(57)【要約】  ワイヤレス通信システムを動作させる方法は、情報を低レートコードワードに符号化するステップと、低レートコードワードのパンクチャ後に残る異なるビット組み合わせを含む少なくとも２つの空間的サブストリームを供給するステップと、個々の無線チャネルを通じて少なくとも２つの空間的サブストリームの各々を同時に送信するステップと、少なくとも２つの空間的サブストリームを受信するステップと、受信された前記少なくとも２つの空間的サブストリームに復号化プロセスを適用するステップと、復号化プロセスが不成功である場合、低レートコードワードのパンクチャ後に残る異なるビット組み合わせを含む他の空間的サブストリームを同時に送信するステップであって、他の空間的サブストリームの少なくとも１つは、低レートコードワードのパンクチャ後に残る以前に送信されていないビット組み合わせである、ステップと、他の空間的サブストリームを受信するステップと、当初受信された少なくとも２つの空間的サブストリーム及び他のサブストリームに復号化プロセスを適用するステップと、を含む。
2009536493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス通信システムを動作させる方法であって、
情報を低レートコードワードに符号化するステップと、
前記低レートコードワードのパンクチャ後に残る異なるビット組み合わせを含む少なくとも２つの空間的サブストリームを供給するステップと、
個々の無線チャネルを通じて前記少なくとも２つの空間的サブストリームの各々を同時に送信するステップと、
前記少なくとも２つの空間的サブストリームを受信するステップと、
受信された前記少なくとも２つの空間的サブストリームに復号化プロセスを適用するステップと、
前記復号化プロセスが不成功である場合、前記低レートコードワードのパンクチャ後に残る異なるビット組み合わせを含む他の空間的サブストリームを同時に送信するステップであって、前記他の空間的サブストリームの少なくとも１つが、前記低レートコードワードのパンクチャ後に残る以前に送信されていないビット組み合わせである、ステップと、
前記他の空間的サブストリームを受信するステップと、
当初受信された前記少なくとも２つの空間的サブストリーム及び前記他のサブストリームに前記復号化プロセスを適用するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
受信された前記少なくとも２つの空間的サブストリームのうち第１の空間的サブストリームに前記復号化プロセスを適用するステップと、
前記復号化プロセスが不成功である場合、前記空間的サブストリームの第２のものを前記第１の空間的サブストリームとまとめて組み合わせを形成し、前記形成された組み合わせに前記復号化プロセスを適用するステップと、
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
受信された前記少なくとも２つの空間的サブストリームの全てに同時に前記復号化プロセスを適用するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記空間的サブストリームの送信のために使用される無線チャネルの品質を監視するステップと、
監視される前記無線チャネルの品質に基づいて、前記低レートコードワードのパンクチャリングを選択するステップと、
を含む、請求項１、２又は３に記載の方法。
【請求項５】
複数の同時に用いられる空間的サブストリームを、それらの個々のチャネル品質及び／又はデータトラフィック要求に基づいて、選択するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記データトラフィック要求は、スループット及び／又は遅延を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記他の空間的サブストリームの送信は、同じ低レートコードワードから得られた先行する送信に対して異なる数の空間的サブストリーム及び／又は送信レートを用いる、請求項１、２又は３に記載の方法。
【請求項８】
前記他の空間的サブストリームは、以前の送信と同じ低レートコードワードから得られるコード化ビットの送信のための少なくとも１つの空間的サブストリームと、異なる入力データストリーム又は低レートコードワードから得られるコード化ビットの送信のための少なくとも１つの空間的サブストリームと、を同時に用いる、請求項１、２又は３に記載の方法。
【請求項９】
一次局及び少なくとも１つの二次局を有するワイヤレス通信システムであって、
前記一次局は、
情報を低レートコードワードに符号化する手段と、
前記低レートコードワードのパンクチャ後に残る異なるビット組み合わせを含む少なくとも２つの空間的サブストリームを供給する手段と、
個々の無線チャネルを通じて前記少なくとも２つの空間的サブストリームの各々を同時に送信する手段と、
を有し、
前記二次局は、
前記少なくとも２つの空間的サブストリームを受信する受信手段と、
受信された前記少なくとも２つの空間的サブストリームに復号化プロセスを適用する復号化手段と、
前記復号化プロセスが不成功であることに応じて、前記一次局に、前記低レートコードワードのパンクチャ後に残る異なるビット組み合わせを含む他の空間的サブストリームを同時に送信させる手段であって、前記他の空間的サブストリームの少なくとも１つは、前記低レートコードワードのパンクチャ後に残る以前に送信されていないビット組み合わせである、手段と、
を有し、
前記二次局の前記受信手段は、前記他の空間的サブストリームを受信し、前記復号化手段は、当初受信された前記少なくとも２つの空間的サブストリーム及び前記他のサブストリームに前記復号化プロセスを適用するシステム。
【請求項１０】
前記空間的サブストリームの送信のために使用される無線チャネルの品質を監視し、前記監視された無線チャネルの品質に基づいて、前記低レートコードワードのパンクチャリングを選択するための制御信号を供給する手段を更に有する、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
一次局及び少なくとも１つの二次局を有するワイヤレス通信システムに用いられる一次局であって、
情報を低レートコードワードに符号化する手段と、
前記低レートコードワードのパンクチャ後に残る異なるビット組み合わせを含む少なくとも２つの空間的サブストリームを供給する手段と、
個々の無線チャネルを通じて前記少なくとも２つの空間的サブストリームの各々を同時に送信する手段と、
前記二次局が前記低レートコードワードを復号化することができないことに応じて、前記低レートコードワードのパンクチャ後に残る異なるビット組み合わせを含む他の空間的サブストリームを同時に送信する手段であって、前記他の空間的サブストリームの少なくとも１つは、前記低レートコードワードからパンクチャされた以前に送信されていないビット組み合わせである、手段と、
を有する一次局。
【請求項１２】
前記空間的サブストリームの送信のために使用される無線チャネルの品質を監視し、監視された前記無線チャネルの品質に基づいて、前記低レートコードワードのパンクチャリングを選択するための制御信号を供給する手段を有する、請求項１１に記載の一次局。
【請求項１３】
一次局及び少なくとも１つの二次局を有するワイヤレス通信システムに用いられる二次局であって、
前記一次局は、
情報を低レートコードワードに符号化する手段と、
前記低レートコードワードのパンクチャ後に残る異なるビット組み合わせを含む少なくとも２つの空間的サブストリームを供給する手段と、
個々の無線チャネルを通じて前記少なくとも２つの空間的サブストリームの各々を同時に送信する手段と、
を有し、
前記二次局は、
前記少なくとも２つの空間的サブストリームを受信する受信手段と、
受信された前記少なくとも２つの空間的サブストリームに復号化プロセスを適用する復号化手段と、
前記復号化プロセスが不成功であることに応じて、前記一次局に、前記低レートコードワードのパンクチャ後に残る異なるビット組み合わせを含む他の空間的サブストリームを同時に送信させる手段であって、前記他の空間的サブストリームの少なくとも１つが、前記低レートコードワードのパンクチャ後に残る以前に送信されていないビット組み合わせである、手段と、
を有し、
前記二次局の前記受信手段は、前記他の空間的サブストリームを受信し、前記復号化手段は、当初受信された前記少なくとも２つの空間的サブストリーム及び前記他のサブストリームに前記復号化プロセスを適用する、二次局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＨＡＲＱ（ハイブリッド自動再送要求）を使用するワイヤレス通信システム、例えばＭＩＭＯ（多入力多出力）システム、及びそのシステムを動作させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの既存の及び提案されている将来のワイヤレス通信システムは、失敗して受信されたデータパケットの送信を繰り返すために、ＡＲＱ（自動再送要求）を一般に用いる。データパケットが正しく受信される場合、受信機は、送信機にアクノリッジメントメッセージ（ＡＣＫ）を送信し、送信機は、新しいデータパケットを送信することによって進行する。しかしながら、データパケットが正しくなく受信される場合、受信機は、否定のアクノリッジメント（ＮＡＣＫ）メッセージを送信する。送信機は、ＮＡＣＫ受信に応じて、それがＡＣＫを受信するまで何度も同じデータパケットを再送信する。データパケットの再送信の最大数は、ワイヤレス通信システムによって規定されることができる。すべてのＡＲＱシステムの欠点は、それらが待ち時間を差し込むことである。これは、受信機が、「ＮＡＣＫ」を伝え、同じパケットの複数の再送信を待ち、復号化しなければならないことにより生じる相当な遅延がありうるからである。このような遅延は、再送信がより高い層において扱われる場合、特に深刻でありうる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）技法が、それらの性能及び効率を改善するために、ワイヤレス通信システムに適用されている。ＨＡＲＱシステムにおいて、ＦＥＣ（フォワードエラーコレクション）コードワードが、各々の送信とともに送出され、パケットが正しく受信されたかどうか判定するために使用される。データパケットが正しく受信される場合、ＡＣＫが、受信機によって送出され、それによって、送信機が次のパケットを送信することを可能にする。しかしながら、パケットが不正確に受信される場合、ＮＡＣＫが発行される。送信機は、ＮＡＣＫに応じて、ＦＥＣコードワードの異なる部分とともにパケットを再送出し、受信機は、復号化を試みる前に、同じパケットのすべての送信から受信されたコード化ビットを収集する。
【０００４】
ワイヤレス通信システムの容量を増やすために、多くのワイヤレス通信システムが、情報を送信し及び／又は受信するために複数のアンテナシステムを使用する。システムの容量は、規定される時間期間にわたって通信システムによって伝えられる情報の全体量である。ＭＩＭＯアンテナシステムは、それぞれ異なる情報が同時に送信され受信されることを可能にするので、今日提案されている。一般のＭＩＭＯ技法を最適なやり方でＨＡＲＱと組み合わせることは、簡単明快ではない。これは、以下の２つの例において示されている。
【０００５】
第１の例の空間多重化スキームにおいて、例えばＶ−ＢＬＡＳＴ（Chung S.T., Lozano A., Huang H.C.による「Approaching Eigenmode BLAST Channel Capacity Using V-BLAST with Rate and Power Feedback」（in Proc. IEEE Vehicular Technology Conf. (VTC Fall 2001) vol.2, pp.915-919, Alantic City, NJ, Oct. 2001）及びWolniansky P.W., Foschini G.J., Golden G.D., Lavenzuela R.A.による「V-BLAST: An Architecture for Realising Very High Data Rates Over the Rich-Scattering Wireless Channel」（Proc.ISSSE 98, Pisa, Sept.1998）を参照）、Ｄ−ＢＡＬＳＴ（Forschini G.J.による「Layered Space-Time Architecture for Wireless Communication in a Fading Environment when using Multi-Antennas」（Bell Labs Tech. J., pp 41-59, Autumn 1996」を参照）、及びＰＡＲＣ（Lucent, TSG-R1-01-0879, 「Increasing MIMO Throughput with Per-Antenna Rate Control」（3GPP TSG RAN WG1 Document, available through ftp://ftp.3gpp.org/, 2002）、及びEricssonによる「Selective Per Antenna rate Control (S-PARC)」（3 GPP TSG RAN WG1, R1-04-0307）を参照）、又は閉ループスキーム（IST-2003-507581 WINNER, 「Assessment of Advanced Beamforming and MIMO Technologies」（D2.7, Feb.2005）を参照）は、同じ周波数チャネルを介して同時に多くのデータのストリーム（「空間的サブストリーム」）を送信するために、複数の送信アンテナを使用する。一般に、これらのサブストリームは、互いに独立にコード化され、これは、（例えばＰＡＲＣのように）現在チャネル状態へのサブストリームのレート適応を可能にする。一般に、エラーが、いずれかの１つのサブストリームにおいて検出される場合、再送信が、すべてのサブストリームについて要求される。これは、受信機は、それが分離することを試みなければならないサブストリームの組み合わせを持っており、１つのサブストリームを復号化する際のエラーは、他のサブストリームにおけるエラーと一致する傾向があるからである。
【０００６】
第２の例において、あるＭＩＭＯスキームは、送信用の複数のアンテナ全体においてコードワードを分割する。このようなスキームは、「空間的チャネルコーディング」（Philips, TSG-RAN1-04-0920, 「Spatial Channel Coding for High Throughput With a Single Receive Antenna」（3GPP TSG RAN WG1 Document, available through ftp://ftp.3gpp.org/,2004）を参照）及び時空間格子コーディング（Tarokh V., Seshadri N., Calderbank A.R.,「Space-Time Codes for High Data rate Wireless Communication: Performance Criterion and Code Construction2」（IEEE Transactions on Information Theory, Vol.44, No.2, March 1998）を参照）を含む。送信ダイバーシティスキーム（例えば時空間ブロックコード）もまた、ダイバーシティ送信をアンテナ全体におけるコード化の簡単な形式であると考えることによって、このクラスに配置されることができる（最も簡単なアプローチは、繰り返しコーディングである）。このようなスキームにおいて、ＡＲＱは、復号化が不成功であったコードワードを繰り返すことによって直接的に適用されることができる。しかしながら、ＨＡＲＱ−タイプＩＩのアプリケーションは、アンテナ全体の空間コードに入力される「データ」ビットが、実際に、低レートＨＡＲＱコードワードをパンクチャした後に残るビットであるように、コーディングの他の層を基本的に必要とする。
【０００７】
アンテナ全体においてコード化するスキームは、潜在的に良好な性能を提供するが、一般に柔軟性がなく（コードは、アンテナの特定の送信レート及び数に関して設計される）、移動端末において高い複雑さの復号化を必要としうることにも注意すべきである。
【０００８】
米国特許出願公開第２００４／０２１３１８４号明細書は、増加する複雑さは、ＨＡＲＱプロセスがすべてのアンテナについて生成されるときに回避可能であることを開示している。１つのコーディングプロセス、すなわち、１つのＦＥＣコーダが、すべてのアンテナにおいて使用され、ゆえに、単一のブロックコードのみが、アンテナについて生成される。送信されるべき元の情報は、固定のコードレートで動作するチャネルコーダによってコード化され、コード化ブロックと呼ばれるコード化された情報になる。コード化ブロックは、配信ユニットによって受信され送信前にレート整合され変調されるチャネル情報に基づいて、複数のアンテナ間で配信ユニットによってパケットとして配信される。
【０００９】
こうして、コード化されたサブブロックのグループは、アンテナの１又は複数を通じて送信される。以降の再送信の間、第１の送信からの同じコード化ブロックが使用され、各アンテナについて各グループのサブブロックの数は、再送信の時間の間、アンテナのチャネル状態に基づいて再計算される。その後、各グループのサブブロックは、サブブロックグループが送信されるべきアンテナの現在チャネル状態に対処するように、再びレート整合され変調される。ＮＡＣＫが受信されると、配信ユニットは、アンテナの現在チャネル条件に基づいて各アンテナにおいて新しく選択された数のサブブロックによって、以前に送信された情報を再送信する。
【００１０】
欧州特許出願公開第１２９８８２９号明細書は、送信局において、多重誤り符号化ストリームが、１ブロックの情報から形成され、２又はそれ以上のアンテナによって送信される、複数のアンテナシステムのためのＨＡＲＱ技法を開示している。各々の誤り符号化ストリームは、例えばチェースプロトコル及び増分冗長（ＩＲ）プロトコルのような同じプロトコル又は異なるプロトコルに従ってフォーマットされることができる。情報が受信局によって正しく受信されない場合、ＮＡＣＫが、送信局に送信される。ＮＡＣＫの受信に応じて、多重誤り符号化ストリームが再送出され、受信局において、チェースプロトコル又はＩＲプロトコルストリームが、以前に送出されたストリームと組み合わせられる。ＮＡＣＫが送信される場合、ＡＣＫが送信され又はプロセスがタイムアウトし、それらの多重誤り符号化されたストリームのこれ以上の再送信が行われなくなるまで、プロセスが繰り返される。ＩＲプロトコルに従ってフォーマットされる誤り符号化ストリームの場合、付加び冗長パリティビットは、連続する再送信に含められうる。
【００１１】
米国特許出願公開第２００３／００７２２８５号明細書は、ＭＩＭＯシステムについて基準ホッピング（basis hopping)を使用するＨＡＲＱ技法を開示している。技法は、再送信の際に基準（Ｖ）を変更し、これは、再送信の際のエラー確率を減少させる助けとなる。再送信の際に基準を変更することの基になる考えは、ＭＩＭＯスキームのエラーレート性能が基準（Ｖ）の選択の影響を受けるという事実である。パケットが誤って宣言されるとき、異なる基準を選択することが、再送信の際のエラー可能性をおそらく減らす。
【００１２】
再送信遅延を最小限にし、それによって待ち時間を減らすために、最初の送信失敗の可能性が非常に低いことが望ましい。これは、好ましくない伝搬条件又はそれらの送信を現在チャネル特性に適応させるための制限された能力を有する無線リンクにおいて達成するのが困難でありえる。
【００１３】
本発明の目的は、ＨＡＲＱ  ＭＩＭＯシステムにおいて第１の送信の成功の可能性を増やすことである。
【００１４】
更に、本発明の別の目的は、ＨＡＲＱ送信スキームが変化するチャンネル条件及びデータ待ち時間要求の両方に合うように適応されることができるような、ＨＡＲＱ送信スキームに柔軟性を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第１の見地によれば、ワイヤレス通信システムを動作させる方法であって、情報を低レートコードワードに符号化するステップと、低レートコードワードのパンクチャ後に残る異なるビット組み合わせを含む少なくとも２つの空間サブストリームを供給するステップと、個々の無線チャネルを通じて、少なくとも２つの空間的サブストリームの各々を同時に送信するステップと、少なくとも２つの空間的サブストリームを受信するステップと、受信された少なくとも２つの空間的サブストリームに復号化プロセスを適用するステップと、復号化プロセスが不成功である場合、低レートコードワードのパンクチャ後に残る異なるビット組み合わせを含む他の空間的サブストリームを同時に送信するステップであって、前記他の空間的サブストリームの少なくとも１つが、低レートコードワードのパンクチャ後に残る以前に送信されていないビット組み合わせである、ステップと、前記他の空間的サブストリームを受信するステップと、当初受信された少なくとも２つの空間的サブストリーム及び他のサブストリームに復号化プロセスを適用するステップと、を含む方法が提供される。
【００１６】
本発明による方法を実現する際、空間的サブストリームの送信のために使用される無線チャネルの品質が、監視され、低レートコードワードのパンクチャが、監視された無線チャネルの品質に基づいて選択される。
【００１７】
同時に用いられる空間的サブストリームの数は、例えばスループット及び／又は遅延のような、それらの個々のチャネル品質及び／又はデータトラフィック要求に基づいて、選択されることができる。
【００１８】
先行する送信に対して異なる数の空間的サブストリーム及び／又は送信レートを用いる他の空間的ストリームの送信は、同じ低レートコードワードから導かれることができる。
【００１９】
他の空間的サブストリームは、以前の送信と同じ低レートコードワードから得られるコード化ビットを送信するための少なくとも１つの空間的サブストリームと、異なる入力データストリーム又は低レートコードワードから得られるコード化ビットを送信するための少なくとも１つの空間的サブストリームとを、を同時に用いることができる。
【００２０】
復号化プロセスは、受信された少なくとも２つの空間的サブストリームの第１の空間的サブストリームに適用されることができ、復号化プロセスが不成功である場合、空間的サブストリームの第２のものが、第１の空間的サブストリームとまとめられて、組み合わせを形成し、形成された組み合わせは、組み合わせとして復号化プロセスに適用される。
【００２１】
本発明による方法の変形例において、復号化プロセスは、受信された少なくとも２つの空間的サブストリームの全てに同時に適用される。
【００２２】
本発明の第２の見地によれば、一次局及び少なくとも１つの二次局を有するワイヤレス通信システムであって、一次局が、情報を低レートコードワードに符号化する手段と、低レートコードワードのパンクチャ後に残る異なるビット組み合わせを含む少なくとも２つの空間的サブストリームを供給する手段と、個々の無線チャネルを通じて少なくとも２つの空間的サブストリームの各々を同時に送信する手段と、を有し、二次局が、少なくとも２つの空間的サブストリームを受信する手段と、受信された少なくとも２つの空間的サブストリームに復号化プロセスを適用する復号化手段と、復号化プロセスが不成功であることに応じて、一次局に、低レートコードワードのパンクチャ後に残る異なるビット組み合わせを含む他の空間的サブストリームを同時に送信させる手段であって、他の空間的サブストリームの少なくとも１つが、低レートコードワードのパンクチャ後に残る以前に送信されていないビット組み合わせである、手段と、を有し、二次局の受信手段は、他の空間的サブストリームを受信し、復号化手段は、当初受信された少なくとも２つの空間的サブストリーム及び他のサブストリームに復号化プロセスを適用する、ワイヤレス通信システムが提供される。
【００２３】
第３の本発明の見地によれば、一次局及び少なくとも１つの二次局を有するワイヤレス通信システムに用いられる一次局であって、一次局が、情報を低レートコードワードに符号化する手段と、低レートコードワードのパンクチャ後に残る異なるビット組み合わせを含む少なくとも２つの空間的サブストリームを供給する手段と、個々の無線チャネルを通じて少なくとも２つの空間的サブストリームの各々を同時に送信する手段と、二次局が低レートコードワードを復号化することができないことに応じて、低レートコードワードのパンクチャ後に残る異なるビット組み合わせを含む他の空間的サブストリームを同時に送信する手段であって、他の空間的サブストリームの少なくとも１つが、低レートコードワードのパンクチャ後に残る以前に送信されていないビット組み合わせである、手段と、を有する一次局が提供される。
【００２４】
本発明の第４の見地によれば、一次局及び少なくとも１つの二次局を有するワイヤレス通信システムに用いられる二次局であって、一次局が、情報を低レートコードワードに符号化する手段と、低レートコードワードのパンクチャ後に残る異なるビット組み合わせを含む少なくとも２つの空間的サブストリームを供給する手段と、個々の無線チャネルを通じて少なくとも２つの空間的サブストリームの各々を同時に送信する手段と、を有し、二次局が、少なくとも２つの空間的サブストリームを受信する受信手段と、受信された少なくとも２つの空間的サブストリームに復号化プロセスを適用する復号化手段と、復号化プロセスが不成功であることに応じて、一次局に、低レートコードワードのパンクチャ後に残る異なるビット組み合わせを含む他の空間的サブストリームを同時に送信させる手段であって、他の空間的サブストリームの少なくとも１つが、低レートコードワードのパンクチャ後に残る以前に送信されていないビット組み合わせである、手段と、を有し、二次局の受信手段は、他の空間的サブストリームを受信し、復号化手段は、当初受信された少なくとも２つの空間的サブストリーム及び他のサブストリームに復号化プロセスを適用する、二次局が提供される。
【００２５】
本発明は、第１のパケット通信が重くパンクチャされた低レートコードによってコード化された情報ビットから成るタイプ−ＩＩ  ＨＡＲＱスキームに特定のアプリケーションを有する。各々の後続の再送信において、完全な低レートコードワードのパンクチャ後に残る異なるビット組に対応する、異なるコード化ビットが、送り出される。効果的に、各々の再送信において、システムは、より低いレートのコードに切り替わり、ゆえに、受信機が正しく復号化することができる最大レートコードに、システムを自動的に調整する。
【００２６】
以下、本発明は、添付の図面を参照して例示によって説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明による方法において、入力情報は、低レートコードワード（ＬＲＣＷ）として符号化される。ＬＲＣＷのパンクチャードバージョン、すなわちＬＲＣＷをパンクチャした後に残るビットは、個々の送信チャネルの品質に依存して選択され、個々の空間的サブストリームとして複数のアンテナから同時に送信される。受信局において、個々の信号が、復調され、記憶される。元のＬＲＣＷを回復するために、いくつかの任意の復号化ストラテジに従うことが可能である。第１のストラテジにおいて、空間的サブストリームの第１もののビットを復号化する試みがなされ、これが成功する場合、受信機は、ＡＣＫを送り出し、新しい情報が送信される。しかしながら、この第１の復号化の試みが不成功である場合、空間的サブストリームの第２ものが、第１のものと組み合わせられ、付加のコード化ビットが、復号化プロセスを容易にする。第２の復号化の試みが失敗する場合、空間的サブストリームの第３のものが、第１及び第２の空間的サブストリームと組み合わせられ、復号化プロセスが繰り返される。すべての復号化の試みが失敗したのち又は復号化プロセスがタイムアウトした場合のみ、受信局が、ＮＡＣＫを送信し、それによって以前に送出されていないコード化ビットの空間的な送信、又はある新しい情報及び以前に送出された情報の送信を引き起こす。
【００２８】
代替のストラテジにおいて、少なくとも２つ及び可能性としてすべての空間的サブストリームが、一度に組み合わせられ、組み合わせられた信号を復号化する試みがなされる。
【００２９】
冒頭部分に記述される従来の方法と比較して、本発明による方法は、例えば１つの空間的サブストリームを使用することによって第１のパケットとして通常送信されるビットと、例えば他の空間的サブストリームを使用することによって後続の再送信において通常送出されるコード化ビットと、の両方を送信するために、空間多重化を用いる。これを行う利点は、受信局が、再送信を要求する必要なく、パケットの再送信においてのみ通常利用できる追加のコード化ビットに効果的にアクセスし、それによってパケット受信の遅延を低減することである。これは、受信局が、エラーなくデータパケットを回復するために、必要な程度の少数のサブストリームを選択的に復号化することを可能にする。良好なチャネル状態において、サブストリームのいくつかの復号化が必要とされない場合、これは、潜在的にバッテリ寿命の節約を提供する。より悪いチャネル状態において、すべてのサブストリームが復号化されることが必要とされるが、通常のＨＡＲＱシステムで生じるよりも要求される再送信がなお少ない。空間的サブストリームの全てからのビットを復号化し、組み合わせたのち、パケットが誤っている場合のみ、受信機は、再送信が要求されることを知らせる。
【００３０】
図面の以下の記述において、「（複数の）パンクチャードコードワード」とは、ＬＲＣＷをパンクチャした後に残るビットを含む（複数の）コードワードを意味することが意図され、「同じＬＲＣＷのパンクチャードバージョン」とは、ＬＲＣＷをパンクチャした後の同じＬＲＣＷの異なるバージョンを意味することが意図される。
【００３１】
図１に示されるフローチャートを参照して、ブロック１０は、入力情報を受信することを示している。ブロック１２は、ＬＲＣＷとして入力情報を符号化することを示している。ブロック１４は、チャネル品質フィードバック又は状態を決定する動作に関する。ブロック１６は、送信チャネルの品質を考慮して、サブストリームの各々について送信レートを決定する。ブロック１８は、その都度送信されるべきサブストリームの数ｐを選択することに関する。ｐは、パンクチャードコードワードの数より小さく又はそれに等しい。数ｐは、個々のチャネルのスループット及び／又は遅延のような、チャネル品質及び／又はデータトラフィック要求に依存して、同時に選択される。実際、アンテナの数ｎより少ないサブストリームがありうる。ここでｎ≧ｐである。これは、例えば同時に監視される無線チャネルのいくつかは、それらが使用されることができない又はチャネルのいくつかが、他の入力情報ストリーム空間多重化のような他の目的のために使用されるような乏しい品質を有するとみなされるからである。数ｐは、各々の再送信において異なるように選ばれることができる。ブロック２０は、ＬＲＣＷの異なってパンクチャされたバージョンを形成し、適切にパンクチャされたバージョンを個々のサブストリームに割り当てることに関連する。用いられるパンクチャリングパターンは、各々のサブストリームによって担持されるコード化ビットの数を変えるために、チャネル品質フィードバックに従って適応される。例えば、良好な品質のチャネルは、より少ないコード化ビットを有するパンクチャードコードワードに割り当てられるより乏しいチャネルと比較して、より多くのコード化ビットを含むパンクチャードコードワードを有する。ブロック２２は、当該チャネルについて決定された送信レートで、アンテナの個々のものからサブストリームを同時に送信することに関する。ブロック２４は、受信局が、送信された空間的サブストリームを受信し復調することに関する。ブロック２６は、新しく受信された空間的サブストリームを、同じＬＲＣＷのパンクチャードバージョンを含む任意の後続の受信された空間的サブストリームと一緒に記憶することに関する。ブロック２８は、受信された空間的サブストリームに復号化プロセスを適用することに関する。上述したように、復号化プロセスが、復号化プロセスが失敗するたびにサブストリームの集まりを漸次生成し、別の又は他の（複数の）サブストリームを、復号化プロセスに以前に適用された（複数の）サブストリーム又は複数のサブストリームの組み合わせに加え、又は任意の一時に受信されたすべてのサブストリームの組み合わせを、単一のプロセスステップにおいて復号化することを試みることを含む、異なるストラテジに従うことができる。その少なくとも１つは以前に送信されていないパンクチャードコードワードを含む他のサブストリームを送信しなければならない成り行きにおいて、復号化プロセスは、任意の以前に受信されたサブストリームと組み合わせて、これらの他のサブストリームを検討する。ブロック３０において、復号化プロセスが成功であるかどうかチェックがなされる。復号化プロセスが成功である（Ｙ）場合、ブロック３２において、ＡＣＫが、受信局によって送信され、サイクルが繰り返される。代替として、復号化プロセスが不成功であった（Ｎ）場合、ブロック３４において、すべてのサブストリームが復号化プロセス（ブロック２８）に適用されたかどうかチェックがなされる。答えが否定（Ｎ）である場合、復号化プロセスは、サブストリームの別の組み合わせに関して繰り返される。しかしながら、答えが肯定（Ｙ）である場合、ブロック３６において、ＬＲＣＷのすべてのパンクチャードバージョンが考慮されたかどうかチェックがなされる。答えが否定（Ｎ）である場合、ブロック３８において、受信局は、再送信が要求されることを送信機に知らせる。再送信は、例えばＬＲＣＷの以前に送出されていないパンクチャードバージョンを含むサブストリームを、任意には以前に送出されたパンクチャードバージョンとともに送出することによって、形成される。答えが肯定（Ｙ）である場合、ブロック４０において、受信局は、現在情報ブロックの送信が失敗したことを示すＮＡＣＫを送信し、フローチャートは、ブロック１０に戻る。
【００３２】
本発明は、各々の空間的サブストリームが単一の別個の送信アンテナにマップされる図１のフローチャートを参照して記述されたが、当業者であれば、ブロック２２が更に、サブストリームが複数の送信アンテナにそれぞれ異なる重み付けを伴ってマップされるビーム形成又はプリコーディングの動作を含みうることが明らかであろう。
【００３３】
図２を参照して、本発明によるシステムは、一次局ＰＳ及び複数の二次又は受信局ＳＳを有する。二次局の１つだけが図示されている。二次局ＳＳは、移動可能でありえ、ローミング又は固定の能力を有しうる。図の便宜上及び理解を容易にするために、一次局ＰＳ及び二次局ＳＳは、複数のブロックを含むものとして示されているが、これらのブロックの少なくともいくつかの機能はプロセッサ上のソフトウェアにおいて実現されることができることが理解されるべきである。
【００３４】
要約すると、一次局ＰＳに対する入力情報は、符号化され、個々の送信機アンテナＴＡ（１）乃至ＴＡ（ｎ）から複数の空間的サブストリームとして送信される。ここで、ｎは整数である。空間的サブストリームは、受信機アンテナＲＡ（１）乃至ＲＡ（ｍ）によって受信される。ここで、ｍは、一般にｎ以上の整数であり、復号化プロセスに適用される。復号化プロセスが成功である場合、送信された情報は、回復され、リアセンブリバッファＲＢにおいてリアセンブルされ、ＡＣＫが、一次局ＰＳに送信される。代替として、復号化プロセスが不成功である場合、ＮＡＣＫが、一次局ＰＳに送信され、適切な場合、付加的な符号化されたサブストリームが送信される。二次局ＳＳから一次局ＰＳへの送信は、送信機及び受信機アンテナＴＡ（１）乃至ＴＡ（ｎ）及びＲＡ（１）乃至ＲＡ（ｍ）の個々の対の間の、個々のワイヤレスチャネルの品質又は状態の情報を提供することもできる。
【００３５】
一次局ＰＳは、送信されるべき入力情報を受信する入力段５０を有する。入力段５０の出力は、入力情報を低レートコードワード（ＬＲＣＷ）として符号化する符号化段５２に結合される。符号化段は、ＬＲＣＷのパンクチャードバージョンを生成する段５４に結合される。チャネル品質測定段５６は、段５４に適用される出力を提供する。段５４は、いくつかのやり方で実現されることができ、例えばチャネル品質測定段５６によって提供されるチャネル品質標示に応じてパンクチャリングアルゴリズムを実現するためのプロセッサとして、又はパンクチャリングパターンの１つが段５６からの出力に応じて選択される該パンクチャリングパターンを記憶するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）として、実現されることができる。パンクチャされたパターンから成る複数ｐのサブストリームが、段５４の個々の出力５８（１）乃至５８（ｐ）に適用される。変調器６０（１）乃至６０（ｐ）は、出力部５８（１）乃至５８（ｐ）の各々に結合される。変調器の各々は、チャネル品質測定段５６から選択変調信号を受信する制御入力部６２（１）乃至６２（ｐ）を有する。変調器６０（１）乃至６０（ｐ）の各々は、送信機アンテナＴＡ１乃至ＴＡ（ｎ）の個々の１つに結合される。変調器及び送信機アンテナの間には１対１の対応、すなわちｐ＝ｎ、がありうる。しかしながら、変調器より多くの送信機アンテナＴＡ（１）乃至ＴＡ（ｎ）、すなわちｎ＞ｐ、があってもよく、その場合、ＭＩＭＯ段６４が、段５６からの制御信号に応じてビーム形成又はプリコーディングを行うために提供されることができる。送信機アンテナＴＡ（１）乃至ＴＡ（ｎ）のうち変調器６０（１）乃至６０（ｐ）に結合されないものは、例えば他の入力情報ストリームの空間多重化のような他の目的のために使用されてもよく、又は、高い建物又は丘陵のような地形上の特徴の存在に起因する一時的な伝播障害により無線チャネルの品質が不十分であるという理由で、使用されなくてもよい。
【００３６】
二次局ＳＳによって受信アンテナＲＡ（１）乃至ＲＡ（ｍ）上で受信される空間的サブストリームは、受信されたサブストリームのための出力部６８（１）乃至６８（ｐ）を有するＭＩＭＯデマッピング段６６に中継される。復調器及び記憶段７０（１）乃至７０（ｐ）は、デマッピング段６６の個々の出力６８（１）乃至６８（ｐ）に結合される。組み合わせ段７２は、段７０（１）乃至７０（ｐ）の出力部に結合される入力部を有する。組み合わせ段７２は、現在従っている復号化ストラテジに応じて、変調器出力の１又は複数、可能性として全てを選択し、復号器７４にそれらを供給するように制御される。復号器判定段７６は、復号器７４の出力部に結合される。
【００３７】
現在ＬＲＣＷは、それが成功裏に復号化された場合、リアセンブリバッファＲＢに渡され、ＡＣＫ信号が、送信機段７８に渡される。それによって、ＡＣＫ信号は、一次局ＰＳの受信機段８２に、アップストリーム無線チャネルによって中継される。受信機段８２に結合される判定段８４は、より多くの情報をＬＲＣＷ符号化段５２に送信するように入力段５０に指示することによって、ＡＣＫ信号の受信に応答する。
【００３８】
ＬＲＣＷの復号化が不成功であった場合、復号器判定段７６は、プロセッサ８０に送信される否定の出力を発行する。プロセッサ８０は、組み合わせ段７２に制御信号を送り出し、受信されたサブストリームの別の組み合わせを復号器７４に送出するように組み合わせ段７２に指示する。受信されたサブストリームのすべての組み合わせが、ＬＲＣＷの復号化が成功することなく、尽くされた場合、プロセッサ８０は、ＮＡＣＫ信号の第１のタイプが、一次局ＰＳに送信されるようにする。判定段８４は、ＮＡＣＫ信号のこの第１のタイプに応答して、送信されるべきＬＲＣＷのより多くのパンクチャードバージョンを段５４に送出させる。二次局ＳＳにおいて、ＬＲＣＷの新しいパンクチャードバージョンは、組み合わせ段７２において、以前に送出されたパンクチャードコードと組み合わせられる。ＬＲＣＷの新しいパンクチャードバージョンは、以前にコード化されたビットを含むことができ、又は以前に送出されていないコード化ビットをもっぱら含んでもよい。ＬＲＣＷの新しいパンクチャードバージョンは、チャネル品質測定段５６によって示される現在チャネル状態に従って、以前に送信されたサブストリームの数とは異なる数のサブストリームを利用して、異なる送信レートで送出されることができ、すなわち、その数は、異なる値を有することができる。復号化処理は、サブストリームの新しい組み合わせに関して繰り返される。
【００３９】
ＬＲＣＷが復号化されず、ＬＲＣＷのすべてのパンクチャードバージョンが二次局ＳＳに送信された場合、プロセッサは、ＮＡＣＫの第２のタイプを送信し、それによって、判定段８４は、現在情報ブロックの送信が失敗したことを入力段５０に指示する。
【００４０】
本発明による方法の記述された実施例の変形例において、チャネル状態及びトラフィック遅延要求のいずれか又は両方に従って、複数アンテナ送信を適応させる大きな柔軟性を達成することが可能である。これは、適切に良好なチャネル状態において高スループットのための追加の情報（標準の空間多重化）を担持するために利用可能な空間的サブストリームのいくつかと、より少ない再送信を通じて待ち時間を低減するためにこれらの情報ストリームに属する付加のコード化ビットを送出するために利用可能なサブストリームのいくつかと、を柔軟に使用することによって達成される。各々の目的のために使用される複数のサブストリームの間の均衡は、チャネル状態及びトラフィック遅延要求に従って変えられることができ、それによって、非常に柔軟性のある送信スキームを与える。
【００４１】
追加の冗長な情報、すなわち再送信において通常送出されるコード化ビット、を担持するために複数のサブストリームを使用することは、例えば送信ダイバーシティ、時空間コードのような冗長を提供するために複数の送信アンテナを利用する他のスキームの性能改善のいくつかを達成することができる。しかしながら、本発明による方法は、上述した柔軟性を提供するのに対して、知られているスキームは、コードがアンテナの特定の送信レート及び数に関して設計されるので、一般に柔軟性がない。
【００４２】
本発明による方法は、サブストリームの送信レートを変えることによって、チャネル状態に適応するために他の柔軟性を提供する。低レートコードワードは、異なる空間的サブストリーム及び任意の再送信において送信されるべきパンクチャードコードワードを形成するように、パンクチャされる。用いられるパンクチャリングパターンは、各々のサブストリームによって担持されるコード化ビットの数を変えるために、チャネル品質フィードバックに従って適応されることができる。これは、それぞれ異なる送信レート（異なる変調オーダを含む）が、現在チャネル状態に従ってそれぞれ異なる空間的サブストリームにおいて用いられることを可能にする。
【００４３】
再送信は、以前に送出されていないコード化ビットをもっぱら含み、あるいは、以前に多重化されたビットのいくつかを再送出する。
【００４４】
すべてのチャネルが、空間多重化されたサブチャンネルにおいて重要な付加の容量を支援するわけではないが、ほんのいくつかの追加のコード化ビットが、第２のサブチャンネルにおいて送出されることができる場合でさえ、これは、要求される再送信の可能性をなお低減し、この可能性の小さい低減さえ、それが再送信を防ぐ場合には待ち時間の大幅な低減をもたらすことができる。
【００４５】
パンクチャードコードワード、及びＬＲＣＷのパンクチャードバージョンは、ＬＲＣＷをパンクチャした後に残るビットに対して、ＬＲＣＷからパンクチャされ出されたビットを含むことは本発明の範囲内である。従って、請求項において、「低レートコードワードのパンクチャ後に残るビット」は、パンクチャリングのいずれか又は両方の形式をカバーするものとして解釈されるべきである。
【００４６】
本明細書及び請求項において、単数形で示される構成要素は、そのような構成要素の複数の存在を除外しない。更に、「含む、有する」なる語は、列挙されたもの以外の構成要素又はステップの存在を除外しない。
【００４７】
請求項において括弧内に置かれるいかなる参照符号の使用も、請求項の範囲を制限するものとして解釈されるべきではない。
【００４８】
本開示を読むことから、他の変形例が、当業者には明らかであろう。このような変形例は、通信システム及びそのための構成部品の設計、製造及び使用において既に知られており、ここにすでに記述されたフィーチャの代わりに又はそれに加えて使用されることができる他のフィーチャを含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明による方法の実施例を示すフローチャート。
【図２】ＨＡＲＱを使用するＭＩＭＯワイヤレス通信システムのブロック概略図。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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