(57)【要約】【課題】本発明は、送信器アンテナのアレイから伝送される信号の完全性を維持し、移動デバイスが信号の正確な検出を確認することができる移動通信システム及びその信号処理方法を提供する。【解決手段】多数の送信器を備えた送信器と多数の受信器を備えた受信器を含む移動通信方法であって、ＣＲＣ（cyclic redundancy check）コードをデータブロックに付加するステップと、多数のアンテナ中、各伝送アンテナのコーディングレート及び変調スキームによってデータブロックを空間的に分割するステップとを含む。【選択図】図３
2007505589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の送信器を備えた送信器と多数の受信器を備えた受信器を含む移動通信方法であって、
ＣＲＣコードを、伝送されるデータブロックに付加するステップと、
多数のアンテナの各伝送アンテナのコーディングレート及び変調スキームにより前記データブロックを空間分割するステップと、
を含むことを特徴とする移動通信方法。
【請求項２】
前記空間分割されたデータブロックを伝送するステップと、
前記伝送されたブロックを前記多数の受信器で受信するステップと、
前記空間分割されたデータブロックの伝送時にどんなエラーが起きたのかを判定するために前記ＣＲＣコードをチェックするステップと、
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の移動通信方法。
【請求項３】
前記空間分割データブロックの伝送時にエラーがあるかどうかを前記ＣＲＣコードが判定する場合、前記データブロックが再伝送されるように要求するステップを更に含むことを特徴とする請求項２に記載の移動通信方法。
【請求項４】
前記データブロックの再伝送を要求するステップは、ＨＡＲＱ関数で遂行されることを特徴とする請求項３に記載の移動通信方法。
【請求項５】
前記ＣＲＣコードを前記データブロックに付加する前記ステップは前記データブロックが空間分割される前に遂行されることを特徴とする請求項１に記載の移動通信方法。
【請求項６】
前記コードレートが前記多数のアンテナの全てのチャネルを通じて共通して制御されるように前記データブロックが空間分割される前に前記データブロックをレートマッチングするステップを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の移動通信方法。
【請求項７】
前記コードレートが前記多数のアンテナの全てのチャネルを通じて個別に制御されるように前記データブロックが空間分割された後に前記データブロックをレートマッチングするステップを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の移動通信方法。
【請求項８】
物理チャネルの搬送ブロックのサイズに合うように前記データブロックをコード分割するステップと、
コーディングレートによって前記コード分割されたデータブロックをチャネルコーディングするステップと、
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の移動通信方法。
【請求項９】
前記ＣＲＣコードは前記データブロック内のどこにでも付加されることを特徴とする請求項１に記載の移動通信方法。
【請求項１０】
多数の送信器を備えた移動通信装置であって、
ＣＲＣコードを、伝送されるデータブロックに付加するように構成されたエラー制御ユニットと、
多数のアンテナの各伝送アンテナのコーディングレート及び変調スキームによって前記データブロックを空間分割するように構成された空間分割ユニットと、
を含むことを特徴とする移動通信装置。
【請求項１１】
前記装置は前記空間分割されたデータブロックを受信器に伝送し、前記受信器が前記ＣＲＣコードをチェックして前記空間分割されたデータブロックの伝送時にエラーが生したと判定した場合、前記空間分割されたデータブロックを再伝送することを特徴とする請求項１０に記載の移動通信装置。
【請求項１２】
前記装置は前記受信装置からＨＡＲＱを受信時に前記データブロックを再伝送することを特徴とする請求項１１に記載の移動通信装置。
【請求項１３】
前記エラー制御ユニットは前記空間分割ユニットが前記データブロックを空間分割する前に前記ＣＲＣコードを前記データブロックに付加することを特徴とする請求項１０に記載の移動通信装置。
【請求項１４】
前記コードレートが全てのチャネルを通じて制御されるように前記空間分割ユニットが前記データブロックを空間分割する前に前記データブロックをレートマッチングするように構成されたレートマッチングユニットを更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の移動通信装置。
【請求項１５】
前記コードレートが各チャネルに対して個別に制御されるように前記空間分割ユニットが前記データブロックを空間分割した後に前記データブロックをレートマッチングするように構成されたレートマッチングユニットを更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の移動通信装置。
【請求項１６】
物理チャネルの搬送ブロックのサイズに合うように前記データブロックをコード分割するように構成されたコード分割ユニットと、
コーディングレートによって前記コード分割されたデータブロックをコーディングするように構成されたチャネルコーディングユニットと、
を更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の移動通信装置。
【請求項１７】
前記エラー制御ユニットは前記ＣＲＣコードを伝送される前記データブロックに付加するように構成された第１アルゴリズムであり、前記空間分割ユニットは前記多数のアンテナの各伝送アンテナのコーディングレート及び前記変調スキームにより前記データブロックを空間分割するように構成された第２アルゴリズムであることを特徴とする請求項１０に記載の移動通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムに関し、より詳しくは、データブロックに付加されたＣＲＣ（cyclic redundancy check）コードのようなインジケータが伝送の際にエラー発生の有無を判定するのに用いられる信号処理方法及び移動通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＩＭＯ（multi−input multiple−output）無線通信システムは、多重経路チャネルの空間属性を活用することにより豊富な多重経路環境でユーザーの容量を増加させるために多重−エレメントアンテナアレイを用いる。このようなシステムの１つに垂直ＢＬＡＳＴ（Bell Laboratories Layered Space−Time）システムがある。これはＤ−ＢＬＡＳＴシステムの対角線方向の階層空間−時間アーキテクチャーと反対の垂直方向の階層空間−時間アーキテクチャーを用いたものである。Ｖ−ＢＬＡＳＴシステムは"V-BLAST : An Architecture for Realizing Very High Data Rates Over the Rich-Scattering Wireless Channel"（ISSSE'98、October 1998） by Ｐ.W. Wolniansky、G.．J．Foschini、G. D. Golden、and R. A. Valenzuela and in "Detection algorithm and initial laboratory results using V-BLAST space-time communication architecture"（IEEE、Vol. 35、No. １、January 1999）に開示されており、参照文献として記載した。
【０００３】
上述のＶ−ＢＬＡＳＴシステムにおいて、伝送されて受信されたデータサブストリームを分離する能力は、他のサブストリームが環境を通じて伝播される方式による僅かな差によるものである。従って、Ｖ−ＢＬＡＳＴシステムは複数の送信器アンテナを介して入ってくる分割されたサブストリームの独立性に依存する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような独立性は適切に検出されないデータが常に維持されないという問題があった。
【０００５】
本発明は上記の問題点を解決するためのもので、その目的は、少なくとも上述の問題及び／または短所を解決し、少なくとも後述する利点を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、送信器アンテナのアレイから伝送される信号の強度を維持することにある。
【０００７】
本発明のさらに他の目的は、移動ディバイスが信号の正確な検出を確認することができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る移動通信システム及びその信号処理方法は、多数の送信器を備えた送信器と多数の受信器を備えた受信器を含む移動通信方法であって、ＣＲＣコードを伝送されるデータブロックに付加するステップと、多数のアンテナの中、各伝送アンテナのコーディングレート及び変調スキームによってデータブロックを空間分割する（spatially segmenting）ステップとを含む。
【０００９】
本発明の付加的な利点、目的及び特徴は、次の詳細な説明に開示され、本技術分野の熟練者はこれから自明に理解するはずであり、または、その実施を理解するはずである。本発明の目的及び利点は特許請求範囲に特別に指摘したとおりに実現されるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、無線通信システムに適用可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る移動通信システム及びその信号処理方法の好適な実施の形態について、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図１はＶ−ＢＬＡＳＴ無線システムの概略的な一例であり、ここで、単一データストリームは豊富なスキャッタリング（多重経路）環境内で伝送用の多数のサブストリームに分けられる。Ｖ−ＢＬＡＳＴシステムは、各々がデータのサブストリームを搬送する別個の並列サブチャネルであって、スキャッタリング経路の多重性を処理する。
【００１３】
図１を参照すると、Ｖ−ＢＬＡＳＴシステムは、受信器にＶ−ＢＬＡＳＴ信号処理器２１及びベクトルインコーダ１１を含んでいるのがわかる。例えば、固定ホスト１０（例えば、基地局またはロードＢ）または伝送ディバイスの一部としてのベクトルインコーダ１１は複数のデータサブストリームａ１−ａ４を各々伝送するためのＭ個のアンテナに並列に連結される。例えば、加入者ユニットの一部としてのＶ−ＢＬＡＳＴ信号処理器２１、移動端末機、移動ディバイスまたは使用者設備（User Equipment;ＵＥ）２０（以下、移動端末機とする）は、各々が複数の伝送されたデータサブストリームを受信するＮ個のアンテナに並列に連結される。図１に図示したように、送信器（ＴＸ）の数と送信器アンテナは４個、即ち、Ｍ＝４であり、 受信器（ＲＸ）の数と受信器アンテナは６、即ち、Ｎ＝６であるが、Ｍは１より大きい任意の整数であり、垂直Ｖ−ＢＬＡＳＴシステムでその値はＮ以下であると仮定する。
【００１４】
送信器データストリーム、即ち、直列データは、各々が固定ホスト１０の対応する送信器アンテナから固有信号として個別に伝送されるＭ個のサブストリームに直列データを分けることにより、並列データを生成するための直列−対−並列回路を含むベクトルエンコーダ１１を通過する。この際、ベクトルエンコーダ１１は直交振幅変調（ＱＡＭ）を遂行してＱＡＭシンボルストリームにデータサブストリームａ１−ａ４を出力する。各々のデータサブストリームは空間−時間コードを用いずに、異なるアンテナから伝送された異なる信号であり、伝送品質を改善するために別個の信号処理またはコードダイバーシティが要求されない方が望ましい。
【００１５】
このような伝送を受信するために、移動端末機２０のＶ−ＢＬＡＳＴ信号処理器２１は、例えばデータサブストリームを個別に検出するためのアルゴリズムを利用する。例えば予め決定された送信器アンテナのデータサブストリームを検出する際、各受信器アンテナから受信されたデータサブストリームａ１−ａ４の重畳されたセットが考慮される。Ｖ−ＢＬＡＳＴ信号処理器２１は、最も大きいＳ／Ｎ比を有するデータサブストリームをまず抽出し、その後、干渉のソースとしてのより強い信号が除去されれば、より容易に復旧される残りの弱い信号を処理するためにアルゴリズムを利用して全ての信号を調査する。
【００１６】
本発明の方法を効率的に行うために、データの独立性が、受信された信号が移動端末機で処理される間、送信器から伝送ステージ間、移動通信チャネルを通じて維持されなければならない。しかしながら、実際には、少なくともある程度の相関が送信器アンテナと受信器アンテナとの間で持続されて、信号の独立性は保障されない。
【００１７】
また、独立的な送受信移動通信チャネルは要求されるが、チャネル独立性は保障されない。チャネルの独立性がない場合、予め決めておいた送信器アンテナの個別データサブストリームの移動ホストにおける適切な検出が妨害され、不適切な検出により、移動ホストでの過度なエラーレートと誤信号の検出を引き起こすために、Ｖ−ＢＬＡＳＴ技術は移動通信チャネルで環境変動を効率的に行うことができない。
【００１８】
さらに、ＨＳ−ＤＳＣＨ（High-Speed Downlink Shared Channel）が、ＭＩＭＯ環境に亘って動作することが望ましい。各データストリームがＭＩＭＯ送信器を通じて伝送されると仮定すると、ＭＩＭＯシステムは空間マルチプレキシングシステムとして考えられる。言い換えれば、多数の異なるデータストリームが１つのＴＴＩ（Transmission Time Interval）の間、多数の伝送アンテナを介して同時に伝送される。現在、ＨＳ−ＤＳＣＨは単一データストリームが１つのＴＴＩの間に伝送できるように空間的にマルチプレキシングされると見なされていない。
【００１９】
これらの問題を解決するために、本発明は、例えば移動端末機２０が所定のエラーが発生するかどうかを判定するために伝送データをチェックするように、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）コードをデータブロックに付加するためのアルゴリズムを、例えばホスト内に含む。データはまた変調スキーム及び各アンテナのコーディングレートによって空間的に分割される。
【００２０】
より詳しくは、移動端末機２０はまたＶ−ＢＬＡＳＴ信号処理器２１に含まれた復調器（図示していない）を含む。これは他の移動通信システムの固定ホストから伝送されたデータブロックを復調する。移動端末機２０内のエラーチェックアルゴリズム（図示せず）は伝送エラーがあるかどうかを判定するために復調したデータブロックを集め、デコーディングする。伝送されたデータブロックに存在するエラーのチェックの際、ＺＦ（zero focing）またはＭＭＳＥ（minimum mean-squared error）技術を利用して達成される干渉ナルリング（nulling）方法が使用される。移動端末機は、また、その検出方法の一部としての干渉削除を備えている。
【００２１】
図２Ａを参照し、分割されたブロック（即ち、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５）のストリームを含む搬送ブロックに付加されたＣＲＣを説明する。図２Ｂは、各アンテナに提供される分割されたブロックを図示する。ＣＲＣは図２Ａの搬送ブロックの端部に付加されて、図２ＢのＭ番目アンテナから伝送されることに留意しなければならない。しかしながら、ＣＲＣは搬送ブロック内のどこに（例えば、分割されたブロックＳ１、Ｓ２等の間のはじまりで）付加されてもよい。
【００２２】
図３を参照し、本発明の一例に係る動作フローチャートを説明する。本例において、１つの搬送ブロックのみが、ＴＴＩ毎にマルチプレキシングチェーンに到達し、１つのＣＲＣが１つの入力搬送ブロックに付加され、エラーが生じると全体搬送ブロックがＴＴＩの間に再伝送される。さらに、ＴＴＩ毎に１つの搬送ブロックだけがマルチプレキシングチェーンに到達するので、空間分割ブロック（後述する）が、入力ブロックを多数のデータストリームの同時伝送のために多数のブロックに分割することに用いられる。即ち、チャネルコーディング後、コーディングされたブロックが空間分割ブロック内のＮストリームに分割される。ここで、Ｎは１つのＴＴＩの間の多数の伝送アンテナを通じて同時に伝送されたデータストリームの数を表す。ハイブリッド−ＡＲＱ機能ユニットは、各データストリームに対する個別ＭＣＳ（Modulation Code Scheme）制御に対するレートマッチングを遂行する。また、本例は１つの搬送ブロックがあるだけなので、アップリンクＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は１つ必要なだけである。また、１つの搬送ストリームの性能が多数のストリームの組み合わせられた性能により決定されるので、各ストリームに対するＭＣＳを決定するのは困難になる。
【００２３】
図３に示したように、まず、ステップＳ３０１において、エラー検出を可能にするために分割されたブロックのストリームを含む１つの搬送ブロックにＣＲＣが付加される。
【００２４】
ＨＳ−ＤＳＣＨ搬送チャネルに対するＣＲＣ付加は次の方法を利用して遂行される。より具体的には、エラー検出はＣＲＣを通して搬送ブロックに提供される。ＣＲＣのサイズは２４、１６、１２、８または０ビットであり、ＣＲＣのサイズが各ＴｒＣＨに対して、なくてはならないものが上位層から伝送される。
【００２５】
さらに、全体の搬送ブロックは各搬送ブロックに対するＣＲＣパリティビットを計算することに用いられる。パリティビットは、例えば次の循環発生器多項式の中の１つから生成する：
−    ｇCRC24（Ｄ）＝Ｄ24＋Ｄ23＋Ｄ6＋Ｄ5＋Ｄ＋１
−    ｇCRC16（Ｄ）＝Ｄ16＋Ｄ12＋Ｄ5＋１
−    ｇCRC12（Ｄ）＝Ｄ12＋Ｄ11＋Ｄ3＋Ｄ2＋Ｄ＋１
−    ｇCRC8（Ｄ） ＝Ｄ8＋Ｄ7＋Ｄ4＋Ｄ3＋Ｄ＋１
【００２６】
本例において、層１に伝えられた搬送ブロック内のビットは、ａim1、ａim2、ａim3、・・・、ａimAiとして表示され、パリティビットは、ｐim1、ｐim2、ｐim3、・・・、ｐimLiとして表示される。さらに、ＡiはＴｒＣＨの搬送ブロックのサイズであり、ｍは搬送ブロックの番号であり、Ｌiは上位層からシグナリングされるものに従って２４、１６、１２、８または０の値を取る。
【００２７】
インコーディングは、ＧＦ（２）において、多項式
ａim1ＤAi+23＋ａim2ＤAi+22＋...＋ａimAiＤ24＋ｐimiＤ23＋ｐim2Ｄ22＋...
＋ｐim23Ｄ1＋ｐim24
がｇCRC24（Ｄ）で割られると、残りは０となり、多項式
ａim1ＤAi+15＋ａim2ＤAi+14＋...＋ａimAiＤ16＋ｐimiＤ15＋ｐim2Ｄ14＋...
＋ｐim15Ｄ1＋ｐim16
がｇCRC16（Ｄ）で割られると、残りは０となり、多項式
ａim1ＤAi+11＋ａim2ＤAi+10＋...＋ａimAiＤ12＋ｐimiＤ11＋ｐim2Ｄ10＋...
＋ｐim11Ｄ1＋ｐim12
がｇCRC12（Ｄ）で割られると、残りは０となり、多項式
ａim1ＤAi+7＋ａim2ＤAi+6＋...＋ａimAiＤ8＋ｐimiＤ7＋ｐim2Ｄ6＋...＋ｐim7Ｄ1＋ｐim8
がｇCRC8（Ｄ）で割られると、残りは０となるような体系的な形態で遂行される。
【００２８】
どんな搬送ブロックもＣＲＣ計算（Ｍi＝０）に入力されない場合には、ＣＲＣ付加は遂行されない。搬送ブロックがＣＲＣ計算（Ｍi≠０）に入力され、搬送ブロックのサイズが０（Ａi＝０）である場合、ＣＲＣ付加は、例えば全てのパリティビットが０と同一に遂行される。
【００２９】
ＣＲＣ付加ブロックの入力と出力との関係は次の通りである。ＣＲＣ付加がｂim1、ｂim2、ｂim3、・・・、ｂimB1としてＢi＝Ａi＋Ｌiとして表示される。また、ａimkとｂimkの関係は、
ｂimk＝ａimk                ｋ＝１，２，３，...，Ａｉ
ｂimk＝ｐim(Li+1-(k-Ai)     ｋ＝Ａi＋１，Ａi＋２，Ａi＋３，...，Ａi＋Ｌi
である。
【００３０】
（ＣＲＣを各個別分割ブロックＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５に付加するよりは）ＣＲＣを搬送ブロックに付加する利点は少なくとも次のものを含む；
１）ＣＲＣが搬送ブロックの端に付加される分割ブロックＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５中の１つに伝送エラーがある場合、分割ブロックＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５の全体のストリームが再伝送される。たとえ、伝送効率がＣＲＣが各分割ブロックに付加される時と比較して減少しても（ここで、エラーを有する伝送された分割ブロックのみ再伝送する必要がある）、全般的なＣＲＣオーバーヘッド要件はＣＲＣが各分割ブロックＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５に付加される状況に比較して減少する。
２）再伝送されるデータを要求するために、ＨＡＲＱ（hybrid automatic repeat request）技術を用いる。ＨＡＲＱはＨＳ−ＤＳＣＨ（high-speed downlink channel）上で使用する肯定応答再伝送スキームである。ＨＳ−ＤＳＣＨチャネルは、いくつかの移動ホストにより共有された単方向ダウンリンクチャネル及び転送チャネルである。移動ホストは、ＣＲＣコードをチェックして伝送されたブロックが受信されたことを示せばＡＣＫで応答し、ＣＲＣコードをチェックして伝送されたブロックがエラーのまま受信されたことを示せば否定応答（ＮＡＣＫ）で応答する。移動局からＮＡＣＫを受信すると、ＨＡＲＱ機能は搬送ブロックを自動的に再伝送する。
（各分割ブロックＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５に付加されたＣＲＣよりは）搬送ブロックに付加されたＣＲＣを有するＨＡＲＱを利用する本発明に係るシステムにおいて、再伝送を要求するためにＡＣＫ／ＮＡＣＫは一つだけでよい。即ち、ＣＲＣが各分割ブロックＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５に付加されれば、各再伝送に対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫが必要であるので、 ＡＣＫ／ＮＡＣＫがより多く必要となる。これによって、搬送ブロック毎に１つだけのＡＣＫ／ＮＡＣＫが必要であるので、より少ないデータがアップリンク上に伝送されて、アップリンクのピーク−対−平均−電力比を改善する。
３）複雑で、かつ、詳細な遠隔通信仕様は、上位層（例えば、ＭＡＣ層及びＲＬＣ（radio link control）層、ＲＲＣ（radio resource control）層等）と通信する要件を定義する。 これらの遠隔通信仕様は通信産業の様々な他の分野の代表が深く関与して開発された。従って、これらの上位層の要求によるいかなる変化も重要であり、遠隔通信の代表の実質的な関与を必要とする。しかしながら、（ＣＲＣが各分割ブロックＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５に付加されるのではなく）本発明ではＣＲＣが搬送ブロックに付加されるので、上位層の仕様に要求される修正はＣＲＣが各ブロックに付加される場合、上位層に対する仕様に必要な修正と比較して著しく減る。
【００３１】
再び図３を参照すると、ＣＲＣが搬送ブロックに付加された後、付加されたＣＲＣコードを有するデータブロックは、予め決定されたコードアレイを用いて ビット−スクランブリング（bit−scrambled）される（Ｓ３０２）。即ち、ＨＳ−ＤＳＣＨ ＣＲＣ付加から出力されたビットはビットスクランブラでスクランブリングされる。例えば、スクランブラに入力されたビットが、ｂim,1、 ｂim,2、ｂim,3、・・・、ｂim,Bと表示され、ＢはＨＳ−ＤＳＣＨビットスクランブラに入力されたビットの数であり、ビットスクランブリングの以後のビットは、ｄim,1、ｄim,2、ｄim,3、・・・、ｄim,Bと表示されると仮定する。
【００３２】
ビットスクランブルリングは次のように定義される。
ｄim,k＝（ｂim,k＋ｙk）ｍｏｄ２    ｋ＝１，２，...，Ｂ
そして、ｙkは次の動作から得られる：
【数１】
2007505589.tif 000003
【００３３】
その後、ビットスクランブリングされた出力ビットは、例えばコードブロック分割により同一のサイズで複数のコードブロックに分けられる（Ｓ３０３）。本例においてＨＳ−ＤＳＣＨ転送チャネルに対するコードブロック分割は次のように遂行される：
【００３４】
ＴＴＩ内の全ての搬送ブロックは直列に連結される。ＴＴＩ内のビット数がＺ（該当コードブロックの最大サイズ）より大きければ、コードブロック分割は搬送ブロックの連結後に遂行される。コードブロックの最大サイズは畳み込みコーディングまたはターボコーディングがＴｒＣＨに用いられるかどうかによる。
【００３５】
搬送ブロック連結に入力されたビットがｂim1、ｂim2、ｂim3、・・・、ｂimBiとして表示されると仮定する。その際、ｉがＴｒＣＨ番号であり、ｍが搬送ブロック番号であり、Ｂｉが各ブロック内のビットの数（ＣＲＣ含み）である。また、ＴｒＣＨi上の搬送ブロックの数がＭiと表示され、連結後、ビットがｘi1、ｘi2、ｘi3、・・・、ｘiXiと表示されと仮定する。その際、ｉがＴｒＣＨ番号であり、Ｘi＝ＭiＢiである。続いて次の数式で計算される。
【数２】
2007505589.tif 000004
【００３６】
搬送ブロック連結後、ビットシーケンスの分割はＸｉ＞Ｚである場合に遂行される。分割後、コードブロックは同一のサイズを有する。さらに、ＴｒＣＨi上のコードブロックの数がＣiと表示されると仮定する。分割に入力されたビット数ＸiがＣiの倍数でない場合、フィラービット（filler bit）は第１ブロックの初めに付加される。例えば、ターボコーディングが選択され、Ｘi＜４０である場合、フィラービットはコードブロックの初めに付加される。フィラービットは伝送され、常に０として設定される。また、本例において、最大コードブロックのサイズは、
− 畳み込みコーディング：Ｚ＝５０４；
− ターボコーディング：Ｚ＝５１１４である。
【００３７】
Ｃi≠０において、コードブロック分割から出力されたビットがｏir1、ｏir2、ｏir3、・・・、ｏirKiと表示されと仮定する。その際、ｉがＴｒＣＨ番号であり、ｒがコードブロック番号であり、Ｋｉがコードブロック当りビット数である。続いて次の数式で計算される。
【数３】
2007505589.tif 000005
【００３８】
一例において、コードブロック分割は次の特定のパラメータを有する前述の方法を利用して遂行される。１つの搬送ブロックの最大値はｉ＝１である。ブロックに入力されたビットｄim1、ｄim2、ｄim3、・・・、ｄimBは、ｘi1、ｘi2、ｘi3、・・・、ｘiXiに直接マッピングされる。その後、Ｘi＝Ｂが後行する。以下言及されるビットｘはコードブロック分割関数の間隔に言及していることに留意されたい。コードブロック分割関数からの出力ビットは、ｏir1、ｏir2、ｏir3、・・・、ｏirKiである。その後、ターボコーディング用Ｚ＝５１１４の値が用いられる。
【００３９】
チャネルコーディングはコーディングまたはターボコーディング技術を用いて各々分けられたコードブロックで遂行される（Ｓ３０４）。特定のコーディングは要求されたサービスのタイプにより、用いられる。ＨＳ−ＤＳＣＨ転送チャネル用チャネルコーディングは以下の方法の一例で遂行される。例えば、１つの搬送ブロックの最大値はｉ＝１であり、１／３ターボコーディングのレートが用いられると仮定する。
【００４０】
コードブロック分割及びチャネルコーディングの例は次の通りである。搬送ブロックのサイズが例えば５１１４ビットであり、伝送されるデータ（ＣＲＣ含み）が６０００ビットである場合、データは３０００ビットの２つのブロックに分割される。１／３のチャネルコーディングが用いられる場合、２つの３０００ビットブロックは９０００ビットにコーディングされる。２つの９０００ビットブロックはステップＳ３０５で空間分割及びレートマッチングプロセスを通過する。
【００４１】
次に、ステップＳ３０５において、データブロックは、各送信器アンテナを介して受信システムに各々伝送されるように空間分割され、複数（Ｍ）の送信器アンテナの各々に１セグメントを割り当てる。さらに、各送信器アンテナは独立的な変調及びコーディングスキーム（ｍｃｓ）を有する。即ち、本発明によれば、ＣＲＣが搬送ブロックに付加され、その後、データブロックが各アンテナにより用いられるコーディングレート及び変調スキームにより空間分割される。
【００４２】
例えば、ＰｈＣＨ＃１上の第１アンテナがＱＰＳＫ変調スキームと１／２コーディングレートを使用し、ＰｈＣＨ＃Ｐ上のＰアンテナが１６ＱＡＭ変調スキームと１／２コーディングレートを使用すると仮定する。本例において、アンテナはデータ量（即ち、ＱＰＳＫでのシンボルは２ビットであり、ＱＡＭでのシンボルは４ビットである）を２回伝送することができる。したがって、本発明によれば、２つの９０００ビットブロック（１８０００ビットと同一）は第１チャネルにより処理される６０００ビットブロック（即ち、１８０００の１／３ ビット）の第１ブロックと、Ｐアンテナにより処理される１２０００ビット（即ち、１８０００の２／３ビット）の第２ブロックに空間分割される。即ち、本発明による空間分割は変調スキームとコーディングレートに基づいている。
【００４３】
図４Ａ及び４Ｂを参照し、ステップＳ３０５で遂行されるプロセスの代案的な配列を説明する。例えば、図４Ａは空間分割よりも前に遂行されるレートマッチングを、図４Ｂは空間分割よりも後に遂行されるレートマッチングを図示している。空間分割よりも後に遂行されるレートマッチングの利点はレートマッチングがコーディングレートを制御するのに用いることができるという点にある。
【００４４】
したがって、図４Ｂにおいて、第１及び第２空間分割ブロックを次のように処理することができる。例えば、チャネルＰが９６０ＱＡＭを用い、チャネルＩが４８０ＱＰＳＫを用いる場合、１３コード（１２０００／９６０）はチャネルＰにより処理され、６コード（１２０００／４８０）はチャネル１により処理される。しかしながら、図４Ａにおいては、レートマッチングが空間分割よりも前に遂行されてコーディングレートが制御できないので、コーディングレートを制御できないことに留意しなければならない。
【００４５】
図３を参照すると、信号処理が伝送用各物理チャネル（ＰｈＣＨ）に対する空間分割データブロックで遂行される。１つ以上のＨＳ−ＤＳＣＨが用いられる際、物理チャネル分割は異なる物理チャネル間でビットを分ける。本例において、物理チャネル分割に入力されたビットはｗ1、ｗ2、ｗ3、・・・、ｗRとして表示される。ここで、Ｒは物理チャネル分割ブロックに入力されたビット数である。ＰｈＣＨの数はＰとして表示される。
【００４６】
物理チャネル分割よりも後のビットは、ｕp1、ｕp2、ｕp3、・・・、ｕpUと表示される。ｐはＰｈＣＨ番号であり、Ｕは各ＨＳ−ＤＳＣＨに対する１無線サブフレーム内のビット数、即ち、Ｕ＝Ｒ／Ｐである。ｗkとｕp,k間の関係は以下に示す。
【００４７】
全てのモードにおいて、入力フローの一部のビットは、コード上のビット数がＵになるまで、各コードにマッピングされる。本例において、物理チャネル分割よりも後の第１ＰｈＣＨ上のビットは、
ｕ1,k＝ｗk     ｋ＝１、２、・・・Ｕである。
【００４８】
物理チャネル分割よりも後の第２ＰｈＣＨ上のビットは、
ｕ2,k＝ｗk+U     ｋ＝１、２、・・・、Ｕである。そして、
物理チャネル分割よりも後のＰ番目ＰｈＣＨ上のビットは、
ｕp,k＝ｗk+(P-1)×U      ｋ＝１、２、・・・Ｕである。
【００４９】
物理チャネル分割よりも後に、ディバイス１０の信号処理技術はインタリービング（interleaving）（Ｓ３０７1−Ｓ３０７N）と、コンスタレーション再配列(constellation rearrangement)（Ｓ３０８1−Ｓ３０８N）を含む。ＦＤＤ(frequency division duplex)に対するインタリービングは各物理チャネルに対し、図３に示すように、別々に遂行される。ブロックインタリーバに入力されたビットは、ｕp,1、ｕp,2、ｕp,3、．．．、ｕp,Uと表示される。ここで、ＰはＰｈＣＨ番号であり、ＵはＰｈＣＨに対する１つのＴＴＩ内のビット数である。さらに、ＱＰＳＫにおいては、Ｕ＝９６０、そして１６ＱＡＭではＵ＝１９２０である。
【００５０】
インタリーバは、ブロックインタリーバであり、パッディングを有する行列に入力されたビット、行列に対する列間順列（permutation）及びプルーニング（pruning）を有する行列から出力されたビットを含む。ブロックインタリーバに入力されたビットが、
ｕp,1、ｕp,2、ｕp,3、・・・、ｕp,Uと表示されると仮定する。
【００５１】
ここで、ｐはＰｈＣＨ 番号であり、Ｕは１つのＰｈＣＨに対する１つの無線フレーム内のビット数である。ブロックインタリーバからの出力ビットシーケンンスは次のように誘導される：
Ｃ２＝３０を行列の列数になるように割り当てる。行列の列は左から右に０、１、２、・・・、Ｃ２−１に番号が与えられる。
【００５２】
Ｕ≦Ｒ２×Ｃ２となるように最小整数Ｒ２を探すことにより行列の行の数を決定する。
【００５３】
直四角形行列の行は上から下に０、１、２、・・・、Ｒ２−１と番号が与えられる。
【００５４】
行０の列０においてビットｙp,1で始まる行により入力ビットシーケンスｕp,1、ｕp,2、ｕp,3、・・・、ｕp,UをＲ２×Ｃ２行列の行に書き込む。
【数４】
2007505589.tif 000006
【００５５】
ここで、ｋ＝１、２、・・・Ｕでｙp,k＝ Ｕp,kであり、Ｒ２×Ｃ２＞Ｕである場合、ダミービットはパッディングされて、ｋ＝Ｕ+１、Ｕ+２、・・・Ｒ２×Ｃ２でｙｐ，ｋ＝０または１となる。これらのダミービットは列間順列よりも後の行列の出力から除去される（pruned away）。
【００５６】
その後、以下表１に図示されたパターンに基づいて行列に対する列間順列を遂行する。ここで、Ｐ２（ｊ）はｊ番目順列列の元の列位置である。列間の順列後、ビットはｙ'p,kと表示される。
【数５】
2007505589.tif 000007
【００５７】
ブロックインタリーバの出力は列間順列のＲ２×Ｃ２行列から列毎に読み取られたビットシーケンスである。出力は列間順列よりも前の行列の入力にパッディングされたダミービットを削除、即ち、ｋ＞Ｕを有するビットｙp,kに対応するビットｙ'p,kが出力から除去されることによりプルーニングされる。２番目のインタリービングの以後のビットは、ｖp,1、ｖp,2、ｖp,3、・・・、ｖp,Uとして表示される。ｖp,1はプルーニング以後の最も小さなインデックスｋを有するビットｙ'p,kに対応し、ｖp,2はプルーニング以後の第２の最も小さなインデックスｋを有するｙ'p,kに対応する。
【００５８】
【表１】
2007505589.tif 000008
【００５９】
インタリーバは本例において、Ｒ２＝３２行及びＣ２＝３０列の固定サイズである。
【００６０】
また、１６ＱＡＭでは同一の固定サイズＲ２×Ｃ２＝３２×３０の２つの同一のインタリーバがある。物理チャネル分割からの出力ビットはインタリーバ同士の間で２つずつ分割される：ビットｕp,k及びｕp,k+1は第１インタリーバに行き、ビットｕp,k+2及びｕp,k+3は第２インタリーバに行く。また、ビットはインタリーバから２つずつ集められる：ビットｖp,k及びｖp,k+1は第１インタリーバから得られ、ビットｖp,k+2及びｖp,k+3は第２インタリーバから得られる。ここで、ｋ ｍｏｄ ４＝１である。
【００６１】
次に、１６ＱＡＭ コンスタレーション配列／再配列が遂行される。本例において、１６ＱＡＭ変調ビットが仮定される。表２は他の再配列を生成する一例での動作を説明する。入力シーケンスのビットはｖp,k、ｖp,k+1、ｖp,k+2、ｖp,k+3が用いられ、ｋ ｍｏｄ ４＝１になるように４つのグループでマッピングされる。
【００６２】
【表２】
2007505589.tif 000009
【００６３】
表２からの出力ビットシーケンスは４つのグループ、例えば ｒp,k、ｒp,k+1、ｒp,k+2、ｒp,k+31であって、ｋ ｍｏｄ＝１で出力ビットにマッピングされる。
【００６４】
米国出願１０／８３４、２１０（２０００．４．２９付出願）で開示されたＡＭ配列／再配列が再び用いられる。これら関連米国出願１０／８３４、２１０は全体的にここに含まれる。
【００６５】
次に、物理チャネル分割（Ｓ３０６1 −Ｓ３０６N）及びマッピング（Ｓ３０９1−Ｓ３０９N）が、複数（Ｐ）の物理チャネルＰｈＣＨ＃１−ＰｈＣＨ＃Ｐを通じてマルチコード伝送に提供される。物理チャネルマッピングに入力されたビットは、ｒp,1、 ｒp,2、・・・、ｒp,Uであって、ｐが物理チャネル番号であり、Ｕが１つのＨＳ−ＤＳＣＨに対する１つの無線サブフレーム内のビット数と表示される。ビットｒp,kはＰｈＣＨにマッピングされて、各ＰｈＣＨに対するビットがｋに関して昇順に空中を通じて伝送されるようにする。
【００６６】
図４Ａ及び４Ｂを参照すれば、図４Ａでは空間分割がレートマッチング後に処理される。ＴＴＩの間、物理チャネル内に伝送されたビットの数は各ストリームのマルチコードの数及び変調スキームに依存する。上位層はストリーム当り報告されたＣＱＩｓ（Channel Quality Indicator）に基づいて変調スキームと各ストリームのマルチコードの数を選択する。レートマッチングされたデータブロックはストリーム当りビット数の比率に比例して分割される。
【００６７】
搬送ブロックが１つのレートマッチングブロックを通過するために、全てのストリームのコードレートは同じもので終了する。即ち、変調スキーム及びマルチコードの数は図４Ａでストリーム当り別個に制御できるが、ストリームごとに別個に制御されることはできない。本例において、チャネル化コードセット及びストリーム当りの変調スキームと、搬送ブロックのサイズは上位層からシグナリングされる。単一ＨＡＲＱ関連情報は現在のＨＳＤＰＡでのように充分である。
【００６８】
図４Ｂにおいて、空間分割はレートマッチングよりも前に処理される。上位層は変調スキーム及び各ストリームのマルチコードの数を選択する。また、上位層は物理層に各レートマッチングブロックに対する入力ビットの数を通知する。レートマッチングが別個に遂行されるので、コードレートは各ストリームに対して別個に制御される。さらに、搬送ブロックのサイズは分割されたビットの和から誘導される。本例において、チャネル化コードセット、変調スキーム及びレートマッチングブロックに対する入力ビットの数は上位層にシグナリングされる。さらに、単一ＨＡＲＱ関連情報は全てのストリームで共有できる。
【００６９】
図６を参照すれば、図３のプロセスの代案的な配列が図示されている。このような代案において、Ｎ搬送ブロックはＴＴＩ毎にマルチプレキシングチェーンに到達する。ここで、Ｎは同時に伝送されたデータストリームの数を表す。したがって、各分割されたブロックは独立的な伝送制御を可能にする別個の付加ＣＲＣを備える。その後、空間分配ブロック３１０は受信された分割ブロックをＮブランチに分配し、各分割されたブロックは図３のように、ＨＳ−ＤＳＣＨに対する同一のマルチプレキシングチェーンを通過する。さらに、搬送ブロックのエラー分割ブロックのみ（全ての分割ブロックではなく）を再伝送させればよいので、再伝送プロセスは効率的に遂行される。しかしながら、ストリームごとにアップリンクＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が再伝送プロセスに必要である。ＣＱＩ定義の観点において、同一ＣＱＩマッピングテーブルを各データストリームに用いることができる。また、空間分配ブロック３１０の後で、マルチプレキシングチェーンは修正せずに多数回使用できる。しかしながら、ＨＳ−ＤＳＣＨ伝送に要求される情報量はＮ倍増加する。
【００７０】
次に、図３、４Ａ、４Ｂ、図５に示された各マルチプレキシング代案とノードＢとＵＥ間の要求されたシグナリングの特徴は以下の表３に要約される。
【００７１】
【表３】
2007505589.tif 000010
【００７２】
本発明は、図３及び６に図示された２つの代案を比較するためにリンクレベルシミュレーションを遂行し、スループットを測定する。代案は４Ｔｘ及びＲｘアンテナを有するＶＢＬＡＳＴ受信器及びＣＲ（Code Re−use）ＭＩＭＯ送信器に適用される。
【００７３】
次のシミュレーションパラメータは第１例で用いられる
【表４】
2007505589.tif 000011
【００７４】
図７は、ＱＰＳＫ及びＱＡＭの両方に対する代案Ａ（図３）及び代案Ｂ（図６）に対するスループットを図示したものである。望ましくは図示したように、代案Ｂで利用可能な独立的な再伝送制御にはスループットゲインを提供する。高いジオメトリー領域において、再伝送は頻繁に起きないので、これによるスループットの差は小さい。さらに、図７に示すように、本例においてスループットに対するＣＲＣオーバーヘッドの効果は小さくなる。
【００７５】
また、各データストリームを通じたＭＣＳ制御が用いられる場合、スケジューラはＦＥＲ（frame error rate）ターゲットに基づいてＭＣＳを選択する。ＭＣＳ選択に対するＦＥＲターゲットが十分低ければ（例えば、＜１０％）、選択されたＭＣＳの動作範囲は高いジオメトリー領域にあることになり、性能の差が顕著に表れることになる。
【００７６】
第２シミュレーション例において、次のシミュレーションパラメータが使われる。
【表５】
2007505589.tif 000012
【００７７】
図８は、本第２シミュレーション例において図３及び図６の２つの代案のスループットを図示したものである。各ジオメトリーにおいてスループットを最大化するＭＣＳを仮定すれば、ハルカーブ（hull curve）は、図６（個別搬送ブロック）の第２の代案が図３（１つの搬送ブロック）の第１の代案より僅かに優れて遂行されることを表す。また、第２の代案では小さな性能ゲインがある。
【００７８】
これによって、本発明によるＭＩＭＯ無線通信システムにおいて、伝送層で送信器アンテナのアレイから伝送された信号の完全性を保つために、受信側は対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを伝送側に伝送することにより、アレイの送信器アンテナの信号の正確な検出を確認する。このようなＭＩＭＯ無線通信システムがＶ−ＢＬＡＳＴシステム、ＰＡＲＣ（per-antenna rate control）システム、ＰＳＲＣ（per-stream rate control）システムなどを含むことに留意しなければならない。ＣＲＣを含むデータブロックは本発明によって再び空間分割され、伝送プロセスを最適化する。
【００７９】
本発明は、本発明の教示によってプログラミングされた従来の汎用ディジタルコンピュータまたはマイクロプロセッサを用いて実装することができ、また、コンピュータ技術分野の熟練者にはこれが自明である。適切なソフトウェアコーディングはソフトウェア技術分野の熟練者にとって自明であるように、本発明の教示に基づいて熟練したプログラマにより容易に提供できる。また、本発明は、本技術分野の熟練者に自明であるように、ＡＳＩＣを用意することまたは従来のコンポーネント回路に適したネットワークを相互結合することにより実装することができる。
【００８０】
さらに、本発明は、本発明のプロセスを実行するようにコンピュータをプログラムするための命令を含む格納媒体であるコンピュータプログラム製品を含む。格納媒体は限定されず、フロッピー（登録商標）ディスク、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気光ディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気または光カードを含む任意のタイプのディスク、または、電子的命令を格納することに適した任意のタイプの媒体を含む。
【００８１】
前述の実施形態及び利点は単に例示に過ぎないものであり、本発明を制限するものとして考慮されてはならない。本教示は他のタイプの装置にも容易に適用することができる。本発明の説明は例示的なものであり、特許請求範囲を制限するものでない。よって多数の代案、修正、変形ができることは本技術分野の熟練者には自明なことである。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】Ｖ−ＢＬＡＳＴ無線システムの概要図である。
【図２Ａ】ＣＲＣコードが本発明の信号処理方法により付加されて伝送されるデータストリームの代表図である。
【図２Ｂ】複数のアンテナから伝送される分割されたデータストリームの代表図であって、本発明の信号処理方法により分割された図２Aのデータストリームを表す。
【図３】本発明の信号処理方法の動作のフローチャートである。
【図４Ａ】本発明に係る空間分割よりも前に遂行されるレートマッチングを説明する動作のフローチャートである。
【図４Ｂ】本発明に係る空間分割よりも後に遂行されるレートマッチングを説明する動作のフローチャートである。
【図５】インタリーバの概要図である。
【図６】本発明の他の信号処理方法の動作のフローチャートである。
【図７】本発明の一例によるリンクレベルシミュレーションの結果を示すグラフである。
【図８】本発明の他の例によるリンクレベルシミュレーションの結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８３】
１０    ホスト、１１    ベクトルエンコーダ、２０    移動端末機、２１    信号処理機
【図１】
2007505589.tif 000013
【図２Ａ】
2007505589.tif 000014
【図２Ｂ】
2007505589.tif 000015
【図３】
2007505589.tif 000016
【図４Ａ】
2007505589.tif 000017
【図４Ｂ】
2007505589.tif 000018
【図５】
2007505589.tif 000019
【図６】
2007505589.tif 000020
【図７】
2007505589.tif 000021
【図８】
2007505589.tif 000022
【国際調査報告】
2007505589.tif 000023
2007505589.tif 000024
2007505589.tif 000025