WO2003077462A1

WO2003077462A1 - Dispositif et procede de reception

Info

Publication number: WO2003077462A1
Application number: PCT/JP2003/003057
Authority: WO
Inventors: Atsushi Matsumoto; Sadaki Futagi; Kenichi Miyoshi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2002-03-14
Filing date: 2003-03-14
Publication date: 2003-09-18
Also published as: JP3490425B2; EP1484853A1; US7174493B2; DE60328168D1; US20040148552A1; EP1484853A4; AU2003213357A1; CN1320796C; EP1484853B1; JP2003273844A; CN1516937A

Description

明細書受信装置及び受信方法技術分野

本発明は、自動再送要求を行うことによって、データ伝送における誤り制御を行う受信装置及び受信方法に関する。背景技術

無線通信においては、高品質伝送を実現するために、等化やダイバーシチ等で回復できなかった誤りを訂正する誤り制御技術が広く用いられている。この誤り制御技術の一つとして自動再送要求（Automatic Repeat Request： A R Q、以下「A R Q」という）がある。

この A R Qは、送信側と受信側とを双方向の伝送路によって結び、まず送信側が情報ビットに誤り検出符号化を施して生成した符号語を含むバケツトを受信側に送り、受信側において誤りの検出を行う。受信側は、受信データに誤りが検出されない場合には正しく受信した旨の受信確認信号（Positive Acknowledgment：以下、「A C K：」という）を送信側に返送し、受信データに誤りが検出された場合には再送要求信号 (Negative Acknowledgment：以下、「NA C K：」という）を送信側に返送する。送信側は、 NA C Kを受け取ると同一のパケットを再送する。送信側は、 A C Kを受け取るまで同一のパケットの再送を繰り返す。

例えば、ブロック化された情報ビットを順にバケツト構成して送信する場合について説明する。まず送信側が第 1番目のパケット Mを送信し、受信側がこの第 1番目のバケツト Mに含まれる符号語を正しく受信すると、 A C Kを送信側に送信する。送信側は、この A C Kを受信すると、次の第 2番目のパケット M+ 1を送信する。次に、受信側では、この第 2番目のパケット M+ 1を誤つて受信すると、送信側に NACKを送信する。送信側が、この受信側からの N ACKを受信すると、再度第 2番目のパケット M+ 1を送信（再送）する。すなわち、送信側は、受信側から ACKを受信しない限り、次の新たな第 3番目のパケット M+ 2を送信することなく、前回送信したバケツト M+ 1と同一のパケットを送信し続ける。 ARQでは、このようにして高品質伝送を実現している。

上記 A RQにおいては高品質伝送を実現するものの、再送を繰り返すことにより伝送遅延が大きくなることがある。特に、伝播環境が悪い場合には、データの誤り率が高くなるため、再送回数が増えて伝送遅延が急激に大きくなる。近年、この ARQにおける伝播遅延に対応するための技術としてハイプリッド ARQが盛んに研究されている。ハイブリッド ARQは、 ARQに誤り訂正符号を組み合わせた方式であり、誤り訂正を用いて受信信号の誤り率を向上させることにより、再送回数を減らしてスループットを向上させることを目的としている。

上記ハイブリツド A R Q方式の一つに Packet Combinin 型のハイブリッド A R Qがある。 Packet Combining型のハイブリッド A R Qは、送信側が、前回送信したパケット Mと同一のパケット Mを再送する。受信側は、再送されたバケツト Mを受信すると、前回までに受信したバケツト Mに含まれる符号語 (システマチックビット及びパリティビット）と今回再送されたバケツト Mに含まれる符号語（システマチックビット及びパリティビット）との合成を行い、合成後の信号に対して誤り訂正復号を行う。このように Packet Combining型のハイプリッド ARQでは、前回までに受信したパケット Mに含まれる符号語と今回再送されたバケツト Mに含まれる符号語とを合成して受信レベルを向上させるので、再送を繰り返すたびに受信信号の誤り率が改善する。これにより、誤り訂正を行わない ARQよりも少ない再送回数で受信信号が誤り無しとなるので、スループットを向上させることが出来る。

しかしながら、上記ハイブリッド A R Qでは、伝播環境の悪化などにより A C K、もしくは NA C Kが誤って送信側に伝達される場合があり、このような場合、受信側が要求するパケットとは異なるパケットが送信側から送信されることがある。具体的には、受信側でパケット Mに誤りが検出され、 NA C Kを送信側に送信したところ、送信側では A C Kとして受信した場合、送信側から次のパケット M+ 1が送信される。受信側では再送要求を行っていたため、前回のパケット Mを合成対象として所望している。このため、受信側では異なるパケット（パケット Mとパケット M+ 1 ) 同士の合成が行われることになり、合成により受信レベルを向上させるという目的に反して合成が逆効果になる。また、受信側でパケット Mの復号デ一タから誤りが検出されず、 A C Kを送信側に送信したところ、送信側では N A C Kとして受信した場合、送信側から前回のバケツト Mが送信される。受信側では受信確認信号 A C Kを送信しているため次のパケット M+ 1を所望している。このため受信側では、既に誤りが検出されなかった復号データを取得しているにもかかわらず、そのデータと同一のデータを復号することになる。この結果、スループットが大幅に低下するという問題がある。

また、このような誤つた合成を防ぐ方法として、パケットに付加される制御用データに基づいて、受信側で要求した信号か否かを判定することが考えられる。しかしながら、制御用データは受信側で復号処理を行うまで認識することができず、処理量の増大及び処理遅延が生じるという問題がある。発明の開示

本発明の目的は、ハイブリッド A R Qを用いたデータ通信において、受信側で要求するパケットと異なるバケツトを受信した場合でも、スループットの低下を回避することができる受信装置及び受信方法を提供することである。

本発明の主題は、送信装置及び受信装置において、送信回数に応じた複数のインタリーブパターンが用意され、送信装置が送信回数に対応する所定のパターンでパイ口ット系列のィンタリーブを行い、受信装置がィンタリープされたパイ口ット系列を全てのィンタリーブパターンでディンタリーブし、ディンタリーブされたパイロット系列に基づいて、受信装置が当該パケットの送信回数を知ることである。

また、受信装置が所望するパケットと異なるパケットを受信したとき、前回までの合成データと今回受信したデータとの合成を回避すること、または復号を回避することである。これにより、受信装置が所望するパケットと異なるパケットを受信した場合でも、スループットの低下を回避することができる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の実施の形態に係るデータ伝送装システムの概略構成を示す図、

図 2は、本発明の実施の形態に係る送信装置の内部構成を示すプロック図、図 3は、本発明の実施の形態に係る受信装置の内部構成を示すプロック図、図 4は、本亮明の実施の形態に係る再送単位回数毎のィンタリーブ処理を示す模式図、

図 5は、本発明の実施の形態に係る再送単位回数毎のディンタリーブ処理を示す模式図、及び、

図 6は、本発明の実施の形態に係るィンタリーブおよびディンタリープ処理を示す図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本宪明の'実施の形態について図面を用いて説明する。

(実施の形態）

図 1は、本発明の実施の形態に係るデータ伝送システムの概略構成を示す図である。この図に示すように、送信装置 1 0 0は受信装置 2 0 0と双方向の伝送路によって結ばれている。送信装置 1 0 0は、プロトコルヘッダを付加してパケットを生成し、生成したパケットを受信装置 2 0 0に送信する。なお、パケットは、データ伝送単位の一例であり、他のデータ伝送単位としては、フレームゃスーパーフレーム等がある。

受信装置 2 0 0は、送信装置 1 0 0から送信されたバケツトを受信し、復調、誤り訂正復号し、この復号結果に誤り検出処理を施す。受信装置 2 0 0は、誤り検出により復号結果に誤りが検出されない場合には受信確認信号（Positive Acknowledgment：以下、「A C K：」という）を送信装置 1 0 0に送る。復号結果に誤りが検出された場合には再送要求信号（Negative Acknowledgment：以下、「NA C Kj という）を送信装置 1 0 0に送る。

送信装置 1 0 0は、 N A C Kを受け取った場合には、前回の再送単位と同一のデータ系列とプロトコルへッダとを多重することにより再送パケットを生成し、生成した再送パケットを受信装置 2 0 0に送信する。受信装置 2 0 0は、再送パケットを受信すると、前回の再送単位までに受信したデータとを合成 (パワー合成）する。そして、この合成後の系列を用いて復号する。この復号結果は誤り検出され、誤り検出結果に応じて A C K又は N A C Kを送信装置 1 0 0に送信する。送信装置 1 0 0は、 NA C Kを受信した場合には、新たな再送バケツト生成して送信する。送信装置 1 0 0は、 A C Kを受け取るまで再送を繰り返し、 A C Kを受け取ると次のバケツトの送信を開始する。

なお、本明細書においては、送信装置 1 0 0がパケットを送信し、このパケットを受信した受信装置 2 0 0から A C K又は N A C Kが送信装置 1 0 0に送られるまでの処理単位を "再送単位" と称する。また、送信側が同一パケットについて k回目の送信を行ってから A C K又は N A C Kを受信するまでの処理単位を "第 k再送単位" と称する。なお、未送信パケットを送信する場合 (送信回数 1回目）を第 1再送単位と称する。

続いて、上記送信装置 1 0 0及び受信装置 2 0 0について詳しく説明する。まず、送信装置 1 0 0について説明する。図 2は、送信装置 1 0 0の内部構成を示すブロック図である。この図において、符号化部 1 0 1は、情報ビットに対して順に誤り検出符号化及び誤り訂正符号ィヒを行い、符号化された信号を記憶部 1 0 3に出力する。カウンタ 1 0 2は、同一バケツトの送信回数を計数し、計数した値を記憶部 1 0 3、選択回路 1 0 4、 1 0 7に出力する。また、受信装置 2 0 0から A C Kを受信した場合、計数値をリセットし、 1から計数し直す。記憶部 1 0 3は、符号化された信号を記憶し、カウンタ 1 0 2から出力された計数値に応じて出力するデータを変更する。すなわち、計数値「1」のときは、未送信のデータを出力し、計数値「2」以上のときは、前回と同一のデータを出力する。選択回路 1 0 4は、カウンタ 1 0 2から出力された計数値、すなわち同一バケツトの送信回数に応じてインタリーバ 1 0 5— 1〜1◦ 5—Nの中から一つを選択し、記憶部 1 0 3と選択したインタリーバとを接続する。

インタリーバ 1 0 5— 1〜1 0 5—Nは、それぞれ異なるィンタリ一ブパターンが定められ、同一バケツトの送信回数が増える毎に前回までの送信に用いられたインタリーバと異なるインタリーバが用いられる。選択回路 1 0 4によつて選択されたィンタリーバでは、データの並び順が所定の規則（インタリーブパターン）にしたがって並び替えられ、変調部 1 0 6に出力される。

変調部 1 0 6は、 Q P S Kや 1 6 Q AM等の変調方式が予め定められており、インタリーバ 1 0 5— 1〜 1 0 5一 Nのいずれかでィンタリーブされた信号を所定の変調方式で変調し、変調信号を多重部 1 1 0に出力する。選択回路 1 0 7は、カウンタ 1 0 2から出力された計数値、すなわち同一バケツトの送信回数に応じてインタリーノ 1 0 8— 1〜1 0 8— Nの中から一つを選択し、入力されたパイロットパターンを選択したインタリーバに出力する。

インタリーバ 1 0 8— 1〜1 0 8— Nは、それぞれ異なるインタリ一ブパターンが定められ、再送回数が増える毎に前回までの再送で用いられたインタリーバと異なるインタリーバが用いられる。選択回路 1 0 7によって選択されたインタリーバでは、データの並び順が所定の規則（ィンタリープパターン）に従って並ぴ替えられ、変調部 1 0 9に出力される。なお、インタリーバ 1 0 5 一 1〜1 0 5— Nと同一のパターンを有するとは限らない。変調部 1 0 9は、インタリーバ 1 0 8— 1〜1 0 8— Nのいずれかでィンタリーブされた信号を変調し、多重部 1 1 0に出力する。多重部 1 1 0は、変調部 1 0 6から出力されたデータ信号、変調部 1 0 9から出力されたパイロット信号、及びプロトコルヘッダを多重することにより送信バケツトを生成し、生成した送信パケットを無線送信部 1 1 1に出力する。無線送信部 1 1 1は、多重部 1 1 0から出力された送信バケツトに周波数変換、增幅等の所定の送信処理を施してアンテナ 1 1 2を介して受信装置 2 0 0に送信する。

次に、受信装置 2 0 0について説明する。図 3は、受信装置 2 0 0の内部構成を示すプロック図である。無線受信部 2 0 2は、アンテナ 2 0 1を介して受信したパケットに周波数変換等の所定の受信処理を施し、受信処理後のパケットを分離部 2 0 3に出力する。分離部 2 0 3は、受信したパケットからパイ口ット系列とデータ系列とに分離する。分離後のパイ口ット系列は復調部 2 0 4 に出力され、分離後のデータ系列は復調部 2 1 0に出力される。

復調部 2 0 4は、分離後のパイ口ット系列を復調し、復調後のパイロット系列をディンタリーバ 2 0 5— 1〜 2 0 5一 N全てに出力する。

ディンタリーパ 2 0 5— 1〜 2 0 5— Nは、それぞれィンタリーバ 1 0 8 - 1 - 1 0 8— Nに一対一で対応するインタリーブパターンを有し、復調後のパイロット系列に対してそれぞれのパターンでディンタリーブを行う。ディンタリーブされた信号は相関器 2 0 6 - 1 - 2 0 6—Nにそれぞれ出力される。相関器 2 0 6— 1〜2 0 6— Nは、ディンタリーブされたパイロット系列と既知パイロット系列との相関演算を行い、算出結果である相関値を最大値検出部 2 0 7に出力する。既知パイロット系列は、送信装置 1 0 0と受信装置 2 0 ◦とで同一のパターンが予め定められている。

最大値検出部 2 0 7は、相関器 2 0 6— 1〜2 0 6—Nから出力された相関値のなかから最大の相関値を検出する。そして、この最大相関値と対応するィンタリーブパターンから今回の再送単位が何回目に相当するかを判断する。判断された再送単位回数を記憶部 2 0 8、判定部 2 0 9、選択部 2 1 1に出力する。記憶部 208は、前回の再送単位回数を記憶しており、最大値検出部 20 7から再送単位回数が出力されると、判定部 209に出力する。また、最大値検出部 207から出力された再送単位回数を上書きし、記憶する。なお、再送単位回数の判定方法については後述する。

判定部 209は、記憶部 208から出力された前回の再送単位回数と最大値検出部 207から出力された今回の再送単位回数に基づいて、受信装置 200 の所望するバケツトが送信されてきたかを判定する。判定結果は合成回路 21 3及び誤り検出部 217に出力される。

復調部 210は、分離後のデータ系列を復調し、復調後のデータ系列を選択部 21 1に出力する。選択部 211は、最大値検出部 207から出力された今回の再送単位回数にしたがって、ディンタリーバ 212— 1〜212— Nのなかから一つを選択し、選択したデインタリーバ 21 2_ 1〜21 2— Nにデータ系列を出力する。

ディンタリーバ 21 2_1〜21 2—Nは、それぞれィンタリーバ 105- 1〜 105一 Nに一対一で対応するインタリーブパターンを有する。ディンタリーバ 212— 1〜21 2— Nは、選択部 21 1で選択されたディンタリーバに出力されたデータ系列をディンタリーブし、ディンタリーブした信号を合成回路 213に出力する。合成回路 21 3は、加算器 214と記憶部 215を備えており、加算器 214は、今回の再送単位で受信したデータ系列と前回までに受信したデータ系列の合成データとを合成する。加算器 214は、合成後のデータを記憶部 21 5に上書きするとともに、復号化部 216に出力する。記憶部 215は、再送が繰り返されるたびに合成されたデータを上書きし、記憶する。したがって、記憶部 21 5には今回の再送単位までに受信したデータ系列を全て合成したデータが記憶される。なお、判定部 209から破棄信号を取得するか、誤り検出部 217から ACKを取得した場合、保持していた合成データを消去する。

復号化部 216は、合成回路 213から出力された合成後のシンボルを誤り訂正復号し、誤り検出部 217に出力する。誤り検出部 217は、復号化部 2 16から出力された信号の誤り検出を行い、誤りがあれば NACKを生成し、誤りがなければ AC Kを生成する。生成された AC K及び NACKは、送信装置 100に送信される。 ACKについては、受信装置 200の記憶部 208及び記憶部 215にも出力される。

次に、受信装置 200が NACKを送信したにもかかわらず、送信装置 10 0が AC Kとして受信した場合の送信装置 100及び受信装置 200の動作について説明する。受信装置 200は、第 k一 1再送単位で受信したパケット Mが誤り検出部 217において誤りを検出すると、 NACKを生成する。受信装置 200は、生成した NACKを送信装置 100に送信する。送信された N A C Kは、伝播路中でフェージング等の影響を受け、送信装置 100は A C K を受信したと認、識する。送信装置 100は AC Kを受信したことにより、カウンタ 102をリセットし、バケツト M+ 1の送信処理を開始する。

インタリーバ 105— 1〜 105— Nは、それぞれ再送単位回数に対応したインタリーブパターンを有しており、例えば、インタリーバ 105— 1が第 1 再送単位に対応し、インタリーバ 105— 2が第 2再送単位に対応し、ィンタリーバ 105— Nが第 N再送単位に対応する。このため、選択回路 104では、カウンタ 102が示す計数値（再送単位回数）「 1」にしたがって、インタリーバ 105— 1が選択され、インタリーバ 105— 1と記憶部 103が接続される。記憶部 103から出力されたデータ系列は、インタリーバ 105— 1でインタリーブされ、変調部 106を介して多重部 1 10に出力される。

インタリーバ 108_1〜108— Nも、それぞれ再送単位回数に対応したインタリーブパターンを有しており、例えば、インタリーバ 108— 1が第 1 再送単位に対応し、インタリーバ 108— 2が第 2再送単位に対応し、インタリーバ 108— Nが第 N再送単位に対応する。

選択回路 107は、選択回路 104と同様に、カウンタ 102が示す再送単位回数「1」にしたがって、インタリーバ 108— 1が選択され、パイロット系列がィンタリーバ 1 0 8— 1に出力される。パイ口ット系列は、インタリーノ 1 0 8 _ 1でインタリーブされ、変調部 1 0 9を介して多重部 1 1 0に出力される。

多重部 1 1 0では、変調後のデータ系列と変調後のパイロット系列及びプロトコルへッダが多重され、無線送信部 1 1 1、アンテナ 1 1 2をそれぞれ介して受信装置 2 0 0に送信される。

送信装置 1 0◦から送信されたバケツト M+ 1は、受信装置 2 0 0で受信される。分離部 2 0 3においてパイロット系列とデータ系列とに分離される。分離されたパイ口ット系歹 !Jは、復調部 2 0 4で復調され、ディンタリーバ 2 0 5 一 1〜2 0 5— Nの全てでデインタリーブされる。ディンタリーバ 2 0 5 - 1 〜 2 0 5— Nの全てでディンタリーブされたパイ口ット系列は、相関器 2 0 6 _ 1〜2 0 6— Nで既知パイロットパターンとの相関演算が行われ、算出された相関値が最大値検出部 2 0 7に出力される。最大値検出部 2 0 7では、相関器 2 0 6— 1〜 2 0 6— Nから出力された相関値のうち最大の相関値が検出される。この場合、送信側でィンタリーブ 1 0 8— 1のインタリープパターンが用いられているので、ディンタリーブ 2 0 5— 1から出力されたパイ口ット系列が最大の相関値をとることになる。すなわち、最大値検出部 2 0 7は、送信装置 1 0 0から送信されたバケツト M+ 1がいずれのインタリーブパターンでィンタリ一ブされたかが分かり、そのィンタリーブパターンに対応する再送単位回数から第 1再送単位のバケツトであると判断する。最大値検出部 2 0 7で判断された再送単位回数「1」は、記憶部 2 0 8、判定部 2 0 9、及ぴ選択部 2 1 1に出力される。

記憶部 2 0 8は、記憶されている再送単位回数「 k一 1」を判定部 2 0 9に通知する。そして、最大値検出部 2 0 7から出力された再送単位回数「1」が新たに上書きされ、記憶される。

選択部 2 1 1では、最大値検出部 2◦ 7から出力された再送単位回数「1」に対応するディンタリーバ 2 1 2 - 1が選択され、バケツト M+ 1のデータ系列がディンタリーバ 2 1 2 - 1に出力される。デインタリーバ 2 1 2 _ 1に入力されたデータ系列は、ディンタリーブされ、合成回路 2 1 3に出力される。判定部 2 0 9では、記憶部 2 0 8から通知された再送単位回数と、最大値検出部 2 0 7で判定された再送単位回数に基づいて、今回送信されたバケツトが受信装置の所望するバケツトであるかを判定する。記憶部 2 0 8から通知された再送単位回数は「k一 1」であることから、受信装置 2 0 0が所望するパケットは第 k再送単位のパケットである。しかし、最大値検出部 2 0 7から出力された再送単位回数は「 1」（初回の送信である第 1再送単位を示す）であり、受信装置 2 0 0が所望するバケツトではないと判定される。判定部 2 0 9は、この判定結果に基づいて、合成回路 2 1 3に対して記憶部 2 1 5に記憶されている第 k一 1再送単位までの合成データを破棄する指示を行う。合成回路 2 1 3では、ディンタリーバ 2 1 2— 1から出力されたバケツト M+ 1のデータ系列に合成するデータはないので、そのままパケット M+ 1のデータ系列が復号化部 2 1 6に出力される。

これにより、受信装置 2 0 0が所望するパケット Mと異なるバケツト M+ 1 を受信した場合でも、第 k一 1再送単位までのバケツト Mの合成データと第 1 再送単位のバケツト M+ 1のデータ系列との合成を防ぐことができる。つまり、パケット Mと誤って送信されたバケツト M+ 1とを合成すると、両方とも復号できない可能性があるが、上述した処理を行うことで、誤って送信された第 1 再送単位のバケツト M+ 1を復号することができ、スループットの低下を回避することができる。

なお、受信装置 2 0 0が記憶していた第 k一 1再送単位までのバケツト Mの合成データは破棄されてしまうが、上位レイヤによって再送処理が行われる。また、受信装置 2 0 0が送信装置 1 0 0に対してバケツト Mの再送単位に戻ることを通知する構成も考えられる。この構成により、破棄するパケットの数を削減でき、スループットの低下を回避することができる。

次に、受信装置 2 0 0が A C Kを送信したにもかかわらず、送信装置 1 0 0 が N A C Kとして受信した場合の送信装置 1 0 0及ぴ受信装置 2 0 0の動作について説明する。受信装置 2 0 0は、受信したバケツト Mが誤り検出部 2 1 7において誤りを検出しないと、 A C Kを生成する。受信装置 2 0 0は、生成した A C Kを送信装置 1 0 0に送信する。送信された A C Kは、伝播路中でフエージング等の影響を受け、送信装置 1 0 0は NA C Kを受信したと認識する。送信装置 1 0 0は N A C Kを受信したことにより、カウンタ 1 0 2をインクリメントし、パケット Mを再送する。このときの再送単位を第 k再送単位 ( k≠ 1 ) とする。

送信装置 1 0 0は、第 k再送単位に対応するインタリーバ 1 0 8— kを用いてパケット Mに多重するパイロット系列をインタリーブする。同様に、第 k再送単位に対応するインタリーバ 1 0 5— kを用いてバケツト Mに多重するデータ系列をィンタリープする。このようにインタリーブされた第 k再送単位のバケツト Mは、受信装置 2 0 0に送信される。

送信装置 1 0 0から送信されたパケット Mは、受信装置 2 0 0で受信される。受信されたパケット Mのうち、パイロット系列がディンタリーバ 2 0 5— 1 ~ 2 0 5—Nの全てでディンタリーブされる。ディンタリーバ 2 0 5— 1〜2 0 5— Nの全てでディンタリーブされたパイ口ット系列は、相関器 2 0 6— 1〜 2 0 6一 Nで既知パイ口ット系列との相関演算が行われ、算出された相関値が最大値検出部 2 0 7に出力される。最大値検出部 2 0 7では、相関器 2 0 6— 1〜2 0 6— Nから出力された相関値のうち最大の相関値が検出される。この場合、送信側でインタリーブ 1 0 8— kのインタリーブパターンが用いられているので、ディンタリーブ 2 0 5— kから出力されたパイロット系列が最大の相関値をとることになる。すなわち、最大値検出部 2 0 7は、送信装置 1 0 0 から送信されたパケット Mが第 k再送単位のバケツトであると判断する。最大値検出部 2 0 7で判断された再送単位回数「k」は、記憶部 2 0 8、判定部 2 0 9、及び選択部 2 1 1に出力される。

記憶部 2 0 8では、誤り検出部 2 1 7から既に A C Kを取得しているので、「0」が記憶されており、判定部 2 0 9に再送単位回数「0」が通知される。また、最大値検出部 2 0 7から出力された再送単位回数「k」が新たに上書きされ、記憶される。選択部 2 1 1では、最大値検出部 2 0 7から出力された再送単位回数「k」に対応するディンタリーバ 2 1 2— kが選択され、パケット Mのデータ系列がディンタリーバ 2 1 2— kに出力される。ディンタリーバ 2 1 2— kに入力されたデ一タ系列は、ディンタリーブされ、合成回路 2 1 3に出力される。

判定部 2 0 9では、記憶部 2 0 8から通知された再送単位回数と、最大値検出部 2 0 7で判定された再送単位回数に基づいて、今回送信されたバケツトが受信装置の所望するバケツトであるかを判定する。記憶部 2 0 8から通知された再送単位回数は「0」であることから、受信装置 2 0 0が所望するパケットは第 1再送単位のパケットである。し力し、最大値検出部 2 0 7から出力された再送単位回数は「k」（再送を示す）であり、受信装置 2 0 0が所望するパケットではないと判定される。判定部 2 0 9は、この判定結果に基づいて、合成回路 2 1 3に対してバケツト Mのデータ系列を複号化部 2 1 6に出力することを停止させ、誤り検出部 2 1 7に対して再度パケット Mについての A C K を生成させる指示を行う。

合成回路 2 1 3では、記憶部 2 1 5が既に A C Kを取得しているので、記憶された合成データはなく、バケツト Mのデータ系列は加算器 2 1 4で合成されることはない。また、合成回路 2 1 3は、判定部 2 0 9よりバケツト Mのデータ系列を複号化部 2 1 6に出力することを停止する指示を受けているので、加算器 2 1 4から出力されたデータ系列は、記憶部 2 1 5のみに出力される。誤り検出部 2 1 7は、判定部 2 0 9の指示により、再度 A C Kを生成し、生成された A C Kを送信装置 1 0 0に送信するとともに、記憶部 2 0 8、及び記憶部 2 1 5に出力する。これにより、送信装置 1 0 0は、 A C Kを受信し、未送信バケツトである次のバケツト M+ 1を送信する処理を始める。一方、受信装置 2 0 0においては、記憶部 2 0 8が A C Kを取得することにより、記憶されている再送単位回数「k」をリセットし、記憶部 215も ACKを取得することにより、誤って送信されたバケツト Mのデータ系列が消去される。

このように、受信装置 200が所望するパケットが第 1再送単位のバケツト M+ 1であるにもかかわらず、パケット Mの再送パケットを受信した場合でも、パケット Mのデータ系列を復号することなく破棄し、既に誤りが検出されず復号されているパケット Mのデータを再度復号しないで済む。これにより、スループットの低下を回避することができる。

次に、パイロット系列を用いた再送単位回数の判定方法について、詳細に説明する。図 4は、本発明の実施の形態に係る再送単位回数毎のィンタリーブ処理を示す模式図である。図 4では、パイロット系列を 8シンポルとし、シンポル系列（Pとする）は、 P= (sい s₂， s₃, s₄, s₅, s₆, s₇， s ₈)

= (1, -1, 1，一 1， 1，一 1， 1，一 1，）とする。また、第 1再送単位に適用するインタリーブパターンを I L 1= (1, 5， 2， 8, 4， 7, 6, 3) とする。この I L 1によるインタリーブが行われると、 S Ssの順で入力されたシンポル系列が S ₅, S₂， S₈, S₄, S S ₆₎ S₃の順に並び替えられて出力される。同様に、第 2再送単位に適用するインタリーブパターンを I L2= (8, 1， 4, 7, 6， 3， 2, 5) とし、第 3再送単位に適用するインタリーブパターンを I L 3 = (2, 7, 8, 6， 3, 5, 4， 1) とする。ここでは、第 2再送単位について説明する。

送信装置 100では、カウンタ 102が「 2」を示し、選択回路 107において第 2再送単位に対応する I L 2が選択される。パイロット系列は、インタリーバ 108— 2の I L 2でインタリーブされる。 I L 2を用いたインタリープ及びディンタ Vーブについて図 5を用いて説明する。この図に示すように、ィンタリーブ前のパイ口ット系列の並び順が I L 2の示すパターンにしたがつて並び替えられ、 I L 2の示す並び順がィンタリーブ後のパイロット系列の並び順となる。具体的には、 I L 2の第 1番目の要素が 8なので、インタリーブ前のパイロット系列の 8番目である S_sがインタリーブ後の 1番目となり、 I L 2の第 2番目の要素が 1なので、パイロット系列の 1番目である Siがィンタリーブ後の 2番目となる。このように、パイロット系列全てについて並び替える。この結果、インタリーブ後のパイロット系列（P，とする）は、 P， = (S₈， S₁₍ S₄, S₇， S₆, S₃， S₂， S₅) と並び替えられ、受信装置 200に送信される。

受信装置 200でのディンタリーブは、インタリーブされた系列 P' をインタリープ前の元の系列 Pに戻す処理を行う。すなわち、インタリーブ後のパイ口ット系列の並び順が I L 2の示す番号順に並ぴ替えられる。具体的には、ィンタリーブされたシンボル系列 P' の 1番目の要素である S₈を I 2の1番目の要素が示す順番 (8) に並び替える。同様に、インタリーブされたシンポノレ系列 P ' の 2番目の要素である Siを I L2の 2番目の要素が示す順番 (1) に並び替える。このように、インタリーブ後のパイ口ット系列 P ' 全てについて並び替えることにより、インタリーブ前のパイロット系列 Pに戻すことがでさる。

本実施の形態では、インタリーブ後のパイロット系列 P，が全てのィンタリーブパターンでディンタリープされる。この様子を図 6に示す。図 6では、図 4で用いたインタリーブパターン I L 1〜 I L 3を示しており、上述したディンタリーブ処理にしたがって p' を I L 1〜I L 3で並び替えた様子を示してレヽる。 P， = (S₈， S !, S₄， S₇， S ₆, S a, S ₂, S₅) は、 I LIでデインタリーブを行うと、 P 1 ' = (s₈， s₄， s₅， s₆, sい s₃, s ₂, s

₇) となる。同様に、 P' を I L 2でディンタリープを行うと、 P 2' = (S 1， S 2, S 3， S 4, S 5, S 6, S 7, S 8) となり、 P，を I L 3でデインタリーブを行うと、 P 3， = (S 5, S 8, S 6, S 2, S 3， S 7, S 1， S 4) となる。この結果、 Ρ≠Ρ 1 ' 、 Ρ = Ρ 2，、 Ρ≠Ρ 3，となり、送信装置でインタリーブする際に用いたインタリーブパターンと同じパターンを用いて受信装置でディンタリープを行った場合のみ、送信側と同一の系列を得ることができる。実際には、相関器において、既知のパイロットパターンと相関をとり、最大の相関値を示すパイ口ット系列が検出されることにより、送信側と同一の系列として認識することになる。

ここで、相関器を用いた判定方法について説明する。伝播路では、パイロット系列はノイズの影響で歪んでおり、以下に示した式（1) により相関演算を行うことで精度の高い相関値を求めることができる。

C_m … 式）

ここで、 C_mは第 m再送単位に対応するディンタリーバに接続される相関器からの出力、 Nはパイ口ット系列長、 P ' _m, jは第 m再送単位に対応ディンタリーバによりディンタリープされたパイ口ット系列の i番目の要素、 _p iは既知パイロット系列の i番目の要素である。この式にしたがって相関値を求めた結果を図 6に示した。既知パイロットパターンは、（Sい S₂, S₃, S₄， S ₅, S₆， S₇, S₈) である。また、 Si Sgは、図 4で用いた数値を有する。 I L 1と I L 3によってデインタリーブされたパイロット系列と既知パイ口ットパターンとの相関値は、 0. 5を示す。 I L 2によってディンタリープされたパイロット系列と既知パイロットパターンとの相関値は 1となり、最大の相関値となる。

なお、本実施の形態では説明を簡単にするため、パイ口ットパターンとして規則的なパターンである P= (1，一1， 1, 一 1， 1，一1， 1，一1) を用いたが、受信側で送信側と異なるインタリープパターンでディンタリーブした際の相関値を小さくするためには、 M系列、 GOLD系列など、他系列の相互相関値が小さくなる系列を用いるのが望ましい。また、上記説明では系列長は 8としたが、異なるインタリーブパターンの相関値が小さくなる系列長を用いるのが望ましい。また、上記説明でのィンタリーブおよびディンタリーブ方法は一例であり、所定の規則で並び替える方法は他にもある。

また、本実施の形態では、送信装置 100の変調部 106および変調部 10 9での変調前においてインタリーブし、受信装置 200の復調部 204および復調部 2 1 0での復調後においてディンタリープを行うビットインタリーブについて説明したが、送信装置 1 0 0の変調部 1 0 6および変調部 1 0 9での変調後においてィンタリーブし、受信装置 2 0 0の復調部 2 0 4および復調部 2 1 0での復調前においてディンタリ一プを行うシンポルインタリ一ブを適用することも容易である。変調シンボルでィンタリーブおよびディンタリープを行うようにすれば、ィンタリーブ対象のデータ量が減少するため、処理量を削減できる。

また、本実施の形態ではパイ口ットとデータとの両方でビッ 1、インタリーブを用いた場合について説明したが、必ずしも一致させる必要はなく、例えば、パイロットにはシンボルインタリーブを用い、データにはビットインタリーブを用いる構成も可能である。

また、送信装置 1 0 0の変調部 1 0 6および変調部 1 0 9での変調後において拡散し、受信装置 2 0 0の復調部 2 0 4および復調部 2 1 0での復調前において逆拡散を行う C DMA (Code Division Multiple Access) システムにおいては、拡散後のチップでィンタリープ及びディンタリーブする構成も可能である。

このような構成により、パイロットパターンを再送単位毎に異なるインタリーブパターンによってインタリーブし、伝送することにより、受信側では今回の再送単位回数を知ることが可能となり、同一のバケツトのみ合成可能となる。また、別途、誤り訂正を施した再送単位回数を伝送する必要が無く、復号処理も必要が無いため、受信装置の処理量を大幅に削減できるので、処理遅延も生じない。これらの結果、スループットを向上させることができる。

本実施の形態のデータ伝送システムをディジタル無線セルラーシステムに適用することができる。この場合、セル内を自由に移動する通信端末に受信装置 2 0 0を搭載し、基地局に送信装置 1 0 0を搭載する。この送信装置 1 0 0 と受信装置 2 0 0との間で A R Q処理を行うことで、無線通信における伝送品質の向上、及ぴスループットの向上を図ることができる。なお、基地局に受信装置 200を搭載し、通信端末に送信装置 100を搭載してもよい。

なお、本実施の形態では、初回の送信と再送をまとめて「再送単位回数」として扱ったが、請求の範囲においては、「再送回数 J として記載した。両者は同義である。

以上説明したように、本菜明によれば、送受信装置間において、同一バケツトの送信回数に対応した複数のインタリーブパターンを既知のものとし、受信装置がインタリーブパターンに基づいて、受信したバケツトの送信回数を知ることにより、受信装置が所望するパケットか否かを復号処理を行うことなく判定することができ、処理量及び処理遅延を低減することができる。また、受信したバケツトが受信装置の所望するバケツトではない場合、前回までの合成データとの合成を回避したり、または復号を回避したりすることにより、受信装置が所望するバケツトと異なるパケットを受信した場合でも、スループットの低下を回避することができる。

本明細書は、 2002年 3月 14日出願の特願 2002-070866に基づくものである。この内容をここに含めておく。産業上の利用可能性

本発明は、自動再送要求を行うことによって、データ伝送における誤り制御を行う受信装置及び受信方法に用いるに好適である。

Claims

請求の範囲

1 . 送信側との間で予め決められた再送回数に応じたインタリーブパターンで送信された信号を受信する受信手段と、

前記受信手段によって受信された信号を再送回数に対応する複数のインタリーブパターンでディンタリーブし、複数のディンタリーブ信号を形成するデインタリーバと、

前記複数のディンタリープ信号のうち、どのディンタリーブ信号に既知参照信号が含まれるかを検出し、検出結果に基づいて、受信した信号の再送回数を判定する再送回数判定手段と、

を具備する受信装置。

2 . 前記再送回数判定手段は、前記複数のディンタリーブ信号と既知参照信号との相関値を算出する相関値算出手段と、

前記相関値算出手段によって算出された複数の相関値から最大の相関値を検出する最大値検出手段と、

を具備し、

前記最大相関値が得られたディンタリープ信号を形成したィンタリーブパターンから再送回数を判定する

請求の範囲 1に記載の受信装置。

3 . 受信した信号に含まれるデータ系列と前回までに受信した同一のデータ系列の合成データとを合成して復号する合成復号手段と、

前記合成復号手段により復号されたデータの誤り検出を行い、誤りが検出されたとき、再送要求信号を生成し、誤りが検出されなかったとき、受信確認信号を生成する誤り検出手段と、

前記検出手段により再送要求信号が生成され、前記再送回数判定手段により初回の送信を示す回数判定結果が得られたとき、及び前記検出手段により受信確認信号が生成され、前記再送回数判定手段により再送を示す回数判定結果が得られたとき、前記合成復号手段の処理を制御する合成復号制御手段と、を具備する請求の範囲 1に記載の受信装置。

4 . 前記合成復号制御手段は、前記送信手段により再送要求信号を送信したとき前記再送回数判定手段により初回の送信を示す回数判定結果が得られたときには、前記合成手段での前回までに受信したデータ系列の合成データと今回受信したデータ系列との合成を停止制御し、前記送信手段により受信確認信号を送信したとき前記再送回数判定手段により再送を示す回数判定結果が得られたときには、今回受信したデータ系列の復号を行わないように制御する請求の範囲 3に記載の受信装置。

5 . 再送回数に対応する複数のインタリーブパターンを有し、該当する再送回数に対応するインタリーブパターンで送信信号をィンタリーブするインタリ一/ と、

インタリーブされた送信信号を送信する送信手段と、

を具備する送信装置。

6 . 送信側から送信された信号を、送信側との間で予め決められた再送回数に応じた複数のィンタリーブパターンでディンタリーブし、形成されたディンタリーブ信号が送信側におけるインタリープ前の信号となるインタリ一ブパターンを検出し、再送回数を判定する受信方法。

7 . 再送回数が所望の回数である力否かを判定し、所望の再送回数ではない信号の復号を停止する請求の範囲 6に記載の受信方法。