JP4224337B2 - 無線送信装置および無線送信方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線送信装置および無線送信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）方式の高速なパケット伝送方式として、ＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）がある。ＨＳＤＰＡでは、ＨＡＲＱが採用されている。ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic ReQuest）とは、再送制御（ＡＲＱ：Automatic ReQuest）と誤り訂正符号化処理を組み合わせた方式である。
【０００３】
ＨＳＤＰＡ対応基地局では、図８に示す送信データ処理のフローチャートにおいて、ステップＳ８０７に示す「ＨＡＲＱ機能」が採用されている。送信するデータは、符号化率１／３のターボ符号化が行われ、ＨＡＲＱ機能にて実際に送信する物理チャネルビット数分へ合わせるためレート変更が行われる。
【０００４】
このＨＡＲＱ機能のハード構成は、図９に示すブロック図のように構成され、第２レートマッチング部９０４において、システマチック優先度パラメータｓとレートマッチングパラメータｒを用いてどのようなビットを送信するかを決定している。
【０００５】
すなわち、第２レートマッチング部９０４では、ターボ符号化された符号化送信データに含まれたSystematic（以下、システマチックという）、Parity1、Parity2（以下、パリティ１、パリティ２という）の各データに対して、どのようにレートマッチング（実際の物理チャネル数への合わせ込み）を実行して送信するかを決定している。
【０００６】
例えば、システマチックデータの送信優先かパリティ１，２の送信優先か、またどのようなパターンでパリティ１，２のビットを間引く（又は、繰り返す）か、などを決定している。
【０００７】
このようにシステマチック優先度パラメータｓ，レートマッチングパラメータｒを変更することにより、初回送信時と再送信時に異なる送信ビットパターンを送信することができ、符号化利得を得やすくすることができる。
【０００８】
また、ＨＳＤＰＡ対応基地局では、変調方式が１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）の場合、さらにConstellation Rearrangement（位相配置の再配置）が採用されている。
【０００９】
この場合、図８においてステップＳ８１０の１６ＱＡＭ再配置処理に示すように、１６ＱＡＭのコンスタレーションを変更するコンスタレーション再配置パラメータbを用いることで、ＨＡＲＱと同様に、コンスタレーションの再配置による符号化利得がえられる。
【００１０】
ＨＳＤＰＡ対応基地局では、２つのＨＡＲＱパラメータ（システマチック優先度パラメータｓ，レートマッチングパラメータｒ）及びコンスタレーション再配置パラメータbに対してＲＶ（Redundancy version ）パラメータを与えて、送信回数毎にレートマッチングパターン及びコンスタレーション再配置（１６ＱＡＭのみに適用）を変えて、送信ビットを決定している。
【００１１】
ＨＳＤＰＡ対応基地局において、変調方式がＱＰＳＫと１６ＱＡＭの場合に、ＲＶパラメータＸrvを設定した例を表１と表２に示す。
【００１２】
【表１】
【表２】
【００１３】
なお、表１は3GPP TS25.212規格に基づくＱＰＳＫのＲＶパラメータＸrvの設定値、表２は3GPP TS25.212規格に基づく１６ＱＡＭのＲＶパラメータＸrvの設定値である。
【００１４】
表１及び表２において、システマチック優先度パラメータｓ＝１の場合は、システマチックデータの送信が優先され、システマチック優先度パラメータｓ＝０の場合は、パリティデータ１，２の送信が優先される。
【００１５】
また、従来、3GPP TS25.101（非特許文献１）に記されているように、表３、表４に示すように送信回数毎にＲＶパラメータを定めて送信を行っている。
【００１６】
【表３】
【表４】
【００１７】
【非特許文献１】
3GPP TS 25.101 V5.5.0(2002-12); Technical Specification Group Radio Access Network: UE Radio Transmission and Reception(FDD)(Release 5)
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の3GPP TS25.101（非特許文献１）に記され、表３及び表４に示したように、変調方式に応じて送信回数毎にＲＶパラメータを定めて送信を行っていたため、送信データの符号化率と適切な送信回数に対応したＲＶパラメータによる送信が行われていないという問題があった。
【００１９】
すなわち、変調方式と送信回数に応じてＲＶパラメータを一意に設定し、決まった送信ビットパターンを選択してデータの再送信を行っていたため、再送データの受信品質にばらつきが発生してしまい、ＨＳＤＰＡ対応基地局において再送信回数を減らすことができなくなるという問題があった。
【００２０】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、送信データの符号化率に対応した適切な送信回数に対する再送信パラメータを設定し、受信側で再送信データを合成した時の電力分布が一様に増大するように制御して、各データの受信品質を均一化することができる無線送信装置および無線送信方法を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の態様に係る無線送信装置は、受信装置からの再送要求に基づいて、前記受信装置に対して送信データを再送するハイブリッドＡＲＱ方式の無線送信装置において、前記受信装置において再送信データが受信されて合成される際に、初回送信データと全ての前記再送信データの受信電力が大きくなるように再送信用パラメータを選択する構成を採る。
【００２２】
この構成によれば、受信側で再送信データを合成した時の電力分布が一様に増大するように制御するため、各データの受信品質を均一化することができる。
【００２３】
本発明の第２の態様に係る無線送信装置は、受信装置からの再送要求に基づいて、送信回数を推定して推定送信回数を得る送信回数推定手段と、設定された変調方式と、送信データと、コード数とに基づいて符号化率を計算する符号化率計算手段と、前記変調方式と、前記推定送信回数と、前記符号化率とに基づいて、前記受信装置において全ての再送信データの受信電力が大きくなるように再送信パラメータを選択する選択手段と、前記再送信パラメータに基づいて、前記送信データを符号化して再送信データを生成する符号化手段と、を具備する構成を採る。
【００２４】
この構成によれば、送信データの符号化率に対応した適切な送信回数に対する再送信パラメータを設定し、受信側で再送信データを合成した時の電力分布が一様に増大するように制御するため、各データの受信品質を均一化することができる。
【００２５】
本発明の第３の態様に係る無線送信装置は、受信装置からの再送要求に基づいて、送信回数を推定して推定送信回数を得る送信回数推定手段と、設定された変調方式と、送信データと、コード数とに基づいて符号化率を計算する符号化率計算手段と、前記変調方式と、前記推定送信回数と、前記符号化率とに基づいて、再送信パラメータ用送信回数を設定する送信回数設定手段と、前記変調方式と、前記再送信パラメータ用送信回数と、前記符号化率とに基づいて、前記受信装置において全ての再送信データの受信電力が大きくなるように再送信パラメータを選択する選択手段と、前記再送信パラメータに基づいて、前記送信データを符号化して再送信データを生成する符号化手段と、を具備する構成を採る。
【００２６】
この構成によれば、変調方式毎に送信データの符号化率に対応した適切な送信回数に対する再送信パラメータを設定し、受信側で再送信データを合成した時の電力分布が一様に増大するように制御するため、受信データの受信品質を均一化することができる。
【００２７】
本発明の第４の態様に係る無線送信装置は、前記選択手段は、前記推定送信回数と前記符号化率とに基づいて再送信パラメータを設定したテーブルを、前記変調方式毎に格納する構成を採る。
【００２８】
この構成によれば、変調方式毎に送信データの符号化率に対応した適切な送信回数に対する再送信パラメータを容易に設定することができる。
【００２９】
本発明の第５の態様に係る無線送信方法は、受信装置からの再送要求に基づいて、前記受信装置に対して送信データを再送するハイブリッドＡＲＱ方式の無線送信方法において、前記受信装置において再送信データが受信されて合成される際に、初回送信データと全ての前記再送信データの受信電力が大きくなるように再送信用パラメータを選択するようにした。
【００３０】
この方法によれば、受信側で再送信データを合成した時の電力分布が一様に増大するように制御するため、各データの受信品質を均一化することができる。
【００３１】
本発明の第６の態様に係る無線送信方法は、受信装置からの再送要求に基づいて、送信回数を推定して推定送信回数を得る送信回数推定ステップと、設定された変調方式と、送信データと、コード数とに基づいて符号化率を計算する符号化率計算ステップと、前記変調方式と、前記推定送信回数と、前記符号化率とに基づいて、前記受信装置において全ての再送信データの受信電力が大きくなるように再送信パラメータを選択する選択ステップと、前記再送信パラメータに基づいて、前記送信データを符号化して再送信データを生成する符号化ステップと、を有するようにした。
【００３２】
この方法によれば、送信データの符号化率に対応した適切な送信回数に対する再送信パラメータを設定し、受信側で再送信データを合成した時の電力分布が一様に増大するように制御するため、各データの受信品質を均一化することができる。
【００３３】
本発明の第７の態様に係る無線送信方法は、受信装置からの再送要求に基づいて、送信回数を推定して推定送信回数を得る送信回数推定ステップと、設定された変調方式と、送信データと、コード数とに基づいて符号化率を計算する符号化率計算ステップと、前記変調方式と、前記推定送信回数と、前記符号化率とに基づいて、再送信パラメータ用送信回数を設定する送信回数設定ステップと、前記変調方式と、前記再送信パラメータ用送信回数と、前記符号化率とに基づいて、前記受信装置において全ての再送信データの受信電力が大きくなるように再送信パラメータを選択する選択ステップと、前記再送信パラメータに基づいて、前記送信データを符号化して再送信データを生成する符号化ステップと、を有するようにした。
【００３４】
この方法によれば、変調方式毎に送信データの符号化率に対応した適切な送信回数に対する再送信パラメータを設定し、受信側で再送信データを合成した時の電力分布が一様に増大するように制御するため、変調方式が異なる各データの受信品質を均一化することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、送信データの符号化率に対応した適切な送信回数に対する再送信パラメータを設定し、受信側で再送信データを合成した時の電力分布が一様に増大するように制御して、各データの受信品質を均一化することである。
【００３６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るＨＳＤＰＡ対応の送信装置の要部構成を示すブロック図である。
【００３８】
送信装置は、送信回数推定部１０１、符号化率計算部１０２、ＲＶパターン選択部１０３及びチャネル符号化部１０４とから主に構成される。
【００３９】
送信回数推定部１０１は、受信端末（図示省略）から受信した上りのＨＳ−ＤＰＣＣＨ（High Speed-Dedicated Physical Channel ）からのＡｃｋ（Acknowledgment）／Ｎａｃｋ（Negative Acknowledgment）信号と、送信回数とに基づいて、受信端末に送信できたであろう送信回数を推定し、その推定送信回数をＲＶパターン選択部１０３に出力する。
【００４０】
送信回数推定部１０１は、Ｎａｃｋ信号を受信した場合は送信推定回数を１回増やして出力し、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ信号が来るべき受信タイミングで受信できない場合は、送信がうまくいかなかったと思われるので、推定送信回数を増やさずに出力する。
【００４１】
符号化率計算部１０２は、初回送信時及び再送信時も変調方式とコード数は一定であるという前提において、初回送信時に入力される送信データ、送信回数、コード数及び変調方式（例えば、ＱＰＳＫ又は１６ＱＡＭ）に基づいて符号化率を計算し、その計算した符号化率をＲＶパターン選択部１０３に出力する。
【００４２】
ＲＶパターン選択部１０３は、図２に示すようなＲＶパラメータテーブルをＱＰＳＫ用と１６ＱＡＭ用の２つ少なくとも格納しており、送信回数推定部１０１から入力された推定送信回数と、符号化率計算部１０２から入力された符号化率との対応関係に基づいて、ＲＶパラメータテーブルから該当するＲＶパラメータＸrv（例えば、ＲＶ_ａ_Ｔ１）を選択してチャネル符号化部１０４に出力する。
【００４３】
なお、図２に示すＲＶパラメータテーブルでは、符号化率を３つの範囲に分割し、これらの符号化率の範囲内で推定送信回数毎にＲＶパラメータＸrv（符号化率０≦ｘ＜ｘ１：ＲＶ_ａ_Ｔ１，・・・，ＲＶ_ａ_ＴＮ等）を設定しており、これらのＲＶパラメータＸrvには、上記表１と表２に示したＱＰＳＫと１６ＱＡＭに対応する各パラメータが設定される。
【００４４】
チャネル符号化部１０４は、ＲＶパターン選択部１０３から入力されたＲＶパラメータＸrvに基づいてチャネル符号化処理を実行して、入力される送信データのレートマッチングパターン及びコンスタレーション再配置（１６ＱＡＭのみに適用）を変えた送信ビットをＨＳ−ＤＳＣＨ（High Speed-Downlink Shared Channel）として送信する。
【００４５】
このように、本実施の形態の送信装置によれば、送信データの符号化率に対応した適切な送信回数に対するＲＶパラメータを設定して、送信データを再送信することができる。
【００４６】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２に係るＨＳＤＰＡ対応の送信装置の要部構成を示すブロック図である。送信装置では、符号化率の計算を送信回数毎に必ず行い、送信コード数が変わり、大きく符号化率が異なった場合や、変調方式が変更された場合でも対応可能としたことが、実施の形態１と異なる。
【００４７】
送信装置は、送信回数推定部２０１、ＲＶ推定送信回数部２０２、符号化率計算部２０３、ＲＶパターン選択部２０４及びチャネル符号化部２０５とから主に構成される。
【００４８】
送信回数推定部２０１、符号化率計算部２０３、ＲＶパターン選択部２０４及びチャネル符号化部２０５は、実施の形態１に示した送信回数推定部１０１、符号化率計算部１０２、ＲＶパターン選択部１０３及びチャネル符号化部１０４と同一の機能を有するため、その説明は省略する。
【００４９】
ＲＶ推定送信回数部２０２は、入力される変調方式と、送信回数推定部２０１から入力される推定送信回数と、符号化率計算部２０３から入力される符号化率とに基づいて、図４（Ａ）〜（Ｄ）に示すＲＶ推定送信回数を設定してＲＶパターン選択部２０４に出力する。
【００５０】
図４（Ａ）に示す初期状態（推定送信回数０回）の時、変調方式及び符号化率によらずＲＶ推定送信回数は全て「０」である。図４（Ｂ）に示す推定送信回数１回目の時、変調方式がＱＰＳＫ、符号化率（ｘ１＜ｘ≦ｘ２）の場合は、ＲＶ推定送信回数を「１」とする。
【００５１】
そして、図４（Ｃ）に示す推定送信回数２回目の時、１回目と同様な符号化率及び変調方式の場合、ＲＶ推定送信回数をインクリメントとして「２」とする。図４（Ｄ）に示す推定送信回数３回目の時、２回目と変調方式が同様で符号化率がｘ２＜ｘ≦１と異なる場合、新規に選択された変調方式と符号化率の組み合わせなので、そのＲＶ推定送信回数を「１」とする。
【００５２】
したがって、本実施の形態の送信装置では、送信コード数が変わり、大きく符号化率が異なった場合や、変調方式が変更された場合でも、送信データの符号化率に対応した適切な送信回数に対するＲＶパラメータを設定して、送信データを再送信することができる。
【００５３】
上記実施の形態１で説明した送信装置、又は実施の形態２で説明した送信装置を用いてＲＶパラメータを設定して送信データを３回再送信した場合と、従来の３ＧＰＰ方式を用いてＲＶパラメータを設定して送信データを３回再送信した場合の各シミュレーション結果を図５に示す。
【００５４】
図５は、変調方式が１６ＱＡＭで、符号化率ＣＲが1/3，1/2，4/5 に変化し、送信回数Ｔｘが１〜４回の送信回数毎に、従来方式によるＥｃ／ｌｏｒ（Ｅｃ：ＨＳ−ＤＳＣＨに与えられる電力，ｌｏｒ：送信装置の総送信電力）の利得（３ＧＰＰ［ｄＢ］）と、本発明の方式によるＥｃ／ｌｏｒの利得（最適ＲＶ［ｄＢ］）との利得差［ｄＢ］を示したものである。
【００５５】
図５から明らかなように、本発明の方式は、従来の方式よりも良い利得が得られている。その理由は、図６、７に示すように、各符号化率のブロック毎に送信回数毎になるべく符号化ビットのＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）を一定にするようにデータを送信しているためである。
【００５６】
図６、７は、変調方式がＱＰＳＫで符号化率毎にＲＶパラメータを変更して、送信回数毎のシステマチックデータ、パリティデータ１，２の各データ割り当て状態をブロック化して示した図であり、横軸はＢｉｔ、縦軸はＳＩＲである。
【００５７】
図６は、符号化率ＣＲが1/3 、送信回数Ｔｘが１〜４回の送信回数毎に、本発明の方式である最適Ｘrvパラメータによるデータ割り当て状況（同図（Ａ））と、従来方式である３ＧＰＰ（TS25.101 v5.5.0）によるデータ割り当て状況（同図（Ｂ））とを示す。
【００５８】
図７は、符号化率ＣＲが4/5 の場合に、同様に本発明の方式（同図（Ａ））と、従来方式（同図（Ｂ））とを示している。なお、図中のＴｘ＝１〜４の横に各々示すＸrv＝０［１０］等の表示は、選択されたＲＶパラメータの内容を例示している。
【００５９】
この場合、本発明の方式も従来方式も特に変化はない。しかし、図７に示すように、符号化率ＣＲが4/5 になると、従来方式では、符号化率に対応してＲＶパラメータをパターン化して設定していたため、４回の送信によるシステマチックデータとパリティ１，２データの加算結果（Ｓｕｍ Ｔｘ）としてＢｉｔに対するＳＩＲを見ると、ばらつきが発生しているが、本発明の方式により４回の送信によるシステマチックデータとパリティ１，２データの加算結果（Ｓｕｍ Ｔｘ）としてＢｉｔに対するＳＩＲを見ると、均等化されている。
【００６０】
このため、実施の形態１に示した送信装置、又は実施の形態２に示した送信装置を使用することにより、受信端末ではターボ復号が行い易くなり、再送信回数を減らすことができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、受信側で再送信データを合成した時の電力分布が一様に増大するように制御することができ、各データの受信品質を均一化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る送信装置の要部構成を示すブロック図
【図２】実施の形態１に係る送信装置において用いられるＲＶパラメータテーブルの一例を示す図
【図３】本発明の実施の形態２に係る送信装置の要部構成を示すブロック図
【図４】実施の形態２に係る送信装置内のＲＶ推定送信回数部の動作を説明するための図
【図５】実施の形態１又は実施の形態２に係る送信装置、及び従来の３ＧＰＰにおいて送信データを３回再送信した場合のシミュレーション結果を示す図
【図６】実施の形態１又は実施の形態２に係る送信装置、及び従来の３ＧＰＰにおいて、ＱＰＳＫ及び符号化率1/3 でＲＶパラメータを変更して、送信回数毎の各データ割り当て状態をブロック化して示した図
【図７】実施の形態１又は実施の形態２に係る送信装置、及び従来の３ＧＰＰにおいて、ＱＰＳＫ及び符号化率4/5 でＲＶパラメータを変更して、送信回数毎の各データ割り当て状態をブロック化して示した図
【図８】従来のＨＡＲＱ対応基地局における送信データ処理を示すフローチャート
【図９】従来のＨＡＲＱ対応基地局のＨＡＲＱ機能部の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１０１、２０１ 送信回数推定部
１０２、２０３ 符号化率計算部
１０３、２０４ ＲＶパターン選択部
１０４、２０５ チャネル符号化部
２０２ ＲＶ推定送信回数部
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線送信装置および無線送信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）方式の高速なパケット伝送方式として、ＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）がある。ＨＳＤＰＡでは、ＨＡＲＱが採用されている。ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic ReQuest）とは、再送制御（ＡＲＱ：Automatic ReQuest）と誤り訂正符号化処理を組み合わせた方式である。
【０００３】
ＨＳＤＰＡ対応基地局では、図８に示す送信データ処理のフローチャートにおいて、ステップＳ８０７に示す「ＨＡＲＱ機能」が採用されている。送信するデータは、符号化率１／３のターボ符号化が行われ、ＨＡＲＱ機能にて実際に送信する物理チャネルビット数分へ合わせるためレート変更が行われる。
【０００４】
このＨＡＲＱ機能のハード構成は、図９に示すブロック図のように構成され、第２レートマッチング部９０４において、システマチック優先度パラメータｓとレートマッチングパラメータｒを用いてどのようなビットを送信するかを決定している。
【０００５】
すなわち、第２レートマッチング部９０４では、ターボ符号化された符号化送信データに含まれたSystematic（以下、システマチックという）、Parity1、Parity2（以下、パリティ１、パリティ２という）の各データに対して、どのようにレートマッチング（実際の物理チャネル数への合わせ込み）を実行して送信するかを決定している。
【０００６】
例えば、システマチックデータの送信優先かパリティ１，２の送信優先か、またどのようなパターンでパリティ１，２のビットを間引く（又は、繰り返す）か、などを決定している。
【０００７】
このようにシステマチック優先度パラメータｓ，レートマッチングパラメータｒを変更することにより、初回送信時と再送信時に異なる送信ビットパターンを送信することができ、符号化利得を得やすくすることができる。
【０００８】
また、ＨＳＤＰＡ対応基地局では、変調方式が１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）の場合、さらにConstellation Rearrangement（位相配置の再配置）が採用されている。
【０００９】
この場合、図８においてステップＳ８１０の１６ＱＡＭ再配置処理に示すように、１６ＱＡＭのコンスタレーションを変更するコンスタレーション再配置パラメータbを用いることで、ＨＡＲＱと同様に、コンスタレーションの再配置による符号化利得がえられる。
【００１０】
ＨＳＤＰＡ対応基地局では、２つのＨＡＲＱパラメータ（システマチック優先度パラメータｓ，レートマッチングパラメータｒ）及びコンスタレーション再配置パラメータbに対してＲＶ（Redundancy version ）パラメータを与えて、送信回数毎にレートマッチングパターン及びコンスタレーション再配置（１６ＱＡＭのみに適用）を変えて、送信ビットを決定している。
【００１１】
ＨＳＤＰＡ対応基地局において、変調方式がＱＰＳＫと１６ＱＡＭの場合に、ＲＶパラメータＸrvを設定した例を表１と表２に示す。
【００１２】
【表１】
なお、表１は3GPP TS25.212規格に基づくＱＰＳＫのＲＶパラメータＸrvの設定値、表２は3GPP TS25.212規格に基づく１６ＱＡＭのＲＶパラメータＸrvの設定値である。
【００１４】
表１及び表２において、システマチック優先度パラメータｓ＝１の場合は、システマチックデータの送信が優先され、システマチック優先度パラメータｓ＝０の場合は、パリティデータ１，２の送信が優先される。
【００１５】
また、従来、3GPP TS25.101（非特許文献１）に記されているように、表３、表４に示すように送信回数毎にＲＶパラメータを定めて送信を行っている。
【００１６】
【表３】
【非特許文献１】
3GPP TS 25.101 V5.5.0(2002-12); Technical Specification Group Radio Access Network: UE Radio Transmission and Reception(FDD)(Release 5)
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の3GPP TS25.101（非特許文献１）に記され、表３及び表４に示したように、変調方式に応じて送信回数毎にＲＶパラメータを定めて送信を行っていたため、送信データの符号化率と適切な送信回数に対応したＲＶパラメータによる送信が行われていないという問題があった。
【００１９】
すなわち、変調方式と送信回数に応じてＲＶパラメータを一意に設定し、決まった送信ビットパターンを選択してデータの再送信を行っていたため、再送データの受信品質にばらつきが発生してしまい、ＨＳＤＰＡ対応基地局において再送信回数を減らすことができなくなるという問題があった。
【００２０】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、送信データの符号化率に対応した適切な送信回数に対する再送信パラメータを設定し、受信側で再送信データを合成した時の電力分布が一様に増大するように制御して、各データの受信品質を均一化することができる無線送信装置および無線送信方法を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の態様に係る無線送信装置は、受信装置からの再送要求に基づいて、前記受信装置に対して送信データを再送するハイブリッドＡＲＱ方式の無線送信装置において、前記受信装置において再送信データが受信されて合成される際に、初回送信データと全ての前記再送信データの受信電力が大きくなるように再送信用パラメータを選択する構成を採る。
【００２２】
この構成によれば、受信側で再送信データを合成した時の電力分布が一様に増大するように制御するため、各データの受信品質を均一化することができる。
【００２３】
本発明の第２の態様に係る無線送信装置は、受信装置からの再送要求に基づいて、送信回数を推定して推定送信回数を得る送信回数推定手段と、設定された変調方式と、送信データと、コード数とに基づいて符号化率を計算する符号化率計算手段と、前記変調方式と、前記推定送信回数と、前記符号化率とに基づいて、前記受信装置において全ての再送信データの受信電力が大きくなるように再送信パラメータを選択する選択手段と、前記再送信パラメータに基づいて、前記送信データを符号化して再送信データを生成する符号化手段と、を具備する構成を採る。
【００２４】
この構成によれば、送信データの符号化率に対応した適切な送信回数に対する再送信パラメータを設定し、受信側で再送信データを合成した時の電力分布が一様に増大するように制御するため、各データの受信品質を均一化することができる。
【００２５】
本発明の第３の態様に係る無線送信装置は、受信装置からの再送要求に基づいて、送信回数を推定して推定送信回数を得る送信回数推定手段と、設定された変調方式と、送信データと、コード数とに基づいて符号化率を計算する符号化率計算手段と、前記変調方式と、前記推定送信回数と、前記符号化率とに基づいて、再送信パラメータ用送信回数を設定する送信回数設定手段と、前記変調方式と、前記再送信パラメータ用送信回数と、前記符号化率とに基づいて、前記受信装置において全ての再送信データの受信電力が大きくなるように再送信パラメータを選択する選択手段と、前記再送信パラメータに基づいて、前記送信データを符号化して再送信データを生成する符号化手段と、を具備する構成を採る。
【００２６】
この構成によれば、変調方式毎に送信データの符号化率に対応した適切な送信回数に対する再送信パラメータを設定し、受信側で再送信データを合成した時の電力分布が一様に増大するように制御するため、受信データの受信品質を均一化することができる。
【００２７】
本発明の第４の態様に係る無線送信装置は、前記選択手段は、前記推定送信回数と前記符号化率とに基づいて再送信パラメータを設定したテーブルを、前記変調方式毎に格納する構成を採る。
【００２８】
この構成によれば、変調方式毎に送信データの符号化率に対応した適切な送信回数に対する再送信パラメータを容易に設定することができる。
【００２９】
本発明の第５の態様に係る無線送信方法は、受信装置からの再送要求に基づいて、前記受信装置に対して送信データを再送するハイブリッドＡＲＱ方式の無線送信方法において、前記受信装置において再送信データが受信されて合成される際に、初回送信データと全ての前記再送信データの受信電力が大きくなるように再送信用パラメータを選択するようにした。
【００３０】
この方法によれば、受信側で再送信データを合成した時の電力分布が一様に増大するように制御するため、各データの受信品質を均一化することができる。
【００３１】
本発明の第６の態様に係る無線送信方法は、受信装置からの再送要求に基づいて、送信回数を推定して推定送信回数を得る送信回数推定ステップと、設定された変調方式と、送信データと、コード数とに基づいて符号化率を計算する符号化率計算ステップと、前記変調方式と、前記推定送信回数と、前記符号化率とに基づいて、前記受信装置において全ての再送信データの受信電力が大きくなるように再送信パラメータを選択する選択ステップと、前記再送信パラメータに基づいて、前記送信データを符号化して再送信データを生成する符号化ステップと、を有するようにした。
【００３２】
この方法によれば、送信データの符号化率に対応した適切な送信回数に対する再送信パラメータを設定し、受信側で再送信データを合成した時の電力分布が一様に増大するように制御するため、各データの受信品質を均一化することができる。
【００３３】
本発明の第７の態様に係る無線送信方法は、受信装置からの再送要求に基づいて、送信回数を推定して推定送信回数を得る送信回数推定ステップと、設定された変調方式と、送信データと、コード数とに基づいて符号化率を計算する符号化率計算ステップと、前記変調方式と、前記推定送信回数と、前記符号化率とに基づいて、再送信パラメータ用送信回数を設定する送信回数設定ステップと、前記変調方式と、前記再送信パラメータ用送信回数と、前記符号化率とに基づいて、前記受信装置において全ての再送信データの受信電力が大きくなるように再送信パラメータを選択する選択ステップと、前記再送信パラメータに基づいて、前記送信データを符号化して再送信データを生成する符号化ステップと、を有するようにした。
【００３４】
この方法によれば、変調方式毎に送信データの符号化率に対応した適切な送信回数に対する再送信パラメータを設定し、受信側で再送信データを合成した時の電力分布が一様に増大するように制御するため、変調方式が異なる各データの受信品質を均一化することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、送信データの符号化率に対応した適切な送信回数に対する再送信パラメータを設定し、受信側で再送信データを合成した時の電力分布が一様に増大するように制御して、各データの受信品質を均一化することである。
【００３６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るＨＳＤＰＡ対応の送信装置の要部構成を示すブロック図である。
【００３８】
送信装置は、送信回数推定部１０１、符号化率計算部１０２、ＲＶパターン選択部１０３及びチャネル符号化部１０４とから主に構成される。
【００３９】
送信回数推定部１０１は、受信端末（図示省略）から受信した上りのＨＳ−ＤＰＣＣＨ（High Speed-Dedicated Physical Channel ）からのＡｃｋ（Acknowledgment）／Ｎａｃｋ（Negative Acknowledgment）信号と、送信回数とに基づいて、受信端末に送信できたであろう送信回数を推定し、その推定送信回数をＲＶパターン選択部１０３に出力する。
【００４０】
送信回数推定部１０１は、Ｎａｃｋ信号を受信した場合は送信推定回数を１回増やして出力し、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ信号が来るべき受信タイミングで受信できない場合は、送信がうまくいかなかったと思われるので、推定送信回数を増やさずに出力する。
【００４１】
符号化率計算部１０２は、初回送信時及び再送信時も変調方式とコード数は一定であるという前提において、初回送信時に入力される送信データ、送信回数、コード数及び変調方式（例えば、ＱＰＳＫ又は１６ＱＡＭ）に基づいて符号化率を計算し、その計算した符号化率をＲＶパターン選択部１０３に出力する。
【００４２】
ＲＶパターン選択部１０３は、図２に示すようなＲＶパラメータテーブルをＱＰＳＫ用と１６ＱＡＭ用の２つ少なくとも格納しており、送信回数推定部１０１から入力された推定送信回数と、符号化率計算部１０２から入力された符号化率との対応関係に基づいて、ＲＶパラメータテーブルから該当するＲＶパラメータＸrv（例えば、ＲＶ_ａ_Ｔ１）を選択してチャネル符号化部１０４に出力する。
【００４３】
なお、図２に示すＲＶパラメータテーブルでは、符号化率を３つの範囲に分割し、これらの符号化率の範囲内で推定送信回数毎にＲＶパラメータＸrv（符号化率０≦ｘ＜ｘ１：ＲＶ_ａ_Ｔ１，・・・，ＲＶ_ａ_ＴＮ等）を設定しており、これらのＲＶパラメータＸrvには、上記表１と表２に示したＱＰＳＫと１６ＱＡＭに対応する各パラメータが設定される。
【００４４】
チャネル符号化部１０４は、ＲＶパターン選択部１０３から入力されたＲＶパラメータＸrvに基づいてチャネル符号化処理を実行して、入力される送信データのレートマッチングパターン及びコンスタレーション再配置（１６ＱＡＭのみに適用）を変えた送信ビットをＨＳ−ＤＳＣＨ（High Speed-Downlink Shared Channel）として送信する。
【００４５】
このように、本実施の形態の送信装置によれば、送信データの符号化率に対応した適切な送信回数に対するＲＶパラメータを設定して、送信データを再送信することができる。
【００４６】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２に係るＨＳＤＰＡ対応の送信装置の要部構成を示すブロック図である。送信装置では、符号化率の計算を送信回数毎に必ず行い、送信コード数が変わり、大きく符号化率が異なった場合や、変調方式が変更された場合でも対応可能としたことが、実施の形態１と異なる。
【００４７】
送信装置は、送信回数推定部２０１、ＲＶ推定送信回数部２０２、符号化率計算部２０３、ＲＶパターン選択部２０４及びチャネル符号化部２０５とから主に構成される。
【００４８】
送信回数推定部２０１、符号化率計算部２０３、ＲＶパターン選択部２０４及びチャネル符号化部２０５は、実施の形態１に示した送信回数推定部１０１、符号化率計算部１０２、ＲＶパターン選択部１０３及びチャネル符号化部１０４と同一の機能を有するため、その説明は省略する。
【００４９】
ＲＶ推定送信回数部２０２は、入力される変調方式と、送信回数推定部２０１から入力される推定送信回数と、符号化率計算部２０３から入力される符号化率とに基づいて、図４（Ａ）〜（Ｄ）に示すＲＶ推定送信回数を設定してＲＶパターン選択部２０４に出力する。
【００５０】
図４（Ａ）に示す初期状態（推定送信回数０回）の時、変調方式及び符号化率によらずＲＶ推定送信回数は全て「０」である。図４（Ｂ）に示す推定送信回数１回目の時、変調方式がＱＰＳＫ、符号化率（ｘ１＜ｘ≦ｘ２）の場合は、ＲＶ推定送信回数を「１」とする。
【００５１】
そして、図４（Ｃ）に示す推定送信回数２回目の時、１回目と同様な符号化率及び変調方式の場合、ＲＶ推定送信回数をインクリメントとして「２」とする。図４（Ｄ）に示す推定送信回数３回目の時、２回目と変調方式が同様で符号化率がｘ２＜ｘ≦１と異なる場合、新規に選択された変調方式と符号化率の組み合わせなので、そのＲＶ推定送信回数を「１」とする。
【００５２】
したがって、本実施の形態の送信装置では、送信コード数が変わり、大きく符号化率が異なった場合や、変調方式が変更された場合でも、送信データの符号化率に対応した適切な送信回数に対するＲＶパラメータを設定して、送信データを再送信することができる。
【００５３】
上記実施の形態１で説明した送信装置、又は実施の形態２で説明した送信装置を用いてＲＶパラメータを設定して送信データを３回再送信した場合と、従来の３ＧＰＰ方式を用いてＲＶパラメータを設定して送信データを３回再送信した場合の各シミュレーション結果を図５に示す。
【００５４】
図５は、変調方式が１６ＱＡＭで、符号化率ＣＲが1/3，1/2，4/5 に変化し、送信回数Ｔｘが１〜４回の送信回数毎に、従来方式によるＥｃ／ｌｏｒ（Ｅｃ：ＨＳ−ＤＳＣＨに与えられる電力，ｌｏｒ：送信装置の総送信電力）の利得（３ＧＰＰ［ｄＢ］）と、本発明の方式によるＥｃ／ｌｏｒの利得（最適ＲＶ［ｄＢ］）との利得差［ｄＢ］を示したものである。
【００５５】
図５から明らかなように、本発明の方式は、従来の方式よりも良い利得が得られている。その理由は、図６、７に示すように、各符号化率のブロック毎に送信回数毎になるべく符号化ビットのＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）を一定にするようにデータを送信しているためである。
【００５６】
図６、７は、変調方式がＱＰＳＫで符号化率毎にＲＶパラメータを変更して、送信回数毎のシステマチックデータ、パリティデータ１，２の各データ割り当て状態をブロック化して示した図であり、横軸はＢｉｔ、縦軸はＳＩＲである。
【００５７】
図６は、符号化率ＣＲが1/3 、送信回数Ｔｘが１〜４回の送信回数毎に、本発明の方式である最適Ｘrvパラメータによるデータ割り当て状況（同図（Ａ））と、従来方式である３ＧＰＰ（TS25.101 v5.5.0）によるデータ割り当て状況（同図（Ｂ））とを示す。
【００５８】
図７は、符号化率ＣＲが4/5 の場合に、同様に本発明の方式（同図（Ａ））と、従来方式（同図（Ｂ））とを示している。なお、図中のＴｘ＝１〜４の横に各々示すＸrv＝０［１０］等の表示は、選択されたＲＶパラメータの内容を例示している。
【００５９】
この場合、本発明の方式も従来方式も特に変化はない。しかし、図７に示すように、符号化率ＣＲが4/5 になると、従来方式では、符号化率に対応してＲＶパラメータをパターン化して設定していたため、４回の送信によるシステマチックデータとパリティ１，２データの加算結果（Ｓｕｍ Ｔｘ）としてＢｉｔに対するＳＩＲを見ると、ばらつきが発生しているが、本発明の方式により４回の送信によるシステマチックデータとパリティ１，２データの加算結果（Ｓｕｍ Ｔｘ）としてＢｉｔに対するＳＩＲを見ると、均等化されている。
【００６０】
このため、実施の形態１に示した送信装置、又は実施の形態２に示した送信装置を使用することにより、受信端末ではターボ復号が行い易くなり、再送信回数を減らすことができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、受信側で再送信データを合成した時の電力分布が一様に増大するように制御することができ、各データの受信品質を均一化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る送信装置の要部構成を示すブロック図
【図２】実施の形態１に係る送信装置において用いられるＲＶパラメータテーブルの一例を示す図
【図３】本発明の実施の形態２に係る送信装置の要部構成を示すブロック図
【図４】実施の形態２に係る送信装置内のＲＶ推定送信回数部の動作を説明するための図
【図５】実施の形態１又は実施の形態２に係る送信装置、及び従来の３ＧＰＰにおいて送信データを３回再送信した場合のシミュレーション結果を示す図
【図６】実施の形態１又は実施の形態２に係る送信装置、及び従来の３ＧＰＰにおいて、ＱＰＳＫ及び符号化率1/3 でＲＶパラメータを変更して、送信回数毎の各データ割り当て状態をブロック化して示した図
【図７】実施の形態１又は実施の形態２に係る送信装置、及び従来の３ＧＰＰにおいて、ＱＰＳＫ及び符号化率4/5 でＲＶパラメータを変更して、送信回数毎の各データ割り当て状態をブロック化して示した図
【図８】従来のＨＡＲＱ対応基地局における送信データ処理を示すフローチャート
【図９】従来のＨＡＲＱ対応基地局のＨＡＲＱ機能部の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１０１、２０１ 送信回数推定部
１０２、２０３ 符号化率計算部
１０３、２０４ ＲＶパターン選択部
１０４、２０５ チャネル符号化部
２０２ ＲＶ推定送信回数部
Claims (5)
- 受信装置からの再送要求に基づいて、送信回数を推定して推定送信回数を得る送信回数推定手段と、
設定された変調方式と、送信データと、コード数とに基づいて符号化率を計算する符号化率計算手段と、
前記変調方式と、前記推定送信回数と、前記符号化率とに基づいて、前記受信装置において全ての再送信データの受信電力が大きくなるように再送信パラメータを選択する選択手段と、
前記再送信パラメータに基づいて、前記送信データを符号化して再送信データを生成する符号化手段と、
を具備することを特徴とする無線送信装置。 - 受信装置からの再送要求に基づいて、送信回数を推定して推定送信回数を得る送信回数推定手段と、
設定された変調方式と、送信データと、コード数とに基づいて符号化率を計算する符号化率計算手段と、
前記変調方式と、前記推定送信回数と、前記符号化率とに基づいて、再送信パラメータ用送信回数を設定する送信回数設定手段と、
前記変調方式と、前記再送信パラメータ用送信回数と、前記符号化率とに基づいて、前記受信装置において全ての再送信データの受信電力が大きくなるように再送信パラメータを選択する選択手段と、
前記再送信パラメータに基づいて、前記送信データを符号化して再送信データを生成する符号化手段と、
を具備することを特徴とする無線送信装置。 - 前記選択手段は、前記推定送信回数と前記符号化率とに基づいて前記再送信パラメータを設定したテーブルを、前記変調方式毎に格納したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線送信装置。
- 受信装置からの再送要求に基づいて、送信回数を推定して推定送信回数を得る送信回数推定ステップと、
設定された変調方式と、送信データと、コード数とに基づいて符号化率を計算する符号化率計算ステップと、
前記変調方式と、前記推定送信回数と、前記符号化率とに基づいて、前記受信装置において全ての再送信データの受信電力が大きくなるように再送信パラメータを選択する選択ステップと、
前記再送信パラメータに基づいて、前記送信データを符号化して再送信データを生成する符号化ステップと、
を有することを特徴とする無線送信方法。 - 受信装置からの再送要求に基づいて、送信回数を推定して推定送信回数を得る送信回数推定ステップと、
設定された変調方式と、送信データと、コード数とに基づいて符号化率を計算する符号化率計算ステップと、
前記変調方式と、前記推定送信回数と、前記符号化率とに基づいて、再送信パラメータ用送信回数を設定する送信回数設定ステップと、
前記変調方式と、前記再送信パラメータ用送信回数と、前記符号化率とに基づいて、前記受信装置において全ての再送信データの受信電力が大きくなるように再送信パラメータを選択する選択ステップと、
前記再送信パラメータに基づいて、前記送信データを符号化して再送信データを生成する符号化ステップと、
を有することを特徴とする無線送信方法。
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