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CN101883072A - 多载波发送和接收装置及方法、基站、通信终端 - Google Patents

多载波发送和接收装置及方法、基站、通信终端 Download PDF

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CN101883072A
CN101883072A CN2010101558036A CN201010155803A CN101883072A CN 101883072 A CN101883072 A CN 101883072A CN 2010101558036 A CN2010101558036 A CN 2010101558036A CN 201010155803 A CN201010155803 A CN 201010155803A CN 101883072 A CN101883072 A CN 101883072A
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transmission
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multistage
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松元淳志
三好宪一
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

本发明提供了多载波发送和接收装置及方法，以及应用所述多载波发送装置的基站和通信终端。所述多载波发送装置包括：多阶调制部分，其以将三个以上的比特调制为一个码元的方式对发送数据进行调制；比特相互交换部分，其在每次重发时相互交换由所述多阶调制部分执行多阶调制处理时不容易出现错误的比特和容易出现错误的比特；多载波发送部分，其在多个副载波上重叠由所述多阶调制部分获得的码元并将其发送；以及交织器，其在每次重发时都以不同的交织模式对未执行多阶调制的比特进行交织；其中，所述交织器在每次重发时都以分别独立的交织模式交织不容易出现错误的比特和容易出现错误的比特。

Description

多载波发送和接收装置及方法、基站、通信终端
本申请是申请日为2003年4月10日、申请号为03800829.7、发明名称为“多载波通信装置和多载波通信方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种采用重发技术去改善误码率的多载波发送和接收装置及方法，以及应用所述多载波发送装置的基站和通信终端。
背景技术
传统地，曾经提出了一种多载波通信系统，其合成在初始传输时获得的数据分组与重发的数据分组去解码，从而改善在接收方上在解码时引起的误码率特性。因而，传统地，为了改善数据的处理量，已经提出了各种类型的发明，以少量的重发来获得一个期望的误码率。
特别地，在多载波通信系统中，由于频率选择性衰落，每个副载波的接收电平都是不同的。因此，在其上叠加一个具有特定频率的副载波的信号的接收电平变高，但是在其上叠加另一个副载波的信号的接收电平变低。结果，在其上具有低接收电平的副载波的信号的误码率不易实现一个期望的值，使得重发的数目增加。
考虑到这点，才有在公布的未经审查的日本专利No.2001-60934和2000-269929中所公开的方法。在这些方法中，改变在每次重发时的交织模式，以改变每次重发定位码元的副载波。结果，在数据分组合成时每个码元的信号电平可以被统一，而使得改善误码率特性成为可能。
顺便说及，根据传统建议的改变每次重发的交织模式的方法，由于确实可以通过交织处理使传输码元中的变化更大，可以缩减具有非常低的误码率的码元，以便有效地改善数据的处理量。
但是，近些年来，已经需要以高速传送诸如图像数据的大容量的数据，为了实现这一点，需要进一步改善误码率特性，以减少重发的次数，从而更加改善处理量。
发明的公开
本发明的一个目的是通过重发进一步提高误码率特性的改善效果，以改善在多载波通信中的处理量性能。
当将多阶调制提供给传输数据以对调制的码元执行多载波传输的时候，在每次重发时可以通过相互交换容易出现错误的高阶比特和不容易出现错误的低阶比特以提供多阶调制来达到本发明的这个目的。此外，执行比特交织处理，使得形成一个多阶调制的码元的比特在每次重发时都是不同的，从而使进一步改善处理量特性成为可能。
换句话说，即使在先前的传输和下一个传输(重发)时相同的码元的接收电平降低，这也能够降低相同的比特的接收电平连续地变为很小的可能性，以便通过重发在接收方改善时间分集效果。结果，由于在接收方可以改善合成数据分组之后的误码率特性，就有可能减少重发次数并改善数据的处理量。
根据本发明的一个方面，提供了一种多载波发送装置，包括：多阶调制部分，其以将三个以上的比特调制为一个码元的方式对发送数据进行调制；比特相互交换部分，其在每次重发时相互交换由所述多阶调制部分执行多阶调制处理时不容易出现错误的比特和容易出现错误的比特；多载波发送部分，其在多个副载波上重叠由所述多阶调制部分获得的码元并将其发送；以及交织器，其在每次重发时都以不同的交织模式对未执行多阶调制的比特进行交织。其中，所述交织器在每次重发时都以分别独立的交织模式交织不容易出现错误的比特和容易出现错误的比特。
根据本发明的另一个方面，提供了一种多载波发送装置，包括：多阶调制部分，其以将三个以上的比特调制为一个码元的方式对发送数据进行调制；比特相互交换部分，其在每次重发时相互交换由所述多阶调制部分执行多阶调制处理时不容易出现错误的比特和容易出现错误的比特；多载波发送部分，其在多个副载波上重叠由所述多阶调制部分获得的码元并将其发送；比特分离部分，其将具有一个系统的比特序列的发送数据分离为两个系统的比特序列；多个交织器，其在每次重发时都以不同的交织模式对分离的每个系统的比特序列进行交织；以及复用部分，其在每次重发时对每个系统的交织后的比特序列的顺序进行相互交换以执行时分复用。其中，其中所述多阶调制部分调制由所述复用部分复用的比特序列。
根据本发明的又一个方面，提供了一种包括上述多载波发送装置的无线基站装置。
根据本发明的又一个方面，提供了一种包括上述多载波发送装置的通信终端装置。
根据本发明的又一个方面，提供了一种多载波接收装置，包括：接收部分，其接收经过对包含三个以上的比特的发送数据进行以下比特相互交换处理、并且进行交织处理而获得的多载波信号，该比特相互交换处理为在每次重发时相互交换包含在所述发送数据中的不容易出现错误的比特和容易出现错误的比特的处理，该交织处理为在每次重发时都以分别独立的交织模式交织包含在所述发送数据中的所述不容易出现错误的比特和所述容易出现错误的比特的处理；码元提取部分，其从接收的多载波信号中提取发送码元；解调部分，其对于提取的码元执行软判断以恢复发送比特；去交织器，其对于每次重发时对由所述解调部分获得的比特序列执行与所述交织处理相反的交织处理；比特重新排列部分，其恢复经所述比特相互交换处理相互交换的比特序列为原始排列；以及合成部分，其对于每次重发时使用恢复为原始排列的比特序列执行分组合成。
根据本发明的又一个方面，提供了一种多载波发送方法，包括：交织步骤，对于包含在未执行多阶调制的三个以上的比特的发送数据中的、不容易出现错误的比特和容易出现错误的比特，在每次重发时都以不同的、分别独立的交织模式进行交织；多阶调制步骤，将经所述交织步骤交织的发送数据调制为一个码元；比特相互交换步骤，在每次重发时相互交换在所述多阶调制步骤中执行多阶调制处理时所述不容易出现错误的比特和所述不容易出现错误的比特；以及多载波发送步骤，其在多个副载波上重叠在所述多阶调制步骤中获得的码元并将发送。
根据本发明的再一个方面，提供了一种多载波接收方法，包括：接收步骤，其接收经过对包含三个以上的比特的发送数据进行以下比特相互交换处理、并且进行交织处理而获得的多载波信号，该比特相互交换处理为在每次重发时相互交换包含在所述发送数据中的不容易出现错误的比特和容易出现错误的比特的处理，该交织处理为在每次重发时都以分别独立的交织模式交织包含在所述发送数据中的所述不容易出现错误的比特和所述容易出现错误的比特的处理；码元提取步骤，其从接收的多载波信号中提取发送码元；解调步骤，其对于提取的码元执行软判断以恢复发送比特；去交织步骤，其对于每次重发时对在所述解调步骤中获得的比特序列执行与所述交织处理相反的交织处理；比特重新排列步骤，其恢复经所述比特相互交换处理相互交换的比特序列为原始排列；以及合成步骤，其对于每次重发时使用恢复为原始排列的比特序列执行分组合成。
附图的简要说明
图1是举例说明根据本发明实施例1的多载波发射装置的配置的方框图；
图2(A)是举例说明输入到顺序转换部分的比特阵列的图；
图2(B)是举例说明在初始发送时形成每个码元的比特阵列的图；
图2(C)是举例说明在重发时(第一次重发时)形成每个码元的比特阵列的图；
图2(D)是举例说明在重发时(第一次重发时)来自顺序转换部分的比特阵列的图；
图3是举例说明实施例1的多载波接收装置的配置的方框图；
图4是表示解释16QAM映射和在解调时的确定阈值的图；
图5是表示解释高阶比特和低阶比特质量的图；
图6是表示解释实施例1的效果的图；
图7是举例说明根据实施例2的多载波发射装置的配置的方框图；
图8是表示解释数据输入到分离部分以及从分离部分输出数据的图；
图9是表示解释数据输入到分离部分以及从多路复用部分输出数据的图；
图10(A)是举例说明在初始发送时从多路复用部分输出的信号的比特阵列的图；
图10(B)是举例说明在重发时从多路复用部分输出的信号的比特阵列的图；
图11是表示解释当利用在每次重发时都不同的交织模式来执行比特交织处理时的效果的图；
图12是举例说明实施例2的多载波接收装置的配置的方框图；
图13是举例说明实施例3的多载波发射装置的配置的方框图；
图14是举例说明实施例3的多载波接收装置的配置的方框图；
图15是举例说明根据另一个实施例的多载波发射装置的配置的方框图；
图16是举例说明根据另一个实施例的多载波接收装置的配置的方框图；
图17是举例说明根据实施例4的多载波通信装置的传输系统的配置的方框图；
图18是举例说明码元阵列的一个例子的图；
图19是举例说明码元阵列的一个例子的图；
图20是举例说明码元阵列的一个例子的图；
图21是举例说明码元阵列的一个例子的图；
图22是举例说明码元阵列的一个例子的图；
图23是举例说明码元阵列的一个例子的图；和
图24是举例说明根据实施例4的多载波通信装置的接收系统的配置的方框图。
实现本发明的最佳方式
下面将参考附图具体地解释本发明的实施例。
(实施例1)
在图1中，100表示根据本发明实施例1的多载波发射装置总体上的配置。该多载波发射装置100被作为根据本发明的多载波通信装置的传输系统使用。
该多载波发射装置100提供在无线电基站装置和通信终端装置中。
该多载波发射装置100对于传输数据执行多阶调制处理，对于通过调制获得的码元执行扩频处理，将通过扩频获得的码片(chip)叠加在多个彼此正交的副载波上，并且将其发送。即，在这个实施例中的多载波发射装置100通过OFDM(正交频分多路复用)-CDMA(码分多址)发送传输数据。
该多载波发射装置100使用编码部分101对传输数据进行编码，并将编码的数据发送到存储部分102。基于计数器103的计数值读取并控制该存储部分102。这里，每从接收方发送一个NACK信号(重复请求信号)，该计数器103便使计数值加1，并当发送一个ACK信号，就将该计数值复位为0。每当该计数值加1，存储部分102便将存储的数据发送到顺序变换部分104(即，重发数据被发送)。另一方面，当该计数值变为0时，来自编码部分101的数据被直接传送到顺序变换部分104(即，初始传输数据被传送)。
每当来自计数器103的计数值加1时，顺序(sequence)变换部分104相互交换在高阶比特上不容易出现错误而在低阶比特上容易出现错误的高阶比特和低阶比特的次序，两者都由后面的多阶调制部分105进行调制。
该多阶调制部分105将从顺序变换部分104输入的多个比特的数据调制为一个码元。在这个实施例中，该多阶调制部分105对输入数据执行16QAM(正交振幅调制)以便将四个比特调制为一个码元。
下面将利用图2给出顺序变换部分104和多阶调制部分105的处理的解释。在这里，图2(A)是举例说明输入到顺序变换部分104的比特阵列的图。图2(B)是举例说明在初始发送时形成每个码元的比特阵列的图。图2(C)是举例说明在重发时(首次重发时)形成每个码元的比特阵列的图。图2(D)是举例说明在重发时(首次重发时)从顺序变换部分104输出的比特阵列的图。
这里，在图2(B)和2(C)中，当进行16QAM调制时，b0和b1表示不容易出现错误高阶比特，b2和b3表示容易出现错误低阶比特。如从图2中所见，在初始发送以及重发时，高阶比特和低阶比特被顺序变换部分104相互交换。例如，参考码元No.1，在初始发送时(图2(B))，比特1和2被放置在高阶比特，而比特3和4被放置在低阶比特，当在该重发时(图2(C))，比特3和4被放置在高阶比特，而比特1和2被放置在低阶比特。
多阶调制的码元被输入到选择电路106。每一个都具有不同的交织模式的多个交织器107-1，107-2，...，107-N被连接到选择电路106的输出端。该选择电路106根据来自计数器103的计数值，选择交织器107-1、107-2，...，107-N以便输入该调制的码元。因此，对每次重发都具有不同阵列顺序的每个码元被发送到扩频部分108。
该扩频部分108将输入码元乘以扩频码，从而将该码元扩频到一个码片单元。OFDM发射部分109包括一个IFFT(快速傅里叶逆变换电路)和一个无线电发射电路，并且将彼此正交的多个副载波叠加到通过扩频获得的码片上。经历OFDM传输处理的信号经由天线110发射。
图3表示接收从多载波发射装置100发送的多载波信号的多载波接收装置200的配置。该多载波接收装置200被作为本发明的多载波通信装置的接收系统使用。该多载波接收装置200经由天线201将接收信号输入到OFDM接收部分202。
该OFDM接收部分202包括一个无线电接收部分和一个FFT(快速傅里叶变换电路)，并提取叠加在多个副载波上的每个码片。解扩部分203使用扩频码解扩输入的信号，以便恢复未扩频的码元，并将恢复的码元发送到选择电路204。
每个都具有不同的去交织模式的多个去交织器206-1、206-2，...，206-N被连接到该选择电路204的输出端。每一个去交织器206-1、206-2，...，206-N通过执行与在发射方的交织器107-1、107-2，...，107-N(图1)相反的处理，将每个码元恢复为原始排列。
选择电路204根据来自计数器205的计数值，选择去交织器206-1、206-2，...，206-N以输出一个输入信号。在这里，类似于在发射方(图1)的计数器103，计数器205在输入NACK信号时加1。换句话说，在多载波发射装置100和多载波接收装置200之间，交织器107-1、107-2，...，107-N(图1)以及去交织器206-1、206-2，...，206-N是根据重发的次数而被选择的，因而使得码元的阵列通过去交织器206-1、206-2，...，206-N还原为初始状态。
由该去交织器206-1、206-2，...，206-N还原为原始阵列的码元被输入到多阶解调部分207。该多阶解调部分207执行对应于多阶调制部分105(图1)的解调处理，以从一个码元中解调四比特数据。
顺序变换部分208根据重发次数执行与在发射方的顺序变换部分104(图1)相反的顺序变换。更具体地说，在接收到最初发送的数据时，输入的比特被以不变的阵列直接输出，而当接收到重发信号时，在每次重发时都相互交换高阶比特和低阶比特的阵列。因此，可以获得具有与发送的数据相同的比特阵列的信号。顺序变换部分208的输出被输入给组合电路209，以合成重发的数据分组。
组合电路209包括一个存储部分211和一个加法器部分210，并且由加法器部分210将存储在存储部分211中的直到当前重发的分组及至当前重发的分组相加。例如，在当前输入的分组数据是第二重发的分组数据时，合成的分组数据与当前重发的分组数据结合，该合成的分组数据包括初始传输时存储在存储部分211中的数据以及在第一次重发时的数据。
合成的分组由解码部分212解码，并且错误检测部分213执行诸如CRC(循环冗余校验)的错误检测。因此，解码的数据从错误检测部分213输出，并且当CRC是OK时输出ACK信号，而当CRC是NG时输出NACK信号。ACK/NACK信号被发送给计数器205，并且还发送给多载波发射装置100(图1)。
下面将给出本实施例的一个操作的解释。在这个实施例中，在多阶调制时，在每次重发时，多载波发射装置100将高阶比特和低阶比特相互交换，使在接收方改善在比特单位中的误码率成为可能。首先，下面将使用图4、5和6对此进行解释。
图4表示根据16QAM的每个码元在I-Q平面上的映射位置。在解调的时候，关于高阶二个比特，在该图中具有宽度i1的判断阈值被用作一个同相分量，在该图中具有宽度q1的判断阈值被用作一个正交分量，并且软判断处理被执行。另一方面，关于低阶二个比特，具有宽度i2的判断阈值被用作一个同相分量，具有宽度q2的判断阈值被用作一个正交分量，并且软判断处理被执行。正如从该图中所见的，由于低阶二个比特的判断阈值的宽度i2和q2比高阶的二个比特的判断阈值的宽度i1和q1更窄，所以当码元相位和幅度被传播路径改变的时候，与高阶二个比特相比较容易出现错误。
图5表示与该高阶的二个比特S0、S1和该低阶的二个比特S2、S3有关的在SIR(信号干扰比)和BER(比特差错率)之间的相互关系。正如从该图中所见的，当给出相同的SIR的时候，高阶的二个比特具有更低的BER。
根据这个实施例，如在图6中举例说明的，在初始发送时比特S0和S1被作为具有高质量的高阶比特发送，并且在第二次发送时(重发时)比特S2和S3被作为具有高质量的高阶比特发送。这使在接收方执行合成数据分组时，全部恢复具有这样的不引起错误的质量的比特S0′、S1′、S2′和S3′成为可能。
换句话说，通过重发可以在比特单位中获得时间分集效果，并且与其中在初始发送时作为低阶比特发送的比特在重发时仍被作为低阶比特发送的情况相比较，可以改善合成的分组数据的误码率特性。
此外，在这个实施例中，由于多阶调制的码元被以在每次重发时都是不同的交织模式而进行交织以执行多载波传输，可以预期该误码率特性将在码元单位中改善。换句话说，即使特定副载波的信号电平由于频率选择性衰落而下降，由于相同的码元被连续地分派到该副载波的可能性很低，通过重发可以在比特单位中获得时间分集效果，并且可以进一步改善合成的分组数据的误码率特性。
根据前述的配置，在对传输数据执行多阶调制并对调制的码元执行多载波传输的情况下，对于每次传输都相互交换该高阶比特和低阶比特以执行多阶调制，从而，通过与每个比特都相关的重发能够获得时间分集效果，并且改善合成分组数据的误码率特性。结果，重发的数目可以被减少，使得提高数据的处理量成为可能。
(实施例2)
在这个实施例中，除了类似于实施例1的在每次重发时都相互交换高阶比特和低阶比特以执行多阶调制的事实之外，分配给高阶比特的比特，和分配给低阶比特的比特，在多阶调制时被分开，各自分开的比特序列使用在每次重发时都不同的交织模式进行交织。
结果，除了在每次重发时相互交换高阶比特和低阶比特的事实之外，由于多阶调制，形成一个码元的比特也在每次重发时相互交换。由于这使进一步改变在重发之间所见的每个比特(即，当每次重发时，降低相同的比特被分配在相同的副载波上的可能性)成为可能，通过与每个比特相关的重发可以进一步提高时间分集效果。
在图7中通过添加与图1相同的参考标号到对应图1的部分，以示出这个实施例的多载波发射装置300，其使用分离部分301分离从存储部分102输出的传输比特。在这个实施例中，由于对四个比特被作为一个码元使用执行16QAM，输入的比特被分离为每二个比特。更具体地说，如在图8中举例说明的，分离部分301每二个比特分离输入比特为一个分离部分输出1和一个分离输出部分2，并且分别将它们提供给下面的选择电路302的输入端。
选择电路302的输出端经由一个滑动触点分别连接到每个都具有不同的交织模式的交织器303-1和302-2。选择电路302根据来自计数器305的计数值(即，重发的次数)执行对提供输入比特序列的交织器303-1和302-2的选择。例如，在初始发送时，在图8示出的该分离部分输出1被提供给交织器303-1，而该分离部分输出2被提供给交织器303-2。而在第一次重发时，该分离部分输出1被提供给交织器303-2，而该分离部分输出2被提供给交织器303-1。
该交织器303-1和302-2的输出被分别地提供给其后的选择电路304的输入端。该选择电路304的输出端经由一个滑动触点分别地连接到多路复用部分306的二个输入端。该选择电路304根据来自计数器305的计数值(即，重发的次数)，执行提供交织器303-1和302-2输出的多路复用部分306的输入端的选择。
在这里，该多路复用部分306时分多路复用从二个输入端输入的二种系统(system)的比特序列，从而将它们变换为一个比特序列以输出。此时，比特被以每二个比特交替地选择并以如下方式输出，提供给第一个输入端的二个比特首先输出，提供给第二个输入端的二个比特其次输出。
下面将使用图9给出多路复用部分306的输入和输出状态的解释。在第一次发送时，1、2、5、6，...，n0和n1作为多路复用部分输入1被输入给第一输入端，而3、4、7、8，...，n2和n3作为多路复用部分输入2被输入给第二输入端。此时，该多路复用部分306输出包括1、2、3、4、5、6、7、8、...、n0、n1、n2和n3次序的比特序列作为多路复用部分输出。
然而，虽然没有举例说明，在重发时，3、4、7、8，...，n2和n3作为多路复用部分输入1被输入给第一输入端，而1、2、5、6，...，n0和n1作为多路复用部分输入2被输入给第二输入端。此时，多路复用部分306输出包括3、4、1、2、7、8、5、6、...、n2、n3、n0和n1次序的比特序列作为多路复用部分的输出。(另外，在图9中，虽然使用了该比特阵列，为了简化说明，忽略了使用该交织器303-1和302-2的交织处理，每个比特实际上被交织)。
这使得多阶调制部分105能够执行在初始发送时和重发时高阶比特和低阶比特被相互交换的多阶调制处理，导致获得与实施例1相同的防止低阶比特的接收质量被连续地降低的效果。
图10举例说明实际从该多路复用部分306输出的比特阵列。正如从图中所见的，在图10(A)所示的初始发送时和在图10(B)所示的重发时，除了高阶比特和低阶比特被相互交换的事实之外，分配给每个码元的比特也被相互交换。结果，例如，即使当每个码元在初始发送时和重发时被分配给相同的副载波，在初始发送时和重发时每个比特也被放置在不同的副载波上，使得能够通过与每个比特相关的重发肯定地获得时间分集效果。
这里，下面将使用图11简要地解释通过在初始发送时和重发时改变分配该比特的副载波而改善误码率特性的原因。当在初始发送时和重发时使用相同的交织模式#1时，在初始发送时和重发时相同的数据被放置在相同的副载波上。由于这个缘故，即使最初发送的信号和重发的信号被组合，重发分配给因为频率选择性衰落而使其接收电平降低的副载波的数据，也几乎不能获得分集效果。对应的在该图中用X表示的数据2和7。
另一方面，当在初始发送时和重发时使用不同的交织模式#1和#2时，在该初始发送时和该重发时相同的数据被放置在不同的副载波上。由于这个缘故，当初始传输信号和重发信号被合成的时候，就很有可能使在第一次传输时不能获得足够的接收电平的数据，在第二次传输时获得足够的接收电平。这导致由于重发而获得分集效果。对应的在图中用0表示的数据2和7。
图12举例说明接收从多载波发射装置300(图7)发射的信号并对其进行解调的多载波接收装置400的配置。在图12中通过添加与图3相同的参考数字给对应图3的部分而示出，多载波发射装置400将解扩后的信号输入到多阶解调部分401。这里，多阶解调部分401、分离部分402、选择电路403、去交织器404-1、404-2、选择电路405和多路复用部分406基本上执行与在多载波发射装置300中相应部分相反的处理。
更具体地说，该多阶解调部分401、分离部分402、该选择电路403、去交织器404-1、404-2、选择电路405和多路复用部分406分别地执行与多阶解调部分107、多路复用306、选择电路304、去交织器303-1、303-2、选择电路302和该分离部分301相反的处理。因此，除了在传输中品质降低之外，与输入给分离部分307(图7)的比特序列相同的比特序列被恢复和从多路复用部分406输出。
根据前述的配置，除了在每次重发时都相互交换该多阶调制高阶比特和低阶比特的事实之外，在每次重发时还使用每次都不相同的交织模式对相应的高阶比特和低阶比特进行交织，并且每次重发还相互交换分配该比特的副载波。除了实施例1的效果之外，通过与每个比特相关的重发使得能够进一步提高时间分集的效果。结果，时在合成分组之后改善误码率特性成为可能。
此外，通过提供分离部分301、选择电路302、交织器303-1、303-2、选择电路304和多路复用部分306，无需改变多阶调制部分107的星座映射(constellation mapping)的配置，就有可能在每次重发时相互交换高阶比特和低阶比特，和在每次重发时相互交换形成码元的比特。这能够实现一个简单的装置。
(实施例3)
在图13中通过添加与图7相同的参考数字到对应图7的部分而示出，这个实施例的多载波发射装置500使用各自独立的交织模式对由分离部分301分离的高阶比特和低阶比特进行交织。由于与实施例2相比，这样能够更大地增加在高阶比特和低阶比特间的变化，通过与每个比特相关的重发，有可能进一步改善时间分集效果，并且通过重发进一步提高比特差错率特性的改善效果。
下面将给出更详细的解释。由分离部分301分离的高阶比特和低阶比特被输入到选择部分501，并且根据计数器507(即，重发的数目)的计数值，分别地分配给选择部分502和选择电路503。每个具有不同的交织模式的交织器504-1、504-2，...，504-N被提供到选择部分502的输出端，并且每个具有不同的交织模式的交织器505-1、505-2，...，505-N被提供到选择部分503的输出端。
然后，该选择电路502和503根据计数器507的计数值来选择提供数据的交织器504-1、504-2，...，504-N，505-1、505-2，...，505-N。因此，在每次重发时，使用完全不同的独立的交织模式对高阶比特和低阶比特进行交织。
交织的高阶比特和低阶比特被经由选择部分506输入给多路复用部分306。此时，与在实施例2中的所解释的同样的方式，在每次重发时经由选择部分506输入到多路复用部分306的输入端的高阶比特和低阶比特被相互交换，使得由多阶调制部分107处理的高阶比特和低阶比特被在每次重发时都相互交换。
图14举例说明接收从多载波发射装置500传输的信号并对其进行解调的多载波接收装置600的配置。在图14中通过添加与图12相同的参考数字到对应图12的部分而示出，多载波发射装置600将多阶调制的信号输入到分离部分402。在这里，分离部分402，选择部分601，选择部分602，选择部分603，去交织器604-1、604-2、...、604-N，去交织器605-1、605-2、...、605-N，选择部分606和多路复用部分607基本上执行与多载波发射装置500的相应部分相反的处理。
更具体地说，分离部分402，选择部分601，选择部分602，选择部分603，去交织器604-1、604-2、...、604-N，去交织器605-1、605-2、...、605-N，选择电路606和多路复用部分607分别地执行与多路复用部分306，选择部分506，选择部分502，选择部分503，交织器504-1、504-2、...、504-N，交织器505-1、505-2、...、505-N，选择部分501和分离部分301相反的处理。因此，除了在传输中的品质降低之外，与输入到分离部分301的比特序列相同的比特序列被从多路复用部分607输出。
根据前述的结构，除了实施例2之外，由分离部分301分离的高阶比特和低阶比特被使用每次都是独立的交织模式进行交织，从而使与实施例2相比更大地增加在高阶比特和低阶比特间的变化成为可能，并且通过与每个比特相关的重发进一步改善时间分集效果。换句话说，由于每次重发时形成一个多阶调制的码元的比特的每个高阶比特和低阶比特都发生改变，所以即使在先前的传输和其次的传输(重发)时相同的比特的接收电平降低，也有可能降低相同的比特的接收电平将降低的可能性。结果，通过重发有可能进一步提高比特差错率特性的改善效果。
此外，由分离部分301分离的高阶比特和低阶比特被使用每个都独立的交织模式进行交织，从而使得能够容易地在接收方恢复每个比特序列。换句话说，接收方仅仅通过对每个高阶比特和低阶比特执行与发射方相反的处理就可以恢复该原始的比特序列。
另外，在前述的实施例1中，由分离部分301分离的高阶比特和低阶比特被使用每个都相互独立的交织模式进行交织，从而使得能够容易地在接收方恢复每个比特序列。换句话说，接收方仅仅通过对于每个高阶比特和低阶比特执行与发射方相反的处理就可以恢复该原始的比特序列。
另外，前述的实施例1解释了一种情况，其中序列变换部分104被提供在每次重发的多阶调制时执行对高阶比特和低阶比特的相互交换处理，并且实施例2解释了一种情况，其中分离部分301，交织器303-1、303-2，选择部分304和多路复用部分306被提供去执行在每次重发时都不同的比特交织处理，和执行高阶比特和低阶比特的相互交换处理。但是，本发明不局限于此，比特交织的功能和相互交换高阶比特和低阶比特的功能可以被提供给交织器。
例如，如在图15中举例说明的，通过提供多个交织器701-1、701-2、...、702-N，可以获得如在实施例1和2所述相同的效果，其中多个交织器的每一个都具有在多阶调制时相互交换高阶比特和低阶比特的功能和不同的交织模式。
即，在图15中通过增添与图1的那些相同的参考数字给对应图1的部分而示出，这个实施例的多载波发射装置700包括多个交织器701-1、701-2、...、702-N，每个都具有在多阶调制时相互交换高阶比特和低阶比特的功能和不同的交织模式。多载波发射装置700根据重发的次数，使用选择电路701选择提供传输数据的交织器701-1、701-2、...、702-N的任何一个。通过如在图15中所举例说明的配置，这能够获得与实施例1和2中所述相同的效果。
此外，从在图15中举例说明的多载波发射装置700发射的多载波信号能够被如在图16中配置的多载波接收装置800接收和调制。在图16中通过添加与图3相同的参考数字到对应图3的部分而示出，该多载波接收装置800输入由多阶解调部分801解调的信号到选择部分802。在这里，选择部分802，去交织器803-1、803-2、...、803-N基本上执行与多载波发射装置700的相应部分相反的处理。
更具体地说，多阶解调部分801，选择部分802和去交织器803-1、803-2、...、803-N分别地执行与多阶调制部分107，选择部分701和交织器702-1、702-2、...、702-N相反的处理。因此，除在传输中的品质降低之外，与输入到发射方的选择部分701的比特序列相同的比特序列被从去交织器803-1、803-2、...、803-N输出。
此外，前述的实施例1至3解释了一种情况，其中16QAM被作为多阶调制使用。但是，本发明不局限于此，并且也可以应用于例如使用64QAM、16PSK等等的情况。总而言之，这可以广泛地适用于使用多阶调制的情况，其中介绍了不容易出现传输误差的高阶比特和容易出现传输误差的低阶比特。
此外，关于OFDM发射部分109的结构，虽然在前述的实施例1至3中没有具体地解释，即使扩频码片是在频率轴向或者时间轴向进行扩频，也可以获得如前述的实施例所述相同的效果。而且，即使在不执行扩频的多载波传输中，也可以获得相同的效果。
此外，前述的实施例1至3解释了一种情况，其中该计数器被在接收方以提供对NACK信号的计数，从而检测当前接收的信号是第几次重发的信号。但是，基于从发射方发送的传输次数信号，有可能检测当前接收的信号是第几次重发的信号。
此外，在发射方或接收方还提供有检测每个副载波的接收电平的检测部分，并且在重发时选择一个交织模式，使得基于该检测结果，避免相同的比特被分配在具有低接收电平的副载波上，从而，使在先前的传输和其次的传输时肯定地避免相同的比特的接收电平连续地为低成为可能，使得误码率特性可以被进一步改善。
此外，前述的实施例1至3解释了一种情况，其中本发明被用硬件来实现。但是，与该实施例相同的功能也可以通过一个程序实现。
(实施例4)
这个实施例提出了一种当多载波通信结合了诸如MIMO(多输入多输出)等多载波通信方法的时候，通过重发提高比特差错率特性的改善效果的装置和方法。
首先给出实现这个实施例的提议的过程的解释。在无线电通信中，分集技术作为一种肯定地改善误码率特性的方法存在。分集技术是一种合成包括相同信息的多个接收信号以改善误码率特性的技术。
作为分集技术的一种，存在传输分集。在该传输分集中，一个信号被从二个天线(支路)发送给相同的通信对方，该二个天线在其间的衰落相关性是很低的，从而，无需使在接收方的装置配置复杂化，能够通过分集效果执行高质量接收。
在使用多个发射天线(例如，STTD-空时发射分集)的发射分集系统中，当在该支路之间的衰落相关性很高时，分集增益被降低且不能充分地获得效果。特别对于移动装置，考虑到外壳的尺寸，很可能很难得到这样的位置，足够使多个天线被充分地隔开，使得前述的问题变得很明显。此外，在当由接收方在分组中检测到错误时，重发与接收的分组相结合的同一个分组的H-ARQ系统中，当在重发之间的时间间隔很短或者最大多普勒(Doppler)频率很低时，在时间方向上的衰落相关性变为高，并且在分组合成时不能充分地获得分集增益。
传统的多载波通信设备对每个脉冲信号执行交织处理，以获得大体上与在不放置超过所需的时间间隔的情况下在低速衰落传播路径环境中提供时间间隔时，以及在当在时间序列中发送多个脉冲信号时的高速传输环境中，相同的效果。
但是，在上面的例子中，由于无论是否正确地接收数据，交织模式也被改变，即使当以适用于该传播路径环境的交织模式重新排列的数据被发送时，接下来发送的数据也可以被以不同的交织模式重新排列，使得存在一种不能充分地获得交织效果的可能性。
因此，在传统装置中，存在一个问题，其中该分集增益在支路之间的相关性很高或重发间隔很短的情况下被减少而产生接收错误，最大多普勒频率很低，在时间方向上的衰落相关性很高，等等，结果是不能获得足够的处理量。
鉴于这种情形，本发明的发明人认为，当在接收数据中出现错误时，即使以相同的副载波执行发射，该发射分集效果也不能被改善，但是在发射分集上对于每个副载波的相关性是不同的，这可以被用于改善该发射分集效果。
本实施例的特性是，在应用了发射分集(多天线)的多载波通信中，当在接收数据中出现错误的时候，一个发送数据的副载波被变为执行重发，从而，增加了降低在支路之间相关性的机会，以提高分集增益和改善处理量。
图17是举例说明根据实施例4的多载波通信装置配置的方框图。图17的多载波通信装置1000包括无线电接收部分1001，计数器1002，编码器1003，存储部分1004，调制器1005，发射分集编码器1006-1，发射分集编码器1006-2，映射控制器1007，映射设备1008-1，映射设备1008-2，交织器控制器1009，交织部分1010-1，交织部分1010-2，IFFT部分1011-1，IFFT部分1011-2，无线电发射部分1012-1和无线电发射部分1012-2。
在图17中，该无线电接收部分1001将接收的无线电信号转换为基带频率以进行调制，并提取ACK信号或者NACK信号，并且将其输出至计数器1002。计数器1002计算NACK信号在传输数据的单元中被接收的次数，并且输出该次数的数字给存储部分1004、映射控制器1007和交织器控制器1009。
编码器1003对于传输数据纠错编码，并且将其输出给存储部分1004。该存储部分1004存储编码的数据。然后，当从该计数器1002接收一个表示初始传送的计数器值(例如，“1”)的时候，该存储部分1004输出下一个编码的数据给调制器1005。此外，当从计数器1002接收一个表示重发的计数器值(例如，除“1”之外的值)的时候，存储部分1004输出先前存储的数据给该调制器1005。
调制器1005调制数据，并且将其输出给发射分集编码器1006-1和发射分集编码器1006-2。该发射分集编码器1006-1直接将一个输入数据序列输出给该映射设备1008-1。该发射分集编码器1006-2获得数据的复共轭，重新排列二个相邻码元的次序，对一个码元执行X(-1)运算，并且将其输出给映射设备1008-2。
映射控制器1007基于在传输数据的单元中NACA信号被接收的次数确定影射数据的副载波，并且将其指示给映射设备1008-1和映射设备1008-2。取决于该NACK信号被接收的次数，由映射控制器1007所指示的副载波是不同的。
映射设备1008-1根据传输数据影射相位和幅度以调整(accommodate)由映射控制器1007所指示的副载波，并且将映射值输出给交织部分1010-1。类似地，映射设备1008-2根据传输数据影射相位和幅度以调整由该映射控制器1007所指示的副载波，并且将映射值输出给交织部分1010-2。
交织器控制器1009基于在传输数据的单位中NACK信号被接收的次数，给交织部分1010-1和交织部分1010-2指示一个交织模式。取决于NACK信号被接收的次数，由该交织器控制器1009指示不同的交织模式。
交织部分1010-1包括一个选择电路1021和交织器1022-1至1022-n，并且根据来自交织器控制器1009的命令改变交织模式以重新排列数据。然后，交织部分1010-1将重新排列的数据输出给IFFT部分1011-1。
选择电路1021将数据输出给交织器1022-1至1022-n的一个交织器，其使用对应于来自该交织器控制器1009的命令的交织模式执行重新排列。交织器1022-1至1022-n以不同的交织模式重新排列数据的次序，并且分别将重新排列的数据输出给IFFT部分1011-1。
例如，选择电路1021在第一次传输时输出数据给交织器1022-1，选择电路1021在第一次重发时输出数据给交织器1022-2，以及选择电路1021在第二次重发时输出数据给交织器1022-3。然后，当数据传输获得成功并且下一个数据被传输的时候，选择电路1021再次输出数据给交织器1022-1。
类似地，交织部分1010-2根据来自交织器控制器1009的命令，改变交织模式以重新排列数据。然后，交织部分1010-2将重新排列的数据输出给IFFT部分1011-2。
IFFT部分1011-1对由交织部分1010-1重新排列的数据进行正交变换，使得变换频率域的数据为时间域的信号，并且将其输出给无线电发射部分1012-1。IFFT部分1011-2对由交织部分1010-2重新排列的数据进行正交变换，使得变换频率域的数据为时间域的信号，并且将其输出给无线电发射部分1012-2。例如，IFFT部分1011-1和IFFT部分1011-2对数据执行一个快速傅里叶逆变换。
无线电发射部分1012-1变换从IFFT部分1011-1输出的信号为无线电频率并且进行发射。类似地，无线电发射部分1012-2变换从IFFT部分1011-2输出的信号为无线电频率并且进行发射。
下面将给出根据这个实施例的在多载波通信装置中载波改变操作的解释。图18至23是每个举例说明一个码元阵列例子的图。在图18至23中，纵轴表示副载波频率，并且横轴表示时间。
图18、19和20是每个举例说明一个从无线电发射部分1012-1发射的码元阵列的图。图21、22和23是每个举例说明一个从该无线电发射部分1012-2发射的码元阵列的图。在这里，假定从无线电发射部分1012-1发射信号的支路是支路#1，并且从该无线电发射部分1012-2发射信号的支路是支路#2。
此外，图18和21是每个举例说明一个当数据被第一次发射的时候的码元阵列的图。图19和22是每个举例说明一个当相同的数据被重发的时候的码元阵列的图。然后，图20和23是每个举例说明一个当执行第二次重发的时候的码元阵列的图。
如在图18中举例说明的，当数据被第一次发送的时候，多载波通信装置1000通过一个具有频率f6的副载波从无线电发射部分1012-1按次序发送码元S0、S1、S2和S3，并且通过一个具有频率f3的副载波从其按次序发送码元S4、S5、S6和S7。
此外，如在图21中举例说明的，多载波通信装置1000通过一个具有频率f6的副载波从无线电发射部分1012-1按次序发送码元-S1*、S0*、-S3*和S2*，并且通过一个具有频率f3的副载波从其按次序发送码元-S5*、S4*、-S7*和S6*。这些码元-S1*、S0*、-S3*、S2*、-S5*、S4*、-S7*和S6*分别地是码元S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6和S7的复共轭，而添了“-”的码元是那些对其进行了X(-1)计算的。
在这里，取决于被发射的副载波，二个支路#1和#2具有一种在其间的相关性是高的情况，和一种在其间的相关性是低的情况。因而，当在支路之间的相关性是高的时候，不能充分地获得发射分集效果。
例如，在分别地具有频率f3和f6的支路之间的相关性是高的情况下，当数据被以频率f3和f6发送并且出现错误的时候，很可能不能充分地获得发射分集效果，并且即使数据被以频率f3和f6进行重发，也将再次出现错误。
由于这个缘故，当在接收方上出现错误的时候，本实施例的多载波通信设备1000使用一个不同于在首次数据发送时间使用的那个副载波的副载波重新发送该数据。如在图19和22中举例说明的，在多载波通信设备1000中，使用具有f3的副载波发送的数据被在重发时使用f5发送，并且使用具有f6的副载波发送的数据被在重发时使用f2发送。
更具体地说，多载波通信设备1000通过具有频率f2的副载波从无线电发射部分1012-1按次序发送码元S0、S1、S2和S3，并且通过具有频率f5的副载波从其按次序发送码元S4、S5、S6和S7。此外，码元-S1*、S0*、-S3*和S2*被通过具有频率f2的副载波从无线电发射部分1012-2按次序发送，并且码元-S5*、S4*、-S7*和S6*被通过具有频率f5的副载波从其中按次序发送。
此外，即使重发了数据仍在接收的数据中出现错误的情况下，本实施例的多载波通信设备1000进一步在一个不同于在该重发时使用的副载波频率的频率上发送该数据。例如，如在图20和23中举例说明的，使用具有f2的副载波发送的数据被在重发时以f4发送，并且使用具有f5的副载波发送的数据被在重发时使用在f2上的副载波发送。
下面将给出该接收方的解释。图24是举例说明根据实施例4的多载波通信装置的接收系统配置的方框图。图24的多载波通信装置2000包括：一个无线电接收部分2001，一个FFT部分2002，一个去交织部分2003，一个去映射设备2004，一个发射分集解码器2005，一个组合电路2006，一个解调器2007，一个解码器2008，一个错误检测器2009，一个计数器2010，一个去交织器控制器2011，一个去映射控制器2012和一个无线电发射部分2013。
无线电接收部分2001接收无线电信号，将其转换为一个基带频率，并且将获得的基带信号输出给FFT部分2002。FFT部分2002对该基带信号进行正交变换，以便将频率域数据变换为时间域数据，并且将其输出给去交织部分2003。
去交织部分2003包括一个选择电路2031和去交织器2032-1至2032-n，根据来自去交织器控制器2011的命令改变去交织模式以重新排列数据，并且使由多载波通信设备1000发送的数据恢复到原始次序。然后，去交织部分2003输出重新排列的数据到去映射部分2004。选择电路2031根据NACK次数的数目输出数据到去交织器2032-1至2032-n的任何一个。去交织器2032-1至2032-n分别地以不同的去交织模式重新排列数据的次序。
去映射设备2004对重新排列的数据执行去映射，并且发送其到发射分集解码器2005。发射分集解码器2005对去映射的数据进行解码，并且将其输出到组合电路2006。
当数据被存储和该数据被重发的时候，组合电路2006合成作为直到前一次接收的合成结果的数据与当前接收的数据，并且将其输出给解调器2007。更具体地说，组合电路2006包括一个合成设备2041和一个存储部分2042。合成部分2041合成从发射分集解码器2005输出的数据和存储在存储部分2042中的数据，并且将其输出到存储部分2042和解调器2007。存储部分2042存储合成设备2041输出的码元。此外，当从错误检测器2009接收一个ACK信号的时候，存储部分2042重新设置存储的内容。
解调器2007解调数据，并且将其输出给解码器2008。解码器2008解码数据，并且将其输出给错误检测器2009。错误检测器2009检测是否在数据中存在错误。然后，当在数据中存在错误的时候，错误检测器2009给组合电路2006、计数器2010和无线电发射部分2013发送一个NACK信号，而当在其中没有错误的时候发送ACK。
计数器2010对于每个要接收的数据计算NACK信号被接收的次数，并且将该次数输出到去交织器控制器2011和去映射控制器2012。
去交织器控制器2011基于在接收数据的单元中NACK信号被接收的次数，即，在数据中出现错误的次数，给去交织部分2003指示一个去交织模式。取决于NACK信号被接收的次数，由去交织器控制器2011引导的去交织模式是不同的，并且对应于用于去交织由该交织器控制器1009交织的数据的模式。
去映射控制器2012基于在传输数据的单元中NACA信号被接收的次数的数目确定去映射数据的副载波，并且将其指示给去映射设备2004。取决于NACK信号被接收的次数的数目，由去映射控制器2012所指示的副载波是不同的，并且对应于由映射控制器1007所指示的映射模式。无线电发射部分2013调制ACK信号或者NACK信号以转换为无线电频率，并且对其进行发送。
因此，根据这个实施例的多载波通信设备，在使用多个天线执行发射空间分集的情况下，当由接收方接收的数据中出现错误的时候，由发射方发送的副载波被改变为重发数据，使得在每次重发时支路之间的相关值都发生改变，以降低这个相关值的平均值，从而提高发射空间分集的增益并使改善通信的整体处理量成为可能。
此外，根据这个实施例的多载波通信装置，当由接收方接收的数据中出现错误的时候，用于重新排列将由发射方发送的数据的交织模式被改变，使在重发的时候及时地降低衰落相关值成为可能，使得分集效果被提高以便改善通信整体的处理量。
另外，在前述的说明中，当数据在首次发送时被重新排列的时候，该交织模式是固定的，但是，下一个数据在首次发送时可以使用先前数据传输获得成功时所采用的交织模式进行重新排列。例如，当正确的数据被在第二次的重发时发生送到，则后续的传输数据可以使用在该第二次重发所采用的交织模式来进行重新排列以执行其首次传送。
因此，根据这个实施例的多载波通信装置，后续的数据在第一发送时可以使用先前数据传输获得成功时所采用的交织模式来进行重新排列，从而，即使在出现突发错误的环境下，也能够使用适用于该传播路径情形的交织模式去发送数据，而改善该通信的总体处理量。
另外，在前述的说明中，在用于正交地变换数据以便使频率域数据变换为时间域信号的过程中使用了快速傅里叶变换，但是，如果正交变换被使用，可以使用任何一种变换。例如，可以使用离散余弦变换、离散傅里叶变换等等。
此外，发射分集支路的数目不局限于二个，并且如果使用多个支路，任何数量的支路都是允许的。
此外，多载波通信装置2000被如此配置，使得计数器2010被提供去计算传输的数目。但是，也可以允许这样的一种结构，即，相关传输数据的传送数目被从多载波通信装置1000发送给多载波通信装置2000。
此外，在一个不执行重发的系统中，和传播环境是这样良好以至不需要重发的情形下，即使使用一个固定的交织器，在支路之间的相关性通过这个实施例的映射被降低了，使获得发射分集效果成为可能。
此外，多载波通信装置2000被配置为使得由组合电路2006在重发时执行分组合成，尔后由解调器2007执行调制。但是，这样的一种结构也是可以允许的，即，由解调器2007执行调制，尔后由组合电路2006合成解调的输出信号。
此外，本发明不局限于前述的实施例，并且可以实现各种各样的修改。例如，前述的实施例解释了一种情况，其中相应的功能被以硬件配置来实现。但是，本发明不局限于这些，并且前述的多载波通信方法可以作为软件执行。
例如，执行前述的多载波通信方法的程序被预先存储在ROM(只读存储器)中，并且程序可以由一个CPU(中央处理器单元)运行。
此外，执行前述的多载波通信方法的程序被存储在一个计算机可读存储介质中，存储在该存储介质中的程序被记录在计算机的RAM(随机存取存储器)上，并且该计算机可以根据该程序运行。
(1)本发明的第一个方面的多载波通信装置采用了一种配置，包括：一个多阶调制部分，其以三个或更多比特调制为一个码元的方式对传输数据进行调制；一个比特相互交换部分，当多阶调制处理是由多阶调制部分执行的时候，其在每次重发时相互交换高阶比特和低阶比特；和一个多载波发射部分，其在多个副载波上叠加由多阶调制部分获得的码元以进行发射。
根据这种结构，由于在先前的发射时容易出现错误的低阶比特被在后续发射(重发)时用作不容易出现错误的高阶比特，有可能避免当一个调制码元由接收方解调的时候该低阶比特的质量被连续地降低。因此，与每个比特相关通过重发可以获得时间分集效果，并且该合成的分组的误码率被改善。
(2)本发明的第二个方面的多载波通信装置采用了一种配置，进一步包括：一个交织器，其以在上述内容(item)中每次重发时都不同的交织模式，交织未执行多阶调制的比特。
根据这种结构，由于形成一个多阶调制的码元的比特在每次重发时都是不同的，即使在先前的传输时和后续的传输(重发)时相同的码元的接收电平降低，有可能降低相同的比特的接收电平将连续地降低的可能性。因此，通过与每个比特相关的重发有可能进一步改善时间分集效果。
(3)本发明的第三个方面的多载波通信装置采用了一种配置，其中：在上述内容(2)中，交织器在每次重发时分别以独立的交织模式对高阶比特和低阶比特进行交织。
根据这种配置，由于形成一个多阶调制码元的比特每次重发时对于每个高阶比特和低阶比特都发生改变，即使在先前的传输时和后续的传输(重发)时相同的码元的接收电平降低，也有可能降低相同的比特的接收电平将降低的可能性。除此之外，接收方还能被简化以方便地恢复每个比特序列。即，发射方可以执行这样的处理，即，确实地相互交换高阶比特和低阶比特以交织每个比特，并且接收方仅仅执行相反的处理，以使恢复该比特序列为原始的比特序列成为可能。
(4)本发明的第四个方面的多载波通信装置采用了一种配置，还包括：一个比特分离部分，其分离具有一种系统(system)的比特序列的传输数据为二种系统的比特序列；多个交织器，其以在每次重发时都是不同的每个交织模式对分离的相应系统的比特序列进行交织；和一个多路复用部分，其对的交织的相应系统的比特序列的次序进行重新排列以执行时分复用，其中在上述内容(1)中的多阶调制部分对由该多路复用部分多路复用的比特序列进行调制。
根据这种配置，无需改变多阶调制部分的星座映射的配置，有可能容易地执行这样的处理，即，在每次重发时相互交换该高阶比特和低阶比特，和在每次重发时相互交换形成一个码元的比特。
(5)本发明的第五个方面的多载波通信装置采用了一种配置，还包括：一个检测每个副载波的接收电平的检测部分，其中在上述内容(2)至(4)中的交织器基于检测结果选择这样一个交织模式，以避免相同的比特被设置在一个具有低接收电平的副载波上。
根据这种配置，有可能肯定地在先前发射和后续的发射(重发)时避免相同的比特的接收电平被连续地降低的可能性。
(6)本发明的第六个方面的多载波通信装置采用了一种配置，还包括：一个交织器，其以一种对于重发是不同的交织模式交织通过所述多阶调制部分获得的该码元，其中在上述内容(1)至(4)中的该多载波发射部分在多个副载波上叠加交织的码元以进行发射。
根据这种配置，由于有可能在先前发射和后续的发射(重发)时避免相同的比特的接收电平被降低，与上述情况(1)至(4)相比较，相同的比特的接收电平被连续地降低的可能性可以被进一步降低。
(7)本发明的第七个方面的多载波通信装置是一种多载波通信装置，其接收和解调从上述内容(2)的多载波通信装置发射的多载波信号，并且采用一种配置，包括：一个码元提取部分，其从接收的多载波信号中提取传输码元；一个解调部分，其对提取的码元执行软判断以恢复传输比特；一个去交织器，其在每次重发时对于由解调部分获得的比特序列执行上述内容(2)的交织器相反的处理；一个比特重新排列部分，其恢复由上述内容(2)的相互交换部分相互交换的比特序列为原始比特序列；和一个合成部分，其使用恢复为原始比特序列的比特序列在每次重发时执行分组合成。
根据这种配置，由发射方在每次重发时执行比特交织，并且高阶比特和低阶比特被相互交换的比特被恢复为原始序列，从而，使令人满意地恢复原始传输数据成为可能。
(8)本发明的第八个方面的多载波传输方法包括：多阶调制步骤，以三个或更多比特调制为一个码元的方式对传输数据进行调制；比特相互交换步骤，当在多阶调制步骤中进行调制处理时，在每次重发时相互交换高阶比特和低阶比特；和多载波发射步骤，在多个副载波上叠加在多阶调制步骤获得的码元以进行发射。
根据这种方法，由于在先前的发射时容易出现错误的低阶比特被在后续发射(重发)时用作不容易出现错误的高阶比特，有可能避免当调制码元由接收方解调时该低阶比特的质量被连续地降低。因此，通过与相应的比特相关的重发可以获得时间分集效果，并且该合成的分组数据的误码率被改善。
(9)本发明的第九个方面的多载波通信装置是一种多载波通信装置，其从多个不同的天线发射多载波信号，并且采用一种配置，包括：一个映射部分，其将数据映射在一个不同于在第一次传输时所映射的副载波的副载波上，以在重发数据的时候改变在从多个天线发射的信号之间的相关性；和一个发射部分，其从多个天线发射由映射部分映射在副载波上的数据。
根据这种配置，在第一次传输和重发时在支路之间的相关值被改变，以降低相关值的平均值，从而使提高发射空间分集的增益和改善通信的整体处理量成为可能。
(10)本发明的第十个方面的多载波通信装置采用了一种配置，包括：一个发射分集编码部分，其获得传输数据的复共轭以重新排列一个复共轭数据的码元的次序，去对一个码元执行预先确定的计算，其中该发射部分分别从不同的天线发送复共轭数据。
根据这种配置，在使用时空分集的通信中，有可能提高分集的增益，并且改善通信的整个处理量。
(11)本发明的第十一个方面的多载波通信装置采用了一种配置，包括：一个交织部分，其以不同的交织模式重新排列数据，所述的每个交织模式都对应于重发的数目，其中由发射部分发送重新排列的数据。
根据这种配置，当由接收方接收的数据中出现错误的时候，由发射方用来对传输数据进行重新排列的交织模式被改变，从而，使在重发时降低衰落相关性和提高时间分集效果成为可能，使得可以改善通信整个的处理量。
(12)本发明的第十二个方面的多载波通信装置采用了一种配置，其中交织部分使用当数据正确发送的时候采用的交织模式，以便重新排列要被接下来发送的数据。
根据这种配置，当接下来的数据首先被发送去重新排列的时候，使用以前在数据传输中获得成功的交织模式，从而，即使在出现突发错误的环境之中，也可以使用适用于该传播路径的情形的交织模式去发送数据，并且改善该通信的整体处理量。
(13)本发明的第十三个方面的多载波通信方法包括步骤：
在发射方，当数据被重新传输的时候，在不同于在第一次传输时数据所映射的副载波的副载波上映射数据；和从多个不同的天线发射该数据；
在接收方，在不同于第一次接收的数据的副载波上去映射在重发时接收的数据。
根据这种方法，在第一次传输和重发时在支路之间的相关值被改变，以降低该相关值的平均值，从而使提高发射空间分集的增益和改善通信的整个的处理量成为可能。
如在上面解释的，根据本发明，当对传输数据提供多阶调制和调制的码元被多载波发射的时候，在每次重发时相互交换容易出现错误的高阶比特和不容易出现错误的低阶比特，并且对其进行多阶调制，以及执行比特交织处理，使形成一个码元的比特在每次重发时都是不同的，从而，使通过重发实现一种可以改善误码率特性的多载波通信装置和方法成为可能。
此外，在使用多个天线执行多载波通信的情况下，当在接收的数据中出现错误的时候，改变发送数据的副载波以执行重发，从而，在传输和分组合成的时候，使提高降低在支路之间相关性的机会和提高分集增益同时成为可能，因此可以改善处理量特性。
本申请是以2002年4月12日申请的日本专利申请No.2002-111171和2002年9月19日申请的日本专利申请No.2002-273569为基础的，其全部内容被特意引用于此作为参考资料。
工业实用性
本发明可以适用于一种执行诸如0FDM(正交频分多路复用)等的多载波通信的无线电基站装置和通信终端装置。

Claims (8)

1.一种多载波发送装置，包括：
多阶调制部分，其以将三个以上的比特调制为一个码元的方式对发送数据进行调制；
比特相互交换部分，其在每次重发时相互交换由所述多阶调制部分执行多阶调制处理时不容易出现错误的比特和容易出现错误的比特；
多载波发送部分，其在多个副载波上重叠由所述多阶调制部分获得的码元并将其发送；以及
交织器，其在每次重发时都以不同的交织模式对未执行多阶调制的比特进行交织，其中，
所述交织器在每次重发时都以分别独立的交织模式交织不容易出现错误的比特和容易出现错误的比特。
2.根据权利要求1的多载波发送装置，
还包括：检测部分，其检测每个副载波的接收电平，其中，
所述交织器基于该检测结果，选择避免相同的比特被分配到具有低接收电平的副载波上的交织器模式。
3.一种多载波发送装置，包括：
多阶调制部分，其以将三个以上的比特调制为一个码元的方式对发送数据进行调制；
比特相互交换部分，其在每次重发时相互交换由所述多阶调制部分执行多阶调制处理时不容易出现错误的比特和容易出现错误的比特；
多载波发送部分，其在多个副载波上重叠由所述多阶调制部分获得的码元并将其发送；
比特分离部分，其将具有一个系统的比特序列的发送数据分离为两个系统的比特序列；
多个交织器，其在每次重发时都以不同的交织模式对分离的每个系统的比特序列进行交织；以及
复用部分，其在每次重发时对每个系统的交织后的比特序列的顺序进行相互交换以执行时分复用，其中，
所述多阶调制部分调制由所述复用部分复用的比特序列。
4.一种无线基站装置，包括权利要求1或3中描述的多载波发送装置。
5.一种通信终端装置，包括权利要求1或3中描述的多载波发送装置。
6.一种多载波接收装置，包括：
接收部分，其接收经过对包含三个以上的比特的发送数据进行以下比特相互交换处理、并且进行交织处理而获得的多载波信号，该比特相互交换处理为在每次重发时相互交换包含在所述发送数据中的不容易出现错误的比特和容易出现错误的比特的处理，该交织处理为在每次重发时都以分别独立的交织模式交织包含在所述发送数据中的所述不容易出现错误的比特和所述容易出现错误的比特的处理；
码元提取部分，其从接收的多载波信号中提取发送码元；
解调部分，其对于提取的码元执行软判断以恢复发送比特；
去交织器，其对于每次重发时对由所述解调部分获得的比特序列执行与所述交织处理相反的交织处理；
比特重新排列部分，其恢复经所述比特相互交换处理相互交换的比特序列为原始排列；以及
合成部分，其对于每次重发时使用恢复为原始排列的比特序列执行分组合成。
7.一种多载波发送方法，包括：
交织步骤，对于包含在未执行多阶调制的三个以上的比特的发送数据中的、不容易出现错误的比特和容易出现错误的比特，在每次重发时都以不同的、分别独立的交织模式进行交织；
多阶调制步骤，将经所述交织步骤交织的发送数据调制为一个码元；
比特相互交换步骤，在每次重发时相互交换在所述多阶调制步骤中执行多阶调制处理时所述不容易出现错误的比特和所述不容易出现错误的比特；以及
多载波发送步骤，其在多个副载波上重叠在所述多阶调制步骤中获得的码元并将其发送。
8.一种多载波接收方法，包括：
接收步骤，其接收经过对包含三个以上的比特的发送数据进行以下比特相互交换处理、并且进行交织处理而获得的多载波信号，该比特相互交换处理为在每次重发时相互交换包含在所述发送数据中的不容易出现错误的比特和容易出现错误的比特的处理，该交织处理为在每次重发时都以分别独立的交织模式交织包含在所述发送数据中的所述不容易出现错误的比特和所述容易出现错误的比特的处理；
码元提取步骤，其从接收的多载波信号中提取发送码元；
解调步骤，其对于提取的码元执行软判断以恢复发送比特；
去交织步骤，其对于每次重发时对在所述解调步骤中获得的比特序列执行与所述交织处理相反的交织处理；
比特重新排列步骤，其恢复经所述比特相互交换处理相互交换的比特序列为原始排列；以及
合成步骤，其对于每次重发时使用恢复为原始排列的比特序列执行分组合成。
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