JP2003018131A - データ通信装置およびデータ通信方法 - Google Patents

データ通信装置およびデータ通信方法

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JP2003018131A JP2001198401A JP2001198401A JP2003018131A JP 2003018131 A JP2003018131 A JP 2003018131A JP 2001198401 A JP2001198401 A JP 2001198401A JP 2001198401 A JP2001198401 A JP 2001198401A JP 2003018131 A JP2003018131 A JP 2003018131A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 タイプ２ハイブリッド自動再送要求方式
において、消費電力の増大を回避しつつ、送信データの
品質を向上すること。 【解決手段】 同一の情報ビット（Ｓ）を複数回（Ｎ
回）送信し、かつ、その際、Ｎ回送信される同一の情報
ビットに対するＮ回分の送信電力の合計が一定となるよ
うに、たとえば、各送信時における情報ビットの１パケ
ット分の送信電力（ｂ）が、通常の１パケット分の送信
電力（ａ）の１／Ｎになるように（ｂ＝ａ／Ｎ）、送信
パケットの送信電力をパケットごとに制御（変更）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、データ通信装置お
よびデータ通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、移動体通信に用いられる誤り
制御技術として、タイプ２ハイブリッド（type ２ hybr
id）自動再送要求（ＡＲＱ：Automatic Repeat reQues
t）方式（以下「タイプ２ハイブリッドＡＲＱ方式」と
いう）がある。このタイプ２ハイブリッドＡＲＱ方式
は、ターボ符号を使用し、ＩＲ（Incremental Redundan
cy）方式とも呼ばれている。
【０００３】この方式では、図８に示すように、送信機
でターボ符号化を行い、ターボ符号化された信号のう
ち、まず、情報ビット（「システマチックビット」とも
呼ばれる）（Ｓ）を送信し、受信機で誤り検出を行う。
誤りが検出されると、受信機から送信機にＮＡＣＫ（Ne
gative ACKnowlegement：否定応答）信号を返す。この
場合、送信機は、誤り訂正のためのＦＥＣ（前方誤り訂
正：Forward Error Correction）のパリティビット１
（Ｐ１）（冗長ビット）を送信し、受信機は、情報ビッ
トとパリティビット１を用いてターボ復号を行う。さら
に誤りが検出された場合は、受信機からのＮＡＣＫ信号
に応答して、送信機は、同じく誤り訂正のためのＦＥＣ
のパリティビット２（Ｐ２）を送信し、受信機は、情報
ビットとパリティビット１とパリティビット２を用いて
ターボ復号を行う。なお、誤り無しの場合は、ＡＣＫ
（ACKnowlegement：肯定応答）信号が返され、次のデー
タが要求される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方式には、次のような問題がある。
【０００５】ターボ符号では、受信信号における情報ビ
ットの品質が、復号後の信号の品質に大きな影響を与え
る。すなわち、情報ビットの品質が良くない（たとえ
ば、ＳＮ比が低い）場合は、パリティビットの品質が高
くてもうまく復号を行うことができず、高品質の復号信
号を得ることができない。したがって、タイプ２ハイブ
リッドＡＲＱ方式では、最初に情報ビットが送信され、
再送の場合にパリティビットが送信されるため、最初に
送信された情報ビットが、フェージングなどにより品質
が劣化し低いＳＮ比で受信された場合、その後、パリテ
ィビットを多く再送しても合成後の品質は向上せず、無
駄な再送が続いてしまう可能性がある。
【０００６】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、消費電力の増大を回避しつつ、送信データの品
質を向上することができるタイプ２ハイブリッドＡＲＱ
方式に基づくデータ通信装置およびデータ通信方法を提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のデータ通信装置
は、ハイブリッド自動再送要求方式に基づくデータ通信
装置において、同一の送信データを複数回送信する送信
手段と、複数回送信される同一の送信データに対する当
該複数回分の送信電力の合計が一定となるように、送信
データの送信電力を制御する制御手段と、を有する構成
を採る。
【０００８】この構成によれば、同一の送信データを複
数回（たとえば、Ｎ回）送信するため、受信側で複数回
（Ｎ回）の受信信号を合成することにより、時間ダイバ
ーシチ効果を得ることができ、送信データの品質を向上
することができる。しかも、その際、複数回（Ｎ回）送
信される同一の送信データに対する当該複数回（Ｎ回）
分の送信電力の合計が一定となるように、送信データの
送信電力を制御するため、たとえば、同一の送信データ
当たりの送信電力を従来の方式による送信電力と同じ値
にすることにより、消費電力の増大を回避することがで
きる。
【０００９】本発明のデータ通信装置は、上記の構成に
おいて、前記制御手段は、複数回送信される同一の送信
データに対する１回分の送信電力が互いに等しく、か
つ、複数回送信される同一の送信データに対する当該複
数回分の送信電力の合計が、同一の送信データを１回だ
け送信する方式における各送信データの送信電力と等し
くなるように、送信データの送信電力を制御する、構成
を採る。
【００１０】この構成によれば、複数回（たとえば、Ｎ
回）送信される同一の送信データに対する１回分の送信
電力が互いに等しく、かつ、複数回（Ｎ回）送信される
同一の送信データに対する当該複数回（Ｎ回）分の送信
電力の合計が、同一の送信データを１回だけ送信する方
式（つまり、従来の方式）における各送信データの送信
電力と等しくなるように、すなわち、同一の送信データ
に対する１回分の送信電力が、従来の方式による送信デ
ータの送信電力の値の１／Ｎになるように、送信データ
の送信電力を制御するため、送信データの送信に必要な
電力は従来の方式による場合と同じであるが、複数回
（Ｎ回）送信されたデータを受信側で合成することによ
り、時間ダイバーシチ効果を得ることができる。すなわ
ち、消費電力の増大を回避しつつ、送信データの品質を
向上することができる。
【００１１】本発明のデータ通信装置は、上記の構成に
おいて、前記送信データは、情報ビットのパケットであ
る構成を採る。
【００１２】この構成によれば、たとえば、タイプ２ハ
イブリッドＡＲＱ方式において、最初に送信される情報
ビットの品質を、消費電力の増大を回避しつつ、向上す
ることができる。
【００１３】本発明のデータ通信装置は、上記の構成に
おいて、ドップラ周波数を検出する検出手段と、検出さ
れたドップラ周波数に応じて、同一の送信データを送信
する回数を切り替える切り替え手段と、をさらに有する
構成を採る。
【００１４】この構成によれば、同一の送信データを送
信する回数をドップラ周波数に応じて切り替える、たと
えば、ドップラ周波数が高い場合は周波数ダイバーシチ
効果が得やすいので送信回数を少なくし、ドップラ周波
数が低い場合は周波数ダイバーシチ効果が得にくいので
送信回数を多くするため、データ通信装置間の相対的な
移動状況に応じて効率的にダイバーシチ効果を得ること
ができ、送信データの品質向上を図りつつ、送信回数の
増大による伝送速度の低下を抑制することができる。
【００１５】本発明のデータ通信装置は、上記の構成に
おいて、前記送信手段は、同一の送信データを複数回送
信する際の各送信時に、同一ユーザの複数の送信データ
を多重して同時に送信する、構成を採る。
【００１６】この構成によれば、個々の送信時において
同一ユーザの複数の送信データを多重して同時に送信す
るため、データの伝送効率（スループット）を向上する
ことができる。
【００１７】本発明のデータ通信装置は、上記の構成に
おいて、前記制御手段は、多重されて同時に送信される
同一ユーザの複数の送信データのおのおのに対して、複
数回送信される同一の送信データに対する当該複数回分
の送信電力の合計が一定となるように、かつ、多重され
て同時に送信される同一ユーザの複数の送信データに対
する各送信時の送信電力の合計が一定となるように、送
信データの送信電力を制御する、構成を採る。
【００１８】この構成によれば、多重されて同時に送信
される同一ユーザの複数の送信データのおのおのに対し
て、同一の送信データ当たりの送信電力を、たとえば、
従来の方式による送信電力と同じ値にすることのみなら
ず、多重されて同時に送信される同一ユーザの複数の送
信データに対する各送信時の送信電力の合計をも、たと
えば、同じく従来の方式による送信電力と同じ値にする
ことができるため、同一の送信データに対してのみなら
ず個々の送信時に対しても送信データの送信電力を従来
の方式による場合と同じにすることができ、消費電力の
増大を回避することができる。
【００１９】本発明のデータ通信装置は、上記の構成に
おいて、前記送信手段は、同一ユーザの複数の送信デー
タを多重して同時に複数回送信した後に再送として誤り
訂正用の冗長ビットを送信する場合、同一ユーザの複数
の送信データに対応する冗長ビットを順番に送信する、
構成を採る。
【００２０】この構成によれば、冗長ビットを再送する
場合、同一ユーザの複数の送信データに対応する冗長ビ
ットを順番に（交互に）送信するため、多重されて同時
に送信された同一ユーザの複数の送信データを復号する
タイミングを平準化することができ、復号処理の遅延を
短くすることができる。
【００２１】本発明のデータ通信装置は、上記の構成に
おいて、前記送信手段は、同一の送信データを複数回送
信する際の各送信時に、複数のユーザの送信データを多
重して同時に送信する、構成を採る。
【００２２】この構成によれば、個々の送信時において
複数のユーザの送信データを多重して同時に送信するた
め、データの伝送効率（スループット）を向上すること
ができる。
【００２３】本発明のデータ通信装置は、上記の構成に
おいて、前記制御手段は、多重されて同時に送信される
複数のユーザの送信データのおのおのに対して、複数回
送信される同一の送信データに対する当該複数回分の送
信電力の合計が一定となるように、かつ、多重されて同
時に送信される複数のユーザの送信データに対する各送
信時の送信電力の合計が一定となるように、送信データ
の送信電力を制御する、構成を採る。
【００２４】この構成によれば、多重されて同時に送信
される複数のユーザの送信データのおのおのに対して、
同一の送信データ当たりの送信電力を、たとえば、従来
の方式による送信電力と同じ値にすることのみならず、
多重されて同時に送信される複数のユーザの送信データ
に対する各送信時の送信電力の合計をも、たとえば、同
じく従来の方式による送信電力と同じ値にすることがで
きるため、同一の送信データに対してのみならず個々の
送信時に対しても送信データの送信電力を従来の方式に
よる場合と同じにすることができ、消費電力の増大を回
避することができる。
【００２５】本発明のデータ通信装置は、上記の構成に
おいて、前記送信手段は、複数のユーザの送信データを
多重して同時に複数回送信した後に再送として誤り訂正
用の冗長ビットを送信する場合、複数のユーザの送信デ
ータに対応する冗長ビットを順番に送信する、構成を採
る。
【００２６】この構成によれば、冗長ビットを再送する
場合、複数のユーザの送信データに対応する冗長ビット
を順番に（交互に）送信するため、多重されて同時に送
信された複数のユーザの送信データを復号するタイミン
グを平準化することができ、復号処理の遅延を短くする
ことができる。
【００２７】本発明のデータ通信装置は、上記の構成に
おいて、送信データおよび当該送信データ送信後に再送
として送信される誤り訂正用の冗長ビットの送信電力の
合計を一定に保持しつつ、誤り訂正用の冗長ビットより
も送信データに対して送信電力を多く配分する配分手
段、をさらに有する構成を採る。
【００２８】この構成によれば、送信データおよび冗長
ビットの送信電力の合計を一定に保持しつつ、冗長ビッ
トよりも送信データに対して送信電力を多く配分するた
め、たとえば、ターボ符号を用いる場合、その性能を向
上することができ、送信データの品質をさらに向上する
ことができる。
【００２９】本発明のデータ通信方法は、ハイブリッド
自動再送要求方式に基づくデータ通信方法において、同
一の送信データを複数回送信し、かつ、その際、複数回
送信される同一の送信データに対する当該複数回分の送
信電力の合計が一定となるように、送信データの送信電
力を制御する、ようにした。
【００３０】この方法によれば、同一の送信データを複
数回（たとえば、Ｎ回）送信するため、受信側で複数回
（Ｎ回）の受信信号を合成することにより、時間ダイバ
ーシチ効果を得ることができ、送信データの品質を向上
することができる。しかも、その際、複数回（Ｎ回）送
信される同一の送信データに対する当該複数回（Ｎ回）
分の送信電力の合計が一定となるように、送信データの
送信電力を制御するため、たとえば、同一の送信データ
当たりの送信電力を従来の方式による送信電力と同じ値
にすることにより、消費電力の増大を回避することがで
きる。
【００３１】
【発明の実施の形態】本発明の骨子は、ハイブリッドＡ
ＲＱ方式に基づくデータ通信装置において、同一の送信
データを複数回（Ｎ回）送信し、かつ、その際、Ｎ回送
信される同一の送信データに対するＮ回分の送信電力の
合計が一定となるように、送信データの送信電力を制御
することにより、消費電力の増大を回避しつつ、送信デ
ータの品質を向上することである。
【００３２】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。
【００３３】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１に係るデータ通信装置の送信側（つまり、送信
機）の構成を示すブロック図である。
【００３４】図１に示す送信機１００は、ターボ符号を
用いたタイプ２ハイブリッドＡＲＱ方式（ＩＲ方式）に
基づくデータ通信システムに用いられ、ターボ符号化部
１０１、バッファ１０３、セレクタ１０５、拡散部１０
７、パワー制御部１０９、無線送信部１１１、送受信共
用のアンテナ１１３、無線受信部１１５、逆拡散部１１
７、ＮＡＣＫ信号検出部１１９、および送信パケット決
定部１２１を有する。送信機１００は、たとえば、移動
体通信システムの基地局装置に搭載される。
【００３５】図２は、図１に示す送信機１００に対応す
る受信側（つまり、受信機）の構成を示すブロック図で
ある。
【００３６】図２に示す受信機２００は、送受信共用の
アンテナ２０１、無線受信部２０３、逆拡散部２０５、
セレクタ２０７、バッファ２０９、ターボ復号部２１
１、誤り検出部２１３、ＮＡＣＫ信号生成部２１５、お
よび無線送信部２１７を有する。受信機２００は、たと
えば、同移動体通信システムの移動局装置に搭載され
る。
【００３７】上記の送信機１００および受信機２００に
よって本実施の形態に対応するＩＲ方式のデータ通信シ
ステムが構築される。
【００３８】次いで、上記構成を有するデータ通信シス
テムの動作について、図３に示す本方式の手順を参照し
て説明する。
【００３９】まず、送信機１００は、ターボ符号化部１
０１で、入力されるユーザデータのターボ符号化を行
う。このターボ符号化部１０１は、たとえば、符号化率
Ｒ＝１／３であるため、１つの入力信号（ユーザデー
タ）に対して３つの出力信号、つまり、情報ビット
（Ｓ）、パリティビット１（Ｐ１）（冗長ビット）、パ
リティビット２（Ｐ２）（冗長ビット）を送出する。こ
のとき、ユーザデータは、情報ビットとしてそのまま出
力される。ターボ符号化後の信号（情報ビット、パリテ
ィビット１、パリティビット２）は、バッファ１０３に
それぞれ出力される。
【００４０】バッファ１０３では、ターボ符号化部１０
１から出力されたターボ符号化後の信号（情報ビット、
パリティビット１、パリティビット２）を、対応するバ
ッファ領域にそれぞれ蓄積する。
【００４１】バッファ１０３に蓄積されたターボ符号化
後の信号（情報ビット、パリティビット１、パリティビ
ット２）は、セレクタ１０５によって選択された後、送
信パケットとして拡散部１０７に出力される。なお、セ
レクタ１０５は、送信パケット決定部１２１によって操
作される。
【００４２】ここで、送信するパケットを選択（決定）
する手順、つまり、パケットの送信手順は、次のとおり
である。図３に示すように、まず、同一の情報ビット
（Ｓ）のパケットを時間をずらして複数回（図３の例で
は２回）送信し、再送の場合（ＮＡＣＫ信号検出時）
は、パリティビット１（Ｐ１）のパケットを送信し、さ
らに再送の場合（ＮＡＣＫ信号検出時）は、パリティビ
ット２（Ｐ２）のパケットを送信する。このような送信
手順は、送信パケット決定部１２１で、ＮＡＣＫ信号検
出部１１９の検出結果に基づいて決定される。
【００４３】拡散部１０７では、セレクタ１０５によっ
て選択された送信パケットを拡散した後、パワー制御部
１０９に出力する。
【００４４】パワー制御部１０９では、拡散後の送信パ
ケットの送信電力（パワー）をパケットごとに制御（変
更）する。具体的には、たとえば、図３に示すように、
送信パケットが情報ビット（Ｓ）の場合は、その送信電
力の値ｂを通常の１パケット分の送信電力の値ａ（図８
参照）の１／２に変更し（ｂ＝ａ／２）、送信パケット
がパリティビット１（Ｐ１）またはパリティビット２
（Ｐ２）の場合は、その送信電力の値を通常の１パケッ
ト分の送信電力の値ａのままとする。すなわち、情報ビ
ットのパケットは、通常の１／２の送信電力で送信さ
れ、パリティビット１とパリティビット２のパケット
は、通常の送信電力で送信される。このとき、送信パケ
ットの種別は、送信パケット決定部１２１からの情報に
基づいて認識される。
【００４５】なお、図３の例では、同一の情報ビットの
パケットを２回に分けて送信しているが、送信回数は特
に限定されない。この場合、同一の情報ビットの送信回
数をＮ回とすると、各送信時における情報ビットの１パ
ケット分の送信電力の値ｂは、通常の１パケット分の送
信電力の値ａの１／Ｎに設定される（ｂ＝ａ／Ｎ）。
【００４６】送信電力が決定された拡散後の送信パケッ
トは、無線送信部１１１で、アップコンバートなどの所
定の送信処理が施された後、アンテナ１１３から無線送
信される。
【００４７】その後、受信機２００は、アンテナ２０１
で、送信機１００から無線送信された信号を受信する。
アンテナ２０１で受信された信号は、無線受信部２０３
で、ダウンコンバートなどの所定の受信処理が施された
後、逆拡散部２０５に出力される。
【００４８】逆拡散部２０５では、無線受信部２０３か
ら入力した受信信号を逆拡散した後、セレクタ２０７に
出力する。
【００４９】セレクタ２０７では、逆拡散後の受信信号
を種別に応じてバッファ２０９に蓄積する。すなわち、
情報ビット、パリティビット１、およびパリティビット
２の種別に応じて、逆拡散後の受信信号を、対応するバ
ッファ領域に蓄積する。
【００５０】ターボ復号部２１１では、信号を受信した
時点で、ターボ復号を行う。具体的には、情報ビットを
受信した時は、受信した複数回（Ｎ回）の情報ビット
（より詳しくは、ダイバーシチ合成後の情報ビット）を
用いてターボ復号を行い、パリティビット１を受信した
時は、先に受信したＮ回の情報ビットと今回受信したパ
リティビット１とを用いてターボ復号を行い、パリティ
ビット２を受信した時は、先に受信したＮ回の情報ビッ
トと先に受信したパリティビット１と今回受信したパリ
ティビット２とを用いてターボ復号を行う。ターボ復号
後の信号は、ユーザデータとして取り出されるととも
に、誤り検出部２１３に出力される。
【００５１】誤り検出部２１３では、ターボ復号後の信
号に対する誤り検出を行う。誤り検出は、たとえば、一
例として、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Chek）符号を用
いて行われる。誤り検出の結果は、ＮＡＣＫ信号生成部
２１５に出力される。
【００５２】ＮＡＣＫ信号生成部２１５では、たとえ
ば、ターボ復号後の信号に誤りがあった場合は、ＮＡＣ
Ｋ信号を生成し、また、ターボ復号後の信号に誤りがな
かった場合は、ＡＣＫ信号を生成する。なお、ＡＣＫ信
号は、専用のＡＣＫ信号生成部で生成するようにしても
よい。
【００５３】生成されたＮＡＣＫ信号またはＡＣＫ信号
は、無線送信部２１７で、アップコンバートなどの所定
の送信処理が施された後、アンテナ２０１から無線送信
される。
【００５４】その後、送信機１００は、アンテナ１１３
で、受信機２００から無線送信されたＮＡＣＫ信号また
はＡＣＫ信号を受信する。アンテナ２０１で受信された
ＮＡＣＫ信号またはＡＣＫ信号は、無線受信部１１５
で、ダウンコンバートなどの所定の受信処理が施された
後、逆拡散部１１７に出力される。
【００５５】逆拡散部１１７では、無線受信部１１５か
ら入力した受信信号を逆拡散した後、ＮＡＣＫ信号検出
部１１９に出力する。
【００５６】ＮＡＣＫ信号検出部１１９では、逆拡散後
の受信信号がＮＡＣＫ信号か否かを検出する。検出結果
（つまり、ＮＡＣＫ信号かＡＣＫ信号か）は、送信パケ
ット決定部１２１に出力される。
【００５７】送信パケット決定部１２１では、ＮＡＣＫ
信号検出部１１９の検出結果に基づいて、次に送信する
パケットを決定する。具体的には、動作開始時またはＡ
ＣＫ信号検出時は、同一の情報ビット（Ｓ）のパケット
を時間をずらして複数回（Ｎ回）送信させるべく、情報
ビットを選択し、また、同一の情報ビットがＮ回送信さ
れた後にＮＡＣＫ信号が検出された時は、パリティビッ
ト１（Ｐ１）のパケットを送信させるべく、パリティビ
ット１を選択し、また、同一の情報ビットがＮ回送信さ
れかつその後引き続きパリティビット１が送信された後
にＮＡＣＫ信号が検出された時は、パリティビット２
（Ｐ２）のパケットを送信させるべく、パリティビット
２を選択する。すなわち、パケットを送信する順番は、
情報ビット（Ｓ）×Ｎ回→パリティビット１（Ｐ１）→
パリティビット２（Ｐ２）である。送信パケット決定部
１２１の決定結果は、上記のように、セレクタ１０５お
よびパワー制御部１０９に出力される。
【００５８】次いで、上記動作の具体例について、同一
の情報ビットを２回送信する図３の例を用いて説明す
る。この場合、送信機１００は、初めに情報ビット
（Ｓ）のパケットを通常の１／２の送信電力（ｂ＝ａ／
２）で２回送信する。そして、受信機２００からＮＡＣ
Ｋ信号が返された場合は、パリティビット１（Ｐ１）の
パケットを通常の送信電力で１回送信する。そして、さ
らに受信機２００からＮＡＣＫ信号が返された場合は、
パリティビット２（Ｐ２）のパケットを１回送信する。
このような送信手順をとることで、情報ビットの送信に
使用する電力は全体として従来の方式による場合と同じ
であり、しかも、同一の情報ビットを２回送信するた
め、受信側で２回の受信信号を合成（ダイバーシチ合
成）することにより、時間ダイバーシチ効果を得ること
ができ、従来の方式よりも情報ビットのＳＮ比を向上し
て性能を高めることができる。
【００５９】このように、本実施の形態のデータ通信装
置を用いたデータ通信システムによれば、同一の情報ビ
ットを複数回（Ｎ回）送信し、かつ、その際、Ｎ回送信
される同一の情報ビットに対するＮ回分の送信電力の合
計が一定となるように、たとえば、各送信時における情
報ビットの１パケット分の送信電力が、通常の１パケッ
ト分の送信電力の１／Ｎになるように、送信パケットの
送信電力をパケット（の種別）ごとに変更するため、情
報ビットの送信に使用する電力は従来の方式による場合
と同じであり、しかも、Ｎ回送信された情報ビットを受
信側で合成することにより、時間ダイバーシチ効果を得
ることができ、よって、消費電力の増大を回避しつつ、
情報ビットの品質を向上することができる。
【００６０】なお、ターボ符号の特性を考慮して、送信
電力の配分の仕方として、情報ビットのパケットおよび
パリティビットのパケットの送信に使用する総電力を一
定に保ちながら、パリティビットのパケットよりも情報
ビットのパケットに対して送信電力を多く配分して、上
記の送信手順を行うようにしてもよい。この場合、ター
ボ符号の性能を向上することができ、送信データの品質
をさらに向上することができる。
【００６１】（実施の形態２）図４は、本発明の実施の
形態２に係るデータ通信装置の送信側（つまり、送信
機）の構成を示すブロック図である。この送信機１００
ａは、ターボ符号を用いたタイプ２ハイブリッドＡＲＱ
方式（ＩＲ方式）に基づくデータ通信システムに用いら
れ、図１に示す実施の形態１に対応する送信機１００と
同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同
一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６２】本実施の形態の送信機１００ａの特徴は、
同一の情報ビットの送信回数（Ｎ）をドップラ周波数に
応じて変更すること、および、同一ユーザの複数（Ｍ）
のデータを多重して同時に送信することである。以下、
順に説明する。
【００６３】まず、本実施の形態では、送信機１００ａ
は、ドップラ周波数検出部１２３を有する。ドップラ周
波数検出部１２３は、無線受信部１１５から入力した受
信信号のドップラ周波数を検出する。ドップラ周波数
は、送信機と受信機間の相対移動に起因して生じるドッ
プラ効果に基づく周波数のシフト（偏移）量のことであ
る。この場合、送信機１００ａに対して受信機２００が
遠ざかる場合は低い周波数に、また、近づいて来る場合
は高い周波数にそれぞれシフトする。ドップラ周波数検
出部１２３の検出結果は、送信パケット決定部１２１ａ
に出力される。
【００６４】送信パケット決定部１２１ａでは、ドップ
ラ周波数検出部１２３の検出結果（ドップラ周波数）に
基づいて、同一の情報ビットの送信回数（Ｎ）を切り替
える。具体的には、ドップラ周波数が高い場合は、周波
数ダイバーシチ効果が得やすいため、伝送速度低下の可
能性がある時間ダイバーシチ効果をそれほど高める必要
はないので、送信回数を少なくする（Ｎの値を小さくす
る）。送信回数を少なくすることにより、情報ビットを
Ｎ回送信するまでの時間が短縮されるため、データの送
信完了までの時間を短くすることが可能になる。逆に、
ドップラ周波数が低い場合は、周波数ダイバーシチ効果
が得にくいため、時間ダイバーシチ効果を高める必要が
あるので、送信回数を多くする（Ｎの値を大きくす
る）。これにより、送信機１００ａと受信機２００間の
相対的な移動状況に応じて効率的にダイバーシチ効果を
得ることができ、送信データの品質向上を図りつつ、送
信回数の増大による伝送速度の低下を抑制することがで
きる。
【００６５】また、本実施の形態では、送信機１００ａ
は、同一ユーザの複数（ここでは２つ）のデータを多重
して同時に送信する。このため、送信機１００ａは、２
つのターボ符号化部１０１ａ，１０１ｂと、２つのバッ
ファ１０３ａ，１０３ｂとを有する。ターボ符号化部１
０１ａ，１０１ｂは、共に、符号化率Ｒ＝１／３であ
る。ターボ符号化部１０１ａから出力されるターボ符号
化後の信号（情報ビット、パリティビット１、パリティ
ビット２）は、バッファ１０３ａに蓄積され、ターボ符
号化部１０１ｂから出力されるターボ符号化後の信号
（情報ビット、パリティビット１、パリティビット２）
は、バッファ１０３ｂに蓄積される。バッファ１０３ａ
およびバッファ１０３ｂに蓄積された同一ユーザの２つ
のデータの情報ビットは、セレクタ１０５ａによって選
択され多重された後、拡散部１０７に出力される。な
お、ここでは、図示しない信号分配部により、入力され
た同一ユーザの連続する２つのデータが、ターボ符号化
部１０１ａとターボ符号化部１０１ｂにそれぞれ分配さ
れるようになっている。
【００６６】次いで、図５を用いて送信機１００ａの動
作の具体例を説明する。ここでは、同一ユーザの２つの
データの情報ビットを多重して同時に２回送信する場合
を例にとって説明する。
【００６７】この場合、同一ユーザのデータ１を送信す
るときに次のデータ２も同時に送信する、すなわち、同
一ユーザの連続するデータ１とデータ２とを多重して同
時に送信する。多重化に先立ち、データ１は、ターボ符
号化部１０１ａでターボ符号化され、ターボ符号化後の
情報ビット（Ｓ（１））、パリティビット１（Ｐ１
（１））、パリティビット２（Ｐ２（１））は、対応す
るバッファ１０３ａに蓄積され、また、データ２は、タ
ーボ符号化部１０１ｂでターボ符号化され、ターボ符号
化後の情報ビット（Ｓ（２））、パリティビット１（Ｐ
１（２））、パリティビット２（Ｐ２（２））は、対応
するバッファ１０３ｂに蓄積されているものとする。
【００６８】送信機１００ａは、初めに同一ユーザの２
つのデータの情報ビットＳ（１）とＳ（２）を多重して
同時に２回送信する。このとき、各送信時における同一
ユーザのデータ１の情報ビットＳ（１）の１パケット分
の送信電力の値ｂ１は、通常の１パケット分の送信電力
の値ａの１／２であり（ｂ１＝ａ／２）、また、同様
に、各送信時における同一ユーザのデータ２の情報ビッ
トＳ（２）の１パケット分の送信電力の値ｂ２は、通常
の１パケット分の送信電力の値ａの１／２である（ｂ２
＝ａ／２）。すなわち、同一の情報ビットの送信に使用
する電力は従来の方式による場合と同じであり（ｂ１×
２＝ａ）、かつ、各送信時における多重された情報ビッ
トの送信電力の合計も従来の方式による場合と同じであ
る（ｂ１＋ｂ２＝ａ）。これにより、同一ユーザの２つ
のデータの情報ビットを多重して同時に送信する場合で
あっても、同一ユーザの２つのデータの情報ビットの送
信に使用する電力は全体として従来の方式による場合と
同じであるため、消費電力の増大を回避することがで
き、しかも、同一ユーザの２つのデータの情報ビットの
おのおのに対して時間ダイバーシチ効果を得ることがで
きるため、従来の方式よりも情報ビットのＳＮ比を向上
して性能を高めることができる。
【００６９】なお、同一の情報ビットをＮ回送信する場
合において、多重する情報ビットの同一ユーザのデータ
数（Ｍ）は、Ｎ以下である（Ｍ≦Ｎ）ことが好ましい。
同一の情報ビットをＮ回送信する場合は、上記のよう
に、各送信時における各個の情報ビットの１パケット分
の送信電力の値ｂを、通常の１パケット分の送信電力の
値ａの１／Ｎにそれぞれ設定するため（ｂ＝ａ／Ｎ）、
個々の送信時における多重された情報ビットの送信電力
の合計を従来の１パケット分の送信電力の値ａ以下にす
るには、同一ユーザのデータの多重化数をＮ以下にする
必要があるからである。
【００７０】そして、受信機２００からＮＡＣＫ信号が
返された場合は、図５に示すように、パケット番号
（１）のパリティビット（Ｐ１（１），Ｐ２（１））
と、パケット番号（２）のパリティビット（Ｐ１
（２），Ｐ２（２））とを交互に送信する。これによ
り、多重されて同時に送信された同一ユーザの２つのデ
ータを復号するタイミングを平準化することができ、復
号処理の遅延を短くすることができる。
【００７１】このように、本実施の形態のデータ通信装
置を用いたデータ通信システムによれば、個々の情報ビ
ット送信時において同一ユーザの複数のデータの情報ビ
ットを多重して同時に送信するため、データの伝送効率
（スループット）を向上することができる。
【００７２】また、同一の情報ビットの送信回数をドッ
プラ周波数に応じて変更するため、送信機１００ａと受
信機２００間の相対的な移動状況に応じて効率的にダイ
バーシチ効果を得ることができ、送信データの品質向上
を図りつつ、送信回数の増大による伝送速度の低下を抑
制することができる。
【００７３】なお、送信電力の配分の仕方として、情報
ビットのパケットおよびパリティビットのパケットの送
信に使用する総電力を一定に保ちながら、パリティビッ
トのパケットよりも情報ビットのパケットに対して送信
電力を多く配分して、上記の送信手順を行うようにして
もよいことは、実施の形態１の場合と同様である。
【００７４】（実施の形態３）図６は、本発明の実施の
形態３に係るデータ通信装置の送信側（つまり、送信
機）の構成を示すブロック図である。この送信機１００
ｂは、ターボ符号を用いたタイプ２ハイブリッドＡＲＱ
方式（ＩＲ方式）に基づくデータ通信システムに用いら
れ、図１に示す実施の形態１に対応する送信機１００と
同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同
一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７５】本実施の形態の送信機１００ｂの特徴は、
複数（Ｍ）のユーザのデータを多重して同時に送信する
ことである。多重化に関して実施の形態２との違いは、
実施の形態２では同一ユーザの複数のデータを多重する
のに対し、本実施の形態では複数のユーザのデータを多
重する点にある。そのため、本実施の形態では、実施の
形態２と同様に、２つのターボ符号化部１０１ａ，１０
１ｂと、２つのバッファ１０３ａ，１０３ｂとを有する
が、２つのターボ符号化部１０１ａ，１０１ｂには、互
いに異なるユーザのデータがそれぞれ入力されるように
なっている。
【００７６】次いで、図７を用いて送信機１００ｂの動
作の具体例を説明する。ここでは、ユーザＡとユーザＢ
の２つのデータの情報ビットを多重して同時に２回送信
する場合を例にとって説明する。
【００７７】この場合、ユーザＡのデータを送信すると
きに他のユーザＢのデータも同時に送信する、すなわ
ち、ユーザＡとユーザＢの２つのデータを多重して同時
に送信する。多重化に先立ち、ユーザＡのデータは、タ
ーボ符号化部１０１ａでターボ符号化され、ターボ符号
化後の情報ビット（Ｓ（ａ））、パリティビット１（Ｐ
１（ａ））、パリティビット２（Ｐ２（ａ））は、対応
するバッファ１０３ａに蓄積され、また、ユーザＢのデ
ータは、ターボ符号化部１０１ｂでターボ符号化され、
ターボ符号化後の情報ビット（Ｓ（ｂ））、パリティビ
ット１（Ｐ１（ｂ））、パリティビット２（Ｐ２
（ｂ））は、対応するバッファ１０３ｂに蓄積されてい
るものとする。
【００７８】送信機１００ｂは、初めにユーザＡのデー
タの情報ビットＳ（ａ）とユーザＢのデータの情報ビッ
トＳ（ｂ）とを多重して同時に２回送信する。このと
き、各送信時におけるユーザＡのデータの情報ビットＳ
（ａ）の１パケット分の送信電力の値ｂ１は、通常の１
パケット分の送信電力の値ａの１／２であり（ｂ１＝ａ
／２）、また、同様に、各送信時におけるユーザＢのデ
ータの情報ビットＳ（ｂ）の１パケット分の送信電力の
値ｂ２は、通常の１パケット分の送信電力の値ａの１／
２である（ｂ２＝ａ／２）。すなわち、同一の情報ビッ
トの送信に使用する電力は従来の方式による場合と同じ
であり（ｂ１×２＝ａ）、かつ、各送信時における多重
された情報ビットの送信電力の合計も従来の方式による
場合と同じである（ｂ１＋ｂ２＝ａ）。これにより、ユ
ーザＡとユーザＢの２つのデータの情報ビットを多重し
て同時に送信する場合であっても、ユーザＡとユーザＢ
の２つのデータの情報ビットの送信に使用する電力は全
体として従来の方式による場合と同じであるため、消費
電力の増大を回避することができ、しかも、ユーザＡと
ユーザＢの２つのデータの情報ビットのおのおのに対し
て時間ダイバーシチ効果を得ることができるため、従来
の方式よりも情報ビットのＳＮ比を向上して性能を高め
ることができる。
【００７９】なお、同一の情報ビットをＮ回送信する場
合において、多重する情報ビットのデータのユーザの数
（Ｍ）は、Ｎ以下である（Ｍ≦Ｎ）ことが好ましい。同
一の情報ビットをＮ回送信する場合は、上記のように、
各送信時における各個の情報ビットの１パケット分の送
信電力の値ｂを、通常の１パケット分の送信電力の値ａ
の１／Ｎにそれぞれ設定するため（ｂ＝ａ／Ｎ）、個々
の送信時における多重された情報ビットの送信電力の合
計を従来の１パケット分の送信電力の値ａ以下にするに
は、異なるユーザのデータの多重化数をＮ以下にする必
要があるからである。
【００８０】そして、受信機２００からＮＡＣＫ信号が
返された場合は、図５に示すように、パケット番号
（１）のパリティビット（Ｐ１（１），Ｐ２（１））
と、パケット番号（２）のパリティビット（Ｐ１
（２），Ｐ２（２））とを交互に送信する。これによ
り、多重されて同時に送信されたユーザＡとユーザＢの
２つのデータを復号するタイミングを平準化することが
でき、復号処理の遅延を短くすることができる。
【００８１】このように、本実施の形態のデータ通信装
置を用いたデータ通信システムによれば、個々の情報ビ
ット送信時において複数のユーザのデータの情報ビット
を多重して同時に送信するため、データの伝送効率（ス
ループット）を向上することができる。
【００８２】なお、送信電力の配分の仕方として、情報
ビットのパケットおよびパリティビットのパケットの送
信に使用する総電力を一定に保ちながら、パリティビッ
トのパケットよりも情報ビットのパケットに対して送信
電力を多く配分して、上記の送信手順を行うようにして
もよいことは、実施の形態１の場合と同様である。
【００８３】なお、上記各実施の形態では、情報ビット
を複数回（Ｎ回）送信した後で誤り検出を行い、ＮＡＣ
Ｋ信号受信時にパリティビットを送信するようにしてい
るが、この方式以外に、情報ビットを送信する度に誤り
検出を行い、ＮＡＣＫ信号受信時に次の情報ビットを送
信する方式をとることも可能である。この方式では、Ｓ
Ｎ比が高いとき、複数（Ｎ個）のパケット（情報ビッ
ト）を受信しなくても通常の１／Ｎの電力のパケットだ
けで情報ビットを誤りなく受信できる可能性がある。こ
の場合、データ送信完了までの遅延時間を少なくするこ
とができる。
【００８４】上記の送信機１００，１００ａ，１００ｂ
および受信機２００を有するデータ通信システムは、移
動体通信システムにおける下り回線の高速パケット伝送
に適用することができる。
【００８５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
タイプ２ハイブリッド自動再送要求方式において、消費
電力の増大を回避しつつ、送信データの品質を向上する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るデータ通信装置の
送信側の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係るデータ通信装置の
受信側の構成を示すブロック図
【図３】実施の形態１に対応するタイプ２ハイブリッド
ＡＲＱ方式の手順を示す図
【図４】本発明の実施の形態２に係るデータ通信装置の
送信側の構成を示すブロック図
【図５】実施の形態２に対応するタイプ２ハイブリッド
ＡＲＱ方式の手順を示す図
【図６】本発明の実施の形態３に係るデータ通信装置の
送信側の構成を示すブロック図
【図７】実施の形態３に対応するタイプ２ハイブリッド
ＡＲＱ方式の手順を示す図
【図８】従来のタイプ２ハイブリッドＡＲＱ方式の手順
を示す図
【符号の説明】
１００，１００ａ，１００ｂ 送信機 １０１，１０１ａ，１０１ｂ ターボ符号化部 １０３，１０３ａ，１０３ｂ，２０９ バッファ １０５，１０５ａ，２０７ セレクタ １０７ 拡散部 １０９ パワー制御部 １１１，２１７ 無線送信部 １１３，２０１ アンテナ １１５，２０３ 無線受信部 １１７，２０５ 逆拡散部 １１９ ＮＡＣＫ信号検出部 １２１，１２１ａ 送信パケット決定部 １２３ ドップラ周波数検出部 ２００ 受信機 ２１１ ターボ復号部 ２１３ 誤り検出部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 7/26 Ｘ

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ハイブリッド自動再送要求方式に基づく
    データ通信装置において、 同一の送信データを複数回送信する送信手段と、 複数回送信される同一の送信データに対する当該複数回
    分の送信電力の合計が一定となるように、送信データの
    送信電力を制御する制御手段と、 を有することを特徴とするデータ通信装置。
  2. 【請求項２】 前記制御手段は、 複数回送信される同一の送信データに対する１回分の送
    信電力が互いに等しく、かつ、複数回送信される同一の
    送信データに対する当該複数回分の送信電力の合計が、
    同一の送信データを１回だけ送信する方式における各送
    信データの送信電力と等しくなるように、送信データの
    送信電力を制御する、 ことを特徴とする請求項１記載のデータ通信装置。
  3. 【請求項３】 前記送信データは、情報ビットのパケッ
    トであることを特徴とする請求項１記載のデータ通信装
    置。
  4. 【請求項４】 ドップラ周波数を検出する検出手段と、 検出されたドップラ周波数に応じて、同一の送信データ
    を送信する回数を切り替える切り替え手段と、 をさらに有することを特徴とする請求項１記載のデータ
    通信装置。
  5. 【請求項５】 前記送信手段は、 同一の送信データを複数回送信する際の各送信時に、同
    一ユーザの複数の送信データを多重して同時に送信す
    る、 ことを特徴とする請求項１記載のデータ通信装置。
  6. 【請求項６】 前記制御手段は、 多重されて同時に送信される同一ユーザの複数の送信デ
    ータのおのおのに対して、複数回送信される同一の送信
    データに対する当該複数回分の送信電力の合計が一定と
    なるように、かつ、多重されて同時に送信される同一ユ
    ーザの複数の送信データに対する各送信時の送信電力の
    合計が一定となるように、送信データの送信電力を制御
    する、 ことを特徴とする請求項５記載のデータ通信装置。
  7. 【請求項７】 前記送信手段は、 同一ユーザの複数の送信データを多重して同時に複数回
    送信した後に再送として誤り訂正用の冗長ビットを送信
    する場合、同一ユーザの複数の送信データに対応する冗
    長ビットを順番に送信する、 ことを特徴とする請求項５記載のデータ通信装置。
  8. 【請求項８】 前記送信手段は、 同一の送信データを複数回送信する際の各送信時に、複
    数のユーザの送信データを多重して同時に送信する、 ことを特徴とする請求項１記載のデータ通信装置。
  9. 【請求項９】 前記制御手段は、 多重されて同時に送信される複数のユーザの送信データ
    のおのおのに対して、複数回送信される同一の送信デー
    タに対する当該複数回分の送信電力の合計が一定となる
    ように、かつ、多重されて同時に送信される複数のユー
    ザの送信データに対する各送信時の送信電力の合計が一
    定となるように、送信データの送信電力を制御する、 ことを特徴とする請求項８記載のデータ通信装置。
  10. 【請求項１０】 前記送信手段は、 複数のユーザの送信データを多重して同時に複数回送信
    した後に再送として誤り訂正用の冗長ビットを送信する
    場合、複数のユーザの送信データに対応する冗長ビット
    を順番に送信する、 ことを特徴とする請求項８記載のデータ通信装置。
  11. 【請求項１１】 送信データおよび当該送信データ送信
    後に再送として送信される誤り訂正用の冗長ビットの送
    信電力の合計を一定に保持しつつ、誤り訂正用の冗長ビ
    ットよりも送信データに対して送信電力を多く配分する
    配分手段、 をさらに有することを特徴とする請求項３記載のデータ
    通信装置。
  12. 【請求項１２】 ハイブリッド自動再送要求方式に基づ
    くデータ通信方法において、 同一の送信データを複数回送信し、かつ、その際、複数
    回送信される同一の送信データに対する当該複数回分の
    送信電力の合計が一定となるように、送信データの送信
    電力を制御する、 ことを特徴とするデータ通信方法。
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