JP5013617B2 - 通信装置、通信システムおよび受信方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信装置、通信システムおよび受信方法、特に自動再送を行う通信装置、通信システムおよび受信方法に関する。

通信システムでは、受信信号は、送受信信号の伝送方式、伝搬路環境により様々な干渉を受ける。
例えば、無線通信システムにおいて、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex：直交周波数分割多重）を用いた伝送方式は、マルチキャリア化とガードインターバル（ＧＩ：Guard Interval）の挿入によって、高速デジタル信号伝送におけるマルチパスフェージングの影響を軽減できる。しかし、マルチキャリア伝送において、ガードインターバル区間を越える遅延波が存在すると、前のシンボルが高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform）区間に入り込むことにより生じるシンボル間干渉（ＩＳＩ：Inter Symbol Interference）や、高速フーリエ変換区間にシンボルの切れ目、つまり信号の不連続区間が入ることによって生じるキャリア間干渉（ＩＣＩ：Inter Carrier Interference）が生じる。

これらシンボル間干渉ＩＳＩ、キャリア干渉ＩＣＩによる特性劣化を改善するための一手法が以下の特許文献１で提案されている。この従来技術では、受信装置において、一度復調動作を行った後、誤り訂正結果（ＭＡＰ（Maximum A posteriori Probability：最大事後確率）復号器出力）を利用し、前記シンボル間干渉ＩＳＩ成分、および前記キャリア間干渉ＩＣＩ成分を含む所望以外のサブキャリアの複製信号（干渉レプリカ信号）を作成した後、これを受信信号から除去した信号に対し、再度復調動作を行う過程を繰り返し行うことにより、シンボル間干渉ＩＳＩ、キャリア間干渉ＩＣＩによる特性劣化の改善を行っている。

また、前述のマルチキャリア伝送方式と、ＣＤＭ（Code Division Multiplexing：符号多重）方式を組み合わせた方式として、マルチキャリアにおいて拡散符号を用いて信号を拡散するＭＣ−ＣＤＭ（Multi Carrier-Code Division Multiplexing：マルチキャリア符号多重）方式がある。符号化及び拡散符号を乗算したデータを複数サブキャリアに亘って配置することにより周波数ダイバーシチ効果が得られ、マルチパスフェージング環境下で良好な特性が得られる一方、コード多重時において、拡散符号間の直交性の崩れに起因するコード間干渉（ＭＣＩ：Multi-Code Interference）が生じる。

コード間干渉ＭＣＩによる特性劣化を改善するための一手法が、特許文献２及び非特許文献１及び非特許文献２に記載されている。これらの従来技術では、下りリンク、上りリンクの違いはあるが、双方ともＭＣ−ＣＤＭＡ（Multi Carrier-Code Division Multiple Access：マルチキャリア−符号分割多元接続）通信時のコード多重によるコード間干渉ＭＣＩを取り除くため、誤り訂正後、または逆拡散、復調後のデータを用いて、前記コード間干渉ＭＣＩ成分を含む非所望コードの複製信号（干渉レプリカ信号）を作成し、この複製信号を受信信号から除去した信号に対し、再度復調、および復号動作を行う過程を繰り返し行うことにより、特性の改善を図っている。

上述したように、様々な干渉（シンボル間干渉ＩＳＩ、キャリア間干渉ＩＣＩ、コード間干渉ＭＣＩ）による特性劣化に対して、各干渉成分の複製信号を受信信号から除去し、再度復調、復号を行う繰り返し処理技術（ターボ等化、キャンセラ）を適用することにより伝送特性を大幅に改善できる。しかしながら、シンボル間干渉ＩＳＩ、キャリア間干渉ＩＣＩ、コード間干渉ＭＣＩが大きく発生する場合、繰り返し処理技術を適用してもデータ誤りを充分に訂正しきれない場合がある。（所望の誤り率が得られない場合がある。）

これらを解決する誤り制御技術として、非特許文献３、非特許文献４に記載の自動再送（ＡＲＱ：Automatic Repeat reQuest）とターボ符号化などの誤り訂正符号化とを組合せたハイブリッド自動再送（ＨＡＲＱ：Hybrid-ARQ）がある。ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱでは、受信機は、受信信号に誤りが検出されると送信機に対して再送を要求し、再度受信した信号とすでに受信した信号との合成信号に対して復号処理を行う技術である。特に、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱとして、チェイス合成（ＣＣ：Chase Combining）と、増加冗長（ＩＲ：Incremental Redundancy）とがよく知られている。例えば、チェイス合成ＣＣを用いるハイブリッド自動再送ＨＡＲＱでは、受信パケットに誤りが検出されると、全く同一のパケットの再送を要求する。これらの２つの受信パケットを合成することにより、受信品質を高めることができる。また、増加冗長ＩＲを用いるハイブリッド自動再送ＨＡＲＱでは、冗長ビットを分割し、少しずつ順次再送するため、再送回数が増えるにしたがって符号化率が低下させることができ、誤り訂正能力を強くできる。
特開２００４−２２１７０２号公報 特開２００５−１９８２２３号公報 Y. Zhou, J. Wang, M. Sawahashi,"Downlink Transmission of Broadband OFCDM Systems-Part III: Turbo-Coded,"IEEE JSAC Vol. 24, No.1, pp132-140 T. Yoshimoto, R. Yamada, K. Shimezawa, "Performance of MC-CDM Systems with Inter-Code Interference Canceller and Frequency-Domain Interleaver,"in Proc. IEEE VTC2007-Spring D. Chase, "Code combining- A maximum likelihood decoding approach for combing and arbitrary number of noisy packets," IEEE Trans. Commun., vol. COM-33, pp. 385-393, May 1985. J. Hagenauer, "Rate-compatible punctured convolutional codes (RCPC codes) and their application," IEEE Trans. Commun., vol. 36, pp. 389-400, April 1988.

しかしながら、従来のハイブリッド自動再送ＨＡＲＱにあっては、大きな干渉が発生した場合にデータ誤りを充分に訂正しきれず、伝送品質が悪化して、再送回数が多くなることがあるという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱを用いた通信システムにおいて、ターボ等化、キャンセラなどの繰り返し処理の繰り返し処理回数および再送回数を低減することができる通信装置、通信システム、受信方法およびプログラムを提供することにある。

（１）この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の通信装置は、受信した信号に誤りを検出すると、送信元に再送を要求するハイブリッド自動再送を行う通信装置において、誤り訂正符号化されたデータの初送信号または再送信号を含む信号を受信する受信部と、前記受信部が受信した信号の受信品質を測定する受信品質測定部と、前記受信部が受信した信号に含まれる前記初送信号または前記再送信号と同じデータに関する初送信号または再送信号を含む信号と、前記受信部が受信した信号との中から、各々の前記信号の受信品質に基づき選択した少なくとも一つの信号から、選択した該信号に含まれる初送信号または再送信号を、検出済の初送信号または再送信号の復号処理結果を用いて検出する信号検出部と、前記信号検出部が検出した初送信号または再送信号と、前記信号検出部が検出した初送信号または再送信号と同じデータに関する初送信号または再送信号とを合成する合成部と、前記合成部による合成結果に対して、前記誤り訂正符号による復号処理をして、前記検出済の初送信号または再送信号の復号処理結果を得る復号部とを具備することを特徴とする。

（２）また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記各々の前記信号の受信品質に基づき選択される少なくとも一つの信号は、前記受信品質が最も良いものから選択されることを特徴とする。

（３）また、本発明の通信装置は、上述のいずれかの通信装置であって、前記受信品質測定部が測定する受信品質は、前記受信部が受信した信号の受信電力であることを特徴とする。

（４）また、本発明の通信装置は、上述のいずれかの通信装置であって、前記受信品質測定部が測定する受信品質は、前記受信部が受信した信号の信号対雑音比であることを特徴とする。

（５）また、本発明の通信装置は、上述のいずれかの通信装置であって、前記信号検出部は、前記初送信号または再送信号の各ビットの尤度を検出し、前記受信品質測定部は、前記信号検出部が検出した初送信号または再送信号の各ビットの尤度に基づき、前記受信品質を算出し、前記合成部による合成は、対応するビット同士の尤度の合成であることを特徴とする。

（６）また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記受信品質測定部は、前記信号検出部が検出した初送信号または再送信号の各ビットの尤度の絶対値の平均値を算出し、前記受信品質とすることを特徴とする。

（７）また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記受信品質測定部は、前記信号検出部が検出した初送信号または再送信号の各ビットの尤度の中から、絶対値が最大のものを選択し、選択した尤度の絶対値を前記受信品質とすることを特徴とする。

（８）また、本発明の通信装置は、上述の通信装置であって、前記信号検出部は、前記復号処理結果を用いて検出する初送信号または再送信号に対する干渉レプリカ信号を生成し、前記検出する初送信号または再送信号を含む前記受信部が受信した信号から前記干渉レプリカ信号を減算した結果から、前記初送信号または再送信号を検出することを特徴とする。

（９）また、本発明の通信システムは、第１の通信装置と、該第１の通信装置から受信した信号に誤りを検出すると、該第１の通信装置に再送を要求するハイブリッド自動再送を行う第２の通信装置とを具備する通信システムにおいて、前記第２の通信装置は、誤り訂正符号化されたデータの初送信号または再送信号を含む信号を受信する受信部と、前記受信部が受信した信号の受信品質を測定する受信品質測定部と、前記受信部が受信した信号に含まれる前記初送信号または前記再送信号と同じデータに関する初送信号または再送信号を含む信号と、前記受信部が受信した信号との中から、各々の前記信号の受信品質に基づき選択した少なくとも一つの信号から、選択した該信号に含まれる初送信号または再送信号を、検出済の初送信号または再送信号の復号処理結果を用いて検出する信号検出部と、前記信号検出部が検出した初送信号または再送信号と、前記信号検出部が検出した初送信号または再送信号と同じデータに関する初送信号または再送信号とを合成する合成部と、前記合成部による合成結果に対して、前記誤り訂正符号による復号処理をして、前記検出済の初送信号または再送信号の復号処理結果を得る復号部とを具備することを特徴とする。

（１０）また、本発明の受信方法は、受信した信号に誤りを検出すると、送信元に再送を要求するハイブリッド自動再送を行う通信装置における受信方法において、前記通信装置が、誤り訂正符号化されたデータの初送信号または再送信号を含む信号を受信する第１の過程と、前記通信装置が、前記第１の過程にて受信した信号の受信品質を測定する第２の過程と、前記通信装置が、前記第１の過程にて受信した信号に含まれる前記初送信号または前記再送信号と同じデータに関する初送信号または再送信号を含む信号と、前記第１の過程にて受信した信号との中から、各々の前記信号の受信品質に基づき選択した少なくとも一つの信号から、選択した該信号に含まれる初送信号または再送信号を、検出済の初送信号または再送信号の復号処理結果を用いて検出する第３の過程と、前記通信装置が、前記第３の過程にて検出した初送信号または再送信号と、前記第３の過程にて検出した初送信号または再送信号と同じデータに関する初送信号または再送信号とを合成する第４の過程と、前記通信装置が、前記第４の過程による合成結果に対して、前記誤り訂正符号による復号処理をして、前記検出済の初送信号または再送信号の復号処理結果を得る第５の過程とを備えることを特徴とする。

この発明によれば、受信部が受信した信号に含まれる初送信号または再送信号と同じデータに関する初送信号または再送信号を含む信号と、受信部が受信した信号との中から、各々の信号の受信品質に基づき選択した少なくとも一つの信号から、選択した信号に含まれる初送信号または再送信号を信号検出するので、受信品質の良好な信号を選択して信号検出することで、信号検出処理と合成処理と復号処理とを繰り返し行なう繰り返し処理の収束を早めることができ、繰り返し処理回数と、ハイブリッド自動再送における再送回数とを低減することができる。

［第１の実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。本発明の第１の実施形態では、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱを適用したパケット通信を行う通信システムにおいて、繰り返し処理を用いた干渉キャンセル処理を含む信号検出部を具備したパケット受信装置がパケットを受信したときに、このパケット受信装置が受信したパケットと同じデータに関する複数のパケットの中から、これら複数のパケットの受信品質に基づいて選択した少なくとも１つのパケットに対して、信号検出処理と、受信したパケットとの合成処理と、復号処理とを繰り返し行う本発明の通信装置を説明する。本実施形態では、受信品質として、各受信パケットの受信電力、あるいは信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｐｌｕｓ Ｎｏｉｓｅ ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ：信号対干渉＋雑音電力比）を用いて、干渉キャンセルを含む信号検出処理を行なうパケットを決定する。

第１の実施形態の通信システムは、通信装置であるパケット送信装置（第１の通信装置）１００とパケット受信装置（第２の通信装置）２００とを有する。本実施形態の通信システムは、パケット送信装置１００からパケット受信装置２００へのパケットの伝送に、パケット受信装置２００において受信したパケットに誤りを検出するとパケット送信装置１００に再送を要求するハイブリッド自動再送ＨＡＲＱを適用し、このパケットの伝送方式として、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency division Multiplexing)を適用する。また、パケット受信装置２００は、シンボル間干渉を除去する干渉キャンセル処理を行う。

図１は、本発明の実施形態によるパケット送信装置１００の構成を示す概略ブロック図である。例えば、パケット送信装置１００は、移動体通信システムによる下りリンクでの基地局装置、上りリンクでの移動局装置に具備される。また、中継局装置−移動局装置間の下りリンクでの中継局装置に具備される。パケット送信装置１００は、送信部１０２、送信信号生成部１０３、復元部１０４、再送制御信号生成部１０５、パイロット信号生成部１０６、受信部１０７を具備し、アンテナ部１０１が接続されている。

アンテナ部１０１は、送信部１０２および受信部１０７に接続され、パケット受信装置２００から送信された応答信号を含む信号を受信する、あるいは、パケット送信装置１００が生成した信号を送信する。送信部１０２は、送信信号生成部１０３からの出力信号をアナログ信号に変換し（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇｕｅ変換）、帯域制限を行うフィルタリング処理、さらに送信可能な周波数帯域に変換を行い、アンテナ部１０１を介して送信する。

受信部１０７は、アンテナ部１０１を介して受信したパケット受信装置２００からの信号を復元処理可能な周波数帯へ変換し、帯域制限を行うフィルタリング処理し、アナログ信号からデジタル信号への変換（Ａｎａｌｏｇｕｅ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ変換）を行い、このデジタル信号を出力する。復元部１０４は、受信部１０７が出力したデジタル信号に対してデータ復調、誤り訂正復号などの受信信号復元処理を行い、パケット受信装置２００からの信号に含まれる応答信号を取り出す。なお復元部１０４は、受信信号の伝送方式に基づいて受信信号復元処理（信号検出処理、復調処理）可能な機能を有する。応答信号とは、伝送を確認する信号、再送要求するか否かの情報を含んだ信号であり、例えば、肯定応答信号（ＡＣＫ；ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅ）／否定応答信号（ＮＡＣＫ；Ｎｅｇａｔｉｖｅ ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅ）信号などがある。

パケット送信装置１００から送信されたパケットをパケット受信装置２００が正しく受信できなかった場合、パケット受信装置２００は、パケット送信装置１００に否定応答信号ＮＡＣＫを送り返し、正しく受信できた場合は、肯定応答信号ＡＣＫを送り返す。また、正しく受信できた信号に対してパケット受信装置２００がパケット送信装置１００に送り返す応答信号として選択的ＡＣＫ信号（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ＡＣＫ Ｓｉｇｎａｌ）もある。なお、パケット送信装置１００は、パケットを送信した後、所定の時間内に応答信号を受信できなかったときは、パケット受信装置２００がそのパケットを正しく受信できなかったと判断し、再送するようにしてもよい。
再送制御信号生成部１０５は、復元部１０４からの応答信号に基づいて、送信するパケットの再送回数をパケット受信装置２００に通知するための信号（再送制御信号）を生成する。なお再送制御信号にデータ変調方式などの送信パラメータの通知を含んでもよい。
パイロット信号生成部１０６は、伝搬路推定に用いるパイロット信号を生成する。

送信信号生成部１０３は、符号化部１１０、インターリーブ部１１１、変調部１１２、ＩＦＦＴ（Inversed Fast Fourier Transformation：逆高速フーリエ変換)部１１３、多重部１１４、ＧＩ（Guard Interval：ガード区間）挿入部１１５を具備する。
符号化部１１０は、パケット毎のデータ（ビット系列）を外部から入力され、このデータを受信するパケット受信装置２００において誤り検出、誤り訂正ができるように、このデータに冗長ビット（パリティビット）を付加する。また、符号化部１１０は、復元部１０４から肯定応答信号ＡＣＫを受けた旨の通知を受けたとき、あるいは外部からパケットのデータを入力されたときは、冗長ビットを付加したデータを初送パケット用に出力し、復元部１０４から否定応答信号ＮＡＣＫを受けた旨の通知を受けたときは、冗長ビットを付加した情報データを、再送パケット用に出力する。なお、符号化部１１０の詳細については、後述する。インターリーブ部１１１は、バースト誤りの発生確率を下げるために、符号化部１１０の出力データ系列の配置の時間順を並び替える。

変調部１１２は、インターリーブ部１１１からの出力データに対して、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying：４相位相偏移変調）、１６ＱＡＭ（１６ Quadrature Amplitude Modulation：１６値直交振幅変調）などのデータ変調を行い、変調シンボルを生成する。なお、初送パケットと再送パケットとのデータ変調の方式は異なってもよい。例えば、初送パケットを１６ＱＡＭにて変調し、再送パケットをＱＰＳＫにて変調するようにしてもよい。

ＩＦＦＴ部１１３は、変調部１１２からの出力信号（変調シンボル）をＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：逆高速フーリエ変換）などにより周波数−時間変換を行う。なお、ＩＦＦＴ部１１３が行う変換は、ＩＤＦＴ（Inverse Discrete Fourier Transform：逆離散フーリエ変換）など周波数−時間変換を行えられるものであれば、逆高速フーリエ変換ＩＦＦＴ以外のものであってもよい。１ＯＦＤＭシンボルにおけるＩＦＦＴ部１１３の出力信号ｕ（ｔ）は、ＩＦＦＴ部１１３の入力において第ｋ番目サブキャリアに割り当てる信号をＳ（ｋ）とおくと、式（１）のように表すことができる。

ただし、Ｎは、ＩＦＦＴ部１１３による逆高速フーリエ変換におけるＦＦＴポイント数である。
多重部１１４は、ＩＦＦＴ部１１３から出力される信号と、再送制御信号生成部１０５から出力される再送制御信号と、パイロット信号生成部１０６から出力されるパイロット信号とを多重する。この多重方法は、時間多重、周波数多重などのいずれの方法であってもよい。ＧＩ挿入部１１５は、多重部１１４の出力信号に対して、ガード区間ＧＩを挿入し、送信部１０２に入力する。

図２は、符号化部１１０の構成を示す概略ブロック図である。符号化部１１０は、誤り検出符号化部１２１、誤り訂正符号化部１２２、パンクチャ部１２３、送信データ記憶部１２４を具備する。誤り検出符号化部１２１は、パケットを受信したパケット受信装置２００において誤りがあるか否かを検出できるように、パケットの情報データについてＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check：巡回冗長検査）などの誤り検出符号化を行い、誤り検出ビットを情報データに付加した誤り検出符号化された情報データを出力する。誤り訂正符号化部１２２は、誤り検出符号化部１２１からの誤り検出符号化された情報データに対して、ターボ符号、畳み込み符号、ＬＤＰＣ（Low Density Parity Check：低密度パリティ検査）符号などの誤り訂正符号化を行い、誤り訂正符号化された情報データを構成する符号化ビットを生成する。

図３は、誤り訂正符号化部１２２が、符号化率Ｒ＝１／３で誤り訂正符号化する際の符号化方式として、ターボ符号を適用した場合の誤り訂正符号化部１２２の内部構成を示す図である。誤り訂正符号化部１２２は、内部符号器３００１、３００２、内部インターリーブ部３００３を具備し、誤り検出符号化部１２１からの誤り検出符号化された情報データを構成する情報ビット系列が入力されると、誤り訂正符号化部１２２は、システマティックビットｘ、パリティビットｚ、パリティビットｚ’の３種類の情報ビット系列（符号化ビット）を出力する。

ここで、システマティックビットｘは、誤り検出符号化部１２１から入力された情報ビット系列そのものである。パリティビットｚは誤り検出符号化部１２１から入力された情報ビット系列を内部符号器３００１が符号化処理を行った出力結果である。パリティビットｚ’は誤り検出符号化部１２１から入力されたビット系列をまず内部インターリーブ部３００３がインターリーブ処理してビット系列の時間順を並び替え、このインターリーブ処理した結果を入力された内部符号器３００２が符号化処理を行った出力結果である。ここで、内部符号器３００１と内部符号器３００３は同じ符号化方式の符号化を行う同様の符号器でもよいし、異なる符号器であっても良い。好ましくは、内部符号器３００１、内部符号器３００２ともに再帰的畳み込み符号器を用いる。以降では、誤り訂正符号化部１２２は、図３に示す構成でターボ符号を用いた場合で説明する。

パンクチャ部１２３は、誤り訂正符号化部１２２からの出力である符号化ビットを、ビット間引きのパターンを示す情報であるパンクチャパターンであって、当該パンクチャ部１２３が保持しているパンクチャパターンに基づいて、ビットを間引き（パンクチャ処理という）、送信するデータ量を制御する（符号化率を制御する）。また、パンクチャ部１２３は、復元部１０４から否定応答信号ＮＡＣＫが入力された場合には、送信データ記憶部１２４に要求して受け取った符号化ビットについて、前述のパンクチャパターンに基づいてパンクチャ処理を行う。この、パンクチャ部１２３が保持しているパンクチャパターン群については、後述する。

送信データ記憶部１２４は、誤り訂正符号化部１２２で生成した符号化ビットを記憶し、パンクチャ部１２３から要求があった場合に、記憶している要求に該当する符号化ビットを出力する。なお、送信データ記憶部１２４に復元部１０４からの否定応答信号ＮＡＣＫを入力し、送信データ記憶部１２４が、該信号の入力を受けて、記憶している符号化ビットをパンクチャ部１２３に出力するようにしてもよい。
なお、パンクチャ部１２３は、パンクチャ処理にビットパディング（ビット挿入）あるいはビットリピティション（ビット繰り返し）などを加えて、レートマッチングを行うようにしてもよい。

図４は、パンクチャ部１２３が保持するパンクチャパターン群の例を示す図である。図４には、図３に示した誤り訂正符号化部１２２が、符号化率Ｒ＝１／３でターボ符号化した後、パンクチャ部１２３が、符号化率Ｒ＝１／２、あるいはＲ＝３／４にパンクチャ処理を行う場合に、このパンクチャ処理に用いられるパンクチャパターンの例を示す。図４において、ｘは、誤り検出符号化部１２１から誤り訂正符号化部１２２に入力されたデータ、すなわち誤り検出化された情報データからなるシステマティックビットに対するパンクチャ処理を表すビット列である。このビット列ｘにおいて、‘１’は該当位置のビットを残し、‘０’は該当位置のビットを間引くことを表す。

ｚ、ｚ’は、誤り訂正符号化部１２２がシステマティックビットから生成した冗長ビット（図３のパリティビットｚ、パリティビットｚ’）に対するパンクチャ処理を表すビット列である。ビット列ｚ、ｚ’の各ビットの値‘１’、‘０’は、ビット列ｘと同様に残すビットと間引くビットとを表す。パンクチャ部１２３は、これらのビット列ｘ、ｚ、ｚ’で表されるパンクチャ処理を、誤り訂正符号化部１２２あるいは送信データ記憶部１２４が出力したシステマティックビットと冗長ビットとに対して行い、図４に示すパンクチャパターンにて「１」となっているビット位置のビットを出力する。

なお、図４のパンクチャパターン群は、一例であり、パンクチャパターン群のうち、一部のパターンのみシステマティックビットを残すパターンであるパターン群（ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱ ｔｙｐｅＩＩに対応したパターン）や、全てのパターンが必ずシステマティックビットを残すパターンであるパターン群（ハイブリッドＨＡＲＱ ｔｙｐｅＩＩＩに対応したパターン）などであってもよい。

図５は本実施形態のパケット構成の一例を示す図である。図５に示すように、パケットは、時間長Ｔ_ｆであり、その先頭にパイロット信号、続いて再送制御信号、および区間Ｔ_ｓの４つのＯＦＤＭシンボルに情報データから生成された信号（前記システマティックビットおよび前記パリティビットから生成された信号）が時間多重されている。ＯＦＤＭシンボルは、ＧＩ挿入部１１５で挿入するＧＩ区間とＩＦＦＴ部１１３の出力である有効シンボル区間Ｔ_ｅｆｆからなる。

本実施形態では、誤り検出符号化部１２１はパケット単位で誤り検出符号化を行い、一つのパケットの誤り検出符号化された情報データのＯＦＤＭシンボルが、区間Ｔ_ｓに配置される。すなわち、区間Ｔ_ｓに配置されるＯＦＤＭシンボルは、再送要求する単位である。
なお、本実施形態では、誤り訂正符号化部１２２が行なう誤り訂正符号化は、誤り検出符号化と同じ単位で行う。しかし、これに限らず、誤り訂正符号化は、例えば、誤り検出符号化を行うグループの複数にわたって行うことも可能である。また、誤り訂正符号化は、誤り検出符号化を行ったデータを複数にグループ分けし、そのグループ単位に行うことも可能である。

ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱにおける代表的な再送の仕方には、チェイス合成ＣＣ（Chase Combining）と、増加冗長ＩＲ（Incremental Redundancy）とがある。再送の仕方としてチェイス合成ＣＣが適用されている場合、初めて送るパケットのデータ（初送パケットのデータ）に対して、パンクチャ部１２３は、例えば、図４のＲ＝３／４のパターン１にしたがってパンクチャ処理を行い、図４の「１」で示したビットのみを出力する。

パンクチャ部１２３がパターン１でパンクチャ処理した初送パケットの符号化ビットは、上述した送信信号生成部１０３のその他の処理が行われた後、送信部１０２によりアンテナ部１０１から送信される。そして、この初送パケットに対する応答信号として否定応答信号ＮＡＣＫが復元部１０４から入力された場合（再送要求された場合）、パンクチャ部１２３は、送信データ記憶部１２４から該初送パケットの符号化ビット、すなわちシステマティックビットｘ、パリティビットｚ、パリティビットｚ’からなる符号化ビットを呼び出し、この符号化ビットを該初送パケットと同じパターン１でパンクチャ処理して、再送パケットとして出力する。

このように、チェイス合成ＣＣでは、パンクチャ部１２３は、肯定応答信号ＡＣＫが入力されるまで、初送パケットと同じパターンでパンクチャした信号の出力を続ける。そして、肯定応答信号ＡＣＫが入力されると、さきの初送パケットにて送信した情報データとは異なる次のパケットの情報データに関する誤り訂正符号化部１２２の出力（符号化ビット）に対してパターン１あるいはパターン２に基づいてパンクチャ処理を行う。

一方、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱの再送の仕方として増加冗長ＩＲが適用されている場合、初めて送るパケットのデータ（初送パケットのデータ）に対して、パンクチャ部１２３は、例えば、図４のＲ＝３／４のパターン１にしたがってパンクチャ処理を行い、図４の「１」で示したビットのみを出力する。すなわち、パンクチャ部１２３は、システマティックビットｘについては図４のパターン１では「ｘ＝１１１１１１」であるので、全て出力し、１種類目のパリティビットｚについては、「ｚ＝１０００００」であるので、６ビット毎に最初の１ビットを出力し、２種類目のパリティビットｚ’については、「ｚ’＝０００１００」であるので、６ビット毎に４ビット目の１ビットを出力する。

パンクチャ部１２３がパターン１でパンクチャ処理した初送パケットの符号化ビットは、上述した送信信号生成部１０３のその他の処理が行われた後、送信部１０２によりアンテナ部１０１から送信される。そして、この初送パケットに対する応答信号として否定応答信号ＮＡＣＫが復元部１０４から入力された場合（再送要求された場合）、パンクチャ部１２３は、送信データ記憶部１２４から該初送パケットの符号化ビットを呼び出し、こんどは図４のＲ＝３／４のパターン２でパンクチャ処理して、再送パケットとして出力する。すなわち、パンクチャ部１２３は、システマティックビットについては図４のパターン２では「ｘ＝００００００」であるので、全て出力せず、１種類目のパリティビットについては、「ｚ＝０１１１１０」であるので、６ビット毎に２ビット目から５ビット目までの４ビットを出力し、２種類目のパリティビットについては、「ｚ’＝１１００１１」であるので、６ビット毎に３ビット目と４ビット目とを除いた４ビットを出力する。

このように、パンクチャ部１２３は、肯定応答信号ＡＣＫが入力されるまで、否定応答信号ＮＡＣＫが入力される度に、パターン１でパンクチャしたビット系列と、パターン２でパンクチャしたビット系列とを交互に出力し続ける。そして、肯定応答信号ＡＣＫが入力されると、さきの初送パケットにて送信した情報データとは異なる次のパケットの情報データに対する誤り訂正符号化部１２２の出力データに対してパターン１に基づいてパンクチャ処理を行う。なお、パンクチャ部１２３は、同一のパケットについて、予め決められた所定回数の否定応答信号ＮＡＣＫが入力されたら、それ以上再送せず、異なる次のパケットのデータに対する誤り訂正符号化部１２２の出力をパンクチャ処理して送信するようにしてもよい。

図６は、本実施形態によるパケット受信装置２００の構成を示す概略ブロック図である。例えば、パケット受信装置２００は、無線通信システムによる下りリンクでの移動局装置、上りリンクでの基地局装置に具備される。また、基地局装置−中継局装置間の下りリンクでの中継局装置に具備される。パケット受信装置２００は、受信部２０２、伝搬路推定部２０３、伝搬路推定値記憶部２０４、受信品質測定部２０５、受信パケット管理部２０６、受信信号記憶部２０７、信号検出部２０８、合成部２０９、復号部２１０、ビットＬＬＲ記憶部２１１、応答信号生成部２１２、送信部２１３を具備し、アンテナ部２０１に接続される。本パケット受信装置２００は、受信した信号に含まれるパケットについて、信号検出部２０８による信号検出処理と、合成部２０９による合成処理と、復号部２１０による復号処理とを繰り返す繰り返し処理を行う。また、信号検出部２０８と受信パケット管理部２０６とで、「信号検出部」ともいう。

アンテナ部２０１は、受信部２０２および送信部２１３に接続され、パケット送信装置１００から送信された信号を受信する、あるいは、パケット受信装置２００が生成した応答信号を含む信号を送信する。受信部２０２は、アンテナ部２０１を介して受信したパケット送信装置１００からの信号を、信号検出処理などの信号処理可能な周波数帯へ変換し、さらに帯域制限するフィルタリング処理、および、フィルタリング処理した信号をアナログ信号からデジタル信号に変換（Analogue to Digital変換）する変換処理を行う。

受信品質測定部２０５は、受信部２０２が受信した各パケットの信号の受信品質を測定し、その測定結果を受信パケット管理部２０６に出力する。測定する受信品質は、受信したパケットの信号の受信電力であってもよいし、受信したパケットの信号の信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲであってもよい。
パケットの受信電力を受信品質の指標とする場合、受信品質測定部２０５は、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ：受信信号強度検出器）を具備し、受信電力を測定する。

受信電力を測定する別の方法としては、受信品質測定部２０５は、受信部２０２が受信したパケットのパイロット信号を用いて伝搬路推定を行い（伝搬路推定部２０３による推定でもよい）、その伝搬路推定結果である遅延プロファイル、あるいはインパルス応答を積分することにより受信電力を測定する。図７は、遅延プロファイルの例を示すグラフである。図７において、横軸は時間軸、縦軸は受信電力である。例えば、受信部２０２が受信したパケットの伝搬路推定結果として、図７で示す遅延プロファイル（太線は推定した伝搬路値）であった場合、最初の到来波ｔ１から最後の到来波ｔ２（遅延波）の区間での斜線部の面積を受信電力とする。

受信パケットの信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲを受信品質の指標とする場合の受信品質測定部２０５による算出例を図８に示す。図８は、パケットを受信したときに伝搬路推定部２０３がパイロット信号により算出した遅延プロファイル（インパルス応答）の例を示す図である。まず、受信部２０２が受信したパケットのパイロット信号により、伝搬路推定部２０３が図８の電力Ｐ１の先行波ｓ１、電力Ｐ２で先行波ｓ１から時間ｔ１遅れた遅延波ｓ２、電力Ｐ３で遅延波ｓ２から時間ｔ２遅れた遅延波ｓ３の３パスからなるインパルス応答を算出したとする。パケット送信装置１００のＧＩ挿入部１１５が時間長さｔ_ＧＩのガードインターバルを付加した場合、先行波からｔ_ＧＩ後から始まる図８のＴ_ｅｆｆがフーリエ変換の対象となるＦＦＴ区間なので、該ＦＦＴ区間の始まりから各遅延波の到達時刻までの斜線部がシンボル間干渉となり、干渉電力Ｐ_ＩＳＩは式（２）となる。また信号電力Ｐ_sigは式（３）となる。また、雑音電力Ｐ_Ｎは、式（４）となる。

式（２）〜式（４）より、受信パケットの信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲは、式（５）となる。

なお、上述した受信電力、および受信パケットの信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲの測定方法は一例であり、受信パケットの受信電力、および信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲが測定できればよく、これらの方法に限らない。

図６に戻って、受信パケット管理部２０６は、受信部２０２が出力する受信信号（デジタル信号）に含まれる再送制御信号から再送パケットの再送回数、データ変調方式、符号化率などの送信パラメータに関する制御データ、および受信品質測定部２０５が出力する受信品質測定結果を取得し、取得した制御データおよび前記受信品質測定結果を用いて信号検出処理を行なうパケットを決定し、伝搬路推定部２０３、伝搬路推定値記憶部２０４、受信信号記憶部２０７、信号検出部２０８、ビットＬＬＲ記憶部２１１に通知する。

この信号検出を行なうパケットの決定について、詳細に説明する。受信パケット管理部２０６は、受信信号記憶部２０７が記憶している受信信号に含まれるパケットのうち、受信部２０２が受信した信号に含まれるパケットと同じデータに関する少なくとも一つのパケットを選択し、干渉キャンセルを含む信号検出処理を行なうパケットと決定する。好ましくは、この選択の際に、受信品質測定部２０５が出力する受信品質測定結果において、受信品質が最も良いものから選択する。

例えば、受信部２０２が同じデータに関する第ｐ回目の再送パケットを含む信号を受信した場合、受信パケット管理部２０６は、受信品質測定部２０５から入力される第ｐ回目の再送パケットを含む信号の受信電力値と既に受信部２０２が受信し、受信品質測定部２０５から入力されている第ｐ−１回目の再送パケット以前の再送パケットおよび初送パケットの受信電力値の中で、受信電力値が最も大きいパケットを、干渉キャンセルを含む信号検出処理を行なうパケットと決定する。ここで、同じデータに関するパケットとは、初送パケットと該初送パケットについての全ての再送パケットとを指す。受信品質測定として信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲを用いた場合でも同様に、干渉キャンセルを含む信号検出処理を行なうパケットとを決定する。

伝搬路推定部２０３は、受信部２０２から各パケットを含む受信信号を受けて、該受信信号に含まれるパイロット信号から受信信号が通ってきた伝搬路（インパルス応答、伝達関数など）を推定する。なお、伝搬路推定部２０３は、パイロット信号ではなく、制御チャネル、プリアンブルなどを用いて伝搬路を推定してもよい。
伝搬路推定値記憶部２０４は、伝搬路推定部２０３が出力する各パケットにおける伝搬路推定値を記憶する。また、受信パケット管理部２０６から、干渉キャンセルを含む信号検出処理を行なうパケットの通知があると、信号検出処理を行なうパケットに対する伝搬路推定値を出力する。

受信信号記憶部２０７は、受信部２０２が出力する受信信号を記憶する。また、受信パケット管理部２０６から干渉キャンセルを含む信号検出処理を行なうパケットの通知を受けると、記憶している受信信号の中から、通知されたパケットを含んでいる受信信号を出力する。
信号検出部２０８は、受信信号記憶部２０７が記憶している信号であって、受信部２０２が受信した信号に含まれる初送パケット（初送信号）または再送パケット（再送信号）と同じデータに関する初送パケットまたは再送パケットを含む信号と、受信部２０２が受信した信号との中から、これらの信号各々の受信品質に基づき受信パケット管理部２０６が選択した少なくとも一つの信号から、選択した信号に含まれる初送パケットまたは再送パケットを、検出済の初送パケットまたは再送パケットの復号処理結果を用いて検出する信号検出処理を行う。
信号検出部２０８は、この信号検出処理を、受信パケット管理部２０６が出力する再送パケットの再送回数、データ変調方式、などの送信パラメータに関する制御データ、および干渉キャンセルを含む信号処理を行なうパケットの通知に従って行なう。

図９は、信号検出部２０８の構成を示す概略ブロック図である。信号検出部２０８は、干渉除去部２２０、ＧＩ除去部２２１、ＦＦＴ部２２２、伝搬路補償部２２３、復調部２２４、デインターリーブ部２２５、デパンクチャ部２２６、レプリカ生成部２２７を具備する。これらの各部、すなわち信号検出部２０８が具備する各部は、受信パケット管理部２０６からの制御データに、復調部２２４のデータ変調方式、デインターリーブ部２２５の並び替えパターン、デパンクチャ部２２６のパンクチャパターンなどの各部に関する送信パラメータが含まれている場合は、該制御データに従い動作する。

干渉除去部２２０は、レプリカ生成部２２７が生成した干渉成分のレプリカを受信部２０２、あるいは受信信号記憶部２０７から出力される受信信号から減算することで、干渉除去処理を行う。例えば、受信部２０２が第ｐ回目の再送パケットを含む信号を受信し、受信パケット管理部２０６から第ｐ回目の再送パケットに対して信号検出処理を行なう旨の通知があった場合、受信部２０２が出力する第ｐ回目の再送パケットを含む受信信号を取得する。一方、第ｐ回目の再送パケット以外のパケットに対して信号検出処理を行なう旨の通知があった場合、受信信号記憶部２０７に格納している受信信号のうち、受信パケット管理部２０６に指定されたパケットを含む受信信号を取得する。

ＧＩ除去部２２１は、干渉除去部２２０が干渉成分レプリカを減算した信号のうち、遅延波による歪を回避するために送受信装置１００で付加されたガード区間ＧＩを除去する。ＦＦＴ部２２２は、ＧＩ除去部２２１がガード区間ＧＩを除去した信号を時間領域信号から周波数領域信号に変換するフーリエ変換の処理を行う。伝搬路歪補償部２２３は、伝搬路推定部２０３による伝搬路推定値、あるいは伝搬路推定値記憶部２０４に記憶している伝搬路推定値を用いてＺＦ（Ｚｅｒｏ Ｆｏｒｃｉｎｇ；ゼロフォーシング基準）、ＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ；最小二乗誤差基準）、ＭＲＣ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｒａｔｉｏ Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ；最大比合成基準）などにより伝搬路歪を補正する重み係数を算出し、この重み係数をＦＦＴ部２２２からの周波数領域信号に乗算して伝搬路補償をする。

復調部２２４は、伝搬路補償部２２３が伝搬路補償した信号に対してＱＰＳＫ、１６ＱＡＭなどの復調処理を行い、復調処理の結果得られる各符号化ビットの対数尤度比ＬＬＲ（Ｌｏｇ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ Ｒａｔｉｏ）などの軟判定結果を算出する。ここで、ビットの対数尤度比ＬＬＲとは、ビットの値が「＋１」をとる尤度（確率）と「−1」をとる尤度の比を表す値である。復調部２２４の処理を、ＱＰＳＫ変調の場合を例として説明する。送信側で送信されたＱＰＳＫシンボルがＸとし、受信側における伝搬路補償部２２３から出力されるシンボルをＸｃとして説明する。Ｘを構成しているビットをｂ_０、ｂ_１（ｂ_０、ｂ_１＝±１）とするとＸは、式（３）で表せる。ただしｊは虚数単位を表す。そして、Ｘの受信側における推定値Ｘｃからビットｂ_０、ｂ_１の対数尤度比ＬＬＲλ（ｂ_０）、λ（ｂ_１）は次の式（６）にて求める。

ただし、Ｒｅ（）は括弧内の複素数の実部を表す。μは伝搬路補償後の等価振幅であり、例えば、第ｋサブキャリアにおける伝搬路推定値をＨ（ｋ）、乗算したＭＭＳＥ基準の伝搬路補償重みＷ（ｋ）とすると、μはＷ（ｋ）Ｈ（ｋ）となる。またλ（ｂ_１）は、式（７）すなわちλ（ｂ_０）の実部と虚部を置き換えればよい（式（７）のＲｅ（）をＩｍ（）に置き換えればよい。ただし、Ｉｍ（）はカッコ内の複素数の虚部を表す）。なお、１６ＱＡＭなどの他変調が施されたデータに対しても同様の原理に基づいて算出可能である。また、復調部２２４は、軟判定結果ではなく硬判定結果を算出するようにしてもよい。

デインターリーブ部２２５は、送信元のパケット送信装置１００のインターリーブ部１１１が施したインターリーブのパターンに対応するビット配置の並び替え、すなわちインターリーブのパターンの逆操作となるビット配置並び替えを、復調部２２４による軟判定結果のデータ系列に対して行う。デパンクチャ部２２６は、送信元のパケット送信装置１００のパンクチャ部１２３が施したパンクチャのパターンに基づいて、デインターリーブからの出力データ系列に対して、パンクチャ処理にて間引いたビットを所定のビットで補うデパンクチャ処理を行う。

図１０は、デパンクチャ部２２６によるデパンクチャ処理の例を示す図である。図１０は、例として、パンクチャ部１２３が、図４に示した符号化率Ｒ＝３／４のパンクチャパターン１でパンクチャ処理を行なっているパケットに対するデパンクチャ処理を示す。図１０におけるデパンクチャ部２２６入力「λ_ｘ１、λ_ｚ１、λ_ｘ２、λ_ｘ３、λ_ｘ４、λ_ｚ’４、λ_ｘ５、λ_ｘ６」は、パンクチャ部１２３によるパンクチャ処理にてビットが間引かれ、送信された符号化ビット「ｘ１、ｚ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４、ｚ’４、ｘ５、ｘ６」を受信したパケット受信装置２００のデインターリーブ部２２５の出力である。デパンクチャ部２２６は、符号化ビット対数尤度比ＬＬＲの系列「λ_ｘ１、λ_ｚ１、λ_ｘ２、λ_ｘ３、λ_ｘ４、λ_ｚ’４、λ_ｘ５、λ_ｘ６」が入力されると、パンクチャ部１２３が間引いた「ｚ1’、ｚ２、ｚ２’、ｚ３、ｚ３’、ｚ４、ｚ５、ｚ５’、ｚ６、ｚ６’」に対応する位置に仮想値を挿入するデパンクチャ処理を行い、デパンクチャ処理された符号化ビット対数尤度比ＬＬＲの系列「λ_ｘ１、λ_ｚ１、０、λ_ｘ２、０、０、λ_ｘ３、０、０、λ_ｘ４、０、λ_ｚ’４、λ_ｘ５、０、０、λ_ｘ６、０、０」を出力する。ここで、仮想値を「０」としている。

レプリカ生成部２２７は、受信パケット管理部２０６からの信号検出処理を行なうパケットに関する指示に従い、復号部２１０が出力する復号後の符号化ビット対数尤度比ＬＬＲと、伝搬路推定部２０３あるいは伝搬路推定値記憶部２０４が出力する伝搬路推定値を用いて干渉成分（シンボル間干渉成分）のレプリカを生成するレプリカ生成処理を行う。

レプリカ生成部２２７および伝搬路歪補償部２２３には、受信部２０２が第ｐ回目のパケット（ｐが１なら初送パケット）を受信し、受信パケット管理部２０６から第ｐ回目のパケットに対して信号検出処理を行なう旨の通知があった場合、伝搬路推定部２０３からの第ｐ回目のパケットに対する伝搬路推定値が入力される。一方、第ｐ回目の受信パケット以外のパケットに対して信号検出処理を行なう旨の通知があった場合、伝搬路推定値記憶部２０４に格納している受信パケット管理部２０６が指定したパケットに対する伝搬路推定値が入力される。

図１１は、本実施形態によるレプリカ生成部２２７の構成を示す概略ブロック図である。ここでは、レプリカ生成部２２７は、シンボル間干渉ＩＳＩの干渉レプリカを生成し、図５のパケット長Ｔ_ｆ単位で干渉レプリカを生成する場合で説明する。レプリカ生成部２２７は、パンクチャ部２３５、インターリーブ部２３４、シンボルレプリカ生成部２３３、ＩＦＦＴ部２３２、ＧＩ挿入部２３１、干渉レプリカ生成部２３０を具備している。

パンクチャ部２３５は、受信パイロット管理部２０６からの信号検出処理を行なうパケットに関する指示に従い、復号部２１０が出力した符号化ビット対数尤度比ＬＬＲに対してデパンクチャ処理を行なう。
図１２は、パンクチャ部２３５によるパンクチャ処理の例を示す図である。図１２に示す例は、パケット受信装置２００が同じデータに関する第２回目のパケット（第１回目の再送パケット）を受信し、信号検出部２０８が第２回目のパケットに対して繰り返し干渉キャンセルを含む信号検出処理を行なう場合のパンクチャ部２３５の動作例を示す。ここで、パケット送信装置１００のパンクチャ部１２３は、第1回目のパケット（初送パケット）は図４の符号化率Ｒ＝３／４のパターン１に基づいてパンクチャ処理を行ない、第２回目のパケットは図４の符号化率Ｒ＝３／４のパターン２に基づいてパンクチャ処理を行なっているとする。

パンクチャ部２３５に復号部２１０から入力されるパンクチャ処理されていない全ての（ビットが間引かれていない）符号化ビット対数尤度比ＬＬＲの系列「λ’_ｘ１、λ’_ｚ１、λ’_ｚ’１、λ’_ｘ２、λ’_ｚ２、λ’_ｚ’２、λ’_ｘ３、λ’_ｚ３、λ’_ｚ’３、λ’_ｘ４、λ’_ｚ４、λ’_ｚ’４、λ’_ｘ５、λ’_ｚ５、λ’_ｚ’５、λ’_ｘ６、λ’_ｚ６、λ’_ｚ’６、・・・」（図１１のＢ２８１）のうち、図４の符号化率Ｒ＝３／４のパターン２に基づいて「ｘ１、ｚ１、ｘ２、ｘ３、ｚ’３、ｘ４、ｚ’４、ｘ５、ｘ６、ｚ６」に対応する位置の符号化ビット対数尤度比を間引き、第２回目のパケット（再送パケット）により受信した「ｚ’１、ｚ２、ｚ’２、ｚ３、ｚ４、ｚ５、ｚ’５、ｚ’６」に対する符号化ビット対数尤度比ＬＬＲの系列「λ’_ｚ’１、λ’_ｚ２、λ’_ｚ’２、λ’_ｚ３、λ’_ｚ４、λ’_ｚ５、λ’_ｚ’５、λ’_ｚ６、・・・」（図１２のＢ２８２）をインターリーブ部２３４に出力する。

図１１に戻って、インターリーブ部２３４は、パンクチャ部２３５が出力した符号化ビット対数尤度比ＬＬＲの系列を、送信元のパケット送信装置１００のインターリーブ部１１１が施した並び替えのパターンと同じパターンを用いてビット配置の並び替え処理を行う。シンボルレプリカ生成部２３３は、インターリーブ部２３４が並び替え処理をした符号化ビット対数尤度比ＬＬＲの系列に対して、ＱＰＳＫ変調、１６ＱＡＭなどの変調を施して、変調シンボルレプリカを生成する。

シンボルレプリカ生成部２３３の処理を、ＱＰＳＫ変調を例にして説明する。ＱＰＳＫ変調シンボルを構成するビットｂ_０、ｂ_１の各々の対数尤度比ＬＬＲをλ（ｂ_０）、λ（ｂ_１）とすると、ＱＰＳＫの変調シンボルのレプリカは、式（８）で与えられる。ただしｊは虚数単位を表す。なお、１６ＱＡＭなどの他の変調においても、同一の原理でシンボルレプリカを生成することが可能である。

ＩＦＦＴ部２３２は、シンボルレプリカ生成部２３３が出力した変調シンボルのレプリカを逆フーリエ変換して、周波数−時間変換を行う。ＧＩ挿入部２３１は、ＩＦＦＴ部２３２が周波数−時間変換した信号にガード区間ＧＩを挿入する。干渉レプリカ生成部２３０は、ＧＩ挿入部２３１がガード区間ＧＩを挿入した信号と伝搬路推定値とを用いて、シンボル間干渉ＩＳＩの干渉レプリカを生成する。例えば、第ｐ回目のパケットのＯＦＤＭシンボルが図１３で示すようなｓ１〜ｓ４の到来波で受信し、到来波ｓ３、ｓ４がガード区間ＧＩを超える遅延をもつ到来波である場合、干渉シンボルレプリカ生成部２３０は、シンボル区間Ｔ_ｓｙｍからガード区間ＧＩを除いた有効シンボル区間Ｔ_ｅｆｆ内で干渉成分（前のＯＦＤＭシンボルによる干渉）となる図１３の斜線部（有効シンボル区間Ｔ_ｅｆｆの先頭から到来波ｓ３、ｓ４のガード区間ＧＩの先頭まで）で示したシンボル間干渉ＩＳＩ成分を生成する。なお、シンボル区間Ｔ_ｓｙｍ内での干渉成分を生成することも可能である。

ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱにおける第ｐ回目のパケット（ｐ−１回目の再送パケット）を受信し、この受信した第ｐ回目のパケットを信号検出するパケットとして受信パケット管理部２０６が選択した場合に、繰り返し処理の第ｉ回目の繰り返しの干渉除去処理に用いる干渉成分のレプリカを生成するレプリカ生成処理において、ＧＩ挿入部２３１からの出力信号をｓ’_ｐ，ｉ、伝搬路推定部２０４からの伝搬路推定値（インパルス応答）をｈ’_ｐとすると、受信部２０２から干渉除去部２２０への入力信号ｒ_ｐ（ｔ）に対するシンボル間干渉ＩＳＩの干渉レプリカｒ’_ｐ，ｉ（ｔ）（ｔ≦Ｔ_ｅｆｆ、Ｔ_ｅｆｆは有効シンボル区間）は、式（９）となる。すなわち、干渉レプリカｒ’_ｐ，ｉは、当該シンボル区間Ｔ_ｓｙｍ以前の信号の遅延波であって、遅延が大きいために、当該有効シンボル区間Ｔ_ｅｆｆにわたっている遅延波を足し合わせたものである。パケットを構成する他のＯＦＤＭシンボルについても、同様にして干渉成分のレプリカを生成できる。

なお、図１３において、ＦＦＴ同期位置とは有効シンボル区間Ｔ_ｅｆｆの先頭の位置である。
したがって、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱの第ｐ回目のパケットを信号検出するパケットとして受信パケット管理部２０６が選択した場合の、繰り返し処理における第ｉ回目処理での干渉除去部２２０の出力信号ｒ”_ｐ，ｉ（ｔ）（ｔは有効シンボル長区間、ｔ≦Ｔ_Ｅｆｆ）は、式（１０）に示すように第ｐ回目のパケットから干渉レプリカｒ’_ｐ，ｉ（ｔ）を減算した値となる。

パケットを構成する各ＯＦＤＭシンボルについて、同様に干渉レプリカを減算する。
受信パケット管理部２０６が選択した各々のパケットに対して、上述の干渉除去部２２０、ＧＩ除去部２２１、ＦＦＴ２２２部、伝搬路歪補償部２２３、復調部２２４、デインターリーブ部２２５、デパンクチャ部２２６での信号検出処理が行われる。
なお、再送制御信号、パイロット信号によるＯＦＤＭシンボルへのシンボル間干渉ＩＳＩも同様に除去することが可能である。
また、干渉キャンセルを含む信号検出部２０８の一例として、シンボル間干渉ＩＳＩを除去する場合の構成を示したがこれに限らず、コード間干渉ＭＣＩ、キャリア間干渉ＩＣＩなどの干渉レプリカを生成することで、各々の干渉成分を除去することも可能である。

なお、図９の干渉除去部２２０は、時間領域において干渉成分を除去する構成であるが、コード間干渉ＭＣＩ、キャリア間干渉ＩＣＩなどの干渉レプリカを生成する場合、周波数領域において干渉成分を除去することも可能である。具体的には、干渉成分を除去する干渉除去部２２０を、ＦＦＴ部２２２による高速フーリエ変換ＦＦＴ処理後に配置することで可能となる。

図６にもどって、合成部２０９は、信号検出部２０８が検出した初送パケットまたは再送パケットの符号化ビット対数尤度比ＬＬＲと、ビットＬＬＲ記憶部２１１が記憶している符号化ビット対数尤度比ＬＬＲであって、信号検出部２０８が検出した符号化ビット対数尤度比ＬＬＲと同じデータに関する初送パケットまたは再送パケットの符号化ビット対数尤度比ＬＬＲとを合成する。例えば、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱにおいて、受信部２０２が同じデータに関する第ｐ回目のパケットを含む信号を受信し、信号検出部２０８が前記第ｐ回目のパケットに対して信号検出処理を行った符号化ビット対数尤度比ＬＬＲを出力した場合、前記第ｐ回目のパケットに対して信号検出処理を行った符号化ビット対数尤度比ＬＬＲと、ビットＬＬＲ記憶部２１１に格納している第１回目〜ｐ−１回目のパケットの符号化ビット対数尤度比ＬＬＲとを合成する。

受信パケット管理部２０６が複数のパケットを選択した場合、信号検出部２０８が出力する受信パケット管理部２０６が選択した複数のパケットに対する符号化ビットＬＬＲとビットＬＬＲ記憶部２１１に格納している選択されなかったパケットの符号化ビットＬＬＲを合成する。例えば、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱにおいて、受信部２０２が同じデータに関する第ｐ回目のパケットを含む信号を受信し、受信パケット管理部２０６が第ｐ回目のパケットと第ｐ−１回目のパケットを選定し、受信信号検出部２０８が前記第ｐ回目のパケットと前記第ｐ−１回目のパケットに対して信号検出処理を行った符号化ビット対数尤度比ＬＬＲを出力した場合、前記第ｐ回目のパケットおよび前記第ｐ−１回目のパケットに対して信号検出処理を行った各々の符号化ビット対数尤度比ＬＬＲと、ビットＬＬＲ記憶部２１１に格納している第１回目〜ｐ−２回目のパケットの符号化ビット対数尤度比ＬＬＲとを合成する。

ここで、合成するパケットは、第１回目〜ｐ−１回目のパケットの符号化ビット対数尤度比ＬＬＲの全てであっても良いし、これらの中から例えば受信品質の良いものを、予め決められた数だけ抽出したものであっても良いし、これらの中で、予め決められた閾値よりも良い受信品質のものを抽出したものであってもよい。この合成するパケットを決める際に用いる受信品質は、受信パケット管理部２０６が信号検出するパケットを決定するのに用いる受信品質と同じ、すなわち受信品質測定部２０５が測定した受信電力であってもよいし、その他の信号対干渉雑音電力比や符号化ビット対数尤度比ＬＬＲに基づくものであってもよい。また、ここで合成部２０９による複数の符号化ビット対数尤度比ＬＬＲの合成とは、対応するビット同士の尤度の合成、すなわち複数の符号化ビット対数尤度比ＬＬＲの対応するビットの対数尤度比ＬＬＲ同士の算術和をとることである。また、ビットの対数尤度比ＬＬＲとは、ビットが「１」であることの尤度と、ビットが「−１」であることの尤度との比の対数である。従って、ビットが「１」であることの尤度の方が、ビットが「−１」であることの尤度より大きいときは正の値をとり、逆のときは負の値をとり、両者が等しいときは「０」となる。

復号部２１０は、合成部２０９による合成結果に対して、送信元のパケット送信装置１００が施した誤り訂正符号による復号処理をして、検出済の初送パケット（初送信号）または再送パケット（再送信号）の復号処理結果を得る。図１４は、復号部２１０の構成を示す概略ブロック図である。復号部２１０は、誤り訂正復号部２４１、誤り検出部２４２を具備する。復号部２１０の誤り訂正復号部２４１は、送信元のパケット送信装置１００が施したターボ符号化、畳み込み符号化などの誤り訂正符号化に対する誤り訂正復号処理を行い、符号化ビットの対数尤度比ＬＬＲなどの軟判定出力結果を算出し、復号部２１０の誤り検出部２４２、および信号検出部２０８に入力する。

好ましくは、誤り訂正復号部２４１は、合成部２０９からの出力信号に対する対数尤度比を算出し、システマティックビットおよびパリティビットの各ビットに対する対数尤度比ＬＬＲを信号検出部２０８に入力する。また、好ましくは、誤り訂正復号部２４１は、軟判定出力結果として、符号化ビットのうち、システマティックビットに対する対数尤度比ＬＬＲを誤り検出部２４２に出力する。

誤り検出部２４２は、この符号化ビットの対数尤度比ＬＬＲに対して硬判定処理を行い、硬判定処理結果について、送信元のパケット送信装置１００が施した巡回冗長検査ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｃａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）などの誤り検出によりパケットのデータに対する誤り検出を行う。さらに、この誤り検出結果および繰り返し処理の繰り返し回数に基づいて、繰り返し処理を続けて信号検出部２０８、合成部２０９、復号部２１０による繰り返し処理を継続するか否かの判定を行う。

この判定では、誤り検出結果が誤りの検出無しのとき、あるいは、繰り返し回数が予め決められた最大回数に達したときには、繰り返し処理を終了すると判定し、その他のときは繰り返し処理を継続すると判定する。誤り検出部２４２は、繰り返し処理を終了すると判定したときは、誤り訂正復号部２４１に符号化ビット対数尤度比ＬＬＲの信号検出部２０８への出力を中止させ、誤り検出結果を示す誤り検出情報を応答信号生成部２１２へ出力する。一方、誤り検出部２４２は、繰り返し処理を継続すると判定したときは、誤り訂正復号部２４１に符号化ビット対数尤度比ＬＬＲを出力させ、誤り検出情報の応答信号生成部２１２への出力を行わない。

ここで、図６に戻り、ビットＬＬＲ記憶部２１１は、信号検出部２０８から出力される符号化ビット対数尤度比ＬＬＲを格納する。また、受信パケット管理部２０６からの信号検出処理を行なうパケットに関する指示に従い、該パケットと同じデータに関するパケットであって、信号検出処理を行わない少なくとも一つのパケットの符号化ビット対数尤度比ＬＬＲ、すなわち信号検出部２０８から出力される符号化ビット対数尤度比ＬＬＲと合成する符号化ビット対数尤度比ＬＬＲを合成部２０９に出力する。ここで、ビットＬＬＲ記憶部２１１が出力し、信号検出部２０８から出力される符号化ビット対数尤度比ＬＬＲと合成される符号化ビット対数尤度比ＬＬＲは、例えば、受信パケット管理部２０６から指示されたパケットと同じデータに関するパケットのうち、符号化ビット対数尤度比ＬＬＲの大きさの平均が予め決められた閾値以上のパケット、あるいは、符号化ビット対数尤度比ＬＬＲの大きさの平均が最も大きいパケットとする。

応答信号生成部２１２は、信号検出部２０８と合成部２０９と復号部２１０との繰り返し処理を最大回数行ったとき、あるいは、誤り検出部２４２の誤り検出処理にて誤りの検出無しのときの誤り検出部２４２での誤り検出結果から、パケット誤りの有無を示す制御データ含むデータ系列を生成し、誤り訂正符号化、データ変調などの信号処理を行うことで応答信号を生成する。送信部２１３は、この応答信号をアナログ信号に変換し（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇｕｅ変換）、さらに送信可能な周波数帯域に変換し、アンテナ部２０１を介して、パケット送信装置１００に送信する。この応答信号の通信方式は、ＯＦＤＭ、シングルキャリア変調方式など、いずれの方式であってもよく、通信相手のパケット送信装置１００における受信部１０７および復元部１０４の処理が対応していればよい。

すなわち、応答信号生成部２１２は、復号部２１０から「パケット誤りが無し」を示す信号が入力されると、正しく受信が完了したことを示す肯定応答信号ＡＣＫを応答信号として生成し、送信部２１３およびアンテナ部２０１を介して、送信元のパケット送信装置１００に送信する。また、応答信号生成部２１２は、復号部２１０から「パケット誤りが有り」を示す信号が入力されると、パケットの再送を要求する否定応答信号ＮＡＣＫを応答信号として生成し、送信部２１３およびアンテナ部２０１を介して、送信元のパケット送信装置１００に送信する。

図１５は、パケット受信装置２００の動作を説明するフローチャートである。ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱにおける第ｐ回目のパケットを含む信号を受信部２０２が受信すると（Ｓ１００）、信号検出部２０８は、第ｐ回目のパケットを受信した場合の信号検出部２０８における干渉キャンセル処理を含む信号検出処理が、繰り返し処理の初回処理（ｉ＝０）か否かを判定する（Ｓ１０１）。

ステップＳ１０１において初回処理でないと判定したときは（ｉ＞０）、信号検出部２０８は、第ｐ回目のパケットを受信した場合の第ｉ−１回目に信号検出処理を行ったパケット（後述するステップＳ１０４で決定したパケット）と同じパケットに対して干渉キャンセル処理を含む信号検出処理を行い (Ｓ１０６)、後述するステップＳ１０７に遷移する 。

一方、ステップＳ１０１において初回処理であると判定したときは（ｉ＝０）、信号検出部２０８は、受信部２０２が受信した第ｐ回目のパケットに対して信号検出処理を行ない、信号検出処理結果である第ｐ回目のパケットに対する復調後の符号化ビット対数尤度比ＬＬＲを出力する（Ｓ１０２）。また、前記復調後の符号化ビット対数尤度比ＬＬＲはビットＬＬＲ記憶部２１１に格納される。この場合には、信号検出部２０８の干渉除去部２２０は干渉キャンセル処理を行わない。一方、受信品質測定部２０５は、第ｐ回目のパケットの信号の受信品質を測定する。受信品質の指標として、パケットの信号の受信電力、あるいは信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲを測定する（Ｓ１０３）。

次に、受信パケット管理部２０６は、ステップＳ１０３による第ｐ回目のパケットの受信品質測定結果および既に測定済みである第１〜ｐ−１回目のパケットの受信品質測定結果を用いて、第ｐ回目のパケットを受信した場合において干渉キャンセル処理を含む信号検出処理を行う受信品質の良好なパケットＱを決定する（Ｓ１０４）。ここで決定するパケットＱは第１〜第ｐ回目のパケットのうち少なくとも１つ以上である。

次に、信号検出部２０８は、受信パケット管理部２０６がステップＳ１０４で決定したパケットＱを含む受信部２０２が受信した信号を受信信号記憶部２０７から取得し、該受信時の伝搬路推定値を伝搬路推定値記憶部２０４から取得し、取得したパケットＱを含む信号および伝搬路推定値を用いて、パケットＱの信号検出処理を行い、復調後の符号化ビット対数尤度比ＬＬＲを出力する（Ｓ１０５）。なお、前記パケットＱの信号検出処理は、ステップＳ１０２にて信号検出部２０８が出力した符号化ビット対数尤度比ＬＬＲに基づくパケットＱの干渉レプリカ、すなわちステップＳ１００で受信した第ｐ回目のパケットの信号検出結果に基づきレプリカ生成部２２７が生成したパケットＱの干渉レプリカを用いた干渉キャンセル処理を含んでもよい。

次に、ステップＳ１０７において、合成部２０９は、信号検出部２０８が出力する復調後の符号化ビット対数尤度比ＬＬＲ（パケットＱに対する符号化ビット対数尤度比ＬＬＲ）とビットＬＬＲ記憶部２１１に格納している符号化ビット対数尤度比ＬＬＲのうち、信号検出処理を行わなかったパケットの符号化ビット対数尤度比ＬＬＲ（第１〜ｐ回目のパケットのうちパケットＱを除くパケットに対する符号化ビット対数尤度比ＬＬＲ）とを合成する（Ｓ１０７）。すなわち、パケットＱがｎ回目のパケットのときは、合成部２０９は、信号検出部２０８が出力するｎ回目のパケットの符号化ビット対数尤度比ＬＬＲと、ビットＬＬＲ記憶部２１１に格納している第１〜ｎ−１回目と第ｎ＋１〜ｐ回目のパケットの符号化ビット対数尤度比ＬＬＲとを合成する。次に、復号部２１０の誤り訂正復号部２４１は、合成部２０９が合成した符号化ビット対数尤度比ＬＬＲに対して誤り訂正復号処理を行い、復号後の符号化ビット対数尤度比ＬＬＲを出力する（Ｓ１０８）。さらに、この復号後の符号化ビット対数尤度比ＬＬＲについて、復号部２１０の誤り検出部２４２が誤り検出処理を行い、誤り検出の有無を判定する（Ｓ１０９）。

ステップＳ１０９にて、誤りの検出無しと判定したときは、応答信号生成部２１２において肯定応答信号ＡＣＫを生成し、送信元のパケット送信装置１００に送信する（Ｓ１１０）。一方、ステップＳ１０９にて、誤りの検出有りと判定したときは、復号部２１０は、誤り訂正復号処理後の符号化ビット対数尤度比ＬＬＲを用いて生成した干渉レプリカの受信信号からの除去を利用した信号検出処理と合成処理と復号処理の一連の繰り返し処理の繰り返し回数を判定する（Ｓ１１１）。

ステップＳ１１１にて、この繰り返し回数が予め決められた最大回数に達していると判定したときは、信号検出部２０８が出力する復調後の符号化ビット対数尤度比ＬＬＲをビットＬＬＲ記憶部２１１に保存し、また応答信号生成部２１０が否定応答信号ＮＡＣＫを生成して、アンテナ部２０１を介して送信元のパケット送信装置１００に送信し（Ｓ１１２）、ステップ１００に戻って、パケット送信装置１００が送信するｐ＋１回目のパケットを受信待機する。なお、ビットＬＬＲ記憶部２１１に、復号部２１０が出力する符号化ビット対数尤度比ＬＬＲを保存してもよい。

ステップＳ１１１にて、この繰り返し回数が予め決められた最大回数に達していないと判定したときは、復号部２１０が出力する符号化ビット対数尤度比ＬＬＲのうち、パケットＱに対する符号化ビット対数尤度比ＬＬＲを用いて、信号検出を行なうパケットに対する干渉レプリカを生成する（Ｓ１１３）。この干渉レプリカは干渉除去部２２０に入力され、第ｉ＋１回目の繰り返し信号検出処理に用いられる（Ｓ１１４）。

以上のように、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱを適用した通信システムにおいて、繰り返し干渉キャンセル処理を含む信号検出処理を行うパケット受信装置２００がハイブリッド自動再送ＨＡＲＱにおける同じデータに関する複数のパケットを受信する場合、パケットを受信する毎に、パケットを含む信号の受信電力あるいは信号対干渉雑音電力比ＳＩＮＲを用いて、干渉キャンセル処理を含む信号検出処理を行うパケットを選択する。詳細には、パケットの受信電力あるいは受信ＳＩＮＲが大きいパケットを、干渉キャンセル処理を含む信号検出処理をパケットに選定する。よって、干渉キャンセル処理と信号検出と合成処理と復号処理を繰り返し行なうパケット受信装置２００の一連の繰り返し処理の収束を早めることができ、干渉キャンセル処理と信号検出と合成と復号処理との繰り返し処理回数と、ハイブリッド自動再送における再送回数とを低減することができる。

なお、本実施形態では、パケット受信装置２００の信号検出部２０８の干渉キャンセル処理として、並列型干渉キャンセラ（ＰＩＣ：Parallel Interference Canceller）を用いているが、逐次型干渉キャンセラ（ＳＩＣ：Successive Interference Canceller）を用いるようにしてもよい。
また、本実施形態は、再送パケット受信時において、その再送パケット以前に受信したパケットのいずれかに対して信号検出処理を行う通信装置として、シンボル間干渉キャンセラを具備したパケット受信装置２００を用いて説明したが、復号処理結果を用いた等化処理による信号検出と、該等化処理の処理結果の復号処理とを繰り返すターボ等化器などのターボ概念を用いた繰り返し処理を行う通信装置であってもよい。

また、上述の実施形態では、パケットの伝送方式として、ＯＦＤＭを適用した場合で説明したが、繰り返し処理を用いた信号検出を有するパケット受信装置であれば、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ；直交周波数分割多元接続）、ＭＣ−ＣＤＭＡ（Ｍｕｌｔｉ−Ｃａｒｒｉｅｒ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ；マルチキャリア符号分割多元接続)、ＩＤＭＡ（Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ；インターリーブ分割多元接続）などのマルチキャリア伝送方式、あるいはＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ − Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ；シングルキャリア周波数分割多元接続）、ＤＳ−ＣＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｓｐｒｅａｄ − Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ；直接拡散符号分割多元接続）などのシングルキャリア伝送方式においても適用可能である。

さらに、ＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output：マルチ入力マルチ出力）伝送におけるストリーム分離として、Ｖ−ＢＬＡＳＴ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ−Ｂｅｌｌ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ−Ｌａｙｅｒｅｄ−Ｓｐａｃｅ−Ｔｉｍｅ）、遂次型干渉キャンセラＳＩＣ（Ｓｕｃｃｅｓｉｖｅ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｃａｎｃｅｌｌｅｒ）などの繰り返し処理を用いてストリーム分離を行うパケット受信装置において、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱの再送パケットを受信した場合、受信した再送パケットに対して繰り返しストリーム分離処理とパケットの合成と復号処理を行う場合においても、復号後の符号化ビット対数尤度比ＬＬＲのうち、受信した再送パケットよりも前に受信したパケットに対する符号化ビット対数尤度比ＬＬＲを更新してもよい。

［第２の実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱを適用したパケット通信を行う通信システムにおいて、繰り返し処理を用いた干渉キャンセル処理を含む信号検出部を具備したパケット受信装置がパケットを受信したときに、このパケット受信装置が受信したパケットと同じデータに関する複数のパケットの中から、これら複数のパケットの受信品質に基づいて選択した少なくとも１つのパケットに対して、信号検出処理と、受信したパケットとの合成処理と、復号処理とを繰り返し行う本発明の通信装置を説明する。特に、本実施形態では、受信品質として、各パケットの復調後の符号化ビット対数尤度比ＬＬＲの絶対値の大きさを用いる。すなわち、本実施形態では、第ｐ回目のパケットを受信した場合、既に受信している第１〜ｐ−１回目のパケットおよび第ｐ回目のパケットの復調後の符号化ビット対数尤度比ＬＬＲの絶対値（ビットの尤度）の大きさに基づいて、干渉キャンセルを行うパケットを決定する。

本実施形態における通信システムは、パケット送信装置（第１の通信装置）１００とパケット受信装置（第２の通信装置）２００ａとを有する。パケット送信装置１００は、第１の実施形態のパケット送信装置１００と同様の構成であるので、説明を省略する。
図１６は、本実施形態におけるパケット受信装置２００ａの構成を示す概略ブロック図である。パケット受信装置２００ａは、受信部２０２、伝搬路推定部２０３、伝搬路推定値記憶部２０４、受信品質測定部２０５ａ、受信パケット管理部２０６、受信信号記憶部２０７、信号検出部２０８ａ、合成部２０９、復号部２１０、ビットＬＬＲ記憶部２１１、応答信号生成部２１２、送信部２１３を具備し、アンテナ部２０１に接続される。パケット受信装置２００ａは、図６に示す第１の実施形態のパケット受信装置２００と、受信品質測定部２０５および信号検出部２０８に替えて、受信品質測定部２０５ａおよび信号検出部２０８ａを具備する点が異なるが、その他は同一である。図１６において、図６の各部に対応する部分には同一の符号（２０１〜２０４、２０６、２０７、２０９〜２１３）を付け、その説明を省略する。

図１７は、本実施形態における信号検出部２０８ａの構成を示す概略ブロック図である。信号検出部２０８ａは、干渉除去部２２０、ＧＩ除去部２２１、ＦＦＴ部２２２、伝搬路歪補償部２２３、復調部２２４ａ、デインターリーブ部２２５、デパンクチャ部２２６、レプリカ生成部２２７を具備する。信号検出部２０８ａは、図９に示す第１の実施形態の信号検出部２０８と比べて、復調部２２４に替えて、復調部２２４とは復調結果の出力先が一部異なる復調部２２４ａを具備する点が異なるが、その他は同一である。図１７において、図９の各部に対応する部分には同一の符号（２２０〜２２３、２２５〜２２７）を付け、その説明を省略する。

信号検出部２０８ａが具備する復調部２２４ａは、復調後の符号化ビット対数尤度比ＬＬＲをデインターリーブ部２２５に加えて、受信品質測定部２０５ａにも出力する。受信品質測定部２０５ａは、復調部２２４ａが出力する符号化ビット対数尤度比ＬＬＲに基づき、各パケットの受信品質を算出する。受信品質測定部２０５ａが算出する各パケットの受信品質は、例えば、パケットを構成する各符号化ビットの対数尤度比ＬＬＲの絶対値の平均値である。受信パケット管理部２０６は、受信品質測定部２０５ａが出力した受信品質を記憶するとともに、各パケットの受信品質に基づいて、干渉キャンセル処理を含む信号検出処理を行うパケットを決定し、受信信号記憶部２０７、伝搬路推定値記憶部２０４、信号検出部２０８ａ、ビットＬＬＲ記憶部２１１に通知する。ここで、受信パケット管理部２０６は、受信したパケットと同じデータに関するパケットのうち、この受信品質が最も良好なパケットを、信号検出処理を行うパケットとする。

図１８は、復調部２２４ａによる復調結果の例を示す図である。例えば、パケット受信装置２００ａが、パケット送信装置１００が図４のパンクチャパターン２によってパンクチャ処理した第２回目のパケット（１回目の再送パケット）を受信し、復調部２２４ａが復調結果として符号化ビット対数尤度比ＬＬＲの系列Ｂ３０２「λ_ｚ’１、λ_ｚ２、λ_ｚ’２、λ_ｚ３、λ_ｚ４、λ_ｚ５、λ_ｚ’５、λ_ｚ’６…」を出力した場合、受信品質測定部２０５ａは符号化ビット対数尤度比ＬＬＲの系列Ｂ３０２の絶対値の平均値を算出する。

パケット受信装置２００ａは、第２回目のパケットを受信した時点には、既に、パケット送信装置１００が図４のパンクチャパターン１によってパンクチャ処理した第１回目のパケット（初送パケット）を受信している。そして、受信品質測定部２０５ａは、この初送パケットについて復調部２２４ａが出力した符号化ビット対数尤度比ＬＬＲの系列Ｂ３０１「λ_ｚ’１、λ_ｚ２、λ_ｚ’２、λ_ｚ３、λ_ｚ４、λ_ｚ５、λ_ｚ’５、λ_ｚ’６…」の絶対値の平均値を算出しており、受信パケット管理部２０６は、該平均値を記憶している。受信パケット管理部２０６は、受信品質測定部２０５ａが算出した符号化ビット対数尤度比ＬＬＲの系列Ｂ３０１に関する平均値および符号化ビット対数尤度比ＬＬＲの系列Ｂ３０２に関する平均値のうち、大きい方の系列のパケットを信号検出部２０８が信号検出処理を行うパケットと決定し、各部に通知する。

上述では、受信品質測定部２０５は、受信品質として、復調部２２４ａが出力する符号化ビット対数尤度比ＬＬＲの系列の絶対値の平均値を用いたが、復調部２２４ａが出力する符号化ビット対数尤度比ＬＬＲの系列を構成する要素の絶対値の最大値を用いるようにしてもよいし、または復調部２２４ａが出力する符号化ビット対数尤度比ＬＬＲの系列の２乗の最大値または２乗の平均値を用いるようにしてもよい。

例えば、受信品質として絶対値の最大値を用いるときは、パケット受信装置２００ａが、パケット送信装置１００が図４のパンクチャパターン２によってパンクチャ処理した第２回目のパケットを受信し、復調部２２４ａが図１８の符号化ビット対数尤度比ＬＬＲの系列Ｂ３０２を出力した場合、受信品質測定部２０５ａは符号化ビット対数尤度比ＬＬＲの系列Ｂ３０２の各ビットの絶対値のうち、最大の値を、第２回目のパケットの受信品質として選択する。

パケット受信装置２００ａは、第２回目のパケットを受信した時点には、既に、パケット送信装置１００が図４のパンクチャパターン１によってパンクチャ処理した第１回目のパケット（初送パケット）を受信しており、受信品質測定部２０５ａは、復調部２２４ａが出力する符号化ビット対数尤度比ＬＬＲの系列Ｂ３０１の各ビットの絶対値のうち、最大の値を、第１回目のパケットの受信品質として選択し、これを受けた受信パケット管理部２０６は、この第１回目のパケットの受信品質を記憶している。受信パケット管理部２０６は、受信品質測定部２０５ａが算出した符号化ビット対数尤度比ＬＬＲの系列Ｂ３０１に関する最大値および符号化ビット対数尤度比ＬＬＲの系列Ｂ３０２に関する最大値のうち、値が大きい方に対応するパケットを信号検出部２０８ａが信号検出処理を行うパケットと決定し、各部に通知する。

なお、上述では、受信品質測定部２０５ａは復調部２２４ａが出力する符号化ビット対数尤度比ＬＬＲを用いているが、ビットＬＬＲ記憶部２１１が格納している符号化ビット対数尤度比ＬＬＲを用いて受信品質を算出することも可能である。
また、パケット受信装置２００ａは、図１５に示すパケット受信装置２００のフローチャートと同様のフローで動作し、図１５のステップＳ１０３において、上述の方法により符号化ビット対数尤度比ＬＬＲを用いてパケットの受信品質を測定する。

以上のように、ハイブリッド自動再送ＨＡＲＱを適用した通信システムにおいて、繰り返し干渉キャンセル処理を含む信号検出処理を行うパケット受信装置がハイブリッド自動再送ＨＡＲＱにおける同じデータに関する複数のパケットを受信する場合、パケットを受信する毎に、パケットの符号化ビット対数尤度比ＬＬＲに基づき、干渉キャンセル処理を含む信号検出処理の対象とするパケットを選定する。詳細には、符号化ビット対数尤度比ＬＬＲにより表される尤度が大きいパケットを、干渉キャンセル処理を含む信号検出処理をパケットに選定する。よって、信号検出処理と合成処理と復号処理を繰り返し行なうパケット受信装置の一連の繰り返し処理の収束を早めることができ、信号検出処理と合成処理と復号処理との繰り返し処理回数と、ハイブリッド自動再送における再送回数とを低減することができる。

また、図１における送信信号生成部１０３、復元部１０４、再送制御信号生成部１０５、パイロット信号生成部１０６、および図６における伝搬路推定部２０３、伝搬路推定値記憶部２０４、受信品質測定部２０５、受信パケット管理２０６、受信信号記憶部２０７、信号検出部２０８、合成部２０９、ビットＬＬＲ記憶部２１１、応答信号生成部２１２、および図１６における伝搬路推定部２０３、伝搬路推定値記憶部２０４、受信品質測定部２０５ａ、受信パケット管理２０６、受信信号記憶部２０７、信号検出部２０８ａ、合成部２０９、ビットＬＬＲ記憶部２１１、応答信号生成部２１２の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

本発明は、携帯電話システムなどの移動体通信システムに用いて好適であるが、これに限定されない。

この発明の第１の実施形態によるパケット送信装置１００の構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態による符号化部１１０の構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態による誤り訂正符号化部１２２の内部構成を示す図である。 同実施形態によるパンクチャ部１２３が保持するパンクチャパターン群の例を示す図である。 同実施形態によるパケット構成の一例を示す図である。 同実施形態によるパケット受信装置２００の構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態における遅延プロファイルの例を示すグラフである。 同実施形態におけるパケットを受信したときに伝搬路推定部２０３がパイロット信号により算出した遅延プロファイル（インパルス応答）の例を示す図である。 同実施形態における信号検出部２０８の構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態におけるデパンクチャ部２２６によるデパンクチャ処理の例を示す図である。 同実施形態におけるレプリカ生成部２２７の構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態におけるパンクチャ部２３５によるパンクチャ処理の例を示す図である。 同実施形態における第ｐ回目のパケットのＯＦＤＭシンボルの到来波の例を示す図である。 同実施形態における復号部２１０の構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態におけるパケット受信装置２００の動作を説明するフローチャートである。 この発明の第２の実施形態によるパケット受信装置２００ａの構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態における信号検出部２０８ａの構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態における復調部２２４ａによる復調結果の例を示す図である。

符号の説明

１００…パケット送信装置
１０１…アンテナ部
１０２…送信部
１０３…送信信号生成部
１０４…復元部
１０５…再送制御信号生成部
１０６…パイロット信号生成部
１０７…受信部
１１０…符号化部
１１１…インターリーブ部
１１２…変調部
１１３…ＩＦＦＴ部
１１４…多重部
１１５…ＧＩ挿入部
１２１…誤り検出符号化部
１２２…誤り訂正符号化部
１２３…パンクチャ部
１２４…送信データ記憶部
２００、２００ａ…パケット受信装置
２０１…アンテナ部
２０２…受信部
２０３…伝搬路推定部
２０４…伝搬路推定値記憶部
２０５、２０５ａ…受信品質測定部
２０６…受信パケット管理部
２０７…受信信号記憶部
２０８、２０８ａ…信号検出部
２０９…合成部
２１０…復号部
２１１…ビットＬＬＲ記憶部
２１２…応答信号生成部
２１３…送信部
２２０…干渉除去部
２２１…ＧＩ除去部
２２２…ＦＦＴ部
２２３…伝搬路歪補償部
２２４、２２４ａ…復調部
２２５…デインターリーブ部
２２６…デパンクチャ部
２２７…レプリカ生成部
２３０…干渉レプリカ生成部
２３１…ＧＩ挿入部
２３２…ＩＦＦＴ部
２３３…シンボルレプリカ生成部
２３４…インターリーブ部
２３５…パンクチャ部
２４１…誤り訂正復号部
２４２…誤り検出部
３００１、３００２…内部符号器
３００３…内部インターリーブ部

Claims (10)

1. 受信した信号に誤りを検出すると、送信元に再送を要求するハイブリッド自動再送を行う通信装置において、
   誤り訂正符号化されたデータの初送信号または再送信号を含む信号を受信する受信部と、
   前記受信部が受信した信号の受信品質を測定する受信品質測定部と、
   前記受信部が受信した信号に含まれる前記初送信号または前記再送信号と同じデータに関する初送信号または再送信号を含む信号と、前記受信部が受信した信号との中から、各々の前記信号の受信品質に基づき選択した少なくとも一つの信号から、選択した該信号に含まれる初送信号または再送信号を、検出済の初送信号または再送信号の復号処理結果を用いて検出する信号検出部と、
   前記信号検出部が検出した初送信号または再送信号と、前記信号検出部が検出した初送信号または再送信号と同じデータに関する初送信号または再送信号とを合成する合成部と、
   前記合成部による合成結果に対して、前記誤り訂正符号による復号処理をして、前記検出済の初送信号または再送信号の復号処理結果を得る復号部と
   を具備することを特徴とする通信装置。
2. 前記各々の前記信号の受信品質に基づき選択される少なくとも一つの信号は、前記受信品質が最も良いものから選択されることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 前記受信品質測定部が測定する受信品質は、前記受信部が受信した信号の受信電力であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信装置。
4. 前記受信品質測定部が測定する受信品質は、前記受信部が受信した信号の信号対雑音比であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信装置。
5. 前記信号検出部は、前記初送信号または再送信号の各ビットの尤度を検出し、
   前記受信品質測定部は、前記信号検出部が検出した初送信号または再送信号の各ビットの尤度に基づき、前記受信品質を算出し、
   前記合成部による合成は、対応するビット同士の尤度の合成であることを
   特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信装置。
6. 前記受信品質測定部は、前記信号検出部が検出した初送信号または再送信号の各ビットの尤度の絶対値の平均値を算出し、前記受信品質とすることを特徴とする請求項５に記載の通信装置。
7. 前記受信品質測定部は、前記信号検出部が検出した初送信号または再送信号の各ビットの尤度の中から、絶対値が最大のものを選択し、選択した尤度の絶対値を前記受信品質とすることを特徴とする請求項５に記載の通信装置。
8. 前記信号検出部は、前記復号処理結果を用いて検出する初送信号または再送信号に対する干渉レプリカ信号を生成し、前記検出する初送信号または再送信号を含む前記受信部が受信した信号から前記干渉レプリカ信号を減算した結果から、前記初送信号または再送信号を検出することを特徴とする請求項１の通信装置。
9. 第１の通信装置と、該第１の通信装置から受信した信号に誤りを検出すると、該第１の通信装置に再送を要求するハイブリッド自動再送を行う第２の通信装置とを具備する通信システムにおいて、
   前記第２の通信装置は、
   誤り訂正符号化されたデータの初送信号または再送信号を含む信号を受信する受信部と、
   前記受信部が受信した信号の受信品質を測定する受信品質測定部と、
   前記受信部が受信した信号に含まれる前記初送信号または前記再送信号と同じデータに関する初送信号または再送信号を含む信号と、前記受信部が受信した信号との中から、各々の前記信号の受信品質に基づき選択した少なくとも一つの信号から、選択した該信号に含まれる初送信号または再送信号を、検出済の初送信号または再送信号の復号処理結果を用いて検出する信号検出部と、
   前記信号検出部が検出した初送信号または再送信号と、前記信号検出部が検出した初送信号または再送信号と同じデータに関する初送信号または再送信号とを合成する合成部と、
   前記合成部による合成結果に対して、前記誤り訂正符号による復号処理をして、前記検出済の初送信号または再送信号の復号処理結果を得る復号部と
   を具備することを特徴とする通信システム。
10. 受信した信号に誤りを検出すると、送信元に再送を要求するハイブリッド自動再送を行う通信装置における受信方法において、
    前記通信装置が、誤り訂正符号化されたデータの初送信号または再送信号を含む信号を受信する第１の過程と、
    前記通信装置が、前記第１の過程にて受信した信号の受信品質を測定する第２の過程と、
    前記通信装置が、前記第１の過程にて受信した信号に含まれる前記初送信号または前記再送信号と同じデータに関する初送信号または再送信号を含む信号と、前記第１の過程にて受信した信号との中から、各々の前記信号の受信品質に基づき選択した少なくとも一つの信号から、選択した該信号に含まれる初送信号または再送信号を、検出済の初送信号または再送信号の復号処理結果を用いて検出する第３の過程と、
    前記通信装置が、前記第３の過程にて検出した初送信号または再送信号と、前記第３の過程にて検出した初送信号または再送信号と同じデータに関する初送信号または再送信号とを合成する第４の過程と、
    前記通信装置が、前記第４の過程による合成結果に対して、前記誤り訂正符号による復号処理をして、前記検出済の初送信号または再送信号の復号処理結果を得る第５の過程と
    を備えることを特徴とする受信方法。

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