの上記誤りやすさとに基づき、各ビットの誤りにくさの検出を行い、異なるランクのビットをそれぞれのランク毎に抽出して、複数の誤りにくさのランク付けを行い、上記列単位にてランク毎に各ビットを、ランクに対応したブロックに配置して、それぞれのブロックに誤り難さを示すランキング番号（ランキングが高いほど、番号が小さい）を付加している。上述した入力されるソースデータの列への分割は、一つまたは複数の周波数帯を単位として分けても良いし、所定の数のビット数で分割してもよい。ここで、各列はランクに対応したブロックに分割されている。各ブロックは、１ビット単位または２ビット以上の複数のビットから構成されていてもよい。各グループ毎に、それぞれ異なるランクのビットを抽出して、対応するランクのブロックに配置することで並べ替える。各ブロック内における丸印の中に記載されている数字はサブキャリア番号を示している。
図５等に示すように、例えば、各列の最上段のビットの行（上記列に対して垂直方向のビットの並び）から、データ取得順序方向に順にシリアル−パラレル変換装置Ｔ９５０へ出力される。最上段の行のビットの出力が終了した後、２段目の行がデータ取得順序方向にというように、１行の各ビットの出力が終了すると、次の段の行の各ビットが順次、シリアル−パラレル変換装置Ｔ９５０へ出力される。
【００２１】
次に、シリアル−パラレル変換装置Ｔ１５０は、シリアルに入力されるビットデータを図に示す列単位に分岐、すなわちシリアル／パラレル変換して、ビット列を複数のストリームに分け、次段の変調装置Ｔ１４０に出力する。
パラレル変換されたビット列が入力されると、変調装置Ｔ９４０はこのビット列のそれぞれのビットを変調し、フーリエ変換装置Ｔ１３０へ出力する。
次に、フーリエ変換装置Ｔ５３０は、変調され周波数帯毎に形成された信号を時系列に周波数変換し、Ｄ／Ａ（デジタル／アナログ）変換装置Ｔ１２０へ出力する。
【００２２】
Ｄ／Ａ変換装置Ｔ１２０は、周波数変換されたデータをアナログ信号に変換し、アップコンバート装置Ｔ１１１〜Ｔ１１Ｎへ出力する。
次に、アップコンバート装置Ｔ１１１〜Ｔ１１Ｎは、入力されたアナログ信号を、送信を行う各アンテナ素子に対応した周波数帯までアップコンバートし、対応するアンテナ素子Ｔ１０１〜Ｔ１０Ｎを介して送信（発信）する。
【００２３】
上述した構成において、図５はアンテナ素子が１つのみの場合を示しており、各列の最上位ビットの行がデータ取得順序方向に順に発信された後、各列の上から２番目のビットの行がデータ取得順序方向に順に発信され、以下同様に列のデータが順に送信される。
また、図６はアンテナ素子が複数あり、伝送経路が３つ（第１，第２，第３ストリーム）ある場合を示しており、上記１つのアンテナの場合と同様に、列におけるそれぞれのデータが対応する伝送経路毎に、発信されることとなる。
【００２４】
一方、受信装置において、ダウンコンバート装置Ｒ１１１〜１１Ｍ各々は、アンテナ素子Ｒ１０１〜１０Ｍそれぞれにより受信された受信信号をダウンコンバート、すなわち周波数を変換し、オートゲインコントロール装置Ｒ１２１〜１２Ｍへ出力する。
次に、オートゲインコントロール装置Ｒ１２１〜１２Ｍ各々は、それぞれダウンコンバート装置Ｒ１１１〜１１Ｍから入力される受信信号の受信レベルを調整して、Ａ／Ｄ変換装置Ｒ１３１〜Ｒ１３Ｍへ出力する。
これにより、Ａ／Ｄ変換装置Ｒ１３１〜１３Ｍは、レベル調整された受信信号を、Ａ／Ｄ変換してデジタル信号として、信号取得点検出装置Ｒ１４０に出力する。
【００２５】
次に、信号取得点検出装置Ｒ１４０では、受信信号中の所望信号の適切な開始点を検出し、該当する受信信号を逆フーリエ変換装置Ｒ１５０に出力する。
逆フーリエ変換装置１５０は、入力された受信信号に逆フーリエ変換を行い、伝達係数推定装置Ｒ１６０に出力する。
受信信号が入力されると、伝達係数推定装置Ｒ１６０では、受信信号の一部（例えば、パイロット信号）を用いて伝送路情報、すなわちチャネル情報を表す伝達係数の推定を行い、受信信号及び伝達係数を送信信号検出装置１７０へ出力する。
【００２６】
送信信号検出装置１７０は、上記伝達係数を用いて受信信号の復号を行い、この復号された受信信号をパラレル−シリアル変換装置Ｒ１７０へ出力する。
次に、パラレル−シリアル変換装置Ｒ１７０は、上記復号された受信信号をシリアル信号に変換し、デインターリーブ装置Ｒ１８０に出力する。
これにより、デインターリーブ装置Ｒ１８０は、送信装置が参照した伝送路情報、もしくは、伝達係数推定装置Ｒ１６０の推定結果の少なくとも一部を用い、データの並べ替えを行い、送信されたデータソースの推定結果を出力する。
【００２７】
次に、本発明のデータビットの並べ替えを説明する前に、比較する従来技術として現在の無線ＬＡＮ規格IEEE802.11aにおいて用いられている「変調方式16QAM」を用いて送信を行う場合のインターリーブ方法を説明する。
無線ＬＡＮ規格IEEE802. llaにおいては、４８の周波数帯（サブキャリア）を用いて、このうち３つの周波数帯ずつブロックにわけ（第一インターリーブ）、隣り合うブロックで上位ビットと下位ビットの並び替えを行う（第二インターリーブ）。
そして、図３に示すように、それぞれのブロックにおいて、横方向に１ビットずつビットを選択していくことで誤りが連続することを防いでいる。すなわち、隣接する各ブロックの各ビットの横方向の並びを、最上位ビット／最下位ビット／中位ビットの順にして、誤り訂正を行う際に、符号誤りの確率を低下させるように並べている。
【００２８】
しかしながら、周波数選択性フェージングによる受信レベルの劣化が複数の周波数帯で生じる場合には、誤りやすいビットが連続することがある。
例えば、送信装置及び受信装置間において、サブキャリア番号において５番目と１４番目の周波数帯の受信レベルが著しく低下した場合を考える。
図４で示すように、このような場合、図中に矢印で示した行におけるビット系列では、他の行のビット系列のならびに比べ、誤りやすいビットが連続するため、誤り訂正によって回復できない可能性が高くなる。
すなわち、矢印で示したビット列においては、サブキャリア番号の５番目と１４番目とに最上位ビットが位置しているため、誤りやすいビットが連続、すなわち中位ビット／（受信品質が著しく劣化した）最上位ビット／最下位ビットの並びとなり、誤り訂正によって回復できない可能性が高くなる
【００２９】
上述した従来のインターリーブ方法の問題を解決するため、本発明においては、各ブロックを、このブロックを構成するビットの誤りやすさに応じて、ランク付けを行うことにより、上述した従来例におけるインターリーブ方法におけるような、連続した誤りやすいビット行の並びの発生を防止することが可能となる。
次に、本発明の実施形態によるインターリーブ装置Ｔ１６０におけるビットの並べ替えのアルゴリズムを、図５を参照して説明する。図５は、各列（請求項のグループ）のビットにおいて、３つの周波数帯ごとに、６つのランクに分けるインターリーブ方法を示す。
【００３０】
すなわち、インターリーブ装置Ｔ１６０は、送信されるデータソースが入力されると、入力されたデータを複数のグループに分割し、それぞれのグループ内で誤りやすさのランク付けを行い、各グループから異なるランクのデータビットを抽出して並べ替える。
ここで、インターリーブ装置Ｔ１６０は、データソースを複数の列（グループ）に分割し、このグループ内において、誤りやすさのランク付けを行い、上位ビット（誤り難い），中位ビット，下位ビット（誤りやすい）の異なるランクのビットを各グループから抽出する。
そして、インターリーブ装置１６０は、各ビットを誤りやすさのランク毎にブロックに分けて、それぞれのブロックに誤り難さのランキング番号（数が少ないほど誤り難い）を付加している。
【００３１】
また、各ブロックにおいて、周波数帯のサブキャリア番号としては、図５の左から第１列目を例に取ると、列の最上段にあるブロックから最下位にあるブロックが並べられており、サブキャリア番号が１番，２番及び３番の周波数帯により、最上位ビットのブロック，中位ビットのブロック，最下位ビットのブロックが送信されることとなる。
次の左から２列目には、列の最上段のブロックとして最も誤り難さのランクが低いランキング番号が「６」のブロックが配置されている。
【００３２】
また、左から３列目には、列の最上段のブロックとして、誤り難さのランクが２番目に高いランキング番号が「２」のブロックが配置されている。
このように、データ取得順序の横方向のブロックの並びとして、ランキング番号を「１」→「６」→「２」→「５」→「３」→「４」→「１」と、誤り難さのランクの異なるブロックを隣接させて並べることにより、誤り難さのランクが低いブロック、すなわち誤りやすいビットが隣接することを防止している。
同様に、各列のそれぞれの段の隣接するブロックとして、誤り難さのランクが低いブロック同士が隣接しないように配置されている。
【００３３】
上述したように、各列のブロックの配列において、ブロック毎に誤りやすさのランキング番号をつけて、ランク別に制御することにより、例えば、図５に示されるように、伝送品質の著しい劣化が生じた５番目及び１４番目の周波数帯に対応するビットのランクを下げる、すなわち伝送品質の著しい劣化が生じた周波数帯と、ビット自体の誤り難さのレベル（上位，中位及び下位ビット）との組み合わせで、列内の各ビットの総合的な誤りやすさのランク付けを行い、ランク毎にビットを抽出して、対応するランキング番号のブロックに移動させることにより、誤り難さのランクが低いビットが、データ取得順序方向（行方向）において隣接させない配列を行わせることで、誤りやすいビットが連続することを防ぐことができる。
【００３４】
すなわち、５番目と１４番目との受信レベルが低下し、転送品質が劣化したとすると、最上位ビット，中位ビット，最下位ビットの誤りやすさと、５番目と１４番目との受信レベルと、に基づいて判定した際、中位ビット及び５番目の周波数帯による組合せが、最下位ビット及び４番目の周波数帯による組合せより受信レベルが低い場合、左から２列目におけるように、中位ビット及び５番目の周波数帯による組合せのビットは最もランキング番号が低い、ランキング番号「６」のブロックに配置される。
【００３５】
また、上述した説明は、一つまたは複数の周波数帯を１つのブロックとして誤り安さのランク付けをおこなう手法について説明したが、周波数帯によって変調方式を変える場合においても、所定のビット数毎に列（請求項のグループ）を構成し、その列内のブロック間において同様に誤りやすさのランク付けを行う、また周波数帯の伝送品質が変化した場合にはすでに述べたように、対応するビットをランクの低いブロックに変更させことにより、上述した方法と同様に、誤りやすいビットが連続することを防ぐことができる。
上述したランク付けは厳密である必要はなく、例えば、極端に伝送品質が悪い周波数帯のビットを低いランクのブロックに割り当てるように簡易に制御するだけでも効果が期待できる。
【００３６】
次に、上述してきたインターリーブの方法を、空間多重方式へ適用する場合を考える。
送信素子数Ｍが１より大きい数である場合には、周波数分割多重方式の他に、空間多重方式を併用することが考えられる。
ここでは、３素子以上の送信アンテナを用いて独立に３つの信号系列を空間多重した場合を考える。変調方式は１６ＱＡＭとし、３つの周波数帯毎に１グループとした例を示す。
図６に１グループを３つのランクのブロックに分けた場合のインターリーブ方法を示す。
異なるランクのブロックを隣接する列（請求項のグループ）間でずらすことにより、図５で説明した手法と同様に、ビットのランク間の移動を行わせることにより、誤りやすいビットが連続して選択されることを防止している。
【００３７】
このとき、送信する情報ビットを送信信号に変換する際に生じる各ビットの誤りやすさの違いと、空間チャネルまたは全ての周波数帯の伝送品質とに対応して、図５で説明した方法と同様に、各ビットのランク付けを行い、対応するランクのブロックに移動させる。
ここで、空間チャネルは、伝送のパスを示し、すなわち図６においては３つの経路、第１，第２及び第３ストリームを示している。このため、このストリーム単位の周波数帯でビットのランクを評価し、ビットのランク間の入れ替えを行う場合、または第１，第２及び第３ストリームにおける全ての周波数帯でビットのランクを評価し、全周波数帯でビットをランク間の入れ替えを行う場合のいずれを用いても良い。
【００３８】
図７には、隣り合う列（請求項におけるグループ）のランクをずらし、更に所定のビット数（Ｐビット）ずつシフトしていくインターリーブ方法を示す。ビットのランク付けと、各ランクへのビットの移動については、すでに述べた図５及び図６の方法と同様である。
図７の例においては、隣接する列間でＰ＝２ビットずらしている。すなわち、左端を基準とすると、右（データ取得順序方向）に行くに従い、左端に対して２，４，８，１６，…と、各列の最上位ブロックの上位ビットが最下段のブロックの下に徐々に移動するようにシフトした構成となっている。
このように制御することで、データ取得順序方向、すなわち行方向にビット選択していくと、全ての空間チャネルを通ることになり、より誤りのランダム性が向上する。各列の所定のビット数としては、任意のビット数でよいが、適用している変調方式によって変更することができる。
【００３９】
図８には、ランクの選択の順番を任意の組み合わせで指定した場合、例えば、同一ランクのビットのブロックを、空間チャネル単位で構成し、行方向において異なる空間チャネルが並ぶように配置した場合のインターリーブ方法を示す。図８の例においては、図７のブロックをさらに空間チャネル毎にブロックとして、各列を９つのブロックに分割している。図５に示した配列と同様に、各列の隣接するブロック間のランクが、誤り難さのランクが低いもの同士が隣接しないように配列させており、図８の例においては、各列の最上位ブロックの隣接するブロックのランクが、「１」→「９」→「２」→「８」→「３」→「７」→…→「４」→「６」→「５」→「１」のように配置されている。
【００４０】
図８に示すようなビットの配置となるように制御することで、ビットの連続誤りを防ぐ効果はより高まる。ビットのランク付けと、各ランクへのビットの移動については、すでに述べた図５及び図６の方法と同様である。
また、各空間チャネル、周波数チャネルに適用する変調方式を異なるものとした場合においても、あるビット数ごとに列（請求項のグループ）を形成し、複数のブロックにランク分けすることで同様にインターリーブを行うことができる。
また、伝送路情報の少なくとも一部（チャネル情報）を用いることで、各ビットの通信相手局における品質を予想し、対応するランク付けを行うことで、よりデータの連続誤りを生じにくくすることもできる。
【００４１】
＜第２の実施形態＞
図２は第２の実施形態の多重伝送用データビット並べ替え装置が実装された送受信システムの構成例を示すブロック図である。
以下、図２を参照しながら本発明における実施形態について詳細に説明する。図２は本発明の第２の実施形態による送信装置であり、データストリームの誤りが偏らない様に並び替えることを可能とする構成を示している。
伝送路情報の少なくとも一部、例えばチャネル情報を用いて、データストリームの誤りが偏らない様に並び替えることを可能とする構成を示しており、図１の送信装置における変調装置Ｔ１４０とフーリエ変換装置Ｔ１３０との間に、送信の指向性制御を行うため、受信信号の信号対雑音電力比(SNR)を最大とする送信重み付加装置Ｔ２００を加えたものとなっている。ここで、受信装置は図１と同様のため詳細な図は省略してある。
【００４２】
送信装置において、インターリーブ装置Ｔ１６０は、第１の実施形態と同様に、入力されるデータソースを、複数の列（請求項のグループ）に分け、それぞれのグループ内における各ビットに対して、チャネル情報と変調方式に応じた誤りやすさのランク付けを行い、各グループ毎に異なるランクのデータビットを抽出し、対応するブロックに再配置させ（ビットの列内の並びを並べ替え）、シリアルーパラレル変換装置Ｔ１５０に出力する。
【００４３】
次に、シリアルーパラレル変換装置１５０は、データを複数のストリームに分け、変調装置Ｔ１４０に出力する。
データが入力されると、変調装置Ｔ１４０は、よりそれぞれのビットに変調方式を適用し、フーリエ変換装置Ｔ１３０へ出力する。
次に、フーリエ変換装置Ｔ１３０は、変調された各ビットをフーリエ変換し、Ｄ／Ａ変換装置Ｔ１２０に出力する。
Ｄ／Ａ変換装置Ｔ１２０は、フーリエ変換されたビットを、アナログ信号に変換し、ストリーム毎に、対応するアップコンバート装置Ｔ１１１〜Ｔ１１Ｎへそれぞれ出力する。
【００４４】
次に、アップコンバート装置Ｔ１１１ 〜Ｔ１１Ｎ各々は、入力されるアナログ信号を送信を行う周波数に変換して、アンテナ素子Ｔ１０１〜１０Ｎを介して発信する。
このように制御し、各空間チャネル、周波数チャネルで異なる変調方式を適用して通信を行う場合でも、あるビット数ごとにグループ分けし、ランク付けすることで、例えば図５〜図６のようにインターリーブ処理を行い、連続誤りを防ぐことができる。
また、本願発明の伝送路情報、すなわちチャネル情報を用いたインターリーブ方法を用いると、チャネル情報は通信を行う送受局の間でのみ知りうるので、伝送品質の改善効果の他に、情報漏えいを防ぐ効果もある。
また、本願発明によれば、送信するビットがどのように並び替えているか、所望通信局以外に万が一知られたとしても、ビット誤りは最適に分散されていないため、通信相手以外の受信局（受信装置）では品質が劣化し、情報漏洩を防止することが期待できる。
【００４５】
なお、図１及び図２におけるインターリーブ装置及びデインターリーブ装置における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりビットの並べ替え処理、すなわちインターリーブ処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００４６】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１の実施形態における周波数分割多重を用いた、もしくは周波数分割多重と空間分割多重を用いた、送受信装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施形態における周波数分割多重と空間分割多重を用いた、マルチビームを形成する送信装置を示すブロック図である。
【図３】従来の無線LANにおけるインターリーブ方法を説明するビットの並べ換えを示すビット配置図である。
【図４】従来の無線LANにおけるインターリーブ方法における問題点を説明するビットの並べ換えを示すビット配置図である。
【図５】周波数分割多重通信における本実施形態のインターリーブ方法の動作を示すビットの並べ換えを示すビット配置図である。
【図６】周波数分割多重および空間分割多重を用いた通信における本実施形態のインターリーブ方法の動作を示すビットの並べ換えを示すビット配置図である。
【図７】周波数分割多重および空間分割多重を用いた通信における本実施形態のインターリーブ方法の動作を示すビットの並べ換えを示すビット配置図である。
【図８】周波数分割多重および空間分割多重を用いた通信における本実施形態のインターリーブ方法の動作を示すビットの並べ換えを示すビット配置図である。
【図９】従来の周波数分割多重を用いた送受信装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４８】
Ｔ１０１，Ｔ１０２，Ｔ１０Ｍ，Ｔ９００…送信アンテナ
Ｔ１１１，Ｔ１１２，Ｔ１１Ｍ，Ｔ９１０…アップコンバート装置
Ｔ１２０，Ｔ９２０…Ｄ／Ａ変換装置
Ｔ１３０，Ｔ９３０…フーリエ変換装置
Ｔ１４０，Ｔ９４０…変調装置
Ｔ１５０，Ｔ９５０…Ｓ／Ｐ変換装置
Ｔ１６０，Ｔ９６０…インターリーブ装置
Ｒ１０１，Ｒ１０２，Ｒ１０Ｎ，Ｒ９００…受信アンテナ
Ｒ１１１，Ｒ１１２，Ｒ１１Ｎ，Ｒ９１０…ダウンコンバート装置
Ｒ１２１，Ｒ１２２，Ｒ１２Ｎ，Ｒ９２０…オートゲインコントロール
Ｒ１３１，Ｒ１３２，Ｒ１３Ｎ、Ｒ９３０…Ａ／Ｄ変換装置
Ｒ１４１，Ｒ９４０…信号取得点決定装置
Ｒ１５０，Ｒ９５０…逆フーリエ変換装置
Ｒ１６０，Ｒ９６０…伝達係数推定装置
Ｒ１７０，Ｒ９７０…送信信号検出装置
Ｒ１８０，Ｒ９８０…Ｐ／Ｓ変換装置
Ｒ１９０，Ｒ９９０…デインターリーブ装置
【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】
2007088995.tif 000009
【図８】
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【図９】
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