送信装置、送信方法、送信プログラム、受信装置、受信方法及び受信プログラム
【課題】伝搬効率の低下を回避する送信装置、送信方法、送信プログラム、受信装置、受信方法及び受信プログラムを提供する
【解決手段】複数の送信アンテナを備え、そのうち少なくとも１つの送信アンテナから、複数の異なる入力ビット系列にそれぞれ異なる内部符号化を施して得られる複数の異なる内部符号化ビット系列を重畳した重畳ビット系列を送信する。
【解決手段】複数の送信アンテナを備え、そのうち少なくとも１つの送信アンテナから、複数の異なる入力ビット系列にそれぞれ異なる内部符号化を施して得られる複数の異なる内部符号化ビット系列を重畳した重畳ビット系列を送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信装置、送信方法、送信プログラム、受信装置、受信方法及び受信プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信では、空間的に離れた地点間で電波を伝搬させて情報を伝達する。通信において利用することができる電波の帯域は有限である反面、無線通信の普及及び高度化のため、その需要が増している。情報の伝達を効率化するために、複数の情報を空間的に多重化し複数のアンテナを用いて送受信するＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｕｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）技術が提案されてきた。
ＭＩＭＯ技術では伝搬路の状態に応じて情報を多重化できる度合いが変化するため、通信容量は常に変動する。非特許文献１には、伝搬路の状態を表す情報であるＣＳＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ、チャネル状態情報）を受信装置から送信装置に送信し、送信装置は通知されたＣＳＩに基づき送信する情報を伝送する際の帯域等の割当を定める技術が記載されている。例えば、送信装置は、高い伝送品質を実現できる帯域に重要な情報（例えば、ネットワーク維持のための制御情報、等）を割り当て、通信品質の改善を図っている。また、送信装置は、受信装置においてＣＳＩを測定するための伝搬路推定信号を、利用者が伝達しようとするユーザデータに付加して受信装置に送信する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】ＵＥ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｆｏｒ ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ（ＣＳＩ）、「３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１３」、Ｔｈｅ ３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ （３ＧＰＰ）、２０１１年３月３０日、Ｖ１０．１．０、ｐ．４２−４６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、非特許文献１に記載されているＣＳＩの情報量は、ユーザデータの情報量と比較して無視できるほど小さいものではない。伝搬路の状態が時々刻々と変化するため、受信装置はＣＳＩを送信装置に定期的に送信する必要がある。そのため、ＣＳＩの情報量の増加によりユーザデータの伝搬効率を低下させている。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、伝搬効率の低下を回避する送信装置、送信方法、送信プログラム、受信装置、受信方法及び受信プログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、複数の送信アンテナを備える送信装置であって、前記複数の送信アンテナのうち少なくとも１つの送信アンテナから、複数の異なる入力ビット系列にそれぞれ異なる内部符号化を施して得られる複数の異なる内部符号化ビット系列を重畳した重畳ビット系列を送信することを特徴とする送信装置である。
【０００７】
（２）本発明のその他の態様は、前記重畳は排他的論理和演算により行うこと
を特徴とする（１）の送信装置である。
【０００８】
（３）本発明のその他の態様は、前記複数の異なる内部符号化ビット系列を重畳した重畳ビット系列を送信する送信アンテナが複数あって、他の内部符号化ビット系列と重畳される、少なくとも１つの内部符号化ビット系列を前記複数の送信アンテナから送信することを特徴とする（１）の送信装置である。
【０００９】
（４）本発明のその他の態様は、前記複数の異なる内部符号化ビット系列のそれぞれを、他のいずれかの内部符号化ビット系列と重畳し、前記複数の送信アンテナから送信することを特徴とする（３）の送信装置である。
【００１０】
（５）本発明のその他の態様は、前記重畳の際に、重畳する内部符号化ビット系列の全ての組が異なることを特徴とする（３）又は（４）の送信装置である。
【００１１】
（６）本発明のその他の態様は、複数の送信アンテナを備える送信装置で用いる送信方法において、前記複数の送信アンテナのうち少なくとも１つの送信アンテナから、複数の異なる入力ビット系列にそれぞれ異なる内部符号化を施して得られる複数の異なる内部符号化ビット系列を重畳した重畳ビット系列を送信することを特徴とする送信方法である。
【００１２】
（７）本発明のその他の態様は、複数の送信アンテナを備える送信装置のコンピュータに、前記複数の送信アンテナのうち少なくとも１つの送信アンテナから、複数の異なる入力ビット系列にそれぞれ異なる内部符号化を施して得られる複数の異なる内部符号化ビット系列を重畳した重畳ビット系列を送信する手順を実行させるための送信プログラムである。
【００１３】
（８）本発明のその他の態様は、複数の受信アンテナを備え、前記複数の受信アンテナで受信した信号を、送信された複数の系列に分離し、前記分離した系列のうち少なくとも１つの系列を構成する複数の内部符号化ビット系列をそれぞれ復号し、複数の復号ビット系列を得ることを特徴とする受信装置である。
【００１４】
（９）本発明のその他の態様は、前記複数の復号ビット系列のうち１つの信号の復号系列を再符号化し、前記再符号化した信号に基づいて、他の前記分離した複数の系列の１である確率と０である確率を示す指標値を反転処理することを特徴とする（８）の受信装置である。
【００１５】
（１０）本発明のその他の態様は、前記複数の内部符号化ビット系列を復号した信号のうち１つに基づいて事前確率を算出し、前記事前確率を用いて他の内部符号化ビット系列を復号することを特徴とする（８）の受信装置である。
【００１６】
（１１）本発明のその他の態様は、前記分離した送信された複数の系列に受信品質を表す品質指標値を算出し、品質が高い系列から順に復号することを特徴とする（８）から（１０）のいずれかの受信装置である。
【００１７】
（１２）本発明のその他の態様は、前記分離した送信された複数の系列の符号化率が低い順に、系列を復号することを特徴とする（８）から（１０）のいずれかの受信装置である。
【００１８】
（１３）本発明のその他の態様は、複数の受信アンテナを備える受信装置の受信方法であって、前記複数の受信アンテナで受信した信号を、送信された複数の系列に分離し、前記分離した系列のうち少なくとも１つの系列を構成する複数の内部符号化ビット系列をそれぞれ復号し、複数の復号ビット系列を得る過程を備えることを特徴とする受信方法である。
【００１９】
（１４）本発明のその他の態様は、複数の受信アンテナを備える受信装置のコンピュータに、
前記複数の受信アンテナで受信した信号を、送信された複数の系列に分離し、前記分離した系列のうち少なくとも１つの系列を構成する複数の内部符号化ビット系列をそれぞれ復号し、複数の復号ビット系列を得る手順を備えることを特徴とする受信プログラムである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、伝搬効率の低下を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る通信システムを示す概略図である。
【図２】本実施形態に係るネステッド符号化部の一構成例を示す概略図である。
【図３】本実施形態に係るネステッド符号化部が行う符号化処理を示すフローチャートである。
【図４】本実施形態に係るネステッド符号化部のその他の構成例を示す概略図である。
【図５】本実施形態に係るネステッド符号化部の各構成部における入出力の一例を示す図である。
【図６】本実施形態に係る送信データ形式の一例を示す概略図である。
【図７】本実施形態に係る送信装置の構成を示す概略図である。
【図８】本実施形態に係る受信装置の構成を示す概略図である。
【図９】本実施形態に係る送信装置が行う送信処理を示すフローチャートである。
【図１０】本実施形態に係る受信装置が行う受信処理を示すフローチャートである。
【図１１】本実施形態に係るＬＬＲ反転部が行う反転処理を示すフローチャートである
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る送信装置の構成を示す概略図である。
【図１３】本実施形態に係る受信装置の構成を示す概略図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態に係る送信装置の構成を示す概略図である。
【図１５】本実施形態に係る受信装置の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る通信システムを示す概略図である。
通信システム１は、送信装置１０１及び受信装置１０４を含んで構成される。送信装置１０１は、信号入力部１０２及び２本の送信アンテナ１０３を備える。信号入力部１０２は、入力ビット系列ｘ１及びｘ２を入力する。入力ビット系列は、ともに値０と値１の何れかで表される情報の並びである。以下、値０と値１の何れかで表される情報の並びをビット系列と称する。送信装置１０１の本体は、入力ビット系列ｘ１及びｘ２を内部符号化した内部符号化ビット系列を排他的論理和演算して重畳することにより符号化して重畳ビット系列を生成するネステッド符号化部と、入力ビット系列ｘ２を考慮せずに入力ビット系列ｘ１を符号化して符号化ビット系列を生成する符号化部とを備える。送信アンテナ１０３の一方から、重畳ビット系列から変換された第１の無線送信信号が受信装置１０４に送信され、送信アンテナ１０３の他方からは符号化ビット系列から変換された第２の無線送信信号が受信装置１０４に送信される。
【００２３】
受信装置１０４は、２本の受信アンテナ１０５と出力部１０６を備える。２本の受信アンテナ１０５のそれぞれは、送信装置１０１が送信した第１の無線送信信号と第２無線送信信号を受信する。受信装置１０４の本体は、アンテナ間の伝搬特性の差異を利用して受信した第１の無線送信信号と第２無線送信信号から、重畳ビット系列に相当する信号及び符号化ビット系列に相当する信号を分離し、分離したそれぞれの信号を復号して出力部１０６よりｘ１出力ビット系列及びｘ２出力ビット系列を出力する。
【００２４】
次に、本実施形態に係るネステッド符号化部の一構成例について説明する。
図２は、本実施形態に係るネステッド符号化部の一構成例を示す概略図である。
ネステッド符号化部３０１は、第１内部符号化部３０２、第２内部符号化部３０３、及び符号重畳部３０４を含んで構成される。内部符号化とは、複数の系列の信号を重畳する前に、１つの系列の信号に対して行う符号化である。
【００２５】
第１内部符号化部３０２は、入力ビット系列ｘ１を符号化して第１の内部符号化ビット系列を生成し、生成した第１の内部符号化ビット系列を符号重畳部３０４に出力する。第２内部符号化部３０３は、入力ビット系列ｘ２を符号化して第２の内部符号化ビット系列を生成する、生成した第２の内部符号化ビット系列を符号重畳部３０４に出力する。第１内部符号化部３０２及び第２内部符号化部３０３は、符号化方式として、例えばターボ符号化（ｔｕｒｂｏ ｃｏｄｉｎｇ）、低密度パリティチェック（ｌｏｗ ｄｅｎｓｉｔｙ ｐａｒｉｔｙ ｃｈｅｃｋ；ＬＤＰＣ）、畳み込み符号化（ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ ｃｏｄｉｎｇ）、再帰型組織畳み込み符号化（ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ ｃｏｄｉｎｇ；ＲＳＣ）、等を利用することができる。
符号重畳部３０４は、第１内部符号化部３０２から入力された第１の内部符号化ビット系列の各ビットと、第２内部符号化部３０３から入力された第２の内部符号化ビット系列の各ビットを排他的論理和演算して重畳ビット系列を生成する。
【００２６】
ここで、本実施形態に係るネステッド符号化部３０１が行う符号化処理について説明する。
図３は、本実施形態に係るネステッド符号化部が行う符号化処理を示すフローチャートである。
（ステップＳ１０１）第１内部符号化部３０２は、入力ビット系列ｘ１を符号化して第１の内部符号化ビット系列を生成し、生成した第１の内部符号化ビット系列を符号重畳部３０４に出力する。その後、ステップＳ１０２に進む。
（ステップＳ１０２）第２内部符号化部３０３は、入力ビット系列ｘ２を符号化して第２の内部符号化ビット系列を生成する、生成した第２の内部符号化ビット系列を符号重畳部３０４に出力する。
その後、ステップＳ１０３に進む。
（ステップＳ１０３）符号重畳部３０４は、第１内部符号化部３０２から入力された第１の内部符号化ビット系列の各ビットと、第２内部符号化部３０３から入力された第２の内部符号化ビット系列の各ビットを排他的論理和演算して重畳し、重畳ビット系列を生成する。生成した重畳ビット系列を出力する。その後、処理を終了する。
図３のフローチャートは、一般的なソフトウェアでの処理を想定して、ステップＳ１０１の処理に続いてステップＳ１０２を処理するように記載したが、図２に示すような並列処理が可能な処理系においてはＳ１０１とＳ１０２を同時に処理しても良い。
【００２７】
次に、第１の内部符号化ビット系列及び第２の内部符号化ビット系列が各々再帰型組織畳み込み符号である場合、即ち第１内部符号化部３０２及び第２内部符号化部３０３が各々再帰型組織畳み込み符号化を行うネステッド符号化部３０１の構成例について説明する。
図４は、本実施形態に係るネステッド符号化部の構成例を示す概略図である。図４に示す構成例は、図２に示す構成例をより詳細に示す構成例である。
第１内部符号化部３０２は、３個のシフトレジスタ部Ｄ１、Ｄ２及びＤ３、及び３個の加算部Ｅ１１、Ｅ１２及びＥ１３を含んで構成される。第２内部符号化部３０３は、３個のシフトレジスタ部Ｄ４、Ｄ５及びＤ６、及び２個の加算部Ｅ２１及びＥ２２を含んで構成される。即ち、第１内部符号化部３０２及び第２内部符号化部３０３の拘束長（ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ ｌｅｎｇｔｈ）は、それぞれ４である。拘束長とは、1個の符号化部に含まれるシフトレジスタ部の個数に１を加えた数である。第１内部符号化部３０２及び第２内部符号化部３０３は、符号化率はそれぞれ１／３であり、１ビットの情報ビットを入力すると３ビットの符号化ビットを出力する。
【００２８】
加算部Ｅ１１は、入力ビット系列ｘ１、シフトレジスタＤ１から出力されたビット系列、及びシフトレジスタＤ３から出力されたビット系列に対して排他的論理和演算を行い、演算して生成した信号であるビット系列をシフトレジスタＤ１、加算部Ｅ１２及び加算部Ｅ１３に出力する。
シフトレジスタ部Ｄ１は、１ビット過去の時刻に加算部Ｅ１１から出力されたビットをシフトレジスタ部Ｄ２、加算部Ｅ１１及び加算部Ｅ１２に出力する。
シフトレジスタ部Ｄ２は、１ビット過去の時刻にシフトレジスタ部Ｄ１から出力されたビットをシフトレジスタ部Ｄ３、加算部Ｅ１２及び加算部Ｅ１３に出力する。
シフトレジスタ部Ｄ３は、１ビット過去の時刻にシフトレジスタ部Ｄ２から出力されたビットを加算部Ｅ１１、加算部Ｅ１２及び加算部Ｅ１３に出力する。
【００２９】
加算部Ｅ２１は、入力ビット系列ｘ２、シフトレジスタＤ４から出力されたビット系列、及びシフトレジスタＤ６から出力されたビット系列に対して排他的論理和演算を行い、演算して生成した信号であるビット系列をシフトレジスタＤ４に出力する。
シフトレジスタ部Ｄ４は、１ビット過去の時刻に加算部Ｅ２１から出力されたビットをシフトレジスタ部Ｄ５、加算部Ｅ２１及び加算部Ｅ２２に出力する。
シフトレジスタ部Ｄ５は、１ビット過去の時刻にシフトレジスタ部Ｄ４から出力されたビットをシフトレジスタ部Ｄ６、加算部Ｅ２２及び符号重畳部３０４の加算部Ｅ３１に出力する。
シフトレジスタ部Ｄ６は、１ビット過去の時刻にシフトレジスタ部Ｄ５から出力されたビットを加算部Ｅ２１及び加算部Ｅ２２に出力する。
加算部Ｅ２２は、シフトレジスタ部Ｄ４から出力されたビット系列、シフトレジスタ部Ｄ５から出力されたビット系列、及びシフトレジスタ部Ｄ６から出力されたビット系列に対して排他的論理和演算を行い、演算して生成した信号であるビット系列を符号重畳部３０４の加算部Ｅ３２に出力する。
【００３０】
図４において、内部符号化部３０２の出力ビットがどのように加算されたものかを示すために、シフトレジスタ部Ｄ１の入力側を十進数値８、シフトレジスタ部Ｄ１の出力側を十進数値４、シフトレジスタ部Ｄ２の出力側を十進数値２、シフトレジスタ部Ｄ３の出力側を十進数値１とする。
同様に内部符号化部３０３の結線を示すために、シフトレジスタ部Ｄ４の入力側を十進数値８、シフトレジスタ部Ｄ４の出力側を十進数値４、シフトレジスタ部Ｄ５の出力側を十進数値２、シフトレジスタ部Ｄ６の出力側を十進数値１とする。
【００３１】
図４の符号器出力に示している分数は、分子が出力として加算される信号を、分母がシフトレジスタへの入力に加算して接続される信号を示しており、分子、分母共に８進数で表記している。数値はどの信号が加算されたかを示しており、加算される信号を表す数値が加算された値となっている。すなわち、分母の１５はＤ１の入力にＤ１の出力とＤ３の出力が再帰されて加算されている事を示す。また、同様にＤ４の入力にＤ４の出力とＤ６の出力が再帰されて加算されていることを示す。
【００３２】
加算部Ｅ３１の入力側の数値１５／１５は、第１内部符号化部３０２への入力ビット系列が直接加算部Ｅ３１に入力されることを示す。
加算部Ｅ３１の入力側の２／１５は、第２内部符号化部３０３のシフトレジスタレジスタ部Ｄ５の出力が加算部Ｅ３１に入力されることを示す。
【００３３】
加算部Ｅ３２の入力側の１３／１５は、第１内部符号化部３０２のシフトレジスタ部Ｄ１の入力、シフトレジスタ部Ｄ２の出力、シフトレジスタ部Ｄ３の出力が加算部Ｅ１３で排他的論理和された結果が加算部Ｅ３２に入力されることを示す。
加算部Ｅ３２の入力側の７／１５は、第２内部符号化部３０３のシフトレジスタ部Ｄ４の出力、シフトレジスタ部Ｄ５の出力、シフトレジスタ部Ｄ６の出力が加算部Ｅ２２で排他的論理和された結果が加算部Ｅ３２に入力されることを示す。
【００３４】
加算部Ｅ３３の入力側の１７／１５は、第１内部符号化部３０２のシフトレジスタ部Ｄ１の入力、シフトレジスタ部Ｄ１の出力、シフトレジスタ部Ｄ２の出力、シフトレジスタ部Ｄ３の出力が加算部Ｅ１２で排他的論理和された結果が加算部Ｅ３２に入力されることを示す。
加算部Ｅ３３の入力側の１５／１５は、第２内部符号化部３０３への入力ビット系列がそのまま加算部Ｅ３３に入力されることを示す。
【００３５】
符号重畳部３０４は、加算部Ｅ３１、加算部Ｅ３２、加算部Ｅ３３及び符号化出力部３０４１を含んで構成される。
加算部Ｅ３１は、入力ビット系列ｘ１、及びシフトレジスタＤ５から出力されたビット系列に対して排他的論理和演算を行い、演算して生成した信号であるビット系列を符号化出力部３０４１に出力する。
加算部Ｅ３２は、加算部Ｅ１３から出力されたビット系列、及び加算部Ｅ２２から出力されたビット系列に対して排他的論理和演算を行い、演算して生成した信号であるビット系列を符号化出力部３０４１に出力する。
加算部Ｅ３３は、加算部Ｅ１２から入力されたビット系列、及び入力信号ｘ２に対して排他的論理和演算を行い、演算して生成した信号であるビット系列を符号化出力部３０４１に出力する。
符号化出力部３０４１は、加算部Ｅ３１、加算部Ｅ３２、加算部Ｅ３３から入力されたビット系列を統合してネステッド符号化出力である重畳ビット系列を出力する。これにより、ネステッド符号化部３０１は、２ビットの入力ビット系列ｘ１及びｘ２に対し３ビットの重畳ビット系列を出力する。このとき、ネステッド符号化部３０１の符号化率は２／３である。
【００３６】
従って、これらの数値は第１内部符号化部３０２及び第２内部符号化部３０３からの出力におけるビットの構成を示し、両符号化部で構成が異なることを示す。なお、ネステッド符号化部３０１は、第１内部符号化部３０２及び第２内部符号化部の符号化率の合計が１以下であり、入力信号ｘ１のビット系列を符号化した各ビット系列とｘ２のビット系列を符号化した各ビット系列との排他的論理和をとって符号化する構成であれば、上述とは異なる構成をとってもよい。また、内部符号化部を３つ以上含み、内部符号化部と同数の入力ビット系列を使用する構成をとっても良い。
【００３７】
図４の構成のネステッド符号化部の内部符号化部３０２の入力ビット系列の一例として［１，０，１，０］を、内部符号化部３０３の入力ビット系列の一例として［１，１，０，０］を入力したときの、各構成部における入出力について説明する。
図５は、本実施形態に係るネステッド符号化部の各構成部における入出力の一例を示す図である。図５の例では、各シフトレジスタの初期値を０としている。
図５の左上段は、内部符号化部３０２へ入力ビット系列［１，０，１，０］が入力されたときの内部符号化部３０２の各構成部からの入力又は出力となるビット系列を示す。Ｅ１１ １，１，０，１とは、加算部Ｅ１１からの出力ビット系列が［１，１，０，１］であることを示す。１５／１５ １，０，１，０とは、図４において加算部Ｅ３１の１５／１５と示されている入力端への入力ビット系列が［１，０，１，０］であることを示す。Ｄ１ ０，１，１，０とは、シフトレジスタＤ１からの出力ビット系列が［０，１，１，０］であることを示す。１３／１５ １，１，１，１とは、図４において加算部Ｅ３２の１３／１５と示されている入力端への入力ビット系列が［１，０，１，０］であることを示す。
【００３８】
Ｄ２ ０，０，１，１とは、シフトレジスタＤ２からの出力ビット系列が［０，０，１，１］であることを示す。１７／１５ １，０，０，１とは、図４において加算部Ｅ３３の１７／１５と示されている入力端への入力ビット系列が［１，０，０，１］であることを示す。Ｄ３ ０，０，０，１とは、シフトレジスタＤ３からの出力ビット系列が［０，０，０，１］であることを示す。
【００３９】
図５の左下段は、内部符号化部３０３へ入力ビット系列［１，１，０，０］が入力されたときの内部符号化部３０３の各構成部からの入力又は出力となるビット系列を示す。Ｅ２１ １，０，０，１とは、加算部Ｅ２１からの出力ビット系列が［１，０，０，１］であることを示す。２／１５ ０，０，１，０とは、図４において加算部Ｅ３１の２／１５と示されている入力端への入力ビット系列が［０，０，１，０］であることを示す。Ｄ４ ０，１，０，０とは、シフトレジスタＤ４からの出力ビット系列が［０，１，０，０］であることを示す。７／１５ ０，１，１，１とは、図４において加算部Ｅ３２の７／１５と示されている入力端への入力ビット系列が［０，１，１，１］であることを示す。
【００４０】
Ｄ５ ０，０，１，０とは、シフトレジスタＤ５からの出力ビット系列が［０，０，１，０］であることを示す。Ｄ６ ０，０，０，１とは、シフトレジスタＤ６からの出力ビット系列が［０，０，０，１］であることを示す。１５／１５ １，１，０，０とは、図４において加算部Ｅ３３の１５／１５と示されている入力端への入力ビット系列が［１，１，０，０］であることを示す。
【００４１】
右から二番目の列は符号重畳部３０４内部の各加算部からの出力ビット系列を示す。Ｅ３１ １，０，０，１とは、加算部Ｅ３１からの出力ビット系列が［１，０，０，０］であることを示す。Ｅ３２ １，０，０，０とは、加算部Ｅ３２からの出力ビット系列が［１，０，０，０］であることを示す。Ｅ３３ ０，１，０，１とは、加算部Ｅ３３からの出力ビット系列が［０，１，０，１］であることを示す。
図５の最右列は、符号化出力部３０４１からの出力ビット系列が［１，１，０，０，０，１，０，０，０，０，０，１］であることを示す。即ち、符号化出力部３０４１は、加算部Ｅ３１から入力された出力ビット系列［１，１，０，０］と、加算部Ｅ３２から入力された出力ビット系列［０，１，０，０］と、加算部Ｅ３３から入力された出力ビット系列［０，０，０，１］を順次、直列に並べて出力ビット系列を出力することを示す。
【００４２】
次に、本実施形態に係る送信装置１０１が受信装置１０４に送信する送信信号のデータ形式について説明する。本実施形態では、送信のための伝送方式として、例えば、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｕｐｌｅｘｉｎｇ；直交周波数分割多重方式）を用いる。伝送に用いるサブキャリア（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ；副搬送波）の数は、例えば４８である。サブキャリアの変調方式は、例えばＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ；四相位相偏移変調方式）である。ＱＰＳＫでは、１つのデータシンボルにより４つの値、つまり２ビットの情報を表現する。この場合、１つのＯＦＤＭシンボルは９６ビットのデータを含む。
【００４３】
図６は、本実施形態に係る送信データ形式の一例を示す概略図である。
図６（ａ）は、送信信号のデータブロック全体を示す。このデータブロックは、伝搬路推定用信号２０１及びデータ部２０２を含む。伝搬路推定用信号は、送信装置１０１のアンテナ１０３と受信装置１０４のアンテナ１０５との間の伝達関数を推定するために用いる信号である。この信号は、送信装置１０１及び受信装置１０４双方において既知の信号、即ち予め記憶されている信号、又は予め定めた方法を用いて生成できる信号である。
【００４４】
図６（ｂ）は、データ部２０２の構成を示す。データ部２０２は、ペイロード長２１１、ペイロード２１２、ＣＲＣ２１３及びパディング部２１４を含んで構成される。
ペイロード長２１１は、正味の送信信号を配置するデータ領域であるペイロードの長さを示すデータである。そのデータ量は、例えば３２ビットである。
ペイロード２１２は、正味の送信信号を配置するデータ領域である。そのデータ量は、可変である。
ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｏｄｅ；巡回冗長符号）２１３は、データの誤り検出に用いる符号である。そのデータ量は、例えば３２ビットである。
パディング部２１４は、少なくとも符号化部からの出力を終端するための４ビットのゼロ値を含めるデータ領域である。ペイロード長２１１、ペイロード２１２、及びＣＲＣ２１３における情報量の合計が、ＯＦＤＭシンボル（９６ビット）の整数倍の情報量に満たない場合、パディング部２１４は、その整数倍の情報量に満たすためのゼロ値を含む。
【００４５】
次に、本実施形態に係る送信装置の構成及び機能について説明する。
図７は、本実施形態に係る送信装置の構成を示す概略図である。
送信装置５０１は、第１ＣＲＣ付加部５０２、ネステッド符号化部５０３、伝搬路推定用符号付加部５０４、第１ベースバンド部５０５、第１ＲＦ部５０６、アンテナ部５０７、第２ＣＲＣ付加部５１２、符号化部５１３、伝搬路推定用符号付加部５１４、第２ベースバンド部５１５、第２ＲＦ部５１６、及びアンテナ部５１７を含んで構成される。
【００４６】
第１ＣＲＣ付加部５０２は、入力ビット系列ｘ１に、その情報量に応じたペイロード長、ＣＲＣ及びパディング部を付加し、第１の付加ビット系列を生成する。第１ＣＲＣ付加部５０２は生成した第１の付加ビット系列をネステッド符号化部５０３及び符号化部５１３に出力する。
第２ＣＲＣ付加部５１２は、入力ビット系列ｘ２に、その情報量に応じたペイロード長、ＣＲＣ及びパディング部を付加し、第２の付加ビット系列を生成する。第２ＣＲＣ付加部５１２は生成した第２の付加ビット系列をネステッド符号化部５０３に出力する。
【００４７】
ネステッド符号化部５０３は、第１ＣＲＣ付加部５０２から入力された第１の付加ビット系列と第２ＣＲＣ付加部５１２から入力された第２の付加ビット系列とを内部符号化し、排他的論理和演算を行って重畳した重畳ビット系列である第１の符号化系列を生成する。ネステッド符号化部５０３は、例えばネステッド符号化部３０１と同様な構成及び機能を備える。ネステッド符号化部５０３は、生成した第1の符号化系列を伝搬路推定用符号付加部５０４に出力する。
【００４８】
符号化部５１３は、第１ＣＲＣ付加部５０２から入力された第１の付加ビット系列を符号化して第２の符号化系列を生成する。符号化部５１３は、生成した第２の符号化系列を伝搬路推定用符号付加部５１４に出力する。
符号化部５１３が用いる符号化方式は、ネステッド符号化部５０３から出力される第１の符号化系列の情報量と同等の情報量の符号化系列を生成する方式であって、ネステッド符号化のような入力ビット系列を重畳する符号器以外の１入力１出力の方式であればよい。符号化部５１３が用いる符号化方式は、例えば、再帰型組織畳み込み符号化（ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ ｃｏｄｉｎｇ；ＲＳＣ）であり、図４に示す３０２の符号器構成が使用可能である。
【００４９】
伝搬路推定用符号付加部５０４は、ネステッド符号化部５０３から入力された第１の符号化系列に伝搬路推定用信号を付加して第１の送信データを生成する。伝搬路推定用符号付加部５０４は、生成した第１の送信データを第１ベースバンド部５０５に出力する。
伝搬路推定用符号付加部５１４は、符号化部５１３から入力された第２の符号化系列に伝搬路推定用信号を付加して第２の送信データを生成する。伝搬路推定用符号付加部５１４は、生成した第２の送信データを第２ベースバンド部５１５に出力する。
【００５０】
伝搬路推定用符号付加部５１４が付加する伝搬路推定用信号は、伝搬路推定用符号付加部５０４が付加する伝搬路推定用信号とは異なるデータ系列、例えば互いに直交する符号系列である。これは、受信装置において、両者を区別するためである。そのため、送信装置５０１及び受信装置において、これらのデータ系列は既知であり、受信装置では、データ系列により各送信アンテナと各受信アンテナ間の伝達関数を区別するようにしてもよい。
なお、送信装置５０１が同一の伝搬路推定用信号を繰り返し送信し、受信装置が受信した信号に基づきシンボル同期、又は受信したデータ系列に対する雑音の低減処理を行うようにしてもよい。
【００５１】
第１ベースバンド部５０５は、伝搬路推定用符号付加部５０４から入力された第１の送信データを並列化し、並列化したデータを逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ；Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）して第１のベースバンド信号を生成する。第１ベースバンド部５０５は、生成した第１のベースバンド信号を第１ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、無線周波数）部に出力する。
第２ベースバンド部５１５は、伝搬路推定用符号付加部５１４から入力された第２の送信データを並列化し、並列化したデータを逆フーリエ変換して第２のベースバンド信号を生成する。第２ベースバンド部５１５は、生成した第２のベースバンド信号を第２ＲＦ部に出力する。
【００５２】
第１ＲＦ部５０６は、第１ベースバンド部５０５から入力された第１のベースバンド信号を予め設定した無線周波数にアップコンバートして第１の無線送信信号を生成する。第１ＲＦ部５０６は、生成した第１の無線送信信号をアンテナ部５０７に出力する。
アンテナ部５０７は、第１ＲＦ部５０６から入力された第１の無線送信信号を電波として受信装置６０１に送信する。
【００５３】
第２ＲＦ部５１６は、第２ベースバンド部５１５から入力された第２のベースバンド信号を予め設定した無線周波数にアップコンバートして第２の無線送信信号を生成する。第２ＲＦ部５１６は、生成した第２の無線送信信号をアンテナ部５１７に出力する。
アンテナ部５１７は、第２ＲＦ部５１６から入力された第２の無線送信信号を電波として受信装置６０１に送信する。
なお、送信装置５０１は、アンテナ部５０７とアンテナ部５１７を無線周波数に対応する半波長よりも長い距離で空間的に離して備えることが好ましい。また、先に述べたように、本実施形態では、アンテナ部５０７からは入力ビット系列ｘ１と入力ビット系列ｘ２が重畳された信号が送信され、アンテナ部５１７からは入力信号ｘ１が送信される。これにより、入力ビット系列ｘ１は異なる伝搬路を通って送信されるため、アンテナ部５０７及び５１７の間で空間ダイバーシティ利得を確保する。
【００５４】
次に、本実施形態に係る受信装置の構成及び機能について説明する。
図８は、本実施形態に係る受信装置の構成を示す概略図である。
受信装置６０１は、第１アンテナ部６０２、第２アンテナ部６０３、第１ＲＦ部６０４、第２ＲＦ部６０５、第１伝搬路推定部６０６、第２伝搬路推定部６０７、信号検出部６０８、ＬＬＲ算出部６０９、切替部６１１、ＭＡＰ復号部６１２、ＣＲＣ検出部６１３、切替部６１４、事前確率算出部６１５、ＭＡＰ復号部６１７、ＣＲＣ検出部６１８、切替部６１９、符号化部６２０、事前確率算出部６２１、ＬＬＲ反転部６２２、ＭＡＰ復号部６２３、ＣＲＣ検出部６２４、及びビット出力部６２５を含んで構成される。
【００５５】
第１アンテナ部６０２は、送信装置５０１から受信した第１の無線受信信号を第１ＲＦ部６０４に出力する。
第２アンテナ部６０３は、送信装置５０１から受信した第２の無線受信信号を第２ＲＦ部６０５に出力する。
【００５６】
第１ＲＦ部６０４は、第１アンテナ部から入力された第１の無線受信信号をダウンコンバートして第１のベースバンド信号に変換する。第１ＲＦ部６０４は、第１のベースバンド信号に含まれる伝搬路推定用信号に基づいて第１のベースバンド信号に対してシンボル同期処理を行い、第１の時間領域信号を生成する。第１ＲＦ部６０４は、第１の時間領域信号を高速フーリエ変換（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）して第１の周波数領域信号を生成する。第１ＲＦ部６０４は、第1の周波数領域信号のうち、受信した伝搬路推定用信号を抽出し、抽出した伝搬路推定用信号を第１伝搬路推定部６０６に出力する。第１ＲＦ部６０４は、第1の周波数領域信号のうち、受信した伝搬路推定用信号の後の第１のデータ信号ｒ１を信号検出部６０８に出力する。
【００５７】
第２ＲＦ部６０５は、第２アンテナ部から入力された第２の無線受信信号をダウンコンバートして第２のベースバンド信号に変換する。第２ＲＦ部６０５は、第２のベースバンド信号に含まれる伝搬路推定用信号に基づいて第２のベースバンド信号に対してシンボル同期処理を行い、第２の時間領域信号を生成する。第２ＲＦ部６０５は、第２の時間領域信号を高速フーリエ変換して第２の周波数領域信号を生成する。第２ＲＦ部６０５は、第２の周波数領域信号のうち、受信した伝搬路推定用信号を抽出し、抽出した伝搬路推定用信号を第２伝搬路推定部６０７に出力する。第２ＲＦ部６０５は、第２の周波数領域信号のうち、受信した伝搬路推定用信号の後の第２のデータ信号ｒ２を信号検出部６０８に出力する。
【００５８】
第１伝搬路推定部６０６は、送信装置５０１が備える伝搬路推定用符号付加部５０４が付加する伝搬路推定用信号と伝搬路推定用符号付加部５１４が付加する伝搬路推定用信号とを、自己が備える記憶部に予め記憶している。第１伝搬路推定部６０６は、自己が備える記憶部から読み出した各伝搬路推定用信号で、第１ＲＦ部６０４から入力された伝搬路推定用信号を複素除算して、伝達関数Ｈ１１及びＨ２１を算出する。伝達関数Ｈ１１は、送信装置５０１が備える第１アンテナ部５０７から受信装置６０１が備える第１アンテナ部６０２への伝達関数である。伝達関数Ｈ２１は、送信装置５０１が備える第２アンテナ部５１７から受信装置６０１が備える第１アンテナ部６０２への伝達関数である。第１伝搬路推定部６０６は、算出した伝達関数Ｈ１１及びＨ２１を信号検出部６０８に出力する。
【００５９】
第２伝搬路推定部６０７は、送信装置５０１が備える伝搬路推定用符号付加部５０４が付加する伝搬路推定用信号と伝搬路推定用符号付加部５１４が付加する伝搬路推定用信号とを、自己が備える記憶部に予め記憶している。第２伝搬路推定部６０７は、自己が備える記憶部から読み出した伝搬路推定用信号各々で、第２ＲＦ部６０５から入力された伝搬路推定用信号を複素除算して、伝達関数Ｈ１２及びＨ２２を算出する。伝達関数Ｈ１２は、送信装置５０１が備える第１アンテナ部５０７から受信装置６０１が備える第２アンテナ部６０３への伝達関数である。伝達関数Ｈ２２は、送信装置５０１が備える第２アンテナ部５１７から受信装置６０１が備える第２アンテナ部６０３への伝達関数である。第２伝搬路推定部６０６は、算出した伝達関数Ｈ１２及びＨ２２を信号検出部６０８に出力する。
【００６０】
信号検出部６０８は、第１ＲＦ部６０４から第１のデータ信号ｒ１を入力され、第２ＲＦ部６０５から第２のデータ信号ｒ２を入力される。信号検出部６０８は、第１伝搬路推定部６０６から伝達関数Ｈ１１及びＨ２１を入力され、第２伝搬路推定部６０７から伝達関数Ｈ１２及びＨ２２を入力される。
信号検出部６０８は、第１のデータ信号ｒ１、第２のデータ信号ｒ２、伝達関数Ｈ１１、Ｈ２１、Ｈ１２及びＨ２２に基づいてストリーム分離処理を行い第１の受信ストリームｙ１及び第２の受信ストリームｙ２を算出する。受信ストリームｙ１は、送信装置５０１のネステッド符号化部５０３が生成した第１の符号化系列に相当する信号である。受信ストリームｙ２は、送信装置５０１の符号化部５１３が生成した第２の符号化系列に相当する信号である。
【００６１】
信号検出部６０８は、例えばゼロフォーシング法（ｚｅｒｏ ｆｏｒｃｉｎｇ；ｍｉｎｉｍａｘ ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ、ミニマックス法ともいう）に基づいてストリーム分離処理を行う。ゼロフォーシング法では、式（１）に基づいて受信ストリームｙ１及びｙ２を算出する。
【００６２】
【数１】
【００６３】
式（１）において、Ｈは、伝達関数Ｈ１１、Ｈ２１、Ｈ１２及びＨ２２を要素として含む伝搬路行列である。伝搬路行列Ｈは、式（２）で表される行列である。
【００６４】
【数２】
【００６５】
式（１）において、Ｈ＊は、Ｈの複素共役転置行列（ｃｏｍｐｌｅｘ ｃｏｎｊｕｇａｔｅ ｔｒａｎｓｐｏｓｅｄ ｍａｔｒｉｘ）である。即ち、式（１）は、データ信号ｒ１、ｒ２からなるデータ信号ベクトルに伝搬路行列Ｈの擬似逆行列を乗算して、受信ストリームｙ１、ｙ２からなる受信ストリームベクトルを算出することを示す。
なお、信号検出部６０８は、ストリーム分離処理において他の方法、例えばＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ、最小二乗誤差推定）法を用いてもよい。
【００６６】
信号検出部６０８は、算出した第１の受信ストリームｙ１及び第２の受信ストリームｙ２各々について品質指標値を算出する。品質指標値は、例えば伝達関数の電力和、ＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｐｌｕｓ Ｎｏｉｓｅ ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ、信号対干渉雑音比）、又はＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ、信号対雑音比）、の何れでもよい。例えば、伝達関数の電力和を使用する場合、雑音が十分に少ないものとすると、受信ストリームｙ１の品質を表す値は送信装置５０１が備える第１アンテナ部５０７から送信された伝搬路推定用信号の伝達関数Ｈ１１、Ｈ１２の二乗和であるＨ１１２＋Ｈ１２２をサブキャリア毎に求めた和を用い、受信ストリームｙ２の品質を表す値は送信装置５０１が備える第２アンテナ部５１７から送信された伝搬路推定用信号の伝達関数Ｈ２１、Ｈ２２の二乗和であるＨ２１２＋Ｈ２２２をサブキャリア毎に求めた和を用いることで、値の大きい方を品質が高い受信ストリームと判断することができる。
【００６７】
信号検出部６０８は、算出した品質指標値がより高品質であることを示す受信ストリームを優先して受信ストリームをＬＬＲ算出部６０９又は６１６に出力する。これにより、高品質の受信ストリームを優先して復号できるようにする。また、信号検出部６０８は、算出した品質指標値が同程度、つまり品質指標値が予め定めた範囲内にある受信ストリームが複数ある場合には、符号化率がより低い受信ストリーム、すなわち第２の受信ストリームｙ２を優先して受信ストリームをＬＬＲ算出部６０９又は６１６に出力する。信号検出部６０８は、その順序で、受信ストリームに基づいて入力ビット系列を復号する。
【００６８】
ここで、信号検出部６０８は、第１の受信ストリームｙ１が第２の受信ストリームｙ２よりも高品質であると判断した場合、第１の受信ストリームｙ１をＬＬＲ算出部６０９に出力する。また、信号検出部６０８は、ＭＡＰ復号を行うことを表す切替信号を生成し、生成した切替信号を切替部６１１に出力する。信号検出部６０８は、ＣＲＣ検出部６１３からＣＲＣが不一致であることを示す切替信号を入力された後、第２の受信ストリームｙ２をＬＬＲ算出部６１６に出力する。
信号検出部６０８は、第２の受信ストリームｙ２が第１の受信ストリームｙ１よりも高品質であると判断した場合、第２の受信ストリームｙ２をＬＬＲ算出部６１６に出力する。
信号検出部６０８は、ＣＲＣ検出部６１８からＣＲＣが一致することを示す切替信号を入力された後、第１の受信ストリームｙ１をＬＬＲ算出部６０９に出力する。
【００６９】
信号検出部６０８は、第１の受信ストリームｙ１が第２の受信ストリームｙ２の品質が同程度と判断した場合、より符号化率が低い第２の受信ストリームｙ２をＬＬＲ算出部６１６に出力する。これにより、入力信号ｘ１の推定に成功する確率が高くなり、又はその推定値ｘ１’の事前確率の精度を高くすることで第１の受信ストリームｙ１の復号に成功する確率が高くなる。
【００７０】
ＬＬＲ算出部６０９は、信号検出部６０８から入力した第１の受信ストリームｙ１を各ビットに分解してビット分解信号ｓ１’（ｎ）に変換する。ここで、ｎは、ｎビット目の信号であることを示す。ＬＬＲ算出部６０９は、変換したビット分解信号ｓ１’（ｎ）が１である確率Ｐ（ｓ１’（ｎ）＝１）の０である確率Ｐ（ｓ１’（ｎ）＝０）のＬＬＲ（Ｌｏｇａｒｉｔｈｍｉｃ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ Ｒａｔｉｏ、対数尤度比）Ｌ（ｓ１’（ｎ））を算出する。Ｌ（ｓ１’（ｎ））は、式（３）で表される。
【００７１】
【数３】
【００７２】
ＬＬＲは、ビット分解信号ｓ１’（ｎ）が１である確率と０である確率の大小関係を示す指標値である。ＬＬＲが正値の場合にはビット分解信号ｓ１’（ｎ）が１である確率が０である確率よりも高く、ＬＬＲが負値の場合にはビット分解信号ｓ１’（ｎ）が１である確率が０である確率よりも低いことを示す。
ＬＬＲ算出部６０９は、算出したＬＬＲを第１のＬＬＲとして切替部６１１に出力する。
【００７３】
切替部６１１は、接点ａ及び接点ｂを備え、信号検出部６０８又はＣＲＣ検出部６１８から切替信号を入力される。切替部６１１は、信号検出部６０８から入力された切替信号がＭＡＰ復号を行うことを表す信号である場合、又はＣＲＣ検出部６１８から入力された切替信号が、ＣＲＣが不一致であることを示す信号である場合には、接点をａに倒す。このとき、切替部６１１は、ＬＬＲ算出部６０９から入力された第１のＬＬＲをＭＡＰ復号部６１２に出力する。切替部６１１は、ＣＲＣ検出部６１８から入力された切替信号が、ＣＲＣが一致することを示す信号である場合には、接点をｂに倒す。このとき、切替部６１１は、ＬＬＲ算出部６０９から入力された第１のＬＬＲをＬＬＲ反転部６２２に出力する。
【００７４】
ＭＡＰ復号部６１２は、切替部６１１から入力された第１のＬＬＲに基づきＭＡＰ推定（Ｍａｘｉｍｕｍ Ａ Ｐｏｓｔｅｒｉｏｒｉ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ；最大事後確率推定）を行い、入力ビット系列ｘ１及びｘ２に対応する推定値ｘ１’及びｘ２’を算出する。このＭＡＰ推定とは、送信されたビットが０であるか１であるかの確率を表す事前確率と、受信された信号から送信信号の発生確率を考慮し、送信された確率の最も高い送信信号を推定するものである。事前確率は該当するビット系列を復号した時の情報であり、復号処理で復号結果は誤っていた場合でも算出することができる信頼性に関する情報である。
ＭＡＰ復号部６１２は、推定値ｘ１’に対する事前確率を事前確率算出部６２１から入力されることがある。事前確率が入力されない場合は、入力されるビット系列の事前確率は、０と１の確率が同じであるとして扱う。また、事前確率が入力されない入力信号ｘ２についても、事前確率は０と１の確率が同じであるとして扱う。ＭＡＰ復号部６１２は、算出した事前確率と、入力信号のビットに対する受信信号のビットの発生確率を示す第１のＬＬＲに基づいて事後確率を算出し、最も事後確率が高いビット系列に対応する推定値ｘ１’及びｘ２’を算出する。
【００７５】
ＭＡＰ復号部６１２は、事後確率の算出においてネステッド符号化部５０３が備える６個のシフトレジスタ間の結合によって定まる入出力関係を示す６４状態から４パスの状態遷移確率を用いる。
ここで、ＭＡＰ復号部６１２は、送信装置５０１の符号化部ネステッド符号化部５０３内の内部符号化部３０２（１５／１５、１３／１５、１７／１５）及び内部符号化部３０３（０２／１５、０７／１５、１５／１５）に対応した状態遷移を考慮したＭＡＰ推定により、事後確率が最大となる推定値を出力する。これは、ＭＡＰ復号部６１２で復号される系列は、２つの異なる入力ビット系列ｘ１、ｘ２が送信側で重畳された重畳ビット列であり、ＭＡＰ復号部ｆ１０４はこれら２つのビット列を同時に復号する、符号化率２／３の復号部となるためである。よって、内部符号化部３０２及び内部符号化部３０３の両方を合わせて、６４状態の状態遷移を考慮した復号を行うこととなり、一つの状態から次の状態へ遷移するパスは４つとなる。
状態遷移確率は、入力信号の事前確率に対し、入力された第１のＬＬＲから得られた遷移確率を乗算することで事前確率を考慮する。例えば、Ｐ（[０，０]｜ｓ１’（ｎ））を、ｓ１’（ｎ）が受信された場合に内部符号化部３０２及び内部符号化部３０３への入力ビットが０、０であった確率とし、事前確率を乗算するとＰ（ｄ１’（ｎ）＝０）×Ｐ（[０，０]｜ｓ１’（ｎ））という信頼性に関する確率が得られる。また、同様に、Ｐ（ｄ１’（ｎ）＝０）×Ｐ（[０，１]｜ｓ１’（ｎ））、Ｐ（ｄ１’（ｎ）＝１）×Ｐ（[１，０]｜ｓ１’（ｎ））、Ｐ（ｄ１’（ｎ）＝１）×Ｐ（[１，１]｜ｓ１’（ｎ））という全部で４つの信頼性を表す情報が得られるため、これらの情報をもとにＭＡＰ復号が行われる。但し、ｄ１’（ｎ）はｘ１、ｘ２の事前確率のｎ番目の値を示している。
ＭＡＰ復号部６１２は、事後確率の推定において、例えばＢＣＲＪ法（Ｂａｈｌ，Ｃｏｃｋｅ，Ｒａｖｉｖ，Ｊｅｌｉｎｅｋ）を用いる。
但し、ＭＡＰ復号部６１２は、当初事前確率が得られていない場合には、第１のＬＬＲに基づき、例えばＳＯＶＡ法（Ｓｏｆｔ Ｏｕｔｐｕｔ Ｖｉｔｅｒｂｉ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ；軟出力ビタビ法）を用いて最尤系列推定を行って推定値ｘ１’及びｘ２’を算出しても良い。
ＭＡＰ復号部６１２は、算出した推定値ｘ１’及びｘ２’をＣＲＣ検出部６１３に出力する。
【００７６】
ＣＲＣ検出部６１３は、ＭＡＰ復号部６１２から入力された推定値ｘ１’及びｘ２’を硬判定し各ビット値が０又は１である推定ビット系列ｘ１’’及びｘ２’’を生成する。ＣＲＣ検出部６１３は、硬判定において、推定値ｘ１’及びｘ２’を構成する各ビットに対応する確率値（実数値）が予め定めた実数（例えば０．５）よりも大きい場合に１と定め、
その実数と等しい又はより小さい場合に０と定める。
ＣＲＣ検出部６１３は、生成した推定ビット系列ｘ１’’及びｘ２’’のペイロード長及びペイロードに基づいてＣＲＣを算出する。ＣＲＣ検出部６１３は、生成した推定ビット系列ｘ１’’及びｘ２’’から予め定めた領域としてペイロードの後の部分であるＣＲＣを抽出する。ＣＲＣ検出部６１３は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致するか否か判断する。
【００７７】
ＣＲＣ検出部６１３は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致すると判断した場合、生成した推定ビット系列ｘ１’’及びｘ２’’を切替部６１４に出力する。また、ＣＲＣ検出部６１３は、ＣＲＣが一致することを示す切替信号を切替部６１４に出力する。
ＣＲＣ検出部６１３は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致しないと判断した場合ＣＲＣ検出部６１３は、ＣＲＣが不一致であることを示す切替信号を切替部６１４及び信号検出部に出力する。
【００７８】
切替部６１４は、接点ｃ及びｄを備え、ＣＲＣ検出部６１３から硬判定された推定ビット系列ｘ１’’並びにｘ２’’を、ＭＡＰ復号部６１２からは推定値ｘ１’を入力され、切替信号を入力される。
切替部６１４は、入力された切替信号が、ＣＲＣが一致することを示す信号である場合には、接点をｃに倒し、入力された推定ビット系列ｘ１’’及びｘ２’’をｘ１、ｘ２復号ビット系列として出力する。また、ｘ１、ｘ２復号ビット系列はビット出力部６２５でペイロード部分を取り出され、ｘ１、ｘ２出力ビット系列として出力される。
切替部６１４は、入力された切替信号が、ＣＲＣが不一致であることを示す信号である場合には、接点をｄに倒し、ＭＡＰ復号部６１２から入力された推定値ｘ１’を事前確率算出部６１５に出力する。
【００７９】
事前確率算出部６１５は、切替部６１４から入力された推定値ｘ１’に基づき推定値ｘ１’に対して入力信号ｘ１の各ビット値が０又は１であるかどうかの確からしさを示す事前確率を算出する。事前確率算出部６１５は、算出した事前確率をＭＡＰ復号部６１７に出力する。
【００８０】
ＬＬＲ算出部６１６は、信号検出部６０８から入力した第２の受信ストリームｙ２を各ビットに分解してビット分解信号ｓ２’（ｎ）に変換し、変換したビット分解信号ｓ２’（ｎ）に基づいて第２のＬＬＲを算出する。ＬＬＲ算出部６１６は、算出した第２のＬＬＲをＭＡＰ復号部６１７に出力する。
【００８１】
ＭＡＰ復号部６１７は、ＬＬＲ算出部６１６から入力された第２のＬＬＲ、及び事前確率算出部６１５から入力されたｘ１’事前確率に基づきＭＡＰ推定を行い、入力信号ｘ１の推定値ｘ１’を算出する。ｘ１の事前確率が入力されない場合は、事前確率は０と１の確率が同じであるとして扱う。ＭＡＰ復号部６１７は、推定値ｘ１’に基づいたｘ１の事前確率を事前確率算出部６１５から入力されない場合には、ＭＡＰ復号部６１７は、第２のＬＬＲに基づき最尤推定を行って入力信号ｘ１の推定値ｘ１’を算出しても良い。
ＭＡＰ復号部６１７は、ＭＡＰ推定において符号化部５１３が一度に処理する８状態から２パスの状態遷移確率を用いる。
ＭＡＰ復号部６１７は、算出した推定値ｘ１’をＣＲＣ検出部６１８に出力する。
【００８２】
ＣＲＣ検出部６１８は、ＭＡＰ復号部６１２から入力された推定値ｘ１’を硬判定し各ビット値が０又は１である推定ビット系列ｘ１’’を生成し、生成した推定ビット系列ｘ１’’を切替部６１９に出力する。
ＣＲＣ検出部６１８は、生成した推定ビット系列ｘ１’’のペイロード長及びペイロードに基づいてＣＲＣを算出する。ＣＲＣ検出部６１８は、生成した推定ビット系列ｘ１’’から予め定めた領域としてペイロードの後の部分であるＣＲＣを抽出する。ＣＲＣ検出部６１８は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致するか否か判断する。
ＣＲＣ検出部６１８は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致すると判断した場合、生成したビット系列ｘ１’’を切替部６１９に、ＣＲＣが一致することを示す切替信号を切替部６１１及び切替部６１９に出力する。
ＣＲＣ検出部６１８は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致しないと判断した場合、ＣＲＣが不一致であることを示す切替信号を切替部６１９に出力する。このとき、受信装置６０１は、受信失敗として復号出力信号を出力しない。
【００８３】
切替部６１９は、接点ｅ及び接点ｆを備え、ＣＲＣ検出部６１８から推定ビット系列ｘ１’’、ＭＡＰ復号部６１７からｘ１’、ＣＲＣ検出部６１８から切替信号を入力される。切替部６１９は、入力された切替信号が、ＣＲＣが一致することを示す信号である場合には、接点をｅに倒す。このとき、切替部６１９は、ＣＲＣ検出部６１８から入力された推定ビット系列ｘ１’’を符号化部６２０に出力し、ｘ１復号ビット系列として出力する。ｘ１復号ビット系列はビット出力部６２５にてペイロード部分が取り出され、ｘ１出力ビット系列として出力される。
切替部６１９は、入力された切替信号がＣＲＣ検出部６１８から入力されたＣＲＣが不一致であることを示す信号である場合には、接点をｆに倒す。このとき、切替部６１９は、ＭＡＰ復号部６１７入力された推定値ｘ１’を事前確率算出部６２１に出力する。事前確率算出部６２１では切替部６１９から入力された推定値ｘ１’に基づき推定値ｘ１’に対して入力信号ｘ１の各ビット値が０又は１であるかどうかの確からしさを示す事前確率を算出する。事前確率算出部６２１は、算出した事前確率をＭＡＰ復号部６１２に出力する。
符号化部６２０は、切替部６１９から入力された推定ビット系列ｘ１’’を符号化して第２の符号化系列を生成し、生成した第２の符号化系列をＬＬＲ反転部６２２に出力する。なお、符号化部６２０の構成及び機能は送信装置５０１が備える符号化部５１３と同様である。
【００８４】
ＬＬＲ反転部６２２は、切替部６１１から入力された第１のＬＬＲを、符号化部６２０から入力された第２の符号化系列に基づき反転処理を行って第２のＬＬＲを算出する。ＬＬＲ反転部６２２は、算出した第２のＬＬＲをＭＡＰ復号部６２３に出力する。
ＬＬＲ反転部６２２は、反転処理において、第２の符号化系列における第ｎビットのビット値が０である場合、第ｎ番目の第１のＬＬＲは、そのままの値Ｌ（ｓ１’（ｎ））とする。ＬＬＲ反転部６２２は、第２の符号化系列における第ｎビットのビット値が１である場合、第ｎ番目の第１のＬＬＲの値の符号を反転させ、−Ｌ（ｓ１’（ｎ））とする。
【００８５】
ＭＡＰ復号部６２３は、ＬＬＲ反転部６２２から入力された第２のＬＬＲに基づきＭＡＰ推定を行い、入力信号ｘ２の推定値ｘ２’を算出する。ＭＡＰ推定部６２３には事前確率が入力されないので、入力信号の事前確率は０と１の確率が等しいものとして扱う。
ＭＡＰ復号部６２３は、ＭＡＰ推定において符号化部５０３が備える第２内部符号化部３０３が一度に処理する８状態から２パスの状態遷移確率を用いる。
ＭＡＰ復号部６１７は、送信装置５０１の符号化部５０３内の内部符号化部３０３（２／１５、７／１５、１５／１５）に対応した状態数８の状態遷移を考慮したＭＡＰ推定により、事後確率が最大となる推定値ｘ２’を算出する。内部符号化部３０３は１ビットずつの入力であるため、パスは１パスとなる。
ＭＡＰ復号部６２３は、算出した推定値ｘ２’をＣＲＣ検出部６２４に出力する。
【００８６】
ＣＲＣ検出部６２４は、ＭＡＰ復号部６２３から入力された推定値ｘ２’を硬判定し各ビット値が０又は１である推定ビット系列ｘ２’’を生成する。
ＣＲＣ検出部６２４は、生成した推定ビット系列ｘ２’’のペイロード長及びペイロードに基づいてＣＲＣを算出する。ＣＲＣ検出部６２４は、生成した推定ビット系列ｘ２’’から予め定めた領域としてペイロードの後の部分であるＣＲＣを抽出する。ＣＲＣ検出部６２４は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致するか否か判断する。
ＣＲＣ検出部６２４は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致すると判断した場合、生成した推定ビット系列ｘ２’’をｘ２復号出力信号として出力する。ｘ２復号出力はビット出力部６２５でペイロード部分が取り出され、ｘ１出力ビット系列として出力される。
ＣＲＣ検出部６２４は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致しないと判断した場合、復号出力信号を出力しない。
【００８７】
次に、本実施形態に係る送信装置５０１が行う送信処理について説明する。
図９は、本実施形態に係る送信装置が行う送信処理を示すフローチャートである。
（ステップＳ２０１）第１ＣＲＣ付加部５０２は、入力ビット系列ｘ１に、その情報量に応じたペイロード長、ＣＲＣ及びパディング部を付加し、第１の付加ビット系列を生成し、生成した第１の付加ビット系列をネステッド符号化部５０３及び符号化部５１３に出力する。
第２ＣＲＣ付加部５１２は、入力ビット系列ｘ２に、その情報量に応じたペイロード長、ＣＲＣ及びパディング部を付加し、第２の付加ビット系列を生成し、生成した第２の付加信号をネステッド符号化部５０３に出力する。その後、ステップＳ２０２に進む。
【００８８】
（ステップＳ２０２）ネステッド符号化部５０３は、第１ＣＲＣ付加部５０２から入力された第１の付加ビット系列と第２ＣＲＣ付加部５１２から入力された第２の付加ビット系列とを内部符号化し排他的論理和演算を行って重畳して第１の符号化系列を生成する。ネステッド符号化部５０３は、第１の付加信号と第２の付加信号に基づき第１の符号化系列を生成するために例えば、図３に示す処理を行う。ネステッド符号化部５０３は、生成した第1の符号化系列を伝搬路推定用符号付加部５０４に出力する。その後、ステップＳ２０３に出力する。
（ステップＳ２０３）符号化部５１３は、第１ＣＲＣ付加部５０２から入力された第１の付加ビット系列を符号化して第２の符号化系列を生成し、生成した第２の符号化系列を伝搬路推定用符号付加部５１４に出力する。その後、ステップＳ２０４に出力する。
【００８９】
（ステップＳ２０４）伝搬路推定用符号付加部５０４は、ネステッド符号化部５０３から入力された第１の符号化系列に伝搬路推定用信号を付加して第１の送信データを生成し、生成した第１の送信データを第１ベースバンド部５０５に出力する。
伝搬路推定用符号付加部５１４は、符号化部５１３から入力された第２の符号化系列に伝搬路推定用信号を付加して第２の送信データを生成し、生成した第２の送信データを第２ベースバンド部５１５に出力する。その後、ステップＳ２０５に出力する。
【００９０】
（ステップＳ２０５）第１ベースバンド部５０５は、伝搬路推定用符号付加部５０４から入力された第１の送信データを並列化し、並列化したデータを逆高速フーリエ変換して第１のベースバンド信号を生成する。第１ベースバンド部５０５は、生成した第１のベースバンド信号を第１ＲＦ部に出力する。
第２ベースバンド部５１５は、伝搬路推定用符号付加部５１４から入力された第２の送信データを並列化し、並列化したデータを逆フーリエ変換して第２のベースバンド信号を生成する。第２ベースバンド部５１５は、生成した第２のベースバンド信号を第２ＲＦ部に出力する。その後、ステップＳ２０６に出力する。
【００９１】
（ステップＳ２０６）第１ＲＦ部５０６は、第１ベースバンド部５０５から入力された第１のベースバンド信号を予め設定した無線周波数にアップコンバートして第１の無線送信信号を生成し、生成した第１の無線送信信号をアンテナ部５０７に出力する。
アンテナ部５０７は、第１ＲＦ部５０６から入力された第１の無線送信信号を電波として受信装置６０１に送信する。
第２ＲＦ部５１６は、第２ベースバンド部５１５から入力された第２のベースバンド信号を予め設定した無線周波数にアップコンバートして第２の無線送信信号を生成し、生成した第２の無線送信信号をアンテナ部５１７に出力する。
アンテナ部５１７は、第２ＲＦ部５１６から入力された第２の無線送信信号を電波として受信装置６０１に送信する。その後、処理を終了する。
なお、図７に示すような並列処理可能な構成の機器においては、ステップＳ２０２以降の処理と、ステップＳ２０３以降の処理を並列処理しても良い。
【００９２】
次に、本実施形態に係る受信装置６０１が行う受信処理について説明する。
図１０は、本実施形態に係る受信装置が行う受信処理を示すフローチャートである。
（ステップＳ３０１）第１アンテナ部６０２は、送信装置５０１から受信した第１の無線受信信号を第１ＲＦ部６０４に出力する。
第１ＲＦ部６０４は、第１アンテナ部から入力された第１の無線受信信号をダウンコンバートして第１のベースバンド信号に変換し、第１のベースバンド信号に含まれる伝搬路推定用信号に基づいて第１のベースバンド信号に対してシンボル同期処理を行い、第１の時間領域信号を生成する。第１ＲＦ部６０４は、第１の時間領域信号を高速フーリエ変換して生成した第１の周波数領域信号のうち、受信した伝搬路推定用信号を抽出し、抽出した伝搬路推定用信号を第１伝搬路推定部６０６に出力する。第１ＲＦ部６０４は、第1の周波数領域信号のうち、第１のデータ信号ｒ１を信号検出部６０８に出力する。
【００９３】
第２アンテナ部６０３は、送信装置５０１から受信した第２の無線受信信号を第２ＲＦ部６０５に出力する。
第２ＲＦ部６０５は、第２アンテナ部から入力された第２の無線受信信号をダウンコンバートして変換した第２のベースバンド信号に含まれる伝搬路推定用信号に基づいて第２のベースバンド信号に対してシンボル同期処理を行い、第２の時間領域信号を生成する。第２ＲＦ部６０５は、第２の時間領域信号を高速フーリエ変換して生成した第２の周波数領域信号のうち、受信した伝搬路推定用信号を抽出し、抽出した伝搬路推定用信号を第２伝搬路推定部６０７に出力する。第２ＲＦ部６０５は、第２の周波数領域信号のうち、第２のデータ信号ｒ２を信号検出部６０８に出力する。その後、ステップＳ３０２に進む。
【００９４】
（ステップＳ３０２）第１伝搬路推定部６０６は、自己が備える記憶部から読み出した伝搬路推定用信号各々で、第１ＲＦ部６０４から入力された伝搬路推定用信号を複素除算して、伝達関数Ｈ１１及びＨ２１を算出する。第１伝搬路推定部６０６は、算出した伝達関数Ｈ１１及びＨ２１を信号検出部６０８に出力する。
第２伝搬路推定部６０７は、自己が備える記憶部から読み出した伝搬路推定用信号各々で、第２ＲＦ部６０５から入力された伝搬路推定用信号を複素除算して、伝達関数Ｈ１２及びＨ２２を算出する。第２伝搬路推定部６０６は、算出した伝達関数Ｈ１２及びＨ２２を信号検出部６０８に出力する。その後、ステップＳ３０３に進む。
【００９５】
（ステップＳ３０３）信号検出部６０８は、第１ＲＦ部６０４から第１のデータ信号ｒ１を入力され、第２ＲＦ部６０５から第２のデータ信号ｒ２を入力される。信号検出部６０８は、第１伝搬路推定部６０６から伝達関数Ｈ１１及びＨ２１を入力され、第２伝搬路推定部６０７から伝達関数Ｈ１２及びＨ２２を入力される。
信号検出部６０８は、第１のデータ信号ｒ１、第２のデータ信号ｒ２、伝達関数Ｈ１１、Ｈ２１、Ｈ１２及びＨ２２に基づいて例えば式（１）を用いてストリーム分離処理を行い第１の受信ストリームｙ１及び第２の受信ストリームｙ２を算出する。その後、ステップＳ３０４に進む。
【００９６】
（ステップＳ３０４）信号検出部６０８は、算出した第１の受信ストリームｙ１及び第２の受信ストリームｙ２各々について品質指標値、例えば伝達関数の電力和を算出する。その後、ステップＳ３０５に進む。
（ステップＳ３０５）信号検出部６０８は、第１の受信ストリームｙ１が第２の受信ストリームｙ２よりも高品質であるか否か判断する。信号検出部６０８は、第１の受信ストリームｙ１が第２の受信ストリームｙ２よりも高品質であると判断した場合（ステップＳ３０５ Ｙ）、第１の受信ストリームｙ１をＬＬＲ算出部６０９に出力し、ステップＳ３０５に進む。また、信号検出部６０８は、ＭＡＰ復号を行うことを表す切替信号を生成し、生成した切替信号を切替部６１１に出力する。
信号検出部６０８は、第２の受信ストリームｙ２が第１の受信ストリームｙ１よりも高品質であると判断した場合（ステップＳ３０５ Ｎ）、第２の受信ストリームｙ２をＬＬＲ算出部６１６に出力し、ステップＳ３１４に進む。
【００９７】
（ステップＳ３０６）ＬＬＲ算出部６０９は、信号検出部６０８から入力した第１の受信ストリームｙ１に基づき、例えば式（３）を用いて第１のＬＬＲを算出する。ＬＬＲ算出部６０９は、算出した第１のＬＬＲを切替部６１１に出力する。
切替部６１１は、信号検出部６０８から入力された切替信号がＭＡＰ復号を行うことを表す信号であり、ＬＬＲ算出部６０９から入力された第１のＬＬＲをＭＡＰ復号部６１２に出力する。その後、ステップＳ３０７に進む。
【００９８】
（ステップＳ３０７）ＭＡＰ復号部６１２は、切替部６１１から入力された第１のＬＬＲに基づきＭＡＰ推定を行い、入力信号ｘ１及びｘ２の推定値ｘ１’及びｘ２’を算出し、算出した推定値ｘ１’及びｘ２’をＣＲＣ検出部６１３に出力する。その後、ステップＳ３０８に進む。
【００９９】
（ステップＳ３０８）ＣＲＣ検出部６１３は、ＭＡＰ復号部６１２から入力された推定値ｘ１’及びｘ２’を硬判定し推定ビット系列ｘ１’’及びｘ２’’を生成し、生成した推定ビット系列ｘ１’’及びｘ２’’のペイロード長及びペイロードに基づいてＣＲＣを算出する。ＣＲＣ検出部６１３は、生成した推定ビット系列ｘ１’’及びｘ２’’から予め定めた領域としてペイロードの後の部分であるＣＲＣを抽出する。ＣＲＣ検出部６１３は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致するか否か判断する。
ＣＲＣ検出部６１３は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致すると判断した場合（ステップＳ３０８ Ｙ）、ステップＳ３０９に進む。
ＣＲＣ検出部６１３は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致しないと判断した場合（ステップＳ３０８ Ｎ）、ステップＳ３１０に進む。
【０１００】
（ステップＳ３０９）ＣＲＣ検出部６１３は、生成した推定ビット系列ｘ１’’及びｘ２’’を切替部６１４に出力し、ＣＲＣが一致することを示す切替信号を切替部６１４に出力する。切替部６１４は、ＣＲＣ検出部６１３からＣＲＣが一致することを示す切替信号を入力され、ＣＲＣ検出部６１３から入力された推定ビット系列ｘ１’’並びにｘ２’’を復号ビット系列として出力し、ビット出力部６２５でペイロード部分が取り出され、出力ビット系列として出力される。その後、処理を終了する。
【０１０１】
（ステップＳ３１０）ＣＲＣ検出部６１３はＣＲＣが不一致であることを示す切替信号を切替部６１４及び信号検出部６０８に出力する。
信号検出部６０８は、ＣＲＣ検出部６１３からＣＲＣが不一致であることを示す切替信号を入力された後、第２の受信ストリームｙ２をＬＬＲ算出部６１６に出力する。
ＬＬＲ算出部６１６は、信号検出部６０８から入力した第２の受信ストリームｙ２に基づき、例えば式（３）を用いて第２のＬＬＲを算出する。ＬＬＲ算出部６１６は、算出した第２のＬＬＲをＭＡＰ復号部６１７に出力する。その後、ステップＳ３１１に進む。
【０１０２】
（ステップＳ３１１）切替部６１４は、ＣＲＣ検出部６１３からＣＲＣが不一致であることを示す切替信号を入力された後、ＭＡＰ復号部６１２から入力された推定値ｘ１’を事前確率算出部６１５に出力する。
事前確率算出部６１５は、切替部６１４から入力された推定値ｘ１’に基づき推定値ｘ１’に対する事前確率を算出する。事前確率算出部６１５は、算出した事前確率をＭＡＰ復号部６１７に出力する。その後、ステップＳ３１２に進む。
【０１０３】
（ステップＳ３１２）ＭＡＰ復号部６１７は、ＬＬＲ算出部６１６から入力された第２のＬＬＲ、及び事前確率算出部６１５から入力された推定値ｘ１’に対する事前確率に基づきＭＡＰ推定を行い、入力信号ｘ１の推定値ｘ１’を算出する。
ＭＡＰ復号部６１７は、算出した推定値ｘ１’をＣＲＣ検出部６１８に出力する。その後、ステップＳ３１３に進む。
【０１０４】
（ステップＳ３１３）ＣＲＣ検出部６１８は、ＭＡＰ復号部６１２から入力された推定値ｘ１’を硬判定し推定ビット系列ｘ１’’を生成し、生成した推定ビット系列ｘ１’’を切替部６１９に出力する。
ＣＲＣ検出部６１８は、生成した推定ビット系列ｘ１’’のペイロード長及びペイロードに基づいてＣＲＣを算出する。ＣＲＣ検出部６１８は、生成した推定ビット系列ｘ１’’からＣＲＣを抽出する。ＣＲＣ検出部６１８は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致するか否か判断する。
ＣＲＣ検出部６１８は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致すると判断した場合（ステップＳ３１３ Ｙ）、ＣＲＣが一致することを示す切替信号を切替部６１１及び切替部６１９に出力し、ステップＳ３２３に進む。
ＣＲＣ検出部６１８は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致しないと判断した場合（ステップＳ３１３ Ｎ）、ＣＲＣが不一致であることを示す切替信号を切替部６１４に出力する。このとき、受信装置６０１は、受信失敗として復号出力信号を出力せずに処理を終了する。
【０１０５】
（ステップＳ３１４）ＬＬＲ算出部６１６は、信号検出部６０８から入力した第２の受信ストリームｙ２に基づいて、例えば式（３）を用いて第２のＬＬＲを算出する。ＬＬＲ算出部６１６は、算出した第２のＬＬＲをＭＡＰ復号部６１７に出力する。その後、ステップＳ３１５に進む。
【０１０６】
（ステップＳ３１５）ＭＡＰ復号部６１７は、ＬＬＲ算出部６１６から入力された第２のＬＬＲに基づきＭＡＰ推定において最尤推定を行い、入力信号ｘ１の推定値ｘ１’を算出し、算出した推定値ｘ１’をＣＲＣ検出部６１８に出力する。その後、ステップＳ３１６に進む。
（ステップＳ３１６）ＣＲＣ検出部６１８は、ＭＡＰ復号部６１２から入力された推定値ｘ１’を硬判定し推定ビット系列ｘ１’’を生成し、生成した推定ビット系列ｘ１’’を切替部６１９に出力する。
【０１０７】
ＣＲＣ検出部６１８は、生成した推定ビット系列ｘ１’’のペイロード長及びペイロードに基づいてＣＲＣを算出する。ＣＲＣ検出部６１８は、生成した推定ビット系列ｘ１’’からＣＲＣを抽出する。ＣＲＣ検出部６１８は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致するか否か判断する。
ＣＲＣ検出部６１８は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致すると判断した場合（ステップＳ３１６ Ｙ）、ＣＲＣが一致することを示す切替信号を切替部６１１、切替部６１９及び信号検出部６０８に出力し、ステップＳ３１７に進む。
ＣＲＣ検出部６１８は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致しないと判断した場合（ステップＳ３１６ Ｎ）、ＣＲＣが不一致であることを示す切替信号を切替部６１９に出力し、ステップＳ３１８に進む。
【０１０８】
（ステップＳ３１７）ＬＬＲ算出部６０９は、信号検出部６０８から入力した第１の受信ストリームｙ１に基づき、例えば式（３）を用いて第１のＬＬＲを算出する。ＬＬＲ算出部６０９は、算出した第１のＬＬＲを切替部６１１に出力する。
切替部６１１は、信号検出部６０８から入力された切替信号がＣＲＣが一致することを示す信号であり、ＬＬＲ算出部６０９から入力された第１のＬＬＲをＬＬＲ反転部６２２に出力する。その後、ステップＳ３２３に進む。
【０１０９】
（ステップＳ３１８）切替部６１９は、ＣＲＣ検出部６１８からＣＲＣが不一致であることを示す切替信号を入力された後、ＭＡＰ復号部６１７から入力された推定値ｘ１’を事前確率算出部６２１に出力する。
事前確率算出部６２１は、切替部６１９から入力された推定値ｘ１’に基づきｘ１’の対する事前確率を算出する。事前確率算出部６２１は、算出した事前確率をＭＡＰ復号部６１２に出力する。その後、ステップＳ３１９に進む。
【０１１０】
（ステップＳ３１９）ＬＬＲ算出部６０９は、信号検出部６０８から入力した第１の受信ストリームｙ１に基づき、例えば式（３）を用いて第１のＬＬＲを算出する。ＬＬＲ算出部６０９は、算出した第１のＬＬＲを切替部６１１に出力する。
切替部６１１は、信号検出部６０８から入力された切替信号がＣＲＣが不一致であることを示す信号であり、ＬＬＲ算出部６０９から入力された第１のＬＬＲをＭＡＰ復号部６１２に出力する。その後、ステップＳ３２０に進む。
【０１１１】
（ステップＳ３２０）ＭＡＰ復号部６１２は、切替部６１１から入力された第１のＬＬＲ、及び事前確率算出部６２１から入力された推定値ｘ１’に対する事前確率に基づきＭＡＰ推定を行い、入力信号ｘ１の推定値ｘ１’及び入力信号ｘ２の推定値ｘ２’を算出する。
ＭＡＰ復号部６１２は、算出した推定値ｘ１’及びｘ２’をＣＲＣ検出部６１３に出力する。その後、ステップＳ３２０に進む。
【０１１２】
（ステップＳ３２１）ＣＲＣ検出部６１３は、ＭＡＰ復号部６１２から入力された推定値ｘ１’及びｘ２’を硬判定し推定ビット系列ｘ１’’ 及びｘ２’’を生成し、生成した推定ビット系列ｘ１’’ 及びｘ２’’を切替部６１４に出力する。
ＣＲＣ検出部６１３は、生成した推定ビット系列ｘ１’’及び ｘ２’’のペイロード長及びペイロードに基づいて各々ＣＲＣを算出する。ＣＲＣ検出部６１３は、生成した推定ビット系列ｘ１’’及びｘ２’’からＣＲＣを各々抽出する。ＣＲＣ検出部６１３は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致するか否か各々判断する。
ＣＲＣ検出部６１３は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが各々一致すると判断した場合（ステップＳ３２１ Ｙ）、ＣＲＣが一致することを示す切替信号を切替部６１１及び切替部６１９に出力し、ステップＳ３２２に進む。
ＣＲＣ検出部６１３は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致しないと判断した場合（ステップＳ３２１ Ｎ）、ＣＲＣが不一致であることを示す切替信号を切替部６１４に出力する。このとき、受信装置６０１は、受信失敗として復号出力信号を出力せずに処理を終了する。
【０１１３】
（ステップＳ３２２）切替部６１４は、ＣＲＣ検出部６１３からＣＲＣが一致することを示す信号を入力され、ＣＲＣ検出部６１３から入力された推定ビット系列ｘ１’’及びｘ２’’を復号ビット系列として出力し、ビット出力部６２５でペイロード部分を取り出され、ｘ１、ｘ２出力ビット系列を出力する。その後、処理を終了する。
【０１１４】
（ステップＳ３２３）切替部６１９は、ＣＲＣ検出部６１８から入力された切替信号がＣＲＣが一致することを示す信号である場合には、ＣＲＣ検出部６１８から入力された推定ビット系列ｘ１’’を符号化部６２０に出力し、ビット出力部６２５でｘ１復号ビット出力からペイロード部分を取り出し、ｘ１出力ビット系列として出力する。
符号化部６２０は、切替部６１９から入力された推定ビット系列ｘ１’’を符号化して第２の符号化系列を生成し、生成した第２の符号化系列をＬＬＲ反転部６２２に出力する。その後、ステップＳ３２３に進む。
【０１１５】
（ステップＳ３２４）切替部６１１は、ＣＲＣ検出部６１８からＣＲＣ検出部６１８から入力された切替信号が、ＣＲＣが一致することを示す信号である場合には、ＬＬＲ算出部６０９から入力された第１のＬＬＲをＬＬＲ反転部６２２に出力する。
ＬＬＲ反転部６２２は、切替部６１１から入力された第１のＬＬＲを、符号化部６２０から入力された第２の符号化系列に基づき反転処理を行って第２のＬＬＲを算出する。ＬＬＲ反転部６２２は、算出した第２のＬＬＲをＭＡＰ復号部６２３に出力する。その後、ステップＳ３２５に進む。
【０１１６】
（ステップＳ３２５）ＭＡＰ復号部６２３は、ＬＬＲ反転部６２２から入力された第２のＬＬＲに基づきＭＡＰ推定を行い、入力信号ｘ２の推定値ｘ２’を算出し、算出した推定値ｘ２’をＣＲＣ検出部６２４に出力する。その後、ステップＳ３２６に進む。
【０１１７】
（ステップＳ３２６）ＣＲＣ検出部６２４は、ＭＡＰ復号部６２３から入力された推定値ｘ２’を硬判定し推定ビット系列ｘ２’’を生成し、生成した推定ビット系列ｘ２’’のペイロード長及びペイロードに基づいてＣＲＣを算出する。ＣＲＣ検出部６２４は、生成した推定ビット系列ｘ２’’からＣＲＣを抽出する。ＣＲＣ検出部６２４は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致するか否か判断する。ＣＲＣ検出部６２４は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致すると判断した場合（ステップＳ３２６ Ｙ）、ステップＳ３２７に進む。ＣＲＣ検出部６１８は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致しないと判断した場合（ステップＳ３２６ Ｎ）、復号出力信号を出力せずに処理を終了する。
（ステップＳ３２７）ＣＲＣ検出部６２４は、生成した推定ビット系列ｘ２’’をｘ２復号ビット系列として出力し、ビット出力部６２５にてペイロード部分を取り出され、ｘ２ビ出力ビット系列として出力して処理を終了する。
【０１１８】
なお、図１０のフローチャートでは、信号検出部６０８は、受信品質が高い受信ストリームから順にＬＬＲ算出部６０９又は６１６に出力して復号を行う例を示すが、本実施形態ではこれには限らない。
信号検出部６０８は、第１の受信ストリームｙ１が第２の受信ストリームｙ２の品質が同程度と判断した場合、より符号化率が低い受信ストリームから順にＬＬＲ算出部６０９又は６１６に出力して復号を行うようにしてもよい。これにより、いずれかの入力信号の推定に成功する確率、又はその推定値の事前確率の精度を高くし、他方の受信ストリームの復号に成功する確率が高くすることができる。
【０１１９】
次に、本実施形態に係るＬＬＲ反転部６２２が行う反転処理について説明する。
図１１は、本実施形態に係るＬＬＲ反転部が行う反転処理を示すフローチャートである。
（ステップＳ４０１）ＬＬＲ反転部６２２は、切替部６１１から第１のＬＬＲを入力される。その後、ステップＳ４０２に進む。
（ステップＳ４０２）ＬＬＲ反転部６２２は、符号化部６２０から第２の符号化系列を入力される。その後、ステップＳ４０３に進む。
（ステップＳ４０３）ＬＬＲ反転部６２２は、ビット毎にステップＳ４０４〜ステップＳ４０６の処理を繰り返す。
【０１２０】
（ステップＳ４０４）ＬＬＲ反転部６２２は、第２の符号化系列における第ｎビットのビット値が０であるか否か判断する。ＬＬＲ反転部６２２は、第２の符号化系列における第ｎビットのビット値が０であると判断した場合（ステップＳ４０４ Ｙ）、第ｎ番目の第１のＬＬＲの値をそのまま第ｎ番目の第２のＬＬＲの値をとし、ステップＳ４０６に進む。ＬＬＲ反転部６２２は、第２の符号化系列における第ｎビットのビット値が１であると判断した場合（ステップＳ４０４ Ｎ）、ステップＳ４０５に進む。
（ステップＳ４０５）ＬＬＲ反転部６２２は、第ｎ番目の第１のＬＬＲの値の符号を反転した値を、第ｎ番目の第２のＬＬＲの値とする。その後、ステップＳ４０６に進む。
（ステップＳ４０６）処理対象のビットを第ｎビットから次の第ｎ＋１ビットに進め、ステップＳ４０４に進む。これ以上処理対象のビットがない場合は、ステップＳ４０７に進む。
（ステップＳ４０７）ＬＬＲ反転部６２２は、反転処理により算出した第２のＬＬＲをＭＡＰ復号部６２３に出力する。その後、処理を終了する。
【０１２１】
このような反転処理は、受信したビット分解信号ｓ１’を符号化された信号（第２の符号化系列）を排他的論理和演算することと等価である。ビット分解信号ｓ１’は、入力信号系列ｘ１及びｘ２を内部符号化し、排他的論理和演算により重畳して符号化した第１の符号化系列に相当する受信信号である。この第１の符号化系列は、送信装置５０１が備えるネステッド符号化部５０３からの出力に相当する。従って、この反転処理は入力信号系列ｘ２と等価、即ち第２のＬＬＲは入力ビット系列ｘ２の受信信号に相当するＬＬＲを算出する処理となり、ひいては推定値ｘ２’を提供する手がかりとなる。
【０１２２】
本実施形態において、信号検出部６０８は、ストリームを復号する際にＳＩＣ（Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ Ｉｎｔｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ；逐次干渉除去）を行ってもよい。即ち、信号検出部６０８は、復号に成功したストリームを再度符号化して符号化ストリームを生成し、生成した符号化ストリームに伝達関数を乗じて受信信号のレプリカを生成する。信号検出部６０８は、受信信号から生成したレプリカを減算して残差信号を生成し、生成した残差信号に基づき残りのストリームを生成する。これにより、復号におけるＳＩＮＲを向上させることができる。
【０１２３】
このように、本実施形態では、複数の入力ビット系列を入力し、前記複数の入力ビット系列に基づいて符号化した信号を各々送信する際、入力ビット系列それぞれに異なる符号化を施して得られる符号化ビット系列を重畳した第１の符号化ビット系列を生成する。
また、符号化した信号を各々受信し、前記受信した信号に基づく複数のビット系列を復号する際、前記受信した信号のうち１つの信号を復号したビット系列を再符号化し、前記再符号化した信号に基づいて他の受信した信号の対数尤度比を反転処理する。
送信装置５０１は何れか１つのアンテナを用いてビット系列ｘ２を送信する。送信装置５０１受信装置６０１が先にビット系列ｘ１を復号した場合には、最低限の計算量でビット系列ｘ２を復号できる。
また、本実施形態では、送信装置５０１が２つのアンテナを用いて送信した入力信号ｘ１について、受信装置６０１は空間ダイバーシティ利得を得て復調する。これにより、本実施形態では、ＣＳＩを送信することなく送信装置５０１が送信した入力ビット系列を受信装置６０１が復号でき、伝送効率の低下を回避できる。
また、受信装置における２つの受信信号は、共通のビット系列ｘ１を含むため、片方のアンテナの復号結果を事前確率として他のアンテナにおける受信信号の復号に活用することができ、受信特性を改善することができる。
【０１２４】
（第２の実施形態）
次に、図面を参照しながら本発明の第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態に係る通信システムは、１個の送信装置７０１及び１個の受信装置８０１を含んで構成される。送信装置７０１が備えるアンテナ部の数、受信装置８０１が備えるアンテナ部の数はともにｎ（例えば３）個である。送信装置７０１が入力される入力ビット系列、受信装置８０１が出力する出力ビット系列はともにｎ＋１個である。
送信装置７０１は、入力される入力ビット系列のうち１つ（共通系列）と他のｎ個の各々を符号化して重畳し、ｎ個の送信信号を生成する。送信装置７０１は、生成したｎ個の送信信号を各々別個のアンテナ部を用いて受信装置８０１に送信する。
受信装置８０１は、ｎ個の送信信号を受信し、受信した送信信号から共通系列とその他の系列の信号を分離して復号する。共通系列は、全てのアンテナを用いて送信されるため、ダイバーシティ利得が高くなる。なお、その他の事項については、特に断らない限り第1の実施形態と同様である。
【０１２５】
次に、本実施形態に係る送信装置の構成及び機能について説明する。
図１２は、本実施形態に係る送信装置の構成を示す概略図である。
送信装置７０１は、第１ＣＲＣ付加部７０２、ネステッド符号化部７０３、伝搬路推定用符号付加部７０４、第１ベースバンド部７０５、第１ＲＦ部７０６、アンテナ部７０７、第２ＣＲＣ付加部７１２、ネステッド符号化部７１３、伝搬路推定用符号付加部７１４、第２ベースバンド部７１５、第２ＲＦ部７１６、アンテナ部７１７、第３ＣＲＣ付加部７２２、ネステッド符号化部７２３、伝搬路推定用符号付加部７２４、第３ベースバンド部７２５、第３ＲＦ部７２６、アンテナ部７２７、及び第４ＣＲＣ付加部７３２を含んで構成される。
【０１２６】
ここで、第１ＣＲＣ付加部７０２、伝搬路推定用符号付加部７０４、第１ベースバンド部７０５、第１ＲＦ部７０６、アンテナ部７０７、第２ＣＲＣ付加部７１２、伝搬路推定用符号付加部７１４、第２ベースバンド部７１５、第２ＲＦ部７１６、及びアンテナ部７１７は、図７に示す送信装置５０１が備える第１ＣＲＣ付加部５０２、伝搬路推定用符号付加部５０４、第１ベースバンド部５０５、第１ＲＦ部５０６、アンテナ部５０７、第２ＣＲＣ付加部５１２、伝搬路推定用符号付加部５１４、第２ベースバンド部５１５、第２ＲＦ部５１６、及びアンテナ部５１７と同様の構成及び機能を有する。
【０１２７】
ネステッド符号化部７０３は、図７に示すネステッド符号化部５０３と同様の構成及び機能を有するが、第１ＣＲＣ付加部７０２から第１の付加ビット系列を入力され、第４ＣＲＣ付加部７３２から第４の付加ビット系列を入力され、生成した第１の符号化系列を伝搬路推定用符号付加部７０４に出力する。
ネステッド符号化部７１３は、図７に示すネステッド符号化部５０３と同様の構成及び機能を有するが、第２ＣＲＣ付加部７１２から第２の付加ビット系列を入力され、第４ＣＲＣ付加部７３２から第４の付加ビット系列を入力され、生成した第２の符号化系列を伝搬路推定用符号付加部７１４に出力する。
【０１２８】
第３ＣＲＣ付加部７２２、ネステッド符号化部７２３、伝搬路推定用符号付加部７２４、第３ベースバンド部７２５、第３ＲＦ部７２６、及びアンテナ部７２７は、第２ＣＲＣ付加部７１２、ネステッド符号化部７１３、伝搬路推定用符号付加部７１４、第２ベースバンド部７１５、第２ＲＦ部７１６、及びアンテナ部７１７と同様の機能及び構成を有するが、各々入力ビット系列ｘ３又はこれに基づく信号を入力され、処理を行う。
第４ＣＲＣ付加部７３２は、第３ＣＲＣ付加部７１７と同様の機能及び構成を有するが、各々入力ビット系列ｘ４を入力され、生成した第４の付加ビット系列を共通系列としてネステッド符号化部７０３、７１３及び７２３に出力する。
【０１２９】
伝搬路推定用符号付加部７０４、７１４及び７２４が付加する伝搬路推定用信号は互いに直交する信号系列である。これにより、受信装置８０１が、アンテナ部８０２、８０３及び８０４を用いて受信した伝搬路推定用信号を分離できるようにする。
アンテナ部７０７、７１７及び７２７は、各々第１の無線送信信号、第２の無線送信信号、及び第３の無線送信信号を受信装置８０１に電波で送信する。
なお、送信装置７０１は、アンテナ部７０７、７１７、及び７２７を互いに少なくとも無線周波数に対応する半波長よりも長い距離で空間的に離して備えることが望ましい。これにより、アンテナ部７０７、７１７、及び７２７相互間で空間的ダイバーシティ利得を確保する。
なお、本実施形態では、第４ＣＲＣ付加部７３２は、上述の説明とは異なり、共通系列である第４の付加ビット系列をネステッド符号化部７０３、７１３及び７２３の全てに出力することに限らず、それらのうち何れか２つ以上に出力してもよい。
【０１３０】
次に、本実施形態に係る受信装置８０１の機能及び構成について説明する。
図１３は、本実施形態に係る受信装置の構成を示す概略図である。
受信装置８０１は、アンテナ部８０２、８０３、８０４、第１ＲＦ部８０５、第２ＲＦ部８０６、第３ＲＦ部８０７、第１伝搬路推定部８１０、第２伝搬路推定部８１１、第３伝搬路推定部８１２、信号検出部８１３、ＬＬＲ算出部８１４、８１５、８１６、第１符号部８１７、第２符号部８１８、第３符号部８１９、及びビット出力部８４０を含んで構成される。
【０１３１】
アンテナ部８０２、８０３、第１ＲＦ部８０５、第２ＲＦ部８０６、第１伝搬路推定部８１０、第２伝搬路推定部８１１、及びＬＬＲ算出部８１４、８１５は、図７のアンテナ部６０２、６０３、第１ＲＦ部６０４、第２ＲＦ部６０５、第１伝搬路推定部６０６、第２伝搬路推定部６０７、及びＬＬＲ算出部６０９、６１６と同様の構成及び機能を備える。
アンテナ部８０４、第３ＲＦ部８０７、第３伝搬路推定部８１２、及びＬＬＲ算出部８１６は、アンテナ部８０３、第２ＲＦ部８０６、第２伝搬路推定部８１１、及びＬＬＲ算出部６１６と各々同様の構成及び機能を備える。但し、これらは、第３の無線受信信号を受信され、または受信した第３の無線受信信号に基づく信号を入力され、処理を行う。
なお、受信装置８０１は、アンテナ部８０２、８０３及び８０４を互いに少なくとも無線周波数に対応する半波長よりも長い距離で空間的に離して備える。これにより、アンテナ部８０２、８０３及び８０４相互間で空間的ダイバーシティ利得を確保する。
【０１３２】
信号検出部８１３は、第１ＲＦ部８０５から第１のデータ信号ｒ１を入力され、第２ＲＦ部８０６から第２のデータ信号ｒ２を入力され、第３ＲＦ部８０７から第３のデータ信号ｒ３を入力される。信号検出部８１３は、第１伝搬路推定部８１０から伝達関数Ｈ１１、Ｈ２１、Ｈ３１を入力され、第２伝搬路推定部８１１から伝達関数Ｈ１２、Ｈ２２、Ｈ３２を入力され、第３伝搬路推定部８１２から伝達関数Ｈ１３、Ｈ２３、Ｈ３３を入力される。
信号検出部８１３は、データ信号ｒ１、ｒ２、ｒ３及び伝達関数Ｈ１１、Ｈ２１、Ｈ３１、Ｈ１２、Ｈ２２、Ｈ３２、Ｈ１３、Ｈ２３、Ｈ３３に基づいてストリーム分離処理を行い、第１の受信ストリームｙ１、第２の受信ストリームｙ２及び第３の受信ストリームｙ３を算出する。
算出した受信ストリームｙ１、ｙ２及びｙ３は、各々送信装置７０１のネステッド符号化部７０３が生成した第１の符号化系列の推定値、ネステッド符号化部７１３が生成した第２の符号化系列の推定値、及びネステッド符号化部７２３が生成した第３の符号化系列の推定値である。
【０１３３】
信号検出部８１３は、算出した受信ストリームｙ１、ｙ２及びｙ３各々について品質指標値、例えば、ＳＩＮＲ、ＳＮＲ等を算出する。
信号検出部８１３は、算出した品質指標値がより高品質であることを示す受信ストリームから順に、ＬＬＲ算出部８１４、８１５又は８１６に出力する。このとき、ＬＬＲ算出部８１４、８１５又は８１６は、それらの出力信号を第１復号部８１７、第２復号部８１８又は第３復号部８１９に出力する。これにより、より高品質な受信ストリームほど優先して、データビット系列が復号される。
【０１３４】
ここで、品質指標値としてＳＩＮＲを用い、受信ストリームｙ１のＳＩＮＲが最大（高品質）で、ｙ２のＳＩＮＲ及びｙ３のＳＩＮＲの順でＳＩＮＲが大きい場合、信号検出部８１３は、次のように算出した受信ストリームｙ１、ｙ２又はｙ３を出力する。
まず、信号検出部８１３は、算出した受信ストリームｙ１を、ＬＬＲ算出部８１４に出力する。信号検出部８１３は、第1復号部８１７から復号信号出力である推定ビット系列ｘ１’’又はｘ４’’を入力されたとき（図示せず）、受信ストリームｙ２を、ＬＬＲ算出部８１５に出力する。信号検出部８１３は、第２復号部８１８から復号信号出力である推定ビット系列ｘ２’’又はｘ４’’を入力されたとき（図示せず）、受信ストリームｙ３を、ＬＬＲ算出部８１６に出力する。
【０１３５】
本実施形態において、ＬＬＲ算出部８１４、８１５並びに８１６間の構成は同一であり、第１復号部８１７、第２復号部８１８並びに第３復号部８１９間の構成は同一である。従って、算出した受信ストリーム間の品質指標値の順序が、この順序でない場合には、本実施形態において処理の順序を算出した品質指標値の順序に基づいて入れ替えればよい。
【０１３６】
ＬＬＲ算出部８１４は、信号検出部８１３から入力した第１の受信ストリームｙ１を各ビットに分解してビット分解信号ｓ１’（ｎ）に変換する。ＬＬＲ算出部８１４は、変換したビット分解信号ｓ１’（ｎ）に基づいてＬＬＲ Ｌ（ｓ１’（ｎ））を算出する。ＬＬＲ算出部８１４は、算出したＬＬＲを第１のＬＬＲとして第１復号部８１７に出力する。
ＬＬＲ算出部８１５及び８１６は、各々ＬＬＲ算出部８１４と同様の構成及び機能を有する。ＬＬＲ算出部８１５は、信号検出部８１３から入力された第２の受信ストリームｙ２に基づき第２のＬＬＲを算出し、算出した第２のＬＬＲを第２復号部８１８に出力する。ＬＬＲ算出部８１６は、信号検出部８１３から入力された第３の受信ストリームｙ３に基づき第３のＬＬＲを算出し、算出した第３のＬＬＲを第３復号部８１９に出力する。
【０１３７】
次に、第１復号部８１７の構成及び機能について説明する。
第１復号部８１７は、切替部８２１、ＭＡＰ復号部８２２、ＣＲＣ検出部８２３、切替部８２４、事前確率算出部８２５、符号化部８３０、ＬＬＲ反転部８３２、ＭＡＰ復号部８３３、及びＣＲＣ検出部８３４を備える。
切替部８２１は、接点ａ並びにｂを備え、ＬＬＲ算出部８１４から第１のＬＬＲを入力される。また、信号検出部８１３が受信ストリームｙ１について算出したＳＩＮＲが最大ではない（ＳＩＮＲの大きさの順序が２番目以降）の場合、他の復号部（第２復号部８１７又は第３復号部８１８）から推定ビット系列ｘ４’’、つまりｘ４の復号ビット系列が入力されたという情報が入力される。
切替部８２１は、推定ビット系列ｘ４’’が入力されていない（例えば、受信ストリームｙ１のＳＩＮＲが最大）場合には、接点をａに倒し、入力された第１のＬＬＲをＭＡＰ復号部８２２に出力する。切替部８２１は、推定ビット系列ｘ４’’が入力されている場合には、接点をｂに倒し、入力された第１のＬＬＲをＭＡＰ復号部８２２に出力する。
【０１３８】
ＭＡＰ復号部８２２は、切替部８２１から入力された第１のＬＬＲに基づきＭＡＰ推定を行い、入力ビット系列ｘ１及びｘ４の推定値ｘ１’及びｘ４’を算出する。ＭＡＰ復号部８２２は、推定値ｘ４’に基づいたｘ４’の事前確率を他の復号部（第２復号部８１８又は第３復号部８１９）から入力されることがある。ｘ４’の事前確率が入力されない時は、ｘ４’の０と１の確率が同じであるとして扱う。また、事前確率が入力されないｘ１’についてもｘ１’の０と１の確率が同じであるとして扱う。ＭＡＰ復号部８２２は、入力した事前確率と、第１のＬＬＲに基づいて事後確率を算出し、最も事後確率が高いビット系列に対応する推定値ｘ１’及びｘ４’を算出する。
ＭＡＰ復号部８２２は、事後確率の算出においてネステッド符号化部７０３が備える６個のシフトレジスタ間の結合によって定まる入出力関係を示す６４状態から４パスの状態遷移確率を用いる。
但し、ＭＡＰ復号部８２２は、事前確率が入力されていない（例えば、受信ストリームｙ１のＳＩＮＲが最大）場合には、第１のＬＬＲに基づき、最尤系列推定を行って推定値ｘ１’及びｘ４’を算出しても良い。
ＭＡＰ復号部８２２は、算出した推定値ｘ１’及びｘ４’をＣＲＣ検出部８２３に出力する。
【０１３９】
ＣＲＣ検出部８２３は、ＭＡＰ復号部８２２から入力された推定値ｘ１’及びｘ４’を硬判定し推定ビット系列ｘ１’’及びｘ４’’を生成する。
ＣＲＣ検出部８２３は、生成した推定ビット系列ｘ１’’及びｘ２’’のペイロード長及びペイロードに基づいてＣＲＣを算出する。ＣＲＣ検出部８２３は、生成した推定ビット系列ｘ１’’及びｘ４’’から予め定めた領域としてペイロードの後の部分であるＣＲＣを抽出する。ＣＲＣ検出部８２３は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致するか否か判断する。
ＣＲＣ検出部８２３は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致すると判断した場合、生成した推定ビット系列ｘ１’’及びｘ４’’を切替部８２４に出力する。また、ＣＲＣ検出部６１３は、ＣＲＣが一致することを示す切替信号を切替部８２４に出力する。
ＣＲＣ検出部８２３は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致しないと判断した場合、生成した推定ビット系列ｘ４’’を切替部８２４に出力する。また、ＣＲＣ検出部８２３は、ＣＲＣが不一致であることを示す切替信号を切替部８２４に出力する。
【０１４０】
切替部８２４は、接点ｃ及びｄを備え、ＣＲＣ検出部８２３から推定ビット系列ｘ１’’並びにｘ４’’、ＭＡＰ復号部８２２から推定値ｘ４’を入力され、切替信号を入力される。
切替部８２４は、入力された切替信号がＣＲＣが一致することを示す信号である場合には、接点をｃに倒し、入力された推定ビット系列ｘ１’’及びｘ４’’をｘ４復号出力信号として出力し、ビット出力部８４０でペイロード部分を取り出してｘ４出力ビット系列として出力する。また、切替部８２４は、推定ビット系列ｘ４’’を他の復号部及び信号検出部８１３に出力する（図示せず）。
切替部８２４は、入力された切替信号がＣＲＣが不一致であることを示す信号である場合には、接点をｄに倒し、入力された推定値ｘ４’を事前確率算出部８２５に出力する。
【０１４１】
事前確率算出部８２５は、切替部８２４から入力された推定値ｘ４’に基づき入力ビット系列ｘ４の各ビット値が０又は１であるかどうかの確からしさを示す事前確率を算出する。事前確率算出部８２５は、算出した事前確率を他の復号部に出力する（図示せず）。
符号化部８３０は、他の復号部から入力された推定ビット系列ｘ４’’を符号化して符号化系列を生成し、生成した符号化系列をＬＬＲ反転部８３２に出力する。符号化部８３０の構成及び機能はネステッド符号化部７０３が備える第２内部符号化部３０３と同様である。
【０１４２】
ＬＬＲ反転部８３２は、切替部８２１から入力された第１のＬＬＲを、符号化部８３０から入力された符号化系列に基づき反転処理を行って第１のＬＬＲから、入力ビット系列ｘ１が符号化された信号のＬＬＲを算出する。ＬＬＲ反転部８３２は、算出したＬＬＲをＭＡＰ復号部８３３に出力する。
ＭＡＰ復号部８３３は、ＬＬＲ反転部８３２から入力されたＬＬＲに基づきＭＡＰ推定を行い、入力ビット系列ｘ１の推定値ｘ１’を算出する。
ＭＡＰ復号部８３３は、ＭＡＰ推定においてネステッド符号化部７０３が備える第１内部符号化部３０２が一度に処理する８状態から２パスの状態遷移確率を用いる。ＭＡＰ復号部８３３は事前確率を入力されないので、入力ビット系列の０と１の確率が同じであるとして扱う。
ＭＡＰ復号部８３３は、算出した推定値ｘ１’をＣＲＣ検出部８３４に出力する。
【０１４３】
ＣＲＣ検出部８３４は、ＭＡＰ復号部８３３から入力された推定値ｘ１’を硬判定し推定ビット系列ｘ１’’を生成する。
ＣＲＣ検出部８３４は、生成した推定ビット系列ｘ１’’のペイロード長及びペイロードに基づいてＣＲＣを算出する。ＣＲＣ検出部８３４は、生成した推定ビット系列ｘ１’’から予め定めた領域としてペイロードの後の部分であるＣＲＣを抽出する。ＣＲＣ検出部８３４は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致するか否か判断する。
ＣＲＣ検出部８３４は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致すると判断した場合、生成した推定ビット系列ｘ１’’をｘ１復号ビット系列として出力し、ビット出力部８４０でペイロード部分を取り出してｘ１出力ビット系列として出力し、推定ビット系列ｘ１’’を信号検出部８１３に出力する。
ＣＲＣ検出部８３４は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致しないと判断した場合、復号出力信号を出力しない。
【０１４４】
第２復号部８１８及び第３復号部８１９の構成及び機能は第１復号部８１７と同様である。そのため詳細な説明については説明を割愛し、主に入出力関係機について述べる。
第２復号部８１８は、ＬＬＲ算出部８１５から第２のＬＬＲを入力され、他の復号部（第１復号部８１７又は第３復号部８１９）から推定ビット系列ｘ４’’又はｘ４’の事前確率を入力されうる。第２復号部８１８は、推定ビット系列ｘ４’’が入力されない（即ち、他の復号部で復号に失敗）場合には、推定ビット系列ｘ２’’及びｘ４’’をｘ２、ｘ４復号ビット系列して出力し、ｘ４’’を信号検出部８１３及び他の復号部に出力する、又は、ｘ４’の事前確率を他の復号部に出力する。第２復号部８１８は、推定ビット系列ｘ４’’が入力される（即ち、他の復号部で復号に成功）場合には、推定ビット系列ｘ２’’をｘ２復号ビット系列として出力することがある。出力されたｘ２、ｘ４復号ビット系列は、ビット出力部８４０でペイロード部分を取り出され、ｘ２、ｘ４出力ビット系列として出力される。
【０１４５】
第３復号部８１９は、ＬＬＲ算出部８１６から第３のＬＬＲを入力され、他の復号部（第１復号部８１７又は第２復号部８１８）から推定ビット系列ｘ４’’又はｘ４’の事前確率を入力されうる。第３復号部８１９は、推定ビット系列ｘ４’’が入力されない場合には、推定ビット系列ｘ３’’及びｘ４’’をｘ３、ｘ４復号ビット系列として出力し、ｘ４’’を信号検出部８１３及び他の復号部に出力する、又は、ｘ４’の事前確率を他の復号部に出力する。第３復号部８１９は、推定ビット系列ｘ４’’が入力される場合には、推定ビット系列ｘ３’’をｘ３復号ビット系列として出力することがある。出力されたｘ３、ｘ４復号ビット系列は、ビット出力部８４０でペイロード部分を取り出され、ｘ３、ｘ４出力ビット系列として出力される。
【０１４６】
なお、上述では送信装置７０１は、ｎ＋１個（但し、ｎは３）の入力ビット系列のうち１つの入力ビット系列ｘ（ｎ＋１）と他の入力ビット系列ｘ１〜ｘｎの各々と畳み込み符号化を行い排他的論理和演算してｎ個の送信ストリームを送信する例について説明した。また、送信装置８０１は、ｎ個の受信ストリームに基づき、ｎ個の推定ビット系列信号ｘ１’’〜ｘ（ｎ＋１）’’に分離して復号ビット系列として復号する例について説明した。本実施形態では、これには限られずｎが２又は２より大きい任意の整数であってよい。また、本実施形態では共通系列は全てのネステッド符号化部に入力されていたが、全てのネステッド符号化部に入力されない構成でも良い。また、本実施形態では共通系列は１つであったが、共通系列が複数ある構成でも良い。
【０１４７】
このように、本実施形態に係る受信装置８０１は、受信ストリームについて復号に失敗した復号部があっても、それまでに得られた推定ビット系列又は事前確率を用いて他の復号部において復号を試みることができる。特に、送信装置７０１は、入力ビット系列ｘ４を共通系列として他の入力信号を個別系列として各々重畳し、各々異なるアンテナを用いて送信する。そのため、本実施形態では、共通系列である入力ビット系列ｘ４について十分な空間ダイバーシティ利得を得ることができるため復号の失敗を回避できる。また、共通系列である入力ビット系列ｘ４の復号出力信号である推定ビット系列ｘ４’’の復号に成功すると、復号された入力ビット系列ｘ４を手掛かりに個別系列である他の入力ビット系列を復号するため、復号の失敗を回避できる。従って、本実施形態によれば受信装置８０１は、送信装置７０１が入力した入力ビット系列を高い効率で確実に復号することができる。
【０１４８】
（第３の実施形態）
次に、図面を参照しながら本発明の第３の実施形態について説明する。
第３の実施形態に係る通信システムは、１個の送信装置９０１及び１個の受信装置１００１を含んで構成される。送信装置９０１が備えるアンテナ部の数、受信装置１００１が備えるアンテナ部の数はともにｎ（例えば３）個である。送信装置７０１が入力される入力ビット系列、受信装置８０１が出力する出力ビット系列はともにｎ個である。
送信装置９０１は、入力されるｎ個の入力ビット系列のうち２つからなる各対についてｎ個の符号化部により内部符号化の後重畳し、各対毎のｎ個の無線送信信号を生成する。送信装置９０１は、生成したｎ個の無線送信信号を各々別個のアンテナ部を用いて受信装置１００１に送信する。
受信装置１００１は、ｎ個の無線送信信号を受信し、受信した無線送信信号から各組の信号を分離して復号する。本実施形態では、入力ビット系列の各々が２つの組に含まれるように、各対に属す入力ビット系列の割り当てが定められており、全ての組が異なる組み合わせとなっている。なお、その他の事項については、特に断らない限り第１の実施形態と同様である。
【０１４９】
次に、本実施形態に係る送信装置の構成及び機能について説明する。
図１４は、本実施形態に係る送信装置の構成を示す概略図である。
送信装置９０１は、第１ＣＲＣ付加部９０２、第２ＣＲＣ付加部９１２、第３ＣＲＣ付加部９２２、ネステッド符号化部９０３、９１３、９２３、伝搬路推定用符号付加部９０４、９０５、９０６、第１ベースバンド部９０５、第２ベースバンド部９１５、第３ベースバンド部９２５、第１ＲＦ部９０６、第２ＲＦ部９１６、第３ＲＦ部９２６、アンテナ部９０７、９１７、９２７、及び並替部９０８、９１８、９２８、を含んで構成される。
【０１５０】
ここで、第１ＣＲＣ付加部９０２、伝搬路推定用符号付加部９０４、第１ベースバンド部９０５、第１ＲＦ部９０６、アンテナ部９０７、第２ＣＲＣ付加部９１２、伝搬路推定用符号付加部９１４、第２ベースバンド部９１５、第２ＲＦ部９１６、及びアンテナ部９１７は、図１２に示す送信装置７０１が備える第１ＣＲＣ付加部７０２、伝搬路推定用符号付加部７０４、第１ベースバンド部７０５、第１ＲＦ部７０６、アンテナ部７０７、第２ＣＲＣ付加部７１２、伝搬路推定用符号付加部７１４、第２ベースバンド部７１５、第２ＲＦ部７１６、及びアンテナ部７１７と同様の構成及び機能を有する。
【０１５１】
ネステッド符号化部９０３は、図１２に示すネステッド符号化部７０３と同様の構成及び機能を有するが、第１ＣＲＣ付加部９０２から第１の付加ビット系列を入力され、並替部９０８から並び替えられた第２の付加ビット系列を入力される。ネステッド符号化部９０３は、生成した第１の符号化系列を伝搬路推定用符号付加部９０４に出力する。
ネステッド符号化部９１３は、図１２に示すネステッド符号化部７１３と同様の構成及び機能を有するが、第２ＣＲＣ付加部９１２から第２の付加ビット系列を入力され、並替部９１８から並び替えられた第３の付加ビット系列を入力される。ネステッド符号化部９１３は、生成した第２の符号化系列を伝搬路推定用符号付加部９１４に出力する。
【０１５２】
第３ＣＲＣ付加部９２２、ネステッド符号化部９２３、伝搬路推定用符号付加部９２４、第３ベースバンド部９２５、第３ＲＦ部９２６、及びアンテナ部９２７は、第２ＣＲＣ付加部９１２、ネステッド符号化部９１３、伝搬路推定用符号付加部９１４、第２ベースバンド部９１５、第２ＲＦ部９１６、及びアンテナ部９１７と同様の機能及び構成を有するが、各々入力ビット系列ｘ３又はこれに基づく信号を入力される。
【０１５３】
並替部９０８は、第２ＣＲＣ付加部９１２から入力された第２の付加ビット系列をインターリーブ（ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ；交互配置）して並び替える、並び替えられた第２の付加ビット系列をネステッド符号化部９０３に出力する。
インターリーブとは、予め定められたビット数からなるブロック毎に、そのブロックに含まれるビットの順序を変更する処理である。本実施形態では、インターリーブによりビットの順序を極力ランダムにする。これにより、並び替えた第２の付加ビット系列と、後置されるネステッド符号化部９０３において重畳される第１の付加ビット系列との独立性が高まり、符号化利得が向上する。
【０１５４】
並替部９１８は、並替部９０８と同様の構成及び機能を有するが、第３ＣＲＣ付加部９２２から第３の付加ビット系列を入力され、並び替えた第３の付加ビット系列をネステッド符号化部９１３に出力する。
並替部９２８は、並替部９０８と同様の構成及び機能を有するが、第１ＣＲＣ付加部９０２から第１の付加ビット系列を入力され、並び替えた第１の付加ビット系列をネステッド符号化部９２３に出力する。
【０１５５】
これにより、送信装置９０１が備えるアンテナ部９０７、９１７及び９２７は、各々第１ＲＦ部９０６、第２ＲＦ部９０７、及び第３ＲＦ部９０８から入力された第１の無線送信信号、第２の無線送信信号、及び第３の無線送信信号を受信装置８０１に電波で送信する。
なお、送信装置９０１は、アンテナ部９０７、９１７及び９２７を互いに少なくとも無線周波数に対応する半波長よりも長い距離で空間的に離して備えることが望ましい。これにより、アンテナ部９０７、９１７及び９２７相互間で空間的ダイバーシティ利得を確保する。
【０１５６】
次に、本実施形態に係る受信装置の構成及び機能について説明する。
図１５は、本実施形態に係る受信装置の構成を示す概略図である。
受信装置１００１は、アンテナ部１００２、１００３、１００４、第１ＲＦ部１００５、第２ＲＦ部１００６、第３ＲＦ部１００７、第１伝搬路推定部１０１０、第２伝搬路推定部１０１１、第３伝搬路推定部１０１２、信号検出部１０１３、ＬＬＲ算出部１０１４、１０１５、１０１６、第１復号部１０１７、第２復号部１０１８、第３復号部１０１９、及びビット出力部１０５０を含んで構成される。
【０１５７】
アンテナ部１００２、１００３、１００４、第１ＲＦ部１００５、第２ＲＦ部１００６、第３ＲＦ部１００７、第１伝搬路推定部１０１０、第２伝搬路推定部１０１１、第３伝搬路推定部１０１２、及びＬＬＲ算出部１０１４、１０１５、１０１６は、図１３のアンテナ部８０２、８０３、８０４、第１ＲＦ部８０５、第２ＲＦ部８０６、第３ＲＦ部８０７、第１伝搬路推定部８１０、第２伝搬路推定部８１１、第３伝搬路推定部８１２、及びＬＬＲ算出部８１４、８１５、８１６と同様の構成及び機能を備える。
なお、受信装置１００１は、アンテナ部１００２、１００３及び１００４を互いに少なくとも無線周波数に対応する半波長よりも長い距離で空間的に離して備えることが望ましい。これにより、アンテナ部１００２、１００３及び１００４相互間で空間的ダイバーシティ利得を確保する。
【０１５８】
信号検出部１０１３は、図１３の信号検出部８１３と同様の構成及び機能を備える。
即ち、信号検出部１０１３は、第１ＲＦ部１００５〜第３ＲＦ部１００７から入力されたデータ信号ｒ１〜ｒ３及び第１伝搬路推定部１０１０〜第３伝搬路推定部１０１２から入力された伝達関数Ｈ１１、Ｈ２１、Ｈ３１、Ｈ１２、Ｈ２２、Ｈ３２、Ｈ１３、Ｈ２３、Ｈ３３に基づいてストリーム分離処理を行い、第１〜第３の受信ストリームｙ１〜ｙ３を算出する。
算出した受信ストリームｙ１〜ｙ３は、各々送信装置９０１のネステッド符号化部９０３が生成した第１の符号化系列の推定値、ネステッド符号化部９１３が生成した第２の符号化系列の推定値、及びネステッド符号化部９２３が生成した第３の符号化系列の推定値である。
【０１５９】
信号検出部１０１３は、算出した受信ストリームｙ１、ｙ２及びｙ３各々について品質指標値を算出し、算出した品質指標値がより高品質であることを示す受信ストリームから順に、ＬＬＲ算出部１０１４、１０１５又は１０１６に出力する。これにより、高品質な受信ストリームほど優先してデータ信号が復号される。
【０１６０】
ここで、受信ストリームｙ１のＳＩＮＲが最大（高品質）で、ｙ２のＳＩＮＲ及びｙ３のＳＩＮＲの順でＳＩＮＲが大きい場合、信号検出部８１３は、次のように算出した受信ストリームｙ１、ｙ２又はｙ３を出力する。
まず、信号検出部１０１３は、算出した受信ストリームｙ１を、ＬＬＲ算出部１０１４に出力する。信号検出部１０１３は、第1復号部１０１７から復号信号出力である推定ビット系列ｘ１’’もしくは推定値ｘ１’に基づく事前確率、及びｘ２’’ もしくは推定値ｘ２’に基づく事前確率が出力されたとき（図示せず）、受信ストリームｙ２を、ＬＬＲ算出部１０１５に出力する。信号検出部１０１３は、第２復号部１０１８から復号信号出力である推定ビット系列ｘ２’’ もしくは推定値ｘ２’に基づく事前確率、及びｘ３’’ もしくは推定値ｘ３’に基づく事前確率が出力されたとき（図示せず）、受信ストリームｙ３を、ＬＬＲ算出部１０１６に出力する。
信号検出部１０１３は、入力系列に対応する全ての推定ビット系列ｘ１’’〜 ｘ３’’が入力されたとき、以降の受信ストリームｙ１〜ｙ３の出力を停止する。
【０１６１】
本実施形態において、ＬＬＲ算出部１０１４、１０１５並びに１０１６間の構成は同一であり、第１復号部１０１７、第２復号部１０１８並びに第３復号部１０１９間の構成は同一である。従って、受信ストリーム間のＳＩＮＲ（品質指標値）の順序が、この順序でない場合には、本実施形態において処理の順序を品質指標値の順序に基づいて入れ替えればよい。
【０１６２】
ＬＬＲ算出部１０１４は、信号検出部１０１３から入力した第１の受信ストリームｙ１を各ビットに分解してビット分解信号ｓ１’（ｎ）に変換する。ＬＬＲ算出部１０１４は、変換したビット分解信号ｓ１’（ｎ）に基づいてＬＬＲ Ｌ（ｓ１’（ｎ））を算出する。ＬＬＲ算出部１０１４は、算出したＬＬＲを第１のＬＬＲとして第１復号部１０１７に出力する。
ＬＬＲ算出部１０１５及び１０１６は、各々ＬＬＲ算出部１０１４と同様の構成及び機能を有する。ＬＬＲ算出部１０１５は、信号検出部１０１３から入力された第２の受信ストリームｙ２に基づき第２のＬＬＲを算出し、算出した第２のＬＬＲを第２復号部１０１８に出力する。ＬＬＲ算出部８１６は、信号検出部８１３から入力された第３の受信ストリームｙ３に基づき第３のＬＬＲを算出し、算出した第３のＬＬＲを第３復号部１０１９に出力する。
【０１６３】
次に、第１復号部１０１７の構成及び機能について説明する。
第１復号部１０１７は、切替部１０２４、ＬＬＲ反転部１０２５、ＭＡＰ復号部１０２６、切替部１０２７、ＣＲＣ検出部１０２８、切替部１０２９、事前確率算出部１０３０、符号化部１０３１、ＬＬＲ反転部１０３２、ＭＡＰ復号部１０３３、ＭＡＰ復号部１０３４、切替部１０３５、逆並替部１０３６、ＣＲＣ検出部１０３７、切替部１０３８、並替部１０３９、事前確率算出部１０４０、並替部１０４１、及び符号化部１０４２を含んで構成される。
【０１６４】
切替部１０２４は、接点ａ、ｂ並びにｃを備え、ＬＬＲ算出部１０１４から第１のＬＬＲを入力される。また、信号検出部１０１３が受信ストリームｙ１について算出したＳＩＮＲが最大ではない（ＳＩＮＲの大きさの順序が２番目以降）の場合、他の復号部（第２復号部１０１７又は第３復号部１０１８）から推定ビット系列ｘ１’’（ｘ１の復号ビット系列）又は推定ビット系列ｘ２’’（ｘ２の復号ビット系列）が入力されることがある。
切替部１０２４は、推定ビット系列ｘ１’’もｘ２’’も入力されない場合には、接点をａに倒し、入力された第１のＬＬＲをＭＡＰ復号部１０３４に出力する。
切替部１０２４は、推定ビット系列ｘ１’’が入力された場合には、接点をｂに倒し、入力された第１のＬＬＲをＬＬＲ反転部１０３２に出力する。
切替部１０２４は、推定ビット系列ｘ２’’が入力された場合には、接点をｃに倒し、入力された第１のＬＬＲをＬＬＲ反転部１０２５に出力する。
【０１６５】
ＭＡＰ復号部１０３４は、切替部１０２４から入力された第１のＬＬＲに基づきＭＡＰ推定を行い、入力信号ｘ１及びｘ２の推定値ｘ１’及びｘ２’を算出する。ＭＡＰ復号部は、推定値ｘ２’に基づいたｘ２’の事前確率又は推定値ｘ１’に基づいたｘ１’の事前確率を他の復号部（第２復号部１０１８又は第３復号部１０１９）から入力されることがある。事前確率が入力されていない系列については、０と１の確率が同じであるものとして扱う。ＭＡＰ復号部１０３４は、入力信号の事前確率と、第１のＬＬＲに基づいて事後確率を算出し、最も事後確率が高いビット系列に対応する推定値ｘ１’及びｘ２’を算出する。
ＭＡＰ復号部１０３４は、事後確率の算出においてネステッド符号化部９０３が備える６個のシフトレジスタ間の結合によって定まる入出力関係を示す６４状態から４パスの状態遷移確率を用いる。
但し、ＭＡＰ復号部１０３４は、事前確率が入力されていない（例えば、受信ストリームｙ１のＳＩＮＲが最大）場合には、第１のＬＬＲに基づき、最尤系列推定を行って推定値ｘ１’及びｘ２’を算出してもよい。
ＭＡＰ復号部１０３４は、算出した推定値ｘ１’を切替部１０２７に出力し、ｘ２’を切替部１０３５に出力する。
【０１６６】
符号化部１０３１は、第３復号部１０１９から入力された推定ビット系列ｘ１’’を符号化して符号化系列を生成し、生成した符号化系列をＬＬＲ反転部１０３２に出力する。符号化部１０３１の構成及び機能はネステッド符号化部９０３が備える第１内部符号化部３０２と同様である。
【０１６７】
ＬＬＲ反転部１０３２は、切替部１０２４から入力された第１のＬＬＲを、符号化部１０３１から入力された符号化系列に基づき反転処理を行って第一のＬＬＲから、入力信号ｘ２が符号化された信号のＬＬＲを算出する。ＬＬＲ反転部１０３２は、算出したＬＬＲをＭＡＰ復号部１０３３に出力する。
【０１６８】
ＭＡＰ復号部１０３３は、ＬＬＲ反転部１０３２から入力されたＬＬＲに基づきＭＡＰ推定を行い、入力ビット系列ｘ２の推定値ｘ２’を算出する。ＭＡＰ復号部１０３３は、ＭＡＰ推定においてネステッド符号化部９０３が備える第２内部符号化部３０３が一度に処理する３ビット（８状態）の状態遷移確率を用いる。第２復号部１０１８から推定値ｘ２’に基づいたｘ２の事前確率が入力された場合には、ＭＡＰ復号部１０３３はＭＡＰ推定において事前確率を考慮した推定ビット系列ｘ２’’を算出する。
ＭＡＰ復号部８３３は、算出した推定値ｘ２’を切替部８３５に出力する。
【０１６９】
切替部１０３５は、接点ｈ及びｉを備え、ＭＡＰ復号部１０３４から入力された推定値ｘ２’を接点ｈに入力し、ＭＡＰ復号部１０３３から入力された推定値ｘ２’を接点ｉに入力する。切替部１０３５は、接点ｈ及びｉのうち推定値ｘ２’が入力されたほうに接点を倒し、入力された推定値ｘ２’を逆並替部１０３６に出力する。
【０１７０】
逆並替部１０３６は、切替部１０３５から入力された推定値ｘ２’を構成するビット系列を並び替え、並び替えられた推定値ｘ２’をＣＲＣ検出部１０３７、切替部１０３８に出力する。逆並替部１０３６が行うビット系列の並び替え順序は、並替部９０８が行う並び替え順序とは逆である。即ち、この並び替え処理は、入力された推定値ｘ２’を構成するビットの順序を入力ビット系列ｘ２と同一の順序に変換するデインターリーブ（ｄｅ−ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ；逆交互配置）である。
【０１７１】
ＣＲＣ検出部１０３７は、逆並替部１０３６から入力された並び替えられた推定値ｘ２’を硬判定し推定ビット系列ｘ２’’を生成し、生成した推定ビット系列ｘ２’’を切替部１０３８に出力する。
ＣＲＣ検出部１０３７は、生成した推定ビット系列ｘ２’’のペイロード長及びペイロードに基づいてＣＲＣを算出する。ＣＲＣ検出部１０３７は、生成した推定ビット系列ｘ２’’から予め定めた領域としてペイロードの後の部分であるＣＲＣを抽出する。ＣＲＣ検出部１０３７は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致するか否か判断する。
ＣＲＣ検出部１０３７は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致すると判断した場合、ＣＲＣが一致することを示す切替信号を切替部１０３８に出力する。
ＣＲＣ検出部１０３７は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致しないと判断した場合、ＣＲＣが不一致であることを示す切替信号を切替部１０３８に出力する。
【０１７２】
切替部１０３８は、接点ｋ及びｊを備え、逆並替部１０３６から並び替えられたｘ２’を、ＣＲＣ検出部１０３７から推定ビット系列ｘ２’’、及び切替信号を入力される。
切替部１０３８は、入力された切替信号がＣＲＣが一致することを示す信号である場合には、接点をｋに倒し、入力された推定ビット系列ｘ２’’をｘ２復号ビット系列として出力し、第２復号部１０１８及び信号検出部１０１３に出力する（図示せず）。ｘ２復号ビット系列はビット出力部１０５０でペイロード部分が取り出され、ｘ２出力ビット系列として出力される。
切替部１０３８は、入力された切替信号がＣＲＣが不一致であることを示す信号である場合には、接点をｊに倒し、入力された並び替えられた推定値ｘ２’を並替部１０３９に出力する。
【０１７３】
並替部１０３９は、切替部１０３８から入力された並び替えられた推定値ｘ２’を構成インターリーブして並び替え、並び直された推定値ｘ２’を事前確率算出部１０４０に出力する。並替部１０３９が行うインターリーブにおいて並び替えられた推定値ｘ２’を並び替える順序は、送信装置９０１が備える並替部９０８が並び替える順序と同一である。
【０１７４】
事前確率算出部１０４０は、並替部１０３９から入力された推定値ｘ２’に基づき入力ビット系列ｘ２の各ビット値が０又は１であるらしい確からしさ示す事前確率を算出する。事前確率算出部１０４０は、算出したｘ２の事前確率を第２復号部１０１８に出力する（図示せず）。
【０１７５】
並替部１０４１は、第２復号部１０１８から入力された推定ビット系列ｘ２’’を構成するビット系列をインターリーブして並び替える、並び替えられた推定ビット系列ｘ２’’を符号化部１０４２に出力する。並替部１０４１が行うインターリーブにおいて推定ビット系列ｘ２’’を構成するビット系列を並び替える順序は、送信装置９０１が備える並替部９０８が並び替える順序と同一である。
【０１７６】
符号化部１０４２は、符号化部１０４２から入力された推定ビット系列ｘ２’’を符号化して符号化系列を生成し、生成した符号化系列をＬＬＲ反転部１０２５に出力する。符号化部１０４２の構成及び機能はネステッド符号化部９０３が備える第２内部符号化部３０３と同様である。
【０１７７】
ＬＬＲ反転部１０２５は、切替部１０２４から入力された第１のＬＬＲを、符号化部１０４２から入力された符号化系列に基づき反転処理を行って第１のＬＬＲから、入力ビット系列ｘ１が符号化された信号のＬＬＲを算出する。ＬＬＲ反転部１０２５は、算出したＬＬＲをＭＡＰ復号部１０２６に出力する。
【０１７８】
ＭＡＰ復号部１０２６は、ＬＬＲ反転部１０２５から入力されたＬＬＲに基づきＭＡＰ推定を行い、入力ビット系列ｘ１の推定値ｘ１’を算出する。ＭＡＰ復号部１０２６は、ＭＡＰ推定においてネステッド符号化部９０３が備える第１内部符号化部３０２が一度に処理する８状態から２パスの状態遷移確率を用いる。第３復号部１０１９からｘ１’の事前確率が入力された場合には、ＭＡＰ復号部１０２６はＭＡＰ推定においてｘ１’の事前確率を考慮する。ｘ１’の事前確率が入力されない場合は、ｘ１’の事前確率は０と１が等しいものとして扱う。
ＭＡＰ復号部１０２６は、算出した推定値ｘ１’を切替部１０２７に出力する。
【０１７９】
切替部１０２７は、接点ｄ及びｅを備え、ＭＡＰ復号部１０３４から入力された推定値ｘ１’を接点ｄに入力し、ＭＡＰ復号部１０２６から入力された推定値ｘ１’を接点ｅに入力する。切替部１０２７は、接点ｄ及びｅのうち推定値ｘ１’が入力されたほうに接点を倒し、入力された推定値ｘ１’をＣＲＣ検出部１０２８に出力する。
【０１８０】
ＣＲＣ検出部１０２８は、切替部１０２７から入力された並び替えられた推定値ｘ１’を硬判定し推定ビット系列ｘ１’’を生成し、生成した推定ビット系列ｘ１’’を切替部１０２９に出力する。
ＣＲＣ検出部１０２８は、生成した推定ビット系列ｘ１’’のペイロード長及びペイロードに基づいてＣＲＣを算出する。ＣＲＣ検出部１０２８は、生成した推定ビット系列ｘ１’’から予め定めた領域としてペイロードの後の部分であるＣＲＣを抽出する。ＣＲＣ検出部１０２８は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致するか否か判断する。
ＣＲＣ検出部１０２８は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致すると判断した場合、ＣＲＣが一致することを示す切替信号を切替部１０２９に出力する。
ＣＲＣ検出部１０３７は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致しないと判断した場合、ＣＲＣが不一致であることを示す切替信号を切替部１０２９に出力する。
【０１８１】
切替部１０２９は、接点ｆ及びｇを備え、切替部１０２７から推定値ｘ１’、ＣＲＣ検出部１０２８から推定ビット系列ｘ１’’及び切替信号を入力される。
切替部１０２９は、入力された切替信号がＣＲＣが一致することを示す信号である場合には、接点をｇに倒し、入力された推定ビット系列ｘ１’’をｘ１復号ビット系列として出力し、第３復号部１０１９及び信号検出部１０１３に出力する（図示せず）。ｘ１復号ビット系列はビット出力部１０５０でペイロード部分を取り出し、ｘ１出力ビット系列として出力される。
切替部１０２９は、入力された切替信号がＣＲＣが不一致であることを示す信号である場合には、接点をｆに倒し、入力された推定値ｘ１’を事前確率算出部１０３０に出力する。
【０１８２】
事前確率算出部１０３０は、切替部１０２９から入力された推定値ｘ１’に基づき入力ビット系列ｘ１の各ビット値が０又は１であるかどうか確からしさを示す事前確率を算出する。事前確率算出部１０３０は、算出したｘ１の事前確率を第３復号部１０１９に出力する（図示せず）。
【０１８３】
第２復号部１０１８及び第３復号部１０１９の構成及び機能は第１復号部１０１７と同様であるため、構成については説明を機能の概略について説明する。
第２復号部１０１８は、ＬＬＲ算出部１０１５から第２のＬＬＲを入力され、第１復号部１０１７から推定ビット系列ｘ２’’又はｘ２’の事前確率を入力されることがある。第２復号部１０１８は、第３復号部１０１９から推定ビット系列ｘ３’’又はｘ３’の事前確率を入力されることがある。
【０１８４】
第２復号部１０１８は、推定ビット系列ｘ２’’も推定ビット系列ｘ３’’も入力されない（即ち、他の復号部で復号に失敗）場合には、入力された第２のＬＬＲに基づき推定ビット系列ｘ２’’及び推定ビット系列ｘ３’’の復号を試みる。
第２復号部１０１８は、推定ビット系列ｘ２’’が入力された場合（即ち、第１復号部１０１７で復号に成功）場合には、入力された第２のＬＬＲに基づき推定ビット系列ｘ３’’の復号を試みる。
第２復号部１０１８は、推定ビット系列ｘ３’’が入力された場合（即ち、第３復号部１０１９で復号に成功）場合には、入力された第２のＬＬＲに基づき推定ビット系列ｘ２’’の復号を試みる。
【０１８５】
第２復号部１０１８は、推定ビット系列ｘ２’’の復号が成功した場合、推定ビット系列ｘ２’’を第１復号部１０１７及び信号検出部１０１３に出力し、ｘ２復号ビット系列として出力する。第２復号部１０１８は、推定ビット系列ｘ２’’の復号が失敗した場合、推定値ｘ２’に基づくｘ２’の事前確率を第１復号部１０１７及び信号検出部１０１３に出力する。
第２復号部１０１８は、推定ビット系列ｘ３’’の復号が成功した場合、推定ビット系列ｘ３’’を第３復号部１０１９及び信号検出部１０１３に出力し、ｘ３復号ビット系列として出力する。第２復号部１０１８は、推定ビット系列ｘ３’’の復号が失敗した場合、推定値ｘ３’に基づくｘ３’の事前確率を第３復号部１０１９及び信号検出部１０１３に出力する。
【０１８６】
第３復号部１０１９は、ＬＬＲ算出部１０１５から第３のＬＬＲを入力され、第１復号部１０１７から推定ビット系列ｘ１’’又はｘ１’の事前確率を入力されることがある。第３復号部１０１９は、第２復号部１０１８から推定ビット系列ｘ３’’又はｘ３’の事前確率を入力されることがある。
【０１８７】
第３復号部１０１９は、推定ビット系列ｘ３’’も推定ビット系列ｘ１’’も入力されない（即ち、他の復号部で復号に失敗）場合には、入力された第３のＬＬＲに基づき推定ビット系列ｘ３’’及び推定ビット系列ｘ１’’の復号を試みる。
第３復号部１０１９は、推定ビット系列ｘ３’’が入力された場合（即ち、第２復号部１０１８で復号に成功）場合には、入力された第３のＬＬＲに基づき推定ビット系列ｘ１’’の復号を試みる。
第３復号部１０１９は、推定ビット系列ｘ１’’が入力された場合（即ち、第１復号部１０１７で復号に成功）場合には、入力された第３のＬＬＲに基づき推定ビット系列ｘ３’’の復号を試みる。
【０１８８】
第３復号部１０１９は、推定ビット系列ｘ３’’の復号が成功した場合、推定ビット系列ｘ３’’を第２復号部１０１７及び信号検出部１０１３に出力し、ｘ３復号ビット系列として出力する。第３復号部１０１９は、推定ビット系列ｘ３’’の復号に失敗した場合、推定値ｘ３’に基づくｘ３’の事前確率を第２復号部１０１７及び信号検出部１０１３に出力する。
第３復号部１０１９は、推定ビット系列ｘ１’’の復号が成功した場合、推定ビット系列ｘ１’’を第１復号部１０１７及び信号検出部１０１３に出力し、ｘ１復号ビット系列として出力する。第３復号部１０１９は、推定ビット系列ｘ１’’の復号が失敗した場合、推定値ｘ１’に基づくｘ１’の事前確率を第１復号部１０１７及び信号検出部１０１３に出力する。
以上、出力されたｘ１、ｘ２、ｘ３復号ビット系列は、ビット出力部１０５０にてペイロード部分が取り出され、ｘ１、ｘ２、ｘ３出力ビット系列として出力される。
【０１８９】
なお、上述では送信装置９０１は、ｎ個（但し、ｎは３）の入力ビット系列のうち２つの入力ビット系列の各対について畳み込み符号化を行い排他的論理和演算してｎ個の送信ストリームを送信する例について説明した。ここで、入力ビット系列の各々は、他の２つの入力信号と各１回ずつ畳み込み符号化を行うように入力信号の対が予め定められている。また、送信装置１００１は、ｎ個の受信ストリームに基づき、ｎ個の推定ビット系列ｘ１’’〜ｘｎ’’に分離して復号出力ビット系列として復号する例について説明した。本実施形態では、これには限られずｎが２又は２より大きい任意の整数であってよい。また、本実施形態では内部符号化部の構成は２種類であったが、３種類以上の構成でも構わない。
【０１９０】
このように、送信装置９０１は、1つの入力ビット系列と他の２つの入力ビット系列の各々と重畳し、各々異なるアンテナを用いて送信する。本実施形態に係る受信装置１００１は、ある受信ストリームについて復号に失敗した復号部があっても、それまでに得られた推定ビット系列又は事前確率を用いて他の復号部において復号を試みることができる。そのため、本実施形態では、各入力ビット系列について空間ダイバーシティ利得を得ることができるため復号の失敗を回避でき、入力ビット系列を高い効率で確実に復号することができる。
【０１９１】
なお、上述した実施形態における送信装置５０１、受信装置６０１、送信装置７０１、受信装置８０１、送信装置９０１及び受信装置１００１の一部、例えば、第１ＣＲＣ付加部５０２、７０２、９０２、ネステッド符号化部５０３、７０３、７１３、７２３、９０３、９１３、９２３、伝搬路推定用符号付加部５０４、５１４、７０４、７１４、７２４、９０４、９１４、９２４、第１ベースバンド部５０５、７０５、第２ＣＲＣ付加部５１２、７１２、９１２、符号化部５１３、第２ベースバンド部５１５、７１５、９０５、９１５、９２５、第１伝搬路推定部６０６、８１０、１０１０、第２伝搬路推定部６０７、８１１、１０１１、信号検出部６０８、８１３、１０１３、ＬＬＲ算出部６０９、６１６、８１４、８１５、８１６、１０１４、１０１５、１０１６、切替部６１１、６１４、６１９、ＭＡＰ復号部６１２、６１７、６２３、ＣＲＣ検出部６１３、６１８、６２４、事前確率算出部６１５、６２１、符号化部６２０、ＬＬＲ反転部６２２、第３ＣＲＣ付加部７２２、９２２、第４ＣＲＣ付加部７３２、第３伝搬路推定部８１２、１０１２、第１復号部８１７、１０１７、第２復号部８１８、１０１８、第３復号部８１９、１０１９、をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、送信装置５０１、受信装置６０１、送信装置７０１、受信装置８０１、送信装置９０１又は受信装置１００１に内蔵されたコンピュータシステムであって、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
また、上述した実施形態における送信装置５０１、受信装置６０１、送信装置７０１、受信装置８０１、送信装置９０１及び受信装置１００１の一部、または全部を、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路として実現しても良い。送信装置５０１、受信装置６０１、送信装置７０１、受信装置８０１、送信装置９０１及び受信装置１００１の各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化しても良い。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ても良い。
【０１９２】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【符号の説明】
【０１９３】
１…通信システム、１０１…送信装置、１０２…信号入力部、１０３…送信アンテナ、
１０４…受信装置、１０５…受信アンテナ、１０６…出力部
３０１…ネステッド符号化部、３０２…第１内部符号化部、
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３…シフトレジスタ部、Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ１３…加算部
３０３…第２内部符号化部、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６…シフトレジスタ部、
Ｅ２１、Ｅ２２…加算部
３０４…符号重畳部、３０４１…符号化出力部、Ｅ３１、Ｅ３２、Ｅ３３…加算部
５０１…送信装置、５０２…第１ＣＲＣ付加部、５０３…ネステッド符号化部、
５０４、５１４…伝搬路推定用符号付加部、５０５…第１ベースバンド部、
５０６…第１ＲＦ部、５０７、５１７…アンテナ部、５１２…第２ＣＲＣ付加部、
５１３…符号化部、５１５…第２ベースバンド部、５１６…第２ＲＦ部、
６０１…受信装置、６０２…第１アンテナ部、６０３…第２アンテナ部、
６０４…第１ＲＦ部、６０５…第２ＲＦ部、６０６…第１伝搬路推定部、
６０７…第２伝搬路推定部、６０８…信号検出部、６０９、６１６…ＬＬＲ算出部、
６１１、６１４、６１９…切替部、６１２、６１７、６２３…ＭＡＰ復号部、
６１３、６１８、６２４…ＣＲＣ検出部、６１５、６２１…事前確率算出部、
６２０…符号化部、６２２…ＬＬＲ反転部６２２、ＭＡＰ復号部６２３、
６２５…ビット出力部、
７０１…送信装置、７０２…第１ＣＲＣ付加部、
７０３、７１３、７２３…ネステッド符号化部、
７０４、７１４、７２４…伝搬路推定用符号付加部、７０５…第１ベースバンド部、
７０６…第１ＲＦ部、７０７、７１７、７２７…アンテナ部、７１２…第２ＣＲＣ付加部、
７１５…第２ベースバンド部、７１６…第２ＲＦ部７１６、７２２…第３ＣＲＣ付加部、
７２５…第３ベースバンド部、７２６…第３ＲＦ部、７３２…第４ＣＲＣ付加部、
８０１…受信装置、８０２、８０３、８０４…アンテナ部、８０５…第１ＲＦ部８０５、８０６…第２ＲＦ部、８０７…第３ＲＦ部、８１０…第１伝搬路推定部、
８１１…第２伝搬路推定部、８１２…第３伝搬路推定部、８１３…信号検出部、
８１４、８１５、８１６…ＬＬＲ算出部、８１７…第１符号部、８１８…第２符号部、
８１９…第３符号部、８２１、８２４…切替部、８２２、８３３…ＭＡＰ復号部、
８２３、８３４…ＣＲＣ検出部、８２５…事前確率算出部、８３０…符号化部、
８３２…ＬＬＲ反転部
８４０…ビット出力部、
９０１…送信装置、９０２…第１ＣＲＣ付加部、９１２…第２ＣＲＣ付加部、
９２２…第３ＣＲＣ付加部、９０３、９１３、９２３…ネステッド符号化部、
９０４、９０５、９０６…伝搬路推定用符号付加部、９０５…第１ベースバンド部、
９１５…第２ベースバンド部、９２５…第３ベースバンド部、９０６…第１ＲＦ部、
９１６…第２ＲＦ部、９２６…第３ＲＦ部、９０７、９１７、９２７…アンテナ部、
９０８、９１８、９２８…並替部
１００１…受信装置、１００２、１００３、１００４…アンテナ部、
１００５…第１ＲＦ部、１００６…第２ＲＦ部、１００７…第３ＲＦ部、
１０１０…第１伝搬路推定部、１０１１…第２伝搬路推定部、
１０１２…第３伝搬路推定部、１０１３…信号検出部、
１０１４、１０１５、１０１６…ＬＬＲ算出部、１０１７…第１復号部、
１０１８…第２復号部、１０１９…第３復号部
１０２４、１０２７、１０２９、１０３５、１０３８…切替部、
１０２５、１０３２…ＬＬＲ反転部、１０２６、１０３３、１０３４…ＭＡＰ復号部、
１０２８、１０３７…ＣＲＣ検出部、１０３０、１０４０…事前確率算出部、
１０３１、１０４２…符号化部、１０３６…逆並替部、
１０３９、１０４１…並替部１０４１、
１０５０…ビット出力部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信装置、送信方法、送信プログラム、受信装置、受信方法及び受信プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信では、空間的に離れた地点間で電波を伝搬させて情報を伝達する。通信において利用することができる電波の帯域は有限である反面、無線通信の普及及び高度化のため、その需要が増している。情報の伝達を効率化するために、複数の情報を空間的に多重化し複数のアンテナを用いて送受信するＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｕｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）技術が提案されてきた。
ＭＩＭＯ技術では伝搬路の状態に応じて情報を多重化できる度合いが変化するため、通信容量は常に変動する。非特許文献１には、伝搬路の状態を表す情報であるＣＳＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ、チャネル状態情報）を受信装置から送信装置に送信し、送信装置は通知されたＣＳＩに基づき送信する情報を伝送する際の帯域等の割当を定める技術が記載されている。例えば、送信装置は、高い伝送品質を実現できる帯域に重要な情報（例えば、ネットワーク維持のための制御情報、等）を割り当て、通信品質の改善を図っている。また、送信装置は、受信装置においてＣＳＩを測定するための伝搬路推定信号を、利用者が伝達しようとするユーザデータに付加して受信装置に送信する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】ＵＥ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｆｏｒ ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ（ＣＳＩ）、「３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１３」、Ｔｈｅ ３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ （３ＧＰＰ）、２０１１年３月３０日、Ｖ１０．１．０、ｐ．４２−４６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、非特許文献１に記載されているＣＳＩの情報量は、ユーザデータの情報量と比較して無視できるほど小さいものではない。伝搬路の状態が時々刻々と変化するため、受信装置はＣＳＩを送信装置に定期的に送信する必要がある。そのため、ＣＳＩの情報量の増加によりユーザデータの伝搬効率を低下させている。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、伝搬効率の低下を回避する送信装置、送信方法、送信プログラム、受信装置、受信方法及び受信プログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、複数の送信アンテナを備える送信装置であって、前記複数の送信アンテナのうち少なくとも１つの送信アンテナから、複数の異なる入力ビット系列にそれぞれ異なる内部符号化を施して得られる複数の異なる内部符号化ビット系列を重畳した重畳ビット系列を送信することを特徴とする送信装置である。
【０００７】
（２）本発明のその他の態様は、前記重畳は排他的論理和演算により行うこと
を特徴とする（１）の送信装置である。
【０００８】
（３）本発明のその他の態様は、前記複数の異なる内部符号化ビット系列を重畳した重畳ビット系列を送信する送信アンテナが複数あって、他の内部符号化ビット系列と重畳される、少なくとも１つの内部符号化ビット系列を前記複数の送信アンテナから送信することを特徴とする（１）の送信装置である。
【０００９】
（４）本発明のその他の態様は、前記複数の異なる内部符号化ビット系列のそれぞれを、他のいずれかの内部符号化ビット系列と重畳し、前記複数の送信アンテナから送信することを特徴とする（３）の送信装置である。
【００１０】
（５）本発明のその他の態様は、前記重畳の際に、重畳する内部符号化ビット系列の全ての組が異なることを特徴とする（３）又は（４）の送信装置である。
【００１１】
（６）本発明のその他の態様は、複数の送信アンテナを備える送信装置で用いる送信方法において、前記複数の送信アンテナのうち少なくとも１つの送信アンテナから、複数の異なる入力ビット系列にそれぞれ異なる内部符号化を施して得られる複数の異なる内部符号化ビット系列を重畳した重畳ビット系列を送信することを特徴とする送信方法である。
【００１２】
（７）本発明のその他の態様は、複数の送信アンテナを備える送信装置のコンピュータに、前記複数の送信アンテナのうち少なくとも１つの送信アンテナから、複数の異なる入力ビット系列にそれぞれ異なる内部符号化を施して得られる複数の異なる内部符号化ビット系列を重畳した重畳ビット系列を送信する手順を実行させるための送信プログラムである。
【００１３】
（８）本発明のその他の態様は、複数の受信アンテナを備え、前記複数の受信アンテナで受信した信号を、送信された複数の系列に分離し、前記分離した系列のうち少なくとも１つの系列を構成する複数の内部符号化ビット系列をそれぞれ復号し、複数の復号ビット系列を得ることを特徴とする受信装置である。
【００１４】
（９）本発明のその他の態様は、前記複数の復号ビット系列のうち１つの信号の復号系列を再符号化し、前記再符号化した信号に基づいて、他の前記分離した複数の系列の１である確率と０である確率を示す指標値を反転処理することを特徴とする（８）の受信装置である。
【００１５】
（１０）本発明のその他の態様は、前記複数の内部符号化ビット系列を復号した信号のうち１つに基づいて事前確率を算出し、前記事前確率を用いて他の内部符号化ビット系列を復号することを特徴とする（８）の受信装置である。
【００１６】
（１１）本発明のその他の態様は、前記分離した送信された複数の系列に受信品質を表す品質指標値を算出し、品質が高い系列から順に復号することを特徴とする（８）から（１０）のいずれかの受信装置である。
【００１７】
（１２）本発明のその他の態様は、前記分離した送信された複数の系列の符号化率が低い順に、系列を復号することを特徴とする（８）から（１０）のいずれかの受信装置である。
【００１８】
（１３）本発明のその他の態様は、複数の受信アンテナを備える受信装置の受信方法であって、前記複数の受信アンテナで受信した信号を、送信された複数の系列に分離し、前記分離した系列のうち少なくとも１つの系列を構成する複数の内部符号化ビット系列をそれぞれ復号し、複数の復号ビット系列を得る過程を備えることを特徴とする受信方法である。
【００１９】
（１４）本発明のその他の態様は、複数の受信アンテナを備える受信装置のコンピュータに、
前記複数の受信アンテナで受信した信号を、送信された複数の系列に分離し、前記分離した系列のうち少なくとも１つの系列を構成する複数の内部符号化ビット系列をそれぞれ復号し、複数の復号ビット系列を得る手順を備えることを特徴とする受信プログラムである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、伝搬効率の低下を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る通信システムを示す概略図である。
【図２】本実施形態に係るネステッド符号化部の一構成例を示す概略図である。
【図３】本実施形態に係るネステッド符号化部が行う符号化処理を示すフローチャートである。
【図４】本実施形態に係るネステッド符号化部のその他の構成例を示す概略図である。
【図５】本実施形態に係るネステッド符号化部の各構成部における入出力の一例を示す図である。
【図６】本実施形態に係る送信データ形式の一例を示す概略図である。
【図７】本実施形態に係る送信装置の構成を示す概略図である。
【図８】本実施形態に係る受信装置の構成を示す概略図である。
【図９】本実施形態に係る送信装置が行う送信処理を示すフローチャートである。
【図１０】本実施形態に係る受信装置が行う受信処理を示すフローチャートである。
【図１１】本実施形態に係るＬＬＲ反転部が行う反転処理を示すフローチャートである
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る送信装置の構成を示す概略図である。
【図１３】本実施形態に係る受信装置の構成を示す概略図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態に係る送信装置の構成を示す概略図である。
【図１５】本実施形態に係る受信装置の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る通信システムを示す概略図である。
通信システム１は、送信装置１０１及び受信装置１０４を含んで構成される。送信装置１０１は、信号入力部１０２及び２本の送信アンテナ１０３を備える。信号入力部１０２は、入力ビット系列ｘ１及びｘ２を入力する。入力ビット系列は、ともに値０と値１の何れかで表される情報の並びである。以下、値０と値１の何れかで表される情報の並びをビット系列と称する。送信装置１０１の本体は、入力ビット系列ｘ１及びｘ２を内部符号化した内部符号化ビット系列を排他的論理和演算して重畳することにより符号化して重畳ビット系列を生成するネステッド符号化部と、入力ビット系列ｘ２を考慮せずに入力ビット系列ｘ１を符号化して符号化ビット系列を生成する符号化部とを備える。送信アンテナ１０３の一方から、重畳ビット系列から変換された第１の無線送信信号が受信装置１０４に送信され、送信アンテナ１０３の他方からは符号化ビット系列から変換された第２の無線送信信号が受信装置１０４に送信される。
【００２３】
受信装置１０４は、２本の受信アンテナ１０５と出力部１０６を備える。２本の受信アンテナ１０５のそれぞれは、送信装置１０１が送信した第１の無線送信信号と第２無線送信信号を受信する。受信装置１０４の本体は、アンテナ間の伝搬特性の差異を利用して受信した第１の無線送信信号と第２無線送信信号から、重畳ビット系列に相当する信号及び符号化ビット系列に相当する信号を分離し、分離したそれぞれの信号を復号して出力部１０６よりｘ１出力ビット系列及びｘ２出力ビット系列を出力する。
【００２４】
次に、本実施形態に係るネステッド符号化部の一構成例について説明する。
図２は、本実施形態に係るネステッド符号化部の一構成例を示す概略図である。
ネステッド符号化部３０１は、第１内部符号化部３０２、第２内部符号化部３０３、及び符号重畳部３０４を含んで構成される。内部符号化とは、複数の系列の信号を重畳する前に、１つの系列の信号に対して行う符号化である。
【００２５】
第１内部符号化部３０２は、入力ビット系列ｘ１を符号化して第１の内部符号化ビット系列を生成し、生成した第１の内部符号化ビット系列を符号重畳部３０４に出力する。第２内部符号化部３０３は、入力ビット系列ｘ２を符号化して第２の内部符号化ビット系列を生成する、生成した第２の内部符号化ビット系列を符号重畳部３０４に出力する。第１内部符号化部３０２及び第２内部符号化部３０３は、符号化方式として、例えばターボ符号化（ｔｕｒｂｏ ｃｏｄｉｎｇ）、低密度パリティチェック（ｌｏｗ ｄｅｎｓｉｔｙ ｐａｒｉｔｙ ｃｈｅｃｋ；ＬＤＰＣ）、畳み込み符号化（ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ ｃｏｄｉｎｇ）、再帰型組織畳み込み符号化（ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ ｃｏｄｉｎｇ；ＲＳＣ）、等を利用することができる。
符号重畳部３０４は、第１内部符号化部３０２から入力された第１の内部符号化ビット系列の各ビットと、第２内部符号化部３０３から入力された第２の内部符号化ビット系列の各ビットを排他的論理和演算して重畳ビット系列を生成する。
【００２６】
ここで、本実施形態に係るネステッド符号化部３０１が行う符号化処理について説明する。
図３は、本実施形態に係るネステッド符号化部が行う符号化処理を示すフローチャートである。
（ステップＳ１０１）第１内部符号化部３０２は、入力ビット系列ｘ１を符号化して第１の内部符号化ビット系列を生成し、生成した第１の内部符号化ビット系列を符号重畳部３０４に出力する。その後、ステップＳ１０２に進む。
（ステップＳ１０２）第２内部符号化部３０３は、入力ビット系列ｘ２を符号化して第２の内部符号化ビット系列を生成する、生成した第２の内部符号化ビット系列を符号重畳部３０４に出力する。
その後、ステップＳ１０３に進む。
（ステップＳ１０３）符号重畳部３０４は、第１内部符号化部３０２から入力された第１の内部符号化ビット系列の各ビットと、第２内部符号化部３０３から入力された第２の内部符号化ビット系列の各ビットを排他的論理和演算して重畳し、重畳ビット系列を生成する。生成した重畳ビット系列を出力する。その後、処理を終了する。
図３のフローチャートは、一般的なソフトウェアでの処理を想定して、ステップＳ１０１の処理に続いてステップＳ１０２を処理するように記載したが、図２に示すような並列処理が可能な処理系においてはＳ１０１とＳ１０２を同時に処理しても良い。
【００２７】
次に、第１の内部符号化ビット系列及び第２の内部符号化ビット系列が各々再帰型組織畳み込み符号である場合、即ち第１内部符号化部３０２及び第２内部符号化部３０３が各々再帰型組織畳み込み符号化を行うネステッド符号化部３０１の構成例について説明する。
図４は、本実施形態に係るネステッド符号化部の構成例を示す概略図である。図４に示す構成例は、図２に示す構成例をより詳細に示す構成例である。
第１内部符号化部３０２は、３個のシフトレジスタ部Ｄ１、Ｄ２及びＤ３、及び３個の加算部Ｅ１１、Ｅ１２及びＥ１３を含んで構成される。第２内部符号化部３０３は、３個のシフトレジスタ部Ｄ４、Ｄ５及びＤ６、及び２個の加算部Ｅ２１及びＥ２２を含んで構成される。即ち、第１内部符号化部３０２及び第２内部符号化部３０３の拘束長（ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ ｌｅｎｇｔｈ）は、それぞれ４である。拘束長とは、1個の符号化部に含まれるシフトレジスタ部の個数に１を加えた数である。第１内部符号化部３０２及び第２内部符号化部３０３は、符号化率はそれぞれ１／３であり、１ビットの情報ビットを入力すると３ビットの符号化ビットを出力する。
【００２８】
加算部Ｅ１１は、入力ビット系列ｘ１、シフトレジスタＤ１から出力されたビット系列、及びシフトレジスタＤ３から出力されたビット系列に対して排他的論理和演算を行い、演算して生成した信号であるビット系列をシフトレジスタＤ１、加算部Ｅ１２及び加算部Ｅ１３に出力する。
シフトレジスタ部Ｄ１は、１ビット過去の時刻に加算部Ｅ１１から出力されたビットをシフトレジスタ部Ｄ２、加算部Ｅ１１及び加算部Ｅ１２に出力する。
シフトレジスタ部Ｄ２は、１ビット過去の時刻にシフトレジスタ部Ｄ１から出力されたビットをシフトレジスタ部Ｄ３、加算部Ｅ１２及び加算部Ｅ１３に出力する。
シフトレジスタ部Ｄ３は、１ビット過去の時刻にシフトレジスタ部Ｄ２から出力されたビットを加算部Ｅ１１、加算部Ｅ１２及び加算部Ｅ１３に出力する。
【００２９】
加算部Ｅ２１は、入力ビット系列ｘ２、シフトレジスタＤ４から出力されたビット系列、及びシフトレジスタＤ６から出力されたビット系列に対して排他的論理和演算を行い、演算して生成した信号であるビット系列をシフトレジスタＤ４に出力する。
シフトレジスタ部Ｄ４は、１ビット過去の時刻に加算部Ｅ２１から出力されたビットをシフトレジスタ部Ｄ５、加算部Ｅ２１及び加算部Ｅ２２に出力する。
シフトレジスタ部Ｄ５は、１ビット過去の時刻にシフトレジスタ部Ｄ４から出力されたビットをシフトレジスタ部Ｄ６、加算部Ｅ２２及び符号重畳部３０４の加算部Ｅ３１に出力する。
シフトレジスタ部Ｄ６は、１ビット過去の時刻にシフトレジスタ部Ｄ５から出力されたビットを加算部Ｅ２１及び加算部Ｅ２２に出力する。
加算部Ｅ２２は、シフトレジスタ部Ｄ４から出力されたビット系列、シフトレジスタ部Ｄ５から出力されたビット系列、及びシフトレジスタ部Ｄ６から出力されたビット系列に対して排他的論理和演算を行い、演算して生成した信号であるビット系列を符号重畳部３０４の加算部Ｅ３２に出力する。
【００３０】
図４において、内部符号化部３０２の出力ビットがどのように加算されたものかを示すために、シフトレジスタ部Ｄ１の入力側を十進数値８、シフトレジスタ部Ｄ１の出力側を十進数値４、シフトレジスタ部Ｄ２の出力側を十進数値２、シフトレジスタ部Ｄ３の出力側を十進数値１とする。
同様に内部符号化部３０３の結線を示すために、シフトレジスタ部Ｄ４の入力側を十進数値８、シフトレジスタ部Ｄ４の出力側を十進数値４、シフトレジスタ部Ｄ５の出力側を十進数値２、シフトレジスタ部Ｄ６の出力側を十進数値１とする。
【００３１】
図４の符号器出力に示している分数は、分子が出力として加算される信号を、分母がシフトレジスタへの入力に加算して接続される信号を示しており、分子、分母共に８進数で表記している。数値はどの信号が加算されたかを示しており、加算される信号を表す数値が加算された値となっている。すなわち、分母の１５はＤ１の入力にＤ１の出力とＤ３の出力が再帰されて加算されている事を示す。また、同様にＤ４の入力にＤ４の出力とＤ６の出力が再帰されて加算されていることを示す。
【００３２】
加算部Ｅ３１の入力側の数値１５／１５は、第１内部符号化部３０２への入力ビット系列が直接加算部Ｅ３１に入力されることを示す。
加算部Ｅ３１の入力側の２／１５は、第２内部符号化部３０３のシフトレジスタレジスタ部Ｄ５の出力が加算部Ｅ３１に入力されることを示す。
【００３３】
加算部Ｅ３２の入力側の１３／１５は、第１内部符号化部３０２のシフトレジスタ部Ｄ１の入力、シフトレジスタ部Ｄ２の出力、シフトレジスタ部Ｄ３の出力が加算部Ｅ１３で排他的論理和された結果が加算部Ｅ３２に入力されることを示す。
加算部Ｅ３２の入力側の７／１５は、第２内部符号化部３０３のシフトレジスタ部Ｄ４の出力、シフトレジスタ部Ｄ５の出力、シフトレジスタ部Ｄ６の出力が加算部Ｅ２２で排他的論理和された結果が加算部Ｅ３２に入力されることを示す。
【００３４】
加算部Ｅ３３の入力側の１７／１５は、第１内部符号化部３０２のシフトレジスタ部Ｄ１の入力、シフトレジスタ部Ｄ１の出力、シフトレジスタ部Ｄ２の出力、シフトレジスタ部Ｄ３の出力が加算部Ｅ１２で排他的論理和された結果が加算部Ｅ３２に入力されることを示す。
加算部Ｅ３３の入力側の１５／１５は、第２内部符号化部３０３への入力ビット系列がそのまま加算部Ｅ３３に入力されることを示す。
【００３５】
符号重畳部３０４は、加算部Ｅ３１、加算部Ｅ３２、加算部Ｅ３３及び符号化出力部３０４１を含んで構成される。
加算部Ｅ３１は、入力ビット系列ｘ１、及びシフトレジスタＤ５から出力されたビット系列に対して排他的論理和演算を行い、演算して生成した信号であるビット系列を符号化出力部３０４１に出力する。
加算部Ｅ３２は、加算部Ｅ１３から出力されたビット系列、及び加算部Ｅ２２から出力されたビット系列に対して排他的論理和演算を行い、演算して生成した信号であるビット系列を符号化出力部３０４１に出力する。
加算部Ｅ３３は、加算部Ｅ１２から入力されたビット系列、及び入力信号ｘ２に対して排他的論理和演算を行い、演算して生成した信号であるビット系列を符号化出力部３０４１に出力する。
符号化出力部３０４１は、加算部Ｅ３１、加算部Ｅ３２、加算部Ｅ３３から入力されたビット系列を統合してネステッド符号化出力である重畳ビット系列を出力する。これにより、ネステッド符号化部３０１は、２ビットの入力ビット系列ｘ１及びｘ２に対し３ビットの重畳ビット系列を出力する。このとき、ネステッド符号化部３０１の符号化率は２／３である。
【００３６】
従って、これらの数値は第１内部符号化部３０２及び第２内部符号化部３０３からの出力におけるビットの構成を示し、両符号化部で構成が異なることを示す。なお、ネステッド符号化部３０１は、第１内部符号化部３０２及び第２内部符号化部の符号化率の合計が１以下であり、入力信号ｘ１のビット系列を符号化した各ビット系列とｘ２のビット系列を符号化した各ビット系列との排他的論理和をとって符号化する構成であれば、上述とは異なる構成をとってもよい。また、内部符号化部を３つ以上含み、内部符号化部と同数の入力ビット系列を使用する構成をとっても良い。
【００３７】
図４の構成のネステッド符号化部の内部符号化部３０２の入力ビット系列の一例として［１，０，１，０］を、内部符号化部３０３の入力ビット系列の一例として［１，１，０，０］を入力したときの、各構成部における入出力について説明する。
図５は、本実施形態に係るネステッド符号化部の各構成部における入出力の一例を示す図である。図５の例では、各シフトレジスタの初期値を０としている。
図５の左上段は、内部符号化部３０２へ入力ビット系列［１，０，１，０］が入力されたときの内部符号化部３０２の各構成部からの入力又は出力となるビット系列を示す。Ｅ１１ １，１，０，１とは、加算部Ｅ１１からの出力ビット系列が［１，１，０，１］であることを示す。１５／１５ １，０，１，０とは、図４において加算部Ｅ３１の１５／１５と示されている入力端への入力ビット系列が［１，０，１，０］であることを示す。Ｄ１ ０，１，１，０とは、シフトレジスタＤ１からの出力ビット系列が［０，１，１，０］であることを示す。１３／１５ １，１，１，１とは、図４において加算部Ｅ３２の１３／１５と示されている入力端への入力ビット系列が［１，０，１，０］であることを示す。
【００３８】
Ｄ２ ０，０，１，１とは、シフトレジスタＤ２からの出力ビット系列が［０，０，１，１］であることを示す。１７／１５ １，０，０，１とは、図４において加算部Ｅ３３の１７／１５と示されている入力端への入力ビット系列が［１，０，０，１］であることを示す。Ｄ３ ０，０，０，１とは、シフトレジスタＤ３からの出力ビット系列が［０，０，０，１］であることを示す。
【００３９】
図５の左下段は、内部符号化部３０３へ入力ビット系列［１，１，０，０］が入力されたときの内部符号化部３０３の各構成部からの入力又は出力となるビット系列を示す。Ｅ２１ １，０，０，１とは、加算部Ｅ２１からの出力ビット系列が［１，０，０，１］であることを示す。２／１５ ０，０，１，０とは、図４において加算部Ｅ３１の２／１５と示されている入力端への入力ビット系列が［０，０，１，０］であることを示す。Ｄ４ ０，１，０，０とは、シフトレジスタＤ４からの出力ビット系列が［０，１，０，０］であることを示す。７／１５ ０，１，１，１とは、図４において加算部Ｅ３２の７／１５と示されている入力端への入力ビット系列が［０，１，１，１］であることを示す。
【００４０】
Ｄ５ ０，０，１，０とは、シフトレジスタＤ５からの出力ビット系列が［０，０，１，０］であることを示す。Ｄ６ ０，０，０，１とは、シフトレジスタＤ６からの出力ビット系列が［０，０，０，１］であることを示す。１５／１５ １，１，０，０とは、図４において加算部Ｅ３３の１５／１５と示されている入力端への入力ビット系列が［１，１，０，０］であることを示す。
【００４１】
右から二番目の列は符号重畳部３０４内部の各加算部からの出力ビット系列を示す。Ｅ３１ １，０，０，１とは、加算部Ｅ３１からの出力ビット系列が［１，０，０，０］であることを示す。Ｅ３２ １，０，０，０とは、加算部Ｅ３２からの出力ビット系列が［１，０，０，０］であることを示す。Ｅ３３ ０，１，０，１とは、加算部Ｅ３３からの出力ビット系列が［０，１，０，１］であることを示す。
図５の最右列は、符号化出力部３０４１からの出力ビット系列が［１，１，０，０，０，１，０，０，０，０，０，１］であることを示す。即ち、符号化出力部３０４１は、加算部Ｅ３１から入力された出力ビット系列［１，１，０，０］と、加算部Ｅ３２から入力された出力ビット系列［０，１，０，０］と、加算部Ｅ３３から入力された出力ビット系列［０，０，０，１］を順次、直列に並べて出力ビット系列を出力することを示す。
【００４２】
次に、本実施形態に係る送信装置１０１が受信装置１０４に送信する送信信号のデータ形式について説明する。本実施形態では、送信のための伝送方式として、例えば、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｕｐｌｅｘｉｎｇ；直交周波数分割多重方式）を用いる。伝送に用いるサブキャリア（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ；副搬送波）の数は、例えば４８である。サブキャリアの変調方式は、例えばＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ；四相位相偏移変調方式）である。ＱＰＳＫでは、１つのデータシンボルにより４つの値、つまり２ビットの情報を表現する。この場合、１つのＯＦＤＭシンボルは９６ビットのデータを含む。
【００４３】
図６は、本実施形態に係る送信データ形式の一例を示す概略図である。
図６（ａ）は、送信信号のデータブロック全体を示す。このデータブロックは、伝搬路推定用信号２０１及びデータ部２０２を含む。伝搬路推定用信号は、送信装置１０１のアンテナ１０３と受信装置１０４のアンテナ１０５との間の伝達関数を推定するために用いる信号である。この信号は、送信装置１０１及び受信装置１０４双方において既知の信号、即ち予め記憶されている信号、又は予め定めた方法を用いて生成できる信号である。
【００４４】
図６（ｂ）は、データ部２０２の構成を示す。データ部２０２は、ペイロード長２１１、ペイロード２１２、ＣＲＣ２１３及びパディング部２１４を含んで構成される。
ペイロード長２１１は、正味の送信信号を配置するデータ領域であるペイロードの長さを示すデータである。そのデータ量は、例えば３２ビットである。
ペイロード２１２は、正味の送信信号を配置するデータ領域である。そのデータ量は、可変である。
ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｏｄｅ；巡回冗長符号）２１３は、データの誤り検出に用いる符号である。そのデータ量は、例えば３２ビットである。
パディング部２１４は、少なくとも符号化部からの出力を終端するための４ビットのゼロ値を含めるデータ領域である。ペイロード長２１１、ペイロード２１２、及びＣＲＣ２１３における情報量の合計が、ＯＦＤＭシンボル（９６ビット）の整数倍の情報量に満たない場合、パディング部２１４は、その整数倍の情報量に満たすためのゼロ値を含む。
【００４５】
次に、本実施形態に係る送信装置の構成及び機能について説明する。
図７は、本実施形態に係る送信装置の構成を示す概略図である。
送信装置５０１は、第１ＣＲＣ付加部５０２、ネステッド符号化部５０３、伝搬路推定用符号付加部５０４、第１ベースバンド部５０５、第１ＲＦ部５０６、アンテナ部５０７、第２ＣＲＣ付加部５１２、符号化部５１３、伝搬路推定用符号付加部５１４、第２ベースバンド部５１５、第２ＲＦ部５１６、及びアンテナ部５１７を含んで構成される。
【００４６】
第１ＣＲＣ付加部５０２は、入力ビット系列ｘ１に、その情報量に応じたペイロード長、ＣＲＣ及びパディング部を付加し、第１の付加ビット系列を生成する。第１ＣＲＣ付加部５０２は生成した第１の付加ビット系列をネステッド符号化部５０３及び符号化部５１３に出力する。
第２ＣＲＣ付加部５１２は、入力ビット系列ｘ２に、その情報量に応じたペイロード長、ＣＲＣ及びパディング部を付加し、第２の付加ビット系列を生成する。第２ＣＲＣ付加部５１２は生成した第２の付加ビット系列をネステッド符号化部５０３に出力する。
【００４７】
ネステッド符号化部５０３は、第１ＣＲＣ付加部５０２から入力された第１の付加ビット系列と第２ＣＲＣ付加部５１２から入力された第２の付加ビット系列とを内部符号化し、排他的論理和演算を行って重畳した重畳ビット系列である第１の符号化系列を生成する。ネステッド符号化部５０３は、例えばネステッド符号化部３０１と同様な構成及び機能を備える。ネステッド符号化部５０３は、生成した第1の符号化系列を伝搬路推定用符号付加部５０４に出力する。
【００４８】
符号化部５１３は、第１ＣＲＣ付加部５０２から入力された第１の付加ビット系列を符号化して第２の符号化系列を生成する。符号化部５１３は、生成した第２の符号化系列を伝搬路推定用符号付加部５１４に出力する。
符号化部５１３が用いる符号化方式は、ネステッド符号化部５０３から出力される第１の符号化系列の情報量と同等の情報量の符号化系列を生成する方式であって、ネステッド符号化のような入力ビット系列を重畳する符号器以外の１入力１出力の方式であればよい。符号化部５１３が用いる符号化方式は、例えば、再帰型組織畳み込み符号化（ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ ｃｏｄｉｎｇ；ＲＳＣ）であり、図４に示す３０２の符号器構成が使用可能である。
【００４９】
伝搬路推定用符号付加部５０４は、ネステッド符号化部５０３から入力された第１の符号化系列に伝搬路推定用信号を付加して第１の送信データを生成する。伝搬路推定用符号付加部５０４は、生成した第１の送信データを第１ベースバンド部５０５に出力する。
伝搬路推定用符号付加部５１４は、符号化部５１３から入力された第２の符号化系列に伝搬路推定用信号を付加して第２の送信データを生成する。伝搬路推定用符号付加部５１４は、生成した第２の送信データを第２ベースバンド部５１５に出力する。
【００５０】
伝搬路推定用符号付加部５１４が付加する伝搬路推定用信号は、伝搬路推定用符号付加部５０４が付加する伝搬路推定用信号とは異なるデータ系列、例えば互いに直交する符号系列である。これは、受信装置において、両者を区別するためである。そのため、送信装置５０１及び受信装置において、これらのデータ系列は既知であり、受信装置では、データ系列により各送信アンテナと各受信アンテナ間の伝達関数を区別するようにしてもよい。
なお、送信装置５０１が同一の伝搬路推定用信号を繰り返し送信し、受信装置が受信した信号に基づきシンボル同期、又は受信したデータ系列に対する雑音の低減処理を行うようにしてもよい。
【００５１】
第１ベースバンド部５０５は、伝搬路推定用符号付加部５０４から入力された第１の送信データを並列化し、並列化したデータを逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ；Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）して第１のベースバンド信号を生成する。第１ベースバンド部５０５は、生成した第１のベースバンド信号を第１ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、無線周波数）部に出力する。
第２ベースバンド部５１５は、伝搬路推定用符号付加部５１４から入力された第２の送信データを並列化し、並列化したデータを逆フーリエ変換して第２のベースバンド信号を生成する。第２ベースバンド部５１５は、生成した第２のベースバンド信号を第２ＲＦ部に出力する。
【００５２】
第１ＲＦ部５０６は、第１ベースバンド部５０５から入力された第１のベースバンド信号を予め設定した無線周波数にアップコンバートして第１の無線送信信号を生成する。第１ＲＦ部５０６は、生成した第１の無線送信信号をアンテナ部５０７に出力する。
アンテナ部５０７は、第１ＲＦ部５０６から入力された第１の無線送信信号を電波として受信装置６０１に送信する。
【００５３】
第２ＲＦ部５１６は、第２ベースバンド部５１５から入力された第２のベースバンド信号を予め設定した無線周波数にアップコンバートして第２の無線送信信号を生成する。第２ＲＦ部５１６は、生成した第２の無線送信信号をアンテナ部５１７に出力する。
アンテナ部５１７は、第２ＲＦ部５１６から入力された第２の無線送信信号を電波として受信装置６０１に送信する。
なお、送信装置５０１は、アンテナ部５０７とアンテナ部５１７を無線周波数に対応する半波長よりも長い距離で空間的に離して備えることが好ましい。また、先に述べたように、本実施形態では、アンテナ部５０７からは入力ビット系列ｘ１と入力ビット系列ｘ２が重畳された信号が送信され、アンテナ部５１７からは入力信号ｘ１が送信される。これにより、入力ビット系列ｘ１は異なる伝搬路を通って送信されるため、アンテナ部５０７及び５１７の間で空間ダイバーシティ利得を確保する。
【００５４】
次に、本実施形態に係る受信装置の構成及び機能について説明する。
図８は、本実施形態に係る受信装置の構成を示す概略図である。
受信装置６０１は、第１アンテナ部６０２、第２アンテナ部６０３、第１ＲＦ部６０４、第２ＲＦ部６０５、第１伝搬路推定部６０６、第２伝搬路推定部６０７、信号検出部６０８、ＬＬＲ算出部６０９、切替部６１１、ＭＡＰ復号部６１２、ＣＲＣ検出部６１３、切替部６１４、事前確率算出部６１５、ＭＡＰ復号部６１７、ＣＲＣ検出部６１８、切替部６１９、符号化部６２０、事前確率算出部６２１、ＬＬＲ反転部６２２、ＭＡＰ復号部６２３、ＣＲＣ検出部６２４、及びビット出力部６２５を含んで構成される。
【００５５】
第１アンテナ部６０２は、送信装置５０１から受信した第１の無線受信信号を第１ＲＦ部６０４に出力する。
第２アンテナ部６０３は、送信装置５０１から受信した第２の無線受信信号を第２ＲＦ部６０５に出力する。
【００５６】
第１ＲＦ部６０４は、第１アンテナ部から入力された第１の無線受信信号をダウンコンバートして第１のベースバンド信号に変換する。第１ＲＦ部６０４は、第１のベースバンド信号に含まれる伝搬路推定用信号に基づいて第１のベースバンド信号に対してシンボル同期処理を行い、第１の時間領域信号を生成する。第１ＲＦ部６０４は、第１の時間領域信号を高速フーリエ変換（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）して第１の周波数領域信号を生成する。第１ＲＦ部６０４は、第1の周波数領域信号のうち、受信した伝搬路推定用信号を抽出し、抽出した伝搬路推定用信号を第１伝搬路推定部６０６に出力する。第１ＲＦ部６０４は、第1の周波数領域信号のうち、受信した伝搬路推定用信号の後の第１のデータ信号ｒ１を信号検出部６０８に出力する。
【００５７】
第２ＲＦ部６０５は、第２アンテナ部から入力された第２の無線受信信号をダウンコンバートして第２のベースバンド信号に変換する。第２ＲＦ部６０５は、第２のベースバンド信号に含まれる伝搬路推定用信号に基づいて第２のベースバンド信号に対してシンボル同期処理を行い、第２の時間領域信号を生成する。第２ＲＦ部６０５は、第２の時間領域信号を高速フーリエ変換して第２の周波数領域信号を生成する。第２ＲＦ部６０５は、第２の周波数領域信号のうち、受信した伝搬路推定用信号を抽出し、抽出した伝搬路推定用信号を第２伝搬路推定部６０７に出力する。第２ＲＦ部６０５は、第２の周波数領域信号のうち、受信した伝搬路推定用信号の後の第２のデータ信号ｒ２を信号検出部６０８に出力する。
【００５８】
第１伝搬路推定部６０６は、送信装置５０１が備える伝搬路推定用符号付加部５０４が付加する伝搬路推定用信号と伝搬路推定用符号付加部５１４が付加する伝搬路推定用信号とを、自己が備える記憶部に予め記憶している。第１伝搬路推定部６０６は、自己が備える記憶部から読み出した各伝搬路推定用信号で、第１ＲＦ部６０４から入力された伝搬路推定用信号を複素除算して、伝達関数Ｈ１１及びＨ２１を算出する。伝達関数Ｈ１１は、送信装置５０１が備える第１アンテナ部５０７から受信装置６０１が備える第１アンテナ部６０２への伝達関数である。伝達関数Ｈ２１は、送信装置５０１が備える第２アンテナ部５１７から受信装置６０１が備える第１アンテナ部６０２への伝達関数である。第１伝搬路推定部６０６は、算出した伝達関数Ｈ１１及びＨ２１を信号検出部６０８に出力する。
【００５９】
第２伝搬路推定部６０７は、送信装置５０１が備える伝搬路推定用符号付加部５０４が付加する伝搬路推定用信号と伝搬路推定用符号付加部５１４が付加する伝搬路推定用信号とを、自己が備える記憶部に予め記憶している。第２伝搬路推定部６０７は、自己が備える記憶部から読み出した伝搬路推定用信号各々で、第２ＲＦ部６０５から入力された伝搬路推定用信号を複素除算して、伝達関数Ｈ１２及びＨ２２を算出する。伝達関数Ｈ１２は、送信装置５０１が備える第１アンテナ部５０７から受信装置６０１が備える第２アンテナ部６０３への伝達関数である。伝達関数Ｈ２２は、送信装置５０１が備える第２アンテナ部５１７から受信装置６０１が備える第２アンテナ部６０３への伝達関数である。第２伝搬路推定部６０６は、算出した伝達関数Ｈ１２及びＨ２２を信号検出部６０８に出力する。
【００６０】
信号検出部６０８は、第１ＲＦ部６０４から第１のデータ信号ｒ１を入力され、第２ＲＦ部６０５から第２のデータ信号ｒ２を入力される。信号検出部６０８は、第１伝搬路推定部６０６から伝達関数Ｈ１１及びＨ２１を入力され、第２伝搬路推定部６０７から伝達関数Ｈ１２及びＨ２２を入力される。
信号検出部６０８は、第１のデータ信号ｒ１、第２のデータ信号ｒ２、伝達関数Ｈ１１、Ｈ２１、Ｈ１２及びＨ２２に基づいてストリーム分離処理を行い第１の受信ストリームｙ１及び第２の受信ストリームｙ２を算出する。受信ストリームｙ１は、送信装置５０１のネステッド符号化部５０３が生成した第１の符号化系列に相当する信号である。受信ストリームｙ２は、送信装置５０１の符号化部５１３が生成した第２の符号化系列に相当する信号である。
【００６１】
信号検出部６０８は、例えばゼロフォーシング法（ｚｅｒｏ ｆｏｒｃｉｎｇ；ｍｉｎｉｍａｘ ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ、ミニマックス法ともいう）に基づいてストリーム分離処理を行う。ゼロフォーシング法では、式（１）に基づいて受信ストリームｙ１及びｙ２を算出する。
【００６２】
【数１】
【００６３】
式（１）において、Ｈは、伝達関数Ｈ１１、Ｈ２１、Ｈ１２及びＨ２２を要素として含む伝搬路行列である。伝搬路行列Ｈは、式（２）で表される行列である。
【００６４】
【数２】
【００６５】
式（１）において、Ｈ＊は、Ｈの複素共役転置行列（ｃｏｍｐｌｅｘ ｃｏｎｊｕｇａｔｅ ｔｒａｎｓｐｏｓｅｄ ｍａｔｒｉｘ）である。即ち、式（１）は、データ信号ｒ１、ｒ２からなるデータ信号ベクトルに伝搬路行列Ｈの擬似逆行列を乗算して、受信ストリームｙ１、ｙ２からなる受信ストリームベクトルを算出することを示す。
なお、信号検出部６０８は、ストリーム分離処理において他の方法、例えばＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ、最小二乗誤差推定）法を用いてもよい。
【００６６】
信号検出部６０８は、算出した第１の受信ストリームｙ１及び第２の受信ストリームｙ２各々について品質指標値を算出する。品質指標値は、例えば伝達関数の電力和、ＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｐｌｕｓ Ｎｏｉｓｅ ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ、信号対干渉雑音比）、又はＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ、信号対雑音比）、の何れでもよい。例えば、伝達関数の電力和を使用する場合、雑音が十分に少ないものとすると、受信ストリームｙ１の品質を表す値は送信装置５０１が備える第１アンテナ部５０７から送信された伝搬路推定用信号の伝達関数Ｈ１１、Ｈ１２の二乗和であるＨ１１２＋Ｈ１２２をサブキャリア毎に求めた和を用い、受信ストリームｙ２の品質を表す値は送信装置５０１が備える第２アンテナ部５１７から送信された伝搬路推定用信号の伝達関数Ｈ２１、Ｈ２２の二乗和であるＨ２１２＋Ｈ２２２をサブキャリア毎に求めた和を用いることで、値の大きい方を品質が高い受信ストリームと判断することができる。
【００６７】
信号検出部６０８は、算出した品質指標値がより高品質であることを示す受信ストリームを優先して受信ストリームをＬＬＲ算出部６０９又は６１６に出力する。これにより、高品質の受信ストリームを優先して復号できるようにする。また、信号検出部６０８は、算出した品質指標値が同程度、つまり品質指標値が予め定めた範囲内にある受信ストリームが複数ある場合には、符号化率がより低い受信ストリーム、すなわち第２の受信ストリームｙ２を優先して受信ストリームをＬＬＲ算出部６０９又は６１６に出力する。信号検出部６０８は、その順序で、受信ストリームに基づいて入力ビット系列を復号する。
【００６８】
ここで、信号検出部６０８は、第１の受信ストリームｙ１が第２の受信ストリームｙ２よりも高品質であると判断した場合、第１の受信ストリームｙ１をＬＬＲ算出部６０９に出力する。また、信号検出部６０８は、ＭＡＰ復号を行うことを表す切替信号を生成し、生成した切替信号を切替部６１１に出力する。信号検出部６０８は、ＣＲＣ検出部６１３からＣＲＣが不一致であることを示す切替信号を入力された後、第２の受信ストリームｙ２をＬＬＲ算出部６１６に出力する。
信号検出部６０８は、第２の受信ストリームｙ２が第１の受信ストリームｙ１よりも高品質であると判断した場合、第２の受信ストリームｙ２をＬＬＲ算出部６１６に出力する。
信号検出部６０８は、ＣＲＣ検出部６１８からＣＲＣが一致することを示す切替信号を入力された後、第１の受信ストリームｙ１をＬＬＲ算出部６０９に出力する。
【００６９】
信号検出部６０８は、第１の受信ストリームｙ１が第２の受信ストリームｙ２の品質が同程度と判断した場合、より符号化率が低い第２の受信ストリームｙ２をＬＬＲ算出部６１６に出力する。これにより、入力信号ｘ１の推定に成功する確率が高くなり、又はその推定値ｘ１’の事前確率の精度を高くすることで第１の受信ストリームｙ１の復号に成功する確率が高くなる。
【００７０】
ＬＬＲ算出部６０９は、信号検出部６０８から入力した第１の受信ストリームｙ１を各ビットに分解してビット分解信号ｓ１’（ｎ）に変換する。ここで、ｎは、ｎビット目の信号であることを示す。ＬＬＲ算出部６０９は、変換したビット分解信号ｓ１’（ｎ）が１である確率Ｐ（ｓ１’（ｎ）＝１）の０である確率Ｐ（ｓ１’（ｎ）＝０）のＬＬＲ（Ｌｏｇａｒｉｔｈｍｉｃ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ Ｒａｔｉｏ、対数尤度比）Ｌ（ｓ１’（ｎ））を算出する。Ｌ（ｓ１’（ｎ））は、式（３）で表される。
【００７１】
【数３】
【００７２】
ＬＬＲは、ビット分解信号ｓ１’（ｎ）が１である確率と０である確率の大小関係を示す指標値である。ＬＬＲが正値の場合にはビット分解信号ｓ１’（ｎ）が１である確率が０である確率よりも高く、ＬＬＲが負値の場合にはビット分解信号ｓ１’（ｎ）が１である確率が０である確率よりも低いことを示す。
ＬＬＲ算出部６０９は、算出したＬＬＲを第１のＬＬＲとして切替部６１１に出力する。
【００７３】
切替部６１１は、接点ａ及び接点ｂを備え、信号検出部６０８又はＣＲＣ検出部６１８から切替信号を入力される。切替部６１１は、信号検出部６０８から入力された切替信号がＭＡＰ復号を行うことを表す信号である場合、又はＣＲＣ検出部６１８から入力された切替信号が、ＣＲＣが不一致であることを示す信号である場合には、接点をａに倒す。このとき、切替部６１１は、ＬＬＲ算出部６０９から入力された第１のＬＬＲをＭＡＰ復号部６１２に出力する。切替部６１１は、ＣＲＣ検出部６１８から入力された切替信号が、ＣＲＣが一致することを示す信号である場合には、接点をｂに倒す。このとき、切替部６１１は、ＬＬＲ算出部６０９から入力された第１のＬＬＲをＬＬＲ反転部６２２に出力する。
【００７４】
ＭＡＰ復号部６１２は、切替部６１１から入力された第１のＬＬＲに基づきＭＡＰ推定（Ｍａｘｉｍｕｍ Ａ Ｐｏｓｔｅｒｉｏｒｉ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ；最大事後確率推定）を行い、入力ビット系列ｘ１及びｘ２に対応する推定値ｘ１’及びｘ２’を算出する。このＭＡＰ推定とは、送信されたビットが０であるか１であるかの確率を表す事前確率と、受信された信号から送信信号の発生確率を考慮し、送信された確率の最も高い送信信号を推定するものである。事前確率は該当するビット系列を復号した時の情報であり、復号処理で復号結果は誤っていた場合でも算出することができる信頼性に関する情報である。
ＭＡＰ復号部６１２は、推定値ｘ１’に対する事前確率を事前確率算出部６２１から入力されることがある。事前確率が入力されない場合は、入力されるビット系列の事前確率は、０と１の確率が同じであるとして扱う。また、事前確率が入力されない入力信号ｘ２についても、事前確率は０と１の確率が同じであるとして扱う。ＭＡＰ復号部６１２は、算出した事前確率と、入力信号のビットに対する受信信号のビットの発生確率を示す第１のＬＬＲに基づいて事後確率を算出し、最も事後確率が高いビット系列に対応する推定値ｘ１’及びｘ２’を算出する。
【００７５】
ＭＡＰ復号部６１２は、事後確率の算出においてネステッド符号化部５０３が備える６個のシフトレジスタ間の結合によって定まる入出力関係を示す６４状態から４パスの状態遷移確率を用いる。
ここで、ＭＡＰ復号部６１２は、送信装置５０１の符号化部ネステッド符号化部５０３内の内部符号化部３０２（１５／１５、１３／１５、１７／１５）及び内部符号化部３０３（０２／１５、０７／１５、１５／１５）に対応した状態遷移を考慮したＭＡＰ推定により、事後確率が最大となる推定値を出力する。これは、ＭＡＰ復号部６１２で復号される系列は、２つの異なる入力ビット系列ｘ１、ｘ２が送信側で重畳された重畳ビット列であり、ＭＡＰ復号部ｆ１０４はこれら２つのビット列を同時に復号する、符号化率２／３の復号部となるためである。よって、内部符号化部３０２及び内部符号化部３０３の両方を合わせて、６４状態の状態遷移を考慮した復号を行うこととなり、一つの状態から次の状態へ遷移するパスは４つとなる。
状態遷移確率は、入力信号の事前確率に対し、入力された第１のＬＬＲから得られた遷移確率を乗算することで事前確率を考慮する。例えば、Ｐ（[０，０]｜ｓ１’（ｎ））を、ｓ１’（ｎ）が受信された場合に内部符号化部３０２及び内部符号化部３０３への入力ビットが０、０であった確率とし、事前確率を乗算するとＰ（ｄ１’（ｎ）＝０）×Ｐ（[０，０]｜ｓ１’（ｎ））という信頼性に関する確率が得られる。また、同様に、Ｐ（ｄ１’（ｎ）＝０）×Ｐ（[０，１]｜ｓ１’（ｎ））、Ｐ（ｄ１’（ｎ）＝１）×Ｐ（[１，０]｜ｓ１’（ｎ））、Ｐ（ｄ１’（ｎ）＝１）×Ｐ（[１，１]｜ｓ１’（ｎ））という全部で４つの信頼性を表す情報が得られるため、これらの情報をもとにＭＡＰ復号が行われる。但し、ｄ１’（ｎ）はｘ１、ｘ２の事前確率のｎ番目の値を示している。
ＭＡＰ復号部６１２は、事後確率の推定において、例えばＢＣＲＪ法（Ｂａｈｌ，Ｃｏｃｋｅ，Ｒａｖｉｖ，Ｊｅｌｉｎｅｋ）を用いる。
但し、ＭＡＰ復号部６１２は、当初事前確率が得られていない場合には、第１のＬＬＲに基づき、例えばＳＯＶＡ法（Ｓｏｆｔ Ｏｕｔｐｕｔ Ｖｉｔｅｒｂｉ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ；軟出力ビタビ法）を用いて最尤系列推定を行って推定値ｘ１’及びｘ２’を算出しても良い。
ＭＡＰ復号部６１２は、算出した推定値ｘ１’及びｘ２’をＣＲＣ検出部６１３に出力する。
【００７６】
ＣＲＣ検出部６１３は、ＭＡＰ復号部６１２から入力された推定値ｘ１’及びｘ２’を硬判定し各ビット値が０又は１である推定ビット系列ｘ１’’及びｘ２’’を生成する。ＣＲＣ検出部６１３は、硬判定において、推定値ｘ１’及びｘ２’を構成する各ビットに対応する確率値（実数値）が予め定めた実数（例えば０．５）よりも大きい場合に１と定め、
その実数と等しい又はより小さい場合に０と定める。
ＣＲＣ検出部６１３は、生成した推定ビット系列ｘ１’’及びｘ２’’のペイロード長及びペイロードに基づいてＣＲＣを算出する。ＣＲＣ検出部６１３は、生成した推定ビット系列ｘ１’’及びｘ２’’から予め定めた領域としてペイロードの後の部分であるＣＲＣを抽出する。ＣＲＣ検出部６１３は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致するか否か判断する。
【００７７】
ＣＲＣ検出部６１３は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致すると判断した場合、生成した推定ビット系列ｘ１’’及びｘ２’’を切替部６１４に出力する。また、ＣＲＣ検出部６１３は、ＣＲＣが一致することを示す切替信号を切替部６１４に出力する。
ＣＲＣ検出部６１３は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致しないと判断した場合ＣＲＣ検出部６１３は、ＣＲＣが不一致であることを示す切替信号を切替部６１４及び信号検出部に出力する。
【００７８】
切替部６１４は、接点ｃ及びｄを備え、ＣＲＣ検出部６１３から硬判定された推定ビット系列ｘ１’’並びにｘ２’’を、ＭＡＰ復号部６１２からは推定値ｘ１’を入力され、切替信号を入力される。
切替部６１４は、入力された切替信号が、ＣＲＣが一致することを示す信号である場合には、接点をｃに倒し、入力された推定ビット系列ｘ１’’及びｘ２’’をｘ１、ｘ２復号ビット系列として出力する。また、ｘ１、ｘ２復号ビット系列はビット出力部６２５でペイロード部分を取り出され、ｘ１、ｘ２出力ビット系列として出力される。
切替部６１４は、入力された切替信号が、ＣＲＣが不一致であることを示す信号である場合には、接点をｄに倒し、ＭＡＰ復号部６１２から入力された推定値ｘ１’を事前確率算出部６１５に出力する。
【００７９】
事前確率算出部６１５は、切替部６１４から入力された推定値ｘ１’に基づき推定値ｘ１’に対して入力信号ｘ１の各ビット値が０又は１であるかどうかの確からしさを示す事前確率を算出する。事前確率算出部６１５は、算出した事前確率をＭＡＰ復号部６１７に出力する。
【００８０】
ＬＬＲ算出部６１６は、信号検出部６０８から入力した第２の受信ストリームｙ２を各ビットに分解してビット分解信号ｓ２’（ｎ）に変換し、変換したビット分解信号ｓ２’（ｎ）に基づいて第２のＬＬＲを算出する。ＬＬＲ算出部６１６は、算出した第２のＬＬＲをＭＡＰ復号部６１７に出力する。
【００８１】
ＭＡＰ復号部６１７は、ＬＬＲ算出部６１６から入力された第２のＬＬＲ、及び事前確率算出部６１５から入力されたｘ１’事前確率に基づきＭＡＰ推定を行い、入力信号ｘ１の推定値ｘ１’を算出する。ｘ１の事前確率が入力されない場合は、事前確率は０と１の確率が同じであるとして扱う。ＭＡＰ復号部６１７は、推定値ｘ１’に基づいたｘ１の事前確率を事前確率算出部６１５から入力されない場合には、ＭＡＰ復号部６１７は、第２のＬＬＲに基づき最尤推定を行って入力信号ｘ１の推定値ｘ１’を算出しても良い。
ＭＡＰ復号部６１７は、ＭＡＰ推定において符号化部５１３が一度に処理する８状態から２パスの状態遷移確率を用いる。
ＭＡＰ復号部６１７は、算出した推定値ｘ１’をＣＲＣ検出部６１８に出力する。
【００８２】
ＣＲＣ検出部６１８は、ＭＡＰ復号部６１２から入力された推定値ｘ１’を硬判定し各ビット値が０又は１である推定ビット系列ｘ１’’を生成し、生成した推定ビット系列ｘ１’’を切替部６１９に出力する。
ＣＲＣ検出部６１８は、生成した推定ビット系列ｘ１’’のペイロード長及びペイロードに基づいてＣＲＣを算出する。ＣＲＣ検出部６１８は、生成した推定ビット系列ｘ１’’から予め定めた領域としてペイロードの後の部分であるＣＲＣを抽出する。ＣＲＣ検出部６１８は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致するか否か判断する。
ＣＲＣ検出部６１８は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致すると判断した場合、生成したビット系列ｘ１’’を切替部６１９に、ＣＲＣが一致することを示す切替信号を切替部６１１及び切替部６１９に出力する。
ＣＲＣ検出部６１８は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致しないと判断した場合、ＣＲＣが不一致であることを示す切替信号を切替部６１９に出力する。このとき、受信装置６０１は、受信失敗として復号出力信号を出力しない。
【００８３】
切替部６１９は、接点ｅ及び接点ｆを備え、ＣＲＣ検出部６１８から推定ビット系列ｘ１’’、ＭＡＰ復号部６１７からｘ１’、ＣＲＣ検出部６１８から切替信号を入力される。切替部６１９は、入力された切替信号が、ＣＲＣが一致することを示す信号である場合には、接点をｅに倒す。このとき、切替部６１９は、ＣＲＣ検出部６１８から入力された推定ビット系列ｘ１’’を符号化部６２０に出力し、ｘ１復号ビット系列として出力する。ｘ１復号ビット系列はビット出力部６２５にてペイロード部分が取り出され、ｘ１出力ビット系列として出力される。
切替部６１９は、入力された切替信号がＣＲＣ検出部６１８から入力されたＣＲＣが不一致であることを示す信号である場合には、接点をｆに倒す。このとき、切替部６１９は、ＭＡＰ復号部６１７入力された推定値ｘ１’を事前確率算出部６２１に出力する。事前確率算出部６２１では切替部６１９から入力された推定値ｘ１’に基づき推定値ｘ１’に対して入力信号ｘ１の各ビット値が０又は１であるかどうかの確からしさを示す事前確率を算出する。事前確率算出部６２１は、算出した事前確率をＭＡＰ復号部６１２に出力する。
符号化部６２０は、切替部６１９から入力された推定ビット系列ｘ１’’を符号化して第２の符号化系列を生成し、生成した第２の符号化系列をＬＬＲ反転部６２２に出力する。なお、符号化部６２０の構成及び機能は送信装置５０１が備える符号化部５１３と同様である。
【００８４】
ＬＬＲ反転部６２２は、切替部６１１から入力された第１のＬＬＲを、符号化部６２０から入力された第２の符号化系列に基づき反転処理を行って第２のＬＬＲを算出する。ＬＬＲ反転部６２２は、算出した第２のＬＬＲをＭＡＰ復号部６２３に出力する。
ＬＬＲ反転部６２２は、反転処理において、第２の符号化系列における第ｎビットのビット値が０である場合、第ｎ番目の第１のＬＬＲは、そのままの値Ｌ（ｓ１’（ｎ））とする。ＬＬＲ反転部６２２は、第２の符号化系列における第ｎビットのビット値が１である場合、第ｎ番目の第１のＬＬＲの値の符号を反転させ、−Ｌ（ｓ１’（ｎ））とする。
【００８５】
ＭＡＰ復号部６２３は、ＬＬＲ反転部６２２から入力された第２のＬＬＲに基づきＭＡＰ推定を行い、入力信号ｘ２の推定値ｘ２’を算出する。ＭＡＰ推定部６２３には事前確率が入力されないので、入力信号の事前確率は０と１の確率が等しいものとして扱う。
ＭＡＰ復号部６２３は、ＭＡＰ推定において符号化部５０３が備える第２内部符号化部３０３が一度に処理する８状態から２パスの状態遷移確率を用いる。
ＭＡＰ復号部６１７は、送信装置５０１の符号化部５０３内の内部符号化部３０３（２／１５、７／１５、１５／１５）に対応した状態数８の状態遷移を考慮したＭＡＰ推定により、事後確率が最大となる推定値ｘ２’を算出する。内部符号化部３０３は１ビットずつの入力であるため、パスは１パスとなる。
ＭＡＰ復号部６２３は、算出した推定値ｘ２’をＣＲＣ検出部６２４に出力する。
【００８６】
ＣＲＣ検出部６２４は、ＭＡＰ復号部６２３から入力された推定値ｘ２’を硬判定し各ビット値が０又は１である推定ビット系列ｘ２’’を生成する。
ＣＲＣ検出部６２４は、生成した推定ビット系列ｘ２’’のペイロード長及びペイロードに基づいてＣＲＣを算出する。ＣＲＣ検出部６２４は、生成した推定ビット系列ｘ２’’から予め定めた領域としてペイロードの後の部分であるＣＲＣを抽出する。ＣＲＣ検出部６２４は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致するか否か判断する。
ＣＲＣ検出部６２４は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致すると判断した場合、生成した推定ビット系列ｘ２’’をｘ２復号出力信号として出力する。ｘ２復号出力はビット出力部６２５でペイロード部分が取り出され、ｘ１出力ビット系列として出力される。
ＣＲＣ検出部６２４は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致しないと判断した場合、復号出力信号を出力しない。
【００８７】
次に、本実施形態に係る送信装置５０１が行う送信処理について説明する。
図９は、本実施形態に係る送信装置が行う送信処理を示すフローチャートである。
（ステップＳ２０１）第１ＣＲＣ付加部５０２は、入力ビット系列ｘ１に、その情報量に応じたペイロード長、ＣＲＣ及びパディング部を付加し、第１の付加ビット系列を生成し、生成した第１の付加ビット系列をネステッド符号化部５０３及び符号化部５１３に出力する。
第２ＣＲＣ付加部５１２は、入力ビット系列ｘ２に、その情報量に応じたペイロード長、ＣＲＣ及びパディング部を付加し、第２の付加ビット系列を生成し、生成した第２の付加信号をネステッド符号化部５０３に出力する。その後、ステップＳ２０２に進む。
【００８８】
（ステップＳ２０２）ネステッド符号化部５０３は、第１ＣＲＣ付加部５０２から入力された第１の付加ビット系列と第２ＣＲＣ付加部５１２から入力された第２の付加ビット系列とを内部符号化し排他的論理和演算を行って重畳して第１の符号化系列を生成する。ネステッド符号化部５０３は、第１の付加信号と第２の付加信号に基づき第１の符号化系列を生成するために例えば、図３に示す処理を行う。ネステッド符号化部５０３は、生成した第1の符号化系列を伝搬路推定用符号付加部５０４に出力する。その後、ステップＳ２０３に出力する。
（ステップＳ２０３）符号化部５１３は、第１ＣＲＣ付加部５０２から入力された第１の付加ビット系列を符号化して第２の符号化系列を生成し、生成した第２の符号化系列を伝搬路推定用符号付加部５１４に出力する。その後、ステップＳ２０４に出力する。
【００８９】
（ステップＳ２０４）伝搬路推定用符号付加部５０４は、ネステッド符号化部５０３から入力された第１の符号化系列に伝搬路推定用信号を付加して第１の送信データを生成し、生成した第１の送信データを第１ベースバンド部５０５に出力する。
伝搬路推定用符号付加部５１４は、符号化部５１３から入力された第２の符号化系列に伝搬路推定用信号を付加して第２の送信データを生成し、生成した第２の送信データを第２ベースバンド部５１５に出力する。その後、ステップＳ２０５に出力する。
【００９０】
（ステップＳ２０５）第１ベースバンド部５０５は、伝搬路推定用符号付加部５０４から入力された第１の送信データを並列化し、並列化したデータを逆高速フーリエ変換して第１のベースバンド信号を生成する。第１ベースバンド部５０５は、生成した第１のベースバンド信号を第１ＲＦ部に出力する。
第２ベースバンド部５１５は、伝搬路推定用符号付加部５１４から入力された第２の送信データを並列化し、並列化したデータを逆フーリエ変換して第２のベースバンド信号を生成する。第２ベースバンド部５１５は、生成した第２のベースバンド信号を第２ＲＦ部に出力する。その後、ステップＳ２０６に出力する。
【００９１】
（ステップＳ２０６）第１ＲＦ部５０６は、第１ベースバンド部５０５から入力された第１のベースバンド信号を予め設定した無線周波数にアップコンバートして第１の無線送信信号を生成し、生成した第１の無線送信信号をアンテナ部５０７に出力する。
アンテナ部５０７は、第１ＲＦ部５０６から入力された第１の無線送信信号を電波として受信装置６０１に送信する。
第２ＲＦ部５１６は、第２ベースバンド部５１５から入力された第２のベースバンド信号を予め設定した無線周波数にアップコンバートして第２の無線送信信号を生成し、生成した第２の無線送信信号をアンテナ部５１７に出力する。
アンテナ部５１７は、第２ＲＦ部５１６から入力された第２の無線送信信号を電波として受信装置６０１に送信する。その後、処理を終了する。
なお、図７に示すような並列処理可能な構成の機器においては、ステップＳ２０２以降の処理と、ステップＳ２０３以降の処理を並列処理しても良い。
【００９２】
次に、本実施形態に係る受信装置６０１が行う受信処理について説明する。
図１０は、本実施形態に係る受信装置が行う受信処理を示すフローチャートである。
（ステップＳ３０１）第１アンテナ部６０２は、送信装置５０１から受信した第１の無線受信信号を第１ＲＦ部６０４に出力する。
第１ＲＦ部６０４は、第１アンテナ部から入力された第１の無線受信信号をダウンコンバートして第１のベースバンド信号に変換し、第１のベースバンド信号に含まれる伝搬路推定用信号に基づいて第１のベースバンド信号に対してシンボル同期処理を行い、第１の時間領域信号を生成する。第１ＲＦ部６０４は、第１の時間領域信号を高速フーリエ変換して生成した第１の周波数領域信号のうち、受信した伝搬路推定用信号を抽出し、抽出した伝搬路推定用信号を第１伝搬路推定部６０６に出力する。第１ＲＦ部６０４は、第1の周波数領域信号のうち、第１のデータ信号ｒ１を信号検出部６０８に出力する。
【００９３】
第２アンテナ部６０３は、送信装置５０１から受信した第２の無線受信信号を第２ＲＦ部６０５に出力する。
第２ＲＦ部６０５は、第２アンテナ部から入力された第２の無線受信信号をダウンコンバートして変換した第２のベースバンド信号に含まれる伝搬路推定用信号に基づいて第２のベースバンド信号に対してシンボル同期処理を行い、第２の時間領域信号を生成する。第２ＲＦ部６０５は、第２の時間領域信号を高速フーリエ変換して生成した第２の周波数領域信号のうち、受信した伝搬路推定用信号を抽出し、抽出した伝搬路推定用信号を第２伝搬路推定部６０７に出力する。第２ＲＦ部６０５は、第２の周波数領域信号のうち、第２のデータ信号ｒ２を信号検出部６０８に出力する。その後、ステップＳ３０２に進む。
【００９４】
（ステップＳ３０２）第１伝搬路推定部６０６は、自己が備える記憶部から読み出した伝搬路推定用信号各々で、第１ＲＦ部６０４から入力された伝搬路推定用信号を複素除算して、伝達関数Ｈ１１及びＨ２１を算出する。第１伝搬路推定部６０６は、算出した伝達関数Ｈ１１及びＨ２１を信号検出部６０８に出力する。
第２伝搬路推定部６０７は、自己が備える記憶部から読み出した伝搬路推定用信号各々で、第２ＲＦ部６０５から入力された伝搬路推定用信号を複素除算して、伝達関数Ｈ１２及びＨ２２を算出する。第２伝搬路推定部６０６は、算出した伝達関数Ｈ１２及びＨ２２を信号検出部６０８に出力する。その後、ステップＳ３０３に進む。
【００９５】
（ステップＳ３０３）信号検出部６０８は、第１ＲＦ部６０４から第１のデータ信号ｒ１を入力され、第２ＲＦ部６０５から第２のデータ信号ｒ２を入力される。信号検出部６０８は、第１伝搬路推定部６０６から伝達関数Ｈ１１及びＨ２１を入力され、第２伝搬路推定部６０７から伝達関数Ｈ１２及びＨ２２を入力される。
信号検出部６０８は、第１のデータ信号ｒ１、第２のデータ信号ｒ２、伝達関数Ｈ１１、Ｈ２１、Ｈ１２及びＨ２２に基づいて例えば式（１）を用いてストリーム分離処理を行い第１の受信ストリームｙ１及び第２の受信ストリームｙ２を算出する。その後、ステップＳ３０４に進む。
【００９６】
（ステップＳ３０４）信号検出部６０８は、算出した第１の受信ストリームｙ１及び第２の受信ストリームｙ２各々について品質指標値、例えば伝達関数の電力和を算出する。その後、ステップＳ３０５に進む。
（ステップＳ３０５）信号検出部６０８は、第１の受信ストリームｙ１が第２の受信ストリームｙ２よりも高品質であるか否か判断する。信号検出部６０８は、第１の受信ストリームｙ１が第２の受信ストリームｙ２よりも高品質であると判断した場合（ステップＳ３０５ Ｙ）、第１の受信ストリームｙ１をＬＬＲ算出部６０９に出力し、ステップＳ３０５に進む。また、信号検出部６０８は、ＭＡＰ復号を行うことを表す切替信号を生成し、生成した切替信号を切替部６１１に出力する。
信号検出部６０８は、第２の受信ストリームｙ２が第１の受信ストリームｙ１よりも高品質であると判断した場合（ステップＳ３０５ Ｎ）、第２の受信ストリームｙ２をＬＬＲ算出部６１６に出力し、ステップＳ３１４に進む。
【００９７】
（ステップＳ３０６）ＬＬＲ算出部６０９は、信号検出部６０８から入力した第１の受信ストリームｙ１に基づき、例えば式（３）を用いて第１のＬＬＲを算出する。ＬＬＲ算出部６０９は、算出した第１のＬＬＲを切替部６１１に出力する。
切替部６１１は、信号検出部６０８から入力された切替信号がＭＡＰ復号を行うことを表す信号であり、ＬＬＲ算出部６０９から入力された第１のＬＬＲをＭＡＰ復号部６１２に出力する。その後、ステップＳ３０７に進む。
【００９８】
（ステップＳ３０７）ＭＡＰ復号部６１２は、切替部６１１から入力された第１のＬＬＲに基づきＭＡＰ推定を行い、入力信号ｘ１及びｘ２の推定値ｘ１’及びｘ２’を算出し、算出した推定値ｘ１’及びｘ２’をＣＲＣ検出部６１３に出力する。その後、ステップＳ３０８に進む。
【００９９】
（ステップＳ３０８）ＣＲＣ検出部６１３は、ＭＡＰ復号部６１２から入力された推定値ｘ１’及びｘ２’を硬判定し推定ビット系列ｘ１’’及びｘ２’’を生成し、生成した推定ビット系列ｘ１’’及びｘ２’’のペイロード長及びペイロードに基づいてＣＲＣを算出する。ＣＲＣ検出部６１３は、生成した推定ビット系列ｘ１’’及びｘ２’’から予め定めた領域としてペイロードの後の部分であるＣＲＣを抽出する。ＣＲＣ検出部６１３は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致するか否か判断する。
ＣＲＣ検出部６１３は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致すると判断した場合（ステップＳ３０８ Ｙ）、ステップＳ３０９に進む。
ＣＲＣ検出部６１３は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致しないと判断した場合（ステップＳ３０８ Ｎ）、ステップＳ３１０に進む。
【０１００】
（ステップＳ３０９）ＣＲＣ検出部６１３は、生成した推定ビット系列ｘ１’’及びｘ２’’を切替部６１４に出力し、ＣＲＣが一致することを示す切替信号を切替部６１４に出力する。切替部６１４は、ＣＲＣ検出部６１３からＣＲＣが一致することを示す切替信号を入力され、ＣＲＣ検出部６１３から入力された推定ビット系列ｘ１’’並びにｘ２’’を復号ビット系列として出力し、ビット出力部６２５でペイロード部分が取り出され、出力ビット系列として出力される。その後、処理を終了する。
【０１０１】
（ステップＳ３１０）ＣＲＣ検出部６１３はＣＲＣが不一致であることを示す切替信号を切替部６１４及び信号検出部６０８に出力する。
信号検出部６０８は、ＣＲＣ検出部６１３からＣＲＣが不一致であることを示す切替信号を入力された後、第２の受信ストリームｙ２をＬＬＲ算出部６１６に出力する。
ＬＬＲ算出部６１６は、信号検出部６０８から入力した第２の受信ストリームｙ２に基づき、例えば式（３）を用いて第２のＬＬＲを算出する。ＬＬＲ算出部６１６は、算出した第２のＬＬＲをＭＡＰ復号部６１７に出力する。その後、ステップＳ３１１に進む。
【０１０２】
（ステップＳ３１１）切替部６１４は、ＣＲＣ検出部６１３からＣＲＣが不一致であることを示す切替信号を入力された後、ＭＡＰ復号部６１２から入力された推定値ｘ１’を事前確率算出部６１５に出力する。
事前確率算出部６１５は、切替部６１４から入力された推定値ｘ１’に基づき推定値ｘ１’に対する事前確率を算出する。事前確率算出部６１５は、算出した事前確率をＭＡＰ復号部６１７に出力する。その後、ステップＳ３１２に進む。
【０１０３】
（ステップＳ３１２）ＭＡＰ復号部６１７は、ＬＬＲ算出部６１６から入力された第２のＬＬＲ、及び事前確率算出部６１５から入力された推定値ｘ１’に対する事前確率に基づきＭＡＰ推定を行い、入力信号ｘ１の推定値ｘ１’を算出する。
ＭＡＰ復号部６１７は、算出した推定値ｘ１’をＣＲＣ検出部６１８に出力する。その後、ステップＳ３１３に進む。
【０１０４】
（ステップＳ３１３）ＣＲＣ検出部６１８は、ＭＡＰ復号部６１２から入力された推定値ｘ１’を硬判定し推定ビット系列ｘ１’’を生成し、生成した推定ビット系列ｘ１’’を切替部６１９に出力する。
ＣＲＣ検出部６１８は、生成した推定ビット系列ｘ１’’のペイロード長及びペイロードに基づいてＣＲＣを算出する。ＣＲＣ検出部６１８は、生成した推定ビット系列ｘ１’’からＣＲＣを抽出する。ＣＲＣ検出部６１８は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致するか否か判断する。
ＣＲＣ検出部６１８は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致すると判断した場合（ステップＳ３１３ Ｙ）、ＣＲＣが一致することを示す切替信号を切替部６１１及び切替部６１９に出力し、ステップＳ３２３に進む。
ＣＲＣ検出部６１８は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致しないと判断した場合（ステップＳ３１３ Ｎ）、ＣＲＣが不一致であることを示す切替信号を切替部６１４に出力する。このとき、受信装置６０１は、受信失敗として復号出力信号を出力せずに処理を終了する。
【０１０５】
（ステップＳ３１４）ＬＬＲ算出部６１６は、信号検出部６０８から入力した第２の受信ストリームｙ２に基づいて、例えば式（３）を用いて第２のＬＬＲを算出する。ＬＬＲ算出部６１６は、算出した第２のＬＬＲをＭＡＰ復号部６１７に出力する。その後、ステップＳ３１５に進む。
【０１０６】
（ステップＳ３１５）ＭＡＰ復号部６１７は、ＬＬＲ算出部６１６から入力された第２のＬＬＲに基づきＭＡＰ推定において最尤推定を行い、入力信号ｘ１の推定値ｘ１’を算出し、算出した推定値ｘ１’をＣＲＣ検出部６１８に出力する。その後、ステップＳ３１６に進む。
（ステップＳ３１６）ＣＲＣ検出部６１８は、ＭＡＰ復号部６１２から入力された推定値ｘ１’を硬判定し推定ビット系列ｘ１’’を生成し、生成した推定ビット系列ｘ１’’を切替部６１９に出力する。
【０１０７】
ＣＲＣ検出部６１８は、生成した推定ビット系列ｘ１’’のペイロード長及びペイロードに基づいてＣＲＣを算出する。ＣＲＣ検出部６１８は、生成した推定ビット系列ｘ１’’からＣＲＣを抽出する。ＣＲＣ検出部６１８は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致するか否か判断する。
ＣＲＣ検出部６１８は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致すると判断した場合（ステップＳ３１６ Ｙ）、ＣＲＣが一致することを示す切替信号を切替部６１１、切替部６１９及び信号検出部６０８に出力し、ステップＳ３１７に進む。
ＣＲＣ検出部６１８は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致しないと判断した場合（ステップＳ３１６ Ｎ）、ＣＲＣが不一致であることを示す切替信号を切替部６１９に出力し、ステップＳ３１８に進む。
【０１０８】
（ステップＳ３１７）ＬＬＲ算出部６０９は、信号検出部６０８から入力した第１の受信ストリームｙ１に基づき、例えば式（３）を用いて第１のＬＬＲを算出する。ＬＬＲ算出部６０９は、算出した第１のＬＬＲを切替部６１１に出力する。
切替部６１１は、信号検出部６０８から入力された切替信号がＣＲＣが一致することを示す信号であり、ＬＬＲ算出部６０９から入力された第１のＬＬＲをＬＬＲ反転部６２２に出力する。その後、ステップＳ３２３に進む。
【０１０９】
（ステップＳ３１８）切替部６１９は、ＣＲＣ検出部６１８からＣＲＣが不一致であることを示す切替信号を入力された後、ＭＡＰ復号部６１７から入力された推定値ｘ１’を事前確率算出部６２１に出力する。
事前確率算出部６２１は、切替部６１９から入力された推定値ｘ１’に基づきｘ１’の対する事前確率を算出する。事前確率算出部６２１は、算出した事前確率をＭＡＰ復号部６１２に出力する。その後、ステップＳ３１９に進む。
【０１１０】
（ステップＳ３１９）ＬＬＲ算出部６０９は、信号検出部６０８から入力した第１の受信ストリームｙ１に基づき、例えば式（３）を用いて第１のＬＬＲを算出する。ＬＬＲ算出部６０９は、算出した第１のＬＬＲを切替部６１１に出力する。
切替部６１１は、信号検出部６０８から入力された切替信号がＣＲＣが不一致であることを示す信号であり、ＬＬＲ算出部６０９から入力された第１のＬＬＲをＭＡＰ復号部６１２に出力する。その後、ステップＳ３２０に進む。
【０１１１】
（ステップＳ３２０）ＭＡＰ復号部６１２は、切替部６１１から入力された第１のＬＬＲ、及び事前確率算出部６２１から入力された推定値ｘ１’に対する事前確率に基づきＭＡＰ推定を行い、入力信号ｘ１の推定値ｘ１’及び入力信号ｘ２の推定値ｘ２’を算出する。
ＭＡＰ復号部６１２は、算出した推定値ｘ１’及びｘ２’をＣＲＣ検出部６１３に出力する。その後、ステップＳ３２０に進む。
【０１１２】
（ステップＳ３２１）ＣＲＣ検出部６１３は、ＭＡＰ復号部６１２から入力された推定値ｘ１’及びｘ２’を硬判定し推定ビット系列ｘ１’’ 及びｘ２’’を生成し、生成した推定ビット系列ｘ１’’ 及びｘ２’’を切替部６１４に出力する。
ＣＲＣ検出部６１３は、生成した推定ビット系列ｘ１’’及び ｘ２’’のペイロード長及びペイロードに基づいて各々ＣＲＣを算出する。ＣＲＣ検出部６１３は、生成した推定ビット系列ｘ１’’及びｘ２’’からＣＲＣを各々抽出する。ＣＲＣ検出部６１３は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致するか否か各々判断する。
ＣＲＣ検出部６１３は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが各々一致すると判断した場合（ステップＳ３２１ Ｙ）、ＣＲＣが一致することを示す切替信号を切替部６１１及び切替部６１９に出力し、ステップＳ３２２に進む。
ＣＲＣ検出部６１３は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致しないと判断した場合（ステップＳ３２１ Ｎ）、ＣＲＣが不一致であることを示す切替信号を切替部６１４に出力する。このとき、受信装置６０１は、受信失敗として復号出力信号を出力せずに処理を終了する。
【０１１３】
（ステップＳ３２２）切替部６１４は、ＣＲＣ検出部６１３からＣＲＣが一致することを示す信号を入力され、ＣＲＣ検出部６１３から入力された推定ビット系列ｘ１’’及びｘ２’’を復号ビット系列として出力し、ビット出力部６２５でペイロード部分を取り出され、ｘ１、ｘ２出力ビット系列を出力する。その後、処理を終了する。
【０１１４】
（ステップＳ３２３）切替部６１９は、ＣＲＣ検出部６１８から入力された切替信号がＣＲＣが一致することを示す信号である場合には、ＣＲＣ検出部６１８から入力された推定ビット系列ｘ１’’を符号化部６２０に出力し、ビット出力部６２５でｘ１復号ビット出力からペイロード部分を取り出し、ｘ１出力ビット系列として出力する。
符号化部６２０は、切替部６１９から入力された推定ビット系列ｘ１’’を符号化して第２の符号化系列を生成し、生成した第２の符号化系列をＬＬＲ反転部６２２に出力する。その後、ステップＳ３２３に進む。
【０１１５】
（ステップＳ３２４）切替部６１１は、ＣＲＣ検出部６１８からＣＲＣ検出部６１８から入力された切替信号が、ＣＲＣが一致することを示す信号である場合には、ＬＬＲ算出部６０９から入力された第１のＬＬＲをＬＬＲ反転部６２２に出力する。
ＬＬＲ反転部６２２は、切替部６１１から入力された第１のＬＬＲを、符号化部６２０から入力された第２の符号化系列に基づき反転処理を行って第２のＬＬＲを算出する。ＬＬＲ反転部６２２は、算出した第２のＬＬＲをＭＡＰ復号部６２３に出力する。その後、ステップＳ３２５に進む。
【０１１６】
（ステップＳ３２５）ＭＡＰ復号部６２３は、ＬＬＲ反転部６２２から入力された第２のＬＬＲに基づきＭＡＰ推定を行い、入力信号ｘ２の推定値ｘ２’を算出し、算出した推定値ｘ２’をＣＲＣ検出部６２４に出力する。その後、ステップＳ３２６に進む。
【０１１７】
（ステップＳ３２６）ＣＲＣ検出部６２４は、ＭＡＰ復号部６２３から入力された推定値ｘ２’を硬判定し推定ビット系列ｘ２’’を生成し、生成した推定ビット系列ｘ２’’のペイロード長及びペイロードに基づいてＣＲＣを算出する。ＣＲＣ検出部６２４は、生成した推定ビット系列ｘ２’’からＣＲＣを抽出する。ＣＲＣ検出部６２４は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致するか否か判断する。ＣＲＣ検出部６２４は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致すると判断した場合（ステップＳ３２６ Ｙ）、ステップＳ３２７に進む。ＣＲＣ検出部６１８は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致しないと判断した場合（ステップＳ３２６ Ｎ）、復号出力信号を出力せずに処理を終了する。
（ステップＳ３２７）ＣＲＣ検出部６２４は、生成した推定ビット系列ｘ２’’をｘ２復号ビット系列として出力し、ビット出力部６２５にてペイロード部分を取り出され、ｘ２ビ出力ビット系列として出力して処理を終了する。
【０１１８】
なお、図１０のフローチャートでは、信号検出部６０８は、受信品質が高い受信ストリームから順にＬＬＲ算出部６０９又は６１６に出力して復号を行う例を示すが、本実施形態ではこれには限らない。
信号検出部６０８は、第１の受信ストリームｙ１が第２の受信ストリームｙ２の品質が同程度と判断した場合、より符号化率が低い受信ストリームから順にＬＬＲ算出部６０９又は６１６に出力して復号を行うようにしてもよい。これにより、いずれかの入力信号の推定に成功する確率、又はその推定値の事前確率の精度を高くし、他方の受信ストリームの復号に成功する確率が高くすることができる。
【０１１９】
次に、本実施形態に係るＬＬＲ反転部６２２が行う反転処理について説明する。
図１１は、本実施形態に係るＬＬＲ反転部が行う反転処理を示すフローチャートである。
（ステップＳ４０１）ＬＬＲ反転部６２２は、切替部６１１から第１のＬＬＲを入力される。その後、ステップＳ４０２に進む。
（ステップＳ４０２）ＬＬＲ反転部６２２は、符号化部６２０から第２の符号化系列を入力される。その後、ステップＳ４０３に進む。
（ステップＳ４０３）ＬＬＲ反転部６２２は、ビット毎にステップＳ４０４〜ステップＳ４０６の処理を繰り返す。
【０１２０】
（ステップＳ４０４）ＬＬＲ反転部６２２は、第２の符号化系列における第ｎビットのビット値が０であるか否か判断する。ＬＬＲ反転部６２２は、第２の符号化系列における第ｎビットのビット値が０であると判断した場合（ステップＳ４０４ Ｙ）、第ｎ番目の第１のＬＬＲの値をそのまま第ｎ番目の第２のＬＬＲの値をとし、ステップＳ４０６に進む。ＬＬＲ反転部６２２は、第２の符号化系列における第ｎビットのビット値が１であると判断した場合（ステップＳ４０４ Ｎ）、ステップＳ４０５に進む。
（ステップＳ４０５）ＬＬＲ反転部６２２は、第ｎ番目の第１のＬＬＲの値の符号を反転した値を、第ｎ番目の第２のＬＬＲの値とする。その後、ステップＳ４０６に進む。
（ステップＳ４０６）処理対象のビットを第ｎビットから次の第ｎ＋１ビットに進め、ステップＳ４０４に進む。これ以上処理対象のビットがない場合は、ステップＳ４０７に進む。
（ステップＳ４０７）ＬＬＲ反転部６２２は、反転処理により算出した第２のＬＬＲをＭＡＰ復号部６２３に出力する。その後、処理を終了する。
【０１２１】
このような反転処理は、受信したビット分解信号ｓ１’を符号化された信号（第２の符号化系列）を排他的論理和演算することと等価である。ビット分解信号ｓ１’は、入力信号系列ｘ１及びｘ２を内部符号化し、排他的論理和演算により重畳して符号化した第１の符号化系列に相当する受信信号である。この第１の符号化系列は、送信装置５０１が備えるネステッド符号化部５０３からの出力に相当する。従って、この反転処理は入力信号系列ｘ２と等価、即ち第２のＬＬＲは入力ビット系列ｘ２の受信信号に相当するＬＬＲを算出する処理となり、ひいては推定値ｘ２’を提供する手がかりとなる。
【０１２２】
本実施形態において、信号検出部６０８は、ストリームを復号する際にＳＩＣ（Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ Ｉｎｔｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ；逐次干渉除去）を行ってもよい。即ち、信号検出部６０８は、復号に成功したストリームを再度符号化して符号化ストリームを生成し、生成した符号化ストリームに伝達関数を乗じて受信信号のレプリカを生成する。信号検出部６０８は、受信信号から生成したレプリカを減算して残差信号を生成し、生成した残差信号に基づき残りのストリームを生成する。これにより、復号におけるＳＩＮＲを向上させることができる。
【０１２３】
このように、本実施形態では、複数の入力ビット系列を入力し、前記複数の入力ビット系列に基づいて符号化した信号を各々送信する際、入力ビット系列それぞれに異なる符号化を施して得られる符号化ビット系列を重畳した第１の符号化ビット系列を生成する。
また、符号化した信号を各々受信し、前記受信した信号に基づく複数のビット系列を復号する際、前記受信した信号のうち１つの信号を復号したビット系列を再符号化し、前記再符号化した信号に基づいて他の受信した信号の対数尤度比を反転処理する。
送信装置５０１は何れか１つのアンテナを用いてビット系列ｘ２を送信する。送信装置５０１受信装置６０１が先にビット系列ｘ１を復号した場合には、最低限の計算量でビット系列ｘ２を復号できる。
また、本実施形態では、送信装置５０１が２つのアンテナを用いて送信した入力信号ｘ１について、受信装置６０１は空間ダイバーシティ利得を得て復調する。これにより、本実施形態では、ＣＳＩを送信することなく送信装置５０１が送信した入力ビット系列を受信装置６０１が復号でき、伝送効率の低下を回避できる。
また、受信装置における２つの受信信号は、共通のビット系列ｘ１を含むため、片方のアンテナの復号結果を事前確率として他のアンテナにおける受信信号の復号に活用することができ、受信特性を改善することができる。
【０１２４】
（第２の実施形態）
次に、図面を参照しながら本発明の第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態に係る通信システムは、１個の送信装置７０１及び１個の受信装置８０１を含んで構成される。送信装置７０１が備えるアンテナ部の数、受信装置８０１が備えるアンテナ部の数はともにｎ（例えば３）個である。送信装置７０１が入力される入力ビット系列、受信装置８０１が出力する出力ビット系列はともにｎ＋１個である。
送信装置７０１は、入力される入力ビット系列のうち１つ（共通系列）と他のｎ個の各々を符号化して重畳し、ｎ個の送信信号を生成する。送信装置７０１は、生成したｎ個の送信信号を各々別個のアンテナ部を用いて受信装置８０１に送信する。
受信装置８０１は、ｎ個の送信信号を受信し、受信した送信信号から共通系列とその他の系列の信号を分離して復号する。共通系列は、全てのアンテナを用いて送信されるため、ダイバーシティ利得が高くなる。なお、その他の事項については、特に断らない限り第1の実施形態と同様である。
【０１２５】
次に、本実施形態に係る送信装置の構成及び機能について説明する。
図１２は、本実施形態に係る送信装置の構成を示す概略図である。
送信装置７０１は、第１ＣＲＣ付加部７０２、ネステッド符号化部７０３、伝搬路推定用符号付加部７０４、第１ベースバンド部７０５、第１ＲＦ部７０６、アンテナ部７０７、第２ＣＲＣ付加部７１２、ネステッド符号化部７１３、伝搬路推定用符号付加部７１４、第２ベースバンド部７１５、第２ＲＦ部７１６、アンテナ部７１７、第３ＣＲＣ付加部７２２、ネステッド符号化部７２３、伝搬路推定用符号付加部７２４、第３ベースバンド部７２５、第３ＲＦ部７２６、アンテナ部７２７、及び第４ＣＲＣ付加部７３２を含んで構成される。
【０１２６】
ここで、第１ＣＲＣ付加部７０２、伝搬路推定用符号付加部７０４、第１ベースバンド部７０５、第１ＲＦ部７０６、アンテナ部７０７、第２ＣＲＣ付加部７１２、伝搬路推定用符号付加部７１４、第２ベースバンド部７１５、第２ＲＦ部７１６、及びアンテナ部７１７は、図７に示す送信装置５０１が備える第１ＣＲＣ付加部５０２、伝搬路推定用符号付加部５０４、第１ベースバンド部５０５、第１ＲＦ部５０６、アンテナ部５０７、第２ＣＲＣ付加部５１２、伝搬路推定用符号付加部５１４、第２ベースバンド部５１５、第２ＲＦ部５１６、及びアンテナ部５１７と同様の構成及び機能を有する。
【０１２７】
ネステッド符号化部７０３は、図７に示すネステッド符号化部５０３と同様の構成及び機能を有するが、第１ＣＲＣ付加部７０２から第１の付加ビット系列を入力され、第４ＣＲＣ付加部７３２から第４の付加ビット系列を入力され、生成した第１の符号化系列を伝搬路推定用符号付加部７０４に出力する。
ネステッド符号化部７１３は、図７に示すネステッド符号化部５０３と同様の構成及び機能を有するが、第２ＣＲＣ付加部７１２から第２の付加ビット系列を入力され、第４ＣＲＣ付加部７３２から第４の付加ビット系列を入力され、生成した第２の符号化系列を伝搬路推定用符号付加部７１４に出力する。
【０１２８】
第３ＣＲＣ付加部７２２、ネステッド符号化部７２３、伝搬路推定用符号付加部７２４、第３ベースバンド部７２５、第３ＲＦ部７２６、及びアンテナ部７２７は、第２ＣＲＣ付加部７１２、ネステッド符号化部７１３、伝搬路推定用符号付加部７１４、第２ベースバンド部７１５、第２ＲＦ部７１６、及びアンテナ部７１７と同様の機能及び構成を有するが、各々入力ビット系列ｘ３又はこれに基づく信号を入力され、処理を行う。
第４ＣＲＣ付加部７３２は、第３ＣＲＣ付加部７１７と同様の機能及び構成を有するが、各々入力ビット系列ｘ４を入力され、生成した第４の付加ビット系列を共通系列としてネステッド符号化部７０３、７１３及び７２３に出力する。
【０１２９】
伝搬路推定用符号付加部７０４、７１４及び７２４が付加する伝搬路推定用信号は互いに直交する信号系列である。これにより、受信装置８０１が、アンテナ部８０２、８０３及び８０４を用いて受信した伝搬路推定用信号を分離できるようにする。
アンテナ部７０７、７１７及び７２７は、各々第１の無線送信信号、第２の無線送信信号、及び第３の無線送信信号を受信装置８０１に電波で送信する。
なお、送信装置７０１は、アンテナ部７０７、７１７、及び７２７を互いに少なくとも無線周波数に対応する半波長よりも長い距離で空間的に離して備えることが望ましい。これにより、アンテナ部７０７、７１７、及び７２７相互間で空間的ダイバーシティ利得を確保する。
なお、本実施形態では、第４ＣＲＣ付加部７３２は、上述の説明とは異なり、共通系列である第４の付加ビット系列をネステッド符号化部７０３、７１３及び７２３の全てに出力することに限らず、それらのうち何れか２つ以上に出力してもよい。
【０１３０】
次に、本実施形態に係る受信装置８０１の機能及び構成について説明する。
図１３は、本実施形態に係る受信装置の構成を示す概略図である。
受信装置８０１は、アンテナ部８０２、８０３、８０４、第１ＲＦ部８０５、第２ＲＦ部８０６、第３ＲＦ部８０７、第１伝搬路推定部８１０、第２伝搬路推定部８１１、第３伝搬路推定部８１２、信号検出部８１３、ＬＬＲ算出部８１４、８１５、８１６、第１符号部８１７、第２符号部８１８、第３符号部８１９、及びビット出力部８４０を含んで構成される。
【０１３１】
アンテナ部８０２、８０３、第１ＲＦ部８０５、第２ＲＦ部８０６、第１伝搬路推定部８１０、第２伝搬路推定部８１１、及びＬＬＲ算出部８１４、８１５は、図７のアンテナ部６０２、６０３、第１ＲＦ部６０４、第２ＲＦ部６０５、第１伝搬路推定部６０６、第２伝搬路推定部６０７、及びＬＬＲ算出部６０９、６１６と同様の構成及び機能を備える。
アンテナ部８０４、第３ＲＦ部８０７、第３伝搬路推定部８１２、及びＬＬＲ算出部８１６は、アンテナ部８０３、第２ＲＦ部８０６、第２伝搬路推定部８１１、及びＬＬＲ算出部６１６と各々同様の構成及び機能を備える。但し、これらは、第３の無線受信信号を受信され、または受信した第３の無線受信信号に基づく信号を入力され、処理を行う。
なお、受信装置８０１は、アンテナ部８０２、８０３及び８０４を互いに少なくとも無線周波数に対応する半波長よりも長い距離で空間的に離して備える。これにより、アンテナ部８０２、８０３及び８０４相互間で空間的ダイバーシティ利得を確保する。
【０１３２】
信号検出部８１３は、第１ＲＦ部８０５から第１のデータ信号ｒ１を入力され、第２ＲＦ部８０６から第２のデータ信号ｒ２を入力され、第３ＲＦ部８０７から第３のデータ信号ｒ３を入力される。信号検出部８１３は、第１伝搬路推定部８１０から伝達関数Ｈ１１、Ｈ２１、Ｈ３１を入力され、第２伝搬路推定部８１１から伝達関数Ｈ１２、Ｈ２２、Ｈ３２を入力され、第３伝搬路推定部８１２から伝達関数Ｈ１３、Ｈ２３、Ｈ３３を入力される。
信号検出部８１３は、データ信号ｒ１、ｒ２、ｒ３及び伝達関数Ｈ１１、Ｈ２１、Ｈ３１、Ｈ１２、Ｈ２２、Ｈ３２、Ｈ１３、Ｈ２３、Ｈ３３に基づいてストリーム分離処理を行い、第１の受信ストリームｙ１、第２の受信ストリームｙ２及び第３の受信ストリームｙ３を算出する。
算出した受信ストリームｙ１、ｙ２及びｙ３は、各々送信装置７０１のネステッド符号化部７０３が生成した第１の符号化系列の推定値、ネステッド符号化部７１３が生成した第２の符号化系列の推定値、及びネステッド符号化部７２３が生成した第３の符号化系列の推定値である。
【０１３３】
信号検出部８１３は、算出した受信ストリームｙ１、ｙ２及びｙ３各々について品質指標値、例えば、ＳＩＮＲ、ＳＮＲ等を算出する。
信号検出部８１３は、算出した品質指標値がより高品質であることを示す受信ストリームから順に、ＬＬＲ算出部８１４、８１５又は８１６に出力する。このとき、ＬＬＲ算出部８１４、８１５又は８１６は、それらの出力信号を第１復号部８１７、第２復号部８１８又は第３復号部８１９に出力する。これにより、より高品質な受信ストリームほど優先して、データビット系列が復号される。
【０１３４】
ここで、品質指標値としてＳＩＮＲを用い、受信ストリームｙ１のＳＩＮＲが最大（高品質）で、ｙ２のＳＩＮＲ及びｙ３のＳＩＮＲの順でＳＩＮＲが大きい場合、信号検出部８１３は、次のように算出した受信ストリームｙ１、ｙ２又はｙ３を出力する。
まず、信号検出部８１３は、算出した受信ストリームｙ１を、ＬＬＲ算出部８１４に出力する。信号検出部８１３は、第1復号部８１７から復号信号出力である推定ビット系列ｘ１’’又はｘ４’’を入力されたとき（図示せず）、受信ストリームｙ２を、ＬＬＲ算出部８１５に出力する。信号検出部８１３は、第２復号部８１８から復号信号出力である推定ビット系列ｘ２’’又はｘ４’’を入力されたとき（図示せず）、受信ストリームｙ３を、ＬＬＲ算出部８１６に出力する。
【０１３５】
本実施形態において、ＬＬＲ算出部８１４、８１５並びに８１６間の構成は同一であり、第１復号部８１７、第２復号部８１８並びに第３復号部８１９間の構成は同一である。従って、算出した受信ストリーム間の品質指標値の順序が、この順序でない場合には、本実施形態において処理の順序を算出した品質指標値の順序に基づいて入れ替えればよい。
【０１３６】
ＬＬＲ算出部８１４は、信号検出部８１３から入力した第１の受信ストリームｙ１を各ビットに分解してビット分解信号ｓ１’（ｎ）に変換する。ＬＬＲ算出部８１４は、変換したビット分解信号ｓ１’（ｎ）に基づいてＬＬＲ Ｌ（ｓ１’（ｎ））を算出する。ＬＬＲ算出部８１４は、算出したＬＬＲを第１のＬＬＲとして第１復号部８１７に出力する。
ＬＬＲ算出部８１５及び８１６は、各々ＬＬＲ算出部８１４と同様の構成及び機能を有する。ＬＬＲ算出部８１５は、信号検出部８１３から入力された第２の受信ストリームｙ２に基づき第２のＬＬＲを算出し、算出した第２のＬＬＲを第２復号部８１８に出力する。ＬＬＲ算出部８１６は、信号検出部８１３から入力された第３の受信ストリームｙ３に基づき第３のＬＬＲを算出し、算出した第３のＬＬＲを第３復号部８１９に出力する。
【０１３７】
次に、第１復号部８１７の構成及び機能について説明する。
第１復号部８１７は、切替部８２１、ＭＡＰ復号部８２２、ＣＲＣ検出部８２３、切替部８２４、事前確率算出部８２５、符号化部８３０、ＬＬＲ反転部８３２、ＭＡＰ復号部８３３、及びＣＲＣ検出部８３４を備える。
切替部８２１は、接点ａ並びにｂを備え、ＬＬＲ算出部８１４から第１のＬＬＲを入力される。また、信号検出部８１３が受信ストリームｙ１について算出したＳＩＮＲが最大ではない（ＳＩＮＲの大きさの順序が２番目以降）の場合、他の復号部（第２復号部８１７又は第３復号部８１８）から推定ビット系列ｘ４’’、つまりｘ４の復号ビット系列が入力されたという情報が入力される。
切替部８２１は、推定ビット系列ｘ４’’が入力されていない（例えば、受信ストリームｙ１のＳＩＮＲが最大）場合には、接点をａに倒し、入力された第１のＬＬＲをＭＡＰ復号部８２２に出力する。切替部８２１は、推定ビット系列ｘ４’’が入力されている場合には、接点をｂに倒し、入力された第１のＬＬＲをＭＡＰ復号部８２２に出力する。
【０１３８】
ＭＡＰ復号部８２２は、切替部８２１から入力された第１のＬＬＲに基づきＭＡＰ推定を行い、入力ビット系列ｘ１及びｘ４の推定値ｘ１’及びｘ４’を算出する。ＭＡＰ復号部８２２は、推定値ｘ４’に基づいたｘ４’の事前確率を他の復号部（第２復号部８１８又は第３復号部８１９）から入力されることがある。ｘ４’の事前確率が入力されない時は、ｘ４’の０と１の確率が同じであるとして扱う。また、事前確率が入力されないｘ１’についてもｘ１’の０と１の確率が同じであるとして扱う。ＭＡＰ復号部８２２は、入力した事前確率と、第１のＬＬＲに基づいて事後確率を算出し、最も事後確率が高いビット系列に対応する推定値ｘ１’及びｘ４’を算出する。
ＭＡＰ復号部８２２は、事後確率の算出においてネステッド符号化部７０３が備える６個のシフトレジスタ間の結合によって定まる入出力関係を示す６４状態から４パスの状態遷移確率を用いる。
但し、ＭＡＰ復号部８２２は、事前確率が入力されていない（例えば、受信ストリームｙ１のＳＩＮＲが最大）場合には、第１のＬＬＲに基づき、最尤系列推定を行って推定値ｘ１’及びｘ４’を算出しても良い。
ＭＡＰ復号部８２２は、算出した推定値ｘ１’及びｘ４’をＣＲＣ検出部８２３に出力する。
【０１３９】
ＣＲＣ検出部８２３は、ＭＡＰ復号部８２２から入力された推定値ｘ１’及びｘ４’を硬判定し推定ビット系列ｘ１’’及びｘ４’’を生成する。
ＣＲＣ検出部８２３は、生成した推定ビット系列ｘ１’’及びｘ２’’のペイロード長及びペイロードに基づいてＣＲＣを算出する。ＣＲＣ検出部８２３は、生成した推定ビット系列ｘ１’’及びｘ４’’から予め定めた領域としてペイロードの後の部分であるＣＲＣを抽出する。ＣＲＣ検出部８２３は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致するか否か判断する。
ＣＲＣ検出部８２３は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致すると判断した場合、生成した推定ビット系列ｘ１’’及びｘ４’’を切替部８２４に出力する。また、ＣＲＣ検出部６１３は、ＣＲＣが一致することを示す切替信号を切替部８２４に出力する。
ＣＲＣ検出部８２３は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致しないと判断した場合、生成した推定ビット系列ｘ４’’を切替部８２４に出力する。また、ＣＲＣ検出部８２３は、ＣＲＣが不一致であることを示す切替信号を切替部８２４に出力する。
【０１４０】
切替部８２４は、接点ｃ及びｄを備え、ＣＲＣ検出部８２３から推定ビット系列ｘ１’’並びにｘ４’’、ＭＡＰ復号部８２２から推定値ｘ４’を入力され、切替信号を入力される。
切替部８２４は、入力された切替信号がＣＲＣが一致することを示す信号である場合には、接点をｃに倒し、入力された推定ビット系列ｘ１’’及びｘ４’’をｘ４復号出力信号として出力し、ビット出力部８４０でペイロード部分を取り出してｘ４出力ビット系列として出力する。また、切替部８２４は、推定ビット系列ｘ４’’を他の復号部及び信号検出部８１３に出力する（図示せず）。
切替部８２４は、入力された切替信号がＣＲＣが不一致であることを示す信号である場合には、接点をｄに倒し、入力された推定値ｘ４’を事前確率算出部８２５に出力する。
【０１４１】
事前確率算出部８２５は、切替部８２４から入力された推定値ｘ４’に基づき入力ビット系列ｘ４の各ビット値が０又は１であるかどうかの確からしさを示す事前確率を算出する。事前確率算出部８２５は、算出した事前確率を他の復号部に出力する（図示せず）。
符号化部８３０は、他の復号部から入力された推定ビット系列ｘ４’’を符号化して符号化系列を生成し、生成した符号化系列をＬＬＲ反転部８３２に出力する。符号化部８３０の構成及び機能はネステッド符号化部７０３が備える第２内部符号化部３０３と同様である。
【０１４２】
ＬＬＲ反転部８３２は、切替部８２１から入力された第１のＬＬＲを、符号化部８３０から入力された符号化系列に基づき反転処理を行って第１のＬＬＲから、入力ビット系列ｘ１が符号化された信号のＬＬＲを算出する。ＬＬＲ反転部８３２は、算出したＬＬＲをＭＡＰ復号部８３３に出力する。
ＭＡＰ復号部８３３は、ＬＬＲ反転部８３２から入力されたＬＬＲに基づきＭＡＰ推定を行い、入力ビット系列ｘ１の推定値ｘ１’を算出する。
ＭＡＰ復号部８３３は、ＭＡＰ推定においてネステッド符号化部７０３が備える第１内部符号化部３０２が一度に処理する８状態から２パスの状態遷移確率を用いる。ＭＡＰ復号部８３３は事前確率を入力されないので、入力ビット系列の０と１の確率が同じであるとして扱う。
ＭＡＰ復号部８３３は、算出した推定値ｘ１’をＣＲＣ検出部８３４に出力する。
【０１４３】
ＣＲＣ検出部８３４は、ＭＡＰ復号部８３３から入力された推定値ｘ１’を硬判定し推定ビット系列ｘ１’’を生成する。
ＣＲＣ検出部８３４は、生成した推定ビット系列ｘ１’’のペイロード長及びペイロードに基づいてＣＲＣを算出する。ＣＲＣ検出部８３４は、生成した推定ビット系列ｘ１’’から予め定めた領域としてペイロードの後の部分であるＣＲＣを抽出する。ＣＲＣ検出部８３４は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致するか否か判断する。
ＣＲＣ検出部８３４は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致すると判断した場合、生成した推定ビット系列ｘ１’’をｘ１復号ビット系列として出力し、ビット出力部８４０でペイロード部分を取り出してｘ１出力ビット系列として出力し、推定ビット系列ｘ１’’を信号検出部８１３に出力する。
ＣＲＣ検出部８３４は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致しないと判断した場合、復号出力信号を出力しない。
【０１４４】
第２復号部８１８及び第３復号部８１９の構成及び機能は第１復号部８１７と同様である。そのため詳細な説明については説明を割愛し、主に入出力関係機について述べる。
第２復号部８１８は、ＬＬＲ算出部８１５から第２のＬＬＲを入力され、他の復号部（第１復号部８１７又は第３復号部８１９）から推定ビット系列ｘ４’’又はｘ４’の事前確率を入力されうる。第２復号部８１８は、推定ビット系列ｘ４’’が入力されない（即ち、他の復号部で復号に失敗）場合には、推定ビット系列ｘ２’’及びｘ４’’をｘ２、ｘ４復号ビット系列して出力し、ｘ４’’を信号検出部８１３及び他の復号部に出力する、又は、ｘ４’の事前確率を他の復号部に出力する。第２復号部８１８は、推定ビット系列ｘ４’’が入力される（即ち、他の復号部で復号に成功）場合には、推定ビット系列ｘ２’’をｘ２復号ビット系列として出力することがある。出力されたｘ２、ｘ４復号ビット系列は、ビット出力部８４０でペイロード部分を取り出され、ｘ２、ｘ４出力ビット系列として出力される。
【０１４５】
第３復号部８１９は、ＬＬＲ算出部８１６から第３のＬＬＲを入力され、他の復号部（第１復号部８１７又は第２復号部８１８）から推定ビット系列ｘ４’’又はｘ４’の事前確率を入力されうる。第３復号部８１９は、推定ビット系列ｘ４’’が入力されない場合には、推定ビット系列ｘ３’’及びｘ４’’をｘ３、ｘ４復号ビット系列として出力し、ｘ４’’を信号検出部８１３及び他の復号部に出力する、又は、ｘ４’の事前確率を他の復号部に出力する。第３復号部８１９は、推定ビット系列ｘ４’’が入力される場合には、推定ビット系列ｘ３’’をｘ３復号ビット系列として出力することがある。出力されたｘ３、ｘ４復号ビット系列は、ビット出力部８４０でペイロード部分を取り出され、ｘ３、ｘ４出力ビット系列として出力される。
【０１４６】
なお、上述では送信装置７０１は、ｎ＋１個（但し、ｎは３）の入力ビット系列のうち１つの入力ビット系列ｘ（ｎ＋１）と他の入力ビット系列ｘ１〜ｘｎの各々と畳み込み符号化を行い排他的論理和演算してｎ個の送信ストリームを送信する例について説明した。また、送信装置８０１は、ｎ個の受信ストリームに基づき、ｎ個の推定ビット系列信号ｘ１’’〜ｘ（ｎ＋１）’’に分離して復号ビット系列として復号する例について説明した。本実施形態では、これには限られずｎが２又は２より大きい任意の整数であってよい。また、本実施形態では共通系列は全てのネステッド符号化部に入力されていたが、全てのネステッド符号化部に入力されない構成でも良い。また、本実施形態では共通系列は１つであったが、共通系列が複数ある構成でも良い。
【０１４７】
このように、本実施形態に係る受信装置８０１は、受信ストリームについて復号に失敗した復号部があっても、それまでに得られた推定ビット系列又は事前確率を用いて他の復号部において復号を試みることができる。特に、送信装置７０１は、入力ビット系列ｘ４を共通系列として他の入力信号を個別系列として各々重畳し、各々異なるアンテナを用いて送信する。そのため、本実施形態では、共通系列である入力ビット系列ｘ４について十分な空間ダイバーシティ利得を得ることができるため復号の失敗を回避できる。また、共通系列である入力ビット系列ｘ４の復号出力信号である推定ビット系列ｘ４’’の復号に成功すると、復号された入力ビット系列ｘ４を手掛かりに個別系列である他の入力ビット系列を復号するため、復号の失敗を回避できる。従って、本実施形態によれば受信装置８０１は、送信装置７０１が入力した入力ビット系列を高い効率で確実に復号することができる。
【０１４８】
（第３の実施形態）
次に、図面を参照しながら本発明の第３の実施形態について説明する。
第３の実施形態に係る通信システムは、１個の送信装置９０１及び１個の受信装置１００１を含んで構成される。送信装置９０１が備えるアンテナ部の数、受信装置１００１が備えるアンテナ部の数はともにｎ（例えば３）個である。送信装置７０１が入力される入力ビット系列、受信装置８０１が出力する出力ビット系列はともにｎ個である。
送信装置９０１は、入力されるｎ個の入力ビット系列のうち２つからなる各対についてｎ個の符号化部により内部符号化の後重畳し、各対毎のｎ個の無線送信信号を生成する。送信装置９０１は、生成したｎ個の無線送信信号を各々別個のアンテナ部を用いて受信装置１００１に送信する。
受信装置１００１は、ｎ個の無線送信信号を受信し、受信した無線送信信号から各組の信号を分離して復号する。本実施形態では、入力ビット系列の各々が２つの組に含まれるように、各対に属す入力ビット系列の割り当てが定められており、全ての組が異なる組み合わせとなっている。なお、その他の事項については、特に断らない限り第１の実施形態と同様である。
【０１４９】
次に、本実施形態に係る送信装置の構成及び機能について説明する。
図１４は、本実施形態に係る送信装置の構成を示す概略図である。
送信装置９０１は、第１ＣＲＣ付加部９０２、第２ＣＲＣ付加部９１２、第３ＣＲＣ付加部９２２、ネステッド符号化部９０３、９１３、９２３、伝搬路推定用符号付加部９０４、９０５、９０６、第１ベースバンド部９０５、第２ベースバンド部９１５、第３ベースバンド部９２５、第１ＲＦ部９０６、第２ＲＦ部９１６、第３ＲＦ部９２６、アンテナ部９０７、９１７、９２７、及び並替部９０８、９１８、９２８、を含んで構成される。
【０１５０】
ここで、第１ＣＲＣ付加部９０２、伝搬路推定用符号付加部９０４、第１ベースバンド部９０５、第１ＲＦ部９０６、アンテナ部９０７、第２ＣＲＣ付加部９１２、伝搬路推定用符号付加部９１４、第２ベースバンド部９１５、第２ＲＦ部９１６、及びアンテナ部９１７は、図１２に示す送信装置７０１が備える第１ＣＲＣ付加部７０２、伝搬路推定用符号付加部７０４、第１ベースバンド部７０５、第１ＲＦ部７０６、アンテナ部７０７、第２ＣＲＣ付加部７１２、伝搬路推定用符号付加部７１４、第２ベースバンド部７１５、第２ＲＦ部７１６、及びアンテナ部７１７と同様の構成及び機能を有する。
【０１５１】
ネステッド符号化部９０３は、図１２に示すネステッド符号化部７０３と同様の構成及び機能を有するが、第１ＣＲＣ付加部９０２から第１の付加ビット系列を入力され、並替部９０８から並び替えられた第２の付加ビット系列を入力される。ネステッド符号化部９０３は、生成した第１の符号化系列を伝搬路推定用符号付加部９０４に出力する。
ネステッド符号化部９１３は、図１２に示すネステッド符号化部７１３と同様の構成及び機能を有するが、第２ＣＲＣ付加部９１２から第２の付加ビット系列を入力され、並替部９１８から並び替えられた第３の付加ビット系列を入力される。ネステッド符号化部９１３は、生成した第２の符号化系列を伝搬路推定用符号付加部９１４に出力する。
【０１５２】
第３ＣＲＣ付加部９２２、ネステッド符号化部９２３、伝搬路推定用符号付加部９２４、第３ベースバンド部９２５、第３ＲＦ部９２６、及びアンテナ部９２７は、第２ＣＲＣ付加部９１２、ネステッド符号化部９１３、伝搬路推定用符号付加部９１４、第２ベースバンド部９１５、第２ＲＦ部９１６、及びアンテナ部９１７と同様の機能及び構成を有するが、各々入力ビット系列ｘ３又はこれに基づく信号を入力される。
【０１５３】
並替部９０８は、第２ＣＲＣ付加部９１２から入力された第２の付加ビット系列をインターリーブ（ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ；交互配置）して並び替える、並び替えられた第２の付加ビット系列をネステッド符号化部９０３に出力する。
インターリーブとは、予め定められたビット数からなるブロック毎に、そのブロックに含まれるビットの順序を変更する処理である。本実施形態では、インターリーブによりビットの順序を極力ランダムにする。これにより、並び替えた第２の付加ビット系列と、後置されるネステッド符号化部９０３において重畳される第１の付加ビット系列との独立性が高まり、符号化利得が向上する。
【０１５４】
並替部９１８は、並替部９０８と同様の構成及び機能を有するが、第３ＣＲＣ付加部９２２から第３の付加ビット系列を入力され、並び替えた第３の付加ビット系列をネステッド符号化部９１３に出力する。
並替部９２８は、並替部９０８と同様の構成及び機能を有するが、第１ＣＲＣ付加部９０２から第１の付加ビット系列を入力され、並び替えた第１の付加ビット系列をネステッド符号化部９２３に出力する。
【０１５５】
これにより、送信装置９０１が備えるアンテナ部９０７、９１７及び９２７は、各々第１ＲＦ部９０６、第２ＲＦ部９０７、及び第３ＲＦ部９０８から入力された第１の無線送信信号、第２の無線送信信号、及び第３の無線送信信号を受信装置８０１に電波で送信する。
なお、送信装置９０１は、アンテナ部９０７、９１７及び９２７を互いに少なくとも無線周波数に対応する半波長よりも長い距離で空間的に離して備えることが望ましい。これにより、アンテナ部９０７、９１７及び９２７相互間で空間的ダイバーシティ利得を確保する。
【０１５６】
次に、本実施形態に係る受信装置の構成及び機能について説明する。
図１５は、本実施形態に係る受信装置の構成を示す概略図である。
受信装置１００１は、アンテナ部１００２、１００３、１００４、第１ＲＦ部１００５、第２ＲＦ部１００６、第３ＲＦ部１００７、第１伝搬路推定部１０１０、第２伝搬路推定部１０１１、第３伝搬路推定部１０１２、信号検出部１０１３、ＬＬＲ算出部１０１４、１０１５、１０１６、第１復号部１０１７、第２復号部１０１８、第３復号部１０１９、及びビット出力部１０５０を含んで構成される。
【０１５７】
アンテナ部１００２、１００３、１００４、第１ＲＦ部１００５、第２ＲＦ部１００６、第３ＲＦ部１００７、第１伝搬路推定部１０１０、第２伝搬路推定部１０１１、第３伝搬路推定部１０１２、及びＬＬＲ算出部１０１４、１０１５、１０１６は、図１３のアンテナ部８０２、８０３、８０４、第１ＲＦ部８０５、第２ＲＦ部８０６、第３ＲＦ部８０７、第１伝搬路推定部８１０、第２伝搬路推定部８１１、第３伝搬路推定部８１２、及びＬＬＲ算出部８１４、８１５、８１６と同様の構成及び機能を備える。
なお、受信装置１００１は、アンテナ部１００２、１００３及び１００４を互いに少なくとも無線周波数に対応する半波長よりも長い距離で空間的に離して備えることが望ましい。これにより、アンテナ部１００２、１００３及び１００４相互間で空間的ダイバーシティ利得を確保する。
【０１５８】
信号検出部１０１３は、図１３の信号検出部８１３と同様の構成及び機能を備える。
即ち、信号検出部１０１３は、第１ＲＦ部１００５〜第３ＲＦ部１００７から入力されたデータ信号ｒ１〜ｒ３及び第１伝搬路推定部１０１０〜第３伝搬路推定部１０１２から入力された伝達関数Ｈ１１、Ｈ２１、Ｈ３１、Ｈ１２、Ｈ２２、Ｈ３２、Ｈ１３、Ｈ２３、Ｈ３３に基づいてストリーム分離処理を行い、第１〜第３の受信ストリームｙ１〜ｙ３を算出する。
算出した受信ストリームｙ１〜ｙ３は、各々送信装置９０１のネステッド符号化部９０３が生成した第１の符号化系列の推定値、ネステッド符号化部９１３が生成した第２の符号化系列の推定値、及びネステッド符号化部９２３が生成した第３の符号化系列の推定値である。
【０１５９】
信号検出部１０１３は、算出した受信ストリームｙ１、ｙ２及びｙ３各々について品質指標値を算出し、算出した品質指標値がより高品質であることを示す受信ストリームから順に、ＬＬＲ算出部１０１４、１０１５又は１０１６に出力する。これにより、高品質な受信ストリームほど優先してデータ信号が復号される。
【０１６０】
ここで、受信ストリームｙ１のＳＩＮＲが最大（高品質）で、ｙ２のＳＩＮＲ及びｙ３のＳＩＮＲの順でＳＩＮＲが大きい場合、信号検出部８１３は、次のように算出した受信ストリームｙ１、ｙ２又はｙ３を出力する。
まず、信号検出部１０１３は、算出した受信ストリームｙ１を、ＬＬＲ算出部１０１４に出力する。信号検出部１０１３は、第1復号部１０１７から復号信号出力である推定ビット系列ｘ１’’もしくは推定値ｘ１’に基づく事前確率、及びｘ２’’ もしくは推定値ｘ２’に基づく事前確率が出力されたとき（図示せず）、受信ストリームｙ２を、ＬＬＲ算出部１０１５に出力する。信号検出部１０１３は、第２復号部１０１８から復号信号出力である推定ビット系列ｘ２’’ もしくは推定値ｘ２’に基づく事前確率、及びｘ３’’ もしくは推定値ｘ３’に基づく事前確率が出力されたとき（図示せず）、受信ストリームｙ３を、ＬＬＲ算出部１０１６に出力する。
信号検出部１０１３は、入力系列に対応する全ての推定ビット系列ｘ１’’〜 ｘ３’’が入力されたとき、以降の受信ストリームｙ１〜ｙ３の出力を停止する。
【０１６１】
本実施形態において、ＬＬＲ算出部１０１４、１０１５並びに１０１６間の構成は同一であり、第１復号部１０１７、第２復号部１０１８並びに第３復号部１０１９間の構成は同一である。従って、受信ストリーム間のＳＩＮＲ（品質指標値）の順序が、この順序でない場合には、本実施形態において処理の順序を品質指標値の順序に基づいて入れ替えればよい。
【０１６２】
ＬＬＲ算出部１０１４は、信号検出部１０１３から入力した第１の受信ストリームｙ１を各ビットに分解してビット分解信号ｓ１’（ｎ）に変換する。ＬＬＲ算出部１０１４は、変換したビット分解信号ｓ１’（ｎ）に基づいてＬＬＲ Ｌ（ｓ１’（ｎ））を算出する。ＬＬＲ算出部１０１４は、算出したＬＬＲを第１のＬＬＲとして第１復号部１０１７に出力する。
ＬＬＲ算出部１０１５及び１０１６は、各々ＬＬＲ算出部１０１４と同様の構成及び機能を有する。ＬＬＲ算出部１０１５は、信号検出部１０１３から入力された第２の受信ストリームｙ２に基づき第２のＬＬＲを算出し、算出した第２のＬＬＲを第２復号部１０１８に出力する。ＬＬＲ算出部８１６は、信号検出部８１３から入力された第３の受信ストリームｙ３に基づき第３のＬＬＲを算出し、算出した第３のＬＬＲを第３復号部１０１９に出力する。
【０１６３】
次に、第１復号部１０１７の構成及び機能について説明する。
第１復号部１０１７は、切替部１０２４、ＬＬＲ反転部１０２５、ＭＡＰ復号部１０２６、切替部１０２７、ＣＲＣ検出部１０２８、切替部１０２９、事前確率算出部１０３０、符号化部１０３１、ＬＬＲ反転部１０３２、ＭＡＰ復号部１０３３、ＭＡＰ復号部１０３４、切替部１０３５、逆並替部１０３６、ＣＲＣ検出部１０３７、切替部１０３８、並替部１０３９、事前確率算出部１０４０、並替部１０４１、及び符号化部１０４２を含んで構成される。
【０１６４】
切替部１０２４は、接点ａ、ｂ並びにｃを備え、ＬＬＲ算出部１０１４から第１のＬＬＲを入力される。また、信号検出部１０１３が受信ストリームｙ１について算出したＳＩＮＲが最大ではない（ＳＩＮＲの大きさの順序が２番目以降）の場合、他の復号部（第２復号部１０１７又は第３復号部１０１８）から推定ビット系列ｘ１’’（ｘ１の復号ビット系列）又は推定ビット系列ｘ２’’（ｘ２の復号ビット系列）が入力されることがある。
切替部１０２４は、推定ビット系列ｘ１’’もｘ２’’も入力されない場合には、接点をａに倒し、入力された第１のＬＬＲをＭＡＰ復号部１０３４に出力する。
切替部１０２４は、推定ビット系列ｘ１’’が入力された場合には、接点をｂに倒し、入力された第１のＬＬＲをＬＬＲ反転部１０３２に出力する。
切替部１０２４は、推定ビット系列ｘ２’’が入力された場合には、接点をｃに倒し、入力された第１のＬＬＲをＬＬＲ反転部１０２５に出力する。
【０１６５】
ＭＡＰ復号部１０３４は、切替部１０２４から入力された第１のＬＬＲに基づきＭＡＰ推定を行い、入力信号ｘ１及びｘ２の推定値ｘ１’及びｘ２’を算出する。ＭＡＰ復号部は、推定値ｘ２’に基づいたｘ２’の事前確率又は推定値ｘ１’に基づいたｘ１’の事前確率を他の復号部（第２復号部１０１８又は第３復号部１０１９）から入力されることがある。事前確率が入力されていない系列については、０と１の確率が同じであるものとして扱う。ＭＡＰ復号部１０３４は、入力信号の事前確率と、第１のＬＬＲに基づいて事後確率を算出し、最も事後確率が高いビット系列に対応する推定値ｘ１’及びｘ２’を算出する。
ＭＡＰ復号部１０３４は、事後確率の算出においてネステッド符号化部９０３が備える６個のシフトレジスタ間の結合によって定まる入出力関係を示す６４状態から４パスの状態遷移確率を用いる。
但し、ＭＡＰ復号部１０３４は、事前確率が入力されていない（例えば、受信ストリームｙ１のＳＩＮＲが最大）場合には、第１のＬＬＲに基づき、最尤系列推定を行って推定値ｘ１’及びｘ２’を算出してもよい。
ＭＡＰ復号部１０３４は、算出した推定値ｘ１’を切替部１０２７に出力し、ｘ２’を切替部１０３５に出力する。
【０１６６】
符号化部１０３１は、第３復号部１０１９から入力された推定ビット系列ｘ１’’を符号化して符号化系列を生成し、生成した符号化系列をＬＬＲ反転部１０３２に出力する。符号化部１０３１の構成及び機能はネステッド符号化部９０３が備える第１内部符号化部３０２と同様である。
【０１６７】
ＬＬＲ反転部１０３２は、切替部１０２４から入力された第１のＬＬＲを、符号化部１０３１から入力された符号化系列に基づき反転処理を行って第一のＬＬＲから、入力信号ｘ２が符号化された信号のＬＬＲを算出する。ＬＬＲ反転部１０３２は、算出したＬＬＲをＭＡＰ復号部１０３３に出力する。
【０１６８】
ＭＡＰ復号部１０３３は、ＬＬＲ反転部１０３２から入力されたＬＬＲに基づきＭＡＰ推定を行い、入力ビット系列ｘ２の推定値ｘ２’を算出する。ＭＡＰ復号部１０３３は、ＭＡＰ推定においてネステッド符号化部９０３が備える第２内部符号化部３０３が一度に処理する３ビット（８状態）の状態遷移確率を用いる。第２復号部１０１８から推定値ｘ２’に基づいたｘ２の事前確率が入力された場合には、ＭＡＰ復号部１０３３はＭＡＰ推定において事前確率を考慮した推定ビット系列ｘ２’’を算出する。
ＭＡＰ復号部８３３は、算出した推定値ｘ２’を切替部８３５に出力する。
【０１６９】
切替部１０３５は、接点ｈ及びｉを備え、ＭＡＰ復号部１０３４から入力された推定値ｘ２’を接点ｈに入力し、ＭＡＰ復号部１０３３から入力された推定値ｘ２’を接点ｉに入力する。切替部１０３５は、接点ｈ及びｉのうち推定値ｘ２’が入力されたほうに接点を倒し、入力された推定値ｘ２’を逆並替部１０３６に出力する。
【０１７０】
逆並替部１０３６は、切替部１０３５から入力された推定値ｘ２’を構成するビット系列を並び替え、並び替えられた推定値ｘ２’をＣＲＣ検出部１０３７、切替部１０３８に出力する。逆並替部１０３６が行うビット系列の並び替え順序は、並替部９０８が行う並び替え順序とは逆である。即ち、この並び替え処理は、入力された推定値ｘ２’を構成するビットの順序を入力ビット系列ｘ２と同一の順序に変換するデインターリーブ（ｄｅ−ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ；逆交互配置）である。
【０１７１】
ＣＲＣ検出部１０３７は、逆並替部１０３６から入力された並び替えられた推定値ｘ２’を硬判定し推定ビット系列ｘ２’’を生成し、生成した推定ビット系列ｘ２’’を切替部１０３８に出力する。
ＣＲＣ検出部１０３７は、生成した推定ビット系列ｘ２’’のペイロード長及びペイロードに基づいてＣＲＣを算出する。ＣＲＣ検出部１０３７は、生成した推定ビット系列ｘ２’’から予め定めた領域としてペイロードの後の部分であるＣＲＣを抽出する。ＣＲＣ検出部１０３７は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致するか否か判断する。
ＣＲＣ検出部１０３７は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致すると判断した場合、ＣＲＣが一致することを示す切替信号を切替部１０３８に出力する。
ＣＲＣ検出部１０３７は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致しないと判断した場合、ＣＲＣが不一致であることを示す切替信号を切替部１０３８に出力する。
【０１７２】
切替部１０３８は、接点ｋ及びｊを備え、逆並替部１０３６から並び替えられたｘ２’を、ＣＲＣ検出部１０３７から推定ビット系列ｘ２’’、及び切替信号を入力される。
切替部１０３８は、入力された切替信号がＣＲＣが一致することを示す信号である場合には、接点をｋに倒し、入力された推定ビット系列ｘ２’’をｘ２復号ビット系列として出力し、第２復号部１０１８及び信号検出部１０１３に出力する（図示せず）。ｘ２復号ビット系列はビット出力部１０５０でペイロード部分が取り出され、ｘ２出力ビット系列として出力される。
切替部１０３８は、入力された切替信号がＣＲＣが不一致であることを示す信号である場合には、接点をｊに倒し、入力された並び替えられた推定値ｘ２’を並替部１０３９に出力する。
【０１７３】
並替部１０３９は、切替部１０３８から入力された並び替えられた推定値ｘ２’を構成インターリーブして並び替え、並び直された推定値ｘ２’を事前確率算出部１０４０に出力する。並替部１０３９が行うインターリーブにおいて並び替えられた推定値ｘ２’を並び替える順序は、送信装置９０１が備える並替部９０８が並び替える順序と同一である。
【０１７４】
事前確率算出部１０４０は、並替部１０３９から入力された推定値ｘ２’に基づき入力ビット系列ｘ２の各ビット値が０又は１であるらしい確からしさ示す事前確率を算出する。事前確率算出部１０４０は、算出したｘ２の事前確率を第２復号部１０１８に出力する（図示せず）。
【０１７５】
並替部１０４１は、第２復号部１０１８から入力された推定ビット系列ｘ２’’を構成するビット系列をインターリーブして並び替える、並び替えられた推定ビット系列ｘ２’’を符号化部１０４２に出力する。並替部１０４１が行うインターリーブにおいて推定ビット系列ｘ２’’を構成するビット系列を並び替える順序は、送信装置９０１が備える並替部９０８が並び替える順序と同一である。
【０１７６】
符号化部１０４２は、符号化部１０４２から入力された推定ビット系列ｘ２’’を符号化して符号化系列を生成し、生成した符号化系列をＬＬＲ反転部１０２５に出力する。符号化部１０４２の構成及び機能はネステッド符号化部９０３が備える第２内部符号化部３０３と同様である。
【０１７７】
ＬＬＲ反転部１０２５は、切替部１０２４から入力された第１のＬＬＲを、符号化部１０４２から入力された符号化系列に基づき反転処理を行って第１のＬＬＲから、入力ビット系列ｘ１が符号化された信号のＬＬＲを算出する。ＬＬＲ反転部１０２５は、算出したＬＬＲをＭＡＰ復号部１０２６に出力する。
【０１７８】
ＭＡＰ復号部１０２６は、ＬＬＲ反転部１０２５から入力されたＬＬＲに基づきＭＡＰ推定を行い、入力ビット系列ｘ１の推定値ｘ１’を算出する。ＭＡＰ復号部１０２６は、ＭＡＰ推定においてネステッド符号化部９０３が備える第１内部符号化部３０２が一度に処理する８状態から２パスの状態遷移確率を用いる。第３復号部１０１９からｘ１’の事前確率が入力された場合には、ＭＡＰ復号部１０２６はＭＡＰ推定においてｘ１’の事前確率を考慮する。ｘ１’の事前確率が入力されない場合は、ｘ１’の事前確率は０と１が等しいものとして扱う。
ＭＡＰ復号部１０２６は、算出した推定値ｘ１’を切替部１０２７に出力する。
【０１７９】
切替部１０２７は、接点ｄ及びｅを備え、ＭＡＰ復号部１０３４から入力された推定値ｘ１’を接点ｄに入力し、ＭＡＰ復号部１０２６から入力された推定値ｘ１’を接点ｅに入力する。切替部１０２７は、接点ｄ及びｅのうち推定値ｘ１’が入力されたほうに接点を倒し、入力された推定値ｘ１’をＣＲＣ検出部１０２８に出力する。
【０１８０】
ＣＲＣ検出部１０２８は、切替部１０２７から入力された並び替えられた推定値ｘ１’を硬判定し推定ビット系列ｘ１’’を生成し、生成した推定ビット系列ｘ１’’を切替部１０２９に出力する。
ＣＲＣ検出部１０２８は、生成した推定ビット系列ｘ１’’のペイロード長及びペイロードに基づいてＣＲＣを算出する。ＣＲＣ検出部１０２８は、生成した推定ビット系列ｘ１’’から予め定めた領域としてペイロードの後の部分であるＣＲＣを抽出する。ＣＲＣ検出部１０２８は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致するか否か判断する。
ＣＲＣ検出部１０２８は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致すると判断した場合、ＣＲＣが一致することを示す切替信号を切替部１０２９に出力する。
ＣＲＣ検出部１０３７は、算出したＣＲＣと抽出したＣＲＣが一致しないと判断した場合、ＣＲＣが不一致であることを示す切替信号を切替部１０２９に出力する。
【０１８１】
切替部１０２９は、接点ｆ及びｇを備え、切替部１０２７から推定値ｘ１’、ＣＲＣ検出部１０２８から推定ビット系列ｘ１’’及び切替信号を入力される。
切替部１０２９は、入力された切替信号がＣＲＣが一致することを示す信号である場合には、接点をｇに倒し、入力された推定ビット系列ｘ１’’をｘ１復号ビット系列として出力し、第３復号部１０１９及び信号検出部１０１３に出力する（図示せず）。ｘ１復号ビット系列はビット出力部１０５０でペイロード部分を取り出し、ｘ１出力ビット系列として出力される。
切替部１０２９は、入力された切替信号がＣＲＣが不一致であることを示す信号である場合には、接点をｆに倒し、入力された推定値ｘ１’を事前確率算出部１０３０に出力する。
【０１８２】
事前確率算出部１０３０は、切替部１０２９から入力された推定値ｘ１’に基づき入力ビット系列ｘ１の各ビット値が０又は１であるかどうか確からしさを示す事前確率を算出する。事前確率算出部１０３０は、算出したｘ１の事前確率を第３復号部１０１９に出力する（図示せず）。
【０１８３】
第２復号部１０１８及び第３復号部１０１９の構成及び機能は第１復号部１０１７と同様であるため、構成については説明を機能の概略について説明する。
第２復号部１０１８は、ＬＬＲ算出部１０１５から第２のＬＬＲを入力され、第１復号部１０１７から推定ビット系列ｘ２’’又はｘ２’の事前確率を入力されることがある。第２復号部１０１８は、第３復号部１０１９から推定ビット系列ｘ３’’又はｘ３’の事前確率を入力されることがある。
【０１８４】
第２復号部１０１８は、推定ビット系列ｘ２’’も推定ビット系列ｘ３’’も入力されない（即ち、他の復号部で復号に失敗）場合には、入力された第２のＬＬＲに基づき推定ビット系列ｘ２’’及び推定ビット系列ｘ３’’の復号を試みる。
第２復号部１０１８は、推定ビット系列ｘ２’’が入力された場合（即ち、第１復号部１０１７で復号に成功）場合には、入力された第２のＬＬＲに基づき推定ビット系列ｘ３’’の復号を試みる。
第２復号部１０１８は、推定ビット系列ｘ３’’が入力された場合（即ち、第３復号部１０１９で復号に成功）場合には、入力された第２のＬＬＲに基づき推定ビット系列ｘ２’’の復号を試みる。
【０１８５】
第２復号部１０１８は、推定ビット系列ｘ２’’の復号が成功した場合、推定ビット系列ｘ２’’を第１復号部１０１７及び信号検出部１０１３に出力し、ｘ２復号ビット系列として出力する。第２復号部１０１８は、推定ビット系列ｘ２’’の復号が失敗した場合、推定値ｘ２’に基づくｘ２’の事前確率を第１復号部１０１７及び信号検出部１０１３に出力する。
第２復号部１０１８は、推定ビット系列ｘ３’’の復号が成功した場合、推定ビット系列ｘ３’’を第３復号部１０１９及び信号検出部１０１３に出力し、ｘ３復号ビット系列として出力する。第２復号部１０１８は、推定ビット系列ｘ３’’の復号が失敗した場合、推定値ｘ３’に基づくｘ３’の事前確率を第３復号部１０１９及び信号検出部１０１３に出力する。
【０１８６】
第３復号部１０１９は、ＬＬＲ算出部１０１５から第３のＬＬＲを入力され、第１復号部１０１７から推定ビット系列ｘ１’’又はｘ１’の事前確率を入力されることがある。第３復号部１０１９は、第２復号部１０１８から推定ビット系列ｘ３’’又はｘ３’の事前確率を入力されることがある。
【０１８７】
第３復号部１０１９は、推定ビット系列ｘ３’’も推定ビット系列ｘ１’’も入力されない（即ち、他の復号部で復号に失敗）場合には、入力された第３のＬＬＲに基づき推定ビット系列ｘ３’’及び推定ビット系列ｘ１’’の復号を試みる。
第３復号部１０１９は、推定ビット系列ｘ３’’が入力された場合（即ち、第２復号部１０１８で復号に成功）場合には、入力された第３のＬＬＲに基づき推定ビット系列ｘ１’’の復号を試みる。
第３復号部１０１９は、推定ビット系列ｘ１’’が入力された場合（即ち、第１復号部１０１７で復号に成功）場合には、入力された第３のＬＬＲに基づき推定ビット系列ｘ３’’の復号を試みる。
【０１８８】
第３復号部１０１９は、推定ビット系列ｘ３’’の復号が成功した場合、推定ビット系列ｘ３’’を第２復号部１０１７及び信号検出部１０１３に出力し、ｘ３復号ビット系列として出力する。第３復号部１０１９は、推定ビット系列ｘ３’’の復号に失敗した場合、推定値ｘ３’に基づくｘ３’の事前確率を第２復号部１０１７及び信号検出部１０１３に出力する。
第３復号部１０１９は、推定ビット系列ｘ１’’の復号が成功した場合、推定ビット系列ｘ１’’を第１復号部１０１７及び信号検出部１０１３に出力し、ｘ１復号ビット系列として出力する。第３復号部１０１９は、推定ビット系列ｘ１’’の復号が失敗した場合、推定値ｘ１’に基づくｘ１’の事前確率を第１復号部１０１７及び信号検出部１０１３に出力する。
以上、出力されたｘ１、ｘ２、ｘ３復号ビット系列は、ビット出力部１０５０にてペイロード部分が取り出され、ｘ１、ｘ２、ｘ３出力ビット系列として出力される。
【０１８９】
なお、上述では送信装置９０１は、ｎ個（但し、ｎは３）の入力ビット系列のうち２つの入力ビット系列の各対について畳み込み符号化を行い排他的論理和演算してｎ個の送信ストリームを送信する例について説明した。ここで、入力ビット系列の各々は、他の２つの入力信号と各１回ずつ畳み込み符号化を行うように入力信号の対が予め定められている。また、送信装置１００１は、ｎ個の受信ストリームに基づき、ｎ個の推定ビット系列ｘ１’’〜ｘｎ’’に分離して復号出力ビット系列として復号する例について説明した。本実施形態では、これには限られずｎが２又は２より大きい任意の整数であってよい。また、本実施形態では内部符号化部の構成は２種類であったが、３種類以上の構成でも構わない。
【０１９０】
このように、送信装置９０１は、1つの入力ビット系列と他の２つの入力ビット系列の各々と重畳し、各々異なるアンテナを用いて送信する。本実施形態に係る受信装置１００１は、ある受信ストリームについて復号に失敗した復号部があっても、それまでに得られた推定ビット系列又は事前確率を用いて他の復号部において復号を試みることができる。そのため、本実施形態では、各入力ビット系列について空間ダイバーシティ利得を得ることができるため復号の失敗を回避でき、入力ビット系列を高い効率で確実に復号することができる。
【０１９１】
なお、上述した実施形態における送信装置５０１、受信装置６０１、送信装置７０１、受信装置８０１、送信装置９０１及び受信装置１００１の一部、例えば、第１ＣＲＣ付加部５０２、７０２、９０２、ネステッド符号化部５０３、７０３、７１３、７２３、９０３、９１３、９２３、伝搬路推定用符号付加部５０４、５１４、７０４、７１４、７２４、９０４、９１４、９２４、第１ベースバンド部５０５、７０５、第２ＣＲＣ付加部５１２、７１２、９１２、符号化部５１３、第２ベースバンド部５１５、７１５、９０５、９１５、９２５、第１伝搬路推定部６０６、８１０、１０１０、第２伝搬路推定部６０７、８１１、１０１１、信号検出部６０８、８１３、１０１３、ＬＬＲ算出部６０９、６１６、８１４、８１５、８１６、１０１４、１０１５、１０１６、切替部６１１、６１４、６１９、ＭＡＰ復号部６１２、６１７、６２３、ＣＲＣ検出部６１３、６１８、６２４、事前確率算出部６１５、６２１、符号化部６２０、ＬＬＲ反転部６２２、第３ＣＲＣ付加部７２２、９２２、第４ＣＲＣ付加部７３２、第３伝搬路推定部８１２、１０１２、第１復号部８１７、１０１７、第２復号部８１８、１０１８、第３復号部８１９、１０１９、をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、送信装置５０１、受信装置６０１、送信装置７０１、受信装置８０１、送信装置９０１又は受信装置１００１に内蔵されたコンピュータシステムであって、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
また、上述した実施形態における送信装置５０１、受信装置６０１、送信装置７０１、受信装置８０１、送信装置９０１及び受信装置１００１の一部、または全部を、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路として実現しても良い。送信装置５０１、受信装置６０１、送信装置７０１、受信装置８０１、送信装置９０１及び受信装置１００１の各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化しても良い。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ても良い。
【０１９２】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【符号の説明】
【０１９３】
１…通信システム、１０１…送信装置、１０２…信号入力部、１０３…送信アンテナ、
１０４…受信装置、１０５…受信アンテナ、１０６…出力部
３０１…ネステッド符号化部、３０２…第１内部符号化部、
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３…シフトレジスタ部、Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ１３…加算部
３０３…第２内部符号化部、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６…シフトレジスタ部、
Ｅ２１、Ｅ２２…加算部
３０４…符号重畳部、３０４１…符号化出力部、Ｅ３１、Ｅ３２、Ｅ３３…加算部
５０１…送信装置、５０２…第１ＣＲＣ付加部、５０３…ネステッド符号化部、
５０４、５１４…伝搬路推定用符号付加部、５０５…第１ベースバンド部、
５０６…第１ＲＦ部、５０７、５１７…アンテナ部、５１２…第２ＣＲＣ付加部、
５１３…符号化部、５１５…第２ベースバンド部、５１６…第２ＲＦ部、
６０１…受信装置、６０２…第１アンテナ部、６０３…第２アンテナ部、
６０４…第１ＲＦ部、６０５…第２ＲＦ部、６０６…第１伝搬路推定部、
６０７…第２伝搬路推定部、６０８…信号検出部、６０９、６１６…ＬＬＲ算出部、
６１１、６１４、６１９…切替部、６１２、６１７、６２３…ＭＡＰ復号部、
６１３、６１８、６２４…ＣＲＣ検出部、６１５、６２１…事前確率算出部、
６２０…符号化部、６２２…ＬＬＲ反転部６２２、ＭＡＰ復号部６２３、
６２５…ビット出力部、
７０１…送信装置、７０２…第１ＣＲＣ付加部、
７０３、７１３、７２３…ネステッド符号化部、
７０４、７１４、７２４…伝搬路推定用符号付加部、７０５…第１ベースバンド部、
７０６…第１ＲＦ部、７０７、７１７、７２７…アンテナ部、７１２…第２ＣＲＣ付加部、
７１５…第２ベースバンド部、７１６…第２ＲＦ部７１６、７２２…第３ＣＲＣ付加部、
７２５…第３ベースバンド部、７２６…第３ＲＦ部、７３２…第４ＣＲＣ付加部、
８０１…受信装置、８０２、８０３、８０４…アンテナ部、８０５…第１ＲＦ部８０５、８０６…第２ＲＦ部、８０７…第３ＲＦ部、８１０…第１伝搬路推定部、
８１１…第２伝搬路推定部、８１２…第３伝搬路推定部、８１３…信号検出部、
８１４、８１５、８１６…ＬＬＲ算出部、８１７…第１符号部、８１８…第２符号部、
８１９…第３符号部、８２１、８２４…切替部、８２２、８３３…ＭＡＰ復号部、
８２３、８３４…ＣＲＣ検出部、８２５…事前確率算出部、８３０…符号化部、
８３２…ＬＬＲ反転部
８４０…ビット出力部、
９０１…送信装置、９０２…第１ＣＲＣ付加部、９１２…第２ＣＲＣ付加部、
９２２…第３ＣＲＣ付加部、９０３、９１３、９２３…ネステッド符号化部、
９０４、９０５、９０６…伝搬路推定用符号付加部、９０５…第１ベースバンド部、
９１５…第２ベースバンド部、９２５…第３ベースバンド部、９０６…第１ＲＦ部、
９１６…第２ＲＦ部、９２６…第３ＲＦ部、９０７、９１７、９２７…アンテナ部、
９０８、９１８、９２８…並替部
１００１…受信装置、１００２、１００３、１００４…アンテナ部、
１００５…第１ＲＦ部、１００６…第２ＲＦ部、１００７…第３ＲＦ部、
１０１０…第１伝搬路推定部、１０１１…第２伝搬路推定部、
１０１２…第３伝搬路推定部、１０１３…信号検出部、
１０１４、１０１５、１０１６…ＬＬＲ算出部、１０１７…第１復号部、
１０１８…第２復号部、１０１９…第３復号部
１０２４、１０２７、１０２９、１０３５、１０３８…切替部、
１０２５、１０３２…ＬＬＲ反転部、１０２６、１０３３、１０３４…ＭＡＰ復号部、
１０２８、１０３７…ＣＲＣ検出部、１０３０、１０４０…事前確率算出部、
１０３１、１０４２…符号化部、１０３６…逆並替部、
１０３９、１０４１…並替部１０４１、
１０５０…ビット出力部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信アンテナを備える送信装置であって、
前記複数の送信アンテナのうち少なくとも１つの送信アンテナから、複数の異なる入力ビット系列にそれぞれ異なる内部符号化を施して得られる複数の異なる内部符号化ビット系列を重畳した重畳ビット系列を送信すること
を特徴とする送信装置。
【請求項２】
前記重畳は排他的論理和演算により行うこと
を特徴とする請求項１記載の送信装置。
【請求項３】
前記複数の異なる内部符号化ビット系列を重畳した重畳ビット系列を送信する送信アンテナが複数あって、他の内部符号化ビット系列と重畳される、少なくとも１つの内部符号化ビット系列を前記複数の送信アンテナから送信すること
を特徴とする請求項１記載の送信装置。
【請求項４】
前記複数の異なる内部符号化ビット系列のそれぞれを、他のいずれかの内部符号化ビット系列と重畳し、前記複数の送信アンテナから送信することを特徴とする請求項３記載の送信装置。
【請求項５】
前記重畳の際に、重畳する内部符号化ビット系列の全ての組が異なること
を特徴とする請求項３又は４に記載の送信装置。
【請求項６】
複数の送信アンテナを備える送信装置で用いる送信方法において、
前記複数の送信アンテナのうち少なくとも１つの送信アンテナから、複数の異なる入力ビット系列にそれぞれ異なる内部符号化を施して得られる複数の異なる内部符号化ビット系列を重畳した重畳ビット系列を送信すること
を特徴とする送信方法。
【請求項７】
複数の送信アンテナを備える送信装置のコンピュータに、
前記複数の送信アンテナのうち少なくとも１つの送信アンテナから、複数の異なる入力ビット系列にそれぞれ異なる内部符号化を施して得られる複数の異なる内部符号化ビット系列を重畳した重畳ビット系列を送信する手順、
を実行させるための送信プログラム。
【請求項８】
複数の受信アンテナを備え、前記複数の受信アンテナで受信した信号を、送信された複数の系列に分離し、前記分離した系列のうち少なくとも１つの系列を構成する複数の内部符号化ビット系列をそれぞれ復号し、複数の復号ビット系列を得ること
を特徴とする受信装置。
【請求項９】
前記複数の復号ビット系列のうち１つの信号を復号系列を再符号化し、
前記再符号化した信号に基づいて、他の前記分離した複数の系列の１である確率と０である確率を示す指標値を反転処理すること
を特徴とする請求項８記載の受信装置。
【請求項１０】
前記複数の内部符号化ビット系列を復号した信号のうち１つに基づいて事前確率を算出し、
前記事前確率を用いて他の内部符号化ビット系列を復号すること
を特徴とする請求項８記載の受信装置。
【請求項１１】
前記分離した送信された複数の系列に受信品質を表す品質指標値を算出し、品質が高い系列から順に復号することを特徴とする、請求項８から１０のいずれかに記載の受信装置。
【請求項１２】
前記分離した送信された複数の系列の符号化率が低い順に、系列を復号することを特徴とする、請求項８から１０のいずれかに記載の受信装置。
【請求項１３】
複数の受信アンテナを備える受信装置の受信方法であって、
前記複数の受信アンテナで受信した信号を、送信された複数の系列に分離し、前記分離した系列のうち少なくとも１つの系列を構成する複数の内部符号化ビット系列をそれぞれ復号し、複数の復号ビット系列を得る過程
を備えることを特徴とする受信方法。
【請求項１４】
複数の受信アンテナを備える受信装置のコンピュータに、
前記複数の受信アンテナで受信した信号を、送信された複数の系列に分離し、前記分離した系列のうち少なくとも１つの系列を構成する複数の内部符号化ビット系列をそれぞれ復号し、複数の復号ビット系列を得る手順と、
を備えることを特徴とする受信プログラム。
【請求項１】
複数の送信アンテナを備える送信装置であって、
前記複数の送信アンテナのうち少なくとも１つの送信アンテナから、複数の異なる入力ビット系列にそれぞれ異なる内部符号化を施して得られる複数の異なる内部符号化ビット系列を重畳した重畳ビット系列を送信すること
を特徴とする送信装置。
【請求項２】
前記重畳は排他的論理和演算により行うこと
を特徴とする請求項１記載の送信装置。
【請求項３】
前記複数の異なる内部符号化ビット系列を重畳した重畳ビット系列を送信する送信アンテナが複数あって、他の内部符号化ビット系列と重畳される、少なくとも１つの内部符号化ビット系列を前記複数の送信アンテナから送信すること
を特徴とする請求項１記載の送信装置。
【請求項４】
前記複数の異なる内部符号化ビット系列のそれぞれを、他のいずれかの内部符号化ビット系列と重畳し、前記複数の送信アンテナから送信することを特徴とする請求項３記載の送信装置。
【請求項５】
前記重畳の際に、重畳する内部符号化ビット系列の全ての組が異なること
を特徴とする請求項３又は４に記載の送信装置。
【請求項６】
複数の送信アンテナを備える送信装置で用いる送信方法において、
前記複数の送信アンテナのうち少なくとも１つの送信アンテナから、複数の異なる入力ビット系列にそれぞれ異なる内部符号化を施して得られる複数の異なる内部符号化ビット系列を重畳した重畳ビット系列を送信すること
を特徴とする送信方法。
【請求項７】
複数の送信アンテナを備える送信装置のコンピュータに、
前記複数の送信アンテナのうち少なくとも１つの送信アンテナから、複数の異なる入力ビット系列にそれぞれ異なる内部符号化を施して得られる複数の異なる内部符号化ビット系列を重畳した重畳ビット系列を送信する手順、
を実行させるための送信プログラム。
【請求項８】
複数の受信アンテナを備え、前記複数の受信アンテナで受信した信号を、送信された複数の系列に分離し、前記分離した系列のうち少なくとも１つの系列を構成する複数の内部符号化ビット系列をそれぞれ復号し、複数の復号ビット系列を得ること
を特徴とする受信装置。
【請求項９】
前記複数の復号ビット系列のうち１つの信号を復号系列を再符号化し、
前記再符号化した信号に基づいて、他の前記分離した複数の系列の１である確率と０である確率を示す指標値を反転処理すること
を特徴とする請求項８記載の受信装置。
【請求項１０】
前記複数の内部符号化ビット系列を復号した信号のうち１つに基づいて事前確率を算出し、
前記事前確率を用いて他の内部符号化ビット系列を復号すること
を特徴とする請求項８記載の受信装置。
【請求項１１】
前記分離した送信された複数の系列に受信品質を表す品質指標値を算出し、品質が高い系列から順に復号することを特徴とする、請求項８から１０のいずれかに記載の受信装置。
【請求項１２】
前記分離した送信された複数の系列の符号化率が低い順に、系列を復号することを特徴とする、請求項８から１０のいずれかに記載の受信装置。
【請求項１３】
複数の受信アンテナを備える受信装置の受信方法であって、
前記複数の受信アンテナで受信した信号を、送信された複数の系列に分離し、前記分離した系列のうち少なくとも１つの系列を構成する複数の内部符号化ビット系列をそれぞれ復号し、複数の復号ビット系列を得る過程
を備えることを特徴とする受信方法。
【請求項１４】
複数の受信アンテナを備える受信装置のコンピュータに、
前記複数の受信アンテナで受信した信号を、送信された複数の系列に分離し、前記分離した系列のうち少なくとも１つの系列を構成する複数の内部符号化ビット系列をそれぞれ復号し、複数の復号ビット系列を得る手順と、
を備えることを特徴とする受信プログラム。
【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】
【公開番号】特開２０１３−９０３７（Ｐ２０１３−９０３７Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３８６０７（Ｐ２０１１−１３８６０７）
【出願日】平成２３年６月２２日（２０１１．６．２２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【出願人】（３０４０２８３４６）国立大学法人 香川大学 (285)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２２日（２０１１．６．２２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【出願人】（３０４０２８３４６）国立大学法人 香川大学 (285)
【Ｆターム（参考）】
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