(57)【要約】    【課題】      ＨＡＲＱなどの処理を簡単化しながら、最適なデータ伝送率でデータを送信し、データ伝送効率を向上させること。    【解決手段】  無線送信装置１００では、送信方式決定部１０６が再送データの送信時に、受信側との間の現在の無線品質を考慮して変調方式をより受信確率の高い方式に変更し、かつ初回送信時よりも多数のアンテナから異なるデータとして送信すると決定し、その変更した変調方式と多数のアンテナから送信されるデータを１つのデータに結合する方法を示す制御情報を作成して受信系に渡す。再送信時の送信データ量を初回送信時と同じにすることができ、ＨＡＲＱなどの処理を簡単化することができる。また、最適なデータ伝送率でデータを送信することができる。  【選択図】      図１
2007074171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信アンテナを備え、ＭＩＭＯ（Multi-Input Multi-Output）送信を行う無線送信装置であって、
通信相手装置の無線品質を管理する無線品質管理手段と、
データの送信時に、前記通信相手装置の現在の無線品質を考慮して送信方式を決定し、決定した送信方式を含む制御情報を生成する送信方式決定手段と、
前記制御情報を付随させた送信データを前記送信方式決定手段が決定した送信方式に基づいて符号化・変調する変調符号化手段と、
前記変調符号化手段から出力されたデータを前記複数の送信アンテナのそれぞれから前記通信相手装置に送信する送信手段と、を具備し、
前記送信方式決定手段は、再送データの送信時に、初回送信時に決定した送信方式では通信相手装置での受信確率が所定の閾値以下になる場合、初回送信時に一つのアンテナから送信したデータを分割して複数のアンテナから送信するように送信方式を変更し、各送信アンテナから送信されるデータの結合方法を示すアンテナフォーマット情報を前記制御情報に含める無線送信装置。
【請求項２】
複数の受信アンテナを備え、ＭＩＭＯ（Multi-Input Multi-Output）受信を行う無線受信装置であって、
前記複数の受信アンテナのそれぞれから請求項１記載の無線送信装置からの送信データを受信する受信手段と、
前記制御情報に基づいてデータを復調・復号化し、前記制御情報に含まれるアンテナフォーマット情報に示される結合方法に基づいてデータを結合する復調復号手段と、を具備する無線受信装置。
【請求項３】
複数の送信アンテナを備え、ＭＩＭＯ（Multi-Input Multi-Output）送信を行う無線送信装置の送信方法であって、
通信相手装置の無線品質を管理する無線品質管理工程と、
データの送信時に、前記通信相手装置の現在の無線品質を考慮して送信方式を決定し、決定した送信方式を含む制御情報を生成する送信方式決定工程と、
前記制御情報を付随させた送信データを前記送信方式決定工程で決定した送信方式に基づいて符号化・変調する変調符号化工程と、
前記変調符号化工程で符号化・変調したデータを前記複数の送信アンテナのそれぞれから前記通信相手装置に送信する送信工程と、を具備し、
前記送信方式決定工程は、再送データの送信時に、初回送信時に決定した送信方式では通信相手装置での受信確率が所定の閾値以下になる場合、初回送信時に一つのアンテナから送信したデータを分割して複数のアンテナから送信するように送信方式を変更し、各送信アンテナから送信されるデータの結合方法を示すアンテナフォーマット情報を前記制御情報に含める送信方法。
【請求項４】
複数の受信アンテナを備え、ＭＩＭＯ（Multi-Input Multi-Output）受信を行う無線受信装置の受信方法であって、
前記複数の受信アンテナのそれぞれから請求項３記載の送信方法により通信相手装置から送信されたデータを受信する受信工程と、
前記制御情報に基づいてデータを復調・復号化し、前記制御情報に含まれるアンテナフォーマット情報に示される結合方法に基づいてデータを結合する復調復号工程と、を具備する受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＩＭＯ（Multi-Input Multi-Output：多入力多出力）伝送方式に用いる無線送信装置、無線受信装置及びこれらの方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、急速に発達しつつある移動体通信システムでは、伝送容量を増大させる技術としてＭＩＭＯ伝送方式が注目を集めている。ＭＩＭＯ伝送方式は、複数の送信アンテナから複数の受信アンテナへ互いに異なるデータを同じ時間、周波数等を用いて送信する方式である。
【０００３】
このＭＩＭＯ伝送方式においては、送受信装置間の無線品質が良好であり、受信アンテナ数が送信アンテナ数と同数であれば、伝送容量が送受信アンテナ数に比例して増加する特徴を持つ。しかし、送受信装置間の無線品質が劣悪である場合、各送信アンテナから出力される互いに異なるデータ間で干渉が発生し、受信側において各データを正しく受信できず、逆にデータ伝送効率が低減するという問題が発生する。
【０００４】
そこで、送受信装置間の無線品質が劣悪である場合に、データ伝送効率を低減させない手法が例えば特許文献１に開示されている。以下、図１０を参照して、その概要を説明する。図１０は、従来の多入力多出力無線送受信装置間で初回送信時及び再送信時に各送受信アンテナから伝送されるデータの変調方式を説明する図である。なお、図１０では、送信側と受信側が、共に２本のアンテナを持つ場合が示されている。
【０００５】
図１０において、無線送信装置１０００は、無線受信装置１００１から定期的に通知される無線品質信号が示す無線受信装置１００１との間の無線品質に合わせて、初回送信時では、１送信間隔ＴＴＩ（Transmit Time Interval）内に、無線受信装置１００１に対し、送信アンテナ１００３からデータ１０１１を、送信アンテナ１００４からデータ１０１２を、それぞれ１６ＱＡＭ変調方式を用いて送信する。これは、ＭＩＭＯマルチプレクシング方式である。
【０００６】
これに対して無線受信装置１００１は、送信装置１００１の送信アンテナ１００３から送信されたデータ１０１１を正しく受信できなかった場合、無線送信装置１０００に対して再送要求信号（ＮＡＣＫ）を送信する。
【０００７】
再送要求信号を受信した無線送信装置１０００は、この時の無線受信装置１００１との間の無線品質を確認し、同じ変調方式（１６ＱＡＭ）で無線受信装置１００１にデータを送信した場合に、無線受信装置１００１が正しく受信できる可能性が一定の値以下だと判断すると、データ１０１１と同じデータ１０２１、１０２２を、それぞれ送信アンテナ１００３、１００４から無線受信装置１００１に送信する。これは、ＭＩＭＯダイバーシチ方式である。
【０００８】
この方式によれば、送受信ダイバーシチ効果によって、１つの送信アンテナからデータを送信した場合よりも、受信装置における受信確率を向上させることができ、データ伝送効率のさらなる低減を回避することができる。
【０００９】
また、前記の特許文献１では、別の手法として、再送信時に無線送信装置１０００が、この時の無線受信装置１００１と間の無線品質に合わせて、１６ＱＡＭよりも受信確率が高い変調方式であるＱＰＳＫ変調方式を用いて送信する方法が開示されている。
【００１０】
このＱＰＳＫ変調方式を用いる方法では、２送信間隔ＴＴＩを要するが、無線品質に合わせた変調方式を用いて伝送しているので、最適なデータ伝送率でデータを送信することができ、データ伝送効率を向上させることができる。
【特許文献１】特開２００３−２４４０４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、１つ目の従来例では、送受信ダイバーシチ効果により受信確率を向上させているが、送受信ダイバーシチ効果による現在の利得を認識できないため、現在の無線品質に応じた効率的なデータ伝送を行うことができないという問題がある。
【００１２】
また、２つ目の従来例では、再送信されるデータが２つの送信間隔ＴＴＩに跨っているため、初回送信時のデータと再送信時のデータとを合成して利得を向上させるＨＡＲＱ（Hybrid Automation Repeat Request）などの処理が複雑になるという問題がある。
【００１３】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ＨＡＲＱなどの処理を簡単化しながら、最適なデータ伝送率でデータを送信し、データ伝送効率を向上させることのできる無線送信装置、無線受信装置及びこれらの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】
【００１４】
かかる課題を解決するため、本発明に係る無線送信装置は、複数の送信アンテナを備え、ＭＩＭＯ（Multi-Input Multi-Output）送信を行う無線送信装置であって、通信相手装置の無線品質を管理する無線品質管理手段と、データの送信時に、前記通信相手装置の現在の無線品質を考慮して送信方式を決定し、決定した送信方式を含む制御情報を生成する送信方式決定手段と、前記制御情報を付随させた送信データを前記送信方式決定手段が決定した送信方式に基づいて符号化・変調する変調符号化手段と、前記変調符号化手段から出力されたデータを前記複数の送信アンテナのそれぞれから前記通信相手装置に送信する送信手段と、を具備し、前記送信方式決定手段は、再送データの送信時に、初回送信時に決定した送信方式では通信相手装置での受信確率が所定の閾値以下になる場合、初回送信時に一つのアンテナから送信したデータを分割して複数のアンテナから送信するように送信方式を変更し、各送信アンテナから送信されるデータの結合方法を示すアンテナフォーマット情報を前記制御情報に含める構成を採る。
【００１５】
本発明に係る無線受信装置は、複数の受信アンテナを備え、ＭＩＭＯ（Multi-Input Multi-Output）受信を行う無線受信装置であって、前記複数の受信アンテナのそれぞれから上記無線送信装置からの送信データを受信する受信手段と、前記制御情報に基づいてデータを復調・復号化し、前記制御情報に含まれるアンテナフォーマット情報に示される結合方法に基づいてデータを結合する復調復号手段と、を具備する構成を採る。
【００１６】
本発明に係る送信方法は、複数の送信アンテナを備え、ＭＩＭＯ（Multi-Input Multi-Output）送信を行う無線送信装置の送信方法であって、通信相手装置の無線品質を管理する無線品質管理工程と、データの送信時に、前記通信相手装置の現在の無線品質を考慮して送信方式を決定し、決定した送信方式を含む制御情報を生成する送信方式決定工程と、前記制御情報を付随させた送信データを前記送信方式決定工程で決定した送信方式に基づいて符号化・変調する変調符号化工程と、前記変調符号化工程で符号化・変調したデータを前記複数の送信アンテナのそれぞれから前記通信相手装置に送信する送信工程と、を具備し、前記送信方式決定工程は、再送データの送信時に、初回送信時に決定した送信方式では通信相手装置での受信確率が所定の閾値以下になる場合、初回送信時に一つのアンテナから送信したデータを分割して複数のアンテナから送信するように送信方式を変更し、各送信アンテナから送信されるデータの結合方法を示すアンテナフォーマット情報を前記制御情報に含める方法を採る。
【００１７】
本発明に係る受信方法は、複数の受信アンテナを備え、ＭＩＭＯ（Multi-Input Multi-Output）受信を行う無線受信装置の受信方法であって、前記複数の受信アンテナのそれぞれから上記送信方法により通信相手装置から送信されたデータを受信する受信工程と、前記制御情報に基づいてデータを復調・復号化し、前記制御情報に含まれるアンテナフォーマット情報に示される結合方法に基づいてデータを結合する復調復号工程と、を具備する方法を採る。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、再送データの送信では、変調方式をより受信確率の高い方式に変更し、かつ初回送信時よりも多数のアンテナから異なるデータとして送信するので、再送信時の送信データ量を初回送信時と同じにすることができる。したがって、受信側では初回送信データと再送信データとを合成するＨＡＲＱなどの処理を簡単化することができる。また、現在の無線品質に応じた変調・符号化方式を選択できるため、最適なデータ伝送率でデータを送信することができ、データ伝送効率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】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態では、各無線送受信装置は、それぞれ２本の送受信アンテナを装備する場合について説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施の形態に係る第１の無線送受信装置の構成を示すブロック図である。図１に示す第１の無線送受信装置（以降、単に「無線送信装置」ともいう）１００は、送受信アンテナ１０１−１、１０１−２と、送受信部１０２と、変調符号化部１０３と、ＣＲＣ付加部１０４と、バッファ１０５と、送信方式決定部１０６と、復調復号部１０７と、信号解析部１０８と、無線品質管理部１０９と、再送管理部１１０と、無線品質測定信号生成部１１１とを備え、上位装置から送られてきた下りデータを送受信アンテナ１０１−１、１０１−２から図２に示す第２の無線送受信装置（以降、単に「無線送信装置」ともいう）に無線送信し、送受信アンテナ１０１−１、１０１−２にて受信された図２に示す無線受信装置からの上りデータを上位装置に転送する動作を行う。
【００２１】
送受信アンテナ１０１−１、１０１−２は、それぞれ送受信部１０２から転送されてきた、下りデータを図２に示す無線受信装置に送信する。また、送受信アンテナ１０１−１、１０１−２は、図２に示す無線受信装置から送信されてきた、上りデータをそれぞれ受信し、送受信部１０２に転送する。
【００２２】
送受信部１０２は、変調符号化部１０３から転送されてきた２つの異なる下りデータと、図８に示すそれに付随した送信方式（変調・符号化方式、アンテナフォーマット）、再送制御情報（データ識別番号、再送回数情報）などを通知する制御情報、および、無線品質測定信号生成部１１１から転送されてきた無線品質測定信号の拡散処理などを行い、所定の送受信アンテナ１０１−１、１０１−２に転送する。また、送受信アンテナ１０１−１、１０１−２から転送されてきた上りデータの合成（受信ダイバーシチ）、逆拡散処理などを行い、復調復号部１０７に転送する。
【００２３】
変調符号化部１０３は、ＣＲＣ付加部１０４から転送されてきた２つの異なる下りデータに対して、送信方式決定部１０６から通知されてきた送信方式（制御情報に含む）に従い、それぞれ変調・符号化を行い、送受信部１０２に転送する。また、変調符号化部１０３は、送信方式決定部１０６から通知されてきた送信方式、再送制御情報などを通知する制御情報に対して、所定の送信方式に従い、変調・符号化を行い、送受信部１０２に転送する。
【００２４】
ＣＲＣ付加部１０４は、送信方式決定部１０６から転送されてきた２つの異なる下りデータのＣＲＣを、それに付随したアンテナフォーマット情報に従って計算し、その計算値をその下りデータに付加し、変調符号化部１０３に転送する。なお、アンテナフォーマット情報により、２つの異なる下りデータが元々１つのデータである場合、ＣＲＣ付加部１０４は、２つのデータを結合したものに対してＣＲＣを計算する。
【００２５】
バッファ１０５は、送信方式決定部１０６に上位装置から受信した下りデータと再送管理部１１０から転送されてきた再送下りデータを格納するメモリである。
【００２６】
送信方式決定部１０６は、上位装置から受信した下りデータを、それらの下りデータに付随して通知されるユーザ識別番号（受信装置を識別）、データ種別（リアルタイム（ＲＴ）系、ノンリアルタイム系（ＮＲＴ）データなどを識別）に応じて、バッファ１０５に格納する。そして、送信方式決定部１０６は、無線品質管理部１０９の無線品質テーブル（図６参照）より、ユーザ識別番号から無線品質情報を取得し、その無線品質情報、データ種別、再送回数情報（無線送信装置１００から無線受信装置２００にその下りデータを送信した回数を示す。上位装置から受信した下りデータの再送回数情報は０とする。）などに従って、送信する下りデータを選択する。選択された下りデータが初回送信である場合、送信方式決定部１０６は、無線品質情報、データ種別などに応じて、送信方式（変調・符号化率・アンテナフォーマット）と送信するデータ量を決定する。そして、送信方式決定部１０６は、再送管理部１１０に対して、再送管理テーブル登録要求とそれに付随してユーザ識別番号、データ種別および選択された下りデータ（決定されたデータ量分のみ）を通知し、データ識別番号、再送回数情報を取得する。また、選択された下りデータが再送信である場合、送信方式決定部１０６は、無線品質情報、データ種別、再送回数情報などに応じて、初回送信時と同じデータ量を送信できる送信方式があるかどうかを判断し、存在する時はそれらに応じた送信方式を決定し、存在しない時は同じデータ量を送信できる最も受信可能性の高い送信方式を選択し（全送信アンテナを使用する）、割り当てる送信電力量をできるだけ向上させる。そして、送信方式決定部１０６は、再送管理部１１０に対して、再送管理テーブル更新要求とそれに付随してユーザ識別番号、データ識別番号、再送回数情報を通知する。（各ＴＴＩにおいて、アンテナ、電力、拡散コードなどのリソースが残っている場合は、送信する下りデータの選択、送信方式決定を繰り返す。）さらに、送信方式決定部１０６は、ＣＲＣ付加部１０４に対して、選択された下りデータ（アンテナフォーマット情報により、２本のアンテナで送信する場合は、２つの異なる下りデータに分離する。）とそれに付随してアンテナフォーマット情報を転送し、変調符号化部１０３に対して、送信方式、再送制御情報（データ識別情報、再送回数情報）を通知する制御情報を転送する。
【００２７】
復調復号部１０７は、送受信部１０２から転送されてきた上りデータを、所定の送信方式に従い、復調・復号化を行い、信号解析部１０８に転送する。
【００２８】
信号解析部１０８は、復調復号部１０７から転送されてきた上りデータの中身の解析を行う。そして、ＡＣＫ、ＮＡＣＫを受信した場合、信号解析部１０８は、ＡＣＫ（またはＮＡＣＫ）通知信号とそれに付随してそのＡＣＫ（またはＮＡＣＫ）のユーザ識別番号、データ識別番号を再送管理部１１０に通知する。また、無線品質信号を受信した場合、信号解析部１０８は、無線品質信号通知信号とそれに付随してその無線品質信号のユーザ識別番号、無線品質情報を無線品質管理部１０９に通知する。また、受信装置が生成した上りデータを受信した場合、信号解析部１０８は、上位装置にその上りデータを転送する。
【００２９】
無線品質管理部１０９は、信号解析部１０８から無線品質通知信号が通知された場合、その無線品質通知信号に付随したユーザ識別番号、無線品質情報を、図６に示すように、無線品質テーブルに書き込む。ここで、同じユーザ識別番号のエントリが既に書き込まれている場合には、無線品質情報だけを書き換える。また、無線品質管理部１０９は、送信方式決定部１０６からユーザ識別番号をキーとして、無線品質テーブルを参照された場合、そのユーザ識別番号に対応する無線品質情報を送信方式決定部１０６に通知する。
【００３０】
再送管理部１１０は、送信方式決定部１０６から再送管理テーブル登録要求が通知された場合、他の下りデータと識別するためのデータ識別番号を決定し、その再送管理テーブル登録要求に付随したユーザ識別番号、データ種別および下りデータを、図７に示すように、再送管理テーブルに書き込む。また、再送管理部１１０は、送信方式決定部１０６から再送管理テーブル更新要求が通知された場合、その再送管理テーブル更新要求に付随したユーザ識別番号、データ識別番号に対応する再送管理テーブルのエントリの再送回数情報を、通知された再送回数情報に更新する。また、再送管理部１１０は、信号解析部１０８からＡＣＫ通知信号が通知された場合、そのＡＣＫ信号に付随したユーザ識別番号、データ識別番号に対応する再送管理テーブルのエントリを消去する。一方、再送管理部１１０は、信号解析部１０８からＮＡＣＫ通知信号が通知された場合、そのＮＡＣＫ通知信号に付随したユーザ識別番号、データ識別番号に対応する再送管理テーブルのエントリを抽出し、ユーザ識別番号、データ種別、データ識別番号、再送回数情報（１インクリメントする。）および再送する下りデータを、バッファ１０５に転送する。
【００３１】
図２は、本発明の一実施の形態に係る第２の無線送受信装置の構成を示すブロック図である。図２に示す第２の無線送受信装置２００は、送受信アンテナ２０１−１、２０１−２と、送受信部２０２と、復調復号部２０３と、ＣＲＣ判定部２０４と、アプリケーション処理部２０５と、無線品質測定部２０６と、再送管理部２０７と、バッファ２０８と、変調符号化部２０９とを備え、送受信アンテナ２０１−１、２０１−２にて受信された図１に示す無線送信装置からの下りデータを取り込み、上位装置宛ての上りデータを送受信アンテナ２０１−１、２０１−２から図１に示す無線送信装置に向けて無線送信する動作を行う。
【００３２】
送受信アンテナ２０１−１、２０１−２は、それぞれ無線送信装置１００から送信されてきた下りデータを送受信部２０２に転送する。また、送受信アンテナ２０１−１、２０１−２は、送受信部２０２から転送されてきた上りデータを無線送信装置１００に送信する。
【００３３】
送受信部２０２は、送受信アンテナ２０１−１、２０１−２から転送されてきた、多重されている下りデータ、制御情報を分離して無線送信装置１００の送受信アンテナ１０１−１、１０１−２が送信したデータ形式に変換し、逆拡散処理などを行い、復調復号部２０３に転送する。但し、無線品質測定信号は、逆拡散後、無線品質測定部２０６に転送される。また、送受信部２０２は、変調符号化部２０９から転送されてきた、上りデータ（無線品質信号、ＡＣＫ、ＮＡＣＫを含む）に対して拡散処理などを行い、所定の送受信アンテナ２０１−１、２０１−２に転送する。
【００３４】
復調復号部２０３は、送受信部２０２から転送されてきた制御情報に対して、所定の送信方式に従い、復調・復号化を行う。そして、復調復号部２０３は、送受信部２０２から転送されてきた下りデータを、制御情報に含まれる変調方式により復調し、アンテナフォーマット情報より２つの異なる下りデータが元々１つのデータである場合は、２つのデータを結合する。また、制御情報に含まれる再送回数情報により再送信の場合、復調復号部２０３は、再送信データ結合通知信号とそれに付随して制御情報に含まれるデータ識別番号を、再送管理部２０７に通知し、バッファ２０８に格納されている格納データ（前回までに送信した下りデータ）を取得する。そして、復調復号部２０３は、その格納データと再送信されてきた下りデータを合成する。なお、初回送信の場合は、合成は行われない。続いて、復調復号部２０３は、下りデータ（再送信の場合は前記合成データ）の復号を行い、ＣＲＣ判定部２０４に転送する。
【００３５】
ＣＲＣ判定部２０４は、復調復号部２０３から転送されてきた下りデータのＣＲＣ判定を行う。誤りが検出された場合、ＣＲＣ判定部２０４は、ＮＡＣＫ生成要求信号とそれに付随してデータ識別番号、下りデータを、再送管理部２０７に転送する。一方、誤りが検出されなかった場合、ＣＲＣ判定部２０４は、ＡＣＫ生成要求信号とそれに付随してデータ識別番号を、再送管理部２０７に通知し、下りデータをアプリケーション処理部２０５に転送する。
【００３６】
アプリケーション処理部２０５は、ＣＲＣ判定部２０４から転送されてきた下りデータのさらに上位層における処理を行う。また、上りデータを生成し、変調符号化部２０９に転送する。
【００３７】
無線品質測定部２０６は、送受信部２０２から転送されてきた無線品質測定信号より、送信装置から受信装置の間（下り）の無線品質を測定し、その結果から無線品質信号を生成して、変調符号化部２０９に転送する。
【００３８】
再送管理部２０７は、復調復号部２０３から再送信データ結合通知信号が通知された場合、その再送信データ結合通知信号に付随したデータ識別番号に応じて、バッファ２０８から以前格納した下りデータを取得し、その格納データを復調復号部２０３に転送する。また、再送管理部２０７は、ＣＲＣ判定部２０４からＮＡＣＫ生成要求信号が通知された場合、そのＮＡＣＫ生成要求信号に付随したデータ識別番号に応じて、同じく転送されてきた下りデータを、バッファ２０８に格納する。そして、再送管理部２０７は、ＮＡＣＫを生成し、そのＮＡＣＫを変調符号化部２０９に転送する。また、再送管理部２０７は、ＣＲＣ判定部２０４からＡＣＫ生成要求信号が通知された場合、ＡＣＫを生成し、そのＡＣＫを変調符号化部２０９に転送する。
【００３９】
バッファ２０８は、誤りが検出されたため、再送管理部２０７に転送されてきた下りデータを格納するメモリである。
【００４０】
変調符号化部２０９は、アプリケーション処理部２０５、無線品質測定部２０６、再送管理部２０７からそれぞれ転送されてきた、上りデータ、無線品質信号、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの変調・符号化を行い、送受信部２０２に転送する。
【００４１】
次に、図３から図９を参照して、無線送信装置及び無線受信装置の動作について説明する。なお、図３は、図１に示す無線送信装置が上位装置からから受け取った下りデータの処理動作を説明するフローチャートである。図４は、図１に示す無線送信装置が図２に示す無線受信装置から上りデータを受信した場合の処理動作を説明するフローチャートである。図５は、図２に示す無線受信装置が図１に示す無線送信装置から下りデータを受信した場合の処理動作を説明するフローチャートである。図６は、図１に示す無線品質管理部が備える無線品質テーブルの構成例を示す図である。図７は、図１に示す再送管理部が備える再送管理テーブルの構成例を示す図である。図８は、図１に示す無線送信装置から図２に示す無線受信装置に送信するデータに付随させる制御情報を説明する図である。図９は、初回送信時及び再送信時に図１に示す無線送信装置と図２に示す無線受信装置との間で各送受信アンテナから伝送されるデータの変調方式を説明する図である。
【００４２】
まず、無線送信装置１００が上位装置から送られてくる下りデータの受信処理動作について説明する。上位装置から送られてくる下りデータは、本来の下りデータに、宛先となるユーザ識別番号（無線受信装置の種別）、リアルタイム系データかノンリアルタイム系データかのデータ種別、その他制御データが付随している。図３において、ステップ（以降、単に「ＳＴ」と略記する）３０１では、無線送信装置１００に上位装置から下りデータを受信すると、送信方式決定部１０６は、まず、その下りデータをユーザ識別番号、データ種別に応じてバッファ１０５に格納する。
【００４３】
続いて、送信方式決定部１０６は、その下りデータ用の無線リソース（送信アンテナ、電力、拡散コード）が割当てられている場合は（ＳＴ３０２：Ｙｅｓ）、送信する下りデータのデータ種別と無線品質管理部１０９の無線品質テーブル（図６参照）から取得できる無線品質情報とに応じて、送信方式（変調・符号化率・アンテナフォーマット）と送信するデータ量とを決定する（ＳＴ３０３）。なお、アンテナフォーマット情報は、２本の送受信アンテナ１０１から送信される異なるデータを結合し、１つのデータとしてＣＲＣ計算を行うこと、すなわち、再送信時において、初回送信時に１つのデータとして送信していたものを２つに分割して、２本の送受信アンテナ１０１から送信する場合などを通知する情報である。例えば、１ビットの情報として表現することができ、結合してＣＲＣ計算する場合を‘１’、それ以外の場合を‘０’のように定めておくことができる。
【００４４】
例えば、初回送信時に、アンテナ１からデータＡ、アンテナ２からデータＢを送信し、アンテナフォーマット情報を‘０’とし、再送信時に、アンテナ１からデータＡ−１、アンテナ２からデータＡ−２を送信し、アンテナフォーマット情報を‘１’とする。すなわち、ただ単に、２つの異なるデータを送信する初回送信時には、アンテナフォーマット情報が‘０’であり、元々１つであったものが２つに分割されて２本の送受信アンテナ１０１から送信される再送信時の場合のみアンテナフォーマット情報が‘１’となる。
【００４５】
そして、送信方式決定部１０６は、再送管理部１１０に対して再送管理テーブル登録要求とそれに付随してユーザ識別番号、データ種別及び選択された下りデータ（決定したデータ量分のみ）を通知し、再送管理部１１０は、決定したデータ識別番号と対応付けて再送管理テーブルに記憶する（ＳＴ３０４）。
【００４６】
次に、送信方式決定部１０６は、図８に示す送信方式（変調・符号化方式・アンテナフォーマット）、再送制御情報（データ識別番号、再送回数情報）を含む制御情報を生成し、変調符号化部１０３に対して通知すると共に、下りデータにアンテナフォーマット情報を付随して、ＣＲＣ付加部１０４に転送する（ＳＴ３０５）。
【００４７】
次に、ＣＲＣ付加部１０４が、送信方式決定部１０６から転送されてきた下りデータのＣＲＣを、それに付随したアンテナフォーマット情報に従って計算する。ここで、アンテナフォーマット情報により、元々１つのデータが２つのデータに分割されてきた場合は、２つのデータを結合したものに対してＣＲＣを計算する。その計算値をその下りデータに付加し、変調符号化部１０３に転送する。
【００４８】
そして、変調符号化部１０３が、ＣＲＣ付加部１０４から転送されてきた２つの異なる下りデータを送信方式決定部１０６から通知されてきた制御情報（図８参照）に含まれる送信方式に従ってそれぞれ変調・符号化を行い、送受信部１０２に転送する。また、変調符号化部１０３は、送信方式決定部１０６から通知されてきた制御情報（図８参照）を所定の送信方式に従って変調・符号化を行い、送受信部１０２に転送する。この場合、変調符号化部１０３では、変調・符号化後の送信下りデータ量が１ＴＴＩに含まれる大きさになるように変調・符号化を行う（ＳＴ３０６）。
【００４９】
最後に、送受信部１０２にて、変調符号化部１０３から受け取った下りデータ及びそれに付随する制御情報（図８参照）の拡散処理などを施し、所定の送受信アンテナ１０１−１、１０１−２から無線受信装置２００に送信する（ＳＴ３０７）。
【００５０】
次に、図４を参照して、無線送信装置１００が無線受信装置２００から送られてくる上りデータの受信処理動作について説明する。無線受信装置２００から送られてくる上りデータは、送受信アンテナ１０１−１、１０１−２を介して送受信部１０２に入力される。送受信部１０２は、入力される上りデータに合成処理（受信ダイバーシチ）、逆拡散処理などを施して復調復号部１０７に転送する（ＳＴ４０１）。
【００５１】
復調復号部１０７では、送受信部１０２から転送されてきた上りデータを所定の送信方式に従って復調・復号化を行い、信号解析部１０８に転送する（ＳＴ４０２）。続いて、信号解析部１０８では、復調復号部１０７から転送されてきた上りデータの種別判定を行う。上りデータの種別判定では、ＮＡＣＫであるか否かの判定（ＳＴ４０３）と、ＡＣＫであるか否かの判定（ＳＴ４１３）と、無線品質信号であるか否かの判定（ＳＴ４１５）と、上りデータであるか否かの判定（ＳＴ４１７）とが行われる。
【００５２】
まず、上りデータの種別がＮＡＣＫである場合は（ＳＴ４０３：Ｙｅｓ）、信号解析部１０８は、ＮＡＣＫ通知信号とそれに付随してそのＮＡＣＫのユーザ識別番号、データ識別番号を再送管理部１１０に通知する。再送管理部１１０は、ＮＡＣＫ通知信号を受けて再送信する下りデータとそれに付随するそのＮＡＣＫのユーザ識別番号、データ識別番号をバッファ１０５に格納する（ＳＴ４０４）。
【００５３】
そして、送信方式決定部１０６において、その再送下りデータ用の無線リソース（送信アンテナ、電力、拡散コード）が割り当てられている場合は（ＳＴ４０５：Ｙｅｓ）、無線品質管理部１０９の無線品質テーブル（図６参照）から取得できる無線品質情報と再送信する下りデータのデータ種別、再送回数情報に応じて、再送信する下りデータを１送信間隔ＴＴＩで全て送信できる送信方式が存在するか否かの判定を行う（ＳＴ４０６）。
【００５４】
送信方式決定部１０６では、無線品質情報、データ種別、再送回数情報に応じて再送信する下りデータを１送信間隔ＴＴＩで全て送信できる送信方式（変調・符号化率・アンテナフォーマット）が存在する場合は（ＳＴ４０６：Ｙｅｓ）、その送信方式を選択してＳＴ４０９に進む（ＳＴ４０７）。また、存在しない場合は（ＳＴ４０６：Ｎｏ）、全送信アンテナを使用してその再送信する下りデータを全て送信できる最も受信可能性の高い送信方式を選択してＳＴ４０９に進む（ＳＴ４０８）。この場合は、割り当てる送信電力量をできるだけ向上させる。ここで、初回送信時に１つの送受信アンテナ１０１を用いて送信したデータを、２つのデータに分割して２つの送受信アンテナ１０１から送信する送信方式（アンテナフォーマット）が選択された場合は、通知するアンテナフォーマット情報を‘１’とする。２つのデータに分割しない場合は‘０’とする。
【００５５】
ＳＴ４０９では、再送管理部１１０において、その再送信する下りデータに対応する再送管理テーブル（図７参照）のエントリの再送回数情報を１つインクリメントする。そして、ＳＴ４１０では、送信方式決定部１０６において、送信方式（変調・符号化率・アンテナフォーマット）・再送制御情報（データ識別番号、再送回数情報）を通知する図８に示す制御情報を生成し、再送信する下りデータとアンテナフォーマット情報をＣＲＣ付加部１０４に、生成した制御情報を変調符号化部１０３に転送する。
【００５６】
次のＳＴ４１１では、ＣＲＣ付加部１０４が、アンテナフォーマット情報に応じてＣＲＣ計算を行う。２つのデータに分割し、２本のアンテナから送信する場合は、その２つのデータを結合したものに対してＣＲＣを計算する。その計算値をその再送する下りデータに付加し、変調符号化部１０３に与える。変調符号化部１０３では、制御情報（図８参照）に含まれる送信方式に従ってその再送する下りデータの変調・符号化を行い、制御情報（図８参照）については所定の送信方式に従って変調・符号化を行う。
【００５７】
次のＳＴ４１２では、送受信部１０２にて、その再送信する下りデータと制御情報（図８参照）の拡散処理などを行い、所定の送受信アンテナ１０１−１、１０１−２から無線受信装置２００に送信し、処理を終了する。
【００５８】
次に、上りデータの種別がＡＣＫである場合は（ＳＴ４１３：Ｙｅｓ）、信号解析部１０８は、ＡＣＫ通知信号とそれに付随してそのＡＣＫのユーザ識別番号、データ識別番号を再送管理部１１０に通知する。再送管理部１１０は、ＡＣＫ通知信号を受けて、そのＡＣＫに付随したユーザ識別番号、データ識別番号に対応する再送管理テーブル（図７参照）のエントリを消去し、処理を終了する（ＳＴ４１４）。
【００５９】
次に、上りデータの種別が無線品質信号である場合は（ＳＴ４１５：Ｙｅｓ）、信号解析部１０８は、無線品質信号通知信号とそれに付随してその無線品質信号のユーザ識別番号、無線品質情報を無線品質管理部１０９に通知する。無線品質管理部１０９は、無線品質信号通知信号を受けて、その無線品質信号に付随したユーザ識別番号、無線品質情報を無線品質テーブル（図６参照）に書き込み、処理を終了する（ＳＴ４１６）。ここで、同じユーザ識別番号のエントリが既に書き込まれている場合は、無線品質情報だけを書き換える。
【００６０】
次に、上りデータの種別が無線受信装置２００にて生成した上りデータである場合は（ＳＴ４１７：Ｙｅｓ）、信号解析部１０８は、上位装置にその上りデータを転送し、処理を終了する（ＳＴ４１８）。一方、上りデータの種別が無線受信装置２００にて生成した上りデータでない場合は（ＳＴ４１７：Ｎｏ）、信号解析部１０８は、上位装置にその上りデータを転送せず、処理を終了する。
【００６１】
次に、図５を参照して、無線受信装置２００が無線送信装置１００から下りデータを受信した場合の処理動作を説明する。なお、ここでの下りデータには、図８に示す制御情報と無線品質測定信号生成部１１１が生成した無線品質測定信号も含まれている。
【００６２】
無線受信装置２００では、送受信アンテナ２０１−１、２０１−２のそれぞれが下りデータを受信した時には、無線送信装置１００の送受信アンテナ１０１−１、１０１−２が送信したデータが重なった状態となっているので、送受信部２０２では、送受信アンテナ２０１−１、２０１−２にて受信された下りデータを、無線送信装置１００の送受信アンテナ１０１−１、１０１−２が送信したデータ形式に分離・変換し、それぞれ逆拡散処理を行い（ＳＴ５０１）、下りデータの種別判定を行う（ＳＴ５０２）。
【００６３】
その結果、受信した下りデータが無線品質測定信号である場合は（ＳＴ５０２：Ｙｅｓ）、送受信部２０２は、その受信した無線品質測定信号を無線品質測定部２０６に転送する。無線品質測定部２０６では、送受信部２０２から転送されてきた無線品質測定信号よって無線送信装置１００から無線受信装置２００の間（下り）の無線品質を測定し、その結果から無線品質信号を生成して、変調符号化部２０９に転送する（ＳＴ５０３）。
【００６４】
また、ＳＴ５０２での下りデータの種別判定の結果、受信した下りデータが無線品質測定信号でない場合は（ＳＴ５０２：Ｎｏ）、送受信部２０２は、その受信した下りデータ（図８に示す制御情報も含む）を復調復号部２０３に転送する。復調復号部２０３では、下りデータの送信方式・再送制御情報を通知する制御情報（図８参照）を所定の送信方式に従って復調・復号化を行い、受信した下りデータをその制御情報（図８参照）に含まれる変調方式により復調する（ＳＴ５０４）。
【００６５】
続いて、復調復号部２０３では、その制御情報（図８参照）に含まれるアンテナフォーマット情報により２つの異なる下りデータ（無線送信装置１００の送受信アンテナ１０１−１、１０１−２がそれぞれ送信したデータ）が元々１つのデータである場合は、２つのデータを結合する（ＳＴ５０５、５０６）。
【００６６】
そして、復調復号部２０３では、その制御情報（図８参照）に含まれる再送回数情報により、その下りデータが再送信の場合は（ＳＴ５０７：Ｙｅｓ）、再送管理部２０７に対して再送信データ結合信号とそれに付随して制御情報（図８参照）に含まれるデータ識別番号とを通知する。再送管理部２０７は、通知を受けてバッファ２０８からその制御情報（図８参照）に含まれるデータ識別番号に対応する格納データ（前回までに送信した下りデータ）を取得し、その格納データと再送信されてきた下りデータを合成し、復調復号部２０３に転送する（ＳＴ５０８）。
【００６７】
復調復号部２０３は、制御情報（図８参照）に含まれる符号化方式に従い、その下りデータ（再送信の場合は合成データ）の復号を行い（ＳＴ５１０）、ＣＲＣ判定部２０４に通知する。
【００６８】
一方、復調復号部２０３では、制御情報（図８参照）に含まれる再送回数情報より、その下りデータが再送信でなく、初回送信である場合は（ＳＴ５０７：Ｎｏ、ＳＴ５０９：Ｙｅｓ）、合成は行わず直接ＳＴ５１０に進むが、再送信、初回送信を認識できない場合は（ＳＴ５０９：Ｎｏ）、その後の処理は行わないで終了する。
【００６９】
ＣＲＣ判定部２０４では、その下りデータのＣＲＣ判定を行う（ＳＴ５１１）。ＣＲＣ判定の結果、誤りが検出されなかった場合は（ＳＴ５１１：Ｙｅｓ）、ＡＣＫ生成要求信号とそれに付随してデータ識別番号を再送管理部２０７に通知し、下りデータをアプリケーション処理部２０５に転送する。アプリケーション処理部２０５は、その下りデータのさらに上位層の処理を行う。（ＳＴ５１２）。また、再送管理部２０７は、通知を受けて、その下りデータに対応するＡＣＫを生成し、変調符号化部２０９に出力する（ＳＴ５１３）。
【００７０】
また、ＣＲＣ判定部２０４では、ＣＲＣ判定の結果、誤りが検出された場合は（ＳＴ５１１：Ｎｏ）、ＮＡＣＫ生成要求信号とそれに付随してデータ識別番号、下りデータとを再送管理部２０７に通知する。再送管理部２０７は、通知を受けて、その下りデータをデータ識別番号に応じてバッファ２０８に格納し（ＳＴ５１４）、その下りデータに対応するＮＡＣＫ（再送要求信号）を生成し、変調符号化部２０９に出力する（ＳＴ５１５）。
【００７１】
そして、変調符号化部２０９では、各生成信号（無線品質信号、ＡＣＫ、ＮＡＣＫ、上りデータ）を所定の送信方式に従って変調・符号化し、送受信部２０２に転送する（ＳＴ５１６）。
【００７２】
送受信部２０２では、変調符号化部１１０９から転送されてきた上りデータ（無線品質信号、ＡＣＫ、ＮＡＣＫを含む）の拡散処理などを行い、所定の送受信アンテナ２０１−１、２０１−２を介して無線送信装置１００に送信する（ＳＴ５１７）。
【００７３】
以上のように、無線送信装置１００は、下りデータに無線品質測定信号を含ませて送信し、無線受信装置２００から上りデータに含ませて無線品質信号を受信することで、無線受信装置２００との間の無線品質を管理し、それに基づき複数の送受信アンテナからの送信方式（変調方式・符号化方式・アンテナフォーマット）を決めるので、例えば図９に示すように、再送信する時に、初回送信時の変調方式・符号化方式を用いてデータを送信すると、現在の無線品質では無線受信装置２００での受信確率が所定の閾値以下となる場合に、現在の無線品質に対応して変調方式・符号化方式をより受信確率の高いものに変更する。その代わり、初回送信時とは異なる変調方式・符号化方式を用いたデータを複数の送信アンテナから送信することにより、初回送信時と同じデータ量を送信することができる。この場合、無線受信装置２００では、送られてきたアンテナフォーマット情報に従って再送信データを初回送信データと同じフォーマットに結合することができる。
【００７４】
図９は、初回送信時及び再送信時に図１に示す第１の無線送受信装置（無線送信装置）から図２に示す第２の無線送受信装置（無線受信装置）に送信する場合の各送受信アンテナから伝送されるデータの変調方式を説明する図である。
【００７５】
図９において、無線送信装置１００は、無線受信装置２００から定期的に通知される無線品質信号が示す無線受信装置２００との間の無線品質に合わせて、初回送信時では、図３にて説明した手順で、１送信間隔ＴＴＩ内に、無線受信装置２００に対し、送信アンテナ１０１−１からデータ９００を、送信アンテナ１０１−２からデータ９０１を、それぞれ１６ＱＡＭ変調方式を用いて送信する。データ９００とデータ９０１は、互いに異なるデータである。便宜上、データ９００は、１送信間隔ＴＴＩ内の前半分で送信されるデータ９００ａと後半分で送信されるデータ９００ｂとに分割して表示する。これは、ＭＩＭＯマルチプレクシング方式である。
【００７６】
これに対して無線受信装置２００では、図５にて説明したように、無線送信装置１００の送信アンテナ１０１−１から送信されたデータ９００を正しく受信できなかった場合、無線送信装置１００に対して再送要求信号（ＮＡＣＫ）を送信する。
【００７７】
再送要求信号を受信した無線送信装置１００は、図４にて説明した手順で、この時の無線受信装置２００との間の無線品質を確認し、同じ変調方式（１６ＱＡＭ）で無線受信装置２００にデータを送信した場合、無線受信装置２００が正しく受信できる可能性が一定の値以下だと判断すると、正しく受信できる可能性が一定の値以上となる変調方式（ＱＰＳＫ）を選択し、送信アンテナ１０１−１から送信した下りデータ９００の再送を、図９に示すように実行する。
【００７８】
即ち、図９に示すように、無線受信装置２００に対し、初回送信時のデータ９００の前半部分であるデータ９００ａと同じデータ９０２を送信アンテナ１０１−１からＱＰＳＫ変調方式で送信し、後半部分であるデータ９００ｂと同じデータ９０３を送信アンテナ１０１−２からＱＰＳＫ変調方式で送信する。これも、ＭＩＭＯマルチプレクシング方式である。
【００７９】
この場合、無線送信装置１００は、図４にて説明した手順で、下りデータであるデータ９０２、データ９０３に、それらが元々１つのデータであることを示すアンテナフォーマット情報を付随して送信する。
【００８０】
そこで、無線受信装置２００では、図５にて説明したように、通知されたアンテナフォーマット情報に従ってデータ９０２とデータ９０３とを結合させて１つのデータとする。さらに、初回送信時のデータ９００と再送信時のデータ（データ９０２、９０３を結合させたデータ）とを合成し、正しく受信されたことが確認できたならば、無線送信装置１００に対して受信確認信号（ＡＣＫ）を送信する。これによって、無線送信装置１００から無線受信装置２００へのデータ送信シーケンスが終了となる。
【００８１】
以上のように、本実施の形態によれば、再送信時にも初回送信時と同じ時間で同じデータ容量を送信できるので、初回送信データと再送信データを合成するＨＡＲＱなどの処理を簡単化できる。また、現在の無線品質に応じた変調・符号化方式を選択できるので、最適なデータ伝送率でデータを送信することができ、データ伝送効率を向上させることができる。
【００８２】
なお、本発明は、以上説明した実施の形態に限定されない。即ち、以上説明した実施の形態では、無線送信装置のアンテナ数と無線受信装置のアンテナ数とを同数としたが、無線受信装置のアンテナ数を無線送信装置のアンテナ数より多くしても良い。
【００８３】
また、送受信アンテナ数は２本に限定しないが、以上説明した実施の形態では、例えば送受信アンテナを２本用いて、元々１つのデータを２つの異なるデータに分割して送信する場合に、元々のデータを前後半に分割して送信したが、異なる分割方法を用いて送信しても良い。
【００８４】
また、以上説明した実施の形態では、拡散コードを用いて拡散・逆拡散処理を行っているが、ＣＤＭＡを用いた移動体通信システムに限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、ＭＩＭＯ伝送方式の無線送信装置、無線受信装置に用いるに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の一実施の形態に係る第１の無線送受信装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の一実施の形態に係る第２の無線送受信装置の構成を示すブロック図
【図３】図１に示す第１の無線送受信装置が上位装置から受け取った下りデータの処理動作を説明するフローチャート
【図４】図１に示す第１の無線送受信装置が図２に示す第２の無線送受信装置から上りデータを受信した場合の処理動作を説明するフローチャート
【図５】図２に示す第２の無線送受信装置が図１に示す第１の無線送受信装置から下りデータを受信した場合の処理動作を説明するフローチャート
【図６】図１に示す無線品質管理部が備える無線品質テーブルの構成例を示す図
【図７】図１に示す再送管理部が備える再送管理テーブルの構成例を示す図
【図８】図１に示す第１の無線送受信装置から図２に示す第２の無線送受信装置に送信する下りデータに付随させる制御情報を説明する図
【図９】初回送信時及び再送信時に図１に示す第１の無線送受信装置から図２に示す第２の無線送受信装置に送信する場合の各送受信アンテナから伝送されるデータの変調方式を説明する図
【図１０】従来の多入力多出力無線送受信装置間で初回送信時及び再送信時に各送受信アンテナから伝送されるデータの変調方式を説明する図
【符号の説明】
【００８７】
１００  第１の無線送受信装置（無線送信装置）
１０１−１，１０１−２  送受信アンテナ
１０２  送受信部
１０３  変調符号化部
１０４  ＣＲＣ付加部
１０５  バッファ
１０６  送信方式決定部
１０７  復調復号部
１０８  信号解析部
１０９  無線品質管理部
１１０  再送管理部
１１１  無線品質測定信号生成部
２００  第２の無線送受信装置（無線受信装置）
２０１−１，２０１−２  送受信アンテナ
２０２  送受信部
２０３  復調復号部
２０４  ＣＲＣ判定部
２０５  アプリケーション処理部
２０６  無線品質測定部
２０７  再送管理部
２０８  バッファ
２０９  変調符号化部
【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】
2007074171.tif 000008
【図７】
2007074171.tif 000009
【図８】
2007074171.tif 000010
【図９】
2007074171.tif 000011
【図１０】
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