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マルチレベル符号化変調を用いた再送方法、送信機および受信機 コモンズ

国内特許コード P110004992
掲載日 2011年8月18日
出願番号 特願2007-218632
公開番号 特開2009-055207
登録番号 特許第5135603号
出願日 平成19年8月24日(2007.8.24)
公開日 平成21年3月12日(2009.3.12)
登録日 平成24年11月22日(2012.11.22)
発明者
  • 落合 秀樹
  • 玉川 隆士
出願人
  • 国立大学法人横浜国立大学
発明の名称 マルチレベル符号化変調を用いた再送方法、送信機および受信機 コモンズ
発明の概要

【課題】マルチレベル符号化変調を用いた再送方式を提供する。
【解決手段】本発明では、マルチレベル符号化変調/多段復号(MLC/MSD)方式に高効率な再送方式を組み合わせ、これにより高いスループット特性を達成することができる。本発明の一実施形態によれば、送信機からマルチレベル符号化変調した信号を送信する。受信機では、マルチレベル符号化変調された信号を各レベルにおいて復号し、誤り検出をする。誤りの検出されたレベルについて送信機に再送を要求する。送信機から誤りの検出されたレベルの符号語を、元の送信よりも信号点間の最小距離が大きい変調方式で再送する。受信機では、誤りの検出されたレベルにおいて、元の信号と再送された信号を組み合わせて復号する。これにより信頼性に優れ、高いスループット特性を達成することができる。
【選択図】図4

従来技術、競合技術の概要


限られた周波数帯域で、信頼性に優れかつ高いデータ転送速度を達成するために、周波数利用効率に優れかつ高スループットを持つパケット通信が求められている。このような通信を実現するための手段の1つとして、通信路の状態に応じて変調方式と符号を変えるHSDPA(High Speed Downlink Packet Access)技術が注目されている。HSDPAでは、誤り訂正符号と再送を組み合わせたHARQ(Hybrid Auto Repeat reQuest)と呼ばれるパケット再送技術が用いられている(非特許文献1)。



また、周波数利用効率の高い通信を実現するには、符号化変調の適用が必須である。符号化変調方式には、トレリス符号化変調方式(TCM)(非特許文献2)やマルチレベル符号化変調方式(非特許文献3)、ビットインタリーブ符号化変調方式(BICM)(非特許文献4および5)の3つが知られている。



特にマルチレベル符号化変調方式は、非特許文献3において今井・平川により提案された方式であり、簡易に高い周波数利用効率を実現する手法として近年注目されている。この方式は、例えばヨーロッパのディジタル放送や衛星放送の分野で採用が検討された。また、非特許文献6では、マルチレベル符号化変調方式の各レベルの符号化率を最適に設計すれば、通信路容量に接近できることが示されている。




【非特許文献1】S. Lin and D. J. Costello, Error Control Coding. Prentice Hall, second ed., 2004.

【非特許文献2】G. Ungerboeck, “Channel coding with multilevel/phase signals,” IEEE Trans. Inform. Theory, vol. IT-28, pp. 5567, Jan. 1982.

【非特許文献3】H. Imai and S. Hirakawa, “A new multilevel coding method using error correcting codes,” IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 23, pp. 371377, May 1977.

【非特許文献4】E. Zehavi, “8-PSK trellis codes for a Rayleigh channel,” IEEE Trans. Commun., vol. 40, pp. 873884, May 1992.

【非特許文献5】G. Caire, G. Taricco, and E. Biglieri, “Bit-interleaved coded modulation,” IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 44, pp. 927946, May 1998.

【非特許文献6】U. Wachsmann, R. F. Fischer, and J. B. Huber, “Multilevel codes: Theoretical concepts and practical design rules,” IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 45, pp. 13611391, July 1999.

【非特許文献7】Q. Luo and P. Sweeney, “Performance of bandwidth efficient multilevel harq schemes over wireless channels,” in Proc. PIMRC '04, vol. 4, pp. 25962600, Sept. 2004.

【非特許文献8】Q. Luo and P.Sweeney, “Hybrid-ARQ protocols based on multilevel coded modulation,” Electron. Lett., vol. 39, pp. 10631065, July 2003.

産業上の利用分野


本発明は、マルチレベル符号化変調を用いた再送方式に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
マルチレベル符号化変調を用いた再送方法であって、
マルチレベル符号化変調信号を送信することと、
前記信号を各レベルにおいて復号し、誤り検出をすることと、
誤りの検出されたレベルについて再送を要求することと、
前記誤りの検出されたレベルの符号語を、元の送信よりも信号点間の最小距離が大きい変調方式で再送することと、
前記誤りの検出されたレベルにおいて、元の信号と再送信号を組み合わせて復号することと
を含み、前記再送することは、前記誤りの検出されたレベルの符号語に加えて、上位レベルの符号語と組み合わせて再送することを特徴とする方法。

【請求項2】
マルチレベル符号化変調を用いた再送を実装する送信機であって、
各レベルのビットを符号化するエンコーダと、
各エンコーダからの符号語のビットの組み合わせを変調シンボルにマップする変調部と、
受信機から誤りの検出されたレベルの再送要求を受信する受信器と、
前記再送要求に応答して、前記誤りの検出されたレベルの符号語を、元の送信信号よりも信号点間の最小距離が大きい変調方式を用いて前記変調部より再送させる再送制御部と
を備え、前記再送制御部は、前記誤りの検出されたレベルの符号語に加えて、上位レベルの符号語と組み合わせて前記変調部より再送させることを特徴とする送信機。

【請求項3】
請求項に記載の送信機であって、
前記エンコーダは、LDPCエンコーダであることを特徴とする送信機。

【請求項4】
マルチレベル符号化変調を用いた再送を実装する受信機であって、
マルチレベル符号化変調信号を受信し、復調する復調部と、
前記復調した信号を各レベルにおいて復号し、誤りを検出するデコーダと、
誤りの検出されたレベルについて再送要求を送信する送信器と、
前記再送要求に応答して、元の送信よりも信号点間の最小距離が大きい変調方式を用いて再送された、前記誤りの検出されたレベルの符号語に加えて、上位レベルの符号語と組み合わせて変調された信号を前記復調部で復調し、対応するデコーダで元の信号と組み合わせて復号させる再送制御部と
を備えたことを特徴とする受信機。

【請求項5】
請求項に記載の受信機であって、
前記デコーダは、LDPCデコーダであることを特徴とする受信機。
産業区分
  • 電信
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2007218632thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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