WO2007004297A1 - 送信機及び送信方法 - Google Patents

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WO2007004297A1
WO2007004297A1 PCT/JP2005/012467 JP2005012467W WO2007004297A1 WO 2007004297 A1 WO2007004297 A1 WO 2007004297A1 JP 2005012467 W JP2005012467 W JP 2005012467W WO 2007004297 A1 WO2007004297 A1 WO 2007004297A1
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Inventor
Lee Ying Loh
Ping Luo
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/18—Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
    • H04L1/1812—Hybrid protocols; Hybrid automatic repeat request [HARQ]
    • H04L1/1819—Hybrid protocols; Hybrid automatic repeat request [HARQ] with retransmission of additional or different redundancy
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
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    • H04L1/0056—Systems characterized by the type of code used
    • H04L1/0071—Use of interleaving
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    • H04L1/08—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by repeating transmission, e.g. Verdan system
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    • H04L1/16—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/18—Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
    • H04L1/1867—Arrangements specially adapted for the transmitter end

Definitions

  • the present invention is generally applicable to both single-input single-output (SISO) and multiple-input multiple-output (MIMO) communication systems, including wireless local area networks (WLAN) and mobile communication systems.
  • SISO single-input single-output
  • MIMO multiple-input multiple-output
  • the present invention relates to a transmitter having an automatic repeat request (ARQ) function applicable to a communication system and a transmission method.
  • ARQ automatic repeat request
  • ARQ is a technique for transmitting a retransmission request for received packet data when an error in received packet data is detected.
  • more effective ARQ techniques are generally used to reduce the number of retransmissions required.
  • Non-patent document 1 proposes the simplest form of HAR Q. This scheme includes retransmission of the same code data packet by the transmitter. The receiver decoder combines multiple copies of such a transmitted packet. In doing so, gain is obtained with a small buffer size in the receiver.
  • Incremental redundancy is another HARQ technique in which instead of sending a simple repeat of the entire code packet, progressive parity packets are sent during each subsequent packet transmission.
  • the decoder combines all transmissions and decodes the packet at a low code rate.
  • Non-Special Reference 1 Code Combining: A maximum-likelihood decoding approach for com bining an arbitrary number of noisy packets, IEEE Trans, on Communications, Vol. 33, pp. 593-607, May, 1985.
  • an object of the present invention is to solve this problem particularly in a system such as a WLAN or a mobile system that receives low-speed fading.
  • An object of the present invention is to provide a transmitter and a transmission method capable of improving the system throughput by reducing the number of necessary retransmission packets even in an environment where the channel changes at a low speed. Is to provide.
  • the present invention can be applied to both SISO and MIMO systems.
  • the present invention includes a cyclic redundancy check (CRC) for detecting an error.
  • the transmitter's transmit buffer stores retransmitted packet data before retransmission packet interleaving is performed.
  • the receive buffer stores receive packet data that is not in an error-free state. This information is used for ARQ synthesis when a retransmitted packet arrives.
  • the receiver informs the transmitter by storing and retransmitting the packet by transmitting signal information via an error-free ARQ feedback channel.
  • the present invention may store packets that need to be retransmitted before performing retransmission. it can.
  • the purpose of accumulating packets is to allow the channel state to be changed so that the retransmitted packet does not encounter a bad channel state as in the case of the previously transmitted packet.
  • channel effects are further randomized by interleaving the accumulated packets prior to retransmission.
  • the number of stored packets can be varied freely and is determined by the amount of delay that the system can tolerate.
  • the present invention can be further expanded to include a MIMO system.
  • vertical interleaving can also be applied across all transmission antennas.
  • the present invention provides several solutions. For packets that have been retransmitted more than once, the system can stop accumulating packets and return to the traditional selective iterative ARQ method. If such a packet exists, the size of the accumulated packet can be reduced. Another solution is to group packets with the same number of retransmissions, prioritize them, and then retransmit the group with the highest retransmission prior to other groups.
  • a further option is to employ more accurate spatial diversity techniques such as spatial one-time coding for packets requiring multiple retransmissions.
  • more accurate spatial diversity techniques such as spatial one-time coding for packets requiring multiple retransmissions.
  • the channel effect is further randomized by interleaving the packets accumulated before retransmission, even in an environment where the channel changes at a low speed.
  • the number of retransmitted packets required can be reduced and the system throughput can be improved.
  • the generated delay and the retransmitted bucket By balancing the accuracy of the system, it is possible to improve the system throughput by reducing the number of required retransmissions while maintaining the allowable delay time.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a transmitter and a receiver of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart showing ARQ operation and responses taken by the transmitter and the receiver.
  • FIG. 4 Diagram showing another operation of retransmission packet interleaving with a predetermined interleaving pattern.
  • FIG. 5 Diagram showing retransmission packet interleaving operation in MIMO system
  • FIG. 6 Diagram showing an example of buffer arrangement adopted when processing a packet requesting one or more retransmissions
  • FIG. 7 A diagram showing another example of buffer arrangement adopted when processing a packet requesting one or more retransmissions.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a transmitter and a receiver of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the transmitter 100 data processing is performed in units of packets on information bits to be transmitted. If retransmission is not requested, the new binary information data is input to CRC coding section 102, which adds cyclic redundancy check (CRC) data to the input information data, and Output to coding section 104.
  • the channel coding unit 104 executes a code such as a conventional code or turbo code on the information data output from the CRC coding unit 102 and outputs the result to the interleaving unit 106.
  • Interleaving section 106 performs bit interleaving on the encoded data in order to reduce burst errors in the data, and outputs the result to mapping section 108.
  • Mapping section 108 performs multi-amplitude and multi-arranged symbol mapping on the bit-interleaved data. mapping The packet data output from unit 108 is wirelessly transmitted from the antenna. The packet data output from the mapping unit 108 is stored in the transmission buffer 110.
  • Re-transmission packet interleaving section 112 performs knot interleaving on the re-transmission data retrieved from transmission buffer 110. Thereafter, the retransmission data output from retransmission packet interleaving section 112 is wirelessly transmitted from the antenna.
  • Transmitter 100 transmits packet data to receiver 114 via a wireless channel.
  • the ARQ packet synthesis unit 118 receives the packet data from the previous transmission that is currently stored in the reception buffer 116. It is synthesized with the same packet data obtained. Thereafter, the reception buffer 116 is updated with the synthesized packet data information. Since the processing order of these packet data has been changed after retransmission packet interleaving, the search and update of packet data information in the reception buffer 116 occurs at a position corresponding to the packet received this time. .
  • reception buffer 116 when new packet data is received from transmitter 100 at receiver 114, a copy of the received packet data is stored in reception buffer 116.
  • the received new V packet data or the packet data synthesized by the ARQ packet synthesizing unit 118 is de-mapped by the demapping unit 120, bit-dinter-leaved by the deinterleaving unit 122, and further the channel decoding unit 124. It is decrypted. Thereafter, CRC decoding 126 performs CRC decoding on each packet and confirms the data.
  • an acknowledgment ACK
  • ACK acknowledgment
  • FIG. 2 shows the interaction between transmitter 100 and receiver 114 during ARQ operation.
  • CRC decoding is performed on the bits obtained by channel decoding in order to detect error bits present in the packet (ST 202). If it is found that there is no error in the packet to be detected, eg, A packet (ST204: NO), retransmission is not requested.
  • Receiver 114 deletes the A packet received from reception buffer 116 and transmits ACK to transmitter 100 (ST206). When it is confirmed that re-transmission is not necessary, transmitter 100 clears original A packet data from transmission buffer 110, and subsequently transmits new data information (ST208).
  • the receiver 114 checks when the reception buffer 116 is vacant (ST210). This reception buffer 116 does not correctly store the reception data obtained in the previous transmission. Such data is stored until the receive buffer 116 is full before a retransmission occurs. Therefore, if reception buffer 116 is not empty (ST210: NO), receiver 114 continues to store A packet data in reception buffer 116 and transmits NACK to transmitter 100 (ST212). . Then, this transmitter 100 continues to store the data of the original A packet in transmission buffer 110 to prepare for retransmission, and transmits new data (ST214).
  • reception buffer 116 when the reception buffer 116 is full (ST210: YES), the received A packet data remains stored in the reception buffer 116, and the receiver 114 transmits to the transmitter 100. Is requested to start retransmission (ST216). Upon receiving this request, transmitter 100 performs retransmission packet interleaving on the stored packets stored in transmission buffer 110, and transmits retransmission data (ST218).
  • the sizes of the transmission buffer 110 and the reception buffer 116 are determined in advance. Packets are accumulated until these buffers are full before data retransmission is performed. However, if system requirements, such as the amount of delay allowed in the system, are important to system operation, the receiver 114 does not have to wait until the receive buffer 116 is full before requesting a retransmission. . In this case, if the maximum storage time allowed by this system is exceeded, retransmission will occur. For example, this system requires a quick response Then, a shorter time is allocated for the accumulation of retransmission packets to facilitate the retransmission process.
  • the accumulated number of retransmission packets may not be determined. Can be changed according to channel change. For example, in the case of a fast-changing channel, fewer retransmission packets need to be accumulated. On the other hand, in the case of a low-speed changing channel, more retransmission packets are accumulated before retransmission occurs in order to ensure sufficient time for the channel state to change.
  • FIG. 3 shows an operation of retransmission packet interleaving.
  • the accumulated retransmission packets are first packet interleaved. The purpose of this process is to further randomize the packets so that the channel conditions they receive are different from the previous transmission. These packets are interleaved according to a predetermined interleaving pattern. In this example, packets A, B, C, D, and E will be retransmitted. After interleaving, the arrangement of these packets is changed, and packets B, E, A, D, and C are transmitted in this order.
  • FIG. 4 shows another embodiment of retransmission packet interleaving. Compared to the previous operation, this method provides greater interleaving for the contents of the retransmitted packet.
  • each retransmitted packet accumulated is divided into smaller blocks before being retransmitted at the transmitter side. The size of these blocks is predetermined. In this example, each packet is divided into three blocks. If there are 5 stored retransmission packets, the total is 15 blocks. These 15 blocks are interleaved according to a known interleaving pattern at the transmitter and receiver side.
  • the receiver collects all 5 retransmission packets and removes these blocks before any other processing of the receiver proceeds. Dinter leave must be done.
  • data bits may be transmitted over different subcarriers (for OFDM systems) or chips (for CDMA systems).
  • various interleaving patterns Can be used for various sets of retransmission blocks. This is to maximize the randomization effect.
  • FIG. 5 shows how retransmission packet interleaving is implemented in a MIMO system.
  • two types of interleaving can be performed: horizontal and vertical.
  • Horizontal interleaving is performed at each transmit antenna.
  • vertical interleaving is performed across all transmission antennas.
  • packets F, E, and B are transmitted to antenna 1 And 2 are sent respectively. Since there is a diversity effect in both time and space, such an operation helps to further randomize the data packets by transmitting these packets on various Ml MO channels.
  • the combined packet will have a more accurate detection rate.
  • the above-described embodiment in which packets are interleaved after being divided into blocks can also be applied to the MIMO case.
  • retransmission packet accumulation and interleaving are not employed for packets that require a large number of retransmissions.
  • the system reverts to the conventional retransmission method, which transmits a retransmission packet when it finds an error in the received packet.
  • the number of stored packets can be reduced when processing a packet that requests a large number of retransmissions.
  • the noffer contains only packets in the first retransmission, 8 retransmission packets are accumulated before the retransmission is performed.
  • the noffer also includes a packet in the second retransmission, a smaller number of retransmission packets are accumulated as retransmission credits. In this case, only 6 packets are accumulated before retransmission.
  • the purpose of this method is Is to reduce the delay that occurs when the number of retransmissions for the same packet increases
  • retransmission packets having the same number of retransmissions are grouped as shown in FIG. Packets that have not arrived after the first retransmission are collected every time. These packets with 2 retransmissions are sent earlier than other packets with 1 retransmission.
  • the present invention is suitable for use in a radio communication system having an automatic repeat request (ARQ) function.
  • ARQ automatic repeat request

Abstract

　チャネルが低速で変化するような環境下であっても、必要な再送信パケット数を低減して、システムのスループットを向上させる送信機。この送信機（１００）では、新規パケットデータを通信相手の受信機に送信する際に当該新規パケットデータを送信バッファ（１１０）に記憶する。再送信が要求された場合、再送信パケットインターリービング部（１１２）は、送信バッファ（１１０）から検索された再送信データに対して、パケットインターリービングを実行する。ＭＩＭＯシステムも、いくつかの変更を加えると、このインターリービング方法から利益を受けることができる。

Description

明 細 書
送信機及び送信方法
技術分野
[0001] 本発明は、概して、単一入力単一出力（SISO)および複数入力複数出力（MIMO )通信システムの両方に利用可能であり、無線ローカルエリアネットワーク (WLAN) や移動通信システムを含む無線通信システムに応用可能な自動再送要求 (ARQ) 機能を備えた送信機及び送信方法に関する。
背景技術
[0002] 将来の科学技術が高速対応へと移行するにつれて、一層の IPベースのデータサ 一ビスや、スペクトル効率、システムユーザーの容量、端末間待ち時間等の要求事 項や、サービス管理品質を満足させる必要がある。これらの基準のいくつかを満たす ときの重要な部分を担う技術の一つが、自動再送要求 (ARQ)である。高速かつ信 頼できる弓 I渡しを確保するのに役立つ。
[0003] ARQは、受信したパケットデータの誤りを検出すると、この受信パケットデータの再 送要求を送信するための技術である。大量の高速データを転送する場合、必要な再 送信回数を減らすために、一般には、さらに有効な ARQ技術が使用される。
[0004] 概して、 ARQは、さらにシステム性能を向上させるために、順方向誤り修正 (FEC) と組み合わされている。このような組合せは、しばしばハイブリッド ARQ (HARQ)と呼 ばれ、失敗した送信は破棄されないで FECデコーディングの際に使用される。 HAR Qの最も簡単な様式が、非特許文献 1で提案されている。この方式は、送信機による 同じコードデータパケットの再送を含んでいる。受信機のデコーダは、このような送信 パケットの複数のコピーを合成する。そうする際に、受信機内の小さいバッファサイズ で利得が得られる。
[0005] 増分冗長は、別の HARQ技術であり、コードィ匕パケット全体の簡単なリピートを送 信する代わりに、プログレッシブパリティパケットが、それぞれ後のパケットの送信中に 送られる。デコーダは、全ての送信を合成し、パケットを低コードレートで復号する。
[0006] しかしながら、 HARQですら、高!、ビット誤り率を有する環境では、高 、スループッ ト効率を達成するのは難しい。 HARQのほかに、このシステムは、バースト誤りを低減 するために、マッピングにしたがって、シンボルの順序交換によるインターリービング 等の処理を行うことができる。
非特干文献 1： Code Combining: A maximum-likelihood decoding approach for com bining an arbitrary number of noisy packets, IEEE Trans, on Communications , Vol. 33, pp. 593-607, May, 1985.
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] し力しながら、上述の技術は、チャネルが低速で変化するような環境下で動作する システムへの懸念を解消するものではない。このような環境下で誤りを含んでいること がわ力つたパケットの再送中に、再送されたパケットに再び誤りがある可能性が高い。 これは、データパケットが経験するチャネル状態との類似性が原因である。したがつ て、本発明は、特に低速フエーデイングを受ける WLANや移動システム等のシステ ムにおいて、この問題を解決することを目的とする。
[0008] 本発明の目的は、チャネルが低速で変化するような環境下であっても、必要な再送 信パケット数を低減して、システムのスループットを向上させることができる送信機お よび送信方法を提供することである。また、本発明は、 SISOおよび MIMOの両シス テムに適用することができる。
課題を解決するための手段
[0009] 本発明は、誤りを検出するための巡回冗長検査 (CRC)を備えている。送信機の送 信バッファは、再送信パケットインターリービングが行われる前に再送信用のパケット データを記憶する。受信機側では、受信バッファが、誤りのない状態ではない受信パ ケットデータを記憶する。この情報は、再送信されたパケットが到着したとき、 ARQ合 成に使用される。カロえて、前記受信機は、誤りのない ARQフィードバックチャネルを 介して信号情報を送信することで、パケットの記憶および再送信にっ 、て前記送信 機に知らせる。
[0010] 誤りパケットが見つ力つたときに再送信を行われる、従来の選択反復 ARQとは異な り、本発明は、再送信を行う前に、再送信が必要なパケットを蓄積することができる。 パケットを蓄積する目的は、再送信されるパケットが、前回送信されたパケットの場合 のような不良チャネル状態に遭遇しな 、ように、チャネル状態を変更できるようにする ことである。さらに、再送信前に蓄積したパケットをインターリービングすることによって 、チャネル効果がいっそうランダム化される。蓄積されるパケットの数は自由に変えら れ、システムが許容できる遅延量によって決定される。
[0011] 再送信パケットのインターリービングにカ卩えて、他の方法では、ランダム化効果を最 大にするために、各再送信パケットをより小さなブロックに分割し、これらのブロックを 全ての蓄積パケットにわたってインターリーブする。様々なインターリービングパター ンは、再送信パケットの様々なセットに適用することができる。
[0012] 本発明は、さらに範囲を拡げて MIMOシステムを含むことができる。この場合、各 送信アンテナでの再送信パケットの水平インターリービングにカ卩えて、垂直インターリ 一ビングも全ての送信アンテナにわたって適応することができる。
[0013] このシステムは、同じデータパケットが複数回の再送信を要求したときに、長い遅延 を蒙る。したがって、この問題を解消するために、本発明では、いくつかの解決策を 提供する。 1回以上の再送信が行われたパケットに対して、このシステムは、パケット の蓄積を停止し、従来の選択反復 ARQ法に戻ることができる。また、そのようなパケ ットが存在すると、蓄積されたパケットのサイズを低減することもできる。他の解決策で は、同じ再送信数でパケットをグループにまとめ、優先順位をつけた後、他のグルー プに先駆けて、再送信の最高順位にあるグループを再送する。
[0014] MIMOシステムの場合、さらなるオプションとして、複数回の再送信を要求するパケ ットに対する空間一時間コード化などのさらに正確な空間ダイバーシティ技術を採用 することが挙げられる。これによつて、必要な再送信数をかなり低減できるので、複数 回の再送信による遅延を少なくすることができる。
発明の効果
[0015] 本発明によれば、再送信前に蓄積したパケットをインターリービングすることによつ て、チャネル効果がいっそうランダム化されるため、チャネルが低速で変化するような 環境下であっても、必要な再送信パケット数を低減して、システムのスループットを向 上させることができる。また、一定の時間をおき、発生する遅延と再送信されたバケツ トの精度との間のバランスをとることによって、許容遅延時間を維持しながら、必要な 再送信数を低減して、システムのスループットを向上させることができる。
図面の簡単な説明
[0016] [図 1]本発明の実施の形態に係る無線通信システムの送信機、受信機の構成を示す ブロック図
[図 2]ARQ動作と、送信機および受信機のとる応答を示すフローチャート
[図 3]所定のインターリービングパターンによる再送信パケットインターリービングの動 作を示す図
[図 4]所定のインターリービングパターンによる再送信パケットインターリービングの他 の動作を示す図
[図 5]MIMOシステムにおける再送信パケットインターリービングの動作を示す図 [図 6] 1回以上の再送信を要求するパケットを処理するときに採用されるバッファ配置 の一例を示す図
[図 7]1つ以上の再送信を要求するパケットを処理するときに採用されるバッファ配置 の他の例を示す図
発明を実施するための最良の形態
[0017] 以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
[0018] 図 1は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムの送信機、受信機の構成を 示すブロック図である。送信機 100において、送信される情報ビットに対してパケット 単位でデータ処理が行われる。再送信が要求されていない場合、新しい 2値の情報 データは、 CRCコーディング部 102に入力され、 CRCコーディング部 102は、入力し た情報データに対して巡回冗長検査 (CRC)データを付け、チャネルコーディング部 104に出力する。チャネルコーディング部 104は、 CRCコーディング部 102から出力 された情報データに対して従来の符号ィ匕ゃターボ符号ィ匕などの符号ィ匕を実行し、ィ ンターリービング部 106に出力する。インターリービング部 106は、符号化されたデー タに対して、このデータ内のバースト誤りを低減するためにビットインターリービングを 実行し、マッピング部 108に出力する。マッピング部 108は、ビットインターリーブされ たデータに対して、多振幅および多配置シンボルマッピングを実行する。マッピング 部 108から出力されたパケットデータは、アンテナから無線送信される。また、マツピ ング部 108から出力されたパケットデータは、送信バッファ 110に記憶される。
[0019] 一方、再送信が要求された場合、新 、データの処理が停止され、代わりに、再送 信されるデータが、送信バッファ 110から検索される。再送信パケットインターリービン グ部 112は、送信バッファ 110から検索された再送信データに対して、ノケットインタ 一リービングを実行する。その後、再送信パケットインターリービング部 112から出力 された再送信データは、アンテナから無線送信される。
[0020] 送信機 100は、無線チャネルを介してパケットデータを受信機 114に送信する。受 信機 114において、送信機 100から再送信されたパケットデータが受信されると、こ のパケットデータは、 ARQパケット合成部 118において、受信バッファ 116に現在記 憶されている、前回の送信で得られた同じパケットデータと合成される。その後、この 受信バッファ 116は、合成されたパケットデータ情報により更新される。これらパケット データの処理の順序は、再送信パケットインターリービング後、変更されているので、 受信バッファ 116におけるパケットデータ情報の検索および更新は、今回受信したパ ケットに対応した位置で発生することになる。
[0021] また、受信機 114において、送信機 100から新しいパケットデータが受信されると、 受信パケットデータは、そのコピーが受信バッファ 116に記憶される。受信された新し Vヽパケットデータまたは ARQパケット合成部 118で合成されたパケットデータは、デ マッピング部 120でデマッピングされ、ディンターリービング部 122でビットディンター リービングされ、さらにチャンネルデコーディング部 124で復号ィ匕される。その後、 CR Cデコーディング 126が、各パケットに対して CRCデコーディングを実行し、そのデー タを確認する。従来のシステムにおいて、チェックされるパケットに誤りがないと判明 すると、 ARQフィードバックチャネル 128を介して送信機 100に肯定応答 (ACK)が 送られ、送信機 100はこのパケットを再送しない。他方、チェックされるパケットに誤り があると判明すると、再送信を要求するために、 ARQフィードバックチャネル 128を 介して送信機 100に否定応答 (NACK)が送られる。本発明は、幾つかの変更を施 された選択反復アルゴリズムを使用することにより、正しいパケットの受信を容易にす る。 [0022] 図 2は、 ARQ動作時の送信機 100と受信機 114の間の相互作用を示している。こ の受信機 114において、チャンネルデコーディングして得られたビットに対して、その パケットに存在する誤りビットを検出するために、 CRCデコーディングが行われる (ST 202)。検出対象パケット、例えば Aパケットに誤りがないとわかると（ST204 :NO)、 再送信は要求されない。受信機 114は、受信バッファ 116から受信した Aパケットを 削除し、送信機 100に ACKを送信する（ST206)。送信機 100は、再送信が必要な いことを確認すると、オリジナル Aパケットデータを送信バッファ 110からクリアし、引き 続き新データ情報を送信する（ST208)。
[0023] しかし、 Aパケットに誤りが見つかれば（ST204 : YES)、受信機 114は、受信バッフ ァ 116がいつぱいになっているかどうかのチェックを行う（ST210)。この受信バッファ 116は、前回の送信で得た受信データを正しく記憶していない。このようなデータは、 再送信が発生する前に受信バッファ 116がいつぱいになるまで蓄積される。したがつ て、受信バッファ 116がいつぱいになっていなければ（ST210 :NO)、受信機 114は 、この受信バッファ 116に引き続き Aパケットデータを記憶し、送信機 100に NACK を送信する（ST212)。そして、この送信機 100は、再送信の準備のために送信バッ ファ 110にオリジナル Aパケットのデータを引き続き記憶し、新しいデータを送信する (ST214)。
[0024] 一方、受信バッファ 116がいつぱいになっている場合（ST210 : YES)、前記受信さ れた Aパケットデータは、受信バッファ 116に記憶されたままになり、受信機 114は、 送信機 100に対して再送信の開始を要求する（ST216)。この要求を受けると、送信 機 100は、送信バッファ 110に記憶された蓄積パケットに対して、再送信パケットイン ターリービングを行い、再送信データを送る（ST218)。
[0025] 送信バッファ 110及び受信バッファ 116のサイズは予め決められている。パケットの 蓄積は、データの再送信が実行される前に、これらバッファが充分にいっぱいになる まで行われる。しかし、システムで許容される遅延量などのシステム要求事項がシス テム動作に重要である場合、受信機 114は、再送信を要求する前に受信バッファ 11 6がいつぱいになるまで待たなくてもよい。この場合、このシステムで許容される最大 蓄積時間を超えると、再送信が行われる。例えば、このシステムが迅速な応答を要求 すると、再送信プロセスを促進するために、再送信パケットの蓄積に対してより短い時 間が割当てられる。
[0026] さらに、蓄積された再送信パケット数を確定しなくてもよい。チャネル変化量により変 更できる。例えば、高速変化チャネルの場合、より少ない再送信パケットが蓄積され ればよい。一方、低速変化チャネルの場合、チャネル状態が変化するための充分な 時間を確保するために、再送信が発生する前に、より多くの再送信パケットが蓄積さ れる。
[0027] 図 3は、再送信パケットインターリービングの動作を示している。再送信が発生する 前に、各パケット内で行われるビットインターリービングに加えて、蓄積された再送信 パケットはまずパケットインターリービングされる。このプロセスの目的は、パケットをさ らにランダム化して、これらのパケットが受けるチャネル状態が前回の送信とは異なる ようにすることである。これらのパケットは、前もって決めたインターリービングパターン にしたがってインターリーブされる。この例では、パケット A, B, C, D, Eが再送信さ れることになる。インターリービング後、これらパケットの配置は変更され、パケット B, E, A, D, Cの順に送信される。
[0028] 図 4は、再送信パケットインターリービングの他の実施の形態を示している。前述の 動作と比較して、この方法は、再送信パケットの内容に対するより大きなインターリー ビングを実現する。この実施の形態において、送信機側で再送信が行われる前に、 蓄積された各再送信パケットはより小さなブロックに分割される。これらブロックのサイ ズは前もって決められている。この例では、各パケットは 3個のブロックに分割される。 蓄積再送信パケットが 5個の場合、合計で 15個ブロックとなる。これら 15個のブロック は、前記送信機および受信機側で既知のインターリービングパターンにしたがってィ ンターリーブされる。
[0029] この場合、これらブロックをそのオリジナルパケットに再配置するために、受信機は、 5個の再送信パケットを全て収集し、受信機の他の処理が進む前に、これらのブロッ クをディンターリービングしなければならない。前回の送信と比較すると、データビット は、様々なサブキャリア（OFDMシステムの場合）またはチップ（CDMAシステムの 場合)を介して送信される可能性がある。さらに、様々なインターリービングパターン は様々な再送信ブロックのセットに使用することができる。これは、ランダム化効果を 最大にするためである。
[0030] 本発明は、 MIMOシステムまで範囲を拡げることができる。図 5は、どのようにして 再送信パケットインターリービングが MIMOシステムに実施されるかを示している。こ の場合、水平および垂直の 2種類のインターリービングを実行することができる。水平 インターリービングは各送信アンテナで実行される。一方、垂直インターリービングは 、全ての送信アンテナに亘つて行われる。したがって、図 5の例では、アンテナ 1から パケット A、 B、 Cと、アンテナ 2からパケット D、 E、 Fを送信する代わりに、パケット F、 E 、 Bとパケット C、 D、 Aがアンテナ 1および 2で、それぞれ送信される。時間と空間の両 方のダイバーシティ効果があるので、このような動作は、これらのパケットを種々の Ml MOチャネルで送信することによるデータパケットのさらなるランダム化に役立つ。再 送信したパケットを先に送信したものと合成することで、合成パケットは、いっそう正確 な検出率を有することになる。パケットがブロックに分割された後、インターリーブされ る上述の実施の形態も、 MIMOのケースに適用することができる。
[0031] 1回目または 2回目の再送信が発生した後でも、幾つかのパケットには誤りが残って いる。そのような場合、パケットが 1回以上の再送信を要求すると、長い遅延が懸念さ れる。本発明は、長時間の再送信に起因する遅延量を低減する幾つかの解決策を 提供する。
[0032] 本発明の一つの実施の形態において、再送信パケットの蓄積およびインターリービ ングは、多くの回数の再送信を要求するパケットに対して採用されない。そのようなパ ケットの場合、このシステムは、受信したパケットに誤りがあると分力 たときに再送信 パケットの送信を行う、従来の再送信方法に戻る。
[0033] 本発明の他の実施の形態において、多くの回数の再送信を要求するパケットを処 理する際、蓄積パケット数を低減することができる。図 6に示した例によれば、ノ ッファ は 1回目の再送信にパケットだけを含んでいる場合、再送信が実施される前に、 8個 の再送信パケットが蓄積されている。他の方法において、ノ ッファが 2回目の再送信 にもパケットを含んでいる場合、再送信用として、より少ない数の再送信パケットが蓄 積される。この場合、再送信前に、パケットは 6個だけ蓄積される。この方法の目的は 、同じパケットに対する再送信数が増カロしたときに発生する遅延を低減することである
[0034] 本発明の他の実施の形態において、同じ再送信数を有する再送信パケットは、図 7 に示すように、グループにまとめられる。 1回目の再送信後も未着のパケットは、いつ しょに収集される。再送回数が 2回のこれらのパケットは、再送信回数が 1回の他のパ ケットよりも先〖こ送信される。
[0035] MIMOシステムに対するさらなる選択事項は、複数回の再送信に関する遅延問題 が深刻であるときに適用することができる。この場合、空間一時間コーディングまたは 空間ダイバーシティ等のより正確な送信方法を、再送信を数多く試みたものの依然と して誤りがある状態のパケットに対して採用することができる。
[0036] 本発明は、その概念の範囲内において多数の変型を開示していることは、当業技 術者に明らかである。以上の説明は、本発明の好ましい実施例を呈示したものであり 、様々な改良が可能であり、本発明は種々の形式および形態で実施可能であると解 釈すべきである。従って、本発明の精神および範囲は、実施例に限定すべきではな ぐ添付のクレームおよびそれと同等のものを参照することにより決定されるべきであ る。
産業上の利用可能性
[0037] 本発明は、自動再送要求 (ARQ)機能を備えた無線通信システムに用いるに好適 である。

Claims

請求の範囲
[1] 自動再送要求 (ARQ)機能を備えた送信機であって、
パケット単位で各個のデータに巡回冗長検査（CRC)データを付ける CRCコーディ ング手段と、
前記 CRCコーディング手段から出力された情報データに対して符号ィ匕を実行する チャネルコーディング手段と、
前記チャネルコーデイング手段にて符号化されたデータに対してビットインターリー ビングを実行するビットインターリービング手段と、
前記ビットインターリービング手段にてインターリーブされたデータに対してマツピン グを実行するマッピング手段と、
前記マッピング手段から出力されたパケットデータを記憶する送信バッファと、 通信相手の受信機力 再送要求があった場合に、前記送信バッファに記憶された パケットデータに対してパケットインターリービングを実行する再送信パケットインター リービング手段と、
を具備する送信機。
[2] 自動再送要求 (ARQ)機能を備えた送信機の送信方法であって、
新規パケットデータを通信相手の受信機に送信する際に前記新規パケットデータを ノ ッファに記憶する工程と、
前記通信相手の受信機力 再送要求があった場合に、前記送信バッファに記憶さ れたバケツトデータに対してバケツトインターリービングを実行する工程と、
を具備する送信方法。
[3] 請求項 2に記載の方法は、各再送信パケットをより小さなブロックに分割し、蓄積さ れた全ての再送信パケットに亘つて、これらのブロックをインターリービングすることに よりパケットインターリービングを実行する。
[4] 請求項 2に記載の方法は、 MIMOシステムに用いる場合に、各送信アンテナで水 平パケットインターリービングを行 、、送信アンテナ間で垂直パケットインターリービン ダ行う。
[5] 請求項 2に記載の方法は、複数回の再送信を要求するパケットに起因する所定の 閾値より長い遅延が生じる場合、パケットの蓄積を停止し、複数回再送信されるパケ ットに対する従来の選択反復 ARQ方法に戻す。
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