JP4870070B2

JP4870070B2 - Ｍｉｍｏ送信装置及びｍｉｍｏシステムにおけるデータ再送方法

Info

Publication number: JP4870070B2
Application number: JP2007507217A
Authority: JP
Inventors: 小紅于; 継峰李
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-03-11
Filing date: 2006-03-10
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2026-03-10
Also published as: EP1850520A1; EP1850520B1; WO2006095877A1; US8514959B2; JPWO2006095877A1; CN101138185B; EP1850520A4; CN1832392A; US20090028259A1; CN101138185A

Description

本発明は、ＭＩＭＯ送信装置及びＭＩＭＯシステムにおけるデータ再送方法に関し、特に移動通信システムにおけるマルチアンテナ伝送技術、より具体的には、マルチアンテナシステムにおいてデータの再送を行うＭＩＭＯ送信装置及びＭＩＭＯシステムにおけるデータ再送方法に関する。

現在、移動通信においては、理論及び技術の発展に伴って、ＯＦＤＭやＭＩＭＯのように新たな技術及び応用が数多く出現している。これらの技術は移動通信システムの性能を大幅に向上させ、無線マルチメディア及び高速データ伝送に対する要求に応えている。マルチインプットマルチアウトプット（ＭＩＭＯ）技術は無線移動通信分野のインテリジェントアンテナ技術における大きな成果である。ＭＩＭＯ技術とは、データの送受信いずれにも複数のアンテナを用いることを示す。研究の結果、ＭＩＭＯ技術を用いることによりチャネル容量を増加させることができるとともに、チャネルの信頼性を向上させてビット誤り率を低下させることが可能となる。ＭＩＭＯシステムの最大容量又は容量の上限は、最小アンテナ数の増加に伴って線形に増加する。同じ条件の下では、受信側又は送信側でマルチアンテナ又はアンテナアレイといった通常のインテリジェントアンテナを用いると、容量はアンテナ数の対数の増加に応じて増加するのみである。それに対し、ＭＩＭＯ技術は無線通信システムの容量増加に対して極めて大きな潜在能力を有しており、新世代の移動通信に用いられるキーテクノロジーである。

通信の発展によるデータトラフィックへの要求は日増しに高まっており、高速データトラフィックをサポートする方法もまた次々に提起されている。これらの方法は８ＰＳＫや１６ＱＡＭといった高次の変調技術を用いるのが一般的である。高次の変調技術はシステムのデータ伝送レートを向上させるものの、高い信号対雑音比が求められるために、その使用は制限されている。高次変調技術とは、ｎ個の符号化ビットを一定の座標図によってマッピングして高次変調のシンボルとするものである。高次変調の多値数が大きいほど、座標図において隣接する点のユークリッド距離は小さくなり、このため、信号対雑音比が同一であるという条件の下では、高次変調ほどシンボル誤り率が高くなる。高次変調のシンボル誤り率は座標図における最小ユークリッド距離と関係があるが、座標図における各符号化ビットのマッピング関係とは無関係である。しかしながら、高次変調シンボルにおける符号化ビット誤り率は、座標図における各符号化ビットのマッピング関係と密接な相関関係にあり、異なるマッピング関係にすることによって、ｎ個の符号化ビット分の異なる符号化ビット誤り率がもたらされる。

例えばフレーム誤り率０．１％というように、伝送誤り率に対するデータトラフィックの要求は非常に高く、劣悪な無線チャネル環境においてこのように高い性能を達成するためには、チャネル符号化及び誤り訂正技術を用いる必要があり、現在一般的に使用されているのはハイブリッド再送要求（ＨＡＲＱ）技術である。これは自動再送要求（ＡＲＱ）技術と前方誤り訂正（ＦＥＣ）技術を組み合わせることによって誤りを検出して訂正するという技術である。現在、ハイブリッド再送要求技術には以下の三種類がある。１つ目は、受信側は正しく受信できないパケットを廃棄し、返信チャネルを通じて送信側に元のパケットのコピーを再送するように通知し、新たに受信したパケットを独立して復号する方法である。二つ目は、受信側は誤りであるパケットを廃棄せず、再送された情報と組み合わせて復号を行う方法である。三つ目は、受信側は誤りであるパケットを廃棄せず、再送された情報と組み合わせて復号を行うが、再送されたパケットには正しくデータを受信するために必要な全ての情報が含まれている方法である。

ＨＡＲＱを用いてチャネルの誤り訂正を行う場合には、まず送信側が符号化後の情報を受信側に送信し、受信側は情報を受信すると、この情報に対して誤り訂正復号を行う。データを正しく受信できた場合には、情報が受信側で受信されるとともに送信側にＡＣＫ確認情報が送信され、誤りを訂正できない場合には、受信側は送信側にＮＡＣＫ情報を送信して送信側にデータの再送を要求し、受信側は再度、受信した再送データに基づいて復号を行う。

図１は従来のＭＩＭＯ＋ＨＡＲＱシステムの構成を示す図である。

上記構成において、送信側では、送信されるデータはまずシリアル／パラレル変換手段１０１を経てｎ_Ｔ個のデーサブストリームに分けられ、各データサブストリームは１つの送信アンテナに対応している。送信の前に、ＣＲＣ符号化手段１０２においてこれらのデータサブストリームに対してＣＲＣ符号化が行われ、符号化・変調手段１０３において符号化及び変調が行われる。そして、変調後のデータはｎ_Ｔ本のアンテナ１０４で伝送される。フィードバックチャネル１１１によりフィードバックされた情報はデータの受信状況を示しており、受信状況に基づいてデータを再送するか否かが決定される。

受信側では、まずｎ_Ｒ本の受信アンテナ１０５によって空間内の全ての信号が受信され、そしてチャネル推定手段１０６によって当該受信信号中のパイロット信号に基づいて、又はそれ以外の方法を用いてチャネル推定が行われ、現在のチャネル特性行列Ｈを求める。ＭＩＭＯシステムでは、チャネル特性は行列を用いて記述することができる。最終的に、ＭＩＭＯ検出手段１０７がチャネル特性行列Ｈに基づいて各送信データサブストリームに対して検出を行ない、そして、ＣＲＣチェック手段１０８において、検出したデータに対してＣＲＣチェックを行い、正しく復号できたか否かについての情報を用いてフィードバック情報処理手段１１０でフィードバック情報を生成し、そしてフィードバックチャネル１１１を通して送信側に送る。正しく受信されたデータはパラレル／シリアル変換手段１０９を経て、最終的に元のデータに復元される。

しかしながら、上記従来の技術においては、伝送誤り率に対するデータトラフィックの要求が非常に高い高次変調のＭＩＭＯシステムにおいて、ＨＡＲＱ技術を用いてシステム伝送の信頼性を向上させるとともに、システムのスループットを増加させるには限界が生じるという問題がある。

本発明の目的は、再送するデータ及び新たに送信するデータを並び替えることにより、ＨＡＲＱ技術を用いてシステム伝送の信頼性を向上させることができるとともに、システムのスループットを増加させることができ、データ伝送全体の効率を向上させることができるＭＩＭＯ送信装置及びＭＩＭＯシステムにおけるデータ再送方法を提供することである。

本発明のＭＩＭＯ送信装置は、通信相手における受信品質に基づいて再送が必要なデータである再送データを選択する再送データ選択手段と、１シンボル内の各ビット位置に応じた誤り率と前記各ビット位置に配置される前記再送データの数及び新たに送信するデータの数とに基づいて前記再送データと前記新たに送信するデータとの並び替えを行うデータ並び替え手段と、前記データ並び替え手段で並び替えた前記再送データと前記新たに送信するデータとをサブストリーム毎に異なるアンテナから送信する送信手段と、を具備する構成を採る。

本発明のＭＩＭＯシステムにおけるデータ再送方法は、受信装置における受信品質に基づいて再送が必要なデータである再送データを選択するステップと、１シンボル内で誤り率が高いビット位置に配置される前記再送データの数と１シンボル内で前記誤り率が高いビット位置以外の誤り率が低いビット位置に配置される新たに送信するデータの数との比較結果に基づいて前記再送データと前記新たに送信するデータとを並び替えるステップと、並び替えた前記再送データと前記新たに送信するデータとを送信装置がサブストリーム毎に異なるアンテナから送信するステップと、前記再送データと前記新たに送信するデータとからなる複数のサブストリームを前記受信装置が複数のアンテナで受信するステップと、受信した前記再送データと前記新たに送信するデータとを並び替えることにより前記送信装置で並び替える前のデータ配置に並び替えるステップと、前記送信装置で並び替える前のデータ配置に並び替えた前記再送データと前記新たに送信するデータとを復号して前記再送データと前記新たに送信するデータとを取得するステップと、を具備するようにした。

本発明によれば、再送するデータ及び新たに送信するデータを並び替えることにより、ＨＡＲＱ技術を用いてシステム伝送の信頼性を向上させることができるとともに、システムのスループットを増加させることができ、データ伝送全体の効率を向上させることができる。

以下では、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について述べる。

（実施の形態）
図２はグレイマッピングを用いた１６ＱＡＭの座標を示す図である。

図２において、グレイマッピングは座標中の２つの隣接点の４つの符号化ビット（Ｓ_３
Ｓ_２Ｓ_１Ｓ_０）では一つの符号化ビットのみが異なることを保証するので、符号化ビット中の誤り率を極力減少させる。４つの符号化ビット（Ｓ_３Ｓ_２Ｓ_１Ｓ_０）において、Ｓ_３とＳ_１の符号化ビット誤り率はＳ_２とＳ_０の符号化ビット誤り率よりも小さい。即ち、Ｓ_３とＳ_１の符号化ビットの信号対雑音比はＳ_２とＳ_０の符号化ビットの信号対雑音比よりも大きい。再送時にデータの伝送誤り性能を向上させるために、本発明では再送するデータビットを符号化ビットの誤り率が小さい位置に割り当てている。ここで、４つの符号化ビット（Ｓ_３Ｓ_２Ｓ_１Ｓ_０）は、１シンボルを構成している。

図３はグレイマッピングを用いた８ＰＳＫの座標を示す図である。

８ＰＳＫシンボルの３つの符号化ビット（Ｓ_２Ｓ_１Ｓ_０）において、Ｓ_２とＳ_１の符号化ビット誤り率はＳ_０の符号化ビット誤り率よりも小さい、即ち、Ｓ_２とＳ_１の符号
化ビットにおける信号対雑音比はＳ_０の符号化ビットの信号対雑音比よりも大きい。ここで、３つの符号化ビット（Ｓ_２Ｓ_１Ｓ_０）は、１シンボルを構成している。

通常のＭＩＭＯシステムにおいては、データに誤りがあると、送信側は誤ったデータに対して符号化及び変調をやり直した後、アンテナからデータを送信する。

本発明では、送信側において、符号化手段と変調手段との間にデータを並び替える処理であるインタリーブを行うデータインタリーブ手段を追加し、データインタリーブ手段によって符号化後のデータをインタリーブした後、復調手段によってシンボルマッピングを行ない、最終的に変調されたデータを複数のアンテナに割り当ててデータ伝送を行う。

受信側で正しくデータを受信できない場合には、送信側はデータを再送する。データを再送する際には、使用する変調方式に基づいて、再送するデータサブストリームと新たに送信するデータサブストリームをインタリーブする。インタリーブされたデータは、再送されるデータビットが続いて行われる変調の工程においてビット誤り性能が良好な位置にマッピングされるようなビット位置を確保する。変調後のデータは複数のアンテナに割り当てられて伝送される。

受信側はデータを受信すると、まずチャネル推定及びＭＩＭＯ検出を行ない、データを復調して、復調したデータをデインタリーブし、元のデータサブストリームを復元した後に、復号を行う。

図４Ａは本発明の実施の形態におけるＭＩＭＯシステムの送信側の構成を示す図である。

図４Ａに示すように、送信側は、再送データ選択手段４００と、シリアル／パラレル変換手段４０１と、ＣＲＣ符号化手段４０２と、チャネル符号化手段４０３と、データインタリーブ手段４０４と、変調手段４０５と、アンテナ４０６と、フィードバックチャネル４０７と、インタリーブ制御手段４０８を有している。図４Ａにおいて、データは、再送データ選択手段４００によって、一時的に蓄積されるとともにフィードバックされた情報に基づいて再送が必要と判断された場合には再送データとして出力され、シリアル／パラレル変換手段４０１、ＣＲＣ符号化手段４０２、チャネル符号化手段４０３によって、それぞれシリアル／パラレル変換、ＣＲＣ符号化及びチャネル符号化が行われ、そして、インタリーブ制御手段４０８の制御の下で、データインタリーブ手段４０４によってデータインタリーブが行われる。前記インタリーブ制御手段４０８はフィードバックチャネル４０７によりフィードバックされた情報に基づいてインタリーブの制御を行う。データインタリーブ手段４０４とインタリーブ制御手段４０８は、データ並び替え手段を構成している。

再送するデータがない場合には、データは、符号化手段４０３を経た後に、データインタリーブされずに変調手段４０５に進んで変調が行われる。

データの再送が必要な場合には、再送するデータを符号化した後に符号化ビット誤り率が高いビット位置に配置される再送するデータのビット数をＮ（置換が必要なビット数）、新たに伝送するデータのうち符号化ビット誤り率が低いビット位置に配置される新たに伝送するデータのビット数をＭ（置換可能なビット数）と仮定する。ここでは、Ｎ≦Ｍの場合とＮ＞Ｍの場合の二種類の状況が存在する。

最初に、Ｎ≦Ｍの場合について説明する。Ｎ≦Ｍの場合には、再送データ中の符号化ビット誤り率が高いビット位置にあるＮ個の再送データのビットと、新たに伝送するデータ
中の符号化ビット誤り率が低いビット位置にあるＭ個の新たに伝送するデータのビットとのビット位置を置換する。例えば、４本の送信アンテナがある場合、即ち４つのデータサブストリームがある場合に、そのうちの一つのデータサブストリームが正しく復号されず、再送が必要であるとする。変調にグレイマッピングの１６ＱＡＭ変調方式を用いるものとし、そのシンボルの４つの符号化ビットを（Ｓ_３Ｓ_２Ｓ_１Ｓ_０）とすると、Ｓ_３とＳ_１の符号化ビットにおける信号対雑音比がＳ_２とＳ_０の符号化ビットにおける信号対雑音比より大きいため、再送するデータビットをＳ_３とＳ_１の位置にマッピングする必要がある。一つのデータサブストリームを符号化した後のビット数が２Ｎであれば、符号化ビット誤り率が高い位置にあるビットデータはＮ個となる。そして、その他のデータサブストリームを符号化した後に符号化ビット誤り率が低い位置にあるビット数は合計３Ｎ個となる。置換が必要なビット数は合計Ｎ個であり、このＮ個のビットをその他の３つのデータサブストリームに平均的に割り当てる。割り当てに際しては、１番目のデータサブストリームは┌（Ｎ／３）┐個のビットを置換し（記号┌ ┐は上方クリッピングを表す）、２番目のデータサブストリームは└（Ｎ／３）┘個のビットを置換し（記号└ ┘は下方クリッピングを表す）、３番目のデータサブストリームは（Ｎ−┌（Ｎ／３）┐−└（Ｎ／３┘）個のビットを置換する。１番目のデータサブストリームにおいて、符号化ビット誤り率が低い位置にあるビットデータはＮ個あり、このＮ個のビットから、└（Ｎ／３）┘個のビットを平均的に選んで、再送するデータビットと置換を行なう。例えば、これらのビットから２ビットおきに１ビット選んで、再送するデータビットと置換を行う。ここで、上方クリッピングとは、パラメータの値より大きい整数の内で最小値を得ることを意味し、下方クリッピングとは、パラメータの値より小さい整数の内で最大値を得ることを意味する。例えば、上方クリッピングの場合、┌（３．３）┐＝４及び┌（６．９）┐＝７になり、下方クリッピングの場合、└（３．３）┘＝３及び└（６．９）┘＝６になる。

変調にグレイマッピングの８ＰＳＫ変調方式を用いる場合には、シンボルの３つの符号化ビットは（Ｓ_２Ｓ_１Ｓ_０）であり、再送するデータビットをＳ_２とＳ_１の位置にマッピングする必要がある。これは、Ｓ_２とＳ_１の符号化ビットにおける信号対雑音比がＳ_０の符号化ビットにおける信号対雑音比よりも大きいためである。

次に、Ｎ＞Ｍの場合について説明する。Ｎ＞Ｍである場合には、誤りとなるデータが多いため、再送時には前回伝送時と異なるアンテナを用いるが、アンテナの選択に際しては、受信側からフィードバックされた各データサブストリームのＳＩＮＲ値に基づいてＳＩＮＲ値が大きいアンテナを選択しても良いし、ランダムに前回と異なる送信アンテナを選択しても良い。そして、再送するデータサブストリームの符号化ビットの位置置換、即ち座標図において符号化ビット誤り率が小さいビット位置にある新たに伝送するデータのビットと座標図において符号化ビット誤り率が大きい位置にある再送データのビットとの位置置換を行なって、各伝送サブストリームの伝送ビットの信号対雑音比を平均化し、情報受信の精度を向上させる。再送するデータサブストリーム中の符号化ビット信号対雑音比が低いビット位置にある再送データのビットの数Ｋが、符号化ビット信号対雑音比が高い位置にある新たに伝送するデータのビットの数Ｌ以下であれば、符号化ビット信号対雑音比が低いビット位置にある再送データのビットと、均等に符号化ビット信号対雑音比が高いビット位置にある新たに伝送するデータのビットとの位置置換を行ない、そうでない場合、即ちＫ＞Ｌである場合には、符号化ビット信号対雑音比が低いビット位置にある再送データのビットから、均等にＬ個のビットを選んで、選んだＬ個のビットと符号化ビット信号対雑音比が高いビット位置にある新たに伝送するデータのビットとの位置置換を行う。

以上を総合すると、具体的な置換には以下の各ステップが含まれる。

ステップ１では、再送するデータサブストリーム中の置換が必要なビット数Ｎを計算し、新たに伝送するデータサブストリーム中の置換可能なデータビット数Ｍと比較する。Ｎは再送データ中の符号化ビット誤り率が大きいビット位置にあるビットの数であり、Ｍは新たに送信するデータ中の符号化ビット誤り率が小さいビット位置にある合計のビット数である。Ｎ≦Ｍである場合には、ステップ２を、そうでない場合にはステップ３を行う。

ステップ２では、再送するデータサブストリームの置換が必要なデータビットを他のデータサブストリームのデータビットと位置置換する。新たに伝送するデータサブストリームの数をｋ個とすると、１番目のデータサブストリームの置換が必要なデータビット数は┌（Ｎ／ｋ）┐個であり、２番目のデータサブストリームの置換が必要なデータビット数は└（Ｎ／ｋ）┘個であり、３番目及び４番目のデータサブストリームではそれぞれ、┌（Ｎ／ｋ）┐個、└（Ｎ／ｋ）┘個であり、最後のk番目のデータサブストリームの置換が必要なデータビット数は（Ｎ−ｌ_１┌（Ｎ／ｋ）┐−ｌ_２└（Ｎ／ｋ）┘）個である。ここで、ｌ_１は┌（Ｎ／ｋ）┐ビットを置換したデータサブストリームの数、ｌ_２は└（Ｎ／ｋ）┘ビットを置換したデータサブストリームの数である。置換後、再送データの一部のビットが新たに伝送するデータサブストリーム中に平均的に割り当てられ、新たに伝送するデータサブストリームの一部のビットもまた再送するデータサブストリーム中に割り当てられる。そして、ステップ４に進む。

ステップ３では、再送するデータを１回目の伝送と異なるアンテナ、即ち異なるデータサブストリームに割り当てる。そして、再送するデータサブストリームの符号化ビットのビット位置を置換、即ち、座標図において符号化ビット誤り率が小さいビット位置にあるビットと座標図において符号化ビット誤り率が大きいビット位置にあるビットとの位置置換を行って、再送データサブストリームの符号化ビットの信号対雑音比を平均化し、情報受信の精度を向上させる。

ステップ４では、インタリーブ工程を終了する。

データのインタリーブ後、変調手段４０５でデータを変調し、送信アンテナ４０６によって送信する。

図４Ｂは本発明の実施の形態におけるＭＩＭＯシステムの受信側の構成を示す図である。

図４Ｂに示すように、受信側は、複数の受信アンテナ４１０と、チャネル推定手段４１１と、ＭＩＭＯ検出手段４１２と、復調手段４１３と、デインタリーブ手段４１４（データ再配置手段）と、復号手段４１５と、ＣＲＣチェック手段４１６と、パラレル／シリアル変換手段４１７と、フィードバック情報処理手段４１８と、フィードバックチャネル４１９とを有している。受信側では、複数の受信アンテナ４１０がデータを受信すると、チャネル推定手段４１１によって、当該受信信号中のパイロット信号に基づいて、又は他の方法を用いてチャネル推定が行われ、現在のチャネル特性行列Ｈが推定される。そしてＭＩＭＯ検出手段４１２がチャネル特性行列Ｈに基づいて各送信データサブストリームに対して検出を行ない、検出されたデータが復調手段４１３で復調され、そして、フィードバック情報による制御を受けて、デインタリーブ手段４１４でデインタリーブ操作を行う。再送データがない場合には、デインタリーブ工程は行われない。データのデインタリーブ後、元のデータサブストリームが復元され、そして復号手段４１５及びＣＲＣチェック手段４１６に進んで復号とＣＲＣチェックが行われる。正しく受信したか否かに関する情報はフィードバック情報処理手段４１８で処理されて、フィードバック情報が生成され、そしてフィードバックチャネル４１９によって送信側にフィードバックされる。また、正しく復号されたデータはパラレル／シリアル変換手段４１７でパラレル／シリアル変換され
て、元の送信データが取得される。

図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の実施の形態における送信側及び受信側の伝送処理を示すフロー図である。

送信側が受信側からフィードバックされた情報を受信すると（ステップ５０１）、フィードバック情報が肯定確認（ＡＣＫ）であるか否定確認（ＮＡＣＫ）であるか判断し（ステップ５０２）、データが正しく受信されていれば、送信側は新たなデータを送信する。新たなデータサブストリームはそれぞれ符号化され（ステップ５０４）、符号化の後に直接変調されて（ステップ５０６）、送信される（ステップ５０７）。データの再送が必要な場合には、再送データと新たに送信するデータがそれぞれ符号化され（ステップ５０３）、符号化の後に再送データビットと新たに伝送するデータビットが一定の方式でインタリーブされる（ステップ５０５）。そして変調され（ステップ５０６）、シンボルにマッピングされて、変調されたデータは異なるアンテナに割り当てられて送信される（ステップ５０７）。

受信側が送信側から送信されたデータを受信すると（ステップ５１０）、まずチャネル推定を行ない（ステップ５１１）、現在のチャネル特性行列Ｈを推定する。そしてチャネル特性行列Ｈに基づいて各送信データサブストリームに対して検出を行ない（ステップ５１２）、検出されたデータを復調し（ステップ５１３）、シンボルをデータビットに復元して、再送データが含まれていない場合には（ステップ５１４）、直接復号を行う（ステップ５１６）。再送データが含まれている場合には、デインタリーブを行ない（ステップ５１５）、元のデータサブストリームを復元して、データの復号を行ない（ステップ５１６）、データが正しく受信された場合には（ステップ５１７）、肯定の確認情報であるＡＣＫを生成し（ステップ５１８）、データが正しく受信されなかった場合には、否定の確認情報であるＮＡＣＫを生成し（ステップ５１９）、フィードバック情報を送信する（ステップ５２０）。

図６は本発明の実施の形態におけるインタリーブ処理を示すフロー図である。

図６において、再送するデータがある場合には、送信側において符号化の後に送信データをインタリーブする必要がある。インタリーブ工程がスタートすると（ステップ６０１）、まず置換が必要なビット数Ｎと置換が可能なビット数Ｍの大小を比較するが（ステップ６０２）、置換が必要なビット数とは再送データ中の符号化ビット誤り率が高いビット位置にあるビット数であり、置換が可能なビット数とは新たに送信するデータ中の符号化ビット誤り率が低いビット位置にある合計のビット数である。Ｎ≦Ｍである場合には、各データサブストリームの置換が必要なビット数を確定する（ステップ６０３）。新たに伝送するデータサブストリームの数をｋとすると、１番目のデータサブストリームの置換が必要なビット数は┌（Ｎ／ｋ）┐であり、２番目のデータサブストリームの置換が必要なビット数は└（Ｎ／ｋ）┘であり、３番目及び４番目のデータサブストリームではそれぞれ┌（Ｎ／ｋ）┐、└（Ｎ／ｋ）┘であり、最後のk番目のデータサブストリームの置換が必要なビット数は（Ｎ−ｌ_１┌（Ｎ／ｋ）┐−ｌ_２└（Ｎ／ｋ）┘）である。ここで、ｌ_１は┌（Ｎ／ｋ）┐ビットを置換したデータサブストリームの数、ｌ_２は└（Ｎ／ｋ）┘ビットを置換したデータサブストリームの数である。各データサブストリームの置換が必要なビット数を確定すると、置換が必要な再送データビットが均等に新たなデータサブストリームのデータビットと置換される（ステップ６０４）。Ｎ＞Ｍである場合には、まず再送するデータサブストリームの送信アンテナを変更するが（ステップ６０５）、送信アンテナを変更する際には、受信側からフィードバックされた各データサブストリームのＳＩＮＲ値に基づいてＳＩＮＲ値が大きいアンテナを選択しても良いし、ランダムに前回送信時と異なる送信アンテナを選択しても良い。そして、再送するデータサブストリーム
のビットの位置置換（ステップ６０６）、即ち座標図において符号化ビット誤り率が小さいビット位置に配置される新たに伝送するデータのビットと座標図において符号化ビット誤り率が大きいビット位置に配置される再送データのビットとの位置置換を行なって、伝送サブストリーム全体の伝送ビットの信号対雑音比を平均化し、情報受信の精度を向上させる。その後、全体のインタリーブ工程を終了する（ステップ６０７）。

上述のように、好ましい実施の形態を用いて本発明について説明した。しかしながら、本発明の思想及び範囲内で種々修正、置換及び追加して実施することができることは、当業者にとって自明である。

本発明にかかるＭＩＭＯ送信装置及びＭＩＭＯシステムにおけるデータ再送方法は、ＭＩＭＯシステムにおいてデータの再送を行うのに好適である。

従来のＭＩＭＯ＋ＨＡＲＱシステムの構成を示す図グレイマッピングを用いた１６ＱＡＭの座標を示す図グレイマッピングを用いた８ＰＳＫの座標を示す図本発明の実施の形態におけるＭＩＭＯシステムの送信側の構成を示す図本発明の実施の形態におけるＭＩＭＯシステムの受信側の構成を示す図本発明の実施の形態における送信側及び受信側の伝送処理を示すフロー図本発明の実施の形態における送信側及び受信側の伝送処理を示すフロー図本発明の実施の形態に置けるインタリーブ処理を示すフロー図

Claims

通信相手における受信品質に基づいて再送が必要なデータである再送データを選択する再送データ選択手段と、
１シンボル内の各ビット位置に応じた誤り率と前記各ビット位置に配置される前記再送データの数及び新たに送信するデータの数とに基づいて前記再送データと前記新たに送信するデータとの並び替えを行うデータ並び替え手段と、
前記データ並び替え手段で並び替えた前記再送データと前記新たに送信するデータとをサブストリーム毎に異なるアンテナから送信する送信手段と、
を具備するＭＩＭＯ送信装置。
データ並び替え手段は、１シンボル内で誤り率が高いビット位置に配置される前記再送データの数が、１シンボル内で前記誤り率が高いビット位置以外の誤り率が低いビット位置に配置される前記新たに送信するデータの数以下の場合に、前記誤り率が高いビット位置に配置される前記再送データと前記誤り率が低いビット位置に配置される前記新たに送信するデータとが入れ替わるように前記サブストリーム間で前記並び替えを行う請求項１記載のＭＩＭＯ送信装置。
前記データ並び替え手段は、１シンボル内で誤り率が高いビット位置に配置される前記再送データの数が、１シンボル内で前記誤り率が高いビット位置以外の誤り率が低いビット位置に配置される前記新たに送信するデータの数より大きい場合に、前記誤り率が低いビット位置に配置される前記新たに送信するデータの数と同じ数の前記誤り率が高いビット位置に配置される前記再送データを選択し、選択した前記再送データを含むサブストリーム毎に前記並び替えを行う請求項１記載のＭＩＭＯ送信装置。
前記データ並び替え手段は、変調方式に応じた前記誤り率が高いビット位置と前記誤り率が低いビット位置とを決定して前記並び替えを行う請求項１記載のＭＩＭＯ送信装置。
請求項１記載のＭＩＭＯ送信装置と通信するＭＩＭＯ受信装置であって、
前記ＭＩＭＯ受信装置は、
複数のサブストリームを複数のアンテナで受信する受信手段と、
前記受信手段で受信したサブストリームに含まれる前記再送データと前記新たに送信するデータとを前記データ並び替え手段で並び替える前のデータ配置に並び替えるデータ再配置手段と、
前記データ再配置手段で並び替えた前記再送データと前記新たに送信するデータとを復号して前記再送データと前記新たに送信するデータとを取得する復号手段と、
を具備するＭＩＭＯ受信装置。
受信装置における受信品質に基づいて再送が必要なデータである再送データを選択するステップと、
１シンボル内で誤り率が高いビット位置に配置される前記再送データの数と１シンボル内で前記誤り率が高いビット位置以外の誤り率が低いビット位置に配置される新たに送信するデータの数との比較結果に基づいて前記再送データと前記新たに送信するデータとを並び替えるステップと、
並び替えた前記再送データと前記新たに送信するデータとを送信装置がサブストリーム毎に異なるアンテナから送信するステップと、
複数のサブストリームを前記受信装置が複数のアンテナで受信するステップと、
受信した前記サブストリームに含まれる前記再送データと前記新たに送信するデータとを前記送信装置で並び替える前のデータ配置に並び替えるステップと、
前記送信装置で並び替える前のデータ配置に並び替えた前記再送データと前記新たに送信するデータとを復号して前記再送データと前記新たに送信するデータとを取得するステップと、
を具備するＭＩＭＯシステムにおけるデータ再送方法。