特許 6872073 無線通信方法及び無線通信システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6872073

(24)【登録日】2021年4月20日

(45)【発行日】2021年5月19日

(54)【発明の名称】無線通信方法及び無線通信システム

(51)【国際特許分類】

   H03M 13/27 20060101AFI20210510BHJP

   H03M 13/45 20060101ALI20210510BHJP

   H04L 27/18 20060101ALI20210510BHJP

   H04L 27/26 20060101ALI20210510BHJP

【ＦＩ】

   H03M13/27

   H03M13/45

   H04L27/18 Z

   H04L27/26 410

【請求項の数】12

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2020-500266(P2020-500266)

(86)(22)【出願日】2018年10月12日

(86)【国際出願番号】JP2018038055

(87)【国際公開番号】WO2019159430

(87)【国際公開日】20190822

【審査請求日】2020年7月29日

(31)【優先権主張番号】特願2018-27242(P2018-27242)

(32)【優先日】2018年2月19日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001122

【氏名又は名称】株式会社日立国際電気

(74)【代理人】

【識別番号】110001678

【氏名又は名称】特許業務法人藤央特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山本 敬亮

【審査官】 福田 正悟

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１７／１６８８２１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−１６８７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 LI,Xiaodong et al.，Bit-interleaved coded modulation with iterative decoding，IEEE Communications Letters，米国，１９９７年１１月，Vol. 1, No. 6，Pages 169 - 171

【文献】 西本浩 他，BICM-DPSKにおけるブラインド繰り返し復号，電子情報通信学会技術研究報告，２００８年 ２月２７日，Vol.107, No.518，pp.193-198，RCS2007-218

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０３Ｍ １３／２７

Ｈ０３Ｍ １３／４５

Ｈ０４Ｌ ２７／１８

Ｈ０４Ｌ ２７／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

送信装置から受信装置へデータを送信する無線通信方法であって、
前記送信装置は、ＯＦＤＭを用いてＤＰＳＫ信号を並列に出力する変調器を有し、
前記受信装置は、
無線信号を復調し、ビット情報を出力するＭＬＳＥ復調器と、
前記ビット情報を復号する復号器と、
前記ビット情報のビット順序を入れ替えるインタリーブ処理を行うインタリーブ処理部と、
差動位相偏移用デインタリーバと、前記差動位相偏移用デインタリーバよりブロック長が小さい繰り返し復号用デインタリーバとから構成され、前記ビット情報のビット順序を入れ替えるデインタリーブ処理を行うデインタリーブ処理部とを有し、
前記方法は、
前記差動位相偏移用デインタリーバ及び前記ＭＬＳＥ復調器が、ＯＦＤＭ復調器から出力された第１の無線信号にデインタリーブ処理及び復調処理を行い、第１のビット情報を出力し、
前記繰り返し復号用デインタリーバが、前記第１のビット情報に対し、前記インタリーブ処理で入れ替えられたビットの順序を元に戻すデインタリーブ処理を行い、第２のビット情報を出力し、
前記復号器が、前記第２のビット情報を復号して、第３のビット情報を出力し、
前記インタリーブ処理部が、前記第３のビット情報に対し、前記デインタリーブ処理の逆となるインタリーブ処理を行って第４のビット情報を生成し、前記第４のビット情報を事前情報として前記ＭＬＳＥ復調器へ入力し、
以上の処理によって繰り返し復号処理を行うことを特徴とする無線通信方法。

【請求項2】

請求項１に記載の無線通信方法であって、
前記差動位相偏移用デインタリーバは、前記ＭＬＳＥ復調器の前段に配置されており、
前記方法は、
前記差動位相偏移用デインタリーバが、前記第１の無線信号をデインタリーブ処理した第２の無線信号を出力し、
前記ＭＬＳＥ復調器が、前記事前情報を用いて第２の無線信号を復調し、第１のビット情報を出力することを特徴とする無線通信方法。

【請求項3】

請求項１に記載の無線通信方法であって、
前記繰り返し復号用デインタリーバは、少なくとも二つ以上のＯＦＤＭ信号に跨ってビット順序を入れ替えることを特徴とする無線通信方法。

【請求項4】

請求項１に記載の無線通信方法であって、
前記繰り返し復号用デインタリーバは、入れ替えるビット情報の大きさが一つのＯＦＤＭシンボルと異なって、少なくとも二つ以上のＯＦＤＭ信号に跨ってビット順序を入れ替えることを特徴とする無線通信方法。

【請求項5】

請求項１に記載の無線通信方法であって、
前記繰り返し復号用デインタリーバは、入れ替えるビット情報の大きさが一つのＯＦＤＭシンボルと同一で、少なくとも二つ以上のＯＦＤＭ信号に跨って、異なる入れ替えパターンでビット順序を入れ替えることを特徴とする無線通信方法。

【請求項6】

請求項５に記載の無線通信方法であって、
前記繰り返し復号用デインタリーバは、入れ替えるビット情報の大きさが一つのＯＦＤＭシンボルと同一のデインタリーバと、一つのＯＦＤＭシンボル内で遅延時間が異なるインタリーバとで構成されることを特徴とする無線通信方法。

【請求項7】

送信装置から受信装置へデータを送信する無線通信システムであって、
前記送信装置は、ＯＦＤＭを用いてＤＰＳＫ信号を並列に出力する変調器を有し、
前記受信装置は、
無線信号を復調し、ビット情報を出力するＭＬＳＥ復調器と、
前記ビット情報を復号する復号器と、
前記ビット情報のビット順序を入れ替えるインタリーブ処理を行うインタリーブ処理部と、
差動位相偏移用デインタリーバと、前記差動位相偏移用デインタリーバよりブロック長が小さい繰り返し復号用デインタリーバとから構成され、前記ビット情報のビット順序を入れ替えるデインタリーブ処理を行うデインタリーブ処理部とを有し、
前記差動位相偏移用デインタリーバ及び前記ＭＬＳＥ復調器は、ＯＦＤＭ復調器から出力された第１の無線信号にデインタリーブ処理及び復調処理を行い、第１のビット情報を出力し、
前記繰り返し復号用デインタリーバは、前記第１のビット情報に対し、前記インタリーブ処理で入れ替えられたビットの順序を元に戻すデインタリーブ処理を行い、第２のビット情報を出力し、
前記復号器は、前記第２のビット情報を復号して、第３のビット情報を出力し、
前記インタリーブ処理部は、前記第３のビット情報に対し、前記デインタリーブ処理の逆となるインタリーブ処理を行って第４のビット情報を生成し、前記第４のビット情報を事前情報として前記ＭＬＳＥ復調器へ入力し、
以上の処理によって繰り返し復号処理を行うことを特徴とする無線通信システム。

【請求項8】

請求項７に記載の無線通信システムであって、
前記差動位相偏移用デインタリーバは、前記ＭＬＳＥ復調器の前段に配置されており、
前記差動位相偏移用デインタリーバは、前記第１の無線信号をデインタリーブ処理した第２の無線信号を出力し、
前記ＭＬＳＥ復調器は、前記事前情報を用いて第２の無線信号を復調し、第１のビット情報を出力することを特徴とする無線通信システム。

【請求項9】

請求項７に記載の無線通信システムであって、
前記繰り返し復号用デインタリーバは、少なくとも二つ以上のＯＦＤＭ信号に跨ってビット順序を入れ替える機能を有することを特徴とする無線通信システム。

【請求項10】

請求項７に記載の無線通信システムであって、
前記繰り返し復号用デインタリーバは、入れ替えるビット情報の大きさが一つのＯＦＤＭシンボルと異なって、少なくとも二つ以上のＯＦＤＭ信号に跨ってビット順序を入れ替える機能を有する無線通信システム。

【請求項11】

請求項７に記載の無線通信システムであって、
前記繰り返し復号用デインタリーバは、入れ替えるビット情報の大きさが一つのＯＦＤＭシンボルと同一で、少なくとも二つ以上のＯＦＤＭ信号に跨って、異なる入れ替えパターンでビット順序を入れ替える機能を有することを特徴とする無線通信システム。

【請求項12】

請求項１１に記載の無線通信システムであって、
前記繰り返し復号用デインタリーバは、入れ替えるビット情報の大きさが一つのＯＦＤＭシンボルと同一のデインタリーバと、一つのＯＦＤＭシンボル内で遅延時間が異なるインタリーバとで構成されることを特徴とする無線通信システム。

【発明の詳細な説明】

【参照による取り込み】

【0001】

本出願は、平成３０年（２０１８年）２月１９日に出願された日本出願である特願２０１８−２７２４２の優先権を主張し、その内容を参照することにより、本出願に取り込む。

【技術分野】

【0002】

本発明は、無線伝搬路を介してデータを送受信する無線通信方法に関する。

【背景技術】

【0003】

本技術分野の背景技術として、ＢＩＣＭ−ＩＤ（Bit Interleaved Coded Modulation with Iterative decoding）という技術が提案されている。例えば、特許文献１や非特許文献２に記載されるように、ＢＩＣＭ−ＩＤでは、変調に対する復調処理と符号化に対する復号処理とを繰り返して優れた特性を得ることができる。ＢＩＣＭ−ＩＤの特性は、復調器と復号器の各々の特性ではなく、それらの整合（マッチング）によって決定される。このため、ＥＸＩＴ（Extrinsic Information Transfer）解析を用いて収束特性を解析し、優れた特性を実現する復調器と復号器を設計することができる（例えば、非特許文献３参照）。

【0004】

また、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）と差動位相偏移（ＤＰＳＫ）変調を組み合わせて用いる方式の受信装置において、ＤＰＳＫ変調信号の最尤系列推定（ＭＬＳＥ）の軟判定結果及び復号器を用いてＢＩＣＭ−ＩＤを行うことにより、ＢＩＣＭ−ＩＤを用ない通常の遅延検波より特性を改善する方式が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０−１２４３６７号公報

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】D. Garg, F. Adachi, "Rate Compatible Punctured Turbo-Coded Hybrid ARQ for OFDM in a Frequency Selective Fading Channel", IEEE VTC 2003 Spring, pp. 2725-2729, April 2003.

【非特許文献2】X. Li and J. A. Ritcey, "Bit-Interleaved Coded Modulation with Iterative Decoding," IEEE Communications Letters, vol. 1, pp. 169171, 1997.

【非特許文献3】S. ten Brink, "Convergence Behavior of Iteratively Decoded Parallel Concatenated Codes," IEEE Transactions on Communications, vol. 49, No. 10, pp. 1727-1737, October 2001.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

従来のＯＦＤＭでＤＰＳＫ信号を並列に送信するシステムにおいて、ＭＬＳＥ及びＢＩＣＭ−ＩＤ方式を復調処理に用いた繰り返し復号処理を適用することによって良好な特性を実現する方式が提案されている。しかしながら、ＭＬＳＥ及びＢＩＣＭ−ＩＤを用いた繰り返し復号方式では、ＢＩＣＭ−ＩＤで良好な収束特性を実現するためのＤＰＳＫ信号のシンボル長が大きくなるため、良好な特性が得られるシンボル長においては、繰り返し復号処理部の回路規模の増大が課題となる。特に信号の順序をランダムに入れ替えるインタリーバ及びデインタリーバの回路規模は、処理するデータのサイズにより決定されるため、回路規模削減のボトルネックとなり得る。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本願において開示される発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、送信装置から受信装置へデータを送信する無線通信方法であって、前記送信装置は、ＯＦＤＭを用いてＤＰＳＫ信号を並列に出力する変調器を有し、前記受信装置は、無線信号を復調し、ビット情報を出力するＭＬＳＥ復調器と、前記ビット情報を復号する復号器と、前記ビット情報のビット順序を入れ替えるインタリーブ処理部と、差動位相偏移用デインタリーバと、前記差動位相偏移用デインタリーバよりブロック長が小さい繰り返し復号用デインタリーバとから構成され、前記ビット情報のビット順序を入れ替えるデインタリーブ処理部とを有し、前記差動位相偏移用デインタリーバは、並列に送信されたＤＰＳＫ信号の時間順序を入れ替えることによってデインタリーブ処理を行う機能を有し、前記方法は、前記差動位相偏移用デインタリーバ及び前記ＭＬＳＥ復調器が、ＯＦＤＭ復調器から出力された第１の無線信号にデインタリーブ処理及び復調処理を行い、第１のビット情報を出力し、前記繰り返し復号用デインタリーバが、前記第１のビット情報に対し、インタリーブ処理で入れ替えられたビットの順序を元に戻すデインタリーブ処理を行い、第２のビット情報を出力し、前記復号器が、前記第２のビット情報を復号して、第３のビット情報を出力し、前記インタリーブ処理部が、前記第３のビット情報に対し、前記デインタリーブ処理の逆となるインタリーブ処理を行って第４のビット情報を生成し、前記第４のビット情報を事前情報として前記ＭＬＳＥ復調器へ入力することにより、繰り返し復号処理を行う。

【発明の効果】

【0009】

本発明の代表的な実施の形態によれば、繰り返し復号処理による特性を改善しつつ、繰り返し復号処理の回路規模の増大を抑制できる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明によって明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施例の無線通信システムの構成を示す図である。

【図2】本発明の実施例の再送方法における繰り返し復号処理を示す図であり、図２（Ａ）は本実施例における受信側の繰り返し復号処理部を示す図であり、図２（Ｂ）はＥＸＩＴ解析結果を示す図である。

【図3】本発明の実施例の繰り返し復号処理を示す図であり、図３（Ａ）はインタリーバ及びデインタリーバを差動位相偏移用と繰り返し復号処理用に分割した構成を示す図であり、図３（Ｂ）は差動位相偏移用デインタリーバを繰り返し復号処理部の外部に設けた構成を示す図である。

【図4】本発明の実施例のＯＦＤＭ及びＤＰＳＫを用いた繰り返し復号処理を示す図である。

【図5】本発明の実施例のＯＦＤＭ及びＤＰＳＫを用いた繰り返し復号処理を示す図である。

【図6】ＤＰＳＫ用デインタリーブ処理の一例を示す図である。

【図7】本発明の実施例のＤＰＳＫ用デインタリーブ処理の一例を示す図である。

【図8】繰り返し復号処理用デインタリーブ処理の一例を示す図である。

【図9】本発明の実施例の繰り返し復号処理用デインタリーブ処理の一例を示す図である。

【図10】本発明の実施例の繰り返し復号用デインタリーバの構成を示す図である。

【図11】本発明の実施例の繰り返し復号処理用デインタリーブ処理の一例を示す図である。

【図12】本発明の実施例の無線通信システムにおける誤り率特性を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

＜実施例１＞
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

【0012】

図１は、本発明の実施例の無線通信システムの構成を示す図である。

【0013】

本実施例の無線通信システムは、符号器１０、インタリーバ１１、ＤＰＳＫ（差動位相偏移）変調器１２、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）変調器１３及びアンテナ１４を有する送信機、及びＯＦＤＭ復調器１７、繰り返し復号処理部２１及びアンテナ１６を有する受信機によって構成される。送信機と受信機との間は、無線伝搬路１５を介して接続されている。

【0014】

送信機では、符号器１０が情報ビットを符号化し、符号器１０から出力される符号語内のビット順序をインタリーバ１１が入れ替え、ＤＰＳＫ変調器１２が差動偏移変調を行い、ＯＦＤＭ変調器１３が複数のＤＰＳＫ信号をサブキャリアに乗せてアンテナ１４から出力する。

【0015】

受信機の繰り返し復号処理部２１は、ＤＰＳＫ復調器１８、デインタリーバ１９、復号器２０及びインタリーバ２４を有する。受信機では、無線伝搬路１５を介して信号を受信し、受信した信号をＯＦＤＭ復調器１７が復調し、復調結果をＤＰＳＫ復調器１８が復調し、インタリーバ１１の逆処理を行うデインタリーバ１９がビット順序を元に戻し、復号器２０が復号する。復号結果はインタリーバ２４を介してＤＰＳＫ復調器１８に入力され、ＤＰＳＫ復調器１８は復号器２０の復号結果を参照してさらに高精度の復調結果を出力する（ＢＩＣＭ−ＩＤ処理）。

【0016】

図２（Ａ）は、本実施例における受信機の繰り返し復号処理部２１を示す図であり、図２（Ｂ）は、繰り返し復号処理のＥＸＩＴ解析結果を示す図である。ＤＰＳＫの軟判定復号処理には最尤系列推定（ＭＬＳＥ）を用いたブラインド（チャネル情報なし）復調が用いられる。

【0017】

ＢＩＣＭ−ＩＤで復調器と復号器の間でやり取りされる尤度情報としては、ビット単位の対数尤度比（ＬＬＲ：Log Likelihood Ratio）が一般的に用いられる。ＬＬＲは、当該ビットｂが０である確率と１である確率の比の対数表現であり、数式（１）で表される。

【0018】

【数1】

【0019】

数式（１）において、Ｐ（ｂ＝０）はｂが０である確率、Ｐ（ｂ＝１）はｂが１である確率を示す。

【0020】

ＢＩＣＭ−ＩＤの繰り返し復号処理の収束特性は、非特許文献３に記載されたＥＸＩＴ（Extrinsic Information Transfer）解析によって解析できる。ＥＸＩＴ解析では、復号器、復調器の入出力特性を、数式（２）で表わされるビットの相互情報量Ｉｍの形で表示し、両者の特性を重ねて一つのチャートにプロットすることによって繰り返し復号処理で得られる情報量を解析できる。

【0021】

【数2】

【0022】

数式（２）の相互情報量は、ビットの相互情報量の符号語全体の平均であり、０〜１の値で表され、１に近いほど符号語全体のビット尤度が大きいことを示す。

【0023】

復調器の事前情報Ｉ_{Ａ，ＤＥＭ}と復号器の外部情報Ｉ_{Ｅ，ＤＥＣ}を横軸に、復調器の外部情報Ｉ_{Ａ，ＤＥＭ}、復号器の事前情報Ｉ_{Ｅ，ＤＥＣ}を縦軸に取ると、繰り返し復号処理により相互情報量はそれぞれの特性に沿って増加する。両者の特性が交差している場合、交差点で相互情報量の増加が停止し、復号結果に誤りが残留する。図２（Ｂ）において、解析結果２３で復調器と復号器の収束特性は交差していないため、誤りのない結果を得ることが可能となる。但し、収束特性は符号語全体の平均によって決定されるため、平均値に十分に漸近する程度の符号語が必要となる。ＯＦＤＭを用いたＤＰＳＫ変調では、チャネルの時間変動に追従するために時間方向にＤＰＳＫ変調を用いるが、この場合、各サブキャリアのＤＰＳＫ変調データは一つのＯＦＤＭシンボル当たり１個であり、良好な収束特性が得られるためのＤＰＳＫ変調データを得るには１０００ＯＦＤＭシンボル以上必要となることが一般的である。この場合、繰り返し復号処理部で処理するデータ規模が大きくなり、特にインタリーバ、デインタリーバの規模が回路規模を削減する上でボトルネックになり得る。

【0024】

本発明では、回路規模の問題を解決するため、並列に送信されるＤＰＳＫ信号をインタリーバ２４、復号器２０及びデインタリーバ１９を介して関連付けることにより、少ないＯＦＤＭシンボルのＤＰＳＫ信号をサブキャリア方向に束ねて良好な収束特性が得られる符号語を構成する信号処理方法と、インタリーバ２４及びデインタリーバ１９を複数に分割し、繰り返し復号部に含まれるインタリーバ２４及びデインタリーバ１９を小さくする方法を提供する。

【0025】

図３は、本発明の実施例の繰り返し復号処理部２１を示す図であり、図３（Ａ）は、デインタリーバを差動位相偏移用デインタリーバ３１と繰り返し復号用デインタリーバ３２に分割し、かつ、インタリーバを差動位相偏移用３３と繰り返し復号処理用３２に分割した構成を示す図であり、図３（Ｂ）は、差動位相偏移用デインタリーバ３１を繰り返し復号処理部２１の外部に設けた構成を示す図である。

【0026】

本発明の実施例では、複数サブキャリアのＤＰＳＫ信号を束ねて一つの符号語として扱うため、ＢＩＣＭ−ＩＤで良好な特性を得るために最低限の必要なＯＦＤＭシンボル長を短くできる。しかし、インタリーバの本来の大きさはチャネルの変動に対してダイバーシチを得るのに十分な大きさとなるように選択されるため、ＢＩＣＭ−ＩＤの収束特性に必要な符号語サイズのみでは決定されない。そこで、チャネル変動に対して大きさが選択される差動位相偏移用デインタリーバ３１と繰り返し復号処理部２１で必要なデインタリーバ３２に分割し、差動位相偏移用デインタリーブ処理は繰り返し復号の前に行う構成とする。図３（Ａ）において、差動位相偏移用デインタリーバ３１は繰り返し復号用デインタリーバ３２より大きなブロックサイズを有し、チャネルの変動に対して十分なダイバーシチが得られるように設計される。

【0027】

ここで、ＭＬＳＥ復調器２２は、隣接信号の位相差から送信ビットを推定する処理を実行し、差動位相偏移用デインタリーバ３１においてＤＰＳＫ信号の前後関係が保持されるのであれば、ＭＬＳＥとの順序を入れ替え、繰り返し復号処理部２１の外に出すことができる。すなわち、図３（Ｂ）に示すように、差動位相偏移用デインタリーバ３１はＭＬＳＥ復調器２２の前段に設けられており、繰り返し復号処理部２１の外部で処理を実行するため、差動位相偏移用デインタリーブ処理は不要となる。このような構成とすることで繰り返し復号処理部２１の回路規模を小さくできる。デインタリーブ処理はインタリーブ処理の逆処理であり、以下、主に受信側でのデインタリーブ処理を用いて、本発明の実施例のインタリーブ及びデインタリーブ処理を説明する。

【0028】

図４は、ＯＦＤＭ及びＤＰＳＫを用いた繰り返し復号処理を示す図である。ＤＰＳＫ信号４１はＯＦＤＭ時間方向に配置されており、周波数方向のＤＳＰＫ信号はそれぞれ独立している。ＭＬＳＥにおいて、ＤＰＳＫシンボル４２の処理には、隣接するＤＰＳＫ信号が必要となるため、ＤＰＳＫ信号の時間方向の順序をインタリーブで入れ替えた場合には、ＭＬＳＥ２２と復号器２０の間で、インタリーブ、デインタリーブが必要となる。繰り返し復号処理部２１では、十分な長さのＤＰＳＫ信号と復号器２０の復号結果を各サブキャリア毎に繰り返し復号処理をする。

【0029】

図５は、本発明の実施例のＯＦＤＭ及びＤＰＳＫを用いた繰り返し復号処理を示す図である。ＤＰＳＫ信号は差動位相偏移用デインタリーバ３１のシンボル長より短く、複数サブキャリアのＤＰＳＫ信号を一つのＭＬＳＥグループとして処理する。復号結果も時間及びサブキャリア方向に纏めたものを一つの符号語として用い、繰り返し復号を行う。

【0030】

次に、図６及び図７を用いて、本発明の実施例の差動位相偏移用インタリーブ処理及びデインタリーブ処理を説明する。

【0031】

図６は、従来の差動位相偏移用デインタリーブ処理の一例を示す図であり、１００ＯＦＤＭシンボルの時間順序をランダムに入れ替えるデインタリーブ処理前後のサブキャリアのＤＰＳＫ信号４１内のＤＰＳＫシンボル４２の時間順序を示す。図６においてデインタリーブ結果６１は、デインタリーブ前からサブキャリア内でＤＰＳＫシンボル４２の時間順序が入れ替わるため、ＭＬＳＥの前に入れ替えた順序を元に戻す必要があり、差動位相偏移用デインタリーバ３１を繰り返し復号の外に出すことは困難となる。

【0032】

図７は、本発明の実施例の差動位相偏移用デインタリーブ処理の一例を示す図である。図７においてデインタリーブ結果７１は、サブキャリアのＤＰＳＫ信号４１内のＤＰＳＫシンボル４２の時間順序を保持しつつ、サブキャリア間の時間順序を異ならせることによってデインタリーブ機能を実現している。デインタリーブ後のＤＰＳＫシンボル４２には、サブキャリア毎にランダムに１から１００シンボルの遅延が挿入されており、サブキャリア数が十分に大きければ、１００シンボル分のダイバーシチ効果が期待できる。この場合、ＤＰＳＫ信号４１内では、デインタリーブ前後でＤＰＳＫシンボル４２の時間順序は維持されており、ＭＬＳＥで必要な隣接するＤＰＳＫシンボル４２の関係は維持されていることから、ＭＬＳＥとインタリーブの順序を容易に入れ替えることができる。

【0033】

次に、図８から図１１を用いて本発明の実施例の繰り返し復号用インタリーブ、デインタリーブ処理を説明する。

【0034】

図８は、従来のインタリーバを繰り返し復号処理用デインタリーバとして用いたデインタリーブ処理の一例を示す図である。繰り返し処理用のデインタリーブでは、差動位相偏移用デインタリーブで時間方向のデインタリーブが行われた信号をデインタリーブする。繰り返し復号部のデインタリーブ処理は可能な限り処理量が少ないことが望ましいが、単純にＯＦＤＭシンボル単位の周波数方向のデインタリーブを組み合わせた場合、繰り返し復号処理において各サブキャリアのＤＰＳＫ信号４１の尤度情報が交換されず、良好な収束特性を実現できない。繰り返し復号処理におけるＤＰＳＫ信号４１の関連付けの有無は、デインタリーブ後８１のサブキャリア方向のインデックスで確認できる。図８に示すデインタリーブ結果８１では、ＤＰＳＫ信号４１のサブキャリア方向のインデックスはｆ７５を含むのみであり、ＤＰＳＫ信号４１間での関連付けは限定的である。

【0035】

図９は、本発明の実施例の繰り返し復号処理用デインタリーブ処理の一例を示す図である。図９に示すデインタリーバは復調器のＭＬＳＥグループ内の時間及び周波数方向の両方をランダムに入れ替えている。図９に示すデインタリーブ結果９１のＤＰＳＫ信号４１において、周波数方向のインデックスはｆ７５、ｆ９９、ｆ７２、ｆ４２を含んでおり、これらのサブキャリアのＤＰＳＫ信号間で尤度情報が交換される。この場合、ＭＬＳＥ前後でインタリーブ処理及びデインタリーブ処理が必要となるが、差動位相偏移用デインタリーバよりシンボル長が短いため、回路規模を削減できる。

【0036】

図９のブロックインタリーバを用いれば良好な特性が得られるが、本発明の実施例の繰り返し復号用インタリーバとして必要な機能は、インタリーブ処理が一つのＯＦＤＭシンボル単位と異なればよい。すなわち、図８に示すように、インタリーブ処理の単位が一つのＯＦＤＭシンボル単位と等しければ、ＯＦＤＭシンボル単位でインタリーブ処理が行われるが、図９に示すように、インタリーブ処理の単位が一つのＯＦＤＭシンボル単位と異なれば、インタリーブ処理毎にズレ幅が変化しつつ、ＯＦＤＭシンボル単位とインタリーブ処理がずれる。すなわち、ＭＬＳＥグループ内の全てのＤＰＳＫ信号のインタリーブ処理及びデインタリーブ処理が完了した後に一つのサブキャリアのＤＰＳＫ信号４１に複数サブキャリアの尤度情報が含まれることになる。このため、より良好な特性が実現できる。なお、インタリーブ処理の単位は、一つのＯＦＤＭシンボル単位より大きいことが望ましいが、小さくてもよい。

【0037】

また、インタリーブ処理が一つのＯＦＤＭシンボル単位と同一でも、畳み込みビットインタリーブや、複数個のインタリーブを組み合わせることによって良好な特性が実現できる。

【0038】

図１０は、インタリーブ処理が一つのＯＦＤＭと同一で、畳み込みビットインタリーバと組み合わせた場合の繰り返し復号用デインタリーバ３２の構成を示す。ブロックデインタリーバ１０２は、例えば一つのＯＦＤＭシンボル内のサブキャリアの位置を（サブキャリア単位でサブキャリア上のビットを）インタリーブでランダムに入れ替えたものを元の順番に戻すデインタリーバである。デインタリーバの出力はビット単位の畳み込みデインタリーバ１０１で遅延を加えられ、インタリーブで加えられた遅延を元の順番へ戻す。この場合、ブロックデインタリーバ１０２によるデインタリーブ処理は一つのＯＦＤＭシンボル内で閉じているものの、その後の畳み込みデインタリーバで一つのＯＦＤＭシンボル内の一部のビットが他のＯＦＤＭシンボル内のビットと混ざるので、本発明の繰り返し復号では良好な特性を実現できる。

【0039】

図１０に示す繰り返し復号用デインタリーバ３２では、ビット単位でみた場合、異なる入れ替えパターンでビット順序を入れ替えることができる。つまり、ＯＦＤＭシンボル毎にインタリーブパターンを切り替えることができ、サブキャリアのＤＰＳＫ信号間で尤度情報が交換され、良好な特性が実現できる。

【0040】

図１１は、複数個のＯＦＤＭシンボル単位のデインタリーバを組み合わせた例を示す図である。図１１においてデインタリーバは、一つのＯＦＤＭシンボル内のサブキャリアをランダムに入れ替えるものである。但し、ＯＦＤＭシンボル毎に異なるインタリーブパターンを用いており、デインタリーブ結果１１１のＤＰＳＫ信号４１は、周波数インデックスｆ７５、ｆ９９、ｆ７２、ｆ４２を含んでおり、これらのサブキャリアのＤＰＳＫ信号間で尤度情報が交換される。図１１に示す例おいては、図１０のような畳み込みデインタリーバ１０１と組み合わせることなく良好な特性を実現できる。

【0041】

図１２は、本発明の実施例の無線通信システムにおける誤り率特性を示す図である。ＢＩＣＭ−ＩＤを用いない場合の遅延検波の特性を□で表し、ＢＩＣＭ−ＩＤを用いた場合の特性を○で表し、本発明の実施例の繰り返し復号部を用いた特性を×で表す。図１２より、本発明の手法を用いることで、回路規模を削減しつつ、ＢＩＣＭ−ＩＤよりＳＮＲを改善できる。

【0042】

以上に説明したように、本発明の実施例によると、送信装置から受信装置へデータを送信する無線通信システムであって、差動位相偏移用デインタリーバ３１及びＭＬＳＥ復調器２２は協働して、ＯＦＤＭ復調器１７から出力された第１の無線信号にデインタリーブ処理及び復調処理を行い、第１のビット情報を出力し、繰り返し復号用デインタリーバ３２は、第１のビット情報に対し、インタリーブ処理で入れ替えられたビットの順序を元に戻すデインタリーブ処理を行い、第２のビット情報を出力し、復号器２０は、第２のビット情報を復号して、第３のビット情報を出力し、インタリーブ処理部３４は、第３のビット情報に対し、デインタリーブ処理の逆となるインタリーブ処理を行って第４のビット情報を生成し、第２のビット情報を事前情報としてＭＬＳＥ復調器へ入力することにより、繰り返し復号処理を行うので、繰り返し復号処理による特性を改善（誤り率特性における所要ＳＮＲを低減）しつつ、繰り返し復号処理の回路規模の増大を抑制できる。

【0043】

また、差動位相偏移用デインタリーバ３１は、ＭＬＳＥ復調器２２の前段に配置されており、差動位相偏移用デインタリーバ３１は、第１の無線信号をデインタリーブ処理した第２の無線信号を出力し、ＭＬＳＥ復調器２２は、事前情報を用いて第２の無線信号を復調し、第１のビット情報を出力するので、差動位相偏移用デインタリーバ３１を繰り返し復号処理部２１の外部に配置でき、差動位相偏移用デインタリーブ処理が不要となり、繰り返し復号処理部２１の回路規模を小さくできる。

【0044】

また、繰り返し復号用デインタリーバ３２は、少なくとも二つ以上のＯＦＤＭ信号に跨ってビット順序を入れ替える機能を有し、ＭＬＳＥ復調器２２は、差動位相偏移用デインタリーバ３１よりブロックサイズが小さいＤＰＳＫ変調信号を復調し、繰り返し復号用デインタリーバ３２によってビット順序が入れ替えられたＤＰＳＫ信号の復調結果を、復号器２０の間で繰り返し復号処理を行うので、ＯＦＤＭシンボル単位とインタリーブ処理がずれるため、サブキャリアのＤＰＳＫ信号間で尤度情報が交換され、より良好な特性が実現できる。

【0045】

また、繰り返し復号用デインタリーバ３２は、入れ替えるビット情報の大きさが一つのＯＦＤＭシンボルと異なって、少なくとも二つ以上のＯＦＤＭ信号に跨ってビット順序を入れ替える機能を有するので、ＯＦＤＭシンボル単位とインタリーブ処理がずれるため、サブキャリアのＤＰＳＫ信号間で尤度情報が交換され、より良好な特性が実現できる。

【0046】

また、繰り返し復号用デインタリーバ３２は、入れ替えるビット情報の大きさが一つのＯＦＤＭシンボルと同一で、少なくとも二つ以上のＯＦＤＭ信号に跨って、異なる入れ替えパターンでビット順序を入れ替える機能を有するので、ＯＦＤＭシンボル単位とインタリーブ処理がずれるため、サブキャリアのＤＰＳＫ信号間で尤度情報が交換され、より良好な特性が実現できる。

【0047】

また、繰り返し復号用デインタリーバ３２は、入れ替えるビット情報の大きさが一つのＯＦＤＭシンボルと同一のデインタリーバと、一つのＯＦＤＭシンボル内で遅延時間が異なるインタリーバとで構成されるので、ＯＦＤＭシンボル毎にインタリーブパターンを切り替えることができ、サブキャリアのＤＰＳＫ信号間で尤度情報が交換され、良好な特性が実現できる。

【0048】

なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲の趣旨内における様々な変形例及び同等の構成が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに本発明は限定されない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えてもよい。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えてもよい。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をしてもよい。

【0049】

また、前述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により、ハードウェアで実現してもよく、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。

【0050】

各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置、又は、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に格納することができる。

【0051】

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、実装上必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】