JP4642839B2 - Ｍｉｍｏ送信装置、ｍｉｍｏ受信装置、および送信方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＭＩＭＯ送信装置、ＭＩＭＯ受信装置、および再送方法に関し、特に、送信されるビットをインタリーブして誤りをランダム化するＭＩＭＯ送信装置、ＭＩＭＯ受信装置、および再送方法に関する。

近年、無線通信においては、伝送効率の向上を図ることができる技術としてＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）通信が注目されている。ＭＩＭＯ通信においては、複数の送信アンテナを備えた送信装置が各送信アンテナから複数のビットで構成されるストリームを同時に送信し、複数の受信アンテナを備えた受信装置が送信装置におけるストリームを分離して復調する。したがって、送信装置のすべての送信アンテナから互いに異なるストリームが同時に送信される場合は、理論的には送信アンテナが１本の場合に比べて伝送効率を送信アンテナ数倍に向上することができる。

また、例えば特許文献１に開示されているように、各送信アンテナの送信電力に差を設け、重要度が高いビットからなるストリームを送信電力が高い送信アンテナから送信し、重要度が低いビットからなるストリームを送信電力が低い送信アンテナから送信することにより、ＭＩＭＯ通信における全体的な誤り率特性を向上することができる。

さらに、特許文献１には、受信装置から再送要求がフィードバックされた場合、送信装置は、各ストリームを前回の送信時とは異なる送信アンテナから送信することが開示されている。これにより、特定のストリームのみが連続して誤る可能性を低くして、再送回数を削減することができる。
特開２００４−７２４２７号公報

しかしながら、上記従来の技術においては、ストリーム単位で送信アンテナを切り替えるという粗い制御のみが行われており、誤り率特性の向上や再送回数の削減には限界があるという問題がある。すなわち、再送ごとに送信アンテナを切り替える場合、例えば誤り訂正符号化などにおけるひとまとまりのビットからなるストリームを単位として送信アンテナを切り替えるため、柔軟な制御を行うことができず、時々刻々と変化する伝搬環境に追従できないことがある。結果として、再送回数を十分に削減することができないことがある。

本発明の目的は、伝搬環境の変化に応じた柔軟な制御を可能にして、再送回数をより削減することができるＭＩＭＯ送信装置、ＭＩＭＯ受信装置、および送信方法を提供することである。

本発明に係るＭＩＭＯ送信装置は、複数の送信アンテナを備えるＭＩＭＯ送信装置であって、情報ビットを誤り訂正符号化して送信ビットを生成する誤り訂正符号化手段と、生成された送信ビットのうち前記複数の送信アンテナから同時に送信される分のビットからなる符号語内のインタリーブを行うインタリーブ手段と、インタリーブ後の符号語に含まれるすべてのビットを前記複数のアンテナから同時に送信する送信手段と、を有し、前記インタリーブ手段は、前記ビットを再送する場合、前回送信時とは異なるインタリーブパターンであって、同一のビットが前回送信時とは異なる送信アンテナに割り当てられるインタリーブパターンで前記符号語内のインタリーブを行う、構成を採る。

本発明に係る送信方法は、複数の送信アンテナを備えるＭＩＭＯ送信装置における送信方法であって、情報ビットを誤り訂正符号化して送信ビットを生成するステップと、生成された送信ビットのうち前記複数の送信アンテナから同時に送信される分のビットからなる符号語内のインタリーブを行うステップと、インタリーブ後の符号語に含まれるすべてのビットを前記複数のアンテナから同時に送信するステップと、を有し、前記インタリーブを行うステップは、前記ビットを再送する場合、前回送信時とは異なるインタリーブパターンであって、同一のビットが前回送信時とは異なる送信アンテナに割り当てられるインタリーブパターンで前記符号語内のインタリーブを行う、ようにした。

これらによれば、複数の送信アンテナから同時に送信される符号語内のインタリーブを再送ごとに異なるインタリーブパターンで行うため、１シンボル時間で送信される数十ビット単位での細かい制御を行うことができるとともに、再送されるたびに各ビットにおける誤りの発生を均等にすることができる。結果として、伝搬環境の変化に応じた柔軟な制御を可能にして、再送回数をより削減することができる。

本発明によれば、伝搬環境の変化に応じた柔軟な制御を可能にして、再送回数をより削減することができる。

本発明の骨子は、複数の送信アンテナから同時に送信されるすべてのビットを単位として、再送ごとに異なるインタリーブパターンでインタリーブを行うことである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るＭＩＭＯ送信装置の要部構成を示すブロック図である。図１に示すＭＩＭＯ送信装置は、ＦＥＣ（Forward Error Correction：前方誤り訂正）符号化部１０１、レートマッチング部１０２、インタリーバ１０３、バッファ１０４、符号語内インタリーバ１０５、カウンタ１０６、インタリーブパターンテーブル１０７、ビット分配部１０８、変調部１０９−１〜１０９−ｍ、および送信ＲＦ（Radio Frequency：無線周波数）部１１０−１〜１１０−ｍを有している。

ＦＥＣ符号化部１０１は、情報ビットに対する誤り訂正符号化を行い、情報ビットに冗
長ビットを加えた送信ビットをレートマッチング部１０２へ出力する。

レートマッチング部１０２は、送信ビットに対するレピティションおよびパンクチャリングを行って、送信信号の符号化率を調整する（レートマッチング）。

インタリーバ１０３は、レートマッチング後の送信ビットに含まれる情報ビットおよび冗長ビットの順序を並び替え（インタリーブ）、バースト誤りに対する耐性を高める。

バッファ１０４は、インタリーブ後の送信ビットを再送に備えて一時的に記憶する。そして、バッファ１０４は、通信相手となるＭＩＭＯ受信装置からの再送要求が入力されると、記憶した送信ビットを符号語内インタリーバ１０５へ出力する。

符号語内インタリーバ１０５は、複数の送信アンテナから同時に送信されるシンボルに含まれるすべての情報ビットおよび冗長ビットを単位としたインタリーブを行う。すなわち、符号語内インタリーバ１０５は、例えばすべての送信アンテナからＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）で変調された互いに異なるシンボルが同時に送信される場合は、（２ビット×送信アンテナ数）のビットを単位としたインタリーブを行う。

さらに他の例を挙げれば、ＱＰＳＫで変調された互いに異なるシンボルと１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）で変調された互いに異なるシンボルとがそれぞれ半数ずつの送信アンテナから同時に送信される場合は、（２ビット×送信アンテナ数／２＋４ビット×送信アンテナ数／２）のビットを単位としたインタリーブを行う。つまり、符号語内インタリーバ１０５におけるインタリーブの単位となるビット数は、送信アンテナ数と変調多値数とから決定される。

ただし、複数の送信アンテナから同一のシンボルが送信される場合は、これらの送信アンテナから同時に送信されるシンボルをまとめて１つとみなす。つまり、例えばすべての送信アンテナからＱＰＳＫで変調された同一のシンボルが同時に送信される場合は、符号語内インタリーバ１０５は、送信アンテナ数に拘わらず２ビットを単位としたインタリーブを行う。なお、このインタリーブの単位を以下では「符号語」という。

また、符号語内インタリーバ１０５は、符号語内のインタリーブを行う際に、インタリーブパターンテーブル１０７から通知されるインタリーブパターンに従ったインタリーブを行う。後述するように、インタリーブパターンテーブル１０７からは、符号語内の各ビットが再送ごとに異なる位置へ並び替えられるインタリーブパターンが通知される。

カウンタ１０６は、ＭＩＭＯ受信装置からの再送要求をカウントし、再送回数をインタリーブパターンテーブル１０７へ出力する。

インタリーブパターンテーブル１０７は、再送回数ごとの符号語内インタリーブに用いるインタリーブパターンを記憶しており、再送回数に応じたインタリーブパターンを符号語内インタリーバ１０５へ通知する。すなわち、インタリーブパターンテーブル１０７は、例えば図２に示すように、再送回数０、１、２、・・・に対してそれぞれパターン０、１、２、・・・のインタリーブパターンを対応づけて記憶している。そして、各再送回数に応じたパターン０、１、２、・・・は、それぞれ異なっており、符号語内の各ビットが再送ごとに異なる位置に並び替えられることになる。

ビット分配部１０８は、符号語に含まれる情報ビットおよび冗長ビットを変調部１０９−１〜１０９−ｍへ分配して出力する。このとき、ビット分配部１０８は、変調部１０９−１〜１０９−ｍそれぞれにおける変調方式に応じて１シンボル分のビットを分配する。
すなわち、例えばＱＰＳＫによって変調を行う変調部へは２ビットを出力し、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）によって変調を行う変調部へは４ビットを出力する。上述したように、符号語とは複数の送信アンテナから同時に送信されるシンボルに含まれるすべてのビットを示しているため、ビット分配部１０８は、符号語に含まれるすべてのビットを１シンボル分ずつ各変調部１０９−１〜１０９−ｍへ分配することになる。

また、ビット分配部１０８は、複数の送信アンテナから同時に送信される互いに異なるシンボルの数（以下、「空間多重数」という）を考慮して、ビットの分配を行う。一般に、ＭＩＭＯ送信装置とＭＩＭＯ受信装置との間の伝搬路に独立したパスが多ければ、複数の送信アンテナから送信されたシンボルをＭＩＭＯ受信装置において精度良く分離することができる。ところが、伝搬路に独立したパスが少なければ、各送信アンテナから送信されたシンボルを精度良く分離することができない。

そこで、伝搬路に独立したパスが多い場合は、複数の送信アンテナから互いに異なるシンボルが同時に送信されて伝送効率の向上が図られることがある。一方、伝搬路に独立したパスが少ない場合は、複数の送信アンテナから同一のシンボルが同時に送信されてダイバーシチによる誤り率特性の向上が図られることがある。

このため、ビット分配部１０８は、複数の送信アンテナから同一のシンボルが同時に送信される場合は、必要に応じて符号語に含まれるビットを複製した上で、同一のシンボルを同時に送信する送信アンテナに対応する変調部へ出力する。換言すれば、ビット分配部１０８は、符号語に含まれるすべてのビットを空間多重数分に分配し、必要に応じてビットの複製を行った上で変調部１０９−１〜１０９−ｍへ出力する。

変調部１０９−１〜１０９−ｍは、ビット分配部１０８から出力されたビットを変調して、シンボルを生成する。各変調部１０９−１〜１０９−ｍにおける変調方式は、同一のものでも互いに異なるものでも良い。

送信ＲＦ部１１０−１〜１１０−ｍは、変調部１０９−１〜１０９−ｍによって生成されたシンボルに対して所定の無線送信処理（Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなど）を施し、それぞれ対応する送信アンテナから送信する。

なお、図１に示すＭＩＭＯ送信装置は、図示しない制御信号生成部において、レートマッチング部１０２によって決定された符号化率と、パンクチャリング時の情報ビットの優先度と、冗長ビットの送信開始位置とを含む符号化情報、カウンタ１０６によってカウントされた再送回数の情報、ビット分配部１０８における空間多重数の情報、および各変調部１０９−１〜１０９−ｍにおける変調方式の情報などからなる制御信号を生成し、送信ＲＦ部１１０−１〜１１０−ｍから送信アンテナを介して送信する。

図３は、実施の形態１に係るＭＩＭＯ受信装置の要部構成を示すブロック図である。図３に示すＭＩＭＯ受信装置は、受信ＲＦ部２０１−１〜２０１−ｎ、制御信号復調部２０２、ＭＩＭＯ復調部２０３、インタリーブパターンテーブル２０４、符号語内デインタリーバ２０５、デインタリーバ２０６、レートデマッチング部２０７、尤度生成部２０８、尤度記憶部２０９、ＦＥＣ復号化部２１０、誤り検出部２１１、および再送要求生成部２１２を有している。

受信ＲＦ部２０１−１〜２０１−ｎは、それぞれ対応する受信アンテナから信号を受信し、受信信号に対して所定の無線受信処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を施す。各受信ＲＦ部２０１−１〜２０１−ｎによって受信される受信信号には、ＭＩＭＯ送信装置の各送信アンテナから送信されたシンボルが混在している。

制御信号復調部２０２は、各受信アンテナから受信された制御信号を復調し、制御信号に含まれる空間多重数および変調方式の情報をＭＩＭＯ復調部２０３へ通知し、再送回数の情報をインタリーブパターンテーブル２０４へ通知し、符号化情報をレートデマッチング部２０７へ通知する。

ＭＩＭＯ復調部２０３は、空間多重数および変調方式の情報を用いて、送信側の各送信アンテナから送信されたシンボルを分離して復調し、同時に送信されたすべてのシンボルに含まれる情報ビットおよび冗長ビット（すなわち、符号語）を単位として符号語内デインタリーバ２０５へ出力する。なお、ＭＩＭＯ復調部２０３は、複数の送信アンテナから同一のシンボルが同時に送信されている場合は、これらのシンボルを例えば最大比合成などして、合成後のシンボルを復調する。

インタリーブパターンテーブル２０４は、ＭＩＭＯ送信装置が有するインタリーブパターンテーブル１０７と同様であり、再送回数ごとの符号語内インタリーブに用いられるインタリーブパターンを記憶している。そして、インタリーブパターンテーブル２０４は、再送回数に応じたインタリーブパターンを符号語内デインタリーバ２０５へ通知する。

符号語内デインタリーバ２０５は、インタリーブパターンテーブル２０４から通知されるインタリーブパターンに従ったインタリーブが施されている符号語をデインタリーブする。すなわち、符号語内デインタリーバ２０５は、送信側の符号語内インタリーバ１０５によって再送ごとに異なるインタリーブパターンでインタリーブされている符号語内のビットを元に戻すように並び替える。

デインタリーバ２０６は、符号語内デインタリーブ後の情報ビットおよび冗長ビットを複数シンボル分蓄積し、送信側のインタリーバ１０３によるインタリーブを元に戻すように並び替える。

レートデマッチング部２０７は、符号化情報に基づいてレピティションされたビットを削除し、パンクチャリングされたビットを補充する。レピティションおよびパンクチャリングのパターンについては、符号化情報に含まれる符号化率・パンクチャリング時の情報ビットの優先度・冗長ビットの送信開始位置から一意に求めることが出来る。

尤度生成部２０８は、レートデマッチング後の各ビットを軟判定し、各ビットに対応する尤度値を算出し、尤度記憶部２０９およびＦＥＣ復号化部２１０へ出力する。また、尤度生成部２０８は、再送されたビットに関しては、前回の軟判定までに得られた尤度値と今回の軟判定によって得られた尤度値を合成し、得られた合成尤度値を尤度記憶部２０９およびＦＥＣ復号化部２１０へ出力する。

尤度記憶部２０９は、尤度生成部２０８によって生成された尤度値または合成尤度値を次回の再送に備えて記憶する。

ＦＥＣ復号化部２１０は、情報ビットおよび冗長ビットに対応する尤度値または合成尤度値を用いて誤り訂正復号化を行って硬判定し、得られた情報ビットを誤り検出部２１１へ出力する。

誤り検出部２１１は、情報ビットに付加されているＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check：巡回冗長検査）符号などの誤り検出符号を用いて情報ビットの誤りを検出する。そして、誤り検出部２１１は、誤り検出結果を再送要求生成部２１２へ通知するとともに、誤りが検出されなかった場合には、情報ビットを受信データとして出力する。

再送要求生成部２１２は、誤り検出の結果、情報ビットに誤りが検出された場合は、ＭＩＭＯ送信装置へフィードバックする再送要求を生成する。生成された再送要求は、図示しない送信部からＭＩＭＯ送信装置へ送信される。

次いで、上記のように構成された送ＭＩＭＯ受信装置による再送を伴う動作を図４に示すシーケンス図を参照しながら説明する。

まず、ＭＩＭＯ送信装置において、情報ビットがＦＥＣ符号化部１０１によって誤り訂正符号化され（３０１）、情報ビットおよび冗長ビットからなる送信ビットがレートマッチング部１０２によってレートマッチングされ、インタリーバ１０３によってインタリーブされる。

インタリーブされた送信ビットは、再送に備えてバッファ１０４に記憶され、符号語内インタリーバ１０５によって、複数の送信アンテナから同時に送信されるシンボルとなるビット、すなわち符号語、を単位としたインタリーブが行われる（３０２）。このとき、インタリーブパターンテーブル１０７に記憶された再送回数ごとのインタリーブパターンに従って符号語内の各ビットが並び替えられるが、ここでは初回送信であるため、再送回数が０に対応するインタリーブパターンに従った符号語内インタリーブが行われる。すなわち、インタリーブパターンテーブル１０７が例えば図２に示すようなものである場合、再送回数０に対応するパターン０に従って符号語内の各ビットに対するインタリーブが行われる。

そして、符号語内インタリーブが行われると、ビット分配部１０８によって符号語内の各ビットが各送信アンテナへ分配される。上述したように、ビット分配部１０８によるビットの分配は、変調部１０９−１〜１０９−ｍにおけるそれぞれの変調方式および空間多重数に応じて行われる。具体的には、各変調部の変調方式において１シンボルに相当する数のビットがそれぞれ変調部１０９−１〜１０９−ｍへ出力されるとともに、同一のシンボルを送信する送信アンテナに対応する変調部については、このシンボルを構成するビットが複製され、得られた同一のビットがそれぞれの変調部へ出力される。

このようにして１シンボル分のビットが変調部１０９−１〜１０９−ｍへ出力されると、変調部１０９−１〜１０９−ｍおよび送信ＲＦ部１１０−１〜１１０−ｍによって変調などの送信処理が行われ（３０３）、符号語内のすべてのビットに対応する複数のシンボルが各送信アンテナから同時に送信される（３０４）。さらに、図示しない制御信号生成部によって生成された、符号化情報、再送回数の情報、空間多重数の情報、および変調方式の情報を含む制御信号が同時に送信される（３０５）。

複数の送信アンテナから送信された複数のシンボルおよび制御信号は、ＭＩＭＯ受信装置における受信アンテナを介して受信ＲＦ部２０１−１〜２０１−ｎに受信され、制御信号は制御信号復調部２０２へ出力されるとともに、複数のシンボルが混在する各受信アンテナにおける受信信号がＭＩＭＯ復調部２０３へ出力される。

そして、制御信号復調部２０２による制御信号の復調の後、送信側の変調部１０９−１〜１０９−ｍにおける変調方式および空間多重数がＭＩＭＯ復調部２０３へ通知され、ＭＩＭＯ復調部２０３によって受信信号中に混在している複数のシンボルの分離・復調が行われる（３０６）。これにより、送信側の各送信アンテナから同時に送信されたそれぞれのシンボルに含まれるビット（すなわち符号語）が符号語内デインタリーバ２０５へ出力される。

一方、制御信号復調部２０２による制御信号の復調の後、再送回数がインタリーブパターンテーブル２０４へ通知されるが、ここでは初回送信であるため、再送回数として０が通知され、インタリーブパターンテーブル２０４から符号語内デインタリーバ２０５へ再送回数０に対応するインタリーブパターンが通知される。すなわち、インタリーブパターンテーブル２０４が例えば図２に示すようなものである場合、再送回数０に対応するパターン０が符号語内デインタリーバ２０５へ通知される。

そして、符号語内デインタリーバ２０５によって、再送回数に応じたインタリーブパターンによるインタリーブを元に戻すように、符号語内の各ビットが並び替えられる（３０７）。換言すれば、符号語内デインタリーバ２０５によって、送信側の符号語内インタリーバ１０５による符号語内インタリーブが元に戻される。

符号語内デインタリーブが終了すると、所定量の符号語内のビットがデインタリーバ２０６に蓄積され、デインタリーバ２０６によって、送信側のインタリーバ１０３によるインタリーブが元に戻され、レートデマッチング部２０７によって、符号化情報に応じたレートデマッチングが行われる。レートデマッチング後のすべてのビットは、尤度生成部２０８によって軟判定され、得られた尤度値が尤度記憶部２０９に記憶されるとともに、ＦＥＣ復号化部２１０へ出力される。

尤度生成部２０８から出力される尤度値は、送信側のＦＥＣ符号化部１０１から出力されるすべての情報ビットおよび冗長ビットに対応しているため、これらの尤度値がＦＥＣ復号化部２１０によって誤り訂正復号化され（３０８）、誤り訂正復号後の情報ビットに対応する尤度値が硬判定され、情報ビットが得られる。そして、誤り検出部２１１によって、情報ビットに付加されている誤り検出符号を用いた誤り検出が行われ（３０９）、誤り検出結果が再送要求生成部２１２へ通知されるとともに、誤りが検出されなければ情報ビットが受信データとして出力される。

このような誤り検出の結果、情報ビットから誤りが検出された場合には、再送要求生成部２１２によって再送要求が生成され、ＭＩＭＯ送信装置へフィードバックされる（３１０）。

フィードバックされた再送要求は、ＭＩＭＯ送信装置のバッファ１０４およびカウンタ１０６へ入力され、バッファ１０４に記憶された送信ビットが再び符号語内インタリーバ１０５へ出力されるとともに、カウンタ１０６によって再送回数が１とカウントされる。そして、カウンタ１０６によってカウントされた再送回数は、インタリーブパターンテーブル１０７へ出力され、再送回数に応じたインタリーブパターンがインタリーブパターンテーブル１０７から符号語内インタリーバ１０５へ通知される。

そして、符号語内インタリーバ１０５によって、バッファ１０４から出力された送信ビットに対する符号語内インタリーブが初回送信時とは異なるインタリーブパターンで行われる（３１１）。ここでは、再送回数が１であるため、再送回数が１に対応するインタリーブパターンに従った符号語内インタリーブが行われる。すなわち、インタリーブパターンテーブル１０７が例えば図２に示すようなものである場合、再送回数１に対応するパターン１に従って符号語内の各ビットに対するインタリーブが行われる。

このように、再送回数ごとに異なるインタリーブパターンによって符号語内の各ビットがインタリーブされるため、符号語内の各ビットは、再送ごとに異なる送信アンテナから送信されたり、同一の送信アンテナから送信されても再送ごとのシンボル内ビット位置変更が行われたりする。

つまり、１つのビットに着目すると、このビットは初回送信時と１回目の再送時とでは、符号語内で異なる位置に並べ替えられるため、異なる送信アンテナから送信されるようにすることができる。そして、各送信アンテナとＭＩＭＯ受信装置との間の伝搬路の違いにより、ダイバーシチ効果が得られることになり、初回送信時と再送時とで同一の送信アンテナから送信するよりも、このビットの誤り率特性を向上することができる。

また、上記のビットが例えば１６ＱＡＭや６４ＱＡＭなどの変調方式によって多値変調される場合には、このビットは初回送信時と１回目の再送時とでは、符号語内で異なる位置に並べ替えられるため、同一の送信アンテナから送信されてもシンボル内のビット位置を変更することができる。すなわち、例えば変調方式が１６ＱＡＭの場合には、１シンボルに４ビットが含まれるが、シンボル内のビット位置によって復調の信頼度が異なり、信頼度に応じて上位２ビットと下位２ビットとに分けられる。

このため、再送ごとに符号語内インタリーブが行われることにより、初回送信時にはシンボル内の下位ビットとなったビットを再送時にはシンボル内の上位ビットとすることができる。これにより、１つのビットが常に下位ビットとなることがなく、このビットの誤り率特性を向上することができる。

このように、再送ごとに異なるインタリーブパターンで符号語内インタリーブが行われるため、符号語内の各ビットの誤り率特性を向上することができ、結果として再送回数を削減することができる。また、上述したように、符号語は、複数の送信アンテナから同時に送信されるシンボルに含まれるビットであるため、送信アンテナ数と変調方式によって規定される高々数十ビットによって構成されており、１シンボル時間で送信される数十ビット単位での細かい制御を行うことが可能となる。

そして、符号語内インタリーブが行われると、初回送信時と同様に、符号語内の各ビットが各送信アンテナへ分配され、変調などの送信処理が行われて（３１２）、符号語内のすべてのビットに対応する複数のシンボルが各送信アンテナから同時に再送される（３１３）。また、初回送信時と同様に、符号化情報、再送回数の情報、空間多重数の情報、および変調方式の情報を含む制御信号が同時に送信される（３１４）。

複数の送信アンテナから送信された複数のシンボルおよび制御信号は、初回送信時と同様に、ＭＩＭＯ受信装置によって受信され、制御信号復調部２０２によって制御信号が復調され、ＭＩＭＯ復調部２０３によって複数のシンボルの分離・復調が行われる（３１５）。これにより、送信側の各送信アンテナから同時に再送されたそれぞれのシンボルに含まれるビット（すなわち符号語）が符号語内デインタリーバ２０５へ出力される。ただし、これらのビットの順序は、初回送信時とは異なっている。

一方、制御信号に含まれる再送回数がインタリーブパターンテーブル２０４へ通知されるが、ここでは再送回数が１であるため、再送回数として１が通知され、インタリーブパターンテーブル２０４から符号語内デインタリーバ２０５へ再送回数１に対応するインタリーブパターンが通知される。すなわち、インタリーブパターンテーブル２０４が例えば図２に示すようなものである場合、再送回数１に対応するパターン１が符号語内デインタリーバ２０５へ通知される。

そして、符号語内デインタリーバ２０５によって、再送回数に応じたインタリーブパターンによるインタリーブを元に戻すように、符号語内の各ビットが並び替えられる（３１６）。次いで、初回送信時と同様に、符号語内のビットがデインタリーバ２０６によってデインタリーブされ、レートデマッチング部２０７によってレートデマッチングされる。そして、レートデマッチング後のすべてのビットは、尤度生成部２０８によって軟判定さ
れ、得られた尤度値が尤度記憶部２０９に記憶されている初回送信時の尤度値と合成される（３１７）。得られた合成尤度値は、尤度記憶部２０９に記憶されるとともに、ＦＥＣ復号化部２１０へ出力される。

このように、再送ごとに軟判定によって得られる尤度値を合成することにより、再送ごとの誤り訂正復号の精度が向上する。特に、本実施の形態においては、再送ごとに異なるインタリーブパターンで符号語内インタリーブが行われているため、同一のビットが常に劣悪な伝搬路を伝送されるような偏りが生じず、再送ごとの尤度値を合成することによって誤り訂正復号の精度を大きく向上することができる。

以後、初回送信時と同様に、合成尤度値がＦＥＣ復号化部２１０によって誤り訂正復号化され（３１８）、誤り検出部２１１によって誤り検出が行われ（３１９）、情報ビットが受信データとして出力されるか、または、さらに再送要求がＭＩＭＯ送信装置へフィードバックされる。

次に、インタリーブパターンについて、具体例を挙げて説明する。以下の説明においては、インタリーブパターンテーブル１０７が図２に示すようなものであるとする。

図５は、ＭＩＭＯ送信装置が送信アンテナを３本（ＡＮＴ１、ＡＮＴ２、およびＡＮＴ３）備え、かつ各送信アンテナからＱＰＳＫによって変調されたシンボルが送信される場合のインタリーブパターンの例を示す図である。送信アンテナが３本かつ変調方式がＱＰＳＫである場合は、符号語は６ビット（＝３本×２ビット）から構成されることになる。

上述したように、初回送信時には、インタリーブパターンテーブル１０７から符号語内インタリーバ１０５へパターン０が通知されている。したがって、符号語内に含まれるビットａ１〜ａ６は、符号語内インタリーバ１０５へ入力されると、図５Ａの上段に示すパターン０が適用され、図５Ａの下段に示す出力順序でビット分配部１０８へ出力される。これらのビットａ１〜ａ６は、ビット分配部１０８によって、各送信アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３に対応する変調部１０９−１〜１０９−３へ分配されるが、ここではすべての変調部１０９−１〜１０９−３が変調方式としてＱＰＳＫを採用するため、各変調部へ２ビットずつ分配されて出力される。この結果、ビットａ４およびａ３を含むシンボルは送信アンテナＡＮＴ１から、ビットａ６およびａ２を含むシンボルは送信アンテナＡＮＴ２から、ビットａ１およびａ５を含むシンボルは送信アンテナＡＮＴ３から、それぞれ同時に送信されることになる。

このような初回送信が行われた後、ＭＩＭＯ受信装置から再送要求がフィードバックされた場合は、１回目の再送が行われることになる。上述したように、１回目の再送時には、インタリーブパターンテーブル１０７から符号語内インタリーバ１０５へパターン１が通知されている。したがって、符号語内に含まれるビットａ１〜ａ６は、符号語内インタリーバ１０５へ入力されると、図５Ｂの上段に示すパターン１が適用され、図５Ｂの下段に示す出力順序でビット分配部１０８へ出力される。なお、図５Ｂの上段に示すように、パターン１は、パターン０の最後尾の出力順序３を先頭に移動し、他の出力順序５、４、２、１、６をそれぞれ１つずつ後へシフトしたパターンとなっている。ただし、各パターンの関係は、このようなものには限定されず、例えばそれぞれのパターンがランダムなものであっても良い。

このようなパターン１に従った符号語内インタリーブの結果、ビットａ５およびａ４を含むシンボルは送信アンテナＡＮＴ１から、ビットａ１およびａ３を含むシンボルは送信アンテナＡＮＴ２から、ビットａ２およびａ６を含むシンボルは送信アンテナＡＮＴ３から、それぞれ同時に送信されることになる。

同様に、２回目の再送時には、図５Ｃの上段に示すパターン２が適用され、パターン２に従った符号語内インタリーブの結果、ビットａ６およびａ５を含むシンボルは送信アンテナＡＮＴ１から、ビットａ２およびａ４を含むシンボルは送信アンテナＡＮＴ２から、ビットａ３およびａ１を含むシンボルは送信アンテナＡＮＴ３から、それぞれ同時に送信されることになる。

このようにインタリーブパターンに従った符号語内インタリーブの結果、各ビットａ１〜ａ６は、前回の送信時とは異なる送信アンテナ、またはシンボル内の前回の送信時とは異なるビット位置にて送信されることになり、再送ごとに誤り率特性を向上することができる。

さらに、他の具体例を挙げる。

図６は、ＭＩＭＯ送信装置が送信アンテナを２本（ＡＮＴ１およびＡＮＴ２）備え、かつ送信アンテナＡＮＴ１から１６ＱＡＭによって変調されたシンボルが送信され、送信アンテナＡＮＴ２からＱＰＳＫによって変調されたシンボルが送信される場合のインタリーブパターンの例を示す図である。送信アンテナが２本かつ変調方式がそれぞれ１６ＱＡＭおよびＱＰＳＫである場合は、符号語は６ビット（＝１本×４ビット＋１本×２ビット）から構成されることになる。

このような場合も、初回送信時には、図６Ａの上段に示すパターン０が適用され、パターン０に従った符号語内インタリーブの結果、ビットａ４、ａ３、ａ６、およびａ２を含むシンボルは送信アンテナＡＮＴ１から、ビットａ１およびａ５を含むシンボルは送信アンテナＡＮＴ２から、それぞれ同時に送信されることになる。

ここで、送信アンテナＡＮＴ１から送信される４ビットのうち、図６Ａの下段の破線で囲まれたビットａ４およびａ３は、シンボル内の上位ビットであり、復調時の信頼度が高い。

以下同様に、１回目の再送時および２回目の再送時においては、図６Ｂおよび図６Ｃに示すような送信アンテナおよびシンボル内のビット位置の割り当てでビットａ１〜ａ６のビットが送信される。これにより、各ビットａ１〜ａ６は、前回の送信時とは異なる送信アンテナ、またはシンボル内の前回の送信時とは異なるビット位置にて送信されることになり、再送ごとに誤り率特性を向上することができる。

以上のように、本実施の形態によれば、複数の送信アンテナから同時に送信されるシンボルに含まれるすべてのビットを単位とした符号語内インタリーブを行い、この符号語内インタリーブに用いられるインタリーブパターンを再送ごとに異なるものにする。このため、１シンボル時間で送信されるビットを単位とした比較的細かい制御を行うことができ、伝搬環境の変化に応じた柔軟な制御を行うことができる。また、符号語内に含まれる各ビットが、再送ごとに異なる送信アンテナから送信されたり、再送ごとにシンボル内の異なるビット位置に割り当てられて送信されたりして、各ビットにおける誤りの発生を均等にすることができ、結果として再送回数をより削減することができる。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の特徴は、伝搬環境、変調方式、または空間多重数の変化に伴って、符号語内インタリーブに使用されるインタリーブパターンを切り替える点である。

図７は、実施の形態２に係るＭＩＭＯ送信装置の要部構成を示すブロック図である。同
図において、図１と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図７に示すＭＩＭＯ送信装置は、ＦＥＣ符号化部１０１、レートマッチング部１０２、インタリーバ１０３、バッファ１０４、符号語内インタリーバ１０５、カウンタ１０６、インタリーブパターンテーブル１０７ａ、ビット分配部１０８、変調部１０９−１〜１０９−ｍ、送信ＲＦ部１１０−１〜１１０−ｍ、およびインタリーブパターンセット選択部４０１を有している。

インタリーブパターンテーブル１０７ａは、再送回数ごとの符号語内インタリーブに用いるインタリーブパターンを記憶しており、再送回数に応じたインタリーブパターンを符号語内インタリーバ１０５へ通知する。ただし、実施の形態１とは異なり、インタリーブパターンテーブル１０７ａは、送信ごとに各ビットを送信する送信アンテナが入れ替わることに重点を置いたパターン群（以下、「インタリーブパターンセット」という）と、送信ごとに各ビットのシンボル内の上位・下位が入れ替わることに重点を置いたインタリーブパターンセットとの２種類のインタリーブパターンセットを記憶している。すなわち、インタリーブパターンテーブル１０７ａは、例えば図８に示すように、再送回数０、１、２、・・・に対して、送信アンテナの入れ替えに重点を置いたパターンｘ０、ｘ１、ｘ２、・・・からなるインタリーブパターンセットと、シンボル内の上位・下位の入れ替えに重点を置いたパターンｙ０、ｙ１、ｙ２、・・・からなるインタリーブパターンセットとの２種類の各インタリーブパターンを対応づけて記憶している。そして、各再送回数に応じたパターンｘ０、ｘ１、ｘ２、・・・およびパターンｙ０、ｙ１、ｙ２、・・・は、それぞれ異なっており、符号語内の各ビットが再送ごとに異なる位置に並び替えられることになる。

インタリーブパターンセット選択部４０１は、ＭＩＭＯ受信装置からフィードバックされるフィードバック情報に応じて、インタリーブパターンテーブル１０７ａ中のいずれかのインタリーブパターンセットを選択する。

ここで、フィードバック情報とは、後述するように、伝搬路における独立したパス数などからＭＩＭＯ受信装置が決定したインタリーブパターンセットの情報である。

図９は、実施の形態２に係るＭＩＭＯ受信装置の要部構成を示すブロック図である。同図において、図３と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図９に示すＭＩＭＯ受信装置は、受信ＲＦ部２０１−１〜２０１−ｎ、制御信号復調部２０２、ＭＩＭＯ復調部２０３、インタリーブパターンテーブル２０４、符号語内デインタリーバ２０５、デインタリーバ２０６、レートデマッチング部２０７、尤度生成部２０８、尤度記憶部２０９、ＦＥＣ復号化部２１０、誤り検出部２１１、再送要求生成部２１２、パス数測定部５０１、受信品質測定部５０２、および判定部５０３を有している。

パス数測定部５０１は、ＭＩＭＯ復調部２０３におけるシンボルの分離・復調の結果から、伝搬路上において分離可能な独立したパスの数を測定する。一般に、ＭＩＭＯ通信においては、分離可能な独立したパスが多いほど通信品質が良好となる。

受信品質測定部５０２は、独立したパスそれぞれの受信品質を測定する。

判定部５０３は、独立したパスの数および各パスの受信品質から、送信アンテナの入れ替えに重点を置いたインタリーブパターンセットまたはシンボル内の上位・下位の入れ替えに重点を置いたインタリーブパターンセットのいずれを選択するか判定し、その結果をフィードバック情報とする。

具体的には、判定部５０３は、独立したパスが比較的多く、かつ各パスの受信品質が比
較的良好である場合には、ＭＩＭＯ通信に適した伝搬環境であるため、空間多重数が大きくなると判断し、送信アンテナの入れ替えに重点を置いたインタリーブパターンセットを選択する。一方、独立したパスが比較的少ないか、または各パスの受信品質が比較的劣悪である場合には、ＭＩＭＯ通信に適していない伝搬環境であるため、空間多重数が小さくなると判断し、シンボル内の上位・下位の入れ替えに重点を置いたインタリーブパターンセットを選択する。

本実施の形態においては、ＭＩＭＯ受信装置内のパス数測定部５０１によって伝搬路上の独立したパス数が測定され、受信品質測定部５０２によって各パスの受信品質が測定され、独立したパス数および受信品質の測定結果から判定部５０３によってインタリーブパターンセットが決定される。このとき、判定部５０３は、伝搬環境がＭＩＭＯ通信に適しており、複数の送信アンテナから互いに異なるシンボルが同時に送信されると判断される場合は、再送ごとに送信アンテナを入れ替えることにより大きなダイバーシチ効果を得ることができるため、これに対応するインタリーブパターンセットを選択する。また、判定部５０３は、伝搬環境がＭＩＭＯ通信に適しておらず、複数の送信アンテナから同一のシンボルが同時に送信されると判断される場合は、再送ごとに送信アンテナを入れ替えても前回の送信時と変わらない可能性が高いため、上位・下位の入れ替えに重点を置いたインタリーブパターンセットを選択する。

選択の結果は、フィードバック情報としてＭＩＭＯ送信装置へフィードバックされ、ＭＩＭＯ送信装置内のインタリーブパターンセット選択部４０１によって、インタリーブパターンテーブル１０７ａに記憶されているいずれかのインタリーブパターンセットが選択される。

そして、選択されたインタリーブパターンセットにおける再送回数に応じたインタリーブパターンが符号語内インタリーバ１０５へ通知され、再送ごとに異なる符号語内インタリーブが行われる。ここでの符号語内インタリーブには、上述したように伝搬環境に応じたインタリーブパターンセットのパターンが適用されているため、最も効率的に再送回数の削減を図ることができる。

以上のように、本実施の形態によれば、再送ごとに送信アンテナを入れ替えるインタリーブパターンセットおよび再送ごとにシンボル内の上位・下位を入れ替えるインタリーブパターンセットの２種類のインタリーブパターンセットを記憶しておき、伝搬環境がＭＩＭＯ通信に適しているか否かに応じていずれかのインタリーブパターンセットを選択し、選択されたインタリーブパターンセットのうち再送回数に応じたインタリーブパターンで符号語内インタリーブを行う。このため、複数のインタリーブパターンセットを用意して、伝搬環境に適したインタリーブパターンセットを用いることができ、最も効率的に再送回数の削減を図ることができる。

なお、本実施の形態においては、受信装置がインタリーブパターンセットを決定し、受信装置からのフィードバック情報に従って送信装置がインタリーブパターンセットを選択するものとしたが、送信装置がインタリーブパターンセットを決定するようにしても良い。すなわち、例えば送信装置における適応変調の結果、１６ＱＡＭや６４ＱＡＭなどの多値変調が行われない場合は送信アンテナを入れ替えるインタリーブパターンセットを選択する一方、空間多重数が少なく多値変調が行われる場合は上位・下位を入れ替えるインタリーブパターンセットを選択する。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３の特徴は、受信側において誤り訂正復号を繰り返して行い、誤り率特性をさらに向上する点である。

本実施の形態に係るＭＩＭＯ送信装置は、実施の形態１（図１）と同様の構成を有するため、その説明を省略する。

図１０は、実施の形態３に係るＭＩＭＯ受信装置の要部構成を示すブロック図である。同図において、図３と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図１０に示すＭＩＭＯ受信装置は、受信ＲＦ部２０１−１〜２０１−ｎ、制御信号復調部２０２、ＭＩＭＯ復調部２０３ａ、インタリーブパターンテーブル２０４、符号語内デインタリーバ２０５、デインタリーバ２０６、レートデマッチング部２０７、尤度生成部２０８、尤度記憶部２０９、ＦＥＣ復号化部２１０、誤り検出部２１１、再送要求生成部２１２、レートマッチング部６０１、インタリーバ６０２、符号語内インタリーバ６０３、および再マッピング部６０４を有している。

ＭＩＭＯ復調部２０３ａは、空間多重数、変調方式、および再マッピング部６０４から出力されるレプリカシンボルを用いて、送信側の各送信アンテナから送信されたシンボルを分離・復調する。ＭＩＭＯ復調部２０３ａは、実施の形態１とは異なり、繰り返し復号の過程において、ＦＥＣ復号化部２１０による誤り訂正復号化の結果から生成されるレプリカシンボルを外部情報として、シンボルの分離・復調を行う。

レートマッチング部６０１は、ＦＥＣ復号化部２１０による誤り訂正復号化の結果に対して、ＭＩＭＯ送信装置内のレートマッチング部１０２と同様のレートマッチングを行う。

インタリーバ６０２は、レートマッチング後の各ビットに対して、ＭＩＭＯ送信装置内のインタリーバ１０３と同様のインタリーブを行う。

符号語内インタリーバ６０３は、インタリーブ後の各ビットに対して、ＭＩＭＯ送信装置内の符号語内インタリーバ１０５と同様に再送回数に応じた符号語内インタリーブを行う。

再マッピング部６０４は、符号語内インタリーブ後の各ビットをシンボルマッピングして、ＭＩＭＯ送信装置によって生成されるシンボルと同様のレプリカシンボルを生成する。

本実施の形態においては、ＭＩＭＯ受信装置における繰り返し復号の過程で、ＭＩＭＯ送信装置から送信されるシンボルのレプリカシンボルを生成し、受信信号の復調時に、レプリカシンボルを外部情報として用いる。このため、復調精度が高くなり、誤り率特性がさらに向上する。

繰り返し復号の過程においては、ＭＩＭＯ送信装置における符号語内インタリーブと同様の符号語内インタリーブを行う必要があるため、ＭＩＭＯ受信装置内のインタリーブパターンテーブル２０４から符号語内インタリーバ６０３へ、再送回数に応じたインタリーブパターンが通知される。

このように繰り返し復号を行うことにより、ＭＩＭＯ復調部２０３ａにおいては、受信信号に含まれるシンボルの分離・復調を正確に行うことができ、誤り率特性をさらに向上することができる。

以上のように、本実施の形態によれば、受信側において繰り返し復号を行い、繰り返し復号の過程で送信側と同様の符号語内インタリーブが施されたビットからなるレプリカシ
ンボルを用いた復調が行われる。このため、復調の精度が高くなり、誤り率特性をさらに向上することができる。

なお、上記各実施の形態においては、符号語内インタリーバとともに通常のインタリーバを設ける構成としたが、通常のインタリーバは設けない構成としても良い。

上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。

また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。

さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。

本発明の第１の態様に係るＭＩＭＯ送信装置は、複数の送信アンテナを備えるＭＩＭＯ送信装置であって、情報ビットを誤り訂正符号化して送信ビットを生成する誤り訂正符号化手段と、生成された送信ビットのうち前記複数の送信アンテナから同時に送信される分のビットからなる符号語内のインタリーブを行うインタリーブ手段と、インタリーブ後の符号語に含まれるすべてのビットを前記複数のアンテナから同時に送信する送信手段と、を有し、前記インタリーブ手段は、前記符号語を再送する場合、前回送信時とは異なるインタリーブパターンで前記符号語内のインタリーブを行う構成を採る。

この構成によれば、複数の送信アンテナから同時に送信されるビットからなる符号語内のインタリーブを再送ごとに異なるインタリーブパターンで行うため、１シンボル時間で送信される数十ビット単位での細かい制御を行うことができるとともに、再送されるたびに各ビットにおける誤りの発生を均等にすることができる。結果として、伝搬環境の変化に応じた柔軟な制御を可能にして、再送回数をより削減することができる。

本発明の第２の態様に係るＭＩＭＯ送信装置は、上記第１の態様において、前記インタリーブ手段は、通信相手からフィードバックされる再送要求をカウントするカウンタと、再送要求のカウント数に応じた互いに異なるインタリーブパターンを記憶するインタリーブパターンテーブルと、を有する構成を採る。

この構成によれば、通信相手からフィードバックされる再送要求の数に応じた互いに異なるインタリーブパターンを記憶するため、容易に再送ごとに異なるインタリーブパターンでインタリーブを行うことができる。

本発明の第３の態様に係るＭＩＭＯ送信装置は、上記第１の態様において、前記インタリーブ手段は、前記複数の送信アンテナから同時に送信される互いに異なるシンボルそれぞれの変調方式に応じた数のビットを符号語とする構成を採る。

この構成によれば、同時送信される互いに異なるシンボル数と各シンボルの変調方式に応じた数とから符号語となるビットが規定されるため、空間多重数と変調多値数から符号語内に含まれるビット数をあらかじめ求めることができる。

本発明の第４の態様に係るＭＩＭＯ送信装置は、上記第１の態様において、前記インタリーブ手段は、同一のビットが前回送信時とは異なる送信アンテナに割り当てられるインタリーブパターンで前記符号語内のインタリーブを行う構成を採る。

この構成によれば、同一のビットが前回送信時とは異なる送信アンテナに割り当てられるため、再送によりダイバーシチ効果を得ることができ、ビットの誤り率特性を向上することができる。

本発明の第５の態様に係るＭＩＭＯ送信装置は、上記第１の態様において、前記インタリーブ手段は、同一のビットがシンボル内の前回送信時とは異なるビット位置に割り当てられるインタリーブパターンで前記符号語内のインタリーブを行う構成を採る。

この構成によれば、同一のビットがシンボル内の前回送信時とは異なるビット位置に割り当てられるため、同一のビットが常にシンボル内の下位ビットとなることがなく、ビットの誤り率特性を向上することができる。

本発明の第６の態様に係るＭＩＭＯ送信装置は、上記第１の態様において、前記インタリーブ手段は、通信相手からフィードバックされる再送要求をカウントするカウンタと、同一のビットが前回送信時とは異なる送信アンテナに割り当てられるインタリーブパターンを含む第１のインタリーブパターン群と同一のビットがシンボル内の前回送信時とは異なるビット位置に割り当てられるインタリーブパターンを含む第２のインタリーブパターン群とを記憶するインタリーブパターンテーブルと、前記第１のインタリーブパターン群または前記第２のインタリーブパターン群のいずれか一方を選択する選択部と、を有し、選択されたインタリーブパターン群における再送要求のカウント数に応じたインタリーブパターンで前記符号語内のインタリーブを行う構成を採る。

この構成によれば、性質が異なる２種類のインタリーブパターン群のうちいずれか一方を選択して再送ごとに符号語内のインタリーブを行うため、例えば伝搬環境に即したインタリーブパターン群を選択して、効率的に再送回数の削減を図ることができる。

本発明の第７の態様に係るＭＩＭＯ送信装置は、上記第６の態様において、前記選択部は、通信相手との間の伝搬路における独立したパス数が所定数以上、かつ、独立したパスそれぞれの受信品質が所定品質以上の場合に前記第１のインタリーブパターン群を選択する構成を採る。

本発明の第８の態様に係るＭＩＭＯ送信装置は、上記第６の態様において、前記選択部は、通信相手との間の伝搬路における独立したパス数が所定数未満、または、独立したパスそれぞれの受信品質が所定品質以下の場合に前記第２のインタリーブパターン群を選択する構成を採る。

本発明の第９の態様に係るＭＩＭＯ送信装置は、上記第６の態様において、前記選択部は、前記複数の送信アンテナから送信されるすべてのシンボルが多値変調されない場合に前記第１のインタリーブパターン群を選択する構成を採る。

本発明の第１０の態様に係るＭＩＭＯ送信装置は、上記第６の態様において、前記選択部は、前記複数の送信アンテナから送信されるいずれかのシンボルが多値変調され、かつ
、前記複数の送信アンテナから所定数未満の互いに異なるシンボルが送信される場合に前記第２のインタリーブパターン群を選択する構成を採る。

これらの構成によれば、伝搬環境がＭＩＭＯ通信に適しており、空間多重数が多い場合は、同一のビットが前回送信時とは異なる送信アンテナに割り当てられる一方、伝搬環境がＭＩＭＯ通信に適しておらず、空間多重数が少ない場合は、同一のビットがシンボル内の前回送信時とは異なるビット位置に割り当てられる。このため、伝搬環境がＭＩＭＯ通信に適しているか否かに応じて、最も効率的な符号語内のインタリーブを行うことができ、再送回数をさらに削減することができる。

本発明の第１１の態様に係るＭＩＭＯ受信装置は、通信相手に備えられる複数の送信アンテナから同時に送信された分のビットからなる符号語を受信する受信手段と、受信された符号語内のビットに対して前記通信相手におけるインタリーブに対応するデインタリーブを行うデインタリーブ手段と、デインタリーブ後の符号語を誤り訂正復号化する誤り訂正復号化手段と、を有する構成を採る。

この構成によれば、通信相手に備えられる複数の送信アンテナから同時に送信されたビットからなる符号語内のデインタリーブを通信相手におけるインタリーブに対応して行うため、符号語単位の細かい制御が施されて送信された信号を正確に受信することができる。

本発明の第１２の態様に係るＭＩＭＯ受信装置は、上記第１１の態様において、前記誤り訂正復号化後の符号語内のビットに対して前記通信相手におけるインタリーブと同一のインタリーブを行うインタリーブ手段と、インタリーブ後の符号語をシンボルマッピングして前記通信相手に備えられる複数の送信アンテナから同時に送信されたシンボルのレプリカを生成するマッピング手段と、生成されたレプリカを用いて、前記受信手段によって受信された符号語を復調する復調手段と、をさらに有する構成を採る。

この構成によれば、誤り訂正復号化結果から生成されるレプリカを用いて、受信された符号語を復調するため、復調および誤り訂正復号化を繰り返し実行して、復調の精度を高め、誤り率特性をさらに向上することができる。

本発明の第１３の態様に係る再送方法は、複数の送信アンテナを備えるＭＩＭＯ送信装置における再送方法であって、情報ビットを誤り訂正符号化して送信ビットを生成するステップと、生成された送信ビットのうち前記複数の送信アンテナから同時に送信される分のビットからなる符号語内のインタリーブを行うステップと、インタリーブ後の符号語に含まれるすべてのビットを前記複数のアンテナから同時に送信するステップと、前記符号語を再送する場合、前回送信時とは異なるインタリーブパターンで前記符号語内のインタリーブを行うステップと、を有するようにした。

この方法によれば、複数の送信アンテナから同時に送信される符号語内のインタリーブを再送ごとに異なるインタリーブパターンで行うため、１シンボル時間で送信される数十ビット単位での細かい制御を行うことができるとともに、再送されるたびに各ビットにおける誤りの発生を均等にすることができる。結果として、伝搬環境の変化に応じた柔軟な制御を可能にして、再送回数をより削減することができる。

本明細書は、２００５年３月２９日出願の特願２００５−０９５３４４に基づくものである。この内容は全てここに含めておく。

本発明に係るＭＩＭＯ送信装置、ＭＩＭＯ受信装置、および送信方法は、伝搬環境の変化に応じた柔軟な制御を可能にして、再送回数をより削減することができ、例えば送信されるビットをインタリーブして誤りをランダム化するＭＩＭＯ送信装置、ＭＩＭＯ受信装置、および再送方法に適用することができる。

本発明の実施の形態１に係るＭＩＭＯ送信装置の要部構成を示すブロック図 実施の形態１に係るインタリーブパターンテーブルの一例を示す図 実施の形態１に係るＭＩＭＯ受信装置の要部構成を示すブロック図 実施の形態１に係る再送を伴う動作を示すシーケンス図 実施の形態１に係るインタリーブパターンの一例を示す図 図５Ａに続く図 図５Ｂに続く図 実施の形態１に係るインタリーブパターンの他の一例を示す図 図６Ａに続く図 図６Ｂに続く図 本発明の実施の形態２に係るＭＩＭＯ送信装置の要部構成を示すブロック図 実施の形態２に係るインタリーブパターンテーブルの一例を示す図 実施の形態２に係るＭＩＭＯ受信装置の要部構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係るＭＩＭＯ受信装置の要部構成を示すブロック図

Claims (12)

1. 複数の送信アンテナを備えるＭＩＭＯ送信装置であって、
   情報ビットを誤り訂正符号化して送信ビットを生成する誤り訂正符号化手段と、
   生成された送信ビットのうち前記複数の送信アンテナから同時に送信される分のビットからなる符号語内のインタリーブを行うインタリーブ手段と、
   インタリーブ後の符号語に含まれるすべてのビットを前記複数のアンテナから同時に送信する送信手段と、
   を有し、
   前記インタリーブ手段は、
   前記ビットを再送する場合、前回送信時とは異なるインタリーブパターンであって、同一のビットが前回送信時とは異なる送信アンテナに割り当てられるインタリーブパターンで前記符号語内のインタリーブを行う、
   ＭＩＭＯ送信装置。
2. 前記インタリーブ手段は、
   通信相手からフィードバックされる再送要求をカウントするカウンタと、
   再送要求のカウント数に応じた互いに異なるインタリーブパターンを記憶するインタリーブパターンテーブルと、
   を有する請求項１記載のＭＩＭＯ送信装置。
3. 前記インタリーブ手段は、
   前記複数の送信アンテナから同時に送信される互いに異なるシンボルそれぞれの変調方式に応じた数のビットを符号語とする請求項１又は請求項２に記載のＭＩＭＯ送信装置。
4. 前記インタリーブ手段は、
   同一のビットがシンボル内の前回送信時とは異なるビット位置に割り当てられるインタリーブパターンで前記符号語内のインタリーブを行う請求項１から請求項３のいずれかに記載のＭＩＭＯ送信装置。
5. 前記インタリーブ手段は、
   通信相手からフィードバックされる再送要求をカウントするカウンタと、
   同一のビットが前回送信時とは異なる送信アンテナに割り当てられるインタリーブパターンを含む第１のインタリーブパターン群と同一のビットがシンボル内の前回送信時とは異なるビット位置に割り当てられるインタリーブパターンを含む第２のインタリーブパターン群とを記憶するインタリーブパターンテーブルと、
   前記第１のインタリーブパターン群または前記第２のインタリーブパターン群のいずれか一方を選択する選択部と、
   を有し、
   選択されたインタリーブパターン群における再送要求のカウント数に応じたインタリーブパターンで前記符号語内のインタリーブを行う請求項１から請求項４のいずれかに記載のＭＩＭＯ送信装置。
6. 前記選択部は、
   通信相手との間の伝搬路における独立したパス数が所定数以上、かつ、独立したパスそれぞれの受信品質が所定品質以上の場合に前記第１のインタリーブパターン群を選択する請求項５記載のＭＩＭＯ送信装置。
7. 前記選択部は、
   通信相手との間の伝搬路における独立したパス数が所定数未満、または、独立したパスそれぞれの受信品質が所定品質以下の場合に前記第２のインタリーブパターン群を選択する請求項５又は請求項６に記載のＭＩＭＯ送信装置。
8. 前記選択部は、
   前記複数の送信アンテナから送信されるすべてのシンボルが多値変調されない場合に前記第１のインタリーブパターン群を選択する請求項５記載のＭＩＭＯ送信装置。
9. 前記選択部は、
   前記複数の送信アンテナから送信されるいずれかのシンボルが多値変調され、かつ、前記複数の送信アンテナから所定数未満の互いに異なるシンボルが送信される場合に前記第２のインタリーブパターン群を選択する請求項５又は請求項８に記載のＭＩＭＯ送信装置。
10. 通信相手に備えられる複数の送信アンテナから同時に送信された分のビットからなる符号語内でインタリーブされた前記ビットを受信する受信手段と、
    受信された前記符号語内のビットに対して前記通信相手におけるインタリーブに対応するデインタリーブを行うデインタリーブ手段と、
    デインタリーブ後の符号語を誤り訂正復号化する誤り訂正復号化手段と、
    を有し、
    前記ビットは、再送の場合、前回送信時とは異なるインタリーブパターンであって、同一のビットが前回送信時とは異なる送信アンテナに割り当てられるインタリーブパターンでインタリーブされている、
    ＭＩＭＯ受信装置。
11. 前記誤り訂正復号化後の符号語内のビットに対して前記通信相手におけるインタリーブと同一のインタリーブを行うインタリーブ手段と、
    インタリーブ後の符号語をシンボルマッピングして前記通信相手に備えられる複数の送信アンテナから同時に送信されたシンボルのレプリカを生成するマッピング手段と、
    生成されたレプリカを用いて、前記受信手段によって受信された符号語を復調する復調手段と、
    をさらに有する請求項１０記載のＭＩＭＯ受信装置。
12. 複数の送信アンテナを備えるＭＩＭＯ送信装置における送信方法であって、
    情報ビットを誤り訂正符号化して送信ビットを生成するステップと、
    生成された送信ビットのうち前記複数の送信アンテナから同時に送信される分のビットからなる符号語内のインタリーブを行うステップと、
    インタリーブ後の符号語に含まれるすべてのビットを前記複数のアンテナから同時に送信するステップと、
    を有し、
    前記インタリーブを行うステップは、前記ビットを再送する場合、前回送信時とは異なるインタリーブパターンであって、同一のビットが前回送信時とは異なる送信アンテナに割り当てられるインタリーブパターンで前記符号語内のインタリーブを行う、
    送信方法。

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