專利名稱：發(fā)送裝置以及發(fā)送方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種對產生錯誤的數據進行重發(fā)的發(fā)送裝置以及發(fā)送方法。
背景技術：
以往，在具有低可靠性且隨時間變化的線路狀態(tài)的通信系統中所使用的一般技術，由于是根據自動重發(fā)請求(ARQAutomatic Repeat Request)方式以及糾錯解碼(FECForward Error Correction)技術而進行的糾錯，因此被稱之為混合ARQ(HARQ)。通過采用一般的循環(huán)冗余檢驗方法(CRCCyclic Redundancy Check)檢測出錯誤，由通信系統的接收單元向發(fā)送單元提出重發(fā)錯誤接收的數據分組的請求(例如，非專利文件1以及非專利文件2)。
在ARQ方式中，共有類型I～III的三個不同的類型。
類型I是廢棄包含錯誤的接收分組，通過另外重發(fā)同一分組的新的副本并解碼，同時不合成所接收的、新舊2個分組的一種方法。
同時，類型II是不廢棄包含錯誤的接收分組，與追加的重發(fā)分組進行合成，并繼續(xù)進行解碼的一種方法。重發(fā)分組編碼率(編碼增益)較高，有時會在接收單元中，與從所存儲的、在以前的發(fā)送中所得到的“軟信息”(soft-information)進行合成。
同時，類型III雖然與所述類型II相同，但是是各個重發(fā)分組可自動解碼的方法。也就是說，即使發(fā)送分組不與前面的分組進行合成，也能夠進行解碼。當一部分分組受到損傷而導致大部分信息不能再使用的情況下可以采用這種方法。
因此，圖1所示的是在8PSK調制方式中的各碼元的映射的示意圖。如圖1所示，在8PSK中，由于在I-Q平面上分布了8個映射位置，能夠包含在1個碼元進行發(fā)送的是3個比特。各個碼元最高位的比特a1為第1比特，最高位的比特a1的下一個比特a2為第2比特，最低位的比特a3為第3比特。
非專利文件1S.Kallel，″Analysis of a type II hybrid ARQ schemewith code combining(根據編碼合成的類型II混合ARQ方式的分析)″，IEEE Transactions on Communications，Vol.38，No.8，August 1990非專利文件2S.Kallel，R.Link，S.Bakhtiyari，″Throughputperformance of Memory ARQ schemes(存儲ARQ方式的處理能力性能)″，IEEE Transactions on Vehicular Technology，Vol.48，No.3，May 1999發(fā)明內容但是，在以往的發(fā)送裝置以及發(fā)送方法中，各碼元的重發(fā)數據由于在與初次發(fā)送相同的傳播路徑上進行重發(fā)，有可能在同一數據產生重復錯誤的問題。并且，通過在同一數據產生重復錯誤的情況下反復進行重發(fā)，會產生吞吐量減低的問題。
同時，以往的發(fā)送裝置以及發(fā)送方法，在各碼元中，由于第1比特以及第2比特的錯誤判定區(qū)域與第3比特的錯誤判定區(qū)域不同，第1比特以及第2比特與第3比特的差錯率特性也各異，因此會導致第3比特的差錯率特性劣化的問題。
圖2～圖4所示的是各比特a1～a3的判定區(qū)域的示意圖。圖2是第1比特的判定區(qū)域的示意圖。以與I軸呈22.5度角的線作為閾值#10，能夠判定第1比特。也就是說，與閾值#10相比在上側的區(qū)間1為“0”的判定區(qū)域；與閾值#10相比在下側的區(qū)間2為“1”的判定區(qū)域。
圖3所示的是第2比特的判定區(qū)域的示意圖，以與I軸呈67.5度角的線作為閾值#11，能夠判定第2比特。也就是說，與閾值#11相比在下側的區(qū)間1為“0”的判定區(qū)域；與閾值#11相比在上側的區(qū)間2為“1”的判定區(qū)域。
圖4所示的是第3比特的判定區(qū)域的示意圖，利用閾值#12以及閾值#13，能夠對第3比特進行判定。也就是說，與閾值#12相比在下側的區(qū)間且與閾值#13相比在上側的區(qū)間1為“0”的判定區(qū)域；與閾值#12相比在上側的區(qū)間且與閾值#13相比在上側的區(qū)間2為“1”的判定區(qū)域；與閾值#12相比在上側的區(qū)間且與閾值#13相比在下側的區(qū)間3為“0”的判定區(qū)域；與閾值#12相比在下側的區(qū)間且與閾值#13相比在下側的區(qū)間4為“1”的判定區(qū)域。
根據圖2～圖4，第1比特以及第2比特的判定區(qū)域為2個，則第3比特的判定區(qū)域為4個。因此，第3比特中的“0”和“1”的判定區(qū)域之間的歐幾里得距離，由于比第1比特以及第2比特中的“0”與“1”的判定區(qū)域之間的歐幾里得距離小，所以，第3比特比第1比特以及第2比特存在著更加容易出現錯誤的問題。當第3比特出現錯誤時，雖然也可以考慮重發(fā)的方法，但是，由于第3比特的差錯率特性與第1比特以及第2比特相比仍然是更容易出現劣化的可能性，所以，經過反復的重發(fā)，會出現吞吐量降低的問題。
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠在防止差錯率特性劣化的同時，防止由于反復進行重發(fā)而導致吞吐量降低的問題的發(fā)送裝置以及發(fā)送方法。
本發(fā)明的發(fā)送裝置所采用的結構是具有配置決定單元，為了使顯示在重發(fā)發(fā)送數據情況下的I-Q平面上的各碼元數據配置位置的星座(constellation)映射位置與前次發(fā)送時不同，而對所述星座映射位置進行決定；數據分配單元，為了在所述配置決定單元中所決定的所述星座映射位置上配置具有相同振幅的各碼元數據，而在各碼元上分配發(fā)送數據；以及發(fā)送單元，發(fā)送在所述數據分配單元中分配給各碼元的所述發(fā)送數據。
并且，本發(fā)明的發(fā)送裝置所采用的結構是具有數據更換單元，為了使重發(fā)發(fā)送數據情況下的各碼元的比特配置與前次發(fā)送時不同，而對所述發(fā)送數據的規(guī)定的比特進行更換；數據分配單元，為了在顯示I-Q平面上的發(fā)送數據的各碼元的配置位置的星座映射位置上配置具有相同振幅的多個碼元數據，而將在所述數據更換單元中所更換的所述發(fā)送數據分配給各碼元；以及發(fā)送單元，發(fā)送在所述數據分配單元中分配給各碼元的所述發(fā)送數據。
本發(fā)明的發(fā)送方法是具有決定步驟，為了使顯示在重發(fā)發(fā)送數據情況下的I-Q平面上的各碼元的配置位置的星座映射位置與前次發(fā)送時不同，而對所述的星座映射位置進行決定；分配步驟，為了在決定的所述星座映射位置上配置各碼元數據，而在各碼元上分配發(fā)送數據；以及發(fā)送步驟，發(fā)送分配給各碼元上的所述發(fā)送數據。
根據本發(fā)明，能夠在防止差錯率特性劣化的同時，防止由于反復進行重發(fā)而引起的吞吐量降低問題的發(fā)生。


圖1所示的是以往的星座映射的示意圖；圖2所示的是以往的星座映射的示意圖；圖3所示的是以往的星座映射的示意圖；圖4所示的是以往的星座映射的示意圖；圖5所示的是本發(fā)明的實施方式涉及的通信系統結構的方框圖；圖6所示的是本發(fā)明的實施方式涉及的、保存規(guī)則選擇信息的表的示意圖；圖7所示的是本發(fā)明實施方式涉及的星座映射示意圖；圖8所示的是本發(fā)明實施方式涉及的星座映射示意圖；圖9所示的是本發(fā)明實施方式涉及的星座映射示意圖；圖10所示的是本發(fā)明實施方式涉及的星座映射示意圖；圖11所示的是本發(fā)明實施方式涉及的星座映射示意圖；圖12所示的是本發(fā)明實施方式涉及的星座映射示意圖；圖13所示的是本發(fā)明實施方式涉及的星座映射示意圖；圖14所示的是本發(fā)明實施方式涉及的星座映射示意圖；以及圖15所示的是本發(fā)明實施方式涉及的星座映射示意圖。
具體實施例方式
下面，就本發(fā)明的實施方式，參照附圖進行詳細說明。
(實施方式)圖5所示的是本發(fā)明實施方式涉及的通信系統100的結構方框圖。由配置決定單元103、交織器104、數據更換單元105、映射單元106以及調制單元107構成發(fā)送裝置101。同時，由配置判定單元109、解調單元110、解映射單元111、數據更換單元112以及解交織器113構成接收裝置102。
配置決定單元103，在根據發(fā)送次數信息進行初次發(fā)送之際，決定進行按不同調制方式預先決定的一般的星座映射，在重發(fā)時，根據重發(fā)次數決定變更星座映射位置，或變更各碼元的比特配置。并且，配置決定單元103，在決定變更星座映射位置的情況下，給映射單元106下達變更星座映射位置的指令；在決定變更比特配置的情況下，給數據更換單元105下達變更比特配置的指令。
交織器104，按比特重新排列發(fā)送數據，并向數據更換單元105輸出。
數據更換單元105，對于由交織器104所輸入的發(fā)送數據，根據配置決定單元103的指令，為了在配置決定單元103實現所決定的比特配置，而在各碼元中(8PSK時，1個碼元包含3比特)按比特更換發(fā)送數據。同時，數據更換單元105，在8PSK的情況下，為了使1個碼元＝3比特，應在將數據序列按碼元進行劃分處理后，在各碼元按比特進行更換處理。并且，數據更換單元105，按比特向映射單元106輸出更換發(fā)送數據。數據更換單元105，在僅變更碼元數據的星座映射位置的情況下，也就是說，在配置決定單元103沒有發(fā)出指令的情況下，直接向映射單元106輸出由交織器104所輸入的發(fā)送數據而不進行處理。另外，關于按比特更換發(fā)送數據的方法將后述。
作為數據分配單元的映射單元106，根據配置決定單元103的指令，為了映射在由配置決定單元103所決定的星座映射位置，而給各碼元配置(映射)由數據更換單元105所輸入的發(fā)送數據。并且，映射單元106，向調制單元107輸出配置于各碼元的發(fā)送數據。一方面，映射單元106，在配置決定單元103沒有發(fā)出任何指令的情況下，為了按調制方式映射預先決定的一般的星座映射位置，而給各碼元配置發(fā)送數據。另外，關于各碼元數據的星座映射位置變更的方法將后述。
調制單元107，采用規(guī)定的調制方式，將由映射單元106所輸入的發(fā)送數據進行調制后，向信道108輸出。另外，在采用無線方式發(fā)送發(fā)送數據的情況下，由調制單元107所輸出的發(fā)送數據，由基帶頻率上變頻為無線頻率后，通過天線，從無線通過無線通信信道進行發(fā)送。
信道108一般為無線通信信道，將由發(fā)送裝置101所發(fā)送的發(fā)送數據傳輸至接收裝置102。
配置決定單元109，掌握根據配置決定單元103和基于共享的發(fā)送次數信息的星座映射位置或比特配置。并且，配置判定單元109，當初次接收時什么也沒有輸出，并且當接收被重發(fā)的數據時，根據發(fā)送次數信息，為了使接收數據的星座映射位置回復到一般的星座映射位置而產生復原信息，所產生的復原信息向數據更換單元112或解映射單元111輸出。具體地說，就是在配置決定單元接收變更各碼元的比特配置的數據的情況下，將復原信息向數據更換單元112輸出；在接收變更各碼元數據的星座映射位置的數據的情況下，將復原信息向解映射單元111輸出。
解調單元110，將接收的數據經過解調后向解映射單元111輸出。具體地說，就是解調單元110按比特在星座映射位置上配置(映射)接收的數據，并以所配置的星座映射位置為基礎，按比特對接收數據的“1”以及“0”進行閾值判定。
解映射單元111，對于由解調單元110所輸入的接收數據，根據配置判定單元109所輸入的復原信息，為了配置在通常的星座映射位置，在重新配置發(fā)送數據后，使其作為規(guī)定的接收數據系列向數據更換單元112輸出。一方面，解映射單元111，在沒有從配置判定單元109輸入復原信息的情況下，也就不對發(fā)送數據進行重新配置，而是原封不動地使其作為規(guī)定的接收數據系列，向數據更換單元112輸出。
數據更換單元112，對于由解映射單元111所輸入的接收數據，根據由配置判定單元109所輸入的復原信息，按碼元數據對各比特數據進行更換處理。并且，數據更換單元112，按比特將更換的接收數據向解交織器113輸出。另外，數據更換單元112，在接收到僅變更碼元數據的星座映射位置的數據時，也就是說，在從配置判定單元109沒有任何輸入的情況下，由解映射單元111所輸入的接收數據則原封不動地向解交織器113輸出。
解交織器113重新排列由數據更換單元112所輸入的接收數據，并得到接收數據。
其次，在8PSK調制方式中，關于變更星座映射位置的方法，將參照圖6～圖15進行說明。
配置決定單元103，如圖6所示的那樣，帶有保存規(guī)則選擇信息的規(guī)則表，利用發(fā)送次數信息，并參照規(guī)則表，能夠選擇用于更換數據的規(guī)則。
發(fā)送次數為第1次時(不是重發(fā)的初次發(fā)送的情況下)，配置決定單元103，如圖1所示的那樣，將映射于一般的8PSK的星座映射位置上的信號點配置圖案決定為星座1。
發(fā)送次數為第2次時(第1次重發(fā))，配置決定單元103將信號點配置圖案決定為星座2。具體地說，就是配置決定單元103選擇SWAP方式作為信號點配置圖案的數據更換規(guī)則。SWAP方式，有如圖7～圖9所示的3種方式。也就是說，第1種方式如圖7所示的那樣，在各碼元數據中，采用更換第1比特的數據與第2比特數據的方法。第2種方式如圖8所示的那樣，在各碼元數據中，采用更換第2比特的數據與第3比特數據的方法。第3種方式如圖9所示那樣，在各碼元數據中，采用更換第1比特的數據與第3比特的數據的方法。配置決定單元103從上述3種方式中任意選取1種。為了變更圖7～圖9的比特配置所進行的數據變更，在數據變更單元105中進行。
發(fā)送次數為第3次時(第2次重發(fā))，配置決定單元103將信號點配置圖案決定為星座3。具體地說，就是配置決定單元103選擇Invertion方式作為信號點配置圖案的數據更換規(guī)則。Invertion方式如圖10所示的那樣，在各碼元數據中，如果第3比特的數據為“0”，則變更為“1”；如果第3比特的數據為“1”，則變更為“0”。上述的變更，通過在數據更換單元105中相互變更第3比特的數據而實現。
發(fā)送次數為第4次時(第3次重發(fā))，配置決定單元103將信號點配置圖案決定為星座4。具體地說，配置決定單元103選擇Rotational Shift方式作為信號點配置圖案的數據更換規(guī)則。Rotational Shift方式包括如圖11以及圖12所示的2種方法。也就是說，第1種方法，如圖11所示的那樣，是在各碼元數據中，在將第1比特的數據移動至第2比特、將第2比特的數據移動至第3比特的同時，將第3比特的數據移動至第1比特的一種方法。第2種方法，如圖12所示的那樣，是在各碼元數據中，在將第1比特的數據移動至第3比特、將第2比特的數據移動至第1比特的同時，將第3比特的數據移動至第2比特的一種方法。配置決定單元103，從上述2種方法中任意選擇一種。為了變更圖11以及圖12的比特配置的數據更換，在數據更換單元105中進行。
發(fā)送次數為第5次時(第4次的重發(fā)時)，配置決定單元103將信號點配置圖案決定為星座5。具體地說，配置決定單元103選擇Radius CircleShift方式作為信號點配置圖案的數據更換規(guī)則。Radius Circle Shift方式包括如圖13以及圖14所示的2種方法。也就是說，第1種方法，如圖13所示的那樣，是在I-Q平面上，使各碼元數據呈逆時針方向旋轉2個單元的一種方法。另外，所謂的“1個單元”，是指從某個星座映射點開始，旋轉至相鄰的星座映射點為止的范圍。第2種方法，如圖14所示的那樣，是在I-Q平面上，使各碼元數據呈逆時針方向旋轉4個單元的一種方法。配置決定單元103，從上述2種方法中任意選擇一種。這樣，在Radius Circle Shift方法中，通過使各碼元的星座映射位置，在以I-Q平面的I軸與Q軸相交點為中心的圓周上進行旋轉，從而變更星座映射位置。為了向圖13以及圖14的星座映射位置進行變更的各碼元數據的移動，在映射單元106中進行。
發(fā)送次數為第6次時(第5次重發(fā))，配置決定單元103將信號點配置圖案決定為星座6。具體地說，配置決定單元103，選擇Rotational Shift &Invertion方式作為信號點配置圖案的數據更換規(guī)則。Rotational Shift &Invertion方式是這樣的一種方法，即如圖15所示的那樣，在各碼元數據中，在將第1比特的數據移動至第2比特、將2比特的數據移動至第3比特、將第3比特的數據移動至第1比特的同時，在移動之后的各碼元數據中，第1比特的數據為“0”的話，則變更為“1”；第1比特的數據為“1”的話，則變更為“0”。為了變更圖15的比特配置的數據更換，在數據更換單元105中進行。
另外，在8PSK調制方式中，由于各碼元數據具有相同的振幅，所以，各比特的錯誤產生的原因是起源于相位判定區(qū)域的差異。一方面，在16QAM調制方式中，由于各碼元數據的相位與振幅不同，所以，各比特的錯誤產生的原因，既來自于相位判定區(qū)域的差異，也來自于振幅判定區(qū)域的差異。
這樣，根據本實施方式，由于是按照重發(fā)次數來變更各碼元內的比特配置，所以，通過能夠防止各碼元的特定比特重復出錯，來防止差錯率特性劣化的同時，還能夠防止由于反復進行重發(fā)而導致的吞吐量降低的問題。同時，根據本實施方式，在各碼元數據具有相同振幅的8PSK調制方式中，通過只要將各碼元旋轉2個單位或4個單位的相位，或者只變更各碼元內的比特配置的簡單處理，就能夠防止各碼元的特定比特重復出錯。同時，根據本實施方式，在具有相同振幅的8PSK調制方式中，在重發(fā)時，由于使各碼元為只旋轉2個單位或4個單位的相位的星座映射位置，所以能夠根據重發(fā)次數，將各碼元通過不同的傳輸路徑進行發(fā)送。這樣，根據重發(fā)次數，便會出現因衰減而帶來的不同影響，形成具有空時分集効果，進而起到防止在特定的碼元數據上集中出現錯誤的情況。
另外，在上述實施方式的8PSK調制方式中，雖然是變更發(fā)送數據的星座映射位置，但不限于此，還適用于16PSK、32PSK或者64PSK等各碼元數據的振幅相同的調制方式。同時，在上述實施方式中，雖然采用Radius Circle Shift方法，使碼元數據旋轉2個單位或者4個單位，但不限于此，還可以在使其旋轉2個單位以及4個單位之外，使其旋轉3個單位或任意個單位。同時，上述實施方式的發(fā)送裝置101以及接收裝置102，還適用于基站裝置或者通信終端裝置。同時，在上述實施方式中，雖然采用SWAP、Invertion、Rotational Shift或Radius Circleshift方式中的任何一種方式來變更星座映射位置，但不限于此，也能夠采用SWAP、Invertion、Rotational Shift或Radius Circle shift方式的組合來變更星座映射位置。同時，在上述實施方式中，雖然如圖6所示的那樣，發(fā)送次數與數據更換規(guī)則之間相互，但不限于此，還能夠彈性地對發(fā)送次數與數據更換規(guī)則之間的相關進行變更。
本說明書依據2003年9月30日申請的日本專利2003-341718，其內容完全包括于此。
工業(yè)利用性本發(fā)明適用于對出現錯誤的數據進行重發(fā)的發(fā)送裝置以及發(fā)送方法。
權利要求
1.一種發(fā)送裝置，包括配置決定單元，為了使顯示在重發(fā)發(fā)送數據情況下的I-Q平面上的各碼元數據配置位置的星座映射位置與前次發(fā)送時不同，而對所述星座映射位置進行決定；數據分配單元，為了在所述配置決定單元中所決定的星座映射位置上配置具有相同振幅的各碼元數據，而在各碼元上分配發(fā)送數據；以及發(fā)送單元，發(fā)送在所述數據分配單元中分配給各碼元的所述發(fā)送數據。
2.根據權利要求1所述的發(fā)送裝置，其中，所述配置決定單元在以I-Q平面上的I軸與Q軸的交點為中心的圓周上，使前一次發(fā)送時的所述星座映射位置以規(guī)定角度進行旋轉，作為重發(fā)所述發(fā)送數據時的所述星座映射位置。
3.根據權利要求1所述的發(fā)送裝置，還包括，數據更換單元，為了使發(fā)送數據重發(fā)時的各碼元的比特配置與前次發(fā)送時不同，更換所述發(fā)送數據的規(guī)定的比特，其中，所述數據分配單元，將在所述數據更換單元中所更換的所述發(fā)送數據配置給各碼元。
4.一種發(fā)送裝置，包括數據更換單元，為了使重發(fā)發(fā)送數據情況下的各碼元的比特配置與前次發(fā)送時不同，對所述發(fā)送數據的規(guī)定的比特進行更換；數據分配單元，為了在顯示I-Q平面上的發(fā)送數據的各碼元的配置位置的星座映射位置上配置具有相同振幅的多個碼元數據，將在所述數據更換單元中所更換的所述發(fā)送數據配置分配給各碼元；以及發(fā)送單元，發(fā)送在所述數據分配單元中分配給各碼元的所述發(fā)送數據。
5.一種具有發(fā)送裝置的基站裝置，所述發(fā)送裝置包括配置決定單元，為了使顯示在重發(fā)發(fā)送數據情況下的I-Q平面上的各碼元數據配置位置的星座映射位置與前次發(fā)送時不同，而對所述星座映射位置進行決定；數據分配單元，為了在所述配置決定單元中所決定的星座映射位置上配置具有相同振幅的各碼元數據，而在各碼元上分配發(fā)送數據；以及發(fā)送單元，發(fā)送在所述數據分配單元中分配給各碼元的所述發(fā)送數據。
6.一種具有發(fā)送裝置的通信終端裝置，所述發(fā)送裝置包括配置決定單元，為了使顯示在重發(fā)發(fā)送數據情況下的I-Q平面上的各碼元數據配置位置的星座映射位置與前次發(fā)送時不同，而對所述星座映射位置進行決定；數據分配單元，為了在所述配置決定單元中所決定的星座映射位置上配置具有相同振幅的各碼元數據，而在各碼元上分配發(fā)送數據；以及發(fā)送單元，發(fā)送在所述數據分配單元中分配給各碼元的所述發(fā)送數據。
7.一種發(fā)送方法，包括決定步驟，為了使顯示在重發(fā)發(fā)送數據情況下的I-Q平面上的各碼元的配置位置的星座映射位置與前次發(fā)送時不同，對所述星座映射位置進行決定；配置步驟，為了在決定的所述星座映射位置上配置各碼元數據，而在各碼元上配置發(fā)送數據；以及發(fā)送步驟，發(fā)送在各碼元上所配置的所述發(fā)送數據。
全文摘要
一種能夠在防止差錯率特性劣化的同時，還能夠防止由于反復進行重發(fā)而導致吞吐量下降的發(fā)送裝置。在該裝置中，配置決定單元(103)，在初次發(fā)送時決定進行一般的星座映射，重發(fā)時，根據重發(fā)次數決定變更星座映射位置還是變更各碼元的比特配置。數據更換單元(105)，對于發(fā)送數據，為了實現在配置決定單元(103)中所決定的比特配置而在各碼元單位中對發(fā)送數據按比特進行更換。映射單元(106)，為了實現在配置決定單元(103)中所決定的星座映射位置而將由數據更換單元(105)所輸入的發(fā)送數據配置(映射)給各碼元。
文檔編號H04L1/16GK1860754SQ20048002847
公開日2006年11月8日 申請日期2004年9月27日 優(yōu)先權日2003年9月30日
發(fā)明者段勁松, 山田大輔 申請人:松下電器產業(yè)株式會社