WO2006093093A1 - 再送制御方法および無線通信装置 - Google Patents

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retransmission
error
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Masayuki Hoshino
Ryohei Kimura
Yasuaki Yuda
Tomohiro Imai
Kenichi Miyoshi
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Definitions

  • the present invention relates to a retransmission control method and a wireless communication apparatus, and more particularly to a retransmission control method and a wireless communication apparatus in MIMO communication.
  • MIMO Multi-Input Z Multi-Output
  • different transmit data are transmitted from multiple antennas on the transmit side, and on the receive side, multiple transmit data mixed on the propagation path are separated into original transmit data using propagation path estimation values.
  • a signal transmitted from a transmitter is received with the same number or more antennas as the number of transmitters, and inserted into the signal received by each antenna!
  • the channel characteristics between antennas are estimated based on the pilot signal.
  • This estimated channel characteristic H is represented by a 2 ⁇ 2 matrix, for example, when there are two transmitting antennas and two receiving antennas.
  • transmission signals (substreams) transmitted from each transmit antenna are calculated. Ask.
  • ARQ Automatic Repeat reQuest
  • FEC forward error correction
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-44051
  • Non-Patent Document 1 3GPP TSG-RAN Working Group 1 Contributing message Rl-010879, "Increasing MIM O throughput with per-antenna rate control", Lucent Technologies
  • An object of the present invention is to provide a retransmission control method and a wireless communication apparatus that increase the efficiency of retransmission control and further improve the system throughput.
  • the retransmission control method of the present invention is a retransmission control method in MIMO communication, and the step of determining which of the error generation factors is the dominant error generation factor, and the determined error generation factors And switching the formation method or the transmission method of the retransmission packet according to the method.
  • the wireless communication apparatus is a wireless communication apparatus to which a MIMO communication system is applied, and an error generation factor for determining which error generation factor is the dominant error generation factor.
  • a configuration comprising: estimation means; and report information generation means for generating information regarding the error generation cause or information regarding a retransmission packet formation method or transmission method corresponding to the error generation cause.
  • Another wireless communication apparatus of the present invention is a receiving unit that receives information on an error occurrence factor of a transmitted packet or information on a retransmission packet formation method or transmission method corresponding to the error occurrence factor, And a switching unit configured to switch a formation method or a transmission method of the retransmission packet based on the received information.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a wireless communication apparatus (packet transmission side) according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 A block diagram showing the configuration of another wireless communication apparatus (packet receiving side) according to the first embodiment.
  • FIG. 3 A flowchart for explaining the operation of the wireless communication apparatus of FIG.
  • FIG. 4 A diagram serving to explain the operation of the wireless communication system of FIG. 1 and the wireless communication system of FIG.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a wireless communication apparatus (packet transmission side) according to Embodiment 2.
  • FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of another wireless communication apparatus (packet reception side) according to Embodiment 2.
  • FIG. 7 A block diagram showing the configuration of a wireless communication device (packet transmission side) according to Embodiment 3.
  • FIG. 8 A block diagram showing the configuration of a wireless communication device (packet transmission side) according to another embodiment.
  • FIG. 9 A block diagram showing the configuration of another wireless communication apparatus (packet receiving side) according to another embodiment.
  • the inventors of the present invention have found that MIMO communication and automatic retransmission request (ARQ) are applied to radios.
  • ARQ automatic retransmission request
  • the communication system it has been determined that it is possible to classify the error occurrence factor of the received packet and to be able to estimate which classification error occurrence factor is dominant when an error occurs in the received packet, and this estimated error occurrence factor It was conceived that further improvement of system throughput could be realized by performing retransmission control according to.
  • one of the features of the present invention is to estimate an error occurrence factor of a received packet, and to switch a retransmission packet formation method or a transmission method according to the estimated error occurrence factor.
  • This error generation factor is assumed to be variously assumed
  • “noise” and “inter-stream interference” are specifically described as error generation factors, and explanations will be made.
  • noise refers to thermal noise in the receiving circuit and interference components from which other cell power also comes
  • inter-stream interference means that removal (separation) of multiplexed substreams is not sufficient. It means to influence each other.
  • the wireless communication apparatus 100 includes an FEC encoder 110, a rate matching processor 120, an interleaver 130, an error occurrence factor handling unit 140, a MIMO modulator 150, and transmission. And RF units 160-1 to N.
  • the FEC encoder 110 performs error correction coding (here, turbo coding) on transmission data for the purpose of improving error correction capability, and the obtained systematic bit sequence and parity bit sequence are rate matching processing unit 120. Output to
  • the error occurrence factor handling unit 140 inputs error occurrence factor information together with retransmission request information (for example, NACK) transmitted from the wireless communication apparatus 200 described later. Then, the error occurrence factor coping unit 140 outputs various signals according to the content of the error occurrence factor information to the rate matching processing unit 120, the interleaver 130, and the MIMO modulation unit 150 to generate a retransmission packet generation method or Control the transmission method etc.
  • retransmission request information for example, NACK
  • the error occurrence factor handling unit 140 is internally provided with a counter (not shown), counts the number of times the retransmission request information for the same packet has been received, and Is controlled to the interleaver 130 as retransmission number information. That is, the error occurrence factor handling unit 140 can control the interleaver 130 to perform interleaving with the interleaving pattern according to the number of retransmissions.
  • the error occurrence factor coping unit 140 determines the coding rate and the pattern of puncturing / repetition according to the input error occurrence factor information, and outputs it to the rate matching processing unit 120 as code information. Output and control.
  • error occurrence factor handling section 140 performs self processing on the bit sequence of the packet to be retransmitted.
  • the rate matching processing unit 120 is controlled to form a retransmission packet in a decodable format (that is, a format that can be decoded by the packet alone on the receiving side of the packet).
  • the error occurrence factor handling unit 140 controls the systematic bit sequence to be subjected to the puncturing process for only the notably bit sequence without leaving the process as it is.
  • "dominating error occurrence factor" in the present specification means a factor that more strongly affects the occurrence of the error.
  • error occurrence factor handling section 140 performs packeting on the bit sequence of the packet to be retransmitted.
  • the rate matching processing unit 120 is controlled so that the puncturing Z repetition processing is preferentially performed on the parity bit sequence.
  • the error occurrence factor handling unit 140 outputs the retransmission number information, the coding information, and the modulation / demodulation MO multiplexing information to the modulation unit 150 as control information.
  • Rate matching processing section 120 performs predetermined code efficiency and error processing at the time of initial transmission on systematic bit sequences and parity bit sequences input from FEC encoder 110, puncturing, The systematic bit sequence and parity bit sequence after the charing Z repetition process are output to the interleaver 130.
  • rate matching processing section 120 uses the input coding information as input. Corresponding to puncturing z rate control is performed to perform rate control, and systematic bit sequence and parity bit sequence after the puncturing Z repetition process are output to the interleaver 130. That is, the rate matching processing unit 120 performs the panning Z repetition process with the code matching rate and the puncturing / repetition pattern according to the error occurrence factor information.
  • the interleaver 130 interleaves the systematic bit sequence and parity bit sequence after the puncturing Z repetition process according to a predetermined interleaving pattern at the time of initial transmission, and outputs the result to the MIMO modulator 150.
  • interleaving is performed according to the interleaving pattern corresponding to the number of times of retransmission from error occurrence factor handling section 140 and is output to MIMO modulation section 150.
  • the MIMO modulator 150 performs serial-parallel conversion of the interleaved data, and distributes the data to substreams of the same number as the number of antennas possessed by the wireless communication apparatus 100. Then, at the time of initial transmission, MIMO modulation section 150 modulates each substream according to a predetermined modulation scheme, and outputs the result to predetermined transmission RF section 160. On the other hand, at the time of retransmission, MIMO modulation section 150 performs modulation according to the modulation scheme according to the modulation ⁇ MIMO multiplexing information from error occurrence factor handling section 140, and transmits to RF section 160 according to the modulation ⁇ MIMO multiplexing information. Output.
  • MIMO modulation section 150 transmits the transmission RF section without applying M1 MO modulation to control information including retransmission number information, coding information, and modulation / demultiplexing information regardless of the time of first transmission and retransmission. Output to 160.
  • control information can be extracted without performing MIMO demodulation.
  • Each of the transmission RF units 160 converts the input modulated signal into a radio frequency and transmits it via a corresponding antenna.
  • the packet forming function unit including FEC encoder 110, rate matching processing unit 120 and interleaver 130 in wireless communication apparatus 100 responds to various information received from error occurrence factor handling unit 140. It is possible to switch the packet formation method. As a result, it is possible to change the method of forming packets at the time of initial transmission and the method of forming packets to be retransmitted later. As described above, this packet formation method includes, for example, puncturing Z repetition processing method, interleaving method, etc. Further, MIMO modulation section 150 in wireless communication apparatus 100 can change the transmission destination of substream (transmission RF section 160) according to the modulation 'multiplexing information received from error occurrence factor handling section 140. it can. As a result, it is possible to change the transmission destination at the time of initial transmission and the transmission destination at the time of subsequent retransmission, that is, to change the transmission method of packets.
  • radio communication apparatus 200 includes reception RF sections 205-1 to ⁇ , control signal demodulation section 210, overhead demodulation section 215, Dintelaver 220, and rate dematching. It has a ringing processing unit 225, a likelihood combining unit 230, a likelihood storage unit 235, an FEC decoder 240, a CRC checking unit 245, an error occurrence factor analysis unit 250, and a retransmission request signal generation unit 260.
  • the signals received by each antenna are frequency-converted by the corresponding reception RF unit 205, and each signal after frequency conversion is input to the control signal demodulation unit 210 and the overhead demodulation unit 215.
  • Control signal demodulation section 210 extracts control information transmitted from wireless communication apparatus 100 from the signal after the frequency conversion. Then, the modulation / demodulation multiplexing information included in the control information is output to the demodulation / demodulation unit 215, the retransmission number information and the code information are output to the inverter 220 and the rate dematching unit 225, and the encoding information is output. It outputs to likelihood storage unit 235 and likelihood combination unit 230.
  • wireless demodulation part 215 also performs channel estimation of each signal power after frequency conversion in the reception RF unit 205 using a pilot signal added to each substream in the wireless communication apparatus 100. And, the radio
  • Din- ter-leaver 220 is not transmitted for the first time, that is, not related to retransmission, and the signal strength corresponding to the substream at the time of initial transmission is also retransmitted for the likelihood value calculated by decimation section 215.
  • Interleave pattern according to the number information (it is 0 because it is the first transmission), that is, a predetermined interry performed by interleaver 130 of radio communication apparatus 100. Apply Dintalib according to Bupatan.
  • the signal corresponding to the substream related to retransmission is subjected to dinning according to the interleaving pattern corresponding to the number-of-retransmissions information from control signal demodulation section 210.
  • the rate dematching processing unit 225 performs rate dematching processing according to the number of times of retransmission information and code information to the likelihood value after dinning.
  • the likelihood combination unit 230 outputs the likelihood value after rate dematching at the time of initial transmission to the likelihood storage unit 235 and also to the FEC decoder 240 in preparation for retransmission.
  • the likelihood storage unit 235 stores the likelihood value after rate dematching in association with the code information from the control signal demodulation unit 210.
  • likelihood combining section 230 receives error occurrence factor information from error occurrence factor analysis section 250 described later, that is, when an error occurs and packets are resent from wireless communication apparatus 100, the error is generated.
  • the "predetermined processing" is performed according to the content of the occurrence factor information and the code information input from the control signal demodulation unit 210 at the time of retransmission thereof.
  • this “predetermined process” is performed as shown in FIG. That is, as shown in the figure, when the error occurrence factor information indicates that “noise” is the dominant error occurrence factor, the likelihood combination section 230 stores the information in the likelihood storage section 235 previously. The combined likelihood value and the likelihood value from the rate dematching processing unit 225 for retransmission are combined, and the combined likelihood value is output to the FEC decoder 240.
  • likelihood combining section 230 indicates that the error occurrence factor information indicates that “inter-stream interference” is the dominant error occurrence factor, and the code information from control signal demodulation section 210 is “self”.
  • the likelihood value of the rate dematching processing unit 225 for retransmission is output to the FEC decoder 240 as it is. That is, in this case The combination with the likelihood value previously stored in the likelihood storage unit 235 is not performed. By doing this, since it is self-decodable, there is no need to use the likelihood value previously stored in the likelihood storage unit 235, which is presumed to be adversely affected by inter-stream interference. Thus, the effect of inter-stream interference at the input to the FEC decoder 240 can be mitigated.
  • likelihood combining section 230 indicates that “inter-stream interference” is the dominant error occurrence factor, and the code information from control signal demodulation section 210 is “self”.
  • the likelihood storage unit 235 previously, and the value obtained by multiplying the likelihood value by ⁇ (a positive value less than 1) and the rate
  • the likelihood value from the matching processing unit 225 is combined, and the combined likelihood value is output to the FEC decoder 240.
  • the likelihood values are multiplied by ⁇ (a positive value less than 1), the influence of interstream interference can be reduced and the coding gain can be gained.
  • FEC decoder 240 outputs a result of error correction decoding (here, turbo decoding) on the likelihood value from likelihood combining section 230 to CRC checking section 245.
  • error correction decoding here, turbo decoding
  • the CRC checker 245 performs error detection on the decoding result from the FEC decoder 240. Then, if no error is detected, the CRC checking unit 245 outputs the decoding result from the FEC decoder 240 to a predetermined functional unit as reception data. On the other hand, when an error is detected, CRC checking section 245 outputs error detection information to the effect that an error has been detected to error occurrence factor analyzing section 250 and retransmission request signal generating section 260.
  • the error occurrence factor analysis unit 250 measures a time variation value of the channel estimation value obtained by the decoy demodulation unit 215, that is, a variation value of the channel estimation value with respect to the time axis.
  • the absolute value of the fluctuation rate of the channel estimate can be used as the fluctuation value of the channel estimate with respect to the time axis.
  • the error occurrence factor analysis unit 250 measures the signal strength of the signal corresponding to each sub stream extracted by the decoy demodulation unit 215.
  • the error occurrence factor analysis unit 250 receives the error detection information from the CRC check unit 245. Based on the measured values of the channel estimation value with respect to the time axis and the signal strength of the signal corresponding to each substream, the factor that caused the error (that is, the "error causing factor") is estimated. Specifically, in the present embodiment, whether the dominant error generation factor is “noise” or “inter-stream interference” is determined by, for example, the “decision criteria” described below.
  • the channel estimation period (this is a period in which the insertion interval force of the pilot symbol is also necessarily determined) has a fluctuation value with respect to the time axis of the channel estimation (which corresponds to the speed of fading fluctuation).
  • “Inter-stream interference” is considered to be dominant as an error source if it is small (ie, the interval is long).
  • the error occurrence factor analysis unit 250 outputs error occurrence factor information identifying the error occurrence factor estimated to be dominant to the likelihood combination unit 230 and the retransmission request signal generation unit 260.
  • retransmission request signal generation unit 260 upon receiving error detection information from CRC check unit 245, retransmission request signal generation unit 260 generates and sends retransmission request information (for example, NACK). Also, the retransmission request signal generation unit 260 sends out the error occurrence factor information from the error occurrence factor analysis unit 250. The retransmission request information and the error occurrence factor information may be sent separately or may be sent together. Then, the retransmission request information and the error occurrence factor information sent from retransmission request information generating section 260 are transmitted to wireless communication apparatus 100.
  • retransmission request information for example, NACK
  • the retransmission request signal generation unit 260 sends out the error occurrence factor information from the error occurrence factor analysis unit 250.
  • the retransmission request information and the error occurrence factor information may be sent separately or may be sent together. Then, the retransmission request information and the error occurrence factor information sent from retransmission request information generating section 260 are transmitted to wireless communication apparatus 100.
  • the error occurrence factor analysis unit 250 in the wireless communication apparatus 200 determines the channel determined by the MIMO demodulation unit 215 when an error occurs in the packet transmitted from the wireless communication apparatus 100. Based on the measurement result of the fluctuation value of the estimated value with respect to the time axis and the measurement result of the signal strength of the signal corresponding to each substream extracted by M1 MO demodulator 215, the dominant error generation factor is determined. be able to.
  • the Dinta Lever 220 in the wireless communication apparatus 200, the rate dematching processing unit The decoding function unit consisting of 225, likelihood combining unit 230, likelihood storage unit 235, FEC decoder 240, and CRC checking unit 245 depends on the error occurrence factor determined by the error occurrence factor analysis unit 250.
  • the packet retransmitted from the wireless communication apparatus 100 by the above scheme can be decoded by the decoding scheme corresponding to the scheme corresponding to the error generation factor.
  • the operation of the wireless communication system including the wireless communication device 100 and the wireless communication device 200 will be described with reference to FIG.
  • radio communication apparatus 100 applies an error correction code to the transmission bit sequence of the transmission packet at the time of initial transmission, and transmits control information necessary for MIMO demodulation on the receiving side. Send together.
  • wireless communication apparatus 200 performs MIMO demodulation on the received packet, obtains a likelihood value by soft decision, and performs error correction decoding.
  • the wireless communication device 200 performs error detection on the result of the error correction decoding at step 1006. Here, it is assumed that an error is detected.
  • step ST1008 the wireless communication device 200 estimates (analyzes) a dominant error generation factor using the above-mentioned “determination criteria”. In Fig. 4, it is assumed that the dominant cause of error generation is "noise".
  • step ST 1009 and step ST 1010 wireless communication apparatus 200 transmits retransmission request information and error occurrence factor information to wireless communication apparatus 100.
  • the wireless transmission device 100 retransmits the packet corresponding to the retransmission request information from the wireless communication device 200.
  • the packet forming function unit including the FEC encoder 110, the rate matching processing unit 120, and the interleaver 130 in the wireless communication apparatus 100 controls the error occurrence factor handling unit 140 to generate error occurrence factor information.
  • the MIMO modulation unit 150 in the wireless communication apparatus 100 performs a packet transmission method according to the error occurrence factor information under the control of the error occurrence factor handling unit 140. Then, the transmission bit sequence for the formed retransmission packet and the control information at this time are transmitted together.
  • step ST1015 the radio communication apparatus 200 uses Ml for the retransmitted packet. Perform MO demodulation.
  • step ST1016 as a result of estimation in step ST1008, it is estimated that the dominant error generation factor is "noise", and therefore the wireless communication apparatus 200 performs the initial transmission determined in steps ST1005 and ST1006. It combines the likelihood value of time and the likelihood value obtained for the retransmitted packet.
  • the radio communication apparatus 200 performs error correction decoding using the likelihood value synthesized at step ST1016.
  • the radio communication apparatus 200 performs error detection on the result of the error correction decoding at step 1017. Here, it is assumed that an error is not detected.
  • step ST1019 wireless communication apparatus 200 receives a reception response.
  • ACK is sent back to the wireless communication device 100.
  • step ST 1008 If it is estimated that the dominant error causing factor is “inter-stream interference” as a result of the estimation in step ST 1008, the self-decipherable form from normal wireless communication apparatus 100 as described above. 4 is not performed, and error correction decoding and error detection are performed only on the basis of the likelihood value obtained from the packet to be retransmitted.
  • error occurrence factor information is transmitted to wireless communication apparatus 100 from wireless communication apparatus 200 which is the packet receiving side
  • the present invention is not limited thereto. It is also possible to specify coding information corresponding to error occurrence factor information, modulation / demultiplexing information, and information on the number of retransmissions, and transmit these.
  • any error generation factor is the dominant error. Force determination, which is an occurrence factor, was performed, and the formation method or transmission method of the retransmission packet was switched according to the determined error occurrence factor. In the present embodiment, in particular, it is determined whether the power between the inter-stream interference and the noise is the dominant error generation factor, and the retransmission packet formation method or transmission method is switched according to the determined error generation factor. did.
  • the channel estimation value calculation period when it is small, it is determined that stream interference is dominant, and for any stream, it is determined that noise is dominant when the reception strength is less than a predetermined level.
  • the wireless communication device 200 is dominant with the error occurrence factor analysis unit 250 that determines which of the error occurrence factors is the dominant error occurrence factor.
  • Information on the determined error occurrence factor that is, error occurrence factor information
  • information on a retransmission packet formation method or transmission method corresponding to the error occurrence factor that is, coded information, modulation and multiplexing information
  • a retransmission request signal generation unit 260 that generates information on the number of retransmissions.
  • the error occurrence factor analysis unit 250 determines whether the deviation between the interstream interference and the noise is the dominant error occurrence factor.
  • error occurrence factor analysis section 250 determines that the time variation of the channel estimation value is less than a predetermined level, ie, the channel estimation value calculation cycle is sufficiently larger than the variation value of the channel estimation value with respect to the time axis. It is determined that the stream interference is dominant and the noise is dominant when the reception strength does not reach a predetermined level for any of the power streams. [0073] By making such a determination, it is possible to identify the dominant error generation factor from interstream interference and noise.
  • the error generation factor determined to be dominant is inter-stream interference
  • retransmission packets formed by the formation method corresponding to the error generation factor are the self decoder. Decoding is performed using only the retransmission packet when it is in the Bull format (Deinterleaver 220, Rate Dematching Processing Unit 225, Likelihood Combining Unit 230, Likelihood Storage Unit 235, FEC Decoder 240, and CRC Inspection Unit 245).
  • the above-mentioned decoding function unit may use the packet transmitted from the previously transmitted packet corresponding to the retransmission packet.
  • the obtained likelihood value is multiplied by a positive value of 1 or less, and the likelihood value obtained from the retransmission packet is synthesized and decoded.
  • the likelihood value obtained from the previously transmitted packet corresponding to the retransmission packet is A decoding function unit that combines and decodes the likelihood value obtained from the retransmission packet (Dinterleaver 220, rate dematching processing unit 225, likelihood combining unit 230, likelihood storage unit 235, FEC decoder 240, and CRC check Section 245).
  • information related to an error occurrence factor of the transmitted packet or information on a retransmission packet formation method or transmission method corresponding to the error occurrence factor is transmitted to wireless communication apparatus 100.
  • an error occurrence factor handling unit 140 for switching the formation method or the transmission method of the retransmission packet based on the received information.
  • retransmission data is formed in radio communication apparatus 100 using a pattern different from the puncturing pattern or repetition pattern of the packet transmitted previously, or the interleaving pattern.
  • a packet forming function unit FEC encoder 110, rate matching processing unit 120 and interleaver 130 is provided.
  • the receiving side decodes both the previously transmitted packet and the retransmission packet which is different from the packet and the format. Can be used to reduce noise.
  • the receiving side can receive correctly with a small number of retransmissions, so that the efficiency of retransmission control can be improved, and as a result, the throughput in the system can be improved.
  • the wireless communication apparatus 100 switches the mapping pattern to the modulation symbol of the previously transmitted packet or the stream allocation to the antenna in a different mode, and retransmits the packet.
  • a MIMO modulator 150 is provided to transmit.
  • the data sequence after error correction coding, rate control and interleaving is divided into substreams and MIMO transmission is performed.
  • a predetermined unit of transmission data is first distributed to substreams, and Processing such as error correction coding, rate control and interleaving is performed for each stream, and MIMO processing is performed on the processed substream. That is, in the second embodiment, each substream is treated as a packet, and error detection is performed for each packet (substream) to perform retransmission control.
  • the wireless communication apparatus 300 has a substream generation unit 310, packet forming units 320-1 to N, an error occurrence factor handling unit 330, and a MIMO modulation unit 340.
  • Substream generator 310 receives transmission data and distributes the data to N substreams. Then, each substream is input to the corresponding packet forming unit 320-1 to N.
  • Each packet forming unit 320 basically has the same configuration as the packet forming function unit in radio communication apparatus 100 of Embodiment 1, and more specifically, FEC encoder 110, rate matching processing unit 120, and interleaver 130. It consists of However, it differs from the wireless communication apparatus 100 in that the packet to be processed is a sub-stream.
  • each packet forming unit 320 switches the packet forming method according to the various information received from the error occurrence factor handling unit 330. As a result, it is possible to change the method of packet formation at the time of initial transmission and the method of packet formation to be retransmitted later.
  • the error occurrence factor handling unit 330 receives error occurrence factor information on a packet (substream) basis, and various information corresponding to the error occurrence factor information (code information, retransmission number information, modulation, and multiplexing / demultiplexing) Information is output to the packet forming unit 320 and the overhead modulation unit 340 corresponding to the packet, thereby controlling a retransmission packet generation method, a transmission method, and the like.
  • the light modulation unit 340 Upon receiving the packet for retransmission from the packet forming unit 320, the light modulation unit 340 sees off transmission of packets from the other packet forming unit 320, and sends only the packet for the retransmission to the transmission RF unit 160. Send out.
  • the modulation unit 340 can change the packet transmission destination (transmission RF unit 160) in accordance with the modulation / demodulation multiplexing information. As a result, it is possible to change the transmission destination at the time of the first transmission and the transmission destination at the time of the subsequent retransmission, that is, change the packet transmission method.
  • radio communication apparatus 300 when the error occurrence factor information indicates that “noise” is the dominant error occurrence factor, packet formation section 320 requests retransmission. Packets to be transmitted are interleaved using an interleaving pattern different from that at the first transmission.
  • MIMO modulation section 340 uses a mapping pattern different from that at the time of initial transmission when performing MIMO modulation. Alternatively, the MIMO modulator 340 changes the antenna (beam) used in MIMO transmission to the time of initial transmission.
  • the packet formation section 320 forms a retransmission packet in a self-decodable form, and at that timing, the other packet is generated. The transmission of the packet from the packet formation unit 320 of is missed. Alternatively, the antenna (beam) used when transmitting the retransmission packet is changed to the time of the first transmission, and transmission of packets from other packet forming units 320 is skipped at that timing.
  • radio communication apparatus 400 of the second embodiment includes control signal demodulator 410, M IMO demodulator 420, decoder 430, error occurrence factor analyzer 440, and a retransmission request signal. And a generation unit 450.
  • the MIMO demodulation unit 420 performs MIMO demodulation using the modulation ⁇ MIMO multiplexed information extracted by the control signal demodulation unit 410. Then, MIMO demodulation section 420 outputs the packet after MIMO demodulation to corresponding decoding section 430.
  • the error occurrence factor analysis unit 440 receives error detection information when there is an error in the packet after the MIMO demodulation. Then, when the error detection factor analysis unit 440 receives the error detection information, the error occurrence factor analysis unit 440 estimates the error occurrence factor and generates an error for the likelihood combination unit 230 and the retransmission request signal generation unit 450 of the corresponding decoding unit 430. Output factor information.
  • Retransmission request signal generation section 450 adds the identification information of the packet in which the error has occurred to the retransmission request information and the error occurrence factor information, and sends it out.
  • the second embodiment basically the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Moreover, since retransmission control can be performed in units of substreams, the amount of information of a packet to be retransmitted can be reduced, so that the efficiency of retransmission control can be improved. As a result, the throughput in the system can be improved.
  • the third embodiment relates to a system that uses error occurrence factor information for user assignment in a wireless communication apparatus that communicates with a plurality of wireless communication apparatuses 200 (users).
  • the wireless communication apparatus 500 includes a user assignment control unit 510 and signal processing units 520-1 to M (where M can simultaneously communicate with the wireless communication apparatus 500). And have.
  • the signal processing unit 520 has the same main components as the wireless communication device 100.
  • User assignment control unit 510 is a wireless communication between each wireless communication device (user) and wireless communication device 500 transmitted from the connected wireless communication device (users A to C in FIG. 7). Enter a quality report on quality.
  • user assignment control section 510 receives error occurrence factor information from that user. Then, when it is indicated that the error occurrence factor information power ⁇ noise is the dominant error occurrence factor, the operation state of the signal processing unit 520 corresponding to the user who has sent the error occurrence factor information without switching the user. To continue the packet retransmission process.
  • the packet retransmission process is the same as that of the wireless communication apparatus 100 of the first embodiment.
  • the error occurrence factor information indicates that “inter-stream interference” is the dominant error occurrence factor
  • the user power that has transmitted the error occurrence factor is also assigned control to other users, ie, control.
  • Control is performed to operate the signal processing unit 520 corresponding to the switching user.
  • the power report of the user currently performing communication, the quality report and the error occurrence factor information transmitted may be transmitted separately or may be transmitted together.
  • the wireless communication device 500 receives information on an error occurrence factor of a transmitted packet, or a retransmission packet formation method corresponding to the error occurrence factor.
  • a user assignment control unit 510 is provided which receives information on the transmission method and switches the execution order of the transmission of the retransmission packet and the packet transmission to other users based on the received information.
  • the wireless communication apparatus 200 and the wireless communication apparatus 400 that are the receiving side of the packet have means for estimating an error occurrence factor.
  • the present invention is not limited to this, and may be provided to a wireless communication apparatus on the transmitting side of the packet.
  • FIG. 8 block diagrams of the transmitting side and the receiving side when applied to the first embodiment are shown in FIG. 8 and FIG.
  • the wireless communication apparatus 600 on the packet transmission side has an error occurrence factor analysis unit 610.
  • the error occurrence factor analysis unit 610 inputs the transmission request information and the error occurrence factor estimation information transmitted from the wireless communication apparatus 700 on the receiving side.
  • the error occurrence factor estimation information is used by the error occurrence factor analysis unit 250 of the wireless communication apparatus 200 according to the first embodiment for estimating the error occurrence factor, and the channel estimation value obtained by the MIMO demodulation unit 215.
  • wireless communication apparatus 700 has error occurrence factor estimation information acquisition section 710. Unlike the error occurrence factor analysis unit 250 of the wireless communication apparatus 200 according to the first embodiment, the error occurrence factor estimation information acquisition unit 710 does not estimate the error occurrence factor, but measures the error occurrence factor estimation information. Are output to the retransmission request signal generation unit 260 as they are.
  • information for determining which of inter-stream interference and noise is the dominant cause of error generation in wireless communication apparatus 700 (the channel estimation value determined by MIMO demodulation section 215) Measurement result of fluctuation value with respect to time axis of An error occurrence factor estimation information acquisition unit 710 that acquires the measurement result of the signal strength of the signal corresponding to each extracted substream, and a retransmission that transmits the acquired information for determining the above-mentioned dominant error occurrence factor. And a request signal generation unit 260.
  • the wireless communication apparatus 600 receives information for determining an error occurrence factor of the transmitted packet, and based on the information, either inter-stream interference or noise is the dominant error occurrence factor. And an error occurrence factor handling unit 140 which switches the formation method or the transmission method of the retransmission packet according to the result of the determination.
  • the reception side of the retransmission packet receives the formation method or transmission method It is possible to improve the efficiency of retransmission control by performing the decoding process etc. As a result, the throughput in the system can be improved.
  • a first aspect of the retransmission control method of the present invention is a retransmission control method in MIMO communication.
  • the method may further comprise the step of determining which error occurrence cause is the dominant error occurrence cause, and switching the formation method or transmission method of the retransmission packet according to the determined error occurrence cause. did.
  • a second aspect of the retransmission control method according to the present invention is characterized in that, in the determination step of the dominant error generation factor, either the inter-stream interference or the noise is the dominant error generation factor. It was made to do.
  • a third aspect of the retransmission control method of the present invention is characterized in that, in the determination step of the dominant error generation factor, when the time variation of the channel estimation value is equal to or more than a predetermined level, It is determined that the interference is dominant, and that the noise is dominant when the reception strength is above a predetermined level for any stream.
  • the dominant error causing factor can be identified from inter-stream interference and noise.
  • a first aspect of the wireless communication apparatus is a wireless communication apparatus to which a MIMO communication system is applied, and which determines a force that is the dominant error generation factor among error generation factors.
  • a configuration including: factor estimation means; and report information generation means for generating information on a formation method or a transmission method of a retransmission packet corresponding to the error generation cause or the error generation cause.
  • the error occurrence factor estimation means adopts a configuration in which either inter-stream interference or noise is the dominant error occurrence factor.
  • the error occurrence factor estimation means determines that the stream interference is dominant when the time variation of the channel estimation value is equal to or more than a predetermined level. It is determined that the noise is dominant when the reception strength does not reach a predetermined level for any stream.
  • the error occurrence factor estimation means determines the effect of interstream interference and noise on error occurrence as a result of determination of the dominant error occurrence factor.
  • a fifth aspect of the wireless communication apparatus is a wireless communication apparatus applying HARQ as a retransmission control method, wherein the determined error generation factor is inter-stream interference, and
  • the formed retransmission packet is in a self-decodable format, a configuration is provided that includes a decoding unit that decodes only the retransmission packet.
  • the decoding means is in the form of a self-decodable retransmission packet formed by the formation method. And when the retransmission packet is a value obtained by multiplying the likelihood value obtained from the corresponding previously transmitted packet by a positive value of 1 or less and the likelihood value obtained from the retransmission packet, and decoding is performed.
  • Adopt a configuration.
  • OC (a positive value less than 1) is multiplied to the likelihood value of the previously transmitted packet, which is assumed to be adversely affected by inter-stream interference.
  • the value obtained by multiplying a can also be used for synthesis. As V, the coding gain can be gained.
  • a seventh aspect of the wireless communication apparatus is a wireless communication apparatus applying HARQ as a retransmission control method, and corresponds to the retransmission packet when the determined error generation factor is noise.
  • a configuration is provided that includes a decoding unit that combines and decodes a likelihood value obtained from a previously transmitted packet and a likelihood value obtained from the retransmission packet.
  • decoding can be performed to reduce the influence of noise.
  • a switching unit configured to switch the formation method or the transmission method of the retransmission packet based on the received information.
  • the formation method or transmission method of the retransmission packet can be switched according to the cause of error occurrence of the transmitted packet, the reception side of the retransmission packet can be used according to the formation method or transmission method. It is possible to improve the efficiency of retransmission control by performing the decoding process etc. As a result, the throughput in the system can be improved.
  • a second aspect of another wireless communication apparatus is a wireless communication apparatus to which a MIMO communication scheme is applied, and when the error generation factor is noise, a puncture of a previously transmitted packet is generated.
  • a configuration is provided that includes forming means for forming the retransmission packet using a charing pattern or repetition pattern, or a pattern different from the interleaving pattern.
  • both of the packet previously transmitted on the receiving side and the retransmission packet having a format different from that of the packet. Can be used for decoding, and noise can be suppressed.
  • the receiving side can receive correctly with a small number of retransmissions, so that the efficiency of retransmission control can be improved, and as a result, the throughput in the system can be improved.
  • a third aspect of another wireless communication apparatus is a wireless communication apparatus to which a MIMO communication scheme is applied, wherein when the error generation factor is noise, the packet is transmitted before.
  • a configuration is provided comprising transmitting means for transmitting the retransmission packet by switching to a pattern different from the mapping pattern to modulation symbols or the stream assignment to an antenna.
  • the retransmission packet can be transmitted by a transmission method different from that of the previous transmission, between the packet transmitted previously and the packet and the retransmission packet with a different transmission method on the receiving side. Both can be used for decoding, and "noise" can be suppressed. As a result, on the receiving side, correct reception can be performed with a small number of retransmissions, so that the efficiency of retransmission control can be improved, and as a result, the throughput in the system can be improved.
  • a fourth aspect of another wireless communication apparatus of the present invention is the other switching means for switching the execution order of the transmission of the retransmission packet and the packet transmission to another user based on the received information.
  • Adopt a configuration that
  • the present invention is based on Japanese Patent Application No. 2005-052369, filed Feb. 28, 2005. This content ⁇ Everything will be included here.
  • the retransmission control method and the wireless communication system of the present invention are useful for enhancing the efficiency of retransmission control and further improving the system throughput.

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Abstract

　再送制御の効率を高めシステムスループットをさらに向上する再送制御方法および無線通信装置。この無線通信装置（１００）においては、誤り発生要因対処部（１４０）が、送信したパケットの誤り発生要因に関する情報、又はその誤り発生要因に対応する再送パケットの形成方式若しくは送信方式に関する情報を受信し、当該受信した情報に基づいて、再送パケットの形成方式又は送信方式を切り換える。こうすることにより、送信したパケットの誤り発生要因に応じて再送パケットの形成方式又は送信方式を切り換えることができるので、その再送パケットの受信側においてその形成方式又は送信方式に応じた復号処理等を行うことにより、再送制御の効率を高めることができる。その結果、システムにおけるスループットを向上することができる。

Description

明 細 書
再送制御方法および無線通信装置
技術分野
[0001] 本発明は、再送制御方法および無線通信装置に関し、特に MIMO通信における 再送制御方法および無線通信装置に関する。
背景技術
[0002] 近年、画像等の大容量のデータ通信を可能にする技術として MIMO (Multi— Inp ut Z Multi— Output)通信が注目されている。 MIMO通信では送信側の複数の アンテナからそれぞれ異なる送信データ (サブストリーム)を送信し、受信側では伝搬 路上で混ざり合った複数の送信データを伝搬路推定値を用いて元の送信データに 分離する (例えば、特許文献 1参照)。
[0003] 実際上、 MIMO通信では、送信装置から送信された信号を、送信装置の数と同数 又はそれよりも多いアンテナ数で受信し、当該各アンテナによって受信された信号に それぞれ挿入されて!、るパイロット信号に基づ 、てアンテナ間の伝搬路特性を推定 する。この推定された伝搬路特性 Hは、例えば送信側アンテナが 2つであり、受信ァ ンテナが 2つである場合には、 2 X 2の行列によって表される。 MIMO通信では、求 めた伝搬路特性 Hの逆行列と、各受信アンテナで得られた受信信号とに基づ!/ヽて、 各送信アンテナカゝら送信された送信信号 (サブストリーム)を求める。
[0004] また、受信側のビット誤り率が所定値を満たさない場合に、受信側が送信側に対し て再送要求信号を送信し、送信側ではこの要求に応じて同一の送信データを再び 送信する自動再送要求（ARQ ; Automatic Repeat reQuest)も一般的に行われ ている。特にパケット伝送では、誤りのないデータ伝送を保証する必要があるため、 A RQによる誤り制御が必要不可欠となっている。カロえて、パケット伝送においては、伝 播路 (パス)の状態に応じて最適な変調方式、符号ィ匕方式を選択してスループットの 向上を図る適応変調 ·誤り訂正の適用に際しても、測定誤差、制御遅延等に起因し たパケット誤りが避けられないため、 FEC (Forward Error Correction)機能を組 み込んだハイブリッド ARQ (以下、 HARQという）が採用されている。 [0005] ここで、データ送信時に複数のアンテナを用いて MIMO通信することにより、大容 量のデータ通信が可能となり、さらに、受信側において受信データが誤った場合には 、データの再送を行い、受信側では HARQにより初回送信時および再送時の受信 データを合成することにより、無線通信システムとしてスループットの向上が期待され る。そして、この MIMO通信に HARQを適用することについては、非特許文献 1にお いても示唆されている。
特許文献 1：特開 2002— 44051号公報
非特許文献 1 : 3GPP TSG-RAN Working Group 1寄書 Rl- 010879, "Increasing MIM O throughput with per- antenna rate control", Lucent Technologies
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] ところで、上記従来の MIMO通信および HARQが適用される無線通信システムに おいては、受信側において受信データが誤った場合には、情報ビットであるシステマ チックビットのみ、冗長ビットであるパリティビットのみ、もしくはその組み合わせを再度 送信するものと想定される。し力しながら、受信データの誤りといってもその原因は種 々考えられ、またその原因に応じた対処方法があると考えられる力 この点について 何ら配慮がなされていない。そのため、上記従来の無線通信方式においては、効率 的な再送制御がなされているとは言い難ぐさらなるスループットの向上が期待できる
[0007] 本発明の目的は、再送制御の効率を高めシステムスループットをさらに向上する再 送制御方法および無線通信装置を提供することである。
課題を解決するための手段
[0008] 本発明の再送制御方法は、 MIMO通信における再送制御方法であって、誤り発 生要因のうちいずれが支配的な誤り発生要因である力判定するステップと、当該判 定した誤り発生要因に応じて再送パケットの形成方式又は送信方式を切り換えるステ ップと、を具備するようにした。
[0009] 本発明の無線通信装置は、 MIMO通信方式を適用する無線通信装置であって、 誤り発生要因のうちいずれが支配的な誤り発生要因であるか判定する誤り発生要因 推定手段と、前記誤り発生要因に関する情報、又は前記誤り発生要因に対応する再 送パケットの形成方式若しくは送信方式に関する情報を生成する報告情報生成手段 と、を具備する構成を採る。
[0010] 本発明の他の無線通信装置は、送信したパケットの誤り発生要因に関する情報、 又は前記誤り発生要因に対応する再送パケットの形成方式若しくは送信方式に関す る情報を受信する受信手段と、前記受信した情報に基づいて、前記再送パケットの 形成方式又は送信方式を切り換える切り換え手段と、を具備する構成を採る。
発明の効果
[0011] 本発明によれば、再送制御の効率を高めシステムスループットをさらに向上する再 送制御方法および無線通信装置を提供することができる。
図面の簡単な説明
[0012] [図 1]本発明の実施の形態 1に係る無線通信装置 (パケット送信側）の構成を示すブ ロック図
[図 2]実施の形態 1に係る他の無線通信装置 (パケット受信側）の構成を示すブロック 図
[図 3]図 1の無線通信装置の動作の説明に供するフロー図
[図 4]図 1の無線通信装置および図 2の無線通信装置力 なる無線通信システムの動 作の説明に供する図
[図 5]実施の形態 2に係る無線通信装置 (パケット送信側）の構成を示すブロック図 [図 6]実施の形態 2に係る他の無線通信装置 (パケット受信側）の構成を示すブロック 図
[図 7]実施の形態 3に係る無線通信装置 (パケット送信側）の構成を示すブロック図 [図 8]他の実施の形態に係る無線通信装置 (パケット送信側）の構成を示すブロック 図
[図 9]他の実施の形態に係る他の無線通信装置 (パケット受信側）の構成を示すプロ ック図
発明を実施するための最良の形態
[0013] 本発明の発明者らは、 MIMO通信および自動再送要求 (ARQ)が適用される無線 通信システムにおいて、受信パケットの誤り発生要因を分類して、受信パケットの誤り が発生した場合にどの分類の誤り発生要因が支配的であるのか推定できることを突 き止め、この推定される誤り発生要因に応じた再送制御を行うことによりシステムスル 一プットのさらなる向上を実現できることに想到した。
[0014] すなわち、本発明の特徴の 1つは、受信パケットの誤り発生要因を推定し、当該推 定した誤り発生要因に応じて再送パケットの形成手法又は送信方式を切り換えること にある。この誤り発生要因は種々想定される力 各実施の形態においては誤り発生 要因として特に「雑音」および「ストリーム間干渉」を取り上げ、説明を行うこととする。 ここで、「雑音」とは、受信回路における熱雑音や他セル力も到来する干渉成分など を意味し、「ストリーム間干渉」とは、多重したサブストリームの除去 (分離)が十分でな く互いに影響しあうことを意味する。
[0015] 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。なお、実施 の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するの で省略する。
[0016] (実施の形態 1)
図 1に示すように実施の形態 1の無線通信装置 100は、 FEC符号器 110と、レート マッチング処理部 120と、インタリーノ 130と、誤り発生要因対処部 140と、 MIMO変 調部 150と、送信 RF部 160— 1〜Nとを有する。
[0017] FEC符号器 110は、誤り訂正能力の向上を目的として送信データを誤り訂正符号 化 (ここでは、ターボ符号)し、得られたシステマチックビット系列およびパリティビット 系列をレートマッチング処理部 120に出力する。
[0018] 誤り発生要因対処部 140は、後述する無線通信装置 200から送信される再送要求 情報 (例えば、 NACK)とともに誤り発生要因情報を入力する。そして、誤り発生要因 対処部 140は、誤り発生要因情報の内容に応じた各種信号を、レートマッチング処 理部 120、インタリーバ 130および MIMO変調部 150に出力することにより、再送パ ケットの生成方式や伝送方式などを制御する。
[0019] 具体的には、誤り発生要因対処部 140は内部にカウンタ（図示せず)を備え、同一 パケットについての再送要求情報を受け取った回数をカウントするとともに、このカウ ント値を再送回数情報としてインタリーバ 130に出力して制御を行う。すなわち、誤り 発生要因対処部 140は、再送回数に応じたインタリーブパタンによるインタリーブを 行うようにインタリーバ 130を制御することができる。
[0020] また、誤り発生要因対処部 140は、入力した誤り発生要因情報に応じて、符号化率 およびパンクチャリング/リピテイシヨンのパタンなどを決定して符号ィ匕情報としてレー トマッチング処理部 120に出力して制御を行う。
[0021] 詳細には、入力した誤り発生要因情報が「ストリーム間干渉」が支配的な誤り発生要 因であることを示すときには、誤り発生要因対処部 140は、再送するパケットのビット 系列をセルフデコーダブル形式 (すなわち、パケットの受信側にぉ 、て当該パケット 単体で復号可能な形式）にて再送パケットを形成するようにレートマッチング処理部 1 20を制御する。具体的には、誤り発生要因対処部 140は、例えばシステマチックビッ ト系列には処理を施すことなくそのまま残して、ノ^ティビット系列に対してのみパンク チャリングを施す処理を行うように制御する。ここで本明細書において「支配的な誤り 発生要因」とは、当該誤りの発生に対してより強く影響を及ぼしている要因を意味す る。
[0022] 一方、入力した誤り発生要因情報が「雑音」が支配的な誤り発生要因であることを 示すときには、誤り発生要因対処部 140は、再送するパケットのビット系列に対してパ ンクチャリング Zリピテイシヨン処理を行う際に、パリティビット系列に対して優先的に パンクチャリング Zリピテイシヨン処理を行うようにレートマッチング処理部 120を制御 する。
[0023] さらに、誤り発生要因対処部 140は、再送回数情報、符号化情報、および変調 ·ΜΙ MO多重情報を制御情報として ΜΙΜΟ変調部 150に出力する。
[0024] レートマッチング処理部 120は、 FEC符号器 110から入力されるシステマチックビッ ト系列およびパリティビット系列に対し、初回送信時においては所定の符号ィ匕率およ ヨン処理を行 、、パンクチャリング Zリピテイシヨン処理後のシステマチックビット系列 およびパリティビット系列をインタリーバ 130に出力する。
[0025] 一方、再送時においては、レートマッチング処理部 120は、入力する符号化情報に 応じたパンクチャリング zリピテイシヨン処理を施すことによりレート制御して、パンクチ ヤリング Zリピテイシヨン処理後のシステマチックビット系列およびパリティビット系列を インタリーバ 130に出力する。すなわち、レートマッチング処理部 120は、誤り発生要 因情報に応じた符号ィ匕率およびパンクチャリング/リピテイシヨンのパタンによりパン クチャリング Zリピテイシヨン処理を行うこととなる。
[0026] インタリーノ 130は、パンクチャリング Zリピテイシヨン処理後のシステマチックビット 系列およびパリティビット系列を、初回送信時においては所定のインタリーブパタンに よりインタリーブし MIMO変調部 150に出力する。一方、再送時においては、誤り発 生要因対処部 140からの再送回数情報に応じたインタリーブパタンによりインタリー ブし MIMO変調部 150に出力する。
[0027] MIMO変調部 150は、インタリーブ後のデータを直並列変換して、無線通信装置 1 00が有するアンテナ数と同数のサブストリームに分配する。そして、 MIMO変調部 1 50は、初回送信時においては各サブストリームに対して所定の変調方式により変調 を施し、所定の送信 RF部 160に対して出力する。一方、再送時においては、 MIMO 変調部 150は誤り発生要因対処部 140からの変調 · MIMO多重情報に応じた変調 方式により変調を施し、当該変調 · MIMO多重情報に応じた送信 RF部 160に対して 出力する。なお、 MIMO変調部 150は、初回送信時と再送時とに拘わらず、再送回 数情報、符号化情報、および変調 ·ΜΙΜΟ多重情報を含む制御情報については Ml MO変調を施すことなく送信 RF部 160に出力する。これにより制御情報の受信側に おいては MIMO復調を行うことなく制御情報を抽出することができる。
[0028] 送信 RF部 160の各々は、入力される変調後の信号を無線周波数に変換し、対応 するアンテナを介して送信する。
[0029] 以上の構成によれば、無線通信装置 100における FEC符号器 110、レートマッチ ング処理部 120およびインタリーバ 130からなるパケット形成機能部は、誤り発生要 因対処部 140から受け取る各種情報に応じて、パケットの形成手法を切り換えること ができる。その結果、初回送信時のパケットの形成手法と、以降に再送されるパケット の形成手法を変更することが可能となる。このパケット形成手法には、上述のとおり、 例えば、パンクチャリング Zリピテイシヨン処理手法、インタリーブ手法などが含まれる [0030] また、無線通信装置 100における MIMO変調部 150は、誤り発生要因対処部 140 から受け取る変調 'ΜΙΜΟ多重情報に応じて、サブストリームの送出先 (送信 RF部 1 60)を変更することができる。その結果、初回送信時の送出先と、以降の再送時の送 出先とを変更、すなわちパケットの送信方式を変更することができる。
[0031] 図 2に示すように実施の形態 1の無線通信装置 200は、受信 RF部 205— 1〜Νと、 制御信号復調部 210と、 ΜΙΜΟ復調部 215と、ディンタリーバ 220と、レートデマッチ ング処理部 225と、尤度合成部 230と、尤度保存部 235と、 FEC復号器 240と、 CR C検査部 245と、誤り発生要因分析部 250と、再送要求信号生成部 260とを有する。
[0032] 各アンテナにて受信される信号は、対応する受信 RF部 205にて周波数変換され、 周波数変換後の各信号は制御信号復調部 210および ΜΙΜΟ復調部 215に入力さ れる。
[0033] 制御信号復調部 210は、上記周波数変換後の信号から無線通信装置 100より送 信された制御情報を抽出する。そして、この制御情報に含まれる、変調 'ΜΙΜΟ多重 情報を ΜΙΜΟ復調部 215に出力し、再送回数情報および符号ィ匕情報をディンタリ ーバ 220およびレートデマッチング部 225に出力し、符号化情報を尤度保存部 235 および尤度合成部 230に出力する。
[0034] ΜΙΜΟ復調部 215は、無線通信装置 100において各サブストリームに付加される パイロット信号を用いて、受信 RF部 205での周波数変換後の各信号力もチャネル推 定を行う。そして、 ΜΙΜΟ復調部 215は、求めたチャネル推定値および制御信号復 調部 210からの変調 ·ΜΙΜΟ多重情報に基づいて空間分離および干渉除去といつ た所定の処理を施すことにより、送信側において生成された各サブストリームに対応 する信号を抽出する。さらに、 ΜΙΜΟ復調部 215は、抽出した各サブストリームに対 応する信号にっ 、て軟判定を行 、、尤度値を算出する。
[0035] ディンタリーバ 220は、初めて送信された、すなわち再送に係るものでな 、初回送 信時のサブストリームに対応する信号力も ΜΙΜΟ復調部 215にて算出された尤度値 に対しては、再送回数情報 (初回送信時であるため 0である）に応じたインタリーブパ タン、すなわち無線通信装置 100のインタリーバ 130にて行われた所定のインタリー ブパタンに応じたディンタリーブを施す。一方、再送に係るサブストリームに対応する 信号に対しては制御信号復調部 210からの再送回数情報に対応するインタリーブパ タンに応じたディンタリーブを施す。
[0036] レートデマッチング処理部 225は、ディンタリーブ後の尤度値に対し、再送回数情 報および符号ィ匕情報に応じたレートデマッチング処理を施す。
[0037] 尤度合成部 230は、初回送信時におけるレートデマッチング後の尤度値について は、再送に備えて尤度保存部 235に対し出力するとともに、 FEC復号器 240に出力 する。なお、尤度保存部 235は、制御信号復調部 210からの符号ィ匕情報と対応づけ てレートデマッチング後の尤度値を記憶する。
[0038] また、尤度合成部 230は、後述する誤り発生要因分析部 250から誤り発生要因情 報を受け取るとき、すなわち誤りが発生して無線通信装置 100からパケット再送され てくるときには、その誤り発生要因情報の内容およびその再送時に制御信号復調部 210から入力する符号ィ匕情報に応じた「所定の処理」を行う。
[0039] この「所定の処理」は、具体的には図 3に示すように行われる。すなわち、同図に示 すように、尤度合成部 230は、誤り発生要因情報が「雑音」が支配的な誤り発生要因 であることを示すときには、以前に尤度保存部 235に記憶しておいた尤度値と、再送 にかかるレートデマッチング処理部 225からの尤度値とを合成して合成後の尤度値 を FEC復号器 240に出力する。こうすることにより、「雑音」の影響を軽減する復号が 可能となる。すなわち、ターボ符号のノ^ティビットは再帰的組織畳み込み符号により 形成されるため、パリティビットは畳み込んだ複数のシステマチックビットの情報を含 むことになり、換言すれば、一つのシステマチックビットに関する情報を持つノ リティ ビットが複数存在することになる。これにより、各ビットでランダムに発生する雑音に対 して複数のパリティビットによる情報量を活用することで「雑音」を抑圧する効果が得ら れる。
[0040] また、尤度合成部 230は、誤り発生要因情報が「ストリーム間干渉」が支配的な誤り 発生要因であることを示し、かつ、制御信号復調部 210からの符号ィ匕情報がセルフ デコーダブルであることを示すときには、再送に力かるレートデマッチング処理部 225 力もの尤度値をそのまま FEC復号器 240に出力する。すなわち、この場合には、以 前に尤度保存部 235に記憶しておいた尤度値との合成を行わない。こうすることによ り、セルフデコーダブルであるため、ストリーム間干渉による悪影響が及んでいると推 測される、以前に尤度保存部 235に記憶しておいた尤度値を用いる必要がなくなる ので、 FEC復号器 240への入力におけるストリーム間干渉の影響を軽減することが できる。
[0041] また、尤度合成部 230は、誤り発生要因情報が「ストリーム間干渉」が支配的な誤り 発生要因であることを示し、かつ、制御信号復調部 210からの符号ィ匕情報がセルフ デコ一ダブルでな 、ことを示すときには、以前に尤度保存部 235に記憶してぉ 、た 尤度値に α (1未満の正の値)を乗算した値と、再送に力かるレートデマッチング処理 部 225からの尤度値とを合成して合成後の尤度値を FEC復号器 240に出力する。こ うすることにより、再送に力かるレートデマッチング処理部 225からの尤度値と合成す る、ストリーム間干渉による悪影響が及んでいると推測される、以前に尤度保存部 23 5に記憶しておいた尤度値に対しては α (1未満の正の値)を乗算するので、ストリー ム間干渉の影響を軽減するとともに符号化利得を稼ぐことができる。
[0042] FEC復号器 240は、尤度合成部 230からの尤度値に対して誤り訂正復号 (ここで は、ターボ復号)した復号結果を CRC検査部 245に出力する。
[0043] CRC検査部 245は、 FEC復号器 240からの復号結果について誤り検出を行う。そ して、誤りが検出されない場合には、 CRC検査部 245は FEC復号器 240からの復号 結果を受信データとして所定の機能部に出力する。一方、誤りが検出された場合に は、 CRC検査部 245は誤りが検出された旨の誤り検出情報を誤り発生要因分析部 2 50および再送要求信号生成部 260に出力する。
[0044] 誤り発生要因分析部 250は、 ΜΙΜΟ復調部 215にて求めたチャネル推定値に関 する時間変動値、すなわち、チャネル推定値の時間軸に対する変動値を測定する。 このチャネル推定値の時間軸に対する変動値としては、具体的には、例えばチヤネ ル推定値の変動速度の絶対値を用いることができる。
[0045] また誤り発生要因分析部 250は、 ΜΙΜΟ復調部 215にて抽出した各サブストリーム に対応する信号の信号強度を測定する。
[0046] そして誤り発生要因分析部 250は、 CRC検査部 245から誤り検出情報を受け取る と、測定したチャネル推定値の時間軸に対する変動値および各サブストリームに対応 する信号の信号強度に基づいて、誤りが発生した要因 (すなわち、「誤り発生要因」） を推定する。具体的には、本実施の形態においては支配的な誤り発生要因が「雑音 」であるか「ストリーム間干渉」であるかを、例えば次に示す「判定基準」により判定す る。
[0047] (1)測定したチャネル推定値の時間軸に対する変動値が所定のしき!/、値以上である 場合には、「ストリーム間干渉」が誤り発生要因として支配的であると判断する。すな わち、チャネル推定値算出周期 (これは、パイロットシンボルの挿入間隔力も必然的 に決まる周期である)が、チャネル推定値の時間軸に対する変動値 (これは、フェージ ング変動の速度に対応する）に対して小さい (すなわち、間隔が長い)場合には、「スト リーム間干渉」が誤り発生要因として支配的であると判断する。 (2)測定した各サブス トリームに対応する信号の信号強度のいずれかが所定のしきい値未満である場合に は、「雑音」が誤り発生要因として支配的であると判断する。
[0048] 次いで誤り発生要因分析部 250は、支配的であると推定した誤り発生要因を識別 する誤り発生要因情報を尤度合成部 230および再送要求信号生成部 260に対して 出力する。
[0049] 図 2に戻って、再送要求信号生成部 260は、 CRC検査部 245から誤り検出情報を 受け取ると、再送要求情報 (例えば、 NACK)を生成して送出する。また、再送要求 信号生成部 260は、誤り発生要因分析部 250からの誤り発生要因情報を送出する。 なお、上記再送要求情報および誤り発生要因情報は、別々に送出してもよいし、纏 めて送出してもよい。そして、再送要求情報生成部 260から送出された再送要求情 報および誤り発生要因情報は、無線通信装置 100へと送信される。
[0050] 以上の構成によれば、無線通信装置 200における誤り発生要因分析部 250は、無 線通信装置 100から送信されたパケットについて誤りが発生したときに、 MIMO復調 部 215にて求めたチャネル推定値の時間軸に対する変動値の測定結果および Ml MO復調部 215にて抽出した各サブストリームに対応する信号の信号強度の測定結 果に基づ 、て、支配的な誤り発生要因を判定することができる。
[0051] そして、無線通信装置 200におけるディンタリーバ 220、レートデマッチング処理部 225、尤度合成部 230、尤度保存部 235、 FEC復号器 240、および CRC検査部 24 5からなる復号機能部は、上記誤り発生要因分析部 250にて判定された誤り発生要 因に応じた方式により無線通信装置 100から再送されてくるパケットを、当該誤り発 生要因に応じた方式に対応する復号方式で復号処理を行うことができる。
[0052] 、 、で無線通信装置 100および無線通信装置 200から構成される無線通信システ ムの動きについて図 4を参照して説明する。
[0053] ステップ ST1001乃至ステップ ST1004において、無線通信装置 100は、初回送 信時の送信パケットにかかる送信ビット系列に誤り訂正符号ィ匕を施し、受信側におけ る MIMO復調に必要な制御情報と合わせて送信する。
[0054] ステップ ST1005およびステップ ST1006において、無線通信装置 200は、受信し たパケットについて、 MIMO復調し、軟判定により尤度値を求め、誤り訂正復号する
[0055] ステップ ST1007において、無線通信装置 200は、ステップ 1006における誤り訂 正復号の結果について誤り検出を行う。ここでは、誤りが検出されたとする。
[0056] 誤りが検出されるとステップ ST1008において、無線通信装置 200は、上述の「判 定基準」を用いて支配的な誤り発生要因を推定 (分析)する。なお、図 4においては 支配的な誤り発生要因が「雑音」であると推定されたとする。
[0057] ステップ ST1009およびステップ ST1010において、無線通信装置 200は、再送 要求情報および誤り発生要因情報を無線通信装置 100に対して送信する。
[0058] ステップ ST1011乃至ステップ ST1014において、無線送信装置 100は、無線通 信装置 200からの再送要求情報に対応するパケットを再送する。具体的には、上述 のとおり、無線通信装置 100における FEC符号器 110、レートマッチング処理部 120 およびインタリーバ 130からなるパケット形成機能部は、誤り発生要因対処部 140の 制御により、誤り発生要因情報に応じたパケットの形成手法を行う。また、無線通信 装置 100における MIMO変調部 150は、誤り発生要因対処部 140の制御により、誤 り発生要因情報に応じたパケットの送信方式を行う。そして、形成された再送パケット にかかる送信ビット系列と、このときの制御情報とを合わせて送信する。
[0059] ステップ ST1015において、無線通信装置 200は、再送されたパケットについて Ml MO復調を行う。
[0060] ステップ ST1016において、無線通信装置 200は、ステップ ST1008における推定 の結果、支配的な誤り発生要因が「雑音」であると推定されているので、ステップ ST1 005およびステップ ST1006において求めた初回送信時の尤度値と、再送されたパ ケットについて求めた尤度値とを合成する。
[0061] ステップ ST1017において、無線通信装置 200は、ステップ ST1016にて合成した 尤度値を用いて誤り訂正復号を行う。
[0062] ステップ ST1018において、無線通信装置 200は、ステップ 1017における誤り訂 正復号の結果について誤り検出を行う。ここでは、誤りが検出されな力つたとする。
[0063] 誤りが検出されないとステップ ST1019において、無線通信装置 200は、受信応答
(例えば、 ACK)を無線通信装置 100に返信する。
[0064] なお、ステップ ST1008における推定の結果、支配的な誤り発生要因が「ストリーム 間干渉」であると推定される場合には、上述のとおり、通常無線通信装置 100からセ ルフデコーダブルな形式で再送されてくるため、図 4のステップ ST1006に示す尤度 合成は行わず、再送に力かるパケットから求めた尤度値のみに基づいて誤り訂正復 号および誤り検出を行う。
[0065] なお、上記説明にお 、ては、パケットの受信側である無線通信装置 200から誤り発 生要因情報を無線通信装置 100に対して送信したが、それに限定されず、受信側に て誤り発生要因情報に対応する符号化情報、変調 ·ΜΙΜΟ多重情報、再送回数情 報を特定し、これらを送信するようにしてもよい。
[0066] このように実施の形態 1によれば、無線通信装置 100および無線通信装置 200から 構成される、 ΜΙΜΟ通信が適用される無線通信システムにおいて、誤り発生要因の うちいずれが支配的な誤り発生要因である力判定し、当該判定した誤り発生要因に 応じて再送パケットの形成方式又は送信方式を切り換えるようにした。特に本実施の 形態においては、ストリーム間干渉および雑音のいずれが支配的な誤り発生要因で ある力判定し、当該判定した誤り発生要因に応じて再送パケットの形成方式又は送 信方式を切り換えるようにした。
[0067] こうすることにより、再送パケットの形成又は送信に際して誤り発生要因を考慮した 選択動作が可能となるので、再送制御の効率を高めることができる。その結果、シス テムにおけるスループットを向上することができる。
[0068] また、上記支配的な誤り発生要因の判定は、チャネル推定値の時間変動が所定レ ベル以上であるとき、すなわちチャネル推定値算出周期がチャネル推定値の時間軸 に対する変動値に対して小さいときにストリーム干渉が支配的であると判定し、いず れかのストリームに関し受信強度が所定レベルに満たないときに雑音が支配的であ ると判定するようにした。
[0069] このような判定をすることにより、ストリーム間干渉および雑音から、支配的な誤り発 生要因を特定することができる。
[0070] また、実施の形態 1によれば、無線通信装置 200に、誤り発生要因のうちいずれが 支配的な誤り発生要因であるか判定する誤り発生要因分析部 250と、支配的である と判定した誤り発生要因に関する情報 (すなわち、誤り発生要因情報)、又はその誤 り発生要因に対応する再送パケットの形成方式若しくは送信方式に関する情報 (す なわち、符号化情報、変調 ·ΜΙΜΟ多重情報、再送回数情報)を生成する再送要求 信号生成部 260とを設けた。特に本実施の形態においては、上記誤り発生要因分析 部 250は、ストリーム間干渉および雑音の 、ずれが支配的な誤り発生要因であるか 判定する。
[0071] こうすることにより、無線通信装置 200においてパケットの送信側である無線通信装 置 100に対する、誤り発生要因に応じたフィードバック情報を生成することができるの で、送信側においてそのフィードバック情報を利用することで誤り発生要因に応じた 対処、具体的には再送パケットに対して、誤り発生要因に応じた形成方式又は送信 方式を適用することができる。その結果、再送制御の効率を高めることができるので、 システムにおけるスループットを向上することができる。
[0072] また、誤り発生要因分析部 250は、チャネル推定値の時間変動が所定レベル未満 であるとき、すなわちチャネル推定値算出周期がチャネル推定値の時間軸に対する 変動値に対して十分に大きいときにストリーム干渉が支配的であると判定し、いずれ 力のストリームに関し受信強度が所定レベルに満たないときに雑音が支配的であると 判定する。 [0073] このような判定をすることにより、ストリーム間干渉および雑音から、支配的な誤り発 生要因を特定することができる。
[0074] さらに、無線通信装置 200に、支配的であると判定した誤り発生要因がストリーム間 干渉であり、かつ、その誤り発生要因に対応する形成方式により形成された再送パケ ットがセルフデコーダブル形式であるときに、その再送パケットのみにより復号を行う 復号機能部（ディンタリーバ 220、レートデマッチング処理部 225、尤度合成部 230、 尤度保存部 235、 FEC復号器 240、および CRC検査部 245)を設けた。
[0075] こうすることにより、ストリーム間干渉による悪影響が及んでいると推測される、以前 に送信されたパケットの尤度値を用いる必要がなくなるので、復号結果におけるストリ ーム間干渉の影響を軽減することができる。
[0076] また、上記復号機能部は、その誤り発生要因に対応する形成方式により形成された 再送パケットがセルフデコーダブル形式でな 、ときに、その再送パケットに対応する 以前に送信されたパケットから求めた尤度値に 1以下の正の値を掛けた値と、当該再 送パケットから求める尤度値とを合成して復号する。
[0077] こうすることにより、ストリーム間干渉による悪影響が及んでいると推測される、以前 に送信されたパケットにかかる尤度値に対しては OC (1未満の正の値)を乗算するの でストリーム間干渉の影響を軽減できるとともに、 aを乗算して得られた値も合成に用 V、るので符号化利得を稼ぐことができる。
[0078] また、無線通信装置 200に、支配的であると判定した誤り発生要因が雑音であると きに、その再送パケットに対応する以前に送信されたパケットから求めた尤度値と、当 該再送パケットから求める尤度値とを合成して復号する復号機能部 (ディンタリーバ 2 20、レートデマッチング処理部 225、尤度合成部 230、尤度保存部 235、 FEC復号 器 240、および CRC検査部 245)を設けた。
[0079] こうすることにより、「雑音」の影響を軽減する復号が可能となる。
[0080] また、実施の形態 1によれば、無線通信装置 100に、送信したパケットの誤り発生要 因に関する情報、又はその誤り発生要因に対応する再送パケットの形成方式若しく は送信方式に関する情報を受信し、当該受信した情報に基づいて、再送パケットの 形成方式又は送信方式を切り換える誤り発生要因対処部 140を設けた。 [0081] こうすること〖こより、送信したパケットの誤り発生要因に応じて再送パケットの形成方 式又は送信方式を切り換えることができるので、その再送パケットの受信側において その形成方式又は送信方式に応じた復号処理等を行うことにより、再送制御の効率 を高めることができる。その結果、システムにおけるスループットを向上することができ る。
[0082] また、無線通信装置 100に、誤り発生要因が雑音であるときに、以前に送信したパ ケットのパンクチャリングパタン若しくはレピテイシヨンパタン、又はインタリーブパタン と異なるパタンを用いて再送パケットを形成するパケット形成機能部 (FEC符号器 11 0、レートマッチング処理部 120およびインタリーバ 130)を設けた。
[0083] こうすること〖こより、以前送信した時と異なる形式を持つ再送パケットを形成すること ができるので、受信側において以前に送信されたパケットおよび当該パケットと形式 の異なる再送パケットの両方を復号に利用することが可能となり、「雑音」を抑圧する ことができる。その結果、受信側において、少ない再送回数で正しく受信することが 可能となるため、再送制御の効率を高めることができ、その結果、システムにおけるス ループットを向上することができる。
[0084] また、無線通信装置 100に、誤り発生要因が雑音であるときに、以前に送信したパ ケットの変調シンボルへのマッピングパタン又はアンテナへのストリーム割り当てと異 なる様式に切り換えて再送パケットを送信する MIMO変調部 150を設けた。
[0085] こうすることにより、以前送信した時と異なる送信方式で再送パケットを送信すること ができるので、受信側において以前に送信されたパケットおよび当該パケットと送信 方式の異なる再送パケットの両方を復号に利用することが可能となり、「雑音」を抑圧 することができる。その結果、受信側において、少ない再送回数で正しく受信すること が可能となるため、再送制御の効率を高めることができ、その結果、システムにおける スループットを向上することができる。
[0086] (実施の形態 2)
実施の形態 1においては、誤り訂正符号化、レート制御およびインタリーブを行った 後のデータ系列をサブストリームに分けて MIMO送信を行った。これに対して実施の 形態 2においては、送信データの所定の単位をサブストリームにまず分配し、サブスト リームごとに誤り訂正符号化、レート制御およびインタリーブなどの処理を行い、当該 処理後のサブストリームを MIMO送信するものである。すなわち、実施の形態 2にお Vヽては各サブストリームをパケットとして扱 、、このパケット (サブストリーム)ごとに誤り 検出を行い再送制御する。
[0087] 図 5に示すように無線通信装置 300は、サブストリーム生成部 310と、パケット形成 部 320— 1〜Nと、誤り発生要因対処部 330と、 MIMO変調部 340とを有する。
[0088] サブストリーム生成部 310は、送信データを入力し、 N個のサブストリームに分配す る。そして、各サブストリームは、対応するパケット形成部 320— 1〜Nに入力される。
[0089] 各パケット形成部 320は、基本的に実施の形態 1の無線通信装置 100におけるパ ケット形成機能部と同様の構成、具体的には FEC符号器 110、レートマッチング処理 部 120およびインタリーバ 130から構成されている。ただし、処理を行うパケットがサ ブストリームである点で無線通信装置 100と異なる。
[0090] すなわち、各パケット形成部 320は、誤り発生要因対処部 330から受け取る各種情 報に応じて、パケットの形成手法を切り換える。その結果、初回送信時のパケットの形 成手法と、以降に再送されるパケットの形成手法を変更することが可能となる。
[0091] 誤り発生要因対処部 330は、パケット（サブストリーム）単位に関する誤り発生要因 情報を受け取り、この誤り発生要因情報に対応する各種情報 (符号ィ匕情報、再送回 数情報、変調 ·ΜΙΜΟ多重情報)を、当該パケットに対応するパケット形成部 320お よび ΜΙΜΟ変調部 340に出力することにより、再送パケットの生成方式や伝送方式 などを制御する。
[0092] ΜΙΜΟ変調部 340は、パケット形成部 320から再送に力かるパケットを受け取ると、 他のパケット形成部 320からのパケットについての送信は見送り、上記再送にかかる パケットのみを送信 RF部 160に送出する。このとき、 ΜΙΜΟ変調部 340は、変調 ·Μ ΙΜΟ多重情報に応じて、パケットの送出先 (送信 RF部 160)を変更することができる 。その結果、初回送信時の送出先と、以降の再送時の送出先とを変更、すなわちパ ケットの送信方式を変更することができる。
[0093] 以上の構成を持つ無線通信装置 300にお 、ては、誤り発生要因情報が「雑音」が 支配的な誤り発生要因であることを示すときには、パケット形成部 320は、再送にか 力るパケットについて初回送信時と異なるインタリーブパタンでインタリーブする。また は、 MIMO変調部 340は、 MIMO変調する際に初回送信時と異なるマッピングパタ ンを用いる。あるいは、 MIMO変調部 340は、 MIMO送信する際に用いるアンテナ（ ビーム)を初回送信時と変更する。
[0094] 一方、誤り発生要因情報が「ストリーム間干渉」が支配的な誤り発生要因であること を示すときには、パケット形成部 320は、再送パケットをセルフデコーダブル形式で 形成し、そのタイミングでは他のパケット形成部 320からのパケットについての送信は 見送る。または、再送パケットを送信する際に用いるアンテナ (ビーム)を初回送信時 と変更し、そのタイミングでは他のパケット形成部 320からのパケットについての送信 は見送る。
[0095] 図 6に示すように実施の形態 2の無線通信装置 400は、制御信号復調部 410と、 M IMO復調部 420と、復号部 430と、誤り発生要因分析部 440と、再送要求信号生成 部 450とを有する。
[0096] MIMO復調部 420は、制御信号復調部 410にて抽出された変調 · MIMO多重情 報を用いて、 MIMO復調を行う。そして、 MIMO復調部 420は、 MIMO復調後のパ ケットを対応する復号部 430に出力する。
[0097] 誤り発生要因分析部 440は、上記 MIMO復調後のパケットに誤りがある場合には、 誤り検出情報が入力される。そして、誤り発生要因分析部 440は、誤り検出情報が入 力されると、誤り発生要因を推定し、対応する復号部 430の尤度合成部 230および 再送要求信号生成部 450に対して誤り発生要因情報を出力する。
[0098] 再送要求信号生成部 450は、再送要求情報および誤り発生要因情報に、誤りが発 生したパケットの識別情報を付加して送出する。
[0099] このように実施の形態 2によれば、基本的に実施の形態 1と同様の効果が得られる 。その上、再送制御をサブストリーム単位で行うことができるので、再送されるパケット の情報量を少なくすることができるため、再送制御の効率を高めることができる。その 結果、システムにおけるスループットを向上することができる。
[0100] (実施の形態 3)
実施の形態 1においては、無線通信装置 100と無線通信装置 200との間の、 1対 1 の通信における再送制御について説明を行った。これに対して、実施の形態 3は、複 数の無線通信装置 200 (ユーザ）と通信を行う無線通信装置における、ユーザ割り当 てに誤り発生要因情報を利用するシステムに関するものである。
[0101] 図 7に示すように、実施の形態 3の無線通信装置 500は、ユーザ割り当て制御部 51 0と、信号処理部 520— 1〜M (Mは、無線通信装置 500が同時に通信できる数）とを 有する。この信号処理部 520は、無線通信装置 100と主要構成が共通する。
[0102] ユーザ割り当て制御部 510は、接続している無線通信装置（図 7においてはユーザ A〜C)から送信された、各無線通信装置 (ユーザ)と無線通信装置 500との間の無 線品質に関する品質報告を入力する。
[0103] そして、ユーザ割り当て制御部 510は、現在通信を行っているユーザに対して送信 したパケットに誤りが検出されると、そのユーザからの誤り発生要因情報が入力される 。そして、その誤り発生要因情報力 ^雑音」が支配的な誤り発生要因であることを示す ときには、ユーザを切り換えずにその誤り発生要因情報を送信してきたユーザに対応 する信号処理部 520の作動状態を継続させ、パケットの再送処理を行う。なお、この パケットの再送処理は、実施の形態 1の無線通信装置 100と同様である。
[0104] 一方、誤り発生要因情報が「ストリーム間干渉」が支配的な誤り発生要因であること を示すときには、その誤り発生要因を送信してきたユーザ力も他のユーザへの割り当 て制御、すなわち切り換えるユーザに対応する信号処理部 520を作動させる制御を 行う。こうすることにより、「ストリーム間干渉」が支配的な誤り発生要因である場合、パ ケットを再送してもまた「ストリーム間干渉」による誤りが発生する可能性が高いので、 他のユーザへのパケット送信を先に行うことによりシステムの利用効率を向上すること ができる。また、他のユーザへのパケット送信の後に再送パケットを送信することによ り、時間的間隔をおくことができるので、 「ストリーム間干渉」が生じない状況になって いる可能性が高くなる。
[0105] なお、現在通信を行っているユーザ力 送信されてくる品質報告および誤り発生要 因情報は、別々に送信されてもよいし、また纏めた形で送信されてもよい。
[0106] このように実施の形態 3によれば、無線通信装置 500に、送信したパケットの誤り発 生要因に関する情報、又は前記誤り発生要因に対応する再送パケットの形成方式若 しくは送信方式に関する情報を受信し、当該受信した情報に基づいて、前記再送パ ケットの送信と、他のユーザへのパケット送信との実行順序を切り換えるユーザ割り当 て制御部 510を設けた。
[0107] こうすることにより、誤り発生要因に応じて、次に、その誤りが発生したパケットの再 送を行うか又は他のユーザへのパケット送信を行うか制御することができるので、「ス トリーム間干渉」が支配的な誤り発生要因である場合には他のユーザへのパケット送 信を先に行うことによりシステムの利用効率を向上することができる。
[0108] (他の実施の形態） (1)実施の形態 1および実施の形態 2においては、パケットの受 信側である無線通信装置 200および無線通信装置 400に誤り発生要因を推定する 手段を設けていたが、本発明はこれに限定されるものではなぐパケットの送信側の 無線通信装置に設けてもよい。
[0109] 具体例として、実施の形態 1に適用した場合の送信側および受信側のブロック図を 図 8および図 9に示す。
[0110] 図 8に示すようにパケットの送信側の無線通信装置 600は、誤り発生要因分析部 6 10を有する。
[0111] 誤り発生要因分析部 610は、受信側の無線通信装置 700から送信された送信要 求情報および誤り発生要因推定用情報を入力する。なお、誤り発生要因推定用情報 は、実施の形態 1の無線通信装置 200の誤り発生要因分析部 250が誤り発生要因 推定のために用いて 、た、 MIMO復調部 215にて求めたチャネル推定値の時間軸 に対する変動値の測定結果および MIMO復調部 215にて抽出した各サブストリーム に対応する信号の信号強度の測定結果である。
[0112] 図 9に示すように無線通信装置 700は、誤り発生要因推定用情報取得部 710を有 する。この誤り発生要因推定用情報取得部 710は、実施の形態 1の無線通信装置 2 00の誤り発生要因分析部 250と異なり、誤り発生要因の推定は行わず、測定した誤 り発生要因推定用情報を取得してそのまま再送要求信号生成部 260に出力する。
[0113] 以上のように、無線通信装置 700に、ストリーム間干渉および雑音のいずれが支配 的な誤り発生要因であるかを判定するための情報 (MIMO復調部 215にて求めたチ ャネル推定値の時間軸に対する変動値の測定結果および MIMO復調部 215にて 抽出した各サブストリームに対応する信号の信号強度の測定結果)を取得する誤り発 生要因推定用情報取得部 710と、取得した上記支配的な誤り発生要因を判定する ための情報を送信する再送要求信号生成部 260とを設けた。
[0114] こうすることにより、上記支配的な誤り発生要因を判定するための情報を受け取る無 線通信装置 600において送信したパケットの誤り発生要因推定が可能となる。
[0115] また、無線通信装置 600に、送信したパケットの誤り発生要因を判定するための情 報を受信し当該情報に基づいてストリーム間干渉および雑音のいずれが支配的な誤 り発生要因であるか判定する誤り発生要因分析部 610と、当該判定の結果に応じて 再送パケットの形成方式又は送信方式を切り換える誤り発生要因対処部 140を設け た。
[0116] こうすること〖こより、送信したパケットの誤り発生要因に応じて再送パケットの形成方 式又は送信方式を切り換えることができるので、その再送パケットの受信側において その形成方式又は送信方式に応じた復号処理等を行うことにより、再送制御の効率 を高めることができる。その結果、システムにおけるスループットを向上することができ る。
[0117] (2)実施の形態 1および実施の形態 2においては、パケットの受信側である無線通信 装置 200および無線通信装置 400にて支配的な誤り発生要因が「雑音」であるか「ス トリーム間干渉」であるかの判定を行い、どちらかを示す誤り発生要因情報を生成し た。すなわち、「雑音」であるか「ストリーム間干渉」であるかの二者択一とした。しかし ながら、これに限定されることはなぐ誤り発生要因情報として両者の比率を用いて制 御することもできる。すなわち、パケットの受信側の無線通信装置にて「雑音」と「ストリ ーム間干渉」がそれぞれ 30% · 70%の比率で影響して ヽると分析した場合に、送信 側へと通知する誤り発生要因情報に両者の比率を含めることができる。そして、この 誤り発生要因情報を受け取った送信側でこの比率を用いて再送パケットの生成処理 などを実行する。
[0118] このようにすることで、各誤り発生要因の影響を考慮した、より実情に即した再送パ ケットの生成処理などを実行することができるので、再送制御の効率を高めることがで きる。その結果、システムにおけるスループットを向上することができる。 [0119] 本発明の再送制御方法の第 1の態様は、 MIMO通信における再送制御方法であ つて、
誤り発生要因のうちいずれが支配的な誤り発生要因であるか判定する判定ステップ と、当該判定した誤り発生要因に応じて再送パケットの形成方式又は送信方式を切り 換えるステップと、を具備するようにした。
[0120] 本発明の再送制御方法の第 2の態様は、前記支配的な誤り発生要因の判定ステツ プにおいては、ストリーム間干渉および雑音のいずれが支配的な誤り発生要因であ るカゝ判定するようにした。
[0121] これらの方法によれば、再送パケットの形成又は送信に際して誤り発生要因を考慮 した選択動作が可能となるので、再送制御の効率を高めることができる。その結果、 システムにおけるスループットを向上することができる。
[0122] 本発明の再送制御方法の第 3の態様は、前記支配的な誤り発生要因の判定ステツ プにお 、ては、チャネル推定値の時間変動が所定レベル以上であるときに前記ストリ ーム干渉が支配的であると判定し、いずれかのストリームに関し受信強度が所定レべ ルに満たな 、ときに前記雑音が支配的であると判定するようにした。
[0123] この方法によれば、ストリーム間干渉および雑音から、支配的な誤り発生要因を特 定することができる。
[0124] 本発明の無線通信装置の第 1の態様は、 MIMO通信方式を適用する無線通信装 置であって、誤り発生要因のうちいずれが支配的な誤り発生要因である力判定する 誤り発生要因推定手段と、前記誤り発生要因に関する情報、又は前記誤り発生要因 に対応する再送パケットの形成方式若しくは送信方式に関する情報を生成する報告 情報生成手段と、を具備する構成を採る。
[0125] 本発明の無線通信装置の第 2の態様は、前記誤り発生要因推定手段が、ストリーム 間干渉および雑音のいずれが支配的な誤り発生要因である力判定する構成を採る。
[0126] これらの構成によれば、パケットの送信側に対する、誤り発生要因に応じたフィード ノ ック情報を生成することができるので、送信側にぉ 、てそのフィードバック情報を利 用することで誤り発生要因に応じた対処をすることができる。その結果、再送制御の 効率を高めることができるので、システムにおけるスループットを向上することができる [0127] 本発明の無線通信装置の第 3の態様は、前記誤り発生要因推定手段が、チャネル 推定値の時間変動が所定レベル以上であるときに前記ストリーム干渉が支配的であ ると判定し、いずれかのストリームに関し受信強度が所定レベルに満たないときに前 記雑音が支配的であると判定する構成を採る。
[0128] この構成によれば、ストリーム間干渉および雑音から、支配的な誤り発生要因を特 定することができる。
[0129] 本発明の無線通信装置の第 4の態様は、前記誤り発生要因推定手段が、前記支 配的な誤り発生要因の判定結果として、ストリーム間干渉と雑音との誤り発生におけ る影響の大きさの比率を算出する構成を採る。
[0130] この構成によれば、支配的な誤り発生要因の判定結果の受信側において、各誤り 発生要因の影響を考慮した、より実情に即した再送パケットの生成処理などを実行す ることができるので、再送制御の効率を高めることができる。その結果、システムにお けるスループットを向上することができる。
[0131] 本発明の無線通信装置の第 5の態様は、再送制御方式として HARQを適用する 無線通信装置であって、前記判定した誤り発生要因がストリーム間干渉であり、かつ 、前記形成方式により形成された再送パケットがセルフデコーダブル形式であるとき に、前記再送パケットのみにより復号を行う復号手段を具備する構成を採る。
[0132] この構成によれば、ストリーム間干渉による悪影響が及んでいると推測される、以前 に送信されたパケットの尤度値を用いる必要がなくなるので、復号結果におけるストリ ーム間干渉の影響を軽減することができる。
[0133] 本発明の無線通信装置の第 6の態様は、前記復号手段が、前記形成方式により形 成された再送パケットがセルフデコーダブル形式でな！、ときに、前記再送パケット〖こ 対応する以前に送信されたパケットから求めた尤度値に 1以下の正の値を掛けた値 と、当該再送パケットから求める尤度値とを合成して復号する構成を採る。
[0134] この構成によれば、ストリーム間干渉による悪影響が及んでいると推測される、以前 に送信されたパケットにかかる尤度値に対しては OC (1未満の正の値)を乗算するの でストリーム間干渉の影響を軽減できるとともに、 aを乗算して得られた値も合成に用 V、るので符号化利得を稼ぐことができる。
[0135] 本発明の無線通信装置の第 7の態様は、再送制御方式として HARQを適用する 無線通信装置であって、前記判定した誤り発生要因が雑音であるときに、前記再送 パケットに対応する以前に送信されたパケットから求めた尤度値と、当該再送パケット から求める尤度値とを合成して復号する復号手段を具備する構成を採る。
[0136] この構成によれば、雑音の影響を軽減する復号が可能となる。
[0137] 本発明の他の無線通信装置の第 1の態様は、送信したパケットの誤り発生要因に 関する情報、又は前記誤り発生要因に対応する再送パケットの形成方式若しくは送 信方式に関する情報を受信する受信手段と、前記受信した情報に基づいて、前記再 送パケットの形成方式又は送信方式を切り換える切り換え手段と、を具備する構成を 採る。
[0138] この構成によれば、送信したパケットの誤り発生要因に応じて再送パケットの形成方 式又は送信方式を切り換えることができるので、その再送パケットの受信側において その形成方式又は送信方式に応じた復号処理等を行うことにより、再送制御の効率 を高めることができる。その結果、システムにおけるスループットを向上することができ る。
[0139] 本発明の他の無線通信装置の第 2の態様は、 MIMO通信方式を適用する無線通 信装置であって、前記誤り発生要因が雑音であるときに、以前に送信したパケットの パンクチャリングパタン若しくはレピテイシヨンパタン、又はインタリーブパタンと異なる パタンを用いて前記再送パケットを形成する形成手段を具備する構成を採る。
[0140] この構成によれば、以前送信した時と異なる形式を持つ再送パケットを形成するこ とができるので、受信側において以前に送信されたパケットおよび当該パケットと形 式の異なる再送パケットの両方を復号に利用することが可能となり、雑音を抑圧する ことができる。その結果、受信側において、少ない再送回数で正しく受信することが 可能となるため、再送制御の効率を高めることができ、その結果、システムにおけるス ループットを向上することができる。
[0141] 本発明の他の無線通信装置の第 3の態様は、 MIMO通信方式を適用する無線通 信装置であって、前記誤り発生要因が雑音であるときに、以前に送信したパケットの 変調シンボルへのマッピングパタン又はアンテナへのストリーム割り当てと異なる様式 に切り換えて前記再送パケットを送信する送信手段を具備する構成を採る。
[0142] この構成によれば、以前送信した時と異なる送信方式で再送パケットを送信するこ とができるので、受信側において以前に送信されたパケットおよび当該パケットと送 信方式の異なる再送パケットの両方を復号に利用することが可能となり、「雑音」を抑 圧することができる。その結果、受信側において、少ない再送回数で正しく受信する ことが可能となるため、再送制御の効率を高めることができ、その結果、システムにお けるスループットを向上することができる。
[0143] 本発明の他の無線通信装置の第 4の態様は、前記受信した情報に基づいて、前記 再送パケットの送信と、他のユーザへのパケット送信との実行順序を切り換える他の 切り換え手段を具備する構成を採る。
[0144] この構成によれば、誤り発生要因に応じて、次に、その誤りが発生したパケットの再 送を行うか又は他のユーザへのパケット送信を行うか制御することができるので、「ス トリーム間干渉」が支配的な誤り発生要因である場合には他のユーザへのパケット送 信を先に行うことによりシステムの利用効率を向上することができる。
[0145] 本明糸田書 ίま、 2005年 2月 28日出願の特願 2005— 053269に基づく。この内容【ま すべてここに含めておく。
産業上の利用可能性
[0146] 本発明の再送制御方法および無線通信システムは、再送制御の効率を高めシステ ムスループットをさらに向上するものとして有用である。

Claims

請求の範囲
[1] MIMO通信における再送制御方法であって、
誤り発生要因のうちいずれが支配的な誤り発生要因であるか判定する判定ステップ と、
当該判定した誤り発生要因に応じて再送パケットの形成方式又は送信方式を切り 換えるステップと、
を具備する再送制御方法。
[2] 前記支配的な誤り発生要因の判定ステップにおいては、ストリーム間干渉および雑 音のいずれが支配的な誤り発生要因であるか判定する請求項 1記載の再送制御方 法。
[3] 前記支配的な誤り発生要因の判定ステップにおいては、チャネル推定値の時間変 動が所定レベル以上であるときに前記ストリーム干渉が支配的であると判定し、いず れかのストリームに関し受信強度が所定レベルに満たないときに前記雑音が支配的 であると判定する請求項 2記載の再送制御方法。
[4] MIMO通信方式を適用する無線通信装置であって、
誤り発生要因のうちいずれが支配的な誤り発生要因であるか判定する誤り発生要 因推定手段と、
前記誤り発生要因に関する情報、又は前記誤り発生要因に対応する再送パケット の形成方式若しくは送信方式に関する情報を生成する報告情報生成手段と、 を具備する無線通信装置。
[5] 前記誤り発生要因推定手段は、ストリーム間干渉および雑音の 、ずれが支配的な 誤り発生要因であるか判定する請求項 4記載の無線通信装置。
[6] 前記誤り発生要因推定手段は、チャネル推定値の時間変動が所定レベル以上で あるときに前記ストリーム干渉が支配的であると判定し、いずれかのストリームに関し 受信強度が所定レベルに満たないときに前記雑音が支配的であると判定する請求 項 5記載の無線通信装置。
[7] 前記誤り発生要因推定手段は、前記支配的な誤り発生要因の判定結果として、スト リーム間干渉と雑音との誤り発生における影響の大きさの比率を算出する請求項 5記 載の無線通信装置。
[8] 再送制御方式として HARQを適用する無線通信装置であって、
前記判定した誤り発生要因がストリーム間干渉であり、かつ、前記形成方式により形 成された再送パケットがセルフデコーダブル形式であるときに、前記再送パケットの みにより復号を行う復号手段を具備する請求項 5記載の無線通信装置。
[9] 前記復号手段は、前記形成方式により形成された再送パケットがセルフデコーダブ ル形式でないときに、前記再送パケットに対応する以前に送信されたパケットから求 めた尤度値に 1以下の正の値を掛けた値と、当該再送パケットから求める尤度値とを 合成して復号する請求項 8記載の無線通信装置。
[10] 再送制御方式として HARQを適用する無線通信装置であって、
前記判定した誤り発生要因が雑音であるときに、前記再送パケットに対応する以前 に送信されたパケットから求めた尤度値と、当該再送パケットから求める尤度値とを合 成して復号する復号手段を具備する請求項 5記載の無線通信装置。
[11] 送信したパケットの誤り発生要因に関する情報、又は前記誤り発生要因に対応する 再送パケットの形成方式若しくは送信方式に関する情報を受信する受信手段と、 前記受信した情報に基づ!/ヽて、前記再送パケットの形成方式又は送信方式を切り 換える切り換え手段と、
を具備する無線通信装置。
[12] MIMO通信方式を適用する無線通信装置であって、
前記誤り発生要因が雑音であるときに、以前に送信したパケットのパンクチャリング パタン若しくはレピテイシヨンパタン、又はインタリーブパタンと異なるパタンを用いて 前記再送パケットを形成する形成手段を具備する請求項 11記載の無線通信装置。
[13] MIMO通信方式を適用する無線通信装置であって、
前記誤り発生要因が雑音であるときに、以前に送信したパケットの変調シンボルへ のマッピングパタン又はアンテナへのストリーム割り当てと異なる様式に切り換えて前 記再送パケットを送信する送信手段を具備する請求項 11記載の無線通信装置。
[14] 前記受信した情報に基づ!、て、前記再送パケットの送信と、他のユーザへのバケツ ト送信との実行順序を切り換える他の切り換え手段を具備する請求項 11記載の無線 通信装置。
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