JP2008252501A

JP2008252501A - 再送方法およびそれを利用した送信装置

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Publication number: JP2008252501A
Application number: JP2007090865A
Authority: JP
Inventors: Shinsuke Moriai; 真介盛合
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2008-10-16

Abstract

【課題】
再送時に適切な変調方式の選択を行うことで効率的なデータの再送を行うとともに、その効率的な合成を行うこと。
【解決手段】
端末装置２において受信したパンクチャ符号データに誤りが発生すると、復調部１０５で端末装置２から応答されるNACKを取得する。変調方式選択部１０７０は、パンクチャ符号データのパンクチャ符号化処理の過程で間引いたデータにサイズに応じた変調方式を選択する。変調実行部１０３４は、選択した変調方式を用いて、そのパンクチャ間引きデータを端末装置２に対して再送する。
【選択図】図８

Description

本発明は、再送技術に関し、特に複数の変調方式を利用して通信を行う送信装置および受信装置に関する。

移動体通信システムでは、高品質な伝送を実現するため伝送誤りを訂正する誤り制御技術が広く用いられている。このような誤り制御技術の一つとして、ハイブリッド自動再送要求（HARQ:Hybrid Automatic Repeat Request）の技術がある。ハイブリッド自動再送要求は、FEC（Forward Error Collection）と再送制御技術（ARQ:Automatic Repeat Request）とを組み合わせた技術であり、一般に、タイプI、タイプII、タイプIIIの3つの方式が知られている。例えば、タイプIIは、畳み込み符号およびパンクチャ符号を用いることを前提としている。

すなわち、送信側はデータに畳み込み符号化処理をおこなった後、初回の送信時は所定のパンクチャパターンに従いデータを間引き、符号化率R1の送信データを生成して、受信側に送信する。受信側では、受信したデータに対してデータの補間（例えば、0パディング）を行った後、誤り訂正処理を行う。

そして、訂正後のデータに対して誤り検出処理を行い、誤りが検出された場合は、送信側に対してデータの再送を要求する信号（NACK:Negative Acknowlege）を応答する。送信側は、受信側からNACKを受け取ると送信時より符号化率が大きくなるパンクチャパターン（すなわち、送信時に比べ、間引くデータの数が少なくなるパターン）を選択し、このパンクチャパターンに従いデータを間引き、符号化率R2（R2>R1）の再送データを生成して、再送する。受信側は、メモリの保存された初回の送信時のデータと再送時のデータとを組み合わせて、データの補間（例えば、送信時に間引かれ、再送時には間引かれず再送されたデータは0パディングをせず再送されたデータで補間する等）を行う。つまり再送時の符号化利得の向上により、伝送特性を改善することができる。（例えば、特許文献１）
特開2004-7686号

しかしながら、伝送特性を改善する目的で再送時に再送データの符号化率を大きくする、すなわち間引くデータを少なくすると、符号化利得は向上する一方で、必要以上に再送時の冗長性が増大し、無駄な再送を発生する可能性があった。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、伝送特性を改善しながら、効率的な再送を行うことが可能な送信装置を提供することを目的とする。

本発明のある態様は、送信装置である。この装置は、受信装置に対して一部のデータを間引いて送信する送信部と、受信装置からの再送要求を検出する再送検出部と、前記送信時より多値数が少ない変調方式を選択する選択部と、前記選択した変調方式で前記間引いたデータの変調を行い前記受信装置に再送する再送部とを備えることをその要旨とする。

ここで、「多値数が少ない変調方式」は、１シンボルあたりの情報量が少ない変調方式または伝送レートが低い変調方式であることを含む。

また、前記選択部は、前記間引いたデータのサイズに応じた変調方式を選択することが望ましい。

また、誤り訂正符号化を行う符号部と、誤り検出符号を付加する生成部とをさらに備え、前記符号部は、誤り訂正符号化を行ってから、前記誤り訂正符号化データの一部を間引き、前記生成部は、前記間引いた誤り訂正符号化データに対して誤り検出符号を付加することが望ましい。

本発明の別の態様は、受信装置である。この装置は、一部のデータが間引かれた第１データを受信する受信部と、前記受信した第１データに対して、前記送信装置で間引かれたデータの代わりに所定値を補間して第２データを合成する合成部と、前記合成した第２データに誤り訂正復号を行い第３データを復号する復号部と、前記復号した第３データの誤り検出を行う誤り検出部と、前記誤り検出部で誤りを検出すると、前記送信装置で間引かれたデータの再送を要求する要求部とを備え、前記合成部は、前記再送されたデータで補間して第２データの合成を行うことをその要旨とする。

本発明によれば、間引かれる前のデータに復号するための受信側の合成処理の信頼性と効率が向上し、伝送特性を改善しながら、効率的な再送を実現することが可能となる。

本発明を具体的に説明する前に概要について述べる。本発明の実施の形態は、第二世代コードレス電話システムのように、TDMA−TDD方式により複数の端末装置を接続する基地局装置である。第二世代コードレス電話システムでは図１に示すように、上り通信（端末装置から基地局装置）について４つのタイムスロット、下り通信（基地局装置から端末装置）について４つのタイムスロットによってTDMAフレーム（以下、フレーム）が構成され、さらにフレームが連続して配置されている。本実施の形態においては上り通信と下り通信は対称であるため、以下においては、説明の便宜上、送信側を基地局装置とし、受信側を端末装置とする下り通信のみ説明を行う。

基地局装置は、さらに図２に示すように、OFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）も適用し、一つのタイムスロットに複数の端末装置を割り当てる。図２は横軸の方向に時間軸上のタイムスロットの配置を示し、縦軸の方向に周波数軸上のサブチャンネルの配置を示す。すなわち、横軸の多重化がTDMAに相当し、縦軸の多重化がOFDMAに相当する。図２には１フレームにおける第１タイムスロット（図中、T1と表示）から第４タイムスロット（図中、T4と表示）が含まれている。また、図２には各タイムスロットにおける第１サブチャンネル（図中、SC1と表示）から第８サブチャンネル（図中、SC8と表示）が含まれている。図２では第１タイムスロットの第１サブチャンネルに端末装置Ａが、第２タイムスロットの第１サブチャンネルから第４サブチャンネルに端末装置Ｂが、第３タイムスロットの第８サブチャンネルに端末装置Ｃが、そして第４タイムスロットの第５サブチャンネルから第８サブチャンネルに端末装置Dがそれぞれ割り当てられている。なお、以下においては、説明の便宜上、一つのタイムスロットに一つの端末装置を割り当てる例に基づき説明を行う。

図３は、図２においてタイムスロットとサブチャンネルで特定される無線チャンネル（以下、サブチャンネルブロック）の構成を示す概念図である。図３の横方向は、時間軸であり、縦方向は、周波数軸を示している。「１」から「２９」の番号は、サブキャリアの番号を示す。このようにサブチャンネルは、OFDMのマルチキャリア信号によって構成されている。図中、「TS」は、トレーニングシンボルに相当し、同期検出用のシンボル「STS」、伝送路特性の推定用シンボル「LTS」等の既知信号を含む。「GS」は、ガードシンボルに相当し、ここに実効的な信号は配置されない。「PS」はパイロットシンボルに相当し、既知信号によって構成される。「SS」はシグナルシンボルに相当し、制御用の信号が配置される。「DS」はデータシンボルに相当し、送信すべきデータである。「GT」はガードタイムに相当し、実効的な信号は配置されない。

図４は、図３におけるシグナルシンボルの構成を示す概念図である。シグナルシンボルは、変調パラメータ通知MI、変調パラメータ要求MR、HARQ制御HC、HARQ応答HAを含む。HARQ制御HCは、再送制御有効フラグHF、パンクチャ種別PT、HARQシーケンス番号HARQ SNから構成される。また、HARQ応答HAは、HARQ ACKシーケンス番号有効フラグHAF、HARQ ACK種別HAT、HARQ ACKシーケンス番号から構成される。

図５は、本発明の実施の形態におけるネットワーク階層の構成を示す概念図である。図５では、MAC層（レイヤ２）およびそれ以上の上位層を示している。図３に示す一つのサブチャンネルブロックのデータシンボルから、チャンネル種別CIおよびMAC層の基本単位PDU（Protocol Data Unit、以下、ユニット）が構成される。

図６は、ユニットの構成を示す概念図である。ユニットは、パッキングフラグPF、フラグメントフラグFF、シーケンス番号有効フラグAF、ACKシーケンス番号有効フラグAAF、ARQ受信不可能フラグNR、レイヤ２データ長LEN、シーケンス番号SN、ACKシーケンス番号ACK SNTからなるレイヤ２ヘッダー、データが配置されるレイヤ２データ、誤り検出符号CRC（Cyclic Redundancy Check）から構成される。

HARQはサブチャンネルブロック単位で行う。本発明の実施の形態では、一つのサブチャンネルブロックが一つのMAC層のユニットに相当するため、HARQはMAC層のユニット単位で行うことになる。すなわち、送信側はレイヤ２データとCRCに対して畳み込み符号化処理を行ったのち、符号化率R1のパンクチャパターンでパンクチャ符号化を行い、シーケンス番号をシグナルシンボルのHARQ SNに格納して送信する。受信側は、規定されたパンクチャパターンに該当するデータの補間をして、パンクチャ復号処理を行い、パンクチャ復号されたデータにビタビ復号処理を行ったのち、ユニットの誤り検出符号を用いて正しく受信できたか否かを判定する。受信側が正しく受信できたユニットのシーケンス番号をシグナルシンボルのHARQ ACK SNに、またHATに「0:ACK」を格納して送信側に通知することで、送信側はHARQ ACK SNのシーケンス番号に対応するユニットが正しく受信されたと判定する。一方、受信側が正しく受信できなかったユニットのシーケンス番号をシグナルシンボルのHARQ ACK SNに、またHATに「1:NACK」を格納して送信側に通知することで、送信側はHARQ ACK SNのシーケンス番号に対応するユニットが正しく受信されなかったと判定する。

受信側でユニットが正しく受信できなかった場合、符号化率が高いパンクチャパターンでパンクチャ符号化を行いユニットの再送をすれば、符号化利得が大きくなり、伝送特性の向上が期待できる。

その一方、符号化率が高いパンクチャパターンでは、間引くデータの数が少なくなるので、初回の送信時と重複するデータが再送される可能性が高くなる。受信側で初回に送信されたユニットと再送されたユニットとを合成する際、重複しているデータは伝送誤りが発生していなければ利用しなくてもよいので、必要以上に冗長性をもたせて再送するのは伝送効率の観点からは好ましくない。

したがって、本発明の実施の形態における基地局装置においては、パンクチャ符号化して送信したデータに誤りが発生すると、パンクチャ符号化処理で間引いたデータのサイズに応じた変調方式を選択し、間引いたデータにその変調方式を適用して再送することとした。これにより、初回の送信されたパンクチャ符号化データと再送されたパンクチャ符号化処理で間引いたデータを合成すれば、パンクチャ符号化する前のデータを復元することができ、パンクチャ符号化処理により低下した誤り訂正能力を高めることができる。さらに、送信されたデータと再送されたデータには重複箇所がないため、再送時の伝送効率を改善させるとともに、効率的な合成が可能となる。

また、一般にパンクチャ符号化で間引いたデータのサイズは初回に送信したデータのサイズより小さいため、送信時よりも多値数が少ない変調方式を選択することができる。多値数が少ない変調方式を用いれば、伝送時の信頼性を向上させることができるため、再送されるパンクチャ符号化処理で間引いたデータの信頼性も向上する。このため、その間引いたデータにより合成されるデータの信頼性も向上する。

図７は、本発明の実施の形態における移動体通信システム１０の構成を示す概念図である。移動体通信システムは基地局装置１と端末装置２を含む。図７では端末装置２で総称される第１端末装置２ａ、第２端末装置２ｂおよび第３端末装置２ｃの３台を図示しているが、２台以下、もしくは４台以上の端末装置が存在してもよい。

図８は、図７の基地局装置１の構成を示す概念図である。図８において、アンテナ１００は、無線周波数の信号を送受信する。

無線部１０１は、受信時にアンテナ１００で受信した無線周波数の信号を周波数変換し、ベースバンド信号を導出し、受信部１０４に出力する。また、送信時に送信部１０２からのベースバンド信号を周波数変換し、無線周波数の信号を導出する。

送信部１０２は、変調部１０３から送られてきた周波数領域信号を時間領域信号に変換し、無線部１０１に出力する。なお、周波数領域信号から時間領域信号への変換にはIFFT（Inversed Fast Fourier Transform）を利用する。

変調部１０３は、IF部１０６からの入力に対して変調を行い、送信部１０２に出力する。変調方式としては、BPSK（Binary Phase Shift Keying）、QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）、16QAM（Quadrature Amplitude Modulation）、32QAM、64QAM、256QAMなどを用いる。

受信部１０４は、無線部１０１から送られてきた時間領域信号を周波数領域信号に変換し、復調部１０５に出力する。なお、時間領域信号から周波数領域信号への変換にはFFT（Fast Fourier Transform）を利用する。

復調部１０５は、受信部１０４からの入力に対して復調を行い、IF部に出力する。また、図４に示すシグナルシンボルを解析し、その結果を制御部１０７へ出力する。

IF部７は、図示していないネットワークに接続され、受信時に復調部１０５において復調した信号を図示していないネットワークに出力する。また、IF部７は、送信時にネットワークからデータを入力し、これを変調部１０３に出力する。

制御部１０７は、復調部１０５から送られてきたユニットのシグナルシンボル解析結果を入力とし、基地局装置１にユニットを正しく受信できない旨のNACKを応答してきた端末装置２に対して、そのユニットのデータの再送を行う。また、基地局装置１全体のタイミングの制御等を行う。

制御部１０７は、図示していない理想変調信号と受信変調信号とのひずみ特性であるEVM（Error Vector Magnitude）を測定する通信品質測定部から送られた情報、および復調部１０５から送られてきたユニットのシグナルシンボル解析結果を入力とし、変調方式を選択し、変調部１０３および復調部１０５を制御する変調方式選択部１０７０を含む。

変調方式選択部１０７０は、送信時の変調方式と再送時の変調方式との関係を示したテーブルを記録している。シグナルシンボル解析結果より、端末装置２からユニットを正しく受信できない旨のNACKが応答されたと判断すると、そのテーブルを参照し、ユニットを送信したときの変調方式から、このユニットのデータを再送するための変調方式を決定する。

また、制御部１０７は、復調部１０５から送られてきたユニットのシグナルシンボル解析結果にもとづき、再送用のユニットを生成するためユニット生成部１０３０、送信バッファ部１０３４等を制御する再送制御部１０７１を含む。

再送制御部１０７１は、シグナルシンボル解析結果より、端末装置２からユニットを正しく受信できない旨のNACK応答がされたと判断すると、符号部１０３１のパンクチャ符号処理の過程で間引いたデータを送信バッファ部１０３４から読み出す。そして、読み出した間引きデータをユニット生成部１０３０に送り、再送するための新たなユニットの生成をユニット生成部１０３０に指示する。また、再送用のシグナルシンボルの生成をシンボル生成部１０３２に指示する。

図９は、変調部１０３の詳細な構成を示す概念図である。図８において、ユニット生成部１０３０は、IF部１０６からの入力に対して畳み込み符号化を行い、図６に示すレイヤ２データ領域に格納するとともに、レイヤ２ヘッダーおよび誤り検出符号CRCを付加しユニットを生成し符号部１０３１に出力する。

符号部１０３１は、特定の符号化率が指定された場合、ユニット生成部１０３０からの入力に対して畳み込み符号化を行い、あらかじめ規定されたパンクチャパターンを参照しながらその出力を間引くパンクチャ符号化を行ってシンボル生成部１０３２に出力するとともに、その間引きデータを送信バッファ部１０３４に出力する。

シンボル生成部１０３２は、符号部１０３１からの入力を図３に示すデータシンボルに格納するとともに、図４に示すシグナルシンボル等の制御シンボルを生成して所定の位置に格納する。さらに再送時には、シグナルシンボルのHFを有効にし、PTに「1:パンクチャ間引きデータ」を格納するとともに、再送対象となったユニットのシーケンス番号を制御部１０７から受け取り、HARQ ACK SNに格納する。

変調実行部１０３３はユニット生成部１０３１からの出力に対してBPSKなどの変調を行う。送信バッファ１０３４は、ユニットのデータが受信側で正しく受信されるまで、符号部１０３１からの間引きデータを記録する。また、再生制御部１０７１の指示により、記録した間引きデータをユニット生成部１０３０に出力する。なお、ユニットが受信側で正しく受信されたか否かの判定は、ペアーとなるユニットのシグナルシンボルのHATに「0:ACK」を格納して所定の時間内に受信側が通知してきたか否かで行う。

図１０は、変調方式と符号化率との組み合わせごとに、１シンボルあたりの送信ビット数と削除ビット数との関係を示した概念図である。図１０において符号化率1/2は畳み込み符号化のみ行い、パンクチャ符号化を行わないことを表す。パンクチャ符号化を行わないので、１シンボルあたりの削除ビット数は「０」である。一方、パンクチャ符号化を行う場合は、符号化率と１シンボルあたりの送信ビット数から、１シンボルあたりの削除ビット数が一意に決まる。

例えば、「32QAM 4/5」の場合、4ビットのデータに畳み込み符号化を行い、8ビットの畳み込み符号化データを生成する。そして、畳み込み符号化データから3ビット間引いて削除するパンクチャ符号化を行い、5ビットのパンクチャ符号化データを生成し、「32QAM」変調を行う。

「32QAM」の１シンボルあたりの送信ビット数は「５」であるため、5ビットのパンクチャ符号化データは「32QAM」の１シンボルで送信することができる。パンクチャ符号化処理の過程で間引いて削除したビット数は「３」であり、パンクチャ符号化データは「32QAM」の１シンボルで送信することができるため、「32QAM 4/5」の１シンボルあたりの削除ビット数は「３」となることが分かる。

このとき、１シンボルあたりの送信ビット数がパンクチャ符号化処理の過程で間引いて削除したビット数に等しい変調方式を選択すれば、最も効率よく間引きデータを再送できる。

図１１は、変調方式選択部１０７０が記録している送信時の変調方式と再送時の変調方式との関係を示したテーブルのデータ構造である。図１１において再送時の変調方式の列に符号化率の項目を設けていないのは、間引きデータの再送時には、畳み込み符号化を行わず、変調のみ行うことを意味する。これは、受信装置側で間引きデータの合成を行う際の、ビタビ復号処理における負担軽減を考慮したものである。

テーブルでは、送信時の変調方式における１シンボルあたりの削除ビット数と、再送時の変調方式における１シンボルあたりの送信ビット数が等しくなるように対応付けられている。なお、再送時の変調方式が空欄の場合は、送信時と同じ変調方式が再送時の変調方式として対応付けられる。このテーブルにより、例えば、送信時の変調方式「64QAM 3/4」と再送時の変調方式「8PSK」が対応付けられる。

以上、説明した構成にもとづく、再送制御について説明する。図１２は、再送制御のフローチャートである。

図１２のパンクチャ符号化処理では畳み込み符号化データ３０１（X0、Y0、X1、Y1、X2、Y2）から(Y1、X2)を間引く符号化率3/4のパンクチャパターンを用いる。よって、パンクチャ符号化データ３０２は（X0、Y0、X1、Y2）であり、パンクチャ間引きデータ３０３は（Y1、X2）である。図１２ではパンクチャ符号化データ３０２とパンクチャ間引きデータ３０３のデータが存在しない箇所を斜線で表示してある。

符号部１０３１は、入力データ３００に畳み込み符号化を実施し、畳み込み符号化データ３０１を生成する（S100）。畳み込み符号化データ３０１にパンクチャ符号化処理を実施し、パンクチャ符号化データ３０２を生成する（S101）。パンクチャ符号化処理の過程で間引いたパンクチャ間引きデータ３０３は、送信バッファ１０３４に出力する。送信バッファ部１０３４は、パンクチャ間引きデータ３０３を記録する。符号部１０３１の出力をシンボル生成部１０３２、変調実行部１０３３、送信部１０２、無線部１０１を介してアンテナ１００から送信する（S102）。

再送制御部１０７１は、復調部１０５から送られてきたユニットのシグナルシンボル解析結果にもとづき、再送要求の有無を判定する。再送要求があった場合（S103）、再送制御部１０７１は、送信バッファ１０３４からパンクチャ間引きデータ３０３を読み出し、ユニット生成部１０３０に送る。そして、ユニット生成部１０３０に指示を送り、ユニット生成部１０３０は、再生用のユニットを生成したのち、パンクチャ間引きデータ３０３を格納し、符号部１０３１に出力する。再生制御部１０７１は、符号部１０３１に指示を送り、符号部１０３１は、ユニット生成部１０３０からの入力をそのまま出力する。符号部１０３１の出力をシンボル生成部１０３２、変調実行部１０３３、送信部１０２、無線部１０１を介してアンテナ１００から送信する（S104）。

これまで説明した再送制御は、基地局装置１での機能に相当する。一方、再送を実行するためには、基地局装置１だけではなく、端末装置２も所定の動作を実行する必要がある。すなわち端末装置２は、基地局装置１から送信されたユニットのデータについて誤り検出を行い、基地局装置１に再送要求を行うとともに、送信されたパンクチャ符号化データと再送されてきたパンクチャ間引きデータを合成する。ここでは端末装置２の動作として説明するが、この機能は基地局装置１にも含まれてもよい。

図１３は、図７の端末装置２の無線通信に関する機能ブロックの構成を示す概念図である。図１３において、アンテナ２００、送信部２０２および受信部２０４は、図８におけるアンテナ１００、送信部１０２、受信部１０４に相当するため説明を省略する。

変調部２０３は、IF部２０６からの入力に対して変調を行い、送信部２０２に出力する。また、シンボル解析部２０５１で正しく受信できたと判定されたユニットのシーケンス番号を制御部２０７から受け取り、ペアーになるユニットのシグナルシンボルHARQ ACK SNに格納するとともに、HAFを有効にし、HATに「0:ACK」を格納する。なお、再送用のユニットの場合は、HATに「1:NACK」を格納する。

復調部２０５は、受信部２０４からの入力に対して復調を行い、ＩＦ部２０６に出力する。また、図４に示すユニットのシグナルシンボルを解析し、その結果を制御部２０７へ出力する。

ＩＦ部２０６は、図示していない音声復号部等に接続され、受信時に復調部２０５において復調した信号を図示していない音声復号部に出力する。また、ＩＦ部２０６は、送信時に音声符号部からデータを入力し、これを変調部２０３に出力する。

制御部２０７は、復調部２０５から送られてきたユニットのシグナルシンボル解析結果を入力とし、正しく受信できないユニットを送信してきた基地局装置１に、そのユニットのデータの再送要求を行う。また、基地局装置１全体のタイミングの制御等を行う。

制御部２０７は、図３に示すシグナルシンボルに含まれる変調パラメータ通知MIを参照して、変調方式を決定し、変調部２０３および復調部２０５を制御する変調方式選択部２０７０を含む。

また、制御部２０７は、復調部２０５から送られてきたユニットのシグナルシンボル解析結果にもとづき、再送用のユニットのデータを合成するため受信バッファ部２０５４、合成部２０５５等を制御する合成制御部２０７１を含む。

合成制御部２０７１は、シグナルシンボルの解析結果に基づき、誤りが発生したユニットのパンクチャ符号化データとペアーになるパンクチャ間引きデータを受信できたか否かを判定する。受信できたと判定すると、受信バッファ部２０５４からパンクチャ符号化データを読み出し、合成部２０５５に送る。合成制御部２０７１は、パンクチャ符号化データにおける間引きポイントにパンクチャ間引きデータを補填するよう合成部２０５５を制御する。

図１４は、復調部２０５の詳細な構成を示す概念図である。図１４において、復調実行部２０５０は受信部２０４からの出力に対してBPSKなどの復調を行う。シンボル解析部２０５１は、データシンボルからユニットを抽出して復号部２０５２に送るとともに、復調実行部２０５０からの入力からシグナルシンボルを抽出して解析を行い、その結果を制御部２０７に送る。また、特定の符号化率が指定された場合は、データシンボルから抽出したユニットを受信バッファ部２０５４と合成部２０５５に送る。さらに、シンボル解析部２０５１は、解析対象であるユニットが再送用であるか否かを、図４に示すシグナルシンボルのPTが「1:パンクチャ間引きデータ」であるか否かで判定する。再送用のユニットであれば、その旨を制御部２０７に通知する。

合成部２０５５は、特定の符号化率が指定された場合、送信用のユニットのデータに対しては、あらかじめ規定されたパンクチャパターンを参照しながらヌルデータを挿入し、再送用のユニットのデータに対しては、受信バッファ２０５４からの出力と合成して、パンクチャ復号を行う。パンクチャ復号を行うか否かの判定は、図４に示すシグナルシンボルに含まれる変調パラメータ通知MIを参照し、特定の符号化率が送信側で指定されたか否かで行う。

復号部２０５２は、特定の符号化率が指定された場合は、合成部２０５５からの入力に対して、そうでなければ、シンボル解析部２０５１からの入力に対してビタビ復号を行い、ユニット解析部２０５３に出力する。

ユニット解析部２０５１は、復号部２０５２からの入力に誤り検出符号CRCを用いて、復号部２０５２で正しく復号されたか否かを判定し、その結果を制御部２０７に送る。また、正しく復号されたデータは、ＩＦ部２０６に出力する
以上、説明した構成にもとづく、再送制御について説明する。図１５は、合成制御のフローチャートである。

図１５では図１２と同様、パンクチャ符号化データ４００とパンクチャ間引きデータ４０３のデータが存在しない箇所を斜線で表示してある。つまり、受信したパンクチャ符号化データ４００は（X0、Y0、X1、Z2）であり、再受信したパンクチャ間引きデータ４０３は（Y1、X2）である。なお、図１５では、受信したパンクチャ符号化データ４００に伝送エラー４００１が発生しており、パンクチャ符号化データのうち「Y2」を受信すべき箇所で、「Z2」を受信したとしている。

アンテナ２００、受信部２０４、復調実行部２０５０、シンボル解析部２０５１を介してパンクチャ符号化データ４００を受信した復調部は（S200）、「0」を挿入してパンクチャ復号を行い、パンクチャ復号データ４０１を復号する（S201）。パンクチャ復号データ４０１にビタビ復号を行い、ビタビ復号データ４０２を復号し、ユニット解析部２０５３に出力する（S202）。ユニット解析部２０５３は、ビタビ復号データ４０２の誤り検出を行う（S203）。受信したパンクチャ符号化データ４００に伝送エラー４００１が発生しているため、ビタビ復号エラー４０２０が発生する。ユニット解析部２０５３は誤り検出を制御部２０７に送り、制御部２０７は再送請求を行う（S204）。

合成制御部２０７１は、復調部２０５から送られてきたユニットのシグナルシンボル解析結果にもとづき、誤りが発生したユニットのパンクチャ符号化データとペアーになるパンクチャ間引きデータ４０３を受信できたか否かを判定する。受信できたと判定すると（S205）、受信バッファ部２０５４からパンクチャ符号データ４０１を読み出し、合成部２０５５に送る。合成制御部２０７１は、合成部２０５３に指示を送り、合成部２０５５は、パンクチャ符号化データ４０１とパンクチャ間引きデータ４０３を合成し、合成データ４０４を復号部２０５２に出力する（S206）。復号部２０５２は、合成データ４０４にビタビ復号を行い、ビタビ復号データ４０５をユニット解析部２０５３に出力する（S207）。ユニット解析部２０５３は、ビタビ復号データ４０５の誤り検出を行う（S208）。

以上の構成による移動体通信システム１０の動作を説明する。図１６は移動体通信システム１０の再送手順を示すフローチャートである。

基地局装置１は、測定されたEVMにもとづき、変調方式として256QAM 3/4の選択を決定する（S300）。送信データに畳み込み符号を行い、符号化率3/4のパンクチャパターンに従いパンクチャ符号化処理を行う。シグナルシンボルのHARQ SNにシーケンス番号「1」を格納し、生成したパンクチャ符号化データをレイヤ2データ領域に格納してユニット#1を生成し、端末装置２に送信する（S301）。端末装置２は、受信したユニット#1の誤り検出を行い、このユニットが正しく受信できなかったと判定する（S302）。

基地局装置１は所定の時間内にペアーとなるユニットのシグナルシンボルのHATに「0:ACK」が、そしてHARQ ACK SNにシーケンス番号「1」が格納されて通知されなかったことから（S303）、端末装置２はユニット#1のNACKを応答してきたと判定する。そこで、基地局装置１は、図１１のテーブルを参照して再送用の変調方式として16QAMの選択を決定するとともに、ユニット#1で送信したパンクチャ符号化データの符号化処理の過程で間引いたパンクチャ間引きデータをレイヤ２データ領域に格納してユニット#1-1を生成する。（S304）ここで、ユニット#1-1のシグナルシンボルのPTには「1:パンクチャ間引きデータ」を、HARQ SNにはシーケンス番号「1」を格納する。

基地局装置１は、16QAMでユニット#1-1の変調を行い、端末装置２に送信する（S305）。端末装置２は、受信したユニット#1-1のシグナルシンボル解析を行い、ユニット#1-1のパンクチャ間引きデータを合成部２０５５へ送る。また、受信バッファ２０５４からユニット#1のパンクチャ符号化データを読み出し、合成部２０５５で合成してから、ビタビ復号を行い、正しく受信できたと判定する。そして、ペアーとなるユニットのシグナルシンボルのHATに「0:ACK」を、そしてHARQ ACK SNにシーケンス番号「1」を格納して基地局装置１に送信し、ユニット#1-1のACKを応答する（S307）。

基地局装置１は、端末装置２からユニット#1-1のACKが応答されてきたため、再送の起点となったユニット#1のデータは端末装置２で正しく受信できたことを確認し、ユニット#1に関する再送を完了する。

このような本発明の実施の形態によれば、以下の通りの作用効果を享受することができる。

（１）端末装置２において受信したパンクチャ符号化データに誤りが発生すると、復調部１０５で端末装置２から応答されるNACKを検出し、変調方式選択部１０７０は、送信時より多値数が少ない変調方式を選択して、そのパンクチャ間引きデータを端末装置２に対して再送するため、初回に送信されたパンクチャ符号化データと再送されたパンクチャ間引きデータとを合成すれば、パンクチャ符号化する前のデータを復元することができることから、パンクチャ符号処理により低下した誤り訂正能力を高めることができる。さらに、パンクチャ符号データとパンクチャ間引きデータでは重複する箇所がないため、再送時の伝送効率を改善させるとともに、効率的な合成が可能となる。また、多値数が少ない変調方式を適用することによりパンクチャ間引きデータ再送時の信頼性が向上するため、これを用いて合成されるデータの信頼性も向上する。

（２）変調方式選択部１０７０は、パンクチャ符号化データのパンクチャ符号化処理の過程で間引いたデータにサイズに応じた変調方式を選択し、変調実行部１０３４は、選択した変調方式を用いて、そのパンクチャ間引きデータを端末装置２に対して再送するため、伝送量が小さい間引きデータを伝送することができ、かつ多値数が少ない変調方式でパンクチャ間引きデータの再送を行うことが可能となることから、パンクチャ間引きデータ再送時の伝送効率と信頼性が向上する。

（３）符号部１０３１は、畳み込み符号化を行ってから、パンクチャ符号化を行ってパンクチャ符号化データを生成し、ユニット生成部１０３０は、このパンクチャ符号化データに誤り検出符号CRCを付加するため、端末装置２は、一部が間引かれたパンクチャ符号化データのビタビ復号を行うことで、パンクチャ符号化する前のデータに復元することができるとともに、誤り検出符号を用いることで伝送誤りが生じたか否かを判定することができ、伝送効率と信頼性を向上させることができる。

（４）合成部２０５５は、あらかじめ規定されたパンクチャパターンを参照しながら、ヌルデータを挿入してパンクチャ復号を行い、復号部２０５２は、合成部２０５５の出力にビタビ復号を行い、ユニット解析部２０５１は、復号部２０５２からの入力に誤り検出符号CRCを用いて、復号部２０５２で正しく復号されたか否かを判定し、制御部２０７は正しく復号されなかった場合に再送要求を行い、合成部２０５５は、再送されたパンクチャ間引きデータと初回に送信されたパンクチャ符号化データを合成するため、パンクチャ符号データとパンクチャ間引きデータでは重複する箇所がないことから、再送時の伝送効率を改善させるとともに、効率的な合成が可能となる。

以上、本発明を実施するための最良の形態について説明をしてきたが、本発明は、この実施の形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に規定された本発明の適用範囲にあり、上述した実施の形態の構成が備える機能を達成可能であれば、いろいろな変形が可能である。

例えば、本発明の実施の形態において通信システム１０はTDMAとOFDMAが適用されるとして説明したが、これにかぎらず、例えば、TDMAとCDMA（Code Division Multiple Access）が適用されてもよく、またTDMAとSDMA（Space Division Multiple Access）が適用されてもよい。

TDMAフレーム構成を示す概念図 OFDMAサブチャンネル構成を示す概念図サブチャンネルブロックの構成を示す概念図シグナルシンボルの構成を示す概念図本発明の実施の形態におけるネットワーク階層の構成を示す概念図ユニットの構成を示す概念図本発明の実施の形態に係る通信システムの構成を示す概念図本発明の実施の形態に係る基地局装置の構成を示す概念図変調部の詳細な構成を示す概念図変調方式と符号化率の組み合わせごとに、１シンボルあたりの送信ビット数と削除ビット数との関係を示す概念図送信時の変調方式と再送時の変調方式との関係を示したテーブルのデータ構造を示す図再送制御のフローチャート本発明の実施の形態に係る端末装置の無線通信に関する機能ブロックの構成を示す概念図復調部の詳細な構成を示す概念図合成制御のフローチャート再送手順を示すフローチャート

符号の説明

１０１無線部
１０２送信部
１０３変調部
１０４受信部
１０５復調部
１０６ IF部
１０７制御部
１０７０変調方式選択部
１０７１再送制御部

Claims

受信装置に対して一部のデータを間引いて送信する送信部と、
受信装置からの再送要求を検出する再送検出部と、
前記送信時より多値数が少ない変調方式を選択する選択部と、
前記選択した変調方式で前記間引いたデータの変調を行い前記受信装置に再送する再送部と
を備えることを特徴とする送信装置。
前記再送部は、前記間引いたデータのサイズに応じた変調方式を選択することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
誤り訂正符号化を行う符号部と、
誤り検出符号を付加する生成部とをさらに備え、
前記符号部は、誤り訂正符号化を行ってから、前記誤り訂正符号化データの一部を間引き、
前記生成部は、前記間引いた誤り訂正符号化データに対して誤り検出符号を付加することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の送信装置。
一部のデータが間引かれた第１データを受信する受信部と、
前記受信した第１データに対して、前記送信装置で間引かれたデータの代わりに所定値を補間して第２データを合成する合成部と、
前記合成した第２データに誤り訂正復号を行い第３データを復号する復号部と、
前記復号した第３データの誤り検出を行う誤り検出部と、
前記誤り検出部で誤りを検出すると、前記送信装置で間引かれたデータの再送を要求する要求部とを備え、
前記合成部は、前記再送されたデータで補間して第２データの合成を行うことを特徴とする受信装置。