(57)【要約】【課題】  本発明は、移動通信システムで制御情報送信装置及び方法を開示する。【解決手段】  データを送る送信端と前記データを受信する受信端で構成された移動通信システムで前記受信端が前記データの受信可否に対する情報を送ることにおいて、受信データに対するエラー有無によってお互いに異なる符号を有する識別子を生成して、前記生成された識別子を物理チャンネルに付け加えて送る。前記送信端は前記受信可否に対する情報からエラー有無に対応される符号を検出して、前記検出された符号によって前記データに対する送信エラーを判断して、前記判断結果によって再送信可否を決定する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動通信システムで、データの受信可否に対する情報を送る方法において、
受信データに対するエラーの有無によってお互いに異なる符号を有するパイロット信号を生成する過程と、
前記生成されたパイロット信号を専用物理チャンネルフレームに付け加えて送る過程と、でなされることを特徴とする前記方法。
【請求項２】
前記パイロット信号は、
前記受信データにエラーが発生したら“＋”の符号を有し、前記受信データにエラーが発生しなかったら“−”の符号を有することを特徴とする請求項１に記載の前記方法。
【請求項３】
移動通信システムで、データの受信可否に対する情報を送る方法において、
受信データに対するエラーの有無によってお互いに異なるパイロットパターンのうちから一つを有するパイロット信号を選択する過程と、
前記選択されたパイロット信号を専用物理チャンネルフレームに付け加えて送る過程と、でなされることを特徴とする前記方法。
【請求項４】
前記お互いに異なるパイロットパターンは相互間に直交することを特徴とする請求項３に記載の前記方法。
【請求項５】
前記受信データにエラーが発生したら、前記受信データのエラー有無を知らせない場合に使用するパイロットパターンと等しいパターンを有するパイロット信号を選択することを特徴とする請求項４に記載の前記方法。
【請求項６】
移動通信システムで、送ったデータの受信可否に対する情報を受信する方法において、
専用物理チャンネルフレームから前記送ったデータのエラー有無に対応される符号を有するパイロット信号を検出する過程と、
前記検出されたパイロット信号の符号によって前記送ったデータに対する送信エラーを判断して、前記判断結果によって前記送ったデータの再送信可否を決定する過程と、でなされることを特徴とする前記方法。
【請求項７】
前記パイロット信号は、
前記送ったデータにエラーが発生したら“＋”の符号を有し、前記送ったデータにエラーが発生しなかったら“−”の符号を有することを特徴とする請求項６に記載の前記方法。
【請求項８】
移動通信システムで、送ったデータの受信可否に対する情報を受信する方法において、
専用物理チャンネルフレームから前記送ったデータのエラー有無に対応されるパイロットパターンを有するパイロット信号を検出する過程と、
前記検出されたパイロット信号の前記パイロットパターンによって前記送ったデータに対する送信エラーを判断して、前記判断結果によって前記送ったデータの再送信可否を決定する過程と、でなされることを特徴とする前記方法。
【請求項９】
前記パイロット信号は、
前記エラーの有無によって相互間に直交するパイロットパターンのうちから一つを有することを特徴とする請求項８に記載の前記方法。
【請求項１０】
前記受信されたパイロットパターンと、相互間に直交性を有するあらかじめ決まるパイロットパターンに対する掛け算演算を遂行することで前記エラー有無に対応されるパイロットパターンと、を検出することを特徴とする請求項９に記載の前記方法。
【請求項１１】
前記パイロット信号が、前記送ったデータのエラー有無を知らせない場合に使用するパイロットパターンを有する場合、前記送ったデータを再送信するものとして決定することを特徴とする請求項１０に記載の前記方法。
【請求項１２】
移動通信システムでデータの受信可否に対する情報を送る装置において、
受信データに対するエラー有無によってお互いに異なる符号を有するパイロット信号を生成する制御情報変換部と、
前記生成されたパイロット信号を専用物理チャンネルフレームに付け加えるパイロットビット挿入部と、
前記パイロット信号が付加した物理チャンネルフレームを変調して送る変調部と、で構成されることを特徴とする前記装置。
【請求項１３】
前記パイロット信号は、
前記受信データにエラーが発生したら“＋”の符号を有し、前記受信データにエラーが発生しなかったら“−”の符号を有することを特徴とする請求項１２に記載の前記装置。
【請求項１４】
移動通信システムでデータの受信可否に対する情報を送る装置において、
受信データに対するエラー有無によってお互いに異なるパイロットパターンのうちから一つを有するパイロット信号を選択するパイロットパターン選択部と、
前記選択されたパイロット信号を専用物理チャンネルフレームに付け加えるパイロットパターン挿入部と、
前記パイロット信号が付加した物理チャンネルフレームを変調して送る変調部と、で構成されることを特徴とする前記装置。
【請求項１５】
前記お互いに異なるパイロットパターンは相互間に直交することを特徴とする前記請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記パイロットパターン選択部は、前記受信データにエラーが発生したら前記受信データのエラー有無を知らせない場合に使用するパイロットパターンと等しいパターンを有するパイロット信号を選択することを特徴とする請求項１５に記載の前記装置。
【請求項１７】
移動通信システムで送ったデータの受信可否に対する情報を受信する装置において、
専用物理チャンネルフレームから前記送ったデータのエラー有無に対応される符号を有するパイロット信号を検出する制御信号抽出機と、
前記検出されたパイロット信号の符号によって前記送ったデータに対する送信エラーを判断して、前記判断結果によって前記送ったデータの再送信可否を決定するパケットチャンネル調節機と、で構成されることを特徴とする前記装置。
【請求項１８】
前記パイロット信号は、
前記送ったデータにエラーが発生したら“＋”の符号を有し、前記送ったデータにエラーが発生しなかったら“−”の符号を有することを特徴とする請求項１７に記載の前記装置。
【請求項１９】
移動通信システムで送ったデータの受信可否に対する情報を受信する前記送信端の装置において、
専用物理チャンネルフレームから前記送ったデータのエラー有無に対応されるパイロットパターンを有するパイロット信号を検出するチャンネル推定器と、
前記検出されたパイロット信号の前記パイロットパターンによって前記送ったデータに対する送信エラーを判断して、前記判断結果によって前記送ったデータの再送信可否を決定するパケットチャンネル調節機と、で構成されることを特徴とする前記装置。
【請求項２０】
前記パイロット信号は、
前記エラー有無によって相互間に直交するパイロットパターンのうちから一つを有することを特徴とする請求項１９に記載の前記装置。
【請求項２１】
前記チャンネル推定器は、
前記受信されたパイロットパターンと、相互間に直交性を有するあらかじめ決まるパイロットパターンに対する掛け算演算をそれぞれ遂行する掛け算器と、
前記掛け算結果をそれぞれ累積する累積器と、
前記累積器の累積結果を比べて前記エラー有無に対応されるパイロットパターンを検出する比較器と、を含むことを特徴とする請求項２０に記載の前記装置。
【請求項２２】
前記パイロット信号が、前記送ったデータのエラー有無を知らせない場合に使用するパイロットパターンを有する場合、前記送ったデータを再送信することで決定することを特徴とする請求項２１に記載の前記装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信システムでアップリンクパケットデータの受信可否を示す制御情報を送る装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
符号分割多重接続(Code Division Multiple Access：以下、ＣＤＭＡと称する。)移動通信システムは音声信号の送/受信を主とするＩＳ−９５規格から発展して、現在音声だけではなく、高速データの送信が可能なＩＭＴ(International Mobile Telecommunication)−２０００規格が具現されている。前記ＩＭＴ−２０００規格ではハイクオリティーの音声、動画像、インターネット検索などのサービスを目標としている。
【０００３】
前述したように移動通信システムは音声、データなどの情報をサービスするための多様な方案が具現されているが、その代表的な例がＵＭＴＳ(Universal Mobile Terrestrial System)通信システムでの高速順方向パケット接続(High Speed Downlink Packet Access：ＨＳＤＰＡ)方式である。
【０００４】
一般的に、高速順方向パケット接続(High Speed Downlink Packet Access)方式は順方向高速パケットデータ送信を支援するための順方向データチャンネルである高速順方向共通チャンネル(High Speed-Downlink Shared Channel：ＨＳ−ＤＳＣＨ)とこれと関連した制御チャンネルを使用するデータ送信方式を総称する。前記高速順方向パケットデータサービスを支援するために適応的変造方式及びコーディング方式(Adaptive Modulation and Coding：以下、"ＡＭＣ"と称する)、複合再送信方式(Hybrid Automatic Retransmission Request：以下、"ＨＡＲＱ"と称する)及び速いセル選択(Fast Cell Select：以下、"ＦＣＳ"と称する)方式が提案された。以下、ＨＡＲＱ方式、特に、多チャンネル停止−待機混和自動再送信方式(n-channel Stop And Wait Hybrid Automatic Retransmission Request：以下、"n-channel ＳＡＷ ＨＡＲＱ"と称する)を説明する。
【０００５】
前記ＨＡＲＱ方式はＡＲＱ(Automatic Retransmission Request)方式の送信效率を増加させるために次のような２種類の方案を新しく適用したものである。一番目の方案は使用者端末(User Equipment：ＵＥ)とノード Ｂとの間での再送信要求及び応答を遂行するものであり、二番目の方案はＵＥがエラーが発生したデータを一時的に保存して、前記保存されたデータを該当データ(エラーが発生したデータ)の再送信データと結合(Combining)してデコーディングを遂行するものである。単チャンネル(single channel)ＳＡＷ ＡＲＱ方式の場合、以前パケットデータに対するＡＣＫを受信してこそ、次のパケットデータを送る。ところが、このように以前パケットデータに対するＡＣＫを受信した後のみに次のパケットデータを送るから、現在パケットデータができないまま以前パケットデータのＡＣＫを待機しなければならない場合が発生することがある。
【０００６】
前記n-channel ＳＡＷ ＨＡＲＱ方式では前記以前のパケットデータに対するＡＣＫを受けない状態で多数のパケットデータを連続的に送ってチャンネルの使用效率を高めることができる。すなわち、ＵＥとノード Ｂとの間に特定時間またはチャンネル番号で識別可能なｎ個の論理的なチャンネル(Logical Channel)を設定する。パケットデータを受信するようになる前記ＵＥは受信したパケットデータがあるチャンネルを通じて送信されたパケットデータであるかを識別して、受信されなければならない順にパケットデータを再構成するか、前記パケットデータをソフトコンバイニング(soft combining)するなど必要な措置を取る。
【０００７】
下記の表１と表２は移動通信システムのダウンリンクとアップリンクで使われる物理チャンネルを示している。
【０００８】
【表１】
2005151573.tif 000003
【０００９】
【表２】
2005151573.tif 000004
【００１０】
前記ダウンリンクの物理チャンネルは直交可変拡散係数(orthogonal variable spreading factor：ＯＶＳＦ)コードを利用して区分する。
【００１１】
移動通信システムでアップリンクでパケットデータサービスを支援するためにはダウンリンクでパケットデータサービスを支援する方案と類似の方案が導入することができる。すなわち、ダウンリンクと同様に停止−待機自動再送信(Stop and Wait ＡＲＱ：ＳＡＷ ＡＲＱ)方式及び前記n-channel ＳＡＷ ＨＡＲＱという方式を導入することができる。
【００１２】
ＡＲＱ方式及び前記n-channel ＳＡＷ ＨＡＲＱ方式を使用するアップリンクパケットデータサービスでダウンリンクを利用して前記パケットデータをエラーなしに受信したかの可否に対する制御情報(以下、“ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報”と称する。)を送る方案に対して調べる。前記ダウンリンクを利用して前記ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を送る方案は時間多重化(time multiplexing)する方案とコード多重化(code multiplexing)する方案に区分される。以下、図１を利用して時間多重化方案に対して調べた後、図２を利用してコード多重化方案に対して調べる。
【００１３】
前記図１はダウンリンク物理チャンネルを示している。前記ダウンリンク物理チャンネルの種類と機能に対しては前記表１に記載しているようになる。前記図１によれば、前記ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報は物理チャンネルのデータをパンクチュアリング(Puncturing)して生成された空間に時間多重化されて送信されるようになる。すなわち、前記物理チャンネルはデータを送らない一部区間に前記ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を含んで運ぶ。
【００１４】
図２はＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報をコード多重化してダウンリンク物理チャンネルに送る過程を示している。前記図２によれば、データを運ぶ既存物理チャンネル以外にＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を送るための別途の物理チャンネルを生成して、前記生成された物理チャンネルを通じて前記ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報が送信される。前記既存物理チャンネルと前記ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報送信のための物理チャンネルは前記したところのようにＯＶＳＦコードを利用して分離する。また、前記ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を送るためのチャンネルはＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報送信チャンネルを表示する制御情報を含むことができる。
【００１５】
前記図１による方案は既存物理チャンネルの一部区間にＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を含ませなければならないので、既存物理チャンネルに送信されるデータの一部が損失される恐れがある。また、前記図２による方案は既存物理チャンネルのデータ損失は発生されないが、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を送るために生成した物理チャンネルのための電力と追加のＯＶＳＦコードが使われなければならな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】
【００１６】
上記背景に鑑みて、本発明の目的は、パケットデータに対する制御情報を別途のチャンネルを使わないで送る装置及び方法を提案することにある。
本発明の他の目的は、パケットデータに対する制御情報をデータの損失なしに送る装置及び方法を提案することにある。
本発明のまた他の目的は、別途のチャンネルやコードを使わないで、制御情報を送ることでシステムの送信性能が低下することを防止する装置及び方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記本発明の目的を達成するために移動通信システムで、データの受信可否に対する情報を送る方法において、受信データに対するエラー有無によってお互いに異なる符号を有するパイロット信号を生成する過程と、前記生成されたパイロット信号を専用物理チャンネルフレームに付け加えて送る過程でなされることを特徴とする。
【００１８】
前記本発明の目的を達成するために移動通信システムで、データの受信可否に対する情報を送る方法において、受信データに対するエラー有無によってお互いに異なるパイロットパターンのうちで一つを有するパイロット信号を選択する過程と、前記選択されたパイロット信号を専用物理チャンネルフレームに付け加えて送る過程でなされることを特徴とする。
【００１９】
前記本発明の目的を達成するために移動通信システムで、送ったデータの受信可否に対する情報を受信する方法において、専用物理チャンネルフレームから前記送ったデータのエラー有無に対応される符号を有するパイロット信号を検出する過程と、前記検出されたパイロット信号の符号によって前記送ったデータに対する送信エラーを判断して、前記判断結果によって前記送ったデータの再送信可否を決定する過程でなされることを特徴とする。
【００２０】
前記本発明の目的を達成するために移動通信システムで、送ったデータの受信可否に対する情報を受信する方法において、専用物理チャンネルフレームから前記送ったデータのエラー有無に対応されるパイロットパターンを有するパイロット信号を検出する過程と、前記検出されたパイロット信号の前記パイロットパターンによって前記送ったデータに対する送信エラーを判断して、前記判断結果によって前記送ったデータの再送信可否を決定する過程でなされることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
前述したように本発明は、アップリンクパケットチャンネルのチャンネルデコーディング結果(ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報)を送るために別途の物理チャンネルを使わないことで、追加的な電力及びＯＶＳＦコードを消費しなくなる。また、アップリンクパケットチャンネルのチャンネルデコーディング結果を既存物理チャンネルのデータを損失させないで送ることで、物理チャンネルの性能が低下されることを防止するようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の好適な実施形態について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記説明において、本発明の要旨のみを明瞭にするために公知の機能又は構成に対する詳細な説明は省略する。なお、図面中、同一な構成要素及び部分には、可能な限り同一な符号及び番号を共通使用するものとする。
【００２３】
第１実施形態
図３は本発明の第１実施形態によるＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を送るための送信機の構造を示している。前記第１実施形態はＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を既存ダウンリンクＤＰＣＨのパイロットフィールドを利用して送る方案を提案する。
【００２４】
前記第１実施形態は専用(dedicated)チャンネルの位相基準(phase reference)がＣＰＩＣＨである時を仮定する。すなわち、専用(dedicated)チャンネルであるＤＰＣＨは制御チャンネルであるＤＰＣＣＨとデータチャンネルであるＤＰＤＣＨが時間多重化されて送信されて、ＤＰＣＣＨを通じて専用(dedicated)チャンネルの位相基準(phase reference)、すなわち、チャンネル補償のための専用(dedicated)チャンネルの判断(estimation)やビームフォーミング(beamforming)を支援するための基準として使用することができるパイロットフィールドを送られる。本発明の第１実施形態ではＣＰＩＣＨを通じて前記パイロットフィールドの役割の代わりをするようにする。以下、前記図３を利用して本発明の第１実施形態によるＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を送る送信機の構造に対して調べる。前記送信機はＤＰＤＣＨ生成部３００、ＤＰＣＣＨ生成部３０２、多重化器３０４、パイロットビット挿入部３０６、変調部３０８、パイロットビット生成部３１２、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報変換部３１４、掛け算器３１０で構成される。
【００２５】
端末機のアップリンクパケットデータを受信した基地局は前記受信されたデータを復調する。前記復調結果前記基地局は、受信されたデータに対するエラー可否を分析してＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を生成する。前記受信されたデータに対してエラーが発生すれば、再送信を要請するＮＡＣＫ情報を生成して、前記受信されたデータに対してエラーが発生しなければ再送信を要請しないＡＣＫ情報を生成する。前記生成されたＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報はＡＣＫ/ＮＡＣＫ信号変換部３１４に伝達する。
【００２６】
前記ＡＣＫ/ＮＡＣＫ信号変換部３１４は伝達されたＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報によって特定ＡＣＫ/ＮＡＣＫ信号を発生する。すなわち、前記伝達された情報がＡＣＫ情報なら＋１の値を有する信号を発生して、前記伝達された情報がＮＡＣＫ情報なら−１の値を有する信号を発生する。前記伝達された情報によって発生されるＡＣＫ/ＮＡＣＫ信号の値は使用者の選択によって変わることができる。すなわち、他の実施形態としてＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報変換部３１４は前記伝達された情報がＡＣＫ情報なら−１を発生して、前記伝達された情報がＮＡＣＫ情報なら＋１を発生することができる。しかし、一般的に前記ＡＣＫ/ＮＡＣＫ信号変換部３１４は基本値として＋１を出力して、伝達されたＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報がＡＣＫ情報なら−１を発生する。前記ＡＣＫ/ＮＡＣＫ信号変換部３１４の基本値を＋１で設定する理由は、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報が伝達されない場合、既存の標準で提示した条件を満足するためである。前記ＡＣＫ/ＮＡＣＫ信号変換部３１４は前記生成されたＡＣＫ/ＮＡＣＫ信号を掛け算器３１０に伝達する。
【００２７】
前記パイロット(pilot)ビット生成部３１２は、所定パイロットパターンを有するパイロット信号を生成する。前記生成されるパイロットパターンに対する定義は３ＧＰＰ規格ＴＳ２５．２１１に定義されている。しかし、他のパイロットパターンに対しても本発明が容易に適用されることができることは自明である。前記生成されたパイロット信号は掛け算器３１０に伝達する。前記掛け算器３１０は前記伝達されたパイロット信号と前記ＡＣＫ/ＮＡＣＫ信号変換部３１４から伝達されたＡＣＫ/ＮＡＣＫ信号に対する掛け算演算を遂行する。下記式(1)は掛け算器３１０で遂行される動作を示す。
【００２８】
【数１】
2005151573.tif 000005
【００２９】
ここで、(2)式は前記掛け算器３１０の出力信号である。前記(3)式はｉ番目のスロットに該当するＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報変換部３１４から伝達されたＡＣＫ/ＮＡＣＫ信号、すなわち“＋１”または“−１”である。前記(4)式はｉ番目のスロットに該当するダウンリンクＤＰＣＨ(Dedicated Physical Channel)のパイロット信号である。また、ｎは物理チャンネルのタイムスロットを示すスロットインデックスであり、パイロット信号が存在するスロットを示すパイロットフィールドと残りフィールドに区分される。前記式(1)によればｎがパイロットフィールドに属しない場合に掛け算器３１０は“０”を出力する。前記掛け算器３１０の出力であるＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を含むパイロット信号はパイロットビット挿入部３０６に伝達する。
【００３０】
一方、ＤＰＤＣＨ(Dedicated Physical Data Channel)生成部３００は、伝達されたＤＣＨ(Dedicated Channel)データを利用してＤＰＤＣＨデータを生成して、前記生成されたＤＰＤＣＨデータは多重化器３０４に伝達する。前記ＤＰＣＣＨ(Dedicated Physical Control Channel)生成部３０２は、ＤＰＤＣＨの送信電力制御(Transmit Power Control：ＴＰＣ)情報と送信フォーマット結合指示子(Transport Format Combination Indicator：ＴＦＣＩ)を利用してＤＰＣＣＨデータを生成して、前記生成されたＤＰＣＣＨデータは多重化器３０４に伝達する。前記多重化器３０４は前記伝達されたＤＰＤＣＨデータとＤＰＣＣＨデータを多重化して生成したＤＰＣＨ(Dedicated Physical Channel)データをパイロットビット挿入部３０６に伝達する。
【００３１】
前記パイロットビット挿入部３０６は前記掛け算器３１０から伝達された信号を前記ＤＰＣＨデータと時間多重化してＤＰＣＨフレームを出力する。前記時間多重化された前記ＤＰＣＨフレームは変調部３０８で変調された後、送信アンテナを通じて送信される。
【００３２】
図４は本発明の第１実施形態による受信部の構造を示している。ＤＰＤＣＨを通じて送信されたデータ及びＤＰＣＣＨを通じて送信された制御信号はそれぞれ別途の経路を通じて復調されることができるが、本発明では発明の要旨を明確にするために関心対象であるＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を処理する処理経路のみを説明する。
【００３３】
図４に示した受信部から送信部に送ったＤＰＣＨ信号は復調過程を経ってチャンネル補償器４００に伝達する。チャンネル補償器４００でチャンネル補償過程を経った受信信号は復調部４０２で復調過程を遂行する。また、前記チャンネル補償器４００でチャンネル補償過程を経った前記受信信号はＡＣＫ/ＮＡＣＫ抽出機４０４に伝達する。前記ＡＣＫ/ＮＡＣＫ抽出機４０４は前記受信信号に含まれたパイロット信号からＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を抽出する。前記ＡＣＫ/ＮＡＣＫ抽出機４０４に対する詳細な構造は図５で説明する。前記ＡＣＫ/ＮＡＣＫ抽出機４０４で抽出されたＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報はパケットチャンネル調節機４０６に伝達する。前記パケットチャンネル調節機４０６は前記伝達されたＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報によって以前に送ったアップリンクパケットデータの再送信可否(retransmission or not)を決定する。
【００３４】
図４ではパイロット信号がチャンネル補償器４００以後に抽出されるものとして説明されているが、他の実施形態の場合チャンネル補償器４００以前にチャンネル推定を遂行するために抽出されたパイロット信号を利用することもできる。すなわち、本発明でＡＣＫ/ＮＡＣＫ判断のために利用されるパイロット信号はチャンネル補償過程と関係なく、どこでも抽出可能である。パイロット信号の抽出位置による受信部の具現は当業者水準で容易であろう。
【００３５】
図５は本発明の第１実施形態によるＡＣＫ/ＮＡＣＫ抽出機４０４の構造を示している。前記ＡＣＫ/ＮＡＣＫ抽出機４０４は、ＤＰＣＨ受信判断機５０２、ＤＰＣＨパイロット抽出機５００、ＤＰＣＨパイロットフィールドパターン検出器５０４、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ判別機５０６で構成される。以下、前記図５を利用してＡＣＫ/ＮＡＣＫ抽出機４０４の構造に対して詳細に調べる。
【００３６】
前記ＤＰＣＨ受信判断機５０２は、現在受信しようとするチャンネルがＤＰＣＨであるかの可否を判断する。現在受信しようとするチャンネルがＤＰＣＨで、現在時間(タイムスロット)がアップリンクパケットチャンネルのチャンネル復号に対する処理結果(すなわち、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報)を受信しなければならない時間なら、以後図５の残りの構成５００、５０４、５０６が動作するようになる。
【００３７】
前記ＤＰＣＨ受信判断機５０２で前記受信しようとするチャンネルがＤＰＣＨで、受信端で前記チャンネル復号結果に対する情報を受信しなければならない時間であると判断すれば、前記ＤＰＣＨパイロット抽出機５００は前記チャンネル補償器４００の出力である受信信号からＤＰＣＨ信号のパイロットフィールド成分のみを抽出する。前記抽出されたパイロットフィールド成分はＤＰＣＨパイロットフィールドパターン検出器５０４に伝達する。下記式(5)は前記ＤＰＣＨパイロットフィールドパターン検出器５０４に伝達する信号を示す。
【００３８】
【数２】
2005151573.tif 000006
【００３９】
前記式(6)はｉ番目スロットのｎ番目のパイロット信号を示して、前記式(7)はｉ番目スロットのｎ番目のパイロット信号が経験したチャンネル環境を示すフェージング応答信号である。前記ＤＰＣＨパイロットフィールドパターン検出器５０４はＤＰＣＨのスロットフォーマットと現在復調中であるＤＰＣＨの一つのフレーム内のスロット番号を利用して前記式(5)のようなＤＰＣＨ信号のパイロットフィールドパターンを検出する。一つのフレーム内のスロット番号とこれに該当するパイロットパターンは３ＧＰＰ規格ＴＳ２５．２１１に定義されている。しかし、これと異なるパイロットパターンに対しても本発明が容易に適用されることができることは自明である。下記式(8)は前記ＤＰＣＨパイロットフィールドパターン検出器５０４から出力される信号を示す。
【００４０】
【数３】
2005151573.tif 000007
【００４１】
前記式(9)はパイロットフィールドに含まれるパイロットシンボルの数を示して、前記式(10)はパイロットフィールドの開始シンボルインデックスを示して、前記式(11)はパイロットフィールドの最後のシンボルインデックスを示す。前記式(12)はパイロットシンボルの電力である。前記式(8)で符号を有することができる成分は式(13)である。したがって、前記ＡＣＫ/ＮＡＣＫ判別機５０６は前記ＤＰＣＨパイロットフィールドパターン検出器５０４から伝達した式(14)の符号成分式(13)を利用して以前に送信されたアップリンクパケットデータの再送信可否を決定する。この時、前記式(14)が(＋)の符号を有すれば、以前に送信されたデータの再送信が要請されたと決定する。
【００４２】
図６は本発明の第１実施形態による送信部と受信部の動作を示している。以下、前記図６を利用して本発明の第１実施形態による送信部と受信部での動作に対して詳細に調べる。
６００段階で、前記送信端は応答(Acknowledgement)タイミングであるかの可否を判断する。前記６００段階では、受信したパケットデータに対するエラー可否と再送信可否を判断する。前記判断結果、応答タイミングなら６０２段階に移動して、前記判断結果、応答タイミングではなければ６０４段階に移動する。ここで、応答タイミングではないということは、基地局が端末が送ったアップリンクパケットデータを受信することができなかった場合を意味することがある。
【００４３】
前記６０２段階で、前記送信端はアップリンクパケットチャンネル処理結果を二進ＡＣＫ/ＮＡＣＫ信号に変換する。前記ＡＣＫ/ＮＡＣＫ信号は“＋１”または“−１”になる。前記“＋１”は受信されたパケットデータに対してエラーが発生したことを(すなわち、ＮＡＣＫを)意味して、前記“−１”は受信されたパケットデータに対してエラーが発生しなかったことを(すなわち、ＡＣＫを)意味する。前記６０４段階では基本値“＋１”を有するＡＣＫ/ＮＡＣＫ信号が生成される。６０６段階で前記送信端は前記ＡＣＫ/ＮＡＣＫ信号をパイロット信号と掛け算してＤＰＣＨフレームに挿入した後、６０８段階で前記ＤＰＣＨフレームに対して変造過程を遂行した後に受信端に送る。参照に、６０８段階から６１０段階への進行は無線チャンネル上の送信である。
【００４４】
６１０段階で、前記受信端は前記送信端で送信されたＤＰＣＨ信号を受信して逆拡散した後、６１２段階に移動してチャンネル補償過程を遂行する。６１４段階で前記受信端は、チャンネル補償過程を経った受信信号に対する復調過程とチャンネル復号化過程を遂行する。一方、６１６段階で前記受信端は、チャンネル補償過程を経った受信信号からＡＣＫ/ＮＡＣＫ信号を抽出する。前記ＡＣＫ/ＮＡＣＫ信号を抽出する過程に対しては前記図５で説明したようになる。
【００４５】
６１８段階で前記受信端は、前記ＡＣＫ/ＮＡＣＫ信号を基にアップリンクパケットデータの再送信可否を決定する。すなわち、ＮＡＣＫの場合、以前に送ったパケットデータを再び送って、ＡＣＫである場合、新しいパケットデータを送る。６２０段階で前記送信端は、前記アップリンクパケットデータに対する復調及び復号化過程を遂行してエラー有無を判断して、アップリンクパケットチャンネルに対する処理結果を６０２段階に伝達する。
【００４６】
一般に、システムにビームフォーミング(beamforming)技法を使用する場合ＤＰＣＣＨを通じて送信されるパイロットフィールドはＵＥ別に正確なビームを生成するために遂行されるチャンネル推定過程で位相基準(phase reference)として使われる。この場合、前記第１実施形態のような方法を使えば、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ可否によって専用(dedicated)パイロットの位相が反転されて基地局とＵＥがあらかじめ分かっているパイロットパターンと相異なパイロットパターンが送信されることによってチャンネル推定ができない問題が発生することがある。したがって、後述する第２実施形態は前記専用(dedicated)パイロットを使ったチャンネル推定に対して何らの影響を及ぼさないと共に、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報をパイロット信号に含ませて送る方案を提案する。
【００４７】
第２実施形態
図７は本発明の第２実施形態によるＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を送るための送信機の構造を示している。前記第２実施形態はＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を既存ダウンリンクＤＰＣＨのパイロットフィールドを利用して送る方案を提案する。前記送信機はＤＰＤＣＨ生成部７００、ＤＰＣＣＨ生成部７０２、多重化器７０４、パイロットパターン挿入部７０６、変調部７０８、パイロットパターン選択部７１０で構成される。
【００４８】
端末機のアップリンクパケットデータを受信した基地局は前記受信されたデータを復調する。前記復調結果前記基地局は受信されたデータに対するエラー可否を分析してＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を生成する。この時、前記受信されたデータに対してエラーが発生すれば再送信を要請するＮＡＣＫ情報が生成されて、前記受信されたデータに対してエラーが発生しなければ再送信を要請しないＡＣＫ情報が生成される。前記生成されたＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報はパイロットパターン選択部７１０に伝達する。
【００４９】
前記パイロットパターン選択部７１０は前記伝達されたＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報によって特定ＡＣＫ/ＮＡＣＫパイロット信号を発生する。前記伝達されたＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報がＡＣＫ情報なら、あらかじめ決まる式(15)を発生して、前記伝達されたＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報がＮＡＣＫ情報なら、あらかじめ決まる式(16)を発生する。前記式(16)は既存のｉ番目スロットのためのパイロットパターンと同一であり、式(15)は前記式(16)に直交するように定義された新しいパイロットパターンを意味する。式(17)であるすべての式(16)に対して直交性を有する式(15)の定義が可能である。前記パイロットパターン選択部７１０の出力であるＡＣＫ/ＮＡＣＫパイロット信号はパイロットパターン挿入部７０６に伝達する。
【００５０】
【数４】
2005151573.tif 000008
【００５１】
ＤＰＤＣＨ(Dedicated Physical Data Channel)生成部７００は、伝達されたＤＣＨデータを利用してＤＰＤＣＨデータを生成して、前記生成されたＤＰＤＣＨデータは多重化器７０４に伝達する。前記ＤＰＣＣＨ(Dedicated Physical Control Channel)生成部７０２は伝達された送信電力制御(Transmit Power Control：ＴＰＣ)情報と送信フォーマット結合指示子(Transport Format Combination Indicator：ＴＦＣＩ)を利用してＤＰＣＣＨデータを生成して、前記生成されたＤＰＣＣＨデータは多重化器７０４に伝達する。前記多重化器７０４は前記伝達されたＤＰＤＣＨデータとＤＰＣＣＨデータを多重化して生成したＤＰＣＨ(Dedicated Physical Channel)データをパイロットパターン挿入部７０６に伝達する。
【００５２】
前記パイロットパターン挿入部７０６は前記パイロットパターン選択部７１０から伝達された前記ＡＣＫ/ＮＡＣＫパイロット信号を前記ＤＰＣＨデータと時間多重化してＤＰＣＨフレームを生成する。前記時間多重化された前記ＤＰＣＨフレームは変調部７０８で変調された後、送信アンテナを通じて送信される。
【００５３】
図８は本発明の第２実施形態による受信部の構造を示している。前記第２実施形態のチャンネル補償以前の段階でＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を復元する。
図８に示した受信部で送信部に送った受信信号は復調過程を経ってチャンネル推定器８０４とチャンネル補償器８００に伝達する。チャンネル推定器８０４では前記伝達した受信信号を利用してチャンネル推定過程を遂行すると同時に前記伝達した受信信号からＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報として使われるパイロット信号を抽出する。前記チャンネル推定器８０４に対する詳細な内容に対しては図９を参照して詳細に説明する。チャンネル推定器８０４で生成されたチャンネル推正値はチャンネル補償器８００に伝達して、前記抽出されたＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報はパケットチャンネル調節機８０６に伝達する。前記チャンネル補償器８００でチャンネル補償過程を経った受信信号は復調部８０２に伝達する。復調部８０２は前記受信信号を復調してＤＰＣＨデータを出力する。前記パケットチャンネル調節機８０６は前記伝達されたＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報によってアップリンクパケットデータの再送信可否を決定する。
【００５４】
図８ではパイロット信号がチャンネル推定以前に抽出されるものとして説明されているが、他の実施形態としてチャンネル補償が完了したデータシンボルからパイロットパターンを抽出して使用することもできる。すなわち、本発明でＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報として利用されるパイロット信号はチャンネル推定器８０４の位置と関係なく、どこでも抽出可能である。パイロット信号の抽出位置による受信部の具現は当業者水準で容易であろう。
【００５５】
図９は本発明の第２実施形態によるチャンネル推定器８０４の構造を示している。前記チャンネル推定器８０４はＤＰＣＨ受信判断機９００とＤＰＣＨパイロット抽出機９０２と掛け算器９０４、９０６と累積器９０８、９１０と比較器９１２で構成される。以下、前記図９を利用してチャンネル推定器８０４の構造に対して詳細に調べる。
【００５６】
前記ＤＰＣＨ受信判断機９００は現在受信しようとしているチャンネルがＤＰＣＨであるかの可否を判断する。現在受信しようとするチャンネルがＤＰＣＨで、現在時間(タイムスロット)が送信端でアップリンクパケットチャンネルのチャンネル復号に対する処理(すなわち、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報)を受信しなければならない時間なら、以後図９の残りの構成９０２ないし９１４が動作するようになる。
【００５７】
前記ＤＰＣＨ受信判断機９００で前記受信しようとするチャンネルがＤＰＣＨで、受信端で前記チャンネル復号結果に対する情報を受信しなければならない時間であると判断すれば、前記ＤＰＣＨパイロット抽出機９０２は受信信号からＤＰＣＨ信号のパイロットフィールド成分のみを抽出する。前記抽出されたパイロットフィールド成分は掛け算器９０４、９０６に伝達する。前記掛け算器９０４、９０６は前記パイロットフィールド成分のパイロットシンボルを伝達される。下記式(18)は前記掛け算器９０４、９０６に入力される信号を示す。
【００５８】
【数５】
2005151573.tif 000009
【００５９】
前記式(19)は送信端で使ったパイロットパターンを示して、前記式(20)は逆拡散過程を経ったチャンネル補償以前の受信信号を意味する。ｉはスロットインデックスである。掛け算器１(９０４)は前記入力されたパイロットシンボルと、ｉ番目スロットに対して割り当てされたパイロットパターンである式(21)に対する掛け算演算を遂行した後、累積器１(９０８)に伝達する。掛け算器２(９０６)は前記入力されたパイロットシンボルと、前記式(21)と直交してＡＣＫ情報に対して割り当てされたパイロットパターンである式(22)に対する掛け算演算を遂行した後、累積器２(９１０)に伝達する。前記累積器９０８、９１０は前記各掛け算器９０４または９０６から伝達された信号を一定時間単位で累積する。下記式(23)は前記累積器９０８、９１０で遂行される動作を示している。
【００６０】
【数６】
2005151573.tif 000010
【００６１】
前記式(23)で分かるように送信端で使ったパイロットパターンと受信端のある一つの掛け算器に入力されたパイロットパターンが等しい場合には該当掛け算器の出力は 式(24)の値を有して、前記送信端で使ったパイロットパターンと受信端のある一つの掛け算器に入力されたパイロットパターンが同じでない場合、すなわち、直交する場合には該当掛け算器の出力は０の値を有する。
【００６２】
前記比較器９１２は前記累積器１(９０８)と累積器２(９１０)から伝達された信号の大きさ成分を比べる。前記比較結果、累積器１(９０８)が伝達した信号の大きさが前記累積器２(９１０)が伝達した信号の大きさより大きい場合、前記選択器９１２は累積器１(９０８)の出力をチャンネル推定値として出力する。前記比較結果、前記累積器２(９１０)が伝達した信号が前記累積器１(９０８)が伝達した信号より大きい場合、前記選択器９１２は累積器２(９１０)の出力をチャンネル推定値として出力する。前記選択器９１２は前記比較結果によって累積器１(９０８)または累積器２(９１０)の出力をチャンネル補償器８００に伝達する。
【００６３】
また、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ判別機９１４は、前記比較結果によってＡＣＫ/ＮＡＣＫを判断してパケットチャンネル調節機８０６に伝達する。具体的に前記累積器１(９０８)の出力値が累積器２(９１０)の出力値より大きい場合にＡＣＫで判断して、累積器２(９１０)の出力値が累積器１(９０８)の出力値より大きい場合にＮＡＣＫで判断する。
【００６４】
掛け算器９０４ないし９０６で使用するパイロットパターンの種類によって選択された累積器によるＡＣＫ/ＮＡＣＫの判断はそれに対応してなされる。すなわち、該当スロットのあらかじめ設定されたパイロットパターンを掛け算する掛け算器の値を累積する累積器の値が選択されたら、ＡＣＫで判断して、ＡＣＫ情報のパイロットパターンを掛け算する掛け算器の値を累積する累積器の出力値が選択されたらＮＡＣＫで判断するようになる。
【００６５】
図１０は本発明の第２実施形態による送信部と受信部の動作を示している。以下、前記図１０を利用して本発明の第２実施形態による送信部と受信部での動作に対して詳細に調べる。
１０００段階で、前記送信端は応答タイミングであるかの可否を判断する。前記１０００段階では受信したパケットデータに対するエラーの可否と再送信可否を判断する。前記判断結果、応答タイミングなら１００２段階に移動して、前記判断結果、応答タイミングでなければ１００４段階に移動する。前記１００２段階で、前記送信端はアップリンクパケットチャンネル処理結果に対応されるパイロットパターンを選択する。前記アップリンクパケットチャンネル処理結果に対応されるパイロットパターンは“式(25)”または“式(26)”がある。前記“式(25)”は該当ｉ番目スロットのあらかじめ設定されたパイロットパターンとして受信されたパケットデータにエラーがないことを(すなわち、ＡＣＫを)意味して、前記“式(26)”は前記あらかじめ設定されたパイロットパターンと直交するパターンとして、受信されたパケットデータにエラーが発生したことを(すなわち、ＮＡＣＫを)意味する。前記１００４段階でパイロットパターンとして“式(25)”を選択する。
【００６６】
【数７】
2005151573.tif 000011
【００６７】
前記１００２段階または前記１００４段階から選択されたパイロットパターンは１００６段階に伝達する。１００６段階で前記送信端は前記選択されたパイロットパターンを有するパイロット信号をＤＰＣＨフレームに挿入した後、１００８段階で前記ＤＰＣＨフレームに対して変造過程を経って受信端に送る。参照に、１００８段階から１０１０段階への進行は無線チャンネル上の送信である。
【００６８】
１０１０段階で前記受信端は、前記送信端で送信されたＤＰＣＨ信号を受信して逆拡散した後、１０１２段階に移動してチャンネル推定過程を遂行する。１０１４段階ないし１０１６段階で前記受信端は、前記受信されたＤＰＣＨ信号に対するチャンネル補償過程と復調及びチャンネル復号化過程を遂行する。一方、１０１８段階で前記受信端は、前記チャンネル推定過程を経った受信信号からＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報に該当するパイロット信号のパイロットパターンを抽出する。前記ＡＣＫ/ＮＡＣＫ信号を抽出する過程に対しては前記図９で説明したようになる。
【００６９】
１０２０段階で前記受信端は、前記ＡＣＫ/ＮＡＣＫ信号を基にアップリンクパケットデータの再送信可否を決定する。すなわち、ＮＡＣＫである場合、以前に送ったパケットデータを再び送って、ＡＣＫである場合、新しいパケットデータを送る。
【００７０】
１０２２段階で前記送信端は、前記伝達されたアップリンクパケットデータに対する復調及び復号化過程を遂行する。前記送信端は復調及び復号化過程を通じて前記アップリンクパケットデータに対するエラー有無を判断して、アップリンクパケットチャンネルに対する処理結果を１００２段階に伝達する。
【００７１】
以上、本発明の詳細について具体的な実施形態に基づき説明してきたが、本発明の範囲を逸脱しない限り、各種の変形が可能なのは明らかである。従って、本発明の範囲は、上記実施形態に限るものでなく、特許請求の範囲のみならず、その範囲と均等なものにより定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】従来技術による制御情報を物理チャンネルに時間多重化(time multiplexing)する過程を示した図。
【図２】従来技術による制御情報を物理チャンネルにコード多重化(code multiplexing)する過程を示した図。
【図３】本発明の第１実施形態による送信機の構造を示した図。
【図４】本発明の第１実施形態による受信機の構造を示した図。
【図５】本発明の第１実施形態による制御信号抽出機の構造を示した図。
【図６】本発明の第１実施形態による送受信端で遂行される動作を示した図。
【図７】本発明の第２実施形態による送信機の構造を示した図。
【図８】本発明の第２実施形態による受信機の構造を示した図。
【図９】本発明の第２実施形態によるチャンネル推定器の構造を示した図。
【図１０】本発明の第２実施形態による送受信端で遂行される動作を示した図。
【符号の説明】
【００７３】
３００      ＤＰＤＣＨ生成部
３０２      ＤＰＣＣＨ生成部
３０４      多重化器
３０６      パイロットビット挿入部
３０８      変調部
３１０      掛け算部
３１２      パイロットビット生成部
３１４      ＡＣＫ/ＮＡＣＫ信号変換部
【図１】
2005151573.tif 000012
【図２】
2005151573.tif 000013
【図３】
2005151573.tif 000014
【図４】
2005151573.tif 000015
【図５】
2005151573.tif 000016
【図６】
2005151573.tif 000017
【図７】
2005151573.tif 000018
【図８】
2005151573.tif 000019
【図９】
2005151573.tif 000020
【図１０】
2005151573.tif 000021