(57)【要約】【課題】比較的簡易なインタリーバ構成で、ＲＡ符号等の繰り返し符号を用いた場合のフェージング変動の影響を軽減してフェージング環境におけるデータの受信品質の低下を抑えること。【解決手段】各データ系列が互いに同一のデータである複数系統のデータ系列を形成するデータ繰り返し及び振り分け部１０２と、各系統のデータ系列をそれぞれインタリーブする複数のインタリーバ１０４＿１〜１０４＿ｑと、インタリーブされた複数系統のデータ系列を、各系統のデータ系列単位で順次結合することで、１系統のデータ系列を得るデータ結合部１０６と、結合されたデータ系列をアキュミュレートするアキュミュレータ１０８と、を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各データ系列が互いに同一のデータである複数系統のデータ系列を形成するデータ繰り返し・振り分け手段と、
前記各系統のデータ系列をそれぞれインタリーブする複数のインタリーバと、
インタリーブされた複数系統のデータ系列を、各系統のデータ系列単位で順次結合することで、１系統のデータ系列を得るデータ結合手段と、
結合されたデータ系列をアキュミュレートするアキュミュレータと、
を具備する無線通信装置。
【請求項２】
インタリーブされた複数系統のデータ系列のうち、どの系統のデータ系列を送信するかを、再送の指示に応じて選択する、
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
インタリーブされた前記複数系統のデータ系列を記憶する記憶手段を、さらに具備し、
再送時には、前記記憶手段に記憶された前記複数系統のデータ系列のうち、前回の送信で送信されなかった系統のデータ系列を送信する、
請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
各データ系列が互いに同一のデータである複数系統のデータ系列を形成するデータ繰り返し・振り分け手段と、
前記各系統のデータ系列をそれぞれインタリーブする複数のインタリーバと、
インタリーブされた複数系統のデータ系列をそれぞれアキュミュレートする複数のアキュミュレータと、
アキュミュレートされた各系統のデータ系列をそれぞれ送信する複数のアンテナと、
を具備する無線通信装置。
【請求項５】
各データ系列が互いに同一のデータである複数系統のデータ系列を形成し、
前記各系統のデータ系列をそれぞれデータ系列単位でインタリーブし、
インタリーブされた複数系統のデータ系列から１系統のデータ系列を形成し、
前記１系統のデータ系列をアキュミュレートし、
アキュミュレートされたデータ系列を送信する、
無線通信方法。
【請求項６】
再送時に、前記インタリーブされた複数系統のデータ系列のうち、どの系統のデータ系列を送信するかを選択する、
請求項５に記載の無線通信方法。
【請求項７】
各データ系列が互いに同一のデータである複数系統のデータ系列を形成し、
前記各系統のデータ系列をそれぞれデータ系列単位でインタリーブし、
インタリーブされた複数系統のデータ系列をそれぞれデータ系列単位でアキュミュレートし、
アキュミュレートされた各系統のデータ系列をそれぞれ異なるアンテナから送信する、
無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばリピートアキュムレート符号等のように繰り返し処理が施された符号化データを形成する符号化器を有する無線通信装置及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ターボ符号や低密度パリティ検査（LDPC：Low-Density Parity-Check）符号のように、反復復号を施すことによって、高い誤り訂正能力が達成される符号としてリピートアキュミュレート（ＲＡ: Repeat Accumulate）符号（以下これをＲＡと呼ぶこともある）に注目が集まっている（例えば非特許文献１参照）。一般に、ＲＡ符号は、繰り返し部と、インタリーバと、アキュミュレータとを用いることによって形成することができる。
【０００３】
図２０に、ＲＡ符号を形成するための、符号化器の構成例を示す。繰り返し部２は、データ１（ｓ１、ｓ２、ｓ３、・・・・）を入力し、データ１を繰り返して出力する。図２０の例の場合、符号化率１／ｑ＝１／３の例が示されているので、繰り返し部２は、ｑ＝３回繰り返したデータ、つまり、ｓ１、ｓ１、ｓ１、ｓ２、ｓ２、ｓ２、ｓ３、ｓ３、ｓ３、・・・を、繰り返しデータ３として出力する。
【０００４】
インタリーバ４は、繰り返しデータ３を入力し、繰り返しデータ３にインタリーブ処理を施し、インタリーブ後のデータ５（ｕ１、ｕ２、ｕ３、ｕ４、・・・）を出力する。白色ガウス雑音環境下では、インタリーバ４として、一様ランダムインタリーブ処理を行うインタリーバを用いると理想的である。
【０００５】
アキュミュレータ６は、インタリーブ後のデータ５をアキュミュレートし、アキュミュレート後のデータ７（ｚｉ＝ｕｉ＾ｕｉ−１）を出力する（＾：排他的論理和）。
【非特許文献１】D. Divsalar, H. Jin, and R. J. McEliece, “Coding theorems for ‘Turbo-like’ codes, “ Proc. 36th Annu. Allerton Conf. Communications, Control, and Computing, pp.201-210, Sept. 1998.
【非特許文献２】H. Jin, A. Khandekar, and R. McEliece, “Irregular repeat-accumulate codes,” Proc. 2nd International Symposium on Turbo Codes, pp.1-8, 2000.
【非特許文献３】A. Abbasfar, D. Divsalar, and K. Yao, “Accumulate-repeat-accumulate codes,” IEEE Trans. Commun., vol.55., no.4, pp.692-702, April 2007.
【非特許文献４】A. Abbsfar, D. Divsalar, and K. Yao, “Accumulate repeat accumulate codes,” Proc. IEEE Glabecom2004, pp.509-513, 2004.
【非特許文献５】D. Divsalar, S. Dolinar, and J. Thorpe, “Accumulate-repeat-accumulate-accumulate-codes,” Proc. IEEE VTC2004 fall, pp2292-2296, 2004.
【非特許文献６】D. Divsalar, C. Jones, S. Dolinar, and J. Thorpe, “Protograph based LDPC codes with minimum distance linearly growing with block size,” Proc. of IEEE Globecom2005, pp.1152-1156, 2005.
【非特許文献７】D. Divsalar, S. Dolinar, and C. Jones, “Low-rate LDPC codes with simple protograph,” Proc. IEEE ISIT2005, 2005.
【非特許文献８】「Shannon限界への道標：“Parallel concatenated (Turbo) coding”, “Turbo (iterative) decoding”とその周辺」電子情報通信学会、信学技法ＩＴ９８−５１
【非特許文献９】M. P. C. Fossorier, M. Mihaljevic, and H. Imai, “Reduced complexity iterative decoding of low density parity check codes based on belief propagation,” IEEE Trans. Commun., vol.47., no.5, pp.673-680, May 1999.
【非特許文献１０】J. Chen, A. Dholakia, E. Eleftheriou, M. P. C. Fossorier, and X.-Yu Hu, “Reduced-complexity decoding of LDPC codes,” IEEE Trans. Commun., vol.53., no.8, pp.1288-1299, Aug. 2005.
【非特許文献１１】B. Lu, G. Yue, and X. Wang, “Performance analysis and design optimization of LDPC-coded MIMO OFDM systems” IEEE Trans. Signal Processing., vol.52, no.2, pp.348-361, Feb. 2004
【非特許文献１２】B. M. Hochwald, and S. ten Brink, “Achieving near-capacity on a multiple-antenna channel” IEEE Trans. Commun., vol.51, no.3, pp.389-399, March 2003
【非特許文献１３】S. Baro, J. Hagenauer, and M. Witzke, “Iterative detection of MIMO transmission using a list-sequential (LISS) detector” Proc. of IEEE ICC 2003, May 2003
【非特許文献１４】B. M. Hochwald, and S. ten Brink, “Achieving near-capacity on a multiple-antenna channel” IEEE Trans. Commun., vol.51, no.3, pp.389-399, March 2003
【非特許文献１５】S. Baro, J. Hagenauer, and M. Witzke, “Iterative detection of MIMO transmission using a list-sequential (LISS) detector” Proc. of IEEE ICC 2003, May 2003
【非特許文献１６】V. Tarokh, H. Jafarkhani, and A. R. Calderbank, “Space-time block coding for wireless communications: Performance results,” IEEE J. Select. Area Commun., vol.17, no.3, pp.451-460, March 1999.
【非特許文献１７】V. Tarokh, N. Seshadri, and A. R. Calderbank, “Space-time codes for high data rate wireless communication: performance criterion and code construction,” IEEE Trans. Inform. Theory, vol.44, no.2, pp.744-765, March 1998.
【非特許文献１８】「ＬＤＰＣ符号化されたＶＩＰ空間多重ＭＩＭＯシステム」電子情報通信学会、信学技法ＲＣＳ２００７−７４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、白色ガウス雑音環境下では、上述したように、一様ランダムインタリーブ処理を行うことが理想的とされている。しかし、一様ランダムインタリーブ処理を行うためのインタリーバは、回路規模が大きくなる欠点がある。
【０００７】
また、無線通信のようなフェージング環境では、必ずしも一様ランダムインタリーブ処理を行うことが好適であるとは限らない。以下、このことについて、図２１を用いて説明する。
【０００８】
図２１Ａは、時間軸における受信電界強度の変動を示したものであり、横軸に時間、縦軸に受信電界強度が示されている。図２１Ｂは、図２１Ａと同一時間軸における、ＲＡ符号の１符号化ブロック内でのアキュミュレート後のデータｓ２’、ｓ２’’、ｓ２’’’の配置を示すものである。因みに、符号化ブロックは、ＲＡ符号化された複数のデータで構成されている。図２１Ｂでは、データｓ２に関連するアキュミュレート後のデータ（ｚｉ）は３つ存在し、それらがｓ２’、ｓ２’’、ｓ２’’’で表されている。
【０００９】
図２１Ａから分かるように、時間軸上での受信電界強度は、強いときと弱いときがある。例えば図２１のように、受信電界強度が弱いいところにアキュミュレート後のデータｓ２’、ｓ２’’、ｓ２’’’が集まって受信された場合、元のデータｓ２は誤って復号される可能性が高くなる。インタリーバ４で一様ランダムインタリーブ処理を施した場合、このようなビットが存在する可能性が高くなる。
【００１０】
本発明は、かかる点を考慮してなされたものであり、比較的簡易なインタリーバ構成で、ＲＡ符号等の繰り返し符号を用いた場合のフェージング変動の影響を軽減してフェージング環境におけるデータの受信品質の低下を抑えることができる無線通信装置及び無線通信方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の無線通信装置の一つの態様は、各データ系列が互いに同一のデータである複数系統のデータ系列を形成するデータ繰り返し・振り分け手段と、前記各系統のデータ系列をそれぞれインタリーブする複数のインタリーバと、インタリーブされた複数系統のデータ系列を、各系統のデータ系列単位で順次結合することで、１系統のデータ系列を得るデータ結合手段と、結合されたデータ系列をアキュミュレートするアキュミュレータと、を具備する構成を採る。
【００１２】
本発明の無線通信装置の一つの態様は、各データ系列が互いに同一のデータである複数系統のデータ系列を形成するデータ繰り返し・振り分け手段と、前記各系統のデータ系列をそれぞれインタリーブする複数のインタリーバと、インタリーブされた複数系統のデータ系列をそれぞれアキュミュレートする複数のアキュミュレータと、アキュミュレートされた各系統のデータ系列をそれぞれ送信する複数のアンテナと、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、比較的簡易なインタリーバ構成で、ＲＡ符号等の繰り返し符号を用いた場合のフェージング変動の影響を軽減してフェージング環境におけるデータの受信品質の低下を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。
【００１５】
（実施の形態１）
図１に、本発明の無線通信装置に用いられる符号化器の構成例を示す。図１では、特に、ＲＡ（Repeat Accumulate）符号を形成する符号化器の構成例を示す。ただし、図１は非組織符号の符号化器である。符号化器１００は、データ繰り返し及び振り分け部１０２と、データ繰り返し及び振り分け部１０２から出力された複数系統の繰り返しデータをそれぞれインタリーブする複数のインタリーバ１０４＿１〜１０４＿ｑと、インタリーブ処理された複数系統のデータを結合するデータ結合部１０６と、アキュミュレータ１０８とを有する。
【００１６】
データ繰り返し及び振り分け部１０２は、データ１０１（ｓ１、ｓ２、ｓ３、・・・・、ｓｎ）を入力し、データを繰り返し、データを振り分け、振り分け後のデータ信号群１０３を出力する。つまり、データ繰り返しによってリピテーションコード（Repetition Code）が形成され、このリピテーションコードが振り分けられる。
【００１７】
具体的には、符号化率が１／ｑの場合、データ繰り返し及び振り分け部１０２は、１つの入力データｓｉ（ｉ＝１〜ｎ）からｑ個のデータを繰り返して形成する。次に、データ繰り返し及び振り分け部１０２は、繰り返しデータをｑ系列のパラレルデータのいずれかに順次振り分けて出力する。つまり、振り分け後のデータ信号群１０３はｑ系列のパラレルデータであり、かつ、各系列のパラレルデータはｓ１、ｓ２、ｓ３、・・・・、ｓｎのデータで構成されている。
【００１８】
なお、本実施の形態の場合、単純な例として、振り分け後のデータ系列数を、符号化率１／ｑのｑと一致させる場合を示している。ここで、振り分け後のデータ系列数は、必ずしも符号化率１／ｑのｑと一致させる必要はなく、要は、データ繰り返し及び振り分け部１０２は、繰り返しデータを複数のパラレルデータのいずれかに振り分ければよい。
【００１９】
ｑ個の系列のうち、１番目の系列のインタリーバ＃１（１０４＿１）は、データｓ１、ｓ２、ｓ３、・・・・、ｓｎを入力し、このデータをインタリーブすることで、インタリーブ後のデータ１０５＿１（ｕ１，１、ｕ１，２、ｕ１，３、・・・・、ｕ１，ｎ）を得る。
【００２０】
同様に、ｑ個の系列のうち、ｉ（ｉ＝２，３、・・・、ｑ）番目のインタリーバ＃ｉ（１０４＿ｉ）は、データｓ１、ｓ２、ｓ３、・・・・、ｓｎを入力し、このデータをインタリーブすることで、インタリーブ後のデータ１０５＿ｉ（ｕｉ，１、ｕｉ，２、ｕｉ，３、・・・・、ｕｉ，ｎ）を得る。
【００２１】
データ結合部１０６は、インタリーブ後のデータ１０５＿ｉ（ｉ＝１、２、３、・・・、ｑ）を入力し、結合（コンバイン）後のデータ１０７（ｕ１、ｕ２、ｕ３、・・・・、ｕｎｑ）を出力する。なお、コンバイン後のデータの構成については、後で詳しく説明する。
【００２２】
アキュミュレータ１０８は、Ｚｉ＝ｕｉ＾Ｚｉ―１で示されるような排他的論理和演算を行うことで、アキュミュレート後のデータ１０９（Ｚｉ）を得る。つまり、アキュミュレートすることは、過去の排他的論理和演算の出力信号と現在の入力信号とを排他的論理和演算することである。
【００２３】
次に、符号化器１００によるＲＡ符号化後（すなわちアキュミュレート後）のデータ構成について詳しく説明する。
【００２４】
図２に、符号化器１００によって得られるＲＡ符号化後のデータ構成例を示す。図２では、横軸は時間又は周波数である。ブロック＃１データ１１２＿１は、インタリーブ後のデータ１０５＿１（ｕ１，１、ｕ１，２、ｕ１，３、・・・・、ｕ１，ｎ）をアキュミュレートした後のデータ（１０９）を意味している。同様に、ブロック＃２データ１１２＿２は、インタリーブ後のデータ（ｕ２，１、ｕ２，２、ｕ２，３、・・・・、ｕ２，ｎ）をアキュミュレートした後のデータを意味している。つまり、ブロック＃ｉデータ１１２＿ｉは、ｑ個の系列のうちのｉ（ｉ＝２，３、・・・、ｑ）番目の系列についてのインタリーブ後のデータ（ｕｉ，１、ｕｉ，２、ｕｉ，３、・・・・、ｕｉ，ｎ）をアキュミュレートした後のデータを意味している。このように、図２における１つのブロックデータは、ｑ系統のデータのうちの１つの系統のアキュミュレート後のデータのまとまりを表している。
【００２５】
図２Ａのデータ構成例は、インタリーブ処理後の各系列＃１〜＃ｑをその順序でアキュミュレートした場合のアキュミュレート後のブロックデータのブロック配列を示している。一方、図２Ｂのデータ構成例は、インタリーブ処理後の各系列＃１〜＃ｑの順序を換えてアキュミュレートした場合のアキュミュレート後のブロックデータのブロック配列を示している。実際上、この順序の入れ換えは、データ結合部１０６で行えばよい。以下の説明では、ブロックデータの並び順を図２Ａの順序にした場合について説明するが、図２Ｂの順序にした場合でも、以降で説明する効果と同様の効果を得ることができる。
【００２６】
図３Ａは、時間軸又は周波数軸における受信電界強度の変動の一例を示したものであり、横軸に時間又は周波数が示され、縦軸に受信電界強度が示されている。図３Ａからも分かるように、受信電界強度は、強いときと弱いときが存在する。
【００２７】
図３Ｂ及び図３Ｃは、図３Ａと同一時間軸における、ＲＡ符号の配置を示すものである。図３Ｂ及び図３Ｃは、符号化率が１／３（ｑ＝３）の場合を示すものである。したがって、データｓ２に関連するアキュミュレート後のデータ（ｚｉ）は３つ存在し、それらがｓ２’、ｓ２’’、ｓ２’’’で表されている。
【００２８】
図３Ｂは、図１のインタリーバ＃１（１０４＿１）、インタリーバ＃２（１０４＿２）、・・・、インタリーバ＃ｑ（１０４＿ｑ）間のインタリーブ方法（換言すればインタリーブパターン）を同一とした場合の、データＳ２に関するアキュミュレート後のデータが配置される位置を示したものである。
【００２９】
図３Ｂから分かるように、図２１Ｂのように受信電界強度に低いところにｓ２’、ｓ２’’、ｓ２’’’が集まる場合と比較して、アキュミュレート後のデータｓ２’、ｓ２’’、ｓ２’’’の間隔は十分離れた間隔となり、規則的な間隔となる。これは、他のデータｓｉ（ｉ＝０、１、２、・・・、ｎ）に関するアキュミュレート後のデータｓｉ’、ｓｉ’’、ｓｉ’’’においても成立する。この結果、フェージング環境において、受信電界強度が低下したノッチの部分に、同一データＳｉから得られるすべてのデータｓｉ’、ｓｉ’’、ｓｉ’’’が存在することを避けることができるので、データの受信品質を向上させることができる。
【００３０】
一方、図３Ｃは、図１のインタリーバ＃１（１０４＿１）、インタリーバ＃２（１０４＿２）、・・・、インタリーバ＃ｑ（１０４＿ｑ）間でのインタリーブ方法（換言すればインタリーブパターン）を異ならせた場合の、データＳ２に関するアキュミュレート後のデータが配置される位置を示したものである。
【００３１】
図３Ｃから分かるように、アキュミュレート後のデータｓ２’、ｓ２’’、ｓ２’’’は、規則的な間隔ではないが、十分離れた間隔となる。具体的には、非常に近い間隔のデータも存在するがその分だけ隣のブロック間ではデータ間隔が広くなるので、データ全体の間隔が非常に小さくなることを回避できる。したがって、インタリーバ＃１〜インタリーバ＃ｑのインタリーブ方法を異ならせた場合でも、インタリーブ方法を同一にした場合と同様の効果を得ることができるため、フェージング環境におけるデータの受信品質を向上させることができる。
【００３２】
また、図１のインタリーバ＃１〜インタリーバ＃ｑ間でのインタリーブ方法を異ならせると、同一データから形成されたアキュミュレート後のデータは、一様ランダムなインタリーブ処理を施したものに近いものとなるので、受信電界強度が安定した状態（白色ガウス雑音環境に近い状態）においても、良好な受信品質を得ることができるようになる。
【００３３】
以上のように、本実施の形態によれば、図１に示すように、複数系統分の繰り返しデータ（Repetition Code）を形成し、各系統の繰り返しデータ毎にインタリーブ処理を施すようにした。換言すれば、繰り返しデータを複数ブロック（系統）に分割し、それぞれのブロック（系統）のデータに対し、インタリーブ処理を施すようにした。
【００３４】
これにより、フェージング環境において、データの受信品質を向上させることができる。また、インタリーバが分割されているため、符号化側（すなわち送信装置）及び復号側（すなわち受信装置）では、それぞれ、インタリーブ処理及びデインタリーブ処理を複数のインタリーバ及びデインタリーバによって並列に行うことができる。この結果、インタリーブ処理及びデインタリーブ処理に起因する処理遅延を小さくすることができるという効果も得ることができる。
【００３５】
なお、図１では、非組織符号を形成する符号化器１００に本発明を適用した場合の構成例を示したが、本発明は組織符号を形成する符号化器に適用することもできる。
【００３６】
図４に、本発明を、組織符号のＲＡ符号を形成する符号化器に適用した場合の構成例を示す。図４において、図１と同様に動作するものについては同一符号を付している。
【００３７】
符号化器３００のインタリーバ＃Ｘ（３０１）は、データ１０１（ｓ１、ｓ２、ｓ３、・・・、ｓｎ）を入力し、このデータをインタリーブすることで、インタリーブ後のデータ３０２（ｕｘ，１、ｕｘ，２、ｕｘ，３、・・・・、ｕｘ，ｎ）を得る。
【００３８】
データ結合部３０３は、アキュミュレート後のデータ１０９及びインタリーブ後のデータ３０２を入力し、結合（コンバイン）後のデータ３０４を出力する。
【００３９】
図５に、図４の符号化器３００によって得られるＲＡ符号化後のデータ（データ結合部３０３から出力されるデータ結合後のデータ３０４に相当する）の構成例を示す。図５において、図２と同様のものについては同一符号を付している。
【００４０】
先ず、図５Ａのデータ構成例について説明する。図５Ａのデータ構成は、図２Ａのデータ構成と比較して、ブロック＃Ｘデータ１１２＿Ｘが先頭に付加されている点が異なる。図５Ａに示すようにデータを構成した場合、図２Ａの非組織符号と同様の効果を得ることができる。つまり、フェージング環境において、データの受信品質を向上させることができる。なお、インタリーブの方法については、インタリーバ＃１（１０４＿１）、インタリーバ＃２（１０４＿２）、・・・、インタリーバ＃ｑ（１０４＿ｑ）、インタリーバ＃Ｘ（３０１）間で同一であっても、異なっていてもどちらでもよく、非組織符号で説明したのと同様の効果を得ることができる。
【００４１】
次に、図５Ｂのデータ構成例について説明する。図５Ｂのデータ構成は、データ結合部１０６、３０３によってブロックデータの順序を入れ換えた場合のデータ構成を示すものである。図５Ｂのように、ブロックデータの順序を入れ換えた場合でも、図５Ａの場合と同様の効果を得ることができる。すなわち、ブロックデータの並び順は、本発明の効果に大きな影響を及ぼすものでははい。
【００４２】
次に、図５Ｃのデータ構成例について説明する。図５Ｃのデータの構成の特徴は、アキュミュレータ１０８での演算には関与していないブロック＃Ｘデータ１１２＿Ｘをいくつかに分割し、第１のブロックデータと第２のブロックデータの間に分割したデータ（図中のブロック＃Ｘｉデータ４０４＿ｉ（ｉ＝１、２、・・・、ｒ）に相当する）を挿入している点である。このように挿入した場合の利点は、上記で述べたアキュミュレートした後のｓｉ’、ｓｉ’’、ｓｉ’’’の間隔が一段と拡大されるため、フェージングによるノッチの影響を一段と軽減することができることである。この結果、データの受信品質を一段と向上させることができる。
【００４３】
以上説明したように、本発明を用いれば、組織符号のＲＡ符号を形成する場合、非組織符号のＲＡ符号を形成する場合のいずれの場合でも、フェージング環境において、データの受信品質を向上させることができる。また、インタリーバが分割されているため、符号化側（すなわち送信装置）及び復号側（すなわち受信装置）では、それぞれ、インタリーブ処理及びデインタリーブ処理を複数のインタリーバ及びデインタリーバによって並列に行うことができる。この結果、インタリーブ処理及びデインタリーブ処理に起因する処理遅延を小さくすることができるという効果も得ることができる。
【００４４】
なお、上述の実施の形態では、一例として、ＲＡ符号を形成する符号化器に、本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、データの繰り返し（repeat）処理の後にインタリーブ処理を施すことで形成される符号、例えば、非特許文献２から非特許文献７で示されているＩＲＡ（Irregular Repeat Accumulate） code、ＡＲＡ（Accumulate Repeat Accumulate） code、ＡＲＡＡ（Accumulate Repeat Accumulate Accumulate） code、ＡＲＣＡ（Accumulate Repeat Check Accumulate） code、ＲＡＡ（Repeat Accumulate Accumulate） code、ＡＲＪＡ（Accumulate Repeat Jagged Accumulate） code等の符号に適用した場合にも、上述と同様の効果を得ることができる。つまり、データ繰り返し後にインタリーブする場合、ｓ１、ｓ２、ｓ３、・・・・、ｓｎのデータセット群ごとにインタリーブを施すことにより、上述と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
また、図１及び図３におけるインタリーバのあとにパンクチャ部を設け、データをパンクチャしても同様に実施することができる。因みに、インタリーバにパンクチャ部を配置してもよい。
【００４６】
以下、上述した符号化器を有する送信装置の構成と、その送信装置から送信された信号を受信する受信装置の構成について簡単に説明する。
【００４７】
図６Ａに、送信装置の構成例を示す。送信装置５００は、データ５０１を符号化器５０２に入力し、符号化後のデータ５０３を出力する。符号化器５０２は、図１の符号化器１００又は図４の符号化器３００によって構成されている。つまり、符号化器５０２から出力される符号化後のデータ５０３は、図１のアキュミュレート後のデータ１０９又は図４のコンバイン後のデータ３０４に相当する。
【００４８】
インタリーバ５０４は、符号化後のデータ５０３を入力し、インタリーブを行うことでインタリーブ後のデータ５０５を得る。ただし、符号の種類によっては、インタリーバ５０４を設けなくてもよい。
【００４９】
マッピング部５０６は、インタリーブ後のデータ５０５を入力し、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ等の変調を行うことでベースバンド信号５０７を得る。
【００５０】
無線部５０８は、ベースバンド信号５０７を入力し、直交変調、周波数変換等の所定の無線処理を施すことで変調信号５０９を得る。変調信号５０９は、電波としてアンテナ５１０から出力される。
【００５１】
図６Ｂに、受信装置の構成例を示す。受信装置５３０の無線部５１３は、アンテナ５１１で受信した受信信号５１２を入力し、周波数変換等の所定の無線処理を施すことでベースバンド信号５１４を得る。
【００５２】
対数尤度比算出部５１５は、ベースバンド信号５１４を入力し、例えば非特許文献８に示されている方法を用いることで対数尤度比を算出し、ビットごとの対数尤度比５１６を得る。
【００５３】
デインタリーバ５１７は、ビットごとの対数尤度比５１６を入力し、インタリーバ５０４に対応するデインタリーブの処理を施すことでデインタリーブ後の対数尤度比５１８を得る。
【００５４】
復号化器５１９は、デインタリーブ後の対数尤度比５１８を入力し、符号化器５０２に対応する復号を行うことで受信データ５２０を得る。実際上、復号化器５１９では、例えば非特許文献８から非特許文献１０に記載されたＢＣＪＲアルゴリズム、ＳＯＶＡアルゴリズム、Ｍａｘ−ｌｏｇ−ＭＡＰアルゴリズム、sum-product復号、min-sum復号、Normalized BP復号（BP: Belief Propagation）、offset BP復号などを行えばよい。ここで、復号化器５１９は、図１又は図３のインタリーバに対応するデインタリーバを有する。ただし、ＢＰ復号を行う場合には、デインタリーバを設けなくても、デインタリーブを考慮した検査行列を用意することで、復号することが可能である。
【００５５】
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１で説明した符号化方法を利用して形成したＲＡ符号におけるパンクチャ方法及び再送方法について説明する。
【００５６】
図７に、本実施の形態における基地局が送信する変調信号のフレーム構成例を示す。制御情報シンボル６０１は、通信相手（端末）に変調方式、使用している符号、符号化率、データ長及び再送データであるかどうかの情報等の制御情報を伝送するためのシンボルである。チャネル推定シンボル６０２は、通信相手が電波伝搬の変動を推定するためのシンボルである。データシンボル６０３は、例えばＲＡ符号で符号化されたデータを伝送するためのシンボルである。また、データシンボル６０３には、フレーム誤りを検出するためのＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）が含まれている。
【００５７】
図８に、本実施の形態における端末が送信する変調信号のフレーム構成例を示す。チャネル推定シンボル７０１は、通信相手が電波伝搬の変動を推定するためのシンボルである。データシンボル７０２は、通信相手である基地局に送信するデータ（情報）を伝送するためのシンボルである。再送要求情報シンボル７０３は、再送要求の有無を示すシンボルである。端末は、基地局が送信したデータに誤りが発生しているかをチェックし、誤りがある場合、再送を要求し、誤りがない場合、再送を要求しない。再送要求情報シンボル７０３は、この情報を伝送するためのシンボルである。制御情報シンボル７０４は、例えば、通信相手（基地局）に、変調方式、使用している符号、符号化率、データ長等の制御情報を伝送するためシンボルである。
【００５８】
図９に、再送に着目した場合の、本実施の形態における基地局と端末が送信するフレームの流れの一例を示す。
【００５９】
図９＜１＞：初めに、基地局は図７のフレーム構成にしたがったフレーム＃１の変調信号を送信する。このとき、データシンボル６０３で送信するデータは、再送データではなく、符号化率Ｒ＝１／２のデータとする。
【００６０】
図９＜２＞：端末は、フレーム＃１の信号を受信し、復調し、復号し、ＣＲＣチェックを行う。この結果、誤りが発生しなかったので、基地局に再送を要求しない。
【００６１】
図９＜３＞：基地局は、フレーム＃２の変調信号を送信する。なお、送信するデータは再送データではなく、符号化率Ｒ＝１／２のデータである。
【００６２】
図９＜４＞：端末は、フレーム＃２の信号を受信し、復調し、復号し、ＣＲＣチェックを行う。この結果、誤りが発生していたので、基地局に再送を要求する。
【００６３】
図９＜５＞：基地局は、端末から再送を要求されたため、フレーム＃２で送信されたデータに相当するフレーム＃２’を送信する。ここで、フレーム＃２’の内容について説明する。
【００６４】
フレーム＃２では、ＲＡ符号化された符号化率Ｒ＝１／２のデータを伝送した。ＲＡ符号の場合、特にパンクチャを行わなかった場合には、Ｒ＝１／ｑのデータを生成することになるから、フレーム＃２’では、符号化率Ｒ＝１／３で符号化したデータで、かつ、符号化率Ｒ＝１／２のフレーム＃２では送信しなかったデータを送信する。換言すれば、フレーム＃２で送られたＲＡ符号と、フレーム＃２’で送られるＲＡ符号とで、符号化率Ｒ＝１／３のＲＡ符号が形成されるようにする。特に、実施の形態１のように符号化器を構成した場合、データの生成が簡単になる。このことについては、図１０を用いて後で詳しく説明する。
【００６５】
図９＜６＞：端末は、フレーム＃２’の信号を受信し、復調し、復号し、ＣＲＣチェックを行う。この結果、誤りが発生しなかったので、基地局に再送を要求しない。
【００６６】
図９＜７＞：基地局は、フレーム＃３の変調信号を送信する。なお、送信するデータは再送データではなく、符号化率Ｒ＝１／２のデータとする。
【００６７】
図９＜８＞：端末は、フレーム＃３の信号を受信し、復調し、復号し、ＣＲＣチェックを行う。この結果、誤りが発生していたので、基地局に再送を要求する。
【００６８】
図９＜９＞：基地局は、端末から再送を要求されたため、フレーム＃３で送信されたデータに相当するフレーム＃３’を送信する。フレーム＃３’の生成は、上述のフレーム＃２’と同様に行えばよい。つまり、フレーム＃３’では、符号化率Ｒ＝１／３で符号化したデータで、かつ、符号化率Ｒ＝１／２のフレーム＃３では送信しなかったデータを送信する。換言すれば、フレーム＃３で送られたＲＡ符号と、フレーム＃３’で送られるＲＡ符号とで、符号化率Ｒ＝１／３のＲＡ符号が形成されるようにする。
【００６９】
図９＜１０＞：端末は、フレーム＃３’の信号を受信し、復調し、復号し、ＣＲＣチェックを行う。この結果、誤りが発生していたので、基地局に再送を要求する。
【００７０】
図９＜１１＞：基地局は、端末から再送を要求されたため、フレーム＃３で送信されたデータに相当するフレーム＃３’’を送信する。このとき、フレーム＃３’’のデータの形成方法として、例えば次の方法１又は方法２を用いると好適である。
【００７１】
方法１：フレーム＃３’’では、符号化率Ｒ＝１／４で符号化したデータで、かつ、フレーム＃３及びフレーム３’で送信しなかったデータを送信する。換言すれば、フレーム＃３で送られたＲＡ符号と、フレーム＃３’で送られたＲＡ符号と、フレーム＃３’’で送られるＲＡ符号とで、符号化率Ｒ＝１／４のＲＡ符号が形成されるようにする。
【００７２】
方法２：フレーム＃３’’では、フレーム＃３で送信したデータ、または、フレーム＃３’で送信したデータ、または、フレーム＃３およびフレーム＃３’で送信したデータを送信する。
【００７３】
方法１と方法２のどちらを選択するかは、基地局、端末のどちらが決定してもよい。ただし、基地局で決定した場合、基地局は、選択した再送方法を端末に通知するための制御情報を送信する必要がある。
【００７４】
図１０に、基地局が図９のような再送データを生成するための、符号化器の構成例を示す。すなわち、図１０の符号化器９００は、基地局に設けられる。図１０において、図１と同様に動作するものについては同一符号を付した。
【００７５】
記憶部９０２は、インタリーブ後のデータ１０５＿１、１０５＿２、１０５＿３、１０５＿４、及び、制御信号９０１を入力し、制御信号９０１が再送データでないことを示しているとき、インタリーブ後のデータ１０５＿１、１０５＿２、１０５＿３、１０５＿４を記憶する。制御信号９０１が再送データであることを示しているとき、記憶部９０２は、記憶しているデータをデータ９０３として出力する。
【００７６】
例えば、図９のフレーム＃２’を送信する場合、記憶部９０２は、記憶しているインタリーブ後のデータ１０５＿３を出力する。図９のフレーム＃３’を送信する場合も同様である。
【００７７】
図９のフレーム＃３’’を方法１で送信する場合、記憶部９０２は、記憶しているインタリーブ後のデータ１０５＿４を出力する。図９のフレーム＃３’’を方法２で送信する場合、記憶部９０２は、記憶しているインタリーブ後のデータ１０５＿１および１０５＿２を出力する、あるいは、記憶しているインタリーブ後のデータ１０５＿３を出力する、あるいは、記憶しているインタリーブ後のデータ１０５＿１および１０５＿２および１０５＿３を出力する。
【００７８】
データ結合部１０６は、インタリーブ後のデータ１０５＿１、１０５＿２、１０５＿３、１０５＿４、および、データ９０３、制御信号９０１を入力し、制御信号９０１の内容に応じて異なるコンバイン後のデータ１０７を得る。
【００７９】
例えば、図９のフレーム＃１では、データ結合部１０６は、インタリーブ後のデータ１０５＿１、１０５＿２のデータを結合（コンバイン）することでコンバイン後のデータ１０７を得る。図９のフレーム＃２、＃３でも同様に、データ結合部１０６は、インタリーブ後のデータ１０５＿１、１０５＿２のデータをコンバインすることでコンバイン後のデータ１０７を得る。
【００８０】
図９のフレーム＃２’では、データ結合部１０６は、コンバイン後のデータ１０７としてデータ９０３を出力する。この場合、上述したように、記憶部９０２からは、データ９０３として、記憶されていたインタリーブ後のデータ１０５＿３が出力されている。同様に、図９のフレーム＃３’では、データ結合部１０６は、コンバイン後のデータ１０７としてデータ９０３を出力する。この場合、上述したように、記憶部９０２からは、データ９０３として、記憶されていたインタリーブ後のデータ１０５＿３のデータが出力されている。
【００８１】
図９のフレーム３’’では、データ結合部１０６は、コンバイン後のデータ１０７としてデータ９０３を出力する。この場合、上述したように、記憶部９０２からは、方法１の場合、記憶しているインタリーブ後のデータ１０５＿１および１０５＿２が出力されており、方法２の場合、記憶しているインタリーブ後のデータ１０５＿４が出力されている。
【００８２】
図１１に、本実施の形態における基地局の構成例を示し、図１２に、本実施の形態の端末の構成例を示す。図１１では図６Ａと同様に動作するものについては同一符号を付し、図１２では図６Ｂと同様に動作するものについては同一符号を付した。
【００８３】
図１１の基地局１０００ａの送信系は、図６Ａの送信装置５００と同様の構成でなる。ただし、符号化器５０２は、例えば図１０の符号化器９００のように記憶部９０２を有する構成となっている。基地局１０００ａの受信系は、アンテナ１００１で受信した受信信号１００２を受信装置１００３に入力する。受信装置１００３は、受信信号１００２に、周波数変換、復調、復号等の受信処理を施すことで、再送要求情報１００４及び受信データ１００５を得る。再送要求情報１００４は符号化器５０２に入力され、符号化器５０２は再送要求情報１００４に応じて、再送用の符号化データまたは再送用でない符号化データのいずれかを出力する。
【００８４】
図１２の端末１０００ｂは、誤り検出部１００６に受信データ５２０を入力し、ＣＲＣチェック等を行うことで誤り検出を行い、誤りの有無の情報１００８及びデータ１００７を出力する。
【００８５】
再送要求情報生成部１００９は、誤りの有無の情報１００８を入力し、誤りの有無に応じて再送要求情報１０１０を形成する。
【００８６】
送信装置１０１２は、データ１０１１及び再送要求情報１０１０を入力し、これらに符号化、変調、周波数変換等の処理を施すことで送信信号１０１３を得る。送信信号１０１３は、電波としてアンテナ１０１４から出力される。
【００８７】
このように、図１１及び図１２の構成により、本実施の形態の再送を実施することができる。
【００８８】
また、図１０の構成で重要な点は、インタリーバの出力データ単位でパンクチャを行っている点である。図９のフレームでは、この点を利用して再送を行っている。これにより、再送データを受信した際に得られるデータの受信品質を向上させることができる。
【００８９】
なお、本実施の形態では、本発明の再送方法を非組織符号のＲＡ符号に適用する場合を例に説明したが、上述した再送方法は、非組織符号に限らず、組織符号の場合でも同様に適用可能である。また、一例として、本発明の再送方法をＲＡ符号に適用する場合について説明したが、本発明の再送方法は、データの繰り返し（repeat）処理の後にインタリーブ処理を施すことで形成される符号、例えば、非特許文献２から非特許文献７で示されているＩＲＡ（Irregular Repeat Accumulate）code、ＡＲＡ（Accumulate Repeat Accumulate） code、ＡＲＡＡ（Accumulate Repeat Accumulate Accumulate） code、ＡＲＣＡ（Accumulate Repeat Check Accumulate） code、ＲＡＡ（Repeat Accumulate Accumulate） code、ＡＲＪＡ（Accumulate Repeat Jagged Accumulate） code等の符号に適用した場合にも、上述と同様の効果を得ることができる。つまり、インタリーバの出力データ単位でパンクチャを行うようにすれば、本実施の形態と同様の再送方法を適用できる。
【００９０】
（実施の形態３）
本実施の形態では、ＲＡ符号を用いた空間多重ＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple Output）システムの送信方法について詳しく説明する。
【００９１】
図１３に、本実施の形態よる、ＲＡ符号を用いた空間多重ＭＩＭＯ送信装置の構成例を示す。空間多重ＭＩＭＯ送信装置１１００のデータ繰り返し及び振り分け部１１０２は、データ１１０１（ｓ１、ｓ２、ｓ３、・・・・、ｓｎ）を入力し、データを繰り返し、データを振り分け、振り分け後のデータ信号群１１０３を出力する。ここで、振り分け後のデータ信号群１０３の各信号は、ｓ１、ｓ２、ｓ３、・・・・、ｓｎで構成されている。
【００９２】
インタリーバ＃１（１１０４＿１）は、データｓ１、ｓ２、ｓ３、・・・・、ｓｎを入力し、このデータをインタリーブすることで、インタリーブ後のデータ１１０５＿１（ｕ１，１、ｕ１，２、ｕ１，３、・・・・、ｕ１，ｎ）を得る。同様に、インタリーバ＃ｉ（１１０４＿ｉ）は、データｓ１、ｓ２、ｓ３、・・・・、ｓｎを入力し、このデータをインタリーブすることで、インタリーブ後のデータ１１０５＿ｉ（ｕｉ，１、ｕｉ，２、ｕｉ，３、・・・・、ｕｉ，ｎ）を得る。ただし、ｉ＝２、３、・・・、ｑである。
【００９３】
アキュミュレータ１１０６＿１は、インタリーブ後のデータ１１０５＿１を入力し、これをアキュミュレートすることで、アキュミュレート後のデータ１１０７＿１を得る。同様に、アキュミュレータ１１０６＿ｉは、インタリーブ後のデータ１１０５＿ｉを入力し、これをアキュミュレートすることで、アキュムレート後のデータ１１０７＿ｉを得る。ただし、ｉ＝２、３、・・・、ｑである。
【００９４】
マッピング部１１０８＿１は、アキュミュレート後のデータ１１０７＿１を入力し、例えばＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ等の変調を行うことで、ベースバンド信号１１０９＿１を得る。同様に、マッピング部１１０８＿ｉは、アキュミュレート後のデータ１１０７＿ｉを入力し、これを変調することで、ベースバンド信号１１０９＿ｉを得る。ただし、ｉ＝２、３、・・・、ｑである。
【００９５】
無線部１１１０＿１は、ベースバンド信号１１０９＿１を入力し、これに対して周波数変換、増幅等の所定の無線処理を施すことで、変調信号１１１１＿１を得る。変調信号１１１１＿１は、電波としてアンテナ１１１２＿１から出力される。同様に、無線部１１１０＿ｉは、ベースバンド信号１１０９＿ｉを入力し、これに対して周波数変換、増幅等の所定の無線処理を施すことで、変調信号１１１１＿ｉを得る。変調信号１１１１＿ｉは、電波としてアンテナ１１１２＿ｉから出力される。ただし、ｉ＝２，３、・・・、ｑである。
【００９６】
図１４に、空間多重ＭＩＭＯ送信装置１１００から送信される送信信号のフレーム構成例を示す。図中、変調信号（ストリーム）＃１〜変調信号（ストリーム）＃ｑは、それぞれ、アンテナ１１１２＿１〜アンテナ１１１２＿ｑから送信される変調信号（ストリーム）を意味する。
【００９７】
各変調信号（ストリーム）＃１〜変調信号（ストリーム）＃ｑにおいて、先ず、チャネル推定シンボル１２０１＿１〜１２０１＿ｑが送信される。チャネル推定シンボル１２０１＿１〜１２０１＿ｑは、受信装置がチャネル変動（伝送路の変動）を推定するためのシンボルであり、例えば送受信装置で既知の信号である。
【００９８】
次に、各変調信号（ストリーム）＃１〜変調信号（ストリーム）＃ｑにおいて、データシンボル１２０２＿１〜１２０２＿ｑが送信され、次に、データシンボル１２０３＿１〜１２０３＿ｑが送信され、さらに続いてデータシンボルが送信される。このとき、変調信号（ストリーム）＃１〜＃ｑの同一時刻のシンボルは、同一周波数を用いて、異なるアンテナから送信される。
【００９９】
ここで、図１５に示すように、アンテナ１１１２＿１から送信されるストリーム＃１の変調信号をｓ１（ｔ）、・・・、アンテナ１１１２＿ｑから送信されるストリーム＃ｑの変調信号をｓｑ（ｔ）とすると、受信アンテナ１２０５＿１で受信される信号ｒ１（ｔ）及び受信アンテナ１２０５＿２で受信される信号ｒ２（ｔ）は、次式のようにあらわされる。
【数１】
2009147623.tif 000003
【数２】
2009147623.tif 000004
【０１００】
ただし、ｈ１i（ｔ）は、送信アンテナ＃ｉから受信アンテナ＃１へのチャネル変動、ｈ２i（ｔ）は、送信アンテナ＃ｉから受信アンテナ＃２へのチャネル変動、ｎ１（ｔ）、ｎ２（ｔ）はノイズ、ｔは時間を表している。チャネル変動ｈ１i（ｔ）及びｈ２i（ｔ）は、受信装置でチャネル推定シンボルを用いて推定される。
【０１０１】
図１６に、本実施の形態における受信装置の構成例を示す。受信装置１３００の無線部１３０３＿Ｘは、アンテナ１３０１＿Ｘで受信された受信信号１３０２＿Ｘを入力し、受信信号１３０２＿Ｘに対して周波数変換等の無線処理を施すことで、ベースバンド信号１３０４＿Ｘを得る。同様に、無線部１３０３＿Ｙは、アンテナ１３０１＿Ｙで受信された受信信号１３０２＿Ｙを入力し、受信信号１３０２＿Ｙに対して周波数変換等の無線処理を施すことで、ベースバンド信号１３０４＿Ｙを得る。
【０１０２】
ストリーム＃１のチャネル変動推定部１３０５＿１は、ベースバンド信号１３０４＿Ｘを入力し、図１４のストリーム＃１のチャネル推定シンボル１２０１＿１を抽出し、この抽出したシンボルに基づいてチャネル変動を推定し、ストリーム＃１のチャネル変動を示すチャネル変動推定信号１３０６＿１を出力する。同様に、ストリーム＃２のチャネル変動推定部１３０５＿２は、ベースバンド信号１３０４＿Ｘを入力し、図１４のストリーム＃２のチャネル推定シンボル１２０１＿２を抽出し、この抽出したシンボルに基づいてチャネル変動を推定し、ストリーム＃２のチャネル変動を示すチャネル変動推定信号１３０６＿２を出力する。以下同様に、ストリーム＃ｑのチャネル変動推定部１３０５＿ｑは、ベースバンド信号１３０４＿Ｘを入力し、図１４のストリーム＃ｑのチャネル推定シンボル１２０１＿ｑを抽出し、この抽出したシンボルに基づいてチャネル変動を推定し、ストリーム＃ｑのチャネル変動を示すチャネル変動推定信号１３０６＿ｑを出力する。
【０１０３】
また、ストリーム＃１のチャネル変動推定部１３０７＿１は、ベースバンド信号１３０４＿Ｙを入力し、図１４のストリーム＃１のチャネル推定シンボル１２０１＿１を抽出し、この抽出したシンボルに基づいてチャネル変動を推定し、ストリーム＃１のチャネル変動を示すチャネル変動推定信号１３０８＿１を出力する。同様に、ストリーム＃２のチャネル変動推定部１３０７＿２は、ベースバンド信号１３０４＿Ｙを入力し、図１４のストリーム＃２のチャネル推定シンボル１２０１＿２を抽出し、この抽出したシンボルに基づいてチャネル変動を推定し、ストリーム＃２のチャネル変動を示すチャネル変動推定信号１３０８＿２を出力する。以下同様に、ストリーム＃ｑのチャネル変動推定部１３０７＿ｑは、ベースバンド信号１３０４＿Ｙを入力し、図１４のストリーム＃ｑのチャネル推定シンボル１２０１＿ｑを抽出し、この抽出したシンボルに基づいてチャネル変動を推定し、ストリーム＃ｑのチャネル変動を示すチャネル変動推定信号１３０８＿ｑを出力する。
【０１０４】
信号処理部１３０９は、ベースバンド信号１３０４＿Ｘ、１３０４＿Ｙ、および、チャネル変動推定信号１３０６＿１、１３０６＿２、・・・、１３０６＿ｑ、１３０８＿１、１３０８＿２、・・・、１３０８＿ｑを入力し、空間多重された信号に対して分離復号処理を施すことで、受信データ１３１０を得る。
【０１０５】
図１７に、図１６の信号処理部１３０９の構成例を示す。
【０１０６】
記憶部１４０１は、反復検波を行うためのデータを記憶するものであり、図１６の信号処理部１３０９へのすべての入力信号（チャネル推定信号及びベースバンド信号）を記憶する。記憶部１４０１は、記憶した信号を信号群１４０２として出力する。
【０１０７】
ＩＮＮＥＲ  ＭＩＭＯ検波部１４０３は、信号群１４０２及び復号後の対数尤度比１４０６を入力し、非特許文献１１〜非特許文献１５に示されている反復ＡＰＰ（A posteriori probability）検波を行うことで、各ビットの対数尤度比を計算し、対数尤度比信号１４０４を出力する。
【０１０８】
Soft-in/soft-outデコーダ１４０５は、対数尤度比信号１４０４を入力し、この信号を用いてデコード処理を行うことで、復号後の対数尤度比１４０６を得る。
【０１０９】
データ変換部１４０７は、復号後の対数尤度比１４０６を入力し、対数尤度比１４０６に基づいてデータを推定ことで、受信データ１４０８を得る。
【０１１０】
図１８に、信号処理部１３０９で反復検波を行う際の復号手順を示す。図１８に示すように、一度目の誤り訂正では、まず、送信フレーム全体における検波時の送信ビットすべてに対する対数尤度比（ＬＬＲ）を求める。次に、送信フレーム全体における復号演算後の各ビットの対数尤度比を求める。次に、受信データを推定する。ここで、図１７の記憶部１４０１には、次回の誤り訂正の検波時に必要なチャネル推定信号、ベースバンド信号を記憶しておく。また、送信フレーム全体における復号演算後の各ビットの対数尤度比は、次回の反復ＡＰＰ検波の際に必要なため、次の誤り訂正復号のために必要な情報として引き渡される。
【０１１１】
二度目の誤り訂正では、記憶された、送信フレーム全体のチャネル推定信号、ベースバンド信号、および、一度目の誤り訂正で求められた送信フレーム全体における復号演算後の各ビットの対数尤度比を用いて、反復ＡＰＰ検波を行う。具体的には、まず、送信フレーム全体における検波時の送信ビットすべてに対する対数尤度比を求める。次に、送信フレーム全体における復号演算後の各ビットの対数尤度比を求める。次に、受信データを推定する。三回目以降の誤り訂正においても同様の操作が行われる。
【０１１２】
なお、図１３におけるアキュミュレータの後段にインタリーバを設けてもよい。このようにしても、上述した場合と同様に実施することができる。
【０１１３】
図１９に、本実施の形態におけるアキュミュレータ１１０６（図１３）のいくつかの構成例を示す。
【０１１４】
図１９Ａに示すアキュミュレータ１６００ａは、最も簡素なアキュミュレータの構成となっている。アキュミュレータ１６００ａは、排他的論理和回路１６０２と、遅延器１６０３とからなる。入力１６０１（ｕｉ）と出力１６０４（ｚｉ）との間では、ｚｉ＝ｕｉ＾ｚｉ−１の関係が成立する。
【０１１５】
図１９Ｂのアキュミュレータ１６００ｂは、図１９Ａのアキュミュレータ１６００ａに比して、遅延器１６０３の数を増やした場合の例である。アキュミュレータ１６００ｂの出力は、ｚｉ＝ｕｉ＾ｚｉ−ｘとあらわすことができる（ｘは整数）。
【０１１６】
図１９Ｃのアキュミュレータ１６００ｃは、排他的論理和回路１６０２での演算個数を増やした場合の例である。アキュミュレータ１６００ｃの出力は、ｚｉ＝ｕｉ＾ｚｉ−ｘ１＾ｚｉ−ｘ２・・・とあらわすことができる（ｘｋは整数（ｋ：整数））。
【０１１７】
以上のように、本実施の形態によれば、空間多重ＭＩＭＯ送信装置１１００に、各データ系列が互いに同一のデータである複数系統のデータ系列を形成するデータ繰り返し及び振り分け部１１０２と、各系統のデータ系列をそれぞれインタリーブする複数のインタリーバ１１０４＿１〜１１０４＿ｑと、インタリーブされた複数系統のデータ系列をそれぞれアキュミュレートする複数のアキュミュレータ１１０６＿１〜１１０６＿ｑと、アキュミュレートされた各系統のデータ系列をそれぞれ送信する複数のアンテナ１１１２＿１〜１１１２＿ｑと、を設けるようにした。
【０１１８】
これにより、空間多重ＭＩＭＯ送信装置１１００は、これまで検討されている、非特許文献１６及び非特許文献１７に示されている時空間符号とは異なる時空間符号を形成して、符号化ゲインと時空間ダイバーシチゲインとの両者を得ることができる信号を送信することができる。この結果、受信装置１３００は、従来提案されている時空間符号に比して良好な受信品質を得ることができる。また、時空間符号の符号化率Ｒ＝１以上を確保することができる。因みに、Ｒ＞１を確保するためには、パンクチャを行う必要がある。
【０１１９】
なお、本実施の形態において、図１３のインタリーバ１１０４＿１、１１０４＿２、・・・、１１０４＿ｑのインタリーブパターンを、非特許文献１８に示されているように異なるものにすれば、データの受信品質がより向上する。
【０１２０】
また、図１３のアキュミュレータ１１０６＿１、１１０６＿２、・・・、１１０６＿ｑの構成は同一であっても異なっていてもどちらでもよい。
【０１２１】
アキュミュレータ１１０６＿１、１１０６＿２、・・・、１１０６＿ｑの構成を異なるようにすれば、ＢＰ(Belief Propagation)復号した場合の検査行列において、“１”の存在する位置が規則的になる可能性を低くすることができ（すなわちランダム性を確保することができ）、これにより、受信品質が向上する。
【０１２２】
当然であるが、図１３のアキュミュレータの後にパンクチャ部を挿入し、データをパンクチャしてもよい。
【０１２３】
また、本実施の形態では、非組織符号のＲＡ符号を形成する場合を説明しているが、組織符号のＲＡ符号を形成する場合についても同様に実施することができる。このとき、アキュミュレートしないデータ、つまり、図４のｕｘ，１、ｕｘ，２、ｕｘ，３、・・・・、ｕｘ，ｎのデータは、他のデータと異なるアンテナを用いて送信してもよいし、他のデータと同じアンテナから送信してもよい。
【０１２４】
さらに、本発明は上記すべての実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、本発明の各処理をハードウェア構成で実施する場合について説明したが、これに限られるものではなく、本発明の各処理をソフトウェアにて行うことも可能である。
【０１２５】
例えば、本発明の各処理を実行するプログラムを予めＲＯＭ（Read Only Memory）に格納しておき、そのプログラムをＣＰＵ（Central Processor Unit）によって動作させるようにしてもよい。また、本発明の各処理を実行するプログラムをコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納し、記憶媒体に格納されたプログラムをコンピュータのＲＡＭ（Random Access Memory）に記録して、コンピュータをそのプログラムにしたがって動作させるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本発明は、例えばリピートアキュムレート符号等のように繰り返し処理が施された符号化データを送信する無線通信装置及び無線通信方法に広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る符号化器の構成例を示すブロック図
【図２】図２Ａ及び図２Ｂは、図１の符号化器によって得られるＲＡ符号化後のデータ構成例を示す図
【図３】図３Ａは時間軸又は周波数軸における受信電界強度の変動の一例を示す図、図３Ｂ及び図３Ｃは実施の形態１によるＲＡ符号の配置の様子を示す図
【図４】実施の形態１における符号化器の構成例を示すブロック図
【図５】図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃは、図４の符号化器によって得られるＲＡ符号化後のデータ構成例を示す図
【図６】図６Ａは送信装置の構成例を示すブロック図、図６Ｂは受信装置の構成例を示すブロック図
【図７】実施の形態２における基地局から送信されるフレーム構成例を示す図
【図８】実施の形態２における端末から送信されるフレーム構成例を示す図
【図９】実施の形態２における基地局と端末が送信するフレームの流れの一例を示す図
【図１０】実施の形態２における符号化器の構成例を示すブロック図
【図１１】基地局の構成例を示すブロック図
【図１２】端末の構成例を示すブロック図
【図１３】実施の形態３における空間多重ＭＩＭＯ送信装置の構成例を示すブロック図
【図１４】図１３の空間多重ＭＩＭＯ送信装置から送信される送信信号のフレーム構成例を示す図
【図１５】チャネル変動の説明に供する図
【図１６】実施の形態３における受信装置の構成例を示す図
【図１７】図１６の信号処理部の構成例を示すブロック図
【図１８】反復検波時の復号手順の説明に供する図
【図１９】図１９Ａ、図１９Ｂ及び図１９Ｃは、実施の形態３のアキュミュレータの構成例を示す接続図
【図２０】ＲＡ符号を形成する従来の符号化器の構成を示すブロック図
【図２１】図２１Ａは受信電界強度の変動の一例を示す図、図２１Ｂは従来のＲＡ符号の配置の様子を示す図
【符号の説明】
【０１２８】
１００、３００、５０２、９００  符号化器
１０２、１１０２  データ繰り返し及び振り分け部
１０４＿１〜１０４＿ｑ、３０１、１１０４＿１〜１１０４＿ｑ  インタリーバ
１０６、３０３  データ結合部
１０８、１１０６＿１〜１１０６＿ｑ、１６００ａ、１６００ｂ、１６００ｃ  アキュミュレータ
９０２  記憶部
１１００  空間多重ＭＩＭＯ送信装置
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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