JP2004112471A - 無線通信装置及び無線通信方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】マルチキャリア通信において、送信およびパケット合成時のダイバーシチゲインを同時に増加させスループット特性を向上させること。
【解決手段】マッピング制御器１０７は、送信するデータ単位でＮＡＣＫ信号を受け取った回数に基づいてデータをマッピングするサブキャリアを指示する。マッピング器１０８−１及びマッピング器１０８−２は、送信するデータをマッピング制御器１０７が指示するサブキャリアで位相と振幅の大きさをマッピングする。インタリーバ制御器１０９は、送信するデータ単位でＮＡＣＫ信号を受け取った回数に基づいてインタリーブパターンを指示する。インタリーブ部１１０−１は、インタリーバ制御器１０９の指示に従い、インタリーブパターンを変えてデータを並べ替える。そして、インタリーブ部１１０−１は、並べ替えたデータをＩＦＦＴ部１１１−１に出力する。
【選択図】 図１
【解決手段】マッピング制御器１０７は、送信するデータ単位でＮＡＣＫ信号を受け取った回数に基づいてデータをマッピングするサブキャリアを指示する。マッピング器１０８−１及びマッピング器１０８−２は、送信するデータをマッピング制御器１０７が指示するサブキャリアで位相と振幅の大きさをマッピングする。インタリーバ制御器１０９は、送信するデータ単位でＮＡＣＫ信号を受け取った回数に基づいてインタリーブパターンを指示する。インタリーブ部１１０−１は、インタリーバ制御器１０９の指示に従い、インタリーブパターンを変えてデータを並べ替える。そして、インタリーブ部１１０−１は、並べ替えたデータをＩＦＦＴ部１１１−１に出力する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信装置及び無線通信方法に関し、特にＯＦＤＭ通信に用いて好適な無線通信装置及び無線通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信において、誤り率特性を積極的に改善する技術としてダイバーシチ技術がある。ダイバーシチ技術は、同一情報を含む複数の受信信号を合成することにより誤り率特性の改善を行う技術である。
【０００３】
ダイバーシチ技術の一つとして、送信ダイバーシチがある。送信ダイバーシチでは、フェージング相関が低い２つのアンテナ（ブランチ）から同一の通信相手に対して信号を伝送することにより、受信側の装置を複雑な構成とすることなく、タイバーシチ効果により高品質な受信ができる。
【０００４】
複数の送信アンテナを使用する送信ダイバーシチシステム（例えば、ＳＴＴＤ−Ｓｐａｃｅ Ｔｉｍｅ Ｔｒａｎｓｍｉｔ Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）において、ブランチ間のフェージング相関が高いと、ダイバーシチゲインが減少し、その効果が十分に得られない。特に、移動機に関しては、その筐体の大きさを考慮すると、複数アンテナの間隔を十分に広げた配置が困難である可能性が高く、上記課題は顕著となる。また、受信側でパケット中の誤りを検出した場合に同一パケットを再送し既受信パケットと合成を行うＨ−ＡＲＱシステムにおいては、再送間隔が短い場合や最大ドップラー周波数が低い場合などは、時間方向のフェージング相関が高くなり、パケット合成時のダイバーシチゲインが十分に得られない。
【０００５】
従来の無線通信装置では、時間的に複数のバースト伝送する場合に、マルチキャリア変調方式を採用し、バースト毎にインタリーブ処理して低速フェージング伝送路環境および高い伝送速度環境において必要以上に時間間隔を離さずに時間間隔を離した時とほぼ同様な効果が得るものもある。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
しかしながら上記の例では、データが正しく受信されたか否かの区別なしにインタリーブパターンを変えるため、伝送路環境に適したインタリーブパターンで並べ替えたデータを送信した場合でも、次に送信するデータは、異なるインタリーブパターンで並べ替えられるため、インタリーブの効果が充分に得られない可能性がある。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−２６９９２９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の装置においては、ブランチ間の相関が高い、または再送間隔が短い場合や最大ドップラー周波数が低く、時間方向のフェージング相関が高い等の理由により、ダイバーシチゲインが減少して受信誤りが発生して充分なスループットが得られないという問題がある。
【０００９】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＯＦＤＭ等のマルチキャリア通信において、送信およびパケット合成時のダイバーシチゲインを同時に増加させスループット特性を向上できる無線通信装置及び無線通信方法提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の無線通信装置は、相異なる複数のアンテナからデータを送信する無線通信装置であって、データを再送する時に最初の送信でマッピングしたサブキャリアと異なるサブキャリアに前記データをマッピングして前記複数のアンテナから送信される信号間の相関を変えるマッピング手段と、前記マッピング手段においてサブキャリアにマッピングしたデータを前記複数のアンテナから送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
【００１１】
この構成によれば、複数のキャリアを用いて送信空間ダイバーシチを用いる通信において、受信側で受信したデータに誤りが発生した場合、送信側で送信するサブキャリアを変更してデータを再送することにより、最初の送信と再送時とでブランチ間の相関値を変化させて、この相関値の平均を下げることにより、送信空間ダイバーシチのゲインを増大させることができ、通信全体のスループットを向上させることができる。
【００１２】
本発明の無線通信装置は、送信するデータの複素共役をとり、複素共役の一方のデータのシンボルの順序を入れ替え、一方のシンボルに所定の演算を実行する送信ダイバーシチエンコード手段を具備し、前記送信手段は、複素共役なデータをそれぞれ相異なるアンテナから送信する構成を採る。
【００１３】
この構成によれば、時空間送信ダイバーシチを用いた通信においてダイバーシチのゲインを増大させることができ、通信全体のスループットを向上させることができる。
【００１４】
本発明の無線通信装置は、再送回数に対応した相異なるインタリーブパターンでデータを並べ替えるインタリーブ手段を具備し、送信手段は、並べ替えられたデータを送信する構成を採る。
【００１５】
この構成によれば、受信側で受信したデータに誤りが発生した場合、送信側で送信するデータを並べ替えるインタリーブパターンを変えることにより、再送時のフェージング相関を低くすることが可能となり、時間ダイバーシチ効果が高まるので、通信全体のスループットを向上させることができる。
【００１６】
本発明の無線通信装置は、前記インタリーブ手段は、正しくデータを伝送できた時のインタリーブパターンを次に送信するデータの並べ替えに用いる構成を採る。
【００１７】
この構成によれば、先にデータの伝送に成功したインタリーブパターンを次のデータを最初に送信する時に用いて並べ替えることにより、伝送路の状況に適したインタリーブパターンを用いてデータを伝送することができ、バースト誤りが発生する環境においても通信全体のスループットを向上させることができる。
【００１８】
本発明の無線通信装置は、無線信号を受信してベースバンド周波数の信号に変換する受信手段と、再送時に受信した信号を最初に受信した信号と異なるサブキャリアにデマッピングするデマッピング手段と、信号から取り出したデータの誤りを検出する誤り検出手段と、前記誤りの情報を無線信号で送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
【００１９】
この構成によれば、複数のキャリアを用いて送信空間ダイバーシチを用いる通信において、受信側で受信したデータに誤りが発生した場合、送信側で送信するサブキャリアを変更してデータを再送することにより、最初の送信と再送時とでブランチ間の相関値を変化させて、この相関値の平均を下げることにより、送信空間ダイバーシチのゲインを増大させることができ、通信全体のスループットを向上させることができる。
【００２０】
本発明の無線通信装置は、受信した信号を送信側においてシンボルを並べ替えられた順序から元の順序に戻す、あるいは受信した信号に対して所定の演算を実行してデータを取り出す送信ダイバーシチデコード手段を具備する構成を採る。
【００２１】
この構成によれば、時空間送信ダイバーシチを用いた通信においてダイバーシチのゲインを増大させることができ、通信全体のスループットを向上させることができる。
【００２２】
本発明の無線通信装置は、再送回数に対応した相異なるデインタリーブパターンで信号を並べ替えるデインタリーブ手段を具備する構成を採る。
【００２３】
この構成によれば、受信側で受信したデータに誤りが発生した場合、送信側で送信するデータを並べ替えるインタリーブパターンを変えることにより、再送時のフェージング相関を低くすることが可能となり、時間ダイバーシチ効果が高まるので、通信全体のスループットを向上させることができる。
【００２４】
本発明の無線通信装置は、前記デインタリーブ手段は、データの受信に成功した時のデインタリーブパターンを次に受信する信号の並べ替えに用いる構成を採る。
【００２５】
この構成によれば、先にデータの伝送に成功したデインタリーブパターンを次のデータを最初に送信する時に用いて並べ替えることにより、伝送路の状況に適したデインタリーブパターンを用いてデータを伝送することができ、バースト誤りが発生する環境においても通信全体のスループットを向上させることができる。
【００２６】
本発明の基地局装置は、上記無線通信装置を具備する構成を採る。本発明の通信端末装置は、上記無線通信装置を具備する構成を採る。
【００２７】
この構成によれば、複数のキャリアを用いて送信空間ダイバーシチを用いる通信において、受信側で受信したデータに誤りが発生した場合、送信側で送信するサブキャリアを変更してデータを再送することにより、最初の送信と再送時とでブランチ間の相関値を変化させて、この相関値の平均を下げることにより、送信空間ダイバーシチのゲインを増大させることができ、通信全体のスループットを向上させることができる。
【００２８】
本発明の無線通信方法は、送信側において、データを再送する時に最初の送信でマッピングしたサブキャリアと異なるサブキャリアに前記データをマッピングし、前記データを相異なる複数のアンテナから送信し、受信側において、再送時に受信したデータを最初に受信したデータと異なるサブキャリアにデマッピングするようにした。
【００２９】
この方法によれば、複数のキャリアを用いて送信空間ダイバーシチを用いる通信において、受信側で受信したデータに誤りが発生した場合、送信側で送信するサブキャリアを変更してデータを再送することにより、最初の送信と再送時とでブランチ間の相関値を変化させて、この相関値の平均を下げることにより、送信空間ダイバーシチのゲインを増大させることができ、通信全体のスループットを向上させることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明者は、受信したデータに誤りが発生した場合に、同じサブキャリアで送信を行っても、送信ダイバーシチ効果を高めることができないことに対して、サブキャリア毎に送信ダイバーシチでの相関が異なる点に着目し、発明をするに至った。
【００３１】
すなわち、本発明の骨子は、送信ダイバーシチを適用したマルチキャリア通信において、受信したデータに誤りが発生した場合にデータを伝送するサブキャリアを変更して再送することにより、ブランチ間の相関を低減する機会を増やしてダイバーシチゲインを増加させ、スループットを向上させることである。
【００３２】
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。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。図１の無線通信装置１００は、無線受信部１０１と、カウンタ１０２と、符号化器１０３と、記憶部１０４と、変調器１０５と、送信ダイバーシチエンコーダ１０６−１と、送信ダイバーシチエンコーダ１０６−２と、マッピング制御器１０７と、マッピング器１０８−１と、マッピング器１０８−２と、インタリーバ制御器１０９と、インタリーブ部１１０−１と、インタリーブ部１１０−２と、ＩＦＦＴ部１１１−１と、ＩＦＦＴ部１１１−２と、無線送信部１１２−１と、無線送信部１１２−２とから主に構成される。
【００３３】
図１において、無線受信部１０１は、受信した無線信号をベースバンド周波数に変換して復調し、ＡＣＫ信号またはＮＡＣＫ信号を取り出してカウンタ１０２に出力する。ここで、ＡＣＫ信号は、送信した信号が正しく受信されたことを示す信号であり、ＮＡＣＫ信号は、送信した信号が正しく受信できなかったことを示す信号である。カウンタ１０２は、送信するデータ単位でＮＡＣＫ信号を受け取った回数を計り、この回数を記憶部１０４とマッピング制御器１０７とインタリーバ制御器１０９に出力する。
【００３４】
符号化器１０３は、送信するデータを誤り訂正符号化して記憶部１０４に出力する。記憶部１０４は、符号化されたデータを記憶する。そして、カウンタ１０２から初回送信を示すカウンタ値（例えば“１”など）を受け取った場合、記憶部１０４は、次に符号化されたデータを変調器１０５に出力する。また、カウンタ１０２から再送を示すカウンタ値（例えば“１”以外）を受け取った場合、記憶部１０４は、先に記憶したデータを再び変調器１０５に出力する。
【００３５】
変調器１０５は、データを変調して送信ダイバーシチエンコーダ１０６−１と送信ダイバーシチエンコーダ１０６−２に出力する。送信ダイバーシチエンコーダ１０６−１は、入力されたデータ系列をそのままマッピング器１０８−１に出力する。送信ダイバーシチエンコーダ１０６−２は、データの複素共役をとり、隣り合う２つのシンボルの順序を並べ替え、一方のシンボルに×（−１）の演算を施して、マッピング器１０８−２に出力する。
【００３６】
マッピング制御器１０７は、送信するデータ単位でＮＡＣＫ信号を受け取った回数に基づいてデータをマッピングするサブキャリアを決定してマッピング器１０８−１及びマッピング器１０８−２に指示する。マッピング制御器１０７が指示するサブキャリアは、ＮＡＣＫ信号を受け取った回数により異なる。
【００３７】
マッピング器１０８−１は、送信するデータをマッピング制御器１０７が指示するサブキャリアで位相と振幅の大きさをマッピングしてインタリーブ部１１０−１に出力する。同様に、マッピング器１０８−２は、送信するデータをマッピング制御器１０７が指示するサブキャリアで位相と振幅の大きさをマッピングしてインタリーブ部１１０−２に出力する。
【００３８】
インタリーバ制御器１０９は、送信するデータ単位でＮＡＣＫ信号を受け取った回数に基づいてインタリーブパターンをインタリーブ部１１０−１及びインタリーブ部１１０−２に指示する。インタリーバ制御器１０９が指示するインタリーブパターンは、ＮＡＣＫ信号を受け取った回数により異なる。
【００３９】
インタリーブ部１１０−１は、選択回路１２１と、インタリーバ１２２−１〜１２２−ｎとから構成され、インタリーバ制御器１０９の指示に従い、インタリーブパターンを変えてデータを並べ替える。そして、インタリーブ部１１０−１は、並べ替えたデータをＩＦＦＴ部１１１−１に出力する。
【００４０】
選択回路１２１は、インタリーバ１２２−１〜１２２−ｎのうち、インタリーバ制御器１０９の指示に対応するインタリーブパターンで並べ替えるインタリーバにデータを出力する。インタリーバ１２２−１〜１２２−ｎは、それぞれ相異なるインタリーブパターンでデータの順序を並べ替え、並べ替えたデータをＩＦＦＴ部１１１−１に出力する。
【００４１】
例えば、最初の送信の時、選択回路１２１は、データをインタリーバ１２２−１に出力し、１回目の再送時、選択回路１２１は、データをインタリーバ１２２−２に出力し、２回目の再送時、選択回路１２１は、データをインタリーバ１２２−３に出力する。そして、データの伝送に成功し、次のデータを送信する場合、再び選択回路１２１は、データをインタリーバ１２２−１に出力する。
【００４２】
同様に、インタリーブ部１１０−２は、インタリーバ制御器１０９の指示に従い、インタリーブパターンを変えてデータを並べ替える。そして、インタリーブ部１１０−２は、並べ替えたデータをＩＦＦＴ部１１１−２に出力する。
【００４３】
ＩＦＦＴ部１１１−１は、インタリーブ部１１０−１において並べ替えられたデータを直交変換で周波数領域のデータを時間領域の信号に変換して無線送信部１１２−１に出力する。ＩＦＦＴ部１１１−２は、インタリーブ部１１０−２において並べ替えられたデータを直交変換で周波数領域のデータを時間領域の信号に変換して無線送信部１１２−２に出力する。例えば、ＩＦＦＴ部１１１−１及びＩＦＦＴ部１１１−２は、データを高速フーリエ逆変換する。
【００４４】
無線送信部１１２−１は、ＩＦＦＴ部１１１−１から出力された信号を無線周波数に変換して送信する。同様に、無線送信部１１２−２は、ＩＦＦＴ部１１１−２から出力された信号を無線周波数に変換して送信する。
【００４５】
次に、本実施の形態に係る無線通信装置におけるキャリア変更の動作について説明する。図２〜７は、シンボル配置の一例を示す図である。図２〜７において、縦軸はサブキャリアの周波数を示し、横軸は時刻を示す。
【００４６】
図２、図３、及び図４は、それそれ無線送信部１１２−１から送信されるシンボル配置の図である。図５、図６、及び図７は、それそれ無線送信部１１２−２から送信されるシンボル配置の図である。ここでは、無線送信部１１２−１から信号を送信するブランチをブランチ＃１とし、無線送信部１１２−２から信号を送信するブランチをブランチ＃２とする。
【００４７】
また、図２及び図５は、最初にデータを送信する場合のシンボル配置の図である。図３及び図６は、同じデータを再送する場合のシンボル配置の図である。そして図４及び図７は、二回目の再送する場合のシンボル配置の図である。
【００４８】
最初にデータを送る場合、図２に示すように、無線通信装置１００は、無線送信部１１２−１から周波数ｆ６のサブキャリアでシンボルＳ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の順に送信し、周波数ｆ３のサブキャリアでシンボルＳ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７の順に送信する。
【００４９】
また、図５に示すように、無線通信装置１００は、無線送信部１１２−２から周波数ｆ６のサブキャリアでシンボル−Ｓ１＊、Ｓ０＊、−Ｓ３＊、Ｓ２＊の順に送信し、周波数ｆ３のサブキャリアでシンボル−Ｓ５＊、Ｓ４＊、−Ｓ７＊、Ｓ６＊の順に送信する。これらのシンボル−Ｓ１＊、Ｓ０＊、−Ｓ３＊、Ｓ２＊、−Ｓ５＊、Ｓ４＊、−Ｓ７＊、Ｓ６＊は、それぞれシンボルＳ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７の複素共役をとったものであり、“−”記号が付加されているシンボルは更に×（−１）の演算を施したものである。
【００５０】
ここで、二つのブランチ＃１と＃２は、送信するサブキャリアにより相関が高い場合と低い場合がある。そして、ブランチ間の相関が高い場合には、送信ダイバーシチ効果が充分に得られない。
【００５１】
例えば、周波数ｆ３とｆ６とのブランチ間の相関が高い場合に周波数ｆ３とｆ６でデータを送信して誤りが発生したとき、再び、周波数ｆ３とｆ６でデータを送信しても、送信ダイバーシチ効果が充分に得られず、再び誤りが発生する可能性が高い。
【００５２】
そこで、本実施の形態の無線通信装置１００は、受信側で誤りが発生した場合に、最初のデータ送信時と異なるサブキャリアを用いてデータを再送する。無線通信装置１００は、図３及び図６に示すように、ｆ３のサブキャリアで送信したデータを再送時にｆ５で送信し、ｆ６のサブキャリアで送信したデータを再送時にｆ２で送信する。
【００５３】
具体的には、無線通信装置１００は、無線送信部１１２−１から周波数ｆ２のサブキャリアでシンボルＳ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の順に送信し、周波数ｆ５のサブキャリアでシンボルＳ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７の順に送信する。また、無線送信部１１２−２から周波数ｆ２のサブキャリアでシンボル−Ｓ１＊、Ｓ０＊、−Ｓ３＊、Ｓ２＊の順に送信し、周波数ｆ５のサブキャリアでシンボル−Ｓ５＊、Ｓ４＊、−Ｓ７＊、Ｓ６＊の順に送信する。
【００５４】
また、データを再送しても、受信したデータに誤りが発生した場合、本実施の形態の無線通信装置１００は、再送時に使用したサブキャリアと異なる周波数でデータをさらに再送する。例えば、図４及び図７に示すようにｆ２のサブキャリアで送信したデータを再送時にｆ４で送信し、ｆ５のサブキャリアで送信したデータを再送時にｆ２で送信する。
【００５５】
次に、受信側について説明する。図８は、本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。図８の無線通信装置２００は、無線受信部２０１と、ＦＦＴ部２０２と、デインタリーブ部２０３と、デマッピング器２０４と、送信ダイバーシチデコーダ２０５と、合成回路２０６と、復調器２０７と、復号化器２０８と、誤り検出器２０９と、カウンタ２１０と、デインタリーバ制御器２１１と、デマッピング制御器２１２と、無線送信部２１３とから主に構成される。
【００５６】
無線受信部２０１は、無線信号を受信してベースバンド周波数に変換し、得られたベースバンド信号をＦＦＴ部２０２に出力する。ＦＦＴ部２０２は、ベースバンド信号を直交変換で時間領域の信号から周波数領域のデータに変換してデインタリーブ部２０３に出力する。
【００５７】
デインタリーブ部２０３は、選択回路２３１と、デインタリーバ２３２−１〜２３２−ｎとから構成され、デインタリーバ制御器２１１の指示に従ってデインタリーブパターンを変えてデータを並べ替え、無線通信装置１００が送信するデータの元の順序に戻す。そして、デインタリーブ部２０３は、並べ替えたデータをデマッピング器２０４に出力する。選択回路２３１は、データをＮＡＣＫ回数に応じてデインタリーバ２３２−１〜２３２−ｎのいずれかに出力する。デインタリーバ２３２−１〜２３２−ｎは、それぞれ相異なるインタリーブパターンでデータの順序を並べ替える。
【００５８】
デマッピング器２０４は、並べ替えられたデータをデマッピングして送信ダイバーシチデコーダ２０５に出力する。送信ダイバーシチデコーダ２０５は、デマッピングされたデータをデコードして合成回路２０６に出力する。
【００５９】
合成回路２０６は、データを記憶し、データが再送された場合に、前回受信までのデータ合成結果と今回受信したデータとを合成して復調器２０７に出力する。具体的には、合成回路２０６は、合成器２４１と、記憶部２４２から構成される。合成器２４１は、送信ダイバーシチデコーダ２０５から出力されたデータと記憶部２４２に記憶されたデータを合成して記憶部２４２と復調器２０７に出力する。記憶部２４２は、合成器２４１から出力されるシンボルを記憶する。また、記憶部２４２は、誤り検出器２０９からＡＣＫ信号を受け取った場合、記憶内容をリセットする。
【００６０】
復調器２０７は、データを復調して復号化器２０８に出力する。復号化器２０８は、データを復号化して誤り検出器２０９に出力する。誤り検出器２０９は、データに誤りがあるかないか判定する。そして、誤り検出器２０９は、データに誤りがある場合、合成回路２０６、カウンタ２１０、及び無線送信部２１３にＮＡＣＫ信号を送信し、データに誤りが無い場合はＡＣＫを送信する。
【００６１】
カウンタ２１０は、受信するデータ毎にＮＡＣＫ信号を受け取った回数を計り、この回数をデインタリーバ制御器２１１とデマッピング制御器２１２に出力する。
【００６２】
デインタリーバ制御器２１１は、受信するデータ単位でＮＡＣＫ信号を受け取った回数、すなわちデータに誤りが発生した回数に基づいてデインタリーブパターンをデインタリーブ部２０３に指示する。デインタリーバ制御器２１１が指示するデインタリーブパターンは、ＮＡＣＫ信号を受け取った回数により異なり、インタリーバ制御器１０９でインタリーブしたデータをデインタリーブするパターンである。
【００６３】
デマッピング制御器２１２は、送信するデータ単位でＮＡＣＫ信号を受け取った回数に基づいてデータをデマッピングするサブキャリアを決定してデマッピング器２０４に指示する。デマッピング制御器２１２が指示するサブキャリアは、ＮＡＣＫ信号を受け取った回数により異なり、マッピング制御器１０７が指示するマッピングのパターンに対応する。無線送信部２１３は、ＡＣＫ信号またはＮＡＣＫ信号を変調して無線周波数に変換し、送信する。
【００６４】
このように、本実施の形態の無線通信装置によれば、複数のキャリアを用いて送信空間ダイバーシチを用いる通信において、受信側で受信したデータに誤りが発生した場合、送信側で送信するサブキャリアを変更してデータを再送することにより、再送毎にブランチ間の相関値を変化させて、この相関値の平均を下げることにより、送信空間ダイバーシチのゲインを増大させることができ、通信全体のスループットを向上させることができる。
【００６５】
また、本実施の形態の無線通信装置によれば、受信側で受信したデータに誤りが発生した場合、送信側で送信するデータを並べ替えるインタリーブパターンを変えることにより、再送時の時間的なフェージング相関値を下げることが可能となり、ダイバーシチ効果が高まるので、通信全体のスループットを向上させることができる。
【００６６】
なお、上記説明では、データを最初に送信する時に並べ替えるインタリーブパターンを固定しているが、先にデータの伝送に成功したインタリーブパターンを次のデータを最初に送信する時に用いて並べ替えてもよい。例えば、２回目の再送で正しいデータが伝送できた場合、２回目の再送で用いたインタリーブパターンで次に送信するデータを並べ替えて最初の送信を行う。
【００６７】
このように、本実施の形態の無線通信装置によれば、先にデータの伝送に成功したインタリーブパターンを次のデータを最初に送信する時に用いて並べ替えることにより、伝送路の状況に適したインタリーブパターンを用いてデータを伝送することができ、バースト誤りが発生する環境においても通信全体のスループットを向上させることができる。
【００６８】
なお、上記説明では、データを直交変換で周波数領域のデータを時間領域の信号に変換する処理において、高速フーリエ変換を用いているが、直交変換であれば他の変換でもよい。例えば、離散コサイン変換、離散フーリエ変換等を用いても良い。
【００６９】
また、送信ダイバーシチのブランチの数は、２つに限定されず複数であれば良い。
【００７０】
また、無線通信装置２００において、カウンタ２１０を設けて送信回数をカウントする構成としたが、当該送信データの送信回数を無線通信装置１００より無線通信装置２００に通知する構成でも良い。
【００７１】
また、再送を行わないシステムや再送を必要としないほど伝搬環境が良好な状況においては、固定のインタリーバを用いても本発明のマッピングによりブランチ間の相関を低くして、送信ダイバーシチ効果を得ることができる。
【００７２】
また、無線通信装置２００において、合成回路２０６において、再送時のパケット合成を行った後、復調器２０７で復調を行う構成としたが、復調器２０７で復調した後、復調出力を合成回路２０６で合成する構成でも良い。
【００７３】
また、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、無線通信装置として行う場合について説明しているが、これに限られるものではなく、この無線通信方法をソフトウェアとして行うことも可能である。
【００７４】
例えば、上記無線通信方法を実行するプログラムを予めＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）に格納しておき、そのプログラムをＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｕｎｉｔ）によって動作させるようにしても良い。
【００７５】
また、上記無線通信方法を実行するプログラムをコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納し、記憶媒体に格納されたプログラムをコンピュータのＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）に記録して、コンピュータをそのプログラムにしたがって動作させるようにしても良い。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の無線通信装置及び無線通信方法によれば、送信ダイバーシチシステムを適用したマルチキャリア通信において、受信したデータに誤りが発生した場合にデータを伝送するサブキャリアを変更して再送することにより、ブランチ間の相関を低減する機会を増やして送信およびパケット合成時のダイバーシチゲインを同時に増加させスループット特性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図
【図２】シンボル配置の一例を示す図
【図３】シンボル配置の一例を示す図
【図４】シンボル配置の一例を示す図
【図５】シンボル配置の一例を示す図
【図６】シンボル配置の一例を示す図
【図７】シンボル配置の一例を示す図
【図８】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１０１、２０１ 無線受信部
１０２、２１０ カウンタ
１０３ 符号化器
１０４、２４２ 記憶部
１０６−１、１０６−２ 送信ダイバーシチエンコーダ
１０７ マッピング制御器
１０８−１、１０８−２ マッピング器
１０９ インタリーバ制御器
１１０−１、１１０−２ インタリーブ部
１１１−１、１１１−２ ＩＦＦＴ部
１１２、２１３ 無線送信部
１２１、２３１ 選択回路
１２２−１〜１２２−ｎ インタリーバ
２０２ ＦＦＴ部
２０３ デインタリーブ部
２０４ デマッピング器
２０５ 送信ダイバーシチデコーダ
２０６ 合成回路
２０９ 誤り検出器
２１１ デインタリーバ制御器
２１２ デマッピング制御器
２３２−１〜２３２−ｎ デインタリーバ
２４１ 合成器
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信装置及び無線通信方法に関し、特にＯＦＤＭ通信に用いて好適な無線通信装置及び無線通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信において、誤り率特性を積極的に改善する技術としてダイバーシチ技術がある。ダイバーシチ技術は、同一情報を含む複数の受信信号を合成することにより誤り率特性の改善を行う技術である。
【０００３】
ダイバーシチ技術の一つとして、送信ダイバーシチがある。送信ダイバーシチでは、フェージング相関が低い２つのアンテナ（ブランチ）から同一の通信相手に対して信号を伝送することにより、受信側の装置を複雑な構成とすることなく、タイバーシチ効果により高品質な受信ができる。
【０００４】
複数の送信アンテナを使用する送信ダイバーシチシステム（例えば、ＳＴＴＤ−Ｓｐａｃｅ Ｔｉｍｅ Ｔｒａｎｓｍｉｔ Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）において、ブランチ間のフェージング相関が高いと、ダイバーシチゲインが減少し、その効果が十分に得られない。特に、移動機に関しては、その筐体の大きさを考慮すると、複数アンテナの間隔を十分に広げた配置が困難である可能性が高く、上記課題は顕著となる。また、受信側でパケット中の誤りを検出した場合に同一パケットを再送し既受信パケットと合成を行うＨ−ＡＲＱシステムにおいては、再送間隔が短い場合や最大ドップラー周波数が低い場合などは、時間方向のフェージング相関が高くなり、パケット合成時のダイバーシチゲインが十分に得られない。
【０００５】
従来の無線通信装置では、時間的に複数のバースト伝送する場合に、マルチキャリア変調方式を採用し、バースト毎にインタリーブ処理して低速フェージング伝送路環境および高い伝送速度環境において必要以上に時間間隔を離さずに時間間隔を離した時とほぼ同様な効果が得るものもある。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
しかしながら上記の例では、データが正しく受信されたか否かの区別なしにインタリーブパターンを変えるため、伝送路環境に適したインタリーブパターンで並べ替えたデータを送信した場合でも、次に送信するデータは、異なるインタリーブパターンで並べ替えられるため、インタリーブの効果が充分に得られない可能性がある。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−２６９９２９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の装置においては、ブランチ間の相関が高い、または再送間隔が短い場合や最大ドップラー周波数が低く、時間方向のフェージング相関が高い等の理由により、ダイバーシチゲインが減少して受信誤りが発生して充分なスループットが得られないという問題がある。
【０００９】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＯＦＤＭ等のマルチキャリア通信において、送信およびパケット合成時のダイバーシチゲインを同時に増加させスループット特性を向上できる無線通信装置及び無線通信方法提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の無線通信装置は、相異なる複数のアンテナからデータを送信する無線通信装置であって、データを再送する時に最初の送信でマッピングしたサブキャリアと異なるサブキャリアに前記データをマッピングして前記複数のアンテナから送信される信号間の相関を変えるマッピング手段と、前記マッピング手段においてサブキャリアにマッピングしたデータを前記複数のアンテナから送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
【００１１】
この構成によれば、複数のキャリアを用いて送信空間ダイバーシチを用いる通信において、受信側で受信したデータに誤りが発生した場合、送信側で送信するサブキャリアを変更してデータを再送することにより、最初の送信と再送時とでブランチ間の相関値を変化させて、この相関値の平均を下げることにより、送信空間ダイバーシチのゲインを増大させることができ、通信全体のスループットを向上させることができる。
【００１２】
本発明の無線通信装置は、送信するデータの複素共役をとり、複素共役の一方のデータのシンボルの順序を入れ替え、一方のシンボルに所定の演算を実行する送信ダイバーシチエンコード手段を具備し、前記送信手段は、複素共役なデータをそれぞれ相異なるアンテナから送信する構成を採る。
【００１３】
この構成によれば、時空間送信ダイバーシチを用いた通信においてダイバーシチのゲインを増大させることができ、通信全体のスループットを向上させることができる。
【００１４】
本発明の無線通信装置は、再送回数に対応した相異なるインタリーブパターンでデータを並べ替えるインタリーブ手段を具備し、送信手段は、並べ替えられたデータを送信する構成を採る。
【００１５】
この構成によれば、受信側で受信したデータに誤りが発生した場合、送信側で送信するデータを並べ替えるインタリーブパターンを変えることにより、再送時のフェージング相関を低くすることが可能となり、時間ダイバーシチ効果が高まるので、通信全体のスループットを向上させることができる。
【００１６】
本発明の無線通信装置は、前記インタリーブ手段は、正しくデータを伝送できた時のインタリーブパターンを次に送信するデータの並べ替えに用いる構成を採る。
【００１７】
この構成によれば、先にデータの伝送に成功したインタリーブパターンを次のデータを最初に送信する時に用いて並べ替えることにより、伝送路の状況に適したインタリーブパターンを用いてデータを伝送することができ、バースト誤りが発生する環境においても通信全体のスループットを向上させることができる。
【００１８】
本発明の無線通信装置は、無線信号を受信してベースバンド周波数の信号に変換する受信手段と、再送時に受信した信号を最初に受信した信号と異なるサブキャリアにデマッピングするデマッピング手段と、信号から取り出したデータの誤りを検出する誤り検出手段と、前記誤りの情報を無線信号で送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
【００１９】
この構成によれば、複数のキャリアを用いて送信空間ダイバーシチを用いる通信において、受信側で受信したデータに誤りが発生した場合、送信側で送信するサブキャリアを変更してデータを再送することにより、最初の送信と再送時とでブランチ間の相関値を変化させて、この相関値の平均を下げることにより、送信空間ダイバーシチのゲインを増大させることができ、通信全体のスループットを向上させることができる。
【００２０】
本発明の無線通信装置は、受信した信号を送信側においてシンボルを並べ替えられた順序から元の順序に戻す、あるいは受信した信号に対して所定の演算を実行してデータを取り出す送信ダイバーシチデコード手段を具備する構成を採る。
【００２１】
この構成によれば、時空間送信ダイバーシチを用いた通信においてダイバーシチのゲインを増大させることができ、通信全体のスループットを向上させることができる。
【００２２】
本発明の無線通信装置は、再送回数に対応した相異なるデインタリーブパターンで信号を並べ替えるデインタリーブ手段を具備する構成を採る。
【００２３】
この構成によれば、受信側で受信したデータに誤りが発生した場合、送信側で送信するデータを並べ替えるインタリーブパターンを変えることにより、再送時のフェージング相関を低くすることが可能となり、時間ダイバーシチ効果が高まるので、通信全体のスループットを向上させることができる。
【００２４】
本発明の無線通信装置は、前記デインタリーブ手段は、データの受信に成功した時のデインタリーブパターンを次に受信する信号の並べ替えに用いる構成を採る。
【００２５】
この構成によれば、先にデータの伝送に成功したデインタリーブパターンを次のデータを最初に送信する時に用いて並べ替えることにより、伝送路の状況に適したデインタリーブパターンを用いてデータを伝送することができ、バースト誤りが発生する環境においても通信全体のスループットを向上させることができる。
【００２６】
本発明の基地局装置は、上記無線通信装置を具備する構成を採る。本発明の通信端末装置は、上記無線通信装置を具備する構成を採る。
【００２７】
この構成によれば、複数のキャリアを用いて送信空間ダイバーシチを用いる通信において、受信側で受信したデータに誤りが発生した場合、送信側で送信するサブキャリアを変更してデータを再送することにより、最初の送信と再送時とでブランチ間の相関値を変化させて、この相関値の平均を下げることにより、送信空間ダイバーシチのゲインを増大させることができ、通信全体のスループットを向上させることができる。
【００２８】
本発明の無線通信方法は、送信側において、データを再送する時に最初の送信でマッピングしたサブキャリアと異なるサブキャリアに前記データをマッピングし、前記データを相異なる複数のアンテナから送信し、受信側において、再送時に受信したデータを最初に受信したデータと異なるサブキャリアにデマッピングするようにした。
【００２９】
この方法によれば、複数のキャリアを用いて送信空間ダイバーシチを用いる通信において、受信側で受信したデータに誤りが発生した場合、送信側で送信するサブキャリアを変更してデータを再送することにより、最初の送信と再送時とでブランチ間の相関値を変化させて、この相関値の平均を下げることにより、送信空間ダイバーシチのゲインを増大させることができ、通信全体のスループットを向上させることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明者は、受信したデータに誤りが発生した場合に、同じサブキャリアで送信を行っても、送信ダイバーシチ効果を高めることができないことに対して、サブキャリア毎に送信ダイバーシチでの相関が異なる点に着目し、発明をするに至った。
【００３１】
すなわち、本発明の骨子は、送信ダイバーシチを適用したマルチキャリア通信において、受信したデータに誤りが発生した場合にデータを伝送するサブキャリアを変更して再送することにより、ブランチ間の相関を低減する機会を増やしてダイバーシチゲインを増加させ、スループットを向上させることである。
【００３２】
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。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。図１の無線通信装置１００は、無線受信部１０１と、カウンタ１０２と、符号化器１０３と、記憶部１０４と、変調器１０５と、送信ダイバーシチエンコーダ１０６−１と、送信ダイバーシチエンコーダ１０６−２と、マッピング制御器１０７と、マッピング器１０８−１と、マッピング器１０８−２と、インタリーバ制御器１０９と、インタリーブ部１１０−１と、インタリーブ部１１０−２と、ＩＦＦＴ部１１１−１と、ＩＦＦＴ部１１１−２と、無線送信部１１２−１と、無線送信部１１２−２とから主に構成される。
【００３３】
図１において、無線受信部１０１は、受信した無線信号をベースバンド周波数に変換して復調し、ＡＣＫ信号またはＮＡＣＫ信号を取り出してカウンタ１０２に出力する。ここで、ＡＣＫ信号は、送信した信号が正しく受信されたことを示す信号であり、ＮＡＣＫ信号は、送信した信号が正しく受信できなかったことを示す信号である。カウンタ１０２は、送信するデータ単位でＮＡＣＫ信号を受け取った回数を計り、この回数を記憶部１０４とマッピング制御器１０７とインタリーバ制御器１０９に出力する。
【００３４】
符号化器１０３は、送信するデータを誤り訂正符号化して記憶部１０４に出力する。記憶部１０４は、符号化されたデータを記憶する。そして、カウンタ１０２から初回送信を示すカウンタ値（例えば“１”など）を受け取った場合、記憶部１０４は、次に符号化されたデータを変調器１０５に出力する。また、カウンタ１０２から再送を示すカウンタ値（例えば“１”以外）を受け取った場合、記憶部１０４は、先に記憶したデータを再び変調器１０５に出力する。
【００３５】
変調器１０５は、データを変調して送信ダイバーシチエンコーダ１０６−１と送信ダイバーシチエンコーダ１０６−２に出力する。送信ダイバーシチエンコーダ１０６−１は、入力されたデータ系列をそのままマッピング器１０８−１に出力する。送信ダイバーシチエンコーダ１０６−２は、データの複素共役をとり、隣り合う２つのシンボルの順序を並べ替え、一方のシンボルに×（−１）の演算を施して、マッピング器１０８−２に出力する。
【００３６】
マッピング制御器１０７は、送信するデータ単位でＮＡＣＫ信号を受け取った回数に基づいてデータをマッピングするサブキャリアを決定してマッピング器１０８−１及びマッピング器１０８−２に指示する。マッピング制御器１０７が指示するサブキャリアは、ＮＡＣＫ信号を受け取った回数により異なる。
【００３７】
マッピング器１０８−１は、送信するデータをマッピング制御器１０７が指示するサブキャリアで位相と振幅の大きさをマッピングしてインタリーブ部１１０−１に出力する。同様に、マッピング器１０８−２は、送信するデータをマッピング制御器１０７が指示するサブキャリアで位相と振幅の大きさをマッピングしてインタリーブ部１１０−２に出力する。
【００３８】
インタリーバ制御器１０９は、送信するデータ単位でＮＡＣＫ信号を受け取った回数に基づいてインタリーブパターンをインタリーブ部１１０−１及びインタリーブ部１１０−２に指示する。インタリーバ制御器１０９が指示するインタリーブパターンは、ＮＡＣＫ信号を受け取った回数により異なる。
【００３９】
インタリーブ部１１０−１は、選択回路１２１と、インタリーバ１２２−１〜１２２−ｎとから構成され、インタリーバ制御器１０９の指示に従い、インタリーブパターンを変えてデータを並べ替える。そして、インタリーブ部１１０−１は、並べ替えたデータをＩＦＦＴ部１１１−１に出力する。
【００４０】
選択回路１２１は、インタリーバ１２２−１〜１２２−ｎのうち、インタリーバ制御器１０９の指示に対応するインタリーブパターンで並べ替えるインタリーバにデータを出力する。インタリーバ１２２−１〜１２２−ｎは、それぞれ相異なるインタリーブパターンでデータの順序を並べ替え、並べ替えたデータをＩＦＦＴ部１１１−１に出力する。
【００４１】
例えば、最初の送信の時、選択回路１２１は、データをインタリーバ１２２−１に出力し、１回目の再送時、選択回路１２１は、データをインタリーバ１２２−２に出力し、２回目の再送時、選択回路１２１は、データをインタリーバ１２２−３に出力する。そして、データの伝送に成功し、次のデータを送信する場合、再び選択回路１２１は、データをインタリーバ１２２−１に出力する。
【００４２】
同様に、インタリーブ部１１０−２は、インタリーバ制御器１０９の指示に従い、インタリーブパターンを変えてデータを並べ替える。そして、インタリーブ部１１０−２は、並べ替えたデータをＩＦＦＴ部１１１−２に出力する。
【００４３】
ＩＦＦＴ部１１１−１は、インタリーブ部１１０−１において並べ替えられたデータを直交変換で周波数領域のデータを時間領域の信号に変換して無線送信部１１２−１に出力する。ＩＦＦＴ部１１１−２は、インタリーブ部１１０−２において並べ替えられたデータを直交変換で周波数領域のデータを時間領域の信号に変換して無線送信部１１２−２に出力する。例えば、ＩＦＦＴ部１１１−１及びＩＦＦＴ部１１１−２は、データを高速フーリエ逆変換する。
【００４４】
無線送信部１１２−１は、ＩＦＦＴ部１１１−１から出力された信号を無線周波数に変換して送信する。同様に、無線送信部１１２−２は、ＩＦＦＴ部１１１−２から出力された信号を無線周波数に変換して送信する。
【００４５】
次に、本実施の形態に係る無線通信装置におけるキャリア変更の動作について説明する。図２〜７は、シンボル配置の一例を示す図である。図２〜７において、縦軸はサブキャリアの周波数を示し、横軸は時刻を示す。
【００４６】
図２、図３、及び図４は、それそれ無線送信部１１２−１から送信されるシンボル配置の図である。図５、図６、及び図７は、それそれ無線送信部１１２−２から送信されるシンボル配置の図である。ここでは、無線送信部１１２−１から信号を送信するブランチをブランチ＃１とし、無線送信部１１２−２から信号を送信するブランチをブランチ＃２とする。
【００４７】
また、図２及び図５は、最初にデータを送信する場合のシンボル配置の図である。図３及び図６は、同じデータを再送する場合のシンボル配置の図である。そして図４及び図７は、二回目の再送する場合のシンボル配置の図である。
【００４８】
最初にデータを送る場合、図２に示すように、無線通信装置１００は、無線送信部１１２−１から周波数ｆ６のサブキャリアでシンボルＳ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の順に送信し、周波数ｆ３のサブキャリアでシンボルＳ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７の順に送信する。
【００４９】
また、図５に示すように、無線通信装置１００は、無線送信部１１２−２から周波数ｆ６のサブキャリアでシンボル−Ｓ１＊、Ｓ０＊、−Ｓ３＊、Ｓ２＊の順に送信し、周波数ｆ３のサブキャリアでシンボル−Ｓ５＊、Ｓ４＊、−Ｓ７＊、Ｓ６＊の順に送信する。これらのシンボル−Ｓ１＊、Ｓ０＊、−Ｓ３＊、Ｓ２＊、−Ｓ５＊、Ｓ４＊、−Ｓ７＊、Ｓ６＊は、それぞれシンボルＳ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７の複素共役をとったものであり、“−”記号が付加されているシンボルは更に×（−１）の演算を施したものである。
【００５０】
ここで、二つのブランチ＃１と＃２は、送信するサブキャリアにより相関が高い場合と低い場合がある。そして、ブランチ間の相関が高い場合には、送信ダイバーシチ効果が充分に得られない。
【００５１】
例えば、周波数ｆ３とｆ６とのブランチ間の相関が高い場合に周波数ｆ３とｆ６でデータを送信して誤りが発生したとき、再び、周波数ｆ３とｆ６でデータを送信しても、送信ダイバーシチ効果が充分に得られず、再び誤りが発生する可能性が高い。
【００５２】
そこで、本実施の形態の無線通信装置１００は、受信側で誤りが発生した場合に、最初のデータ送信時と異なるサブキャリアを用いてデータを再送する。無線通信装置１００は、図３及び図６に示すように、ｆ３のサブキャリアで送信したデータを再送時にｆ５で送信し、ｆ６のサブキャリアで送信したデータを再送時にｆ２で送信する。
【００５３】
具体的には、無線通信装置１００は、無線送信部１１２−１から周波数ｆ２のサブキャリアでシンボルＳ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の順に送信し、周波数ｆ５のサブキャリアでシンボルＳ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７の順に送信する。また、無線送信部１１２−２から周波数ｆ２のサブキャリアでシンボル−Ｓ１＊、Ｓ０＊、−Ｓ３＊、Ｓ２＊の順に送信し、周波数ｆ５のサブキャリアでシンボル−Ｓ５＊、Ｓ４＊、−Ｓ７＊、Ｓ６＊の順に送信する。
【００５４】
また、データを再送しても、受信したデータに誤りが発生した場合、本実施の形態の無線通信装置１００は、再送時に使用したサブキャリアと異なる周波数でデータをさらに再送する。例えば、図４及び図７に示すようにｆ２のサブキャリアで送信したデータを再送時にｆ４で送信し、ｆ５のサブキャリアで送信したデータを再送時にｆ２で送信する。
【００５５】
次に、受信側について説明する。図８は、本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。図８の無線通信装置２００は、無線受信部２０１と、ＦＦＴ部２０２と、デインタリーブ部２０３と、デマッピング器２０４と、送信ダイバーシチデコーダ２０５と、合成回路２０６と、復調器２０７と、復号化器２０８と、誤り検出器２０９と、カウンタ２１０と、デインタリーバ制御器２１１と、デマッピング制御器２１２と、無線送信部２１３とから主に構成される。
【００５６】
無線受信部２０１は、無線信号を受信してベースバンド周波数に変換し、得られたベースバンド信号をＦＦＴ部２０２に出力する。ＦＦＴ部２０２は、ベースバンド信号を直交変換で時間領域の信号から周波数領域のデータに変換してデインタリーブ部２０３に出力する。
【００５７】
デインタリーブ部２０３は、選択回路２３１と、デインタリーバ２３２−１〜２３２−ｎとから構成され、デインタリーバ制御器２１１の指示に従ってデインタリーブパターンを変えてデータを並べ替え、無線通信装置１００が送信するデータの元の順序に戻す。そして、デインタリーブ部２０３は、並べ替えたデータをデマッピング器２０４に出力する。選択回路２３１は、データをＮＡＣＫ回数に応じてデインタリーバ２３２−１〜２３２−ｎのいずれかに出力する。デインタリーバ２３２−１〜２３２−ｎは、それぞれ相異なるインタリーブパターンでデータの順序を並べ替える。
【００５８】
デマッピング器２０４は、並べ替えられたデータをデマッピングして送信ダイバーシチデコーダ２０５に出力する。送信ダイバーシチデコーダ２０５は、デマッピングされたデータをデコードして合成回路２０６に出力する。
【００５９】
合成回路２０６は、データを記憶し、データが再送された場合に、前回受信までのデータ合成結果と今回受信したデータとを合成して復調器２０７に出力する。具体的には、合成回路２０６は、合成器２４１と、記憶部２４２から構成される。合成器２４１は、送信ダイバーシチデコーダ２０５から出力されたデータと記憶部２４２に記憶されたデータを合成して記憶部２４２と復調器２０７に出力する。記憶部２４２は、合成器２４１から出力されるシンボルを記憶する。また、記憶部２４２は、誤り検出器２０９からＡＣＫ信号を受け取った場合、記憶内容をリセットする。
【００６０】
復調器２０７は、データを復調して復号化器２０８に出力する。復号化器２０８は、データを復号化して誤り検出器２０９に出力する。誤り検出器２０９は、データに誤りがあるかないか判定する。そして、誤り検出器２０９は、データに誤りがある場合、合成回路２０６、カウンタ２１０、及び無線送信部２１３にＮＡＣＫ信号を送信し、データに誤りが無い場合はＡＣＫを送信する。
【００６１】
カウンタ２１０は、受信するデータ毎にＮＡＣＫ信号を受け取った回数を計り、この回数をデインタリーバ制御器２１１とデマッピング制御器２１２に出力する。
【００６２】
デインタリーバ制御器２１１は、受信するデータ単位でＮＡＣＫ信号を受け取った回数、すなわちデータに誤りが発生した回数に基づいてデインタリーブパターンをデインタリーブ部２０３に指示する。デインタリーバ制御器２１１が指示するデインタリーブパターンは、ＮＡＣＫ信号を受け取った回数により異なり、インタリーバ制御器１０９でインタリーブしたデータをデインタリーブするパターンである。
【００６３】
デマッピング制御器２１２は、送信するデータ単位でＮＡＣＫ信号を受け取った回数に基づいてデータをデマッピングするサブキャリアを決定してデマッピング器２０４に指示する。デマッピング制御器２１２が指示するサブキャリアは、ＮＡＣＫ信号を受け取った回数により異なり、マッピング制御器１０７が指示するマッピングのパターンに対応する。無線送信部２１３は、ＡＣＫ信号またはＮＡＣＫ信号を変調して無線周波数に変換し、送信する。
【００６４】
このように、本実施の形態の無線通信装置によれば、複数のキャリアを用いて送信空間ダイバーシチを用いる通信において、受信側で受信したデータに誤りが発生した場合、送信側で送信するサブキャリアを変更してデータを再送することにより、再送毎にブランチ間の相関値を変化させて、この相関値の平均を下げることにより、送信空間ダイバーシチのゲインを増大させることができ、通信全体のスループットを向上させることができる。
【００６５】
また、本実施の形態の無線通信装置によれば、受信側で受信したデータに誤りが発生した場合、送信側で送信するデータを並べ替えるインタリーブパターンを変えることにより、再送時の時間的なフェージング相関値を下げることが可能となり、ダイバーシチ効果が高まるので、通信全体のスループットを向上させることができる。
【００６６】
なお、上記説明では、データを最初に送信する時に並べ替えるインタリーブパターンを固定しているが、先にデータの伝送に成功したインタリーブパターンを次のデータを最初に送信する時に用いて並べ替えてもよい。例えば、２回目の再送で正しいデータが伝送できた場合、２回目の再送で用いたインタリーブパターンで次に送信するデータを並べ替えて最初の送信を行う。
【００６７】
このように、本実施の形態の無線通信装置によれば、先にデータの伝送に成功したインタリーブパターンを次のデータを最初に送信する時に用いて並べ替えることにより、伝送路の状況に適したインタリーブパターンを用いてデータを伝送することができ、バースト誤りが発生する環境においても通信全体のスループットを向上させることができる。
【００６８】
なお、上記説明では、データを直交変換で周波数領域のデータを時間領域の信号に変換する処理において、高速フーリエ変換を用いているが、直交変換であれば他の変換でもよい。例えば、離散コサイン変換、離散フーリエ変換等を用いても良い。
【００６９】
また、送信ダイバーシチのブランチの数は、２つに限定されず複数であれば良い。
【００７０】
また、無線通信装置２００において、カウンタ２１０を設けて送信回数をカウントする構成としたが、当該送信データの送信回数を無線通信装置１００より無線通信装置２００に通知する構成でも良い。
【００７１】
また、再送を行わないシステムや再送を必要としないほど伝搬環境が良好な状況においては、固定のインタリーバを用いても本発明のマッピングによりブランチ間の相関を低くして、送信ダイバーシチ効果を得ることができる。
【００７２】
また、無線通信装置２００において、合成回路２０６において、再送時のパケット合成を行った後、復調器２０７で復調を行う構成としたが、復調器２０７で復調した後、復調出力を合成回路２０６で合成する構成でも良い。
【００７３】
また、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、無線通信装置として行う場合について説明しているが、これに限られるものではなく、この無線通信方法をソフトウェアとして行うことも可能である。
【００７４】
例えば、上記無線通信方法を実行するプログラムを予めＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）に格納しておき、そのプログラムをＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｕｎｉｔ）によって動作させるようにしても良い。
【００７５】
また、上記無線通信方法を実行するプログラムをコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納し、記憶媒体に格納されたプログラムをコンピュータのＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）に記録して、コンピュータをそのプログラムにしたがって動作させるようにしても良い。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の無線通信装置及び無線通信方法によれば、送信ダイバーシチシステムを適用したマルチキャリア通信において、受信したデータに誤りが発生した場合にデータを伝送するサブキャリアを変更して再送することにより、ブランチ間の相関を低減する機会を増やして送信およびパケット合成時のダイバーシチゲインを同時に増加させスループット特性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図
【図２】シンボル配置の一例を示す図
【図３】シンボル配置の一例を示す図
【図４】シンボル配置の一例を示す図
【図５】シンボル配置の一例を示す図
【図６】シンボル配置の一例を示す図
【図７】シンボル配置の一例を示す図
【図８】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１０１、２０１ 無線受信部
１０２、２１０ カウンタ
１０３ 符号化器
１０４、２４２ 記憶部
１０６−１、１０６−２ 送信ダイバーシチエンコーダ
１０７ マッピング制御器
１０８−１、１０８−２ マッピング器
１０９ インタリーバ制御器
１１０−１、１１０−２ インタリーブ部
１１１−１、１１１−２ ＩＦＦＴ部
１１２、２１３ 無線送信部
１２１、２３１ 選択回路
１２２−１〜１２２−ｎ インタリーバ
２０２ ＦＦＴ部
２０３ デインタリーブ部
２０４ デマッピング器
２０５ 送信ダイバーシチデコーダ
２０６ 合成回路
２０９ 誤り検出器
２１１ デインタリーバ制御器
２１２ デマッピング制御器
２３２−１〜２３２−ｎ デインタリーバ
２４１ 合成器
Claims (11)
- 相異なる複数のアンテナからデータを送信する無線通信装置であって、データを再送する時に最初の送信でマッピングしたサブキャリアと異なるサブキャリアに前記データをマッピングして前記複数のアンテナから送信される信号間の相関を変えるマッピング手段と、前記マッピング手段においてサブキャリアにマッピングしたデータを前記複数のアンテナから送信する送信手段と、を具備することを特徴とする無線通信装置。
- 送信するデータの複素共役をとり、複素共役の一方のデータのシンボルの順序を入れ替え、一方のシンボルに所定の演算を実行する送信ダイバーシチエンコード手段を具備し、前記送信手段は、複素共役なデータをそれぞれ相異なるアンテナから送信することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
- 再送回数に対応した相異なるインタリーブパターンでデータを並べ替えるインタリーブ手段を具備し、送信手段は、並べ替えられたデータを送信することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線通信装置。
- 前記インタリーブ手段は、正しくデータを伝送できた時のインタリーブパターンを次に送信するデータの並べ替えに用いることを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
- 無線信号を受信してベースバンド周波数の信号に変換する受信手段と、再送時に受信した信号を最初に受信した信号と異なるサブキャリアにデマッピングするデマッピング手段と、信号から取り出したデータの誤りを検出する誤り検出手段と、前記誤りの情報を無線信号で送信する送信手段と、を具備することを特徴とする無線通信装置。
- 受信した信号を送信側においてシンボルを並べ替えられた順序から元の順序に戻す、あるいは受信した信号に対して所定の演算を実行してデータを取り出す送信ダイバーシチデコード手段を具備することを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
- 再送回数に対応した相異なるデインタリーブパターンで信号を並べ替えるデインタリーブ手段を具備することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の無線通信装置。
- 前記デインタリーブ手段は、データの受信に成功した時のデインタリーブパターンを次に受信する信号の並べ替えに用いることを特徴とする請求項７に記載の無線通信装置。
- 請求項１から請求項８のいずれかに記載の無線通信装置を具備することを特徴とする基地局装置。
- 請求項１から請求項８のいずれかに記載の無線通信装置を具備することを特徴とする通信端末装置。
- 送信側において、データを再送する時に最初の送信でマッピングしたサブキャリアと異なるサブキャリアに前記データをマッピングし、前記データを相異なる複数のアンテナから送信し、受信側において、再送時に受信したデータを最初に受信したデータと異なるサブキャリアにデマッピングすることを特徴とする無線通信方法。
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