JP2010010952A - Radio communication device and radio communication method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動再送制御が適用される無線通信装置および無線通信方法に関する。 The present invention relates to a wireless communication apparatus and a wireless communication method to which automatic retransmission control is applied.
無線通信システムでは、有線通信システムと比較して伝送誤りが頻繁に発生する。このような無線通信システムにおいて通信の信頼性を確保するために、自動再送制御(ARQ)が広く用いられている。さらに、近年では、ARQと前方誤り訂正(FEC)とを併用するハイブリッド自動再送制御(HARQ)が実用化されている。 In a wireless communication system, transmission errors frequently occur compared to a wired communication system. In such a wireless communication system, automatic retransmission control (ARQ) is widely used to ensure communication reliability. Furthermore, in recent years, hybrid automatic retransmission control (HARQ) using both ARQ and forward error correction (FEC) has been put into practical use.
HARQでは、送信側の無線通信装置(以下、送信装置)は、符号化されたビット系列を受信側の無線通信装置(以下、受信装置)に送信する。受信装置は、送信装置から1回目に受信したビット系列の誤り訂正復号を行う。そして、復号後のビット系列をCRCによりチェックしてエラーが生じた場合、当該ビット系列の再送を送信装置に要求する。 In HARQ, a wireless communication device on the transmission side (hereinafter referred to as a transmission device) transmits an encoded bit sequence to a wireless communication device on the reception side (hereinafter referred to as a reception device). The receiving device performs error correction decoding of the bit sequence received first from the transmitting device. When an error occurs when the decoded bit sequence is checked by CRC, the transmitter is requested to retransmit the bit sequence.
送信装置は、再送が要求されると、送信済みのビット系列を受信装置に再送する。受信装置は、1回目に受信したビット系列を保存しており、送信装置から再送されたビット系列を受信すると、保存しているビット系列と、再送されたビット系列とを合成し、合成したビット系列の誤り訂正復号を行う(特許文献1参照)。そして、復号後のビット系列をCRCによりチェックしてエラーが生じた場合、当該ビット系列の再送を送信装置に改めて要求する。
しかしながら、上述したHARQには、次のような問題がある。具体的には、受信装置は、ビット系列の1回目受信時および当該ビット系列の2回目以降の受信時のそれぞれにおいて、ビット系列全体の誤り訂正復号を行うため、誤り訂正に伴う処理負荷が増大する問題があった。特に、ターボ復号などの複雑な誤り訂正復号方式が採用される場合には、上記の処理負荷が大幅に増大する。 However, the above-described HARQ has the following problems. Specifically, the receiving apparatus performs error correction decoding on the entire bit sequence at the first reception of the bit sequence and at the second and subsequent receptions of the bit sequence, so that the processing load associated with error correction increases. There was a problem to do. In particular, when a complicated error correction decoding method such as turbo decoding is employed, the processing load described above increases significantly.
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、自動再送制御が適用される無線通信システムにおいて、誤りを適切に訂正可能であり、且つ誤りの訂正に伴う処理負荷を大幅に低減した無線通信装置および無線通信方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problem, and in a wireless communication system to which automatic retransmission control is applied, an error can be appropriately corrected and a processing load associated with error correction is increased. An object of the present invention is to provide a wireless communication apparatus and a wireless communication method that are greatly reduced.
上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。まず、本発明の第1の特徴は、複数のビットによって構成されるビット系列(符号化ビット系列E1)を他の無線通信装置(例えば、無線基地局200)から受信する無線通信装置(例えば、無線端末100)であって、前記ビット系列を構成する前記ビットの一部からなるブロック(ブロックB1〜B4)毎に誤りビットを含むか否かを判定する誤り判定部(復号部130)と、前記誤り判定部によって前記誤りビットを含むと判定された前記ブロックの再送を前記他の無線通信装置に要求する再送要求部(応答送信部150)と、前記誤り判定部によって前記誤りビットを含むと判定された前記ブロックを前記他の無線通信装置から複数回受信する受信部(送受信部120)と、前記受信部が受信した複数のブロックに基づいて、前記誤りビットを訂正した訂正ビットを決定する決定部(復号部130)とを備え、前記決定部は、前記受信部が受信した前記複数のブロックにおいて前記誤りビットと同位置の各ビットを用いた多数決によって、前記訂正ビットを決定することを要旨とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention has the following features. First, the first feature of the present invention is that a wireless communication device (for example, a wireless base station 200) that receives a bit sequence (encoded bit sequence E1) composed of a plurality of bits (for example, a wireless base station 200). An error determination unit (decoding unit 130) that determines whether or not an error bit is included in each block (blocks B1 to B4) that is a part of the bits constituting the bit sequence, A retransmission request unit (response transmission unit 150) for requesting retransmission of the block determined to include the error bit by the error determination unit to the other wireless communication device; and the error determination unit including the error bit. Based on the reception unit (transmission / reception unit 120) that receives the determined block from the other wireless communication device a plurality of times, and the plurality of blocks received by the reception unit, the error is determined. A determination unit (decoding unit 130) that determines a corrected bit obtained by correcting the bit, and the determination unit is configured by majority using each bit at the same position as the error bit in the plurality of blocks received by the reception unit. The gist is to determine the correction bit.
このような無線通信装置によれば、決定部は、受信部が受信した複数のブロックにおいて誤りビットと同位置の各ビットを用いた多数決によって、誤りビットを訂正した訂正ビットを決定する。ブロック単位での誤り訂正処理とすることによって、再送時においてビット系列全体の誤り訂正を行う従来手法と比較して、誤り訂正に伴う処理負荷を大幅に低減することができる。 According to such a wireless communication apparatus, the determination unit determines a correction bit obtained by correcting the error bit by majority using each bit at the same position as the error bit in the plurality of blocks received by the reception unit. By performing error correction processing in units of blocks, the processing load associated with error correction can be greatly reduced as compared with the conventional method in which error correction of the entire bit sequence is performed during retransmission.
また、複数回受信時において同一の位置で誤りが生じることが希であることを利用して、多数決によって訂正ビットを決定するため、ターボ復号などの複雑な方式と比較して、誤りを容易且つ適切に訂正できる。 In addition, since it is rare that an error occurs at the same position at the time of multiple receptions, the correction bit is determined by majority vote, so that the error can be easily and compared with a complicated method such as turbo decoding. Can be corrected appropriately.
本発明の第2の特徴は、本発明の第1の特徴に係り、前記ビット系列は、前記他の無線通信装置において、所定のトレリス線図に従った符号化規則を用いる畳み込み符号化により生成され、前記誤り判定部は、前記符号化規則に反するビットを前記誤りビットとして、前記ブロック毎に前記誤りビットを含むか否かを判定することを要旨とする。 A second feature of the present invention relates to the first feature of the present invention, wherein the bit sequence is generated by convolutional coding using a coding rule according to a predetermined trellis diagram in the other wireless communication device. In summary, the error determination unit determines whether or not the error bit is included for each block, using the bit that violates the coding rule as the error bit.
本発明の第3の特徴は、本発明の第2の特徴に係り、前記決定部は、前記符号化規則に応じて、前記訂正ビットの候補である訂正ビット候補を前記誤りビットと同位置のビットそれぞれから生成し、生成した複数の訂正ビット候補間の多数決によって、前記訂正ビットを決定することを要旨とする。 A third feature of the present invention relates to the second feature of the present invention, wherein the determining unit determines a correction bit candidate that is a candidate for the correction bit at the same position as the error bit according to the encoding rule. The gist is to determine the correction bit by generating from each bit and determining the correction bit by majority between the generated correction bit candidates.
本発明の第4の特徴は、本発明の第1〜第3のいずれ1つの特徴に係り、前記誤り判定部は、前記誤りビットと、前記決定部によって決定された前記訂正ビットとの間のハミング距離またはユークリッド距離を訂正エネルギーとして算出し、前記再送要求部は、前記訂正エネルギーが予め定められた閾値よりも大きい場合に、前記誤りビットを含むと判定された前記ブロックの再送を前記他の無線通信装置に改めて要求することを要旨とする。 A fourth feature of the present invention relates to any one of the first to third features of the present invention, wherein the error determination unit is configured such that the error bit is between the error bit and the correction bit determined by the determination unit. Hamming distance or Euclidean distance is calculated as correction energy, and when the correction energy is larger than a predetermined threshold, the retransmission request unit retransmits the block determined to include the error bit when the correction energy is larger than a predetermined threshold. The gist is to request the wireless communication device again.
本発明の第5の特徴は、複数のビットによって構成されるビット系列を前記他の無線通信装置から受信する無線通信装置において用いられる無線通信方法であって、前記ビット系列を構成する前記ビットの一部からなるブロック毎に誤りビットを含むか否かを判定するステップ(ステップS120)と、前記判定するステップにおいて前記誤りビットを含むと判定された前記ブロックの再送を前記他の無線通信装置に要求するステップ(ステップS130、S160)と、前記判定するステップにおいて前記誤りビットを含むと判定された前記ブロックを前記他の無線通信装置から複数回受信するステップ(ステップS110、S140、S170)と、前記受信するステップにおいて受信した複数のブロックに基づいて、前記誤りビットを訂正した訂正ビットを決定するステップ(ステップS150、S180)とを備え、前記決定するステップでは、前記受信するステップにおいて受信した前記複数のブロックにおいて前記誤りビットと同位置の各ビットを用いた多数決によって、前記訂正ビットを決定することを要旨とする。 A fifth feature of the present invention is a wireless communication method used in a wireless communication device that receives a bit sequence composed of a plurality of bits from the other wireless communication device, wherein the bit sequence constituting the bit sequence A step of determining whether or not an error bit is included in each block composed of a part (step S120), and retransmitting the block determined to include the error bit in the determination step to the other wireless communication device Requesting (steps S130, S160), receiving the block determined to include the error bit in the determining step from the other wireless communication device a plurality of times (steps S110, S140, S170), Based on the plurality of blocks received in the receiving step, the error bit is Determining correct correction bits (steps S150 and S180), and in the determining step, a majority decision using each bit at the same position as the error bit in the plurality of blocks received in the receiving step. The gist is to determine the correction bit.
本発明によれば、自動再送制御が適用される無線通信システムにおいて、誤りを適切に訂正可能であり、且つ誤りの訂正に伴う処理負荷を大幅に低減した無線通信装置および無線通信方法を提供できる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide a wireless communication apparatus and a wireless communication method capable of appropriately correcting errors and greatly reducing the processing load associated with error correction in a wireless communication system to which automatic retransmission control is applied. .
次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。具体的には、(1)無線通信システムの全体概略構成、(2)無線通信システムの詳細構成、(3)畳み込み符号化および復号処理の一例、(4)無線通信システムの動作例、(5)作用・効果、(6)その他の実施形態について説明する。以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Specifically, (1) an overall schematic configuration of the radio communication system, (2) a detailed configuration of the radio communication system, (3) an example of convolutional encoding and decoding processing, (4) an operation example of the radio communication system, (5) ) Actions and effects, (6) Other embodiments will be described. In the description of the drawings in the following embodiments, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals.
(1)無線通信システムの全体概略構成
図1は、本実施形態に係る無線通信システム10の全体概略構成図である。
(1) Overall Schematic Configuration of Radio Communication System FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram of a
図1に示すように、無線通信システム10は、無線端末100および無線基地局200を含む。
As shown in FIG. 1, the
無線端末100は、無線基地局200の通信エリア内に位置しており、無線回線を介して無線基地局200と通信する。本実施形態では、下り方向の通信について主に説明する。すなわち、本実施形態において無線端末100は、複数の符号化ビットによって構成される符号化ビット系列を無線基地局200(他の無線通信装置)から受信する無線通信装置を構成する。
The
無線通信システム10には、ARQが採用されている。無線端末100は、無線基地局200から受信したビット系列を正常に復号した場合、復号成功を示す肯定応答(ACK)を無線基地局200に送信する。
The
無線端末100は、無線基地局200から受信したビット系列の復号に失敗した場合、復号失敗を示す否定応答(NACK)を無線基地局200に送信する。無線基地局200は、無線端末100からNACKを受信すると、送信済みのビット系列を無線端末100に再送する。
When the
(2)無線通信システムの詳細構成
次に、無線通信システム10の詳細構成、具体的には、(2.1)無線基地局の構成および(2.2)無線端末の構成について説明する。
(2) Detailed Configuration of Radio Communication System Next, a detailed configuration of the
(2.1)無線基地局の構成
図2は、無線基地局200の構成を示すブロック図である。図2に示すように、無線基地局200は、符号化部210、送信制御部220、記憶部230、送受信部240およびアンテナ250を含む。
(2.1) Configuration of Radio Base Station FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the
符号化部210は、無線端末100に送信する情報ビット系列を符号化し、符号化ビット系列を生成する。ここで、情報ビット系列は、複数の情報ビットによって構成される。符号化ビット系列は、複数の符号化ビットによって構成される。
Encoding
本実施形態では、符号化部210は、畳み込み符号化により、情報ビット系列から符号化ビット系列を生成する。具体的には、複数の情報ビットの数ビット毎に、所定のトレリス線図に従った符号化規則により畳み込み符号化を行う。以下においては、1回の畳み込み符号化によって生成される符号化ビット系列の一部を適宜「ブロック」と称する。当該ブロックは、例えば8〜12ビットの符号化ビットによって構成される。
In the present embodiment, the
送信制御部220は、符号化部210によって生成された符号化ビット系列を送受信部240に渡す。記憶部230は、符号化部210によって生成された符号化ビット系列を記憶する。
The
送受信部240は、符号化ビット系列を無線端末100に送信する。具体的には、送受信部240は、符号化ビット系列を変調し、変調した符号化ビット系列を増幅およびアップコンバートすることで無線信号を生成し、生成した無線信号をアンテナ250を介して無線端末100に送信する。
The transmission /
送受信部240は、無線端末100が送信したACKまたはNACKを受信すると、ACKまたはNACKを送信制御部220に通知する。
When receiving the ACK or NACK transmitted from the
送信制御部220は、NACKが通知されると、記憶部230が記憶する符号化ビット系列のうち、再送が要求されたブロックを取得するとともに、取得したブロックを無線端末100に再送する。一方、送信制御部220は、ACKが通知されると、記憶部230が記憶していた符号化ビット系列を破棄する。
When NACK is notified, the
(2.2)無線端末の構成
図3は、無線端末100の構成を示すブロック図である。図3に示すように、無線端末100は、アンテナ110、送受信部120、復号部130、記憶部140および応答送信部150を含む。
(2.2) Configuration of Radio Terminal FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the
送受信部120は、無線基地局200から符号化ビット系列を受信する。具体的には、無線基地局200からアンテナ110を介して無線信号を受信し、受信した無線信号を増幅およびダウンコンバートした後に符号化ビット系列を復調する。このようにして得られた符号化ビット系列は、復号部130に入力される。
The transmission /
復号部130は、所定のトレリス線図に従った符号化規則により、符号化ビット系列を復号する。本実施形態では、復号部130は、硬判定復号により符号化ビット系列を復号するものとする。
The
復号部130は、復号の過程において、上述したブロック毎に誤りビットを含むか否かを判定する。例えば、符号化規則に反する符号化ビットが検出されると、当該ブロックは誤りビットを含むと判定される。このように、復号部130は、誤りビットを含むか否かを判定する誤り判定部を構成する。
In the decoding process, the
誤りビットを含まないブロックについては、復号部130は、復号により得られた情報ビット系列を復号部130に記憶する。一方、誤りビットを含むブロックについては、復号部130は、誤りビットを訂正した訂正ビットの候補である訂正ビット候補を生成し、生成した訂正ビット候補を復号部130に記憶する。
For blocks that do not include error bits, the
応答送信部150は、誤りビットを含むと判定されたブロックの再送を要求するNACKを、送受信部120を用いて無線基地局200に送信する。その際、応答送信部150は、再送を要求するブロックを特定可能な情報をNACKに含める。
The
NACKの送信後において、送受信部120は、無線基地局200から再送されたブロックを少なくとも1回受信し、受信した各ブロックを復号部130に渡す。すなわち、本実施形態において送受信部120は、誤りビットを含むと判定されたブロックを複数回(1回目を含む)受信する受信部を構成する。
After transmitting the NACK, the transmission /
復号部130は、送受信部120が受信した複数のブロックにおいて誤りビットと同位置の各ビットを用いた多数決によって、訂正ビットを決定する。具体的には、復号部130は、再送されたブロックについて訂正ビット候補を改めて生成し、記憶部140に記憶されている訂正ビット候補を用いて、多数決により訂正ビットを決定する。
The
このように、本実施形態において復号部130は、誤りビットを訂正した訂正ビットを決定する決定部として機能する。なお、復号部130は、多数決により決定した訂正ビットを情報ビットに復号する。
Thus, in the present embodiment, the
(3)畳み込み符号化および復号処理の一例
次に、図4を用いて、符号化部210によって実行される符号化処理、および復号部130によって実行される復号処理の一例について説明する。
(3) Example of Convolutional Encoding and Decoding Process Next, an example of the encoding process executed by the
符号化部210は、例えば図4(a)に示すような構成を有する。図4(a)の例では、符号化部210は、情報ビットを保持するレジスタ211,212と、情報ビットを加算する加算器213,214と、加算器213,214を交互に切り替える出力スイッチ215とを含む。出力スイッチ215からは、符号化ビット系列が出力される。
For example, the
図4(a)の符号化部210では、1ビットの情報ビットに対して2ビットの符号化ビットが生成される(符号化率1/2)。具体的には、図4(b)上段に示すような情報ビット系列が符号化部210に入力されると、符号化部210は、図4(b)下段に示すような符号化ビット系列を出力する。このように、符号化ビットは、現在および過去の情報ビットにより定まる。
In the
図4(c)は、情報ビットと、レジスタ211,212の状態と、符号化ビットとの関係を表すトレリス線図である。図4(c)において、丸印で示すノード(状態)間を結ぶ線はブランチと呼ばれる。各ノードは2つのブランチを有しており、上側のブランチが情報ビット“0”に対応し、下側のブランチが情報ビット“1”に対応する。各ブランチに付されている値が符号化ビットに相当する。
FIG. 4C is a trellis diagram showing the relationship between the information bits, the states of the
図4(c)から分かるように、各ノード(状態)から次のノード(状態)への遷移は制限されている。このため、復号部130は、受信した符号化ビット系列において、図4(c)に示すトレリス線図の状態遷移(符号化規則)に反する符号化ビットを誤りビットとして検出することができる。
As can be seen from FIG. 4C, the transition from each node (state) to the next node (state) is restricted. Therefore, the
また、復号部130は、図4(c)に示すトレリス線図の状態遷移に適合した符号化ビットを訂正ビット候補として生成し、生成した訂正ビット候補を記憶部140に記憶する。図4(c)に示すトレリス線図の例では、訂正ビット候補は、あるノードに連なる上側および下側のブランチに対応する2つの訂正ビット候補が記憶されることになる。
In addition, the
そして、復号部130は、複数回受信による訂正ビット候補の多数決により、多い方の訂正ビット候補を訂正ビットとして決定する。また、復号部130は、訂正ビットと符号化ビットとを比較し、訂正エネルギーを算出する。
Then, the
本実施形態では硬判定復号が採用されるため、訂正エネルギーとしてはハミング距離が用いられる。ハミング距離とは、符号化ビットおよび訂正ビット候補において、異なるビットの数を意味し、例えば、符号化ビット“00”と訂正ビット候補“11”とのハミング距離は2であり、符号化ビット“00”と訂正ビット候補“01”とのハミング距離は1である。 In the present embodiment, hard decision decoding is adopted, so that the Hamming distance is used as the correction energy. The Hamming distance means the number of different bits in the encoded bit and the correction bit candidate. For example, the Hamming distance between the encoded bit “00” and the correction bit candidate “11” is 2, and the encoded bit “ The Hamming distance between 00 ”and the correction bit candidate“ 01 ”is 1.
応答送信部150は、復号部130によって算出された訂正エネルギーが予め定められた閾値Thよりも大きい場合、つまり訂正ビットの信頼性が低い場合には、再送を改めて要求し、上記の多数決が再度実行される。
When the correction energy calculated by the
(4)無線通信システムの動作例
次に、無線通信システム10の動作例について説明する。具体的には、(4.1)全体概略動作、(4.2)1回目受信動作、(4.3)2回目受信動作について説明する。
(4) Operation Example of Radio Communication System Next, an operation example of the
(4.1)全体概略動作
図5は、無線通信システム10の全体概略動作を示す概略シーケンス図である。
(4.1) Overall Schematic Operation FIG. 5 is a schematic sequence diagram showing the overall schematic operation of the
ステップS110において、無線基地局200は、符号化ビット系列E1を無線端末100に送信する。
In step S110, the
本動作例では、符号化ビット系列E1は、図5に示すように、ブロックB1〜B4の4つのブロックを含むものとする。また、本動作例では、無線端末100は、ブロックB2において、トレリス線図の状態遷移に反する符号化ビットを誤りビットとして検出したとする(ステップS120)。
In this operation example, the encoded bit sequence E1 includes four blocks B1 to B4 as shown in FIG. In this operation example, it is assumed that the
誤りビットを検出すると、無線端末100は、トレリス線図の状態遷移に適合した符号化ビットを訂正ビット候補として記憶する。ここでは、記憶される訂正ビット候補が“a”であるとする。
When the error bit is detected, the
ステップS130において、無線端末100は、ブロックB2の再送を要求するNACKを無線基地局200に送信する。
In step S130, the
ステップS140において、無線基地局200は、再送が要求されたブロックB2を無線端末100に再送する。
In step S140, the
ステップS150において、無線端末100は、ブロックB2を受信し、ブロックB2において、1回目受信時の誤りビットと同位置の符号化ビットについて、トレリス線図の状態遷移に基づいて訂正ビット候補を生成する。ここでは、生成された訂正ビット候補が“b”であるとする。
In step S150, the
この場合、1回目受信時の訂正ビット候補“a”と2回目受信時の訂正ビット候補“b”とが異なり、多数決により訂正ビットを決定することができないため、無線端末100は、ブロックB2の再送を要求するNACKを無線基地局200に改めて送信する(ステップS160)。 In this case, the correction bit candidate “a” at the first reception is different from the correction bit candidate “b” at the second reception, and the correction bit cannot be determined by majority decision. NACK requesting retransmission is transmitted again to radio base station 200 (step S160).
また、無線端末100は、誤りビットと同位置の符号化ビットと、生成した訂正ビット候補“b”とを比較し、訂正エネルギー“x”を算出する。そして、無線端末100は、生成した訂正ビット候補“b”と、算出した訂正エネルギー“x”とを記憶する。
Also, the
なお、2回目受信時の訂正ビット候補が1回目受信時と同様に“a”である場合には、多数決により、“a”が訂正ビットとして決定されることになる。 When the correction bit candidate at the second reception is “a” as in the first reception, “a” is determined as the correction bit by majority vote.
ステップS170において、無線基地局200は、再送が要求されたブロックB2を無線端末100に再送する。
In step S170, the
ステップS180において、無線端末100は、ブロックB2を受信し、ブロックB2において、1回目受信時の誤りビットと同位置の符号化ビットについて、トレリス線図の状態遷移に基づいて訂正ビット候補を生成する。ここでは、生成された訂正ビット候補が“b”であるとする。また、無線端末100は、誤りビットと同位置の符号化ビットと、生成した訂正ビット候補“b”とを比較し、訂正エネルギー“y”を算出する。
In step S180, the
この場合、1回目受信時の訂正ビット候補“a”と、2回目受信時の訂正ビット候補“b”と、3回目受信時の訂正ビット候補“b”との多数決により、“b”が訂正ビットとして決定される。 In this case, “b” is corrected by majority decision of the correction bit candidate “a” at the first reception, the correction bit candidate “b” at the second reception, and the correction bit candidate “b” at the third reception. Determined as a bit.
“b”が訂正ビットとして決定された場合、無線端末100は、“b”について算出した訂正エネルギー“x”および“y”を閾値Thと比較する。“x”および“y”が閾値Th以下であれば、無線端末100は、訂正ビット“b”の信頼性が高いとして、ブロックB2の復号に成功したと判断し、ACKを無線基地局200に送信する(ステップS190)。
When “b” is determined as the correction bit, the
(4.2)1回目受信動作
次に、図6を用いて、1回目受信時における無線端末100の動作、すなわち、図5のステップS120の詳細について説明する。
(4.2) First Reception Operation Next, the operation of the
ステップS121において、無線端末100の復号部130は、符号化ビット系列E1に含まれるブロックB1〜B4を復号する。その際、復号部130は、ブロックB1〜B4のそれぞれについて、トレリス線図の状態遷移に反する誤りビットを含むか否かを判定する。
In step S121, the
ステップS122において、無線端末100の復号部130は、トレリス線図の状態遷移に反する誤りビットを含むブロックが検出されたか否かを判定する。誤りビットを含むブロックが検出されない場合には、処理がステップS123に進み、誤りビットを含むブロックが検出された場合には、処理がステップS124に進む。
In step S122, the
ステップS123において、無線端末100の応答送信部150は、符号化ビット系列E1を正常に受信したことを示すACKを無線基地局200に送信する。
In step S123, the
ステップS124において、応答送信部150は、誤りビットを含むブロックの再送を要求するNACKを無線基地局200に送信する。また、復号部130は、誤りビットについて、トレリス線図の状態遷移に適合した符号化ビットを訂正ビット候補として記憶部140に記憶する。さらに復号部130は、誤りビットと訂正ビット候補との間の訂正エネルギーを算出し、算出した訂正エネルギーを記憶部140に記憶する。
In step S <b> 124, the
なお、図5の動作例の場合、ステップS122において誤りビットを含むブロックB2が検出され、応答送信部150は、ステップS124においてブロックB2の再送を要求するNACKを無線基地局200に送信する。
In the case of the operation example of FIG. 5, block B2 including an error bit is detected in step S122, and
(4.3)2回目受信動作
次に、図7を用いて、2回目受信時における無線端末100の動作、すなわち、図5のステップS150の詳細について説明する。ただし、3回目受信時における無線端末100の動作(図5のステップS180)は、図5のステップS150と同様であるため、説明を省略する。
(4.3) Second Reception Operation Next, the operation of the
ステップS151において、無線端末100の復号部130は、再送されたブロックを受信し、当該ブロックにおいて、1回目受信時の誤りビットと同位置の符号化ビットについて、トレリス線図の状態遷移に基づいて訂正ビット候補を生成する。
In step S151, the
ステップS152において、無線端末100の復号部130は、誤りビットと同位置の符号化ビットと、生成した訂正ビット候補とを比較し、訂正エネルギーを算出する。そして、無線端末100は、生成した訂正ビット候補と、算出した訂正エネルギーとを記憶部140に記憶する。
In step S152, the
ステップS153において、無線端末100の復号部130は、1回目受信時に生成された訂正ビット候補と、2回目受信時に生成された訂正ビット候補とが一致するか否かを判定する。1回目受信時に生成された訂正ビット候補と2回目受信時に生成された訂正ビット候補とが一致する場合には、処理がステップS154に進み、一致しない場合には、処理がステップS156に進む。
In step S153, the
ステップS154において、無線端末100の復号部130は、1回目受信時に算出された訂正エネルギーおよび2回目受信時に算出された訂正エネルギーのそれぞれが閾値Th以下であるか否かを判定する。1回目受信時に算出された訂正エネルギーおよび2回目受信時に算出された訂正エネルギーのそれぞれが閾値Th以下である場合には、処理がステップS155に進み、閾値Thを超える場合には、処理がステップS156に進む。
In step S154, the
ステップS155において、無線端末100の応答送信部150は、ACKを無線基地局200に送信する。
In step S155, the
一方、ステップS156において、応答送信部150は、誤りビットを含むと判定されたブロックの再送を要求するNACKを無線基地局200に送信する。また、復号部130は、ステップS151で生成した訂正ビット候補と、ステップS152で算出した訂正エネルギーとを記憶部140に記憶する。
On the other hand, in step S <b> 156, the
なお、図5の動作例の場合、ステップS153において、1回目受信時の訂正ビット候補“a”と2回目受信時の訂正ビット候補“b”とが一致しないと判定され、応答送信部150は、ステップS156においてブロックB2の再送を要求するNACKを無線基地局200に送信する。
5, in step S153, it is determined that the correction bit candidate “a” at the first reception does not match the correction bit candidate “b” at the second reception, and the
(5)作用・効果
以上説明したように、無線端末100の復号部130は、符号化ビット系列を構成する複数の符号化ビットの一部からなるブロック毎に誤りビットを含むか否かを判定する。応答送信部150は、誤りビットを含むと判定されたブロックの再送を無線基地局200に要求する。送受信部120は、誤りビットを含むと判定されたブロックを無線基地局200から複数回受信する。そして、復号部130は、送受信部120が受信した複数のブロックにおいて誤りビットと同位置の各ビットを用いた多数決によって、訂正ビットを決定する。
(5) Operation / Effect As described above, the
このように、ブロック単位での多数決による誤り訂正処理とすることによって、再送時において符号化ビット系列全体の誤り訂正を行う従来手法と比較して、誤り訂正処理に伴う処理負荷を大幅に低減することができる。特に、無線端末100がバッテリにより駆動される場合には、無線端末100の処理負荷を大幅に低減することによって消費電力が低減されるため、無線端末100の駆動可能時間を延長することができる。
In this way, by performing error correction processing by majority voting in units of blocks, the processing load associated with error correction processing is significantly reduced compared to conventional methods that perform error correction of the entire encoded bit sequence during retransmission. be able to. In particular, when the
また、複数回受信時において同一の位置で誤りが生じることが希であることを利用して、多数決によって訂正ビットを決定するため、ターボ復号などの複雑な方式と比較して、誤りを容易且つ適切に訂正できる。このような多数決による訂正ビットの決定処理は、再送回数が多いほど精度が高くなることは明らかである。 In addition, since it is rare that an error occurs at the same position at the time of multiple receptions, the correction bit is determined by majority vote, so that the error can be easily and compared with a complicated method such as turbo decoding. Can be corrected appropriately. It is apparent that the accuracy of the correction bit determination process based on the majority decision increases as the number of retransmissions increases.
さらに、本実施形態では、符号化ビット系列は、無線基地局200において、所定のトレリス線図に従った符号化規則を用いる畳み込み符号化により生成される。復号部130は、当該符号化規則に反するビットを誤りビットとして、ブロック毎に誤りビットを含むか否かを判定する。したがって、誤りビットをブロック単位で適切に検出可能となる。
Further, in the present embodiment, the encoded bit sequence is generated by convolutional encoding using an encoding rule according to a predetermined trellis diagram in
本実施形態では、復号部130は、所定のトレリス線図に従った符号化規則に応じて、訂正ビットの候補である訂正ビット候補を誤りビットと同位置のビットそれぞれから生成し、生成した複数の訂正ビット候補間の多数決によって、訂正ビットを決定する。このため、誤りビットを精度良く訂正できる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、復号部130は、誤りビットと訂正ビットとの間のハミング距離を訂正エネルギーとして算出し、応答送信部150は、訂正エネルギーが予め定められた閾値Thよりも大きい場合に、誤りビットを含むと判定されたブロックの再送を無線基地局200に改めて要求する。したがって、訂正ビットの信頼性が低い場合には、多数決をやり直すことができ、誤りビットをさらに精度良く訂正できる。
In the present embodiment, the
(6)その他の実施形態
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
(6) Other Embodiments As described above, the present invention has been described according to the embodiment. However, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
例えば、上述した実施形態では、硬判定復号が採用されていたが、軟判定復号が採用されてもよい。軟判定復号の場合、訂正エネルギーとしては、ユークリッド距離(尤度)を用いることができる。 For example, in the above-described embodiment, hard decision decoding is adopted, but soft decision decoding may be adopted. In the case of soft decision decoding, Euclidean distance (likelihood) can be used as correction energy.
また、上述した実施形態では、下り方向の通信について主に説明したが、上り方向の通信についても本発明を適用可能である。この場合、無線基地局200は、複数のビットによって構成されるビット系列を無線端末100(他の無線通信装置)から受信する無線通信装置を構成する。
In the above-described embodiment, the downlink communication has mainly been described, but the present invention can also be applied to the uplink communication. In this case, the
上述した実施形態では、畳み込み符号化されたビット系列である符号化ビット系列を無線端末100が受信する場合について説明した。しかしながら、符号化ビット系列を受信する場合に限らず、符号化されていないビット系列である情報ビット系列を無線端末100が受信してもよい。このような場合に対しても、本発明に係る多数決処理を適用可能である。
In the above-described embodiment, the case where the
このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。 Thus, it should be understood that the present invention includes various embodiments and the like not described herein. Therefore, the present invention is limited only by the invention specifying matters in the scope of claims reasonable from this disclosure.
B1〜B4…ブロック、E1…符号化ビット系列、10…無線通信システム、100…無線端末、110…アンテナ、120…送受信部、130…復号部、140…記憶部、150…応答送信部、200…無線基地局、210…符号化部、211,212…レジスタ、213,214…加算器、215…出力スイッチ、220…送信制御部、230…記憶部、240…送受信部、250…アンテナ B1 to B4 ... block, E1 ... coded bit sequence, 10 ... wireless communication system, 100 ... wireless terminal, 110 ... antenna, 120 ... transmission / reception unit, 130 ... decoding unit, 140 ... storage unit, 150 ... response transmission unit, 200 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Wireless base station, 210 ... Coding part, 211, 212 ... Register, 213, 214 ... Adder, 215 ... Output switch, 220 ... Transmission control part, 230 ... Memory | storage part, 240 ... Transmission / reception part, 250 ... Antenna
Claims (5)
前記ビット系列を構成する前記ビットの一部からなるブロック毎に誤りビットを含むか否かを判定する誤り判定部と、
前記誤り判定部によって前記誤りビットを含むと判定された前記ブロックの再送を前記他の無線通信装置に要求する再送要求部と、
前記誤り判定部によって前記誤りビットを含むと判定された前記ブロックを前記他の無線通信装置から複数回受信する受信部と、
前記受信部が受信した複数のブロックに基づいて、前記誤りビットを訂正した訂正ビットを決定する決定部と
を備え、
前記決定部は、前記受信部が受信した前記複数のブロックにおいて前記誤りビットと同位置の各ビットを用いた多数決によって、前記訂正ビットを決定する無線通信装置。 A wireless communication device that receives a bit sequence composed of a plurality of bits from another wireless communication device,
An error determination unit that determines whether or not an error bit is included in each block including a part of the bits constituting the bit sequence;
A retransmission request unit that requests retransmission of the block determined to include the error bit by the error determination unit to the other wireless communication device;
A receiving unit that receives the block determined to include the error bit by the error determining unit a plurality of times from the other wireless communication device;
A determination unit that determines a correction bit obtained by correcting the error bit based on a plurality of blocks received by the reception unit;
The wireless communication apparatus, wherein the determination unit determines the correction bit by majority using each bit at the same position as the error bit in the plurality of blocks received by the reception unit.
前記誤り判定部は、前記符号化規則に反するビットを前記誤りビットとして、前記ブロック毎に前記誤りビットを含むか否かを判定する請求項1に記載の無線通信装置。 The bit sequence is generated by convolutional encoding using an encoding rule according to a predetermined trellis diagram in the other wireless communication device,
The radio communication apparatus according to claim 1, wherein the error determination unit determines whether or not the error bit is included for each block by using a bit that violates the coding rule as the error bit.
前記符号化規則に応じて、前記訂正ビットの候補である訂正ビット候補を前記誤りビットと同位置のビットそれぞれから生成し、
生成した複数の訂正ビット候補間の多数決によって、前記訂正ビットを決定する請求項2に記載の無線通信装置。 The determination unit is
According to the encoding rule, a correction bit candidate that is a candidate for the correction bit is generated from each bit at the same position as the error bit,
The wireless communication apparatus according to claim 2, wherein the correction bit is determined by a majority vote between the plurality of generated correction bit candidates.
前記再送要求部は、前記訂正エネルギーが予め定められた閾値よりも大きい場合に、前記誤りビットを含むと判定された前記ブロックの再送を前記他の無線通信装置に改めて要求する請求項1〜3のいずれか1項に記載の無線通信装置。 The error determination unit calculates a Hamming distance or a Euclidean distance between the error bit and the correction bit determined by the determination unit as correction energy,
The retransmission request section requests the other wireless communication apparatus to retransmit the block determined to include the error bit when the correction energy is larger than a predetermined threshold. The wireless communication device according to any one of the above.
前記ビット系列を構成する前記ビットの一部からなるブロック毎に誤りビットを含むか否かを判定するステップと、
前記判定するステップにおいて前記誤りビットを含むと判定された前記ブロックの再送を前記他の無線通信装置に要求するステップと、
前記判定するステップにおいて前記誤りビットを含むと判定された前記ブロックを前記他の無線通信装置から複数回受信するステップと、
前記受信するステップにおいて受信した複数のブロックに基づいて、前記誤りビットを訂正した訂正ビットを決定するステップと
を備え、
前記決定するステップでは、前記受信するステップにおいて受信した前記複数のブロックにおいて前記誤りビットと同位置の各ビットを用いた多数決によって、前記訂正ビットを決定する無線通信方法。 A wireless communication method used in a wireless communication device that receives a bit sequence composed of a plurality of bits from the other wireless communication device,
Determining whether to include an error bit for each block consisting of a part of the bits constituting the bit sequence;
Requesting the other wireless communication device to retransmit the block determined to include the error bit in the determining step;
Receiving the block determined to include the error bit in the determining step from the other wireless communication device a plurality of times;
Determining correction bits obtained by correcting the error bits based on a plurality of blocks received in the receiving step,
In the determining step, the correction bit is determined by majority using each bit at the same position as the error bit in the plurality of blocks received in the receiving step.
Priority Applications (1)
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