(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信器と通信する方法であって、
第１の受領チャネル状態情報に少なくともある程度基づいて決定される第１のデータレートでデータを該受信器に送信するステップ、及び、
該送信されたデータが受信に成功しなかったことの表示に応じて、該第１の受領チャネル状態情報及び該第１のチャネル状態情報の後に受領される第２の受領チャネル状態情報に少なくともある程度基づいて決定された第２のデータレートで該受信器に該データを再送信するステップ
からなる方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、該第２のデータレートは正しく復号化するのに必要な該データの冗長性の推定量にある程度基づいて決定される方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法であって、該送信されるデータと該再送信されるデータとが同一である方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法であって、該再送信されるデータが該送信されるデータにソフトコンバインされ得る方法。
【請求項５】
請求項１記載の方法であって、該第１の受領チャネル状態情報は第１のレート指示メッセージであり、該第１のデータレートは該第１のレート指示メッセージにおいて指示されたデータレートよりも高いレートである方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法であって、該第２の受領チャネル状態情報は第２のレート指示メッセージであり、該第２のデータレートは該第２のレート指示メッセージにおいて指示されたデータレートよりも高いレートである方法。
【請求項７】
請求項１記載の方法であって、該送信されたデータが受信に成功しなかったことの該表示はＮＡＣＫである方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信システムに関し、特に、無線通信システム内でのデータ伝送レートの適用に関する。
【０００２】
【従来の技術】
第三世代ＣＤＭＡベースの無線通信システムの従来公知のデータのみの展開（Deta Only Evolution）（以下、３Ｇ−１ｘＥＶＤＯと称する）においては、音声サービスとデータサービスは別々の周波数搬送波を用いて行われている。即ち、音声信号とデータ信号は異なる周波数キャリア（搬送波）で定義された別個の順方向リンクを介して送信される。データは、一定のデータ伝送パワーであるが、異なるデータレートでもって時分割多重化された周波数キャリアを介して伝送される。具体的に説明すると、基地局から送信されたパイロット信号を受信器で測定した信号対干渉比率（Signal to Interference Ratio，ＳＩＲ）を用いて受信器によりサポートできるデータレートを決定している。
【０００３】
一般的に、この決定されたデータレートは、クオリティオブサービスの最小レベルを受信器で達成することのできる最大データレートに対応する。測定されたより高いＳＩＲがより速いデータレートに変換される。より速いデータレートは、より低いデータレートよりも、より高い次数の変調系およびより弱い符号化系に関連する。例えば、受信器で測定されたＳＩＲが２個の異なる受信器で１２ｄＢと−２ｄＢの場合には、このデータレートは、それぞれの受信器で２．４Ｍｂ／ｓと３８．４Ｋｂ／ｓとなる。
【０００４】
システムのスループットを改善するために、３Ｇ−１ｘＥＶＤＯにより最高のチャネル条件の、即ち測定された最高のＳＩＲ（その結果最高のデータレート）を具備する受信器は、それ以下のチャネル条件の受信器に先立って送信することが可能となる。３Ｇ−１ｘＥＶＤＯは、最速のレータ適応メカニズムを用いており、これにより受信器はタイムスロット毎にＳＩＲを測定し、この測定されたＳＩＲを用いてデータレートを計算し、この計算されたデータレートを基地局に報告している。複数の受信器からの計算されたデータレートを基地局が用いて特定の受信器に対するデータ伝送をいつ行うべきかを計画する。
【０００５】
基地局から特定の受信器へのデータ伝送は、その受信器が最高の計算されたデータレートを基地局に報告したときに行われる。以下のプロトコールがデータ伝送に用いられる。基地局は、計算されたデータレートでタイムスロットＮで受信器にデータ送信する。受信器はこのデータ送信を受領し、データ送信（伝送）が受信器により成功裏に受領されたか否か、即ちエラーなしに受領されたか否かを示すＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを基地局に送り返す。
【０００６】
具体的に説明すると、データ伝送をエラーなく受信したときには、受信器は受領確認即ちＡＣＫで応答する。それ以外の場合には、受信器は、ネガティブな受領確認（受信未確認）即ちＮＡＣＫでもって応答する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージは、タイムスロットｎ＋ｊで基地局が受領する。ここで、ｊはある既知のオフセット量である。かくして、基地局は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージが受信器により送信されたことを決定することができる。受信器に対しデータは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージの受領に先立つｊ個のタイムスロットのときに送信されていた。
【０００７】
ＡＣＫを受領すると、基地局は関連する受信器へのデータ伝送は、成功したものと見なす。ＮＡＣＫを受領すると基地局は関連する受信局へのデータ伝送は、不成功であると見なす。ＮＡＣＫに応答して基地局は、同一のデータレートで以前に送信されたのと同一のデータを再送信する。ここで、用語「同一データを再送信する」とは、それが比較されるデータに同一もしくは同一でないデータ即ち、以前に送信されたデータの再送信を意味するが、ただし再送信されたデータがそれが比較されるデータとソフトコンバインされることが条件である。再送信されたデータは、タイムスロットｎ＋ｊ＋ｋ受信器で受領される。ここでｋは、ある既知のオフセット量である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のプロトコールは、チャネル状況が関連する受信器に対し変化した場合でも再送信するために、最初の伝送のデータレートを用いていた。具体的に説明すると、チャネル条件が最初の送信時から再送信時までの間に劣化していた場合には、再送信は最初の送信よりもより高いフレームエラーレート（frame error rate，ＦＥＲ）を受ける可能性がある。これにより送信の品質が劣化する。あるいはチャネル条件が改善されている場合には、チャネル資源は効率的には用いられていない。その理由は、より高いデータレートが再送信用に用いることができたはずだからである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、チャネル条件に基づいてデータレートを適用する方法である。本発明においては、データは測定された第１のチャネル条件に基づいて第１のデータレートで最初に送信される。そして、ＮＡＣＫを受領するとデータは再送信される。再送信されたデータは、ＮＡＣＫの送信時あるいは送信前のチャネル条件に基づいたレートである。データの再伝送レートは、第１回目の送信時の実際のチャネル条件と、ＮＡＣＫの送信前あるいは送信時のチャネル条件とを加えたものに基づいている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は、チャネル条件（状態）に基づいたデータレートの適用方法に関する。図１は、本発明の一実施例によるデータレートの適用を表すフローチャート１００を示す。ステップ１１０において基地局（即ち送信器器）はデータ伝送を意図したあて先の複数の受信器からレート指示メッセージを受領する。レート指示メッセージは、受信器におけるチャネル条件測定値、あるいは受信器のチャネル条件測定値に基づいて計算されたデータレートである。ステップ１１５において、基地局は、データを送信する先の受信器を選択する。この選択された受信器は、最も高いデータレートに関連している。ステップ１２０において、基地局は、データのサブパケットを、選択された受信器にレート指示メッセージで指示されたデータレートで送信する。
【００１１】
他の実施例においては、ステップ１２０で送信されたサブパケットは、レート指示メッセージで指示されたデータレートよりも速い（高い）データレートで送信される。このようにする理由は、サブパケットがステップ１２０で送信されるべきタイムスロットの数を減らすことにある。送信の品質は、データレートを上げたことにより劣化するが、ハイブリッドＡＲＱを用いてステップ１４０で送信されたサブパケットと、ステップ１２０で送信されたサブパケットをソフトコンバインする。このような状況において、例えばより低いデータレートでハイブリッドＡＲＱ（ソフトコンバイニング）を用いたチャネルのスループットの効率は、チャネルをアグレッシブに利用する（即ち受信器で指示されたのよりも高いデータレートで送信する）ことにより改善される。
【００１２】
エンコーダサブパケットが送信されるデータレートは、基地局と受信局の間でエンコーダサブパケットの実際の伝送の前いつでもネゴシエートされる。例えば、受信器は、１９．２Ｋｂ／ｓのデータレートを示すレート指示メッセージを基地局に送信する。基地局は、エンコーダサブパケットを受信器に送信するために７６．８Ｋｂ／ｓのデータレートを用いてデータ送信に対しアグレッシブになろうとする。このため、基地局は、基地局がエンコーダサブパケットを受信器に送信する新たなデータレートを表す新たなレートメッセージを受信器に送信する。新たなレートメッセージを受信すると、受信器はこのデータレートを知り、このデータレートをエンコーダサブパケットを復号化する際に用いる。
【００１３】
新たなデータレートは、データレートメッセージとエンコーダパケットのサイズに基づいている。より大きなサイズのエンコーダパケットに対しては、新たなデータレートは、データレートメッセージ内に示されたデータレートよりも高い倍率、例えば４倍速い新たなデータレートを設定して伝送で用いるタイムスロットの数を減らし、スケジューリングの自由度を増やすのが好ましい。これに対して、より小さなサイズのエンコーダパケットに対しては、新たなデータレートメッセージに示されたデータレートの低い倍率、例えば１倍のような新たなデータレートを設定してチャネルをより効率的に使用するのが望ましい。
【００１４】
表Ｉは、受信器に示されたデータレートとエンコーダパケットのサイズに基づいて新たなデータレートを選択する際に用いられるルックアップテーブルを示す。例えば、データレートメッセージが、３８．４Ｋｂ／ｓのデータレートを示し、エンコーダパケットが１，５３６ビットを示すとする。この新たなレートメッセージは、１５３．６Ｋｂ／ｓの新たなデータレートを示すことになる。
【００１５】
【表１】
0003751564.tif 000002
【００１６】
ステップ１２５において、基地局は選択された受信器からＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを受領する。メッセージがＡＣＫの場合には、ステップ１３０でフローチャート１００はステップ１１０に戻る。メッセージがＮＡＣＫの場合には、ステップ１３５で基地局は、選択された受信器から別のレート（レート適用）指示メッセージを受領する。さらにＮＡＣＫが受信器から送信されたときには、受信器はメモリ内にステップ１２０で送信されたデータを記憶し、これを後で同一データの再送信とソフトコンバイン（soft combine）する。
【００１７】
レート適用の例を図４に示す。スロットｎで使用される伝送レートは、３個のスロットのフィードバック遅延を仮定した場合には、スロット（ｎ−３）でのチャネル条件（品質）の測定値に依存する。ハイブリッドＡＲＱでは、フレームがエラー状態で受信された場合には、受信器は、フレームを記憶しＮＡＣＫを送信器に戻す。送信器は再送信を実行し、２個の送信が組み合わされ、フレームがより高い成功確率でもって復号化される。ハイブリッドＡＲＱが行われる送信／再送信の回数は３以上である。
【００１８】
適応形ハイブリッドＡＲＱでは、再送信は、元の送信とは異なるレートで実行される。再送信時のレートは、受信器から受領した最新のチャネル状態情報に基づいている。スロットｎの送信に対するＡＣＫ／ＮＡＣＫは、スロット（ｎ＋３）で受領される。ここで、３はＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバック遅延である。
【００１９】
メッセージがＮＡＣＫの場合、ステップ１３５において基地局は選択された受信器から別のレート指示メッセージを受領する。この別のレート指示メッセージは、以前の送信時の実際のチャネル状態に加えられるフィードバック遅延に起因する遅延したチャネル状態情報に基づいている。別の言い方をすると、再送信のレートは、ＮＡＣＫの送信時のチャネル状態の予測（評価）に基づいている。再送信のレートは、２つの条件に基づいており、第１の条件はＮＡＣＫの送信時のチャネル状態であり、第２の条件はデータの送信時の実際のチャネル状態である。この予測値により送信器は以前に受領した情報の質と受領したデータを正確に復号化するのに必要な冗長性情報の量に関する予測を行うことができる。
【００２０】
ステップ１４０において、基地局は、データのサブパケットを選択された受信器にステップ１３５で受信した第２のレート指示メッセージに示されたデータレートでもって再送信する。
【００２１】
本発明の一実施例においては、ステップ１２０と１４０で送信されたデータのサブパケットは、同一サイズであるが、サブパケットが送信されるタイムスロットの数（番号）あるいは変調系は、ステップ１２０，１４０におけるデータレートが異なる場合には変動する。本発明の他の実施例においては、このサブパケットは、ハイブリッドＡＲＱがステップ１２０，１４０で送信されたサブパケットとソフトコンバインされる場合には異なるサイズである。
【００２２】
本発明のさらに別の実施例においては、選択された受信器から送信されたＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージがＡＣＫあるいはＮＡＣＫのいずれかであるかに関わらず、フローチャート１００はステップ１２５からステップ１１０に戻る。この実施例おいては、元の選択された受信器への再送信は、選択された受信器が最高のデータレートの受信器となるまで行われない。
【００２３】
本発明の一実施例においては、サブパケットがステップ１２０，１４０で送信される方法によりハイブリッドＡＲＱが異なるデータレートとなることができる。この実施例は、サブパケットのサイズと変調系とサブパケットが送信されるタイムスロットの数（番号）を変更することにより行われる。図２は、本発明の一実施例によるサブパケットのサイズと変調系とサブパケットが送信されるタイムスロットの数を変更する方法を表すフローチャート２００である。ステップ２１０において、新たな受信器への接続設定時あるいは他の放送手段を介して基地局は受信器に対しデータ伝送レートを指示する。このデータ伝送レートは、基地局により使用され、受信器からのレート指示メッセージと各エンコーダパケットサイズに対応する（表Ｉに示す）。
【００２４】
別の方法として、基地局は新たなレートメッセージを選択された受信器に送信する。この新たなレートメッセージは、基地局が選択された受信器にデータを送信しようと意図する新たなデータレートを示す。本発明の他の実施例によれば、新たなレートメッセージは、ヘッダ情報に含まれるか、あるいはエンコーダパケットサイズ指示と共に送信される。ステップ２１５において、エンコーダパケットは特別なサイズのエンコーダサブパケットに分割される。このエンコーダパケットは受信器に向けられた上方のブロックであり、エンコーダサブパケットは、受信器に送信されるエンコーダパケットの表示である。具体的に説明すると、エンコーダパケットは、チャネル符号化され、その後パンクチャード（punctured）されあるいは繰り返されてサブパケットになる。サブパケットのサイズは、サブパケットが送信されるべきデータレートおよびエンコーダパケットのサイズに依存する。
【００２５】
図３は、本発明の一実施例によるサブパケット形成系の例３０を示す。３０７２ビットを含むエンコーダパケットは、１／５のレートで１５３６０ビットにターボ符号化（turbo coded）される。この実施例においては、同一のチャネル符号化器を用いてサブパケットのサイズを問わず、エンコーダパケットにチャネル符号化する。チャネル符号化されたエンコーダパケット、即ち１５３６０ビットに対しその後別のパンクチャリング／繰り返し技術を用いて、４個の異なるサイズのエンコーダサブパケットを得る。ここで、元のエンコーダパケットは、エンコーダサブパケットの各々から得られたものである。
【００２６】
具体的に説明する。チャネル符号化されたエンコーダパケットは、パンクチャされ即ち繰り返されて、２個の１３８２４ビットのエンコーダサブパケットと、１個の２４５７６ビットエンコーダサブパケットと／又は、２個の１２２８８ビットのエンコーダサブパケットと／又は、３個の６，１４４ビットのエンコーダサブパケットと／又はを生成する。２個の１３８２４ビットエンコーダサブパケットは、同一でも同一でなくてもよい。同様に、２個の１２２８８ビットのエンコーダサブパケットと３個の６１４４ビットエンコーダサブパケットも同様である。各エンコーダサブパケットは、互いにソフトコンバインされる。
【００２７】
各エンコーダサブパケットは、異なるデータレートに関連している。即ち、２個の１３８２４ビットエンコーダサブパケットは、８１９．２Ｋｂ／ｓのデータレートに関係しており、２４５７６ビットのエンコーダサブパケットは、３８．４Ｋｂ／ｓ、７６．８Ｋｂ／ｓ、１５３．６Ｋｂ／ｓ、３０７．２Ｋｂ／ｓのデータレートに関連しており、２個の１２２８８ビットのエンコーダサブパケットは、６１４．４Ｋｂ／ｓと１２８８．８Ｋｂ／ｓのデータレートに関係しており、３個の６１４４ビットエンコーダサブパケットは、２４５７．６Ｋｂ／ｓのデータレートに関連している。
【００２８】
かくして、サブパケットが送信されるべきデータレートが１５３．６Ｋｂ／ｓの場合には、サブパケットのサイズは、２４５７６ビットである。あるデータレートとエンコーダパケットサイズに対しては、単一のサブパケットフォーマットが存在する。図３は、同時に生成された８個の異なるサブパケットの全てと、同時に生成される必要のないエンコーダサブパケットの８個のエンコーダサブパケットの全てを示す。
【００２９】
図２に戻って、ステップ２２０でエンコーダパケットサイズ識別子がエンコーダサブパケットに追加される。エンコーダパケットサイズ識別子は、エンコーダパケットサイズが取り出されるパケットのサイズを示す。エンコーダパケットサイズ識別子と送信データレートに基づいて受信器は、サブパケットのフォーマットを決定し、その結果受信器が関連するエンコーダサブパケットと、同一のエンコーダパケットから得られたエンコーダサブパケットの再送信されたものあるいは以前に送信したものとを正確にソフトコンバインして一緒に復号化することができる（後者のサブパケットは異なるフォーマットであるが）。
【００３０】
注意すべき点として、あるデータレートとエンコーダパケットサイズに対しては、単一のサブパケットフォーマットしか存在しない。データレートは、上記した多くの実施例に基づいて受信器にとっては既知である。伝送データレートは、受信器からのレート指示メッセージからマッピングされるが、これは接続設定時に受信器に示されたマッピングかあるいは放送チャネルのいずれかに基づいている。それ以外では伝送データレートは、メッセージ内で、あるいはデータヘッダ情報内で受信器に送信される。
【００３１】
本発明の他の実施例においては、あるデータレートとエンコーダパケットサイズに対し、単一のサブパケットフォーマットが存在するか否かにかかわらずエンコーダサブパケットフォーマット識別子がエンコーダサブパケットサイズ識別子の代わりにあるいはそれと組み合わさってエンコーダサブパケットに追加される。エンコーダサブパケットフォーマット識別子は、関連するエンコーダサブパケットのフォーマットを指示し、その結果受信器はエンコーダサブパケットからエンコーダパケットの抽出方法を知ることができる。
【００３２】
ステップ２２５において、エンコーダサブパケットは変調され、タイムスロットを介して受信器に送信される。エンコーダサブパケットを変調するために用いられる変調系の種類は、新たなデータレートに依存する。表２は、新たなデータレートに基づいて変調系を選択するのに用いられるルックアップテーブルの例を示す。同図から分かるように、より高い変調系（シンボルあたりのビット数が多い）がより高いデータレートを達成するために必要である。例えば、新たなデートレートが３０７．２Ｋｂ／ｓの場合には、エンコーダサブパケットを送信するのに用いられる変調系はＱＰＳＫである。
【００３３】
【表２】
0003751564.tif 000003
【００３４】
エンコーダサブパケットを伝送する際に用いられるタイムスロットの数は、新たなデータレートとエンコーダパケット（またはエンコーダサブパケット）のサイズに依存する。表３は、新たなデータレートで特定のサイズのエンコーダパケットを送信するのに必要なタイムスロットの数を決定するのに用いられるルックアップテーブルを示す。
【００３５】
【表３】
0003751564.tif 000004
【００３６】
本発明は、様々な実施例を例に説明したが、他の変形例も可能である。例えば、本発明は、３０７２ビットではないエンコーダパケットにも適用可能である。エンコーダサブパケットのサイズも変動可能であり、特定のエンコーダサブパケットが送信されるデータレートも変更可能である。本発明の範囲は、実施例に限定されるべきものではない。
【００３７】
特許請求の範囲の発明の要件の後に括弧で記載した番号は、本発明の一実施例の対応関係を示すもので本発明の範囲を限定するものと解釈すべきではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるデータレートの適用を表すフローチャート図
【図２】本発明の一実施例によりサブパケットのサイズと変調系とサブパケットが送信されるタイムスロットの数を変更する方法を表すフローチャート図
【図３】本発明の他の実施例によりサブパケットのサイズと変調系とサブパケットが送信されるタイムスロットの数を変更する方法を表すフローチャート図
【図４】３個のスロットレートフィードバック遅延を有するデータレートの適用例を示す図
【符号の説明】
１１０  基地局がレート指示メッセージを受領する
１１５  基地局が送信すべき受信器を選択する
１２０  サブパケットを選択された受信器に送信する
１２５  ＡＣＫまたはＮＡＣＫを受領したか？
１３０  ステップ１１０に戻る
１３５  基地局が選択された受信器から別のレート指示メッセージを受領する
１４０  サブパケットを選択された受信器にチャネル条件を予測することにより決定されたレートで再送信する
２１０  基地局がデータレートを送信する
２１５  エンコーダパケットがサブパケットに処理される
２２０  エンコーダパケットサイズ識別子をサブパケットに追加する
２２５  サブパケットを変調し送信する
【図１】
0003751564.tif 000005
【図２】
0003751564.tif 000006
【図３】
0003751564.tif 000007
【図４】
0003751564.tif 000008