無線通信システム、通信装置、プログラムおよび集積回路
【課題】誤り訂正符号にターボ符号を用い、変復調のパラメータや通信方式、伝搬路等に応じて、通信の信頼性向上を可能とする無線通信システム、通信装置、プログラム及び集積回路を提供する。
【解決手段】本発明の無線通信システムは、第1の通信装置が第2の通信装置に対して情報ビットを送信信号として送信する際、第1の通信装置が誤り訂正符号を生成する複数のコンポーネントエンコーダを有するターボ符号部により、情報ビットに複数の誤り訂正符号を挿入し、誤り訂正符号が挿入された情報ビットを符号化して、送信信号を生成する無線通信システムであって、第1の通信装置から受信した信号の伝搬特性により、第2の通信装置が設定する通信パラメータと、通信パラメータに対して設定された、第2の通信装置におけるターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較し、比較結果によりコンポーネントエンコーダの拘束長を変える。
【解決手段】本発明の無線通信システムは、第1の通信装置が第2の通信装置に対して情報ビットを送信信号として送信する際、第1の通信装置が誤り訂正符号を生成する複数のコンポーネントエンコーダを有するターボ符号部により、情報ビットに複数の誤り訂正符号を挿入し、誤り訂正符号が挿入された情報ビットを符号化して、送信信号を生成する無線通信システムであって、第1の通信装置から受信した信号の伝搬特性により、第2の通信装置が設定する通信パラメータと、通信パラメータに対して設定された、第2の通信装置におけるターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較し、比較結果によりコンポーネントエンコーダの拘束長を変える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、通信装置、プログラムおよび集積回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体通信システムにおいて、限られた資源である無線周波数の効率的な利用方法について研究が盛んに行われている。無線通信では、受信機の熱雑音や周波数選択性フェージングなどにより伝送した情報に誤りが生じ、周波数利用効率を低下させる一因となる。受信機における熱雑音による誤りを訂正する誤り訂正手法としては、非組織型畳み込み（ＮＳＣ：Ｎｏｎ−Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ）符号や再帰的組織型畳み込み（ＲＳＣ：Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ）符号等の畳み込み符号、ＬＤＰＣ（Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐａｒｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ）符号、ＲＳＣ符号を並列連接したターボ符号（非特許文献１参照）などがある。特にターボ符号を用いる場合、送信機の符号化部においては、コンポーネントエンコーダ（ＲＳＣ符号器）であるＲＳＣ符号を生成する符号化器を、インターリーバを介して並列に連接し、ターボ符号化を行う。一方、受信機の復号部においては、繰り返し復号処理を行うターボ復号を行うことでシャノン限界に近い特性を達成できる。ここで、ターボ符号とは、符号器に複数のＲＳＣ符号器を有し、符号化を行う情報ビットに対してインターリーバを適用することでそれぞれのＲＳＣ符号器で独立に符号化を行う符号方式とする。
【０００３】
周波数選択性フェージングを補償する手法としては、一般に周波数領域等化処理の手法が用いられている。例えば、最小平均二乗誤差（MMSE：Minimum Mean Square Error）規範に基づく手法などである。
さらに、ターボ符号で用いられる繰り返し復号の手法を等化器と復号部に適用したターボ等化技術（非特許文献２参照）による受信特性の改善も検討されている。一般にシングルキャリア伝送において、インパルス応答による送信信号の畳み込みと、誤り訂正符号化による情報ビットの拘束とをそれぞれ内符号、外符号とみなして繰り返しを行うことでシンボル間干渉（ＩＳＩ：Ｉｎｔｅｒ Ｓｙｍｂｏｌ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）の影響を可能な限り除去することができる。また、ターボ等化に用いる誤り訂正符号として、良好な受信特性を得ることができるターボ符号を用いることが検討されている（特許文献１参照）。ここで、ターボ等化とは、ターボ原理に基づくＭＡＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ａ Ｐｏｓｔｅｒｉｏｒｉ）検出器と復号器の繰り返し処理により外部情報を交換することで信号検出をする手法である。シングルキャリアのＭＡＰ検出器は、復号器からフィードバックされるＩＳＩやユーザ間干渉、セル間干渉、アンテナ間干渉などのレプリカをキャンセルするソフトキャンセラ、周波数領域等化のことである。マルチキャリアにも適用可能であり、その場合のＭＡＰ検出器では符号間干渉、キャリア間干渉などのレプリカをキャンセルするソフトキャンセラとなる。
【０００４】
一方、周波数利用効率を向上させる伝送技術として、多アンテナ技術のＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）伝送がある。
また、受信機の受信アンテナが送信アンテナよりも少ない場合、この状態において適用可能な周波数拡散された信号であるスペクトルを、一部重複した周波数範囲に割り当てられることを許容し、繰り返し等化技術であるターボ等化により受信機で信号検出する技術がある（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１４７７５９号公報
【特許文献２】国際公開第２００９／０２２７０９号
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】C.Berrou,A.Glavieux,and P.Thitimajshima,"Near Shannon limit error-correcting coding and decoding:turbo-codes",in Proc.ICC'93,Geneva,Switzerland,May 1993,pp.1064-1070
【非特許文献２】C.Douillard,M.Jezequel,C.Berrou,A.Picart,P.Didier,A.Glavieux,"Iterative Correction of Intersymbol Interference: Turbo-Equalization",European Trans. Telecommunications and Related Technologies, vol.6, no.5, pp.507-511, Sept-Oct 1995
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、干渉が高い通信環境下において、ターボ等化のような繰り返し処理等化に用いる誤り訂正符号をターボ符号とした場合に、繰り返し処理の収束性が悪く、信号検出の誤り率特性が大幅に劣化する問題があった。
【０００８】
本発明は、誤り訂正符号としてターボ符号を用いる通信システムにおいて、より通信の信頼性を高くすることでのできる無線通信システム、通信装置、プログラムおよび集積回路を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の無線通信システムは、第１の通信装置が第２の通信装置に対して情報ビットを送信信号として送信する際、前記第１の通信装置が誤り訂正符号を生成する複数のコンポーネントエンコーダを有するターボ符号部により、情報ビットに複数の前記誤り訂正符号を挿入し、当該誤り訂正符号が挿入された情報ビットを符号化して、前記送信信号を生成する無線通信システムであって、前記第２の通信装置が、ターボ等化による信号の受信処理を行う場合、前記複数のコンポーネントエンコーダが異なる拘束長で構成するターボ符号部を用いることを特徴とする。
【００１０】
本発明の無線通信システムは、前記第２の通信装置が前記第１の通信装置から受信した信号の伝搬特性により設定する通信パラメータと、当該通信パラメータに対して設定されたターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較し、比較結果により前記複数のコンポーネントエンコーダが異なる拘束長で構成するターボ符号部を用いることを特徴とする。
【００１１】
本発明の無線通信システムは、前記ターボ符号部を構成する複数のコンポーネントエンコーダのいずれか１つの拘束長を変更することを特徴とする。
【００１２】
本発明の無線通信システムは、前記複数のコンポーネントエンコーダがそれぞれ異なる拘束長に設定されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の無線通信システムは、前記通信パラメータのいずれかがターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値に該当する場合、前記ターボ符号部内のいずれか１つのコンポーネントエンコーダの拘束長を変えることを特徴とする。
【００１４】
本発明の無線通信システムは、当該無線通信システムの前記第２の通信装置が、複数の前記第１の通信装置へ重複した帯域の割当を許容し、受信した前記送信信号をターボ等化における繰り返し処理により復号の処理を行う場合、前記第２の通信装置が、複数の第１の通信装置毎へ割り当てる周波数の帯域、符号化率及び変調シンボルの変調多値数と、前記第２の通信装置が用いる受信アンテナの本数とからなる制御情報を決定し、前記第２の通信装置が前記制御情報と複数の第１の通信装置に重複して割り当てた帯域の重複率からなる前記通信パラメータのすべてもしくは一部を前記第１の通信装置に通知し、前記第１の通信装置が通知された通信パラメータと、ターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較することにより、前記複数のコンポーネントエンコーダが異なる拘束長で構成するターボ符号部を用いて符号化することを特徴とする
【００１５】
本発明の無線通信システムは、当該無線通信システムの前記第２の通信装置が、前記第１の通信装置の有する複数の送信アンテナ毎に割り当てる帯域を決定し、前記複数の送信アンテナへ重複した帯域の割当を許容し、ターボ等化処理による受信処理を行う場合、
前記第２の通信装置が、複数の前記送信アンテナ毎へ割り当てる周波数の帯域、符号化率及び変調シンボルの変調多値数からなる制御情報を決定し、前記第２の通信装置が前記制御情報と、複数の送信アンテナに重複して割り当てた帯域の重複率と、受信アンテナの本数からなる前記通信パラメータのすべてもしくは一部を前記第１の通信装置に通知し、前記第１の通信装置が通知された通信パラメータと、ターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較することにより、前記複数のコンポーネントエンコーダが異なる拘束長で構成するターボ符号部を用いて符号化することを特徴とする。
【００１６】
本発明の無線通信システムは、当該無線通信システムの前記第２の通信装置が複数の前記第１の通信装置へ重複した帯域の割当を許容し、ターボ等化処理による受信処理を行う場合、前記第２の通信装置が複数の前記第１の通信装置毎へ割り当てる帯域と符号化率、変調多値数からなる制御情報を決定し、前記第２の通信装置が前記制御情報と複数の第１の通信装置に重複して割り当てた帯域の重複率と、前記第２の通信装置が用いる受信アンテナの本数とからなる前記通信パラメータのすべてもしくは一部と、対応する当該通信パラメータとターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較することにより、前記第１の通信装置におけるターボ符号部のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定し、当該拘束長の情報を前記第１の通信装置に通知し、前記第１の通信装置が、前記ターボ符号部におけるコンポーネントエンコーダの拘束長を変えることを特徴とする。
【００１７】
本発明の無線通信システムは、当該無線通信システムの第２の通信装置は第１の通信装置の有する複数の送信アンテナ毎に割り当てる帯域を決定し、前記複数の送信アンテナへ重複した帯域の割当を許容し、ターボ等化処理による受信処理を行う場合、前記第２の通信装置が複数の送信アンテナ毎へ割り当てる帯域と符号化率、変調多値数からなる制御情報を決定し、前記制御情報と複数の送信アンテナに重複して割り当てた帯域の重複率と、受信アンテナの本数とからなる前記通信パラメータのすべてもしくは一部と、対応する当該通信パラメータとターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較することにより、前記第１の通信装置におけるターボ符号部のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定し、当該拘束長の情報を前記第１の通信装置に通知し、前記第１の通信装置が、前記ターボ符号部におけるコンポーネントエンコーダの拘束長を変えることを特徴とする。
【００１８】
本発明の無線通信システムは、当該無線通信システムの前記第１の通信装置が、複数の送信アンテナを用いて前記第２の通信装置に空間多重した信号を伝送し、前記第２の通信装置が複数の受信アンテナを用いて空間多重された信号の分離とターボ等化による受信処理とを行う場合、前記第２の通信装置は複数の送信アンテナ毎へ割り当てる帯域と符号化率、変調多値数からなる制御情報を決定し、前記制御情報と複数のアンテナ毎の伝搬路推定から算出したアンテナ間の相関値、受信アンテナの本数とからなる前記通信パラメータのすべてもしくは一部と、対応する当該通信パラメータとターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較することにより、前記第１の通信装置におけるターボ符号部のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定し、当該拘束長の情報を前記第１の通信装置に通知し、前記第１の通信装置が、前記拘束長の情報により、前記ターボ符号部におけるコンポーネントエンコーダの拘束長を変えることを特徴とする。
【００１９】
本発明の無線通信システムは、当該無線通信システムの前記第１の通信装置が、複数の送信アンテナを用いて前記第２の通信装置に空間多重した信号を伝送し、第２の通信装置が複数の受信アンテナを用いて空間多重された信号の分離とターボ等化による受信処理を行う場合、前記第２の通信装置が複数のアンテナ毎へ割り当てる帯域と符号化率、変調多値数、複数のアンテナ毎の伝搬路推定から算出したアンテナ相関値、受信アンテナ本数からなる制御情報を決定し、当該制御情報を前記第１の通信装置に送信し、前記第１の通信装置が、前記制御情報のパラメータのすべてもしくは一部と、対応する当該通信パラメータとターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較することにより、ターボ符号部のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定し、前記ターボ符号部における複数のコンポーネントエンコーダが異なる拘束長を用いることを特徴とする。
【００２０】
本発明の無線通信システムは、前記符号化率が高い場合に前記符号化部のコンポーネントエンコーダの拘束長を変えることを特徴とする。
【００２１】
本発明の通信装置は、通信装置が他の通信装置に対して情報ビットを送信信号として送信する際、前記第１の通信装置が誤り訂正符号を生成する複数のコンポーネントエンコーダを有するターボ符号部により、情報ビットに複数の前記誤り訂正符号を挿入し、当該誤り訂正符号が挿入された情報ビットを符号化して、前記送信信号を生成する無線通信システムで用いる通信装置であって、前記ターボ符号部内の複数のコンポーネントエンコーダの各々が異なる拘束長を使用することを特徴とする。
【００２２】
本発明の通信装置は、前記通信パラメータのいずれかがターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値に該当する場合、前記ターボ符号部内のいずれか１つのコンポーネントエンコーダの拘束長を変えることを特徴とする。
【００２３】
本発明の通信装置は、当該無線通信システムの前記他の通信装置が、複数の前記通信装置へ重複した帯域の割当を許容し、ターボ等化処理による受信処理を行う場合、前記ターボ符号部内の複数のコンポーネントエンコーダの各々が異なる拘束長を有していることを特徴とする。
【００２４】
本発明の通信装置は、当該無線通信システムの前記他の通信装置が、前記通信装置の有する複数の送信アンテナ毎に割り当てる帯域を決定し、前記複数の送信アンテナへ重複した帯域の割当を許容し、ターボ等化処理による受信処理を行う場合、前記ターボ符号部内の複数のコンポーネントエンコーダの各々が異なる拘束長を有していることを特徴とする。
【００２５】
本発明の通信装置は、前記他の通信装置から受信した信号の伝搬特性により、前記他の通信装置が設定する通信パラメータと、当該通信パラメータに対して設定された、前記通信装置におけるターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較し、比較結果により前記コンポーネントエンコーダの拘束長を変えることを特徴とする。
【００２６】
本発明の通信装置は、前記ターボ符号部内の２つのコンポーネントエンコーダの各々の拘束長を、いずれか一方を３とし、他方を４とすることを特徴とする。
【００２７】
本発明の通信装置は、前記他の通信装置より帯域の割当情報、変調方式、符号化率、帯域の重複率、アンテナ間の相関値、受信アンテナの本数からなる通信パラメータのすべて、もしくは一部を通知され、通知された通信パラメータの情報を基に、ターボ符号部におけるコンポーネントエンコーダの拘束長を決定し、ターボ符号化を行うことを特徴とする。
【００２８】
本発明の通信装置は、前記他の通信装置が通信装置に対して情報ビットを送信信号として送信する際、前記通信装置が誤り訂正符号を生成する複数のコンポーネントエンコーダを有するターボ符号部により、情報ビットに複数の前記誤り訂正符号を挿入し、当該誤り訂正符号が挿入された情報ビットを符号化して、前記送信信号を生成する無線通信システムで用いる通信装置であって、前記通信装置が、複数の送信アンテナ毎へ割り当てる帯域と符号化率、変調多値数からなる制御情報を決定し、前記制御情報と複数のアンテナ毎の伝搬路推定から算出したアンテナ間の相関値、受信アンテナの本数とからなる前記通信パラメータのすべてもしくは一部と、対応する当該通信パラメータとターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較することにより、前記他の通信装置におけるターボ符号部のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定し、当該拘束長の情報を前記他の通信装置に通知することを特徴とする。
【００２９】
本発明のプログラムは、上記無線通信システムの第１の通信装置を制御する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記第２の通信装置より通知される帯域の割当情報、変調方式、符号化率、帯域の重複率、アンテナ間の相関値、受信アンテナ本数からなる通信パラメータのすべてもしくは一部の情報を基に、ターボ符号部内のコンポーネントエンコーダ毎に拘束長を決定し、ターボ符号化を行うことを特徴とするコンピュータ実行可能なプログラムである。
【００３０】
本発明のプログラムは、上記無線通信システムの第２の通信装置を制御する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記第１の通信装置への帯域の割当情報、変調方式、符号化率からなる制御情報と、前記制御情報に帯域の重複率と、アンテナ間の相関値と、前記第２の通信装置の受信アンテナ本数とを、通信パラメータとし、前記第２の通信装置がターボ符号部内のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定する情報として、前記第１の通信装置に対して送信部に送信させることを特徴とするコンピュータ実行可能なプログラムである。
【００３１】
本発明のプログラムは、上記無線通信システムの第２の通信装置を制御する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記第１の通信装置へ帯域の割当情報、変調方式、符号化率からなる制御情報と、前記制御情報に前記装置間の帯域の重複率と、アンテナ間の相関値と、前記第２の通信装置の受信アンテナ本数とを、通信パラメータとし、この通信パラメータにより、前記第１の通信装置におけるターボ符号部内のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を求め、求めた拘束長を前記第１の通信装置に対して送信部に送信させることを特徴とするコンピュータ実行可能なプログラムである。
【００３２】
本発明の集積回路は、通信装置が他の通信装置に対して情報ビットを送信信号として送信する際、前記第１の通信装置が誤り訂正符号を生成する複数のコンポーネントエンコーダを有するターボ符号部により、情報ビットに複数の前記誤り訂正符号を挿入し、当該誤り訂正符号が挿入された情報ビットを符号化して、前記送信信号を生成する無線通信システムで用いる通信装置の集積回路であって、前記ターボ符号部内の複数のコンポーネントエンコーダの各々が異なる拘束長を使用することを特徴とする。
【００３３】
本発明の集積回路は、他の通信装置が通信装置に対して情報ビットを送信信号として送信する際、前記通信装置が誤り訂正符号を生成する複数のコンポーネントエンコーダを有するターボ符号部により、情報ビットに複数の前記誤り訂正符号を挿入し、当該誤り訂正符号が挿入された情報ビットを符号化して、前記送信信号を生成する無線通信システムで用いる通信装置の集積回路であって、前記通信装置が、複数の送信アンテナ毎へ割り当てる帯域と符号化率、変調多値数からなる制御情報を決定し、前記制御情報と複数のアンテナ毎の伝搬路推定から算出したアンテナ間の相関値、受信アンテナの本数とからなる前記通信パラメータのすべてもしくは一部と、対応する当該通信パラメータとターボ等化の収束性を悪化させる条件値とを比較することにより、前記他の通信装置におけるターボ符号部のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定し、当該拘束長の情報を前記他の通信装置に通知することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３４】
この発明によれば、誤り訂正符号としてターボ符号を用いる通信システムにおいて、コンポーネントエンコーダにおける符号化の拘束長を、符号化率、変調方式、帯域の割当情報、他の送信装置との帯域割当の重複率などにより変更することで、通信の信頼性を高くすることができ、従来に比較して周波数利用効率を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の第１の実施形態による無線通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】端末装置ＵＥ２及びＵＥ３が基地局装置ｅＮＢに対してデータ送信を行う際、送信に用いる帯域の離散的な割当の一例を示す図である。
【図３】本実施形態における端末装置ＵＥ２及びＵＥ３の構成例を示すブロック図である。
【図４】ターボ符号部１０１及び１１１の構成例を示すブロック図である。
【図５】符号化部２０１及び２０４の構成例を示すブロック図である。
【図６】本実施形態における基地局装置ｅＮＢにおける受信装置の構成例を示すブロック図である。
【図７】符号化方法決定部１０７（１１７）による拘束長の設定処理の動作例を示すフローチャートである。
【図８】本実施形態の無線通信システムの構成によるフレーム誤り率と平均受信信号エネルギ対雑音電力スペクトル密度比との対応を示すグラフである。
【図９】本実施形態の受信装置をマルチキャリアを用いた通信に対応させた場合の構成例を示すブロック図である。
【図１０】この発明の第２の実施形態による端末装置ＵＥ１の構成例を示すブロック図である。
【図１１】アンテナＴ１及びＴ２に対する離散的な周波数帯域の割当を示す図である。
【図１２】アンテナＴ１及びＴ２に対する連続的な周波数帯域の割当を示す図である。
【図１３】この発明の第２の実施形態による基地局装置ｅＮＢの受信装置の構成例を示すブロック図である。
【図１４】符号化方法決定部７０８による拘束長の設定処理の動作例を示すフローチャートである。
【図１５】第３の実施形態におけるアンテナ毎に帯域を割り当てる一例を示す図である。
【図１６】この発明の第３の実施形態による基地局装置ｅＮＢの受信装置の構成例を示すブロック図である。
【図１７】この発明の第４の実施形態における符号化方法決定部１０７、１１７（及び７０８）が行う拘束長の制御処理の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、この発明の一実施形態による無線通信システムの概念図である。
この図１において、基地局装置ｅＮＢは、複数の端末装置ＵＥ１、ＵＥ２、ＵＥ３と下り回線及び上り回線を用いて相互に無線通信を行っている。基地局装置ｅＮＢ、複数の端末装置ＵＥ１、ＵＥ２、ＵＥ３それぞれは送受信機の機能を有する装置である。しかし、以下の各実施形態における説明においては、端末装置ＵＥ１，ＵＥ２，ＵＥ３のそれぞれが上り回線を通してデータ信号を基地局装置ｅＮＢに送信する場合について説明する。このため、データ信号の送信側と受信側との意味で、端末装置を送信装置と称し、基地局装置ｅＮＢを受信装置と称する。したがって、ここで言う送信装置および受信装置は、前者が端末装置の送信部を指称し、後者が基地局装置の受信部を指称する場合を包含するが、それに限定されない。
ここで、端末装置ＵＥ１は、２本の送信アンテナを用いる空間多重した同一周波数を用いたＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ；多入力／多出力）伝送を行っている。一方、端末装置ＵＥ２及びＵＥ３は、１本の送信アンテナによるデータ送信を行っている。ただし、各端末装置がデータ送信に用いるアンテナの本数は、伝搬路状況から送信に用いるアンテナ数や帯域の割り当てを基地局装置ｅＮＢが決定し、各々の端末装置に対して通知する。
【００３７】
図１の無線通信システムでは、端末装置ＵＥ２及びＵＥ３に対し、基地局装置ｅＮＢが離散的な帯域の割当が可能である。図２は、端末装置ＵＥ２と端末装置ＵＥ３への離散的な帯域の割当の一例について示している。図２において、横軸は周波数を示す。斜め右下がり線でハッチングを施した山形図形及び縦横の格子線でハッチングした山形図形は、ユーザ端末ＵＥ２に割り当てたサブキャリアを示し、縦線でハッチングを施した山形図形及び縦横の格子線でハッチングした山形図形は、ユーザ端末ＵＥ３に割り当てたサブキャリアを示す。したがって、縦横の格子線でハッチングした山形図形は、ユーザ端末ＵＥ２及びＵＥ３の双方に割り当てたサブキャリアを示す。また、図２の上部には、縦軸を伝搬路利得として、ユーザ端末ＵＥ２及びＵＥ３の伝搬路の伝搬路利得曲線をも示す。この図２において、各端末装置ＵＥ２及びＵＥ３への割り当ては、サブキャリア単位として説明するが、サブキャリアの整数倍を割当の帯域幅の最小単位としても良い。例えば、１２サブキャリアをリソースブロックとして、リソースブロック単位での割り当てを行っても良い。この図２の例では、２ユーザに対してＦＤＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ；周波数分割多重）の割当ではなく、基地局装置ｅＮＢが端末装置ＵＥ２及びＵＥ３各々の伝搬路利得の高いサブキャリアを割り当てるため、一部のサブキャリアが重複した割当となっている。
【００３８】
＜第１の実施形態＞
次に、図１における無線通信システムにおいて、基地局装置ｅＮＢと、端末装置ＵＥ２及びＵＥ３とを用いた、シングルキャリアによるデータ送信を例に、第１の実施形態の無線通信システムを説明する。
第１の実施形態における送信装置構成について、図３を用いて説明する。図３は、本実施形態における端末装置ＵＥ２及びＵＥ３の構成例を示すブロック図である。本実施形態では、端末装置ＵＥ２及びＵＥ３の送信装置構成として説明する。端末装置ＵＥ２は、ターボ符号部１０１、変調部１０２、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ；高速フーリエ変換）部１０３、マッピング部１０４、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ； 逆高速フーリエ変換）部１０５、参照信号多重部１０６、符号化方法決定部１０７及び制御情報受信部１０８を有している。端末装置ＵＥ３は、端末装置ＵＥ２と同様の構成である。
【００３９】
この図３において、端末装置ＵＥ２は、基地局装置ｅＮＢの受信装置より通知された制御情報を、制御情報受信部１０８より受信する。ここで、制御情報受信部１０８が受信する制御情報は、符号化率、変調方式、帯域の割当情報、他の送信装置との帯域割当の重複率などを含むものとする。制御情報受信部１０８は、この制御情報に含まれる符号化率や変調方式及び帯域の重複率などの情報を符号化方法決定部１０７に対して出力する。また、制御情報受信部１０８は、制御情報に含まれる変調方式を変調部１０２に対し出力する。また、制御情報受信部１０８は、帯域割当情報をマッピング部１０４へ出力する。
符号化方法決定部１０７では、通知される符号化率に基づいて、予め設定されている複数のパンクチャパターンからいずれかを選択して、使用するパンクチャパターンの決定を行うとともに、符号化率、変調方式及び重複率に基づいて、符号化の拘束長に関する情報を決定し、決定されたパンクチャパターン及び符号化の拘束長に関する情報をターボ符号部１０１に出力する。符号化方法決定部１０７は、符号化率とパンクチャパターンとを対応付けて記憶している。ここで、拘束長とは、ＲＳＣ符号器にて生成される畳み込み符号において畳み込まれるビットの数を示している。
【００４０】
ターボ符号部１０１は、符号化方法決定部１０７より入力された符号化に関する情報によりデータビットを符号化し、符号化ビットを変調部１０２へ出力する。
変調部１０２は、入力される符号化ビットを、ＱＰＳＫ（Quaternary Phase Shift Keying；四相位相偏移変調）、１６ＱＡＭ（16-ary Quadrature Amplitude Modulation；１６直交振幅変調）などの変調のうち、制御情報受信部１０８から受けた変調方式による変調を施して変調シンボルとした後、この変調シンボルをＦＦＴ部１０３に対して出力する。
ここで、１変調シンボルを構成するビット数を変調多値数とし、例えばＱＰＳＫでは２ビットから１シンボルから構成され、１６ＱＡＭでは４ビットから構成される。
ＦＦＴ部１０３は、変調部１０２から入力される変調シンボルを、時間領域から周波数領域のデータ信号に変換し、変換されたデータ信号をマッピング部１０４へ出力する。
【００４１】
マッピング部１０４は、制御情報受信部１０８から入力される帯域割当情報を基に、周波数領域のデータ信号を、対応する帯域に割り当てる処理を行い、割り当てたデータ信号をＩＦＦＴ部１０５へ出力する。
ＩＦＦＴ部１０５は、周波数領域のデータ信号を、時間領域の送信信号に変換し、この変換した送信信号を参照信号多重部１０６に対して出力する。
参照信号多重部１０６は、時間領域において送信信号に対して参照信号（符号パターンが既知であるパイロット信号）を多重する処理を行う。
【００４２】
図３では省略しているが、送信信号は、ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ；サイクリックプレフィックス）を挿入された後に、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ／Ａｎａｌｏｇ；ディジタル／アナログ）変換でアナログの信号に変換され、次いで無線周波数にアップコンバートされる。アップコンバートされた信号は、ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ；電力増幅器）により送信電力に増幅された後に送信アンテナから送信される。以下、生成した送信信号の送信処理は同様の処理とし、省略する。
また、端末装置ＵＥ３も端末装置ＵＥ２と同様の信号処理により、送信信号を生成してアップコンバートし、電力増幅器ＰＡにより送信電力に増幅した後に送信アンテナから送信する。
本実施形態では、参照信号多重部１０６が時間領域において参照信号を多重したが、マッピング部１０４が周波数領域で参照信号を送信信号に対して多重する構成としても良い。この場合、参照信号多重部１０６は必要なくなる。
【００４３】
次に、図４を用いてターボ符号部１０１の構成を説明する。ターボ符号部１０１及び１１１が同様の構成のため、図４はターボ符号部１０１の構成例を代表として説明する。ターボ符号部１０１は、符号化部２０１、パンクチャ部２０２、並び替え部２０３、符号化部２０４及び符号化ビット出力部２０５を有している。
ターボ符号部１０１には、パンクチャパターンと拘束長に関する情報とが、符号化方法決定部１０７から入力される。ここで、拘束長の情報は、符号化方法決定部１０７が、符号化率や重複率、変調方式の情報を基に、ターボ符号部１０１内の符号化部２０１と符号化部２０４とに対し、それぞれ求めた拘束長の情報とする。
【００４４】
符号化部２０１は、データビット（情報ビット）に対して通知された拘束長のＲＳＣ（Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ；再帰系統的畳み込み）符号化を施し、データビットそのものであるシステマティックビットと、ＲＳＣ符号化により得られたパリティビットとを出力する。ここで、符号化部２０１は、システマティックビットを符号ビット出力部２０５へ、また、パリティビットをパンクチャ部２０２へ出力する。
【００４５】
並び替え部２０３は、入力されるデータビットのビット順序を代えて、データビットの並べ替え（インターリーブ）を行い、並べ替えたデータビットを符号化部２０４に出力する。
符号化部２０４は、並び替え部２０３から入力される、並べ替えられたデータビットに対して、符号化方法決定部１０７より通知された拘束長によりＲＳＣ符号化を行う。
ここで、並び替え部２０３の並び替えのパターンは、ターボ符号部１０１と、基地局装置ｅＮＢにおける復号部とで予め同一のパターンが保持されている。このため、符号化部２０４は、システマティックビットを送信する必要がない。したがって、符号化部２０４はパリティビットのみを生成し、パンクチャ部２０２へ出力する。上述した符号化部２０１及び２０４の各々は、情報ビットであるシステマティックビットに対して付加する異なるパリティビットを誤り訂正符号として生成する。
【００４６】
パンクチャ部２０２は、符号化部２０１と符号化部２０４とから出力されるパリティビットを、符号化方法決定部１０７から通知されたパンクチャパターンと拘束長に関する情報とによりパンクチャリングする。
パンクチャパターンは、端末装置ＵＥ２のターボ符号部１０１と、基地局装置ｅＮＢにおける復号部とで同じものが予め設定されている。
符号ビット出力部２０５は、符号化部２０１から入力されるシステマティックビットと、パンクチャ部２０２から入力されるパンクチャリングされたパリティビットとを連結する。
ターボ符号部１０１は、システマティックビットと、パンクチャ部２０２から出力されるパリティビットとが連結されたビット列を、符号ビットとして出力する。
【００４７】
次に、図５は、符号化部２０１及び符号化部２０４の構成例を示す図である。拘束長４のＲＳＣ符号化を行う符号化部２０１（２０４）の一例として図５（ａ）の構成とし、拘束長３のＲＳＣ符号化を行う符号部の一例として図５（ｂ）の構成とする。ここで、入力ビットと遅延回路に保持されているビットを用いてパリティビットを生成することから、拘束長は遅延回路の数に１を加えた値となる。
図５（ａ）の符号化部は、遅延回路２０４−１１、２０４−１２、２０４−１３と、加算器２０４−２１、２０４−２２、３０４−２３、２０４−２４とから構成されている。
図５（ｂ）の符号化部は、遅延回路２０４−３１、２０４−３２と、加算器２０４−４１、２０４−４２、３０４−４３とから構成されている。
符号化部２０１及び符号化部２０４の各々は、符号化方法決定部１０７から入力される拘束長に対応して、時系列に入力されるデータビットの畳み込む数を拘束長のビット数となるよう、遅延回路と加算器との接続を制御する。例えば、符号化部２０１における拘束長が４から３に変更する場合、図５（ａ）から図５（ｂ）の遅延回路及び加算器の接続が変更される。ここで、符号化部２０１及び符号化部２０４の拘束長は最初から異なる数で設定していても良い。
【００４８】
次に、図６を用いて本実施形態における基地局装置ｅＮＢの説明を行う。図６は、本実施形態における基地局装置ｅＮＢであり、受信アンテナを１本とした構成例を示す図である。
この図においては、基地局装置ｅＮＢは、参照信号分離部３０１、ＦＦＴ部３０２、デマッピング部３０３、ソフトキャンセラ部３０４、等化部３０５、ＩＦＦＴ部３０６、復調部３０７、復号部３０８、レプリカ生成部３０９、ＦＦＴ部３１０、ＩＵＩ抽出部３１１、伝搬路推定部３１２、ソフトキャンセラ部３２４、等化部３２５、ＩＦＦＴ部３２６、復調部３２７、復号部３２８、レプリカ生成部３２９、ＦＦＴ部３３０、ＩＵＩ抽出部３３１を有している。
【００４９】
参照信号分離部３０１は、複数の送信装置（端末装置）から、本実施形態においては端末装置ＵＥ２及びＵＥ３からの受信信号を受信アンテナＴＢ１により同時に受信し、符号化データと参照信号との分離を行う。
このとき、参照信号分離部３０１は、受信した受信信号をベースバンド信号にダウンコンバートし、Ａ／Ｄ変換を行うことでディジタル信号に変換する。
また、参照信号分離部３０１は、ディジタル信号からサイクリックプレフィックスＣＰを除去した後、各送信装置の参照信号を分離し、この分離した参照信号を伝搬路推定部３１２に対して出力し、参照信号が分離されたデータ信号を、ＦＥＴ部３０２に対して出力する。
【００５０】
そして、伝搬路推定部３１２は、入力される各送信装置の参照信号から、複数の送信装置の各々の伝搬路特性を推定し、デマッピング部３０３及び等化部３０５へ出力する。
また、伝搬路推定部３１２は、推定した伝搬路特性により、送信装置毎に対して、帯域割当（帯域の割当情報）、符号化率、変調方式などを設定する。このとき、伝搬路推定部３１２は、帯域割当を設定する際、各送信装置の伝搬路特性に基づいて、重複した割当も許容するため、他の送信装置との割当帯域の重複率を含めて帯域割当を設定する。ここで、重複率とは、複数の送信装置に対し、割り当てた帯域で同一周波数に複数の送信装置が割り当てられている割合をしめす。例えば、送信装置数が２であり、それぞれ１０サブキャリアの割当を行い、５サブキャリアが重複している場合には重複率が０．５となる。
そして、伝搬路推定部３１２は、設定した帯域の割当情報、符号化率、変調方式及び重複率からなる制御情報を、フィードバックするための信号に変換し、図示しない変調部、無線部及び送信アンテナを介して各送信装置（端末装置ＵＥ２、ＵＥ３）に対して送信する。ここで、伝搬路推定部３１２には、伝搬路特性に対応して、実験などにより所定の誤り率が得られるように求めた制御情報が予め設定されており、入力される伝搬路特性に対応して記憶されている制御情報を出力する。また、伝搬路推定部３１２は、上記制御情報により拘束長及びパンクチャパターンを求め、この求めた拘束長及びパンクチャパターンを復号部３２８へ出力する。
【００５１】
ＦＦＴ部３０２は、データ信号を、時間領域の信号から周波数領域の信号へ変換し、変換された周波数信号をデマッピング部３０３へ出力する。
デマッピング部３０３は、内部に記憶されている送信装置に対して前に送信した際のマッピング情報である帯域の割当情報により、周波数信号を各送信装置からの信号に分離、すなわち端末装置ＵＥ２からの信号Ａと、端末装置ＵＥ３からの信号Ｂとに分離する。
そして、デマッピング部３０３は、周波数信号を分離した各装置からの信号を異なる検出経路に出力する。本実施形態において、デマッピング部３０３は、周波数信号を分離した信号Ａをソフトキャンセラ部３０４へ、また信号Ｂをソフトキャンセラ部３２４へ出力する。ここで、この段階においては、単にマッピング情報を用いて周波数信号を分離するのみであるため、送信時に重複していた一部の割当帯域の周波数信号に関しては互いに干渉として残っている。
【００５２】
ソフトキャンセラ部３０４は、後述する復号部３０８からのフィードバック情報であるＩＳＩに関する情報と、ＩＵＩ抽出部３３１より他の送信装置が重複して帯域へ信号を割り当てたことによるユーザ間干渉（ＩＵＩ：Ｉｎｔｅｒ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）の情報とにより、分離された信号Ａ（特定の送信装置の信号）に対し、ソフトキャンセル処理として、受信信号からＩＳＩとＩＵＩのソフトレプリカを減算することで、ＩＳＩ及びＩＵＩをキャンセルする処理を行う。本実施例では、ＩＳＩとＩＵＩを同時に減算してキャンセルしたが、ＩＳＩとＩＵＩとのソフトレプリカをそれぞれ個々に減算してキャンセルする処理を行っても良い。
また、ソフトキャンセラ部３０４は、ソフトキャンセルした信号Ａを、等化部３０５に対して出力する。
ただし、ソフトキャンセラ部３０４は、第１回目は、フィードバック情報がなく、また、ＩＵＩ抽出部３３１より他の送信装置が重複して帯域へ信号を割り当てたことによるユーザ間干渉の情報が入力されないため、ＩＳＩとＩＵＩをキャンセルする処理を行わない。
【００５３】
等化部３０５は、ソフトキャンセラ部３０４から入力される信号Ａに対し、伝搬路推定部３１２で推定された伝搬路特性により、ＭＭＳＥ重みを乗算する等の無線伝搬路のひずみを補償する等化処理を行い、等化処理した信号ＡをＩＦＦＴ部３０６へ出力する。
ＩＦＦＴ部３０６は、等化部３０５から入力される等化処理された信号Ａを、周波数領域の信号から時間領域の信号に変換し、変換結果として処理信号Ａ１を復調部３０７に対して出力する。
復調部３０７は、前回送信装置に送信した変調方法に対応させて、ＩＦＦＴ部３０６から入力される処理信号Ａ１に対し、変調シンボルの復調処理を行い、復調された復調信号Ａ２を復号部３０８へ出力する。
【００５４】
復号部３０８は、復調部３０７から入力される復調信号Ａ２に対し、送信装置に制御情報として通知した符号化率などの制御情報による復号処理を行い、復号結果を信号ビットＡ３としてレプリカ生成部３０９に対して出力する。
レプリカ生成部３０９は、前回送信装置に送信した変調方法に対応させて、再度、復号ビットを変調シンボルに変換し、レプリカ信号ＲＡとしてＦＦＴ部３１０に対して出力する。
【００５５】
ＦＦＴ部３１０は、レプリカ生成部３０９から入力されるレプリカＲＡ信号を、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換し、変換結果をフィードバック情報として、ソフトキャンセラ部３０４及びＩＵＩ抽出部３１１に対して出力する。
ソフトキャンセラ部３０４は、ＦＦＴ部３１０から入力されるフィードバック情報により、自身の信号ＡにおけるＩＳＩ干渉のキャンセル処理を行う。
【００５６】
ＩＵＩ抽出部３１１は、ＦＦＴ部３１０から入力されるフィードバック情報からＩＵＩ干渉レプリカＲＡ２を生成して、このＩＵＩ干渉レプリカＲＡ２をソフトキャンセラ部３２４へ出力する。この干渉レプリカＲＡ２は、ソフトキャンセラ部３２４において、他の通信装置、すなわち端末装置ＵＥ３から送信された信号Ｂから、信号ＡによるＩＵＩ干渉の除去に用いられる。
【００５７】
また、ソフトキャンセラ部３２４、等化部３２５、ＩＦＦＴ部３２６、復調部３２７、復号部３２８、レプリカ生成部３２９、ＦＦＴ部３３０及びＩＵＩ抽出部３３１においても上述した処理と同様の処理が行われる。
すなわち、ソフトキャンセラ部３２４は、後述する復号部３２８からのフィードバック情報と、ＩＵＩ抽出部３１１より他の送信装置が重複して帯域へ信号を割り当てたことによるユーザ間干渉の情報とにより、分離された信号Ｂ（特定の送信装置の信号）に対し、ソフトキャンセル処理によりＩＳＩとＩＵＩをキャンセルする処理を行う。
また、ソフトキャンセラ部３２４は、ソフトキャンセルした信号Ｂを、等化部３２５に対して出力する。
ただし、ソフトキャンセラ部３２４は、第１回目はフィードバック情報がなく、また、ＩＵＩ抽出部３１１より他の送信装置が重複して帯域へ信号を割り当てたことによるユーザ間干渉の情報が入力されないため、ＩＳＩとＩＵＩをキャンセルする処理を行わない。
【００５８】
等化部３２５は、ソフトキャンセラ部３２４から入力される信号Ｂに対し、伝搬路推定部３１２で推定された伝搬路特性により、ＭＭＳＥ重みを乗算する等の無線伝搬路のひずみを補償する等化処理を行い、等化処理した信号ＢをＩＦＦＴ部３２６へ出力する。
ＩＦＦＴ部３２６は、等化部３２５から入力される等化処理された信号Ｂを、周波数領域の信号から時間領域の信号に変換し、変換結果として処理信号Ｂ１を復調部３２７に対して出力する。
復調部３２７は、前回送信装置に送信した変調方法に対応させて、ＩＦＦＴ部３２６から入力される処理信号Ｂ１に対し、変調シンボルの復調処理を行い、復調された復調信号Ｂ２を復号部３２８へ出力する。
【００５９】
復号部３２８は、復調部３２７から入力される復調信号Ｂ２に対し、送信装置に制御情報として通知した符号化率と、伝搬路推定部３１２が制御情報から求めた拘束長及びパンクチャパターンの情報による復号処理を行い、復号結果を信号ビットＢ３としてレプリカ生成部３２９に対して出力する。
レプリカ生成部３２９は、前回送信装置に送信した変調方法に対応させて、再度、復号ビットを変調シンボルに変換し、レプリカ信号ＲＢとしてＦＦＴ部３３０に対して出力する。
【００６０】
ＦＦＴ部３３０は、レプリカ生成部３２９から入力されるレプリカＲＢ信号を、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換し、変換結果をフィードバック情報として、ソフトキャンセラ部３０４及びＩＵＩ抽出部３１１に対して出力する。
ソフトキャンセラ部３２４は、ＦＦＴ部３３０から入力されるフィードバック情報により、自身の信号ＢにおけるＩＳＩ干渉のキャンセル処理を行う。
【００６１】
ＩＵＩ抽出部３３１は、ＦＦＴ部３３０から入力されるフィードバック情報からＩＵＩ干渉レプリカＲＢ２を生成して、このＩＵＩ干渉レプリカＲＢ２をソフトキャンセラ部３０４へ出力する。この干渉レプリカＲＢ２は、ソフトキャンセラ部３０４において、他の通信装置、すなわち端末装置ＵＥ２から送信された信号Ａから、信号ＢによるＩＵＩ干渉の除去に用いられる。
【００６２】
上述したソフトキャンセラ部３０４からＩＵＩ抽出部３１１による系統での端末装置ＵＥ２からの送信信号の復号処理と、ソフトキャンセラ部３０４からＩＵＩ抽出部３１１による系統での、端末装置ＵＥ２と異なる送信装置である端末装置ＵＥ３からの送信信号との復号処理が繰り返して行われる。
この送信装置毎の送信信号の復号処理は、任意の回数または所定の回数繰り返して行われ、最後に、復号部３０８、３２８の各々の後段に設けられた図示しない判定部により、復号ビットに対して硬判定等を行うことにより、送信装置毎の復号データを得ることになる。
【００６３】
次に、本実施形態の符号化方法決定部１０７及び１１７における受信装置が送信装置から入力される制御情報により拘束長を決定する処理を詳細に説明する。
本実施形態においては、帯域の重複率の増加や変調方式の多値化によるターボ等化における繰り返し処理の収束性の変化に応じて、符号化方法決定部１０７及び１１７の各々が、ターボ符号部１０１及び１１１内部のコンポーネントエンコーダ（ＲＳＣ符号器）である符号化部２０１と符号化部２０４の拘束長をそれぞれ決定する。
【００６４】
このとき、符号化部２０１と符号化部２０４の拘束長を両方とも短くすると、上述した各復号処理を行う系統におけるターボ等化における繰り返し処理の収束性が良くなるが、一方で受信した信号に対する誤り訂正能力が劣化することになる。
逆に、両方の符号化部の拘束長を長くすると、受信した信号に対する誤り訂正能力が向上して高くなるが、ターボ等化における繰り返し処理の収束性が悪くなる。
そのため、帯域の重複率、変調多値数、符号化率によりターボ等化における繰り返し処理の収束性を考慮してコンポーネントエンコーダである符号化部２０１及び符号化部２０４の拘束長を決めることが好ましい。ここで、変調多値数は、多値変調方式における１シンボルで送信するビット数、変調方式のとして受信機から入力される。また、ターボ符号部１０１及び１１１内の２つのコンポーネントエンコーダ（符号化部２０１及び符号化部２０４）が異なる拘束長を用いる、もしくはいずれか片方のみの拘束長を変更することで、誤り訂正能力の劣化を抑えつつ、ターボ等化における繰り返し処理の収束性が良い符号方法を決定することが望ましい。
【００６５】
ここで、本実施形態における符号化方法決定部１０７の符号化率の決定方法の一例について、図７を用いて説明する。図７は、符号化方法決定部１０７の符号化率の決定方法の動作例を示すフローチャートである。
ステップＳ１：
制御情報受信部１０８は、受信装置である基地局装置ｅＮＢより通知された制御情報を受信し、受信した制御情報を符号化方法決定部１０７に対して出力する。受信装置より通知された制御情報には、符号化率、変調多値数、他の送信装置との帯域割当の重複率が含まれているが、ここで、符号化率をＣ、変調多値数をＭ、他の送信装置との帯域割当の重複率をＲとする。
【００６６】
ステップＳ２：
符号化方法決定部１０７は、受信した制御情報に含まれる符号化率Ｒが収束性の悪くなる高い符号化率の閾値のｒｃより高い値であるかの判定を行う。
ここで、符号化方法決定部１０７は、符号化率Ｃと符号化率の閾値ｒｃとの関係がＣ＞ｒｃの場合、処理をステップＳ３へ進め、一方、符号化率Ｃと符号化率の閾値ｒｃとの関係がＣ≦ｒｃの場合、処理をステップＳ６へ進める。
【００６７】
ステップＳ３：
符号化方法決定部１０７は、ステップＳ２において符号化率が高いと判断した場合、通知された変調多値数Ｍが収束性の悪くなる多値数ｍ１より大きい値か否かの判定を行う。なお、ＱＰＳＫの変調多値数は２であり、１６ＱＡＭの変調多値数は４である。
ここで、符号化方法決定部１０７は、変調多値数Ｍと多値数ｍ１との関係がＭ＞ｍ１の場合、処理をステップＳ４へ進め、一方、変調多値数Ｍと多値数ｍ１との関係がＭ≦ｍ１の場合、処理をステップＳ５へ進める。
【００６８】
ステップＳ４：
符号化方法決定部１０７は、符号化部２０１または符号化部２０４のいずれか一方の拘束長を短くする。これにより、ターボ復号処理の収束性が改善されることになる。
符号化方法決定部１０７は、例えば符号化部２０４における拘束長を拘束長４から拘束長３へと１つ下げ、この求めた拘束長を符号化部２０４へ出力する。
そして、符号化部２０４は、符号化方法決定部１０７から入力される拘束長に対応して、コンポーネントエンコーダとしての拘束長を変更するよう内部の論理演算回路の構成を変更する。拘束長の変更において、例えば、符号化部２０４は、図５（ａ）から図５（ｂ）に示すように、遅延回路及び加算器の接続の構成を変更する。または、図５（ａ）と図５（ｂ）とに示すＲＳＣ符号器を符号化部内に有し、すなわち符号化部が異なる拘束長のＲＳＣ符号器を複数有し、符号化部が符号化方法決定部１０７からの拘束長により、誤り訂正符号の生成に使用するＲＳＣ符号器を変更する。ここで、いずれの符号部の拘束長を変化させるか、また拘束長の長さをどの程度変化させるかは、符号化方法決定部１０７内部に予め設定されている。
例えば、変調多値数Ｍと多値数ｍ１との差分、符号化率Ｃと閾値ｒｃとの差分、重複率Ｒと閾値ｒ０との差分等の組合せになどにより、変更する拘束長の長さ（１つ、あるいは２つ以上の複数）を設定するテーブルを有し、ステップＳ４において、組合せに対応した拘束長をこのテーブルから読み出し、読み出した拘束長により調整するように構成しても良い。
また、例えば、ステップＳ２において「ＮＯ」で、ステップＳ５において「ＹＥＳ」の場合に拘束長を１つ下げ、ステップＳ２において「ＹＥＳ」で、ステップＳ３において「ＹＥＳ」の場合に拘束長を２つ下げるなどのように比較対象の組合せにより、拘束長を変更する数を設定して、その組合せにより拘束長を選択するように構成しても良い。
【００６９】
ステップＳ５：
符号化方法決定部１０７は、受信装置から通知された帯域の重複率Ｒが収束性の悪くなる閾値のｒ０より高い重複率が否かの判定を行う。
ここで、符号化方法決定部１０７は、重複率Ｒと閾値ｒ０との関係がＲ＞ｒ０の場合、処理をステップＳ４へ進め、一方、重複率Ｒと閾値ｒ０との関係がＲ≦ｒ０の場合、処理をステップＳ６へ進める。
【００７０】
ステップＳ６：
符号化方法決定部１０７は、符号化率Ｃがｒｃ以下の符号化率であれば、拘束長を変えることによる収束性の改善は必要がないため、符号化方法決定部１０７は、２つのコンポーネントエンコーダである符号化部２０１及び２０４の拘束長を変化させず、同一の拘束長（例えば、拘束長４）を用いるよう設定する。
【００７１】
上述したように、本実施形態によれば、帯域の重複率、変調多値数及び符号化率により逐次、コンポーネントエンコーダの拘束長を変更するため、例えば、同一の拘束長であった場合にいずれかを変更して差異を与えるため、従来では収束性が悪くなる閾値を超えた符号化率、また収束性の悪くなる閾値を超えた重複率を使用することができ、様々な変調方式通信方式における誤り率特性を改善することができる。
また、ターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値としての閾値ｒｃ、ｍ１、ｒｏを用いた拘束長の決定は受信機でも必要であるため、予め３つのパラメータは送信装置、受信装置で同一の値が決められ、それぞれに記憶されているものとする。本実施形態では、拘束長を変更する例について説明したが、複数のコンポーネントエンコーダが同一の拘束長のターボ符号部と異なる拘束長のターボ符号部を持っており、図７の条件により誤り訂正に用いるターボ符号部を決定しても良い。
【００７２】
図８は、送信装置である端末装置数を２個（端末装置ＵＥ２、ＵＥ３）とし、受信装置は周波数の帯域の一部の重複を許容して割り当て、送信装置の符号化は符号化率３／４とした場合のＦＥＲ（Ｆｒａｍｅ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ；フレーム誤り率）と、Ｅｂ／Ｎ０（１情報ビットあたりの平均受信信号エネルギ対雑音電力スペクトル密度比）とのシミュレーション結果の関係を示す図である。また、受信装置におけるターボ等化における繰り返し回数を８回、ターボ復号の繰り返し回数を８回としている。
この図８において、拘束長（Ｋ１、Ｋ２）は、ターボ符号部１０１内の２つのコンポーネントエンコーダである符号化部２０１及び２０４の各々を、それぞれ拘束長Ｋ１と拘束長Ｋ２にした場合を示しており、拘束長（３、３）は拘束長３のコンポーネントエンコーダを並列連接したターボ符号化を行った場合の特性を示している。
【００７３】
図８より、ターボ符号部１０１内の符号化部２０１及び２０４の拘束長３とするもしくは拘束長４としている場合、本実施形態のように干渉が多い場合に拘束長３と拘束長４との異なる拘束長のコンポーネントエンコーダを並列に設け、それぞれにて生成された符号を連結して形成するターボ符号を適用することで、雑音比が高くてもＦＥＲが低くなることから通信の特性が改善することが判る。例えば、Ｅｂ／Ｎ０が６ｄＢのとき、２つのコンポーネントエンコーダの拘束長が（３，３）である場合はフレーム誤り率が０．１６６であり、拘束長が（４，４）である場合はレーム誤り率が０．０５２であるのに対して、拘束長が（４，３）である場合はフレーム誤り率が０．０１３であって、フレーム誤り率が格段に改善されている。
また、ターボ符号部１１１もターボ符号部１０１と同様の構成となる。
【００７４】
また、本実施形態においては、ＩＵＩとＩＳＩによる干渉を考慮してターボ符号部１０１内のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を変えたが、本実施形態に記載していない干渉であったとしてもターボ等化のような繰り返し処理により干渉を抑圧する場合には適用可能である。
また、送信装置をＵＥ２及びＵＥ３、受信装置を基地局装置ｅＮＢとするアップリンクとして説明したが、送信装置が複数の基地局装置ｅＮＢであり、受信装置をＵＥとするダウンリンクにおいても適用可能である。その場合には、送信装置が帯域割当や変調方式、重複率なども決定することができ、送信装置から受信装置へデータ送信に用いた制御情報に加え、誤り訂正符号に用いたコンポーネントエンコーダの拘束長を通知することで、実現できる。
また、送信装置の数を端末装置ＵＥ２及びＵＥ３の２個として説明したが、送信装置の数が３個以上の場合においても、受信装置が図６におけるソフトキャンセラ３０４から復号部３０８を送信装置と同数だけ処理することで適用可能である。例えば、端末装置が３個の場合、ソフトキャンセラ部３０４では、復号部３０８からフィードバックされるソフトレプリカのみが、キャンセルするＩＳＩの情報となり、他の２つの復号器の各々からフィードバックされるソフトレプリカはＩＵＩ情報となり、それぞれシンボル間の干渉及びユーザ間の干渉に対するキャンセル処理に用いられる。
【００７５】
また、伝送方式をシングルキャリアとし、受信処理にターボ等化を適用した例で説明をしたが、マルチキャリアにおいても干渉キャンセラと復号部の繰り返し処理を受信装置で行う場合には適用可能である。
例えば、図３に示す送信装置において、変調部１０２が変調した変調シンボルに対するＦＦＴ部１０３による時間領域から周波数領域への変換処理を行わない。すなわち、変調部１０２は、変調した変調シンボルをマッピング部１０４へ出力する。
そして、マッピング部１０４は、変調シンボルを帯域割当情報により各周波数にマッピングし、割り当てたデータ信号をＩＦＦＴ部１０５へ出力する。
以降の処理は、すでに説明した送信信号の処理と同様のため省略する。
【００７６】
次に、伝送方式をマルチキャリアとした場合の基地局ｅＮＢの受信装置は、図９に示す構成となる。図９の受信装置が図６の受信装置と異なる点は、等化部３０５、３２５及びＩＦＦＴ部３０６、３２６が無くなり、新たに信号検出部３５１及び３５２が付加されことである。
信号検出部３５１及び３５２の各々は、伝搬路推定部３１２から入力される伝搬路特性の推定値に基づいて、デマッピング部３０３から入力されるデマッピングされた信号の位相検波を行い、それぞれソフトキャンセラ部３０４、３２５へ出力する。他の処理はすでに説明した動作と同様あるため、説明を省略する。
【００７７】
また、本実施形態の符号化方法決定部１０７においては、符号化率、変調方式（変調多値数）、他の送信装置との帯域割当の重複率などの項目からなる通信パラメータを基に、ぞれぞれの項目に対応するターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値との図７に示す比較処理により、コンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定している。上述した構成と異なり、この拘束長を受信装置側の伝搬路推定部３１２で各送信装置のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を、推定した各送信装置との間の 伝搬路から設定される符号化率と変調方式、帯域の重複率等により決定し、決定した拘束長を制御情報として送信装置に通知しても良い。また、制御情報として、受信装置の受信アンテナの本数を含め、後述する第２の実施形態と同様に拘束長を決定するように構成しても良い。
また、受信装置が帯域の重複率を送信装置に通知せずに、送信装置の符号化方法決定部１０７が符号化率と変調方式のどちらか一方、もしくは両方の項目と、それぞれの項目に対応するターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較し、この比較結果から拘束長を決定するように、符号化方法決定部１０７を構成しても良い。
【００７８】
また、別のコンポーネントエンコーダの拘束長の決定方法として、受信装置が帯域の重複率のみを送信装置に送信し、送信装置が帯域の重複率と、ターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較し、この比較結果からコンポーネントエンコーダの拘束長を決定するように、符号化方法決定部１０７を構成しても良い。
さらに、拘束長の決定は、収束性を改善するために１つのコンポーネントエンコーダだけ拘束長を短くするという例で本実施形態の構成を説明したが、ターボ符号部１０１（または１１１）内の２つのコンポーネントエンコーダが同一の拘束長を用いる場合に短い拘束長、例えば３である場合には、本実施形態とは逆に、１つのコンポーネントエンコーダだけ拘束長を長くするようにし、２つのコンポーネントエンコーダで異なる拘束長を用いるように構成しても良い。
【００７９】
上述したように、本実施形態を適用することにより、ターボ等化のような繰り返し処理を用いる受信装置において、高い符号化率や帯域の割当の重複率が高い場合、あるいは変調多値数が一定の値以上などのターボ等化における繰り返し処理の収束性が悪くなる環境であっても、ターボ符号部内のコンポーネントエンコーダを異なる拘束長で構成することで収束性を改善することができ、周波数利用効率を向上させることができる。
また、本実施形態を適用することにより、符号化の拘束長を、また符号化率からパンクチャパターンを決定し、ターボ符号を生成するため、様々な変調方式や通信方式、伝搬路特性に対しても、干渉が多い環境下においても誤り率特性を改善することが可能となる。
【００８０】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態においては、送信装置を多アンテナによるＭＩＭＯ伝送を行うユーザ端末ＵＥ１（図１参照）とし、受信装置を基地局装置ｅＮＢとし、受信装置がターボ等化のような繰り返し処理を用いる場合に、高い符号化率や多値変調、アンテナ間の相関値が高いなどのターボ等化における繰り返し処理の収束性が悪い環境でターボ符号部内のコンポーネントエンコーダを異なる拘束長で構成することで収束性を改善する構成例について、図１０を用いて説明する。
【００８１】
図１０は第２の実施形態における送信装置である端末装置ＵＥ１の構成例を示す図である。端末装置ＵＥ１は、ターボ符号部７０１、Ｓ／Ｐ（ｓｅｒｉａｌ／ｐａｒａｌｌｅｌ；シリアル／パラレル）部７０２、変調部７０３、ＦＦＴ部７０４、マッピング部７０５、ＩＦＦＴ部７０６、参照信号多重部７０７、符号化方法決定部７０８、制御情報受信部７０９、変調部７１３、ＦＦＴ部７１４、マッピング部７１５、ＩＦＦＴ部７１６及び参照信号多重部７０７を有している。
【００８２】
送信装置である端末装置ＵＥ１において、制御情報受信部７０９は、基地局装置ｅＮＢから送信される制御情報を受信する。この制御情報受信部７０９が受信する制御情報には、符号化率、変調方式、帯域の割当情報、アンテナ間の相関値に関する情報などを含むものとする。制御情報受信部７０９は、この制御情報に含まれる符号化率や変調方式及び帯域の重複率などの情報を符号化方法決定部１０７に対して出力する。また、制御情報受信部７０９は、制御情報に含まれる変調方式を変調部７０３及び７１３に対して出力する。また、制御情報受信部７０９は、帯域割当情報をマッピング部７０５及び７１６に対して出力する。
【００８３】
符号化方法決定部７０８は、制御情報として通知された符号化率や変調方式、アンテナ間の相関値に関する情報を基に、図３に示す符号化方法決定部１０７（及び１１７）と同様に、パンクチャパターン及びターボ符号部７０１内のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定し、決定されたパンクチャパターン及び拘束長をターボ符号部７０１に対して出力する。本実施形態において、符号化方法決定部７０８は、図４と同様の構成をしているため、この説明を省略する。
ターボ符号部７０１は、符号化方法決定部７０８で決定された符号化方法で符号化、すなわち、図３に示すターボ符号部１０１と同様に、パンクチャパターン及び拘束長によりデータビットを符号化し、符号化された符号化ビットをＳ／Ｐ部７０２に対して出力する。
【００８４】
Ｓ／Ｐ部７０２は、ターボ符号部７０１から入力される符号化ビットを、入力される順番に並列２ビットにＳ／Ｐ変換し、並列２ビットの一方のビットを変調部７０３へ、また他方のビットを変調部７１３へ、送信ビットとして出力する。この並列２ビットの各々は、アンテナ毎、すなわちアンテナＴ１及びアンテナＴ２から送信される送信ビットとなる。
変調部７０３及び７１３の各々は、制御情報受信部７０９から入力される変調方式の情報に対応した変調方式により、変調シンボルを生成する。また、変調部７０３は生成した変調シンボルをＦＦＴ部７０４へ出力し、また、変調部７１３は生成した変調シンボルをＦＦＴ部７１４へ出力する。
【００８５】
ＦＦＴ部７０４は、変調部７０３から入力される変調シンボルを、時間領域から周波数領域のデータ信号に変換し、変換されたデータ信号をマッピング部７０５へ出力する。
同様に、ＦＦＴ部７１４は、変調部７１３から入力される変調シンボルを、時間領域から周波数領域のデータ信号に変換し、変換されたデータ信号をマッピング部７１５へ出力する。
マッピング部７０５は、制御情報受信部７０９から入力される帯域割当情報を基に、周波数領域のデータ信号を、対応する帯域に割り当てる処理を行い、割り当てたデータ信号をＩＦＦＴ部７０６へ出力する。
マッピング部７１５は、制御情報受信部７０９から入力される帯域割当情報を基に、周波数領域のデータ信号を、対応する帯域に割り当てる処理を行い、割り当てたデータ信号をＩＦＦＴ部７１６に対して出力する。
【００８６】
ＩＦＦＴ部７０６は、周波数領域のデータ信号を、時間領域の送信信号に変換し、この変換した送信信号を参照信号多重部７０７に対して出力する。
ＩＦＦＴ部７１６は、周波数領域のデータ信号を、時間領域の送信信号に変換し、この変換した送信信号を参照信号多重部７１７に対して出力する。
参照信号多重部７０７は、時間領域において送信信号に対して参照信号（符号パターンが既知であるパイロット信号）を多重する処理を行い、アンテナＴ１に対する送信信号として出力する。
参照信号多重部７１７は、時間領域において送信信号に対して参照信号を多重する処理を行い、アンテナＴ２に対する送信信号として出力する。
【００８７】
図１０では省略しているが、参照信号多重部７１７からの送信信号はＣＰを挿入され、Ｄ／Ａ変換でアナログの信号に変換された後に無線周波数にアップコンバートされる。アップコンバートされた信号は、ＰＡにより送信電力に増幅された後に送信アンテナから送信される。
ここで、図１０に示す送信装置は、ＭＩＭＯ送信を行うため、複数の送信アンテナ（アンテナＴ１、アンテナＴ２）が同一時刻、同一周波数を使用するため、図１１に示すような離散的な帯域割当もしくは、図１２の例の連続的な帯域割当が行われる。図１１は、アンテナＴ１とアンテナＴ２への離散的な帯域の割当の一例について示している。図１２は、アンテナＴ１とアンテナＴ２への連続的な帯域の割当の一例について示している。
【００８８】
次に、図１３を参照して本実施形態における基地局装置ｅＮＢの説明を行う。図１３は、本実施形態における受信装置の一例を示す図である。
本実施形態においては、図１に示すように、受信アンテナを２本持っている受信装置（基地局装置ｅＮＢ）として説明するが、受信アンテナを３本以上持っていても良い。
この図１３において、基地局装置ｅＮＢは、参照信号分離部８０１、ＦＦＴ部８０２、デマッピング部８０３、ソフトキャンセラ部８０４、ＭＩＭＯ分離部８０５、ＩＦＦＴ部８０６、復調部８０７、Ｐ／Ｓ部８０８、復号部８０９、Ｓ／Ｐ部８１０、レプリカ生成部８１１、ＦＦＴ部８１２、参照信号分離部８２１、ＦＦＴ部８２２、デマッピング部８２３、ソフトキャンセラ部８２４、ＩＦＦＴ部８２６、復調部８２７、レプリカ生成部８３１、ＦＦＴ部８３２を有している。
【００８９】
参照信号分離部８０１は、送信装置（端末装置ＵＥ１）からの受信信号をアンテナＴＢ１により受信し、符号化データと参照信号との分離を行う。
また、参照信号分離部８２１は、送信装置（端末装置ＵＥ１）からの受信信号をアンテナＴＢ２により受信し、符号化データと参照信号との分離を行う。
ここで、受信アンテナＴＢ１及び受信アンテナＴＢ２の各々は、端末装置ＵＥ１からの受信信号を同時に受信する。
また、参照信号分離部８０１は、受信した受信信号をベースバンド信号にダウンコンバートし、Ａ／Ｄ変換を行うことでディジタル信号に変換し、このディジタル信号をＦＦＴ部８０２に対して出力する。
同様に、参照信号分離部８２１は、受信した受信信号をベースバンド信号にダウンコンバートし、Ａ／Ｄ変換を行うことでディジタル信号に変換し、このディジタル信号をＦＦＴ部８２２に対して出力する。
また、参照信号分離部８０１及び８２１の各々は、サイクリックプレフィックスを除去し、参照信号をディジタル信号から分離し、この分離した参照信号を伝搬路推定部８１３に対して出力する。
【００９０】
伝搬路推定部８１３は、入力される各送信装置の参照信号から、複数の送信装置の各々の伝搬路特性を推定し、ＭＩＭＯ分離部８０５、デマッピング部８０３及び８２３へ出力する。
また、伝搬路推定部８１３は、推定した伝搬路特性により、送信装置毎に対して、帯域割当（帯域の割当情報）、符号化率、変調方式などを設定し、アンテナ間の相関値を算出する。
そして、伝搬路推定部８１３は、設定した帯域の割当情報、符号化率、変調方式及びアンテナ間の相関値からなる制御情報を、フィードバックするための信号に変換し、図示しない変調部、無線部及び送信アンテナを介して送信装置（端末装置ＵＥ１）に対して送信する。
【００９１】
ＦＦＴ８０２及び８２２の各々は、図６のＦＦＴ部３０２と同様に時間領域の信号を周波数領域の信号に変換し、それぞれ変換結果の信号をデマッピング部８０３、８２３へ出力する。
デマッピング部８０３及び８２３は、図６のデマッピング部３０３と同様に、伝搬路推定部８１３より入力され、内部に記憶している前回送信装置へ送信したマッピング情報により、各送信装置からの信号に分離し、それぞれ分離した信号をソフトキャンセラ部８０４、８２４へ出力する。
【００９２】
ソフトキャンセラ部８０４及び８２４の各々は、それぞれ図６のソフトキャンセラ部３０４及び３２４と同様の処理を行い、ＩＳＩとＩＵＩとをキャンセルした信号を、ＭＩＭＯ分離部８０５に対して出力する。
ＭＩＭＯ分離部８０５は、伝搬路推定部８１３から入力される、アンテナＴＢ１、ＴＢ２各々で受信した参照信号より推定された伝搬路情報を基に、空間多重されている信号を分離する。
そして、ＭＩＭＯ分離部８０５は、例えば、分離したアンテナＴＢ１の信号をＩＦＦＴ部８０６へ出力し、アンテナＴＢ２の信号をＩＦＦＴ部８２６へ出力する。
【００９３】
ＩＦＦＴ部８０６は、ＭＩＭＯ分離部８０５から入力されるアンテナＴＢ１の信号、周波数領域の信号から時間領域の信号に変換し、変換結果として処理信号Ｂ１を復調部８０７に対して出力する。
同様に、ＩＦＦＴ部８２６は、ＭＩＭＯ分離部８０５から入力されるアンテナＴＢ２の信号を、周波数領域の信号から時間領域の信号に変換し、変換結果として処理信号Ｂ２を復調部８２７に対して出力する。
【００９４】
復調部８０７は、前回送信装置に送信した変調方法に対応させて、ＩＦＦＴ部８０６から入力される処理信号Ｂ１に対し、変調シンボルの復調処理を行い、復調された復調信号Ｂ２をＰ／Ｓ部８０８へ出力する。
復調部８２７は、前回送信装置に送信した変調方法に対応させて、ＩＦＦＴ部８２６から入力される処理信号Ｂ２に対し、変調シンボルの復調処理を行い、復調された復調信号Ｂ２をＰ／Ｓ部８０８へ出力する。
【００９５】
Ｐ／Ｓ部８０８は、復調部３０７から入力される復調信号Ｂ１と、復調部８２７から入力される復調信号Ｂ２とを、図１０のＳ／Ｐ部７０２にてＳ／Ｐ変換した際の順番にてＰ／Ｓ変換し、復号部８０９に対して出力する。
復号部８０９は、Ｐ／Ｓ部８０８から入力されるＰ／Ｓ変換した信号に対し、送信装置に制御情報として通知した拘束長や符号化率の情報による復号処理を行い、復号結果をＳ／Ｐ部８１０に対して出力する。
【００９６】
Ｓ／Ｐ部８１０は、図１０のＳ／Ｐ部７０２と同様のＳ／Ｐ変換を行い、処理信号Ｂ１に対応する信号ビット列をレプリカ生成部８１１へ出力し、処理信号Ｂ２に対応する信号ビット列をレプリカ生成部８３１に対して出力する。
レプリカ生成部８１１は、図６のレプリカ生成部３０９と同様に、処理信号Ｂ１に対応する信号ビット列からレプリカ信号ＲＢ１を生成し、生成したレプリカ信号ＲＢ１をＦＦＴ部８１２に対して出力する。
同様に、レプリカ生成部８３１は、図６のレプリカ生成部３０９と同様に、処理信号Ｂ２に対応する信号ビット列からレプリカ信号ＲＢ２を生成し、生成したレプリカ信号ＲＢ２をＦＦＴ部８３２に対して出力する。
【００９７】
ＦＦＴ部８１２は、図６のＦＦＴ部３３０と同様に、レプリカ生成部８１１から入力されるレプリカＲＢ１信号を、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換し、変換結果をフィードバック情報として、ソフトキャンセラ部８２４に対して出力する。
ソフトキャンセラ部８０４は、ＦＦＴ部８１２から入力されるフィードバック情報により、自身の信号Ｂ１におけるＩＳＩ干渉のキャンセル処理を行う。
ＦＦＴ部８３２は、レプリカ生成部８３１から入力されるレプリカ信号ＲＢ２を、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換し、変換結果をフィードバック情報として、ソフトキャンセラ部８２４に対して出力する。
ソフトキャンセラ部８２４は、ＦＦＴ部８３２から入力されるフィードバック情報により、自身の信号Ｂ２におけるＩＳＩ干渉のキャンセル処理を行う。
後の復号処理は、図３における対応する各部の処理と同様のため、説明を省略する。
【００９８】
次に、本実施形態の符号化方法決定部７０８における、送信装置から入力される制御情報により拘束長を決定する処理を詳細に説明する。本実施形態においては、受信装置がＩＳＩを除去する目的で復号部８０９の出力をソフトキャンセラ部８０４及び８２４にフィードバックするターボ等化処理を行っている。
このため、高い符号化率やアンテナ間の相関値が高く残留アンテナ間干渉（ＩＡＩ：Ｉｎｔｅｒ Ａｎｔｅｎｎａ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）が多い場合、変調多値数が一定の値以上などのターボ復号部を用いたターボ等化における繰り返し処理の収束性の変化に応じて、ターボ符号部内部のコンポーネントエンコーダである符号化部２０１と符号化部２０４の拘束長を符号化方法決定部７０８で決定する。
【００９９】
ここで、符号化方法決定部７０８は、アンテナ間の相関値、変調多値数、符号化率によるターボ等化における繰り返し処理の収束性の変化に応じて、コンポーネントエンコーダである符号化部２０１と符号化部２０４の拘束長を決める方法の一例を図１４を用いて説明する。図１４は、アンテナ間の相関値、変調多値数、符号化率により拘束長を求めるフローチャートである。
ステップＳ１１：
制御情報受信部７０９は、基地局装置ｅＮＢより通知された制御情報を受信し、受信した制御情報を符号化方法決定部７０８へ出力する。受信装置から通知された制御情報において、符号化率をＣ、変調多値数をＭ、アンテナ間の相関値をＡとする。
【０１００】
ステップＳ１２：
符号化方法決定部７０８は、受信した制御情報に含まれる符号化率Ｒが、収束性の悪くなる高い符号化率である閾値ｒｃより高い値であるか否か（Ｃ＞ｒｃであるか否か）を判定する。
このとき、符号化方法決定部７０８は、符号化率Ｃが閾値ｒｃを超える（Ｃ＞ｒｃ）場合、処理をステップＳ１３へ進め、一方、符号化率Ｃが閾値ｒｃ以下（Ｃ≦ｒｃ）の場合、拘束長を変えることによる収束性の改善は必要がないと判定されるため、処理をステップＳ１６へ進める。
【０１０１】
ステップＳ１３：
符号化方法決定部７０８は、通知された変調多値数Ｍが収束性の悪くなる多値数ｍ１より大きい値か否か（Ｍ＞ｍ１であるか否か）を判定する。
このとき、符号化方法決定部７０８は、変調多値数Ｍが多値数ｍ１を超える（Ｍ＞ｍ１）の場合、収束性が悪いと判定されるため、処理をステップＳ１４へ進め、一方、変調多値数Ｍが多値数ｍ１以下（Ｍ≦ｍ１）の場合、処理をステップＳ１５へ進める。
【０１０２】
ステップＳ１４：
符号化方法決定部７０８は、符号化部２０１または符号化部２０４のいずれか一方の拘束長を下げる。これにより、ターボ復号処理の収束性が改善されることになる。
符号化方法決定部７０８は、例えば、符号化部２０４における拘束長を拘束長４から拘束長３へと１つ下げ、この求めた拘束長を符号化部２０４へ出力する。そして、符号化部２０４は、符号化方法決定部１０７から入力される拘束長に対応して、コンポーネントエンコーダとしての拘束長を変更するよう内部の論理演算回路の構成を変更する。拘束長の変更において、例えば、符号化部２０４は、図５（ａ）から図５（ｂ）に示すように、遅延回路及び加算器の接続の構成を変更する。または、図５（ａ）と図５（ｂ）とに示すＲＳＣ符号器を符号化部内に有し、すなわち符号化部が異なる拘束長のＲＳＣ符号器を複数有し、符号化部が符号化方法決定部１０７からの拘束長により、誤り訂正符号の生成に使用するＲＳＣ符号器を変更する。ここで、いずれの符号部の拘束長を変化させるか、また拘束長をどの程度変化させるかは、符号化方法決定部７０８内部に予め設定されている。
【０１０３】
ステップＳ１５：
符号化方法決定部７０８は、受信装置より通知されたアンテナ間の相関値Ａが収束性の悪くなる閾値ａｃより高い相関値か否か（Ａ＞ａｃであるか否か）を判定する。
このとき、符号化方法決定部７０８は、アンテナ間の相関値Ａが閾値ａｃを超える（Ａ＞ａｃ）の場合、収束性が悪いと判定されるため、処理をステップＳ１４へ進め、一方、アンテナ間の相関値Ａが閾値ａｃ以下（Ａ≦ａｃ）の場合、拘束長を変えることによる収束性の改善は必要がないと判定されるため、処理をステップＳ１６へ進める。
【０１０４】
ステップＳ１６：
符号化方法決定部７０８は、拘束長を変えることによる収束性の改善は必要がないため、符号化部２０１及び符号化部２０４の２つのコンポーネントエンコーダが同一の拘束長を使用する。例えば、符号化方法決定部７０８は、符号化部２０１及び符号化部２０４の各々の拘束長を４と設定し、拘束長の制御の処理を終了する。
また、図１４に示すフローチャートにより用いる閾値ｒｃ、ｍ１、ａｃを用いた拘束長の決定は受信機でも必要であるため、予め３つのパラメータは送信装置、受信装置の双方において同一の値が決められているものとする。
【０１０５】
本実施形態では、ＩＡＩとＩＳＩによる干渉を考慮してターボ符号部７０１内のコンポーネントエンコーダであるターボ符号化部２０１及び２０４毎の拘束長を変えたが、本実施例に記載していない干渉であったとしてもターボ等化のような繰り返し処理により干渉を抑圧する場合には適用可能である。
また、送信装置をＵＥ１、受信装置を基地局装置ｅＮＢとするアップリンクとして説明したが、送信装置が複数の受信装置を有する場合、ダウンリンクにも適用可能である。
また、送信装置の送信アンテナ数を２本として説明したが、３本以上の場合においても同様に適用可能である。
伝送方式をシングルキャリアとし、受信処理にターボ等化を適用した例で説明をしたが、第１の実施形態と同様に、マルチキャリアにおいても干渉キャンセラと復号部の繰り返し処理を受信装置で行う場合には適用可能である。
【０１０６】
本実施形態の符号化方法決定部７０８では、アンテナ間の相関値、符号化率、変調方式（変調多値数）などの項目からなる通信パラメータを基に、それぞれの項目に対応するターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値と比較する図１４に示す処理により、コンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定している。この拘束長を受信装置側で各送信装置のコンポーネントエンコーダ毎に決定し、制御情報として通知しても良い。
また、受信装置がアンテナ間の相関値を送信装置に通知せず、送信装置が符号化率と変調方式のどちらか一方、もしくは両方の項目と、それぞれの項目に対応するターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値との比較を行い、この比較結果から拘束長を決定するように、符号化方法決定部７０８を構成しても良い。
【０１０７】
また、別のコンポーネントエンコーダの拘束長の決定方法として、アンテナ間の相関値のみから決定するように、符号化方法決定部７０８を構成しても良い。
さらに、拘束長の決定は、収束性を改善するために１つのコンポーネントエンコーダだけ拘束長を短くするという例で本実施形態を説明したが、２つのコンポーネントエンコーダが同一の拘束長を用いる場合に、短い拘束長、例えば３である場合には、１つのコンポーネントエンコーダだけ拘束長を長くし、２つのコンポーネントエンコーダで異なる拘束長を用いるように符号化方法決定部７０８を構成しても良い。
【０１０８】
上述したように、本実施形態を適用することにより、ターボ等化のような繰り返し処理を用いる受信機が高い符号化率やアンテナ間の相関値が高い場合、変調多値数が一定の値以上などのターボ等化における繰り返し処理の収束性が悪くなる環境において、ターボ符号部内のコンポーネントエンコーダを異なる拘束長で構成することで収束性を改善することができ、周波数利用効率の向上ができる。
【０１０９】
＜第３の実施形態＞
第３実施形態においては、送信装置が多アンテナによる送信とし、アンテナ毎に伝搬路利得の高いサブキャリアを割り当て、一部のサブキャリアのみ重複する場合において、受信装置がターボ等化のような繰り返し処理を用いる場合に、高い符号化率や多値変調、アンテナ間で使用する帯域の重複率が高いなどのターボ等化における繰り返し処理の収束性が悪い環境でターボ符号部内のコンポーネントエンコーダを異なる拘束長で構成することで収束性を改善する構成例について、図１６を用いて説明する。図１６は、本実施形態による基地局ｅＮＢの受信装置の構成例を示す図である。
【０１１０】
図１５は、本実施形態のアンテナ毎に帯域を割り当てる一例を示す。第２の実施形態では各アンテナに対し同一の帯域を割り当てていたが、本実施形態ではアンテナ毎に対して異なる帯域の割当が可能である。
この場合の送信装置（端末装置）の構成は、図１０と同様であり、受信装置は図１６に示すように、図６のＩＵＩ抽出部３１１とＩＵＩ抽出部３３１を、それぞれＩＡＩ（ｉｎｔｅｒ ａｎｔｅｎｎａ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ；他アンテナからの干渉）の除去に用いるＩＡＩ干渉レプリカを生成するＩＡＩ抽出部４０１とＩＡＩ抽出部４３１となる以外は同様となる。
【０１１１】
ここで、ＩＡＩ抽出部４１１は、ＦＦＴ部３１０から入力されるフィードバック情報からＩＡＩ干渉レプリカを生成して、このＩＡＩ干渉レプリカをソフトキャンセラ部３２４へ出力する。同様に、ＩＡＩ抽出部４３１は、ＦＦＴ部３３０から入力されるフィードバック情報からＩＡＩ干渉レプリカを生成して、このＩＡＩ干渉レプリカをソフトキャンセラ部３０４へ出力する。
また、符号化方法決定部１０７でのターボ符号部内のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定する方法は、第１の実施形態と同様に図７のフローチャートにより決定する。
【０１１２】
本実施形態においては、ＩＡＩとＩＳＩによる干渉を考慮してターボ符号部内のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を変えたが、本実施形態に記載していない干渉であったとしてもターボ等化のような繰り返し処理により干渉を抑圧する場合には適用可能である。
また、送信装置をＵＥ１、受信装置を基地局装置ｅＮＢとするアップリンクとして説明したが、ダウンリンクにも適用可能である。
また、アンテナの数を２として説明したが、３以上の場合においても同様に適用可能である。
また、伝送方式をシングルキャリアとし、受信処理にターボ等化を適用した例で説明をしたが、第１の実施形態と同様に、マルチキャリアにおいても干渉キャンセラと復号部の繰り返し処理を受信装置で行う場合には適用可能である。
【０１１３】
また、本実施形態の符号化方法決定部１０７においては、第１の実施形態と同様に、符号化率、変調方式（変調多値数）、他の送信装置との帯域割当の重複率などの項目からなる通信パラメータを基に、それぞれの項目に対応したターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値との比較を行う図７に示す処理により、コンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定している。この拘束長を受信装置側で各送信装置のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定し、制御情報として送信装置に通知しても良い。
また、受信装置が帯域の重複率を送信装置に通知せず、送信装置が符号化率と変調方式のどちらか一方、もしくは両方の項目と、それぞれの項目に対応するターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値との比較を行い、この比較結果から拘束長を決定するように、符号化方法決定部１０７を構成しても良い。
【０１１４】
また、別のコンポーネントエンコーダの拘束長の決定方法として、帯域の重複率のみから決定するように、符号化方法決定部１０７を構成しても良い。
さらに、拘束長の決定は、収束性を改善するために１つのコンポーネントエンコーダだけ拘束長を短くするという例で本実施形態の構成を説明したが、２つのコンポーネントエンコーダが同一の拘束長を用いる場合に短い拘束長、例えば３である場合には、本実施形態とは逆に、１つのコンポーネントエンコーダだけ拘束長を長くするようにし、２つのコンポーネントエンコーダで異なる拘束長を用いるように構成しても良い。
【０１１５】
上述したように、本実施形態を適用することにより、ターボ等化のような繰り返し処理を用いる受信装置において、高い符号化率や帯域の割当の重複率が高い場合、あるいは変調多値数が一定の値以上などのターボ等化における繰り返し処理の収束性が悪くなる環境であっても、ターボ符号部内のコンポーネントエンコーダを異なる拘束長で構成することで収束性を改善することができ、周波数利用効率を向上させることができる。
【０１１６】
＜第４の実施形態＞
第４の本実施形態においては、第１の実施形態から第３の実施形態のいずれかの送信装置及び受信装置からなる無線通信システムにおいて、受信装置がターボ等化のような繰り返し処理を用いる場合に、受信装置の受信アンテナ本数が少なく、ターボ等化における繰り返し処理の収束性が悪い環境でターボ符号部内のコンポーネントエンコーダを異なる拘束長で構成することで収束性を改善する例について説明する。
【０１１７】
本実施形態においては、基地局装置ｅＮＢが、符号化率、変調多値数、帯域の割当情報（あるいはアンテナ間の相関値）などの情報に、受信装置におけるアンテナ本数を加えて制御情報として、送信装置である端末装置ＵＥ２及びＵＥ３（あるいはＵＥ１）に通知する。符号化方法決定部１０７及び符号化方法決定部７０８における拘束長の制御の処理は同様であるため、符号化方法決定部１０７を例にとり説明する。
図１７は本実施形態における符号化方法決定部１０７（及び７０８）が行う拘束長の制御処理の動作例を示すフローチャートである。
ステップＳ２１：
制御情報受信部１０８は、基地局装置ｅＮＢの受信装置より通知された制御情報を受信し、受信した制御情報を符号化方法決定部１０７へ出力する。受信装置から通知された制御情報において、符号化率をＣ、変調多値数をＭ、アンテナの本数をＡＲＸ ＮＵＭとする。
【０１１８】
ステップＳ１２：
符号化方法決定部１０７は、受信した制御情報に含まれる符号化率Ｒが、収束性の悪くなる高い符号化率である閾値ｒｃより高い値であるか否か（Ｃ＞ｒｃであるか否か）を判定する。
このとき、符号化方法決定部１０７は、符号化率Ｃが閾値ｒｃを超える（Ｃ＞ｒｃ）場合、処理をステップＳ２３へ進め、一方、符号化率Ｃが閾値ｒｃ以下（Ｃ≦ｒｃ）の場合、拘束長を変えることによる収束性の改善は必要がないと判定されるため、処理をステップＳ２６へ進める。
【０１１９】
ステップＳ２３：
符号化方法決定部１０７は、通知された変調多値数Ｍが収束性の悪くなる多値数ｍ１より大きい値か否か（Ｍ＞ｍ１であるか否か）を判定する。
このとき、符号化方法決定部１０７は、変調多値数Ｍが多値数ｍ１を超える（Ｍ＞ｍ１）の場合、収束性が悪いと判定されるため、処理をステップＳ２４へ進め、一方、変調多値数Ｍが多値数ｍ１以下（Ｍ≦ｍ１）の場合、処理をステップＳ２５へ進める。
【０１２０】
ステップＳ２４：
符号化方法決定部１０７は、符号化部２０１または符号化部２０４のいずれか一方の拘束長を下げる。これにより、ターボ復号処理の収束性が改善されることになる。
符号化方法決定部１０７は、例えば、符号化部４における拘束長を拘束長４から拘束長３へと１つ下げ、この求めた拘束長を符号化部２０４へ出力する。そして、符号化部２０４は、符号化方法決定部１０７から入力される拘束長に対応して、コンポーネントエンコーダとしての拘束長を変更するよう内部の論理演算回路の構成を変更する。拘束長の変更において、例えば、符号化部２０４は、図５（ａ）から図５（ｂ）に示すように、遅延回路及び加算器の接続の構成を変更する。または、図５（ａ）と図５（ｂ）とに示すＲＳＣ符号器を符号化部内に有し、すなわち符号化部が異なる拘束長のＲＳＣ符号器を複数有し、符号化部が符号化方法決定部１０７からの拘束長により、誤り訂正符号の生成に使用するＲＳＣ符号器を変更する。ここで、いずれの符号部の拘束長を変化させるか、また拘束長をどの程度変化させるかは、符号化方法決定部１０７内部に予め設定されている。
【０１２１】
ステップＳ２５：
符号化方法決定部１０７は、受信装置より通知された受信アンテナ本数ＡＲＸ＿ＮＵＭが収束性の悪くなると判断する閾値の受信アンテナ本数ＡＲＸ＿ＭＩＮより少ないか異なるかを（ＡＲＸ＿ＮＵＭ＜ＡＲＸ＿ＭＩＮであるか否か）判定する。
このとき、符号化方法決定部１０７は、受信アンテナ本数ＡＲＸ＿ＮＵＭが閾値ＡＲＸ＿ＭＩＮより小さい（ＡＲＸ＿ＮＵＭ＜ＡＲＸ＿ＭＩＮ）の場合、収束性が悪いと判定されるため、処理をステップＳ２４へ進め、一方、受信アンテナ本数ＡＲＸ＿ＮＵＭが閾値ＡＲＸ＿ＭＩＮ以上（ＡＲＸ＿ＮＵＭ≧ＡＲＸ＿ＭＩＮ）の場合、拘束長を変えることによる収束性の改善は必要がないと判定されるため、処理をステップＳ２６へ進める。
【０１２２】
ステップＳ２６：
符号化方法決定部１０７は、拘束長を変えることによる収束性の改善は必要がないため、符号化部２０１及び符号化部２０４の２つのコンポーネントエンコーダが同一の拘束長を使用する。例えば、符号化方法決定部１０７は、符号化部２０１及び符号化部２０４の各々の拘束長を４と設定し、拘束長の制御の処理を終了する。
また、図１７に示すフローチャートにより用いる閾値ｒｃ、ｍ１、ＡＲＸ＿ＭＩＮを用いた拘束長の決定は受信機でも必要であるため、予め３つのパラメータは送信装置、受信装置の双方において同一の値が決められているものとする。本実施形態は、第１の実施形態と同様に、ダウンリンク、アップリンクのいずれにも適用可能である。
本実施形態においては、ターボ等化における繰り返し処理の収束性が悪い環境として受信アンテナ本数が少ない場合について説明したが、ＣＰ長を超える遅延波が到来する場合やセル間干渉が多い場合、周波数選択性が強い場合、アップリンクにおいてセル内の複数の送信装置の送信タイミングに大きくずれがある場合など、周波数オフセットが大きい場合などの干渉が強い通信環境下ではターボ等化における繰り返し処理の収束性が悪くなることから、いずれの場合にも適用可能である。
【０１２３】
本実施形態を適用することにより、受信アンテナ本数が少なく、ターボ等化における繰り返し処理の収束性が悪くなる環境において、ターボ符号部内のコンポーネントエンコーダを異なる拘束長で構成することで収束性を改善することができ、周波数利用効率の向上ができる。
また、本実施形態の符号化方法決定部１０７においては、第１の実施形態と同様に、符号化率、変調方式（変調多値数）、受信装置の受信アンテナの本数などを基に、図１７に示す処理によりコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定している。この拘束長を受信装置側で各送信装置のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定し、制御情報として送信装置に通知しても良い。
【０１２４】
また、受信アンテナ本数を送信装置に通知せずに符号化率と変調方式のどちらかの通信パラメータの項目のいずれか一方、もしくは両方の情報から、それぞれの対応する項目のターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値との比較を行い、悪化させる結果と判定された場合、拘束長を長くする決定をするように、符号化方法決定部１０７を構成しても良い。
また、別のコンポーネントエンコーダの拘束長の決定方法として、受信アンテナ本数のみから決定するように、符号化方法決定部１０７を構成しても良い。
【０１２５】
＜第５の実施形態＞
第５の実施形態においては、第１の実施形態から第４の実施形態のいずれかの送信装置、受信装置からなる無線通信システムにおいて、受信装置がターボ等化のような繰り返し処理を用いる場合に、復号処理の演算量を考慮し、短い拘束長のターボ符号を誤り訂正として適用し、干渉が多くターボ等化における繰り返し処理が正しく収束できない環境で長い拘束長のターボ符号を誤り訂正として適用し、収束性を改善する例について説明する。以下、第１の実施形態を例に説明する。
【０１２６】
すなわち、本実施形態の送信装置では、符号化方法決定部１０７が受信装置における復号処理の演算量を考慮して以下の処理により拘束長を決定する。
伝搬路推定部３１２は、伝搬路特性を推定して伝搬路特性の推定値を得て、この推定値から符号化率、変調方式（変調多値数）、重複率、帯域の割り当て情報を設定し、これらを制御情報として送信装置（端末装置ＵＥ）へ送信する。
そして、符号化方法決定部１０７は、符号化率、変調方式（変調多値数）、重複率の各のいずれもが、予めそれぞれに対して設定されている干渉の少ないターボ等化における繰り返し処理が正しく収束し易い環境下であることを示す閾値より高いか否かの判定を行う。
【０１２７】
符号化方法決定部１０７は、符号化率、変調方式（変調多値数）、重複率のいずれもが、それぞれの閾値に比較して低い場合、ターボ符号部１０１内のコンポーネントエンコーダすべてを、予め設定されている短い拘束長、例えば拘束長３として誤り訂正符号化を行う。
一方、符号化方法決定部１０７は、 符号化方法決定部１０７は、符号化率、変調方式（変調多値数）、帯域の割り当て情報のいずれかが、それぞれの閾値以上である場合、ターボ符号部１０１内の符号化部２０１及び符号化部２０４のいずれか一方の拘束長を増加、例えば拘束長３から拘束長４とする。
【０１２８】
すなわち、本実施形態においては、複数の送信装置もしくはアンテナへ重複して帯域を割り当てる場合の重複率が高い場合やＭＩＭＯ伝送ではアンテナ間の相関値が高いなど干渉が多くなる場合、もしくは十分な受信電力が得られない受信アンテナ本数が少ない場合などでは、ターボ等化における繰り返し処理が正しく収束できない状態であるスタックが発生し易い環境となり、送信装置ではターボ等化における繰り返し処理の収束性を考慮し、正しく収束し易くするために、短い拘束長のターボ符号から長い拘束長のターボ符号を誤り訂正として用いる。
また、変調多値数が多い場合や符号化率が高い場合でも同様に長い拘束長のターボ符号を用いても良い。ここで、拘束長の決定は、受信装置が帯域の重複率やアンテナ間の相関値、受信アンテナ本数を通知し、送信装置の符号化決定部で決定しても良く、受信装置で決定してターボ符号部内のコンポーネントエンコーダの拘束長を送信装置に通知しても良い。本実施例で説明した干渉以外でも同様に干渉が多くなる環境下で拘束長を変えても良い。
【０１２９】
本実施形態を適用することにより、ターボ等化のような繰り返し処理を用いる受信機の収束性と復号処理の演算量を考慮し、ターボ符号部１０１、１１１（７０８）内にある複数のコンポーネントエンコーダの拘束長が短い場合に収束性の悪くなる干渉量の多い環境下では１つのコンポーネントエンコーダの拘束長を長くすることで、低演算量の大幅な増加を抑制しつつ、収束性を改善することができ、周波数利用効率を向上させることができる。
【０１３０】
本発明に関わる送信装置および受信装置で動作するプログラムは、本発明に関わる上記実施形態の機能を実現するように、ＣＰＵ等を制御するプログラム（コンピュータを機能させるプログラム）である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にＲＡＭに蓄積され、その後、各種ＲＯＭやＨＤＤに格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体（例えば、ＲＯＭ、不揮発性メモリカード等）、光記録媒体（例えば、ＤＶＤ、ＭＯ、ＭＤ、ＣＤ、ＢＤ等）、磁気記録媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等）等のいずれであってもよい。
【０１３１】
また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。また市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送したりすることができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明に含まれる。
【０１３２】
また、上述した実施形態における送信装置および受信装置の一部、または全部を典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現してもよい。送信装置および受信装置の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
【０１３３】
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１３４】
１０１，７０１…ターボ符号部
１０２，７０３，７１３…変調部
１０３，３０２，３１０，３３０…ＦＦＴ部
１０４，７０５，７１５…マッピング部
１０５，３０６，３２６，７０６，７１６，８０６，８２６…ＩＦＦＴ部
１０６，７０７，７１７…参照信号多重部
１０７，７０８…符号化方法決定部
１０８，７０９…制御情報受信部
２０１，２０４…符号化部
２０２…パンクチャ部
２０３…並び替え部
２０５…符号ビット出力部
２０４−１１，２０４−１２，２０４−１３…遅延回路
２０４−２１，２０４−２２，２０４−２３，２０４−２４…加算器
２０４−３１，２０４−３２…遅延回路
２０４−４１，２０４−４２，２０４−４３…加算器
３０１，８０１，８２１…参照信号分離部
７０４，７１４，８０２，８１２，８２２，８３２…ＦＦＴ部
３０３，８０３，８２３…デマッピング部
３０４，３２４，８０４，８２４…ソフトキャンセラ部
３０５，３２５…等化部
３０７，３２７，８０７，８２７…復調部
３０８，３２８，８０９…復号部
３０９，３２９，８１１，８３１…レプリカ生成部
３１１，３３１…ＩＵＩ抽出部
３１２，８１３…伝搬路推定部
３５１，３５２…信号検出部
４０１，４３１…ＩＡＩ抽出部
７０２，８１０…Ｓ／Ｐ部
８０５…ＭＩＭＯ分離部
８０８…Ｐ／Ｓ部
ＵＥ１，ＵＥ２，ＵＥ３…端末装置
ｅＮＢ…基地局装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、通信装置、プログラムおよび集積回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体通信システムにおいて、限られた資源である無線周波数の効率的な利用方法について研究が盛んに行われている。無線通信では、受信機の熱雑音や周波数選択性フェージングなどにより伝送した情報に誤りが生じ、周波数利用効率を低下させる一因となる。受信機における熱雑音による誤りを訂正する誤り訂正手法としては、非組織型畳み込み（ＮＳＣ：Ｎｏｎ−Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ）符号や再帰的組織型畳み込み（ＲＳＣ：Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ）符号等の畳み込み符号、ＬＤＰＣ（Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐａｒｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ）符号、ＲＳＣ符号を並列連接したターボ符号（非特許文献１参照）などがある。特にターボ符号を用いる場合、送信機の符号化部においては、コンポーネントエンコーダ（ＲＳＣ符号器）であるＲＳＣ符号を生成する符号化器を、インターリーバを介して並列に連接し、ターボ符号化を行う。一方、受信機の復号部においては、繰り返し復号処理を行うターボ復号を行うことでシャノン限界に近い特性を達成できる。ここで、ターボ符号とは、符号器に複数のＲＳＣ符号器を有し、符号化を行う情報ビットに対してインターリーバを適用することでそれぞれのＲＳＣ符号器で独立に符号化を行う符号方式とする。
【０００３】
周波数選択性フェージングを補償する手法としては、一般に周波数領域等化処理の手法が用いられている。例えば、最小平均二乗誤差（MMSE：Minimum Mean Square Error）規範に基づく手法などである。
さらに、ターボ符号で用いられる繰り返し復号の手法を等化器と復号部に適用したターボ等化技術（非特許文献２参照）による受信特性の改善も検討されている。一般にシングルキャリア伝送において、インパルス応答による送信信号の畳み込みと、誤り訂正符号化による情報ビットの拘束とをそれぞれ内符号、外符号とみなして繰り返しを行うことでシンボル間干渉（ＩＳＩ：Ｉｎｔｅｒ Ｓｙｍｂｏｌ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）の影響を可能な限り除去することができる。また、ターボ等化に用いる誤り訂正符号として、良好な受信特性を得ることができるターボ符号を用いることが検討されている（特許文献１参照）。ここで、ターボ等化とは、ターボ原理に基づくＭＡＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ａ Ｐｏｓｔｅｒｉｏｒｉ）検出器と復号器の繰り返し処理により外部情報を交換することで信号検出をする手法である。シングルキャリアのＭＡＰ検出器は、復号器からフィードバックされるＩＳＩやユーザ間干渉、セル間干渉、アンテナ間干渉などのレプリカをキャンセルするソフトキャンセラ、周波数領域等化のことである。マルチキャリアにも適用可能であり、その場合のＭＡＰ検出器では符号間干渉、キャリア間干渉などのレプリカをキャンセルするソフトキャンセラとなる。
【０００４】
一方、周波数利用効率を向上させる伝送技術として、多アンテナ技術のＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）伝送がある。
また、受信機の受信アンテナが送信アンテナよりも少ない場合、この状態において適用可能な周波数拡散された信号であるスペクトルを、一部重複した周波数範囲に割り当てられることを許容し、繰り返し等化技術であるターボ等化により受信機で信号検出する技術がある（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１４７７５９号公報
【特許文献２】国際公開第２００９／０２２７０９号
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】C.Berrou,A.Glavieux,and P.Thitimajshima,"Near Shannon limit error-correcting coding and decoding:turbo-codes",in Proc.ICC'93,Geneva,Switzerland,May 1993,pp.1064-1070
【非特許文献２】C.Douillard,M.Jezequel,C.Berrou,A.Picart,P.Didier,A.Glavieux,"Iterative Correction of Intersymbol Interference: Turbo-Equalization",European Trans. Telecommunications and Related Technologies, vol.6, no.5, pp.507-511, Sept-Oct 1995
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、干渉が高い通信環境下において、ターボ等化のような繰り返し処理等化に用いる誤り訂正符号をターボ符号とした場合に、繰り返し処理の収束性が悪く、信号検出の誤り率特性が大幅に劣化する問題があった。
【０００８】
本発明は、誤り訂正符号としてターボ符号を用いる通信システムにおいて、より通信の信頼性を高くすることでのできる無線通信システム、通信装置、プログラムおよび集積回路を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の無線通信システムは、第１の通信装置が第２の通信装置に対して情報ビットを送信信号として送信する際、前記第１の通信装置が誤り訂正符号を生成する複数のコンポーネントエンコーダを有するターボ符号部により、情報ビットに複数の前記誤り訂正符号を挿入し、当該誤り訂正符号が挿入された情報ビットを符号化して、前記送信信号を生成する無線通信システムであって、前記第２の通信装置が、ターボ等化による信号の受信処理を行う場合、前記複数のコンポーネントエンコーダが異なる拘束長で構成するターボ符号部を用いることを特徴とする。
【００１０】
本発明の無線通信システムは、前記第２の通信装置が前記第１の通信装置から受信した信号の伝搬特性により設定する通信パラメータと、当該通信パラメータに対して設定されたターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較し、比較結果により前記複数のコンポーネントエンコーダが異なる拘束長で構成するターボ符号部を用いることを特徴とする。
【００１１】
本発明の無線通信システムは、前記ターボ符号部を構成する複数のコンポーネントエンコーダのいずれか１つの拘束長を変更することを特徴とする。
【００１２】
本発明の無線通信システムは、前記複数のコンポーネントエンコーダがそれぞれ異なる拘束長に設定されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の無線通信システムは、前記通信パラメータのいずれかがターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値に該当する場合、前記ターボ符号部内のいずれか１つのコンポーネントエンコーダの拘束長を変えることを特徴とする。
【００１４】
本発明の無線通信システムは、当該無線通信システムの前記第２の通信装置が、複数の前記第１の通信装置へ重複した帯域の割当を許容し、受信した前記送信信号をターボ等化における繰り返し処理により復号の処理を行う場合、前記第２の通信装置が、複数の第１の通信装置毎へ割り当てる周波数の帯域、符号化率及び変調シンボルの変調多値数と、前記第２の通信装置が用いる受信アンテナの本数とからなる制御情報を決定し、前記第２の通信装置が前記制御情報と複数の第１の通信装置に重複して割り当てた帯域の重複率からなる前記通信パラメータのすべてもしくは一部を前記第１の通信装置に通知し、前記第１の通信装置が通知された通信パラメータと、ターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較することにより、前記複数のコンポーネントエンコーダが異なる拘束長で構成するターボ符号部を用いて符号化することを特徴とする
【００１５】
本発明の無線通信システムは、当該無線通信システムの前記第２の通信装置が、前記第１の通信装置の有する複数の送信アンテナ毎に割り当てる帯域を決定し、前記複数の送信アンテナへ重複した帯域の割当を許容し、ターボ等化処理による受信処理を行う場合、
前記第２の通信装置が、複数の前記送信アンテナ毎へ割り当てる周波数の帯域、符号化率及び変調シンボルの変調多値数からなる制御情報を決定し、前記第２の通信装置が前記制御情報と、複数の送信アンテナに重複して割り当てた帯域の重複率と、受信アンテナの本数からなる前記通信パラメータのすべてもしくは一部を前記第１の通信装置に通知し、前記第１の通信装置が通知された通信パラメータと、ターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較することにより、前記複数のコンポーネントエンコーダが異なる拘束長で構成するターボ符号部を用いて符号化することを特徴とする。
【００１６】
本発明の無線通信システムは、当該無線通信システムの前記第２の通信装置が複数の前記第１の通信装置へ重複した帯域の割当を許容し、ターボ等化処理による受信処理を行う場合、前記第２の通信装置が複数の前記第１の通信装置毎へ割り当てる帯域と符号化率、変調多値数からなる制御情報を決定し、前記第２の通信装置が前記制御情報と複数の第１の通信装置に重複して割り当てた帯域の重複率と、前記第２の通信装置が用いる受信アンテナの本数とからなる前記通信パラメータのすべてもしくは一部と、対応する当該通信パラメータとターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較することにより、前記第１の通信装置におけるターボ符号部のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定し、当該拘束長の情報を前記第１の通信装置に通知し、前記第１の通信装置が、前記ターボ符号部におけるコンポーネントエンコーダの拘束長を変えることを特徴とする。
【００１７】
本発明の無線通信システムは、当該無線通信システムの第２の通信装置は第１の通信装置の有する複数の送信アンテナ毎に割り当てる帯域を決定し、前記複数の送信アンテナへ重複した帯域の割当を許容し、ターボ等化処理による受信処理を行う場合、前記第２の通信装置が複数の送信アンテナ毎へ割り当てる帯域と符号化率、変調多値数からなる制御情報を決定し、前記制御情報と複数の送信アンテナに重複して割り当てた帯域の重複率と、受信アンテナの本数とからなる前記通信パラメータのすべてもしくは一部と、対応する当該通信パラメータとターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較することにより、前記第１の通信装置におけるターボ符号部のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定し、当該拘束長の情報を前記第１の通信装置に通知し、前記第１の通信装置が、前記ターボ符号部におけるコンポーネントエンコーダの拘束長を変えることを特徴とする。
【００１８】
本発明の無線通信システムは、当該無線通信システムの前記第１の通信装置が、複数の送信アンテナを用いて前記第２の通信装置に空間多重した信号を伝送し、前記第２の通信装置が複数の受信アンテナを用いて空間多重された信号の分離とターボ等化による受信処理とを行う場合、前記第２の通信装置は複数の送信アンテナ毎へ割り当てる帯域と符号化率、変調多値数からなる制御情報を決定し、前記制御情報と複数のアンテナ毎の伝搬路推定から算出したアンテナ間の相関値、受信アンテナの本数とからなる前記通信パラメータのすべてもしくは一部と、対応する当該通信パラメータとターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較することにより、前記第１の通信装置におけるターボ符号部のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定し、当該拘束長の情報を前記第１の通信装置に通知し、前記第１の通信装置が、前記拘束長の情報により、前記ターボ符号部におけるコンポーネントエンコーダの拘束長を変えることを特徴とする。
【００１９】
本発明の無線通信システムは、当該無線通信システムの前記第１の通信装置が、複数の送信アンテナを用いて前記第２の通信装置に空間多重した信号を伝送し、第２の通信装置が複数の受信アンテナを用いて空間多重された信号の分離とターボ等化による受信処理を行う場合、前記第２の通信装置が複数のアンテナ毎へ割り当てる帯域と符号化率、変調多値数、複数のアンテナ毎の伝搬路推定から算出したアンテナ相関値、受信アンテナ本数からなる制御情報を決定し、当該制御情報を前記第１の通信装置に送信し、前記第１の通信装置が、前記制御情報のパラメータのすべてもしくは一部と、対応する当該通信パラメータとターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較することにより、ターボ符号部のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定し、前記ターボ符号部における複数のコンポーネントエンコーダが異なる拘束長を用いることを特徴とする。
【００２０】
本発明の無線通信システムは、前記符号化率が高い場合に前記符号化部のコンポーネントエンコーダの拘束長を変えることを特徴とする。
【００２１】
本発明の通信装置は、通信装置が他の通信装置に対して情報ビットを送信信号として送信する際、前記第１の通信装置が誤り訂正符号を生成する複数のコンポーネントエンコーダを有するターボ符号部により、情報ビットに複数の前記誤り訂正符号を挿入し、当該誤り訂正符号が挿入された情報ビットを符号化して、前記送信信号を生成する無線通信システムで用いる通信装置であって、前記ターボ符号部内の複数のコンポーネントエンコーダの各々が異なる拘束長を使用することを特徴とする。
【００２２】
本発明の通信装置は、前記通信パラメータのいずれかがターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値に該当する場合、前記ターボ符号部内のいずれか１つのコンポーネントエンコーダの拘束長を変えることを特徴とする。
【００２３】
本発明の通信装置は、当該無線通信システムの前記他の通信装置が、複数の前記通信装置へ重複した帯域の割当を許容し、ターボ等化処理による受信処理を行う場合、前記ターボ符号部内の複数のコンポーネントエンコーダの各々が異なる拘束長を有していることを特徴とする。
【００２４】
本発明の通信装置は、当該無線通信システムの前記他の通信装置が、前記通信装置の有する複数の送信アンテナ毎に割り当てる帯域を決定し、前記複数の送信アンテナへ重複した帯域の割当を許容し、ターボ等化処理による受信処理を行う場合、前記ターボ符号部内の複数のコンポーネントエンコーダの各々が異なる拘束長を有していることを特徴とする。
【００２５】
本発明の通信装置は、前記他の通信装置から受信した信号の伝搬特性により、前記他の通信装置が設定する通信パラメータと、当該通信パラメータに対して設定された、前記通信装置におけるターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較し、比較結果により前記コンポーネントエンコーダの拘束長を変えることを特徴とする。
【００２６】
本発明の通信装置は、前記ターボ符号部内の２つのコンポーネントエンコーダの各々の拘束長を、いずれか一方を３とし、他方を４とすることを特徴とする。
【００２７】
本発明の通信装置は、前記他の通信装置より帯域の割当情報、変調方式、符号化率、帯域の重複率、アンテナ間の相関値、受信アンテナの本数からなる通信パラメータのすべて、もしくは一部を通知され、通知された通信パラメータの情報を基に、ターボ符号部におけるコンポーネントエンコーダの拘束長を決定し、ターボ符号化を行うことを特徴とする。
【００２８】
本発明の通信装置は、前記他の通信装置が通信装置に対して情報ビットを送信信号として送信する際、前記通信装置が誤り訂正符号を生成する複数のコンポーネントエンコーダを有するターボ符号部により、情報ビットに複数の前記誤り訂正符号を挿入し、当該誤り訂正符号が挿入された情報ビットを符号化して、前記送信信号を生成する無線通信システムで用いる通信装置であって、前記通信装置が、複数の送信アンテナ毎へ割り当てる帯域と符号化率、変調多値数からなる制御情報を決定し、前記制御情報と複数のアンテナ毎の伝搬路推定から算出したアンテナ間の相関値、受信アンテナの本数とからなる前記通信パラメータのすべてもしくは一部と、対応する当該通信パラメータとターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較することにより、前記他の通信装置におけるターボ符号部のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定し、当該拘束長の情報を前記他の通信装置に通知することを特徴とする。
【００２９】
本発明のプログラムは、上記無線通信システムの第１の通信装置を制御する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記第２の通信装置より通知される帯域の割当情報、変調方式、符号化率、帯域の重複率、アンテナ間の相関値、受信アンテナ本数からなる通信パラメータのすべてもしくは一部の情報を基に、ターボ符号部内のコンポーネントエンコーダ毎に拘束長を決定し、ターボ符号化を行うことを特徴とするコンピュータ実行可能なプログラムである。
【００３０】
本発明のプログラムは、上記無線通信システムの第２の通信装置を制御する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記第１の通信装置への帯域の割当情報、変調方式、符号化率からなる制御情報と、前記制御情報に帯域の重複率と、アンテナ間の相関値と、前記第２の通信装置の受信アンテナ本数とを、通信パラメータとし、前記第２の通信装置がターボ符号部内のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定する情報として、前記第１の通信装置に対して送信部に送信させることを特徴とするコンピュータ実行可能なプログラムである。
【００３１】
本発明のプログラムは、上記無線通信システムの第２の通信装置を制御する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記第１の通信装置へ帯域の割当情報、変調方式、符号化率からなる制御情報と、前記制御情報に前記装置間の帯域の重複率と、アンテナ間の相関値と、前記第２の通信装置の受信アンテナ本数とを、通信パラメータとし、この通信パラメータにより、前記第１の通信装置におけるターボ符号部内のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を求め、求めた拘束長を前記第１の通信装置に対して送信部に送信させることを特徴とするコンピュータ実行可能なプログラムである。
【００３２】
本発明の集積回路は、通信装置が他の通信装置に対して情報ビットを送信信号として送信する際、前記第１の通信装置が誤り訂正符号を生成する複数のコンポーネントエンコーダを有するターボ符号部により、情報ビットに複数の前記誤り訂正符号を挿入し、当該誤り訂正符号が挿入された情報ビットを符号化して、前記送信信号を生成する無線通信システムで用いる通信装置の集積回路であって、前記ターボ符号部内の複数のコンポーネントエンコーダの各々が異なる拘束長を使用することを特徴とする。
【００３３】
本発明の集積回路は、他の通信装置が通信装置に対して情報ビットを送信信号として送信する際、前記通信装置が誤り訂正符号を生成する複数のコンポーネントエンコーダを有するターボ符号部により、情報ビットに複数の前記誤り訂正符号を挿入し、当該誤り訂正符号が挿入された情報ビットを符号化して、前記送信信号を生成する無線通信システムで用いる通信装置の集積回路であって、前記通信装置が、複数の送信アンテナ毎へ割り当てる帯域と符号化率、変調多値数からなる制御情報を決定し、前記制御情報と複数のアンテナ毎の伝搬路推定から算出したアンテナ間の相関値、受信アンテナの本数とからなる前記通信パラメータのすべてもしくは一部と、対応する当該通信パラメータとターボ等化の収束性を悪化させる条件値とを比較することにより、前記他の通信装置におけるターボ符号部のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定し、当該拘束長の情報を前記他の通信装置に通知することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３４】
この発明によれば、誤り訂正符号としてターボ符号を用いる通信システムにおいて、コンポーネントエンコーダにおける符号化の拘束長を、符号化率、変調方式、帯域の割当情報、他の送信装置との帯域割当の重複率などにより変更することで、通信の信頼性を高くすることができ、従来に比較して周波数利用効率を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の第１の実施形態による無線通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】端末装置ＵＥ２及びＵＥ３が基地局装置ｅＮＢに対してデータ送信を行う際、送信に用いる帯域の離散的な割当の一例を示す図である。
【図３】本実施形態における端末装置ＵＥ２及びＵＥ３の構成例を示すブロック図である。
【図４】ターボ符号部１０１及び１１１の構成例を示すブロック図である。
【図５】符号化部２０１及び２０４の構成例を示すブロック図である。
【図６】本実施形態における基地局装置ｅＮＢにおける受信装置の構成例を示すブロック図である。
【図７】符号化方法決定部１０７（１１７）による拘束長の設定処理の動作例を示すフローチャートである。
【図８】本実施形態の無線通信システムの構成によるフレーム誤り率と平均受信信号エネルギ対雑音電力スペクトル密度比との対応を示すグラフである。
【図９】本実施形態の受信装置をマルチキャリアを用いた通信に対応させた場合の構成例を示すブロック図である。
【図１０】この発明の第２の実施形態による端末装置ＵＥ１の構成例を示すブロック図である。
【図１１】アンテナＴ１及びＴ２に対する離散的な周波数帯域の割当を示す図である。
【図１２】アンテナＴ１及びＴ２に対する連続的な周波数帯域の割当を示す図である。
【図１３】この発明の第２の実施形態による基地局装置ｅＮＢの受信装置の構成例を示すブロック図である。
【図１４】符号化方法決定部７０８による拘束長の設定処理の動作例を示すフローチャートである。
【図１５】第３の実施形態におけるアンテナ毎に帯域を割り当てる一例を示す図である。
【図１６】この発明の第３の実施形態による基地局装置ｅＮＢの受信装置の構成例を示すブロック図である。
【図１７】この発明の第４の実施形態における符号化方法決定部１０７、１１７（及び７０８）が行う拘束長の制御処理の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、この発明の一実施形態による無線通信システムの概念図である。
この図１において、基地局装置ｅＮＢは、複数の端末装置ＵＥ１、ＵＥ２、ＵＥ３と下り回線及び上り回線を用いて相互に無線通信を行っている。基地局装置ｅＮＢ、複数の端末装置ＵＥ１、ＵＥ２、ＵＥ３それぞれは送受信機の機能を有する装置である。しかし、以下の各実施形態における説明においては、端末装置ＵＥ１，ＵＥ２，ＵＥ３のそれぞれが上り回線を通してデータ信号を基地局装置ｅＮＢに送信する場合について説明する。このため、データ信号の送信側と受信側との意味で、端末装置を送信装置と称し、基地局装置ｅＮＢを受信装置と称する。したがって、ここで言う送信装置および受信装置は、前者が端末装置の送信部を指称し、後者が基地局装置の受信部を指称する場合を包含するが、それに限定されない。
ここで、端末装置ＵＥ１は、２本の送信アンテナを用いる空間多重した同一周波数を用いたＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ；多入力／多出力）伝送を行っている。一方、端末装置ＵＥ２及びＵＥ３は、１本の送信アンテナによるデータ送信を行っている。ただし、各端末装置がデータ送信に用いるアンテナの本数は、伝搬路状況から送信に用いるアンテナ数や帯域の割り当てを基地局装置ｅＮＢが決定し、各々の端末装置に対して通知する。
【００３７】
図１の無線通信システムでは、端末装置ＵＥ２及びＵＥ３に対し、基地局装置ｅＮＢが離散的な帯域の割当が可能である。図２は、端末装置ＵＥ２と端末装置ＵＥ３への離散的な帯域の割当の一例について示している。図２において、横軸は周波数を示す。斜め右下がり線でハッチングを施した山形図形及び縦横の格子線でハッチングした山形図形は、ユーザ端末ＵＥ２に割り当てたサブキャリアを示し、縦線でハッチングを施した山形図形及び縦横の格子線でハッチングした山形図形は、ユーザ端末ＵＥ３に割り当てたサブキャリアを示す。したがって、縦横の格子線でハッチングした山形図形は、ユーザ端末ＵＥ２及びＵＥ３の双方に割り当てたサブキャリアを示す。また、図２の上部には、縦軸を伝搬路利得として、ユーザ端末ＵＥ２及びＵＥ３の伝搬路の伝搬路利得曲線をも示す。この図２において、各端末装置ＵＥ２及びＵＥ３への割り当ては、サブキャリア単位として説明するが、サブキャリアの整数倍を割当の帯域幅の最小単位としても良い。例えば、１２サブキャリアをリソースブロックとして、リソースブロック単位での割り当てを行っても良い。この図２の例では、２ユーザに対してＦＤＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ；周波数分割多重）の割当ではなく、基地局装置ｅＮＢが端末装置ＵＥ２及びＵＥ３各々の伝搬路利得の高いサブキャリアを割り当てるため、一部のサブキャリアが重複した割当となっている。
【００３８】
＜第１の実施形態＞
次に、図１における無線通信システムにおいて、基地局装置ｅＮＢと、端末装置ＵＥ２及びＵＥ３とを用いた、シングルキャリアによるデータ送信を例に、第１の実施形態の無線通信システムを説明する。
第１の実施形態における送信装置構成について、図３を用いて説明する。図３は、本実施形態における端末装置ＵＥ２及びＵＥ３の構成例を示すブロック図である。本実施形態では、端末装置ＵＥ２及びＵＥ３の送信装置構成として説明する。端末装置ＵＥ２は、ターボ符号部１０１、変調部１０２、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ；高速フーリエ変換）部１０３、マッピング部１０４、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ； 逆高速フーリエ変換）部１０５、参照信号多重部１０６、符号化方法決定部１０７及び制御情報受信部１０８を有している。端末装置ＵＥ３は、端末装置ＵＥ２と同様の構成である。
【００３９】
この図３において、端末装置ＵＥ２は、基地局装置ｅＮＢの受信装置より通知された制御情報を、制御情報受信部１０８より受信する。ここで、制御情報受信部１０８が受信する制御情報は、符号化率、変調方式、帯域の割当情報、他の送信装置との帯域割当の重複率などを含むものとする。制御情報受信部１０８は、この制御情報に含まれる符号化率や変調方式及び帯域の重複率などの情報を符号化方法決定部１０７に対して出力する。また、制御情報受信部１０８は、制御情報に含まれる変調方式を変調部１０２に対し出力する。また、制御情報受信部１０８は、帯域割当情報をマッピング部１０４へ出力する。
符号化方法決定部１０７では、通知される符号化率に基づいて、予め設定されている複数のパンクチャパターンからいずれかを選択して、使用するパンクチャパターンの決定を行うとともに、符号化率、変調方式及び重複率に基づいて、符号化の拘束長に関する情報を決定し、決定されたパンクチャパターン及び符号化の拘束長に関する情報をターボ符号部１０１に出力する。符号化方法決定部１０７は、符号化率とパンクチャパターンとを対応付けて記憶している。ここで、拘束長とは、ＲＳＣ符号器にて生成される畳み込み符号において畳み込まれるビットの数を示している。
【００４０】
ターボ符号部１０１は、符号化方法決定部１０７より入力された符号化に関する情報によりデータビットを符号化し、符号化ビットを変調部１０２へ出力する。
変調部１０２は、入力される符号化ビットを、ＱＰＳＫ（Quaternary Phase Shift Keying；四相位相偏移変調）、１６ＱＡＭ（16-ary Quadrature Amplitude Modulation；１６直交振幅変調）などの変調のうち、制御情報受信部１０８から受けた変調方式による変調を施して変調シンボルとした後、この変調シンボルをＦＦＴ部１０３に対して出力する。
ここで、１変調シンボルを構成するビット数を変調多値数とし、例えばＱＰＳＫでは２ビットから１シンボルから構成され、１６ＱＡＭでは４ビットから構成される。
ＦＦＴ部１０３は、変調部１０２から入力される変調シンボルを、時間領域から周波数領域のデータ信号に変換し、変換されたデータ信号をマッピング部１０４へ出力する。
【００４１】
マッピング部１０４は、制御情報受信部１０８から入力される帯域割当情報を基に、周波数領域のデータ信号を、対応する帯域に割り当てる処理を行い、割り当てたデータ信号をＩＦＦＴ部１０５へ出力する。
ＩＦＦＴ部１０５は、周波数領域のデータ信号を、時間領域の送信信号に変換し、この変換した送信信号を参照信号多重部１０６に対して出力する。
参照信号多重部１０６は、時間領域において送信信号に対して参照信号（符号パターンが既知であるパイロット信号）を多重する処理を行う。
【００４２】
図３では省略しているが、送信信号は、ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ；サイクリックプレフィックス）を挿入された後に、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ／Ａｎａｌｏｇ；ディジタル／アナログ）変換でアナログの信号に変換され、次いで無線周波数にアップコンバートされる。アップコンバートされた信号は、ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ；電力増幅器）により送信電力に増幅された後に送信アンテナから送信される。以下、生成した送信信号の送信処理は同様の処理とし、省略する。
また、端末装置ＵＥ３も端末装置ＵＥ２と同様の信号処理により、送信信号を生成してアップコンバートし、電力増幅器ＰＡにより送信電力に増幅した後に送信アンテナから送信する。
本実施形態では、参照信号多重部１０６が時間領域において参照信号を多重したが、マッピング部１０４が周波数領域で参照信号を送信信号に対して多重する構成としても良い。この場合、参照信号多重部１０６は必要なくなる。
【００４３】
次に、図４を用いてターボ符号部１０１の構成を説明する。ターボ符号部１０１及び１１１が同様の構成のため、図４はターボ符号部１０１の構成例を代表として説明する。ターボ符号部１０１は、符号化部２０１、パンクチャ部２０２、並び替え部２０３、符号化部２０４及び符号化ビット出力部２０５を有している。
ターボ符号部１０１には、パンクチャパターンと拘束長に関する情報とが、符号化方法決定部１０７から入力される。ここで、拘束長の情報は、符号化方法決定部１０７が、符号化率や重複率、変調方式の情報を基に、ターボ符号部１０１内の符号化部２０１と符号化部２０４とに対し、それぞれ求めた拘束長の情報とする。
【００４４】
符号化部２０１は、データビット（情報ビット）に対して通知された拘束長のＲＳＣ（Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ；再帰系統的畳み込み）符号化を施し、データビットそのものであるシステマティックビットと、ＲＳＣ符号化により得られたパリティビットとを出力する。ここで、符号化部２０１は、システマティックビットを符号ビット出力部２０５へ、また、パリティビットをパンクチャ部２０２へ出力する。
【００４５】
並び替え部２０３は、入力されるデータビットのビット順序を代えて、データビットの並べ替え（インターリーブ）を行い、並べ替えたデータビットを符号化部２０４に出力する。
符号化部２０４は、並び替え部２０３から入力される、並べ替えられたデータビットに対して、符号化方法決定部１０７より通知された拘束長によりＲＳＣ符号化を行う。
ここで、並び替え部２０３の並び替えのパターンは、ターボ符号部１０１と、基地局装置ｅＮＢにおける復号部とで予め同一のパターンが保持されている。このため、符号化部２０４は、システマティックビットを送信する必要がない。したがって、符号化部２０４はパリティビットのみを生成し、パンクチャ部２０２へ出力する。上述した符号化部２０１及び２０４の各々は、情報ビットであるシステマティックビットに対して付加する異なるパリティビットを誤り訂正符号として生成する。
【００４６】
パンクチャ部２０２は、符号化部２０１と符号化部２０４とから出力されるパリティビットを、符号化方法決定部１０７から通知されたパンクチャパターンと拘束長に関する情報とによりパンクチャリングする。
パンクチャパターンは、端末装置ＵＥ２のターボ符号部１０１と、基地局装置ｅＮＢにおける復号部とで同じものが予め設定されている。
符号ビット出力部２０５は、符号化部２０１から入力されるシステマティックビットと、パンクチャ部２０２から入力されるパンクチャリングされたパリティビットとを連結する。
ターボ符号部１０１は、システマティックビットと、パンクチャ部２０２から出力されるパリティビットとが連結されたビット列を、符号ビットとして出力する。
【００４７】
次に、図５は、符号化部２０１及び符号化部２０４の構成例を示す図である。拘束長４のＲＳＣ符号化を行う符号化部２０１（２０４）の一例として図５（ａ）の構成とし、拘束長３のＲＳＣ符号化を行う符号部の一例として図５（ｂ）の構成とする。ここで、入力ビットと遅延回路に保持されているビットを用いてパリティビットを生成することから、拘束長は遅延回路の数に１を加えた値となる。
図５（ａ）の符号化部は、遅延回路２０４−１１、２０４−１２、２０４−１３と、加算器２０４−２１、２０４−２２、３０４−２３、２０４−２４とから構成されている。
図５（ｂ）の符号化部は、遅延回路２０４−３１、２０４−３２と、加算器２０４−４１、２０４−４２、３０４−４３とから構成されている。
符号化部２０１及び符号化部２０４の各々は、符号化方法決定部１０７から入力される拘束長に対応して、時系列に入力されるデータビットの畳み込む数を拘束長のビット数となるよう、遅延回路と加算器との接続を制御する。例えば、符号化部２０１における拘束長が４から３に変更する場合、図５（ａ）から図５（ｂ）の遅延回路及び加算器の接続が変更される。ここで、符号化部２０１及び符号化部２０４の拘束長は最初から異なる数で設定していても良い。
【００４８】
次に、図６を用いて本実施形態における基地局装置ｅＮＢの説明を行う。図６は、本実施形態における基地局装置ｅＮＢであり、受信アンテナを１本とした構成例を示す図である。
この図においては、基地局装置ｅＮＢは、参照信号分離部３０１、ＦＦＴ部３０２、デマッピング部３０３、ソフトキャンセラ部３０４、等化部３０５、ＩＦＦＴ部３０６、復調部３０７、復号部３０８、レプリカ生成部３０９、ＦＦＴ部３１０、ＩＵＩ抽出部３１１、伝搬路推定部３１２、ソフトキャンセラ部３２４、等化部３２５、ＩＦＦＴ部３２６、復調部３２７、復号部３２８、レプリカ生成部３２９、ＦＦＴ部３３０、ＩＵＩ抽出部３３１を有している。
【００４９】
参照信号分離部３０１は、複数の送信装置（端末装置）から、本実施形態においては端末装置ＵＥ２及びＵＥ３からの受信信号を受信アンテナＴＢ１により同時に受信し、符号化データと参照信号との分離を行う。
このとき、参照信号分離部３０１は、受信した受信信号をベースバンド信号にダウンコンバートし、Ａ／Ｄ変換を行うことでディジタル信号に変換する。
また、参照信号分離部３０１は、ディジタル信号からサイクリックプレフィックスＣＰを除去した後、各送信装置の参照信号を分離し、この分離した参照信号を伝搬路推定部３１２に対して出力し、参照信号が分離されたデータ信号を、ＦＥＴ部３０２に対して出力する。
【００５０】
そして、伝搬路推定部３１２は、入力される各送信装置の参照信号から、複数の送信装置の各々の伝搬路特性を推定し、デマッピング部３０３及び等化部３０５へ出力する。
また、伝搬路推定部３１２は、推定した伝搬路特性により、送信装置毎に対して、帯域割当（帯域の割当情報）、符号化率、変調方式などを設定する。このとき、伝搬路推定部３１２は、帯域割当を設定する際、各送信装置の伝搬路特性に基づいて、重複した割当も許容するため、他の送信装置との割当帯域の重複率を含めて帯域割当を設定する。ここで、重複率とは、複数の送信装置に対し、割り当てた帯域で同一周波数に複数の送信装置が割り当てられている割合をしめす。例えば、送信装置数が２であり、それぞれ１０サブキャリアの割当を行い、５サブキャリアが重複している場合には重複率が０．５となる。
そして、伝搬路推定部３１２は、設定した帯域の割当情報、符号化率、変調方式及び重複率からなる制御情報を、フィードバックするための信号に変換し、図示しない変調部、無線部及び送信アンテナを介して各送信装置（端末装置ＵＥ２、ＵＥ３）に対して送信する。ここで、伝搬路推定部３１２には、伝搬路特性に対応して、実験などにより所定の誤り率が得られるように求めた制御情報が予め設定されており、入力される伝搬路特性に対応して記憶されている制御情報を出力する。また、伝搬路推定部３１２は、上記制御情報により拘束長及びパンクチャパターンを求め、この求めた拘束長及びパンクチャパターンを復号部３２８へ出力する。
【００５１】
ＦＦＴ部３０２は、データ信号を、時間領域の信号から周波数領域の信号へ変換し、変換された周波数信号をデマッピング部３０３へ出力する。
デマッピング部３０３は、内部に記憶されている送信装置に対して前に送信した際のマッピング情報である帯域の割当情報により、周波数信号を各送信装置からの信号に分離、すなわち端末装置ＵＥ２からの信号Ａと、端末装置ＵＥ３からの信号Ｂとに分離する。
そして、デマッピング部３０３は、周波数信号を分離した各装置からの信号を異なる検出経路に出力する。本実施形態において、デマッピング部３０３は、周波数信号を分離した信号Ａをソフトキャンセラ部３０４へ、また信号Ｂをソフトキャンセラ部３２４へ出力する。ここで、この段階においては、単にマッピング情報を用いて周波数信号を分離するのみであるため、送信時に重複していた一部の割当帯域の周波数信号に関しては互いに干渉として残っている。
【００５２】
ソフトキャンセラ部３０４は、後述する復号部３０８からのフィードバック情報であるＩＳＩに関する情報と、ＩＵＩ抽出部３３１より他の送信装置が重複して帯域へ信号を割り当てたことによるユーザ間干渉（ＩＵＩ：Ｉｎｔｅｒ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）の情報とにより、分離された信号Ａ（特定の送信装置の信号）に対し、ソフトキャンセル処理として、受信信号からＩＳＩとＩＵＩのソフトレプリカを減算することで、ＩＳＩ及びＩＵＩをキャンセルする処理を行う。本実施例では、ＩＳＩとＩＵＩを同時に減算してキャンセルしたが、ＩＳＩとＩＵＩとのソフトレプリカをそれぞれ個々に減算してキャンセルする処理を行っても良い。
また、ソフトキャンセラ部３０４は、ソフトキャンセルした信号Ａを、等化部３０５に対して出力する。
ただし、ソフトキャンセラ部３０４は、第１回目は、フィードバック情報がなく、また、ＩＵＩ抽出部３３１より他の送信装置が重複して帯域へ信号を割り当てたことによるユーザ間干渉の情報が入力されないため、ＩＳＩとＩＵＩをキャンセルする処理を行わない。
【００５３】
等化部３０５は、ソフトキャンセラ部３０４から入力される信号Ａに対し、伝搬路推定部３１２で推定された伝搬路特性により、ＭＭＳＥ重みを乗算する等の無線伝搬路のひずみを補償する等化処理を行い、等化処理した信号ＡをＩＦＦＴ部３０６へ出力する。
ＩＦＦＴ部３０６は、等化部３０５から入力される等化処理された信号Ａを、周波数領域の信号から時間領域の信号に変換し、変換結果として処理信号Ａ１を復調部３０７に対して出力する。
復調部３０７は、前回送信装置に送信した変調方法に対応させて、ＩＦＦＴ部３０６から入力される処理信号Ａ１に対し、変調シンボルの復調処理を行い、復調された復調信号Ａ２を復号部３０８へ出力する。
【００５４】
復号部３０８は、復調部３０７から入力される復調信号Ａ２に対し、送信装置に制御情報として通知した符号化率などの制御情報による復号処理を行い、復号結果を信号ビットＡ３としてレプリカ生成部３０９に対して出力する。
レプリカ生成部３０９は、前回送信装置に送信した変調方法に対応させて、再度、復号ビットを変調シンボルに変換し、レプリカ信号ＲＡとしてＦＦＴ部３１０に対して出力する。
【００５５】
ＦＦＴ部３１０は、レプリカ生成部３０９から入力されるレプリカＲＡ信号を、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換し、変換結果をフィードバック情報として、ソフトキャンセラ部３０４及びＩＵＩ抽出部３１１に対して出力する。
ソフトキャンセラ部３０４は、ＦＦＴ部３１０から入力されるフィードバック情報により、自身の信号ＡにおけるＩＳＩ干渉のキャンセル処理を行う。
【００５６】
ＩＵＩ抽出部３１１は、ＦＦＴ部３１０から入力されるフィードバック情報からＩＵＩ干渉レプリカＲＡ２を生成して、このＩＵＩ干渉レプリカＲＡ２をソフトキャンセラ部３２４へ出力する。この干渉レプリカＲＡ２は、ソフトキャンセラ部３２４において、他の通信装置、すなわち端末装置ＵＥ３から送信された信号Ｂから、信号ＡによるＩＵＩ干渉の除去に用いられる。
【００５７】
また、ソフトキャンセラ部３２４、等化部３２５、ＩＦＦＴ部３２６、復調部３２７、復号部３２８、レプリカ生成部３２９、ＦＦＴ部３３０及びＩＵＩ抽出部３３１においても上述した処理と同様の処理が行われる。
すなわち、ソフトキャンセラ部３２４は、後述する復号部３２８からのフィードバック情報と、ＩＵＩ抽出部３１１より他の送信装置が重複して帯域へ信号を割り当てたことによるユーザ間干渉の情報とにより、分離された信号Ｂ（特定の送信装置の信号）に対し、ソフトキャンセル処理によりＩＳＩとＩＵＩをキャンセルする処理を行う。
また、ソフトキャンセラ部３２４は、ソフトキャンセルした信号Ｂを、等化部３２５に対して出力する。
ただし、ソフトキャンセラ部３２４は、第１回目はフィードバック情報がなく、また、ＩＵＩ抽出部３１１より他の送信装置が重複して帯域へ信号を割り当てたことによるユーザ間干渉の情報が入力されないため、ＩＳＩとＩＵＩをキャンセルする処理を行わない。
【００５８】
等化部３２５は、ソフトキャンセラ部３２４から入力される信号Ｂに対し、伝搬路推定部３１２で推定された伝搬路特性により、ＭＭＳＥ重みを乗算する等の無線伝搬路のひずみを補償する等化処理を行い、等化処理した信号ＢをＩＦＦＴ部３２６へ出力する。
ＩＦＦＴ部３２６は、等化部３２５から入力される等化処理された信号Ｂを、周波数領域の信号から時間領域の信号に変換し、変換結果として処理信号Ｂ１を復調部３２７に対して出力する。
復調部３２７は、前回送信装置に送信した変調方法に対応させて、ＩＦＦＴ部３２６から入力される処理信号Ｂ１に対し、変調シンボルの復調処理を行い、復調された復調信号Ｂ２を復号部３２８へ出力する。
【００５９】
復号部３２８は、復調部３２７から入力される復調信号Ｂ２に対し、送信装置に制御情報として通知した符号化率と、伝搬路推定部３１２が制御情報から求めた拘束長及びパンクチャパターンの情報による復号処理を行い、復号結果を信号ビットＢ３としてレプリカ生成部３２９に対して出力する。
レプリカ生成部３２９は、前回送信装置に送信した変調方法に対応させて、再度、復号ビットを変調シンボルに変換し、レプリカ信号ＲＢとしてＦＦＴ部３３０に対して出力する。
【００６０】
ＦＦＴ部３３０は、レプリカ生成部３２９から入力されるレプリカＲＢ信号を、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換し、変換結果をフィードバック情報として、ソフトキャンセラ部３０４及びＩＵＩ抽出部３１１に対して出力する。
ソフトキャンセラ部３２４は、ＦＦＴ部３３０から入力されるフィードバック情報により、自身の信号ＢにおけるＩＳＩ干渉のキャンセル処理を行う。
【００６１】
ＩＵＩ抽出部３３１は、ＦＦＴ部３３０から入力されるフィードバック情報からＩＵＩ干渉レプリカＲＢ２を生成して、このＩＵＩ干渉レプリカＲＢ２をソフトキャンセラ部３０４へ出力する。この干渉レプリカＲＢ２は、ソフトキャンセラ部３０４において、他の通信装置、すなわち端末装置ＵＥ２から送信された信号Ａから、信号ＢによるＩＵＩ干渉の除去に用いられる。
【００６２】
上述したソフトキャンセラ部３０４からＩＵＩ抽出部３１１による系統での端末装置ＵＥ２からの送信信号の復号処理と、ソフトキャンセラ部３０４からＩＵＩ抽出部３１１による系統での、端末装置ＵＥ２と異なる送信装置である端末装置ＵＥ３からの送信信号との復号処理が繰り返して行われる。
この送信装置毎の送信信号の復号処理は、任意の回数または所定の回数繰り返して行われ、最後に、復号部３０８、３２８の各々の後段に設けられた図示しない判定部により、復号ビットに対して硬判定等を行うことにより、送信装置毎の復号データを得ることになる。
【００６３】
次に、本実施形態の符号化方法決定部１０７及び１１７における受信装置が送信装置から入力される制御情報により拘束長を決定する処理を詳細に説明する。
本実施形態においては、帯域の重複率の増加や変調方式の多値化によるターボ等化における繰り返し処理の収束性の変化に応じて、符号化方法決定部１０７及び１１７の各々が、ターボ符号部１０１及び１１１内部のコンポーネントエンコーダ（ＲＳＣ符号器）である符号化部２０１と符号化部２０４の拘束長をそれぞれ決定する。
【００６４】
このとき、符号化部２０１と符号化部２０４の拘束長を両方とも短くすると、上述した各復号処理を行う系統におけるターボ等化における繰り返し処理の収束性が良くなるが、一方で受信した信号に対する誤り訂正能力が劣化することになる。
逆に、両方の符号化部の拘束長を長くすると、受信した信号に対する誤り訂正能力が向上して高くなるが、ターボ等化における繰り返し処理の収束性が悪くなる。
そのため、帯域の重複率、変調多値数、符号化率によりターボ等化における繰り返し処理の収束性を考慮してコンポーネントエンコーダである符号化部２０１及び符号化部２０４の拘束長を決めることが好ましい。ここで、変調多値数は、多値変調方式における１シンボルで送信するビット数、変調方式のとして受信機から入力される。また、ターボ符号部１０１及び１１１内の２つのコンポーネントエンコーダ（符号化部２０１及び符号化部２０４）が異なる拘束長を用いる、もしくはいずれか片方のみの拘束長を変更することで、誤り訂正能力の劣化を抑えつつ、ターボ等化における繰り返し処理の収束性が良い符号方法を決定することが望ましい。
【００６５】
ここで、本実施形態における符号化方法決定部１０７の符号化率の決定方法の一例について、図７を用いて説明する。図７は、符号化方法決定部１０７の符号化率の決定方法の動作例を示すフローチャートである。
ステップＳ１：
制御情報受信部１０８は、受信装置である基地局装置ｅＮＢより通知された制御情報を受信し、受信した制御情報を符号化方法決定部１０７に対して出力する。受信装置より通知された制御情報には、符号化率、変調多値数、他の送信装置との帯域割当の重複率が含まれているが、ここで、符号化率をＣ、変調多値数をＭ、他の送信装置との帯域割当の重複率をＲとする。
【００６６】
ステップＳ２：
符号化方法決定部１０７は、受信した制御情報に含まれる符号化率Ｒが収束性の悪くなる高い符号化率の閾値のｒｃより高い値であるかの判定を行う。
ここで、符号化方法決定部１０７は、符号化率Ｃと符号化率の閾値ｒｃとの関係がＣ＞ｒｃの場合、処理をステップＳ３へ進め、一方、符号化率Ｃと符号化率の閾値ｒｃとの関係がＣ≦ｒｃの場合、処理をステップＳ６へ進める。
【００６７】
ステップＳ３：
符号化方法決定部１０７は、ステップＳ２において符号化率が高いと判断した場合、通知された変調多値数Ｍが収束性の悪くなる多値数ｍ１より大きい値か否かの判定を行う。なお、ＱＰＳＫの変調多値数は２であり、１６ＱＡＭの変調多値数は４である。
ここで、符号化方法決定部１０７は、変調多値数Ｍと多値数ｍ１との関係がＭ＞ｍ１の場合、処理をステップＳ４へ進め、一方、変調多値数Ｍと多値数ｍ１との関係がＭ≦ｍ１の場合、処理をステップＳ５へ進める。
【００６８】
ステップＳ４：
符号化方法決定部１０７は、符号化部２０１または符号化部２０４のいずれか一方の拘束長を短くする。これにより、ターボ復号処理の収束性が改善されることになる。
符号化方法決定部１０７は、例えば符号化部２０４における拘束長を拘束長４から拘束長３へと１つ下げ、この求めた拘束長を符号化部２０４へ出力する。
そして、符号化部２０４は、符号化方法決定部１０７から入力される拘束長に対応して、コンポーネントエンコーダとしての拘束長を変更するよう内部の論理演算回路の構成を変更する。拘束長の変更において、例えば、符号化部２０４は、図５（ａ）から図５（ｂ）に示すように、遅延回路及び加算器の接続の構成を変更する。または、図５（ａ）と図５（ｂ）とに示すＲＳＣ符号器を符号化部内に有し、すなわち符号化部が異なる拘束長のＲＳＣ符号器を複数有し、符号化部が符号化方法決定部１０７からの拘束長により、誤り訂正符号の生成に使用するＲＳＣ符号器を変更する。ここで、いずれの符号部の拘束長を変化させるか、また拘束長の長さをどの程度変化させるかは、符号化方法決定部１０７内部に予め設定されている。
例えば、変調多値数Ｍと多値数ｍ１との差分、符号化率Ｃと閾値ｒｃとの差分、重複率Ｒと閾値ｒ０との差分等の組合せになどにより、変更する拘束長の長さ（１つ、あるいは２つ以上の複数）を設定するテーブルを有し、ステップＳ４において、組合せに対応した拘束長をこのテーブルから読み出し、読み出した拘束長により調整するように構成しても良い。
また、例えば、ステップＳ２において「ＮＯ」で、ステップＳ５において「ＹＥＳ」の場合に拘束長を１つ下げ、ステップＳ２において「ＹＥＳ」で、ステップＳ３において「ＹＥＳ」の場合に拘束長を２つ下げるなどのように比較対象の組合せにより、拘束長を変更する数を設定して、その組合せにより拘束長を選択するように構成しても良い。
【００６９】
ステップＳ５：
符号化方法決定部１０７は、受信装置から通知された帯域の重複率Ｒが収束性の悪くなる閾値のｒ０より高い重複率が否かの判定を行う。
ここで、符号化方法決定部１０７は、重複率Ｒと閾値ｒ０との関係がＲ＞ｒ０の場合、処理をステップＳ４へ進め、一方、重複率Ｒと閾値ｒ０との関係がＲ≦ｒ０の場合、処理をステップＳ６へ進める。
【００７０】
ステップＳ６：
符号化方法決定部１０７は、符号化率Ｃがｒｃ以下の符号化率であれば、拘束長を変えることによる収束性の改善は必要がないため、符号化方法決定部１０７は、２つのコンポーネントエンコーダである符号化部２０１及び２０４の拘束長を変化させず、同一の拘束長（例えば、拘束長４）を用いるよう設定する。
【００７１】
上述したように、本実施形態によれば、帯域の重複率、変調多値数及び符号化率により逐次、コンポーネントエンコーダの拘束長を変更するため、例えば、同一の拘束長であった場合にいずれかを変更して差異を与えるため、従来では収束性が悪くなる閾値を超えた符号化率、また収束性の悪くなる閾値を超えた重複率を使用することができ、様々な変調方式通信方式における誤り率特性を改善することができる。
また、ターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値としての閾値ｒｃ、ｍ１、ｒｏを用いた拘束長の決定は受信機でも必要であるため、予め３つのパラメータは送信装置、受信装置で同一の値が決められ、それぞれに記憶されているものとする。本実施形態では、拘束長を変更する例について説明したが、複数のコンポーネントエンコーダが同一の拘束長のターボ符号部と異なる拘束長のターボ符号部を持っており、図７の条件により誤り訂正に用いるターボ符号部を決定しても良い。
【００７２】
図８は、送信装置である端末装置数を２個（端末装置ＵＥ２、ＵＥ３）とし、受信装置は周波数の帯域の一部の重複を許容して割り当て、送信装置の符号化は符号化率３／４とした場合のＦＥＲ（Ｆｒａｍｅ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ；フレーム誤り率）と、Ｅｂ／Ｎ０（１情報ビットあたりの平均受信信号エネルギ対雑音電力スペクトル密度比）とのシミュレーション結果の関係を示す図である。また、受信装置におけるターボ等化における繰り返し回数を８回、ターボ復号の繰り返し回数を８回としている。
この図８において、拘束長（Ｋ１、Ｋ２）は、ターボ符号部１０１内の２つのコンポーネントエンコーダである符号化部２０１及び２０４の各々を、それぞれ拘束長Ｋ１と拘束長Ｋ２にした場合を示しており、拘束長（３、３）は拘束長３のコンポーネントエンコーダを並列連接したターボ符号化を行った場合の特性を示している。
【００７３】
図８より、ターボ符号部１０１内の符号化部２０１及び２０４の拘束長３とするもしくは拘束長４としている場合、本実施形態のように干渉が多い場合に拘束長３と拘束長４との異なる拘束長のコンポーネントエンコーダを並列に設け、それぞれにて生成された符号を連結して形成するターボ符号を適用することで、雑音比が高くてもＦＥＲが低くなることから通信の特性が改善することが判る。例えば、Ｅｂ／Ｎ０が６ｄＢのとき、２つのコンポーネントエンコーダの拘束長が（３，３）である場合はフレーム誤り率が０．１６６であり、拘束長が（４，４）である場合はレーム誤り率が０．０５２であるのに対して、拘束長が（４，３）である場合はフレーム誤り率が０．０１３であって、フレーム誤り率が格段に改善されている。
また、ターボ符号部１１１もターボ符号部１０１と同様の構成となる。
【００７４】
また、本実施形態においては、ＩＵＩとＩＳＩによる干渉を考慮してターボ符号部１０１内のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を変えたが、本実施形態に記載していない干渉であったとしてもターボ等化のような繰り返し処理により干渉を抑圧する場合には適用可能である。
また、送信装置をＵＥ２及びＵＥ３、受信装置を基地局装置ｅＮＢとするアップリンクとして説明したが、送信装置が複数の基地局装置ｅＮＢであり、受信装置をＵＥとするダウンリンクにおいても適用可能である。その場合には、送信装置が帯域割当や変調方式、重複率なども決定することができ、送信装置から受信装置へデータ送信に用いた制御情報に加え、誤り訂正符号に用いたコンポーネントエンコーダの拘束長を通知することで、実現できる。
また、送信装置の数を端末装置ＵＥ２及びＵＥ３の２個として説明したが、送信装置の数が３個以上の場合においても、受信装置が図６におけるソフトキャンセラ３０４から復号部３０８を送信装置と同数だけ処理することで適用可能である。例えば、端末装置が３個の場合、ソフトキャンセラ部３０４では、復号部３０８からフィードバックされるソフトレプリカのみが、キャンセルするＩＳＩの情報となり、他の２つの復号器の各々からフィードバックされるソフトレプリカはＩＵＩ情報となり、それぞれシンボル間の干渉及びユーザ間の干渉に対するキャンセル処理に用いられる。
【００７５】
また、伝送方式をシングルキャリアとし、受信処理にターボ等化を適用した例で説明をしたが、マルチキャリアにおいても干渉キャンセラと復号部の繰り返し処理を受信装置で行う場合には適用可能である。
例えば、図３に示す送信装置において、変調部１０２が変調した変調シンボルに対するＦＦＴ部１０３による時間領域から周波数領域への変換処理を行わない。すなわち、変調部１０２は、変調した変調シンボルをマッピング部１０４へ出力する。
そして、マッピング部１０４は、変調シンボルを帯域割当情報により各周波数にマッピングし、割り当てたデータ信号をＩＦＦＴ部１０５へ出力する。
以降の処理は、すでに説明した送信信号の処理と同様のため省略する。
【００７６】
次に、伝送方式をマルチキャリアとした場合の基地局ｅＮＢの受信装置は、図９に示す構成となる。図９の受信装置が図６の受信装置と異なる点は、等化部３０５、３２５及びＩＦＦＴ部３０６、３２６が無くなり、新たに信号検出部３５１及び３５２が付加されことである。
信号検出部３５１及び３５２の各々は、伝搬路推定部３１２から入力される伝搬路特性の推定値に基づいて、デマッピング部３０３から入力されるデマッピングされた信号の位相検波を行い、それぞれソフトキャンセラ部３０４、３２５へ出力する。他の処理はすでに説明した動作と同様あるため、説明を省略する。
【００７７】
また、本実施形態の符号化方法決定部１０７においては、符号化率、変調方式（変調多値数）、他の送信装置との帯域割当の重複率などの項目からなる通信パラメータを基に、ぞれぞれの項目に対応するターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値との図７に示す比較処理により、コンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定している。上述した構成と異なり、この拘束長を受信装置側の伝搬路推定部３１２で各送信装置のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を、推定した各送信装置との間の 伝搬路から設定される符号化率と変調方式、帯域の重複率等により決定し、決定した拘束長を制御情報として送信装置に通知しても良い。また、制御情報として、受信装置の受信アンテナの本数を含め、後述する第２の実施形態と同様に拘束長を決定するように構成しても良い。
また、受信装置が帯域の重複率を送信装置に通知せずに、送信装置の符号化方法決定部１０７が符号化率と変調方式のどちらか一方、もしくは両方の項目と、それぞれの項目に対応するターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較し、この比較結果から拘束長を決定するように、符号化方法決定部１０７を構成しても良い。
【００７８】
また、別のコンポーネントエンコーダの拘束長の決定方法として、受信装置が帯域の重複率のみを送信装置に送信し、送信装置が帯域の重複率と、ターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較し、この比較結果からコンポーネントエンコーダの拘束長を決定するように、符号化方法決定部１０７を構成しても良い。
さらに、拘束長の決定は、収束性を改善するために１つのコンポーネントエンコーダだけ拘束長を短くするという例で本実施形態の構成を説明したが、ターボ符号部１０１（または１１１）内の２つのコンポーネントエンコーダが同一の拘束長を用いる場合に短い拘束長、例えば３である場合には、本実施形態とは逆に、１つのコンポーネントエンコーダだけ拘束長を長くするようにし、２つのコンポーネントエンコーダで異なる拘束長を用いるように構成しても良い。
【００７９】
上述したように、本実施形態を適用することにより、ターボ等化のような繰り返し処理を用いる受信装置において、高い符号化率や帯域の割当の重複率が高い場合、あるいは変調多値数が一定の値以上などのターボ等化における繰り返し処理の収束性が悪くなる環境であっても、ターボ符号部内のコンポーネントエンコーダを異なる拘束長で構成することで収束性を改善することができ、周波数利用効率を向上させることができる。
また、本実施形態を適用することにより、符号化の拘束長を、また符号化率からパンクチャパターンを決定し、ターボ符号を生成するため、様々な変調方式や通信方式、伝搬路特性に対しても、干渉が多い環境下においても誤り率特性を改善することが可能となる。
【００８０】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態においては、送信装置を多アンテナによるＭＩＭＯ伝送を行うユーザ端末ＵＥ１（図１参照）とし、受信装置を基地局装置ｅＮＢとし、受信装置がターボ等化のような繰り返し処理を用いる場合に、高い符号化率や多値変調、アンテナ間の相関値が高いなどのターボ等化における繰り返し処理の収束性が悪い環境でターボ符号部内のコンポーネントエンコーダを異なる拘束長で構成することで収束性を改善する構成例について、図１０を用いて説明する。
【００８１】
図１０は第２の実施形態における送信装置である端末装置ＵＥ１の構成例を示す図である。端末装置ＵＥ１は、ターボ符号部７０１、Ｓ／Ｐ（ｓｅｒｉａｌ／ｐａｒａｌｌｅｌ；シリアル／パラレル）部７０２、変調部７０３、ＦＦＴ部７０４、マッピング部７０５、ＩＦＦＴ部７０６、参照信号多重部７０７、符号化方法決定部７０８、制御情報受信部７０９、変調部７１３、ＦＦＴ部７１４、マッピング部７１５、ＩＦＦＴ部７１６及び参照信号多重部７０７を有している。
【００８２】
送信装置である端末装置ＵＥ１において、制御情報受信部７０９は、基地局装置ｅＮＢから送信される制御情報を受信する。この制御情報受信部７０９が受信する制御情報には、符号化率、変調方式、帯域の割当情報、アンテナ間の相関値に関する情報などを含むものとする。制御情報受信部７０９は、この制御情報に含まれる符号化率や変調方式及び帯域の重複率などの情報を符号化方法決定部１０７に対して出力する。また、制御情報受信部７０９は、制御情報に含まれる変調方式を変調部７０３及び７１３に対して出力する。また、制御情報受信部７０９は、帯域割当情報をマッピング部７０５及び７１６に対して出力する。
【００８３】
符号化方法決定部７０８は、制御情報として通知された符号化率や変調方式、アンテナ間の相関値に関する情報を基に、図３に示す符号化方法決定部１０７（及び１１７）と同様に、パンクチャパターン及びターボ符号部７０１内のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定し、決定されたパンクチャパターン及び拘束長をターボ符号部７０１に対して出力する。本実施形態において、符号化方法決定部７０８は、図４と同様の構成をしているため、この説明を省略する。
ターボ符号部７０１は、符号化方法決定部７０８で決定された符号化方法で符号化、すなわち、図３に示すターボ符号部１０１と同様に、パンクチャパターン及び拘束長によりデータビットを符号化し、符号化された符号化ビットをＳ／Ｐ部７０２に対して出力する。
【００８４】
Ｓ／Ｐ部７０２は、ターボ符号部７０１から入力される符号化ビットを、入力される順番に並列２ビットにＳ／Ｐ変換し、並列２ビットの一方のビットを変調部７０３へ、また他方のビットを変調部７１３へ、送信ビットとして出力する。この並列２ビットの各々は、アンテナ毎、すなわちアンテナＴ１及びアンテナＴ２から送信される送信ビットとなる。
変調部７０３及び７１３の各々は、制御情報受信部７０９から入力される変調方式の情報に対応した変調方式により、変調シンボルを生成する。また、変調部７０３は生成した変調シンボルをＦＦＴ部７０４へ出力し、また、変調部７１３は生成した変調シンボルをＦＦＴ部７１４へ出力する。
【００８５】
ＦＦＴ部７０４は、変調部７０３から入力される変調シンボルを、時間領域から周波数領域のデータ信号に変換し、変換されたデータ信号をマッピング部７０５へ出力する。
同様に、ＦＦＴ部７１４は、変調部７１３から入力される変調シンボルを、時間領域から周波数領域のデータ信号に変換し、変換されたデータ信号をマッピング部７１５へ出力する。
マッピング部７０５は、制御情報受信部７０９から入力される帯域割当情報を基に、周波数領域のデータ信号を、対応する帯域に割り当てる処理を行い、割り当てたデータ信号をＩＦＦＴ部７０６へ出力する。
マッピング部７１５は、制御情報受信部７０９から入力される帯域割当情報を基に、周波数領域のデータ信号を、対応する帯域に割り当てる処理を行い、割り当てたデータ信号をＩＦＦＴ部７１６に対して出力する。
【００８６】
ＩＦＦＴ部７０６は、周波数領域のデータ信号を、時間領域の送信信号に変換し、この変換した送信信号を参照信号多重部７０７に対して出力する。
ＩＦＦＴ部７１６は、周波数領域のデータ信号を、時間領域の送信信号に変換し、この変換した送信信号を参照信号多重部７１７に対して出力する。
参照信号多重部７０７は、時間領域において送信信号に対して参照信号（符号パターンが既知であるパイロット信号）を多重する処理を行い、アンテナＴ１に対する送信信号として出力する。
参照信号多重部７１７は、時間領域において送信信号に対して参照信号を多重する処理を行い、アンテナＴ２に対する送信信号として出力する。
【００８７】
図１０では省略しているが、参照信号多重部７１７からの送信信号はＣＰを挿入され、Ｄ／Ａ変換でアナログの信号に変換された後に無線周波数にアップコンバートされる。アップコンバートされた信号は、ＰＡにより送信電力に増幅された後に送信アンテナから送信される。
ここで、図１０に示す送信装置は、ＭＩＭＯ送信を行うため、複数の送信アンテナ（アンテナＴ１、アンテナＴ２）が同一時刻、同一周波数を使用するため、図１１に示すような離散的な帯域割当もしくは、図１２の例の連続的な帯域割当が行われる。図１１は、アンテナＴ１とアンテナＴ２への離散的な帯域の割当の一例について示している。図１２は、アンテナＴ１とアンテナＴ２への連続的な帯域の割当の一例について示している。
【００８８】
次に、図１３を参照して本実施形態における基地局装置ｅＮＢの説明を行う。図１３は、本実施形態における受信装置の一例を示す図である。
本実施形態においては、図１に示すように、受信アンテナを２本持っている受信装置（基地局装置ｅＮＢ）として説明するが、受信アンテナを３本以上持っていても良い。
この図１３において、基地局装置ｅＮＢは、参照信号分離部８０１、ＦＦＴ部８０２、デマッピング部８０３、ソフトキャンセラ部８０４、ＭＩＭＯ分離部８０５、ＩＦＦＴ部８０６、復調部８０７、Ｐ／Ｓ部８０８、復号部８０９、Ｓ／Ｐ部８１０、レプリカ生成部８１１、ＦＦＴ部８１２、参照信号分離部８２１、ＦＦＴ部８２２、デマッピング部８２３、ソフトキャンセラ部８２４、ＩＦＦＴ部８２６、復調部８２７、レプリカ生成部８３１、ＦＦＴ部８３２を有している。
【００８９】
参照信号分離部８０１は、送信装置（端末装置ＵＥ１）からの受信信号をアンテナＴＢ１により受信し、符号化データと参照信号との分離を行う。
また、参照信号分離部８２１は、送信装置（端末装置ＵＥ１）からの受信信号をアンテナＴＢ２により受信し、符号化データと参照信号との分離を行う。
ここで、受信アンテナＴＢ１及び受信アンテナＴＢ２の各々は、端末装置ＵＥ１からの受信信号を同時に受信する。
また、参照信号分離部８０１は、受信した受信信号をベースバンド信号にダウンコンバートし、Ａ／Ｄ変換を行うことでディジタル信号に変換し、このディジタル信号をＦＦＴ部８０２に対して出力する。
同様に、参照信号分離部８２１は、受信した受信信号をベースバンド信号にダウンコンバートし、Ａ／Ｄ変換を行うことでディジタル信号に変換し、このディジタル信号をＦＦＴ部８２２に対して出力する。
また、参照信号分離部８０１及び８２１の各々は、サイクリックプレフィックスを除去し、参照信号をディジタル信号から分離し、この分離した参照信号を伝搬路推定部８１３に対して出力する。
【００９０】
伝搬路推定部８１３は、入力される各送信装置の参照信号から、複数の送信装置の各々の伝搬路特性を推定し、ＭＩＭＯ分離部８０５、デマッピング部８０３及び８２３へ出力する。
また、伝搬路推定部８１３は、推定した伝搬路特性により、送信装置毎に対して、帯域割当（帯域の割当情報）、符号化率、変調方式などを設定し、アンテナ間の相関値を算出する。
そして、伝搬路推定部８１３は、設定した帯域の割当情報、符号化率、変調方式及びアンテナ間の相関値からなる制御情報を、フィードバックするための信号に変換し、図示しない変調部、無線部及び送信アンテナを介して送信装置（端末装置ＵＥ１）に対して送信する。
【００９１】
ＦＦＴ８０２及び８２２の各々は、図６のＦＦＴ部３０２と同様に時間領域の信号を周波数領域の信号に変換し、それぞれ変換結果の信号をデマッピング部８０３、８２３へ出力する。
デマッピング部８０３及び８２３は、図６のデマッピング部３０３と同様に、伝搬路推定部８１３より入力され、内部に記憶している前回送信装置へ送信したマッピング情報により、各送信装置からの信号に分離し、それぞれ分離した信号をソフトキャンセラ部８０４、８２４へ出力する。
【００９２】
ソフトキャンセラ部８０４及び８２４の各々は、それぞれ図６のソフトキャンセラ部３０４及び３２４と同様の処理を行い、ＩＳＩとＩＵＩとをキャンセルした信号を、ＭＩＭＯ分離部８０５に対して出力する。
ＭＩＭＯ分離部８０５は、伝搬路推定部８１３から入力される、アンテナＴＢ１、ＴＢ２各々で受信した参照信号より推定された伝搬路情報を基に、空間多重されている信号を分離する。
そして、ＭＩＭＯ分離部８０５は、例えば、分離したアンテナＴＢ１の信号をＩＦＦＴ部８０６へ出力し、アンテナＴＢ２の信号をＩＦＦＴ部８２６へ出力する。
【００９３】
ＩＦＦＴ部８０６は、ＭＩＭＯ分離部８０５から入力されるアンテナＴＢ１の信号、周波数領域の信号から時間領域の信号に変換し、変換結果として処理信号Ｂ１を復調部８０７に対して出力する。
同様に、ＩＦＦＴ部８２６は、ＭＩＭＯ分離部８０５から入力されるアンテナＴＢ２の信号を、周波数領域の信号から時間領域の信号に変換し、変換結果として処理信号Ｂ２を復調部８２７に対して出力する。
【００９４】
復調部８０７は、前回送信装置に送信した変調方法に対応させて、ＩＦＦＴ部８０６から入力される処理信号Ｂ１に対し、変調シンボルの復調処理を行い、復調された復調信号Ｂ２をＰ／Ｓ部８０８へ出力する。
復調部８２７は、前回送信装置に送信した変調方法に対応させて、ＩＦＦＴ部８２６から入力される処理信号Ｂ２に対し、変調シンボルの復調処理を行い、復調された復調信号Ｂ２をＰ／Ｓ部８０８へ出力する。
【００９５】
Ｐ／Ｓ部８０８は、復調部３０７から入力される復調信号Ｂ１と、復調部８２７から入力される復調信号Ｂ２とを、図１０のＳ／Ｐ部７０２にてＳ／Ｐ変換した際の順番にてＰ／Ｓ変換し、復号部８０９に対して出力する。
復号部８０９は、Ｐ／Ｓ部８０８から入力されるＰ／Ｓ変換した信号に対し、送信装置に制御情報として通知した拘束長や符号化率の情報による復号処理を行い、復号結果をＳ／Ｐ部８１０に対して出力する。
【００９６】
Ｓ／Ｐ部８１０は、図１０のＳ／Ｐ部７０２と同様のＳ／Ｐ変換を行い、処理信号Ｂ１に対応する信号ビット列をレプリカ生成部８１１へ出力し、処理信号Ｂ２に対応する信号ビット列をレプリカ生成部８３１に対して出力する。
レプリカ生成部８１１は、図６のレプリカ生成部３０９と同様に、処理信号Ｂ１に対応する信号ビット列からレプリカ信号ＲＢ１を生成し、生成したレプリカ信号ＲＢ１をＦＦＴ部８１２に対して出力する。
同様に、レプリカ生成部８３１は、図６のレプリカ生成部３０９と同様に、処理信号Ｂ２に対応する信号ビット列からレプリカ信号ＲＢ２を生成し、生成したレプリカ信号ＲＢ２をＦＦＴ部８３２に対して出力する。
【００９７】
ＦＦＴ部８１２は、図６のＦＦＴ部３３０と同様に、レプリカ生成部８１１から入力されるレプリカＲＢ１信号を、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換し、変換結果をフィードバック情報として、ソフトキャンセラ部８２４に対して出力する。
ソフトキャンセラ部８０４は、ＦＦＴ部８１２から入力されるフィードバック情報により、自身の信号Ｂ１におけるＩＳＩ干渉のキャンセル処理を行う。
ＦＦＴ部８３２は、レプリカ生成部８３１から入力されるレプリカ信号ＲＢ２を、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換し、変換結果をフィードバック情報として、ソフトキャンセラ部８２４に対して出力する。
ソフトキャンセラ部８２４は、ＦＦＴ部８３２から入力されるフィードバック情報により、自身の信号Ｂ２におけるＩＳＩ干渉のキャンセル処理を行う。
後の復号処理は、図３における対応する各部の処理と同様のため、説明を省略する。
【００９８】
次に、本実施形態の符号化方法決定部７０８における、送信装置から入力される制御情報により拘束長を決定する処理を詳細に説明する。本実施形態においては、受信装置がＩＳＩを除去する目的で復号部８０９の出力をソフトキャンセラ部８０４及び８２４にフィードバックするターボ等化処理を行っている。
このため、高い符号化率やアンテナ間の相関値が高く残留アンテナ間干渉（ＩＡＩ：Ｉｎｔｅｒ Ａｎｔｅｎｎａ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）が多い場合、変調多値数が一定の値以上などのターボ復号部を用いたターボ等化における繰り返し処理の収束性の変化に応じて、ターボ符号部内部のコンポーネントエンコーダである符号化部２０１と符号化部２０４の拘束長を符号化方法決定部７０８で決定する。
【００９９】
ここで、符号化方法決定部７０８は、アンテナ間の相関値、変調多値数、符号化率によるターボ等化における繰り返し処理の収束性の変化に応じて、コンポーネントエンコーダである符号化部２０１と符号化部２０４の拘束長を決める方法の一例を図１４を用いて説明する。図１４は、アンテナ間の相関値、変調多値数、符号化率により拘束長を求めるフローチャートである。
ステップＳ１１：
制御情報受信部７０９は、基地局装置ｅＮＢより通知された制御情報を受信し、受信した制御情報を符号化方法決定部７０８へ出力する。受信装置から通知された制御情報において、符号化率をＣ、変調多値数をＭ、アンテナ間の相関値をＡとする。
【０１００】
ステップＳ１２：
符号化方法決定部７０８は、受信した制御情報に含まれる符号化率Ｒが、収束性の悪くなる高い符号化率である閾値ｒｃより高い値であるか否か（Ｃ＞ｒｃであるか否か）を判定する。
このとき、符号化方法決定部７０８は、符号化率Ｃが閾値ｒｃを超える（Ｃ＞ｒｃ）場合、処理をステップＳ１３へ進め、一方、符号化率Ｃが閾値ｒｃ以下（Ｃ≦ｒｃ）の場合、拘束長を変えることによる収束性の改善は必要がないと判定されるため、処理をステップＳ１６へ進める。
【０１０１】
ステップＳ１３：
符号化方法決定部７０８は、通知された変調多値数Ｍが収束性の悪くなる多値数ｍ１より大きい値か否か（Ｍ＞ｍ１であるか否か）を判定する。
このとき、符号化方法決定部７０８は、変調多値数Ｍが多値数ｍ１を超える（Ｍ＞ｍ１）の場合、収束性が悪いと判定されるため、処理をステップＳ１４へ進め、一方、変調多値数Ｍが多値数ｍ１以下（Ｍ≦ｍ１）の場合、処理をステップＳ１５へ進める。
【０１０２】
ステップＳ１４：
符号化方法決定部７０８は、符号化部２０１または符号化部２０４のいずれか一方の拘束長を下げる。これにより、ターボ復号処理の収束性が改善されることになる。
符号化方法決定部７０８は、例えば、符号化部２０４における拘束長を拘束長４から拘束長３へと１つ下げ、この求めた拘束長を符号化部２０４へ出力する。そして、符号化部２０４は、符号化方法決定部１０７から入力される拘束長に対応して、コンポーネントエンコーダとしての拘束長を変更するよう内部の論理演算回路の構成を変更する。拘束長の変更において、例えば、符号化部２０４は、図５（ａ）から図５（ｂ）に示すように、遅延回路及び加算器の接続の構成を変更する。または、図５（ａ）と図５（ｂ）とに示すＲＳＣ符号器を符号化部内に有し、すなわち符号化部が異なる拘束長のＲＳＣ符号器を複数有し、符号化部が符号化方法決定部１０７からの拘束長により、誤り訂正符号の生成に使用するＲＳＣ符号器を変更する。ここで、いずれの符号部の拘束長を変化させるか、また拘束長をどの程度変化させるかは、符号化方法決定部７０８内部に予め設定されている。
【０１０３】
ステップＳ１５：
符号化方法決定部７０８は、受信装置より通知されたアンテナ間の相関値Ａが収束性の悪くなる閾値ａｃより高い相関値か否か（Ａ＞ａｃであるか否か）を判定する。
このとき、符号化方法決定部７０８は、アンテナ間の相関値Ａが閾値ａｃを超える（Ａ＞ａｃ）の場合、収束性が悪いと判定されるため、処理をステップＳ１４へ進め、一方、アンテナ間の相関値Ａが閾値ａｃ以下（Ａ≦ａｃ）の場合、拘束長を変えることによる収束性の改善は必要がないと判定されるため、処理をステップＳ１６へ進める。
【０１０４】
ステップＳ１６：
符号化方法決定部７０８は、拘束長を変えることによる収束性の改善は必要がないため、符号化部２０１及び符号化部２０４の２つのコンポーネントエンコーダが同一の拘束長を使用する。例えば、符号化方法決定部７０８は、符号化部２０１及び符号化部２０４の各々の拘束長を４と設定し、拘束長の制御の処理を終了する。
また、図１４に示すフローチャートにより用いる閾値ｒｃ、ｍ１、ａｃを用いた拘束長の決定は受信機でも必要であるため、予め３つのパラメータは送信装置、受信装置の双方において同一の値が決められているものとする。
【０１０５】
本実施形態では、ＩＡＩとＩＳＩによる干渉を考慮してターボ符号部７０１内のコンポーネントエンコーダであるターボ符号化部２０１及び２０４毎の拘束長を変えたが、本実施例に記載していない干渉であったとしてもターボ等化のような繰り返し処理により干渉を抑圧する場合には適用可能である。
また、送信装置をＵＥ１、受信装置を基地局装置ｅＮＢとするアップリンクとして説明したが、送信装置が複数の受信装置を有する場合、ダウンリンクにも適用可能である。
また、送信装置の送信アンテナ数を２本として説明したが、３本以上の場合においても同様に適用可能である。
伝送方式をシングルキャリアとし、受信処理にターボ等化を適用した例で説明をしたが、第１の実施形態と同様に、マルチキャリアにおいても干渉キャンセラと復号部の繰り返し処理を受信装置で行う場合には適用可能である。
【０１０６】
本実施形態の符号化方法決定部７０８では、アンテナ間の相関値、符号化率、変調方式（変調多値数）などの項目からなる通信パラメータを基に、それぞれの項目に対応するターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値と比較する図１４に示す処理により、コンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定している。この拘束長を受信装置側で各送信装置のコンポーネントエンコーダ毎に決定し、制御情報として通知しても良い。
また、受信装置がアンテナ間の相関値を送信装置に通知せず、送信装置が符号化率と変調方式のどちらか一方、もしくは両方の項目と、それぞれの項目に対応するターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値との比較を行い、この比較結果から拘束長を決定するように、符号化方法決定部７０８を構成しても良い。
【０１０７】
また、別のコンポーネントエンコーダの拘束長の決定方法として、アンテナ間の相関値のみから決定するように、符号化方法決定部７０８を構成しても良い。
さらに、拘束長の決定は、収束性を改善するために１つのコンポーネントエンコーダだけ拘束長を短くするという例で本実施形態を説明したが、２つのコンポーネントエンコーダが同一の拘束長を用いる場合に、短い拘束長、例えば３である場合には、１つのコンポーネントエンコーダだけ拘束長を長くし、２つのコンポーネントエンコーダで異なる拘束長を用いるように符号化方法決定部７０８を構成しても良い。
【０１０８】
上述したように、本実施形態を適用することにより、ターボ等化のような繰り返し処理を用いる受信機が高い符号化率やアンテナ間の相関値が高い場合、変調多値数が一定の値以上などのターボ等化における繰り返し処理の収束性が悪くなる環境において、ターボ符号部内のコンポーネントエンコーダを異なる拘束長で構成することで収束性を改善することができ、周波数利用効率の向上ができる。
【０１０９】
＜第３の実施形態＞
第３実施形態においては、送信装置が多アンテナによる送信とし、アンテナ毎に伝搬路利得の高いサブキャリアを割り当て、一部のサブキャリアのみ重複する場合において、受信装置がターボ等化のような繰り返し処理を用いる場合に、高い符号化率や多値変調、アンテナ間で使用する帯域の重複率が高いなどのターボ等化における繰り返し処理の収束性が悪い環境でターボ符号部内のコンポーネントエンコーダを異なる拘束長で構成することで収束性を改善する構成例について、図１６を用いて説明する。図１６は、本実施形態による基地局ｅＮＢの受信装置の構成例を示す図である。
【０１１０】
図１５は、本実施形態のアンテナ毎に帯域を割り当てる一例を示す。第２の実施形態では各アンテナに対し同一の帯域を割り当てていたが、本実施形態ではアンテナ毎に対して異なる帯域の割当が可能である。
この場合の送信装置（端末装置）の構成は、図１０と同様であり、受信装置は図１６に示すように、図６のＩＵＩ抽出部３１１とＩＵＩ抽出部３３１を、それぞれＩＡＩ（ｉｎｔｅｒ ａｎｔｅｎｎａ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ；他アンテナからの干渉）の除去に用いるＩＡＩ干渉レプリカを生成するＩＡＩ抽出部４０１とＩＡＩ抽出部４３１となる以外は同様となる。
【０１１１】
ここで、ＩＡＩ抽出部４１１は、ＦＦＴ部３１０から入力されるフィードバック情報からＩＡＩ干渉レプリカを生成して、このＩＡＩ干渉レプリカをソフトキャンセラ部３２４へ出力する。同様に、ＩＡＩ抽出部４３１は、ＦＦＴ部３３０から入力されるフィードバック情報からＩＡＩ干渉レプリカを生成して、このＩＡＩ干渉レプリカをソフトキャンセラ部３０４へ出力する。
また、符号化方法決定部１０７でのターボ符号部内のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定する方法は、第１の実施形態と同様に図７のフローチャートにより決定する。
【０１１２】
本実施形態においては、ＩＡＩとＩＳＩによる干渉を考慮してターボ符号部内のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を変えたが、本実施形態に記載していない干渉であったとしてもターボ等化のような繰り返し処理により干渉を抑圧する場合には適用可能である。
また、送信装置をＵＥ１、受信装置を基地局装置ｅＮＢとするアップリンクとして説明したが、ダウンリンクにも適用可能である。
また、アンテナの数を２として説明したが、３以上の場合においても同様に適用可能である。
また、伝送方式をシングルキャリアとし、受信処理にターボ等化を適用した例で説明をしたが、第１の実施形態と同様に、マルチキャリアにおいても干渉キャンセラと復号部の繰り返し処理を受信装置で行う場合には適用可能である。
【０１１３】
また、本実施形態の符号化方法決定部１０７においては、第１の実施形態と同様に、符号化率、変調方式（変調多値数）、他の送信装置との帯域割当の重複率などの項目からなる通信パラメータを基に、それぞれの項目に対応したターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値との比較を行う図７に示す処理により、コンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定している。この拘束長を受信装置側で各送信装置のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定し、制御情報として送信装置に通知しても良い。
また、受信装置が帯域の重複率を送信装置に通知せず、送信装置が符号化率と変調方式のどちらか一方、もしくは両方の項目と、それぞれの項目に対応するターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値との比較を行い、この比較結果から拘束長を決定するように、符号化方法決定部１０７を構成しても良い。
【０１１４】
また、別のコンポーネントエンコーダの拘束長の決定方法として、帯域の重複率のみから決定するように、符号化方法決定部１０７を構成しても良い。
さらに、拘束長の決定は、収束性を改善するために１つのコンポーネントエンコーダだけ拘束長を短くするという例で本実施形態の構成を説明したが、２つのコンポーネントエンコーダが同一の拘束長を用いる場合に短い拘束長、例えば３である場合には、本実施形態とは逆に、１つのコンポーネントエンコーダだけ拘束長を長くするようにし、２つのコンポーネントエンコーダで異なる拘束長を用いるように構成しても良い。
【０１１５】
上述したように、本実施形態を適用することにより、ターボ等化のような繰り返し処理を用いる受信装置において、高い符号化率や帯域の割当の重複率が高い場合、あるいは変調多値数が一定の値以上などのターボ等化における繰り返し処理の収束性が悪くなる環境であっても、ターボ符号部内のコンポーネントエンコーダを異なる拘束長で構成することで収束性を改善することができ、周波数利用効率を向上させることができる。
【０１１６】
＜第４の実施形態＞
第４の本実施形態においては、第１の実施形態から第３の実施形態のいずれかの送信装置及び受信装置からなる無線通信システムにおいて、受信装置がターボ等化のような繰り返し処理を用いる場合に、受信装置の受信アンテナ本数が少なく、ターボ等化における繰り返し処理の収束性が悪い環境でターボ符号部内のコンポーネントエンコーダを異なる拘束長で構成することで収束性を改善する例について説明する。
【０１１７】
本実施形態においては、基地局装置ｅＮＢが、符号化率、変調多値数、帯域の割当情報（あるいはアンテナ間の相関値）などの情報に、受信装置におけるアンテナ本数を加えて制御情報として、送信装置である端末装置ＵＥ２及びＵＥ３（あるいはＵＥ１）に通知する。符号化方法決定部１０７及び符号化方法決定部７０８における拘束長の制御の処理は同様であるため、符号化方法決定部１０７を例にとり説明する。
図１７は本実施形態における符号化方法決定部１０７（及び７０８）が行う拘束長の制御処理の動作例を示すフローチャートである。
ステップＳ２１：
制御情報受信部１０８は、基地局装置ｅＮＢの受信装置より通知された制御情報を受信し、受信した制御情報を符号化方法決定部１０７へ出力する。受信装置から通知された制御情報において、符号化率をＣ、変調多値数をＭ、アンテナの本数をＡＲＸ ＮＵＭとする。
【０１１８】
ステップＳ１２：
符号化方法決定部１０７は、受信した制御情報に含まれる符号化率Ｒが、収束性の悪くなる高い符号化率である閾値ｒｃより高い値であるか否か（Ｃ＞ｒｃであるか否か）を判定する。
このとき、符号化方法決定部１０７は、符号化率Ｃが閾値ｒｃを超える（Ｃ＞ｒｃ）場合、処理をステップＳ２３へ進め、一方、符号化率Ｃが閾値ｒｃ以下（Ｃ≦ｒｃ）の場合、拘束長を変えることによる収束性の改善は必要がないと判定されるため、処理をステップＳ２６へ進める。
【０１１９】
ステップＳ２３：
符号化方法決定部１０７は、通知された変調多値数Ｍが収束性の悪くなる多値数ｍ１より大きい値か否か（Ｍ＞ｍ１であるか否か）を判定する。
このとき、符号化方法決定部１０７は、変調多値数Ｍが多値数ｍ１を超える（Ｍ＞ｍ１）の場合、収束性が悪いと判定されるため、処理をステップＳ２４へ進め、一方、変調多値数Ｍが多値数ｍ１以下（Ｍ≦ｍ１）の場合、処理をステップＳ２５へ進める。
【０１２０】
ステップＳ２４：
符号化方法決定部１０７は、符号化部２０１または符号化部２０４のいずれか一方の拘束長を下げる。これにより、ターボ復号処理の収束性が改善されることになる。
符号化方法決定部１０７は、例えば、符号化部４における拘束長を拘束長４から拘束長３へと１つ下げ、この求めた拘束長を符号化部２０４へ出力する。そして、符号化部２０４は、符号化方法決定部１０７から入力される拘束長に対応して、コンポーネントエンコーダとしての拘束長を変更するよう内部の論理演算回路の構成を変更する。拘束長の変更において、例えば、符号化部２０４は、図５（ａ）から図５（ｂ）に示すように、遅延回路及び加算器の接続の構成を変更する。または、図５（ａ）と図５（ｂ）とに示すＲＳＣ符号器を符号化部内に有し、すなわち符号化部が異なる拘束長のＲＳＣ符号器を複数有し、符号化部が符号化方法決定部１０７からの拘束長により、誤り訂正符号の生成に使用するＲＳＣ符号器を変更する。ここで、いずれの符号部の拘束長を変化させるか、また拘束長をどの程度変化させるかは、符号化方法決定部１０７内部に予め設定されている。
【０１２１】
ステップＳ２５：
符号化方法決定部１０７は、受信装置より通知された受信アンテナ本数ＡＲＸ＿ＮＵＭが収束性の悪くなると判断する閾値の受信アンテナ本数ＡＲＸ＿ＭＩＮより少ないか異なるかを（ＡＲＸ＿ＮＵＭ＜ＡＲＸ＿ＭＩＮであるか否か）判定する。
このとき、符号化方法決定部１０７は、受信アンテナ本数ＡＲＸ＿ＮＵＭが閾値ＡＲＸ＿ＭＩＮより小さい（ＡＲＸ＿ＮＵＭ＜ＡＲＸ＿ＭＩＮ）の場合、収束性が悪いと判定されるため、処理をステップＳ２４へ進め、一方、受信アンテナ本数ＡＲＸ＿ＮＵＭが閾値ＡＲＸ＿ＭＩＮ以上（ＡＲＸ＿ＮＵＭ≧ＡＲＸ＿ＭＩＮ）の場合、拘束長を変えることによる収束性の改善は必要がないと判定されるため、処理をステップＳ２６へ進める。
【０１２２】
ステップＳ２６：
符号化方法決定部１０７は、拘束長を変えることによる収束性の改善は必要がないため、符号化部２０１及び符号化部２０４の２つのコンポーネントエンコーダが同一の拘束長を使用する。例えば、符号化方法決定部１０７は、符号化部２０１及び符号化部２０４の各々の拘束長を４と設定し、拘束長の制御の処理を終了する。
また、図１７に示すフローチャートにより用いる閾値ｒｃ、ｍ１、ＡＲＸ＿ＭＩＮを用いた拘束長の決定は受信機でも必要であるため、予め３つのパラメータは送信装置、受信装置の双方において同一の値が決められているものとする。本実施形態は、第１の実施形態と同様に、ダウンリンク、アップリンクのいずれにも適用可能である。
本実施形態においては、ターボ等化における繰り返し処理の収束性が悪い環境として受信アンテナ本数が少ない場合について説明したが、ＣＰ長を超える遅延波が到来する場合やセル間干渉が多い場合、周波数選択性が強い場合、アップリンクにおいてセル内の複数の送信装置の送信タイミングに大きくずれがある場合など、周波数オフセットが大きい場合などの干渉が強い通信環境下ではターボ等化における繰り返し処理の収束性が悪くなることから、いずれの場合にも適用可能である。
【０１２３】
本実施形態を適用することにより、受信アンテナ本数が少なく、ターボ等化における繰り返し処理の収束性が悪くなる環境において、ターボ符号部内のコンポーネントエンコーダを異なる拘束長で構成することで収束性を改善することができ、周波数利用効率の向上ができる。
また、本実施形態の符号化方法決定部１０７においては、第１の実施形態と同様に、符号化率、変調方式（変調多値数）、受信装置の受信アンテナの本数などを基に、図１７に示す処理によりコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定している。この拘束長を受信装置側で各送信装置のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定し、制御情報として送信装置に通知しても良い。
【０１２４】
また、受信アンテナ本数を送信装置に通知せずに符号化率と変調方式のどちらかの通信パラメータの項目のいずれか一方、もしくは両方の情報から、それぞれの対応する項目のターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値との比較を行い、悪化させる結果と判定された場合、拘束長を長くする決定をするように、符号化方法決定部１０７を構成しても良い。
また、別のコンポーネントエンコーダの拘束長の決定方法として、受信アンテナ本数のみから決定するように、符号化方法決定部１０７を構成しても良い。
【０１２５】
＜第５の実施形態＞
第５の実施形態においては、第１の実施形態から第４の実施形態のいずれかの送信装置、受信装置からなる無線通信システムにおいて、受信装置がターボ等化のような繰り返し処理を用いる場合に、復号処理の演算量を考慮し、短い拘束長のターボ符号を誤り訂正として適用し、干渉が多くターボ等化における繰り返し処理が正しく収束できない環境で長い拘束長のターボ符号を誤り訂正として適用し、収束性を改善する例について説明する。以下、第１の実施形態を例に説明する。
【０１２６】
すなわち、本実施形態の送信装置では、符号化方法決定部１０７が受信装置における復号処理の演算量を考慮して以下の処理により拘束長を決定する。
伝搬路推定部３１２は、伝搬路特性を推定して伝搬路特性の推定値を得て、この推定値から符号化率、変調方式（変調多値数）、重複率、帯域の割り当て情報を設定し、これらを制御情報として送信装置（端末装置ＵＥ）へ送信する。
そして、符号化方法決定部１０７は、符号化率、変調方式（変調多値数）、重複率の各のいずれもが、予めそれぞれに対して設定されている干渉の少ないターボ等化における繰り返し処理が正しく収束し易い環境下であることを示す閾値より高いか否かの判定を行う。
【０１２７】
符号化方法決定部１０７は、符号化率、変調方式（変調多値数）、重複率のいずれもが、それぞれの閾値に比較して低い場合、ターボ符号部１０１内のコンポーネントエンコーダすべてを、予め設定されている短い拘束長、例えば拘束長３として誤り訂正符号化を行う。
一方、符号化方法決定部１０７は、 符号化方法決定部１０７は、符号化率、変調方式（変調多値数）、帯域の割り当て情報のいずれかが、それぞれの閾値以上である場合、ターボ符号部１０１内の符号化部２０１及び符号化部２０４のいずれか一方の拘束長を増加、例えば拘束長３から拘束長４とする。
【０１２８】
すなわち、本実施形態においては、複数の送信装置もしくはアンテナへ重複して帯域を割り当てる場合の重複率が高い場合やＭＩＭＯ伝送ではアンテナ間の相関値が高いなど干渉が多くなる場合、もしくは十分な受信電力が得られない受信アンテナ本数が少ない場合などでは、ターボ等化における繰り返し処理が正しく収束できない状態であるスタックが発生し易い環境となり、送信装置ではターボ等化における繰り返し処理の収束性を考慮し、正しく収束し易くするために、短い拘束長のターボ符号から長い拘束長のターボ符号を誤り訂正として用いる。
また、変調多値数が多い場合や符号化率が高い場合でも同様に長い拘束長のターボ符号を用いても良い。ここで、拘束長の決定は、受信装置が帯域の重複率やアンテナ間の相関値、受信アンテナ本数を通知し、送信装置の符号化決定部で決定しても良く、受信装置で決定してターボ符号部内のコンポーネントエンコーダの拘束長を送信装置に通知しても良い。本実施例で説明した干渉以外でも同様に干渉が多くなる環境下で拘束長を変えても良い。
【０１２９】
本実施形態を適用することにより、ターボ等化のような繰り返し処理を用いる受信機の収束性と復号処理の演算量を考慮し、ターボ符号部１０１、１１１（７０８）内にある複数のコンポーネントエンコーダの拘束長が短い場合に収束性の悪くなる干渉量の多い環境下では１つのコンポーネントエンコーダの拘束長を長くすることで、低演算量の大幅な増加を抑制しつつ、収束性を改善することができ、周波数利用効率を向上させることができる。
【０１３０】
本発明に関わる送信装置および受信装置で動作するプログラムは、本発明に関わる上記実施形態の機能を実現するように、ＣＰＵ等を制御するプログラム（コンピュータを機能させるプログラム）である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にＲＡＭに蓄積され、その後、各種ＲＯＭやＨＤＤに格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体（例えば、ＲＯＭ、不揮発性メモリカード等）、光記録媒体（例えば、ＤＶＤ、ＭＯ、ＭＤ、ＣＤ、ＢＤ等）、磁気記録媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等）等のいずれであってもよい。
【０１３１】
また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。また市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送したりすることができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明に含まれる。
【０１３２】
また、上述した実施形態における送信装置および受信装置の一部、または全部を典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現してもよい。送信装置および受信装置の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
【０１３３】
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１３４】
１０１，７０１…ターボ符号部
１０２，７０３，７１３…変調部
１０３，３０２，３１０，３３０…ＦＦＴ部
１０４，７０５，７１５…マッピング部
１０５，３０６，３２６，７０６，７１６，８０６，８２６…ＩＦＦＴ部
１０６，７０７，７１７…参照信号多重部
１０７，７０８…符号化方法決定部
１０８，７０９…制御情報受信部
２０１，２０４…符号化部
２０２…パンクチャ部
２０３…並び替え部
２０５…符号ビット出力部
２０４−１１，２０４−１２，２０４−１３…遅延回路
２０４−２１，２０４−２２，２０４−２３，２０４−２４…加算器
２０４−３１，２０４−３２…遅延回路
２０４−４１，２０４−４２，２０４−４３…加算器
３０１，８０１，８２１…参照信号分離部
７０４，７１４，８０２，８１２，８２２，８３２…ＦＦＴ部
３０３，８０３，８２３…デマッピング部
３０４，３２４，８０４，８２４…ソフトキャンセラ部
３０５，３２５…等化部
３０７，３２７，８０７，８２７…復調部
３０８，３２８，８０９…復号部
３０９，３２９，８１１，８３１…レプリカ生成部
３１１，３３１…ＩＵＩ抽出部
３１２，８１３…伝搬路推定部
３５１，３５２…信号検出部
４０１，４３１…ＩＡＩ抽出部
７０２，８１０…Ｓ／Ｐ部
８０５…ＭＩＭＯ分離部
８０８…Ｐ／Ｓ部
ＵＥ１，ＵＥ２，ＵＥ３…端末装置
ｅＮＢ…基地局装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の通信装置が第２の通信装置に対して情報ビットを送信信号として送信する際、前記第１の通信装置が誤り訂正符号を生成する複数のコンポーネントエンコーダを有するターボ符号部により、情報ビットに複数の前記誤り訂正符号を挿入し、当該誤り訂正符号が挿入された情報ビットを符号化して、前記送信信号を生成する無線通信システムであって、
前記第２の通信装置が、ターボ等化による信号の受信処理を行う場合、前記複数のコンポーネントエンコーダが異なる拘束長で構成するターボ符号部を用いることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記第２の通信装置が前記第１の通信装置から受信した信号の伝搬特性により設定する通信パラメータと、当該通信パラメータに対して設定されたターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較し、比較結果により前記複数のコンポーネントエンコーダが異なる拘束長で構成するターボ符号部を用いることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の無線通信システムであって、
前記ターボ符号部を構成する複数のコンポーネントエンコーダのいずれか１つの拘束長を変更することを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の無線通信システムであって、
前記複数のコンポーネントエンコーダがそれぞれ異なる拘束長に設定されていることを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
請求項２に記載の無線通信システムであって、
前記通信パラメータのいずれかがターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値に該当する場合、前記ターボ符号部内のいずれか１つのコンポーネントエンコーダの拘束長を変えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
請求項２に記載の無線通信システムであって、
当該無線通信システムの前記第２の通信装置が、複数の前記第１の通信装置へ重複した帯域の割当を許容し、受信した前記送信信号をターボ等化における繰り返し処理により復号の処理を行う場合
前記第２の通信装置が、複数の第１の通信装置毎へ割り当てる周波数の帯域、符号化率及び変調シンボルの変調多値数と、前記第２の通信装置が用いる受信アンテナの本数とからなる制御情報を決定し、
前記第２の通信装置が前記制御情報と複数の第１の通信装置に重複して割り当てた帯域の重複率からなる前記通信パラメータのすべてもしくは一部を前記第１の通信装置に通知し、
前記第１の通信装置が通知された通信パラメータと、ターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較することにより、前記複数のコンポーネントエンコーダが異なる拘束長で構成するターボ符号部を用いて符号化する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
請求項２に記載の無線通信システムであって、
当該無線通信システムの前記第２の通信装置が、前記第１の通信装置の有する複数の送信アンテナ毎に割り当てる帯域を決定し、前記複数の送信アンテナへ重複した帯域の割当を許容し、ターボ等化処理による受信処理を行う場合、
前記第２の通信装置が、複数の前記送信アンテナ毎へ割り当てる周波数の帯域、符号化率及び変調シンボルの変調多値数からなる制御情報を決定し、
前記第２の通信装置が前記制御情報と、複数の送信アンテナに重複して割り当てた帯域の重複率と、受信アンテナの本数からなる前記通信パラメータのすべてもしくは一部を前記第１の通信装置に通知し、
前記第１の通信装置が通知された通信パラメータと、ターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較することにより、前記複数のコンポーネントエンコーダが異なる拘束長で構成するターボ符号部を用いて符号化する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
請求項２に記載の無線通信システムであって、
当該無線通信システムの前記第２の通信装置が複数の前記第１の通信装置へ重複した帯域の割当を許容し、ターボ等化処理による受信処理を行う場合、
前記第２の通信装置が複数の前記第１の通信装置毎へ割り当てる帯域と符号化率、変調多値数からなる制御情報を決定し、
前記第２の通信装置が前記制御情報と複数の第１の通信装置に重複して割り当てた帯域の重複率と、前記第２の通信装置が用いる受信アンテナの本数とからなる前記通信パラメータのすべてもしくは一部と、対応する当該通信パラメータとターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較することにより、前記第１の通信装置におけるターボ符号部のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定し、当該拘束長の情報を前記第１の通信装置に通知し、
前記第１の通信装置が、前記ターボ符号部におけるコンポーネントエンコーダの拘束長を変える
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
請求項２に記載の無線通信システムであって、
当該無線通信システムの第２の通信装置は第１の通信装置の有する複数の送信アンテナ毎に割り当てる帯域を決定し、前記複数の送信アンテナへ重複した帯域の割当を許容し、ターボ等化処理による受信処理を行う場合、
前記第２の通信装置が複数の送信アンテナ毎へ割り当てる帯域と符号化率、変調多値数からなる制御情報を決定し、
前記制御情報と複数の送信アンテナに重複して割り当てた帯域の重複率と、受信アンテナの本数とからなる前記通信パラメータのすべてもしくは一部と、対応する当該通信パラメータとターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較することにより、前記第１の通信装置におけるターボ符号部のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定し、当該拘束長の情報を前記第１の通信装置に通知し、
前記第１の通信装置が、前記ターボ符号部におけるコンポーネントエンコーダの拘束長を変える
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１０】
請求項２に記載の無線通信システムであって、
当該無線通信システムの前記第１の通信装置が、複数の送信アンテナを用いて前記第２の通信装置に空間多重した信号を伝送し、前記第２の通信装置が複数の受信アンテナを用いて空間多重された信号の分離とターボ等化による受信処理とを行う場合、
前記第２の通信装置は複数の送信アンテナ毎へ割り当てる帯域と符号化率、変調多値数からなる制御情報を決定し、
前記制御情報と複数のアンテナ毎の伝搬路推定から算出したアンテナ間の相関値、受信アンテナの本数とからなる前記通信パラメータのすべてもしくは一部と、対応する当該通信パラメータとターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較することにより、前記第１の通信装置におけるターボ符号部のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定し、当該拘束長の情報を前記第１の通信装置に通知し、
前記第１の通信装置が、前記拘束長の情報により、前記ターボ符号部におけるコンポーネントエンコーダの拘束長を変える
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１１】
請求項２に記載の無線通信システムであって、
当該無線通信システムの前記第１の通信装置が、複数の送信アンテナを用いて前記第２の通信装置に空間多重した信号を伝送し、第２の通信装置が複数の受信アンテナを用いて空間多重された信号の分離とターボ等化による受信処理を行う場合、
前記第２の通信装置が複数のアンテナ毎へ割り当てる帯域と符号化率、変調多値数、複数のアンテナ毎の伝搬路推定から算出したアンテナ相関値、受信アンテナ本数からなる制御情報を決定し、当該制御情報を前記第１の通信装置に送信し、
前記第１の通信装置が、前記制御情報のパラメータのすべてもしくは一部と、対応する当該通信パラメータとターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較することにより、ターボ符号部のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定し、前記ターボ符号部における複数のコンポーネントエンコーダが異なる拘束長を用いる
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１２】
請求項６から請求項１１のいずれか一項に記載の無線通信システムであって、
前記符号化率が高い場合に前記符号化部のコンポーネントエンコーダの拘束長を変えることを特徴とする無線通信システム
【請求項１３】
通信装置が他の通信装置に対して情報ビットを送信信号として送信する際、前記第１の通信装置が誤り訂正符号を生成する複数のコンポーネントエンコーダを有するターボ符号部により、情報ビットに複数の前記誤り訂正符号を挿入し、当該誤り訂正符号が挿入された情報ビットを符号化して、前記送信信号を生成する無線通信システムで用いる通信装置であって、
前記ターボ符号部内の複数のコンポーネントエンコーダの各々が異なる拘束長を使用することを特徴とする通信装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の通信装置であって、
前記通信パラメータのいずれかがターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値に該当する場合、前記ターボ符号部内のいずれか１つのコンポーネントエンコーダの拘束長を変えることを特徴とする通信装置。
【請求項１５】
請求項１３に記載の通信装置であって、
当該無線通信システムの前記他の通信装置が、複数の前記通信装置へ重複した帯域の割当を許容し、ターボ等化処理による受信処理を行う場合、
前記ターボ符号部内の複数のコンポーネントエンコーダの各々が異なる拘束長を有していることを特徴とする通信装置。
【請求項１６】
請求項１３に記載の通信装置であって、
当該無線通信システムの前記他の通信装置が、前記通信装置の有する複数の送信アンテナ毎に割り当てる帯域を決定し、前記複数の送信アンテナへ重複した帯域の割当を許容し、ターボ等化処理による受信処理を行う場合、
前記ターボ符号部内の複数のコンポーネントエンコーダの各々が異なる拘束長を有していることを特徴とする通信装置。
【請求項１７】
請求項１３に記載の通信装置であって、
前記他の通信装置から受信した信号の伝搬特性により、前記他の通信装置が設定する通信パラメータと、当該通信パラメータに対して設定された、前記通信装置におけるターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較し、比較結果により前記コンポーネントエンコーダの拘束長を変えることを特徴とする通信装置。
【請求項１８】
請求項１３から請求項１７のいずれか一項に記載の通信装置であって、
前記ターボ符号部内の２つのコンポーネントエンコーダの各々の拘束長を、いずれか一方を３とし、他方を４とすることを特徴とする通信装置。
【請求項１９】
請求項６、請求項７及び請求項１１のいずれか一項記載の無線通信システムにおける通信装置であって、
前記他の通信装置より帯域の割当情報、変調方式、符号化率、帯域の重複率、アンテナ間の相関値、受信アンテナの本数からなる通信パラメータのすべて、もしくは一部を通知され、通知された通信パラメータの情報を基に、ターボ符号部におけるコンポーネントエンコーダの拘束長を決定し、ターボ符号化を行うことを特徴とする通信装置。
【請求項２０】
前記他の通信装置が通信装置に対して情報ビットを送信信号として送信する際、前記通信装置が誤り訂正符号を生成する複数のコンポーネントエンコーダを有するターボ符号部により、情報ビットに複数の前記誤り訂正符号を挿入し、当該誤り訂正符号が挿入された情報ビットを符号化して、前記送信信号を生成する無線通信システムで用いる通信装置であって、
前記通信装置が、
複数の送信アンテナ毎へ割り当てる帯域と符号化率、変調多値数からなる制御情報を決定し、
前記制御情報と複数のアンテナ毎の伝搬路推定から算出したアンテナ間の相関値、受信アンテナの本数とからなる前記通信パラメータのすべてもしくは一部と、対応する当該通信パラメータとターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較することにより、前記他の通信装置におけるターボ符号部のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定し、当該拘束長の情報を前記他の通信装置に通知する
ことを特徴とする通信装置。
【請求項２１】
請求項１に記載の無線通信システムの第１の通信装置を制御する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記第２の通信装置より通知される帯域の割当情報、変調方式、符号化率、帯域の重複率、アンテナ間の相関値、受信アンテナ本数からなる通信パラメータのすべてもしくは一部の情報を基に、ターボ符号部内のコンポーネントエンコーダ毎に拘束長を決定し、ターボ符号化を行う
ことを特徴とするコンピュータ実行可能なプログラム。
【請求項２２】
請求項１に記載の無線通信システムの第２の通信装置を制御する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記第１の通信装置への帯域の割当情報、変調方式、符号化率からなる制御情報と、前記制御情報に帯域の重複率と、アンテナ間の相関値と、前記第２の通信装置の受信アンテナ本数とを、通信パラメータとし、前記第２の通信装置がターボ符号部内のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定する情報として、前記第１の通信装置に対して送信部に送信させる
ことを特徴とするコンピュータ実行可能なプログラム。
【請求項２３】
請求項１に記載の無線通信システムの第２の通信装置を制御する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記第１の通信装置へ帯域の割当情報、変調方式、符号化率からなる制御情報と、前記制御情報に前記装置間の帯域の重複率と、アンテナ間の相関値と、前記第２の通信装置の受信アンテナ本数とを、通信パラメータとし、この通信パラメータにより、前記第１の通信装置におけるターボ符号部内のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を求め、求めた拘束長を前記第１の通信装置に対して送信部に送信させる
ことを特徴とするコンピュータ実行可能なプログラム。
【請求項２４】
通信装置が他の通信装置に対して情報ビットを送信信号として送信する際、前記第１の通信装置が誤り訂正符号を生成する複数のコンポーネントエンコーダを有するターボ符号部により、情報ビットに複数の前記誤り訂正符号を挿入し、当該誤り訂正符号が挿入された情報ビットを符号化して、前記送信信号を生成する無線通信システムで用いる通信装置の集積回路であって、
前記ターボ符号部内の複数のコンポーネントエンコーダの各々が異なる拘束長を使用することを特徴とする集積回路。
【請求項２５】
他の通信装置が通信装置に対して情報ビットを送信信号として送信する際、前記通信装置が誤り訂正符号を生成する複数のコンポーネントエンコーダを有するターボ符号部により、情報ビットに複数の前記誤り訂正符号を挿入し、当該誤り訂正符号が挿入された情報ビットを符号化して、前記送信信号を生成する無線通信システムで用いる通信装置の集積回路であって、
前記通信装置が、
複数の送信アンテナ毎へ割り当てる帯域と符号化率、変調多値数からなる制御情報を決定し、
前記制御情報と複数のアンテナ毎の伝搬路推定から算出したアンテナ間の相関値、受信アンテナの本数とからなる前記通信パラメータのすべてもしくは一部と、対応する当該通信パラメータとターボ等化の収束性を悪化させる条件値とを比較することにより、前記他の通信装置におけるターボ符号部のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定し、当該拘束長の情報を前記他の通信装置に通知する
ことを特徴とする集積回路。
【請求項１】
第１の通信装置が第２の通信装置に対して情報ビットを送信信号として送信する際、前記第１の通信装置が誤り訂正符号を生成する複数のコンポーネントエンコーダを有するターボ符号部により、情報ビットに複数の前記誤り訂正符号を挿入し、当該誤り訂正符号が挿入された情報ビットを符号化して、前記送信信号を生成する無線通信システムであって、
前記第２の通信装置が、ターボ等化による信号の受信処理を行う場合、前記複数のコンポーネントエンコーダが異なる拘束長で構成するターボ符号部を用いることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記第２の通信装置が前記第１の通信装置から受信した信号の伝搬特性により設定する通信パラメータと、当該通信パラメータに対して設定されたターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較し、比較結果により前記複数のコンポーネントエンコーダが異なる拘束長で構成するターボ符号部を用いることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の無線通信システムであって、
前記ターボ符号部を構成する複数のコンポーネントエンコーダのいずれか１つの拘束長を変更することを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の無線通信システムであって、
前記複数のコンポーネントエンコーダがそれぞれ異なる拘束長に設定されていることを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
請求項２に記載の無線通信システムであって、
前記通信パラメータのいずれかがターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値に該当する場合、前記ターボ符号部内のいずれか１つのコンポーネントエンコーダの拘束長を変えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
請求項２に記載の無線通信システムであって、
当該無線通信システムの前記第２の通信装置が、複数の前記第１の通信装置へ重複した帯域の割当を許容し、受信した前記送信信号をターボ等化における繰り返し処理により復号の処理を行う場合
前記第２の通信装置が、複数の第１の通信装置毎へ割り当てる周波数の帯域、符号化率及び変調シンボルの変調多値数と、前記第２の通信装置が用いる受信アンテナの本数とからなる制御情報を決定し、
前記第２の通信装置が前記制御情報と複数の第１の通信装置に重複して割り当てた帯域の重複率からなる前記通信パラメータのすべてもしくは一部を前記第１の通信装置に通知し、
前記第１の通信装置が通知された通信パラメータと、ターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較することにより、前記複数のコンポーネントエンコーダが異なる拘束長で構成するターボ符号部を用いて符号化する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
請求項２に記載の無線通信システムであって、
当該無線通信システムの前記第２の通信装置が、前記第１の通信装置の有する複数の送信アンテナ毎に割り当てる帯域を決定し、前記複数の送信アンテナへ重複した帯域の割当を許容し、ターボ等化処理による受信処理を行う場合、
前記第２の通信装置が、複数の前記送信アンテナ毎へ割り当てる周波数の帯域、符号化率及び変調シンボルの変調多値数からなる制御情報を決定し、
前記第２の通信装置が前記制御情報と、複数の送信アンテナに重複して割り当てた帯域の重複率と、受信アンテナの本数からなる前記通信パラメータのすべてもしくは一部を前記第１の通信装置に通知し、
前記第１の通信装置が通知された通信パラメータと、ターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較することにより、前記複数のコンポーネントエンコーダが異なる拘束長で構成するターボ符号部を用いて符号化する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
請求項２に記載の無線通信システムであって、
当該無線通信システムの前記第２の通信装置が複数の前記第１の通信装置へ重複した帯域の割当を許容し、ターボ等化処理による受信処理を行う場合、
前記第２の通信装置が複数の前記第１の通信装置毎へ割り当てる帯域と符号化率、変調多値数からなる制御情報を決定し、
前記第２の通信装置が前記制御情報と複数の第１の通信装置に重複して割り当てた帯域の重複率と、前記第２の通信装置が用いる受信アンテナの本数とからなる前記通信パラメータのすべてもしくは一部と、対応する当該通信パラメータとターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較することにより、前記第１の通信装置におけるターボ符号部のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定し、当該拘束長の情報を前記第１の通信装置に通知し、
前記第１の通信装置が、前記ターボ符号部におけるコンポーネントエンコーダの拘束長を変える
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
請求項２に記載の無線通信システムであって、
当該無線通信システムの第２の通信装置は第１の通信装置の有する複数の送信アンテナ毎に割り当てる帯域を決定し、前記複数の送信アンテナへ重複した帯域の割当を許容し、ターボ等化処理による受信処理を行う場合、
前記第２の通信装置が複数の送信アンテナ毎へ割り当てる帯域と符号化率、変調多値数からなる制御情報を決定し、
前記制御情報と複数の送信アンテナに重複して割り当てた帯域の重複率と、受信アンテナの本数とからなる前記通信パラメータのすべてもしくは一部と、対応する当該通信パラメータとターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較することにより、前記第１の通信装置におけるターボ符号部のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定し、当該拘束長の情報を前記第１の通信装置に通知し、
前記第１の通信装置が、前記ターボ符号部におけるコンポーネントエンコーダの拘束長を変える
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１０】
請求項２に記載の無線通信システムであって、
当該無線通信システムの前記第１の通信装置が、複数の送信アンテナを用いて前記第２の通信装置に空間多重した信号を伝送し、前記第２の通信装置が複数の受信アンテナを用いて空間多重された信号の分離とターボ等化による受信処理とを行う場合、
前記第２の通信装置は複数の送信アンテナ毎へ割り当てる帯域と符号化率、変調多値数からなる制御情報を決定し、
前記制御情報と複数のアンテナ毎の伝搬路推定から算出したアンテナ間の相関値、受信アンテナの本数とからなる前記通信パラメータのすべてもしくは一部と、対応する当該通信パラメータとターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較することにより、前記第１の通信装置におけるターボ符号部のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定し、当該拘束長の情報を前記第１の通信装置に通知し、
前記第１の通信装置が、前記拘束長の情報により、前記ターボ符号部におけるコンポーネントエンコーダの拘束長を変える
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１１】
請求項２に記載の無線通信システムであって、
当該無線通信システムの前記第１の通信装置が、複数の送信アンテナを用いて前記第２の通信装置に空間多重した信号を伝送し、第２の通信装置が複数の受信アンテナを用いて空間多重された信号の分離とターボ等化による受信処理を行う場合、
前記第２の通信装置が複数のアンテナ毎へ割り当てる帯域と符号化率、変調多値数、複数のアンテナ毎の伝搬路推定から算出したアンテナ相関値、受信アンテナ本数からなる制御情報を決定し、当該制御情報を前記第１の通信装置に送信し、
前記第１の通信装置が、前記制御情報のパラメータのすべてもしくは一部と、対応する当該通信パラメータとターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較することにより、ターボ符号部のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定し、前記ターボ符号部における複数のコンポーネントエンコーダが異なる拘束長を用いる
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１２】
請求項６から請求項１１のいずれか一項に記載の無線通信システムであって、
前記符号化率が高い場合に前記符号化部のコンポーネントエンコーダの拘束長を変えることを特徴とする無線通信システム
【請求項１３】
通信装置が他の通信装置に対して情報ビットを送信信号として送信する際、前記第１の通信装置が誤り訂正符号を生成する複数のコンポーネントエンコーダを有するターボ符号部により、情報ビットに複数の前記誤り訂正符号を挿入し、当該誤り訂正符号が挿入された情報ビットを符号化して、前記送信信号を生成する無線通信システムで用いる通信装置であって、
前記ターボ符号部内の複数のコンポーネントエンコーダの各々が異なる拘束長を使用することを特徴とする通信装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の通信装置であって、
前記通信パラメータのいずれかがターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値に該当する場合、前記ターボ符号部内のいずれか１つのコンポーネントエンコーダの拘束長を変えることを特徴とする通信装置。
【請求項１５】
請求項１３に記載の通信装置であって、
当該無線通信システムの前記他の通信装置が、複数の前記通信装置へ重複した帯域の割当を許容し、ターボ等化処理による受信処理を行う場合、
前記ターボ符号部内の複数のコンポーネントエンコーダの各々が異なる拘束長を有していることを特徴とする通信装置。
【請求項１６】
請求項１３に記載の通信装置であって、
当該無線通信システムの前記他の通信装置が、前記通信装置の有する複数の送信アンテナ毎に割り当てる帯域を決定し、前記複数の送信アンテナへ重複した帯域の割当を許容し、ターボ等化処理による受信処理を行う場合、
前記ターボ符号部内の複数のコンポーネントエンコーダの各々が異なる拘束長を有していることを特徴とする通信装置。
【請求項１７】
請求項１３に記載の通信装置であって、
前記他の通信装置から受信した信号の伝搬特性により、前記他の通信装置が設定する通信パラメータと、当該通信パラメータに対して設定された、前記通信装置におけるターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較し、比較結果により前記コンポーネントエンコーダの拘束長を変えることを特徴とする通信装置。
【請求項１８】
請求項１３から請求項１７のいずれか一項に記載の通信装置であって、
前記ターボ符号部内の２つのコンポーネントエンコーダの各々の拘束長を、いずれか一方を３とし、他方を４とすることを特徴とする通信装置。
【請求項１９】
請求項６、請求項７及び請求項１１のいずれか一項記載の無線通信システムにおける通信装置であって、
前記他の通信装置より帯域の割当情報、変調方式、符号化率、帯域の重複率、アンテナ間の相関値、受信アンテナの本数からなる通信パラメータのすべて、もしくは一部を通知され、通知された通信パラメータの情報を基に、ターボ符号部におけるコンポーネントエンコーダの拘束長を決定し、ターボ符号化を行うことを特徴とする通信装置。
【請求項２０】
前記他の通信装置が通信装置に対して情報ビットを送信信号として送信する際、前記通信装置が誤り訂正符号を生成する複数のコンポーネントエンコーダを有するターボ符号部により、情報ビットに複数の前記誤り訂正符号を挿入し、当該誤り訂正符号が挿入された情報ビットを符号化して、前記送信信号を生成する無線通信システムで用いる通信装置であって、
前記通信装置が、
複数の送信アンテナ毎へ割り当てる帯域と符号化率、変調多値数からなる制御情報を決定し、
前記制御情報と複数のアンテナ毎の伝搬路推定から算出したアンテナ間の相関値、受信アンテナの本数とからなる前記通信パラメータのすべてもしくは一部と、対応する当該通信パラメータとターボ等化における繰り返し処理の収束性を悪化させる条件値とを比較することにより、前記他の通信装置におけるターボ符号部のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定し、当該拘束長の情報を前記他の通信装置に通知する
ことを特徴とする通信装置。
【請求項２１】
請求項１に記載の無線通信システムの第１の通信装置を制御する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記第２の通信装置より通知される帯域の割当情報、変調方式、符号化率、帯域の重複率、アンテナ間の相関値、受信アンテナ本数からなる通信パラメータのすべてもしくは一部の情報を基に、ターボ符号部内のコンポーネントエンコーダ毎に拘束長を決定し、ターボ符号化を行う
ことを特徴とするコンピュータ実行可能なプログラム。
【請求項２２】
請求項１に記載の無線通信システムの第２の通信装置を制御する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記第１の通信装置への帯域の割当情報、変調方式、符号化率からなる制御情報と、前記制御情報に帯域の重複率と、アンテナ間の相関値と、前記第２の通信装置の受信アンテナ本数とを、通信パラメータとし、前記第２の通信装置がターボ符号部内のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定する情報として、前記第１の通信装置に対して送信部に送信させる
ことを特徴とするコンピュータ実行可能なプログラム。
【請求項２３】
請求項１に記載の無線通信システムの第２の通信装置を制御する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記第１の通信装置へ帯域の割当情報、変調方式、符号化率からなる制御情報と、前記制御情報に前記装置間の帯域の重複率と、アンテナ間の相関値と、前記第２の通信装置の受信アンテナ本数とを、通信パラメータとし、この通信パラメータにより、前記第１の通信装置におけるターボ符号部内のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を求め、求めた拘束長を前記第１の通信装置に対して送信部に送信させる
ことを特徴とするコンピュータ実行可能なプログラム。
【請求項２４】
通信装置が他の通信装置に対して情報ビットを送信信号として送信する際、前記第１の通信装置が誤り訂正符号を生成する複数のコンポーネントエンコーダを有するターボ符号部により、情報ビットに複数の前記誤り訂正符号を挿入し、当該誤り訂正符号が挿入された情報ビットを符号化して、前記送信信号を生成する無線通信システムで用いる通信装置の集積回路であって、
前記ターボ符号部内の複数のコンポーネントエンコーダの各々が異なる拘束長を使用することを特徴とする集積回路。
【請求項２５】
他の通信装置が通信装置に対して情報ビットを送信信号として送信する際、前記通信装置が誤り訂正符号を生成する複数のコンポーネントエンコーダを有するターボ符号部により、情報ビットに複数の前記誤り訂正符号を挿入し、当該誤り訂正符号が挿入された情報ビットを符号化して、前記送信信号を生成する無線通信システムで用いる通信装置の集積回路であって、
前記通信装置が、
複数の送信アンテナ毎へ割り当てる帯域と符号化率、変調多値数からなる制御情報を決定し、
前記制御情報と複数のアンテナ毎の伝搬路推定から算出したアンテナ間の相関値、受信アンテナの本数とからなる前記通信パラメータのすべてもしくは一部と、対応する当該通信パラメータとターボ等化の収束性を悪化させる条件値とを比較することにより、前記他の通信装置におけるターボ符号部のコンポーネントエンコーダ毎の拘束長を決定し、当該拘束長の情報を前記他の通信装置に通知する
ことを特徴とする集積回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１１−１７２１８６（Ｐ２０１１−１７２１８６Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３６４７９（Ｐ２０１０−３６４７９）
【出願日】平成２２年２月２２日（２０１０．２．２２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【出願人】（５０４１７６９１１）国立大学法人大阪大学 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２２日（２０１０．２．２２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【出願人】（５０４１７６９１１）国立大学法人大阪大学 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
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