JP2010157990A - 無線送信装置及び方法並びに無線受信装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ビットエラーレート性能を高める。
【解決手段】情報ベクトルとの間で所定のハミング距離を有する参照ベクトルを生成する参照ベクトル生成器と、ベクトルを符号化する符号化器と、それぞれが異なるインタリーブモードを有し、かつそれぞれ符号化された情報及び参照ベクトルに対してインタリーブモードを適用する複数のインタリーブ器と、各インタリーブ器からのベクトルを変調する変調器と、それぞれのインタリーブ器からの変調された情報及び参照ベクトルに基づいてチャンネルで伝送される情報及び参照ベクトルを推定すると共に、インタリーブ器の実効値としてチャンネルで伝送される情報及び参照ベクトルの間の最小ユークリッド距離を算出する実効値算出器と、実効値がもう一つのインタリーブ器の実効値より大きいインタリーブ器からの情報ベクトルを送信するインタリーブ器選択器とを含む無線送信装置が提供される。
【選択図】図１

Description

本発明は無線通信システムの無線送信及び無線受信の技術に関し、特に、無線通信システムにおける無線送信装置、無線送信方法、無線受信装置、及び無線受信方法に関する。

近年、無線通信システムは急速な発展及び普及を遂げている。無線通信システムには、符号化と変調の組合せによる技術が、広く採用されている。無線通信システムは、例えば、簡単な連結前方誤り訂正符号及び高次の変調技術によって、システムのスペクトル效率を高めると共に、優れたビットエラーレート（ＢＥＲ）性能を確保することができ、かつ複雑性を低くすることができる。

前方誤り訂正符号は、基本的にチャンネルの突発性のエラーに対して設計されたものであるため、送信端は、コード間の関連性を導入することで、冗長なビットを増加するようにする一方、受信端は、対応する復号アルゴリズムを使用して、コード間の関連性及び冗長なビットにより、情報ビットに対するチェックを増加することで、情報ビットの、干渉抵抗能力を大幅に高めている。しかし、移動フェージングチャンネルには、往々にして、ランダムにエラーが発生するもので、連続エラーの発生を回避することができない。このような状況に対応するため、インタリーブ器が広く使用されており、連続エラーが分散されるという目的が達成され、システムのビットエラーレート性能が改善されている。

システムのビットエラーレート性能をさらに改善するため、無線通信システムにおける無線送信および無線受信の技術に対して各種の改善がなされている。

本発明は、システムのビットエラーレート性能をさらに高めるための改善された無線送信装置、無線送信方法、無線受信装置及び無線受信方法に関する。

本発明の一つの実施例には、無線送信装置は参照ベクトル生成器、符号化器、複数のインタリーブ器、変調器、実効値算出器及びインタリーブ器選択器が含まれる。参照ベクトル生成器は、送信しようとする情報ベクトルについて、前記情報ベクトルとの間で所定のハミング距離を有する参照ベクトルを生成する。符号化器は、情報ベクトル及び参照ベクトルを符号化する。各インタリーブ器は異なるインタリーブモードを有し、かつ、それぞれ符号化された情報ベクトル及び参照ベクトルに対して、そのインタリーブモードを適用する。変調器は、各インタリーブ器からの情報ベクトル及び参照ベクトルを変調する。実効値算出器は、それぞれのインタリーブ器からの変調された情報ベクトル及び変調された参照ベクトルに基づいて、チャンネルで伝送される情報ベクトル及び参照ベクトルを推定すると共に、そのインタリーブ器の実効値として、チャンネルで伝送される情報ベクトルと参照ベクトルとの間の最小ユークリッド距離を算出する。インタリーブ器選択器は、実効値が少なくとももう一つのインタリーブ器の実効値より大きいインタリーブ器を選択して、選択されたインタリーブ器からの変調された情報ベクトルを送信するようにする。

本発明の一つの実施例では、一種の無線送信方法を提供する。その無線送信方法によれば、送信しようとする情報ベクトルについて、前記情報ベクトルとの間で所定のハミング距離を有する参照ベクトルを生成する。情報ベクトル及び参照ベクトルを符号化する。それぞれ符号化された情報ベクトル及び参照ベクトルに対して、複数の異なるインタリーブモードを適用する。異なるインタリーブモードが適用された情報ベクトル及び参照ベクトルを変調する。それぞれのインタリーブモードに係る変調された情報ベクトル及び変調参照ベクトルに基づいて、チャンネルで伝送される情報ベクトル及び参照ベクトルを推定すると共に、そのインタリーブモードの実効値として、チャンネルで伝送される情報ベクトルと参照ベクトルとの間の最小ユークリッド距離を算出する。その実効値が少なくとももう一つのインタリーブモードの実効値より大きいインタリーブモードを選択して、選択されたインタリーブモードが適用された変調された情報ベクトルを送信する。

本発明の一つの実施例では、無線受信装置は、複数のデインタリーブ器及びデインタリーブ器選択器を含む。各デインタリーブ器は異なるデインタリーブモードを有し、かつ、復調された受信情報ベクトルに対して、そのデインタリーブモードを適用する。デインタリーブ器選択器は、出力の復号性能に基づいて、前記デインタリーブ器の中の一つを選択して、選択されたデインタリーブ器の出力が受信処理に用いられるようにする。

本発明の一つの実施例では、一種の無線受信方法を提供する。その無線受信方法によれば、複数の異なるデインタリーブモードを提供して、復調された受信情報ベクトルに対して前記デインタリーブモードを適用する。デインタリーブモードが適用された受信情報ベクトルの復号性能に基づいて、前記デインタリーブモードの中の一つを選択して、選択されたデインタリーブモードが適用された受信情報ベクトルを受信処理に用いる。

本発明の実施例では、好ましいインタリーブモード及び相応するデインタリーブモードをふさわしく採用するため、システムのビットエラーレートをさらに改良することができる。

以下の本発明の実施例についての図面を組み合わせた説明を参照すると、本発明の上記及びその他の目的と特徴、利点がより理解し易くなる。図面において、同じ又は対応する技術的特徴又は部品には、同じ又は対応する図面符号を付して示している。

本発明の一つの実施例による無線送信装置及び無線受信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一つの実施例による無線送信方法の処理を示すフローチャートである。 本発明の一つの実施例による無線受信方法の処理を示すフローチャートである。 本発明の一つの実施例による無線受信方法の一つの例を示すフローチャートである。 本発明の一つの実施例による無線受信方法のもう一つの例を示すフローチャートである。 本発明のもう一つの実施例による無線受信装置の構成を示すブロック図である。 本発明のもう一つの実施例による無線受信方法の処理を示すフローチャートである。 本発明の実施例によるシステムのビットエラーレートを示すグラフである。 無線送信装置及び無線受信装置の一般的な構成を示すブロック図である。 従来の技術におけるシステムのビットエラーレートを示すグラフである。

次に、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。なお、明らかにするために、図面と説明には、本発明とは関係がなく、当業者が既知の部品や処理の表示や記述が省略されていることに注意すべきである。

本発明の実施例を記述する前に、無線通信システムにおける無線送信装置及び無線受信装置の一般的な構成について説明すると、本発明の実施例に対する理解に有益であろう。

図９は、無線送信装置９０１及び無線受信装置９０２の一般的な構成を示すブロック図である。

図９に示すように、無線送信装置９０１は、符号化器９１１、インタリーブ器９１２、変調器９１３及びエミッタ９１４を含む。

符号化器９１１は、送信しようとする情報ベクトルに対する誤り検出及び／又は誤り訂正符号化を行う。符号化方式は、簡単な連結前方誤り訂正符号、又は近年提出された近シャノン限界符号化技術、例えばターボ符号、低密度パリティー検査（ＬＤＰＣ）符号等を含んでいるが、それに限定されない。インタリーブ器９１２は、符号化された情報ベクトルに対して、インタリーブモードを適用して、連続エラーを分散するという目的を達成する。変調器９１３はインタリーブされた情報ベクトルに対して、変調方式を適用して、変調情報ベクトル、即ちデータ符号ベクトルを取得する。変調方式は、１６値直交振幅変調（１６ＱＡＭ）と６４値直交振幅変調（６４ＱＡＭ）及び直交位相変移変調 （ＱＰＳＫ）等を含んでいるが、それらに限定されない。エミッタ９１４は、変調された情報ベクトルを、ＲＦ信号で物理チャンネル９０３を介して送出する。

無線受信装置９０２は、物理チャンネル９０３を介して伝送されたＲＦ信号を受信する。図９に示すように、無線受信装置９０２は、復号器９２１、デインタリーブ器９２２、復調器９２３、受信器９２４及びチャンネル推定器９２５を含む。

受信器９２４は、ＲＦ信号を受信して、その中から、変調情報ベクトルを回復する。復調器９２３は、回復された変調情報ベクトルに対して変調器９１３の変調方式に対応する復調方式を適用して、復調された情報ベクトルを取得する。デインタリーブ器９２２は、復調された情報ベクトルに対してインタリーブ器９１２のインタリーブモードに対応するデインタリーブモードを適用して、正常な順序の情報ベクトルを回復する。復号器９２１は、回復された情報ベクトルに対して、符号化器９１１の符号化方式に対応する復号方式を適用して、最終の情報ベクトルを回復する。チャンネル推定器９２５は、無線送信装置９０１の要求に応答して、チャンネルのパラメータを推定して、推定されたチャンネルのパラメータを無線送信装置９０１に返送することができる。

システムのビットエラーレート性能については、単一のインタリーブ器は、全てのチャンネル条件に対応することができないため、何らかのチャンネル条件で、ＢＥＲ性能が１ｄＢ以上まで、大きく低下する可能性がある。図１０は直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）の技術によるＷｉＭＡＸ（ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ）移動通信システムにおけるシステムのビットエラーレートを示すグラフであり、ここで、曲線「１６ＱＡＭ１２ ＷｉＭＡＸ」は、１６ＱＡＭ変調方式、１／２符号化率で符号化した場合の、従来の技術によるインタリーブ器を適用して得た性能を表し、曲線「１６ＱＡＭ１２ ｗ／ｏ Ｉｎｔｅｒ」は、１６ＱＡＭ変調方式、１／２符号化率で符号化した場合の、インタリーブ器を適用せずに得た性能を表し、曲線「６４ＱＡＭ１２ ＷｉＭＡＸ」は、６４ＱＡＭ変調方式、１／２符号化率で符号化した場合の、従来の技術によるインタリーブ器を適用して得た性能を表し、曲線「６４ＱＡＭ１２ ｗ／ｏ Ｉｎｔｅｒ」は、６４ＱＡＭ変調方式、１／２符号化率で符号化した場合の、インタリーブ器を適用せずに得た性能を表す。図１０から、それぞれ曲線「１６ＱＡＭ１２ ｗ／ｏ Ｉｎｔｅｒ」及び「６４ＱＡＭ１２ ｗ／ｏ Ｉｎｔｅｒ」で表す性能は、曲線「１６ＱＡＭ１２ ＷｉＭＡＸ」及び「６４ＱＡＭ１２ ＷｉＭＡＸ」で表す性能より優れたものであることが分かる。システムのＢＥＲ性能は、システムの信頼性を判断するキーとなる指標であるので、この性能の低下はシステムの容量の損失を招く可能性がある。

発明者は以下の構想を提出する。無線送信装置の符号化、変調等の一環を一種の広義の符号化と見なすことができる。即ち、情報ベクトルｕから送信の時間ベクトルｓへのマップのいずれも、一種の広義の符号化である。Ｕを全ての可能な情報ベクトルｕの集合とし、Ｒを送信する変調ベクトルｓの集合とし、かつ、Ｃを全ての可能のチャンネルｇの集合と仮定する。集合Ｆは全ての可能なＵからＲへのマップの集合を表すものとする。

一つの送信しようとする情報ベクトルｕについて、一種の広義の符号化ｆ∈Ｆ、一つのチャンネルｇ∈Ｃ、並びに一つの符号化方式を与えると、エラーレートが確定されたことになり、Ｐ_e（ｕ；ｆ；ｇ）で表す。複雑性を考慮しない場合には、無線送信装置の最適なやり方はｆ＊＝ａｒｇｍｉｎ_f｛Ｐ_e（ｕ；ｆ；ｇ）｝であるように、ｆ＊を選択することである。

集合Ｆの全体において最適なｆ＊を探索する複雑性を低減するために、一種の簡易の方法は、符号化と変調の間で異なるインタリーブ器を使用することである。異なるインタリーブ器が同じｕを異なるｓにマッピングすることにより、異なる広義な符号化に対応する。このようにすると、選択の範囲を縮小することができる。

如何にエラーレートを最小化するかという課題を解決するため、最小ユークリッド距離を基準として性能を判断することができ、選択するたびに、シミューレーション又は測定をするによって、広義の符号化のエラーレートを取得する必要がなくなる。このようにすると、課題が大きく簡素化される。

このような考慮に基づいて、異なるインタリーブ器から一つの広義な符号化の集合Ｆを構成することができる。情報ベクトルｕとの間で所定のハミング距離（例えば１）を持つ参照ベクトルｕ′から、集合Ｕ′を構成する。

ひとつのｆ∈Ｆごとに、情報ベクトルｕ、及び参照ベクトルｕ′∈Ｕ′ごとにチャンネルで伝送される相応の情報ベクトルｓ及び参照ベクトルｓ′を推定し、チャンネルで伝送される情報ベクトルｓと参照ベクトルｓ′の間のユークリッド距離を求め、最小のユークリッド距離をこのｆの実効値とする。現在の最適な広義な符号化方式として、最大の実効値を有するインタリーブ器の広義な符号化ｆ＊を選択する。

図１は本発明の一つの実施例による無線送信装置１０１及び無線受信装置１０２の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、無線送信装置１０１は、符号化器１１１、複数のインタリーブ器１１２−１〜１１２−ｎ、変調器１１３、参照ベクトル生成器１１５、実効値算出器１１６、インタリーブ器選択器１１７及びエミッタ１１４を含む。

図１に示した無線送信装置１０１において、各インタリーブ器１１２−１〜１１２−ｎはそれぞれ異なるインタリーブモード（異なる広義な符号化ｆを代表する）を有する。通信中に、チャンネル１０３に異なるチャンネル条件を介入することが可能である。特定のインタリーブモードは、あるチャンネル条件ではシステムのビットエラーレートを低減することに有益であるが、その他のチャンネル条件では、システムのビットエラーレートを低減することに有益ではなく、又は障害することになる。これらのチャンネル条件の中から、すべての、又は少なくとも二つのチャンネル条件を選択することができ、且つ、それにより相応するインタリーブ器１１２−１〜１１２−ｎを提供することができる。即ち、選択されたチャンネル条件のそれぞれに対して、インタリーブ器１１２−１〜１１２−ｎの中の一つのインタリーブ器がこのチャンネル条件でシステムのビットエラーレートを低減することに有益なインタリーブモードを適用することができる。異なるインタリーブモードがどのチャンネル条件でシステムのビットエラーレートを低減することに有益であるかは、属する技術分野で既存のものである。従って、ここでは詳しく説明しない。

一つの送信しようとする情報ベクトルｕ＝｛ｕ₁，…，ｕ_L｝について、ここでＬ≧１であり、参照ベクトル生成器１１５は参照ベクトルの集合Ｕ′を生成する。参照ベクトルの集合Ｕ′は、一つ又は複数の参照ベクトルｕ′を含む。各参照ベクトルｕ′∈Ｕ′については、ｕ′とｕの間で所定のハミング距離Ｄがある。所定のハミング距離Ｄは、１〜Ｌ−１の間の任意の距離であってもよく、一つ又は複数の（乃至全部の）このような距離であってもよい。

符号化器１１１は、情報ベクトルｕ及び各参照ベクトルｕ′∈Ｕ′を符号化する。

インタリーブ器１１２−１〜１１２−ｎは、それぞれ符号化された情報ベクトルｕ及び参照ベクトルｕ′に対して、そのインタリーブモードを適用する。

変調器１１３は、各インタリーブ器１１２−１〜１１２−ｎからの（即ち、既にインタリーブされた） 情報ベクトルｕ及び各参照ベクトルｕ′を変調して、相応の変調情報ベクトルｍ及び変調参照ベクトルｍ′を生成する。

実効値算出器１１６は、各インタリーブ器１１２−１〜１１２−ｎからの変調情報ベクトルｍ及び変調参照ベクトルｍ′に基づいて、チャンネルで伝送される情報ベクトルｓ及び参照ベクトルｓ′を推定すると共に、このインタリーブ器１１２−１〜１１２−ｎの実効値として、チャンネルで伝送される情報ベクトルｓと参照ベクトルｓ′の間での最小ユークリッド距離を算出する。

チャンネルで伝送される情報ベクトルｓと参照ベクトルｓ′の間のユークリッド距離には、各種の具体的な定義があってもよく、ベクトル間の距離を反映可能なスケーリングであればよい。それに相応して、各種の方法によって、チャンネルで伝送される情報ベクトルｓと参照ベクトルｓ′の間の最小ユークリッド距離を算出することができる。

情報ベクトルｕ＝｛ｕ₁，…，ｕ_L｝の符号化された符号化情報ベクトルがインタリーブ器１１２−１〜１１２−ｎ毎のインタリーブ化と変調器１１３の変調を経た変調情報（複数）ベクトルをｍ＝｛ｍ₁，…，ｍ_N｝と仮定する。参照ベクトル生成器１１５が相応に生成する参照情報ベクトルをｕ′＝｛ｕ₁′，…， ｕ_L′｝∈Ｕ_MinHとする。参照情報ベクトルｕ′の符号化された符号化参照ベクトルが、インタリーブ器１１２−１〜１１２−ｎ毎のインタリーブと変調器１１３の変調を経た変調参照（複数）ベクトルをｍ′＝｛ｍ₁′，…，ｍ_N′｝∈Ｕ′_MinHとする。無線受信装置からフィードバックされたチャンネル推定ベクトルをｈ＝｛ｈ₁，…，ｈ_N｝とする。

実効値算出器１１６は、インタリーブ器を表徴する実効値として、下記の方法の中の任意の一種によって、チャンネルで伝送される情報ベクトルｓ＝｛ｓ₁，…，ｓ_N｝と参照ベクトルｓ′＝｛ｓ₁′，…，ｓ_N′｝∈Ｕ^s _MinHの間の最小ユークリッド距離を算出することができるが、それらに限定されない。

方法１：
各インタリーブ器１１２−１〜１１２−ｎについて、実効値算出器１１６は、そのインタリーブ器からの変調情報ベクトルｍと変調参照ベクトルｍ′を、推定された、チャンネルで伝送される情報ベクトルｓと参照ベクトルｓ′とする。

実効値算出器１１６は、ｓ′∈Ｕ^s _MinH毎に、ｓとｓ′の間のユークリッド距離、即ち

を算出する。

ただし、｜｜²は、複素数の絶対値の二乗を表す。

そのインタリーブ器について、実効値算出器１１６は、そのインタリーブ器を代表する実効値として、算出された全てのユークリッド距離から、最小のユークリッド距離を選択する。

方法２：
各インタリーブ器１１２−１〜１１２−ｎについて、実効値算出器１１６は、チャンネルの推定されたベクトルｈにより、それぞれそのインタリーブ器からの変調情報ベクトルｍ及び変調参照ベクトルｍ′を重み付けして、チャンネルで伝送される推定される情報ベクトルｓ及び参照ベクトルｓ′を取得する。ただし、ｓ_i＝ｍ_i・ｈ_i，ｓ_i′＝ｍ_i′・ｈ_i，１≦ｉ≦Ｎである。

実効値算出器１１６は、ｓ′∈Ｕ^s _MinH毎に、ｓとｓ′の間のユークリッド距離、即ち、

を算出する。

ただし、｜｜²は、複素数の絶対値の二乗を表す。

そのインタリーブ器について、実効値算出器１１６は、インタリーブ器を代表する実効値として、算出された全てのユークリッド距離から、最小のユークリッド距離を選択する。

方法３：
各インタリーブ器１１２−１〜１１２−ｎについて、実効値算出器１１６は、そのインタリーブ器からの変調情報ベクトルｍ及び変調参照ベクトルｍ′を、チャンネルで伝送される推定される情報ベクトルｓ及び参照ベクトルｓ′とする。

実効値算出器１１６は、チャンネルで伝送される推定される情報ベクトルｓ及び参照ベクトルｓ′を実数の情報ベクトルｄ及び実数の参照ベクトルｄ′にマッピングする。変調器１１３がｑ次の変調を採用していると仮定すると、変調の星座点は合計２^q個である。チャンネルで伝送される推定される情報ベクトルｓ及び参照ベクトルｓ′の各複素数要素ｓ_i又はｓ_i′のいずれに対しても、複素数を星座点にマッピングするためのマッピング関係グループｇ₁，ｇ₂，…，ｇ_qにより、実数の情報ベクトル要素ｄ_i＝ｘ₁ｘ₂…ｘ_q、ｘ_j＝ｇ_j（ｓ_i）（ｊ＝１，…，ｑ）及び実数の参照ベクトル要素ｘ_i′＝ｘ₁′ｘ₂′…ｘ_q′、ｘ_j′＝ｇ_j（ｓ_i′）（ｊ＝１，…，ｑ）にマッピングすることができ、実数の情報ベクトルｄ＝｛ｄ₁，…，ｄ_N｝及び実数の参照ベクトルｄ′＝｛ｄ₁′，…，ｄ_N′｝∈Ｕ^d _MinHを取得することができる。

実効値算出器１１６は、推定された、チャンネルで伝送される情報ベクトルｓ及び参照ベクトルｓ′の間のユークリッド距離として、ｄ′∈Ｕ^d _MinH毎に、ｄとｄ′の間のユークリッド距離、即ち

を算出する。

ただし、｜｜は、実数の絶対値を表す。

このインタリーブ器について、実効値算出器１１６は、インタリーブ器が代表される実効値として、算出された全てのユークリッド距離から、最小のユークリッド距離を選択する。

方法４：
各インタリーブ器１１２−１〜１１２−ｎについて、実効値算出器１１６は、チャンネルの推定されたベクトルｈにより、それぞれそのインタリーブ器からの変調情報ベクトルｍ及び変調参照ベクトルｍ′を重み付けして、チャンネルで伝送される推定される情報ベクトルｓ及び参照ベクトルｓ′を取得する。ただし、ｓ_i＝ｍ_i・ｈ_i，ｓ_i′＝ｍ_i′・ｈ_i，１≦ｉ≦Ｎである。

実効値算出器１１６は、チャンネルで伝送される推定される情報ベクトルｓ及び参照ベクトルｓ′を実数の情報ベクトルｄ及び実数の参照ベクトルｄ′にマッピングする。変調器１１３がｑ次の変調を採用していると仮定すると、変調の星座点は合計２^q個である。チャンネルで伝送される推定される情報ベクトルｓ及び参照ベクトルｓ′の各複素数要素ｓ_i又はｓ_i′のいずれに対しても、複素数を星座点にマッピングするためのマッピング関係グループｇ₁，ｇ₂，…，ｇ_qにより、実数の情報ベクトル要素ｄ_i＝ｘ₁ｘ₂…ｘ_q、ｘ_j＝ｇ_j（ｓ_i）、（ｊ＝１，…，ｑ）及び実数の参照ベクトル要素ｘ_i′＝ｘ₁′ｘ₂′…ｘ_q′、ｘ_j′＝ｇ_j（ｓ_i′）（ｊ＝１，…，ｑ）にマッピングすることができ、実数の情報ベクトルｄ＝｛ｄ₁，…，ｄ_N｝及び実数の参照ベクトルｄ′＝｛ｄ₁′，…，ｄ_N′｝∈Ｕ^d _MinHを取得することができる。

実効値算出器１１６は、チャンネルで伝送される推定される情報ベクトルｓ及び参照ベクトルｓ′の間のユークリッド距離として、ｄ′∈Ｕ^d _MinH毎に、ｄとｄ′の間のユークリッド距離、即ち

を算出する。

ただし、｜｜は、実数の絶対値を表す。

このインタリーブ器について、実効値算出器１１６は、インタリーブ器が代表される実効値として、算出された全てのユークリッド距離から、最小のユークリッド距離を選択する。

インタリーブ器選択器１１７は、インタリーブ器１１２−１〜１１２−ｎから、その実効値が少なくとももう一つのインタリーブ器の実効値より大きいインタリーブ器を選択して、エミッタ１１４は、選択されたインタリーブ器からの変調情報ベクトルｓを送信する。インタリーブ器選択器１１７は、実効値が最大のインタリーブ器を選択することが好ましい。

一つの好ましい実施例では、相応のデインタリーブ器を選択して受信処理を行うために、インタリーブ器選択器１１７は、無線送信装置１０１から、無線受信装置に（例えば、制御信号により）、成された選択（即ち、インタリーブモードの選択）を通知する。

図２は本発明の一つの実施例による無線送信方法の処理を示すフローチャートである。

図２に示すように、方法は、ステップ２００から開始する。ステップ２０２において、送信しようとする情報ベクトルｕについて、参照ベクトルの集合Ｕ′を生成する。参照ベクトル集合Ｕ_sは一つ又は複数の参照ベクトルｕ′を含む。各参照ベクトルｕ′∈Ｕ′については、ｕ′とｕの間で所定のハミング距離Ｄがある。所定のハミング距離Ｄは、１〜Ｌ−１の間の任意の距離であってよく、一つ又は複数のこのような距離であってもよい。

ステップ２０４において、情報ベクトルｕ及び各参照ベクトルｕ′∈Ｕ′を符号化する。

ステップ２０６において、それぞれ符号化された情報ベクトルｕと参照ベクトルｕ′に対して、複数の異なるインタリーブモードを適用する。

ステップ２０８において、異なるインタリーブモードが適用された情報ベクトルｕ及び各参照ベクトルｕ′を変調して、相応の変調情報ベクトルｍ及び変調参照ベクトルｍ′を生成する。

ステップ２１０において、各インタリーブモードに係る変調情報ベクトルｍ及び変調参照ベクトルｍ′から、チャンネルで伝送される情報ベクトルｓ及び参照ベクトルｓ′を推定する。

ステップ２１２において、チャンネルで伝送される情報ベクトルｓと参照ベクトルｓ′の間の最小ユークリッド距離を、そのインタリーブモードの実効値として算出する。各種の方法、例えば上述の方法１乃至４によって、チャンネルで伝送される情報ベクトルｓと参照ベクトルｓ′の間の最小ユークリッド距離を算出することができる。

ステップ２１４において、互いに異なるインタリーブモードの中から、その実効値が少なくとももう一つのインタリーブモードの実効値より大きいインタリーブモードを選択する。好ましくは、実効値が最大のインタリーブモードを選択する。

ステップ２１６において、選択されたインタリーブモードが適用された変調情報ベクトルｓを送信する。方法は、ステップ２１８で終了する。

一つの好ましい実施例では、相応のデインタリーブ器を選択して受信処理を行うために、成された選択を受信側に（例えば制御信号にて）通知することができる。

前記実施例では、送信しようとする各情報ベクトルについて、インタリーブ器又はインタリーブモードの選択を行うことができる。選択的に、インタリーブ器又はインタリーブモードを選択するステップでは、時間、送信済み情報ベクトルの数に基づき、又はその他のカウントの周期を開始するときに、次の送信しようとする情報ベクトルに対して、参照ベクトルの生成、符号化、異なるインタリーブモードの適用、変調、実効値の算出及びインタリーブ器又はインタリーブモードの選択の処理を行うように制御することができるが、周期におけるその他の情報ベクトルに対しては、単に選択されたインタリーブ器又はインタリーブモードを採用して、情報ベクトルに対する処理を行う。

図１に戻ると、無線受信装置１０２は、復号器１２１、複数のデインタリーブ器１２２−１〜１２２−ｎ、復調器１２３、受信器１２４及びデインタリーブ器選択器１２５を含む。復調器１２３及び受信器１２４は、それぞれ図９の復調器９２３及び受信器９２４と同じである。

各デインタリーブ器１２２−１〜１２２−ｎは、互いに異なるデインタリーブモードを有し、それぞれ前記の複数のインタリーブモードに対応する。各デインタリーブ器１２２−１〜１２２−ｎは、復調器１２３により復調された受信情報ベクトルに対してそのデインタリーブモードを適用して、デインタリーブされたｎ個の情報ベクトルを生成する。

デインタリーブ器選択器１２５は、出力、即ち、デインタリーブされたｎ個の情報ベクトルの復号性能に基づき、デインタリーブ器１２２−１〜１２２−ｎの一つを選択して、選択されたデインタリーブ器の出力が受信処理に用いられるようにする。

各種の方式により復号性能を確定して選択することができる。例えば、復号器１２１により、それぞれデインタリーブされたｎ個の情報ベクトルを復号して、検出されたビットエラーレートを復号性能とする。このような場合に、デインタリーブ器選択器１２５は、復号器１２１から提供された復号性能により、復号性能が最適の情報ベクトルを選択して出力するか、又は、復号器１２１から出力するように制御して後続の受信処理を行う。また、例えば、受信器１２４は、制御信号により情報ベクトルに対応するインタリーブモードに関する通知を受信して、そのインタリーブモードをデインタリーブ器選択器１２５に通知する（図１の破線の矢が示すとおり）。デインタリーブ器選択器１２５は、通知されたインタリーブモードに対応するデインタリーブモードを有するデインタリーブ器の出力、即ち情報ベクトルを、復号性能が最適の出力として、その情報ベクトルを選択して出力するか、又は、復号器１２１から出力するように制御する。図６は、さらにその他の一種の選択の方式を示している。

図６は、本発明のもう一つの実施例による無線受信装置６０２の構成を示すブロック図であり、ここで、説明の便利のために、相応する無線送信装置６０１も示している。

図６に示すように、無線送信装置６０１は、符号化器６１１、複数のインタリーブ器６１２−１〜６１２−ｎ、変調器６１３、参照ベクトル生成器６１５、実効値算出器６１６、インタリーブ器選択器６１７及びエミッタ６１４を含む。これらの部分は、図１の無線送信装置１０１における相応の部分と同じであり、ここで、インタリーブ器選択器６１７に成された選択は、無線受信装置６０２に通知される。

無線受信装置６０２は、復号器６２１、複数のデインタリーブ器６２２−１〜６２２−ｎ、復調器６２３、受信器６２４及びデインタリーブ器選択器６２５を含む。

各デインタリーブ器６２２−１〜６２２−ｎは異なるデインタリーブモードを有し、それぞれ前記の複数のインタリーブモードに相対応する。

受信器６２４は、チャンネル６０３を介して、無線送信装置６０１から送信される、載せられた情報ベクトルの信号と、選択されたインタリーブモードに関する通知を受信して、情報ベクトルを復調器６２３に与え、通知されたインタリーブモードをデインタリーブ器選択器６２５に与える。

この情報ベクトルについて、デインタリーブ器選択器６２５は、通知されたインタリーブモードに対応するデインタリーブモードを有するデインタリーブ器の出力、即ち情報ベクトルを、復号性能が最適の出力と見なして、復調された情報ベクトルをそのデインタリーブ器に与えるか、又は、復調器６２３から、復調された情報ベクトルをそのデインタリーブ器に与えるように制御してデインタリーブの処理を行う。デインタリーブ器選択器６２５は、デインタリーブの処理を経た情報ベクトルを復号器６２１に与えるか、または、そのデインタリーブ器から、デインタリーブ処理を経た情報ベクトルを復号器６２１に与えるように制御して復号器６２１により復号して出力する。

図３は、本発明の一つの実施例による無線受信方法の処理を示すフローチャートである。

図３に示すように、方法は、ステップ３００から開始する。ステップ３０２において、それぞれ前に記述した複数のインタリーブモードに対応する複数の異なるデインタリーブモードを提供して、復調された受信情報ベクトルに対して前記のデインタリーブモードを適用する。ステップ３０４において、デインタリーブモードが適用された受信情報ベクトルの復号性能に基づいて、デインタリーブモードの一つを選択して、相応のデインタリーブされた情報ベクトルを生成する。ステップ３０６において、選択されたデインタリーブモードを適用した受信情報ベクトルを、受信処理に用いる。方法は、ステップ３０８で終了する。

ステップ３０４において、各種の方式により復号性能を確定して選択することができる。図４、５及び７は、それぞれ、これらの方式を記載している。

図４は、本発明の一つの実施例による無線受信方法の一例を示したフローチャートである。

図４に示すように、方法は、ステップ４００から開始する。ステップ４０２において、受信された情報ベクトルを復調する。ステップ４０４において、それぞれ復調された受信情報ベクトルに対して、前述の複数のインタリーブモードに対応する複数の異なるデインタリーブモードを適用する。ステップ４０６において、それぞれデインタリーブされた情報ベクトルを復号し、検出されたビットエラーレートを復号性能とする。ステップ４０８において、復号を経て検出された復号性能に基づいて、復号性能が最適の情報ベクトルを選択する。ステップ４１０において、選択されたデインタリーブモードが適用された受信情報ベクトルを最終の復号した情報ベクトルとして出力する。方法は、ステップ４１２で終了する。

図５は、本発明の一つの実施例による無線受信方法のもう一つの例を示すフローチャートである。

図５に示すように、方法は、ステップ５００から開始する。ステップ５０１において、制御信号により、情報ベクトルに対応するインタリーブモードに関する通知を受信する。ステップ５０２において、受信された情報ベクトルを復調する。ステップ５０４において、それぞれ復調された受信情報ベクトルに対して、それぞれ前述の複数のインタリーブモードに対応する複数の異なるデインタリーブモードを適用する。ステップ５０６において、それぞれデインタリーブされた情報ベクトルを復号する。ステップ５０８において、通知されたインタリーブモードに対応するデインタリーブモードを選択する。ステップ５１０において、選択されたデインタリーブモードが適用された受信情報ベクトルを最終の復号された情報ベクトルとして出力する。方法は、ステップ５１２で終了する。

図７は、本発明のもう一つの実施例による無線受信方法の処理を示すフローチャートである。

図７に示すように、方法はステップ７００から開始する。ステップ７０１において、制御信号により、情報ベクトルに対応するインタリーブモードに関する通知を受信する。ステップ７０２において、受信された情報ベクトルを復調する。ステップ７０４において、通知されたインタリーブモードに対応するデインタリーブモードを選択する。ステップ７０６において、選択されたデインタリーブモードを使用して、復調された情報ベクトルに対するデインタリーブ器の処理を行う。ステップ７０８において、デインタリーブされた情報ベクトルを復号する。ステップ７１０において、復号された情報ベクトルを出力する。方法は、ステップ７１２で終了する。

送信しようとする情報ベクトル毎にインタリーブモードを選択して通知する場合には、デインタリーブ器選択器６２５又はデインタリーブモードの選択のステップは、受信された情報ベクトル及び相応の通知されたインタリーブモードのそれぞれについて、選択の処理を行うことができる。前記のように周期的にインタリーブモードを選択して通知する場合には、デインタリーブ器選択器６２５又はデインタリーブモードの選択のステップは、相応の通知があった情報ベクトルについては、選択の処理を行うことができるが、相応の通知がない他の情報ベクトルについては、単に選択したデインタリーブ器又はデインタリーブモードを採用して、情報ベクトルに対する処理を行う。

図８は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）の技術に基づくＷｉＭＡＸ（ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ）移動通信システムにおけるシステムのビットエラーレートを示すグラフであり、ここで、曲線「１６ＱＡＭ１２ ＷｉＭＡＸ」は、１６ＱＡＭ変調方式で、１／２符号化率で符号化した場合の、従来のインタリーブ器を適用して得た性能を表し、曲線「１６ＱＡＭ１２ ｗ／ｏ Ｉｎｔｅｒ」は、１６ＱＡＭ変調方式で、１／２符号化率で符号化した場合の、インタリーブ器を適用せずに得た性能を表し、曲線「６４ＱＡＭ１２ ＷｉＭＡＸ」は、６４ＱＡＭ変調方式で、１／２符号化率で符号化する場合の、従来の技術によるインタリーブ器を適用して得た性能を表し、曲線「６４ＱＡＭ１２ ｗ／ｏ Ｉｎｔｅｒ」は、６４ＱＡＭ変調方式で、１／２符号化率で符号化する場合の、インタリーブ器を適用せずに得た性能を表し、曲線「１６ＱＡＭ１２ ｐｒｏｐｏｓｅｄ」は、１６ＱＡＭ変調方式で、１／２符号化率で符号化した場合の、本発明の方式を適用して得た性能を表し、曲線「６４ＱＡＭ１２ ｐｒｏｐｏｓｅｄ」は、６４ＱＡＭ変調方式で、１／２符号化率で符号化した場合の、本発明の方式を適用して得た性能を表す。図８から分かるように、曲線「１６ＱＡＭ１２ ｐｒｏｐｏｓｅｄ」と「６４ＱＡＭ１２ ｐｒｏｐｏｓｅｄ」は、それぞれ、曲線「１６ＱＡＭ１２ ｗ／ｏ Ｉｎｔｅｒ」と「６４ＱＡＭ１２ ｗ／ｏ Ｉｎｔｅｒ」にほぼ重なり合い、曲線「１６ＱＡＭ１２ ＷｉＭＡＸ」と「６４ＱＡＭ１２ ＷｉＭＡＸ」より優れた性能を表現している。

計算の負荷を考慮しない場合には、最も代表性がある実効値、即ち最小のユークリッド距離を取得するために、一つのインタリーブ器又はインタリーブモードについての参照ベクトルの集合Ｕ′は、情報ベクトルｕとの間で全ての可能の所定ハミング距離Ｄを有する全ての参照ベクトルｕ′を含むべきである。

従って、一つの好ましい実施例では、参照ベクトルの集合Ｕ′は情報ベクトルｕとの間で部分的な所定のハミング距離Ｄを有する全ての参照ベクトルｕ′を含む。このように、確定された実効値は、さらに代表性を有することが可能である。

もう一つの好ましい実施例では、参照ベクトル集合Ｕ′は、情報ベクトルｕとの間で全ての可能の所定のハミング距離Ｄを有する部分的な又は全ての参照ベクトルｕ′を含む。このように、確定された実効値は、さらに代表性を有することが可能である。

上記の好ましい実施例では、Ｄの値が大きいか、又はＤの値が多いと、参照ベクトルの集合Ｕ′の要素が多くなり、ユークリッド距離を算出する負荷が大きくなる。従って、Ｄ値として、１を選択することができる。

また、もう一つの好ましい実施例では、参照ベクトルの集合Ｕ′は、情報ベクトルｕとの間で最小のハミング距離を有する部分的な又は全ての参照情報ベクトルｕ′を含む。異なる符号化変調方式には、符号化変調方式によって特定された最小のハミング距離があり、情報ベクトルｕ及び情報ベクトルｕとの間でその最小のハミング距離を持つ参照情報ベクトルｕ′については、そのチャンネルで伝送される情報ベクトルｓと参照ベクトルｓ′の間のユークリッド距離が最小であるか、比較的に小いか、又は多数が比較的に小さい。例えば、非再帰的な畳込み符号（例えば、ＷｉＭＡＸで使用の最後尾ビットの畳め込み符号）には、このように取得したユークリッド距離は、往々に最小（最小のではなくても、少なくとも比較的小さい）ことになる。このように、実効値の代表性を確保すると共に計算の負荷を低減することができる。

本発明の無線送信装置及び無線受信装置は、それぞれ、基地局及び移動端末に適用することができ、ピア・ツー・ピア通信装置に適用することもできる。

前記の明細書では、本発明を特定の実施例を参照しながら説明したが、本技術分野の当業者は、クレームによって限定している本発明の範囲を逸脱しないことを前提に、各種の修正や変更ができることを理解している。

１０１ 無線送信装置
１０２ 無線受信装置
１０３ チャンネル
１１１ 符号化器
１１３ 変調器
１１４ エミッタ
１１５ 参照ベクトル生成器
１１６ 実効値算出器
１１７ インタリーブ器選択器
１２１ 復号器
１２３ 復調器
１２４ 受信器
１２５ デインタリーブ器選択器
６０１ 無線送信装置
６０２ 無線受信装置
６０３ チャンネル
６１１ 符号化器
６１３ 変調器
６１４ エミッタ
６１５ 参照ベクトル生成器
６１６ 実効値算出器
６１７ インタリーブ器選択器
６２１ 復号器
６２３ 復調器
６２４ 受信器
６２５ デインタリーブ器選択器
９０１ 無線送信装置
９０２ 無線受信装置
９０３ 物理チャンネル
９１１ 符号化器
９１２ インタリーブ器
９１３ 変調器
９１４ エミッタ
９２１ 復号器
９２２ デインタリーブ器
９２３ 復調器
９２４ 受信器
９２５ チャンネル推定器

Claims (15)

1. 無線送信装置であって、
   送信しようとする情報ベクトルについて、前記情報ベクトルとの間で所定のハミング距離を持つ参照ベクトルを生成するように配置されている参照ベクトル生成器と、
   前記情報ベクトル及び参照ベクトルを符号化するように配置されている符号化器と、
   異なるインタリーブモードを有し、かつ、それぞれ符号化された情報ベクトル及び参照ベクトルに対して、そのインタリーブモードを適用するように配置されている複数のインタリーブ器と、
   各インタリーブ器からの情報ベクトル及び参照ベクトルを変調するように配置されている変調器と、
   各インタリーブ器からの変調された情報ベクトル及び変調された参照ベクトルに基づいて、チャンネルで伝送される情報ベクトル及び参照ベクトルを推定すると共に、そのインタリーブ器の実効値として、チャンネルで伝送される情報ベクトルと参照ベクトルとの間の最小ユークリッド距離を算出するように配置されている実効値算出器と、
   その実効値が少なくとももう一つのインタリーブ器の実効値より大きいであるインタリーブ器を選択して、選択されたインタリーブ器からの変調された情報ベクトルを送信するようにするように配置されているインタリーブ器選択器と、
   を含む、無線送信装置。
2. 前記実効値算出器は、さらに、各インタリーブ器からの変調された情報ベクトル及び変調された参照ベクトルを、前記推定された、チャンネルで伝送される情報ベクトル及び参照ベクトルとするように配置されている、請求項１に記載の無線送信装置。
3. 前記実効値算出器は、さらに、チャンネルの推定されたベクトルにより、それぞれ変調された情報ベクトル及び変調された参照ベクトルを重み付けして、前記チャンネルで伝送される情報ベクトル及び参照ベクトルを取得するように配置されている、請求項１に記載の無線送信装置。
4. 前記インタリーブ器選択器は、さらに、実効値が最大のインタリーブ器を選択するように配置されている、請求項１乃至３の何れか一項に記載の無線送信装置。
5. 前記実効値算出器は、さらに、前記チャンネルで伝送される情報ベクトル及び参照ベクトルを実数の情報ベクトル及び実数の参照ベクトルにマッピングすると共に、前記チャンネルで伝送される情報ベクトルと参照ベクトルとの間のユークリッド距離として、実数の情報ベクトルと実数の参照ベクトルとの間のユークリッド距離を算出するように配置されている、請求項１乃至３の何れか一項に記載の無線送信装置。
6. 前記の所定のハミング距離は、符号化変調方式によって特定された最小のハミング距離である、請求項１乃至３の何れか一項に記載の無線送信装置。
7. 前記インタリーブ器選択器は、さらに、前記無線送信装置に、前記の選択を受信側に通知させるように配置されている、請求項１乃至３の何れか一項に記載の無線送信装置。
8. 無線送信方法であって、
   送信しようとする情報ベクトルについて、前記情報ベクトルとの間で所定のハミング距離を持つ参照ベクトルを生成すること、
   前記情報ベクトル及び参照ベクトルを符号化すること、
   それぞれ符号化された情報ベクトル及び参照ベクトルに対して、異なる複数のインタリーブモードを適用すること、
   異なるインタリーブモードが適用された情報ベクトル及び参照ベクトルを変調すること、
   各インタリーブモードに係る変調された情報ベクトル及び変調された参照ベクトルに基づいて、チャンネルで伝送される情報ベクトル及び参照ベクトルを推定すると共に、そのインタリーブモードの実効値として、チャンネルで伝送される情報ベクトルと参照ベクトルとの間の最小ユークリッド距離を算出すること、
   その実効値が少なくとももう一つのインタリーブモードの実効値より大きいインタリーブモードを選択して、選択されたインタリーブモードが適用された変調された情報ベクトルを送信すること、
   を含む、無線送信方法。
9. 前記推定は、
   各インタリーブモードに係る変調された情報ベクトル及び変調された参照ベクトルを、前記推定された、チャンネルで伝送される情報ベクトル及び参照ベクトルとすることを含む、請求項８に記載の無線送信方法。
10. 前記推定は、
    チャンネルの推定されたベクトルにより、それぞれ変調された情報ベクトル及び変調された参照ベクトルを重み付けして、前記チャンネルで伝送される情報ベクトル及び参照ベクトルを取得することを含む、請求項８に記載の無線送信方法。
11. 前記算出は、
    前記チャンネルで伝送される情報ベクトル及び参照ベクトルを実数の情報ベクトル及び実数の参照ベクトルにマッピングすること、及び
    前記チャンネルで伝送される情報ベクトルと参照ベクトルとの間のユークリッド距離として、実数の情報ベクトルと実数の参照ベクトルとの間のユークリッド距離を算出することを含む、請求項８乃至１０の何れか一項に記載の無線送信方法。
12. 無線受信装置であって、
    異なるデインタリーブモードを有し、かつ、復調された受信情報ベクトルに対して、そのデインタリーブモードを適用するように配置されている複数のデインタリーブ器と
    出力の復号性能に基づいて、前記デインタリーブ器の中の一つを選択して、選択されたデインタリーブ器の出力が受信の処理に用いられるようにするデインタリーブ器選択器と
    を含む、無線受信装置。
13. 前記デインタリーブ器選択器は、さらに、無線送信装置からの、インタリーブモードを指示する通知を受信すると共に、指示されたインタリーブモードに対応するデインタリーブモードを有するデインタリーブ器の出力を、復号性能が最適の出力とするように配置されている、請求項１２に記載の無線受信装置。
14. 無線受信方法であって、
    異なる複数のデインタリーブモードを提供して、復調された受信情報ベクトルに対して前記デインタリーブモードを適用するようにすること、
    デインタリーブモードが適用された受信情報ベクトルの復号性能に基づいて、前記デインタリーブモードの中の一つを選択して、選択されたデインタリーブモードが適用された受信情報ベクトルが受信の処理に用いられるようにすること、
    を含む、無線受信方法。
15. 前記の選択は、
    無線送信装置からの、インタリーブモードを指示する通知を受信すること、
    指示されたインタリーブモードに対応するデインタリーブモードが適用された受信情報ベクトルを、復号性能が最適の受信情報ベクトルとすることを含む、請求項１４に記載の無線受信方法。

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