JP2004153640A - 送信装置及び送信方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ターボ符号化後の送信データを適応変調して送信する場合に、ターボ符号化と適応変調との相乗効果をえることにより、誤り率特性と伝送効率との両立を一段と図ること。
【解決手段】符号化部１０２は、送信データをターボ符号化してシステマティックビットデータを第１の変調部１０３ａへ出力し、パリティビットデータを第２の変調部１０４へ出力する。第１の変調部１０３ａは、システマティックビットデータを常にＱＰＳＫ変調する。第２の変調部１０３ｂは、パリティビットデータを適応変調する。制御部１０１は、ＲＳＳＩの値がしきい値以上の場合は、１６ＱＡＭ変調を行う制御信号を第２の変調部１０３ｂへ出力し、ＲＳＳＩ信号の値がしきい値未満の場合は、ＱＰＳＫ変調を行う制御信号を第２の変調部１０３ｂへ出力する。
【選択図】 図１
【解決手段】符号化部１０２は、送信データをターボ符号化してシステマティックビットデータを第１の変調部１０３ａへ出力し、パリティビットデータを第２の変調部１０４へ出力する。第１の変調部１０３ａは、システマティックビットデータを常にＱＰＳＫ変調する。第２の変調部１０３ｂは、パリティビットデータを適応変調する。制御部１０１は、ＲＳＳＩの値がしきい値以上の場合は、１６ＱＡＭ変調を行う制御信号を第２の変調部１０３ｂへ出力し、ＲＳＳＩ信号の値がしきい値未満の場合は、ＱＰＳＫ変調を行う制御信号を第２の変調部１０３ｂへ出力する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信装置及び送信方法に関し、特にターボ符号器を用いて符号化した送信データを送信する送信装置及び送信方法に適用し得る。
【０００２】
【従来の技術】
従来、誤り訂正符号化方式にターボ符号があり、３ＧＰＰで標準化として採用されている（例えば、特許文献１参照。）。このターボ符号は、他の誤り訂正方式と比較すると、非常に良好な誤り率特性がえられることが特徴である。このようなターボ符号器により符号化された送信データに対して通信品質に応じた適応変調を行うことにより、伝送効率を向上させる送信装置が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２１７７４８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の送信装置及び送信方法においては、ターボ符号器により符号化された送信データを適応変調しても、ターボ符号化により良好な誤り率特性がえられるという特徴と、適応変調により伝送効率を向上させることができるという特徴とを相互に生かすことができず、誤り率特性と伝送効率との両立を図ることができないという問題がある。
【０００５】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ターボ符号化後の送信データを適応変調して送信する場合に、ターボ符号化と適応変調との相乗効果をえることにより、誤り率特性と伝送効率との両立を一段と図ることができる送信装置及び送信方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の送信装置は、送信データをターボ符号化してシステマティックビットデータとパリティビットデータとを出力する符号化手段と、前記システマティックビットデータと前記パリティビットデータとを各々独立に変調する変調手段と、前記変調手段にて変調した前記システマティックビットデータ及び前記パリティビットデータを送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
【０００７】
また、本発明の送信装置における前記変調手段は、システマティックビットデータまたはパリティビットデータのいずれか一方の変調方式を固定にし、システマティックビットデータまたはパリティビットデータのいずれか他方の変調方式を適応的に変化させる構成を採る。
【０００８】
また、本発明の送信装置における前記変調手段は、システマティックビットデータとパリティビットデータとの両方の変調方式を適応的に変化させる構成を採る。
【０００９】
これらの構成によれば、回線品質に応じてシステマティックビットデータとパリティビットデータとの変調方式を別個の変調方式にすることができるため、回線品質が劣化した場合に、システマティックビットデータを多値数の小さい変調方式にして誤り率特性の低下を防ぎ、その上で誤りが生じた際には、システマティックビットデータよりは多値数が多い変調方式にて送信したパリティビットにて誤り訂正を行うことができ、送信データの再送回数を減少させて、誤り率特性の向上と伝送効率の向上との両立を一段と図ることができる。
【００１０】
本発明の送信装置における前記変調手段は、通信品質がパリティビットデータの変調方式の変更の際の通信品質よりも良好な場合に、システマティックビットデータの変調方式を変更する構成を採る。
【００１１】
この構成によれば、システマティックビットデータにおける適応変調は、パリティビットデータにおける適応変調を行う時の回線品質よりも回線品質が良好な時に行うので、回線品質が劣化してきた際に、先にシステマティックビットデータの変調方式を多値数の小さい変調方式にすることができ、パリティビットデータの誤り率特性の低下よりも先にシステマティックビットデータの誤り率特性の低下を防ぐことにより、システマティックビットデータの再送要求回数を減少させることができる。
【００１２】
本発明の送信装置は、前記送信データが良好な通信品質を要求される場合には、前記変調手段は、システマティックビットデータ及びパリティビットデータを多値数の少ない変調方式にて変調する構成を採る。
【００１３】
また、本発明の送信装置における前記送信データは、通信制御に使用される情報若しくは再送情報である構成を採る。
【００１４】
これらの構成によれば、良好な通信品質を要求される送信データを送信する際は、システマティックビットデータとパリティビットデータとの両方を多値数の少ない変調方式を用いて各々独立して変調するので、システマティックビットデータの誤り率特性の低下を防ぎ、その上で誤りが生じた際には、多値数の少ない変調方式にて変調したパリティビットデータを用いて誤り訂正を行うことができ、良好な通信品質を要求される送信データの誤り率特性の低下を確実に防ぐことができる。
【００１５】
本発明の送信装置における前記送信手段は、変調後の前記システマティックビットデータ及びパリティビットデータを拡散する拡散手段と、拡散後の信号を直交周波数分割多重する直交周波数分割多重手段とを具備する構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ通信方式において、誤り率特性の向上と伝送効率の向上との両立を図ることができる。
【００１７】
本発明の送信装置は、前記拡散手段の拡散率を「１」とし、送信信号の符号多重数を「１」とする構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、ＯＦＤＭ通信方式において、誤り率特性の向上と伝送効率の向上との両立を図ることができる。
【００１９】
本発明の基地局装置は、上記のいずれかの送信装置を具備する構成を採る。また、本発明の通信端末装置は、上記のいずれかの送信装置を具備する構成を採る。
【００２０】
これらの構成によれば、基地局装置と通信端末装置との通信において、誤り率特性の向上と伝送効率の向上との両立を一段と図ることができる。
【００２１】
本発明の送信方法は、送信データをターボ符号化してシステマティックビットデータとパリティビットデータとを出力する工程と、システマティックビットデータを固定された変調方式により変調する工程と、パリティビットデータをシステマティックビットデータとは独立して適応的に変調する工程と、変調したシステマティックビットデータ及び変調したパリティビットデータを送信する工程と、を具備することである。
【００２２】
この方法によれば、回線品質に応じてシステマティックビットデータとパリティビットデータとの変調方式を別個の変調方式にすることができるため、回線品質が劣化した場合に、システマティックビットデータを多値数の小さい変調方式にして誤り率特性の低下を防ぎ、その上で誤りが生じた際には、システマティックビットデータよりは多値数が多い変調方式にて送信したパリティビットにて誤り訂正を行うことができ、送信データの再送回数を減少させて、誤り率特性の向上と伝送効率の向上との両立を一段と図ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、システマティックビットデータとパリティビットデータとを、独立して適応変調することである。即ち、回線品質が劣化した場合は、システマティックビットデータを多値数の小さい変調方式にして誤り率特性の低下を防ぎ、その上で誤りが生じた際には、システマティックビットデータよりは多値数が多い変調方式にて送信したパリティビットにて誤り訂正を行い、送信データの再送回数を減少させることである。
【００２４】
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。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る送信装置１００の構成を示す図である。送信装置１００は、制御部１０１、符号化部１０２、変調部１０３、パラレル／シリアル（以下「Ｐ／Ｓ」と記載する）変換部１０５、拡散器１０６、シリアル／パラレル（以下「Ｓ／Ｐ」と記載する）変換部１０７、逆離散フーリエ変換部（ＩＤＦＴ）１０８及びアンテナ１０９とから主に構成される。また、変調部１０３は、第１の変調部１０３ａ及び第２の変調部１０３ｂとから主に構成される。
【００２６】
制御部１０１は、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）信号を用いて通信品質を判定し、通信品質に応じた制御信号を第２の変調部１０３ｂへ出力する。即ち、ＲＳＳＩ信号がしきい値以上であれば、変調方式を１６ＱＡＭ等の多値数の多い変調方式に設定する制御信号を第２の変調部１０３ｂへ出力する。一方、ＲＳＳＩ信号がしきい値未満であれば、変調方式をＱＰＳＫ等の多値数の少ない変調方式に設定する制御信号を第２の変調部１０３ｂへ出力する。なお、現在通信中であって、且つ、制御部１０１における判定の結果、現在用いている変調方式を継続して用いる場合は、制御部１０１は、制御信号を第２の変調部１０３ｂへ出力しない。ここで、多値数が多い変調方式とは、Ｉ−Ｑ平面におけるコンスタレーションマッピング点の数が多い変調方式のことである。
【００２７】
符号化部１０２は、例えばターボ符号器であり、入力した送信データの一部を符号化せずにシステマティックビットデータとして第１の変調部１０３ａへ出力するとともに、入力した送信データの残りの一部に対して再帰畳み込み符号化を行って、パリティビットデータとして第２の変調部１０３ｂへ出力する。なお、符号化部１０２は、ターボ符号器以外の符号器でも良い。符号化部１０２の詳細については、後述する。
【００２８】
第１の変調部１０３ａは、変調方式はＱＰＳＫに固定されており、符号化部１０２から入力したシステマティックビットデータに対してＱＰＳＫ変調を行ってＰ／Ｓ変換部１０５へ出力する。
【００２９】
第２の変調部１０３ｂは、制御部１０１から入力した制御信号に基づいて、符号化部１０２から入力したパリティビットデータに対して、ＱＰＳＫ変調若しくは１６ＱＡＭ変調等の適応変調を行って、Ｐ／Ｓ変換部１０５へ出力する。なお、変調方式の変更方法については、後述する。
【００３０】
送信手段であるＰ／Ｓ変換部１０５は、第１の変調部１０３ａから入力したシステマティックビットデータと第２の変調部１０３ｂから入力したパリティビットデータを、パラレルデータからシリアルデータに変換して拡散器１０６へ出力する。
【００３１】
拡散手段である拡散器１０６は、Ｓ／Ｐ変換部１０７から入力した送信データに対して、拡散符号を乗算してＳ／Ｐ変換部１０７へ出力する。なお、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ通信方式により送信する場合には、拡散率は「１」以外とする拡散符号を乗算し、ＯＦＤＭ通信方式により送信する場合には、拡散率は「１」とする拡散符号を乗算する。
【００３２】
Ｓ／Ｐ変換部１０７は、拡散器１０６から入力した送信データをシリアルデータからパラレルデータに変換して逆離散フーリエ変換部１０８へ出力する。
【００３３】
逆離散フーリエ変換部１０８は、Ｎ個（Ｎは任意の自然数）の異なる周波数のサブキャリアの和に変換して送信データを生成し、生成した送信データをアンテナ１０９より送信する。なお、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ通信方式により送信する場合には、各サブキャリアの信号多重数は「１」以外の多重数として送信信号の符号多重数を「１」以外とし、ＯＦＤＭ通信方式により送信する場合には、各サブキャリアの信号多重数は「１」として送信信号の符号多重数を「１」とする。なお、Ｓ／Ｐ変換部１０７及び逆離散フーリエ変換部１０８は、直交周波数分割多重手段を構成している。
【００３４】
次に、符号化部１０２の構成の詳細について、図２を用いて説明する。符号化部１０２は、インタリーバ２０１、畳み込み符号化部２０２及び畳み込み符号化部２０３とから主に構成される。
【００３５】
インタリーバ２０１は、送信データをインタリーブして畳み込み符号化部２０３へ出力する。
【００３６】
畳み込み符号化部２０２は、送信データの一部を再帰畳み込み符号化して第２の変調部１０３ｂへ出力する。畳み込み符号化部２０２からの出力が、パリティビットデータである。
【００３７】
畳み込み符号化部２０３は、インタリーバ２０１から入力した送信データの一部を再帰畳み込み符号化して第２の変調部１０３ｂへ出力する。畳み込み符号化部２０３からの出力が、パリティビットデータである。なお、符号化部１０２に入力した送信データの一部は、符号化されずにそのまま出力される。この出力がシステマティックビットデータである。
【００３８】
次に、送信装置１００の動作について、図３を用いて説明する。送信データは、符号化部１０２にて符号化され（ステップ（以下「ＳＴ」と記載する）３０１）、システマティックビットデータは第１の変調部１０３ａへ出力され、パリティビットデータは第２の変調部１０３ｂへ出力される。第１の変調部１０３ａに入力したシステマティックビットデータは、ＱＰＳＫ変調されてＰ／Ｓ変換部１０５へ出力される（ＳＴ３０２）。
【００３９】
制御部１０１は、ＲＳＳＩ信号に基づいて、ＲＳＳＩ信号がしきい値以上か否かを判定し（ＳＴ３０３）、ＲＳＳＩ信号がしきい値以上の場合は、通信品質が良好であるものとして、制御部１０１より変調方式を１６ＱＡＭに設定する制御信号を第２の変調部１０３ｂへ出力する。第２の変調部１０３ｂは、制御部１０１から入力した変調方式を設定する制御信号に基づいて、変調方式を１６ＱＡＭに設定する（ＳＴ３０４）。第２の変調部１０３ｂに入力したパリティビットデータは、１６ＱＡＭ変調されてＰ／Ｓ変換部１０５へ出力される（ＳＴ３０５）。
【００４０】
一方、ＳＴ３０３において、ＲＳＳＩ信号がしきい値未満の場合は、制御部１０１より変調方式をＱＰＳＫに設定する制御信号を第２の変調部１０３ｂへ出力する。第２の変調部１０３ｂは、制御部１０１から入力した変調方式を設定する制御信号に基づいて、変調方式をＱＰＳＫに設定する（ＳＴ３０６）。第２の変調部１０３ｂに入力したパリティビットデータは、ＱＰＳＫ変調されてＰ／Ｓ変換部１０５へ出力される（ＳＴ３０７）。Ｐ／Ｓ変換部１０５は、システマティックビットデータとパリティビットデータをパラレルデータからシリアルデータへ変換して拡散器１０６へ出力する（ＳＴ３０８）。次に、送信データは、拡散器１０６にて拡散符号を乗算され（ＳＴ３０９）、さらに直交周波数分割多重処理であるＳ／Ｐ変換処理及び逆離散フーリエ変換処理を施されてアンテナ１０９より送信される（ＳＴ３１０）。
【００４１】
このような送信装置において、回線品質が劣化した場合は、システマティックビットデータを多値数の小さい変調方式にして誤り率特性の低下を防ぎ、その上で誤りが生じた際には、システマティックビットデータよりは多値数が多い変調方式にて送信したパリティビットにて誤り訂正を行うことができ、送信データの再送回数を減少させる。
【００４２】
一方、回線品質が良好になった場合は、システマティックビットデータを多値数の大きい変調方式にして誤り率特性を向上させることができ、その上で誤りが生じた際には、システマティックビットデータよりは多値数が少ないが誤り率特性が低下しない程度の変調方式にて送信したパリティビットにて誤り訂正を行うことができ、送信データの再送回数を減少させる。
【００４３】
このように、本実施の形態の送信装置及び送信方法によれば、システマティックビットデータとパリティビットデータとを各々独立して変調し、通信品質に応じてパリティビットデータの変調方式を適応的に変更するので、誤り率特性の向上と伝送効率の向上との両立を図ることができる。また、独立に変調したシステマティイクビットデータとパリティビットデータを拡散処理した後に直交周波数分割多重するので、送信データの誤り率特性をさらに向上させることができる。
【００４４】
なお、本実施の形態においては、パリティビットデータのみを通信品質に応じて適応変調することとしたが、システマティックビットデータのみを通信品質に応じて適応変調するようにしても良い。
【００４５】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係る送信装置４００の構成を示す図である。本実施の形態における変調部４０２は、第１の変調部４０２ａ及び第２の変調部４０２ｂとから主に構成される。本実施の形態は、第１の変調部４０２ａと第２の変調部４０２ｂとの両方における変調方式を、通信品質に応じて適応変調する点を特徴とするものである。なお、第１の変調部４０２ａに制御部４０１からの制御信号が入力する点が図１と相違しており、上記実施の形態１と同一構成の部分は、その説明を省略する。
【００４６】
制御部４０１は、ＲＳＳＩ信号を用いて通信品質を判定し、通信品質に応じた制御信号を第１の変調部４０２ａ及び第２の変調部４０２ｂへ出力する。制御部４０１は、変調方式を設定する際に、システマティックビットデータを変調する際の変調方式を設定するためのしきい値αとパリティビットデータを変調する際の変調方式を設定するためのしきい値βとの２種類のしきい値を用いる。即ち、ＲＳＳＩ信号がしきい値α以上であれば、変調方式を１６ＱＡＭ等の多値数の多い変調方式に設定する制御信号を第１の変調部４０２ａへ出力し、ＲＳＳＩ信号がしきい値β以上であれば、変調方式をＱＰＳＫ等の多値数の多い変調方式に設定する制御信号を第２の変調部４０２ｂへ出力する。
【００４７】
一方、制御部４０１は、ＲＳＳＩ信号がしきい値α未満であれば変調方式をＱＰＳＫ等の多値数の少ない変調方式に設定する制御信号を第１の変調部４０２ａへ出力し、ＲＳＳＩ信号がしきい値β未満であれば変調方式をＱＰＳＫ等の多値数の少ない変調方式に設定する制御信号を第２の変調部４０２ｂへ出力する。なお、現在通信中であって、且つ、制御部４０１における判定の結果、現在用いている変調方式を継続して用いる場合は、制御部４０１は、制御信号を第１の変調部４０２ａ及び第２の変調部４０２ｂへ出力しない。なお、制御部４０１の構成の詳細については、後述する。
【００４８】
第１の変調部４０２ａは、制御部４０１から入力した制御信号に基づいて、符号化部１０２から入力したシステマティックビットデータに対して、ＱＰＳＫ変調若しくは１６ＱＡＭ変調を行ってＰ／Ｓ変換部１０５へ出力する。
【００４９】
第２の変調部４０２ｂは、制御部４０１から入力した制御信号に基づいて、符号化部１０２から入力したパリティビットデータに対して、ＱＰＳＫ変調若しくは１６ＱＡＭ変調等の適応変調を行って、Ｐ／Ｓ変換部１０５へ出力する。なお、変調方式の変更方法については、後述する。
【００５０】
次に、制御部４０１の構成の詳細について、図５を用いて説明する。制御部４０１は、第１の判定制御部５０１及び第２の判定制御部５０２とから主に構成される。
【００５１】
第１の判定制御部５０１は、ＲＳＳＩ信号が、あらかじめ設定したしきい値α以上であれば変調方式を１６ＱＡＭに設定する制御信号を第１の変調部４０２へ出力する。一方、ＲＳＳＩ信号が、しきい値α未満であれば変調方式をＱＰＳＫに設定する制御信号を第１の変調部４０２ａへ出力する。
【００５２】
第２の判定制御部５０２は、ＲＳＳＩ信号が、あらかじめ設定したしきい値β以上であれば変調方式を１６ＱＡＭに設定する制御信号を第１の変調部４０２へ出力する。一方、ＲＳＳＩ信号が、しきい値β未満であれば変調方式をＱＰＳＫに設定する制御信号を第２の変調部４０２ｂへ出力する。
【００５３】
システマティックビットデータは、パリティビットデータよりも良好な通信品質が要求されるため、しきい値αは、しきい値βよりも高いＲＳＳＩの値に設定する。これにより、システマティックビットデータは、常に、パリティビットデータと同一の変調方式若しくはパリティビットデータの変調方式よりも多値数が少ない変調方式により変調される。
【００５４】
次に、送信装置４００の動作について、図６を用いて説明する。送信データは、符号化部１０２にて符号化され（ＳＴ６０１）、システマティックビットデータは第１の変調部４０２ａへ出力され、パリティビットデータは第２の変調部４０２ｂへ出力される。
【００５５】
制御部４０１は、ＲＳＳＩ信号に基づいて、ＲＳＳＩ信号がしきい値α以上か否かを判定し（ＳＴ６０２）、ＲＳＳＩ信号がしきい値α以上の場合は、通信品質が良好であるものとして、制御部４０１より変調方式を１６ＱＡＭに設定する制御信号を第１の変調部４０２ａへ出力する。第１の変調部４０２ａは、制御部４０１から入力した変調方式を設定する制御信号に基づいて、変調方式を１６ＱＡＭに設定する（ＳＴ６０３）。第１の変調部４０２ａに入力したシステマティックビットデータは、１６ＱＡＭ変調されてＰ／Ｓ変換部１０５へ出力される（ＳＴ６０４）。
【００５６】
一方、ＳＴ６０２において、ＲＳＳＩ信号がしきい値α未満の場合は、制御部４０１より変調方式をＱＰＳＫに設定する制御信号を出力する。第１の変調部４０２ａは、制御部４０１から入力した変調方式を設定する制御信号に基づいて、変調方式をＱＰＳＫに設定する（ＳＴ６０５）。第２の変調部４０２ｂに入力したシステマティックビットデータは、ＱＰＳＫ変調されてＰ／Ｓ変換部１０５へ出力される（ＳＴ６０６）。
【００５７】
次に、制御部４０１は、ＲＳＳＩ信号に基づいて、ＲＳＳＩ信号がしきい値β以上か否かを判定し（ＳＴ６０７）、ＲＳＳＩ信号がしきい値β以上の場合は、通信品質が良好であるものとして、制御部４０１より変調方式を１６ＱＡＭに設定する制御信号を第２の変調部４０２ｂへ出力する。第２の変調部４０２ｂは、制御部４０１から入力した変調方式を設定する制御信号に基づいて、変調方式を１６ＱＡＭに設定する（ＳＴ６０８）。第２の変調部４０２ｂに入力したパリティビットデータは、１６ＱＡＭ変調されてＰ／Ｓ変換部１０５へ出力される（ＳＴ６０９）。
【００５８】
一方、ＳＴ６０７において、ＲＳＳＩ信号がしきい値β未満の場合は、制御部４０１より変調方式をＱＰＳＫに設定する制御信号を第２の変調部４０２ｂへ出力する。第２の変調部４０２ｂは、制御部４０１から入力した変調方式を設定する制御信号に基づいて、変調方式をＱＰＳＫに設定する（ＳＴ６１０）。第２の変調部４０２ｂに入力したパリティビットデータは、ＱＰＳＫ変調されてＰ／Ｓ変換部１０５へ出力される（ＳＴ６１１）。Ｐ／Ｓ変換部１０５は、システマティックビットデータとパリティビットデータをパラレルからシリアルへ変換して拡散器１０６へ出力する（ＳＴ６１２）。次に、送信データは、拡散器１０６にて拡散符号を乗算され（ＳＴ６１３）、さらに直交周波数分割多重処理であるＳ／Ｐ変換処理及び逆離散フーリエ変換処理を施されてンテナ１０９より送信される（ＳＴ６１４）。
【００５９】
このように、本実施の形態の送信装置及び送信方法によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、システマティックビットデータを通信品質に応じて適応変調するため、さらに誤り率特性の向上と伝送効率の向上との両立を図ることができる。また、制御部４０１において、システマティックビットデータの場合とパリティビットデータの場合とで、ＲＳＳＩ信号を異なるしきい値と比較するので、通信品質の変化に柔軟に対応させて誤り率特性の向上と伝送効率の向上との両立を図ることができる。
【００６０】
なお、本実施の形態においては、制御部４０１において、通信品質がＲＳＳＩ信号以上であるか否かを判定する際に用いるしきい値α及びしきい値βの値を異なる値にしたが、しきい値αとしきい値βを同一の値に設定しても良いし、しきい値αの値が、しきい値βの値よりも小さくなるようにしても良い。
【００６１】
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３に係る送信装置７００の構成を示す図である。本実施の形態は、第１の変調部１０３ａと第２の変調部１０３ｂとの両方における変調方式を常にＱＰＳＫ等の多値数の少ない変調方式にする点を特徴とするものである。なお、図１と同一構成である部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６２】
第１の変調部１０３ａは、送信データをＱＰＳＫにより変調してＰ／Ｓ変換部１０５へ出力する。
【００６３】
第２の変調部１０３ｂは、送信データをＱＰＳＫにより変調してＰ／Ｓ変換部１０５へ出力する。
【００６４】
本実施の形態における送信データは、制御情報及び再送情報等の良好な通信品質を要求されるものである。なお、送信データは、制御情報及び再送情報に限らず、良好な通信品質を要求されるものを含む。
【００６５】
このように、本実施の形態の送信装置及び送信方法によれば、システマティックビットデータとパリティビットデータとを各々独立して変調し、変調方式を固定的に多値数の少ない変調方式にするので、送信データが制御情報及び再送情報等の良好な通信品質が要求されるものである場合に、誤り率特性の向上と伝送効率の向上との両立を図ることができる。また、独立に変調したシステマティイクビットデータとパリティビットデータを拡散処理した後に直交周波数分割多重するので、送信データの誤り率特性をさらに向上させることができる。
【００６６】
なお、本実施の形態においては、変調方式をＱＰＳＫとしたが、ＱＰＳＫに限らず、多値数が少ない変調方式であればＱＰＳＫ以外でも良い。また、第１の変調部１０３ａと第２の変調部１０３ｂは、両方共ＱＰＳＫにより変調することとしたが、必ずしも同一の変調方式にする必要はなく、第１の変調部１０３ａと第２の変調部１０３ｂの変調方式を各々異なる変調方式にしても良い。
【００６７】
因みに、システマティックビットデータは、パリティビットデータよりも良好な通信品質を要求されるため、システマティックビットデータとパリティビットデータとの両方に変調方式として１６ＱＡＭが用いられた場合、システマティックビットデータを極性ビットに配置するという処理を行う方法もある。これにより、システマティックビットデータは、良好な誤り率特性が得られる。
【００６８】
しかし、１６ＱＡＭの極性ビットの品質は、ＱＰＳＫの品質よりは劣るため、システマティックビットを極性ビットに配置しても、上記実施の形態１及び実施の形態２よりは誤り率特性は劣化する。また、システマティックビットを極性ビットに配置する処理は、送信データを２つの系統に分けて１６ＱＡＭの極性ビットと振幅ビットにそれぞれ配置するという特別な処理が必要であるため、上記実施の形態１及び実施の形態２よりは処理が複雑になる。また、システマティックビットを極性ビットに配置する処理は、８ＰＳＫ、ＱＰＳＫ及びＢＰＳＫでは行えないが、上記実施の形態１及び実施の形態２は変調方式に制約はない。
【００６９】
なお、上記実施の形態１及び実施の形態２においては、１６ＱＡＭ及びＱＰＳＫを用いて適応変調することとしたが、本発明はこれに限らず、１６ＱＡＭ及びＱＰＳＫ以外の８ＰＳＫ及びＢＰＳＫ等の変調方式により適応変調を行っても良い。また、実施の形態１及び実施の形態２においては、システマティックビットデータを第１の変調部で変調するとともにパリティビットデータを第２の変調部で変調することとしたが、本発明はこれに限らず、１つの変調部によりシステマティックビットとパリティビットを変調するようにしても良い。また、実施の形態１及び実施の形態２においては、ＲＳＳＩ信号に基づいて通信品質を判定することとしたが、本発明はこれに限らず、ＲＳＳＩ信号以外に通信品質を判定できる信号等があれば、ＲＳＳＩ信号以外の信号等により通信品質を判定するようにしても良い。また、実施の形態１及び実施の形態２における送信装置及び送信方法は、ＣＤＭＡ、ＯＦＤＭ、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ、マルチキャリアＣＤＭＡ及びシングルキャリヤ等の任意の通信方式に適用可能である。また、実施の形態１及び実施の形態２における送信装置及び送信方法は、基地局装置及び通信端末装置に適用することが可能である。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ターボ符号化後の送信データを適応変調して送信する場合に、ターボ符号化と適応変調との相乗効果をえることにより、誤り率特性と伝送効率との両立を一段と図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る符号化部の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係る送信装置の動作を示すフロー図
【図４】本発明の実施の形態２に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態２に係る制御部の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態２に係る送信装置の動作を示すフロー図
【図７】本発明の実施の形態３に係る送信装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１０１ 制御部
１０２ 符号化部
１０３、４０２ 変調部
１０３ａ、４０２ａ 第１の変調部
１０３ｂ、４０２ｂ 第２の変調部
１０５ Ｐ／Ｓ変換部
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信装置及び送信方法に関し、特にターボ符号器を用いて符号化した送信データを送信する送信装置及び送信方法に適用し得る。
【０００２】
【従来の技術】
従来、誤り訂正符号化方式にターボ符号があり、３ＧＰＰで標準化として採用されている（例えば、特許文献１参照。）。このターボ符号は、他の誤り訂正方式と比較すると、非常に良好な誤り率特性がえられることが特徴である。このようなターボ符号器により符号化された送信データに対して通信品質に応じた適応変調を行うことにより、伝送効率を向上させる送信装置が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２１７７４８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の送信装置及び送信方法においては、ターボ符号器により符号化された送信データを適応変調しても、ターボ符号化により良好な誤り率特性がえられるという特徴と、適応変調により伝送効率を向上させることができるという特徴とを相互に生かすことができず、誤り率特性と伝送効率との両立を図ることができないという問題がある。
【０００５】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ターボ符号化後の送信データを適応変調して送信する場合に、ターボ符号化と適応変調との相乗効果をえることにより、誤り率特性と伝送効率との両立を一段と図ることができる送信装置及び送信方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の送信装置は、送信データをターボ符号化してシステマティックビットデータとパリティビットデータとを出力する符号化手段と、前記システマティックビットデータと前記パリティビットデータとを各々独立に変調する変調手段と、前記変調手段にて変調した前記システマティックビットデータ及び前記パリティビットデータを送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
【０００７】
また、本発明の送信装置における前記変調手段は、システマティックビットデータまたはパリティビットデータのいずれか一方の変調方式を固定にし、システマティックビットデータまたはパリティビットデータのいずれか他方の変調方式を適応的に変化させる構成を採る。
【０００８】
また、本発明の送信装置における前記変調手段は、システマティックビットデータとパリティビットデータとの両方の変調方式を適応的に変化させる構成を採る。
【０００９】
これらの構成によれば、回線品質に応じてシステマティックビットデータとパリティビットデータとの変調方式を別個の変調方式にすることができるため、回線品質が劣化した場合に、システマティックビットデータを多値数の小さい変調方式にして誤り率特性の低下を防ぎ、その上で誤りが生じた際には、システマティックビットデータよりは多値数が多い変調方式にて送信したパリティビットにて誤り訂正を行うことができ、送信データの再送回数を減少させて、誤り率特性の向上と伝送効率の向上との両立を一段と図ることができる。
【００１０】
本発明の送信装置における前記変調手段は、通信品質がパリティビットデータの変調方式の変更の際の通信品質よりも良好な場合に、システマティックビットデータの変調方式を変更する構成を採る。
【００１１】
この構成によれば、システマティックビットデータにおける適応変調は、パリティビットデータにおける適応変調を行う時の回線品質よりも回線品質が良好な時に行うので、回線品質が劣化してきた際に、先にシステマティックビットデータの変調方式を多値数の小さい変調方式にすることができ、パリティビットデータの誤り率特性の低下よりも先にシステマティックビットデータの誤り率特性の低下を防ぐことにより、システマティックビットデータの再送要求回数を減少させることができる。
【００１２】
本発明の送信装置は、前記送信データが良好な通信品質を要求される場合には、前記変調手段は、システマティックビットデータ及びパリティビットデータを多値数の少ない変調方式にて変調する構成を採る。
【００１３】
また、本発明の送信装置における前記送信データは、通信制御に使用される情報若しくは再送情報である構成を採る。
【００１４】
これらの構成によれば、良好な通信品質を要求される送信データを送信する際は、システマティックビットデータとパリティビットデータとの両方を多値数の少ない変調方式を用いて各々独立して変調するので、システマティックビットデータの誤り率特性の低下を防ぎ、その上で誤りが生じた際には、多値数の少ない変調方式にて変調したパリティビットデータを用いて誤り訂正を行うことができ、良好な通信品質を要求される送信データの誤り率特性の低下を確実に防ぐことができる。
【００１５】
本発明の送信装置における前記送信手段は、変調後の前記システマティックビットデータ及びパリティビットデータを拡散する拡散手段と、拡散後の信号を直交周波数分割多重する直交周波数分割多重手段とを具備する構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ通信方式において、誤り率特性の向上と伝送効率の向上との両立を図ることができる。
【００１７】
本発明の送信装置は、前記拡散手段の拡散率を「１」とし、送信信号の符号多重数を「１」とする構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、ＯＦＤＭ通信方式において、誤り率特性の向上と伝送効率の向上との両立を図ることができる。
【００１９】
本発明の基地局装置は、上記のいずれかの送信装置を具備する構成を採る。また、本発明の通信端末装置は、上記のいずれかの送信装置を具備する構成を採る。
【００２０】
これらの構成によれば、基地局装置と通信端末装置との通信において、誤り率特性の向上と伝送効率の向上との両立を一段と図ることができる。
【００２１】
本発明の送信方法は、送信データをターボ符号化してシステマティックビットデータとパリティビットデータとを出力する工程と、システマティックビットデータを固定された変調方式により変調する工程と、パリティビットデータをシステマティックビットデータとは独立して適応的に変調する工程と、変調したシステマティックビットデータ及び変調したパリティビットデータを送信する工程と、を具備することである。
【００２２】
この方法によれば、回線品質に応じてシステマティックビットデータとパリティビットデータとの変調方式を別個の変調方式にすることができるため、回線品質が劣化した場合に、システマティックビットデータを多値数の小さい変調方式にして誤り率特性の低下を防ぎ、その上で誤りが生じた際には、システマティックビットデータよりは多値数が多い変調方式にて送信したパリティビットにて誤り訂正を行うことができ、送信データの再送回数を減少させて、誤り率特性の向上と伝送効率の向上との両立を一段と図ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、システマティックビットデータとパリティビットデータとを、独立して適応変調することである。即ち、回線品質が劣化した場合は、システマティックビットデータを多値数の小さい変調方式にして誤り率特性の低下を防ぎ、その上で誤りが生じた際には、システマティックビットデータよりは多値数が多い変調方式にて送信したパリティビットにて誤り訂正を行い、送信データの再送回数を減少させることである。
【００２４】
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。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る送信装置１００の構成を示す図である。送信装置１００は、制御部１０１、符号化部１０２、変調部１０３、パラレル／シリアル（以下「Ｐ／Ｓ」と記載する）変換部１０５、拡散器１０６、シリアル／パラレル（以下「Ｓ／Ｐ」と記載する）変換部１０７、逆離散フーリエ変換部（ＩＤＦＴ）１０８及びアンテナ１０９とから主に構成される。また、変調部１０３は、第１の変調部１０３ａ及び第２の変調部１０３ｂとから主に構成される。
【００２６】
制御部１０１は、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）信号を用いて通信品質を判定し、通信品質に応じた制御信号を第２の変調部１０３ｂへ出力する。即ち、ＲＳＳＩ信号がしきい値以上であれば、変調方式を１６ＱＡＭ等の多値数の多い変調方式に設定する制御信号を第２の変調部１０３ｂへ出力する。一方、ＲＳＳＩ信号がしきい値未満であれば、変調方式をＱＰＳＫ等の多値数の少ない変調方式に設定する制御信号を第２の変調部１０３ｂへ出力する。なお、現在通信中であって、且つ、制御部１０１における判定の結果、現在用いている変調方式を継続して用いる場合は、制御部１０１は、制御信号を第２の変調部１０３ｂへ出力しない。ここで、多値数が多い変調方式とは、Ｉ−Ｑ平面におけるコンスタレーションマッピング点の数が多い変調方式のことである。
【００２７】
符号化部１０２は、例えばターボ符号器であり、入力した送信データの一部を符号化せずにシステマティックビットデータとして第１の変調部１０３ａへ出力するとともに、入力した送信データの残りの一部に対して再帰畳み込み符号化を行って、パリティビットデータとして第２の変調部１０３ｂへ出力する。なお、符号化部１０２は、ターボ符号器以外の符号器でも良い。符号化部１０２の詳細については、後述する。
【００２８】
第１の変調部１０３ａは、変調方式はＱＰＳＫに固定されており、符号化部１０２から入力したシステマティックビットデータに対してＱＰＳＫ変調を行ってＰ／Ｓ変換部１０５へ出力する。
【００２９】
第２の変調部１０３ｂは、制御部１０１から入力した制御信号に基づいて、符号化部１０２から入力したパリティビットデータに対して、ＱＰＳＫ変調若しくは１６ＱＡＭ変調等の適応変調を行って、Ｐ／Ｓ変換部１０５へ出力する。なお、変調方式の変更方法については、後述する。
【００３０】
送信手段であるＰ／Ｓ変換部１０５は、第１の変調部１０３ａから入力したシステマティックビットデータと第２の変調部１０３ｂから入力したパリティビットデータを、パラレルデータからシリアルデータに変換して拡散器１０６へ出力する。
【００３１】
拡散手段である拡散器１０６は、Ｓ／Ｐ変換部１０７から入力した送信データに対して、拡散符号を乗算してＳ／Ｐ変換部１０７へ出力する。なお、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ通信方式により送信する場合には、拡散率は「１」以外とする拡散符号を乗算し、ＯＦＤＭ通信方式により送信する場合には、拡散率は「１」とする拡散符号を乗算する。
【００３２】
Ｓ／Ｐ変換部１０７は、拡散器１０６から入力した送信データをシリアルデータからパラレルデータに変換して逆離散フーリエ変換部１０８へ出力する。
【００３３】
逆離散フーリエ変換部１０８は、Ｎ個（Ｎは任意の自然数）の異なる周波数のサブキャリアの和に変換して送信データを生成し、生成した送信データをアンテナ１０９より送信する。なお、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ通信方式により送信する場合には、各サブキャリアの信号多重数は「１」以外の多重数として送信信号の符号多重数を「１」以外とし、ＯＦＤＭ通信方式により送信する場合には、各サブキャリアの信号多重数は「１」として送信信号の符号多重数を「１」とする。なお、Ｓ／Ｐ変換部１０７及び逆離散フーリエ変換部１０８は、直交周波数分割多重手段を構成している。
【００３４】
次に、符号化部１０２の構成の詳細について、図２を用いて説明する。符号化部１０２は、インタリーバ２０１、畳み込み符号化部２０２及び畳み込み符号化部２０３とから主に構成される。
【００３５】
インタリーバ２０１は、送信データをインタリーブして畳み込み符号化部２０３へ出力する。
【００３６】
畳み込み符号化部２０２は、送信データの一部を再帰畳み込み符号化して第２の変調部１０３ｂへ出力する。畳み込み符号化部２０２からの出力が、パリティビットデータである。
【００３７】
畳み込み符号化部２０３は、インタリーバ２０１から入力した送信データの一部を再帰畳み込み符号化して第２の変調部１０３ｂへ出力する。畳み込み符号化部２０３からの出力が、パリティビットデータである。なお、符号化部１０２に入力した送信データの一部は、符号化されずにそのまま出力される。この出力がシステマティックビットデータである。
【００３８】
次に、送信装置１００の動作について、図３を用いて説明する。送信データは、符号化部１０２にて符号化され（ステップ（以下「ＳＴ」と記載する）３０１）、システマティックビットデータは第１の変調部１０３ａへ出力され、パリティビットデータは第２の変調部１０３ｂへ出力される。第１の変調部１０３ａに入力したシステマティックビットデータは、ＱＰＳＫ変調されてＰ／Ｓ変換部１０５へ出力される（ＳＴ３０２）。
【００３９】
制御部１０１は、ＲＳＳＩ信号に基づいて、ＲＳＳＩ信号がしきい値以上か否かを判定し（ＳＴ３０３）、ＲＳＳＩ信号がしきい値以上の場合は、通信品質が良好であるものとして、制御部１０１より変調方式を１６ＱＡＭに設定する制御信号を第２の変調部１０３ｂへ出力する。第２の変調部１０３ｂは、制御部１０１から入力した変調方式を設定する制御信号に基づいて、変調方式を１６ＱＡＭに設定する（ＳＴ３０４）。第２の変調部１０３ｂに入力したパリティビットデータは、１６ＱＡＭ変調されてＰ／Ｓ変換部１０５へ出力される（ＳＴ３０５）。
【００４０】
一方、ＳＴ３０３において、ＲＳＳＩ信号がしきい値未満の場合は、制御部１０１より変調方式をＱＰＳＫに設定する制御信号を第２の変調部１０３ｂへ出力する。第２の変調部１０３ｂは、制御部１０１から入力した変調方式を設定する制御信号に基づいて、変調方式をＱＰＳＫに設定する（ＳＴ３０６）。第２の変調部１０３ｂに入力したパリティビットデータは、ＱＰＳＫ変調されてＰ／Ｓ変換部１０５へ出力される（ＳＴ３０７）。Ｐ／Ｓ変換部１０５は、システマティックビットデータとパリティビットデータをパラレルデータからシリアルデータへ変換して拡散器１０６へ出力する（ＳＴ３０８）。次に、送信データは、拡散器１０６にて拡散符号を乗算され（ＳＴ３０９）、さらに直交周波数分割多重処理であるＳ／Ｐ変換処理及び逆離散フーリエ変換処理を施されてアンテナ１０９より送信される（ＳＴ３１０）。
【００４１】
このような送信装置において、回線品質が劣化した場合は、システマティックビットデータを多値数の小さい変調方式にして誤り率特性の低下を防ぎ、その上で誤りが生じた際には、システマティックビットデータよりは多値数が多い変調方式にて送信したパリティビットにて誤り訂正を行うことができ、送信データの再送回数を減少させる。
【００４２】
一方、回線品質が良好になった場合は、システマティックビットデータを多値数の大きい変調方式にして誤り率特性を向上させることができ、その上で誤りが生じた際には、システマティックビットデータよりは多値数が少ないが誤り率特性が低下しない程度の変調方式にて送信したパリティビットにて誤り訂正を行うことができ、送信データの再送回数を減少させる。
【００４３】
このように、本実施の形態の送信装置及び送信方法によれば、システマティックビットデータとパリティビットデータとを各々独立して変調し、通信品質に応じてパリティビットデータの変調方式を適応的に変更するので、誤り率特性の向上と伝送効率の向上との両立を図ることができる。また、独立に変調したシステマティイクビットデータとパリティビットデータを拡散処理した後に直交周波数分割多重するので、送信データの誤り率特性をさらに向上させることができる。
【００４４】
なお、本実施の形態においては、パリティビットデータのみを通信品質に応じて適応変調することとしたが、システマティックビットデータのみを通信品質に応じて適応変調するようにしても良い。
【００４５】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係る送信装置４００の構成を示す図である。本実施の形態における変調部４０２は、第１の変調部４０２ａ及び第２の変調部４０２ｂとから主に構成される。本実施の形態は、第１の変調部４０２ａと第２の変調部４０２ｂとの両方における変調方式を、通信品質に応じて適応変調する点を特徴とするものである。なお、第１の変調部４０２ａに制御部４０１からの制御信号が入力する点が図１と相違しており、上記実施の形態１と同一構成の部分は、その説明を省略する。
【００４６】
制御部４０１は、ＲＳＳＩ信号を用いて通信品質を判定し、通信品質に応じた制御信号を第１の変調部４０２ａ及び第２の変調部４０２ｂへ出力する。制御部４０１は、変調方式を設定する際に、システマティックビットデータを変調する際の変調方式を設定するためのしきい値αとパリティビットデータを変調する際の変調方式を設定するためのしきい値βとの２種類のしきい値を用いる。即ち、ＲＳＳＩ信号がしきい値α以上であれば、変調方式を１６ＱＡＭ等の多値数の多い変調方式に設定する制御信号を第１の変調部４０２ａへ出力し、ＲＳＳＩ信号がしきい値β以上であれば、変調方式をＱＰＳＫ等の多値数の多い変調方式に設定する制御信号を第２の変調部４０２ｂへ出力する。
【００４７】
一方、制御部４０１は、ＲＳＳＩ信号がしきい値α未満であれば変調方式をＱＰＳＫ等の多値数の少ない変調方式に設定する制御信号を第１の変調部４０２ａへ出力し、ＲＳＳＩ信号がしきい値β未満であれば変調方式をＱＰＳＫ等の多値数の少ない変調方式に設定する制御信号を第２の変調部４０２ｂへ出力する。なお、現在通信中であって、且つ、制御部４０１における判定の結果、現在用いている変調方式を継続して用いる場合は、制御部４０１は、制御信号を第１の変調部４０２ａ及び第２の変調部４０２ｂへ出力しない。なお、制御部４０１の構成の詳細については、後述する。
【００４８】
第１の変調部４０２ａは、制御部４０１から入力した制御信号に基づいて、符号化部１０２から入力したシステマティックビットデータに対して、ＱＰＳＫ変調若しくは１６ＱＡＭ変調を行ってＰ／Ｓ変換部１０５へ出力する。
【００４９】
第２の変調部４０２ｂは、制御部４０１から入力した制御信号に基づいて、符号化部１０２から入力したパリティビットデータに対して、ＱＰＳＫ変調若しくは１６ＱＡＭ変調等の適応変調を行って、Ｐ／Ｓ変換部１０５へ出力する。なお、変調方式の変更方法については、後述する。
【００５０】
次に、制御部４０１の構成の詳細について、図５を用いて説明する。制御部４０１は、第１の判定制御部５０１及び第２の判定制御部５０２とから主に構成される。
【００５１】
第１の判定制御部５０１は、ＲＳＳＩ信号が、あらかじめ設定したしきい値α以上であれば変調方式を１６ＱＡＭに設定する制御信号を第１の変調部４０２へ出力する。一方、ＲＳＳＩ信号が、しきい値α未満であれば変調方式をＱＰＳＫに設定する制御信号を第１の変調部４０２ａへ出力する。
【００５２】
第２の判定制御部５０２は、ＲＳＳＩ信号が、あらかじめ設定したしきい値β以上であれば変調方式を１６ＱＡＭに設定する制御信号を第１の変調部４０２へ出力する。一方、ＲＳＳＩ信号が、しきい値β未満であれば変調方式をＱＰＳＫに設定する制御信号を第２の変調部４０２ｂへ出力する。
【００５３】
システマティックビットデータは、パリティビットデータよりも良好な通信品質が要求されるため、しきい値αは、しきい値βよりも高いＲＳＳＩの値に設定する。これにより、システマティックビットデータは、常に、パリティビットデータと同一の変調方式若しくはパリティビットデータの変調方式よりも多値数が少ない変調方式により変調される。
【００５４】
次に、送信装置４００の動作について、図６を用いて説明する。送信データは、符号化部１０２にて符号化され（ＳＴ６０１）、システマティックビットデータは第１の変調部４０２ａへ出力され、パリティビットデータは第２の変調部４０２ｂへ出力される。
【００５５】
制御部４０１は、ＲＳＳＩ信号に基づいて、ＲＳＳＩ信号がしきい値α以上か否かを判定し（ＳＴ６０２）、ＲＳＳＩ信号がしきい値α以上の場合は、通信品質が良好であるものとして、制御部４０１より変調方式を１６ＱＡＭに設定する制御信号を第１の変調部４０２ａへ出力する。第１の変調部４０２ａは、制御部４０１から入力した変調方式を設定する制御信号に基づいて、変調方式を１６ＱＡＭに設定する（ＳＴ６０３）。第１の変調部４０２ａに入力したシステマティックビットデータは、１６ＱＡＭ変調されてＰ／Ｓ変換部１０５へ出力される（ＳＴ６０４）。
【００５６】
一方、ＳＴ６０２において、ＲＳＳＩ信号がしきい値α未満の場合は、制御部４０１より変調方式をＱＰＳＫに設定する制御信号を出力する。第１の変調部４０２ａは、制御部４０１から入力した変調方式を設定する制御信号に基づいて、変調方式をＱＰＳＫに設定する（ＳＴ６０５）。第２の変調部４０２ｂに入力したシステマティックビットデータは、ＱＰＳＫ変調されてＰ／Ｓ変換部１０５へ出力される（ＳＴ６０６）。
【００５７】
次に、制御部４０１は、ＲＳＳＩ信号に基づいて、ＲＳＳＩ信号がしきい値β以上か否かを判定し（ＳＴ６０７）、ＲＳＳＩ信号がしきい値β以上の場合は、通信品質が良好であるものとして、制御部４０１より変調方式を１６ＱＡＭに設定する制御信号を第２の変調部４０２ｂへ出力する。第２の変調部４０２ｂは、制御部４０１から入力した変調方式を設定する制御信号に基づいて、変調方式を１６ＱＡＭに設定する（ＳＴ６０８）。第２の変調部４０２ｂに入力したパリティビットデータは、１６ＱＡＭ変調されてＰ／Ｓ変換部１０５へ出力される（ＳＴ６０９）。
【００５８】
一方、ＳＴ６０７において、ＲＳＳＩ信号がしきい値β未満の場合は、制御部４０１より変調方式をＱＰＳＫに設定する制御信号を第２の変調部４０２ｂへ出力する。第２の変調部４０２ｂは、制御部４０１から入力した変調方式を設定する制御信号に基づいて、変調方式をＱＰＳＫに設定する（ＳＴ６１０）。第２の変調部４０２ｂに入力したパリティビットデータは、ＱＰＳＫ変調されてＰ／Ｓ変換部１０５へ出力される（ＳＴ６１１）。Ｐ／Ｓ変換部１０５は、システマティックビットデータとパリティビットデータをパラレルからシリアルへ変換して拡散器１０６へ出力する（ＳＴ６１２）。次に、送信データは、拡散器１０６にて拡散符号を乗算され（ＳＴ６１３）、さらに直交周波数分割多重処理であるＳ／Ｐ変換処理及び逆離散フーリエ変換処理を施されてンテナ１０９より送信される（ＳＴ６１４）。
【００５９】
このように、本実施の形態の送信装置及び送信方法によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、システマティックビットデータを通信品質に応じて適応変調するため、さらに誤り率特性の向上と伝送効率の向上との両立を図ることができる。また、制御部４０１において、システマティックビットデータの場合とパリティビットデータの場合とで、ＲＳＳＩ信号を異なるしきい値と比較するので、通信品質の変化に柔軟に対応させて誤り率特性の向上と伝送効率の向上との両立を図ることができる。
【００６０】
なお、本実施の形態においては、制御部４０１において、通信品質がＲＳＳＩ信号以上であるか否かを判定する際に用いるしきい値α及びしきい値βの値を異なる値にしたが、しきい値αとしきい値βを同一の値に設定しても良いし、しきい値αの値が、しきい値βの値よりも小さくなるようにしても良い。
【００６１】
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３に係る送信装置７００の構成を示す図である。本実施の形態は、第１の変調部１０３ａと第２の変調部１０３ｂとの両方における変調方式を常にＱＰＳＫ等の多値数の少ない変調方式にする点を特徴とするものである。なお、図１と同一構成である部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６２】
第１の変調部１０３ａは、送信データをＱＰＳＫにより変調してＰ／Ｓ変換部１０５へ出力する。
【００６３】
第２の変調部１０３ｂは、送信データをＱＰＳＫにより変調してＰ／Ｓ変換部１０５へ出力する。
【００６４】
本実施の形態における送信データは、制御情報及び再送情報等の良好な通信品質を要求されるものである。なお、送信データは、制御情報及び再送情報に限らず、良好な通信品質を要求されるものを含む。
【００６５】
このように、本実施の形態の送信装置及び送信方法によれば、システマティックビットデータとパリティビットデータとを各々独立して変調し、変調方式を固定的に多値数の少ない変調方式にするので、送信データが制御情報及び再送情報等の良好な通信品質が要求されるものである場合に、誤り率特性の向上と伝送効率の向上との両立を図ることができる。また、独立に変調したシステマティイクビットデータとパリティビットデータを拡散処理した後に直交周波数分割多重するので、送信データの誤り率特性をさらに向上させることができる。
【００６６】
なお、本実施の形態においては、変調方式をＱＰＳＫとしたが、ＱＰＳＫに限らず、多値数が少ない変調方式であればＱＰＳＫ以外でも良い。また、第１の変調部１０３ａと第２の変調部１０３ｂは、両方共ＱＰＳＫにより変調することとしたが、必ずしも同一の変調方式にする必要はなく、第１の変調部１０３ａと第２の変調部１０３ｂの変調方式を各々異なる変調方式にしても良い。
【００６７】
因みに、システマティックビットデータは、パリティビットデータよりも良好な通信品質を要求されるため、システマティックビットデータとパリティビットデータとの両方に変調方式として１６ＱＡＭが用いられた場合、システマティックビットデータを極性ビットに配置するという処理を行う方法もある。これにより、システマティックビットデータは、良好な誤り率特性が得られる。
【００６８】
しかし、１６ＱＡＭの極性ビットの品質は、ＱＰＳＫの品質よりは劣るため、システマティックビットを極性ビットに配置しても、上記実施の形態１及び実施の形態２よりは誤り率特性は劣化する。また、システマティックビットを極性ビットに配置する処理は、送信データを２つの系統に分けて１６ＱＡＭの極性ビットと振幅ビットにそれぞれ配置するという特別な処理が必要であるため、上記実施の形態１及び実施の形態２よりは処理が複雑になる。また、システマティックビットを極性ビットに配置する処理は、８ＰＳＫ、ＱＰＳＫ及びＢＰＳＫでは行えないが、上記実施の形態１及び実施の形態２は変調方式に制約はない。
【００６９】
なお、上記実施の形態１及び実施の形態２においては、１６ＱＡＭ及びＱＰＳＫを用いて適応変調することとしたが、本発明はこれに限らず、１６ＱＡＭ及びＱＰＳＫ以外の８ＰＳＫ及びＢＰＳＫ等の変調方式により適応変調を行っても良い。また、実施の形態１及び実施の形態２においては、システマティックビットデータを第１の変調部で変調するとともにパリティビットデータを第２の変調部で変調することとしたが、本発明はこれに限らず、１つの変調部によりシステマティックビットとパリティビットを変調するようにしても良い。また、実施の形態１及び実施の形態２においては、ＲＳＳＩ信号に基づいて通信品質を判定することとしたが、本発明はこれに限らず、ＲＳＳＩ信号以外に通信品質を判定できる信号等があれば、ＲＳＳＩ信号以外の信号等により通信品質を判定するようにしても良い。また、実施の形態１及び実施の形態２における送信装置及び送信方法は、ＣＤＭＡ、ＯＦＤＭ、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ、マルチキャリアＣＤＭＡ及びシングルキャリヤ等の任意の通信方式に適用可能である。また、実施の形態１及び実施の形態２における送信装置及び送信方法は、基地局装置及び通信端末装置に適用することが可能である。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ターボ符号化後の送信データを適応変調して送信する場合に、ターボ符号化と適応変調との相乗効果をえることにより、誤り率特性と伝送効率との両立を一段と図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る符号化部の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係る送信装置の動作を示すフロー図
【図４】本発明の実施の形態２に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態２に係る制御部の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態２に係る送信装置の動作を示すフロー図
【図７】本発明の実施の形態３に係る送信装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１０１ 制御部
１０２ 符号化部
１０３、４０２ 変調部
１０３ａ、４０２ａ 第１の変調部
１０３ｂ、４０２ｂ 第２の変調部
１０５ Ｐ／Ｓ変換部
Claims (11)
- 送信データをターボ符号化してシステマティックビットデータとパリティビットデータとを出力する符号化手段と、前記システマティックビットデータと前記パリティビットデータとを各々独立に変調する変調手段と、前記変調手段にて変調した前記システマティックビットデータ及び前記パリティビットデータを送信する送信手段と、を具備することを特徴とする送信装置。
- 前記変調手段は、システマティックビットデータまたはパリティビットデータのいずれか一方の変調方式を固定にし、システマティックビットデータまたはパリティビットデータのいずれか他方の変調方式を適応的に変化させることを特徴とする請求項１記載の送信装置。
- 前記変調手段は、システマティックビットデータとパリティビットデータとの両方の変調方式を適応的に変化させることを特徴とする請求項１記載の送信装置。
- 前記変調手段は、通信品質がパリティビットデータの変調方式の変更の際の通信品質よりも良好な場合に、システマティックビットデータの変調方式を変更することを特徴とする請求項３記載の送信装置。
- 前記送信データが良好な通信品質を要求される場合には、前記変調手段は、システマティックビットデータ及びパリティビットデータを多値数の少ない変調方式にて変調することを特徴とする請求項１記載の送信装置。
- 前記送信データは、通信制御に使用される情報若しくは再送情報であることを特徴とする請求項５記載の送信装置。
- 前記送信手段は、変調後の前記システマティックビットデータ及びパリティビットデータを拡散する拡散手段と、拡散後の信号を直交周波数分割多重する直交周波数分割多重手段とを具備することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の送信装置。
- 前記拡散手段の拡散率を「１」とし、送信信号の符号多重数を「１」とすることを特徴とする請求項６記載の送信装置。
- 請求項１から請求項８のいずれかに記載の送信装置を具備することを特徴とする基地局装置。
- 請求項１から請求項８のいずれかに記載の送信装置を具備することを特徴とする通信端末装置。
- 送信データをターボ符号化してシステマティックビットデータとパリティビットデータとを出力する工程と、システマティックビットデータを固定された変調方式により変調する工程と、パリティビットデータをシステマティックビットデータとは独立して適応的に変調する工程と、変調したシステマティックビットデータ及び変調したパリティビットデータを送信する工程と、を具備することを特徴とする送信方法。
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