JP4041087B2 - Communication apparatus and communication method - Google Patents

Description

本発明は、通信路符号化がなされた送信フレームのデータにレートマッチング処理を行う通信装置および通信方法に関する。   The present invention relates to a communication apparatus and a communication method for performing rate matching processing on transmission frame data subjected to channel coding.

従来、サブキャリアごとのチャネル情報から各サブキャリアの特性を求め、特性の悪いサブキャリアの誤り耐性を強くすること、あるいは特性の良いサブキャリアに多くのデータを割り当てることで伝送効率を向上することが行われている。   Conventionally, the characteristics of each subcarrier is obtained from channel information for each subcarrier, and the error tolerance of subcarriers with poor characteristics is strengthened, or a large amount of data is allocated to subcarriers with good characteristics to improve transmission efficiency. Has been done.

下記特許文献１には、マルチキャリア通信における周波数選択性フェージング対策として、サブキャリア毎に符号化方法、符号化率、および変調方式を適応的に変更することが記載されている。この従来技術では、サブキャリア毎の周波数選択性フェージングプロファイル情報を測定し、該プロファイル情報に基づいて各サブキャリアごとに符号化方法、符号化率、および変調方式を決定するようにしている。   Patent Document 1 listed below describes adaptively changing a coding method, a coding rate, and a modulation method for each subcarrier as a countermeasure for frequency selective fading in multicarrier communication. In this prior art, frequency selective fading profile information for each subcarrier is measured, and an encoding method, a coding rate, and a modulation scheme are determined for each subcarrier based on the profile information.

受信側で復号する際の誤り訂正能力を付与するために、送信データに畳み込み符号化やターボ（Ｔｕｒｂｏ）符号化など、冗長性を持たせる符号化を施すことも一般的である。このような符号化が施された送信データに対し、パンクチャ（削除）処理あるいはリピテーション（繰り返し）処理を施すことにより、送信データのビット数の調整を行う目的でレートマッチング処理が施される。従来のレートマッチング処理では、フレーム内においてパンクチャあるいはリピテーションの間隔がなるべく均等になるようにしている（例えば下記特許文献２）。
特開２００２−１６５７７公報（図２） 特開２０００−２０１０８４公報（第１０頁、図３） In order to give an error correction capability when decoding on the receiving side, it is also common to perform encoding that gives redundancy such as convolutional encoding and turbo encoding to transmission data. Rate matching processing is performed for the purpose of adjusting the number of bits of transmission data by performing puncturing (deletion) processing or repetition (repeat) processing on the transmission data subjected to such encoding. In the conventional rate matching processing, puncture or repetition intervals are made as uniform as possible in a frame (for example, Patent Document 2 below).
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-165777 (FIG. 2) JP 2000-201084 A (page 10, FIG. 3)

最適な伝送効率は、符号化方法、符号化率、および変調方式を可変にするだけで必ずしも達成できるわけではなく、最適な伝送効率のために誤り訂正能力を詳細に制御できることが必要とされる。   Optimal transmission efficiency cannot always be achieved simply by changing the encoding method, coding rate, and modulation scheme, but it is necessary to be able to control the error correction capability in detail for optimal transmission efficiency. .

また上記特許文献２に記載の従来技術では、パンクチャあるいはリピテーションの間隔をなるべく均等にしており、フレーム内における誤り訂正能力は一定である。すると、フレーム内において誤り率がビット位置によって変化するような通信路の場合、誤り率の低いビット位置に誤り訂正能力が余分に付与され、誤り率の高いビット位置における誤り訂正能力が不足する可能性があり、いずれも伝送効率の低下の原因となり得る。   In the prior art described in Patent Document 2, the puncture or repetition intervals are made as uniform as possible, and the error correction capability in the frame is constant. Then, in the case of a communication path in which the error rate varies depending on the bit position in the frame, an extra error correction capability is added to the bit location with a low error rate, and the error correction capability at a bit location with a high error rate may be insufficient. All of which can cause a reduction in transmission efficiency.

したがって、本発明は通信路符号化後の誤り訂正能力を詳細に制御でき、これにより伝送効率を向上できる通信装置および通信方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a communication apparatus and a communication method that can control in detail the error correction capability after channel coding, thereby improving the transmission efficiency.

本発明の一態様に係る通信装置は、複数のサブキャリアを用いて通信を行う通信装置において、各サブキャリアまたはサブキャリアグループの伝送路状態に依存したパラメータを指定する指定手段と、送信データを前記パラメータに従って前記各サブキャリアに対応する部分データに分割する分割手段と、前記部分データに対して各々のビット数を対応するサブキャリアのマッピングビット数に一致させるマッチング処理を施すマッチング手段と、前記マッチング処理が施された部分データを前記複数のサブキャリアにより送信する送信手段とを具備する通信装置である。   A communication apparatus according to an aspect of the present invention, in a communication apparatus that performs communication using a plurality of subcarriers, a specification unit that specifies parameters depending on a transmission path state of each subcarrier or subcarrier group, and transmission data Division means for dividing the partial data into partial data corresponding to the subcarriers according to the parameters, matching means for performing matching processing for matching the number of bits of the partial data with the number of mapping bits of the corresponding subcarrier, And a transmission unit configured to transmit the partial data subjected to the matching process using the plurality of subcarriers.

本発明によれば、伝送効率向上のために通信路符号化後の誤り訂正能力を詳細に制御できる通信装置および通信方法を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the communication apparatus and communication method which can control in detail the error correction capability after channel coding can be provided in order to improve transmission efficiency.

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（第１実施形態）
第１実施形態は、通信路符号化後の誤り訂正能力を詳細に制御できるマルチキャリア通信システムに関する。本システムは周波数選択性フェージングの影響によるサブキャリアの特性変動に対してロバストであり、伝送効率を向上できる。 (First embodiment)
The first embodiment relates to a multicarrier communication system capable of controlling in detail the error correction capability after channel coding. This system is robust against subcarrier characteristic fluctuations due to the influence of frequency selective fading, and can improve transmission efficiency.

図１は本実施形態のマルチキャリア通信システムにおける送信系のブロック図である。送信データを表す信号Ｓ１０１が入力されると、この信号Ｓ１０１に対して誤り訂正符号化部１０１により誤り訂正符号化が施される。誤り訂正符号化においては、符号化率を変えるために一定のデータをパンクチャ（削除）してもよい。誤り訂正符号化後の信号Ｓ１０２はインタリーブ部１０２によりインタリーブ処理が施される。これらの処理と並行して、制御部１０９は、受信したプリアンブルやパイロット信号から各サブキャリアまたは各サブキャリアグループの伝送路状態Ｓ１１０を求める。また、伝送路状態Ｓ１１０に基づく制御信号を生成し、サブキャリア分割部１０３、レートマッチング部１０４、シンボルマッピング部１０５のそれぞれに対して出力する。   FIG. 1 is a block diagram of a transmission system in the multicarrier communication system of this embodiment. When a signal S101 representing transmission data is input, the error correction coding unit 101 performs error correction coding on the signal S101. In error correction coding, certain data may be punctured (deleted) in order to change the coding rate. The signal S102 after error correction coding is subjected to interleaving processing by the interleaving unit 102. In parallel with these processes, the control unit 109 obtains the transmission path state S110 of each subcarrier or each subcarrier group from the received preamble or pilot signal. In addition, a control signal based on the transmission path state S110 is generated and output to each of the subcarrier division unit 103, the rate matching unit 104, and the symbol mapping unit 105.

インタリーブ処理後の信号Ｓ１０３は、制御部１０９からの指示によりサブキャリア分割部１０３によってサブキャリア毎に分割され、部分データＳ１０４が得られる。この場合、後述する式（１）に従いサブキャリア毎に割り当てるビット数が決定される。なお、図１はサブキャリアのグループ化を行う場合を示している。サブキャリアのグループ化を行う場合、インタリーブ後の信号Ｓ１０３は、サブキャリア分割部１０３によりＮ個のサブキャリアグループに振り分けられる。ここで、Ｎはサブキャリアグループの数であり、１個以上のＭ個以下のサブキャリアに割り当て可能なデータのグループ数に相当する。また、Ｍはサブキャリアの数である。このサブキャリア分割において、伝送路状態が悪く、誤り率が高いと推測されるサブキャリアには、少ないビット数のデータが割り当てられる。逆に伝送路状態がよく、誤り率が低いと推測されるサブキャリアには、多くのビット数のデータが割り当てられる。   The signal S103 after the interleaving process is divided for each subcarrier by the subcarrier dividing unit 103 according to an instruction from the control unit 109, and partial data S104 is obtained. In this case, the number of bits to be allocated for each subcarrier is determined according to equation (1) described later. FIG. 1 shows a case where subcarriers are grouped. When subcarrier grouping is performed, interleaved signal S103 is distributed to N subcarrier groups by subcarrier division section 103. Here, N is the number of subcarrier groups, and corresponds to the number of data groups that can be allocated to one or more M subcarriers. M is the number of subcarriers. In this subcarrier division, data having a small number of bits is allocated to subcarriers that are estimated to have a poor transmission path condition and a high error rate. Conversely, a large number of bits of data are allocated to subcarriers that are assumed to have good channel conditions and a low error rate.

サブキャリアまたはサブキャリアグループ毎に分割された部分データＳ１０４はレートマッチング部１０４によりパンクチャおよびリピテーションが施される。これにより、サブキャリアｎまたはサブキャリアグループｎに割り当てられたデータ量（ビット数）がＤ_ｎからＤ_{ｍａｐ，ｎ}に変換される。レートマッチング処理により得られた信号Ｓ１０５はシンボルマッピング部１０５により、制御部１０９から指示されたサブキャリアグループｎの変調方式に従ってシンボルマッピングされる。 The partial data S104 divided for each subcarrier or subcarrier group is punctured and repeated by the rate matching unit 104. As a result, the amount of data (number of bits) assigned to subcarrier n or subcarrier group _n is converted from D _n to D _{map, n} . Signal S105 obtained by the rate matching process is symbol-mapped by symbol mapping section 105 according to the modulation scheme of subcarrier group n instructed from control section 109.

シンボルマッピングされた信号Ｓ１０６はシリアル・パラレル変換部（Ｓ／Ｐ）１０６でＭ本のパラレル信号に変換される。Ｍ本のパラレル信号Ｓ１０７は逆ＦＦＴ部（ＩＦＦＴ）１０７で周波数信号Ｓ１０８に変換される。周波数信号Ｓ１０８はパラレル・シリアル変換部（Ｐ／Ｓ）１０８で実数および虚数信号（Ｉ／Ｑ Ｄａｔａ）Ｓ１０９に転換されて出力される。   The symbol-mapped signal S106 is converted into M parallel signals by a serial / parallel converter (S / P) 106. The M parallel signals S107 are converted into a frequency signal S108 by an inverse FFT unit (IFFT) 107. The frequency signal S108 is converted into a real number and an imaginary number signal (I / Q Data) S109 by a parallel / serial conversion unit (P / S) 108 and output.

また、このとき制御部１０９はサブキャリア分割部１０３、レートマッチング部１０４、シンボルマッピング部１０５に対し出力した制御情報（またはそのインジケータ）Ｓ１１１を出力し、これにデータ信号よりも強力な誤り訂正能力を持たせて送信する。   At this time, the control unit 109 outputs control information (or an indicator thereof) S111 output to the subcarrier division unit 103, the rate matching unit 104, and the symbol mapping unit 105, and has a stronger error correction capability than the data signal. And send it.

図２は本実施形態のマルチキャリア通信システムにおける受信系のブロック図である。受信系に入力された実数信号および虚数信号（Ｉ／Ｑ Ｄａｔａ）Ｓ２０９はシリアル・パラレル変換部（Ｓ／Ｐ）２０８により並列信号Ｓ２０８に変換される。ＦＦＴ回路２０７は時間軸の並列信号Ｓ２０８を周波数軸上の信号Ｓ２０７に変換する。制御部２０９では、送信側から送られてきた制御信号Ｓ２１０を受けて各処理部に命令を出す。パラレル・シリアル変換部（Ｐ／Ｓ）２０６は制御部２０９からの命令を受けて、周波数軸上の信号Ｓ２０７を各サブキャリア毎または各サブキャリアグループ毎のシリアル信号Ｓ２０６に変換する。シンボルデマッピング部２０５は、制御部２０９から指示されたサブキャリアごと又はサブキャリアグループごとの変調方式情報を用いて、シリアル信号Ｓ２０６に対してシンボルデマッピング処理を行う。レートデマッチング部２０４は、送信側で用いられたパラメータを制御部２０９から受け取り、デパンクチャおよびデリピテーションを行うビット数を計算し、レートマッチング処理の逆演算を行う。レートデマッチングされた信号Ｓ２０４はサブキャリア統合部２０３において、一つのデータ列Ｓ２０３に統合される。続いて、デインタリーブ部２０２はデータ列Ｓ２０３に対してインタリーブの逆演算を行う。これにより、データ列の順番が当初の順番に戻され、誤り訂正復号化器２０１による誤り訂正復号処理を経て復号信号Ｓ２０１が出力される。   FIG. 2 is a block diagram of a receiving system in the multicarrier communication system of this embodiment. A real signal and an imaginary signal (I / Q Data) S209 input to the receiving system are converted into a parallel signal S208 by a serial / parallel converter (S / P) 208. The FFT circuit 207 converts the parallel signal S208 on the time axis into a signal S207 on the frequency axis. The control unit 209 receives a control signal S210 sent from the transmission side and issues a command to each processing unit. The parallel / serial conversion unit (P / S) 206 receives a command from the control unit 209 and converts the signal S207 on the frequency axis into a serial signal S206 for each subcarrier or each subcarrier group. The symbol demapping unit 205 performs symbol demapping processing on the serial signal S206 using the modulation scheme information for each subcarrier or each subcarrier group instructed by the control unit 209. The rate dematching unit 204 receives the parameters used on the transmission side from the control unit 209, calculates the number of bits to be depunctured and depleted, and performs the inverse operation of the rate matching process. The rate-dematched signal S204 is integrated into one data string S203 by the subcarrier integration unit 203. Subsequently, the deinterleaving unit 202 performs an inverse interleaving operation on the data string S203. As a result, the order of the data strings is returned to the original order, and the decoded signal S201 is output through error correction decoding processing by the error correction decoder 201.

［サブキャリア分割とレートマッチング］
図３はサブキャリアのグループ化を行わない場合のサブキャリア分割とレートマッチングを説明するための図である。ここでは、入力された１２０ビットを３つのサブキャリアに分割することとする。また、サブキャリア＃１は４０ビット、サブキャリア＃２およびサブキャリア＃３は２０ビットを、それぞれマッピングできるものとする。これらのビット数をマッピングビット数という。 [Subcarrier division and rate matching]
FIG. 3 is a diagram for explaining subcarrier division and rate matching when subcarrier grouping is not performed. Here, it is assumed that the input 120 bits are divided into three subcarriers. Also, subcarrier # 1 can be mapped to 40 bits, and subcarrier # 2 and subcarrier # 3 can be mapped to 20 bits, respectively. These bit numbers are called mapping bit numbers.

ここで、入力された１２０ビットのデータをそれぞれのサブキャリアに分割するにあたり、以下の式（１）に従って各サブキャリアに割り当てるビット数を決定する。

Here, in dividing the input 120-bit data into the respective subcarriers, the number of bits to be allocated to each subcarrier is determined according to the following equation (1).

ただし、Ｐ_ｉはサブキャリアｉの優先度をあらわすパラメータ、Ｎはサブキャリアの数、Ｄ_ｉｎはセグメンテーションを行う前のデータＳ１０３のデータ量（ビット数）、Ｄ_{ｍａｐ，ｎ}はサブキャリアｎにおいて選択されている変調方式において送信できる総データ量（ビット数）、Ｄ_ｎはサブキャリアｎが最終的にマッピングを行う事のできるデータ量（ビット数）、ｉ、Ｚ_ｉは中間変数である。なお、式（１）については参考文献「3GPP TS25.211 4.2.7 Rate matching」の記載を参考にすることができる。 Where P _i is a parameter indicating the priority of subcarrier i, N is the number of subcarriers, D _in is the data amount (number of bits) of data S103 before segmentation, and D _{map, n} is selected in subcarrier n The total amount of data (number of bits) that can be transmitted in the modulation scheme being used, D _n is the amount of data (number of bits) that can be finally mapped by subcarrier n, and i and Z _i are intermediate variables. For the expression (1), the description in the reference document “3GPP TS25.211 4.2.7 Rate matching” can be referred to.

このＤ_ｉｎ＝１２０ビットのデータを３つのサブキャリアに分割する場合を考える。上記のように、サブキャリア＃１のマッピングビット数はＤ_{ｍａｐ，１}＝４０ビットであり、サブキャリア＃２、＃３のマッピングビット数はそれぞれＤ_{ｍａｐ，２}＝Ｄ_{ｍａｐ，３}＝２０ビットであり、これらの情報を１フレームでマッピングできる。また、ここではパラメータＰ_１＝２０，Ｐ_２＝１０，Ｐ_３＝１５とする。これらの値を小さくすることは、そのサブキャリアの優先度を高くすることであり、リピテーション率を高くする、もしくは、パンクチャ率を低くすることに相当する。 Consider a case where this D _in = 120-bit data is divided into three subcarriers. As described above, the number of mapping bits of subcarrier # 1 is D _{map, 1} = 40 bits, and the number of mapping bits of subcarriers # 2 and # 3 is D _{map, 2} = D _{map, 3} = 20 bits, respectively. Yes, this information can be mapped in one frame. Here, it is assumed that the parameters P ₁ = 20, P ₂ = 10, and P ₃ = 15. Decreasing these values means increasing the priority of the subcarrier, and corresponds to increasing the repetition rate or decreasing the puncture rate.

式（１）にこれらの値を代入すると、Ｄ_１＝７３ビット、Ｄ_２＝１９ビット、Ｄ_３＝２８ビットの部分データが得られる。レートマッチングでは、部分データのそれぞれに対して各々のビット数を対応するサブキャリアのマッピングビット数に一致させるマッチング処理を施す。すなわち、サブキャリア＃１について、Ｄ_１＝７３ビットをパンクチャしてＤ_{ｍａｐ，１}＝４０ビットにする。また、サブキャリア＃２について、Ｄ_２＝１９ビットをリピテーションしてＤ_{ｍａｐ，２}＝２０ビットにする。さらに、サブキャリア＃３について、Ｄ_３＝２８ビットをパンクチャしてＤ_{ｍａｐ，３}＝２０ビットにする。 By substituting these values into equation (1), partial data of D ₁ = 73 bits, D ₂ = 19 bits, and D ₃ = 28 bits is obtained. In rate matching, matching processing is performed for each partial data so that the number of bits matches the number of mapping bits of the corresponding subcarrier. That is, for subcarrier # 1, D ₁ = 73 bits is punctured to D _{map, 1} = 40 bits. For subcarrier # 2, D ₂ = 19 bits is repeated to D _{map, 2} = 20 bits. Further, for subcarrier # 3, D ₃ = 28 bits is punctured to D _{map, 3} = 20 bits.

上記サブキャリアの優先度をあらわすパラメータＰは、伝送路状態に基づいて指定される。伝送路状態としては種々想定されるが、具体的な例の一つとして、ＳＮＲ（信号対雑音比）が挙げられる。例えば、サブキャリアが周波数軸上で分割されるＦＤＭＡやＯＦＤＭの場合、周波数選択性フェージングの影響で、ＳＮＲが高くなるサブキャリアと低くなるサブキャリアがある。また、サブキャリアが時間軸上で分割されるＴＤＭＡの場合、周囲に何らかの周期的な干渉源が存在した場合、ある一定のサブキャリアのみ干渉信号が大きく、ＳＮＲが低くなる可能性もある。ＳＮＲが高くなると、誤り率は低くなるため、伝送路状態は良いといえる。また、ＳＮＲが低くなると、誤り率が上がるため、伝送路状態は悪いといえる。その他、伝送路状態の指標としては、各サブキャリアにおけるＲＳＳＩ（受信信号強度指標）や、ＢＥＲ（ビットエラーレート）、ＢＬＥＲ（ブロックエラーレート：誤り訂正復号結果の誤り率）などが挙げられる。   The parameter P indicating the priority of the subcarrier is specified based on the transmission path state. Various transmission path conditions are assumed, but one specific example is SNR (signal-to-noise ratio). For example, in the case of FDMA or OFDM in which subcarriers are divided on the frequency axis, there are subcarriers in which SNR increases and subcarriers in which SNR increases due to the influence of frequency selective fading. Also, in the case of TDMA in which subcarriers are divided on the time axis, if there are some periodic interference sources in the vicinity, there is a possibility that the interference signal is large only for certain subcarriers and the SNR is low. As the SNR increases, the error rate decreases, so the transmission path condition is good. Moreover, since the error rate increases as the SNR decreases, it can be said that the transmission path condition is bad. In addition, examples of the index of the transmission path state include RSSI (Received Signal Strength Index), BER (Bit Error Rate), BLER (Block Error Rate: Error Rate of Error Correction Decoding Result), etc. in each Subcarrier.

例えば伝送路状態をＳＮＲであらわしたとき、例えば、テーブルを参照することによってパラメータＰｉを決定するようシステムを構成してもよい。この場合、サブキャリアｉのＳＮＲが高い（伝送路状態の良い）場合には、Ｐｉの値を小さな値に設定し、また、サブキャリアｉのＳＮＲが低い（伝送路状態が悪い）場合にはＰｉを大きな値に設定するようなテーブルがあらかじめ準備される。   For example, when the transmission path state is represented by SNR, the system may be configured to determine the parameter Pi by referring to a table, for example. In this case, when the SNR of the subcarrier i is high (the transmission path condition is good), the value of Pi is set to a small value, and when the SNR of the subcarrier i is low (the transmission path condition is bad) A table for setting Pi to a large value is prepared in advance.

また、伝送路状態をＢＬＥＲであらわしたとき、例えば、サブキャリアｉのデータが誤ったと判断されたら、サブキャリアｉにおけるＰｉの値をインクリメントする。また、逆に、サブキャリアｉのデータが正しいと判断されたら、サブキャリアｉにおけるＰｉの値をデクリメントする。このようにしてＢＬＥＲの高い（伝送路状態の悪い）サブキャリアに関して、Ｐｉを大きな値に設定し、ＢＬＥＲの低い（伝送路状態の良い）サブキャリアに関して、Ｐｉを小さな値に設定することができる。   Further, when the transmission path state is represented by BLER, for example, if it is determined that the data of subcarrier i is incorrect, the value of Pi in subcarrier i is incremented. Conversely, if it is determined that the data of subcarrier i is correct, the value of Pi in subcarrier i is decremented. In this way, Pi can be set to a large value for a subcarrier with a high BLER (bad channel condition), and Pi can be set to a small value for a subcarrier with a low BLER (good channel condition). .

以上のように、パラメータＰｉの値を変化させることにより、簡単な構成によりサブキャリア毎のレートマッチング率を詳細に決定することができる。   As described above, the rate matching rate for each subcarrier can be determined in detail with a simple configuration by changing the value of the parameter Pi.

［サブキャリア分割におけるグループ化］
図４はサブキャリアをグループ化する場合のサブキャリア分割とレートマッチングを説明するための図である。ここでは、入力された１２０ビットを４つのサブキャリアに分割することとする。また、サブキャリア＃１、サブキャリア＃２、サブキャリア＃３、およびサブキャリア＃４にはそれぞれ２０ビットをマッピングできるものとする。また、サブキャリア＃１およびサブキャリア＃２はサブキャリアグループ＃１に属し、サブキャリア＃３はサブキャリアグループ＃２に単独で属し、サブキャリア＃４はサブキャリアグループ＃３に単独で属しているものとする。 [Grouping in subcarrier division]
FIG. 4 is a diagram for explaining subcarrier division and rate matching when subcarriers are grouped. Here, it is assumed that the input 120 bits are divided into four subcarriers. Also, 20 bits can be mapped to each of subcarrier # 1, subcarrier # 2, subcarrier # 3, and subcarrier # 4. Also, subcarrier # 1 and subcarrier # 2 belong to subcarrier group # 1, subcarrier # 3 belongs to subcarrier group # 2, and subcarrier # 4 belongs to subcarrier group # 3. It shall be.

ここで、入力された１２０ビットのデータをそれぞれのサブキャリアに分割するにあたり、以下の式（２）を適用して各サブキャリアグループに割り当てるビット数を決定する。

Here, in dividing the input 120-bit data into the respective subcarriers, the number of bits to be allocated to each subcarrier group is determined by applying the following equation (2).

ただし、Ｐ’_ｉはサブキャリアｉの優先度をあらわすパラメータ、Ｎはサブキャリアグループの数、Ｄ_ｉｎはセグメンテーションを行う前のデータＳ１０３のデータ量（ビット数）、Ｄ’_{ｍａｐ，ｎ}はサブキャリアグループｎにおいて選択されている変調方式において送信できる総データ量（ビット数）、Ｄ’_ｎはサブキャリアグループｎが最終的にマッピングを行う事のできるデータ量（ビット数）、ｉ、Ｚ_ｉは中間変数である。なお、式（２）は式（１）と同様に参考文献「3GPP TS25.211 4.2.7 Rate matching」の記載を参考にすることができる。 Here, P ′ _i is a parameter representing the priority of subcarrier i, N is the number of subcarrier groups, D _in is the data amount (number of bits) of data S103 before segmentation, and D ′ _{map, n} is subcarrier. The total amount of data (number of bits) that can be transmitted in the modulation scheme selected in group n, D ′ _n is the amount of data (number of bits) that can be finally mapped by subcarrier group n, and i and Z _i are It is an intermediate variable. It should be noted that the expression (2) can be referred to the description of the reference document “3GPP TS25.211 4.2.7 Rate matching” similarly to the expression (1).

このＤ_ｉｎ＝１２０ビットのデータを３つのサブキャリアグループに分割する場合を考える。ここで、サブキャリアグループ＃１のマッピングビット数はＤ’_{ｍａｐ，１}＝４０ビットであり、サブキャリアグループ＃２、＃３のマッピングビット数はそれぞれＤ’_{ｍａｐ，２}＝２０ビット、Ｄ’_{ｍａｐ，３}＝２０ビットである。また、ここではパラメータＰ’_１＝２０，Ｐ’_２＝１０，Ｐ’_３＝１５とする。これらパラメータＰ’の値を小さくすることは、そのサブキャリアの優先度を高くすることであり、リピテーション率を高くする、もしくは、パンクチャ率を低くすることに相当する。 Consider a case where this D _in = 120-bit data is divided into three subcarrier groups. Here, the number of mapping bits of subcarrier group # 1 is D ′ _{map, 1} = 40 bits, and the number of mapping bits of subcarrier groups # 2 and # 3 is D ′ _{map, 2} = 20 bits, D ′ _{map, respectively. , 3} = 20 bits. Also, here, parameters P ′ ₁ = 20, P ′ ₂ = 10, and P ′ ₃ = 15 are assumed. Decreasing the values of these parameters P ′ means increasing the priority of the subcarrier, and corresponds to increasing the repetition rate or decreasing the puncture rate.

式（２）にこれらの値を代入すると、Ｄ’_１＝７３ビット、Ｄ’_２＝１９ビット、Ｄ’_３＝２８ビットの部分データが得られる。
レートマッチング処理では、サブキャリアグループ＃１についてはＤ_１＝７３ビットをパンクチャしてＤ_{ｍａｐ，１}＝４０ビットにする。また、サブキャリアグループ＃２についてはＤ_２＝１９ビットをリピテーションしてＤ_{ｍａｐ，２}＝２０ビットにする。さらに、サブキャリアグループ＃３について、Ｄ_３＝２８ビットをパンクチャしてＤ_{ｍａｐ，３}＝２０ビットにする。続いて、サブキャリアのグループの各々をさらにサブキャリアに分割する必要がある。このサブキャリア分割では、それぞれのサブキャリアにマッピング可能な最大のビット数となるように分割を行い、結果として、部分データの各々のビット数は、対応するサブキャリアのマッピングビット数に一致する。 By substituting these values into equation (2), partial data of D ′ ₁ = 73 bits, D ′ ₂ = 19 bits, and D ′ ₃ = 28 bits is obtained.
In the rate matching process, for subcarrier group # 1, D ₁ = 73 bits are punctured to D _{map, 1} = 40 bits. For subcarrier group # 2, D ₂ = 19 bits is repeated to D _{map, 2} = 20 bits. Further, for subcarrier group # 3, D ₃ = 28 bits is punctured to D _{map, 3} = 20 bits. Subsequently, each subcarrier group needs to be further divided into subcarriers. In this subcarrier division, division is performed so that the maximum number of bits that can be mapped to each subcarrier is obtained, and as a result, the number of bits of each partial data matches the number of mapping bits of the corresponding subcarrier.

以上のようなサブキャリアのグループ化は、多数のサブキャリアを扱う場合に好適であり、パラメータの数および処理演算量を減らすことができる点で好ましい。   Subcarrier grouping as described above is suitable for handling a large number of subcarriers, and is preferable in that the number of parameters and the amount of processing calculation can be reduced.

［誤り訂正符号化後のサブキャリア分割］
図５は、誤り訂正符号化後にサブキャリア分割を行う場合を示す図である。ここでは、入力された４０ビットに符号化率１／３の誤り訂正符号処理を施して３つのサブキャリアに分割することとする。また、サブキャリア＃１は４０ビットをマッピングでき、サブキャリア＃２およびサブキャリア＃３はそれぞれ２０ビットをマッピングできるものとする。 [Subcarrier division after error correction coding]
FIG. 5 is a diagram illustrating a case where subcarrier division is performed after error correction coding. Here, it is assumed that the input 40 bits are subjected to error correction code processing with a coding rate of 1/3 and are divided into three subcarriers. In addition, it is assumed that subcarrier # 1 can map 40 bits, and subcarrier # 2 and subcarrier # 3 can each map 20 bits.

入力された４０ビットのデータは、符号化率１／３の誤り訂正符号を行うと１２０ビットのデータになる。この誤り訂正符号の後に、得られた符号化データに対しＰ_１＝２０，Ｐ_２＝１０，Ｐ_３＝１５として式（１）を適用して各サブキャリアに割り当てられるビット数を計算すると、Ｄ_１＝７３ビット、Ｄ_２＝１９ビット、Ｄ_３＝２８ビットとなる。 The input 40-bit data becomes 120-bit data when an error correction code with a coding rate of 1/3 is performed. After this error correction code, the number of bits allocated to each subcarrier is calculated by applying Equation (1) with P ₁ = 20, P ₂ = 10, and P ₃ = 15 for the obtained encoded data. D ₁ = 73 bits, D ₂ = 19 bits, and D ₃ = 28 bits.

レートマッチングでは、サブキャリア＃１では、Ｄ_１＝７３ビットをパンクチャしてＤ_{ｍａｐ，１}＝４０ビットにする。また、サブキャリア＃２ではＤ_２＝１９ビットをリピテーションしてＤ_{ｍａｐ，２}＝２０ビットにする。さらに、サブキャリア＃３ではＤ_３＝２８ビットをパンクチャしてＤ_{ｍａｐ，３}＝２０ビットにする。 In rate matching, in subcarrier # 1, D ₁ = 73 bits are punctured to D _{map, 1} = 40 bits. In subcarrier # 2, D ₂ = 19 bits is repeated to D _{map, 2} = 20 bits. Further, in subcarrier # 3, D ₃ = 28 bits is punctured to D _{map, 3} = 20 bits.

このとき、誤り訂正符号も含めたサブキャリアグループ＃１の符号化率はＲ＝７３／１２０、サブキャリアグループ＃２の符号化率はＲ＝３８／１２０、サブキャリアグループ＃３の符号化率はＲ＝５６／１２０と表すことができる。このように、パラメータＰ_ｎを変化させることで容易に細かい符号化率を設定することができる。また、誤り訂正符号化処理を行う前にサブキャリア分割処理を行う時に比べて、サブキャリア分割処理のタイミングをより遅くすることができる。 At this time, the coding rate of subcarrier group # 1 including the error correction code is R = 73/120, the coding rate of subcarrier group # 2 is R = 38/120, and the coding rate of subcarrier group # 3. Can be expressed as R = 56/120. In this way, a fine coding rate can be easily set by changing the parameter _Pn . In addition, the timing of the subcarrier division processing can be delayed as compared with the case where the subcarrier division processing is performed before the error correction coding processing.

［インタリーブ処理後のサブキャリア分割］
図６はインタリーブ処理後にサブキャリア分割を行う場合を示している。ここでは、入力された４０ビットに符号化率１／３の誤り訂正符号を施して３つのサブキャリアに分割することとする。また、サブキャリア＃１は４０ビット、サブキャリア＃２およびサブキャリア＃３は２０ビットを、それぞれマッピングできるものとする。 [Subcarrier division after interleaving]
FIG. 6 shows a case where subcarrier division is performed after interleaving processing. Here, an error correction code with a coding rate of 1/3 is applied to the input 40 bits and divided into three subcarriers. Also, subcarrier # 1 can be mapped to 40 bits, and subcarrier # 2 and subcarrier # 3 can be mapped to 20 bits, respectively.

入力された４０ビットのデータに符号化率１／３の誤り訂正符号を行うと１２０ビットのデータになる。さらに、この１２０ビットのデータに対してインタリーブ処理を行う。インタリーブ処理を行ったデータに対して、Ｐ_１＝２０，Ｐ_２＝１０，Ｐ_３＝１５として式（１）を適用して各サブキャリアに割り当てられるビット数を計算すると、Ｄ_１＝７３ビット、Ｄ_２＝１９ビット、Ｄ_３＝２８ビットとなる。
レートマッチングでは、サブキャリア＃１について、Ｄ_１＝７３ビットをパンクチャしてＤ_{ｍａｐ，１}＝４０ビットにする。また、サブキャリア＃２について、Ｄ_２＝１９ビットをリピテーションしてＤ_{ｍａｐ，２}＝２０ビットにする。さらに、サブキャリア＃３について、Ｄ_３＝２８ビットをパンクチャしてＤ_{ｍａｐ，３}＝２０ビットにする。 If an error correction code with a coding rate of 1/3 is applied to the input 40-bit data, 120-bit data is obtained. Further, an interleaving process is performed on the 120-bit data. When the number of bits allocated to each subcarrier is calculated by applying Equation (1) with P ₁ = 20, P ₂ = 10, and P ₃ = 15 for the interleaved data, D ₁ = 73 bits , D ₂ = 19 bits and D ₃ = 28 bits.
In rate matching, for subcarrier # 1, D ₁ = 73 bits is punctured to D _{map, 1} = 40 bits. For subcarrier # 2, D ₂ = 19 bits is repeated to D _{map, 2} = 20 bits. Further, for subcarrier # 3, D ₃ = 28 bits is punctured to D _{map, 3} = 20 bits.

このように、インタリーブ処理の後にサブキャリア分割処理が行われるようにすることによって、時間および周波数方向におけるダイバーシチゲインを一回のインタリーブ処理で得ることができる。また、インタリーブ処理をサブキャリア分割処理後に先行して行う場合に比べて、サブキャリア分割処理のタイミングをより遅くすることができる。   Thus, by performing the subcarrier division process after the interleaving process, the diversity gain in the time and frequency directions can be obtained by a single interleaving process. Further, the timing of the subcarrier division process can be delayed as compared with the case where the interleaving process is performed prior to the subcarrier division process.

各サブキャリアにデータを分割してから、符号化およびインタリーブを行うこと、すなわち早い段階でデータ分割を行う従来では、データ分割後にインタリーブが行われることから、周波数方向のダイバーシチゲインを得ることができない。また、データ分割にはサブキャリア毎の特性情報が必要になるために、早い段階でこの特性情報を得なくてはならない。従来、サブキャリア毎の特性情報を得てから実際にアンテナから電波を送信するまでに時間を要しており、サブキャリア毎の特性が変化してしまっている可能性があった。   Dividing data into subcarriers and then performing coding and interleaving, that is, in the conventional method in which data is divided at an early stage, since interleaving is performed after data division, diversity gain in the frequency direction cannot be obtained. . Also, since characteristic information for each subcarrier is required for data division, this characteristic information must be obtained at an early stage. Conventionally, it takes time from obtaining characteristic information for each subcarrier to actually transmitting a radio wave from an antenna, and there is a possibility that the characteristic for each subcarrier has changed.

これに対し上述した実施形態によれば、時間方向および周波数方向のダイバーシチゲインを同時に得ることができ、さらに、測定したサブチャネルごとの特性情報を迅速に反映することができる。   On the other hand, according to the above-described embodiment, diversity gains in the time direction and the frequency direction can be obtained at the same time, and the measured characteristic information for each subchannel can be quickly reflected.

［伝送路状態の変動に伴うパラメータＰの変更］
図７は伝送路状態の変動に伴ってパラメータＰの変更を行う場合を説明するための図である。ここでは、入力された４０ビットに符号化率１／３の誤り訂正符号を施して３つのサブキャリアに分割することとする。また、サブキャリア＃１は４０ビット、サブキャリア＃２およびサブキャリア＃３は２０ビットをそれぞれマッピングできるものとする。 [Change of parameter P due to fluctuation of transmission path state]
FIG. 7 is a diagram for explaining a case where the parameter P is changed in accordance with a change in the transmission path state. Here, an error correction code with a coding rate of 1/3 is applied to the input 40 bits and divided into three subcarriers. Also, subcarrier # 1 can be mapped to 40 bits, and subcarrier # 2 and subcarrier # 3 can be mapped to 20 bits, respectively.

入力された４０ビットのデータは、符号化率１／３の誤り訂正符号を行うと１２０ビットのデータになる。さらに、この１２０ビットのデータに対して、インタリーブ処理を行う。インタリーブ処理を行ったデータに対して、式（１）を適用して各サブキャリアに割り当てられるビット数を計算する。   The input 40-bit data becomes 120-bit data when an error correction code with a coding rate of 1/3 is performed. Further, an interleaving process is performed on the 120-bit data. The number of bits allocated to each subcarrier is calculated by applying equation (1) to the interleaved data.

このとき、Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３の値を伝送路状態の変動に応じて変更する。上述したように、伝送路状態はパイロット信号や周波数特性測定用信号を受信し、その特性から誤り率を推定した値や、自局に向けられた信号以外の信号の電力を干渉波とし、その干渉波の電力の値などとする。これらの値が他のサブキャリアと比較して相対的に大きく、誤り率が高いと推測されるサブキャリアに対しはＰ_ｎの値を小さくする。逆に、誤り率が低いと推測されるサブキャリアに対してはＰ_ｎの値を大きくする。ここではサブキャリア＃２の誤り率が大きく、また、サブキャリア＃１の誤り率が小さいと推測されたとして、Ｐ_１＝２０，Ｐ_２＝１０，Ｐ_３＝１５とそれぞれの値を設定したとする。この値を用いて各サブキャリアに割り当てられるビット数を計算すると、Ｄ_１＝７３ビット、Ｄ_２＝１９ビット、Ｄ_３＝２８ビットとなる。 At this time, the values of P ₁ , P ₂ , and P ₃ are changed according to fluctuations in the transmission path state. As described above, the transmission path state is a pilot signal or frequency characteristic measurement signal received, and an error rate is estimated from the characteristic or the power of a signal other than the signal directed to the own station is used as an interference wave. Interference wave power value, etc. These values are relatively large compared to other subcarriers, and the value of _Pn is reduced for subcarriers that are estimated to have a high error rate. Conversely, the value of _Pn is increased for subcarriers that are estimated to have a low error rate. Here, assuming that the error rate of subcarrier # 2 is large and that the error rate of subcarrier # 1 is small, P ₁ = 20, P ₂ = 10, and P ₃ = 15 are set. And When the number of bits allocated to each subcarrier is calculated using this value, D ₁ = 73 bits, D ₂ = 19 bits, and D ₃ = 28 bits.

レートマッチングでは、サブキャリア＃１について、Ｄ_１＝７３ビットをパンクチャしてＤ_{ｍａｐ，１}＝４０ビットにする。また、サブキャリア＃２についてＤ_２＝１９ビットをリピテーションしてＤ_{ｍａｐ，２}＝２０ビットにする。さらに、サブキャリア＃３についてＤ_３＝２８ビットをパンクチャしてＤ_{ｍａｐ，３}＝２０ビットにする。 In rate matching, for subcarrier # 1, D ₁ = 73 bits is punctured to D _{map, 1} = 40 bits. Further, D ₂ = 19 bits are repeated for subcarrier # 2 so that D _{map, 2} = 20 bits. Further, D ₃ = 28 bits are punctured for subcarrier # 3 to D _{map, 3} = 20 bits.

このように、伝送路状態が悪く、誤り率が高いと推測されるサブキャリアにおいて、割り当てるデータ量を小さくし、パンクチャ率を下げる、もしくはリピテーション率を上げることによって、誤り訂正能力を向上し、確実にデータを送信することができる。また、伝送路状態が良く、誤り率が低いと推測されるサブキャリアにおいて、割り当てるデータ量を大きくし、パンクチャ率を上げるもしくはリピテーション率を下げることによって、余分な誤り訂正能力を抑えることもデータの伝送効率の向上に寄与する。   In this way, in a subcarrier that is assumed to have a poor transmission path condition and a high error rate, the error correction capability is improved by reducing the amount of data to be allocated, reducing the puncture rate, or increasing the repetition rate, Data can be transmitted reliably. It is also possible to suppress excess error correction capability by increasing the amount of data to be allocated and increasing the puncture rate or decreasing the repetition rate in subcarriers that are assumed to have a good channel condition and low error rate. This contributes to the improvement of transmission efficiency.

［具体的なシステム構成例；変復調パラメータ信号送信］
図８は本発明の第１実施形態に係るマルチキャリア通信システムを示すブロック図である。同図にはマルチキャリアを用いて互いに通信を行う２つの送受信機８１０、８２０が示されている。 [Specific system configuration example; modulation / demodulation parameter signal transmission]
FIG. 8 is a block diagram showing a multicarrier communication system according to the first embodiment of the present invention. The figure shows two transceivers 810 and 820 that communicate with each other using a multicarrier.

送受信機８１０は干渉信号Ｓ８０１や、送受信機８２０からのパイロット信号およびプリアンブル信号等Ｓ８０２を受信部８１１で受信し、その受信情報Ｓ８０５を制御部８１２に転送する。制御部８１２は受信情報８０５からサブキャリア毎に伝送路状態を求め、これによりサブキャリア毎に受信信号の誤り率の比を推定する。   The transceiver 810 receives the interference signal S801, the pilot signal and the preamble signal S802 from the transceiver 820, and the like, and transfers the reception information S805 to the control unit 812. The control unit 812 obtains the transmission path state for each subcarrier from the reception information 805, and thereby estimates the ratio of the received signal error rate for each subcarrier.

推定された誤り率の比は制御信号Ｓ８０６として送信部８１３に転送される。送信部８１３では制御信号Ｓ８０６の値を元に、式（２）のＰ_ｎの値やサブキャリアグループ、変調方式などを決定する。この決定をもとに送信部８１３は誤り訂正符号化および変調処理を施してデータＳ８０４を送受信機８２０に送信する。同時に、制御信号Ｓ８０６についても変復調パラメータ信号Ｓ８０３として送受信機８２０に送信する。このとき、変復調パラメータ信号Ｓ８０３はデータ信号Ｓ８０４よりも強力な誤り訂正能力を持たせて送信することが好ましい。 The ratio of the estimated error rate is transferred to the transmission unit 813 as the control signal S806. Based on the value of the control signal S806, the transmission unit 813 determines the value of _Pn , the subcarrier group, the modulation scheme, and the like in Expression (2). Based on this determination, the transmission unit 813 performs error correction encoding and modulation processing, and transmits data S804 to the transceiver 820. At the same time, the control signal S806 is also transmitted to the transceiver 820 as the modulation / demodulation parameter signal S803. At this time, the modulation / demodulation parameter signal S803 is preferably transmitted with stronger error correction capability than the data signal S804.

送受信機８２０は、データ信号Ｓ８０４および変復調パラメータＳ８０３を受信部８２３において受信する。変復調パラメータＳ８０３はデータ信号Ｓ８０４に先行して復調され、制御部８２２に転送される。制御部８２２は変復調パラメータＳ８０３の内容から復調に必要なパラメータを計算し、制御信号Ｓ８０７として受信部８２３に返す。受信部８２３は、制御信号Ｓ８０７により表されるパラメータを適用してデータ信号Ｓ８０４に対する復調および誤り訂正復号を行う。   The transceiver 820 receives the data signal S804 and the modulation / demodulation parameter S803 at the reception unit 823. The modulation / demodulation parameter S803 is demodulated prior to the data signal S804 and transferred to the control unit 822. The control unit 822 calculates parameters necessary for demodulation from the contents of the modulation / demodulation parameter S803, and returns them to the reception unit 823 as a control signal S807. The receiving unit 823 performs demodulation and error correction decoding on the data signal S804 by applying the parameter represented by the control signal S807.

このようなシステム構成によれば、従来のシステムと比べて誤り耐性が強く、かつ伝送効率の良いシステムを容易に構築することができる。   According to such a system configuration, it is possible to easily construct a system having higher error tolerance and higher transmission efficiency than a conventional system.

［インジケータ送受信］
図９は本発明の第１実施形態に係るマルチキャリア通信システムの他の例を示すブロック図である。 [Indicator Send / Receive]
FIG. 9 is a block diagram showing another example of the multicarrier communication system according to the first embodiment of the present invention.

送受信機９１０は、干渉信号Ｓ９０１や、送受信機９２０からのパイロット信号、プリアンブル信号等の信号Ｓ９０２を受信部９１１で受信し、その受信情報Ｓ９０５を制御部９１２に転送する。制御部９１２は受信情報９０５からサブキャリア毎の伝送路状態を求め、これによりサブキャリア毎に受信信号の誤り率の比を推定する。 The transceiver 910 receives the interference signal S901 and the signal S902 such as a pilot signal and a preamble signal from the transceiver 920, and transfers the reception information S905 to the control unit 912. The control unit 912 obtains the transmission path state for each subcarrier from the reception information 905, and thereby estimates the ratio of the error rate of the received signal for each subcarrier.

推定された誤り率の比は制御信号Ｓ９０６として送信部９１３に転送される。送信部９１３では制御信号Ｓ９０６の値を元に、いくつかの候補の中から、式（２）のＰ_ｎの値やサブキャリアグループ、変調方式などを決定する。この決定をもとに送信部９１３では誤り訂正符号化および変調処理を施してデータＳ９０４を送信する。同時に、Ｐ_ｎの値やサブキャリアグループ、変調方式などを選択した候補番号をインジケータＳ９０３として送受信機９２０に対して送信する。このとき、インジケータＳ９０３はデータ信号Ｓ９０４よりも強力な誤り訂正能力を持たせて送信することが好ましい。 The ratio of the estimated error rate is transferred to the transmission unit 913 as the control signal S906. Based on the value of the control signal S906, the transmission unit 913 determines a value of _Pn, a subcarrier group, a modulation method, and the like from among several candidates. Based on this determination, the transmission unit 913 performs error correction coding and modulation processing and transmits data S904. At the same time, the candidate number for which the value of _Pn, the subcarrier group, the modulation scheme, and the like are selected is transmitted to the transceiver 920 as an indicator S903. At this time, the indicator S903 is preferably transmitted with a stronger error correction capability than the data signal S904.

送受信機９２０は、データ信号Ｓ９０４およびインジケータＳ９０３を受信部９２３において受信する。インジケータＳ９０３はデータ信号Ｓ９０４に先行して復調され、制御部９２２に転送される。制御部９２２では復調されたインジケータＳ９０７の内容から復調に必要なパラメータを選択し、受信部９２３に制御信号Ｓ９０８を返す。受信部９２３は制御信号Ｓ９０７で表されるパラメータを適用して復調および誤り訂正復号が行われる。   The transceiver 920 receives the data signal S904 and the indicator S903 at the receiving unit 923. The indicator S903 is demodulated prior to the data signal S904 and transferred to the control unit 922. The control unit 922 selects parameters necessary for demodulation from the demodulated contents of the indicator S907 and returns a control signal S908 to the reception unit 923. The receiving unit 923 performs demodulation and error correction decoding by applying the parameter represented by the control signal S907.

一般的に、パラメータを選択するようにしてインジケータのみを転送する方がデータ量は少ない。変復調に用いるパラメータのデータをそのまま送信せずに、インジケータを送信することによって、伝送容量に対する制御信号の割合が減ることから、図８に示した構成よりもさらに伝送効率を向上することができる。   Generally, the amount of data is smaller when only the indicator is transferred by selecting the parameter. Since the ratio of the control signal to the transmission capacity is reduced by transmitting the indicator without transmitting the parameter data used for modulation / demodulation as it is, the transmission efficiency can be further improved as compared with the configuration shown in FIG.

（第２実施形態）
フレーム内における誤り訂正能力が一定であり、かつフレーム内において誤り率がビット位置によって変化する場合、誤り率の低いビット位置に誤り訂正能力が余計に付与され、誤り率の高いビット位置における誤り訂正能力が不足する可能性がある。このような状態は伝送効率の低下の原因となる。そこで本発明の第２実施形態では、フレーム内のビット位置により誤り率が変化する通信システムにおいて、誤り訂正能力をビット位置により変化させることにより、誤り率の変化に追従できるようにし、これにより伝送効率の向上を図る。このような第２実施形態は上述した第１実施形態と組み合わせて実施可能であり、マルチキャリア通信システム以外の通信システムにも適用可能である。 (Second Embodiment)
When the error correction capability in a frame is constant and the error rate varies depending on the bit position in the frame, the error correction capability is added to the bit location with a low error rate, and the error correction is performed at the bit location with a high error rate. The ability may be insufficient. Such a state causes a decrease in transmission efficiency. Therefore, in the second embodiment of the present invention, in a communication system in which the error rate changes according to the bit position in the frame, the error correction capability is changed according to the bit position so that the change in the error rate can be tracked, thereby transmitting the data. Improve efficiency. Such 2nd Embodiment can be implemented in combination with 1st Embodiment mentioned above, and is applicable also to communication systems other than a multicarrier communication system.

図１０は本発明の第２実施形態に係るマルチキャリア通信システムの送信系を示すブロック図である。送信系に入力されたデータは誤り訂正符号部１３０１で誤り訂正符号化される。その後、インタリーブ部１３０２によりビット列の順番が並べ替えられ、レートマッチング部１３０３によりパンクチャおよびリピテーション処理が施され、送信フレームのビット数に合わせられる。さらに、変調部１３０５により変調が行われ、パイロット付加部１３０４によりフレームにパイロット信号が付加され、データが送信される。   FIG. 10 is a block diagram showing a transmission system of the multicarrier communication system according to the second embodiment of the present invention. Data input to the transmission system is subjected to error correction coding by an error correction coding unit 1301. After that, the order of the bit strings is rearranged by the interleaving unit 1302, and puncturing and repetition processing is performed by the rate matching unit 1303 so as to match the number of bits of the transmission frame. Further, modulation is performed by modulation section 1305, and a pilot signal is added to the frame by pilot addition section 1304, and data is transmitted.

図１１は本発明に係わる第２実施形態に係るマルチキャリア通信システムの受信系を示すブロック図である。受信系に入力された受信データはパイロット部とデータ部に分けられる。パイロット信号は伝送路推定部１４０４において伝送路推定に用いられる。伝送路推定部１４０４により推定された伝送路推定情報に基づいて、復調部１４０５によりデータ部の復調が行われる。復調されたデータは、レートデマッチング部１４０３によりデパンクチャおよびデリピテーション処理が施され、デインタリーブ部１４０２によりビット列の順番が元に戻される。さらに、誤り訂正復号部１４０１で誤り訂正が行われ、データが出力される。   FIG. 11 is a block diagram showing a reception system of a multicarrier communication system according to the second embodiment of the present invention. Received data input to the receiving system is divided into a pilot part and a data part. The pilot signal is used for channel estimation in the channel estimation unit 1404. Based on the transmission path estimation information estimated by the transmission path estimation section 1404, the demodulation section 1405 demodulates the data section. The demodulated data is subjected to depuncture and depreciation processing by the rate dematching unit 1403, and the order of the bit strings is restored by the deinterleaving unit 1402. Furthermore, error correction decoding section 1401 performs error correction and outputs data.

［フレーム内レートマッチング例１］
図１２はフレーム内レートマッチング例１に係る通信フレームの形式を示す図である。先頭に送信側、受信側共に既知となるパイロット(Pilot)３００が配置され、パイロット３００に続いてデータ３０１が配置される。無線通信では一般に、パイロットを用いて同期や伝送路推定が行われる。本実施形態でもフレーム先頭のパイロット３００を用いて伝送路推定を行う。ここで、時間的にパイロット３００に近いフレーム先頭付近のデータ部分は、伝送路の状態がパイロット３００を受信したときと比べて大きく変化していないことから精度が高く、したがって信頼性の高い伝送路推定結果に基づいて復調を行う事ができる。 [Intra-frame rate matching example 1]
FIG. 12 is a diagram illustrating a format of a communication frame according to intra-frame rate matching example 1. A pilot 300 which is known on both the transmitting side and the receiving side is arranged at the head, and data 301 is arranged following the pilot 300. In wireless communication, in general, synchronization and transmission path estimation are performed using a pilot. Also in this embodiment, transmission path estimation is performed using the pilot 300 at the head of the frame. Here, the data portion near the beginning of the frame close to pilot 300 in terms of time is highly accurate because the state of the transmission path has not changed much compared to when the pilot 300 was received, and therefore the transmission path is highly reliable. Demodulation can be performed based on the estimation result.

しかし、フレーム終端付近のデータ部分については、データビット列を受信する時刻がフレーム先頭を受信した時刻と時間的に離れており、伝送路状態が変化してしまっていることが考えられる。したがって、伝送路状態によっては、精度が低く信頼性の低い伝送路推定結果を用いて復調を行わなければならない。本発明の第２実施形態はこの問題を解決すべく構成されている。   However, for the data portion near the end of the frame, the time when the data bit string is received is temporally separated from the time when the head of the frame is received, and the transmission path state may have changed. Therefore, depending on the transmission path state, demodulation must be performed using a transmission path estimation result with low accuracy and low reliability. The second embodiment of the present invention is configured to solve this problem.

図１３は通信フレームのビット列とともにパンクチャ率の変化を示す図であって、同図（ａ）はフレーム内レートマッチング例１に係る本発明の場合を示し、同図（ｂ）は従来例の場合を示している。１フレーム４８ビットのビット列を１０ビットパンクチャして３８ビットのビット列に変換することを考える。グラフは、縦軸にパンクチャ率、横軸にビットの位置を示している。パンクチャ率は、その値が大きい程、パンクチャされるビットの頻度が高くなるものとする。
フレーム内レートマッチング例１に係る本発明の場合、図１３（ａ）に示すようにパイロット３００に近い先頭付近は、パイロット３００から遠い末端付近に比べて、相対的にパンクチャ率を高くする。つまり、パイロットに近い先頭付近のビットに関しては、図１２に示したように伝送路推定値の信頼性が高いことから、パンクチャ率を高くしてビットを多くパンクチャしても、受信側の誤り訂正復号で復号できる可能性が高い。一方、パイロットから遠い、フレームの終端付近のビットに関しては、伝送路推定値の信頼性が低いため、パンクチャ率を低くしてビットをなるべくパンクチャしないようにすることで、受信側の誤り訂正復号において、正しく復号することができる。 FIG. 13 is a diagram showing a change in the puncture rate together with the bit sequence of the communication frame. FIG. 13 (a) shows the case of the present invention according to intraframe rate matching example 1, and FIG. 13 (b) shows the case of the conventional example. Is shown. Consider a 10-bit puncture of a 48-bit bit string in one frame to convert it into a 38-bit bit string. The graph shows the puncture rate on the vertical axis and the bit position on the horizontal axis. It is assumed that the higher the value of the puncture rate, the higher the frequency of punctured bits.
In the case of the present invention related to intraframe rate matching example 1, the puncture rate is relatively higher in the vicinity of the head close to the pilot 300 than in the vicinity of the end far from the pilot 300 as shown in FIG. That is, for the bits near the head close to the pilot, the reliability of the channel estimation value is high as shown in FIG. 12, so even if the number of bits is punctured by increasing the puncture rate, error correction on the receiving side There is a high possibility of decoding by decoding. On the other hand, for bits near the end of the frame that are far from the pilot, the reliability of the transmission path estimation value is low. Can be decoded correctly.

図１４はフレーム内レートマッチング例１に係るパンクチャ処理手順の一例を示すフローチャートである。まずステップＳ４０１において、削減するビット量ΔＮ、パンクチャ率を決定する指数Ｅ＿ｐｌｕｓおよびＥ＿ｍｉｎｕｓを決定する。ここで、Ｎ＿ｉは入力するビット数、Ｎ＿ｏは出力するビット数である。次に、ステップＳ４０２ではパンクチャ率のオフセットと傾きを決定する指数Ｅ＿ｏｆｆｓｅｔとＥ＿ｓｌｏｐｅを決定する。ここで、ｃは傾き係数であり、０より大きく１未満の値である。ｃが１に近いほど、パンクチャ率のグラフの傾きは大きくなり、フレームの先頭付近のビットがパンクチャされやすく、フレーム終端付近のビットがパンクチャされにくくなる。ステップＳ４０３ではパンクチャ判断指数Ｅと入力ビットの配列Ｍに初期値が代入される。配列Ｍには１が代入されているため、フレームの先頭ビットから順番にパンクチャされるビットかどうかが判断されていく。   FIG. 14 is a flowchart showing an example of a puncture processing procedure according to intra-frame rate matching example 1. First, in step S401, the bit amount ΔN to be reduced and the indices E_plus and E_minus for determining the puncture rate are determined. Here, N_i is the number of input bits, and N_o is the number of output bits. Next, in step S402, indices E_offset and E_slope that determine the offset and slope of the puncture rate are determined. Here, c is a slope coefficient, and is a value greater than 0 and less than 1. The closer c is to 1, the greater the slope of the puncture rate graph, and the bits near the beginning of the frame are more likely to be punctured, and the bits near the end of the frame are less likely to be punctured. In step S403, initial values are assigned to the puncture determination index E and the array M of input bits. Since 1 is assigned to the array M, it is determined whether the bit is punctured in order from the first bit of the frame.

ステップＳ４０４ではＥ＿ｍが更新される。Ｅ＿ｍはフレーム先頭付近では大きな値で、フレーム終端付近に近づくと小さな値になっていく。ステップＳ４０５ではパンクチャ判断指数Ｅが更新される。ステップＳ４０６では、Ｅの正負が判断され、Ｅが正ならばＭ番目のビットはパンクチャされない。一方、Ｅが負ならばステップＳ４０７でＭ番目のビットはパンクチャされ、ステップＳ４０８においてＥが更新される。ステップＳ４１０では、入力ビット数の処理が終了したかどうかを調べ、まだ終了していなければ、ステップＳ４０９でＭをインクリメントし、ステップＳ４０４に戻り、次のビットに対してパンクチャするか否かを判断する。   In step S404, E_m is updated. E_m is a large value near the beginning of the frame, and decreases toward the end of the frame. In step S405, the puncture determination index E is updated. In step S406, the sign of E is determined. If E is positive, the Mth bit is not punctured. On the other hand, if E is negative, the Mth bit is punctured in step S407, and E is updated in step S408. In step S410, it is checked whether or not the processing of the number of input bits has been completed. If not, M is incremented in step S409, and the process returns to step S404 to determine whether or not the next bit is to be punctured. To do.

このように、パイロットがフレームの先頭にある場合、フレーム内において、先頭付近のデータはパンクチャ率を上げることにより、効率よくデータを送信することができる。また、パイロットから遠い終端付近データはパンクチャ率を下げることにより、誤り訂正能力を高く維持し、受信側での誤り率を削減することが可能になる。これらのことから、伝送効率の良い通信システムを提供することができる。   As described above, when the pilot is at the head of the frame, the data near the head in the frame can be efficiently transmitted by increasing the puncture rate. Further, by reducing the puncture rate of the data near the end far from the pilot, it is possible to maintain high error correction capability and reduce the error rate on the receiving side. From these things, a communication system with good transmission efficiency can be provided.

なお、上記フレーム内レートマッチング例１は、フレーム内において、パイロット３００に近い先頭付近のデータはリピテーション率を下げ、パイロット３００から遠い終端付近データはリピテーション率を上げるリピテーション処理と等価的である。この場合においても、次のように受信側での誤り率を削減して伝送効率を向上できる。   Note that the intra-frame rate matching example 1 is equivalent to a repetition process in which data near the head close to the pilot 300 in the frame lowers the repetition rate and data near the end far from the pilot 300 increases the repetition rate. is there. Even in this case, the transmission efficiency can be improved by reducing the error rate on the receiving side as follows.

すなわち、図１５はフレーム内レートマッチング例１に係るリピテーション処理手順の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１２０１では、出力するビットが入力するビットのＲ（Ｒは正の整数）倍以上あるかどうかを確認している。Ｒ倍の出力がある場合、全ての入力ビットをＲ回ずつ繰り返し、新たに、Ｎ＿ｉ×Ｒを新しいＮ＿ｉとして考える。ここで、Ｎ＿ｉは入力するビット数、Ｎ＿ｏは出力するビット数である。ステップＳ１２０２において、削減するビット量ΔＮとリピテーション率を決定する指数Ｅ＿ｐｌｕｓとＥ＿ｍｉｎｕｓを決定する。また、ステップＳ１２０３では、リピテーション率のオフセットと傾きを決定する指数Ｅ＿ｏｆｆｓｅｔとＥ＿ｓｌｏｐｅを決定する。ここで、ｃは傾き係数であり、０より大きく１未満の値である。ｃが１に近いほど、リピテーション率のグラフの傾きは大きくなり、フレームの先頭付近のビットがリピテーションされにくく、フレーム終端付近のビットがリピテーションされやすくなる。ステップＳ１２０４ではリピテーション判断指数Ｅと入力ビットの配列Ｍに初期値が代入される。配列Ｍには１が代入されているため、フレームの先頭ビットから順番にリピテーションされるビットかどうかを判断していく。   That is, FIG. 15 is a flowchart showing an example of a repetition processing procedure according to intra-frame rate matching example 1. In step S1201, it is confirmed whether or not the output bit is equal to or more than R (R is a positive integer) times the input bit. When there are R times as many outputs, all input bits are repeated R times, and N_i × R is newly considered as new N_i. Here, N_i is the number of input bits, and N_o is the number of output bits. In step S1202, indices E_plus and E_minus for determining the bit amount ΔN to be reduced and the repetition rate are determined. In step S1203, indices E_offset and E_slope that determine the offset and slope of the repetition rate are determined. Here, c is a slope coefficient, and is a value greater than 0 and less than 1. The closer c is to 1, the greater the slope of the repetition rate graph, and the bits near the beginning of the frame are less likely to be repeated, and the bits near the end of the frame are more likely to be repeated. In step S1204, initial values are substituted into the repetition determination index E and the array M of input bits. Since 1 is assigned to the array M, it is determined whether the bit is repeated in order from the first bit of the frame.

ステップＳ１２０５ではＥ＿ｍが更新される。Ｅ＿ｍはフレーム先頭付近では小さな値で、フレーム終端付近に近づくと大きな値になっていく。ステップＳ１２０６ではパンクチャ判断指数Ｅが更新される。ステップＳ１２０７は、Ｅの正負が判断されて、Ｅが正ならばＭ番目のビットはリピテーションされない。一方、Ｅが負ならばステップＳ１２０８でＭ番目のビットはリピテーションされ、ステップＳ１２０９で、Ｅが更新され、再び１２０７へ戻ってもう一度リピテーションされるかどうかを判定する。ステップＳ１２１１では、入力ビット数の処理が終了したかどうかを調べ、まだ終了していなければ、ステップＳ１２１０でＭをインクリメントし、ステップＳ１２０５に戻り、次のビットに対してリピテーションするか否かを判断する。   In step S1205, E_m is updated. E_m is a small value near the beginning of the frame and becomes a large value near the end of the frame. In step S1206, the puncture determination index E is updated. In step S1207, whether E is positive or negative is determined. If E is positive, the Mth bit is not repeated. On the other hand, if E is negative, the Mth bit is repeated in step S1208. In step S1209, E is updated, and the process returns to 1207 again to determine whether or not the repetition is performed again. In step S1211, it is checked whether or not the processing of the number of input bits has been completed. If not, M is incremented in step S1210, and the process returns to step S1205 to determine whether to repeat the next bit. to decide.

［フレーム内レートマッチング例２］
図１６はフレーム内レートマッチング例２に係る通信フレームのビット列とともにパンクチャ率およびリピテーション率の変化を示す図である。パイロット３００に近く伝送路推定値の信頼性が高いフレームの先頭付近のビットはパンクチャする率を高くすることで、上記フレーム内レートマッチング例１よりも頻繁にビットのパンクチャを行っている。またフレーム内レートマッチング例２では、伝送路推定値の信頼性が低いフレームの終端付近のビットについて、受信側の誤り訂正能力を向上させるためのリピテーションを併用している。 [Intra-frame rate matching example 2]
FIG. 16 is a diagram showing changes in the puncture rate and repetition rate together with the bit sequence of the communication frame according to the intra-frame rate matching example 2. Bits are punctured more frequently than in the intra-frame rate matching example 1 by increasing the puncture rate of the bits near the beginning of the frame close to the pilot 300 and having high reliability of the channel estimation value. In the intra-frame rate matching example 2, the repetition for improving the error correction capability on the receiving side is also used for the bits near the end of the frame where the reliability of the channel estimation value is low.

このように、パイロット３００がフレームの先頭にある場合、フレームの先頭付近ではパンクチャを行い、効率よくデータ３０１を送信すると同時に、フレーム終端付近ではリピテーションを行い、受信側での誤り訂正能力をさらに向上させることができる。したがって、より伝送効率の良い通信システムを提供することができる。   Thus, when pilot 300 is at the beginning of the frame, puncturing is performed near the beginning of the frame, and data 301 is transmitted efficiently, and at the same time, repetition is performed near the end of the frame to further improve error correction capability on the receiving side. Can be improved. Therefore, a communication system with better transmission efficiency can be provided.

［フレーム内レートマッチング例３］
図１７はフレーム内レートマッチング例３に係る通信フレームの形式を示す図である。この図１７の通信フレームにおいては、フレームの先頭と終端にパイロット信号４００、４０２がそれぞれ付加されている。このようなフレーム形式の場合、時間的にパイロットに近いフレームの先端付近のデータと、フレームの終端付近のデータが、伝送路推定値の信頼性が高く、フレーム中央付近の伝送路推定値の信頼性が相対的に低くなる。 [Intra-frame rate matching example 3]
FIG. 17 is a diagram illustrating a format of a communication frame according to the intra-frame rate matching example 3. In the communication frame of FIG. 17, pilot signals 400 and 402 are added to the beginning and end of the frame, respectively. In the case of such a frame format, the data near the front end of the frame close to the pilot and the data near the end of the frame have high reliability of the channel estimation value, and the reliability of the channel estimation value near the center of the frame. The sex becomes relatively low.

図１８はフレーム内レートマッチング例３に係る通信フレームのビット列とともにパンクチャ率の変化を示す図である。図１７のようにフレームの前後にパイロット信号４００，４０２が付加されている本例の場合、パンクチャ率は図１８のように変化させることが好ましい。この場合、フレーム先端付近および終端付近のビットはパンクチャされやすく、フレーム中央付近のビットはパンクチャされにくい。   FIG. 18 is a diagram illustrating a change in the puncture rate together with the bit string of the communication frame according to the intra-frame rate matching example 3. In the case of this example in which pilot signals 400 and 402 are added before and after the frame as shown in FIG. 17, the puncture rate is preferably changed as shown in FIG. In this case, bits near the top and end of the frame are easily punctured, and bits near the center of the frame are not easily punctured.

このように、パイロットがフレームの前後に付加されている場合、フレームの先頭および終端付近のビットのパンクチャによって伝送効率を向上することができる。また、フレームの中央付近をパンクチャされにくくすることで受信側の誤り訂正能力を向上できる。したがって、伝送効率の良い通信システムを提供することができる。   Thus, when pilots are added before and after the frame, transmission efficiency can be improved by puncturing bits near the beginning and end of the frame. Further, the error correction capability on the receiving side can be improved by making it difficult to puncture the vicinity of the center of the frame. Therefore, a communication system with good transmission efficiency can be provided.

［フレーム内レートマッチング例４］
図１９はフレーム内レートマッチング例４に係る通信フレームの形式を示す図である。図１９の通信フレームにおいては、フレームの中央にパイロット信号５０１が付加されている。このようなフレーム形式の場合、時間的にパイロット５０１に遠いフレームの先端付近のデータおよびフレームの終端付近のデータは伝送路推定値の信頼性が低く、逆に、フレーム中央付近の伝送路推定値の信頼性が高くなる。 [Intra-frame rate matching example 4]
FIG. 19 is a diagram illustrating a format of a communication frame according to intra-frame rate matching example 4. In the communication frame of FIG. 19, a pilot signal 501 is added to the center of the frame. In the case of such a frame format, the data near the front end of the frame far from the pilot 501 and the data near the end of the frame are low in reliability of the channel estimation value, and conversely, the channel estimation value near the center of the frame. The reliability will be higher.

図２０はフレーム内レートマッチング例４に係る通信フレームのビット列とともにパンクチャ率の変化を示す図である。フレーム中央にパイロット信号５０１が付加されている場合は、パンクチャ率を図２０のように変化させることにより、フレーム先端付近および終端付近のビットはパンクチャされにくく、フレーム中央付近のビットはパンクチャされやすい。   FIG. 20 is a diagram illustrating a change in the puncture rate together with the bit string of the communication frame according to the intra-frame rate matching example 4. When pilot signal 501 is added at the center of the frame, by changing the puncture rate as shown in FIG. 20, the bits near the top and end of the frame are not easily punctured, and the bits near the center of the frame are easily punctured.

このように、パイロット５０１がフレームの中央に付加されている本例の場合、フレームの中央付近のパンクチャにより伝送効率を向上することができる。また、フレームの先頭および終端付近においてパンクチャを抑制することで受信側の誤り訂正能力を向上できる。したがって、より伝送効率の良い通信システムを提供することができる。   As described above, in this example in which the pilot 501 is added to the center of the frame, the transmission efficiency can be improved by puncturing near the center of the frame. In addition, the error correction capability on the receiving side can be improved by suppressing puncturing in the vicinity of the beginning and end of the frame. Therefore, a communication system with better transmission efficiency can be provided.

［フレーム内レートマッチング例５］
フレーム内レートマッチング例５は通信システムに係り、同通信システムにおけるデータ再送処理に関する。図２１はフレーム内レートマッチング例５に係るデータ再送処理手順の一例を示すシーケンス図である。データ送信側６００では、誤り訂正符号化、インタリーブを行い、通常のレートマッチング処理（Ｓ６００）を行ってデータを先ず送信する（Ｓ６０１）。 [Intra-frame rate matching example 5]
Intra-frame rate matching example 5 relates to a communication system, and relates to data retransmission processing in the communication system. FIG. 21 is a sequence diagram illustrating an example of a data retransmission processing procedure according to the intra-frame rate matching example 5. The data transmission side 600 performs error correction coding and interleaving, performs normal rate matching processing (S600), and first transmits data (S601).

データの受信側６０１では、受信したデータに対してデレートマッチング、デインタリーブ、誤り訂正復号を行う（Ｓ６０２）。このとき、誤り訂正復号の結果、フレーム内データに誤りが存在すると判明した場合、誤りが発生したデータの位置の推定を行う（Ｓ６０３）。その後、データ送信側に再送要求を出すと共に推定誤り位置情報も送信側６００に知らせる（Ｓ６０４）。送信側６００では再度、データを送信する際、データが誤ったと推定されるデータの位置に対して、パンクチャ率を低く（もしくはリピテーション率を高く）するレートマッチングを行う。一方、データが正しく伝達されたと推定されるデータの位置に対しては、パンクチャ率を高く（もしくはリピテーション率を低く）するレートマッチングを行う（Ｓ６０５）。このデータを受信側６０１に送信する（Ｓ６０６）。これにより再送されたデータは受信側６０１により受信され、誤り訂正復号化が再度行われる（Ｓ６０７）。このステップＳ６０７における誤り訂正復号化は成功することが期待され、したがって平均再送回数を低減することが可能になる。   The data receiving side 601 performs derate matching, deinterleaving, and error correction decoding on the received data (S602). At this time, if it is determined that there is an error in the intra-frame data as a result of error correction decoding, the position of the data where the error has occurred is estimated (S603). Thereafter, a retransmission request is issued to the data transmission side, and the estimated error position information is also notified to the transmission side 600 (S604). When transmitting data again, the transmission side 600 performs rate matching for reducing the puncture rate (or increasing the repetition rate) with respect to the data position where the data is estimated to be incorrect. On the other hand, with respect to the position of the data that is estimated to have been transmitted correctly, rate matching is performed to increase the puncture rate (or decrease the repetition rate) (S605). This data is transmitted to the receiving side 601 (S606). Thus, the retransmitted data is received by the receiving side 601 and error correction decoding is performed again (S607). The error correction decoding in step S607 is expected to be successful, and therefore the average number of retransmissions can be reduced.

図２２はフレーム内レートマッチング例５に係るデータ再送処理の具体例を示す図である。ここでは、送信側６００が符号化された１２ビットのデータＳＤ１を従来の方法でパンクチャし、９ビットのデータＳＤ２として受信側６０１に送信する場合を例に挙げる。   FIG. 22 is a diagram illustrating a specific example of data retransmission processing according to intra-frame rate matching example 5. Here, a case will be described as an example in which the transmission side 600 punctures 12-bit data SD1 encoded by a conventional method and transmits the data to the reception side 601 as 9-bit data SD2.

図２２のように、受信側６０１ではデータＲＤ１を受信するが、伝送路の状態によってはそれぞれの電力が異なって受信されることが考えられる。この受信データＲＤ１に対し、誤り訂正復号を行ったときに、正しいデータではない受信データＲＤ２が得られたとする。すると受信側６０１では、この受信データＲＤ２から誤り位置を推定する。受信データＲＤ１（ＲＤ２）では、ビット列の中央付近において受信電力が小さくなっているため、フレームの中央付近でデータの誤りが発生していると推測する。その後、受信側６０１は、送信側６００にデータの再送要求を出すと共に、推定したデータの誤り位置を送信側６００に伝える。この場合、フレームの中央付近でデータの誤りが発生していることを送信側６００に伝える。   As shown in FIG. 22, the receiving side 601 receives the data RD1, but depending on the state of the transmission path, the respective power may be received differently. It is assumed that reception data RD2 that is not correct data is obtained when error correction decoding is performed on the reception data RD1. Then, the receiving side 601 estimates the error position from the received data RD2. In the reception data RD1 (RD2), since the reception power is small near the center of the bit string, it is estimated that a data error has occurred near the center of the frame. Thereafter, the reception side 601 issues a data retransmission request to the transmission side 600 and informs the transmission side 600 of the estimated error position of the data. In this case, the transmission side 600 is informed that a data error has occurred near the center of the frame.

送信側６００は、受信側６０１からの再送要求を受けて、符号化されたデータＳＤ１に対して再びレートマッチングを行う。このとき、受信側６０１から伝えられた推定誤り位置情報を参照し、データが誤ったと推定されるデータの位置に対して、パンクチャ率を低くする（もしくは、リピテーション率を高くする）レートマッチングを行う。反対に、データが正しく伝達されたと推定されるデータの位置に対しては、パンクチャ率を高くする（もしくは、リピテーション率を低くする）レートマッチングを行う。これにより得られたデータＳＤ３を再び受信側６０１に送信する。   In response to the retransmission request from the reception side 601, the transmission side 600 performs rate matching again on the encoded data SD1. At this time, by referring to the estimated error position information transmitted from the receiving side 601, rate matching is performed to lower the puncture rate (or increase the repetition rate) with respect to the position of the data where the data is estimated to be incorrect. Do. On the other hand, for the position of the data where it is estimated that the data has been correctly transmitted, rate matching is performed to increase the puncture rate (or decrease the repetition rate). The data SD3 thus obtained is transmitted again to the receiving side 601.

受信側６０１では、例えば、受信したデータＲＤ３と前回受信したデータＲＤ１の信頼度を加算するＨ−ＡＲＱ方式を用いて誤り訂正を行うこととし、より信頼性の高い受信データＲＤ４を用いて復号を行う。   On the receiving side 601, for example, error correction is performed using the H-ARQ scheme that adds the reliability of the received data RD3 and the previously received data RD1, and decoding is performed using the more reliable received data RD4. Do.

このように、データが誤った位置を推定し、その位置のパンクチャ率を低くする（もしくは、リピテーション率を高くする）レートマッチングを行うことで、再送の回数を削減することができる。したがって、システムの伝送効率を向上することができる。このようなフレーム内レートマッチング例５は、フレーム内の誤り率がビット位置によって異なり、その誤り率の比が既知である通信システムに有効である。   In this way, it is possible to reduce the number of retransmissions by estimating a position where the data is incorrect and performing rate matching that lowers the puncture rate at that position (or increases the repetition rate). Therefore, the transmission efficiency of the system can be improved. Such intra-frame rate matching example 5 is effective for a communication system in which the error rate in a frame varies depending on the bit position and the ratio of the error rates is known.

以上説明した第１、第２の実施形態ではレートマッチングの最小処理単位としてビットを用いたが、最小処理単位としてはビットに限定されない。例えば、１ビットに相当するシンボルあるいは数ビットを纏めたシンボルを最小処理単位としてもよい。逆に、１ビットよりもさらに小さい単位（例えばチップ）を用いてもよい。   In the first and second embodiments described above, bits are used as the minimum processing unit for rate matching, but the minimum processing unit is not limited to bits. For example, a symbol corresponding to 1 bit or a symbol in which several bits are collected may be used as the minimum processing unit. Conversely, a unit (for example, a chip) smaller than 1 bit may be used.

本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

本発明の第１実施形態に係るマルチキャリア通信システムにおける送信系のブロック図1 is a block diagram of a transmission system in a multicarrier communication system according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態に係るマルチキャリア通信システムにおける受信系のブロック図1 is a block diagram of a reception system in a multicarrier communication system according to a first embodiment of the present invention. 第１実施形態に係り、サブキャリアのグループ化を行わない場合のサブキャリア分割とレートマッチングを説明するための図The figure for demonstrating subcarrier division | segmentation and rate matching when not grouping a subcarrier according to 1st Embodiment. 第１実施形態に係り、サブキャリアをグループ化する場合のサブキャリア分割とレートマッチングを説明するための図The figure for demonstrating subcarrier division | segmentation and rate matching in the case of grouping a subcarrier according to 1st Embodiment. 第１実施形態に係り、誤り訂正符号化後にサブキャリア分割を行う場合を示す図The figure which concerns on 1st Embodiment and shows the case where subcarrier division is performed after error correction coding 第１実施形態に係り、インタリーブ処理後にサブキャリア分割を行う場合を示す図The figure which concerns on 1st Embodiment and shows the case where a subcarrier division | segmentation is performed after an interleaving process 第１実施形態に係り、伝送路状態の変動に伴ってパラメータＰの変更を行う場合を説明するための図The figure for demonstrating the case where the parameter P is changed in connection with the fluctuation | variation of a transmission-line state according to 1st Embodiment. 本発明の第１実施形態に係るマルチキャリア通信システムを示すブロック図The block diagram which shows the multicarrier communication system which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態に係るマルチキャリア通信システムの他の例を示すブロック図The block diagram which shows the other example of the multicarrier communication system which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態に係るマルチキャリア通信システムの送信系を示すブロック図The block diagram which shows the transmission system of the multicarrier communication system which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態に係るマルチキャリア通信システムの受信系を示すブロック図The block diagram which shows the receiving system of the multicarrier communication system which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 第２実施形態のフレーム内レートマッチング例１に係る通信フレームの形式を示す図The figure which shows the format of the communication frame which concerns on the intra-frame rate matching example 1 of 2nd Embodiment. 第２実施形態に係り、通信フレームのビット列とともにパンクチャ率の変化を示す図であって、同図（ａ）はフレーム内レートマッチング例１に係る本発明の場合を示す図、同図（ｂ）は従来例の場合を示す図FIG. 10 is a diagram illustrating a change in a puncture rate together with a bit string of a communication frame according to the second embodiment, in which FIG. Figure showing the case of the conventional example 第２実施形態のフレーム内レートマッチング例１に係るパンクチャ処理手順の一例を示すフローチャートThe flowchart which shows an example of the puncture processing procedure which concerns on the intra-frame rate matching example 1 of 2nd Embodiment. 第２実施形態のフレーム内レートマッチング例１に係るリピテーション処理手順の一例を示すフローチャートThe flowchart which shows an example of the repetition process procedure which concerns on the intra-frame rate matching example 1 of 2nd Embodiment. 第２実施形態のフレーム内レートマッチング例２に係る通信フレームのビット列とともにパンクチャ率およびリピテーション率の変化を示す図The figure which shows the change of a puncture rate and a repetition rate with the bit sequence of the communication frame which concerns on the intra-frame rate matching example 2 of 2nd Embodiment. 第２実施形態のフレーム内レートマッチング例３に係る通信フレームの形式を示す図The figure which shows the format of the communication frame which concerns on the intra-frame rate matching example 3 of 2nd Embodiment. 第２実施形態のフレーム内レートマッチング例３に係る通信フレームのビット列とともにパンクチャ率の変化を示す図The figure which shows the change of a puncture rate with the bit sequence of the communication frame which concerns on the intra-frame rate matching example 3 of 2nd Embodiment. 第２実施形態のフレーム内レートマッチング例４に係る通信フレームの形式を示す図The figure which shows the format of the communication frame which concerns on the intra-frame rate matching example 4 of 2nd Embodiment. 第２実施形態のフレーム内レートマッチング例４に係る通信フレームのビット列とともにパンクチャ率の変化を示す図The figure which shows the change of a puncture rate with the bit sequence of the communication frame which concerns on the intra-frame rate matching example 4 of 2nd Embodiment. 第２実施形態のフレーム内レートマッチング例５に係るデータ再送処理手順の一例を示すシーケンス図FIG. 11 is a sequence diagram illustrating an example of a data retransmission processing procedure according to intra-frame rate matching example 5 of the second embodiment. 第２実施形態のフレーム内レートマッチング例５に係るデータ再送処理の具体例を示す図The figure which shows the specific example of the data resending process which concerns on the intra-frame rate matching example 5 of 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１０１…誤り訂正符号化部、１０２…インタリーブ部、１０３…サブキャリア分割部、１０４…レートマッチング部、１０５…シンボルマッピング部、１０６…シリアル・パラレル変換部（Ｓ／Ｐ）、１０７…逆ＦＦＴ部（ＩＦＦＴ）、１０８…パラレル・シリアル変換部（Ｐ／Ｓ）、１０９…制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Error correction encoding part, 102 ... Interleaving part, 103 ... Subcarrier division part, 104 ... Rate matching part, 105 ... Symbol mapping part, 106 ... Serial / parallel conversion part (S / P), 107 ... Inverse FFT part (IFFT), 108... Parallel-serial conversion unit (P / S), 109... Control unit

Claims (4)

送信データを符号化することにより、パイロット信号を含むビット列からなるフレームを生成する生成ステップと、
前記フレームにおいて、前記パイロット信号に相当するビット位置から近いビット位置の誤り訂正能力が前記フレーム内において相対的に低くなり、前記パイロット信号に相当するビット位置から遠いビット位置の誤り訂正能力が前記フレーム内において相対的に高くなるように、前記ビット列にパンクチャ処理を行うレートマッチング処理ステップと、
前記レートマッチング処理ステップによる処理結果のフレームを送信する送信ステップとを具備し、
前記フレームの入力ビット数および出力ビット数を含む符号化率に関する一組のパラメータと、パンクチャ率の直線の傾き及びオフセットを与える単一の傾き係数とに基づいてパンクチャ判断指数を求め、前記フレーム内のビット位置毎にパンクチャを行うか否かを前記パンクチャ判断指数から判断することにより前記パンクチャ処理を行うことを特徴とするレートマッチング方法。 A generation step of generating a frame composed of a bit string including a pilot signal by encoding transmission data;
In the frame, the error correction capability of a bit position close to the bit position corresponding to the pilot signal is relatively low in the frame, and the error correction capability of a bit position far from the bit position corresponding to the pilot signal is the frame. A rate matching processing step for performing puncturing processing on the bit string so as to be relatively high within,
A transmission step of transmitting a frame of a processing result by the rate matching processing step ,
A puncture determination index is obtained based on a set of parameters relating to a coding rate including the number of input bits and the number of output bits of the frame, and a single slope coefficient that gives a slope and an offset of a straight line of the puncture rate. A rate matching method, wherein the puncturing process is performed by determining from the puncture determination index whether or not to perform puncturing for each bit position . 送信データを符号化することにより、パイロット信号を含むビット列からなるフレームを生成する生成ステップと、
前記フレームにおいて、前記パイロット信号に相当するビット位置から近いビット位置の誤り訂正能力が前記フレーム内において相対的に低くなり、前記パイロット信号に相当するビット位置から遠いビット位置の誤り訂正能力が前記フレーム内において相対的に高くなるように、前記ビット列にリピテーション処理を行うレートマッチング処理ステップと、
前記レートマッチング処理ステップによる処理結果のフレームを送信する送信ステップとを具備し、
前記フレームの入力ビット数および出力ビット数を含む符号化率に関する一組のパラメータと、リピテーション率の直線の傾き及びオフセットを与える単一の傾き係数とに基づいてリピテーション判断指数を求め、前記フレーム内のビット位置毎にリピテーションを行うか否かを前記リピテーション判断指数から判断することにより前記リピテーション処理を行うことを特徴とするレートマッチング方法。 A generation step of generating a frame composed of a bit string including a pilot signal by encoding transmission data;
In the frame, the error correction capability of a bit position close to the bit position corresponding to the pilot signal is relatively low in the frame, and the error correction capability of a bit position far from the bit position corresponding to the pilot signal is the frame. A rate matching processing step for performing repetition processing on the bit string so as to be relatively high within,
A transmission step of transmitting a frame of a processing result by the rate matching processing step,
A repetition determination index is obtained based on a set of parameters relating to a coding rate including the number of input bits and the number of output bits of the frame, and a single slope coefficient that gives a slope and an offset of a straight line of the repetition rate, A rate matching method, wherein the repetition processing is performed by determining whether repetition is performed for each bit position in a frame from the repetition determination index . 送信データを符号化することにより、パイロット信号を含むビット列からなるフレームを生成する生成部と、
前記フレームにおいて、前記パイロット信号に相当するビット位置から近いビット位置の誤り訂正能力が前記フレーム内において相対的に低くなり、前記パイロット信号に相当するビット位置から遠いビット位置の誤り訂正能力が前記フレーム内において相対的に高くなるように、前記ビット列にパンクチャ処理を行うレートマッチング部と、
前記レートマッチング部による処理結果のフレームを送信する送信部とを具備し、
前記フレームの入力ビット数および出力ビット数を含む符号化率に関する一組のパラメータと、パンクチャ率の直線の傾き及びオフセットを与える単一の傾き係数とに基づいてパンクチャ判断指数を求め、前記フレーム内のビット位置毎にパンクチャを行うか否かを前記パンクチャ判断指数から判断することにより前記パンクチャ処理を行うことを特徴とする通信装置。 A generation unit that generates a frame including a bit sequence including a pilot signal by encoding transmission data;
In the frame, the error correction capability of a bit position close to the bit position corresponding to the pilot signal is relatively low in the frame, and the error correction capability of a bit position far from the bit position corresponding to the pilot signal is the frame. A rate matching unit that punctures the bit string so as to be relatively high in
A transmission unit for transmitting a frame of a processing result by the rate matching unit ,
A puncture determination index is obtained based on a set of parameters relating to a coding rate including the number of input bits and the number of output bits of the frame, and a single slope coefficient that gives a slope and an offset of a straight line of the puncture rate. The communication apparatus is characterized in that the puncturing process is performed by determining from the puncture determination index whether or not to perform puncturing for each bit position . 送信データを符号化することにより、パイロット信号を含むビット列からなるフレームを生成する生成部と、
前記フレームにおいて、前記パイロット信号に相当するビット位置から近いビット位置の誤り訂正能力が前記フレーム内において相対的に低くなり、前記パイロット信号に相当するビット位置から遠いビット位置の誤り訂正能力が前記フレーム内において相対的に高くなるように、前記ビット列にリピテーション処理を行うレートマッチング部と、
前記レートマッチング部による処理結果のフレームを送信する送信部とを具備し、
前記レートマッチング処理ステップによる処理結果のフレームを送信する送信ステップとを具備し、
前記フレームの入力ビット数および出力ビット数を含む符号化率に関する一組のパラメータと、リピテーション率の直線の傾き及びオフセットを与える単一の傾き係数とに基づいてリピテーション判断指数を求め、前記フレーム内のビット位置毎にリピテーションを行うか否かを前記リピテーション判断指数から判断することにより前記リピテーション処理を行うことを特徴とする通信装置。 A generation unit that generates a frame including a bit sequence including a pilot signal by encoding transmission data;
In the frame, the error correction capability of a bit position close to the bit position corresponding to the pilot signal is relatively low in the frame, and the error correction capability of a bit position far from the bit position corresponding to the pilot signal is the frame. A rate matching unit that performs a repetition process on the bit string so as to be relatively high within,
A transmission unit for transmitting a frame of a processing result by the rate matching unit ,
A transmission step of transmitting a frame of a processing result by the rate matching processing step,
A repetition determination index is obtained based on a set of parameters relating to a coding rate including the number of input bits and the number of output bits of the frame, and a single slope coefficient that gives a slope and an offset of a straight line of the repetition rate, A communication apparatus that performs the repetition process by determining whether or not repetition is performed for each bit position in a frame from the repetition determination index .

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