WO2010035844A1 - 通信装置及び通信方法 - Google Patents

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直久 松本
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京セラ株式会社
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • 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
    • H04L1/1829—Arrangements specially adapted for the receiver end
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0045—Arrangements at the receiver end

Definitions

  • the present invention relates to a communication device and a communication method, and more particularly, to a communication device and a communication method that improve the efficiency of retransmission request processing.
  • control in which a reception side detects an error in received information, and when an error is detected, the transmission side requests retransmission of information, and the transmission side retransmits information.
  • the transmission side adds an error detection code to the data for transmission, and the reception side detects an error in the transmission data generated during transmission based on the error detection code.
  • CRC Cyclic (Redundancy Check) is used as the error detection code.
  • FIGS. 7A and 7B are block diagrams of a transmitter and a receiver in Patent Document 1, respectively.
  • the receiver in Patent Document 1 includes a code block division unit 501, a CRC addition unit (error detection code addition unit) 502, an error correction coding unit 503, an interleaving unit 504, and a mapping unit 505.
  • the code block dividing unit 501 divides transmission data into a plurality of code blocks.
  • Error detection code adding section 502 adds a parity bit (CRC) for error detection to each data divided into code blocks.
  • the error correction encoding unit 503 performs error correction encoding processing on each data to which the parity bit is added.
  • the interleaving unit 504 performs interleaving processing on the error-corrected encoded data.
  • the mapping unit 505 maps each code block subjected to the above processing to a physical channel.
  • 7B includes a demapping unit 609, a deinterleaving unit 610, an error correction decoding unit 611, an error detection unit 612, and a code block connection unit 613.
  • the reverse process of the transmitter is performed. That is, deinterleaving, error correction decoding, and error detection are performed on the received data divided into the code blocks by the demapping unit 609, and the code blocks are connected to be received data. Note that if the error detector 612 detects an error in one or more code blocks, a retransmission request process is performed.
  • the processing order of the plurality of code blocks that are divided is not defined, and for example, the processing is performed in the order of division. Accordingly, when an error occurs in the received data, it is unknown which code block of the plurality of code blocks has an error until error correction decoding and error detection of the code block are performed. If there is an error in the received data, it is necessary to request retransmission of the entire erroneous received data, so that when multiple code blocks are subjected to error correction decoding / error detection processing in the order of division, multiple code blocks Of these, even if there is an error in the last processed code block, the entire retransmission is performed, so that all the processes performed on the previous code block may be wasted.
  • an object of the present invention is to solve the above-described problems, and when error detection is performed by dividing received data into a plurality of code blocks, error detection of received data is accelerated, wasteful calculation processing is reduced, and retransmission is performed. It is an object of the present invention to provide a technique (communication device and communication method) that increases the efficiency of request processing.
  • a communication device (a receiving / transmitting device such as a portable terminal or a base station) according to the present invention is A dividing unit that divides received data into a plurality of code blocks to which an error detection code (CRC or the like) is attached; A priority determining unit that determines the priority of the plurality of code blocks based on communication quality information for each code block divided by the dividing unit; (Based on the priority determined by the priority determination unit, an error correction decoding unit that decodes the code blocks in descending order of the priority) A detection unit that performs error detection using the error detection code of the code block in descending order of the priority based on the priority determined by the priority determination unit; When an error is detected by the detection unit, the detection unit includes an retransmission request unit that stops error detection by the detection unit and requests retransmission of the received data.
  • CRC error detection code
  • a communication device includes: The priority determining unit The priority order of the plurality of code blocks is determined based on the communication quality information obtained from the likelihood information for each bit constituting the code block.
  • a communication device includes: A reception level measurement unit for measuring the reception level of the received signal; The priority determining unit When the reception level is within a predetermined range, a priority order of the plurality of code blocks is determined based on the communication quality information for each code block divided by the division unit, and the reception level is within the predetermined range. If not, the order of division by the division unit is set as the priority order of the code blocks.
  • the solution of the present invention has been described as an apparatus.
  • the present invention can be realized as a method, a program, and a storage medium that stores the program substantially corresponding to these, and the scope of the present invention. It should be understood that these are also included.
  • each step of the method or program uses an arithmetic processing unit such as a CPU or a DSP as necessary in data processing, and the input data, processed / generated data, etc. are stored in an HDD, memory, etc. Is stored in the storage device.
  • a communication method that implements the present invention as a method is: Dividing received data into a plurality of code blocks to which an error detection code is assigned; Determining priority of the plurality of code blocks based on communication quality information for each code block divided in the dividing step; (Decoding the code blocks in descending order of priority based on the priority determined in the step of determining the priority) Performing error detection using the error detection code of the code block in descending order of priority based on the priority determined by the step of determining the priority; A step of stopping the error detection and requesting retransmission of the received data when an error is detected in the error detection step.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of a wireless communication terminal according to a first embodiment of the present invention.
  • 3 is a more detailed block diagram of a decoding unit 130 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. It is a flowchart which shows an example of a process of the decoding part 130 by 1st Example of this invention. It is a figure which shows an example of the soft value of the bit which comprises each code block divided
  • It is a block diagram of the decoding part by the 2nd Example of this invention. It is a block diagram of the transmitter and receiver in patent document 1.
  • a communication apparatus for example, a mobile phone terminal, a notebook computer, a PDA (personal digital assistance), a portable game machine, a portable audio player, a portable video player, a portable electronic dictionary, a portable electronic book viewer, etc.
  • a wireless communication terminal for example, a mobile phone terminal, a notebook computer, a PDA (personal digital assistance), a portable game machine, a portable audio player, a portable video player, a portable electronic dictionary, a portable electronic book viewer, etc.
  • portable electronic devices and the like will be described by way of example, but the present invention is not limited thereto.
  • the present invention can be applied to a base station, and can be applied not only to wireless communication but also to a wired communication device.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of a wireless communication terminal according to a first embodiment of the present invention.
  • the wireless communication terminal 100 includes an RF unit 110, a baseband unit BB, a data processing unit 140, an interface unit IF, a control unit 170, and an antenna ANT.
  • the RF unit 110 includes a reception unit 112 and a transmission unit 114, and performs processing for transmitting and receiving a high-frequency signal (RF signal).
  • the reception unit 112 includes a reception level measurement unit 113 and measures the reception level of the signal received by the reception unit 112.
  • the baseband unit BB includes a demodulation unit 120, a decoding unit 130, an encoding unit 150, and a modulation unit 160, and performs baseband signal processing.
  • the interface unit IF includes a microphone MIC, a speaker SP, and a display unit DIS.
  • the demodulator 120 demodulates the analog signal received by the receiver 112 and converts it into digital data.
  • the decoding unit 130 performs error correction decoding and error detection on the output data from the demodulation unit 120.
  • the data processed by the decoding unit 130 undergoes predetermined processing by the data processing unit 140, and the audio data is output from the speaker SP and the text data is output from the display unit DIS to the user.
  • data input from a user input unit such as a microphone MIC or a button (not shown) is output to the baseband unit BB as transmission data through a predetermined process by the data processing unit 140.
  • Encoding section 150 divides transmission data into a plurality of code blocks, and encodes each code block by adding an error correction code and an error detection code.
  • Modulation section 160 modulates the encoded transmission data and converts it into a high frequency signal.
  • the control unit 170 controls each unit.
  • the error correction code applied by the encoding unit 150 includes, for example, a block code such as a turbo code, LDPC (low-density parity check code), and a convolutional code. Since an error correction code and a decoding method using the same are known techniques, details are omitted here.
  • FIG. 2 is a more detailed block diagram of the decoding unit 130 according to the first embodiment of the present invention.
  • the decoding unit 130 includes a code block dividing unit 131, a priority determining unit 132, an error correction decoding unit 133, a code block combining unit 134, a storage unit 135, a CRC checking unit 136, and a retransmission request generating unit 137.
  • the code block division unit 131 divides the demodulated data demodulated by the demodulation unit 120 into a plurality of code blocks.
  • the code block division method is specified on the transmission side.
  • Information indicating communication quality is given to the demodulated data input to the code block division unit 131.
  • communication quality information it can obtain
  • the likelihood information is information indicating whether a certain bit is 0 or 1 as a result of demodulation by a numerical value. For example, the numerical value range indicating the likelihood information is ⁇ 10 to 10, and the bit is If the possibility of 0 is high, the negative value is increased. Conversely, if the possibility of the bit being 1 is high, the positive value is increased.
  • the received data input to the decoding unit 130 is not a bit value but a soft value of each bit, and in this embodiment, this soft value is used as an example of likelihood information.
  • this soft value is used as an example of likelihood information.
  • the range of likelihood information values is not limited to the above range, and the range of values is set to 0 to 20, -5 to 5, for example, in consideration of the circuit scale and calculation amount at the time of mounting. It can be set appropriately.
  • the priority determination unit 132 determines the priority of each code block based on the likelihood information of each code block divided by the code block dividing unit 131 (details will be described later).
  • the storage unit 135 stores each code block divided by the code block dividing unit 131 in association with the priority determined by the priority determining unit 132.
  • the error correction decoding unit 133 performs error correction decoding from a code block having a high priority determined by the priority determination unit 132.
  • the CRC checker 136 performs error detection (CRC check) on the code block whose error correction decoding has been completed by the error correction decoder 133.
  • the error correction / error detection processing by the error correction decoding unit 133 and the CRC checking unit 136 is performed for each code block.
  • the retransmission request generator 137 If an error is detected by the CRC checker 136, the retransmission request generator 137 generates a retransmission request and outputs it to the transmitter 114. If no error is detected in each code block, error correction / error detection is performed on all the divided code blocks, and then the code block combining unit 134 combines all the code blocks to obtain data as decoded data. Output to the processing unit 140.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an example of processing of the decoding unit 130 according to the first embodiment of the present invention.
  • the code block dividing unit 131 divides the demodulated data demodulated by the demodulating unit 120 into a plurality of code blocks.
  • the priority determination unit 132 calculates the average value of the absolute values of the soft values of the respective bits constituting each code block divided by the code block dividing unit 131, and communicates the average value. Used as quality information.
  • the priority order determination unit 132 determines the priority order of a plurality of code blocks based on the value calculated in step S12.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of soft values of bits constituting each code block divided by the code block dividing unit 131.
  • received data demodulated data
  • code blocks A, B, and C code blocks
  • soft values of ⁇ 10 to 10 are calculated for each bit constituting each code block.
  • the priority order determination unit 132 calculates the average value of the absolute values of the soft values of the bits constituting each code block, and determines the priority order from the smallest absolute value of the average value.
  • the soft value range is set to ⁇ 10 to 10
  • the smaller the average value of absolute values (closer to 0) among a plurality of code blocks the more uncertain whether the bit is “0” or “1”, and there is a higher possibility of an error. Therefore, in this embodiment, error correction decoding / error detection is performed first from a code block that is likely to have an error (a code block having a small average absolute value of soft values).
  • the code block C in which the average value of the absolute values of the soft values is “0.82” has the highest priority, followed by the code blocks A and “6. 09 "is the code block B.
  • step S13 The code blocks to which the priorities are assigned in step S13 are stored in the storage unit 135 in association with the priorities. Thereafter, the process proceeds to step S14, and loop processing (steps S14 to S17) is started.
  • the error correction decoding unit 133 performs error correction decoding from a code block with a high priority (a code block with a high possibility of an error) (step S15). Since error correction decoding is well known, detailed description thereof is omitted.
  • the CRC checking unit 136 performs error detection and determines whether or not there is an error in the decoded code block (step S16).
  • step S19 If there is an error (error), error correction decoding / error detection is stopped even if there is a code block that has not been subjected to error correction decoding / error detection, and the retransmission request generation unit 137 makes a retransmission request (step S19). . If it is determined in step S16 that there is no error (normal), error correction decoding and error detection in steps S15 and S16 are performed on the code block of the next priority. In other words, error correction decoding and error detection are performed in order from the code block with the highest priority (the code block with the highest possibility of an error), and when all the code blocks have no error, the loop processing ends. . Thereafter, in step S18, the code block combining unit 134 combines all the decoded code blocks.
  • FIG. 5 illustrates the advantages of the present invention compared to the prior art.
  • an error occurs only in the code block C among the code blocks A, B, and C divided into three.
  • the decoding order of the code blocks is not defined, there is a possibility that the erroneous code block C is decoded last.
  • a request is made to retransmit all the received data including the code blocks A, B and C. Error detection) is wasted.
  • the rate dematching process when the rate matching process is performed on the transmission data on the transmission side, the rate dematching process needs to be performed on the reception side.
  • the rate dematching process may be performed before the code block priority determination process, or after the code block priority determination, the error correction decoding process for the code block with a higher priority is performed. It may be done before.
  • FIG. 6 is a block diagram of a decoding unit according to the second embodiment of the present invention.
  • the decoding unit 130A further includes a rate dematching unit 138, a packet combining unit 139, and a buffer BUF.
  • the decoding unit 130A performs error correction using a known HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) technique.
  • HARQ Hybrid Automatic Repeat reQuest
  • HARQ is an ARQ (Automatic Repeat reQuest) that is a control requesting the transmitting side to retransmit the data (wrong packet) when the receiving side receives wrong data (packet).
  • HSDPA High Speed Downlink Packet
  • TS25.212 which is a standard of 3GPP (Third Generation Partnership Project) Access
  • HARQ using the chase combining method will be described as an example, but the present invention is not limited to this. Also, since HARQ is publicly known, details are omitted.
  • the transmission side performs data puncturing (data thinning) and repetition (data repetition), Rate matching is performed to control the coding rate. Therefore, the rate dematching unit 138 performs rate dematching on the code block that has been rate matched on the transmission side.
  • the packet combining unit 139 combines the data received previously and stored in the buffer BUF with the newly retransmitted data. If the received data is not the retransmitted data but the first received data, the packet synthesis by the packet synthesis unit 139 is not performed, and the rate dematching unit 138 performs rate dematching for all code blocks.
  • the priority determination unit 132A determines the priority of each code block. Thereafter, error correction decoding and error detection are performed for each priority, and if there is an error, a retransmission request is made. Note that the priority determination method, error correction decoding, error detection, and retransmission request are the same as those described in the first embodiment of the present invention, and thus description thereof is omitted.
  • the priority order determination unit 132A determines whether previously received data stored in the buffer BUF and newly retransmitted data are combined by the packet combining unit 139.
  • the decoding process order of the code blocks is not defined, and unlike the conventional technique in which the decoding process performed may be wasted depending on the processing order of the code blocks. Since error detection and retransmission request are performed first from a code block having a high possibility of error, an increase in time and processing amount required for decoding processing can be reduced as compared with the conventional case.
  • each component each means, etc. can be rearranged so as not to be logically contradictory, and a plurality of components can be combined into one or divided.
  • the first embodiment of the present invention has been described in the form of performing error correction decoding, the present invention is not limited to this, and error correction decoding may not be performed. That is, only error detection may be performed, and a retransmission request for erroneous data may be promptly performed.
  • the receiving side calculates the average value of the absolute values for the soft values (likelihood information) of all the bits of each code block when determining the priority order. For example, only a predetermined part of the code block may be extracted at random, and an average value of absolute values of only the extracted part may be obtained.
  • the error correction code is a turbo code
  • the receiving side extracts only the information bit from the code block and outputs the absolute value. You may obtain
  • rate matching is performed on the transmission side, the reception side can determine the priority by combining the coding rate and the likelihood information.
  • the priority order determination unit 132 can also set the order of division by the code block division unit 131 as the priority order of the code blocks. For example, in the wireless communication terminal 100, the reception level measurement unit 113 measures the reception level of the signal received by the reception unit 112. Then, when the reception level measured by the reception level measurement unit 113 is within a predetermined range, the priority order determination unit 132 uses a plurality of codes based on the communication quality information for each code block divided by the code block division unit 131. Determine block priority.
  • the order of division by the code block division unit 131 is set as the priority order of the code blocks. That is, assuming that the reception level is X, the priority order is determined when the reception level is within a predetermined range of A ⁇ X ⁇ B.
  • the range value A or less is a communication environment where the reception level is bad such that all divided code blocks cause an error with a high probability
  • the range value B or more is a reception where retransmission is not performed with a high probability.
  • the communication environment is good. Therefore, in any case of the range value A or less and the range value B or more, since the processing load is increased by assigning the priority, the priority determination unit 132 does not determine the priority.
  • the range values A and B it is preferable to use values obtained by experiments relating to retransmission.
  • the quality of received data is improved as the number of retransmissions increases. Therefore, when the number of retransmissions exceeds a certain number, The priority order may not be determined.
  • a wireless communication terminal has been described as an example of the communication apparatus according to the present invention
  • the present invention is not limited to this, and can be applied to a base station.
  • data is received not only from the same user (wireless communication terminal) but also from a plurality of users.
  • it is also effective to determine the priority order for each user by the above-described method and perform error detection for each priority order.

Abstract

　受信データを複数のコードブロックに分けて誤り検出を行う場合に、受信データの誤り検出を早くし、再送要求処理の効率を高める技法を提供する。 　受信データを誤り検出符号が付与された複数のコードブロックに分割する分割部(131)と、分割されたコードブロック毎の通信品質情報に基づき、複数のコードブロックの優先順位を判定する優先順位判定部(132)と、優先順位判定部(132)により判定された優先順位に基づき、優先順位の高い順に、コードブロックの誤り検出符号を用いた誤り検出を行う検出部(136)と、検出部(136)で誤りが検出された場合、検出部(136)による誤り検出を停止して、受信データの再送を要求する再送要求部(137)とを備える。

Description

通信装置及び通信方法 関連出願へのクロスリファレンス
　本出願は、日本国特許出願２００８－２５０７０４号（２００８年９月２９日出願）の優先権を主張するものであり、当該出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。
　本発明は、通信装置及び通信方法に関し、特に、再送要求処理の効率を高めた通信装置及び通信方法に関する。
　従来、通信分野において、受信側が受信情報の誤り検出を行い、誤りが検出された場合には送信側へ情報の再送を要求し、送信側が情報を再送する制御が一般に用いられている。この制御では、送信側はデータに誤り検出符号を付加して伝送し、受信側は、この誤り検出符号に基づいて、伝送途中で生じた伝送データの誤りを検出する。誤り検出符号としては、例えばＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）が用いられる。
　この再送制御における処理量削減を目的として、従来技術に、送信データを複数のコードブロックに分割し、分割された各コードブロックに誤り検出符合を付加するものがある（例えば、特許文献１参照。）この従来技術を、図を用いて簡単に説明する。
　図７（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、特許文献１における送信機及び受信機のブロック図である。図７（ａ）に示すように、特許文献１における受信機は、コードブロック分割部５０１、ＣＲＣ付加部（誤り検出符号付加部）５０２、誤り訂正符号化部５０３、インタリーブ部５０４及びマッピング部５０５を備える。コードブロック分割部５０１は、送信データを複数のコードブロックに分割する。誤り検出符合付加部５０２は、コードブロックに分割された各データに、誤り検出を行うためのパリティビット（ＣＲＣ）を付加する。誤り訂正符号化部５０３は、パリティビットが付加された各データに誤り訂正符号化処理を行う。インタリーブ部５０４は、誤り訂正符号化されたデータにインタリーブ処理を行う。マッピング部５０５は、上記の処理が行われた各コードブロックを物理チャネルにマッピングする。また、図７（ｂ）に示す特許文献１における受信機は、デマッピング部６０９、デインタリーブ部６１０、誤り訂正復号部６１１、誤り検出部６１２及びコードブロック接続部６１３を備え、受信したデータに対して送信機と逆の処理を行う。すなわち、デマッピング部６０９で各コードブロックに分割された受信データに対して、デインタリーブ、誤り訂正復号、誤り検出を行い、各コードブロックを接続して受信データとする。なお、誤り検出器６１２で、１個以上のコードブロックに誤りが検出された場合は、再送要求処理が行われる。
特開２００６－２０３３５５号公報
　しかしながら、従来技術では、分割された複数のコードブロックの処理順序は規定されておらず、例えば分割順に処理することになる。従って、受信データに誤りが発生している場合に、複数のコードブロックのうちどのコードブロックに誤りがあるかは、コードブロックの誤り訂正復号及び誤り検出を行うまでは不明である。受信データに誤りがあった場合は、誤りのある受信データ全体の再送を要求しなければならないため、複数のコードブロックを分割順に誤り訂正復号・誤り検出処理を行った際に、複数のコードブロックのうち最後に処理したコードブロックに誤りがあった場合でも全体の再送が行われるため、それ以前のコードブロックに対して行った処理が全て無駄となるおそれがある。
　従って、本発明の目的は、上述のような問題を解消し、受信データを複数のコードブロックに分けて誤り検出を行う場合に、受信データの誤り検出を早め、無駄な演算処理を減らし、再送要求処理の効率を高める技法（通信装置及び通信方法）を提供することにある。
　上述した諸課題を解決すべく、本発明による通信装置（携帯端末、基地局等の受信・送信装置）は、
　受信データを誤り検出符号（ＣＲＣ等）が付与された複数のコードブロックに分割する分割部と、
　前記分割部で分割されたコードブロック毎の通信品質情報に基づき、前記複数のコードブロックの優先順位を判定する優先順位判定部と、
　（前記優先順位判定部により判定された優先順位に基づき、当該優先順位の高い順に、前記コードブロックの復号を行う誤り訂正復号部と、）
　前記優先順位判定部により判定された優先順位に基づき、当該優先順位の高い順に、前記コードブロックの前記誤り検出符号を用いた誤り検出を行う検出部と、
　前記検出部で誤りが検出された場合、当該検出部による誤り検出を停止して、前記受信データの再送を要求する再送要求部とを備えることを特徴とする。
　また、本発明の一実施態様による通信装置は、
　前記優先順位判定部は、
前記コードブロックを構成するビット毎の尤度情報から求めた前記通信品質情報に基づき、前記複数のコードブロックの優先順位を判定することを特徴とする。
　さらに、本発明の別の実施態様による通信装置は、
　受信した信号の受信レベルを測定する受信レベル測定部をさらに備え、
　前記優先順位判定部は、
前記受信レベルが所定範囲内にある場合、前記分割部で分割されたコードブロック毎の前記通信品質情報に基づき、前記複数のコードブロックの優先順位を判定し、前記受信レベルが前記所定範囲内にない場合、前記分割部で分割された順を前記コードブロックの優先順位とすることを特徴とする。
　上述したように本発明の解決手段を装置として説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。なお、方法やプログラムの各ステップは、データの処理においては必要に応じて、ＣＰＵ、ＤＳＰなどの演算処理装置を使用するものであり、入力したデータや加工・生成したデータなどをＨＤＤ、メモリなどの記憶装置に格納するものである。
　例えば、本発明を方法として実現した通信方法は、
　受信データを誤り検出符号が付与された複数のコードブロックに分割するステップと、
　前記分割するステップで分割されたコードブロック毎の通信品質情報に基づき、前記複数のコードブロックの優先順位を判定するステップと、
　（前記優先順位を判定するステップにより判定された優先順位に基づき、当該優先順位の高い順に、前記コードブロックの復号を行うステップと、）
　前記優先順位を判定するステップにより判定された優先順位に基づき、当該優先順位の高い順に、前記コードブロックの前記誤り検出符号を用いた誤り検出を行うステップと、
　前記誤り検出を行うステップで誤りが検出された場合、当該誤り検出を停止して、前記受信データの再送を要求するステップとを含むことを特徴とする。
　このように、本発明によれば、受信データを複数のコードブロックに分けて誤り検出を行う場合に、受信データの誤り検出を早め、無駄な演算処理を減らし、再送要求処理の効率を高めることが可能となる。
本発明の第１の実施例による無線通信端末の概略ブロック図である。 本発明の第１の実施例による復号部１３０のより詳細なブロック図である。 本発明の第１の実施例による復号部１３０の処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施例によるコードブロック分割部１３１で分割された各コードブロックを構成するビットの軟値の一例を示す図である。 従来技術と比較した本発明の利点を説明する図である。 本発明の第２の実施例による復号部のブロック図である。 特許文献１における送信機及び受信機のブロック図である。
　以下に、諸図面を参照しながら、本発明の一実施態様による通信装置を詳細に説明する。なお、以下では、通信装置として無線通信端末（例えば、携帯電話端末、ノートパソコン、ＰＤＡ（パーソナルデジタルアシスタンス）、携帯ゲーム機、携帯オーディオプレーヤー、携帯ビデオプレイヤー、携帯電子辞書、携帯電子書籍ビューワーなどの携帯電子機器等）を例として説明するが、本発明はこれらに限られるものではないことに留意されたい。本発明は、基地局に適用することも可能であり、さらに、無線通信に限らず、有線の通信装置に適用することもできる。
　図１は、本発明の第１の実施例による無線通信端末の概略ブロック図である。無線通信端末１００は、ＲＦ部１１０、ベースバンド部ＢＢ、データ処理部１４０、インタフェース部ＩＦ、制御部１７０及びアンテナＡＮＴを備える。ＲＦ部１１０は、受信部１１２及び送信部１１４を備え、高周波信号（ＲＦ信号）を送受信するための処理を行う。また、受信部１１２は、受信レベル測定部１１３を備え、受信部１１２が受信した信号の受信レベルを測定する。ベースバンド部ＢＢは、復調部１２０、復号部１３０、符号化部１５０及び変調部１６０を備え、ベースバンド信号の処理を行う。また、インタフェース部ＩＦは、マイクＭＩＣ、スピーカＳＰ及び表示部ＤＩＳを備える。受信時に、復調部１２０は、受信部１１２が受信したアナログ信号を復調しデジタルデータに変換する。復号部１３０は、復調部１２０からの出力データに対して誤り訂正復号及び誤り検出を行う。復号部１３０によって処理されたデータは、データ処理部１４０による所定の処理を経て、音声データはスピーカＳＰから、また、テキストデータは表示部ＤＩＳから、ユーザに対して出力される。また、送信時には、マイクＭＩＣ又は図示しないボタン等のユーザ入力部から入力されたデータが、データ処理部１４０による所定の処理を経て、送信データとしてベースバンド部ＢＢへ出力される。符号化部１５０は、送信データを複数のコードブロックに分割し、各コードブロックに誤り訂正符号及び誤り検出符号を付加して符号化する。変調部１６０は、符号化された送信データに対して変調を行い、高周波信号に変換する。制御部１７０は、各部の制御を司る。
　なお、符号化部１５０で適用される誤り訂正符号としては、例えば、ターボ符号、ＬＤＰＣ（low-density parity-check code：低密度パリティ検査符号）等のブロック符号及び畳み込み符号がある。誤り訂正符号及びそれを用いた復号方法については公知の技術であるため、ここでは詳細を省略する。
　次に、本発明の特徴的な構成部分である復号部１３０について詳細に説明する。図２は、本発明の第１の実施例による復号部１３０のより詳細なブロック図である。図に示すように、復号部１３０は、コードブロック分割部１３１、優先順位判定部１３２、誤り訂正復号部１３３、コードブロック結合部１３４、記憶部１３５、ＣＲＣ検査部１３６及び再送要求生成部１３７を備える。コードブロック分割部１３１は、復調部１２０によって復調された復調データを複数のコードブロックに分割する。なお、コードブロックの分割方法は送信側で指定されている。
　コードブロック分割部１３１に入力される復調データには、通信品質を示す情報（通信品質情報）が付与されている。通信品質情報としては、復調データに含まれる各ビットの尤度情報から求めることができ、以下の説明では、通信品質情報に尤度情報を用いる。なお、尤度情報とは、復調された結果としてあるビットが０らしいか１らしいかを数値で表した情報であり、例えば、尤度情報を表す数値の範囲を－１０～１０とし、ビットが０である可能性が高ければ負の値を大きく、逆にビットが１である可能性が高ければ、正の値を大きくするように設定する。すなわち、復号部１３０に入力される受信データは、ビット値ではなく、各ビットの軟値となり、本実施例では、尤度情報の一例としてこの軟値を使用する。なお、尤度情報の値の範囲は上述の範囲に限られるものではなく、実装時の回路規模や演算量を考慮して、値の範囲を、例えば０～２０，－５～５のように適宜設定することができる。
　優先順位判定部１３２は、コードブロック分割部１３１で分割された各コードブロックの尤度情報に基づき、各コードブロックの優先順位を判定する（詳細は後述する。）。記憶部１３５は、コードブロック分割部１３１で分割された各コードブロックを、優先順位判定部１３２によって判定された優先順位に紐付けて格納する。誤り訂正復号部１３３は、優先順位判定部１３２によって判定された優先順位の高いコードブロックから誤り訂正復号を行う。ＣＲＣ検査部１３６は、誤り訂正復号部１３３で誤り訂正復号が終了したコードブロックの誤り検出（ＣＲＣ検査）を行う。なお、誤り訂正復号部１３３及びＣＲＣ検査部１３６による誤り訂正・誤り検出の処理は、コードブロック毎に行われる。ＣＲＣ検査部１３６によって誤りが検出された場合は、再送要求生成部１３７が、再送要求を生成して送信部１１４へ出力する。各コードブロックに誤りが検出されなかった場合は、分割された全てのコードブロックの誤り訂正・誤り検出が行われた後に、コードブロック結合部１３４が全てのコードブロックを結合し、復号データとしてデータ処理部１４０へ出力する。
　次に、フローチャートを用いて、本発明の第１の実施例による復号部１３０の処理について説明する。図３は、本発明の第１の実施例による復号部１３０の処理の一例を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１１にて、コードブロック分割部１３１は、復調部１２０によって復調された復調データを複数のコードブロックに分割する。次に、ステップＳ１２にて、優先順位判定部１３２は、コードブロック分割部１３１で分割された各コードブロックを構成する各ビットの軟値の絶対値の平均値を計算し、当該平均値を通信品質情報として用いる。その後、ステップＳ１３にて、優先順位判定部１３２は、ステップＳ１２で計算した値に基づき、複数のコードブロックの優先順位を判定する。
　ここで、優先順位判定部１３２による優先順位の判定について説明する。図４は、コードブロック分割部１３１で分割された各コードブロックを構成するビットの軟値の一例を示す図である。この例では、受信データ（復調データ）が、１０ビットで構成される３つのコードブロック（コードブロックＡ、Ｂ及びＣ）に分割されるものとする。図に示すように、各コードブロックを構成する各ビットは、－１０～１０の軟値が計算されている。優先順位判定部１３２は、各コードブロックを構成するビットの軟値の絶対値の平均値を計算して、絶対値の平均値が小さいものから優先順位を高く判定する。本実施例では、軟値の範囲を－１０～１０としているため、軟値が「０」近辺の値ほど、ビットが「０」であるか「１」であるかが不確かとなる。従って、複数のコードブロックのうち絶対値の平均値が小さい（０に近い）ものほど、ビットの「０」か「１」かが不確かであり、誤りがあるおそれが高いこととなる。よって、本実施例では、誤りがあるおそれの高いコードブロック（軟値の絶対値の平均値が小さいコードブロック）から先に、誤り訂正復号・誤り検出を行う。図４の例では、優先順位は、軟値の絶対値の平均値が「０．８２」であるコードブロックＣが最も高くなり、それに続き、「１．７３」のコードブロックＡ、「６．０９」のコードブロックＢとなる。
　フローチャートに戻り説明を続ける。ステップＳ１３にて優先順位がつけられたコードブロックは、記憶部１３５に、優先順位を紐付けて格納される。その後、ステップＳ１４へ進み、ループ処理（ステップＳ１４～Ｓ１７）を開始する。誤り訂正復号部１３３は、優先順位の高いコードブロック（誤りがある可能性が高いコードブロック）から、誤り訂正復号を行う（ステップＳ１５）。なお、誤り訂正復号については公知であるため、詳細な説明は省略する。１つのコードブロックについて誤り訂正復号が終了すると、ＣＲＣ検査部１３６が誤り検出を行い、復号したコードブロックに誤りがあるか否かを判定する（ステップＳ１６）。誤り（エラー）があった場合は、誤り訂正復号・誤り検出を行っていないコードブロックがあっても誤り訂正復号・誤り検出を停止し、再送要求生成部１３７が再送要求を行う（ステップＳ１９）。ステップＳ１６で誤りがない（正常）と判定された場合は、次の優先順位のコードブロックに対して、ステップＳ１５及びＳ１６の誤り訂正復号・誤り検出を行う。すなわち、優先順位の高いコードブロック（誤りが発生している可能性の高いコードブロック）から順に誤り訂正復号・誤り検出が行われ、全てのコードブロックに誤りがなかった場合、ループ処理は終了する。その後、ステップＳ１８にて、コードブロック結合部１３４は、復号した全てのコードブロックを結合する。
　ここで、図を用いて、従来技術と比較した本発明の利点を説明する。図５は、従来技術と比較した本発明の利点を説明する図である。例えば、３つに分割されたコードブロックＡ，Ｂ及びＣのうち、コードブロックＣのみに誤りが発生しているものとする。従来技術では、コードブロックの復号順序について規定されていないため、誤りのあるコードブロックＣを最後に復号する可能性もある。コードブロックＣに誤りがあり、コードブロックＣを最後に復号する場合は、コードブロックＡ，Ｂ及びＣを含む受信データ全ての再送を要求するため、コードブロックＡ及びＢに対する復号処理（誤り訂正・誤り検出）は無駄になる。しかしながら本実施例では、コードブロック毎の尤度情報によってコードブロックＣに誤りがある可能性が最も高いことを予想し、コードブロックＣから先に復号処理を行う。従って、コードブロックＣを復号した時点で再送要求することができ、コードブロックＡ及びＢの無駄な復号処理をすることが避けられる。すなわち、再送要求するまでの時間も従来技術と比べて短縮することが可能となる。
　なお、本発明の第１の実施例において必須ではないが、送信側で送信データにレートマッチング処理が行われている場合は、受信側でレートデマッチング処理が行われる必要がある。その場合、レートデマッチング処理は、コードブロックの優先順位判定処理の前に行われてもよいし、コードブロックの優先順位を判定した後、優先順位の高いコードブロックの誤り訂正復号処理が行われる前に行われてもよい。
　次に、本発明の第２の実施例について説明する。図６は、本発明の第２の実施例による復号部のブロック図である。図において、図２の復号部１３０と同様の機能部には同じ符号を付し、説明を省略する。復号部１３０Ａは、レートデマッチング部１３８、パケット合成部１３９及びバッファＢＵＦをさらに備える。本発明の第２の実施例では、復号部１３０Ａは、公知のＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest：ハイブリッドＡＲＱ）技術を用いて誤り訂正を行う。ＨＡＲＱは、受信側が誤ったデータ（パケット）を受信した場合に、送信側に対しそのデータ（誤ったパケット）を再度送信するように要求する制御であるＡＲＱ（Automatic Repeat reQuest：自動再送要求）と、以前に受信したデータと新たに再送されたデータとのパケット合成とを組み合わせた技術であり、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）の規格であるＴＳ２５．２１２に掲載されているＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）方式等で採用されている。なお、本実施例では、チェイス合成法を用いるＨＡＲＱを例として説明するが、本発明はこれに限られるものではない。また、ＨＡＲＱについては公知のため、詳細を省略する。
　ＨＳＤＰＡ方式では、異なるＱｏＳ（Quality of Service）をもつ送信データを１つの物理チャネルで送信するために、送信側は、データのパンクチャ（データの間引き）やレピテイション（データの繰り返し）を行って、コーディングレートを制御するレートマッチングを行う。従って、レートデマッチング部１３８は、送信側でレートマッチングされたコードブロックをレートデマッチングする。パケット合成部１３９は、以前に受信し、バッファＢＵＦに格納されているデータと、新たに再送されたデータとを合成する。なお、受信したデータが再送されたものではなく、最初に受信したデータである場合は、パケット合成部１３９によるパケット合成は行われず、レートデマッチング部１３８によって全てのコードブロックのレートデマッチングが行われた後に、優先順位判定部１３２Ａによって、各コードブロックの優先順位判定が行われる。その後、優先順位ごとに誤り訂正復号・誤り検出が行われ、誤りがある場合は再送要求が行われる。なお、優先順位の判定方法や、誤り訂正復号、誤り検出及び再送要求については、本発明の第１の実施例で説明したものと同様であるため説明を省略する。
　ＨＡＲＱでは、バッファＢＵＦに格納されている以前に受信したデータと、新たに再送されたデータとが、パケット合成部１３９にて合成される。優先順位判定部１３２Ａによる優先順位の判定は、全てのコードブロックのパケット合成が行われたあとに行われる。なお、送信側でレートマッチングが行われている場合は、コーディングレートの値を、優先順位判定に用いる通信品質情報としてもよい。具体的には、コーディングレートの値（＝情報ビット長／レートマッチングの後のビット長）の値が小さいほど、符号化利得が高く特性が良くなるため、コーディングレートの値が大きいコードブロックに対して、優先順位を高く判定すればよい。
　本発明の利点を再度述べる。上述したように、本発明による通信装置によれば、コードブロックの復号処理順序が規定されておらず、コードブロックの処理順序次第では行った復号処理が無駄になるおそれのある従来技術と異なり、誤りのある可能性が高いコードブロックから先に誤り検出及び再送要求を行うため、復号処理に要する時間及び処理量の増加を、従来と比べ低減することができる。
　本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部、各手段等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。例えば、本発明の第１の実施例を、誤り訂正復号を行う態様で説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、誤り訂正復号を行わなくてもよい。すなわち、誤り検出のみを行って、誤りのあるデータの再送要求を迅速に行ってもよい。また、上述の実施例において、受信側は、優先順位の判定を行う際に、各コードブロックの全ビットの軟値（尤度情報）について絶対値の平均値を求めたが、本発明はこれに限られるものではなく、コードブロックの所定の部分のみを、例えばランダムに取り出して、取り出した部分のみの絶対値の平均値を求めてもよい。また、誤り訂正符号がターボ符号の場合は、情報ビット（送受信したいデータ）に加えてパリティビットが付加されて符号化されるため、受信側は、コードブロックのうち情報ビットのみを取り出して絶対値の平均値を求めても良い。また、軟値の範囲が０を中心とするものでない場合（例えば、０～２０等）は、受信側は、軟値の範囲を、０を中心とするものにオフセットして、絶対値の平均値を計算すればよい。さらに、送信側でレートマッチングが行われている場合は、受信側は、コーディングレートと尤度情報とを組み合わせて優先順位を判定することもできる。
　また、通信品質が良好であり誤りが発生しにくく、優先順位の判定処理が必要ない場合や、逆に、通信品質が悪く誤りが高い確率で発生し、再送要求が必須である場合は、優先順位の判定を行わないようにする。すなわち、優先順位判定部１３２は、コードブロック分割部１３１で分割された順をコードブロックの優先順位とすることもできる。例えば、無線通信端末１００において、受信レベル測定部１１３は受信部１１２で受信した信号の受信レベルを測定する。そして、優先順位判定部１３２は、受信レベル測定部１１３で測定された受信レベルが所定範囲内にある場合、コードブロック分割部１３１で分割されたコードブロック毎の通信品質情報に基づき、複数のコードブロックの優先順位を判定する。また、受信レベルが所定範囲内にない場合、コードブロック分割部１３１で分割された順をコードブロックの優先順位とする。すなわち、受信レベルをＸとすると、Ａ＜Ｘ＜Ｂの所定範囲に受信レベルがある場合に優先順位の判定を行う。ここで、範囲値Ａ以下は、分割された全てのコードブロックが高い確率でエラーとなるような受信レベルが悪い通信環境であり、範囲値Ｂ以上は、高い確率で再送が実施されないような受信レベルが良い通信環境である。従って、範囲値Ａ以下及び範囲値Ｂ以上の何れの場合においても、優先順位の付与を行うことにより、処理負荷が高くなってしまうため、優先順位判定部１３２は優先順位の判定を行わないようにする。なお、範囲値Ａ、Ｂについては、再送に関する実験等で得られた値を用いるのが好ましい。
　また、ＨＡＲＱ方式を用いる本発明の第２の実施例の場合は、再送回数が多くなれば受信データの品質がそれだけ向上すると考えられるため、受信側は、再送回数が一定回数以上となった場合には優先順位の判定を行わないようにしてもよい。
　また、本発明による通信装置として、無線通信端末を例に説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、基地局に適用することも可能である。本発明を基地局に適用した場合、同一のユーザ（無線通信端末）からだけではなく、複数のユーザからデータを受信することになる。この場合に、ユーザ毎に上述の方法で優先順位を判定し、優先順位毎に誤り検出を行うことも有効である。
　１００　無線通信端末
　１１０　ＲＦ部
　１１２　受信部
　１１３　受信レベル測定部
　１１４　送信部
　１２０　復調部
　１３０、１３０Ａ　復号部
　１３１　コードブロック分割部
　１３２、１３２Ａ　優先順位判定部
　１３３　誤り訂正復号部
　１３４　コードブロック結合部
　１３５　記憶部
　１３６　ＣＲＣ検査部
　１３７　再送要求生成部
　１３８　レートデマッチング部
　１３９　パケット合成部
　１４０　データ処理部
　１５０　符号化部
　１６０　変調部
　１７０　制御部
　ＡＮＴ　アンテナ
　ＢＢ　ベースバンド部
　ＩＦ　インタフェース部
　ＭＩＣ　マイク
　ＳＰ　スピーカ
　ＤＩＳ　表示部
　ＢＵＦ　バッファ
　５０１　コードブロック分割部
　５０２　ＣＲＣ付加部
　５０３　誤り訂正符号化部
　５０４　インタリーブ部
　５０５　マッピング部
　６０９　デマッピング部
　６１０　デインタリーブ部
　６１１　誤り訂正復号部
　６１２　誤り検出部
　６１３　コードブロック接続部

Claims (4)

  1. 　受信データを誤り検出符号が付与された複数のコードブロックに分割する分割部と、
    　前記分割部で分割されたコードブロック毎の通信品質情報に基づき、前記複数のコードブロックの優先順位を判定する優先順位判定部と、
    　前記優先順位判定部により判定された優先順位に基づき、当該優先順位の高い順に、前記コードブロックの前記誤り検出符号を用いた誤り検出を行う検出部と、
    　前記検出部で誤りが検出された場合、当該検出部による誤り検出を停止して、前記受信データの再送を要求する再送要求部と、
    を備えることを特徴とする通信装置。
  2. 　請求項１に記載の通信装置において、
    　前記優先順位判定部は、
    前記コードブロックを構成するビット毎の尤度情報から求めた前記通信品質情報に基づき、前記複数のコードブロックの優先順位を判定する、
    ことを特徴とする通信装置。
  3. 　請求項１または２に記載の通信装置において、
    　受信した信号の受信レベルを測定する受信レベル測定部をさらに備え、
    　前記優先順位判定部は、
    前記受信レベルが所定範囲内にある場合、前記分割部で分割されたコードブロック毎の前記通信品質情報に基づき、前記複数のコードブロックの優先順位を判定し、前記受信レベルが前記所定範囲内にない場合、前記分割部で分割された順を前記コードブロックの優先順位とする、
    ことを特徴とする通信装置。
  4. 　受信データを誤り検出符号が付与された複数のコードブロックに分割するステップと、
    　前記分割するステップで分割されたコードブロック毎の通信品質情報に基づき、前記複数のコードブロックの優先順位を判定するステップと、
    　前記優先順位を判定するステップにより判定された優先順位に基づき、当該優先順位の高い順に、前記コードブロックの前記誤り検出符号を用いた誤り検出を行うステップと、
    　前記誤り検出を行うステップで誤りが検出された場合、当該誤り検出を停止して、前記受信データの再送を要求するステップと、
    を含むことを特徴とする通信方法。
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