專利名稱：無(wú)線通信系統(tǒng)、基站裝置以及通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線通信系統(tǒng)等。
背景技術(shù)：
作為第3. 9代便攜式電話的無(wú)線通信系統(tǒng)的LTE(長(zhǎng)期演進(jìn))系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化已大致完成，最近，開始了作為使LTE系統(tǒng)得以進(jìn)一步發(fā)展的第4代無(wú)線通信系統(tǒng)的LTE-A(也稱為L(zhǎng)TE先進(jìn)、IMT-A等)的標(biāo)準(zhǔn)化。在LTE-A系統(tǒng)中，積極探討了如下方案將中繼站裝置配置于由基站裝置覆蓋的任意的位置，從而消除不能設(shè)置基站的場(chǎng)所的無(wú)信號(hào)地帶，改善小區(qū)端側(cè)的接收功率電平。在下行線路(從基站裝置向移動(dòng)臺(tái)裝置的通信)的情況下，存在中繼站裝置接收從基站裝置發(fā)往各移動(dòng)臺(tái)裝置的信號(hào)并對(duì)來自基站裝置的接收信號(hào)進(jìn)行放大來中繼(也稱為L(zhǎng)l中繼、AF(放大轉(zhuǎn)發(fā))中繼)的方法、或者對(duì)經(jīng)中途判定而得到的解碼比特進(jìn)行再次編碼以及對(duì)所得到的碼比特進(jìn)行再次調(diào)制來進(jìn)行中繼(也稱為L(zhǎng)2中繼、DF(解碼轉(zhuǎn)發(fā)) 中繼)的方法。另一方面，在上行線路(從移動(dòng)臺(tái)裝置向基站裝置的通信)的情況下，中繼站裝置接收來自各移動(dòng)臺(tái)裝置的信號(hào)，并通過Ll中繼或L2中繼來中繼到基站裝置。圖16表示利用了上行線路的中繼站裝置的移動(dòng)通信系統(tǒng)的一例。在此，以將與基站裝置通信的移動(dòng)臺(tái)裝置的數(shù)量設(shè)為2的L2中繼為例進(jìn)行說明。另外，假設(shè)第1移動(dòng)臺(tái)裝置1001以及第2移動(dòng)臺(tái)裝置1002向基站裝置1004進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的情況，設(shè)在它們之間配置有中繼站裝置1003。首先，第1移動(dòng)臺(tái)裝置1001和第2移動(dòng)臺(tái)裝置1002利用不同的無(wú)線資源(時(shí)間·頻率·空間)來向基站裝置1004發(fā)送通過對(duì)信息比特進(jìn)行編碼以及調(diào)制等的發(fā)送處理而得到的發(fā)送信號(hào)，基站裝置1004接收來自各移動(dòng)臺(tái)裝置的信號(hào)。此時(shí)，第1移動(dòng)臺(tái)裝置1001和第2移動(dòng)臺(tái)裝置1002發(fā)送的發(fā)送信號(hào)由中繼站裝置1003同時(shí)接收。在中繼站裝置1003中，各移動(dòng)臺(tái)裝置的接收信號(hào)經(jīng)均衡、解調(diào) 解碼等接收處理， 從而得到信息比特。將所得到的解碼比特再次經(jīng)編碼以及調(diào)制等發(fā)送處理后分配給按每個(gè)移動(dòng)臺(tái)裝置的信號(hào)而不同的無(wú)線資源，并發(fā)送給基站裝置1004。這樣，通過配置中繼站裝置，基站裝置能接收到經(jīng)由了 2條無(wú)線傳播路徑，即從各移動(dòng)臺(tái)裝置直接到達(dá)基站裝置的信號(hào)所經(jīng)由的無(wú)線傳播路徑、以及從中繼站裝置到基站裝置的信號(hào)所經(jīng)由的無(wú)線傳播路徑的接收信號(hào)，因此不僅能得到分集效果，還能提高小區(qū)端側(cè)的移動(dòng)臺(tái)裝置的通信質(zhì)量。進(jìn)而，例如在非專利文獻(xiàn)1中，示出了在中繼站裝置1003中繼各移動(dòng)臺(tái)裝置的信號(hào)的情況下，不是將各移動(dòng)臺(tái)裝置的信號(hào)分配到不同的無(wú)線資源，而是在對(duì)全部移動(dòng)臺(tái)裝置的信息比特實(shí)施了基于邏輯異或(X0R 異或)的網(wǎng)絡(luò)編碼后，利用1個(gè)無(wú)線資源來進(jìn)行發(fā)送的情形。圖17表示該概念。賦予了相同標(biāo)號(hào)的部分與圖16相同，因此省略說明。在同圖中，若將從第1移動(dòng)臺(tái)裝置1001發(fā)送的信息比特設(shè)為bi，且將從第2移動(dòng)臺(tái)裝置1002發(fā)送的信息比特設(shè)為b2，則如圖17所示那樣，將對(duì)bi、b2進(jìn)行了糾錯(cuò)編碼以及調(diào)制等發(fā)送處理后作為發(fā)送信號(hào)進(jìn)行發(fā)送，并由中繼站裝置1003以及基站裝置1004接收。在中繼站裝置1003中，通過解調(diào)或糾錯(cuò)解碼等接收處理來從接收信號(hào)中分別解碼Id1以及b2， 且在發(fā)送時(shí)不是用不同的無(wú)線資源來發(fā)送各移動(dòng)臺(tái)裝置的發(fā)送比特，而是通過發(fā)送處理將式(1)所表現(xiàn)的h和b2的邏輯異或bK變換成發(fā)送信號(hào)后進(jìn)行發(fā)送。[數(shù)學(xué)式(組)1]bE = bi b2 ......(1)在式(1)中，1^和132之間的記號(hào)表示邏輯異或運(yùn)算的記號(hào)，是取邏輯異或的2個(gè)比特在相同的情況下為0、且在不同的情況下為1的運(yùn)算。通過從中繼站裝置發(fā)送由式(1) 表現(xiàn)的bK，能減少1次傳輸量的無(wú)線資源，不僅中繼效率得以提高，且通過在基站裝置側(cè)實(shí)施適當(dāng)?shù)男盘?hào)處理，還將得到基于中繼的分集效果。另外，在非專利文獻(xiàn)2中，示出了從對(duì)根據(jù)由這樣的中繼站裝置對(duì)經(jīng)中途解碼的解碼比特進(jìn)行再次編碼而得到的碼比特來生成的發(fā)送信號(hào)進(jìn)行接收而得到的接收信號(hào)、以及從移動(dòng)臺(tái)裝置直接來到基站裝置的接收信號(hào)來獲得分集的具體的構(gòu)成。在此，在將移動(dòng)臺(tái)裝置數(shù)設(shè)為2的情況下進(jìn)行說明。圖18表示移動(dòng)臺(tái)裝置的一例。在圖18中，為了簡(jiǎn)單，使用不受頻率選擇性衰落的影響的窄帶單載波來進(jìn)行說明。移動(dòng)臺(tái)裝置構(gòu)成為具備編碼部1101、調(diào)制部1102、D/A(數(shù)模轉(zhuǎn)換)部1103、無(wú)線部 1104以及發(fā)送天線1105。信息比特由編碼部1101進(jìn)行糾錯(cuò)編碼，并由調(diào)制部1102根據(jù)所輸入的碼比特的 0以及1來將信息映射至振幅或相位由此生成調(diào)制符號(hào)。所生成的調(diào)制符號(hào)由D/A部1103 從數(shù)字信號(hào)變換成模擬信號(hào)，由無(wú)線部1104升頻轉(zhuǎn)換到射頻，并從發(fā)送天線1105發(fā)送。圖19表示中繼站裝置的一例。在中繼站裝置中，由接收天線1111接收到的接收信號(hào)由無(wú)線部1112從射頻降頻轉(zhuǎn)換至基帶，并由A/D (模數(shù)轉(zhuǎn)換)部1113從模擬信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)。接下來，在無(wú)線資源分離部1114中分離出各移動(dòng)臺(tái)裝置的接收信號(hào)。分離出的各移動(dòng)臺(tái)裝置的接收信號(hào)在解調(diào)部1115-1、1115-2中從各移動(dòng)臺(tái)裝置的調(diào)制符號(hào)分解為比特，并由解碼部1116-1、1116-2實(shí)施糾錯(cuò)解碼，得到信息比特的估計(jì)值。將所得到的信息比特在由交織部1117-1、1117-2重排時(shí)間順序后，輸入到切換開關(guān)1118。在此，從解調(diào)部 1115-1到交織部1117-1是針對(duì)從第1移動(dòng)臺(tái)裝置1001直接到來的接收信號(hào)的信號(hào)處理， 從解調(diào)部1115-2到交織部1117-2是針對(duì)從第2移動(dòng)臺(tái)裝置1002直接到來的接收信號(hào)的信號(hào)處理。將切換開關(guān)1118的動(dòng)作設(shè)為按每1比特交替地切換，將第1移動(dòng)臺(tái)裝置1001的解碼比特、以及第2移動(dòng)臺(tái)裝置1002的解碼比特交替地輸入到編碼部1119。在編碼部1119中，在將交替輸入的解碼比特再次由編碼部1119進(jìn)行糾錯(cuò)編碼后， 由調(diào)制部1120從所得到的碼比特生成調(diào)制符號(hào)，將調(diào)制符號(hào)由D/A部1121變換成模擬信號(hào)，由無(wú)線部1122升頻轉(zhuǎn)換成射頻，并從發(fā)送天線1123發(fā)送。此外，在非專利文獻(xiàn)2中，不是基于XOR的網(wǎng)絡(luò)編碼，而是在編碼部1119中將信息比特本身、以及對(duì)將信息比特依次且遞歸地卷積而得到的奇偶校驗(yàn)比特進(jìn)行發(fā)送的 RSC(遞歸系統(tǒng)卷積)編碼為了后述的接收裝置(基站裝置)中的解碼處理而用作網(wǎng)絡(luò)編碼。此外，在本說明書中，將中繼站裝置中的編碼稱為網(wǎng)絡(luò)編碼。另外，將通過網(wǎng)絡(luò)編碼而輸出的比特串稱為網(wǎng)絡(luò)碼比特，將通過糾錯(cuò)編碼而輸出的比特串稱為碼比特。圖20是表示作為接收裝置的基站裝置的一例。在基站裝置1004中，在接收天線 1211中接收接收信號(hào)并由無(wú)線部1212將射頻降頻轉(zhuǎn)換到基帶后，在A/D部1213中變換成
數(shù)字信號(hào)。其后，由無(wú)線資源分離部1214將各移動(dòng)臺(tái)裝置在通信中使用的無(wú)線資源、和中繼站裝置1003在通信中使用的無(wú)線資源進(jìn)行分離。在此，由于中繼站裝置1003接收各移動(dòng)臺(tái)裝置的信號(hào)并實(shí)施接收處理、發(fā)送處理來進(jìn)行發(fā)送，因此延遲至少1次傳輸時(shí)間的定時(shí)， 但在此，設(shè)通過預(yù)先保存相應(yīng)傳輸時(shí)間的接收信號(hào)，來實(shí)現(xiàn)各移動(dòng)臺(tái)裝置的接收信號(hào)。以后，設(shè)在解調(diào)部1215-1和解碼部1216-1進(jìn)行第1移動(dòng)臺(tái)裝置1001的接收信號(hào)處理，在解調(diào)部1215-2和解碼部1216-2進(jìn)行第2移動(dòng)臺(tái)裝置1002的接收信號(hào)處理，在解調(diào)部1215-R和解碼部1216-R進(jìn)行中繼站裝置1003的接收信號(hào)處理。將分離出的各移動(dòng)臺(tái)裝置、中繼站裝置1003的接收信號(hào)輸入到解調(diào)部1215-1、
1215-2、1215-R，并從調(diào)制符號(hào)分解為比特單位的接收信號(hào)。此外，由于多數(shù)情況下使用碼比特的對(duì)數(shù)似然比(LLR:Log Likelihood Ratio)來作為該比特單位的接收信號(hào)，因此以下設(shè)為L(zhǎng)LR。將所得到的LLR分別輸入到解碼部1216-1、1216-2、1216_R進(jìn)行糾錯(cuò)。接著，將通過由解碼部1216-1糾錯(cuò)而改善的信息比特的外部LLR輸入到交織部1218-1。同樣，將通過由解碼部1216-2糾錯(cuò)而改善的第2移動(dòng)臺(tái)裝置1002的信息比特的外部LLR輸入到交織部1218-2。另外，在解碼部1216-R中，算出通過由中繼站裝置1003發(fā)送的第1移動(dòng)臺(tái)裝置1001的信息比特和第2移動(dòng)臺(tái)裝置1002的信息比特交替排列的信息比特的糾錯(cuò)而改善的外部LLR。針對(duì)從解碼部1216-R輸出的外部LLR，將與第1移動(dòng)臺(tái)裝置1001的信息比特相關(guān)的外部LLR輸入到解交織部1217-1，并輸入到解碼部1216-1。同樣，將與第2移動(dòng)臺(tái)裝置 1002的信息比特相關(guān)的外部LLR輸入到解交織部1217-2，并輸入到解碼部1216-2。將對(duì)從交織部1218-1、1218_2輸出的時(shí)間順序進(jìn)行了重排后的信息比特的外部 LLR由切換開關(guān)1219交替地輸入到解碼部1216-R。將這些信息比特的外部LLR作為在解碼部 1216-1、1216-2、1216-R 中的最大后驗(yàn)概率(MAP Maximum A Posteriori probability) 估計(jì)的通信路徑信息(外部LLR)進(jìn)行使用。該處理的目的在于，針對(duì)第1移動(dòng)臺(tái)裝置1001的信息比特，是基于解碼部1216-1 和解碼部1216-R的并行級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)，針對(duì)第2移動(dòng)臺(tái)裝置1002的信息比特，是基于解碼部
1216-2和解碼部1216-R的并行級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)，鑒于此，在上述結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行切換的同時(shí)進(jìn)行迭代解碼，考慮將在解碼部1216-R中各移動(dòng)臺(tái)裝置的信息比特交替地排列的信息比特作為中繼站裝置1003的信息比特，從交織部1218-1和1218-2輸入的信息比特的外部LLR是交替地切換切換開關(guān)1219而輸入的。以任意的次數(shù)重復(fù)該處理，來得到各移動(dòng)臺(tái)裝置的解碼比特。如此，在糾錯(cuò)碼和接收裝置上下功夫，通過網(wǎng)絡(luò)編碼和糾錯(cuò)編碼來約束信息比特，能獲得從各移動(dòng)臺(tái)裝置直接到達(dá)的信號(hào)的傳播路徑和從中繼站裝置1003到達(dá)的信號(hào)的傳播路徑的分集?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)
非專利文獻(xiàn)1 :Y. D. Chen, S. Kishore, and J. Li, "Wireless diversity through network coding,” in Proc. IEEEffCNC' 06，vol. 3，pp.1681—1686，2006.__專禾Ij文獻(xiàn)2 Hausl，and P. Dupraz,"Joint network-channel coding for the multiple-access relay channel,，，in Proc. IEEE SECON' 06, vol. 3, pp. 817-822,2006.發(fā)明要解決的課題然而，非專利文獻(xiàn)1僅在理論上證明了其概念和將得到分集效果的情況，而并未公開用于得到分集的具體的接收裝置的構(gòu)成。另外，對(duì)于非專利文獻(xiàn)2，由于拘泥于與作為Turbo碼的解碼結(jié)構(gòu)的并行級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)之間的類似性，通過切換并行級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)來獲得基于中繼的分集增益，因此迭代中的信息 (信息比特的LLR)的交換變得復(fù)雜，其結(jié)果是，存在接收裝置的構(gòu)成繁雜的問題。進(jìn)而，必須采用由RSC碼那樣的信息比特和奇偶校驗(yàn)比特構(gòu)成的碼，從而存在在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面靈活性低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于這樣的事實(shí)而提出，其目的在于，提供一種無(wú)線通信系統(tǒng)等，通過將網(wǎng)絡(luò)碼和糾錯(cuò)碼視作串行級(jí)聯(lián)碼來進(jìn)行解碼，能以簡(jiǎn)單的構(gòu)成來得到分集，進(jìn)而，由于對(duì)糾錯(cuò)編碼方法沒有限制，因此能實(shí)現(xiàn)靈活的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。用于解決課題的手段鑒于上述課題，本發(fā)明的無(wú)線通信系統(tǒng)具備多個(gè)移動(dòng)臺(tái)裝置，發(fā)送對(duì)信息比特實(shí)施了糾錯(cuò)編碼而得到的碼比特；中繼站裝置，從所述多個(gè)移動(dòng)臺(tái)裝置接收碼比特，并發(fā)送對(duì)該碼比特實(shí)施了網(wǎng)絡(luò)編碼而得到的網(wǎng)絡(luò)碼比特；以及基站裝置，接收由所述多個(gè)移動(dòng)臺(tái)裝置發(fā)送的碼比特以及/或者由所述中繼站裝置發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)碼比特并進(jìn)行解碼，其中，所述基站裝置在對(duì)接收到的所述碼比特進(jìn)行解碼時(shí)，將所述碼比特視作通過對(duì)所述糾錯(cuò)編碼、 以及所述網(wǎng)絡(luò)編碼進(jìn)行了串行級(jí)聯(lián)的編碼而得到的碼比特，來進(jìn)行迭代解碼。另外，本發(fā)明的無(wú)線通信系統(tǒng)中，在所述中繼站裝置中，所述網(wǎng)絡(luò)編碼是通過邏輯異或運(yùn)算而實(shí)現(xiàn)的。另外，在本發(fā)明的無(wú)線通信系統(tǒng)中，所述中繼站裝置根據(jù)在從所述移動(dòng)臺(tái)裝置到達(dá)所述基站裝置的情況下的接收功率電平，對(duì)基于網(wǎng)絡(luò)編碼的碼比特的復(fù)用的比率進(jìn)行控制。另外，在本發(fā)明的無(wú)線通信系統(tǒng)中，所述移動(dòng)臺(tái)裝置具有多根發(fā)送天線，所述基站裝置具有多根接收天線，并對(duì)至少一根所述發(fā)送天線分配網(wǎng)絡(luò)碼比特來進(jìn)行發(fā)送。本發(fā)明的基站裝置，通過無(wú)線通信系統(tǒng)與多個(gè)移動(dòng)臺(tái)裝置和中繼站裝置連接，所述多個(gè)移動(dòng)臺(tái)裝置發(fā)送對(duì)信息比特實(shí)施了糾錯(cuò)編碼而得到的碼比特，所述中繼站裝置從所述多個(gè)移動(dòng)臺(tái)裝置接收碼比特，并發(fā)送對(duì)該碼比特實(shí)施了網(wǎng)絡(luò)編碼而得到的網(wǎng)絡(luò)碼比特， 其中，所述基站裝置具有解碼部，接收由所述多個(gè)移動(dòng)臺(tái)裝置發(fā)送的碼比特以及由所述中繼站裝置發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)碼比特并進(jìn)行解碼，所述解碼部在對(duì)接收到的所述碼比特進(jìn)行解碼時(shí)，將所述碼比特視作通過對(duì)所述糾錯(cuò)編碼、以及所述網(wǎng)絡(luò)編碼進(jìn)行了串行級(jí)聯(lián)的編碼而得到的碼比特，來進(jìn)行迭代解碼。本發(fā)明的通信方法是一種無(wú)線通信系統(tǒng)中的通信方法，該無(wú)線通信系統(tǒng)具備多
6個(gè)移動(dòng)臺(tái)裝置，發(fā)送對(duì)信息比特實(shí)施了糾錯(cuò)編碼而得到的碼比特；中繼站裝置，從所述多個(gè)移動(dòng)臺(tái)裝置接收碼比特，并發(fā)送對(duì)該碼比特實(shí)施了網(wǎng)絡(luò)編碼而得到的網(wǎng)絡(luò)碼比特；以及基站裝置，接收由所述多個(gè)移動(dòng)臺(tái)裝置發(fā)送的碼比特以及由所述中繼站裝置發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)碼比特并進(jìn)行解碼，其中，在所述基站裝置中對(duì)所接收到的碼比特進(jìn)行解碼時(shí)，將所述碼比特視作通過對(duì)所述糾錯(cuò)編碼、以及所述網(wǎng)絡(luò)編碼進(jìn)行了串行級(jí)聯(lián)的編碼而得到的碼比特，來進(jìn)行迭代解碼。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，通過將由基站裝置從中繼站裝置接收到的網(wǎng)絡(luò)碼、以及從移動(dòng)臺(tái)裝置接收到的糾錯(cuò)碼視作串行級(jí)聯(lián)碼來進(jìn)行解碼，能以簡(jiǎn)單的構(gòu)成得到分集，進(jìn)而，由于對(duì)糾錯(cuò)編碼方法沒有限制，因此能實(shí)現(xiàn)靈活的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。另外，通過在無(wú)線通信系統(tǒng)中配置中繼站裝置，能提供用于得到分集效果的更簡(jiǎn)單的基站裝置(接收裝置)。另外，能提供在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上靈活的無(wú)線通信系統(tǒng)。


圖1是表示第1實(shí)施方式中的移動(dòng)臺(tái)裝置的構(gòu)成的圖。圖2是表示第1實(shí)施方式中的中繼站裝置的構(gòu)成的圖。圖3是表示第1實(shí)施方式中的基站裝置的構(gòu)成的圖。圖4是表示第1實(shí)施方式中的網(wǎng)絡(luò)解碼部的構(gòu)成的圖。圖5是表示第2實(shí)施方式中的無(wú)線通信系統(tǒng)的概要的圖。圖6是表示第2實(shí)施方式中的中繼站裝置的構(gòu)成的圖。圖7是表示第2實(shí)施方式中的基站裝置的構(gòu)成的圖。圖8是用于說明第2實(shí)施方式中的分組差錯(cuò)率的圖。圖9是表示第3實(shí)施方式中的無(wú)線通信系統(tǒng)的概要的圖。圖10是表示第3實(shí)施方式中的基站裝置的構(gòu)成的圖。圖11是表示第4實(shí)施方式中的無(wú)線通信系統(tǒng)的概要的圖。圖12是表示第5實(shí)施方式中的無(wú)線通信系統(tǒng)的概要的圖。圖13是表示第5實(shí)施方式中的基站裝置的構(gòu)成的圖。圖14是表示第6實(shí)施方式中的移動(dòng)臺(tái)裝置的構(gòu)成的圖。圖15是表示第6實(shí)施方式中的基站裝置的構(gòu)成的圖。圖16是用于說明無(wú)線通信系統(tǒng)的概要的圖。圖17是用于說明無(wú)線通信系統(tǒng)的概要的圖。圖18是用于說明現(xiàn)有的移動(dòng)臺(tái)裝置的構(gòu)成的圖。圖19是用于說明現(xiàn)有的中繼站裝置的構(gòu)成的圖。圖20是用于說明現(xiàn)有的基站裝置的構(gòu)成的圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖來說明用于實(shí)施本發(fā)明的方式。此外，盡管在以下的實(shí)施方式中， 是以由接收裝置能一并檢測(cè)出全部信號(hào)的上行線路作為對(duì)象，但只要是能經(jīng)由中繼裝置與能一并進(jìn)行檢測(cè)的接收裝置進(jìn)行通信的系統(tǒng)，就不局限于移動(dòng)通信的上行線路。另外，盡管以后未圖示，但在解調(diào)前要應(yīng)用在窄帶單載波中的無(wú)線傳播路徑的振幅·相位變動(dòng)的補(bǔ)償進(jìn)而，盡管在以下的實(shí)施方式中，將窄帶單載波傳輸作為對(duì)象，但由于本發(fā)明的本質(zhì)是視作將針對(duì)全部移動(dòng)臺(tái)裝置中的信息比特的糾錯(cuò)編碼、以及基于所得到的碼比特的 XOR的網(wǎng)絡(luò)編碼進(jìn)行了串行級(jí)聯(lián)的編碼而發(fā)送的發(fā)送比特來進(jìn)行解碼，因此，只要是能算出通過解調(diào)處理而得到的碼比特的LLR的系統(tǒng)，就能應(yīng)用于任意的系統(tǒng)，這是不言自明的。此外，由于通常在數(shù)字通信系統(tǒng)中必須進(jìn)行調(diào)制，因此能應(yīng)用于所有的傳輸方式。例如，當(dāng)然能應(yīng)用于使用多載波信號(hào)的正交頻分復(fù)用(OFDM=Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式、寬帶單載波傳輸(SC-FDMA 單載波頻分多址接入、 DFT-S-OFDM 離散傅立葉變換-擴(kuò)頻-OFDM、群聚DFT-S-OFDM等的傳輸方式)等，還能應(yīng)用于在空間上并行地收發(fā)不同的信號(hào)的ΜΙΜ0(多入多出)方式等。另外，盡管在以下的實(shí)施方式中對(duì)于在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的情形進(jìn)行了說明，但即使在室內(nèi)環(huán)境或不設(shè)置基站裝置的由各通信裝置自主地構(gòu)成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的自主分散網(wǎng)絡(luò)中， 在多個(gè)通信裝置利用中繼站裝置來將信息傳遞給特定的通信裝置的情況下也能應(yīng)用，因此不限定于移動(dòng)通信系統(tǒng)。[1.第1實(shí)施方式]首先，作為第1實(shí)施方式，示出了本實(shí)施方式中的無(wú)線通信系統(tǒng)中所含的接收裝置的一例。本實(shí)施方式的假定的無(wú)線通信系統(tǒng)與非專利文獻(xiàn)1中所示的中繼站裝置類似， 通過XOR對(duì)由中繼站裝置檢測(cè)出的碼比特進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼，在此，將與基站裝置連接的移動(dòng)臺(tái)裝置的數(shù)量設(shè)為2來進(jìn)行說明。圖1表示移動(dòng)臺(tái)裝置的一例。移動(dòng)臺(tái)裝置構(gòu)成為具備編碼部1、交織部2、調(diào)制部3、D/A部4、無(wú)線部5、以及發(fā)送天線6。移動(dòng)臺(tái)裝置通過編碼部1對(duì)信息比特進(jìn)行糾錯(cuò)編碼，并對(duì)于所得到的碼比特，為了降低碼比特間的相關(guān)，由交織部2調(diào)換時(shí)間順序。且將從交織部2輸出的碼比特輸入到調(diào)制部3，來生成調(diào)制符號(hào)。在將所生成的調(diào)制符號(hào)輸入到 D/A部4變換成模擬信號(hào)后，由無(wú)線部5升頻轉(zhuǎn)換到射頻，并從發(fā)送天線6發(fā)送。接著，圖2表示中繼站裝置的一例。中繼站裝置構(gòu)成為具備接收天線11、無(wú)線部 12、A/D部13、無(wú)線資源分離部14、解調(diào)部15-1和15_2、解交織部16_1和16_2、解碼/編碼部17-1和17-2、交織部18-1和18-2、邏輯異或部19、調(diào)制部20、D/A部21、無(wú)線部22、 發(fā)送天線23。在從全部移動(dòng)臺(tái)裝置到來的接收信號(hào)由接收天線11接收后，由無(wú)線部12降頻轉(zhuǎn)換為基帶，并由A/D部13變換成數(shù)字信號(hào)。其后，由無(wú)線資源分離部14分離出各移動(dòng)臺(tái)裝置的信號(hào)，由解調(diào)部15-1、15-2從各自的接收調(diào)制符號(hào)算出碼比特的外部LLR。為了時(shí)間順序恢復(fù)原樣，將使所得到的外部LLR輸入到解交織部16-1、16-2，并輸入到解碼部17-1、 17-2。在解碼部17-1、17_2中，將通過糾錯(cuò)處理對(duì)從各自的移動(dòng)臺(tái)裝置發(fā)送來的信息比特進(jìn)行再次編碼而得到的碼比特進(jìn)行輸出。對(duì)于所得到的碼比特，由交織部18-1、18-2分別再次重排時(shí)間順序以使得由各移動(dòng)臺(tái)裝置發(fā)送的碼比特串的時(shí)間順序相同，并由邏輯異或部19生成基于XOR的網(wǎng)絡(luò)碼比特。其后，輸入到調(diào)制部20來生成調(diào)制符號(hào)。其后，由D/ A部21變換成模擬信號(hào)，由無(wú)線部22升頻轉(zhuǎn)換到無(wú)線頻率，并從發(fā)送天線23發(fā)送。此外，盡管在本實(shí)施方式中，通過解碼/編碼部17-1、17-2中的糾錯(cuò)解碼得到了碼比特，但只要中繼站中的接收功率電平足夠，也可以硬判定由解調(diào)部15-1、15-2得到的碼比特的LLR，還可以在對(duì)由解碼部17-1、17-2解碼各移動(dòng)臺(tái)裝置的信息比特而得到的解碼比特進(jìn)行再次編碼而得到碼比特后，對(duì)其進(jìn)行交織。也就是，由于只要能以各移動(dòng)臺(tái)裝置進(jìn)行發(fā)送的順序算出碼比特的邏輯異或，在本質(zhì)上就是相同的，因此只要是能對(duì)其進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的方法，無(wú)論哪種方法均可。此外，這意味著只要中繼站中的接收功率電平足夠，就能得到更高的效果，而即使接收功率不足，應(yīng)用本身也是可能的，因此不限定于僅接收功率足夠的情況。接著，圖3表示接收裝置(基站裝置)的一例。接收裝置構(gòu)成為具備接收天線 31、無(wú)線部32、A/D部33、無(wú)線資源分離部34、解調(diào)部35_1、35_2以及35-R、網(wǎng)絡(luò)解碼部36、 解交織部37-1和37-2、通信路徑的解碼部38-1和38_2、交織部39_1和39_2。在此，如同圖所示，網(wǎng)絡(luò)解碼部36、解碼部38-1和38_2成為串行地連接的構(gòu)成。 這意味著，由于在中繼站裝置將通過移動(dòng)臺(tái)裝置的糾錯(cuò)編碼而得到的碼比特進(jìn)一步進(jìn)行基于XOR的網(wǎng)絡(luò)編碼，并作為網(wǎng)絡(luò)碼比特進(jìn)行發(fā)送，因此從接收裝置側(cè)來看，全體的編碼部可視作是將移動(dòng)臺(tái)裝置的糾錯(cuò)編碼部、以及中繼站裝置的邏輯異或部串行地進(jìn)行了級(jí)聯(lián)而得到的(串行級(jí)聯(lián))。將由接收天線31接收到的接收信號(hào)通過無(wú)線部32降頻轉(zhuǎn)換成基帶，并由A/D部 33變換成數(shù)字信號(hào)。其后，由無(wú)線資源分離部34分離出各移動(dòng)臺(tái)裝置的信號(hào)、中繼站裝置的信號(hào)，由解調(diào)部35-l、35-2、35-R各自得到從第1移動(dòng)臺(tái)裝置、第2移動(dòng)臺(tái)裝置、中繼裝置發(fā)送來的碼比特的外部LLR。接下來，將從各移動(dòng)臺(tái)裝置接收到的碼比特以及從中繼站裝置接收到的網(wǎng)絡(luò)碼比特的外部LLR輸入到網(wǎng)絡(luò)解碼部36，作為將網(wǎng)絡(luò)碼比特的外部LLR視作了奇偶校驗(yàn)比特的編碼率2/3的網(wǎng)絡(luò)碼進(jìn)行MAP估計(jì)，來得到各移動(dòng)臺(tái)裝置的碼比特的外部LLR。將所得到的各移動(dòng)臺(tái)裝置的碼比特的外部LLR通過解交織部37-1、37_2恢復(fù)成原始的時(shí)間順序，并分別輸入到解碼部38-1、38-2。在解碼部38-1、38-2中，進(jìn)行基于MAP估計(jì)的糾錯(cuò)解碼，從而得到經(jīng)改善的碼比特的外部LLR。將其再次通過交織部39-1、39-2重排時(shí)間順序，并作為網(wǎng)絡(luò)解碼部36的先驗(yàn)信息進(jìn)行輸入，得到經(jīng)進(jìn)一步改善的各移動(dòng)臺(tái)裝置的碼比特的外部LLR。將其進(jìn)而再次輸入到解碼部38-1、38-2。以任意的次數(shù)來重復(fù)以上的處理，最后得到從解碼部38-1、38-2輸出的解碼比特。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，將通過解調(diào)處理從接收信號(hào)得到的外部LLR視作通過對(duì)針對(duì)全部移動(dòng)臺(tái)裝置的信息比特的糾錯(cuò)編碼、和中繼站裝置針對(duì)全部移動(dòng)臺(tái)裝置的碼比特的網(wǎng)絡(luò)編碼進(jìn)行了串行級(jí)聯(lián)的編碼而得到的發(fā)送比特，來對(duì)網(wǎng)絡(luò)碼比特的MAP估計(jì)和碼比特的MAP估計(jì)串行地進(jìn)行處理，并交換碼比特的外部LLR，由此能以簡(jiǎn)單的接收構(gòu)成來獲得基于中繼的分集增益。圖4表示網(wǎng)絡(luò)解碼部36的構(gòu)成。網(wǎng)絡(luò)解碼部36構(gòu)成為具備加法運(yùn)算部51_1、 51-2,53-1以及53-2 ；盒式加法運(yùn)算部52_1以及52_2。在加法運(yùn)算部53_1、53_2中對(duì)根據(jù)從解調(diào)部35-1、35-2輸入的第1以及第2移動(dòng)臺(tái)裝置的接收信號(hào)而得到的外部LLR、與從交織部39-1、39-2輸入的外部LLR進(jìn)行加法運(yùn)算，并分別輸入到盒式加法運(yùn)算部52_2、52_1。 若將輸入到盒式加法運(yùn)算部52-2、52-1的2個(gè)信號(hào)設(shè)為A、B，則盒式加法運(yùn)算是由式(2)定義的運(yùn)算。
[數(shù)學(xué)式(組)2]
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于，具備多個(gè)移動(dòng)臺(tái)裝置，發(fā)送對(duì)信息比特實(shí)施了糾錯(cuò)編碼而得到的碼比特；中繼站裝置，從所述多個(gè)移動(dòng)臺(tái)裝置接收碼比特，并發(fā)送對(duì)該碼比特實(shí)施了網(wǎng)絡(luò)編碼而得到的網(wǎng)絡(luò)碼比特；以及基站裝置，接收由所述多個(gè)移動(dòng)臺(tái)裝置發(fā)送的碼比特以及由所述中繼站裝置發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)碼比特并進(jìn)行解碼，所述基站裝置在對(duì)接收到的所述碼比特進(jìn)行解碼時(shí)，將接收到的所述碼比特視作通過對(duì)所述糾錯(cuò)編碼、以及所述網(wǎng)絡(luò)編碼進(jìn)行了串行級(jí)聯(lián)的編碼而得到的碼比特，來進(jìn)行迭代解碼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于，在所述中繼站裝置中，所述網(wǎng)絡(luò)編碼是通過邏輯異或運(yùn)算而實(shí)現(xiàn)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述中繼站裝置根據(jù)在從所述移動(dòng)臺(tái)裝置到達(dá)所述基站裝置的情況下的接收功率電平，對(duì)基于網(wǎng)絡(luò)編碼的碼比特的復(fù)用的比率進(jìn)行控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于， 所述移動(dòng)臺(tái)裝置具有多根發(fā)送天線，所述基站裝置具有多根接收天線， 對(duì)至少一根所述發(fā)送天線分配網(wǎng)絡(luò)碼比特并進(jìn)行發(fā)送。
5.一種基站裝置，其特征在于，通過無(wú)線通信系統(tǒng)與多個(gè)移動(dòng)臺(tái)裝置和中繼站裝置連接，所述多個(gè)移動(dòng)臺(tái)裝置發(fā)送對(duì)信息比特實(shí)施了糾錯(cuò)編碼而得到的碼比特，所述中繼站裝置從所述多個(gè)移動(dòng)臺(tái)裝置接收碼比特，并發(fā)送對(duì)該碼比特實(shí)施了網(wǎng)絡(luò)編碼而得到的網(wǎng)絡(luò)碼比特，所述基站裝置具有解碼部，接收由所述多個(gè)移動(dòng)臺(tái)裝置發(fā)送的碼比特以及由所述中繼站裝置發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)碼比特并進(jìn)行解碼，所述解碼部在對(duì)接收到的所述碼比特進(jìn)行解碼時(shí)，將接收到的所述碼比特視作通過對(duì)所述糾錯(cuò)編碼、以及所述網(wǎng)絡(luò)編碼進(jìn)行了串行級(jí)聯(lián)的編碼而得到的碼比特，來進(jìn)行迭代解碼。
6.一種無(wú)線通信系統(tǒng)中的通信方法，其特征在于，該無(wú)線通信系統(tǒng)具備多個(gè)移動(dòng)臺(tái)裝置，發(fā)送對(duì)信息比特實(shí)施了糾錯(cuò)編碼而得到的碼比特；中繼站裝置，從所述多個(gè)移動(dòng)臺(tái)裝置接收碼比特，并發(fā)送對(duì)該碼比特實(shí)施了網(wǎng)絡(luò)編碼而得到的網(wǎng)絡(luò)碼比特；以及基站裝置，接收由所述多個(gè)移動(dòng)臺(tái)裝置發(fā)送的碼比特以及由所述中繼站裝置發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)碼比特并進(jìn)行解碼，在所述基站裝置中對(duì)所接收到的碼比特進(jìn)行解碼時(shí)，將所接收到的碼比特視作通過對(duì)所述糾錯(cuò)編碼、以及所述網(wǎng)絡(luò)編碼進(jìn)行了串行級(jí)聯(lián)的編碼而得到的碼比特，來進(jìn)行迭代解碼。
全文摘要
提供了一種無(wú)線通信系統(tǒng)，具備多個(gè)移動(dòng)臺(tái)裝置，發(fā)送對(duì)信息比特實(shí)施了糾錯(cuò)編碼而得到的碼比特；中繼站裝置，從多個(gè)移動(dòng)臺(tái)裝置接收碼比特，并發(fā)送對(duì)該碼比特實(shí)施了網(wǎng)絡(luò)編碼而得到的網(wǎng)絡(luò)碼比特；以及基站裝置，接收碼比特以及網(wǎng)絡(luò)碼比特并進(jìn)行解碼，其中，基站裝置在對(duì)所接收到的碼比特進(jìn)行解碼時(shí)，將碼比特視作通過對(duì)糾錯(cuò)編碼、以及網(wǎng)絡(luò)編碼進(jìn)行了串行級(jí)聯(lián)的編碼而得到的碼比特，來進(jìn)行迭代解碼。由此，通過將網(wǎng)絡(luò)碼以及糾錯(cuò)碼視作串行級(jí)聯(lián)碼來進(jìn)行解碼，能以簡(jiǎn)單的構(gòu)成獲得分集，進(jìn)而，由于對(duì)糾錯(cuò)編碼方法沒有限制，因此將提供一種能實(shí)現(xiàn)靈活的系統(tǒng)設(shè)計(jì)的無(wú)線通信系統(tǒng)等。
文檔編號(hào)H04W16/28GK102484799SQ20108003862
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月31日
發(fā)明者三瓶政一, 中村理, 后藤淳悟, 宮本伸一, 橫枕一成, 浜口泰弘, 衣斐信介, 高橋宏樹 申請(qǐng)人:國(guó)立大學(xué)法人大阪大學(xué), 夏普株式會(huì)社