JP2004147068A

JP2004147068A - Ofdm transmitter

Info

Publication number: JP2004147068A
Application number: JP2002309670A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Ito; 伊東　啓樹; Masashi Naito; 内藤　昌志
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2002-10-24
Filing date: 2002-10-24
Publication date: 2004-05-20

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an OFDM transmitter for improving transmission efficiency by reducing transmission errors in retransmission by changing the transmission rate and reducing data to be retransmitted. <P>SOLUTION: The OFDM transmitter transmits or receives the data by using one of a plurality of transmission rates. In the case that an error is generated in data being received, it is determined that the error is present in the data of a carrier below prescribed quality, and retransmission is requested by using NACK signals to which the number of the carrier below the prescribed quality is added. Then retransmitted data are received by making the transmission rate lower than the transmission rate of the received data. In the transmission of the data, in the case of receiving the NACK signals after the transmission of the data, the transmission rate lower than the transmission rate of the transmitted data is adopted and the data of the carrier below the prescribed quality are retransmitted. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、相互に直交する複数のキャリアに一連のデータを分割して送信するＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式において、伝送経路上で発生した伝送エラーを再送により補償するＯＦＤＭ伝送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
送信時におけるＯＦＤＭ伝送装置は、相互に直交する複数のキャリアを、それぞれ複数のデータにより変調して多重化して送信する。一方、受信時におけるＯＦＤＭ伝送装置は、これら複数のキャリアを用いて伝送された複数のデータを同時に受信して合成する。このような従来のＯＦＤＭ伝送装置による伝送エラーの補償について説明する。
【０００３】
図１０は、従来のＯＦＤＭ伝送装置の構成の一例を示すブロック図である。ここでは、伝送効率を向上させるためにパンクチャード符号化を用いるＯＦＤＭ伝送装置について説明する。図１０に示すように、このＯＦＤＭ伝送装置は、制御部１と、畳み込み符号化部２と、パンクチャード符号化部３と、送信バッファ４と、ＯＦＤＭ変調部５と、アンテナ切替部６と、アンテナ７と、ＯＦＤＭ復調部８と、受信バッファ９と、ビタビ復号化部１０と、フレームエラー検出部１１から構成される。制御部１は各ブロックとバスを介して接続されている。以下、２つのＯＦＤＭ伝送装置が通信を行う例について例に説明する。２つのＯＦＤＭ伝送装置のうち、第１のＯＦＤＭ伝送装置がデータの送信を行い、第２のＯＦＤＭ伝送装置がデータの受信を行うものとする。
【０００４】
まず、第１のＯＦＤＭ伝送装置の動作について説明する。外部から入力された入力データは、制御部１から指示された符号化率に従って畳み込み符号化部２により畳み込み符号化され、制御部１から指示された符号化率に従ってパンクチャード符号化部３によりパンクチャード符号化され、符号化ビット列として送信バッファ４へ出力される。符号化ビット列は、送信するキャリア毎に分割され、保持ビット列として送信バッファ４に保持されると共に、ＯＦＤＭ変調部５により制御部１から指示された変調方式を用いてフレーム単位で変調され、送信信号としてアンテナ切替部６へ出力される。送信信号は、アンテナ切替部６によりアンテナ７へ出力され、第２のＯＦＤＭ伝送装置へ送信される。アンテナ切替部６は、送信時にはアンテナ７を送信アンテナへ切り替え、受信時にはアンテナ７を受信アンテナへ切り替える。
【０００５】
次に、第２のＯＦＤＭ伝送装置の動作について説明する。アンテナから受信された受信信号は、ＯＦＤＭ復調部８により制御部１から指示された復調方式を用いてフレーム単位で復調され、受信ビット列として受信バッファ９へ出力される。この時、受信ビット列は、保持ビット列として受信バッファ９に保持されると共に、制御部１から指示された符号化率に従ってビタビ復号化部１０によりビタビ復号され、フレームエラー検出部１１へ出力される。ビタビ復号化部１０は、パンクチャード符号化による消失ビット列の位置にダミービットを挿入し、ビタビ復号を行う。
【０００６】
フレームエラー検出部１１はフレームエラーの検出を行う。フレームエラーが検出されない場合、フレームエラー検出部１１はそのフレームを出力データとして外部へ出力すると共に、フレームエラーがないことを制御部１へ出力する。制御部１は、ＡＣＫ（ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）信号を、アンテナ切替部６を介してアンテナ７から第１のＯＦＤＭ伝送装置へ送信する。フレームエラーが検出された場合、フレームエラー検出部１１は検出結果を制御部１へ出力する。制御部１は、フレームエラーが検出されたフレームの再送要求を表す制御情報を付加したＮＡＣＫ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ　ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）信号を、アンテナ切替部６を介してアンテナ７から第１のＯＦＤＭ伝送装置へ送信する。
【０００７】
一方、第１のＯＦＤＭ伝送装置が、第２のＯＦＤＭ伝送装置からＮＡＣＫ信号を受信した場合、第１のＯＦＤＭ伝送装置における制御部１は、ＮＡＣＫ信号に付加された制御情報に従って再送すべきフレームを送信バッファ４から読み出し、再送フレームとして第２のＯＦＤＭ伝送装置へ送信する。
【０００８】
一方、第２のＯＦＤＭ伝送装置が、第１のＯＦＤＭ伝送装置から再送フレームを受信した場合、第２のＯＦＤＭ伝送装置における制御部１は、保持ビット列を受信バッファ９から読み出し、保持ビット列のうちフレームエラーが検出されたフレームを再送フレームへ置き換える。以上のように、従来のＯＦＤＭ伝送装置では、第２のＯＦＤＭ伝送装置は、受信した受信ビット列においてフレームエラーが発生したときはそのフレームの再送要求を行い、第１のＯＦＤＭ伝送装置からフレーム単位での再送フレームを受信することにより、伝送エラーの補償を行う。
【０００９】
また、再送により伝送エラーを補償するＯＦＤＭ伝送装置として、伝送エラーがあると判断したキャリアのデータのみを再送することにより、伝送効率を向上させるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１１−５５２０６号公報（第４−６頁、図１）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、再送するときに用いる変調方式等の条件が、伝送エラーが発生した時と同じであることから、再送においても伝送エラーが発生する場合がある。また、データの再送により伝送効率が低下するという問題がある。
【００１２】
本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、伝送レートを変更して再送時の伝送エラーを低減すると共に、再送するデータを低減することにより、伝送効率を向上させるＯＦＤＭ伝送装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明は、複数の伝送レートのいずれかを用いてデータの送信またはデータの受信を行うＯＦＤＭ伝送装置において、前記データの受信において、受信したデータにエラーが生じた場合、所定の品質に満たないキャリアのデータに誤りがあったと判断して、前記所定の品質に満たないキャリアの番号を付加したＮＡＣＫ信号を用いて再送要求を行い、前記受信したデータの伝送レートより低速の伝送レートに切り替えて、再送されるデータの受信を行い、前記データの送信において、データの送信後に前記ＮＡＣＫ信号を受信した場合、送信したデータの伝送レートより低速の伝送レートに切り替えて、前記所定の品質に満たないキャリアのデータの再送を行うことを特徴とするものである。
【００１４】
このような構成によれば、データの送信を行うＯＦＤＭ送信装置とデータの受信を行うＯＦＤＭ装置において、データの再送時には受信したデータの伝送レートより低速の伝送レートを採用することにより、再送の信頼性を向上させることができる。
【００１５】
また、本発明に係るＯＦＤＭ伝送装置において、前記伝送レートの切り替えは、変調方式及び符号化率の切り替えによって行うことを特徴とするものである。
【００１６】
このような構成によれば、データの送信を行うＯＦＤＭ送信装置とデータの受信を行うＯＦＤＭ装置において、適切な伝送レートを選択することができる。
【００１７】
また、本発明は、ターボ符号又はパンクチャード符号化を用いてデータの送信またはデータの受信を行うＯＦＤＭ伝送装置において、前記データの送信において、ターボ符号又はパンクチャード符号化により生成された符号化ビット列を送信すると共に、前記ターボ符号又はパンクチャード符号化により消失した消失ビット列を保持し、前記符号化ビット列の送信にエラーが生じたと判断した場合、前記消失ビット列を送信し、前記データの受信において、受信した前記符号化ビット列とダミービットを用いて所定のデータのビタビ復号を行った結果にエラーが生じた場合、受信した前記符号化ビット列を保持し、次に消失ビット列を受信した際に、保持した前記符号化ビット列と受信した消失ビット列を用いて再度前記所定のデータのビタビ復号を行うことを特徴とするものである。
【００１８】
このような構成によれば、データの送信を行うＯＦＤＭ送信装置において、エラー発生時に符号化ビット列に比べて短い消失ビット列のみを送信することにより、伝送効率を向上させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
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。
実施の形態１．
本実施の形態は、データの送信を行うＯＦＤＭ伝送装置とデータの受信を行うＯＦＤＭ伝送装置が複数の伝送レートを選択可能とし、再送時には伝送レートの変更を行うものである。以下、本発明の実施の形態に係るＯＦＤＭ伝送装置による伝送エラーの補償について説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態に係るＯＦＤＭ伝送装置の構成の一例を示すブロック図である。ここでは、伝送効率を向上させるためにパンクチャード符号化を用いるＯＦＤＭ伝送装置について説明する。図１に示すように、このＯＦＤＭ伝送装置は、制御部２１と、畳み込み符号化部２と、パンクチャード符号化部２２と、送信バッファ４と、ＯＦＤＭ変調部５と、アンテナ切替部６と、アンテナ７と、ＯＦＤＭ復調部８と、受信バッファ９と、ビタビ復号化部１０と、フレームエラー検出部１１と、信頼度評価部２３から構成される。制御部２１は各ブロックとバスを介して接続されている。図１において、図１０と同一符号は図１０に示された対象と同一又は相当物を示しており、ここでの説明を省略する。
【００２１】
図１に示すＯＦＤＭ伝送装置は、複数の伝送レートを選択可能であり、制御部２１は選択した伝送レートに応じて変調方式と符号化率を設定する。データの送信において、制御部２１は畳み込み符号化部２とパンクチャード符号化部２２へ符号化率を設定し、ＯＦＤＭ変調部５へ変調方式を設定する。またデータの再送時において、制御部２１は符号化率の設定に伴い送信バッファ４から送信するビット列を設定し、ＯＦＤＭ変調部５へ変調方式を設定する。また、データの受信において、制御部２１はビタビ復号部１０へ符号化率を設定し、ＯＦＤＭ復調部８へ変調方式を設定する。
【００２２】
以下、２つのＯＦＤＭ伝送装置が通信を行う例について説明する。２つのＯＦＤＭ伝送装置のうち、第１のＯＦＤＭ伝送装置がデータの送信を行い、第２のＯＦＤＭ伝送装置がデータの受信を行うものとする。
【００２３】
まず、第１のＯＦＤＭ伝送装置の動作についてフローチャートを用いて説明する。図２は、実施の形態１におけるデータの送信を行うＯＦＤＭ伝送装置の動作の一例を示すフローチャートである。まず、第１のＯＦＤＭ伝送装置における制御部２１は、第２のＯＦＤＭ伝送装置からの再送要求があったか否かの判断を行う（Ｓ１）。
【００２４】
再送要求がない場合（Ｓ１，Ｎ）、制御部２１は通常のデータの送信を行う。外部から入力された入力データは、制御部２１から指示された符号化率に従って畳み込み符号化部２により畳み込み符号化され（Ｓ２）、制御部２１から指示された符号化率に従ってパンクチャード符号化部２２によりパンクチャード符号化される（Ｓ３）。パンクチャード符号化された符号化ビット列と、パンクチャード符号化により消失した消失ビット列は、送信バッファ４へ出力される。符号化ビット列と消失ビット列は、送信するキャリア毎に分割され、どのキャリアで送信したかを関連付け、保持ビット列として送信バッファ４に保持される（Ｓ４）。
【００２５】
また、符号化ビット列と消失ビット列のうち送信されるビット列は符号化率に従って選択され、送信ビット列としてＯＦＤＭ変調部５へ出力される。ここで、符号化率の設定に伴いパンクチャード符号化を行う場合は、符号化ビット列のみが送信され、消失ビット列は送信されない。一方、符号化率の設定に伴いパンクチャード符号化を行わない場合は、符号化ビット列と消失ビット列のすべてが送信される。送信ビット列は、ＯＦＤＭ変調部５により制御部２１から指示された変調方式を用いてフレーム単位で変調され、アンテナ切替部６とアンテナ７を介して第２のＯＦＤＭ伝送装置へ送信される（Ｓ５）。
【００２６】
一方、第１のＯＦＤＭ伝送装置が、第２のＯＦＤＭ伝送装置からＮＡＣＫ信号を受信した場合（Ｓ１，Ｙ）、第１のＯＦＤＭ伝送装置における制御部２１は、ＮＡＣＫ信号に付加された制御情報により伝送レートを変更するか否かの判断を行う（Ｓ１１）。
【００２７】
伝送レートに変更がない場合（Ｓ１１，Ｎ）、制御部２１は制御情報に含まれる低信頼度キャリアの番号に従って、保持ビット列のうち低信頼度キャリアの番号に対応するビット列のみを送信バッファ４から読み出して再送ビット列とし（Ｓ１３）、再送ビット列を複数キャリアで分割し、第２のＯＦＤＭ伝送装置へ送信する（Ｓ５）。
【００２８】
伝送レートに変更がある場合（Ｓ１１，Ｙ）、制御部２１はＮＡＣＫ信号に付加された制御情報から変調方式と符号化率を決定し、符号化率に応じて送信バッファ４から送信するビット列を設定し、変調方式をＯＦＤＭ変調部５に設定する（Ｓ１２）。また、保持ビット列のうち低信頼度キャリアの番号に対応するビット列のみを送信バッファから読み出して再送ビット列とし（Ｓ１３）、再送ビット列を複数キャリアへ分割し、第２のＯＦＤＭ伝送装置へ送信する（Ｓ５）。
【００２９】
次に、第２のＯＦＤＭ伝送装置の動作についてフローチャートを用いて説明する。図３は、実施の形態１におけるデータの受信を行うＯＦＤＭ伝送装置の動作の一例を示すフローチャートである。まず、第２のＯＦＤＭ伝送装置における制御部２１は、ＯＦＤＭ復調部８により復調された受信ビット列が再送ビット列であるか否かの判断を行う（Ｓ２１）。
【００３０】
再送ビット列ではない場合（Ｓ２１，Ｎ）、制御部２１は通常のデータの受信を行う。受信ビット列は消失ビット列の位置にダミービットが挿入され、保持ビット列として受信バッファ９に保持されると共に（Ｓ２２）、制御部１から指示された符号化率に従ってビタビ復号化部１０によりビタビ復号され（Ｓ２３）、フレームエラー検出部１１へ出力される。
【００３１】
一方、ＯＦＤＭ復調部８におけるキャリア毎の信頼度情報は信頼度評価部２３へ出力される。信頼度情報とは、例えばキャリア毎の受信信号電力レベルや信号電力対干渉電力比を用いたキャリア信頼度や、キャリア毎のＢＥＲ（Ｂｉｔ　Ｅｒｒｏｒ　Ｒａｔｅ）である。信頼度評価部２３は、信頼度情報に基づいてキャリア毎の信頼度評価を行い、信頼度の低いキャリア（低信頼度キャリア）を抽出し、低信頼度キャリアの番号を制御部２１へ出力する（Ｓ４１）。信頼度評価とは、信頼度情報が所定のしきい値を下回るキャリアを、低信頼度キャリアとして判定することである。
【００３２】
フレームエラー検出部１１はフレームエラーの検出を行う（Ｓ２４）。フレームエラーが検出されない場合（Ｓ２４，Ｎ）、フレームエラー検出部１１はそのフレームを出力データとして外部へ出力すると共に、フレームエラーがないことを制御部２１へ出力する。制御部２１は、ＡＣＫ信号を第１のＯＦＤＭ伝送装置へ送信する（Ｓ２５）。
【００３３】
フレームエラーが検出された場合（Ｓ２４，Ｙ）、フレームエラー検出部１１は検出結果を制御部２１へ出力する。制御部２１は、信頼度評価部２３で抽出された低信頼度キャリアの番号を含めた制御情報をＮＡＣＫ信号に付加する（Ｓ４２）。さらに制御部２１は、フレームエラー検出部１１の出力または信頼度評価部２１の出力を元に、第１のＯＦＤＭ伝送装置からの再送時の伝送レートの変更を行うか否かの判断を行う（Ｓ４３）。
【００３４】
伝送レートを変更しない場合（Ｓ４３，Ｎ）、制御部２１は、低信頼度キャリアの番号を含む制御情報をＮＡＣＫ信号に付加したものを、第１のＯＦＤＭ伝送装置へ送信する（Ｓ４５）。
【００３５】
伝送レートを変更する場合（Ｓ４３，Ｙ）、制御部２１は、低信頼度キャリアの番号と伝送レートを含む制御情報をＮＡＣＫ信号に付加し（Ｓ４４）、第１のＯＦＤＭ伝送装置へ送信する（Ｓ４５）。また、制御部２１は変更した伝送レートに応じて、ＯＦＤＭ復調部８の変調方式を設定し、ビタビ復号部１０の符号化率を設定し、再送ビット列の受信の準備を行う。
【００３６】
第２のＯＦＤＭ伝送装置が、第１のＯＦＤＭ伝送装置から再送ビット列を受信した場合（Ｓ２１，Ｙ）、制御部２１は、保持ビット列を受信バッファ９から読み出し（Ｓ３１）、保持ビット列のうち低信頼度キャリアのビット列を再送ビット列へ置き換える部分置き換えを行う（Ｓ３２）。その後、処理Ｓ２３へ移行し、部分置き換えを行ったビット列のビタビ復号を行い、フレームエラーの検出を行う。
【００３７】
再送が終了した時、第１のＯＦＤＭ伝送装置の制御部２１は、ＯＦＤＭ変調部５における再送時の変調方式と再送時に送信バッファ４から送信されるビット列の設定を元の設定に戻す。また、再送が終了した時、第２のＯＦＤＭ伝送装置の制御部２１は、ＯＦＤＭ復調部８における再送時の変調方式とビタビ復号部１０における再送時の符号化率の設定を元の設定に戻す。
【００３８】
ここで、伝送レートの変更について詳細に説明する。第１のＯＦＤＭ伝送装置と第２のＯＦＤＭ伝送装置における制御部２１は、伝送レート変更テーブルを備える。ここでは説明のため、第１のＯＦＤＭ伝送装置の制御部を制御部２１Ａとし、第２のＯＦＤＭ伝送装置の制御部を制御部２１Ｂとする。
【００３９】
図４は、キャリア信頼度に基づく伝送レート変更テーブルの一例を示す図である。また、図５は、ＢＥＲに基づく伝送レート変更テーブルの一例を示す図である。ここで、図４と図５における符号化率３／４とは、符号化率１／２の畳み込み符号化の後、パンクチャード符号化した結果である。
【００４０】
制御部２１Ｂが図４の伝送レート変更テーブルを備えている場合、制御部２１Ｂは、キャリア信頼度αが存在する範囲に応じて伝送レートを決定する。図４においてＡ〜Ｉは予め設定されたキャリア信頼度のしきい値を表す。
【００４１】
例えば、変調方式を６４ＱＡＭ、符号化率を３／４と設定し、伝送レートが５４Ｍｂｐｓで通信を行ったとする。データの受信を行った第２のＯＦＤＭ伝送装置において、キャリア信頼度αの範囲がＣ≦α＜Ｄである場合、図４の伝送レート変更テーブルに従って、制御部２１Ｂは変調方式をＱＰＳＫ、符号化率を１／２として設定する。その結果、再送時の伝送レートは１２Ｍｂｐｓとなる。制御部２１Ｂは、低信頼度キャリアの番号と再送時の伝送レートを含む制御情報をＮＡＣＫ信号に付加し、第１のＯＦＤＭ伝送装置へ送信する。制御部２１Ａは、制御情報に含まれる伝送レート９Ｍｂｐｓに従って、変調方式をＱＰＳＫとしてＯＦＤＭ変調部５に設定し、符号化率が１／２であることから送信バッファ４における符号化ビット列と消失ビット列を送信ビット列として第２のＯＦＤＭ伝送装置へ送信する。
【００４２】
また、制御部２１Ｂが図５の伝送レート変更テーブルを備えている場合、制御部２１Ｂは、ＢＥＲβが存在する範囲に応じて伝送レートを決定する。図５においてａ〜ｉは予め設定されたＢＥＲのしきい値を表す。
【００４３】
以上の処理において、信頼度が低いと判断した全てのキャリアのデータを再送してもフレームエラーが発生した場合は、当該フレームの伝送を始めからやり直し、この処理が規定の回数繰り返し行われた場合はタイムアウトとする。
【００４４】
以上、本実施の形態によれば、データの送信を行うＯＦＤＭ送信装置とデータの受信を行うＯＦＤＭ装置において、データの再送時には受信したデータの伝送レートより低速の伝送レートを採用することにより、再送の信頼性を向上させることができる。本実施の形態では、データの受信を行う第２のＯＦＤＭ伝送装置が変調方式変更テーブルに従って伝送レートを変更するとしたが、再送時における伝送レートの変更パターンを、データの送信を行うＯＦＤＭ送信装置とデータの受信を行うＯＦＤＭ装置で予め決めておくようにしても良い。なお、本実施の形態では、パンクチャード符号を用いた場合について説明しているが、ターボ符号を用いても同様に適用できる。これは後述する実施の形態２，３においても同様である。
【００４５】
実施の形態２．
本実施の形態は、データの送信を行うＯＦＤＭ伝送装置は、パンクチャード符号化された符号化ビット列の受信においてエラーが生じた場合に、保持しておいたパンクチャード符号化による消失ビット列を送信し、受信側のＯＦＤＭ伝送装置において消失ビット列を用いてビタビ復号を行うものである。以下、本発明の実施の形態に係るＯＦＤＭ伝送装置による伝送エラーの補償について説明する。
【００４６】
なお、本実施の形態に係るＯＦＤＭ伝送装置は図１に示したＯＦＤＭ伝送装置と同様であるが、信頼度評価部２３は使用されない。以下、２つのＯＦＤＭ伝送装置が通信を行う例について説明する。２つのＯＦＤＭ伝送装置のうち、第１のＯＦＤＭ伝送装置がデータの送信を行い、第２のＯＦＤＭ伝送装置がデータの受信を行うものとする。
【００４７】
まず、第１のＯＦＤＭ伝送装置の動作についてフローチャートを用いて説明する。図６は、実施の形態２におけるデータの送信を行うＯＦＤＭ伝送装置の動作の一例を示すフローチャートである。図６において、図２と同一符号は図２に示された対象と同一又は相当物を示しており、ここでの説明を省略する。
【００４８】
第２のＯＦＤＭ伝送装置からの再送要求がない場合（Ｓ１，Ｎ）、第１のＯＦＤＭ伝送装置の制御部２１は通常のデータの送信を行う。入力データは、畳み込み符号化部２により畳み込み符号化され（Ｓ２）、パンクチャード符号化部２２によりパンクチャード符号化される（Ｓ３）。この時、パンクチャード符号化により消失した消失ビット列は、送信バッファ４に保持される（Ｓ５１）。パンクチャード符号化された符号化ビット列は、送信するキャリア毎に分割され、ＯＦＤＭ変調部５により制御部２１から指示された変調方式を用いてフレーム単位で変調され、第２のＯＦＤＭ伝送装置へ送信される（Ｓ５）。
【００４９】
一方、第１のＯＦＤＭ伝送装置が、第２のＯＦＤＭ伝送装置からＮＡＣＫ信号を受信した場合（Ｓ１，Ｙ）、第１のＯＦＤＭ伝送装置における制御部２１はＮＡＣＫ信号に付加された制御情報に従って、消失ビット列を送信バッファ４から読み出して再送ビット列とし（Ｓ５２）、再送ビット列を複数キャリアへ分割し、第２のＯＦＤＭ伝送装置へ送信する（Ｓ５）。
【００５０】
次に、第２のＯＦＤＭ伝送装置の動作についてフローチャートを用いて説明する。図７は、実施の形態２におけるデータの受信を行うＯＦＤＭ伝送装置の動作の一例を示すフローチャートである。図７において、図３と同一符号は図３に示された対象と同一又は相当物を示しており、ここでの説明を省略する。
【００５１】
第２のＯＦＤＭ伝送装置における制御部２１は、ＯＦＤＭ復調部８により復調された受信ビット列が再送ビット列ではない場合（Ｓ２１，Ｎ）、制御部２１は通常のデータの受信を行う。処理Ｓ２２と処理Ｓ２３の後、フレームエラー検出部１１はフレームエラーの検出を行う。
【００５２】
フレームエラーが検出された場合（Ｓ２４，Ｙ）、フレームエラー検出部１１は検出結果を制御部２１へ出力する。制御部２１は、再送要求を含めた制御情報をＮＡＣＫ信号に付加し（Ｓ６３）、第１のＯＦＤＭ伝送装置へ送信する（Ｓ４５）。
【００５３】
第２のＯＦＤＭ伝送装置が、第１のＯＦＤＭ伝送装置から再送ビット列を受信した場合（Ｓ２１，Ｙ）、制御部２１は、保持ビット列を受信バッファ９から読み出し（Ｓ６１）、保持ビット列のうちダミービットを消失ビット列へ置き換える部分置き換えを行う（Ｓ６２）。その後、処理Ｓ２３へ移行してビタビ復号を行い、フレームエラーの検出を行う。
【００５４】
以上の処理において、消失ビット列を送信してもフレームエラーが発生した場合は、当該フレームの伝送を始めからやり直し、この処理が規定の回数繰り返し行われた場合はタイムアウトとする。
【００５５】
以上、本実施の形態によれば、データの送信を行うＯＦＤＭ送信装置において、エラー発生時に符号化ビット列に比べて短い消失ビット列のみを送信することにより、伝送効率を向上させることができる。
【００５６】
実施の形態３．
本実施の形態は、再送回数に応じて、実施の形態１の処理と実施の形態２の処理の切り替えを行うものである。以下、本発明の実施の形態に係るＯＦＤＭ伝送装置による伝送エラーの補償について説明する。
【００５７】
なお、本実施の形態に係るＯＦＤＭ伝送装置は図１に示したＯＦＤＭ伝送装置と同様である。以下、２つのＯＦＤＭ伝送装置が通信を行う例について説明する。２つのＯＦＤＭ伝送装置のうち、第１のＯＦＤＭ伝送装置がデータの送信を行い、第２のＯＦＤＭ伝送装置がデータの受信を行うものとする。
【００５８】
まず、第１のＯＦＤＭ伝送装置の動作についてフローチャートを用いて説明する。図８は、実施の形態３におけるデータの送信を行うＯＦＤＭ伝送装置の動作の一例を示すフローチャートである。図８において、図２または図６と同一符号は図２または図６に示された対象と同一又は相当物を示しており、ここでの説明を省略する。
【００５９】
第１のＯＦＤＭ伝送装置が、第２のＯＦＤＭ伝送装置からＮＡＣＫ信号を受信した場合（Ｓ１，Ｙ）、第１のＯＦＤＭ伝送装置における制御部２１は、ＮＡＣＫ信号に付加された制御情報により伝送レートを変更するか否かの判断を行う（Ｓ１１）。
【００６０】
伝送レートに変更がない場合（Ｓ１１，Ｎ）、制御部２１は、再送が１回目であるか否かの判断を行う（Ｓ７１）。伝送レートに変更がある場合（Ｓ１１，Ｙ）、制御部２１はＮＡＣＫ信号に付加された制御情報から変調方式と符号化率を決定し、符号化率に応じて送信バッファ４から送信するビット列を設定し、変調方式をＯＦＤＭ変調部５に設定し（Ｓ１２）、処理Ｓ７１へ移行する。
【００６１】
再送が１回目である場合（Ｓ７１，Ｙ）、制御部２１は制御情報に含まれる低信頼度キャリアの番号に従って、保持ビット列のうち低信頼度キャリアの番号に対応するビット列のみを送信バッファ４から読み出して再送ビット列とし（Ｓ１３）、再送ビット列を複数キャリアへ分割し、第２のＯＦＤＭ伝送装置へ送信する（Ｓ５）。
【００６２】
再送が２回目である場合（Ｓ７１，Ｎ）、制御部２１は制御情報に含まれる再送要求に従って、消失ビット列を送信バッファ４から読み出して再送ビット列とし（Ｓ５２）、再送ビット列を複数キャリアへ分割し、第２のＯＦＤＭ伝送装置へ送信する（Ｓ５）。
【００６３】
次に、第２のＯＦＤＭ伝送装置の動作についてフローチャートを用いて説明する。図９は、実施の形態３におけるデータの受信を行うＯＦＤＭ伝送装置の動作の一例を示すフローチャートである。図９において、図３または図７と同一符号は図３または図７に示された対象と同一又は相当物を示しており、ここでの説明を省略する。
【００６４】
第２のＯＦＤＭ伝送装置における制御部２１は、ＯＦＤＭ復調部８により復調された受信ビット列が再送ビット列ではない場合（Ｓ２１，Ｎ）、制御部２１は通常のデータの受信を行う。処理Ｓ２２と処理Ｓ２３の後、フレームエラー検出部１１はフレームエラーの検出を行う（Ｓ２４）。
【００６５】
フレームエラーが検出された場合（Ｓ２４，Ｙ）、フレームエラー検出部１１は検出結果を制御部２１へ出力する。この時、制御部２１は、再送要求が１回目であるか否かの判断を行う（Ｓ９１）。
【００６６】
再送要求が１回目である場合（Ｓ９１，Ｙ）、制御部２１は、信頼度評価部２３で抽出された低信頼度キャリアの番号を含めた制御情報をＮＡＣＫ信号に付加し（Ｓ４２）、処理Ｓ４３へ移行する。
【００６７】
再送要求が２回目である場合（Ｓ９１，Ｎ）、制御部２１は、再送要求を含めた制御情報をＮＡＣＫ信号に付加し（Ｓ６３）、処理Ｓ４３へ移行する。
【００６８】
第２のＯＦＤＭ伝送装置が、第１のＯＦＤＭ伝送装置から再送ビット列を受信した場合（Ｓ２１，Ｙ）、制御部２１は、保持ビット列を受信バッファ９から読み出し（Ｓ８１）、保持ビット列のうち低信頼度キャリアのビット列を再送ビット列へ置き換える部分置き換えを行う（Ｓ８２）。また、受信した再送ビット列が消失ビット列であれば、制御部２１は、保持ビット列を受信バッファ９から読み出し（Ｓ８１）、保持ビット列のうちダミービットを消失ビット列へ置き換える部分置き換えを行う（Ｓ８２）。その後、処理Ｓ２３へ移行してビタビ復号を行い、フレームエラーの検出を行う。
【００６９】
以上の処理において、信頼度が低いと判断した全てのキャリアのデータを再送し、さらに消失ビット列を送信しても、フレームエラーが発生した場合は、当該フレームの伝送を始めからやり直し、この処理が規定の回数繰り返し行われた場合はタイムアウトとする。
【００７０】
再送が終了した時、第１のＯＦＤＭ伝送装置の制御部２１は、ＯＦＤＭ変調部５における再送時の変調方式と再送時に送信バッファ４から送信されるビット列の設定を元の設定に戻す。また、再送が終了した時、第２のＯＦＤＭ伝送装置の制御部２１は、ＯＦＤＭ復調部８における再送時の変調方式とビタビ復号部１０における再送時の符号化率の設定を元の設定に戻す。
【００７１】
なお、本実施の形態においては、１回目の再送時に伝送レートのみを変更し、２回目の再送時に伝送レートの変更と消失ビット列を送信するとしたが、再送回数によって、伝送レートの変更と消失ビット列の送信を切り替えるようにしても良い。
【００７２】
以上、本実施の形態によれば、再送回数毎に伝送レートの変更と消失ビット列の送信を切り替えることにより、再送の信頼性を向上させることができる。
【００７３】
【発明の効果】
以上に詳述したように本発明によれば、再送時には低速の伝送レートを採用することにより再送の信頼性を向上させることができる。また、パンクチャード符号化による消失ビット列を送信することにより前方誤り訂正（ＦＥＣ：Ｆｏｒｗａｒｄ　Ｅｒｒｏｒ　Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）方式の効果改善を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るＯＦＤＭ伝送装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるデータの送信を行うＯＦＤＭ伝送装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１におけるデータの受信を行うＯＦＤＭ伝送装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】キャリア信頼度に基づく伝送レート変更テーブルの一例を示す図である。
【図５】ＢＥＲに基づく伝送レート変更テーブルの一例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２におけるデータの送信を行うＯＦＤＭ伝送装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２におけるデータの受信を行うＯＦＤＭ伝送装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態３におけるデータの送信を行うＯＦＤＭ伝送装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態３におけるデータの受信を行うＯＦＤＭ伝送装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】従来のＯＦＤＭ伝送装置の構成の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
２１　制御部、２　畳み込み符号化部、２２　パンクチャード符号化部、４　送信バッファ、５　ＯＦＤＭ変調部、６　アンテナ切替部、７　アンテナ、８　ＯＦＤＭ復調部、９　受信バッファ、１０　ビタビ復号化部、１１　フレームエラー検出部、２３　信頼度評価部。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) system that divides a series of data into a plurality of mutually orthogonal carriers and transmits the data, and relates to an OFDM transmission apparatus that compensates for a transmission error occurring on a transmission path by retransmission in an OFDM system. is there.
[0002]
[Prior art]
At the time of transmission, the OFDM transmission apparatus modulates a plurality of mutually orthogonal carriers with a plurality of data, multiplexes them, and transmits them. On the other hand, the OFDM transmission apparatus at the time of reception simultaneously receives and combines a plurality of data transmitted using the plurality of carriers. A description will be given of compensation for a transmission error by such a conventional OFDM transmission apparatus.
[0003]
FIG. 10 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a conventional OFDM transmission device. Here, an OFDM transmission apparatus that uses punctured coding to improve transmission efficiency will be described. As shown in FIG. 10, the OFDM transmission apparatus includes a control unit 1, a convolutional coding unit 2, a punctured coding unit 3, a transmission buffer 4, an OFDM modulation unit 5, an antenna switching unit 6, It comprises an antenna 7, an OFDM demodulator 8, a reception buffer 9, a Viterbi decoder 10, and a frame error detector 11. The control unit 1 is connected to each block via a bus. Hereinafter, an example in which two OFDM transmission apparatuses perform communication will be described. It is assumed that, of the two OFDM transmission apparatuses, a first OFDM transmission apparatus transmits data and a second OFDM transmission apparatus receives data.
[0004]
First, the operation of the first OFDM transmission device will be described. Input data input from the outside is convolutionally coded by the convolutional coding unit 2 according to the coding rate instructed by the control unit 1 and punctured by the punctured coding unit 3 according to the coding rate instructed by the control unit 1. The signal is subjected to chard encoding and output to the transmission buffer 4 as an encoded bit string. The coded bit string is divided for each carrier to be transmitted, held in the transmission buffer 4 as a held bit string, and is modulated by the OFDM modulator 5 in a frame unit using the modulation method instructed by the controller 1 to transmit the transmission signal. Is output to the antenna switching unit 6. The transmission signal is output to the antenna 7 by the antenna switching unit 6 and transmitted to the second OFDM transmission device. The antenna switching unit 6 switches the antenna 7 to a transmission antenna during transmission, and switches the antenna 7 to a reception antenna during reception.
[0005]
Next, the operation of the second OFDM transmission device will be described. The received signal received from the antenna is demodulated on a frame basis by the OFDM demodulation unit 8 using the demodulation method specified by the control unit 1, and is output to the reception buffer 9 as a reception bit string. At this time, the received bit string is held in the receiving buffer 9 as a held bit string, is Viterbi-decoded by the Viterbi decoding unit 10 according to the coding rate specified by the control unit 1, and is output to the frame error detection unit 11. The Viterbi decoding unit 10 inserts a dummy bit at a position of a lost bit string due to punctured encoding and performs Viterbi decoding.
[0006]
The frame error detector 11 detects a frame error. When no frame error is detected, the frame error detection unit 11 outputs the frame to the outside as output data, and outputs to the control unit 1 that there is no frame error. The control unit 1 transmits an ACK (ACKnowledgement) signal from the antenna 7 to the first OFDM transmission device via the antenna switching unit 6. When a frame error is detected, the frame error detection unit 11 outputs a detection result to the control unit 1. The control unit 1 transmits a NACK (Negative ACKnowledgement) signal to which control information indicating a retransmission request for a frame in which a frame error has been detected is added from the antenna 7 to the first OFDM transmission device via the antenna switching unit 6.
[0007]
On the other hand, when the first OFDM transmission apparatus receives a NACK signal from the second OFDM transmission apparatus, the control unit 1 in the first OFDM transmission apparatus transmits a frame to be retransmitted according to the control information added to the NACK signal. The data is read from the transmission buffer 4 and transmitted as a retransmission frame to the second OFDM transmission apparatus.
[0008]
On the other hand, when the second OFDM transmission apparatus receives a retransmission frame from the first OFDM transmission apparatus, the control unit 1 in the second OFDM transmission apparatus reads the held bit sequence from the reception buffer 9, and The frame in which the error is detected is replaced with the retransmission frame. As described above, in the conventional OFDM transmission apparatus, when a frame error occurs in a received bit sequence, the second OFDM transmission apparatus requests retransmission of the frame, and the first OFDM transmission apparatus transmits the frame in frame units. , The transmission error is compensated for by receiving the retransmission frame.
[0009]
Further, as an OFDM transmission apparatus that compensates for a transmission error by retransmission, there is an OFDM transmission apparatus that improves transmission efficiency by retransmitting only data of a carrier determined to have a transmission error (for example, see Patent Document 1).
[0010]
[Patent Document 1]
JP-A-11-55206 (page 4-6, FIG. 1)
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the conditions such as the modulation method used for retransmission are the same as when a transmission error occurs, a transmission error may occur even in retransmission. In addition, there is a problem that transmission efficiency is reduced due to retransmission of data.
[0012]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides an OFDM transmission apparatus that improves transmission efficiency by changing a transmission rate to reduce transmission errors at the time of retransmission and reducing data to be retransmitted. The purpose is to do.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the present invention provides an OFDM transmission apparatus that transmits or receives data using any one of a plurality of transmission rates. In the reception of the data, an error occurs in the received data. In the case, it is determined that there is an error in the data of the carrier that does not satisfy the predetermined quality, and a retransmission request is made using a NACK signal to which the number of the carrier that does not satisfy the predetermined quality is added. Switching to a lower transmission rate, receiving data to be retransmitted, and transmitting the data, when receiving the NACK signal after transmitting the data, switching to a transmission rate lower than the transmission rate of the transmitted data. And retransmitting data of a carrier that does not satisfy the predetermined quality.
[0014]
According to such a configuration, in the OFDM transmitting apparatus for transmitting data and the OFDM apparatus for receiving data, when retransmitting data, a transmission rate lower than the transmission rate of the received data is employed, so that retransmission reliability is improved. Performance can be improved.
[0015]
In the OFDM transmission apparatus according to the present invention, the transmission rate is switched by switching a modulation scheme and a coding rate.
[0016]
According to such a configuration, it is possible to select an appropriate transmission rate between the OFDM transmitting apparatus that transmits data and the OFDM apparatus that receives data.
[0017]
Further, the present invention provides an OFDM transmission apparatus for transmitting data or receiving data using turbo code or punctured coding, wherein in the transmission of the data, a coded bit sequence generated by turbo code or punctured coding. With transmitting, the lossy bit sequence lost by the turbo code or punctured encoding is held, and when it is determined that an error occurs in the transmission of the encoded bit sequence, the lost bit sequence is transmitted, and in the reception of the data, When an error occurs in the result of performing Viterbi decoding of predetermined data using the received encoded bit sequence and dummy bits, the received encoded bit sequence is retained, and when an erasure bit sequence is received, the retained Using the coded bit string and the lost bit string received, the predetermined data bit It is characterized in that for decoding.
[0018]
According to such a configuration, the transmission efficiency can be improved by transmitting only an erasure bit sequence shorter than the coded bit sequence when an error occurs in an OFDM transmission device that transmits data.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
In this embodiment, an OFDM transmission apparatus for transmitting data and an OFDM transmission apparatus for receiving data can select a plurality of transmission rates, and change the transmission rate at the time of retransmission. Hereinafter, compensation of a transmission error by the OFDM transmission apparatus according to the embodiment of the present invention will be described.
[0020]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a configuration of an OFDM transmission device according to an embodiment of the present invention. Here, an OFDM transmission apparatus that uses punctured coding to improve transmission efficiency will be described. As shown in FIG. 1, the OFDM transmission apparatus includes a control unit 21, a convolutional coding unit 2, a punctured coding unit 22, a transmission buffer 4, an OFDM modulation unit 5, an antenna switching unit 6, It comprises an antenna 7, an OFDM demodulation unit 8, a reception buffer 9, a Viterbi decoding unit 10, a frame error detection unit 11, and a reliability evaluation unit 23. The control unit 21 is connected to each block via a bus. 1, the same reference numerals as those in FIG. 10 denote the same or corresponding components as those shown in FIG. 10, and a description thereof will be omitted.
[0021]
In the OFDM transmission apparatus shown in FIG. 1, a plurality of transmission rates can be selected, and the control unit 21 sets a modulation scheme and a coding rate according to the selected transmission rate. In data transmission, the control unit 21 sets a coding rate to the convolutional coding unit 2 and the punctured coding unit 22, and sets a modulation method to the OFDM modulation unit 5. Also, at the time of data retransmission, the control unit 21 sets a bit string to be transmitted from the transmission buffer 4 according to the setting of the coding rate, and sets a modulation method to the OFDM modulation unit 5. In receiving data, the control unit 21 sets a coding rate in the Viterbi decoding unit 10 and sets a modulation method in the OFDM demodulation unit 8.
[0022]
Hereinafter, an example in which two OFDM transmission apparatuses perform communication will be described. It is assumed that, of the two OFDM transmission apparatuses, a first OFDM transmission apparatus transmits data and a second OFDM transmission apparatus receives data.
[0023]
First, the operation of the first OFDM transmission device will be described using a flowchart. FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of an operation of the OFDM transmission apparatus that transmits data according to the first embodiment. First, the control unit 21 in the first OFDM transmission device determines whether or not there has been a retransmission request from the second OFDM transmission device (S1).
[0024]
When there is no retransmission request (S1, N), the control unit 21 performs normal data transmission. The input data input from the outside is convolutionally encoded by the convolutional encoding unit 2 according to the encoding rate instructed by the control unit 21 (S2), and is punctured by the punctured encoding unit in accordance with the encoding rate instructed by the control unit 21. 22 is punctured and encoded (S3). The punctured encoded bit sequence and the lost bit sequence lost by the punctured encoding are output to the transmission buffer 4. The coded bit string and the erasure bit string are divided for each carrier to be transmitted, the carrier on which carrier was transmitted is associated, and the transmission bit buffer 4 holds the transmission bit string (S4).
[0025]
Further, a bit string to be transmitted among the coded bit string and the erasure bit string is selected according to a coding rate, and is output to the OFDM modulation unit 5 as a transmission bit string. Here, when punctured coding is performed in accordance with the setting of the coding rate, only the coded bit sequence is transmitted, and the erasure bit sequence is not transmitted. On the other hand, when punctured coding is not performed according to the setting of the coding rate, all of the coded bit sequence and the erasure bit sequence are transmitted. The transmission bit sequence is modulated by the OFDM modulation unit 5 using the modulation scheme instructed by the control unit 21 in frame units, and transmitted to the second OFDM transmission device via the antenna switching unit 6 and the antenna 7 (S5). .
[0026]
On the other hand, when the first OFDM transmission apparatus receives the NACK signal from the second OFDM transmission apparatus (S1, Y), the control unit 21 in the first OFDM transmission apparatus uses the control information added to the NACK signal It is determined whether to change the transmission rate (S11).
[0027]
When there is no change in the transmission rate (S11, N), the control unit 21 transmits only the bit sequence corresponding to the low-reliability carrier number out of the held bit sequence from the transmission buffer 4 according to the low-reliability carrier number included in the control information. The bit sequence is read out to form a retransmission bit sequence (S13), and the retransmission bit sequence is divided by a plurality of carriers and transmitted to the second OFDM transmission device (S5).
[0028]
When there is a change in the transmission rate (S11, Y), the control unit 21 determines the modulation scheme and the coding rate from the control information added to the NACK signal, and determines the bit string transmitted from the transmission buffer 4 according to the coding rate. Then, the modulation method is set in the OFDM modulator 5 (S12). Further, only the bit string corresponding to the number of the low-reliability carrier among the held bit strings is read out from the transmission buffer to form a retransmission bit string (S13), and the retransmission bit string is divided into a plurality of carriers and transmitted to the second OFDM transmission apparatus (S5). ).
[0029]
Next, the operation of the second OFDM transmission device will be described using a flowchart. FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of an operation of the OFDM transmission apparatus that receives data according to the first embodiment. First, the control unit 21 in the second OFDM transmission device determines whether the received bit sequence demodulated by the OFDM demodulation unit 8 is a retransmission bit sequence (S21).
[0030]
If it is not a retransmission bit string (S21, N), the control unit 21 performs normal data reception. A dummy bit is inserted at the position of the lost bit string in the received bit string, and is held in the reception buffer 9 as a held bit string (S22). The received bit string is Viterbi decoded by the Viterbi decoding unit 10 according to the coding rate specified by the control unit 1 ( S23), output to the frame error detection unit 11.
[0031]
On the other hand, the reliability information for each carrier in the OFDM demodulation unit 8 is output to the reliability evaluation unit 23. The reliability information is, for example, a carrier reliability using a received signal power level or a signal power to interference power ratio for each carrier, and a BER (Bit Error Rate) for each carrier. The reliability evaluation unit 23 performs a reliability evaluation for each carrier based on the reliability information, extracts a low-reliability carrier (low-reliability carrier), and outputs the number of the low-reliability carrier to the control unit 21. (S41). The reliability evaluation is to determine a carrier whose reliability information is lower than a predetermined threshold value as a low reliability carrier.
[0032]
The frame error detector 11 detects a frame error (S24). When no frame error is detected (N in S24), the frame error detection unit 11 outputs the frame as output data to the outside and outputs to the control unit 21 that there is no frame error. The control unit 21 transmits an ACK signal to the first OFDM transmission device (S25).
[0033]
When a frame error is detected (S24, Y), the frame error detection unit 11 outputs a detection result to the control unit 21. The control unit 21 adds control information including the number of the low reliability carrier extracted by the reliability evaluation unit 23 to the NACK signal (S42). Further, the control unit 21 determines whether to change the transmission rate at the time of retransmission from the first OFDM transmission device based on the output of the frame error detection unit 11 or the output of the reliability evaluation unit 21 ( S43).
[0034]
When the transmission rate is not changed (S43, N), the control unit 21 transmits, to the first OFDM transmission apparatus, control information including a low-reliability carrier number added to the NACK signal (S45).
[0035]
When the transmission rate is changed (S43, Y), the control unit 21 adds control information including the number of the low-reliability carrier and the transmission rate to the NACK signal (S44), and transmits the NACK signal to the first OFDM transmission apparatus (S44). S45). Further, the control unit 21 sets the modulation method of the OFDM demodulation unit 8 according to the changed transmission rate, sets the coding rate of the Viterbi decoding unit 10, and prepares for reception of the retransmission bit string.
[0036]
When the second OFDM transmission apparatus receives the retransmission bit string from the first OFDM transmission apparatus (S21, Y), the control unit 21 reads the held bit string from the reception buffer 9 (S31), Partial replacement is performed to replace the carrier bit string with the retransmission bit string (S32). After that, the processing shifts to step S23 where Viterbi decoding is performed on the bit string that has been partially replaced, and a frame error is detected.
[0037]
When retransmission is completed, the control unit 21 of the first OFDM transmission apparatus returns the modulation scheme at the time of retransmission in the OFDM modulation unit 5 and the setting of the bit string transmitted from the transmission buffer 4 at the time of retransmission to the original setting. When the retransmission is completed, the control unit 21 of the second OFDM transmission apparatus returns the modulation scheme at the time of retransmission in the OFDM demodulation unit 8 and the coding rate at the time of retransmission in the Viterbi decoding unit 10 to the original settings. .
[0038]
Here, the change of the transmission rate will be described in detail. The control unit 21 in the first OFDM transmission device and the second OFDM transmission device includes a transmission rate change table. Here, for the sake of explanation, the control unit of the first OFDM transmission device is referred to as a control unit 21A, and the control unit of the second OFDM transmission device is referred to as a control unit 21B.
[0039]
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a transmission rate change table based on carrier reliability. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a transmission rate change table based on BER. Here, the coding rate of 3/4 in FIGS. 4 and 5 is the result of punctured coding after convolutional coding at a coding rate of 1/2.
[0040]
When the control unit 21B includes the transmission rate change table in FIG. 4, the control unit 21B determines the transmission rate according to the range in which the carrier reliability α exists. In FIG. 4, A to I represent preset carrier reliability thresholds.
[0041]
For example, suppose that communication was performed at a transmission rate of 54 Mbps with the modulation scheme set to 64 QAM and the coding rate set to 3/4. In the second OFDM transmission apparatus that has received the data, when the range of the carrier reliability α is C ≦ α <D, the control unit 21B sets the modulation scheme to QPSK and sets the encoding method to QPSK according to the transmission rate change table in FIG. Set the rate as 1/2. As a result, the transmission rate at the time of retransmission is 12 Mbps. The control unit 21B adds control information including the number of the low reliability carrier and the transmission rate at the time of retransmission to the NACK signal, and transmits the NACK signal to the first OFDM transmission apparatus. The control unit 21A sets the modulation method to the OFDM modulation unit 5 as QPSK according to the transmission rate 9 Mbps included in the control information, and since the coding rate is １／, the coding bit sequence and the erasure bit sequence in the transmission buffer 4 are The data is transmitted to the second OFDM transmission device as a transmission bit string.
[0042]
When the control unit 21B has the transmission rate change table of FIG. 5, the control unit 21B determines the transmission rate according to the range in which BERβ exists. In FIG. 5, a to i indicate preset BER threshold values.
[0043]
In the above processing, if a frame error occurs even if data of all carriers determined to have low reliability is retransmitted, transmission of the frame is restarted from the beginning, and this processing is repeated a specified number of times. Is a timeout.
[0044]
As described above, according to the present embodiment, in the OFDM transmitting apparatus for transmitting data and the OFDM apparatus for receiving data, when data is retransmitted, the transmission rate lower than the transmission rate of the received data is adopted to achieve retransmission. Reliability can be improved. In the present embodiment, the second OFDM transmission apparatus that receives data changes the transmission rate in accordance with the modulation scheme change table. However, the transmission rate change pattern at the time of retransmission is determined by using an OFDM transmission apparatus that transmits data. The data may be determined in advance by an OFDM apparatus that receives data. Although the present embodiment describes a case where a punctured code is used, the present invention can be similarly applied using a turbo code. This is the same in Embodiments 2 and 3 described later.
[0045]
Embodiment 2 FIG.
In the present embodiment, an OFDM transmission apparatus that transmits data transmits an erasure bit string that is retained by punctured encoding when an error occurs in receiving a punctured encoded bit stream. , The receiving side OFDM transmission apparatus performs Viterbi decoding using the lost bit string. Hereinafter, compensation of a transmission error by the OFDM transmission apparatus according to the embodiment of the present invention will be described.
[0046]
Although the OFDM transmission apparatus according to the present embodiment is the same as the OFDM transmission apparatus shown in FIG. 1, the reliability evaluation unit 23 is not used. Hereinafter, an example in which two OFDM transmission apparatuses perform communication will be described. It is assumed that, of the two OFDM transmission apparatuses, a first OFDM transmission apparatus transmits data and a second OFDM transmission apparatus receives data.
[0047]
First, the operation of the first OFDM transmission device will be described using a flowchart. FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of the operation of the OFDM transmission apparatus that transmits data according to the second embodiment. 6, the same reference numerals as those in FIG. 2 denote the same or corresponding components as those shown in FIG. 2, and a description thereof will be omitted.
[0048]
When there is no retransmission request from the second OFDM transmission apparatus (S1, N), the control unit 21 of the first OFDM transmission apparatus performs normal data transmission. The input data is convolutionally encoded by the convolutional encoding unit 2 (S2), and is punctured by the punctured encoding unit 22 (S3). At this time, the lost bit string lost due to the punctured coding is held in the transmission buffer 4 (S51). The punctured coded bit sequence is divided for each carrier to be transmitted, modulated by the OFDM modulation unit 5 on a frame-by-frame basis using the modulation scheme instructed by the control unit 21, and transmitted to the second OFDM transmission apparatus. Is performed (S5).
[0049]
On the other hand, when the first OFDM transmission apparatus receives a NACK signal from the second OFDM transmission apparatus (S1, Y), the control unit 21 in the first OFDM transmission apparatus performs control according to control information added to the NACK signal. The lost bit sequence is read from the transmission buffer 4 to be a retransmission bit sequence (S52), and the retransmission bit sequence is divided into a plurality of carriers and transmitted to the second OFDM transmission device (S5).
[0050]
Next, the operation of the second OFDM transmission device will be described using a flowchart. FIG. 7 is a flowchart showing an example of the operation of the OFDM transmission apparatus for receiving data according to the second embodiment. 7, the same reference numerals as those in FIG. 3 denote the same or corresponding components as those shown in FIG. 3, and a description thereof will be omitted.
[0051]
If the received bit sequence demodulated by the OFDM demodulation unit 8 is not a retransmission bit sequence (S21, N), the control unit 21 in the second OFDM transmission apparatus performs normal data reception. After Steps S22 and S23, the frame error detection unit 11 detects a frame error.
[0052]
When a frame error is detected (S24, Y), the frame error detection unit 11 outputs a detection result to the control unit 21. The control unit 21 adds control information including the retransmission request to the NACK signal (S63), and transmits the NACK signal to the first OFDM transmission device (S45).
[0053]
When the second OFDM transmission apparatus receives the retransmission bit string from the first OFDM transmission apparatus (S21, Y), the control unit 21 reads the holding bit string from the reception buffer 9 (S61), and sets the dummy bit in the holding bit string. Is replaced with a lost bit string (S62). Thereafter, the process proceeds to step S23 to perform Viterbi decoding and detect a frame error.
[0054]
In the above processing, if a frame error occurs even after transmitting the lost bit string, the transmission of the frame is restarted from the beginning, and if this processing is repeated a specified number of times, a timeout occurs.
[0055]
As described above, according to the present embodiment, in an OFDM transmitting apparatus that transmits data, transmission efficiency can be improved by transmitting only a lost bit string shorter than an encoded bit string when an error occurs.
[0056]
Embodiment 3 FIG.
In the present embodiment, switching between the processing of Embodiment 1 and the processing of Embodiment 2 is performed according to the number of retransmissions. Hereinafter, compensation of a transmission error by the OFDM transmission apparatus according to the embodiment of the present invention will be described.
[0057]
The OFDM transmission apparatus according to the present embodiment is the same as the OFDM transmission apparatus shown in FIG. Hereinafter, an example in which two OFDM transmission apparatuses perform communication will be described. It is assumed that, of the two OFDM transmission apparatuses, a first OFDM transmission apparatus transmits data and a second OFDM transmission apparatus receives data.
[0058]
First, the operation of the first OFDM transmission device will be described using a flowchart. FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of the operation of the OFDM transmission apparatus that transmits data according to Embodiment 3. 8, the same reference numerals as those in FIG. 2 or FIG. 6 indicate the same or equivalent objects as those shown in FIG. 2 or FIG. 6, and a description thereof will be omitted.
[0059]
When the first OFDM transmission apparatus receives a NACK signal from the second OFDM transmission apparatus (S1, Y), the control unit 21 in the first OFDM transmission apparatus transmits the transmission rate according to the control information added to the NACK signal. It is determined whether or not to change (S11).
[0060]
When there is no change in the transmission rate (S11, N), the control unit 21 determines whether the retransmission is the first retransmission (S71). When the transmission rate is changed (S11, Y), the control unit 21 determines the modulation scheme and the coding rate from the control information added to the NACK signal, and determines the bit string to be transmitted from the transmission buffer 4 according to the coding rate. Then, the modulation method is set in the OFDM modulator 5 (S12), and the process proceeds to S71.
[0061]
When the retransmission is the first retransmission (Y in S71), the control unit 21 transmits only the bit sequence corresponding to the low-reliability carrier number in the held bit sequence from the transmission buffer 4 according to the low-reliability carrier number included in the control information. The retransmitted bit sequence is read out (S13), the retransmitted bit sequence is divided into a plurality of carriers, and transmitted to the second OFDM transmission apparatus (S5).
[0062]
If the retransmission is the second retransmission (S71, N), the control unit 21 reads the lost bit sequence from the transmission buffer 4 as a retransmission bit sequence according to the retransmission request included in the control information (S52), and divides the retransmission bit sequence into a plurality of carriers. , To the second OFDM transmission apparatus (S5).
[0063]
Next, the operation of the second OFDM transmission device will be described using a flowchart. FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of the operation of the OFDM transmission apparatus that receives data according to the third embodiment. 9, the same reference numerals as those in FIG. 3 or FIG. 7 indicate the same or equivalent objects as those shown in FIG. 3 or FIG. 7, and the description thereof will be omitted.
[0064]
If the received bit sequence demodulated by the OFDM demodulation unit 8 is not a retransmission bit sequence (S21, N), the control unit 21 in the second OFDM transmission apparatus performs normal data reception. After the processing S22 and the processing S23, the frame error detection unit 11 detects a frame error (S24).
[0065]
When a frame error is detected (S24, Y), the frame error detection unit 11 outputs a detection result to the control unit 21. At this time, the control unit 21 determines whether or not the retransmission request is for the first time (S91).
[0066]
If the retransmission request is for the first time (S91, Y), the control unit 21 adds control information including the number of the low reliability carrier extracted by the reliability evaluation unit 23 to the NACK signal (S42), and performs processing. The process moves to S43.
[0067]
If the retransmission request is for the second time (S91, N), the control unit 21 adds control information including the retransmission request to the NACK signal (S63), and proceeds to processing S43.
[0068]
When the second OFDM transmission apparatus receives the retransmission bit string from the first OFDM transmission apparatus (S21, Y), the control unit 21 reads the held bit string from the reception buffer 9 (S81), and the low reliability of the held bit string is obtained. Partial replacement is performed to replace the bit string of the carrier with the retransmission bit string (S82). If the received retransmission bit string is a lost bit string, the control unit 21 reads the held bit string from the reception buffer 9 (S81), and performs a partial replacement of replacing the dummy bit in the held bit string with the lost bit string (S82). Thereafter, the process proceeds to step S23 to perform Viterbi decoding and detect a frame error.
[0069]
In the above processing, even if the data of all carriers determined to have low reliability is retransmitted and the lost bit string is transmitted, if a frame error occurs, the transmission of the frame is restarted from the beginning, and this processing is performed. If the repetition is performed the specified number of times, a timeout occurs.
[0070]
When retransmission is completed, the control unit 21 of the first OFDM transmission apparatus returns the modulation scheme at the time of retransmission in the OFDM modulation unit 5 and the setting of the bit string transmitted from the transmission buffer 4 at the time of retransmission to the original setting. When the retransmission is completed, the control unit 21 of the second OFDM transmission apparatus returns the modulation scheme at the time of retransmission in the OFDM demodulation unit 8 and the coding rate at the time of retransmission in the Viterbi decoding unit 10 to the original settings. .
[0071]
In the present embodiment, only the transmission rate is changed at the first retransmission and the transmission rate change and the lost bit sequence are transmitted at the second retransmission. However, the transmission rate change and the lost bit sequence are transmitted depending on the number of retransmissions. May be switched.
[0072]
As described above, according to the present embodiment, the reliability of retransmission can be improved by changing the transmission rate and switching the transmission of the lost bit string for each retransmission count.
[0073]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, the reliability of retransmission can be improved by adopting a low transmission rate during retransmission. Further, by transmitting a lost bit string by punctured coding, the effect of a forward error correction (FEC) system can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a configuration of an OFDM transmission device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of an operation of the OFDM transmission apparatus that transmits data according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of an operation of the OFDM transmission apparatus that receives data according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a transmission rate change table based on carrier reliability.
FIG. 5 is a diagram showing an example of a transmission rate change table based on BER.
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of an operation of the OFDM transmission apparatus that transmits data according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of an operation of the OFDM transmission apparatus that receives data according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of an operation of the OFDM transmission apparatus that transmits data according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of an operation of the OFDM transmission apparatus that receives data according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 10 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a conventional OFDM transmission device.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 21 control section, 2 convolutional coding section, 22 punctured coding section, 4 transmission buffer, 5 OFDM modulation section, 6 antenna switching section, 7 antenna, 8 OFDM demodulation section, 9 reception buffer, 10 Viterbi decoding section, 11 Frame error detection unit, 23 reliability evaluation unit.

Claims

In an OFDM transmission apparatus that transmits data or receives data using any of a plurality of transmission rates,
In the reception of the data, if an error occurs in the received data, it is determined that there is an error in the data of the carrier that does not satisfy the predetermined quality, and a NACK signal to which the number of the carrier that does not satisfy the predetermined quality is added is transmitted. Perform a retransmission request using, switch to a transmission rate lower than the transmission rate of the received data, receive the data to be retransmitted,
In the transmission of the data, when the NACK signal is received after the transmission of the data, the transmission rate is switched to a transmission rate lower than the transmission rate of the transmitted data, and data of a carrier that does not satisfy the predetermined quality is retransmitted. OFDM transmission apparatus.

The OFDM transmission apparatus according to claim 1,
The transmission rate switching is performed by switching a modulation scheme and a coding rate.

In an OFDM transmission apparatus that transmits or receives data using turbo code or punctured coding,
In the transmission of the data, while transmitting the coded bit string generated by the turbo code or punctured coding, holding the lost bit string lost by the turbo code or punctured coding, error in the transmission of the coded bit string When it is determined that has occurred, the lost bit sequence is transmitted,
In the reception of the data, if an error occurs in the result of performing the Viterbi decoding of the predetermined data using the received coded bit string and dummy bits, the received coded bit string is retained, and then the lost bit string is stored. An OFDM transmission apparatus, wherein, upon reception, Viterbi decoding of the predetermined data is performed again using the held encoded bit sequence and the received lost bit sequence.