數據發送裝置、數據接收裝置以及無線通信系統的制作方法

專利名稱：數據發送裝置、數據接收裝置以及無線通信系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及使用多個天線同時發送多個代碼字的數據發送裝置、使用多個天線同 時接收多個代碼字的數據接收裝置、以及由數據發送裝置與數據接收裝置構成的無線通信 系統。
例如，以下的非專利文獻1公開的以往的無線通信系統由下述要素構成。 (1)數據發送裝置
對發送對象數據進行糾錯編碼而生成代碼字的糾錯編碼部
將由糾錯編碼部生成的代碼字調制為QPSK等的調制部
對由調制部調制后的代碼字進行串行并行變換，對該代碼字進行分割的S/P變
背景技術：
換部·在OFDM調制的情況下，進行針對由S/P變換部分割出的代碼字的IDFT (逆離散 傅立葉變換)的逆離散傅立葉變換部·使用多個發送天線，同時發送由逆離散傅立葉變換部進行了 IDFT后的代碼字的 MIMO處理部(ΜΙΜΟ處理部包括從基帶到高頻帶的上變頻)(2)數據接收裝置·使用多個接收天線，接收從數據發送裝置同時發送的多個代碼字的MIMO處理部 (ΜΙΜΟ處理部包括從高頻帶到基帶的下變頻)·在OFDM調制的情況下，進行針對由MIMO處理部接收到的代碼字的DFT (離散傅 立葉變換)的離散傅立葉變換部·對由離散傅立葉變換部進行了 DFT后的代碼字進行并行串行變換，合并多個代 碼字的P/S變換部·對由P/S變換部合并后的代碼字進行解調的解調部·對由解調部解調出的代碼字進行糾錯譯碼而再現數據的糾錯譯碼部在數據發送裝置的MIMO處理部使用多個天線，同時發送多個代碼字的情況下，可 以謀求提高數據的傳送速度等，但有時在多個通信路徑之間產生干擾。在此，說明用3個通信路徑發送代碼字，在3個通信路徑之間產生干擾的情況。首先，如下那樣假設通信路徑響應矩陣H。
^1.1 h、’2 KiH= h2、A22 H2i其中，hi,」是從第j個發送天線向第i個接收天線的通信路徑響應。另外，用S表現從數據發送裝置的MIMO處理部發送的代碼字的符號(對在2元上 表現的糾錯代碼字進行調制而得到的符號)。其中，在此，為簡化說明，假設不進行OFDM調 制。
如果數據發送裝置的MIMO處理部使用3個發送天線發送代碼字的符號S，則數據 接收裝置的MIMO處理部使用3個接收天線接收代碼字的符號，如果將該接收信號設為r，則 如下那樣表示接收信號r。

其中，Il =
是由各接收天線的每一個接收天線的噪聲分量構成的序列<在此，在從接收天線1、2、3的接收信號中解調構成代碼字的符號S的S” S2, S3的 情況下，在最初發送符號S時，如果在復數平面上觀察，則接收天線1的接收點如圖3 (i)所 示(在簡單的譯碼法中，將干擾與噪聲這兩者都視為劣化分量)。此時，如下表示接收信號。
其中，I^hJ=IIi1,A,^Vh1,A,^SJh1,Ai1全部成為解調時的噪聲分量。在數據發送裝置中，作為如果數據接收裝置在符號S的接收中失敗則再次自 動地發送同一符號S的機構，具備實現HARQ-CC(Hybrid Auto-R印eat reQuest-Chase Combining,混合自動重傳請求)的機構。如果重發了同一符號S，則數據接收裝置通過將該符號S與最初發送時的符號進 行加法平均，使噪聲的能量平均地劣化3dB，從而提高解調以及糾錯譯碼的成功率。但是，如圖3(ii)所示，Ii1, A,廣SJhuh1,廣S3等干擾波分量不劣化而殘留，所以性 能的改善較少(在以往方法中，通過HARQ-CC只有噪聲變小)。非專利文獻1 JEEE C802. 16m_07/188

發明內容
以往的無線通信系統由于如上所述構成，所以具備如果數據接收裝置在符號S的 接收中失敗則數據發送裝置自動地重發同一符號S的機構，可以使噪聲的能量平均地劣化 3dB。但是，由于無法去除干擾波分量，所以存在無法大幅改善解調以及糾錯譯碼的成功率 等的課題。本發明是為了解決上述那樣的課題而完成的，其目的在于得到一種數據發送裝 置、數據接收裝置以及無線通信系統，不僅是噪聲，而且還抑制干擾波分量，從而可以大幅 改善解調以及糾錯譯碼的成功率。本發明的無線通信系統在數據接收裝置的糾錯譯碼單元中的代碼字的糾錯譯碼失敗的情況下，數據發送裝置的代碼字發送單元依照規定的規則對發送完成的代碼字進行 變形而發送，數據接收裝置的糾錯譯碼單元使用變形后的代碼字，來再現數據。根據本發明，在數據接收裝置的糾錯譯碼單元中的代碼字的糾錯譯碼失敗的情況 下，數據發送裝置的代碼字發送單元依照規定的規則對發送完成的代碼字進行變形而發 送，數據接收裝置的糾錯譯碼單元使用變形后的代碼字，來再現數據，所以具有如下效果 不僅是噪聲，而且還抑制干擾波分量，從而可以大幅改善解調以及糾錯譯碼的成功率。


圖1是示出本發明的實施方式1的無線通信系統的結構圖。圖2是示出噪聲與干擾波分量得到抑制的原理的說明圖。圖3是示出只有噪聲得到抑制的原理的說明圖。
具體實施例方式以下，為了更詳細地說明本發明，根據

用于實施本發明的最佳方式。實施方式1.圖1是示出本發明的實施方式1的無線通信系統的結構圖，在圖中，數據發送裝置 1是使用多個天線來同時發送多個代碼字的發送機。數據接收裝置2是使用多個天線來同時接收多個代碼字的接收機。數據發送裝置1的糾錯編碼部11實施對發送對象的數據進行糾錯編碼而生成代 碼字的處理。另外，糾錯編碼部11構成糾錯編碼單元。數據發送裝置1的調制部12實施將由糾錯編碼部11生成的代碼字調制為QPSK 等的處理。另外，調制部12構成調制單元。數據發送裝置1的S/P變換部13實施對由調制部12調制出的代碼字進行串行并 行變換，分割該代碼字的處理。數據發送裝置1的逆離散傅立葉變換部14a、14b、14c、14d在OFDM調制的情況下， 進行針對由s/ρ變換部13分割出的代碼字的IDFT(逆離散傅立葉變換)。數據發送裝置1的MIMO處理部15實施如下處理使用發送天線16a、16b、16c、 16d，同時發送由逆離散傅立葉變換部14a、14b、14c、14d進行了 IDFT后的代碼字。其中， MIMO處理部15還實施從基帶到高頻帶的上變頻。另外，MIMO處理部 15 具備實現 HARQ_CC(Hybrid Auto-Repeat reQuest-Chase Combining)的機構，實施如下處理在數據接收裝置2的糾錯譯碼部26中的代碼字的糾錯 譯碼失敗的情況下，依照規定的規則對發送完成的代碼字進行變形而發送。另外，由S/Ρ變換部13、逆離散傅立葉變換部14a、14b、14c、14d以及ΜΙΜΟ處理部 15構成代碼字發送單元。數據接收裝置2的MIMO處理部22實施如下處理使用接收天線21a、21b、21c、 21d，接收從數據發送裝置1同時發送的多個代碼字。其中，MIMO處理部22還實施從高頻 帶到基帶的下變頻。另外，MIMO處理部22構成代碼字接收單元。數據接收裝置2的離散傅立葉變換部23a、23b、23c、23d在OFDM調制的情況下，進行針對由MIMO處理部22接收到的代碼字的DFT(離散傅立葉變換)。數據接收裝置2的P/S變換部24實施如下處理對由離散傅立葉變換部23a、23b、 23c、23d進行了 DFT后的代碼字進行并行串行變換，合并多個代碼字。數據接收裝置2的解調部25實施對由P/S變換部24合并后的代碼字進行解調的處理。另外，由離散傅立葉變換部23a、23b、23c、23d、P/S變換部24以及解調部25構成
解調單元。數據接收裝置2的糾錯譯碼部26實施對由解調部25解調出的代碼字進行糾錯譯 碼而再現數據的處理。另外，糾錯譯碼部26實施如下處理在從數據發送裝置1發送了通過HARQ-CC變 形后的代碼字的情況下，使用該變形后的代碼字，來再現數據。另外，糾錯譯碼部26構成糾錯譯碼單元。接下來說明動作。數據發送裝置1的糾錯編碼部11如果接收到發送對象的數據，則對該數據進行糾 錯編碼而生成代碼字。如果糾錯編碼部11生成了代碼字，則數據發送裝置1的調制部12將該代碼字調 制為QPSK等。如果調制部12對代碼字進行了調制，則數據發送裝置1的S/P變換部13對該代 碼字進行串行并行變換，分割該代碼字。在圖1的例子中，將代碼字分割成4個，將4個分割代碼字輸出到逆離散傅立葉變 換部 14a、14b、14c、14d。數據發送裝置1的逆離散傅立葉變換部14a、14b、14c、14d在OFDM調制的情況下， 進行針對由s/ρ變換部13分割出的代碼字的IDFT。數據發送裝置1的MIMO處理部15使用發送天線16a、16b、16c、16d，同時發送由逆 離散傅立葉變換部14a、14b、14c、14d進行了 IDFT后的代碼字。如果數據發送裝置1同時發送多個代碼字，則數據接收裝置2的MIMO處理部22 使用接收天線21a、21b、21c、21d，接收從數據發送裝置1發送的多個代碼字。數據接收裝置2的離散傅立葉變換部23a、23b、23c、23d在OFDM調制的情況下，進 行針對由MIMO處理部22接收到的代碼字的DFT。數據接收裝置2的P/S變換部24對由離散傅立葉變換部23a、23b、23c、23d進行 了 DFT后的代碼字進行并行串行變換，合并多個代碼字。如果P/S變換部24合并了代碼字，則數據接收裝置2的解調部25對合并后的代 碼字進行解調。如果解調部25解調出代碼字，則數據接收裝置2的糾錯譯碼部26對該代碼字進 行糾錯譯碼而再現數據。如果數據接收裝置2的糾錯譯碼部26中的代碼字的糾錯譯碼成功，則從糾錯譯碼 部26輸出正確的數據，但用4個通信路徑發送代碼字的情況下，有時在4個通信路徑之間 產生干擾，在該情況下，糾錯譯碼部26中的代碼字的糾錯譯碼有時失敗。如果數據接收裝置2的糾錯譯碼部26中的代碼字的糾錯譯碼失敗，則數據發送裝置1的MIMO處理部15依照規定的規則對發送完成的代碼字進行變形而發送。在從數據發送裝置1發送了通過HARQ-CC變形后的代碼字的情況下，數據接收裝 置2的糾錯譯碼部26使用該變形后的代碼字來再現數據。以下，詳細說明從數據發送裝置1發送了通過HARQ-CC變形后的代碼字的情況。在此，為便于說明，假設用3個通信路徑發送代碼字，并在3個通信路徑之間產生 干擾的情況而進行說明。首先，如下那樣假設通信路徑響應矩陣H。 其中，Iii,」是從第j個發送天線向第i個接收天線的通信路徑響應。另外，用S表現從數據發送裝置1的MIMO處理部15發送的代碼字的符號(對在 2元上表現的糾錯代碼字進行調制而得到的符號)。其中，在此，為簡化說明，假設不進行 OFDM調制。
如果數據發送裝置1的MIMO處理部15發送了符號S(1)、S(2)、S(3)的序列S(1’2’3)，則 如果數據發送裝置1的MIMO處理部15使用3個發送天線16a、16b、16c，發送代碼 字的符號S，則數據接收裝置2的MIMO處理部22使用3個接收天線21a、21b、21c接收代碼 字的符號，如果將該接收信號設為r，則如下那樣表示接收信號r。
其中，
是由各接收天線的每一個接收天線的噪聲分量構成的序列。在此，數據發送裝置1的MIMO處理部15在第1次(最初發送時)發送的代碼字 的符號S(1)在數據接收裝置2的糾錯譯碼部26中沒有被正常譯碼的情況下，對符號S(1)乘 上正交碼的一部分，將符號S⑴變形成符號S(2)，并且對符號S⑴乘上正交碼的一部分，將符 號S⑴變形成符號Scs如果如上所述生成了符號S(2)、S(3)，則數據發送裝置1的MIMO處理部15接著符號 S(1)，使用3個發送天線16a、16b、16c，發送符號S⑵、S⑶。數據接收裝置2的MIMO處理部22使用3個接收天線21a、21b、21c接收符號的序列
如下那樣表示該序列r(1’2’3)。
如果ΜΙΜΟ處理部22使用3個接收天線21a、21b、21c接收序列r(1’2’3)，則數據接 收裝置2的糾錯譯碼部26如下所示那樣，對該接收序列r(1’2’3)乘上正交碼，對式(25)進行 變形。
另外，數據接收裝置2的糾錯譯碼部26通過將式(26)整理成式(27)， (27)，由此取出構成代碼字的符號S的&、S2, S3。
其中，如果設為 貝丨Jn'^n' 2、n' 3 成為η； = Α,> ., +h*2An'2A +ΚΛη'}Λ,η'2 = h[2n\2 +K +/l;.X2，(28)Π； = /7*3 .3 + h'i3n'2,3 + ItiiHyi.S卩，數據接收裝置2的糾錯譯碼部26將作為干擾波的huh^ * Vh1^hia * S3設為 零 Oi1Jia * S2 = 0，h^hu * S3 = 0),根據作為期望波的 h2a * ^aS1, h3a * K1S1 的信號加 法、與噪聲分量的加法平均來檢測出Si。在該情況下，劣化分量僅是噪聲，檢測概率提高(參照圖2)。S卩，在簡單的譯碼法中，如圖2(a)所示，將干擾與噪聲這兩者都視為劣化分量，但 在以往方法中，如圖2(b)所示，通過HARQ-CC，只有噪聲變小。相對于此，在本實施方式1中，如上所述通過根據作為期望波Wh2i^h2aSph3a* K3aS1的信號加法、與噪聲分量的加法平均檢測出S1，從而，如圖2(c)所示，劣化分量只是噪聲。另外，在本實施方式1中，如圖2(d)所示，在以3X3MIM0方式重發時，噪聲分量的 功率也被削減，所以有改善效果。從以上可知，根據本實施方式1，在數據接收裝置2的糾錯譯碼部26中的代碼字的 糾錯譯碼失敗的情況下，數據發送裝置1的MIMO處理部15依照規定的規則對發送完成的 代碼字進行變形而發送，數據接收裝置2的糾錯譯碼部26使用變形后的代碼字，來再現數 據，所以起到如下效果不僅是噪聲，而且還抑制干擾波分量，從而可以大幅改善解調以及 糾錯譯碼的成功率。另外，在本實施方式1中，示出了如下情況，即數據接收裝置2的糾錯譯碼部26通 過將式(26)整理成式(27)并計算式(27)，來取出構成代碼字的符號3的51、52、53，但也可 以通過將式(27)簡化成式(29)并計算式(29)，來取出構成代碼字的符號3的51、52、53。3huS、h;.,=3(|\,|2)·5,3^2S2hl2 +hl2n'2,2=3(\h2_2\2).S2+h'22n'22(2 9)3\3幼;.3 + = 3(|\3|2)· Si +、>;.3實施方式2.在上述實施方式1中，示出了用3個通信路徑發送代碼字，在3個通信路徑之間產 生干擾的例子，但在本實施方式2中，對例子進行一般化，說明用N個通信路徑發送代碼字，在N個通信路徑之間產生干擾的例子。首先，如下那樣假設通信路徑響應矩陣H。 其中，hy是從第j個發送天線向第i個接收天線的通信路徑響應。另外，用S表現從數據發送裝置1的MIMO處理部15發送的代碼字的符號(對在 2元上表現的糾錯代碼字進行調制而得到的符號)。其中，在此，為簡化說明，假設不進行 OFDM調制。 如果數據發送裝置1的MIMO處理部15使用N個發送天線，發送代碼字的符號S， 則數據接收裝置2的MIMO處理部22使用N個接收天線接收代碼字的符號，如果將該接收 信號設為r，則如下那樣表示接收信號r。 在此，數據發送裝置1的ΜΙΜΟ處理部15在第1次(最初發送時)發送的代碼字 的符號S⑴在數據接收裝置2的糾錯譯碼部26中沒有被正常地譯碼的情況下，對符號S(1) 乘上正交碼的一部分，將符號Sa)變形為符號S⑵。另外，同樣地，對符號Sa)乘上正交碼的 一部分，將符號S⑴變形為符號S(N)。如果如上所述生成了符號S(2).....S(N)，則數據發送裝置1的MIMO處理部15接
著符號S(1)，使用N個發送天線，每當從接收機發送來發送請求時，依次發送符號S .....Sw。

如果數據發送裝置1的ΜΙΜΟ處理部15發送了符號S(2)
(3 3)
>S(N)的序列Su :N)，則
(1 :N)
數據接收裝置2的MMO處理部22使用N個接收天線的接收信號，來接收符號的序列 如下那樣表示該序列
.(1 :N)
(1 :N)
HS
(1:Λ'Ι
‘A1 , "5, +^ 2O0S1 +-- + Ai vOiX h:ia°S, +H^7Ct0S2 +-- + ^a. Or0Sv
、+- + Hfi s-U0Sli
A11O0S',+Al3Crv-'+AljOv-lS3 + "- + A,..^, αΛ h^S, +Iiy-1S: +^afi-lS2 +."+A2^cr
h^ys, +Hfi Mfl-lS, +/i.v ,OTa-iS3+ ■ + Λ.ν .ν., τ
Sv., + ν、,《Λ
；" η；3'..."廣,
(1) -Ι2Ρ ... -1<·
(3 4)如果ΜΙΜΟ處理部22使用N個接收天線接收到序列r(1 :N)，則數據接收裝置2的糾 錯譯碼部26如下那樣對該接收序列r(1:N)乘上正交碼，對式(34)進行變形。
a
a" -('、.-2,
r0 α-,·ν-,)
a"
ι
a -
- Λ,-Ι,
a
a
a
a
,-(.V-"
α 養31 a
-(Λ·-Ι>‘Vl·· Κι夂丨K、Si·.辦2,.^ΛΜ^.ν ’ ^7V,-{N-2)
aVJ' + aV;' +," + XT V,!' + "' i21 + …+...αχ> + ，ι'ν.Χ” + …+ -(." ΓJ
(3 5)另外，數據接收裝置2的糾錯譯碼部26通過將式(35)整理成式(36)，并計算式 (36)，來取出構成代碼字的符號S的Sp S2.....Sn。NhitSX^Nhl2SX2 +··· + !!； = N(\hu\2 +|\2|2 +…)+n;，
2)
C
CT 丨·V
^Λ (1 t ,t rtW
a a
(1 {2 WW O O
αCr
16
(37)
另外，在本實施方式2中，示出了如下情況，即數據接收裝置2的糾錯譯碼部26通
1N'
過將式(35)整理成式(36)并計算式(36)，來取出構成代碼字的符號S的Sp S2.....S
但也可以通過將式(36)簡化為式(38)并計算式(38)，來取出構成代碼字的符號S的S”
S 、· · ·、Sm Ο


(38)
實施方式3.
在上述實施方式1中，示出了用3個通信路徑發送代碼字，在3個通信路徑之間產 生干擾的例子，但在本實施方式3中，說明用N個通信路徑發送代碼字，在N個通信路徑之 間產生干擾的例子。其中，N是2的冪數，在本實施方式3中，作為一個例子，說明N = 2的情況。首先，如下那樣假設通信路徑響應矩陣H。
17 ...(36)其中，如果設為 其中，Iii,」是從第j個發送天線向第i個接收天線的通信路徑響應。另外，用S表現從數據發送裝置1的MIMO處理部15發送的代碼字的符號(對在 2元上表現的糾錯代碼字進行調制而得到的符號)。其中，在此，為簡化說明，假設不進行 OFDM調制。
如果數據發送裝置1的MIMO處理部15使用2個發送天線16a、16b發送代碼字的 符號S，則數據接收裝置2的MIMO處理部22使用2個接收天線21a、21b接收代碼字的符 號，如果將該接收信號設為r，則如下那樣表示接收信號r。 在此，數據發送裝置1的MIMO處理部15在第1次(最初發送時)發送的代碼字 的符號S(1)在數據接收裝置2的糾錯譯碼部26中沒有被正常地譯碼的情況下，對符號S(1) 乘上正交碼的一部分，將符號S(1)變形為符號S⑵。如果如上所述生成了符號S(2)，則數據發送裝置1的MIMO處理部15接著符號S(1)， 使用2個發送天線16a、16b，發送符號S(2)。
如果數據發送裝置1的MIMO處理部15發送了符號S⑴、S⑵的序列Su’2)，則數據
接收裝置2的MIMO處理部22使用2個接收天線21a、21b接收符號的序列r(1’2), 表示該序列r(1’2)。
如下那樣 如果MIMO處理部22使用2個接收天線21a、21b接收到序列r(1’2)，則數據接收裝
置2的糾錯譯碼部26如下那樣對該接收序列r(1’2)乘上正交碼，對式(43)進行變形
“1.2)
"1 1 “-O^ι.ι^ι K2S2JL丨⑴-κ {2)1 -1_一 4m-A21S1 h2aS2 ■Tf 2)
(4 4) 另外，數據接收裝置2的糾錯譯碼部26通過將式(44)整理成式(45)，并計算式
18(45)，來取出構成代碼字的符號S的Sp S2。
其中，如果設為
4 5)

另外，在本實施方式3中，示出了如下情況，即數據接收裝置2的糾錯譯碼部26通 過將式(44)整理成式(45)并計算式(45)，來取出構成代碼字的符號S WSp S2，但也可以 通過將式(45)簡化成式(47)并計算式(47)，來取出構成代碼字的符號S的Sp S2。 情況。
實施方式4.
在上述實施方式3中，示出了 N = 2的情況，但在本實施方式4中，說明N = 4的
首先，如下那樣假設通信路徑響應矩陣H。 其中，hi,」是從第j個發送天線向第i個接收天線的通信路徑響應。另外，用S表現從數據發送裝置1的MIMO處理部15發送的代碼字的符號(對在 2元上表現的糾錯代碼字進行調制而得到的符號)。其中，在此，為簡化說明，假設不進行 OFDM調制。
(4 9) 如果數據發送裝置1的MIMO處理部15使用4個發送天線16a、16b、16c、16d，發 送代碼字的符號S，則數據接收裝置2的MIMO處理部22使用4個接收天線21a、21b、21c、 21d，接收代碼字的符號，如果將該接收信號設為r，則如下那樣表示接收信號r。
如果數據發送裝置1的MIMO處理部15發送了符號S(1)、S⑵、S⑶、S(4)的序列Sa'2' 3'4)，則數據接收裝置2的MIMO處理部22使用4個接收天線21a、21b、21c、21d，接收符號的 序列r(1’2’3’4)。如下那樣表示該序列r(1’2’3’4)。
如果MIMO處理部22使用4個接收天線21a、21b、21c、21d，接收到序列r 數據接收裝置2的糾錯譯碼部26如下那樣對該接收序列 行變形。
(1,2,3,4)
(1,2,3,4)
，則
乘上正交碼，對式(52)進 r = HS + n= W2U2jW4
Jk、Sl + KiS2 + h4yS} + /i4.4S4 _在此，數據發送裝置1的ΜΙΜΟ處理部15在第1次(最初發送時)發送的代碼字 的符號S(1)在數據接收裝置2的糾錯譯碼部26沒有被正常地譯碼的情況下，對符號S(1)乘 上正交碼的一部分，將符號S⑴變形為符號S(2)，并且對符號S(1)乘上正交碼的一部分，將符 號S(1)變形為符號S(3)，并且對符號S(1)乘上正交碼的一部分，將符號S(1)變形為符號S(4)。如果如上所述生成了符號S(2)、S(3)、S(4)，則數據發送裝置1的ΜΙΜΟ處理部15接著 符號Sa)，使用4個發送天線16a、16b、16c、16d，每當從接收機發送來發送請求時，依次發送 符號s⑵、s⑶、δω。
(5 3)另外，數據接收裝置2的糾錯譯碼部26通過將式(53)整理成式(54)，并計算式 (54)，來取出構成代碼字的符號S的Sp S2, S3, S4。
其中，如果設為

另外，在本實施方式4中，示出了如下情況，即數據接收裝置2的糾錯譯碼部26通 過將式(53)整理成式(54)并計算式(54)，來取出構成代碼字的符號S的Sp S2, S3、S4的 例子，但也可以通過將式(54)簡化成式(56)并計算式(56)，來取出構成代碼字的符號S的
Si、Sg、Sg λ S4 O 實施方式5.在上述實施方式3、4中，示出了 N = 2、4的情況，但在本實施方式2中，對例子進行一般化，說明用N個通信路徑發送代碼字，在N個通信路徑之間產生干擾的例子。其中， N是2的冪數。首先，如下那樣假設通信路徑響應矩陣H。
(5 7)其中，hi,」是從第j個發送天線向第i個接收天線的通信路徑響應。另外，用S表現從數據發送裝置1的MIMO處理部15發送的代碼字的符號(對在 2元上表現的糾錯代碼字進行調制而得到的符號)。其中，在此，為簡化說明，假設不進行 OFDM調制。 如果數據發送裝置1的MIMO處理部15使用N個發送天線，發送代碼字的符號S， 則數據接收裝置2的MIMO處理部22使用N個接收天線，接收代碼字的符號，如果將該接收 信號設為r，則如下那樣表示接收信號r。
=
(59)在此，數據發送裝置1的MIMO處理部15在第1次(最初發送時)發送的代碼字 的符號S(1)在數據接收裝置2的糾錯譯碼部26中沒有被正常地譯碼的情況下，對符號S(1) 乘上正交碼的一部分，將符號S(1)變形成符號S⑵。另外，同樣地，對符號S(1)乘上正交碼的 一部分，將符號S⑴變形成符號Sw。如果如上所述生成了符號S(2).....S(N)，則數據發送裝置1的MIMO處理部15接著
符號S(1)，使用N個發送天線，每當從接收機送來發送請求時，依次發送符號S
22 其中，Yiij是阿達瑪(Hadamard)矩陣的要素(正交碼的要素)，例如，在N = 4的 情況下，如下所述。
如果數據發送裝置1的MIMO處理部15發送了符號S>S(N)的序列Su :N)，則數據接收裝置2的ΜΙΜΟ處理部22使用N個接收天線的接收信號，來接收符號的序列 如下那樣表示該序列r 如果MIMO處理部22使用N個接收天線，接收到序列r α :Ν)，則數據接收裝置2的糾 錯譯碼部26如下那樣對該接收序列r(1:N)乘上作為正交碼的阿達瑪矩陣，對式(61)進行變 形。 另外，數據接收裝置2的糾錯譯碼部26通過將式(62)整理成式(63)，并計算式 (63)，來取出構成代碼字的符號S的&、S2.....Sn。Nhi^, + NhtaS^2NhuS2Ku +購.25^.2 +…+I^ ="(|\丨|2 +|^.2|2+···)· +n'2,···...
其中，如果設為，


成為η； = h'un'u +KX 丨 +…+ 丨，η'2=Λ;2<2+^2<2
.+K，
(64)
另外，在本實施方式5中，示出了如下情況，即數據接收裝置2的糾錯譯碼部26通
過將式(62)整理成式(63)并計算式(63)，來取出構成代碼字的符號S的Sp S2.....Sn,
但也可以通過將式(63)簡化成式(65)并計算式(65)，來取出構成代碼字的符號S的Sp
S 、· · ·、Sj^ οNhuSfu=A^1/)-; , + ，Nh2^hl2+h;2n'22 = N(\h2_2\2)-S2+h'un'2,2i...(65)在上述實施方式1 5中，示出了 HARQ-CC的情況下的代碼字的調制波的變形方 法，但在例如預先推測出干擾波較大時，也可以在1次發送中進行同樣的變形。關于例如實施方式1中示出的式(24)，進行了 2次重發，合計進行了 3次發送，但 也可以通過1次發送對3個符號進行發送。即，也可以將目前如以下那樣分3次發送的符號 ，如下式
那樣，通過1次進行發送。在該情況下，在干擾波的比例大的情況等下，使用該發 送符號，從而可以通過1次發送容易地去除干擾波。該方法在實施方式2、3、4、5各自的情況下同樣也可以適用。實施方式6.在上述實施方式1 5中，示出了如下例子，即在數據接收裝置2的糾錯譯碼部26 中的代碼字的糾錯譯碼失敗的情況下，數據發送裝置1的MIMO處理部15依照規定的規則 對發送完成的代碼字進行變形而發送的方式(HARQ-CC的方式)，但也可以是，數據發送裝 置1的MIMO處理部15如下述那樣切換發送方式。S卩，也可以是，數據發送裝置1的MIMO處理部15在數據接收裝置2的糾錯譯碼部 26中的代碼字的糾錯譯碼失敗的情況下，如果糾錯編碼部11中的編碼率是第1編碼率(例 如，1 2/3位的編碼率)至第2編碼率(例如，1/2 1/5位的編碼率)之間的高編碼率， 則采用將追加的奇偶信息進行發送的方式(HARQ-IR的方式)，如果糾錯編碼部11中的編碼 率是比上述高編碼率低的低編碼率，則采用依照規定的規則對發送完成的代碼字進行變形 而發送的方式(HARQ-CC的方式)。具體而言，如下所述。在此，假設由數據發送裝置1的糾錯編碼部11生成的代碼字b是以2元{0、1}表 現的長度L的代碼字b =他、b2.....bL)。另外，假設由數據發送裝置1的調制部12對該代碼字b實施M次的QAM調制，生 成調制符號S = (SpS2.....S^M)。例如，在QPSK中，視為2次的QAM, (b”b2) — S1那樣，用代碼字序列中的2個比 特來表現1個調制符號。同樣地，在16QAM中，視為4次(24)的QAM, (b” b2、b3、b4) — S1那樣，用代碼字 序列中的4個比特來表現1個調制符號。HARQ-CC是指如下方法例如如果在3個天線中各行對應于各天線，則按照 的順序，將該調制符號序列分配給天線進行發送，當該調制符號通過1次發送在 接收側的接收失敗時，在以往方法中再次按照相同的順序進行發送。另外，將HARQ-IR時的1、2、· · ·次的每一次發送的調制符號設為S(1)、S⑵、· · ,并
假設例如可以通過3次對1個代碼字b = (bi、b2.....bL)的調制符號進行發送，則按照下
述規則進行發送。
在該1個代碼字的重發次數后，切換為HARQ-CC，按照下述規則，原理上可以實現 非常長的HARQ。 S(4)= 等，用相同的天線以相同的符號組合來反復發送。另外，在上述實施方式1 6中，示出了沒有對通信路徑矩陣H進行特別的處理 的例子，但為了進一步提高各天線的數據分離性能，有時使用進行了空間濾波處理(例如， Zero Forcing (迫零)算法、MMSE (minimum mean squared error，最小均方誤差)算法)的 權重矩陣W。即使對該權重矩陣W乘上通信路徑矩陣H并將WTH(T為轉置矩陣)置換為上 述實施方式1 6的通信路徑矩陣H而進行處理，也得到同樣的效果。
產業上的可利用性如上所述，本發明的數據發送裝置、數據接收裝置以及無線通信系統構成為，在數 據接收裝置的糾錯譯碼單元中的代碼字的糾錯譯碼失敗的情況下，數據發送裝置的代碼字 發送單元依照規定的規則對發送完成的代碼字進行變形而發送，數據接收裝置的糾錯譯碼 單元使用變形后的代碼字，來再現數據，所以不僅是噪聲，而且還抑制干擾波分量，從而可 以大幅改善解調以及糾錯譯碼的成功率，并適用于使用多個天線同時發送多個代碼字的數 據發送裝置、使用多個天線同時接收多個代碼字的數據接收裝置、 數據發送裝置與數據 接收裝置構成的無線通信系統等。
權利要求
一種數據發送裝置，具備糾錯編碼單元，對發送對象的數據進行糾錯編碼而生成代碼字；調制單元，對由上述糾錯編碼單元生成的代碼字進行調制；以及代碼字發送單元，對由上述調制單元調制出的代碼字進行分割，使用多個天線，同時發送分割出的多個代碼字，其特征在于，上述代碼字發送單元在數據接收裝置中的代碼字的糾錯譯碼失敗的情況下，依照規定的規則對發送完成的代碼字進行變形而發送上述代碼字。
2.根據權利要求1所述的數據發送裝置，其特征在于，代碼字發送單元在數據接收裝置中的代碼字的糾錯譯碼失敗的情況下，如果糾錯編碼 單元中的編碼率是第1編碼率至第2編碼率之間的高編碼率，則發送追加的奇偶信息，如果 上述糾錯編碼單元中的編碼率是比上述高編碼率低的低編碼率，則依照規定的規則對發送 完成的代碼字進行變形而發送上述代碼字。
3.根據權利要求1所述的數據發送裝置，其特征在于，代碼字發送單元在數據接收裝置中的代碼字的糾錯譯碼失敗的情況下，使用正交序 列，對發送完成的代碼字進行變形。
4.一種數據接收裝置，具備代碼字接收單元，使用多個天線，接收從數據發送裝置同時發送的多個代碼字； 解調單元，對由上述代碼字接收單元接收到的多個代碼字進行合并，對合并后的代碼 字進行解調；以及糾錯譯碼單元，對由上述解調單元解調出的代碼字進行糾錯譯碼而再現數據， 其特征在于，在由于上述糾錯譯碼單元中的代碼字的糾錯譯碼失敗而依照規定的規則對發送完成 的代碼字進行變形并從上述數據發送裝置發送了變形后的代碼字的情況下，上述糾錯譯碼 單元使用變形后的代碼字，來再現數據。
5.根據權利要求4所述的數據接收裝置，其特征在于，代碼字接收單元在糾錯譯碼單元中的代碼字的糾錯譯碼失敗的情況下，從數據發送裝 置接收使用正交序列變形后的代碼字。
6.一種無線通信系統，具備數據發送裝置與數據接收裝置， 該數據發送裝置具有糾錯編碼單元，對發送對象的數據進行糾錯編碼而生成代碼字； 調制單元，對由上述糾錯編碼單元生成的代碼字進行調制；以及 代碼字發送單元，對由上述調制單元調制出的代碼字進行分割，使用多個天線，同時發 送分割出的多個代碼字， 該數據接收裝置具有代碼字接收單元，使用多個天線，接收從上述數據發送裝置同時發送的多個代碼字； 解調單元，對由上述代碼字接收單元接收到的多個代碼字進行合并，對合并后的代碼 字進行解調；以及糾錯譯碼單元，對由上述解調單元解調出的代碼字進行糾錯譯碼而再現數據，其特征在于，在上述數據接收裝置的糾錯譯碼單元中的代碼字的糾錯譯碼失敗的情況下，上述數據 發送裝置的代碼字發送單元依照規定的規則對發送完成的代碼字進行變形而發送，上述數 據接收裝置的糾錯譯碼單元使用變形后的代碼字，來再現數據。
7.根據權利要求6所述的無線通信系統，其特征在于，數據發送裝置的代碼字發送單元在數據接收裝置的糾錯譯碼單元中的代碼字的糾錯 譯碼失敗的情況下，如果糾錯編碼單元中的編碼率是第1編碼率至第2編碼率之間的高編 碼率，則發送追加的奇偶信息，如果上述糾錯編碼單元中的編碼率是比上述高編碼率低的 低編碼率，則依照規定的規則對發送完成的代碼字進行變形而發送上述代碼字。
8.根據權利要求6所述的無線通信系統，其特征在于，數據發送裝置的代碼字發送單元在數據接收裝置的糾錯譯碼單元中的代碼字的糾錯 譯碼失敗的情況下，使用正交序列，對發送完成的代碼字進行變形。
9.根據權利要求8所述的無線通信系統，其特征在于，在用N個通信路徑發送代碼字，在N個通信路徑之間產生干擾的情況下，當假設通信路 徑矩陣H，用S表示從數據發送裝置的代碼字發送單元發送的代碼字的符號，用r表示由數 據接收裝置的代碼字接收單元接收到的代碼字的符號時，在由于上述數據接收裝置的糾錯 譯碼單元中的代碼字的糾錯譯碼失敗，上述數據發送裝置的代碼字發送單元對上述代碼字 的符號S進行變形而發送符號Sg)的序列S(1:N)的情況下，上述數據接收裝置的代碼字接收 單元接收序列r(1:N)，上述數據接收裝置的糾錯譯碼單元從上述序列r(1:N)中取出構成代碼 字的符號S WSpS2.....Sn,其中， 其中，hy是從第j個發送側天線向第i個接收側天線的通信路徑響應， 其中，a *是a的共軛復數，η‘(7) 如下表示
10.根據權利要求9所述的無線通信系統，其特征在于，數據接收裝置的糾錯譯碼單元將式(7)簡化成下式(10)，取出構成代碼字的符號S的Si、S2 Λ · · ·、S^ JNhuSl^U + fh.X.v = ^ll |2)·5,+ / ；.,<,，Nh2,2SA2 2 =沖2.2丨2). A 2，(10)。
11.根據權利要求8所述的無線通信系統，其特征在于，在用N個通信路徑發送代碼字，在N個通信路徑之間產生干擾的情況下，當假設通信路 徑矩陣H，用S表示從數據發送裝置的代碼字發送單元發送的代碼字的符號，用r表示由數 據接收裝置的代碼字接收單元接收到的代碼字的符號時，在由于上述數據接收裝置的糾錯 譯碼單元中的代碼字的糾錯譯碼失敗，上述數據發送裝置的代碼字發送單元對上述代碼字 的符號S進行變形而發送符號Sg)的序列S(1:N)的情況下，上述數據接收裝置的代碼字接收 單元接收序列r(1:N)，上述數據接收裝置的糾錯譯碼單元從上述序列r(1:N)中取出構成代碼 字的符號S WS^S2.....Sn,其中，N是2的冪數， (18)(19)
12.根據權利要求11所述的無線通信系統，其特征在于，數據接收裝置的糾錯譯碼單元將式(17)簡化成下式(20)，取出構成代碼的符號S的
13.根據權利要求6所述的無線通信系統，其特征在于，數據發送裝置的代碼字發送單元在預先推測出干擾波大的情況下，在使用多個天線同 時發送分割出的多個代碼字時，依照規定的規則對上述代碼字進行變形，一起發送變形后 的代碼字。
全文摘要
在數據接收裝置(2)的糾錯譯碼部(26)中的代碼字的糾錯譯碼失敗的情況下，數據發送裝置(1)的MIMO處理部(15)依照規定的規則對發送完成的代碼字進行變形而發送，數據接收裝置(2)的糾錯譯碼部(26)使用變形后的代碼字，來再現數據。由此，不僅是噪聲，而且還抑制干擾波分量，從而可以大幅改善解調以及糾錯譯碼的成功率。
文檔編號H04B7/04GK101911561SQ20088012311
公開日2010年12月8日 申請日期2008年12月25日 優先權日2007年12月28日
發明者久世俊之, 內田繁, 吉田英夫, 松本涉 申請人:三菱電機株式會社