(57)【要約】  本発明は、高符号化率での性能を向上させるための、データパケット再送信のための簡素化されたＱＡＭ信号コンステレーションのシンボル単位の再マップ方式に関し、マップ規則がＩおよびＱビット用に別々に決定される。本発明はさらに、チャネル符号化率の範囲に渡って最適性能を達成するための、チャネル符号化率による、データパケット再送信のためのビット単位のコンステレーション再マップとシンボル単位のコンステレーション再マップとの間の適応切換えのための方法に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信ノードおよび受信ノードを含むワイヤレス通信システムにおいて、前記システムにおけるデータ変調および復調のための信号コンステレーションを適応的に選択する方法であって、
現在のデータパケット送信の現在のチャネル符号化情報を受信すること、
チャネル符号化率が所定のチャネル符号化閾値より高いかどうか判定すること、および
前記チャネル符号化率が前記所定の閾値より高いかどうかに基づいて、データ変調用の信号コンステレーションを選択することを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記現在のデータパケット送信の変調タイプに従って、選択されたコンステレーション再マップテーブルのセクションを選択することをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記現在のデータパケット送信の送信回数に従って、信号コンステレーションを選択することをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記チャネル符号化率が強いチャネル符号化を指示する前記所定のチャネル符号化閾値より低いとき、前記信号コンステレーションは、ビット単位のコンステレーション再マップテーブルから選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記チャネル符号化率が弱いチャネル符号化を指示する前記所定のチャネル符号化閾値より高いとき、前記信号コンステレーションは、シンボル単位の再マップテーブルから選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記データ変調は、１６直交振幅変調（ＱＡＭ）コンステレーションマップを用いることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記データ変調は、６４直交振幅変調（ＱＡＭ）コンステレーションマップを用いることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記送信ノードは、ワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記送信ノードは、基地局であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
送信ノードおよび受信ノードを含むワイヤレス通信システムにおいて、前記システムがデータパケット再送信のためのシンボル単位の再マップ方式を実装する場合、前記受信ノードでのデータ復調の複雑さを低下させる方法であって、
どの２つの直交振幅変調（ＱＡＭ）シンボルの間の最小結合ユークリッド平方距離（ＣＳＥＤ）も最大化されるようにマップ規則を決定すること、
Ｉでラベルづけされたビットを、前記マップ規則に従って信号コンステレーションのｘ座標にマップすること、および
Ｑでラベルづけされたビットを、前記マップ規則に従って信号コンステレーションのｙ座標にマップすることを含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記マップ規則は、前記送信ノードで適用されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記マップ規則は、前記受信ノードで適用されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記マップ規則は、ＩおよびＱでラベルづけされたビットの双方に対して同一であることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記マップ規則は、ＩおよびＱでラベルづけされたビットの双方に対して異なることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
最小ＣＳＥＤは、最小ＣＳＥＤを最大化するマップ規則を選択することによって決定されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記送信ノードは、ワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）であることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１７】
前記送信ノードは、基地局であることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤレス通信システムにおけるデジタルデータ変調に関する。より詳細には、本発明は、データパケット再送信中の適応直交振幅変調（ＱＡＭ）コンステレーション（信号点配置）再マッピングのための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルデータ送信において、データパケットの受信成功を示すための確認応答（ＡＣＫ）信号を受信機から送信機に送信するのは一般的なことである。規定された期間内に送信機がＡＣＫを受信しない場合、または否定応答（ＮＡＣＫ）信号を受信した場合、データパケットは再送信されることになる。
【０００３】
データパケットの再送信は、信号伝達ダイバーシティを用いることによって、再送信の効率を向上させる機会を与える。例えば、データパケットは、異なる周波数で再送信され周波数ダイバーシティを達成することができ、データパケットは、異なるアンテナ上で再送信されて空間ダイバーシティを達成することもできる。データパケット再送信の効率は、異なるバージョンの冗長性ビットを信号伝達することによっても向上することができる。
【０００４】
信号マップダイバーシティは、データパケット再送信の効率を向上させるための、有望な技法である。信号マップダイバーシティを達成するために、使われている直交位相変調（ＱＰＳＫ）より変調が高いとき、同じビット列がコンステレーション（信号点配置）内の異なる信号点にマップされる。ビット（bits）をより高次の変調のシンボルに変調するとき、それらのビットの信頼性は等しくならないことが、当該分野において公知である。それらのビットの信頼性は、ビットの場所および／または値に依存する。
【０００５】
３ＧＰＰに対して提案されている１６ＱＡＭおよび６４ＱＡＭコンステレーション（信号点配置）再マップの一方式は、データパケット再送信中の、ビット信頼性のバイアスを平均化することを目指している。さらに、１６ＱＡＭに対する従来技術の提案が、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）標準に適応されている。この再マップ技法は、ビット単位の再マップと呼ばれる。ビット単位の再マップは、システムが強いチャネル符号化を利用するときに効果的である。しかし、ビット単位の再マップは、システムが弱いチャネル符号化を利用するときは十分に機能しない。というのは、弱いチャネル符号化は、符号化率が高くなり、冗長性ビット数が少なくなるである。
【０００６】
別の信号再マップ方式は、多数の再送信に渡って最小結合（ｃｏｍｂｉｎｅｄ）ユークリッド平方距離（ＣＳＥＤ）を最大化することを目指している。この基準は、未処理（raw）の状態でのシンボルエラーレートを効果的に最小化する。この再マップ技法は、シンボル単位の再マップと呼ばれる。シンボル単位の再マップは、システムが非符号化システムに近づくので、システムが弱いチャネル符号化を利用するときに最も良好に機能する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術によるシンボル単位の再マップ技法は、ＱＡＭ信号のＩおよびＱラベルづけビットが分離可能であるという事実を利用していない。したがって、ＱＡＭ信号中の別々のＩおよびＱラベルづけビットを利用し、シンボル単位の再マップの複雑さを低下させる新たな機構が望まれている。さらに、ビット単位の再マップ方式は、システムが強いチャネル符号化を用いるときに最も良好に機能し、シンボル単位の再マップ方式はシステムが弱いチャネル符号化を用いるときに最も良好に機能することが示されている。したがって、単一の技法を用いて、再マップ方式と比較して全体的性能を向上させ、受信機の複雑さを低下させるための、チャネル符号化による適応信号再マップのための方法および機器が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、高符号化率での性能を向上させるための、データパケット再送信のための簡素化されたシンボル単位のＱＡＭ信号点コンステレーション（配置）再マップ方式に関する。簡素化されたシンボル単位のＱＡＭ信号点配置再マップ方式は、受信ノードの複雑さを低下させるために、ＱＡＭ信号中の別々のＩおよびＱラベルづけビットを利用する。本発明は、チャネル符号化率の範囲に渡る最適性能を達成するための、チャネル符号化率による、ビット単位の配置再マップとシンボル単位の配置再マップとの間の適応切換えのための方法にも関する。
【０００９】
本発明のより詳細な理解が、例として挙げられるとともに添付の図面と併せて理解されるべき、好ましい実施形態の以下の説明から得られよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
これ以降、ワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）とは、ユーザ機器、移動局、固定または移動電話加入者ユニット、ページャ、あるいはワイヤレス環境において動作することが可能な他のどのタイプの装置も含むが、それに限定されない。これ以降で言及する場合、基地局とは、ノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイントまたはワイヤレス環境内の他のどのタイプのインターフェース装置も含むが、それに限定されない。
【００１１】
図１は、本発明に従って構成されたワイヤレス通信システム１００を示す例示的なブロック図である。本システムは、デジタルデータ変調用に構成された送信ノード１０２および受信ノード１４２を含む。送信ノード１０２および受信ノード１４２は、ワイヤレス通信リンクを介して通信する。
【００１２】
図１に示すように、送信ノード１０２は、プロセッサ１０４、データ変調器１０６、送信機１０８、受信機１１０、送信回数カウンタ１１２、ビット単位の配置再マップ用配置テーブル１１４、シンボル単位の配置再マップ用配置テーブル１１６、コントローラ１１８、およびエンコーダ１２０を含む。
【００１３】
プロセッサ１０４は、複数のＱＡＭ信号点配置再マップ技法を実装するように構成される。好ましい実施形態では、プロセッサ１０４は、ＱＡＭ信号中の分離可能なＩおよびＱでラベルづけされたビット（bits）を利用する、データパケット再送信用の、簡素化されたシンボル単位のＱＡＭ信号点配置再マップ方式を実装する。
【００１４】
データ変調器１０６は、エンコーダ１２０から送られる少なくとも１つのエンコードされた着信ビットをＱＡＭ配置中の１つの点にマップするように構成される。プロセッサ１０４は、データ変調器１０６によって使われる信号点配置を選択し格納するように構成される。データ変調器１０６は、プロセッサ１０４によって選択された信号点配置に従って、エンコーダ１２０によって送られるエンコードされた各ビットを、ＱＡＭシンボルに変換するように構成される。
【００１５】
着信データビットストリームの符号化率に従って、プロセッサ１０４は、ビット単位の再マップ用のコンステレーション再マップテーブル１１４の使用とシンボル単位の再マップ用のコンステレーション再マップテーブル１１６の使用から選択を行うように構成される。エンコーダ１２０からの着信ビットストリームの符号化率が所定の閾値より高い場合、プロセッサ１０４は、シンボル単位の再マップ用のコンステレーション再マップテーブル１１６を選択する。エンコーダ１２０からの着信ビットストリームの符号化率が所定の閾値を超えない場合、プロセッサ１０４は、ビット単位の再マップ用のコンステレーション再マップテーブル１１４を選択する。
【００１６】
ビット単位の再マップ用のコンステレーションテーブル１１４およびシンボル単位の再マップ用のコンステレーションテーブル１１６は、異なる変調タイプ（例えば、１６ＱＡＭおよび６４ＱＡＭ）に対応するコンステレーションの組からなる。
【００１７】
プロセッサ１０４は、現在の送信回数に従って、データ変調器１０６によって使われるべき信号点コンステレーションを選択するように構成される。信号点コンステレーションは、マップ規則によって一意に画定される。プロセッサ１０４は、送信識別子番号の各々について異なる配置テーブル１１４、１１６を選択することができる。
【００１８】
送信機１０８は、マップされたＱＡＭシンボル１２２をアップコンバートし、受信ノード１４２内の受信機１５０に送信するように構成される。受信機１１０は、各送信の後に、受信ノード１４２から確認応答（ＡＣＫ）信号または否定応答（ＮＡＣＫ）信号を受信するように構成される。ＡＣＫは、受信ノード１４２がデータパケット送信の受信に成功したことを示す。ＮＡＣＫは、受信ノード１４２が送信の受信に成功しなかったので、データパケットの再送信が要求されることを示す。
【００１９】
送信ノード１０２の受信機１１０は、受信ノード１４２からＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を受信するように構成される。好ましい実施形態では、プロセッサ１０４は、エンコーダ１２０からの、エンコードされたビットを、新たに選択された配置に従ってＱＡＭ信号に再マップするよう、データ変調器１０６に命令するように構成される。プロセッサ１０４は、データパケットを送信した後所定の期間内に受信機１１０がＡＣＫ信号を受信できなかった場合、データパケットを再送信するよう、送信機１０８に命令するように構成される。プロセッサ１０４は、エンコードされたビットを、新たに選択された構成に従ってＱＡＭシンボルに再マップするよう、データ変調器１０６に命令するとともに、データパケット送信後に受信機１１０がＮＡＣＫ信号を受信した場合、データパケットを再送信するよう、送信機１０８に命令するようにさらに構成される。
【００２０】
送信回数カウンタ１１２は、受信機１１０によって検出されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を受信するように構成される。好ましい実施形態では、送信回数カウンタ１１２は、各受信ＮＡＣＫ信号ごとに１だけ増分され、送信回数カウンタ１１２は、各受信ＡＣＫ信号に対して１にセットされる。送信回数カウンタの出力は、現在のデータパケットの送信回数を示す。例えば、１は、データパケットの新規送信を示し、２は、データパケットの初めての再送信を示す。プロセッサ１０４は、送信回数カウンタ１１２の出力を用いて、データ変調器１０６によって使われる信号点配置を判定するように構成することができる。
【００２１】
データ変調器１０６は、受信したエンコード済みビットのＩ成分およびＱ成分の双方に対して共通マップ規則、すなわちμmを使うように構成される。下付き文字ｍは、ｍ回目のデータパケット送信を表す。共通マップ規則μmにより、信号点コンステレーション中の各点は、ビット列に一意に関連づけられる。
【００２２】
データ変調器１０６は、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、およびより高い信号点コンステレーション再マップをサポートする。データ変調器１０６は、四位相偏移変調（ＱＰＳＫ）など、他のタイプの変調もサポートする。
【００２３】
有益な例として、１６ＱＡＭ信号点コンステレーションにおいて、各点は、ビット列｛ｉ1ｑ1ｉ2ｑ2｝に一意に関連づけられる。データ変調器１０６は、ビット列｛ｉ1ｑ1ｉ2ｑ2｝を、（μm（ｉ1ｉ2），μm（ｑ1ｑ2））のｘ−ｙ座標をもつ点にマップする。以下は、ＩおよびＱでラベルづけされたビットの双方に適用することができる。というのは、Ｉでラベルづけされたビットのみがさらに検討されるとしても、成分は分離されるからである。
【００２４】
好ましい実施形態では、ｍ回目のデータパケット再送信中に、２つの別個のビットペア｛ｉ1ｉ2｝および｛ｉ’1ｉ’2｝が、それぞれ、２つのｘ座標μm（ｉ1ｉ2）およびμm（ｉ’1ｉ’2）にマップされる。この別個のビットペアの間の結合（ｃｏｍｂｉｎｅｄ）ユークリッド平方距離（ＣＳＥＤ）は、
【００２５】
【数１】
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【００２６】
のように定義される。
【００２７】
すべての可能なビット列｛ｉ1ｉ2｝および｛ｉ’1ｉ’2｝に渡る最小ＣＳＥＤは、Ｄmin（｛μm｝）で表され、マップ規則｛μm｝によって決定される。ＣＳＥＤ値は、２つの別個のＱＡＭシンボルの間の距離を表す。２つの別個のＱＡＭシンボルの間のＣＳＥＤが大きい場合、そうしたシンボルを分離させるのは比較的容易である。最小ＣＳＥＤは未処理の状態でのビットエラーレート（ＢＥＲ）の決定において支配的因子なので、最小ＣＳＥＤの最大化は、未処理の状態でのＢＥＲを最小化する。
【００２８】
好ましい実施形態では、ペア単位でのエラー確率を最小化するために、マップ規則｛μm｝は、最小ＣＳＥＤが最大化されるように設計される。最小ＣＳＥＤを最大化するマップ規則｛μm｝は、最適マップと呼ばれる。最適マップは、網羅的コンピュータ探索により見つけることができ、送信ノード１０２および受信ノード１４２の双方によって規定される。
【００２９】
引き続き図１を参照すると、受信ノード１４２は、プロセッサ１４４、復調器／結合器１４６、送信機１４８、受信機１５０、デコーダ１５２、ビット単位の再マップ用のコンステレーション再マップテーブル１５４、およびシンボル単位の再マップ用のコンステレーション再マップテーブル１５６を含む。
【００３０】
受信ノード１４２内のプロセッサ１４４は、受信機１５０から制御信号情報を受信するように構成される。この制御信号情報は、受信したデータパケット送信の符号化率、変調タイプ、および／または送信回数を含み得る。プロセッサ１４４は、受信されたデータパケット送信の符号化率、変調タイプ、および／または送信回数に従って、コンステレーション再マップテーブル１５４、１５６から信号コンステレーションを選択するように構成される。選択された信号コンステレーションは、送信ノード１０２で使われる信号コンステレーションと一致する。
【００３１】
プロセッサ１４４は、ビット単位の再マップ用のコンステレーション再マップテーブル１５４およびシンボル単位の再マップ用のコンステレーション再マップテーブル１５６にアクセスするようにさらに構成される。再マップテーブル１５４、１５６の双方において、ＩおよびＱでラベルづけされたビットは、信号コンステレーションにそれぞれ独立にマップされる。この独立した再マップは、受信ノード１４２で実装されるデータ復調の複雑さを低下させる。
【００３２】
復調器／結合器１４６は、選択された信号コンステレーションを参照として用いて、受信したデータパケット送信を符号化されたビット列に変換するように構成される。復調器／結合器１４６は、受信した現在の送信を、データパケット再送信の原因となる以前のすべての送信と結合するように構成される。
【００３３】
データ復調の好ましい実施形態では、復調器／結合器１４６は、受信した信号とコンステレーションにおける可能性のある信号点の各々との間のユークリッド距離を算出するように構成される。ＩおよびＱでラベルづけされたビットはそれぞれ独立にマップされるので、ＩおよびＱでラベルづけされたビットは別々に復調することができる。Ｍ次ＱＡＭ（Ｍ−ＱＡＭ）において、Ｉでラベルづけされたビットの復調は、Ｍ個のユークリッド距離の平方根の算出を必要とし、Ｑでラベルづけされたビットの復調も、Ｍ個のユークリッド距離の平方根の算出を必要とする。しかしながら、ＩおよびＱでラベルづけされたビットが分離されない場合、着信ビットの復調は、Ｍ個のユークリッド距離を必要とする。したがって、着信ビットをＩおよびＱでラベルづけされたビットへ分離することは、受信ノード１４２でのデータ復調における複雑さを低下させる。
【００３４】
デコーダ１５２は、復調器／結合器１４６からの、符号化されたビット列を受信するように構成される。復調器１５２は、符号化されたビット列を用いて、情報ビットを再構築し、巡回冗長検査（ＣＲＣ）を実施するように構成される。ＣＲＣは、ＡＣＫ信号またはＮＡＣＫ信号のどちらが送信機１４８から送信ノード１０２に送信されるのか判定する。
【００３５】
図２は、１６ＱＡＭ変調用に使われるセクション２０２および６４ＱＡＭ変調用に使われるセクション２０４を含む例示的なシンボル単位のコンステレーション再マップテーブル２００である。図２は、図１のシステム１００によって実装される、Ｉでラベルづけされたビットに対するマップ規則のみを示す。ただし、同じマップが、Ｑでラベルづけされたビットにも当てはまる。１６ＱＡＭ変調セクション２０２および６４ＱＡＭ変調セクション２０４の双方が、各配置がある特定の送信に対応する、多様なコンステレーションを含む。図２において、各行がコンステレーションであり、第１行が最初の送信に対応し、第２行が２回目の送信に対応し、以下同様である。
【００３６】
各変調タイプ、すなわち１６ＱＡＭまたは６４ＱＡＭごとに、異なるパケット送信回数の各々に対するマップ規則が縦に列挙されている。１６ＱＡＭ変調では、エンコードされた４種類の着信ビットのすべてが１つの信号点にマップされる。信号点は、Ｉでラベルづけされた２ビットおよびＱでラベルづけされた２ビットからなる。Ｉでラベルづけされた２ビットは、マップされた点のｘ座標を決定し、Ｑでラベルづけされた２ビットは、マップされた点のｙ座標を決定する。したがって、１６ＱＡＭ変調は、信号点をマップする可能性のある４個のｘ座標２１０、２１２、２１４、２１６をもつ。
【００３７】
例えば、ラベルづけされた２つのＩビットの値が「１１」の場合、マップされた信号点のｘ座標は、最初の送信に対して２１０である。このデータパケットが再送信される必要がある場合、マップされた信号点のｘ座標は、２回目の送信に対して２１４、３回目の送信に対して２１６、４回目の送信に対して２１２である。
【００３８】
６４ＱＡＭ変調では、エンコードされた８種類のすべての着信ビットが１つの信号点にマップされる。信号点は、Ｉでラベルづけされた３ビットおよびＱでラベルづけされた３ビットからなる。Ｉでラベルづけされた３ビットは、マップされた点のｘ座標を決定し、Ｑでラベルづけされた３ビットは、マップされた点のｙ座標を決定する。したがって、６４ＱＡＭ変調は、信号点をマップする可能性のある８個ｘ座標２２０、２２２、２２４、２２６、２２８、２３０、２３２、２３４をもつ。
【００３９】
例えば、ラベルづけされた３つのＩビットの値が「１１１」の場合、マップされた信号点のｘ座標は、初めての送信に対して２２０である。このデータパケットが、再送信される必要がある場合、マップされた信号点のｘ座標は、２回目の送信に対して２２０、３回目の送信に対して２３２、４回目の送信に対して２２６、５回目の送信に対して２２６、６回目の送信に対して２２２である。
【００４０】
表１は、図２に示す簡素化されたシンボル単位の６４ＱＡＭ信号点配置再マップと、単純な繰返し再送信方式との最小ＣＳＥＤ値を比較する。各再送信の未処理の状態でのビットエラーレート（ＢＥＲ）に関する期待利得は、最小ＣＳＥＤ値に従って予測される。
【００４１】
【表１】
2009530976.tif 000004
【００４２】
シンボル単位の再マップ方式は、非符号化システムまたは符号化率が高いシステムの性能を最適化する。対照的に、ビット単位の再マップ方式は、符号化率が低いシステムの性能を最適化する。ビット単位の再マップは、ビット列の順序を変更し、かつ／またはビット列中のビットの一部もしくは全部の逆値を用いることによって遂行される。
【００４３】
表２は、ビット単位の再マップ規則の例である。同じマップ規則が、ＩおよびＱでラベルづけされたビット両方に当てはまる。初めての送信の後、再マップ規則は、２回目の送信のために、ＩまたはＱでラベルづけされたビットを左に１だけ循環シフトさせ、３回目の送信のためにＩまたはＱでラベルづけされたビットを左に２だけ循環シフトさせる。４回目の送信では、第２および第３ビットが逆にされる。５回目および６回目の送信は、ＩまたはＱでラベルづけされたビットを、それぞれ左に関して１だけおよび左に２だけ循環シフトさせ、第２および第３ビットも逆にする。
【００４４】
【表２】
2009530976.tif 000005
【００４５】
ビット単位の再マップ方式は、符号化率が低いと、シンボル単位の再マップより良好に機能する。一方、シンボル単位の再マップ方式は、符号化率が高いと、より良好に機能する。ワイヤレス通信システムは、符号化率がチャネル条件などの要因に従って適応される適応符号化方式を広く利用する。したがって、様々な符号化率において最適性能を達成するために、配置再マップ方式を符号化率に従ってリアルタイムで切り換えることが望ましい。
【００４６】
図３は、図１のシステム１００によって実装される適応ＱＡＭ信号点配置再マッププロセス３００のフロー図である。再マッププロセス３００は、送信ノード１０２および受信ノード１４２両方によって実装される。
【００４７】
ステップ３０２で、現在のチャネル符号化情報が受信される。送信ノード１０２において、現在のチャネル符号化情報は、明示的な信号伝達により受信される。チャネル情報信号が、コントローラ１１８からプロセッサ１０４に送信される。
【００４８】
受信ノード１４２において、現在の制御信号情報が、受信された送信から抽出される。制御信号は、受信された現在の送信のチャネル符号化情報、変調タイプ、および送信回数を含む。固定変調および符号化が制御信号に適用されるので、制御信号はデコードすることができる。制御信号がデコードされた後、受信された現在の送信のチャネル符号化情報、変調タイプ、および送信回数が、プロセッサ１４４に送られる。
【００４９】
ステップ３０４で、プロセッサ１０４、１４４は、チャネル符号化率が所定の閾値を満たすかどうか判定する。好ましい実施形態では、プロセッサ１０４、１４４は、現在のデータパケットによって使われる符号化率に応じて、システム１００が強いチャネル符号化または弱いチャネル符号化のどちらを利用するのか判定する。
【００５０】
ステップ３０６で、プロセッサ１０４、１４４は、現在のデータパケット用の再マップテーブルを選択する。各データパケットは、何度も送信することができ、各送信は、同じ再マップテーブルを用いる。ただし、各送信は、異なる配置を必要とし得る。
【００５１】
現在のデータパケットの符号化率が所定の閾値より高い場合、プロセッサ１０４、１４４は、シンボル単位の再マップテーブルを選択し、データパケット再送信用にシンボル単位の信号点コンステレーション再マッピングを適用する。システム１００が符号化されず、または弱いチャネル符号化を利用する場合は、シンボル単位のコンステレーション再マップ技法が好ましい。
【００５２】
現在のデータパケットの符号化率が所定の閾値より低い場合、プロセッサ１０４、１４４は、ビット単位の再マップテーブルを選択し、データパケット再送信用にビット単位の信号点コンステレーション再マッピングを適用する。システム１００が強いチャネル符号化を利用する場合は、ビット単位のコンステレーション再マップ技法が好ましい。
【００５３】
代替実施形態では、所定の閾値は、システム１００によって使われるチャネル符号化タイプに依存し得る。例えば、所定の閾値は、ターボ符号が使われる場合は２／３と３／４の間にセットすることができ、閾値は、畳み込み符号が使われる場合はより低くてよく、１／２と２／３の間にセットすることができる。
【００５４】
ステップ３０８で、プロセッサ１０４、１４４は、現在のデータパケットの変調タイプに従って決定される、選択されたコンステレーション再マップテーブルの適用されるべきセクションを選択する。例えば、現在のデータパケットによって１６ＱＡＭ変調が使われる場合、再マップテーブルの１６ＱＡＭセクションが適用される。送信ノード１０２では、現在のデータパケット送信の変調タイプが、コントローラ１１８からプロセッサ１０４に信号伝達される。受信ノード１４２において、現在のデータパケットの変調タイプは、制御信号に組み込まれる。
【００５５】
ステップ３１０で、プロセッサ１０４、１４４は、現在のデータパケット送信の送信回数に従って選択された信号点配置を選択する。送信ノード１０２では、現在のデータパケット送信の送信回数は、送信回数カウンタ１１２によって決定され、プロセッサ１０４に信号伝達される。送信回数カウンタ１１２は、送信ノード１０２で、受信されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の数をカウントするように構成される。受信ノード１４２において、現在のデータパケット送信の送信回数は、制御信号に組み込まれる。
【００５６】
本発明によるシステム１００は、最適性能を達成するようにチャネル符号化率に適応する再マップ方式を実装する。システム１００は、強いチャネル符号化が使われる場合はビット単位の再マップ技法を、弱いチャネル符号化が使われる場合はシンボル単位の再マップ技法を実装する。ワイヤレスチャネル条件が、強いチャネル符号化または弱いチャネル符号化のどちらが使われるか判定する。良好なチャネル条件では、データスループットを増加させるために、弱いチャネル符号化が好まれる。信頼できるワイヤレス通信を保証するために強いエラー訂正能力が要求される悪いチャネル条件では、強いチャネル符号化が好まれる。
【００５７】
システム１００は、現在のチャネル符号化が比較的強いまたは比較的弱いと見なされるかどうかを判定するための所定のチャネル符号化率閾値をセットする。好ましい実施形態では、所定のチャネル符号化率閾値は、システム１００によって使われるチャネル符号化タイプに従って決定される。
【００５８】
本発明の特徴は、集積回路（ＩＣ）に組み込むことも、多数の相互接続構成要素を備える回路で構成することもできる。
【００５９】
本発明の特徴および要素が、具体的な組合せとしての好ましい実施形態において説明されたが、各特徴または要素は、好ましい実施形態の他の特徴および要素なしで独自に、あるいは本発明の他の特徴および要素ありでもなしでも、様々に組み合わせて用いることができる。本発明において挙げた方法またはフローチャートは、汎用コンピュータまたはプロセッサによる実行用のコンピュータ可読記憶媒体内で具体的に実施される、コンピュータプログラム、ソフトウェア、またはファームウェア中に実装することができる。コンピュータ可読記憶媒体の例は、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリ素子、内部ハードディスクおよび取外し可能ディスクなどの磁気メディア、光磁気メディア、ならびにＣＤ−ＲＯＭディスク、およびデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）などの光メディアを含む。
【００６０】
適切なプロセッサは、例として、汎用プロセッサ、特殊目的プロセッサ、従来のプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと関連した１つまたは複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラム可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ）回路、他のどのタイプの集積回路（ＩＣ）、および／または状態マシンも含む。
【００６１】
ソフトウェアと関連したプロセッサは、ワイヤレス送信受信ユニット（ＷＴＲＵ）、ユーザ機器（ＵＥ）、端末、基地局、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、または任意のホストコンピュータ内で使用するための無線周波数トランシーバを実装するのに使うことができる。ＷＴＲＵは、カメラ、ビデオカメラモジュール、テレビ電話、スピーカーフォン、振動装置、スピーカ、マイクロホン、テレビトランシーバ、ハンズフリーヘッドセット、キーボード、ブルートゥース（登録商標）モジュール、周波数変調（ＦＭ）無線ユニット、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）表示ユニット、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）表示ユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザ、および／または任意のワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）モジュールなど、ハードウェアおよび／またはソフトウェア中に実装されるモジュールとともに使うことができる。
【００６２】
実施形態
１．受信機を含むワイヤレス通信システムにおいてデータパケット再送信を適応的に再マップする方法であって、現在のデータパケット送信の現在のチャネル符号化を受信することを含む方法。
【００６３】
２．チャネル符号化率が所定のチャネル符号化閾値より高いかどうか判定することをさらに含む実施形態１に記載の方法。
【００６４】
３．チャネル符号化率が所定の閾値より高いかどうかに基づいて、データ変調用の信号コンステレーションを選択することをさらに含む実施形態１〜２のいずれかに記載の方法。
【００６５】
４．現在のデータパケット送信の変調タイプに従って、選択されたコンステレーション再マップテーブルのセクションを選択することをさらに含む実施形態１〜３のいずれかに記載の方法。
【００６６】
５．現在のデータパケット送信の識別番号に従って、信号コンステレーションを選択することをさらに含む実施形態１〜４のいずれかに記載の方法。
【００６７】
６．チャネル符号化率が強いチャネル符号化を指示する所定のチャネル符号化閾値より低いとき、信号点コンステレーションは、ビット単位のコンステレーション再マップテーブルから選択される実施形態１〜５のいずれかに記載の方法。
【００６８】
７．ＩおよびＱでラベルづけされたビットは、ビット単位のコンステレーション再マップテーブル中の信号コンステレーションにそれぞれ独立にマップされる実施形態６に記載の方法。
【００６９】
８．チャネル符号化率が弱いチャネル符号化を指示する所定のチャネル符号化閾値より高いとき、信号点配置は、シンボル単位の再マップテーブルから選択される実施形態１〜７のいずれかに記載の方法。
【００７０】
９．ＩおよびＱでラベルづけされたビットは、シンボル単位のコンステレーション再マップテーブル中の信号コンステレーションにそれぞれ独立にマップされる実施形態１〜８のいずれかに記載の方法。
【００７１】
１０．シンボル単位の再マップテーブルは、ＱＡＭ信号中の分離可能なＩおよびＱでラベルづけされたビットを利用するデータパケット再送信のための簡素化されたシンボル単位のＱＡＭ信号コンステレーション再マップ方式を実装するのに使われる実施形態９に記載の方法。
【００７２】
１１．シンボル単位の再マップ方式は、非符号化システムまたは符号化率が高いシステムの性能を最適化する実施形態１〜１０のいずれかに記載の方法。
【００７３】
１２．ビット単位の再マップ方式は、符号化率が低いシステムの性能を最適化する実施形態１〜１１のいずれかに記載の方法。
【００７４】
１３．ビット単位の再マップは、ビット列の順序を変更し、かつ／またはビット列中の少なくとも１つのビットの逆値を使うことによって遂行される実施形態１２に記載の方法。
【００７５】
１４．ビット単位の再マップ方式は、符号化率が低いとき、シンボル単位の再マップ方式より良好に機能する実施形態１〜１３のいずれかに記載の方法。
【００７６】
１５．データ変調のための信号点配置は、様々な符号化率に渡って最適性能を達成するように、符号化率に従ってリアルタイムで適応的に選択される実施形態１〜１４のいずれかに記載の方法。
【００７７】
１６．データ変調は、１６直交振幅変調（ＱＡＭ）コンステレーションマップを用いる実施形態１〜１５のいずれかに記載の方法。
【００７８】
１７．データ変調は、６４直交振幅変調（ＱＡＭ）コンステレーションマップを用いる実施形態１〜１６のいずれかに記載の方法。
【００７９】
１８．送信ノードは、ワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）である実施形態１〜１７のいずれかに記載の方法。
【００８０】
１９．送信ノードは基地局である実施形態１〜１８のいずれかに記載の方法。
【００８１】
２０．送信ノードおよび受信ノードを含むワイヤレス通信システムにおけるデータパケット再送信のためのシンボル単位の再マップ方式を実装する方法であって、どの２つの直交振幅変調（ＱＡＭ）シンボルの間の最小結合ユークリッド平方距離（ＣＳＥＤ）も最大化されるようにマップ規則を決定することを含む方法。
【００８２】
２１．Ｉでラベルづけされたビットを、マップ規則に従って信号点配置にｘ座標にマップすることをさらに含む実施形態２０に記載の方法。
【００８３】
２２．Ｑでラベルづけされたビットを、マップ規則に従って信号点配置のｙ座標にマップすることをさらに含む実施形態２０〜２１のいずれかに記載の方法。
【００８４】
２３．シンボル単位の再マップ方式は、ワイヤレス通信システム内の受信ノードでのデータ復調の複雑さを低下させる実施形態２０〜２２のいずれかに記載の方法。
【００８５】
２４．マップ規則は、送信ノードで適用される実施形態２０〜２３のいずれかに記載の方法。
【００８６】
２５．マップ規則は、受信ノードで適用される実施形態２０〜２４のいずれかに記載の方法。
【００８７】
２６．マップ規則は、ＩおよびＱでラベルづけされたビットの双方に対して同一である実施形態２０〜２５のいずれかに記載の方法。
【００８８】
２７．マップ規則は、ＩおよびＱでラベルづけされたビットの双方に対して異なる実施形態２０〜２６のいずれかに記載の方法。
【００８９】
２８．マップ規則は、ＩおよびＱでラベルづけされたビットの双方に対して異なる実施形態２０〜２７のいずれかに記載の方法。
【００９０】
２９．最小ＣＳＳＥＤは、最小ＣＳＥＤを最大化するマップ規則を選択することによって決定される実施形態２０〜２８のいずれかに記載の方法。
【００９１】
３０．送信ノードは、ワイヤレス送受信ユニットである実施形態２０〜２９のいずれかに記載の方法。
【００９２】
３１．送信ノードは基地局である実施形態２０〜３０のいずれかに記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明に従って構成されたワイヤレス通信システムを示す例示的なブロック図である。
【図２】図１のシステムによって実装される、Ｉでラベルづけされたビットに対する１６ＱＡＭおよび６４ＱＡＭ変調用の例示的なシンボル単位のコンステレーション再マップを示す図である。
【図３】図１のシステムによって実装されるデータパケット再送信のための適応ＱＡＭ信号コンステレーション再マッププロセスを示すフロー図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年3月27日(2008.3.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ変調および復調のための信号コンステレーションを適応的に選択する方法であって、
チャネル符号化率を含む、現在のデータパケット送信の現在のチャネル符号化情報を受信すること、
前記チャネル符号化率が所定のチャネル符号化閾値より高いかどうか判定すること、
前記チャネル符号化率が前記所定の閾値より高いかどうかに基づいて、前記現在のデータパケット用のコンステレーション再マップテーブルを選択すること、
前記現在のデータパケット送信の変調タイプに従って、選択されたコンステレーション再マップテーブルのセクションを選択すること、および
前記現在のデータパケット送信用の送信回数カウンタに従って、信号コンステレーションを選択することを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記チャネル符号化率が強いチャネル符号化を指示する前記所定のチャネル符号化閾値より低いとき、前記信号点配置は、ビット単位の配置再マップテーブルから選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記チャネル符号化率が弱いチャネル符号化を指示する前記所定のチャネル符号化閾値より高いとき、前記信号点配置は、シンボル単位の再マップテーブルから選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記データ変調は、１６直交振幅変調（ＱＡＭ）コンステレーションマップを用いることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記データ変調は、６４直交振幅変調（ＱＡＭ）コンステレーションマップを用いることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）で使用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
基地局で使用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【国際調査報告】
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