JP2001251199A - 送信装置、通信システム及びその方法 - Google Patents
送信装置、通信システム及びその方法Info
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- JP2001251199A JP2001251199A JP2000057731A JP2000057731A JP2001251199A JP 2001251199 A JP2001251199 A JP 2001251199A JP 2000057731 A JP2000057731 A JP 2000057731A JP 2000057731 A JP2000057731 A JP 2000057731A JP 2001251199 A JP2001251199 A JP 2001251199A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 データ系列を低レート符号化の再帰的組織畳
み込み符号化、直交拡散及び送信ダイバーシティで送信
し、繰り返し復号で受信系列を復号できる送信装置、通
信システム及びその方法を提供する。 【解決手段】 入力データ系列をＲＳＣエンコーダ及び
直交変調器で符号化する複数のエンコーダと、入力デー
タ系列のシンボルの順序を変更して、エンコーダに供給
する複数のインターリーバと、エンコーダの出力系列を
多重化する送信ダイバーシティマルチプレクサを含む送
信装置を有し、さらに、受信系列を復号し、復号データ
系列及び推定情報に応じて少なくとも二つのデータ系列
を出力する二つの復号部分を含み、繰り返し復号処理を
行う受信装置を有する。
み込み符号化、直交拡散及び送信ダイバーシティで送信
し、繰り返し復号で受信系列を復号できる送信装置、通
信システム及びその方法を提供する。 【解決手段】 入力データ系列をＲＳＣエンコーダ及び
直交変調器で符号化する複数のエンコーダと、入力デー
タ系列のシンボルの順序を変更して、エンコーダに供給
する複数のインターリーバと、エンコーダの出力系列を
多重化する送信ダイバーシティマルチプレクサを含む送
信装置を有し、さらに、受信系列を復号し、復号データ
系列及び推定情報に応じて少なくとも二つのデータ系列
を出力する二つの復号部分を含み、繰り返し復号処理を
行う受信装置を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、再帰的組織畳み込
み（ＲＳＣ：Recursive Systematic Convolution）符号
器及び直交変調器との組み合わせを用いてデータ系列を
送信する送信装置、当該送信装置と繰り返し復号を行う
受信装置とを用いた通信システム、及びその送信と通信
方法に関するものである。
み（ＲＳＣ：Recursive Systematic Convolution）符号
器及び直交変調器との組み合わせを用いてデータ系列を
送信する送信装置、当該送信装置と繰り返し復号を行う
受信装置とを用いた通信システム、及びその送信と通信
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）伝送方式
を用いたディジタル通信システムにおいて、下り回線で
異なる利用者に直交する信号を伝送すると同時に、一定
の数のユーザチャネルを維持することが望ましい。しか
し、利用可能な直交チャネル数が一定のため、明らかに
この二つの要望をともに満たすことができない。このた
め、ＣＤＭＡ方式の移動電話通信システムの送信ダイバ
ーシティ（Transmit Diversity）に対して主に二つの手
法が試みられた。
を用いたディジタル通信システムにおいて、下り回線で
異なる利用者に直交する信号を伝送すると同時に、一定
の数のユーザチャネルを維持することが望ましい。しか
し、利用可能な直交チャネル数が一定のため、明らかに
この二つの要望をともに満たすことができない。このた
め、ＣＤＭＡ方式の移動電話通信システムの送信ダイバ
ーシティ（Transmit Diversity）に対して主に二つの手
法が試みられた。
【０００３】その一つの手法は直交型符号分割送信ダイ
バーシティ（ＣＤＴＤ：Code Division Transmit Diver
sity）である。この手法では、それぞれのアンテナに対
して、異なる複素直交拡散符号が設計される。これは二
つの出力ストリーム間の直交性を維持することで、フラ
ットフェージングにおける自己干渉が排除される。もう
一つの手法は非直交型符号分割送信ダイバーシティであ
る。この手法では、すべてのアンテナに同じ複素拡散符
号が与えられ、各アンテナ素子間に意図的に遅延が設け
られる。このため、非直交型符号分割送信ダイバーシテ
ィはまた遅延型符号分割送信ダイバーシティとして知ら
れている。
バーシティ（ＣＤＴＤ：Code Division Transmit Diver
sity）である。この手法では、それぞれのアンテナに対
して、異なる複素直交拡散符号が設計される。これは二
つの出力ストリーム間の直交性を維持することで、フラ
ットフェージングにおける自己干渉が排除される。もう
一つの手法は非直交型符号分割送信ダイバーシティであ
る。この手法では、すべてのアンテナに同じ複素拡散符
号が与えられ、各アンテナ素子間に意図的に遅延が設け
られる。このため、非直交型符号分割送信ダイバーシテ
ィはまた遅延型符号分割送信ダイバーシティとして知ら
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】非直交型符号分割送信
ダイバーシティに用いられる代表的な非直交型拡散系列
はゴールド系列（Gold Sequence ）である。ゴールド系
列の利点は、拡散系列の数を最大にすることにあるが、
自己干渉によって直交性を損なうこともある。即ち、大
容量通信において拡散系列が直交であることが必要であ
る。
ダイバーシティに用いられる代表的な非直交型拡散系列
はゴールド系列（Gold Sequence ）である。ゴールド系
列の利点は、拡散系列の数を最大にすることにあるが、
自己干渉によって直交性を損なうこともある。即ち、大
容量通信において拡散系列が直交であることが必要であ
る。
【０００５】直交型及び非直交型符号分割送信ダイバー
シティの何れも受信ダイバーシティの軟劣化（Soft-fai
lure）性質を持っている。すなわち、一つの受信チェー
ンが劣化し、他の受信チェーンが機能する場合、システ
ムの性能の低下はダイバーシティ利得のオーダーに従
う。換言すれば、信号は依然として検出できるが、品質
の劣化が生じる。
シティの何れも受信ダイバーシティの軟劣化（Soft-fai
lure）性質を持っている。すなわち、一つの受信チェー
ンが劣化し、他の受信チェーンが機能する場合、システ
ムの性能の低下はダイバーシティ利得のオーダーに従
う。換言すれば、信号は依然として検出できるが、品質
の劣化が生じる。
【０００６】ＣＤＭＡ方式を用いた通信システムの性能
を改善するために、ゴールド系列のような従来の拡散符
号よりも有効な低レート誤り訂正拡散符号が利用できる
ことが示されている。しかし、これまでに可変レート直
交拡散と低レートのターボ符号化とを組み合わせた送信
ダイバーシティ技術に関する研究が行われていなかっ
た。
を改善するために、ゴールド系列のような従来の拡散符
号よりも有効な低レート誤り訂正拡散符号が利用できる
ことが示されている。しかし、これまでに可変レート直
交拡散と低レートのターボ符号化とを組み合わせた送信
ダイバーシティ技術に関する研究が行われていなかっ
た。
【０００７】本発明は、こうした状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、直交拡散と送信ダイバーシテ
ィを用いた可変低レート符号の発生、繰り返し復号によ
る受信系列の復号方法と、この提案方法を実現するため
の送信装置及び通信システムを提供することにある。
ものであり、その目的は、直交拡散と送信ダイバーシテ
ィを用いた可変低レート符号の発生、繰り返し復号によ
る受信系列の復号方法と、この提案方法を実現するため
の送信装置及び通信システムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の一観点の送信装置は、入力データ系列を送
信する送信装置であって、上記入力データ系列を符号化
し、符号系列を出力する再帰的組織畳み込み符号器と、
直交変換によって上記符号器から出力される上記符号系
列を変調する直交変調器とを有する。
め、本発明の一観点の送信装置は、入力データ系列を送
信する送信装置であって、上記入力データ系列を符号化
し、符号系列を出力する再帰的組織畳み込み符号器と、
直交変換によって上記符号器から出力される上記符号系
列を変調する直交変調器とを有する。
【０００９】また、本発明の他の観点の送信装置は、入
力データ系列を送信する送信装置であって、上記入力デ
ータ系列を符号化する複数の符号化手段と、上記入力デ
ータ系列のシンボルの順序を変更し、変更されたデータ
系列を上記符号化手段の一つに供給する少なくとも一つ
のインターリーバと、上記符号化手段から出力されるデ
ータ系列を多重化するマルチプレクサとを有し、上記符
号化手段は、上記入力データ系列を符号化し、符号系列
を出力する再帰的組織畳み込み符号器と、直交変換によ
って上記符号器から出力される上記符号系列を変調する
直交変調器とを有する。
力データ系列を送信する送信装置であって、上記入力デ
ータ系列を符号化する複数の符号化手段と、上記入力デ
ータ系列のシンボルの順序を変更し、変更されたデータ
系列を上記符号化手段の一つに供給する少なくとも一つ
のインターリーバと、上記符号化手段から出力されるデ
ータ系列を多重化するマルチプレクサとを有し、上記符
号化手段は、上記入力データ系列を符号化し、符号系列
を出力する再帰的組織畳み込み符号器と、直交変換によ
って上記符号器から出力される上記符号系列を変調する
直交変調器とを有する。
【００１０】また、本発明では、好適には、上記直交変
調器は、入力データ系列をウォルシュ−アダマール変換
（Walsh-Hadamard Transform）で変調する。
調器は、入力データ系列をウォルシュ−アダマール変換
（Walsh-Hadamard Transform）で変調する。
【００１１】また、本発明では、好適には、上記マルチ
プレクサから出力されるデータ系列を所定のキャリア周
波数に変調する少なくとも一つの送信ユニットをさらに
有し、また、この送信ユニットの数は、上記符号化手段
の数より多くない。
プレクサから出力されるデータ系列を所定のキャリア周
波数に変調する少なくとも一つの送信ユニットをさらに
有し、また、この送信ユニットの数は、上記符号化手段
の数より多くない。
【００１２】また、本発明の一観点の通信システムは、
上記入力データ系列を符号化する複数の符号化手段と、
上記入力データ系列のシンボルの順序を変更し、変更さ
れたデータ系列を上記符号化手段の一つに供給する少な
くとも一つのインターリーバと、上記符号化手段から出
力されるデータ系列を多重化するマルチプレクサとを含
む送信装置と、上記各符号化手段は、上記入力データ系
列を符号化し、符号系列を出力する再帰的組織畳み込み
符号器と、直交変換によって上記符号器から出力される
上記符号系列を変調する直交変調器とを含み、上記送信
装置の送信ユニットによって送信された信号を受信し、
受信信号に応じて受信系列を生成する受信ユニットと、
所定のアルゴリズムに従って上記受信系列を復号し、復
号データ系列を出力する復号器とを含む受信装置とを有
する。
上記入力データ系列を符号化する複数の符号化手段と、
上記入力データ系列のシンボルの順序を変更し、変更さ
れたデータ系列を上記符号化手段の一つに供給する少な
くとも一つのインターリーバと、上記符号化手段から出
力されるデータ系列を多重化するマルチプレクサとを含
む送信装置と、上記各符号化手段は、上記入力データ系
列を符号化し、符号系列を出力する再帰的組織畳み込み
符号器と、直交変換によって上記符号器から出力される
上記符号系列を変調する直交変調器とを含み、上記送信
装置の送信ユニットによって送信された信号を受信し、
受信信号に応じて受信系列を生成する受信ユニットと、
所定のアルゴリズムに従って上記受信系列を復号し、復
号データ系列を出力する復号器とを含む受信装置とを有
する。
【００１３】また、本発明の他の観点の通信システム
は、上記入力データ系列を符号化する複数の符号化手段
と、上記入力データ系列のシンボルの順序を変更し、変
更されたデータ系列を上記符号化手段の一つに供給する
少なくとも一つのインターリーバと、上記符号化手段か
ら出力されるデータ系列を多重化するマルチプレクサと
を含む送信装置と、上記各符号化手段は、上記入力デー
タ系列を符号化し、符号系列を出力する再帰的組織畳み
込み符号器と、直交変換によって上記符号器から出力さ
れる上記符号系列を変調する直交変調器とを含み、上記
送信装置の送信ユニットによって送信された信号を受信
し、受信信号に応じて受信系列を生成する受信ユニット
と、繰り返し復号を行う第１と第２の復号ユニットとを
有し、上記第１の復号ユニットは、第１の推定情報と所
定の復号アルゴリズムに応じて上記受信系列を復号し、
復号データ系列と第２の推定情報を出力し、上記第２の
復号ユニットは、上記第２の推定情報と所定のアルゴリ
ズムに応じて、上記受信系列を復号し、復号データ系列
と上記第１の推定情報を出力する受信装置とを含む。
は、上記入力データ系列を符号化する複数の符号化手段
と、上記入力データ系列のシンボルの順序を変更し、変
更されたデータ系列を上記符号化手段の一つに供給する
少なくとも一つのインターリーバと、上記符号化手段か
ら出力されるデータ系列を多重化するマルチプレクサと
を含む送信装置と、上記各符号化手段は、上記入力デー
タ系列を符号化し、符号系列を出力する再帰的組織畳み
込み符号器と、直交変換によって上記符号器から出力さ
れる上記符号系列を変調する直交変調器とを含み、上記
送信装置の送信ユニットによって送信された信号を受信
し、受信信号に応じて受信系列を生成する受信ユニット
と、繰り返し復号を行う第１と第２の復号ユニットとを
有し、上記第１の復号ユニットは、第１の推定情報と所
定の復号アルゴリズムに応じて上記受信系列を復号し、
復号データ系列と第２の推定情報を出力し、上記第２の
復号ユニットは、上記第２の推定情報と所定のアルゴリ
ズムに応じて、上記受信系列を復号し、復号データ系列
と上記第１の推定情報を出力する受信装置とを含む。
【００１４】また、本発明では、好適には、上記第１の
復号ユニットは、上記第１の推定情報と所定のアルゴリ
ズムとに対応する上記受信系列を復号し、復号データ系
列と推定データ系列とに応じて少なくとも二つのデータ
系列を出力する第１の復号器と、上記推定データ系列を
インターリーブする第１のインターリーバと、上記復号
データ系列をインターリーブする第２おインターリーバ
と、上記第２のインターリーバから出力されるデータ系
列を、再帰的組織畳み込み再符号化に従って復号する第
１の復号器と、上記第１のインターリーバから出力され
るデータ系列と上記第１の復号器から出力される上記復
号データ系列とを結合し、上記第２の推定情報を生成す
る第１の結合手段とを有する。上記第２の復号ユニット
は、上記第２の推定情報と所定のアルゴリズムとに応じ
て上記受信系列を復号し、復号データ系列と推定データ
系列とに対応する少なくとも二つのデータ系列を出力す
る第２の復号器と、上記推定データ系列をデインターリ
ーブする第１のデインターリーバと、上記復号データ系
列をデインターリーブする第２のデインターリーバと、
上記第２のデインターリーバから出力されたデータ系列
を、再帰的組織畳み込み再符号化に従って復号する第２
の復号器と、上記第１のデインターリーバから出力され
るデータ系列と上記第２の復号器から出力される復号デ
ータ系列とを結合し、上記第１の推定情報を生成する第
２の結合手段とを有する。
復号ユニットは、上記第１の推定情報と所定のアルゴリ
ズムとに対応する上記受信系列を復号し、復号データ系
列と推定データ系列とに応じて少なくとも二つのデータ
系列を出力する第１の復号器と、上記推定データ系列を
インターリーブする第１のインターリーバと、上記復号
データ系列をインターリーブする第２おインターリーバ
と、上記第２のインターリーバから出力されるデータ系
列を、再帰的組織畳み込み再符号化に従って復号する第
１の復号器と、上記第１のインターリーバから出力され
るデータ系列と上記第１の復号器から出力される上記復
号データ系列とを結合し、上記第２の推定情報を生成す
る第１の結合手段とを有する。上記第２の復号ユニット
は、上記第２の推定情報と所定のアルゴリズムとに応じ
て上記受信系列を復号し、復号データ系列と推定データ
系列とに対応する少なくとも二つのデータ系列を出力す
る第２の復号器と、上記推定データ系列をデインターリ
ーブする第１のデインターリーバと、上記復号データ系
列をデインターリーブする第２のデインターリーバと、
上記第２のデインターリーバから出力されたデータ系列
を、再帰的組織畳み込み再符号化に従って復号する第２
の復号器と、上記第１のデインターリーバから出力され
るデータ系列と上記第２の復号器から出力される復号デ
ータ系列とを結合し、上記第１の推定情報を生成する第
２の結合手段とを有する。
【００１５】また、本発明の一観点の方法は、入力デー
タ系列を送信する方法であって、それぞれ独立かつ並列
に行われ、上記入力データ系列を再帰的組織畳み込み符
号化し、符号化データ系列を出力するステップと、上記
符号化データ系列を直交変調するステップとを含む少な
くとも二つの符号化ステップと、上記入力データ系列を
インターリーブすることで上記入力データ系列の順序を
変更し、インターリーブされたデータ系列を少なくとも
上記一つの符号化ステップに出力するステップとを有す
る。
タ系列を送信する方法であって、それぞれ独立かつ並列
に行われ、上記入力データ系列を再帰的組織畳み込み符
号化し、符号化データ系列を出力するステップと、上記
符号化データ系列を直交変調するステップとを含む少な
くとも二つの符号化ステップと、上記入力データ系列を
インターリーブすることで上記入力データ系列の順序を
変更し、インターリーブされたデータ系列を少なくとも
上記一つの符号化ステップに出力するステップとを有す
る。
【００１６】また、本発明の他の観点の方法は、入力デ
ータ系列を送信する方法であって、それぞれ独立かつ並
列に行われ、上記入力データ系列を再帰的組織畳み込み
符号化し、符号化データ系列を出力するステップと、上
記符号化データ系列を直交変調するステップとを含む少
なくとも二つの符号化ステップと、上記入力データ系列
をインターリーブすることで上記入力データ系列の順序
を変更し、インターリーブされたデータ系列を少なくと
も上記一つの符号化ステップに出力するステップと、上
記符号化ステップから得られた符号化データ系列を多重
化するステップと、上記多重化されたデータ系列を送信
するステップと、所定のアルゴリズムに従って、受信デ
ータ系列に対して繰り返し復号を行うステップとを有す
る。
ータ系列を送信する方法であって、それぞれ独立かつ並
列に行われ、上記入力データ系列を再帰的組織畳み込み
符号化し、符号化データ系列を出力するステップと、上
記符号化データ系列を直交変調するステップとを含む少
なくとも二つの符号化ステップと、上記入力データ系列
をインターリーブすることで上記入力データ系列の順序
を変更し、インターリーブされたデータ系列を少なくと
も上記一つの符号化ステップに出力するステップと、上
記符号化ステップから得られた符号化データ系列を多重
化するステップと、上記多重化されたデータ系列を送信
するステップと、所定のアルゴリズムに従って、受信デ
ータ系列に対して繰り返し復号を行うステップとを有す
る。
【００１７】また、本発明では、好適には、上記直交変
調ステップでは、上記符号化データ系列をウォルシュ−
アダマール変換で変調する。
調ステップでは、上記符号化データ系列をウォルシュ−
アダマール変換で変調する。
【００１８】さらに、本発明では、好適には、上記繰り
返し復号ステップは、軟出力ビタビ復号法（ＳＯＶＡ：
Soft-Output Viterbi Algorithm ）、または最大事後確
率復号法（ＭＡＰ：Maximum a posterior probability
decoding）を用いる。
返し復号ステップは、軟出力ビタビ復号法（ＳＯＶＡ：
Soft-Output Viterbi Algorithm ）、または最大事後確
率復号法（ＭＡＰ：Maximum a posterior probability
decoding）を用いる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
の通信システムを構成する送信装置及び受信装置の実施
形態を説明する。
の通信システムを構成する送信装置及び受信装置の実施
形態を説明する。
【００２０】送信装置 図１は本発明に係る送信装置の一例を示す回路図であ
る。本実施形態の送信装置は、並列符号化と送信ダイバ
ーシティを行う。以下、送信装置の構成の説明に続きそ
の詳細についてさらに説明する。図１に示すように、本
実施形態の送信装置は、複数のエンコーダ１００−１，
１００−２，…，１００−ｋ、パンクチャ回路１１０−
１，１１０−２，…，１１０−ｋ、インターリーバ１２
０−１，…，１２０−（ｋ−１）、送信ダイバーシティ
マルチプレクサ１３０及び複数の送信ユニット１４０−
１，…，１４０−ｐ（ｐ≦ｋ）によって構成されてい
る。
る。本実施形態の送信装置は、並列符号化と送信ダイバ
ーシティを行う。以下、送信装置の構成の説明に続きそ
の詳細についてさらに説明する。図１に示すように、本
実施形態の送信装置は、複数のエンコーダ１００−１，
１００−２，…，１００−ｋ、パンクチャ回路１１０−
１，１１０−２，…，１１０−ｋ、インターリーバ１２
０−１，…，１２０−（ｋ−１）、送信ダイバーシティ
マルチプレクサ１３０及び複数の送信ユニット１４０−
１，…，１４０−ｐ（ｐ≦ｋ）によって構成されてい
る。
【００２１】エンコーダ１００−１，１００−２，…，
１００−ｋは、本発明の送信装置の中心部であり、再帰
的組織畳み込み符号化及び直交変調を行う。一例とし
て、エンコーダ１００−ｋが図２に示されている。図２
に示すように、エンコーダ１００−ｋは、再帰的組織畳
み込みエンコーダ（ＲＳＣエンコーダ）１０２と直交変
調器、例えば、ウォルシュ−アダマール変調器（ＷＨ変
調器）１０４によって構成されている。
１００−ｋは、本発明の送信装置の中心部であり、再帰
的組織畳み込み符号化及び直交変調を行う。一例とし
て、エンコーダ１００−ｋが図２に示されている。図２
に示すように、エンコーダ１００−ｋは、再帰的組織畳
み込みエンコーダ（ＲＳＣエンコーダ）１０２と直交変
調器、例えば、ウォルシュ−アダマール変調器（ＷＨ変
調器）１０４によって構成されている。
【００２２】ＲＳＣエンコーダ１０２は、エクスクルー
シブＯＲゲート１０６と三つの遅延素子、例えば、シフ
トレジスタ１０７，１０８，１０９によって構成され、
入力データ系列ｂに応じて、符号化率Ｒm でデータ系列
を出力する。ここで、例えば、符号化率Ｒm ＝１／４、
即ち、各入力２進シンボルｂｊに対して、エンコーダ１
０２は四つの２進シンボルｃｊ，ａｊ，ａｊ−１，ａｊ
−２を与える。シンボルｃｊは、組織的に入力シンボル
ｂｊと同じものをとる。図２において、遅延素子１０９
から出力されるシンボルａｊ−３は、中間シンボルと考
えられる。シンボルａｊは数学的な組み合わせ、即ち、
入力シンボルｂｊと中間シンボルａｊ−３とのエクスク
ルーシブＯＲによって得られる。
シブＯＲゲート１０６と三つの遅延素子、例えば、シフ
トレジスタ１０７，１０８，１０９によって構成され、
入力データ系列ｂに応じて、符号化率Ｒm でデータ系列
を出力する。ここで、例えば、符号化率Ｒm ＝１／４、
即ち、各入力２進シンボルｂｊに対して、エンコーダ１
０２は四つの２進シンボルｃｊ，ａｊ，ａｊ−１，ａｊ
−２を与える。シンボルｃｊは、組織的に入力シンボル
ｂｊと同じものをとる。図２において、遅延素子１０９
から出力されるシンボルａｊ−３は、中間シンボルと考
えられる。シンボルａｊは数学的な組み合わせ、即ち、
入力シンボルｂｊと中間シンボルａｊ−３とのエクスク
ルーシブＯＲによって得られる。
【００２３】入力シンボルｂｊは、ＲＳＣエンコーダ１
０２の出力シンボルａｊ，ａｊ−１及びａｊ−２ととも
に直交変調器、例えば、ＷＨ変調器１０４に入力され
る。ＷＨ変調器１０４は、入力データ系列に対して、直
交変換を行う。ここで、例えば、ＷＨ変調器１０４は、
入力データ系列における４つずつのシンボルｂｊ，ａ
ｊ，ａｊ−１とａｊ−２を、符号長ＬWH＝１６の出力デ
ータ系列Ｘ＝｛ｘ１，ｘ２，…，ｘ１６｝に変換する。
即ち、ＷＨ変調器１０４の符号化率は１／４である。
０２の出力シンボルａｊ，ａｊ−１及びａｊ−２ととも
に直交変調器、例えば、ＷＨ変調器１０４に入力され
る。ＷＨ変調器１０４は、入力データ系列に対して、直
交変換を行う。ここで、例えば、ＷＨ変調器１０４は、
入力データ系列における４つずつのシンボルｂｊ，ａ
ｊ，ａｊ−１とａｊ−２を、符号長ＬWH＝１６の出力デ
ータ系列Ｘ＝｛ｘ１，ｘ２，…，ｘ１６｝に変換する。
即ち、ＷＨ変調器１０４の符号化率は１／４である。
【００２４】符号語のもっとも重要な特徴は、その最小
自由距離である。ウォルシュ−アダマール符号語の直交
特性のために、各構成部分のエンコーダの符号系列の最
小距離は、ＬWH／２・Ｎ＝８Ｎである。符号系列（すべ
てが０の符号語を除く）の重みも８Ｎに等しい。一般的
に、本実施形態のエンコーダ、即ち、ＲＳＣエンコーダ
１０２とＷＨ変調器１０４を含み、符号化率１／３２を
持つエンコーダの符号系列の重みは、次式によって与え
られる。
自由距離である。ウォルシュ−アダマール符号語の直交
特性のために、各構成部分のエンコーダの符号系列の最
小距離は、ＬWH／２・Ｎ＝８Ｎである。符号系列（すべ
てが０の符号語を除く）の重みも８Ｎに等しい。一般的
に、本実施形態のエンコーダ、即ち、ＲＳＣエンコーダ
１０２とＷＨ変調器１０４を含み、符号化率１／３２を
持つエンコーダの符号系列の重みは、次式によって与え
られる。
【００２５】
【数１】
【００２６】これは、本発明のエンコーダの重要な特徴
であり、なぜならこれは最適なインターリーバを設計す
る要求を排除したからである。その結果、図１に示すイ
ンターリーバ１２０−１，…，１２０−（ｋ−１）とし
て、単純な疑似ランダムインターリーバを用いることが
できる。即ち、スーパー直交型ターボ送信ダイバーシテ
ィ（ＳＯＴＴＤ：Super-Orthogonal Turbo Transmit Di
versity ）において、インターリーバの設計ではなく、
インターリーバのサイズそのものが符号化システムの性
能を決定する。インターリーバのサイズ（Ｎ）が大きい
ほど、インターリーバ利得が大きく、もとのデータ系列
の連続するビットの時間軸における拡散を増大させる潜
在力が大きくなる。
であり、なぜならこれは最適なインターリーバを設計す
る要求を排除したからである。その結果、図１に示すイ
ンターリーバ１２０−１，…，１２０−（ｋ−１）とし
て、単純な疑似ランダムインターリーバを用いることが
できる。即ち、スーパー直交型ターボ送信ダイバーシテ
ィ（ＳＯＴＴＤ：Super-Orthogonal Turbo Transmit Di
versity ）において、インターリーバの設計ではなく、
インターリーバのサイズそのものが符号化システムの性
能を決定する。インターリーバのサイズ（Ｎ）が大きい
ほど、インターリーバ利得が大きく、もとのデータ系列
の連続するビットの時間軸における拡散を増大させる潜
在力が大きくなる。
【００２７】符号化の後、次の式（２）に示すパンクチ
ャパターンに従って適切なパンクチャによって出力系列
が得られる。
ャパターンに従って適切なパンクチャによって出力系列
が得られる。
【００２８】
【数２】
【００２９】式（２）において、第１と第２のパンクチ
ャ回路において、それぞれｉ＝１と２にする。第１と第
２のパンクチャ回路それぞれの重みＷｐ（１）とＷｐ
（２）を用いて、結果として全体的な符号化レートＲC
は、次式によって与えられる。
ャ回路において、それぞれｉ＝１と２にする。第１と第
２のパンクチャ回路それぞれの重みＷｐ（１）とＷｐ
（２）を用いて、結果として全体的な符号化レートＲC
は、次式によって与えられる。
【００３０】
【数３】
【００３１】即ち、出力系列のビットが何れもパンクチ
ャされない場合に、ターボ符号とＷＨ変調を組み合わせ
た符号化方式における全体的な符号化レートは、ＲC ＝
１／（１６＋１６）＝１／３２として与えられる。符号
化の後、ｋの符号化ストリームがマルチプレクサ１３０
に送られ、そこで符号化ストリームがｐの多重化データ
ストリームに多重化される。送信ダイバーシティマルチ
プレクサ１３０からの多重化データストリームは、送信
ユニット１４０−１，…，１４０−ｐに送られる。
ャされない場合に、ターボ符号とＷＨ変調を組み合わせ
た符号化方式における全体的な符号化レートは、ＲC ＝
１／（１６＋１６）＝１／３２として与えられる。符号
化の後、ｋの符号化ストリームがマルチプレクサ１３０
に送られ、そこで符号化ストリームがｐの多重化データ
ストリームに多重化される。送信ダイバーシティマルチ
プレクサ１３０からの多重化データストリームは、送信
ユニット１４０−１，…，１４０−ｐに送られる。
【００３２】図１に示すように、各送信ユニットは、ユ
ーザ仕様スクラブリング（Scrambling）、チップ整形及
び拡散で入力データ系列を処理し、入力データ系列に応
じた送信信号が生成され、送信アンテナによって送信さ
れる。
ーザ仕様スクラブリング（Scrambling）、チップ整形及
び拡散で入力データ系列を処理し、入力データ系列に応
じた送信信号が生成され、送信アンテナによって送信さ
れる。
【００３３】受信装置 図３は、本実施形態の受信装置の一例の基本的な構成を
示している。図示のように、本実施形態の受信装置は、
受信ユニット２００、二つの挿入回路２１０−１と２１
０−２、二つのデコーダ（復号器）２２０−１，２２０
−２及びコンパレータ２３０によって構成されている。
図３に示す受信装置において、デコーダ２２０−１と２
２０−２はターボ符号の繰り返し復号を行うために設け
られている。デコーダ２２０−１は、デコーダ２３０、
二つのインターリーバ（ＩＮＬ）２４０−１，２４０−
２、再帰的組織畳み込みリエンコーダ（Re-encoder）２
５０及び結合回路２６０によって構成されている。デコ
ーダ２２０−２は、デコーダ２３２、二つのデインター
リーバ（ＤＩＬ：De-interleaver）２４２−１，２４２
−２、ＲＳＣリエンコーダ２５２及び結合回路２６２に
よって構成されている。
示している。図示のように、本実施形態の受信装置は、
受信ユニット２００、二つの挿入回路２１０−１と２１
０−２、二つのデコーダ（復号器）２２０−１，２２０
−２及びコンパレータ２３０によって構成されている。
図３に示す受信装置において、デコーダ２２０−１と２
２０−２はターボ符号の繰り返し復号を行うために設け
られている。デコーダ２２０−１は、デコーダ２３０、
二つのインターリーバ（ＩＮＬ）２４０−１，２４０−
２、再帰的組織畳み込みリエンコーダ（Re-encoder）２
５０及び結合回路２６０によって構成されている。デコ
ーダ２２０−２は、デコーダ２３２、二つのデインター
リーバ（ＤＩＬ：De-interleaver）２４２−１，２４２
−２、ＲＳＣリエンコーダ２５２及び結合回路２６２に
よって構成されている。
【００３４】以下、説明の便宜上、二つの送信部分を持
つ通信システム、即ち、図１に示す送信装置において、
送信ユニットの数ｐは２と仮定し、図３に示すように一
つの受信装置のみを持ち、受信ユニットの数は１の通信
システムを考える。また、一般性を失わずに、構成部分
のエンコーダの数ｋを２とする。即ち、ｋ＝ｐ＝２であ
る。
つ通信システム、即ち、図１に示す送信装置において、
送信ユニットの数ｐは２と仮定し、図３に示すように一
つの受信装置のみを持ち、受信ユニットの数は１の通信
システムを考える。また、一般性を失わずに、構成部分
のエンコーダの数ｋを２とする。即ち、ｋ＝ｐ＝２であ
る。
【００３５】図２は、ＳＯＴＴＤ（スーパー直交型ター
ボ送信ダイバーシティ）システム及び繰り返しターボ復
号方式を用いた一般的な受信器を示している。上述した
送信装置によって送信された信号は、受信ユニット２０
０によって受信される。受信データ系列は、周波数復
調、チップ整形及びユーザ仕様デスクランブリングを経
て出力される。復号する前に、挿入回路２１０−１と２
１０−２は、受信データ系列においてパンクチャされた
ビットに０の値を挿入する。即ち、デコーダは、パンク
チャされたビットを消去されたものと見なす。
ボ送信ダイバーシティ）システム及び繰り返しターボ復
号方式を用いた一般的な受信器を示している。上述した
送信装置によって送信された信号は、受信ユニット２０
０によって受信される。受信データ系列は、周波数復
調、チップ整形及びユーザ仕様デスクランブリングを経
て出力される。復号する前に、挿入回路２１０−１と２
１０−２は、受信データ系列においてパンクチャされた
ビットに０の値を挿入する。即ち、デコーダは、パンク
チャされたビットを消去されたものと見なす。
【００３６】ターボ符号法における繰り返し復号は、軟
入力（Soft inputs ）を用いて、軟出力（Soft output
s）を供給する二つのデコーダ２３０と２３２を構成要
素とする。デコーダ２３０と２３２において、軟出力ビ
タビ復号法（ＳＯＶＡ：Soft-Output Viterbi Algorith
m ）、または最大事後確率復号法（ＭＡＰ: Maximum ap
osterior probability decoding）を利用することがで
きる。二つのデコーダ２３０，２３２とともに、インタ
ーリーバ２４０−１，２４０−２、デインターリーバ２
４２−１，２４２−２、ＲＳＣリエンコーダ２５０，２
５２が用いられる。ここで、符号処理の解析を簡単化す
るために、送信装置において、符号系列の何れのビット
もパンクチャされていないと仮定する。即ち、送信装置
において、ＷＨｉ＝Ｘｉ、ｉ＝１，２，…，ｋであり、
受信装置において、ＷＨＲr ＝ＷＨr である。
入力（Soft inputs ）を用いて、軟出力（Soft output
s）を供給する二つのデコーダ２３０と２３２を構成要
素とする。デコーダ２３０と２３２において、軟出力ビ
タビ復号法（ＳＯＶＡ：Soft-Output Viterbi Algorith
m ）、または最大事後確率復号法（ＭＡＰ: Maximum ap
osterior probability decoding）を利用することがで
きる。二つのデコーダ２３０，２３２とともに、インタ
ーリーバ２４０−１，２４０−２、デインターリーバ２
４２−１，２４２−２、ＲＳＣリエンコーダ２５０，２
５２が用いられる。ここで、符号処理の解析を簡単化す
るために、送信装置において、符号系列の何れのビット
もパンクチャされていないと仮定する。即ち、送信装置
において、ＷＨｉ＝Ｘｉ、ｉ＝１，２，…，ｋであり、
受信装置において、ＷＨＲr ＝ＷＨr である。
【００３７】即ち、ＷＨr を対応するチャネルＬC の信
頼値に結び付けられる受信され、復調されたブランチと
する。デコーダはすべての情報ビット系列に対する事前
値Ｌｉ（ｂ）及び軟チャネル出力ＬC ・ＷＨｒｚを受け
取る。ここで、デコーダ２２０−１または２２０−２の
どちらが用いられるかによって、ｚ＝１または２と決ま
る。ブランチメトリック演算は、軟出力逆ＷＨ（ＳＯ−
ＩＷＨ）変換を用いて効果的に実行される。この逆ＷＨ
変換は、基本的に受信したＷＨ系列と特定のノードに終
端するＷＨ系列とを関連付ける。そして、もっとも低い
累積パスメトリックを持つブランチを切り捨てること
で、最大尤度のブランチが保持される。
頼値に結び付けられる受信され、復調されたブランチと
する。デコーダはすべての情報ビット系列に対する事前
値Ｌｉ（ｂ）及び軟チャネル出力ＬC ・ＷＨｒｚを受け
取る。ここで、デコーダ２２０−１または２２０−２の
どちらが用いられるかによって、ｚ＝１または２と決ま
る。ブランチメトリック演算は、軟出力逆ＷＨ（ＳＯ−
ＩＷＨ）変換を用いて効果的に実行される。この逆ＷＨ
変換は、基本的に受信したＷＨ系列と特定のノードに終
端するＷＨ系列とを関連付ける。そして、もっとも低い
累積パスメトリックを持つブランチを切り捨てること
で、最大尤度のブランチが保持される。
【００３８】軟入力、軟出力はすべての情報ビットに対
する事後軟出力Ｌ（ｂ）及び外部尤度情報Ｌｅ（ｂ）を
与える。現時点のビットに対するこの外部尤度情報Ｌｅ
（ｂ）は、周囲のビット及び符号の拘束のみに応じて決
められる。従って、現時点のビットの内部情報及び軟出
力値に独立である。上述した系列のすべてが長さＬWH＝
１６のベクトルであるということが注目すべき重要な点
である。理論上、情報ビットｂに対するデコーダ２３０
の対数尤度比（ＬＬＲ：Log-likelihood Ratio）軟出力
は、次式のように書くことができる。
する事後軟出力Ｌ（ｂ）及び外部尤度情報Ｌｅ（ｂ）を
与える。現時点のビットに対するこの外部尤度情報Ｌｅ
（ｂ）は、周囲のビット及び符号の拘束のみに応じて決
められる。従って、現時点のビットの内部情報及び軟出
力値に独立である。上述した系列のすべてが長さＬWH＝
１６のベクトルであるということが注目すべき重要な点
である。理論上、情報ビットｂに対するデコーダ２３０
の対数尤度比（ＬＬＲ：Log-likelihood Ratio）軟出力
は、次式のように書くことができる。
【００３９】
【数４】
【００４０】式（４）は、情報ビットのＬＬＲを決定す
る三つの独立した推定を意味している：事前値Ｌ
（ｂ）、受信系列の軟チャネル出力ＬC ・ＷＨｒ、及び
外部尤度情報ＬＬＲのＬｅ（ｂ）である。
る三つの独立した推定を意味している：事前値Ｌ
（ｂ）、受信系列の軟チャネル出力ＬC ・ＷＨｒ、及び
外部尤度情報ＬＬＲのＬｅ（ｂ）である。
【００４１】繰り返し復号処理の始まりにおいて、通常
事前値Ｌｉ（ｂ）がないため、第１のデコーダに提供可
能な入力は、実際の復号処理によって得られた軟チャネ
ル出力のみである。第１のデコーダの出力は、次式によ
って与えられる推定硬判定系列のビット、
事前値Ｌｉ（ｂ）がないため、第１のデコーダに提供可
能な入力は、実際の復号処理によって得られた軟チャネ
ル出力のみである。第１のデコーダの出力は、次式によ
って与えられる推定硬判定系列のビット、
【００４２】
【数５】
【００４３】及び次式によって与えられる軟信頼値系列
である。
である。
【００４４】
【数６】
【００４５】両方の系列は二つのインターリーバ２４０
−１と２４０−２によって、同じ入力／出力関係に基づ
き、それぞれ独自にインターリーブされる。その後、こ
れらインターリーブされた硬判定ビットは、第１のリエ
ンコーダ２５０に供給され、次式によって与えられるリ
エンコード系列ＷＨｒｅが出力される。
−１と２４０−２によって、同じ入力／出力関係に基づ
き、それぞれ独自にインターリーブされる。その後、こ
れらインターリーブされた硬判定ビットは、第１のリエ
ンコーダ２５０に供給され、次式によって与えられるリ
エンコード系列ＷＨｒｅが出力される。
【００４６】
【数７】
【００４７】なお、式（７）に示すＷＨｒｅの各項は長
さＬWH＝１６である。結果としてのビット系列ストリー
ムＷＨｒｅはインターリーブされた軟信頼値と結合さ
れ、第１のデコーダの外部尤度情報Ｌｅ（ｂ）が生成さ
れる。具体的に、外部尤度情報Ｌｅ（ｂ）は、次式に従
って演算できる。
さＬWH＝１６である。結果としてのビット系列ストリー
ムＷＨｒｅはインターリーブされた軟信頼値と結合さ
れ、第１のデコーダの外部尤度情報Ｌｅ（ｂ）が生成さ
れる。具体的に、外部尤度情報Ｌｅ（ｂ）は、次式に従
って演算できる。
【００４８】
【数８】
【００４９】ｂに関するこの内部尤度情報Ｌｅ（ｂ）
は、第２のデコーダ２２０−２において独立の事前情報
として用いられる。第２のデコーダ２３２も事後尤度情
報を与え、硬判定出力とともに外部尤度情報Ｌｅ（ｂ）
を推定するのに用いられる。それは部分的に次回の繰り
返し復号処理のとき、第１のデコーダ２２０−１におけ
る続きの復号処理において用いられる。最終的な決定
は、無論、第２のデコーダ２２０−２から出力される事
後尤度情報Ｌｓｆに基づくものである。なお、最初にＬ
ＬＲは統計的に独立であり、しかし、デコーダ２２０−
１と２２０−２は、間接的に同じ尤度情報を用いるた
め、ＬＬＲが益々相関関係を持つようになるにつれて、
繰り返し処理による改善には限界が生じる。
は、第２のデコーダ２２０−２において独立の事前情報
として用いられる。第２のデコーダ２３２も事後尤度情
報を与え、硬判定出力とともに外部尤度情報Ｌｅ（ｂ）
を推定するのに用いられる。それは部分的に次回の繰り
返し復号処理のとき、第１のデコーダ２２０−１におけ
る続きの復号処理において用いられる。最終的な決定
は、無論、第２のデコーダ２２０−２から出力される事
後尤度情報Ｌｓｆに基づくものである。なお、最初にＬ
ＬＲは統計的に独立であり、しかし、デコーダ２２０−
１と２２０−２は、間接的に同じ尤度情報を用いるた
め、ＬＬＲが益々相関関係を持つようになるにつれて、
繰り返し処理による改善には限界が生じる。
【００５０】以下、結合されたＲＳＣとＷＨの複合符号
（ここで、ＬWH＝３２）の特徴から派生された並列連接
符号の平均的な性能の上限について定義が与えられ、評
価される。ＷＨビット誤り率（ＢＥＲ）の性能が与えら
れる前に、表記法及び定義が与えられる。（ｎ，ｋ）組
織的ＷＨ符号が与えられたとき、その入力冗長重み係数
関数（ＩＲＷＥＦ：Input Redundancy Weight Enumerat
ing Function）は、次式によって与えられる。
（ここで、ＬWH＝３２）の特徴から派生された並列連接
符号の平均的な性能の上限について定義が与えられ、評
価される。ＷＨビット誤り率（ＢＥＲ）の性能が与えら
れる前に、表記法及び定義が与えられる。（ｎ，ｋ）組
織的ＷＨ符号が与えられたとき、その入力冗長重み係数
関数（ＩＲＷＥＦ：Input Redundancy Weight Enumerat
ing Function）は、次式によって与えられる。
【００５１】
【数９】
【００５２】ここで、Ａi,dpは、パリティチェックビッ
トがハミング重みｄｐを持ち、ハミング重みｉを持つ入
力語によって生成された符号語数を示す整数である。即
ち、すべてのハミング重みは、ｄ＝ｉ＋ｄｐである。Ｉ
ＲＷＥＦは入力情報語及び符号語の両方に依存するた
め、すべてのエンコーダを特徴付ける。
トがハミング重みｄｐを持ち、ハミング重みｉを持つ入
力語によって生成された符号語数を示す整数である。即
ち、すべてのハミング重みは、ｄ＝ｉ＋ｄｐである。Ｉ
ＲＷＥＦは入力情報語及び符号語の両方に依存するた
め、すべてのエンコーダを特徴付ける。
【００５３】さらに、ＩＲＷＥＦは、正規化重み係数関
数（ＷＥＦ：Weight Enumerating Function ）の各項に
おいて、尤度情報及びパリティチェックビットの分離し
た貢献度と符号語の全ハミング重みとの陰関数を与え
る。構成部分のエンコーダへの二つの入力において、２
番目は１番目をインターリーブして得られ、同じハミン
グ重みを共有するので、並列連接符号を扱うにはその重
要性が証明され、そのため、二つのエンコーダによって
生成された冗長ビットはＩＲＷＥＦにおいて同じ入力重
みを持つ項によって導出される。
数（ＷＥＦ：Weight Enumerating Function ）の各項に
おいて、尤度情報及びパリティチェックビットの分離し
た貢献度と符号語の全ハミング重みとの陰関数を与え
る。構成部分のエンコーダへの二つの入力において、２
番目は１番目をインターリーブして得られ、同じハミン
グ重みを共有するので、並列連接符号を扱うにはその重
要性が証明され、そのため、二つのエンコーダによって
生成された冗長ビットはＩＲＷＥＦにおいて同じ入力重
みを持つ項によって導出される。
【００５４】条件付きＷＥＦ（ＣＷＥＦ）、重みｉの入
力語に対応したＷＨ符号によって生成されたパリティチ
ェックビットＡｉ（Ｄ）は、ＩＲＷＥＦによって、次式
のように得られる。
力語に対応したＷＨ符号によって生成されたパリティチ
ェックビットＡｉ（Ｄ）は、ＩＲＷＥＦによって、次式
のように得られる。
【００５５】
【数１０】
【００５６】式（１０）により、次式によって示された
次の逆関係が得られる。
次の逆関係が得られる。
【００５７】
【数１１】
【００５８】ＩＲＷＥＦとＡｉ（Ｄ）の両方が統一限界
とともに最大尤度（ＭＬ）軟復号におけるビット誤り確
率の上限の演算に用いられる。この軟復号は、ＡＷＧＮ
導出の次式に示す不等式に従って、所定のチャネルの符
号に対して行われる。
とともに最大尤度（ＭＬ）軟復号におけるビット誤り確
率の上限の演算に用いられる。この軟復号は、ＡＷＧＮ
導出の次式に示す不等式に従って、所定のチャネルの符
号に対して行われる。
【００５９】
【数１２】
【００６０】ここで、
【００６１】
【数１３】
【００６２】次の形の仮定をする：
【００６３】
【数１４】
【００６４】式（１４）の限られた数の項を用いること
で、次式に示すように上限を近似式に変換する。
で、次式に示すように上限を近似式に変換する。
【００６５】
【数１５】
【００６６】ここで、ＲC は符号レートであり、かつ
【００６７】
【数１６】
【００６８】
【数１７】
【００６９】次に、ビット誤り確率（ＢＥＰ：Bit Erro
r Probability ）について、すべての結果が式（１５）
と（１６）を用いて計算される。ＬWH＝１６の系列の生
成マトリックスが組織的な形として、次のように与えら
れる。
r Probability ）について、すべての結果が式（１５）
と（１６）を用いて計算される。ＬWH＝１６の系列の生
成マトリックスが組織的な形として、次のように与えら
れる。
【００７０】
【数１８】
【００７１】すべての符号語重みに対する情報尤度と冗
長ビットとの貢献が分けられたとき、構成部分のＷＨ符
号のＩＲＷＥＦは次のように得られる。
長ビットとの貢献が分けられたとき、構成部分のＷＨ符
号のＩＲＷＥＦは次のように得られる。
【００７２】
【数１９】
【００７３】ＣＷＥＦを計算し、式（１６）を用いてＤ
ｍの係数を演算することで、この符号の最小ハミング距
離ｄmin は、ｄmin ＝８と求められる。
ｍの係数を演算することで、この符号の最小ハミング距
離ｄmin は、ｄmin ＝８と求められる。
【００７４】ＳＯＴＴＤシステムの性能は、ＷＨ符号の
距離特性に依存するではなく、組み合わせＲＳＣ＆ＷＨ
符号の距離特性に依存する。状態図は符号の生成関数を
決定するために有効なツールを提供する。図３は検討さ
れているＲＳＣ＆ＷＨ複合符号に対して、変更が加えら
れた状態図を示している。ある分岐におけるＤの指数は
その分岐に対応するエンコーダのハミング重みを示して
いる。Ｉの指数は、対応する入力語のハミング重みを示
している。
距離特性に依存するではなく、組み合わせＲＳＣ＆ＷＨ
符号の距離特性に依存する。状態図は符号の生成関数を
決定するために有効なツールを提供する。図３は検討さ
れているＲＳＣ＆ＷＨ複合符号に対して、変更が加えら
れた状態図を示している。ある分岐におけるＤの指数は
その分岐に対応するエンコーダのハミング重みを示して
いる。Ｉの指数は、対応する入力語のハミング重みを示
している。
【００７５】基本経路（即ち、すべてが０である初期状
態ａ０から始まり、最終状態ａ１に終着する経路）は、
伝達関数Ｔ（Ｌ，Ｉ，Ｄ）を推定するために用いられ
る。ここで、Ｌは特定の経路の長さを表す。
態ａ０から始まり、最終状態ａ１に終着する経路）は、
伝達関数Ｔ（Ｌ，Ｉ，Ｄ）を推定するために用いられ
る。ここで、Ｌは特定の経路の長さを表す。
【００７６】目視検査によって、長さＬ＝４の最短距離
を持つ経路は、ａ０−ｃ−ｂ−ｄ−ａ１と確認される。
この経路は、すべてが０である経路からｄfree＝４・ｄ
min ＝３２の最短距離を持ち、すべてが０である経路に
対して、２ビットの入力が異なる。なお、ｄfreeは、符
号の持つ干渉に対抗する能力を表す一つ重要な指標を与
えている。
を持つ経路は、ａ０−ｃ−ｂ−ｄ−ａ１と確認される。
この経路は、すべてが０である経路からｄfree＝４・ｄ
min ＝３２の最短距離を持ち、すべてが０である経路に
対して、２ビットの入力が異なる。なお、ｄfreeは、符
号の持つ干渉に対抗する能力を表す一つ重要な指標を与
えている。
【００７７】ＳＯＴＴＤ−ＣＤＭＡシステムの性能が、
符号化無し、畳み込み符号、ターボ符号、符号分割送信
ダイバーシティ（ＣＤＴＤ）ＣＤＭＡシステムそれぞれ
の性能との比較が行われた。表１は、性能評価に対して
重要な技術をまとめて示している。
符号化無し、畳み込み符号、ターボ符号、符号分割送信
ダイバーシティ（ＣＤＴＤ）ＣＤＭＡシステムそれぞれ
の性能との比較が行われた。表１は、性能評価に対して
重要な技術をまとめて示している。
【００７８】
【表１】
【００７９】符号化ＣＤＴＤ及びＳＯＴＴＤシステムに
おけるＢＥＰを計算するために、出力ＳＮＲのうち、送
信ダイバーシティの干渉項が含むべきである。移動通信
システムが無指向性アンテナを利用すると仮定し、合計
出力ＳＮＲは、次式によって決まる。
おけるＢＥＰを計算するために、出力ＳＮＲのうち、送
信ダイバーシティの干渉項が含むべきである。移動通信
システムが無指向性アンテナを利用すると仮定し、合計
出力ＳＮＲは、次式によって決まる。
【００８０】
【数２０】
【００８１】表２に示すシステムパラメータを用いるこ
とで、それぞれ異なる技術を利用した移動通信ＣＤＭＡ
システムのＢＥＰ性能が定量的に決められる。その結果
が図５に示されている。なお、図５において、ＭT は送
信アンテナの数を示し、即ち、ＭT ＝ｐである。
とで、それぞれ異なる技術を利用した移動通信ＣＤＭＡ
システムのＢＥＰ性能が定量的に決められる。その結果
が図５に示されている。なお、図５において、ＭT は送
信アンテナの数を示し、即ち、ＭT ＝ｐである。
【００８２】
【表２】
【００８３】図５に示されているのは、一つ及び三つの
ブランチを持つ送信ダイバーシティの性能である。図の
曲線によって、全容量範囲においてＳＯＴＴＤを用いた
ターボ符号ＣＤＴＤに予想された優れた性能が達成でき
たことが明らかである。さらに重要なのは、ターボ符号
に固有の誤りフロアに起因する低システム負荷における
ターボ符号ＣＤＴＤの性能の低下が、ＳＯＴＣシステム
によって緩和された事実である。これは、ターボ符号シ
ステムの構成エンコーダの１／２の伝送レートに対し
て、伝送レート１／１６の構成エンコーダにはより大き
な最小自由距離が得られることによって説明される。
ブランチを持つ送信ダイバーシティの性能である。図の
曲線によって、全容量範囲においてＳＯＴＴＤを用いた
ターボ符号ＣＤＴＤに予想された優れた性能が達成でき
たことが明らかである。さらに重要なのは、ターボ符号
に固有の誤りフロアに起因する低システム負荷における
ターボ符号ＣＤＴＤの性能の低下が、ＳＯＴＣシステム
によって緩和された事実である。これは、ターボ符号シ
ステムの構成エンコーダの１／２の伝送レートに対し
て、伝送レート１／１６の構成エンコーダにはより大き
な最小自由距離が得られることによって説明される。
【００８４】
【発明の効果】本発明によれば、ＣＤＭＡ通信に適用さ
れる新しいＳＯＴＴＤの方式が開示された。本発明は、
ターボ符号ＣＤＴＤに対し強力的、かつ実用的な拡張を
提供し、ＣＤＭＡの全容量範囲において優れた性能を提
供する。また、本発明によれば、データ伝送の劣化を招
くことなく、送信装置に簡略化したインターリーバを使
用することができる。受信装置において、復号処理にお
ける繰り返し回数を増加するのみで、データ復元の性能
を容易に改善することができる。
れる新しいＳＯＴＴＤの方式が開示された。本発明は、
ターボ符号ＣＤＴＤに対し強力的、かつ実用的な拡張を
提供し、ＣＤＭＡの全容量範囲において優れた性能を提
供する。また、本発明によれば、データ伝送の劣化を招
くことなく、送信装置に簡略化したインターリーバを使
用することができる。受信装置において、復号処理にお
ける繰り返し回数を増加するのみで、データ復元の性能
を容易に改善することができる。
【図１】本発明に係る送信装置の一実施形態を示す構成
図である。
図である。
【図２】送信装置に用いられたエンコーダを示す図であ
る。
る。
【図３】本発明の受信装置を示す構成図である。
【図４】ＲＳＣ及びＷＨ符号化を行うエンコーダの状態
を示す状態図である。
を示す状態図である。
【図５】異なる送信システムにおける負荷の関数となる
ビット誤り確率を示すグラフである。
ビット誤り確率を示すグラフである。
１００−１，１００−２，…，１００−ｋ…ＲＳＣ＆Ｗ
Ｈエンコーダ、 １０２：再帰的組織畳み込みエンコーダ、 １０４：直交変調器（ＷＨ変調器）、 １１０−１，１１０−２，…，１１０−ｋ…パンクチャ
回路、 １２０−１，…，１００−（ｋ−１）…インターリー
バ、 １３０…送信ダイバーシティマルチプレクサ、 １４０−１，…，１４０−ｐ…送信ユニット、 ２００…受信ユニット、 ２１０−１，２１０−２…挿入回路、 ２２０−１，２２０−２…デコーダ、 ２３０，２３２…ＭＡＰデコーダ、 ２４０−１、２４０−２…インターリーバ、 ２４２−１、２４２−２…デインターリーバ、 ２５０，２５２…ＲＳＣリエンコーダ、 ２６０，２６２…結合回路。
Ｈエンコーダ、 １０２：再帰的組織畳み込みエンコーダ、 １０４：直交変調器（ＷＨ変調器）、 １１０−１，１１０−２，…，１１０−ｋ…パンクチャ
回路、 １２０−１，…，１００−（ｋ−１）…インターリー
バ、 １３０…送信ダイバーシティマルチプレクサ、 １４０−１，…，１４０−ｐ…送信ユニット、 ２００…受信ユニット、 ２１０−１，２１０−２…挿入回路、 ２２０−１，２２０−２…デコーダ、 ２３０，２３２…ＭＡＰデコーダ、 ２４０−１、２４０−２…インターリーバ、 ２４２−１、２４２−２…デインターリーバ、 ２５０，２５２…ＲＳＣリエンコーダ、 ２６０，２６２…結合回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 7/08 Ｈ０４Ｂ 7/08 Ｄ Ｈ０４Ｊ 13/04 Ｈ０４Ｊ 13/00 Ｇ Ｆターム(参考） 5J065 AA01 AB01 AC02 AD10 AF02 AG06 AH07 AH09 AH21 5K022 EE08 5K059 CC02 CC03 DD35 EE02
Claims (16)
- 【請求項１】入力データ系列を送信する送信装置であっ
て、 上記入力データ系列を符号化し、符号系列を出力する再
帰的組織畳み込み符号器と、 直交変換によって上記符号器から出力される上記符号系
列を変調する直交変調器とを有する送信装置。 - 【請求項２】上記符号器は、上記入力データ系列のシン
ボルと再帰的シンボルとの加算結果を出力する加算器
と、 上記加算器の出力シンボルを遅延させ、遅延シンボルを
出力し、当該遅延シンボルを上記再帰的シンボルとして
上記加算器に入力する少なくとも一つの遅延素子を有す
る請求項１記載の送信装置。 - 【請求項３】上記直交変調器は、上記入力データ系列を
ウォルシュ−アダマール変換（Walsh-Hadamard Transfo
rm）で変調する請求項１記載の送信装置。 - 【請求項４】上記符号器は、上記入力データ系列の各シ
ンボルに対して、ｎ（ｎは整数、ｎ＞１）個のシンボル
を生成し、 上記直交変調器は、上記符号器から出力される符号系列
における各ｎ個のシンボルに対して、ｍ（ｍ≧ｎ）個の
シンボルを生成する請求項１記載の送信装置。 - 【請求項５】上記直交変調器の出力系列を所定のキャリ
ア周波数に変調し、変調信号をアンテナを介して送信す
る送信ユニットをさらに有する請求項１記載の送信装
置。 - 【請求項６】入力データ系列を送信する送信装置であっ
て、 上記入力データ系列を符号化する複数の符号化手段と、 上記入力データ系列のシンボルの順序を変更し、変更さ
れたデータ系列を上記符号化手段の一つに供給する少な
くとも一つのインターリーバと、 上記符号化手段から出力されるデータ系列を多重化する
マルチプレクサとを有し、 上記符号化手段は、 上記入力データ系列を符号化し、符号系列を出力する再
帰的組織畳み込み符号器と、 直交変換によって上記符号器から出力される上記符号系
列を変調する直交変調器とを有する送信装置。 - 【請求項７】上記マルチプレクサから出力されるデータ
系列を所定のキャリア周波数に変調する少なくとも一つ
の送信ユニットをさらに有する請求項６記載の送信装
置。 - 【請求項８】上記送信ユニットの数は、上記符号化手段
の数より多くない請求項７記載の送信装置。 - 【請求項９】上記符号化手段から出力される上記データ
系列から所定の数のシンボルをパンクチャ（Puncture）
し、パンクチャされたデータ系列を上記マルチプレクサ
に出力する複数のパンクチャ回路を有する請求項６記載
の送信装置。 - 【請求項１０】入力データ系列を送信する通信システム
であって、 上記入力データ系列を符号化する複数の符号化手段と、 上記入力データ系列のシンボルの順序を変更し、変更さ
れたデータ系列を上記符号化手段の一つに供給する少な
くとも一つのインターリーバと、 上記符号化手段から出力されるデータ系列を多重化する
マルチプレクサと有する送信装置と、 上記送信装置の送信ユニットによって送信された信号を
受信し、受信信号に応じて受信系列を生成する受信ユニ
ットと、 所定のアルゴリズムに従って上記受信系列を復号し、復
号データ系列を出力する復号器とを有する受信装置を含
み、 上記各符号化手段は、 上記入力データ系列を符号化し、符号系列を出力する再
帰的組織畳み込み符号器と、 直交変換によって上記符号器から出力される上記符号系
列を変調する直交変調器とを有する通信システム。 - 【請求項１１】入力データ系列を送信する通信システム
であって、 上記入力データ系列を符号化する複数の符号化手段と、 上記入力データ系列のシンボルの順序を変更し、変更さ
れたデータ系列を上記符号化手段の一つに供給する少な
くとも一つのインターリーバと、 上記符号化手段から出力されるデータ系列を多重化する
マルチプレクサとを有する送信装置と、 上記送信装置の送信ユニットによって送信された信号を
受信し、受信信号に応じて受信系列を生成する受信ユニ
ットと、 繰り返し復号を行う第１と第２の復号ユニットとを有
し、上記第１の復号ユニットは、第１の推定情報と所定
の復号アルゴリズムに応じて上記受信系列を復号し、復
号データ系列と第２の推定情報を出力し、上記第２の復
号ユニットは、上記第２の推定情報と所定のアルゴリズ
ムに応じて、上記受信系列を復号し、復号データ系列と
上記第１の推定情報を出力する受信装置を含み、 上記各符号化手段は、 上記入力データ系列を符号化し、符号系列を出力する再
帰的組織畳み込み符号器と、 直交変換によって上記符号器から出力される上記符号系
列を変調する直交変調器とを有する通信システム。 - 【請求項１２】上記第１の復号ユニットは、上記第１の
推定情報と所定のアルゴリズムとに応じて上記受信系列
を復号し、復号データ系列と推定データ系列とに対応す
る少なくとも二つのデータ系列を出力する第１の復号器
と、 上記推定データ系列をインターリーブする第１のインタ
ーリーバと、 上記復号データ系列をインターリーブする第２のインタ
ーリーバと、 上記第２のインターリーバから出力されるデータ系列
を、再帰的組織畳み込み再符号化に従って復号する第１
の復号器と、 上記第１のインターリーバから出力されるデータ系列と
上記第１の復号器から出力される上記復号データ系列と
を結合し、上記第２の推定情報を生成する第１の結合手
段とを含み、 上記第２の復号ユニットは、 上記第２の推定情報と所定のアルゴリズムとに応じて上
記受信系列を復号し、復号データ系列と推定データ系列
とに対応する少なくとも二つのデータ系列を出力する第
２の復号器と、 上記推定データ系列をデインターリーブする第１のデイ
ンターリーバと、 上記復号データ系列をデインターリーブする第２のデイ
ンターリーバと、 上記第２のデインターリーバから出力されたデータ系列
を、再帰的組織畳み込み再符号化に従って復号する第２
の復号器と、 上記第１のデインターリーバから出力されるデータ系列
と上記第２の復号器から出力される復号データ系列とを
結合し、上記第１の推定情報を生成する第２の結合手段
とを含む請求項１１記載の通信システム。 - 【請求項１３】入力データ系列を送信する方法であっ
て、 それぞれ独立かつ並列に行われ、上記入力データ系列を
再帰的組織畳み込み符号化し、符号化データ系列を出力
するステップと、上記符号化データ系列を直交変調する
ステップとを含む少なくとも二つの符号化ステップと、 上記入力データ系列をインターリーブすることで上記入
力データ系列の順序を変更し、インターリーブされたデ
ータ系列を少なくとも上記一つの符号化ステップに出力
するステップとを有する通信方法。 - 【請求項１４】入力データ系列を送信する方法であっ
て、 それぞれ独立かつ並列に行われ、上記入力データ系列を
再帰的組織畳み込み符号化し、符号化データ系列を出力
するステップと、上記符号化データ系列を直交変調する
ステップとを含む少なくとも二つの符号化ステップと、 上記入力データ系列をインターリーブすることで上記入
力データ系列の順序を変更し、インターリーブされたデ
ータ系列を少なくとも上記一つの符号化ステップに出力
するステップと、 上記符号化ステップから得られた符号化データ系列を多
重化するステップと、 上記多重化されたデータ系列を送信するステップと、 所定のアルゴリズムに従って、受信データ系列に対して
繰り返し復号を行うステップとを有する通信方法。 - 【請求項１５】上記直交変調ステップでは、上記符号化
データ系列をウォルシュ−アダマール変換（Walsh-Hada
mard Transform）で変調する請求項１４記載の通信方
法。 - 【請求項１６】上記繰り返し復号ステップは、軟出力ビ
タビ復号法（ＳＯＶＡ：Soft-OutputViterbi Algorithm
）、または最大事後確率復号法（ＭＡＰ：Maximum a p
osterior probability decoding）を用いる請求項１４
記載の通信方法。
Priority Applications (1)
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| JP2000057731A JP4543479B2 (ja) | 2000-03-02 | 2000-03-02 | 通信システム及びその方法 |
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-
2000
- 2000-03-02 JP JP2000057731A patent/JP4543479B2/ja not_active Expired - Fee Related
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