JP2000031944A - 送信装置並びに受信装置及びデータ伝送方法 - Google Patents

送信装置並びに受信装置及びデータ伝送方法

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JP2000031944A
JP2000031944A JP10192078A JP19207898A JP2000031944A JP 2000031944 A JP2000031944 A JP 2000031944A JP 10192078 A JP10192078 A JP 10192078A JP 19207898 A JP19207898 A JP 19207898A JP 2000031944 A JP2000031944 A JP 2000031944A
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cell
transmission
signal
cells
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Mitsuru Uesugi
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 送信側と受信側とでレート選択情報を受
け渡しすることなく、回線に応じて自動的にデータ伝送
レートを適応制御し、データの伝送効率を向上させる。 【解決手段】 送信側で、符号化器101にて、送信信
号をセル毎に複数の階層に振り分け、階層毎に誤り検出
できるように符号化処理を行い、データバッファ102
に蓄えた後、階層変調器103にて、それぞれが異なる
品質になるような階層変調を施して送信する。受信側
で、階層復調器123にて、階層復調を行い、各階層毎
にセルを取り出し、誤り検出器124、125にて、階
層毎に誤り検出を行い、誤りの検出されたセルに関する
再送要求信号を出す。送信側は再送要求のあったセルの
みを再送する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信装置に搭
載され、回線状況に応じてデータ伝送レートを変化させ
る送信装置並びに受信装置及びデータ伝送方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】無線通信システムにおいて、回線状況に
応じてデータ伝送レートを適応的に制御し、データの平
均伝送効率を高めるデータ伝送方法を採用する場合があ
る。
【0003】以下、従来のデータ伝送レートを適応制御
する無線通信装置について、図面を用いて説明する。
【0004】図10は、従来のTDD伝送方式における
無線通信装置の構成を示すブロック図である。図10
(a)は、データ伝送レートを適応制御してデータを送
信する側(以下、「送信側」という)の構成を示すブロ
ック図であり、図10(b)は、データ伝送レートを適
応制御されたデータを受信する側(以下、「受信側」と
いう)の構成を示すブロック図である。
【0005】図10(a)に示す無線通信装置の送信側
は、送信信号を一時的に蓄えるデータバッファ1と、送
信信号に対してBPSK変調を行う変調器2と、送信信
号に対してQPSK変調を行う変調器3と、送信信号に
対して16AM変調を行う変調器4と、変調された信号
を増幅する増幅器5と、信号を無線送受するアンテナ6
と、アンテナ6から受信された信号のレベルを測定する
レベル測定器7と、受信信号レベルからデータ伝送レー
トを選択し、データ伝送レートを示すレート選択情報を
生成するレート選択器8と、レート選択器8により切替
え制御されるスイッチ9、10とから主に構成される。
【0006】また、図10(b)に示す無線通信装置の
受信側は、信号を無線送受するアンテナ21と、受信信
号を増幅する増幅器22と、受信信号に対してBPSK
復調を行う復調器23と、受信信号に対してQPSK復
調を行う復調器24と、受信信号に対して16QAM復
調を行う復調器25と、復調された信号を蓄えるデータ
バッファ26と、受信信号をBPSK復調してレート選
択情報を抽出するBPSK復調器27と、BPSK復調
器27の出力からデータ伝送レートを検出するレート検
出器28と、レート検出器28により切替え制御される
スイッチ29、30とから主に構成される。
【0007】TDD伝送方式の場合、上り回線と下り回
線の伝搬路が同一であるので、送信側にて受信信号のレ
ベルを測定し、その受信信号のレベルに基づき送信信号
の変調方式を選択することができる。
【0008】送信側のレート選択器8は、受信信号のレ
ベルが大きい場合に回線状況が良いと判断し、誤りやす
いがデータ伝送レートの高い16QAM等の変調方式を
選択してスイッチ9、10を制御し、レベルが低い場合
に回線状況が悪いと判断し、データ伝送レートは低いが
誤りにくいBPSK等の変調方式を選択してスイッチ
9、10を制御する。更に、レート選択器8は、レート
選択情報をデータバッファ1に格納する。
【0009】データバッファ1に格納された送信信号
は、レート選択器8で選択された変調方式で変調され
る。ただし、レート選択情報は、誤りを生じにくくする
ため、常に、BPSK方式で変調される。変調された信
号は、増幅器5にて増幅された後、アンテナ6から無線
送信される。
【0010】受信側のアンテナ21に受信された信号
は、増幅器22で増幅された後、BPSK復調器27で
レート選択情報が抽出され、レート検出器28でデータ
伝送レートが検出される。そして、検出されたデータ伝
送レートに基き、スイッチ29、30が切替制御され、
受信信号は、変調方式と同じデータ伝送レートの復調方
式で復調される。復調結果は、データバッファ26に格
納された後、受信信号として取り出される。
【0011】図11は、従来のFDD伝送方式における
無線通信装置の構成を示すブロック図である。図11
(a)は送信側の構成を示し、図11(b)は受信側の
構成を示す。なお、図11において、図10と同様の構
成要素については、図10と同一符号を付して説明を省
略する。
【0012】FDD伝送方式の場合、上り回線と下り回
線の伝搬路が異なるので、受信側にて、受信信号のレベ
ルを測定し、受信信号のレベルに基づき送信信号の変調
方式を選択する。
【0013】図10と比較して図11に示す無線通信装
置の送信側は、レベル測定器7及びレート選択器8の代
りに、受信信号を増幅する増幅器11と、受信信号から
レート選択情報を抽出する復調器12と、レート選択情
報からデータ伝送レートを検出するレート検出器13を
具備する。
【0014】また、受信側は、BPSK復調器27及び
レート選択器28の代りに、受信信号レベルを測定する
レベル測定器31と、受信レベルからデータ伝送レート
を選択し、データ伝送レートを示すレート選択情報を生
成するレート選択器32と、レート選択情報を変調する
変調器33と、変調されたレート選択情報を増幅する増
幅器34を具備する。
【0015】受信側のレート選択器32は、受信信号の
レベルが大きい場合に回線状況が良好と判断し、誤りや
すいがデータ伝送レートの高い16QAM等の変調方式
を選択し、レート選択情報を変調器33に出力する。ま
た、レート選択器32は、受信信号のレベルが小さい場
合に回線状況が劣悪と判断し、データ伝送レートは低い
が誤りにくいBPSK等の変調方式を選択し、レート選
択情報を変調器33に出力する。レート選択情報は、変
調器33にて、誤りが生じにくい変調方式であるBPS
K方式で変調され、増幅器34にて増幅された後、アン
テナ21から送信側に送信される。
【0016】また、レート選択器32は、レート選択情
報を出力すると同時に、スイッチ29、30を制御し
て、指定したデータ伝送レートに対応する復調を行う準
備をする。復調結果は、データバッファ26に格納され
た後、受信信号として取り出される。
【0017】送信側のアンテナ6に受信された信号は、
増幅器11にて増幅された後、復調器12にて復調さ
れ、レート選択情報が抽出される。そして、レート検出
器13にて、レート選択情報からデータ伝送レートが検
出され、スイッチ9、10が制御され、送信信号のデー
タ伝送レートが決定される。
【0018】送信信号は、一旦データバッファ1に蓄え
られ、レート検出器13の制御に従って、BPSK変調
器2、QPSK変調器3、16QAM変調器4のいずれ
かにて変調され、増幅器5で増幅された後、アンテナ6
から受信側に送信される。
【0019】このように、従来のデータ伝送レートを適
応制御する無線通信装置は、回線状況が良好な場合にデ
ータ伝送レートの高い変調方式を使用して伝送効率を向
上させ、回線状況が劣悪な場合にデータ伝送レートは低
いが誤りにくい変調方式を使用して確実にデータを伝送
させることにより、データの平均伝送効率を高めてい
る。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の無線通信装置は、送信側と受信側とでレート選択情
報の受け渡しを行わねばならず、レート選択情報が誤っ
た場合、却って伝送効率が落ちてしまうという課題を有
する。また、マルチパスフェージングが起こる場合、回
線状況の判断材料として、受信レベルだけでは不十分で
あり、受信品質の推定精度が悪くなるという課題を有す
る。更に、フェージング速度が速い場合、レート選択時
点と信号送信時点の回線状況が変化するため、伝送効率
を十分に向上できないという課題を有する。
【0021】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、レート選択情報の受け渡しを行うことなく、回
線状況にあわせて自動的にデータ伝送レートを切替える
送信装置並びに受信装置及びデータ伝送方法を提供する
ことを目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、送信側にて、送信信号をセル単位で複数の
階層に振り分け、階層毎に誤り検出できる符号化処理を
行い、階層変調して送信し、受信側にて、受信信号を復
調して階層毎に誤り検出を行い、階層毎に再送要求を行
う手段を講じた。
【0023】
【発明の実施の形態】本発明の第1の態様における送信
装置の発明は、送信信号をセル単位で複数の階層に振り
分けて階層毎に誤り検出用の符号化を行う符号化手段
と、符号化されたセルを蓄積し、再送要求がない場合に
新規セルを出力し、再送要求があった場合に当該セルを
再出力する送信制御手段と、この送信制御手段から出力
されたセルに対し階層変調を行う階層変調手段とを具備
する構成を採る。
【0024】また、本発明の第9の態様における受信装
置の発明は、送信側にて階層変調された信号を復調し、
各階層のセルを取り出す階層復調手段と、各階層毎にセ
ルの誤り検出を行う誤り検出手段と、誤りを検出したセ
ルに関する再送要求信号を送信する再送要求送信手段と
を具備する構成を採る。
【0025】また、本発明の第19の態様におけるデー
タ伝送方法の発明は、送信側にて、送信信号をセル単位
で複数の階層に振り分けて階層毎に誤り検出用の符号化
を行い、符号化されたセルに対し階層変調を行い、受信
側にて、階層変調された信号を復調して各階層のセルを
取り出し、各階層毎にセルの誤り検出を行う方法を採
る。
【0026】また、本発明の第20の態様における発明
は、第19の態様におけるデータ伝送方法において、受
信側にて、誤りを検出したセルに関する再送要求信号を
送信し、送信側にて、再送要求がない場合に新規セルを
出力し、再送要求があった場合に当該セルを再出力する
方法を採る。
【0027】ここで、階層変調とは、信号点配置の工夫
等により、同一回線で送信された複数の信号の品質に差
をつけて変調する方式である。
【0028】これらの構成により、送信側にて、送信信
号をセル単位で複数の階層に振り分け、階層毎に誤り検
出ができる符号化処理を施して階層変調を行い、受信側
にて、階層毎に誤り検出を行うことができ、レート選択
情報の受け渡しを行うことなく、回線状況に合わせて自
動的にデータ伝送レートを適応制御できる。
【0029】また、本発明の第2の態様における発明
は、第1の態様における送信装置において、送信制御手
段は、符号化されたセルを蓄積する第1バッファと、第
1バッファに書き込まれたセルの階層を制御する階層制
御手段と、この階層制御手段により制御されたセルを階
層毎に蓄積する第2バッファとを具備する構成を採る。
【0030】また、本発明の第3の態様における発明
は、第2の態様における送信装置において、階層制御手
段は、再送要求があったセルを前回と異なる階層で再出
力する構成を採る。
【0031】また、本発明の第21の態様における発明
は、第19の態様又は第20の態様のデータ伝送方法に
おいて、再送要求があったセルを前回と異なる階層で再
出力する方法を採る。
【0032】これらの構成により、再送時に前回の階層
と異なる階層にて送信するため、回線が劣悪な状態が長
時間続く場合でも、再送を繰り返せば、自動的に最も品
質が高い階層でセルを送信することができ、再再送の確
率を低減してセル廃棄率を低減できる。
【0033】また、本発明の第4の態様における発明
は、第1の態様乃至第3の態様のいずれかの送信装置に
おいて、階層変調手段は、階層毎に異なる符号で拡散
し、異なる送信レベルで出力する拡散手段と、この拡散
手段の出力を加算する加算手段と、この加算手段の出力
を変調する変調手段とを具備する構成を採る。
【0034】また、本発明の第5の態様における発明
は、第4の態様の送信装置において、拡散手段は、階層
毎に異なる拡散率の符号で拡散し、異なるタイミングで
出力する構成を採る。
【0035】また、本発明の第10の態様における発明
は、第9の態様の受信送信装置において、階層復調手段
は、送信側の拡散処理と同じ符号で逆拡散して、各階層
のセルを取り出す逆拡散手段と、各階層のセルをRAK
E合成するRAKE合成手段とを具備する構成を採る。
【0036】これらの構成により、CDMA方式の無線
通信システムにおいて、送信側と受信側との間でレート
選択情報を受け渡しすることなく回線状況にあわせて自
動的にデータ伝送レートを切替えることができる。
【0037】また、本発明の第6の態様における発明
は、第1の態様乃至第3の態様のいずれかの送信装置に
おいて、階層変調手段は、階層毎に異なる周波数で変調
し、異なる送信レベルで出力するキャリア変調手段と、
このキャリア変調手段の出力を加算する加算手段とを具
備する構成を採る。
【0038】また、本発明の第11の態様における発明
は、第9の態様の受信送信装置において、階層復調手段
は、送信側の変調処理と同じ周波数で復調し、各階層の
セルを取り出す復調手段を具備する構成を採る。
【0039】これらの構成により、マルチキャリア方式
の無線通信システムにおいて、送信側と受信側との間で
レート選択情報を受け渡しすることなく回線状況にあわ
せて自動的にデータ伝送レートを切替えることができ
る。
【0040】また、本発明の第7の態様における発明
は、第6の態様の送信装置において、キャリア変調手段
は、各周波数が直交関係を有するように変調する構成を
採る。
【0041】この構成により、マルチキャリア方式の一
種であるOFDMを用いる無線通信システムにおいて、
送信側と受信側との間でレート選択情報を受け渡しする
ことなく回線状況にあわせて自動的にデータ伝送レート
を切替えることができる。
【0042】また、本発明の第8の態様における発明
は、第1の態様乃至第3の態様のいずれかの送信装置に
おいて、階層変調手段は、階層毎に異なるマッピング処
理を行い、異なるタイミングで出力するマッピング手段
と、このマッピング手段の出力を加算する加算手段と、
この加算手段の出力を変調する変調手段とを具備する構
成を採る。
【0043】また、本発明の第12の態様における発明
は、第9の態様の受信送信装置において、階層復調手段
は、送信側のマッピング処理と同じタイミングで復調
し、各階層のセルを取り出す復調手段を具備する構成を
採る。
【0044】これらの構成により、TDMA方式の無線
通信装置において、送信側と受信側との間でレート選択
情報を受け渡しすることなく回線状況にあわせて自動的
にデータ伝送レートを切替えることができる。
【0045】また、本発明の第13の態様における通信
端末装置の発明は、請求項1乃至請求項8のいずれかに
記載の送信装置を搭載して無線通信を行う構成を採る。
なお、通信端末装置には、移動通信システムにおける移
動局装置を含む。
【0046】また、本発明の第14の態様における基地
局装置の発明は、請求項9乃至請求項12のいずれかに
記載の受信装置を搭載し、請求項記載13記載の通信端
末装置と無線通信を行う構成を採る。
【0047】また、本発明の第15の態様における基地
局装置の発明は、請求項1乃至請求項8のいずれかに記
載の送信装置を搭載して無線通信を行う構成を採る。
【0048】また、本発明の第16の態様における通信
端末装置の発明は、請求項9乃至請求項12のいずれか
に記載の受信装置を搭載し、請求項15記載の基地局装
置と無線通信を行う構成を採る。
【0049】また、本発明の第17の態様における無線
通信システムの発明は、請求項13記載の通信端末装置
と請求項14記載の基地局装置とにより無線通信を行う
構成を採る。
【0050】また、本発明の第18の態様における無線
通信システムの発明は、請求項16記載の通信端末装置
と請求項15記載の基地局装置とにより無線通信を行う
構成を採る。
【0051】以下、本発明の実施の形態について、添付
図面を参照して詳細に説明する。 (実施の形態1)図1は、本発明の実施の形態1におけ
る無線通信装置の構成を示すブロック図である。図1
(a)は、データを階層変調して送信する側(以下、
「送信側」という)を示し、図1(b)は、階層変調さ
れたデータを受信する側(以下、「受信側」という)を
示す。
【0052】図1(a)に示す無線通信装置の送信側
は、送信信号に対し誤り検出用の符号化を行う符号化器
101と、符号化された送信信号を一時的に格納するデ
ータバッファ102と、符号化された信号に対し階層変
調を行う階層変調器103と、階層変調された信号を増
幅する増幅器104と、信号を送受信するアンテナ10
5と、受信側からの再送要求信号を増幅する増幅器10
6と、再送要求信号を復調する復調器107とから主に
構成される。
【0053】図1(b)に示す受信側は、信号を送受信
するアンテナ151と、受信信号を増幅する増幅器15
2と、増幅された受信信号に対し階層復調を行う階層復
調器153と、受信信号の誤りを検出する誤り検出器1
54、155と、受信信号を一時的に格納するデータバ
ッファ157と、再送要求信号を変調する変調器158
と、再送要求信号を増幅する増幅器159とから主に構
成される。
【0054】送信側の符号化器101は、送信信号をセ
ル単位で複数の階層に振り分け、階層毎に誤り検出がで
きるように符号化を行い、データバッファ102に格納
する。各階層に振り分けられたセルは、階層変調器10
3にて階層変調され、増幅器104にて増幅され、アン
テナ105から送信される。
【0055】以下、階層変調について、図2に示すQP
SK変調の信号点配置を示す図を用いて説明する。図2
(a)は、通常のQPSK変調の信号点配置を示し、I
成分の信号点間の距離201とQ成分の信号点間の距離
202が等しいため、I成分の品質はQ成分の品質と同
じである。図2(b)は、階層変調処理を施したQPS
K変調の信号点配置を示し、I成分の信号点間距離25
1がQ成分の信号点間距離252より長いので、I成分
の品質の方がQ成分の品質より良い。また、図2(b)
は図2(a)に対し、Q成分の品質は悪いがI成分の品
質は良い。
【0056】アンテナ151で受信された信号は、増幅
器152にて増幅され、階層復調器153にて階層復調
され、各階層のセルが取り出される。階層変調されたセ
ルは、誤り検出器154、155にて、階層毎に誤り検
出処理され、誤りが検出されたセルに関する再送要求信
号が出力される。再送要求信号は、変調器158にて変
調され、増幅器159にて増幅され、アンテナ151か
ら送信される。
【0057】受信側から送信された再送要求信号は、ア
ンテナ105及び増幅器106を経由し、復調器107
にて検出され、データバッファ102に出力される。そ
して、再送要求があったセルは、自動的に再度データバ
ッファ102から読み出されて再送される。
【0058】例えば、図1における階層1を図2(b)
に示すI成分とし、図1における階層2を図2(b)に
示すQ成分とすると、回線状態が劣悪な場合でも、品質
が高い階層1はデータ伝送に成功できるので、1シンボ
ル当たり1ビットのデータ伝送レートであるBPSK並
の伝送効率を確保できる。なお、階層2から送信された
セルは、データ伝送に成功するまで再送が繰り返され
る。ただし、再送回数がバッファサイズを超えた場合、
当該セルは廃棄される。
【0059】一方、回線状況が良好な場合、階層1に加
えて品質が低い階層2もデータ伝送に成功できるので、
1シンボル当たり2ビットのデータ伝送レートであるQ
PSK並の伝送効率を得られる。
【0060】このように、送信側で、送信信号をセル単
位で複数の階層に振り分け、階層毎に誤り検出ができる
符号化処理を行って階層変調を行い、受信側で階層毎に
誤り検出を行うことにより、レート選択情報の受け渡し
を行うことなく、回線状況に応じて自動的にデータ伝送
レートを適応制御できる。
【0061】なお、実施の形態1では、階層が2段階の
場合について説明しているが、本発明は階層の段階に制
限はなく、何段階の階層を使用してもよい。
【0062】(実施の形態2)図3は、実施の形態2に
おける無線通信装置の構成を示すブロック図である。図
3(a)は送信側を示し、図3(b)は受信側を示す。
なお、図3において、図1と同様の構成要素について
は、図1と同一符号を付して説明を省略する。
【0063】図3に示す無線通信装置の送信側には、図
1と比較して、送信信号の階層を制御する送信制御器3
01と、セルを一時的に格納するTMPバッファ30
2、303、304とが追加される。また、説明のため
に、図1では階層数が2の場合を示し、図3では階層数
が3の場合を示しているが、これによる根本的な構成差
はない。
【0064】送信制御器301は、データバッファ10
2に格納された各セルの階層を制御し、TMPバッファ
302、303、304に格納する。また、データバッ
ファ102及びTMPバッファ302、303、304
に書き込まれたセルの消去処理を行う。また、復調器1
07から再送要求信号を入力した場合、該当セルを前回
と異なるTMPバッファに書き込むことにより、再送す
るセルを前回と異なる階層で送信するように制御する。
【0065】次に、送信制御器301の制御動作につい
て、図4に示すフロー図及び図5に示す模式図を用いて
説明する。なお、図4中のIは階層数を示す。また、i
が小さいほど品質が良好な階層であり、階層1が最も品
質が良く、階層Iが最も品質が悪いものとする。
【0066】まず、送信開始時に、全てのTMPバッフ
ァ302、303、304に書き込まれたセルを消去す
る(ST401)。次に、データバッファ102から入
力した送信セルを空いているTMPバッファ302、3
03、304に書き込む(ST402)。なお、各TM
Pバッファに書き込まれたセルは、階層変調器103に
て階層変調され、増幅器104にて振幅を増幅され、ア
ンテナ105から無線送信される。
【0067】送信セルの送信を完了すると(ST40
3)、全てのTMPバッファ302、303、304に
書き込まれたセルを消去する(ST404)。
【0068】次に、階層2で送信したセルに対し、受信
側から再送要求があったかどうかを判断する(ST40
5、ST406)。そして、ST406で該当セルに対
し再送要求があった場合、当該セルの再送回数がバッフ
ァサイズを越えているかどうかを判断する(ST40
7)。
【0069】そして、ST407で該当セルの再送回数
がバッファサイズを越えていない場合、前回送信した階
層より1ランク上げてTMPバッファに書き込む(ST
408、ST409)。再送するセルの階層を1ランク
上げて送信することにより、再送要求を繰り返すうちに
自動的に最も誤りにくい階層で送信することができるた
め、再再送の確率を低減できセル廃棄率を低減でき、送
信の確実性を高くすることができる。
【0070】また、ST406で該当セルに対し再送要
求がない場合、又は、ST407でバッファサイズを越
えている場合、該当セルをデータバッファ102から削
除する(ST410)。
【0071】そして、階層3から階層Iまでで送信した
セルに対して、ST406からST410の動作を繰り
返す(ST411、ST412、ST413)。
【0072】次に、階層1で送信したセルに対し、受信
側から再送要求があったかどうかを判断する(ST41
4、ST406)。そして、ST406で再送要求があ
った場合、当該セルの再送回数がバッファサイズを越え
ているかどうかを判断する(ST407)。
【0073】そして、ST407で該当セルの再送回数
がバッファサイズを越えていない場合、階層1のTMP
バッファに既にセルが書込まれているかどうかを判断す
る(ST408、ST415)。
【0074】ST415で、階層1のTMPバッファに
既にセルが書込まれている場合、当該セルを階層IのT
MPバッファに書き込む(ST416)。
【0075】また、ST415で、階層1のTMPバッ
ファが空いている場合、当該セルを階層1のTMPバッ
ファに書き込む(ST417)。
【0076】また、ST406で再送要求がない場合、
又は、ST407でバッファサイズを越えている場合、
該当セルをデータバッファ102から削除する(ST4
10)。
【0077】そして、データバッファ102に送信され
ていないセルが残っているかどうかを判断し、まだ送信
されたいないセルが残っている場合、ST402からS
T417の動作を繰り返す。また、すべてのセルの送信
を完了した場合、データ伝送を終了する(ST41
8)。
【0078】図5は、実施の形態2における無線通信装
置の各階層のTMPバッファに書き込まれるセルを表し
た模式図である。
【0079】まず、F501では、階層1にセルP1、
階層2にセルP2、階層3にセルP3を書き込む。
【0080】F501における送信の結果、受信側に
て、階層3にのみ誤りが生じたとすると、送信側に階層
3の再送要求が出される。F502では、再送要求に従
ってセルP3を階層2に書き込む。また、空いている階
層1と階層3に新規のセルP4とセルP5を書き込む。
【0081】F502における送信の結果、受信側に
て、全てのセルが誤りなく受信されたとすると、送信側
に再送要求は出されない。よって、F503では、全て
の階層に新規のセルP6、セルP7、セルP8を書き込
む。
【0082】F503における送信の結果、受信側に
て、階層2及び階層3の両方に誤りが生じたとすると、
送信側に階層2及び階層3の再送要求が出される。F5
04では、再送要求に従ってセルP7を階層1に書き込
み、セルP8を階層に書き込む。また、空いている階層
3にセルP9を書き込む。
【0083】ここで、階層3に誤りが生じず階層3より
品質がよい階層2に誤りが生じることもありうる。F5
04における送信の結果、受信側にて、階層2にのみ誤
りが生じたとすると、送信側に階層2の再送要求が出さ
れる。F505では、再送要求に従ってセルP8を階層
1に書き込む。また、空いている階層2と階層3に新規
のセルP10とセルP11を書き込む。
【0084】F505における送信の結果、受信側に
て、全ての階層2に誤りが生じたとすると、送信側に全
ての階層の再送要求が出される。F506では、再送要
求に従ってセルP10を階層1に書き込み、セルP11
を階層2に書き込み、セル8を階層3に書き込む。
【0085】F506における送信の結果、受信側に
て、階層3にのみ誤りが生じたとすると、送信側に階層
3の再送要求が出される。F507では、再送要求に従
ってセルP8を階層2に書き込む。また、空いている階
層1と階層3に新規のセルP12とセルP13を書き込
む。
【0086】F507における送信の結果、受信側に
て、階層2及び階層3に誤りが生じたとすると、送信側
に階層2及び階層3の再送要求が出される。ここで、セ
ルP8はバッファサイズを超える遅延となるため廃棄さ
れる。よって、F508では、再送要求に従ってセルP
13を階層2に書き込む。また、空いている階層1と階
層3に新規のセルP14とセルP15を書き込む。
【0087】F508における送信の結果、受信側に
て、階層1のみに誤りが生じたとすると、送信側に階層
1の再送要求が出される。ここで、階層2で誤りを生じ
ていないため、F509では、セルP14を再び階層1
に書込み、階層2及び階層3に新規のセルP16、セル
P17を書き込む。
【0088】F509における送信の結果、受信側に
て、階層1及び階層2に誤りが生じたとすると、送信側
に階層1及び階層2の再送要求が出される。ここで、階
層1に加えて、階層2にも誤りを生じているため、F5
10では、前回階層2で送信したセルP16を階層1に
書込み、前回階層1で送信したセルP14を階層3に書
込む。また、空いている階層2に新規のセルP18を書
き込む。
【0089】このように、再送時に階層をローテーショ
ンして前回と異なる階層にて送信することにより、回線
が劣悪な状態が長時間続く場合でも、再送を繰り返せ
ば、自動的に最も品質が高い階層でセルを送信すること
ができ、再再送の確率を低減してセル廃棄率を低減でき
る。
【0090】なお、実施の形態2において、階層数や制
御アルゴリズムに制限はない。また、実施の形態2で
は、再送の度にセルを書き込む階層を1つづつ上げてい
るが、再送するセルを書き込む階層を無条件で階層1に
上げる等、他の制御を行うこともできる。
【0091】(実施の形態3)図6は、本発明の実施の
形態3における無線通信装置の部分構成を示すブロック
図である。図6(a)は、無線通信装置の階層変調器の
構成を示し、図6(b)は、無線通信装置の階層復調器
の構成を示す。
【0092】図6(a)に示す階層変調器103は、拡
散処理を行う複数の拡散器601、602、603と、
各拡散器から出力された拡散信号を加算する加算器60
4と、加算された拡散信号を変調する変調器605とを
具備する。
【0093】また、図6(b)に示す階層復調器123
は、逆拡散処理を行う複数の逆拡散器651、652、
653と各逆拡散器の出力をRAKE合成するRAKE
受信器654、655、656を具備する。
【0094】拡散器601は、階層1に振り分けられた
セルに対して拡散符号Aを用いて拡散処理を行い、レベ
ル設定信号Aに基づいて拡散信号を増幅する。同様に、
拡散器602は、階層2に振り分けられたセルに対して
拡散符号Bを用いて拡散処理を行い、レベル設定信号B
に基づいて拡散信号を増幅する。また、拡散器603
は、階層3に振り分けられたセルに対して拡散符号Cを
用いて拡散処理を行い、レベル設定信号Cに基づいて、
拡散信号を増幅する。
【0095】ここで、各々の階層に品質差をつけるた
め、レベル設定信号A、レベル設定信号B及びレベル設
定信号Cは、それぞれ異なるレベルを指定する。なお、
拡散符号A、拡散符号B、拡散符号Cは、互いに直交性
を有する。
【0096】各拡散器から出力された拡散信号は、加算
器604にて加算された後、変調器605にて変調さ
れ、階層変調出力として階層変調器103から出力され
る。
【0097】逆拡散器651は、入力した信号に対し、
拡散器601の拡散処理に用いたと同じ拡散符号Aで逆
拡散を行い、階層1に振り分けられたセルを取り出す。
RAKE合成器654は、逆拡散器651から出力され
たセルをRAKE合成する。
【0098】同様に、逆拡散器652は、入力した信号
に対し、拡散器602の拡散処理に用いたと同じ拡散符
号Bで逆拡散を行い、階層2に振り分けられたセルを取
り出す。RAKE合成器655は、逆拡散器652から
出力されたセルをRAKE合成する。
【0099】また、逆拡散器653は、入力した信号に
対し、拡散器603の拡散処理に用いたと同じ拡散符号
Cで逆拡散を行い、階層3に振り分けられたセルを取り
出す。RAKE合成器656は、逆拡散器653から出
力されたセルをRAKE合成する。
【0100】これにより、CDMA方式の無線通信シス
テムにおいて、送信側と受信側との間でレート選択情報
を受け渡しすることなく回線状況にあわせて自動的にデ
ータ伝送レートを切替えることができる。
【0101】(実施の形態4)図7は、本発明の実施の
形態4における無線通信装置の部分構成を示すブロック
図である。図7(a)は、無線通信装置の階層変調器の
構成を示し、図7(b)は、無線通信装置の階層復調器
の構成を示す。
【0102】図7(a)に示す階層変調器103は、各
々異なるサブキャリアを用いて変調する複数の変調器7
01、702、703と、各変調器から出力された変調
信号を加算する加算器704とを具備する。
【0103】また、図7(b)に示す階層復調器123
は、復調処理を行う複数の復調器751、752、75
3を具備する。
【0104】変調器701は、階層1に振り分けられた
セルに対してサブキャリアAを用いて変調処理を行い、
レベル設定信号Aに基づいて、変調された信号を増幅す
る。同様に、変調器702は、階層2に振り分けられた
セルに対してサブキャリアBを用いて変調処理を行い、
レベル設定信号Bに基づいて、変調された信号を増幅す
る。また、変調器703は、階層3に振り分けられたセ
ルに対してサブキャリアCを用いて変調処理を行い、レ
ベル設定信号Cに基づいて、変調された信号を増幅す
る。
【0105】ここで、各々の階層に品質差をつけるた
め、レベル設定信号A、レベル設定信号B及びレベル設
定信号Cは、それぞれ異なるレベルを指定する。なお、
マルチキャリア伝送を行うため、サブキャリアA、サブ
キャリアB及びサブキャリアCは、互いに直交性を保つ
ように、異なるサブキャリアを指定する。
【0106】各変調器から出力された信号は、加算器7
04にて加算され、階層変調出力として階層変調器10
3から出力される。
【0107】復調器751は、入力した信号に対し、変
調器701の変調処理と同じサブキャリアAで復調処理
を行い、階層1に振り分けられたセルを取り出す。同様
に、復調器752は、入力した信号に対し、変調器70
2の変調処理と同じサブキャリアBで復調処理を行い、
階層2に振り分けられたセルを取り出す。また、復調器
753は、入力した信号に対し、変調器703の変調処
理と同じサブキャリアCで復調処理を行い、階層3に振
り分けられたセルを取り出す。
【0108】これにより、マルチキャリア方式の無線通
信システムにおいて、送信側と受信側との間でレート選
択情報を受け渡しすることなく回線状況にあわせて自動
的にデータ伝送レートを切替えることができる。また、
各周波数に直交関係を持たせることにより、マルチキャ
リア方式の一種であるOFDMにて無線通信を行うこと
ができる。
【0109】(実施の形態5)図8は、本発明の実施の
形態5における無線通信装置の部分構成を示すブロック
図である。図8(a)は、無線通信装置の階層変調器の
構成を示し、図8(b)は、無線通信装置の階層復調器
の構成を示す。
【0110】図8(a)に示す階層変調器103は、各
々異なるマッピング処理を行う複数のマッピング器80
1、802、803と、各マッピング器の出力タイミン
グを調整する接続スイッチ804、805、806と、
マッピングされた信号を加算する加算器807と、加算
された信号を変調する変調器808とを具備する。
【0111】また、図8(b)に示す階層復調器123
は、復調処理を行う複数の復調器851、852、85
3を具備する。
【0112】マッピング器801は、階層1に振り分け
られたセルに対してBPSK変調によるマッピングを行
う。同様に、マッピング器802は、階層2に振り分け
られたセルに対してQPSK変調によるマッピングを行
う。また、マッピング器803は、階層3に振り分けら
れたセルに対してサブキャリアCを用いてマッピングを
行う。
【0113】各マッピング器の出力は、タイミング信号
A、タイミング信号B及びタイミング信号Cの接続スイ
ッチ804、805、806に対する制御により、異な
る時間に加算器807に出力され、加算器807にて加
算された後、変調器808にて変調され、階層変調出力と
して階層変調器103から出力される。
【0114】このように、マッピングが異なる信号を異
なる時間に出力することにより、時間によって品質が異
なる信号を送信できる。
【0115】復調器851は、入力した信号に対し、タ
イミング信号Aを用いて復調処理を行い、階層1に振り
分けられたセルを取り出す。同様に、復調器852は、
入力した信号に対し、タイミング信号Bを用いて復調処
理を行い、階層2に振り分けられたセルを取り出す。ま
た、復調器853は、入力した信号に対し、タイミング
信号Cを用いて復調処理を行い、階層3に振り分けられ
たセルを取り出す。
【0116】これにより、TDMA方式の無線通信装置
において、送信側と受信側との間でレート選択情報を受
け渡しすることなく回線状況にあわせて自動的にデータ
伝送レートを切替えることができる。
【0117】(実施の形態6)図9は、本発明の実施の
形態6における無線通信装置の部分構成を示すブロック
図である。図9(a)は、無線通信装置の階層変調器の
構成を示し、図9(b)は、無線通信装置の階層復調器
の構成を示す。
【0118】図9(a)に示す階層変調器103は、拡
散処理を行う複数の拡散器901、902、903と、
各拡散器の出力タイミングを調整する接続スイッチ90
4、905、906と、各拡散信号を加算する加算器9
07と、加算された拡散信号を変調する変調器908と
を具備する。
【0119】また、図9(b)に示す階層復調器123
は、逆拡散処理を行う複数の逆拡散器951、952、
953と各逆拡散器の出力をRAKE合成するRAKE
受信器954、955、956を具備する。
【0120】拡散器901は、階層1に振り分けられた
セルに対して拡散符号Aを用いて拡散処理を行い、レベ
ル設定信号Aに基づいて拡散信号を増幅する。同様に、
拡散器902は、階層2に振り分けられたセルに対して
拡散符号Bを用いて拡散処理を行い、レベル設定信号B
に基づいて拡散信号を増幅する。また、拡散器903
は、階層3に振り分けられたセルに対して拡散符号Cを
用いて拡散処理を行い、レベル設定信号Cに基づいて、
拡散信号を増幅する。
【0121】ここで、各々の階層に品質差をつけるた
め、拡散符号A、拡散符号B、拡散符号Cは、それぞれ
異なる拡散率を有する。また、各々の階層に品質差をつ
けるため、レベル設定信号A、レベル設定信号B及びレ
ベル設定信号Cは、それぞれ異なるレベルを指定するこ
とを併用してもよい。全ての送信レベルを一定とすれ
ば、拡散率が大きい信号程品質が良い。
【0122】各拡散器から出力された拡散信号は、タイ
ミング信号A、タイミング信号B及びタイミング信号C
の接続スイッチ904、905、906に対する制御に
より、異なる時間に加算器に出力され、加算器907に
て加算された後、変調器908にて変調され、階層変調
出力として階層変調器103から出力される。
【0123】このように、拡散率が異なる信号を異なる
時間に出力することにより、時間によって品質が異なる
信号を送信できる。
【0124】逆拡散器951は、入力した信号に対し、
拡散器901の拡散処理に用いたと同じ拡散符号Aで逆
拡散を行い、階層1に振り分けられたセルを取り出す。
RAKE合成器954は、逆拡散器951から出力され
たセルをRAKE合成する。同様に、逆拡散器952
は、入力した信号に対し、拡散器902の拡散処理に用
いたと同じ拡散符号Bで逆拡散を行い、階層2に振り分
けられたセルを取り出す。RAKE合成器955は、逆
拡散器952から出力されたセルをRAKE合成する。
また、逆拡散器953は、入力した信号に対し、拡散器
903の拡散処理に用いたと同じ拡散符号Cで逆拡散を
行い、階層3に振り分けられたセルを取り出す。RAK
E合成器956は、逆拡散器953から出力されたセル
をRAKE合成する。
【0125】これにより、CDMA方式の無線通信シス
テムにおいて、送信側と受信側との間でレート選択情報
を受け渡しすることなく回線状況にあわせて自動的にデ
ータ伝送レートを切替えることができる導入できる。
【0126】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の送信装置
並びに受信装置及びデータ伝送方法によれば、送信側に
て、送信信号をセル単位で複数の階層に振り分け、階層
毎に誤り検出できる符号化を施し、階層変調して送信
し、受信側にて、階層毎に復調して誤り検出を行い、階
層毎に再送要求を行うことにより、装置間でレート選択
情報の受け渡しを行うことなく、回線の状況に応じて自
動的にデータ伝送レートを変更できる。これにより、制
御信号の誤りによる誤動作を避けることができ、高速フ
ェージング時でも対応でき、受信品質の推定精度を考慮
する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1における無線通信装置の
構成を示すブロック図
【図2】QPSK変調における階層変調の信号点配置を
示す模式図
【図3】実施の形態2における無線通信装置の構成を示
すブロック図
【図4】実施の形態2における無線通信装置の送信制御
器の処理動作を示すフロー図
【図5】実施の形態2における無線通信装置の各階層の
TMPバッファに書き込まれるセルを表した模式図
【図6】実施の形態3における無線通信装置の部分構成
を示すブロック図
【図7】実施の形態4における無線通信装置の部分構成
を示すブロック図
【図8】実施の形態5における無線通信装置の部分構成
を示すブロック図
【図9】実施の形態6における無線通信装置の部分構成
を示すブロック図
【図10】従来のTDD伝送における適応変調を行う無
線通信装置の構成を示すブロック図
【図11】従来のFDD伝送における適応変調を行う無
線通信装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
101 符号化器 102 データバッファ 103 階層変調器 104 増幅器 106 増幅器 107 復調器 152 増幅器 153 階層復調器 154、155、156 誤り検出器 157 データバッファ 158 変調器 159 増幅器 301 送信制御器 302、303、304 TMPバッファ

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信信号をセル単位で複数の階層に振り
    分けて階層毎に誤り検出用の符号化を行う符号化手段
    と、符号化されたセルを蓄積し、再送要求がない場合に
    新規セルを出力し、再送要求があった場合に当該セルを
    再出力する送信制御手段と、この送信制御手段から出力
    されたセルに対し階層変調を行う階層変調手段とを具備
    することを特徴とする送信装置。
  2. 【請求項2】 送信制御手段は、符号化されたセルを蓄
    積する第1バッファと、第1バッファに書き込まれたセ
    ルの階層を制御する階層制御手段と、この階層制御手段
    により制御されたセルを階層毎に蓄積する第2バッファ
    とを具備することを特徴とする請求項1記載の送信装
    置。
  3. 【請求項3】 階層制御手段は、再送要求があったセル
    を前回と異なる階層で再出力することを特徴とする請求
    項2記載の送信装置。
  4. 【請求項4】 階層変調手段は、階層毎に異なる符号で
    拡散し、異なる送信レベルで出力する拡散手段と、この
    拡散手段の出力を加算する加算手段と、この加算手段の
    出力を変調する変調手段とを具備することを特徴とする
    請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の送信装置。
  5. 【請求項5】 拡散手段は、階層毎に異なる拡散率の符
    号で拡散し、異なるタイミングで出力することを特徴と
    する請求項4記載の送信装置。
  6. 【請求項6】 階層変調手段は、階層毎に異なる周波数
    で変調し、異なる送信レベルで出力するキャリア変調手
    段と、このキャリア変調手段の出力を加算する加算手段
    とを具備することを特徴とする請求項1乃至請求項3の
    いずれかに記載の送信装置。
  7. 【請求項7】 キャリア変調手段は、各周波数が直交関
    係を有するように変調することを特徴とする請求項6記
    載の送信装置。
  8. 【請求項8】 階層変調手段は、階層毎に異なるマッピ
    ング処理を行い、異なるタイミングで出力するマッピン
    グ手段と、このマッピング手段の出力を加算する加算手
    段と、この加算手段の出力を変調する変調手段とを具備
    することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか
    に記載の送信装置。
  9. 【請求項9】 送信側にて階層変調された信号を復調
    し、各階層のセルを取り出す階層復調手段と、各階層毎
    にセルの誤り検出を行う誤り検出手段と、誤りを検出し
    たセルに関する再送要求信号を送信する再送要求送信手
    段とを具備することを特徴とする受信装置。
  10. 【請求項10】 階層復調手段は、送信側の拡散処理と
    同じ符号で逆拡散して、各階層のセルを取り出す逆拡散
    手段と、各階層のセルをRAKE合成するRAKE合成
    手段とを具備することを特徴とする請求項9記載の受信
    装置。
  11. 【請求項11】 階層復調手段は、送信側の変調処理と
    同じ周波数で復調し、各階層のセルを取り出す復調手段
    を具備することを特徴とする請求項9記載の受信装置。
  12. 【請求項12】 階層復調手段は、送信側のマッピング
    処理と同じタイミングで復調し、各階層のセルを取り出
    す復調手段を具備することを特徴とする請求項9記載の
    受信装置。
  13. 【請求項13】 請求項1乃至請求項8のいずれかに記
    載の送信装置を搭載して無線通信を行うことを特徴とす
    る通信端末装置。
  14. 【請求項14】 請求項9乃至請求項12のいずれかに
    記載の受信装置を搭載し、請求項記載13記載の通信端
    末装置と無線通信を行うことを特徴とする基地局装置。
  15. 【請求項15】 請求項1乃至請求項8のいずれかに記
    載の送信装置を搭載して無線通信を行うことを特徴とす
    る基地局装置。
  16. 【請求項16】 請求項9乃至請求項12のいずれかに
    記載の受信装置を搭載し、請求項15記載の基地局装置
    と無線通信を行うことを特徴とする通信端末装置。
  17. 【請求項17】 請求項13記載の通信端末装置と請求
    項14記載の基地局装置とにより無線通信を行うことを
    特徴とする無線通信システム。
  18. 【請求項18】 請求項16記載の通信端末装置と請求
    項15記載の基地局装置とにより無線通信を行うことを
    特徴とする無線通信システム。
  19. 【請求項19】 送信側にて、送信信号をセル単位で複
    数の階層に振り分けて階層毎に誤り検出用の符号化を行
    い、符号化されたセルに対し階層変調を行い、受信側に
    て、階層変調された信号を復調して各階層のセルを取り
    出し、各階層毎にセルの誤り検出を行うことを特徴とす
    るデータ伝送方法。
  20. 【請求項20】 受信側にて、誤りを検出したセルに関
    する再送要求信号を送信し、送信側にて、再送要求がな
    い場合に新規セルを出力し、再送要求があった場合に当
    該セルを再出力することを特徴とする請求項19記載の
    データ伝送方法。
  21. 【請求項21】 再送要求があったセルを前回と異なる
    階層で再出力することを特徴とする請求項19又は請求
    項20記載のデータ伝送方法。
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