JP2006060383A - 無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラム、並びにコンピュータ・プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 送信側では、ストリーム毎の変調モードに従い各ストリームのパンクチャド・シンボル・パターンを一括して作成し、このパターンに従って符号シンボルから不要シンボルを除去したパンクチャド・シンボルを生成し、各ストリームに振分けて送信する。受信側では、送信側で使用したものと同じパンクチャド・シンボル・パターンを一括して作成し、送信側で除去された不要シンボル位置に消失シンボルを挿入し、該受信符号シンボルの最尤復号を行なう。
【選択図】 図1
Description
1系統の符号シンボルに一括して適用するパンクチャド・シンボル・パターンをストリーム毎にそれぞれ割り当てられた変調モードに従って作成するパンクチャド・シンボル・パターン生成ステップと、
該作成されたパンクチャド・シンボル・パターンに従って符号シンボルから不要シンボルを除去したパンクチャド・シンボルを生成し、各ストリームに振分けるシンボル振り分けステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラムである。
ストリーム毎に割り当てられた変調方式に対応する軟判定復調がなされた複数ストリームのシンボルを送信側で振分ける前のシンボル系列に合成するシンボル合成ステップと、
符号シンボルに一括して適用するパンクチャド・シンボル・パターンをストリーム毎にそれぞれ割り当てられた変調モードに従って作成するパンクチャド・シンボル・パターン生成ステップと、
作成されたパンクチャド・シンボル・パターンを用いて、シンボル系列上の送信側で除去された不要シンボル位置に消失シンボルを挿入して受信符号シンボルを出力する消失シンボル挿入ステップと、
受信符号シンボルの最尤復号を行ない、通信路誤り訂正を行なうビタビ復号ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラムである。
図1には、本発明の一実施形態に係る送信装置の構成を模式的に示している。図示の送信装置は、1系列のデータを2ストリームに分割し、送信アンテナ2本のMIMOシステムによって送信を行なうように構成されている。
前述したように、送信ストリーム制御部114は、ストリーム数、ストリーム毎の送信データ・ビット数、ストリーム毎の変調方式及び符号化率からなる変調モードといった送信ストリーム制御データに従って、送信データ系列を適切に複数ストリームに分割して送信するのに必要なパラメータを決定し、これを送信制御情報として各ブロックに出力する。この項では、送信ストリーム制御部114の構成について、図7、並びに表1〜2を参照しながら説明する。
前述したように、受信ストリーム制御部214は、ストリーム数、ストリーム毎の受信データ・ビット数、ストリーム毎の変調方式及び符号化率からなる変調モードといった受信ストリーム制御データに従って、複数受信ストリームを適切な1系列に合成して復号するのに必要なパラメータを受信制御情報として決定し、各ブロックに出力する。この項では、図8、並びに表1〜2を参照しながら、受信ストリーム制御部214の構成について説明する。
この項では、A〜Cで説明した送受信装置を用いてデータ伝送を行なう場合の、送信時における複数ストリームへの符号シンボルの振り分けと、受信時における受信符号シンボルの合成歩行なう処理について、2ストリームを例にとって説明する。
本発明を用いると、前項Dで説明したように複数のシンボル振分け方法を用いた、複数ストリームのデータ伝送システムを容易に実現することができる。前項Dでは3種類のシンボル振分け法を説明したが、他の振分け方法として、例えば、変調シンボル単位のシンボル振り分けも同様に実現できる。
2ストリームを用いた場合のデータ伝送については既にD項で説明した。この項では、3ストリームを用いたデータ伝送について説明する。
図1及び図3に示した複数ストリーム送受信装置では、各ストリームにおいて1次変復調のみを行なう構成となっているが、勿論、2次変調方式を適用することも可能である。
101…フレーム生成部
102…畳込み符号器
103…パンクチャド・シンボル分割部
104、105…バッファ
106、107…変調部
108、109…A/D変換器
110、111…RF部
112、113…アンテナ
114…送信ストリーム制御部
200…受信装置
201、202…受信アンテナ
203、204…受信RF部
205、206…D/A変換器
207…MIMO受信器
208、209…復調器
210、211…バッファ
212…消失シンボル挿入部
213…ビタビ復号器
214…受信ストリーム制御部
301…パンクチャド・シンボル・パターン生成部
302…AND回路
303…シンボル振分け部
401…パンクチャド・シンボル パターン生成部
402…シンボル合成部
403…パンクチャド・シンボル挿入部
501…ストリーム・パラメータ設定部
502…テールビット挿入部
503…パンクチャド・シンボル・パターン設定部
504…シンボル振分けパターン設定部
505…変調パラメータ設定部
506…送信電力値設定部
601…受信ストリーム・パラメータ設定部
602…復調パラメータ設定部
603…シンボル合成パターン設定部
604…消失シンボル・パターン設定部
605…復号部パラメータ設定部
1101…ブランチメトリック計算部
1102…ACS部
1103…最尤判定部
1104…トレースバック部
1105…パスメモリ
Claims (24)
- 送信側でチャンネル符号化後の1系統の符号シンボルを複数ストリームに分割して送信し、受信側で複数ストリームの信号を受信して1系統の受信符号シンボルを合成し、最尤復号により通信路誤りを訂正する無線通信システムであって、
送信側の通信装置では、符号シンボルに一括して適用するパンクチャド・シンボル・パターンをストリーム毎にそれぞれ割り当てられた変調モードに従って作成し、該作成されたパンクチャド・シンボル・パターンに従って符号シンボルから不要シンボルを除去したパンクチャド・シンボルを生成し、各ストリームに振分けて送信し、
受信側の通信装置では、送信側で使用したものと同じパンクチャド・シンボル・パターンを一括して作成し、送信側で除去された不要シンボル位置に消失シンボルを挿入し、該受信符号シンボルの最尤復号を行なう、
ことを特徴とする無線通信システム。 - 前記送信側及び受信側の通信装置は、ストリーム毎にそれぞれ割り当てられた変調モードに対応する各パンクチャド・シンボル・パターンを、各ストリームを組み合わせる順に従って配列することにより、符号シンボルに一括して適用するパンクチャド・シンボル・パターンを作成する、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記送信側の通信装置は、
ストリーム数、ストリーム毎の送信データ・ビット数、ストリーム毎の変調方式及び符号化率からなる変調モードなどの送信ストリーム制御データに従って、送信データ系列を適切に複数ストリームに分割して送信するのに必要なパラメータを決定して送信制御情報として出力する送信ストリーム制御部と、
前記送信制御情報に従って、送信データを適切なビット数のデータ系列に分割するフレーム生成部と、
前記送信制御情報に従い、データ系列について、連続符号化を行なう場合には符号器をリセットせずに継続的に畳込み符号化を行ない、バースト符号化を行なう場合にはバースト単位に区切られたデータ系列にテールビットを付加して畳込み符号化を行ない、それぞれ符号シンボルを出力する畳込み符号化部と、
符号シンボルに一括して適用するパンクチャド・シンボル・パターンをストリーム毎にそれぞれ割り当てられた変調モードに従って作成し、作成されたパンクチャド・シンボル・パターンを用いて、符号シンボルから不要シンボルを除去したパンクチャド・シンボルを生成し、各ストリームにパンクチャド・シンボルを振分けるパンクチャド・シンボル分割部と、
それぞれのストリームに割当てられた変調方式に従って変調を行なう、ストリーム毎に設けられた変調部と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記受信側の通信装置は、
ストリーム数、ストリーム毎の受信データ・ビット数、ストリーム毎の変調方式及び符号化率からなる変調モードといった受信ストリーム制御データに従って、複数受信ストリームを適切な1系列に合成して復号するのに必要なパラメータを決定して受信制御情報として出力する受信ストリーム制御部と、
ストリーム毎に割り当てられた変調方式に対応する軟判定復調を行なう、ストリーム毎に設けられた復調部と、
軟判定復調された複数ストリームのシンボルを送信側で振分ける前のシンボル系列に合成し、符号シンボルに一括して適用するパンクチャド・シンボル・パターンをストリーム毎にそれぞれ割り当てられた変調モードに従って作成し、作成されたパンクチャド・シンボル・パターンを用いて、シンボル系列上の送信側で除去された不要シンボル位置に消失シンボルを挿入して受信符号シンボルを出力する消失シンボル挿入部と、
受信符号シンボルの最尤復号を行なうビタビ復号器と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。 - 送信データを階層化してバースト符号化を行なう場合、前記ビタビ復号器は、最尤パスのパスメモリ長がテールビットで区切られたバースト・データ長より長い場合は、第1番目のバースト・データに対応する受信符号シンボルについて、バースト先頭からACS操作を行なって最尤パスを記憶し、テールビットの最終ビットに対応する受信符号シンボルのACS処理が終了した後、テールビットに対応するステートからトレースバックを実行し、1バースト分の送信ビットの復号を行ない、続いて入力する第2のバースト・データに対応する受信符号シンボルに対し、前記ビタビ復号器の内部状態をリセットし、ACS操作を行なって最尤パスを記憶し、前バーストと同じ処理を繰り返す、
ことを特徴とする請求項4に記載の無線通信システム。 - 送信データを階層化してバースト符号化を行なう場合、前記ビタビ復号器は、最尤パスのパスメモリ長がバースト・データ長より短い場合は、第1番目のバーストに対応する受信符号シンボルについて、バースト先頭からACS操作を行なって最尤パスを生成し、該ストリームの変調モードに最適なパスメモリ長を設定したパスメモリに該最尤パスを記憶し、該最尤パスが最大パスメモリ長に達した時点よりトレースバックによる復号を開始してビット単位の復号を行ない、テールビットの最終ビットに対応する受信符号シンボルが入力したとき、パスメモリ長分の送信データを一括して復号し、続いて入力する第2のバースト・データに対応する受信符号シンボルに対し、前記ビタビ復号器の内部状態をリセットし、ACS操作を行なって最尤パスを生成し、該バーストの変調モードに最適なパスメモリ長を設定したパスメモリに該最尤パスを記憶し、前バーストと同じ処理を繰す、
ことを特徴とする請求項4に記載の無線通信システム。 - 送信データに対して階層化せずに連続符号化を行なう場合、前記ビタビ復号器は、全ストリームのうち最も変調多値数の大きい変調方式、又は最も高い符号化率、複数ストリーム毎の軟判定レベル分布値から最適なパスメモリ長を設定し、ACS操作を行なって最尤パスを生成して記憶し、該最尤パスが最大パスメモリ長に達した時点よりトレースバックによる復号を開始してビット単位の復号を行なう、
ことを特徴とする請求項4に記載の無線通信システム。 - 送信データに対して、複数ストリームに異なる変調方式と符号化率の変調モードが割当てられ、階層化せずに連続符号化を行なう場合、前記通信装置は、各ストリームに割当てられた変調方式及び符号化率から全ストリームの効率を算出し、それぞれの効率を基に各ストリームに対するパンクチャド・シンボル数を算出し、複数ストリームそれぞれの符号化率に合った振分けタイミング及びパンクチャド・シンボル位置を決定して、符号シンボルからパンクチャド・シンボル・パターンを一括して割当てる、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記送信側の通信装置は、
バースト符号化を行なう場合は、ストリーム毎に対応する階層毎に定められた許容BERと変調モードに従って送信電力を設定し、
連続復号を行なう場合は、各ストリームの伝搬路毎に見積もられるチャンネル・モデルを通過して復号した場合のBER推定値が等しくなるように送信電力を設定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。 - 送信データを複数ストリームに分割して送信する無線通信装置であって、
送信データを適切なビット数のデータ系列に分割するフレーム生成手段と、
送信データ系列をチャンネル符号化して1系統の符号シンボルを生成するチャンネル符号化手段と、
符号シンボルに一括して適用するパンクチャド・シンボル・パターンをストリーム毎にそれぞれ割り当てられた変調モードに従って作成するパンクチャド・シンボル・パターン生成手段と、
該作成されたパンクチャド・シンボル・パターンに従って符号シンボルから不要シンボルを除去したパンクチャド・シンボルを生成し、各ストリームに振分けるシンボル振り分け手段と、
各ストリームのパンクチャド・シンボルを変調して送信する送信手段と、
を具備することを特徴とする無線通信装置。 - 前記パンクチャド・シンボル・パターン生成手段は、ストリーム毎にそれぞれ割り当てられた変調モードに対応する各パンクチャド・シンボル・パターンを、各ストリームを組み合わせる順に従って配列することにより、符号シンボルに一括して適用するパンクチャド・シンボル・パターンを作成する、
ことを特徴とする請求項10に記載の無線通信装置。 - ストリーム数、ストリーム毎の送信データ・ビット数、ストリーム毎の変調方式及び符号化率からなる変調モードなどの送信ストリーム制御データに従って、送信データ系列を適切に複数ストリームに分割して送信するのに必要なパラメータを決定して送信制御情報として出力する送信ストリーム制御手段をさらに備え、
前記フレーム生成手段は、前記送信制御情報に従って、送信データを適切なビット数のデータ系列に分割し、
前記チャンネル符号手段は、前記送信制御情報に従い、データ系列について、連続符号化を行なう場合には前記符号化手段をリセットせずに継続的に畳込み符号化を行ない、バースト符号化を行なう場合にはバースト単位に区切られたデータ系列にテールビットを付加して畳込み符号化を行ない、それぞれ符号シンボルを出力し、
前記パンクチャド・シンボル・パターン生成手段は、前記送信制御情報に従いパンクチャド・シンボル・パターンを生成し、
前記シンボル振り分け手段は、前記送信制御情報に従いパンクチャド・シンボルを各ストリームに振り分け、
前記送信手段は、前記送信制御情報に従い各ストリームの送信電力値を設定する、
ことを特徴とする請求項10に記載の無線通信装置。 - 前記送信ストリーム制御手段は、各ストリームに割当てられた変調方式及び符号化率から全ストリームの効率を算出し、それぞれの効率を基に各ストリームに対するパンクチャド・シンボル数を算出し、複数ストリームそれぞれの符号化率に合った振分けタイミング及びパンクチャド・シンボル位置を決定して、符号シンボルからパンクチャド・シンボル・パターンを一括して割当てて複数ストリームに振分けるように、前記パンクチャド・シンボル・パターン生成手段及び前記シンボル振り分け手段に与える各パラメータを決定する、
ことを特徴とする請求項10に記載の無線通信装置。 - 前記送信ストリーム制御手段は、バースト符号化を行なう場合には、ストリーム毎に対応する階層毎に定められた許容BERと変調モードに従って送信電力を設定し、連続復号を行なう場合は、各ストリームの伝搬路毎に見積もられるチャンネル・モデルを通過して復号した場合のBER推定値が等しくなるように送信電力を設定するように、前記送信手段に関する送信制御情報パラメータを決定する、
ことを特徴とする請求項12に記載の無線通信装置。 - 複数ストリームに分割された送信データを受信する無線通信装置であって、
ストリーム毎に割り当てられた変調方式に対応する軟判定復調を行なう復調手段と、
軟判定復調された複数ストリームのシンボルを送信側で振分ける前のシンボル系列に合成するシンボル合成手段と、
符号シンボルに一括して適用するパンクチャド・シンボル・パターンをストリーム毎にそれぞれ割り当てられた変調モードに従って作成するパンクチャド・シンボル・パターン生成手段と、
作成されたパンクチャド・シンボル・パターンを用いて、シンボル系列上の送信側で除去された不要シンボル位置に消失シンボルを挿入して受信符号シンボルを出力する消失シンボル挿入手段と、
受信符号シンボルの最尤復号を行ない、通信路誤り訂正を行なうビタビ復号手段と、
を具備することを特徴とする無線通信装置。 - 前記パンクチャド・シンボル・パターン生成手段は、ストリーム毎にそれぞれ割り当てられた変調モードに対応する各パンクチャド・シンボル・パターンを、各ストリームを組み合わせる順に従って配列することにより、符号シンボルに一括して適用するパンクチャド・シンボル・パターンを作成する、
ことを特徴とする請求項15に記載の無線通信装置。 - 送信データを階層化してバースト符号化を行なう場合、前記ビタビ復号手段は、最尤パスのパスメモリ長がテールビットで区切られたバースト・データ長より長い場合は、第1番目のバースト・データに対応する受信符号シンボルについて、バースト先頭からACS操作を行なって最尤パスを記憶し、テールビットの最終ビットに対応する受信符号シンボルのACS処理が終了した後、テールビットに対応するステートからトレースバックを実行し、1バースト分の送信ビットの復号を行ない、続いて入力する第2のバースト・データに対応する受信符号シンボルに対し、前記ビタビ復号手段の内部状態をリセットし、ACS操作を行なって最尤パスを記憶し、前バーストと同じ処理を繰り返す、
ことを特徴とする請求項15に記載の無線通信装置。 - 送信データを階層化してバースト符号化を行なう場合、前記ビタビ復号手段は、最尤パスのパスメモリ長がバースト・データ長より短い場合は、第1番目のバーストに対応する受信符号シンボルについて、バースト先頭からACS操作を行なって最尤パスを生成し、該ストリームの変調モードに最適なパスメモリ長を設定したパスメモリに該最尤パスを記憶し、該最尤パスが最大パスメモリ長に達した時点よりトレースバックによる復号を開始してビット単位の復号を行ない、テールビットの最終ビットに対応する受信符号シンボルが入力したとき、パスメモリ長分の送信データを一括して復号し、続いて入力する第2のバースト・データに対応する受信符号シンボルに対し、前記ビタビ復号手段の内部状態をリセットし、ACS操作を行なって最尤パスを生成し、該バーストの変調モードに最適なパスメモリ長を設定したパスメモリに該最尤パスを記憶し、前バーストと同じ処理を繰す、
ことを特徴とする請求項15に記載の無線通信装置。 - 送信データに対して階層化せずに連続符号化を行なう場合、前記ビタビ復号手段は、全ストリームのうち最も変調多値数の大きい変調方式、又は最も高い符号化率、複数ストリーム毎の軟判定レベル分布値から最適なパスメモリ長を設定し、ACS操作を行なって最尤パスを生成して記憶し、該最尤パスが最大パスメモリ長に達した時点よりトレースバックによる復号を開始してビット単位の復号を行なう、
ことを特徴とする請求項15に記載の無線通信装置。 - 前記受信ストリーム制御手段は、各ストリームに割当てられた変調方式及び符号化率から全ストリームの効率を算出し、それぞれの効率を基に各ストリームに対するパンクチャド・シンボル数を算出し、複数ストリームそれぞれの符号化率に合った振分けタイミング及びパンクチャド・シンボル位置を決定して、シンボル系列にパンクチャド・シンボル・パターンを一括して割当てて送信側で除去された不要シンボル位置に消失シンボルを挿入して受信符号シンボルを出力するように、前記パンクチャド・シンボル・パターン生成手段及び前記消失シンボル挿入手段に与える各パラメータを決定する、
ことを特徴とする請求項15に記載の無線通信装置。 - 送信データを複数ストリームに分割して送信する無線通信方法であって、
送信データを適切なビット数のデータ系列に分割するフレーム生成ステップと、
送信データ系列をチャンネル符号化して1系統の符号シンボルを生成するチャンネル符号化ステップと、
符号シンボルに一括して適用するパンクチャド・シンボル・パターンをストリーム毎にそれぞれ割り当てられた変調モードに従って作成するパンクチャド・シンボル・パターン生成ステップと、
該作成されたパンクチャド・シンボル・パターンに従って符号シンボルから不要シンボルを除去したパンクチャド・シンボルを生成し、各ストリームに振分けるシンボル振り分けステップと、
各ストリームのパンクチャド・シンボルを変調して送信する送信ステップと、
を具備することを特徴とする無線通信方法。 - 伝送データが複数ストリームに分割された送信データを受信する無線通信方法であって、
ストリーム毎に割り当てられた変調方式に対応する軟判定復調を行なう復調ステップと、
軟判定復調された複数ストリームのシンボルを送信側で振分ける前のシンボル系列に合成するシンボル合成ステップと、
符号シンボルに一括して適用するパンクチャド・シンボル・パターンをストリーム毎にそれぞれ割り当てられた変調モードに従って作成するパンクチャド・シンボル・パターン生成ステップと、
作成されたパンクチャド・シンボル・パターンを用いて、シンボル系列上の送信側で除去された不要シンボル位置に消失シンボルを挿入して受信符号シンボルを出力する消失シンボル挿入ステップと、
受信符号シンボルの最尤復号を行ない、通信路誤り訂正を行なうビタビ復号ステップと、
を具備することを特徴とする無線通信方法。 - 送信データを複数ストリームに分割して送信するための符号化処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
1系統の符号シンボルに一括して適用するパンクチャド・シンボル・パターンをストリーム毎にそれぞれ割り当てられた変調モードに従って作成するパンクチャド・シンボル・パターン生成ステップと、
該作成されたパンクチャド・シンボル・パターンに従って符号シンボルから不要シンボルを除去したパンクチャド・シンボルを生成し、各ストリームに振分けるシンボル振り分けステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラム。 - 1系統の符号シンボルが複数ストリームに分割された送信データを受信するための復号処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
ストリーム毎に割り当てられた変調方式に対応する軟判定復調がなされた複数ストリームのシンボルを送信側で振分ける前のシンボル系列に合成するシンボル合成ステップと、
符号シンボルに一括して適用するパンクチャド・シンボル・パターンをストリーム毎にそれぞれ割り当てられた変調モードに従って作成するパンクチャド・シンボル・パターン生成ステップと、
作成されたパンクチャド・シンボル・パターンを用いて、シンボル系列上の送信側で除去された不要シンボル位置に消失シンボルを挿入して受信符号シンボルを出力する消失シンボル挿入ステップと、
受信符号シンボルの最尤復号を行ない、通信路誤り訂正を行なうビタビ復号ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラム。
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