JP4284280B2 - 無線通信システムおよび無線送信装置 - Google Patents

Description

本発明は、マルチキャリアによる無線通信システムに関し、特に再送による誤り訂正についての無線通信システムおよび無線送信装置に関する。

従来のマルチキャリア通信における再送制御方式では、移動局および基地局では、通常、次のような処理が行われる（例えば、特許文献１参照）。移動局は、キャリアごと、又は、キャリアグループごとの受信回線品質を測定し、この受信回線品質を基地局に送信する。また、移動局は、基地局から受信した受信データに誤りがある場合には、基地局に再送を要求する。基地局は、再送要求を受けて再送データを移動局に送信する。この際、基地局は、受信回線品質に基づいて使用しないと判定したキャリア又はキャリアグループ以外のキャリアを使用して再送データを送信する。そして、移動局がこの再送データを復調する。
特開２００４−１０４５７４公報

しかしながら、上記した従来技術においては、正確に伝送路状態を把握するための、伝送路推定手段が必要であり、かつ、伝送路状態や使用をするべきキャリアの情報を送信側へフィードバックするための大きなオーバヘッドが必要になるという問題があった。その他、通信におけるシステムスループットの向上や、再送制御や伝送路推定などのための処理量削減が課題となっている。

本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、再送回数を削減しシステムスループットを向上させた無線通信システムおよび無線送信装置を提供することを目的とする。

本発明の無線通信システムによれば、周波数方向にキャリアを多重してデータを送信する無線送信機と、前記データを受信する無線受信機を具備する無線通信システムにおいて、
前記無線送信機は、送信データを、１つのコードブロックがＮ（Ｎは１以上の整数）ビットである複数のコードブロックに分割する分割手段と、前記分割された各コードブロックに誤り検出符号を付加する付加手段と、前記誤り検出符号が付加された各コードブロックを、Ｍ（Ｍは１以上かつキャリア数以下の整数）個のキャリアで各キャリアがＬ（Ｌは１以上の整数）個のシンボルからなるコードブロックに割り当てる割当手段と、前記割り当てられたコードブロックを送信する送信手段と、を具備し、
前記無線受信機は、前記送信手段が送信した前記割り当てられたコードブロックを受信する受信手段と、前記ＭおよびＬの値に基づいて、前記受信されたコードブロックを、誤り検出符号が付加されたコードブロックに変換する変換手段と、前記変換されたコードブロックに誤り訂正復号を行う訂正復号手段と、前記誤り訂正復号されたコードブロックの誤り検出を行う検出手段と、前記検出手段により誤りが検出された場合に、該誤りが検出されたコードブロックの再送要求信号を生成する生成手段と、前記生成された再送要求信号を送信する送信手段と、を具備し、
前記無線送信機は、前記無線受信機からの再送要求信号を受信する受信手段と、前記再送要求信号を受信した回数をカウントするカウント手段と、前記再送回数に応じて、前記ＭおよびＬの値を変化させる変化手段と、をさらに具備し、
前記変化手段は、前回送信したときのコードブロックのキャリア数ＭをＭ＿１、シンボル数ＬをＬ＿１とし、再送時に送信するときのコードブロックのキャリア数ＭをＭ＿２、シンボル数ＬをＬ＿２とした場合に、αを正の実数として、Ｍ＿１＞α×Ｌ＿１のとき、Ｍ＿２＜α×Ｌ＿２となるように再送時にＭおよびＬを変更し、Ｍ＿１＜α×Ｌ＿１のとき、Ｍ＿２＞α×Ｌ＿２となるように再送時にＭおよびＬを変更することを特徴とする。
また、本発明の無線通信システムによれば、周波数方向にキャリアを多重してデータを送信する無線送信機と、前記データを受信する無線受信機を具備する無線通信システムにおいて、
前記無線送信機は、送信データを、１つのコードブロックがＮ（Ｎは１以上の整数）ビットである複数のコードブロックに分割する分割手段と、前記分割された各コードブロックに誤り検出符号を付加する付加手段と、前記誤り検出符号が付加された各コードブロックを、Ｍ（Ｍは１以上かつキャリア数以下の整数）個のキャリアで各キャリアがＬ（Ｌは１以上の整数）個のシンボルからなるコードブロックに割り当てる割当手段と、前記割り当てられたコードブロックを送信する送信手段と、を具備し、
前記無線受信機は、前記送信手段が送信した前記割り当てられたコードブロックを受信する受信手段と、前記ＭおよびＬの値に基づいて、前記受信されたコードブロックを、誤り検出符号が付加されたコードブロックに変換する変換手段と、前記変換されたコードブロックに誤り訂正復号を行う訂正復号手段と、前記誤り訂正復号されたコードブロックの誤り検出を行う検出手段と、
前記検出手段により誤りが検出された場合に、該誤りが検出されたコードブロックの再送要求信号を生成する生成手段と、前記生成された再送要求信号を送信する送信手段と、を具備し、
前記無線送信機は、前記無線受信機からの再送要求信号を受信する受信手段と、前記再送要求信号を受信した回数をカウントするカウント手段と、前記再送回数に応じて、前記ＭおよびＬの値を変化させる変化手段と、をさらに具備し、前記無線受信機は、前記検出手段により誤りが検出されなかった場合に、前記送信データを再現するために、誤りが検出されなかった複数のコードブロックを接続する接続手段をさらに具備することを特徴とする。

また、本発明の無線通信システムによれば、周波数方向にキャリアを多重してデータを送信する無線送信機と、前記データを受信する無線受信機を具備する無線通信システムにおいて、
前記無線送信機は、送信データを、１つのコードブロックがＮ（Ｎは１以上の整数）ビットである複数のコードブロックに分割する分割手段と、前記分割された各コードブロックに誤り検出符号を付加する付加手段と、前記誤り検出符号が付加された各コードブロックを、Ｍ（Ｍは１以上かつキャリア数以下の整数）個のキャリアで各キャリアがＬ（Ｌは１以上の整数）個のシンボルからなるコードブロックに割り当てる割当手段と、前記割り当てられたコードブロックを送信する送信手段と、を具備し、
前記無線受信機は、前記送信手段が送信した前記割り当てられたコードブロックを受信する受信手段と、前記ＭおよびＬに基づいて、前記受信されたコードブロックを、誤り検出符号が付加されたコードブロックに変換する変換手段と、前記変換されたコードブロックに誤り訂正復号を行う訂正復号手段と、前記誤り訂正復号されたコードブロックの誤り検出を行う検出手段と、前記検出手段により誤りが検出された場合に、該誤りが検出されたコードブロックの再送要求信号を生成する生成手段と、前記生成された再送要求信号を送信する送信手段と、を具備し、
前記無線送信機は、前記無線受信機からの再送要求信号を受信する受信手段と、前記再送要求信号に基づいて、前記ＭおよびＬの値に対応させて、コードブロックに誤りが検出された度合いを示す誤り率を算出する算出手段と、前記誤り率を前記ＭおよびＬの値に対応させて記憶する記憶手段と、前記記憶されている誤り率を参照して、前記ＭおよびＬの値を該値に対応する誤り率よりも低い誤り率であるコードブロックに対応するＭおよびＬの値に変化させる変化手段と、をさらに具備し、
前記無線受信機は、前記検出手段により誤りが検出されなかった場合に、前記送信データを再現するために、誤りが検出されなかった複数のコードブロックを接続する接続手段をさらに具備することを特徴とする。

本発明の無線送信装置は、周波数方向にキャリアを多重してデータを送信相手に送信する無線送信装置において、送信データを、１つのコードブロックがＮ（Ｎは１以上の整数）ビットである複数のコードブロックに分割する分割手段と、前記分割された各コードブロックに誤り検出符号を付加する付加手段と、前記誤り検出符号が付加された各コードブロックを、Ｍ（Ｍは１以上かつキャリア数以下の整数）個のキャリアで各キャリアがＬ（Ｌは１以上の整数）個のシンボルからなるコードブロックに割り当てる割当手段と、前記割り当てられたコードブロックを前記送信相手に送信する送信手段と、前記送信相手側で前記コードブロックに前記ＭおよびＬの値に基づいて誤り検出符号が付加されたコードブロックに誤り訂正復号が行われ、該誤り検出符号が付加されたコードブロックに誤りが検出された場合に生成される再送要求信号を、該送信相手から受信する受信手段と、前記再送要求信号を受信した回数をカウントするカウント手段と、前記再送回数に応じて、前記ＭおよびＬの値を変化させる変化手段と、をさらに具備し、前記変化手段は、前回送信したときのコードブロックのキャリア数ＭをＭ＿１、シンボル数ＬをＬ＿１とし、再送時に送信するときのコードブロックのキャリア数ＭをＭ＿２、シンボル数ＬをＬ＿２とした場合に、αを正の実数として、Ｍ＿１＞α×Ｌ＿１のとき、Ｍ＿２＜α×Ｌ＿２となるように再送時にＭおよびＬを変更し、Ｍ＿１＜α×Ｌ＿１のとき、Ｍ＿２＞α×Ｌ＿２となるように再送時にＭおよびＬを変更することを特徴とする。
また、本発明の無線送信装置は、周波数方向にキャリアを多重してデータを送信相手に送信する無線送信装置において、送信データを、１つのコードブロックがＮ（Ｎは１以上の整数）ビットである複数のコードブロックに分割する分割手段と、前記分割された各コードブロックに誤り検出符号を付加する付加手段と、前記誤り検出符号が付加された各コードブロックを、Ｍ（Ｍは１以上かつキャリア数以下の整数）個のキャリアで各キャリアがＬ（Ｌは１以上の整数）個のシンボルからなるコードブロックに割り当てる割当手段と、前記割り当てられたコードブロックを前記送信相手に送信する送信手段と、前記送信相手側で前記コードブロックに前記ＭおよびＬの値に基づいて誤り検出符号が付加されたコードブロックに誤り訂正復号が行われ、該誤り検出符号が付加されたコードブロックに誤りが検出された場合に生成される再送要求信号を、該送信相手から受信する受信手段と、前記再送要求信号を受信した回数をカウントするカウント手段と、前記再送回数に応じて、前記ＭおよびＬの値を変化させる変化手段と、をさらに具備し、前記送信相手は、前記誤り検出符号が付加されたコードブロックに誤りが検出されなかった場合に、前記送信データを再現するために、誤りが検出されなかった複数のコードブロックを接続することを特徴とする。
さらに、本発明の無線送信装置は、周波数方向にキャリアを多重してデータを送信する無線送信装置において、送信データを、１つのコードブロックがＮ（Ｎは１以上の整数）ビットである複数のコードブロックに分割する分割手段と、前記分割された各コードブロックに誤り検出符号を付加する付加手段と、前記誤り検出符号が付加された各コードブロックを、Ｍ（Ｍは１以上かつキャリア数以下の整数）個のキャリアで各キャリアがＬ（Ｌは１以上の整数）個のシンボルからなるコードブロックに割り当てる割当手段と、前記割り当てられたコードブロックを送信する送信手段と、前記送信相手側で前記コードブロックに前記ＭおよびＬの値に基づいて誤り検出符号が付加されたコードブロックに誤り訂正復号が行われ、該誤り検出符号が付加されたコードブロックに誤りが検出された場合に生成される再送要求信号を、該送信相手から受信する受信手段と、前記再送要求信号に基づいて、前記ＭおよびＬの値に対応させて、コードブロックに誤りが検出された度合いを示す誤り率を算出する算出手段と、前記誤り率を前記ＭおよびＬの値に対応させて記憶する記憶手段と、前記記憶されている誤り率を参照して、前記ＭおよびＬの値を該値に対応する誤り率よりも低い誤り率であるコードブロックに対応するＭおよびＬの値に変化させる変化手段と、をさらに具備し、前記無線受信機は、前記検出手段により誤りが検出されなかった場合に、前記送信データを再現するために、誤りが検出されなかった複数のコードブロックを接続する接続手段をさらに具備することを特徴とする。

本発明の無線通信システムおよび無線送信装置によれば、再送回数を削減し、システムスループットを向上させることができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態にかかる無線通信システムおよび無線送信装置について詳細に説明する。
本実施形態の無線通信システムは、図１に示すように、送信機１０１と受信機１０２とからなる。送信機１０１と受信機１０２は、互いに周波数軸上に多重されたマルチキャリア信号によって無線通信を行う。送信機１０１は、受信機１０２に対して送信信号１０３を送信する。受信機１０２は、送信信号１０３を正しく受信することができなかった場合に、再送要求信号１０４を送信機１０１に対して送信する。再送要求信号１０４を受け取った送信機１０１は再送要求のあったデータを再び受信機１０２に対して送信する。

次に、本実施形態のマルチキャリア無線通信システムで使用される送信信号１０３の周波数特性の具体例について図２および図３を参照して説明する。
送信信号１０３は周波数軸上に多重されたマルチキャリア信号である。送信信号１０３の各キャリアの多重化方式は特に限定されない。例えば、送信信号１０３の各キャリアは、図２のように直交周波数を用いて多重されてもよいし、また、図３のようにガードバンドを用いて多重されてもよい。

（第１の実施形態）
第１の実施形態における送信機１０１および受信機１０２での処理の一例について図４を参照して説明する。本実施形態では、送信機１０１と受信機１０２で使用されるコードブロックマッピングパターンは予め設定されているか、若しくは、送信機１０１と受信機１０２では同じアルゴリズムおよびデータを使用してコードブロックマッピングパターンを決定する。ここで、コードブロックマッピングパターンとは、コードブロックを割り当てるキャリア数Ｍとシンボル数Ｌの組み合わせ（ＭとＬは自然数）のことであり、コードブロックとは誤り検出を行う最小単位である。

まず、データの送信を行う前に、送信機１０１および受信機１０２ではそれぞれ、データの送受信を行うためのコードブロックマッピングパターン決定処理（ステップＳ４０１およびステップＳ４０２）を行う。ここで、コードブロックマッピングパターン決定処理では、複数のコードブロックマッピングパターン候補の中から或るコードブロックマッピングパターンが選択される。これらのコードブロックマッピングパターン候補は、送信機１０１と受信機１０２との間で同期が確立した時点において送信機１０１および受信機１０２の間でやり取りされているものの中から決定される。コードブロックマッピングパターンは、上位レイヤから通知されるものとする。また、コードブロックマッピングパターンは、送信機１０１からの報知情報や受信機１０２の固有の指標によって、一意に決まるものでもよい。

次に、送信機１０１は、ステップＳ４０１で選択されたコードブロックマッピングパターンを用いて、送信データに対する送信処理を行う（ステップＳ４０３）。この送信処理では、コードブロック分割、誤り検出符号付加、誤り訂正符号化、インタリーブ、コードブロックマッピング、変調などが含まれる。この例ではデータはコードブロックＤ１からＤ４に分割されて送信されている。

ここで、送信機１０１から受信機１０２へのデータ送信の間で、何らかの原因により誤りが発生し、コードブロックＤ１、Ｄ２およびＤ３に誤りが発生したものとする。受信機１０２はデータの受信処理を行う（ステップＳ４０４）。受信機１０２が誤りの発生したデータに対して受信処理を行っても、誤りを訂正することができなかった場合は、誤りが訂正できなかったコードブロックＤ１、Ｄ２およびＤ３の再送要求を、送信機１０１に対して行う。ここで、受信処理は、伝送路推定、伝送路補正、復調、コードブロックデマッピング、デインタリーブ、誤り訂正復号、誤り検出などの処理が含まれる。
受信機１０２は、再送要求を送信した回数に応じて、コードブロックマッピングパターン決定処理により、コードブロックマッピングパターンを変化させる（ステップＳ４０５）。送信機１０１は、再送要求を受信した回数に応じて、コードブロックマッピングパターン決定処理により、コードブロックマッピングパターンを変化させる（ステップＳ４０６）。このようにコードブロックマッピングパターンが変化された後、送信機１０１は再送データＤ１、Ｄ２およびＤ３と、例えば、新しいデータＤ５について送信処理を行い、受信機１０２に対してデータ送信を行う（ステップＳ４０７）。受信機１０２は、送信されたデータに対してステップＳ４０５で決定されたコードブロックマッピングパターンに従って、受信処理を行う（ステップＳ４０８）。

次に、本実施形態における送信機１０１について図５を参照して説明する。
送信機１０１は、コードブロック分割部５０１、誤り検出符号付加部５０２、誤り訂正符号化部５０３、インタリーブ部５０４、コードブロックマッピング部５０５、ＱＰＳＫ（quadrature phase-shift keying）変調部５０６、ＩＦＦＴ（inverse fast Fourier transformer）５０７、Ｐ／Ｓ（パラレルシリアル変換）部５０８、ＧＩ（ガードインターバル）挿入部５０９、ＤＡＣ（digital-to-analog converter）５１０、ＩＦ／ＲＦ（intermediate-frequency／radio frequency）部５１１，５１２、ＡＤＣ（analog-to-digital converter）５１３、受信処理部５１４、分割処理部５１５、再送制御部５１６、コードブロックマッピング制御部５１７を備えている。

コードブロック分割部５０１は、送信機１０１から送信されるデータをそれぞれがＮビットであるＣ個のコードブロックに分割する。

誤り検出符号付加部５０２は、コードブロックに分割されたＮビットの各データに、誤り検出を行うためのパリティビットを付加する。誤り検出符号付加部５０２が付加する誤り検出のパリティビットは、例えば、ＣＲＣ（cyclic redundancy check code：巡回冗長符号）のパリティビットがある。

誤り訂正符号化部５０３は、誤り検出符号付加部５０２でパリティビットが付加された各データを誤り訂正符号化処理する。誤り訂正符号化部５０３が行う誤り訂正符号化処理は、例えば、畳み込み符号、ターボ符号、ＬＤＰＣ（low density parity check）符号などが挙げられる。インタリーブ部５０４は、誤り訂正符号化部５０３で誤り訂正符号化されたデータにインタリーブ処理を行う。

コードブロックマッピング部５０５は、Ｍ本のキャリアにＬシンボルずつのデータを割り当てる。このとき、各コードブロックの符号化後のビット数をＮ＿ｅｎｃとすると、Ｎ＿ｅｎｃ＝Ｍ×Ｌが成立する。また、全体のキャリア数をｎとすると、ｎ＝Ｍ×Ｃが成立する。したがって、コードブロックマッピング部５０５は、Ｃ個のコードブロックデータをｎ本のキャリアに割り当てることになる。ここで、キャリア数Ｍやシンボル数Ｌは、後述するコードブロックマッピング制御部５１７によって決定される。

ＱＰＳＫ変調部５０６は、ｎ本のキャリアに割り当てられたデータをＩ信号およびＱ信号からなる平面にマッピングする。ここでは変調方式としてＱＰＳＫを例にしているが、ＱＡＭ（quadrature amplitude modulation）やπ/４シフトＱＰＳＫなど他の変調方式でもかまわない。

ＩＦＦＴ５０７は、ＱＰＳＫ変調された信号を逆フーリエ変換し、直交周波数上の信号に変換する。この例では、図２のように直交周波数にキャリアを割り当てるＯＦＤＭ（orthogonal frequency division multiplexing）を用いているが、図３のようにガードバンドを挿入するＦＤＭ（frequency division multiplexing）でもかまわない。その後、Ｐ／Ｓ部５０８がＩＦＦＴ５０７で変換されたパラレル信号をパラレルシリアル変換によりシリアル信号に変換する。

ＧＩ挿入部５０９は、Ｐ／Ｓ部５０８の出力であるシリアル信号にＧＩを挿入する。ＤＡＣ５１０は、ＧＩが挿入された信号をデジタルアナログ変換（以後ＤＡＣ）処理してアナログ信号に変換する。ＩＦ／ＲＦ部５１１は、ＤＡＣ５１０の出力信号に中間周波数変換および無線周波数変換を行い、無線周波数の信号に変換し、変換した信号をアンテナから受信機１０２へ送信する。

ＩＦ／ＲＦ部５１２は、アンテナで受信された受信機１０２からの信号を、ベースバンド周波数の信号に変換する。ＡＤＣ５１３は、ベースバンド周波数に変換された受信信号をアナログデジタル変換（以後ＡＤＣ）処理してデジタル信号に変換する。受信処理部５１４は、デジタル信号に変換された受信信号を復調したり、誤り訂正復号などを行う。受信処理部５１４は、受信機１０２における、後述する送信処理部６１７に対応している。この受信処理部５１４と送信処理部６１７の通信方式は同一の方式であれば特にこだわらない。

分割処理部５１５は、受信処理部５１４によって得られた受信信号を、受信データと、もし存在するならば再送要求信号とに分割する。再送要求信号は、再送制御部５１６において、どのパケットを再送するべきかの判定に用いられる。
再送制御部５１６は、上位レイヤに対して、再送要求のあったパケットを再送する手続きを指示するとともに、コードブロックマッピング制御部５１７に対して、再送におけるコードブロックマッピングパターンの変更を要求する。

コードブロックマッピング制御部５１７は、コードブロックマッピングパターンの変更要求があると、コードブロックマッピングパターンを変更する。コードブロックマッピング制御部５１７は、例えば、受信機１０２からの再送要求信号を何回受信したかをカウントし、再送要求信号を受信した回数が予め設定された所定回数あった場合にコードブロックマッピングパターンを変更する。具体的にどのようなコードブロックマッピングパターンに変更するかについては後に図７および図８を参照して説明する。

次に、本実施形態における受信機１０２について図６を参照して説明する。
受信機１０２は、ＩＦ／ＲＦ部６０１、ＡＤＣ６０２、ＧＩ除去部６０３、Ｓ／Ｐ部６０４、ＦＦＴ６０５、伝送路推定部６０６、伝送路補正部６０７、ＱＰＳＫ復調部６０８、コードブロックデマッピング部６０９、デインタリーブ部６１０、誤り訂正復号部６１１、誤り検出部６１２、コードブロック接続部６１３、再送要求処理部６１４、コードブロックデマッピング制御部６１５、多重処理部６１６、送信処理部６１７、ＤＡＣ６１８、ＩＦ／ＲＦ部６１９を備えている。

ＩＦ／ＲＦ部６０１は、送信機１０１から送信されて、アンテナで受信した受信信号を、ベースバンド周波数の信号に変換する。ＡＤＣ６０２は、ベースバンド周波数の信号をデジタル信号に変換する。ＧＩ除去部６０３は、デジタル信号に変換された受信信号からＧＩを除去する。Ｓ／Ｐ部６０４は、ＧＩが除去された信号をｎ本のパラレル信号に変換する。ＦＦＴ６０５は、このパラレル信号を時間軸の信号に変換する。

伝送路推定部６０６は、受信した信号に含まれているパイロット信号などの既知信号を用いて伝送路を推定する。伝送路補正部６０７は、伝送路補正部６０７で推定された伝送路を使用して伝送路における歪みを補正する。

ＱＰＳＫ復調部６０８は、伝送路が補正された信号をＱＰＳＫ復調する。ここで行われる復調処理は送信機１０１のＱＰＳＫ変調部５０６で行われる変調処理に対応するものである。したがって、送信機１０１の変調処理が他の変調方式を用いるのであれば、受信機１０２の復調処理もそれに対応した復調処理を行う。

コードブロックデマッピング部６０９は、ＱＰＳＫ復調部６０８の出力であるｎ本のパラレル信号をキャリア数Ｍ、シンボル数ＬのＣ個のコードブロックに変換する。ここで、キャリア数Ｍおよびシンボル数Ｌはコードブロックデマッピング制御部６１５から指定される。

デインタリーブ部６１０は、それぞれ、コードブロックデマッピング部６０９の出力である各コードブロックを入力し、デインタリーブ処理を行う。誤り訂正復号部６１１は、それぞれ、デインタリーブ処理された各信号に誤り訂正復号処理を行う。誤り訂正復号部６１１においても、送信機１０１の誤り訂正符号化部５０３に対応した誤り訂正復号処理、例えば、ビタビ復号、ターボ復号、ＬＤＰＣ復号などが行われる。

誤り検出部６１２は、それぞれ、各誤り訂正復号部６１１の出力信号を入力し、誤り訂正復号処理が行われた受信信号に誤りがあるかどうかの検出を行う。誤り検出部６１２は、送信機１０１の誤り検出符号付加部５０２で付加されたパリティビットを用いて誤りの検出を行う。誤り検出部６１２は、受信信号に誤りを検出しない場合には、コードブロック接続部６１３に出力する。コードブロック接続部６１３は、それぞれのコードブロックを接続し、受信データとして出力する。

一方、誤り検出部６１２は、１個以上のコードブロックに誤りを検出した場合には、再送要求処理部６１４に誤りが検出されたコードブロックを特定し、特定されたコードブロックを指定した信号を再送要求処理部６１４に出力する。再送要求処理部６１４は、再送要求のための再送要求信号を出力する。
コードブロックデマッピング制御部６１５は、再送要求処理部６１４から再送要求の情報を受け取り、この情報を基にしてコードブロックマッピングパターンを変更する。コードブロックデマッピング制御部６１５が行う変更のアルゴリズムは送信機１０１のコードブロックマッピング制御部５１７と同様のものである。

また、再送要求処理部６１４が生成する再送要求信号は、予め送信機１０１と受信機１０２との間で決まっている、あるコードブロックマッピングパターンにする情報を含んでいてもよい。コードブロックマッピングパターンは、システム上で予め決められていてもよいし、再送要求処理部６１４にいくつかのコードブロックマッピングパターンが記憶されていて、そこから送信機１０１と受信機１０２とで同一のコードブロックマッピングパターンになるように予め制御してもよい。

多重処理部６１６は、再送要求情報を送信データとともに多重処理する。多重処理部６１６は、例えば、時間多重、周波数多重、コード多重を使用して複数のデータを多重する。送信処理部６１７は、多重処理部６１６の出力である送信信号を変調したり、誤り訂正符号などを行う。送信処理部６１７は、送信機１０１における受信処理部５１４に対応している。ＤＡＣ６１８は、送信処理部６１７の出力信号をアナログ信号に変換する。ＩＦ／ＲＦ部６１９は、このアナログ信号を中間周波数変換および無線周波数変換を行い、無線周波数の信号に変換し、変換した信号をアンテナから送信機１０１へ送信する。

次に、コードブロックマッピングパターンの例について図７および図８を参照して説明する。
図７および図８にコードブロックマッピングパターンについての例を示す。この例では、キャリア数ｎは１６であり、前後２シンボルからなるパイロットシンボルと１６シンボルからなるデータシンボルが時間多重されて、一つのデータスロットを形成している。図７および図８の例では、＃１から＃４の４つのコードブロックからなり、これらのコードブロックと、時間的に前後に在るパイロットシンボルとの固まりが１つのデータスロットである。例えば、図７および図８のそれぞれには２つのデータスロットが記載されている。また、データシンボルとパイロットシンボルは、周波数多重化方式やコード多重化方式等により多重化されている。

図７の例では１つのコードブロックに４本のキャリアを割り当てるコードブロックマッピングパターンの例を示している。また、図８の例では１つのコードブロックに１６本のキャリアを割り当てるコードブロックマッピングパターンの例を示している。コードブロックマッピング制御部５１７は、例えば、送信機１０１が図７のようなコードブロックマッピングパターンを用いて送信を行っていたときに送信機１０１が再送要求信号をＫ回（Ｋは１以上の整数）受け取った場合、図８のようなコードブロックマッピングパターンに変更する。逆に、コードブロックマッピング制御部５１７は、送信機１０１が図８のようなコードブロックマッピングパターンを用いて送信を行っていたときに送信機１０１が再送要求信号をＫ回受け取った場合、図７のようなコードブロックマッピングパターンに変更する。

次に、伝送路の状態によって各キャリアにデータの誤りが発生する様子について図９、図１０、図１１および図１２を参照して説明する。図９および図１０は送信機１０１と受信機１０２の間の伝送路において、マルチパスの時間的広がりが比較的小さく、各キャリアの誤りが同時に発生しやすいような状態を示している。

このような伝送路状態においては、図９のように、コードブロックマッピング部５０５が、１６本のキャリアにコードブロックを割り当てるようにマッピングをすると、コードブロック９０１、９０４、９０６および９０８のように、データの大半で誤りを発生する可能性が高くなる。この結果、誤り訂正復号部６１１が行う誤り訂正の限界を超えて、誤りが訂正できないことが多くなる。図９の場合と比較して、図１０のように、コードブロックマッピング部５０５が４本のキャリアにコードブロックを割り当てるようにマッピングをすると、各コードブロックの誤り発生率（単に誤り率ともいう）は各コードブロックに分散されるので、デインタリーブ部６１０によるデインタリーブと、誤り訂正復号部６１１による誤り訂正復号処理により誤りを訂正することができる可能性が高くなる。ここで、コードブロックの誤り率とは、（送信されたコードブロックのうちの誤ったコードブロック数）／（送信されたコードブロック数）のことである。

一方、図１１および図１２は、送信機１０１と受信機１０２の間の伝送路において、マルチパスの時間的変動が比較的緩やかで、特定のキャリアにおける誤りが数シンボルにわたって発生するような状態を示している。このような伝送路状態においては、図１１のように、コードブロックマッピング部５０５が４本のキャリアにコードブロックを割り当てるようにマッピングをすると、コードブロック１１０１、１１０３、１１０６および１１０８のように、データの大半で誤りを発生する可能性が高くなる。この結果、誤り訂正復号部６１１が行う誤り訂正復号処理の限界を超えて、誤りが訂正できないことが多くなる。図１１の場合と比較して、図１２のように、コードブロックマッピング部５０５が１６本のキャリアにコードブロックを割り当てるようにマッピングをすると、各コードブロックの誤り率は各コードブロックに分散されるので、デインタリーブ部６１０によるデインタリーブと誤り訂正復号部６１１による誤り訂正復号処理により誤りを訂正することができる可能性が高くなる。

以上に例示したように、コードブロックマッピング部５０５がコードブロックマッピングパターンを変化させることにより、伝送路状態に応じて誤り訂正復号部６１１による誤り訂正復号後の誤り率が変化することがわかる。

以上に示したように、第１の実施形態の無線通信システムによれば、データシンボルに誤りが発生した場合にコードブロックマッピングパターンの形状を変化させることで、そのときの伝送路状態に起因する誤り率を低減させることができる。したがって、本実施形態の無線通信システムは、伝送路の推定やそのフィードバックなどの処理やスループットに関する大きなオーバヘッドを発生させることなく、システム全体の再送回数を削減し、システムスループットを向上させることができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態における送信機１０１と受信機１０２での処理の一例について図１３を参照して説明する。本実施形態では、送信機１０１はコードブロックマッピングパターンごとに誤り率を記憶しているデータベースを備え、再送要求を受けるごとにこのデータベースを更新する。また、受信機１０２は送信機１０１からのデータのコードブロックマッピングパターンを推定する。第１の実施形態で図４を参照して説明したステップと同様なステップは同一の符号を付し説明を省略する。
まず、送信機１０１がステップＳ４０１およびステップＳ４０３を行う。ステップＳ４０１では、同期が確立した時点で送信機１０１と受信機１０２の間で交渉された、コードブロックマッピングパターンの候補の中から、誤り率の低いコードブロックマッピングパターンが選択される。また、コードブロックマッピングパターンの候補は、システムとして予め定められたものでもよいし、送信機１０１からの報知情報や受信機１０２の固有の指標によって、一意に決まるものでもよい。
このとき、第１の実施形態と異なり、受信機１０２は、コードブロックマッピングパターン決定処理を行わない。

受信機１０２では、送信機１０１が送信したコードブロックマッピングパターンが未知であるため、送信機１０１が送信したコードブロックマッピングパターンを推定するためのマッピングパターンブラインド推定処理を行う（ステップＳ１３０１）。受信機１０２は、この推定処理によって、送信機１０１がデータＤ１からＤ４を送信するための用いたコードブロックマッピングパターンを推定する。
この推定処理では、例えば、コードブロックマッピングパターン候補のすべてのパターンを用いて受信処理を行い、誤りが検出されないコードブロックマッピングパターンを送信機１０１が用いたコードブロックマッピングパターンであると推定する。

次に、送信機１０１から受信機１０２へのデータ送信の間で、何らかの原因により誤りが発生し、コードブロックＤ１、Ｄ２およびＤ３に誤りが発生したものとする。すなわち、ステップＳ１３０１で推定したコードブロックマッピングパターンを用いてデータ受信処理を行った結果、コードブロックＤ１、Ｄ２およびＤ３に誤りが検出されたものとする（ステップＳ４０４）。受信機１０２は誤りを訂正することができなかったコードブロックＤ１、Ｄ２およびＤ３について、送信機１０１に対して再送要求を行う。

送信機１０１では、受信機１０２から再送要求を受け取ると、各コードブロックマッピングパターンのブロック誤り率を記憶しているデータベースを更新する（ステップＳ１３０２）。送信機１０１は、再送要求を受信した回数に応じて、コードブロックマッピングパターン決定処理により、コードブロックマッピングパターンを変化させる（ステップＳ１３０３）。ステップＳ１３０３では、前回の送信したコードブロックマッピングパターンとコードブロックマッピングパターンごとの誤り率を参照して、再送に用いるコードブロックマッピングパターンを決定する。ステップＳ１３０３では、例えば、前回送信したコードブロックのキャリア数Ｍとシンボル数Ｌの関係がＭ＞Ｌの場合、再送に用いるコードブロックマッピングパターンはＭ＜Ｌとなるようなコードブロックマッピングパターンの中から最も誤り率の低いものを選択する。また、ステップＳ１３０３では、逆に、例えば、前回送信したコードブロックがＭ＜Ｌの場合、再送に用いるコードブロックマッピングパターンはＭ＞Ｌとなるようなコードブロックマッピングパターンの中から最も誤り率の低いものを選択する。

コードブロックマッピングパターンを変化させた後、送信機１０１はステップＳ４０７の送信処理を行う。受信機１０２では、ステップＳ１３０１およびステップＳ４０４と同様にマッピングパターンブラインド推定処理および、データ受信処理を用いてデータの受信処理を行う。

次に、本実施形態における送信機１０１について図１４を参照して説明する。第１の実施形態で図５を参照して説明した装置部分と同様なものは同一の符号を付して説明を省略する。
コードブロックマッピング誤り率測定部１４０１は、コードブロックマッピング制御部１４０２のコードブロックマッピングに用いたコードブロックのキャリア数Ｍおよびシンボル数Ｌの情報と、受信機１０２から再送要求されたコードブロック番号から送信したキャリア数Ｍおよびシンボル数Ｌとその誤り率の情報を、再送要求があるたびに更新しながら記録している。

コードブロックマッピング制御部１４０２は、コードブロックのキャリア数Ｍとシンボル数Ｌを決定し、コードブロックマッピング部５０５に対してキャリア数Ｍおよびシンボル数Ｌの情報を出力する。コードブロックマッピング制御部１４０２は、コードブロックマッピング誤り率測定部１４０１に記憶されているコードブロックマッピングごとの誤り率を参照して、これらキャリア数Ｍとシンボル数Ｌを決定する。

次に、本実施形態における受信機１０２について図１５を参照して説明する。第１の実施形態で図４を参照して説明した装置部分と同様なものは同一の符号を付して説明を省略する。
バッファ１５０１は、ＱＰＳＫ復調部６０８でＱＰＳＫ復調処理が行われた信号を一時的に記憶する。そして、コードブロックデマッピング部６０９から誤り検出部６１２まででの処理を行う。受信機１０２は、これらの処理をすべてのコードブロックマッピング候補について繰り返す。すなわち、受信機１０２は、取り得るＭとＬの値について繰り返しコードブロックデマッピング部６０９から誤り検出部６１２での処理を行う。

ブロックマッピングパターン推定部１５０２は、コードブロックマッピングパターン候補のすべてのパターンを記憶している記憶部を含んでいる。すなわち、ブロックマッピングパターン推定部１５０２は、全てのコードブロックマッピングパターンに対応している複数のＭおよびＬの値を記憶している。

また、ブロックマッピングパターン推定部１５０２は、コードブロックデマッピング部６０９から誤り検出部６１２での処理を行ったコードブロックマッピングパターンのうち、最も誤り率が低いコードブロックマッピングパターンが、送信で用いられたコードブロックマッピングパターンであると推定する。そして、このコードブロックマッピングパターンで復号処理された場合に、再送要求処理部６１４は、誤りが検出されたコードブロックについて、再送要求信号を生成する。

以上に示したように、第２の実施形態の無線通信システムによれば、送信機において誤り率の低いコードブロックマッピングパターンを選択して送信することで、誤り率を確実に低減させることができる。したがって、本実施形態の無線通信システムは、伝送路の推定やそのフィードバックなどの処理やスループットに関する大きなオーバヘッドを発生させることなく、システム全体の再送回数を削減し、システムスループットを向上させた無線通信システムを実現できる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態における送信機１０１と受信機１０２での処理の一例について図１６を参照して説明する。本実施形態では、送信機１０１はコードブロックマッピングパターンごとに誤り率を記憶しているデータベースを備え、再送要求を受けるごとにこのデータベースを更新する。また、受信機１０２は送信機１０１からのデータのコードブロックマッピングパターンを推定する。第１の実施形態で図４を参照して説明したステップと同様なステップは同一の符号を付し説明を省略する。
まず、送信機１０１がステップＳ４０１およびステップＳ４０３を行うとともに、受信機１０２がステップＳ４０２を行う。次に、送信機１０１から受信機１０２の間で何らかの原因により誤りが発生し、コードブロックＤ１、Ｄ２およびＤ３に誤りが発生し、かつ、受信機１０２における誤りの発生したデータに対してのステップＳ４０４の受信処理においても、誤りを訂正できなかったものとする。

送信に用いられたコードブロックマッピングパターンの誤り率を更新する（ステップＳ１６０１）。ステップＳ４０４の受信処理で誤りが検出された場合、受信機１０２では送信機１０１に対して再送要求を行うとともに、コードブロックマッピングパターンごとの誤り率の情報を用いてコードブロックマッピングパターンを決定する（ステップＳ１６０２）。そして、受信機１０２は、再送要求とコードブロックマッピングパターンを多重して送信機１０１に送信する。
ここでは、コードブロックＤ１、Ｄ２およびＤ３の再送要求とコードブロックマッピングパターンを多重して送信している。ステップＳ１６０２では、前回送信したコードブロックのキャリア数Ｍとシンボル数Ｌの関係がＭ＞Ｌの場合、再送に用いるコードブロックマッピングパターンはＭ＜Ｌとなるようなコードブロックマッピングパターンの中から、誤り率の低いものを選択し、逆に、前回送信したコードブロックがＭ＜Ｌの場合、再送に用いるコードブロックマッピングパターンはＭ＞Ｌとなるようなコードブロックマッピングパターンの中から、誤り率の低いものを選択する。また、送信機１０１にフィードバックするコードブロックマッピングパターンの情報は、キャリア数Ｍとシンボル数Ｌでもよいし、ＭとＬが一意に決定できる指標でもよい。この指標は、例えば、あるＭとあるＬの値を１つの数値に対応させておく。この指標によれば、送信データ量を減らすことができる。

送信機１０１では受信機１０２から再送要求を受け取ると、再送要求と多重されているコードブロックマッピングパターン情報を読み取り、コードブロックマッピングパターンを決定する（ステップＳ１６０３）。その後、ステップＳ１６０３で得られたコードブロックマッピングパターンを用いて送信処理を行い、データを送信する（ステップＳ４０７）。この場合、コードブロックＤ１、Ｄ２およびＤ３の再送要求があったため、コードブロックＤ１、Ｄ２およびＤ３を送信するとともに、新しいデータＤ５を送信している。

受信機１０２では送信機１０１からの信号をステップＳ１６０２で得られたコードブロックマッピングパターンを用いて受信処理を行い（ステップＳ４０８）、受信処理での誤り検出の結果からコードブロックマッピングパターン別誤り率更新処理を更新し（ステップＳ１６０４）、次回のコードブロックマッピングパターン決定処理に備える。

次に、本実施形態における送信機１０１について図１７を参照して説明する。第１の実施形態で図５を参照して説明した装置部分と同様なものは同一の符号を付して説明を省略する。
分割処理部１７０１は、受信機１０２から送信された、再送要求と多重されたコードブロックマッピングパターン情報と受信データを分割する。コードブロックマッピング制御部５１７は、コードブロックマッピングパターン情報を入力し、この情報に対応したコードブロックマッピングパターンに設定する。また、コードブロックマッピングパターンの初期値は受信機１０２と共通に一意に決定されるものとする。

再送制御部１７０２は、上位レイヤに対して、再送要求のあったパケットを再送する手続きを指示する。再送制御部１７０２は、再送制御部５１６と異なり、コードブロックマッピング制御部５１７に対して、再送におけるコードブロックマッピングパターンの変更を要求しない。

次に、本実施形態における受信機１０２について図１８を参照して説明する。第１の実施形態で図６を参照して説明した装置部分と同様なものは同一の符号を付して説明を省略する。
コードブロックマッピングパターン誤り率測定１８０１は、コードブロックデマッピング制御部１８０２でコードブロックマッピングに用いたコードブロックのキャリア数Ｍおよびシンボル数Ｌの情報と、再送要求をするコードブロック番号から送信したキャリア数Ｍおよびシンボル数Ｌとその誤り率の情報を、再送要求をするたびに更新しながら記録している。

コードブロックデマッピング制御部１８０２は、コードブロックのキャリア数Ｍとシンボル数Ｌを決定し、コードブロックデマッピング部６０９に対してキャリア数Ｍおよびシンボル数Ｌの情報を出力する。コードブロックデマッピング制御部１８０２は、コードブロックマッピングパターン誤り率測定１８０１に記憶されているコードブロックマッピングごとの誤り率を参照して、これらキャリア数Ｍとシンボル数Ｌを決定する。

多重処理部１８０３は、コードブロックマッピングパターン情報と再送要求情報を送信データとともに多重処理する。

以上に示したように、第３の実施形態の無線通信システムによれば、受信機において誤り率の低いコードブロックマッピングパターンを選択して送信機にフィードバックすることで、誤り率を確実に低減させることができる。したがって、本実施形態の無線通信システムによれば、伝送路の推定などの処理やスループットに関する大きなオーバヘッドを発生させることなく、システム全体の再送回数を削減し、システムスループットを向上させることができる。

（第４の実施形態）
第４の実施形態における送信機１０１と受信機１０２での処理の一例について図１９を参照して説明する。本実施形態では、送信機１０１はコードブロックマッピングパターンごとに誤り率を記憶しているデータベースを備え、再送要求を受けるごとにこのデータベースを更新する。さらに、送信機１０１は、送信したデータとともに、このデータのコードブロックマッピングパターン情報も送信する。第１および第２の実施形態でそれぞれ図４、図１３を参照して説明したステップと同様なステップは同一の符号を付し説明を省略する。
送信機１０１は、コードマッピングパターン決定処理を行う（ステップＳ１９０１）。決定されたコードブロックマッピングパターンの情報は送信データに多重される。また、多重するコードブロックマッピングパターンの情報は、キャリア数Ｍとシンボル数Ｌでもよいし、ＭとＬが一意に決定できる指標でもよい。
次に、送信機１０１は、ステップＳ４０３で送信データに対する処理を行う（ステップＳ１９０２）。送信機１０１は、送信データとコードブロックマッピングパターン情報を受信機１０２に送信する（ステップＳ１９０２）。

ここで、送信機１０１から受信機１０２の間で何らかの原因により誤りが発生し、コードブロックＤ１、Ｄ２およびＤ３に誤りが発生したものとする。受信機１０２は、多重されているコードブロックマッピングパターンの情報から、コードブロックマッピングパターンを決定する（ステップＳ１９０３）。決定したコードブロックマッピングパターンを用いてステップＳ４０４でデータ受信処理を行った結果、コードブロックＤ１、Ｄ２およびＤ３に誤りが検出されたものとする。受信機１０２は誤りが訂正できなかったコードブロックＤ１、Ｄ２およびＤ３について、送信機１０１に対して再送要求を行う。

送信機１０１では受信機１０２から再送要求を受け取ると、ステップＳ１３０２でマッピングパターン別誤り率更新処理を行う。そして、送信機１０１は、ステップＳ１３０３でマッピングパターン決定処理を行う。コードブロックマッピングパターンを変化させた後、送信機１０１は再送データＤ１、Ｄ２およびＤ３と、新しいデータＤ５について送信処理を行い、受信機１０２に対してコードブロックマッピングパターン情報およびデータの送信を行う（ステップＳ１９０４）。

次に、受信機１０２は、ステップＳ１９０３と同様にマッピングパターン決定処理（ステップＳ１９０５）および、ステップＳ４０４と同様にデータの受信処理を行う（ステップＳ４０８）。

次に、本実施形態における送信機１０１について図２０を参照して説明する。第１、第２の実施形態でそれぞれ図５、図１４を参照して説明した装置部分と同様なものは同一の符号を付して説明を省略する。
コードブロックマッピング制御部２００１は、コードブロックのキャリア数Ｍとシンボル数Ｌを決定し、コードブロックマッピング部５０５に対してキャリア数Ｍおよびシンボル数Ｌの情報を出力する。コードブロックマッピング制御部２００１は、コードブロックマッピング誤り率測定部１４０１に記憶されているコードブロックマッピングごとの誤り率を参照して、これらキャリア数Ｍとシンボル数Ｌを決定する。これらキャリア数Ｍとシンボル数Ｌの情報であるコードブロックマッピングパターン情報を送信処理部２００２に出力する。

送信処理部２００２は、コードブロックマッピング制御部２００１から出力されたコードブロックマッピングパターン情報に送信処理を行う。この送信処理は、誤り検出符号付加、誤り訂正符号化、インタリーブ、変調などを含む。

多重処理部２００３は、ＧＩ挿入部５０９から出力される送信データと送信処理部２００２から出力されるコードブロックマッピングパターン情報を多重する。また、多重処理部２００３は、時分割多重、周波数多重、拡散コード多重や、特定のキャリアにマッピングするなどの手法でデータを多重する。

次に、本実施形態における受信機１０２について図２１を参照して説明する。第１の実施形態で図６を参照して説明した装置部分と同様なものは同一の符号を付して説明を省略する。
分割処理部２１０１は、送信機１０１から受信したデータをデータ部分とコードブロックマッピングパターン情報を含むデータ部分に分割する。分割処理部２１０１の分割手法は、送信機１０１の多重処理部２００３に対応していればよい。分割処理部２１０１は、データ部分をＧＩ除去部６０３に出力し、コードブロックマッピングパターン情報を含むデータ部分を受信処理部２１０２に出力する。

受信処理部２１０２は、コードブロックマッピングパターン情報を含むデータ部分から、コードブロックマッピングパターン情報を得る。この受信処理部２１０２の処理手法は、送信機１０１の送信処理部２００２に対応していればよい。受信処理部２１０２は、伝送路推定、伝送路補正、復調、デインタリーブ、誤り訂正復号、誤り検出などの処理を行う。

コードブロックデマッピング制御部２１０３は、受信処理部２１０２で得られたコードブロックマッピングパターン情報に基づいてコードブロックマッピングパターンを決定し、このコードブロックマッピングパターンをコードブロックデマッピング部６０９に出力する。

以上に示したように、第４の実施形態の無線通信システムによれば、送信機において誤り率の低いコードブロックマッピングパターンを選択して、コードブロックマッピングパターンの情報と多重してデータを送信することで、誤り率を確実に低減させることができる。したがって、本実施形態の無線通信システムは、伝送路の推定やそのフィードバックなどの処理やスループットに関する大きなオーバヘッドを発生させることなく、システム全体の再送回数を削減し、システムスループットを向上させた無線通信システムを実現できる。

また、上述した実施形態の無線通信システムは、周波数分割されたマルチキャリアを使用した無線通信方式において有効である。また、上述した実施形態の無線通信システムは、下りリンクにＯＦＤＭを用いた無線通信方式のシステムにおいても有効である。

（第５の実施形態） 図２２に第５の実施形態における送信機および受信機の処理例を示す。第１および第３の実施形態で図４、図１６を参照して説明したステップと同様なステップは同一の符号を付し説明を省略する。
送信機１０１の処理は図１６に示した第３の実施形態と同様である。また、受信機の処理に関しては、第３の実施形態と比較して、マッピングパターン決定処理（ステップＳ１６０２）を行うための伝送路推定処理（ステップＳ２２０１）を行っていることが異なっている。第３の実施形態でもデータ受信処理を行うための伝送路推定処理は行っているが、マッピングパターン決定処理にはその結果を用いていない。

図２３に第５の実施形態における受信機の構成例を示す。第１、第３の実施形態で図６、図１８を参照して説明した装置部分と同様なものは同一の符号を付して説明を省略する。第３の実施形態における受信機構成例（図１８）と異なる部分は、伝送路推定部６０６における伝送路推定結果を伝送路補正部６０９のみならず、コードブロックデマッピング制御部２３０１にも用いていることである。コードブロックデマッピング制御部２３０１では、コードブロックデマッピング誤り率測定部１８０１からのコードブロックに対する誤り率を考慮し、再送時に用いるコードブロックマッピングパターンの候補を決定するが、さらに、伝送路推定部６０６からの情報を用いてその中から適切なコードブロックマッピングパターンを選択する。例えば、伝送路推定の結果、図７および図８に示したような伝送路であると判断された場合は、時間方向の拡散率が大きくなるようなコードブロックマッピングパターンを優先的に選択することにより、誤り率を下げることができる。また、図９および図１０に示したような伝送路であると判断された場合は、周波数方向の拡散率が大きくなるようなコードブロックマッピングパターンを優先的に選択することにより誤り率を下げることができる。
なお、第５の実施形態における送信機１０１の構成は図１７に示した第３の実施形態における送信機１０１の構成と同様である。

このように、第５の実施形態のような無線通信システムを構築し、受信機において伝送路推定結果をも用いて、コードブロックマッピングパターンを決定することで、より現在の伝送路状態に対して適切なコードブロックマッピングパターンを選択することができるため、再送時の誤り率を削減することができ、システム全体の再送回数を削減し、システムスループットを向上させた無線通信システムを実現できる。

（第６の実施形態）
図２４に第６の実施形態における送信機１０１および受信機１０２の処理例を示す。第１および第２の実施形態でそれぞれ図４、図１３を参照して説明したステップと同様なステップは同一の符号を付し説明を省略する。
本実施形態では、第４の実施形態と比較して、データスロットごとにコードブロックマッピングパターンのキャリア数Ｍとシンボル数Ｌの積Ｍ×Ｌや、変調方式、誤り訂正方法、符号化率が一定でなく、データの伝送速度が可変である場合を示している。このような場合は、図２４のように、コードブロックマッピングパターンの他に、ＭＣＳ（変調方式と符号化方法および符号化率）の決定処理（ステップＳ２４０１）を行い、それを用いた送信処理（ステップＳ２４０２）によって送信機１０１から受信機１０２に、データと多重してマッピングパターンとＭＣＳ情報を通知する必要がある。受信機ではマッピングパターンとＭＣＳ情報を分離して受信処理を行うことで、データ部の受信処理に用いるマッピングパターンおよびＭＣＳの決定処理（ステップＳ２４０３）を行う。

図２５に第６の実施形態における送信機１０１の構成例を示す。第１、第２、第４の実施形態でそれぞれ図５、図１４、図２０を参照して説明した装置部分と同様なものは同一の符号を付して説明を省略する。
図２０と比較して、コードブロック誤り率測定部１４０１の結果を用いて、コードブロックマッピング・ＭＣＳ制御部２５０５はコードブロックマッピングパターンを決定すると同時に、コードブロック分割処理部２５０１、誤り訂正符号化処理部２５０２、インタリーブ部２５０３、適応変調部２５０４に、それぞれ、分割コードブロック数およびビット数、符号化方式および符号化率、インタリーブ長、変調方式を決定しそれぞれの部に通知する。さらに、これらの情報はデータと多重されて受信機に対して通知される。これらの部はコードブロックマッピング・ＭＣＳ制御部２５０５から得られた情報を基にデータの送信処理を行う。

図２６に第６の実施形態における受信機１０２の構成例を示す。第１、第４の実施形態で図６、図２１を参照して説明した装置部分と同様なものは同一の符号を付して説明を省略する。
図２１と比較して、送信機で多重されたコードブロックマッピングパターンの他にＭＣＳ情報も分離して受信処理を行うことで、データ受信処理に用いるＭＣＳの情報を得る。コードブロックデマッピング・ＭＣＳ制御部２６０５では、コードブロックデマッピング部６０９に対してコードブロックマッピングパターンのキャリア数Ｍとシンボル数Ｌの情報を通知するとともに、適応復調部２６０１、デインタリーブ部２６０２、誤り訂正復号部２６０３、コードブロック接続部２６０４に、それぞれ、変調方式、インタリーブ長、符号化方式および符号化率、分割コードブロック数およびビット数を通知する。これらの部はコードブロックデマッピング・ＭＣＳ制御部２６０５から得られた情報を基にデータの受信処理を行う。

このように、第６の実施形態のような、各コードブロックにおけるキャリア数Ｍとシンボル数Ｌの積Ｍ×Ｌや、変調方式、誤り訂正方法、符号化率が一定でなく、データの伝送速度が可変であるシステムを構築することで、伝送路状態に対してより柔軟な対応を行うことができるため、再送時の誤り率を削減することができ、システム全体の再送回数を削減し、システムスループットを向上させた無線通信システムを実現できる。

以上に詳述した本発明の実施の形態は、マルチキャリアを用いた無線通信システムであれば、セルラ、無線ＬＡＮを問わずに適用することができる。さらに、ＩＥＥＥ８０２．１６やＵＷＢの規格の一部などにも適用可能である。

なお、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。

本発明の実施形態にかかる無線通信システム間の信号のやり取りを示す図。 本発明の実施形態にかかる無線通信システムで使用される送信信号の周波数特性の一例を示す図。 本発明の実施形態にかかる無線通信システムで使用される送信信号の周波数特性の別の一例を示す図。 本発明の第１の実施形態にかかる送信機および受信機での処理の一例を示すフローチャート。 本発明の第１の実施形態にかかる送信機のブロック図。 本発明の第１の実施形態にかかる受信機のブロック図。 本発明の実施形態にかかるコードブロックマッピングパターンの一例を示す図。 本発明の実施形態にかかるコードブロックマッピングパターンの別の一例を示す図。 図８のコードブロックマッピングパターンで、マルチパスの時間的広がりが小さく、各キャリアの誤りが同時に発生しやすい場合を示す図。 図７のコードブロックマッピングパターンで、マルチパスの時間的広がりが小さく、各キャリアの誤りが同時に発生しやすい場合を示す図。 図７のコードブロックマッピングパターンで、マルチパスの時間的変動が緩やかで、特定のキャリアにおける誤りが数シンボルにわたって発生する場合を示す図。 図８のコードブロックマッピングパターンで、マルチパスの時間的変動が緩やかで、特定のキャリアにおける誤りが数シンボルにわたって発生する場合を示す図。 本発明の第２の実施形態にかかる送信機および受信機での処理の一例を示すフローチャート。 本発明の第２の実施形態にかかる送信機のブロック図。 本発明の第２の実施形態にかかる受信機のブロック図。 本発明の第３の実施形態にかかる送信機および受信機での処理の一例を示すフローチャート。 本発明の第３の実施形態にかかる送信機のブロック図。 本発明の第３の実施形態にかかる受信機のブロック図。 本発明の第４の実施形態にかかる送信機および受信機での処理の一例を示すフローチャート。 本発明の第４の実施形態にかかる送信機のブロック図。 本発明の第４の実施形態にかかる受信機のブロック図。 本発明の第５の実施形態における送信機および受信機の処理例を示す図。 本発明の第５の実施形態における受信機構成例を示す図。 本発明の第６の実施形態における送信機および受信機の処理例を示す図。 本発明の第６の実施形態における送信機構成例を示す図。 本発明の第６の実施形態における受信機構成例を示す図。

符号の説明

１０１…送信機、１０２…受信機、１０３…送信信号、１０４…再送要求信号、５０１，２５０１…コードブロック分割部、５０２…誤り検出符号付加部、５０３，２５０２…誤り訂正符号化部、５０４，２５０３…インタリーブ部、５０５…コードブロックマッピング部、５０６…ＱＰＳＫ変調部、５０７…ＩＦＦＴ、５０８…Ｐ／Ｓ部、５０９…ＧＩ挿入部、５１０，６１８…ＤＡＣ、５１１，５１２，６０１，６１９…ＩＦ／ＲＦ部、５１３，６０２…ＡＤＣ、５１４，２１０２…受信処理部、５１５…分割処理部、５１６，１７０２…再送制御部、５１７…コードブロックマッピング制御部、６０３…ＧＩ除去部、６０４…Ｓ／Ｐ部、６０５…ＦＦＴ、６０６…伝送路推定部、６０７…伝送路補正部、６０８…ＱＰＳＫ復調部、６０９…コードブロックデマッピング部、６１０，２６０２…デインタリーブ部、６１１，２６０３…誤り訂正復号部、６１２…誤り検出部、６１３，２６０４…コードブロック接続部、６１４…再送要求処理部、６１５，２１０３…コードブロックデマッピング制御部、６１６，１８０３，２００３…多重処理部、６１７，２００２…送信処理部、９０１〜９０８，１００１〜１００８，１１０１〜１１０８，１２０１〜１２０８…コードブロック、１４０１…コードブロックマッピング誤り率測定部、１４０２，２００１…コードブロックマッピング制御部、１５０１…バッファ、１７０１，２１０１…分割処理部、１８０１…コードブロックマッピングパターン誤り率測定、１８０２，２３０１…コードブロックデマッピング制御部、２５０４…適応変調部、２５０５…コードブロックマッピング・ＭＣＳ制御部、２６０１…適応復調部、２６０５…コードブロックデマッピング・ＭＣＳ制御部。

Claims (10)

1. 周波数方向にキャリアを多重してデータを送信する無線送信機と、前記データを受信する無線受信機を具備する無線通信システムにおいて、
   前記無線送信機は、
   送信データを、１つのコードブロックがＮ（Ｎは１以上の整数）ビットである複数のコードブロックに分割する分割手段と、
   前記分割された各コードブロックに誤り検出符号を付加する付加手段と、
   前記誤り検出符号が付加された各コードブロックを、Ｍ（Ｍは１以上かつキャリア数以下の整数）個のキャリアで各キャリアがＬ（Ｌは１以上の整数）個のシンボルからなるコードブロックに割り当てる割当手段と、
   前記割り当てられたコードブロックを送信する送信手段と、を具備し、
   前記無線受信機は、
   前記送信手段が送信した前記割り当てられたコードブロックを受信する受信手段と、
   前記ＭおよびＬの値に基づいて、前記受信されたコードブロックを、誤り検出符号が付加されたコードブロックに変換する変換手段と、
   前記変換されたコードブロックに誤り訂正復号を行う訂正復号手段と、
   前記誤り訂正復号されたコードブロックの誤り検出を行う検出手段と、
   前記検出手段により誤りが検出された場合に、該誤りが検出されたコードブロックの再送要求信号を生成する生成手段と、
   前記生成された再送要求信号を送信する送信手段と、を具備し、
   前記無線送信機は、
   前記無線受信機からの再送要求信号を受信する受信手段と、
   前記再送要求信号を受信した回数をカウントするカウント手段と、
   前記再送回数に応じて、前記ＭおよびＬの値を変化させる変化手段と、をさらに具備し、
   前記変化手段は、前回送信したときのコードブロックのキャリア数ＭをＭ＿１、シンボル数ＬをＬ＿１とし、再送時に送信するときのコードブロックのキャリア数ＭをＭ＿２、シンボル数ＬをＬ＿２とした場合に、αを正の実数として、
   Ｍ＿１＞α×Ｌ＿１のとき、Ｍ＿２＜α×Ｌ＿２となるように再送時にＭおよびＬを変更し、
   Ｍ＿１＜α×Ｌ＿１のとき、Ｍ＿２＞α×Ｌ＿２となるように再送時にＭおよびＬを変更することを特徴とする無線通信システム。
2. 周波数方向にキャリアを多重してデータを送信する無線送信機と、前記データを受信する無線受信機を具備する無線通信システムにおいて、
   前記無線送信機は、
   送信データを、１つのコードブロックがＮ（Ｎは１以上の整数）ビットである複数のコードブロックに分割する分割手段と、
   前記分割された各コードブロックに誤り検出符号を付加する付加手段と、
   前記誤り検出符号が付加された各コードブロックを、Ｍ（Ｍは１以上かつキャリア数以下の整数）個のキャリアで各キャリアがＬ（Ｌは１以上の整数）個のシンボルからなるコードブロックに割り当てる割当手段と、
   前記割り当てられたコードブロックを送信する送信手段と、を具備し、
   前記無線受信機は、
   前記送信手段が送信した前記割り当てられたコードブロックを受信する受信手段と、
   前記ＭおよびＬの値に基づいて、前記受信されたコードブロックを、誤り検出符号が付加されたコードブロックに変換する変換手段と、
   前記変換されたコードブロックに誤り訂正復号を行う訂正復号手段と、
   前記誤り訂正復号されたコードブロックの誤り検出を行う検出手段と、
   前記検出手段により誤りが検出された場合に、該誤りが検出されたコードブロックの再送要求信号を生成する生成手段と、
   前記生成された再送要求信号を送信する送信手段と、を具備し、
   前記無線送信機は、
   前記無線受信機からの再送要求信号を受信する受信手段と、
   前記再送要求信号を受信した回数をカウントするカウント手段と、
   前記再送回数に応じて、前記ＭおよびＬの値を変化させる変化手段と、をさらに具備し、
   前記無線受信機は、前記検出手段により誤りが検出されなかった場合に、前記送信データを再現するために、誤りが検出されなかった複数のコードブロックを接続する接続手段をさらに具備することを特徴とする無線通信システム。
3. 周波数方向にキャリアを多重してデータを送信する無線送信機と、前記データを受信する無線受信機を具備する無線通信システムにおいて、
   前記無線送信機は、
   送信データを、１つのコードブロックがＮ（Ｎは１以上の整数）ビットである複数のコードブロックに分割する分割手段と、
   前記分割された各コードブロックに誤り検出符号を付加する付加手段と、
   前記誤り検出符号が付加された各コードブロックを、Ｍ（Ｍは１以上かつキャリア数以下の整数）個のキャリアで各キャリアがＬ（Ｌは１以上の整数）個のシンボルからなるコードブロックに割り当てる割当手段と、
   前記割り当てられたコードブロックを送信する送信手段と、を具備し、
   前記無線受信機は、
   前記送信手段が送信した前記割り当てられたコードブロックを受信する受信手段と、
   前記ＭおよびＬに基づいて、前記受信されたコードブロックを、誤り検出符号が付加されたコードブロックに変換する変換手段と、
   前記変換されたコードブロックに誤り訂正復号を行う訂正復号手段と、
   前記誤り訂正復号されたコードブロックの誤り検出を行う検出手段と、
   前記検出手段により誤りが検出された場合に、該誤りが検出されたコードブロックの再送要求信号を生成する生成手段と、
   前記生成された再送要求信号を送信する送信手段と、を具備し、
   前記無線送信機は、
   前記無線受信機からの再送要求信号を受信する受信手段と、
   前記再送要求信号に基づいて、前記ＭおよびＬの値に対応させて、コードブロックに誤りが検出された度合いを示す誤り率を算出する算出手段と、
   前記誤り率を前記ＭおよびＬの値に対応させて記憶する記憶手段と、
   前記記憶されている誤り率を参照して、前記ＭおよびＬの値を該値に対応する誤り率よりも低い誤り率であるコードブロックに対応するＭおよびＬの値に変化させる変化手段と、をさらに具備し、
   前記無線受信機は、前記検出手段により誤りが検出されなかった場合に、前記送信データを再現するために、誤りが検出されなかった複数のコードブロックを接続する接続手段をさらに具備することを特徴とする無線通信システム。
4. 前記無線受信機は、
   前記受信されたコードブロックを記憶する記憶手段と、
   複数のＭおよびＬの値の候補を記憶している記憶手段と、
   前記複数のＭおよびＬの値から或るＭおよびＬの値を選択する選択手段と、
   前記選択されたＭおよびＬの値に基づいて、前記変換手段により前記受信されたコードブロックを、誤り検出符号が付加されたコードブロックを変換させ、前記変換されたコードブロックを前記訂正復号手段により誤り訂正復号させ、前記検出手段で前記誤り訂正復号されたコードブロックに誤りが検出されない場合に、この場合でのＭおよびＬの値を前記無線送信機で割り当てられたコードブロックのＭおよびＬの値であると推定する推定手段と、をさらに具備することを特徴とする請求項３記載の無線通信システム。
5. 前記無線受信機は、
   前記受信されたコードブロックを記憶する記憶手段と、
   複数のＭおよびＬの値の候補を記憶している記憶手段と、
   前記複数のＭおよびＬの値から或るＭおよびＬの値を選択する選択手段と、
   前記選択されたＭおよびＬの値に基づいて、前記変換手段により前記受信されたコードブロックを、誤り検出符号が付加されたコードブロックを変換させ、前記変換されたコードブロックを前記訂正復号手段により誤り訂正復号させた場合に、前記誤り率が最も小さくなるＭおよびＬの値を前記無線送信機で割り当てられたコードブロックのＭおよびＬの値であると推定する推定手段と、をさらに具備することを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
6. 前記無線受信機は、前記変化手段により変化された前記ＭおよびＬの値を含むコードブロックマッピングパターン情報を送信する送信手段をさらに具備し、
   前記無線送信機は、前記送信されたコードブロックマッピングパターン情報を受信する受信手段をさらに具備し、
   前記変換手段は、前記受信されたコードブロックマッピングパターン情報に含まれるＭおよびＬの値に基づいて、前記受信されたコードブロックを、誤り検出符号が付加されたコードブロックに変換することを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
7. 前記無線送信機は、前記変化手段により変化された前記ＭおよびＬの値を含むコードブロックマッピングパターン情報を送信する送信手段をさらに具備し、
   前記無線受信機は、前記送信されたコードブロックマッピングパターン情報を受信する受信手段をさらに具備し、
   前記変換手段は、前記受信されたコードブロックマッピングパターン情報に含まれるＭおよびＬの値に基づいて、前記受信されたコードブロックを、誤り検出符号が付加されたコードブロックに変換することを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
8. 周波数方向にキャリアを多重してデータを送信相手に送信する無線送信装置において、
   送信データを、１つのコードブロックがＮ（Ｎは１以上の整数）ビットである複数のコードブロックに分割する分割手段と、
   前記分割された各コードブロックに誤り検出符号を付加する付加手段と、
   前記誤り検出符号が付加された各コードブロックを、Ｍ（Ｍは１以上かつキャリア数以下の整数）個のキャリアで各キャリアがＬ（Ｌは１以上の整数）個のシンボルからなるコードブロックに割り当てる割当手段と、
   前記割り当てられたコードブロックを前記送信相手に送信する送信手段と、
   前記送信相手側で前記コードブロックに前記ＭおよびＬの値に基づいて誤り検出符号が付加されたコードブロックに誤り訂正復号が行われ、該誤り検出符号が付加されたコードブロックに誤りが検出された場合に生成される再送要求信号を、該送信相手から受信する受信手段と、
   前記再送要求信号を受信した回数をカウントするカウント手段と、
   前記再送回数に応じて、前記ＭおよびＬの値を変化させる変化手段と、をさらに具備し、
   前記変化手段は、前回送信したときのコードブロックのキャリア数ＭをＭ＿１、シンボル数ＬをＬ＿１とし、再送時に送信するときのコードブロックのキャリア数ＭをＭ＿２、シンボル数ＬをＬ＿２とした場合に、αを正の実数として、
   Ｍ＿１＞α×Ｌ＿１のとき、Ｍ＿２＜α×Ｌ＿２となるように再送時にＭおよびＬを変更し、
   Ｍ＿１＜α×Ｌ＿１のとき、Ｍ＿２＞α×Ｌ＿２となるように再送時にＭおよびＬを変更することを特徴とする無線送信装置。
9. 周波数方向にキャリアを多重してデータを送信相手に送信する無線送信装置において、
   送信データを、１つのコードブロックがＮ（Ｎは１以上の整数）ビットである複数のコードブロックに分割する分割手段と、
   前記分割された各コードブロックに誤り検出符号を付加する付加手段と、
   前記誤り検出符号が付加された各コードブロックを、Ｍ（Ｍは１以上かつキャリア数以下の整数）個のキャリアで各キャリアがＬ（Ｌは１以上の整数）個のシンボルからなるコードブロックに割り当てる割当手段と、
   前記割り当てられたコードブロックを前記送信相手に送信する送信手段と、
   前記送信相手側で前記コードブロックに前記ＭおよびＬの値に基づいて誤り検出符号が付加されたコードブロックに誤り訂正復号が行われ、該誤り検出符号が付加されたコードブロックに誤りが検出された場合に生成される再送要求信号を、該送信相手から受信する受信手段と、
   前記再送要求信号を受信した回数をカウントするカウント手段と、
   前記再送回数に応じて、前記ＭおよびＬの値を変化させる変化手段と、をさらに具備し、
   前記送信相手は、前記誤り検出符号が付加されたコードブロックに誤りが検出されなかった場合に、前記送信データを再現するために、誤りが検出されなかった複数のコードブロックを接続することを特徴とする無線送信装置。
10. 周波数方向にキャリアを多重してデータを送信する無線送信装置において、
    送信データを、１つのコードブロックがＮ（Ｎは１以上の整数）ビットである複数のコードブロックに分割する分割手段と、
    前記分割された各コードブロックに誤り検出符号を付加する付加手段と、
    前記誤り検出符号が付加された各コードブロックを、Ｍ（Ｍは１以上かつキャリア数以下の整数）個のキャリアで各キャリアがＬ（Ｌは１以上の整数）個のシンボルからなるコードブロックに割り当てる割当手段と、
    前記割り当てられたコードブロックを送信する送信手段と、
    前記送信相手側で前記コードブロックに前記ＭおよびＬの値に基づいて誤り検出符号が付加されたコードブロックに誤り訂正復号が行われ、該誤り検出符号が付加されたコードブロックに誤りが検出された場合に生成される再送要求信号を、該送信相手から受信する受信手段と、
    前記再送要求信号に基づいて、前記ＭおよびＬの値に対応させて、コードブロックに誤りが検出された度合いを示す誤り率を算出する算出手段と、
    前記誤り率を前記ＭおよびＬの値に対応させて記憶する記憶手段と、
    前記記憶されている誤り率を参照して、前記ＭおよびＬの値を該値に対応する誤り率よりも低い誤り率であるコードブロックに対応するＭおよびＬの値に変化させる変化手段と、をさらに具備し、
    前記送信相手は、前記誤り検出符号が付加されたコードブロックに誤りが検出されなかった場合に、前記送信データを再現するために、誤りが検出されなかった複数のコードブロックを接続することを特徴とする無線送信装置。

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