JPWO2008152766A1 - 無線通信装置、無線通信システム及び無線通信方法 - Google Patents

Abstract

複数コードワードを用いた再送制御のためのシグナリングのオーバーヘッドを低減し、スループットを向上させる。複数のコードワードを用いたデータ伝送を行う無線通信装置であって、受信装置において、複数のコードワードにより送信されたデータを復調するＭＩＭＯ復調部１５と、復調した各コードワードのデータの復調結果に対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を生成するＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部２１とを備え、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部２１は、品質順位の低い下位のコードワードに対する信号に他より少ないリソースを割り当て、品質順位の高い上位のコードワードに対する信号に多くのリソースを割り当ててＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を生成する。

Description

本発明は、複数のアンテナを使用して通信を行うＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）等に適用可能な無線通信装置、無線通信システム及び無線通信方法に関する。

近年、無線通信技術において限られた周波数帯域を有効に利用し高速伝送を実現するシステムとしてＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）が注目されている。ＭＩＭＯは、送受信双方において複数のアンテナを使ってデータを伝送する技術である。複数の送信アンテナから異なるデータを送信することにより、時間・周波数リソースを拡大することなく伝送容量を向上させることができる。

ＭＩＭＯにおけるデータ伝送方法として、複数コードワード（ＭＣＷ：Multi Code Word）の適用が有効である。複数コードワードは、複数の送信アンテナやビームにより形成される各伝送パスのデータ毎にＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）を付与したうえで畳み込み符号やTurbo符号、LDPC符号などの誤り訂正符号を付与し、該当する伝送パス（送信アンテナやビーム）に対応するＳＩＮＲ（Signal-to-Interference plus Noise power Ratio）に応じた変調方式及び符号化率の設定を可能としている。このように柔軟な変調方式及び符号化率の設定が可能なことに加え、複数コードワードでは、伝送パス毎にＣＲＣによる誤り検出が可能であることから、再送制御の単位を伝送パス単位（送信アンテナやビーム単位）とすることができ、効率良く再送制御による利得を得られる。

図１１は複数コードワードを用いたＨＡＲＱ制御におけるオーバーヘッドの増大を模式的に示す図である。ここでは一例として、携帯電話等の移動体通信用のセルラーシステムにおいて、送信装置（送信局）となる無線基地局（ＢＳ：Base Station）から受信装置（受信局）となる移動局のユーザ端末（ＵＥ：User Equipment）に対して信号を伝送する場合の例を示す。図１１（Ａ）はＳＩＳＯ（Single-Input Single-Output）の場合、図１１（Ｂ）はＭＩＭＯの場合のそれぞれで伝送する制御信号の例を示している。

ハイブリッド−ＡＲＱ（Hybrid-Automatic Repeat reQuest）（以下、ＨＡＲＱと記載）による再送制御を行う場合、ＳＩＳＯ方式では１つのコードワードを用い、送信装置から受信装置へは、制御チャネル（制御ＣＨ）におけるパイロット信号と、１つのＲＶコードを含む制御信号とを伝送する。受信装置から送信装置へは、応答信号として、受信信号を正常に取得できた場合のＡＣＫ（Acknowledgement）、または受信信号に誤りがあった場合のＮＡＣＫ（Negative Acknowledgement）を伝送する。これに対し、ＭＩＭＯ方式で複数コードワードを用いたＨＡＲＱ制御を行う場合、送信装置から受信装置へは、制御チャネル（制御ＣＨ）におけるパイロット信号と、コードワード毎（伝送パス毎）に設ける複数のＲＶパラメータを含む制御信号とを伝送する。受信装置から送信装置へは、応答信号としてコードワード毎（伝送パス毎）のＡＣＫまたはＮＡＣＫを伝送する。

上記のような複数コードワードを用いたＨＡＲＱ制御では、コードワード毎にＨＡＲＱ制御の情報が必要になる。このため、コードワード数がＮ倍になると、ＨＡＲＱ制御に必要な受信装置から送信装置への上り方向のＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバックや、送信装置から受信装置への下り方向のＲＶパラメータのシグナリングがＮ倍になってしまう。これにより、制御信号や応答信号を伝送するためのシグナリングに多くのリソースを割く必要が生じるため、スループットの低減につながる。
3GPP TSG RAN WG1 #42, R1-050912, Qualcomm Europe, "MIMO proposal for MIMO-WCDMA evaluation", Aug 29th - Sep 2nd, 2005

前述したように、複数コードワードを用いたＨＡＲＱ制御等による再送制御を行う場合には、コードワード毎（すなわち複数の送信アンテナやビームによる伝送パス毎）に制御情報が必要であるため、ＲＶパラメータ等を含む制御信号やＡＣＫ／ＮＡＣＫの応答信号などの制御情報を伝送するためのシグナリングに多くのリソースが必要となり、伝送時にオーバーヘッドが生じてスループットの低減を招くという課題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、複数コードワードを用いた再送制御のためのシグナリングのオーバーヘッドを低減でき、スループットを向上させることが可能な無線通信装置、無線通信システム及び無線通信方法を提供することを目的とする。

本発明は、第１に、複数のコードワードを用いたデータ伝送を行う無線通信装置であって、前記複数のコードワードにより送信されたデータの再送制御を行う再送制御部と、前記複数のコードワードにおける各コードワードの品質順位に応じて、前記再送制御に関する制御情報のリソースを配分するリソース配分部とを備え、前記リソース配分部は、品質順位の低いコードワードに他より少ないリソースを割り当てる無線通信装置を提供する。 これにより、複数コードワードを用いた再送制御のためのシグナリングのオーバーヘッドを低減することが可能となる。

また本発明は、第２に、上記の無線通信装置であって、前記複数のコードワードにより送信されたデータを復調する復調部と、前記再送制御に関する制御情報として、前記復調した各コードワードのデータの復調結果に対応する応答信号を生成する応答信号生成部とを備え、前記リソース配分部は、品質順位の低い下位のコードワードに対する応答信号に他より少ないリソースを割り当てるものを含む。
これにより、複数コードワードを用いた再送制御を行う際に、受信局から送信局への応答信号に関する制御情報のリソース割り当てを調整することで、再送制御のためのシグナリングのオーバーヘッドを低減することが可能となる。

また本発明は、第３に、上記の無線通信装置であって、前記複数のコードワードによりデータを送信する送信部と、前記再送制御に関する制御情報として、前記送信する各コードワードに対応する再送制御用のパラメータを含む制御信号を設定する制御信号設定部とを備え、前記リソース配分部は、品質順位の低い下位のコードワードに対する制御信号に他より少ないリソースを割り当てるものを含む。
これにより、複数コードワードを用いた再送制御を行う際に、送信局から受信局への制御信号に関する制御情報のリソース割り当てを調整することで、再送制御のためのシグナリングのオーバーヘッドを低減することが可能となる。

本発明は、第４に、複数のコードワードを用いたデータ伝送を行う無線通信装置であって、前記複数のコードワードにより送信されたデータを復調する復調部と、前記復調した各コードワードのデータの復調結果に対応する応答信号を生成する応答信号生成部とを備え、前記応答信号生成部は、品質順位の低い下位のコードワードに他より少ないリソースを割り当てて前記応答信号を生成する無線通信装置を提供する。
これにより、複数コードワードを用いた再送制御を行う際に、受信局から送信局への応答信号に関する制御情報のリソース割り当てを調整することで、再送制御のためのシグナリングのオーバーヘッドを低減することが可能となる。

また本発明は、第５に、上記の無線通信装置であって、前記応答信号生成部は、前記応答信号として各コードワードについてデータが正常に復調できたか否かを示すＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を生成するもので、前記リソースとしてシンボル数、サブキャリア数、ビット数、電力制御値のうちの少なくともいずれか一つを含むリソースに関するコードワード毎のリソース割り当てを行うものを含む。

また本発明は、第６に、上記の無線通信装置であって、前記応答信号生成部は、前記品質順位に従って、品質順位の高い上位のコードワードに他より多くのリソースを割り当て、品質順位の低い下位のコードワードに他より少ないリソースを割り当てて前記応答信号を生成するものを含む。

本発明は、第７に、複数のコードワードを用いたデータ伝送を行う無線通信装置であって、前記複数のコードワードによりデータを送信する送信部と、前記データを送信した相手局からフィードバックされる応答信号を復調する応答信号復調部とを備え、前記応答信号復調部は、前記送信したコードワードの品質順位及び各コードワードに割り当てられたリソース量に基づいて前記応答信号を復調する無線通信装置を提供する。
これにより、コードワードの品質順位及び各コードワードに割り当てられたリソース量に基づいて各コードワードに対応する応答信号を適切に復調することが可能となる。

本発明は、第８に、複数のコードワードを用いたデータ伝送を行う無線通信装置であって、前記複数のコードワードによりデータを送信する送信部と、前記送信する各コードワードに対応する再送制御用のパラメータを含む制御信号を設定する制御信号設定部とを備え、前記制御信号設定部は、品質順位の低い下位のコードワードに対する制御信号に他より少ないリソースを割り当てて前記制御信号を設定する無線通信装置を提供する。
これにより、複数コードワードを用いた再送制御を行う際に、送信局から受信局への制御信号に関する制御情報のリソース割り当てを調整することで、再送制御のためのシグナリングのオーバーヘッドを低減することが可能となる。

また本発明は、第９に、上記の無線通信装置であって、前記制御信号設定部は、前記再送制御用のパラメータとしてＲＶパラメータを含む制御信号を設定するもので、前記リソースとして前記ＲＶパラメータの内容、ビット数のうちの少なくともいずれか一つを含むリソースに関するコードワード毎のリソース割り当てを行うものを含む。

また本発明は、第１０に、上記の無線通信装置であって、前記制御信号設定部は、前記品質順位に従って、品質順位の高い上位のコードワードに対応するＲＶパラメータに他より多くのリソースを割り当て、品質順位の低い下位のコードワードに対応するＲＶパラメータの内容、ビット数のうちの少なくともいずれか一つを他より削減して前記制御信号を設定するものを含む。

本発明は、第１１に、複数のコードワードを用いたデータ伝送を行う無線通信装置であって、前記複数のコードワードにより送信されたデータを復調する復調部と、前記データの再送が行われた場合に再送パケットの合成を行う合成部とを備え、前記合成部は、各コードワードの品質順位により設定され相手局から伝送された制御信号の内容に基づいて前記再送パケットを合成する無線通信装置を提供する。
これにより、コードワードの品質順位及び各コードワードに割り当てられた制御信号の内容に基づき、各コードワードに対応する再送制御の指示を受けて適切に再送信号の処理を実行することが可能となる。

本発明は、第１２に、上記いずれかに記載の無線通信装置を備える無線通信基地局装置を提供する。

本発明は、第１３に、上記いずれかに記載の無線通信装置を備える無線通信移動局装置を提供する。

本発明は、第１４に、複数のコードワードを用いたデータ伝送を行う無線通信システムであって、
前記複数のコードワードにより送信装置から送信されたデータを復調する復調部と、前記復調した各コードワードのデータの復調結果に対応する応答信号を生成する際、品質順位の低い下位のコードワードに他より少ないリソースを割り当てて応答信号を生成する応答信号生成部と、を有する受信装置と、
前記複数のコードワードにより受信装置へデータを送信する送信部と、前記データを送信した受信装置からフィードバックされる応答信号を復調する際、前記送信したコードワードの品質順位及び各コードワードに割り当てられたリソース量に基づいて応答信号を復調する応答信号復調部と、を有する送信装置とを備える無線通信システムを提供する。

本発明は、第１５に、複数のコードワードを用いたデータ伝送を行う無線通信システムであって、
前記複数のコードワードにより受信装置へデータを送信する送信部と、前記送信する各コードワードに対応する再送制御用のパラメータを含む制御信号を設定する際、品質順位の低い下位のコードワードに対する制御信号に他より少ないリソースを割り当てて制御信号を設定する制御信号設定部と、を有する送信装置と、
前記複数のコードワードにより送信装置から送信されたデータを復調する復調部と、前記データの再送が行われた場合に再送パケットの合成を行う際、各コードワードの品質順位により設定され前記送信装置から伝送された制御信号の内容に基づいて再送パケットを合成する合成部と、を有する受信装置とを備える無線通信システムを提供する。

本発明は、第１６に、複数のコードワードを用いたデータ伝送を行う無線通信方法であって、
受信装置において、前記複数のコードワードにより送信装置から送信されたデータを復調する復調ステップと、前記復調した各コードワードのデータの復調結果に対応する応答信号を生成する際、品質順位の低い下位のコードワードに他より少ないリソースを割り当てて応答信号を生成する応答信号生成ステップとを有し、
送信装置において、前記複数のコードワードにより受信装置へデータを送信する送信ステップと、前記データを送信した受信装置からフィードバックされる応答信号を復調する際、前記送信したコードワードの品質順位及び各コードワードに割り当てられたリソース量に基づいて応答信号を復調する応答信号復調ステップとを有する無線通信方法を提供する。

本発明は、第１７に、複数のコードワードを用いたデータ伝送を行う無線通信方法であって、
送信装置において、前記複数のコードワードにより受信装置へデータを送信する送信ステップと、前記送信する各コードワードに対応する再送制御用のパラメータを含む制御信号を設定する際、品質順位の低い下位のコードワードに対する制御信号に他より少ないリソースを割り当てて制御信号を設定する制御信号設定ステップとを有し、
受信装置において、前記複数のコードワードにより送信装置から送信されたデータを復調する復調ステップと、前記データの再送が行われた場合に再送パケットの合成を行う際、各コードワードの品質順位により設定され前記送信装置から伝送された制御信号の内容に基づいて再送パケットを合成する合成ステップとを有する無線通信方法を提供する。

本発明によれば、複数コードワードを用いた再送制御のためのシグナリングのオーバーヘッドを低減でき、スループットを向上させることが可能な無線通信装置、無線通信システム及び無線通信方法を提供できる。

複数コードワードを用いたＨＡＲＱ制御において伝送される制御信号の例を模式的に示す図 本発明の第１の実施の形態における複数コードワードに対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号のフォーマットの一例を示す図 本発明の第１の実施の形態で用いる受信装置（受信局）の主要部の構成を示すブロック図 本発明の第１の実施の形態で用いる送信装置（送信局）の主要部の構成を示すブロック図 第１の実施の形態における送信局と受信局との間の通信に関する全体処理の手順の具体例を示すシーケンス図 第１の実施の形態における送信パラメータの順位に応じたコードワード毎のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号のリソース割り当ての具体例を示す図 本発明の第２の実施の形態における複数コードワードに対応するＲＶパラメータのフォーマットの一例を示す図 本発明の第２の実施の形態で用いる送信装置（送信局）の主要部の構成を示すブロック図 本発明の第２の実施の形態で用いる受信装置（受信局）の主要部の構成を示すブロック図 第２の実施の形態における送信パラメータの順位に応じたコードワード毎のＲＶパラメータのリソース割り当ての具体例を示す図 複数コードワードを用いたＨＡＲＱ制御におけるオーバーヘッドの増大を模式的に示す図

符号の説明

１１ａ、１１ｂ アンテナ
１２ａ、１２ｂ 受信ＲＦ部
１３ チャネル推定部
１４、６４ 制御信号復調部
１５ ＭＩＭＯ復調部
１６ 復号部
１７ 尤度保存部
１８ ＣＲＣ検査部
１９ ＳＩＮＲ測定部
２０ フィードバック情報生成部
２１ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部
２２ 符号化部
２３ 多重部
２４ 送信ＲＦ部
３１ 符号化部
３２ レート・マッチング部
３３、５３ 再送信号制御部
３４、５４ 制御信号生成部
３５ ＭＩＭＯ多重部
３６ａ、３６ｂ 送信ＲＦ部
３７ａ、３７ｂ アンテナ
３８ 受信ＲＦ部
３９ 分離部
４０ 復調・復号部
４１ ＣＲＣ検査部
４２ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ復調部
１０１ 無線基地局
１０２ ユーザ端末

本実施の形態では、本発明に係る無線通信装置、無線通信システム及び無線通信方法の一例として、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output antenna：多入力・多出力アンテナ）を採用した無線通信システムにおいて、送信装置及び受信装置が複数のアンテナによって信号伝送を行い、複数コードワードを用いたＨＡＲＱ制御による再送制御（適応再送制御）を行う場合の構成例を示す。なお、下記の実施の形態は説明のための一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。

図１は複数コードワードを用いたＨＡＲＱ制御において伝送される制御信号の例を模式的に示す図である。ここでは一例として、携帯電話等の移動体通信用のセルラーシステムにおいて、送信装置（送信局）となる無線基地局（ＢＳ：Base Station）１０１から受信装置（受信局）となる移動局のユーザ端末（ＵＥ：User Equipment）１０２に対してＭＩＭＯ方式で信号を伝送する場合の例を示す。なお図１の例は、マルチアンテナでアンテナ毎に信号を伝送するとともに、これらのアンテナ毎にコードワードを付与する複数コードワードを用いた再送制御を行う例としている。

複数コードワードを用いてＨＡＲＱ制御による再送制御を行う場合、送信装置から受信装置へは、制御チャネル（制御ＣＨ）におけるパイロット信号と、コードワード毎（ここではアンテナ毎）に設ける複数のＲＶパラメータを含む制御信号とを伝送する。受信装置から送信装置へは、応答信号として、受信信号を正常に取得できた場合のＡＣＫまたは受信信号に誤りがあった場合のＮＡＣＫをコードワード毎に伝送する。制御チャネルでは、変調方式や符号化率に関する情報を受信装置に通知する。ＲＶパラメータでは、何回目の送信かを示す送信回数、パリティの開始位置などを含む情報を受信装置に通知する。ここでは、ＩＲ（Incremental Redundancy）合成を用いた再送制御を想定している。

複数コードワードを用いたＨＡＲＱ制御によって、複数の送信アンテナやビームによる伝送パス単位で変調方式、符号化率を制御することで、ＭＩＭＯの各チャネル（伝送パス）を有効利用できる。また、コードワード単位（伝送パス単位）でＨＡＲＱを適応的に制御できるので、再送効率が良いという利点がある。

このような複数コードワードを用いたＨＡＲＱ制御を行う場合に、本実施の形態では、再送制御に関する制御情報をやり取りするための制御信号や応答信号のシグナリングにおいてリソース配分を調整して効率化し、オーバーヘッドを低減させるようにする。

複数コードワードの再送制御では、データ伝送に関するスループットの寄与度は、品質の良い上位コードワードが支配的である。すなわち、ＳＩＮＲ等の品質が良くて高符号化率、多値数の変調方式のものがスループットに大きく作用する。また、コードワードの順位（品質順位）の情報は、制御チャネルを用いて送信装置と受信装置との間で共有されている。本実施の形態ではこの点に着目し、制御信号や応答信号のシグナリングにおいて、品質の良い上位のコードワードに対応する信号に多くのリソースを割り当て、品質の劣る下位のコードワードに対応する信号には少ないリソースを割り当てることで、複数コードワード間のリソース配分にメリハリをつけ、上位のコードワードに対応する制御情報をより高スペックで伝送するとともに、下位のコードワードに対応する制御情報用のリソースを削減する。これにより、再生制御に関するオーバーヘッドを低減しながら、データ伝送のスループットを向上させる。このリソース配分による効果は、アンテナ数やビーム数などの伝送パスが増える程、より大きな効果が得られる。

（第１の実施の形態）
まず、第１の実施の形態における再送制御に関するシグナリングのリソース配分として、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号のリソース配分について説明する。第１の実施の形態では、受信装置から送信装置へフィードバックするコードワード毎のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号において、品質が劣る下位コードワードに対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に少ないリソースを割り当てるようにする。

このとき、受信装置は、複数コードワードで送信されたデータを復調するとともに、各コードワードの復調結果に対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を含むフィードバック信号を生成する際、品質の劣る下位のコードワードほど少ないリソースでＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を生成する。また、送信装置は、受信装置へ複数コードワードでデータを送信するとともに、受信装置からのフィードバック信号を復調する際に、送信したコードワードの品質順位、及び対応するリソース数に基づいて各コードワードに対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を検出する。

図２は第１の実施の形態における複数コードワードに対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号のフォーマットの一例を示す図である。ここでは、４つのＭＩＭＯチャネル（伝送パス）でデータを伝送し、再送制御用に伝送パス毎に４つのコードワードを用いる場合の例を示す。各コードワードに対応する伝送信号の品質が、受信時のＳＩＮＲに対応するものとして、所望信号に関する受信品質を表す情報であるＣＱＩ（Channel Quality Indicator）値で示される。

図２の例では、コードワードＣＷ１のＣＱＩが３、コードワードＣＷ２のＣＱＩが８、コードワードＣＷ３のＣＱＩが１９、コードワードＣＷ４のＣＱＩが１０としている。このＣＱＩ値の数字が大きいほど、品質が良い上位のコードワードであることを示している。よって、品質順位は、上位からコードワードＣＷ３、ＣＷ４、ＣＷ２、ＣＷ１の順になる。この場合、上位のコードワードＣＷ３に対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫには８リソース、その次のコードワードＣＷ４に対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫには半分の４リソース、さらに次のコードワードＣＷ２に対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫにはさらに半分の２リソース、下位のコードワードＣＷ１に対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫにはさらに半分の１リソースを割り当てる。なお、図２では複数のコードワードのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の配置順序を品質順位と同じにしているが、各ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の配置順序は適宜設定すればよい。

これにより、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを誤っても影響の小さいコードワードに用いるフィードバック用のリソースを少なくできるので、複数コードワードを用いたＨＡＲＱ制御におけるシグナシングのオーバーヘッドを小さくできる。

次に、第１の実施形態に係る無線通信システムの受信装置及び送信装置の具体例の構成を説明する。

図３は本発明の第１の実施の形態で用いる受信装置（受信局）の主要部の構成を示すブロック図、図４は本発明の第１の実施の形態で用いる送信装置（送信局）の主要部の構成を示すブロック図である。

本実施の形態では、図３に示した受信局と図４に示した送信局との間で電波を用いて無線通信を行う場合を想定している。例えば、携帯電話等の移動体通信の通信サービスを提供するセルラーシステムの無線通信基地局装置（無線基地局、ＢＳ）に図４に示す送信局（送信装置）を適用し、携帯電話装置などの無線通信移動局装置であるユーザ端末（ＵＥ）に図３に示す受信局（受信装置）を適用することが想定される。また、ここでは送受信双方で複数のアンテナを使用して無線送受信を行うＭＩＭＯシステムを構成することを前提としている。なお、通信信号の形態としては、例えば、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）信号によるマルチキャリア通信方式で通信を行い、パケット単位で順次に送信する場合などが想定される。

図３に示す受信局は、複数のアンテナ１１ａ、１１ｂと、複数の受信ＲＦ部１２ａ、１２ｂと、チャネル推定部１３と、制御信号復調部１４と、ＭＩＭＯ復調部１５と、復号部１６と、尤度保存部１７と、ＣＲＣ検査部１８と、ＳＩＮＲ測定部１９と、フィードバック情報生成部２０と、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部２１と、符号化部２２と、多重部２３と、送信ＲＦ部２４とを備えている。

相手局（例えば図４に示す送信局）から送信される電波は、独立した複数のアンテナ１１ａ、１１ｂによりそれぞれ受信される。アンテナ１１ａで受信された電波の高周波信号は、受信ＲＦ部１２ａでベースバンド信号などの比較的低い周波数帯の信号に変換された後、フーリエ変換、パラレル／シリアル変換等の処理が行われてシリアルデータの受信信号に変換される。同様に、アンテナ１１ｂで受信された電波の高周波信号は、受信ＲＦ部１２ｂでベースバンド信号などの比較的低い周波数帯の信号に変換された後、フーリエ変換、パラレル／シリアル変換等の処理が行われてシリアルデータの受信信号に変換される。これらの受信ＲＦ部１２ａ、１２ｂの出力は、チャネル推定部１３、制御信号復調部１４、ＭＩＭＯ復調部１５に入力される。

チャネル推定部１３は、相手局（送信局）の各送信アンテナから送信される信号に含まれているパイロット信号に基づいてチャネル推定を実施し、チャネル推定値を算出する。算出されたチャネル推定値はＭＩＭＯ復調部１５、ＳＩＮＲ測定部１９に入力される。制御信号復調部１４は、パイロット信号とともに送信される制御信号を復調し、送信信号の変調方式や符号化率、ＣＱＩ値などを示す送信パラメータなどを抽出する。復調された制御信号は、ＭＩＭＯ復調部１５、復号部１６、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部２１、多重部２３に入力される。

ＭＩＭＯ復調部１５は、チャネル推定部１３から受け取ったチャネル推定値を用いて自局に対応する受信信号の復調処理を行う。そして、デインターリーブ処理、変調多値数や符号化率が送信側と一致するようにレート・デマッチング処理等を行う。復号部１６は、ＭＩＭＯ復調部１５から入力される受信信号について復号処理を行って受信したデータを復元する。この際、尤度保存部１７に保存された過去の受信信号の尤度情報と現在の受信信号の尤度情報とを合成する尤度合成処理等を行う。ＣＲＣ検査部１８は、復号部１６から出力されるデータについてＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）検査を実施して、データエラーの有無を調べる。このとき、ＣＲＣ検査部１８は、アンテナ毎の各コードワードの誤り検出結果をＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部２１に出力する。そして、ＣＲＣ検査部１８より受信データとして出力される。

ＳＩＮＲ測定部１９は、パイロット信号の受信状態を検出し、アンテナ毎の各コードワードのＳＩＮＲを算出する。算出された各コードワードのＳＩＮＲは、フィードバック情報生成部２０に入力される。フィードバック情報生成部２０は、各コードワードのＳＩＮＲの情報を含むフィードバック情報を生成し、多重部２３に出力する。この各コードワードのＳＩＮＲは、所望信号に関する受信品質を表す情報であるＣＱＩ値に対応するものとなる。

ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部２１は、ＣＲＣ検査部１８からの各コードワードの誤り検出結果と、制御信号復調部１４からの各コードワードの品質順位とに基づき、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を生成し、多重部２３に出力する。ここで、復号結果がＯＫで受信に成功した場合は応答信号としてＡＣＫ（Acknowledgement）を出力し、復号結果がＮＧで受信に失敗した場合は応答信号としてＮＡＣＫ（Negative Acknowledgement）を出力する。このとき、品質が劣る下位コードワードほど少ないリソースを割り当てるようにする。

符号化部２２は、送信データの符号化処理を行って多重部２３に出力する。多重部２３は、入力したフィードバック情報、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号、符号化された送信データを含む送信信号等を多重処理する。そして、変調多値数や符号化率を適応的に設定するレート・マッチング処理、インターリーブ処理、変調処理等を行い、送信ＲＦ部２４に出力する。送信ＲＦ部２４では、シリアル／パラレル変換、逆フーリエ変換等の処理が行われた後、所定の無線周波数帯の高周波信号に変換され、電力増幅された後にアンテナ１１ａから電波として送信される。このとき、受信局から送信される各コードワードのＳＩＮＲやＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号等の応答信号を含む信号は、フィードバック信号として送信局に伝送される。

上記構成において、制御信号復調部１４及びＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部２１が再送制御部の機能を実現する。また、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部２１は、応答信号生成部の機能、リソース配分部の機能を実現する。ＭＩＭＯ復調部１５が復調部の機能を実現する。

一方、図４に示す送信局は、符号化部３１と、レート・マッチング部３２と、再送信号制御部３３と、制御信号生成部３４と、ＭＩＭＯ多重部３５と、複数の送信ＲＦ部３６ａ、３６ｂと、複数のアンテナ３７ａ、３７ｂと、受信ＲＦ部３８と、分離部３９と、復調・復号部４０と、ＣＲＣ検査部４１と、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ復調部４２とを備えている。

相手局（例えば図３に示す受信局）から送信される電波は、アンテナ３７ａにより受信される。アンテナ３７ａで受信された電波の高周波信号は、受信ＲＦ部３８でベースバンド信号などの比較的低い周波数帯の信号に変換された後、分離部３９に入力される。分離部３９は、受信信号からフィードバック信号に対応する部分を分離し、フィードバック信号に含まれる各コードワードのＳＩＮＲ、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号等の応答信号を抽出して出力する。各コードワードのＳＩＮＲ部分は制御信号生成部３４に入力され、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号部分はＡＣＫ／ＮＡＣＫ復調部４２に入力される。

復調・復号部４０は、分離部３９で分離された受信信号の復調処理、復号処理を行い、受信したデータを復元する。ＣＲＣ検査部４１は、復調・復号部４０から出力されるデータについてＣＲＣ検査を実施してデータエラーの有無を判定し、ＣＲＣ検査部４１より受信データとして出力される。

符号化部３１は、送信データの符号化処理を行ってレート・マッチング部３２に出力する。レート・マッチング部３２は、変調多値数や符号化率を適応的に設定するレート・マッチング処理を行い、ＭＩＭＯ多重部３５に出力する。ここで、符号化部３１及びレート・マッチング部３２は、再送信号制御部３３から出力される再送制御情報に基づいて符号化処理、レート・マッチング処理を行う。

再送信号制御部３３は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ復調部４２より出力される各コードワードのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づき、再送制御情報として再送制御に関するＲＶパラメータを設定する。制御信号生成部３４は、分離部３９からの各コードワードのＳＩＮＲと再送信号制御部３３からの再送制御情報に基づき、送信信号の各コードワードの変調方式や符号化率、ＣＱＩ値などを示す送信パラメータ、再送制御用のＲＶパラメータ等を含む制御信号を生成し、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ復調部４２及びＭＩＭＯ多重部３５に出力する。

ＡＣＫ／ＮＡＣＫ復調部４２は、該当受信局宛データの送信時に制御信号生成部３４が設定した送信パラメータを入力し、分離部３９からのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号部分について、各コードワードに対応した送信パラメータに基づいてリソース数を見積もり、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号をそれぞれ復調する。

ＭＩＭＯ多重部３５は、符号化された送信データを含む送信信号、送信パラメータ及びＲＶパラメータを含む制御信号等を多重処理する。そして、インターリーブ処理、変調処理等を行い、複数のアンテナに出力するそれぞれの送信信号を分離生成し、それぞれの送信信号を送信ＲＦ部３６ａ、３６ｂに出力する。

送信ＲＦ部３６ａ、３６ｂでは、送信信号についてシリアル／パラレル変換、逆フーリエ変換等の処理が行われた後、所定の無線周波数帯の高周波信号に変換され、電力増幅された後にアンテナ３７ａ、３７ｂから電波として送信される。送信局からの送信信号は、パイロット信号、制御信号、及び各種データを含むデータ信号などとして受信局に伝送される。

上記構成において、符号化部３１、レート・マッチング部３２、ＭＩＭＯ多重部３５が送信部の機能を実現する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ復調部４２、再送信号制御部３３、制御信号生成部３４が再送制御部の機能を実現する。また、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ復調部４２は応答信号復調部の機能を実現する。

次に、本実施の形態において、図３に示した受信局と図４に示した送信局との間で通信する場合の処理手順について、図５を参照しながら以下に説明する。図５は第１の実施の形態における送信局と受信局との間の通信に関する全体処理の手順の具体例を示すシーケンス図である。

送信局（送信装置）は、ステップＳ１でパイロットチャネルによりパイロット信号を受信局（受信装置）へ送信する。受信局（受信装置）では、ステップＳ２でパイロット信号を受信してパイロットチャネルの受信状態を観測し、ＳＩＮＲ測定部１９で各コードワード（ＣＷ）のＳＩＮＲを測定して算出する。このとき、複数のコードワードに関するＳＩＮＲの品質順位を把握しておく。そして、ステップＳ３において、ステップＳ２で算出した各コードワードのＳＩＮＲの情報を含むフィードバック情報をフィードバック情報生成部２０で生成し、受信局から送信局へ各コードワードのＳＩＮＲをフィードバックして報告する。

送信局は、ステップＳ４において、フィードバックされた各コードワードのＳＩＮＲに基づき、制御信号生成部３４で各コードワードの送信パラメータ（符号化率、変調方式、ＣＱＩ）を設定し、制御信号を生成する。そして、送信局は、ステップＳ５で、設定した送信パラメータに基づいて符号化部３１、レート・マッチング部３２、ＭＩＭＯ多重部３５にて処理を行い、各コードワードの送信データを生成する。そして、ステップＳ６で送信局から受信局へパイロット信号、制御信号、データ信号をそれぞれ送信する。

受信局は、ステップＳ７において、ステップＳ２と同様にＳＩＮＲ測定部１９によりパイロット信号の受信状態から各コードワード（ＣＷ）のＳＩＮＲを測定して算出する。また、ステップＳ８において、制御信号復調部１４により制御信号を復調し、符号化率、変調方式、ＣＱＩ等の送信パラメータを取り出す。続いて、ステップＳ９において、チャネル推定部１３により受信した各コードワードに対応するチャネル推定値を求め、ＭＩＭＯ復調部１５及び復号部１６によりステップＳ８で取り出した送信パラメータを用いて各コードワードの受信データを復調、復号することによって受信処理を行う。

次に、受信局は、ステップＳ１０において、復号部１６にてステップＳ９で復調した各コードワードの受信データに誤り訂正復号の処理を施す。そして、ステップＳ１１において、ＣＲＣ検査部１８にて誤り訂正復号後の受信信号に対し各コードワードの誤り検出処理を行う。その後、ステップＳ１２において、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部２１にてステップＳ１１での各コードワードの誤り検出結果と各コードワードの品質順位とにより、対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を生成する。そして、ステップＳ１３で、ステップＳ７で算出した各コードワードのＳＩＮＲの情報を含むフィードバック情報をフィードバック情報生成部２０で生成し、この各コードワードのＳＩＮＲとステップＳ１２で生成したＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号とを受信局から送信局へフィードバックして報告する。

ここで、本実施の形態において特徴的な動作である、ステップＳ１２におけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の生成動作について詳しく説明する。ＣＲＣ検査部１８は、各コードワードの誤り検出結果をＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部２１に出力する。このとき、例えば誤り検出結果として誤り無しで受信データを取得できた場合にはＡＣＫとして１を出力し、受信データに誤りを検出した場合にはＮＡＣＫとして０を出力する。

ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部２１は、ＣＲＣ検査部１８から受け取った各コードワードの誤り検出結果（１または０の値）と、制御信号復調部１４から受け取った送信パラメータ（ＣＱＩによる各コードワードの品質順位）とに基づいて、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を生成する。その際、各コードワードの品質順位に従い、品質の劣る下位コードワードほど少ないリソースを割り当てる。そして、生成したＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を多重部２３に出力する。なお、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の出力順序は、各コードワードの品質順位と同じにしてもよいし、コードワード番号の順番としてもよい。

図６は第１の実施の形態における送信パラメータの順位に応じたコードワード毎のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号のリソース割り当ての具体例を示す図である。図６（Ａ）に示す例は、図２と同様に、各コードワードＣＷ１〜ＣＷ４に対応する送信パラメータのＣＱＩが、順にＣＱＩ３、８、１９、１０であるとき、送信パラメータの大きいほうから品質順位をつけると４、３、１、２となる。送信パラメータ中のＣＱＩ値の数字が大きいほど、品質が良い上位のコードワードであることを示している。なお、送信パラメータは、端末間でＣＱＩ値そのものを伝送してもよいし、品質順位の数字を伝送してもよい。付与するリソースは、順位の最も高いコードワードＣＷ３に８リソースを、２番目のコードワードＣＷ４には半分の４リソースを、３番目のコードワードＣＷ２にはさらに半分の２リソースを、最も順位が低いコードワードＣＷ１にはさらに半分の１リソースを割り当てる。

ここで、送信パラメータのＣＱＩは、受信局がフィードバックしたＳＩＮＲに基づいて送信局が割り当てる情報であり、ＳＩＮＲの値そのものとする場合や、送信可能な情報ビット数とする場合などが考えられる。また、割り当てるリソース数については、例えばＯＦＤＭ信号の場合には１０ＦＤＭシンボル中の１サブキャリアを割り当てる場合や、ＣＤＭＡ信号の１チップとするなど、シンボル数やサブキャリア数、ビット数などの単位でのリソース配分が考えられる。さらに、上記のシンボル数・サブキャリア数は同一としながら割り当てる電力の制御値によるリソース配分も考えられる。具体的には、図６（Ｂ）に示すように、ＣＷ４にはＣＷ３より３ｄＢ小さい電力制御値を設定し、ＣＷ２にはＣＷ３より６ｄＢ小さい制御値、ＣＷ１にはＣＷ３より９ｄＢ小さい制御値を設定する、とする方法も考えられる。なお、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は、１または０の値で表現する他に、変調シンボルの位置などで表すことも可能である。

このようなＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の生成方法を採用することにより、例えば従来は品質を確保するために全コードワードに８つのリソースを割り当てるとした場合には計３２リソース必要であったところを、１５リソースまで削減できる。あるいは、平均的に４リソースずつ割り当てて計１６リソースを用いるとした場合に比べ、品質の良いコードワードの信頼性を確保しつつ、品質の悪いコードワードに無駄なリソースを割り当てずに済む、といった利点がある。

図５に戻り、送信局は、ステップＳ１４において、ステップＳ４で生成した制御信号の送信パラメータ（あるいは受信局から報告された送信パラメータ）に基づいて、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を復調する。ここで、本実施の形態において特徴的な動作である、ステップＳ１４におけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の復調動作について補足説明する。

分離部３９は、全コードワード用のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に対応する信号部分を分離して、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ復調部４２に出力する。制御信号生成部３４は、受信局へのデータ送信時にＣＱＩ値などの送信パラメータを設定し、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ復調部４２にも出力しておく。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ復調部４２は、該当受信局宛データの送信時に設定された送信パラメータを用いて、分離部３９から入力される信号について各コードワードに対応した送信パラメータに基づいてリソース数を見積もり、それぞれのコードワードのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を復調する。

次に、送信局は、ステップＳ１５において、フィードバックされた各コードワードのＳＩＮＲと復調したＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号とに基づき、制御信号生成部３４でステップＳ４と同様に各コードワードの送信パラメータ（符号化率、変調方式、ＣＱＩ）を設定し、制御信号を生成する。そして、ステップＳ１６で、設定した送信パラメータに基づいて符号化部３１、レート・マッチング部３２、ＭＩＭＯ多重部３５にて処理を行い、各コードワードの送信データを生成する。そして、ステップＳ１７で送信局から受信局へパイロット信号、制御信号、データ信号をそれぞれ送信する。

受信局は、ステップＳ１８において、ステップＳ７と同様にＳＩＮＲ測定部１９によりパイロット信号の受信状態から各コードワード（ＣＷ）のＳＩＮＲを測定して算出する。また、ステップＳ１９において、制御信号復調部１４により制御信号を復調し、符号化率、変調方式、ＣＱＩ等の送信パラメータを取り出す。続いて、ステップＳ２０において、チャネル推定部１３により受信した各コードワードに対応するチャネル推定値を求め、ＭＩＭＯ復調部１５及び復号部１６によりステップＳ１９で取り出した送信パラメータを用いて各コードワードの受信データを復調、復号することによって受信処理を行う。そして、ステップＳ２１において、復号部１６及び尤度保存部１７にてステップＳ１１で誤りを検出したコードワードに対し尤度合成処理を施す。

次に、受信局は、ステップＳ２２において、復号部１６にてステップＳ２０で復調した各コードワードの受信データに誤り訂正復号の処理を施す。そして、ステップＳ２３において、ＣＲＣ検査部１８にて誤り訂正復号後の受信信号に対し各コードワードの誤り検出処理を行う。その後、ステップＳ２４において、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部２１にてステップＳ１２と同様にして、各コードワードの誤り検出結果と品質順位とにより、対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を生成する。そして、ステップＳ２５で、ステップＳ１８で算出した各コードワードのＳＩＮＲの情報を含むフィードバック情報をフィードバック情報生成部２０で生成し、この各コードワードのＳＩＮＲとステップＳ２４で生成したＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号とを受信局から送信局へフィードバックして報告する。

上述したように、第１の実施の形態では、複数コードワードを用いたＨＡＲＱ制御を行う際に、受信装置から送信装置へフィードバックするコードワード毎のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号において、品質が劣る下位コードワードに対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に少ないリソースを割り当てるようにしている。すなわち、品質の良い上位のコードワードに対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号には多くのリソースを割り当ててより信頼性が高い状態でフィードバックし、下位のコードワードに対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は多少信頼性が落ちてもスループットへの影響は小さいため、割り当てるリソースを削減してオーバーヘッドを小さくする。これによって、再生制御用の応答信号に関する制御情報のシグナリングのオーバーヘッドを低減でき、スループットを向上させることが可能となる。

（第２の実施の形態）
まず、第２の実施の形態における再送制御に関するシグナリングのリソース配分として、ＲＶパラメータのリソース配分について説明する。第２の実施の形態では、送信装置から受信装置へ通知するコードワード毎のＲＶパラメータにおいて、品質が劣る下位コードワードに対応するＲＶパラメータに少ないリソースを割り当てるようにする。

このとき、送信装置は、複数コードワードでデータを送信するとともに、各コードワードに対応するＲＶパラメータを通知する下り方向の制御信号のシグナリングとして、ＲＶパラメータをコードワードの品質順位に従って設定し、品質の劣る下位のコードワードに対応するＲＶパラメータの内容を削減する。また、受信装置は、送信装置から送信された各コードワードのデータを受信して復調するとともに、再送が行われた場合、送信装置から通知された下り方向の制御信号のシグナリングに基づきＲＶパラメータを復調し、このＲＶパラメータに従って再送パケットの合成処理を行う。

図７は第２の実施の形態における複数コードワードに対応するＲＶパラメータのフォーマットの一例を示す図である。ここでは、４つのＭＩＭＯチャネル（伝送パス）でデータを伝送し、再送制御用に伝送パス毎に４つのコードワードを用いる場合の例を示す。

図７の例では、コードワードＣＷ１のＣＱＩが３、コードワードＣＷ２のＣＱＩが８、コードワードＣＷ３のＣＱＩが１９、コードワードＣＷ４のＣＱＩが１０としている。よって、品質順位は、上位からコードワードＣＷ３、ＣＷ４、ＣＷ２、ＣＷ１の順になる。この場合、上位のコードワードＣＷ３に対応するＲＶパラメータには、新規のパケットかどうかを示すインジケータ（New data indicator：NDI）に１ビット、パリティビットの開始位置を示すインジケータ（Parity）に２ビット、変調シンボルのコンスタレーション番号（コンスタレーションＩＤ）を示すインジケータ（Const）２ビットの計５ビットを割り当てる。その次のコードワードＣＷ４に対応するＲＶパラメータには、NDIに１ビット、ParityとConstの組み合わせに２ビットの計３ビットを割り当てる。さらに次のコードワードＣＷ２と下位のコードワードＣＷ１にそれぞれ対応するＲＶパラメータには、NDIの１ビットのみを割り当てる。なお、図２６は複数のコードワードのＲＶパラメータの配置順序を品質順位と同じにしているが、各ＲＶパラメータの配置順序はコードワード番号の順番とするなど、適宜設定してもよい。

これにより、ＲＶパラメータの自由度を下げても影響の小さいコードワードに用いる下りシグナリング用のリソースを少なくできるので、複数コードワードを用いたＨＡＲＱ制御におけるシグナシングのオーバーヘッドを小さくできる。

次に、第２の実施形態に係る無線通信システムの送信装置及び受信装置の具体例の構成を説明する。

図８は本発明の第２の実施の形態で用いる送信装置（送信局）の主要部の構成を示すブロック図、図９は本発明の第２の実施の形態で用いる受信装置（受信局）の主要部の構成を示すブロック図である。

第２の実施の形態は第１の実施の形態の一部を変更した例である。なお、第２の実施の形態において第１の実施の形態と同様の要素は同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

図８に示す送信局は、図４の構成に対し、再送信号制御部５３及び制御信号生成部５４の動作が異なっている。ここで、本実施の形態において特徴的な動作である、ＲＶパラメータの生成動作について詳しく説明する。

再送信号制御部５３は、前回のデータ生成に用いた送信パラメータにおけるＣＱＩ値の大きい方からつけた品質順位と、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号復調部４２から出力される各コードワードのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号とに基づいて、各コードワードのＲＶパラメータの合計ビット数（以下、ＲＶ合計ビット数という）を決定する。ＲＶ合計ビット数には、新規のパケットかどうかを示すインジケータ（New data indicator：NDI）、パリティビットの開始位置を示すインジケータ（Parity）、変調シンボルのコンスタレーション番号（コンスタレーションＩＤ）を示すインジケータ（Const）の３つが含まれる。

さらに再送信号制御部５３は、分離部３９から出力される各コードワードのＳＩＮＲに基づいて、各コードワードの送信パラメータ（符号化率、変調方式、ＣＱＩ）を設定するとともに、自身で決定したＲＶ合計ビット数に応じてＲＶパラメータを設定する。ここで、各コードワードの品質順位に従い、ＳＩＮＲに基づくＣＱＩ値の順位の最も高い（品質が良い）上位のコードワードには前述のパラメータのNDI、Parity、Constの全てのインジケータを付与し、ＣＱＩ値の順位の低い（品質の劣る）下位のコードワードには前述のパラメータのうちParityやConstのインジケータを用いない構成とする。詳細は後述する。

送信局が符号化部３１、レート・マッチング部３２、ＭＩＭＯ多重部３５にて各コードワードの送信データを生成する際、これらのＲＶパラメータに応じた処理を行う。具体的には、再送信号制御部５３は、NDIが１のときのみ新規送信データを生成するよう符号化部３１に指示し、パリティビットの開始位置に応じたレート・マッチング処理を行うようレート・マッチング部３２に指示し、変調シンボルのコンスタレーション番号に対応した変調を行うようＭＩＭＯ多重部３５に指示する。また、再送信号制御部５３は、ここで設定した送信パラメータ及びＲＶパラメータを制御信号生成部５４に出力する。

制御信号生成部５４は、再送信号制御部５３から受け取った送信パラメータ及びＲＶパラメータを用い、所定のフォーマットに沿った制御信号を生成してＭＩＭＯ多重部３５に出力する。

上記構成において、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ復調部４２、再送信号制御部５３、制御信号生成部５４が再送制御部の機能を実現する。また、再送信号制御部５３が制御信号設定部の機能を実現し、再送信号制御部５３または制御信号生成部５４がリソース配分部の機能を実現する。

一方、図９に示す受信局は、図３の構成に対し、制御信号復調部６４の動作が異なっている。制御信号復調部６４は、受信信号から制御信号を取り出し、各コードワードの送信信号の変調方式や符号化率、ＣＱＩ値などを示す送信パラメータを復調する。続いて、制御信号復調部６４は、取り出した送信パラメータのＣＱＩ値の順位に応じて、対応するコードワードのＲＶパラメータを復調する。

さらに制御信号復調部６４は、送信パラメータとＲＶパラメータに対応した変調方式の情報をＭＩＭＯ復調部１５に出力し、同様に送信パラメータ及びＲＶパラメータに対応した符号化率とパリティ開始位置及び再送合成の指示情報を復号部１６に出力する。

上記構成において、制御信号復調部６４及びＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部２１が再送制御部の機能を実現する。また、制御信号復調部６４及び復号部１６が合成部の機能を実現する。

図１０は第２の実施の形態における送信パラメータの順位に応じたコードワード毎のＲＶパラメータのリソース割り当ての具体例を示す図である。図７と同様に、各コードワードＣＷ１〜ＣＷ４に対応する送信パラメータのＣＱＩが、順にＣＱＩ３、８、１９、１０であるとき、送信パラメータの大きいほうから品質順位をつけると４、３、１、２となる。送信パラメータ中のＣＱＩ値の数字が大きいほど、品質が良い上位のコードワードであることを示している。

付与するリソースは、順位の最も高いコードワードＣＷ３にNDI（１ビット）＋Parity（２ビット）＋Const（２ビット）の計５ビットを割り当てる。２番目のコードワードＣＷ４にはNDI（１ビット）＋Parity（１ビット）＋Const（１ビット）の計３ビットを割り当てる。３番目のコードワードＣＷ２及び最も順位が低いコードワードＣＷ１には、NDI（１ビット）の計１ビットのみを割り当てる。このようなＲＶパラメータの生成方法を採用することにより、例えば従来は品質を確保するために全コードワードに５ビットを用いるとした場合には計２０ビット必要であったところを、１０ビットまで削減できる。

このようにコードワード毎に品質順位に応じてＲＶパラメータの各内容のビット数を設定することで、ＨＡＲＱによる再送制御を行う際に、上位のコードワードは細かく制御し、下位のコードワードは粗く制御するように、制御のレベルを調整できる。ＲＶパラメータにおいてビット数を減らした内容のインジケータについては、固定値としたり、事前に取り決めたルールに従って決定するなどの方法で再送制御時のパラメータを設定すればよい。

上述したように、第２の実施の形態では、複数コードワードを用いたＨＡＲＱ制御を行う際に、送信装置から受信装置へ通知する制御信号中のコードワード毎のＲＶパラメータにおいて、品質が劣る下位コードワードに対応するＲＶパラメータに少ないビット数を割り当てるようにしている。すなわち、品質の良い上位のコードワードに対応するＲＶパラメータには多くのビット数を割り当ててより自由度が高い再送制御情報を通知し、下位のコードワードに対応するＲＶパラメータは多少自由度が落ちてもスループットへの影響は小さいため、割り当てるビット数を削減してオーバーヘッドを小さくする。これによって、再生制御用の制御信号に関する制御情報のシグナリングのオーバーヘッドを低減でき、スループットを向上させることが可能となる。

なお、上述の実施の形態においては、送信装置と受信装置との間で用いる複数のコードワードは、４つの場合を示したが、コードワードの数については、２つや８つなど、アンテナ数やビーム数などに応じて増減した場合においても同様に適用可能である。

また、上述したように、本発明に係る無線通信装置は、移動体通信システムにおける移動局装置（通信端末装置）及び基地局装置に搭載することが可能であり、これにより上記と同様の作用効果を有する無線通信移動局装置、無線通信基地局装置、及び移動体通信システムを提供することができる。

なお、本発明は上記の実施形態において示されたものに限定されるものではなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。

上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。

また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。

さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、２００７年６月１５日出願の日本特許出願（特願２００７−１５９４０６）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

本発明は、複数コードワードを用いた再送制御のためのシグナリングのオーバーヘッドを低減でき、スループットを向上させることが可能となる効果を有し、複数のアンテナを使用して通信を行うＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）等に適用可能な無線通信装置、無線通信システム及び無線通信方法等として有用である。

本発明は、複数のアンテナを使用して通信を行うＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）等に適用可能な無線通信装置、無線通信システム及び無線通信方法に関する。

近年、無線通信技術において限られた周波数帯域を有効に利用し高速伝送を実現するシステムとしてＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）が注目されている。ＭＩＭＯは、送受信双方において複数のアンテナを使ってデータを伝送する技術である。複数の送信アンテナから異なるデータを送信することにより、時間・周波数リソースを拡大することなく伝送容量を向上させることができる。

ＭＩＭＯにおけるデータ伝送方法として、複数コードワード（ＭＣＷ：Multi Code Word）の適用が有効である。複数コードワードは、複数の送信アンテナやビームにより形成される各伝送パスのデータ毎にＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）を付与したうえで畳み込み符号やTurbo符号、LDPC符号などの誤り訂正符号を付与し、該当する伝送パス（送信アンテナやビーム）に対応するＳＩＮＲ（Signal-to-Interference plus Noise power Ratio）に応じた変調方式及び符号化率の設定を可能としている。このように柔軟な変調方式及び符号化率の設定が可能なことに加え、複数コードワードでは、伝送パス毎にＣＲＣによる誤り検出が可能であることから、再送制御の単位を伝送パス単位（送信アンテナやビーム単位）とすることができ、効率良く再送制御による利得を得られる。

図１１は複数コードワードを用いたＨＡＲＱ制御におけるオーバーヘッドの増大を模式的に示す図である。ここでは一例として、携帯電話等の移動体通信用のセルラーシステムにおいて、送信装置（送信局）となる無線基地局（ＢＳ：Base Station）から受信装置（受信局）となる移動局のユーザ端末（ＵＥ：User Equipment）に対して信号を伝送する場合の例を示す。図１１（Ａ）はＳＩＳＯ（Single-Input Single-Output）の場合、図１１（Ｂ）はＭＩＭＯの場合のそれぞれで伝送する制御信号の例を示している。

ハイブリッド−ＡＲＱ（Hybrid-Automatic Repeat reQuest）（以下、ＨＡＲＱと記載）による再送制御を行う場合、ＳＩＳＯ方式では１つのコードワードを用い、送信装置から受信装置へは、制御チャネル（制御ＣＨ）におけるパイロット信号と、１つのＲＶコードを含む制御信号とを伝送する。受信装置から送信装置へは、応答信号として、受信信号を正常に取得できた場合のＡＣＫ（Acknowledgement）、または受信信号に誤りがあった場合のＮＡＣＫ（Negative Acknowledgement）を伝送する。これに対し、ＭＩＭＯ方式で複数コードワードを用いたＨＡＲＱ制御を行う場合、送信装置から受信装置へは、制御チャネル（制御ＣＨ）におけるパイロット信号と、コードワード毎（伝送パス毎）に設ける複数のＲＶパラメータを含む制御信号とを伝送する。受信装置から送信装置へは、応答信号としてコードワード毎（伝送パス毎）のＡＣＫまたはＮＡＣＫを伝送する。

上記のような複数コードワードを用いたＨＡＲＱ制御では、コードワード毎にＨＡＲＱ制御の情報が必要になる。このため、コードワード数がＮ倍になると、ＨＡＲＱ制御に必要な受信装置から送信装置への上り方向のＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバックや、送信装置から受信装置への下り方向のＲＶパラメータのシグナリングがＮ倍になってしまう。これにより、制御信号や応答信号を伝送するためのシグナリングに多くのリソースを割く必要が生じるため、スループットの低減につながる。

3GPP TSG RAN WG1 #42, R1-050912, Qualcomm Europe, "MIMO proposal for MIMO-WCDMA evaluation", Aug 29th - Sep 2nd, 2005

前述したように、複数コードワードを用いたＨＡＲＱ制御等による再送制御を行う場合には、コードワード毎（すなわち複数の送信アンテナやビームによる伝送パス毎）に制御情報が必要であるため、ＲＶパラメータ等を含む制御信号やＡＣＫ／ＮＡＣＫの応答信号などの制御情報を伝送するためのシグナリングに多くのリソースが必要となり、伝送時にオーバーヘッドが生じてスループットの低減を招くという課題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、複数コードワードを用いた再送制御のためのシグナリングのオーバーヘッドを低減でき、スループットを向上させることが可能な無線通信装置、無線通信システム及び無線通信方法を提供することを目的とする。

本発明は、第１に、複数のコードワードを用いたデータ伝送を行う無線通信装置であって、前記複数のコードワードにより送信されたデータの再送制御を行う再送制御部と、前記複数のコードワードにおける各コードワードの品質順位に応じて、前記再送制御に関する制御情報のリソースを配分するリソース配分部とを備え、前記リソース配分部は、品質順位の低いコードワードに他より少ないリソースを割り当てる無線通信装置を提供する。
これにより、複数コードワードを用いた再送制御のためのシグナリングのオーバーヘッドを低減することが可能となる。

また本発明は、第２に、上記の無線通信装置であって、前記複数のコードワードにより送信されたデータを復調する復調部と、前記再送制御に関する制御情報として、前記復調した各コードワードのデータの復調結果に対応する応答信号を生成する応答信号生成部とを備え、前記リソース配分部は、品質順位の低い下位のコードワードに対する応答信号に他より少ないリソースを割り当てるものを含む。
これにより、複数コードワードを用いた再送制御を行う際に、受信局から送信局への応答信号に関する制御情報のリソース割り当てを調整することで、再送制御のためのシグナリングのオーバーヘッドを低減することが可能となる。

また本発明は、第３に、上記の無線通信装置であって、前記複数のコードワードによりデータを送信する送信部と、前記再送制御に関する制御情報として、前記送信する各コードワードに対応する再送制御用のパラメータを含む制御信号を設定する制御信号設定部とを備え、前記リソース配分部は、品質順位の低い下位のコードワードに対する制御信号に他より少ないリソースを割り当てるものを含む。
これにより、複数コードワードを用いた再送制御を行う際に、送信局から受信局への制御信号に関する制御情報のリソース割り当てを調整することで、再送制御のためのシグナリングのオーバーヘッドを低減することが可能となる。

本発明は、第４に、複数のコードワードを用いたデータ伝送を行う無線通信装置であって、前記複数のコードワードにより送信されたデータを復調する復調部と、前記復調した各コードワードのデータの復調結果に対応する応答信号を生成する応答信号生成部とを備え、前記応答信号生成部は、品質順位の低い下位のコードワードに他より少ないリソースを割り当てて前記応答信号を生成する無線通信装置を提供する。
これにより、複数コードワードを用いた再送制御を行う際に、受信局から送信局への応答信号に関する制御情報のリソース割り当てを調整することで、再送制御のためのシグナリングのオーバーヘッドを低減することが可能となる。

また本発明は、第５に、上記の無線通信装置であって、前記応答信号生成部は、前記応答信号として各コードワードについてデータが正常に復調できたか否かを示すＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を生成するもので、前記リソースとしてシンボル数、サブキャリア数、ビット数、電力制御値のうちの少なくともいずれか一つを含むリソースに関するコードワード毎のリソース割り当てを行うものを含む。

また本発明は、第６に、上記の無線通信装置であって、前記応答信号生成部は、前記品質順位に従って、品質順位の高い上位のコードワードに他より多くのリソースを割り当て、品質順位の低い下位のコードワードに他より少ないリソースを割り当てて前記応答信号を生成するものを含む。

本発明は、第７に、複数のコードワードを用いたデータ伝送を行う無線通信装置であって、前記複数のコードワードによりデータを送信する送信部と、前記データを送信した相手局からフィードバックされる応答信号を復調する応答信号復調部とを備え、前記応答信号復調部は、前記送信したコードワードの品質順位及び各コードワードに割り当てられたリソース量に基づいて前記応答信号を復調する無線通信装置を提供する。
これにより、コードワードの品質順位及び各コードワードに割り当てられたリソース量に基づいて各コードワードに対応する応答信号を適切に復調することが可能となる。

本発明は、第８に、複数のコードワードを用いたデータ伝送を行う無線通信装置であって、前記複数のコードワードによりデータを送信する送信部と、前記送信する各コードワードに対応する再送制御用のパラメータを含む制御信号を設定する制御信号設定部とを備え、前記制御信号設定部は、品質順位の低い下位のコードワードに対する制御信号に他より少ないリソースを割り当てて前記制御信号を設定する無線通信装置を提供する。
これにより、複数コードワードを用いた再送制御を行う際に、送信局から受信局への制御信号に関する制御情報のリソース割り当てを調整することで、再送制御のためのシグナリングのオーバーヘッドを低減することが可能となる。

また本発明は、第９に、上記の無線通信装置であって、前記制御信号設定部は、前記再送制御用のパラメータとしてＲＶパラメータを含む制御信号を設定するもので、前記リソースとして前記ＲＶパラメータの内容、ビット数のうちの少なくともいずれか一つを含むリソースに関するコードワード毎のリソース割り当てを行うものを含む。

また本発明は、第１０に、上記の無線通信装置であって、前記制御信号設定部は、前記品質順位に従って、品質順位の高い上位のコードワードに対応するＲＶパラメータに他より多くのリソースを割り当て、品質順位の低い下位のコードワードに対応するＲＶパラメータの内容、ビット数のうちの少なくともいずれか一つを他より削減して前記制御信号を設定するものを含む。

本発明は、第１１に、複数のコードワードを用いたデータ伝送を行う無線通信装置であって、前記複数のコードワードにより送信されたデータを復調する復調部と、前記データの再送が行われた場合に再送パケットの合成を行う合成部とを備え、前記合成部は、各コードワードの品質順位により設定され相手局から伝送された制御信号の内容に基づいて前記再送パケットを合成する無線通信装置を提供する。
これにより、コードワードの品質順位及び各コードワードに割り当てられた制御信号の内容に基づき、各コードワードに対応する再送制御の指示を受けて適切に再送信号の処理を実行することが可能となる。

本発明は、第１２に、上記いずれかに記載の無線通信装置を備える無線通信基地局装置を提供する。

本発明は、第１３に、上記いずれかに記載の無線通信装置を備える無線通信移動局装置を提供する。

本発明は、第１４に、複数のコードワードを用いたデータ伝送を行う無線通信システムであって、
前記複数のコードワードにより送信装置から送信されたデータを復調する復調部と、前記復調した各コードワードのデータの復調結果に対応する応答信号を生成する際、品質順位の低い下位のコードワードに他より少ないリソースを割り当てて応答信号を生成する応答信号生成部と、を有する受信装置と、
前記複数のコードワードにより受信装置へデータを送信する送信部と、前記データを送信した受信装置からフィードバックされる応答信号を復調する際、前記送信したコードワードの品質順位及び各コードワードに割り当てられたリソース量に基づいて応答信号を復調する応答信号復調部と、を有する送信装置とを備える無線通信システムを提供する。

本発明は、第１５に、複数のコードワードを用いたデータ伝送を行う無線通信システムであって、
前記複数のコードワードにより受信装置へデータを送信する送信部と、前記送信する各コードワードに対応する再送制御用のパラメータを含む制御信号を設定する際、品質順位の低い下位のコードワードに対する制御信号に他より少ないリソースを割り当てて制御信号を設定する制御信号設定部と、を有する送信装置と、
前記複数のコードワードにより送信装置から送信されたデータを復調する復調部と、前記データの再送が行われた場合に再送パケットの合成を行う際、各コードワードの品質順位により設定され前記送信装置から伝送された制御信号の内容に基づいて再送パケットを合成する合成部と、を有する受信装置とを備える無線通信システムを提供する。

本発明は、第１６に、複数のコードワードを用いたデータ伝送を行う無線通信方法であって、
受信装置において、前記複数のコードワードにより送信装置から送信されたデータを復調する復調ステップと、前記復調した各コードワードのデータの復調結果に対応する応答信号を生成する際、品質順位の低い下位のコードワードに他より少ないリソースを割り当てて応答信号を生成する応答信号生成ステップとを有し、
送信装置において、前記複数のコードワードにより受信装置へデータを送信する送信ステップと、前記データを送信した受信装置からフィードバックされる応答信号を復調する際、前記送信したコードワードの品質順位及び各コードワードに割り当てられたリソース量に基づいて応答信号を復調する応答信号復調ステップとを有する無線通信方法を提供する。

本発明は、第１７に、複数のコードワードを用いたデータ伝送を行う無線通信方法であって、
送信装置において、前記複数のコードワードにより受信装置へデータを送信する送信ステップと、前記送信する各コードワードに対応する再送制御用のパラメータを含む制御信号を設定する際、品質順位の低い下位のコードワードに対する制御信号に他より少ないリソースを割り当てて制御信号を設定する制御信号設定ステップとを有し、
受信装置において、前記複数のコードワードにより送信装置から送信されたデータを復調する復調ステップと、前記データの再送が行われた場合に再送パケットの合成を行う際、各コードワードの品質順位により設定され前記送信装置から伝送された制御信号の内容に基づいて再送パケットを合成する合成ステップとを有する無線通信方法を提供する。

本発明によれば、複数コードワードを用いた再送制御のためのシグナリングのオーバーヘッドを低減でき、スループットを向上させることが可能な無線通信装置、無線通信システム及び無線通信方法を提供できる。

複数コードワードを用いたＨＡＲＱ制御において伝送される制御信号の例を模式的に示す図 本発明の第１の実施の形態における複数コードワードに対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号のフォーマットの一例を示す図 本発明の第１の実施の形態で用いる受信装置（受信局）の主要部の構成を示すブロック図 本発明の第１の実施の形態で用いる送信装置（送信局）の主要部の構成を示すブロック図 第１の実施の形態における送信局と受信局との間の通信に関する全体処理の手順の具体例を示すシーケンス図 第１の実施の形態における送信パラメータの順位に応じたコードワード毎のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号のリソース割り当ての具体例を示す図 本発明の第２の実施の形態における複数コードワードに対応するＲＶパラメータのフォーマットの一例を示す図 本発明の第２の実施の形態で用いる送信装置（送信局）の主要部の構成を示すブロック図 本発明の第２の実施の形態で用いる受信装置（受信局）の主要部の構成を示すブロック図 第２の実施の形態における送信パラメータの順位に応じたコードワード毎のＲＶパラメータのリソース割り当ての具体例を示す図 複数コードワードを用いたＨＡＲＱ制御におけるオーバーヘッドの増大を模式的に示す図

本実施の形態では、本発明に係る無線通信装置、無線通信システム及び無線通信方法の一例として、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output antenna：多入力・多出力アンテナ）を採用した無線通信システムにおいて、送信装置及び受信装置が複数のアンテナによって信号伝送を行い、複数コードワードを用いたＨＡＲＱ制御による再送制御（適応再送制御）を行う場合の構成例を示す。なお、下記の実施の形態は説明のための一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。

図１は複数コードワードを用いたＨＡＲＱ制御において伝送される制御信号の例を模式的に示す図である。ここでは一例として、携帯電話等の移動体通信用のセルラーシステムにおいて、送信装置（送信局）となる無線基地局（ＢＳ：Base Station）１０１から受信装置（受信局）となる移動局のユーザ端末（ＵＥ：User Equipment）１０２に対してＭＩＭＯ方式で信号を伝送する場合の例を示す。なお図１の例は、マルチアンテナでアンテナ毎に信号を伝送するとともに、これらのアンテナ毎にコードワードを付与する複数コードワードを用いた再送制御を行う例としている。

複数コードワードを用いてＨＡＲＱ制御による再送制御を行う場合、送信装置から受信装置へは、制御チャネル（制御ＣＨ）におけるパイロット信号と、コードワード毎（ここではアンテナ毎）に設ける複数のＲＶパラメータを含む制御信号とを伝送する。受信装置から送信装置へは、応答信号として、受信信号を正常に取得できた場合のＡＣＫまたは受信信号に誤りがあった場合のＮＡＣＫをコードワード毎に伝送する。制御チャネルでは、変調方式や符号化率に関する情報を受信装置に通知する。ＲＶパラメータでは、何回目の送信かを示す送信回数、パリティの開始位置などを含む情報を受信装置に通知する。ここでは、ＩＲ（Incremental Redundancy）合成を用いた再送制御を想定している。

複数コードワードを用いたＨＡＲＱ制御によって、複数の送信アンテナやビームによる伝送パス単位で変調方式、符号化率を制御することで、ＭＩＭＯの各チャネル（伝送パス）を有効利用できる。また、コードワード単位（伝送パス単位）でＨＡＲＱを適応的に制御できるので、再送効率が良いという利点がある。

このような複数コードワードを用いたＨＡＲＱ制御を行う場合に、本実施の形態では、再送制御に関する制御情報をやり取りするための制御信号や応答信号のシグナリングにおいてリソース配分を調整して効率化し、オーバーヘッドを低減させるようにする。

複数コードワードの再送制御では、データ伝送に関するスループットの寄与度は、品質の良い上位コードワードが支配的である。すなわち、ＳＩＮＲ等の品質が良くて高符号化率、多値数の変調方式のものがスループットに大きく作用する。また、コードワードの順位（品質順位）の情報は、制御チャネルを用いて送信装置と受信装置との間で共有されている。本実施の形態ではこの点に着目し、制御信号や応答信号のシグナリングにおいて、品質の良い上位のコードワードに対応する信号に多くのリソースを割り当て、品質の劣る下位のコードワードに対応する信号には少ないリソースを割り当てることで、複数コードワード間のリソース配分にメリハリをつけ、上位のコードワードに対応する制御情報をより高スペックで伝送するとともに、下位のコードワードに対応する制御情報用のリソースを削減する。これにより、再生制御に関するオーバーヘッドを低減しながら、データ伝送のスループットを向上させる。このリソース配分による効果は、アンテナ数やビーム数などの伝送パスが増える程、より大きな効果が得られる。

（第１の実施の形態）
まず、第１の実施の形態における再送制御に関するシグナリングのリソース配分として、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号のリソース配分について説明する。第１の実施の形態では、受信装置から送信装置へフィードバックするコードワード毎のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号において、品質が劣る下位コードワードに対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に少ないリソースを割り当てるようにする。

このとき、受信装置は、複数コードワードで送信されたデータを復調するとともに、各コードワードの復調結果に対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を含むフィードバック信号を生成する際、品質の劣る下位のコードワードほど少ないリソースでＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を生成する。また、送信装置は、受信装置へ複数コードワードでデータを送信するとともに、受信装置からのフィードバック信号を復調する際に、送信したコードワードの品質順位、及び対応するリソース数に基づいて各コードワードに対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を検出する。

図２は第１の実施の形態における複数コードワードに対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号のフォーマットの一例を示す図である。ここでは、４つのＭＩＭＯチャネル（伝送パス）でデータを伝送し、再送制御用に伝送パス毎に４つのコードワードを用いる場合の例を示す。各コードワードに対応する伝送信号の品質が、受信時のＳＩＮＲに対応するものとして、所望信号に関する受信品質を表す情報であるＣＱＩ（Channel Quality Indicator）値で示される。

図２の例では、コードワードＣＷ１のＣＱＩが３、コードワードＣＷ２のＣＱＩが８、コードワードＣＷ３のＣＱＩが１９、コードワードＣＷ４のＣＱＩが１０としている。このＣＱＩ値の数字が大きいほど、品質が良い上位のコードワードであることを示している。よって、品質順位は、上位からコードワードＣＷ３、ＣＷ４、ＣＷ２、ＣＷ１の順になる。この場合、上位のコードワードＣＷ３に対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫには８リソース、その次のコードワードＣＷ４に対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫには半分の４リソース、さらに次のコードワードＣＷ２に対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫにはさらに半分の２リソース、下位のコードワードＣＷ１に対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫにはさらに半分の１リソースを割り当てる。なお、図２では複数のコードワードのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の配置順序を品質順位と同じにしているが、各ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の配置順序は適宜設定すればよい。

これにより、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを誤っても影響の小さいコードワードに用いるフィードバック用のリソースを少なくできるので、複数コードワードを用いたＨＡＲＱ制御におけるシグナシングのオーバーヘッドを小さくできる。

次に、第１の実施形態に係る無線通信システムの受信装置及び送信装置の具体例の構成を説明する。

図３は本発明の第１の実施の形態で用いる受信装置（受信局）の主要部の構成を示すブロック図、図４は本発明の第１の実施の形態で用いる送信装置（送信局）の主要部の構成を示すブロック図である。

本実施の形態では、図３に示した受信局と図４に示した送信局との間で電波を用いて無線通信を行う場合を想定している。例えば、携帯電話等の移動体通信の通信サービスを提供するセルラーシステムの無線通信基地局装置（無線基地局、ＢＳ）に図４に示す送信局（送信装置）を適用し、携帯電話装置などの無線通信移動局装置であるユーザ端末（ＵＥ）に図３に示す受信局（受信装置）を適用することが想定される。また、ここでは送受信双方で複数のアンテナを使用して無線送受信を行うＭＩＭＯシステムを構成することを前提としている。なお、通信信号の形態としては、例えば、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）信号によるマルチキャリア通信方式で通信を行い、パケット単位で順次に送信する場合などが想定される。

図３に示す受信局は、複数のアンテナ１１ａ、１１ｂと、複数の受信ＲＦ部１２ａ、１２ｂと、チャネル推定部１３と、制御信号復調部１４と、ＭＩＭＯ復調部１５と、復号部１６と、尤度保存部１７と、ＣＲＣ検査部１８と、ＳＩＮＲ測定部１９と、フィードバック情報生成部２０と、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部２１と、符号化部２２と、多重部２３と、送信ＲＦ部２４とを備えている。

相手局（例えば図４に示す送信局）から送信される電波は、独立した複数のアンテナ１１ａ、１１ｂによりそれぞれ受信される。アンテナ１１ａで受信された電波の高周波信号は、受信ＲＦ部１２ａでベースバンド信号などの比較的低い周波数帯の信号に変換された後、フーリエ変換、パラレル／シリアル変換等の処理が行われてシリアルデータの受信信号に変換される。同様に、アンテナ１１ｂで受信された電波の高周波信号は、受信ＲＦ部１２ｂでベースバンド信号などの比較的低い周波数帯の信号に変換された後、フーリエ変換、パラレル／シリアル変換等の処理が行われてシリアルデータの受信信号に変換される。これらの受信ＲＦ部１２ａ、１２ｂの出力は、チャネル推定部１３、制御信号復調部１４、ＭＩＭＯ復調部１５に入力される。

チャネル推定部１３は、相手局（送信局）の各送信アンテナから送信される信号に含まれているパイロット信号に基づいてチャネル推定を実施し、チャネル推定値を算出する。算出されたチャネル推定値はＭＩＭＯ復調部１５、ＳＩＮＲ測定部１９に入力される。制御信号復調部１４は、パイロット信号とともに送信される制御信号を復調し、送信信号の変調方式や符号化率、ＣＱＩ値などを示す送信パラメータなどを抽出する。復調された制御信号は、ＭＩＭＯ復調部１５、復号部１６、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部２１、多重部２３に入力される。

ＭＩＭＯ復調部１５は、チャネル推定部１３から受け取ったチャネル推定値を用いて自局に対応する受信信号の復調処理を行う。そして、デインターリーブ処理、変調多値数や符号化率が送信側と一致するようにレート・デマッチング処理等を行う。復号部１６は、ＭＩＭＯ復調部１５から入力される受信信号について復号処理を行って受信したデータを復元する。この際、尤度保存部１７に保存された過去の受信信号の尤度情報と現在の受信信号の尤度情報とを合成する尤度合成処理等を行う。ＣＲＣ検査部１８は、復号部１６から出力されるデータについてＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）検査を実施して、データエラーの有無を調べる。このとき、ＣＲＣ検査部１８は、アンテナ毎の各コードワードの誤り検出結果をＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部２１に出力する。そして、ＣＲＣ検査部１８より受信データとして出力される。

ＳＩＮＲ測定部１９は、パイロット信号の受信状態を検出し、アンテナ毎の各コードワードのＳＩＮＲを算出する。算出された各コードワードのＳＩＮＲは、フィードバック情報生成部２０に入力される。フィードバック情報生成部２０は、各コードワードのＳＩＮＲの情報を含むフィードバック情報を生成し、多重部２３に出力する。この各コードワードのＳＩＮＲは、所望信号に関する受信品質を表す情報であるＣＱＩ値に対応するものとなる。

ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部２１は、ＣＲＣ検査部１８からの各コードワードの誤り検出結果と、制御信号復調部１４からの各コードワードの品質順位とに基づき、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を生成し、多重部２３に出力する。ここで、復号結果がＯＫで受信に成功した場合は応答信号としてＡＣＫ（Acknowledgement）を出力し、復号結果がＮＧで受信に失敗した場合は応答信号としてＮＡＣＫ（Negative Acknowledgement）を出力する。このとき、品質が劣る下位コードワードほど少ないリソースを割り当てるようにする。

符号化部２２は、送信データの符号化処理を行って多重部２３に出力する。多重部２３は、入力したフィードバック情報、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号、符号化された送信データを含む送信信号等を多重処理する。そして、変調多値数や符号化率を適応的に設定するレート・マッチング処理、インターリーブ処理、変調処理等を行い、送信ＲＦ部２４に出力する。送信ＲＦ部２４では、シリアル／パラレル変換、逆フーリエ変換等の処理が行われた後、所定の無線周波数帯の高周波信号に変換され、電力増幅された後にアンテナ１１ａから電波として送信される。このとき、受信局から送信される各コードワードのＳＩＮＲやＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号等の応答信号を含む信号は、フィードバック信号として送信局に伝送される。

上記構成において、制御信号復調部１４及びＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部２１が再送制御部の機能を実現する。また、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部２１は、応答信号生成部の機能、リソース配分部の機能を実現する。ＭＩＭＯ復調部１５が復調部の機能を実現する。

一方、図４に示す送信局は、符号化部３１と、レート・マッチング部３２と、再送信号制御部３３と、制御信号生成部３４と、ＭＩＭＯ多重部３５と、複数の送信ＲＦ部３６ａ、３６ｂと、複数のアンテナ３７ａ、３７ｂと、受信ＲＦ部３８と、分離部３９と、復調・復号部４０と、ＣＲＣ検査部４１と、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ復調部４２とを備えている。

相手局（例えば図３に示す受信局）から送信される電波は、アンテナ３７ａにより受信される。アンテナ３７ａで受信された電波の高周波信号は、受信ＲＦ部３８でベースバンド信号などの比較的低い周波数帯の信号に変換された後、分離部３９に入力される。分離部３９は、受信信号からフィードバック信号に対応する部分を分離し、フィードバック信号に含まれる各コードワードのＳＩＮＲ、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号等の応答信号を抽出して出力する。各コードワードのＳＩＮＲ部分は制御信号生成部３４に入力され、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号部分はＡＣＫ／ＮＡＣＫ復調部４２に入力される。

復調・復号部４０は、分離部３９で分離された受信信号の復調処理、復号処理を行い、受信したデータを復元する。ＣＲＣ検査部４１は、復調・復号部４０から出力されるデータについてＣＲＣ検査を実施してデータエラーの有無を判定し、ＣＲＣ検査部４１より受信データとして出力される。

符号化部３１は、送信データの符号化処理を行ってレート・マッチング部３２に出力する。レート・マッチング部３２は、変調多値数や符号化率を適応的に設定するレート・マッチング処理を行い、ＭＩＭＯ多重部３５に出力する。ここで、符号化部３１及びレート・マッチング部３２は、再送信号制御部３３から出力される再送制御情報に基づいて符号化処理、レート・マッチング処理を行う。

再送信号制御部３３は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ復調部４２より出力される各コードワードのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づき、再送制御情報として再送制御に関するＲＶパラメータを設定する。制御信号生成部３４は、分離部３９からの各コードワードのＳＩＮＲと再送信号制御部３３からの再送制御情報に基づき、送信信号の各コードワードの変調方式や符号化率、ＣＱＩ値などを示す送信パラメータ、再送制御用のＲＶパラメータ等を含む制御信号を生成し、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ復調部４２及びＭＩＭＯ多重部３５に出力する。

ＡＣＫ／ＮＡＣＫ復調部４２は、該当受信局宛データの送信時に制御信号生成部３４が設定した送信パラメータを入力し、分離部３９からのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号部分について、各コードワードに対応した送信パラメータに基づいてリソース数を見積もり、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号をそれぞれ復調する。

ＭＩＭＯ多重部３５は、符号化された送信データを含む送信信号、送信パラメータ及びＲＶパラメータを含む制御信号等を多重処理する。そして、インターリーブ処理、変調処理等を行い、複数のアンテナに出力するそれぞれの送信信号を分離生成し、それぞれの送信信号を送信ＲＦ部３６ａ、３６ｂに出力する。

送信ＲＦ部３６ａ、３６ｂでは、送信信号についてシリアル／パラレル変換、逆フーリエ変換等の処理が行われた後、所定の無線周波数帯の高周波信号に変換され、電力増幅された後にアンテナ３７ａ、３７ｂから電波として送信される。送信局からの送信信号は、パイロット信号、制御信号、及び各種データを含むデータ信号などとして受信局に伝送される。

上記構成において、符号化部３１、レート・マッチング部３２、ＭＩＭＯ多重部３５が送信部の機能を実現する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ復調部４２、再送信号制御部３３、制御信号生成部３４が再送制御部の機能を実現する。また、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ復調部４２は応答信号復調部の機能を実現する。

次に、本実施の形態において、図３に示した受信局と図４に示した送信局との間で通信する場合の処理手順について、図５を参照しながら以下に説明する。図５は第１の実施の形態における送信局と受信局との間の通信に関する全体処理の手順の具体例を示すシーケンス図である。

送信局（送信装置）は、ステップＳ１でパイロットチャネルによりパイロット信号を受信局（受信装置）へ送信する。受信局（受信装置）では、ステップＳ２でパイロット信号を受信してパイロットチャネルの受信状態を観測し、ＳＩＮＲ測定部１９で各コードワード（ＣＷ）のＳＩＮＲを測定して算出する。このとき、複数のコードワードに関するＳＩＮＲの品質順位を把握しておく。そして、ステップＳ３において、ステップＳ２で算出した各コードワードのＳＩＮＲの情報を含むフィードバック情報をフィードバック情報生成部２０で生成し、受信局から送信局へ各コードワードのＳＩＮＲをフィードバックして報告する。

送信局は、ステップＳ４において、フィードバックされた各コードワードのＳＩＮＲに基づき、制御信号生成部３４で各コードワードの送信パラメータ（符号化率、変調方式、ＣＱＩ）を設定し、制御信号を生成する。そして、送信局は、ステップＳ５で、設定した送信パラメータに基づいて符号化部３１、レート・マッチング部３２、ＭＩＭＯ多重部３５にて処理を行い、各コードワードの送信データを生成する。そして、ステップＳ６で送信局から受信局へパイロット信号、制御信号、データ信号をそれぞれ送信する。

受信局は、ステップＳ７において、ステップＳ２と同様にＳＩＮＲ測定部１９によりパイロット信号の受信状態から各コードワード（ＣＷ）のＳＩＮＲを測定して算出する。また、ステップＳ８において、制御信号復調部１４により制御信号を復調し、符号化率、変調方式、ＣＱＩ等の送信パラメータを取り出す。続いて、ステップＳ９において、チャネル推定部１３により受信した各コードワードに対応するチャネル推定値を求め、ＭＩＭＯ復調部１５及び復号部１６によりステップＳ８で取り出した送信パラメータを用いて各コードワードの受信データを復調、復号することによって受信処理を行う。

次に、受信局は、ステップＳ１０において、復号部１６にてステップＳ９で復調した各コードワードの受信データに誤り訂正復号の処理を施す。そして、ステップＳ１１において、ＣＲＣ検査部１８にて誤り訂正復号後の受信信号に対し各コードワードの誤り検出処理を行う。その後、ステップＳ１２において、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部２１にてステップＳ１１での各コードワードの誤り検出結果と各コードワードの品質順位とにより、対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を生成する。そして、ステップＳ１３で、ステップＳ７で算出した各コードワードのＳＩＮＲの情報を含むフィードバック情報をフィードバック情報生成部２０で生成し、この各コードワードのＳＩＮＲとステップＳ１２で生成したＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号とを受信局から送信局へフィードバックして報告する。

ここで、本実施の形態において特徴的な動作である、ステップＳ１２におけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の生成動作について詳しく説明する。ＣＲＣ検査部１８は、各コードワードの誤り検出結果をＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部２１に出力する。このとき、例えば誤り検出結果として誤り無しで受信データを取得できた場合にはＡＣＫとして１を出力し、受信データに誤りを検出した場合にはＮＡＣＫとして０を出力する。

ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部２１は、ＣＲＣ検査部１８から受け取った各コードワードの誤り検出結果（１または０の値）と、制御信号復調部１４から受け取った送信パラメータ（ＣＱＩによる各コードワードの品質順位）とに基づいて、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を生成する。その際、各コードワードの品質順位に従い、品質の劣る下位コードワードほど少ないリソースを割り当てる。そして、生成したＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を多重部２３に出力する。なお、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の出力順序は、各コードワードの品質順位と同じにしてもよいし、コードワード番号の順番としてもよい。

図６は第１の実施の形態における送信パラメータの順位に応じたコードワード毎のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号のリソース割り当ての具体例を示す図である。図６（Ａ）に示す例は、図２と同様に、各コードワードＣＷ１〜ＣＷ４に対応する送信パラメータのＣＱＩが、順にＣＱＩ３、８、１９、１０であるとき、送信パラメータの大きいほうから品質順位をつけると４、３、１、２となる。送信パラメータ中のＣＱＩ値の数字が大きいほど、品質が良い上位のコードワードであることを示している。なお、送信パラメータは、端末間でＣＱＩ値そのものを伝送してもよいし、品質順位の数字を伝送してもよい。付与するリソースは、順位の最も高いコードワードＣＷ３に８リソースを、２番目のコードワードＣＷ４には半分の４リソースを、３番目のコードワードＣＷ２にはさらに半分の２リソースを、最も順位が低いコードワードＣＷ１にはさらに半分の１リソースを割り当てる。

ここで、送信パラメータのＣＱＩは、受信局がフィードバックしたＳＩＮＲに基づいて送信局が割り当てる情報であり、ＳＩＮＲの値そのものとする場合や、送信可能な情報ビット数とする場合などが考えられる。また、割り当てるリソース数については、例えばＯＦＤＭ信号の場合には１０ＦＤＭシンボル中の１サブキャリアを割り当てる場合や、ＣＤＭＡ信号の１チップとするなど、シンボル数やサブキャリア数、ビット数などの単位でのリソース配分が考えられる。さらに、上記のシンボル数・サブキャリア数は同一としながら割り当てる電力の制御値によるリソース配分も考えられる。具体的には、図６（Ｂ）に示すように、ＣＷ４にはＣＷ３より３ｄＢ小さい電力制御値を設定し、ＣＷ２にはＣＷ３より６ｄＢ小さい制御値、ＣＷ１にはＣＷ３より９ｄＢ小さい制御値を設定する、とする方法も考えられる。なお、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は、１または０の値で表現する他に、変調シンボルの位置などで表すことも可能である。

このようなＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の生成方法を採用することにより、例えば従来は品質を確保するために全コードワードに８つのリソースを割り当てるとした場合には計３２リソース必要であったところを、１５リソースまで削減できる。あるいは、平均的に４リソースずつ割り当てて計１６リソースを用いるとした場合に比べ、品質の良いコードワードの信頼性を確保しつつ、品質の悪いコードワードに無駄なリソースを割り当てずに済む、といった利点がある。

図５に戻り、送信局は、ステップＳ１４において、ステップＳ４で生成した制御信号の送信パラメータ（あるいは受信局から報告された送信パラメータ）に基づいて、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を復調する。ここで、本実施の形態において特徴的な動作である、ステップＳ１４におけるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の復調動作について補足説明する。

分離部３９は、全コードワード用のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に対応する信号部分を分離して、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ復調部４２に出力する。制御信号生成部３４は、受信局へのデータ送信時にＣＱＩ値などの送信パラメータを設定し、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ復調部４２にも出力しておく。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ復調部４２は、該当受信局宛データの送信時に設定された送信パラメータを用いて、分離部３９から入力される信号について各コードワードに対応した送信パラメータに基づいてリソース数を見積もり、それぞれのコードワードのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を復調する。

次に、送信局は、ステップＳ１５において、フィードバックされた各コードワードのＳＩＮＲと復調したＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号とに基づき、制御信号生成部３４でステップＳ４と同様に各コードワードの送信パラメータ（符号化率、変調方式、ＣＱＩ）を設定し、制御信号を生成する。そして、ステップＳ１６で、設定した送信パラメータに基づいて符号化部３１、レート・マッチング部３２、ＭＩＭＯ多重部３５にて処理を行い、各コードワードの送信データを生成する。そして、ステップＳ１７で送信局から受信局へパイロット信号、制御信号、データ信号をそれぞれ送信する。

受信局は、ステップＳ１８において、ステップＳ７と同様にＳＩＮＲ測定部１９によりパイロット信号の受信状態から各コードワード（ＣＷ）のＳＩＮＲを測定して算出する。また、ステップＳ１９において、制御信号復調部１４により制御信号を復調し、符号化率、変調方式、ＣＱＩ等の送信パラメータを取り出す。続いて、ステップＳ２０において、チャネル推定部１３により受信した各コードワードに対応するチャネル推定値を求め、ＭＩＭＯ復調部１５及び復号部１６によりステップＳ１９で取り出した送信パラメータを用いて各コードワードの受信データを復調、復号することによって受信処理を行う。そして、ステップＳ２１において、復号部１６及び尤度保存部１７にてステップＳ１１で誤りを検出したコードワードに対し尤度合成処理を施す。

次に、受信局は、ステップＳ２２において、復号部１６にてステップＳ２０で復調した各コードワードの受信データに誤り訂正復号の処理を施す。そして、ステップＳ２３において、ＣＲＣ検査部１８にて誤り訂正復号後の受信信号に対し各コードワードの誤り検出処理を行う。その後、ステップＳ２４において、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部２１にてステップＳ１２と同様にして、各コードワードの誤り検出結果と品質順位とにより、対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を生成する。そして、ステップＳ２５で、ステップＳ１８で算出した各コードワードのＳＩＮＲの情報を含むフィードバック情報をフィードバック情報生成部２０で生成し、この各コードワードのＳＩＮＲとステップＳ２４で生成したＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号とを受信局から送信局へフィードバックして報告する。

上述したように、第１の実施の形態では、複数コードワードを用いたＨＡＲＱ制御を行う際に、受信装置から送信装置へフィードバックするコードワード毎のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号において、品質が劣る下位コードワードに対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に少ないリソースを割り当てるようにしている。すなわち、品質の良い上位のコードワードに対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号には多くのリソースを割り当ててより信頼性が高い状態でフィードバックし、下位のコードワードに対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は多少信頼性が落ちてもスループットへの影響は小さいため、割り当てるリソースを削減してオーバーヘッドを小さくする。これによって、再生制御用の応答信号に関する制御情報のシグナリングのオーバーヘッドを低減でき、スループットを向上させることが可能となる。

（第２の実施の形態）
まず、第２の実施の形態における再送制御に関するシグナリングのリソース配分として、ＲＶパラメータのリソース配分について説明する。第２の実施の形態では、送信装置から受信装置へ通知するコードワード毎のＲＶパラメータにおいて、品質が劣る下位コードワードに対応するＲＶパラメータに少ないリソースを割り当てるようにする。

このとき、送信装置は、複数コードワードでデータを送信するとともに、各コードワードに対応するＲＶパラメータを通知する下り方向の制御信号のシグナリングとして、ＲＶパラメータをコードワードの品質順位に従って設定し、品質の劣る下位のコードワードに対応するＲＶパラメータの内容を削減する。また、受信装置は、送信装置から送信された各コードワードのデータを受信して復調するとともに、再送が行われた場合、送信装置から通知された下り方向の制御信号のシグナリングに基づきＲＶパラメータを復調し、このＲＶパラメータに従って再送パケットの合成処理を行う。

図７は第２の実施の形態における複数コードワードに対応するＲＶパラメータのフォーマットの一例を示す図である。ここでは、４つのＭＩＭＯチャネル（伝送パス）でデータを伝送し、再送制御用に伝送パス毎に４つのコードワードを用いる場合の例を示す。

図７の例では、コードワードＣＷ１のＣＱＩが３、コードワードＣＷ２のＣＱＩが８、コードワードＣＷ３のＣＱＩが１９、コードワードＣＷ４のＣＱＩが１０としている。よって、品質順位は、上位からコードワードＣＷ３、ＣＷ４、ＣＷ２、ＣＷ１の順になる。この場合、上位のコードワードＣＷ３に対応するＲＶパラメータには、新規のパケットかどうかを示すインジケータ（New data indicator：NDI）に１ビット、パリティビットの開始位置を示すインジケータ（Parity）に２ビット、変調シンボルのコンスタレーション番号（コンスタレーションＩＤ）を示すインジケータ（Const）２ビットの計５ビットを割り当てる。その次のコードワードＣＷ４に対応するＲＶパラメータには、NDIに１ビット、ParityとConstの組み合わせに２ビットの計３ビットを割り当てる。さらに次のコードワードＣＷ２と下位のコードワードＣＷ１にそれぞれ対応するＲＶパラメータには、NDIの１ビットのみを割り当てる。なお、図２６は複数のコードワードのＲＶパラメータの配置順序を品質順位と同じにしているが、各ＲＶパラメータの配置順序はコードワード番号の順番とするなど、適宜設定してもよい。

これにより、ＲＶパラメータの自由度を下げても影響の小さいコードワードに用いる下りシグナリング用のリソースを少なくできるので、複数コードワードを用いたＨＡＲＱ制御におけるシグナシングのオーバーヘッドを小さくできる。

次に、第２の実施形態に係る無線通信システムの送信装置及び受信装置の具体例の構成を説明する。

図８は本発明の第２の実施の形態で用いる送信装置（送信局）の主要部の構成を示すブロック図、図９は本発明の第２の実施の形態で用いる受信装置（受信局）の主要部の構成を示すブロック図である。

第２の実施の形態は第１の実施の形態の一部を変更した例である。なお、第２の実施の形態において第１の実施の形態と同様の要素は同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

図８に示す送信局は、図４の構成に対し、再送信号制御部５３及び制御信号生成部５４の動作が異なっている。ここで、本実施の形態において特徴的な動作である、ＲＶパラメータの生成動作について詳しく説明する。

再送信号制御部５３は、前回のデータ生成に用いた送信パラメータにおけるＣＱＩ値の大きい方からつけた品質順位と、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号復調部４２から出力される各コードワードのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号とに基づいて、各コードワードのＲＶパラメータの合計ビット数（以下、ＲＶ合計ビット数という）を決定する。ＲＶ合計ビット数には、新規のパケットかどうかを示すインジケータ（New data indicator：NDI）、パリティビットの開始位置を示すインジケータ（Parity）、変調シンボルのコンスタレーション番号（コンスタレーションＩＤ）を示すインジケータ（Const）の３つが含まれる。

さらに再送信号制御部５３は、分離部３９から出力される各コードワードのＳＩＮＲに基づいて、各コードワードの送信パラメータ（符号化率、変調方式、ＣＱＩ）を設定するとともに、自身で決定したＲＶ合計ビット数に応じてＲＶパラメータを設定する。ここで、各コードワードの品質順位に従い、ＳＩＮＲに基づくＣＱＩ値の順位の最も高い（品質が良い）上位のコードワードには前述のパラメータのNDI、Parity、Constの全てのインジケータを付与し、ＣＱＩ値の順位の低い（品質の劣る）下位のコードワードには前述のパラメータのうちParityやConstのインジケータを用いない構成とする。詳細は後述する。

送信局が符号化部３１、レート・マッチング部３２、ＭＩＭＯ多重部３５にて各コードワードの送信データを生成する際、これらのＲＶパラメータに応じた処理を行う。具体的には、再送信号制御部５３は、NDIが１のときのみ新規送信データを生成するよう符号化部３１に指示し、パリティビットの開始位置に応じたレート・マッチング処理を行うようレート・マッチング部３２に指示し、変調シンボルのコンスタレーション番号に対応した変調を行うようＭＩＭＯ多重部３５に指示する。また、再送信号制御部５３は、ここで設定した送信パラメータ及びＲＶパラメータを制御信号生成部５４に出力する。

制御信号生成部５４は、再送信号制御部５３から受け取った送信パラメータ及びＲＶパラメータを用い、所定のフォーマットに沿った制御信号を生成してＭＩＭＯ多重部３５に出力する。

上記構成において、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ復調部４２、再送信号制御部５３、制御信号生成部５４が再送制御部の機能を実現する。また、再送信号制御部５３が制御信号設定部の機能を実現し、再送信号制御部５３または制御信号生成部５４がリソース配分部の機能を実現する。

一方、図９に示す受信局は、図３の構成に対し、制御信号復調部６４の動作が異なっている。制御信号復調部６４は、受信信号から制御信号を取り出し、各コードワードの送信信号の変調方式や符号化率、ＣＱＩ値などを示す送信パラメータを復調する。続いて、制御信号復調部６４は、取り出した送信パラメータのＣＱＩ値の順位に応じて、対応するコードワードのＲＶパラメータを復調する。

さらに制御信号復調部６４は、送信パラメータとＲＶパラメータに対応した変調方式の情報をＭＩＭＯ復調部１５に出力し、同様に送信パラメータ及びＲＶパラメータに対応した符号化率とパリティ開始位置及び再送合成の指示情報を復号部１６に出力する。

上記構成において、制御信号復調部６４及びＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部２１が再送制御部の機能を実現する。また、制御信号復調部６４及び復号部１６が合成部の機能を実現する。

図１０は第２の実施の形態における送信パラメータの順位に応じたコードワード毎のＲＶパラメータのリソース割り当ての具体例を示す図である。図７と同様に、各コードワードＣＷ１〜ＣＷ４に対応する送信パラメータのＣＱＩが、順にＣＱＩ３、８、１９、１０であるとき、送信パラメータの大きいほうから品質順位をつけると４、３、１、２となる。送信パラメータ中のＣＱＩ値の数字が大きいほど、品質が良い上位のコードワードであることを示している。

付与するリソースは、順位の最も高いコードワードＣＷ３にNDI（１ビット）＋Parity（２ビット）＋Const（２ビット）の計５ビットを割り当てる。２番目のコードワードＣＷ４にはNDI（１ビット）＋Parity（１ビット）＋Const（１ビット）の計３ビットを割り当てる。３番目のコードワードＣＷ２及び最も順位が低いコードワードＣＷ１には、NDI（１ビット）の計１ビットのみを割り当てる。このようなＲＶパラメータの生成方法を採用することにより、例えば従来は品質を確保するために全コードワードに５ビットを用いるとした場合には計２０ビット必要であったところを、１０ビットまで削減できる。

このようにコードワード毎に品質順位に応じてＲＶパラメータの各内容のビット数を設定することで、ＨＡＲＱによる再送制御を行う際に、上位のコードワードは細かく制御し、下位のコードワードは粗く制御するように、制御のレベルを調整できる。ＲＶパラメータにおいてビット数を減らした内容のインジケータについては、固定値としたり、事前に取り決めたルールに従って決定するなどの方法で再送制御時のパラメータを設定すればよい。

上述したように、第２の実施の形態では、複数コードワードを用いたＨＡＲＱ制御を行う際に、送信装置から受信装置へ通知する制御信号中のコードワード毎のＲＶパラメータにおいて、品質が劣る下位コードワードに対応するＲＶパラメータに少ないビット数を割り当てるようにしている。すなわち、品質の良い上位のコードワードに対応するＲＶパラメータには多くのビット数を割り当ててより自由度が高い再送制御情報を通知し、下位のコードワードに対応するＲＶパラメータは多少自由度が落ちてもスループットへの影響は小さいため、割り当てるビット数を削減してオーバーヘッドを小さくする。これによって、再生制御用の制御信号に関する制御情報のシグナリングのオーバーヘッドを低減でき、スループットを向上させることが可能となる。

なお、上述の実施の形態においては、送信装置と受信装置との間で用いる複数のコードワードは、４つの場合を示したが、コードワードの数については、２つや８つなど、アンテナ数やビーム数などに応じて増減した場合においても同様に適用可能である。

また、上述したように、本発明に係る無線通信装置は、移動体通信システムにおける移動局装置（通信端末装置）及び基地局装置に搭載することが可能であり、これにより上記と同様の作用効果を有する無線通信移動局装置、無線通信基地局装置、及び移動体通信システムを提供することができる。

なお、本発明は上記の実施形態において示されたものに限定されるものではなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。

上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。

また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。

さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、２００７年６月１５日出願の日本特許出願（特願２００７−１５９４０６）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

本発明は、複数コードワードを用いた再送制御のためのシグナリングのオーバーヘッドを低減でき、スループットを向上させることが可能となる効果を有し、複数のアンテナを使用して通信を行うＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）等に適用可能な無線通信装置、無線通信システム及び無線通信方法等として有用である。

１１ａ、１１ｂ アンテナ
１２ａ、１２ｂ 受信ＲＦ部
１３ チャネル推定部
１４、６４ 制御信号復調部
１５ ＭＩＭＯ復調部
１６ 復号部
１７ 尤度保存部
１８ ＣＲＣ検査部
１９ ＳＩＮＲ測定部
２０ フィードバック情報生成部
２１ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部
２２ 符号化部
２３ 多重部
２４ 送信ＲＦ部
３１ 符号化部
３２ レート・マッチング部
３３、５３ 再送信号制御部
３４、５４ 制御信号生成部
３５ ＭＩＭＯ多重部
３６ａ、３６ｂ 送信ＲＦ部
３７ａ、３７ｂ アンテナ
３８ 受信ＲＦ部
３９ 分離部
４０ 復調・復号部
４１ ＣＲＣ検査部
４２ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ復調部
１０１ 無線基地局
１０２ ユーザ端末

Claims (17)

1. 複数のコードワードを用いたデータ伝送を行う無線通信装置であって、
   前記複数のコードワードにより送信されたデータの再送制御を行う再送制御部と、
   前記複数のコードワードにおける各コードワードの品質順位に応じて、前記再送制御に関する制御情報のリソースを配分するリソース配分部とを備え、
   前記リソース配分部は、品質順位の低いコードワードに他より少ないリソースを割り当てる無線通信装置。
2. 請求項１に記載の無線通信装置であって、
   前記複数のコードワードにより送信されたデータを復調する復調部と、
   前記再送制御に関する制御情報として、前記復調した各コードワードのデータの復調結果に対応する応答信号を生成する応答信号生成部とを備え、
   前記リソース配分部は、品質順位の低い下位のコードワードに対する応答信号に他より少ないリソースを割り当てる無線通信装置。
3. 請求項１に記載の無線通信装置であって、
   前記複数のコードワードによりデータを送信する送信部と、
   前記再送制御に関する制御情報として、前記送信する各コードワードに対応する再送制御用のパラメータを含む制御信号を設定する制御信号設定部とを備え、
   前記リソース配分部は、品質順位の低い下位のコードワードに対する制御信号に他より少ないリソースを割り当てる無線通信装置。
4. 複数のコードワードを用いたデータ伝送を行う無線通信装置であって、
   前記複数のコードワードにより送信されたデータを復調する復調部と、
   前記復調した各コードワードのデータの復調結果に対応する応答信号を生成する応答信号生成部とを備え、
   前記応答信号生成部は、品質順位の低い下位のコードワードに他より少ないリソースを割り当てて前記応答信号を生成する無線通信装置。
5. 請求項４に記載の無線通信装置であって、
   前記応答信号生成部は、前記応答信号として各コードワードについてデータが正常に復調できたか否かを示すＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を生成するもので、前記リソースとしてシンボル数、サブキャリア数、ビット数、電力制御値のうちの少なくともいずれか一つを含むリソースに関するコードワード毎のリソース割り当てを行う無線通信装置。
6. 請求項５に記載の無線通信装置であって、
   前記応答信号生成部は、前記品質順位に従って、品質順位の高い上位のコードワードに他より多くのリソースを割り当て、品質順位の低い下位のコードワードに他より少ないリソースを割り当てて前記応答信号を生成する無線通信装置。
7. 複数のコードワードを用いたデータ伝送を行う無線通信装置であって、
   前記複数のコードワードによりデータを送信する送信部と、
   前記データを送信した相手局からフィードバックされる応答信号を復調する応答信号復調部とを備え、
   前記応答信号復調部は、前記送信したコードワードの品質順位及び各コードワードに割り当てられたリソース量に基づいて前記応答信号を復調する無線通信装置。
8. 複数のコードワードを用いたデータ伝送を行う無線通信装置であって、
   前記複数のコードワードによりデータを送信する送信部と、
   前記送信する各コードワードに対応する再送制御用のパラメータを含む制御信号を設定する制御信号設定部とを備え、
   前記制御信号設定部は、品質順位の低い下位のコードワードに対する制御信号に他より少ないリソースを割り当てて前記制御信号を設定する無線通信装置。
9. 請求項８に記載の無線通信装置であって、
   前記制御信号設定部は、前記再送制御用のパラメータとしてＲＶパラメータを含む制御信号を設定するもので、前記リソースとして前記ＲＶパラメータの内容、ビット数のうちの少なくともいずれか一つを含むリソースに関するコードワード毎のリソース割り当てを行う無線通信装置。
10. 請求項９に記載の無線通信装置であって、
    前記制御信号設定部は、前記品質順位に従って、品質順位の高い上位のコードワードに対応するＲＶパラメータに他より多くのリソースを割り当て、品質順位の低い下位のコードワードに対応するＲＶパラメータの内容、ビット数のうちの少なくともいずれか一つを他より削減して前記制御信号を設定する無線通信装置。
11. 複数のコードワードを用いたデータ伝送を行う無線通信装置であって、
    前記複数のコードワードにより送信されたデータを復調する復調部と、
    前記データの再送が行われた場合に再送パケットの合成を行う合成部とを備え、
    前記合成部は、各コードワードの品質順位により設定され相手局から伝送された制御信号の内容に基づいて前記再送パケットを合成する無線通信装置。
12. 請求項１〜１１のいずれかに記載の無線通信装置を備える無線通信基地局装置。
13. 請求項１〜１１のいずれかに記載の無線通信装置を備える無線通信移動局装置。
14. 複数のコードワードを用いたデータ伝送を行う無線通信システムであって、
    前記複数のコードワードにより送信装置から送信されたデータを復調する復調部と、
    前記復調した各コードワードのデータの復調結果に対応する応答信号を生成する際、品質順位の低い下位のコードワードに他より少ないリソースを割り当てて応答信号を生成する応答信号生成部と、を有する受信装置と、
    前記複数のコードワードにより受信装置へデータを送信する送信部と、
    前記データを送信した受信装置からフィードバックされる応答信号を復調する際、前記送信したコードワードの品質順位及び各コードワードに割り当てられたリソース量に基づいて応答信号を復調する応答信号復調部と、を有する送信装置と、
    を備える無線通信システム。
15. 複数のコードワードを用いたデータ伝送を行う無線通信システムであって、
    前記複数のコードワードにより受信装置へデータを送信する送信部と、
    前記送信する各コードワードに対応する再送制御用のパラメータを含む制御信号を設定する際、品質順位の低い下位のコードワードに対する制御信号に他より少ないリソースを割り当てて制御信号を設定する制御信号設定部と、を有する送信装置と、
    前記複数のコードワードにより送信装置から送信されたデータを復調する復調部と、
    前記データの再送が行われた場合に再送パケットの合成を行う際、各コードワードの品質順位により設定され前記送信装置から伝送された制御信号の内容に基づいて再送パケットを合成する合成部と、を有する受信装置と、
    を備える無線通信システム。
16. 複数のコードワードを用いたデータ伝送を行う無線通信方法であって、
    受信装置において、前記複数のコードワードにより送信装置から送信されたデータを復調する復調ステップと、
    前記復調した各コードワードのデータの復調結果に対応する応答信号を生成する際、品質順位の低い下位のコードワードに他より少ないリソースを割り当てて応答信号を生成する応答信号生成ステップとを有し、
    送信装置において、前記複数のコードワードにより受信装置へデータを送信する送信ステップと、
    前記データを送信した受信装置からフィードバックされる応答信号を復調する際、前記送信したコードワードの品質順位及び各コードワードに割り当てられたリソース量に基づいて応答信号を復調する応答信号復調ステップとを有する無線通信方法。
17. 複数のコードワードを用いたデータ伝送を行う無線通信方法であって、
    送信装置において、前記複数のコードワードにより受信装置へデータを送信する送信ステップと、
    前記送信する各コードワードに対応する再送制御用のパラメータを含む制御信号を設定する際、品質順位の低い下位のコードワードに対する制御信号に他より少ないリソースを割り当てて制御信号を設定する制御信号設定ステップとを有し、
    受信装置において、前記複数のコードワードにより送信装置から送信されたデータを復調する復調ステップと、
    前記データの再送が行われた場合に再送パケットの合成を行う際、各コードワードの品質順位により設定され前記送信装置から伝送された制御信号の内容に基づいて再送パケットを合成する合成ステップとを有する無線通信方法。

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