(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ・パケットを無線受信機に無線で送信するために無線送信機を動作させる方法であって、前記方法が、
複数のパリティ・ビットを生成するためにデータ・パケットの複数のデータ・ビットをターボ符号化することを含み、前記複数のデータ・ビットおよび前記複数のパリティ・ビットで符号器パケットを構成し、
前記複数のデータ・ビットおよび第１組の前記パリティ・ビットを含み第１の符号化比率を有する第１のサブ・パケットを、第１の伝送として前記符号器パケットから形成することを含み、該第１の符号化比率は、前記第１の伝送におけるビットの総数に対する前記第１の伝送におけるデータ・ビットの数であり、
前記第１の伝送を第１のビット速度で受信機に送信することと、
前記第１の伝送の復号が成功しなかったことを示す指示を受信機から受け取ることに応答して、
前記複数のデータ・ビットの少なくとも一部および第２組のパリティ・ビットを有し、第２の符号化比率を有する第２のサブ・パケットを、第２の伝送として前記符号器パケットから形成することを含み、該第２の符号化比率は、前記第２の伝送におけるビットの総数に対する前記第2の伝送におけるデータ・ビットの数であり、
前記第２の伝送を、第２のビット速度で受信機に伝送することと、
を含む前記方法。
【請求項２】
第１の伝送および第２の伝送の復号が成功しなかったことを示す指示を受信機から受け取ることと、
第３組のパリティ・ビットを有し、第３の符号化比率を有する第３のサブ・パケットを、第３の伝送として前記符号器パケットから形成することを含み、該第３の符号化比率は、前記第３の伝送におけるビットの総数に対する前記第３の伝送におけるデータ・ビットの数であり、
前記第３の伝送を、第３のビット速度で受信機に伝送することと、
を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の伝送、前記第２の伝送、および前記第３の伝送の復号が成功しなかったことを示す指示を受信機から受け取ることと、
第４組のパリティ・ビットを有し、第４の符号化比率を有する第４のサブ・パケットを、第４の伝送として前記符号器パケットから形成することと、
前記第４の伝送を、第４のビット速度で受信機に伝送することをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法に従って動作する基地局。
【請求項５】
請求項１に記載の方法に従って動作するユーザ端末。
【請求項６】
前記第１の符号化比率および前記第２の符号化比率が同じである、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の符号化比率、前記第２の符号化比率および前記第３の符号化比率が同じである、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記第２の符号化比率および前記第３の符号化比率が前記第１の符号化比率よりも小さい、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記受信機が前記第１の伝送および前記第２の伝送をソフト組合せし、組合せの結果の復号を試行することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
データ・パケットを可変速度のチャネル上で無線受信機に無線送信するために無線送信機を動作させる方法であって、前記方法が、
複数のパリティ・ビットを生成するためにデータ・パケットの複数のデータ・ビットをターボ符号化することを含み、前記複数のデータ・ビットおよび前記複数のパリティ・ビットで符号器パケットを構成し、
前記複数のデータ・ビットおよび第１組の前記パリティ・ビットを含み第１の符号化比率を有する第１の伝送ブロック部分を、前記符号器パケットから形成することを含み、該第１の伝送ブロック部分を第１の伝送速度で第１の伝送として前記受信機に送信することを含み、該第１の伝送は、前記第１の伝送におけるビットの総数に対する前記第１の伝送におけるデータ・ビットの数の比率である符号化比率であり、
前記受信機が前記第１の伝送の復号に成功しないとき、前記複数のデータ・ビットの少なくとも一部および第２組のパリティ・ビットを有し、第２の符号化比率を有する第２の伝送ブロック部分を、前記符号器パケットから形成することを含み、第２の伝送として第２の伝送ブロック部分を第２の伝送速度で前記受信機に送信することを含み、該第２の伝送は、前記第２の伝送におけるビットの総数に対する前記第２の伝送におけるデータ・ビットの数の比率である符号化比率であり、前記第１の伝送ブロック部分の少なくとも一部を含む、方法。
【請求項１１】
前記受信機が、第２の復号において前記第１の伝送および前記第２の伝送の組合せの復号に成功しないとき、第３の伝送を第３の伝送速度で前記受信機に送信することを含み、該第３の伝送は、前記第３の伝送におけるビットの総数に対する前記第３の伝送におけるデータ・ビットの数の比率である符号化比率であり、前記第２の伝送ブロック部分の少なくとも一部を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記受信機が、第３の復号において前記第１の伝送、前記第２の伝送および前記第３の伝送の組合せの復号に成功しないとき、第４の伝送を第４の伝送速度で前記受信機に送信することを含み、該第４の伝送は、前記第４の伝送におけるビットの総数に対する前記第４の伝送におけるデータ・ビットの数の比率である符号化比率であり、前記第１の伝送ブロック部分の少なくとも一部を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の符号化比率および前記第２の符号化比率が同じである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
請求項１０に記載の方法に従って動作する基地局。
【請求項１５】
請求項１０に記載の方法に従って動作するユーザ端末。
【請求項１６】
前記第２の符号化比率前記第１の符号化比率よりも小さい、請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
受信機として動作するユーザ端末に可変速度チャネルでデータパケットを無線送信するための基地局であって、該基地局は、
アンテナと、
前記アンテナに結合する無線周波数装置と、
前記無線周波数装置に結合され、前記基地局に以下の動作を生じさせるソフトウェア命令を実行する少なくとも一つのディジタル・プロセッサとをそなえ、
前記以下の動作は、
複数のパリティ・ビットを生成するためにデータ・パケットの複数のデータ・ビットをターボ符号化することを含み、前記複数のデータ・ビットおよび前記複数のパリティ・ビットで符号器パケットを構成し、
前記複数のデータ・ビットおよび第１組の前記パリティ・ビットを含み第１の符号化比率を有する第１の伝送ブロック部分を、前記符号器パケットから形成することを含み、第１の伝送において第１のデータ伝送速度で第１の伝送ブロック部分を前記ユーザ端末に送信することを含み、該第１の伝送ブロック部分は、前記第１の伝送におけるビットの総数に対する前記第１の伝送におけるデータ・ビットの数の比率である符号化比率をもち、
前記ユーザ端末が第１の復号において前記第１の伝送の復号に成功しないとき、前記複数のデータ・ビットの少なくとも一部および第２組のパリティ・ビットを有し、第２の符号化比率を有する第２の伝送ブロック部分を、前記符号器パケットから形成することを含み、第２の伝送において第２の伝送ブロック部分を第２のデータ伝送速度で前記ユーザ端末に送信することを含み、該第２の伝送ブロック部分は、前記第２の伝送におけるビットの総数に対する前記第２の伝送におけるデータ・ビットの数の比率である符号化比率をもち、前記第１の伝送ブロック部分の少なくとも一部を含む、
基地局。
【請求項１８】
実行時に、送信機が可変速度チャネルでデータ・パケットを受信機に無線送信するようにするコンピュータプログラム命令を格納したコンピュータ読取り可能な記憶媒体であって、前記命令は、
複数のパリティ・ビットを生成するためにデータ・パケットの複数のデータ・ビットをターボ符号化し、前記複数のデータ・ビットおよび前記複数のパリティ・ビットで符号器パケットを構成し、前記複数のデータ・ビットおよび第１組の前記パリティ・ビットを含み第１の符号化比率を有する第１の伝送ブロック部分を前記符号器パケットから形成する１組の命令、および前記送信機によって実行され、該送信機が第１の伝送において第１のデータ伝送速度で該第１の伝送ブロック部分を前記受信機に送信するようにする１組の命令を含み、該第１の伝送ブロック部分は、前記第１の伝送におけるビットの総数に対する前記第１の伝送におけるデータ・ビットの数の比率である符号化比率をもち、
前記送信機によって実行され、前記受信機が第１の復号において前記第１の伝送の復号に成功しないとき、前記複数のデータ・ビットの少なくとも一部および第２組のパリティ・ビットを有し、第２の符号化比率を有する第２の伝送ブロック部分を前記符号器パケットから形成し、第２の伝送において該第２の伝送ブロック部分を第２のデータ伝送速度で前記受信機に送信するようにする１組の命令を含み、該第２の伝送ブロック部分は、前記第２の伝送におけるビットの総数に対する前記第２の伝送におけるデータ・ビットの数の比率である符号化比率をもち、前記第１の伝送ブロック部分の少なくとも一部を含む、
コンピュータ読取り可能な記憶媒体。
【請求項１９】
受信機として動作する基地局にデータパケットを可変速度チャネルで無線送信するためのユーザ端末であって、前記ユーザ端末は、
アンテナと、
前記アンテナに結合する無線周波数装置と、
前記無線周波数装置に結合され、前記ユーザ端末にソフトウェア命令を実行させるデジタル・プロセッサと、を備え、前記ユーザ端末は、
複数のパリティ・ビットを生成するためにデータ・パケットの複数のデータ・ビットをターボ符号化することを含み、前記複数のデータ・ビットおよび前記複数のパリティ・ビットで符号器パケットを構成し、
前記複数のデータ・ビットおよび第１組の前記パリティ・ビットを含み第１の符号化比率を有する第１の伝送ブロック部分を、前記符号器パケットから形成し、第１の伝送において第１のデータ伝送速度で第１の伝送ブロック部分を前記受信機に送信し、該第１の伝送ブロック部分は、前記第１の伝送におけるビットの総数に対する前記第１の伝送におけるデータ・ビットの数の比率である符号化比率をもち、
前記受信機が第１の復号において前記第１の伝送の復号に成功しないとき、前記複数のデータ・ビットの少なくとも一部および第２組のパリティ・ビットを有し、第２の符号化比率を有する第２の伝送ブロック部分を、前記符号器パケットから形成し、第２の伝送において第２の伝送ブロック部分を第２のデータ伝送速度で前記受信機に送信し、該第２の伝送ブロック部分は、前記第２の伝送におけるビットの総数に対する前記第２の伝送におけるデータ・ビットの数の比率である符号化比率をもち、前記第１の伝送ブロック部分の少なくとも一部を含む、
前記ユーザ端末。
【請求項２０】
基地局によって実行され、該基地局が可変速度チャネルでデータ・パケットをユーザ端末に無線送信する送信機として動作するようにする命令を格納したコンピュータ読取り可能な記憶媒体であって、前記命令は、
複数のパリティ・ビットを生成するためにデータ・パケットの複数のデータ・ビットをターボ符号化することを含み、前記複数のデータ・ビットおよび前記複数のパリティ・ビットで符号器パケットを構成し、前記複数のデータ・ビットおよび第１組の前記パリティ・ビットを含み第１の符号化比率を有する第１の伝送ブロック部分を前記符号器パケットから形成する１組の命令、および前記基地局によって実行され、該基地局が第１の伝送において第１のデータ伝送速度で第１の伝送ブロック部分を前記ユーザ端末に送信するようにする１組の命令を含み、該第１の伝送ブロック部分は、前記第１の伝送におけるビットの総数に対する前記第１の伝送におけるデータ・ビットの数の比率である符号化比率をもち、
前記基地局によって実行され、前記ユーザ端末が第１の復号において前記第１の伝送の復号に成功しないとき、前記複数のデータ・ビットの少なくとも一部および第２組のパリティ・ビットを有し、第２の符号化比率を有する第２の伝送ブロック部分を、前記符号器パケットから形成し、第２の伝送において第２の伝送ブロック部分を第２のデータ伝送速度で前記ユーザ端末に送信するようにする１組の命令を含み、該第２の伝送は、前記第１の伝送ブロック部分の少なくとも一部を含み、該第２の伝送ブロック部分は、前記第２の伝送におけるビットの総数に対する前記第２の伝送におけるデータ・ビットの数の比率である符号化比率をもつ、
コンピュータ読取り可能な記憶媒体。
【請求項２１】
ユーザ端末によって実行され、該ユーザ端末が可変速度チャネルでデータ・パケットを基地局に無線送信する送信機として動作するようにする命令を格納したコンピュータ読取り可能な記憶媒体であって、前記命令は、
複数のパリティ・ビットを生成するためにデータ・パケットの複数のデータ・ビットをターボ符号化することを含み、前記複数のデータ・ビットおよび前記複数のパリティ・ビットで符号器パケットを構成し、前記複数のデータ・ビットおよび第１組の前記パリティ・ビットを含み第１の符号化比率を有する第１の伝送ブロック部分を前記符号器パケットから形成する１組の命令、および前記ユーザ端末によって実行され、該ユーザ端末が第１の伝送において第１のデータ伝送速度で第１の伝送ブロック部分を前記基地局に送信するようにする１組の命令を含み、該第１の伝送ブロック部分は、前記第１の伝送におけるビットの総数に対する前記第１の伝送におけるデータ・ビットの数の比率である符号化比率をもち、
前記ユーザ端末によって実行され、前記基地局が第１の復号において前記第１の伝送の復号に成功しないとき、前記複数のデータ・ビットの少なくとも一部および第２組のパリティ・ビットを有し、第２の符号化比率を有する第２の伝送ブロック部分を、前記符号器パケットから形成し、第２の伝送において第２の伝送ブロック部分を第２のデータ伝送速度で前記基地局に送信するようにする１組の命令を含み、該第２の伝送は、前記第１の伝送ブロック部分の少なくとも一部を含み、前記第２の伝送ブロック部分は、前記第２の伝送におけるビットの総数に対する前記第２の伝送におけるデータ・ビットの数の比率である符号化比率をもつ、
コンピュータ読取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般にセルラ無線通信ネットワークに関し、より詳細には、セルラ無線通信ネットワークなどにおいて高速データを確実に伝送する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線ネットワークについてはよく知られている。セルラ無線ネットワークは、世界中の多くの居住地域で無線通信サービスをサポートしている。衛星無線ネットワークは、地球上のほとんどの地域に渡って無線通信サービスをサポートするものとして知られている。無線ネットワークは、初期には音声通信を処理するように構築されたが、現在では、データ通信もサポートすることが求められている。
【０００３】
データ通信サービスに対する需要は、インターネットの受入れおよび広範囲に渡る使用に伴って急増している。データ・サービスはこれまで有線接続を介して提供されてきたが、無線ユーザは、現在では自分たちのユニットがデータ通信もサポートするものであることを要求している。多くの無線加入者は、自分たちのセルラ電話、無線携帯情報端末、無線リンクされたノート型コンピュータ、および／または他の無線デバイスを使用して、インターネットでの「サーフィン」、電子メールへのアクセス、および他のデータ通信活動の実行が可能になることを期待している。無線ネットワーク・データ通信に対する需要は、時と共にひたすら増加していくであろう。したがって無線ネットワークは、現在ではこれらの急成長するデータ・サービス要求に応えるように作成／修正されつつある。
【０００４】
無線ネットワークを使用してデータ通信にサービスを提供するためには、重要な性能に関する問題がある。無線ネットワークは、初期には、適切に定義された音声通信要件を処理するように設計された。一般的に言えば音声通信は、信号対雑音比（ＳＮＲ）が最小であり連続性要件を備えた持続帯域幅を必要とするものである。これに対してデータ通信は、非常に異なる性能要件を有するものである。データ通信は典型的にはバースト的でありかつ不連続であり、アクティブ部分では比較的高い帯域幅を必要とする可能性がある。無線ネットワーク内でデータ通信を処理する際の問題点を理解するために、セルラ無線ネットワークの構造および動作について考察する。
【０００５】
セルラ無線ネットワークは、それぞれのサービス対象地域内でユーザ端末と無線で通信する「ネットワーク・インフラストラクチャ」を含む。ネットワーク・インフラストラクチャは、典型的には、サービス対象地域全体に分散され、それぞれがそれぞれのセル（またはセクタ・セット）内での無線通信をサポートする、複数の基地局を含む。基地局は基地局制御装置（ＢＳＣ）に結合され、それぞれのＢＳＣが複数の基地局にサービスを提供する。各ＢＳＣは移動交換局（ＭＳＣ）に結合される。各ＢＳＣは、典型的にはインターネットにも直接的または間接的に結合される。
【０００６】
動作時には、各基地局は、セル／セクタ内で動作している複数のユーザ端末と通信する。基地局に結合されたＢＳＣは、ＭＳＣとサービス側基地局との間で音声通信を経路指定する。ＭＳＣは、音声通信を他のＭＳＣまたはＰＳＴＮに経路指定する。ＢＳＣは、サービス側基地局と、インターネットを含むかまたはインターネットに結合されたパケット・データ・ネットワークとの間でデータ通信を経路指定する。
【０００７】
基地局とＭＳとの間の無線リンクは、複数の動作標準、たとえばＡＭＰＳ、ＴＤＭＡ、ＣＤＭＡ、ＧＳＭなどのうち１つによって定義される。これらの動作標準ならびに新しい３Ｇおよび４Ｇの動作標準は、無線リンクの割振り、セットアップ、サービス、および分解が可能な方法を定義する。これらの動作標準は、音声通信およびデータ通信の両方のサービスを満足させる動作について記述したものでなければならない。
【０００８】
基地局からユーザ端末への伝送は「順方向リンク」伝送と呼ばれ、ユーザ端末から基地局への伝送は「逆方向リンク」伝送と呼ばれる。一般に、順方向リンク上で伝送されるデータの量は、逆方向リンク上で伝送されるデータの量よりも多い。これは、データ・ユーザが典型的にはたとえばＷｅｂサーバなどのデータ・ソースにデータを要求するためのコマンドを発行し、Ｗｅｂサーバがユーザ端末にデータを提供するからである。
【０００９】
基地局からユーザ端末、およびその逆の高速パケット・データ（ＨＳＤ）の伝送では、多くの理由から誤りが発生する。誤りは、ビット・エネルギー対雑音パワー・スペクトル密度比（Ｅｂ／Ｎｏ）が低いアプリケーションでは特に深刻である。これらの状況では、従来の順方向誤り修正（ＦＥＣ）（たとえば、たたみ込み符号化）だけでは、動作に必要な最大ビット誤り率（ＢＥＲ）を満たさないことが多い。こうした場合、性能を向上させるために、ＦＥＣ方式と、自動再送要求（ＡＲＱ）などのデータ再送方式とを組み合わせて使用されることが多い。このＦＥＣとＡＲＱとの組合せが、一般にハイブリッドＡＲＱとして知られている。
【００１０】
一般に、ハイブリッドＡＲＱ技法には３つのクラスがある。タイプＩのハイブリッドＡＲＱ方式は、あらゆる伝送パケットにおける誤りの検出および修正の両方のためのデータおよびパリティ・ビットを含む。受信側で修正不可能な誤りが検出されると、受信されたパケットは拒否され、再送が要求される。送信側はオリジナル・パケットを同じデータ速度で再度送信する。この方式の欠点は、たとえ修正不可能なパケットに何らかの有用な情報が含まれていても、復号器がこれを廃棄してしまうことである。
【００１１】
タイプＩＩのハイブリッドＡＲＱ方式では、符号パンクチャリングの概念が使用される。最初に伝送されるパケットは、データと、復号化のための何らかのパリティ・ビットを含む。この伝送が正しく受信されない場合、データは格納され、再送が要求される。次いで送信側は、パンクチャリングによってあらかじめ削除された補助ビットを送信する。次いで受信側は、格納済みのデータと受信したビットとを組み合わせて低比率復号を生成する。組み合わせられた復号が失敗すると、復号プロセスは復号比率が親符号の比率に下がるまで繰り返される。したがって、タイプＩＩのハイブリッドＡＲＱ方式は受信したデータをすべて使用するため、タイプＩのハイブリッドＡＲＱ方式よりも効率的である。
【００１２】
１９９５年６月１日付のＳａｍｉｒ  Ｋａｌｌｅｌによる論文「Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｐｕｎｃｔｕｒｅｄ  Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ（ＣＰＣ）Ｃｏｄｅｓ  ａｎｄ  Ｔｈｅｉｒ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，ＵＳ，ＩＥＥＥ  Ｉｎｃ．Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，ｖｏｌ．４３，ｎｏ．６では、著者が、相補的（ＣＰＣ符号）であり、タイプＩＩのハイブリッドＡＲＱ方式で使用可能なパンクチャードたたみ込み符号のクラスについて開示している。同じオリジナルの低比率符号から導出されたパンクチャードたたみ込み符号のセットは、（距離特性に関して）等価である場合、および結合されたときに少なくともオリジナルの低比率符号が生じる場合に、相補的であると言われる。１９９０年ＸＰ０００９１０２７８の１１３３〜１１３７ページ、Ｓａｍｉｒ  Ｋａｌｌｅｌによる他の論文「Ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  ａ  Ｔｙｐｅ  ＩＩ  Ｈｙｂｒｉｄ  ＡＲＱ  Ｓｃｈｅｍｅ  ｗｉｔｈ  Ｃｏｄｅ  Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ」ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，ＵＳ，ＩＥＥＥ  Ｉｎｃ．Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，ｖｏｌ．３８，ｎｏ．８では、著者が、たたみ込み符号を使用して符号を結合するタイプＩＩのハイブリッドＡＲＱ方式について論じている。
【００１３】
タイプＩＩのハイブリッドＡＲＱ方式の重大な欠点は、再送された各パケットが、データを復号するのに十分な情報を個別に含んでいない場合があることである。最初に伝送されたデータ・パケットにヘッダ誤りが発生した場合、たとえば、パリティ・ビットを再送しても無駄であり、データは回復できない。タイプＩＩのハイブリッドＡＲＱ方式には、いくつかの特殊なケースがある。タイプＩＩのハイブリッドＡＲＱ方式は、増分冗長方式とも呼ばれる。
【００１４】
タイプＩＩのハイブリッドＡＲＱ方式の特殊なケースの１つが、１９９９年１０月６日付第ＥＰ０９３８１５４Ａ号（Ｃｏｎｅｘａｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．）に開示されており、このケースでは各再送に、最初に伝送された信号の一部ならびに追加の事前にパンクチャリングされた補足ビットが含まれる。１９９９年９月１９〜２２日第ＸＰ００２１６７２７０号、Ｓｏｒｏｕｒ  ＦａｌｈａｔｉおよびＡｒｎｅ  Ｓｖｅｎｓｓｏｎによる「Ｈｙｂｒｉｄ  Ｔｙｐｅ−ＩＩ  ＡＲＱ  Ｓｃｈｅｍｅｓ  ａｎｄ  Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ｆｏｒ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ」ＩＥＥＥ  ＶＴＳ  ５０ｔｈ  Ｖｅｈｉｃｕｌａｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，Ｇａｔｅｗａｙ  ｔｏ  ２１ｓｔ  Ｃｅｎｔｕｒｙ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ｖｉｌｌａｇｅ，Ａｍｓｔｅｒｄａｍ，Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓと題する論文では、著者がハイブリッド・タイプＩＩシステムについて記載しており、符号化比率の低下は、再送の配置サイズの減少と同時に適用される。前の伝送に新しいパリティ・ビットを付け加えることによって後続の伝送を形成すると、後続の伝送の符号化比率が低下する。後続の各伝送は符号化比率が低下しており、小規模な配置で伝送される。記載された動作では、配置サイズは伝送の失敗に応じて盲目的に削減される。
【００１５】
タイプＩＩＩのハイブリッドＡＲＱ方式では、開始時の符号化比率はチャネル雑音条件に一致するように選択され、相補伝送は復号化の前に結合される。復号器は事前に受け取った復号化の順序に依拠する必要はなく、これらの順序は符号の性能を向上させるために使用することができる。相補たたみ込み符号は、この方式のＦＥＣ符号として提案されてきた。１９８５年６月２３日のＮａｃｈｕｍ  Ｓｈａｃｈａｍ、Ａｄａｍ  Ｌｉｖｎｅによる「Ａｎ  Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｈｙｂｒｉｄ  ＡＲＱ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ  ｆｏｒ  Ｒａｄｉｏ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ」Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，ＵＳ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，ＩＥＥＥ，Ｖｏｌ．――では、著者が適応アルゴリズムについて記載しており、これを使用すると、チャネルについて選択される符号化比率は受け取られたＮＡＫまたはＡＣＫの数によって決められるチャネル品質に基づくものとなる。多数のＮＡＫが受け取られる場合、符号化比率は減少する。ただし、チャネルが改善されているかどうかを判定するために、パケットは低い符号化比率で定期的に伝送される。
【００１６】
こうした伝送時の欠点に対処するために開発された他の技法には、さらに最近に開発されたターボ符号方式が含まれる。ＦＥＣのためのターボ符号化は、雑音の多いチャネル間で通信される破損データの修正に非常に効果が高いことが証明されている。ターボ符号化の一形式が、並列連結たたみ込み符号化（ＰＣＣＣ）である。ターボ符号化は、データ・ブロックを符号化する送信側ターボ符号器と、符号化されたブロックを復号化する受信側ターボ復号器を使用して、データ・ビット・ブロックを処理する。データ伝送（および音声伝送）では、データ・ストリームがＮデータ・ビットのブロックまたはデータ・パケットに分割され、ターボ符号化がこれら個々のデータ・パケットを処理する。オリジナル・データ・ビットは、ターボ符号器への入力として提供される。ターボ符号器は一般に、２つのたたみ込み再帰符号器を含み、これらが共に、（提供されたオリジナルのデータ・ビットからの）システマティック・データ・ビットと追加のパリティ・ビットの両方を含む出力を提供する。
【００１７】
第１の符号器は、入力システマティック・データ・ビットに対して動作し、システマティック・データ・ビットとパリティ・ビットの両方を含む符号ビットを出力する。ターボ符号器は、データ・ビットを第２の符号器に送る前にシステマティック・データ・ビットをインターリーブする、インターリーバも含む。第２の符号器はインターリーブされたデータ・ビットに対して動作し、パリティ・ビットを含む符号ビットを出力する。第１および第２の符号器の出力は同時に処理されて、伝送ブロック単位で受信機側復号器に伝送され、これがその後伝送ブロックを復号して復号化データ・ビットを生成する。
【００１８】
これらのハイブリッドＡＲＱ方式には、それぞれ独自の利点および欠点がある。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
こうした欠点を克服する改良型のハイブリッドＡＲＱ方式に対する要求がある。さらに、ターボ符号化動作で効率的に使用できる改良型ハイブリッドＡＲＱ方式に対する要求がある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
以前の動作の上記の欠点を克服するために、本発明により構築されたシステムおよび方法は、総合的なデータ・スループットを最大にするために、高速データ・アプリケーションのための適応速度伝送手順を使用している。さらに本発明のシステムおよび方法は、再送を最小限にしてエア・インターフェースを有効に使用する、データを伝送するための手順も提供している。さらに本発明のシステムおよび方法は、信号対雑音比を増加させ、全体の伝送効率を上昇させるために、オリジナル伝送の後のデータ再送とより早期の再送とを組み合わせるためのフレキシビリティを備えた伝送手順も提供している。さらに、本発明のシステムおよび方法は、どのような所与の場合でも伝送チャネルが共用されておらず特定ユーザ専用であるアプリケーションに関する特定の利点を備えた伝送手順も提供する。
【００２１】
本発明の一実施形態によれば、データ・パケットは可変速度チャネル上で送信機から受信機へと伝送される。この動作には、第１のデータ伝送速度での、第１の伝送ブロック内の第１の伝送ブロック部分と第２の伝送ブロック部分との伝送が含まれる。受信すると、受信機は第１の伝送ブロックを第１の復号で復号化する。第１の復号化が成功しないと、送信機は、第２の伝送で、第１の伝送速度とは異なる第２の伝送速度で第１の伝送ブロック部分を伝送する。その後、第１の伝送ブロックおよび第２の伝送ブロックがソフト組合せされて復号化される。この復号化が成功しないと、第２の伝送ブロック部分が、第１の伝送速度とは異なる第２の伝送速度で伝送される。その後すべての伝送ブロックがソフト組合せされて復号化される。これらの動作は、異なる伝送速度での追加の伝送、受信されたすべての伝送ブロックのソフト組合せ、および復号化まで拡張することができる。
【００２２】
本発明の他の実施形態によれば、第１の伝送には、可変速度チャネル上での伝送が可能なデータ・ビットおよび第１のパリティ・ビットが含まれる。第１の伝送は、第１の復号化比率での第１の復号化で復号される。第１の復号化が成功しないと、データ・ビットおよび第２のパリティ・ビットを含む第２の伝送が実行され、第２のパリティ・ビットは第１のパリティ・ビットとは異なる。その後第１および第２の伝送は、第２の復号化で第２の復号化比率で復号される第１の組合せ伝送を形成するようにソフト組合せされる。第２の復号化が成功しないと、この実施形態による動作は、データ・ビットおよび他のパリティ・ビットの再送まで拡張することができる。その後、受信されたすべてのデータおよびパリティ・ビットが組み合わせられ、含められるパリティ・ビットの数に見合った復号化比率で復号化が試行される。
【００２３】
本発明の他の実施形態によれば、データ・ビット・セットを含む第１の伝送は可変速度チャネル上で伝送される。第１の伝送は、その後、第１の復号化比率での第１の復号化で復号される。第１の復号化が成功しないと、第１の復号化比率よりも低い第２の復号化比率でデータ・ビット・セットを含む第２の伝送が実行される。第１の伝送および第２の伝送は、その後、第２の復号化比率で第２の復号化で復号される第１の組合せ伝送を形成するようにソフト組合せされる。第２の復号化が成功しないと、その後、他の符号化比率での他の伝送が実行され、適切な復号化比率での復号化が実行される。復号化が成功しないと、その後、受信されたすべての伝送に対してソフト組合せが実行され、組合せ伝送の復号化が適切な復号化比率で実行される。これらの動作は、復号化が成功するまで繰り返すことができる。
【００２４】
本発明の他の実施形態は、任意の比率符号を生成するために上記第１の実施形態で述べた可変データ速度オプションと後続の実施形態で述べた可変符号化比率の両方を使用することにより、適応する符号化を与えるために、上記で提案された方法を一般化する。この実施形態の延長により、チャネル条件が改善されることによって伝送データ速度が上がるため、たとえば、反復によるさらなる冗長性の導入、またはユーザへのデータの再送と新しいデータの多重化などの様々なオプションが可能になることで、かなり効率が良くなる。
【００２５】
前述の実施形態では、可変速度チャネルにより、データ・ビットの一部が再送されたかまたはデータ・ビットすべてが再送されたかに応じて、ソフト組合せの一部または全体を受信機側で実行することができる。
【００２６】
本発明による一動作では、基地局が送信機の役割を果たし、ユーザ端末が受信機の役割を果たす。本発明による他の動作では、ユーザ端末が送信機の役割を果たし、基地局が受信機の役割を果たす。したがって、本発明は、順方向リンク動作および逆方向リンク動作の両方に関して実施可能である。本明細書の記述は、これらの各観点から見るべきである。
【００２７】
本発明の他の態様および特徴は、当分野の通常の技術者であれば、添付の図面と共に本発明の特定の実施形態についての以下の記述を再検討することにより明らかになろう。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に従って動作する、セルラシステム１００の一部を示すシステム図である。図に示されたセルラシステム１００のインフラストラクチャは、基地局１０２およびネットワーク・インフラストラクチャ１０４を含む。これらのコンポーネントは一般に知られており、本発明の教示に関する場合にのみ記述する。セルラシステム１００は、本発明の教示に従って修正された、たとえばＩＳ−９５Ｂ、ＩＳ−２０００、３ＧＰＰ、Ｗ−ＣＤＭＡなどの様々なＣＤＭＡ標準、および他のＣＤＭＡ標準、ならびにたとえばＩＳ−１３６などの様々なＴＤＭＡ標準など、任意の様々な業界標準プロトコル（または独自のプロトコル）に従って動作可能である。
【００２９】
基地局１０２は、対応する地理的領域（たとえばセルまたはセクタ）内での無線サービスを提供し、複数のユーザ端末１０６〜１２２にサービスを提供する。一部のユーザ端末（たとえば音声端末１１８、１２０、および１２２）は音声通信を処理する。代替的に、他のユーザ端末（たとえばデスクトップ・コンピュータ１０６、ラップトップ・コンピュータ１０８、ウェアラブル・コンピュータ１１０、データ端末１１２、自動販売機１１４、およびクレジット・カード端末１１６）がデータ通信を処理する。データ通信を処理する場合、基地局１０２は順方向リンクでパケット・データをユーザ端末１０６〜１２２に伝送する。さらに、ユーザ端末１０６〜１２２は、逆方向リンクでパケット・データを基地局１０２に伝送する。
【００３０】
本発明に従った動作は、データ伝送速度を適合させ、または伝送障害時にデータを符号化し、それによってパケット・データ伝送の効率を上げるための手順を使用して、データ・ビットの有効な伝送を提供する。典型的には、本発明に従った動作は順方向リンクで実施される。ただし、本発明の原理は、逆方向リンク伝送にも適用可能である。本発明は、２つの可能な方法によって従来のパケット・データ再送の効率を上げる。第１に、最初の伝送パケット（破損している）は破棄されないが、その代わりに、信号対雑音比をさらに向上させるために再送されたパケットと組み合わせられる。第２に、再送されたパケットを、冗長性および誤り修正機能を向上させるために、低い符号化比率で伝送することができる。一般に、これらの２つの方法は、組み合すことができる。
【００３１】
本発明は、たとえば３種類の自動再送要求（ＡＲＱ）方式に従って実施することができる。第１の方式では、パケット・データ伝送速度が再送ごとに低下し、再送されたパケットはそれより前に伝送されたパケットの一部と組み合わせられる。第２の方式では、パケット・データ速度は一定に保たれ、再送されたパケットはそれより前の伝送と組み合わせられて、結果として生じる符合の比率を低下させる。第３の方式では、符号化比率が自己復号化可能再送のソフト組合せとの組合せで段階的に低下する。もちろん本発明では、この３つの方式を種々の方法で組み合わせられることを企図している。
【００３２】
図２は、ターボ符号化伝送の様々なデータ伝送速度に関するビット・エネルギー対雑音パワー・スペクトル密度比（Ｅｂ／Ｎｏ）の関数として、データ伝送のビット誤り率（ＢＥＲ）の例を挙げて示したものである。図２では、データ伝送速度が異なっても符号化比率は一定である。データ伝送速度が上昇すると、所与のＢＥＲを達成するのに必要なＥｂ／Ｎｏはさらに大きくなる。したがって、搬送波干渉率（Ｃ／Ｉ）が不十分であることによって伝送が失敗すると、より低速な伝送で再送されるため、ＢＥＲが低下し、再送が成功する確率が高くなる。たとえば、伝送速度が半減すると信号対雑音比は倍になるため、ＢＥＲが向上する。
【００３３】
本発明によれば、複数の伝送のビットは組み合わせられる。第１の伝送の伝送ブロックのビットを保持し、第１の伝送の伝送ブロックと再送の伝送ブロックとを組み合わせることによっても、組み合わせた結果生じる信号対雑音比は向上する。この方式では、第１の伝送のビットと再送のビットとを組み合わせることによって、第１の伝送と再送との伝送ブロックのそれぞれのビットのソフト推定値の重み付け平均が、組合せ伝送ブロックを生成する。組合せ伝送ブロックを復号することによって、個々の伝送ブロックを復号するよりも低いＢＥＲとなる。次に、本発明の特定の実施形態について説明する。
【００３４】
図３は、本発明の第１の実施形態によるデータ・パケットの伝送および再送のデータ伝送速度を示す図である。第１の実施形態によれば、データ伝送速度は後続のデータ再送では単純に低下するものであり、オプションとして、最初のデータ・パケットの伝送ブロックの一部が、後で伝送されたデータ・パケットのその伝送ブロック部分と組み合わせられる。ターボ符号化が使用される場合は、異なるデータ速度で一定のＢＥＲを満たすために異なるＥｂ／Ｎｏ比が必要となる。一般に図３で示すように、一定のＢＥＲを達成するのに必要なＥｂ／Ｎｏは、再送速度が低下するほど低くなる。
【００３５】
第１の実施形態では、第１の伝送が、単一の伝送スロットで伝送される第１の伝送ブロック部分Ａ０と第２の伝送ブロック部分Ｂ０とを含む。第１および第２の伝送ブロック部分が共に、伝送ブロックを含む。一般に、伝送ブロックはデータ・ビットに加えてパリティ・ビットも含むことができる。伝送が失敗すると、データは、第１の伝送速度の２分の１の速度で、第２の伝送（第１の再送）で再送される。もちろん、第１の再送の速度は、第１の伝送速度の２分の１でなくてもかまわないが、ＢＥＲおよび再送成功の確率を低下させるためには第１の伝送速度よりも遅くなければならない。
【００３６】
図３に示されるように、第２の伝送は２つの伝送スロットにわたって伝送され、第１の伝送ブロック部分は第１の伝送スロットで、第２の伝送ブロック部分は第２のスロットで伝送される。したがって第２の伝送は、第１の伝送ブロック部分である第１の部分と、第２の伝送ブロック部分である第２の部分とを含む。ただし、第１の伝送ブロック部分Ａ１と第２の伝送ブロック部分Ｂ１の伝送は隣接するスロット内に配置されるように図示されているが、これは典型的なケースではなく、これらの伝送は隣接しないスロット内に配置されることになる。
【００３７】
第１の伝送および第２の伝送は、ソフト組合せを使用して組み合わせられる。ソフト組合せは、様々な方法のうち任意の方法で達成可能であり、当該分野ではそのうちのいくつかについて知られている。ソフト組合せ技法の１つによれば、１アナログ波形の定量化表現が他のアナログ波形の他の定量化表現と組み合わせられる。ただしこうしたソフト組合せでは、各アナログ波形のデータ速度を考慮しなければならず、差異があれば補償しなければならない。他のソフト組合せ技法を、本発明の他の教示と共に使用することもできる。
【００３８】
この実施形態では、部分的なソフト組合せの考え方を導入しており、この考え方では、チャネル条件に基づいてデータの全セットまたはデータの部分セットが再送され、第２の伝送の次の部分を要求する前に組み合わせられる。部分ソフト組合せは、場合によっては、データの全再送要件なしに復号の成功を可能にすることによって、重要な恩恵をもたらす。
【００３９】
第２の伝送が失敗すると、データ伝送速度は第３の伝送（第２の再送）でさらに２分の１になり、図３に示されるように、第１の伝送ブロック部分は２つの伝送スロットにわたって伝送され、第２の伝送ブロック部分も２つの伝送スロットにわたって伝送される。第３の伝送の第１部分は２つのスロットにわたって延在し、第１の伝送ブロック部分を含む一方で、第３の伝送の第２部分も２つのスロットにわたって延在し、第２の伝送ブロック部分を含む。ただし、第１の伝送ブロック部分Ａ２と第２の伝送ブロック部分Ｂ２の伝送は隣接するスロット内に配置されるように図示されているが、これは典型的なケースではなく、これらの伝送は隣接しないスロット内に配置されることになる。
【００４０】
図４は、本発明の第１の実施形態に従った動作を示す流れ図である。第１の伝送は、第１のデータ伝送速度で送信機から受信機に伝送される、第１の伝送ブロック部分Ａ０および第２の伝送ブロック部分Ｂ０を含む。一般に、伝送ブロック部分は、冗長性を向上させこれによって復号器の誤り修正機能を向上させるために、データ・ビットに加えてパリティ・ビットを含む。この点について、データは伝送前にまず符号化され、次に、たとえばターボ符号化／復号化を介して伝送後に復号化されることが好ましい。
【００４１】
たとえば、ターボ符号化が使用される場合、第１の伝送ブロック部分および第２の伝送ブロック部分に対するデータ・ビットを含むデータ・ブロックは、ターボ符号器に入力される。ターボ符号器の出力は、一般に、入力データ・ビットおよびパリティ・ビットを含む。ターボ符号器の出力は、その後、伝送ブロックとしてターボ復号器を含む受信機に伝送される。ターボ符号器の出力は、受信機およびターボ復号器に伝送される前にパンクチャリングすることができる。ターボ符号器の出力がパンクチャリングされると、選択されたパリティは伝送されないため、伝送ブロックにはパンクチャリングされたパリティ・ビットは含まれないことになる。
【００４２】
受信機によって第１の伝送が受信された（ステップ４０２）後、復号器（ターボ符号化が使用されている場合はターボ復号器）は、Ａ０およびＢ０を含む第１の伝送ブロックを復号し、第１の復号で復号されたデータ・ビットを提供する。次に受信機は、第１の復号が成功したかどうか、すなわちデータ・ブロックが首尾よく伝送されたかどうかを判定する（ステップ４０４）。第１の復号化が成功した場合、伝送ブロックの他の伝送は不要であり、データ・ブロックの伝送に関する動作は終了する。ただし、この第１の復号化が成功しなかった場合、受信機は、第２の伝送（第１の再送）でデータを再度送信するように、送信機に要求する。第１の伝送ブロックは、第１の復号化が失敗したときに受信機に格納される（ステップ４０６）。
【００４３】
送信機は、データの再送要求を受け取ると、第１の伝送ブロック部分を第２の伝送でＡ１として送信する（同じくステップ４０６）。この第２の伝送のデータ伝送速度は、第１の伝送のデータ伝送速度よりも遅く、おそらく第１の伝送の２分の１の速度となる。
【００４４】
その後、第１の伝送の第１の伝送ブロック部分Ａ０および第２の伝送の第１の伝送ブロック部分Ａ１がソフト組合せされて、第１の伝送ブロック部分Ａ０＋Ａ１の第１の組合せを生成する（ステップ４０８）。ソフト組合せは、Ａ０＋Ａ１を組み合わせるのに使用されることが好ましい。詳細には、受信機は、伝送ブロックまたは伝送ブロックの一部の伝送を受け取ると、伝送ブロックまたはその一部の各ビットに対するソフト推定値を生成する。Ａ０＋Ａ１を組み合わせる場合、Ａ０＋Ａ１のそれぞれのビットのソフト推定値は重み付け合計で合算され、第１の伝送ブロック部分の第１の組合せが生成される。第１の伝送ブロック部分の第１の組合せは、第１の伝送からの第２の伝送ブロック部分と連結され、その結果が第２の復号化で復号される（同じくステップ４０８）。
【００４５】
その後受信機は、第２の復号化が成功したかどうかを判定する（ステップ４１０）。第２の復号化が成功した場合、それ以上の伝送は不要である。ただし、第２の復号化が成功しなかった場合、受信機は、第２の伝送の第２部分で第２の伝送ブロック部分を送信するように、送信機に要求する。第１の伝送ブロック部分Ａ１の第２の送信は、第２の復号化が失敗したときに受信機に格納される（ステップ４１２）。
【００４６】
送信機は、データの再送要求を受け取ると、第２の伝送の第２部分で第２の伝送ブロック部分をＢ１として送信する（同じくステップ４１２）。この第２の伝送の第２部分のデータ伝送速度は、第１の伝送のデータ伝送速度よりも遅く、おそらく２分の１の速度になる。Ｂ０とＢ１はソフト組合せされて、第２の伝送ブロック部分の第１の組合せＢ０＋Ｂ１を形成する。その後、組合せＡ０＋Ａ１は組合せＢ０＋Ｂ１と連結され、その結果が第３の復号化で復号される（ステップ４１４）。
【００４７】
その後、受信機は、第３の復号化が成功したかどうかを判定する（ステップ４１６）。第３の復号化が成功した場合、それ以上のデータ・パケットの伝送は不要である。ただし、第３の復号化が成功しなかった場合、受信機は、第３の伝送（第２の再送）でデータを再送するように送信機に要求する。第２の伝送の第２部分での第２の伝送ブロック部分Ｂ１は、第３の復号化が失敗したときに受信機に格納される（ステップ４１８）。
【００４８】
送信機は、データの再送要求を受け取ると、第３の伝送で第１の伝送ブロック部分をＡ２として送信する（同じくステップ４１８）。この第３の伝送のデータ伝送速度は、第２の伝送のデータ伝送速度よりも遅く、おそらく第２の伝送の速度の２分の１となる。その後、伝送の第１の伝送ブロック部分、Ａ０、Ａ１、およびＡ２がソフト組合せされて、組合せＡ０＋Ａ１＋Ａ２を形成する。組合せＡ０＋Ａ１＋Ａ２は、組合せＢ０＋Ｂ１と連結され、その結果が第４の復号化で復号される（ステップ４２０）。
【００４９】
その後受信機は、第４の復号化が成功したかどうかを判定する（ステップ４２２）。第４の復号化が成功した場合、それ以上のデータ・パケットの伝送は不要である。ただし、第４の復号化が成功しなかった場合、受信機は、データを再び送信するように送信機に要求し、この方法は、最大再送可能回数を超えるまで、または最低データ速度に達するまで、データ伝送速度を低下させながら続行される（ステップ４２４）。復号化が成功するか、または受取りの成功を試行するのをやめることが決定すると、動作は終了する。
【００５０】
この第１の実施形態は、この実施形態が特に可変速度チャネルに適用可能である点で従来のタイプＩのハイブリッドＡＲＱとは区別され、データ速度が（たとえば、拡散因子の変更によって）再送中に変更される。こうしたチャネルでは、再送データ速度が第１の伝送データ速度を基準として低下し、データを回復するのに適切でありうる場合に、データの部分再送のみが試行される。代替的に、チャネルが第１の伝送から第１の再送に改善された場合、反復によってさらなる冗長性を符号に追加するか、または追加のデータ・パケットを伝送することができる。部分的に伝送されたデータのソフト組合せが復号用に使用される点も異なる。
【００５１】
図５は、本発明の第２の実施形態によるデータ・パケットの伝送および再送を示す図である。第２の実施形態では、データの伝送および再送のデータ速度は一定のままであり、組み合わせられた伝送と再送の復号化比率のみが変更される。これはたとえば、代替のパリティ・ビットを備えた伝送ブロックを連続して伝送することによって達成可能である。一般に、伝送の符号化比率は、伝送されたデータ・ビット数を伝送されたビットの総数で割ったものであり、ビットの総数にはデータ・ビットとパリティ・ビットの両方が含まれる。
【００５２】
図５では、伝送ブロックがデータ・ビットおよびパリティ・ビットの両方を含み、ＳおよびＰ１〜Ｐ４がそれぞれデータ・ビットおよびパリティ・ビットを表す。符合器、好ましくはターボ符号器が、データ・ビットおよびパリティ・ビットを生成する。データ・ビットＳは伝送される伝送ブロック内のデータ・ビットである。図５の例では、伝送されるデータのブロックからの各データ・ビットについて、パリティ・ビットＰ１〜Ｐ４から選択される対応するパリティ・ビットがある。
【００５３】
その後、データ・ビットＳおよびパリティ・ビットＰ１〜Ｐ４の両方を含むターボ符号器の出力がパンクチャリングされ、すなわち、パリティ・ビットの選択ビットが伝送で送信されない。第１の伝送では、図５に示されるように、パリティ・ビットＰ１およびＰ２のみがデータ・ビットＳと共に伝送される。したがって、パリティ・ビットＰ３およびＰ４はすべて、第１の伝送でパンクチャリングされる。もちろん、他の動作では、パリティ・ビットＰ１およびＰ２の一部もパンクチャリングされる場合があるが、これらのパリティ・ビットの一部もこの第１の伝送で伝送される。
【００５４】
たとえば、図５では、第１の伝送が２分の１の符号化比率となる。この場合、パリティ・ビットＰ１およびＰ２の２分の１がパンクチャリングされ、その結果、伝送されるデータ・ビットＳの数は伝送されるパリティ・ビットＰ１およびＰ２の数に等しくなる。第１の伝送が失敗すると、データは再送（第２の伝送）で再送される。ただし、第２の伝送では、パリティ・ビットＰ１およびＰ２がパンクチャリングされるため、その結果、第２の伝送ではパリティ・ビットＰ３およびＰ４のみが送信される。したがって、第２の伝送では、伝送されるパリティ・ビットに、第１の伝送で送信されたものとは異なるパリティ・ビットが含まれる。その後第１および第２の伝送の伝送ブロックはソフト組合せされて、結果の組合せを生成する。
【００５５】
この結果の組合せには４つのパリティ・ビットＰ１〜Ｐ４がすべて含まれるが、結果の組合せには同じ数のデータ・ビットが含まれるため、個々の伝送の符号よりも低い比率の符号を有する。追加のパリティ・ビットによって導かれる冗長性は符号誤り修正機能を生み出すので、低い符号比率によって誤り修正機能が向上し、したがって結果の組合せの復号化が成功する確率が向上する。
【００５６】
第２の伝送も失敗すると、データは第３の伝送（第２の再送）で再度再送される。第３の伝送にはパリティ・ビットＰ１’およびＰ２’が含まれる。パリティ・ビットＰ１’およびＰ２’はパリティ・ビットＰ１およびＰ２に対応しており、プライム符号は再送を示す。したがって、第３の伝送で伝送されるパリティ・ビットは第１の伝送のそれと同じである。第３の伝送の後に復号化が失敗すると、データは第４の伝送（第３の再送）で再送される。
【００５７】
第４の伝送にはパリティ・ビットＰ３’およびＰ４’が含まれる。パリティ・ビットＰ３’およびＰ４’はパリティ・ビットＰ３およびＰ４に対応しており、プライム符号は再送を示す。第４の伝送の後に復号化が失敗すると、再送プロセスが続行される。
【００５８】
図６は、本発明の第２の実施形態に従った動作をより詳細に示す流れ図である。図６に示された例では、たとえば８状態のＰＣＣＣ（並列連結たたみ込み符号化）ターボ符号を使用する。第１の伝送の前に、データ・ビットＳがターボ符号器に入力され、ターボ符号器がデータ・ビットＳのセットを符号化して、データ・ビットＳおよびパリティ・ビットＰ１〜Ｐ４を含む出力を生成する。その後、選択されたパリティ・ビットを除去するために符号器出力がパンクチャリングされる。詳細には、図６に示されるように、パリティ・ビットＰ３およびＰ４がすべてパンクチャリングされる。さらに、パリティ・ビットＰ１およびＰ２の一部もパンクチャリングされる。第１の伝送の符号化比率は２分の１であるため、パリティ・ビットＰ１およびＰ２の半分がパンクチャリングされて、等しい数のパリティ・ビットおよびデータ・ビットとなる。もちろん、最初の符号化を２分の１とは異なるものにしたい場合、異なる割合のパリティ・ビットを適切にパンクチャリングすることができる。
【００５９】
ターボ符号器からの出力をパンクチャリングした後、送信機はパンクチャリングされた出力を第１の伝送で伝送ブロックとして伝送する（ステップ６０２）。その後受信機は第１の伝送を復号し、第１の復号化で第１の復号化比率で復号されたデータ・ビットの第１のセットを提供する。その後受信機は、第１の符号化、したがって第１の伝送が成功したかどうかを判定する（ステップ６０４）。第１の復号化が成功した場合、それ以上のデータ・パケットの伝送は不要である。ただし、第１の復号化が成功しなかった場合、データ・ビットおよびパリティ・ビットを含む第１の伝送が格納され、受信機は、第２の伝送（ステップ６０６の第１の再送）でデータを再送するように送信機に要求する。
【００６０】
送信機は、データの再送要求を受け取ると、第２の伝送でデータ・ビットＳのセットを伝送する。この第２の伝送には、パリティ・ビットＰ３およびＰ４も含まれる。この第２の伝送では、パリティ・ビットＰ１およびＰ２はすべてパンクチャリングされるが、パリティ・ビットＰ３およびＰ４はパンクチャリングされない。したがって、第１の伝送と第２の伝送は、パリティ・ビットＰ１およびＰ２の代わりにパリティ・ビットＰ３およびＰ４が伝送される点を除いて同じである。その後第２の伝送が第１の伝送と組み合わされて、第１の組合せ伝送が提供される（同じくステップ６０６）。第１および第２の伝送はソフト組合せ方法によって組み合わせられる。ソフト組合せによって、個々の伝送に関して組合せの信号対雑音比が減少する。
【００６１】
この第１の組合せの結果として生じる第１の組合せ伝送は、データ・ビットの数は同じであるが、パリティ・ビットの数は増える。したがって、第１の組合せ伝送の冗長性は、第１または第２のどちらの伝送のそれよりも大きい。その後、第１の組合せ伝送が復号化される（同じくステップ６０６）。組合せ伝送の冗長性が大きくなるため、組合せ符号の比率が有利に高くなる。その後受信機は、復号化が成功したかどうかを判定する（ステップ６０８）。成功した場合は、それ以上の再送は不要である。
【００６２】
オプションとして、第１の伝送と第２の伝送を組み合わせる前に第２の伝送を復号することが可能であり、その後この復号が成功したかどうかを判定する。これが可能なのは、第２の伝送（およびその後の再送）が自己復号可能であり、復号のために他の伝送と組み合わせる必要がないからである。
【００６３】
ただし復号化が成功しない場合、データ・ビットおよびパリティ・ビットを含む第２の伝送が格納され、受信機は、第３の伝送（ステップ６１０の第２の再送）でデータを再送するように送信機に要求する。送信機は、データの再送要求を受け取ると、第３の伝送でデータ・ビットＳのセットを伝送する（同じくステップ６１０）。この第３の伝送には、パリティ・ビットＰ１’およびＰ２’も含まれる。パリティ・ビットＰ１’およびＰ２’はパリティ・ビットＰ１およびＰ２に対応しており、プライム符号は再送を示す。第１の伝送と第３の伝送の符号化比率は同じ場合がある。その後第３の伝送は第１の伝送と組み合わせられ、第２の組合せ伝送が提供される（同じくステップ６１０）。
【００６４】
第１および第３の伝送は、ソフト組合せ方式によって組み合わせられることが好ましい。パリティ・ビットＰ１’およびＰ２’はパリティ・ビットＰ１およびＰ２にそれぞれ対応しており、第２の組合せ伝送は、第１および第３の個々の伝送と同じパリティ・ビット数を有することになる。したがって、第２の組合せ伝送の冗長性は、４つのパリティ・ビットＰ１〜Ｐ４をすべて含む第１の組合せ伝送のものよりも低いことになる。ただし、結果の組合せの信号対雑音比は個々の伝送に関して依然として低いままとなる。さらに、格納されたパリティ・ビットＰ３およびＰ４は、性能を向上させるためにソフト組合せすることができる。
【００６５】
その後、組み合わせられた第１および第３の伝送が復号され、受信機は復号化が成功したかどうかを判定する（ステップ６１２）。オプションとして、第１および第３の伝送を組み合わせる前に第３の伝送を復号することが可能であり、その後この復号化が成功したかを判定する。復号化が成功しない場合、データ・ビットおよびパリティ・ビットを含む第３の伝送が格納され、受信機は、第４の伝送（ステップ６１４の第３の再送）でデータを再送するように送信機に要求する。
【００６６】
送信機はデータの再送要求を受け取ると、第４の伝送でデータ・ビットＳのセットを伝送する。この第４の伝送には、パリティ・ビットＰ３’およびＰ４’も含まれる。したがって、全てのパリティ・ビットＰ１およびＰ２はパンクチャリングされる。第４の伝送と第２の伝送の符号化比率は同じ場合がある。その後第４の伝送は第２の伝送と組み合わせられ、第３の組合せ伝送が提供される（同じくステップ６１４）。第２および第４の伝送は、ソフト組合せ方式によって組み合わせられることが好ましい。パリティ・ビットＰ３’およびＰ４’はパリティ・ビットＰ３およびＰ４にそれぞれ対応しており、第３の組合せ伝送は、第２および第４の個々の伝送と同じパリティ・ビット数を有することになる。したがって、第３の組合せ伝送の冗長性は、４つのパリティ・ビットＰ１〜Ｐ４をすべて含む第１の組合せ伝送のものよりも低いことになる。ただし、結果の組合せの信号対雑音比は個々の伝送に関して依然として低いままとなる。
【００６７】
その後、組み合わせられた第２および第４の伝送が復号され、受信機は復号化が成功したかどうかを判定する（ステップ６１６）。オプションとして、第２および第４の伝送を組み合わせる前に第４の伝送を復号することが可能であり、その後この復号化が成功したかを判定する。復号化が成功した場合、それ以上の再送は不要である。ただし復号化が成功しない場合、第１、第２、第３、および第４の伝送がソフト組合せ方法によってすべて組み合わせられ、第４の組合せ伝送が生成されることが好ましい（同じくステップ６１８）。結果として生じる第４の組合せ伝送は、情報ビットの数は同じであるが、個々の伝送に比べてパリティ・ビットの数は増える。したがって、第４の組合せ伝送の冗長性は、個々のいずれの伝送のそれよりも大きい。
【００６８】
その後、第４の組合せ伝送が復号化される。組合せ伝送の冗長性が大きくなるため、組合せ符号の比率が有利に高くなる。さらに、異なる伝送で同じパリティ・ビットおよびデータ・ビットを組み合わせることによって、信号対雑音比も減少する。その後受信機は、復号化が成功したかどうかを判定する（ステップ６２０）。成功した場合は、それ以上の再送は不要である。成功しない場合は、再送プロセスを続行することができる（ステップ６２２）。復号化プロセスが成功するか、またはそれ以上試行が実行されない場合、動作は終了する。
【００６９】
図７は、本発明のこの第２の実施形態に従ったターボ符号器を示す概略図である。詳細には、図７はデータ・ブロック（ＩＮＰＵＴ）が提供され、出力がデータ・ビットＸおよびパリティ・ビットＹ０およびＹ１である、第１の符号器７０２を示す図である。図７のターボ符号器は、第１の符号器の下に示された第２の符号器７０４も含み、データ・ブロックのデータ・ビットは、第２の符号器に入力される前にインターリーバ７０６でインターリーブされる。インターリーバ７０６は、当分野で知られているような順列アルゴリズムに従って、データ・ビット入力をインターリーブまたは並べ替えする。第２の符号器７０４は、パリティ・ビットＹ０’およびＹ１’を出力する。
【００７０】
符号器７０２および７０４は、それぞれ複数の２進加算器７０８を含む。各２進加算器７０８は、ビット入力を２進加算器７０８に加算し、加算の結果を出力する。図７の符号器７０２および７０４は、複数の１ビット遅延線７１０も含む。
【００７１】
図８は、本発明の第２の実施形態で使用するための例示的パンクチャリング手順を示すパンクチャリングテーブルである。このテーブルでは、Ｘは図７のターボ符号器から出力されるデータ・ビットを表し、Ｙ０、Ｙ１、Ｙ０’およびＹ１’はその符号器のパリティ・ビット出力を表す。テーブルにリスト表示された連続する２進数は符号器からの連続するビット出力のパンクチャリングを表し、このテーブルで１はパンクチャリングがないことを示し、０はパンクチャリングを示す。たとえば、Ｘでラベル表示された行にある連続する２進数１，１は、符号器からの２つの連続するデータ・ビット出力に関するパンクチャリングがないことを示す。
【００７２】
図８のテーブルからわかるように、データ・ビットはパンクチャリングされない。言い換えれば、符号器から出力されるすべてのデータ・ビットがそれぞれの伝送で伝送される。ただし、パリティ・ビットの多くはパンクチャリングされることもわかる。たとえば、第１の伝送で、パリティ・ビットＹ０の１，０は、１つおきの（奇数番号が付いた）Ｙ０パリティ・ビット出力がパンクチャリングされることを示し、Ｙ１パリティ・ビットの０，０は、すべてのＹ１パリティ・ビットが第１の伝送に関してパンクチャリングされることを示す。パリティ・ビットＹ０’の０，１は、１つおきの（偶数番号が付いた）Ｙ０’パリティ・ビットがパンクチャリングされることを示す。
【００７３】
さらに、図８のパンクチャリングテーブルは、第１の伝送および後続の再送に関する符号化比率も示す。たとえば、あらゆる２つのパンクチャリングされていないデータ・ビットに関する第１の伝送の場合、パンクチャリングされていないパリティ・ビットの数も２であり、符号化比率は２分の１になる。図からわかるように、個々の伝送の符号化比率は２分の１の比率で同じままである。もちろん、本発明は２分の１の符号化比率での伝送に限定されておらず、他の符号化比率も可能である。
【００７４】
図８の個々の伝送の符号化比率は同じままであるが、連続する伝送の組合せの符号比率は小さくなるため、連続する伝送の組合せの冗長性は増加する。詳細には、個々の伝送の符号化比率は図８の例示的パンクチャリングテーブルに従って２分の１になるが、２つの情報ビットが伝送され全体として８ビットが伝送されるため、連続する伝送の組合せの符号比率は４分の１である。
【００７５】
したがって、図８の例示的パンクチャリングテーブルは、連続する伝送が組み合わせられると、冗長性が有利に増加する。この第２の実施形態は、少なくともこの方法が可変速度チャネルに適合される点で、タイプＩＩのハイブリッドＡＲＱと区別することが可能であり、可能であれば必ず、データは各再送でパリティ・ビットと共に伝送される。詳細には、ターボ符号に対するパリティ・ビットの選択および伝送がこの実施形態で考慮され、例示的なパンクチャリング符号がターボ符号に提供される。
【００７６】
図９は、本発明の第３の実施形態に従って、データ・パケットの伝送および再送の伝送速度を示す図である。この第３の実施形態では、データ伝送はそれぞれの再送について変更することができる。さらに、符号化比率は増分方式で変化する。図９では、たとえば符号化比率１を有する、すなわちパリティ・ビットが伝送されない、伝送ブロックの第１の伝送が示されている。第１の伝送Ａ０の符号化が成功しない場合、伝送ブロックは第１の再送Ａ１（第２の伝送）で再送される。第２の伝送の符号化比率は第１の伝送よりも段階的に小さく、たとえば３分の２である。前述の実施形態と同様に、信号対雑音比を増加させるために個々の伝送を組み合わせ、組合せを復号することができる。
【００７７】
代替方法として、またはオプションとして、伝送を組み合わせる前に個々の伝送それぞれを復号することができる。したがって本発明は、自己復号可能な再送のフレキシビリティを有する。伝送の復号が失敗した場合、データは、冗長性を段々に増加させるために、符号化比率が常に減少していく状態で再送される。たとえば図９は、第１の伝送から第４の再送（第１から第５までの伝送）までがそれぞれ１、３分の２、２分の１、５分の２、および３分の１の復号化比率を有することを示す。符号化比率は、伝送の前に復号器からの出力をパンクチャリングすることによって低減される。
【００７８】
図９では、符号化比率が小さくなるにつれて伝送されるビット数が増加するため、伝送では、伝送されるスロット数を増やしていく必要がある。たとえば図９では、第１から第５までの伝送が、それぞれ１、１．５、２、２．５、および３のタイム・スロットにわたって伝送されることを示している。
【００７９】
図１０は、本発明の第３の実施形態に従った方法をさらに示す流れ図である。図１０に示される例では、たとえば伝送前にデータ・ブロックを符号化するために、８状態ＰＣＣＣターボ符号を使用する。データ・ブロックはターボ符号器に入力され、ターボ符号器がターボ符号に従ってデータ・ビットおよびパリティ・ビットを出力する。たとえば、図７に示されるようなターボ符号器を使用することができる。その後ターボ符号器出力がパンクチャリングされ、使用される特定のパンクチャリング方式に従って符号化比率が設定される。たとえば、最初の符号化比率を１に設定し、すべてのパリティ・ビットをパンクチャリングすることができる。
【００８０】
パンクチャリングされた出力は第１の伝送Ａ０の伝送ブロックで送信される（ステップ１００２）。その後受信機は、伝送された伝送ブロックのビットをソフト推定し、第１の伝送を復号して第１の復号化で復号化されたデータ・ビットを提供するように、ソフト推定値を復号器に送信する（同じくステップ１００２）。その後受信機は、第１の復号化が成功したかどうかを判定する（ステップ１００４）。第１の復号化が成功した場合、それ以上のデータ・パケットの伝送は不要である。
【００８１】
ただし、第１の復号化が成功しない場合、データ・ビットおよびパリティ・ビットがあればこれらを含む第１の伝送Ａ０が格納され、受信機は、第２の伝送でデータを再送するように送信機に要求する（第１の再送、ステップ１００６）。送信機は、データの再送要求を受け取ると、第２の伝送Ａ１で伝送ブロックを伝送する。第２の伝送は、第１の伝送よりも低い符号化比率で伝送されるため、冗長性が増加する。この第２の伝送では、符号化比率はたとえば３分の２に低減される。もちろん、第２の伝送の符号化比率は３分の２である必要はないが、冗長性を増加させるために、第１の伝送よりも低い符号化比率となる。伝送されるパリティ・ビット数が増えると、符号化比率が低下する。このように伝送されるパリティ・ビット数が増えると冗長性が増加するため、符号の誤り修正機能が向上する。
【００８２】
その後第２の伝送Ａ１は第２の復号化で復号され（同じくステップ１００６）、受信機は復号化が成功したかどうかを判定する（ステップ１００８）。受信機が第２の復号化、したがって第２の伝送が成功したと判定した場合、それ以上の再送は不要である。受信機が、第２の復号化が成功しなかったと判定した場合、第２の伝送Ａ１は格納済みの第１の伝送Ａ０と組み合わせられて、好ましくはソフト組合せ方法によって第１の組合せ伝送Ａ０＋Ａ１を形成する（ステップ１０１０）。
【００８３】
その後第１の組合せ伝送は復号され（同じくステップ１０１０）、受信機は、復号化が成功したかどうかを判定する（ステップ１０１２）。復号化が成功した場合、それ以上の再送は不要である。代替として、第２の伝送の前に第１の組合せ伝送を復号し、その後この復号化の成功を判定することができる。どちらの復号化も成功しなかった場合、データ・ビットおよびパリティ・ビットを含む第２の伝送が格納され、受信機は、第３の伝送（ステップ１０１４の第２の再送）でデータを再送するように送信機に要求する。
【００８４】
送信機はデータの再送要求を受信すると、第３の伝送（第２の再送）Ａ２で伝送ブロックを伝送する。第３の伝送は第２の伝送よりもさらに低い符号化比率で伝送され、冗長性も再度増加する。たとえば、第２の伝送の符号化比率が２／３の場合、第３の伝送の符号化比率は１／２に低減される可能性がある。
【００８５】
その後第３の伝送Ａ２が復号され（同じくステップ１０１４）、受信機は、復号化が成功したかどうかを判定する（ステップ１０１６）。受信機が、この復号化が成功したと判定した場合、それ以上の再送は不要である。受信機が、この復号化が成功しなかったと判定した場合、第３の伝送Ａ２は格納済みの第１の伝送Ａ０および第２の伝送Ａ１の両方と組み合わせられて、第２の組合せ伝送Ａ０＋Ａ１＋Ａ２を形成することができる（ステップ１０１８）。この組合せＡ０＋Ａ１＋Ａ２は、ソフト組合せ方法によって生成されることが好ましい。その後第２の組合せ伝送は復号され（同じくステップ１０１８）、受信機は、復号化が成功したかどうかを判定する（ステップ１０２０）。成功した場合、それ以上の再送は不要である。代替として、第３の伝送の前に第２の組合せ伝送を復号し、その後この復号の成功を判定することができる。
【００８６】
どちらの復号化も成功しなかった場合、データ・ビットおよびパリティ・ビットを含む第３の伝送が格納され、受信機は、第４の伝送（ステップ１０２２の第３の再送）でデータを再送するように送信機に要求する。送信機はデータの再送要求を受け取ると、第４の伝送（同じくステップ１０２２の第３の再送）Ａ３で伝送ブロックを伝送する。第４の伝送は、第３の伝送よりもさらに低い符号化比率で伝送される。たとえば、第３の伝送の符号化比率が１／２である場合、第４の伝送の符号化比率は２／５に低減される可能性がある。
【００８７】
その後第４の伝送Ａ３が復号される（同じくステップ１０２２）。その後受信機が伝送を復号する（ステップ１０２４）。受信機が、この符号化、したがって第４の伝送が成功したと判定した場合、それ以上の再送は不要である。受信機が、この復号化が成功しなかったと判定した場合、第４の伝送Ａ３は、以前格納された伝送Ａ０＋Ａ１＋Ａ２のうち１つまたは複数と組み合わせられて、第３の組合せ伝送を形成することができる。
【００８８】
その後第３の組合せ伝送が復号され、受信機は、復号化が成功したかどうかを判定する。成功した場合、それ以上の再送は不要である。Ａ３と第３の組合せ伝送の両方の復号化が成功しなかった場合、データ・ビットおよびパリティ・ビットを含む第４の伝送が格納され、受信機はさらなる伝送でデータを再送するように送信機に要求し、プロセスは復号が成功するまでまたは伝送が放棄されるまで、状況に応じて続行される（ステップ１０２６）。
【００８９】
図１１は、本発明の第３の実施形態で使用するための例示的なパンクチャリング手順を示すパンクチャリングテーブルである。図１１のパンクチャリングテーブルでは、Ｘは図７のターボ符号器からのデータ・ビット出力を示し、Ｙ０、Ｙ１、Ｙ０’、およびＹ１’はその符号器のパリティ・ビット出力を示す。テーブルにリスト表示された連続する２進数は符号器からの連続するビット出力のパンクチャリングを表し、このテーブルで１はパンクチャリングがないことを示し、０はパンクチャリングを示す。たとえば、Ｘでラベル表示された行にある連続する２進数１，１，１，１は、符号器からの４つの連続するデータ・ビット出力に関するパンクチャリングがないことを示す。
【００９０】
図１１のテーブルからわかるように、データ・ビットはパンクチャリングされない。言い換えれば、符号器から出力されるすべてのデータ・ビットがそれぞれの伝送で伝送される。ただし、パリティ・ビットの多くはパンクチャリングされることもわかる。たとえば、第１の伝送では、すべてのパリティ・ビットが０，０，０，０のパンクチャリングを有し、これはすべてのパリティ・ビットがパンクチャリングされて何も伝送されないことを示す。
【００９１】
第２の伝送（第１の再送）では、パリティ・ビットＹ１およびＹ１’の０，０，１，０は、これらパリティ・ビットの４つ毎にそのうちの３番目がパンクチャリングされていることを示す。この第２の伝送では、パリティ・ビットＹ０およびＹ０’の０，０，０，０は、これらのパリティ・ビットがすべてパンクチャリングされることを示す。図１１のパンクチャリングテーブルは、第１の伝送および後続の再送に関する符号化比率も示す。たとえば、第１の伝送では、４つのパンクチャリングされていないデータ・ビット毎に、パンクチャリングされていないパリティ・ビットの数は０であり、符号化比率は１となる。ただし、第１の再送では、４つのパンクチャリングされていないデータ・ビット毎に２つのパンクチャリングされていないパリティ・ビットがあり、したがって符号化比率は２分の３である。
【００９２】
図１１のパンクチャリングテーブルでは、伝送の符号化比率が初期の符号化比率１（冗長性なし）から符号化比率３分の１まで段階的に減少することを示している。もちろん、図示された符号化比率は単なる例であって、その他の段階的に減少する符号化比率を使用することも可能である。
【００９３】
この第３の実施形態は、少なくとも順方向の誤り修正に使用されるパンクチャリングされたターボ符号の点で、タイプＩＩＩのハイブリッドＡＲＱとは区別することが可能であり、符号比率は親符号の比率、および可変速度チャネルへの拡張まで、段々に減少される。後者では、再送比率が前の伝送よりも低い場合、使用可能な再送比率に基づいて、データ・ビットの一部またはすべてを含めるか、あるいはまったく含めないことができる。
【００９４】
最初の３つの実施形態を組み合わせることもできる。たとえば、前述の第２の実施形態の例では、個々の伝送に対する一定のデータ伝送速度および符号化比率での連続する伝送の代替のパリティ・ビット伝送について記載しており、前述の第３の実施形態の例では、個々の伝送の符号化比率の段階的な減少について記載している。これらの実施形態を組み合わせて、代替のパリティ・ビット伝送および個々の伝送の符号化比率の段階的な減少を提供することができる。データ伝送速度および符号化比率を組み合わせる他の一般化も可能である。この組合せで、より少ない数のスロットにわたってデータを伝送できれば、残りのスロットを使って新しい情報を伝送することが可能である。
【００９５】
この発明の他の実施形態では、前述の第１の実施形態で述べた可変データ速度オプションと、任意比率の符号を生成するために後続の実施形態で述べた可変符号化比率の両方を使用することによって、上記で提案した方法を適応可能な符号化を供給するように一般化する。この実施形態の拡張により、チャネル条件が改善されたことによって伝送データ速度が上昇し、たとえば、反復による他の冗長性の導入、またはユーザへの再送データと新しいデータの多重化などの様々なオプションが可能となる点で、かなり効率的となる。
【００９６】
図１２は、本発明に従って構築された、本明細書で前述した動作を実行する基地局１２０２を示す構成図である。基地局１２０２は、たとえばＩＳ−９５Ａ、ＩＳ−９５Ｂ、ＩＳ−２０００、および／または様々な３Ｇおよび４Ｇ標準などのＣＤＭＡ動作プロトコルをサポートする。ただし、他の実施形態では、基地局１２０２は他の動作標準をサポートする。
【００９７】
基地局１２０２は、処理装置１２０４、ダイナミックＲＡＭ  １２０６、スタティックＲＡＭ  １２０８、フラッシュ・メモリ、ＥＰＲＯＭ  １２１０、および、ハード・ドライブ、光ドライブ、テープ・ドライブなどの少なくとも１つのデータ記憶デバイス１２１２を含む。これらのコンポーネント（周辺処理カードまたはモジュールに格納可能である）は、ローカル・バス１２１７を介して相互に接続され、インターフェース１２１８を介して周辺バス１２２０（バック・プレーンであってもよい）に結合される。様々な周辺カードが周辺バス１２２０に結合される。これらの周辺カードは、ネットワーク・インフラストラクチャ・インターフェース・カード１２２４を含み、これが基地局１２０２を無線ネットワーク・インフラストラクチャ１２５０に結合する。デジタル処理カード１２２６、１２２８、および１２３０は、無線周波（ＲＦ）ユニット１２３２、１２３４、および１２３６にそれぞれ結合される。ＲＦユニット１２３２、１２３４、および１２３６は、アンテナ１２４２、１２４４、および１２４６にそれぞれ結合され、基地局１２０２とユーザ端末（図１３に図示）との間の無線通信をサポートする。基地局１２０２は他のカード１２４０も含むことができる。
【００９８】
自動再送要求ソフトウェア命令（ＡＲＱＩ）１２１６が記憶装置１２１２に格納される。ＡＲＱＩ  １２１６は、処理装置１２０４が実行するためにＡＲＱＩ  １２１４として処理装置１２０４および／またはＤＲＡＭ  １２０６にダウンロードされる。ＡＲＱＩ  １２１６は、基地局１２０２に格納された記憶装置１２１２内に常駐するように示されているが、ＡＲＱＩ  １２１６は磁気媒体、光媒体、または電子媒体などの移動可能媒体にロードすることができる。さらにＡＲＱＩ  １２１６は、データ通信経路を介してコンピュータ間で電子的に伝送することもできる。これらのＡＲＱＩの実施形態は、すべて本発明の趣旨および範囲を逸脱しないものである。ＡＲＱＩ  １２１４を実行すると、基地局１２０２は、本明細書で前述した本発明に従って動作を実行する。
【００９９】
ＡＲＱＩ  １２１６は、デジタル処理カード１２２６、１２２８、および１２３０ならびに／あるいは基地局１２０２の他のコンポーネントによって、部分的に実行することもできる。さらに、図示された基地局１２０２の構造は、本発明の教示に従って動作可能な多くの変形の基地局構造のうちの１つにすぎない。
【０１００】
図１３は、本明細書で前述した動作を実行する、本発明に従って構築されたユーザ端末１３０２を示す構成図である。ユーザ端末１３０２は、たとえばＩＳ−９５Ａ、ＩＳ−９５Ｂ、ＩＳ−２０００、および／または様々な３Ｇおよび４Ｇ標準などのＣＤＭＡ動作プロトコルをサポートする。ただし、他の実施形態では、ユーザ端末１３０２は他の動作標準をサポートする。
【０１０１】
ユーザ端末１３０２は、ＲＦユニット１３０４、処理装置１３０６、およびメモリ１３０８を含む。ＲＦユニット１３０４は、ユーザ端末１３０２のケースの内部または外部に配置することのできるアンテナ１３０５に結合される。処理装置１３０６は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）または、本発明に従ってユーザ端末１３０２を動作させることができる他のタイプの処理装置であってよい。メモリ１３０８は、たとえば、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどのスタティックおよびダイナミックの両方のコンポーネントを含む。一部の実施形態では、メモリ１３０８は、処理装置１３０６も含むＡＳＩＣに、部分的にまたは全部を格納することができる。ユーザ・インターフェース１３１０は、ディスプレイ、キーボード、スピーカ、マイクロフォン、およびデータ・インターフェースを含み、他のユーザ・インターフェースコンポーネントを含むこともできる。ＲＦユニット１３０４、処理装置１３０６、メモリ１３０８、およびユーザ・インターフェース１３１０は、１つまたは複数の通信バス／リンクを介して結合される。バッテリ１３１２も、ＲＦユニット１３０４、処理装置１３０６、メモリ１３０８、およびユーザ・インターフェース１３１０に結合され、これらに電力を供給する。
【０１０２】
自動再送要求ソフトウェア命令（ＡＲＱＩ）１３１６は、メモリ１３０８に格納される。ＡＲＱＩ  １３１６は、処理装置１３０６が実行するためにＡＲＱＩ  １３１４として処理装置１３０６にダウンロードされる。ＡＲＱＩ  １３１６は、製造時、無線サービス提供動作などのサービス提供動作中、またはパラメータ更新動作中などに、ユーザ端末１３０２にプログラミングすることができる。
【０１０３】
ＡＲＱＩ  １３１４を実行すると、ユーザ端末１３０２は本明細書で前述した本発明に従って動作を実行する。一部の実施形態では、ＡＲＱＩはＲＦユニット１３０４によって部分的に実行することもできる。図示されたユーザ端末１３０２の構造は、ユーザ端末構造の一例にすぎない。多くの他の変形ユーザ端末構造が、本発明の教示に従って動作可能である。
【０１０４】
本明細書に記載された実施形態では、基地局１２０２は送信機としての役割を果たし、ユーザ端末１３０２は受信機としての役割を果たす。ただし本発明の原理は、ユーザ端末１３０２が送信機としての役割を果たし、基地局１２０２が受信機としての役割を果たすように、容易に応用することができる。
【０１０５】
本明細書に記載した実施形態では、可変速度チャネルによって一部のデータ・ビットが再送されたか、またはすべてのデータ・ビットが再送されたかに応じて、一部または全部のソフト組合せを受信機側で実行することができる。本発明は、可変速度チャネルを介した伝送に関する利点を提供するものであるため、どのような場合でも、チャネルが共用されておらず特定のユーザ専用である応用例には特に有利である。
【０１０６】
以上、本発明の好ましい実施形態について例示および記述してきた。これは、本発明をすべて網羅するかまたは開示された精密な形態に限定することを意図するものではなく、修正または変形は前述の教示に照らして可能であり、本発明の実施から得ることができる。実施形態は、当分野の技術者が本発明を様々な実施形態で、企図された特定の使用に好適であれば様々な修正を加えて利用できるようにするため、本発明の原理およびその実際の応用例を説明するために選択および記述されたものである。本発明の範囲は、特許請求の範囲およびその均等物によって定義されることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構築されたセルラ無線ネットワークの一部を示すシステム図である。
【図２】異なるデータ伝送速度に関するＥｂ／Ｎｏの関数としてのＢＥＲを示すグラフである。
【図３】本発明の第１の実施形態による、データ・パケットの伝送および再送のデータ伝送速度を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態による動作を示す流れ図である。
【図５】本発明の第２の実施形態によるデータ・パケットの伝送および再送を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態による動作を示す流れ図である。
【図７】本発明の第２および第３の実施形態で使用するためのターボ符号器を示す概略図である。
【図８】本発明の第２の実施形態で使用するための例示的なパンクチャリング手順を示すパンクチャリングテーブルである。
【図９】本発明の第３の実施形態によるデータ・パケットの伝送および再送を示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態による動作をさらに示す流れ図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態で使用するための例示的なパンクチャリング手順を示すパンクチャリングテーブルである。
【図１２】本発明に従って構築された基地局を示す構成図である。
【図１３】本発明に従って構築されたユーザ端末を示す構成図である。
【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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【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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