(57)【要約】各パケットが一続きのビットを含み、変調および符号化構成にしたがって通信される１またはそれ以上のパケットによって、伝送時間間隔のあいだに通信されるフレームが構成される無線通信システムにおいて、再送要求に応答する方法が、再送要求が受信される場合、再送要求されたパケットに含まれるビットを第２の順序で順序づけ、変調を構成する前記シンボルが、オリジナル伝送と異なって生成される変調構成によって、再送要求にしたがって再送を繰り返すステップからなる、無線通信システムにおいて再送要求に応答する方法。
2005501464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各パケットが一続きのビットを含み、変調および符号化構成にしたがって通信される１またはそれ以上のパケットによって、伝送時間間隔のあいだに通信されるフレームが構成される無線通信システムにおいて、再送要求に応答する方法が、
ａ）次の伝送時間間隔に運ばれるパケットを蓄積するステップと、
ｂ）第１の一続きのビットを供給するように第１の順序に前記蓄積されたパケットによって取り囲まれるビットを順序づけるステップと、
ｃ）変調構成および符号化構成により、伝送信号を生成するプロセスに対して順序づけされるビットを供給するステップと、前記変調構成が、異なるシンボルに対する予め定められた数のビットの異なるグループのためのマッピングを示す配列を供給し、
ｄ）次の伝送時間間隔において前記伝送信号を伝送するステップと、
ｅ）再送要求が受信される場合、第２の順序で前記蓄積されたパケットによって取り囲まれるビットを順序づけ、そして、ステップｃ）で開始する前記方法を繰返すステップと、
を含み、
前記第２の順序において、前記変調を構成する前記シンボルが、前記オリジナル伝送と異なって生成される、無線通信システムにおいて再送要求に応答する方法。
【請求項２】
前記ビットの前記第２の順序付けは、前記変調配列における前記シンボルが、前記オリジナル伝送におけるのと異なって構成される請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ビットの前記第２の順序づけは、前記第１の一続きのビットの予め定められた数のビットを、前記第１の一続きのビットの末端部に転送して、前記第１の順序づけを再配置することによって行われる請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記変調が１６ＱＡＭであり、そして、前記ビットの予め定められた数が２である請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記ビットの前記第２の順序づけが、シンボルを構成するビットの各グループにおける、予め定められた数の最後のビットを反転することによって行われる請求項２記載の方法。
【請求項６】
前記変調が１６ＱＡＭであり、そして、前記ビットの予め定められた数が２である請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記オリジナル伝送がインターリーブするステップを含み、そして、前記ビットの第２の順序づけが、前記オリジナル伝送におけるのと異なるインターリービングを使用して行われる請求項２記載の方法。
【請求項８】
前記オリジナル伝送がインターリーブするステップを含み、そして、前記ビットの前記第２の順序づけが、前記オリジナル伝送とは異なるデータスクランブリングを使用して行われる請求項２記載の方法。
【請求項９】
前記ビットの前記第２の順序づけは、復号されるビット誤り率が小さくなるように、再伝送される前記ビットがシンボルにマップされる請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記オリジナル伝送では、若干のビットが前方向誤り訂正のために符号化され、そして、若干のものは符号化されず、そして、前方向誤り訂正のために符号化される前記ビットが、非符号化ビットを変調シンボルにマップするのに使用されるマッピングと必ずしも同じでないマッピングを使用して変調シンボルにマップされ、そして、前記再伝送では、前記ビットの前記第２の順序づけは、非符号化ビットか、あるいは、前方向誤り訂正のために符号化されたビットのいずれかのために、前記オリジナル伝送に使用されるシンボルマッピングに比べて、異なるシンボルマッピングを使用して行われる請求項１記載の方法。
【請求項１１】
非符号化ビットのための前記シンボルマッピングが、グレイ符号化を使用して供給される請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記オリジナル伝送では、ビットが前方向誤り訂正のために符号化されず、すべてのビットが第１のシンボルマッピングを使用して変調シンボルにマップされ、そして、前記再伝送では、前記ビットのすべてが前方向誤り訂正のために符号化され、前記ビットの前記第２の順序づけが、前記オリジナル伝送に使用されるシンボルマッピングに比べて、異なるシンボルマッピングを使用して行われる請求項１記載の方法。
【請求項１３】
前記オリジナル伝送の前記非符号化ビットのための前記シンボルマッピングが、グレイ符号化を使用して行われる請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
各パケットが一続きのビットを含み、変調および符号化構成にしたがって通信される１またはそれ以上のパケットによって、伝送時間間隔のあいだに通信されるフレームが構成される無線通信システムにおいて、再送要求に応答する装置が、
ａ）次の伝送時間間隔に運ばれるパケットを蓄積する手段と、
ｂ）第１の一続きのビットを供給するように第１の順序に前記蓄積されたパケットによって取り囲まれる前記ビットを順序づける手段と、
ｃ）変調構成および符号化構成により、伝送信号を生成するプロセスに対して順序づけされる前記ビットを供給する手段と、前記変調構成は、異なるシンボルに対する予め定められた数のビットの異なるグループのためのマッピングを示す配列を供給する手段と、
ｄ）次の伝送時間間隔において前記伝送信号を伝送する手段と、
ｅ）再送要求が受信される場合、前記蓄積されたパケットによって取り囲まれる前記ビットが、第２の順序で順序づけられることをもたらす手段と、
を備え、
前記第２の順序において、前記変調を構成する前記シンボルが、前記オリジナル伝送と異なって生成される、無線通信システムにおいて再送要求に応答する装置。
【請求項１５】
前記ビットの前記第２の順序付けは、前記変調配列における前記シンボルが前記オリジナル伝送におけるのと異なって構成される請求項１４記載の装置。
【請求項１６】
前記ビットの前記第２の順序づけは、前記第１の一続きのビットの、予め定められた数のビットを前記第１の一続きのビットの末端部に転送して、前記第１の順序づけを再配置することによって行われる請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
前記変調が１６ＱＡＭであり、そして、前記ビットの予め定められた数が２である請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
前記ビットの前記第２の順序づけが、シンボルを構成するビットの各グループにおける、予め定められた数の最後のビットを反転することによって行われる請求項１５記載の装置。
【請求項１９】
前記変調が１６ＱＡＭであり、そして、前記ビットの予め定められた数が２である請求項１８記載の装置。
【請求項２０】
前記オリジナル伝送がインターリーブするステップを含み、そして、前記ビットの第２の順序づけが、前記オリジナル伝送におけるのと異なるインターリービングを使用して行われる請求項１５記載の装置。
【請求項２１】
前記オリジナル伝送がインターリーブするステップを含み、そして、前記ビットの前記第２の順序づけが、前記オリジナル伝送とは異なるデータスクランブリングを使用して行われる請求項１５記載の装置。
【請求項２２】
前記ビットの前記第２の順序づけは、復号されるビット誤り率が小さくなるように、再伝送される前記ビットがシンボルにマップされる請求項１４記載の装置。
【請求項２３】
前記ビットの前記第２の順序づけは、前方向誤り訂正符号化が行われるためのビットに使用される前記シンボルマッピングと比べて、非符号化ビットのための異なるシンボルマッピングを使用して行われる請求項１４記載の装置。
【請求項２４】
非符号化ビットのための前記シンボルマッピングが、グレイ符号化を使用して行われる請求項２３記載の装置。
【請求項２５】
前記オリジナル伝送では、若干のビットが前方向誤り訂正のために符号化され、若干のものは符号化されず、そして、前方向誤り訂正のために符号化される前記ビットが、非符号化ビットを変調シンボルにマップするのに使用されるマッピングと必ずしも同じでないマッピングを使用して変調シンボルにマップされ、そして、前記再伝送では、前記ビットの前記第２の順序づけは、非符号化ビットか、あるいは、前方向誤り訂正のために符号化されたビットのいずれかのために、前記オリジナル伝送に使用されるシンボルマッピングに比べて、異なるシンボルマッピングを使用して行われる請求項１記載の装置。
【請求項２６】
非符号化ビットのための前記シンボルマッピングが、グレイ符号化を使用して行われる、請求項２５記載の装置。
【請求項２７】
前記オリジナル伝送では、ビットが前方向誤り訂正のためにコート化されず、すべてのビットが第１のシンボルマッピングを使用して変調シンボルにマップされ、そして、前記再伝送では、前記ビットのすべてが前方向誤り訂正のために符号化され、前記ビットの前記第２の順序づけが、前記オリジナル伝送に使用されるシンボルマッピングに比べて、異なるシンボルマッピングを使用して行われる請求項１記載の装置。
【請求項２８】
前記オリジナル伝送の前記非符号化ビットのための前記シンボルマッピングが、グレイ符号化を使用して行われる請求項２７記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［発明の分野］
本発明は、３ＧＰＰ（第３世代パートナーシッププロジェクト（Third Generation Partnership Project））広帯域符号分割多元接続（Wideband Code Devision Multiple Acces：ＷＣＤＭＡ）リリース５、高速ダウンリンクパケットアクセス（High Speed Downlink Packet Acces：ＨＳＤＰＡ）に指定されるようなシステムによって提供されるだけでなく、他の種類の無線通信システムによって提供されるなどの無線通信に関する。より詳細には、本発明は、その部分がエラーを有して受信されるとき無線通信システムによって信号の部分を再伝送することに関する。本発明は、前方向誤り訂正および自動再伝送要求の両方が実施されるアプリケーションに使用される。
【背景技術】
【０００２】
［発明の背景］
無線通信システムでより高度のデータスループットを供給するために、適応変調および符号化構成（ＭＣＳｓ）が使用され、変調複雑性および（チャネル）コーディング複雑性の両方が、変更するチャネル状態に応じて変化される。ＨＳＤＰＡ（高速ダウンリンクパケットアクセス）を実施するような何らかの通信システムにおいて、チャネル化番号の数（チャネルの数など）は、さらに、変更するチャネル状態に応じて変化されることが可能である。変調複雑性およびチャネルコーディングは、比較的高速に変化するチャネル状態に基づき変更され、チャネルの数は、長期平均に基づき、そして、多くのデータが伝送される方法次第で変化される。変化する変調複雑性は、シンボル当たり通信されるビットの数を変化することを意味する（所定の変調複雑性は、シンボルのセットまたは配列を供給し、各シンボルが、ビットストリングを運ぶのに使用され、その配列のシンボルの数が大きければ大きいほど、各シンボルによって運ばれるビットストリングが長くなる。）。コーディング複雑性を変化することは、たとえば、伝送されるデータを前方向誤り訂正することに含まれる冗長性の量を変化することを意味する。チャネル化番号の数を変化することは、番号ツリーの使用によって互いに多重化されるチャネルの数を変更することを（チャネルの数が変更されるとはいえ、すべてのチャネルは直交しているということを確実とすることを）意味する。変調複雑性およびチャネル化番号の数は、たとえば、２００１年６月２６日出願の同時出願の同一所有者の米国仮特許出願第６０／３０１，７０８号明細書に示されるように、適応可能に最適化されることが可能である。無線通信チャネルの状態は、ハードワイヤードチャネルの状態よりもしばしば、そして、かなり変更することが多いので、通信における誤りが、いっそう起こる可能性がある。より高い誤り率（ビット誤り率およびシンボル誤り率の両方）の問題と取り組むために、無線通信システムは、様々な処理メカニズムを実施してきた。非リアルタイムデータのための１つの処理メカニズムは、いわゆる、自動再送（再伝送）要求（ＡＲＱ）プロトコルであり、それによって、受信シンボルが誤りを有すると決定される場合、受信システムは、自動的にシンボルの再伝送を要求する。
【０００３】
本発明によって取り組まれる問題
より上位の変調複雑性（２進システムと比べてより上位）は、一般に、（１６−ＱＡＭ、６４−ＱＡＭなどの）Ｎ−ＱＡＭ（直交振幅変調）システムとして周知であるものを含んでいる。Ｎ−ＱＡＭシステム（および他のより上位の複雑性）は、伝送シンボル当たり複数のビットを運ぶ。シンボル誤り確率がすべて同一でない、すなわち、受信側が実際に伝送されたシンボルとは異なるシンボルを受信したと決定する確率が、異なるシンボルに対して異なるということは、２つ以上のシンボルを含有する（２より大きいＮのためのあらゆるＮ−ＱＡＭシステムを含む）あらゆる振幅変調システムにおける固有のものである。（たとえば、Introduction to Communication System,Third Edition（通信システム入門、第３版），Ferrel G. Stremler, Addison Wesley Publishing Co., 1990, section 9.5 を参照。）ビットが符号化構成の変調シンボルに割当てられる方法により、ビット誤り確率は大いに変化することがある。すなわち、０が伝送されたとき１が受信されたと決定する受信側の確率（すなわち、０についてのビット誤り確率）は、１が伝送されたとき０が受信されたと決定する受信側の確率とは異なることがある。
【０００４】
たとえば、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）について、最近提案されている配列を示す図１に提供されているシンボル配列ダイアグラムにおいて、最初の２つのビットは、４つの四分円のいずれかにおいける４つのシンボルのそれぞれについて同一である。たとえば最初の四分円において、各シンボルについての最初の２つのビットは、００であるということがわかる。他方では、４つの四分円のすべてにおいて、最後の２つのビットは、常に、コーナーシンボルにおいて１１であるのに対して、それらは、最も内側のシンボルにおいて００である。その結果として、不正確に最も内側のシンボルと間違えられるコーナーシンボルは、コーナーシンボルと間違えられる最も内側のシンボルとは異なる頻度で生ずる。それゆえ、０の値を有するように不正確に検知される１の値を有するビットは、１の値を有するように不正確に検知される値０を有するビットとは異なる異なる頻度で生ずる。したがって、この配列についてのビット誤り確率は０と１に対して異なる。
【０００５】
図１の表記ｉ1、ｉ2、ｑ1、ｑ2は、変調シンボルを構成するグループのビットを表わす。そのビットは、ｉ1ｑ1ｉ2ｑ2の順序である。表記（ｉ1、ｉ2、ｑ1、ｑ2のいずれか）の１つの下、あるいは横の線は、配列ダイアグラムにおいて、表記によって示されるビットが値“１”を有する（すなわちその線は、特定のビットが１である場合、変調シンボルが選択される配列ポイントのセットのすべて、あるいは、一部を示している）。たとえば、そのビットがｑ1＝１である場合、そのシンボルは、図１のｑ1のそばの線によって示されるポイントのセットから選択される必要があり、そして、ｑ2＝０である場合、そのシンボルは、ポイントの相補的セットから選択される必要がある。
【０００６】
無線受信機は、ダイナミックレンジが制限されている。変調シンボルが、実際に、Ｎ−ＱＡＭ変調におけるケースの（同一の正負号または位相の）異なる振幅を有する場合、無線レシーバーは、それらの異なる振幅のために異なるシンボルに異なって応答する。たとえば、最も高い振幅シンボルは、受信機を飽和させることがあり、そのために受信機はそれらのシンボルをクリッピングする。これに反して、最小の振幅シンボルが最小の量子化よりも小さいことがあるので、それらのシンボルは、Ａ／Ｄ変換においてゼロ振幅を有するとして受信機によって解釈されることがあり、その信号の振幅は、減衰のない信号に比べて、（マルチパスによる干渉のために）＋１０ｄＢから−４０ｄＢに変化することがある。
【０００７】
高速データ転送速度（ダウンリンクにおける）および信頼性の両方を供給する目的で、ＨＳＤＰＡのために、（データ伝送のために少なくとも）使用されるＨ−ＡＲＱ（ハイブリッド自動再送要求）プロトコルと呼ばれるものが提案されている。Ｈ−ＡＲＱにおいて、誤りであると決定されたデータパケットは、（受信機が、簡単なパリティチェックのなんらかの形態に基づいてパケット内の誤りを検知するとき）再伝送される。再伝送されたパケットは、前方向誤り訂正（ＦＥＣ）デコーディングの前に（ユーザー端末受信機において畳込み符号、あるいはターボ（Ｔｕｒｂｏ）符号を解読する前に）、オリジナルパケットと組み合わされ、それによって、（ダウンリンク）伝送の信頼性を向上する。
【０００８】
自動再送要求（ＡＲＱ）、あるいは、Ｈ−ＡＲＱのいずれかを使用するシステムにおいて、より上位の変調システムを構成するシンボルが、再伝送およびオリジナル伝送において同じく生成される場合、その再伝送におけるビット誤り確率は、オリジナル伝送におけるビット誤り確率と同一である。誤り再発生の確率は、それゆえ、各再伝送と同一であり、他のことはすべて誤りが最初に発生したときと同一である。
【０００９】
先行技術の解決法
いくつかのＨ−ＡＲＱ技術が、パケットにおける誤りの場合に、パケットの再伝送の誤り率を改善するために、ＨＳＤＰＡに提案されてきた。最も直接的な方法は追跡（Chase）結合であり、同一のデータパケットが若干の時間再伝送され、そして、デコーディング前に、符号化されたパケットの再送された伝送が、なんらかの方法で結合される。（先行技術による追跡結合パケットの異なる方法がある。たとえば、そのパケットは、シンボルレベルで結合されるか、あるいは、それらは、ソフトビットレベルで結合されることができる。）
【００１０】
別のＨ−ＡＲＱ技術は、いわゆるインクリメンタル冗長性（ＩＲ）技術であり、伝送されるデータは、たとえば、１／４ＦＥＣ番号で符号化される。第１の伝送において、符号化された４つのビットの中から単に２つのビットが、非符号化データビット（すなわち、ＦＥＣのために符号化されないビット）によって伝送され、そして、受信された信号は、１／４ＦＥＣ番号として解読される。誤りがあると思われる場合、そのデータパケットは再伝送されるが、符号化されないビットごとに残りの符号化された２ビットとともに伝送される。受信機は、オリジナル伝送と第２の伝送とを結合し、そして、１／４ＦＥＣ番号として受信されたデータを復号する。伝送される符号化されたビットは、異なる伝送で異なるので、シンボル配列も異なる。ゆえに、ｉＲタイプのＨ−ＡＲＱにおいて、ビット誤り確率は、再伝送において異なる。ＩＲはビット誤り確率の違いを最小にすると信じられている。したがって、平均すれば、オリジナル伝送および再伝送を考慮すると、すなわちオリジナル伝送および再伝送の両方を考慮に入れて計算されるとき、ビット誤り確率は同じである。
【００１１】
追跡結合と比べてＩＲには重大な欠点がある。ＩＲは、受信側に格納される必要がある符号化されたビットの数が、追跡結合での単なる２つに比べて、ＩＲでは４つであるので、かなり多いメモリ（２倍多い）を必要とする。ＩＲでは、データが、まず１／２番号として（すなわち、１／２エンコーダ速度を有する畳込み符号化によって）復号され、つぎに１／４番号として復号されるので、ＩＲはさらにいっそう複雑化したＦＥＣを必要とする。
【００１２】
必要とされることは、ＩＲ結合の複雑性を増大することなく、前方向誤り訂正を有するより上位の変調、そしてＡＲＱあるいはＨ−ＡＲＱのいずれかを使用するシステムのために、ビット誤り率を最小にする方法である。
【発明の開示】
【００１３】
それゆえに、本発明は、無線通信システムにおいて再送要求に応答する装置および対応する方法を提供する。本発明によれば、各パケットが一続きのビットを含み、変調および符号化構成にしたがって通信される１またはそれ以上のパケットによって、伝送時間間隔のあいだに通信されるフレームが構成される無線通信システムにおいて、再送要求に応答する方法が、次の伝送時間間隔に運ばれるパケットを蓄積するステップと、第１のストリングのビットを供給するように第１の順序にその蓄積されたパケットによって取り囲まれるビットを順序づけるステップと、変調構成および符号化構成により、伝送信号を生成するプロセスに対して順序づけされるビットを供給し、その変調構成が、異なるシンボルに対する予め定められた数のビットの異なるグループのためのマッピングを示す配列を供給するステップと、次の伝送時間間隔において伝送信号を伝送するステップと、再送要求が受信される場合、第２の順序で蓄積されたパケットによって取り囲まれるビットを順序づけ、そして、変調構成および符号化構成により、伝送信号を生成するプロセスに対して順序づけされるビットを供給するステップで開始する方法を繰返すステップとを含み、その第２の順序において、変調を構成するシンボルが、オリジナル伝送と異なって生成される。
【００１４】
本発明の別の態様において、ビットの第２の順序づけは、変調配列におけるシンボルがオリジナル伝送におけるのと異なって構成されるものである。本発明のさらに別の態様において、ビットの第２の順序づけは、第１の一続きのビットの予め定められた数のビットを第１の一続きのビットの末端部に転送して、第１の順序づけを再配置することによって行われる。たとえば、変調が１６ＱＡＭであり、ビットの予め定められた数を２とするものである。本発明の別の態様では、ビットの第２の順序づけが、シンボルを構成するビットの各グループにおける最後のビットの予め定められた若干の数を反転することによって行われる。本発明のさらに別の態様では、オリジナル伝送がインターリーブするステップを含み、そして、ビットの第２の順序づけがオリジナル伝送におけるのと異なるインターリービングを使用して行われる。本発明のさらに別の態様において、オリジナル伝送はインターリーブするステップを含み、そして、ビットの第２の順序づけが、オリジナル伝送とは異なるデータスクランブルを使用して行われる。
【００１５】
本発明の別の態様において、ビットの第２の順序づけは、復号されるビット誤り率が最小となるように、再伝送されるビットがマップされるようなものである。
【００１６】
本発明のさらに別の態様において、オリジナル伝送では、若干のビットが前方向誤り訂正のために符号化され、若干のビットは符号化されず、そして、前方向誤り訂正のために符号化されるビットが（グレイ符号化によることが好ましい）、非符号化ビットを変調シンボルにマップするのに使用されるマッピングと必ずしも同じでないマッピングを使用する変調シンボルにマップされ、そして、再伝送ではビットの第２の順序づけは、非符号化ビットか、あるいは、前方向誤り訂正のために符号化されたビットのいずれかのために、オリジナル伝送に使用されるシンボルマッピングに比べると、異なるシンボルマッピングを使用して行われる。
【００１７】
本発明のなおさらなる別の態様において、オリジナル伝送では、ビットは前方向誤り訂正のためにコート化されず、すべてのビットは第１のシンボルマッピングを使用して変調シンボルにマップされ、そして、再伝送では、ビットのすべては前方向誤り訂正のために符号化され、ビットの第２の順序づけは、オリジナル伝送に使用されるシンボルマッピングに比べて、異なるシンボルマッピングを使用して行われる。
【００１８】
本発明の利点は、それが、ＩＲ  Ｈ−ＡＲＱに供給されるものに匹敵する（全体にわたる）ビット誤り確率を、より少ない複雑性で提供するという点である。
【００１９】
本発明の上記および他の目的、特徴および利点は、添付の図面を参照として示される次の詳細な説明を考慮すると明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明は、ここでは、３ＧＰＰ（第３世代パートナーシッププロジェクト（Third Generation Partnership Project：ＷＣＤＭＡ）リリース５、ＨＳＤＰＡに述べられるように、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）でハイブリッド自動再送要求（Ｈ−ＡＲＱ）を実施する広帯域符号分割多元接続（Wideband Code Devision Multiple Acces；ＷＣＤＭＡ）通信システムへの適用について説明されている。とはいえ、本発明は本発明を説明するためにここに使用される特定の文脈に対するその適用に限定されるものではないということは理解されるべきである。本発明は、１つ、あるいは、別のタイプの自動再送要求（ＡＲＱ）プロトコルを実施するあらゆる無線通信システムに使用されることを意図され、そのために、本発明は、データ通信（パケットに基づくデータ通信システムによる）にいっそう容易に使用され、さらに、ＡＲＱ通信システムに固有である随時の待ち時間が受け入れ可能である音声通信システム（パケットを使用する）に使用される。
【００２１】
図２Ａを参照すると、本発明が使用されることが可能なタイプのディジタル変調装置の部分が、いくつかのモジュールを含むように示される。特に、示されているのはＨＳＤＰＡの場合におけるダウンリンク送信機のモジュールである。末尾ビット結合器は、伝送されるビット（トランスポートブロック）に、符号化プロセスに使用される末尾ビットと呼ばれる他のビットを結合する。次に、ターボエンコーダは、ｍ入力ビットをｎ符号化ビットに符号化し、ｍ対ｎの割合は、ターボエンコーダによって使用される符号化割合による（たとえば、１／２の符号化割合について、各入力ビットは、２出力ビットに符号化されるように）。
【００２２】
つぎに、速度整合ブロックは、若干の符号化ビットを間引く（すなわち、若干の冗長なビットを削除する）か、あるいは、ダミービットを符号化ビットに追加するかのいずれかによって、伝送されるビット数を物理的チャネル容量に適合させる。たとえば、符号化されたトランスポートブロックが１００４ビットから構成されるとしても、１０００ビットをＴＴＩにフィットすることが可能である。速度整合ブロックは、その場合、簡単に、予め定められた規則による４つのビットを放棄する（すなわち間引く）。これに反して、符号化されたトランスポートブロックが９９６ビットから構成される場合、速度整合ブロックは、予め定められた規則により４つのビットを追加する。
【００２３】
次に、インターリービングブロックは、予め定められた方法でビットをシャッフルする。最後に、ＱＰＳＫ／Ｍ−ＱＡＭブロック（すなわち、適応変調および符号化構成モジュールによって決定されるＱＰＳＫまたはＭ−ＱＡＭの使用にしたがって、４相位相シフトキーイング、あるいは、別の方法として、Ｍ値直交振幅変調を実行するブロック）は、ビットをグループ化して、それらを変調信号配列にマップする。一般に、ＱＰＳＫ／Ｍ−ＱＡＭブロックは、変調信号配列へのマッピングのために使用され、そして、マッピング変調の出力は一般に複合信号である。とはいえ、本発明は、さらに、Ｑ−ＱＡＭ変調の代わりにＭ−ＰＡＭ（Ｍ＞２を有するＭ値パルス振幅変調）などの多重レベル実数値変調へ適用可能であり、その場合、最後のブロックは、ＱＰＳＫ／Ｍ−ＰＡＭモジュールであり、そして時には実出力を供給する。（いうまでもなく、本発明は、さらに、ＭＣＳが使用されない配列に適用可能である。そのような配列において、ＱＰＳＫ／Ｍ−ＱＡＭモジュール、あるいは、ＱＰＳＫ／Ｍ−ＰＡＭモジュールは、純粋に、Ｍ−ＱＡＭモジュール、あるいは、Ｍ−ＰＡＭモジュールである。本発明は、さらに、純ＱＰＳＫ変調を用いて使用されることが可能あるが、ＱＰＳＫ変調が、非対称でなければ、すなわち、たとえば、第２のビットがゼロであるビット複数対は、第２のビットが１であるビット複数対よりもオリジンに近い平均にあるように、複数対のビットが変調シンボルにマップされなければ、利点を呈示しない。）
【００２４】
図２Ａに示されるように、使用される特定の変調および符号化構成は、ターボエンコーダによって使用される符号化と変調マッピング（変調マッピングは、図２ＡにおいてＱＰＳＫ／Ｍ−ＱＡＭブロックとして示されている）によって使用される変調とを制御する適応変調および符号化構成（ＡＭＣＳ）ブロックによって指定される。図２Ａに示されているプロセスは、それぞれの、いわゆる専用物理データチャネル（ＤＰＤＣＨ）のために、そして、異なるデータチャネルのすべてと関連する（単一の）専用物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）のために実行される。図２Ａにおいて、そのプロセスは、ｉ番目のＤＰＤＣＨのために意図されるデータを供給するのに使用されるように示されている。図２Ａのプロセスは、制御チャネルのためのものとはわずかに異なる。すなわち、ターボ符号化の代わりに畳込み符号化が使われ、伝送速度が一定なので、速度整合ブロックがなく、そしてＡＭＣがない。その結果、制御チャネルが図２Ａには示されていない。図２Ｂのプロセス（つぎに説明される）は、制御チャネルおよびデータチャネルのためのものと同じである。
【００２５】
図２Ｂを参照すると、所定のＤＰＤＣＨのために、あるいは、ＤＰＣＣＨ（ここでは、複合信号であると想定され、同相コンポーネント、あるいは、Ｉコンポーネント、そして、４相位相コンポーネント、あるいは、Ｑコンポーネントによって表わされる出力）のために意図される変調マッピングの出力信号は、他のチャネルに対して直交化をもたらすために、Ｃch,1、Ｃch,2、．．．、Ｃch,N（通常、Ｗａｌｓｈ番号）として示されるチャネル化番号によって逓倍される。（そのシステムは、１つ以上のチャネルに情報を伝送することができる。）つぎに、そのチャネルは複合実数値スクランブリング番号Ｃscrambleで合計され、そして逓倍される。信号のＩコンポーネントおよびＱコンポーネントは、つぎにパルス整形フィルタｐ（ｔ）でパルス整形され、そして、複素ＲＦキャリアによって変調される。（一般的に、プロセス全体におけるあるポイントで、信号はさらに、パルス整形フィルタ後、そして、ＲＦキャリアによる変調前に、ディジタルからアナログへ変換される。）
【００２６】
ＨＳＤＰＡの文脈において、ＴＴＩはパケットである。（ＴＴＩは、たぶん、ほぼ１と１５とのあいだに、今までのところでは規定されている数のスロットである。）ＣＲＣチェックにより検知される誤りの場合、再伝送されるものは、ＴＴＩ全体である。したがって、移動局が、パケット（ＴＴＩ）で誤りを検知する場合、それは、再送要求を送り、そのパケット（ＴＴＩ）を識別し、そして、その基地局は、次に、識別されたパケット（ＴＴＩ）全体を再送信する。
【００２７】
実施の形態１
再伝送についての本発明の実施の形態１によれば、変調配列のシンボルは、好ましくは結合されたデータ推定値における（すなわち、オリジナルマッピングおよび再マッピングの両方全体にわたる平均における）ような方法で、オリジナル伝送におけるのと異なるマッピングを使用して、ビットストリングに割当てられ、そのビット誤り確率は、ほぼ同一か、あるいは、少なくともそれらの相違は、最小とされる。
【００２８】
結合されたビット誤り確率の好都合な平均をもたらすことは、いくつかの異なる方法で達成されることが可能である。１６−ＱＡＭについての１つの方法は、異なる変調シンボルに対応する各４つのビットストリングで２つの最後のビットを反転させることである。図３に例示される第２の方法は、入力ビットストリームをＮ−ＱＡＭ変調装置へ２ビットだけオフセットすることである。第３の方法は、再伝送に異なるインターリービングを採用することである。第４の方法は、再伝送に異なるデータスクランブリングを採用することである。実施の形態１のこれらの実施態様のそれぞれは、以下に説明される。
【００２９】
入力を再伝送における変調装置へオフセッティングすることに基づく実施の形態１の実施態様
図３において、２つのビットのデータオフセットは、逐次再伝送のために使用される。より詳細には、ＨＳＤＰＡ伝送時間間隔（ＴＴＩ）（ＴＴＩは、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）レイヤとＬ１トランスポートレイヤとのあいだのデータの連続引渡し間の時間である）の開始からの２つのビットは、他の再伝送（Ｉre-Tx）毎に最後の２つの位置へ転送される。（この開示の目的のためには、ＴＴＩのあいだに、変調シンボルの整数に対応するいくらかのビットが運ばれることが想定される。情報ビットの数が、変調シンボルの整数に対応しない場合、ダミービットが挿入される。たとえば、（符号化された）情報ビットの数が１７である場合、その場合、３つのダミービットは、ビットの総数を４の倍数にするために、１６−ＱＡＭのために挿入される必要がある。）したがって、オリジナルＴＴＩ２１（第２の再伝送のためのものと同じである）は、最後の２つ位置において、ビットｎ−１とｎとで示される。第１の再伝送されたＴＴＩ２２は、最初の２つの位置に移動されるオリジナルＴＴＩの最後の２つのビットで示されている。すなわち、変更されたＴＴＩ２２は、最初の再伝送で再伝送される。再伝送をカウントするために（特定のＴＴＩの伝送を繰返すために一連の要求に応じて）Ｉre-TXを使用すると、Ｉre-TXｍｏｄ２＝１のときはいつでも、変更されたＴＴＩ２２が再伝送される。このプロシージャの場合、２つのビットブロックは、他の再伝送時間毎に配列における多いか少い信頼性のビットにマップされる。このプロセスは、第１の再伝送についてのシンボル誤り確率（ＳＥＰ）をランダム化する。再伝送において同一のＳＥＰを有することは、可能な再伝送のうち最悪のことであるので、ＳＥＰをランダム化することは、再伝送の成功の可能性を改良する。ＳＥＰを等しく（すべてのシンボルに対して同じであるように）することは、さらにより良いことであり、そして、実際に行われることが可能な最善のことである。ＳＥＰを等しくすることは、Ｐａｎａｓｏｎｉｃによる上述の文書だけではなく、本発明の上述の実施態様のいくつかにおいて、部分的に直接的な方法で達成される。間接的な方法は、ＳＥＰが完全にランダム化されるように（ＳＥＰが、各シンボルについて同じであるように）、多数回いくつかの種類のランダム化（再伝送）を繰返すことである。
【００３０】
簡単に最後の２つのビットを前後に移動すること、あるいは、簡単に各再伝送のために２つのビットだけパケットをシフトし続けることは、ＳＥＰをランダム化することを継続せず、その代わりに、誤り確率が決定的であるということは強調されるべきである。本発明において、シフティング（ビット移動）は、インターリービング前、あるいは、後のいずれかにおいて行われることが可能である。ビットシフティングが、インターリービングの前に行われる場合、２つの位置だけビットをシフトし続け、そのために、インターリービングは異なり、したがって、ＳＥＰをランダム化する。ビットシフティングが、インターリービングの後に行われる場合、その場合、われわれは、簡単に最後の２つのビットを前後にシフトすることが可能である。ビットシフティングが、インターリービングの後に行われる場合、２だけのシフティングが、最初の再伝送をランダム化する；シフティングを繰返すか、あるいは、別の方法として、オリジナル位置へ戻って２ビットをシフトするかのいずれも、いかなるいっそうのランダム化効果を生じない。さらにシフトされたビットストリームのためのそれぞれの次の再伝送の場合、インターリービングの前のビットシフティングの結果は、自動再伝送要求に応じてそれぞれの次の伝送に、異なるインターリービングが使用される実施の形態１の実施態様によって達成されることに類似する結果へと導く。
【００３１】
１つのビットを移動することも効果があるが、２つのビットを移動することは、少なくとも配列におけるコーナーポイントにおいては、２つのビットを移動することにより、‘１’の値を有する２つのビットが、配列におけるコーナー位置をなお専有するその確率を２５％まで減少しするので好ましいということはまた、指摘されるべきである。オリジナル伝送におけるコーナー位置について、すなわち、フォームｂｂｉｉのポイントについて考慮する。１だけシフトする場合、新しいビットグループは、ｘｂｂ１となる。そして、そのポイントがなおコーナーポイントである確率は、（ｂは等しい確率で０および１であるので）５０％である。これに対して、２つだけ移動する場合、新しいビットグループは、１１ｙｙとなり、そして、２つのビットが“１”の値を有するコーナー位置にある確率はわずかに２５％にとどまる。したがって、２つのビットを移動することは好ましいが、１つのビットを移動することは、再伝送の成功の可能性を改良しない。１６  ＱＡＭについて、３つのポイントを移動することは、さらに、任意であるが、１つのポイントを移動するのと同じ利得を生成すると予想される。（１６  ＱＡＭについて、４つのポイントを移動することは、その移動することがインターリービングの後に行われる場合、１つのポイントも移動しないのと同じである。）好ましいことは、変調の数、すなわち、シンボル当たりのビットの数に左右されると考えられる。したがって、シンボル当たり６ビットを符号化する６４  ＱＡＭについて、３つのビットを移動することは、最も効果的であるが、他の数のビットを移動することも、さらに、再伝送の成功の可能性において改良を生ずるということは考えられる。
【００３２】
再伝送において各シンボルの最後の２つのビットを反転することに基づく実施の形態１の実施態様
実施の形態１の第２の実施態様において、基地局は変調シンボルを構成する各４−ビットグループにおける最後の２つのビットを反転させる。ゆえに、オリジナル伝送において、ｘｘ１１であってコーナー配列ポイントにマップされていたグループは、再伝送において、ｘｘ００となり、そして、配列ダイアグラムの最も内側のポイントへマップされる。受信側において、シンボルからビットへの検知後、そのビットは、パケット結合およびデコーディング前に、再反転される。ある先行技術，特に、２００１年２月２７日と３月２日とのあいだに発行されたＥｎｈａｎｃｅｄ  ＨＡＲＱ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｗｉｔｈ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ  Ｒｅａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ（信号配列再伝送を有する拡張ＨＡＲＱ方法）（著者は（一人であるか複数であるかも）不明であるが、Ｐａｎａｓｏｎｉｃの従業員）と題が付けられている文書において、伝送されるビットは、変更されないが、ビットからシンボルへのマッピングは、オリジナル伝送と再伝送とのあいだで変更されている。これに対してこの実施態様による本発明では、伝送されるビットは変更されるが、ビットからシンボルへのマッピングは、オリジナル伝送と再伝送とのあいだでは同じままである。
【００３３】
再伝送において異なるインターリービングを使用することに基づく実施の形態１の実施態様
実施の形態１の第３の実施態様において、異なるインターリービングが、再伝送に採用されている。モバイル無線において、チャネル誤りは、一般に、高速フェージングのために、バースト的に生ずることが多い。これに反して、畳込み符号およびターボ符号は、誤りが随時の場合最もよく作動する。このために、インターリービングは、（誤りが生じた）オリジナル伝送における順序に比べて、ビットの順序を変更するように（誤りの場合の）再伝送に適応される。ビット順序は、受信側で元の順序に変更される。すなわち、デインターリービングが、デコーディング前に適用される。チャネルがバースト誤りを生ずる場合、誤りは、インターリーブされたビット・シーケンスの隣接ビットに生じる。とはいえ、デ−インターリービングの場合、その誤りは、ビット・シーケンス全体に広げられ、そして、受信側に随時に発生する。畳込み符号およびターボ符号は、その場合、その誤りを補正するのに使用されることが可能であり、そして、誤りがバーストでなく随時であるので、成功の可能性はより高い。
【００３４】
より高位の変調に対して、インターリービングはさらに、ビットからシンボルへのマッピングにおいて、ビットがグループ化される方法を再順序化する。その結果、最初の伝送に対して、異なるインターリービングを再伝送に適用することによって、シンボルシーケンス全体が再伝送において異なる。一般にこれにより、ビットに最初の伝送におけるよりも、再伝送において異なる誤り確率をもたらせ、それにより、初期に説明されているように、ビット誤り確率を等しくすることが多い。
【００３５】
再伝送のためのインターリービングは最適化され、そのために、最初の伝送においてより高いビット誤り確率を有するように予想されるビットは、それらをより高いビット誤り確率を有すると予想されるビット位置にシフトすることによって、再伝送においてより少ないビット誤り確率を有するようにさせる。逆もまた同じである。
【００３６】
いくつかの実施態様において、１つ以上の再伝送が必要とされる場合、それぞれ次の再伝送は、新しいインターリービング構成を使用する。
【００３７】
再伝送に異なるデータスクランブリングを使用することに基づく実施の形態１の実施態様
実施の形態１の第４の実施態様において、異なるデータスクランブリングが、再伝送に使用される。スクランブリングという用語は、ここでは、基地局送信機におけるビット値のあらゆる予め定められた変更を意味するのに使用され、その変更はユーザ端末受信機で元に戻される。その変更は、たとえば、ビット値にＰＮ（擬似雑音）シーケンスを乗ずることによってなし遂げられる。
【００３８】
実施の形態２
図１の配列において、ビットからシンボルへのマッピングは、グレイ（Ｇｒａｙ）符号化として周知の処理手続により行われ、それは、所定のシンボルポイントとその最も近い隣接部とのあいだで、符号が変更されるビット数が最小となるようなシンボルマッピングを提供する。そのようなマッピングは、非符号化ビットのためのビット誤りを最小にする。
【００３９】
とはいえ、ＨＳＤＰＡにおいて、ビットは常にＦＥＣ−符号化され、そして一般に、デコーディングはソフトコーディングとして一般に周知の方法で行われ、ビット値の確率は、ビット値自体ではなく、ＦＥＣデコーダに入力される。
【００４０】
これを考慮に入れると、本発明の実施の形態２において、符号化されたビットは、復号されたビット誤り率が最小にされるような方法でシンボルにマッピングされる（デコーダへの入力が、オリジナル伝送と再伝送との結合であるとすれば）。１６−ＱＡＭに対して、復号されたビットの誤り率を最小にすることは、すべての四分円において最も内側のポイントと最も外部のポイントとをスワップすることによって達成されることが可能である。たとえば、図１は、オリジナルビットからシンボルへのマッピングを表わしている場合（ビットグループｘｘ１１が、コーナーポイントへマップされるように）、その場合、再伝送において、ビット結合ｘｘ００は、コーナーポイントへマップされることになる。
【００４１】
さらなる実施の形態
通常、異なるシンボルマッピングは、伝送されるビットがＦＥＣ−符号化されるときに比べて、伝送されるビットが非符号化のままである（前方向誤り訂正されない）ときに行われる。グレイ符号化は、一般に、非符号化ビットのための（すなわち、ＦＥＣ符号化されないビットのための）シンボルマッピングに使用される。時には、多少のビットは、ＦＥＣ符号化され、そして、多少のビットはされない。本発明の実施の形態３では、オリジナル伝送において、多少のビットは、前方向誤り訂正のためにコーディングされ、そして、多少のビットはされず、そして、前方向誤り訂正のためにコーディングされるビットは、非符号化ビットを変調シンボルへマップするのに使用されるマッピングと必ずしも同じでないマッピングを使用して変調シンボルへマップされ、そして、再伝送において、ビットの第２の順序づけは、非符号化ビットか、あるいは、前方向誤り訂正のために符号化されるビットのいずれかのために、オリジナル伝送に使用されるシンボルマッピングと比べて、異なるシンボルマッピングを使用して行われる。
【００４２】
実施の形態４では、オリジナル伝送において、ビットは、前方向誤り訂正のために符号化されず、すべてのビットは、第１のシンボルマッピング、好ましくはグレイ符号化を使用して変調シンボルへマップされ、そして再伝送において、ビットのすべては前方向誤り訂正のために符号化され、そして、ビットの第２の順序づけは、オリジナル伝送に使用されるシンボルマッピングと比べて、異なるシンボルマッピングを使用して行われる。たとえば、可変ＭＣＳを採用するシステムにおいて、特定の変調のために、少なくとも１つの符号化構成は、非符号化され、そして、少なくとも１つの符号化構成は、ＦＥＣを採用する。オリジナル伝送において、ビットのすべては非符号化され、第１のビットからシンボルへのマッピング（好ましくはグレイ符号化）は、ビットによる変調をもたらすのに使用され、そして、否定応答の場合の再伝送において、ビットのすべてはＦＥＣ符号化され、そして、第２のビットからシンボルへのマッピングは、ビットによる変調をもたらすのに使用される。第２のビットからシンボルへのマッピングは、それが非符号化マッピングと異なるかぎり、あらゆるマッピングでよい。符号化されたビットのためのマッピングに好ましいことは、非符号化ビットに使用されるマッピングに依存することであると考えられる。
【００４３】
本発明の概略
図４は、無線通信システムにおける伝送要求に応答する本発明による方法のステップを示すフローチャートである。パケットは変調構成および符号化構成にしたがって通信され、各パケットはビットのストリングを取り囲み、伝送時間間隔のあいだに通信されるフレームは１つ以上のパケットによって構成される。
【００４４】
本発明の範囲
上述の配置は、本発明の原理の適用を単に例示しているだけであるということは理解されるべきである。非常に多くの変更および別の配置は、本発明の範囲から逸脱することなく、当業者によって考案されることができ、そして、添付の特許請求の範囲は、そのような変更および配置を保護するように意図されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】１６ＱＡＭのための信号配列のグラフである。
【図２Ａ】ＷＣＤＭＡ無線基地局のための典型的なディジタル変調装置システムの高レベルブロックダイアグラムである。
【図２Ｂ】ＷＣＤＭＡ無線基地局のための典型的なディジタル変調装置システムの高レベルブロックダイアグラムである。
【図３】本発明によるオリジナル伝送時間間隔（ＴＴＩ）および再伝送されたＴＴＩｓの図解である。
【図４】無線通信システムにおける再送要求に応答するための本発明による方法を例示するフローチャートである。
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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2005501464.tif 000040
【国際調査報告】
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