(57)【要約】通信信号を符号化する装置が提供される。この装置は、通信信号の長さを延ばすために、通信信号を符号化するように構成されたエンコーダと、この通信信号の延ばされた長さのうちの少なくとも幾つかを利用するために、符号化された通信信号の一部を反復符号化するように構成された反復コーダとを含む。この装置はさらに、反復符号化された通信信号をインタリーブするように構成されたインタリーバを含む。通信信号を符号化する方法もまた提供される。
2010521929.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信信号を符号化する装置であって、
前記通信信号の長さを延ばすために、前記通信信号を符号化するように構成されたエンコーダと、
前記通信信号の延ばされた長さのうちの少なくとも幾つかを利用するために、前記符号化された通信信号の一部を反復符号化するように構成された反復コーダと、
前記反復符号化された通信信号をインタリーブするように構成されたインタリーバと
を備える装置。
【請求項２】
前記反復コーダは、前記符号化された通信信号へ、反復されたビットを追加するように構成され、前記追加された反復されたビットは、外部デバイスによって使用される請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記反復コーダは、前記符号化された通信信号へ、反復されたビットを追加するように構成され、前記追加された反復されたビットは、外部デバイスによって無視される請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記反復コーダは、反復符号化に関連するバッファリング量を低減するために、反復されたビットを、前記符号化された通信信号のオリジナルのビット間に挿入するように構成された請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記反復コーダは、どのビットが反復されるべきかを選択するために、断片的なステップを使用するように構成され、前記断片的なステップは、反復されたビット間のステップ・サイズに関連しており、前記ステップ・サイズは、整数境界を越えるまで累積される小数である請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記通信信号は、ヘッダおよびペイロードを備える請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記反復コーダは、符号化された通信信号のヘッダを反復符号化するように構成された請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記反復コーダは、前記符号化された通信信号のペイロードを反復符号化するように構成された請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記エンコーダの直前にリード・ソロモン（ＲＳ）コーダを含まない請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記反復コーダによる反復量が、ＭＡＣメッセージによってシグナルされる請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記反復コーダによる反復量が、ヘッダでシグナルされる請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
モバイル電話である請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記反復コーダおよび前記インタリーバを備え、前記通信信号を処理する第１のブランチと、
前記通信信号を処理する第２のブランチと、
前記第１のブランチか前記第２のブランチかを選択するセレクタとをさらに備え、
前記第２のブランチは、
前記エンコーダに接続され、前記符号化された通信信号をパンクチャするように構成されたパンクチャラと、
前記パンクチャされた通信信号をインタリーブするように構成された第２のインタリーバと、
前記インタリーブされた通信信号を広げるように構成されたスプレッダと
を備える請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記インタリーバは、前記反復符号化された通信信号をインタリーブするために、高データ・レート・モードを使用するように構成された請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
通信信号を符号化する方法であって、
前記通信信号の長さを延ばすために、前記通信信号を符号化することと、
前記通信信号の延ばされた長さのうちの少なくとも幾つかを利用するために、前記符号化された通信信号の一部を反復符号化することと、
前記反復符号化された通信信号をインタリーブすることと
を備える方法。
【請求項１６】
前記反復符号化することは、前記符号化された通信信号へ、反復されたビットを追加することを備え、前記追加された反復されたビットは、外部デバイスによって使用される請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記反復符号化することは、前記符号化された通信信号へ、反復されたビットを追加することを備え、前記追加された反復されたビットは、外部デバイスによって無視される請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記反復符号化することは、反復符号化に関連するバッファリング量を低減するために、反復されたビットを、前記符号化された通信信号のオリジナルのビット間に挿入することを備える請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記反復符号化することは、どのビットが反復されるべきかを選択するために、断片的なステップを使用することを備え、前記断片的なステップは、反復されたビット間のステップ・サイズに関連しており、前記ステップ・サイズは、整数境界を越えるまで累積される小数である請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記通信信号は、ヘッダおよびペイロードを備える請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
前記反復符号化することは、前記符号化された通信信号のヘッダを反復符号化することを備えた請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記反復符号化することは、前記符号化された通信信号のペイロードを反復符号化することを備えた請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記符号化の直前にリード・ソロモン（ＲＳ）符号化を実行しない請求項１５に記載の方法。
【請求項２４】
前記反復符号化によって実行される反復量が、ＭＡＣメッセージによってシグナルされる請求項１５に記載の方法。
【請求項２５】
前記反復符号化によって実行される反復量が、ヘッダでシグナルされる請求項１５に記載の方法。
【請求項２６】
モバイル電話によって実行される請求項１５に記載の方法。
【請求項２７】
第１のブランチおよび第２のブランチのうちの１つを選択することをさらに備え、
前記第１のブランチが選択された場合、反復符号化およびインタリーブするステップが実行され、
前記第２のブランチが選択された場合、反復符号化およびインタリーブするステップが、前記符号化された通信信号をパンクチャし、前記パンクチャされた通信信号をインタリーブし、前記インタリーブされた通信信号を広げるステップと交換される請求項１５に記載の方法。
【請求項２８】
前記インタリーブすることは、前記反復符号化された通信信号をインタリーブするために、高データ・レート・モードを使用する請求項１５に記載の方法。
【請求項２９】
通信信号を符号化する装置であって、
前記通信信号の長さを延ばすために、前記通信信号を符号化する手段と、
前記通信信号の延ばされた長さのうちの少なくとも幾つかを利用するために、前記符号化された通信信号の一部を反復符号化する手段と、
前記反復符号化された通信信号をインタリーブする手段と
を備える装置。
【請求項３０】
前記反復符号化する手段は、前記符号化された通信信号へ、反復されたビットを追加するように構成され、前記追加された反復されたビットは、外部デバイスによって使用される請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記反復符号化する手段は、前記符号化された通信信号へ、反復されたビットを追加するように構成され、前記追加された反復されたビットは、外部デバイスによって無視される請求項２９に記載の装置。
【請求項３２】
前記反復符号化する手段は、反復符号化に関連するバッファリング量を低減するために、反復されたビットを、前記符号化された通信信号のオリジナルのビット間に挿入するように構成された請求項２９に記載の装置。
【請求項３３】
前記反復符号化する手段は、どのビットが反復されるべきかを選択するために、断片的なステップを使用するように構成され、前記断片的なステップは、反復されたビット間のステップ・サイズに関連しており、前記ステップ・サイズは、整数境界を越えるまで累積される小数である請求項２９に記載の装置。
【請求項３４】
前記通信信号は、ヘッダおよびペイロードを備える請求項２９に記載の装置。
【請求項３５】
前記反復符号化する手段は、符号化された通信信号のヘッダを反復符号化するように構成された請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記反復符号化する手段は、前記符号化された通信信号のペイロードを反復符号化するように構成された請求項３４に記載の装置。
【請求項３７】
前記符号化する手段の直前にリード・ソロモン（ＲＳ）コーダを含まない請求項２９に記載の装置。
【請求項３８】
前記反復符号化する手段による反復量が、ＭＡＣメッセージによってシグナルされる請求項２９に記載の装置。
【請求項３９】
前記反復符号化する手段による反復量が、ヘッダでシグナルされる請求項２９に記載の装置。
【請求項４０】
モバイル電話である請求項２９に記載の装置。
【請求項４１】
前記反復符号化する手段と、前記反復符号化された通信信号をインタリーブする手段とを備え、前記通信信号を処理する第１のブランチと、 
前記通信信号を処理する第２のブランチと、
前記第１のブランチか前記第２のブランチかを選択する手段とをさらに備え、
前記第２のブランチは、
前記符号化された通信信号をパンクチャする手段と、
前記パンクチャされた通信信号をインタリーブする手段と、
前記インタリーブされた通信信号を広げる手段と
を備える請求項２９に記載の装置。
【請求項４２】
前記インタリーブする手段は、前記反復符号化された通信信号をインタリーブするために、高データ・レート・モードを使用するように構成された請求項２９に記載の装置。
【請求項４３】
通信信号を符号化するプロセッサであって、
前記通信信号の長さを延ばすために、前記通信信号を符号化するように構成されたエンコーダと、
前記通信信号の延ばされた長さのうちの少なくとも幾つかを利用するために、前記符号化された通信信号の一部を反復符号化するように構成された反復コーダと、
前記反復符号化された通信信号をインタリーブするように構成されたインタリーバと
を備えるプロセッサ。
【請求項４４】
前記反復コーダは、前記符号化された通信信号へ、反復されたビットを追加するように構成され、前記追加された反復されたビットは、外部デバイスによって使用される請求項４３に記載のプロセッサ。
【請求項４５】
前記反復コーダは、前記符号化された通信信号へ、反復されたビットを追加するように構成され、前記追加された反復されたビットは、外部デバイスによって無視される請求項４３に記載のプロセッサ。
【請求項４６】
前記反復コーダは、反復符号化に関連するバッファリング量を低減するために、反復されたビットを、前記符号化された通信信号のオリジナルのビット間に挿入するように構成された請求項４３に記載のプロセッサ。
【請求項４７】
前記反復コーダは、どのビットが反復されるべきかを選択するために、断片的なステップを使用するように構成され、前記断片的なステップは、反復されたビット間のステップ・サイズに関連しており、前記ステップ・サイズは、整数境界を越えるまで累積される小数である請求項４３に記載のプロセッサ。
【請求項４８】
前記通信信号は、ヘッダおよびペイロードを備える請求項４３に記載のプロセッサ。
【請求項４９】
前記反復コーダは、符号化された通信信号のヘッダを反復符号化するように構成された請求項４８に記載のプロセッサ。
【請求項５０】
前記反復コーダは、前記符号化された通信信号のペイロードを反復符号化するように構成された請求項４８に記載のプロセッサ。
【請求項５１】
前記エンコーダの直前にリード・ソロモン（ＲＳ）コーダを含まない請求項４３に記載のプロセッサ。
【請求項５２】
前記反復コーダによる反復量が、ＭＡＣメッセージによってシグナルされる請求項４３に記載のプロセッサ。
【請求項５３】
前記反復コーダによる反復量が、ヘッダでシグナルされる請求項４３に記載のプロセッサ。
【請求項５４】
モバイル電話に含まれる請求項４３に記載のプロセッサ。
【請求項５５】
前記反復コーダおよび前記インタリーバを備え、前記通信信号を処理する第１のブランチと、
前記通信信号を処理する第２のブランチと、
前記第１のブランチか前記第２のブランチかを選択するセレクタとをさらに備え、
前記第２のブランチは、
前記エンコーダに接続され、前記符号化された通信信号をパンクチャするように構成されたパンクチャラと、
前記パンクチャされた通信信号をインタリーブするように構成された第２のインタリーバと、
前記インタリーブされた通信信号を広げるように構成されたスプレッダと
を備える請求項４３に記載のプロセッサ。
【請求項５６】
前記インタリーバは、前記反復符号化された通信信号をインタリーブするために、高データ・レート・モードを使用するように構成された請求項４３に記載のプロセッサ。
【請求項５７】
通信信号を符号化するための命令群を備えた機械読取可能媒体であって、
前記命令群は、
前記通信信号の長さを延ばすために、前記通信信号を符号化し、
前記通信信号の延ばされた長さのうちの少なくとも幾つかを利用するために、前記符号化された通信信号の一部を反復符号化し、
前記反復符号化された通信信号をインタリーブする
ためのコードを備える機械読取可能媒体。
【請求項５８】
前記反復符号化するためのコードは、前記符号化された通信信号へ、反復されたビットを追加するためのコードを備え、前記追加された反復されたビットは、外部デバイスによって使用される請求項５７に記載の機械読取可能媒体。
【請求項５９】
前記反復符号化するためのコードは、前記符号化された通信信号へ、反復されたビットを追加するためのコードを備え、前記追加された反復されたビットは、外部デバイスによって無視される請求項５７に記載の機械読取可能媒体。
【請求項６０】
前記反復符号化するためのコードは、反復符号化に関連するバッファリング量を低減するために、反復されたビットを、前記符号化された通信信号のオリジナルのビット間に挿入するためのコードを備える請求項５７に記載の機械読取可能媒体。
【請求項６１】
前記反復符号化するためのコードは、どのビットが反復されるべきかを選択するために、断片的なステップを使用するためのコードを備え、前記断片的なステップは、反復されたビット間のステップ・サイズに関連しており、前記ステップ・サイズは、整数境界を越えるまで累積される小数である請求項５７に記載の機械読取可能媒体。
【請求項６２】
前記通信信号は、ヘッダおよびペイロードを備える請求項５７に記載の機械読取可能媒体。
【請求項６３】
前記反復符号化するためのコードは、前記符号化された通信信号のヘッダを反復符号化するためのコードを備える請求項６２に記載の機械読取可能媒体。
【請求項６４】
前記反復符号化するためのコードは、前記符号化された通信信号のペイロードを反復符号化するためのコードを備える請求項６２に記載の機械読取可能媒体。
【請求項６５】
前記コードは、前記符号化の直前にリード・ソロモン（ＲＳ）符号化を実行するためのコードを備える請求項５７に記載の機械読取可能媒体。
【請求項６６】
前記反復符号化によって実行される反復量が、ＭＡＣメッセージによってシグナルされる請求項５７に記載の機械読取可能媒体。
【請求項６７】
前記反復符号化によって実行される反復量が、ヘッダでシグナルされる請求項５７に記載の機械読取可能媒体。
【請求項６８】
前記命令群はモバイル電話において実行される請求項５７に記載の機械読取可能媒体。
【請求項６９】
前記命令群はさらに、第１のブランチおよび第２のブランチのうちの１つを選択するためのコードを備え、
前記第１のブランチは、反復符号化しインタリーブするためのコードを備え、
前記第２のブランチは、前記符号化された通信信号をパンクチャし、前記パンクチャされた通信信号をインタリーブし、前記インタリーブされた通信信号を広げるためのコードを備える請求項５７に記載の機械読取可能媒体。
【請求項７０】
前記インタリーブすることは、前記反復符号化された通信信号をインタリーブするために、高データ・レート・モードを使用する請求項５７に記載の機械読取可能媒体。
【発明の詳細な説明】
【優先権主張】
【０００１】
本特許出願は、２００７年３月１６日に出願され、本願の譲受人に譲渡され、本明細書に参照によって明確に組み込まれた"REPETITION CODING IN ULTRA WIDEBAND COMMUNICATIONS"と題される仮出願の優先権を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、一般に、無線通信に関し、さらに詳しくは、無線通信信号を符号化する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
無線通信の分野では、送信されたデータの完全性を証明するために、および、送信中に生じた誤りを訂正するために、精巧な誤り訂正方法が望まれる。また一般に、帯域幅が増加すると、無線通信に関連する誤り率が増加する。
【０００４】
新たな誤り訂正符号化を実施する場合、新たな符号化が、既存の誤り訂正符号フォーマットと互換性を持つことが望まれる。このようにして、新たな誤り訂正符号フォーマットを有するデータは、古いデバイスと今までどおり互換性を有することができる。その他の場合、特に、そのような過去との互換性がパフォーマンスを下げる場合、過去との互換性は望まれない。したがって、改善された誤り訂正を用いてデータを符号化し、コスト、サイズ、および電力の低減をもたらすニーズが存在する。さらに、そのような符号化が、既存の誤り訂正符号フォーマットと互換性をもつことが望まれる。
【発明の概要】
【０００５】
本開示の１つの局面では、通信信号を符号化する装置が提供される。この装置は、通信信号の長さを延ばすために、通信信号を符号化するように構成されたエンコーダと、通信信号の延ばされた長さの少なくとも幾つかを利用するために、符号化された通信信号の一部を反復符号化するように構成された反復コーダとを含む。この装置はさらに、反復符号化された通信信号をインタリーブするように構成されたインタリーバを含む。
【０００６】
本開示のさらなる局面では、通信信号を符号化する方法が提供される。この方法は、通信信号の長さを延ばすために、通信信号を符号することと、通信信号の延ばされた長さの少なくとも幾つかを利用するために、符号化された通信信号の一部を反復符号化することとを含む。この方法はさらに、反復符号化された通信信号をインタリーブすることを含む。
【０００７】
本開示のさらなる局面では、通信信号を符号化する装置が提供される。この装置は、通信信号の長さを延ばすために、通信信号を符号化する手段と、通信信号の延ばされた長さの少なくとも幾つかを利用するために、符号化された通信信号の一部を反復符号化する手段とを含む。この装置はさらに、反復符号化された通信信号をインタリーブする手段を含む。
【０００８】
本開示のさらなる局面では、通信信号を符号化するプロセッサが提供される。このプロセッサは、通信信号の長さを延ばすために、通信信号を符号化するように構成されたエンコーダと、通信信号の延ばされた長さの少なくとも幾つかを利用するために、符号化された通信信号の一部を反復符号化するように構成された反復コーダとを含む。このプロセッサはさらに、反復符号化された通信信号をインタリーブするように構成されたインタリーバを含む。
【０００９】
本開示のさらなる局面では、通信信号を符号化するための命令群を備えた機械読取可能媒体が提供される。これら命令群は、通信信号の長さを延ばすために、通信信号を符号化するためのコードと、通信信号の延ばされた長さの少なくとも幾つかを利用するために、符号化された通信信号の一部を反復符号化するためのコードとを含む。これらの命令群はさらに、反復符号化された通信信号をインタリーブするためのコードを含む。
【００１０】
主題技術の他の構成は、主題技術の様々な構成が例示によって図示され説明される以下の詳細説明から、当業者に容易に明らかになるであろうことが理解される。理解されるように、本主題技術は、その他の構成および異なる構成とすることもでき、幾つかの詳細は、全て主題技術のスコープから逸脱することなく、他の様々な観点での変形が可能である。したがって、これら図面および詳細説明は、限定ではなく、本質的に例示と見なされるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、通信信号の符号化が使用される無線通信システムの例を示す図である。
【図２】図２は、通信信号のためのリード・ソロモン（ＲＳ）符号ヘッダ構成の例を示す概念ブロック図である。
【図３Ａ】図３Ａは、通信信号を符号化するデバイスの機能の比較を例示するための、反復符号化のない概念ブロック図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、通信信号を符号化するデバイスの機能の比較を例示するための、反復符号化のある概念ブロック図である。
【図４】図４は、畳み込みエンコーダの例を例示する概念ブロック図である。
【図５】図５は、通信信号を符合化するデバイスの機能の例を示す概念ブロック図である。
【図６Ａ】図６Ａは、通信信号を符号化するデバイスの機能の別の比較を例示するための、反復符号化のない概念ブロック図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、通信信号を符号化するデバイスの機能の別の比較を例示するための、反復符号化のある概念ブロック図である。
【図７Ａ】図７Ａは、通信信号を符号化するデバイスの機能のさらに別の比較を例示するための、反復符号化のない概念ブロック図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、通信信号を符号化するデバイスの機能のさらに別の比較を例示するための、反復符号化のある概念ブロック図である。
【図８】図８は、通信信号を符号化するデバイスの機能の別の例を示す概念ブロック図である。
【図９】図９は、通信信号を符号化するデバイスの機能のさらに別の例を示す概念ブロック図である。
【図１０】図１０は、アディティブ・ホワイト・ガウシアン・ノイズ（ＡＷＧＮ）におけるリード・ソロモン（ＲＳ）符号化対反復符号化のパフォーマンスの例を示すグラフである。
【図１１】図１１は、ＣＭ２およびＦＦＩモードにおけるリード・ソロモン（ＲＳ）符号化対反復符号化のパフォーマンスの例を示すグラフである。
【図１２】図１２は、ＣＭ２およびＴＦＩモードにおけるリード・ソロモン（ＲＳ）符号化対反復符号化のパフォーマンスの例を示すグラフである。
【図１３】図１３は、ＦＦＩモードにおける時間領域拡散符号化対反復符号化のパフォーマンスの例を示すグラフである。
【図１４】図１４は、ＴＦＩモードにおける時間領域拡散符号化対反復符号化のパフォーマンスの例を示すグラフである。
【図１５】図１５は、通信信号を符号化する典型的な動作を例示するフローチャートである。
【図１６】図１６は、通信信号を符号化するためのデバイスの機能の例を示す概念ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、通信信号の符号化が使用される無線通信システム１００の例を示す図である。システム１００は、少なくとも１つの送信機１０２と１つの受信機１０６とを含む。これらは、ともに、例えば、モバイル電話のようなデバイスによって構成されうる。デバイス１０２およびデバイス１０６は、モバイル電話として示されているが、それらはそのようなものに限定されるべきではない。デバイス１０２およびデバイス１０６は例えば、コンピュータ、ラップトップ・コンピュータ、電話、他のタイプのモバイル電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、オーディオ・プレーヤ、ゲーム機、カメラ、カムコーダ、オーディオ・デバイス、ビデオ・デバイス、マルチメディア・デバイス、（例えば、プリント回路基板、集積回路、および／または回路素子のような）前述したもののうちの何れかの構成要素、あるいは、無線通信をサポートすることが可能なその他任意のデバイスを表すことができる。デバイス１０２およびデバイス１０６は、固定式あるいは移動式であり、デジタル・デバイスでありうる。
【００１３】
送信機１０２は、受信機１０６に通信信号１０４を送信することができる。送信機１０２は、通信信号を、受信機１０６へ送信される前に符号化することができ、受信機１０６は、符号化された通信信号を復号することができる。
【００１４】
この点において、通信システム１００は、無線パーソナル・エリア・ネットワーク（ＷＰＡＮ）用のラジオ技術である超広帯域（ＵＷＢ）システムに相当しうる。通信システム１００は、その他多くの通信プロトコルのうちの１つを用いることができる。一例として、通信システム１００は、イボリューション・データ・オプティマイズド（ＥＶ−ＤＯ）および／またはウルトラ・モバイル・ブロードバンド（ＵＭＢ）をサポートすることができる。ＥＶ−ＤＯおよびＵＭＢは、ＣＤＭＡ２０００規格ファミリの一部として第３世代パートナシップ計画２（３ＧＰＰ２）によって提唱されているエア・インタフェースであり、モバイル加入者へブロードバンド・インターネット・アクセスを提供するために、例えば符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）のような多元接続技術を用いる。あるいは、通信システム１００は、広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）エア・インタフェースに主に基づいてユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム（ＵＭＴＳ）モバイル電話規格を改善する３ＧＰＰ２内の計画であるロング・ターム・イボリューション（ＬＴＥ）をサポートすることができる。通信システム１００はさらに、ＷｉＭＡＸフォーラムに関連したＷｉＭＡＸ規格をもサポートしうる。これらは単に典型的なプロトコルであり、通信システム１００はこれらの例に限定されない。
【００１５】
通信システム１００によって適用される実際の通信プロトコルは、システムに課された特定のアプリケーションおよび設計全体の制約に依存しうる。本開示の全体にわたって示された様々な技術は、異種混合の通信システム１００あるいは同種の通信システム１００の任意の組み合わせにも等しく適用可能である。
【００１６】
再びＵＷＢを参照すると、このラジオ技術は、一般に、低データ・レートおよび高データ・レートの両方のために、異なる送信レートを提供する。例えば、ＷｉＭｅｄｉａ  ＵＷＢは、現在、５３．３Ｍｂｐｓから４８０Ｍｂｐｓの生データ・レートであるデータ・レート規格である。この規格は、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）に基づく。それは、幅広い家電製品に搭載されることが計画されているので、その設計は、低コストのハードウェアおよび低電力の消費に力点を置いている。低電力消費は一般に、パケットが高データ・レートでバーストしデバイスがパケット間でほとんど停止しうるデューティ・サイクルによって達成されるので、電力を節約する。
【００１７】
図２は、通信信号のためのリード・ソロモン（ＲＳ）符号ヘッダ構成の例を示す概念ブロック図である。ＲＳ符号は、ヘッダ情報の保護のために、ＷｉＭｅｄｉａ標準に最近加えられた。この点において、ＲＳ符号ヘッダは、ＷｉＭｅｄｉａ物理レイヤ用に適用されたヘッダ構成に相当するが、他のヘッダ構成フォーマットも使用されうる。以下に、反復符号ヘッダ・フォーマットについてより詳細に説明する。
【００１８】
一般に、ヘッダは、データ・パケットの残り（例えば、ペイロード）を復号するために必要とされる。ペイロードは、低データ・レートあるいは高データ・レートで送信されうる一方、ヘッダは一般に、チャネル悪化および雑音に対する高い保護を保証するために、低データ・レートで送信される。
【００１９】
ヘッダ構成（図示せず）に関するＷｉＭｅｄｉａのオリジナル設計の１つは、ヘッダを、インタリーバ・サイズと互換性を持たせるために、５２のゼロ・ビットを、１４８の予め指定されたデータ・ビットへ追加する。この点において、図２におけるリード・ソロモン・ビットは、ゼロ・パディングを用いるために使用される。したがって、受信機が使用しない５２のビットが存在する。
【００２０】
ＷｉＭｅｄｉａによって組み込まれたヘッダ構成のための他の設計が、図２に示される。この設計では、追加された５２のゼロ・ビットが、追加ヘッダの保護のために使用される。この例では、仮にペイロード符号化が改善されたとしても、ヘッダ符号化は未だにペイロード符号化よりも強力であろう。
【００２１】
最低データ・レート（５３．３Ｍｂｐｓ）で動作しており、ペイロード長が短い場合、ヘッダ誤りから、相当な量のパケット誤りが生じうる。ヘッダをより強力にすることによって、パケット誤り率（ＰＥＲ）は、改善するものと思われる。さらに、近隣デバイスおよびピコネットのより良好な可視性（visibility）を提供するために、よりロバストなヘッダが考えられる。媒体アクセス制御（ＭＡＣ）は、より良好なスケジューリング判断およびリソース割当を達成しうる。この点において、近隣のペイロードを復号する必要はなく、かつ、ヘッダを復号するために、その全てが必要とされる訳ではないことが注目されるべきである。マップは、どのデバイスが周囲に存在し、どのような種類のリソースを使用しているのかからなる。
【００２２】
上述したように、５２のパディングされたヘッダ・ビットのために、ＷｉＭｅｄｉａによって適用された構成は、リード・ソロモン符号である。この符号の設計は、過去との互換性があるので、５２のパディング・ビットを無視する古いデバイスが、正常に機能し続けることができる。ＲＳ符号は、体系的な符号であるので、この条件を満たすことができる。言い換えれば、情報ビットはそのまま送られ、５２のパディング・ビットの位置に、パリティ・ビットが挿入される。古いデバイスは、これらパリティ・ビットを無視することができ、一般に、それらのパフォーマンスは変わらない。新たなデバイスは、これらパリティ・ビットを用いて、パフォーマンスを高めることができる。
【００２３】
ＲＳ符号は、（２５５，２４９）体系符号を短くすることによって得られる（２３，１７）体系符号になるように選択される。この符号は、送信された２３バイトのうちの何れかのうち、誤りのある最大３ビットまでを訂正することができる。この符号のパリティは、一般に、物理レイヤ（ＰＨＹ）ヘッダ（５バイト）、ＭＡＣヘッダ（１０バイト）、および巡回冗長検査（ＣＲＣ）（２バイト）に基づいて計算される。一般に、ＣＲＣは、復号動作が成功したかをチェックするために必要とされる。ＲＳ符号の全情報は１７バイトである。パリティ・ビットは、６バイト（５２ビットのうちの４８ビット）からなる。
【００２４】
５２ビットのうちの残りの４ビットは、畳み込みエンコーダのためのテール・ビットとして使用される。それについては、以下に詳述する。ＲＳ符号と、情報と、パリティとを加えた合計バイト数は、２３バイトである。
【００２５】
図３Ａおよび図３Ｂは、通信信号を符号化するデバイスの機能の比較を例示するための、反復符号化のない、および、反復符号化のあるそれぞれの概念ブロック図である。図中における破線は、該スキームには存在するが、他のスキームには存在しないブロックを示す。反復符号化の代わりにＲＳ符号を組み込む図３Ａに示すように、ヘッダは、外部ＲＳエンコーダ３０２によって符号化された後、レート１／３内部畳み込みエンコーダ３０４へ送られる。畳み込みエンコーダ３０４の制約長さは一般に７である。畳み込みエンコーダ３０４によって符号化された後、ヘッダは、インタリーバ３０６によってインタリーブされる。
【００２６】
図４に示すように、畳み込みエンコーダ３０４の入力におけるヘッダの合計長さは、一般に２００ビットである。したがって、畳み込みエンコーダ３０４の出力における合計長さは、２００×３＝６００符号化ビットである。
【００２７】
図３Ｂに示すように、ＲＳエンコーダ３０２が削除され、反復符号３０８が追加されると、ハードウェアが少なく、電力需要が減り、ほとんどの場合において、同じパフォーマンスであるか、あるいはより良いパフォーマンスが実現されうる。畳み込みエンコーダ３０４の前の５２のパディング・ビットを考慮するのではなく、これらのビットは、畳み込みエンコーダ３０４の後に考慮することができる。
【００２８】
図５は、通信信号を符号化するデバイスの機能の例を例示する。この図で見られるように、５２ビットは、５２×３＝１５６の符号化ビットとなる。一方、有用な情報ビットは、一般に、２００−５２＝１４８ビットである。畳み込みエンコーダ３０４の後、それらは、１４８×３＝４４４の符号化ビットとなる。したがって、１４８の有用な情報ビットのみが、畳み込みエンコーダ３０４を介して送られ、４４４の符号化ビットが得られる。その後、ブロック３０８において、１５６の符号化ビットを繰り返す反復パターンが適用されてギャップが埋められ、次のステージ（図３Ｂのインタリーバ３０６）で必要とされる６００の符号化ビットが得られる。
【００２９】
反復パターンの１つの例は、畳み込みエンコーダ３０４の上部ブランチからの全ての符号化ビット（例えば、１４８の反復された符号化ビット）と、５４ビットで分けられた、畳み込みエンコーダ３０４の下部ブランチからの８ビットとを反復することである。言い換えれば、以下の符号化ビットが反復される。０〜４４１、３ステップ；２〜３８０、５４ステップ。
【００３０】
この点において、他の反復パターンも使用されうる。例えば、１つの比較的単純なスキームは、どのビットが反復されるのかを選択するために、断片的なステップを使用することができる。これは、図６Ｂを参照してより詳細に説明される。
【００３１】
図３Ｂに示すように、反復されるビットの合計数は一般に１５６である。ビット反復のための２つのオプションは以下の通りである。  
・反復されたビットが、末尾へ追加されて、６００の符号化ビットが生成される。  
・反復されたビットが、オリジナルのビットの間に挿入されうる。
【００３２】
反復されたビットを追加する第１のオプションに関し、このオプションは、反復されたビットを無視する古いデバイスとの互換性を維持する。この反復スキームのための受信機復号処理は、ＲＳ復号と比較して、やや単純である（例えば、単純な加算器およびカウンタ・ロジック）と思われる。さらに、新たなデバイスは、反復された部分を利用することができるか、あるいは、さらなるパフォーマンスに対する要求がないとＭＡＣが判断する場合、節電を望むのであれば、それを無視することができる。一般に、このアプローチに関するバッファリング要件があるが、バッファリング要件はまた、ＲＳ符号アプローチにおいても存在する。
【００３３】
反復されたビットをオリジナル・ビット間に挿入する第２のオプションに関し、このアプローチは、ハードウェアの観点からより単純であるように思われ、一般に、バッファリングする必要はない。しかしながら、一般に、過去との互換性は失われる。この場合、ＭＡＣメッセージまたは特別なヘッダ・ビットが、ヘッダ・フォーマットのタイプ（例えば、古いヘッダ・フォーマットまたは新たなヘッダ・フォーマット）をシグナルする。
【００３４】
ヘッダ内の反復符号化の上述した利点に加えて、細かな処理によって追加されたレイテンシを、比較的無視することができる。一方、ＲＳ符号化を用いると、ＲＳデコーダは、必然的に生じる処理による有意なレイテンシをもたらしうる。レイテンシは、受信信号の追加のバッファリングを意味する。
【００３５】
反復符号化のために受信機側で考慮される１つの問題は、ビタビ（Ｖｉｔｅｒｂｉ）デコーダの入力におけるビット幅である。反復を元へ戻した後、ビット幅は、１ビット増え、飽和する恐れがある。
【００３６】
ヘッダのみならず、反復符号化もまた、ペイロードで使用するために拡張されうる。例えば、反復ブロックは、短いペイロードを保護し、恐らくは、低いデータ・レートを実現するために使用される。これによって、範囲が増加する。この点において、（例えば、２０ミリ秒毎に送信される短い音声パケットのような）どの短いペイロードも、自動的に利益を得ることができる。さらに、畳み込みエンコーダ前の空のパディングが、畳み込みエンコーダ後の反復符号と交換されうる。
【００３７】
図６Ａおよび図６Ｂは、通信信号を符号化するデバイスの機能の別の比較を例示するための、反復符号化のない、および、反復符号化のあるそれぞれの概念ブロック図である。図６Ａは、ゼロ・パディング・ブロック６０２、畳み込みエンコーダ３０４、パンクチャラ６０４、およびインタリーバ６０６の使用を示す。一方、図６Ｂは、畳み込みエンコーダ３０４、反復ブロック６０８、パンクチャラ６０４、およびインタリーバ６０６の使用を示す。
【００３８】
図６Ｂから明らかなように、畳み込みエンコーダ３０４とパンクチャラ６０４との間に反復ブロック６０８が挿入される。受信機側（図示せず）では、反復ブロック６０８が、デパンクチャラとビタビ・デコーダとの間に挿入されうる。一般に、（図６Ａの要素６０２に示すような）ゼロ・パディングは実行されない。その代わりに、反復ビット間のステップ・サイズを計算するために、ゼロ・パディング領域のサイズが、反復ブロック６０８に提供される。過去との互換性を維持するために、ゼロ・パディングのために格納された領域に、反復ビットが配置される。そのような場合、追加のバッファリングが必要となりうる。
【００３９】
しかしながら、過去との互換性が必要ではない場合、ペイロード反復がイネーブルされることを、ヘッダ内のフラグが示すことができる。これによって、反復ビットが、オリジナルのビットと混合される可能性があり、バッファリングは必要とされないだろう。
【００４０】
さらに、反復ビット間のステップ・サイズは、整数境界を越えるまで累積される小数でありうる。この小数が境界を越える毎に、１ビットが反復されうる。このステップ・サイズはまた、畳み込みエンコーダ３０４のブランチあたり１つからなる３つの断片的な数からなりうる。
【００４１】
反復ブロック６０８はまた、範囲を増加させるために、ペイロード・データ・レートを現在の５３．３Ｍｂｐｓよりも減少させることが注目されるべきである。反復量は、ヘッダでシグナルされうる。反復ブロック６０８はまた、整数または小数であるステップ・サイズを計算し、それにしたがってビットを反復する。例えば、５３．３Ｍｂｐｓは、４で除されて、１３．３Ｍｂｐｓのデータ・レート、および、範囲をほとんど２倍にする６ｄＢの拡散利得が得られる。反復ビットは、符号化ビット間に挿入されうる。さらに、インタリーバ６０６は、反復ビットを、異なるサブキャリアおよび周波数帯域にわたって自動的に分散させることができる。しかしながら、増加した範囲では、ヘッダ自身は、好適には、低データ・レートで反復して送信される。さらに、プリアンブルは、一般に、長さが延長される。これは、簡単なプリアンブル検出アルゴリズムのパフォーマンスを悪くしうる。
【００４２】
上述したように、反復符号化は、ヘッダおよび／またはペイロード内で使用されうる。これら用途に加えて、反復符号は、しばしば、ＷｉＭｅｄｉａの周波数領域拡散（ＦＤＳ）および時間領域拡散（ＴＤＳ）の代わりとして使用されうる。ＦＤＳおよび／またはＴＤＳは、スプレッダまたは拡散方法に相当しうる。この反復符号は、より高い電力消費に対するトレードとしての、より高いパフォーマンスを提供する。図７Ａおよび図７Ｂは、通信信号を符号化するデバイスの機能のさらに別の比較を例示するための、反復符号化のない、および、反復符号化のあるそれぞれの概念ブロック図である。図７Ａは、畳み込みエンコーダ３０４、パンクチャラ７０２、インタリーバ７０４、およびＦＳＤ／ＴＤＳブロック７０６を含んでいる。一方、図７Ｂは、畳み込みエンコーダ３０４、反復ブロック７０８、およびインタリーバ７０４を示している。
【００４３】
あるデータ・レート（例えば、８０Ｍｂｐｓおよび２００Ｍｂｐｓ）の場合、周波数領域拡散（ＴＤＳ）および時間領域拡散（ＦＤ）符号化方法は好まれない。これには、以下の通り、少なくとも２つの理由がある。  
・ＦＤＳ方法およびＴＤＳ方法は一般に、パンクチャ後の反復の形態を適用するので、ＡＷＧＮにおける場合でさえも、符号化ロスが生じる（例えば、８０Ｍｂｐｓの場合、約０．２５ｄＢのロス、２００Ｍｂｐｓの場合、０．６ｄＢのロス）。  
・これらの方法は一般に、インタリーブ後の反復の形態を適用するので、非ＡＷＧＮチャネルにおけるダイバーシティ・ロスとなり、正確には不適切なインタリーブとなる。これはほとんど、周波数帯域ホッピングがオフされる場合に生じる（例えば、帯域ホッピングのないチャネル・モデルＣＭ２では、５３Ｍｂｐｓの場合約０．５ｄＢのロスであり、８０Ｍｂｐｓの場合、１ｄＢのロスである）。
【００４４】
例えば、１つのシナリオでは、１ｄＢを越えるロスが示される。ＦＤＳおよびＴＤＳは、あるデータ・レートでは貧弱にしか動作しないように思われるが、これら（例えば、図７Ａのパンクチャラ７０２を用いた）方法によって、ハードウェアは、低速で動作し、電力を節約することが可能となる。したがって、図７Ｂの反復符号化スキームはしばしば、電力とパフォーマンスとをトレードするために使用され、ヘッダは、どのスキームが使用されているかをシグナルすることができる。図７Ｂに示す反復符号化スキームは、改善された反復形態を提供すると考えられ、図７Ｂに示すスキームに関連するロスを回復すると考えられる。
【００４５】
図７Ａに示すように、畳み込みエンコーダ３０４が、２００Ｍｂｐｓのビット・レートを有する入力を受信する場合、畳み込みエンコーダ３０４は、６００Ｍｂｐｓで符号化データを生成することができる。これは、入力レートの３倍である。符号化されたデータは、パンクチャ・ブロック７０２へ送られ、３２０Ｍｂｐｓの符号化ビット・レートが生成される。これは、ＴＤＳによって２回反復されて、６４０Ｍｂｐｓの最終的な符号化ビット・レートが得られる。これは、例えばＱＰＳＫトーンにマップされうる。
【００４６】
図８は、通信信号を符号化するデバイスの機能の別の例を例示する概念ブロック図である。図７Ｂおよび図８の両方に示すように、この例では、２００Ｍｂｐｓのビット・レートを有する入力データが、畳み込みエンコーダ３０４へ適用される。畳み込みエンコーダ３０４の後、符号化ビット・レートは、一般に、３倍高い６００Ｍｂｐｓとなる。この例では、パンクチャは、畳み込みエンコーダ３０４後に実行されない。その代わりに、反復ブロック７０８は、６００Ｍｂｐｓの一部を反復して、６４０Ｍｂｐｓの符号化ビット・レートを得ることができる。例えば、反復ブロック７０８ａは、１５番目の符号化ビット毎に反復することができる。その後、これは例えばＱＰＳＫトーンにマップすることができる。この反復によっても、ハードウェアは、ＴＤＳおよびＦＤＳと同様に、低速で動作し、電力を節約できるようになる。
【００４７】
また図７Ｂおよび図８に示すように、インタリーバ７０４前の６４０Ｍｂｐｓの符号化ビット・レートは、例えば４８０Ｍｂｐｓのような既存の高データ・レートによって得られるレートに類似している。したがって、例えばインタリーバ７０４およびその後の他のブロックを含むブロック７０４ａは、一般に追加のハードウェアが必要とされずに、高データ・レート・モードで設定されうる。また、高データ・レート・モードでは、一般に、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）が、２倍高速で動作する。
【００４８】
図９は、通信信号を符号化するデバイスの機能のさらに別の例を示す概念ブロック図である。図７Ａおよび図７Ｂに関して上述したように、電力とパフォーマンスとをトレードするために、パンクチャラ／ＦＤＳ／ＴＤＳスキームの代わりに、しばしば反復符号化スキームが使用され、ヘッダは、どのスキームが使用されているかをシグナルすることができる。
【００４９】
図９の例では、反復符号化スキームがブランチ９０４として示され、パンクチャラ／ＦＤＳ／ＴＤＳスキームがブランチ９０２として示される。さらに、ブランチ９０２とブランチ９０４との間の選択のために、（図示しない）セレクタが使用されうる。セレクタは、例えば、電力とパフォーマンスとの間のトレードオフに基づいてブランチを選択することができる。例えば、８０Ｍｂｐｓおよび２００Ｍｂｐｓのようなデータ・レートの場合、セレクタは、反復符号化ブランチ９０４を選択することができる。セレクタが、反復符号化ブランチ９０４を選択する場合、インタリーバ７０４およびその後のブロック（例えば、図８におけるブロック７０４ａ参照）は、高データ・レート・モードを使用することができる。
【００５０】
セレクタは、畳み込みエンコーダ３０４の前、あるいは、畳み込みエンコーダ３０４内に実装されうる。セレクタはまた、畳み込みエンコーダ３０４の後であるが、パンクチャラ７０２または反復ブロック７０８（あるいは、図８の７０８ａ）の前に実装することも可能である。
【００５１】
要約すると、反復符号化は、ヘッダ内で、ペイロード内で、および／または、しばしばＦＤＳ／ＴＤＳ符号化の代用のために使用されうる。反復符号化は、改善された誤り訂正、コスト、サイズ、および電力のために提供される。さらに、そのような符号化は、既存の誤り訂正符号フォーマットと互換性をもつことができる。
【００５２】
反復符号化のシミュレートされたパフォーマンスのより詳細な説明が、以下に与えられる。図１０乃至図１２は、アディティブ・ホワイト・ガウシアン・ノイズ（ＡＷＧＮ）における反復符号化のパフォーマンスの例を示すグラフである。特に、図１０は、アディティブ・ホワイト・ガウシアン・ノイズ（ＡＷＧＮ）におけるリード・ソロモン（ＲＳ）符号化対反復符号化のパフォーマンスの例を示す。図１１は、ＣＭ２およびＦＦＩモードにおけるリード・ソロモン（ＲＳ）符号化対反復符号化のパフォーマンスの例を示す。図１２は、ＣＭ２およびＴＦＩモードにおけるリード・ソロモン（ＲＳ）符号化対反復符号化のパフォーマンスの例を示す。
【００５３】
これらの図では、ＣＭ２は、ＩＥＥＥ  ８０２．１５．３のチャネル・モード２（ＣＭ２）に相当するが、シャドーイングはない。さらに、図１１では、周波数帯域ホッピングがオフされる。これは、ＷｉＭｅｄｉａ仕様における固定周波数インタリーブ（ＦＦＩ）に相当する。
【００５４】
図１２では、周波数帯域ホッピングがオンされる。これは、時間および周波数インタリーブ（ＴＦＩ）に相当する。反復符号化を用いるＴＦＩモードでは、３つの周波数帯域がカバーされ、送信電力は、ほぼ３倍（〜４．７ｄＢ）に増える。その結果は、ヘッダ誤りレート（ＨＥＲ）を、信号対雑音比として、すなわち、Ｅｂ／Ｎｏとして与える。
【００５５】
図１０で見られるように、ＲＳ符号化は、高いＥｂ／Ｎｏにおいて、反復符号化よりも性能が優れているように見える。これは、低いＨＥＲに相当する。誤りは非常に集中しているので、これは、ＲＳ符号が有用である場合に一般的である。しかしながら、興味のある好適な範囲は、一般に１０−３よりもはるかに大きいペイロードのパケット誤り率（ＰＥＲ）に相当するＨＥＲの範囲である。このＰＥＲでは、約１０−４のＨＥＲで十分である。
【００５６】
また図１０に示すように、ＨＥＲ＞１０−４という典型的な使用範囲内では、反復符号化は、ＲＳ符号化よりも優れているか、あるいは、０．２ｄＢ未満であるがわずかに劣っている。さらに、反復符号化は、低いＥｂ／Ｎｏにおいて、高いパフォーマンスが与えられるシャドーイングに対してより安全である。反復符号化は、興味のある範囲において、十分なヘッダ保護を提供するより単純な符号であると見なされる。
【００５７】
ＦＦＩモードでは、チャネル推定のために６つのシンボルが使用される一方、ＴＦＩモードでは、周波数帯域毎のチャネル推定のためにわずかに２つのシンボルしか使用されないので、ＦＦＩモード（例えば、図１１）におけるパフォーマンスは、ＴＦＩモード（例えば、図１２）よりも優れているように見えることが注目されるべきである。しかしながら、ＴＦＩモードでは、ＵＷＢデバイスは、３倍超の電力を送信することが許容されているので、実際のシステムにおいて、パフォーマンスの差は一般にはないだろう。ＦＦＩモードにおける電力制約は、その能力を制限するように思われる。したがって、図１１および図１２によって示される２つのモードは、必ずしも直接的に比較されるべきではない。
【００５８】
図１０乃至図１２で見られるように、多くの場合において、反復符号化は、ＲＳ符号化よりも優れている。１つの理由は、オリジナルのＲＳ符号は、反復符号が競争できない（２５５，２４９）だからである。なぜなら、２４９バイトに対する６バイトでは、一般に、十分な反復のための余裕がないからである。しかし、符号を（２３，１７）に短縮化した後、反復符号は、競争するチャンスがある。１７バイトに対する６バイトでは、一般に、十分な反復のための余裕がある。
【００５９】
さらに詳しくは、低ＨＥＲ（例えば、１０−３）では、ビタビ復号後、一般に、パケット内に最大１つの誤りイベントが存在する。この誤りイベントは、１、２、３あるいはそれ以上の連続したバイトにわたって拡がる不正確なビットの隣接したセグメントに変わりうる。この誤りが３バイト以下である場合、ＲＳ符号は一般に誤りを訂正することができる。しかしながら、誤りが４バイト以上である場合、ＲＳ符号は一般に失敗する。
【００６０】
ビタビ・デコーダ後のバイトにおける誤りイベント長さは、パケット長とは全く独立している。むしろ、誤りイベント長さは、一般に、１０−３のＨＥＲを達成するために、動作中のＥｂ／Ｎｏにのみ依存する。よって、所望の動作中のＥｂ／Ｎｏでは、パケットのサイズ（２３バイトまたは２５５バイト）に関わらず、一般に、３バイトのオーダの長さからなる単一の誤りイベントだけが存在するだろう。ＲＳ符号は、パケット長が２３バイトまたは２５５バイトであれ、以下のように固定の利得を与える。  
【数１】
2010521929.tif 000003
【００６１】
この点において、２５５バイトのパケットは、短縮されていないＲＳ符号に相当するが、２３バイトのパケットは、より短縮されたバージョンに相当する。
【００６２】
一方、反復符号化の利得は一般に、パケット・サイズに依存する。ヘッダ情報長さをｎバイト、反復長さｍ＝６バイトで示し、反復ビットが適切に分配されていると仮定すると、反復利得は以下のようになりうる。  
【数２】
2010521929.tif 000004
【００６３】
この反復利得は、動作中のＥｂ／Ｎｏに依存しない。ｎ＝２５５バイトの場合、この利得はわずか０．１ｄＢであり、一般に、反復ビットを適切に分配することは困難である。ｎ＝２３バイトの場合、この利得は１．３ｄＢであり、反復ビットは、畳み込みエンコーダ３０４後にスムーズに分配されうる。したがって、ＷｉＭｅｄｉａ  ＵＷＢにおける反復は、ＲＳ符号に同様の利得を提供すると思われる。
【００６４】
図１１に示すように、アディティブ・ホワイト・ガウシアン・ノイズ（ＡＷＧＮ）の場合、誤りは、しばしば３バイト未満に集中する傾向にあることがわかる。ビタビ・デコーダは、誤りのあるイベントから迅速に回復させるように機能する。ＩＥＥＥ  ８０２．１５．３のチャネル・モデル２（ＣＭ２）のようなチャネルが存在する状態では、誤りは、さらなるバイトにわたって広がる傾向にあり、新たな入力メトリックは弱いであろうから、ビタビ・デコーダは、誤りのあるイベントから回復することがより困難となる。したがって、ＲＳ符号は、周波数帯域ホッピングがオフされた状態では、チャネルが存在する場合、著しく悪くしか動作しない。
【００６５】
そのような最悪のパフォーマンスとなる理由は、ダイバーシティ利得に関連しうる。反復デコーダは、ビタビ・デコーダの前に動作し、ダイバーシティの完全な利点を得る一方、ＲＳデコーダは、ビタビ・デコーダの後に動作し、ほとんどダイバーシティ利得を得ない。実際、ＷｉＭｅｄｉａの現在のヘッダ符号化は、次善の周波数および時間領域拡散を使用すると理解され、ＦＦＩモードにおけるダイバーシティを欠いていると思われる。これについては、以下にさらに詳しく説明する。反復符号は、ダイバーシティ・ロスを回復するものと理解される。図１２に示すように、ＴＦＩモードでは、ＷｉＭｅｄｉａ符号化は、十分なダイバーシティを与えるものと理解され、もって、反復符号とＲＳ符号との両方が、ＡＷＧＮにおけるように振舞う。
【００６６】
図１３および図１４は、反復符号化のパフォーマンスのさらなる例を提供する。図１３は、ＦＦＩモードにおける時間領域拡散符号化対反復符号化のパフォーマンスの例を示し、図１４は、ＴＦＩモードにおける時間領域拡散符号化対反復符号化のパフォーマンスの例を示す。さらに詳しくは、図１３は、シャドーイングはないが、ＦＦＩモードにおけるアディティブ・ホワイト・ガウシアン・ノイズ（ＡＷＧＮ）、およびＩＥＥＥ  ８０２．１５．３のチャネル・モデル２（ＣＭ２）における２００Ｍｂｐｓのペイロード・シミュレーション結果を示す。図１４は、ＴＦＩモードにおける同様の結果を示す。これらの結果は、信号対雑音比Ｅｂ／Ｎｏの関数としてパケット誤り率（ＰＥＲ）を与える。
【００６７】
図１３および図１４で見られるように、ＡＷＧＮでは、反復符号は、ＴＤＳに関して約０．６ｄＢの符号化利得を与えることが理解される。さらに、ＣＭ２では、反復符号は、ＦＦＩモードの場合０．６ｄＢの、ＴＦＩモードの場合０．３ｄＢのダイバーシティ利得を有する。したがって、合計利得は、ＦＦＩモードの場合１．２ｄＢ、ＴＦＩモードの場合０．９ｄＢである。広がるにも関わらず、ＴＤＳスキームは、ＦＦＩモードでは、幾つかのダイバーシティを失っていると思われる。
【００６８】
したがって、ＷｉＭｅｄｉａ  ＵＷＢにおいて、リード・ソロモン符号の代わりに反復符号を実行することによって、より良いパフォーマンスを持つより簡単な実施が実現されうる。提案される反復スキームのエンコーダ／デコーダの複雑さは、リード・ソロモンの場合に比べてほとんど無視できる。
【００６９】
さらに、反復符号スキームは、短いペイロードのシステム・パフォーマンスを改善し、５３．３Ｍｂｐｓ未満のデータ・レートを達成し、例えばＴＤＳやＦＤＳのような広がりと比較された場合、より最適な方法で既存のデータ・レートを送信するために使用されうる。
【００７０】
図１５は、通信信号を符号化する典型的な動作を例示するフローチャートである。ステップ１５０２において、通信信号の長さを延ばすために、通信信号が符号化される。ステップ１５０４において、通信信号の延ばされた長さのうちの少なくとも幾つかを利用するために、符号化された通信信号の一部が、反復符号化される。ステップ１５０６では、反復符号化された通信信号がインタリーブされる。
【００７１】
図１６は、通信信号を符号化するためのデバイスの機能の例を示す概念ブロック図である。デバイス１６０２は、通信信号の長さを延ばすために通信信号を符号化するモジュール１６０４を含んでいる。デバイス１６０２はさらに、通信信号の延ばされた長さのうちの少なくとも幾つかを利用するために、符号化された通信信号の一部を反復符号化するモジュール１６０６を含んでいる。さらに、デバイス１６０２は、反復符号化された通信信号をインタリーブするモジュール１６０８を含んでいる。
【００７２】
当業者であれば、本明細書に記載された様々な例示的なブロック、モジュール、要素、構成要素、方法、およびアルゴリズムが、電子的なハードウェア、コンピュータ・ソフトウェア、あるいはこれらの組み合わせとして実現されることを理解するであろう。例えば、畳み込みエンコーダ、反復ブロック、およびインタリーバは、電子的なハードウェア、コンピュータ・ソフトウェア、あるいはこれらの組み合わせとして実現されうる。ハードウェアとソフトウェアとの相互置換性を例示するために、例示的な様々なブロック、モジュール、要素、構成要素、方法、およびアルゴリズムが、それらの機能の観点から一般的に説明された。そのような機能がハードウェアとしてあるいはソフトウェアとして実現されるかは、設計全体に課せられる特定のアプリケーションおよび設計制約に依存する。当業者は、説明された機能を、特定のアプリケーションのおのおのに対して変わりうる方法で実現することができる。様々な構成要素およびブロックは、主題技術のスコープからすべて逸脱することなく、別の方法（例えば、別の順序で構成される。あるいは、別の方法で分割される）で構成されうる。
【００７３】
特定の通信プロトコルおよびフォーマットの例が、主題技術を例示するために与えられた。しかしながら、主題技術は、これらの例に限定されず、他の通信プロトコルおよびフォーマットに適合する。
【００７４】
開示された処理におけるステップの具体的な順序または階層は、典型的なアプローチの例であることが理解される。設計選択に基づいて、処理におけるステップの具体的な順序または階層が、再アレンジされうることが理解される。これらステップのうちの幾つかは、同時に実行されうる。それに伴う方法クレームは、様々なステップの要素をサンプル順で示しており、示された特定の順序または階層に限定されることは意図されない。
【００７５】
上記記述は、当業者が、本明細書に記載された様々な局面を実現できるように与えられた。これらの局面への様々な変更は、当業者に容易に明らかになるだろう。そして、本明細書で定められた一般的な原理は、他の局面にも当てはまる。したがって、請求項は、本明細書に示された局面に限定されることは意図されず、「１または複数」と明確に述べられていないのであれば、請求項の全スコープは、単数要素に対する言及が「１または１のみ」を意味するものと意図されていない請求項の文言と合致するものと意図される。特に断らない限り、用語「幾つか」は、１または複数を指す。男性名詞（例えば、彼の）は、女性および中性（例えば、彼女のおよびその）を含み、その逆もありうる。本開示にわたって記述され、当業者に知られているかあるいは後に知られることになる様々な局面の要素に対する全ての構造的および機能的な等価物は、参照によって本明細書に明確に組み込まれ、請求項に包含されることが意図されている。さらに、そのような開示が請求項において明示的に述べられているかに関わらず、本明細書で開示された何れも、公衆に放棄されることは意図されていない。どの請求項要素も、"means for"というフレーズを用いて、あるいは方法請求項の場合であれば"step for"というフレーズを用いて記載されていないのであれば、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ１１２条第６パラグラフのプロビジョンの下で解釈されない。
【図１】
2010521929.tif 000005
【図２】
2010521929.tif 000006
【図３Ａ】
2010521929.tif 000007
【図３Ｂ】
2010521929.tif 000008
【図４】
2010521929.tif 000009
【図５】
2010521929.tif 000010
【図６Ａ】
2010521929.tif 000011
【図６Ｂ】
2010521929.tif 000012
【図７Ａ】
2010521929.tif 000013
【図７Ｂ】
2010521929.tif 000014
【図８】
2010521929.tif 000015
【図９】
2010521929.tif 000016
【図１０】
2010521929.tif 000017
【図１１】
2010521929.tif 000018
【図１２】
2010521929.tif 000019
【図１３】
2010521929.tif 000020
【図１４】
2010521929.tif 000021
【図１５】
2010521929.tif 000022
【図１６】
2010521929.tif 000023
【国際調査報告】
2010521929.tif 000024
2010521929.tif 000025
2010521929.tif 000026