JP4596958B2 - 無線通信装置及び無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信の技術分野に関し、特に自動再送要求（ＡＲＱ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ）の制御を行う無線通信装置及び無線通信方法に関する。

ＩＭＴ−２０００（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ−２０００）に代表されるような第３世代の通信方式では、下りリンクで５ＭＨｚの周波数帯域を用いて、２Ｍｂｐｓの情報伝送レートを実現している。ＩＭＴ−２０００では、シングルキャリア方式の広帯域の符号分割多重アクセス（Ｗ−ＣＤＭＡ：Ｗｉｄｅｂａｎｄ−ＣＤＭＡ）方式が採用されている。また、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ：Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）と呼ばれる方式が使用されることもある。ＨＳＤＰＡは、適応変復調及び符号化（ＡＭＣ：Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｈａｎｎｅｌ Ｃｏｄｉｎｇ）方式や、ＭＡＣレイヤでのパケットの自動再送要求（ＡＲＱ）方式等を採用することで、伝送レートの高速化や高品質化を図っている。ＡＭＣについては、例えば非特許文献１に記載されている。また、ＡＲＱについては、例えば非特許文献２に記載されている。周波数帯域を複数の帯域（周波数ブロック）に分け、周波数ブロック毎に変調方式を決定する技術については、非特許文献３に記載されている。
Ｔ．Ｕｅ，Ｓ．Ａａｍｐｅｉ，Ｎ．Ｍｏｒｉｎａｇａ ａｎｄ Ｋ．Ｈａｍａｇｕｃｈｉ，"Ｓｙｍｂｏｌ Ｒａｔｅ ａｎｄ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｌｅｖｅｌｅｌ−Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ／ＴＤＭＡ／ＴＤＤ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｈｉｇｈ−Ｂｉｔ−Ｒａｔｅ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｄａｔａ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ"，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ＶＴ，ｐｐ．１１３４−１１４７，ｖｏｌ．４７，Ｎｏ．４，Ｎｏｖ．１９９８ Ｓ．Ｌｉｎ，Ｃｏｓｔｅｌｌｏ，Ｊｒ．ａｎｄ Ｍ．Ｍｉｌｌｅｒ，"Ａｕｔｏｍａｔｉｃ−Ｒｅｐｅａｔ−Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｃｈｅｍｅｓ"，ＩＥＥＥ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｍａｇａｚｉｎｅ，ｖｏｌ．１２，Ｎｏ．１２，ｐｐ．５−１７，Ｄｅｃ．１９８４ Ｐ．Ｃｈｏｗ，Ｊ．Ｃｉｏｆｆｉ，Ｊ．Ｂｉｎｇｈａｍ，"Ａ Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｍｕｌｔｉｔｏｎｅ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ Ｌｏａｄｉｎｇ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｆｏｒ Ｄａｔａ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｏｖｅｒ Ｓｐｅｃｔｒａｌｌｙ Ｓｈａｐｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ"，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．ｖｏｌ．４３，Ｎｏ．２／３／４，Ｆｅｂｒｕａｒｙ／Ｍａｒｃｈ／Ａｐｒｉｌ １９９５

この種の技術分野では、無線伝送の更なる高速化及び大容量化が求められており、将来的なシステムでは、現在のシステムで使用されているものよりも更に広い周波数帯域を利用する必要がある。しかしながら、無線伝送に使用される周波数帯域が広くなると、マルチパスフェージングに起因する周波数選択性フェージングの影響も大きくなる。図１は、周波数選択性フェージングの影響を受けた信号の受信レベルを模式的に示す。図１（Ａ）に示されているように、無線伝送に使用される周波数帯域が比較的狭帯域であれば、その帯域内での受信レベルは一定であるものとして取り扱うことができる。しかしながら、図１（Ｂ）に示されているように、それが広帯域になると、受信レベルの周波数依存性が顕著になり、それを一定値で近似することは妥当でない。帯域の広狭は相対的なものであり、ここでは、５ＭＨｚ程度の現行システムで使用されている帯域は狭帯域に属し、１００ＭＨｚのような次世代のシステムで使用予定の帯域は広帯域に属する。上記の適応変調符号化（ＡＭＣ）では、受信品質（ＳＩＲ）に基づいて変調方式及び符号化率を決定するので、受信品質評価の基礎である受信レベルが大きく変動すると、適切な変調方式等を決定することが困難になる。この問題に対処するため、非特許文献３記載発明では、図２に示されるように、周波数帯域全体を複数の周波数帯域帯域（周波数ブロック）に分割し、周波数ブロック毎に変調方式を変更している。図２では、周波数帯域を４つの周波数ブロックに分割し、周波数ブロック毎にＱＰＳＫ，１６ＱＡＭ，６４ＱＡＭ等の変調方式を設定している。

しかしながら，将来の無線通信システムでは，音声も含めたすべてのデータをパケットで伝送するパケット伝送が適すると考えられる。このようなパケット伝送においては，無線区間で生じる誤りを補償する方法として，自動再送要求（ＡＲＱ）が適している。また，無線区間における誤りを補償する方法として，情報の冗長ビットを送信し，受信側でこれらの情報に基づき誤りを補償する誤り訂正符号化も必須の技術である。ここで，誤り訂正符号化は，全帯域に対して制御することにより，周波数ダイバーシチ効果が得られ，特性が改善する。一方で，適応変復調符号化，ＡＲＱは周波数ブロックに分割して制御した方が，特性が優れると考えられる。また周波数ブロックの分割は，それぞれの制御信号が周波数ブロックに必要であるという問題点もある。従って、将来的な通信システムに対しては、更なる無線伝送の効率化が求められ、周波数帯域の利用効率を更に向上させることが望まれている。

本発明の一般的な課題は、無線伝送における周波数利用効率を従来より向上させる無線通信装置及び無線通信方法を提供することである。

本発明の具体的な課題は，上記の特性，および制御信号の増大のトレードオフを考慮し，適応変復調符号化，ＡＲＱ，チャネル符号化の単位を周波数ブロック化を行う方法，および行わない方法を併用することにより，制御信号の増大が比較的小さく，かつ周波数利用効率を増大することが可能な無線通信装置及び無線通信方法を提供することである。

本発明の一形態による無線通信装置は、
少なくとも自動再送要求の制御を行い、所定の複数の周波数帯域を占めるフレームで無線通信を行う無線通信装置であって、
複数の周波数帯域の各々についてのフィードバック情報を通信相手側から受信する手段と、
フィードバック情報の示す再送パケットを、複数の周波数帯域のうちのどの周波数帯域で再送するかを決定する手段と、
決定された１以上の周波数帯域による再送パケットの送信、及び別の１つ以上の周波数帯域による新たなパケットの送信をフレーム毎に行う手段と、
を備え、前記別の１つ以上の周波数帯域における前記新たなパケット全体に関して誤り訂正符号化が行われている、無線通信装置である。

本発明によれば、無線伝送における周波数利用効率を向上させることができる。

本発明の一態様によれば、所定の複数の周波数帯域（周波数ブロック）を占めるフレームで無線通信を行う無線通信装置において、周波数ブロック毎のフィードバック情報に基づいて、フィードバック情報の示す再送パケットを、複数の周波数ブロックのうちのどの周波数ブロックで再送するかが決定され、決定された１以上の周波数ブロックで再送パケットが送信される。これにより、広帯域の周波数リソースを効率的に使用することができる。

本発明の一態様によれば、前記フィードバック情報に、通信相手側の受信信号品質を示す品質情報と、再送パケットを特定するパケット識別情報とが含まれる。

本発明の一態様によれば、通信相手側の受信信号品質を示す品質情報に基づいて、再送パケットを再送する周波数帯域が決定される。

本発明の一態様によれば、パケットを送信する際の変調方式及び符号化率が、複数の周波数帯域の各々について決定される。ＡＭＣ及びＡＲＱの制御が周波数ブロック毎に行われるので、更に周波数利用効率を向上させることができる。

本発明の一態様によれば、複数の周波数帯域の１以上で再送パケットが送信され、複数の周波数帯域の１以上で新たなパケットが送信される。１つのフレーム内の不使用の周波数ブロックを減らすことで、周波数利用効率を向上させることができる。

本発明の一態様によれば、誤り訂正符号化の処理がフレーム毎に行われる。周波数帯域全体にわたって符号化を行うことで、周波数ダイバーシチ効果を大きくし、誤り訂正能力を向上させることができる。

本発明の一態様によれば、誤り訂正符号化の処理が、フレーム中の再送パケット以外のパケット全体に関して行われる。これにより、誤り訂正能力の向上を図ることができる。

以下、本発明による送信機の様々な実施例が説明される。説明される実施例では、適応変調符号化（ＡＭＣ）、誤り訂正符号化（ＦＥＣ）及び自動再送要求（ＡＲＱ）に関する処理がなされ、ＡＭＣ，ＦＥＣ及びＡＲＱの１以上に関する処理が、複数の周波数ブロックの各々についてなされる。無線伝送に使用される周波数帯域全体（システムの占める帯域）は複数の周波数ブロックを含み、必要に応じてそれらが区別される。概して、実施例１ではＡＭＣに関する処理が周波数ブロック毎になされる。実施例２，３ではＡＲＱに関する処理が周波数ブロック毎になされる。実施例４，５ではＡＭＣ及びＡＲＱに関する処理が周波数ブロック毎になされる。実施例６ではＡＭＣ，ＦＥＣ及びＡＲＱ総てに関する処理が周波数ブロック毎になされる。各実施例を処理単位の観点から対比した図表は、図１１に示される。

図３は、本発明の一実施例による送信装置の部分ブロック図を示す。図３には、パケット生成部３０２、チャネル符号化部３０４、直並列変換部３０６、周波数ブロック数個（Ｎ個）のデータ変調部３０８−１〜Ｎ及び制御部３１０が描かれている。制御部３１０は、再送制御部３１２と、ＭＣＳ決定部３１４とを有する。

パケット生成部３０２は、制御部３１０からの制御信号に従って、再送パケット又は新規パケットを、そこに入力されたデータ系列から作成する。再送パケットとは、送信機から以前に送信済みのパケットであり、受信機側から指定されたパケット番号を有する。新規パケットとは、送信機からは未だ送信されていないパケットである。変調方式に依存して、送信ビット数（即ち、１パケットのビット数）は異なるので、制御信号は変調方式に関する情報を含む。

チャネル符号化部３０４は、制御部３１０からの制御信号（に含まれる符号化率を示す情報）に従って、送信するパケットを符号化する。チャネル符号化部３０４は、誤り訂正符号化（ＦＥＣ：Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）符号化を、フレーム毎に行う（周波数帯域全体にわたって行う）。

直並列変換部３０６は、そこに入力された直列的な信号系列を、周波数ブロック数個（Ｎ個）の並列的な信号系列に変換し、それらを出力する。

Ｎ個のデータ変調部３０８−１〜Ｎは、制御部３１０からの制御信号に従って、送信する信号を周波数ブロック毎に変調する。制御信号は、変調方式を区別する情報を含む。ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭのような適切ないかなる変調方式がされてもよい。

制御部３１０は、送信機内の各要素の動作を制御する制御信号を出力する。再送制御部３１２は、通信相手側に対する再送の要否を、フィードバック情報に基づいて判断する。フィードバック情報は、通信相手側での周波数ブロック毎の受信信号品質（受信ＳＩＲ）、再送の要否、再送を要するパケットの識別情報（例えば、パケット番号）、誤り訂正符号化情報等の情報を含む。再送の要否は、例えば、肯定応答（ＡＣＫ）又は否定応答（ＮＡＣＫ）を表す信号で判別できる。ＭＣＳ決定部３１４は、受信ＳＩＲに基づいて、再送又は新規パケットを送信する際の変調方式を周波数ブロック毎に決定する。符号化率はフレーム毎に（周波数帯域全体にわたって）１つ決定される。１フレーム全体で使用される周波数帯域は、複数の周波数ブロックに分けられている。

適切な変調方式は、例えば、予め定められている対応関係を参照することによって行われる。そのような対応関係は、例えば次のように構成されてもよい：
ＳＩＲ＜Ｓ_１ ならば、Ｍｏｄ（１）が採用される；
Ｓ_１≦ＳＩＲ＜Ｓ_２ならば、Ｍｏｄ（２）が採用される；
Ｓ_２≦ＳＩＲ＜Ｓ_３ならば、Ｍｏｄ（３）が採用される；
・・・
Ｓ_Ｓ−１≦ＳＩＲ ならば、Ｍｏｄ（Ｓ）が採用される；
ただし、ＳＩＲは通信相手側で測定された受信信号品質（受信ＳＩＲ）を表し、Ｓ_１，．．．，Ｓ_Ｓは所定の信号品質を表し（Ｓ_１＜・・・＜Ｓ_Ｓ−１）、Ｍｏｄ（１），．．．，Ｍｏｄ（Ｓ）の各々は、ＢＰＳＫ，ＱＰＳＫ，１６ＱＡＭ，６４ＱＡＭのような変調方式を表す。図４は、このようにして定められた変調方式の一例を示す。

図３の送信機は、通信相手からフィードバック情報を受信し、再送の要否及び変調方式等を決定する。送信機は、パケット毎のＡＣＫ又はＮＡＣＫを表す信号に基づいて、再送の要否を判断する。再送は、通信相手からＮＡＣＫが通知された場合に行われ、ＡＣＫが通知された場合は、制御部は新規パケットを送信するよう動作する。この判断は、フレーム全体を再送するか否かの判断である（即ち、再送単位は周波数ブロック毎ではない。）。送信機は、受信ＳＩＲに基づいて、適切な変調方式を周波数ブロック毎に決定し、符号化率を周波数帯域全体に対して１つ決定する。決定及び判別された内容に基づいて、送信するパケットが用意され、そのパケットは、符号化され、複数の周波数ブロックの各々に合わせて並列化され、各周波数ブロック毎に独立に変調され、不図示の要素を介して無線送信される。無線送信は、例えば直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）方式のようなマルチキャリア方式で行われる。なお、パケットを再送する際の無線パラメータ（変調方式、符号化率等）は、以前に送信された際の無線パラメータと同じでもよいし、改めて制御部３１０で設定し直してもよい。又、符号化率も周波数ブロック毎に変更することも可能である。

本実施例によれば、適応変調符号化（ＡＭＣ）に関する処理が、周波数ブロック毎に行われる。周波数帯域を複数のブロックに分けることで、受信ＳＩＲの変動を小さくすることができ、適切な無線パラメータを設定することができる。ＡＭＣを周波数ブロック毎に行うことに起因して、変調方式を指定する制御信号も周波数ブロック毎に必要になるので、制御信号が増えることが予想される。しかしながら、変調方式の種類は高々数十個程度に過ぎないので（２〜３ビットで区別できるので）、制御情報量の増加はそれほど多くない。また、誤り訂正符号化（ＦＥＣ）は、フレームの周波数帯域全体にわたって行っているので、周波数ダイバーシチ効果が大きく、誤り訂正能力を高く維持できる。

図５は、本発明の一実施例による送信装置の部分ブロック図を示す。図５には、パケット生成部５０２、チャネル符号化部５０４、直並列変換部５０６、周波数ブロック数個（Ｎ個）のスイッチ５０７−１〜Ｎ、Ｎ個のデータ変調部５０８−１〜Ｎ及び制御部５１０が描かれている。制御部５１０は、再送制御部５１２と、ＭＣＳ決定部５１４とを有する。説明済みの要素に関する重複的な説明は省略される。

パケット生成部５０２は、制御部５１０からの制御信号に従って、再送パケット又は新規パケットを、そこに入力されたデータ系列から作成する。

チャネル符号化部５０４は、制御部５１０からの制御信号に含まれる符号化率に従って、送信するパケットを符号化する。チャネル符号化部５０４は、誤り訂正符号化（ＦＥＣ）符号化を、周波数帯域全体にわたって行う。

直並列変換部５０６は、そこに入力された直列的な信号系列を、周波数ブロック数個（Ｎ個）の並列的な信号系列に変換し、それらを出力する。

スイッチ５０７−１〜Ｎは、そこに入力された信号を後段のデータ変調部に、制御部５０１からの制御信号に従って接続する。

Ｎ個のデータ変調部５０８−１〜Ｎは、制御部５１０からの制御信号に従って、送信する信号を変調する。ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭのような適切ないかなる変調方式がされてもよい。但し、本実施例では、Ｎ個のデータ変調部５０８−１〜Ｎは総て同一の変調方式で信号を変調する（ＡＭＣはフレーム毎に行われる。）。

制御部５１０は、送信機内の各要素の動作を制御する制御信号を出力する。再送制御部５１２は、通信相手側に対する再送の要否を、フィードバック情報に基づいて判断する。フィードバック情報には、通信相手側での受信信号品質（例えば、受信ＳＩＲ）、周波数ブロック毎の再送の要否、周波数ブロック毎の再送を要するパケットの識別情報（例えば、パケット番号）等の情報が含まれる。再送の要否は、例えば、肯定応答（ＡＣＫ）又は否定応答（ＮＡＣＫ）を表す信号で判別できる。再送制御部５１２は、どの周波数ブロックで再送パケットを送信するかも決定する。ＭＣＳ決定部５１４は、受信ＳＩＲに基づいて、再送又は新規パケットを送信する際の変調方式を周波数ブロック毎に決定する。適切な変調方式及び符号化率は、例えば、予め定められている対応関係を参照することによって行われる。本実施例では、フレーム毎に（周波数全域にわたって）１つの変調方式及び１つの符号化率が適応的に決定され、再送するパケットが周波数ブロック毎に決定される。

送信機は、通信相手からフィードバック情報を受信し、再送の要否及び変調方式等を決定する。送信機は、パケット毎のＡＣＫ又はＮＡＣＫを表す信号に基づいて、再送の要否を周波数ブロック毎に判断する。再送は、通信相手からＮＡＣＫが通知された場合に行われ、ＡＣＫが通知された場合は、制御部は新規パケットを送信するよう動作する。送信機は、受信ＳＩＲに基づいて、適切な変調方式及び符号化率を周波数帯域全体に対して１つ決定する。決定及び判別された内容に基づいて、送信するパケットが用意され、そのパケットは、符号化され、複数の周波数ブロックの各々に合わせて並列化され、パケットの再送に使用される周波数ブロックに関するデータ変調部で変調され、不図示の要素を介して無線送信される。再送パケットに使用される周波数ブロックに関するスイッチは閉じられ、それ以外のスイッチは開放される。無線送信は、例えばＯＦＤＭ方式のようなマルチキャリア方式で行われる。なお、パケットを再送する際の無線パラメータ（変調方式、符号化率等）は、以前に送信された際の無線パラメータと同じでもよいし、改めて制御部５１０で設定し直してもよい。更に、パケットを再送する際の周波数ブロックも、以前に送信された際の周波数ブロックと同一でもよいし、相違していてもよい。

図６は、再送制御部５１２で行われる処理の内、送信するパケットと周波数ブロックとの対応関係を定める制御信号を作成する部分を示す。フローはステップ６０２から始まる。ステップ６０２では、フィードバック情報に基づいて、複数の周波数ブロックのうち、再送を要する周波数ブロックが既に判別済みであるものとする。例えば、５つの周波数ブロックＢ_１，Ｂ_２，Ｂ_３，Ｂ_４，Ｂ_５で送信したパケットの内、周波数ブロックＢ_３，Ｂ_４，Ｂ_５で送信されたパケットについて、ＮＡＣＫ信号が報告され、これら３つのパケットが再送されるものとする。再送するパケット総数はＫで示され（１≦Ｋ≦周波数ブロック数Ｎ）、この例では、Ｋ＝３，Ｎ＝５である。本実施例では、Ｋ≧１の場合に再送が行われ、新規パケットの送信の場合にはＫ＝０である。

ステップ６０４では、再送を要するパケットをそれぞれ区別するパラメータｋが初期値に設定される（ｋ＝１）。パラメータｋは、１以上Ｋ以下の整数値である。目下の例では、ｋ＝１のパケットは周波数ブロックＢ_３で送信されたものであり、ｋ＝２，３のパケットは周波数ブロックＢ_４，５で送信されたものである。

ステップ６０６では、パケットを再送する際に使用する周波数ブロックが決定される。最も簡易な決定法は、以前に使用した周波数ブロックと同じ周波数ブロックでパケットを再送することである。即ち、ｋ＝１のパケットを周波数ブロックＢ_３で再送することである。別の決定法は、５つの周波数ブロックのうち、最良の受信信号品質を示す周波数ブロックでパケットを再送することである。例えば、５つの周波数ブロックのうち、２番目の周波数ブロックＢ_２の受信信号品質が最良であったとすると、以前に周波数ブロックＢ_３で送信されたパケット（ｋ＝１）が、周波数ブロックＢ_２で再送される。このようにすると、再送パケットが確実に通信相手に届くことが期待できる。

ステップ６０８では、パケットを区別するパラメータｋが増やされ、更新される。

ステップ６１０では、パラメータｋが上限値Ｋに達したか否かが判別される。それが上限値に達していなければ、フローはステップ６０６に戻り、別の周波数ブロックで送信されたパケットについて同様の処理が繰り返される。パラメータｋが上限値Ｋを上回る場合は、フローはステップ６１２に進む。

ステップ６１２では、決定された周波数ブロックで各パケットが再送されるように、制御信号が作成される。この制御信号は、再送パケットと周波数ブロックとの対応関係を定め、スイッチ５０７−１〜Ｎの開閉状態等を制御する。本実施例では、再送パケットに使用される周波数ブロックに関するスイッチは閉じられ、それ以外は開放される。以後、フローは、ステップ６１４に進み、終了する。

図７は、ＭＣＳ決定部５１４で行われる処理の一部を示すフローチャートである。フローはステップ７０２から始まる。図６の場合と同様に、ステップ７０２では、フィードバック情報に基づいて、複数の周波数ブロックのうち、再送を要する周波数ブロックが既に判別済みであるものとする。例えば、５つの周波数ブロックＢ_１，Ｂ_２，Ｂ_３，Ｂ_４，Ｂ_５で送信したパケットの内、周波数ブロックＢ_３，Ｂ_４，Ｂ_５で送信されたパケットについて、ＮＡＣＫ信号が得られ、これら３つの周波数ブロックで送信されたパケットが再送されるものとする。

ステップ７０４では、複数の周波数ブロックを区別するパラメータｎが初期値に設定される（ｎ＝１）。パラメータｎは、１以上Ｎ以下の整数値である。Ｎは周波数ブロックの総数である（目下の例では、Ｎ＝５である。）。

ステップ７０６では、パラメータｎで指定される周波数ブロックで伝送されるパケットが、再送パケットであるか否かが判別される。再送パケットでなければ、フローはステップ７０８に進み、再送パケットであればフローはステップ７１０に進む。

ステップ７０８では、新規パケットを送信する際の変調方式及び符号化率が決定される。この決定は、過去の受信信号品質等に基づいて行われる。

ステップ７１０では、再送パケットを送信する際の変調方式及び符号化率が決定される。再送パケットについても、新規パケット同様に、変調方式等の無線パラメータを改めて決定してもよい。或いは、無線パラメータを簡易に決定する観点からは、再送パケットの無線パラメータは、以前に使用された無線パラメータとしてもよい。更には、別の観点から無線パラメータが決定されてもよい。例えば、５０ビットで表現される情報Ａと５０ビットで表現される冗長的な情報Ｂとを含む計１００ビットが送信され、再送時に５０ビットの冗長的な情報（Ｂと同一でもよいし、相違してもよい）のみが送信されてもよい。この場合、受信側では、当初の符号化率は１／２であるが、再送された情報を加味すると、符号化率は１／３になり、受信情報の訂正能力を向上させることができる。

ステップ７１２では、パケットを区別するパラメータｎが増やされ、更新される。

ステップ７１４では、パラメータｎが上限値Ｎに達したか否かが判別される。それが上限値に達していなければ、フローはステップ７０６に戻り、別の周波数ブロックについて同様の処理が繰り返される。パラメータｎが上限値Ｎを上回る場合は、フローはステップ７１６に進み、終了する。

本実施例によれば、自動再送要求（ＡＲＱ）の処理が周波数ブロック毎に行われ、周波数ブロック毎にパケットが再送される。これにより、特性の劣化した周波数領域に関するパケットのみを再送の対象にすることができ、再送効率を向上させることができる。

図８は、本発明の一実施例による送信機の部分ブロック図である。図８には、図５に示されるものと同様なチャネル符号化部、直並列変換部及びＮ個のデータ変調部を含む一群の処理要素が、Ｎ組存在するように描かれている。また、図８には、制御部５１０により制御されるＮ個のスイッチ８０２−１〜Ｎも描かれている。個々の要素については、図５に説明済みのものと同様であるため、重複的な説明は省略される。

上述したように、実施例２の図５のスイッチ５０７−１〜Ｎに与えられる制御信号は、再送パケットと周波数ブロックとの対応関係に従って、スイッチ５０７−１〜Ｎの開閉状態を制御する。実施例２では、再送パケットに使用される周波数ブロックに関するスイッチは閉じられ、それ以外は開放されていた。以下に説明される実施例３では、再送パケットに使用されない周波数ブロックが、新規パケットの送信に使用される。

図９は、本実施例に関する動作を説明するための説明図である。簡単のため、５つの周波数ブロックＢ_１，Ｂ_２，Ｂ_３，Ｂ_４，Ｂ_５でパケットが送信されるものとする。チャネル符号化は、全周波数帯域にわたってフレーム毎に行われる。第１のフレームで周波数ブロック毎に送信された５つのパケットに関し、周波数ブロックＢ_２，Ｂ_３で送信されたパケットについてＮＡＣＫ信号が報告され、これら２つの周波数ブロックで伝送されたパケットが再送されるものとする。再送は、Ｎ番目のフレームで行われるものとする。この場合に、実施例２の手法では、Ｎ番目のフレーム中の５つの周波数ブロックの内の２つが再送に使用され、３つが未使用になっていた。本実施例では、この３つの周波数ブロックを使用して、新規パケットが送信される。簡単のため、図示の例では、再送パケットは以前と同じ周波数ブロックで送信されるものとしている。従って、周波数ブロックＢ_２，Ｂ_３で再送パケットが送信され、他の周波数ブロックＢ_１，Ｂ_４，Ｂ_５ にて新規パケットが送信される。チャネル符号化は、新規パケット全体について行われ、図示の例では３つの周波数ブロックにわたって行われる。Ｎ番目のフレームに関し、周波数ブロックＢ_５で送信されたパケットについてＮＡＣＫ信号が報告されたとすると、２Ｎ番目のフレーム＃２Ｎ中の周波数ブロックＢ_５で再送パケットが送信され、他の周波数ブロックでは、４つの新規パケットが送信される。チャネル符号化は、新規パケット全体について行われ、図示の例では、４つの周波数ブロックの全域で行われる。フレーム＃Ｎ及びフレーム２Ｎに示されるようなフレーム構成でパケットを伝送するには、スイッチ８０２−１〜Ｎを適切に切り換えることで行われる。

本実施例でも、制御部５１０中の再送制御部５１２は、再送パケットと周波数ブロックとの対応関係を、図６で説明済みのフローに従って決定することができる。更に本実施例では、図６のステップ６０６において、最悪の受信信号品質の周波数ブロックで、パケットが再送されるようにしてもよい。このようにすると、再送パケットよりも新規パケットに優れたリソースを優先的に割り当てることができる。或いは、誤り無く受信するのに必要な受信品質値と、通信相手から報告された受信品質値（受信ＳＩＲ）との差分以上の品質を有する周波数ブロックで、再送パケットを送信してもよい。例えば、誤り無く受信するのに要する受信レベルが１０ｄＢであり、ＮＡＣＫの報告されたパケットの受信ＳＩＲが６ｄＢであったとすると、４ｄＢ以上の品質値と共に報告された周波数帯域が、再送に使用される。このようにすると、最低限必要な受信レベルに基づいて、周波数ブロックの割当を決定することができ、再送効率を向上させることができる。

実施例２では、ＡＲＱに関する処理が周波数ブロック毎に行われていたが、本実施例では、ＡＭＣ及びＡＲＱの双方に関する処理が、周波数ブロック毎に行われる。送信機の装置構成は、図５に示されるものと概ね同じである。本実施例では、制御部５１０に入力されるフィードバック情報は、周波数ブロック毎の受信ＳＩＲ（通信相手側での受信信号品質）、周波数ブロック毎の再送パケットの要否、再送を要する場合の周波数ブロック毎のパケット番号等を含む。チャネル符号化は、フレーム全体（全周波数ブロック）にわたって行われる。本実施例では、変調方式が周波数ブロック毎に決定されるので、データ変調部５０８−１〜Ｎで行われる変調方式は、必ずしも同一ではなく、それらは互いに別々に決定される。本実施例によれば、変調方式も再送単位も周波数ブロック毎に決定されるので、再送パケットを更に適切な無線パラメータで伝送することができる。

実施例３では、ＡＲＱに関する処理が周波数ブロック毎に行われていたが、本実施例では、ＡＭＣ及びＡＲＱの双方に関する処理が、周波数ブロック毎に行われる。送信機の装置構成は、図８に示されるものと概ね同じである。但し、実施例４の場合と同様に、データ変調部５０８−１１〜ＮＮで行われる変調方式は、必ずしも同一ではなく、それらは互いに別々に決定される。本実施例によれば、変調方式も再送単位も周波数ブロック毎に決定されることに加えて、再送パケットと新規パケットとが混在したフレームを作成し、符号化の単位を動的に変更することで、パケット伝送の更なる効率化を図ることができる。

図１０は、本発明の一実施例による送信機の部分ブロック図である。図１０には、周波数ブロック数個（Ｎ個）のパケット生成部１００２−１〜Ｎ、チャネル符号化部１００４−１〜Ｎ及びデータ変調部１００８−１〜Ｎと、ブロック割当部１０１０と、制御部１０１２とが描かれている。説明済みの要素と同様の要素については、重複的な説明は省略される。図示されているように、本実施例では、ＡＭＣ、ＦＥＣ及びＡＲＱの総てについて、周波数ブロック毎の処理がなされる。従って、フィードバック情報に含まれる受信ＳＩＲ及び再送要求信号も、周波数ブロック毎に得られる。送信するパケットは、周波数ブロック毎に、作成され、符号化され、変調される。変調されたパケットの各々は、複数の周波数帯域の何れかで送信される。変調後のパケットと周波数帯域との対応関係は、制御部１０１２による制御の下に、ブロック割当部１０１０で調整される。本実施例によれば、ＡＭＣ、ＦＥＣ及びＡＲＱの総てについて、周波数ブロック毎の処理がなされるので、伝送効率を最も向上させることが期待できる。

図１１は、実施例１乃至実施例６の各手法を対比する図表を示す。図示されるように、実施例１では、ＡＭＣは周波数ブロック毎に行われ、ＦＥＣ及びＡＲＱはフレーム毎に行われる。１つのフレームで使用される全周波数帯域は、複数の周波数ブロックに分けられる。実施例２では、ＡＭＣ及びＦＥＣはフレーム毎に行われ、ＡＲＱは周波数ブロック毎に行われる。実施例３では、ＡＭＣはフレーム毎に行われ、ＦＥＣはフレーム中の新規パケット全体について行われ、ＡＲＱは周波数ブロック毎に行われる。実施例４では、ＡＭＣ及びＡＲＱは周波数ブロック毎に行われ、ＦＥＣはフレーム毎に行われる。実施例５では、ＡＭＣは周波数ブロック毎に行われ、ＦＥＣはフレーム中の新規パケット全体について行われ、ＡＲＱは周波数ブロック毎に行われる。

周波数選択性フェージングの様子を模式的に示す図である。 複数の周波数ブロック毎に変調方式を変更する様子を示す図である。 本発明の一実施例による送信機の部分ブロック図である。 周波数ブロック毎に決定された変調方式を例示する図表である。 本発明の一実施例による送信機の部分ブロック図である。 再送パケットと周波数ブロックとの対応関係を定める制御信号を作成するフローチャートを示す。 ＭＣＳ決定部で行われる処理の一部を示すフローチャートである。 本発明の一実施例による送信機の部分ブロック図である。 実施例３の動作に関する説明図である。 本発明の一実施例による送信機の部分ブロック図である。 各実施例を処理単位の観点から対比する図表を示す。

符号の説明

３０２ パケット生成部； ３０４ チャネル符号化部； ３０６ 直並列変換部； ３０８−１〜Ｎ データ変調部； ３１０ 制御部； ３１２ 再送制御部； ３１４ ＭＣＳ決定部；
５０２ パケット生成部； ５０４ チャネル符号化部； ５０６ 直並列変換部； ５０７−１〜Ｎ スイッチ； ５０８−１〜Ｎ データ変調部； ５１０ 制御部； ５１２ 再送制御部； ５１４ ＭＣＳ決定部；
８０２−１〜Ｎ スイッチ；
１００２−１〜Ｎ パケット生成部； １００４−１〜Ｎ チャネル符号化部； １０８−１〜Ｎ データ変調部； １０１０ ブロック割当部； １０１２ 制御部

Claims (5)

1. 少なくとも自動再送要求の制御を行い、所定の複数の周波数帯域を占めるフレームで無線通信を行う無線通信装置であって、
   複数の周波数帯域の各々についてのフィードバック情報を通信相手側から受信する手段と、
   フィードバック情報の示す再送パケットを、複数の周波数帯域のうちのどの周波数帯域で再送するかを決定する手段と、
   決定された１以上の周波数帯域による再送パケットの送信、及び別の１つ以上の周波数帯域による新たなパケットの送信をフレーム毎に行う手段と、
   を備え、前記別の１つ以上の周波数帯域における前記新たなパケット全体に関して誤り訂正符号化が行われている、無線通信装置。
2. 前記フィードバック情報に、通信相手側の受信信号品質を示す品質情報と、再送パケットを特定するパケット識別情報とが含まれる
   ことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
3. 通信相手側の受信信号品質を示す品質情報に基づいて、再送パケットを送信する周波数帯域が決定される
   ことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
4. 複数の周波数帯域の１以上で再送パケットが送信され、複数の周波数帯域の１以上で新たなパケットが送信される
   ことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
5. 適応変調符号化及び自動再送要求の制御を行い、所定の複数の周波数帯域を占めるフレームで無線通信を行う無線通信方法であって、
   複数の周波数帯域の各々についてのフィードバック情報を通信相手側から受信し、
   フィードバック情報の示す再送パケットを、複数の周波数帯域のうちのどの周波数帯域で再送するかを決定し、
   前記フィードバック情報に基づいて決定された変調方式及び符号化率により変調及び符号化された再送パケットを生成し、
   決定された１以上の周波数帯域による再送パケットの送信、及び別の１つ以上の周波数帯域による新たなパケットの送信をフレーム毎に行うステップ
   を有し、前記別の１つ以上の周波数帯域における前記新たなパケット全体に関して誤り訂正符号化が行われている、無線通信方法。

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