重发控制方法以及无线通信装置的制作方法

专利名称：重发控制方法以及无线通信装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及重发控制方法以及无线通信装置，特别涉及在MIMO通信中 的重发控制方法以及无线通信装置。
背景技术：
近年来，作为能够实现图像等的大容量的数据通信的技术，MIMO (Multi-Input/Multi-Output，多进多出)通信备受瞩目。在MIMO通信中，通 过发送端的多个天线分别发送不同的发送数据(子流)，在接收端利用传播路 径估计值，将在传播路径上混在一起的多个发送数据分离成原来的发送数据 (比如参照专利文献1 )。
实际上，在MIMO通信中，通过与发送装置的数目相同或者更多的天线 数目，接收从发送装置发送的信号，基于分别被插入在通过该各个天线接收 的信号中的导频信号来估计天线之间的传播路径特性。该所估计的传播路径 特性H比如当发送端天线为两根、接收天线为两根的情况下，通过2x2的矩 阵来表示。在MIMO通信中，基于求出的传播路径特性H的逆矩阵和通过各 个接收天线得到的接收信号，求通过各个发送天线发送的发送信号(子流)。
而且，在接收端的误码率(bit error rate )小于规定值的情况下， 一般进 行自动重发请求(ARQ: Automatic Repeat reQuest )，即接收端对发送端发送 重发请求信号，在发送端根据该请求来重新发送相同的发送数据。特别是在 分组传输中，因为需要保证不存在差错的数据传输，所以通过ARQ进行的差 错控制必不可少。而且，在分组传输中，即使在适用根据传输路径(路径) 的状态选择最佳的调制方式、编码方式而谋求提高吞吐量的自适应调制/纠错 时，由测量误差、控制延迟等引起的分组差错也不可避免，所以采用编入了 FEC (Forward Error Correction,前向纠错)功能的混合ARQ (以下称为 HARQ)。
这里，通过在数据发送时利用多个天线进行MIMO通信，从而能够进行 大容量的数据通信，进一步地，当在接收端接收数据出现差错的情况下，进
行数据的重发，在接收端通过HARQ合成初次发送时以及重发时的接收数据， 由此可期待无线通信系统提高吞吐量。而且，在非专利文献1中也有关于将 HARQ适用于该MIMO通信的启示。特开2002-44051号公报3GPP TSG-RAN Working Group ICollection Rl-010879,"Increasing MIMO throughput with per-antenna rate control", Lucent Technologies

发明内容
发明需要解决的问题
但是，在适用上述现有的MIMO通信以及HARQ的无线通信系统中， 当在接收端接收数据发生差错的情况下，被假设为只重新发送作为信息位的 系统位或作为冗长位的奇偶校验位，或者重新发送它们的组合。然而，即使 是接收数据的差错，也认为其原因有多种，而且认为存在与该原因对应的处 理方法，但是关于这一点却没有加以任何考虑。因此，在上述现有的无线通 信方式中，很难说进行了高效率的重发控制，能够期待进一步的吞吐量的提
本发明的目的在于提供提高重发控制的效率，进一步提高系统吞吐量 的重发控制方法以及无线通信装置。 解决该问题的方案
本发明的重发控制方法是在MIMO通信中的重发控制方法，包括判定 差错发生主要因素中的哪个是决定性的差错发生主要因素的判定步骤；以及 根据该判定的差错发生主要因素而切换重发分组的形成方式或发送方式的步骤。
本发明的无线通信装置是适用MIMO通信方式的无线通信装置，采用的 结构包括差错发生主要因素估计单元，判定差错发生主要因素中的哪个是 决定性的差错发生主要因素；以及报告信息生成单元，生成有关所述差错发 生主要因素的信息、或者有关与所述差错发生主要因素对应的重发分组的形 成方式或发送方式的信息。
本发明的其它的无线通信装置，采用的结构包括接收单元，接收有关 发送的分组的差错发生主要因素的信息、或者有关与所述差错发生主要因素
对应的重发分组的形成方式或发送方式的信息，以及切换单元，基于所述接 收的信息，切换所述重发分组的形成方式或发送方式。 发明效果
根据本发明，能够提供提高重发控制的效率，进一步提高系统吞吐量的 重发控制方法以及无线通信装置。


图1是表示本发明的实施方式1的无线通信装置(分组发送端)的结构
的方框图2是表示实施方式1的其它的无线通信装置(分组接收端)的结构的 方框图3是用来说明图1的无线通信装置的动作的方框图4是用来说明由图1的无线通信装置以及图2的无线通信装置构成的
无线通信系统的动作的图5是表示实施方式2的无线通信装置(分组发送端)的结构的方框图； 图6是表示实施方式2的其它的无线通信装置(分组接收端)的结构的
方框图7是表示实施方式3的无线通信装置(分组发送端)的结构的方框图； 图8是表示其它的实施方式的无线通信装置(分组发送端)的结构的方 框图；以及
图9是表示其它的实施方式的其它的无线通信装置(分组接收端)的结 构的方框图。
具体实施例方式
本发明的发明人研究出，在适用MIMO通信以及自动重发请求(ARQ ) 的无线通信系统中，对接收分组的差错发生主要因素进行分类，当发生了接 收分组的差错的情况下，能够估计哪个分类的差错发生主要因素是决定性的， 并通过进行与该估计出的差错发生主要因素对应的重发控制，能够实现系统 吞吐量的进一步的提高。
也就是说，本发明的一个特征为估计接收分组的差错发生主要因素，并 根据该估计出的差错发生主要因素来切换重发分组的形成方式或发送方式。
虽然该差错发生主要因素可假设为多种，但是在各个实施方式中作为差错发 生主要因素特别提出"噪声，，以及"流间干扰"来进行说明。这里，"噪声，，
意味着在接收电路中的热噪声和从其它小区到达的干扰成分等；而"流间干 扰"则意味着因没有充分除去(分离)已复用的子流而产生互相影响。
以下参照附图详细地说明本发明的实施方式。另外，在实施方式中，对 相同的构成要素赋予相同的标号，并省略对其重复说明。 (实施方式1 )
如图1所示的实施方式1的无线通信装置100包括FEC编码器110、 速率匹配处理单元120、交织器130、差错发生主要因素处理单元140、 MIMO 调制单元150以及发送RF单元160-1 ~ N。
FEC编码器110以提高纠错能力为目的，对发送数据进行纠错编码(这 里为Turbo编码)，并将得到的系统位序列以及奇偶校验位序列输出到速率匹 配处理单元120。
差错发生主要因素处理单元140输入从后述的无线通信装置200发送的 重发请求信息(比如NACK)并且还输入差错发生主要因素信息。然后，差 错发生主要因素处理单元140将与差错发生主要因素信息的内容对应的各种 信号，输出到速率匹配处理单元120、交织器130以及MIMO调制单元150, 由此控制重发分组的生成方式和传输方式等。
具体而言，差错发生主要因素处理单元140在其内部具有计数器(未示 出)，对接收有关相同分组的重发请求信息的次数进行计数，并且将该计数值 作为重发次数信息输出到交织器130来进行控制。也就是说，差错发生主要 因素处理单元140能够对交织器130进行控制，以便通过与重发次数对应的 交织图案来进行交织。
而且，差错发生主要因素处理单元140根据输入的差错发生主要因素信 息，决定编码率以及穿孔/重复的图案等，并将其作为编码信息输出到速率匹 配处理单元120来进行控制。
详细地说，当输入的差错发生主要因素信息表示"流间干扰"是决定性 的差错发生主要因素时，差错发生主要因素处理单元140对速率匹配处理单 元120进行控制，以l更通过可自解码格式(self decodable format)(也就是在 分组的接收端，通过单个的该分组即可解码的格式)将重发的分组的位序列 形成为重发分组。具体来讲，差错发生主要因素处理单元140进行控制，以
便比如对系统位序列不进行处理而直接保留，并只对奇偶校验位序列进行穿 孔处理。这里，在本说明书中，所谓的"决定性的差错发生主要因素"意味 着对该差错的发生带来更强影响的主要因素。
另一方面，当输入的差错发生主要因素信息表示"噪声"是决定性的差 错发生主要因素时，并主要因素对重发的分组的位序列进行穿孔/重复处理
时，差错发生主要因素处理单元140对速率匹配处理单元120进行控制，以 便对奇偶校验位序列优先地进行穿孔/重复处理。
进一步地，差错发生主要因素处理单元140将重发次数信息、编码信息 以及调制/MIMO复用信息作为控制信息输出到MIMO调制单元150。
在初次发送时，速率匹配处理单元120对从FEC编码器110输入的系统 位序列以及奇偶校验位序列，通过规定的编码率以及规定的穿孔/重复的图案 进行穿孔/重复处理，并将穿孔/重复处理后的系统位序列以及奇偶校-睑位序列 输出到交织器130。
另一方面，在重发时，速率匹配处理单元120通过进行与输入的编码信 息对应的穿孔/重复处理来控制速率，并将穿孔/重复处理后的系统位序列以及 奇偶校验位序列输出到交织器130。也就是说，速率匹配处理单元120通过 与差错发生主要因素信息对应的编码率以及穿孔/重复的图案来进行穿孔/重 复处理。
在初次发送时，交织器130通过规定的交织图案，对穿孔/重复处理后的 系统位序列以及奇偶校验位序列进行交织，并将其结果输出到MIMO调制单 元150。另一方面，在重发时，交织器130通过与来自差错发生主要因素处 理单元140的重发次数信息对应的交织图案进行交织，并将其结果输出到 MIMO调制单元150。
MIMO调制单元150对交织后的数据进行串并变换，并分配给与无线通 信装置100所具有的天线数目相同数目的子流。然后，在初次发送时，MIMO 调制单元150通过规定的调制方式对各个子流进行调制，并将其结果输出到 规定的发送RF单元160。另一方面，在重发时，MIMO调制单元150通过与 来自差错发生主要因素处理单元140的调制/MIMO复用信息对应的调制方式 进行调制，并将其结果输出到与该调制/MIMO复用信息对应的发送RF单元 160。另外，不论是初次发送时还是重发时，MIMO调制单元150对包含重发 次数信息、编码信息以及调制/MIMO复用信息的控制信息不进行MIMO调 制，将其输出到发送RF单元160。由此，在控制信息的接收端不进行MIMO 解调就能提取控制信息。每个发送RF单元160将所输入的调制后的信号变换成无线频率，并经 由对应的天线进行发送。根据以上的结构，由无线通信装置100中的FEC编码器110、速率匹配 处理单元120以及交织器130构成的分组形成功能单元能够根据从差错发生 主要因素处理单元140接收的各种信息来切换分组的形成方式。其结果，能 够改变初次发送时的分组的形成方式和之后所重发的分组的形成方式。在该 分组形成方式中，如上所述，比如包括穿孔/重复处理方法、和交织方法等。另夕卜，无线通信装置100中的MIMO调制单元150能够根据从差错发生 主要因素处理单元140接收的调制/MIMO复用信息来改变子流的传送目的地 (发送RF单元160)。其结果，能够改变初次发送时的传送目的地和之后的 重发时的传送目的地，也就是能够改变分组的发送方式。如图2所示，实施方式1的无线通信装置200包括接收RF单元205-1 ~ N、控制信号解调单元210、 MIMO解调单元215、解交织器220、解速率匹 配处理单元225、似然合成单元230、似然保存单元235、 FEC解码器240、 CRC检查单元245、差错发生主要因素分析单元250以及重发请求信号生成 单元260。通过各个天线接收的信号在对应的接收RF单元205进行频率变换，频 率变换后的各个信号被输入到控制信号解调单元210以及MIMO解调单元 215。控制信号解调单元210从上述频率变换后的信号提取由无线通信装置 IOO发送的控制信息。然后，将该控制信息中包含的、调制/MIMO复用信息 输出到MIMO解调单元215;重发次数信息以及编码信息输出到解交织器220 以及解速率匹配处理单元225;编码信息输出到似然保存单元235以及似然 合成单元230。MIMO解调单元215利用在无线通信装置100中附加给各个子流的导频 信号，根据在接收RF单元205的频率变换后的各个信号进行信道估计。然 后，MIMO解调单元215基于求出的信道估计值以及来自控制信号解调单元 210的调制/MIMO复用信息，进行空间分离以及干扰去除的所谓规定的处理， 由此提取与在发送端所生成的各个子流对应的信号。进一步地，MIMO解调 单元215对与提取出的各个子流对应的信号进行软判定，并计算似然值。解交织器220对根据与初次所发送的、也就是与重发无关而与初次发送 时的子流对应的信号通过MIMO解调单元215计算出的似然值，进行与重发 次数信息(因为是初次发送所以为0)对应的交织图案所对应的解交织、也 就是进行与在无线通信装置100的交织器130进行的规定的交织图案对应的 解交织。另一方面，解交织器220对与重发有关的子流对应的信号，进行与 来自控制信号解码单元210的重发次数信息对应的交织图案所对应的解交 织。解速率匹配处理单元225对解交织后的似然值进行与重发次数信息以及 编码信息对应的解速率匹配处理。似然合成单元230将初次发送时的解速率匹配处理后的似然值，输出到 似然保存单元235以备重发，并且输出到FEC解码器240。另外，似然保存 单元235与来自控制信号解调单元210的编码信息相对应地存储解速率匹配 后的似然值。另外，在从后述的差错发生主要因素分析单元250接收差错发生主要因 素信息时，也就是在发生了差错而从无线通信装置IOO重发来分组时，似然 合成单元230进行与该差错发生主要因素信息的内容以及在其发送时从控制 信号解调单元210输入的编码信息对应的"规定的处理"。该"规定的处理"具体地如图3所示那样进行。也就是说，如图3所示， 当差错发生主要因素信息表示"噪声"是决定性的差错发生主要因素时，似 然合成单元230合成以前存储在似然保存单元235的似然值、与涉及重发的 来自解速率匹配处理单元225的似然值，并将合成后的似然值输出到FEC解 码器240。由此，可进行降低"噪声"的影响的解码。也就是说，因为Turbo 编码的奇偶检验位通过递归组织巻积编码而形成，所以奇偶检验位包含经巻 积的多个系统位的信息，换言之存在多个具有有关一个系统位的信息的奇偶 检验位。由此，对在各个位随机发生的噪声，能够通过活用源于多个奇偶检 验位的信息量，得到抑制"噪声"的效果。而且，当差错发生主要因素信息表示"流间干扰"是决定性的差错发生 主要因素，而且来自控制信号解调单元210的编码信息表示为可自解码格式 时，似然合成单元230将涉及重发的来自解速率匹配处理单元225的似然值 直接输出到FEC解码器240。也就是说，在该情况下，不进行与以前存储在
似然保存单元235中的似然值的合成。由此，因为是可自解码格式，无需使 用被推测由流间干扰产生的不良影响所波及的、以前存储在似然保存单元235 的似然值，从而能够降低对FEC解码器240输入的流间干扰的影响。而且，当差错发生主要因素信息表示"流间干扰"是决定性的差错发生 主要因素，而且来自控制信号解调单元210的编码信息表示不为可自解码格 式时，似然合成单元230将对以前存储在似然保存单元235的似然值乘以了 oc ( cc为小于1的正的值)的值、与涉及重发的来自解速率匹配处理单元225 的似然值进行合成，并将合成后的似然值输出到FEC解码器240。由此，与 涉及重发的来自解速率匹配处理单元225的似然值合成，对被推测由流间干 扰产生的不良影响所波及的、以前存储在似然保存单元235的似然值乘以cc (a为小于1的正的值)，从而能够降低流间干扰的影响，同时获取编码增益。里为Turbo解码)的解码结果输出到CRC检查单元245。CRC检查单元245对来自FEC解码器240的解码结果进行差错检测。 然后，在未检测出差错的情况下，CRC检查单元245将来自FEC解码器240 的解码结果作为接收数据输出到规定的功能单元。另一方面，在检测出差错 的情况下，CRC检查单元245将表示检测出差错的差错检测信息输出到差错 发生主要因素分析单元250以及重发请求信号生成单元260。差错发生主要因素分析单元250测量有关在MIMO解调单元215求出的 信道估计值的时间变化值、也就是信道估计值的时间轴上的变化值。作为该 信道估计值的时间轴上的变化值，具体而言，能够利用比如信道估计值的变 化速度的绝对值。而且，差错发生主要因素分析单元250测量由MIMO解调单元215提取 出的与各个子流对应的信号的信号强度。然后，差错发生主要因素分析单元250从CRC检查单元245接收差错检 测信息，基于测量出的信道估计值的时间轴上的变化值以及与各个子流对应 的信号的信号强度，来估计发生差错的主要因素(也就是"差错发生主要因 素")。具体而言，在本实施方式中，比如通过以下表示的"判定基准，，判定 决定性的差错发生主要因素是"噪声"还是"流间干扰"。(1 )在测量的信道估计值的时间轴上的变化值为规定的阈值以上的情况 下，判断"流间干扰"作为差错发生主要因素是决定性的。也就是说，在信
道估计值计算周期(这是由导频码元的插入间隔必然决定的周期)相对信道 估计值的时间轴上的变化值(此值与衰落变化的速度对应)较小(也就是间 隔较长)的情况下，判断"流间干扰"作为差错发生主要因素是决定性的。(2 )在任意的与各个子流对应的信号的测量出的信号强度小于规定的阈值的 情况下，判断"噪声"作为差错发生主要因素是决定性的。接下来，差错发生主要因素分析单元250将识别估计为决定性的差错发 生主要因素的差错发生主要因素信息输出到似然合成单元230以及重发请求 信号生成单元260。再次回到图2进行说明，当重发请求信号生成单元260从CRC 4企查单元 245接受差错检测信息，则生成重发请求信息(比如NACK)并进行传送。 而且，重发请求信号生成单元260对来自差错发生主要因素分析单元250的 差错发生主要因素信息进行传送。另外，对上述重发请求信息以及差错发生 主要因素信息，既可以分别进行传送，也可以汇总进行传送。然后，从重发 请求信号生成单元260传送的重发请求信息以及差错发生主要因素信息被发 送到无线通信装置100。根据以上的结构，当有关从无线通信装置100发送的分组发生了差错时， 无线通信装置200中的差错发生主要因素分析单元250能够基于在MIMO解 调单元215求出的信道估计值的时间轴上的变化值的测量结果以及由MIMO 解调单元215提取出的与各个子流对应的信号的信号强度的测量结果，判定 决定性的差错发生主要因素。而且，无线通信装置200中的、由解交织器220、解速率匹配处理单元 225、似然合成单元230、似然保存单元235、 FEC解码器240以及CRC检查 单元245构成的解码功能单元，能够对通过与在上述差错发生主要因素分析 单元250所判定的差错发生主要因素对应的方式从无线通信装置100重发来 的分组，通过与该差错发生主要因素对应的方式所对应的解码方式进行解码 处理。接下来，参照图4说明由无线通信装置100以及无线通信装置200构成 无线通信系统的动作。在步骤ST1001至步骤ST1004中，无线通信装置100对涉及初次发送时 的发送分组的发送位序列进行纠错编码，并将其结果和在接收端的MIMO解 调所需的控制信息 一起发送。
在步骤ST1005至步骤ST1006中，无线通信装置200对接收的分组进行 MIMO解调，通过软判定来求似然值，并进行纠错解码。在步骤ST1007中，无线通信装置200对在步骤ST1006中的纠一睹解码的 结果进行差错检测。这里，设检测出了差错。当检测出差错时，则在步骤ST1008中，无线通信装置200利用上述的 "判定基准"来估计(分析)决定性的差错发生主要因素。另外，在图4中 设估计出决定性的差错发生主要因素是"噪声"。在步骤ST1009至步骤ST1010中，无线通信装置200对无线通信装置 100发送重发请求信息以及差错发生主要因素信息。在步骤STlOll至步骤ST1014中，无线通信装置IOO发送与来自无线通 信装置200的重发请求信息对应的分组。具体而言，如上述那样，无线通信 装置100中的、由FEC编码器110、速率匹配处理单元120以及交织器130 构成的分组形成功能单元，通过差错发生主要因素处理单元140的控制，进 行与差错发生主要因素信息对应的分组的形成方式。而且，无线通信装置100 中的MIMO调制单元150通过差错发生主要因素处理单元140的控制，进行 与差错发生主要因素信息对应的分组的发送方式。然后，将涉及所形成的重 发分组的发送位序列、和此时的控制信息一并发送。在步骤ST1015中，无线通信装置200对所重发的分组进行MIMO解调。在步骤ST1016中，因为在步骤ST1008中估计出决定性的差错发生主要 因素是"噪声，，，所以无线通信装置200将在步骤ST1005以及步骤ST1006 中求出的初次发送时的似然值、和对所重发的分组求出的似然值进行合成。在步骤ST1017中，无线通信装置200利用在步骤ST1016所合成的似然 值进行纠错解码。在步骤ST1018中，无线通信装置200对在步骤ST1017中的纠错解码的 结果进行差错检测。这里，设未检测出差错。当未检测出差错时，则在步骤ST1019中，无线通信装置200将接收响 应(比如ACK)发回无线通信装置100。另外，在步骤ST1008中，当估计出决定性的差错发生主要因素是"流 间干扰，，的情况下，如上述那样，因为通常从无线通信装置100通过可自解 码格式而被重发来，所以不进行如图4的步骤ST1006所示的似然合成，只基 于从涉及重发的分组求出的似然值来进行纠错解码以及差错检测。
另外，虽然在上述说明中，从作为分组的接收端的无线通信装置200对 无线通信装置100发送差错发生主要因素信息，但是并不只限于此，在接收 端确定与差错发生主要因素信息对应的编码信息、调制/MIMO复用信息和重 发次数信息，并发送它们也是可以的。这样，根据实施方式1,在由无线通信装置100以及无线通信装置200 构成的、适用MIMO通信的无线通信系统中，从差错发生主要因素中判定哪 个是决定性的差错发生主要因素，并根据该判定出的差错发生主要因素来切 换重发分组的形成方式或者发送方式。特别是，在本实施方式中，判定流间 干扰以及噪声的哪个是决定性的差错发生主要因素，根据该判定出的差错发 生主要因素来切换重发分组的形成方式或者发送方式。由此，在重发分组的形成或者发送时，可进行对差错发生主要因素加以 考虑的选择动作，所以能够提高重发控制的效率。其结果，能够提高系统的 吞吐量。而且，上述决定性的差错发生主要因素的判定，当信道估计值的时间变 化为规定值以上时，也就是信道估计值计算周期相对信道估计值的时间轴上 的变化值小时，判定流干扰是决定性的；当有关某些流的接收强度小于规定 强度时，判定所述噪声是决定性的。通过进行这样的判定，能够从流间干扰以及噪声，确定决定性的差错发 生主要因素。而且，根据实施方式1,在无线通信装置200中设置差错发生主要因 素分析单元250，判定差错发生主要因素中的哪个是决定性的差错发生主要 因素；以及重发请求信号生成单元260，生成有关判定为决定性的差错发生 主要因素的信息(也就是差错发生主要因素信息)，或者有关与该差错发生主 要因素对应的重发分组的形成方式或发送方式的信息(也就是编码信息、调 制/MIMO复用信息和重发次数信息)。特别是在本实施方式中，上述差错发 生主要因素分析单元250判定流间干扰以及噪声的哪个是决定性的差错发生 主要因素。由此，在无线通信装置200中，能够生成对于作为分组的发送端的无线 通信装置100的、与差错发生主要因素对应的反馈信息，因此在发送端中， 能够通过利用该反馈信息适用与差错发生主要因素对应的处理，具体而言对 重发分组适用与差错发生主要因素对应的形成方式或者发送方式。其结果，
能够提高重发控制的效率，因此能够提高系统的吞吐量。而且，当信道估计值的时间变化为小于规定值时，也就是信道估计值计 算周期相对信道估计值的时间轴上的变化值充分大时，差错发生主要因素分析单元250判定流干扰是决定性的；而当有关某些流的接收强度小于规定强 度时，差错发生主要因素分析单元250判定噪声是决定性的。通过进行这样的判定，能够从流间干扰以及噪声，确定决定性的差错发 生主要因素。进一步地，在无线通信装置200中，设置了解码功能单元(解交织器220、 解速率匹配处理单元225、似然合成单元230、似然保存单元235、 FEC解码 器240以及CRC检查单元245 ),当判定为决定性的差错发生主要因素是流 间干扰，并且通过与该差错发生主要因素对应的形成方式形成的重发分组为 可自解码格式时，只使用该重发分组进行解码。由此，无需使用被推测由流间干扰产生的不良影响所涉及的、以前所发 送的分组的似然值，因此能够降低解码结果中的流间干扰的影响。而且，当通过与该差错发生主要因素对应的形成方式而形成的重发分组 不为可自解码格式时，上述解码功能单元将对从与该重发分组对应的以前所 发送的分组求出的似然值乘以1以下的正的值而得到的似然值、和从该重发 分组求得的似然值进行合成并解码。由此，对被推测由流间干扰产生的不良影响所波及的、涉及以前所发送 的分组的似然值乘以oc ( oc为小于1的正的值)，因此能够降低流间干扰的影 响，同时因为将乘以a而得到的值用于合成，所以能够获取编码增益。而且，在无线通信装置200中，设置了解码功能单元(解交织器220、 解速率匹配处理单元225、似然合成单元230、似然保存单元235、 FEC解码 器240、以及CRC检查单元245)，当判定为决定性的差错发生主要因素是噪 声时，将从与该重发分组对应的以前所发送的分组求出的似然值、和从该重 发分组求得的似然值进行合成并解码。由此，使降低"噪声"的影响的解码成为可能。而且，根据实施方式1，在无线通信装置100中设置了差错发生主要因 素处理单元140，接收有关所发送的分组的差错发生主要因素的信息、或者 有关与该差错发生主要因素对应的重发分组的形成方式或发送方式的信息， 并基于该接收的信息来切换重发分组的形成方式或发送方式。
由此，能够根据发送的分组的差错发生主要因素来切换重发分组的形成 方式或发送方式，因此在该重发分组的接收端通过进行与该形成方式或发送 方式对应的解码处理等，能够提高重发控制的效率。其结果，能够提高系统 的吞吐量。而且，在无线通信装置100中设置了分组形成功能单元(FEC编码器110、 速率匹配处理单元120以及交织器130)，当所述差错发生主要因素是噪声时， 利用与以前发送的分组的穿孔图案或重复图案、或者交织图案不同的图案来 形成重发分组。由此，因为能够形成具有与以前发送时不同形式的重发分组，所以能够 在接收端将以前所发送的分组以及与该分组的形式不同的重发分组的双方用 于解码，从而能够抑制"噪声"。其结果，在接收端，因为能够以较少的重发 次数正确地进行接收，所以能够提高重发控制的效率，其结果，能够提高系 统的吞吐量。而且，在无线通信装置100中设置了 MIMO调制单元150,在差错发生 主要因素是噪声时，切换为与用于以前发送的分组的调制码元的映射图案或 用于天线的流分配不同的方式，并发送重发分组。由此，因为能够通过与以前发送时不同的发送方式来发送重发分组，所 以在接收端能够将以前所发送的分组以及与该分组的发送方式不同的重发分 组的双方用于解码，从而能够抑制"噪声"。其结果，在接收端，因为能够以 较少的重发次数正确地进行接收，所以能够提高重发控制的效率，其结果， 能够提高系统的吞吐量。 (实施方式2)在实施方式l中，将进行纠错编码、速率控制以及交织后的数据序列分 成子流而进行MIMO发送。相对于此，在实施方式2中，首先将发送数据的 规定的单位分配给子流，对每个子流进行纠错编码、速率控制以及交织等的 处理，并将该处理后的子流进行MIMO发送。也就是说，在实施方式2中， 将各个子流作为分组来处理，以该分组(子流)为单位进行纠错;险测并进行 重发控制。如图5所示，无线通信装置300包括子流生成单元310、分组形成单 元320-1 ~ N、差错发生主要因素处理单元330、以及MIMO调制单元340。 子流生成单元310输入发送数据，并分配给N个子流。然后，各个子流
沣皮输入到对应的分组形成单元320-1 ~N。各个分组形成单元320基本上与实施方式1的无线通信装置100的分组 形成功能单元具有相同的结构，具体而言，由FEC编码器llO、速率匹配处 理单元120以及交织器130构成。但是，在进行处理的分组是子流这一点上 与无线通信装置IOO有所不同。也就是说，分组形成单元320根据从差错发生主要因素处理单元330接 收的各种信息来切换分组的形成方式。其结果，能够变更初次发送时的分组 的形成方式和之后所重发的分组的形成方式。差错发生主要因素处理单元330以分组(子流)为单位接收有关的差错 发生主要因素信息，并将与该差错发生主要因素信息对应的各种信息(编码 信息、重发次数信息和调制/MIMO复用信息)输出到与该分组对应的分组形 成单元320以及MIMO调制单元340，由此来控制重发分组的生成方式和传 输方式等。当从分组形成单元320接受涉及重发的分组，MIMO调制单元340停止 (skip )对来自其它的分组形成单元320的发送，只将涉及所述重发的分组传 送给发送RF单元160。此时，MIMO调制单元340能够根据调制/MIMO复 用信息来改变分组的传送目的地(发送RF单元160)。其结果，能够改变初 次发送时的传送目的地和之后的重发时的传送目的地，也就是改变分组的发 送方式。在具有以上的结构的无线通信装置300中，当差错发生主要因素表示"噪 音，，是决定性的差错发生主要因素时，分组形成单元320对涉及重发的分组 以与初次发送时不同的交织图案进行交织。或者，在进行MIMO调制时， MIMO调制单元340利用与初次发送时不同的映射图案。或者，MIMO调制 单元340改变用于MIMO发送时的天线(射束，beam )，该天线不同于初次 发送时的天线。另一方面，当差错发生主要因素表示"流间干扰"是决定性的差错发生 主要因素时，分组形成单元320通过可自解码格式形成重发分组，并在该定 时停止对来自其他的分组形成单元320的分组的发送。或者，改变用于发送 重发分组时的天线(射束)，该天线不同于初次发送时的天线，并在该定时停 止对来自其他的分组形成单元320的分组的发送。如图6所示，实施方式2的无线通信装置400包括控制信号解调单元
410、 MIMO解调单元420、解码单元430、差错发生主要因素分析单元440 以及重发请求信号生成单元450。MIMO解调单元420利用在控制信号解调单元410提取出的调制/MIMO 复用信息来进行MIMO解调。然后，MIMO解调单元420将MIMO解码后 的分组输出到对应的解码单元430。当上述MIMO解码后的分组中存在差错的情况下，差错发生主要因素分 析单元440被输入差错检测信息。然后，当被输入差错检测信息，差错发生 主要因素分析单元440估计差错发生主要因素，并将差错发生主要因素输出 到对应的解码单元430的似然合成单元230以及重发请求信号生成单元450。重发请求信号生成单元450对重发请求信息以及差错发生主要因素信息 附加发生了差错的分组的识别信息并进行传送。这样，根据实施方式2，基本上能够得到与实施方式1相同的效果。并 且，因为能够以子流单位进行重发控制，所以能够减少所重发的分组的信息 量，因此能够提高重发控制的效率。其结果，能够提高系统的吞吐量。 (实施方式3)在实施方式l中，说明了在无线通信装置100和无线通信装置200之间 的、 一对一的通信中的重发控制。相对于此，实施方式3为有关在与多个无 线通信装置200 (用户)进行通信的无线通信装置的、将差错发生主要因素 信息利用于用户分配的系统的实施方式。如图7所示，实施方式3的无线通信装置500包括用户分配控制单元 510以及信号处理单元520-1 ~M (M为无线通信装置500能够同时通信的数 目)。该信号处理单元520具有与无线通信装置IOO相同的主要结构。用户分配控制单元510输入从连接着的无线通信装置(在图7中为用户 A C)发送的、有关各个无线通信装置(用户)与无线通信装置500之间的 无线质量的质量报告。而且，当对正在进行通信的用户发送了的分组被检测出差错时，用户分 配控制单元510被输入来自该用户的差错发生主要因素信息。而且，当该差 错发生主要因素信息表示"噪声"是决定性的差错发生主要因素时，不切换 用户而使与发送该差错发生主要因素来的用户对应的信号处理单元520的动 作状态继续，并进行分组的重发处理。另外，该分组的重发处理与实施方式 1的无线通信装置100相同。 另一方面，当该差错发生主要因素信息表示"流间干扰"是决定性的差错发生主要因素时，用户分配控制单元510则进行控制，从发送该差^l普发生主要因素来的用户切换到其它的用户，也就是进行控制使与切换的用户对应的信号处理单元520进行动作。由此，因为在"流间干扰，，是决定性的差错-发生主要因素的情况下，即使重发分组，再次发生由"流间干扰，'造成的差 错的可能性也较高，所以能够通过首先进行对其它的用户的分组发送来提高 系统的利用效率。而且，通过在进行了对其它的用户的分组发送后，发送重 发分组，能够相隔一定的时间间隔，因而使不发生"流间干扰"的状况的可 能性变高。另外，对从正在进行通信的用户发送来的质量报告以及差错发生主要因 素信息，既可以分别进行发送，也可以通过汇总的形式进行发送。这样，根据实施方式3，在无线通信装置500中设置了用户分配控制单 元510，接收有关发送的分组的差错发生主要因素的信息、或者有关与上述 差错发生主要因素对应的重发分组的形成方式或发送方式的信息，并基于该序。由此，因为能够根据差错发生主要因素接下来控制，进行发生了该差错 的分组的重发或者进行对其它的用户的分组发送，所以能够在"流间干扰" 是决定性的差错发生主要因素的情况下，通过首先进行对其它的用户的分组 发送来提高系统的利用效率。 (其他的实施方式)(1 )虽然在实施方式1以及实施方式2中，在作为分组的接收端的无线 通信装置200以及无线通信装置400中设置了估计差错发生主要因素的单元， 但是本发明并不只限于此，还可以将该单元设置在分组的发送端的无线通信 装置中。作为具体例子，在图8以及图9表示适用了实施方式1的情况的发送端 以及接收端的方框图。如图8所示，分组的发送端的无线通信装置600包括差错发生主要因素 分析单元610。差错发生主要因素分析单元610输入从接收端的无线通信装置700发送 的重发请求信息以及差错发生主要因素估计用信息。另外，差错发生主要因
素估计用信息是实施方式1的无线通信装置200的差错发生主要因素分析单 元250为了估计差错发生主要因素而使用的、由MIMO解调单元215求出的 信道估计值的时间轴上的变化值的测量结果以及在MIMO解调单元215提取 出的与各个子流对应的信号的信号强度的测量结果。如图9所示，无线通信装置700包括差错发生主要因素估计用信息获取 单元710。该差错发生主要因素估计用信息获取单元710与实施方式1的无 线通信装置200的差错发生主要因素分析单元250不同，不进行差错发生主 要因素的估计，而获取测量的差错发生主要因素估计用信息并将其直接输出 到重发请求信号生成单元260。如上所述，在无线通信装置700中，设置了差错发生主要因素估计用信 息获取单元710,获取用来判定流间干扰以及噪声的哪个是决定性的差错发 生主要因素的信息(在MIMO解调单元215求出的信道估计值的时间轴上的 变化值的测量结果以及由MIMO解调单元215提取出的与各个子流对应的信 号的信号强度的测量结果)；以及重发请求信号生成单元260,发送获取的用 来判定上述决定性的差错发生主要因素的信息。由此，使在接收用来判定上述决定性的差错发生主要因素的信息的无线 通信装置600，对发送了的分组进行差错发生主要因素估计成为可能。另外，在无线通信装置600中，还设置了差错发生主要因素分析单元610， 接收用来判定发送的分组的差错发生主要因素的信息，并基于该信息来判定 流间干扰以及噪声的哪个是决定性的差错发生主要因素；以及差错发生主要 因素处理单元140，根据该判定的结果来切换重发分组的形成方式或发送方 式。由此，能够根据发送的分组的差错发生主要因素来切换重发分组的形成 方式或发送方式，因此通过在该重发分组的接收端进行与该形成方式或发送 方式对应的解码处理等，由此能够提高重发控制的效率。其结果，能够提高 系统的吞吐量。(2)实施方式1以及实施方式2中，在作为分组的接收端的无线通信装 置200以及无线通信装置400判定决定性的差错发生主要因素是"噪声"还 是"流间干扰"，并生成差错发生主要因素信息来表示是"噪声"还是"流间 干扰"。也就是说，从"噪声，，还是"流间干扰"选择其一。但是，并不只限 于此，能够作为差错发生主要因素利用双方的比率来进行控制。也就是说，
当在分组的接收端的无线通信装置，分析出"噪声，，和"流间干扰"分别以30%/70%的比率造成影响的情况下，能够将双方的比率包含在通知给发送端 的差错发生主要因素信息中。然后，在接收了该差错发生主要因素信息的发 送端，利用该比率实行重发分组的生成处理等。由此，能够实行考虑了各个差错发生主要因素的影响的、更能符合实情 的重发分组的生成处理等，因此能够提高重发控制的效率。其结果，能够提 高系统的吞吐量。
本发明的重发控制方法的第 一形态是在MIMO通信中的重发控制方法， 包括判定差错发生主要因素中的哪个是决定性的差错发生主要因素的判定 步骤；以及根据该判定的差错发生主要因素而切换重发分组的形成方式或发 送方式的步骤。本发明的重发控制方法的第二形态是在上述决定性的差错发生主要因素 的判定步骤中，判定流间干扰以及噪音的哪个是决定性的差错发生主要因素。
根据这些方法，在重发分组的形成或发送时，使对差错发生主要因素加 以考虑的选择动作成为可能，因此能够提高重发控制的效率。其结果，能够 提高系统的吞吐量。
本发明的重发控制方法的第三形态是在上述决定性的差错发生主要因素 的判定步骤中，当信道估计值的时间变化为规定值以上时，判定所述流干扰 是决定性的；当有关某些流的接收强度小于规定强度时，判定所述噪音是决 定性的。根据该方法，能够从流间干扰以及噪声，确定决定性的差错发生主要因素。本发明的无线通信装置的第一形态是适用MIMO通信方式的无线通信 装置，采用的结构包括差错发生主要因素估计单元，判定差错发生主要因 素中的哪个是决定性的差错发生主要因素；以及报告信息生成单元，生成有 关所述差错发生主要因素的信息、或者有关与所述差错发生主要因素对应的 重发分组的形成方式或发送方式的信息。本发明的重发控制装置的第二形态采取的结构是，上述差错发生主要因 素估计单元判定流间干扰以及噪音的哪个是决定性的差错发生主要因素。根据这些结构，能够生成分组的发送端的、与差错发生主要因素对应的 反馈信息，因此在发送端能够通过利用该反馈信息进行与差错发生主要因素
对应的处理。其结果，能够提高重发控制的效率，因此能够提高系统中的吞 吐量。本发明的重发控制装置的第三形态采取的结构是，当信道估计值的时间 变化为规定值以上时，上述差错发生主要因素估计单元判定上述流干护b是决定性的；当有关某些流的接收强度小于规定强度时，上述差错发生主要因素 估计单元判定上述噪音是决定性的。根据该结构，能够从流间干扰以及噪声，确定决定性的差错发生主要因素。本发明的重发控制装置的第四形态采用的结构是，上述差错发生主要因 素估计单元计算流间干扰和噪音的在差错发生中的影响的大小的比率，作为 上述决定性的差错发生主要因素的判定结果。根据该结构，在决定性的差错发生主要因素的判定结果的接收端，能够 实行考虑了各个差错发生主要因素的影响的、更符合实情的重发分组的生成 处理等，因此能够提高重发控制的效率。其结果，能够提高系统的吞吐量。本发明的无线通信装置的第五形态是采用HARQ作为重发控制方式的 无线通信装置，其采用的结构包括解码单元，当上述判定的差错发生主要 因素是流间干扰而且根据上述形成方式而形成的重发分组为可自解码格式 时，只通过上述重发分组进行解码。根据该结构，无需使用被推测由流间干扰产生的不良影响所波及的、以 前所发送的分组的似然值，因此能够降低解码结果中的流间千扰的影响。本发明的无线通信装置的第六形态采取的结构是，当通过上述形成方式 而形成的重发分组不为可自解码格式时，上述解码单元将对从与上述重发分 组对应的以前所发送的分组求的似然值乘以1以下的正的值而得到的值、和 从该重发分组求的似然值进行合成并解码。根据该结构，对被推测由流间干扰产生的不良影响所波及的、涉及以前 所发送的分组的似然值乘以a ( cc为小于1的正的值)，因此能够降低流间干 扰的影响，同时因为将乘以ct而得到的值用于合成，所以能够获取编码增益。本发明的无线通信装置的第七形态是采用HARQ作为重发控制方式的 无线通信装置，其采取的结构包括解码单元，当上述判定的差错发生主要 因素是噪声时，将对从与上述重发分组对应的以前所发送的分组求出的似然 值、和从该重发分组求的似然值进行合成并解码。
根据该结构，使降低噪声的影响的解码成为可能。本发明的其它的无线通信装置的第 一形态采用的结构包括接收单元，接收有关发送的分组的差错发生主要因素的信息、或者有关与所述差错发生 主要因素对应的重发分组的形成方式或发送方式的信息，以及切换单元，基 于所述接收的信息，切换所述重发分组的形成方式或发送方式。根据该结构，能够根据发送的分组的差错发生主要因素而切换重发分组 的形成方式或发送方式，因此通过在该重发分组的接收端进行与该形成方式 或发送方式对应的解码处理等，能够提高重发控制的效率。其结果，能够提 高系统的吞吐量。本发明的其它的无线通信装置的第二形态是适用MIMO通信方式的无 线通信装置，采用的结构包括形成单元，当上述差错发生主要因素是噪声时， 利用与以前发送的分组的穿孔图案或重复图案、或者交织图案不同的图案来 形成上述重发分组。根据该结构，因为能够形成具有与以前发送时不同形式的重发分组，所 以能够在接收端将以前所发送的分组以及与该分组的形式不同的重发分组的 双方用于解码，从而能够抑制噪声。其结果，在接收端，因为能够以较少的 重发次数正确地进行接收，所以能够提高重发控制的效率，其结果，能够提 高系统的吞吐量。本发明的其它的无线通信装置的第三形态是适用MIMO通信方式的无 线通信装置，采用的结构包括发送单元，当上述差错发生主要因素是噪声时， 切换为与用于以前发送的分组的调制码元的映射图案或用于天线的流分配不 同的方式，并发送所述重发分组。根据该结构，因为能够通过与以前发送时不同的发送方式来发送重发分 组，所以在接收端能够将以前所发送的分组以及与该分组的发送方式不同的 重发分组的双方用于解码，从而能够抑制"噪声"。其结果，在接收端，因为 能够以较少的重发次数正确地进行接收，所以能够提高重发控制的效率，其 结果，能够提高系统的吞吐量。本发明的其它的无线通信装置的第四形态采用的结构包括其他的切换 单元，基于上述接收的信息，切换上述重发分组的发送、与对其它的用户的 分组发送的实行顺序。根据该结构，因为接下来能够根据差错发生主要因素来进行控制，进行发生了该差错的分组的重发或者进行对其它的用户的分组发送，所以能够在 "流间干扰"是决定性的差错发生主要因素的情况下，通过首先进行对其它 的用户的分组发送来提高系统的利用效率。本说明书基于2005年2月28日提交的日本专利申请特愿第2005-053269号。该内容全部包括在此。工业实用性本发明的重发控制方法以及无线通信系统，作为提高发送控制的效率， 进一步提高系统吞吐量的重发控制方法以及无线通信系统很有用处。
权利要求
1.一种重发控制方法，是MIMO通信的重发控制方法，它包括判定差错发生主要因素中的哪个是决定性的差错发生主要因素的判定步骤；以及根据该判定的差错发生主要因素而切换重发分组的形成方式或发送方式的步骤。
2. 如权利要求1所述的重发控制方法，其中，在所述决定性的差错发生 主要因素的判定步骤中，判定流间干扰以及噪声的哪个是决定性的差错发生 主要因素。
3. 如权利要求2所述的重发控制方法，其中，在所述决定性的差错发生 主要因素的判定步骤中，当信道估计值的时间变化为规定值以上时，判定所 述流干扰是决定性的；当有关某些流的接收强度小于规定强度时，判定所述 噪声是决定性的。
4. 一种无线通信装置，是适用MIMO通信方式的无线通信装置，它包括差错发生主要因素估计单元，判定差错发生主要因素中的哪个是决定性 的差错发生主要因素；以及报告信息生成单元，生成有关所述差错发生主要因素的信息、或者有关 与所述差错发生主要因素对应的重发分组的形成方式或发送方式的信息。
5. 如权利要求4所述的无线通信装置，其中，所述差错发生主要因素估 计单元判定流间干扰以及噪声的哪个是决定性的差错发生主要因素。
6. 如权利要求5所述的无线通信装置，其中，当信道估计值的时间变化 为规定值以上时，所述差错发生主要因素估计单元判定所述流干扰是决定性 的；当有关某些流的接收强度小于规定强度时，所述差错发生主要因素估计 单元判定所述噪声是决定性的。
7. 如权利要求5所述的无线通信装置，其中，所述差错发生主要因素估 计单元计算流间干扰和噪声的在差错发生中的影响的大小的比率，作为所述 决定性的差错发生主要因素的判定结果。
8. 如权利要求5所述的无线通信装置，采用HARQ作为其重发控制方 式，它包括 解码单元，当所述判定的差错发生主要因素是流间干扰而且通过所述形 成方式而形成的重发分组为可自解码格式时，只通过所述重发分组进行解码。
9. 如权利要求8所述的无线通信装置，其中，当通过所述形成方式而形 成的重发分组不为可自解码格式时，所述解码单元将从与所述重发分组对应 的以前所发送的分组求出的似然值乘以1以下的正的值而得到的值、与从该 重发分组求的似然值进行合成并解码。
10. 如权利要求5所述的无线通信装置，其中，它采用HARQ作为其重 发控制方式，而且包括解码单元，当所述判定的差错发生主要因素是噪声时，将对从与所述重 发分组对应的以前所发送的分组求出的似然值、与从该重发分组求的似然值 进行合成并解码。
11. 一种无线通信装置，包括接收单元，接收有关发送的分组的差错发生主要因素的信息、或者有关 与所述差错发生主要因素对应的重发分组的形成方式或发送方式的信息，以 及切换单元，基于所述接收的信息，切换所述重发分组的形成方式或发送 方式。
12. 如权利要求11所述的无线通信装置，其中，它采用MIMO通信方 式，而且还包4舌形成单元，当所述差错发生主要因素是噪声时，利用与以前发送的分组 的穿孔图案、或重复图案、或者交织图案不同的图案来形成所述重发分组。
13. 如权利要求11所述的无线通信装置，其中，它采用MIMO通信方 式，而且还包4舌发送单元，当所述差错发生主要因素是噪声时，切换为与以前发送的分 组的调制码元的映射图案或对天线的流分配有所不同的方式，并发送所述重 发分组。
14. 如权利要求11所述的无线通信装置，其中，还包括其他的切换单元， 基于所述接收的信息，切换所述重发分组的发送与对其它用户的分组发送的 实行顺序。
全文摘要
公开了提高重发控制的效率，进一步提高系统吞吐量的重发控制方法以及无线通信装置。在该无线通信装置(100)中，差错发生主要因素处理单元(140)接收有关发送的分组的差错发生主要因素的信息、或者有关与该差错发生主要因素对应的重发分组的形成方式或发送方式的信息，并基于该接收的信息，切换重发分组的形成方式或发送方式。由此，能够根据发送的分组的差错发生主要因素而切换重发分组的形成方式或发送方式，因此在该重发分组的接收端通过进行与该形成方式或发送方式对应的解码处理等，能够提高重发控制的效率。其结果，能够提高系统的吞吐量。
文档编号H04L1/00GK101129013SQ20068000638
公开日2008年2月20日 申请日期2006年2月27日 优先权日2005年2月28日
发明者三好宪一, 今井友裕, 星野正幸, 木村良平, 汤田泰明 申请人:松下电器产业株式会社