WO2007043397A1 - 送信装置及び送信方法 - Google Patents

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transmission power
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bits
packet
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Takashi Iwai
Sadaki Futagi
Atsushi Matsumoto
Kenichi Miyoshi
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • H04W52/22—TPC being performed according to specific parameters taking into account previous information or commands
    • H04W52/221—TPC being performed according to specific parameters taking into account previous information or commands using past power control commands

Definitions

  • the present invention relates to a transmission apparatus and a transmission method for transmitting systematic bits and parity bits.
  • Hybrid—ARQ is a transmission method that combines ARQ (Auto Repeat reQuest) and FEC (Forward Error Correction). This is a technology that combines error-corrected data and performs error correction decoding. This improves SINR and coding gain, enables decoding with fewer retransmissions than normal ARQ, and improves reception quality and achieves efficient transmission.
  • This Hybrid-ARQ has an IR (Incremental Redundancy) method using turbo codes, which is also adopted in HSDPA and HSUPA, and its adoption is also promising in 3GPP RAN LTE.
  • turbo coding is performed on the transmission side, and information bits (hereinafter referred to as “systematic bits”) are first transmitted from the turbo-coded signal, and then received on the reception side. Perform error detection. If an error is detected, a NACK (Negative ACKnowlegement) signal is returned from the receiver to the transmitter. In this case, the sender Then, FEC NORITY bit 1 for error correction is transmitted, and the receiving side performs turbo decoding using systematic bit and NOTY bit 1. If an error is further detected, in response to a NACK signal from the receiving side, the transmitting side also transmits FEC parity bit 2 for error correction, and the receiving side transmits systematic bits and parity bits 1 and 2. Turbo decoding is performed using.
  • systematic bits information bits
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-018131
  • the Hybrid-ARQ IR method described above has the following problems.
  • the quality of systematic bits in the received signal has a significant effect on the quality of the decoded signal. That is, if the quality of systematic bits is not good (for example, the received SIR is low), the desired coding gain cannot be obtained even if the quality of the parity bit is high, and a high-quality decoded signal cannot be obtained. .
  • An object of the present invention is to provide a transmission apparatus and a transmission method that improve the reception quality of systematic bits and improve the throughput performance.
  • the transmitting apparatus of the present invention performs coding processing on transmission data to generate systematic bits and notity bits, and maps the systematic bits and the above-described NORITY bits to transmission units.
  • IR code which is a ratio to be transmitted, maps the NORITY bit to the first transmission unit, and maps the systematic bit to the second transmission unit transmitted after the first transmission unit.
  • IR parameter control means for controlling the means, and transmission power control means for controlling the transmission power of the second transmission unit based on the reception quality information of the first transmission unit fed back from the reception side.
  • the transmission method of the present invention controls an IR parameter that is a ratio of mapping systematic bits and parity bits to a transmission unit, maps a NORITY bit to a first transmission unit, and Based on the IR parameter control process for controlling systematic bits to be mapped to the second transmission unit to be transmitted later, and the reception quality information of the first transmission unit fed back from the reception side, the second transmission unit And a transmission power control step for controlling transmission power for each transmission unit.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the Hybrid-ARQ IR method disclosed in Patent Document 1.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a transmission apparatus according to Embodiments 1 and 3 of the present invention.
  • FIG. 3 is a sequence diagram showing a communication procedure between the transmitting apparatus shown in FIG. 2 and the receiving apparatus which is the communication partner.
  • FIG. 4 shows a configuration of a transmission apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG.5 A diagram showing a specific example of a TPC command sent from the receiving side within the receiving time of the send packet
  • FIG. 6 is a sequence diagram showing a communication procedure between the transmitting apparatus according to Embodiment 3 of the present invention and the receiving apparatus that is the communication counterpart.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the transmission apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • IR parameter control section 101 inputs information on the number of retransmissions, and controls the ratio of mapping systematic bits and parity bits to packets (hereinafter referred to as “IR parameters”) based on the number of retransmissions. To do. Specifically, the NORITY bit is mapped to the first transmission packet with the number of retransmissions of 0, and the second transmission packet (retransmission packet) with the number of retransmissions of 1 is mapped. Map the Stematic bits.
  • the IR parameter controlled by the IR parameter control unit 101 is output to the sign key unit 102.
  • Encoding section 102 receives transmission data, encodes the input transmission data by an encoding scheme such as a turbo code, and generates systematic bits and parity bits.
  • the encoding unit 102 holds the generated systematic bits and parity bits, and outputs the systematic bits and parity bits to the modulation unit 103 in accordance with the IR parameters output from the IR parameter control unit 101.
  • Modulation section 103 performs modulation processing on the systematic bits and parity bits output from coding section 102, and generates modulated data.
  • the generated modulation data is output to transmission power control section 106.
  • the target value setting unit 104 has a target value of the reception quality of the packet for each MCS (Modulation and Coding Scheme) and for each number of retransmissions, and sets the target value according to the input number of retransmissions Then, the set target value is output to transmission power calculation section 105.
  • the reason why the target value is set for each number of retransmissions is that the coding rate (coding gain) varies depending on the number of retransmissions.
  • the transmission power can be reduced while satisfying the desired reception quality.
  • Transmission power calculation section 105 receives reception quality information of the first transmission packet fed back from the reception side, and based on this reception quality information (reception SIR) and the target value output from target value setting section 104 Thus, the transmission power of the retransmission packet that maps the systematic bits is calculated.
  • reception SIR reception quality information
  • target SIR target value output from target value setting section 104
  • the transmission power calculated in this way is output to transmission power control section 106.
  • the transmission power of the initial transmission packet is set to a preset value.
  • the transmission power control unit 106 controls the transmission power of the modulated data output from the modulation unit 103, that is, the bucket data, to the transmission power output from the transmission power calculation unit 105, and performs power control. Is output to the wireless unit 107.
  • the transmission power calculation unit 105 and the transmission power control unit 106 function as transmission power control means.
  • Radio section 107 performs predetermined transmission processing such as up-conversion on the packet data output from transmission power control section 106, and wirelessly transmits the packet data subjected to the transmission processing via antenna 108.
  • the IR parameter control unit 101 controls the coding unit 102 so that the parity bit is mapped to the first transmission packet, and the transmission power control unit 106 calculates the transmission power of the first transmission packet. Controls transmission power set in part 105 in advance.
  • the initial transmission packet in which the NOR bits are mapped is transmitted from radio section 107 to the receiving apparatus.
  • the receiving apparatus receives the initial transmission packet that has also been transmitted by the transmitting apparatus, and measures the reception quality of the received initial transmission packet.
  • the reception quality information is fed back to the transmitting apparatus.
  • the reception quality information that is fed back also by the receiving apparatus power is received.
  • the receiving apparatus decodes the initial transmission packet received in ST203, and performs CRC determination. Since the NORMAL bit is mapped in the initial transmission packet, it is always determined that there is an error, and in ST207, a NACK signal is transmitted to the transmitting device.
  • IR parameter control section 101 maps the systematic bits to the retransmission packet.
  • the sign key unit 102 is controlled.
  • transmission power calculation section 105 calculates the transmission power of the retransmission packet using the reception quality information received in ST207.
  • transmission power control section 106 controls the power of the retransmission packet with the transmission power calculated in ST210.
  • the retransmission packet can be set to the minimum transmission power at which the desired reception quality can be obtained, interference with other users can be reduced, and the entire system can be reduced. Body throughput can be improved.
  • a retransmission packet in which systematic bits are mapped is transmitted from radio section 107 to the receiving apparatus.
  • the receiving apparatus receives the retransmission packet transmitted from the transmitting apparatus, combines the received retransmission packet and the already received initial transmission packet, and decodes the combined packet. In this way, by ensuring the reception quality of systematic bits, which are important when performing error correction, to a desired reception quality, a coding gain after packet synthesis can be obtained, and reception performance can be improved.
  • parity bits are mapped and transmitted in the initial transmission packet, and systematic bits are mapped based on the reception quality information of the initial transmission packet in which the reception side power is also fed back.
  • the systematic bits can be transmitted with the transmission power according to the propagation environment, so the reception quality of the systematic bits can be improved and the reception after the packet synthesis The performance can be improved.
  • the transmission power of systematic bits can be set to the minimum that can achieve the desired reception quality, interference to other users can be reduced, and the throughput of the entire system can be improved.
  • IR parameter control section 101 may assign systematic bits together with parity bits to the initial transmission packet described as mapping parity bits to the initial transmission packet. As a result, if the propagation environment is good, decoding can be performed using only the initial transmission packet without retransmission.
  • transmission power calculation section 105 has been described assuming that the transmission power of the initial transmission packet is set in advance, but this setting value is lowered (first transmission power), The transmission power of the retransmission packet may be increased from the first transmission power. As a result, the first transmission power can be kept low, interference with other users can be reduced, and the throughput of the entire system can be improved.
  • Equation (1) has been described as a calculation method in transmission power calculation section 105.
  • V a predetermined threshold value
  • P2 P1 X (SIR / SIR) XP (2)
  • transmission power calculation section 105 When the transmission power of the retransmission packet calculated by transmission power calculation section 105 exceeds the maximum power that can be transmitted by the transmission apparatus, transmission power calculation section 105 goes to transmission power control section 106. Instruct to retransmit at maximum power, and inform the code unit 102 via a signal line (not shown) that the transmission rate (data size, error correction code rate, etc.) will be stronger. You can make it show.
  • the receiving device is described as performing the CRC determination and the NACK signal transmission of the received initial transmission packet. Since it is assumed that mapping is performed, it is determined that there is an error in the CRC determination of the initial transmission packet in the receiving apparatus, so the processing of CRC determination and NACK signal transmission may be deleted. As a result, processing in the receiving apparatus can be reduced.
  • Embodiment 1 the case where the reception SIR is used as the reception quality information is described.
  • Embodiment 2 the reception side increases or decreases the transmission power based on the comparison of the reception SIR and the target SIR. This is explained using the TPC (Transmission Power Control) command that instructs the sending side.
  • TPC Transmission Power Control
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration of the transmission apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. However, the parts in FIG. 4 that are the same as those in FIG. 2 are given the same reference numerals as those in FIG. 2, and detailed descriptions thereof are omitted. 4 differs from FIG. 2 in that the target value setting unit 104 is deleted, a TPC error estimation unit 301 is added, and the transmission power calculation unit 105 is changed to a transmission power calculation unit 302.
  • a TPC error estimation unit 301 acquires a TPC command transmitted from the reception side within the reception time of the transmission packet, and uses the acquired TPC command to A transmission power error (TPC error) from the target SIR is estimated, and the estimated TPC error is output to the transmission power calculation unit 302.
  • TPC error transmission power error
  • the TPC command is more up (increase), the TPC error is larger in the negative direction than the target SIR! /, And the more down (decrease), the more TPC error is It is assumed to be larger in the positive direction than the target SIR. If Up and Down are the same ratio, the TPC error is zero.
  • the step width of transmission power control it is expressed by the following equation (3).
  • TPC error (Total number of Up Total number of Down) X step width ' ⁇ ⁇ ⁇ (3)
  • Fig. 5 shows a specific example of the TPC command transmitted from the receiving side within the reception time of the transmission packet.
  • the vertical axis is SIR [dB] and the horizontal axis is time.
  • the received SIR is indicated by a dotted line, and the target SIR is indicated by a solid line.
  • the received SIR is larger than the target SIR, so the TPC command is down, and time 1 to 3 and time 5 Since the received SIR is smaller than the target SIR, the TPC command is Up, the total number of Up is 4, and the total number of Down is 2.
  • the TPC error is 2dB from the above equation (3).
  • the TPC error shows a negative direction from the target SIR.
  • the one-dot chain line shows the estimated SIR.
  • the reliability information is also transmitted by the receiving side force, and in calculating the TPC error of Equation (3), the reliability is low! Do not use the TPC command for the calculation. Thus, the accuracy of TPC error can be further improved.
  • the reliability information is information indicating the reliability and accuracy of the TPC command.For example, when the difference between the SIR measured by the receiving side and the target SIR is smaller than a predetermined threshold, the reliability is determined. If the value is lower than the predetermined threshold, the reliability is increased.
  • transmission power calculation section 302 calculates the transmission power of a retransmission packet that maps systematic bits.
  • the transmission power calculation method is expressed by the following equation (4), where Pl is the transmission power of the initial packet and P2 is the transmission power of the retransmission packet.
  • transmission power control is performed by controlling the transmission power of a retransmission packet that maps systematic bits based on the TPC command used for transmission power control.
  • Transmission power control according to the propagation environment can be performed while correcting the error.
  • by diverting the existing TPC command as reception quality information it is not necessary to add new control information, so the data transmission efficiency can be improved.
  • Embodiments 1 and 2 the case where a packet is used as a transmission unit for mapping systematic bits and parity bits has been described. However, in Embodiment 3 of the present invention, systematic bits and parity bits are mapped. A case where a frame is used as a transmission unit to be described will be described. Note that systematic bits and parity bits are mapped to frames, and on the receiving side, a plurality of frames are concatenated to perform error correction decoding, which is called oncatenate TTI (Transmission Time Interval).
  • TTI Transmission Time Interval
  • the configuration of the transmitting apparatus according to Embodiment 3 of the present invention is different from the configuration shown in FIG. 2 only in that the systematic bits and the parity bits are mapped to the frame, and will be described with reference to FIG. To do.
  • the IR parameter control unit 101 controls the coding unit 102 so that the parity bit is mapped to the first transmission frame # 1, and the transmission power control unit 106 sets the transmission power of the first transmission frame # 1. Control is performed to transmission power set in advance in transmission power calculation section 10 5.
  • the first transmission frame # 1 mapped with the NOR bits is transmitted from the radio section 107 to the receiving apparatus.
  • the receiving apparatus receives the initial transmission frame # 1 transmitted from the transmitting apparatus, and measures the reception quality of the received initial transmission frame # 1.
  • the reception quality information is fed back to the transmission apparatus.
  • the reception quality information that is also fed back by the receiving apparatus is received, and in ST506, IR parameter control section 101 controls encoding section 102 to map systematic bits to second transmission frame # 2. To do.
  • transmission power calculation section 105 calculates the transmission power of second transmission frame # 2 using the reception quality information received in ST505.
  • transmission power control is performed with the transmission power calculated in ST507.
  • Unit 106 performs power control for second transmission frame # 2.
  • second-time transmission frame # 2 to which systematic bits are mapped is transmitted from radio section 107 to the receiving apparatus.
  • the receiving apparatus receives the second transmission frame # 2 transmitted from the transmitting apparatus, and concatenates the received second transmission frame # 2 and the first transmission frame # 1 that has already been received. Decode the concatenated frame.
  • the parity bit is mapped and transmitted in the initial transmission frame, and the systematic bit is mapped based on the reception quality information of the initial transmission frame in which the reception side power is also fed back.
  • systematic bits can be transmitted with the transmission power according to the propagation environment, so that the reception quality of systematic bits can be improved and packet synthesis can be performed. Later reception performance can be improved.
  • the transmission power of systematic bits can be set to the minimum that can achieve the desired reception quality, interference with other users can be reduced, and the throughput of the entire system can be improved.
  • Each functional block used in the description of each of the above embodiments is typically an integrated circuit. It is realized as an LSI. These may be individually made into one chip, or may be made into one chip so as to include a part or all of them. Here, it is sometimes called IC, system LSI, super LSI, or ultra LSI, depending on the difference in power integration.
  • circuit integration is not limited to LSI's, and implementation using dedicated circuitry or general purpose processors is also possible.
  • An FPGA Field Programmable Gate Array
  • reconfigurable 'processor that can reconfigure the connection and settings of circuit cells inside the LSI may be used.
  • the transmission apparatus and transmission method according to the present invention can improve the reception quality of systematic bits, reduce the number of retransmissions, and improve the throughput performance, and can be applied to, for example, the Hybrid ARQ IR scheme.

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Abstract

　システマチックビットの受信品質を向上させ、スループット性能を改善する送信装置及び送信方法を開示する。この送信装置において、ＩＲパラメータ制御部（１０１）は、再送回数に基づいてシステマチックビットとパリティビットをパケットにマッピングする割合を制御し、初回送信パケットにはパリティビットをマッピングし、再送パケットにはシステマチックビットをマッピングするよう制御する。符号化部（１０２）は、システマチックビット及びパリティビットを生成し、ＩＲパラメータに従って、システマチックビット及びパリティビットをパケットにマッピングする。送信電力算出部（１０５）は、受信側からフィードバックされた初回送信パケットの受信品質情報に基づいて、システマチックビットをマッピングする再送パケットの送信電力を算出し、送信電力制御部（１０６）は、再送パケットの送信電力を送信電力算出部（１０５）が算出した送信電力に制御する。

Description

明 細 書
送信装置及び送信方法
技術分野
[0001] 本発明は、システマチックビット及びパリティビットを送信する送信装置及び送信方 法に関する。
背景技術
[0002] IMT- 2000 (International Mobile Telecommunication- 2000)の高速パケット伝送 方式として、ピーク伝送速度の高速化、高スループットィ匕等を目的とした HSDPA (Hi gh Speed Downiin Packet Access)や HsUPA (High bpeed Uplink Packet Access) が検討されている。また、上記方式に対して、さらなる高速ィ匕を目指した高速パケット 伝送方式が、 3GPP RAN LTE (Long Term Evolution)において検討されている。こ れらの高速パケット伝送方式においては、 Hybrid— ARQがスループット向上のため に必須の技術である。
[0003] Hybrid— ARQとは、 ARQ (自動再送要求： Auto Repeat reQuest)と FEC (前方誤 り訂正： Forward Error Correction)とを組み合わせた伝送方法であり、再送されたデ ータと過去受信して復号できな力つたデータとを合成し、誤り訂正復号を行う技術で ある。これにより、 SINRの改善、符号化利得の向上を図り、通常の ARQよりも少ない 再送回数で復号することが可能となり、受信品質の向上と効率の良い伝送を実現す ることがでさる。
[0004] この Hybrid— ARQには、ターボ符号を使用した IR (Incremental Redundancy)方 式があり、 HSDPAや HSUPAでも採用され、 3GPP RAN LTEにおいてもその採 用が有力である。
[0005] Hybrid— ARQの IR方式は、特許文献 1に開示されており、以下、この方式につい て図 1を用いて説明する。 IR方式では、図 1に示すように、送信側でターボ符号化を 行い、ターボ符号化された信号のうち、まず、情報ビット（以下、「システマチックビット 」という）を送信し、受信側で誤り検出を行う。誤りが検出されると、受信側から送信側 に NACK (Negative ACKnowlegement：否定応答）信号を返す。この場合、送信側は 、誤り訂正のための FECのノ リティビット 1を送信し、受信側は、システマチックビットと ノ^ティビット 1とを用いてターボ復号を行う。さらに誤りが検出された場合は、受信側 力もの NACK信号に応答して、送信側は同じく誤り訂正のための FECのパリティビッ ト 2を送信し、受信側はシステマチックビットとパリティビット 1、 2を用いてターボ復号を 行う。
特許文献 1：特開 2003— 018131号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] しかしながら、上述した Hybrid— ARQの IR方式には、次のような問題がある。ター ボ符号では、受信信号におけるシステマチックビットの品質が復号後の信号の品質 に大きな影響を与える。すなわち、システマチックビットの品質が良くない（例えば、受 信 SIRが低い)場合は、パリティビットの品質が高くても所望の符号化利得が得られ ず、高品質の復号信号を得ることができない。
[0007] したがって、最初にシステマチックビットが送信され、再送においてノ リティビットが 送信される上記 IR方式では、最初に送信されたシステマチックビットがフェージング などの伝搬環境により品質劣化した場合、その後、パリティビットを多く再送しても合 成後の品質は向上せず、無駄な再送が続いてしまう。これにより、スループット性能 が劣化してしまう可能性がある。
[0008] 本発明の目的は、システマチックビットの受信品質を向上させ、スループット性能を 改善する送信装置及び送信方法を提供することである。
課題を解決するための手段
[0009] 本発明の送信装置は、送信データに符号化処理を施し、システマチックビット及び ノ^ティビットを生成する符号ィヒ手段と、送信単位に前記システマチックビット及び前 記ノ リティビットをマッピングする割合である IRパラメータを制御し、第 1送信単位に ノ リティビットをマッピングし、前記第 1送信単位の後に送信される第 2送信単位にシ ステマチックビットをマッピングするように前記符号ィ匕手段を制御する IRパラメータ制 御手段と、受信側からフィードバックされた前記第 1送信単位の受信品質情報に基づ いて、前記第 2送信単位の送信電力を制御する送信電力制御手段と、を具備する構 成を採る。
[0010] 本発明の送信方法は、送信単位にシステマチックビット及びパリティビットをマツピン グする割合である IRパラメータを制御し、第 1送信単位にノ リティビットをマッピングし 、前記第 1送信単位の後に送信される第 2送信単位にシステマチックビットをマツピン グするように制御する IRパラメータ制御工程と、受信側からフィードバックされた前記 第 1送信単位の受信品質情報に基づ 、て、前記第 2送信単位の送信電力を制御す る送信電力制御工程と、を具備するようにした。
発明の効果
[0011] 本発明によれば、システマチックビットの受信品質を向上させ、スループット性能を 改善することができる。
図面の簡単な説明
[0012] [図 1]特許文献 1に開示の Hybrid— ARQの IR方式の説明に供する図
[図 2]本発明の実施の形態 1, 3に係る送信装置の構成を示すブロック図
[図 3]図 2に示した送信装置とこの通信相手である受信装置との通信手順を示すシー ケンス図
[図 4]本発明の実施の形態 2に係る送信装置の構成を示す図
[図 5]送信パケットの受信時間内に受信側から送信された TPCコマンドの具体例を示 す図
[図 6]本発明の実施の形態 3に係る送信装置とこの通信相手である受信装置との通 信手順を示すシーケンス図
発明を実施するための最良の形態
[0013] 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。
[0014] (実施の形態 1)
図 2は、本発明の実施の形態 1に係る送信装置の構成を示すブロック図である。こ の図において、 IRパラメータ制御部 101は、再送回数の情報を入力し、再送回数に 基づ 、てシステマチックビットとパリティビットをパケットにマッピングする割合 (以下、「 IRパラメータ」という）を制御する。具体的には、再送回数 0の初回送信パケットには ノ リティビットをマッピングし、再送回数 1の 2回目送信パケット (再送パケット）にはシ ステマチックビットをマッピングする。 IRパラメータ制御部 101によって制御された IR ノ ラメータは符号ィ匕部 102に出力される。
[0015] 符号ィ匕部 102は、送信データを入力し、入力した送信データをターボ符号等の符 号化方式によって符号化し、システマチックビット及びパリティビットを生成する。符号 化部 102は、生成したシステマチックビット及びパリティビットを保持し、 IRパラメータ 制御部 101から出力された IRパラメータに従って、システマチックビット及びパリティ ビットを変調部 103に出力する。
[0016] 変調部 103は、符号ィ匕部 102から出力されたシステマチックビット及びパリティビット に変調処理を施し、変調データを生成する。生成された変調データは送信電力制御 部 106に出力される。
[0017] 目標値設定部 104は、 MCS (Modulation and Coding Scheme)毎、かつ、再送回数 毎にパケットの受信品質の目標値を有しており、入力された再送回数に応じた目標 値を設定し、設定した目標値を送信電力算出部 105に出力する。ここで、目標値は、 所望の BLER (例えば、 BLER = 0. 01)を満たす SIR (以下、「目標 SIR」という）とし 、この目標 SIRは、 MCS毎、かつ、再送回数毎に、予めシミュレーション等で測定さ れ、テーブルィ匕しておくことが考えられる。このように、再送回数毎に目標値を設定す る理由は、再送回数によって符号化率 (符号化利得)が変わるためである。符号化利 得に応じた目標 SIRを用いることにより、所望の受信品質を満たしながら、送信電力 を低減することができる。
[0018] 送信電力算出部 105は、受信側からフィードバックされた初回送信パケットの受信 品質情報を入力し、この受信品質情報 (受信 SIR)と目標値設定部 104から出力され た目標値とに基づいて、システマチックビットをマッピングする再送パケットの送信電 力を算出する。送信電力の算出方法としては、目標 SIRを SIR
target、受信側からフィ ードバックされた受信 SIRを SIR 、初回パケットの送信電力を Pl、再送パケ
measurement
ットの送信電力を P2とすると、以下の式（1)で表される。
P2 = P1 X (SIR /SIR ) · · · (1)
target measurement
[0019] このように算出された送信電力は送信電力制御部 106に出力される。なお、初回送 信パケットの送信電力は予め設定された値とする。 [0020] 送信電力制御部 106は、変調部 103から出力された変調データ、すなわち、バケツ トデータの送信電力を、送信電力算出部 105から出力された送信電力に制御し、電 力制御したパケットデータを無線部 107に出力する。なお、送信電力算出部 105及 び送信電力制御部 106は、送信電力制御手段として機能する。
[0021] 無線部 107は、送信電力制御部 106から出力されたパケットデータにアップコンパ ート等の所定の送信処理を施し、送信処理を施したパケットデータをアンテナ 108を 介して無線送信する。
[0022] 次に、上述した送信装置とこの送信装置の通信相手である受信装置との通信手順 について図 3を用いて説明する。図 3において、 ST201では、 IRパラメータ制御部 1 01が初回送信パケットにパリティビットをマッピングするように符号ィ匕部 102を制御し 、送信電力制御部 106が初回送信パケットの送信電力を送信電力算出部 105に予 め設定されている送信電力に制御する。 ST202では、ノ リティビットをマッピングした 初回送信パケットを無線部 107から受信装置に送信する。
[0023] ST203では、受信装置が送信装置力も送信された初回送信パケットを受信し、受 信した初回送信パケットの受信品質を測定し、 ST204では、受信品質情報を送信装 置にフィードバックする。 ST205では、受信装置力もフィードバックされた受信品質情 報を受信する。
[0024] ST206では、受信装置が ST203において受信した初回送信パケットを復号し、 C RC判定を行う。初回送信パケットにはノ リティビットがマッピングされているため、必 ず誤り有りと判定され、 ST207では NACK信号を送信装置に送信する。
[0025] ST208では、受信装置から送信された NACK信号を受信し、 ST209では、 ST20 8において受信した NACK信号に基づいて、 IRパラメータ制御部 101が再送バケツ トにシステマチックビットをマッピングするように符号ィ匕部 102を制御する。 ST210で は、 ST207において受信した受信品質情報を用いて、送信電力算出部 105が再送 パケットの送信電力を算出する。
[0026] ST211では、 ST210において算出された送信電力で送信電力制御部 106が再 送パケットの電力制御を行う。これにより、再送パケットを所望の受信品質が得られる 最低限の送信電力に設定することができ、他ユーザへの干渉を軽減し、システム全 体のスループットを向上させることができる。そして、 ST212では、システマチックビッ トがマッピングされた再送パケットを無線部 107から受信装置に送信する。
[0027] ST213では、受信装置が送信装置から送信された再送パケットを受信し、受信し た再送パケットと既に受信している初回送信パケットとをパケット合成し、合成パケット を復号する。このように、誤り訂正を行う際に重要なシステマチックビットの受信品質 を所望の受信品質に確保することにより、パケット合成後の符号化利得が得られ、受 信性能を向上させることができる。
[0028] このように実施の形態 1によれば、初回送信パケットにパリティビットをマッピングして 送信し、受信側力もフィードバックされた初回送信パケットの受信品質情報に基づい て、システマチックビットをマッピングする再送パケットの送信電力を制御することによ り、伝搬環境に応じた送信電力でシステマチックビットを送信することができるので、 システマチックビットの受信品質を向上させることができ、パケット合成後の受信性能 を改善することができる。また、システマチックビットの送信電力を所望の受信品質が 得られる最低限に設定することができ、他ユーザへの干渉を軽減し、システム全体の スループットを向上させることができる。
[0029] なお、本実施の形態では、 IRパラメータ制御部 101は、初回送信パケットにパリティ ビットをマッピングするものとして説明した力 初回送信パケットにシステマチックビット をパリティビットと共に割り当ててもよい。これにより、伝搬環境が良好であれば、再送 することなく初回送信パケットのみで復号することができる。
[0030] また、本実施の形態では、送信電力算出部 105は、初回送信パケットの送信電力 を予め設定されているものとして説明したが、この設定値を低め（第 1送信電力）にし て、再送パケットの送信電力を第 1送信電力より上げるようにしてもよい。これにより、 第 1送信電力を低く抑えることになり、他ユーザへの干渉を低減することができ、シス テム全体のスループットを向上させることができる。
[0031] また、本実施の形態では、送信電力算出部 105における算出方法として、式（1)に 示す方法を説明したが、初回送信パケットの受信品質が所定の閾値以下に劣化して V、る場合、再送パケットの送信電力に所定量のオフセットを加えるようにしてもょ 、。 すなわち、オフセットを P とすると、以下の式（2)で表される。 P2 = P1 X (SIR /SIR ) X P （2)
target measurement offset…
[0032] これにより、システマチックビットをより正確に再送することができ、初回送信パケット の受信品質が大きく劣化した場合でも、パケット合成後の受信性能を改善することが できる。
[0033] また、送信電力算出部 105で算出した再送パケットの送信電力が、送信装置によつ て送信可能な最大電力を超えた場合には、送信電力算出部 105は送信電力制御部 106へ最大電力で再送するように指示し、かつ、符号ィ匕部 102へ伝送レート（データ サイズ、誤り訂正符号ィ匕率等)を誤り耐性がより強くなるように図示せぬ信号線を介し て旨示するようにしてもよ ヽ。
[0034] これにより、送信装置によって送信可能な送信電力の最大値を超える場合でも、パ ケット合成後の受信性能を改善させることができる。
[0035] また、本実施の形態では、受信装置にお!/、て、受信した初回送信パケットの CRC 判定及び NACK信号送信を行うものとして説明した力 初回送信パケットには主に ノ^ティビットをマッピングすることを前提としているため、受信装置における初回送信 パケットの CRC判定では誤り有りと判定されることから、 CRC判定及び NACK信号 送信の処理を削除してもよい。これにより、受信装置における処理を削減することが できる。
[0036] (実施の形態 2)
実施の形態 1では、受信品質情報として受信 SIRを用いる場合について説明した 力 本発明の実施の形態 2では、受信側が受信 SIRと目標 SIRとの大小比較に基づ いて、送信電力の増加又は減少を送信側へ指示する TPC (Transmission Power Con trol)コマンドを用いる場合にっ 、て説明する。
[0037] 図 4は、本発明の実施の形態 2に係る送信装置の構成を示す図である。ただし、図 4が図 2と共通する部分には図 2と同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。 図 4が図 2と異なる点は、目標値設定部 104を削除した点と、 TPC誤差推定部 301を 追加した点と、送信電力算出部 105を送信電力算出部 302に変更した点である。
[0038] 図 4において、 TPC誤差推定部 301は、送信パケットの受信時間内に受信側から 送信された TPCコマンドを取得し、取得した TPCコマンドを用いて、送信パケットの 目標 SIRからの送信電力誤差 (TPC誤差)を推定し、推定した TPC誤差を送信電力 算出部 302に出力する。
[0039] TPC誤差の推定方法としては、 TPCコマンドの Up (増加）が多 、ほど TPC誤差が 目標 SIRよりマイナス方向に大き!/、ものとし、 Down (減少）が多 、ほど TPC誤差は目 標 SIRよりプラス方向に大きいものとし、 Upと Downとが同じ割合であれば TPC誤差 はゼロとする。例えば、送信電力制御のステップ幅を用いると、以下の式（3)で表さ れる。
TPC誤差 = (Upの総数 Downの総数） Xステップ幅' · ·（3)
[0040] ここで、送信パケットの受信時間内に受信側から送信された TPCコマンドの具体例 を図 5に示す。図 5では、縦軸を SIR [dB]とし、横軸を時間とする。また、受信 SIRを 点線で示し、目標 SIRを実線で示す。このとき、各送信電力制御タイミングにおける 受信 SIRと目標 SIRとの大小比較の結果、時間 0及び時間 4では、受信 SIRが目標 S IRより大きいので TPCコマンドが Downとなり、時間 1〜3及び時間 5では、受信 SIR が目標 SIRより小さいので TPCコマンドが Upとなり、 Upの総数が 4、 Downの総数が 2となる。ステップ幅を ldBとすると、上式（3)より、 TPC誤差は 2dBとなる。ここでは、 Upの総数が Downの総数より多いことから、 TPC誤差は目標 SIRよりマイナス方向を 示しており、図 5では一点鎖線が推定 SIRを示している。
[0041] ここで、 TPCコマンドと共に、その信頼度情報を受信側力も送信してもらい、式 (3) の TPC誤差算出にお 、て、信頼度が低!、TPCコマンドを算出に使わな 、ことにより 、 TPC誤差の精度をより向上させることができる。なお、信頼度情報とは、 TPCコマン ドの信頼度、確からしさを示す情報であり、例えば、受信側が測定した SIRと目標 SI Rの差が所定しきい値よりも小さい場合に、信頼度を低くし、所定しきい値よりも大き い場合に、信頼度を高くする。
[0042] 送信電力算出部 302は、 TPC誤差推定部 301から出力された TPC誤差に基づい て、システマチックビットをマッピングする再送パケットの送信電力を算出する。送信 電力の算出方法としては、初回パケットの送信電力を Pl、再送パケットの送信電力を P2とすると、以下の式 (4)で表される。
P2 = P1 XTPC誤差 · · ·（4) [0043] また、再送回数に応じた符号化利得を考慮して、再送パケットの送信電力を算出す る場合には、所望の受信品質を満たす所要 SIRの前回送信時からの変化量を Δ SI R とすると、以下の式（5)で表される。
target
P2 = P1 XTPC誤差 X A SIR
target…（5)
[0044] このように実施の形態 2によれば、送信電力制御に用いられる TPCコマンドに基づ V、て、システマチックビットをマッピングする再送パケットの送信電力を制御することに より、送信電力制御誤差を補正しつつ、伝搬環境に応じた送信電力制御を行うことが できる。また、受信品質情報として既存の TPCコマンドを流用することにより、新たな 制御情報を追加する必要がないので、データの伝送効率を向上させることができる。
[0045] (実施の形態 3)
実施の形態 1及び実施の形態 2では、システマチックビット及びパリティビットをマツ ビングする送信単位としてパケットを用いる場合について説明したが、本発明の実施 の形態 3では、システマチックビット及びパリティビットをマッピングする送信単位として フレームを用いる場合について説明する。なお、システマチックビット及びパリティビッ トをフレームにマッピングし、受信側において、複数フレームを連結して誤り訂正復号 ίτつ方式をし oncatenate TTI(Transmission Time Interval)と ヽつ。
[0046] 本発明の実施の形態 3に係る送信装置の構成は、図 2に示した構成においてシス テマチックビット及びパリティビットをフレームにマッピングする点が異なるだけなので 、図 2を援用して説明する。
[0047] ここで、上記送信装置とこの送信装置の通信相手である受信装置との通信手順に ついて図 6を用いて説明する。図 6において、 ST501では、 IRパラメータ制御部 101 が初回送信フレーム # 1にパリティビットをマッピングするように符号ィ匕部 102を制御 し、送信電力制御部 106が初回送信フレーム # 1の送信電力を送信電力算出部 10 5に予め設定されている送信電力に制御する。 ST502では、ノ リティビットがマツピン グされた初回送信フレーム # 1を無線部 107から受信装置に送信する。
[0048] ST503では、受信装置が送信装置から送信された初回送信フレーム # 1を受信し 、受信した初回送信フレーム # 1の受信品質を測定する。 ST504では、受信品質情 報を送信装置にフィードバックする。 [0049] ST505では、受信装置力もフィードバックされた受信品質情報を受信し、 ST506 では、 IRパラメータ制御部 101が 2回目送信フレーム # 2にシステマチックビットをマ ッビングするように符号化部 102を制御する。
[0050] ST507では、 ST505において受信した受信品質情報を用いて、送信電力算出部 105が 2回目送信フレーム # 2の送信電力を算出し、 ST508では、 ST507において 算出された送信電力で送信電力制御部 106が 2回目送信フレーム # 2の電力制御 を行う。 ST509では、システマチックビットがマッピングされた 2回目送信フレーム # 2 を無線部 107から受信装置に送信する。
[0051] ST510では、受信装置が送信装置から送信された 2回目送信フレーム # 2を受信 し、受信した 2回目送信フレーム # 2と既に受信して 、る初回送信フレーム # 1とを連 結し、連結したフレームを復号する。
[0052] このように実施の形態 3によれば、初回送信フレームにパリティビットをマッピングし て送信し、受信側力もフィードバックされた初回送信フレームの受信品質情報に基づ いて、システマチックビットをマッピングする 2回目送信フレームの送信電力を制御す ることにより、伝搬環境に応じた送信電力でシステマチックビットを送信することができ るので、システマチックビットの受信品質を向上させることができ、パケット合成後の受 信性能を改善することができる。また、システマチックビットの送信電力を所望の受信 品質が得られる最低限に設定することができ、他ユーザへの干渉を軽減し、システム 全体のスループットを向上させることができる。
[0053] なお、上記各実施の形態では、システマチックビットをマッピングした再送パケット又 は 2回目送信フレームの送信電力を制御する場合について説明したが、本発明はこ れに限らず、 2回目以降に送信される再送パケット、送信フレームの送信電力を制御 するようにしてもよい。これにより、例えば、 QoS (Quality of Service)で許容されてい る最大再送回数で再送する場合など、受信側で誤りなしと判定させた 、タイミングで 再送パケット又は送信フレームの受信品質を向上させることができる。
[0054] 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。
[0055] また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路 である LSIとして実現される。これらは個別に 1チップ化されてもよいし、一部または全 てを含むように 1チップィ匕されてもよい。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、ウルトラ LSIと呼称されることもある。
[0056] 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または汎用プロセッ サで実現してもよい。 LSI製造後に、プログラムすることが可能な FPGA (Field Progra mmable 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 ィギユラブル'プロセッサーを利用してもよい。
[0057] さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術により LSIに置き換わる集積回 路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積ィ匕を行って もよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
[0058] 本明細書は、 2005年 10月 11曰出願の特願 2005— 296752に基づくものである 。この内容は全てここに含めておく。
産業上の利用可能性
[0059] 本発明にかかる送信装置及び送信方法は、システマチックビットの受信品質を向上 させ、再送回数を低減し、スループット性能を改善することができ、例えば、 Hybrid ARQの IR方式に適用できる。

Claims

請求の範囲
[1] 送信データに符号化処理を施し、システマチックビット及びパリティビットを生成する 符号化手段と、
送信単位に前記システマチックビット及び前記パリティビットをマッピングする割合で ある IRパラメータを制御し、第 1送信単位にパリティビットをマッピングし、前記第 1送 信単位の後に送信される第 2送信単位にシステマチックビットをマッピングするように 前記符号化手段を制御する IRパラメータ制御手段と、
受信側からフィードバックされた前記第 1送信単位の受信品質情報に基づいて、前 記第 2送信単位の送信電力を制御する送信電力制御手段と、
を具備する送信装置。
[2] 前記 IRパラメータ制御手段は、前記第 1送信単位にノ^ティビットと共にシステマチ ックビットをマッピングするように制御する請求項 1に記載の送信装置。
[3] 前記送信電力制御手段は、前記第 1送信単位の送信電力を前記第 2送信単位の 送信電力よりも低くなるように制御する請求項 1に記載の送信装置。
[4] 前記送信電力制御手段は、受信側からフィードバックされた前記第 1送信単位の受 信品質情報が所定値以下である場合、前記第 2送信単位の送信電力にオフセットを 設ける請求項 1に記載の送信装置。
[5] 前記送信電力制御手段は、前記第 2送信単位の送信電力制御の結果、前記送信 電力が最大送信電力を超える場合には、前記第 2送信単位の送信電力を前記最大 送信電力に制御する請求項 1に記載の送信装置。
[6] 前記送信電力制御手段は、前記受信品質情報として TPCコマンドを用い、所定期 間内において、 TPCコマンドが送信電力の増加を指示する Upの総数と、 TPCコマン ドが送信電力の減少を指示する Downの総数とに基づ 、て、前記第 2送信単位の送 信電力を制御する請求項 1に記載の送信装置。
[7] 前記送信電力制御手段は、 TPCコマンドの信頼度情報を取得した場合、前記信頼 度情報に基づいて、前記第 2送信単位の送信電力の制御に TPCコマンドを用いるか 否かを判定する請求項 6に記載の送信装置。
[8] 前記送信単位は、パケット又は Concatenate TTI方式のフレームである請求項 1に 記載の送信装置。
送信単位にシステマチックビット及びパリティビットをマッピングする割合である IRパ ラメータを制御し、第 1送信単位にパリティビットをマッピングし、前記第 1送信単位の 後に送信される第 2送信単位にシステマチックビットをマッピングするように制御する I Rパラメータ制御工程と、
受信側からフィードバックされた前記第 1送信単位の受信品質情報に基づいて、前 記第 2送信単位の送信電力を制御する送信電力制御工程と、
を具備する送信方法。
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