(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パケットデータストリームを所定の符号化率によって符号化ビットに符号化し、前記符号化ビットを所定の変調方式によって変調シンボルにマッピングし、前記変調シンボルを伝送チャネルを通して受信器に伝送する符号分割多重接続無線通信システムの送信器で、前記受信器から再伝送要請がある時に前記符号化ビットを再伝送する方法において、
前記符号化ビットを反転することによって第１符号化ビットを生成する過程と、
前記符号化ビットを相対的に高い重要度を有する第１ビットグループ及び相対的に低い重要度を有する第２ビットグループに分離し、前記第１ビットグループ及び前記第２ビットグループを相互交換することによって第２符号化ビットを生成する過程と、
前記交換された符号化ビットを反転することによって第３符号化ビットを生成する過程と、
前記受信器から受信された再伝送要請の回数によって、前記第１符号化ビット、第２符号化ビット、及び第３符号化ビットのいずれか１つを、一つのマッピングテーブルを利用して変調シンボルにマッピングする過程と、
前記変調シンボルを前記受信器に伝送する過程と、
からなることを特徴とする方法。
【請求項２】
ＭＯＤ(再伝送の回数, ｌｏｇ２変調次数Ｍ)が１である場合、前記第１符号化ビットを選択し、ＭＯＤが２である場合、前記第２符号化ビットを選択し、ＭＯＤが３である場合、前記第３符号化ビットを選択することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記変調次数Ｍは、１６または６４のうち１つであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
パケットデータストリームを所定の符号化率によって符号化ビットに符号化し、前記符号化ビットを所定の変調方式によって変調シンボルにマッピングし、前記変調シンボルを伝送チャネルを通して受信器に伝送する符号分割多重接続無線通信システムの送信器で、前記受信器から再伝送要請がある時に前記符号化ビットを再伝送する方法において、
前記符号化ビットを反転することによって第１符号化ビットを生成する過程と、
所定のビット数の分だけ前記符号化ビットを循環シフトすることによって第２符号化ビットを生成する過程と、
前記シフトされた符号化ビットを反転することによって第３符号化ビットを生成する過程と、
前記受信器から受信された再伝送要請の回数によって、前記第１符号化ビット、第２符号化ビット、及び第３符号化ビットのいずれか１つを、一つのマッピングテーブルを利用して変調シンボルにマッピングする過程と、
前記変調シンボルを前記受信器に伝送する過程と、
からなることを特徴とする方法。
【請求項５】
ＭＯＤ(再伝送の回数, ｌｏｇ２変調次数Ｍ)が１である場合、前記第１符号化ビットを選択し、ＭＯＤが２である場合、前記第２符号化ビットを選択し、ＭＯＤが３である場合、前記第３符号化ビットを選択することを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記変調次数Ｍは、１６または６４のうち１つであることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
パケットデータストリームを所定の符号化率によって符号化ビットに符号化し、前記符号化ビットを相対的に高い重要度を有する第１グループと相対的に低い重要度を有する第２グループに分離し、前記第１グループのビット及び前記第２グループのビットをそれぞれ所定の変調方式で前記変調シンボル内の相対的に高い信頼度を有する部分及び相対的に低い信頼度を有する部分にマッピングし、前記変調シンボルを伝送チャネルを通して受信器に伝送する符号分割多重接続無線通信システムの送信器で、前記受信器から再伝送要請がある時に前記符号化ビットを再伝送する方法において、
前記受信器から前記符号化ビットの再伝送要請がある時に、前記第１グループ及び前記第２グループのビットを反転する過程と、
一つのマッピングテーブルを利用して、前記反転された第１グループを変調シンボル内の相対的に高い信頼度を有する部分にマッピングし、前記反転された第２グループを前記相対的に低い信頼度を有する部分にマッピングする過程と、
前記変調シンボルを受信器に伝送する過程と、
からなることを特徴とする方法。
【請求項８】
前記ビット反転過程において、前記再伝送要請が奇数番目の再伝送要請である場合、前記符号化ビットを反転することを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記受信器から前記符号化ビットに対する他の再伝送要請がある時に、前記第１グループ及のビット及び前記第２グループのビットを反転する前に、前記第１グループ及のビット及び前記第２グループのビットを相互交換する過程をさらに含むことを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項１０】
ＭＯＳ(再伝送要請の回数, ｌｏｇ２変調次数Ｍ)が２より小さい場合、前記第１グループのビットと前記第２グループのビットを相互交換することを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記変調次数Ｍは、１６または６４のうち１つであることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
パケットデータストリームを所定の符号化率によって符号化ビットに符号化し、前記符号化ビットを所定の変調方式によって変調シンボルにマッピングし、前記変調シンボルを伝送チャネルを通して受信器に伝送する符号分割多重接続無線通信システムの送信器で、前記受信器から再伝送要請がある時に前記符号化ビットを再伝送する方法において、
前記受信器から再伝送要請がある時、前記符号化ビットを所定の再配列パターンによって再配列する過程と、
前記再配列された符号化ビットを反転する過程と、
前記反転された符号化ビットを、一つのマッピングテーブルを利用して変調シンボルにマッピングする過程と、
前記変調シンボルを前記受信器に伝送する過程と、
からなることを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記ビット反転過程において、前記再伝送要請が奇数番目の再伝送要請である場合、前記符号化ビットを反転することを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記再配列過程において、各変調シンボルにマッピングされる前記符号化ビットを所定のビット数の分ずつ循環シフトすることを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
ＭＯＳ(再伝送要請の回数, ｌｏｇ２変調次数Ｍ)が２より小さい場合、前記符号化ビットを再配列する過程を含むことを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記変調次数Ｍは、１６または６４のうち１つであることを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１７】
パケットデータストリームを所定の符号化率によって符号化ビットに符号化し、前記符号化ビットを所定の変調方式によって変調シンボルにマッピングし、前記変調シンボルを伝送チャネルを通して受信器に伝送する符号分割多重接続無線通信システムの送信器で、前記受信器から再伝送要請がある時に前記符号化ビットを再伝送する装置において、
前記符号化ビットを相対的に高い重要度を有する第１グループと相対的に低い重要度を有する第２グループに分離する分配部と、
前記第１グループ及び前記第２グループを区分してインターリープするインターリーバと、
前記受信器から再伝送要請がある時に、前記インターリープされたビットを反転するするビット反転部と、
一つのマッピングテーブルを利用して、前記反転された第１グループを変調シンボル内の相対的に高い信頼度を有する部分にマッピングし、前記反転された第２グループを前記変調シンボル内の相対的に低い信頼度を有する部分にマッピングする変調部と、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項１８】
前記ビット反転部は、前記再伝送要請が奇数番目の再伝送要請である場合、前記符号化ビットを反転することを特徴とする請求項１７記載の装置。
【請求項１９】
前記インターリーバは、前記第１グループのビットをインターリープする第１インターリーバと、前記第２グループのビットをインターリープする第２インターリーバを含むことを特徴とする請求項１７記載の装置。
【請求項２０】
前記第１インターリーバの出力及び前記第２インターリーバの出力を直列ビットストリームに変換する並列／直列変換部をさらに含むことを特徴とする請求項１９記載の装置。
【請求項２１】
前記受信器から前記符号化ビットに対する他の再伝送要請がある時、前記インターリープされた第１グループと前記インターリープされた第２グループを相互交換する交換部をさらに含むことを特徴とする請求項１７記載の装置。
【請求項２２】
前記交換部は、前記ＭＯＤ(再伝送要請の回数, ｌｏｇ２変調次数Ｍ)が２より小さい場合、前記インターリープされた第１グループと前記インターリープされた第２グループを相互交換することを特徴とする請求項１７記載の装置。
【請求項２３】
前記変調次数Ｍは、１６または６４のうち１つであることを特徴とする請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
パケットデータストリームを所定の符号化率によって符号化ビットに符号化し、前記符号化ビットを所定の変調方式によって変調シンボルにマッピングし、前記変調シンボルを伝送チャネルを通して受信器に伝送する符号分割多重接続無線通信システムの送信器で、前記受信器から再伝送要請がある時に前記符号化ビットを再伝送する装置において、
前記受信器から前記符号化ビットに対する再伝送要請がある時、前記符号化ビットを所定の再配列パターンによって再配列するビット再配列部と、
前記再配列された符号化ビットを反転するビット反転部と、
前記反転された符号化ビットを、一つのマッピングテーブルを利用して変調シンボルにマッピングする変調部と、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項２５】
前記ビット反転部は、前記再伝送要請が奇数番目の再伝送要請である場合、前記再配列された符号化ビットを反転することを特徴とする請求項２４記載の装置。
【請求項２６】
前記ビット再配列部は、各変調シンボルにマッピングされる前記符号化ビットを所定のビット数の分ずつ循環シフトすることを特徴とする請求項２４記載の方法。
【請求項２７】
前記ビット再配列部は、前記ＭＯＤ(再伝送要請の回数,ｌｏｇ２変調次数Ｍ)が２より小さい場合、前記符号化ビットを再配列することを特徴とする請求項２６記載の装置。
【請求項２８】
前記変調次数Ｍは、１６または６４のうち１つであることを特徴とする請求項２６記載の装置。
【請求項２９】
受信器から符号化ビットに対する再伝送要請があると、符号化ビットを相対的に高い重要度を有する第１グループと相対的に低い重要度を有する第２グループに分離し、前記第１及び第２グループのビットを反転し、前記反転された第１グループのビット及び前記反転された第２グループのビットを、一つのマッピングテーブルを利用して変調シンボル内の相対的に高い信頼度を有する部分及び相対的に低い信頼度を有する部分に所定の変調方式によってそれぞれマッピングし、前記変調シンボルを前記受信器に伝送する符号分割多重接続無線通信システムで、送信器から伝送される前記符号化ビットを前記受信器が受信する方法において、
前記再伝送要請によって受信されたデータを復調して符号化ビットを出力する過程と、
前記符号化ビットを反転する過程と、
前記反転した符号化ビットを相対的に高い重要度を有する第１グループと相対的に低い重要度を有する第２グループに分離する過程と、
前記第１グループ及び前記第２グループのビットを所定の符号化率によって復号する過程と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３０】
前記符号化ビットが同一のデータに対する奇数番目の再伝送要請が前記送信器に伝送されることによって受信された場合、前記符号化ビットを反転することを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項３１】
前記第１グループ及び前記第２グループのビットを復号する前に、前記第１グループのビットと前記第２グループのビットを相互交換する過程をさらに含むことを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項３２】
前記ＭＯＤ(再伝送要請の回数, ｌｏｇ２変調次数Ｍ)が２より小さい場合、前記第１グループのビットと前記第２グループのビットを相互交換することを特徴とする請求項３１記載の方法。
【請求項３３】
前記復号過程において、前記第１グループのビットを予めバッファリングされた第１グループのビットと結合し、前記第２グループのビットを予めバッファリングされた２グループのビットと結合することを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項３４】
受信器から符号化ビットに対する再伝送要請があると、符号化ビットを所定の再配列パターンによって再配列し、前記再配列されたビットを反転し、前記反転されたビットを、一つのマッピングテーブルを利用して所定の変調方式によって変調シンボルにマッピングし、前記変調シンボルを前記受信器に伝送する符号分割多重接続無線通信システムの送信器から前記符号化ビットを前記受信器が受信する方法において、
前記再伝送要請によって受信されたデータを復調して符号化ビットを出力する過程と、
前記符号化ビットを反転する過程と、
前記反転された符号化ビットを前記再配列パターンに対応する逆再配列パターンによって再配列する過程と、
前記再配列された符号化ビットを所定の符号化率によって復号する過程と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３５】
前記符号化ビットが同一のデータに対する奇数番目の再伝送要請が前記送信器に伝送されることによって受信された場合、前記符号化ビットを反転することを特徴とする請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
前記再配列過程において、各変調シンボルから復調された前記符号化ビットを所定のビット数の分ずつ循環シフトすることを特徴とする請求項３４記載の方法。
【請求項３７】
前記再配列過程において、前記ＭＯＤ(再伝送要請の回数,ｌｏｇ２変調次数Ｍ)が２より小さい場合、前記反転された符号化ビットを再配列することを特徴とする請求項３６記載の方法。
【請求項３８】
前記復号過程において、前記再配列された符号化ビットを同一のデータの予めバッファリングされた符号化ビットと結合することを特徴とする請求項３４記載の方法。
【請求項３９】
受信器から符号化ビットに対する再伝送要請があると、符号化ビットを相対的に高い重要度を有する第１グループと相対的に低い重要度を有する第２グループに分離し、前記第１及び第２グループのビットを反転し、前記反転された第１グループのビット及び前記反転された第２グループのビットを、一つのマッピングテーブルを利用して変調シンボル内の相対的に高い信頼度を有する部分及び相対的に低い信頼度を有する部分に所定の変調方式によってそれぞれマッピングし、前記変調シンボルを前記受信器に伝送する符号分割多重接続無線通信システムの送信器から前記符号化ビットを前記受信器が受信する装置において、
前記再伝送要請によって受信されたデータを復調して符号化ビットを出力する復調部と、
前記符号化ビットを反転するビット反転部と、
前記反転された符号化ビットを相対的に高い重要度を有する第１グループと相対的に低い重要度を有する第２グループに分離する直列／並列変換部と、
前記第１グループのビット及び前記第２グループのビットを区分してデインターリープするデインターリーバ部と、
前記デインターリープされたビットを所定の符号化率によって復号する復号化部と、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項４０】
前記ビット反転部は、前記符号化ビットが同一のデータに対する奇数番目の再伝送要請が前記送信器に伝送されることによって受信された場合、前記符号化ビットを反転することを特徴とする請求項３９記載の装置。
【請求項４１】
前記デインターリーバ部は、前記第１グループのビットをデインターリープする第１デインターリーバと、前記第２グループのビットをデインターリープする第２デインターリーバとを含むことを特徴とする請求項３９記載の装置。
【請求項４２】
前記第１グループのビットと前記第２グループのビットを相互交換して前記インターリーバに出力する交換部をさらに含むことを特徴とする請求項３９記載の装置。
【請求項４３】
前記交換部は、前記ＭＯＤ(再伝送要請の回数, ｌｏｇ２変調次数Ｍ)が２より小さい場合、前記第１グループのビットと前記第２グループのビットを相互交換することを特徴とする請求項４２記載の装置。
【請求項４４】
前記デインターリープされた第１グループのビットを予めバッファリングされた第１グループのビットと結合し、前記デインターリープされた第２グループのビットを予めバッファリングされた第２グループのビットと結合して前記復号化部に出力する結合部をさらに含むことを特徴とする請求項３９記載の装置。
【請求項４５】
受信器から符号化ビットに対する再伝送要請があると、符号化ビットを所定の再配列パターンによって再配列し、前記再配列されたビットを反転し、前記反転されたビットを、一つのマッピングテーブルを利用して所定の変調方式によって変調シンボルにマッピングし、前記変調シンボルを前記受信器に伝送する符号分割多重接続無線通信システムで、送信器から前記符号化ビットを前記受信器が受信する装置において、
前記再伝送要請によって受信されたデータを復調して符号化ビットを出力する復調部と、
前記符号化ビットを反転するビット反転部と、
前記反転された符号化ビットを前記再配列パターンに対応する逆再配列パターンによって再配列するビット再配列部と、
前記再配列された符号化ビットを所定の符号化率によって復号する復号化部と、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項４６】
前記ビット反転部は、前記符号化ビットが同一のデータに対する奇数番目の再伝送要請が前記送信器に伝送されることによって受信された場合、前記符号化ビットを反転することを特徴とする請求項４５記載の装置。
【請求項４７】
前記ビット再配列部は、前記反転された符号化ビットを所定のビット数の分ずつ循環シフトすることを特徴とする請求項４５記載の装置。
【請求項４８】
前記ビット再配列部は、前記ＭＯＤ(再伝送要請の回数,ｌｏｇ２変調次数Ｍ)が２より小さい場合、前記反転された符号化ビットを再配列することを特徴とする請求項４７記載の装置。
【請求項４９】
前記再配列された符号化ビットを同一のデータの予めバッファリングされた符号化ビットと結合して前記復号化器に出力することを特徴とする請求項４５記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、広帯域符号分割多重接続(Wide-band Code Division Multiple Access: Ｗ−ＣＤＭＡ)移動通信システムに関し、時に、再伝送の時の伝送エラー率を減少させて復号化効率を向上させる送受信装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信を遂行する移動通信システムにおいて、高速、高品質のデータサービスに悪影響を与える要因は、チャネル環境に起因する。無線チャネル環境は、白色雑音及びフェーディング(fading)による信号電力の変化、シャドーイング(Shadowing)、端末機の移動及び頻繁な速度変化によるドップラー効果(Doppler effect)、及び他の使用者及び多重経路信号による干渉などによって、その状態がしばしば変化する。従って、高速無線データパケットサービスを提供するためには、既存の２世代または３世代移動通信システムの一般的な技術の以外に、より進歩した技術が必要である。このような技術として、３ＧＰＰ(3rd Generation Partnership Project)及び３ＧＰＰ２は、適応変復調／符号化(Adaptive Modulation & Coding Scheme: 以下、ＡＭＣＳと称する)及び複合再伝送(Hybrid Automatic Repeat Request: 以下、ＨＡＲＱと称する)技法を共通的に言及している。
【０００３】
前記ＡＭＣＳは、ダウンリンクチャネル状態の変化によって変調方式(Modulation Order)及び符号率(Code Rate)を調節する。前記ダウンリンクのチャネル品質情報は、端末(User Equipment: 以下、ＵＥと称する)で受信信号の信号対雑音比(Signal to Noise Ratio: 以下、ＳＮＲと称する)を測定して得ることができる。前記ＵＥは、前記チャネル品質情報をアップリンクを通して基地局(Base Station: 以下、ＢＳと称する)に伝送する。そうすると、前記ＢＳは、前記チャネル品質情報に基づいてダウンリンクのチャネル状態を予測し、前記予測されたチャネル状態によって適した変調方式及びチャネル符号化部の符号率を決定する。
【０００４】
現在高速無線データパケット通信システムにおいては、ＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keying)、８ＰＳＫ(8-ary PSK)、１６ＱＡＭ(16-ary Quadrature Amplitude Modulation)などの変調方式、及び１／２及び３／４などの符号率が使用される。ＡＭＣＳによると、ＢＳは、自分に隣接したＵＥのように良好なチャネル品質を有するＵＥに対して高次変調方式(例えば、１６ＱＡＭ及び６４ＱＡＭ)及び高符号率３／４を適用し、セルの境界にあるＵＥのように不良のチャネル品質を有するＵＥに対しては低次変調方式(例えば、８ＰＳＫ及びＱＰＳＫ)及び低符号率１／２を適用する。前記ＡＭＣＳは、高速電力制御に依存した既存の方法に比べて、干渉信号をかなり低減させ、移動通信システムの性能を向上させる。
【０００５】
ＨＡＲＱは、初期に伝送されたデータパケットのエラーを補償するために使用される再伝送制御技法である。前記ＨＡＲＱは、チェース接合技法(Chase Combining: 以下、ＣＣと称する)、全体リダンダンシー増加技法(Full Incremental Redundancy: 以下、ＦＩＲと称する)及び部分的リダンダンシー増加技法(Partial Incremental Redundancy: 以下、ＰＩＲと称する)に区分される。
【０００６】
ＣＣは、再伝送の時に、初期伝送の時に使用されたパケットと同一のパケットを伝送する方式である。受信器は、前記再伝送されたパケットと受信バッファに貯蔵されていた初期伝送パケットを接合することによって、復号化部に入力される符号化ビット(coded Bits)に対する信頼度を向上させて全体的な移動通信システムの性能利得を得ることができる。同一の２つのパケットを接合することは、パケットの反復符号化と類似した効果が発生するので、平均的に約３ｄＢの性能利得効果を得ることができる。
【０００７】
前記ＦＩＲは、再伝送の時、初期伝送の時のパケットとは異なって、パリティビット(Parity Bits)のみを有するパケットを再伝送することによって、復号化利得を改善する。復号化部は、初期伝送の時に伝送されたシステマティックビット(Systematic Bits)及びパリティビットだけでなく、新しいパリティビットを利用してデータを符号化する。結果的に、復号化性能が向上する。一般的に、低い符号率による性能利得が反復符号化による性能利得より大きいということは、符号化理論において公知のことである。従って、性能利得のみを考慮した場合、前記ＦＩＲは、前記ＣＣより優れた性能を見せる。
【０００８】
前記ＦＩＲに比べて、ＰＩＲは、再伝送の時に、システマティックビットと新しいパリティビットとの組合せからなるパケットを再伝送する。受信器は、再伝送されたシステマティックビットを初期伝送されたシステマティックビットと組み合わせて復号することによって、前記ＣＣに類似した効果を得る。さらに、前記ＰＩＲは、新しいパリティビットを使用して復号化することによって、前記ＦＩＲとも類似した効果を得る。前記ＰＩＲは、前記ＦＩＲより比較的に高い符号率を使用するので、前記ＦＩＲと前記ＣＣの中間の性能をみせる。
【０００９】
ＡＭＣＳ及びＨＡＲＱは、独立的な技術であるが、前記２つの方式を接合して使用すると、システムの性能を大きく改善することができる。
【００１０】
図１は、通常的な高速無線データパケット通信システムにおける送信器のブロック図である。図１を参照すると、前記送信器は、チャネル符号化部(channel Encoder)１１０、レートマッチング部(Rate Matching Controller)１２０、インターリーバ(interleaver)１３０、変調部(Modulator)１４０、及び制御部１５０から構成される。
【００１１】
サイズＮの伝送ブロック(Transport Blocks)からなる情報ビットを入力すると、前記チャネル符号化器１１０は、所定の符号率Ｒ(＝ｎ／ｋ、ｎ及びｋは互いに素である)、例えば、１／２または３／４によって前記情報ビットを符号化する。前記符号率Ｒを使用して、前記チャネル符号化器１１０は、ｋビットの情報ビットに対してｎビットの符号化ビットを出力する。前記チャネル符号化部１１０は、１／６または１／５の母符号率(mother code rate)を使用してシンボル穿孔またはシンボル反復を通して複数の符号率を支援することができる。前記符号率は、前記制御部１５０によって制御される。
【００１２】
次世代無線通信システムにおいては、マルチメディアデータの信頼度できる高速伝送のためのより強力なチャネル符号化技法とみなされているターボ符号化を使用する。ターボ符号化は、低い信号対雑音比において、ビットエラー率(Bit Error Rate: ＢＥＲ)の観点でシャノン限界(Shannon Limit)に最も近接した性能を見せると知られている。ターボ符号化技法は、３ＧＰＰ及び３ＧＰＰ２において進行中である１ｘＥＶ-ＤＶ(EVolution in Data and Voice)標準化においても採択されている方式である。
【００１３】
ターボ符号化器である前記チャネル符号化部１１０の出力は、システマティックビット及びパリティビットに分類される。前記システマティックビットは、伝送しようとする情報ビットであり、前記パリティビットは、前記情報ビットの伝送のうちに発生されたエラーを受信器において復号化の時に補正するために前記情報ビットに追加されるエラー訂正(error correction)ビットである。
【００１４】
前記符号化ビットは、レートマッチング部１２０によってレートマッチングされる。前記レートマッチングは、一般的に、トランスポートチャネルマルチプレキシング(transport channel-multiplexing)によって遂行されるか、または、前記符号化ビットの数が無線上で伝送されるビットの数と異なる場合、前記符号化ビットに対する反復(Repetition)及び穿孔(Puncturing)によって遂行される。前記レートマッチングされた符号化ビットは、バーストエラー(burst error)によるデータ伝送損失を最小化するために、インターリーバ(Interleaver)１３０によってインターリーブされる。前記インターリーブ技術は、フェーディング(fading)環境において損傷したビットを分散させる。従って、前記インターリープ技術は、隣接したビットがランダムにフェーディングによる影響を受けるようにすることで、バーストエラー(burst error)の発生を防止し、チャネル符号化の効果を高める。変調器１４０は、前記インターリーブされたビットを前記制御部１５０によって決定された変調方式によってマッピングする。
【００１５】
前記制御部１５０は、無線ダウンリンクチャネル状態によって前記チャネル符号化部１１０の符号率及び前記変調器１４０の変調方式を制御する。つまり、前記制御部１５０は、無線環境によって変調方式としてＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭを選択的に使用するために、ＡＭＣＳ(Adaptive Modulation and Coding Scheme)を支援する。図示されてはいないが、ＵＥは、前記変調されたデータを、伝送チャネルを区分するために複数のウォルシュ符号を使用して拡散し、ＢＳを区分するためにはＰＮ(Pseudorandom Noise)符号を使用して拡散する。
【００１６】
前述したように、前記変調部１４０は、前記インターリープされたビットに対してＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭを含む多様な変調方式を支援する。変調次数(modulation order)が増加すると、１つの変調シンボルを構成するビットの個数が増加する。特に、８ＰＳＫより高次(high order)の変調方式の場合、１つの変調シンボルは３ビット以上のビットを含む。この場合、１つの変調シンボルにマッピングされるビットは、その位置によって異なる伝送信頼度(reliability)を有する。
【００１７】
伝送信頼度に対して、Ｉ(In Phase)−Ｑ(Quadrature Phase)信号コンステレーション(constellation)において、左／右及び上／下によって定義される大きい(macro)領域を示す変調シンボルの２つのビットは、相対的に高い信頼度(high reliability)を有する。前記大きい領域を構成する小さい(micro)領域を示す他のビットは、相対的に低い信頼度を有する。
【００１８】
図２は、１６ＱＡＭによる変調時に使用される信号コンステレーションの例を示す図である。図２を参照すると、１つの１６ＱＡＭ変調シンボルは、４個のビット[ｉ１,ｑ１,ｉ２,ｑ２]からなり、この時の信頼度パターンは、[Ｈ,Ｈ,Ｌ,Ｌ]である。ここで、Ｈは、信頼度の高い部分(Part)を示し、Ｌは、信頼度の低い部分を示す。つまり、上位２ビット[ｉ１,ｑ１]は、相対的に高い信頼度を有し、下位２ビット[ｉ２,ｑ２]は、相対的に低い信頼度を有する。１つの６４ＱＡＭ変調シンボルは、６個のビット[ｉ１,ｑ１,ｉ２,ｑ２,ｉ３,ｑ３]からなり、この時の信頼度パターンは、[Ｈ,Ｈ,Ｍ,Ｍ,Ｌ,Ｌ]である。ここで、Ｍは、中間(Medium)の信頼度を有する部分を示す。同様に、８ＰＳＫ変調シンボルは、３つのビットからなり、そのうち１つは、他の２つのビットより相対的に低い信頼度を有するので、信頼度パターンは、[Ｈ,Ｈ,Ｌ]である。
【００１９】
前述した信頼度パターンを考慮すると、チャネル符号化部１１０からの符号化ビットは、その重要度によって異なる信頼度を有する領域にマッピングされることが好ましい。前述したように、前記符号化ビットは、異なる重要度(priority)を有するシステマティックビット及びパリティビットに区分される。言い換えると、伝送チャネルにおいて前記信頼度によって異なる比率でエラーが発生される場合、前記システマティックビットがエラーを有する時より前記パリティビットがエラーを有する時に、受信器は復号を遂行することによって元のビットをより正確に復元することができる。その理由は、前記システマティックビットは実質的な情報であり、前記パリティビットはエラー訂正ビットであるためである。
【００２０】
従って、システマティックビットを信頼度の高い領域にマッピングし、パリティビットを信頼度の低い領域にマッピングすることで、パリティビットより相対的に重要なシステマティックビットのエラー発生確率を減少させることのできる、重要度によるシンボルマッピング方法(Symbol mapping method based on Priority: 以下、ＳＭＰと称する)が提案された。
【００２１】
一方、符号化ビットの信頼度差とは別として、１６ＱＡＭ以上の高次変調方式において、各変調シンボルは無線チャネルを通して異なるエラー確率を有して伝送される。例えば、１６ＱＡＭのための信号コンステレーションの場合、４個の符号化ビットは、１つの変調シンボルを形成し、１６個の信号点のうち１つにマッピングされる。前記１６個の信号点は、そのエラー確率によって３つの領域(Region)に分離される。これは、前記受信器における変調シンボルの識別の容易さによることであり、実数軸または虚数軸から遠い変調シンボルであるほど、低いエラー確率を有する。
【００２２】
図３は、付加白色ガウス雑音(Additive White Gaussian Noise: ＡＷＧＮ)環境下でシミュレーションを通して得た領域別のエラー確率を示すグラフである。図２に示すように、前記１６個の変調シンボルは、高いエラー確率を有する領域１、中間のエラー確率を有する領域２、及び低いエラー確率を有する領域３に分類される。例えば、領域１の変調シンボル６、７、１０、１１は、他の領域の変調シンボルより相対的に高いエラー確率を有する。
【００２３】
複合再伝送(ＨＡＲＱ)によるパケットデータの再伝送において、再伝送されるビットが初期伝送されるビットと同一の信頼度及び／または同一のエラー確率を有して伝送されることは、再伝送の効率を増加させない。つまり、ターボ符号化部であるチャネル復号化部は、入力ビットのＬＬＲ(Log Likelihood Ratio)が均一である時に良子の復号性能を有するので、特定のビットが持続的に低い信頼度及び／または高いエラー確率を有して再伝送されることは、システムの復号性能を低下させる。従って、再伝送時に伝送性能を向上させる新たな再伝送技法が必要になった。
【００２４】
再伝送時に伝送性能を向上させるための技法としては、ビット再配列再伝送(Shifted Retransmission for Reliability Compensation: 以下、ＳＲＲＣと称する)技法及びビット反転再伝送(Bit Inverted Re-transmission: 以下、ＢＩＲと称する)技法がある。前記ＳＲＲＣにおいて、前記変調シンボルの符号化ビットは、一定のビット(例えば、２ビット)分ずつシフト(Shift)されることによって、再伝送時に初期伝送時とは異なる信頼度を有する部分にマッピングされる。前記ＢＩＲにおいて、前記符号化ビットは、反転されることによって、再伝送時に初期伝送時とは異なるエラー確率を有する部分にマッピングされる。前記技法は、共通的にターボ復号器に入力されるビットのＬＬＲ(Log likelihood ratio)を均一にすることで、復号性能を向上させる。
【００２５】
前記ＳＲＲＣ技法を詳細に説明すると、Ｍ＿ａｒｙ変調シンボルは、異なる信頼度を有するｌｏｇ２Ｍ個のビットからなる。例えば、図２に示すように、１６ＱＡＭの場合、４つの符号化ビットは１つの変調シンボルを形成し、上位２ビットは高い信頼度を有する部分にマッピングされ、下位２ビットは低い信頼度を有する部分にマッピングされる。再伝送時に、各変調シンボルの符号化ビットを２ビット循環シフト(cyclic shifting)すると、前記符号化ビットの伝送信頼度が平均化することで、結果的に復号性能が向上される。
【００２６】
前記ＢＩＲに関して説明すると、図２に示すように、１６ＱＡＭの場合、それぞれ４つの符号化ビットを有する１６個の変調シンボルは、相対的に高いエラー確率を有する領域１、相対的に低いエラー確率を有する領域３、及び中間のエラー確率を有する領域２に分類される。再伝送時に、シンボルマッピングの前に各変調シンボルの符号化ビットを反転すると、前記符号化ビットのエラー確率が平均化することで、復号化の時にシステム性能が向上される。
【００２７】
しかしながら、前述した技法は、システムの性能を向上させるという利点はあるが、前記技法の単なる結合をシステムに適用することは不可能である。従って、符号分割多重接続無線通信システムにおいて、前記技法を最適の伝送効率を得ることができるように効果的に結合して適用することは必要になった。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、無線通信システムの性能を向上させるパケット再伝送のための送受信装置及び方法を提供することにある。
【００２９】
本発明の他の目的は、無線通信システムの送信器において、パケットの再伝送の時にビットの信頼度を増加させる送受信装置及び方法を提供することにある。
【００３０】
本発明のまた他の目的は、無線通信システムの受信器がより高い受信確率でビットを受信することを可能にする送受信装置及び方法を提供することにある。
【００３１】
本発明のまた他の目的は、複合再伝送技法(ＨＡＲＱ)を支援する無線通信システムにおいて、より効率的なパケット再伝送のための送受信装置及び方法を提供することにある。
【００３２】
本発明のまた他の目的は、初期伝送技法と再伝送技法を効率的に結合する装置及び方法を提供することにある。
【００３３】
本発明のまた他の目的は、ビット反転再伝送技法(ＢＩＲ)及びビット再配列再伝送技法(ＳＲＲＣ)を同時に支援する装置及び方法を提供することにある。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を達成するために、本発明の第１特徴によると、受信器から再伝送要請がある時に、送信器は、初期伝送された符号化ビットを反転することによって第１符号化ビットを生成し、前記初期伝送された符号化ビットを相対的に高い重要度を有する第１ビットグループ及び相対的に低い重要度を有する第２ビットグループに分離し、前記第１ビットグループ及び前記第２ビットグループを相互交換することによって第２符号化ビットを生成し、前記交換された符号化ビットを反転することによって第３符号化ビットを生成する。前記送信器は、前記第１符号化ビット、第２符号化ビット、及び第３符号化ビットのいずれか１つを、前記受信器から受信された再伝送要請の回数によって選択し、前記選択された符号化ビットを変調シンボルにマッピングする。前記送信器は、前記変調シンボルを前記受信器に伝送する。
【００３５】
本発明の他の特徴によると、受信器から再伝送要請がある時に、送信器は、初期伝送された号化ビットを反転することによって第１符号化ビットを生成し、前記初期伝送された符号化ビットを所定のビット数の分だけ循環シフトすることによって第２符号化ビットを生成し、前記シフトされた符号化ビットを反転することによって第３符号化ビットを生成する。前記送信器は、前記受信器から受信された再伝送要請の回数によって、前記第１符号化ビット、第２符号化ビット、及び第３符号化ビットのいずれか１つを選択し、前記選択された符号化ビットを変調シンボルにマッピングする。前記送信器は、前記変調シンボルを前記受信器に伝送する。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従う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。下記の説明において、本発明の要旨のみを明確にする目的で、関連した公知機能または構成に関する具体的な説明は省略する。
【００３７】
本発明において複合再伝送(Hybrid Automatic Repeat Request: ＨＡＲＱ)は、パケットエラーを再伝送によって補正するリンク制御技法である。再伝送は、初期伝送に失敗したパケットデータをもう一度伝送することである。従って、再伝送の時に新しいデータを伝送することではない。
【００３８】
前述したように、前記ＨＡＲＱ技法は、システマティックビットが再伝送されるか否かによって、ＨＡＲＱタイプＩＩ(ＨＡＲＱ-type ＩＩ)及びＨＡＲＱタイプＩＩＩ(ＨＡＲＱ-type ＩＩＩ)に区分される。代表的なＨＡＲＱタイプＩＩとしては、全体リダンダンシー増加技法(Full Incremental Redundancy: 以下、ＦＩＲと称する)があり、ＨＡＲＱタイプＩＩＩとしては、同一のパリティビットが再伝送されるか否かによって区分されるチェース接合技法(Chase Combining: 以下、ＣＣと称する)及びＰＩＲ部分的リダンダンシー増加技法(Partial Incremental Redundancy: 以下、ＰＩＲと称する)がある。
【００３９】
後述される本発明は、全ての前記ＨＡＲＱに適用される。つまり、前記ＣＣにおいて、再伝送されるパケットは、初期伝送されたパケットと同一のビットを有し、前記ＦＩＲ及び前記ＰＩＲにおいて、再伝送されるパケットは、初期伝送されたパケットとは異なるビットを有する。つまり、本発明は、再伝送されるパケットの伝送効率を向上させるための技術に関するので、再伝送されるパケットが初期伝送されるパケットと同一でない場合にも当然適用できる。しかしながら、以下の説明においては、前記ＣＣの場合を適用例として説明する。
【００４０】
本発明は、２つの実施形態に区分できる。第１実施形態は、重要度によるシンボルマッピング(Symbol mapping method based on Priority: 以下、ＳＭＰと称する)技法とＢＩＲ技法を結合することであり、第２実施形態は、ＳＲＲＣ技法とＢＩＲ技法を結合することである。
【００４１】
第１実施形態 : ＳＭＰ＋ＢＩＲ
図４は、本発明の第１実施形態による符号分割多重接続無線通信システムの送信器のブロック図である。図４を参照すると、前記送信器は、ＣＲＣ(Cyclic Redundancy Check)追加部(CRC bits Adder)２１０、チャネル符号化部(Channel Encoder)２２０、レートマッチング部(Rate Matching Controller)２３０、分配部(Distributor)２４０、インターリーバ部(Interleaver Unit)２５０、交換部(Exchange)２６０、並列／直列変換部(Parallel to Serial Converter: ＰＳＣ)２７０、ビット反転部(Bit Inverter)２８０、変調部(Modulator)２９０、及び送信制御部(Transmission Controller)２００から構成される。
【００４２】
前記送信器は、再伝送において、必要な時にシステマティックビットとパリティビットを相互交換する。従って、前記交換部２６０は、選択的な構成要素である。
【００４３】
図４を参照すると、前記ＣＲＣ追加部２１０は、入力される情報ビットにパケットデータ単位でエラー検査のためのＣＲＣビットを追加する。前記チャネル符号化部２２０は、前記ＣＲＣビットを有するパケットデータを所定の符号化技法を利用して所定の符号化率(Code Rate)によって符号化する。
【００４４】
前記符号化技法は、前記パケットデータをシステマティックビット及び前記システマティックビットのエラー制御ビットであるパリティビットに符号化する。前記符号化技法としては、ターボ符号化(Turbo Coding)及びコンボルーション符号化(Convolutional Coding)がある。
【００４５】
前記符号化率は、前記システマティックビットと前記パリティビットの比率を決定する。例えば、前記所定の符号率が１／２である場合、前記チャネル符号化部２２０は、１つの情報ビットの入力に対して１つのシステマティックビット及び１つのパリティビットを出力する。前記所定の符号率が３／４である場合、前記チャネル符号化部２２０は、３つの情報ビットの入力に対して３つのシステマティックビット及び１つのパリティビットを出力する。本発明の実施形態は、前記符号率１／２及び３／４のほかに全ての符号化率に対して適用されることができる。
【００４６】
前記レートマッチング部２３０は、反復(Repetition)及び／または穿孔(Puncturing)によって前記符号化ビットに対してレートマッチングを遂行する。前記分配部２４０は、前記レートマッチングされたビットをシステマティックビットとパリティビットに区分し、前記システマティックビットは前記第１インターリーバ２５２に提供し、前記パリティビットは前記第２インターリーバ２５４に提供する。１／２のような対称符号化率を使用する場合、前記第１インターリーバ２５２及び前記第２インターリーバ２５４は同数のビットを受信する。しかしながら、３／４のような非対称符号化率を使用する場合は、システマティックビットは前記第１インターリーバ２５２に優先的に提供され、次に、残りのシステマティックビット及びパリティビットが前記第２インターリーバ２５４に提供される。
【００４７】
前記第１インターリーバ２５２は、所定のインターリービング方式によって、前記システマティックビットをインターリープし、前記第２インターリーバ２５４は前記パリティビットをインターリープする。図４において、前記第１インターリーバ２５２及び前記第２インターリーバ２５４は、ハードウェアによって区分され、それらは、論理的に区分されることもできる。前記論理的区分は、前記インターリーバ部２５０が前記システマティックビットを貯蔵するメモリ領域及び前記パリティビットを貯蔵するメモリ領域を有する１つのメモリを使用することを意味する。前記のように構成された前記インターリーバ部２５０は、前記システマティックビット及び前記パリティビットを異なる信頼度を有する部分にマッピングするように動作する。つまり、前記分配部２４０及び前記インターリーバ部２５０の使用によってＳＭＰが具現される。
【００４８】
前記インターリーバ部２５０を通過したビットは、再伝送時の使用のためにバッファ(図示せず)に貯蔵される。受信器から再伝送要請がある時、前記送信制御部２００の制御下で、前記バッファに貯蔵されたビットの全体または一部が出力される。
【００４９】
前記第１インターリーバ２５２及び前記第２インターリーバ２５４によって再配置された符号化ビットは、前記送信制御部２００の制御下で、前記交換部２６０によって相互交換される。初期伝送の時、前記送信制御部２００が前記交換部２６０をディセイブル(disable)するので、前記第１インターリーバ２５２の出力及び前記第２インターリーバ２５４の出力は前記交換部２６０をバイパスする。再伝送の時、前記送信制御部２００は、再伝送回数によって前記交換部２６０において交換を遂行するか否かを判断する。例えば、毎３番目または４番目の再伝送である場合はビット交換を遂行し、毎１番目または２番目の再伝送である場合はビット交換を遂行しない。
【００５０】
前記交換部２６０を通過した符号化ビットは、前記並列／直列変換部２７０によって直列ビットストリームに変換される。前記ビット反転部２８０は、前記送信制御部２００の制御下で、前記直列ビットストリームのビットを反転する。前記送信制御部２００は、再伝送回数によって前記ビット反転部２８０をイネーブル(enable)またはディセイブルする。例えば、前記ビット反転部２８０は、奇数番目の再伝送の時のみに、反転を遂行する。前記ビット反転部２８０は、入力されるビット０または１を反転させるインバータ(inverter)である。
【００５１】
ビット反転が必要でない場合、前記入力された符号化ビットビットは反転されずに前記反転部２８０をバイパスする。前記ビット反転部２８０は、再伝送の時に、前記符号化ビットを初期伝送時とは異なるエラー確率を有する変調シンボルにマッピングさせる機能をすることによって、ＢＩＲを具現する。
【００５２】
前記変調部２９０は、入力された符号化ビットを所定の変調方式によって変調する。変調方式が１６ＱＡＭである場合、前記変調部２９０は、入力された４つの全ての符号化ビットを[Ｈ,Ｈ,Ｌ,Ｌ]のビット信頼度パターンを有する変調シンボルにマッピングする。
【００５３】
前記送信制御部２００は、上位階層シグナリング(upper layer signaling)によって前記送信器の構成要素の全般的な動作を制御する。前記送信制御部２００は、現在の無線チャネル状態によって前記チャネル符号化部２２０の符号化率を決定し、前記変調部２９０の変調方式を決定する。
【００５４】
さらに、前記送信制御部２００は、受信器からの再伝送要請による上位階層の再伝送命令(Retransmission Request)に応答して、前記交換部２６０及び前記ビット反転部２８０を制御する。前記上位階層からの再伝送命令情報は、前記受信器がパケット再伝送を要請しているか否か及びこれまで何回の再伝送が遂行されたのかを示す情報である。
【００５５】
前記ビット反転部２８０は、再伝送回数とは別として、システムフレーム番号(System Frame Number: ＳＦＮ)によってイネーブルされるかディセイブルされる。この場合、前記送信器は、前記再伝送回数のような付加的な情報を必要とせずに前記ＳＦＮのみを使用して反転を遂行するか否かを決定することができる。これは、初期伝送時には反転せずに変調を遂行し、再伝送時には変調の前に反転を遂行すること、及び初期伝送時には変調の前に反転を遂行し、再伝送時には反転せずに変調を遂行することは、同一の結果を生じさせるからである。つまり、本発明において、ビット反転が初期伝送時に遂行されるか、それとも再伝送時に遂行されるかは問題にならない。
【００５６】
図５は、図４に示すチャネル符号化部２２０の詳細ブロック図である。ここでは、３ＧＰＰ標準を採択している１／６の母符号化率(mother code rate)を使用すると仮定する。
【００５７】
図５を参照すると、前記チャネル符号化部２２０は、サイズＮの１つのデータフレームをシステマティックビットフレームＸ(＝ｘ１, ｘ２, …, ｘＮ)としてそのまま出力する。ここで、Ｎは、前記符号化率によって決定される。第１構成符号化器２２４は、前記データフレームの入力に対して、２つの異なるパリティビットフレームＹ１(＝ｙ１１, ｙ１２, …, ｙ１Ｎ)及びＹ２(＝ｙ２１, ｙ２２, …, ｙ２Ｎ)を出力する。
【００５８】
内部インターリーバ２２２は、前記データフレームをインターリープし、前記インターリープされたシステマティックビットフレームＸ'(＝ｘ'１, ｘ'２, …, ｘ'Ｎ)を出力する。第２チャネル符号化器２２６は、前記インターリープされたシステマティックビットフレームＸ'を２つの異なるパリティビットフレームＺ１(＝ｚ１１, ｚ１２, …, ｚ１Ｎ)及びＺ２(＝ｚ２１, ｚ２２, …, ｚ２Ｎ)に符号化する。
【００５９】
穿孔器２２８は、送信制御部２７０から受信される穿孔パターン(Puncturing Pattern)によって、前記システマティックビットフレームＸ、前記インターリープされたシステマティックビットフレームＸ'、及び前記パリティビットフレームＹ１、Ｙ２、Ｚ１、Ｚ２を穿孔して、所望するシステマティックビットＳ及びパリティビットＰを生成する。
【００６０】
前記穿孔パターンは、前記チャネル符号化部２２０の符号化率及びＨＡＲＱ方式によって決定される。例えば、前記チャネル符号化部２２０の符号化率が１／２である場合、ＨＡＲＱタイプＩＩＩ(ＣＣ及びＰＩＲ)において使用できる穿孔パターンは、＜数式１＞及び＜数式２＞のようである。
【００６１】
【数１】
0003926248.tif 000002
【００６２】
【数２】
0003926248.tif 000003
【００６３】
ここで、１は、伝送されるビットを示し、０は、穿孔されるビットを示す。入力ビットは、左側の列から右側の列に穿孔される。
【００６４】
前記ＣＣの場合、初期伝送及び再伝送の時に＜数式１＞または＜数式２＞の穿孔パターンのうち１つを使用し、ＰＩＲの場合は、前記穿孔パターンを毎伝送時に交互に使用する。
【００６５】
ＨＡＲＱタイプＩＩ(ＦＩＲ)を使用する場合、再伝送の時にステマティックビットが穿孔される。この場合、穿孔パターンは、例えば“０１００１０”になる。
【００６６】
前記ＣＣを使用する場合、前記穿孔パターンＰ１(つまり、“１１００００”及び“１００００１”)が使用されると、前記穿孔器２２８は、毎伝送の時にビットＸ、Ｙ１、Ｘ、及びＺ２を出力し、残りのビットに対しては穿孔を遂行する。前記穿孔パターンＰ２(つまり、“１１００００”及び“１０００１０”)を使用すると、前記穿孔器２２８は、毎伝送の時にビットＸ、Ｙ１、Ｘ、及びＺ１を出力し、残りのビットに対しては穿孔を遂行する。
【００６７】
前記ＰＩＲを使用する場合、前記穿孔器２２８は、初期伝送の時にＸ、Ｙ１、Ｘ、及びＺ２を出力し、再伝送の時にはＸ、Ｙ１、Ｘ、及びＺ１を出力する。
【００６８】
別に図示されてはいないが、３ＧＰＰ２において採択されている１／３の母符号化率を使用するチャネル符号化部は、１つの構成符号化器及び穿孔器を利用して具現される。
【００６９】
図６は、本発明の第１実施形態による送信器の動作を示すフローチャートである。図６を参照すると、過程３００において、前記ＣＲＣ追加部２１０は、入力データにエラー検査のためＣＲＣビットをパケット単位で追加する。過程３０５において、前記チャネル符号化部２２０は前記ＣＲＣビットを有するパケットデータを、前記送信器と前記受信器との間に予め設定された符号化率によって符号化する。
【００７０】
具体的に、前記入力パケットデータは、前記チャネル符号化部２２０においてシステマティックビットフレームＸとしてそのまま出力される。第１構成符号化器２２４は、前記システマティックビットフレームＸを所定の符号化率によって符号化し、異なるパリティビットフレームＹ１及びＹ２を出力する。
【００７１】
前記内部インターリーバ２２２は、前記パケットデータをインターリーブし、他のシステマティックビットフレームＸ'を出力する。前記第２構成符号化器２２６は、前記システマティックビットフレームＸ'を所定の符号化率によって符号化し、異なるパリティビットフレームＺ１及びＺ２を出力する。
【００７２】
前記穿孔器２２８は、前記システマティックビットフレームＸ、Ｘ'及び前記パリティビットフレームＹ１、Ｙ２、Ｚ１、Ｚ２を所望する符号化率によって所定の穿孔パターンを利用して穿孔する。
【００７３】
前述したように、前記ＣＣを使用する場合、初期伝送時及び再伝送時の穿孔パターンは同一である。前記穿孔パターンは、前記穿孔器２２８に貯蔵されているか、それとも前記送信制御部２００から受信される。図５においては、外部から穿孔パターンが受信される構成を示す。
【００７４】
過程３１０で、前記レートマッチング部２３０は、符号化ビットのレートを反復及び穿孔によってマッチングする。前記レートマッチング部２３０は、トランスポートチャネルマルチプレッキシング(transport channel multiplexing)のために、前記符号化部２２０の出力符号化ビットの数と伝送フレームのビットの数が異なる時に動作する。
【００７５】
過程３１５で、前記分配部２４０は、前記レートマッチングされた符号化ビットをシステマティックビットとパリティビットに分離する。前記システマティックビットの数と前記パリティビットの数が同一である場合、前記システマティックビットは前記第１インターリーバ２５２に入力され、前記パリティビットは前記第２インターリーバ２５４に入力される。反面、同一でない場合は、前記システマティックビットが優先的に前記第１インターリーバ２５２に入力される。過程３２０で、前記第１インターリーバ２５２及び前記第２インターリーバ２５４は、前記入力された号化ビットをインターリープする。
【００７６】
過程３２５で、前記送信制御部２００は、前記上位階層から受信された再伝送要請(Retransmission Request)命令が新しいパケットの初期伝送を示すか、以前のパケットの再伝送を示すかを判断する。新しいパケットの初期伝送である場合、前記過程は、過程３４０に進行する。
【００７７】
同一のパケットの再伝送である場合、過程３３０で、前記送信制御部２００は、ＭＯＤ(再伝送の回数, ｌｏｇ２Ｍ)を計算する。ここで、ＭＯＤは、モジュロ演算(Modulo Operation)を意味し、Ｍは、前記変調部２９０において使用される変調次数を意味する。前記計算結果が２より小さい場合、前記過程は、過程３４０に進行する。しかしながら、前記計算結果が２より大きいか、それもと同一である場合、前記送信制御部２００は、前記交換部２６０をイネーブルする。そうすると、過程３３５で、前記交換部２６０は、前記第１インターリーバ２５２の出力及び前記第２インターリーバ２５４の出力を相互交換する。その結果、前記システマティックビットは前記第２インターリーバ２５４に入力され、前記パリティビットは第１インターリーバ２５２に入力される。
【００７８】
過程３４０で、前記並列／直列変換部２７０は、２回路を通して受信された符号化ビットを直列ビットストリームに変換する。過程３４５で、前記送信制御部２００は、前記直列ビットストリームのビットを反転させるか否かを判断するためにＭＯＤ(再伝送回数, ２)を計算する。前記計算結果が０である場合、これは、偶数番目の再伝送を意味し、前記計算結果が０でない場合、これは、奇数番目の再伝送を意味する。前記偶数番目の再伝送である場合、前記送信制御部２００は、前記ビット反転部２８０をディセイブルし、前記奇数番目の再伝送である場合、前記送信制御部２００は前記ビット反転部２８０をイネーブルする。前記送信制御部２００によってイネーブルされた前記ビット反転部２８０は、過程３５０で、前記直列ビットストリームのビットを反転する。反対に、前記ビット反転部２８０がディセイブルされる場合、前記直列ビットストリームは、ビット反転されずに前記変調部２９０に直接伝達される。
【００７９】
過程３５５で、前記変調部２９０は、前記入力された符号化ビットをシンボルにマッピングする。前記変調部２９０の変調方式が１６ＱＡＭである場合、４ビットの符号化ビットは[Ｈ,Ｈ,Ｌ,Ｌ]の信頼度パターンを有する変調シンボルにマッピングされる。過程３６０で、前記変調シンボルは、所定の拡散コードによって拡散されて前記受信器に伝送される。
【００８０】
図７は、図４に示す送信器に対応する本発明の第１実施形態による受信器のブロック図である。図７を参照すると、前記受信器は、復調部(Demodulator)４１０、ビット反転部(Bit Inverter)４２０、直列／並列変換部(Serial to Parallel Converter: ＳＰＣ)４３０、交換部(Exchange)４４０、デインターリーバ部(Deinterleaver Unit)４５０、結合部(Combiner)４６０、バッファ(Buffer)４７０、チャネル復号化部(Channel Decoder)４８０、ＣＲＣ検査部(CRC Checker)４９０、及び受信制御部(Reception Controller)４００から構成される。
【００８１】
受信器の動作において、前記復調部４１０は、前記送信器から受信されるデータに対して前記変調部２９０において使用された変調方式に対応する復調方式によって復調を遂行する。ビット反転部４２０は、受信制御部４００の制御下で、前記復調されたシンボルのビットに対してビット反転を遂行する。前記受信制御部４００は、毎奇数番目の再伝送時のみに前記ビット反転部４２０をイネーブルする。
【００８２】
前記ビット反転部４２０は、入力されるビットに選択的に−１を掛ける乗算器である。これは、前記復調部４１０から出力される復調ビットが−１及び１のソフト値(soft value)であるためである。つまり、前記乗算器は、１を−１に、−１を１に符号転換する。具体的に説明すると、前記乗算器は、前記受信制御部４００の制御下で、同一のパケットの毎奇数番目の再伝送時に入力されるビットに−１を掛ける。従って、前記乗算器は、図４に示すビットインバータと同一の機能を遂行する。前記復調部４１０がハード値(hard value)である０及び１で表現される符号化ビットを出力する場合、前記乗算器は、インバータに取り替えられるべきである。
【００８３】
前記直列／並列変換部４３０は、前記ビット反転部４２０から受信される符号化ビットを変換する。前記直列／並列変換部４３０は、前記受信制御部４００の制御下で、前記ビット反転部４２０から受信される符号化ビットを２つの並列符号化ビットストリームに変換する。ＭＯＤ(再伝送の回数, ｌｏｇ２Ｍ)の計算結果が２より小さい場合、前記受信制御部４００は、前記交換部４４０をディセイブルする。そうすると、前記２つの並列符号化ビットストリームは直接デインターリーバ４５０に入力される。ＭＯＤ(再伝送の回数, ｌｏｇ２Ｍ)が２より大きいか、それとも同一である場合、前記受信制御部４００は、前記交換部４４０をイネーブルし、前記交換部４４０は、前記２つの並列符号化ビットストリームを相互交換する。
【００８４】
前記並列符号化ビットストリームのうち１つは、前記第１デインターリーバ４５２に入力され、他の符号化ビットビットは、前記第２デインターリーバ４５４に入力される。前記第１デインターリーバ４５２及び前記第２デインターリーバ４５４は、前記送信器の第１インターリーバ２５２及び第２インターリーバ２５４において使用されたインターリービング規則に対応するデインターリービング規則によって、前記入力される符号化ビットをデインターリープする。
【００８５】
前記結合部４６０は、バッファ４７０に累積された同一のパケットの符号化ビットを現在受信されたパケットの符号化ビットと結合する。前記バッファ４７０に累積された同一のパケットの符号化ビットが存在しない場合、つまり、初期伝送の場合、前記結合部４６０は、前記現在受信された符号化ビットをそのまま出力すると同時に、前記バッファ４７０に貯蔵する。
【００８６】
前記チャネル復号化部４８０は、前記結合部４６０から受信される符号化ビットを所定の復号化方式を利用して復号化することによって復元する。この時、前記復号化方式は、前記送信器のチャネル符号化部２２０における符号化方式に対応するターボ復号化方式である。
【００８７】
前記ＣＲＣ検査部４９０は、前記復号化情報ビットからパケット単位でＣＲＣビットを抽出し、前記抽出されたＣＲＣビット利用して前記パケットがエラーを有するか否かを判断する。前記パケットがエラーを有しない場合、前記パケットは上位階層によって処理され、前記パケットの受信を確認する応答信号ＡＣＫ(Acknowledge)が前記送信器に伝送される。反面、前記パケットがエラーを有する場合、前記パケットの再伝送を要求(Retransmission Request)する応答信号ＮＡＣＫ(Non-Acknowledge)が前記送信器に伝送される。
【００８８】
前記ＡＣＫ信号が前記送信器に伝送される場合、前記バッファ４７０は初期化されて、対応するパケットの符号化ビットが前記バッファ４７０から除去される。反面、前記ＮＡＣＫ信号が前記送信器に伝送される場合、前記パケットの符号化ビットは、前記バッファ４７０に残される。前記受信制御部４００は、前記ＮＡＣＫ信号の伝送をカウントして次の再伝送が何番目の再伝送であるかを判断し、その結果によって前記ビット反転部４２０及び前記交換部４４０を制御する。
【００８９】
図８は、本発明の第１実施形態による受信器の動作を示すフローチャートである。図８を参照すると、過程５００で、無線伝送チャネルを通してデータが受信される場合、過程５０５で、前記復調部４１０は、前記受信されたデータを、前記受信器と前記送信器との間に予め設定された変調方式に対応する復調方式を利用して変調シンボル単位で復調することによって符号化ビットを復元する。過程５１０で、前記受信制御部４００は、前記符号化ビットが初期伝送のパケットであるか、それとも再伝送のパケットであるかを判断する。
【００９０】
再伝送のパケットである場合、過程５１５で、前記受信制御部４００は、ＭＯＤ(再伝送回数、２)を計算する。その計算結果が０でない場合、つまり、前記再伝送が奇数番目の再伝送である場合、前記受信制御部４００は、ビット反転部４２０をイネーブルする。そうすると、過程５２０で、前記ビット反転部４２０は、前記符号化ビットを反転する。反面、初期伝送のパケットである場合、前記受信制御部４００は、前記ビット反転部４２０をディセイブルして前記符号化ビットに対して前記ビット反転器４２０をバイパスさせる。
【００９１】
図９を参照してビット反転の例をより詳細に説明する。図９は、１６の変調次数を有する１２ビットのフレームを示す。ここで、１つの変調シンボルは４個のビットから構成される。図９を参照すると、１番目、２番目及び３番目の変調シンボルは、それぞれ[００００]、[１１００]及び[０１１１]である。ＮＡＣＫ信号が受信されて再伝送が要求されると、元のビットは反転される。従って、[００００]、[１１００]及び[０１１１]は、それぞれ[１１１１]、[００１１]及び[１０００]に反転される。
【００９２】
図２の信号コンステレーションの例を考慮すると、領域１において初期伝送された変調シンボル[００００]は、領域３において変調シンボル[１１１１]として再伝送される。図３のグラフから、領域１のエラー確率は、領域３のエラー確率より非常に高い。特定のシンボルが持続的に高いエラー確率を有する領域に伝送されることは、システム性能に悪影響を与える。しかしながら、シンボルの伝送領域を変えて再伝送することは、ビットのエラー確率を平均化させ、それによって、本発明による復号化性能が向上する。
【００９３】
再び図８を参照すると、前記ビット反転部４２０を通過するか、またはバイパスした符号化ビットは、過程５２５で、直列／並列変換部４３０において２つの並列ビットストリームに分離される。過程５３０で、前記受信制御部４００は、ＭＯＤ(再伝送回数, ｌｏｇ２Ｍ)を計算する。前記計算結果が２より小さい場合、前記受信制御部４００は前記交換部４４０をディセイブルし、前記並列ビットストリームは相互交換されずにデインターリーバ４５０に入力される。反面、前記計算結果が２より大きいか、それとも同一である場合、前記受信制御部４００は前記交換部４４０をイネーブルし、過程５３５で、前記交換部４４０は、前記２つの並列符号化ビットストリームを相互交換する。過程５４０で、前記デインターリーバ４５０の第１デインターリーバ４５２及び第２デインターリーバ４５４は、２回路の前記符号化ビットストリームをインターリープする。
【００９４】
過程５４５で、前記結合部４６０は、前記デインターリープされた符号化ビットを前記バッファ４７０に累積された同一のパケットの符号化ビットと結合する。過程５５０で、前記チャネル復号化部４８０は、前記結合された符号化ビットを前記送信器と受信器との間に予め設定された所定の復号化方式によって復号化し、前記送信器から伝送しようとする元の情報ビットを出力する。
【００９５】
過程５５５で、前記ＣＲＣ検査部４９０は、前記復号された情報ビットに対してパケット単位でＣＲＣ検査を遂行することによって、前記パケットがエラーを有するか否かを判定する。前記パケットがエラーを有しない場合、過程５６０で、前記バッファ４７０が初期化され、ＡＣＫ信号が前記送信器に伝送される。そうすると、前記パケットは上位階層に伝達される。
【００９６】
反面、前記パケットがエラーを有する場合、過程５６５で、前記バッファ４７０に貯蔵された符号化ビットは維持され、前記パケットの再伝送を要求するＮＡＣＫ信号が前記送信器に伝送される。
【００９７】
本発明の第１実施形態による変調方式として１６ＱＡＭを使用するパケットの再伝送を下記のように一般化することができる。
(１)符号化ビットを初期伝送する。
(２)１番目の再伝送の時、符号化ビットを反転して変調する。
(３)２番目の再伝送の時、システマティックビットとパリティビットを相互交換して変調する。
(４)３番目の再伝送の時、システマティックビットとパリティビットを相互交換した後、前記符号化ビットを変調する前に反転する。
(５)４番目の再伝送の時、前記符号化ビットを初期伝送の時と同一に変形せずに変調する。
(６)次の再伝送要請がある時、段階(１)乃至(５)を反復する。
【００９８】
第２実施形態：ＳＲＲＣ ＋ ＢＩＲ
図１０は、本発明の他の実施形態による符号分割多重接続無線通信システムの送信器のブロック図である。図１０を参照すると、前記送信器は、ＣＲＣ追加部６１０、チャネル符号化部６２０、レートマッチング部６３０、インターリーバ６４０、ビット再配列部６５０、ビット反転部６６０、変調部６７０、及び送信制御部６００から構成される。前記送信器は、再伝送の時、再伝送回数によって、再伝送されるビットを所定のビット分ずつシフトし、前記シフトされたビットを反転する。
【００９９】
図１０を参照すると、前記ＣＲＣ追加部６１０は、入力される情報ビットにパケットデータ単位でエラー検査のためのＣＲＣビットを追加する。前記チャネル符号化部６２０は、前記ＣＲＣビットを含むパケットデータを所定の符号化技法を利用して所定の符号化率(Code Rate)によって符号化する。
【０１００】
前記パケットデータは、システマティックビットと前記システマティックビットのエラー制御ビットであるパリティビットに符号化される。前記符号化技法としては、ターボ符号化(turbo coding)及びコンボルーション符号化(convolutional coding)などを使用することができる。前記チャネル符号化部６２０の詳細な構成は、図５に示す。
【０１０１】
前記符号化率は、前記システマティックビットとパリティビットの比率を決定する。例えば、前記符号化率が１／２である場合、前記チャネル符号化部６２０は、１つの情報ビットの入力に対して１つのシステマティックビット及び１つのパリティビットを出力する。前記符号化率が３／４である場合、前記チャネル符号化部６２０は、３つの情報ビットの入力に対して３つのシステマティックビット及び１つのパリティビットを出力する。本発明の実施形態において、前記異なる符号化率(１／２及び３／４)の以外にも全ての符号化率に対して適用することができる。
【０１０２】
前記レートマッチング部６３０は、前記符号化ビットに対して反復及び穿孔を遂行することによってレートマッチングを遂行する。前記インターリーバ６４０は、前記レートマッチングされた符号化ビットをインターリープし、前記インターリーバの出力を再伝送の時に使用するためにバッファ(図示せず)に貯蔵する。受信器から再伝送要請がある時、前記送信制御部６００の制御下で、前記バッファに貯蔵されたビットの全体または一部が出力される。
【０１０３】
前記インターリーバ６４０によってランダムに再配置された符号化ビットは、送信制御部６００の制御下で、前記ビット再配列部６５０によってシフトされる。前記ビット再配列部６５０は、入力される符号化ビットを所定のビット単位で循環シフトする循環シフター(cyclic shifter)から構成される。前記送信制御部６００は、再伝送回数によって前記ビット再配列部６５０において符号化ビットを再配列するか否かを決定し、前記ビット再配列部６５０は、前記送信制御部６００がビット再配列を命令すると、前記符号化ビットを再配列する。前記ビット再配列部６５０は、ＳＲＲＣを具現する。
【０１０４】
例えば、前記送信制御部６００は、毎１番目または２番目の再伝送の時、前記ビット再配列部６５０をディセイブルし、前記符号化ビットは前記ビット再配列部６５０をバイパスする。反面、毎３番目または４番目の再伝送の時、前記送信制御部６００は、前記ビット再配列部６５０をイネーブルし、前記ビット再配列部６５０は、前記符号化ビットを所定のビット数(例えば、２ビット)単位で循環シフトする。
【０１０５】
前述したように、１６ＱＡＭまたは６４ＱＡＭにおいて、符号化ビットは、異なる信頼度を有する部分にマッピングされる。従って、前記ビット再配列部６５０は、それぞれの変調シンボルの前記符号化ビットを２ビット単位で循環シフトすることによって、再伝送の時の符号化ビットが初期伝送時とは異なる信頼度を有する部分にマッピングされるようにする。
【０１０６】
１６ＱＡＭの場合、初期伝送の時の符号化ビットが[ａ,ｂ,ｃ,ｄ]である場合、前記上位２ビット[ａ,ｂ]は、高い信頼度を有する部分にマッピングされ、下位２ビット[ｃ,ｄ]は、低い信頼度を有する部分にマッピングされる。再伝送の時、前記符号化ビット[ａ,ｂ,ｃ,ｄ]は、２ビット単位の循環シフトによって[ｃ,ｄ,ａ,ｂ]に変換される。上位２ビット[ｃ,ｄ]は高い信頼度を有するようにマッピングされ、下位２ビット[ａ,ｂ]は低い信頼度を有するようにマッピングされる。
【０１０７】
前記ビット反転部６６０は、前記送信制御部６００の制御下で、前記ビット再配列部６５０を通過またはバイパスした符号化ビットを反転する。前記送信制御部６００は、再伝送回数によって前記ビット反転部６６０をイネーブルするか、またはディセイブルする。例えば、前記ビット反転部６６０は、毎奇数番目の再伝送の時のみに前記符号化ビットを反転する。前記ビット反転部６６０は、入力ビット０または１を反転させるインバータ(inverter)である。
【０１０８】
ビット反転が必要でない場合、前記入力された符号化ビットは、前記ビット反転部６６０をバイパスする。このビット反転部６６０は、再伝送の時の符号化ビットが初期伝送時とは異なるエラー確率を有する変調シンボルにマッピングされるように機能をする。
【０１０９】
前記変調部６７０は、入力された符号化ビットを所定の変調方式によって変調する。例えば、前記変調方式が１６ＱＡＭである場合、全ての４つの入力符号化ビットは[Ｈ,Ｈ,Ｌ,Ｌ]のビット信頼度パターンを有する変調シンボルにマッピングされる。
【０１１０】
前記送信制御部６００は、本発明の第２実施形態によって前記送信器の構成の全般的な動作を制御する。前記送信制御部６００は、現在の無線チャネル状態によって前記チャネル符号化部６２０の符号化率及び前記変調部６７０の変調方式を決定する。さらに、前記送信制御部６００は、受信器から再伝送要請を受信した上位階層からの再伝送命令(Retransmission Request)を処理し、その結果に従って前記ビット再配列部６５０及び前記ビット反転部６６０を制御する。
【０１１１】
前記上位階層からの再伝送要請情報は、前記受信器がパケットの再伝送を要請しているか否かを及びこれまで何回の再伝送が遂行されているかを示す。同一のパケットが再伝送される場合、前記ビット再配列部６５０は、ＭＯＤ(再伝送回数, ｌｏｇ２Ｍ)が２より大きいか、それとも同一である場合のみに動作し、前記ビット反転部６６０は、ＭＯＤ(再伝送回数, ２)が１である場合のみに動作する。
【０１１２】
図１１は、本発明の第２実施形態による送信器の動作を示すフローチャートである。図１１を参照すると、過程７００で、前記ＣＲＣ追加部６１０は、入力データにＣＲＣビットをパケット単位で追加し、過程７０５で、前記チャネル符号化部６２０は、前記ＣＲＣビットを含むパケットデータを符号化する。過程７１０で、前記レートマッチング部６３０は、前記符号化ビットに対して反復及び穿孔を遂行してレートをマッチングする。過程７１５で、前記インターリーバ６４０は、前記レートマッチングされたビットをインターリープする。
【０１１３】
過程７２０で、前記送信制御部６００は、上位階層から受信された再伝送要請(Retransmission Request)命令が新しいパケットの初期伝送を示すか、それとも予め伝送されたパケットの再伝送を示すかを判断する。新しいパケットの初期伝送である場合、前記過程は、過程７４５に進行する。
【０１１４】
反面、同一のパケットの再伝送である場合、過程７２５で、前記送信制御部６００は、ＭＯＤ(再伝送回数, ｌｏｇ２Ｍ)を計算する。前記計算結果が２より大きいか、それとも同一である場合、前記過程は、過程７３５に進行する。一方、前記計算結果は２より小さい場合は、前記送信制御部６００は、前記ビット再配列部６５０をイネーブルする。過程７３０で、前記ビット再配列部６５０は、前記インターリーバ６４０の出力を２ビット分ずつ循環シフトすることによって再配列する。
【０１１５】
過程７３５で、前記送信制御部６００は、前記ビット反転部６６０をイネーブルするか否かを判断するために、ＭＯＤ(再伝送回数, ２)を計算する。前記計算結果が０である場合、これは、偶数番目の再伝送であることを意味し、前記計算結果が０でない場合、これは、奇数番目の再伝送であることを意味する。偶数番目の再伝送である場合、前記送信制御部６００は前記ビット反転部６６０をディセイブルし、奇数番目の再伝送である場合は、前記ビット反転部６６０をイネーブルする。イネーブルする時、過程７４０で、前記ビット反転部６６０は、前記符号化ビットを反転する。反対に、前記ビット反転部６６０をディセイブルする時、前記符号化ビットは、ビット反転されずに前記変調部６７０に直接伝達される。
【０１１６】
過程７４５で、前記変調部６７０は、入力された符号化ビットをシンボルマッピングする。前記変調部６７０の変調方式が１６ＱＡＭである場合、前記符号化ビットは、[Ｈ,Ｈ,Ｌ,Ｌ]の信頼度パターンを有する変調シンボルにマッピングされる。過程７５０で、前記変調されたシンボルは、所定の拡散コードによって拡散された後、前記受信器に伝送される。
【０１１７】
図１２は、図１０に示す送信器に対応する本発明の第２実施形態による受信器の構成を示すブロック図である。図１２を参照すると、前記受信器は、復調部８１０、ビット反転部８２０、ビット再配列部８３０、デインターリーバ８４０、結合部８５０、バッファ８６０、チャネル復号化部８７０、ＣＲＣ検査部８８０、及び受信制御部８００から構成される。
【０１１８】
前記受信器の動作において、前記復調部８１０は、前記送信器から受信されるデータを、前記変調部６７０で使用された変調方式に対応する復調方式によって復調する。前記ビット反転部８２０は、前記受信制御部８００の制御下で、前記復調されたシンボルのビットを反転する。前記受信制御部８００は、毎奇数番目の再伝送時のみに前記ビット反転部８２０をイネーブルする。
【０１１９】
前記ビット反転部８２０は、入力されるビットに−１を選択的に掛ける乗算器である。具体的に、前記乗算器は、前記受信制御部８００の制御下で、同一のパケットの毎奇数番目の再伝送時に入力されるビットに−１を掛ける。従って、前記乗算器は、図１０のインバータと同一の機能を遂行する。前記復調部８１０がハード値(hard value)である０及び１で表現される符号化ビットを出力する場合、前記乗算器は、インバータに取り替えられる。
【０１２０】
前記ビット再配列部８３０は、前記受信制御部８００の制御下で、前記ビット反転部８２０から受信された符号化ビットを再配列する。ＭＯＤ(再伝送回数, ｌｏｇ２Ｍ)の計算結果が２より小さい場合、前記受信制御部８００は、前記ビット再配列部８３０をディセイブルする。そうすると、前記符号化ビットストリームは、再配列されずにデインターリーバ８４０に直接入力される。前記ＭＯＤ(再伝送回数, ｌｏｇ２Ｍ)の計算結果が２より大きいか、それとも同一である場合、前記前記受信制御部８００は、前記ビット再配列部８３０をイネーブルし、前記ビット再配列部８３０は、前記符号化ビットを前記送信器で使用されたビット再配列方式に対応して逆方向循環シフト(reverse cyclic shifting)することによって再配列する。
【０１２１】
前記デインターリーバ８４０は、前記送信器のインターリーバ６４０で使用されたインターリービング規則に対応するデインターリービング規則によって前記入力された符号化ビットをデインターリープする。前記結合部８５０は、前記バッファ８６０に累積された同一のパケットの符号化ビットを現在受信された符号化ビットと結合する。前記バッファ８６０に同一のパケットの符号化ビットが存在しない場合、つまり、初期伝送である場合、前記結合部８５０は、前記現在受信された符号化ビットをそのまま出力すると同時に、前記バッファ８６０に貯蔵する。
【０１２２】
前記チャネル復号化部８７０は、前記結合部８５０から受信された符号化ビットを、前記送信器のチャネル符号化器６２０の符号化方式に対応する所定の復号化方式によって復号化して復元する。前記復号化によって、システマティックビット及びパリティビットの入力に対して前記システマティックビットが復号される。
【０１２３】
前記ＣＲＣ検査部８８０は、前記復号化された情報ビットからパケット単位でＣＲＣビットを抽出し、前記抽出されたＣＲＣビットを利用して前記パケットがエラーを有するか否かを判断する。前記パケットがエラーを有しない場合、前記パケットの受信を確認するＡＣＫ信号は送信器に伝送される。しかしながら、前記パケットがエラーを有する場合、前記パケットの再伝送を要求(Retransmission Request)するＮＡＣＫ信号が前記送信器に伝送される。
【０１２４】
前記ＡＣＫ信号が前記送信器に伝送される場合、前記バッファ８６０は初期化され、対応するパケットに対して累積された符号化ビットは前記バッファ８６０から除去される。反面、前記ＮＡＣＫ信号が前記送信器に伝送される場合、前記パケットに対して累積された符号化ビットは、前記バッファ８６０に残る。前記受信制御部８００は、前記ＮＡＣＫの伝送をカウントして次の再伝送の回数を判断し、その結果によって、前記ビット反転部８２０及び前記ビット再配列部８３０を制御する。
【０１２５】
図１３は、本発明の第２実施形態による受信器の動作を示すフローチャートである。図１３を参照すると、過程９００で、無線伝送チャネルを通して受信器にデータが受信されると、過程９０５で、前記復調部８１０は、前記受信されたデータを前記受信器と前記送信器との間に予め設定された変調方式に対応する復調方式によって復調することによって符号化ビットを復元する。過程９１０で、前記受信制御部８００は、前記符号化ビットが初期伝送パケットであるか、それとも再伝送パケットであるかを判断する。初期伝送である場合、前記受信制御部８００は、前記ビット反転部８２０をディスエーブルし、前記符号化ビットは前記ビット反転部８２０をバイパスする。
【０１２６】
反面、再伝送である場合、過程９１５で、前記受信制御部８００は、ＭＯＤ(再伝送回数, ２)を計算する。前記計算結果が０でない場合、つまり、前記再伝送が奇数番目の再伝送である場合、前記受信制御部８００は前記ビット反転部８２０をイネーブルする。そうすると、過程９２０で、前記ビット反転部８２０は、前記符号化ビットを反転する。
【０１２７】
過程９２５で、受信制御部８００は、ＭＯＤ(再伝送回数, ｌｏｇ２Ｍ)を計算する。前記計算結果が２より小さい場合、前記受信制御部８００は、前記ビット再配列部８３０をディセイブルする。そうすると、前記ビット再配列部８３０の入力符号化ビットは再配列されずに直接デインターリーバ８４０に入力される。反面、前記計算結果が２より大きいか、それとも同一である場合、前記受信制御部８００は、前記ビット再配列部８３０をイネーブルする。そうすると、過程９３０で、前記ビット再配列部８３０は、前記符号化ビットを前記送信器のビット再配列部６５０で使用されたビット再配列方式に対応して逆方向循環シフトすることによって再配列する。
【０１２８】
過程９３５で、前記デインターリーバ８４０は、前記入力された符号化ビットを前記インターリーバ６４０で使用されたインターリービング方式に対応するデインターリービング方式によってデインターリープする。過程９４０で、前記結合部８５０は、前記デインターリープされた符号化ビットを前記バッファ８６０に累積された同一のパケットの符号化ビットと結合する。過程９４５で、前記チャネル復号化部８７０は、前記結合された符号化ビットを前記送信器と前記受信器との間に予め設定された所定の復号化方式によって復号化し、元のビットを出力する。
【０１２９】
過程９５０で、前記復号化された情報ビットをケット単位でＣＲＣ検査することによって、前記パケットがエラーを有する否かを判定する。前記パケットがエラーを有しない場合、過程９５５で、前記バッファ８６０は初期化され、前記ＡＣＫ信号が前記送信器に伝送される。そうすると、前記エラーを有しないパケットは、上位階層に提供される。反面、前記パケットがエラーを有する場合、過程９６０で、前記バッファ８６０に貯蔵された符号化ビットは維持され、パケットの再伝送を要求するＮＡＣＫ信号が前記送信器に伝送される。
【０１３０】
本発明の第２実施形態によって変調方式として１６ＱＡＭを使用するパケットの再伝送を一般化して説明すると下記のようである。
(１)符号化ビットを初期伝送する。
(２)１番目の再伝送の時、符号化ビットを反転して変調する。
(３)２番目の再伝送の時、符号化ビットを２ビット分ずつシフトして変調する。
(４)３番目の再伝送の時、符号化ビットを２ビット分ずつシフトした後、ビット反転を遂行して変調する。
(５)４番目の再伝送の時、符号化ビットを初期伝送の時と同一に変更せずに変調する。
(６)次の再伝送要請がある時、(１)乃至(５)を反復する。
【０１３１】
図１４は、ＡＷＧＮ環境において、本発明による再伝送と従来技術による再伝送をフレーム当たりエラー確率の観点で比較したグラフである。図１４を参照すると、ＰＲＩＯＲ ＡＲＴは、従来技術による再伝送を示し、ＢＩＲ＋ＳＭＰは、本発明の第１実施形態による再伝送を示し、ＢＩＲ＋ＳＲＲＣは、本発明の第２実施形態による再伝送を示す。図１４から分かるように、従来技術に比べて、ＢＩＲ＋ＳＲＲＣは、０.５ｄＢ乃至１ｄＢのエラー確率を改善することができ、ＢＩＲ+ＳＭＰは、２.５ｄＢまでエラー確率を改善することができる。
【０１３２】
前述の如く、本発明の詳細な説明では具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲は前記実施形態によって限られるべきではなく、本発明の範囲内で様々な変形が可能であるということは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
【０１３３】
【発明の効果】
前述してきたように、本発明は、ＢＩＲとＳＭＰまたはＢＩＲとＳＲＲＣとを結合して使用することによって、従来のパケット再伝送方法を変更せずに著しい性能向上の効果を得ることができる。従って、再伝送の時、伝送されるビットの信頼度及びエラー確率を平均化してシステムの復号性能を向上させ、伝送効率を増加させる。
【０１３４】
本発明は、有無線通信に関係なく全ての送受信装置に応用することができ、システム複雑度の増加なしでシステムの全般的な性能を向上させることができる。つまり、既存のシステムよりビットエラー率(ＢＥＲ)を減少させることで、伝送処理率が増加する。本発明の適用によって、初期伝送技法及び再伝送技法の結合は言うまでもなく、再伝送技法は効果的に結合され、それぞれの技術の利得以外に、他の技術の利得を増幅させるシナジー(synergy)効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来の符号分割多重接続無線通信システムの送信器のブロック図である。
【図２】  符号分割多重接続無線通信システムにおいて１６ＱＡＭ変調に使用される信号コンステレーションの例を示す。
【図３】  １６ＱＡＭ変調に使用される信号コンステレーションの領域別のエラー確率を示す図である。
【図４】  本発明の第１実施形態による符号分割多重接続無線通信システムにおける送信器を示すブロック図である。
【図５】  図４に示すチャネル符号化部の詳細ブロック図である。
【図６】  本発明の第１実施形態による符号分割多重接続無線通信システムにおける送信器の動作を示すフローチャートである。
【図７】  本発明の第１実施形態による符号分割多重接続無線通信システムにおける図４の送信器から信号を受信する受信器のブロック図である。
【図８】  本発明の第１実施形態による符号分割多重接続無線通信システムにおける受信器の動作を示すフローチャートである。
【図９】  本発明による送信器におけるビット反転部の動作を示す図である。
【図１０】  本発明の第２実施形態による符号分割多重接続無線通信システムにおける送信器のブロック図である。
【図１１】  本発明の第２実施形態による符号分割多重接続無線通信システムにおける送信器の動作を示すフローチャートである。
【図１２】  本発明の第２実施形態による符号分割多重接続無線通信システムにおける図１０の送信器から信号を受信する受信器のブロック図である。
【図１３】  本発明の第２実施形態による符号分割多重接続無線通信システムにおける受信器の動作を示すフローチャートである。
【図１４】  ＡＷＧＮ環境において、本発明による再伝送の時と従来技術による再伝送の時のフレーム当たりエラー確率を比較する図である。
【符号の説明】
２００  送信制御部(Transmission Controller)
２１０  ＣＲＣ(Cyclic Redundancy Check)追加部(CRC bits Adder)
２２０  チャネル符号化部(Channel Encoder)２２０
２３０  レートマッチング部(Rate Matching Controller)
２４０  分配部(Distributor)
２５０  インターリーバ部(Interleaver Unit)
２５２  前記第１インターリーバ
２５４  前記第２インターリーバ
２６０  交換部(Exchange)
２７０  並列／直列変換部(Parallel to Serial Converter: ＰＳＣ)
２８０  ビット反転部(Bit Inverter)
２９０  変調部(Modulator)
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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