JP2005295200A - 通信装置および通信方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数のサブキャリアを用いて通信を行う通信装置において、各サブキャリアまたはサブキャリアグループの伝送路状態に依存したパラメータを指定する指定手段と、送信データを前記パラメータに従って前記各サブキャリアに対応する部分データに分割する分割手段と、前記部分データに対して各々のビット数を対応するサブキャリアのマッピングビット数に一致させるマッチング処理を施すマッチング手段と、前記マッチング処理が施された部分データを前記複数のサブキャリアにより送信する送信手段とを具備する。
【選択図】 図1
Description
第1実施形態は、通信路符号化後の誤り訂正能力を詳細に制御できるマルチキャリア通信システムに関する。本システムは周波数選択性フェージングの影響によるサブキャリアの特性変動に対してロバストであり、伝送効率を向上できる。
図3はサブキャリアのグループ化を行わない場合のサブキャリア分割とレートマッチングを説明するための図である。ここでは、入力された120ビットを3つのサブキャリアに分割することとする。また、サブキャリア#1は40ビット、サブキャリア#2およびサブキャリア#3は20ビットを、それぞれマッピングできるものとする。これらのビット数をマッピングビット数という。
図4はサブキャリアをグループ化する場合のサブキャリア分割とレートマッチングを説明するための図である。ここでは、入力された120ビットを4つのサブキャリアに分割することとする。また、サブキャリア#1、サブキャリア#2、サブキャリア#3、およびサブキャリア#4にはそれぞれ20ビットをマッピングできるものとする。また、サブキャリア#1およびサブキャリア#2はサブキャリアグループ#1に属し、サブキャリア#3はサブキャリアグループ#2に単独で属し、サブキャリア#4はサブキャリアグループ#3に単独で属しているものとする。
レートマッチング処理では、サブキャリアグループ#1についてはD1=73ビットをパンクチャしてDmap,1=40ビットにする。また、サブキャリアグループ#2についてはD2=19ビットをリピテーションしてDmap,2=20ビットにする。さらに、サブキャリアグループ#3について、D3=28ビットをパンクチャしてDmap,3=20ビットにする。続いて、サブキャリアのグループの各々をさらにサブキャリアに分割する必要がある。このサブキャリア分割では、それぞれのサブキャリアにマッピング可能な最大のビット数となるように分割を行い、結果として、部分データの各々のビット数は、対応するサブキャリアのマッピングビット数に一致する。
図5は、誤り訂正符号化後にサブキャリア分割を行う場合を示す図である。ここでは、入力された40ビットに符号化率1/3の誤り訂正符号処理を施して3つのサブキャリアに分割することとする。また、サブキャリア#1は40ビットをマッピングでき、サブキャリア#2およびサブキャリア#3はそれぞれ20ビットをマッピングできるものとする。
図6はインタリーブ処理後にサブキャリア分割を行う場合を示している。ここでは、入力された40ビットに符号化率1/3の誤り訂正符号を施して3つのサブキャリアに分割することとする。また、サブキャリア#1は40ビット、サブキャリア#2およびサブキャリア#3は20ビットを、それぞれマッピングできるものとする。
レートマッチングでは、サブキャリア#1について、D1=73ビットをパンクチャしてDmap,1=40ビットにする。また、サブキャリア#2について、D2=19ビットをリピテーションしてDmap,2=20ビットにする。さらに、サブキャリア#3について、D3=28ビットをパンクチャしてDmap,3=20ビットにする。
図7は伝送路状態の変動に伴ってパラメータPの変更を行う場合を説明するための図である。ここでは、入力された40ビットに符号化率1/3の誤り訂正符号を施して3つのサブキャリアに分割することとする。また、サブキャリア#1は40ビット、サブキャリア#2およびサブキャリア#3は20ビットをそれぞれマッピングできるものとする。
図8は本発明の第1実施形態に係るマルチキャリア通信システムを示すブロック図である。同図にはマルチキャリアを用いて互いに通信を行う2つの送受信機810、820が示されている。
図9は本発明の第1実施形態に係るマルチキャリア通信システムの他の例を示すブロック図である。
フレーム内における誤り訂正能力が一定であり、かつフレーム内において誤り率がビット位置によって変化する場合、誤り率の低いビット位置に誤り訂正能力が余計に付与され、誤り率の高いビット位置における誤り訂正能力が不足する可能性がある。このような状態は伝送効率の低下の原因となる。そこで本発明の第2実施形態では、フレーム内のビット位置により誤り率が変化する通信システムにおいて、誤り訂正能力をビット位置により変化させることにより、誤り率の変化に追従できるようにし、これにより伝送効率の向上を図る。このような第2実施形態は上述した第1実施形態と組み合わせて実施可能であり、マルチキャリア通信システム以外の通信システムにも適用可能である。
図12はフレーム内レートマッチング例1に係る通信フレームの形式を示す図である。先頭に送信側、受信側共に既知となるパイロット(Pilot)300が配置され、パイロット300に続いてデータ301が配置される。無線通信では一般に、パイロットを用いて同期や伝送路推定が行われる。本実施形態でもフレーム先頭のパイロット300を用いて伝送路推定を行う。ここで、時間的にパイロット300に近いフレーム先頭付近のデータ部分は、伝送路の状態がパイロット300を受信したときと比べて大きく変化していないことから精度が高く、したがって信頼性の高い伝送路推定結果に基づいて復調を行う事ができる。
フレーム内レートマッチング例1に係る本発明の場合、図13(a)に示すようにパイロット300に近い先頭付近は、パイロット300から遠い末端付近に比べて、相対的にパンクチャ率を高くする。つまり、パイロットに近い先頭付近のビットに関しては、図12に示したように伝送路推定値の信頼性が高いことから、パンクチャ率を高くしてビットを多くパンクチャしても、受信側の誤り訂正復号で復号できる可能性が高い。一方、パイロットから遠い、フレームの終端付近のビットに関しては、伝送路推定値の信頼性が低いため、パンクチャ率を低くしてビットをなるべくパンクチャしないようにすることで、受信側の誤り訂正復号において、正しく復号することができる。
図16はフレーム内レートマッチング例2に係る通信フレームのビット列とともにパンクチャ率およびリピテーション率の変化を示す図である。パイロット300に近く伝送路推定値の信頼性が高いフレームの先頭付近のビットはパンクチャする率を高くすることで、上記フレーム内レートマッチング例1よりも頻繁にビットのパンクチャを行っている。またフレーム内レートマッチング例2では、伝送路推定値の信頼性が低いフレームの終端付近のビットについて、受信側の誤り訂正能力を向上させるためのリピテーションを併用している。
図17はフレーム内レートマッチング例3に係る通信フレームの形式を示す図である。この図17の通信フレームにおいては、フレームの先頭と終端にパイロット信号400、402がそれぞれ付加されている。このようなフレーム形式の場合、時間的にパイロットに近いフレームの先端付近のデータと、フレームの終端付近のデータが、伝送路推定値の信頼性が高く、フレーム中央付近の伝送路推定値の信頼性が相対的に低くなる。
図19はフレーム内レートマッチング例4に係る通信フレームの形式を示す図である。図19の通信フレームにおいては、フレームの中央にパイロット信号501が付加されている。このようなフレーム形式の場合、時間的にパイロット501に遠いフレームの先端付近のデータおよびフレームの終端付近のデータは伝送路推定値の信頼性が低く、逆に、フレーム中央付近の伝送路推定値の信頼性が高くなる。
フレーム内レートマッチング例5は通信システムに係り、同通信システムにおけるデータ再送処理に関する。図21はフレーム内レートマッチング例5に係るデータ再送処理手順の一例を示すシーケンス図である。データ送信側600では、誤り訂正符号化、インタリーブを行い、通常のレートマッチング処理(S600)を行ってデータを先ず送信する(S601)。
Claims (11)
- 複数のサブキャリアを用いて通信を行う通信装置において、
各サブキャリアまたはサブキャリアグループの伝送路状態に依存したパラメータを指定する指定手段と、
送信データを前記パラメータに従って前記各サブキャリアに対応する部分データに分割する分割手段と、
前記部分データに対して各々のビット数を対応するサブキャリアのマッピングビット数に一致させるマッチング処理を施すマッチング手段と、
前記マッチング処理が施された部分データを前記複数のサブキャリアにより送信する送信手段とを具備する通信装置。 - 前記送信データに対して誤り訂正符号化を施す符号化手段をさらに具備し、
前記分割手段は、前記符号化手段により誤り訂正符号化が施された送信データを前記パラメータに従って前記部分データに分割する請求項1に記載の通信装置。 - 前記送信データに対してインタリーブ処理を施すインタリーブ手段をさらに具備し、
前記分割手段は、前記インタリーブ手段によりインタリーブ処理が施された送信データを前記パラメータに従って前記部分データに分割する請求項1または2に記載の通信装置。 - 前記伝送路状態の変化に応じて前記パラメータを変更する変更手段をさらに具備し、前記分割手段は前記指定手段により指定されたパラメータ及び前記変更手段により変更されたパラメータのいずれかにより、前記送信データを前記部分データに分割する請求項1〜3のいずれか1項に記載の通信装置。
- 前記パラメータに対して前記送信データに比して高い誤り耐性を付与し、該パラメータを送信する送信手段をさらに具備する請求項1〜4のいずれか1項に記載の通信装置。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の通信装置から送信されるパラメータを受信する受信手段と、受信したパラメータを用いて前記通信装置から送信されるデータを復号する復号手段とを具備する通信装置。
- 前記パラメータと該パラメータを識別可能なインジゲータとを対応付けて記憶した記憶手段をさらに具備し、
前記送信手段は、前記パラメータに代えて前記インジゲータを送信する請求項6に記載の通信装置。 - 複数のサブキャリアを用いて通信を行う通信方法において、
各サブキャリアまたはサブキャリアグループの伝送路状態に依存したパラメータを指定する指定ステップと、
送信データを前記パラメータに従って前記各サブキャリアに対応する部分データに分割する分割ステップと、
前記部分データに対して各々のビット数を対応するサブキャリアのマッピングビット数に一致させるマッチング処理を施すマッチングステップと、
前記マッチング処理が施された部分データを前記複数のサブキャリアにより送信する送信ステップとを含む通信方法。 - ビット列からなるフレームについて、該フレーム内の少なくとも1つのビットを基準ビットとし、該基準ビットのビット位置からの距離に応じて誤り訂正能力が変化するように前記ビット列にマッチング処理を施すレートマッチング方法。
- 前記基準ビットはパイロット信号であり、該パイロット信号から近いビット位置の誤り訂正能力が前記フレーム内において相対的に高くなるように、前記ビット列にパンクチャ処理およびリピテーション処理の少なくともいずれかを行う請求項10に記載のレートマッチング方法。
- 送信データを符号化することによりビット列からなるフレームを生成する生成手段と、
前記生成手段により生成されたフレームを送信する送信手段と、
前記フレームに生じた推定誤り位置を示す情報および該フレームの再送要求を受信する受信手段と、
前記推定誤り位置に近いビット位置の誤り訂正能力が前記フレーム内において相対的に高くなるように、前記ビット列にパンクチャ処理およびリピテーション処理の少なくともいずれかを行うマッチング処理手段と、
前記マッチング処理手段による処理結果のフレームを前記再送要求に応じて再送する再送手段とを具備する通信装置。
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