(57)【要約】複数の独立情報メッセージを統合して符号化する方法およびシステムが開示される。一態様において、システムは、各独立情報メッセージを符号化して個々の符号化ビットを生成するように構成された符号器と、各独立情報メッセージを多重化するように構成された第一のマルチプレクサとを含む。統合ブロック符号器が、多重化された独立情報メッセージを符号化して、すべての独立情報メッセージによって共用される符号化共通パリティビットを生成し、第二のマルチプレクサが、すべての独立通信路符号器からの個々の符号化ビットと、統合ブロック符号器からの符号化共通パリティビットを多重化して最終出力を生成する。2011512100.tif 000088
2011512100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各独立情報メッセージを符号化して個々の符号化ビットを生成する工程;
前記各独立情報メッセージを多重化する工程;
前記多重化された独立情報メッセージを統合して符号化して、すべての独立情報メッセージによって共用される符号化共通パリティビットを生成する工程;および
前記各独立情報メッセージからの前記個々の符号化ビットと前記符号化共通パリティビットを多重化する工程
を備える、通信システムにおいて複数の独立情報メッセージを統合して符号化する方法。
【請求項２】
統合して符号化する工程は、Lを独立情報メッセージの総数とし、Nを最終出力符号語の全長とし、Kiを第iの情報メッセージの長さとし、Miを第iの符号化独立情報メッセージの出力長とする、次元
2011512100.tif 000052
の行列G0を生成する工程を備える、
請求項1記載の方法。
【請求項３】
統合して符号化する工程の出力が、
2011512100.tif 000053
で表され、式中、
2011512100.tif 000054
は長さ
2011512100.tif 000055
の行ベクトルであり、すべての独立情報メッセージビットを多重化することによって獲得され、行列G0は、ルックアップ表から獲得される組織的生成行列を有する一時的なブロック符号
2011512100.tif 000056
を使用して実現される、請求項2記載の方法。
【請求項４】
一つまたは複数の独立情報メッセージを、該一つまたは複数の独立情報メッセージに必要とされる誤り保護に応じて個別に符号化する工程
をさらに備える、請求項1記載の方法。
【請求項５】
一つまたは複数の独立情報メッセージのそれぞれについての誤り保護能力が、dmin（Gi）を生成行列Giの及ぶ符号空間の最小ハミング距離とし、Lを前記一つまたは複数の独立情報メッセージの数とし、G0を統合符号器生成行列とする、メッセージiについてのdmin（Gi）＋dmin（G0）（i＝1…L）を下限とする、請求項4記載の方法。
【請求項６】
一つまたは複数の独立情報メッセージのそれぞれについての誤り保護は、一つまたは複数の独立情報メッセージiのそれぞれについてのdmin（Gi）（i＝1…L）を区別することによって実現される、請求項5記載の方法。
【請求項７】
L＝2であるとき、生成行列Gは、
2011512100.tif 000057
で表される、請求項6記載の方法。
【請求項８】
すべての独立通信路符号器からの個々の符号化ビットと符号化共通パリティビットを多重化する工程は、パンクチャリングされている統合して符号化する工程からの符号化ビットをさらに多重化する工程を備え、パンクチャリングビットの数は、実際の生成行列を各独立情報メッセージごとに特異なものにするほどに大きくはない、請求項4記載の方法。
【請求項９】
多重化された符号化ビットを、パンクチャリング位置がフレーム内で均一に分散されるようにインターリーブする工程
をさらに備える、請求項8記載の方法。
【請求項１０】
インターリーブする工程は、
パンクチャリングされている統合して符号化する工程からの符号化ビットをさらに多重化する前に、元の符号の生成行列の列を入れ替える工程
を備える、請求項9記載の方法。
【請求項１１】
個別に符号化する工程は、
NACK＝1のときには、
2011512100.tif 000058
を生成行列とする反復符号が使用され、NACK＝2のときには、
2011512100.tif 000059
を1周期についての組織的生成行列とするサイクリックシンプレックス符号が使用される、ACK/NACK情報のNACK個のビットの個別符号化
を備える、請求項4記載の方法。
【請求項１２】
ACKは論理1で表され、NACKは論理0で表され、ACK/NACKビットは、統合して符号化する工程への入力のビット順序においてCQIビットの後に続き、前記統合して符号化する工程への入力ビットがa0,a1,a2,a3,…,aA-1として定義される場合、前記ACK/NACKビットおよび前記CQIビットが、前記統合して符号化する工程の前に、
2011512100.tif 000060
になるように多重化される、請求項11記載の方法。
【請求項１３】
統合して符号化する工程からの出力符号化ビットは利用可能なデータシンボル上に変調され、個別に符号化する工程からの前記出力符号化ビットは、利用可能なデータシンボルまたは非データシンボル上に変調される、請求項4記載の方法。
【請求項１４】
統合ACK/NACK・CQI送信を復号するためにACK DTX処理を用いずに多重化された符号化ビットを受信する工程
をさらに備える、請求項10記載の方法。
【請求項１５】
統合ACK/NACK・CQI送信を復号するためにACK DTX処理を用いて多重化された符号化ビットを受信する工程
をさらに備える、請求項10記載の方法。
【請求項１６】
CQIビットのみを復号するために多重化された符号化ビットを受信する工程
をさらに備える、請求項10記載の方法。
【請求項１７】
統合ACK/NACK・CQI送信を復号するためにデフォルトでACK DTX処理を用いて多重化された符号化ビットを受信する工程
をさらに備える、請求項13記載の方法。
【請求項１８】
CQIビットのみを復号するために多重化された符号化ビットを受信する工程
をさらに備える、請求項13記載の方法。
【請求項１９】
ACKが最初に論理0で表され、NACKが最初に論理1で表される場合、個別に符号化する工程の前にACK/NACK情報を論理的に変換する工程
をさらに備える、請求項10記載の方法。
【請求項２０】
ACKが最初に論理0で表され、NACKが最初に論理1で表される場合、個別に符号化する工程の前にACK/NACK情報を論理的に変換する工程
をさらに備える、請求項13記載の方法。
【請求項２１】
ACKが最初に論理0で表され、NACKが最初に論理1で表される場合、受信したACK/NACK情報を論理的に変換する工程
をさらに備える、請求項14記載の方法。
【請求項２２】
ACKが最初に論理0で表され、NACKが最初に論理1で表される場合、受信したACK/NACK情報を論理的に変換する工程
をさらに備える、請求項15記載の方法。
【請求項２３】
ACKが最初に論理0で表され、NACKが最初に論理1で表される場合、受信したACK/NACK情報を論理的に変換する工程
をさらに備える、請求項17記載の方法。
【請求項２４】
各独立情報メッセージを符号化して個々の符号化ビットを生成する符号器と;
前記各独立情報メッセージを多重化する第一のマルチプレクサと;
前記多重化された独立情報メッセージを符号化して、すべての独立情報メッセージによって共用される符号化共通パリティビットを生成する統合ブロック符号器と;
前記各独立情報メッセージからの前記個々の符号化ビットと前記符号化共通パリティビットを多重化する第二のマルチプレクサと
を備える、通信システムにおいて複数の独立情報メッセージを統合して符号化するシステム。
【請求項２５】
統合ブロック符号器はさらに、Lを独立情報メッセージの総数とし、Nを最終出力符号語の全長とし、Kiを第iの情報メッセージの長さとし、Miを第iの符号化独立情報メッセージの出力長とする、次元
2011512100.tif 000061
の行列G0を生成するように構成されている、請求項24記載のシステム。
【請求項２６】
統合ブロック符号器の出力が、
2011512100.tif 000062
で表され、式中、
2011512100.tif 000063
は長さ
2011512100.tif 000064
の行ベクトルであり、すべての独立情報メッセージビットを多重化することによって獲得され、行列G0は、ルックアップ表から獲得される組織的生成行列を有する一時的なブロック符号
2011512100.tif 000065
を使用して実現される、請求項25記載のシステム。
【請求項２７】
一つまたは複数の独立情報メッセージを、該一つまたは複数の独立情報メッセージに必要とされる誤り保護に応じて個別に符号化するように構成された個別符号器
をさらに備える、請求項24記載のシステム。
【請求項２８】
一つまたは複数の独立情報メッセージのそれぞれについての誤り保護能力が、dmin（Gi）を生成行列Giの及ぶ符号空間の最小ハミング距離とし、Lを前記一つまたは複数の独立情報メッセージの数とし、G0を統合符号器生成行列とする、メッセージiについてのdmin（Gi）＋dmin（G0）（i＝1…L）を下限とする、請求項27記載のシステム。
【請求項２９】
一つまたは複数の独立情報メッセージのそれぞれについての誤り保護は、一つまたは複数の独立情報メッセージiのそれぞれについてのdmin（Gi）（i＝1…L）を区別することによって実現される、請求項28記載のシステム。
【請求項３０】
L＝2であるとき、生成行列Gは、
2011512100.tif 000066
で表される、請求項29記載のシステム。
【請求項３１】
第二のマルチプレクサはさらに、パンクチャリングされている統合符号化からの符号化ビットを多重化するように構成されており、パンクチャリングビットの数は、実際の生成行列を各独立情報メッセージごとに特異なものにするほどに大きくはない、請求項27記載のシステム。
【請求項３２】
多重化された符号化ビットを、パンクチャリング位置がフレーム内で均一に分散されるようにインターリーブするように構成されたインターリーバ
をさらに備える、請求項31記載のシステム。
【請求項３３】
インターリーバはさらに、
パンクチャリングされている統合符号化からの符号化ビットをさらに多重化する前に、元の符号の生成行列の列を入れ替える
ように構成されている、請求項32記載のシステム。
【請求項３４】
個別符号器はさらに、
NACK＝1のときには、
2011512100.tif 000067
を生成行列とする反復符号が使用され、NACK＝2のときには、
2011512100.tif 000068
を1周期についての組織的生成行列とするサイクリックシンプレックス符号が使用される、ACK/NACK情報のNACK個のビットの個別符号化を行う
ように構成されている、請求項27記載のシステム。
【請求項３５】
ACKは論理1で表され、NACKは論理0で表され、ACK/NACKビットは、統合符号化への入力のビット順序においてCQIビットの後に続き、前記統合符号化への入力ビットがa0,a1,a2,a3,…,aA-1として定義される場合、前記ACK/NACKビットおよび前記CQIビットが、前記統合符号化の前に、
2011512100.tif 000069
になるように多重化される、請求項34記載のシステム。
【請求項３６】
統合ブロック符号器からの出力符号化ビットは利用可能なデータシンボル上に変調され、個別符号器からの前記出力符号化ビットは、利用可能なデータシンボルまたは非データシンボル上に変調される、請求項27記載のシステム。
【請求項３７】
統合ACK/NACK・CQI送信を復号するためにACK DTX処理を用いずに多重化された符号化ビットを受信するように構成された受信機
をさらに備える、請求項33記載のシステム。
【請求項３８】
統合ACK/NACK・CQI送信を復号するためにACK DTX処理を用いて多重化された符号化ビットを受信するように構成された受信機
をさらに備える、請求項33記載のシステム。
【請求項３９】
CQIビットのみを復号するために多重化された符号化ビットを受信するように構成された受信機
をさらに備える、請求項33記載のシステム。
【請求項４０】
統合ACK/NACK・CQI送信を復号するためにデフォルトでACK DTX処理を用いて多重化された符号化ビットを受信するように構成された受信機
をさらに備える、請求項36記載のシステム。
【請求項４１】
CQIビットのみを復号するために多重化された符号化ビットを受信するように構成された受信機
をさらに備える、請求項36記載のシステム。
【請求項４２】
ACKが最初に論理0で表され、NACKが最初に論理1で表される場合、個別符号化の前にACK/NACK情報を論理的に変換するように構成された論理変換器
をさらに備える、請求項33記載のシステム。
【請求項４３】
ACKが最初に論理0で表され、NACKが最初に論理1で表される場合、個別符号化の前にACK/NACK情報を論理的に変換するように構成された論理変換器
をさらに備える、請求項36記載のシステム。
【請求項４４】
ACKが最初に論理0で表され、NACKが最初に論理1で表される場合、受信したACK/NACK情報を論理的に変換するように構成された論理変換器
をさらに備える、請求項37記載のシステム。
【請求項４５】
ACKが最初に論理0で表され、NACKが最初に論理1で表される場合、受信したACK/NACK情報を論理的に変換するように構成された論理変換器
をさらに備える、請求項38記載のシステム。
【請求項４６】
ACKが最初に論理0で表され、NACKが最初に論理1で表される場合、受信したACK/NACK情報を論理的に変換するように構成された論理変換器
をさらに備える、請求項40記載のシステム。
【請求項４７】
各独立情報メッセージを符号化して個々の符号化ビットを生成する工程;
前記各独立情報メッセージを多重化する工程;
前記多重化された独立情報メッセージを統合して符号化して、すべての独立情報メッセージによって共用される符号化共通パリティビットを生成する工程;および
前記各独立情報メッセージからの前記個々の符号化ビットと前記符号化共通パリティビットを多重化する工程
を備える、通信システムにおいて複数の独立情報メッセージを統合して符号化する方法のための命令が記録されているコンピュータ可読媒体。
【請求項４８】
統合して符号化する工程は、Lを独立情報メッセージの総数とし、Nを最終出力符号語の全長とし、Kiを第iの情報メッセージの長さとし、Miを第iの符号化独立情報メッセージの出力長とする、次元
2011512100.tif 000070
の行列G0を生成する工程を備える、請求項47記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４９】
統合して符号化する工程の出力が、
2011512100.tif 000071
で表され、式中、
2011512100.tif 000072
は長さ
2011512100.tif 000073
の行ベクトルであり、すべての独立情報メッセージビットを多重化することによって獲得され、行列G0は、ルックアップ表から獲得される組織的生成行列を有する一時的なブロック符号
2011512100.tif 000074
を使用して実現される、請求項48記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項５０】
一つまたは複数の独立情報メッセージを、該一つまたは複数の独立情報メッセージに必要とされる誤り保護に応じて個別に符号化する工程
をさらに備える、請求項47記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項５１】
一つまたは複数の独立情報メッセージのそれぞれについての誤り保護能力が、dmin（Gi）を生成行列Giの及ぶ符号空間の最小ハミング距離とし、Lを前記一つまたは複数の独立情報メッセージの数とし、G0を統合符号器生成行列とする、メッセージiについてのdmin（Gi）＋dmin（G0）（i＝1…L）を下限とする、請求項50記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項５２】
一つまたは複数の独立情報メッセージのそれぞれについての誤り保護は、一つまたは複数の独立情報メッセージiのそれぞれについてのdmin（Gi）（i＝1…L）を区別することによって実現される、請求項51記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項５３】
L＝2であるとき、生成行列Gは、
2011512100.tif 000075
で表される、請求項52記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項５４】
すべての独立通信路符号器からの個々の符号化ビットと符号化共通パリティビットを多重化する工程は、パンクチャリングされている統合して符号化する工程からの符号化ビットをさらに多重化する工程を備え、パンクチャリングビットの数は、実際の生成行列を各独立情報メッセージごとに特異なものにするほどに大きくはない、請求項50記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項５５】
多重化された符号化ビットを、パンクチャリング位置がフレーム内で均一に分散されるようにインターリーブする工程
をさらに備える、請求項54記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項５６】
インターリーブする工程は、
パンクチャリングされている統合して符号化する工程からの符号化ビットをさらに多重化する前に、元の符号の生成行列の列を入れ替える工程
を備える、請求項55記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項５７】
個別に符号化する工程は、
NACK＝1のときには、
2011512100.tif 000076
を生成行列とする反復符号が使用され、NACK＝2のときには、
2011512100.tif 000077
を1周期についての組織的生成行列とするサイクリックシンプレックス符号が使用される、ACK/NACK情報のNACK個のビットの個別符号化
を備える、請求項50記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項５８】
ACKは論理1で表され、NACKは論理0で表され、ACK/NACKビットは、統合して符号化する工程への入力のビット順序においてCQIビットの後に続き、前記統合して符号化する工程への入力ビットがa0,a1,a2,a3,…,aA-1として定義される場合、前記ACK/NACKビットおよび前記CQIビットが、前記統合して符号化する工程の前に、
2011512100.tif 000078
になるように多重化される、請求項57記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項５９】
統合して符号化する工程からの出力符号化ビットは利用可能なデータシンボル上に変調され、個別に符号化する工程からの前記出力符号化ビットは、利用可能なデータシンボルまたは非データシンボル上に変調される、請求項50記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項６０】
統合ACK/NACK・CQI送信を復号するためにACK DTX処理を用いずに多重化された符号化ビットを受信する工程
をさらに備える、請求項56記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項６１】
統合ACK/NACK・CQI送信を復号するためにACK DTX処理を用いて多重化された符号化ビットを受信する工程
をさらに備える、請求項56記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項６２】
CQIビットのみを復号するために多重化された符号化ビットを受信する工程
をさらに備える、請求項56記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項６３】
統合ACK/NACK・CQI送信を復号するためにデフォルトでACK DTX処理を用いて多重化された符号化ビットを受信する工程
をさらに備える、請求項59記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項６４】
CQIビットのみを復号するために多重化された符号化ビットを受信する工程
をさらに備える、請求項59記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項６５】
ACKが最初に論理0で表され、NACKが最初に論理1で表される場合、個別に符号化する工程の前にACK/NACK情報を論理的に変換する工程
をさらに備える、請求項56記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項６６】
ACKが最初に論理0で表され、NACKが最初に論理1で表される場合、個別に符号化する工程の前にACK/NACK情報を論理的に変換する工程
をさらに備える、請求項59記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項６７】
ACKが最初に論理0で表され、NACKが最初に論理1で表される場合、受信したACK/NACK情報を論理的に変換する工程
をさらに備える、請求項60記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項６８】
ACKが最初に論理0で表され、NACKが最初に論理1で表される場合、受信したACK/NACK情報を論理的に変換する工程
をさらに備える、請求項61記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項６９】
ACKが最初に論理0で表され、NACKが最初に論理1で表される場合、受信したACK/NACK情報を論理的に変換する工程
をさらに備える、請求項63記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項７０】
各独立情報メッセージを符号化して個々の符号化ビットを生成する手段と;
前記各独立情報メッセージを多重化する手段と;
前記多重化された独立情報メッセージを統合して符号化して、すべての独立情報メッセージによって共用される符号化共通パリティビットを生成する手段と;
前記各独立情報メッセージからの前記個々の符号化ビットと前記符号化共通パリティビットを多重化する手段と
を備える、通信システムにおいて複数の独立情報メッセージを統合して符号化するシステム。
【請求項７１】
統合して符号化する手段は、Lを独立情報メッセージの総数とし、Nを最終出力符号語の全長とし、Kiを第iの情報メッセージの長さとし、Miを第iの符号化独立情報メッセージの出力長とする、次元
2011512100.tif 000079
の行列G0を生成手段を備える、請求項70記載のシステム。
【請求項７２】
統合符号化手段の出力が、
2011512100.tif 000080
で表され、式中、
2011512100.tif 000081
は長さ
2011512100.tif 000082
の行ベクトルであり、すべての独立情報メッセージビットを多重化することによって獲得され、行列G0は、ルックアップ表から獲得される組織的生成行列を有する一時的なブロック符号
2011512100.tif 000083
を使用して実現される、請求項71記載のシステム。
【請求項７３】
一つまたは複数の独立情報メッセージを、該一つまたは複数の独立情報メッセージに必要とされる誤り保護に応じて個別に符号化する手段
をさらに備える、請求項72記載のシステム。
【請求項７４】
一つまたは複数の独立情報メッセージのそれぞれについての誤り保護能力が、dmin（Gi）を生成行列Giの及ぶ符号空間の最小ハミング距離とし、Lを前記一つまたは複数の独立情報メッセージの数とし、G0を統合符号器生成行列とする、メッセージiについてのdmin（Gi）＋dmin（G0）（i＝1…L）を下限とする、請求項73記載のシステム。
【請求項７５】
一つまたは複数の独立情報メッセージのそれぞれについての誤り保護は、一つまたは複数の独立情報メッセージiのそれぞれについてのdmin（Gi）（i＝1…L）を区別することによって実現される、請求項74記載のシステム。
【請求項７６】
L＝2であるとき、生成行列Gは、
2011512100.tif 000084
で表される、請求項75記載のシステム。
【請求項７７】
すべての独立通信路符号器からの個々の符号化ビットと符号化共通パリティビットを多重化する手段は、パンクチャリングされている統合符号化手段からの符号化ビットを多重化する手段をさらに備え、パンクチャリングビットの数は、実際の生成行列を各独立情報メッセージごとに特異なものにするほどに大きくはない、請求項73記載のシステム。
【請求項７８】
多重化された符号化ビットを、パンクチャリング位置がフレーム内で均一に分散されるようにインターリーブする手段
をさらに備える、請求項77記載のシステム。
【請求項７９】
インターリーブする手段は、
パンクチャリングされている統合符号化手段からの符号化ビットをさらに多重化する前に、元の符号の生成行列の列を入れ替える手段を備える、請求項78記載のシステム。
【請求項８０】
個別に符号化する手段は、
NACK＝1のときには、
2011512100.tif 000085
を生成行列とする反復符号が使用され、NACK＝2のときには、
2011512100.tif 000086
を1周期についての組織的生成行列とするサイクリックシンプレックス符号が使用される、ACK/NACK情報のNACK個のビットを個別に符号化する手段
を備える、請求項73記載のシステム。
【請求項８１】
ACKは論理1で表され、NACKは論理0で表され、ACK/NACKビットは、統合して符号化する手段への入力のビット順序においてCQIビットの後に続き、前記統合符号化手段への入力ビットがa0,a1,a2,a3,…,aA-1として定義される場合、前記ACK/NACKビットおよび前記CQIビットが、前記統合符号化の前に、
2011512100.tif 000087
になるように多重化される、請求項80記載のシステム。
【請求項８２】
統合して符号化する手段からの出力符号化ビットは利用可能なデータシンボル上に変調され、個別に符号化する手段からの前記出力符号化ビットは、利用可能なデータシンボルまたは非データシンボル上に変調される、請求項76記載のシステム。
【請求項８３】
統合ACK/NACK・CQI送信を復号するためにACK DTX処理を用いずに多重化された符号化ビットを受信する手段
をさらに備える、請求項79記載のシステム。
【請求項８４】
統合ACK/NACK・CQI送信を復号するためにACK DTX処理を用いて多重化された符号化ビットを受信する手段
をさらに備える、請求項79記載のシステム。
【請求項８５】
CQIビットのみを復号するために多重化された符号化ビットを受信する手段
をさらに備える、請求項79記載のシステム。
【請求項８６】
統合ACK/NACK・CQI送信を復号するためにデフォルトでACK DTX処理を用いて多重化された符号化ビットを受信する手段
をさらに備える、請求項82記載のシステム。
【請求項８７】
CQIビットのみを復号するために多重化された符号化ビットを受信する手段
をさらに備える、請求項82記載のシステム。
【請求項８８】
ACKが最初に論理0で表され、NACKが最初に論理1で表される場合、個別符号化手段の前にACK/NACK情報を論理的に変換する手段
をさらに備える、請求項79記載のシステム。
【請求項８９】
ACKが最初に論理0で表され、NACKが最初に論理1で表される場合、個別符号化手段の前にACK/NACK情報を論理的に変換する手段
をさらに備える、請求項82記載のシステム。
【請求項９０】
ACKが最初に論理0で表され、NACKが最初に論理1で表される場合、受信したACK/NACK情報を論理的に変換する手段
をさらに備える、請求項83記載のシステム。
【請求項９１】
ACKが最初に論理0で表され、NACKが最初に論理1で表される場合、受信したACK/NACK情報を論理的に変換する手段
をさらに備える、請求項84記載のシステム。
【請求項９２】
ACKが最初に論理0で表され、NACKが最初に論理1で表される場合、受信したACK/NACK情報を論理的に変換する手段
をさらに備える、請求項86記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、参照によりその内容全体が本明細書に組み入れられる、「METHOD FOR JOINT ENCODING MULTIPLE INDEPENDENT INFORMATION MESSAGES」という名称の、2008年2月11日に出願された米国仮特許出願第61/027,772号、「METHOD FOR JOINT TRANSMISSION AND RECEPTION OF MULTIPLE INFORMATION MESSAGES WITH UNEQUAL ERROR PROTECTION」という名称の、2008年3月19日に出願された米国仮特許出願第61/038,001号、および「METHODS FOR JOINT TRANSMISSION AND RECEPTION OF ACK/NACK AND CQI IN LTE SYSTEM」という名称の、2008年3月28日に出願された米国仮特許出願第61/040,607号の優先権を主張するものである。
【０００２】
発明の分野
本発明は一般に、通信システムにおける複数メッセージの送信に関し、より詳細には、各メッセージに相互に混じり合った情報はないが、送信前に統合して通信路符号化される場合の複数メッセージの送信に関する。
【背景技術】
【０００３】
背景
通信システムにおける伝送誤りに対するロバスト性を向上させるために、通信路符号化と呼ばれる前方誤り訂正（FEC）機構が送信側において使用される。通信路符号化機器から出力される符号化シンボルは、通信路符号化機器に入力される未処理情報と比べると、パリティシンボルという、冗長シンボルを含む。これは、実際に送信される通信路符号化後の符号化シンボルである。受信側では、通信路復号を利用してノイズが混入した符号化シンボルから元の情報メッセージが回復される。
【０００４】
通信システムでは、一般に、あるエンティティから別のエンティティに複数の独立情報メッセージを同時に送ることが必要である。普通の状況では、これらの独立情報メッセージは通信路符号化され、別々に送信される。しかし、状況によっては、いくつかの独立のメッセージが、いわゆる「統合符号化」手順によって同じパリティ・シンボル・セットに寄与することも可能である。この統合符号化手順は、パリティシンボルの総数を節約することができ、それと同時に、各メッセージに共用パリティ・シンボル・セットから誤り保護を受けさせることができる。加えて、統合符号化手順は、異なるメッセージに異なるレベルの誤り訂正機能を割り当てることもできる。というのは、各メッセージは、「統合符号化」手順に加えて、引き続き各メッセージ独自の通信路符号化手順も有することが可能であるからである。
【０００５】
これまで、図1に示すような2メッセージ統合符号化アーキテクチャが提案されている。このアーキテクチャでは、2つの独立のメッセージが2つのベクトル
2011512100.tif 000003
および
2011512100.tif 000004
で表される。2つのメッセージの長さは各メッセージ内のビット数として定義され、これらをそれぞれK1とK2とする。メッセージ
2011512100.tif 000005
はブロック符号器102に供給される。符号器102の出力シーケンスはベクトル
2011512100.tif 000006
で表され、その長さをM1とする。同様に、メッセージ
2011512100.tif 000007
はブロック符号器104に供給される。符号器104の出力シーケンスはベクトル
2011512100.tif 000008
で表され、その長さをM2とする。一般には、K1≦M1、K2≦M2である。ベクトル
2011512100.tif 000009
とベクトル
2011512100.tif 000010
は、MUX106によって相互に多重化されて、長さM1＋M2を有する新しいシーケンスが形成される。この新しいシーケンスは、統合ブロック符号器108に供給されて、統合符号化アーキテクチャ全体の最終出力であるベクトル
2011512100.tif 000011
が生成される。ベクトル
2011512100.tif 000012
は長さNであり、一般には、N≧M1＋M2である。この2段階連結アーキテクチャでは、各段において符号化手順が行われ、最終出力は、統合ブロック符号器108の符号語である。
【０００６】
上記の統合符号化のための2段連結アーキテクチャにはいくつかの欠点がある。第一に、設計パラメータK1、K2、M1、M2およびNが与えられたとすると、図1の統合符号化アーキテクチャは、その統合符号化手順に最も有効なコードブックが利用できるかどうかという点で限定される。第二に、第一段の符号器102および符号器104の最適設計を考慮すると、第二段の符号器108の最適設計に支障を来し、そのことがこれらの符号器の最適設計を複雑なものにする。第三に、上記アーキテクチャの最終出力は符号器108の単一の符号語であり、そのことが、異なる未処理情報メッセージに対応する出力を区別することを難しくする。この区別は、後段において、異なる電力や異なる変調方式を用いた送信など異なる処理を可能にするために望ましいとされる場合もある。
【発明の概要】
【０００７】
本明細書で開示する各態様は、前述の先行技術において提示されている問題のうちの一つまたは複数を解決すると共に、以下の詳細な説明を、添付の図面と併せて参照することにより容易に明らかになるさらに別の特徴も提供することを対象とする。
【０００８】
一態様は、通信システムにおいて複数の独立情報メッセージを統合して符号化する方法を対象とする。方法は、各独立情報メッセージを符号化して個々の符号化ビットを生成する工程、および各独立情報メッセージを多重化する工程を含む。方法は、多重化された独立情報メッセージを統合して符号化して、すべての独立情報メッセージによって共用される符号化共通パリティビットを生成する工程、および各独立情報メッセージからの個々の符号化ビットと各符号化共通パリティビットを多重化する工程をさらに含む。
【０００９】
別の態様は、通信システムにおいて複数の独立情報メッセージを統合して符号化するシステムを対象とする。システムは、各独立情報メッセージを符号化して個々の符号化ビットを生成するように構成された符号器と、各独立情報メッセージを多重化するように構成された第一のマルチプレクサと、多重化された独立情報メッセージを符号化して、すべての独立情報メッセージによって共用される符号化共通パリティビットを生成するように構成された統合ブロック符号器と、各独立情報メッセージからの個々の符号化ビットと符号化共通パリティビットを多重化するように構成された第二のマルチプレクサとを含む。
【００１０】
別の態様は、通信システムにおいて複数の独立情報メッセージを統合して符号化する方法を実行するための命令が記憶されているコンピュータ可読媒体を対象とする。方法は、各独立情報メッセージを符号化して個々の符号化ビットを生成する工程、各独立情報メッセージを多重化する工程、多重化された独立情報メッセージを統合して符号化して、すべての独立情報メッセージによって共用される符号化共通パリティビットを生成する工程、および各独立情報メッセージからの個々の符号化ビットと符号化共通パリティビットを多重化する工程を含む。
【００１１】
別の態様は、通信システムにおいて複数の独立情報メッセージを統合して符号化するシステムを対象とする。システムは、各独立情報メッセージを符号化して個々の符号化ビットを生成する手段と、各独立情報メッセージを多重化する手段と、多重化された独立情報メッセージを統合して符号化して、すべての独立情報メッセージによって共用される符号化共通パリティビットを生成する手段と、各独立情報メッセージからの個々の符号化ビットと符号化共通パリティビットを多重化する手段とを含む。
【００１２】
以下で、添付の図面を参照して、本開示のさらなる特徴および利点、ならびに本開示の様々な態様の構造および動作を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
本開示を、一つまたは複数の様々な態様に基づき、以下の各図を参照して詳細に説明する。図面は例示のために提示するものであり、本開示の例示的な態様を示しているにすぎない。これらの図面は、読者が本開示を理解しやすくするために提示するものであり、本開示の広さ、範囲、または適用可能性を限定するものとみなすべきではない。説明を明確かつ容易にするために、これらの図面は必ずしも縮尺どおりに作成されているとは限らないことに留意すべきである。
【図１】2つのメッセージでの先行技術の統合符号化アーキテクチャを示す図である。
【図２】一態様による、2つのメッセージでの統合符号化アーキテクチャを示す図である。
【図３】一態様による、L個のメッセージ（L＞1）での統合符号化アーキテクチャを示す図である。
【図４】図４（ａ）および（ｂ）は、一態様による、ACK/NACK情報とCQI情報の両方を搬送し得るPUCCH通信路のためのLTEシステムにおける2つのフレーム（またはサブフレーム）構造を示す図である。
【図５】一態様による、2つのメッセージを統合して送信する符号語パンクチャリング法のための送信手順を示す図である。
【図６】一態様による、2つのメッセージを統合して送信する符号語拡張法のための送信手順を示す図である。
【図７】一態様による、2つのメッセージを統合して送信する符号語パンクチャリング法のための受信手順を示す図である。
【図８】一態様による、2つのメッセージを統合して送信する符号語拡張法のための受信手順を示す図である。
【図９】図９（ａ）および（ｂ）は、一態様による、統合符号化法が各メッセージの個別送信と共存することのできるシナリオを示す図である。
【図１０】一態様による、通信システムにおいて複数の独立情報メッセージを統合して符号化する方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
例示的な態様の詳細な説明
以下の説明は、当業者が本発明を作成し、使用することを可能にするために提示するものである。具体的な機器、技法、および用途の記述は例として提供されるにすぎない。当業者には、本明細書において示す各例への様々な改変が容易に明らかになり、本明細書で定義する一般原理は、本発明の精神および範囲を逸脱することなく他の例および用途にも適用され得る。よって本発明は、本明細書において説明し、示す各例だけに限定されるべきものではなく、本発明には、特許請求の範囲と一致する範囲が与えられるべきである。
【００１５】
「例示的な」という語は、本明細書においては、「例または説明として使用される」ことを意味するのに使用される。本明細書において「例示的な」と記述される局面や設計はいずれも、必ずしも他の局面や設計に優って好ましく、または有利なものとみなされるべきものであるであるとは限らない。
【００１６】
次に、添付の図面にその例が示されている本発明の技術の各局面に詳細に言及する。各図面を通して類似の符番は類似の要素を指す。
【００１７】
本明細書において開示する各プロセスにおける各工程の順序または階層は、例示的な手法の一例であることを理解すべきである。各プロセスにおける各工程の順序または階層は、本開示の範囲内に留まったままで設計上の好みに基づいて再編成されてもよいことが理解される。添付の方法の特許請求の範囲は、様々な工程の各要素を例示的順序で提示するものであり、提示される特定の順序または階層に限定すべきことを意味するものではない。
【００１８】
本明細書において開示する各態様は、基地局から移動局までの伝送方向をダウンリンクといい、その逆方向をアップリンクという無線セルラ通信システムを記述する。ダウンリンク上でもアップリンク上でも、ある期間に及ぶ無線信号伝送が、周期的フレーム（またはサブフレーム、スロットなど）に分割される。各無線フレームは、データシンボル（DS）と基準シンボル（RS）とを含む複数の時間シンボルを含む。データシンボルはデータ情報を搬送し、基準シンボルは、送信側と受信側の両方で公知であり、通信路推定のために使用される。ロング・ターム・エボリューション（Long Term Evolution）（LTE）システムは、いくつかの態様によれば、「フレーム」を指示する用語として、例えば「サブフレーム」を使用することに留意されたい。さらに、本開示において示す各機能は、基地局と移動局のどちらによっても行われ得ることにも留意されたい。移動局は、移動電話機など任意のユーザ機器とすることができる。あるいは移動局は、Blackberry機器、MP3プレーヤ、他の類似の携帯型機器など携帯情報端末（PDA）とすることもできる。態様によっては、移動局は、無線ノート型コンピュータ、無線パームトップコンピュータ、またはその他のモバイルコンピュータ機器などの無線パーソナルコンピュータとすることもできる。また移動局は、ユーザ装置（UE）と呼ばれることもある。
【００１９】
符号化手順は、行ベクトル×対応する生成行列として、入力メッセージベクトルによって数学的に表すことができる。図1を参照すると、例えば、符号器102、符号器104および符号器108のための生成行列が、それぞれ、G1、G2およびG3であるものと仮定する。行列G1の次元はK1×M1であり、行列G2の次元はK2×M2であり、行列G3の次元は（M1＋M2）×Nである。加えて、ブロック符号では、ブロック符号の生成行列は常に、Iを単位行列とするG＝（I P）という組織的な形として等価的に書き換えることができる。さらに行列G3は、
2011512100.tif 000013
として分割することができるものと仮定されてもよく、式中、部分行列P3,1はM1×（N-M1-M2）という次元を有し、部分行列P3,2はM2×（N-M1-M2）という次元を有する。
【００２０】
前述の表記法を用いて、出力ベクトル
2011512100.tif 000014
を数学的に
2011512100.tif 000015
として計算することができる。式中の加算は、英字サイズに基づくモジュロ演算としてのものである。そのため、実際のコードブックは、
2011512100.tif 000016
という生成行列によって構築される。この生成行列は、
2011512100.tif 000017
である代替の行列の厳密な部分集合を構築するものであることがわかる。原理は、G1およびG2が与えられた場合、常に、P3,1およびP3,2からPを導出することはできるが、必ずしもPからP3,1およびP3,2を導出することができるとは限らないことに依拠するものである。この特性は、生成行列
2011512100.tif 000018
には、生成行列
2011512100.tif 000019
が与えることのできないより良いコードブックをもたらし得る、コードブック構築のためのより多くの可能な方法の余地があることを示すものである。doldは、生成行列
2011512100.tif 000020
の最小ハミング距離であり、dnewは、その次元を（K1＋K2）×（N-M1-M2）とする生成行列Pの最小ハミング距離であるものと仮定する。符号化理論の見地からすれば、
2011512100.tif 000021
における符号語は、その次元を（M1＋M2）×（N-M1-M2）とする
2011512100.tif 000022
における行の線形結合である。（K1＋K2）≦（M1＋M2）であることから、一般に、dold≦dnewが成り立つ。
【００２１】
行列
2011512100.tif 000023
における3つのブロック列は、最終符号語における3つの成分を表し、これらは図2に示す統合符号化アーキテクチャをもたらす。
【００２２】
図2は、一態様による、2つのメッセージでの統合符号化アーキテクチャである。図2には、生成行列G1を用いた符号器230からの個別符号化出力、生成行列G2を用いた符号器232からの個別符号化出力、および生成行列Pを用いた統合符号器234からのパリティシンボルが示されている。統合符号器234への入力は、MUX236を介して2つの情報メッセージが多重化されたものである。最終出力
2011512100.tif 000024
は、MUX238を介して3つの符号器からの出力が多重化されたものである。
【００２３】
一態様によれば、従来のアーキテクチャと比べて、2つの独立のメッセージのための図2の統合符号化アーキテクチャは、統合符号器生成行列Pにおける行数を最小限にする。というのは、そうすることによって、統合符号器生成行列P内の最小ハミング距離を最大化することができるからである。それと同時に、統合符号器生成行列Pにおける行数は、（K1＋K2）である、2つの関与するメッセージ内の情報ビットの総数より小さくすることはできない。
【００２４】
この原理は、2を上回る数の独立のメッセージを有するシステムに適用することができる。図3に、一態様による、Lを1より大きい任意の整数とすることのできる、L個の独立のメッセージを統合して符号化するためのアーキテクチャを示す。図3に示すように、第i（1≦i≦L）のメッセージの情報ビットが、独立ブロック符号器Gi（230、232…240）に供給される。それと同時に、これらの情報ビットは、他のメッセージからの情報ビットと一緒に多重化された後で、統合符号器G0234にも供給される。すべての独立符号器および統合符号器からの出力が、最終符号化出力
2011512100.tif 000025
として併せて多重化される。この統合符号化アーキテクチャのための一般的な生成行列は、
2011512100.tif 000026
で表すことができ、式中、行列Giは、1≦i≦Lについて次元Ki×Miを有し、行列G0は次元
2011512100.tif 000027
を有する。またG0は、参照により本明細書に組み入れられるいくつかの仮特許出願においては、GJとしても表されることに留意されたい。前述の考察における行列Pは、L＝2のときのG0の一形態であることがわかる。行列G0はパリティビットの生成として使用されるため、
2011512100.tif 000028
および
2011512100.tif 000029
を有する母ブロック符号（n,k）（mother block code）から獲得することができる。この母ブロック符号は、Iを
2011512100.tif 000030
次元における単位行列とする、（I G0）など生成行列を有し得る。
【００２５】
図3を参照すると、一つの一般的アーキテクチャが示されている。しかし、本発明の各態様よれば、前述の原理に基づくいくつかの変形形態も生じ得る。例えば、一態様によれば、統合符号化生成行列G0の異なる分割は、図3に示すのと異なるアーキテクチャ図をもたらし得る。同様に、別の態様によれば、独立符号器232〜240は、第iのメッセージが、個別の符号化なしで統合符号器234に直接渡されることを意味する生成行列Gi（i＝1…L）としての単位行列Iを有することもでき、またはその動作が常にブロック符号化と等価であるテイルバイティング（tail-biting）畳み込み符号器とすることもでき、または最終段マルチプレクサ238から符号器G1のすべての出力シンボルを除去することとも等価であるG1＝0（i＝1…L）に対応させることもできる。多様な統合符号化行列が前述のG0と等価、もしくはその特殊事例であり、および/または多様な独立符号化行列が前述のG1と等価、もしくはその特殊事例である限りにおいて、多様なアーキテクチャは、本明細書において示す統合符号化アーキテクチャと等価である。
【００２６】
本発明の各態様は、例えば、メッセージのうちの2つ以上が目標誤り率に関して異なる要件を有するときに実施され得る。詳細には、本明細書において開示する各態様は、それだけに限らないが、特に、第4世代無線システムの候補の一つであるロング・ターム・エボリューション（LTE）システムに適用される。
【００２７】
LTEシステムにおいては、例えば、移動局から基地局に送信することが必要とされる2つのアップリンク制御メッセージが生じ得る。これらのメッセージの一つをACK/NACK信号といい、ダウンリンクHARQ送信への肯定応答として使用される。1ビットのACK/NACKが、ダウンリンクハイブリッド自動再送要求（Hybrid Automatic Repeat-Request）（HARQ）チャネル上の最新のパケットが正常に受信されるか否かを指示するための一つのダウンリンクHARQチャネルに対応する。ダウンリンクHARQパケットが正常に受信されるとACKが送られ、そうでない場合にはNACKが送られる。LTEシステムにおいては1ACK/NACKメッセージ当たり1ビット（NACK＝1）または2ビット（NACK＝2）ACK/NACKが使用され得る。時には、ダウンリンク許諾メッセージの喪失により、移動局が、その移動局向けのダウンリンクHARQ送信が生じることを知ることができず、したがって、ACK/NACKを全く送信しようとしない場合もある。これを、アップリンク上のACK不連続送信（DTX）という。基地局は、DTXからのACKの検出を回避し得る。
【００２８】
第二のメッセージを通信路品質表示（CQI）メッセージといい、これは、移動局において測定されたダウンリンク通信路品質に関して基地局に知らせるためのフィードバックである。1CQIメッセージ当たりのビット数（NCQI）はメッセージごとに変動する。NCQIが変動するときに、同じ通信路符号化実装ハードウェアを保持しつつ十分な通信路符号化利得を維持するために、例えば、（20,A）リード-マラー（Reed-Muller）ブロック符号を使用して、CQIだけのメッセージが送信され、Aは入力ビット数の変化を反映する。ACK/NACK信号は、ビット誤り率（BER）を普通は0.1％未満とする厳格な誤り率要件を有し得るが、CQIメッセージのブロック誤り率（BLER）は、1％未満であればよい場合もある。これら2つのメッセージが、限られた無線リンクリソース内で同時に送信される場合も生じる。LTEにおいてこれら2つのアップリンク制御メッセージを送るのに使用される物理無線通信路を、物理アップリンク制御通信路（Physical Uplink Control Channel）（PUCCH）という。本発明における一般的な統合送信アーキテクチャを利用することによって、帯域幅および電力を含む伝送リソースが節約され、異なるメッセージに対する異なる誤り率要件が維持される。
【００２９】
LTEシステムには2つのフレーム構造がある。一つを通常のサイクリックプレフィックス（cyclic prefix）（通常のCP）を有するフレームといい、もう一つを拡張されたサイクリックプレフィックス（拡張CP）を有するフレームという。通常のCPフレームでCQIを搬送するPUCCHは、図4（a）に示すように、10個のQPSK変調データシンボルおよび4個の基準シンボルを有する。拡張CPフレームでCQIを搬送するPUCCHは、図4（b）に示すように、10個のQPSK変調データシンボルおよび2個の基準シンボルを有する。CQIのみの送信のための通信路符号化は、例えば、正規のリード-マラー符号からパンクチャリングされ、または拡張されている（20,A＜15）符号などである。この（20,A）符号のための共通の生成行列は14×20の二値行列であり、これを以下に示す。
2011512100.tif 000031
CQIのみの送信に加えて、ACK/NACKとCQIの同時送信が必要な場合もあり、往々にして、通常のCPフレームと拡張CPフレームの両方でこれら2つのPUCCHについて発生する。
【００３０】
各メッセージごとの誤り保護能力は、そのメッセージの誤り符号語ベクトル（非ゼロベクトル）の最小ハミング重みによって保護され、したがって、dmin（G）を生成行列Gの及ぶ符号空間の最小ハミング距離とする、メッセージiについてのdmin（Gi）＋dmin（G0）（i＝1…L）を下限とする。Giを用いた個別符号化と比べて、各メッセージごとの誤り保護能力は、共用リソースだけを消費するdmin（G0）によって改善されることがわかる。加えて、すべてのメッセージのdmin（Gi）（i＝1…L）を区別することによって、不均一な誤り保護を実現することもできる。L＝2のとき、一般的な生成行列は、
2011512100.tif 000032
で与えられる。
【００３１】
例示のために、以下の態様では、2つのメッセージの統合送信、すなわち、L＝2と、適用環境としてのLTEシステム、すなわち、K1およびK2がNACKおよびNCQIから選択されるものと仮定する。しかし本発明は、L＞2である状況、および他の無線通信システムにも適用することができる。さらに、統合符号化は、ACK/NACKやCQI以外の様々な種類の情報に対しても行われ得ることに留意されたい。
【００３２】
前述のように、LTEシステムでは、ACK/NACKメッセージおよびCQIメッセージの送信が同じフレームのPUCCH上で行われる場合には、これらを統合して符号化し、送信した方が有利である。PUCCHは、通常のCPフレームと拡張CPフレームの両方において10個のQPSK変調データシンボルを有し、通常のCPフレームは拡張CPフレームより2つ多い基準シンボルを有することに留意されたい。これは、PUCCHが1フレーム当たり少なくともN＝20個の二値符号化データシンボルを保持し得ることを意味する。本明細書において開示する各態様では、例示のために、1PUCCHフレーム当たり2つの基準シンボルが通信路推定性能を保証するための最小限度であるものと仮定する。というのは、これらが拡張CPフレームに必要だからである。したがって、PUCCHの通信路符号化利得を増大させるために、通常のCPフレーム内の一つまたは2つの基準シンボルを複素データシンボルで置き換えることが可能である。
【００３３】
様々な態様によれば、ACK/NACKメッセージとCQIメッセージを統合して符号化し送信するためには、2つの方法、すなわち、符号語パンクチャリング法と符号語拡張法がある。どちらの方法でも、例示のために以下の仮定を行う。
【００３４】
ACK DTXを検出することと、基地局においてNACK個のNACKを明示的に受信することの間には有意な差が生じない場合もある。言い換えると、Prob｛NACK｜DTX｝、Prob｛DTX｜NACK｝およびProb｛DTX｜ACK｝は問題ではない。
【００３５】
NACKは、二値の「0」で表され、ACKは「1」で表される。
【００３６】
移動局は、ダウンリンク許諾を正常に復号するか、またはダウンリンク許諾の復号に完全に失敗するかのどちらかであり、これは、移動局が、相互にNACK＝1およびNACK＝2と取り違えるといったように許諾を誤って解釈するよりも、許諾を紛失する可能性の方がより高いことを意味する。
【００３７】
各統合送信において使用されるNACKおよびNCQIの各値は、基地局と移動局とで公知である。当然ながら、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な他の仮定も行われ得る。
【００３８】
符号語パンクチャリング法での送信側および受信側
一態様による符号語パンクチャリング法の送信手順が図5に示されている。図5に示すように、ACK/NACKの個別符号化500は、NACK個の入力ビットを取り入れ、Nd個の符号化ビットを出力する。符号設計は、この（Nd,NACK）符号の最小ハミング距離が最大化されるようにすべきである。この基準に適合するように、NACK＝1のときには、
2011512100.tif 000033
を生成行列とする単純な反復符号が使用され、NACK＝2のときには、
2011512100.tif 000034
を1周期についての組織的生成行列とするサイクリックシンプレックス（cyclic simplex）符号が使用されるものとする。
【００３９】
（N,A）ブロック符号化520への入力のビット順序については、ACKビットは常にCQIビットの後に続く。すなわち、（N,A）符号化への入力ビットがa0,a1,a2,a3,…,aA-1として定義される場合、ACK/NACKおよびCQIの各ビットは、
2011512100.tif 000035
になるように多重化される。
【００４０】
MUXユニット510は、ACK/NACK個別符号器500からのNd個の符号化ビットを、（N,A）符号器520出力内のパンクチャリングとマークされている特定のNd個の位置に挿入し、他の非パンクチャリング符号化ビットは元のままとする。理論的には、NdはNACK＋NCQI≦N-Ndという不等式を満たすものである。基地局とモバイルを同じNdの値と同期させるために、明示的信号交換が使用され、または他のパラメータに対する導関数が指定され、例えば、Ndを＜NACK,NCQI＞の関数とすることができる。LTEシステムのための設計では、Ndは｛1,2,3,4｝の中から選択することができる。（N,A）符号器520出力上のパンクチャリングパターンは、
2011512100.tif 000036
の及ぶ符号空間の最小ハミング距離を、すべての適用可能なAの値について可能な限り最大限に維持する。LTEシステムにおいて指定される（N＝20,A）符号について、表1に例示的なパンクチャリングパターンを示す。各符号化ビット指標は、LTE仕様において定義されている。また、前述の14×20の二値行列も、左端列を指数0と数える符号化ビット指標を示すものである。
【００４１】
（表１）符号パンクチャリング法におけるパンクチャリングパターン
2011512100.tif 000037
【００４２】
図5のインターリーブユニット530は、フレーム内のパンクチャリング位置を均一に分散させるように働く。インターリーブパターンは本開示では指定されていない。というのは、当業者には理解されるように、インターリーブパターンは、多くの異なるなやり方で実施することができるからである。実際、このインターリーブユニットは、生成行列の列を交換することによってその機能が（N,A）符号内に組み入れられる場合には、取り除くことができる。そうであれば、パンクチャリングパターンは同じ変化を必要とする。一態様によれば、インターリーブ機能がACK/NACKとCQIの統合符号化520に適用される場合、それがどのように実施されようとも、同じインターリーブパターンがCQIのみの送信にも適用される。
【００４３】
MUXユニット510からのN個のビットは、利用可能なデータシンボル上に変調される。LTEシステムではQPSKが使用されてもよく、代替の変調方式が使用されてもよい。符号語パンクチャリング法では、基準シンボルはデータ情報を搬送せず、全部を受信側における通信路推定に利用することができる。LTEシステムでは、符号語パンクチャリング法は、図4の通常のCPのPUCCHと拡張CPのPUCCHどちらかに適用することができる。
【００４４】
符号語パンクチャリング法の生成行列は、
2011512100.tif 000038
と書き換えることができ、式中、
2011512100.tif 000039
は（N,A）符号の生成行列に由来する、N個の出力符号化シンボルの非パンクチャリングシンボルに対応するものであり、GACKは、一態様によるACK/NACK個別符号器500のための生成行列であることがわかる。この実際の生成行列は、
2011512100.tif 000040
G2＝GACKおよびG1＝0に設定するのと等価である。したがって、この符号語パンクチャリング法は、例えば、図2の一般的な統合符号化アーキテクチャの事例において実施され得る。
【００４５】
ACK/NACKとCQI両方の情報を含むと想定されるPUCCHでは、基地局は、移動局が、ACK/NACKとCQIの統合符号化を行い、またはダウンリンク許諾メッセージの喪失により、（N,A＝NCQI）符号を用いてCQI情報ビットだけを送信することを知っている。受信側には次の2つの選択肢がある。すなわち、DTX処理を用いない一方の選択肢では、基地局は、受信したPUCCHからACKとNACKの2つの状態を検出しさえすればよく、ダウンリンク許諾紛失確率を低減することによって、DTXからのACKの検出によるダウンリンクパケット喪失に備える。DTX処理を用いる他方の選択肢は、基地局が、ACK/NACK送信のために｛ACK,NACK,DTX｝という3状態を検出する必要があることを意味する。
【００４６】
一態様による、符号語パンクチャリング法のための可能な受信側構造の一つが図7に示されている。この受信側構造は、最尤の点で最適である。図7によれば、基地局が先に移動局にダウンリンク許諾を送り、移動局が動作700においてPUCCH上でACK/NACKとCQIの両方を送るものと仮定する場合、受信側がDTXを処理しない（と動作710で判定された）場合には出力Xが選択され、そうでない（と動作720で判定された）場合には出力Yが選択される。
【００４７】
他方、基地局が、移動局にダウンリンク許諾がなく、したがって、動作730においてPUCCH上で送信すべきACK/NACKがないことを知っている場合には、出力Zを伴う下のパスだけが利用される（と動作740で判定される）。
【００４８】
符号語拡張法での送信側および受信側
一態様による符号語拡張法が図6に示されている。ACK/NACK個別符号化600は、先に符番500を参照して示した符号語パンクチャリング法でのものと同じである。ACK/NACK個別符号化600は、NACK個の入力ビットを取り入れ、Nd個の符号化ビットを出力する。符号設計は、この（Nd,NACK）の最小ハミング距離が最大化されるようなものとすべきである。この基準に適合するように、NACK＝1のときには、
2011512100.tif 000041
を生成行列とする単純な反復符号が使用され、NACK＝2のときには、
2011512100.tif 000042
を1周期についてのその組織的生成行列とするサイクリックシンプレックス符号が使用されるものとする。
【００４９】
（N,A）ブロック符号化620への入力のビット順序については、ACKビットは常にCQIビットの後に続く。すなわち、（N,A）符号化への入力ビットがa0,a1,a2,a3,…,aA-1として定義される場合、ACK/NACKビットおよびCQIビットは、
2011512100.tif 000043
になるように多重化される。
【００５０】
（N,A）符号器からのNビット出力は、利用可能なデータシンボル上に変調される。LTEシステムではQPSKが使用され得る。しかし、当業者は、別の変調方式も実施され得ることを理解するはずである。
【００５１】
ACK/NACK個別符号器600からのNd個の出力ビットは、基準シンボル上に変調される。変調方式はNdの値によって決まり、Ndの値は一般に、利用可能な基準シンボルの数によって限定される。LTEシステムでは、Ndは｛1,2,3,4｝の中から選択することができる。ACK/NACK個別符号器600出力が、a’0,a’1,…,a’Nd-1で表されるものと仮定すると、PUCCH基準シンボル上での変調および多重化は表2で指定され、表中、RSi（0≦i≦3）は、4において定義されるフレームごとの第iの基準シンボルである。本発明の範囲から逸脱することなく、個々のACK/NACK符号器出力を基準シンボル上に多重化するための他の方法も利用され得ることに注意すべきである。例えば、OFDMシステムでは、基準シンボル内のいくつかの副搬送波トーンだけがそのような多重化に使用され、基準シンボル内の他の副搬送波トーンは、通信路推定のために利用できる。
【００５２】
（表２）PUCCH RS上の符号化ACK/NACKビットの変調および多重化
2011512100.tif 000044
【００５３】
この原理と、現行のLTE規格におけるPUCCH基準シンボル変調コンステレーションとに基づき、PUCCH基準シンボル上で拡張ビットを変調するための変調方式を、BPSKの表と、QPSKの表とに示す。
【００５４】
（表３）PUCCH RS上の拡張ビットのためのBPSK変調マッピング
2011512100.tif 000045
【００５５】
（表４）PUCCH RS上の拡張ビットのためのQPSK変調マッピング
2011512100.tif 000046
【００５６】
符号語拡張法の生成行列は、
2011512100.tif 000047
と書き換えることができ、式中、
2011512100.tif 000048
は（N,A）符号の生成行列であり、GACKはACK/NACK個別符号器600のための生成行列であることがわかる。この実際の生成行列は、
2011512100.tif 000049
G2＝GACKおよびG1＝0を設定することと等価である。したがって、この符号語拡張法は、例えば、図2の一般的な統合符号化アーキテクチャの特殊事例の一例である。
【００５７】
ACK/NACKとCQI両方の情報を含むと想定されるPUCCHでは、基地局は、移動局が符号器620においてACK/NACKとCQIの統合符号化を行い、またはダウンリンク許諾メッセージの喪失により、（N,A＝NCQI）符号を用いてCQI情報ビットだけを送信することを知っている。移動局によってCQIのみのPUCCHおよび統合CQI＋NACK PUCCHを送るために使用される生成行列は、この例示的な態様によれば、同じ（どちらもP1に等しい）であるため、基地局は、符号語拡張法では、ACKとNACKの2つの状態を検出しさえすればよい。
【００５８】
符号語拡張法のための一つの可能な受信側構造が8に示されている。この受信側構造は、最尤の点で最適である。図8に示すように、基地局が先に移動局にダウンリンク許諾を送り、移動局は、PUCCH上でACK/NACKとCQIの両方を送る（と動作800で判定される）と仮定する場合、動作810で最適なメトリックを有する結果が選択され、上半分のパスが利用される（すなわち、DTX処理を用いたスケジュールユーザ装置（UE）のための出力）。基地局が、移動局にダウンリンク許諾がなく、したがって、PUCCH上でCQIを用いて送信すべきACK/NACKがない（と動作830で判定された）場合には、動作840で最適なメトリックを有する結果が選択され、下側のパスだけが利用されると知っている（すなわち、非スケジュールUEのための出力）。
【００５９】
統合符号化と個別送信の共存
一態様によれば、2つのメッセージAおよびCが、あるフレーム内では統合して符号化されるが、他のフレームでは個別に送信されることが可能である。すなわち、2つのメッセージの送信は、異なるフレームから開始するか、それとも異なるフレームにおいて終了するかのどちらかであり、統合符号化は、それらのオーバーラップするフレーム内でのみ行われる。前述の2つの統合符号化法は、メッセージAが、異なるメッセージコンテンツ内のメッセージCと統合して符号化されない限り、そのような統合符号化と個別送信が共存するときにもやはり機能することができ、逆もまた同様であることに留意すべきである。
【００６０】
この条件は、例えば、LTEシステムについて、図9（a）および図9（b）に示されている。図9（a）の例示的な送信パターンでは、すべての統合符号化PUCCHがソフト結合され、すべての個別のCQIのみの信号がソフト結合され、すべての個別のACKのみの信号がソフト結合される。これら3つの結合信号は、その生成行列が符号語パンクチャリング法のための
2011512100.tif 000050
である新しいブロック符号（2N＋NACK,NCQI＋NACK）に、またはその生成行列が符号語拡張法のための
2011512100.tif 000051
である新しいブロック符号（2N＋Nd＋NACK,NCQI＋NACK）にマップすることができる。どちらの等価の生成行列も、例えば、図2の一般的な統合符号化アーキテクチャにおいて使用され得ることがわかる。
【００６１】
図9（b）では、オーバーラップする統合符号化PUCCHが異なるACKビットに対応し、それが直接のソフト結合を妨げ、統合した復号を困難にするが、それでもなお準最適な復号法は利用できる。幸いにも、図9（b）に示すような送信パターンは回避することができる。というのは、ACK/NACKおよびCQIのすべての送信、ならびにCQI報告周期は、例えば、基地局におけるスケジューリングアルゴリズムによって制御することができるからである。
【００６２】
一つまたは複数の態様によれば、前述の様々な仮定がLTEシステムにおいて該当しない場合もある。すなわち、例えば、NACKが二値の「1」で符号化され、ACKが二値の「0」で符号化され得る。したがって、送信側の入力ポート（すなわち個別符号器500への入力）と受信側の両方でACK/NACK情報ビットを反転させるために、論理0-1変換器540（例えば、図5などを参照）が追加され得る。
【００６３】
論理0-1変換器が送信側で（例えば、ダウンリンク送信上の基地局）使用される場合、例えば、図7の符号語パンクチャリング法などに示すような受信側構造など、一態様によれば、ACK/NACK出力ビットが、受信側（例えば、ダウンリンク送信の移動局）の論理0-1変換器を通ることになる。図8の符号語拡張法で示すように、送信側の入力ポートでACK/NACKビットのために論理0-1変換器が使用される場合には、ACK/NACK出力ビットが論理0-1変換器を通ることになる。
【００６４】
図10は、一態様による、通信システムにおいて複数の独立情報メッセージを統合して符号化する方法を示すフローチャートである。図10を参照すると、動作1000で、各独立情報メッセージは、例えば、独立符号器230〜240などによって、個々の符号化ビットを生成するために符号化される。動作1000から、プロセスは動作1010に進み、そこで各独立情報メッセージは、例えば、マルチプレクサ236などにおいて、相互に多重化される。
【００６５】
動作1010から、プロセスは動作1020に進み、そこで多重化された独立情報メッセージは、例えば、統合ブロック符号器234などにおいて統合して符号化されて、すべての独立情報メッセージによって共用される符号化共通パリティビットが生成される。動作1020から、プロセスは動作1030に進み、そこで各独立情報メッセージからの個々の符号化ビットと符号化共通パリティビットが、例えば、マルチプレクサ238などにおいて、相互に多重化される。
【００６６】
マルチプレクサ238の出力は、例えば、ダウンリンク送信において基地局から移動局に送信され、または例えば、アップリンク送信において移動局から基地局に送信され得る。受信側（例えば、ダウンリンク送信における移動局）によってコヒーレント信号が受け取られ、そこで元のメッセージが構築される。
【００６７】
以上では、本発明の様々な態様が説明されているが、これらの態様は、限定のためではなく、例として提示されているにすぎないことを理解すべきである。同様に、様々な図は、本開示のためのアーキテクチャまたはその他の構成の例を示し得るが、これは、本開示に含まれ得る機構および機能の理解を助けるためのものである。本開示は、例示のアーキテクチャまたは構成だけに制限されるものではなく、様々な代替のアーキテクチャおよび構成を使用しても実施することができる。さらに、以上では本開示が様々な例示的な態様および実施形態によって説明されているが、個々の態様の一つまたは複数において説明されている様々な機構および機能の適用可能性は、それらの説明に付随する特定の態様だけに限定されるものではないことも理解すべきである。そうではなくそれらの機構および機能は、そのような態様が記載されているか否かを問わず、そのような機構が記載の態様の一部であるものとして提示されているか否かを問わず、単独で、または何らかの組み合わせとして、本開示のその他の態様の一つまたは複数に適用することもできる。よって、本開示の広さおよび範囲は、前述の各例示的な態様のいずれによっても限定されるべきではない。
【００６８】
本明細書において「モジュール」という用語が使用される場合、それは、本明細書において示す関連機能を実行するソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、およびこれらの要素の任意の組み合わせを指すものである。加えて様々なモジュールは、考察のために、別々のモジュールとして示されている。しかし、当業者には明らかなように、2つ以上のモジュールが、本発明の各態様による関連機能を実行する単一のモジュールを形成するように組み合わされてもよい。
【００６９】
本明細書では、「コンピュータプログラム製品」、「コンピュータ可読媒体」などの用語は、一般に、記憶装置や記憶ユニットなど媒体を指すのに使用され得る。それらのおよびその他の形態のコンピュータ可読媒体は、プロセッサが、プロセッサに指定の動作を実行させるのに使用するための一つまたは複数の命令を記憶することに関与し得る。そのような命令は、一般に（コンピュータプログラムまたはその他のグループとしてグループ化され得る）「コンピュータ・プログラム・コード」と呼ばれ、行われると、コンピューティングシステムを使用可能にする。
【００７０】
明確にするために、以上の説明では、異なる機能ユニットおよびプロセッサに言及して本発明の各態様を説明していることが理解されるであろう。しかし、本発明から逸脱することなく、異なる機能ユニット、プロセッサまたは領域間でのいかなる適切な機能の分配も使用され得ることが理解されるであろう。例えば、別々のプロセッサまたはコントローラによって実行されるべきものとして説明されている機能が、同じプロセッサまたはコントローラによって行われる場合もある。したがって、特定の機能ユニットへの言及は、厳密な論理的または物理的構造または編成を示すものではなく、説明される機能を提供するのに適した手段に言及しているにすぎないとみなすべきである。
【００７１】
本明細書で使用する語句、およびそれらの変形は、特に明示しない限り、限定的なものではなく、非限定的なものと解釈されるべきである。このような語句の例として、「〜を含む」という用語は、「〜を含むが、それだけに限定されるわけではない」などと読み取られるべきであり、「例」という用語は、考察される項目の網羅的な、または限定的なリストではなく、その例示的なインスタンスを提供するために使用され、「従来の」、「在来の」、「通常の」、「標準の」、「公知の」など形容詞、および類似の意味の用語は、記述される項目を、所与の期間だけに、または所与の時点において利用可能な項目だけに限定するものと解釈されるべきではない。そうではなくこれらの用語は、現在利用可能であり、もしくは公知であり、または将来のいつかの時点において利用可能になり、従来の、在来の、通常の、または標準の技術を包含するものと読み取られるべきである。同様に、接続詞「および」を用いて連結された項目のグループは、それらの項目が一つ残らずグループ中に存在すべきことを必要とするものと読み取られるべきではなく、むしろ、特に明示しない限り、「および/または」と読み取られるべきである。同様に、接続詞「または」を用いて連結された項目のグループは、そのグループ内で相互に排他的であることを必要とするものと読み取られるべきではなく、むしろ、特に明示しない限り、やはり「および/または」と読み取られるべきである。さらに、本開示の項目、要素または構成部分は、単数形で記述され、主張される場合もあるが、単数形への限定が明示的に示されていない限り、複数形もその範囲内とすべきことが企図されている。いくつかのインスタンスにおける、「一つまたは複数の」、「少なくとも」、「それだけに限らないが」、またはその他の類似の語句など範囲を広げる語句の存在は、そのような範囲を広げる語句が使用され得ないインスタンスにおいてはより範囲の狭い事例が意図され、または必要とされることを意味するものと読み取られるものではない。
【００７２】
加えて、本発明の各態様においては、メモリまたはその他の記憶、ならびに通信部品も用いられ得る。明確にするために、以上の説明では、異なる機能ユニットおよびプロセッサに言及して本発明の各態様を説明していることが理解されるであろう。しかし、本発明から逸脱することなく、異なる機能ユニット、処理論理要素または領域間でのいかなる適切な機能の分配も使用され得ることが理解されるであろう。例えば、別々の処理論理要素またはコントローラによって実行されるべきものとして説明されている機能が、同じ処理論理要素またはコントローラによって行われる場合もある。したがって、特定の機能ユニットへの言及は、厳密な論理的または物理的構造または編成を示すものではなく、説明される機能を提供するのに適した手段に言及しているにすぎないとみなされるべきである。
【００７３】
さらに、個々に列挙されていても、複数の手段、要素または方法工程が、例えば、単一のユニットまたは処理論理要素によって実施される場合もある。加えて、個々の機構が異なる特許請求の範囲に含まれる場合もあるが、これらはおそらく、有利なやり方で組み合わされてもよい。異なる特許請求の範囲に含まれることは、各機構の組み合わせが実施できず、および/または有利ではないことを示唆するものではない。また、ある機構が特許請求の範囲の一つのカテゴリに含まれることも、このカテゴリへの限定を示唆するものではなく、むしろ機構は、必要に応じて、他の特許請求の範囲カテゴリにも等しく適用され得るものである。
【図１】
2011512100.tif 000089
【図２】
2011512100.tif 000090
【図３】
2011512100.tif 000091
【図４】
2011512100.tif 000092
【図５】
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【図６】
2011512100.tif 000094
【図７】
2011512100.tif 000095
【図８】
2011512100.tif 000096
【図９】
2011512100.tif 000097
【図１０】
2011512100.tif 000098
【国際調査報告】
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2011512100.tif 000100