WO2006057238A1

WO2006057238A1 - レートマッチング装置、無線送信装置、無線受信装置およびレートマッチング方法

Info

Publication number: WO2006057238A1
Application number: PCT/JP2005/021429
Authority: WO
Inventors: Isamu Yoshii; Alexander Golitschek Edler Von Elbwart
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2004-11-24
Filing date: 2005-11-22
Publication date: 2006-06-01
Also published as: JPWO2006057238A1; KR20070084434A; BRPI0517893A; CN101061685A; JP4781278B2; EP1816820A1; US8085866B2; US20090225894A1

Abstract

　データ受信側でのビット誤り率特性を向上させることができるレートマッチング装置を提供する。レートマッチング装置としてのレートマッチング部（１０６）は、Ｎ（Ｎは１以上の整数）個のシンボルに相当する第１の符号化ブロックから、Ｎ＋Ｋ（Ｋは１以上の整数）個のシンボルに相当する第２の符号化ブロックを生成する。レートマッチング部（１０６）において、分割対象ビット群抽出部（１２２）は、第１の符号化ブロックから、Ｎ個のシンボルのいずれかに相当する第１のビット群を抽出する。分割部（１２４）は、抽出された第１のビット群を、Ｌ（Ｌは２以上Ｋ＋１以下の整数）個のシンボルに相当するＬ個の分割ビット群に分割して、第２の符号化ブロックを得る。

Description

明細書

レートマッチング装置、無線送信装置、無線受信装置およびレートマッチング方法

技術分野

[0001] 本発明は、シンボル単位でレートマッチングを行う無線通信システムで用いられるレ一トマッチング装置、無線送信装置、無線受信装置およびレートマッチング方法に関する。

背景技術

[0002] 無線通信システムにおいてデータが伝送されるとき、データ送信側で伝送レートの調整つまりレートマッチングが行われる。例えば特許文献 1に記載されたレートマッチング方法では、シンボル単位でのレートマッチングが行われる。例えば、？^ (?^は1以上の整数）シンボルの入力に対して Mシンボル（Mは Nより大き!/、整数）の出力を得る場合は、 N入力シンボルのいずれかをそのまま繰り返し出力（コピー）することにより、出力シンボル数を増やす。

特許文献 1：特開 2000— 201084号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] し力しながら、上記従来のレートマッチング方法においては、ある変調方式で変調されたシンボルをそのままコピーして出力シンボル数を増やすため、変調方式の多値数が増大すると、ビット尤度のばらつきが拡大する。このため、データ受信側でのビット誤り率特性が劣化するという問題があった。

[0004] 本発明の目的は、力かる点に鑑みてなされたもので、データ受信側でのビット誤り率特性を向上させることができるレートマッチング装置、無線送信装置、無線受信装置およびレートマッチング方法を提供することである。

課題を解決するための手段

[0005] 本発明のレートマッチング装置は、 N (Nは 1以上の整数)個のシンボルに相当する第 1の符号ィ匕ブロックから、 N+K(Kは 1以上の整数)個のシンボルに相当する第 2 の符号ィ匕ブロックを生成するレートマッチング装置であって、前記第 1の符号化ブロックから、 N個のシンボルのいずれかに相当する第 1のビット群を抽出する抽出手段と、前記第 1のビット群を、 L (Lは 2以上 K+ 1以下の整数)個のシンボルに相当する L個の分割ビット群に分割して、前記第 2の符号ィ匕ブロックを得る分割手段と、を有する構成を採る。

[0006] 本発明の無線送信装置は、前記 N個のシンボルの各々は、複数の変調方式の中力予め選択された第 1の変調方式のシンボルであり、上記のレートマッチング装置と、前記 L個の分割ビット群のいずれかの変調に用いられる変調方式を、前記第 1の変調方式の多値数よりも小さい多値数を有する第 2の変調方式に設定する設定手段と、を有する構成を採る。

[0007] 本発明の無線受信装置は、第 1の符号ィ匕ブロックの N個のシンボルのうちいずれかに相当するビット群を L個のシンボルに相当する L個の分割ビット群に分割して得られた第 2の符号ィ匕ブロックから生成された N+K個のシンボルを受信する受信手段と、前記 N+K個のシンボルのうち前記 L個のシンボルのいずれかの復調に用いられる変調方式を、前記 N+K個のシンボルのうち前記 L個のシンボル以外のシンボルの復調に用いられる第 1の変調方式の多値数よりも小さい多値数を有する第 2の変調方式に設定する設定手段と、前記 N+K個のシンボルのうち前記 L個のシンボル以外のシンボルを前記第 1の変調方式を用いて復調するとともに、前記 L個のシンボルのいずれかを前記第 2の変調方式を用いて復調する復調手段と、を有する構成を採る。

[0008] 本発明のレートマッチング方法は、 N (Nは 1以上の整数）個のシンボルに相当する第 1の符号ィ匕ブロックから、 N+K(Kは 1以上の整数)個のシンボルに相当する第 2 の符号ィ匕ブロックを生成するレートマッチング方法であって、前記第 1の符号化ブロックから、 N個のシンボルのいずれかに相当する第 1のビット群を抽出する抽出ステップと、前記第 1のビット群を、 L (Lは 2以上 K+ 1以下の整数)個のシンボルに相当する L個の分割ビット群に分割して、前記第 2の符号ィ匕ブロックを得る分割ステップと、を有するようにした。

発明の効果 [0009] 本発明によれば、データ受信側でのビット誤り率特性を向上させることができる。図面の簡単な説明

[0010] [図 1]本発明の実施の形態 1に係る基地局装置の構成を示すブロック図

[図 2]本発明の実施の形態 1に係るレートマッチング部の構成を示すブロック図

[図 3]本発明の実施の形態 1に係る変調方式指示信号を示す図

[図 4]本発明の実施の形態 1に係る移動局装置の構成を示すブロック図

[図 5]本発明の実施の形態 1に係る基地局装置のレートマッチング処理および変調処理を説明するための図

[図 6]16QAMシンボルのビット毎の最小ユークリッド距離の分布を示す図

[図 7]ビット列「1011」を有する 16QAMシンボルの各ビットの最小ユークリッド距離を示す図

[図 8]QPSKシンボルのビット毎の最小ユークリッド距離の分布を示す図

[図 9]ビット列「10」を有する QPSKシンボルの各ビットの最小ユークリッド距離を示す図

[図 10]本発明の実施の形態 2に係る基地局装置の構成を示すブロック図

[図 11]本発明の実施の形態 2に係るレートマッチング部の構成を示すブロック図

[図 12]本発明の実施の形態 2に係る移動局装置の構成を示すブロック図

[図 13]本発明の実施の形態 2に係る基地局装置のレートマッチング処理および変調処理を説明するための図

[図 14]本発明の実施の形態 3に係る基地局装置の構成を示すブロック図

[図 15]本発明の実施の形態 3に係る移動局装置の構成を示すブロック図

[図 16]本発明の実施の形態 3に係る第 1のシンボル配置例を説明するための図 [図 17]本発明の実施の形態 3に係る第 2のシンボル配置例を説明するための図 [図 18]本発明の実施の形態 3に係る第 3のシンボル配置例を説明するための図発明を実施するための最良の形態

[0011] 以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

[0012] (実施の形態 1)

図 1は、本発明の実施の形態 1に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。 [0013] なお、本実施の形態では、基地局装置 (Node Bと表されることがある） 100が、後述の移動局装置 (UEと表されることがある） 150にデータ信号を送信する無線送信装置として用いられ、移動局装置 150が、基地局装置 100から送信されたデータ信号を受信する無線受信装置として用いられた場合について説明する。また、本実施の形態では、符号ィ匕ブロックに含まれるシンボル数を N個力 M個に増やすためのレートマッチングを行う場合について説明する。また、 M— Nの値、つまりシンボル増加数を K (Kは 1以上の整数）と定義する。

[0014] 基地局装置 100は、 MCS (Modulation and Coding Scheme)決定部 101、 CQl (Ch annel Quality Indicator)復調部 102、ターボ符号化部 103、ビットインタリーブ部 104 、レートマッチング部 106、データ変調部 107、シンボルインタリーブ部 108、シリアルパラレル変換（SZP)部 109、多重化部 110、 IFFT (Inverse Fast Fourier Transform )部 111、 GI (Guard Interval)揷入部 112、無線処理部 113、アンテナ 114、パイロット変調部 115、制御情報生成部 116および制御情報変調部 117を有する。

[0015] 無線処理部 113は、移動局装置 150からフィードバックされた回線品質情報 (CQI )をアンテナ 114を介して受信する。そして、受信された CQIに対して所定の受信無線処理 (例えば、ダウンコンバート、 AZD変換など）を施し、受信無線処理後の CQI を CQI復調部 102に出力する。

[0016] また、無線処理部 113は、 GI挿入部 112によって GIを挿入された OFDM信号に対して所定の送信無線処理 (例えば、 DZA変換、アップコンバートなど）を施し、送信無線処理後の OFDM信号をアンテナ 114を介して移動局装置 150に送信する。

[0017] CQI復調部 102は、無線処理部 113から入力された CQIを復調する。なお、 CQI は、 CSI (Channel State Information)等と表されることがある。

[0018] MCS決定部 101は、移動局装置 150に対して送信されるデータ信号についての MCS、つまり符号ィ匕率および変調方式を決定する。この MCS決定は、 CQI復調部 102によって復調された CQIに基づいて行われる。具体的には、複数の符号化率および変調方式の候補の中から CQIに対応するものをそれぞれ選択することにより、 M CS決定が行われる。変調方式については、例えば、 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying)または 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation)のいずれかが選択される。決定された符号化率は、ターボ符号ィ匕部 103および制御情報生成部 116に指示され、決定された変調方式は、レートマッチング部 106に指示される。

[0019] ターボ符号ィ匕部 103は、指示された符号化率に従って、データ信号に対してターボ符号化を行う。これによつて、シンボル N個分に相当する符号ィ匕ブロックを得る。

[0020] ビットインタリーブ部 104は、ターボ符号ィ匕部 103によって得られた符号ィ匕ブロックに対してビットインタリーブを行う。

[0021] レートマッチング装置としてのレートマッチング部 106は、図 2に示すように、分割対象ビット群抽出部 122、分割部 124および変調方式切替部 126を有する。

[0022] 分割対象ビット群抽出部 122は、ビットインタリーブ部 104によってビットインタリーブされた符号化ブロック（入力符号化ブロック）から、 N個のシンボルのうち K個のシンボルに相当する K個のビット群 (具体的には、それぞれが 2ビット以上のビット列から成る K個のグループ)を、分割対象ビット群 (以下「対象ビット群」と言う）として抽出して、分割部 124に出力する。本実施の形態では、先頭のシンボルから K番目のシンボルに相当する K個のビット群力対象ビット群として抽出される。なお、抽出されな力つた N—K個のビット群については、対象外ビット群として分割部 124に出力される

[0023] 分割部 124は、 K個の対象ビット群の各々を L分割する（Lは 2以上の整数)。本実施の形態では、分割部 124は、 K個の対象ビット群の各々を二等分して、 2K個の分割ビット群を得る。例えば、各対象ビット群力ビットで構成される場合、 1個の対象ビット群からは、 2ビットで構成される分割ビット群が 2個生成される。そして、符号化プロックにおいて、元の K個の対象ビット群が 2K個の分割ビット群に置き換えられる。また、各対象外ビット群はそのまま非分割ビット群となる。このようにしてレートマッチング後の符号ィ匕ブロック（出力符号ィ匕ブロック）が得られる。出力符号化ブロックはデータ変調部 107に出力される。

[0024] ここで、出力符号ィ匕ブロックは、 N—K個の非分割ビット群と 2K個の分割ビット群と力ら成る。したがって、出力符号化ブロックは、シンボル M個分（M=N— K+ 2K)に相当する。また、本実施の形態の場合、出力符号ィ匕ブロックを構成するビットの数は、入力符号ィ匕ブロックを構成するビットの数と同じである。 [0025] また、分割部 124は分割ビット群に関する情報を変調方式切替部 126に通知する。

[0026] 設定手段としての変調方式切替部 126は、分割部 124から通知された情報に基づいて、各分割ビット群の変調に用いられる変調方式を設定する。具体的には、各分割ビット群の変調方式を、 MCS決定部 101で予め選択された変調方式 (指示変調方式)の多値数よりも小さ!/、多値数を有する変調方式 (代替変調方式）に切り替えて設定する。例えば、指示変調方式が 16QAMであった場合、代替変調方式として Q PSKを設定する。また、非分割ビット群の変調方式には指示変調方式がそのまま設定される。設定された指示変調方式または代替変調方式は、データ変調部 107および制御情報生成部 116に通知される。

[0027] 設定された変調方式の通知には、例えば図 3に示されるような変調方式指示信号が用いられる。この変調方式指示信号においては、シンボル S1〜S6のビット数「2」が表示され（つまり、変調方式が QPSKに設定されている）、シンボル S7〜S12のビット数「4」が表示されて、る（つまり、変調方式が 16QAMに設定されて、る)。

[0028] なお、本実施の形態では、変調方式切替部 126をレートマッチング部 106の内部に設けた場合の基地局装置 100の構成を例に挙げて説明したが、基地局装置 100 の構成は前述のものだけに限定されない。つまり、変調方式切替部 126は、レートマツチング部 106の外部に設けられても良!、。

[0029] データ変調部 107は、出力符号ィ匕ブロックの中の各非分割ビット群を、変調方式切替部 126から通知された指示変調方式で変調する。また、出力符号ィ匕ブロックの中の各分割ビット群を、変調方式切替部 126から通知された代替変調方式で変調する。このようにして生成された変調信号は、 M個のシンボル力成る。変調信号はシンボルインタリーブ部 108に出力される。

[0030] なお、本実施の形態では、データ変調部 107をレートマッチング部 106の後段に設けた場合の基地局装置 100の構成を例に挙げて説明したが、基地局装置 100の構成はこれだけに限定されない。例えば、データ変調部 107は、レートマッチング部 10 6の内部に設けられても良！、。

[0031] シンボルインタリーブ部 108は、データ変調部 107から入力された変調信号に対してシンボルインタリーブを行う。 SZP部 109は、シンボルインタリーブを施された変調信号に対してシリアルパラレル変換を行い、多重化部 110に出力する。

[0032] パイロット変調部 115は、既知信号系列を有するパイロット信号を変調して、パイ口ットシンボルを得る。得られたパイロットシンボルは多重化部 110に出力される。

[0033] 制御情報生成部 116は、符号化ブロックの符号化率および各シンボルの変調方式を移動局装置 150に通知するための制御情報を生成する。各シンボル (ビット群）の変調方式の通知には、前述の変調方式指示信号が用いられる。なお、移動局装置 1 50力（a)非分割ビット群の変調方式と、（b)分割ビット群の変調方式と、（c)シンポル増加数 Kに応じて決定される分割ビット群の位置と、を知っている場合は、制御情報生成部 116は、符号化率のほかにシンボル数 Nおよびシンボル数 Mだけを通知する制御情報を生成しても良い。この場合、シグナリングの量を削減することができる。

[0034] 制御情報変調部 117は、生成された制御情報を変調する。変調された制御情報は、多重化部 110に出力される。

[0035] 多重化部 110は、 SZP部 109から入力された変調信号、パイロット変調部 115から入力されたノィロットシンボル、および、制御情報変調部 117から入力された制御情報を、所定の方式に従って多重化する。多重化によって得られた信号は IFFT部 11 1に出力される。

[0036] IFFT部 111は、多重化部 110から入力された信号に対して IFFT処理を施して、 O FDM信号を得る。得られた OFDM信号は、 GI挿入部 112に出力される。 GI挿入部 112は、 IFFT部 111から入力された OFDM信号の所定位置に GIを挿入する。

[0037] 図 4は、基地局装置 100と無線通信を行う移動局装置の構成を示すブロック図である。移動局装置 150は、アンテナ 151、無線処理部 152、 GI除去部 153、 FFT部 15 4、分離部 155、制御情報復調部 156、パラレルシリアル変換 (PZS)部 157、シンポルディンタリーブ部 158、データ復調部 159、ビットディンタリーブ部 160、ターボ復号部 161、伝搬路推定部 162および CQI情報生成部 163を有する。

[0038] 無線処理部 152は、基地局装置 100から送信された OFDM信号をアンテナ 151を介して受信して、受信された OFDM信号に対して所定の受信無線処理 (例えば、ダゥンコンバート、 AZD変換など）を施して、受信無線処理後の OFDM信号を GI除去部 153に出力する。また、 CQI情報生成部 163によって生成された CQIに対して所定の送信無線処理 (例えば、 DZA変換、アップコンバートなど）を施して、送信無線処理後の CQIをアンテナ 151を介して基地局装置 100に送信する。

[0039] GI除去部 153は、無線処理部 152から入力された OFDM信号の所定位置に挿入されていた GIを除去する。 FFT部 154は、 GI除去部 153によって GIを除去された O FDM信号に対して FFT処理を行う。分離部 155は、 FFT処理を施された信号にお V、て多重化されて、た制御情報とパイロットシンボルとデータ信号の変調信号とを分離する。制御情報は制御情報復調部 156に出力され、パイロットシンボルは伝搬路推定部 162に出力され、変調信号は PZS部 157に出力される。

[0040] 伝搬路推定部 162は、分離部 155から入力されたパイロットシンボルを用いて伝搬路推定を行う。その推定結果はデータ復調部 159および CQI情報生成部 163に通知される。

[0041] CQI情報生成部 163は、通知された伝搬路推定結果に基づいて CQIを生成し、無線処理部 152に出力する。

[0042] 制御情報復調部 156は、分離部 155から入力された制御情報を復調する。この復調処理によって、符号化ブロックを構成する各ビット群の変調方式 (非分割ビット群に対応する指示変調方式および分割ビット群に対応する代替変調方式)および符号化率が取得される。符号ィ匕率はターボ復号部 161に通知され、変調方式はデータ復調部 159に通知される。これにより、変調信号を構成する M個のシンボルのうち、非分割ビット群を変調することにより生成されたシンボルに対しては、復調に用いられる変調方式として指示変調方式が設定される。また、 M個のシンボルのうち、分割ビット群を変調することにより生成されたシンボルに対しては、復調に用いられる変調方式として代替変調方式が設定される。つまり、制御情報復調部 156は、設定手段としての機能を有する。

[0043] PZS部 157は、分離部 155から入力された変調信号に対してパラレルシリアル変換を行う。シンボルディンタリーブ部 158は、ノラレルシリアル変換を施された変調信号に対してシンボルディンタリーブを行う。シンボルディンタリーブを施された変調信号はデータ復調部 159に出力される。

[0044] データ復調部 159は、シンボルディンタリーブ部 158から入力された変調信号を復調するとともに、通知された伝搬路推定結果に基づいてビット尤度の計算を行う。この復調処理は、制御情報復調部 156から通知された変調方式に従って行われる。具体的には、変調信号を構成する M個のシンボルのうち、非分割ビット群から生成されたシンボルを、指示変調方式を用いて復調する。また、 M個のシンボルのうち、分割ビット群から生成されたシンボルを、代替変調方式を用いて復調する。この復調処理によって、符号ィ匕ブロックが得られる。

[0045] ビットディンタリーブ部 160は、復調された符号ィ匕ブロックに対してビットディンタリーブを行う。ターボ復号部 161は、制御情報復調部 156から指示された符号ィ匕率に従って、ビットディンタリーブを施された符号ィ匕ブロックを復号して、データ信号を得る

[0046] 次いで、上記構成を有する基地局装置 100におけるレートマッチング処理および変調処理について、図 5を用いて説明する。ここでは、 9シンボルに相当する入力符号ィ匕ブロックから 12シンボルに相当する出力符号ィ匕ブロックを生成する場合を例に挙げて説明する。また、指示変調方式を 16QAMとし、代替変調方式を QPSKとする。

[0047] まず、分割対象ビット群抽出部 122は、入力符号ィ匕ブロックから、シンボル S1に相当するビット列「0010」、シンボル S2に相当するビット列「1010」およびシンボル S3 に相当するビット列「1000」を抽出する。

[0048] そして、分割部 124は、抽出されたビット列「0010」を、 2つのシンボル SlZa、 SI Zbに相当する 2つのビット列「00」「10」に分割する。同様に、ビット列「1010」を、 2 つのシンボル S2Za、 S2Zbに相当する 2つのビット列「10」「10」に分割し、ビット列「1000」を、 2つのシンポノレ S3/a、 S3/b【こネ目当する 2つのヒ、、ッ卜歹 [J「10」「00」【こ分割する。なお、分割対象ビット群抽出部 122で抽出されな力つたシンボル S4〜S9にそれぞれ相当するビット列は、分割されない。

[0049] そして、変調方式切替部 126は、分割されたビット列および分割されな力つたビット列の各変調方式を設定する。分割されたビット列の変調方式は、分割されたビット列力^ビットであるため QPSKに設定される。分割されな力つたビット列の変調方式は、分割されなかったビット列が 4ビットであるため 16QAMに設定される。 [0050] そして、データ変調部 107は、 12個に区切られたビット列を、それぞれに対応する変調方式で変調する。これによつて、 6個の QPSKシンボルと 6個の 16QAMシンポルとを含む 12個のシンボルが生成される。

[0051] ここで、前述のレートマッチング処理および変調処理による効果について、図 6、図 7、図 8、図 9を用いて説明する。図 6は、 AWGN (Additive White Gaussian Noise)環境下で繰り返し送信された 2個の 16QAMシンボルの合成後のビット毎の最小ユークリツド距離 (MED)の分布を示す。また、図 7には、その一例として、ビット列が「1011 」の 16QAMシンボルについての各ビットの MEDを示している。また、図 8は、 QPS Kシンボルのビット毎の MEDの分布を示す。また、図 9には、その一例として、ビット列が「10」の QPSKシンボルについての各ビットの MEDを示している。

[0052] 16QAMの場合、ビット間において MEDのばらつきが存在するのに対し、 QPSK の場合、ビット間において MEDのばらつきが存在しない。よって、前述のレートマツチング処理のように、 16QAMシンボルのビット列を QPSKシンボルのビット列に分割することによって、ビット毎の MEDのばらつきをなくすことができる。換言すれば、ビット毎の MEDを平均化することができる。

[0053] また、 16QAMの場合、 MEDの平均値が 1. 58であるのに対し、 QPSKの場合、 MEDの平均値は 2. 00である。つまり、前述のレートマッチング処理のように、 16Q AMシンボルのビット列を QPSKシンボルのビット列に分割することによって、ビット毎の平均 MEDを改善することができる。

[0054] このように、本実施の形態によれば、 N個のシンボルの入力に対して M個のシンポルの出力を得る場合に、 K個つまり M— N個のシンボルに相当するビット群を、個別に変調される 2K個の分割ビット群に分割するため、 2K個の分割ビット群にっヽては、変調方式の多値数を下げることができ、ビット尤度のばらつきを抑制することができ、その結果、データ受信側でのビット誤り率特性を向上させることができる。

[0055] なお、本実施の形態では、使用される変調方式は 16QAMまたは QPSKのいずれかであるが、他の変調方式を使用することもできる。他の様々な変調方式が使用される場合、ビット群の分割方法を多様化させることにより、分割方法を可変設定することができる。分割方法の可変設定は、例えば入力シンボル数 Nおよび出力シンボル数 Mに応じて行われる。

[0056] 例えば、 256QAMシンボルに相当するビット群（8ビット）を 16QAMシンボルに相当するビット群 (4ビット）に二等分しても良い。また、 64QAMシンボルに相当するビット群（6ビット）を QPSKシンボルに相当するビット群（2ビット）に三等分しても良い。この場合、分割ビット群力も得られるシンボルにおいて、ビット毎の MEDのばらつきが存在する力非分割ビット群力得られるシンボルに比べてばらつきを低減させることができる。また、複数の（または全ての)分割ビット群の変調方式を同じものに設定することにより、複数の (または全ての）分割ビット群から得られる複数の（または全ての）シンボル間において、ビット毎の MEDを平均化することができる。

[0057] さらに、例えば、 16QAMシンボルに相当するビット群（4ビット）を BPSKシンボルに相当するビット群（1ビット）に四等分しても良い。この場合は、 16QAMシンボルに相当するビット群 (4ビット）を QPSKシンボルに相当するビット群（2ビット）に二等分する場合と同様に、ビット毎の MEDのばらつきをなくすことができる。前者の場合と後者の場合の比較では、前者の方が効率的にシンボル数を増やせる利点があるのに対し、後者の方がより良好な誤り率特性を実現できる利点がある。

[0058] さらに、例えば、 8PSKシンボルに相当するビット群（3ビット）を QPSKシンボルに相当するビット群（2ビット）と BPSKシンボルに相当するビット群（ 1ビット）とに分割しても良い。すなわち、多値数が 8以上の変調方式が予め選択されていた場合にビット群の分割を行うことにより、ビット毎の MEDを低減する効果が得られる。

[0059] また、本実施の形態では、 3個のビット群をそれぞれ 2分割することによりシンボル数の 3つ増やす場合を例に挙げて説明した力シンボル数の増加方法は前述のものだけに限定されない。例えば、 1個のビット群を 4分割しても良い。あるいは、 1個のビット群を 3分割し、 3個の分割ビット群の中の 1個を 2分割（またはコピー）しても良い。あるいは、他の適切な手法を採用しても良い。

[0060] (実施の形態 2)

図 10は、本発明の実施の形態 2に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。また、図 11は、本実施の形態に係るレートマッチング部の構成を示すブロック図である。また、図 12は、本実施の形態に係る移動局装置の構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態で説明する基地局装置、レートマッチング部および移動局装置は、実施の形態 1で説明した基地局装置 100、レートマッチング部 106および移動局装置 150とそれぞれ同様の基本的構成を有する。よって、実施の形態 1で説明したものと同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

[0061] 図 10の基地局装置 200は、基地局装置 100において、レートマッチング部 106の代わりにレートマッチング部 201を設け、さらにビットインタリーブ部 104を取り除いた構成となっている。

[0062] 図 11のレートマッチング部 201は、レートマッチング部 106において、分割対象ビット群抽出部 122の代わりに分割対象ビット群抽出部 202を設けた構成となっている。

[0063] 分割対象ビット群抽出部 202は、ターボ符号ィ匕部 103で得られた符号ィ匕ブロック（入力符号化ブロック）から、 N個のシンボルのうち K個のシンボルに相当する K個のビット群を対象ビット群として抽出して、分割部 124に出力する。本実施の形態では、システマチックビットから成る K個のビット群が、対象ビット群として抽出される。なお、抽出されなかった N—K個のビット群については、対象外ビット群として分割部 124に出力される。

[0064] なお、本実施の形態では、変調方式切替部 126をレートマッチング部 201の内部に設けた場合の基地局装置 200の構成を例に挙げて説明したが、基地局装置 200 の構成は前述のものだけに限定されない。つまり、変調方式切替部 126は、レートマツチング部 106の外部に設けられても良!、。

[0065] また、本実施の形態では、データ変調部 107をレートマッチング部 201の後段に設けた場合の基地局装置 200の構成を例に挙げて説明したが、基地局装置 200の構成はこれだけに限定されない。例えば、データ変調部 107は、レートマッチング部 20 1の内部に設けられても良、。

[0066] 図 12の移動局装置 250は、移動局装置 150においてビットディンタリーブ部 160を取り除、た構成となって、る。

[0067] 次いで、上記構成を有する基地局装置 100におけるレートマッチング処理および変調処理について、図 13を用いて説明する。ここでは、 9シンボルに相当する入力符号ィ匕ブロックから 12シンボルに相当する出力符号ィ匕ブロックを生成する場合を例に挙げて説明する。また、指示変調方式を 16QAMとし、代替変調方式を QPSKとする。さらに、符号ィ匕率 R= 1Z3の場合を仮定する。

[0068] まず、分割対象ビット群抽出部 202は、入力符号ィ匕ブロックから、シンボル S1に相当するビット列「0010」、シンボル S2に相当するビット列「1010」およびシンボル S3 に相当するビット列「1000」、すなわち、システマチックビットから成るビット群が抽出される。

[0069] そして、分割部 124は、抽出されたビット列「0010」を、 2つのシンボル SlZa、 SI Zbに相当する 2つのビット列「00」「10」に分割する。同様に、ビット列「1010」を、 2 つのシンボル S2Za、 S2Zbに相当する 2つのビット列「10」「10」に分割し、ビット列「1000」を、 2つのシンポノレ S3/a、 S3/b【こネ目当する 2つのヒ、、ッ卜歹 [J「10」「00」【こ分割する。なお、分割対象ビット群抽出部 122で抽出されな力つたシンボル S4〜S9にそれぞれ相当するビット列は、分割されない。

[0070] そして、変調方式切替部 126は、分割されたビット列および分割されな力たビット列の各変調方式を設定する。分割されたビット列の変調方式は、分割されたビット列力^ビットであるため QPSKに設定される。分割されな力つたビット列の変調方式は、分割されなかったビット列が 4ビットであるため 16QAMに設定される。

[0071] そして、データ変調部 107は、 12個に区切られたビット列を、それぞれに対応する変調方式で変調する。これによつて、 6個の QPSKシンボルと 6個の 16QAMシンポルとを含む 12個のシンボルが生成される。

[0072] このように、本実施の形態によれば、システマチックビットから成るビット群を複数の分割ビット群に分割して、各分割ビット群に対応する変調方式に多値数を下げるため、システマチックビットの誤り耐性を強化することができる。

[0073] なお、本実施の形態では、誤り耐性強化対象のビットをシステマチックビットとした場合を例に挙げて説明したが、他の種類のビット、例えば重要データを構成するビットを誤り耐性強化対象ビットとしても良い。

[0074] (実施の形態 3)

図 14は、本発明の実施の形態 3に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。また、図 15は、本実施の形態に係る移動局装置の構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態で説明する基地局装置および移動局装置は、前述の各実施の形態で説明した基地局装置 100、 200および移動局装置 150、 250とそれぞれ同様の基本的構成を有する。よって、前述のいずれかの実施の形態で説明したものと同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

[0075] 図 14の基地局装置 300は、図 10の基地局装置 200に設けられたシンボルインタリーブ 108および SZP部 109の組み合わせをシンボル配置部 301に置き換え、さらに、基地局装置 200に設けられた制御情報生成部 116を制御情報生成部 302に置き換えた構成を有する。

[0076] シンボル配置部 301は、データ変調部 107から入力された変調信号を構成する複数のシンボルを周波数方向に配置する。このシンボル配置は、各送信タイミングにおいて符号ィ匕ブロック単位で行われる。シンボル配置例については後で詳述する。シンボル配置後の変調方式は多重化部 110に出力される。

[0077] また、シンボル配置部 301は、特定種類のビットから成るシンボル (本実施の形態ではシステマチックビットから成るシンボル）の配置位置（以下「シンボル配置位置」と言う）を制御情報生成部 302に通知する。

[0078] 制御情報生成部 302は、実施の形態 1で説明した制御情報生成部 116と同様に、符号化ブロックの符号化率および各シンボルの変調方式を移動局装置 350に通知するための制御情報を生成する。また、制御情報生成部 302は、シンボル配置部 30 1カゝら通知されたシンボル配置位置を通知するための制御情報も生成する。

[0079] 図 15の移動局装置 350は、図 12の移動局装置 250に設けられた PZS部 157およびシンボルディンタリーブ部 158の組み合わせをシンボル再配置部 351に置き換え、さらに、移動局装置 250に設けられた制御情報復調部 156を制御情報復調部 352 に置き換えた構成を有する。

[0080] 制御情報復調部 352は、実施の形態 1で説明した制御情報復調部 156と同様に、分離部 155から入力された制御情報を復調する。この復調処理によって、符号化ブロックを構成する各ビット群の変調方式 (非分割ビット群に対応する指示変調方式および分割ビット群に対応する代替変調方式)および符号化率が取得される。符号ィ匕率はターボ復号部 161に指示され、変調方式はデータ復調部 159に指示される。さらに、復調処理によって、シンボル配置位置についての情報が取得される。取得されたシンボル配置位置は、シンボル再配置部 351に通知される。

[0081] シンボル再配置部 351は、制御情報復調部 352から通知されたシンボル配置位置に従って、分離部 155から入力された変調信号を構成する複数のシンボルを周波数方向において再配置する。具体的には、変調信号を構成する複数のシンボルを、シンボル配置部 301による配置の前の状態に戻す。シンボル再配置後の変調信号はデータ復調部 159に出力される。

[0082] 以下、基地局装置 300のシンボル配置部 301によるシンボル配置について、 3つのシンボル配置例を挙げて説明する。図 16は、第 1のシンボル配置例を示す図であり、図 17は、第 2のシンボル配置例を示す図であり、図 18は、第 3のシンボル配置例を示す図である。なお、図 16〜図 18において、 SlZa、 SlZbは、シンボル SIを L分割（これらの例示では 2分割）することによって生成された 2つの分割シンボルを表し、 S2Za、 S2Zbは、シンボル S2を L分割することによって生成された 2つの分割シンボルを表し、 S3Za、 S3Zbは、シンボル S3を L分割することによって生成された 2つの分割シンボルを表し、 S4〜S9は分割されなかった非分割シンボルを表す。

[0083] まず、第 1のシンボル配置例について図 16を用いて説明する。各送信タイミングで、分割シンボル SlZa、 SlZb、 S2/a, S2/b, S3/a, S3Zbは、周波数方向において互いに離間配置される。このとき、ある分割シンボルとその分割シンボルの最も近くに配置される分割シンボルとのシンボル間隔は、 MZ (KX L)の演算に従って決定される。この例示のように M= 12、 N = 9、 L = 2の場合、シンボル間隔は 2シンボルとなる。このように分割シンボルを配置することによって、周波数選択性フェージングの影響を低減させるシンボル配置を符号ィ匕ブロック毎に実現することができる。つまり、 1つの符号ィ匕ブロックにおいて周波数選択性フェージングの影響を受けるシステマチックビットの数を低減させることができ、ビット誤り率を改善させることができる

[0084] 次に、第 2のシンボル配置例について図 17を用いて説明する。第 2のシンボル配置例では、第 1のシンボル配置例を同様の配置が行われる。さらに、第 2のシンボル配置例では、伝搬路状態（回線品質)の時間方向における変動が比較的緩やかである場合に対処するために、直前の送信タイミングでの符号ィ匕ブロックに対して、各シンボルの配置位置を周波数方向にシフトさせる。具体的には、送信タイミング tlで周波数 f 1に割り当てられて!/、た分割シンボル S lZaは、送信タイミング t2では周波数 f 2に割り当てられる。このように、周波数方向における各シンボルの配置位置を送信タイミング毎に変化させることにより、特定のシステマチックビットの SNRが連続的に低くなることを防止することができ、ビット誤り率を改善させることができる。

[0085] 次に、第 3のシンボル配置例について図 18を用いて説明する。第 3のシンボル配置例では、分割シンボル SlZa、 SlZb、 S2Za、 S2/b, S3/a, S3Zbと伝搬路推定に用いられるパイロットシンボルとが、時間方向にぉ、て互ヽに離間配置される。このとき、非分割シンボル S4〜S9は、時間方向においてパイロットシンボルと隣接配置される。なお、いくつかの非分割シンボルが時間方向においてパイロットシンポルと隣接配置されない場合、その非分割シンボルは、時間方向においてパイロットシンボルの近傍に配置される。このように分割シンボルを配置することによって、非分割シンボル、つまり、分割シンボルよりも多値数が大きい変調方式で変調されたシンポルの伝搬路推定誤り耐性を向上させることができる。また、比較的低い多値数で変調された分割シンボルの伝搬路推定誤り耐性は、パイロットシンボルカゝら離間配置されても一定レベル以上に維持されるため、全体のビット誤り率を改善することができる。

[0086] このように、本実施の形態によれば、各シンボルを周波数方向または時間方向において特定の位置に配置することによって、特定種類のビットについてのビット誤り率または全体のビット誤り率を向上させることができる。

[0087] 以上、本発明に係る各実施の形態について説明した。

[0088] 本発明に係るレートマッチング装置、無線送信装置、無線受信装置は、上記の実施の形態 1〜3に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、各実施の形態は、適宜組み合わせて実施することが可能である。

[0089] また、上記各実施の形態では、本発明をノヽードウエ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。

[0090] 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チップ化されても良いし、一部又は全てを含むように 1チップィ匕されても良い。

[0091] ここでは、 LSIとした力集積度の違いにより、 IC、システム LSI、スーパー LSI、ゥノレ卜ラ LSIと呼称されることちある。

[0092] また、集積回路化の手法は LSIに限るものではなぐ専用回路又は汎用プロセッサで実現しても良い。 LSI製造後に、プログラムすることが可能な FPGA (Field Program mable 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ノレ ·プロセッサーを利用しても良、。

[0093] さらには、半導体技術の進歩又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ィ匕を行っても良い。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。

[0094] 本明細書は、 2004年 11月 24日出願の特願 2004— 339500に基づく。この内容はすべてここに含めておく。

産業上の利用可能性

[0095] 本発明のレートマッチング装置、無線送信装置、無線受信装置およびレートマッチング方法は、無線通信システムで用いられる基地局装置や移動局装置などに適用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] N (Nは 1以上の整数)個のシンボルに相当する第 1の符号ィ匕ブロックから、 N+K( Kは 1以上の整数)個のシンボルに相当する第 2の符号ィ匕ブロックを生成するレートマッチング装置であって、

前記第 1の符号ィ匕ブロックから、 N個のシンボルのいずれかに相当する第 1のビット群を抽出する抽出手段と、

前記第 1のビット群を、 L (Lは 2以上 K+ 1以下の整数)個のシンボルに相当する L 個の分割ビット群に分割して、前記第 2の符号化ブロックを得る分割手段と、

を有するレートマッチング装置。

[2] 前記 N個のシンボルの各々は、複数の変調方式の中から予め選択された第 1の変調方式のシンボルであり、

請求項 1記載のレートマッチング装置と、

前記 L個の分割ビット群の、ずれかの変調に用いられる変調方式を、前記第 1の変調方式の多値数よりも小さい多値数を有する第 2の変調方式に設定する設定手段とを有する無線送信装置。

[3] 前記 L個の分割ビット群のヽずれかを前記第 2の変調方式を用いて変調するとともに、前記第 2の符号ィ匕ブロックのうち前記 L個の分割ビット群以外のビット群を前記第 1の変調方式を用いて変調して、前記 N+K個のシンボルを生成する変調手段をさらに有する、

請求項 2記載の無線送信装置。

[4] 前記第 1の変調方式および前記第 2の変調方式が、通信相手において既知である場合に、シンボル数 Nとシンボル数 N+Kとを前記通信相手に通知するための情報を生成する生成手段をさらに有する、

請求項 2記載の無線送信装置。

[5] 前記分割手段は、

前記第 1の変調方式の多値数が 8以上の場合、前記第 1のビット群を分割する、請求項 2記載の無線送信装置。

[6] 前記分割手段は、

互いに同じビット数を有する第 1の分割ビット群および第 2の分割ビット群を得て、前記設定手段は、

前記第 1の分割ビット群および前記第 2の分割ビット群の各々の変調に用いられる変調方式を前記第 2の変調方式に設定する、

請求項 2記載の無線送信装置。

[7] 前記分割手段は、

1ビットから成る第 1の分割ビット群を得て、

前記設定手段は、

前記第 1の分割ビット群の変調に用いられる変調方式を BPSKに設定する、請求項 2記載の無線送信装置。

[8] 前記分割手段は、

2ビットから成る第 1の分割ビット群を得て、

前記設定手段は、

前記第 1の分割ビット群の変調に用いられる変調方式を QPSKに設定する、請求項 2記載の無線送信装置。

[9] 前記抽出手段は、

前記第 1の符号ィ匕ブロックから、特定種類のビットから成るビット群を前記第 1のビット群として抽出する、

請求項 2記載の無線送信装置。

[10] 前記抽出手段は、

前記第 1の符号ィ匕ブロックから、システマチックビットから成るビット群を前記第 1のビット群として抽出する、

請求項 9記載の無線送信装置。

[11] 前記 L個の分割ビット群に対してそれぞれ設定された変調方式で前記 L個の分割ビット群を変調して、 N+K個のシンボルのうち L個のシンボルを得る変調手段と、前記 L個のシンボルを周波数方向にお、て離間させて配置する配置手段と、を有する請求項 2記載の無線送信装置。

[12] 前記配置手段は、

周波数方向における前記 L個のシンボルの間隔を式 (N+K) / (K X L)に従って決定する、

請求項 11記載の無線送信装置。

[13] 前記配置手段は、

周波数方向における前記 L個のシンボルの配置位置を送信タイミング毎に変化させる、

請求項 11記載の無線送信装置。

[14] 前記 L個の分割ビット群に対してそれぞれ設定された変調方式で前記 L個の分割ビット群を変調して、 N+K個のシンボルのうち L個のシンボルを得る変調手段と、前記 L個のシンボルを時間方向にお!、てパイロットシンボル力離間させて配置する配置手段と、

を有する請求項 2記載の無線送信装置。

[15] 第 1の符号化ブロックの N個のシンボルのうちいずれかに相当するビット群を L個のシンボルに相当する L個の分割ビット群に分割して得られた第 2の符号ィ匕ブロックから生成された N+K個のシンボルを受信する受信手段と、

前記 N+K個のシンボルのうち前記 L個のシンボルのいずれかの復調に用いられる変調方式を、前記 N+K個のシンボルのうち前記 L個のシンボル以外のシンボルの復調に用いられる第 1の変調方式の多値数よりも小さい多値数を有する第 2の変調方式に設定する設定手段と、

前記 N + K個のシンボルのうち前記 L個のシンボル以外のシンボルを前記第 1の変調方式を用いて復調するとともに、前記 L個のシンボルのいずれかを前記第 2の変調方式を用いて復調する復調手段と、

を有する無線受信装置。

[16] N (Nは 1以上の整数)個のシンボルに相当する第 1の符号ィ匕ブロックから、 N+K ( Kは 1以上の整数)個のシンボルに相当する第 2の符号ィ匕ブロックを生成するレートマッチング方法であって、

前記第 1の符号ィ匕ブロックから、 N個のシンボルのいずれかに相当する第 1のビット群を抽出する抽出ステップと、

前記第 1のビット群を、 L (Lは 2以上 K+ 1以下の整数)個のシンボルに相当する L 個の分割ビット群に分割して、前記第 2の符号ィ匕ブロックを得る分割ステップと、を有するレートマッチング方法。