以下、本発明の実施の形態について図面� ��参照して詳細に説明する。

 (原理)
 先ず、実施の形態の具体的な構成及び動作� ��説明する前に、本発明の原理について説明� ��る。

 LDPCは、生成行列Gを情報ベクトルnに乗ずる� ��とにより、符号化データ(符号語)を得るも� �である。つまり、符号化データ(符号語)cは� �c=n×Gと表すことができる。ここで、生成行� �Gは、あらかじめ設計された検査行列Haに対� �して求められたものである。具体的には、� �成行列Gは、G×H ^T =0を満たす行列である。

 図3に、実施の形態におけるLDPC―CCの検査行 列Hの一例を示す。図3において、検査行列H中 の点線で囲まれた行列H _np はプロトグラフと呼ばれるものである。検査 行列H中には、H _np,1 、H _np,2 、H _np,3 、H _np,4 、・・・といったように複数のプロトグラフ が含まれている。また、それとは別に、検査 行列H中には、図中の○で囲まれた位置に“1� ��が配置されている。この検査行列H中のプロ トグラフとは異なる位置に配置された“1”� �、復号側(受信側)で尤度を結合するために用 いられるものである。

 受信側でのsum-product復号アルゴリズムは� �下のとおりである。

 以下の説明では、2元(M×N)行列H={H _mn }を、復号対象であるLDPC符号の検査行列とす� ��。集合[1,N]={1,2,・・・,N}の部分集合A(m),B(n)� �次式のように定義する。
なお、A(m)は検査行列Hのm行目において“1”� �ある列インデックスの集合を意味し、B(n)は� ��査行列Hのn行目において“1”である行イン� ��ックスの集合を意味する。

 ・Step A・1(初期化):
 H _mn =1を満たす全ての組(m,n)に対して、事前値対� �比β _mn =0と設定する。また、ループ変数(反復回数)l _sum =1と設定し、ループ最大回数をl _sum,max と設定する。

 ・Step A・2(行処理):
 m=1,2,・・・,Mの順にH _mn =1を満たす全ての組(m,n)に対して、次の更新� �を用いて外部値対数比α _mn を更新する。
なお、fはGallagerの関数であり、λ _n はビット毎の対数尤度である。

 ・Step A・3(列処理):
 n=1,2,・・・,Nの順にH _mn =1を満たす全ての組(m,n)に対して、次の更新� �を用いて外部値対数比β _mn を更新する。
 ・Step A・4(対数尤度比の計算):
 n∈[1,N]について対数尤度比L _n を、次式のように求める。

 ・Step A・5(反復回数のカウント):
 もしl _sum <l _sum,max ならばl _sum をインクリメントして、step A・2に戻る。l _sum =l _sum,max の場合、sum-product復号を終了し、対数尤度比L _n に基づき送信系列の推定系列を得る。

 ところで、図3に示すように、LDPC-CCの符号� �処理により得られる送信ビット系列(情報ビ� ��ト系列)を構成する各ビットn _1,1 、n _1,2 、n _1,3 、n _1,4 、n _2,1 、n _2,2 、n _2,3 、n _2,4 、n _3,1 、n _3,2 、n _3,3 、n _3,4 、n _4,1 、n _4,2 、n _4,3 、n _4,4 、・・・は、検査行列Hの列に対応している� �何故なら、検査式Hw ^T =0のためである。但し、ベクトルw=(n _1,1 ,n _1,2 ,n _1,3 ,n _1,4 ,n _2,1 ,n _2,2 ,n _2,3 ,n _2,4 ,n _3,1 ,n _3,2 ,n _3,3 ,n _3,4 ,n _4,1 ,n _4,2 ,n _4,3 ,n _4,4 ,・・・)である。

 sum-product復号の際に使用するビット毎の対� �尤度λ _n は、検査行列Hに対して、図3に示したように� ��n _1,1 、n _1,2 、n _1,3 、n _1,4 、n _2,1 、n _2,2 、n _2,3 、n _2,4 、n _3,1 、n _3,2 、n _3,3 、n _3,4 、n _4,1 、n _4,2 、n _4,3 、n _4,4 、・・・の順に並んだものである。

 図4は、図3の検査行列をもとに作成したタ� �ーグラフである。図4において、参照符号1001 で示す点線で囲まれたタナーグラフは、プロ トグラフH _np,1 に関するタナーグラフである(点線を除いた� �分がプロトグラフのタナーグラフに相当す� �)。同様に、参照符号1002で示す点線で囲まれ たタナーグラフはプロトグラフH _np,2 に関するタナーグラフ、参照符号1003で示す� �線で囲まれたタナーグラフはプロトグラフH _np,3 に関するタナーグラフ、参照符号1004で示す� �線で囲まれたタナーグラフはプロトグラフH _np,4 に関するタナーグラフである。

 また、図4において、変数ノードとチェッ クノードを結ぶ点線は、図3の検査行列Hにお� ��る○で囲まれた“1”のエッジに相当する。

 Sum-product復号では、図4のタナーグラフに� ��づき確率が伝播する。このとき、変数ノー� ��とチェックノードを結ぶエッジの位置が、� ��率伝播で重要な働きをする。図4では、プロ トグラフに相当するタナーグラフで得られる 確率を伝播する上で、特に、点線のエッジが 、非常に重要な役割を果たしている。つまり 、図3の検査行列Hにおける○で囲まれた“1” は、確率伝播上重要な役割を果たしている。

 例えば、プロトグラフH _np,3 に、プロトグラフH _np,4 で得られる確率を伝播させる役割を果たして いるエッジが点線1006で示されているエッジ� �ある。同様に、プロトグラフH _np,2 に、プロトグラフH _np,4 で得られる確率を伝播させる役割を果たして いるエッジが点線1005で示されているエッジ� �ある。

 また、プロトグラフH _np,3 に着目した場合、プロトグラフH _np,1 に、プロトグラフH _np,3 で得られる確率を伝播させる役割を果たして いるエッジが点線1007で示されているエッジ� �ある。同様に、プロトグラフH _np,2 に、プロトグラフH _np,3 で得られる確率を伝播させる役割を果たして いるエッジが点線1008で示されているエッジ� �ある。

 以上からわかるように、LDPC-CCの符号化処理 により得られる、検査行列Hの列番号に対応� �る送信ビット系列のうち、プロトグラフと� �関係しない位置に“1”が存在する列番号に� ��応する送信ビット系列n _k,2 、n _k,3 (k=1,2,3,4,5,・・・)は、確率伝播上、重要な役� ��を果たしている。

 本発明は、このような受信品質を改善する� ��めの確率伝播上重要な役割を果たしている� ��信ビット系列n _k,2 、n _k,3 (k=1,2,3,4,5,・・・)の存在に着目してなされた� ��のである。

 本発明は、特に、上述したような、検査� ��列Hの列番号に対応する送信ビット系列のう ち、プロトグラフとは関係しない位置に“1� �が存在する列番号に対応する送信ビット系� �が、受信品質を改善する上で重要であると� �う見地に立って、その送信方法、再送方法� �を工夫することで、受信品質を改善したも� �である。

 (実施の形態1)
 図5に、本発明の実施の形態1に係る送信装� �の構成例を示す。

 送信装置100は、LDPC-CC符号化部102に送信デ ィジタル信号101を入力する。LDPC-CC符号化部10 2は、LDPC―CCの符号化を行うことで、符号化� �ータ120を生成し、これを振り分け部121に出� �する。

 振り分け部121は、符号化データ120に加え� ��、LDPC-CC符号化部102から図3の○で示される� �置の情報(すなわち検査行列中でプロトグラ� ��を除いた箇所で“1”となっている位置の位 置情報)122を入力する。そして、振り分け部12 1は、符号化データ120を、位置情報122で示さ� �る列番号に対応する送信ビット系列(符号化� ��ータ#A(103_A))と、それ以外の列番号に対応す る送信ビット系列(符号化データ#B(103_B))とに� ��ける。振り分け部121は、符号化データ#A(103_ A)をインタリーブ部#A(104_A)に出力すると共に� ��符号化データ#B(103_B)をインタリーブ部#B(104_ B)に出力する。

 なお、本実施の形態では、LDPC-CC符号化部 102が検査行列に相当する情報を保持しており 、LDPC-CC符号化部102から振り分け部121に位置� �報122を出力する場合について述べたが、例� �ば振り分け部121に検査行列の位置情報122を� �持させれば、LDPC-CC符号化部102から振り分け� ��121に位置情報122を出力しなくてもよい。

 インタリーブ部#A(104_A)は、符号化データ# A(103_A)及びフレーム構成信号生成部113からの� ��レーム構成信号114を入力とし、フレーム構� ��信号114のフレーム構成に基づいて符号化デ� ��タ#A(103_A)をインタリーブし、これにより得� ��インタリーブ後のデータ#A(105_A)を制御部106� ��出力する。

 インタリーブ部#B(104_B)は、符号化データ# B(103_B)及びフレーム構成信号114を入力とし、� ��レーム構成信号114のフレーム構成に基づい� ��符号化データ#B(103_B)をインタリーブを施し� ��これにより得たインタリーブ後のデータ#B(1 05_B)を制御部106に出力する。

 制御部106は、インタリーブ後のデータ#A(1 05_A)及びインタリーブ後のデータ#B(105_B)を、� ��レーム構成信号114に従った順番に並び替え� ��並び替え後のデータ107を変調部108に出力す� ��。

 変調部108は、並び替え後のデータ107、制� ��情報生成部115からの制御情報116及びフレー� ��構成信号生成部113からのフレーム構成信号1 14を入力とし、フレーム構成信号114に従って� ��び替え後のデータ107及び制御情報116を変調� ��ることで変調信号109を得、これを無線部110� ��出力する。

 無線部110は、変調信号に対して、周波数� ��換や増幅等の所定の無線処理を施すことで� ��信信号111を得る。送信信号111はアンテナ112� ��ら電波として出力される。

 因みに、フレーム構成信号生成部113は、� ��レーム構成信号114として、フレーム構成の� ��報を含んだ信号を生成する。また、制御情� ��生成部115は、フレーム構成信号114を入力と� ��、通信相手が周波数同期・時間同期を獲得� ��るための情報や通信相手に変調信号の変調� ��式を通知するための情報等の制御情報116を� ��成する。

 図6に、図5の送信装置100から送信された� �号を受信する受信装置の構成例を示す。受� �装置200は、受信アンテナ201で受信した受信� �号202を無線部203に入力する。無線部203は、� �信信号202に対して周波数変更や増幅等の所� �の無線処理を施すことで変調信号204を得、� �れを直交復調部205に出力する。

 直交復調部205は、変調信号204を直交復調� ��ることでベースバンド信号206を得る。チャ� ��ル変動推定部207は、ベースバンド信号206を� ��力とし、例えばベースバンド信号206に含ま� ��るプリアンブルを検出し、プリアンブルに� ��づいてチャネル変動を推定することでチャ� ��ル変動推定信号208を得、これを対数尤度比� ��算部211に出力する。

 制御情報検波部209は、ベースバンド信号2 06を入力とし、ベースバンド信号206に含まれ� ��プリアンブルを検出し、プリアンブルに基� ��いて時間同期・周波数同期を獲得する。ま� ��、制御情報検波部209は、ベースバンド信号2 06に含まれる制御情報を検出し、これを制御� ��号210として出力する。

 対数尤度比演算部211は、ベースバンド信� ��206、チャネル変動推定信号208及び制御信号2 10を入力とし、例えば、非特許文献3、非特許 文献4、非特許文献5で示されているように、� ��ャネル変動推定信号208とベースバンド信号2 06から、ビット毎の対数尤度比を求め、この� ��数尤度比を図5の送信装置100の振り分け部121 で分割したように例えば2系統に分割し、対� �尤度比信号#A(212_A)及び対数尤度比信号#B(212_B )を出力する。

 デインタリーバ#A(213_A)は、対数尤度比信� ��#A(212_A)を入力とし、インタリーブ部#A(104_A)� ��逆の並び替えを行うことでデインタリーブ� ��の対数尤度比#A(214_A)を得る。同様に、デイ� ��タリーバ#B(213_B)は、対数尤度比信号#B(212_B)� ��入力とし、インタリーブ部#B(104_B)と逆の並� ��替えを行うことで、デインタリーブ後の対� ��尤度比#B(214_B)を得る。

 制御部215は、デインタリーブ後の対数尤� ��比#A(214_A)、デインタリーブ後の対数尤度比# B(214_B)及び制御信号210を入力とし、制御信号2 10に基づき、デインタリーブ後の対数尤度比# A(214_A)及びデインタリーブ後の対数尤度比#B(2 14_B)を並び替え、並び替え後の対数尤度比216� ��出力する。

 Sum-product復号部217は、並び替え後の対数� �度比216を入力とし、これを用いてsum-product復 号を行うことで、受信データ218を得る。

 次に、本実施の形態の送信装置100の動作� ��ついて説明する。

 図5に示すように、送信装置100の振り分け部 121は、LDPC-CC符号化によって得られた送信ビ� �ト系列(符号化データ)n _1,1 、n _1,2 、n _1,3 、n _1,4 、n _2,1 、n _2,2 、n _2,3 、n _2,4 、n _3,1 、n _3,2 、n _3,3 、n _3,4 、n _4,1 、n _4,2 、n _4,3 、n _4,4 、・・・を、確率伝播上重要なビットn _k,2 、n _k,3 (k=1,2,3,4,5,・・・)と、それを除くビットn _k,1 、n _k,4 (k=1,2,3,4,5,・・・)とに分割する。

 そして、振り分け部121は、確率伝播上重要� ��ビットn _k,2 、n _k,3 (k=1,2,3,4,5,・・・)を符号化データ#A(103_A)とし� ��インタリーブ部#Aに出力し、n _k,1 、n _k,4 (k=1,2,3,4,5,・・・)を符号化データ#B(103_B)とし� ��インタリーブ部#Bに出力する。

 これにより、符号化データ#A(n _k,2 、n _k,3 (k=1,2,3,4,5,・・・))のみでインタリーブが施さ れ、インタリーブ後のデータ#A(105_A)が生成さ れる。同様に、符号化データ#B(n _k,1 、n _k,4 (k=1,2,3,4,5,・・・))のみでインタリーブが施さ れ、インタリーブ後のデータ#B(105_B)が生成さ れる。

 制御部106は、インタリーブ後のデータ#A(1 05_A)とインタリーブ後のデータ#B(105_B)とをフ� ��ーム上の時間的又は周波数的に別々の位置� ��配置した送信フレームを構成するフレーム� ��成手段としての機能を有する。

 制御部106は、変調部108から出力される変� ��信号109のフレーム構成が、例えば図7(a)又は 図7(b)となるように、インタリーブ部#Aでイン タリーブしたデータとインタリーブ部#Bでイ� ��タリーブしたデータとを結合する。

 図7(a)及び図7(b)において、横軸は時間で� �る。図7(a)及び図7(b)は、インタリーブ後のデ ータ#A(105_A)とインタリーブ後のデータ#B(105_B) とをフレーム上の時間的に別々の位置に配置 した例を示すものである。図7において、参� �符号301はプリアンブルであり、通信相手が� �波数同期・時間同期を獲得するための情報� �、通信相手に変調信号の変調方式を通知す� �ための情報、伝搬路変動を推定するための� �知信号等を送信するためのシンボルである� �参照符号302はインタリーブ部#A(104_A)でイン� �リーブしたデータを送信するためのシンボ� �であり、参照符号303はインタリーブ部#B(104_B )でインタリーブしたデータを送信するため� �シンボルである。

 ここで、図7(a)及び図7(b)のように、イン� �リーブ部#A(104_A)でインタリーブしたデータ� �送信するためのシンボル302とインタリーブ� �#B(104_B)でインタリーブしたデータを送信す� �ためのシンボル303が、時間軸において分離� �て配置されるので、フェージング変動の影� �を軽減した確率伝播を実現することができ� �。

 例えば、図7(a)のように配置した場合の効 果について説明する。フェージング変動の速 度が極端に遅い場合を除いて、インタリーブ 部#Aでインタリーブしたデータを送信するた� ��のシンボル302と、インタリーブ部#Bでイン� �リーブしたデータを送信するためのシンボ� �303の両方の受信電界強度が低くなる可能性� �小さく、いずれかのシンボルの受信電界強� �が大きくなる。

 すると、シンボル302、シンボル303のいず� ��かが、高い受信品質を確保することができ� ��。これにより、図4のタナーグラフからわか るように、プロトグラフ同士の確率伝播の関 係から、フェージングの影響による受信電界 強度の低下の影響を軽減することができる。 なぜなら、プロトグラフ内に、常に、受信電 界が良いときの対数尤度比が存在することに なるからである。

 次に、インタリーブ方法の一例を、図8及 び図9を用いて詳しく説明する。図8及び図9は 、インタリーブ方法の一例として、ブロック インタリーブを行う場合の例を示している。

 図8は、図5のインタリーブ部#B(104_B)におけ� �インタリーブ処理例を示している。順次入� �される入力データn _1,1 、n _1,4 、n _2,1 、n _2,4 、n _3,1 、n _3,4 、n _4,1 、n _4,4 、・・・を、図8(a)に示すように、メモリの� �軸方向に書き込み、その後、下方向に順々� �データを書き込む。次に、縦方向からデー� �を読み出し、その後、右方向に順々にデー� �を読み出す。この処理によって、図8(b)のよ� ��な順番で入力されたデータが、インタリー� ��されることにより、図8(c)のような順番で出 力される。

 図9は、図5のインタリーブ部#A(104_A)におけ� �インタリーブ処理例を示している。順次入� �される入力データn _1,2 、n _1,3 、n _2,2 、n _2,3 、n _3,2 、n _3,3 、n _4,2 、n _4,3 、・・・に対して、図8と同様なブロックイ� �タリーブを施す。つまり、図9(a)に示すよう� ��メモリへの書き込み・読み出し処理を行う� ��とで、図9(b)のような順番で入力されたデー タが、インタリーブされることにより、図9(c )のような順番で出力される。

 なお、インタリーブの方法は、図8、図9� �示したものに限ったものではなく、理想的� �は、ランダムなインタリーブであることが� �まれる。但し、本発明にとってはどのよう� �インタリーブ方法を採用するかは本質的な� �件ではなく、図8、図9に示したようなブロッ クインタリーブ方法を採用した場合でも十分 な受信品質改善効果を得ることができる。

 以上のように、本実施の形態によれば、L DPC-CC符号化部102と、LDPC-CC符号化部102により� �られた符号化データ120を、LDPC-CC検査行列H中 でプロトグラフを除いた箇所で“1”が存在� �る列番号に対応する第1の符号化データ群103_ Aと、それ以外の列番号に対応する第2の符号� ��データ群103_Bとに分ける振り分け部121と、� �1の符号化データ群103A_Aと第2の符号化データ 群103_Bとをフレーム上の時間的又は周波数的� ��別々の位置に配置した送信フレームを構成� ��るフレーム構成部(制御部106)とを設けた。� �れにより、受信装置200のSum-product復号部217で 作成されるタナーグラフにおいて、フェージ ング環境下でも、プロトグラフ内に、常に、 受信電界が良いときの対数尤度比を存在させ ることができ、この結果誤り率特性の良い受 信データ218を得ることができる。

 なお、上述した実施の形態では、送信フ� ��ーム構成の一例として図7に示すフレーム構 成を挙げたが、これに限ったものではなく、 要は、第1の符号化データ群103A_Aと第2の符号� ��データ群103_Bとをフレーム上の時間的又は� �波数的に別々の位置に配置した送信フレー� �を構成すればよい。例えば、第1の符号化デ� ��タ群103A_Aと第2の符号化データ群103_Bとの間� ��別のシンボル(データシンボルや制御用のシ ンボル等のシンボル)を挿入した場合でも同� �の効果を得ることができる。

 上述した実施の形態では、本発明をシン� ��ルキャリア通信に適用した例を説明したが� ��本発明はマルチキャリア通信に適用するこ� ��もできる。次に、本発明をマルチキャリア� ��信に適用した実施の形態について説明する� ��ここでは、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multi plexing)通信に適用した例を説明する。

 図5との対応部分に同一符号を付して示す 図10において、送信装置400は、変調部108によ� ��得られた変調信号109をシリアルパラレル変� ��部(S/P)401に入力する。

 シリアルパラレル変換部401は、変調信号1 09をシリアルパラレル変換し、パラレル信号4 02を逆フーリエ変換部(ifft)403に出力する。逆� ��ーリエ変換部403は、パラレル信号402を逆フ� ��リエ変換し、逆フーリエ変換後の信号404を� ��線部110に出力する。

 図6との対応部分に同一符号を付して示す 図11に、図10の送信装置400から送信された信� �を受信する受信装置の構成例を示す。

 受信装置500は、無線部203から出力された� ��調信号204をFFT・P/S変換部501に入力する。FFT� ��P/S変換部501は、変調信号204をフーリエ変換� ��理した後に、パラレルシリアル変換処理し� ��これにより得たベースバンド信号502を出力� ��る。

 図12、図13は、図10の送信装置400が送信す� ��信号のフレーム構成例を示している。図12� �図13において、横軸は時間、縦軸は周波数で ある。周波数軸方向には複数のサブキャリア が存在する。ここでは、サブキャリア#1から� ��ブキャリア#nが存在するものとする。

 図12では、図7と同様に、インタリーブ部# Aでインタリーブしたデータから構成される� �ータ群と、インタリーブ部#Bでインタリーブ したデータから構成されるデータ群とを時間 軸において群単位で(つまり別々の時間に)配� ��している。図12では、インタリーブ部#Aでイ ンタリーブしたデータ、インタリーブ部#Bで� ��ンタリーブしたデータの順に並べているが� ��当然、その逆の順に並べてもよい。

 図13では、インタリーブ部#Aでインタリー ブしたデータから構成されるデータ群と、イ ンタリーブ部#Bでインタリーブしたデータか� ��構成されるデータ群とを、周波数軸におい� ��群単位で(つまり別々の周波数に)配置して� �る。これにより、例えば周波数選択性フェ� �ジングが発生するようなフェージング環境� �でも、インタリーブ部#Aでインタリーブした データから構成されるデータ群と、インタリ ーブ部#Bでインタリーブしたデータから構成� ��れるデータ群の両方の受信電界強度が低く� ��る可能性は小さくなるので、いずれかのデ� ��タ群の受信電界強度が大きくなる。この結� ��、プロトグラフ内に、常に、受信電界が良� ��ときの対数尤度比を存在させることができ� ��ので、受信側で誤り率特性の良い受信デー� ��を得ることができる。

 なお、送信フレーム構成の一例として図1 2、図13のフレーム構成を挙げたが、これに限 ったものではなく、要は図10のインタリーブ� ��#Aでインタリーブしたデータから構成され� �データ群と、図10のインタリーブ部#Bでイン� ��リーブしたデータから構成されるデータ群� ��をOFDM送信フレーム上の時間的又は周波数的 に別々の位置に配置すればよい。例えば、イ ンタリーブ部#Aでインタリーブしたデータか� ��構成されるデータ群と、インタリーブ部#B� �インタリーブしたデータから構成されるデ� �タ群との間に別のシンボル(データシンボル� ��制御用のシンボル等のシンボル)を挿入した 場合でも同様の効果を得ることができる。

 また、本実施の形態では、本発明をシン� ��ルキャリア通信及びOFDM通信に適用した例を 説明したが、これに限ったものではなく、OFD M方式以外の他のマルチキャリア方式の通信� �適用した場合でも同様に実施することがで� �る。また、例えば、スペクトル拡散通信方� �やSC-FDMA(Single carrier Frequency Division Multiple  Access)通信方式等にも適用できる。

 また、図7、図12、図13とは異なるフレー� �構成として、図14、図15のフレーム構成など� ��考えられる。要は、インタリーブ部#Aでイ� �タリーブしたデータから構成されるデータ� �と、インタリーブ部#Bでインタリーブしたデ ータから構成されるデータ群の少なくとも一 方のデータ群がフェージングの影響が軽減さ れるように配置すればよい。

 図14、図15のフレームを構成する場合には 、まず、インタリーブ部#Aでインタリーブし� ��データから構成されるデータ群を2分割する と共に、インタリーブ部#Bでインタリーブし� ��データから構成されるデータ群を2分割する 。

 図14のフレーム構成は、2分割されたイン� ��リーブ部#Aのデータ群と、2分割されたイン� ��リーブ部#Bのデータ群とを、時間方向で交� �に配置したものである。

 図15フレーム構成は、2分割されたインタ� ��ーブ部#Aのデータ群と、2分割されたインタ� ��ーブ部#Bのデータ群とを、周波数方向で交� �に配置したものである。

 因みに、インタリーブ部#Aとインタリー� �部#Bで異なるインタリーブを行うようにして もよい。

 (実施の形態2)
 本実施の形態では、LDPC-CCにおいて確率伝播 上重要なビット(すなわちLDPC-CC検査行列中で� ��ロトグラフを除いた箇所で“1”が存在する 列番号に対応する符号化データ群)の周波数� �向の配置を、通信相手からのフィードバッ� �情報に基づいて制御する。本実施の形態で� �、実施の形態1で説明した図3、図4のLDPC-CCを� ��いた場合を例に説明する。

 図16は、時間軸における情報の流れの一� �を示した図であり、基地局から端末にデー� �を送信する場合の例である。図16(a)は基地局 が送信する変調信号を時間軸方向で示してお り、図16(b)は端末が送信する変調信号を時間� ��方向で示している。

 基地局は制御情報シンボル601を送信し、� ��末はこの制御情報シンボル601を受信するこ� ��で、例えば周波数・時間同期を獲得する。� ��に、基地局はパイロットシンボル602を送信� ��、端末はこのパイロットシンボル602を受信� ��ることで、電波の伝搬環境を推定する。

 次に、端末はフィードバック情報を伝送� ��るためのシンボル603を送信する。ここで、� ��末は基地局が送信したパイロットシンボル6 02を受信し、推定した電波の伝搬環境に基づ� ��フィードバック情報を作成し、この情報を� ��ンボル603によって伝送する。

 次に、基地局は送信方法通知シンボル604� ��送信する。ここで、基地局は、端末が送信� ��たフィードバック情報シンボル603に基づき� ��基地局が送信する変調信号の送信方法(本実 施の形態の場合、LDPC-CC検査行列中でプロト� �ラフを除いた箇所で“1”が存在する列番号� ��対応する符号化データ群の時間的又は周波� ��的な配置)を変更する。その変更した内容を 端末に通知するためのシンボルが、送信方法 通知シンボル604である。

 次に、基地局はチャネル推定シンボル605� ��送信する。端末は、このチャネル推定シン� ��ル605を受信することで、チャネル変動を推� ��する。次に、基地局はデータシンボル606を� ��信する。

 図10との対応部分に同一符号を付して示� �図17に、本実施の形態における基地局の構成 例を示す。

 基地局700は、受信アンテナ701で受信した� ��信信号702を受信部703に入力する。受信部703� ��、受信信号702に周波数変換、検波、復号等� ��所定の受信処理を施すことで受信データ704� ��得る。

 フィードバック情報抽出部705は、受信デ� ��タ704を入力とし、受信データ704から端末が� ��信したフィードバック情報706を抽出し、こ� ��フィードバック情報706をフレーム構成信号� ��成部113に出力する。

 フレーム構成信号生成部113は、フィード� ��ック情報706に基づいてフレーム構成を決定� ��、決定したフレーム構成の情報を含むフレ� ��ム構成信号114を出力する。フレーム構成の� ��定方法については、図19及び図20を用いて後 述する。

 図11との対応部分に同一符号を付して示� �図18に、本実施の形態における端末の構成例 を示す。

 端末800は、フィードバック情報生成部801� ��チャネル変動推定信号208を入力する。フィ� ��ドバック情報生成部801は、チャネル変動推� ��信号208に基づいてフィードバック情報802を� ��成し、これを送信部804に出力する。送信部8 04は、フィードバック情報802及び送信ディジ� ��ルデータ803を入力とし、フレーム構成に従� ��た変調信号を生成すると共にこの変調信号� ��対して周波数変換や増幅等の所定の無線処� ��を施すことで送信信号805を得る。送信信号8 05はアンテナ806から電波として出力される。

 ここで、フィードバック情報生成部801での� ��ィードバック情報(例えばCSI(Channel State Info rmation)の生成の仕方は、本発明には影響はな� ��が、例としては以下の方法が考えられる。
 ・チャネル変動推定信号208を量子化し、量� ��化したチャネル推定信号をフィードバック� ��る。
 ・チャネル変動推定信号208から、圧縮した� ��ャネル推定信号の情報を作成し、これをフ� ��ードバックする。
 上記2つの場合については、基地局が送信方 法を決定することになる。
 ・チャネル変動推定信号208から、通信相手� ��要求する制御方法(送信方法)の情報を作成� �、これをフィードバックする。この場合は� �端末が送信方法を決定することになる。

 次に、端末からのフィードバック情報に� ��づいて、LDPC-CCにおいて確率伝播上重要なビ ット(すなわちLDPC-CC検査行列中でプロトグラ� ��を除いた箇所で“1”が存在する列番号に対 応する符号化データ群)を配置する場合の、� �体的な例について説明する。

 図19は、サブキャリアへの重要ビットの� �り当て方法の一例を示している。図19(a)は、 横軸を周波数、縦軸を受信電界強度として示 したものであり、推定されたチャネル変動の 特性曲線を示している。因みに、図19の特性� ��線は、図18の端末800のチャネル変動推定信� �208に基づいて作成される。ただし、図19は、 端末が6つのサブキャリアで構成されるOFDMを� ��信した場合の例である。

 図19(b)に示すように、サブキャリアの電� �強度を昇順に並べた場合、サブキャリア#6> ;サブキャリア#1>サブキャリア#4>サブキ� �リア#5>サブキャリア#2>サブキャリア#3の 順で電界強度が大きかったと仮定する。

 このとき、図3のLDPC-CCにおいて、確率伝播� �重要なビットn _k,2 、n _k,3 (k=1,2,3,4,5,・・・)を保護するために、図19(c)� �示すように、この重要ビットを端末受信時� �受信電界強度の良いサブキャリア#1、サブキ ャリア#4、サブキャリア#6に割り当てる。ど� �サブキャリアに重要ビットを割り当てるか� �、上述したように、重要ビットの送信側で� �る基地局で決定してもよいし、重要ビット� �受信側である端末で決定してもよい。

 このように、受信電界強度の良い(受信品質 の良い)サブキャリアを用いて、確率伝播上� �要なビットn _k,2 、n _k,3 (k=1,2,3,4,5,・・・)を伝送することで、端末の� ��号により得られる受信データの誤り率特性� ��向上するという効果を得ることができる。

 図19(c)の例では、3つのサブキャリア#1,#4,#6� �確率伝播上重要なビットn _k,2 、n _k,3 (k=1,2,3,4,5,・・・)を割り当てた場合を示した� ��、これに限ったものではなく、重要な点は� ��受信品質の良いサブキャリアを優先的に用� ��て確率伝播上重要なビットn _k,2 、n _k,3 (k=1,2,3,4,5,・・・)を伝送することである。

 このようなデータの割り当ての制御は、� ��17の基地局の制御部106によって行う。

 図20は、図19とは異なる、確率伝播上重要な ビットn _k,2 、n _k,3 (k=1,2,3,4,5,・・・)のサブキャリアへの割り当� ��方法の一例を示している。図20の特長は、� �19より割り当て方法が簡素化されている点で ある。図20の割り当て方法は、特に、使用す� ��サブキャリア数が多いときに有効な方法で� ��る。

 図20の方法では、まず複数のサブキャリ� �を束ね、サブキャリアブロックを形成する� �例えば、図20(a)に示すように、サブキャリア #1からサブキャリア#8で構成されるサブキャ� �アブロックを、サブキャリアブロック#1と名 付ける。同様に、サブキャリア#9からサブキ� ��リア#16で構成されるサブキャリアブロック� ��、サブキャリアブロック#2と名付け、サブ� �ャリア#17からサブキャリア#24で構成される� �ブキャリアブロックを、サブキャリアブロ� �ク#3と名付け、サブキャリア#25からサブキャ リア#32で構成されるサブキャリアブロックを 、サブキャリアブロック#4と名付ける。

 図20(a)は、横軸を周波数、縦軸を受信電� �強度として示したものであり、推定された� �ャネル変動の特性曲線を示している。そし� �、図20(b)に示すように、サブキャリアブロッ ク単位で、受信品質の優劣をつける。ここで は、例えば、受信品質の良いものから昇順に 並べた場合、サブキャリアブロック#4>サブ キャリアブロック#1>サブキャリアブロック #3>サブキャリアブロック#2であったものと� ��定する。

 このとき、図3のLDPC-CCにおいて、確率伝播� �重要なビットn _k,2 、n _k,3 (k=1,2,3,4,5,・・・)を保護するために、図20(c)� �示すように、この重要ビットを端末受信時� �受信電界強度の良いサブキャリアブロック#1 、サブキャリアブロック#4に割り当てる。

 図20(c)の例では、2つのサブキャリアブロッ� ��#1,#4に確率伝播上重要なビットn _k,2 、n _k,3 (k=1,2,3,4,5,・・・)を割り当てた場合を示した� ��、これに限ったものではなく、重要な点は� ��受信品質の良いサブキャリアブロックを優� ��的に用いて確率伝播上重要なビットn _k,2 、n _k,3 (k=1,2,3,4,5,・・・)を伝送することである。

 ここで、図20のようにサブキャリアブロッ� �単位で確率伝播上重要なビットn _k,2 、n _k,3 (k=1,2,3,4,5,・・・)を割り当てる場合には、図1 9のようにサブキャリア単位で割り当てる場� �と比較して、受信品質の良いものから昇順� �並び替えを行うのに要する演算量を削減で� �るという利点がある。

 以上のように、本実施の形態によれば、L DPC-CCにおいて確率伝播上重要なビット(すな� �ちLDPC-CC検査行列中でプロトグラフを除いた� ��所で“1”が存在する列番号に対応する符号 化データ群)の周波数方向の配置を、通信相� �からのフィードバック情報に基づいて制御� �たことにより、受信側で誤り率特性の良い� �信データ218を得ることができる。

 なお、本実施の形態では、インタリーブ� ��行う場合を例に挙げたが、本実施の形態で� ��、インタリーブを行わなくても、受信デー� ��の誤り率特性を向上させることができる。

 また、本実施の形態では、本発明をOFDM通 信に適用した例を説明したが、これに限った ものではなく、OFDM方式以外の他のマルチキ� �リア方式の通信に適用した場合でも同様に� �施することができる。

 また、非特許文献6に示されているOFDMA(Ort hogonal Frequency Division Multiple Access)のように� ��サブキャリア(またはサブキャリアブロック )単位で通信相手(端末)が異なる通信方式に適 用した場合についても、通信相手単位で、上 記と同様のサブキャリア(またはサブキャリ� �ブロック)へのデータの割り当てを行うこと� ��、上述した実施の形態と同様の効果を得る� ��とができる。

 さらに、非特許文献7に示されているMIMO(M ultiple-Input Multiple-Output)通信方式に適用した� �合についても、通信相手からのフィードバ� �ク情報に基づき、LDPC-CCにおける確率伝播上� ��要なデータを伝送するシンボルの割り当て� ��決定する方法は有効であり、上述で説明し� ��例と同様に実施することができる。この場� ��、MIMO伝送では送信するストリーム数が増加 しているので、LDPC-CCにおける確率伝播上重� �なデータを伝送するためのシンボルを、ど� �ストリーム及びどのサブキャリアに配置す� �かは、基地局において決定するとよい。

 (実施の形態3)
 本実施の形態では、LDPC―CCを用いた場合に� ��効果的に受信データの誤り率特性を向上し� ��る再送方法について説明する。本実施の形� ��では、実施の形態1で説明した図3、図4のLDPC -CCを用いた場合を例に説明する。

 図21は、本実施の形態における基地局と� �末のデータフローの一例を示している。フ� �ーは以下のとおりである。

<1>:基地局は、データを含むフレーム#1を 端末に送信する。このときデータは、実施の 形態1で説明したLDPC-CCで符号化されたデータ� ��ある。
<2>:端末は、フレーム#1を受信し、復号し た結果誤りが発生していなかったので、再送 を必要としないことを基地局に通知する。
<3>:基地局は、端末から「再送要求」が� �かったので、データを含むフレーム#2を端末 に送信する。このときデータは、実施の形態 1で説明したLDPC-CCで符号化されたデータであ� ��。
<4>:端末は、フレーム#2を受信し、復号し た結果誤りがあったので、再送を基地局に要 求する。
<5>:基地局は、端末から「再送要求」が� �ったので、フレーム#2の一部のデータである フレーム#P2を端末に送信する。
<6>:端末は、フレーム#P2を受信し、復号� �た結果誤りがあったので、再送を基地局に� �求する。
<7>:基地局は、端末から「再送要求」が� �ったので、フレーム#2の一部のデータである フレーム#P2’(フレーム#2Pとは異なるデータ)� ��端末に送信する。
<8>:端末は、フレーム#P2’を受信し、復� �した結果誤りがあったので、再送を基地局� �要求する。
<9>:基地局は、端末から「再送要求」が� �ったので、フレーム#2の一部のデータである フレーム#P2を端末に送信する。
<10>:端末は、フレーム#P2を受信し、復号� ��た結果誤りがあったので、再送を基地局に� ��求する。
<11>:基地局は、端末から「再送要求」が� ��ったので、フレーム#2の一部のデータであ� �フレーム#P2’を端末に送信する。

 図17との対応部分に同一符号を付して示� �図22に、本実施の形態における基地局の構成 例を示す。

 基地局900は、フレーム構成信号生成部113� ��フィードバック情報706を入力する。フレー� ��構成信号生成部113は、フィードバック情報7 06に含まれる、端末からの「送信したデータ� ��誤りが有ったか否か」の情報を取得し、こ� ��情報に基づいて「データを再送するか否か� ��を判断し、判断結果を含むフレーム構成信� ��114を出力する。

 記憶部901_Aは、符号化データ#A(103_A)を記� �する。記憶部901_Aは、フレーム構成信号114に 応じて、再送時には記憶していた符号化デー タ#A(902_A)を出力する。

 同様に、記憶部901_Bは、符号化データ#B(10 3_B)を記憶する。記憶部901_Bは、フレーム構成 信号114に応じて、再送時には記憶していた符 号化データ#B(902_B)を出力する。

 インタリーブ部903は、再送符号化データ# A(902_A)、再送符号化データ#B(902_B)及びフレー� ��構成信号114を入力とし、フレーム構成信号1 14が再送であることを示していた場合、再送� ��号化データ#A(902_A)又は再送符号化データ#B(9 02_B)のいずれかをインタリーブし、インタリ� ��ブ後のデータ904を出力する。

 次に、図21と関連付けて、記憶部901_Aと記 憶部901_Bの動作について詳しく説明する。

 図21において、1回目の再送データであるフ� ��ーム#P2では、図21のフレーム#2で送信したLDP C-CC符号化されたデータのうち、図3、図4で説 明したLDPC-CCにおいて確率伝播上重要なビッ� �n _k,2 、n _k,3 (k=1,2,3,4,5,・・・)に相当するデータ(すなわち 再送符号化データ#A(902_A))を送信する。

 このように、確率伝播上重要なビットn _k,2 、n _k,3 (k=1,2,3,4,5,・・・)を優先的に再送することで� ��再送する回数を少なくすることができ、か� ��、再送するデータ量を抑えることができる� ��で、システムのデータ伝送効率を向上させ� ��ことができる。

 図21において、2回目の再送データであるフ� ��ーム#2P’では、図21のフレーム#2で送信した LDPC-CC符号化されたデータのうち、図3、図4で 説明したLDPC-CCにおいて確率伝播上重要なビ� �ト以外のビット、つまり、n _k,1 、n _k,4 (k=1,2,3,4,5,・・・)に相当するデータ(すなわち 再送符号化データ#B(902_B))を送信する。

 これにより、2回目の再送により、誤りが 発生する可能性を低くすることができる。

 図21の例では、3回目の再送では、再送1回目 と同一のデータ(n _k,2 、n _k,3 (k=1,2,3,4,5,・・・))、4回目の再送では、再送2� ��目と同一のデータ(n _k,1 、n _k,4 (k=1,2,3,4,5,・・・))を再送するようになってい る。

 従って、図22のインタリーブ部903は、1回� ��、3回目の再送時は再送符号化データ#A(902_A) をインタリーブし、2回目、4回目の再送時は� ��送符号化データ#B(902_B)をインタリーブし、� ��ンタリーブ後のデータ904として出力する。

 制御部106は、インタリーブ後のデータ#A(1 05_A)、インタリーブ後のデータ#B(105_B)、イン� ��リーブ後のデータ904及びフレーム構成信号1 14を入力とし、フレーム構成信号114が「再送� ��を示していた場合、インタリーブ後のデー� ��904を送信データ107として出力する。一方、� ��レーム構成信号114が「再送」を示していな� ��場合、制御部106の動作は、実施の形態1と同 様となる。

 図18との対応部分に同一符号を付して示� �図23に、本実施の形態における端末の構成例 を示す。

 端末1100は、制御情報検波部209にベースバ ンド信号206を入力する。制御情報検波部209は 、ベースバンド信号206から、基地局が送信し たフレームデータの種類を示すシンボルを検 出し、このシンボルに基づいて、基地局が送 信したデータが「再送データであるか否か」 及び「再送回数」を判別し、この判別結果を 含む制御信号210を出力する。

 対数尤度比演算部211は、ベースバンド信� ��206、チャネル変動推定信号208及び制御信号2 10を入力とし、制御信号210が再送データでな� ��ことを示していた場合、実施の形態1と同様 に、対数尤度比信号#A(212_A)及び対数尤度比信 号#B(212_B)を出力する。一方、制御信号210が再 送データであることを示している場合、再送 時の対数尤度比信号1101をデインタリーバ1102� ��出力する。

 デインタリーバ1102は、再送データ用のデ インタリーバであり、再送時の対数尤度比信 号1101に対して基地局900のインタリーブ部903� �逆の並べ替え処理を施し、デインタリーブ� �れた再送時の対数尤度比信号1103を入力する� ��

 Sum-product復号部217は、並び替え後の対数� �度比216、デインタリーブされた再送時の対� �尤度比信号1103及び制御信号210を入力する。� ��して、Sum-product復号部217は、制御信号210が� �送データでないことを示していた場合、並� �替え後の対数尤度比216を用いてsum-product復号 を行うことで受信データ218を得ると共に、復 号したデータに誤りが有るかを判定して判定 信号1104を得る。一方、Sum-product復号部217は、 制御信号210が再送データであることを示して いた場合、事前に入力された並び替え後の対 数尤度比216とデインタリーブされた再送時の 対数尤度比信号1103とを用いてsum-product復号を 行うことで受信データ218を得ると共に、復号 したデータに誤りが有るかを判定して判定信 号1104を得る。

 再送要求情報生成部1105は、判定信号1104� �入力とし、受信データに誤りが有る場合に� �「再送要求する」ことを示し、受信データ� �誤りがない場合は「再送要求しない」こと� �示す再送要求情報1106を生成し、これを送信� ��804に出力する。

 送信部804は、再送要求情報1106及び送信デ ィジタルデータ803を入力とし、フレーム構成 に従った変調信号を生成すると共にこの変調 信号に対して周波数変換や増幅等の所定の無 線処理を施すことで送信信号805を得る。

 図24は、時間軸における基地局の送信信� �のフレーム構成(図24(a))及び端末の送信信号� ��フレーム構成(図24(b))を示している。プリア ンブル1201,1204は、通信相手がチャネル変動を 推定するためのシンボルである。データの種 類通知シンボル1202は、送信するデータ1203が� ��再送データか否か」及び「再送回数」を通� ��相手(端末)に通知するためのシンボルであ� �。

 再送要求シンボル1205は、通信相手(基地� �)に再送を要求するためのシンボルである。� ��ータシンボル1206は、データを送信するため のシンボルである。

 以上のように、本実施の形態によれば、LDPC -CCにおいて確率伝播上重要なビットn _k,2 、n _k,3 (k=1,2,3,4,5,・・・)を優先的に再送したことに� ��り、少ない再送回数で、誤りのないデータ� ��通信相手に伝送することができるので、シ� ��テムのデータ伝送効率を向上させることが� ��きる。

 次に、図22、図23とは異なる基地局と端末の 構成を、それぞれ図25、図26に示す。図25、図 26の構成が図22、図23と異なる点は、再送デー タでない場合、確率伝播上重要なビットn _k,2 、n _k,3 (k=1,2,3,4,5,・・・)とそれ以外のビットn _k,1 、n _k,4 (k=1,2,3,4,5,・・・)とのインタリーブを区別し� ��いない点である。

 図17との対応部分に同一符号を付して示� �図25の基地局1300において、LDPC-CC符号化部102� ��、LDPC-CCによる符号化により得た符号化デー タ1301をインタリーブ部1302、記憶部1304及びイ ンタリーブ部(再送時用)1306に出力する。

 インタリーブ部1302は、符号化データ1301� �びフレーム構成信号114を入力とし、フレー� �構成信号114が「再送」を示していない場合� �符号化データ1301をインタリーブし、インタ� ��ーブ後のデータ1303を制御部1308に出力する� �

 記憶部1304は、符号化データ1301及びフレー� �構成信号114を入力とし、フレーム構成信号11 4が「再送」を示していない場合、入力され� �符号化データ1301を記憶する。一方、フレー� ��構成信号114が「再送」を示している場合、� ��送回数が1回、3回のように奇数回を示して� �た場合には、確率伝播上重要なビットn _k,2 、n _k,3 (k=1,2,3,4,5,・・・)を出力する。また、再送回� ��が2回、4回のように偶数回を示していた場� �には、n _k,1 、n _k,4 (k=1,2,3,4,5,・・・)を出力する。

 インタリーブ部1306は、再送時のデータの インタリーバであり、再送符号化データ1307� �びフレーム構成信号114を入力とし、再送符� �化データ1305をインタリーブし、インタリー� ��後の再送符号化データ1307を制御部1308に出� �する。

 制御部1308は、インタリーブ後の符号化デ ータ1303、インタリーブ後の再送符号化デー� �1307及びフレーム構成信号114を入力とし、フ� ��ーム構成信号114が「再送」を示していない� ��合、インタリーブ後の符号化データ1303を選 択しこれを出力する。一方、制御部1308は、� �レーム構成信号114が「再送」を示していた� �合、インタリーブ後の再送符号化データ1307� ��選択しこれを出力する。

 図23との対応部分に同一符号を付して示� �図26に、図25の基地局1300と通信を行う端末の 構成例を示す。端末1400において、対数尤度� �演算部211は、ベースバンド信号206及び制御� �号210を入力とし、制御信号210が「再送」を� �していない場合、求めた対数尤度比1401をデ� ��ンタリーバ1402に出力する。一方、対数尤度 比演算部211は、制御信号210が「再送」を示し ている場合、求めた対数尤度比1101をデイン� �リーバ(再送時用)1102に出力する。

 デインタリーバ1402は、対数尤度比1401及� �制御信号210を入力とし、制御信号210が「再� �」を示していない場合、対数尤度比1401をデ� ��ンタリーブし、デインタリーブ後の対数尤� ��比1403を出力する。

 Sum-product復号部217は、デインタリーブ後� �対数尤度比1403、デインタリーブされた再送� ��の対数尤度比1103及び制御信号210を入力とす る。そして、Sum-product復号部217は、制御信号2 10が再送データでないことを示していた場合� ��デインタリーブ後の対数尤度比1403を用いて sum-product復号を行うことで受信データ218を得� ��と共に、復号したデータに誤りが有るかを� ��定して判定信号1104を得る。一方、Sum-product� ��号部217は、制御信号210が再送データである� ��とを示していた場合、事前に入力されたデ� ��ンタリーブ後の対数尤度比1403とデインタリ ーブされた再送時の対数尤度比信号1103とを� �いてsum-product復号を行うことで受信データ218 を得ると共に、復号したデータに誤りが有る かを判定して判定信号1104を得る。

 本実施の形態において、重要な点は、LDPC-CC において確率伝播上重要なビットn _k,2 、n _k,3 (k=1,2,3,4,5,・・・)を優先的に再送する点であ� ��。したがって、再送時以外のデータの送信� ��仕方は、本実施の形態の再送方法の効果に� ��響を与えない。また、2回目以降の再送の仕 方については、上述した実施の形態に限定さ れるものではない。

 なお、本実施の形態では、本発明をシン� ��ルキャリア通信に適用した例を説明したが� ��これに限ったものではなく、OFDM方式等のマ ルチキャリア方式の通信に適用した場合でも 同様に実施することができる。また、例えば 、スペクトル拡散通信方式やSC-FDMA通信方式� �にも適用できる。さらに、非特許文献7で述� ��られているようなMIMO通信方式に適用するこ ともできる。

 (実施の形態4)
 本実施の形態では、LDPC―CCを用い、かつ変� ��方式として16QAM、64QAMのように16値以上の多� ��変調を用いた場合の、変調シンボルへのデ� ��タのマッピングの仕方について説明する。

 図5との対応部分に同一符号を付して示す 図27に、本実施の形態における送信装置の構� ��例を示す。図27の送信装置1500が図5の送信装 置100と異なるのは、インタリーブ部#A(104_A)及 びインタリーブ部#B(104_B)により得られたイン タリーブ後の符号化データ105_A、105_Bを、直� �変調部108に入力している点である。

 図28は、図27とは異なる送信装置の構成例 を示している。図27との対応部分に同一符号� ��付して示す図28の送信装置1600は、LDPC-CC符号 化部102により得た符号化データ1601をインタ� �ーブ部1602に出力し、インタリーブ後の符号� ��データ1603を変調部108に出力する。

 ここで、図29に、変調方式が16QAMのときの 、b1、b2、b3、b4の4ビットの入力に対する同相 I―直交Q平面における信号点配置(マッピング )の様子を示す。

 ところで、非特許文献8に示されているよ うに、変調部108での変調方式が16QAMの場合、� ��29におけるb1、b2、b3、b4それぞれの誤る可能 性(対数尤度比の数値的意味)は均一でない。� ��29のように信号点配置を行った場合、b1とb2� ��それぞれの誤る可能性は等しく、b3とb4のそ れぞれの誤る可能性は等しい。

 そこで、本実施の形態では、b1・b2のセット 又はb3・b4のセットのいずれかに確率伝播上� �要なビット(本実施の形態ではn _k,2 、n _k,3 (k=1,2,3,4,5,・・・))を割り当てる方法を提案す る。図29では、b2・b3のセットに確率伝播上重 要なビットを割り当てるものとして考えてい る。したがって、b1・b4のセットでは確率伝� �上重要なビット以外のn _k,1 、n _k,4 (k=1,2,3,4,5,・・・)を割り当てている。

 この処理を、図27及び図29の構成に当ては めて説明する。

 図27の送信装置1500は、変調部108に、イン� ��リーブ後の符号化データ#A(105_A)、インタリ� ��ブ後の符号化データ#B(105_B)及びフレーム構� ��信号114を入力する。

 変調部108は、インタリーブ後の符号化デー� ��#A(105_A)(本実施の形態ではn _k,2 、n _k,3 (k=1,2,3,4,5,・・・))を、図29のb3・b4のセットに 割り当て、インタリーブ後の符号化データ#B( 105_B)(本実施の形態ではn _k,1 、n _k,4 (k=1,2,3,4,5,・・・))を、図29のb1・b2のセットに 割り当て、ベースバンド信号109を形成する。

 図28の送信装置1600は、インタリーブ部1602 において、符号化データ1601に含まれる、重� �ビットとそれ以外のビットとを分けてイン� �リーブ処理を行う。変調部108は、インタリ� �ブ後の重要ビットと、それ以外のインタリ� �ブ後のビットに対して、図29と同様のマッピ ング処理を施す。

 このような割り当て(マッピング)を行え� �、受信装置で、対数尤度比を求め、それに� �づき復号を行った際の誤り率特性を改善で� �る。

 本実施の形態で重要な点は、16QAMの信号点� �のビット割り当てを行う際に、LDPC-CCにおい� ��確率伝播上重要なビットを固定的に割り当� ��る(つまり、n _k,2 、n _k,3 (k=1,2,3,4,5,・・・)を固定的にb3・b4のセットに 割り当てる)ことである。これにより、確率� �播上重要なビットの誤り特性を向上させる� �とができるので、最終的に得られる受信デ� �タの誤り率特性を効果的に向上させること� �できる。

 なお、本実施の形態では、16QAMにおける� �号点へのビット割り当て例として、図29を用 いて説明したが、これに限ったものではない 。また、変調方式として16QAMを例にとって説� ��したが、これに限ったものではなく、非特� ��文献8で示されているように64QAMでも適用可� ��である。当然、128QAM、256QAM等でも適用可能� ��ある。

 また、本実施の形態では、本発明をシン� ��ルキャリア通信に適用した例を説明したが� ��これに限ったものではなく、OFDM方式等のマ ルチキャリア方式の通信に適用した場合でも 同様に実施することができる。また、例えば 、スペクトル拡散通信方式やSC-FDMA通信方式� �にも適用できる。さらに、非特許文献7で述� ��られているようなMIMO通信方式に適用するこ ともできる。

 (実施の形態5)
 ここでは、OFDMA通信方式に、実施の形態2で� ��べたフィードバック制御を適用した場合の� ��施の形態について説明する。

 図30は、基地局と端末の関係を示してお� �、基地局の通信可能範囲に、端末#X、端末#Y� ��び端末#Zが存在するものとする。端末は、� �地局が送信したチャネル変動推定のための� �ンボルを受信し、チャネル変動を推定し、� �れをフィードバック情報として基地局に送� �する。図30の場合、基地局は、端末#X、端末# Y及び端末#Zからフィードバック情報を受け取 る。

 図31は、時間-周波数軸における基地局が� ��信する変調信号のフレーム構成例を示して� ��る。基地局は、端末からのフィードバック� ��報に基づき、端末#X、端末#Y、端末#Zに送信� ��るためのシンボルを、時間-周波数軸上に割 り当てる。

 図31の例では、サブキャリア#1からサブキ ャリア#nのサブキャリアを、周波数軸方向に3 つに分割する。図31において、「端末#X(又は# Y,#Z)用シンボル」とは、基地局が端末#X(又は# Y,#Z)に送信するシンボルを示している。

 OFDMAの場合、図31に示すように、時間に応じ て、サブキャリアに割り当てられる端末が変 化する。加えて、本実施の形態では、実施の 形態2と同様に、例えば、端末#Xに送信される 複数のシンボルのうち、LDPC-CCにおける確率� �播上重要なビットn _k,2 、n _k,3 を送信するためのシンボルを、端末#Xからの� ��ィードバック情報に基づき決定する。

 このようにOFDMAの場合においても、各端� �に対し、実施の形態2と同様の処理を適用す� ��ば、実施の形態2と同様の効果を得ることが できる。

 なお、上述した実施の形態では言及しな� ��ったが、パンクチャを伴った符号化を行う� ��合には、重要ビット(すなわちLDPC-CC検査行� �中でプロトグラフを除いた箇所で“1”が存� ��する列番号に対応する第1の符号化データ群 )以外のビットをパンクチャすれば、品質を� �とさずに符号化率を大きく設定することが� �きる。

 この応用例として、例えばハイブリッドA RQを行う場合、先ず、初回送信で、重要ビッ� ��(すなわちLDPC-CC検査行列中でプロトグラフ� �除いた箇所で“1”が存在する列番号に対応� ��る第1の符号化データ群)以外のビットをパ� �クチャして送信し、再送時には、パンクチ� �したビットを再送する方法が考えられる。

 (実施の形態6)
 本実施の形態では、図3に示すような、プロ トグラフを除いた要素に“1”が存在する検� �行列を持つLDPC-CCの符号化率を調整するパン� ��チャ方法について説明する。

 非特許文献9には、送信装置が、周期的に 、所定の間隔ごとに、ビットをパンクチャビ ット(送信しないビット)として決定し、その� ��ットを除くビットを送信するパンクチャ方� ��が記載されている。受信装置は、送信装置� ��ら送信されたビットの対数尤度比を用いて� ��パンクチャビットを含む全てのビットを復� ��する。非特許文献2に記載のパンクチャ方法 では、周期的にビットがパンクチャビットと されるので、確率伝播上重要なビットがパン クチャビットとされる場合があり、どのビッ トが、パンクチャビットになるかによって、 パンクチャ後の誤り訂正能力が異なる。

 本実施の形態では、確率伝播上重要なビ� ��トと、確率伝播上重要なビットを除くビッ� ��と、に基づくパンクチャ方法を提案する。� ��下では、図3の検査行列を持つLDPC-CCを例に� �パンクチャ方法について詳しく説明する。� �お、図32に、図3の検査行列を再掲し、図32を 用いて、本実施の形態におけるパンクチャ方 法について説明する。図32において、(a)に示� ��れる系列は、パンクチャ前の符号化率1/2の� ��信系列であり、(b)に示される系列は、パン� ��チャ後の符号化率4/5の送信系列である。

 実施の形態1において説明したように、図32� ��おける検査行列において、プロトグラフを� ��いた要素に“1”に対応するn _k,2 、n _k,3 (k=0,1,2,・・・)は、確率伝播上重要なビット� �ある。

 本実施の形態において提案するパンクチャ� ��法は、確率伝播上重要なビットn _k,2 、n _k,3 において、パンクチャビット(送信しないビ� �ト)として選択する単位(例えば、パンクチャ 周期)あたりの個数が、確率伝播上重要なビ� �トn _k,2 、n _k,3 を除くビットn _k,1 、n _k,4 において、パンクチャビット(送信しないビ� �ト)として選択する単位あたりの個数より小� ��くなるようにする。

 例えば、図32に示すように、確率伝播上重� �なビットn _k,2 、n _k,3 をパンクチャビットとして選択する単位あた り(16ビット)の個数を0個とし、確率伝播上重� ��なビットn _k,2 、n _k,3 を除くビットn _k,1 、n _k,4 を、パンクチャビットとして選択する単位あ たり(16ビット)の個数を6個とする。

 パンクチャ後の符号化率4/5の送信系列は、� ��32(b)に示されるように、「n _1,2  n _1,3  n _2,2  n _2,3  n _2,4  ・・・ n _2k+1,2  n _2k+1,3  n _2k+2,2  n _2k+2,3  n _2k+2,4  ・・・」であらわされる(k=0,1,2,・・・)。

 なお、図32に示した例では、確率伝播上重� �なビットn _k,2 、n _k,3 がパンクチャビット(送信しないビット)とし� ��選択されず、当該ビットn _k,2 、n _k,3 が必ず送信される場合について説明した。し かし、確率伝播上重要なビットn _k,2 、n _k,3 をパンクチャビット(送信しないビット)とし� ��選択してはいけない、というわけではない( パンクチャによって生成したい符号化率が高 い場合には、確率伝播上重要なビットn _k,2 、n _k,3 をパンクチャビット(送信しないビット)とし� ��選択せざるを得ない場合が発生する)。

 上述したように、確率伝播上重要なビットn _k,2 、n _k,3 において、パンクチャビット(送信しないビ� �ト)として選択する単位(例えば、パンクチャ 周期)あたりの個数を、確率伝播上重要なビ� �トn _k,2 、n _k,3 を除くビットn _k,1 、n _k,4 において、パンクチャビット(送信しないビ� �ト)として選択する単位あたりの個数より、� ��さく設定することにより、同様の効果を得� ��ことができる。

 なお、確率伝播上重要なビット以外のビ� ��トを優先的にパンクチャビットとして選択� ��、確率伝播上重要なビットを出来るだけパ� ��クチャしない場合には、パンクチャ適用時� ��受信品質の劣化(誤り訂正能力の低下)をよ� �確実に抑えることができる。確率伝播上重� �なビットがパンクチャされるほど、受信品� �の劣化を招く可能性が高く、確率伝播上重� �なビットがパンクチャされないほど、受信� �質の劣化を招く可能性が低いからである。

 このように、本実施の形態では、確率伝播� ��重要なビットn _k,2 、n _k,3 において、パンクチャビット(送信しないビ� �ト)として選択する単位(例えば、パンクチャ 周期)あたりの個数を、確率伝播上重要なビ� �トn _k,2 、n _k,3 を除くビットn _k,1 、n _k,4 において、パンクチャビット(送信しないビ� �ト)として選択する単位あたりの個数より、� ��さく設定する。

 図33は、本実施の形態における送信部の� �成の一例を示している。図33に示す送信部310 0は、LDPC-CC符号化部3101、パンクチャ部3102、� �ンタリーブ部3104及び変調部3106を備える。

 LDPC-CC符号化部3101は、情報X及び制御信号� ��入力とし、制御信号に基づき、情報X及びパ リティPを生成する。LDPC-CC符号化部3101は、生 成した情報X及びパリティPをパンクチャ部3102 に出力する。

 パンクチャ部3102は、情報X、パリティP及� ��制御信号を入力とし、上記の規則にしたが� ��たパンクチャを施す。すなわち、パンクチ� ��部3102は、確率伝播上重要なビットにおいて 、パンクチャビット(送信しないビット)とし� ��選択する単位(例えば、パンクチャ周期)あ� �りの個数を、確率伝播上重要なビットを除� �ビットにおいて、パンクチャビット(送信し� ��いビット)として選択する単位あたりの個数 より、小さくなるようにして、パンクチャビ ットを決定し、パンクチャを施す。なお、符 号化率の設定、つまり、パンクチャ方法の決 定は、通信相手から得られた、例えば、伝送 路の状態、パケットロスの発生状況などの通 信状況により行われ、これにより、制御信号 を生成してもよいし、送信装置が、符号化率 の設定、つまり、パンクチャ方法を決定し、 制御信号を生成してもよい。パンクチャ部310 2は、パンクチャ後のデータ3103をインタリー� ��部3104に出力する。

 インタリーブ部3104は、パンクチャ後のデ ータ3103及び制御信号を入力とし、制御信号� �基づき、パンクチャ後のデータ3103にインタ� ��ーブを施す。インタリーブ部3104は、インタ リーブ後のデータ3105を変調部3106に出力する� ��

 変調部3106は、インタリーブ後のデータ310 5及び制御信号を入力とし、制御信号に基づ� �、インタリーブ後のデータ3105に対し、マッ� ��ング、直交変調、周波数変換等の処理を施� ��、送信信号を生成し、送信信号を出力する� ��

 受信装置では、例えば、BP(Belief Propagation :信頼度伝播)復号、sum-product復号、Shuffled BP� �号、Normalized BP復号、Offset BP復号を行う。� �れにより、送信側でパンクチャを行った場� �にも、データを復号することができる。た� �し、パンクチャビットに対し、受信装置で� �対数尤度比(Log-likelihood ratio)として、ゼロを 与える必要がある。

 以上のように、本実施の形態では、確率� ��播上重要なビットにおいて、パンクチャビ� ��ト(送信しないビット)として選択する単位(� ��えば、パンクチャ周期)あたりの個数を、確 率伝播上重要なビットを除くビットにおいて 、パンクチャビット(送信しないビット)とし� ��選択する単位あたりの個数より、小さくな� ��ようにする。これにより、パンクチャ時の� ��信品質の劣化(誤り訂正能力の低下)を抑え� �ことができる。

 本発明は上記すべて全ての実施の形態に� ��定されず、種々変更して実施することが可� ��である。例えば、上記実施の形態では、主� ��、符号化器及び送信装置で実現する場合に� ��いて説明しているが、これに限られるもの� ��はなく、電灯線通信装置で実現する場合に� ��いても適用可能である。

 また、この符号化方法及び送信方法をソ� ��トウェアとして行うことも可能である。例� ��ば、上記符号化方法及び送信方法を実行す� ��プログラムを予めROM(Read Only Memory)に格納� �ておき、そのプログラムをCPU(Central Processor� �Unit)によって動作させるようにしても良い。

 また、上記符号化方法及び送信方法を実� ��するプログラムをコンピュータで読み取り� ��能な記憶媒体に格納し、記憶媒体に格納さ� ��たプログラムをコンピュータのRAM(Random Acce ss Memory)に記録して、コンピュータをそのプ� ��グラムにしたがって動作させるようにして� ��良い。

 また、本発明は、無線通信に限らず、電� ��線通信(PLC:Power Line Communication)、可視光通� �、光通信においても有用であることは言う� �でもない。

 2007年7月13日出願の特願2007-184540及び2008年 7月11日出願の特願2008-181616に含まれる明細書� ��図面及び要約書の開示内容は、すべて本願� ��援用される。