(57)【要約】      （修正有）【課題】送信されたデータフレームの誤り確率を一義的に評価することを可能にする。【解決手段】第１のデバイスによって第２のデバイスに通信チャネルを介して送信されるデータフレームの誤り確率を評価する計量を確定する方法であって、データフレームは複数のシンボルを含み、計量が、少なくとも、データフレームに含まれるシンボルから取得される複数の情報の項目に対し等価通信チャネルを特徴付ける量の、次数が厳密に１より上である少なくとも１つのモーメントから確定される方法及び関連する装置に関する。【選択図】図２ａ
2006197576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のデバイスによって第２のデバイスに通信チャネルを介して送信されるデータフレームの誤り確率を評価する計量を確定する方法であって、データフレームは複数のシンボルを含む、方法であり、
前記計量は、少なくとも、前記データフレームに含まれるシンボルから且つ前記データフレームの送信に対して採用される符号化方法の特徴から、取得される複数の情報の項目に対し等価通信チャネルを特徴付ける量の、次数が厳密に１より上である少なくとも１つのモーメントから確定されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記情報の項目は、受信データフレームのチャネル等化（１０４）及び前記データフレームに含まれるシンボルのシンボルデマッピング（１０６）の後に前記第２のデバイスによって取得されるソフトビットであるか、
又は、
前記情報の項目は、前記受信データフレームのチャネル等化（１０４）、前記受信データフレームに含まれる前記シンボルの逆拡散、及び前記データフレームに含まれるシンボルのシンボルデマッピング（１０６）の後に前記第２のデバイスによって取得されるソフトビットである
ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記送信に対して使用される変調がＯＦＤＭ変調であり、且つ前記第１のデバイス及び前記第２のデバイスがそれぞれ単一のアンテナを使用する場合、等価チャネルは、ＯＦＤＭ変調、物理無線チャネル、ＯＦＤＭ復調及び前記チャネル等化を含み、
又は、
前記送信に対して使用される前記変調がＯＦＤＭ変調であり、且つ前記デバイスのうちの少なくとも１つが複数のアンテナを有する場合、等価チャネルは、時空及び／又は周波数符号化、前記ＯＦＤＭ変調、前記物理無線チャネル、前記ＯＦＤＭ復調、符号化多入力多出力送信に対する適応チャネル等化であるとしての時空及び／又は周波数復号を含む
ことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記データフレームに含まれるシンボルから取得される前記複数の情報の項目に対し前記等価通信チャネルを特徴付ける前記量は、前記データフレームに含まれるすべてのシンボルから取得されるすべてのソフトビットの信号対干渉雑音比である（Ｓ３０２）ことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記信号対干渉雑音比の平均を計算するステップ（Ｓ３０６）、及び
次数が厳密に１より上である少なくとも１つのモーメントである、前記信号対干渉雑音比の分散を計算するステップ（Ｓ３０７）、
を含むことを特徴とし、
前記計量は、前記信号対干渉雑音比の前記計算された平均及び分散から確定されることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記計算された平均、前記計算された分散、および、前記データフレームの前記送信に採用された前記符号化方法の前記特徴から中間値を計算するステップ（Ｓ３０８、Ｓ３０９）をさらに含むことを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記計量は、前記中間値から計算される（Ｓ３１０）ことを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記誤り確率は、前記計量の複数の値にそれぞれ関連する異なる複数の誤り確率値を含む表を調べる（Ｓ３１１）ことにより評価されることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記誤り確率は、チャネル実現に対するビット誤りの確率であるか、又は、チャネル実現に対するフレーム誤りの確率であることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記方法は、前記第２のデバイスによって実行され、
前記方法は、前記評価された誤り確率、又は、前記計算された計量、又は、前記中間パラメータ、又は、取得された信号対干渉雑音比の前記平均及び前記分散を含むデータを前記第１のデバイスに転送するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
第１の中間値、すなわち
【数１】
2006197576.tif 000018
を確定するステップであって、ｍＳＩＮＲはデータフレームのすべてのシンボルから取得されるすべてのソフトビットに対して計算されるＳＩＮＲの前記平均であり、
【数２】
2006197576.tif 000019
は、データフレームのすべてのシンボルから取得されるすべてのソフトビットに対して計算されるすべてのＳＩＮＲの前記分散である、第１の中間値を確定するステップと、
第２の中間値、すなわち
【数３】
2006197576.tif 000020
を確定するステップと、
前記計量、すなわち
【数４】
2006197576.tif 000021
を確定するステップとを含むことを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項１２】
第１のデバイスによって第２のデバイスに通信チャネルを介して送信されるデータフレームの誤り確率を評価する計量を確定する装置であって、データフレームは複数のシンボルを含む、装置であり、
前記デバイスのうちの１つは、少なくとも、前記データフレームに含まれるシンボルから且つ前記データフレームの送信に対して採用される符号化方法の特徴から、取得される複数の情報の項目に対し等価通信チャネルを特徴付ける量の、次数が厳密に１より上である少なくとも１つのモーメントから、前記計量を確定する手段を備えることを特徴とする、装置。
【請求項１３】
前記情報の項目は、受信データフレームのチャネル等化（１０４）及び前記データフレームに含まれるシンボルのシンボルデマッピング（１０６）の後に前記第２のデバイスによって取得されるソフトビットであるか、
又は、
前記情報の項目は、前記受信データフレームのチャネル等化（１０４）、前記受信データフレームに含まれる前記シンボルの逆拡散、及び前記データフレームに含まれるシンボルのシンボルデマッピング（１０６）の後に前記第２のデバイスによって取得されるソフトビットであることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記送信に対して使用される変調がＯＦＤＭ変調であり、且つ前記第１のデバイス及び前記第２のデバイスがそれぞれ単一のアンテナを使用する場合、等価チャネルは、ＯＦＤＭ変調、物理無線チャネル、ＯＦＤＭ復調及び前記チャネル等化を含み、
又は、
前記送信に対して使用される前記変調がＯＦＤＭ変調であり、且つ前記デバイスのうちの少なくとも１つが複数のアンテナを有する場合、等価チャネルは、時空及び／又は周波数符号化、前記ＯＦＤＭ変調、前記物理無線チャネル、前記ＯＦＤＭ復調、符号化多入力多出力送信に対する適応チャネル等化であるとしての時空及び／又は周波数復号を含む
ことを特徴とする、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記データフレームに含まれるシンボルから取得される前記複数の情報の項目に対し前記等価通信チャネルを特徴付ける前記量は、前記データフレームに含まれるすべてのシンボルから取得されるすべてのソフトビットの信号対干渉雑音比であることを特徴とする、請求項１３又は１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記装置は、前記信号対干渉雑音比の平均を計算する手段と、次数が厳密に１より上である少なくとも１つのモーメントである、前記信号対干渉雑音比の分散を計算する手段とをさらに備えることを特徴とし、
前記計量は、前記信号対干渉雑音比の前記計算された平均及び分散から確定されることを特徴とする、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記装置は、前記計算された平均、前記計算された分散及び前記データフレームの前記送信に採用された前記符号化方法の特徴から中間値を計算する手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記計量を確定する前記手段は、前記計量を前記中間値から確定することを特徴とする、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記装置は、前記誤り確率を評価するために、前記計量の複数の値にそれぞれ関連する複数の異なる誤り確率値を含む表を調べる手段を備えることを特徴とする、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
プログラム可能な装置に直接ロード可能であり得るコンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムは、前記コンピュータプログラムがプログラム可能な装置で実行される時に請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法の前記ステップを実施するための命令又はコードの一部を含む、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１のデバイスによって第２のデバイスに通信チャネルを介して送信されるデータフレームの誤り確率を評価する計量（metric）を確定する方法に関する。
【０００２】
通信の分野において、特に無線通信の分野において、データの伝送品質を評価すること、及び評価した伝送品質に従って伝送パラメータを調整することができることが必要である。
【０００３】
例として、通信チャネルは、送信機と受信機との間に位置する家屋及び他の障害物によって妨害される可能性がある。そして伝送信号は、複数の経路で伝播され、各経路は異なった形式で遅延し減衰する。送信機又は受信機が携帯機器である場合、通信チャネルは時間によって変化する。そして、通信チャネルを、伝達関数が時間によって変化するフィルタとしてみなすことができる。さらに、雑音及び干渉のような何らかの摂動(perturbation)により、通信チャネルの品質が低下する。
【０００４】
このような通信チャネルの不完全な状態により、データフレームの伝送中に何らかの誤りが発生する。
【０００５】
これらの誤りを評価することを可能にするためにいくつかの技法が開発された。伝統的には、通信チャネルの品質は、ビット誤りの確率又はフレーム誤りの確率のような測度を使用して評価される。このような測度を、データフレームを受け取るデバイスが正確且つ容易に作成することはできない。それらデバイスは、フレーム内で送信される実際のデータを知らないためである。
【０００６】
受信機はまた、巡回冗長検査を使用して通信の品質を評価することができる。このような技法は、復号、帯域コストのために幾分かの待ち時間(latency)をもたらし、正確ではない。
【０００７】
このような測度を、データフレームを送信するデバイスが簡単且つ効率的に作成することはできない。それらデバイスは、受信機によって受信される実際のデータを知らないためである。
【０００８】
【特許文献１】米国特許第６１６７０３１号明細書
【特許文献２】英国特許第２３３７４２５号明細書
【０００９】
したがって、本発明の目的は、第１のデバイスによって第２のデバイスに通信チャネルを介して送信されるデータフレームの誤り確率を評価すること、より詳細には、送信されたデータフレームにおける誤り確率を一義的に評価するのを可能にする１つの確定的な測度を見つけることを可能にする方法を提案することである。
【００１０】
そのために、本発明は、第１のデバイスによって第２のデバイスに通信チャネルを介して送信されるデータフレームの誤り確率を評価する計量を確定する方法であって、データフレームは複数のシンボルを含み、計量が、少なくとも、データフレームに含まれるシンボルから取得される複数の情報の項目に対し等価通信チャネルを特徴付ける量の、次数が厳密に１より上である少なくとも１つのモーメント(moment)から確定されることを特徴とする、方法に関する。
【００１１】
さらに別の態様によれば、本発明は、第１のデバイスによって第２のデバイスに通信チャネルを介して送信されるデータフレームの誤り確率を評価する計量を確定する装置であって、データフレームは複数のシンボルを含む、装置であり、デバイスのうちの１つは、少なくとも、データフレームに含まれるシンボルから取得される複数の情報の項目に対し等価通信チャネルを特徴付ける量の、次数が厳密に１より上である少なくとも１つのモーメントから、計量を確定する手段を備えることを特徴とする、装置に関する。
【００１２】
このように、データフレームの伝送品質を評価することができる。
【００１３】
本発明者は、少なくとも、データフレームに含まれる複数のシンボルに対して等価通信チャネルを特徴付ける量の次数が厳密に１より上である少なくとも１つのモーメントから計量を定義することにより、誤り確率と直接の関係を有する、信頼性のある計量が得られることが分かった。
【００１４】
特定の特徴によれば、情報の項目は、受信データフレームのチャネル等化及びデータフレームに含まれるシンボルのシンボルデマッピングの後に第２のデバイスによって取得されるソフトビット（soft bit）である。
【００１５】
特定の特徴によれば、情報の項目は、受信データフレームのチャネル等化、逆拡散、及びデータフレームに含まれるシンボルのシンボルデマッピングの後に第２のデバイスによって取得されるソフトビットである。
【００１６】
受信データフレームの等化及びデマッピングの後、又は、受信データフレームの等化、逆拡散、及びデータフレームに含まれるシンボルのシンボルデマッピングの後に取得される量の統計は、ともに送信信号を歪ませる送信チャネル及び受信アルゴリズムの特徴を要約する。
【００１７】
また、計量の確定に、発生する歪み及びフィルタリングを可能な限り含めることにより、アクティブユーザの数、チャネルの特性等のシステムパラメータに関する計量と誤り確率との関係に対し有利な不変の特性(property of invariance)が提供される。
【００１８】
その特性のために、リンク適応(link adaptation)アルゴリズム又は媒体アクセス制御(Media Access Control)層がこれらのシステムパラメータを特定する必要がない。データフレームの誤り確率を評価するために単一又は少なくとも低減された数のルックアップテーブルを使用することができる。
【００１９】
ＣＤＭＡベースのシステムにおける多元接続干渉を軽減するために、データフレームを送信する前にシンボルが拡散される場合、逆拡散が行われる。
【００２０】
特定の特徴によれば、データフレームに含まれるシンボルから取得される複数の情報の項目に対し等価通信チャネルを特徴付ける量は、データフレームに含まれるすべてのシンボルから取得されるすべてのソフトビットの信号対干渉雑音比(signal to interference plus noise ratios)である。
【００２１】
データフレームに含まれるすべてのシンボルから取得されるすべてのソフトビットの信号対干渉雑音比は、データフレームを受信するデバイスにより、例えば軟入力(soft input)チャネル復号を実行するために物理層のレベルにおいて確定されることが多い。これらのデータを使用することにより、通信デバイスの複雑性を増大させる必要がない。そして、媒体アクセス制御層は、受信側デバイスの重要な変更を行うことなく計量を確定するためにこれらのデータを使用することができる。
【００２２】
データフレームに含まれるすべてのシンボルから取得される各ソフトビットの信号対干渉雑音比は、ソフトビットを歪ませる等価チャネルを特徴付けることを目的とする。
【００２３】
別の特定の特徴によれば、送信に対して使用される変調がＯＦＤＭ変調であり、且つ第１のデバイス及び第２のデバイスがそれぞれ単一のアンテナを使用する場合、等価チャネルは、ＯＦＤＭ変調、物理無線チャネル、ＯＦＤＭ復調及びチャネル等化を含む。又は、送信に対して使用される変調がＯＦＤＭ変調であり、且つデバイスのうちの少なくとも１つが複数のアンテナを有する場合、等価チャネルは、時空及び／又は周波数符号化(space time and/or frequency coding)、ＯＦＤＭ変調、物理無線チャネル、ＯＦＤＭ復調、符号化多入力多出力送信に対する適応チャネル等化であるとしての時空及び／又は周波数復号を含む。
【００２４】
等価チャネルを考慮することにより、取得される量は、送信信号を歪ませる送信チャネルの特性並びに送信アルゴリズム及び受信アルゴリズムを要約する。
【００２５】
計量の確定に、可能な限りの発生する歪み及びフィルタリングを含めることにより、アクティブユーザの数、チャネルの特性等のシステムパラメータに関する計量と誤り確率との関係に対し有利な不変の特性が提供される。
【００２６】
別の特定の特徴によれば、信号対干渉雑音比の平均が計算され、次数が厳密に１より上である少なくとも１つのモーメントである、信号対干渉雑音比の分散が計算され、信号対干渉雑音比の計算された平均及び分散から計量が確定される。
【００２７】
このように、計量の確定が正確である。そして、誤り確率を正確に評価することができる。
【００２８】
別の特定の特徴によれば、計算された平均及び分散及びデータフレームの送信に採用された符号化方法の特徴から中間値が計算される。
【００２９】
別の特定の特徴によれば、計量は中間値から計算される。
【００３０】
別の特定の特徴によれば、誤り確率は、計量の複数の値にそれぞれ関連する異なる複数の誤り確率値を含む表を調べることにより評価される。
【００３１】
このように、誤り確率の評価は単純である。多数の表(multiple tables)は不要であり、本発明に必要なメモリが低減される。
【００３２】
別の特定の特徴によれば、誤り確率は、チャネル実現(channel realisation)に対するビット誤りの確率か、又はチャネル実現に対するフレーム誤りの確率である。
【００３３】
別の特定の特徴によれば、第２のデバイスは、本発明の列挙された特徴を実施し、第２のデバイスは、評価された誤り確率、又は、計算された計量、又は、中間パラメータ、又は、取得された信号対干渉雑音比の平均及び分散を含むデータを第１のデバイスデータに転送する。
【００３４】
このように、データフレームを送信するデバイスが、送信パラメータのいずれかの変更が必要であるか否かを判断することができる。
【００３５】
別の特定の特徴によれば、本方法は、第１の中間値、すなわち
【００３６】
【数１】
2006197576.tif 000003
【００３７】
を確定するステップであって、ｍＳＩＮＲはデータフレームのすべてのシンボルから取得されるすべてのソフトビットに対して計算される信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）の平均であり、
【数２】
2006197576.tif 000004
は、データフレームのすべてのシンボルから取得されるすべてのソフトビットに対して計算されるすべてのＳＩＮＲの分散である、第１の中間値を確定するステップと、
第２の中間値、すなわち
【００３８】
【数３】
2006197576.tif 000005
【００３９】
を確定するステップと、
計量、すなわち
【００４０】
【数４】
2006197576.tif 000006
【００４１】
を確定するステップとを含む。
【００４２】
本発明の特徴は、一例としての実施の形態の以下の説明を読むことによってより明らかになるであろう。この説明は、添付図面を参照して示されている。
【００４３】
本発明は、特に、無線ローカルエリアネットワーク、もしくは伝送媒体として無線通信チャネルを使用するセル方式のネットワーク又はマルチセルネットワークに適合する。本発明は、特に、線形符号を使用する通信に対してよく適合する。例として、本発明は、ＯＦＤＭとしてよく知られる直交周波数分割多重を使用する通信、若しくはＯＦＤＭとＦＤＭＡとしてよく知られる周波数分割多元接続との組合せを使用する通信、若しくはＯＦＤＭとＴＤＭＡとしてよく知られる時分割多元接続との組合せを使用する通信、若しくはＯＦＤＭとＣＤＭＡとしてよく知られる符号分割多元接続との組合せを使用する通信、若しくはＯＦＤＭとＭＩＭＯとしてよく知られる多入力多出力システムとの組合せを使用する通信に対して適用される。
【００４４】
本発明は物理チャネル自体の代わりに、等価チャネルを考察する。送信に対して使用される変調がＯＦＤＭ変調であり、且つ第１のデバイス及び第２のデバイスがそれぞれ単一のアンテナを使用する場合、等価チャネルは、ＯＦＤＭ変調、物理無線チャネル、ＯＦＤＭ復調及びチャネル等化を含む。送信に対して使用される変調がＯＦＤＭ変調であり、且つデバイスのうちの少なくとも１つが複数のアンテナを有する場合、等価チャネルは、時空及び／又は周波数符号化、ＯＦＤＭ変調、物理無線チャネル、ＯＦＤＭ復調、符号化多入力多出力送信に対する適応チャネル等化であるとしての時空及び／又は周波数復号を含む。
【００４５】
時空符号化及び／又は周波数符号化は、一般に多入力多出力伝送に使用される符号化方式を示す。それはまた、非限定的に、IEEE J. Selected Areas in Communications, vol.16, pp.1451-1458, Oct. 1998において発表された「A simple transmitter diversity scheme for wireless communications」と題するS. M. Alamoutiの論文に開示されているような符号化方式を示す場合もある。それはまた、非限定的に、Bell Labs Technical Journal, Vol.1, No.2, Autumn 1996, pp 41-59において発表された「Layered Space-Time Architecture for Wireless Communication in a Fading Environment When Using Multiple Antennas」と題するG. J. Foschiniの論文に開示されているような空間多重化のような符号化方式を示す場合もある。
【００４６】
本発明は、線形符号の１つの特徴の利益を得るものであり、それにより、Ｈで示すチャネル実現に対する誤り確率の何らかの範囲を定義することができる。線形符号の場合、ＰｅｂＨで示す、チャネル実現Ｈに対するビット誤りの確率は、以下の範囲内に含まれる。
【００４７】
【数５】
2006197576.tif 000007
【００４８】
ｄｆ及びＣｄが、使用されている符号化技法の特性であり、ｄｆは符号の自由距離である。後にｄと書く自由距離ｄｆは、検討中のチャネル符号の２つの符号語間の最小ハミング距離である。Ｐ２（ｄ）は、距離ｄだけ離れた符号語に対する対の誤り確率である。
【００４９】
ここで、このような式を、ターボ符号(Turbo Code)のような符号化技術にも使用することができる、ということに留意しなければならない。このような場合、考慮される自由距離は、ターボ符号に類似する性能曲線を有するか又はターボ符号のいわゆるウォーターフォール領域（waterfall region）と同じダイバーシチを提供する畳み込み符号の自由距離である。実際には、ターボ符号もまた線形符号であるが、ウォーターフォール領域内の誤り確率に関するそれらの性能は、自由距離によるより全重み分布によって指示される。このため、先に開示したように「等価自由距離」範囲を定義する必要がある。
【００５０】
本発明者は、Ｐ２（ｄ）と、データフレームのすべてのシンボルから取得されたソフトビットに対して計算されたすべてのＳＩＮＲから取得された計量との間の効率的な関係を見つけることができる、ということが分かった。
【００５１】
実際に、発明者は、以下のようにＰ２（ｄ）を近似することができることが分かった。
【００５２】
【数６】
2006197576.tif 000008
【００５３】
ここで、
【００５４】
【数７】
2006197576.tif 000009
【００５５】
及び
【００５６】
【数８】
2006197576.tif 000010
【００５７】
である。
【００５８】
ｍＳＩＮＲは、データフレームのすべてのシンボルから取得されたすべてのソフトビットに対して計算されたＳＩＮＲの平均であり、
【数９】
2006197576.tif 000011
は、データフレームのすべてのシンボルから取得されたすべてのソフトビットに対して計算されたすべてのＳＩＮＲの分散である。
【００５９】
これから、計算された計量ｍｄをルックアップテーブルのキーとして使用することにより、チャネル実現Ｈに対するビット誤りの確率（ＰｅｂＨ）を確定することができる。また、チャネル実現Ｈに対するフレーム誤りの確率（ＰｅｆＨ）を、別のルックアップテーブルを使用して図３に示すものと同様に確定することができる。
【００６０】
図１ａは、変調方式が多元接続方式としてＣＤＭＡと結合されるＯＦＤＭである特定の場合における、本発明による無線通信システムの携帯端末のブロック図である。
【００６１】
通信装置は、ＭＣ−ＣＤＭＡと呼ばれる、ＯＦＤＭ＋ＣＤＭＡ結合タイプとなるＯＦＤＭ変調及びＣＤＭＡを使用する携帯端末１００である。この携帯端末はまた、上述した通信技術を実施することも可能である。
【００６２】
携帯端末１００は、図１ｂを参照して説明する基地局１５０と無線チャネルを介して通信する。携帯端末１００は、受信ユニット１０１と、送信ユニット１２１と、本発明による少なくとも１つの伝達関数を記憶する少なくとも１つのルックアップテーブル１１６に連結された計算ユニット１１４と、を備える。
【００６３】
受信ユニット１０１は、携帯端末１００によって処理されるバイナリデータ１１２を生成する、ＯＦＤＭ復調器１０２、等化モジュール１０４、シンボルデマッピングユニット１０６、ビットデインタリーブユニット１０８及びチャネル復号ユニット１１０を備える。本例では、等化モジュール１０４はまた、シンボルがデータフレームの送信前に拡散されている場合はそれらを逆拡散することも可能である。
【００６４】
ＯＦＤＭ復調器１０２、等化モジュール１０４、シンボルデマッピングユニット１０６、ビットデインタリーブユニット１０８及びチャネル復号ユニット１１０は標準的なものであり、それらについてはこれ以上説明しない。
【００６５】
送信ユニット１２１は、無線チャネルで基地局１５０に送信されるバイナリデータ１２０を変換する、チャネル符号化ユニット１２２、ビットインタリーブユニット１２４、シンボルマッピングユニット１２６、拡散ユニット１２７及びＯＦＤＭ変調器１２８を備える。チャネル符号化ユニット１２２、ビットインタリーブユニット１２４、シンボルマッピングユニット１２６、拡散ユニット１２７及びＯＦＤＭ変調器１２８は標準的なものであり、それらについてはこれ以上説明しない。
【００６６】
ここで、他のいくつかの実現例では、送信ユニット１２１は拡散ユニット１２７を含まないということにも留意しなければならない。
【００６７】
携帯端末１００は、計算ユニット１１４を備える。計算ユニット１１４は、図２ａを参照して説明するアルゴリズムに従って計量を計算する手段を有する。計算ユニット１１４は、プロセッサと、関連するメモリ手段とから構成される。計算ユニットのプロセッサ及び関連するメモリは、送信及び／又は受信プロトコルの媒体アクセス制御層を制御するために使用されるものと同じコンポーネントである。計算ユニット１１４はまた、専用の集積回路であってもよい。好ましい実施形態では、計算ユニットは、図３に開示するような又は図４に開示するような少なくとも１つのルックアップテーブルに関連する。計算ユニット１１４は、少なくとも、データフレームに含まれるシンボルから取得される情報の項目の等価通信チャネルを特徴付ける量の、次数が厳密に１より上である少なくとも１つのモーメントから、計量を確定する手段を含む。情報の項目は、受信データフレームのチャネル等化と、データフレームに含まれるシンボルのシンボルデマッピングとの後に第２のデバイスによって取得されたソフトビットである。本例では、等化モジュール１０４はまた、データフレームの送信の前にシンボルが拡散されていた場合はそれらシンボルを逆拡散することも可能である。
【００６８】
より正確には、データフレームに含まれる複数のシンボルに対する等価通信チャネルを特徴付ける量は、データフレームに含まれるすべてのシンボルから取得されるすべてのソフトビットの信号対干渉雑音比である。計算ユニット１１４は、信号対干渉雑音比の平均を計算し、次数が厳密に１より上である少なくとも１つのモーメントである、データフレームに含まれるすべてのシンボルから取得されるすべてのソフトビットの信号対干渉雑音比の分散を計算する手段を備える。より正確には、計量を確定する手段は、信号対干渉雑音比の計算された平均及び分散から計量を確定する。計算ユニット１１４は、計算された平均、計算された分散、及びデータフレームの伝送に採用された符号化方法の特徴から中間値を計算する手段も備える。より正確には、計量を確定する手段は、中間値から計量を確定する。
【００６９】
変形実現例では、計算ユニット１１４は、ルックアップテーブル１１６に連結されていない。このような実現方式では、計算ユニット１１４は、計算された計量又は中間パラメータ又は取得された信号対干渉雑音比の平均及び分散を基地局１５０に転送することができる。
【００７０】
ここで、図３又は図４に示すような表を使用する代わりに、計算ユニット１１４又は決定エンジン１６４が図３に示す値から取得される公式から誤り確率を計算するということに留意しなければならない。
【００７１】
また、ここで、変形実現例において、平均及び次数が厳密に１より上である少なくとも１つのモーメントは、信号対干渉雑音比の幾何平均を正確に記述するモーメントのセットである、ということに留意しなければならない。
【００７２】
図１ｂは、変調方式が、多元接続方式としてのＣＤＭＡと結合されたＯＦＤＭである特定の場合の、本発明による無線通信システムの基地局のブロック図である。
【００７３】
基地局１５０は、ＭＣ−ＣＤＭＡ変調を使用する端末である。基地局１５０はまた、上述した通信技術を実施することも可能である。ここで、本発明を、複数の移動局が基地局を介して互いに通信する集中ネットワークの場合で説明する、ということにも留意しなければならない。当然ながら、本発明は、移動局が互いに直接通信する分散ネットワークでも実施される。
【００７４】
基地局１５０は、無線チャネルを介して図１ａにおいて説明した複数の携帯端末と通信する。基地局１５０は、受信ユニット１５１と、送信ユニット１６７と、決定エンジン１６５とを備える。
【００７５】
受信ユニット１５１は、基地局１５０によって処理されるバイナリデータ１６２を生成する、ＯＦＤＭ復調器１５２、等化モジュール１５４、シンボルデマッピングユニット１５６、ビットデインタリーブユニット１５８及びチャネル復号ユニット１６０を備える。本例では、等化モジュールは１５４また、データフレームの送信前にシンボルが拡散されていた場合、それらシンボルを逆拡散することも可能である。
【００７６】
ＯＦＤＭ復調器１５２、等化モジュール１５４、シンボルデマッピングユニット１５６、ビットデインタリーブユニット１５８及びチャネル復号ユニット１６０は標準的なものであり、それらについてはこれ以上説明しない。
【００７７】
送信ユニット１６７は、無線通信チャネルで携帯端末１００に送信されるバイナリデータ１６６を変換する、チャネル符号化ユニット１６８、ビットインタリーブユニット１７０、シンボルマッピングユニット１７２、拡散ユニット１７３及びＯＦＤＭ変調器１７４を備える。チャネル符号化ユニット１６８、ビットインタリーブユニット１７０、シンボルマッピングユニット１７２、拡散ユニット１７３及びＯＦＤＭ変調器１７４は標準的なものであり、それらについてはこれ以上説明しない。
【００７８】
ここで、他のいくつかの実現例では、送信ユニット１２１は拡散ユニット１２７を含まない、ということに留意しなければならない。
【００７９】
基地局１５０は、決定エンジン１６４を備える。決定エンジン１６４は、プロセッサ及び関連するメモリ手段から構成される。計算ユニットのプロセッサ及び関連するメモリは、送信及び／又は受信プロトコルの媒体アクセス制御層を制御するために使用されるものと同じコンポーネントである。決定エンジン１６４は、一変形において、専用集積回路の形態で実施される。好ましい実施形態では、決定エンジン１６４は、携帯端末１００から受信された誤り確率に従っていわゆるリンク適応を実行し、たとえばバイナリデータを再度送信しなければならないか否か、且つ／又はチャネル符号化を変更しなければならないか、且つ／又は変調方式を変更しなければならないかを判断する。
【００８０】
変形実現例では、決定エンジン１６４は、図３又は図４において開示するような少なくとも１つのルックアップテーブルに関連する。決定エンジン１６４は、図２ｂを参照して説明するようなアルゴリズムに従って携帯端末１００によって受信されるデータから計量及び誤り確率を計算する手段を備える。
【００８１】
図２ａは、本発明による計量を確定する、携帯端末によって実行されるアルゴリズムである。
【００８２】
このフローチャートのコードは、たとえば、携帯端末１００の計算ユニット１１４のプロセッサに関連する図１ａには示さないＲＯＭメモリに格納される。携帯端末１００に電源が投入されると、コードは計算ユニット１１４のランダムアクセスメモリにロードされ、プロセッサによって実行される。
【００８３】
図２ａのアルゴリズムは、携帯端末１００によってフレームが受信される度に実行される。
【００８４】
アルゴリズムは、ステップＳ３００において、基地局１５０から新たなフレームを受信することによって開始する。そして、受信されたフレームを復調し、等化又は等化及び逆拡散を行い、シンボルをデマッピングして、情報の項目、いわゆるソフトビットにする。
【００８５】
ステップＳ３０１において、データフレームの第１のシンボルから取得された第１のソフトビットを考慮する。
【００８６】
次のステップＳ３０２において、計算ユニット１１４により、データフレームの１つのシンボルから取得された、考慮されるソフトビットの信号対雑音比を計算する。
【００８７】
ソフトビットｓｉに対し、ＳＩＮＲｉを次のように計算する。
【００８８】
【数１０】
2006197576.tif 000012
【００８９】
ここで、Ｐｉは、等化の後又は等化及び逆拡散の後に確定された有用な電力である。
【００９０】
σ２νは、熱雑音電力を表す値である。このような値を、リアルタイムに計算することも可能であり、又は受信側ユニットに対して１度確定することも可能である。
【００９１】
σ２αは、等化及び逆拡散後の干渉リンクからくる残留干渉電力である。
【００９２】
ここで、ＳＩＮＲｉを、計算ユニット１１４が等化モジュール１０４から取得することも可能である、ということに留意しなければならない。
【００９３】
ここで、各ソフトビットに対しＳＩＮＲｉを確定する代わりに、信号対雑音比又はシャノン理論の意味での等化通信チャネルの容量のような他のパラメータを確定することができる、ということに留意しなければならない。
【００９４】
そして、ステップＳ３０３において、現ソフトビットに対して計算されたＳＩＮＲｉを計算ユニット１１４の関連するメモリに格納する。
【００９５】
次のステップＳ３０４において、計算ユニットは、受信フレームのすべてのフレームから取得されたすべてのソフトビットに対しＳＩＮＲｉが計算されたか否かを検査する。確定すべきＳＩＮＲｉが幾分か残っている場合、計算ユニット１１４はステップＳ３０４に移り、フレームの続くシンボルから取得される続くソフトビットを考慮して、ステップＳ３０２に移る。各ソフトビットに対しＳＩＮＲが確定されていない限り、計算ユニット１１４は、ステップＳ３０２からステップＳ３０５によって構成されるループを実行する。
【００９６】
フレームのすべてのシンボルから取得されたすべてのソフトビットに対してＳＩＮＲが計算されると、計算ユニット１１４はステップＳ３０６に移る。
【００９７】
そのステップにおいて、計算ユニット１１４は、受信フレームに対して確定されたＮ個のＳＩＮＲｉのすべての平均を計算する。平均は、以下のように計算する。
【００９８】
【数１１】
2006197576.tif 000013
【００９９】
次に、計算ユニット１１４はステップＳ３０７に移り、受信フレームに対して確定されたＮ個のＳＩＮＲｉの分散を計算する。分散を、以下のように計算する。
【０１００】
【数１２】
2006197576.tif 000014
【０１０１】
次に、計算ユニット１１４はステップＳ３０８に移り、ｍで示す第１の中間パラメータを計算する。パラメータｍを以下のように計算する。
【０１０２】
【数１３】
2006197576.tif 000015
【０１０３】
次に、計算ユニット１１４はステップＳ３０９に移り、σ２で示す第２の中間パラメータを計算する。パラメータσ２を、以下のように計算する。
【０１０４】
【数１４】
2006197576.tif 000016
【０１０５】
次に、計算ユニット１１４はＳ３１０に移り、ｍｄで示す本発明による計量を計算する。計量ｍｄを、以下のように計算する。
【０１０６】
【数１５】
2006197576.tif 000017
【０１０７】
次に、計算ユニット１１４はステップＳ３１１に移り、図３又は図４に示すような表を読み出し、キーとして計量を使用してＰｅｆＨで示すチャネル実現Ｈに対するフレーム誤りの確率のような対応する誤り確率を取得する。ここで、対応するＰｅｆＨを取得する代わりに、図４に示すもののようなＰｅｂＨに対する表にアドレッシングすることにより、ＰｅｂＨで示すチャネル実現Ｈに対するビット誤りの確率を取得することも可能である、ということに留意しなければならない。
【０１０８】
次に、計算ユニットはステップＳ３１２に移り、取得したＰｅｆＨ及び／又はＰｅｂＨを送信ユニット１２１のチャネル符号化モジュール１２２に転送する。そして、基地局１５０に、他のバイナリデータ１２０を送信しながらＰｅｆＨ及び／又はＰｅｂＨを送信する。
【０１０９】
ここで、変形例によれば、計算ユニット１１４はステップＳ３０８からＳ３１１を実行せず、ステップＳ３１２において、取得したＰｅｆＨ及び／又はＰｅｂＨの代わりにｍＳＩＮＲ及びσＳＩＮＲを転送する、ということに留意しなければならない。
【０１１０】
別の変形例によれば、計算ユニット１１４はステップＳ３１０からＳ３１１を実行せず、ステップＳ３１２において、取得したＰｅｆＨ及び／又はＰｅｂＨの代わりにｍ及びσ２を転送する。
【０１１１】
このような変形例により、図３に示すもののような表を格納する必要がなくなる。
【０１１２】
ステップＳ３１２が実行されると、計算ユニット１１４はステップＳ３００に戻り、別の受信フレームを、上述したように処理するために待機する。
【０１１３】
図２ｂは、基地局が、計量を取得し且つ／又は確定された誤り確率に従って変調及び符号化のなんらかの変更を決定するために実行するアルゴリズムである。
【０１１４】
このフローチャートのコードは、たとえば、基地局１５０の決定エンジン１６４のプロセッサに関連する、図１ｂに示さないＲＯＭメモリに格納される。基地局１５０に電源が投入されると、コードは決定エンジンのランダムアクセスメモリにロードされ、プロセッサによって実行される。
【０１１５】
図２ｂのアルゴリズムは、基地局１５０がフレームを受信する度に実行される。
【０１１６】
アルゴリズムは、ステップＳ３２０において、移動局１００から新たなフレームを受信することによって開始する。そして、受信したフレームを復調し、等化を行い、シンボルをデマッピングしてソフトビットにし、デインタリーブし復号することによって受信ビット１６２にする。本例では、等化モジュール１５４はまた、データフレームの送信前にシンボルが拡散されている場合はそれらシンボルを逆拡散することも可能である。
【０１１７】
ステップＳ３２１において、決定エンジン１６４は、受信ビット１６２からデータを抽出する。これらのデータは、図２ａのアルゴリズムのステップＳ３１２において移動局１００が転送したＰｅｆＨ及び／又はＰｅｂＨである。
【０１１８】
変形例によれば、データは、図２ａのアルゴリズムのステップＳ３０８及びＳ３０９において計算された中間パラメータｍ及びσ２である。このような場合、決定エンジン１６４は、図２ａのアルゴリズムのステップＳ３１０において開示されているように計量ｍｄを計算する。
【０１１９】
別の変形例によれば、データは、図２ａのアルゴリズムのステップＳ３０６及びＳ３０７において計算されたｍＳＩＮＲ及びσＳＩＮＲである。このような場合、決定エンジン１６４は、図２ａのアルゴリズムのステップＳ３０８、Ｓ３０９及びＳ３１０において開示されているように中間パラメータｍ及びσ２並びに計量ｍｄを計算する。
【０１２０】
続くステップＳ３２２において、決定エンジン１６４は、図３に示すような表１６５を読み出し、キーとして計量ｍｄを使用して対応するＰｅｆＨを取得する。ここで、対応するＰｅｆＨを取得する代わりに、図４に示すもののようなＰｅｂＨに対する表にアドレッシングすることによりＰｅｂＨを取得することも可能である、ということに留意しなければならない。
【０１２１】
ここで、受信フレームにおいてＰｅｆＨ及び／又はＰｅｂＨが送信された場合、ステップＳ３２２を実行しない、ということに留意しなければならない。
【０１２２】
次に、決定エンジン１６４はステップＳ３２３に移り、先に取得した誤り確率ＰｅｆＨ及び／又はＰｅｂＨに従って、バイナリデータを再度送信しなければならないか否か、且つ／又はチャネル符号化を変更しなければならないか、且つ／又は変調方式を変更しなければならないかを判断する。
【０１２３】
ステップＳ３２４が実行されると、決定エンジン１６４はステップＳ３２０に戻り、新たなデータフレームの受信を待つ。
【０１２４】
ここで、図３に示すような表を使用する代わりに、計算ユニット１１４又は決定エンジン１６４が、図３に示す値から取得される公式から誤り確率を計算する、ということに留意しなければならない。
【０１２５】
図３は、無線通信システムの移動局か又は基地局に記憶された第１の表の一例である。
【０１２６】
図３の表は、２つの列３０及び３１から構成される。図３の表は、シミュレーション及び／又は実験分析(experimental analysis)によって取得される。
【０１２７】
列３０は、計量ｍｄのデシベルでの異なる複数の値を含み、列３１は、チャネル実現Ｈに対するフレーム誤りの確率ＰｅｆＨの値を含む。
【０１２８】
図４は、無線通信システムにおける移動局又は基地局に記憶された別の表の一例である。
【０１２９】
図４の表は、２つの列４０及び４１から構成される。図４の表は、シミュレーション及び／又は実験分析によって取得される。
【０１３０】
列４０は、計量のｍｄデシベルでの異なる複数の値を含み、列４１は、チャネル実現Ｈに対するビット誤りの確率ＰｅｂＨの値を含む。
【０１３１】
当然ながら、本発明の範囲から逸脱することなく上述した本発明の実施形態に対し多くの変更を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１ａ】変調方式が多元接続方式としてのＣＤＭＡと結合されたＯＦＤＭである特定の場合の、本発明による無線通信システムの携帯端末のブロック図である。
【図１ｂ】変調方式が多元接続方式としてのＣＤＭＡと結合されたＯＦＤＭである特定の場合の、本発明による無線通信システムの基地局のブロック図である。
【図２ａ】本発明による、誤り確率を確定するために移動端末が実行するアルゴリズムである。
【図２ｂ】計量を取得し且つ／又は確定された誤り確率に従って変調及び符号化のいずれかの変更を決定するために基地局が実行するアルゴリズムである。
【図３】無線通信システムの移動局又は基地局に記憶される第１の表の一例である。
【図４】無線通信システムの移動局又は基地局に記憶される別の表の一例である。
【図１ａ】
2006197576.tif 000022
【図１ｂ】
2006197576.tif 000023
【図２ａ】
2006197576.tif 000024
【図２ｂ】
2006197576.tif 000025
【図３】
2006197576.tif 000026
【図４】
2006197576.tif 000027
【外国語明細書】
2006197576.tif 000028
2006197576.tif 000029
2006197576.tif 000030
2006197576.tif 000031
2006197576.tif 000032
2006197576.tif 000033
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