(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２のＡＲＱ（Automatic Repeat Request）レシーバが、通信品質の著しい低下をもたらすことなく、受信したデータブロックをデコーディングすることを可能とする通信システムにおいて
一つのＡＲＱ送信モードでデータブロックをコーディングし、送信するトランスミッタ、および、
受信したデータブロックをデコーディングする際に、増分冗長を使用しない第１のタイプのＡＲＱ受信モードで動作する第１のレシーバおよび、受信したデータブロックをデコーディングする際に、増分冗長を使用する第２のタイプのＡＲＱ受信モードで動作する第２のレシーバを含む複数のレシーバを備え、
前記第１および第２のレシーバは、前記第１および第２のタイプのＡＲＱ受信モードで、前記一つのＡＲＱ送信モードで動作する前記トランスミッタとそれぞれ通信を行い、当該トランスミッタは、
第１のコーディング手法を用いて、前記第１あるいは第２のレシーバにコーディングされたデータブロックを送信する手段と、
前記第１あるいは第２のレシーバに対し、前記第１のコーディング手法を用いてコーディングされた前記データブロックを送信した場合、肯定応答信号が受信されなかったときには、前記第１のコーディング手法とは異なる、当該第１のコーディング手法と実質的に同一のデコーディングが可能なように最適化された第２のコーディング手法を用いて、コーディングされたデータブロックを送信する手段を備え、
当該第２のコーディング手法が、すべてのトレリス・パスの最小距離の発生を可能な限り低く維持しながら、対応するトレリス・パスの間の最小距離を可能な限り高くするパンクチュアリング・パターンを使用するものであり、
前記第１のレシーバは、前記コーディングされたデータブロックが当該第１のレシーバに送信されたとき、前記コーディングされた第１および第２のデータブロックを別々にデコーディングする手段を含み、
前記第２のレシーバは、前記コーディングされたデータブロックが当該第２のレシーバに送信されたときには、前記コーディングされた第１および第２のデータブロックを結合してデコーディングする手段を含む
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記第１のタイプのＡＲＱ受信モードはタイプＩハイブリッドＡＲＱモードであり、前記第２のタイプのＡＲＱ受信モードはタイプＩＩハイブリッドＡＲＱモードであることを特徴とする前記請求項１記載の通信システム。
【請求項３】
前記ＡＲＱ送信モードは、最初に送信された送信ブロックと異なるコーディングが行われるブロックを再送信するべく適合されたタイプＩＩハイブリッドＡＲＱモードであり、各再送信ブロックは、前記実質的に同一のデコーディングが可能であることを特徴とする前記請求項１記載の通信システム。
【請求項４】
前記第１および第２のコーディング手法により、各再送信ブロックに関するパンクチュアリング・パターンが変更されることによって、異なるコーディングが行われることを特徴とする前記請求項１記載の通信システム。
【請求項５】
前記第１および第２のコーディング手法により、各再送信ブロックに関するコンボリューション・コードが変更されることによって、異なるコーディングが行われることを特徴とする前記請求項１記載の通信システム。
【請求項６】
前記第１および第２のコーディング手法により、各再送信ブロックに関するパンクチュアリング・パターンが変更されることによって、異なるコーディングが行われることを特徴とする前記請求項３記載の通信システム。
【請求項７】
前記第１および第２のコーディング手法により、各再送信ブロックに関するコンボリューション・コードが変更されることによって、異なるコーディングが行われることを特徴とする前記請求項３記載の通信システム。
【請求項８】
前記ＡＲＱ送信モードは、リンク・アダプテーションを含むことを特徴とする前記請求項１記載の通信システム。
【請求項９】
前記ＡＲＱ送信モードは、リンク・アダプテーションを含むことを特徴とする前記請求項６記載の通信システム。
【請求項１０】
前記パンクチュアリング・パターンを変更することによってコード・レートが変化することを特徴とする前記請求項４記載の通信システム。
【請求項１１】
前記ＡＲＱ送信モードはリンク・アダプテーションを含み、それにおいてリンク・アダプテーション用の各種のコード・レートをはじめ、増分冗長のための各種のコーディング済みバージョンは、同じコンボリューション・コードのパンクチュアリングによって作り出されることを特徴とする前記請求項１記載の通信システム。
【請求項１２】
一つのＡＲＱ（Automatic Repeat Request）送信モードで、データブロックをエンコーディングして送信するトランスミッタと、受信したデータブロックをデコーディングする際に、増分冗長を使用しない第１のタイプのＡＲＱ受信モードで動作する第１のレシーバと、受信したデータブロックをデコーディングする際に、増分冗長を使用する第２のタイプのＡＲＱ受信モードで動作する第２のレシーバと、を有する通信システムにおけるデータブロックの送受信方法であって、
前記トランスミッタが、第１のコーディング手法を用いてコーディングされたデータブロックを、前記第１および第２のレシーバに送信するステップと、
前記トランスミッタが、前記第１あるいは第２のレシーバに対し、前記第１のコーディング手法を用いてコーディングされた前記データブロックを送信したときに、肯定応答信号が受信されなかった場合には、前記第１のコーディング手法とは異なる、当該第１のコーディング手法と実質的に同一のデコーディングが可能なように最適化された第２のコーディング手法であって、当該第２のコーディング手法が、すべてのトレリス・パスの最小距離の発生を可能な限り低く維持しながら、対応するトレリス・パスの間の最小距離を可能な限り高くするパンクチュアリング・パターンを使用する手法であり、当該第２のコーディング手法を用いて、コーディングされたデータブロックを送信するステップと
前記コーディングされたデータブロックが前記第１のレシーバに送信されたときには、前記コーディングされた第１と第２のデータが、前記第１のレシーバにより別々にデコーディングされ、
前記コーディングされたデータブロックが前記第２のレシーバに送信されたときには、前記コーディングされた第１と第２のデータが、前記第２のレシーバにより結合されてデコーディングされるステップとからなり、
送信されたデータブロックを、前記第１および第２のレシーバが、通信サービスの品質を著しく低下させることなくデコーディングすることを可能とする、通信システムにおけるデータブロックの送受信方法。
【請求項１３】
前記第１のタイプのＡＲＱ受信モードはタイプＩハイブリッドＡＲＱモードであり、前記第２のタイプのＡＲＱ受信モードはタイプＩＩハイブリッドＡＲＱモードであることを特徴とする前記請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記ＡＲＱ送信モードは、最初に送信された送信ブロックと異なるコーディングが行われるブロックを再送信するべく適合されたタイプＩＩハイブリッドＡＲＱモードであり、各再送信ブロックは、前記実質的に同一のデコーディングが可能であることを特徴とする前記請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
前記第１および第２のコーディング手法により、各再送信ブロックに関するパンクチュアリング・パターンが変更されることによって、異なるコーディングが行われることを特徴とする前記請求項１２記載の方法。
【請求項１６】
前記第１および第２のコーディング手法により、各再送信ブロックに関するコンボリューション・コードが変更されることによって、異なるコーディングが行われることを特徴とする前記請求項１２記載の方法。
【請求項１７】
前記第１および第２のコーディング手法により、各再送信ブロックに関するパンクチュアリング・パターンが変更されることによって、異なるコーディングが行われることを特徴とする前記請求項１４記載の方法。
【請求項１８】
前記第１および第２のコーディング手法により、各再送信ブロックに関するコンボリューション・コードが変更されることによって、異なるコーディングが行われることを特徴とする前記請求項１４記載の方法。
【請求項１９】
前記ＡＲＱ送信モードは、リンク・アダプテーションを含むことを特徴とする前記請求項１２記載の方法。
【請求項２０】
前記ＡＲＱ送信モードは、リンク・アダプテーションを含むことを特徴とする前記請求項１７記載の方法。
【請求項２１】
前記パンクチュアリング・パターンを変更することによってコード・レートが変化することを特徴とする前記請求項１５記載の方法。
【請求項２２】
前記ＡＲＱ送信モードはリンク・アダプテーションを含み、それにおいてリンク・アダプテーション用の各種のコード・レートをはじめ、増分冗長のための各種のコーディング済みバージョンは、同じコンボリューション・コードのパンクチュアリングによって作り出されることを特徴とする前記請求項１２記載の方法。
【請求項２３】
前記第１及び第２のコーディング手法が、変調とコーディング手法のファミリから選択されたものである請求項１２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本出願は、１９９８年１０月２３日に出願された米国仮特許出願第６０／１０５，３７２号の利益を主張し、そのすべての内容を、参照してここに採り込む。
【０００２】
（発明の背景）
本発明は、全般的には通信分野におけるエラー処理に関し、より詳細には、ディジタル通信システムにおけるフォワード・エラー訂正（ＦＥＣ）、自動再送要求（ＡＲＱ）および可変冗長に関する。
【０００３】
ここでは、１９９８年１０月８日に出願された関連する米国特許出願第０９／１６８，０６４号「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｂａｓｅｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ  ｉｎ  ａ  Ｒａｄｉｏｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ（無線通信システムにおける測定ベースの自動再送要求のための方法およびシステム）」を参照し、その全内容を、参照してここに採り込む。
【０００４】
商業通信システムの成長、特にセルラー無線電話システムの爆発的な成長によって、システム設計者は、許容閾値を超えた通信品質の低下をもたらすことなくシステム容量を増加させる方法を追及せざるを得なくなった。これらの目的を達成する１つのテクニックは、アナログ変調ベースのシステムからディジタル変調ベースのシステムへの転換である。
【０００５】
ワイヤレス・ディジタル通信システムにおいては、たとえば変調タイプ、バースト・フォーマット、通信およびプロトコル等を含むシステム・パラメータのほとんどが業界標準によって定義されている。たとえば、ヨーロッパ電気通信標準化協会（ＥＴＳＩ）は、無線周波数（ＲＦ）の物理チャンネルまたはリンクにわたってコントロール、ボイス、およびデータ情報を送信する時分割多元接続（ＴＤＭＡ）および１秒当たり２７１キロシンボル（ｋｓｐｓ）の記号レートを有するガウシアン最小シフト・キーイング（ＧＭＳＫ）変調手法を使用するＧｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＧＳＭ；モバイル通信のためのグローバル・システム）を標準化している。米国においては、米国通信工業会（ＴＩＡ）がＩＳ−５４およびＩＳ−１３６といった多数の暫定標準を発行しており、Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｐｈｏｎｅ  Ｓｅｒｖｉｃｅ（Ｄ−ＡＭＰＳ；ディジタル・アドバンスド・モバイル・フォン・サービス）、すなわちＲＦリンクを介した通信のために差動直交位相シフト・キーイング（ＤＱＰＳＫ）変調手法を使用するＴＤＭＡシステムの各種バージョンを定義している。
【０００６】
ＴＤＭＡシステムは、割当て周波数を１ないしは複数のＲＦチャンネルに細分する。それぞれのＲＦチャンネルは、さらに多数の時間フレームに分割される。さらに、各時間フレームは、多数のタイムスロット（たとえば３つのタイムスロット）に分割され、それにおいては、それぞれのタイムスロットが１つの物理チャンネルに対応する。その後、１ないしは複数の物理チャンネルから論理チャンネルが形成される。これらのシステムにおいては、アップリンクおよびダウンリンクのＲＦチャンネルを介してディジタル情報のバーストを送受することによって、モバイル局が１ないしは複数の基地局と通信を行う。
【０００７】
ディジタル通信システムは、情報受信時のエラーを取り扱うために各種のテクニックを使用する。そういったテクニックの１つがＦＥＣである。概してＦＥＣは、受信端において送信の正確性を検証するために、また必要であればエラーを訂正するために使用される追加のビットの送信を包含する。ＦＥＣテクニックは、変調に先行するデータのコンボリューションまたはブロック・コーディングを含み、それにおいては、コンボリューション・コードの参照にコード・レート（たとえば１／２および１／３）を用いることが一般的であり、コード・レートが低いほどコード・ビットの数が大きくなる。つまり、コード・レートが低いほどより大きなエラー保護が提供される。しかしながら、同時にそれは、ユーザのビット・レートをより低くするという結果をもたらす。
【０００８】
コード・レートを選択するために使用されるテクニックは、リンク・アダプテーション（ＬＡ）と呼ばれている。ＬＡは、チャンネルもしくはリンクの品質をモニタし、それに応じてコード・レートを調整することによって、ＦＥＣとの関連から作用する。たとえば、リンクの品質が低いときには、コード・レートを下げる。その逆に、リンクの品質が高ければ、コード・レートを上げてユーザのビット・レートを増加することができる。
【０００９】
ＡＲＱは、情報受信時のエラーを取り扱うために広く使用されているもう１つのテクニックである。概してＡＲＱは、レシーバにおいて行うエラーに関する受信データ・ブロックの解析、およびセンダーに対するエラーが検出されたデータ・ブロックの再送要求を含む。レシーバ（たとえばモバイル無線電話におけるレシーバ）による処理時に、復調に続いてブロック・チェック・シーケンスおよび周知の巡回冗長検査テクニックを使用し、エラーに関する各ブロックの評価を行うことができる。エラーが存在するときには、定義済みのＡＲＱプロトコルを使用し、そのブロックの再送を示す要求を送信実体（たとえば無線通信システムにおける基地局）に送り返す。
【００１０】
当業者であれば、ＦＥＣテクニック（たとえばＬＡを包含するＦＥＣテクニック）とＡＲＱテクニックを組み合わせる可能性を認識されよう。その種の組み合わせテクニックは、一般にハイブリッドＡＲＱテクニックと呼ばれている。ハイブリッドＡＲＱにおいては、レシーバにおいて行うＦＥＣコーディングを使用した受信時のエラーの訂正が可能になる一方、それから外れたエラーを訂正するために再送信を要求することができる。
【００１１】
図１は、タイプＩハイブリッドＡＲＱとして知られるハイブリッドＡＲＱ手法の一例を表している。タイプＩハイブリッドＡＲＱは、コード・レートをそれぞれ１／２、２／３、３／４、１とするＣＳ−１からＣＳ−４までの４つのＦＥＣ変調およびコーディング・手法（ＭＣＳ）を使用するＧｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＧＰＲＳ；汎用パケット無線サービス）との関連から使用される。現在の論理リンク・コントロール（ＬＬＣ）フレーム１１０について４つのＦＥＣ  ＭＣＳの１つを（ＬＡを使用して）選択した後、選択したコーディング・手法に対応させて、このフレームを論理リンク・コントロール（ＬＬＣ）ブロックに分けるセグメント化が実行される。ＬＬＣブロックは、情報１１１のペイロード、フレーム・ヘッダ（Ｈ１）およびフレーム・チェック・シーケンス（ＦＣＳ）を含む。ＬＬＣブロックは、選択したレートにおいてコーディングされ、コーディング済みブロック１１２が形成される。このコーディング済みブロックのビット数を低減するために、周知のパンクチュアリング・パターンを使用したビットの除去が行われ、無線リンク・コントロール（ＲＬＣ）ブロック１１３として使用されるパンクチュアリング済みコーディング済みブロックが形成される。レシーバにおいて、ＲＬＣブロックにエラーがあり、再送信が必要である（つまり、訂正不能なエラーが存在する）と判断されたときには、最初に選択されたＦＥＣコーディング（およびパンクチュアリング）手法が再送信に使用される（つまり、このシステムは、一定の冗長性を再送信目的で使用する）。
【００１２】
別の例に、増分冗長（ＩＲ）またはタイプＩＩハイブリッドＡＲＱとして知られるハイブリッドＡＲＱ手法があり、それにおいては、最初の送信で送信されたオリジナルのブロックのデコーディングが不可能なときに送信される追加の冗長ビットが用意される。この手法を概念的に図２に示す。それにおいては、レシーバによって複数回にわたるデコーディングの試みがなされる。まずレシーバは、最初に受け取ったデータ・ブロックのデコーディングを試みる。レシーバは、最初に受け取ったデータ・ブロックのデコーディングが不可能であると、センダに対して再送信要求を送る。続いてレシーバは、追加の冗長ブロックＲ１を受け取り、最初の送信時に送信されたデータ・ブロックとともにそれを使用してデコーディングを試みる。デコーディングが成功する確率は、送信された２つのブロックのダイバーシティによって高くなる。タイプＩＩハイブリッドＡＲＱの再送信（Ｒ１、Ｒ２）は、すでに行われた送信との組み合わせにおいてデコーディングされるように最適化されており、個別にデコーディングが行われることもあるが、行われないこともある。それでもレシーバがそのデータ・ブロックのデコーディングに成功しなければ、レシーバは別の冗長情報Ｒ２を獲得し、最初の受信時に受け取ったデータ・ブロックおよび冗長ビットのブロックＲ１とともにそれを使用して３回目のデコーディングを試みる。このプロセスは、デコーディングが成功するまで繰り返すことができる。
【００１３】
タイプＩＩハイブリッドＡＲＱについての詳細は、ここに参照という形で全内容を採り入れている１９９５年６月に発行されたＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（通信に関するトランザクション）２３巻第６号のＳ．  Ｋａｌｌｅｌ（カレル）による「Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｐｕｎｃｔｕｒｅｄ  Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ  （ＣＰＣ）  Ｃｏｄｅｓ  ａｎｄ  Ｔｈｅｉｒ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ（相補型パンクチュアード・コンボリューション（ＣＰＣ）コードおよびその応用）」を参照されたい。
【００１４】
現在のところ、上記のテクニックを使用して、タイプＩハイブリッドＡＲＱを使用するレシーバが、タイプＩＩハイブリッドＡＲＱを使用するトランスミッタとの通信を試みると、レシーバが最初に送信されるブロックのコーディング・手法を知ることができたとしても、レシーバは再送信をまったくデコーディングすることができない。それに加えて、再送信に関するコーディング・手法がタイプＩハイブリッドＡＲＱレシーバに通知される場合であっても、タイプＩハイブリッドＡＲＱが以前の送信を破棄してしまうことからサービスの質が著しく低下し、個別デコーディングを可能にするべく再送信を最適化することができない。
【００１５】
このようなことからトランスミッタは、タイプＩハイブリッドＡＲＱを使用するレシーバもしくはタイプＩＩハイブリッドＡＲＱを使用するレシーバのいずれに対しても、共通のトランスミッタからのブロックの受信ならびにデコーディングを成功させることが可能であり、しかもレシーバがいずれの手法を使用しているかということについての通知を当該トランスミッタが必要としない手法を使用して動作すると望ましい。
【００１６】
（発明の要約）
本発明は、タイプＩハイブリッドＡＲＱを使用するレシーバもしくはタイプＩＩハイブリッドＡＲＱを使用するレシーバのいずれに対しても、共通のトランスミッタからのブロックの受信ならびにデコーディングを成功させることが可能であり、しかもレシーバがいずれの手法を使用しているかということについての通知を当該トランスミッタが必要としない手法を使用して動作するトランスミッタについて記述している。
【００１７】
本発明の第１の側面によれば、トランスミッタとレシーバの間において情報のブロックを相互に通信するためのシステムが提供される。このシステムは、ＡＲＱ送信モードで動作するトランスミッタおよび複数のレシーバを包含し、複数のレシーバは、第１の受信モードで動作する第１のレシーバおよび第２の受信モードで動作する第２のレシーバを含む。第１のレシーバおよび第２のレシーバはトランスミッタと通信を行い、その間、当該トランスミッタはＡＲＱ送信モードで動作する。
【００１８】
本発明の別の側面によれば、ＡＲＱモードで動作する通信デバイスが提供される。この通信デバイスは、あらかじめ決定済みの順序で複数のコーディング・手法をストアするメモリを包含している。またこの通信デバイスは、ブロックおよび１ないしは複数の再送信されたブロックを受信するレシーバを含んでいる。レシーバは、メモリ内にストアしているコーディング・手法の前述のあらかじめ決定済みの順序に対応させて各種コーディング・手法を使用し、１ないしは複数の再送信されたブロックを個別に処理する。それに加えて、ブロックおよび１ないしは複数の再送信される各ブロックは、複数のコーディング・手法を使用してコーディングされ、かつそれぞれが有する通信デバイスによって個別にデコーディングされる確率は実質的に等しい。
【００１９】
本発明のさらに別の側面によれば、通信システムにおけるブロックの送信および受信の方法が提供される。この方法は、ＡＲＱ送信モードでブロックを送信するステップ；そのブロックを、第１の受信モードで動作する第１のレシーバにおいて受信するステップ；および、そのブロックを、第２の受信モードで動作する第２のレシーバにおいて受信するステップ；を包含する。
【００２０】
本発明のさらにまた別の側面によれば、トランスミッタからのブロックを受信するための方法が提供される。この方法は、あらかじめ決定済みの順序で複数のコーディング・手法をストアするステップ；レシーバにおいて、トランスミッタからのブロックおよび１ないしは複数の再送信されたブロックを受信するステップ；および、当該レシーバにおいて、前述の複数のコーディング・手法に用いたあらかじめ決定済みの順序に対応させて、各種コーディング・手法を使用して１ないしは複数の再送信された各ブロックを個別に処理するステップ；を包含する。各ブロックおよび１ないしは複数の再送信される各ブロックは、複数のコーディング・手法を使用してコーディングされ、かつ、それぞれが有する通信デバイスによって個別にデコーディングされる確率は実質的に等しい。
【００２１】
以上の、およびその他の本発明の特徴、側面、および利点への理解は、図面を参照した以下の説明から得られることになろう。
【００２２】
（詳細な説明）
本発明は、レシーバによって使用されている実際のモード（たとえばタイプＩまたはタイプＩＩハイブリッドＡＲＱ）についての通知を当該トランスミッタが必要としない新しいテクニックを使用している。
【００２３】
以下に例として示す実施態様は、ＴＤＭＡ無線通信システムとの関連から述べられている。しかしながら当業者であれば、単に例証を目的としてＴＤＭＡが用いられているに過ぎず、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、コード分割多元接続（ＣＤＭＡ）およびこれらのハイブリッドを含む別のタイプのアクセス方式に対しても本発明を容易に適用できることを認識されるであろう。
【００２４】
また、ＧＳＭシステムに従ったオペレーションは、ヨーロッパ電気通信標準化協会（ＥＴＳＩ）ドキュメントＥＴＳ  ３００  ５７３、ＥＴＳ  ３００  ５７４、およびＥＴＳ  ３００  ５７８に記載されており、これらについては、参照という形でその全内容をここに採り入れている。したがって、本発明に関連するＧＳＭシステムのオペレーションに関する説明は、本発明の理解のために必要な範囲にとどめることにする。本発明は、エンハンスドＧＲＰＳシステムにおける実施態様の一例という観点から説明されているが、当業者であれば、本発明が広範多岐にわたる他のディジタル通信システム、たとえば広帯域ＣＤＭＡあるいはワイヤレス非同期転送モード（ＡＴＭ）等においても使用可能であることを理解されるであろう。
【００２５】
図３は、本発明の一実施態様に従って、レシーバに対してブロックを送信するためのテクニックを示しており、それにおいてレシーバに対するブロックの送信ならびに再送信には、異なるコーディング・手法が使用される。ステップ３２０においては、１つのコーディング・手法から１つのコーディング・レートが選択される（たとえば、［１，１／２，．．．，１／ｎ］、［１，２／３，．．．，２／ｎ］、［１，３／４，．．．，３／ｎ］）。例示を目的とすることから、以下の説明においては、最初のコード・レート・シーケンス（つまり、［１，１／２，．．．，１／ｎ］）を選択的反復ＡＲＱ手法とともに用いるものとする。ステップ３２２においては、最初のコーディング・手法Ｐ１（たとえば、コンボリューションおよび／またはパンクチュアリング・手法）を使用するコーディング済みブロックがレシーバに向けて送信される。ステップ３２４においては、トランスミッタが肯定応答信号（ＡＣＫ）待ちを設定する。ＡＣＫが受信されなかったとき、もしくは否定応答信号（ＮＡＣＫ）が受信されたときには、ステップ３２６において２番目のコーディング・手法を使用し、同じブロックを送信する。ステップ３２８においてＡＣＫが受信されなかったとき、もしくは否定応答信号（ＮＡＣＫ）が受信されたときには、ステップ３３０において、さらに３番目のコーディング・手法を使用し、同じブロックを送信する。このプロセスは、ｎ番目のコーディング・手法Ｐｎまで繰り返すことが可能であり、その時点においてプロセスは、コーディング・手法Ｐ１を使用するステップ３２２に戻る。
【００２６】
２番目の（およびそれ以降の）コーディング・手法は、デコーディングの確率が最初のコーディング・手法と実質的に等しくなるように最適化されている。たとえば、タイプＩハイブリッドＡＲＱレシーバは、連続するブロックを個別にデコーディングし、タイプＩＩハイブリッドＡＲＱは、連続するブロックを連結させてデコーディングするが、使用するコーディング・手法が、ダイバーシティを有するだけでなく、実質的に同一のデコーディングの確率を有することから、タイプＩおよびタイプＩＩハイブリッドＡＲＱレシーバは、ともに、送信に関するサービスの質を著しく低下させることなく送信されたブロックをデコーディングすることができる。
【００２７】
各コーディング・手法が有するデコーディングの確率が実質的に等くなるように最適化するためには、それぞれのコードが有する対応するトレリス・パスの間の距離数を高くする必要がある。各トレリス・パスは、たとえば特定のパンクチュアリング・パターンを使用してパンクチュアリングされたコンボリューション・コードの多項式に対応する。特定コーディング・手法をデコーディングする確率を増加させるためには、すべてのトレリス・パスに関する最小距離を可能な限り高くする（たとえば、コード・レートが１／３であり拘束長が７の場合、最小距離について高いとされる値は１４〜１５になる）。それに加えて、すべてのトレリス・パスに関する最小距離の実際の発生を可能な限り低く（たとえば１）維持する必要がある。上記の方法を使用して１つのコーディング・手法（たとえばＰ１）を選択した後、次の最良コーディング・手法を選択し、以下同様にこれを繰り返す（たとえば、Ｐ２，Ｐ３，Ｐｎ）。次の最良のコーディング・手法は、最良のコーディング・手法に関する上記の説明と同様の手順を使用して決定される。
【００２８】
デコーディングの確率が実質的に等しい複数のコーディング・手法を決定した後は、組み合わせにおいて高い最小距離を有するコーディング・手法を選択することによって、それらのコーディング・手法をジョイント・デコーディングに関して最適化することができる。つまり、すべてのコーディング・手法に関するトレリス・パスにおける距離を測定するために、たとえば第１のコーディング・手法を使用するトレリス・パスにおける差を、追加のコーディング・手法を使用するトレリス・パスにおける差との関連から調べることができる。
【００２９】
一例として、本発明とともに使用する３つのパンクチュアリング・パターン（Ｐｉ，Ｐｊ，Ｐｋ）を生成するテクニックを次に説明する。希望のコード・レートに対応する複数のパンクチュアリング・パターンＰｉ（ｉ＝１〜Ｎ）を生成する（たとえば、このパンクチュアリング・パターンはコンボリューション・コード当たりの合計出力ビット数を低減し、それによってコード・レートを増加する）。Ｐｉの各トレリス・パスに関する最小距離ｄｍｉｎ＿ｉを計算する。通信システムの特定のコード・レートに関する単一のパンクチュアリング・パターン用の許容可能な最小距離スレッショルドを表す最初のスレッショルド値ｄｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿１を決定する。通信システムの特定のコード・レートに関する２つのパンクチュアリング・パターンのジョイント・デコーディング用の許容可能な最小距離スレッショルドを表す第２のスレッショルド値ｄｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿２を決定する。通信システムの特定のコード・レートに関する３つのパンクチュアリング・パターンのジョイント・デコーディング用の許容可能な最小距離スレッショルドを表す第３のスレッショルド値ｄｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿３を決定する。連続するスレッショルド値のそれぞれは、直前のスレッショルド値より小さいか等しい。計算するスレッショルド値の数は、本発明の通信システムによって使用されるパンクチュアリング・パターンの数に対応する。
【００３０】
３つのパンクチュアリング・パターン（Ｐｉ，Ｐｊ，Ｐｋ）は：Ｐｉの最小距離（ｄｍｉｎ＿ｉ）、Ｐｊの最小距離（ｄｍｉｎ＿ｊ）、ならびにＰｋの最小距離（ｄｍｉｎ＿ｋ）がすべてｄｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿１より大きくなり；ＰｉおよびＰｊの最小距離（ｄｍｉｎ＿ｉ＋ｊ）、ＰｊおよびＰｋの最小距離（ｄｍｉｎ＿ｊ＋ｋ）、ならびにＰｉおよびＰｋの最小距離（ｄｍｉｎ＿ｉ＋ｋ）がすべてｄｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿２より大きくなり；Ｐｉ、Ｐｊ、およびＰｋ最小距離（ｄｍｉｎ＿ｉ＋ｊ＋ｋ）がｄｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿３より大きくなるように選択される。その結果、これらの基準を満たすパンクチュアリング・パターンは、個別のデコーディング（たとえばタイプＩハイブリッドＡＲＱシステム）および連帯的なデコーディング（たとえばタイプＩＩハイブリッドＡＲＱシステム）の双方に関して最適化される。
【００３１】
図４は、図３に示した一例のテクニックを図式表現したものである。ＬＬＣフレーム４４０は、使用するＭＣＳに応じた各種のサイズのブロックにセグメント化される。本発明の別の実施態様においては、固定コード・レートが使用され、コーディングないしは変調のアダプテーションが行われない。
【００３２】
セグメント化されたブロック４４１のそれぞれには、ＦＣＳおよびヘッダ（Ｈ１）が追加される。全体のブロックが、１／ｎのコード・レートでコンボリューション・エンコーディングされ、コード・ブロック４４２が生成される。別のコード・レートを達成するために、続いてコード・ブロック４４２から数ビットのパンクチュアリングが行われる。本発明の別の実施態様においては、使用するＭＣＳとは無関係にヘッダの堅牢性を増加することを目的として、ヘッダ（もしくはヘッダの一部）に対するパンクチュアリングを少なくするか、まったくパンクチュアリングを行わない。それに加えて、ヘッダ（もしくはヘッダの一部）を、たとえば別のコンボリューション・コード（可能性としてはパンクチュアリングが行われる）またはコード・ブロックを使用して、データとは別にコーディングすることもできる。さらに、ヘッダの検出エラーを回避するために、ヘッダに独自のＦＣＳを持たせることも可能である。高い確実性をもってヘッダのデコーディングが成功することは、高い信頼性を持ったブロックの結合およびデコーディングを可能にする。このテクニックは、タイプＩＩハイブリッドＡＲＱレシーバとの組み合わせに有利であり、レシーバが受信したブロックのアイデンティティの決定を容易にし（アイデンティティがヘッダ内に含まれていることから）、その結果、ヘッダのみがデコーディング可能であった場合にも、再送信されたブロックとそれを結合することができる。
【００３３】
各ＭＣＳについて、複数のパンクチュアリング・パターンが存在する（たとえば、Ｐ１．．．Ｐｎ）。初期コード・レートが１より小さいときは、Ｐ１．．．Ｐｎが分離性でない。それに加えて、初期コードが１／ｎであれば、Ｐ１．．．Ｐｎが等しくなり（たとえばビットのパンクチュアリングが行われない）、タイプＩＩハイブリッドＡＲＱのＩＲオペレーションが反復コードのそれまで単純化される。タイプＩおよびタイプＩＩハイブリッドＡＲＱモードのいずれにおいても、Ｐ１を用いてパンクチュアリングされた最初のブロックが、レシーバに向けて送信される。デコーディングが成功しなかったときには、Ｐ２を用いてパンクチュアリングされた第２のブロックが送信され、以下同様に繰り返される。タイプＩとタイプＩＩハイブリッドＡＲＱオペレーションの間の相違は、タイプＩモードにおいては、Ｐ１を使用するブロックのデコーディングが失敗したときそれが破棄され、次の試行がＰ２を使用するブロックのみを基礎にするという点である。
【００３４】
タイプＩＩハイブリッドＡＲＱモードにおいては、Ｐ１を使用するブロックのソフト情報がストアされ、たとえばＰ１およびＰ２からの情報をソフト結合することによってジョイント・デコーディングが行われる。つまり、各ブロックの個別処理を行うか（たとえば、タイプＩモードにおける場合）、あるいは連続するブロックのジョイント・デコーディングを行うか（たとえば、ＩＲモードにおいて）はレシーバ側の問題であるため、トランスミッタは、レシーバのモードがタイプＩハイブリッドＡＲＱであるかタイプＩＩハイブリッドＡＲＱであるかを知る必要がない。
【００３５】
図５Ａは、本発明に従ってタイプＩハイブリッドＡＲＱモードで動作するレシーバを使用してブロックの受信ならびにデコーディングを行うためのテクニックを示している。ステップ５４０においては、１番目のブロックが受信される。ステップ５４２においては、レシーバによるそのブロックのデコーディングの可否についての判断が行われる。レシーバにおいて、１番目のコーディング・手法を使用したそのブロックのデコーディングが可能な場合には、ステップ５４４においてＡＣＫが返され、レシーバはＬＬＣフレームの次のブロック（または新しいＬＬＣフレームからのブロック）を待機する。レシーバによるそのブロックのデコーディングが不可能な場合には、ステップ５４６においてＮＡＣＫが返され、１番目のブロックが破棄される。ステップ５４８においては２番目のブロックが受信され、ステップ５５０において、トランスミッタによる２番目のコーディング・手法を使用したそのブロックのデコーディングが可能な場合には、ステップ５４４においてＡＣＫが返される。レシーバによるそのブロックのデコーディングが不可能な場合には、ステップ５５２においてＮＡＣＫが返され、２番目のブロックが破棄される。ステップ５５４においては３番目のブロックが受信され、ステップ５５６において、トランスミッタによる３番目のコーディング・手法を使用したそのブロックのデコーディングが可能な場合には、ステップ５４４においてＡＣＫが返される。レシーバによるそのブロックのデコーディングが不可能な場合には、ステップ５５８においてＮＡＣＫが返され、３番目のブロックが破棄される。このプロセスは、ｎ番目のコーディング・手法まで繰り返すことが可能であり、その時点でプロセスは、１番目のコーディング・手法を使用するステップ５４０に戻る。コーディング・手法（およびその相対的な順序）は、トランスミッタ内にストアすることもできるが、たとえば側波帯シグナリングを使用して別のコントロール信号としてトランスミッタに渡すこともできる。
【００３６】
図５Ｂは、本発明に従ってタイプＩＩハイブリッドＡＲＱモードで動作するレシーバを使用してブロックの受信ならびにデコーディングを行うためのテクニックを示している。ステップ５６０においては、１番目のコーディング・手法を使用してコーディングされた１番目のブロックが受信される。ステップ５６２においては、レシーバによるそのブロックのデコーディングの可否についての判断が行われる。レシーバにおいて、１番目のコーディング・手法を使用したそのブロックのデコーディングが可能な場合には、ステップ５６４においてＡＣＫが返され、レシーバはＬＬＣフレームの次のブロック（または新しいＬＬＣフレームからのブロック）を待機する。レシーバによるそのブロックのデコーディングが不可能な場合には、ステップ５６６においてＮＡＣＫが返される。ステップ５６８においては、２番目のコーディング・手法を使用してコーディングされた２番目のブロックが受信され、ステップ５７０において、１番目および２番目のブロックのジョイント・デコーディングを行うことによってトランスミッタによるそのブロックのデコーディングが可能な場合には、ステップ５６４においてＡＣＫが返される。レシーバによるそのブロックのジョイント・デコーディングが不可能な場合には、ステップ５７２においてＮＡＣＫが返される。ステップ５７４においては、３番目のコーディング・手法を使用してコーディングされた３番目のブロックが受信され、ステップ５７６において、１番目、２番目および３番目のブロックのジョイント・デコーディングを行うことによってトランスミッタによるそのブロックのデコーディングが可能な場合には、ステップ５４４においてＡＣＫが返される。レシーバによるそのブロックのデコーディングが不可能な場合には、ステップ５７８においてＮＡＣＫが返される。このプロセスは、ｎ番目のコーディング・手法まで繰り返すことが可能であり、その時点でプロセスは、１番目のコーディング・手法を使用するステップ５６０に戻る。コーディング・手法（およびその相対的な順序）は、トランスミッタ内にストアすることもできるが、たとえば帯域内または側波帯シグナリングを使用して別のコントロール信号としてトランスミッタに渡すこともできる。
【００３７】
次に、エンハンスドＧＰＲＳにおけるリンク品質コントロール（ＬＱＣ）の提供を参照して本発明の説明を行う。初期コード・レートは、トランスミッタおよび／またはレシーバによって行われるリンク品質測定に基づいて選択することができる。タイプＩＩハイブリッドＡＲＱオペレーションは、再送信用の各種のビット・セットのパンクチュアリングによって可能になる。ＬＡおよびＩＲモードにおいては、初期コード・レートを選択するための各種のスイッチング・ポイントを使用することができる。標準ＧＰＲＳにおいては、選択的ＡＲＱが使用され、肯定応答（ＡＣＫ）および否定応答（ＮＡＣＫ）がビットマップの使用により通知される。ヘッダを保護するため、ヘッダは４つのＧＳＭバーストにわたってインターリーブされる。８ＰＳＫアンコーデッド・モードを使用する場合、本発明は、２０ミリ秒（ｍｓ）当たり２つのＲＬＣの送信まで許容できる。これは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫビットマップのサイズを抑え、かつ堅牢なヘッダ・コーディングを可能にしつつ周波数ホッピング・テクニックを使用する場合に、より良好なパフォーマンスを可能にする。
【００３８】
ＥＧＰＲＳ用の一例のＭＣＳを図６Ａおよび６Ｂに示す。ＭＣＳは、異なるファミリに分割される（たとえばＡ、ＢおよびＣ）。それぞれのファミリは、異なる基本ユニットのペイロードを有している（たとえば、それぞれ３７、２８、２２オクテット）。ファミリ内における異なるコード・レートは、２０ｍｓのブロック内に異なる数のペイロード・ユニットを送信することによって達成される。たとえば、ファミリＡおよびＢについて、１、２または４のペイロード・ユニットを送信する。ファミリＣについては、１または２ユニットだけ送信する。
【００３９】
４つのペイロード・ユニットが送信される場合（ＭＣＳ−７およびＭＣＳ−８）、ペイロード・ユニットが分離に関する連続番号およびＣＲＣを使用する２つのＲＬＣに分割される。ＭＣＳ−８ブロックは、高いコード・レートに関しては４つのバーストにわたってインターリーブを行うより良好なパフォーマンスが得られることから、特に、バースト品質に相関がないとき、たとえば周波数ホッピング・テクニックを使用しているときにはそれが顕著になることから、２つのバーストだけにわたるインターリーブが行われる。
【００４０】
初期送信に関しては、ＭＣＳを現在のリンク品質に基づいて選択することができる。ＬＡモードにおける再送信、つまり堅牢性の向上が求められる再送信に関しては、２つの択一的な実施態様が存在する。第１の選択肢とする実施態様は、ＭＣＳ−７またはＭＣＳ−８が最初に使用されていた場合であり、前者の場合にはＭＣＳ−５を、後者の場合にはＭＣＳ−６ブロックをそれぞれ使用して、オリジナルの１／２のコード・レートでそのブロックの再送信を行うことができる。第２の選択肢の代替実施態様は、ＭＣＳ−４、ＭＣＳ−５またはＭＣＳ−６が最初に使用されていた場合であり、それぞれ２つのＭＣＳ−１、ＭＣＳ−２またはＭＣＳ−３ブロックを使用してそのブロックを送信することができる。第２の選択肢の代替実施態様においては、ヘッダ内の２つのビットによってＲＬＣブロックが分割されていること、およびそのＲＬＣブロックの部分の相対的な順序が示される。たとえば、アンコーデッド８ＰＳＫを使用して当初送信されたブロックを、ＧＭＳＫベースのＭＣＳ−３を使用して再送信することができる。
【００４１】
図７Ａおよび７Ｂは、それぞれＭＣＳ−５およびＭＣＳ−８を使用した本発明のコーディングおよびパンクチュアリングの手法を例示している。データ・ブロックはアップリンク状態フラグ（ＵＳＦ）、ＲＬＣヘッダ、テール・ビット（ＴＢ）フィールド、最終ブロック・インジケータ（ＦＢＩ）フィールド、拡張ビット（Ｅ）フィールド、データ・ペイロード・フィールド、およびブロック・チェック・シーケンス（ＢＣＳ）を含んでいる。
【００４２】
例示の本発明の実施態様においては、各８ＰＳＫブロックが１３９２ビットを含み、各ＧＭＳＫブロックが４６４ビットを含む。ＵＳＦは、８ＰＳＫの場合は３６ビット、ＧＭＳＫの場合は１２ビットである。８ＰＳＫについては４つのスティーリング・ビット（ＳＢ）があり、それが２つの異なるヘッダ・タイプを示し、ＧＭＳＫについては、８つのスティーリング・ビットが１つのヘッダ・タイプだけを示す。ＲＬＣヘッダは、前述のようにコーディングされ、ＦＢＩフィールドおよびＥフィールド用に２ビットが使用される。１２ビットのＣＲＣおよび６ビットのテールが、データ保護のためにペイロードに追加されている。
【００４３】
上記の説明においては、ブロックが同じコンボリューション・コードから導かれるが、使用されるパンクチュアリング・パターンは異なる。当然のことながら、当業者であれば認識されようが、異なるコンボリューション・コードまたはブロック・コードを使用して、あるいはそれらの組み合わせを使用してブロックを獲得することもできる。たとえば、異なる、比較的複雑性の低いコンボリューション・コードを用いてブロックを獲得すること、およびレシーバにおいてターボ・デコーディングを適用することが可能である。
【００４４】
以上、わずかな実施例を参照して本発明の詳細な説明を行ってきたが、当業者であれば、本発明から逸脱することなく各種の修正が可能であることを認識されよう。たとえば、パンクチュアリング前のコード・レートを特定のレートに制限せず、本発明の使用および環境に適した任意の値とすることができる。さらに、コード・ブロックを固定サイズにする必要はまったくない（つまり、ブロックごとにブロックのサイズを変えてもよい）。それに加えて、コーディング後のブロック・サイズを、たとえば選択した初期コード・レートの関数とすることもできる。それとは別に、異なるブロック・サイズを、たとえば各連続するブロックごとに使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ＦＥＣ手法の１つの例を示している。
【図２】  ハイブリッドＡＲＱ手法の１つの例を示している。
【図３】  一例として示した本発明のトランスミッタによって実行されるプロセスのフローチャートである。
【図４】  本発明に従ったハイブリッドＡＲＱ手法の一例を示している。
【図５】  一例として示した本発明のレシーバによって実行されるプロセスのフローチャートである。
【図６】  ＥＧＰＲＳに関する一例のＭＣＳを示している。
【図７】  本発明のコーディングおよびパンクチュアリングの手法の一例を示している。
【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】
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【図７】
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