JPWO2010005037A1 - 通信装置、通信システム、受信方法及び通信方法 - Google Patents

Abstract

初送信号といずれかの信号に対する再送信号とを含む信号を受信する受信部と、初送信号と再送信号との再送回数に応じて、受信部が受信した信号から初送信号と再送信号とを検出する順番を決定する検出順決定部と、検出順決定部が決定した順番に従い、初送信号に関する検出済の信号および再送信号に関する検出済の信号を用いて、受信部が受信した信号から初送信号および再送信号を検出する信号検出部とを具備し、信号検出部は、検出した再送信号と、再送信号以前に受信した関連信号の少なくとも一つが含まれている既受信信号から検出した信号とを合成する合成部を具備することを特徴とする通信装置。

Description

本発明は、通信装置、通信システム、受信方法及び通信方法、特に、自動再送制御が適用された通信装置、通信システム、受信方法及び通信方法に関する。
本願は、２００８年０７月０９日に、日本に出願された特願２００８−１７９１１１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

通信システムにおける誤り制御技術として、例えば、非特許文献１、非特許文献２に記載の自動再送（ＡＲＱ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ｒｅＱｕｅｓｔ）とターボ符号化などの誤り訂正符号化とを組合せたハイブリッド自動再送ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ−ＡＲＱ）がある。ＨＡＲＱは、受信機が、受信信号に誤りを検出すると送信機に対して再送を要求し、再度受信した信号とすでに受信した信号との合成信号に対して復号処理を行う技術である。ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱとして、チェイス合成（ＣＣ；Chase Combining）と、増加冗長（ＩＲ；Incremental Redundancy）とがよく知られている。チェイス合成ＣＣを用いるハイブリッド自動再送ＨＡＲＱでは、受信パケットに誤りが検出されると、同一のパケットの再送を要求する。これらの２つの受信パケットを合成することにより、受信品質を高めることができる。また、増加冗長ＩＲを用いるハイブリッド自動再送ＨＡＲＱでは、冗長ビットを分割し、少しずつ順次再送するため、再送回数が増えるに従って符号化率を低下させることができ、誤り訂正能力を強くできる。

一方、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）などのマルチキャリア伝送方式と、ＣＤＭ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：符号分割多重）方式を組み合わせた方式として、ＭＣ−ＣＤＭ（Ｍｕｌｔｉ Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：マルチキャリア符号分割多重）、Ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｎｄ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：拡散直交周波数分割多重）などの方式がある。これらは、符号化及び拡散符号を乗算したデータをサブキャリアに渡って配置することにより周波数ダイバーシチ効果を獲得することで、マルチパスフェージング環境下で良好な特性が得られる一方、コード多重時において、拡散符号間の直交性の崩れに起因するコード間干渉（ＭＣＩ：Ｍｕｌｔｉ−Ｃｏｄｅ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）が生じ、特性劣化の原因となる。

このような問題を解決する手法として、例えば、非特許文献３、非特許文献４に記載のような逐次型干渉キャンセラＳＩＣ（Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｃａｎｃｅｌｌｅｒ）がある。非特許文献３、非特許文献４に開示されている逐次型干渉キャンセラＳＩＣは、コード多重されている受信信号の中で、各コードチャネルの受信信号電力、あるいは、受信信号電力対干渉電力及び雑音電力比（ＳＩＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｐｌｕｓ Ｎｏｉｓｅ ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ、以下、「ＳＩＮＲ」という）の大きいチャネル信号から順に、逆拡散、復調、復号することで信号検出し、情報シンボルの判定信号を得て、さらにその判定結果を用いて作成した干渉信号レプリカ（非所望信号レプリカ）を受信信号から差し引いていく手法である。このような手順を繰り返すことで、干渉信号となる所望のコードチャネル以外の信号を精度よく取り除くことができ、拡散符号系列間の直交性の崩れに起因する特性劣化を抑えることが可能となる。

D. Chase, "Code combining- A maximum likelihood decoding approach for combing and arbitrary number of noisy packets"IEEE Trans. Commun., vol. COM-33, pp. 385-393, May 1985. J. Hagenauer, "Rate-compatible punctured convolutional codes (RCPC codes) and their application", IEEE Trans. Commun., vol. 36, pp.389-400, April 1988. 石原、武田、安達著「ＤＳ−ＣＤＭＡ周波数領域ＭＡＩキャンセラ」、信学技報ＲＣＳ２００４−３１６、２００５年１月 秋田、須山、府川、鈴木著「ＭＣ−ＣＤＭＡの送信電力制御を用いた下り回線における干渉キャンセラ」、信学技報ＲＣＳ２００２−３５、２００２年４月

しかしながら、上述の自動再送制御を用いた通信システムにあっては、受信側で逐次型干渉キャンセラＳＩＣを用いた場合、各コードチャネルの受信信号電力、あるいは、受信信号ＳＩＮＲで、干渉信号となる所望のコードチャネル以外の信号を取り除く順を決定することが、最適とならない場合が生じる。つまり、上記の除去順決定が、誤りが少ないコードチャネル信号順と一致しない確率が増加する。その結果、再度受信した信号とすでに受信した信号との合成信号に対する復号処理の結果に対して誤りを検出して、再び再送を要求するというように、再送を繰り返してしまう回数が増加し、結果として遅延が大きくなってしまうことがあるという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、再送を繰り返して、遅延が大きくなることを防ぐ通信装置、通信システム、受信方法及び通信方法を提供することにある。

この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の通信装置は、受信した信号に誤りを検出すると送信元に再送を要求するハイブリッド自動再送を行う通信装置において、初送信号といずれかの信号に対する再送信号とを含む信号であって、前記初送信号と前記再送信号とが多重化された信号を受信する受信部と、前記受信部が受信した信号に含まれる前記初送信号と前記再送信号との再送回数に応じて、前記受信部が受信した信号から、前記初送信号と前記再送信号とを検出する順番を決定する検出順決定部と、前記検出順決定部が決定した順番に従い、当該装置により検出済の信号であって、前記初送信号に関する検出済の信号および前記再送信号に関する検出済の信号を用いて、前記受信部が受信した信号から干渉成分を除去して、前記受信部が受信した信号から前記初送信号および前記再送信号を検出する信号検出部とを具備し、前記信号検出部は、検出した前記再送信号と、前記再送信号以前に受信した関連信号の少なくとも一つが含まれている既受信信号から検出した信号とを合成する合成部を具備することを特徴とする。

また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記検出順決定部は、前記再送信号の順番が前記初送信号より先になるように検出順を決定することを特徴とする。

また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記検出順決定部は、再送回数が多い信号から順番に検出するように検出する順番を決定することを特徴とする。

また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記検出順決定部は、前記初送信号および前記再送信号のうち、受信信号電力、受信信号対干渉雑音電力比により代表される受信レベルを基準として順番を決定することを特徴とする。

また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記初送信号および前記再送信号は、送信元において誤り訂正符号化された信号であり、前記信号検出部は、前記信号を検出する際に、当該装置により検出済の信号を前記誤り訂正符号により誤り訂正復号処理した信号を用いて検出対象としている信号に対する干渉成分のレプリカ信号を生成し、前記受信部が受信した信号から該レプリカ信号を除去することを特徴とする。

また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記信号検出部は、前記受信部が受信した信号に再送信号が含まれているときは、該再送信号以前に受信した関連信号の少なくとも一つが含まれている既受信信号について前記検出順決定部が再度決定した検出順に従い、検出済の信号を用いて、前記既受信信号から干渉成分を除去して、前記既受信信号から信号を検出することを特徴とする。

また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記受信部が受信する信号は、前記初送信号と前記再送信号とに各々に固有の拡散符号系列が乗算されたコード多重された信号であり、前記信号検出部は、前記受信部が受信した信号から干渉成分を除去した後、該干渉成分を除去した信号に、検出対象としている信号に固有の前記拡散符号を乗算して、前記検出対象としている信号を検出することを特徴とする。

また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記受信部が受信する信号は、前記初送信号と前記再送信号とが各々異なるアンテナから送信されて空間多重された信号であり、前記信号検出部は、前記受信部が受信した信号から干渉成分を除去した後、前記アンテナ毎の伝搬路推定値に基づいて、該干渉成分を除去した信号から前記検出対象としている信号を検出することを特徴とする。

また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記信号検出部は、前記検出順決定部が決定した順番に従った前記初送信号および前記再送信号の検出を、各信号について１回ずつ行うことを特徴とする。

また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記信号検出部は、前記検出順決定部が決定した順番に従った前記初送信号および前記再送信号の検出を、複数回繰り返すことを特徴とする。

また、本発明の通信システムは、第１の通信装置と第２の通信装置とを具備し、前記第１の通信装置から受信した信号に誤りを検出すると、前記第２の通信装置が前記第１の通信装置に再送を要求するハイブリッド自動再送を行う通信システムにおいて、前記第２の通信装置は、初送信号といずれかの信号に対する再送信号とを含む信号であって、前記初送信号と前記再送信号とが多重化された信号を受信する受信部と、前記受信部が受信した信号に含まれる前記初送信号と前記再送信号との再送回数に応じて、前記受信部が受信した信号から、前記初送信号と前記再送信号とを検出する順番を決定する検出順決定部と、前記検出順決定部が決定した順番に従い、当該装置により検出済の信号であって、前記初送信号に関する検出済の信号および前記再送信号に関する検出済の信号を用いて、前記受信部が受信した信号から干渉成分を除去して、前記初送信号および前記再送信号を検出する信号検出部とを具備し、前記信号検出部は、検出した前記再送信号と、前記再送信号以前に受信した関連信号の少なくとも一つが含まれている既受信信号から検出した信号とを合成する合成部を具備することを特徴とする。

また、本発明の通信システムは、上述の通信システムであって、前記初送信号および前記再送信号は、誤り訂正符号化された信号であり、前記信号検出部は、前記信号を検出する際に、当該装置により検出済の信号を前記誤り訂正符号により誤り訂正復号処理した信号を用いて検出対象としている信号に対する干渉成分のレプリカ信号を生成し、前記受信部が受信した信号から該レプリカ信号を除去することを特徴とする。

また、本発明の通信システムは、上述の通信システムであって、前記第１の通信装置は、再送回数に基づいて、前記初送信号および再送信号を送信する送信電力を決定する再送制御部と、前記再送制御部が決定した送信電力で、前記初送信号および再送信号を送信するように制御する送信電力制御部とを具備することを特徴とする。

また、本発明の通信システムは、上述の通信システムであって、前記第１の通信装置は、再送回数に基づいて、前記初送信号および再送信号に乗算する拡散符号系列を決定する再送制御部と、前記初送信号および再送信号に、前記再送制御部が決定した拡散符号系列を乗算する拡散部とを具備し、前記第２の通信装置の信号検出部は、前記受信部が受信した信号から干渉成分を除去した後、該干渉成分を除去した信号に、検出対象としている信号に前記拡散部が乗算した前記拡散符号を乗算して、前記検出対象としている信号を検出することを特徴とする。

また、本発明の通信システムは、上述の通信システムであって、前記再送制御部は、再送回数が多い信号に乗算する拡散符号系列ほど、直交性の崩れに対して耐性がある拡散符号系列とすることを特徴とする。

また、本発明の通信システムは、上述の通信システムであって、前記拡散符号系列は、直交可変拡散率符号であることを特徴とする。

また、本発明の受信方法は、受信した信号に誤りを検出すると送信元に再送を要求するハイブリッド自動再送を行う通信装置における受信方法において、前記通信装置が、初送信号といずれかの信号に対する再送信号とを含む信号であって、前記初送信号と前記再送信号とが多重化された信号を受信する第１の過程と、前記通信装置が、前記第１の過程にて受信した信号に含まれる前記初送信号と前記再送信号との再送回数に応じて、前記第１の過程にて受信した信号から、前記初送信号と前記再送信号とを検出する順番を決定する第２の過程と、前記通信装置が、前記第２の過程にて決定した順番に従い、前記通信装置により検出済の信号であって、前記初送信号に関する検出済の信号および前記再送信号に関する検出済の信号を用いて、前記第１の過程にて受信した信号から干渉成分を除去して、前記初送信号および前記再送信号を検出する第３の過程とを有し、前記第３の過程において、前記通信装置は、検出した前記再送信号と、前記再送信号以前に受信した関連信号の少なくとも一つが含まれている既受信信号から検出した信号とを合成することを特徴とする。

また、本発明の通信方法は、第１の通信装置と第２の通信装置とを具備し、前記第１の通信装置から受信した信号に誤りを検出すると、前記第２の通信装置が前記第１の通信装置に再送を要求するハイブリッド自動再送を行う通信システムにおける通信方法において、前記第１の通信装置が、初送信号といずれかの信号に対する再送信号とを送信する第１の過程と、前記第２の通信装置が、初送信号といずれかの信号に対する再送信号とを含む信号であって、前記初送信号と前記再送信号とが多重化された信号を受信する第２の過程と、前記第２の通信装置が、前記第２の過程にて受信した信号に含まれる前記初送信号と前記再送信号との再送回数に応じて、前記第２の過程にて受信した信号から、前記初送信号と前記再送信号とを検出する順番を決定する第３の過程と、前記第２の通信装置が、前記第３の過程にて決定した順番に従い、前記第２の通信装置により検出済の信号であって、前記初送信号に関する検出済の信号および前記再送信号に関する検出済の信号を用いて、前記第２の過程にて受信した信号から干渉成分を除去して、前記初送信号および前記再送信号を検出する第４の過程とを有し、前記第４の過程において、前記第２の通信装置は、検出した前記再送信号と、前記再送信号以前に受信した関連信号の少なくとも一つが含まれている既受信信号から検出した信号とを合成することを特徴とする。

この発明によれば、検出順決定部は、互いに干渉し合う信号について、再送回数に応じて検出する順番を決定し、信号検出部は、該順番に従い、検出済の信号を用いて、受信部が受信した信号から干渉成分を除去して、初送信号および再送信号を検出する。このため、再送回数が大きいほど検出する順番を早くすることで、より高い確度で、誤りが少ないコードチャネル信号から順に信号除去順を決定できるので、高い精度で信号検出を行ない、再送回数を減らすことが可能となる。従って、信号の再送回数が多くなり、遅延が大きくなってしまうことを防ぐことができる。

この発明の第１の実施形態によるパケット送信装置１００の構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態における符号化部１１１の構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態における誤り訂正符号化部１２２として、符号化率Ｒ＝１/３のターボ符号化するターボ符号器を用いたときの構成例を示す概略ブロック図である。 同実施形態におけるパンクチャパターンの例を示す図である。 同実施形態におけるパケット受信装置２００の構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態におけるコードチャネルＣＨ１〜ＣＨ４にてパケットＰ１”、Ｐ２’、Ｐ３、Ｐ４が送信されるときのコード多重した信号を説明する図である。 同実施形態における逐次型の繰り返し干渉キャンセルを行う干渉キャンセル部２０８の構成例を示す概略ブロック図である。 同実施形態におけるコードチャネルレプリカ生成部７０５−１の構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態における合成部７１１による合成処理例を示す図である。 同実施形態におけるパケット受信装置２００の動作を説明するフローチャートである。 この発明の第２の実施形態によるパケット送信装置３００の構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態におけるパケット受信装置４００の構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態におけるストリームを説明する図である。 同実施形態における干渉キャンセル部４０５の構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態におけるシンボルレプリカ生成部１２０４−１の構成の示す概略ブロック図である。 同実施形態におけるパケット受信装置４００の受信動作を説明するフローチャートである。 この発明の第３の実施形態によるパケット送信装置５００の構成を示す概略ブロック図である。 拡散率４までの直交可変拡散率ＯＶＳＦ符号木を示す図である。 第３の実施形態における再送回数に対する電力レベルテーブルの内容例を示す図である。 同実施形態における電力制御部１６０２の出力をコード多重部１０２が多重したときの信号の電力を例示する図である。 同実施形態におけるパケット受信装置６００の構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態におけるパケット受信装置６００の干渉キャンセル部１８０２の構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態におけるパケット受信装置６００の動作を説明する図である。

［第１の実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。本実施形態では、パケット送信装置１００（第１の通信装置）とパケット受信装置２００（第２の通信装置）とを備え、ＭＣ−ＣＤＭ（Ｍｕｌｔｉ Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：マルチキャリア符号分割多重）方式、および、受信した信号に誤りを検出すると送信元に再送を要求するハイブリッド自動再送ＨＡＲＱを適用したパケット通信システム（通信システム）において、パケット送信装置１００（第１の通信装置）が、初送パケットと該初送パケットより以前のいずれかの初送パケットに関する再送パケットとをコード多重した信号を送信し、繰り返し処理を用いた逐次型干渉キャンセラ（ＳＩＣ：Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｃａｎｃｅｌｌｅｒ）を具備したパケット受信装置２００（第２の通信装置）が、パケット送信装置１００が送信した信号を受信し、コード多重されている信号のうち、再送パケットの信号を優先して、順に信号検出する。

ここでは、干渉信号とはコード間干渉による干渉の信号であり、コード多重された他の信号を意味する。すなわち、例えば、信号Ｐ_１と信号Ｐ_２がコード多重された場合、信号Ｐ_１にとっては信号Ｐ_２が干渉信号であり、信号Ｐ_２にとっては信号Ｐ_１が干渉信号である、すなわち信号Ｐ_１と信号Ｐ_２とはコード多重されることで互いに干渉し合う信号となっている。信号検出とは、検出する信号に対する干渉信号を再生し、該再生した信号（レプリカ）を受信信号から除去する干渉キャンセル処理した後に、伝搬路歪補正、逆拡散、復調の、情報ビットを得るために必要となる一連の処理を行うことでコード分離する処理であり、例えば信号Ｐ_２を検出する際には、受信信号から信号Ｐ_１のレプリカを除去した後に、信号Ｐ_２をコード分離（逆拡散）して信号検出する。ただし、上述の再生した信号（レプリカ）を生成するには、該信号を検出している必要があるため、最初の信号検出については、干渉キャンセル処理を行わず、受信信号をコード分離（逆拡散）することで信号検出する。

図１は、本発明の実施形態によるパケット送信装置１００の構成を示す概略ブロック図である。例えば、パケット送信装置１００は、移動体無線通信システムによる下りリンクでの基地局、上りリンクでの移動局に具備される。また、中継局−移動局間の下りリンクでの中継局装置に具備される。パケット送信装置１００は、コードチャネル信号生成部１０１−１〜１０１−Ｎ（Ｎはコード多重数）、コード多重部１０２、ＩＦＦＴ部１０３、多重部１０４、ＧＩ挿入部１０５、送信部１０６、パイロット信号生成部１０７、再送制御信号生成部１０８、復元部１０９、受信部１１０、アンテナ部１２０を具備する。コードチャネル信号生成部１０１−１〜１０１−Ｎは、入力された各コードチャネルのパケットを構成する情報ビット系列から、コード多重する信号を生成する機能を有し、符号化部１１１、インターリーブ部１１２、変調部１１３、拡散部１１４を具備する。

図２は、符号化部１１１の構成を示す概略ブロック図である。符号化部１１１は、パケット受信装置２００において誤り検出および誤り訂正ができるように、入力されたパケットを構成する情報ビット系列に冗長ビットを付加する機能を有し、誤り検出符号化部１２１、誤り訂正符号化部１２２、符号化ビット記憶部１２３、パンクチャ部１２４を有する。誤り検出符号化部１２１は、パケットを受信したパケット受信装置２００において誤りがあるか否かを検出できるようにＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ：巡回冗長検査）などの誤り検出符号化を行う。誤り訂正符号化部１２２は、誤り検出符号化部１２１からの出力ビット系列に対して、ターボ符号、畳み込み符号、ＬＤＰＣ（Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐａｒｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ：低密度パリティ検査）符号などの誤り訂正符号化を行う。本実施形態では、パケットを構成する全てのビットは、同じコードチャネルにて送信され、誤り検出符号化部１２１および誤り訂正符号化部１２２は、パケット毎に処理を行う。

符号化ビット記憶部１２３は、誤り訂正符号化部１２２で生成した符号化ビット系列を記憶する。また、再送パケットを生成する場合に、記憶している符号化ビット系列をパンクチャ部１２４に出力する。パンクチャ部１２４は、復元部１０９が受けたパケット受信装置２００の応答信号（受取り通知ＡＣＫ／非受取り通知ＮＡＣＫ）、および応答信号から算出したパケットの再送回数に基づき決まるパンクチャパターンに従って、誤り訂正符号化部１２２から出力される符号化ビット系列、あるいは符号化ビット記憶部１２３から出力される符号化ビット系列を、パンクチャ処理する。すなわち、パンクチャ部１２４は、初送パケットを生成する場合（前のパケットに対する応答信号として受取り通知ＡＣＫを受信した場合）は、誤り訂正符号化部１２２から出力される新規の符号化ビット系列に対してパンクチャ処理を行い、再送パケットを生成する場合（応答信号として、非受取り通知ＮＡＣＫを受信した場合）は、符号化ビット記憶部１２３で記憶している符号化ビット系列に対してパンクチャ処理を行う。なお、パンクチャ部１２４は、パンクチャ処理に加えて、ビットパディング（ビット挿入）あるいはビットリピティション（ビット繰り返し）などのレートマッチングを行うようにしてもよい。

図３は、誤り訂正符号化部１２２として、符号化率Ｒ＝１/３のターボ符号化するターボ符号器を用いたときの構成例を示す概略ブロック図である。
誤り訂正符号化部１２２は、内部符号器３００１、３００２、内部インターリーブ部３００３を具備し、誤り検出符号化部１２１からの誤り検出符号化された情報ビット系列が入力されると、誤り訂正符号化部１２２は、システマティックビットｘ、パリティビットｚ、パリティビットｚ’の３種類の情報ビット系列を出力する。ここで、システマティックビットｘは、誤り検出符号化部１２１から入力されたビット系列そのものである。パリティビットｚは誤り検出符号化部１２１からのビット系列を内部符号器３００１が符号化処理を行った出力結果である。パリティビットｚ’は誤り検出符号化部１２１からのビット系列をまず内部インターリーブ部３００３がインターリーブ処理し、このインターリーブ処理した結果を入力された内部符号器３００２が符号化処理を行った出力結果である。ここで、内部符号器３００１と内部符号器３００２は同じ符号化方式の符号化を行う同様の符号器でもよいし、異なる符号器であっても良い。好ましくは、内部符号器３００１、内部符号器３００２ともに再帰的畳み込み符号器を用いる。以降では、誤り訂正符号化部１２２は、図３に示す構成でターボ符号を用いた場合で説明する。

図４は、誤り訂正符号化部１２２において符号化率Ｒ＝１／３のターボ符号化し、符号化率Ｒ＝３／４にパンクチャ処理を行う場合のパンクチャパターンの例を示す図である。図４において、ｘは誤り検出符号化部１２１が誤り訂正符号化部１２２に入力した情報ビット（誤り検出のために付加した冗長ビットも含む。）で、この情報ビットがそのまま出力されたものである（システマティックビットとも呼ぶ）。ｚ、ｚ’は、誤り訂正符号化部１２２が、前記情報ビットから生成した２種類の冗長ビット（パリティビット）を示す。パンクチャ部１２４は、誤り訂正符号化部１２２、あるいは符号化ビット記憶部１２３から出力されるｘ、ｚ、ｚ’のうち、図４に示すパンクチャパターンにて「１」となっているビット位置のビットを出力する。

例えば、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱとして増加冗長ＩＲ（Ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ）を適用している場合は、初送パケットを構成する符号化ビットに対して、パンクチャ部１２４は、図４のパターン１にしたがってパンクチャ処理を行う。すなわち、パンクチャ部１２４は、システマティックビットについては図４のパターン１では「ｘ＝１１１１１１」であるので、全て出力し、１種類目のパリティビットについては、「ｚ＝１０００００」であるので、６ビット毎に最初の１ビットを出力し、２種類目のパリティビットについては、「ｚ’＝０００１００」であるので、６ビット毎に４ビット目の１ビットを出力する。

次に、１回目の再送パケットを構成する符号化ビットに対して、パンクチャ部１２４は、符号化ビット記憶部１２３から初送パケットのＲ＝１／３の符号化ビットを呼び出し、パンクチャ部１２４は、図４のパターン２でパンクチャ処理を行った信号を出力する。すなわち、パンクチャ部１２４は、システマティックビットについては図４のパターン２では「ｘ＝００００００」であるので、全て出力せず、１種類目のパリティビットについては、「ｚ＝０１１１１０」であるので、６ビット毎に２ビット目から５ビット目までの４ビットを出力し、２種類目のパリティビットについては、「ｚ’＝１１００１１」であるので、６ビット毎に３ビット目と４ビット目とを除いた４ビットを出力する。

また、例えば、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱとしてチェイス合成ＣＣを適用している場合は、初送パケットを構成する符号化ビットに対して、パンクチャ部１２４で図４のパターン１にしたがってパンクチャ処理を行なうと、再送パケットを構成する符号化ビットに対しても、符号化ビット記憶部１２３から初送パケットのＲ＝１／３の符号化ビットを呼び出し、パンクチャ部１２４は、初送パケットと同様のパンクチャパターンである図３のパターン１でパンクチャ処理を行った信号を出力する。

図１に戻って、インターリーブ部１１２は、符号化部１１１からの出力である符号化ビット系列のビット配置を並び替える。変調部１１３は、インターリーブ部１１２からの出力に対してＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ：４値位相偏移変調）、１６ＱＡＭ（１６ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：１６値直交振幅変調）などのデータ変調を行い、変調シンボルを生成する。拡散部１１４は、変調部１１３が生成した変調シンボルに各々のコードチャネル信号生成部１０１−１〜１０１−Ｎ各々に固有の拡散符号系列を乗算する。例えば、拡散符号系列として、Ｗａｌｓｈ−Ｈａｄａｍａｒｄ符号などの直交符号を用いる。このように、コードチャネル信号生成部１０１−１〜１０１−Ｎは、上述の機能を有し、パケット受信装置２００からの再送要求に従って、初送パケット、または再送パケットから構成されるコードチャネル信号を生成する。

コード多重部１０２は、各々のコードチャネル信号生成部１０１−１〜１０１−Ｎからの出力信号をコード多重する。つまり、アンテナ部１２０から送信されるべく、コード多重部１０２が出力する信号は、各コードチャネルで送信される初送信号と再送信号とに各々に固有の拡散符号系列が乗算されたコード多重された信号である。
ＩＦＦＴ部１０３への入力において、第ｋ番目サブキャリアに割り当てるコード多重部１０２からの出力信号をＳ（ｋ）とおくと、式（１）のように表すことができる。

Ｎは、コード多重部１０２でのコード多重数を示し、ＳＦは、拡散部１１４で乗算する拡散符号の拡散率を示す。ｃ_ｕ，ｖは、ｕ番目のコードチャネルの拡散符号系列のｖ番目の要素の値を示し、ａ ｍｏｄ ｂは、ａをｂで割った余りを示す。ｄ_ｕは、変調部１１３によりデータ変調されたｕ番目のコードチャネルの変調シンボルを示す。ｋは、サブキャリアを周波数の低い方から数えた順番（第ｋ番目のサブキャリア）を示し、ｋ＝０，１，２，・・・Ｎ_ｓｕｂ−１である。ここで、Ｎ_ｓｕｂはサブキャリアの総数を示す。

ＩＦＦＴ部１０３は、コード多重部１０２によりコード多重された信号を逆高速フーリエ変換ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などにより周波数−時間変換を行い、時間領域の信号を生成する。多重部１０４は、ＩＦＦＴ部１０３から出力された時間領域の信号と、再送制御信号生成部１０８から出力される再送制御信号と、パイロット信号生成部１０７から出力されたパイロット信号とを多重する。多重部１０４における多重方法は、時間多重、周波数多重、コード多重などのいずれであってもよい。パイロット信号生成部１０７、伝搬路推定に用いるパイロット信号を生成する。再送制御信号生成部１０８は、各コードチャネルで送信するパケットの信号が何回目の再送であるかをパケット受信装置２００に通知するための信号（再送制御信号）を生成する。なお、再送制御信号は、符号化率、変調多値数、拡散率、拡散符号、などの送信信号に関する情報を含んでもよい。

ＧＩ挿入部１０５は、多重部１０４から出力される信号に対して、ガード区間ＧＩ（Ｇｕａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）を挿入し、送信部１０６に入力する。送信部１０６は、ＧＩ挿入部１０５からの出力信号を、アナログ信号へ変換（Ｄｉｇｉｔａｌ／Ａｎａｌｏｇｕｅ変換）し、帯域制限を行うフィルタリング処理を行い、さらに送信可能な周波数帯域への変換を行い、出力する。アンテナ部１２０は、送信部１０６の出力信号をパケット受信装置２００に送信する。あるいは、パケット受信装置２００から送信された応答信号を含む信号を受信する。

受信部１１０は、アンテナ部１２０から受信したパケット受信装置２００からの信号を復元処理（信号検出処理）可能な周波数帯への変換、帯域制限を行うフィルタリング処理、アナログ信号をデジタル信号に変換し（Ａ／Ｄ変換）を行う。復元部１０９は、受信部１１０が出力したデジタル信号に対してデータ復調、誤り訂正復号などの受信信号復元処理を行い、パケット受信装置２００からの信号に含まれる応答信号を取り出す。この取り出した応答信号を、復元部１０９は、再送制御信号生成部１０８および符号化部１１１に出力する。なお、復元部１０９は、受信信号の伝送方式に基づいて受信信号処理可能な機能を有する。また、応答信号は、伝送を確認する信号、再送要求するか否かの情報を含んだ信号である。例えば、受取り通知ＡＣＫ（ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅ）／非受取り通知ＮＡＣＫ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅ））信号などがあり、送信側から送信されたパケットを受信側が正しく受信できなかった場合は、受信側は、送信側に非受取り通知ＮＡＣＫの信号を送り返し、正しく受信できた場合は、受信側は、受け取り通知ＡＣＫの信号を送り返す。なお、送信側がある所定の時間内に応答信号を受け取れなかった場合は、受信側が正しくパケットを受信できなかったと判断することも可能である。

図５は、本実施形態によるパケット受信装置２００の構成を示す概略ブロック図である。例えば、パケット受信装置２００は、移動体無線通信システムによる下りリンクでの移動局装置、上りリンクでの基地局装置に具備される。また、基地局―中継局間の下りリンクでの中継局装置に具備される。パケット受信装置２００は、アンテナ部２０１、受信部２０２、伝搬路推定部２０３、ＧＩ除去部２０４、ＦＦＴ部２０５、受信パケット管理部２０６、検出順決定部２０７、干渉キャンセル部２０８、受信信号記憶部２０９、応答信号生成部２１０、送信部２１１を有する。

受信部２０２は、アンテナ部２０１を介してパケット送信装置１００からの信号を受信し、信号検出処理などの信号処理可能な周波数帯への変換および帯域制限するフィルタリング処理した後、アナログ信号からデジタル信号に変換（Ａｎａｌｏｇｕｅ／Ｄｉｇｉｔａｌ変換）する。なお、受信部２０２が受信する信号は、初送パケット（初送信号）と過去に送信されたパケットに対する再送パケット（再送信号）とを含む信号であって、これら初送パケットと再送パケットとが互いに干渉し合う信号である。伝搬路推定部２０３は、受信部２０２がデジタル信号に変換した受信信号に含まれるパイロット信号を用いて、受信信号が通ってきた伝搬路（インパルス応答、伝達関数など）を推定する。なお、パイロット信号ではなく、制御チャネル、プリアンブル、など伝搬路を推定できる他の信号を用いるようにしてもよい。

受信パケット管理部２０６は、受信部２０２がデジタル信号に変換した受信信号に含まれる再送制御信号から、受信信号に含まれる各コードチャネルの信号が何回目の再送パケットの信号か（初送パケットも含む）、を判定可能な情報、すなわち再送回数を示す情報を取り出す。ここで、再送回数が０回のパケットとは、初送パケットである。再送回数が１回のパケットとは、初送パケットの次に送出される再送パケットである。検出順決定部２０７は、この再送回数を示す情報に基づいて、干渉キャンセル部２０８で信号を検出するコードチャネルの順番を決定し、干渉キャンセル部２０８に通知する。すなわち、検出順決定部２０７は、受信部２０２が受信した信号に含まれる初送パケット（初送信号）と再送パケット（再送信号）との再送回数に応じて、受信部２０２が受信した信号から、初送パケットと再送パケットとを検出する順番を決定する。なお、検出順決定部２０７による順番決定の詳細は後述する。

ＧＩ除去部２０４は、受信部２０２がデジタル信号に変換した受信信号に含まれるデータ信号からガードインターバルＧＩ（Ｇｕａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）を除去する。ＦＦＴ部２０５は、ＧＩ除去部２０４の出力信号に高速フーリエ変換ＦＦＴ処理を行うことにより、周波数領域の信号に変換する。干渉キャンセル部２０８（信号検出部）は、検出順決定部２０７が決定した検出順に従い、伝搬路推定部２０３から出力された伝搬路推定値を参照しながら、ＦＦＴ部２０５から出力された信号から情報ビット系列の符号化ビットＬＬＲ（Log Likelihood Ratio：対数尤度比）を検出し、検出した符号化ビットＬＬＲと符号化ビットＬＬＲの硬判定結果である情報ビット系列とを出力し、さらに該符号化ビットＬＬＲに対する誤り検出を行ない、誤り検出結果を出力する。干渉キャンセル部２０８の動作の詳細は後述する。ここで、符号化ビットＬＬＲとは、符号化ビット各々についての該符号化ビットが「１」である確率と「０」である確率との比の対数である。

受信信号記憶部２０９は、干渉キャンセル部２０８において、受信信号に対する復調処理により得られる情報ビット系列に対する軟判定値を格納する。軟判定値としては、例えば、符号化ビットＬＬＲがある。また、受信信号記憶部２０９は、干渉キャンセル部２０８が再送パケットの信号を検出処理するときは、この再送パケット以前に受信したパケットに対する軟判定値を少なくとも１つ、干渉キャンセル部２０８（より詳細には後述する合成部７１１）に出力する。受信信号記憶部２０９は、例えば、第ｐ回目の再送パケットが受信されたときに、第１回目の受信パケット（初送パケット）の符号化ビットＬＬＲを出力するようにしてもよいし、第１〜ｐ−１回目の受信パケットの符号化ビットＬＬＲを出力するようにしてもよい。

応答信号生成部２１０は、干渉キャンセル部２０８が出力した誤り検出結果を受けて、この誤り検出結果に従い、パケット誤りの有無を示す制御データを含むデータ系列を生成し、誤り訂正符号化、データ変調などの信号処理を行って応答信号を生成する。送信部２１１は、この応答信号をアナログ信号に変換し（Ｄ／Ａ変換）、さらに送信可能な周波数帯域（無線周波数帯）に変換を行い、アンテナ部２０１から送信する。

なお、応答信号生成部２１０による応答信号の通信方式は、ＯＦＤＭ、シングルキャリア変調方式など、この応答信号を受信したパケット送信装置１００において元の応答信号が復元可能（復調、復号可能）であればよい。なお、応答信号生成部２１０は、干渉キャンセル部２０８から誤り検出結果として「パケット誤りが無し」を示す信号が入力されると、パケット送信装置１００に対して、正しく受信が完了したことを示す応答信号として受取り通知ＡＣＫを生成する。干渉キャンセル部２０８から誤り検出結果として「パケット誤りが有り」を示す信号が入力されると、パケット送信装置１００に対して、パケットの再送要求する応答信号として非受取り通知ＮＡＣＫを生成する。

次に、パケット受信装置２００の干渉キャンセル部２０８が、検出順決定部２０７により再送回数を示す情報に基づいて決定された順番に従い、各パケットに関する検出済の信号を用いて、受信部２０２が受信したコード多重された信号から干渉成分を除去して、各パケットを検出する動作を説明する。ここでは、コード多重数Ｎ＝４とし、パケット送信装置１００のコードチャネル信号生成部１０１−１〜１０１−４各々が、パケットＰ１”、Ｐ２’、Ｐ３、Ｐ４のうち、１つのパケットの信号を生成し、パケット送信装置１００が、図６に示すように、これらの信号をコード多重した信号を送信したとして説明する。図６は、コードチャネルＣＨ１〜ＣＨ４にてパケットＰ１”、Ｐ２’、Ｐ３、Ｐ４が送信されるときのコード多重した信号を説明する図である。このとき、パケット送信装置１００は、これらパケットの信号とともにパケットＰ１”、Ｐ２’、Ｐ３、Ｐ４の再送回数を示す再送制御信号を送信する。

ここで、パケットＰ１”は、初送パケットＰ１の第２回目の再送パケット（ｑ＝２、ｑは再送回数）であり、コードチャネル信号生成部１０１−１で生成され、拡散符号Ｃ１が乗算されたコードチャネルＣＨ１を用いて送信されたものである。パケットＰ２’は、初送パケットＰ２の第１回目の再送パケット（ｑ＝１）であり、コードチャネル信号生成部１０１−２で生成され、拡散符号Ｃ２が乗算されたコードチャネルＣＨ２を用いて送信されたものである。パケットＰ３は、初送パケット（ｑ＝０）であり、コードチャネル信号生成部１０１−３で生成され、拡散符号Ｃ３が乗算されたコードチャネルＣＨ３を用いて送信されたものである。パケットＰ４は、初送パケット（ｑ＝０）であり、コードチャネル信号生成部１０１−４で生成され、拡散符号Ｃ４が乗算されたコードチャネルＣＨ４を用いて送信されたものである。

また、パケット送信装置１００の各パンクチャ部１２４は、図４に示すパンクチャパターンのパターン１とパターン２とを交互に用いる。例えば、偶数回目の再送パケット送信（初送パケットも含む、ｑ＝０，２，・・・）では、パンクチャ部１２４は、図４のパターン１でパンクチャ処理し、奇数回目の再送パケット送信（ｑ＝１，３，・・・）では、図４のパターン２でパンクチャ処理する。

まず、パケット受信装置２００の受信部２０２が、アンテナ部２０１を介して、上述のパケット送信装置１００が送信した信号を受信する。受信パケット管理部２０６は、この受信した信号に含まれる再送制御信号から、コード多重されている各信号のパケットの再送回数を示す情報を取得する。ここでは、受信した信号は、上述のようにパケットＰ１”、Ｐ２’、Ｐ３、Ｐ４の信号が多重されているので、受信パケット管理部２０６は、パケットＰ３、Ｐ４は０回（初送パケット）、パケットＰ２’は１回（再送パケット）、パケットＰ１”は２回（再送パケット）を示す情報を再送制御信号より得る。

検出順決定部２０７は、これらの再送回数を示す情報に基づき、再送回数が多いパケットからなるコードチャネルの信号から順番に検出するように検出する順番（検出順）を決定する。図６の場合、再送パケットのうち再送回数が多い再送パケットＰ１”のコードチャネルＣＨ１を最初に検出し、その後、次に再送回数の多い再送パケットＰ２’のコードチャネルＣＨ２を検出し、最後に再送回数が０回の初送パケットＰ３のコードチャネルＣＨ３、および初送パケットＰ４のコードチャネルＣＨ４を検出するように順序を決定する。

上述のように、干渉キャンセル部２０８において、再送回数の多いパケットから優先的に信号検出処理を行い、この信号検出処理結果である再送パケットの検出信号から生成した干渉レプリカを受信信号から除去して、次に再送回数の多いパケットの信号検出処理を行う。再送回数の多いパケットは、この再送パケットに関連する既受信パケットを受信信号記憶部２０９に多く格納しているパケットであり、合成できる信号が多く、合成できる信号が多いパケットほど、干渉キャンセル部２０８での信号検出精度が良い。信号検出精度が良いパケットの信号から信号検出し、その検出したパケットの信号から生成した干渉レプリカを受信信号から除去した後に、信号検出精度の劣るパケット(再送回数の少ないパケット)の信号検出を行なうことで、信号検出精度の劣るパケットの信号の検出精度を向上させることが可能となる。

なお、再送回数が同じ再送パケット同士（例えば、上述のパケットＰ３とＰ４）については、どのような検出順としてもよい。例えば、まとめて同時に検出してもよいし、拡散符号系列、ＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise Ratio；信号対干渉雑音比）などの他の基準を用いて検出順を決定してもよい。

図７は、逐次型の繰り返し干渉キャンセルを行う干渉キャンセル部２０８の構成例を示す概略ブロック図である。この干渉キャンセル部２０８は、検出順決定部２０７で決定した順番にコードチャネルの信号を検出するように、拡散符号などのコードチャネルのパラメータを、干渉キャンセル部２０８を構成する各部に設定する。干渉キャンセル部２０８は、伝搬路補償部７０１−１〜７０１−Ｎ、コード分離部７０３−１〜７０３−Ｎ、ＭＣＩレプリカ生成部７０４−１〜７０４−Ｎ、コードチャネルレプリカ生成部７０５−１〜７０５−Ｎ、減算部７０６−１〜７０６−Ｎを有する。ただし、Ｎは、受信可能なコード多重数の最大値を示す。

コード分離部７０３−１〜７０３−Ｎ各々は、逆拡散部７０７、復調部７０８、デインターリーブ部７０９、デパンクチャ部７１０、合成部７１１、復号部７１２を有する。なお、干渉キャンセル部２０８における一連の処理は、予め決められた繰り返し数だけ繰り返し実行される。すなわち、コード多重数Ｎの信号を受信したときは、干渉キャンセル部２０８は、１番目からＮ番目のコードチャネル各々について減算部７０６−１〜７０６−Ｎのいずれかによる干渉キャンセルと、伝搬路補償部７０１−１〜７０１−Ｎのいずれかによる伝搬路補償と、コード分離部７０３−１〜７０３−Ｎのいずれかによるコードチャネル分離と、コードチャネルレプリカ生成部７０５−１〜７０５−Ｎのいずれかによるコードチャネルレプリカの生成と、ＭＣＩレプリカ生成部７０４−１〜７０４−Ｎによる干渉レプリカの生成とを行う一連の処理を、繰り返し数だけ繰り返す繰り返し処理を行う。

干渉キャンセル部２０８は、検出順決定部２０７で決定した順番に基づいて、構成する各部のパラメータを設定する。例えば、図７において、受信部２０２が上記図６に示す信号を受信した場合はＮ＝４であり、上記図６で示した例に基づき検出順決定部２０７が決定したコードチャネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４の順（パケットＰ１”、Ｐ２’、Ｐ３、Ｐ４の順）でコードチャネル（パケット）の信号を検出、および干渉除去する。このときは、干渉キャンセル部２０８は、コード分離部７０３−１、コードチャネルレプリカ生成部７０５−１には、コードチャネルＣＨ１の拡散符号系列であるＣ_１を設定し、コード分離部７０３−２、コードチャネルレプリカ生成部７０５−２には、コードチャネルＣＨ２の拡散符号系列であるＣ_２を設定し、コード分離部７０３−３、コードチャネルレプリカ生成部７０５−３には、コードチャネルＣＨ３の拡散符号系列であるＣ_３を設定し、コード分離部７０３−４、コードチャネルレプリカ生成部７０５−４には、コードチャネルＣＨ４の拡散符号系列であるＣ_４を設定する。この他、パンクチャパターンなども、検出順に基づき、対応するコードチャネルのパンクチャパターンを設定する。なお、干渉キャンセル部２０８の各部の詳細については、後述する。

図８は、コードチャネルレプリカ生成部７０５−１の構成を示す概略ブロック図である。なお、コードチャネルレプリカ生成部７０５−２〜７０５−Ｎは、以下で述べるように、コードチャネルレプリカ生成部７０５−１と同様の構成を有する。コードチャネルレプリカ生成部７０５−１は、パンクチャ部７２１、インターリーブ部７２２、変調シンボルレプリカ生成部７２３、拡散部７２４を有し、検出順決定部２０７が決定した検出順に基づき、拡散符号Ｃ_１…Ｃ_Ｎのうち、拡散部７２４に入力される拡散符号に対応するコードチャネルのレプリカを生成する。

すなわち、コードチャネルレプリカ生成部７０５−１は、図７のコード分離部７０３−１が、拡散符号Ｃ_１〜Ｃ_Ｎのうち、逆拡散部７０７に入力される拡散符号に対応するコードチャネルの信号検出を行なうごとに出力する符号化ビットＬＬＲに基づいて、コードチャネルレプリカを生成する。同様に、コードチャネルレプリカ生成部７０５−２〜７０５−Ｎは、それぞれコード分離部７０３−２〜７０３−Ｎが出力する符号化ビットＬＬＲに基づいて、コードチャネルレプリカを生成する。ここで、符号化ビットＬＬＲとは、符号化部１１１の誤り訂正符号により符号化された各ビットの対数尤度比ＬＬＲである。

パンクチャ部７２１は、復号部７１１からの出力信号である符号化ビットの対数尤度比ＬＬＲに対して、パケットの送信元であるパケット送信装置１００のパンクチャ部１２４がコードチャネル（パケット）毎に施したパンクチャパターンと同じパターンを、検出順決定部２０７が決定した検出順に基づき用いてパンクチャ処理を行う。インターリーブ部７２２は、パンクチャ部７２１からの出力信号を、パケット送信装置１００のインターリーブ部１１２がコードチャネル（パケット）毎に施したインターリーブパターンと同じパターンを用いてビット配置の並び替え処理を行う。

変調シンボルレプリカ生成部７２３は、インターリーブ部７２２からの出力信号を、ＱＰＳＫ変調、１６ＱＡＭ変調など変調部１１３と同じ変調方式にて変調し、変調シンボルレプリカを生成する。変調シンボルレプリカ生成部７２３の処理を、ＱＰＳＫ変調を例にして説明する。ＱＰＳＫ変調シンボルを構成するビットの対数尤度比ＬＬＲをλ（ｂ_０）、λ（ｂ_１）とすると、変調シンボルレプリカ生成部７２３は、ＱＰＳＫの変調シンボルのレプリカを、式（２）で生成する。

ただし、ｊは虚数単位を表す。なお、１６ＱＡＭなどの他の変調においても、同一の原理でシンボルレプリカを生成することが可能である。
拡散部７２４は、変調シンボルレプリカ生成部７２３から出力された変調シンボルレプリカを、拡散符号Ｃ_１…Ｃ_Ｎの拡散率分だけ複製し、拡散符号Ｃ_１…Ｃ_Ｎのうち、当該拡散部７２４にて生成するコードチャネルレプリカのコードチャネルにおける拡散符号を乗算して、コードチャネルレプリカ（データ信号レプリカ）を生成する。

次に、図７を参照して、受信部２０２が図６に示す信号を受信し、検出順決定部２０７が決定した検出順に従い、コードチャネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４の順でのコードチャネルを検出、および干渉除去する場合のＭＣＩレプリカ生成部７０４−１〜７０４−Ｎ、減算部７０６、伝搬路補償部７０１およびコード分離部７０３−１〜７０３−Ｎの動作を順に説明する。
まず、ＭＣＩレプリカ生成部（干渉レプリカ生成部）７０４−１は、干渉キャンセル部２０８における繰り返し処理の第ｉ回目の繰り返しにおいて、最初に検出するコードチャネルＣＨ１をコード分離部７０３−１において信号検出するので、第ｉ−１回目の繰り返しにおいてコードチャネルレプリカ生成部７０５−２〜７０５−Ｎが生成したコードチャネルＣＨ２〜ＣＨ４のレプリカ信号であるＳ＾_{ｉ−１，２}〜Ｓ＾_{ｉ−１，４}をコード多重し、さらに伝搬路推定部２０３が算出した伝搬路推定値を乗算することでコードチャネルＣＨ１の信号に対して干渉となる成分のレプリカであるＭＣＩレプリカを生成する。

ここで、レプリカ信号Ｓ＾_ａ，ｂは、繰り返し処理の第ａ回目の繰返しにおいて生成した検出順が第ｂ番目のコードチャネルのレプリカ信号であること表す。また、繰り返し処理の第１回目、すなわちｉ＝１のときは、第ｉ−１回目の繰り返しが存在しないので、該当する値は無い（「０」とする）ものとして処理する。
次に、減算部７０６−１は、ＦＦＴ部２０５からの出力信号から、ＭＣＩレプリカ生成部７０４−１が生成したコードチャネルＣＨ１に対するＭＣＩレプリカを減算する。

さらに、伝搬路補償部７０１−１は、伝搬路推定部２０３が算出した伝搬路推定値を用いて算出した伝搬路歪を補償する重み係数を、減算部７０６−１の減算結果に乗算する。ここで、重み係数としては、ＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ：最小２乗誤差）重み、ＯＲＣ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ Ｃｏｍｂｉ：直交性回復合成）重み、ＭＲＣ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｒａｔｉｏ Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ：最大比合成）重みなどを用いることができる。

次に、コード分離部７０３−１の逆拡散部７０７は、伝搬路補償部７０１−１からの出力信号に、検出順決定部２０７が決定した検出順に基づきコードチャネルＣＨ１に固有の拡散符号Ｃ１を乗算して逆拡散処理を行い、コードチャネルＣＨ１の信号を検出する。その後、復調部７０８は、逆拡散部７０７からの出力信号に対してＱＰＳＫ、１６ＱＡＭなどの送信側と同じ変調方式での復調処理を行い、符号化ビットの軟判定結果、例えば、各符号化ビットの対数尤度比である符号化ビットＬＬＲを算出する。

復調部７０８の復調処理を、変調方式はＱＰＳＫであり、軟判定結果として符号化ビットＬＬＲを算出する場合を例として説明する。送信側で送信されたＱＰＳＫシンボル、すなわち図１の変調部１１３による変調結果をＸとし、受信側における逆拡散後のシンボル、すなわち逆拡散部７０７による逆拡散の結果を変調結果の推定値Ｘｃとして説明する。変調結果Ｘを構成しているビットをｂ_０、ｂ_１（ｂ_０、ｂ_１＝±１）とすると、変調結果Ｘは、式（３）で表せる。ただしｊは虚数単位を表す。また、変調結果Ｘの受信側における推定値Ｘｃから、各ビットｂ_０、ｂ_１の対数尤度比ＬＬＲであるλ（ｂ_０）、λ（ｂ_１）を、式（４）のように求める。

ただし、Ｒｅ（）は複素数の実部を表す。μは伝搬路補償後の等価振幅であり、例えば、第ｋサブキャリアにおける伝搬路推定値をＨ（ｋ）、乗算したＭＭＳＥ基準の伝搬路補償重みＷ（ｋ）とすると、μは、Ｗ（ｋ）Ｈ（ｋ）である。またλ（ｂ_１）は、λ（ｂ_０）の実部と虚部を置き換えればよい（式（４）において、Ｒｅ（）をＩｍ（）に置き換える。ただし、Ｉｍ（）は複素数の虚部を表す）。なお、ＱＰＳＫではなく、１６ＱＡＭなどの他の変調方式の場合でも、同様の原理に基づいて算出可能である。また、復調部６０８は、軟判定結果ではなく、硬判定結果を算出するようにしてもよい。

次に、復調部７０８が出力した符号化ビットＬＬＲについて、デインターリーブ部７０９は、送信元のパケット送信装置１００のインターリーブ部１１２が施したインターリーブの逆操作となるように、ビット配置を並び替える。デパンクチャ部７１０は、検出順決定部２０７が決定した検出順に従い、コードチャネルＣＨ１のパケットＰ１”の再送回数である第２回目の再送パケットに対するパンクチャパターンを用いて、デインターリーブ部７０９がビット配置を並び替えた符号化ビットＬＬＲに対してデパンクチャ処理を行い、合成部７１１と受信信号記憶部２０９に出力する。

デパンクチャ部７１０の動作を、詳細に説明する。まず、パケット送信装置１００の誤り訂正符号化部１２２が出力した符号化ビット系列を、「ｘ１，ｚ１，ｚ１’，ｘ２，ｚ２，ｚ２’，ｘ３，ｚ３，ｚ３’，ｘ４，ｚ４，ｚ４’，ｘ５，ｚ５，ｚ５’，ｘ６，ｚ６，ｚ６’」とし、パンクチャ部１２４は、図４のパターン１でビットを間引くパンクチャ処理をして、符号化ビット系列「ｘ１，ｚ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４，ｚ４’，ｘ５，ｘ６」を出力したとする。そして、パケット送信装置１００が送信した、このパンクチャ部１２４が出力した符号化ビット系列に対応するデインターリーブ部７０９の出力である符号化ビットＬＬＲを「ｘ_ｒ２１，ｚ_ｒ２１，ｘ_ｒ２２，ｘ_ｒ２３，ｘ_ｒ２４，ｚ_ｒ２４’，ｘ_ｒ２５，ｘ_ｒ２６」とする。

このとき、デパンクチャ部７１０は、この符号化ビットＬＬＲ「ｘ_ｒ２１，ｚ_ｒ２１，ｘ_ｒ２２，ｘ_ｒ２３，ｘ_ｒ２４，ｚ_ｒ２４’，ｘ_ｒ２５，ｘ_ｒ２６」に、送信元のパンクチャ部１２４で間引かれたｚ１’、ｚ２、ｚ２’、ｚ３、ｚ３’、ｚ４，ｚ５，ｚ５’，ｚ６，ｚ６’に対応するビット位置に仮想値を挿入する。仮想値として、対数尤度比の中間値である「０」を用いると、デパンクチャ部７１０が出力する符号化ビットＬＬＲは、「ｘ_ｒ２１，ｚ_ｒ２１，０，ｘ_ｒ２２，０，０，ｘ_ｒ２３，０，０，ｘ_ｒ２４，０，ｚ_ｒ２４’，ｘ_ｒ２５，０，０，ｘ_ｒ２６，０，０」となる。

次に、合成部７１１は、デパンクチャ部７１０の出力信号と受信信号記憶部２０９からの既受信パケットとを合成する。ここでは、再送パケットＰ１”は第２回目の再送パケットであるので、合成部７１１は、デパンクチャ部７１０の出力信号、すなわち検出した再送パケットＰ１”の信号と、既に受信され、受信信号記憶部２０９に格納されているデパンクチャ部７１０からの出力信号（符号化ビットＬＬＲ）のうち、再送パケットＰ１”に対する初送パケットＰ１および第１回目の再送パケットＰ１’についての出力信号（再送パケットＰ１”以前に受信した関連パケットの少なくとも一つが含まれている既受信信号から検出した信号）とを合成して、復号部７１２に出力する。この復号部７１２に出力された信号は、干渉キャンセル部２０８による干渉成分の除去に用いる再送パケットＰ１”に関する検出済の信号となる。ここで、再送パケット（再送信号）の関連パケット（関連信号）とは、その再送パケットの初送パケット、あるいは、その再送パケット自身を除いた、その再送パケットの初送パケットの再送パケットのことである。

図９は、合成部７１１による合成処理例を示す図である。図９に示す例は、デパンクチャ部７１０から出力される再送パケットＰ１”のデパンクチャ出力（図９の上から３段目）と、受信信号記憶部２０９に格納されている再送パケットＰ１”の初送信号Ｐ１のデパンクチャ出力（上から１段目）および第１回目の再送信号Ｐ１’ のデパンクチャ出力（上から２段目）とが合成される場合の合成部７１１の演算を示す。

図９に示すように、初送信号Ｐ１のデパンクチャ出力である符号化ビットＬＬＲ「ｘ_ｒ０１、ｚ_ｒ０１、０、ｘ_ｒ０２、０、０、・・・」と、再送パケットＰ１’のデパンクチャ出力である符号化ビットＬＬＲ「０、０、ｚ’_ｒ１１、０、ｚ_ｒ１２、ｚ’_ｒ１２、・・・」と、再送パケットＰ１”のデパンクチャ出力である符号化ビットＬＬＲ「ｘ_ｒ２１、ｚ_ｒ２１、０、ｘ_ｒ２２、０、０、・・・」とを、合成部７１１は合成、すなわちビット各々について和をとり、その結果である符号化ビットＬＬＲ「ｘ_ｒ０１＋ｘ_ｒ２１、ｚ_ｒ０１＋ｚ_ｒ２１、ｚ’_ｒ１１、ｘ_ｒ０２＋ｘ_ｒ２２、ｚ_ｒ１２、ｚ’_ｒ１２、・・・」を出力する。

なお、ここで、初送パケットＰ１と再送パケットＰ１”については、デパンクチャ部７１０は、パターン１でデパンクチャし、再送パケットＰ１’についてはパターン２でデパンクチャしている。また、デパンクチャ部７１０が、初送パケットの符号化ビットＬＬＲを出力したときは、合成部２１０は、その符号化ビットＬＬＲをそのまま出力する。

図７に戻り、次に、復号部７１２は、送信元のパケット送信装置１００の誤り訂正符号化部１２２が行ったターボ符号化、畳み込み符号化などの誤り訂正符号化に対応する誤り訂正復号処理を、合成部７１１の出力した符号化ビットＬＬＲに対して行い、誤り訂正された符号化ビットＬＬＲを出力する。ここで、コード分離部７０３−１は、コードチャネルＣＨ１を分離しているので、コードチャネルレプリカ生成部７０５−１は、コード分離部７０３−１の復号部７１１からのコードチャネルＣＨ１の符号化ビットＬＬＲを用いてコードチャネルＣＨ１のレプリカ信号を生成する。

さらに、復号部７１２は、送信元のパケット送信装置１００の誤り検出符号化部１２１が各パケットに施したＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｃａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ：巡回冗長検査）などの誤り検出符号により、パケットに対する誤り検出処理を行い、この誤り検出結果を、応答信号生成部２１０に入力する。また、誤り検出結果は、最後のコードチャネルの信号検出を行うコード分離部７０３−Ｎの復号部７１２に入力される。これらの入力を受けたコード分離部７０３−Ｎの復号部７１２は、当該復号部７１２を含む全ての誤り検出処理結果が誤り無しとなるか、当該復号部７１２が計数している繰り返し処理の繰り返し回数が予め決められた繰り返し数（最大回数）に達したときは、繰り返し処理を終了（コードチャネルレプリカ生成部７０５−Ｎへの出力を中止）する。各復号部７１２のうち、誤り検出処理結果が誤り無しとなった復号部７１２は、当該復号部７１２による誤り訂正復号結果の符号化ビットＬＬＲの硬判定結果であるパケットを生成したビット系列から誤り検出のための冗長ビットを除いた情報ビット系列を出力する。

以上のように、干渉キャンセル部２０８は、検出順決定部２０７が決定した順番に従い、コードチャネルＣＨ１の信号検出を行った後に、コードチャネルＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４の順に、これらの信号検出を、先に信号検出したコードチャネルの信号（検出済の信号）から生成したレプリカを用いて行う。
以下に説明する、コードチャネルＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４に対するＭＣＩレプリカの生成処理では、コードチャネルＣＨ１に対するＭＣＩレプリカの生成処理とは、ＭＣＩレプリカ生成部７０４に入力されるコードチャネルレプリカが異なる。

干渉キャンセル部２０８における繰り返し処理の第ｉ回目の繰り返しにおいて、コードチャネルＣＨ２をコード分離部７０３−２が信号検出する場合、ＭＣＩレプリカ生成部７０４−２は、第ｉ回目の繰り返しにおいて生成したコードチャネルＣＨ１のレプリカ信号Ｓ＾_ｉ、１と第ｉ−１回目の繰り返しにおいて生成したコードチャネルＣＨ３、ＣＨ４のレプリカ信号であるＳ＾_{ｉ−１，３}、Ｓ＾_{ｉ−１，４}をコード多重し、さらに伝搬路推定値を乗算することでコードチャネルＣＨ２に対して干渉となるＭＣＩレプリカを生成する。

同様に、コードチャネルＣＨ３をコード分離部７０３−３が信号検出する場合、ＭＣＩレプリカ生成部７０４−３は、第ｉ回目の繰り返しにおいて生成したコードチャネルＣＨ１およびＣＨ２のレプリカ信号Ｓ^＾ _ｉ、１、Ｓ^＾ _ｉ、２と第ｉ−１回目の繰り返しにおいて生成したコードチャネルＣＨ４のレプリカ信号であるＳ^＾ _{ｉ−１，４}をコード多重し、さらに伝搬路推定値を乗算することでコードチャネルＣＨ３に対して干渉となるＭＣＩレプリカを生成する。コードチャネルＣＨ４をコード分離部７０３−４が信号検出する場合、ＭＣＩレプリカ生成部７０４−４は、第ｉ回目の繰り返しにおいて生成したコードチャネルＣＨ１〜ＣＨ３のレプリカ信号Ｓ^＾ _ｉ、１〜Ｓ^＾ _ｉ、３をコード多重し、さらに伝搬路推定値を乗算することでコードチャネルＣＨ４に対して干渉となるＭＣＩレプリカを生成する。

以上のように、検出順決定部２０７による検出順に基づいて、コードチャネルＣＨ１〜ＣＨ４に対応するいずれかのコードチャネルの信号検出が終わるごとに、信号検出したコードチャネルに対応するコードチャネルレプリカ生成部においてコードチャネルレプリカを生成（更新）し、ＭＣＩレプリカ生成部は、次に検出するコードチャネルにおける干渉キャンセル処理に用いるＭＣＩレプリカを、この生成（更新）したコードチャネルレプリカを用いて生成する。第ｉ回目の繰り返しにおいて、検出順決定部２０７による検出順がu番目の第ｕコードチャネルを検出する際の干渉キャンセル処理に用いるＭＣＩレプリカＲ＾_ｉ，ｕを、ＭＣＩレプリカ生成部７０４−ｕは、以下の式（５）により算出する。

ただし、Ｈは伝搬路推定値であり、Ｎは多重されたコードチャネル数である。
なお、逐次型の繰り返し干渉キャンセラである上述の干渉キャンセル部２０８において、ｉ＝１の場合、第ｉ−１回目コードチャネルレプリカＳ＾_{ｉ-１，ｎ}＝Ｓ＾_０，ｎは生成できないため、ＭＣＩレプリカ生成部７０４−１〜７０４−Ｎは、生成可能なｉ＝１のコードチャネルレプリカのみでＭＣＩレプリカを生成する。
また、デインターリーブ部７０９、デパンクチャ部７１０は、検出順決定部２０７による検出順に従って設定された、各々のコードチャネルに対応したパターンに従って処理が行われる。逆拡散部７０７は、検出順決定部２０７による検出順に従って設定された、各々のコードチャネル固有の送信時に乗算された拡散符号系列を乗算する。

なお、本実施形態では、コードチャネルを構成するパケットの再送回数に基づいて、１コードチャネルずつ順に干渉キャンセルする（コードチャネルの信号検出）する場合を示したが、パケットの再送回数に基づいてコードチャネルをグループ分けし、グループ毎に順に干渉キャンセルしてもよい。例えば、コードチャネルが初送パケットか、再送パケットかでグループ分けする場合などがある。このようにグループ分けしたときは、初送パケットの信号検出をする際には、検出済の信号のうち、再送パケットの信号を用いて干渉レプリカを生成し、干渉成分を除去する。

図１０は、パケット受信装置２００の動作を説明するフローチャートである。パケット受信装置２００が、コード多重信号を受信すると（Ｓ１０１）、パケット受信装置２００の受信パケット管理部２０６は受信した信号に含まれる再送制御信号から各コードチャネルを構成するパケットの再送回数情報を取得する（Ｓ１０２）。検出順決定部２０７は、受信パケット管理部２０６が取得した再送回数情報より干渉をキャンセルして信号を検出するパケット（コードチャネル）の信号検出順（干渉信号の除去順）を決定する（Ｓ１０３）。

干渉キャンセル部２０８は、ステップＳ１０３にて決定した信号検出順に従い、ＭＣＩレプリカの減算、逆拡散、復調処理などのパケット（コードチャネル）のキャンセル処理および信号検出処理を行う（Ｓ１０４）。次に、合成部７１１は、信号検出しているパケットが何回目の再送パケットか、再送回数を判定し（Ｓ１０５）、初送パケット（再送回数ｑ＝０）ならば、合成処理を行なわず復号部７１２に入力する。再送パケットならば（ｑ≧１）、受信信号記憶部２０９に格納している検出中の信号に対する既受信信号を呼び出し、合成処理を行なう（Ｓ１０６）。

復号部７１２は、合成部７１１からの出力信号に対して復号処理を行ない（Ｓ１０７）、さらに、信号検出したパケットに誤りが有るか否かを判定し（Ｓ１０８）、誤りが無いと判定したときは、応答信号生成部２１０は、誤りが無い旨の応答信号をパケット送信装置１００に返信する（Ｓ１１０）。ステップＳ１０８にて、復号部７１２が、パケットに誤りが有ると判定したときは、干渉キャンセル部２０８の繰り返し処理を所定の繰り返し数まで繰り返しているか否かを判定し（Ｓ１０９）、繰り返し数まで繰り返していないと判定したときは、復号部７１２は、符号化ビットＬＬＲを出力し、干渉キャンセル部２０８は、ステップＳ１０４に戻って、再度繰り返す。
一方、ステップＳ１０９にて、繰り返し数まで繰り返していると判定したときは、応答信号生成部２１０は、再送要求する旨の応答信号をパケット送信装置１００に返信し（Ｓ１１１）、ステップＳ１０１に戻って、次の信号を受信する。

なお、上述の説明において、ステップＳ１０４〜Ｓ１０８は、干渉キャンセル部２０８による特定のパケットに対する処理のみを説明した。しかし、詳細には、干渉キャンセル部２０８は、検出順決定部２０７の決定した検出順に従い、各パケットについてステップＳ１０４〜Ｓ１０７を処理し、全てのパケットについて、ステップＳ１０８において復号部７１２が誤り無しと判定したときは、応答信号生成部２１０は、全てのパケットについて誤りが無い旨の応答信号をパケット送信装置１００に返信する（Ｓ１１０）。

一方、ステップＳ１０８において復号部７１２がいずれかのパケットについて誤り有りと判定し、その結果、所定回数繰り返したときは（Ｓ１０９−Ｙｅｓ）、応答信号生成部２１０は、ステップＳ１０８において誤りが検出されなかったパケットについては、誤りが無い旨の応答信号をパケット送信装置１００に返信し、誤りが検出されたパケットについては、再送要求する旨の応答信号をパケット送信装置１００に返信する（Ｓ１１１）。

なお、本実施形態において、干渉キャンセル部２０８は、コード多重されたコードチャネルの信号検出を、各コードチャネルの信号について複数回繰り返し行なう繰り返し処理を行うとして説明したが、繰り返し行わずに、上記繰り返し処理における第１回目の処理のみ、すなわち各コードチャネルの信号の検出を、各コードチャネルについて１回ずつ行なうようにしてもよい。

このように、本実施形態では、パケット受信装置２００の検出順決定部２０７は、コード多重されたパケットのうち、再送回数の大きいパケットから検出するように信号検出順を決定し、干渉キャンセル部２０８は、該信号検出順に従い、再送回数の大きいパケットから信号検出し、この信号検出したパケットの信号による干渉成分を受信した信号から除去してから、次に再送回数が大きいパケットの信号検出を順に行なう。このため、再送回数が多く、合成できる信号が多いパケット、すなわち干渉キャンセル部２０８での信号検出精度の良いパケットの信号から先に信号検出し、その検出したパケットの信号から生成した干渉レプリカを受信信号から除去した後に、再送回数の少ないパケットの信号検出を行なうことになるので、再送回数の少なく、合成する信号が少ないために信号検出精度の劣るパケットの信号の検出精度を向上させることが可能となる。従って、特定のパケットの再送回数が多くなり、遅延が大きくなってしまうことを防ぐことができる。

［第２の実施形態］
第１の実施形態では、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱの初送パケットと再送パケットとが拡散符号によってコード多重され、コード間干渉ＭＣＩを繰り返し遂次型干渉キャンセラ（ＳＩＣ）によって除去する場合について説明した。第２の実施形態では、パケット送信装置３００とパケット受信装置４００とを備える通信システムであって、パケット送信装置３００が送信した初送パケットと再送パケットとがＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉ Ｏｕｔｐｕｔ：マルチ入力マルチ出力）を用いて空間多重され、パケット受信装置４００は、他ストリームの信号を繰り返し逐次型干渉キャンセラ（ＳＩＣ）によって除去する通信システムについて説明する。本実施形態では、パケットの伝送方式として、ＯＦＤＭ方式（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）方式を適用した場合で説明する。

ここで、干渉信号とは空間多重された他の信号を意味する。すなわち、例えば、信号Ｐ_１と信号Ｐ_２が空間多重された場合、信号Ｐ_１にとっては信号Ｐ_２が干渉であり、信号Ｐ_２にとっては信号Ｐ_１が干渉である。干渉キャンセル処理とは、干渉信号を再生した信号（レプリカ）を受信信号から除去する処理であり、例えば信号Ｐ_２を検出する際には、受信信号から信号Ｐ_１のレプリカを除去した信号を用いる。

図１１は、本実施形態によるパケット送信装置３００の構成を示す概略ブロック図である。例えば、パケット送信装置３００は、無線通信システムによる下りリンクでの基地局、上りリンクでの移動局に具備される。また、中継局−移動局間の下りリンクでの中継局に具備される。
パケット送信装置３００は、ストリーム信号生成部３０１−１〜３０１−Ｎｓ（ただし、Ｎｓはストリーム数）、アンテナ部３０２−１〜３０２−Ｎｓ、再送制御信号生成部３１１、復元部３１２、受信部３１３を有し、各パケットを構成する異なる情報ビット系列から生成したＮｓ個のストリーム信号を、各アンテナ部３０２−１〜３０２−Ｎｓから１つずつ送信する。また、パケット送信装置３００は、パケット受信装置４００からの応答信号を含む信号を復元する。

受信部３１３は、アンテナ部３０２−１を介して受信したパケット受信装置４００からの信号を復元処理（検出処理）可能な周波数帯へ変換し、フィルタリング処理により帯域制限を行い、アナログ信号からデジタル信号に変換（Ａｎａｌｇｕｅ／Ｄｉｇｉｔａｌ変換）する。復元部３１２は、受信部３１３が出力したデジタル信号に対してデータ復調、誤り訂正復号などの受信信号復元処理を行い、パケット受信装置４００からの信号に含まれる応答信号を取り出し、該応答信号が示す各パケット受信の成否情報をストリーム生成部３０１−１〜３０１−Ｎｓ内の符号化部３０３、および再送制御信号生成部３１１に通知する。なお復元部３１２は受信信号の伝送方式に基づいて受信信号処理可能な機能を有する。ここでは、受信部３１３は、アンテナ部３０２−１を介して受信するように記載したが、アンテナ部３０２−２〜３０２−Ｎｓのいずれかを介して受信するようにしても良いし、その他の専用のアンテナから受信するようにしてもよい。

ストリーム信号生成部３０１−１〜３０１−Ｎｓは、各々入力されたパケットを構成する情報ビットからストリーム毎の送信データ信号を生成し、符号化部３０３、インターリーブ部３０４、変調部３０５、ＩＦＦＴ部３０６、パイロット信号生成部３１０、多重部３０７、ＧＩ挿入部３０８、送信部３０９を有する。

符号化部３０３は、パケット受信装置４００において誤り検出、誤り訂正ができるように、入力されたパケットの情報ビット系列に冗長ビットを付加する機能を有し、図２に示す第１の実施形態の符号化部１１１と同様に誤り検出符号化部１２１、誤り訂正符号化部１２２、符号化ビット記憶部１２３、パンクチャ部１２４を有する。符号化部３０３は、各ストリーム信号生成部３０１−１〜３０１−Ｎｓが出力する各ストリームの信号（パケットの信号）に対するパケット受信装置４００からの応答信号に従い、初送パケットの符号化ビットまたは再送パケットの符号化ビットを出力する。なお、本実施形態では、ストリーム毎にパケットを生成し、パケット毎（ストリーム毎）に誤り検出符号化および誤り訂正符号化を行う。すなわち、あるパケットの信号は、複数のストリームに分散されて送信されることはなく、同一のストリームにて送信される。

インターリーブ部３０４は、符号化部３０３が出力した符号化ビットのビット配置を、予め決められたパターンに従い並び替える。変調部３０５は、インターリーブ部３０４がビット配置を並び替えた符号化ビットに対して、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭなどの変調方式でデータ変調を行い、変調シンボルを生成する。なお、ストリーム毎にデータ変調の変調方式は異なっていてもよい。ＩＦＦＴ部３０６は、変調部３０５からの変調シンボルを各サブキャリアに割り当てて、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：逆高速フーリエ変換）などにより周波数−時間変換を行い、時間領域の信号を生成する。

多重部３０７は、ＩＦＦＴ部３０６が生成した時間領域の信号と、パイロット信号生成部３１０が生成したパイロット信号と、再送制御信号生成部３１１が生成した再送制御信号とを多重する。ただし、再送制御信号を多重するのは、ストリーム信号生成部３０１−１が具備する多重部３０６のみであり、その他のストリーム信号生成部３０１−２〜３０１−Ｎｓが具備する多重部３０７は、前述の時間領域の信号と前述のパイロット信号とを多重する。パイロット信号生成部３１０は、受信側での各ストリーム信号の伝搬路推定に用いるパイロット信号を生成する。好ましくは、ストリーム毎に直交したパイロット信号を生成する。

再送制御信号生成部３１１は、復元部３１２からの各パケット受信の成否情報に基づき、各ストリームにて送信するパケットの再送回数を判定し、該判定した再送回数をパケット受信装置４００に通知する再送制御信号を生成する。すなわち、再送制御信号生成部３１１は、パケット受信失敗を示す成否情報を受けると、該パケットの再送回数を１つ増やした再送制御信号を生成し、パケット受信成功を示す成否情報を受けると、受信成功の同じストリームを用いて送信する次のパケットの再送回数を「０」にして初送パケットであることを示す再送制御信号を生成する。ここでは、再送制御信号生成部３１１は、ストリーム信号生成部３０１−１が具備する多重部３０７に接続され、再送制御信号生成部３１１が生成した再送制御信号はストリーム信号生成部３０２−１が生成するストリームに多重される構成となっているが、これに限るものではない。その他のストリーム（複数も可能）に多重されるように、再送制御信号生成部３１１が、その他のストリーム信号生成部３０２−２〜３０２−Ｎのいずれかの多重分３０７に接続され、該ストリーム信号生成部が生成するストリームに多重される構成にしてもよい。なお、再送制御信号生成部３１１が、データ変調方式、符号化率、空間多重数（ＭＩＭＯのランク情報）などの送信パラメータを含む再送制御信号を生成するようにしてもよい。ここで、ＭＩＭＯのランク情報とは、送信アンテナおよび受信アンテナで規定されるＭＩＭＯ多重情報である。

ＧＩ挿入部３０８は、多重部３０７の出力信号に対して、ガード区間ＧＩ（Ｇｕａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）を挿入し、送信部３０９は、ＧＩ挿入部３０８からの出力信号をアナログ信号への変換（Ｄ／Ａ変換）を行い、フィルタリング処理により帯域制限を行い、さらに送信可能な周波数帯域への変換を行う。ストリーム信号生成部３０１−１以外のストリーム信号生成部３０２−２〜３０２−Ｎｓにおいても同様の処理が行なわれ、各々のストリーム信号生成部３０２−１〜３０２−Ｎｓからの出力信号は、それぞれ対応するアンテナ部３０１−２〜Ｎｓで送信されることで送信装置３００は初送パケットあるいは再送パケットが空間多重した信号を送信する。なお、アンテナ部３０２−１〜３０２−Ｎｓ各々から送信される信号を、ストリーム１〜ストリームＮｓと呼ぶ。

なお、本実施形態では、再送パケットは初送パケットと同じストリーム、同じアンテナから送信する場合で説明したが、再送回数毎に異なるアンテナから送信してもよい。以下、パケット受信装置４００の説明においても、再送パケットは初送パケットと同じストリーム、同じアンテナから送信されるとして説明する。

図１２は、本実施形態によるパケット受信装置４００の構成を示す概略ブロック図である。例えば、パケット受信装置４００は、無線通信システムによる下りリンクでの移動局、上りリンクでの基地局に具備される。また、基地局―中継局間の下りリンクでの中継局に具備される。
パケット受信装置４００は、アンテナ部４０１−１〜４０１−Ｍ（ただし、Ｍは受信アンテナ数）、アンテナ毎信号処理部４０２−１〜４０２−Ｍ、受信パケット管理部４０３、検出順決定部４０４、干渉キャンセル部４０５、受信信号記憶部４０６、応答信号生成部４０９、送信部４１０を有する。

アンテナ毎受信処理部４０２−１〜４０２−Ｍは、各々に対応するアンテナ部４０１−１〜４０１−Ｍを介して受信した信号を受信処理し、受信部４１１、ＧＩ除去部４１２、ＦＦＴ部４１３、伝搬路推定部４１４を具備する。ここでは、アンテナ毎受信処理部４０２−１を説明するが、その他のアンテナ毎受信処理部４０２−２〜４０２−Ｍも、対応するアンテナ部がそれぞれアンテナ部４０１−２〜４０１−Ｍであることと、受信パケット管理部４０３に信号を出力しないことを除き、アンテナ毎受信処理部４０２−１と同様の構成である。受信部４１１は、アンテナ部４０１−１を介して受信したパケット送信装置３００からの信号を信号検出処理などの信号処理可能な周波数帯へ変換し、フィルタリング処理により帯域制限し、アナログ信号をデジタル信号に変換（Ａｎａｌｏｇｕｅ／Ｄｉｇｉｔａｌ変換）する。

伝搬路推定部４１４は、受信部４１１が変換したデジタル信号に含まれるパイロット信号と当該部において既知の送信時のパイロット信号とを比較して、パケット送信装置３００の各アンテナ部３０１−１〜３０１−Ｎｓとパケット受信装置４００のアンテナ部４０１−１との間の伝搬路特性を推定し、伝搬路推定値（伝達関数、インパルス応答など）を出力する。なお、制御チャネル、プリアンブル、など伝搬路を推定できる他の信号を用いるようにしてもよい。ＧＩ除去部４１２は、受信部４１１が変換したデジタル信号に含まれるガード区間ＧＩを除去する。ＦＦＴ部４１３は、ＧＩ除去部４１２がガード区間ＧＩを除去した信号について高速フーリエ変換ＦＦＴ処理を行うことにより、周波数領域の信号に変換する。その他のアンテナ毎受信処理部４０２−２〜４０２−Ｍにおいても同様の処理を行う。なお、再送制御信号は、アンテナ部４０２−１〜４０２−Ｍの何れのアンテナから受信し、受信パケット管理部４０３へ出力してもよい。

ここで、送信アンテナ数と受信アンテナ数がそれぞれＮ×ＭであるＭＩＭＯシステムでは、パケット受信装置４００が受信した空間多重信号の第ｋサブキャリアにおける信号Ｒ（ｋ）は、式（６）で表せる。ただし、Ｈ（ｋ）は送信アンテナと受信アンテナ間のそれぞれの伝搬路特性であり、Ｓ（ｋ）は送信アンテナ毎の送信信号である。すなわち、Ｓ（ｋ）を構成するＮ個の要素Ｓ_１（ｋ），・・・，Ｓ_Ｎ（ｋ）は各々、パケット送信装置３０３のアンテナ３０２−１，・・・，３０２−Ｎから送信されたストリーム信号の第ｋサブキャリアの信号である。Ｎ（ｋ）は受信アンテナ毎の雑音であり、^Ｔは転置行列を表す。

受信パケット管理部４０３は、受信信号に含まれる再送制御信号から送信装置３００のアンテナ部３０１−１〜３０１−Ｎｓから送信された各ストリームが、何回目の再送パケットの信号か（初送パケットも含む）の再送回数を示す情報、データ変調方式、符号化率、空間多重数（ＭＩＭＯのランク情報）などの送信パラメータに関するデータを取り出す。検出順決定部４０４は、受信パケット管理部４０３が取り出した再送回数を示す情報に基づいて、干渉キャンセル部４０５で信号を検出する順番を決定し、干渉キャンセル部４０５に通知する。検出順決定部４０４の順番決定の詳細は後述する。

干渉キャンセル部４０５（信号検出部）は、検出順決定部４０４で決定した検出順に基づき、伝搬路推定部４１４から出力された伝搬路推定値、受信パケット管理部４０３から出力される各パケットの送信パラメータに関するデータに基づいて、各アンテナ毎受信処理部４０２−１〜４０２−ＭのＦＦＴ部４１３が出力する周波数領域のデータ信号からパケット送信装置３００のアンテナ部３０１−１〜３０１−Ｎ各々から送信されたパケットの符号化ビットＬＬＲと符号化ビットＬＬＲの硬判定結果である情報ビット系列と誤り検出結果とを出力する。干渉キャンセル部４０５の動作の詳細については後述する。

受信信号記憶部４０６は、図５に示す第１の実施形態の受信信号記憶部２０９と同様の機能を有しており、ストリーム数Ｎｓ個の信号を記憶するが、第１の実施形態における受信信号記憶部２０９は、コードチャネル毎の信号を記憶するので、両実施形態はこの点が異なる。また、応答信号生成部４０９、送信部４１０も、第１の実施形態における応答信号生成部２１０、送信部２１１と同様の機能を有す。

次に、検出順決定部４０４が、再送回数を示す情報に基づいて、ＭＩＭＯを用いて空間多重された信号を検出する順番を決定する一例を示す。パケット送信装置３００がアンテナ部３０１−１〜３０１−Ｎ（Ｎ＝４）の４本の送信アンテナを用いて信号送信する場合で説明する。なお、アンテナ部３０１−１〜３０１−Ｎ（Ｎ＝４）の各々から出力される送信信号をストリームとよぶ。

例えば、パケット送信装置３００は、図１３に示すように、アンテナ部３０２−１から再送パケットＰ１”からなるストリーム１を、アンテナ部３０２−２から再送パケットＰ２’からなるストリーム２を、アンテナ部３０２−３から初送パケットＰ３からなるストリーム３を、アンテナ部３０２−４から初送パケットＰ４からなるストリーム４を、パケット受信装置４００のアンテナ部４０２−１〜４０２−４へ同時に送信する。すなわち、式（６）においてＮ＝４，Ｍ＝４となり、ベクトルＳ（ｋ）の要素Ｓ_１（ｋ）は再送パケットＰ１”の第ｋサブキャリアの信号であり、要素Ｓ_２（ｋ）は再送パケットＰ２’の第ｋサブキャリアの信号であり、要素Ｓ_３（ｋ）は再送パケットＰ３の第ｋサブキャリアの信号であり、要素Ｓ_４（ｋ）は再送パケットＰ４の第ｋサブキャリアの信号である。そして、パケット受信装置４００は、これらストリーム１〜４が空間多重された信号を、アンテナ部４０２−１〜４０２−４で受信する。また送信装置３００は、これらのパケットとともにパケットＰ１”、Ｐ２’、Ｐ３、Ｐ４の再送回数（再送回数ｑ＝２、１、０、０）を示す再送制御信号を送信する。

なお、パケットＰ１”、Ｐ２’は各々初送パケットＰ１、Ｐ２に対する２回目と１回目の再送パケットとする。また、パケット送信装置３００は、再送回数に応じて、図４のパンクチャパターンを交互に用いるとする。例えば、偶数回目の再送パケット送信（初送パケットも含む、再送回数ｑ＝０，２，・・・）では図４のパターン１でパンクチャ処理し、奇数回目の再送パケット送信（初送パケットも含む、再送回数ｑ＝１，３，・・・）には、図４のパターン２でパンクチャ処理する。

パケット受信装置４００の受信パケット管理部４０３は、アンテナ毎信号処理部４０２−１がアンテナ部４０１−１を介して受信した信号に含まれる再送制御信号から各ストリームが送信するパケットの再送回数を取得する。ここでは、例えば、図１３に示すようにパケットＰ１”、Ｐ２’、Ｐ３、Ｐ４が、それぞれストリーム１〜４で送信されており、受信パケット管理部４０３は、パケットＰ３、Ｐ４は０回（初送パケット）、パケットＰ２’は１回（再送パケット）、パケットＰ１”は２回（再送パケット）であることを示す情報を再送制御信号から得る。

検出順決定部４０４は、受信パケット管理部４０３が取得した再送回数を示す情報に基づき、再送回数の大きいパケットが送信されているストリームから先に検出するように検出順を決定する。図１３の場合、再送パケットのうち再送回数が多い再送パケットＰ１”が含まれるストリーム１を最初に検出し、その後、次に再送回数の多い再送パケットＰ２’が含まれるストリーム２を検出し、最後に再送回数が０回の初送パケットＰ１、Ｐ２が含まれるストリーム１、およびストリーム２を検出するように検出順を決定する。

干渉キャンセル部４０５は、検出順決定部４０４が決定した検出順に従い、再送回数の多いパケットを送信しているストリームから優先的に信号検出を行い、この再送回数の多いパケットの検出信号から生成した干渉レプリカを受信した信号から除去し、次に再送回数の多い再送パケットを送信しているストリームの信号検出を行う。再送回数の多いパケットは、この再送パケットに関連する既受信パケットを受信信号記憶部４０６に多く格納しているパケットであり、合成できる信号が多く、合成できる信号が多いパケットほど、干渉キャンセル部４０５での信号検出精度が良い。信号検出精度が良いパケットの信号から信号検出し、その検出したパケットの信号から生成した干渉レプリカを受信信号から除去した後に、信号検出精度の劣るパケット(再送回数の少ないパケット)の信号検出を行なうことで、信号検出精度の劣るパケットの信号の検出精度を向上させることが可能となる。

なお、検出順決定部４０４は、ストリームを構成するパケットの再送回数により検出順を決定するとともに、再送回数が同じパケット同士では、信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise power Ratio）が大きい方を先に検出するなど、信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲなどの受信レベルを基準として検出順を決定してもよい。
なお、検出順決定部４０４は、各ストリームを構成するパケットの再送回数に基づいて、１ストリームずつ順に各ストリームのパケットを検出（ストリームの干渉キャンセルとＭＩＭＯの空間多重を分離）する順番を決定してもよいし、パケットの再送回数に基づいてストリームをグループ分けし、グループ毎に、順に各ストリームのパケットを検出するように順番を決定してもよい。グループ毎に決定する場合の例としては、ストリームを構成しているパケットが初送パケットか、再送パケットかでグループ分けするなどがある。

図１４は、空間多重された信号に対して逐次型の繰り返し干渉キャンセルを行う干渉キャンセル部４０５の構成を示す概略ブロック図である。この干渉キャンセル部４０５は、図１３に示すようなパケット送信装置３００が、パケットＰ１”をアンテナ部３０２−１から送信したストリーム１と、パケットＰ２’をアンテナ部３０２−２から送信したストリーム２と、パケットＰ３をアンテナ部３０２−３から送信したストリーム３と、パケットＰ４をアンテナ部３０２−４から送信したストリーム４とからなる空間多重信号から、検出順決定部４０４が決定したストリーム１からストリーム４の検出順に基づいて、これらのストリームを順に逐次検出する。干渉キャンセル部４０５における一連の処理（ストリーム１からストリーム４の検出処理）は、途中ですべての情報ビットを誤り無く検出できた場合を除いて、予め決められた回数だけ繰り返し実行される。

干渉キャンセル部４０５は、ストリーム検出部１２０１−１〜１２０１−Ｎｓ、受信レプリカ生成部１２０２−１〜１２０２−Ｎｓ、シンボルレプリカ生成部１２０４−１〜１２０４―Ｎｓを有し、アンテナ毎信号処理部４０２−１〜４０２−ＭのＦＦＴ部４１３が出力する周波数領域のデータ信号から、干渉信号のレプリカを除去し、空間多重されたストリームの分離、各ストリームの復調、合成、復号処理を行う。

ストリーム検出部１２０１−１は、検出する順番が１番目のストリーム１の信号を検出し、ストリーム検出部１２０１−２は、検出する順番が２番目のストリーム２の信号を検出し、ストリーム検出部１２０１−３は、検出する順番が３番目のストリーム３の信号を検出し、ストリーム検出部１２０１−Ｎｓ（Ｎｓ＝４）は、検出する順番がＮｓ番目のストリームＮｓの信号を検出する。また、シンボルレプリカ生成部１２０４−１はストリーム１を構成する信号のシンボルレプリカを生成し、シンボルレプリカ生成部１２０４−２はストリーム２を構成する信号のシンボルレプリカを生成し、シンボルレプリカ生成部１２０４−３はストリーム３を構成する信号のシンボルレプリカを生成し、シンボルレプリカ生成部１２０４−Ｎｓ（Ｎｓ＝４）はストリームＮｓを構成する信号のシンボルレプリカを生成する。

ストリーム検出部１２０１−１〜１２０１−Ｎｓ各々は、減算部１２０３、ＭＩＭＯ分離部１２０５（ストリーム分離部）、復調部１２０７、デインターリーブ部１２０８、デパンクチャ部１２０９、合成部１２１０、復号部１２１１を有する。減算部１２０３は、受信レプリカ生成部１２０２が生成した干渉レプリカ（ストリームレプリカ）をアンテナ毎信号処理部４０２−１〜４０２−ＭのＦＦＴ部４１３の出力信号から減算する。第ｉ回目の繰り返し処理時において、ストリーム検出部１２０１−ｎの減算部１２０３のアンテナ毎信号処理部４０２−Ｍに対する出力信号Ｒ^〜 _{ｎ，ｉ，Ｍ}（ｋ）は以下の式（７）となる。ただし、Ｒ_Ｍ（ｋ）はアンテナ毎信号処理部４０２−ＭのＦＦＴ部４１３が出力する第ｋサブキャリアの周波数領域の信号、Ｒ＾_{ｎ，ｉ，Ｍ}（ｋ）は受信レプリカ生成部１２０２−ｎが生成した第ｉ回目の繰り返し処理におけるアンテナ部４０１−Ｍが受信したストリームｎに対する第ｋサブキャリアの干渉レプリカ、ｋはサブキャリアインデックスを示す。

受信レプリカ生成部１２０２−１〜１２０２−Ｎｓは、シンボルレプリカ生成部１２０４−１〜１２０４−Ｎｓが生成したシンボルレプリカと伝搬路推定部４１４が生成した伝搬路推定値とを用いて干渉レプリカ（受信信号のレプリカ）を生成する。例えば、ストリームｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎｓ）の信号検出を行うストリーム検出部１２０１−ｎに干渉レプリカを入力する受信レプリカ生成部１２０２−ｎの場合、ストリーム１〜ストリーム（ｎ−１）およびストリーム（ｎ＋１）〜ストリームＮｓのシンボルレプリカに伝搬路推定値を乗算して合成した干渉レプリカを生成する。

詳細には、第ｉ回目の繰り返し処理時においては、第ｉ回目の繰り返し処理に生成したストリーム１〜ストリーム（ｎ−１）のシンボルレプリカと、第ｉ−１回目の繰り返し処理に生成したストリーム（ｎ＋１）〜ストリームＮｓのシンボルレプリカと、伝搬路推定値とを用いて受信信号の干渉成分である干渉信号のレプリカを生成する。第ｉ回目の繰り返し処理時におけるアンテナ部４０１−Ｍが受信したストリームｎに対する受信レプリカ生成部１２０２−ｎの出力する干渉信号のレプリカＲ＾_{ｎ，ｉ，Ｍ}（ｋ）は以下の式（８）となる。

ただし、Ｈ_ｕ、Ｍ（ｋ）はアンテナ部４０１−Ｍが受信したストリームｕの伝搬路推定値、Ｓ＾_ｕ，ｉ（ｋ）は第ｉ回目の繰り返し処理においてシンボルレプリカ生成部１２０４−ｕが生成したストリームｕのシンボルレプリカを示す。なお、ｉ＝１の場合（繰り返し処理の初回）は、ストリームｎの検出処理までに生成したストリーム１〜ストリーム（ｎ−１）のシンボルレプリカのみと伝搬路推定値とから干渉信号のレプリカを生成する。ストリーム検出部１２０１−ｎの減算部１２０３は、すべてのアンテナ部４０１−１〜４０１−Ｍが受信した信号、すなわちアンテナ毎信号処理部４０２−１〜４０２−ＭのＦＦＴ部４１３の出力の各々に対して上述の干渉キャンセル処理を行い、ＭＩＭＯ分離部１２０５に出力する。

ＭＩＭＯ分離部１２０５は、伝搬路推定部４１４の出力である伝搬路推定値に基づいて、減算部１２０３の出力に対して空間多重（ＭＩＭＯ）された信号のストリーム分離および伝搬路補償を行い、該ストリームの変調シンボル系列を生成する。具体的には、最尤推定によりストリームの信号を再現する。あるいは、減算部１２０３の出力に対するＺＦ（Ｚｅｒｏ Ｆａｃｔｏｒ）重みまたはＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）重みを算出し、算出した重みを減算部１２０３の出力に対して乗算するなどの分離方法を用いる。

例えば、ストリーム検出部１２０１−ｎに属するＭＩＭＯ分離部１２０５のＺＦ基準、ＭＭＳＥ基準に基づいた重み係数Ｗ_ＺＦ、ｎ（ｋ）、Ｗ_{ＭＭＳＥ、ｎ}（ｋ）は以下の式（９）、（１０）で表せる。ただし、^Ｈは行列の複素共役転置、^−１は逆行列、σ^２は雑音電力、Ｉ_ＮはＮ×Ｎの単位行列を表す。また、繰り返し逐次型干渉キャンセラＳＩＣにおける初回処理（ｉ＝１）の場合のＨ_ｎ（ｋ）は、式（１１）であり、繰り返し逐次型干渉キャンセラＳＩＣにおける繰り返し処理（ｉ＞１）の場合のＨ_ｎ（ｋ）は、式（１２）である。

復調部１２０７では、ＭＩＭＯ分離部１２０５からの出力信号である変調シンボル系列に対して復調処理を行い、符号化ビット毎の信号を抽出する。好ましくは、図７に示す第１の実施形態の復調部７０８と同様に、符号化ビット毎の対数尤度比（ＬＬＲ）を出力する。デインターリーブ部１２０８は、復調部１２０７が出力する符号化ビット毎の信号に対して、デインターリーブ処理を行なう。このデインターリーブ処理は、パケット送信装置３００のインタリーバ部３０４におけるインターリーブ処理により並べ替えられた順を、元に戻すような並べ替えである。

デパンクチャ部１２０９は、第１の実施形態のデパンクチャ部７１０と同様の動作により、パケット送信装置３００内のパンクチャ部１２４において行われたパンクチャ（ビット除去）処理に対して逆の処理を行ない、該処理の結果を受信信号記憶部４０６および合成部１２１０に出力する。すなわち、パンクチャ処理により除去されたビットに対して、予め決められた仮想値を挿入するデパンクチャ処理を行う。デパンクチャ部１２０９は、パンクチャパターンとしてパケット送信装置３００内のパンクチャ部１２４と同じパンクチャパターンを用いる、すなわち偶数回目の再送パケット（初送パケットも含む、ｑ＝０，２，・・・）では図４のパターン１でデパンクチャ処理し、奇数回目の再送パケット（ｑ＝１，３，・・・）には、図４のパターン２でデパンクチャ処理する。

合成部１２１０は、第１の実施形態の合成部７１１と同様の動作により、デパンクチャ部１２０９の出力信号と受信信号記憶部４０６からの既受信パケットとを合成する。
復号部１２１１は、合成部１２１０の出力信号に対して、パケット送信装置３００の誤り訂正符号化部１２２が行ったターボ符号化、畳み込み符号化などの誤り訂正符号化に対する誤り訂正復号処理により、軟判定結果である符号化ビットの対数尤度比ＬＬＲを出力する。シンボルレプリカ生成部１２０４−１〜１２０４−Ｎｓは、復号部１２１１が生成した符号化ビットの対数尤度比ＬＬＲを用いて各ストリームのシンボルレプリカを生成する。

さらに、復号部１２１１は、パケット送信装置３００の誤り検出符号化部１２１が施した巡回冗長検査ＣＲＣなどの誤り検出によりパケットに対する誤り検出処理を行い、誤り検出情報を応答信号生成部４０９に対して出力する。また、復号部１２１１は、誤り検出情報において誤り無しを出力する場合、誤り訂正復号結果の符号化ビットＬＬＲの硬判定結果であるパケットを生成したビット系列から誤り検出のための冗長ビットを除いた情報ビット系列を出力する。

図１５は、シンボルレプリカ生成部１２０４−１の構成の示す概略ブロック図である。その他のシンボルレプリカ生成部１２０４−２〜１２０４−Ｎｓも同様の構成である。シンボルレプリカ生成部１２０４−１は、ストリーム分離部１２０１−１がストリーム１に対応する信号の信号検出が終わるごとに出力する符号化ビットＬＬＲに基づいて、シンボルレプリカを生成し、パンクチャ部１２１２とインターリーブ部１２１３と変調シンボルレプリカ生成部１２１４とを具備する。

パンクチャ部１２１２は、図８に示すパンクチャ部７２１と同様に、復号部１２１１の出力信号である符号化ビットのＬＬＲをパケット送信装置３００のパンクチャ部１２４がストリーム（パケット）毎に施したパターンと同じパターン（図４のパンクチャパターン）を用いてパンクチャ処理を行う。インターリーブ部１２１３は、図８に示すインターリーブ部７２２と同様に、パンクチャ部１２１２からの出力信号を、パケット送信装置３００のインターリーブ部３０４がストリーム（パケット）毎に施したパターンと同じパターンを用いてビット配置の並び替え処理を行う。

変調シンボルレプリカ生成部１２１４は、図８に示す変調シンボルレプリカ生成部７２３と同様に、インターリーブ部１２１３の出力信号をＱＰＳＫ変調、１６ＱＡＭ変調など図１１に示すパケット送信装置３００の変調部３０５と同じ変調方式にて変調し、変調シンボルレプリカを生成する。変調シンボルレプリカ生成部１２１３すなわちシンボルレプリカ生成部１２０４−１は、生成したシンボルレプリカを、ストリーム２〜ストリームＮｓに対する干渉信号のレプリカを生成する受信レプリカ生成部１２０２−２〜１２０２−Ｎｓ各々に入力する。

図１６は、パケット受信装置４００の受信動作を説明するフローチャートである。パケット受信装置４００が、空間多重された信号を受信すると（Ｓ２０１）、受信パケット管理部４０３は受信した信号に含まれる再送制御信号から各ストリームを構成するパケットの再送回数情報を取得する（Ｓ２０２）。検出順決定部４０４は、ステップＳ２０２にて取得した再送回数情報よりパケットを検出する順番（ストリームを検出する順番）を決定する（Ｓ２０３）。干渉キャンセル部４０５は、ステップＳ２０３にて決定したパケットを検出する順番に従い、順に該当パケットのストリームの干渉キャンセル処理、ＭＩＭＯ分離、復調処理などの信号検出を行う（Ｓ２０４）。

次に、合成部１２１０は、信号検出しているパケットが何回目の再送パケットか、再送回数を判定し（Ｓ２０５）、初送パケット（再送回数ｑ＝０）ならば、合成処理を行なわず復号部１２１１に入力する。再送パケットならば（ｑ≧１）、受信信号記憶部４０６に格納している検出中の信号に対する既受信信号を呼び出し、合成処理を行なう（Ｓ２０６）。復号部１２１１は、合成部からの出力信号に対して復号処理を行ない（Ｓ２０７）、さらに、信号検出したパケットに誤りが有るかどうかを判定し（Ｓ２０８）、パケットについて誤りがないと判定したときは、誤りがない旨の応答信号である受取り通知ＡＣＫをパケット送信装置３００に返信し（Ｓ２１０）、処理を終了する。

一方、ステップＳ２０８にて、いずれかのパケットに誤りが有ると判定したときは、これら一連のストリームの干渉キャンセル処理、信号検出の繰り返し処理の回数が予め決められた繰り返し数に達しているか否かを判定し（Ｓ２０９）、達していないときはステップＳ２０４に戻って、ストリームの干渉キャンセル処理、信号検出を再度行う。ステップＳ２０９の判定にて、繰り返し数に達していると判定したときは、再送を要求する旨の応答信号である非受取り通知ＮＡＣＫをパケット送信装置３００に返信し（Ｓ２１１）、ステップＳ２０１に戻って、次の信号を受信する。

なお、本実施形態では、信号検出部として、ＭＩＭＯで空間多重された信号の検出に繰り返し遂次型干渉キャンセラＳＩＣである干渉キャンセル部４０５を用いたが、Ｖ−ＢＬＡＳＴ（Vertical-Bell Laboratories-Layered-Space-Time）などのストリームを順に検出するその他の分離方法によるものを用いるようにしてもよい。
また、本実施形態では、ＭＩＭＯで空間多重された信号を受信した場合に、本発明を適用した実施形態を示しているが、コード多重および空間多重された信号を受信した場合においても、同様に適用可能で有り、その際には、第１の実施形態のコード多重された信号の検出と本実施形態の空間多重された信号の検出を組み合わせて適用する。

このように、本実施形態では、パケット受信装置４００の検出順決定部４０４は、空間多重されたパケットのうち、再送回数の大きいパケットから検出するように信号検出順を決定し、干渉キャンセル部４０５は、該信号検出順に従い、再送回数の大きいパケットから信号検出し、この信号検出したパケットの信号による干渉成分を受信した信号から除去してから、次に再送回数が大きいパケットの信号検出を順に行なう。このため、再送回数が多く、合成できる信号が多いパケット、すなわち干渉キャンセル部４０５での信号検出精度の良いパケットの信号から先に信号検出し、その検出したパケットの信号から生成した干渉レプリカを受信信号から除去した後に、再送回数の少ないパケットの信号検出を行なうことになるので、再送回数の少なく、合成する信号が少ないために信号検出精度の劣るパケットの信号の検出精度を向上させることが可能となる。従って、本実施形態のように受信信号が空間多重されている場合であっても、特定のパケットの再送回数が多くなり、遅延が大きくなってしまうことを防ぐことができる。

また、パケット送信装置３００のストリーム信号生成部３０１−１〜３０１−Ｎにおいて、再送回数が小さいパケットが多いほどＭＩＭＯ伝送におけるチャネル固有値が大きくなるアンテナから信号を送信するように割り当てることで、よりパケット受信装置４００の干渉キャンセル部４０５は再送回数が小さいパケットおよび初送パケットの信号を精度良く検出することができる。チャネル固有値は、パケット送信装置３００のアンテナ部３０２−１〜３０２−Ｎｓから送信する各ストリームの伝搬路応答を要素とする行列を特異値分解することにより得られる、各ストリームの品質を表す指標のひとつで、大きいほど高品質で伝送可能なストリームであることを示す。よって、該初送パケットの信号に基づき行う再送パケットの信号に対する干渉成分の除去の精度も良くなり、再送パケットの信号検出を精度良くすることができる。また、再送パケットを検出する際には、検出する再送パケットより再送回数の小さい再送パケットによる干渉成分が除去された信号に対して検出処理を行うことになり、再送回数が大きい信号の検出精度を良くすることが可能となる。

［第３の実施形態］
第３の実施形態では、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱの初送パケットと再送パケットとが拡散符号系列によってコード多重され、コード間干渉ＭＣＩを繰り返し遂次型干渉キャンセラＳＩＣによって除去する場合について、本発明を適用した通信システムであって、第１の実施形態とは別のパケット送信装置５００とパケット受信装置６００を備える通信システムについて説明する。なお、本実施形態における拡散符号系列は、直交可変拡散率符号（Orthogonal Variable Spreading Factor；ＯＶＳＦ）である。

図１７は、本実施形態によるパケット送信装置５００の構成を示す概略ブロック図である。パケット送信装置５００は、コードチャネル信号生成部５０１−１〜５０１−Ｎ、コード多重部１０２、ＩＦＦＴ部１０３、多重部１０４、ＧＩ挿入部１０５、送信部１０６、パイロット信号生成部１０７、再送制御信号生成部１０８、復元部１０９、受信部１１０、アンテナ部１２０、再送制御部１６０１を有する。コードチャネル信号生成部５０１−１〜５０１−Ｎの各々は、符号化部１１１、インターリーブ部１１２、変調部１１３、拡散部１１４、電力制御部１６０２を有する。

パケット送信装置５００は、第１の実施形態のパケット送信装置１００とは、再送制御部１６０１と電力制御部１６０２とが追加され、また、拡散部１１４は全記再送制御部１６０２から制御情報を得ている点が異なる。その他の各部（符号１０２〜１１４、１２０）においては、同等の機能を有するので、以下では、パケット送信装置１００と異なる部位について説明する。

再送制御部１６０１は、復元部１０９から受けたパケット受信装置６００の応答信号（受取り通知ＡＣＫ／非受取り通知ＮＡＣＫ）に基づいて各コードチャネルのパケットの再送回数を算出し、算出した再送回数に基づいて、各コードチャネル（各パケット）に対応する拡散部１１４で乗算する拡散符号系列を決定し、決定した拡散符号系列を、該当する拡散部１１４に通知する。拡散符号系列の選択方法の詳細については、後述する。また、再送制御部１６０１は、復元部１０９から受けたパケット受信装置６００の応答信号（受取り通知ＡＣＫ／非受取り通知ＮＡＣＫ）に基づいて各コードチャネルのパケットの再送回数を算出し、算出した再送回数に基づいて、各コードチャネル（各パケット）を送信する送信電力を決定し、決定した送信電力を、該当する電力制御部１６０２に通知する。送信電力の決定方法の詳細については、後述する。

拡散部１１４は、再送制御部１６０１からの通知情報に従い、変調部１１３からの出力信号に拡散符号系列を乗算する。電力制御部１６０２は、再送制御部１６０１の通知情報に従い、拡散部１１４からの出力信号の電力を制御する、すなわち振幅を変えることで、再送制御部１６０１が決定した送信電力で、各コードチャネル（各パケット）を送信するように制御する。なお、電力制御部１６０２を備えず、拡散部１１４が再送制御部１６０１の通知情報に従い、その出力信号の振幅を変えるようにしてもよい。

再送制御部１６０１の各コードチャネル（各パケット）に対して拡散部１１４で乗算する拡散符号系列の選択方法を説明する。再送制御部１６０１は、復元部１０９が受けたパケット受信装置６００の応答信号から各コードチャネルで送信するパケットの再送回数を算出し、再送回数が多いコードチャネルに乗算する拡散符号系列ほど、直交性の崩れに対して耐性がある拡散符号系列とする。
たとえば、３つのコードチャネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３がコード多重されて送信され、コードチャネルＣＨ１、ＣＨ２が再送回数０回のパケット（初送パケット）を送信し、コードチャネルＣＨ３が再送回数１回のパケット（再送パケット）を送信する場合、再送制御部１６０１は、コードチャネルＣＨ３に直交性の崩れへの耐性がある、すなわち直交性が崩れ難い拡散符号系列を割り当てる。

図１８は、拡散率４（ＳＦ＝４）までの直交可変拡散率ＯＶＳＦ（Orthogonal Variable Spreading Factor）符号木を示す図である。上述のコードチャネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３が拡散率４で拡散される場合、再送回数が最も多いコードチャネルＣＨ３には拡散符号系列Ｃ４．３を選択し、再送回数が０回のコードチャネルＣＨ１とＣＨ２とには、それぞれ拡散符号系列Ｃ４．１と拡散符号系列Ｃ４．２とを選択する。拡散符号系列Ｃ４．１およびＣ４．２は、拡散符号系列Ｃ２．１から生成された拡散符号系列（Ｃ２．１をＣ４．１およびＣ４．２の親符号と呼ぶ）に対して、拡散符号系列Ｃ４．３は、拡散符号系列Ｃ２．２から生成された拡散符号系列であり、使用される拡散符号系列の中に親符号Ｃ２．２が共通の拡散符号系列がなく、直交性の維持への耐性が高い。つまり、親符号が異なる拡散符号系列同士のほうが、言い換えると、使用される拡散符号系列の中に親符号が共通の拡散符号系列が少ないものほど、直交性の崩れへの耐性がある。

再送制御部１６０１が各コードチャネル（各パケット）に対して送信電力を決定し、電力制御を行う方法を説明する。再送制御部１６０２は、復元部１０９が受けたパケット受信装置６００の応答信号から各コードチャネルの再送回数を算出し、再送回数が多いコードチャネルに、再送回数が少ないコードチャネルより大きな送信電力を与える。
たとえば、再送制御部１６０１は、図１９に示す再送回数に対する電力レベルテーブルを保持しており、該電力レベルテーブルに従い、各コードチャネルの送信電力を決定する。電力レベルテーブルは、図１９の例のように、電力レベルと再送回数と電力値とを対応させて格納したテーブルであり、再送回数が多いほど送信電力が大きくなるように、例えば、電力レベル「１」と再送回数「０」と電力値「０ｄＢ」とを対応させて格納し、電力レベル「２」と再送回数「１から３」と電力値「１．５ｄＢ」とを対応させて格納している。図１９の電力値は、電力レベル「１」に対する送信電力の増分を示す。

たとえば、３つのコードチャネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３がコード多重されて送信され、コードチャネルＣＨ１、ＣＨ２が再送回数０回のパケット（初送パケット）を送信し、コードチャネルＣＨ３が再送回数１回のパケット（再送パケット）を送信する場合、再送制御部１６０１は、電力レベルテーブルを参照し、再送回数が多いコードチャネルＣＨ３に電力レベル２（１．５ｄＢ）の送信電力を割り当て、初送パケットであるＣＨ１、ＣＨ２に電力レベル１（０ｄＢ）の送信電力を割り当てる。図２０は、コードチャネルＣＨ１からＣＨ３に図１９に示す電力レベルテーブルに基づいて送信電力を割り当てた場合の、電力制御部１６０２の出力をコード多重部１０２が多重したときの信号の電力を例示する図であり、再送回数が多いコードチャネルＣＨ３が「１．５ｄＢ」で、コードチャネルＣＨ１、ＣＨ２の「０ｄＢ」より大きな電力値となる。

図２１は、本実施形態によるパケット受信装置６００の構成を示す概略ブロック図である。パケット受信装置６００は、アンテナ部２０１、受信部２０２、伝搬路推定部２０３、ＧＩ除去部２０４、ＦＦＴ部２０５、受信パケット管理部２０６、検出順決定部２０７、受信信号記憶部１８０１、干渉キャンセル部１８０２、受信号記憶部２０９、応答信号生成部２１０、送信部２１１を有する。

パケット受信装置６００は、第１の実施形態のパケット受信装置２００とは、受信信号記憶部１８０１が追加され、干渉キャンセル部１８０２が受信信号記憶部１８０１からの信号を入力信号とする点が異なる。その他の各部（符号２０１〜２０７、２０９〜２１１）においては、同等の機能を有するので、以下では、パケット受信装置２００と異なる部位について説明する。

受信信号記憶部１８０１は、ＦＦＴ部２０５および伝搬路推定部２０３からの出力信号とを対応付けて記憶する。また、受信信号記憶部１８０１は、ＦＦＴ部２０５からの出力信号に再送パケットが含まれているときに、この再送パケット以前に受信した関連パケットの少なくとも１つが含まれているＦＦＴ部２０５の出力信号と、その関連パケットを受信したときの伝搬路推定値とを干渉キャンセル部１８０２に出力する。たとえば、２回目の再送パケットを受信した場合、受信信号記憶部１８０１は、格納している第２回目の再送パケットに対する初送パケットおよび１回目の再送パケットのうちの少なくとも１つが含まれているＦＦＴ部２０５の出力信号と、そのパケットを受信したときの伝搬路推定値とを干渉キャンセル部１８０２に出力する。

図２２は、本実施形態によるパケット受信装置６００の干渉キャンセル部１８０２の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態における干渉キャンセル部１８０２は、減算部７０６−１〜７０６−Ｎへの入力が、ＦＦＴ部２０５の出力および受信信号記憶部１８０１の出力であり、ＭＣＩレプリカ生成部７０４−１〜７０４−Ｎと伝搬路補償部７０１−１〜７０１−Ｎとへの入力が、伝搬路推定部２０３の出力および受信信号記憶部１８０１の出力である。

そして、干渉キャンセル部１８０２（信号検出部）は、第１の実施形態によるパケット受信装置２００の干渉キャンセル部２０８と同様の機能に加えて、受信部２０２が受信した信号、すなわちＦＦＴ部２０５からの出力信号に再送パケットが含まれているときには、この再送パケット以前に受信した関連パケットの少なくとも１つが含まれているＦＦＴ部２０５の出力信号（既受信信号）と、その関連パケットを受信したときの伝搬路推定値とを受信信号記憶部１８０１から取得し、既受信信号について検出順決定部２０７が再度決定した検出順に従い、検出済のパケットを用いて既受信信号から干渉成分を除去して、既受信信号からもパケットを検出する。

ここで、再送パケット（再送信号、再送回数ｑ１がｑ１＞０）の関連パケット（関連信号）とは、その再送パケットの初送パケット、あるいは、その再送パケット自身を除いた、その再送パケットの初送パケットの再送パケット（再送回数ｑ２がｑ１＞ｑ２＞０）のことである。また、検出済のパケットとは、受信部２０２が受信した信号から検出したパケット、および既受信信号の受信時に既受信信号から検出したパケットのことである。なお、既受信信号から検出したパケットについては、受信信号記憶部２０９が記憶しているものを用いる。

図２３は、本実施形態によるパケット受信装置６００の動作を説明する図である。
たとえば、パケット３、パケット２、パケット４がコード多重された第２のフレームをパケット受信装置６００が受信したとする。ここで、パケット３は２回目の再送パケットで過去のフレーム（不図示）で初送を送信し、第２のフレームの前に送信された第１のフレームで１回目の再送を行っている。パケット２は１回目の再送パケットで、第１のフレームで初送を送信している。パケット４は初送パケットである。

パケット受信装置６００は、第２のフレームを受信すると、受信パケット管理部２０６は第２のフレームに対する再送制御信号から各パケットの再送回数の情報を取得し、検出順決定部２０７は、再送回数が多い順に検出順を決定する。パケット１の再送回数の情報は既に取得しているので、この場合、検出順決定部２０７が決定する検出順は、パケット１、パケット３、パケット２、パケット４の順となる。ここで、パケット１は、第２のフレーム受信時において、既に誤りなく正しい信号として取得できているため、再送回数に関係なく、最初に検出するように検出順を１番目とする。

次に、第２のフレーム、すなわちパケット２、パケット３、パケット４がコード多重された信号のＦＦＴ部２０５出力信号は受信信号記憶部１８０１に格納される。この時点において、パケット３の初送および１回目の再送信号ならびにパケット２の初送信号は受信信号記憶部１８０１に格納されている。
次に、干渉キャンセル部１８０２に第２のフレームの信号が入力され、減算部７０６によるＭＣＩキャンセル処理、逆拡散部７０７による逆拡散処理、復調部７０８による復調処理、デインターリーブ部７０９によるデインターリーブ、デパンクチャ部７１０によるデパンクチャ処理を含む検出処理と、復号部７１２による復号処理とを所定回数繰り返し行い、所定回数後のデパンクチャ部７１０の出力を受信信号記憶部２０９に記憶する。

なお、受信信号記憶部２０９には、第２フレーム以前に既に受信したパケットのデパンクチャ部７１０出力も記憶されている。また、上述の第２のフレームの信号検出処理、復号処理において、検出処理、復号処理を行うパケットの順番は何れでもよい。また、上述の第２のフレームの信号検出処理、復号処理において、合成部７１１による合成処理は行わない。

次に、上述の第２のフレームの信号検出処理、復号処理を所定回数繰り返した後、干渉キャンセル部１８０２は、受信信号記憶部１８０１から第１のフレームのパケット１、パケット２、パケット３をコード多重した信号を取得し、第１のフレームの信号に対して信号検出処理、復号処理を行う。検出順は、再送回数の多いパケット１、パケット３、パケット２となる（ただし、パケット１については受信信号記憶部２０９が記憶する既検出の正しい信号を用いて、他のパケットに対する干渉キャンセル処理のみを行う）。

たとえば、パケット３に対する信号検出処理は、以下のようにして行う。まず、減算部７０６−２が、パケット１およびパケット２のコードチャネルレプリカと受信信号記憶部１８０１からの第１フレーム受信時の伝搬路推定値とからＭＣＩレプリカ生成部７０４−２が生成したＭＣＩレプリカ信号を、第１フレームの信号から減算した後、逆拡散部７０７が逆拡散処理、復調部７０８が復調処理、デインターリーブ部７０９がデインターリーブ処理、デパンクチャ部７１０がデパンクチャ処理を行い、デパンクチャ処理されたパケット３の１回目の再送信号を得る。さらに、このデパンクチャ処理後のパケット３の１回目の再送信号と受信信号記憶部２０９に記憶しているパケット３の２回目の再送信号および初送信号との合成を合成部７１１が行う。そして、復号部７１２は、合成部７１１の出力信号に対して復号処理を行った後、パケット３の符号化ビットＬＬＲをコードチャネルレプリカ生成部７０５−２に出力し、コードチャネルレプリカ生成部７０５−２は、符号化ビットＬＬＲからパケット３のコードチャネルレプリカを生成する。

次に、検出順決定部２０７の決定順に従い、パケット２に対してもパケット３と同様の信号検出処理を行い、合成部７１１において、受信信号記憶部２０９に記憶しているパケット２の１回目の再送信号と合成する。復号部７１２は、合成部７１１の出力信号に対して、復号処理を行った後、パケット２の符号化ビットＬＬＲをコードチャネルレプリカ生成部７０５−３に出力する。以上の干渉キャンセル、信号検出処理、合成処理、復号処理を所定回数繰り返した後、誤り検出を行う。

以上のように、初送パケットと再送パケットがコード多重された第２のフレームの信号をパケット受信装置６００が受信した場合、再送パケットとこの再送パケットの関連パケットであってパケット受信装置６００が既受信している関連パケットとを合成したものを用いて、関連パケットを含んでいる第１のフレームの信号に対して、再度信号検出を第２のフレーム受信時に再送回数が多いパケットから順に行う。このため、干渉キャンセル部１８０２での信号検出精度の良い合成できる信号が多いパケットの信号から信号検出し、その検出したパケットの信号から生成した干渉レプリカを受信信号から除去した後に、信号検出精度の劣るパケット(再送回数の少ないパケット)の信号検出を行なうことになるので、信号検出精度の劣るパケットの信号の検出精度を向上させることが可能となる。従って、特定のパケットの再送回数が多くなり、遅延が大きくなってしまうことを防ぐことができる。

また、パケット送信装置５００において、再送回数が多いパケットから優先的に、直交性の崩れへの耐性がある拡散符号系列を割り当てているので、再送回数が多いパケットの信号検出精度がさらに向上させることができる。その結果、パケット受信装置６００において、再送回数が大きいパケットから優先的に信号検出を行うことで、信号検出精度の劣る再送回数の少ないパケットの信号の検出精度を向上させることが可能となる。

また、パケット送信装置５００において、再送回数が多いパケットにより大きな送信電力を割り当てているので、再送回数が多いパケットの信号検出精度がさらに向上させることができる。その結果、パケット受信装置６００において、再送回数が大きいパケットから優先的に信号検出を行うことで、信号検出精度の劣る再送回数の少ないパケットの信号の検出精度を向上させることが可能となる。

なお、本実施形態のパケット送信装置５００が送信した信号を第１の実施形態のパケット受信装置２００を用いて受信することも可能である。
また、パケット送信装置５００は、前述のコードチャネルの再送回数に基づく拡散符号系列の割り当て、および電力制御のどちらか一方だけ備えていてもよい。
また、本実施形態では、上述の送信電力制御をコード多重されたコードチャネルに対して行っているが、第２の実施形態における空間多重など他の多重信号に対しても適用することが可能である。
なお、本実施形態のパケット受信装置６００は、第１の実施形態のパケット送信装置１００が送信した信号を受信することも可能である。

また、本実施形態において、拡散率が「４」の拡散符号系列を用いるとして説明したが、その他の拡散率であってもよい。また、直交可変拡散率ＯＶＳＦ符号を用いるとして説明したが、その他の符号を用いてもよい。直交可変拡散率ＯＶＳＦ符号以外の符号を用いる場合、用いる拡散符号系列同士は、逆拡散することで所望の信号を検出できる程度に相関が低ければよく、必ずしも直交していなくてもよい。この場合、直交性の崩れに対して耐性がある拡散符号系列として、他のコードチャネルに用いる拡散符号系列との相関が低い拡散符号系列を用いるようにしてもよい、すなわち再送回数が多いコードチャネルほど、他のコードチャネルに用いる拡散符号系列との相関が低い拡散符号系列を用いるようにしてもよい。

なお、第１の実施形態〜第３の実施形態では、ＯＦＤＭ、ＭＣ−ＣＤＭＡ（Ｍｕｌｔｉ Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓなどのマルチキャリア伝送を行うシステムで説明したが、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ），ＤＳ−ＣＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｓｐｒｅａｄ − Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）などのシングルキャリア伝送において、繰り返し処理を用いた逐次型干渉キャンセラ（ＳＩＣ：Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｃａｎｃｅｌｌｅｒ）を用いた場合においても本発明は適用可能である。

また、図１におけるコードチャネル信号生成部１０１−１〜１０１−Ｎ、コード多重部１０２、ＩＦＦＴ部１０３、多重部１０４、ＧＩ挿入部１０５、パイロット信号生成部１０７、再送制御信号生成部１０８、および図５における伝搬路推定部２０３、ＧＩ除去部２０４、ＦＦＴ部２０５、受信パケット管理部２０６、検出順決定部２０７、干渉キャンセル部２０８、応答信号生成部２１０、および図１１におけるストリーム信号生成部３０１−１〜３０１−Ｎｓ、再送制御信号生成部３１１、復元部３１２、および図１２におけるアンテナ毎信号処理部４０２−１〜４０２−ＭのＧＩ除去部４１２とＦＦＴ部４１３と伝搬路推定部４１４、受信パケット管理部４０３、検出順決定部４０４、干渉キャンセル部４０５、応答信号生成部４０９、および図１７におけるコードチャネル信号生成部５０１−１〜５０１−Ｎ、コード多重部１０２、ＩＦＦＴ部１０３、多重部１０４、ＧＩ挿入部１０５、パイロット信号生成部１０７、再送制御信号生成部１０８、復元部１０９、再送制御部１６０１、および図２１における伝搬路推定部２０３、ＧＩ除去部２０４、ＦＦＴ部２０５、受信パケット管理部２０６、検出順決定部２０７、干渉キャンセル部２０８、応答信号生成部２１０は専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、これら各部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

本発明は、携帯電話端末から基地局装置にパケットを送信する携帯電話システムに用いて好適であるが、これに限定されない。

１００…パケット送信装置
１０１−１〜１０１−Ｎ…コードチャネル信号生成部
１０２…コード多重部
１０３…ＩＦＦＴ部
１０４…多重部
１０５…ＧＩ挿入部
１０６…送信部
１０７…パイロット信号生成部
１０８…再送制御信号生成部
１０９…復元部
１１０…受信部
１１１…符号化部
１１２…インターリーブ部
１１３…変調部
１１４…拡散部
１２０…アンテナ部
１２１…誤り検出符号化部
１２２…誤り訂正符号化部
１２３…符号化ビット記憶部
１２４…パンクチャ部
２００…パケット受信装置
２０１…アンテナ部
２０２…受信部
２０３…伝搬路推定部
２０４…ＧＩ除去部
２０５…ＦＦＴ部
２０６…受信パケット管理部
２０７…検出順決定部
２０８…干渉キャンセル部
２０９…受信信号記憶部
２１０…応答信号生成部
２１１…送信部
７０１−１〜７０１−Ｎ…伝搬路補償部
７０３−１〜７０３−Ｎ…コード分離部
７０４−１〜７０４−Ｎ…ＭＣＩレプリカ生成部
７０５−１〜７０５−Ｎ…コードチャネルレプリカ生成部
７０６−１〜７０６−Ｎ…減算部
７０７…逆拡散部
７０８…復調部
７０９…デインターリーブ部
７１０…デパンクチャ部
７１１…合成部
７１２…復号部
７２１…パンクチャ部
７２２…インターリーブ部
７２３…変調シンボルレプリカ生成部
７２４…拡散部
３００…パケット送信装置
３０１−１〜３０１−Ｎｓ…ストリーム信号生成部
３０２−１〜３０２−Ｎｓ…アンテナ部
３０３…符号化部
３０４…インターリーブ部
３０５…変調部
３０６…ＩＦＦＴ部
３０７…多重部
３０８…ＧＩ挿入部
３０９…送信部
３１０…パイロット信号生成部
３１１…再送制御信号生成部
３１２…復元部
３１３…受信部
４００…パケット受信装置
４０１−１〜４０１−Ｍ…アンテナ部
４０２−１〜４０２−Ｍ…アンテナ毎信号処理部
４０３…受信パケット管理部
４０４…検出順決定部
４０５…干渉キャンセル部
４０６…受信信号記憶部
４０９…応答信号生成部
４１０…送信部
４１１…受信部
４１２…ＧＩ除去部
４１３…ＦＦＴ部
４１４…伝搬路推定部
５００…パケット送信装置
５０１−１〜５０１−Ｎ…コードチャネル信号生成部
６００…パケット受信装置
１２０１−１〜１２０１−Ｎｓ…ストリーム検出部
１２０２−１〜１２０２−Ｎｓ…受信レプリカ生成部
１２０３…減算部
１２０４−１〜１２０４−Ｎｓ…シンボルレプリカ生成部
１２０５…ＭＩＭＯ分離部
１２０７…復調部
１２０８…デインターリーブ部
１２０９…デパンクチャ部
１２１０…合成部
１２１１…復号部
１２１２…パンクチャ部
１２１３…インターリーブ部
１２１４…変調シンボルレプリカ生成部
１６０１…再送制御部
１６０２…電力制御部
１８０１…受信信号記憶部
１８０２…干渉キャンセル部
３００１、３００２…内部符号器
３００３…内部インターリーブ部

Claims (18)

1. 受信した信号に誤りを検出すると送信元に再送を要求するハイブリッド自動再送を行う通信装置において、
   初送信号といずれかの信号に対する再送信号とを含む信号であって、前記初送信号と前記再送信号とが多重化された信号を受信する受信部と、
   前記受信部が受信した信号に含まれる前記初送信号と前記再送信号との再送回数に応じて、前記受信部が受信した信号から、前記初送信号と前記再送信号とを検出する順番を決定する検出順決定部と、
   前記検出順決定部が決定した順番に従い、当該装置により検出済の信号であって、前記初送信号に関する検出済の信号および前記再送信号に関する検出済の信号を用いて、前記受信部が受信した信号から干渉成分を除去して、前記受信部が受信した信号から前記初送信号および前記再送信号を検出する信号検出部と
   を具備し、
   前記信号検出部は、検出した前記再送信号と、前記再送信号以前に受信した関連信号の少なくとも一つが含まれている既受信信号から検出した信号とを合成する合成部を具備すること
   を特徴とする通信装置。
2. 前記検出順決定部は、前記再送信号の順番が前記初送信号より先になるように検出順を決定することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 前記検出順決定部は、再送回数が多い信号から順番に検出するように検出する順番を決定することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
4. 前記検出順決定部は、前記初送信号および前記再送信号のうち、受信信号電力、受信信号対干渉雑音電力比により代表される受信レベルを基準として順番を決定することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の通信装置。
5. 前記初送信号および前記再送信号は、送信元において誤り訂正符号化された信号であり、
   前記信号検出部は、前記信号を検出する際に、当該装置により検出済の信号を前記誤り訂正符号により誤り訂正復号処理した信号を用いて検出対象としている信号に対する干渉成分のレプリカ信号を生成し、前記受信部が受信した信号から該レプリカ信号を除去することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
6. 前記信号検出部は、前記受信部が受信した信号に再送信号が含まれているときは、該再送信号以前に受信した関連信号の少なくとも一つが含まれている既受信信号について前記検出順決定部が再度決定した検出順に従い、検出済の信号を用いて、前記既受信信号から干渉成分を除去して、前記既受信信号から信号を検出すること
   を特徴とする請求項１に記載の通信装置。
7. 前記受信部が受信する信号は、前記初送信号と前記再送信号とに各々に固有の拡散符号系列が乗算されたコード多重された信号であり、
   前記信号検出部は、前記受信部が受信した信号から干渉成分を除去した後、該干渉成分を除去した信号に、検出対象としている信号に固有の前記拡散符号を乗算して、前記検出対象としている信号を検出することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
8. 前記受信部が受信する信号は、前記初送信号と前記再送信号とが各々異なるアンテナから送信されて空間多重された信号であり、
   前記信号検出部は、前記受信部が受信した信号から干渉成分を除去した後、前記アンテナ毎の伝搬路推定値に基づいて、該干渉成分を除去した信号から前記検出対象としている信号を検出することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
9. 前記信号検出部は、前記検出順決定部が決定した順番に従った前記初送信号および前記再送信号の検出を、各信号について１回ずつ行うことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
10. 前記信号検出部は、前記検出順決定部が決定した順番に従った前記初送信号および前記再送信号の検出を、複数回繰り返すことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
11. 第１の通信装置と第２の通信装置とを具備し、前記第１の通信装置から受信した信号に誤りを検出すると、前記第２の通信装置が前記第１の通信装置に再送を要求するハイブリッド自動再送を行う通信システムにおいて、
    前記第２の通信装置は、
    初送信号といずれかの信号に対する再送信号とを含む信号であって、前記初送信号と前記再送信号とが多重化された信号を受信する受信部と、
    前記受信部が受信した信号に含まれる前記初送信号と前記再送信号との再送回数に応じて、前記受信部が受信した信号から、前記初送信号と前記再送信号とを検出する順番を決定する検出順決定部と、
    前記検出順決定部が決定した順番に従い、当該装置により検出済の信号であって、前記初送信号に関する検出済の信号および前記再送信号に関する検出済の信号を用いて、前記受信部が受信した信号から干渉成分を除去して、前記初送信号および前記再送信号を検出する信号検出部と
    を具備し、
    前記信号検出部は、検出した前記再送信号と、前記再送信号以前に受信した関連信号の少なくとも一つが含まれている既受信信号から検出した信号とを合成する合成部を具備すること
    を特徴とする通信システム。
12. 前記初送信号および前記再送信号は、誤り訂正符号化された信号であり、
    前記信号検出部は、前記信号を検出する際に、当該装置により検出済の信号を前記誤り訂正符号により誤り訂正復号処理した信号を用いて検出対象としている信号に対する干渉成分のレプリカ信号を生成し、前記受信部が受信した信号から該レプリカ信号を除去すること
    を特徴とする請求項１１に記載の通信システム。
13. 前記第１の通信装置は、
    再送回数に基づいて、前記初送信号および再送信号を送信する送信電力を決定する再送制御部と、
    前記再送制御部が決定した送信電力で、前記初送信号および再送信号を送信するように制御する送信電力制御部と
    を具備することを特徴とする請求項１１に記載の通信システム。
14. 前記第１の通信装置は、
    再送回数に基づいて、前記初送信号および再送信号に乗算する拡散符号系列を決定する再送制御部と、
    前記初送信号および再送信号に、前記再送制御部が決定した拡散符号系列を乗算する拡散部と
    を具備し、
    前記第２の通信装置の信号検出部は、前記受信部が受信した信号から干渉成分を除去した後、該干渉成分を除去した信号に、検出対象としている信号に前記拡散部が乗算した前記拡散符号を乗算して、前記検出対象としている信号を検出すること
    を特徴とする請求項１１に記載の通信システム。
15. 前記再送制御部は、再送回数が多い信号に乗算する拡散符号系列ほど、直交性の崩れに対して耐性がある拡散符号系列とすることを特徴とする請求項１４に記載の通信システム。
16. 前記拡散符号系列は、直交可変拡散率符号であることを特徴とする請求項１４に記載の通信システム。
17. 受信した信号に誤りを検出すると送信元に再送を要求するハイブリッド自動再送を行う通信装置における受信方法において、
    前記通信装置が、初送信号といずれかの信号に対する再送信号とを含む信号であって、前記初送信号と前記再送信号とが多重化された信号を受信する第１の過程と、
    前記通信装置が、前記第１の過程にて受信した信号に含まれる前記初送信号と前記再送信号との再送回数に応じて、前記第１の過程にて受信した信号から、前記初送信号と前記再送信号とを検出する順番を決定する第２の過程と、
    前記通信装置が、前記第２の過程にて決定した順番に従い、前記通信装置により検出済の信号であって、前記初送信号に関する検出済の信号および前記再送信号に関する検出済の信号を用いて、前記第１の過程にて受信した信号から干渉成分を除去して、前記初送信号および前記再送信号を検出する第３の過程と
    を有し、
    前記第３の過程において、前記通信装置は、検出した前記再送信号と、前記再送信号以前に受信した関連信号の少なくとも一つが含まれている既受信信号から検出した信号とを合成すること
    を特徴とする受信方法。
18. 第１の通信装置と第２の通信装置とを具備し、前記第１の通信装置から受信した信号に誤りを検出すると、前記第２の通信装置が前記第１の通信装置に再送を要求するハイブリッド自動再送を行う通信システムにおける通信方法において、
    前記第１の通信装置が、初送信号といずれかの信号に対する再送信号とを送信する第１の過程と、
    前記第２の通信装置が、初送信号といずれかの信号に対する再送信号とを含む信号であって、前記初送信号と前記再送信号とが多重化された信号を受信する第２の過程と、
    前記第２の通信装置が、前記第２の過程にて受信した信号に含まれる前記初送信号と前記再送信号との再送回数に応じて、前記第２の過程にて受信した信号から、前記初送信号と前記再送信号とを検出する順番を決定する第３の過程と、
    前記第２の通信装置が、前記第３の過程にて決定した順番に従い、前記第２の通信装置により検出済の信号であって、前記初送信号に関する検出済の信号および前記再送信号に関する検出済の信号を用いて、前記第２の過程にて受信した信号から干渉成分を除去して、前記初送信号および前記再送信号を検出する第４の過程と
    を有し、
    前記第４の過程において、前記第２の通信装置は、検出した前記再送信号と、前記再送信号以前に受信した関連信号の少なくとも一つが含まれている既受信信号から検出した信号とを合成すること
    を特徴とする通信方法。

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