WO2006080317A1

WO2006080317A1 - 送信装置及び送信方法

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Publication number: WO2006080317A1
Application number: PCT/JP2006/301068
Authority: WO
Inventors: Hiroaki Sudo
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2005-01-25
Filing date: 2006-01-24
Publication date: 2006-08-03
Also published as: EP1843502A4; EP1843502A1; BRPI0607263A2; US20090042519A1; US7826871B2; CN101107803A; JP4926038B2; JPWO2006080317A1; CN101107803B

Abstract

　ＭＩＭＯ通信方式において、再送情報あるいは符号化の冗長ビットが増大することを防ぎ、スループットを改善することができる送信装置。この装置において、符号化部（１３０）は、複数のアンテナである第１送信アンテナ（１１０）、第２送信アンテナ（１２０）の各アンテナから送信されるデータに対して一括して符号化処理を行う。変調部（１１３）、（１２３）は、符号化部（１３０）によって符号化されたデータを第１及び第２送信アンテナ（１１０）、（１２０）に対応してそれぞれ変調処理する。送信部（１１５）、（１２５）は、変調されたデータを、それぞれ対応する第１及び第２アンテナ（１１０）、（１２０）から送信可能に処理する。送信制御部（１６０）は、各アンテナ（１１０）、（１２０）から送信されるデータの送信制御を行い、データを再送する場合、第１及び第２アンテナ（１１０）、（１２０）よりも少ない数の送信アンテナから送信されたデータを再送する。

Description

送信装置及び送信方法

技術分野

[0001] 本発明は、複数のアンテナから異なる信号を送信する MIMO (Multi-Input Multi- Output)通信方式における送信装置及び送信方法に関する。

背景技術

[0002] 従来、周波数利用効率を向上させるため、複数のアンテナ力異なる信号を送信し、受信時において干渉補償手段によって送信される信号を得る通信方式が検討されている。この通信方式は、一般に MIMO(Multi-Input Multi-Output)通信方式と呼ばれている。

[0003] 図 1は、複数のアンテナから異なる符号分割した信号を送信する従来の MIMO通信方式の基本動作を説明する概略基本構成図であり、図 1 (A)は、 MIMO通信の原理を説明する図、図 1 (B)は、送信信号と受信信号の関係を表す式である。なお、図 1 (A)に示す MIMO通信方式における送信装置及び受信装置では、双方の有するアンテナ数をそれぞれ 2本ずつ備えるものとして、る。

[0004] 図 1において、各アンテナから送信される信号を、それぞれ TX1、 ΤΧ2とする。また、各アンテナで受信される信号をそれぞれ RX1、 RX2とすると、 RX1、 RX2は、図 1 ( B)に示すように、それぞれ次式（1)、（2)で示すことができる。

RX1 = ATX1 + BTX2 …ひ）

RX2 = CTX1 + DTX2 · '· (2)

ここで、 Αは、送信アンテナ 1と受信アンテナ 1との間の伝搬路特性、 Bは送信アンテナ 2と受信アンテナ 1との間の伝搬路特性、 Cは、送信アンテナ 1と受信アンテナ 2との間の伝搬路特性、 Dは送信アンテナ 2と受信アンテナ 2との間の伝搬路特性とする

[0005] ここで、受信信号から、送信信号 TX1と TX2を受信するためには、 4つの伝搬路特性 A, B, C, Dを推定し、推定された 4つの伝搬路特性 A, B, C, Dの伝搬路特性を用いて、下記式（3)の処理を行うことにより、各アンテナカゝら送信された信号 TX1, T X2を受信することができる。

DRX1/ (AD-BC) - BRX2/ (AD-BC)

= D (ATX1 + BTX2) / (AD - BC) - B (CTX1 + DTX2) / (AD - BC) = (ADTX1 + BDTX2 - BCTX1 - BDTX2) / (AD - BC)

=TX1 - -- (3)

[0006] このような ΜΙΜΟ通信方式において、例えば、非特許文献 1では、再送を行うことが検討されて、る。この非特許文献 1で検討されて、る再送方法として以下の 2通りがある。

[0007] まず、再送方法 1として、前記各アンテナ力送信されるデータを一括して符号ィ匕し、全アンテナから送信されたデータ全てを再送する方法がある。

[0008] 図 2は ΜΙΜΟ通信方式において、再送方法 1を説明するための図であり、送信装置によって送信される再送データを含むデータのフレーム構成を示す図である。図 2 に示すように、再送方法 1における再送情報は通常の送信情報より良好な品質が要求されるため、再送情報を送信する時刻では他のアンテナからはヌル信号を送信し、再送情報の品質を改善している。

[0009] このように再送方法 1における送信装置では、送信信号を再送する際に、一括して符号化して全アンテナから送信した送信信号を全アンテナから全て送信している。

[0010] また、再送方法 2として、各アンテナ力も送信されるデータ毎に符号ィ匕を行、、各ァンテナ毎に再送を行う方法が考えられている。この再送方法 2は、送信データを各ァンテナ毎に振り分けるとともに、各アンテナ毎に独立に送信データに対して符号ィ匕処理を行う構成以外は、再送方法 1の送信装置と同様の送信装置を用いて実現できる非特許文献 1： "誤り検出符号を用いた MIMO-OFDMシステムの検討"電子情報通信学会、信学技報 CAS2003-124、 2004年 3月

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0011] し力しながら、上述した MIMO通信方式における再送方法 1では、図 2の送信信号のフレーム構成に示すように、全アンテナから送信されたデータ全てを再送するため、再送情報量がアンテナ数倍 (本実施例では 2倍)になってしまい、スループットが大きく低下すると、う問題がある。

[0012] また、 MIMO通信方式における再送方法 2では、再送情報そのものは削減できる力再送時における符号ィ匕の冗長ビットがアンテナ数倍 (本実施例では 2倍)になるため、やはり図 2のフレーム構成で示す再送方法 1と同様にスループットが大きく低下するという問題がある。

[0013] 本発明の目的は、 MIMO通信方式において、再送情報あるいは符号化の冗長ビットが増大することを防ぎ、スループットを改善できる送信装置及び送信方法を提供することである。

課題を解決するための手段

[0014] 本発明の送信装置は、複数のアンテナ力それぞれ異なるデータを同時に送信する MIMO通信方式の送信装置にぉ、て、前記複数のアンテナの各アンテナ力送信されるデータに対して一括して符号化処理を行う符合化部と、符号化された前記データを前記複数のアンテナに対応してそれぞれ変調処理する変調部と、変調された前記データを、それぞれ対応する前記各アンテナから送信可能に処理する送信部と、前記各アンテナ力送信される前記データの送信制御を行う送信制御部とを有し、前記送信制御部は、前記データを再送する場合、前記複数のアンテナよりも少ない数のアンテナから送信されたデータを再送する構成を採る。

発明の効果

[0015] 以上説明したように、本発明によれば、 MIMO通信方式において、複数のアンテナを用いて同時に送信した一括符号化されたデータを再送する場合、再送情報あるいは符号ィ匕の冗長ビットの増大を防いで再送することができ、再送におけるスループットの改善を図ることができる。

図面の簡単な説明

[0016] [図 1A]従来の MIMO通信方式の基本動作を説明する概略基本構成図であり、 Ml MO通信の原理を説明する図

[図 1B]従来の MIMO通信方式の基本動作を説明する概略基本構成図であり、送信信号と受信信号の関係を表す式 [図 2]従来の MIMO通信方式における送信装置によって送信される再送データを含むデータのフレーム構成を示す図

[図 3]本発明の実施の形態 1に係る送信装置の概略構成を示すブロック図

[図 4]本発明の実施の形態 1に係る送信装置の通信相手の一例である端末装置を示すブロック構成図

[図 5]本発明に係る送信装置において行われる再送処理を説明するためのフローチヤート

[図 6]実施の形態 1において第 1送信アンテナの方の品質が悪力つた場合のフレーム構成を示す図

[図 7]第 1送信アンテナから送信されたデータのみを再送した場合の受信レベルを示す図

[図 8]実施の形態 1において第 2送信アンテナの方の品質が悪力つた場合のフレーム構成を示す図

[図 9]第 2送信アンテナカゝら送信されたデータのみを再送した場合の受信レベルを示す図

[図 10]実施の形態 2の送信装置から送信される送信データのフレーム構成を示す図 [図 11]実施の形態 3の送信装置から送信される送信データのフレーム構成を示す図 [図 12]本発明の実施の形態 4に係る送信装置の動作原理を示すフローチャート [図 13]回線品質がしきい値より悪い場合に送信装置力データを再送した際の受信レベルを示す図

[図 14]本実施の形態 5に係る送信装置の概略構成を示すブロック図

[図 15]本発明に係る実施の形態 5の送信装置カゝら送信される送信データのフレーム構成を示す図

発明を実施するための最良の形態

(実施の形態 1)

本発明の実施の形態 1の送信装置は、複数のアンテナカゝらそれぞれ異なるデータを同時に送信する MIMO通信方式の送信装置において、複数のアンテナの各アンテナから送信されるデータに対して一括して符号化処理を行う符合化部と、符号ィ匕部により符号化されたデータを複数のアンテナに対応してそれぞれ変調処理する変調部と、変調されたデータを、それぞれ対応する各アンテナから送信可能に処理する送信部と、各アンテナから送信されるデータの送信制御を行う送信制御部とを有し、送信制御部は、データを再送する場合、複数のアンテナよりも少ない数のアンテナから送信されたデータを再送する。本実施の形態 1では、再送の際には、 1本の送信アンテナを用いて、この一本の送信アンテナから送信された送信データのみを送信している。以下詳細に説明する。

[0018] 図 3は本発明の実施の形態 1に係る送信装置 100の概略構成を示すブロック図である。

[0019] 図 3に示す送信装置 100は、複数の送信アンテナ（ここでは、第 1送信アンテナ 11 0、第 2送信アンテナ 120)力もそれぞれ異なるデータを送信するものであり、符号ィ匕部 130、変調部 113, 123、送信部 115、 125、受信アンテナ 140、受信部 143、復調部 145、復号部 147、 SZP変換部（図面では「SZP」で示す） 149、送信制御部 1 60を有する。

[0020] 符号ィ匕部 130は、送信すべきデータ、つまり、全アンテナ 110、 120から送信されるデータ（図 3では「送信信号」として示す）に対して一括して符号化処理を行い、送信制御部 160に出力する。

[0021] 送信制御部 160は、符号化された送信データ (送信信号）に対して送信制御を行う。詳細には、送信制御部 160は、符号化部 130によって符号化された送信データを格納し、所定の送信時刻に、変調部 113、 123に出力する。

[0022] また、送信制御部 160は、通信相手力も通知される再送情報やどの送信アンテナ力送信されたデータを再送するかを示す情報を用いて、再送時はどの送信アンテナから送信されたデータを再送するかを決定する。この結果に基づいて、送信制御部 160は、所定の送信データを複数の送信アンテナ（ここでは、第 1及び第 2送信ァンテナ 110、 120)のうち、複数の送信アンテナより少ない送信アンテナ（ここでは、一つの送信アンテナ)から再送信させる制御を行う。

[0023] ここで、例えば、従来例として説明した再送方法 2のように各アンテナ毎に独立に符号ィ匕を行った場合、確かに再送情報そのものは削減できるが、符号ィ匕の冗長ビットはアンテナ数倍になるため、スループットが大きく低下することは言うまでもない。

[0024] 変調部 113、 123は、送信制御部 160から入力される送信データに対してそれぞれ変調処理を行い、それぞれ送信部 115、 125に出力する。なお、変調部 113、 12 3は、各アンテナ 110、 120毎に独立に変調方式を設定するもの (3GPP TR25,876)でもよぐ全アンテナ 110、 120に対して同一の変調方式を選択するものとしてもよい。

[0025] 送信部 115、 125は、変調処理された送信データを無線周波数帯に周波数変換して、各第 1及び第 2送信アンテナ 110、 120に出力する。各第 1及び第 2送信アンテナ 110、 120は、送信部 115, 125によって周波数変換された送信データを送信する

[0026] 受信アンテナ 140は、通信相手から送信されたデータを受信して、受信部 143に出力し受信部 143は、入力される受信データをベースバンド帯の信号に周波数変換して、復調部 145に出力する。

[0027] 復調部 145は、入力される周波数変換後の受信データに復調処理を施し、復号部 147に出力する。復号部 147は、復調部 145から入力される受信データに復号処理を施し、 SZP変換部 149に出力する。

[0028] SZP変換部 149は、通信相手力も通知される再送情報やどの送信アンテナ力も送信されたデータを再送するかを示す情報 (再送するデータ情報)を抽出し、送信制御部 160に入力する。つまり、 SZP変換部 149は、受信したデータ (受信信号）と、通信相手から通知された再送要求や品質情報、再送するデータを示す情報とを振り分ける。

[0029] 図 4は、本発明の実施の形態 1に係る送信装置の通信相手の一例である端末装置を示すブロック構成図である。

[0030] 図 4に示す端末装置 200は、送信されるデータに対して符号化処理を行う符号ィ匕部 210と、送信データに対して送信制御を行う送信制御部 220と、送信データに対して変調処理を行う変調部 230と、無線周波数帯に周波数変換する送信部 232と、送信アンテナ 234とを有する。さらに、端末装置 200は、受信アンテナ 240、 250と、受信部 242、 252と、干渉補償部 260と、品質推定部 244、 254と、大小比較部 263、ノヽイブリツド ARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest：以下、「HARQ」と、う）合成部 246、 256と、 PZS変換部（図 4では「PZS」で示す） 264と、復号部 266とを有する

[0031] 符号ィ匕部 210は、送信信号を符号化処理して、符号化後の送信データとして送信制御部 220に出力する。

[0032] 送信制御部 220は、端末装置 200が送信する送信信号の送信制御を行うものであり、符号ィ匕部 210からの符号ィ匕後の送信データを格納して、送信時刻に変調部 230 に出力する。

[0033] また、送信制御部 220は、品質推定部 244、 254から入力される各通信相手の送信アンテナ 240、 250毎に回線品質推定を行った結果や、復号部 266により出力される受信信号に誤りが存在するか否かを示す情報に基づいて送信制御を行う。

[0034] 変調部 230は、送信データを変調処理して、送信部 232に出力し、送信部 232〖こおいて無線周波数帯に周波数変換された送信データは送信アンテナ 234を介して送信される。

[0035] 受信アンテナ 240、 250は、通信相手 (ここでは、送信装置 100)から送信されたデータを受信して、対応する受信部 242、 252にそれぞれ出力する。

[0036] 受信部 242、 252は、受信アンテナ 240、 250が受信した無線周波数帯の信号である受信データに対して周波数変換を行、、ベースバンド帯の信号を得て干渉補償部 260に出力する。

[0037] 干渉補償部 260は、ベースバンド帯の信号に変換された受信信号に干渉補償処理を施して、通信相手の各送信アンテナ毎に送信されたデータを品質推定部 244、 254及び HARQ合成部 246、 256に出力する。

[0038] 品質推定部 244、 254は、通信相手の各第 1及び第 2送信アンテナ 110、 120毎に品質推定を行い、品質推定結果を送信制御部 220、大小比較部 263に出力する。

[0039] 品質推定部 244、 254で行われる回線品質推定方法は、本実施の形態のように、送信装置 100の送信アンテナが 2つ、端末装置 200の受信アンテナが 2つの場合、 4 つの伝搬路推定結果より算出することができる。例えば、第 1送信アンテナ 110の品質情報は図 1の 4系統の伝搬路推定結果 A,B,C,Dを用いて算出できる。第 1送信ァンテナ 110の品質情報は I A I + I C I、第 2送信アンテナ 120の品質情報は I B I + I D Iとすればよい。なお、ここで示した品質推定方法はあくまで一例であり、本発明は、ここで示した品質推定結果に限定されず、任意の品質推定方法を用いてちょいことは勿！^である。

[0040] 大小比較部 263は、品質推定部 244、 254から入力された品質推定結果の大小比較を行い、算出される大小比較結果を送信制御部 220に出力する。この大小比較結果は、通信相手のどの第 1及び第 2送信アンテナ 110、 120から送信されたデータを送信するかを示す情報となる。通信制御部 220は、この大小比較結果に基づいて、通信相手 (ここでは、送信装置 100)にどのデータ再送を要求する力言い換えれば

、通信相手にどのデータを送信させる力、を決定する。

[0041] HARQ合成部 246、 256は、干渉補償部 260から入力されたデータ、つまり、通信相手の各第 1及び第 2送信アンテナ 110、 120毎に送信されたデータを、前回までの送信されたデータと合成して、 PZS変換部 264に出力する。

[0042] また、 HARQ合成部 246、 256は、再送されたデータのみを合成し、再送されな!ヽ通信相手 (送信装置 100)の送信アンテナについては入力データをそのまま出力する。

[0043] PZS変換部 264は、 HARQ合成部 246、 256から入力されるデータを PZS変換して、復号部 266に出力する。

[0044] 復号部 266は、 PZS変換部 264から PZS変換されたデータに復号処理を施し、受信信号に誤りが存在する場合は、送信制御部 220に再送要求信号を出力する。この再送要求信号を受けて、送信制御部 220は、送信装置 100に再送要求信号を送信する。

[0045] 次に、送信装置 100の送信系の動作を説明する。

[0046] 図 3に示す送信装置 100において、送信信号は、まず、符号ィ匕部 130によって、全アンテナ 110、 120から送信されるデータとして一括して符号化処理され、符号化後の送信データとなる。次に、符号化後の送信データは、送信制御部 160に格納されて、送信時刻となった際に、変調部 113、 123に入力され、変調処理を施された後、送信部 115、 125に入力される。送信部 115、 125に入力された変調処理後の送信データは、無線周波数帯に周波数変換されて各アンテナ 110、 120により送信される [0047] 図 4に示す端末装置 200では、通信相手力も送信されたデータは、受信アンテナ 2 40、 250で受信され、受信部 242、 252によりベースバンド帯の信号に周波数変換されて、干渉補償部 260に入力される。周波数変換された信号は、干渉補償部 260によって、干渉補償をされて、端末装置 200は、通信相手 (ここでは図 3に示す送信装置 100)の各送信アンテナ（ここでは図 3に示す第 1及び第 2送信アンテナ 110、 120 )毎に送信されたデータを得る。

[0048] 次に、通信相手の各送信アンテナ毎に送信され、干渉補償されたデータは、 HAR Q合成部 246、 256〖こよって、前回までの送信されたデータと合成される。これら HA RQ合成部 246、 256は、送信装置 100から再送されたデータのみを合成し、再送されない通信相手の送信アンテナからのデータについては入力データをそのまま PZ S変換部 264に出力する。

[0049] PZS変換部 264に入力されたデータは、 PZS変換されて、復号部 266に出力され、復号部 266において復号処理される。受信信号に誤りが存在する場合は、復号信号は、送信制御部 220に再送要求信号を出力し、送信制御部 220は再送要求信号に基づいて、変調部 230、送信部 232及び送信アンテナ 234を介して送信装置 1 00に再送要求を行う。

[0050] このとき、送信制御部 220には、品質推定部 244、 254から入力される通信相手の各第 1及び第 2送信アンテナ 110、 120毎に行われた品質推定結果に基づいて、大小比較部 263において算出された大小比較結果が入力される。この大小比較結果を、送信制御部 220は、通信相手のどの送信アンテナから送信されたデータを送信するかを示す情報として送信装置 100に送信する。

[0051] 送信装置 100に送られる再送情報やどの送信アンテナから送信されたデータを再送するかを示す情報は、送信装置 100側において、送信制御部 160によって再送制御が行われ、再送時はどの送信アンテナから送信されたデータを再送するかを決定し、送信制御部 160により、決定されたデータが送信される。

[0052] この再送動作については、図 5を用いて説明する。

[0053] 図 5は、本発明の送信装置において行われる再送処理を説明するためのフローチヤートである。図 5に示す再送処理は、通信相手である端末装置 200において送信信号を受信した際の受信時の品質が最も悪力つた送信装置 100の送信アンテナから送信されたデータのみを再送するものである。

[0054] 図 5に示すように、ステップ S1では、まず、受信データに誤りがあるかどうかを判定し、受信データに誤りがある場合、ステップ S2に移行する。

[0055] ステップ 2では、再送するデータを示す情報とともに端末装置 200から送信される品質情報に基づいて、どの送信アンテナ力も送信された送信データの品質が悪いかを判定する。具体的には、送信装置における複数の送信アンテナのうち、所定の送信アンテナ力ゝらの送信データの品質を順次、基準として、他の送信アンテナからの送信データの品質を比較判定し、最も品質の良い送信データを送信した送信アンテナを決定する。

[0056] ここでは、第 1送信アンテナ 110と他の送信アンテナ (第 2送信アンテナ 120)とを比較して、第 1送信アンテナ 110から送信された送信データの品質が、他の送信アンテナから送信された送信データの品筆より悪!ヽか否かを判定する。ステップ S2におヽて、第 1送信アンテナ 110の方の品質が悪いと判定した場合、ステップ S3に移行し、第 1送信アンテナ 110からの送信データの品質が良い場合、ステップ S4に移行する。つまり、第 1送信アンテナ 110の方の品質が悪い場合は、第 2送信アンテナ 120を品質の良い送信データを送った送信アンテナとして決定する。

[0057] 一方、第 1送信アンテナ 110の方が他の送信アンテナ (第 2送信アンテナ 120)より品質が良い場合は、第 2送信アンテナ 120よりも第 1送信アンテナ 110の方が、送信したデータの品質が良力たものと判断し、第 1送信アンテナ 110を品質の良い送信データを送ったアンテナとして決定する。

[0058] ステップ S3では、第 1送信アンテナ 110からの送信データの受信品質が悪力つた場合、第 1送信アンテナ 110から送信されたデータを再送する。

[0059] 図 6は、実施の形態 1に係る送信装置 100において第 1送信アンテナ 110の方の品質が悪力つた場合のフレーム構成を示す図である。

[0060] 図 6に示すように、第 1送信アンテナ 110の方の品質が悪力つた場合、つまり第 2送信アンテナ 120からの送信データの受信品質よりも、第 1送信アンテナ 110からの送信データの受信品質が悪力つた場合は、送信アンテナ 1から送信されたデータ（図 6 では、データ 1 (1)で示すデータ）のみを再送してステップ S1に移行する。

[0061] 図 7は、実施の形態 1に係る送信装置 100が、第 1送信アンテナ 110から送信されたデータのみを再送した場合の受信レベルを示す図である。

[0062] 図 7に示すように、送信装置 100 (図 3参照）が第 1送信アンテナ 110から送信されたデータのみを再送することによって、全ての送信アンテナ（ここでは第 1及び第 2送信アンテナ 110、 120の両方）において必要な受信レベルとすることができる。

[0063] このように本実施の形態では、従来と異なり、全送信アンテナから送信されたデータを再送していないため、再送情報がアンテナ数倍になることがなぐスループットが大きく低下することがない。

[0064] 図 8は、第 2送信アンテナ 120の方の品質が悪かった場合のフレーム構成を示す図である。

[0065] 図 8に示すように、第 2送信アンテナ 120の方の品質が悪力つた場合、つまり第 1送信アンテナ 110からの送信データの受信品質よりも、第 2送信アンテナ 120からの送信データの受信品質が悪かった場合は、第 2送信アンテナ 120から送信されたデータのみを再送する。

[0066] 図 9は、第 2送信アンテナ 120から送信されたデータのみを再送した場合の受信レベルを示す図である。

[0067] 図 9に示すように、第 2送信アンテナ 120から送信されたデータのみを再送することによって、全ての送信アンテナ (ここでは第 1及び第 2送信アンテナ 110、 120の両方 )にお、て必要な受信レベルとすることができる。

[0068] なお、本実施の形態では、送信装置 100が備える送信アンテナのアンテナ数を 2としたが、これに限らず、送信装置 100が複数の送信アンテナを備えるものとしてもよい

[0069] 例えば、送信装置 100の備える送信アンテナのアンテナ数を 4本とした場合、これら送信アンテナのうち、先に最も品質の悪い送信データを送信した 1本のアンテナから送信されたデータのみを再送することは可能であることは言うまでもないが、最も品質の悪、アンテナ 2本を選択し、これらの 2本のアンテナから送信されたデータを再送するようにしてちょい。

[0070] 本実施の形態の送信装置 100では、送信制御部 160は、送信されたデータを再送する場合、各送信アンテナ 110、 120から送信されるデータにおいて、通信相手である端末装置 200における受信時の品質が最も悪いアンテナ（例えば、第 1送信アンテナ 110)から送信されたデータのみの再送を行う構成を採って!/、る。

[0071] この構成によれば、再送する際に他のアンテナ（例えば、第 2送信アンテナ 120)からデータを再送しないため、その分の送信データとしての再送情報あるいは符号ィ匕の冗長ビットが増大することを防ぐことができ、スループットの改善が可能である。

[0072] また、本発明の形態の送信装置 100は、通信相手である端末装置 200から送信されるどのアンテナ力送信されたデータを再送するかの情報により、再送するデータを決定する。本構成によれば、更に受信側、ここでは、端末装置 200における受信の際の誤り率の劣化を防ぐことができる。

[0073] (実施の形態 2)

本発明の実施の形態 2に係る送信装置は、実施の形態 1の送信装置 100と略同様の構成を有し、再送時の処理のみ異なるものである。ここでは、異なる点についてのみ説明し、作用効果については説明を省略する。

[0074] 実施の形態 2に係る送信装置は、再送時に使用する送信アンテナは 1回目の送信を行った送信アンテナとは別のアンテナを使用することであり、特に、回線変動が遅

Vヽ場合、連続して誤り率が生じることを防ぐことができるものである。

[0075] 図 10は、本発明の実施の形態 2に係る送信装置の動作原理を説明するための図であり、実施の形態 2の送信装置から送信される送信データのフレーム構成を示す図である。

[0076] 本実施の形態 2の送信装置では、送信制御部 160 (図 3参照）において、再送要求のあったデータを送信した送信アンテナとは、別の送信アンテナを用いて、再送要求のあったデータを送信する。

[0077] 図 10では、本発明の実施の形態 2に係る送信装置において、それぞれの第 1及び第 2送信アンテナ 110、 120から送信されたデータ（図 10では、データ 1 (1)、データ 2 (1) )に誤りが発生し、端末装置 200から送信される再送要求のデータ情報がデータ 1 (1)を示し、この要求に基づいて、第 1送信アンテナ 110から送信されたデータ（データ 1 (1) )を再送する場合を示す。

[0078] 図 10に示すように、再送時はアンテナ 120からデータ 1 (1)を送信している。なお、第 2送信アンテナ 120から送信されたデータを再送する場合は、再送時はアンテナ 1 10から送信する。

[0079] 第 1送信アンテナ 110の方が、第 2送信アンテナ 120より品質が悪い場合等、回線変動が遅い場合、再送時もアンテナ 110の方の品質が悪い場合がある。このような場合、実施の形態 2の送信装置では、再送時に使用するアンテナは 1回目の送信を行つた送信アンテナとは別のアンテナを使用することによって、同一のデータが連続して品質が悪くなることを防ぐことができる。

[0080] この実施の形態 2の送信装置は、再送時に使用する送信アンテナは、 1回目の送信を行った送信アンテナ 110とは別のアンテナ 120を使用している。つまり、送信制御部は、再送するデータを、先に送信したアンテナとは別のアンテナを用いて再送するものとなっている。この構成によれば、特に回線変動が遅い場合、連続して誤り率が生じることを防ぐことができる。

[0081] (実施の形態 3)

本発明の実施の形態 3に係る送信装置は、実施の形態 1の送信装置 100と略同様の構成を有し、再送時の処理のみ異なるものである。ここでは、異なる点についてのみ説明し、作用効果については説明を省略する。

[0082] 実施の形態 3に係る送信装置は、 2回目以降の再送時を行う場合、再送を行っていないデータを優先的に再送し、実施の形態 1及び 2の送信装置を用いた場合よりも、端末装置の HARQ合成部におけるハイブリッド ARQを行った場合の誤り率をさらに改善したものである。

[0083] 図 11は、本発明の実施の形態 3に係る送信装置の動作原理を説明するための図であり、実施の形態 3の送信装置から送信される送信データのフレーム構成を示す図である。

[0084] 本実施の形態 3の送信装置では、図 3に示す送信装置 100の送信制御部 160は、端末装置から送信された再送要求のデータを示す情報に基づく送信データを再送し、この再送したデータをさらに再送する場合、つまり、 2回目以降の再送を行う場合、所定の送信アンテナで、再送を行って、な、別の送信データを優先的に再送する判定を行う。

[0085] 図 11では、本発明の実施の形態 3に係る送信装置において、第 1送信アンテナ 11 0から送信されたデータ 1 (1)を再送しても誤りが生じた場合、 2回目の再送時は、誤りが生じたデータ 1 (1)と同時に別の第 2送信アンテナ 120から送信されたデータ 2 (1 )を再送する場合を示している。なお、第 2送信アンテナ 120から送信されたデータを再送しても誤りが生じた場合は、 2回目の再送時は、誤りが生じたデータと同時に別の送信アンテナカゝら送信されたデータ (ここでは、第 1送信アンテナ 110から送信されたデータ）を再送する。

[0086] このように、送信制御部 160 (図 3参照）において、 2回目以降の再送時を行う場合は、再送を行って、な、データを優先的に再送する。

[0087] これによつて、 HARQ合成部にお!、て、ハイブリッド ARQ処理を行った場合の誤り率を改善することができ、再送を行ってもまだ誤りが生じる場合、再送したデータをまた再送しても、誤り率は受信品質の悪いデータが支配的になることによって再送されないデータの品質、つまりは、全体の品質が改善されないことを防ぐことができる。

[0088] この実施の形態 3の送信装置では、送信制御部は、 2回目以降の再送を行う場合、再送を行っていないデータを優先的に再送する。この構成によれば、 MIMO通信を行った場合、実施の形態 1〜4に係る送信装置を用いた場合よりも、受信側でハイブリツド ARQを行った際の誤り率をさらに改善できる。

[0089] (実施の形態 4)

本発明の実施の形態 4に係る送信装置は、実施の形態 1の送信装置 100と略同様の構成を有し、再送時の処理のみ異なるものである。ここでは、異なる点についてのみ説明する。

[0090] 実施の形態 4に係る送信装置は、再送を行うデータ量を改変品質によって適応的に変化させ、実施の形態 1〜3の送信装置よりもさらに、回線品質が悪い場合でもスループットが改善されて、る。

[0091] 図 12は、本発明の実施の形態 4に係る送信装置の動作原理を示すフローチャートである。

[0092] 図 12に示すように、ステップ S21では、まず、受信データに誤りがあるかどうかを判定し、受信データに誤りがある場合、ステップ S22に移行する。

[0093] ステップ S22では、受信側（ここでは、端末装置 200)力送られた品質情報における回線品質情報と、再送を行うデータ量を決定するために予め設定されたしきい値と比較する。ステップ S22において、回線品質がしきい値以下の場合はステップ 23に移行し、回線品質がしき!/、値より大き!/、場合ステップ S24に移行する。

[0094] ステップ S23では、送信制御部 160は、全ての送信アンテナから送信されたデータを再送する旨を決定して、送信アンテナの全て (ここでは、第 1及び第 2送信アンテナ 110、 120)から送信データを再送して、ステップ S21〖こ戻る。

[0095] 図 13は、回線品質がしきい値より悪い場合に送信装置 100 (図 3参照)からデータを再送した際の受信レベルを示す図である。

[0096] 回線品質が悪ぐ全アンテナ (例えば図 3に示す第 1送信アンテナ 110及び第 2送信アンテナ 120)から送信されたデータがすべて所用の受信レベルより下回って、る場合、最も品質の悪い送信アンテナから送信されたデータのみを再送しても、誤りが生じる恐れが高ぐ再送回数が増大する。

[0097] このため、本実施の形態 4に係る送信装置では、図 13に示すように、再送を行うデ一タ量を改変品質によって適応的に変化させる。これにより、実施の形態 1〜3よりもさらに回線品質が悪い場合のスループットを改善することができる。

[0098] ステップ 24では、再送するデータを示す情報とともに送信装置 200から送信される品質情報に基づいて、どの送信アンテナ力送信された送信データの品質が悪いかを判定する。具体的には、送信装置における複数の送信アンテナのうち、所定の送信アンテナ力ゝらの送信データの品質を順次、基準として、他の送信アンテナ力ゝらの送信データの品質を比較判定し、最も品質の悪い送信データを送信した送信アンテナ以外の送信アンテナを決定する。

[0099] ここでは、第 1送信アンテナ 110と第 2送信アンテナ 120とを比較して、第 1送信アンテナ 110の方が送信データの品質が悪、か否かを判定して、る。

[0100] ステップ S24において、第 1送信アンテナ 110の品質が第 2送信アンテナ 120の品質よりも良いと判断した場合、ステップ S25に移行する。一方、第 1送信アンテナ 110 の品質の方が、第 2送信アンテナ 120の品質よりも悪いと判定した場合、ステップ S2 6に移行する。つまり、第 1送信アンテナ 110の方の品質が良い場合は、第 2送信ァンテナ 120よりも第 1送信アンテナ 110の方が、送信したデータの品質が良力たものと判断し、第 1送信アンテナ 110を品質の良い送信データを送ったアンテナとして決定する。一方、第 1送信アンテナ 110の方の品質が悪い場合は、第 2送信アンテナ 120を品質の良、送信データを送った送信アンテナとして決定する。

[0101] ステップ S25では、第 2送信アンテナ 120から送信されたデータを再送してステップ S21に戻り処理を繰り返し、ステップ S26では、第 1送信アンテナ 110から送信されたデータを再送してステップ S21に戻り、処理を繰り返す。

[0102] このように、実施の形態 4における送信装置では、回線品質がしきい値より良い場合は、再送時は最も品質の悪い送信アンテナ力送信されたデータのみを再送し、回線品質がしき!、値より悪！、場合は、全送信アンテナから送信されたデータを全て再送する。この実施の形態 4に係る送信装置では、送信装置 100と比して、送信制御部 160の再送処理のみ異なり、その他の構成及び作用は略同様である。

[0103] この実施の形態 4の送信装置における送信制御部 160 (図 3参照）は、端末装置 20 0 (図 4参照)から送信される回線品質力判断して再送を行うデータ量は改変品質によって適応的に変化させている。ここで回線品質情報は、通信相手から通知される品質情報とする。

[0104] なお、データ量を決定するために使用するしきい値は、固定とするのではなぐ様々な通信条件 (回線を使用しているユーザ数、電池の残量等)によって適応的に変化させるものとしてもよい。例えば回線を使用しているユーザ数、つまり、端末装置数が多い場合、 1ユーザに多くの帯域を使用させ続ける、他のユーザの割当てが大きく減少し、他のユーザの通信に支障を来す場合が生じる。このような場合は、しきい値を小さい値にして、できるだけ 1本の送信アンテナ力送信されたデータのみを再送するようにする方法も有効である。

[0105] このように実施の形態 4の送信装置では、送信制御部は、再送を行うデータ量を、送信される際の回線品質によって適応的に変化させている。この構成によれば、 Ml MO通信を行った際に回線変動が悪い場合でも、実施の形態 1〜3に係る送信装置を用いて通信を行う場合よりも、スループットの改善を図ることができる。

[0106] (実施の形態 5)

本実施の形態 5に係る送信装置は、特定の送信アンテナ力他のデータより良好な品質が要求されるデータを送信している場合は、前記他のデータより良好な品質が要求されるデータを優先的に再送する。

[0107] 図 14は、本実施の形態 5に係る送信装置 500の概略構成を示すブロック図である

[0108] 図 14に示すように、送信装置 500は、送信装置 100の構成に、 CRC (巡回冗長検查： Cyclic Redundancy Check)部 510を設け、さらに符号化部 130に代えて、ターボ符号ィ匕部 520を備えたものである。

[0109] この送信装置 500では、送信データは、 CRC部において CRC処理が行われた後

、ターボ符号ィ匕部 520においてターボ符号ィ匕処理が行われて、送信制御部 530に入力される。

[0110] 送信制御部 530は、 1本の送信アンテナ 110からシステマティックビット等のデータとして重要な情報を、もう 1本の送信アンテナ 120からはノリティビットを送信し、再送する場合、送信アンテナ 110、 120の品質によらずシステマティックビットのみを再送するように送信制御を行う。

[0111] 図 15は、本発明に係る実施の形態 5の送信装置カゝら送信される送信データのフレーム構成を示す図である。

[0112] 重要情報として、例えば、誤り訂正符号としてターボ符合を使用した場合のシステマティックビット、再送情報、通信制御に使用する情報 (例えばパイロット信号)がある。ここでは、誤り訂正符号としてターボ符合を使用した場合のシステマティックビットを、重要情報の 1例として説明する。

[0113] 1本のアンテナ力もシステマティックビットを、もう 1本のアンテナからはパリティビットを送信している場合、本発明の実施の形態 5では図 15に示すように、送信アンテナの品質によらず、システマティックビットのみを再送する。

[0114] ここで、重要情報の 1例として誤り訂正符号としてターボ符合を使用した場合のシステマティックビットの場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、再送情報、通信制御に使用する情報 (例えばパイロット信号)を特定のアンテナ力も送信した場合につ、ても適用できることは言うまでもな、。

[0115] 本実施の形態の送信装置では、送信制御部は、前記複数の送信アンテナのうち、特定の送信アンテナ力他のデータより良好な品質が要求されるデータを送信する場合、再送時には、他のデータより良好な品質が要求されるデータを優先的に再送する。なお、ここでは、他のデータより良好な品質が要求されるデータは、ターボ符号を使用した場合のシステマティックビットとなっている。

[0116] この構成によれば、実施の形態 1〜4に係る送信装置よりも、誤り訂正符号としてターボ符号を用いた場合の受信側における誤り率特性をさらに改善することができ、他のデータより良好な品質が要求されるデータの品質の向上を図ることができる。

[0117] なお、各実施の形態における送信装置 100は、ここでは、無線通信システムにおける基地局装置として説明したが、これに限らず、移動局装置が備えるものとしてもよい本発明は、 2005年 1月 25日出願の特願 2005— 17304〖こ基づく。この内容はすベてここに含めておく。

産業上の利用可能性

[0118] 本発明に係る送信装置及び送信方法は、送信データを再送する際に、再送情報あるいは符号ィ匕の冗長ビットが増大することを防ぎ、スループットを改善できる効果を有し、 MIMO通信方式におヽてデータを送信する場合に有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 複数のアンテナ力それぞれ異なるデータを同時に送信する MIMO通信方式の送信装置において、

前記複数のアンテナの各アンテナ力送信されるデータに対して一括して符号ィ匕処理を行う符合化部と、

符号化された前記データを前記複数のアンテナに対応してそれぞれ変調処理する変調部と、

変調された前記データを、それぞれ対応する前記各アンテナから送信可能に処理する送信部と、

前記各アンテナカゝら送信される前記データの送信制御を行う送信制御部とを有し、前記送信制御部は、前記データを再送する場合、前記複数のアンテナよりも少な V、数のアンテナから送信されたデータを再送する送信装置。

[2] 前記送信制御部は、前記各アンテナから送信されたデータを再送する場合、通信相手における受信時の品質が最も悪いアンテナ力送信されたデータのみの再送を行う請求項 1記載の送信装置。

[3] 前記送信制御部は、通信相手から送信されるどのアンテナから送信されたデータを再送するかの情報に基づ、て、再送するデータを決定する請求項 2記載の送信装置

[4] 前記送信制御部は、再送するデータを、先に送信したアンテナとは別のアンテナを用いて再送する請求項 1記載の送信装置。

[5] 前記送信制御部は、 2回目以降の再送を行う場合、再送を行って、な、データを優先的に再送する請求項 1記載の送信装置。

[6] 前記送信制御部は、再送を行うデータ量を、送信される際の回線品質によって適応的に変化させる請求項 1記載の送信装置。

[7] 前記送信制御部は、前記複数のアンテナのうち、特定のアンテナ力も他のデータより良好な品質が要求されるデータを送信する場合、再送時には、前記他のデータより良好な品質が要求されるデータを優先的に再送する請求項 1記載の送信装置。

[8] 前記他のデータより良好な品質が要求されるデータは、ターボ符号を使用した場合のシステマティックビットである請求項 7記載の送信装置。

[9] 請求項 1記載の送信装置を具備することを特徴とする基地局装置。

[10] 請求項 1記載の送信装置を具備することを特徴とする移動局装置。

[11] 複数のアンテナ力それぞれ異なるデータを同時に送信する MIMO通信方式の送信方法において、

前記複数のアンテナの各アンテナ力送信されるデータに対して一括して符号ィ匕処理を行う符合化ステップと、

符号化された前記データを前記複数のアンテナに応じてそれぞれ変調処理する変調ステップと、

変調された前記データを、それぞれ対応する前記各アンテナから送信可能に処理する送信ステップと、

前記各アンテナ力送信される前記データの送信制御ステップとを有し、前記送信制御ステップは、前記データを再送する場合、前記複数のアンテナよりも少ない数のアンテナから送信されたデータを再送する送信方法。