(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを無線システムで送信器から受信器へ伝送する方法において、
（５０２）選択されたチャネルコーディングを使って、データブロックをコード化済みデータブロックへチャネルコーディングする段階と、
（５０４）第１穴あけパターンを使って、前記コード化済みデータブロックを穴あけする段階と、
（５０６）前記第1穴あけパターンにより穴あけされた前記コード化済みデータブロックを受信器へ伝送する段階と、
（５０８）前記受信されたコード化済みデータブロックの再伝送の必要性を検知する段階と、
（５１０）前記コード化済みデータブロックの再伝送の要求を送信器へ伝送する段階とから成り、
（５１２）伝送される記号が前記第１穴あけパターンよりも少ない第２穴あけパターンを使って最初の伝送のチャネルコーディングによりコード化された前記コード化済みデータブロックを穴あけすることにより、伝送される前記コード化済みデータブロックのコードレートを上げる段階と、
（５１４）前記第２穴あけパターンにより穴あけされた前記コード化済みデータブロックを受信器へ伝送する段階と、
（５１６）前記第1穴あけパターンにより穴あけされている受信された前記コード化済みデータブロックと、前記第２穴あけパターンにより穴あけされている受信された前記コード化済みデータブロックとを組み合わせる段階と、
（５１８）前記組み合わせられたコード化済みデータブロックのチャネルコーディンクをデコードする段階とを更に含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１穴あけパターン及び前記第２穴あけパターンの伝送される記号は、共に、前記コード化済みデータブロックの記号をできるだけ多く含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記穴あけされたコード化済みデータブロックのコードレートは１を越えないことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
最初の伝送及び再伝送の際に、ＥＧＰＲＳに用いられる変調及びコーディングスキームの組み合わせは、以下の、
−変調及びコーディングスキーム６と変調及びコーディングスキーム９
−変調及びコーディングスキーム５と変調及びコーディングスキーム７
−埋め込みビットを用いる変調及びコーディングスキーム６と変調及びコーディングスキーム８
の内の何れかであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
送信器（２６０）と、前記送信器（２６０）に無線接続している受信器（２６４）とを備えている無線システムにおいて、
前記送信器（２６０）は、選択されたチャネルコーディングを使ってデータブロックをコード化済みデータブロックへチャネルコーディングし、第１穴あけパターンを使って前記コード化済みデータブロックを穴あけするためのチャネルコーダ（２０２）と、前記第１穴あけパターンにより穴あけされた前記コード化済みデータブロックを前記受信器（２６４）へ伝送するための伝送手段（２０４）を備えており、
前記受信器（２６４）は、受信された前記コード化済みデータブロックをデコードするためのチャネルデコーダ（２１８）と、受信された前記コード化済みデータブロックの再伝送の必要性を検知するための手段（２２４）と、前記コード化済みデータブロックの再伝送要求を前記送信器（２６０）へ伝送するための伝送手段（２２６）を備えており、更に、
前記チャネルコーダー（２０２）は、伝送される記号が前記第１穴あけパターンよりも少ない第２穴あけパターンを使って、最初の伝送のチャネルコーディングによりコード化された前記コード化済みデータブロックを穴あけすることにより、伝送される前記コード化済みデータブロックのコードレートを上げ、
前記伝送手段（２０４）は、前記第２穴あけパターンにより穴あけされた前記コード化済みデータブロックを前記受信器（２６４）へ伝送し、
前記受信器（２６４）は、前記第1穴あけパターンにより穴あけされている受信されたコード化済みデータブロック（２１６）と、前記第２穴あけパターンにより穴あけされている受信されたコード化済みデータブロック（２２０）とを組み合わせるための手段（２２２）を含み、
前記チャネルデコーダ（２１８）は、前記組み合わせられたコード化済みデータブロックのチャネルコーディンクをデコードすることを特徴とする無線システム。
【請求項６】
前記第１穴あけパターン及び前記第２穴あけパターンの伝送される記号は、共に、前記コード化済みデータブロックの記号をできるだけ多く含むことを特徴とする請求項５に記載の無線システム。
【請求項７】
前記穴あけされたコード化済みデータブロックのコードレートは１を越えないことを特徴とする請求項５に記載の無線システム。
【請求項８】
最初の伝送及び再伝送の際に、ＥＧＰＲＳに用いられる変調及びコーディングスキームの組み合わせは、以下の、
−変調及びコーディングスキーム６と変調及びコーディングスキーム９
−変調及びコーディングスキーム５と変調及びコーディングスキーム７
−埋め込みビットを用いる変調及びコーディングスキーム６と変調及びコーディングスキーム８
の内の何れかであることを特徴とする請求項５に記載の無線システム。
【請求項９】
選択されたチャネルコーディングを使ってデータブロックをコード化済みデータブロックへチャネルコーディングし、第１穴あけパターンを使って前記コード化済みデータブロックを穴あけするためのチャネルコーダ（２０２）と、
前記第１穴あけパターンにより穴あけされた前記コード化済みデータブロックを受信器へ伝送するための伝送手段（２０４）と、
前記コード化済みデータブロックの再伝送の要求を受信するための手段（２３２、２３４）とを備えている無線送信器において、
前記チャネルコーダー（２０２）は、伝送される記号が前記第１穴あけパターンよりも少ない第２穴あけパターンを使って、最初の伝送のチャネルコーディングによりコード化された前記コード化済みデータブロックを穴あけすることにより、伝送される前記コード化済みデータブロックのコードレートを上げ、
前記伝送手段（２０４）は、前記第２穴あけパターンにより穴あけされた前記コード化済みデータブロックを前記受信器（２６４）へ伝送することを特徴とする無線送信器。
【請求項１０】
選択されたチャネルコーディングによりチャネルコード化され、第１穴あけパターンにより穴あけされたコード化済みデータブロックを受信するための受信手段（２１０）と、
受信された前記コード化済みデータブロックをデコードするためのチャネルデコーダ（２１８）と、
前記受信されたコード化済みデータブロックの再伝送の必要性を検知するための手段（２２４）と、
前記コード化済みデータブロックの再伝送要求を送信器へ伝送するための手段（２２４、２２６）とを備えている無線受信器において、
前記受信手段（２１０）は、伝送される記号が前記第１穴あけパターンよりも少ない第２穴あけパターンを使って最初の伝送のチャネルコーディングによりコード化された前記コード化済みデータブロックを穴あけすることによりコードレートの上げられた、再伝送された前記コード化済みデータブロックを受信し、
第1穴あけパターンにより穴あけされている受信された前記コード化済みデータブロックと、前記第２穴あけパターンにより穴あけされている受信された前記コード化済みデータブロックとを組み合わせるための手段（２２２）を更に備えており、
前記チャネルデコーダ（２１８）は、前記組み合わせられたコード化済みデータブロックの前記チャネルコーディンクをデコードすることを特徴とする無線受信器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の属する技術分野）
本発明は、データを、無線システムで送信器から受信器へ伝送する方法と、その方法を用いる無線システム、無線送信器及び無線受信器とに関する。本方法に関する利用法については、ＥＧＰＲＳ（Enhanced  General  Packet  Radio  Service）に述べられている。
【０００２】
（発明の背景）
ＥＧＰＲＳは、パケット交換伝送を利用しているＧＳＭ（汎欧州デジタル移動電話方式）に基づくシステムである。ＥＧＰＲＳは、データ伝送容量を増やすために、ＥＤＧＥ（Enhanced  Data  Rates  for  ＧＳＭ  Evolution）技術を用いている。ＧＳＭで一般的に用いられているＧＭＳＫ（Gaussian Minimum-Shift Keying）変調に加えて、８−ＰＳＫ（8-Phase Shift Keying）変調を、パケットデータチャネルに用いることもできる。目的は、主として、ファイルのコピー及びインターネットブラウザ利用などの非リアルタイムデータ伝送サービスを行うことであるが、例えば音声及びビデオを伝送するためのパケット交換サービスのようなリアルタイムサービスを行うことも含まれる。基本的に、データ伝送容量は、毎秒数キロビットから毎秒４００キロビットまで変化する。
【０００３】
容量を増やすためには、別の手法も用いられており、例えば、変調のブラインド検知、リンクアダプテーション及びインクリメンタルリダンダンシーである。
【０００４】
変調のブラインド検知は、どの変調方法が利用されているかを受信器へ信号送信する必要はなく、受信器が信号を受信する際に変調方法を検知することを意味する。
【０００５】
リンクアダプテーションとは、チャネル上で実施される測定に基づいて伝送されるブロックのコードレートを変更することを意味する。コードレートは、同じブロックの再伝送の間で変更可能である。しかし、１つのブロックの全ての伝送が同じコードレートでコード化されることを前提とすれば、連続するブロックの間でコードレートを変更するのも代替案となる。目的は、無線インターフェースの状態における瞬間的変動を考慮しながら、無線リソースの利用を最適化することである。目的は、ユーザーのデータスループットを最適にし、遅延を最小にすることである。
【０００６】
ブロックのコードレートとは、チャネルのコード化されたデータビットに対するユーザーデータビット数の割合である。例えば１００ユーザーデータビットが２００データビットにコード化されてチャネルを通して伝送される場合、得られるコードレートは１００／２００＝１／２である。
【０００７】
図３Ａは、ブロックのコードレート変化の例である。図３Ａでは、伝送されるデータブロックはＸ軸より上に示され、無線リンクを通して実際に伝送されるブロックはＸ軸より下に示されている。Ｙ軸は時間の経過を示す。ブロックのサイズは個別に測定され、即ち、ブロックが大きいほど、そのブロックが含む伝送されるビットは大きくなる。
【０００８】
ブロックＡ３００が、無線リンクを通して伝送されるとする。最初の伝送３０２が失敗すると、伝送が繰り返される３０４。図３Ａからわかるように、ブロック３０２、３０４はサイズが同じなので、リンクアダプテーションは実施されていない。コードレートは伝送３０２、３０４の両方で１である。
【０００９】
ブロックＡ３００の伝送と比べると、ブロックＢ３０６の伝送では、ユーザーデータの量を変更することにより、リンクアダプテーションが実施されている。ブロックＡ３００と比べると、ブロックＢ３０６のサイズは半減していることが検知される。伝送されるブロック３１０のコードレートは１／２に半減されている。
【００１０】
リンクアダプテーションを実施するもう１つの方法は、無線リンクを通して伝送されるデータブロックのサイズを変更することである。ブロックＡ３００の伝送と比べると、ブロックＣ３１２の伝送では、伝送されるデータブロックのサイズを変更することにより、リンクアダプテーションが実施されている。リンクを通して伝送されるデータブロックのサイズが倍加されているので、伝送されるブロック３１６のコードレートは、１／２である。
【００１１】
好適な状態の下では、例えば、コーディングを低減でき、これは、より多くのユーザーのペイロードが伝送できることを意味する。同様に、無線インターフェース上のある状態には、ある変調方法が、他の変調方法よりも良く合うこともある。変調とチャネルコーディングの様々な組み合わせは、変調及びコーディングスキーム、ＭＣＳと呼ばれることもある。
【００１２】
チャネルのコーディング状態がかなり急速に変化すると、システムが、すぐ次の伝送のコードレートを前もって最適に選択することは不可能である。インクレメンタルリダンダンシーは、変化する状態に対してより良いアダプテーションができるようにする。インクレメンタルリダンダンシーでは、受信器に、間違って受信された無線ブロックのビットを記憶するためのメモリが備えられている。再伝送された無線ブロックは、記憶されている無線ブロックと組み合わされ、その後、受信器はブロックをデコードしようと試みる。組み合わせ後のデコーディングには更に多くのコード化されたチャネルデータビットが用いられ、ユーザーデータビットの数は同じままなので、ブロックの有効コードレートは伝送後には減少し、そのためデコーディングが更に実現可能となる。再伝送の数を減らすためにエラー訂正コーディングを用いるプロトコルの例は、ハイブリッドＦＥＣ／ＡＲＱ（順方向エラー訂正／自動繰り返し要求）である。
【００１３】
チャネルの状態が必要な再伝送の回数を決定し、それが今度はコードレートを決定するので、チャネルの有効コードレートは自動的に適合される。図３Ａは、データブロックＤ３１８を伝送する最も単純な再伝送方法を示している。最初の伝送３２０は、コードレート１で実施され、第１再伝送３２２もコードレート１で実施される。第1再伝送の後では、組み合わせられたデータブロックのコードレートは１／２である。第２再伝送によりコードレート１／３となり、第３再伝送によりコードレート１／４となり、これは、組み合わせられたデータブロックをデコードできるようになるまで続く。
【００１４】
開示されている再伝送方法における問題点は、有効コードレートが、比較的多くのステップで量子化される、つまり、１つの再伝送の後では、コードレートが元の半分になることである。このことは、僅かなコードレートの低減でも十分なことが多いので、システムの容量が浪費されていることを意味する。提供されている解決法は、伝送されるデータブロックが幾つかのサブブロック、例えばＤで示されているサブブロックの数である２つのサブブロックに分割される（これは図３ＡにブロックＥ３２４で示されている）方法を開示している。最初のブロック３２６の伝送に用いられるコードレートは２である。第１再伝送３２８の後ではコードレートは１であり、第２再伝送３３０の後ではコードレートは２／３であり、第３再伝送の後ではコードレートは１／２となり、第４再伝送の後では２／５となる。本方法の欠点は、理想的なチャネル状態の下でさえ、データブロックがデコードされる前に、少なくともＤデータブロックの伝送が必要である、即ち、コードレートは最高でも１でなくてはならないことである。
【００１５】
（発明の概要）
本発明の目的は、リンクアダプテーションとインクレメンタルリダンダンシーとの効果的な同時利用を可能にするような方法と、その方法を実行する装置を提供することである。このことは、無線システムにおける送信器から受信器へのデータの伝送について以下に開示されている方法により実現され、本方法は、選択されたチャネルコーディングを使ってデータブロックをコード化済みデータブロックにチャネルコーディングする段階と、第１穴あけパターンを使ってそのコード化済みデータブロックに穴あけする段階と、第１穴あけパターンにより穴あけされたコード化済みデータブロックを受信器に伝送する段階と、受信されたコード化済みデータブロックの再伝送の必要性を検知する段階と、コード化済みデータブロックの再伝送要求を送信器へ伝送する段階とから成る。本方法は、更に、最初の伝送のチャネルコーディングによりコード化されたコード化済みデータブロックを、伝送される記号が第１穴あけパターンよりも少ない第２穴あけパターンを使って穴あけすることにより、再伝送されるコード化済みデータブロックのコードレートを上げる段階と、第２穴あけパターンにより穴あけされたコード化済みデータブロックを受信器へ伝送する段階と、第１穴あけパターンにより穴あけされている受信されたコード化済みデータブロックと第２穴あけパターンにより穴あけされている受信されたコード化済みデータブロックとを組み合わせる段階と、組み合わされたコード化済みデータブロックのチャネルコーディングをデコードする段階とを含んでいる。
【００１６】
本発明は、更に、送信器と、その送信器と無線接続されている受信器とを備えている無線システムに関しており、その送信器は、選択されたチャネルコーディングを使ってデータブロックをコード化済みデータブロックにチャネルコーディングし、第１穴あけパターンを使ってコード化済みデータブロックを穴あけするためのチャネルコーダーと、第１穴あけパターンにより穴あけされたコード化済みデータブロックを受信器へ伝送するための伝送手段とを備えており、又その受信器は、受信されたコード化済みデータブロックをデコードするためのチャネルデコーダーと、受信されたコード化済みデータブロックの再伝送の必要性を検知するための手段と、コード化済みデータブロックの再伝送要求を送信器へ伝送するための手段とを備えている。チャネルコーダーは、伝送される記号が第１穴あけパターンよりも少ない第２穴あけパターンを用いて最初の伝送のチャネルコーディングによりコード化されたコード化済みデータブロックを穴あけすることにより、再伝送されるコード化済みデータブロックのコードレートを上げ、伝送手段は、第２穴あけパターンにより穴あけされたコード化済みデータブロックを受信器へ伝送し、又、受信器は、第１穴あけパターンにより穴あけされている受信されたコード化済みデータブロックと第２穴あけパターンにより穴あけされている受信されたコード化済みデータブロックとを組み合わせるための手段を備えており、チャネルデコーダーは、組み合わされたコード化済みデータブロックのチャネルコーディングをデコードする。
【００１７】
本発明は、更に、選択されたチャネルコーディングを使ってデータブロックをコード化済みデータブロックにチャネルコーディングし、第１穴あけパターンを使ってコード化済みデータブロックを穴あけするためのチャネルコーダーと、第１穴あけパターンにより穴あけされたコード化済みデータブロックを受信器へ伝送するための伝送手段と、コード化済みデータブロックの再伝送要求を受信するための手段とを備えている無線送信器に関する。このチャネルコーダーは、伝送される記号が第１穴あけパターンよりも少ない第２穴あけパターンを用いて、最初の伝送のチャネルコーディングによりコード化されたコード化済みデータブロックを穴あけすることにより、再伝送されるコード化済みデータブロックのコードレートを上げ、伝送手段は、第２穴あけパターンにより穴あけされたコード化済みデータブロックを受信器へ伝送する。
【００１８】
本発明は更に、選択されたチャネルコーディングによりチャネルコードされ、第１穴あけパターンにより穴あけされたされたコード化済みデータブロックを受信するための受信手段と、受信されたコード化済みデータブロックをデコードするためのチャネルデコーダーと、受信されたコード化済みデータブロックの再伝送の必要性を検知するための手段と、コード化済みデータブロックの再伝送要求を送信機に伝送するための手段とを備えている無線受信器に関する。この受信手段は、コードレートが、伝送される記号が第１穴あけパターンよりも少ない第２穴あけパターンを用いて最初の伝送のチャネルコーディングによりコード化されたコード化済みデータブロックを穴あけすることにより上げられている、再伝送されたコード化済みデータブロックを受信し、又、第１穴あけパターンにより穴あけされている受信されたコード化済みデータブロックと第２穴あけパターンにより穴あけされている受信されたコード化済みデータブロックとを組み合わせるための手段を備えており、チャネルデコーダーは、組み合わされたコード化済みデータブロックのチャネルコーディングをデコードする。
【００１９】
本発明の好適な実施例は、従属請求項で開示されている。
【００２０】
本発明は、最初に伝送されたデータブロックと再伝送されたデータブロックのコーディングに同じチャネルコーディングが利用されてきたという考えに基づいており、２つの伝送のコードレートは、異なる穴あけを利用することにより異なるようにされている。従って、コードレートが異なっても、データブロックは組み合わせることができる。
【００２１】
本発明の方法及び装置により達成される利点は、有効コードレートの範囲が十分に密なので、チャネル状態によって要求されるコードレートを比較的正確に選択できることであり、システムの貴重な無線リソースを節約することになる。
【００２２】
（好適な実施例の詳細な説明）
以下、本発明を、好適な実施例を挙げ、添付図面を参照しながら、詳細に説明する。
【００２３】
図１Ａに、本発明の無線システムの代表的な構造と、その、固定型電話ネットワーク及びパケット伝送ネットワークへの接続とを示す。図１Ａは、本発明を説明するために不可欠なブロックしか含んでいないが、一般的なパケットセルラー無線ネットワークは、本明細書で詳細に述べる必要のない他の機能及び構造を更に含んでいることは、当業者には明らかであろう。本発明はＥＧＰＲＳで利用されるのが最適である。本発明は、アップリンクとダウンリンク両方で機能する。
【００２４】
セルラー無線ネットワークは、一般的に、固定されたネットワークのインフラストラクチャ、即ちネットワーク部分と、固定的に配置することもできるし、例えば自動車に固定したり携帯端末として持ち歩くこともできる加入者の端末装置１５０とを備えている。ネットワーク部分はベース局１００を備えている。複数のベース局１００と通信する場合、ベース局コントローラー１０２は、集中方式でベース局を制御する。ベース局１００はトランシーバー１１４を備えている。ベース局１００は一般的に１から１６個のトランシーバ１１４を備えている。１つのトランシーバ１１４は、無線の能力を使って、１つのＴＤＭＡ（時分割多重アクセス）フレーム、即ち、一般的には８回のスロットを提供する。
【００２５】
ベース局１００は、トランシーバ１１４及びマルチプレクサ１１６の作動を制御するコントロールユニット１１８を備えている。マルチプレクサ１１６は、１つの伝送リンク１６０を通して複数のトランシーバ１１４に用いられるトラフィックチャネルと、制御チャネルとを配置する。伝送リンク１６０の構造は明確に定義されており、エイビス（Abis）インターフェースと呼ばれる。
【００２６】
ベース局１００のトランシーバ１１４は、アンテナユニット１１２と交信して加入者端末装置１５０への二重無線接続１７０を実行する。二重無線接続１７０でも、伝送されるフレームの構造が詳細に定義され、それはエアインターフェースと呼ばれる。
【００２７】
加入者端末装置１５０は通常の携帯電話であってもよく、例えば、携帯電話には、エクステンションカードにより携帯コンピュータ１５２を接続することもできるし、携帯コンピューターをパケットの順位付け及び処理に利用することもできる。
【００２８】
ベース局コントローラー１０２は、交換フィールド１２０とコントロールユニット１２４とを備えている。交換フィールド１２０は、音声及びデータの切り替えと、信号送信回路の接続に用いられる。ベース局１００とベース局コントローラー１０２を備えているベース局システムは、更にトランスコーダ１２２を備えている。トランスコーダ１２２は、通常、移動サービス交換センター１３２のできるだけ近くに配置されるが、それは、音声が、可能な限り少ない伝送容量を使用して、トランスコーダ１２２とベース局コントローラー１０２との間のセルラー無線ネットワークの形態で伝送できるからである。
【００２９】
トランスコーダ１２２は、公衆電話ネットワークと携帯電話ネットワークとの間で用いられる異なる音声デジタルコーディングモードを、互換性のあるモードへ変換し、例えば６４ｋｂｉｔ／ｓ形式の固定型ネットワークから別の形式（例えば毎秒１３ｋｂｉｔ／ｓ）へ変換したり、その逆に変換したりする。コントロールユニット１２４は、呼び出し制御、移動性管理、統計データの収集及び信号送信を実行する。
【００３０】
図１Ａからわかるように、交換フィールド１２０は、携帯電話サービス交換センター１３２を経由して公衆交換電話ネットワークＰＳＴＮ１３４への切り替えと、パケット伝送ネットワーク１４２への切り替え（黒い点で図示）を行うことができる。公衆交換電話ネットワーク１３４における典型的端末装置１３６は、一般的な電話又は統合サービスデジタルネットワークＩＳＤＮ電話である。
【００３１】
パケット伝送ネットワーク１４２と交換フィールド１２０との間の接続は、サービングＧＰＲＳサポートノードＳＧＳＮ１４０により確立される。サービングＧＰＲＳサポートノードＳＧＳＮ１４０は、ベース局システムとゲートウェイＧＰＲＳサポートノードＧＧＳＮ１４４との間でパケットを転送し、そのエリア内の加入者端末装置１５０の位置に関する記録を保持する。
【００３２】
ゲートウェイＧＰＲＳサポートノード１４４は、公衆パケット伝送ネットワーク１４６とパケット伝送ネットワーク１４２とを接続する。インターフェース上では、インターネットプロトコル、又はＸ．２５プロトコルを用いることができる。ゲートウェイＧＰＲＳサポートノード１４４は、カプセル封じにより、パケット伝送ネットワーク１４２の内部構造を公衆パケット伝送ネットワーク１４６から隠蔽するので、公衆パケット伝送ネットワーク１４６から見れば、パケット伝送ネットワーク１４２はサブネットワークのようなものであり、公衆パケット伝送ネットワーク１４６は、領域内に位置する加入者端末装置１５０にパケットをアドレス指定し、そこからパケットを受信することができる。
【００３３】
パケット伝送ネットワーク１４２は、通常は、信号送信及びトンネルユースデータを運ぶインターネットプロトコルを用いる専用ネットワークである。インターネットプロトコル層の下のアーキテクチャ及びプロトコルに関していえば、ネットワーク１４２の構造はオペレータによって変わる。
【００３４】
公衆パケット伝送ネットワーク１４６は、例えばグローバルインターネットであってもよく、これに対して、サーバーコンピュータである端末装置１４８は、例えば、端末装置への接続を使ってパケットを加入者端末装置１５０へ転送することを要求する。
【００３５】
図１Ｂは、回路交換伝送リンクが、加入者端末装置１５０と公衆交換電話ネットワークとの間でどのように確立されるかを示している。図の太線は、データがどのようにして、エアインターフェース１７０上のシステムを通って、アンテナ１１２からトランシーバ１１４へ送られ、そこから、マルチプレクサ１１６で多重化され、伝送リンク１６０に沿って交換フィールド１２０へ送られ、そこでトランスコーダ１２２に対する出力ヘディングとの接続が確立され、そこから、移動サービス交換センター１３２内で確立された接続を通して公衆交換電話ネットワーク１３４に接続されている端末装置１３６へ送られるかを示している。ベース局１００では、コントロールユニット１１８が伝送の際にマルチプレクサ１１６を制御し、ベース局コントローラー１０２では、コントロールユニット１２４が正しい接続が実施されるように交換フィールド１２０を制御する。
【００３６】
図１Ｃは、パケット交換伝送リンクを示している。ここでは、携帯コンピュータ１５２が加入者端末装置１５０に接続されている。太線は、転送されるデータがどのように、サーバーコンピュータ１４８から携帯コンピュータ１５２へ移動するのかを示す。勿論、データは、反対方向に、即ち、携帯コンピュータ１５２からサーバーコンピュータ１４８に転送することもできる。データはエアインターフェース１７０、即ち、Ｕｍインターフェース上のシステムを通り、アンテナ１１２からトランシーバ１１４へ、更にそこから、マルチプレクサ１１６で多重化され、エイビスインターフェース上の伝送リンク１６０に沿って、交換フィールド１２０へ送られ、そこで、ＧＢインターフェース上のサービングＧＰＲＳサポートノード１４０に対する出力ヘディングとの接続が確立され、データは、サービングＧＰＲＳサポートノード１４０から、パケット伝送ネットワーク１４２を経由して、ゲートウェイＧＰＲＳサポートノード１４４に送られ、公衆パケット伝送ネットワーク１４６に接続されているサーバーコンピュータ１４８へ接続される。
【００３７】
分かり易くするため、図１Ｂ及び１Ｃには、回路交換及びパケット交換データの両方が同時に転送される場合を示していない。しかし、回路交換データ伝送に使われていない容量を、パケット交換伝送を実行するために柔軟に用いることができるので、両方共実現可能且つ当たり前のことである。回路交換データが全く転送されず、パケットデータだけが伝送されるところにネットワークを構築することもできる。その場合、ネットワークの構造を簡単にすることができる。
【００３８】
図１Ｃに戻る。パケットセルラー無線ネットワークのネットワーク部分は、このように、ベース局１００と、ベース局１００でＵｍインターフェースを実行するトランシーバ１１４とを備えている。
【００３９】
上記に加えて、ＧＰＲＳでは２つの特別なエレメント、即ち、チャネルコードユニットＣＣＵとパケットコントロールユニットＰＣＵとが知られている。ＣＣＵは、前進エラーコーディングＦＥＣを含むチャネルコーディングと、受信信号の質、受信信号の受信電力、及びタイミングアドバンスの測定に関する情報のような、無線チャネル測定機能のインターリービングとに責任を持っている。ＰＣＵのタスクには、ロジカルリンクコントロールＬＬＣフレームの分割及び再構築と、自動リピート要求ＡＲＱ機能と、パケットデータチャネルＰＤＣＨのスケジューリングと、チャネルアクセスの制御と、無線チャネル管理機能とが含まれている。
【００４０】
ＣＣＵ１８２は、ベース局１００内に配置されており、インプリメンテーション次第では、タイムスロット特定の、又はトランシーバ特定のユニットと見なされる。ＰＣＵ１８０Ａ／１８０Ｂは、エイビスインターフェースを通してＣＣＵ１８２に接続されている。ＰＣＵは、ベース局１００か、ベース局コントローラー１０２か、又はサービングＧＰＲＳサポートノード１４０に配置することができる。図１Ｃは、ベース局コントローラー１０２とサービングＧＰＲＳサポートノード１４０に配置されているＰＣＵを示しているが、分かり易くするため、図ではＰＣＵをベース局１００に配置していない。
【００４１】
次に、図５は、データを無線システムで送信器から受信器へ伝送するための、本発明の方法を示している。加えて、図４の例も説明されている。本方法はブロック５００で開始される。
【００４２】
ブロック５０２では、データブロック４００は、選択されたチャネルコーディングを使って、コード化済みデータブロック４０２へチャネルコード化される。図４の例では、ユーザーデータを備えているデータブロック４００は、コードレート１／３でコード化され、即ち、各データ記号は３つのチャネルコード化された記号で示される。簡単にするために、例では３個のユーザーデータ記号が存在し、その中に９個のチャネルコード化済み記号、即ち、１１１０００１１１のビットシーケンスが存在するという前提である。このアプリケーションでは、チャネルコーディングとは、例えば、ブロックコーディング、コンボルーショナルコーディング、又はコンボルーショナルコーディングから開発された幾つかのコーディング方法のような、チャネルコーディングを実行するけれども、チャネルコーディングからの穴あけをしない既知の方法のことである。
【００４３】
次に、ブロック５０４では、コード化済みデータブロック４０２が、第１穴あけパターン４０４を使って穴あけされる。穴あけとは、コーディングの排除、即ち、一定数の記号を排除することにより、複数のコード化された記号が低減される手続きのことである。排除される記号を、穴あけパターンにより定義することができる。例では、第１穴あけパターン４０４は、ビット０１１０１１０１１を備えている。０ビットは、当該ポイントに配置されているチャネルコード化済み記号が排除されることを示し、１のビットは排除されないことを示す。従って、第１穴あけパターン４０４は最初の記号と、その後３番目毎の記号を全て排除する。特定な場合、第１穴あけパターン４０４が何れの記号をも排除しないようにすることもできる。
【００４４】
ブロック５０６では、第１穴あけパターン４０４により穴あけされたコード化済みデータブロック４０８が、受信器へ伝送される。図４によれば、この最初の伝送に用いられる穴あけされたコード化済みデータブロック４０８は、記号１１００１１、即ち、最初のチャネルコード化された記号の第２、３、５、６、８、９番目の記号を含んでいる。
【００４５】
ブロック５０８では、受信されたコード化済みデータブロック４０８の再伝送の必要性が検知される。再伝送が必要だということは、受信器が受信されたデータブロック４０８をデコードできないことを意味する。このことは、エラー検知コードにより、又は、エラー訂正コードがチャネル上に発生するエラーを十分な確信を以って訂正できないという事実により検知することができる。
【００４６】
次にブロック５１０では、コード化済みデータブロックの再伝送要求が送信器へ伝送される。再伝送の要求は、例えば、否定応答ＮＡＣＫメッセージとして伝えられる。それに対し、再伝送が必要でない場合は、確認応答ＡＣＫメッセージを伝送できる。これは実際に実行でき、例えば  エラーを検知した後、ＣＣＵが不良フレーム標識をＰＵＣへ伝送し、ＰＣＵがＮＡＣＫメッセージを作成し、次にＰＣＵがそのメッセージをＣＣＵへ伝送し、無線経路へ伝送される。
【００４７】
この再伝送要求の結果として、再伝送されるコード化済みデータブロックのコードレートは、第２穴あけパターン４０６を用いて、最初の伝送のチャネルコーディングによりコード化されたコード化済みデータブロック４０２を穴あけすることにより、ブロック５１２で上げられる。第２穴あけパターン４０６は、伝送される記号が第１穴あけパターン４０４よりも少ない。図４の例では、第２穴あけパターン４０６はビット１００１００１００を備えており、即ち、１番目とその後３番目の記号だけが保持され、他の記号は排除される。
【００４８】
ブロック５１４では、第２穴あけパターン４０６により穴あけされたコード化済みデータブロック４１０が受信器へ伝送される。図４によれば、この再伝送に用いられる穴あけされたコード化済みデータブロック４１０は、記号１０１、即ち、最初のチャネルコード済みブロック４０２の第１、４、７番目の記号を含んでいる。
【００４９】
次に、ブロック５１６では、第１穴あけパターン４０４により穴あけされている受信されたコード化済みデータブロック４０８と、第２穴あけパターン４０６により穴あけされている受信されたコード化済みデータブロック４１０とが組み合わされる。両方のデータブロック４０８、４１０は共に、同じコード化済みデータブロック４０２の穴あけ違いのバージョンなので、組み合わせることができる。図４の例では、組み合わせられたコード化済みデータブロック４１２の、第２、３、５、６、８、９番目の記号は第１穴あけパターン４０４により穴あけされたコード化済みデータブロック４０８から得られ、第１、４、７番目の記号は第２穴あけパターン４０６により穴あけされたコード化済みデータブロック４１０から得られる。この例では、穴あけパターン４０４、４０６は完全に別なもので、穴あけされたブロック４０８と穴あけされたブロック４１０との両方に存在するコード化済みデータブロック４０２の記号はない。これが必要なわけではないが、コード化済みデータブロック４０２の同じ記号が、２つ以上の穴あけされたブロック４０８、４１０に在ってもよい。しかし、第１穴あけパターン４０４と第２穴あけパターン４０６で伝送される記号が、共に、コード化済みデータブロック４０２の記号をできるだけ多く含んでいるのが望ましい。
【００５０】
最終的に、組み合わせられたコード化済みデータブロック４１２のチャネルコーディングは、ブロック５１８でデコードされる。チャネルコーディングとして用いられているコンボルーショナルコーディングをデコードするのにヴィタビデコーダが用いられる場合、勿論、チャネル上の一時的な環境次第で、多くのエネルギーを受け取った記号ほど、ソフトビット決定がより確かなものとなりがちである。チャネルコーディングがデコードされた後、ユーザデータを含んだデータブロック４１４が得られる。
【００５１】
本方法が用いられる場合は、穴あけされたコード化済みデータブロックのコードレートは１を上回らないことが望ましい。そうなると、好適な環境の下では、デコーディングを成功裏に行うには、最初の伝送だけが必要となる。
表１
0003658647.tif 000002
【００５２】
表１は、ＥＧＰＲＳの様々な変調及びコーディングスキームＭＣＳを示している。各ＭＣＳの最初の伝送のコードレートと、用いられている変調方法と、無線ブロック内のデータブロックの数と、１つの無線ブロック内のユーザーデータの量（ビット）と、１つの無線ブロック内のコード化済みデータの量（ビット）が開示されている。
【００５３】
無線ブロックは２０秒毎に伝送される。無線ブロックは、ＧＭＳＫを使って変調することができ、それによって無線ブロックが４６４の生ビットを含むか、或いは、８−ＰＳＫを使って変調を実行でき、それによって無線ブロックは１３９２の生ビットを含む。変調及びコーディングスキームＭＣＳ−７、ＭＣＳ−８、ＭＣＳ−９は、各無線ブロック内に２つのコード化済みデータブロックを備えている。ＭＣＳ−６とＭＣＳ−９、ＭＣＳ−５とＭＣＳ−７では、ユーザーデータブロックのサイズが同じである。
【００５４】
本発明の方法が用いられる場合、最初の伝送及び再伝送において、ＥＧＰＲＳに用いられる変調及びコーディングスキームの好適な組み合わせは、
・変調及びコーディングスキーム６ＭＣＳ−６と、変調及びコーディングスキーム９ＭＣＳ−９、
・変調及びコーディングスキーム５ＭＣＳ−５と、変調及びコーディングスキーム７ＭＣＳ−７、
・埋め込みビットを用いる変調及びコーディングスキーム６ＭＣＳ−６と、変調及びコーディングスキーム８ＭＣＳ−８、の内の１つである。
【００５５】
従って、本発明はヘッダー又はデータブロックの構造において変更を必要としない。
【００５６】
全ての変調及びコーディングスキームにおいて、コンボルーショナルコーディングは、コードレート１／３で用いられる。例えば、最初の伝送がＭＣＳ−６を使って実施される場合、６１２ユーザービット（５９２ビット＋ヘッダー）は、チャネルコーディング後では、１８３６ビットで表示され、そこから、図４の例に従って穴あけした後では、各ユーザーデータ記号は、ほぼ２つのチャネルコード化済み記号、即ち、１２５０ビットで示される。従ってコードレートは０．４９である。再伝送でＭＣＳ−９を用いると、６１２のユーザーデータ記号（ヘッダーを含む）は、１８３６ビットで表示され、そこから、図４の例に従って穴あけした後では、６１２ビットはそのままで、即ち、コードレートは１である。得られた、組み合わせられたデータブロックのコードレートは、０．３３、即ち約１／３である。実際、図４の例は、３個のユーザーデータ記号だけに単純化されてはいるが、変調及びコーディングスキームの、この組み合わせについて大まかに示している。上記に開示されていることに基づけば、本方法が、変調及びコーディングスキームの別の組み合わせにどのように適用されるか、当業者には明白であろう。
【００５７】
図３Ｂは、本発明の方法が従来技術とどのように異なるかを更に示す簡単な概略ブロック図である。データブロックＦ３３２が無線リンクを通して転送される場合、まず３３４があるコードレートで伝送され、次に別のコードレートを使って再伝送３３６が実施できる。本発明は、特に、インクレメンタルリダンダンシーを用いて、コードレートが異なるこれらの伝送３３４、３３６を組み合わせることができるという事実に由来している。
【００５８】
図２は、本発明の無線システムがどのように実行できるかを示している。無線送信器２６０の構造が図２の左側に示されており、無線受信器２６４の構造が図の右側に示されている。本発明に不可欠な無線送信器２６０及び無線受信器２６４だけが描かれている。
【００５９】
無線送信器２６０は、選択されたチャネルコーディングを使ってデータブロック２７０をコード化済みデータブロックへチャネルコーディングし、第１穴あけパターンを使ってコード化済みデータブロックを穴あけするための、チャネルコーダ２０２を備えている。第１穴あけパターンを使って穴あけされたコード化済みデータブロックは、伝送手段２０４により受信器へ伝送される。伝送手段２０４は、デジタル信号を無線周波数搬送波に変調する変調器を備えている。伝送手段は更に、フィルターと増幅器を備えることもできる。
【００６０】
無線送信器２６０は、無線接続２５０上で伝送されるコード化済みデータブロックの再伝送要求を受信するための手段２３２を備えている。再伝送要求を受信するために、無線送信器２６０は受信器を備えているので、無線送信器は実際はトランシーバである。
【００６１】
チャネルコーダ２０２は、最初の伝送のチャネルコーディングによりコード化されたコード化済みデータブロックを第１穴あけパターンよりも伝送される記号が少ない第２穴あけパターンを使って穴あけすることにより、伝送されるコード化済みデータブロックのコードレートを上げる。伝送手段２０４は、第２穴あけパターンにより穴あけされたコード化済みデータブロックを受信器へ伝送する。
【００６２】
無線受信器２６４は、選択されたチャネルコーディングによりチャネルコードされ、第１穴あけパターンにより穴あけされたコード化済みデータブロックを受信するための受信手段２１０を備えている。受信手段２１０は、所望の周波数帯域外の周波数を阻止するためのフィルタを備えている。次に、信号が中間周波数か又は直にベースバンドに変換され、その形で、信号がサンプリングされ、アナログ／デジタル変換器で量子化される。随意に、等価器が、例えば複数の経路で伝播されることによって引き起こされる干渉の補償をする。
【００６３】
検知された信号２１２は、チャンネルデコーダ２１８へ送られ、受信されたコード化済みデータブロックがデコードされる。
【００６４】
無線受信器２６４は、受信されたコード化済みデータブロックの再伝送の必要性を検知するための手段２２４と、無線リンク２５０を用いてコード化済みデータブロックの再伝送要求を送信器２６０へ伝送するための手段２２６とを備えている。手段２２６は通常の無線送信器により行われるので、無線受信器はトランシーバである。
【００６５】
受信手段２１０は、最初の伝送のチャネルコーディングによりコード化されたコード化済みデータブロックを第２穴あけパターンにより穴あけすることによりコードレートが上げられている、再伝送されたコード化済みデータブロック２２０を受信する。第２穴あけパターンは、第１穴あけパターンよりも伝送される記号が少ない。
【００６６】
無線受信器２６４は、第１穴あけパターンにより穴あけされている受信されたコード化済みデータブロック２１６と第２穴あけパターンにより穴あけされているコード化済みデータブロック２２０とを組み合わせるための手段２２２を、更に含んでいる。従って、最初に受信されたコード化済みデータブロック２１６は受信器のメモリ内に記憶される。チャネルデコーダ２１８は、組み合わせられたコード化済みデータブロックのチャネルコーディングをデコードする。
【００６７】
本発明はソフトウェアで実現されるのが望ましく、従って本発明の方法では、無線送信器２６０及び無線受信器２６４内の、厳密に画定された領域内で比較的単純なソフトウェアの変更が必要である。チャネルコーダー２０２と、チャネルデコーダー２１８と、再伝送要求を処理するための手段２２４、２３４と、組み合わせるための手段２２２とは、例えば、汎用プロセッサで実行されるソフトウェアのようなソフトウェアとして実行されるのが望ましい。これは、ハードウェアによって行うこともでき、例えば、アプリケーション特定の統合回路ＡＳＩＣ又は別々の構成要素から構成された制御ロジックとしても実現可能である。
【００６８】
例として説明されているケースは基本的なケースであり、つまり、請求項に開示されている本発明は、例えば、最初の伝送と第１再伝送とが同じコードレートを使って実施され、第２再伝送が上げられたコードレートを使って実施されるような、別の組み合わせのケースも含んでいる。同様に、２つ以上の再伝送が上げられたコードレートを使って実施され、次に組み合わせられたコード化済みデータブロックが、所望された数の受信されたデータブロックから生成されるケースも実現可能である。本発明の重要な点は、組み合わせられたコード化済みデータブロックが、異なるコードレートによりコード化された少なくとも２個のデータブロックから生成されることである。
【００６９】
本発明を、添付の図面による例を参照しながら説明してきたが、本発明がそれに限定されるのではなく、請求の範囲に開示されている本発明の意図する範囲内で、様々に修正され得ることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】  セルラー無線ネットワークのブロック図である。
【図１Ｂ】  回路交換接続を示している。
【図１Ｃ】  パケット交換接続を示している。
【図２】  本発明に用いられる送信器及び受信器を示す単純化したブロック線図である。
【図３Ａ】  リンクアダプテーション及びインクレメンタルリダンダンシーを実行するための、上に説明した既知の方法である。
【図３Ｂ】  組み合わせられたリンクアダプテーション及びインクレメンタルリダンダンシーが、本発明によりどのように実行されるのかを示している。
【図４】  最初に伝送されたデータブロックと再伝送されたデータブロックとの、本発明による組み合わせの例を示している。
【図５】  本発明のデータ伝送方法を示すフロー線図である。
【図１Ａ】
0003658647.tif 000003
【図１Ｂ】
0003658647.tif 000004
【図１Ｃ】
0003658647.tif 000005
【図２】
0003658647.tif 000006
【図３Ａ】
0003658647.tif 000007
【図４】
0003658647.tif 000008
【図５】
0003658647.tif 000009