(57)【要約】開示するのは、移動通信システムの信号送信方法である。非均一エラー保護（ＵＥＰ）比率は、各ビットの重要度に応じて、各ビットが異なる受信品質を持てるように、決定される。このビットはビット列反復部２１０によって反復され、決定されたＵＥＰ比率に従って、所定ビット個数を持つ反復ビット列を生成する。生成された反復ビット列はインターリービング部２２０によってインターリービングされ、インターリービングされたビット列はシンボルマッピング部２３０によってシンボルマッピングされ送信シンボル列を生成し、生成された送信シンボル列は送信装置によって受信装置に送信される。さらに、対応する信号受信方法、対応する信号送信装置と対応する信号受信機が開示される。
2008507935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動通信システム内の受信装置に、重要度が互いに異なる複数のビットを含むメッセージを送信する方法であって、
ａ）前記各ビットの重要度に応じて、前記各ビットが互いに異なる受信品質を持てるようにするＵＥＰ（ｕｎｅｑａｕｌ ｅｒｒｏｒ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）比率を決定する段階；
ｂ）前記決定されたＵＥＰ比率に基づいて各ビットを当該ＵＥＰ比率だけ反復して、所定ビット数の反復ビット列を生成する段階；
ｃ）前記反復ビット列をインターリービングする段階；及び
ｄ）前記インターリービングされたビット列に対するシンボルマッピング過程をシンボル列に実行して、所定シンボル数の送信シンボル列を生成する段階；を含む移動通信システムの信号送信方法。
【請求項２】
前記ＵＥＰ比率が、ＭＳＢからＬＳＢの順序に従って下降順になるように決定される請求項１に記載の移動通信システムの信号送信方法。
【請求項３】
ｅ）前記送信シンボル列から所定シンボル数にグルーピングした所定グループ数のシンボルグループを、所定の周波数及び時間に送信する段階；をさらに含む請求項１に記載の移動通信システムの信号送信方法。
【請求項４】
前記ｂ）段階のインターリービングは、関係式
【数１】
2008507935.tif 000007
によって行われる請求項１に記載の移動通信システムの信号送信方法。
ここで、ｘは反復ビット列におけるビット位置を示すインデックス（ｘ＝０，・・・，Ｒ−１）であり、ｙはインターリービングされたビット列におけるビット位置を示すインデックス（ｙ＝０，・・・，Ｒ−１）であり、Ｌは送信シンボルグループから送信されるデータシンボルの個数（Ｌ＝Ｒ／Ｎ）であり、Ｒは反復ビット列またはインターリービングされたビット列の個数（Ｒ＝ＮＬ）であり、Ｎは送信シンボルグループの個数である。
【請求項５】
前記ｅ）段階は、
前記送信シンボル列を各々特定の個数のシンボルから構成される特定の個数の送信シンボルグループに分割する段階；及び
前記各送信シンボルグループの当該シンボルを互いに異なる周波数チャンネルで送信する段階；を含む請求項３に記載の移動通信システムの信号送信方法。
【請求項６】
前記シンボルマッピングは、ＤＰＳＫ（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ）方式で行い、
前記各送信シンボルグループは、１個の基準シンボル及び複数のデータシンボルを含む請求項３に記載の移動通信システムの信号送信方法。
【請求項７】
前記シンボルマッピングは、ＢＰＳＫ（ｂｉｎａｒｙ ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ）方式で行い、
前記各送信シンボルグループは、複数のパイロットシンボル及び複数のデータシンボルを含む請求項３に記載の移動通信システムの信号送信方法。
【請求項８】
前記ｂ）段階とｃ）段階との間に、
前記生成された反復ビット列に対する符号化を行う段階をさらに含む請求項１乃至７のいずれか１項に記載の移動通信システムの信号送信方法。
【請求項９】
前記メッセージは、チャンネルの状況や受信信号の品質によって変化する適応型送信のためのＣＱＩ（ｃｈａｎｎｅｌ ｑｕａｌｉｔｙ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）メッセージである請求項８に記載の移動通信システムの信号送信方法。
【請求項１０】
前記ＣＱＩメッセージは、一定のＳＩＮＲ（ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ−ａｎｄ−ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）値の範囲を所定間隔で分割し、各ＳＩＮＲ値に対応する二進ビットから構成される請求項９に記載の移動通信システムの信号送信方法。
【請求項１１】
移動通信システムの信号送信装置からシンボル列を受信する方法であって、
ａ）前記シンボル列（ここで、シンボル列は、各ビットの重要度が互いに異なる複数のビットが、各ビットの重要度によって互いに異なる受信品質を有するように決定されたＵＥＰ比率に基づいて各ビットを反復して生成された反復ビット列をインターリービングしてシンボルマッピングして生成された所定個数のシンボルを含むシンボル列である）からビット列を検出する段階；
ｂ）前記検出されたビット列に対する逆インターリービングを行う段階；
ｃ）前記逆インターリービングされたビット列を前記ＵＥＰ比率に基づいて反復されたビット数だけ組み合わせる段階；及び
ｄ）前記組み合わせされたビット列から各ビットを判別して、複数のビットを含むメッセージを再構築する段階；を含む移動通信システムの信号受信方法。
【請求項１２】
前記ａ）段階のビット列検出は、
前記シンボル列に対する各シンボルグループ別に当該シンボルを検出する段階；及び
各シンボルグループ（ここで、前記シンボルグループは、所定個数のシンボルを含む所定個数の送信シンボルグループに分割され、送信シンボルグループは前記信号送信装置によって送信される）別に検出されたシンボルから複数のデータビットを検出する段階；を含む請求項１１に記載の移動通信システムの信号受信方法。
【請求項１３】
前記シンボル検出後の全てのビットは、０または１の整数値で表現され、
前記ｃ）段階のビット組み合わせは、当該ビットの０または１の個数に応じて０または１と組み合わせを含む請求項１２に記載の移動通信システムの信号受信方法。
【請求項１４】
前記ｄ）段階の前記ビット判別以前のビットは、０または１の整数値でない実数値で表現され、
前記ｃ）段階のビット組み合わせは、当該ビット値の合算を含む請求項１２に記載の移動通信システムの信号受信方法。
【請求項１５】
前記ｂ）段階の逆インターリービングは、関係式
【数２】
2008507935.tif 000008
（ここで、ｘは逆インターリービングされたビット列でビットの位置を示すビットインデックス（ｘ＝０，・・・，Ｒ−１）であり、ｙは検出された受信ビット列でビットの位置を示すビットインデックス（ｙ＝０，・・・，Ｒ−１）であり、Ｌは送信シンボルグループから送信されるデータシンボルの個数（Ｌ＝Ｒ／Ｎ）であり、Ｒは反復ビット列またはインターリービングされたビット列の個数（Ｒ＝ＮＬ）であり、Ｎは送信シンボルグループの個数である）によって行われる請求項１１に記載の移動通信システムの信号受信方法。
【請求項１６】
前記シンボル列が符号化されて受信された場合、前記ｂ）段階と前記ｃ）段階との間に、
前記逆インターリービングされたビット列に対する復号化を行う段階をさらに含む請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載の移動通信システムの信号受信方法。
【請求項１７】
前記メッセージは、適応型送信のためのＣＱＩ（ｃｈａｎｎｅｌ ｑｕａｌｉｔｙ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）メッセージである請求項１６に記載の移動通信システムの信号受信方法。
【請求項１８】
移動通信システム内の受信装置に、重要度が互いに異なる複数のビットを含むメッセージを送信する信号送信装置であって、
前記複数ビット各々の重要度に応じて互いに異なる受信品質を持つようにするＵＥＰ（ｕｎｅｑａｕｌ ｅｒｒｏｒ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）比率を決定し、前記決定されたＵＥＰ比率に基づいて各ビットを当該ＵＥＰ比率だけ各々反復して、所定個数のビットを含むビット列を生成する反復ビット列生成部；
前記生成された反復ビット列に対するインターリービングを行うインターリービング部；及び
前記インターリービングされたビット列に対するシンボルマッピングを行って所定個数のシンボルを含む送信シンボル列を生成し、前記生成された送信シンボル列を所定個数のシンボルを含む所定個数の送信シンボルグループに分割して、所定の周波数及び時間で前記受信装置に前記送信シンボルグループを送信するシンボルマッピング部；を含む移動通信システムの信号送信装置。
【請求項１９】
前記ＵＥＰ比率は、ＭＳＢが最も高いＵＥＰ比率を持てるようにし、ＬＳＢが最も低いＵＥＰ比率を持てるように決定され、
前記決定されたＵＥＰ比率の合計は、前記反復ビット列のビット数と同一である請求項１８に記載の移動通信システムの信号送信装置。
【請求項２０】
前記送信シンボルグループは、互いに異なる周波数チャンネルで送信される請求項１９に記載の移動通信システムの信号送信装置。
【請求項２１】
前記反復ビット列生成部で生成された反復ビット列を符号化し、符号化データを前記インターリービング部に出力する符号化部をさらに含む請求項１８または２０のいずれか１項に記載の移動通信システムの信号送信装置。
【請求項２２】
移動通信システム内の信号送信装置からシンボル列を受信する信号受信装置であって、
前記シンボル列（ここで、シンボル列は、各ビットの重要度によって互いに異なる受信品質を持てるように決定されたＵＥＰ（ｕｎｅｑａｕｌ ｅｒｒｏｒ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）比率に応じて各ビットを反復して生成した反復ビット列にインターリービングとシンボルマッピングを行って生成した所定個数のシンボルを含む。前記シンボル列である）からビット列を検出するシンボル検出部；
前記検出されたビット列に対する逆インターリービングを行う逆インターリービング部；
前記逆インターリービングされたビット列で前記ＵＥＰ比率と同一な個数のビットに対して各々組み合わせて、所定個数のビットを含むビット列を生成する組み合わせ部；及び
前記組み合わせされたビット列から各ビットを判別して、所定個数のビットから構成されたメッセージを復元するビット判別部；を含む移動通信システムの信号受信装置。
【請求項２３】
前記シンボル列が符号化されて前記信号送信装置から送信された場合、
前記逆インターリービングされたビット列に対する復号化を行って、復号化データを前記組み合わせ部に出力する復号化部をさらに含む請求項２２に記載の移動通信システムの信号受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信システムにおける信号送受信装置と方法に関し、特に本発明は、ビット毎に異なる重要度を持つメッセージに対して互いに異なる受信品質を与えて、このメッセージを送受信する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動通信システムにおいて、データ伝送速度または周波数効率を高めるためには、チャンネル環境及び受信信号品質に応じて適切な変調及び符号化の方式（送信方式）を選択適用する適応型送信方式が必須である。このような適応型送信方式において、移動局が現在のチャンネル状況に基づいてチャンネルの品質を評価して基地局に報告することによって、基地局が適切な適応方法を選択することができるようにする。このような適応型送信では、チャンネル品質の報告は、大変重要な事項である。
【０００３】
一般に、信号に対する干渉及び雑音の比（ＳＩＮＲ）は、チャンネル品質の値として報告の中で使用する。詳しく言えば、報告過程は、所定ＳＩＮＲ値の範囲を標準間隔に分割する段階と、測定されたＳＩＮＲ値に該当する二進形式のチャンネル品質指標（ＣＱＩ）を送信する段階を含む。
【０００４】
ＩＥＥＥ８０２．１６ｄのＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続方式）規格では、 −２ｄＢから２６ｄＢのＳＩＮＲ値の範囲を２ｄＢの間隔で分割して、１６個の異なる値を持つＳＮＲ値を４ビットＣＱＩ列で表現する。
【０００５】
例えば、移動局で測定されたＳＩＮＲ値が２．５ｄＢである場合、当該ＳＩＮＲ値が属する範囲に該当するＣＱＩメッセージ「００１１」を基地局に報告する。この時、基地局でＣＱＩメッセージを検出する際にチャンネルの状況によってエラーが発生することがあり、エラーによって「１０１１」が検出されると、基地局は、報告されたＳＩＮＲ値として正常なＣＱＩメッセージが指示する２ｄＢ〜４ｄＢでなく１８ｄＢ〜２０ｄＢを認識するようになり、高いＳＩＮＲ値に適切な送信方式を選択して移動局にデータを送信する。しかし、移動局は、実際にはチャンネルの品質が低いため、基地局が送信したデータを成功的に受信することができなくなる。
【０００６】
したがって、このようなＣＱＩメッセージの検出エラーを減少させるために、ＣＱＩメッセージの送信のための強力な符号化及び変調方式が要求される。ＩＥＥＥ８０２．１６ｄのＯＦＤＭＡ規格では、４ビットのＣＱＩメッセージをブロック符号化（ｂｌｏｃｋ ｃｏｄｉｎｇ）方式及び８−ａｒｙ直交変調（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式を使用して４８個の副搬送波を通じて送信する。
【０００７】
しかし、図１を参照すると、ＣＱＩメッセージを構成する各ビットのエラーは、ＳＩＮＲ値の報告において互いに異なる誤差を発生させる。例えば、最後のビット（ＬＳＢ）にエラーが発生して、基地局が「００１１」を「００１０」と検出した場合、移動局で報告しようとするＳＩＮＲ値（２ｄＢ〜４ｄＢ）と基地局に報告されたＳＩＮＲ値（０ｄＢ〜２ｄＢ）との差は２ｄＢ程度であるのに対して、最初のビット（ＭＳＢ）にエラーが発生して、「００１１」を「１０１１」と検出した場合、移動局で報告しようとするＳＩＮＲ値（２ｄＢ〜４ｄＢ）と基地局に報告されたＳＩＮＲ値（１８ｄＢ〜２０ｄＢ）との差は１６ｄＢ程度であるので、その差が非常に大きいことがわかる。
【０００８】
しかし、既存のＩＥＥＥ８０２．１６ｄのＯＦＤＭＡ規格でのブロック符号化方式は、各ビットの互いに異なる重要度を考慮していないので、ＭＳＢでのエラーはＳＩＮＲ値の報告において深刻な誤差を誘発するという問題点がある。また、強力なブロック符号化及び直交変調は、送信装置及び受信装置の実現において複雑度が大きいという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、メッセージを構成する各ビットの重要度が互いに異なる場合に、重要度によって互いに異なる受信品質を有するようにメッセージを送信する、非均一エラー保護特性を有する移動通信システムの信号送信方法及び受信方法を提供することを技術的課題とする。
【００１０】
また、本発明は、複雑度が小さい非均一エラー保護特性を有する移動通信システムの信号送信装置及び受信装置を提供することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一特徴によれば、移動通信システム内の受信装置に、重要度が互いに異なる複数のビットを含むメッセージを送信する方法であって、
ａ）前記各ビットの重要度に応じて、前記各ビットが互いに異なる受信品質を持てるようにするＵＥＰ（非均一エラー保護）比率を決定する段階；
ｂ）前記決定されたＵＥＰ比率に基づいて各ビットを当該ＵＥＰ比率だけ反復して、所定ビット数の反復ビット列を生成する段階；
ｃ）前記反復ビット列をインターリービングする段階；及び
ｄ）前記インターリービングされたビット列に対するシンボルマッピング過程をシンボル列に実行して、所定シンボル数の送信シンボル列を生成する段階；を含む移動通信システムの信号送信方法。
【００１２】
この時、前記ＵＥＰ比率は、ＭＳＢ（ｍｏｓｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｂｉｔ）からＬＳＢ（ｌｅａｓｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｂｉｔ）の順序に従って下降順になるように決定される。
【００１３】
また、本発明の特徴による信号送信方法は、ｅ）前記送信シンボル列から特定の個数のシンボルから構成されるようにグルーピングした特定の個数のシンボルグループを予め決められた周波数及び時間で送信する段階；をさらに含むのが好ましい。
【００１４】
また、本発明の特徴による信号送信方法は、前記ｂ）段階とｃ）段階との間に、前記生成された反復ビット列に対する符号化を行う段階をさらに含むのが好ましい。
【００１５】
本発明の他の一特徴によれば、移動通信システムの信号送信装置からシンボル列を受信する方法であって、
ａ）前記シンボル列（ここで、シンボル列は、各ビットの重要度が互いに異なる複数のビットが、各ビットの重要度によって互いに異なる受信品質を有するように決定されたＵＥＰ比率に基づいて各ビットを反復して生成された反復ビット列をインターリービングしてシンボルマッピングして生成された所定個数のシンボルを含むシンボル列である）からビット列を検出する段階；
ｂ）前記検出されたビット列に対する逆インターリービングを行う段階；
ｃ）前記逆インターリービングされたビット列を前記ＵＥＰ比率に基づいて反復されたビット数だけ組み合わせる段階；及び
ｄ）前記組み合わせされたビット列から各ビットを判別して、複数のビットを含むメッセージを再構築する段階；を含む移動通信システムの信号受信方法。
【００１６】
この時、前記ａ）段階のビット列検出は、前記シンボル列に対する各シンボルグループ別に当該シンボルを検出する段階；及び前記各シンボルグループ（ここで、シンボルグループは、前記信号送信装置によって前記シンボル列を再び特定の個数のシンボルから構成される特定の個数の送信シンボルグループに分割して送信されたものである）別に検出されたシンボルから複数のデータビットを検出する段階；を含むのが好ましい。
【００１７】
そして、前記シンボル検出後の全てのビットは、０または１の整数値で表現され、この時、前記ｃ）段階のビット組み合わせは、当該ビットの０または１の個数によって０または１に組み合わせされるのが好ましい。
【００１８】
また、前記ｄ）段階で、前記ビット判別以前のビットは、０または１の整数値でなく実数値で表現され、前記ｃ）段階のビット組み合わせは、当該ビットの値を合算するのが好ましい。
【００１９】
そして、この受信方法は、前記シンボル列が符号化されて受信された場合、前記ｂ）段階と前記ｃ）段階との間に、前記逆インターリービングされたビット列に対する復号化を行う段階をさらに含むのが好ましい。
【００２０】
本発明のまた他の特徴によれば、移動通信システム内の受信装置に、重要度が互いに異なる複数のビットを含むメッセージを送信する信号送信装置であって、
前記複数ビット各々の重要度に応じて互いに異なる受信品質を持つようにするＵＥＰ（ｕｎｅｑａｕｌ ｅｒｒｏｒ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）比率を決定し、前記決定されたＵＥＰ比率に基づいて各ビットを当該ＵＥＰ比率だけ各々反復して、所定個数のビットを含むビット列を生成する反復ビット列生成部；
前記生成された反復ビット列に対するインターリービングを行うインターリービング部；及び
前記インターリービングされたビット列に対するシンボルマッピングを行って所定個数のシンボルを含む送信シンボル列を生成し、前記生成された送信シンボル列を所定個数のシンボルを含む所定個数の送信シンボルグループに分割して、所定の周波数及び時間で前記受信装置に前記送信シンボルグループを送信するシンボルマッピング部；を含む移動通信システムの信号送信装置。
【００２１】
そして、この送信装置は、前記反復ビット列生成部で生成された反復ビット列に対する符号化を行って前記インターリービング部に出力する符号化部をさらに含むのが好ましい。
【００２２】
本発明のまた他の特徴によれば、移動通信システム内の信号送信装置からシンボル列を受信する信号受信装置であって、
前記シンボル列（ここで、シンボル列は、各ビットの重要度によって互いに異なる受信品質を持てるように決定されたＵＥＰ（ｕｎｅｑａｕｌ ｅｒｒｏｒ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）比率に応じて各ビットを反復して生成した反復ビット列にインターリービングとシンボルマッピングを行って生成した所定個数のシンボルを含む。前記シンボル列である）からビット列を検出するシンボル検出部；
前記検出されたビット列に対する逆インターリービングを行う逆インターリービング部；
前記逆インターリービングされたビット列で前記ＵＥＰ比率と同一な個数のビットに対して各々組み合わせて、所定個数のビットを含むビット列を生成する組み合わせ部；及び
前記組み合わせされたビット列から各ビットを判別して、所定個数のビットから構成されたメッセージを復元するビット判別部；を含む移動通信システムの信号受信装置。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、非均一エラー保護（ｕｎｅｑａｕｌ ｅｒｒｏｒ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ、ＵＥＰ）特性を利用して、メッセージを構成する各ビットの重要度が互いに異なる場合に、重要度によって互いに異なる受信品質を有するようにメッセージを構成して送信できるので、チャンネル品質報告による誤差を減少させられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施例について、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳細に説明する。しかし、本発明は、多様な相異した形態で具現され、ここで説明する実施例に限定されない。図面では、本発明を明確に説明するために、説明に不必要な部分は省略した。明細書全体を通して類似した部分については、同一な図面符号を付けた。
【００２５】
それでは、本発明の実施例による非均一エラー保護特性を有する移動通信システムの信号送信方法及びその装置と、受信方法及びその装置について、図面を参照して詳細に説明する。以下では、移動通信システムのうちのＯＦＤＭＡ規格のシステムにおいて、下向リンクでの適応型送信のために移動局が基地局にＣＱＩメッセージを送信する場合の実施例を説明した。
【００２６】
まず、図２及び図３を参照して、本発明の第１実施例による非均一エラー保護特性を有する移動通信システムの信号送信装置及び信号送信方法について詳細に説明する。
【００２７】
図２は本発明の第１実施例による非均一エラー保護特性を有する移動通信システムの信号送信装置及びその動作過程を示した図面である。
【００２８】
図２に示したように、本発明の第１実施例による非均一エラー保護特性を有する移動通信システムの信号送信装置は、反復ビット列生成部２１０、インターリービング部２２０、及びシンボルマッピング部２３０を含む。
【００２９】
反復ビット列生成部２１０は、各ビットに対する非均一エラー保護（ｕｎｅｑａｕｌ ｅｒｒｏｒ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ、以下、ＵＥＰとする）比率Ｒ０，Ｒ１，・・・，ＲＭ−１ を決定し、ＵＥＰ比率に基づいてＭＳＢからＬＳＢまで順次にＲ０，Ｒ１，・・・，ＲＭ−１ビットずつ反復して、合計でＲビットから構成される反復ビット列を生成する。ここで、各反復回数は正の整数である。
【００３０】
この時、ＭＳＢにより多くのビットエネルギーを割り当てるために、ＵＥＰ比率は数式１を満たし、反復回数の合計は数式２の通りである。
【００３１】
【数１】
2008507935.tif 000003
【数２】
2008507935.tif 000004
【００３２】
数式１及び２を満たすように反復回数を調節すると、多様なＵＥＰ比率を実現することができる。例えば、ＣＱＩメッセージが４ビットから構成されていて、Ｒ＝１０である時、Ｒ０：Ｒ１：Ｒ２：Ｒ３＝４：３：２：１またはＲ０：Ｒ１：Ｒ２：Ｒ３＝３：３：２：２などの多様なＵＥＰ比率を設定することができる。このようにエラーによって大きな誤差を発生させるＭＳＢを最も多い回数で反復することによって、中間のビットにエラーが発生しても完ぺきに修復することができるので、ＭＳＢでのエラーによる深刻な誤差を防止することができるようになる。
【００３３】
インターリービング部２２０は、反復ビット列生成部２１０で生成された反復ビット列の順序を再配列するインターリービング（ｉｎｔｅｒｌｅａｖｉｎｇ）を行う。図２でのように、送信フレームでＣＱＩメッセージを送信するために、シンボルマッピングを通じて生成された合計で  Ｎ×（Ｐ＋Ｌ）個のシンボルを有する送信シンボル列を、各シンボルの位置が互いに異なるチャンネル特性を有すると期待されるグループに分割した時にＮ個の送信シンボルグループに分割され、各送信シンボルグループがＬ個のデータシンボル及びＰ個の基準シンボルから構成される場合、インターリービングは、数式３のようなビットインデックスマッチング規則によって行われる。
【００３４】
【数３】
2008507935.tif 000005
【００３５】
ここで、ｘは反復ビット列でビットの位置を示すインデックス（ｘ＝０，・・・，Ｒ−１）であり、ｙはインターリービングされたビット列でビットの位置を示すインデックス（ｙ＝０，・・・，Ｒ−１）であり、Ｌは送信シンボルグループから送信されるデータシンボルの個数（Ｌ＝Ｒ／Ｎ）であり、Ｒは反復ビット列またはインターリービングされたビット列の個数（Ｒ＝ＮＬ）であり、Ｎは送信シンボルグループの個数である。
【００３６】
このようなインターリービングは、基地局で同一なビットに対して反復されたビットを組み合わせ受信する時に、最大限のダイバシティ利益を得るようにするために、同一なビットに対して反復されたビットを独立的なチャンネル特性を有する各グループに均等に位置させる目的で行われる。
【００３７】
シンボルマッピング部２３０は、インターリービング部２２０でインターリービングされたビット列に対して非同位相（ｎｏｎ−ｃｏｈｅｒｅｎｔ）復調方式であるＤＰＳＫ（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ、以下、ＤＰＳＫとする）またはパイロットシンボルを含む同位相（ｃｏｈｅｒｅｎｔ）復調方式である二進ＰＳＫ（ｂｉｎａｒｙ ＰＳＫ、以下、ＢＰＳＫとする）によってシンボルマッピングを行って、Ｎ（Ｐ＋Ｌ）個のシンボルから構成される送信シンボル列を生成する。送信シンボル列は、再び（Ｐ＋Ｌ）個のシンボルずつにグループ化してＮ個の送信シンボルグループに分割して、ＯＦＤＭＡ送信フレームで各グループに該当する特定の周波数及び時間で送信する。このようにすると、Ｎ個の送信シンボルグループを通じて合計でＮ（Ｐ＋Ｌ）個のシンボルが送信される。
【００３８】
シンボルマッピングのためにＤＰＳＫ方式を使用する場合には、各グループで１個の基準シンボルが各第１ビットに対する差動位相変調のための基準位相として使用される。この時、各グループで基準シンボルの個数（Ｐ）は１である。この場合、各送信シンボルグループでＬ個のデータシンボルを送信するために、１個の基準シンボルが追加的に送信される。一方、シンボルマッピングのためにＢＰＳＫ方式を使用する場合には、基準シンボルがパイロットシンボルの役割を果たして、基地局でのチャンネルの評価及びこれに伴う同位相復調を可能にする。そして、チャンネルの評価及び同位相復調の性能の改善のために、１個以上のＰ個のパイロットシンボルを使用することができる。この場合、各送信シンボルグループでＬ個のデータシンボルを送信するために、Ｐ個のパイロットシンボルが追加的に送信される。ＤＰＳＫ及びＢＰＳＫ方式によるシンボルマッピングは、すでに公知の技術であるので、詳細な説明は省略し、図２で、各送信シンボルグループは、Ｐ＝１個の基準シンボル及びＬ＝８個のデータシンボルを送信することを示した。
【００３９】
図３は図２に示したシンボルマッピング部でマッピングされたＮ個の送信シンボルグループの送信を示した図面である。図３では、ＯＦＤＭＡ送信フレームで予め決められた周波数及び時間にＮ個のシンボルグループが送信されることを示した。
【００４０】
図３に示したように、各送信シンボルグループは、互いに異なる周波数チャンネルで送信されることによって、周波数選択的フェーディングチャンネルで互いに異なるチャンネル応答の影響を受けるようになる。互いに異なるチャンネル応答は、基地局でＣＱＩメッセージを復調する時に、ダイバシティ利益として反映される。
【００４１】
そして、本発明の第１実施例による非均一エラー保護を有する信号送信装置では、反復ビット列生成部２１０で生成された反復ビット列に対して直ちにインターリービングを行ったが、これと異なってもよい。以下では、このような実施例について、図４を参照して詳細に説明する。
【００４２】
図４は本発明の第２実施例による非均一エラー保護特性を有する移動通信システムの信号送信装置及びその動作過程を示した図面である。
【００４３】
図４に示したように、本発明の第２実施例による非均一エラー保護特性を有する移動通信システムの信号送信装置は、反復ビット列生成部２１０、符号化部２４０、インターリービング部２２０、及びシンボルマッピング部２３０を含む。つまり、本発明の第２実施例による信号送信装置は、符号化部（ｅｎｃｏｄｉｎｇ）２４０をさらに含む点を除けば、本発明の第１実施例による信号送信装置と同一である。
【００４４】
符号化部２４０は、反復ビット列生成部２１０で生成された反復ビット列に対して符号化（ｅｎｃｏｄｉｎｇ）を行う。符号化方式としては、ブロックコーディング、コンボルーションコーディング、ターボコーディングなどの多様な方式がある。
【００４５】
そして、反復ビット列生成部２１０で生成された反復ビット列の長さは数式４の通りであり、符号化率（ｃｏｄｅ ｒａｔｅ）はｒ＝Ｒ´／Ｒが使用される。この時、符号化後のビット列の長さはＲになり、その後の動作は本発明の第１実施例と同一なので、詳細な説明は省略する。
【００４６】
【数４】
2008507935.tif 000006
【００４７】
一般に、特定のビットの受信品質を高めるためには、当該ビットに割り当てられるビットエネルギーを高めなければならず、特定のビットのビットエネルギーを高める最も簡単な方法としては、当該ビットを反復して送信する方法がある。
【００４８】
したがって、本発明の第１及び第２実施例による非均一エラー保護特性を有する移動通信システムの信号送信装置は、各ビットの重要度によってＵＥＰ比率を決定し、当該ＵＥＰ比率に基づいて各ビットを反復して送信する。また、移動通信システムにおけるフェーディングに対処するために、反復されたビットをインターリービングして、できるだけ互いに異なるチャンネル応答を有する周波数及び時間に分割されて送信されるようにする。また、非同位相復調のために、ＤＰＳＫ方式を使用して反復されたビット及びインターリービングされたビットをＤＰＳＫ方式のシンボルにマッピングして送信する。
【００４９】
非均一エラー保護特性を有する移動通信システムの信号送信装置から送信されたシンボル列を受信する非均一エラー保護特性を有する移動通信システムの信号受信装置及び受信方法について、図５及び図６を参照して詳細に説明する。
【００５０】
図５は本発明の実施例による非均一エラー保護特性を有する移動通信システムの信号受信装置及びその動作過程を示した図面であり、図６は図５に示した組み合わせ部のビット組み合わせ過程を示した図面である。図５では、本発明の第１及び第２実施例による非均一エラー保護特性を有する移動通信システムの信号送信装置（移動局）から送信されたＣＱＩメッセージを基地局で受信することを示し、図２または図４の逆過程で行われる。
【００５１】
図５に示したように、本発明の実施例による非均一エラー保護特性を有する移動通信システムの信号受信装置は、シンボル検出部５１０、逆インターリービング部５２０、組み合わせ部５４０、及びビット判別部５５０を含む。そして、図４に示したように、符号化が行われる場合には、本発明の実施例による非均一エラー保護特性を有する移動通信システムの信号受信装置は、復号化部（ｄｅｃｏｄｉｎｇ）５３０をさらに含むことができる。
【００５２】
シンボル検出部５１０は、送信フレームで受信されたシンボル列に該当するＮ（Ｐ＋Ｌ）個の受信シンボルに対して各受信シンボルグループ別にシンボル検出を行って、各グループに対してＬ個のデータビットを検出する。この時、送信フレームからＮ個のシンボルグループが送信され、各シンボルグループは（Ｐ＋Ｌ）個のシンボルから構成され、Ｐは基準シンボルであり、Ｌはデータシンボルである。したがって、シンボルグループがＮ個であり、各シンボルグループのデータビットはＬ個であるので、Ｒ＝ＮＬ個のデータビットを検出する。この時、検出されたビットは、その後の受信過程で受信性能を高めるために、０または１の整数値でなく実数値であるソフト出力値を有する。
【００５３】
逆インターリービング部５２０は、逆インターリービング（ｄｅ−ｉｎｔｅｒ ｌｅａｖｉｎｇ）を行い、これは数式３のような関係式によって行われる。逆インターリービングの場合、数式３において、ｙは検出されたＲ＝ＮＬ個のデータビット列でのビットインデックスとなり、ｘは逆インターリービング後のＲ＝ＮＬ個のデータビット列でのビットインデックスとなる。
【００５４】
復号化部５３０は、図４に示したように、信号送信装置で符号化が行われた場合に復号化を行って、Ｒ´個のビットから構成されるビット列を生成する。そして、図２に示したように、信号送信装置で符号化が行われない場合には、逆インターリービングされたビット列は復号化過程を経ずに直ちに組み合わせ部５４０に送信される。
【００５５】
組み合わせ部５４０は、図６に示したように、Ｍ個のビットから構成されるＣＱＩメッセージの各ビットに該当する反復回数Ｒ０：Ｒ１：・・・：ＲＭ−１と同一な個数のビットに対して組み合わせを行って、Ｍ個の受信ＣＱＩビットを生成する。これは、図２及び図４に示した反復ビット列生成部２１０のビット反復過程に対する逆過程で行われる。この時、逆インターリービングされた各ビットは、実数値であるソフト出力値を有し、組み合わせされたビットは該当する反復されたビットのソフト出力値を全て合計した値となる。
【００５６】
一方、シンボル検出後の全てのビットは０または１の整数値で表現されることもでき、この場合、組み合わせ部５４０は、反復されたビットに対して多数決の原則によって当該ビットの値が１の個数が多ければ１であると判別し、０の個数が多ければ０であると判別して、組み合わせすることもできる。
【００５７】
ビット判別部５５０は、組み合わせ部５５０で組み合わせされたビット列の各ビット値を実数値であるソフト出力値から０または１の整数ビット値に変換して、Ｍ個の０または１の値を有する受信ＣＱＩメッセージを生成する。これは、受信シンボルに対する受信過程の最後の過程に該当する。
【００５８】
ＤＰＳＫまたはＢＰＳＫ方式によるシンボル検出、復号化、ビット判別などの各過程は、公知の技術であるので、省略する。
【００５９】
前記のように、非均一エラー保護特性を有する移動通信システムの信号受信装置は、信号送信装置から送信されたシンボル列を受信して、信号送信過程の逆過程を行う。そして、同一なビットを示して互いに異なるチャンネル応答を通じて受信される多様なシンボルを組み合わせ受信することによって、フェーディングに対するダイバシティ利益を得ることができる。
【００６０】
そして、本発明の実施例では、変調方式として二進（ｂｉｎａｒｙ）ＤＰＳＫ方式を中心に説明したが、パイロットシンボルを含む同位相変調方式としてＢＰＳＫ方式などを使用して送信することもでき、この他の変調方式を使用することもできる。
【００６１】
また、本発明の実施例では、ＯＦＤＭＡ規格のシステムで下向リンクでの適応型送信のために移動局が基地局にＣＱＩメッセージを送信することを説明したが、重要度が互いに異なるビットから構成されたメッセージを送信するいかなる信号送信方式にも適用することができ、上向リンクでの適応型送信のためにも使用することができる。
【００６２】
以上の実施例は、本発明を説明するためのものであって、本発明の範囲は実施例に限定されず、添付された請求範囲に基づいて定義される本発明の範疇内で当業者によって変形また修正されることができる。
【００６３】
添付図面は明細書と関連付けられて、その一部を構成し、本発明の実施例を描写し、説明文と協働して本発明を明確にすることを手伝う。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】ＩＥＥＥ８０２．１６ｄのＯＦＤＭＡ規格で定義されたＣＱＩメッセージを示した図面である。
【図２】本発明の第１実施例による非均一エラー保護特性を有する信号送信装置及びその動作過程を示した図面である。
【図３】図２に示したシンボルマッピング部でマッピングされたＮ個の送信シンボルグループの送信を示した図面である。
【図４】本発明の第２実施例による非均一エラー保護特性を有する信号送信装置及びその動作過程を示した図面である。
【図５】本発明の実施例による非均一エラー保護特性を有する信号受信装置及びその動作過程を示した図面である。
【図６】図５に示した組み合わせ部のビット組み合わせ過程を示した図面である。
【符号の説明】
【００６５】
２１０  反復ビット列生成部
２２０  インターリービング部
２３０  シンボルマッピング部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008507935.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成19年4月5日(2007.4.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
しかし、既存のＩＥＥＥ８０２．１６ｄのＯＦＤＭＡ規格でのブロック符号化方式は、各ビットの互いに異なる重要度を考慮していないので、ＭＳＢでのエラーはＳＩＮＲ値の報告において深刻な誤差を誘発するという問題点がある。また、強力なブロック符号化及び直交変調は、送信装置及び受信装置の実現において複雑度が大きいという問題点がある。
【特許文献１】米国特許第５２８９５０１号明細書
【特許文献２】米国特許第５５４４３２８号明細書
【特許文献３】米国特許第５９６６４１２号明細書
【特許文献４】米国特許第６２２３３２４号明細書
【特許文献５】米国特許第６４０５３３８号明細書
【特許文献６】米国特許第２００３／０１７２９３４号明細書
【国際調査報告】
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