(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
準補完ターボ符号を利用して物理階層パケット情報列からＳ個のサブ符号Ｃi(i=0、1、2、…、S-1)を発生するサブ符号発生器を備える符号分割多重接続移動通信システムの送信器で、前記サブ符号Ｃiを伝送する方法において、
１番目のサブ符号Ｃ0を初期に伝送し、前記初期伝送または以前の再伝送に応答して再伝送要求が受信される度に前記１番目のサブ符号Ｃ0の以後のサブ符号を順次に伝送する過程と、
最後のサブ符号ＣS-1の伝送に応答して再伝送要求が受信される場合に前記１番目のサブ符号Ｃ0を伝送し、次に、再伝送要求が受信される度に前記１番目のサブ符号Ｃ0の以後のサブ符号を順次に伝送する過程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
各サブ符号は、１つの物理階層パケットを通して伝送され、前記物理階層パケットが複数の伝送フレームからなる場合、前記サブ符号は前記複数の伝送フレームのそれぞれを通して伝送されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
再伝送要求は、伝送フレームに対応して受信されることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記伝送フレームは、スロットであることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項５】
準補完ターボ符号を利用して物理階層パケット情報列からＳ個のサブ符号Ｃi(i=0、1、2、…、S-1)を発生するサブ符号発生器を備える符号分割多重接続移動通信システムの送信器で、１つまたは複数の伝送フレームを有する物理階層パケットによって初期伝送及び再伝送要求に対応して前記Ｓ個のサブ符号Ｃiを受信器に伝送する方法において、
１番目のサブ符号Ｃ0を前記受信器に初期に伝送する過程と、
前記１番目のサブ符号Ｃ0に応答して前記受信器から再伝送要求を受信すると、２番目のサブ符号Ｃ1を伝送し、前記受信器から前記再伝送要求が受信される度に３番目のサブ符号Ｃ2乃至最後のサブ符号ＣS-1を順次に伝送する過程と、
前記最後のサブ符号ＣS-1に応答して前記再伝送要求を受信すると、前記第１サブ符号Ｃ0を伝送し、次に、前記受信器から前記再伝送要求が受信される度に前記２番目のサブ符号Ｃ1乃至最後のサブ符号ＣS-1を順次に伝送する過程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
前記受信器に伝送される各サブ符号は１つの物理階層パケットを通して伝送され、前記物理階層パケットが複数の伝送フレームからなる場合、前記サブ符号は、前記複数の伝送フレームのそれぞれを通して伝送されることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
再伝送要求は、伝送フレームに対応して受信されることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記伝送フレームは、スロットであることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項９】
準補完ターボ符号を利用して物理階層パケット情報列からＳ個のサブ符号Ｃi(i=0、1、2、…、S-1)を発生するサブ符号発生器を備える符号分割多重接続移動通信システムの送信器で、１つまたは複数の伝送フレームを有する物理階層パケットによって初期伝送及び再伝送要求に対応して前記Ｓ個のサブ符号Ｃiを受信器に伝送する方法において、  (１)初期伝送の時にカウント値ｉを初期値に設定する過程と、
(２)ｉ番目のサブ符号を前記伝送フレームを通して前記受信器に伝送する過程と、
(３)前記ｉ番目のサブ符号に応答して前記受信器から再伝送要求が受信されると、１つの物理階層パケットを構成する全ての伝送フレームを通して前記ｉ番目のサブ符号を伝送したか否かを判断する過程と、
(４)前記ｉ番目のサブ符号が前記物理階層パケットを構成する全ての伝送フレームを通して伝送されなかったと判断される場合、次の伝送フレームを通して前記ｉ番目のサブ符号を前記受信器に伝送する過程と、
(５)前記ｉ番目のサブ符号が前記物理階層パケットを構成する全ての伝送フレームを通して伝送されたと判断される場合、前記カウント値ｉを１の分だけ増加させる過程と、
(６)前記カウント値ｉが前記サブ符号の数Ｓより大きい場合は、前記(１)過程に進行し、前記カウント値ｉが前記サブ符号の数Ｓより小さいか同一である場合は、前記(２)過程に進行する過程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
準補完ターボ符号を利用して物理階層パケット情報列からＳ個のサブ符号Ｃi(i=0、1、2、…、S-1)を発生し、初期伝送及び再伝送要求に対応して前記Ｓ個のサブ符号Ｃiを順次に伝送し、前記Ｓ個のサブ符号Ｃiが全て伝送される場合、前記Ｓ個のサブ符号Ｃiを繰り返して伝送する符号分割多重接続移動通信システムで前記伝送されるサブ符号を受信する方法において、
前記初期伝送及び前記再伝送要求に対応して伝送されるサブ符号を受信する過程と、
前記受信されたサブ符号が伝送の前に繰り返されなかった場合、前記受信されたサブ符号と前記初期伝送及び以前の再伝送要求によって受信された全てのサブ符号との符号結合を遂行する過程と、
前記受信されたサブ符号が伝送の前に繰り返された場合、前記受信されたサブ符号と前記以前に受信された同一のサブ符号とのダイバーシティ結合を遂行した後、前記受信されたサブ符号と前記初期伝送及び再伝送要求によって受信された全てのサブ符号との符号結合を遂行する過程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記符号結合の遂行によって出力されるデータに対して誤り検査を遂行し、前記誤り検査によって前記データから誤りが検出される場合、前記データに対する再伝送要求を発生することを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記初期伝送、及び前記再伝送要求によって受信されたサブ符号の数ｊが前記サブ符号Ｃiの総数Ｓより大きい場合、前記受信されたサブ符号が繰り返されたと判断することを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
前記符号結合は、前記受信されたサブ符号と、前記初期伝送、及び前記以前の再伝送要求によって受信される全てのサブ符号とを合計して遂行されることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１４】
準補完ターボ符号を利用して物理階層パケット情報列からＳ個のサブ符号Ｃi(i=0、1、2、…、S-1)を発生し、１つまたは複数の伝送フレームからなる物理階層パケットによって初期伝送及び再伝送要求に対応して前記Ｓ個のサブ符号Ｃiを順次に伝送し、前記Ｓ個のサブ符号Ｃiが全て伝送される場合、前記Ｓ個のサブ符号Ｃiを繰り返して伝送する符号分割多重接続移動通信システムで前記伝送されるサブ符号を受信する方法において、
１番目のサブ符号Ｃ0に誤りが発生した場合、前記１番目のサブ符号Ｃ0に対して前記再伝送要求を発生する過程と、
前記再伝送要求に対応してサブ符号を受信すると、前記初期伝送及び前記再伝送要求によって現在まで受信されたサブ符号の数ｊと比較することによって、前記受信されたサブ符号が繰り返して受信されたか否かを判断する過程と、
前記受信されたサブ符号が繰り返して受信されなかった場合、前記受信されたサブ符号と、前記初期伝送及び前記以前の再伝送要求によって受信された全てのサブ符号との符号結合を遂行する過程と、
前記受信されたサブ符号が繰り返して受信された場合、前記受信されたサブ符号と前記以前に受信された同一のサブ符号とのダイバーシティ結合を遂行した後、前記初期伝送及び前記以前の再伝送要求によって受信された全てのサブ符号との符号結合を遂行する過程と、
前記符号結合の遂行によって出力されるデータに対して誤り検査を遂行し、誤りが検出された場合は、前記データに対して再伝送要求を発生する過程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記符号結合は、前記受信されたサブ符号と、前記初期伝送、及び前記以前の再伝送要求によって受信された全てのサブ符号とを合計することによって遂行されることを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
準補完ターボ符号を利用して物理階層パケット情報列からＳ個のサブ符号Ｃi(i=0、1、2、…、S-1)を発生し、１つまたは複数の伝送フレームからなる物理階層パケットによって初期伝送及び再伝送要求に対応して前記Ｓ個のサブ符号Ｃiを順次に伝送し、前記Ｓ個のサブ符号Ｃiが全て伝送された後、前記Ｓ個のサブ符号Ｃiを繰り返して伝送する符号分割多重接続移動通信システムで前記伝送されるサブ符号を受信する方法において、
(ａ)初期伝送の時に第１カウント値ｉ及び第２カウント値ｊを初期値に設定する過程と、
(ｂ)ｉ番目のサブ符号Ｃiを受信する過程と、
(ｃ)前記第２カウント値ｊを前記サブ符号の総数Ｓと比較する過程と、
(ｄ)前記第２カウント値ｊが前記サブ符号の総数Ｓより大きい場合、前記ｉ番目のサブ符号Ｃiと前記以前に受信されたｉ番目のサブ符号とのダイバーシティ結合を遂行する過程と、
(ｅ)前記第２カウント値ｊが前記サブ符号の総数Ｓより小さいか同一である場合、または、前記ダイバーシティ結合の遂行が完了した場合、前記受信されたｉ番目のサブ符号と前記以前に受信されたサブ符号との符号結合を遂行する過程と、
(ｆ)前記符号結合されたデータに対する誤り検査を遂行する過程と、
(ｇ)前記ｉ番目のサブ符号Ｃiから誤りが検出された場合、再伝送要求を送信器に伝送した後、前記ｉ番目のサブ符号を貯蔵する過程と、
(ｈ)前記第１カウント値ｉ及び前記第２カウント値ｊを１の分だけ増させ、前記第１カウント値ｉを前記サブ符号の総数Ｓでモジュラ演算を遂行し、前記第１カウント値ｉを前記モジュロ演算した値に更新した後、前記(ｃ)過程に進行する過程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１７】
符号分割多重接続移動通信システムにおいて、
準補完ターボ符号を利用して物理階層パケット情報列からＳ個のサブ符号Ｃi(i=0、1、2、…、S-1)を発生するサブ符号発生器を備え、初期伝送及び再伝送要求に対して前記Ｓ個のサブ符号を順次に伝送し、前記Ｓ個のサブ符号が全て伝送された後に前記Ｓ個のサブ符号を再伝送する送信器と、
前記送信器から順次に受信されたサブ符号のうち同一のサブ符号に対してダイバーシティ結合を遂行した後、前記受信されたサブ符号に対して符号結合を遂行する受信器と、
を含むことを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信システムにおけるデータ伝送装置及び方法に関し、特に、伝送中に誤りが発生したデータを再伝送する装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常に、移動通信システムにおいて順方向パケットデータを伝送する場合、移動局には、基地局から順方向(forward)専用チャネル(Dedicated Channel:ＤＣＨ)が割り当てられる。前記移動通信システムは、衛星システム、ＩＳＤＮ、デジタルセルラー(digital cellular)システム、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＵＭＴＳ、及びＩＭＴ−２０００を通称する。前記移動局は、前記順方向パケットデータを受信する場合、前記受信が成功に遂行されたか否かを判断し、成功に遂行された場合は、前記パケットデータを上位階層に伝達する。しかしながら、前記パケットデータから誤りが検出された場合、前記移動局は、複合再伝送方式(Hybrid Automatic Repeat Request: 以下、ＨＡＲＱと称する)によって再伝送を要請する。前記ＨＡＲＱは、誤り訂正符号(Forward Error Correction: 以下、ＦＥＣと称する)、及び誤りが検出されたデータの再伝送を要求するＡＲＱ(Automatic Repeat Request)の両方を使用する再伝送方式である。これは、誤り訂正のためのチャネル符号化(channel coding)を使用してデータ伝送効率(throughput)を増加させ、システムの性能を改善する伝送方式である。前記移動通信システムにおいて主に使用されるチャネル符号化方式は、コンボルーション符号化(convolutional coding)及びターボ符号化(turbo coding)がある。
【０００３】
一方、ＨＡＲＱシステムは、伝送効率(throughput)を改善するために軟性結合(soft combining)を使用する。前記軟性結合には、パケットダイバーシティ結合(packet diversity combining)及びパケット符号結合(packet code combining)の２つのタイプがある。前記２つの方式を軟性パケット結合(soft packet combining)とも称する。前記パケットダイバーシティ結合は、前記パケット符号結合に比べて性能の面で次善(sub-optimal)の方式であるが、具現の便宜のため、性能上の大きい損失がない場合によく使用される。
【０００４】
パケット伝送システムは、伝送効率を増加させるために、前記パケット符号結合方式を使用する。送信器は、それぞれのパケット伝送において異なる符号率を有する符号を伝送する。前記受信されたパケットから誤りが検出される場合、受信器は、再伝送を要求し、前記パケットと再伝送されるパケットとの間の軟性結合(soft combining)を遂行する。前記再伝送されたパケットは、以前のパケットと異なる符号を有する可能性がある。前記パケット符号結合方式は、符号率がＲであるＮ個のパケットを受信して結合し、実効符号率(effective code rate)がＲ／Ｎである符号に転換してから復号することによって符号利得(coding gain)を得る方式である。
【０００５】
一方、前記パケットダイバーシティ結合において、前記送信器は、それぞれのパケットの伝送において、同一の符号率Ｒを有する符号を伝送する。前記受信されたパケットから誤りが検出される場合、前記受信器は、再伝送を要求し、前記パケットと前記再伝送されるパケットとの軟性結合を遂行する。前記再伝送されるパケットは、前記以前のパケットと同一の符号を有する。従って、前記パケットダイバーシティ結合方式は、ランダムチャネル上においてシンボルエネルギーの平均化過程(symbol averaging)とみなすことができる。前記パケットダイバーシティ結合方式は、受信シンボルの軟性出力(soft output)を平均することによって雑音電力を減少させ、フェーディングチャネル(fading channel)を通して同一の符号が繰り返して伝送されるので、多重性チャネルによって提供される多重性利得(diversity gain)を獲得することができる。しかしながら、前記パケット符号結合方式は、符号構成(code structure)によって得られる追加的な符号利得(coding gain)を提供しない。
【０００６】
大部分のパケット移動通信システムは、具現を容易にするため、パケットダイバーシティ結合を使用し、同期方式のＩＳ−２０００システム及び非同期方式のＵＭＴＳシステムに適用するために研究されている。その理由は、既存のパケット通信システムがコンボルーション符号(convolutional codes)を使用し、低い符号率の前記コンボルーション符号が使用される場合は、前記パケット符号結合を使用しても大きい利得が提供されないからである。Ｒ＝１／３を使用するシステムが再伝送を支援する場合、前記パケットダイバーシティ結合方式と前記パケット符号結合方式との性能の差はあまり大きくない。従って、具現の複雑度を考慮して前記パケットダイバーシティ結合方式を使用した。しかしながら、前記ターボ符号は、反復復号(iterative decoding)によって性能特性が“シャノンチャンネルキャパシティリミット(Shannon Channel Capacity limit)”に近接するように設計された誤り訂正符号であり、前記コンボルーション符号とは異なって符号率による性能の差が明らかに存在するので、誤り訂正符号(Forward Error Correction Codes: ＦＥＣ)としてターボ符号を使用する場合は、他のパケット結合メカニズムが要求される。従って、ターボ符号を再伝送方式に使用するパケット通信システムにおいてパケット符号結合方式を使用することが性能を最適化する方法である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ターボ符号を使用する再伝送システムにおいて、最適の符号結合のためのサブ符号を生成し、前記サブ符号をＨＡＲＱ方式に適用する装置及び方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、通信システムにおいて、ターボ符号を使用して補完符号(complementary codes)を生成し、前記補完符号をＨＡＲＱ方式に適用する装置及び方法を提供することにある。
【０００８】
本発明のまた他の目的は、移動通信システムにおいて、再伝送されるサブ符号に対してダイバーシティ結合及び符号結合を選択的に遂行する装置及び方法を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、最初に伝送されるサブ符号に対しては符号結合を遂行し、再伝送されるサブ符号に対してはダイバーシティ結合及び符号結合を選択的に遂行する装置及び方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記のような目的を達成するための本発明は、移動通信システムにおいて、誤りが検出されたデータを再伝送する装置及び方法を提供する。送信器は、準補完ターボ符号を利用して物理階層パケット情報列からＳ個のサブ符号Ｃi(i=0、1、2、…、S-1)を発生し、１番目のサブ符号Ｃ0を初期に伝送し、前記初期伝送または以前の再伝送に応答して再伝送要求が受信される度に前記１番目のサブ符号Ｃ0の以後のサブ符号を順次に伝送する。最後のサブ符号ＣS-1の伝送に応答して再伝送要求が受信される場合、前記送信器は、前記１番目のサブ符号Ｃ0を伝送し、次に、再伝送要求が受信される度に前記１番目のサブ符号Ｃ0の以後のサブ符号を順次に伝送する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従う好適な実施形態について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明において、本発明の要旨のみを明確にする目的で、関連した公知機能または構成に関する具体的な説明は省略する。
【００１１】
１．パケット符号結合(Packet Code Combining)
以下、本発明は、ターボ符号を使用する再伝送システムにおいて、最適のパケット結合のためのサブ符号を生成する方法を提案し、パケット符号結合方式及びパケットダイバーシティ結合方式をデータ率(data rate)によって選択的に使用するシステムを提案する。さらに、前記提案されたシステムの長所及び性能利得、及び前記システムを運営するためのＨＡＲＱプロトコルの関して説明する。
まず、前記データ率によってパケット符号結合方式及びパケットダイバーシティ結合方式を選択的に使用するシステムの動作を説明する。
【００１２】
例えば、Ｒ＝１／５のターボ符号を使用するシステムにおいて、再伝送されたパケットの軟性結合によって生成される符号の全体符号率が１／５に至るまでは、パケット符号結合が使用される。次の再伝送されるパケットに対しては、まず、パケットダイバーシティ結合を遂行し、次に、パケット符号結合を遂行する。第１のパケットが１／３の符号率で伝送される場合、再伝送要求の時には全体符号率が１／５になるように、必要なリダンダンシー(redundancy)シンボルを提供する。従って、受信器が２つのパケットを全部受信すると、前記全体符号率は１／５になる。以後に伝送されるパケットに対してはそれぞれを繰り返して伝送し、受信器は、ケットダイバーシティ結合を遂行した後、符号率１／５で再伝送されたパケットをパケット符号結合する。
【００１３】
一般的に、符号率が小さいコンボルーション符号の場合、前記パケットダイバーシティ結合方式と前記パケット符号結合との間の性能差はあまり大きくないことが知られている。しかしながら、ターボ符号の場合は、前記コンボルーション符号とは異なって前記差が非常に大きい。前記パケット符号結合は、前記パケットダイバーシティ結合より前記ターボ符号に対して相当の性能利得を提供する。前述した前記ターボ符号の特性から見て、ターボ符号を使用するＨＡＲＱ  ＴｙｐｅII／IIIは、相当の利得率(throughput)の改善を達成することができる。
【００１４】
図１は、ターボ符号の場合、パケット符号結合とパケットダイバーシティ結合との間の性能差を示すグラフである。図１に示すように、同一のシンボルエネルギー(Ｅｓ)を仮定する場合、低い符号率(１／６)のターボ符号は、高い符号率(１／３)のターボ符号より相当の性能利得を有し、前記パケット符号結合から３ｄＢの性能利得を得る。従って、Ｒ＝１／３のターボ符号をＲ＝１／６のサブ符号をパケット符号結合して生成する場合、１／３より低い符号率を有するターボ符号による利得及び他の符号の符号結合による利得を同時に得ることができる。
【００１５】
より具体的に説明すると、同一の符号シンボルエネルギーＥｓ及び同一の所定の符号率を仮定する場合、ターボ符号は、コンボルーション符号とは異なって反復復号が十分提供される時のみに、“シャノンチャンネルキャパシティリミット(Shannon Channel Capacity limit)”に近接する性能を符号率によって提供する。同一の符号シンボルエネルギーＥｓを仮定する場合、低い符号率のターボ符号が高い符号率のターボ符号より相当の性能利得を提供することは周知である。例えば、符号率がＲ＝１／３からＲ＝１／６に減少する時、“シャノンチャンネルキャパシティリミット(Shannon Channel Capacity limit)”の変化を分析してその性能差を予測することができる。ＨＡＲＱを使用しないシステムにおいて符号率の減少によるシンボルエネルギー(symbol energy)の減少を考慮して既存の符号率によるターボ符号の性能分析を比較すると、ＨＡＲＱを使用するシステムにおいて再伝送毎に同一のシンボルエネルギーＥｓを使用するので、図１に示す性能曲線に対してＲ＝１／３またはＲ＝１／６に関係なく同一のシンボルエネルギーＥｓを仮定する。
【００１６】
付加的白色ガウス雑音(Additive White Gaussian Noise: ＡＷＧＮ)チャネル上で、Ｒ＝１／３の符号を１回繰り返して、前記２つの符号をパケットダイバーシティ結合する場合、シンボルエネルギー対雑音比(Ｅｓ／Ｎｏ)の面から最大利得３ｄＢが得られる。Ｒ＝１／６の符号を使用する場合も同一である。従って、Ｒ＝１／３ターボ符号の性能曲線がパケットダイバーシティ結合利得(gain)によって＋３ｄＢのスケール(scale)の分だけ左側に平行移動し、Ｒ＝１／６ターボ符号の性能曲線もＲ＝１／３と同一のシンボルエネルギーを使用する時、＋３ｄＢスケールの分だけ左側に平行移動する。ここで、前記性能曲線は、符号率による符号性能の比較のために測定されるエネルギー対雑音比(Ｅｂ／Ｎｏ)を基準にして描いた曲線である。結果的に、前記Ｒ＝１／３ターボ符号の性能曲線とＲ＝１／６ターボ符号の性能曲線との差が前記パケットダイバーシティ結合と前記パケット符号結合との性能差と同一である。前記符号率による性能差は、“シャノンチャンネルキャパシティリミット(Shannon Channel Capacity limit)”によって予測することができ、最小の性能差は、最小要求される信号対雑音比(minimum required SNR)を使用して得ることができる。
【００１７】
２．符号率に対して要求される最小のＥｂ／Ｎｏ(Minimum Required Eb/No for code rates)
符号率がＲであり、符号器のブロックサイズＬが非常に大きいターボ符号を使用するシステムにおいて、誤りのないチャネルを提供するための最小Ｅｂ／Ｎｏは、式（１）によって決定される。
【数１】
0003647437.tif 000002
前記数式によると、ＡＷＧＮにおいてそれぞれの符号率によるターボ符号で要求される最小のＥｂ／Ｎｏは、表１のようである。表１において、代表Ｅｂ／Ｎｏ(typical Eb/No)は、前記ターボ符号の符号化ブロックサイズＬが１０２４である時、ビットエラー率(Bit error rate : ＢＥＲ)を０.００００１より小さくするために要求されるＥｂ／Ｎｏを示す。
【００１８】
【表１】
0003647437.tif 000003
【００１９】
表１に示すように、符号率３／４、２／３、１／２、３／８、１／３、１／４、１／５、及び１／６に対して、それぞれ要求されるＥｂ／Ｎｏは、０.８６、０.５７、０.０、−０.４１４、−０.５５、−０.８２、−.０９７５、及び−１.０８４ｄＢである。Ｒ＝１／３の符号を使用するシステムとＲ＝１／６の符号を使用するシステムとの間には少なくとも０.５３ｄＢの性能差が存在する。これは、“シャノンチャンネルキャパシティリミット(Shannon Channel Capacity limit)”による最小の性能差である。実際具現できる復号器及びシステム環境を考慮すると、前記差は増加する。シミュレーションによると、Ｒ＝２／３の符号を使用してパケット符号結合を使用するシステムとＲ＝２／３の符号を使用してパケットダイバーシティ結合を使用するシステムとの間には約１．１２ｄＢの性能差がある。
【００２０】
表２は、２／３のサブ符号符号率を使用するシステムにおいて１回の再伝送を遂行した後の、パケット符号結合とパケットダイバーシティ結合との間の性能差を示す。表２に示すように、最小の性能差は１.１２ｄＢであり、前記パケット符号結合方式はターボ符号を使用するシステムにおいて高い性能利得を発生する。
【００２１】
【表２】
0003647437.tif 000004
【００２２】
前述したように、ターボ符号を使用する再伝送システムにおいて、前記パケット符号結合方式は優れた性能をみせる。従って、本発明は、ターボ符号を使用する再伝送システムにおいて、最適のパケット符号結合のためのサブ符号生成方法を提供する。所定の規則によってパケット符号結合のためのサブ符号を生成すると、前述の符号結合利得を得ることができ、同一のサイズのサブ符号に対してそれぞれの再伝送を要求するシステムの性能を最大化することができる。
【００２３】
図２は、本発明の実施形態によるターボ符号を利用してサブ符号を生成するための装置を示すブロック図である。図２に示すように、前記サブ符号を生成する装置は、ターボ符号器、サブ符号発生器２０４、及び制御器２０５から構成される。
【００２４】
まず、前記ターボ符号器に関して説明すると、第１構成符号器(component encoderまたはconstituent encoder)２０１は、入力される情報ビットストリームを符号化して第１符号シンボル、つまり、情報シンボルＸ、第１パリティシンボルＹ０及びＹ１を出力する。インターリーバ(interleaver)２０２は、前記入力される情報ビットストリームを所定の規則によってインターリービングする。第２構成符号器２０３は、前記インターリービングされた情報ビットストリームを符号化して第２符号シンボル、つまり、情報シンボルＸ’、第２パリティシンボルＹ’０及びＹ’１を出力する。従って、前記ターボ符号器の出力シンボルは、前記第１及び第２符号シンボルである。前記第２構成符号器２０３から発生する情報シンボルＸ’は実際伝送されないので、前記ターボ符号器の符号率は１／５になる。
【００２５】
サブ符号発生器２０４は、前記第１構成符号器２０１及び前記第２構成符号器２０３から受信される前記第１及び第２符号シンボルから、制御器２０５の制御下で穿孔及び反復してサブ符号を発生する。前記制御器２０５は、図７乃至図９のアルゴリズムを通して生成された穿孔(及び反復)マトリックスを貯蔵し、前記穿孔マトリックスによるシンボル選択信号を前記サブ符号発生器２０４に出力する。そうすると、前記サブ符号発生器２０４は、前記シンボル選択信号によって所定の穿孔範囲に属する符号シンボルのうち所定の個数のシンボルを選択する。
【００２６】
ここで、Ｘ、Ｙ０、Ｙ１、Ｙ’０、Ｙ’１は、下記のように定義される。
Ｘ’１：システマティックコードシンボル(systematic code symbol)または情報シンボル
Ｘ：システマティックコードシンボルまたは情報シンボル
Ｙ０：前記ターボ符号器の上位構成符号器からのリダンダンシーシンボル
Ｙ１：前記ターボ符号器の上位構成符号器からのリダンダンシーシンボル
Ｙ’０：前記ターボ符号器の下位構成符号器からのリダンダンシーシンボル
Ｙ’１：前記ターボ符号器の下位構成符号器からのリダンダンシーシンボル)
【００２７】
図７乃至図９は、本発明の実施形態によるサブ符号(または、穿孔マトリックス)を生成するための手順を示すフローチャートである。特に、図７は、前記サブ符号集合において１番目のサブ符号Ｃ0を生成するための手順を示し、図８は、前記サブ符号集合において中間サブ符号Ｃ1乃至Ｃs-2を生成するための手順を示し、図９は、前記サブ符号集合において最後のサブ符号Ｃs-1を生成するための手順を示す図である。
【００２８】
以下、ＥＮＣ１(以下、第１符号シンボルと称する)は、前記第１構成符号器２０１から出力される情報シンボルＸ及び第１パリティシンボルＹ０及びＹ１を示し、ＥＮＣ２(以下、第２符号シンボルと称する)は、前記第２構成符号器２０３から出力される第２パリティシンボルＹ’０及びＹ’１を示す。
図７を参照すると、段階４０１で、送信器で提供できる最大の符号率Ｒｍａｘを設定する。前記値は、前記システムにおいて使用される伝送データ率によって大部分与えられる。最小の符号率ＲｍｉｎはＲｍａｘ(=k/n)の整数倍に設定される。Ｒｍｉｎは任意に決定されることができるが、通常、ターボ符号の場合に、Ｒ＝１／７の以下では符号率の減少によって符号利得が飽和されるので、１／６、１／７、またはその以下の符号率を使用する。さらに、受信器の復号器の実際符号率、つまり、母符号率(Ｒ)を決定する。前記母符号率(Ｒ)は、Ｒｍｉｎより大きく設定される。
【００２９】
実際システムの具現の時、前記最大符号率Ｒｍａｘ及び最小符号率Ｒｍｉｎは既設定される値である。他の意味で、前記最大符号率Ｒｍａｘは、生成しようとするサブ符号の符号率を示し、前記最小符号率Ｒｍｉｎは、前記サブ符号の符号結合の後の目標(target)符号率を示す。一般的に、前記最小符号率Ｒｍｉｎは、前記送信器における符号器の符号率である。
【００３０】
段階４０３で、前記最大符号率Ｒｍａｘ及び最小符号率Ｒｍｉｎを使用して式（２）によってサブ符号の個数を計算する。ここで、前記サブ符号の数または穿孔マトリックスの数は、ＲｍａｘとＲｍｉｎの比を超過する最小整数である。
【数２】
0003647437.tif 000005
ここで、
【数３】
0003647437.tif 000006
は、＊の値と同一であるか、より大きい最小整数を示す。
【００３１】
段階４０５で、変数ｍを初期値１に設定し、段階４０７で、Ｃ(＝ｍ×ｎ)を決定する。ここで、Ｃは、それぞれの穿孔マトリックスの列(column)の数であり、前記最大符号率Ｒｍａｘによって決定される。例えば、前記最大符号率が３／４である場合、Ｃは３、６、９、…になることができ、伝送される第１サブ符号の生成の時には最小の可能値に決定される。ここで、前記最大符号率Ｒｍａｘ＝３／４に対して、Ｃは３に設定される。
【００３２】
段階４０７で、前記変数ｍとＲｍａｘ＝ｋ／ｎからの符号シンボルの数である符号長さを乗算して、前記穿孔マトリックスから選択されるシンボルの数であるＮｓを決定する。Ｎｓは、それぞれの穿孔マトリックス内で選択されるシンボルの数または選択される位置の数であり、Ｃ／Ｒｍａｘによって計算される。
【００３３】
段階４０９において、(Ｎｓ−Ｃ)を前記送信器におけるターボ符号器内の構成符号器の数と比較する。前記提案されているターボ符号器は、一般的に２つの構成符号器から構成される。従って、２つの構成符号器が使用されると仮定する。前記ターボ符号器は、既存の他の単一符号を使用する符号器とは異なって、図２に示すように２つの構成符号器が前記インターリーバによって並列に連結された構成を有するので、段階４０９において、(Ｎｓ−Ｃ)が２以上であるか否かを検査する。言い換えると、前記ターボ符号器の固有の特性を保存するためには、前記情報シンボルを全て伝送した後、それぞれの構成符号器から少なくとも１つのパリティシンボルが伝送されるべきである。
【００３４】
(Ｎｓ−Ｃ)が２より小さい場合、前記第１パリティシンボル集合及び第２パリティシンボル集合のいずれかから１つのシンボルのみを選択する。ターボ符号の観点から、両方のケースとも問題がある。第２パリティシンボルを使用せずに生成されたサブ符号は、ターボ符号でなく、第１構成符号器のみから構成された拘束長(constraint)Ｋ＝４のコンボルーション符号であり、前記ターボ符号器において使用可能なインターリーバ利得を提供しない。一方、第１構成符号器からパリティシンボルなしでシステマティックシンボル(systematic symbol)のみが伝送されるので、サブ符号の符号率は１になる。これは、符号利得のない符号化しないシステム(uncoded system)と同様である。従って、ターボ符号器の性能を提供するために、(Ｎｓ−Ｃ)は２と同一であるか、より大きい値を有すべきである。
【００３５】
段階４０９で、(Ｎｓ−Ｃ)が２と同一であるか、より大きい場合、段階４１１で、前記穿孔マトリックスからＣ個の情報シンボルを選択し、所定のタイプによって残りのシンボルを選択する。タイプ１の場合、段階４１３で、式（３）によって前記第１パリティシンボル及び前記第２パリティシンボルから前記残りのシンボルを選択する。前記第１パリティシンボルから選択されたシンボルの数は前記第２パリティシンボルから選択されるシンボルの数と同一であるか、より大きい。例えば、前記残りのシンボルの数(Ｎｓ−Ｃ)が３である場合、式（３）によって第１パリティシンボルから２つのシンボルを選択し、それから、前記第２パリティシンボルから１つのシンボルを選択する。
【数４】
0003647437.tif 000007
ここで、
【数５】
0003647437.tif 000008
は、＊と同一であるかより小さい最大整数を示す。
【００３６】
タイプ２の場合、段階４１５で、式（４）によって第１パリティシンボル及び第２パリティシンボルから前記残りのシンボルを選択する。ａ及びｂをそれぞれ前記第１及び第２パリティシンボルから選択されるシンボル選択分配比とする場合、前記第１パリティシンボルからａ(Ｎｓ−Ｃ)対(ａ＋ｂ)の比と同一であるか、より大きい最小整数のシンボルを選択し、前記第２パリティシンボルからｂ(Ｎｓ−Ｃ)対(ａ＋ｂ)の比と同一であるか小さい最大整数のシンボルを選択する。
【００３７】
【数６】
0003647437.tif 000009
ここで、ａ＋ｂ＝１であり、ａ及びｂは、それぞれＥＮＣ１及びＥＮＣ２に対するシンボル選択分配比を示す。
【００３８】
段階４０９で、前記条件を満足しないと、つまり、(Ｎｓ−Ｃ)が２より小さい場合、段階４１７で、前記変数ｍを１の分だけ増加させた後、前記手順は段階４０７に戻る。段階４０９は、現在の穿孔範囲(穿孔マトリックスのサイズ)内で前記ターボ符号の特性が保存できるサブ符号を生成することができるか否かを決定する段階である。前記ターボ符号の特性を保存することができない場合、段階４１７で、前記穿孔範囲を拡張する。
【００３９】
前述したように、初期穿孔マトリックスは、前記ターボ符号器において、全ての情報シンボルを選択し、第１及び第２パリティシンボル集合から少なくとも１つのシンボルを選択することができるように構成される。
以下、図８を参照して、中間の穿孔マトリックスを生成する方法を説明する。図８の過程を繰り返して、Ｃ1乃至Ｃs-2の穿孔マトリックスを生成する。
【００４０】
図８を参照すると、所定のタイプによって段階５０１または段階５０３を遂行する。タイプ１の場合、段階５０１で、式（５）によって前記第１パリティシンボル集合及び第２パリティシンボル集合からＮｓのシンボルを選択する。Ｎｓは、Ｒｍａｘ(＝ｋ／ｎ)から与えられる変数ｍ及び最大符号率の符号シンボル数ｎを乗算した値である。ここで、ｋは、ｎ符号シンボルを生成するための情報シンボルの数である。選択される第１パリティシンボルの数は、選択される第２パリティシンボルの数と同一であるか、より大きい。ここで、前記以前に生成された穿孔マトリックスから選択されなかったシンボルを選択する。
【００４１】
【数７】
0003647437.tif 000010
タイプ２の場合、段階５０３で、式（６）によって前記第１パリティシンボル集合及び前記第２パリティシンボル集合から所定の比率によってＮｓのシンボルを選択する。ａ及びｂがそれぞれ前記第１及び第２パリティシンボルから選択されるシンボル選択分配比である場合、前記第１パリティシンボルからＮｓ対（ａ＋ｂ）の比と同一であるか、より大きい最小整数のシンボルを選択し、前記第２パリティシンボルからｂ(Ｎｓ)対(ａ＋ｂ)の比と同一であるか、より小さい最大整数のシンボルを選択する。ここで、前記以前の穿孔マトリックスから選択されなかったシンボルを選択する。
【００４２】
【数８】
0003647437.tif 000011
以下、図９を参照して、最後の穿孔マトリックスＣs-1を生成する方法を説明する。
【００４３】
図９を参照すると、段階６０１で、以前の穿孔マトリックスから前記選択されなかった残りのシンボルを全て選択する。前記選択されたシンボルの個数はＮｓ２に定義される。段階６０３で、(Ｎｓ−Ｎｓ２)によって新しいＮｓが定義される。図７乃至図９に示す過程によって前記穿孔マトリックスから全ての位置におけるシンボルが選択されるので、前記新しいＮｓは、反復選択されるシンボルの数になる。段階６０５で、前記新しいＮｓが０より大きいか否かを検査する。前記新しいＮｓが０である場合、前記過程は終了する。前記新しいＮｓが０より大きい場合は、前記情報シンボルから新しいＮｓの分だけのシンボルを反復選択する。言い換えると、前記選択されたシンボルを再伝送することを意味する。
【００４４】
以下、本発明による前記サブ符号生成過程を具体的な数値の代入を通して説明する。
例えば、Ｒｍａｘ＝３／４であり、Ｒ＝１／５である場合、Ｒｍｉｎは１／６になり、Ｓは６／(４／３)＝４.５→５になる。従って、５つの穿孔マトリックスが生成される。
【００４５】
{Ｃ0,Ｃ1,Ｃ2,Ｃ3,Ｃ4}:Ｒｍａｘ＝３／４
前記サブ符号の符号率が３／４であり、サブ符号の数が５であるので、前記サブ符号を符号結合すると、((１／Ｓ)×Ｒｍａｘ＝(１／５) ×(３／４)＝３／２０)によって前記サブ符号の符号率は３／２０になる。これは、２つの情報ビットを伝送する場合、受信器が２０個の符号シンボルを受信することを意味する。しかしながら、Ｓ×ｂ＝５×４＝２０及びＳ×ａ＝５×３＝１５によって生成されるシンボルは１５個であるので、前記１５個のシンボルのうち所定の５つのシンボルを繰り返して伝送する。前記繰り返されるシンボルは情報シンボルであることが望ましい。前記例において、それぞれのサブ符号において情報シンボルＸが１回繰り返されると、復号器は、Ｓ個のサブ符号が全て受信される時、情報シンボルがそれぞれのＳ個のサブ符号に対して２回繰り返されたＲ＝１／５の符号を受信する。
【００４６】
３．リダンダンシー選択(準補完符号集合)
図７乃至図９に示す過程を通して生成されたサブ符号は、一種の補完符号(complementary codes)である。しかしながら、反復選択されるシンボルが存在し、それぞれのサブ符号が異なる特性を有するので、完全な補完符号と言えない。前記サブ符号はターボ符号から生成されるので、準補完ターボ符号(Quasi-Complementary Turbo Codes: 以下、ＱＣＴＣと称する)と称する。前記準補完ターボ符号を使用するハイブリッドＡＲＱシステムは、以下のような再伝送方式を採用する。
【００４７】
前記ハイブリッドＡＲＱシステムは、パケット符号結合(Packet code combining)を使用する代表的なシステムである。現在提案されているハイブリッドＡＲＱシステム、つまり、ＨＡＲＱ  ＴｙｐｅI、ＴｙｐｅII、及びＴｙｐｅIIIにおいてパケット符号結合を使用することができる。前記システムにおいて、前記準補完ターボ符号を使用して再伝送技術を具現ことができる。パケット伝送のための基本単位である情報ビットブロックをトランスポートユニット(Transport Unit: ＴＵ)に定義すると、前記ハイブリッドシステムにおいて、それぞれのＴＵ伝送毎に１つのサブ符号Ｃiを選択する。
【００４８】
再伝送の基本単位及び初期伝送に使用されるＴＵは、同一のサイズを有することも、異なるサイズを有することもできる。全ての伝送に対して、下記のようなＱＣＴＣ集合を使用する。
前記準補完ターボ符号Ｃqは、符号集合サイズＳを有し、サブ符号Ｃi(i=0,1,2…S-1)を組み合わせることによって、母符号(mother code)Ｃを再構成(reconstruction)することができるか、前記母符号の符号率Ｒｍより小さい符号率を有する新しい符号Ｃqを生成することができる。ここで、前記母符号は、前記符号器(encoder)において使用できる最小の符号率を意味する。次に、前記ＱＣＴＣは下記のように定義される。
【００４９】
【数９】
0003647437.tif 000012
ここで、Ｓは符号率Ｒｉのサブ符号の数であり、Ｒｍは、母符号率である。
ＱＣＴＣを使用して初期伝送及びそれぞれの再伝送に対して同一のサイズのＴＵを伝送するシステムの動作を説明する。勿論、異なるＴＵを使用する伝送方式も本発明において支援することができる。ここで、説明サブ符号の数Ｓは４であり、前記母符号の符号率Ｒは１／５である。
【００５０】
＜段階１＞初期伝送及びそれぞれの再伝送において、その伝送はＴＵ単位で遂行され、前記ＱＣＴＣのサブ符号Ｃiが伝送される。
＜段階２＞初期に伝送されたパケット及び再伝送されたパケットの軟性結合によって生成された全体の符号率が１／５より大きい場合、それぞれの再伝送の要請の時に前記ＱＣＴＣのサブ符号ＣiがＣ0、Ｃ1、Ｃ2、…、ＣS-1の順に伝送される。この過程は、パケット符号結合を遂行する段階である。
【００５１】
＜段階３＞初期に伝送されたパケットと再伝送されたパケットの軟性結合によって生成された全体の符号率が１／５と同一であるか、より小さい場合、それぞれの再伝送の要請の時に前記ＱＣＴＣのサブ符号ＣiがＣ0、Ｃ1、Ｃ2、…、ＣS-1の順に繰り返して伝送される。この過程は、パケットダイバーシティ結合を遂行する段階である。
＜段階４＞前記ＱＣＴＣ集合のサイズは、任意の値となることができ、Ｒｍａｘ及びＲｍｉｎによって決定される。母符号率Ｒが１／５で、再伝送のためのサブ符号率が２／３である場合、最大４つのサブ符号を使用することができる。
表３は、現在ＩＳ−２０００の１ＸＥＶＤＶシステムにおいて使用できると予想される順方向トラヒックチャネルパケットデータ率(forward traffic channel packet data rates)によるＱＣＴＣの集合を示す。ここで、母符号率はＲ＝１／５であり、サブ符号の符号率はＲ＝２／３、１／３、または、１／６である。
【００５２】
【表３】
0003647437.tif 000013
【００５３】
表３に示すように、サブ符号の符号率１／６が母符号率１／５より小さいので、それぞれの伝送の時に同一の符号Ｃ0が使用される。サブ符号の符号率が１／３である場合は、前記母符号率１／５より大きいので、それぞれの伝送の時に異なる符号Ｃ0及びＣ1が使用される。この場合、前記符号集合のサイズＳは２になる。サブ符号の符号率が２／３である場合は、母符号率１／５より大きいので、それぞれの伝送の時に異なる符号Ｃ0、Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3が使用される。前記符号集合のサイズＳは４になる。Ｓの分だけサブ符号が全て伝送されると、前記受信器は、前記母符号率Ｒを復元することができ、前記符号器によって提供される最大符号利得を獲得することができる。
【００５４】
４.準補完符号に対する穿孔マトリックス(Puncturing Matrix for Quasi-complementary codes)
以下、表４は、それぞれのサブ符号の符号率による穿孔マトリックスの例を示す。
【表４】
0003647437.tif 000014
【００５５】
表４に示すように、符号率が１／５であるターボ符号を母符号として使用し、４つの情報ビットによって発生した符号シンボルをもって符号率２／３のサブ符号を生成する場合、４つの情報ビットから２０個の符号シンボルが発生する。前記２０個のシンボルのうち１４個のシンボルを穿孔して符号率２／３のサブ符号を生成する。前記サブ符号をパケットダイバーシティ結合すると、前記穿孔マトリックスによって生成されるＣ0は、それぞれの再伝送の要求の時に繰り返して伝送される。一方、パケット符号結合を遂行すると、それぞれの再伝送の要求の時に異なる符号シンボルが伝送される。前記集合内の全てのサブ符号(Ｃ0、Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3)を伝送した後、前記パケットダイバーシティ結合を遂行する。パケット符号結合を使用するＨＡＲＱ ＴｙｐｅIIIの場合、４回の伝送が遂行された後、前記母符号の符号シンボル全部で復号を遂行することができる。
【００５６】
一方、表４の穿孔マトリックスにおける“１”は、その位置のシンボルが選択(または伝送)されることを示し、“０”は、その位置のシンボルが穿孔されることを示す。“２”は、前記位置のシンボルが２回繰り返して伝送されることを意味する。前記穿孔(反復)マトリックスは、下記の条件を満足するように設計される。
＜条件１＞反復が使用されるＱＣＴＣのサブ符号は、情報シンボルＸを繰り返す。
【００５７】
＜条件２＞反復を使用する前記ＱＣＴＣのサブ符号は、情報シンボルＸを繰り返す場合、全てのサブ符号を結合した前記ＱＣＴＣで前記反復周期が最小の一定数になるように設定する。
＜条件３＞穿孔が使用される場合、前記ＱＣＴＣのサブ符号は情報シンボルＸを除いたリダンダンシーシンボルをなるべく穿孔する。
＜条件４＞穿孔が使用される場合、前記ＱＣＴＣのサブ符号は情報シンボルＸを除いたリダンダンシーシンボルをなるべく均一に穿孔する。
【００５８】
前記穿孔マトリックスの生成条件を満足するＲ＝１／６の穿孔及び反復マトリックスに関して説明する。２回繰り返されたシンボルＸを軟性結合した後に復号を遂行するので、実際復号器のために使用される符号率は１／５である。前記情報シンボルＸのエネルギーが増加されたＲ＝１／５の符号を使用する場合、通常の均一なシンボルエネルギーを使用するＲ＝１／５の符号に比べて性能が改善される。つまり、繰り返される最も適したシンボルは情報シンボルである。表４に示す穿孔及び反復マトリックス(Puncturing and Repetition Matrix)は、前記情報シンボルの均一な反復を通して前記情報シンボルのエネルギーを増加させるように構成される。
【００５９】
表４において、Ｒ＝１／６の場合、伝送される符号シンボルの数列は下記のようである。
Ｃ0：Ｘ,Ｘ,Ｙ０,Ｙ１,Ｙ’０,Ｙ’１,Ｘ,Ｘ,Ｙ０,Ｙ１,Ｙ’０,Ｙ’１,…
１つの情報シンボルの入力に対して６つの符号シンボルが生成されるので、前記サブ符号の符号率は１／６になる。前記Ｒ＝１／６の穿孔及び反復マトリックスに関しては、２回繰り返したシンボルＸを軟性結合した後に復号を遂行するので、実際復号器に使用される符号率はＲ＝１／５になる。前記情報シンボルのエネルギーが増加されたＲ＝１／５の符号を使用する場合、均一のシンボルエネルギーを使用するＲ＝１／５の符号に比べて、性能が改善される。言い換えると、繰り返される最も適したシンボルは情報シンボルである。つまり、表４に示す前記Ｒ＝１／６の穿孔及び反復マトリックスは、情報シンボルの均一な反復を通して情報シンボルのエネルギーが増加されるように構成されると言える。
【００６０】
Ｒ＝１／３の場合、伝送される符号シンボルの数列は下記のようである。
Ｃ0：Ｘ,Ｙ０,Ｙ’０,Ｘ,Ｙ０,Ｙ’０,Ｘ,Ｙ０,Ｙ’０,Ｘ,Ｙ０,Ｙ’０,…
Ｃ1：Ｘ,Ｙ１,Ｙ’１,Ｘ,Ｙ１,Ｙ’１,Ｘ,Ｙ１,Ｙ’１,Ｘ,Ｙ１,Ｙ’１,…
１つの情報シンボルの入力に対して３つの符号シンボルが生成されるので、前記サブ符号の符号率は１／３になる。異なる穿孔マトリックスが使用されるので、それぞれの伝送の時には異なる符号が伝送される。Ｃ0及びＣ1を軟性結合した後、Ｘは２回繰り返して伝送され、それぞれＹ０、Ｙ１、Ｙ’０、及びＹ’１は、１回伝送される。従って、この場合、符号率が１／５である復号器を使用することができ、前述した前記穿孔マトリックスの生成条件を満足するので、性能を保障することができる。
【００６１】
表４のＲ＝２／３の１番目のケースにおいて、伝送される符号シンボルの数列は下記のようである。
Ｃ0：Ｙ０，Ｘ，Ｙ’０，Ｙ０，Ｘ，Ｙ’０，Ｙ０，Ｘ，Ｙ’０，Ｙ０，Ｘ，Ｙ’０，…
Ｃ1：Ｘ，Ｙ’０，Ｙ０，Ｘ，Ｙ’０，Ｙ０，Ｘ，Ｙ’０，Ｙ０，Ｘ，Ｙ’０，Ｙ０，…
Ｃ2：Ｙ１，Ｘ，Ｙ’１，Ｙ１，Ｘ，Ｙ’１，Ｙ１，Ｘ，Ｙ’１，Ｙ１，Ｘ，Ｙ’１，…
Ｃ3：Ｘ，Ｙ’１，Ｙ１，Ｘ，Ｙ’１，Ｙ１，Ｘ，Ｙ’１，Ｙ１，Ｘ，Ｙ’１，Ｙ１，…
【００６２】
２つの情報シンボルの入力に対して３つの符号シンボルが生成されるので、前記サブ符号の符号率は２／３になる。異なる穿孔マトリックスが使用されるので、それぞれの伝送の時に異なる符号が伝送される。Ｃ0、Ｃ1、Ｃ2、及びＣ3を軟性結合した後にＸは２回繰り返して伝送され、それぞれのＹ０、Ｙ１、Ｙ’０、及びＹ’１は１回伝送される。Ｒ＝１／６のケースと同一に符号率が１／５である復号器を使用することができ、前記穿孔マトリックスが前述した条件を満足するので、性能を保障することができる。
【００６３】
表４のＲ＝２／３の２番目のケースにおいて、伝送される符号シンボルの数列は下記のようである。
Ｃ0：Ｘ，Ｙ０，Ｘ，Ｘ，Ｙ’０，Ｘ，Ｘ，Ｙ０，Ｘ，Ｘ，Ｙ’０，Ｘ，Ｘ，Ｙ０，Ｘ，Ｘ，Ｙ’０，Ｘ，…
Ｃ1：Ｙ’０，Ｙ０，Ｙ’０，Ｙ０，Ｙ０，Ｙ’０，Ｙ’０，Ｙ０，Ｙ’０，Ｙ０，Ｙ０，Ｙ’０，…
Ｃ2：Ｙ１，Ｙ１，Ｙ’１，Ｙ’１，Ｙ１，Ｙ’１，Ｙ１，Ｙ１，Ｙ’１，Ｙ’１Ｙ１、Ｙ’１，…
Ｃ3：Ｘ，Ｙ’１，Ｘ，Ｘ，Ｙ１，Ｘ，Ｘ，Ｙ’１，Ｘ，Ｘ，Ｙ１，Ｘ，…
【００６４】
４つの情報シンボルの入力に対して６つの符号シンボルが生成されるので、前記サブ符号の符号率は２／３になる。異なる穿孔マトリックスが使用されるので、それぞれの伝送の時に異なる符号が伝送される。Ｃ0、Ｃ1、Ｃ2、及びＣ3を軟性結合した後にＸは２回繰り返して伝送され、Ｙ０、Ｙ１、Ｙ’０、及びＹ’１は１回伝送される。Ｒ＝１／６のケースと同一に符号率が１／５である復号器を使用することができ、前記穿孔マトリックスが前述した条件を満足するので、性能を保障することができる。
【００６５】
５．伝送プロトコル(Transmission protocol)
トラヒックチャネルにＨＡＲＱ  ＴｙｐｅIIIを適用する方式において、パケット伝送プロトコルは、順方向トラヒックチャネル及び逆方向トラヒックチャネルの両方ともにおいて使用されることができるので、順方向トラヒックチャネル及び逆方向トラヒックチャネルを区別する必要がない場合は、前記両方向のトラヒックチャネルをただトラヒックチャネルと総称する。
【００６６】
５．１．伝送パケットの長さと物理チャネルとの関係
ＨＡＲＱ  ＴｙｐｅIIIによってトラヒックチャネルを通してパケットを伝送するにおいて、パケットの長さは可変である。伝送しようとする１つのパケットを物理階層パケット(Physical Layer Packet: 以下、ＰＬＰと称する)に定義する。１つのＰＬＰは、ＴＵと称する複数のサブパケットを含むことができ、各ＴＵの長さは可変である。従って、ＰＬＰの長さも可変である。勿論、１つのＰＬＰに１つのＴＵを伝達することもできる。
【００６７】
以下、ＨＡＲＱ  ＴｙｐｅIIIのプロトコルの説明においては、代表的な２つのケースに関して説明する。パケットの長さは、ＴＵ、２ＴＵ、３ＴＵ、または４ＴＵであり、各ＴＵは、少なくとも７６８または１５３６ビットを有する。ＴＵ＝７６８のパケットをショートフォーマット(Short Format)と称し、ＴＵ=１５３６のパケットをロングフォーマット(Long Format)と称する。１つのＰＬＰに対するＴＵの最大数は、可変であり、物理伝送チャネルか提供する伝送率によって決定される。ここでは、１つのＰＬＰで４つのＴＵが伝送されると仮定する。
【００６８】
１つのＰＬＰはスロット単位で伝送される。スロット当たりデータの数は、１乃至任意の数まで可変であり、前記物理伝送チャネルが提供する伝送率によって決定される値である。言い換えると、スロットの数は、１つのＰＬＰに対するデータ伝送率によって決定される。例えば、ＰＬＰが１乃至３２のスロットに該当するショートフォーマット(Short Format)で伝送されるケース、及びＰＬＰが２乃至６４のスロットに該当するロングフォーマット(Long Format)で伝送されるケースの２つのケースを考慮する。前記のような区分は、ＴＵ＝７６８とＴＵ＝１５３６とを区分することと同一である。ＴＵ＝７６８のＰＬＰが最大１６個のスロット(slot)に伝送されると仮定する場合、前記のようなＴＵ長さを有するＰＬＰをショートフォーマット(Short Format)と定義する。一方、ＴＵ＝１５３６で最大３２個のスロットに伝送されるＰＬＰをロングフォーマット(Long Format)と定義する。前記のような定義は、パケットの長さによる定義であり、基本的に前記ＨＡＲＱ ＴｙｐｅIIIプロトコルの動作とは関係ない。しかしながら、前記パケットの長さによるシステムの利得率(Throughput)の変化とは密接な関係がある。
【００６９】
５．２．伝送トラヒックからの誤り検出方式及び再伝送方式
１つのＰＬＰ内のそれぞれのＴＵは、独立的な誤り検出符号を有する。従って、再伝送を要求する前に、それぞれのＴＵから誤りを検出するか、または、１つの誤り検出符号を使用して１つのＰＬＰに全てのＴＵから誤りを検出することができる。実際、受信器は、受信されたパケットから誤りが検出されているか否かを判断し、前記判断結果をＰＬＰ単位で送信器に報告する。しかしながら、再伝送されたＰＬＰは、前記ＰＬＰ内の個々のＴＵが誤りを有するか否かによって異なるＴＵ構成を有することができる。
【００７０】
図３は、１つのＰＬＰが１つのスロットを使用する場合のＨＡＲＱ伝送方式を示す。図３に示すように、１つＰＬＰは、隣接した１つのスロットと相互にからみ合って(interlacing)伝送される。４つのスロットのそれぞれに対して異なるパケットを伝送することができ、それぞれのパケットに対して独立したＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が逆方向チャネルを通して伝達される。前記のような構造において、それぞれのＰＬＰは、独立したＳＷ−ＡＲＱ(Stop-and-Wait ARQ)プロトコルで動作することができ、所定の逆方向制御信号が前記受信器から前記送信器に伝達される。前記のような構造を“Ｍｏｄｕｌｏ  Ｎ  ＨＡＲＱ”と定義し、前記からみ合ったスロットの数をＮによって決定する。図３において、Ｎ＝４である。前記からみ合ったスロットを１つの使用者が使用することができ、この場合、それぞれのスロットをＰＬＰ伝送のために使用することができる。しかしながら、前記使用者のＨＡＲＱ  ＴｙｐｅIIIプロトコルがＳＲ−ＡＲＱ(Selective Repeat-ARQ)として動作し、４つのスロット(Ｎ＝４)の分だけ伝送されたデータを貯蔵するメモリが前記受信器の物理チャネルに要求される。ここで、前記メモリを必要としないＳＷ−ＡＲＱを基準にして説明する。しなしながら、メモリ容量を必要とするＳＲ−ＡＲＱに対しても同一の説明ができる。
【００７１】
図４は、１つのＰＬＰが２つのスロットを使用する場合のＨＡＲＱ伝送方式を示す図である。図４に示すように、１つのＰＬＰは、隣接した３つのスロットとからみ合って２つのスロットにわたって伝送される。従って、前記受信器は、２つのスロットを受信した後、完璧な１つのＰＬＰを復元することができる。４つのスロットのそれぞれに対して異なるパケットを伝送することができ、前記パケットに対して独立したＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が逆方向チャネルを通して伝達される。従って、それぞれのＰＬＰは、独立したＳＷ−ＡＲＱプロトコルで動作し、所定の逆方向制御信号が前記受信器から前記送信器に伝達される。前記のような構造を“Ｍｏｄｕｌｏ Ｎ ＨＡＲＱ”構造と定義し、前記定義されたＮによってからみ合ったスロットの数を決定する。
【００７２】
前記送信器は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ識別子ビットのうち少なくとも１つからＮＡＣＫが検出される場合、順方向トラヒックチャネル(Forward Traffic Channel)を通して表５及び表６に示す準補完符号集合(quasi-complementary code sets)を使用して再伝送が要求されたＰＬＰを伝送する。複数のＡＣＫ／ＮＡＣＫ識別子ビットから多様なＡＣＫ／ＮＡＣＫ組合せが発生することができ、それぞれのケースにおいて、前記送信器は、多様な方式によって再伝送ＰＬＰにＴＵを含むことができる。一般的に、ＴＵ伝送は、下記のような条件を満足すべきである。
【００７３】
＜条件１＞ＡＣＫで受信されたＴＵは再伝送されない。
＜条件２＞ＮＡＣＫで受信されたＴＵは優先して再伝送され、この時、伝送の優先順位は、前記ＴＵによるＱｏＳ(Quality of Service)によって決定される。  ＜条件３＞再伝送ＰＬＰのスロットに使用できるビットの総数が、ＮＡＣＫで受信されたＴＵに対応するビットの数より大きい場合、＜条件２＞によって決定された最優先順位を有するＴＵを第１に繰り返して伝送する。
【００７４】
＜条件４＞それぞれのＴＵに対するＱｏＳを保存すべきである場合、再伝送の時にＱｏＳを維持するために前記ＴＵに加重値を与える。例えば、４つのＴＵを有するＰＬＰにおいて、ＴＵ０、ＴＵ１、ＴＵ２、及びＴＵ３に割り当てられたＱｏＳがＱｏＳ０、ＱｏＳ１、ＱｏＳ２、及びＱｏＳ３である場合、(ＱｏＳ０＋ＱｏＳ１＋ＱｏＳ２＋ＱｏＳ３)＝１．０であり、ＴＵ０のみがＡＣＫで受信され、ＴＵ１、ＴＵ２、及びＴＵ３がＮＡＣＫで受信される場合、前記ＱｏＳは、再伝送のために下記のように設定される。
QoS1=QoS1×(1/(QoS0+QoS1+QoS2))、ここで、(QoS0+QoS1+QoS2)<1.0
QoS2=QoS2×(1/(QoS0+QoS1+QoS2))、ここで、(QoS0+QoS1+QoS2)<1.0
QoS3=QoS3×(1/(QoS0+QoS1+QoS2))、ここで、(QoS0+QoS1+QoS2)<1.0
【００７５】
前記のようなＱｏＳ決定過程を一般化するために、１つのＰＬＰがＰ個のＴＵ、ＴＵ０、ＴＵ１、ＴＵ２、…、ＴＵ(Ｐ−１)を有し、ＴＵ(ｉ)、ＴＵ(ｊ)、…、ＴＵ(ｓ)がＮＡＣＫで受信された場合(ここで、i,j,…,s∈{0,1,2,3,4,…,P-1})、再伝送されるＴＵの加重値を下記のように計算する。
0003647437.tif 000015
前記のように計算することによって、伝送ビットの数がリセットされる。
【００７６】
逆方向ＡＣＫチャネル(Reverse ACK Channel)を通して受信される全てのＡＣＫ／ＮＡＣＫ識別子ビットがＡＣＫを示す時のみに、前記順方向トラヒックチャネルを通して新しいＰＬＰが伝送される。
【００７７】
５.３．トラヒックチャネルの伝送符号選択方式
トラヒックチャネルを通して伝送されるＰＬＰは、伝送毎に準補完符号を使用して符号化(encoding)される。初期伝送の場合、表５及び表６においてトラヒックチャネルのＰＬＰ伝送率(data rate)によって決定される集合サイズ(set size)Ｓの補完符号集合(complementary code set)からＣ0が使用される。次に、前記逆方向ＡＣＫチャネルを通してＮＡＣＫが受信される度に、前記トラヒックチャネルにＣ1、Ｃ2、…、ＣS-1、Ｃ0、Ｃ1、…の順に伝送される符号が循環されて選択される。
【００７８】
【表５】
0003647437.tif 000016
【００７９】
【表６】
0003647437.tif 000017
【００８０】
前記逆方向ＡＣＫチャネルを通して３つの連続したＮＡＣＫが受信されると、前記順方向トラヒックチャネルに対してはＣ1、Ｃ2、Ｃ3の順にサブ符号が使用される。２つのＮＡＣＫがさらに受信されると、前記サブ符号Ｃ0及びＣ1が使用される。次に、ＡＣＫが受信されると、伝送を中止し、前記順方向トラヒックチャネルを通して新しいＰＬＰを伝送する。前記送信器は、再伝送毎に準補完符号の種類を知らせないが、前記符号が前記伝送率によって決定された集合サイズＳによって０、１、２、…、Ｓ−１、０、１、…の順に循環されて伝送されることは前記送信器及び前記受信器の両方に周知のことである。
【００８１】
６．逆方向ＡＣＫチャネルの構造及び前記チャネルの伝送方式
前記受信器は、それぞれ受信されるＰＬＰに対して誤りが検出されるか否かを示すメッセージを前記逆方向ＡＣＫチャネルを通して伝送する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージによって前記ＰＬＰのそれぞれのＴＵ毎に１つのＡＣＫ／ＮＡＣＫ識別子ビットが伝送される。従って、４つの独立したＴＵが前記順方向トラヒックチャネルを通して伝送される場合、前記逆方向ＡＣＫチャネルが４つのＡＣＫ／ＮＡＣＫビットを伝送する。つまり、ＴＵの数だけのＡＣＫ／ＮＡＣＫビットが伝送される。
【００８２】
６．１．逆方向ＡＣＫチャネルを通して伝送されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の周期性
本発明で提案するＨＡＲＱ方式において、ＳＲ−ＡＲＱまたはＳＷ−ＡＲＱプロトコルに関係なく所定のＡＣＫ／ＮＡＣＫ伝送周期が使用され、前記ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の周期性は、トラヒック伝送率によって決定される。トラヒックチャネルを通して伝送されるそれぞれのサブ符号の長さが１スロットまたは２スロットであり、最大２スロットを受信すると、１つのＰＬＰに対応するサブ符号を常に受信することができる。つまり、トラヒック伝送に使用される全ての符号は、１スロットまたは２スロットで伝送が完了するように決定される。従って、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は、所定の周期で、１スロットまたは２スロットで伝送される。表３及び表４は、伝送率によるサブ符号を示す。
【００８３】
前記逆方向ＡＣＫチャネルを通して伝送される前記ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージは、トラヒックチャネルを通して受信されるＰＬＰのパケット伝送率(Packet data rates)及びパケットフォーマット、及び前記ＰＬＰが、からみ合ったマルチスロット(multiple slot)を使用するか否かによって、表５及び表６に区分される。前記ＰＬＰがショートフォーマットに４つのからみ合ったスロットを使用する場合、それぞれの周期、４スロット(=5msec)及び８スロット(=10msec)によって、２つのケースに区分される。つまり、前記受信器は、前記トラヒックの受信時点から第２スロットの前半部分に前記ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを時間多重化time multiplexing)する。従って、前記ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージは、前記受信器が前記トラヒックを受信してから１スロットが進行した後に常に伝送される。
【００８４】
前記トラヒックチャネルを通してＰＬＰを受信してから前記逆方向ＡＣＫチャネルを通して伝送される第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫをＡＣＫ／ＮＡＣＫ＃１とする。次に、図３に示すように、周期４スロットのケースにおいて、それぞれのＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージは、奇数番目及び偶数番目に関係なく早い終了(early termination)のために使用される。前記ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、さらに、前記順方向トラヒックチャネルを通してＰＬＰを再伝送する時に、準補完サブ符号の転換のための制御メッセージとしても使用される。
【００８５】
一方、図４に示すように、周期８スロットのケースにおいて、それぞれのＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージは、奇数番目及び偶数番目に関係なく早い終了のために使用され、偶数番目のＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージのみが前記順方向トラヒックチャネルを通したＰＬＰの再伝送の時に準補完サブ符号の転換のための制御メッセージとして使用される。
【００８６】
ここで、早い終了とは、前記ＰＬＰに割り当てられた全てのスロットが伝送される以前に前記ＰＬＰを誤りなしで受信することができる場合、トラヒックチャネルを通したＰＬＰのスロット伝送を中断し、新しいＰＬＰを伝送することによって、伝送効率を増加させるための方式である。
一方、前記ＰＬＰがロングフォーマットを使用する場合、それぞれの周期、８スロット(=10msec)及び１６スロット(=20msec)によって２つのケースに区分される。奇数番目のＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージ及び偶数番目のＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージの機能は、前記ショートフォーマットのケースと同一である。
【００８７】
６．２．伝送プロトコルの動作
図５及び図６は、本発明による順方向及び逆方向伝送を示す図である。前述したように、前記ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージの伝送は、全ての伝送率に対して、１スロット／ＰＬＰ及び２スロット／ＰＬＰに区分して制御される。
図５は、２スロット／ＰＬＰの場合にＨＡＲＱによるスロット処理を示し、図６は、１スロット／ＰＬＰの場合にＨＡＲＱによるスロット処理を示す図である。前記２つの方式は、再伝送の時のサブ符号の転換を１スロット単位で遂行するか２スロット単位で遂行するかによって区分される。
【００８８】
図１０、図１１、及び図１２に示すように、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージは、スロット毎に伝送される。図１０は、本発明による前記送信器におけるデータ伝送手順に対する制御動作を示すフローチャートである。図１０を参照すると、前記送信器は、段階７１０で、伝送されるＰＬＰを符号化することによってサブ符号集合を生成する。例えば、図２に示す前記ターボ符号器は、前記サブ符号集合の生成のために使用される。前記サブ符号集合は、前記サブ符号集合のサイズによって個数が決定される異なるサブ符号から構成される。前記サブ符号は、パケット符号結合される。前記サブ符号集合を生成する具体的な動作は、図７乃至図９を参照して前述した。
【００８９】
段階７１２で、前記送信器は、伝送されるサブ符号の数を計数するために、カウント値ｉを０に設定する。つまり、前記カウント値ｉは、前記サブ符号集合を構成する全てのサブ符号の伝送が完了しているか否かを判断するために使用される。前記送信器は、段階７１４で、ｉ番目のサブ符号Ｃiを伝送フレームを通して伝送し、段階７１６で、前記伝送されたｉ番目のサブ符号ＣiからＡＣＫ信号が受信されるか否かを判断する。一方、段階７１４及び段階７１６の説明において、ＡＣＫメッセージが伝送単位(スロット)に対応して伝送されることを説明しているが、前述したように、前記ＡＣＫメッセージは、伝送フレームを通して伝送されるサブ符号に対応して伝送されることもできる。図３及び図４を参照すると、１つのスロットを通して１つのサブ符号を伝送する時、それぞれのサブ符号に対応してＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを受信する。前記ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを伝送する受信器の動作は、図１１及び図１２を参照して説明する。
【００９０】
前記送信器は、段階７１６で、前記ＡＣＫメッセージを受信すると、段階７１０に戻して次に伝送するＰＬＰを符号化する。一方、段階７１６で、前記伝送されるＰＬＰの再伝送が要求されたことを意味するＮＡＣＫメッセージを受信すると、前記送信器は、段階７１８で、ＰＬＰ単位の伝送が完了したか否かを判断する。ＰＬＰ単位の伝送が完了したと判断される場合、前記送信器は段階７２０に進行し、ＰＬＰ単位の伝送が完了していないと判断される場合は段階７２２に進行する。前記送信器は、段階７２０で、伝送されるサブ符号を選択するために、つまり、異なる符号を有する同一のＰＬＰを再伝送するために、前記カウント値ｉを１の分だけ増加させる。前記ＰＬＰが複数のスロットから構成され、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージがスロット単位で受信される場合、前記ＰＬＰを構成するスロットの伝送が完了するまで前記サブ符号を転換しない。一方、前記ＡＣＫ／ＮＡＣＫがＰＬＰ単位で受信される場合、段階７１４及び段階７１８は、１つの過程として遂行されることができる。つまり、前記サブ符号ＣiがＰＬＰ単位で伝送されるので、前記ＰＬＰ単位の伝送が完了しているか否かを判断する段階７１８は不要になる。
【００９１】
前記送信器は、段階７２２で、前記カウンタ値ｉを前記サブ符号の総数Ｓと比較して、全てのサブ符号が伝送されているか否かを判断する。前記送信器は、ｉがＳより小さいか同一である場合、伝送されるサブ符号が残っていると判断して、段階７１４に戻る。前記送信器は、段階７１４で、次のサブ符号を伝送する。一方、前記送信器は、段階７２２で、ｉがＳより大きい場合、前記全てのサブ符号の伝送が完了したと判断して、段階７１２に戻り、前記カウント値ｉを０にリセットした後、前記サブ符号の再伝送動作を繰り返して遂行する。前記のように、前記受信器によって前記伝送されたサブ符号に対してパケットダイバーシティ結合が遂行されるように、前記元のサブ符号を再伝送する。
【００９２】
前述したように、再伝送要求を受信すると異なるサブ符号が順次、伝送されるので、前記異なるサブ符号のそれぞれはＰＬＰとみなすことができる。例えば、前記サブ符号集合がＣ0、Ｃ1、Ｃ2、…、ＣS-1のサブ符号から構成される場合、前記送信器は、最初に前記サブ符号Ｃ0を前記受信器に伝送する。前記受信器が前記サブ符号Ｃ0を成功に受信すると、次のＰＬＰの受信を準備する。しかしながら、前記受信器が前記サブ符号Ｃ0を成功裡に受信することができなかった場合は、前記送信器に前記ＰＬＰに対する再伝送要求(ＮＡＣＫメッセージ)を伝送する。それから、前記送信器は、次のサブ符号Ｃ1を前記受信器に伝送する。これに関連して、それぞれの伝送されるサブ符号はＰＬＰとしてみなすることができる。
【００９３】
ここで、図１１及び図１２を参照して前記受信器におけるデータ受信に対する制御動作を説明する。図１１を参照すると、前記受信器は、段階８１０で、パケットダイバーシティ結合が遂行されるか否かを判断するためにカウント値ｊを０に設定し、全てのサブ符号が受信されているか否かを判断するために、カウント値ｉを０に設定する。前述したように、本発明においては、前記パケットダイバーシティ結合及びパケット符号結合が選択的に使用される。つまり、最初に伝送されるＰＬＰに対しては符号結合によって復号を遂行し、その以後に伝送されるＰＬＰに対してはダイバーシティ結合によって復号を遂行した後、符号結合によって復号を遂行する。
【００９４】
前記受信器は、段階８１２で、サブ符号Ｃiを受信し、８１４段階で、前記カウント値ｊを伝送フレームに総数Ｓと比較することによって、前記サブ符号Ｃiが最初に伝送されたＰＬＰに属するか否かを判断する。前記ｊが前記Ｓより小さいか同一である場合、前記受信器は、前記受信されたサブ符号が前記最初のＰＬＰに属すると判断して、８１８段階に進行する。前記ｊが前記Ｓより大きい場合、前記受信器は、前記受信されたサブ符号が前記最初のＰＬＰに属しないと判断して、段階８１６に進行する。
【００９５】
前記受信器は、段階８１６で、前記受信された伝送フレームに対してパケットダイバーシティ結合を遂行する。前記ダイバーシティ結合は、前記現在の伝送フレームを通して受信されたサブ符号Ｃiと以前に受信されたサブ符号のうち前記サブ符号Ｃiと同一であるサブ符号との間に遂行される。例えば、前記以前のサブ符号がＣ0、Ｃ1、Ｃ2、…、ＣS-1であり、前記現在のサブ符号がＣ0である場合、段階８１６で、前記以前のサブ符号Ｃ0と前記現在のサブ符号Ｃ0との間にダイバーシティ結合が遂行される。
【００９６】
前記受信器は、ｊがＳより小さいが同一である場合、または、前記ダイバーシティ結合が完了した場合に、段階８１８で、符号結合を遂行する。前記符号結合動作は、図１２を参照して説明する。
図１２において、前記受信器は、段階９１０で、前記受信されたサブ符号Ｃiに対してパケット符号結合を遂行する。前記符号結合は、式（８）によって計算される。
【００９７】
【数１０】
0003647437.tif 000018
式（８）から分かるように、前記符号結合は、第サブ符号乃至ｉ番目のサブ符号を合計することによって遂行される。前記パケット符号結合によって符号が発生すると、前記受信器は、段階９１２で、前記発生した符号を使用して前記受信されたサブ符号に関する情報を復号し、段階９１４で、前記復号した情報に対して誤り検査(ＣＲＣ検査)を遂行する。前記受信器は、段階９１６で、前記復号した情報に誤りがあるか否かを判断する。誤りがある場合、前記受信器は、段階９１８で、前記受信されたサブ符号に対して再伝送要求にＮＡＣＫメッセージを前記送信器に伝送する。しかしながら、前記復号した情報に誤りがない場合、前記受信器は、段階９２０で、前記受信されたサブ符号に対するＡＣＫメッセージを前記送信器に伝送し、段階８１０に戻して次のＰＬＰを受信する。
【００９８】
前記受信器は、段階９１８で前記ＮＡＣＫメッセージを伝送した後、段階９２２で前記受信されたサブ符号Ｃiを貯蔵してから図１１の段階８２０に進行する。前記受信器は、段階８２０及び段階８２２で、前記カウンタ値ｊ及びｉをそれぞれ１だけ増加させる。段階８２４で、前記受信器は、前記ＰＬＰを構成する全ての伝送フレームが受信される時点で前記カウンタ値ｉを０に設定し、次に受信されるＰＬＰを構成する伝送フレームを計数するために、ｉをＳでモジュラ演算し、前記演算結果をｉに指定する。従って、ｉは、０乃至Ｓの範囲になる。それから、前記受信器は、次のサブ符号を受信するために段階８１２に戻る。
【００９９】
本発明の実施形態による前記受信器は、受信されたサブ符号に対応してＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを伝送する。前記ＡＣＫメッセージを伝送する場合、前記受信器は、前記次のＰＬＰによるサブ符号を受信する。しかしながら、前記ＮＡＣＫメッセージを伝送する場合、前記受信器は、正常的なサブ符号の受信によるＡＣＫメッセージが伝送できるまで、最大Ｓ個のサブ符号を受信して符号結合を遂行する。前記Ｓ個のサブ符号が成功裡に受信されなかった場合、前記受信器は、同一のＰＬＰ受信動作を繰り返し、ダイバーシティ結合及び符号結合を選択的に遂行する。
前述の如く、本発明の詳細な説明では具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲は前記実施形態によって限られるべきではなく、本発明の範囲内で様々な変形が可能であるということは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
【０１００】
【発明の効果】
前述してきたように、本発明は下記のような効果を有する。
(１)ターボ符号を使用してデータを再伝送する移動通信システムにおいて、本発明による最適のパケット符号結合のためのサブ符号生成する方法は、前記生成されたサブ符号をＨＡＲＱ方式に利用する場合、伝送効率(throughput)が著しく向上する。
(２)符号結合及びダイバーシティ結合を選択的に使用することによって効率的なデータ伝送を可能にする。
【０１０１】
(３)ターボ符号を使用する通信システムに再伝送方式において、軟性結合、特に、ターボ符号の特性を考慮したパケット符号結合を使用することによりシステムの利得率(throughput)が改善される。
(４)再伝送方式を使用するパケット通信システムまたは再伝送方式を使用する一般的な通信システムにおいて、誤り訂正符号及び誤り検出を結合した本発明によるＨＡＲＱ方式によってシステムの性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ターボ符号を使用するパケットデータシステムにおいて、パケット符号結合とパケットダイバーシティ結合との性能差を示すグラフである。
【図２】  本発明の実施形態によるサブ符号生成装置を示すブロック図である。
【図３】  本発明の実施形態によるＨＡＲＱによるパケット伝送の例を示す図である。
【図４】  本発明の実施形態によるＨＡＲＱによるパケット伝送の他の例を示す図である。
【図５】  図３に関連して、物理階層パケットが１つのスロットから構成される場合にＨＡＲＱによるスロット処理を示す図である。
【図６】  図４に関連して、物理階層パケットが２つのスロットから構成される場合にＨＡＲＱによるスロット処理を示す図である。
【図７】  本発明の実施形態による準補完ターボ符号のサブ符号集合において第１サブ符号を生成する方法を示すフローチャートである。
【図８】  本発明の実施形態による準補完ターボ符号のサブ符号集合において中間のサブ符号を生成する方法を示すフローチャートである。
【図９】  本発明の実施形態による準補完ターボ符号のサブ符号集合において最後のサブ符号を生成する方法を示すフローチャートである。
【図１０】  本発明の実施形態によるＨＡＲＱによるデータ送信手順を示すフローチャートである。
【図１１】  本発明の実施形態による複合再伝送方式によるデータ受信手順を示すフローチャートである。
【図１２】  図１１に示す符号結合による制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２０１…第１構成符号器
２０２…インタリーバ
２０３…第２構成符号器
２０４…サブ符号発生器
２０５…制御器
【図１】
0003647437.tif 000019
【図２】
0003647437.tif 000020
【図３】
0003647437.tif 000021
【図４】
0003647437.tif 000022
【図５】
0003647437.tif 000023
【図６】
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【図７】
0003647437.tif 000025
【図８】
0003647437.tif 000026
【図９】
0003647437.tif 000027
【図１０】
0003647437.tif 000028
【図１１】
0003647437.tif 000029
【図１２】
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