JP3487419B2 - 伝送誤り制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ディジタル通
信、特に移動無線通信のような符号誤りが生じ易い環境
下での通信に好適な伝送誤り制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】誤り訂正符号化方法と自動再送制御方法
（ＡＲＱ）は、ディジタル通信を行う上での重要な誤り
制御方法である。この両方の方法を用いるハイブリッド
ＡＲＱは、特に移動無線通信のようなフェージング環境
下において非常に有効であることが知られている。

【０００３】ハイブリッドＡＲＱは、送信側で、誤り訂
正符号化された情報データパケットを伝送し、受信側で
誤り訂正及び誤り検出、又は誤り検出を行い、誤りが検
出された場合は、送信側に誤り訂正符号化された情報デ
ータパケットの再送を要求する方式である。又は、ハイ
ブリッドＡＲＱは、送信側で、あるパケット（パリティ
なし）を送信し、そのパケットが誤っていれば、そのパ
ケットの誤りを訂正するためのデータ（パリティ）を再
送し、受信側で合成し誤り訂正を行う方法である。な
お、受信側において、誤りが検出されたパケットは破棄
又は再送されたパケットと合成するために保持される。

【０００４】従来のハイブリッドＡＲＱの一例を図１
（ａ）、（ｂ）に示す。

【０００５】送信側１０では、情報を誤り訂正符号化し
て、伝送路１２に送信する。受信側１１では、伝送路１
２から伝送されたデータを受信して、誤り訂正及び検出
を行い、復号した情報を得る。このとき、受信データに
誤りが有った場合は、受信側１１は、送信側１０にデー
タの再送を要求する（１３）。

【０００６】図１（ｂ）に、送信側１０が、情報Ａ、
Ｂ、Ｃに対して誤り訂正符号化して得られた符号語Ａ
１、Ｂ１、Ｃ１を送信したところ、符号語Ｂ１の伝送に
誤りがあった場合を図示している。受信側１１では、受
信符号語Ｂ１に対し、誤りを検出したので、情報Ｂの再
送を要求する。そこで、送信側１０は、情報Ｂに対して
先の符号化とは異なる符号化を行って得た符号語Ｂ２を
受信側１１に送信する。受信側１１では、符号語Ｂ２を
受信し、さらに、受信符号語Ｂ２を復号して情報Ｂを得
る。

【０００７】具体的には、誤り訂正符号としてターボ符
号のようなインタリーバを有する誤り訂正符号を用い、
パケットの再送要求ごとにランダムインタリービングパ
ターンを変化させ、再送パケットを生成している。これ
により、受信側では、多重復号が行え、特性の改善を図
ることができる。

【０００８】なお、ランダムインタリービングパターン
とは、インタリービングパターンをランダムに生成した
パターンである。

【０００９】図２に、従来のインターリーバを有するタ
ーボ符号器と復号器を示す。

【００１０】図２（ａ）は、ターボ符号化器の構成例を
示す図である。ターボ符号化器は、再帰的組織畳み込み
符号化器（ＲＳＣ）を用いて構成されている。

【００１１】図２（ａ）に示されている例のように、入
力信号系列ｄの一つの信号系列は、入力信号系列Ｘ１と
して、そのまま、多重化装置２４に入力される。

【００１２】また、入力信号系列ｄは、別に、上記ＲＳ
Ｃ（１）２１に直接入力され、再帰的組織畳み込み符号
化されて、信号系列Ｘ２（パリティのみから構成されて
いる）として、パンクチャリング装置（パンクチャ）２
３に入力する。

【００１３】また、入力信号系列ｄは、さらに別に、イ
ンターリーバ２０に印加され、ランダムにインターリー
ビングされて、ＲＳＣ（２）２２に印加され、再帰的組
織畳み込み符号化されて、信号系列Ｘ３（パリティのみ
から構成されている）として、パンクチャリング装置２
３に入力する。

【００１４】冗長ビットＸ２とＸ３との相関性を少なく
するために、再帰的組織畳み込み符号化器（ＲＳＣ）２
２の前にランダムインタリーバ２０を挿入している。そ
の結果、ターボ符号化器からの出力ビット数が、インタ
リーバ２０が無い場合と比較して、変更される場合があ
る。そこで、出力ビット数が変更された場合に、パンク
チャリング装置２３において、変更された信号のビット
長を調整するものである。

【００１５】ターボ符号化器の出力は、信号系列Ｘ１と
パンクチャリング装置２３の出力を多重化装置２４で多
重化して得る。

【００１６】図２（ｂ）は、ターボ復号器の構成例を示
す図である。

【００１７】ターボ復号器は、インターリーバＡ３０、
デコーダ（１）３１、インターリーバＡ３２、デコーダ
（２）３３、デインターリーバＡ３４、デインターリー
バＢ３５、デインターリーバＣ３６、識別器３７、イン
ターリーバＡｔｏＢ３８、デコーダ（３）３９、インタ
ーリーバＢｔｏＣ４０、デコーダ（４）４１、インター
リーバ４２及びインターリーバ４３から構成されてい
る。

【００１８】ターボ復号器への入力信号は、ｙ１、ｙ
２、ｙ３、ｙ４、ｙ５、…であり、識別器３７の出力
が、ターボ復号器の出力となる。

【００１９】なお、入力信号ｙ１、ｙ２、ｙ３は、ター
ボ符号器の信号Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３の受信信号に対応す
る。

【００２０】従って、入力信号ｙ１は、入力信号系列ｄ
に対応した信号系列であり、情報ビットのみからなる部
分であり、入力信号ｙ２は、入力信号系列ｄが再帰的組
織畳み込み符号化（ＳＣ１）されたパリティ信号であ
り、ｙ３は、入力信号系列ｄがインターリーブされ、更
に再帰的組織畳み込み符号化（ＳＣ２）されたパリティ
信号である。

【００２１】デコーダ（１）３１では、入力信号ｙ１
（情報部分の信号）と入力信号ｙ２（パリティ信号）と
で復号を行う。さらに、デコーダ（１）３１の出力と入
力信号ｙ１を、それぞれ、インターリーバＡ３２とイン
ターリーバＡ３０で、パターンＡでインターリーブし
て、デコーダ（２）３３に入力する。デコーダ（２）３
３には、入力信号ｙ３も入力されている。デコーダ
（２）３３では、パターンＡでインターリーブされた該
二つの信号を合成して一つの信号とし、この合成信号と
入力信号ｙ３とで復号を行う。デコーダ（２）３３の出
力は、情報部分がインターリーバＡでインターリーブさ
れた信号に相当する。

【００２２】デコーダ（２）３３の出力は、識別器３７
で識別されて、ターボ復号器の出力となる。

【００２３】なお、識別器３７は、デコーダ（３）３３
の出力段に設けているが、デコーダ（１）〜（４）等の
デコーダの出力の何処に設けてもよい。ただし、出力と
しては、再送時は、デコーダ（２）の出力よりは、デコ
ーダ（３）の出力の方が、入力信号ｙ４を含んで復号し
ている分だけ、正確な復号が可能である。再々送時の場
合は、同じ理由で、デコーダ（４）の出力の方が、デコ
ーダ（１）〜（３）よりも、正確な復号出力を得ること
ができる。以下同様である。

【００２４】デコーダ（１）３１は、ＲＳＣ（１）によ
るパリティより符号を復号するものであり、デコーダ
（２）３２は、ＲＳＣ（２）によるパリティにより復号
するものである。

【００２５】なお、デコーダ（２）３３の出力は、デイ
ンターリーバＡ３４でデインターリーブされ、デコーダ
（１）３１に印加される。デインターリーバＡ３４の出
力は、入力信号ｙ１の信号と合成されて利用される。タ
ーボ復号器は、同じ情報を繰り返し復号しているので、
デインターリーバ３４の出力は、パターンＡでインター
リーブされている符号において、次の回の復号に使用さ
れる。

【００２６】送信側では、再送要求に対し、上記ランダ
ムインターリーバ２０のランダムインターリービングパ
ターンを変更し、更に、符号化して再送する。

【００２７】図２（ａ）では、インターリービングパタ
ーンを、Ａ⇒Ｂ⇒Ｃ・・と変化させている。

【００２８】受信側では、送信側のインターリービング
パターンの変更に対応して処理する。例えば、処理に使
用するデインターリービングパターンをＡ⇒Ｂ⇒Ｃ・・
と切り換える。

【００２９】なお、ここで、ｙ１〜ｙ４…について整理
する。ｙ１は、情報部分であり、再送データを含めてデ
ータの情報部分を合成したものである。ｙ２、ｙ３は、
上述の通り、パリティＸ２、Ｘ３に対する受信データに
対応している。また、ｙ４、ｙ５は、インターリービン
グパターンＢ、Ｃに対応したＲＳＣ（２）２２の出力に
相当するパリティの受信信号である。

【００３０】再送要求に基づき、送信側で、インターリ
ービングパターンをＡからＢに変更した場合を説明す
る。

【００３１】受信側では、送信側のインターリービング
パターンの変更に対応して、インターリービングパター
ンＢに対応したパリティの受信信号ｙ４を得る。

【００３２】デコーダ（３）３９には、インターリービ
ングパターン変換器５７の出力と、情報部分の信号ｙ１
をインターリービングパターンＢのインターリーバ４３
でインターリーブした信号と受信信号ｙ４とが印加され
ている。

【００３３】なお、インターリービングパターン変換器
３８は、情報部分をインタリーブするインターリービン
グパターンをパターンＡからパターンＢに変換するもの
である。ＡからＢへのインターリービングパターン変換
器３８は、インターリービングパターンＡのデインター
リーバと、それに続くインターリービングパターンＢの
インターリーバから構成（従属構成）されている（以
下、同様である。）。

【００３４】デコーダ（３）３９では、印加された３つ
の信号により、復号される。この復号された信号は、情
報部分ｙ１が、インターリービングパターンＢでインタ
リーブされた信号に相当する。

【００３５】なお、インターリービングパターン変換器
３８の出力とインターリーバ４３の出力は合成して上
で、入力信号ｙ４と共に復号に使用される。

【００３６】デコーダ（３）３９の出力は、インターリ
ービングパターンＢのデインターリーバ３５で情報部分
の信号に変換され、デコーダ（１）３１に帰還される。

【００３７】同じように、再々送の場合も、インターリ
ービングパターン変換器４０、インターリービングパタ
ーンＣのインターリーバ４２及びデコーダ（４）４１に
より、復号が行われる。

【００３８】同じように、デコーダ（４）４１の出力
は、インターリービングパターンＣのデインターリーバ
３６で情報部分の信号に変換され、デコーダ（１）３１
に帰還される。

【００３９】以下、同様に、送信側でのインターリービ
ングパターンの変更に従い、復号が行われる。

【００４０】なお、図面で、デコーダ（２）３３の出力
は、デインターリーバ３４とインターリービングパター
ン変換器３８に並列に印加されるように図示されている
が、インターリービングパターンＡのときは、デコーダ
（２）３３の出力は、デインターリーバ３４に印加さ
れ、インターリービングパターンＢのときは、デコーダ
（２）３３の出力は、インターリービングパターン変換
器３８に印加される。

【００４１】デコーダ（３）、デコーダ（４）の出力も
同じである。

【発明が解決しようとする課題】従来のランダムインタ
リービング方法は、乱数を用いるため、生成されるイン
ターリービングパターンによっては、エラーフロアが高
くなる場合があるなど、高品質の伝送時などにおいて特
性が劣化する場合があり、多重復号時に誤り訂正効果が
あまりでないという問題がある。

【００４２】なお、エラーフロアーとは、例えば、図１
０に示すように、Ｓ／Ｎが向上しても、ＢＥＲ（Ｂｉｔ
Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）の改善があまり得られない現
象を指す（図１０では、ＢＥＲが１０-7以下で改善があ
まり見られない）。

【００４３】そのため、従来のランダムインタリービン
グ方法は、同じ情報の再送が多くなり、スループット
（情報の伝送速度）が低下するという問題があった。

【００４４】本発明は、上記問題に鑑みなされたもので
あり、誤り訂正符号の特性を改善し、再送すべきパケッ
トの数を低減し、全体のスループットを向上させること
を目的とするとするものである。

【００４５】

【課題を解決するための手段】本発明において、請求項
１から２３に記載された発明は、インタリーバを有する
誤り訂正符号化された送信データに対する受信側からの
再送要求に対して、送信側で前記インタリーバのインタ
リービングパターンを変えて符号化した送信データを再
送する伝送誤り制御方法において、簡易なアルゴリズム
で、特性のよいインタリービングパターンを用いること
により、多重復号の特性を更に改善することを特徴とす
る。

【００４６】また、請求項２４から２６に記載された発
明は、再送時にまとめて誤り訂正符号化を行うことによ
り、再送制御の効率を上げ、再送すべきパケットが低減
でき、スループットを向上させることができる。

【００４７】さらに、請求項２４から２６に記載された
発明では、誤り訂正符号の符号長を拡大することができ
るため、誤り訂正能力が高まり、再送頻度が低減できる
ため、さらに、スループットが改善することができる。

【００４８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。

【００４９】図３に本発明のハイブリッドＡＲＱを示
す。図２に示す従来のハイブリッドＡＲＱとの差は、特
性のよいインタリーバを用いる点等で相違する。

【００５０】また、本発明は、再送するデータを状況に
応じて制御しており、誤り訂正符号の特性がさらに改善
でき、再送すべきパケットの数を低減でき、全体のスル
ープットの向上が可能となる。

【００５１】本発明のインターリーバ５０は、素数イン
ターリーバ（ＰＩＬ）又は多重インターリーバ（ＭＩ
Ｌ）等の特性のよいインタリーバを用いる。例えば、素
数インターリーバとしては、図４のインターリーバを用
いる。

【００５２】このインタリーバーは、次の３つのステー
ジを有する。 （１）第１ステージ４１：入力系列４０（例えば、６６
４ビット）を、Ｎ分割（この例では、８個に分割）し
て、２次元バッファに書き込む。この例で行数は８個、
列数は８３である。

【００５３】また、分割数Ｎは、固定でなく、ｋ個の分
割が選択可能にされている。

【００５４】つまり、入力系列の前記分割数Ｎをｋ（ｋ
は２以上の整数）個予め決めておき、ｋ個のインターリ
ーバを作成することにより、最も特性の良い分割数のイ
ンターリーバを選択することができる。 （２）第２ステージ４２：各行のデータの順番を入れ替
える（ｐｅｒｍｕｔａｔｉｏｎする）。 （３）第３ステージ４３：行毎に順番を入れ替える。

【００５５】最後に縦方向に読み出して、インターリー
ブ処理された符号化系列４４を得る。

【００５６】次に、第２ステージでのｐｅｒｍｕｔａｔ
ｉｏｎについて説明する。第２ステージでのｐｅｒｍｕ
ｔａｔｉｏｎは、以下の処理から構成されるテーブルを
アドレステーブルとして用いて実現する。処理順に説明
する。 （１）標数が対応する素数（図４では８３に相当す
る。）の有限体の原始元ｇ０を求める。例えば、Ｐ＝８
３の場合、３の原始元は２である。 （２）その指数表現順のテーブル（有限体の元を真数で
表現し、これを指数表現の順にならべたテーブル）ｔ
０’を作成する。 （３）テーブルの末尾に“０”を付加して（指数表現の
順にならべた系列の変形）、テーブルｔ０を得る。 （４）次の条件を満たす素数ｌｉ（ｉ＝２〜ｒ、但し、
ｒは、行数）を求める。 （ｉ） （８３−１、ｌｉ）＝１ （８２とｌｉは、
互いに素） （ｉｉ） ｌｉ＞６ 例えば、標数が８３、ｒ＝８の場合、（ｒ−１）個の整
数ｌｉは、 ７、１１、１３、１７、１９、２３、２９． である。 （５）テーブルｔ０の値をｌｉ個飛びに巡回的に読み出
す（但し、テーブルの末尾に“０”は除く）。これをな
らべた系列をｔ１〜ｔ７とする。

【００５７】なお、上記第１ステージにおいて、列数
は、Ｐ、Ｐ−１、Ｐ＋１を取ることができる。

【００５８】また、例えば、多重インターリーバとして
は、図１１のインターリーバを用いる。

【００５９】図１１は、まず、図４のインターリーバと
同じく（数値は相違するが、考え方は同じ）、１フレー
ムのデータ２００として１１５２ビットを入力して、７
２×１６（＝１１５２）インタリーバ２１０のバッファ
に対して行方向に行ベクトル２１５の書き込みを行う。
多重インターリーバは、７２×１６インタリーバではな
く一般のＮ×Ｍインタリーバについても適用可能である
ことはもちろんである。７２×１６インタリーバ２１０
において、１６列ある列ベクトル２２０等それぞれは７
２ビットで構成されているが、この列ベクトル２２０等
を読み出し、それぞれについて対応する１６個の９×８
（＝７２）インタリーバ２３０、２３５、・・・、２４
０でインタリービングを行う。つまリ９×８インタリー
バ２３０等のバッファに対して上記の列ベクトル２２０
等を行方向に書き込む。最後に１６個ある９×８インタ
リーバの各々に対して、順に列方向にデータを読み出
し、出力すなわちインタリーブされたデータ２４５を取
り出す。

【００６０】図３に戻って説明を行う。本発明は、図３
のインターリーバとして、例えば、図４又は図１１のイ
ンターリーバを用いたターボ符号化器により誤り訂正符
号化されたデータに対して再送制御する伝送方式であ
る。さらに、詳細に言えば、本発明は、インタリーバを
有する誤り訂正符号化された送信データに対する受信側
からの再送要求に対して、送信側でインタリーバのイン
タリービングパターンを変えて符号化した送信データを
再送する伝送誤り制御方法である。

【００６１】本発明には以下に示すように、種々の態様
を有する。（素数インターリーバの場合の態様）インタ
リーバのインタリービングパターンを変えて符号化する
方法として、素数インターリーバの場合の態様を次に示
す。

【００６２】（１） 送信側は、受信側の再送要求に対
して、図４における第１ステージにおけ縦と横の比率を
変化させてインターリービングパターンを変化させる。

【００６３】（２） 送信側は、受信側の再送要求に対
して、図４における第２ステージｐ1 、ｐ２ 、ｐ３、
・・・ｐNを変更してインターリービングパターンを変
化させる。

【００６４】（３） 送信側は、受信側の再送要求に対
して、図４における第３ステージの行の並べ方を変更し
てインターリービングパターンを変化させる。

【００６５】（４）上記（１）〜（３）を組み合わせて
インターリービングパターンを変化させる。 （多重インターリーバの場合の態様）インタリーバのイ
ンタリービングパターンを変えて符号化する方法とし
て、多重インターリーバの場合の態様を次に示す。

【００６６】（１） 送信側は、受信側の再送要求に対
して、図１１における７２×１６のインターリーバ２１
０の縦と横の比率を変化させてインターリービングパタ
ーンを変化させる。

【００６７】（２） 送信側は、受信側の再送要求に対
して、図１１におけるインターリーバ２３０、２３５、
２４０の縦と横の比率を変化させてインターリービング
パターンを変化させる。さらに、インターリーバ２３
０、２３５、２４０の行又は列に対し、インターリーバ
を生成して、その縦と横の比率を変化させてインターリ
ービングパターンを変化させてもよい。

【００６８】（３） 上記（１）、（２）の方法を組み
合わせてインターリービングパターンを変化させる。 （インターリービングパターンの決定に係る態様）イン
ターリービングパターンをどのようにして変更するかに
ついて、下記に示す態様がある。

【００６９】（１） インターリーバのインターリービ
ングパターンを変更するにあたり、予め、変更する仕
方、変更するパターンの順序等を決めておく。

【００７０】（２） インタリービングパターンをあら
かじめ受信側で決定し、再送要求時に、該インターリー
ビングパターンの情報を送信側に通知する。

【００７１】（３） 送信側でインタリービングパター
ンを決定して符号化を行い、再送時に、該インターリー
ビングパターンの情報を受信側に通知する。

【００７２】（４） インターリービングパターンを、
送信側で、伝送サービスの品質ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ
ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）に基づいて決定する。

【００７３】なお、ＱｏＳとは、伝送サービスの品質
で、許容される遅延時間、誤り率等であり、ＱｏＳの高
い場合は、高い品質を提供できるようなインターリービ
ングパターンを選定する。また、ＱｏＳが低い場合は、
高い品質を提供できないが、処理の簡単なインターリー
ビングパターンを選定する。 （復号に係る態様） 受信側では、受信したデータに
誤りを検出した場合、再送要求を行い、同じ情報に対し
複数の受信符号語を得ることになる。そのとき、受信側
で復号のために、どの受信符号語を用いるかについて以
下の態様がある。

【００７４】（１） 最初の送信データ及び一又は複数
の再送された送信データの中から、一部又は全ての有効
な符号語を取り出し、該有効な符号語を組み合わせて復
号を行う。

【００７５】例えば、誤りのあるパケットＡ１に対して
再送要求を行い、再送されたパケットＡ２（再び、再送
された場合はＡ３、以下同様）を受信した場合、Ａ１及
びＡ２（以下Ａ３、Ａ４…）を全て合成し、一つのパケ
ットとした後に、誤り訂正符号による復号を行う。

【００７６】（２） 送信データに付加された誤り検査
ビットによる誤り検出結果又は受信側での復号器におけ
る誤り検出結果の内、少なくとも一方の誤り検出結果に
基づいて、有効な符号語を取り出す。

【００７７】（３） 復号器が最尤復号器である場合
は、該最尤復号器から派生するパスメトリック情報に基
づいて、有効な符号語を取り出す。

【００７８】（４） 伝送路の品質情報に基づいて、有
効な符号語を取り出す。

【００７９】再送されたパケットＡ２を受信した場合、
Ａ１及びＡ２（以下Ａ３、Ａ４…）を用いて、一つのパ
ケットとした後に、誤り訂正符号による復号を行う。

【００８０】受信パケットの品質（信号電力対干渉電力
比ＳＩＲ：Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ
ｒａｔｉｏ又は信号対雑音比ＳＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ ｔ
ｏＮｏｉｓｅ）が悪いパケットは排除して、一つのパケ
ットとした後に、誤り訂正符号による復号を行う図５
に、情報Ｂは、２回再送しているが、最初再送における
受信パケットの受信レベルが低いので、受信符号語Ｂ２
を廃棄して、受信符号語Ｂ１と受信符号語Ｂ３を合成し
て、復号している例を示す。 （誤りの検出データ及び再送データに係る態様）受信側
で、受信データに誤りを検出した場合に、送信側に再送
を要求する。誤り検出は、通信プロトコルの複数の階層
で行われており、その全ての階層の、誤り検出結果を使
用することができる。

【００８１】また、再送データは、効率を尊重する観
点、重複を排除する観点又は品質を尊重する観点等によ
り、どのようにデータを再送するかについて、複数の態
様がある。

【００８２】図６に送信されるパケットの例を示す。

【００８３】図６（ａ）では、（１）は、パケットのヘ
ッダに付加された「誤り検出のためのパリティ」と、情
報ビットからなる「情報」と、「ＳＣ１出力のパリテ
ィ」と、「ＳＣ２（インターリーバＡ）出力のパリテ
ィ」とからなる構成をしている。このパケットの場合、
誤り検出の有無は、「誤り検出のためのパリティ」と、
「ＳＣ１出力のパリティ」、「ＳＣ２（インターリーバ
Ａ）出力のパリティ」とから得ることができる。

【００８４】図６（ａ）（２）は、伝送された（１）の
パケットに誤りがあり、再送した場合のパケットの例で
ある。（１）のパケットに対し、「ＳＣ１出力のパリテ
ィ」は同じであるので、伝送する価値が低いことから、
伝送せず、ＳＣ２のインターリーバＢで符号化して伝送
している点で異なる。

【００８５】図６（ａ）（３）は、伝送された（２）の
パケットにも誤りがあり、さらに、再送した場合のパケ
ットの例である。（１）、（２）のパケットに対し、Ｓ
Ｃ２のインターリーバＣで符号化して伝送している点で
異なる。

【００８６】図６（ｂ）の（１）は、図６（ａ）（１）
と同じである。なお、「ＳＣ２（インターリーバＡ）出
力のパリティ」は、（１）から除外して、最初の再送パ
ケットに挿入してもよい。

【００８７】図６（ｂ）の（２）、（３）は、図６
（ａ）の（２）、（３）に対し、情報ビットを伝送しな
い点で異なる。

【００８８】図６（ｃ）の（１）は、図６（ａ）（１）
と同じである。

【００８９】図６（ｃ）の（２）は、図６（ｂ）の
（２）に対し、さらに、「ＳＣ２（インターリーバＣ）
出力のパリティ」を挿入している点で異なる。

【００９０】以下に、送信されるパリティと情報ビット
の態様の例を示す。

【００９１】（１） 誤りを検出した場合の再送要求に
対して、送信側はパリティ（誤り訂正符号の冗長部分）
のみを再送する。

【００９２】（２） 符号語を復号した結果又は複数の
符号語を合成して復号した結果の復号されたデータに、
誤りを検出した場合の再送要求に対して、送信側は情報
ビット及びパリティ（誤り訂正符号の冗長部分）を再送
する。

【００９３】（３） 送信側の符号器は、パンクチャリ
ング装置を具備し、パンクチャリングパターン又はパン
クチャリングの量を変更して再送を行う。

【００９４】（４） 符号語を復号した結果又は複数の
符号語を合成して復号した結果の復号されたデータに、
誤りを検出した場合の再送要求に対して、送信側は情報
ビットのみを再送する。

【００９５】（５） 伝送サービスの品質ＱｏＳに基づ
いて、上記（１）〜（４）に記載された方法の一つを実
施する。 （受信側での態様）受信側では、図７に示すように、符
号語又は符号語中の情報ビット部分に誤りが検出されな
い場合は、パリティを廃棄して、パリティによる復号を
行わずに情報を取り出すようにしてもよい。

【００９６】これにより、復号処理を省くことができ、
このパケットに係る信号処理を迅速に行うことができ
る。 （無線基地局）図８にセルラーシステムにおける移動通
信の基地局の例を示す。

【００９７】各基地局７１〜７３は、移動局７０に対し
て、信号を送信する。そのとき、移動局で誤り検出を行
い、受信データに誤りを検出した場合、再送要求を行
う。このとき、同じ、基地局から、符号化を異ならせて
再送を行っても良いが、より品質の高い基地局から、再
送してもよい。

【００９８】再々再送時にも、より品質の高い基地局か
ら、再再送してもよい。

【００９９】なお、伝送の品質は、信号電力対干渉電力
比、信号対雑音比、信号レベル等に基づいて判断する。

【０１００】無線局に関して、以下の態様がある。

【０１０１】（１） 複数の送信局から送信可能なシス
テムと組み合わせて用いられる場合、ある送信局から送
信した符号語が誤っていた場合、より回線品質のよい別
の送信局から符号語を再送する。 （複数のデータをまとめて再送）送信した複数のデータ
に対して、ほぼ同時に再送要求が行われた場合は、送信
側は、該複数データをまとめて誤り訂正符号化を行って
再送を行うことができる。

【０１０２】図９及び図１２を用いて説明する。

【０１０３】図９は、送信側１０が、情報Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄに対して誤り訂正符号化して得られた符号語Ａ１、Ｂ
１、Ｃ１、Ｄ１を送信したところ、符号語Ｂ１、Ｃ１の
伝送に誤りがあった場合を図示している。

【０１０４】受信側１１では、受信符号語Ｂ１、Ｃ１に
対し、誤りを検出したので、情報Ｂ、Ｃの再送を要求す
る。

【０１０５】そこで、送信側１０は、情報Ｂ、Ｃに対す
る再送要求がほぼ同時におこなわれたので、情報Ｂと情
報Ｃをまとめて符号化して得られた符号語ＢＣ２を送信
する。受信側１１では、受信符号語ＢＣ２を受信し、さ
らに、受信符号語ＢＣ２を復号して情報ＢＣを得る。

【０１０６】受信側での復号器を図１２に示す。デコー
ダ１１１〜１１３、インターリーバＡ８０〜８３、デイ
ンターリーバ８５〜８８、インターリーバＢ９０〜９
２、多重装置（ＭＵＸ）９３〜９９、多重分離器（ＤＥ
ＭＵＸ）１０１、１０２から構成されている。

【０１０７】また、入力信号ｙ１は、入力信号系列ｄに
対応した信号系列であり、情報ビットのみからなる部分
であり、入力信号ｙ２は、入力信号系列ｄが再帰的組織
畳み込み符号化（ＳＣ１）されたパリティ信号であり、
ｙ３は、入力信号系列ｄがインターリーブされ、更に再
帰的組織畳み込み符号化（ＳＣ２）されたパリティ信号
である。

【０１０８】ｙ４は、再送時の、情報ＢＣがインターリ
ービングパターンＢでインタリーブされ、かつ、再帰的
組織畳み込み符号化（ＳＣ２）で処理されたパリティの
受信信号である。

【０１０９】Ｂ、Ｃは、情報を示し、図１２では、ｙ
１，ｙ２，ｙ３，ｙ４と情報Ｂ、Ｃの組み合わせで、受
信信号を表現している。

【０１１０】例えば、ｙ１Ｂは、情報Ｂの入力信号系列
ｄに対応した信号系列であり、ｙ２Ｃは、情報Ｂに関す
る入力信号系列ｄが再帰的組織畳み込み符号化（ＳＣ
１）されたパリティ信号である。他の入力信号も同様で
ある。

【０１１１】図１２では、情報Ｂと情報Ｃを直列の連接
して、送信している。しかし、連接は、並列であっても
よい。

【０１１２】図１２の動作は、次に点を考慮すれば、図
２及び図３と同様に理解される。

【０１１３】情報Ｂと情報Ｃを直列に連接するために、
多重装置（ＭＵＸ）が設けられている。また、インタリ
ーブ及びデインターリーバを連接した信号でなく、個々
に行うために、連接した情報ＢＣを個々の情報Ｂ及び情
報（Ｃ）に分離する多重分離器（ＤＥＭＵＸ）が設けら
れている。

【０１１４】以下に、この場合の態様を示す。

【０１１５】（１） 送信した複数のデータに対して、
ほぼ同時に再送要求が行われた場合は、送信側は、該複
数のデータにおける一部のデータ又は全部のデータをま
とめて誤り訂正符号化を行って再送を行う。 （２） 上記（１）の場合において、送信側は、送信単
位に分割して送信を行い、受信側では、それらを合成し
て復号・再送制御を行うことを特徴とする。なお、前述
の伝送誤り制御方法に関する態様を複数組み合わせた伝
送誤り制御方法も本発明の範囲内である。

【０１１６】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、次に述べる
種々の効果を奏することができる。請求項１から２３に
記載された発明によれば、簡易なアルゴリズムで、特性
のよいインタリービングパターンを用いることで、多重
復号の特性を更に改善することができる。

【０１１７】請求項２４から２６に記載された発明によ
れば、再送時にまとめて誤り訂正符号化を行うことによ
り、再送制御を効率よく行え、再送すべきパケットが低
減でき、スループットを向上させることができる。

【０１１８】また、誤り訂正符号の符号長を拡大するこ
とができるため、誤り訂正能力が高まり、再送頻度が低
減できるため、さらに、スループットが改善することが
できる。

【０１１９】

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のハイブリッドＡＲＱを説明するための図
である。

【図２】従来のターボ符号器ＡＲＱ及び多重ターボ復号
器を説明するための図である。

【図３】本発明のターボ符号器ＡＲＱ及び多重ターボ復
号器を説明するための図である。

【図４】複素インターリーバを説明するための図であ
る。

【図５】本発明のハイブリッドＡＲＱを説明するための
図（その１）である。

【図６】送信されるパケットの例を説明するための図で
ある。

【図７】パリティを廃棄して、情報を取り出すことを説
明するための図である。

【図８】セルラーシステムにおける移動通信の基地局の
例を説明するための図である。

【図９】本発明のハイブリッドＡＲＱを説明するための
図（その２）である。

【図１０】エラーフロアーを説明するための図である。

【図１１】多重インターリーバを説明するための図であ
る。

【図１２】まとめて符号化した場合のデコーダを説明す
るための図である。

【符号の説明】

１０ 送信側 １１ 受信側 １２ 伝送路 ２０ ランダムインターリーバ ２１、２２ 再帰的組織畳み込み符号化器（ＲＳＣ） ２３ パンクチャリング装置 ２４ 多重化装置 ７０ 移動局 ７１〜７３ 基地局

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−202852（ＪＰ，Ａ) 特開2000−353965（ＪＰ，Ａ) 特表2002−522945（ＪＰ，Ａ) 国際公開99／25069（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 1/16 H03M 13/27 H04L 1/00

Claims (26)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インタリーバを有する誤り訂正符号化さ
   れた送信データに対する受信側からの再送要求に対し
   て、送信側で前記インタリーバのインタリービングパタ
   ーンを変えて符号化した送信データを再送する伝送誤り
   制御方法において、 前記インタリーバは、素数Ｐを生成又は記録する第１の
   ステップと、入力系列を長さＰ、Ｐ−１又はＰ＋１のＮ
   （Ｎは、２以上の整数）個のブロックＢ1 、Ｂ2 、・・
   ・ＢN に分割する第２のステップと、標数がＰ、Ｐ−１
   又はＰ＋１の有限体の元をその元のべき表現の指数部分
   の値の順に並にならべた系列を生成又は記録する第１の
   順序入替えデータを生成する第３のステップと、１又は
   （Ｐ−１）とは互いに素な整数のＮ個のｐ1 、ｐ２ 、
   ｐ３、・・・ｐNを生成又は記録する第４のステップ
   と、第１の順序入替えデータ系列をｐ1 個飛びに巡回的
   に読み出しこれを第２の順序入替えデータとする第５の
   ステップと、第１の順序入替えデータをｐ2 個飛びに巡
   回的に読み出しこれを第３の順序入替えデータとする第
   ６のステップと、同様にｐ3 個飛びに巡回的に読み出し
   これを第４の順序入替えデータとするステップとするこ
   とを繰り返し、最後に第１の順序入替えデータをｐN 個
   飛びに巡回的に読み出しこれを第Ｎの順序入替えデータ
   とする第７のステップと、第１からＮまでの順序入替え
   データを用いてブロックＢ1 、Ｂ2 、・・・ＢNをそれ
   ぞれ置換する第８のステップと、該置換されたブロック
   Ｂ1 、Ｂ2、・・・ＢNの順番を入れ替える第９のステッ
   プと、並べ変えられたＮ個の各ブロックから予め決めら
   れた順番により各データを読み出す第１０のステップと
   を有するインターリバー又は上記第１のステップから第
   １０のステップにより作成されたパターンを記録した記
   録媒体に記録されたインターリービングパターンに従っ
   てインターリービングを行うインターリーバであって、 前記送信側は、前記受信側の再送要求に対して、前記第
   ２のステップにおける前記分割数Ｎ及び分割した際の長
   さＰ、Ｐ−１又はＰ＋１を変更して符号化した送信デー
   タを再送する伝送誤り制御方法。
2. 【請求項２】 インタリーバを有する誤り訂正符号化さ
   れた送信データに対する受信側からの再送要求に対し
   て、送信側で前記インタリーバのインタリービングパタ
   ーンを変えて符号化した送信データを再送する伝送誤り
   制御方法において、 前記インタリーバは、素数Ｐを生成又は記録する第１の
   ステップと、入力系列を長さＰ、Ｐ−１又はＰ＋１のＮ
   （Ｎは、２以上の整数）個のブロックＢ1 、Ｂ2 、・・
   ・ＢN に分割する第２のステップと、標数がＰ、Ｐ−１
   又はＰ＋１の有限体の元をその元のべき表現の指数部分
   の値の順に並にならべた系列を生成又は記録する第１の
   順序入替えデータを生成する第３のステップと、１又は
   （Ｐ−１）とは互いに素な整数のＮ個のｐ1 、ｐ２ 、
   ｐ３、・・・ｐNを生成又は記録する第４のステップ
   と、第１の順序入替えデータ系列をｐ1 個飛びに巡回的
   に読み出しこれを第２の順序入替えデータとする第５の
   ステップと、第１の順序入替えデータをｐ2 個飛びに巡
   回的に読み出しこれを第３の順序入替えデータとする第
   ６のステップと、同様にｐ3 個飛びに巡回的に読み出し
   これを第４の順序入替えデータとするステップとするこ
   とを繰り返し、最後に第１の順序入替えデータをｐN 個
   飛びに巡回的に読み出しこれを第Ｎの順序入替えデータ
   とする第７のステップと、第１からＮまでの順序入替え
   データを用いてブロックＢ1 、Ｂ2 、・・・ＢNをそれ
   ぞれ置換する第８のステップと、該置換されたブロック
   Ｂ1 、Ｂ2、・・・ＢNの順番を入れ替える第９のステッ
   プと、並べ変えられたＮ個の各ブロックから予め決めら
   れた順番により各データを読み出す第１０のステップと
   を有するインターリバー又は上記第１のステップから第
   １０のステップにより作成されたパターンを記録した記
   録媒体に記録されたインターリービングパターンに従っ
   てインターリービングを行うインターリーバであって、 前記送信側は、前記受信側の再送要求に対して、前記第
   ４のステップにおける前記１又は（Ｐ−１）とは互いに
   素な整数のＮ個のｐ1 、ｐ２ 、ｐ３、・・・ｐNを変更
   して符号化した送信データを再送する伝送誤り制御方
   法。
3. 【請求項３】 インタリーバを有する誤り訂正符号化さ
   れた送信データに対する受信側からの再送要求に対し
   て、送信側で前記インタリーバのインタリービングパタ
   ーンを変えて符号化した送信データを再送する伝送誤り
   制御方法において、 前記インタリーバは、素数Ｐを生成又は記録する第１の
   ステップと、入力系列を長さＰ、Ｐ−１又はＰ＋１のＮ
   （Ｎは、２以上の整数）個のブロックＢ1 、Ｂ2 、・・
   ・ＢN に分割する第２のステップと、標数がＰ、Ｐ−１
   又はＰ＋１の有限体の元をその元のべき表現の指数部分
   の値の順に並にならべた系列を生成又は記録する第１の
   順序入替えデータを生成する第３のステップと、１又は
   （Ｐ−１）とは互いに素な整数のＮ個のｐ1 、ｐ２ 、
   ｐ３、・・・ｐNを生成又は記録する第４のステップ
   と、第１の順序入替えデータ系列をｐ1 個飛びに巡回的
   に読み出しこれを第２の順序入替えデータとする第５の
   ステップと、第１の順序入替えデータをｐ2 個飛びに巡
   回的に読み出しこれを第３の順序入替えデータとする第
   ６のステップと、同様にｐ3 個飛びに巡回的に読み出し
   これを第４の順序入替えデータとするステップとするこ
   とを繰り返し、最後に第１の順序入替えデータをｐN 個
   飛びに巡回的に読み出しこれを第Ｎの順序入替えデータ
   とする第７のステップと、第１からＮまでの順序入替え
   データを用いてブロックＢ1 、Ｂ2 、・・・ＢNをそれ
   ぞれ置換する第８のステップと、該置換されたブロック
   Ｂ1 、Ｂ2、・・・ＢNの順番を入れ替える第９のステッ
   プと、並べ変えられたＮ個の各ブロックから予め決めら
   れた順番により各データを読み出す第１０のステップと
   を有するインターリバー又は上記第１のステップから第
   １０のステップにより作成されたパターンを記録した記
   録媒体に記録されたインターリービングパターンに従っ
   てインターリービングを行うインターリーバであって、 前記送信側は、前記受信側の再送要求に対して、前記第
   ９のステップにおける前記ブロックＢ1 、Ｂ2 、・・・
   ＢNの前記順番を変更して符号化した送信データを再送
   する伝送誤り制御方法。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３いずれか一項記載の伝
   送誤り制御方法を組み合わせた伝送誤り制御方法。
5. 【請求項５】 インタリーバを有する誤り訂正符号化さ
   れた送信データに対する受信側からの再送要求に対し
   て、送信側で前記インタリーバのインタリービングパタ
   ーンを変えて符号化した送信データを再送する伝送誤り
   制御方法において、 前記インタリーバは、データ系列のデータを第１のイン
   タリーバに書き込み、該第１のインタリーバから列又は
   行単位にデータを読み出し、該列又は行単位毎に、デー
   タを複数の第２のインタリーバに書き込む第１のステッ
   プを実行し、 該第２のインタリーバの各々からデータを読み出し、該
   データを１又は複数の第３のインタリーバに書き込む第
   ２のステップを１回又は複数回繰り返した結果のインタ
   リーバの各々から、又は第１のステップの結果のインタ
   リーバの各々からデータを読み出してデータ系列を出力
   するインターリバーであって、 前記送信側は、前記受信側の再送要求に対して、前記第
   １のステップでの前記第１のインタリーバへの書き込み
   における一列の文字数及び行数を変更して符号化した送
   信データを再送する伝送誤り制御方法。
6. 【請求項６】 インタリーバを有する誤り訂正符号化さ
   れた送信データに対する受信側からの再送要求に対し
   て、送信側で前記インタリーバのインタリービングパタ
   ーンを変えて符号化した送信データを再送する伝送誤り
   制御方法において、 前記インタリーバは、データ系列のデータを第１のイン
   タリーバに書き込み、該第１のインタリーバから列又は
   行単位にデータを読み出し、該列又は行単位毎に、デー
   タを複数の第２のインタリーバに書き込む第１のステッ
   プを実行し、 該第２のインタリーバの各々からデータを読み出し、該
   データを１又は複数の第３のインタリーバに書き込む第
   ２のステップを１回又は複数回繰り返した結果のインタ
   リーバの各々から、又は第１のステップの結果のインタ
   リーバの各々からデータを読み出してデータ系列を出力
   するインターリバーであって、 前記送信側は、前記受信側の再送要求に対して、前記第
   １のステップでの前記一又は複数の第２のインタリーバ
   又は前記第２のステップでの前記一又は複数の第３のイ
   ンタリーバへの書き込みにおける一列の文字数及び行数
   を、それぞれのインターリーバ毎に変更して符号化した
   送信データを再送する伝送誤り制御方法。
7. 【請求項７】 請求項１ないし６記載の伝送誤り制御方
   法を組み合わせた伝送誤り制御方法。
8. 【請求項８】 請求項１ないし７いずれか一項記載の伝
   送誤り制御方法において、前記インタリービングパター
   ンをあらかじめ定めた方法で変更することを特徴とする
   伝送誤り制御方法。
9. 【請求項９】 請求項８記載の伝送誤り制御方法におい
   て、前記インタリービングパターンをあらかじめ前記受
   信側で決定し、再送要求時に、該インターリービングパ
   ターンの情報を前記送信側に通知することを特徴とする
   伝送誤り制御方法。
10. 【請求項１０】 請求項８記載の伝送誤り制御方法にお
    いて、前記インタリービングパターンを前記送信側で決
    定して符号化を行い、再送時に、該インターリービング
    パターンの情報を前記受信側に通知することを特徴とす
    る伝送誤り制御方法。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載の伝送誤り制御方法に
    おいて、前記インターリービングパターンを、前記送信
    側で、伝送サービスの品質ＱｏＳに基づいて決定するこ
    とを特徴とする伝送誤り制御方法。
12. 【請求項１２】 請求項１ないし１１いずれか一項記載
    の伝送誤り制御方法において、前記受信側で、最初の送
    信データ及び一又は複数の再送された送信データの中か
    ら、一部又は全ての有効な符号語を取り出し、該有効な
    符号語を組み合わせて復号を行うことを特徴とする伝送
    誤り制御方法。
13. 【請求項１３】 請求項１２記載の伝送誤り制御方法に
    おいて、 前記送信データに付加された誤り検査ビットによる誤り
    検出結果又は前記受信側での復号器における誤り検出結
    果の内、少なくとも一方の誤り検出結果に基づいて、前
    記有効な符号語を取り出すことを特徴とする伝送誤り制
    御方法。
14. 【請求項１４】 請求項１２記載の伝送誤り制御方法に
    おいて、前記復号器が最尤復号器である場合は、該最尤
    復号器から派生するパスメトリック情報に基づいて、前
    記有効な符号語を取り出すことを特徴とする伝送誤り制
    御方法。
15. 【請求項１５】 請求項１２記載の伝送誤り制御方法に
    おいて、伝送路の品質情報に基づいて、前記有効な符号
    語を取り出すことを特徴とする伝送誤り制御方法。
16. 【請求項１６】 請求項１ないし１５いずれか一項記載
    の伝送誤り制御方法において、 符号語を復号した結果又は複数の符号語を合成して復号
    した結果の復号されたデータに、誤りを検出した場合の
    再送要求に対して、前記送信側はパリティのみを再送す
    ることを特徴とする方法。
17. 【請求項１７】 請求項１ないし１５いずれか一項記載
    の伝送誤り制御方法において、 符号語を復号した結果又は複数の符号語を合成して復号
    した結果の復号されたデータに、誤りを検出した場合の
    再送要求に対して、前記送信側は情報ビット及びパリテ
    ィを再送することを特徴とする方法。
18. 【請求項１８】 請求項１６又は１７記載の伝送誤り制
    御方法において、 前記送信側の符号器は、パンクチャリング装置を具備
    し、 前記送信側の符号器は、前記パンクチャリング装置のパ
    ンクチャリングパターン又はパンクチャリングの量を変
    更して再送を行うことを特徴とする伝送誤り制御方法。
19. 【請求項１９】 請求項１ないし１５いずれか一項記載
    の伝送誤り制御方法において、 符号語を復号した結果又は複数の符号語を合成して復号
    した結果の復号されたデータに、誤りを検出した場合の
    再送要求に対して、前記送信側は情報ビットのみを再送
    することを特徴とする伝送誤り制御方法。
20. 【請求項２０】 前記送信側で、伝送サービスの品質Ｑ
    ｏＳに基づいて、 請求項１６ないし１９に記載された伝送誤り制御方法の
    一つを実施することを特徴とする伝送誤り制御方法。
21. 【請求項２１】 請求項１ないし２０いずれか一項記載
    の伝送誤り制御方法において、 符号語又は符号語中の情報ビット部分に誤りが検出され
    ない場合は、パリティを廃棄して、情報を取り出すこと
    を特徴とする伝送誤り制御方法。
22. 【請求項２２】 請求項１ないし１５いずれか一項記載
    の伝送誤り制御方法において、 複数の送信局から送信可能なシステムと組み合わせて用
    いられる場合、ある送信局から送信した符号語が誤って
    いた場合、より回線品質のよい別の送信局から符号語を
    再送することを特徴とする伝送誤り制御方法。
23. 【請求項２３】 請求項１ないし２２いずれか一項記載
    の伝送誤り制御方法を複数組み合わせた伝送誤り制御方
    法。
24. 【請求項２４】 インタリーバを有する誤り訂正符号化
    された送信データに対する受信側からの再送要求に対し
    て、送信側で前記インタリーバのインタリービングパタ
    ーンを変えて符号化した送信データを再送する伝送誤り
    制御方法において、 送信した複数のデータに対して、複数のデータの再送を
    行う場合は、前記送信側は、該複数のデータにおける一
    部のデータ又は全部のデータをまとめ、まとめられたデ
    ータに対するインターリーバの大きさを変化させて誤り
    訂正符号化を行って再送を行うことを特徴とする伝送誤
    り制御方法。
25. 【請求項２５】 請求項２４記載の伝送誤り制御方法に
    おいて、 前記送信側は、送信単位に分割して送信を行い、前記受
    信側では、分割して送信されて信号を合成して復号・再
    送制御を行うことを特徴とする伝送誤り制御方法。
26. 【請求項２６】 請求項１ないし２２いずれか一項記載
    の伝送誤り制御方法と請求項２３ないし２５いずれか一
    項記載の伝送誤り制御方法を組み合わせた伝送誤り制御
    方法。