JP5247355B2 - 送信装置 - Google Patents
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Description
先ず、本実施の形態の具体的な構成及び動作の説明に先立ち、本発明の根本である無相関ビットについて説明する。自己直交符号又はLDPC−CCの検査行列では、時点iの情報ビットの復号に用いられないビットを時点iの情報ビットの無相関ビットと言う。以下、無相関ビットについて補足説明する。
以下では、始めに、自己直交符号における無相関ビットについて説明する。
次に、LDPC−CCにおける無相関ビットについて説明する。
本実施の形態では、自己直交符号又はLDPC−CCの検査行列において、時点iの情報ビットの復号に用いられないビット(無相関ビット)が、時点iを中心とした拘束長Kの2倍の範囲内に存在することに着目し、時点iの情報ビットと同じ変調シンボルで送信するビットを無相関ビットとする送信装置及び送信方法について説明する。
集合Dの補集合D ̄に含まれる整数のうち、絶対値が最も小さい整数を用いて、無相関ビットを選ぶ。上述した例では、「+8」,「−8」を選択した場合が相当する。この場合には、小さいサイズのインタリーバで無相関ビットの組み合わせを作ることができる。
集合Dの補集合D ̄に含まれる整数のうち、(m−1)倍した値は、補集合D ̄に含まれる整数から選ばれる。若しくは、(m−1)倍した値が集合Uの範囲外にある整数を選ぶ。図9に示す例では、{−12,+12}を2倍した値が集合Uの範囲外にあるので、サイズ12のインタリーバを用いることにより、図9に示すように変調シンボルx0を構成するビットを全て無相関ビットとすることができる。
本実施の形態では、自己直交符号又はLDPC−CCの検査行列において、時点iの情報ビットの復号に用いられないビット(無相関ビット)が時点iを中心とした拘束長の2倍の範囲内に存在することに着目し、時点iの情報ビットの無相関ビットを、時点iの情報ビットを含む変調シンボルと時間的に連続した変調シンボルで送信する送信装置及び送信方法について説明する。本実施の形態の送信装置及び送信方法によれば、時間的なフェージング変動がある場合、その変動の落ち込みによるバースト的な受信SNRの落ち込みを回避し、効果的に誤り訂正復号を行うことができる。
本実施の形態では、自己直交符号又はLDPC−CCの検査行列において、時点iの情報ビットの復号に用いられないビット(無相関ビット)が時点iを中心とした拘束長の2倍の範囲内に存在することに着目し、マルチキャリア信号送信時に時点iの情報ビットの無相関ビットを、時点iの情報ビットを含む変調シンボルと隣接した周波数の変調シンボルで送信する送信装置及び送信方法について説明する。本実施の形態の送信装置及び送信方法によれば、周波数フェージングがある場合、周波数特性の落ち込みによるバースト的な受信SNRの落ち込みを回避し、効果的に誤り訂正復号を行うことができる。
本実施の形態では、自己直交符号又はLDPC−CCを用いて誤り訂正符号化を行うことにより得られた符号語系列をパンクチャする送信装置及びパンクチャ方法について説明する。本実施の形態の送信装置及びパンクチャ方法によれば、時点iの情報ビットの復号に必要なパリティビットがパンクチャされないので、ランダムもしくは、自己直交符号又はLDPC−CCの構成を考慮せずに規則的にパリティビットをパンクチャする場合に比し、復号誤り率特性が良くなる。
実施の形態4で述べたように、パンクチャ部120において、式(14)に示すように、時点iの情報ビットに関する無相関ビットがパンクチャされるようなパンクチャマトリクスが用いられることにより、時点iの情報ビットは、パンクチャされる前のオリジナルの符号化率で復号される。一方、時点i以外の他のビットは、オリジナルの符号化率に比し高い符号化率で復号されるので、時点iの情報ビットは、他のビットに比し、誤り訂正能力が高いと言える。以下では、パンクチャされる前のオリジナルの符号化率で復号される時点iの情報ビットビットを、原復号可能ビットと呼ぶ。
以下では、多値変調方式が16QAMの場合を例に説明する。16QAMでは、4つのビットの組み合わせに応じて、IQ平面上の16個の候補信号点のいずれか1点に配置されて1つの変調シンボルが形成される。4つのビットの組み合わせと信号点との対応は、用いるマッピング方法によって異なる。
本実施の形態では、MIMO伝送を行う通信システムにおいて、自己直交符号又はLDPC−CCを用いて誤り訂正符号化された符号語系列を伝送する際、同一の空間チャネルで伝送される変調シンボルを構成するビットを無相関ビットにする送信装置及び送信方法について説明する。本実施の形態の送信装置及び送信方法によれば、フェージング変動の落ち込みや空間チャネルの相関により、復号誤り率特性を改善することができる。
本実施の形態では、パケット消失訂正符号化及び復号を行う通信システムに本発明を適用する場合について説明する。パケット消失訂正符号化及び復号は、ビット単位ではなく、複数の符号語ビットから構成される符号語シンボルのシンボル単位で行われる。
110 自己直交符号化部
110a LDPC−CC符号化部
120 パンクチャ部
130,610,910,1110,1321−1,1321−2,1613 インタリーブ部
140 制御情報生成部
150,1120,1322−1,1322−2 多値変調部
160,220,1323−1,1323−2 無線部
170,1330−1,1330−2 送信アンテナ
200,200a,1200,1630 受信装置
210 受信アンテナ
230 直交復調部
240 チャネル変動推定部
250 制御情報検波部
260 対数尤度演算部
270,1230,1633 デインタリーブ部
280 デパンクチャ部
290 自己直交符号復号部
290a LDPC−CC復号部
920 OFDM形成部
1210 対数尤度演算部
1220,1240 外部値演算部
1310,1420 ストリームパーサー
1320−1 第1送信系列形成部
1320−2 第2送信系列形成部
1611 シンボル生成部
1612 消失訂正符号化部
1614 パケット生成部
1615 送信部
1620 通信路
1631 受信部
1632 シンボル生成部
1634 消失訂正復号部
1635 情報復元部
Claims (15)
- 情報シンボルに対し自己直交符号又はLDPC−CCを用いて誤り訂正符号化を行い符号語シンボルを生成する符号化部と、
前記符号語シンボルの順序を並び替えるインタリーバと、
前記符号語シンボルを複数用いて送信シンボルを生成する送信シンボル生成部と、を具備し、
前記インタリーバは、時点iの前記情報シンボルが含まれる前記送信シンボルの伝搬路特性と、時点iの前記情報シンボルの無相関シンボルが含まれる前記送信シンボルとの伝搬路特性との相関が高くなるように、前記符号語シンボルを並び替え、
前記無相関シンボルは、時点iの前記情報シンボルの復号に用いられない前記符号語シンボルである、
送信装置。 - 前記自己直交符号又は前記LDPC−CCの拘束長がK(Kは自然数)の場合に、
前記符号化部は、時点iから時点(i+K)に前記無相関シンボルが存在する前記自己直交符号又は前記LDPC−CCを用いて誤り訂正符号化を行う、
請求項1に記載の送信装置。 - 前記符号化部が、拘束長K(Kは自然数)の前記自己直交符号を用いる場合、前記無相関シンボルは、集合Uに関する集合Dの補集合に基づいて設定され、
前記集合Uは、−(K−1)からK−1の範囲の整数の集合であり、
前記集合Dは、前記自己直交符号を定義する完全差集合の各要素の差からなる集合である、
請求項1に記載の送信装置。 - 前記符号化部が、前記LDPC−CCを用いる場合、前記無相関シンボルは、LDPC−CCの検査行列において時点iの情報シンボルの一重相関列以外に対応する前記符号語シンボルである、
請求項1に記載の送信装置。 - 前記符号化部が、前記LDPC−CCを用いる場合、前記無相関シンボルは、LDPC−CCの検査行列において時点iの情報シンボルの二重相関列以外に対応する前記符号語シンボルである、
請求項1に記載の送信装置。 - 前記インタリーバは、同一の前記送信シンボルに、時点iの前記情報シンボルと、前記無相関シンボルとの組み合わせが1組以上含まれるように、前記符号語シンボルを並び替える、
請求項1に記載の送信装置。 - 前記無相関シンボルは、前記集合Dの補集合に含まれる整数のうち、絶対値が最も小さい整数kと前記iとの加算値(i+k)に対応する時点(i+k)の前記符号語シンボルである、
請求項3に記載の送信装置。 - 前記インタリーバが、同一の前記送信シンボルに前記無相関シンボルをm個(m≧3)含める場合、
前記無相関シンボルは、前記集合Dの補集合に含まれる整数のうち、(m−1)倍した値が前記補集合に含まれる整数k、又は、(m−1)倍した値が前記集合Uの範囲外にある整数kと前記iとの加算値(i+k)に対応する時点(i+k)の前記符号語シンボルである、
請求項3に記載の送信装置。 - 前記インタリーバは、時点iの前記情報シンボルを含む前記送信シンボルを送信する時刻と伝搬路特性の相関が高い時刻に、前記無相関シンボルを含む前記送信シンボルが送信されるように前記符号語シンボルを並び替える、
請求項1に記載の送信装置。 - 前記インタリーバは、時点iの前記情報シンボルを含む前記送信シンボルを送信する周波数と伝搬路特性の相関が高い周波数で送信されるように、前記無相関シンボルを含む前記送信シンボルが前記符号語シンボルを並び替える、
請求項1に記載の送信装置。 - 前記インタリーバの深さは、前記自己直交符号又は前記LDPC−CCの拘束長K(Kは自然数)以下である、
請求項1に記載の送信装置。 - 前記送信シンボル生成部は、前記送信シンボルとして、前記符号語シンボルを正弦波の位相・振幅にマッピングして変調シンボルを生成する、
請求項1に記載の送信装置。 - 前記送信装置は、
前記変調シンボルを送信する複数のアンテナと、
前記変調シンボルを前記複数のアンテナのいずれか1つに割り当てる割り当て部と、をさらに具備し、
前記割り当て部は、時点iの前記情報シンボルを含む前記変調シンボルと同一時刻に、前記無相関シンボルを含む前記変調シンボルを、時点iの前記情報シンボルを含む変調シンボルが送信される前記アンテナと異なる前記アンテナに割り当てる、
請求項12に記載の送信装置。 - 前記送信シンボル生成部は、前記送信シンボルとして、前記符号語シンボルから構成される送信パケットを生成する、
請求項1に記載の送信装置。 - 前記無相関シンボルをパンクチャするパンクチャ部、をさらに具備し、
前記送信シンボル生成部は、パンクチャ後の前記符号語シンボルを用いて前記送信シンボルを生成する、
請求項1に記載の送信装置。
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