JP2003338852A - データ再送装置 - Google Patents
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Landscapes
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 誤り訂正能力の向上を図ること。
【解決手段】 送信機１０は、コンスタレーションリア
レンジメントを用いてデータの再送を行うために、複数
のコンスタレーションパターンを記憶するテーブル１５
と、テーブル１５の１つのコンスタレーションパターン
に基づいてデータの変調を行うマッピング装置１３とを
有する。変調されたデータは、チャネル３０を介して送
信される。マッピング装置１３は、例えば、変調方式と
して１６ＱＡＭを用い、第１出力ビット位置および第２
出力ビット位置の各ビットをコンスタレーションの象限
を特定するビットとして、第３出力ビット位置および第
４出力ビット位置の各ビットをコンスタレーションの各
象限内の配置を特定するビットとして、それぞれ変調を
行う。
レンジメントを用いてデータの再送を行うために、複数
のコンスタレーションパターンを記憶するテーブル１５
と、テーブル１５の１つのコンスタレーションパターン
に基づいてデータの変調を行うマッピング装置１３とを
有する。変調されたデータは、チャネル３０を介して送
信される。マッピング装置１３は、例えば、変調方式と
して１６ＱＡＭを用い、第１出力ビット位置および第２
出力ビット位置の各ビットをコンスタレーションの象限
を特定するビットとして、第３出力ビット位置および第
４出力ビット位置の各ビットをコンスタレーションの各
象限内の配置を特定するビットとして、それぞれ変調を
行う。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、データ再送装置に
関する。 【０００２】 【従来の技術】信頼性の低い時間的に変化する回線状態
を有する通信システムにおいてよく用いられる技術は、
自動再送要求（ＡＲＱ：Automatic Repeat Request）方
式および誤り訂正復号（ＦＥＣ：Forward Error Correc
tion）技術に基づいて誤り訂正を行うもので、ハイブリ
ッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）と呼ばれる。よく使用される巡
回冗長検査（ＣＲＣ：Cyclic Redundancy Check）で誤
りが検出されると、通信システムの受信部は送信部に誤
って受信したデータパケットを再送するように要求す
る。 【０００３】エス．カレル（S. Kallel）著、「符号合
成によるタイプIIハイブリッドＡＲＱ方式の分析（Anal
ysis of a type II hybrid ARQ scheme with code comb
ining）」（通信に関するＩＥＥＥ会報（IEEE Transact
ions on Communications）、第３８巻（Vol.38）、第８
号（No.8）、１９９０年８月）、および、エス．カレル
（S. Kallel）、エル．リンク（R. Link）、エス．バク
ティヤリ（S. Bakhtiyari）著、「メモリＡＲＱ方式の
処理能力性能（Throughput performance of Memory ARQ
schemes）」（自動車技術に関するＩＥＥＥ会報（IEEE
Transactions on Vehicular Technology）、第４８巻
（Vol.48）、第３号（No.3）、１９９９年５月）は、３
つの異なるタイプのＡＲＱ方式を定義している。 【０００４】・タイプI：誤りを含む受信パケットは破
棄し、同じパケットの新しいコピーを別途再送し復号す
る。受信した新旧両パケットは合成しない。 【０００５】・タイプII：誤りを含む受信パケットは破
棄せず、送信部が提供する追加の冗長ビットと合成して
引き続き復号を行う。再送パケットは符号化率が比較的
高くて受信部で記憶値と合成される場合がある。これは
再送のたびにわずかの冗長性しか付加されないことを意
味している。 【０００６】・タイプIII：タイプIIと同じであるが各
再送パケットが自動復号可能であるという制約を伴う。
これは送信パケットが前のパケットと合成しなくても復
号可能であることを意味している。これは一部のパケッ
トが損傷し情報がほとんど再使用できない場合に有用で
ある。 【０００７】タイプIIおよびタイプIIIの方式は、以前
受信した誤りを含むパケットからの情報を再利用できる
ため、タイプIに対して明らかに処理能力が高く（intel
ligent）、性能面で優れている。以前送信したパケット
の冗長性を再利用する方式として基本的に３つの方式が
ある。 ・ソフト合成（Soft-Combining） ・符号合成（Code-Combining） ・ソフト合成と符号合成の組み合わせ 【０００８】ソフト合成 ソフト合成を使用すると、再送パケットは、以前受信し
たシンボルと同一のシンボルを運ぶ。この場合、例え
ば、ディ．チェイス（D. Chase）著、「符号合成：任意
の数のノイズを含むパケットを合成するための最尤復号
方法（Code combining: A maximum-likelihood decodin
g approach for combining an arbitrarynumber of noi
sy packets）」（通信に関するＩＥＥＥ会報（IEEE Tra
ns. Commun.）、ＣＯＭ−３３巻（Vol.COM-33）、ｐ
ｐ．３８５−３９３、１９８５年５月）、または、ビ
ー．エイ．ハービィ（B.A. Harvey）、エス．ウィッカ
ー（S. Wicker）著、「ビタビ復号器に基づくパケット
合成システム（Packet Combining Systems based on th
e Viterbi Decoder）」、（通信に関するＩＥＥＥ会報
（IEEE Transactions on Communications）、第４２巻
（Vol.42）、第２／３／４号（No.2/3/4）、１９９４年
４月）に開示されているように、複数の受信パケットを
シンボル単位（symbol-by-symbol basis）またはビット
単位（bit-by-bit basis）のどちらかで合成する。この
すべての受信パケットからの軟判定値を合成することに
よって、送信ビットの信頼性は受信パケットの数とパワ
ーに比例して増加する。復号器から見た場合、すべての
送信において（一定の符号率を持った）同じＦＥＣ方式
が使用される。したがって、復号器は、合成した軟判定
値のみを見ているため、再送の実行回数を知る必要はな
い。この方式では、すべての送信パケットが同じ数のシ
ンボルを運ぶ必要がある。 【０００９】符号合成 符号合成は、受信パケットを連結して新しい符号語（送
信回数が増加するほど符号化率が減少する）を生成す
る。したがって、復号器は再送ごとに適用するＦＥＣ方
式を知る必要がある。再送パケットの長さは回線状態に
応じて変更可能であるため、符号合成はソフト合成に比
べて柔軟性が高い。しかし、符号合成はソフト合成に比
べてより多くの送信信号データを必要とする。 【００１０】ソフト合成と符号合成の組み合わせ 再送パケットに以前送信したシンボルと同一のシンボル
およびそれと異なる符号シンボルが含まれている場合、
同一の符号シンボルは「ソフト合成」の項で述べたソフ
ト合成を用いて合成され、残りの符号シンボルは符号合
成を用いて合成される。ここでの信号要件は符号合成の
信号要件と類似している。 【００１１】エム．ピー．シュミット（M.P. Schmitt）
著、「ＴＣＭおよびパケット合成を用いたハイブリッド
ＡＲＱ方式（Hybrid ARQ Scheme employing TCM and Pa
cketCombining）」、エレクトロニクス・レターズ（Ele
ctronics Letters）、第３４巻（Vol.34）、第１８号
（No.18）、１９９８年９月に示されているように、ト
レリス符号化変調（ＴＣＭ：Trellis Coded Modulatio
n）に対するＨＡＲＱ性能は、再送用のシンボル・コン
スタレーションを変更することによって高めることがで
きる。その場合、その変更はシンボル単位で実行されて
いるため、性能の向上は再送を通じてマップしたシンボ
ル同士のユークリッド距離を最大化することによって得
られる。 【００１２】 【発明が解決しようとする課題】高次の変調方式（変調
シンボルによって運ばれるビット数が２ビットを超える
場合）を考慮すると、ソフト合成を使用した合成方法に
は大きな欠点がある。すなわち、ソフト合成したシンボ
ル内でのビットの信頼性はすべての再送において一定の
割合である。言い換えれば、以前受信した送信に基づく
ビットであって信頼性が低いものは、さらなる送信を受
信した後でも信頼性が低く、同様に、以前受信した送信
に基づくビットであって信頼性が高いものは、さらなる
送信を受信した後でも信頼性が高い。 【００１３】ビット信頼性の変化は、２次元の信号コン
スタレーション・マッピングの制約によるものであり、
１シンボル当たり２ビットを超えるビット数を運ぶ変調
方式は、すべてのシンボルの送信尤度が等しいと仮定し
た場合、すべてのビットに対して同じ平均信頼性を有す
ることができるとは限らない。平均信頼性という用語
は、結局、信号コンスタレーションのすべてのシンボル
に対する特定のビットの信頼性を意味する。 【００１４】あるビットマッピング順序ｉ1ｑ1ｉ2ｑ2の
グレイ符号化信号コンスタレーションを示す図１に従っ
て１６ＱＡＭ変調方式に対する信号コンスタレーション
を用いると、シンボルにマッピングしたビットは、パケ
ットの１回目の送信での平均信頼性において互いに異な
る。具体的に言うと、ビットｉ1およびｑ1は、信号コン
スタレーション図の半分の空間にマッピングされるた
め、高い平均信頼性を有している。したがって、それら
の信頼性はビットが「１」を送信するか「０」を送信す
るかという事実とは無関係である。 【００１５】これに対し、ビットｉ2およびｑ2は、ビッ
トが「１」を送信するか「０」を送信するかという事実
によってその信頼性が左右されるため、低い平均信頼性
を有している。例えば、ビットｉ2の場合、「１」は外
側の列にマッピングされ、「０」は内側の列にマッピン
グされている。同様に、ビットｑ2の場合、「１」は外
側の行にマッピングされ、「０」は内側の行にマッピン
グされている。 【００１６】２回目以降の再送においてビットの信頼性
は互いに一定の比率を維持するが、これは最初の再送で
使用した信号コンスタレーションによって決まる。すな
わち、ビットｉ1およびｑ1は再送を何回行ってもビット
ｉ2およびｑ2よりも高い平均信頼性を常に有する。 【００１７】本発明の目的は、より高い誤り訂正能力を
有するデータ再送装置を提供することである。 【００１８】 【課題を解決するための手段】本発明のデータ再送装置
は、コンスタレーションリアレンジメントを用いるデー
タ再送装置であって、複数のコンスタレーションパター
ンを記憶するテーブルと、前記テーブルの１つのコンス
タレーションパターンに基づいてデータの変調を行う変
調手段と、変調されたデータを送信する送信手段と、を
有し、前記変調手段は、変調方式として１６ＱＡＭを用
い、第１出力ビット位置および第２出力ビット位置の各
ビットをコンスタレーションの象限を特定するビットと
して、第３出力ビット位置および第４出力ビット位置の
各ビットをコンスタレーションの各象限内の配置を特定
するビットとして、それぞれ変調を行う、構成を採る。 【００１９】本発明は、復号器の性能を向上するために
は各送信パケット受信後の平均ビット信頼性を等しくす
るまたはほぼ等しくすることがきわめて有益であるとい
う認識に基づくものである。したがって、本発明の思想
は、再送を通じて平均ビット信頼性が平均化されるよう
にビット信頼性を調整することである。これは、送信の
ための所定の第１信号コンスタレーションおよび少なく
とも第２信号コンスタレーションを、すべての送信のそ
れぞれのビットに対する合成平均ビット信頼性がほぼ等
しくなるように選択することによって実現される。 【００２０】したがって、信号コンスタレーションの変
更（constellation rearrangement）によって変更ビッ
トマッピングが得られる。ここでは、変調シンボル間の
ユークリッド距離がコンスタレーション点の移動によっ
て再送ごとに変更可能である。この結果、平均ビット信
頼性を自由に操作して平均化し、もって受信部のＦＥＣ
復号器の性能向上を図ることができる。 【００２１】 【発明の実施の形態】本発明の理解をさらに深めるため
に、以下、好適な実施の形態について添付図面を参照し
て説明する。 【００２２】本実施の形態の理解を容易にするために、
以下、ビット信頼性の測定基準として対数尤度比（ＬＬ
Ｒ：Log-Likelihood-Ratio）の概念について説明する。
まず、１回の送信用にマッピングしたシンボル内でのビ
ットＬＬＲの単純な計算を示す。そして、次に、ＬＬＲ
計算を複数の送信の場合に拡張する。 【００２３】１回の送信（Single Transmission） 付加的白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ：additive white gau
ssian noise）および等しい尤度のシンボルを用いたチ
ャネルによる送信でシンボルｓnを送信したという制約
の下でｉ番目のビットｂn iの平均ＬＬＲは、 【数１】 で得られる。ここで、ｒn＝ｓnは、シンボルｓnを送信
した（ＡＷＧＮの場合）という制約の下での平均受信シ
ンボルを示し、ｄn,m 2は、受信したシンボルｒnとシン
ボルｓm間のユークリッド距離の自乗を示し、Ｅs/Ｎ
oは、観測された信号対雑音比（signal-to-noise rati
o）を示す。 【００２４】式（１）からＬＬＲは信号対雑音比Ｅs/Ｎ
oおよび信号コンスタレーション点間のユークリッド距
離ｄn,mに依存することがわかる。 【００２５】複数送信（Multiple Transmission） 複数送信を考えると、独立したＡＷＧＮチャネルおよび
等しい尤度のシンボルでシンボルｓn (j)を送信したとい
う制約の下でｊ番目のビットｂn jの第ｋ送信後の平均Ｌ
ＬＲは、 【数２】 で得られる。ここで、ｊは、ｊ番目の送信（（ｊ−１）
番目の再送）である。１回の送信の場合と同様、平均Ｌ
ＬＲは信号対雑音比および各送信時におけるユークリッ
ド距離に依存している。 【００２６】コンスタレーションの変更を行わない場
合、ユークリッド距離ｄn,m (j)＝ｄn, m (1)はすべての送
信において一定であり、したがって、ｋ回の送信後のビ
ット信頼性（ＬＬＲ）は、各送信時の観測された信号対
雑音比および最初の送信の信号コンスタレーション点に
よって定められる。もっと高いレベルの変調方式（１シ
ンボル当たり２ビットを越える）の場合、結果として、
ビットに対する平均ＬＬＲが変化し、ひいては平均ビッ
ト信頼性が異なることになる。平均信頼性の相違はすべ
ての再送を通じて継続し、その結果、復号器の性能が低
下する。 【００２７】１６ＱＡＭ方式（16-QAM Strategy） 以下、２つの高信頼性ビットと２つの低信頼性ビットを
もたらす１６ＱＡＭ方式の場合を例にとって説明する。
ここで、低信頼性ビットの場合、信頼性は「１」または
「０」の送信に依存する（図１参照）。したがって、全
体として３つのレベルの信頼性が存在する。 【００２８】レベル１（高信頼性、２ビット）：「１」
（「０」）に対するビットマッピングは、ｉビットに対
して正（負）の実空間の半分と、ｑビットに対して虚空
間の半分とに分離される。ここで、「１」を正の空間の
半分にマッピングしても負の空間の半分にマッピングし
ても違いはない。 【００２９】レベル２（低信頼性、２ビット）：「１」
（「０」）は、ｉビットに対して内側（外側）の列にマ
ッピングされるかｑビットに対して内側（外側）の行に
マッピングされる。内側（外側）の列および行へのマッ
ピングによってＬＬＲが異なるため、レベル２はさらに
分類される。 【００３０】レベル２ａ：ｉnを内側の列に、ｑnを内側
の行にそれぞれマッピングする。 【００３１】レベル２ｂ：レベル２ａの逆マッピング。
ｉnを外側の列にｑnを外側の行にそれぞれマッピングす
る。 【００３２】すべてのビットについて送信を通じて最適
な平均化プロセスを確保するためには、次の項目で述べ
るアルゴリズムに従って信号コンスタレーションを変え
ることによって信頼性のレベルを変更する必要がある。 【００３３】ビットマッピングの順序は最初の送信の前
には確定していないが、再送を通じて一貫していなけれ
ばならない。例えば、最初の送信に対するビットマッピ
ング：ｉ1ｑ1ｉ2ｑ2⇒すべての再送に対するビットマッ
ピング：ｉ1ｑ1ｉ2ｑ2である。 【００３４】実際のシステムにおいては、再送を通じて
の平均化プロセスを実現するために可能な信号コンスタ
レーションとして多数の信号コンスタレーションがあ
る。可能なコンスタレーションのいくつかの例を図２お
よび図３に示す。図２および図３によるビット信頼性の
結果を表１に示す。 【表１】 【００３５】また、表２は、送信１から送信４（４つの
異なるマッピングを使用）に対応するコンスタレーショ
ンの組み合わせのいくつかの例を示している。 【表２】 【００３６】それぞれ全体で２つまたは４つのマッピン
グを用いた方式を表す２つのアルゴリズムが得られる。
２つのマッピングを用いた方式は、４つのマッピングを
用いた方式に比べてシステムは複雑ではないが性能面で
劣っている。ｉビットおよびｑビットに対するマッピン
グは別々に実行可能であるため、以下、ｉビットに対す
るマッピングについてのみ説明する。ｑビット用のアル
ゴリズムも同様に機能する。 【００３７】１６ＱＡＭアルゴリズム（16-QAM Algorit
hms） Ａ．２つのマッピングを使用する場合 第１ステップ（第１送信） ｉ1に対してレベル１を選択⇒ｉ2に対してレベル２を選
択−２ａか２ｂかは自由選択 ⇒第１マッピング定義 第２ステップ（第２送信） ｉ2に対してレベル１を選択⇒ｉ1に対してレベル２を選
択−２ａか２ｂかは自由選択 ⇒第２マッピング定義 第３ステップ オプション： （ａ）第１ステップに移行し第１マッピングと第２マッ
ピングを交互に実行 （ｂ）第２マッピングを使用し、第１マッピングを２
回、第２マッピングを２回、…というふうに実行 【００３８】Ｂ．４つのマッピングを使用する場合 第１ステップ（第１送信） ｉ1に対してレベル１を選択⇒ｉ2に対してレベル２を選
択−２ａか２ｂかは自由選択 ⇒第１マッピング定義 【００３９】第２ステップ（第２送信） ｉ2に対してレベル１を選択⇒ｉ1に対してレベル２を選
択−２ａか２ｂかは自由選択 ⇒第２マッピング定義 【００４０】第３ステップ（第３送信） オプション： （ａ）ｉ1に対してレベル１を選択⇒ｉ2に対して次のオ
プションでレベル２を選択 （ａ１）第１送信で２ａを使用した場合、２ｂを使用 （ａ２）第１送信で２ｂを使用した場合、２ａを使用 （ｂ）ｉ2に対してレベル１を選択⇒ｉ1に対して次のオ
プションでレベル２を選択 （ｂ１）第２送信で２ａを使用した場合、２ｂを使用 （ｂ２）第２送信で２ｂを使用した場合、２ａを使用 ⇒第３マッピング定義 【００４１】第４ステップ（第４送信） 第３ステップでオプション（ａ）の場合 ｉ2に対してレベル１を選択⇒ｉ1に対して次のオプショ
ンでレベル２を選択 （ａ１）第２送信で２ａを使用した場合、２ｂを使用 （ａ２）第２送信で２ｂを使用した場合、２ａを使用 第３ステップでオプション（ｂ）の場合 ｉ1に対してレベル１を選択⇒ｉ2に対して次のオプショ
ンでレベル２を選択 （ａ１）第１送信で２ａを使用した場合、２ｂを使用 （ａ２）第１送信で２ｂを使用した場合、２ａを使用 ⇒第４マッピング定義 【００４２】第５ステップ（第５、９、１３、…送信） ４つの定義済みマッピングから１つを選択 【００４３】第６ステップ（第６、１０、１４、…送
信） 以下を除いて４つの定義済みマッピングから１つを選択 （ａ）第５ステップ（前回の送信）で使用したマッピン
グ （ｂ）前回の送信と同じビットに対してレベル１の信頼
性を与えるマッピング 【００４４】第７ステップ（第７、１１、１５、…送
信） 最後の２回の送信で使用しなかった残り２つのマッピン
グから１つを選択 【００４５】第８ステップ（第８、１２、１６、…送
信） 最後の３回の送信で使用しなかったマッピングを選択 【００４６】第９ステップ 第５ステップに戻る 【００４７】６４ＱＡＭ方式（64-QAM Strategy） ６４ＱＡＭ方式の場合、２つの高信頼性ビット、２つの
中信頼性ビット、および２つの低信頼性ビットがあり、
低信頼性ビットおよび中信頼性ビットの場合、信頼性は
「１」または「０」の送信に依存する（図４参照）。し
たがって、全体で５つのレベルの信頼性が存在する。 【００４８】レベル１（高信頼性、２ビット）：「１」
（「０」）に対するビットマッピングは、ｉビットに対
して正（負）の実空間の半分と、ｑビットに対して虚空
間の半分とに分離される。ここで、「１」を正の空間の
半分にマッピングしても負の空間の半分にマッピングし
ても違いはない。 【００４９】レベル２（中信頼性、２ビット）：「１」
（「０」）は、ｉビットに対して４つの内側と２×２の
外側の列にマッピングされるかｑビットに対して４つの
内側と２×２の外側の行にマッピングされる。内側の列
／行にマッピングするか外側の列／行にマッピングする
かによってＬＬＲが異なるため、レベル２はさらに分類
される。 【００５０】レベル２ａ：ｉnを４つの内側の列に、ｑn
を４つの内側の行にそれぞれマッピングする。 【００５１】レベル２ｂ：レベル２ａの逆マッピング。
ｉnを外側の列に、ｑnを外側の行にそれぞれマッピング
する。 【００５２】レベル３（低信頼性、２ビット）：「１」
（「０」）は、ｉビットに対して１−４−５−８／２−
３−６−７の列にマッピングされるかｑビットに対して
１−４−５−８／２−３−６−７の行にマッピングされ
る。１−４−５−８の列／行にマッピングするか２−３
−６−７の列／行にマッピングするかによってＬＬＲが
異なるため、レベル３はさらに分類される。 【００５３】レベル３ａ：ｉnを２−３−６−７の列
に、ｑnを２−３−６−７の行にそれぞれマッピングす
る。 【００５４】レベル３ｂ：レベル３ａの逆マッピング。
ｉnを１−４−５−８の列に、ｑnを１−４−５−８の行
にそれぞれマッピングする。 【００５５】すべてのビットについて送信を通じて最適
な平均化プロセスを確保するためには、次の項目で述べ
るアルゴリズムに従って信号コンスタレーションを変え
ることによって信頼性レベルを変更する必要がある。 【００５６】ビットマッピングの順序は最初の送信の前
には確定していないが、再送を通じて一貫していなけれ
ばならない。例えば、最初の送信に対するビットマッピ
ング：ｉ1ｑ1ｉ2ｑ2ｉ3ｑ3⇒全ての再送に対するビット
マッピング：ｉ1ｑ1ｉ2ｑ2ｉ 3ｑ3である。 【００５７】実際のシステムにおいては、１６ＱＡＭと
同様に、再送を通じての平均化プロセスを実現するため
に可能な信号コンスタレーションとして多数の信号コン
スタレーションがある。可能なコンスタレーションのい
くつかの例を図５〜図７に示す。図５〜図７によるビッ
ト信頼性の結果を表３に示す。 【表３】 【００５８】また、表４は、送信１から送信６（６つの
異なるマッピングを使用）に対応するコンスタレーショ
ンの組み合わせのいくつかの例を示している。 【表４】【００５９】それぞれ全体で３つまたは６つのマッピン
グを用いた方式を表す２つのアルゴリズムが得られる。
３つのマッピングを用いた方式は、６つのマッピングを
用いた方式に比べてシステムは複雑ではないが性能面で
劣っている。ｉビットおよびｑビットに対するマッピン
グは別々に実行可能であるため、以下、ｉビットに対す
るマッピングについてのみ説明する。ｑビット用のアル
ゴリズムも同様に機能する。 【００６０】６４ＱＡＭアルゴリズム（64-QAM Algorit
hms） Ａ．３つのマッピングを使用する場合 第１ステップ（第１送信） ｉ1に対してレベル１を選択 ｉ2に対してレベル２を選択（２ａか２ｂかは自由選
択）⇒ｉ3に対してレベル３を選択−３ａか３ｂかは自
由選択 ⇒第１マッピング定義 【００６１】第２ステップ（第２送信） オプション： （ａ）ｉ2に対してレベル１を選択 ｉ3に対してレベル２を選択（２ａか２ｂかは自由選
択）⇒ｉ1に対してレベル３を選択−３ａか３ｂかは自
由選択 （ｂ）ｉ3に対してレベル１を選択 ｉ1に対してレベル２を選択（２ａか２ｂかは自由選
択）⇒ｉ2に対してレベル３を選択−３ａか３ｂかは自
由選択 ⇒第２マッピング定義 【００６２】第３ステップ（第３送信） 第２ステップで（ａ）の場合 ｉ3に対してレベル１を選択 ｉ1に対してレベル２を選択（２ａか２ｂかは自由選
択）⇒ｉ2に対してレベル３を選択−３ａか３ｂかは自
由選択 第２ステップで（ｂ）の場合 ｉ2に対してレベル１を選択 ｉ3に対してレベル２を選択（２ａか２ｂかは自由選
択）⇒ｉ1に対してレベル３を選択−３ａか３ｂかは自
由選択 ⇒第３マッピング定義 【００６３】第４ステップ（第４、７、１０、…送信） ３つの定義済みマッピングから１つを選択 【００６４】第５ステップ（第５、８、１１、…送信） 前回の送信で使用したマッピングを除いて３つの定義済
みマッピングから１つを選択 【００６５】第６ステップ（第６、９、１２、…送信） 最後の２回の送信で使用したマッピングを除いて３つの
定義済みマッピングから１つを選択 【００６６】第７ステップ 第４ステップに戻る 【００６７】Ｂ．６つのマッピングを使用する場合 第１ステップ（第１送信） ｉ1に対してレベル１を選択 ｉ2に対してレベル２を選択（２ａか２ｂかは自由選
択）⇒ｉ3に対してレベル３を選択−３ａか３ｂかは自
由選択 ⇒第１マッピング定義 【００６８】第２ステップ（第２送信） オプション： （ａ）ｉ2に対してレベル１を選択 ｉ3に対してレベル２を選択（２ａか２ｂかは自由選
択）⇒ｉ1に対してレベル３を選択−３ａか３ｂかは自
由選択 （ｂ）ｉ3に対してレベル１を選択 ｉ1に対してレベル２を選択（２ａか２ｂかは自由選
択）⇒ｉ2に対してレベル３を選択−３ａか３ｂかは自
由選択 ⇒第２マッピング定義 【００６９】第３ステップ（第３送信） 第２ステップで（ａ）の場合 ｉ3に対してレベル１を選択 ｉ1に対してレベル２を選択（２ａか２ｂかは自由選
択）⇒ｉ2に対してレベル３を選択−３ａか３ｂかは自
由選択 第２ステップで（ｂ）の場合 ｉ2に対してレベル１を選択 ｉ3に対してレベル２を選択（２ａか２ｂかは自由選
択）⇒ｉ1に対してレベル３を選択−３ａか３ｂかは自
由選択 ⇒第３マッピング定義 【００７０】第４ステップ（第４送信） ｉ1、ｉ2、ｉ3のうちの１ビットに対してレベル１を選
択 残り２ビットのうちの１つに対して次の制限付きでレベ
ル２を選択 （ａ１）以前の送信のうちの１つで２ａをこのビットに
使用した場合、２ｂを使用 （ａ２）以前の送信のうちの１つで２ｂをこのビットに
使用した場合、２ａを使用 ⇒残りのビットに対して次の制限付きでレベル３を選択 （ｂ１）以前の送信のうちの１つで３ａをこのビットに
使用した場合、３ｂを使用 （ｂ２）以前の送信のうちの１つで３ｂをこのビットに
使用した場合、３ａを使用 ⇒第４マッピング定義 【００７１】第５ステップ（第５送信） 第４ステップでレベル１でない２ビットのうちの１つに
対してレベル１を選択 第４ステップでレベル２でない２ビットのうちの１つに
対して次の制限付きでレベル２を選択 （ａ１）以前の送信のうちの１つで２ａをこのビットに
使用した場合、２ｂを使用 （ａ２）以前の送信のうちの１つで２ｂをこのビットに
使用した場合、２ａを使用 ⇒残りのビットに対して次の制限付きでレベル３を選択 （ｂ１）以前の送信のうちの１つで３ａをこのビットに
使用した場合、３ｂを使用 （ｂ２）以前の送信のうちの１つで３ｂをこのビットに
使用した場合、３ａを使用 ⇒第５マッピング定義 【００７２】第６ステップ（第６送信） 第４ステップおよび第５ステップでレベル１でないビッ
トに対してレベル１を選択 第４ステップおよび第５ステップでレベル２でないビッ
トに対して次の制限付きでレベル２を選択 （ａ１）以前の送信のうちの１つで２ａをこのビットに
使用した場合、２ｂを使用 （ａ２）以前の送信のうちの１つで２ｂをこのビットに
使用した場合、２ａを使用 ⇒残りのビットに対して次の制限付きでレベル３を選択 （ｂ１）以前の送信のうちの１つで３ａをこのビットに
使用した場合、３ｂを使用 （ｂ２）以前の送信のうちの１つで３ｂをこのビットに
使用した場合、３ａを使用 ⇒第６マッピング定義 【００７３】第７ステップ（第７、１３、１９、…送
信） ６つの定義済みマッピングから１つを選択 【００７４】第８ステップ（第８、１４、２０、…送
信） 以下を除いて６つの定義済みマッピングから１つを選択 （ａ）第７ステップ（前回の送信）で使用したマッピン
グ （ｂ）前回の送信と同じビットに対してレベル１の信頼
性を与えるマッピング 【００７５】第９ステップ（第９、１５、２１、…送
信） ６つの定義済みマッピングから１つを選択し、最後の２
回の送信でレベル１でないビットに対してレベル１の信
頼性を与える 【００７６】第１０ステップ（第１０、１６、２２、…
送信） 最後の３回の送信で使用しなかった残り３つのマッピン
グから１つを選択 【００７７】第１１ステップ（第１１、１７、２３、…
送信） 最後の４回の送信で使用しなかった残り２つのマッピン
グから１つを選択 【００７８】第１２ステップ（第１２、１８、２４、…
送信） 最後の５回の送信で使用しなかった残りのマッピングを
選択 【００７９】第１３ステップ 第７ステップに戻る 【００８０】図８は、本発明の適用が可能な通信システ
ムの一例を示している。具体的には、この通信システム
は送信機１０と受信機２０を有し、これらはチャネル３
０を介して通信を行う。チャネル３０は、有線でも無線
（つまり、エアーインタフェース）でもどちらでもよ
い。データ源１１からデータパケットがＦＥＣ符号器１
２に供給され、ここで、誤りを訂正するために冗長ビッ
トが付加される。ＦＥＣ符号器から出力されたｎビット
は、テーブル１５にコンスタレーションパターンとして
記憶された適用変調方式に従って形成したシンボルを出
力する変調器として機能するマッピング装置１３に供給
される。チャネル３０を介した送信の際、受信機２０
は、例えば、巡回冗長検査（ＣＲＣ）によって、受信し
たデータパケットが正しいかどうかをチェックする。受
信したデータパケットが誤りを含む場合、同パケットは
一時的バッファ２２に格納され、その後、再送されたデ
ータパケットとソフト合成される。 【００８１】再送は、誤り検出器（図示せず）が出す自
動再送要求によって開始され、その結果、同一のデータ
パケットが送信機１０から送信される。合成装置２１に
おいて、以前受信した誤りを含むデータパケットは再送
されたデータパケットとソフト合成される。合成装置２
１は復調器としても機能し、テーブル１５に記憶された
同じ信号コンスタレーションパターンを用いて、シンボ
ルの変調時に使用したそのシンボルを復調する。 【００８２】図９に示すように、テーブル１５は、所定
の方式に従って個々の（再）送信用に選択される複数の
信号コンスタレーションパターンを記憶している。方
式、つまり、変調／復調に使用する信号コンスタレーシ
ョンパターンの順序は、送信機および受信機にあらかじ
め記憶されているかまたは使用前に送信機から受信機に
送信される。 【００８３】上述したように、本実施の形態に係る方法
では、平均ビット信頼性が平均化されるように、所定の
方式に従って個々の（再）送信用に信号コンスタレーシ
ョンパターンを変更する。したがって、ＦＥＣ復号器２
３の性能は大幅に改善され、復号器からのビット誤り率
（ＢＥＲ）が低くなる。 【００８４】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
誤り訂正能力の向上を図ることができる。
関する。 【０００２】 【従来の技術】信頼性の低い時間的に変化する回線状態
を有する通信システムにおいてよく用いられる技術は、
自動再送要求（ＡＲＱ：Automatic Repeat Request）方
式および誤り訂正復号（ＦＥＣ：Forward Error Correc
tion）技術に基づいて誤り訂正を行うもので、ハイブリ
ッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）と呼ばれる。よく使用される巡
回冗長検査（ＣＲＣ：Cyclic Redundancy Check）で誤
りが検出されると、通信システムの受信部は送信部に誤
って受信したデータパケットを再送するように要求す
る。 【０００３】エス．カレル（S. Kallel）著、「符号合
成によるタイプIIハイブリッドＡＲＱ方式の分析（Anal
ysis of a type II hybrid ARQ scheme with code comb
ining）」（通信に関するＩＥＥＥ会報（IEEE Transact
ions on Communications）、第３８巻（Vol.38）、第８
号（No.8）、１９９０年８月）、および、エス．カレル
（S. Kallel）、エル．リンク（R. Link）、エス．バク
ティヤリ（S. Bakhtiyari）著、「メモリＡＲＱ方式の
処理能力性能（Throughput performance of Memory ARQ
schemes）」（自動車技術に関するＩＥＥＥ会報（IEEE
Transactions on Vehicular Technology）、第４８巻
（Vol.48）、第３号（No.3）、１９９９年５月）は、３
つの異なるタイプのＡＲＱ方式を定義している。 【０００４】・タイプI：誤りを含む受信パケットは破
棄し、同じパケットの新しいコピーを別途再送し復号す
る。受信した新旧両パケットは合成しない。 【０００５】・タイプII：誤りを含む受信パケットは破
棄せず、送信部が提供する追加の冗長ビットと合成して
引き続き復号を行う。再送パケットは符号化率が比較的
高くて受信部で記憶値と合成される場合がある。これは
再送のたびにわずかの冗長性しか付加されないことを意
味している。 【０００６】・タイプIII：タイプIIと同じであるが各
再送パケットが自動復号可能であるという制約を伴う。
これは送信パケットが前のパケットと合成しなくても復
号可能であることを意味している。これは一部のパケッ
トが損傷し情報がほとんど再使用できない場合に有用で
ある。 【０００７】タイプIIおよびタイプIIIの方式は、以前
受信した誤りを含むパケットからの情報を再利用できる
ため、タイプIに対して明らかに処理能力が高く（intel
ligent）、性能面で優れている。以前送信したパケット
の冗長性を再利用する方式として基本的に３つの方式が
ある。 ・ソフト合成（Soft-Combining） ・符号合成（Code-Combining） ・ソフト合成と符号合成の組み合わせ 【０００８】ソフト合成 ソフト合成を使用すると、再送パケットは、以前受信し
たシンボルと同一のシンボルを運ぶ。この場合、例え
ば、ディ．チェイス（D. Chase）著、「符号合成：任意
の数のノイズを含むパケットを合成するための最尤復号
方法（Code combining: A maximum-likelihood decodin
g approach for combining an arbitrarynumber of noi
sy packets）」（通信に関するＩＥＥＥ会報（IEEE Tra
ns. Commun.）、ＣＯＭ−３３巻（Vol.COM-33）、ｐ
ｐ．３８５−３９３、１９８５年５月）、または、ビ
ー．エイ．ハービィ（B.A. Harvey）、エス．ウィッカ
ー（S. Wicker）著、「ビタビ復号器に基づくパケット
合成システム（Packet Combining Systems based on th
e Viterbi Decoder）」、（通信に関するＩＥＥＥ会報
（IEEE Transactions on Communications）、第４２巻
（Vol.42）、第２／３／４号（No.2/3/4）、１９９４年
４月）に開示されているように、複数の受信パケットを
シンボル単位（symbol-by-symbol basis）またはビット
単位（bit-by-bit basis）のどちらかで合成する。この
すべての受信パケットからの軟判定値を合成することに
よって、送信ビットの信頼性は受信パケットの数とパワ
ーに比例して増加する。復号器から見た場合、すべての
送信において（一定の符号率を持った）同じＦＥＣ方式
が使用される。したがって、復号器は、合成した軟判定
値のみを見ているため、再送の実行回数を知る必要はな
い。この方式では、すべての送信パケットが同じ数のシ
ンボルを運ぶ必要がある。 【０００９】符号合成 符号合成は、受信パケットを連結して新しい符号語（送
信回数が増加するほど符号化率が減少する）を生成す
る。したがって、復号器は再送ごとに適用するＦＥＣ方
式を知る必要がある。再送パケットの長さは回線状態に
応じて変更可能であるため、符号合成はソフト合成に比
べて柔軟性が高い。しかし、符号合成はソフト合成に比
べてより多くの送信信号データを必要とする。 【００１０】ソフト合成と符号合成の組み合わせ 再送パケットに以前送信したシンボルと同一のシンボル
およびそれと異なる符号シンボルが含まれている場合、
同一の符号シンボルは「ソフト合成」の項で述べたソフ
ト合成を用いて合成され、残りの符号シンボルは符号合
成を用いて合成される。ここでの信号要件は符号合成の
信号要件と類似している。 【００１１】エム．ピー．シュミット（M.P. Schmitt）
著、「ＴＣＭおよびパケット合成を用いたハイブリッド
ＡＲＱ方式（Hybrid ARQ Scheme employing TCM and Pa
cketCombining）」、エレクトロニクス・レターズ（Ele
ctronics Letters）、第３４巻（Vol.34）、第１８号
（No.18）、１９９８年９月に示されているように、ト
レリス符号化変調（ＴＣＭ：Trellis Coded Modulatio
n）に対するＨＡＲＱ性能は、再送用のシンボル・コン
スタレーションを変更することによって高めることがで
きる。その場合、その変更はシンボル単位で実行されて
いるため、性能の向上は再送を通じてマップしたシンボ
ル同士のユークリッド距離を最大化することによって得
られる。 【００１２】 【発明が解決しようとする課題】高次の変調方式（変調
シンボルによって運ばれるビット数が２ビットを超える
場合）を考慮すると、ソフト合成を使用した合成方法に
は大きな欠点がある。すなわち、ソフト合成したシンボ
ル内でのビットの信頼性はすべての再送において一定の
割合である。言い換えれば、以前受信した送信に基づく
ビットであって信頼性が低いものは、さらなる送信を受
信した後でも信頼性が低く、同様に、以前受信した送信
に基づくビットであって信頼性が高いものは、さらなる
送信を受信した後でも信頼性が高い。 【００１３】ビット信頼性の変化は、２次元の信号コン
スタレーション・マッピングの制約によるものであり、
１シンボル当たり２ビットを超えるビット数を運ぶ変調
方式は、すべてのシンボルの送信尤度が等しいと仮定し
た場合、すべてのビットに対して同じ平均信頼性を有す
ることができるとは限らない。平均信頼性という用語
は、結局、信号コンスタレーションのすべてのシンボル
に対する特定のビットの信頼性を意味する。 【００１４】あるビットマッピング順序ｉ1ｑ1ｉ2ｑ2の
グレイ符号化信号コンスタレーションを示す図１に従っ
て１６ＱＡＭ変調方式に対する信号コンスタレーション
を用いると、シンボルにマッピングしたビットは、パケ
ットの１回目の送信での平均信頼性において互いに異な
る。具体的に言うと、ビットｉ1およびｑ1は、信号コン
スタレーション図の半分の空間にマッピングされるた
め、高い平均信頼性を有している。したがって、それら
の信頼性はビットが「１」を送信するか「０」を送信す
るかという事実とは無関係である。 【００１５】これに対し、ビットｉ2およびｑ2は、ビッ
トが「１」を送信するか「０」を送信するかという事実
によってその信頼性が左右されるため、低い平均信頼性
を有している。例えば、ビットｉ2の場合、「１」は外
側の列にマッピングされ、「０」は内側の列にマッピン
グされている。同様に、ビットｑ2の場合、「１」は外
側の行にマッピングされ、「０」は内側の行にマッピン
グされている。 【００１６】２回目以降の再送においてビットの信頼性
は互いに一定の比率を維持するが、これは最初の再送で
使用した信号コンスタレーションによって決まる。すな
わち、ビットｉ1およびｑ1は再送を何回行ってもビット
ｉ2およびｑ2よりも高い平均信頼性を常に有する。 【００１７】本発明の目的は、より高い誤り訂正能力を
有するデータ再送装置を提供することである。 【００１８】 【課題を解決するための手段】本発明のデータ再送装置
は、コンスタレーションリアレンジメントを用いるデー
タ再送装置であって、複数のコンスタレーションパター
ンを記憶するテーブルと、前記テーブルの１つのコンス
タレーションパターンに基づいてデータの変調を行う変
調手段と、変調されたデータを送信する送信手段と、を
有し、前記変調手段は、変調方式として１６ＱＡＭを用
い、第１出力ビット位置および第２出力ビット位置の各
ビットをコンスタレーションの象限を特定するビットと
して、第３出力ビット位置および第４出力ビット位置の
各ビットをコンスタレーションの各象限内の配置を特定
するビットとして、それぞれ変調を行う、構成を採る。 【００１９】本発明は、復号器の性能を向上するために
は各送信パケット受信後の平均ビット信頼性を等しくす
るまたはほぼ等しくすることがきわめて有益であるとい
う認識に基づくものである。したがって、本発明の思想
は、再送を通じて平均ビット信頼性が平均化されるよう
にビット信頼性を調整することである。これは、送信の
ための所定の第１信号コンスタレーションおよび少なく
とも第２信号コンスタレーションを、すべての送信のそ
れぞれのビットに対する合成平均ビット信頼性がほぼ等
しくなるように選択することによって実現される。 【００２０】したがって、信号コンスタレーションの変
更（constellation rearrangement）によって変更ビッ
トマッピングが得られる。ここでは、変調シンボル間の
ユークリッド距離がコンスタレーション点の移動によっ
て再送ごとに変更可能である。この結果、平均ビット信
頼性を自由に操作して平均化し、もって受信部のＦＥＣ
復号器の性能向上を図ることができる。 【００２１】 【発明の実施の形態】本発明の理解をさらに深めるため
に、以下、好適な実施の形態について添付図面を参照し
て説明する。 【００２２】本実施の形態の理解を容易にするために、
以下、ビット信頼性の測定基準として対数尤度比（ＬＬ
Ｒ：Log-Likelihood-Ratio）の概念について説明する。
まず、１回の送信用にマッピングしたシンボル内でのビ
ットＬＬＲの単純な計算を示す。そして、次に、ＬＬＲ
計算を複数の送信の場合に拡張する。 【００２３】１回の送信（Single Transmission） 付加的白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ：additive white gau
ssian noise）および等しい尤度のシンボルを用いたチ
ャネルによる送信でシンボルｓnを送信したという制約
の下でｉ番目のビットｂn iの平均ＬＬＲは、 【数１】 で得られる。ここで、ｒn＝ｓnは、シンボルｓnを送信
した（ＡＷＧＮの場合）という制約の下での平均受信シ
ンボルを示し、ｄn,m 2は、受信したシンボルｒnとシン
ボルｓm間のユークリッド距離の自乗を示し、Ｅs/Ｎ
oは、観測された信号対雑音比（signal-to-noise rati
o）を示す。 【００２４】式（１）からＬＬＲは信号対雑音比Ｅs/Ｎ
oおよび信号コンスタレーション点間のユークリッド距
離ｄn,mに依存することがわかる。 【００２５】複数送信（Multiple Transmission） 複数送信を考えると、独立したＡＷＧＮチャネルおよび
等しい尤度のシンボルでシンボルｓn (j)を送信したとい
う制約の下でｊ番目のビットｂn jの第ｋ送信後の平均Ｌ
ＬＲは、 【数２】 で得られる。ここで、ｊは、ｊ番目の送信（（ｊ−１）
番目の再送）である。１回の送信の場合と同様、平均Ｌ
ＬＲは信号対雑音比および各送信時におけるユークリッ
ド距離に依存している。 【００２６】コンスタレーションの変更を行わない場
合、ユークリッド距離ｄn,m (j)＝ｄn, m (1)はすべての送
信において一定であり、したがって、ｋ回の送信後のビ
ット信頼性（ＬＬＲ）は、各送信時の観測された信号対
雑音比および最初の送信の信号コンスタレーション点に
よって定められる。もっと高いレベルの変調方式（１シ
ンボル当たり２ビットを越える）の場合、結果として、
ビットに対する平均ＬＬＲが変化し、ひいては平均ビッ
ト信頼性が異なることになる。平均信頼性の相違はすべ
ての再送を通じて継続し、その結果、復号器の性能が低
下する。 【００２７】１６ＱＡＭ方式（16-QAM Strategy） 以下、２つの高信頼性ビットと２つの低信頼性ビットを
もたらす１６ＱＡＭ方式の場合を例にとって説明する。
ここで、低信頼性ビットの場合、信頼性は「１」または
「０」の送信に依存する（図１参照）。したがって、全
体として３つのレベルの信頼性が存在する。 【００２８】レベル１（高信頼性、２ビット）：「１」
（「０」）に対するビットマッピングは、ｉビットに対
して正（負）の実空間の半分と、ｑビットに対して虚空
間の半分とに分離される。ここで、「１」を正の空間の
半分にマッピングしても負の空間の半分にマッピングし
ても違いはない。 【００２９】レベル２（低信頼性、２ビット）：「１」
（「０」）は、ｉビットに対して内側（外側）の列にマ
ッピングされるかｑビットに対して内側（外側）の行に
マッピングされる。内側（外側）の列および行へのマッ
ピングによってＬＬＲが異なるため、レベル２はさらに
分類される。 【００３０】レベル２ａ：ｉnを内側の列に、ｑnを内側
の行にそれぞれマッピングする。 【００３１】レベル２ｂ：レベル２ａの逆マッピング。
ｉnを外側の列にｑnを外側の行にそれぞれマッピングす
る。 【００３２】すべてのビットについて送信を通じて最適
な平均化プロセスを確保するためには、次の項目で述べ
るアルゴリズムに従って信号コンスタレーションを変え
ることによって信頼性のレベルを変更する必要がある。 【００３３】ビットマッピングの順序は最初の送信の前
には確定していないが、再送を通じて一貫していなけれ
ばならない。例えば、最初の送信に対するビットマッピ
ング：ｉ1ｑ1ｉ2ｑ2⇒すべての再送に対するビットマッ
ピング：ｉ1ｑ1ｉ2ｑ2である。 【００３４】実際のシステムにおいては、再送を通じて
の平均化プロセスを実現するために可能な信号コンスタ
レーションとして多数の信号コンスタレーションがあ
る。可能なコンスタレーションのいくつかの例を図２お
よび図３に示す。図２および図３によるビット信頼性の
結果を表１に示す。 【表１】 【００３５】また、表２は、送信１から送信４（４つの
異なるマッピングを使用）に対応するコンスタレーショ
ンの組み合わせのいくつかの例を示している。 【表２】 【００３６】それぞれ全体で２つまたは４つのマッピン
グを用いた方式を表す２つのアルゴリズムが得られる。
２つのマッピングを用いた方式は、４つのマッピングを
用いた方式に比べてシステムは複雑ではないが性能面で
劣っている。ｉビットおよびｑビットに対するマッピン
グは別々に実行可能であるため、以下、ｉビットに対す
るマッピングについてのみ説明する。ｑビット用のアル
ゴリズムも同様に機能する。 【００３７】１６ＱＡＭアルゴリズム（16-QAM Algorit
hms） Ａ．２つのマッピングを使用する場合 第１ステップ（第１送信） ｉ1に対してレベル１を選択⇒ｉ2に対してレベル２を選
択−２ａか２ｂかは自由選択 ⇒第１マッピング定義 第２ステップ（第２送信） ｉ2に対してレベル１を選択⇒ｉ1に対してレベル２を選
択−２ａか２ｂかは自由選択 ⇒第２マッピング定義 第３ステップ オプション： （ａ）第１ステップに移行し第１マッピングと第２マッ
ピングを交互に実行 （ｂ）第２マッピングを使用し、第１マッピングを２
回、第２マッピングを２回、…というふうに実行 【００３８】Ｂ．４つのマッピングを使用する場合 第１ステップ（第１送信） ｉ1に対してレベル１を選択⇒ｉ2に対してレベル２を選
択−２ａか２ｂかは自由選択 ⇒第１マッピング定義 【００３９】第２ステップ（第２送信） ｉ2に対してレベル１を選択⇒ｉ1に対してレベル２を選
択−２ａか２ｂかは自由選択 ⇒第２マッピング定義 【００４０】第３ステップ（第３送信） オプション： （ａ）ｉ1に対してレベル１を選択⇒ｉ2に対して次のオ
プションでレベル２を選択 （ａ１）第１送信で２ａを使用した場合、２ｂを使用 （ａ２）第１送信で２ｂを使用した場合、２ａを使用 （ｂ）ｉ2に対してレベル１を選択⇒ｉ1に対して次のオ
プションでレベル２を選択 （ｂ１）第２送信で２ａを使用した場合、２ｂを使用 （ｂ２）第２送信で２ｂを使用した場合、２ａを使用 ⇒第３マッピング定義 【００４１】第４ステップ（第４送信） 第３ステップでオプション（ａ）の場合 ｉ2に対してレベル１を選択⇒ｉ1に対して次のオプショ
ンでレベル２を選択 （ａ１）第２送信で２ａを使用した場合、２ｂを使用 （ａ２）第２送信で２ｂを使用した場合、２ａを使用 第３ステップでオプション（ｂ）の場合 ｉ1に対してレベル１を選択⇒ｉ2に対して次のオプショ
ンでレベル２を選択 （ａ１）第１送信で２ａを使用した場合、２ｂを使用 （ａ２）第１送信で２ｂを使用した場合、２ａを使用 ⇒第４マッピング定義 【００４２】第５ステップ（第５、９、１３、…送信） ４つの定義済みマッピングから１つを選択 【００４３】第６ステップ（第６、１０、１４、…送
信） 以下を除いて４つの定義済みマッピングから１つを選択 （ａ）第５ステップ（前回の送信）で使用したマッピン
グ （ｂ）前回の送信と同じビットに対してレベル１の信頼
性を与えるマッピング 【００４４】第７ステップ（第７、１１、１５、…送
信） 最後の２回の送信で使用しなかった残り２つのマッピン
グから１つを選択 【００４５】第８ステップ（第８、１２、１６、…送
信） 最後の３回の送信で使用しなかったマッピングを選択 【００４６】第９ステップ 第５ステップに戻る 【００４７】６４ＱＡＭ方式（64-QAM Strategy） ６４ＱＡＭ方式の場合、２つの高信頼性ビット、２つの
中信頼性ビット、および２つの低信頼性ビットがあり、
低信頼性ビットおよび中信頼性ビットの場合、信頼性は
「１」または「０」の送信に依存する（図４参照）。し
たがって、全体で５つのレベルの信頼性が存在する。 【００４８】レベル１（高信頼性、２ビット）：「１」
（「０」）に対するビットマッピングは、ｉビットに対
して正（負）の実空間の半分と、ｑビットに対して虚空
間の半分とに分離される。ここで、「１」を正の空間の
半分にマッピングしても負の空間の半分にマッピングし
ても違いはない。 【００４９】レベル２（中信頼性、２ビット）：「１」
（「０」）は、ｉビットに対して４つの内側と２×２の
外側の列にマッピングされるかｑビットに対して４つの
内側と２×２の外側の行にマッピングされる。内側の列
／行にマッピングするか外側の列／行にマッピングする
かによってＬＬＲが異なるため、レベル２はさらに分類
される。 【００５０】レベル２ａ：ｉnを４つの内側の列に、ｑn
を４つの内側の行にそれぞれマッピングする。 【００５１】レベル２ｂ：レベル２ａの逆マッピング。
ｉnを外側の列に、ｑnを外側の行にそれぞれマッピング
する。 【００５２】レベル３（低信頼性、２ビット）：「１」
（「０」）は、ｉビットに対して１−４−５−８／２−
３−６−７の列にマッピングされるかｑビットに対して
１−４−５−８／２−３−６−７の行にマッピングされ
る。１−４−５−８の列／行にマッピングするか２−３
−６−７の列／行にマッピングするかによってＬＬＲが
異なるため、レベル３はさらに分類される。 【００５３】レベル３ａ：ｉnを２−３−６−７の列
に、ｑnを２−３−６−７の行にそれぞれマッピングす
る。 【００５４】レベル３ｂ：レベル３ａの逆マッピング。
ｉnを１−４−５−８の列に、ｑnを１−４−５−８の行
にそれぞれマッピングする。 【００５５】すべてのビットについて送信を通じて最適
な平均化プロセスを確保するためには、次の項目で述べ
るアルゴリズムに従って信号コンスタレーションを変え
ることによって信頼性レベルを変更する必要がある。 【００５６】ビットマッピングの順序は最初の送信の前
には確定していないが、再送を通じて一貫していなけれ
ばならない。例えば、最初の送信に対するビットマッピ
ング：ｉ1ｑ1ｉ2ｑ2ｉ3ｑ3⇒全ての再送に対するビット
マッピング：ｉ1ｑ1ｉ2ｑ2ｉ 3ｑ3である。 【００５７】実際のシステムにおいては、１６ＱＡＭと
同様に、再送を通じての平均化プロセスを実現するため
に可能な信号コンスタレーションとして多数の信号コン
スタレーションがある。可能なコンスタレーションのい
くつかの例を図５〜図７に示す。図５〜図７によるビッ
ト信頼性の結果を表３に示す。 【表３】 【００５８】また、表４は、送信１から送信６（６つの
異なるマッピングを使用）に対応するコンスタレーショ
ンの組み合わせのいくつかの例を示している。 【表４】【００５９】それぞれ全体で３つまたは６つのマッピン
グを用いた方式を表す２つのアルゴリズムが得られる。
３つのマッピングを用いた方式は、６つのマッピングを
用いた方式に比べてシステムは複雑ではないが性能面で
劣っている。ｉビットおよびｑビットに対するマッピン
グは別々に実行可能であるため、以下、ｉビットに対す
るマッピングについてのみ説明する。ｑビット用のアル
ゴリズムも同様に機能する。 【００６０】６４ＱＡＭアルゴリズム（64-QAM Algorit
hms） Ａ．３つのマッピングを使用する場合 第１ステップ（第１送信） ｉ1に対してレベル１を選択 ｉ2に対してレベル２を選択（２ａか２ｂかは自由選
択）⇒ｉ3に対してレベル３を選択−３ａか３ｂかは自
由選択 ⇒第１マッピング定義 【００６１】第２ステップ（第２送信） オプション： （ａ）ｉ2に対してレベル１を選択 ｉ3に対してレベル２を選択（２ａか２ｂかは自由選
択）⇒ｉ1に対してレベル３を選択−３ａか３ｂかは自
由選択 （ｂ）ｉ3に対してレベル１を選択 ｉ1に対してレベル２を選択（２ａか２ｂかは自由選
択）⇒ｉ2に対してレベル３を選択−３ａか３ｂかは自
由選択 ⇒第２マッピング定義 【００６２】第３ステップ（第３送信） 第２ステップで（ａ）の場合 ｉ3に対してレベル１を選択 ｉ1に対してレベル２を選択（２ａか２ｂかは自由選
択）⇒ｉ2に対してレベル３を選択−３ａか３ｂかは自
由選択 第２ステップで（ｂ）の場合 ｉ2に対してレベル１を選択 ｉ3に対してレベル２を選択（２ａか２ｂかは自由選
択）⇒ｉ1に対してレベル３を選択−３ａか３ｂかは自
由選択 ⇒第３マッピング定義 【００６３】第４ステップ（第４、７、１０、…送信） ３つの定義済みマッピングから１つを選択 【００６４】第５ステップ（第５、８、１１、…送信） 前回の送信で使用したマッピングを除いて３つの定義済
みマッピングから１つを選択 【００６５】第６ステップ（第６、９、１２、…送信） 最後の２回の送信で使用したマッピングを除いて３つの
定義済みマッピングから１つを選択 【００６６】第７ステップ 第４ステップに戻る 【００６７】Ｂ．６つのマッピングを使用する場合 第１ステップ（第１送信） ｉ1に対してレベル１を選択 ｉ2に対してレベル２を選択（２ａか２ｂかは自由選
択）⇒ｉ3に対してレベル３を選択−３ａか３ｂかは自
由選択 ⇒第１マッピング定義 【００６８】第２ステップ（第２送信） オプション： （ａ）ｉ2に対してレベル１を選択 ｉ3に対してレベル２を選択（２ａか２ｂかは自由選
択）⇒ｉ1に対してレベル３を選択−３ａか３ｂかは自
由選択 （ｂ）ｉ3に対してレベル１を選択 ｉ1に対してレベル２を選択（２ａか２ｂかは自由選
択）⇒ｉ2に対してレベル３を選択−３ａか３ｂかは自
由選択 ⇒第２マッピング定義 【００６９】第３ステップ（第３送信） 第２ステップで（ａ）の場合 ｉ3に対してレベル１を選択 ｉ1に対してレベル２を選択（２ａか２ｂかは自由選
択）⇒ｉ2に対してレベル３を選択−３ａか３ｂかは自
由選択 第２ステップで（ｂ）の場合 ｉ2に対してレベル１を選択 ｉ3に対してレベル２を選択（２ａか２ｂかは自由選
択）⇒ｉ1に対してレベル３を選択−３ａか３ｂかは自
由選択 ⇒第３マッピング定義 【００７０】第４ステップ（第４送信） ｉ1、ｉ2、ｉ3のうちの１ビットに対してレベル１を選
択 残り２ビットのうちの１つに対して次の制限付きでレベ
ル２を選択 （ａ１）以前の送信のうちの１つで２ａをこのビットに
使用した場合、２ｂを使用 （ａ２）以前の送信のうちの１つで２ｂをこのビットに
使用した場合、２ａを使用 ⇒残りのビットに対して次の制限付きでレベル３を選択 （ｂ１）以前の送信のうちの１つで３ａをこのビットに
使用した場合、３ｂを使用 （ｂ２）以前の送信のうちの１つで３ｂをこのビットに
使用した場合、３ａを使用 ⇒第４マッピング定義 【００７１】第５ステップ（第５送信） 第４ステップでレベル１でない２ビットのうちの１つに
対してレベル１を選択 第４ステップでレベル２でない２ビットのうちの１つに
対して次の制限付きでレベル２を選択 （ａ１）以前の送信のうちの１つで２ａをこのビットに
使用した場合、２ｂを使用 （ａ２）以前の送信のうちの１つで２ｂをこのビットに
使用した場合、２ａを使用 ⇒残りのビットに対して次の制限付きでレベル３を選択 （ｂ１）以前の送信のうちの１つで３ａをこのビットに
使用した場合、３ｂを使用 （ｂ２）以前の送信のうちの１つで３ｂをこのビットに
使用した場合、３ａを使用 ⇒第５マッピング定義 【００７２】第６ステップ（第６送信） 第４ステップおよび第５ステップでレベル１でないビッ
トに対してレベル１を選択 第４ステップおよび第５ステップでレベル２でないビッ
トに対して次の制限付きでレベル２を選択 （ａ１）以前の送信のうちの１つで２ａをこのビットに
使用した場合、２ｂを使用 （ａ２）以前の送信のうちの１つで２ｂをこのビットに
使用した場合、２ａを使用 ⇒残りのビットに対して次の制限付きでレベル３を選択 （ｂ１）以前の送信のうちの１つで３ａをこのビットに
使用した場合、３ｂを使用 （ｂ２）以前の送信のうちの１つで３ｂをこのビットに
使用した場合、３ａを使用 ⇒第６マッピング定義 【００７３】第７ステップ（第７、１３、１９、…送
信） ６つの定義済みマッピングから１つを選択 【００７４】第８ステップ（第８、１４、２０、…送
信） 以下を除いて６つの定義済みマッピングから１つを選択 （ａ）第７ステップ（前回の送信）で使用したマッピン
グ （ｂ）前回の送信と同じビットに対してレベル１の信頼
性を与えるマッピング 【００７５】第９ステップ（第９、１５、２１、…送
信） ６つの定義済みマッピングから１つを選択し、最後の２
回の送信でレベル１でないビットに対してレベル１の信
頼性を与える 【００７６】第１０ステップ（第１０、１６、２２、…
送信） 最後の３回の送信で使用しなかった残り３つのマッピン
グから１つを選択 【００７７】第１１ステップ（第１１、１７、２３、…
送信） 最後の４回の送信で使用しなかった残り２つのマッピン
グから１つを選択 【００７８】第１２ステップ（第１２、１８、２４、…
送信） 最後の５回の送信で使用しなかった残りのマッピングを
選択 【００７９】第１３ステップ 第７ステップに戻る 【００８０】図８は、本発明の適用が可能な通信システ
ムの一例を示している。具体的には、この通信システム
は送信機１０と受信機２０を有し、これらはチャネル３
０を介して通信を行う。チャネル３０は、有線でも無線
（つまり、エアーインタフェース）でもどちらでもよ
い。データ源１１からデータパケットがＦＥＣ符号器１
２に供給され、ここで、誤りを訂正するために冗長ビッ
トが付加される。ＦＥＣ符号器から出力されたｎビット
は、テーブル１５にコンスタレーションパターンとして
記憶された適用変調方式に従って形成したシンボルを出
力する変調器として機能するマッピング装置１３に供給
される。チャネル３０を介した送信の際、受信機２０
は、例えば、巡回冗長検査（ＣＲＣ）によって、受信し
たデータパケットが正しいかどうかをチェックする。受
信したデータパケットが誤りを含む場合、同パケットは
一時的バッファ２２に格納され、その後、再送されたデ
ータパケットとソフト合成される。 【００８１】再送は、誤り検出器（図示せず）が出す自
動再送要求によって開始され、その結果、同一のデータ
パケットが送信機１０から送信される。合成装置２１に
おいて、以前受信した誤りを含むデータパケットは再送
されたデータパケットとソフト合成される。合成装置２
１は復調器としても機能し、テーブル１５に記憶された
同じ信号コンスタレーションパターンを用いて、シンボ
ルの変調時に使用したそのシンボルを復調する。 【００８２】図９に示すように、テーブル１５は、所定
の方式に従って個々の（再）送信用に選択される複数の
信号コンスタレーションパターンを記憶している。方
式、つまり、変調／復調に使用する信号コンスタレーシ
ョンパターンの順序は、送信機および受信機にあらかじ
め記憶されているかまたは使用前に送信機から受信機に
送信される。 【００８３】上述したように、本実施の形態に係る方法
では、平均ビット信頼性が平均化されるように、所定の
方式に従って個々の（再）送信用に信号コンスタレーシ
ョンパターンを変更する。したがって、ＦＥＣ復号器２
３の性能は大幅に改善され、復号器からのビット誤り率
（ＢＥＲ）が低くなる。 【００８４】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
誤り訂正能力の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】グレイ符号化ビットシンボルを用いた１６ＱＡ
Ｍ変調方式を示す信号コンスタレーションの一例を示す
図 【図２】グレイ符号化ビットシンボルを用いた１６ＱＡ
Ｍ変調方式用の信号コンスタレーションの４つの例のう
ち最初の２つを示す図 【図３】グレイ符号化ビットシンボルを用いた１６ＱＡ
Ｍ変調方式用の信号コンスタレーションの４つの例のう
ち残りの２つを示す図 【図４】６４ＱＡＭグレイ符号化ビットシンボル用の信
号コンスタレーションの一例を示す図 【図５】６４ＱＡＭグレイ符号化ビットシンボル用の信
号コンスタレーションの６つの例のうち最初の２つを示
す図 【図６】６４ＱＡＭグレイ符号化ビットシンボル用の信
号コンスタレーションの６つの例のうち次の２つを示す
図 【図７】６４ＱＡＭグレイ符号化ビットシンボル用の信
号コンスタレーションの６つの例のうち残りの２つを示
す図 【図８】本発明が適用された通信システムの一例を示す
図 【図９】図８に示すマッピング装置の詳細を示す図 【符号の説明】 １０ 送信機 １１ データ源 １２ ＦＥＣ符号器 １３ マッピング装置 １５ テーブル ２０ 受信機 ２１ 合成装置 ２２ バッファ ２３ ＦＥＣ復号器 ３０ チャネル
Ｍ変調方式を示す信号コンスタレーションの一例を示す
図 【図２】グレイ符号化ビットシンボルを用いた１６ＱＡ
Ｍ変調方式用の信号コンスタレーションの４つの例のう
ち最初の２つを示す図 【図３】グレイ符号化ビットシンボルを用いた１６ＱＡ
Ｍ変調方式用の信号コンスタレーションの４つの例のう
ち残りの２つを示す図 【図４】６４ＱＡＭグレイ符号化ビットシンボル用の信
号コンスタレーションの一例を示す図 【図５】６４ＱＡＭグレイ符号化ビットシンボル用の信
号コンスタレーションの６つの例のうち最初の２つを示
す図 【図６】６４ＱＡＭグレイ符号化ビットシンボル用の信
号コンスタレーションの６つの例のうち次の２つを示す
図 【図７】６４ＱＡＭグレイ符号化ビットシンボル用の信
号コンスタレーションの６つの例のうち残りの２つを示
す図 【図８】本発明が適用された通信システムの一例を示す
図 【図９】図８に示すマッピング装置の詳細を示す図 【符号の説明】 １０ 送信機 １１ データ源 １２ ＦＥＣ符号器 １３ マッピング装置 １５ テーブル ２０ 受信機 ２１ 合成装置 ２２ バッファ ２３ ＦＥＣ復号器 ３０ チャネル
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ヴェンゲルター クリスティアン
ドイツ国 ランゲン 63225 モンツァシ
ュトラーセ ４シー パナソニック ヨー
ロピアン ラボラトリーズ ゲーエムベー
ハー内
(72)発明者 シュミット フィーリップ ミヒァエル
ドイツ国 ランゲン 63225 モンツァシ
ュトラーセ ４シー パナソニック ヨー
ロピアン ラボラトリーズ ゲーエムベー
ハー内
(72)発明者 ザイデル エイコ
ドイツ国 ランゲン 63225 モンツァシ
ュトラーセ ４シー パナソニック ヨー
ロピアン ラボラトリーズ ゲーエムベー
ハー内
Ｆターム(参考） 5K004 AA08 JA02 JD00 JE00 JF00
5K014 AA01 BA06 DA02 FA03 HA06
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 コンスタレーションリアレンジメントを
用いるデータ再送装置であって、 複数のコンスタレーションパターンを記憶するテーブル
と、 前記テーブルの１つのコンスタレーションパターンに基
づいてデータの変調を行う変調手段と、 変調されたデータを送信する送信手段と、を有し、 前記変調手段は、 変調方式として１６ＱＡＭを用い、第１出力ビット位置
および第２出力ビット位置の各ビットをコンスタレーシ
ョンの象限を特定するビットとして、第３出力ビット位
置および第４出力ビット位置の各ビットをコンスタレー
ションの各象限内の配置を特定するビットとして、それ
ぞれ変調を行う、 データ再送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003127445A JP3836810B2 (ja) | 2003-05-02 | 2003-05-02 | データ送信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003127445A JP3836810B2 (ja) | 2003-05-02 | 2003-05-02 | データ送信装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002566896A Division JP3480846B1 (ja) | 2001-02-21 | 2001-02-21 | コンスタレーションリアレンジメントを用いたデータ送信装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006175937A Division JP4500288B2 (ja) | 2006-06-26 | 2006-06-26 | データ送信装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003338852A true JP2003338852A (ja) | 2003-11-28 |
| JP2003338852A5 JP2003338852A5 (ja) | 2006-03-30 |
| JP3836810B2 JP3836810B2 (ja) | 2006-10-25 |
Family
ID=29707454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003127445A Expired - Lifetime JP3836810B2 (ja) | 2003-05-02 | 2003-05-02 | データ送信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3836810B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008295106A (ja) * | 2008-09-08 | 2008-12-04 | Kenwood Corp | 送信装置、受信装置、データ送信方法及びデータ受信方法 |
| JP2009503959A (ja) * | 2005-07-26 | 2009-01-29 | パナソニック株式会社 | Ａｉｃｏマッピングにおけるビット操作による再配置ダイバーシチ |
| US8023585B2 (en) | 2003-12-26 | 2011-09-20 | Kabushiki Kaisha Kenwood | Apparatus and method for transmitting or receiving data |
| US8363826B2 (en) | 2004-09-30 | 2013-01-29 | Kabushiki Kaisha Kenwood | Scrambler, scramble processing method, and program |
| US8494071B2 (en) | 2003-12-08 | 2013-07-23 | Kabushiki Kaisha Kenwood | Device and method for correcting a data error in communication path |
| US8498355B2 (en) | 2003-12-08 | 2013-07-30 | Kabushiki Kaisha Kenwood | Device and method for correcting a data error in communication path |
| JP2019521568A (ja) * | 2016-05-12 | 2019-07-25 | インターデイジタル パテント ホールディングス インコーポレイテッド | ミリ波の変調およびプリアンブル設計のための方法および装置 |
-
2003
- 2003-05-02 JP JP2003127445A patent/JP3836810B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8494071B2 (en) | 2003-12-08 | 2013-07-23 | Kabushiki Kaisha Kenwood | Device and method for correcting a data error in communication path |
| US8498355B2 (en) | 2003-12-08 | 2013-07-30 | Kabushiki Kaisha Kenwood | Device and method for correcting a data error in communication path |
| US8023585B2 (en) | 2003-12-26 | 2011-09-20 | Kabushiki Kaisha Kenwood | Apparatus and method for transmitting or receiving data |
| US8363826B2 (en) | 2004-09-30 | 2013-01-29 | Kabushiki Kaisha Kenwood | Scrambler, scramble processing method, and program |
| US8396219B2 (en) | 2004-09-30 | 2013-03-12 | Kabushiki Kaisha Kenwood | Scrambler, scramble processing method, and program |
| JP2009503959A (ja) * | 2005-07-26 | 2009-01-29 | パナソニック株式会社 | Ａｉｃｏマッピングにおけるビット操作による再配置ダイバーシチ |
| JP4668319B2 (ja) * | 2005-07-26 | 2011-04-13 | パナソニック株式会社 | Ａｉｃｏマッピングにおけるビット操作による再配置ダイバーシチ |
| JP2008295106A (ja) * | 2008-09-08 | 2008-12-04 | Kenwood Corp | 送信装置、受信装置、データ送信方法及びデータ受信方法 |
| JP2019521568A (ja) * | 2016-05-12 | 2019-07-25 | インターデイジタル パテント ホールディングス インコーポレイテッド | ミリ波の変調およびプリアンブル設計のための方法および装置 |
| JP7074685B2 (ja) | 2016-05-12 | 2022-05-24 | インターデイジタル パテント ホールディングス インコーポレイテッド | ミリ波の変調およびプリアンブル設計のための方法および装置 |
| JP7469365B2 (ja) | 2016-05-12 | 2024-04-16 | インターデイジタル パテント ホールディングス インコーポレイテッド | ミリ波の変調およびプリアンブル設計のための方法および装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3836810B2 (ja) | 2006-10-25 |
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