(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも３ビットからなるビット列が１つのシンボルを表し、前記ビット列が信頼度の高い第１ビット部分及び相対的に信頼度の低い第２ビット部分を含む高次数変調器を使用して、符号器から出力される重要度の高いビット及び相対的に重要度の低いビットから構成されたデータを伝送する方法において、
所定の符号化率に従ってデータビットをチャネル符号化し、符号化ビットを出力する過程と、
前記符号化ビットを第１ビット列と第２ビット列とに分配する過程と、
前記第１ビット列を第１インターリーブし、第２ビット列を第２インターリーブする過程と、
初期伝送の時、前記第１インターリーブする過程の出力はビットは前記第１ビット部分に位置され、前記第２インターリーブする過程の出力は前記第２ビット部分に位置されるように、前記第１インターリーブする過程の出力及び前記第２インターリーブする過程の出力を変調する過程と、
再伝送の時、前記重要度の高いビットは前記第２ビット部分に位置され、前記相対的に重要度の低いビットは前記第１ビット部分に位置されるように、前記第１インターリーブする過程の出力及び前記第２インターリーブする過程の出力を変調する過程と
を含み、
前記第１ビット列のビット数と第２ビット列のビット数とは同じであり、
前記第１ビット列は、重要度の高いビットを含み、前記第２ビット列は、重要度の低いビットを含み、
もし重要度の高いビットの数と重要度の低いビットの数が同じでない場合は、前記第１ビット列あるいは前記第２ビット列の構成は、前記第１ビット列のビット数と前記第２ビット列のビット数を同じにするように変更されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記重要度の高いビットは、システマティックビットであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記相対的に重要度の低いビットは、パリティビットであることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記第１ビット部分及び前記第２ビット部分に位置する総ビット数は、無線チャネルの変調方式によって決定されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
少なくとも３ビットからなるビット列が１つのシンボルを表し、前記ビット列が信頼度の高い第１ビット部分及び相対的に信頼度の低い第２ビット部分を含む高次数変調器を使用して、符号器から出力される重要度の高いビット及び相対的に重要度の低いビットから構成されたデータを再伝送する方法において、
所定の符号化率に従ってデータビットをチャネル符号化し、符号化ビットを出力する過程と、
前記符号化ビットを第１ビット列と第２ビット列とに分配する過程と
信頼度を第１ビット列と第２ビット列とに割り当て、第１の加重されたビット列と第２の加重されたビット列とを出力する過程と、
前記第１の加重されたビット列及び前記第２の加重されたビット列が前記割り当てられた信頼度によって前記第１ビット部分及び前記第２ビット部分に位置するように、前記第１の加重されたビット列と第２の加重されたビット列とを変調する過程と
を含み、
前記第１ビット列のビット数と第２ビット列のビット数とは同じであり、
前記第１ビット列は、重要度の高いビットを含み、前記第２ビット列は、重要度の低いビットを含み、
もし重要度の高いビットの数と重要度の低いビットの数が同じでない場合は、前記第１ビット列あるいは前記第２ビット列の構成は、前記第１ビット列のビット数と前記第２ビット列のビット数を同じにするように変更されることを特徴とする方法。
【請求項６】
前記再伝送が要求される時、前記相対的に重要度の低いビットに高い信頼度が割り当てられ、前記重要度の高いビットには相対的に低い信頼度が割り当てられることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
その他の全ての再電送ごとに、前記重要度の高いビット及び前記相対的に重要度の低いビットに高い信頼度及び相対的に低い信頼度が交互に割り当てられることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項８】
前記重要度の高いビットは、システマティックビットであることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項９】
前記相対的に重要度の低いビットは、パリティビットであることを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記再伝送が要求される時、前記符号器の穿孔パターンを変化させることによって再伝送されるビットを前記符号器から出力する過程をさらに含むことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記第１ビット部分及び前記第２ビット部分に位置する総ビット数は、無線チャネルの変調方式によって決定されることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項１２】
符号分割多重接続移動通信システムにおける送信装置において、
情報ビットの列を受信し、符号化ビットを発生するターボ符号器と、
前記符号化ビットを第１ビット列と第２ビット列とに分配する分配器と、
前記第１ビット列をインターリービングしてインターリービングされた第１ビット列を出力する第１インターリーバと、前記第２ビット列をインターリービングしてインターリービングされた第２ビット列を出力する第２インターリーバと、
それぞれ信頼度の高いビット領域及び信頼度の低いビット領域を含むＭ個の情報シンボルを生成し、初期伝送の時に、前記インターリービングされた第１ビット列を前記信頼度の高いビット領域にマッピングし、前記インターリービングされた第２ビット列を前記信頼度の低いビット領域にマッピングし、再伝送要求の時に、前記インターリービングされた第２ビット列を前記信頼度の高いビット領域にマッピングし、前記インターリービングされた第１ビット列を前記信頼度の低いビット領域にマッピングする変調器と
を含み、
前記第１ビット列のビット数と第２ビット列のビット数とは同じであり、
前記第１ビット列は、重要度の高いビットを含み、前記第２ビット列は、重要度の低いビットを含み、
もし重要度の高いビットの数と重要度の低いビットの数が同じでない場合は、前記第１ビット列あるいは前記第２ビット列の構成は、前記第１ビット列のビット数と前記第２ビット列のビット数を同じにするように変更されることを特徴とする送信装置。
【請求項１３】
少なくとも３ビットからなるビット列がシンボルを表し、前記ビット列が信頼度の高い第１ビット部分及び相対的に信頼度の低い第２ビット部分を含む高次数変調器を使用して、符号器から出力される重要度の高いビット及び相対的に重要度の低いビットから構成されたデータを再伝送する装置において、
情報ビットの列を受信し、符号化ビットを発生するターボ符号器と、
前記符号化ビットを第１ビット列と第２ビット列とに分配する分配器と、
前記第１ビット列及び前記第２ビット列の信頼度を割り当て、第１の加重されたビット列と第２の加重されたビット列とを出力する信頼度決定部と、
前記重要度の高いビット及び前記相対的に重要度の低いビットが前記割り当てられた信頼度によって前記第１ビット部分及び前記第２ビット部分にマッピングされるように、前記第１の加重されたビット列と第２の加重されたビット列とを変調する変調器と
を含み、
前記第１ビット列のビット数と第２ビット列のビット数とは同じであり、
前記第１ビット列は、重要度の高いビットを含み、前記第２ビット列は、重要度の低いビットを含み、
もし重要度の高いビットの数と重要度の低いビットの数が同じでない場合は、前記第１ビット列あるいは前記第２ビット列の構成は、前記第１ビット列のビット数と前記第２ビット列のビット数を同じにするように変更されることを特徴とする装置。
【請求項１４】
前記信頼度決定部は、前記再伝送が要求される時、前記相対的に重要度の低いビットに高い信頼度を割り当て、前記重要度の高いビットには相対的に低い信頼度を割り当てることを特徴とする請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
前記信頼度決定部は、その他の全ての再伝送ごとに、前記重要度の高いビット及び前記相対的に重要度の低いビットに高い信頼度及び相対的に低い信頼度を交互に割り当てることを特徴とする請求項１３記載の装置。
【請求項１６】
前記重要度の高いビットは、システマティックビットであることを特徴とする請求項１３記載の装置。
【請求項１７】
前記相対的に重要度の低いビットは、パリティビットであることを特徴とする請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
前記再伝送が要求される時、前記変調器は、前記符号器の穿孔パターンを変化させることによって前記符号器から再伝送されるビットを出力することを特徴とする請求項１７記載の装置。
【請求項１９】
前記第１ビット部分及び前記第２ビット部分に位置する総ビット数は、無線チャネルの変調方式によって決定されることを特徴とする請求項１３記載の装置。
【請求項２０】
少なくとも３ビットから構成されるビット列が１つのシンボルを表し、前記ビット列が信頼度の高い第１ビット部分及び相対的に信頼度の低い第２ビット部分を含むデータを受信する方法において、
初期伝送の時、前記第１ビット部分に位置する符号化ビット及び前記第２ビット部分に位置する符号化ビットを復調する過程と、
再伝送の時、前記第１ビット部分に位置する符号化ビット及び前記第２ビット部分に位置する符号化ビットを復調する過程と、
前記信頼度によって前記初期伝送及び少なくとも１回の再伝送の時に復調された符号化ビットに加重値を適用して同一の符号化ビットをコンバインする過程と、
前記コンバインされた符号化ビットによって復号された情報ビットにエラーが発生するか否かによって再伝送を要求する過程と
を含み、
符号化ビットの信頼度が低い場合は小さな加重値が適用され、符号化ビットの信頼度が高い場合は、大きな加重値が適用されることを特徴とする方法。
【請求項２１】
初期伝送の時、前記第１ビット部分に位置する符号化ビットは重要度の高いビットを含み、前記第２ビット部分に位置する符号化ビットは相対的に重要度の低いビットを含むことを特徴とする請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
再伝送の時、前記第２ビット部分に位置する符号化ビットは前記重要度の高いビットを含み、前記第１ビット部分に位置する符号化ビットは前記相対的に重要度の低いビットを含むことを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
初期伝送の時及びその他の全ての再伝送ごとに、前記第１ビット部分に前記重要度の高いビット及び前記相対的に重要度の低いビットが交互にマッピングされ、前記第２ビット部分及び前記第１ビット部分には前記重要度の高いビット及び前記相対的に重要度の低いビットが排他的にマッピングされることを特徴とする請求項２０記載の方法。
【請求項２４】
前記コンバイン過程は、
下記の数式によって、前記第１ビット部分に位置する符号化ビットに割り当てられる第１加重値ＷＨ及び前記第２ビット部分に位置する符号化ビットに割り当てられる第２加重値ＷＬを計算する過程と、
【数１】
0003753677.tif 000013
（ここで、ＰＨは、信頼度の高いビット位置にマッピングされる符号化ビットのエラー発生確率であり、ＰＬは、信頼度の低いビット位置にマッピングされる符号化ビットのエラー発生確率である）
初期伝送及び再伝送の時に、前記第１ビット部分に位置するｊ回伝送された符号化ビットＳＨをコンバインすることによって決定される第１累積値
【数２】
0003753677.tif 000014
及び前記第２ビット部分に位置するｉ回伝送された符号化ビットＳＬをコンバインすることによって決定される第２累積値
【数３】
0003753677.tif 000015
を計算する過程と、
下記の数式によって前記全ての符号化ビットに対するコンバインされた累積値Ｓｃｏｍを出力する過程と、
【数４】
0003753677.tif 000016
（ここで、Ｎは、総伝送回数(Ｎ＝ｉ＋ｊ)である）
を含むことを特徴とする請求項２０記載の方法。
【請求項２５】
少なくとも３ビットからなるビット列が１つのシンボルを表し、前記ビット列が信頼度の高い第１ビット部分及び相対的に信頼度の低い第２ビット部分を含むデータを受信する装置において、
前記第１ビット部分に位置する符号化ビット及び前記第２ビット部分に位置する符号化ビットを復調する復調器と、
再伝送が要求される時、初期伝送及びエラーが発生した際の再伝送の時に復調器によって復調された前記符号化ビットを臨時貯蔵するバッファと、
前記信頼度によって前記バッファに貯蔵された符号化ビット及び前記再伝送要求の時に前記復調器によって復調された符号化ビットに加重値を適用し、同一の符号化ビットをコンバインする加重結合器と、
前記加重結合器によってコンバインされた符号化ビットを情報ビットに復号するチャネル復号器と
を含み、
信頼度の低い符号化ビットには小さな加重値が適用され、信頼度の高い符号化ビットには大きな加重値が適用されることを特徴とする装置。
【請求項２６】
初期伝送の時に、前記第１ビット部分に位置する符号化ビットは重要度の高いビットであり、前記第２ビット部分に位置する符号化ビットは相対的に重要度の低いビットであることを特徴とする請求項２５記載の装置。
【請求項２７】
再伝送の時に、前記第２ビット部分に位置する符号化ビットは前記重要度の高いビットであり、前記第１ビット部分に位置する符号化ビットは前記相対的に重要度の低いビットであることを特徴とする請求項２６記載の装置。
【請求項２８】
初期伝送の時及びその他の全ての再伝送ごとに、前記第１ビット部分に重要度の高いビット及び相対的に重要度の低いビットが交互にマッピングされ、前記第２ビット部分には前記重要度の高いビット及び前記相対的に重要度の低いビットが前記第１ビット部分に排他的にマッピングされることを特徴とする請求項２５記載の装置。
【請求項２９】
前記加重結合器は、
下記の数式によって、前記第１ビット部分に位置する符号化ビットに割り当てられる第１加重値ＷＨ及び前記第２ビット部分に位置する符号化ビットに割り当てられる第２加重値ＷＬを計算する過程と、
【数５】
0003753677.tif 000017
（ここで、ＰＨは、信頼度の高いビット位置にマッピングされる符号化ビットのエラー発生確率であり、ＰＬは、信頼度の低いビット位置にマッピングされる符号化ビットのエラー発生確率である）
初期伝送及び再伝送の時に、前記第１ビット部分に位置するｊ回伝送された符号化ビットＳＨをコンバインすることによって決定される第１累積値
【数６】
0003753677.tif 000018
及び前記第２ビット部分に位置するｉ回伝送された符号化ビットＳＬをコンバインすることによって決定される第２累積値
【数７】
0003753677.tif 000019
を計算する過程と、
下記の数式によって前記全ての符号化ビットに対するコンバインされた累積値Ｓｃｏｍを出力する過程と
【数８】
0003753677.tif 000020
（ここで、Ｎは、総伝送回数(Ｎ＝ｉ＋ｊ)である）
を含むことを特徴とする請求項２５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、符号分割多重接続移動通信システムにおいて、データを送信及び受信する装置及び方法に関し、特に、データビットの信頼度を調節して送信し、受信されたデータビットの信頼度によって受信されたデータビットを加重値を適用してコンバインすることによって、システムの性能を向上させるデータ送受信装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常に、通信システムにおいて、送信された信号を受信する時、何の歪みや雑音も加わらずに信号を受信することは不可能である。特に、無線ネットワークを通して信号を送信及び受信する移動通信システムは、有線ネットワークに比べて、歪みや雑音の影響を受けやすい。
前述した理由のため、移動通信システムにおいて歪みや雑音の影響を低減させるための多様な方法が提案されている。例えば、典型的な変調技法及びコーディング技法を使用して付加白色ガウス雑音(Additive White Gaussian Noise：ＡＷＧＮ)環境においてビット誤り率を１０−２から１０−３に低減させるために、約１ｄＢ乃至２ｄＢの低い信号対雑音比(signal-to-noise ratio：ＳＮＲ)が要求される。反面、多重経路フェーディング(multipath fading)環境において同一の効果を得るためには、約１０ｄＢに信号対雑音比が増加される必要がある。しかしながら、前記ビット誤り率の低減のために前記信号対雑音比を増加させるために伝送電力を高める方法は、システム全体の性能を低減させる可能性があるので望ましくない。従って、ＵＥ(User Equipment)及びノードＢの両方において付加的な電力または帯域幅の損失なしでフェーディングの影響、つまり、歪みまたは雑音の影響を効果的に低減するか除去するための技術は、移動通信システムにおいて非常に大事である。この時に使用される効果的な方法の１つがエラーコントロールコーディング(error control coding)技法が結合されたチャネルインターリービング技術である。
【０００３】
前記チャネルインターリービング技術は、伝送しようとするデータビットをインターリービングさせてから伝送することによって、データビットの損傷された部分が一ヶ所に集中されずに様々な所に分散されるようにする。つまり、前記インターリービング技術は、隣接したビットがランダムにフェーディング影響を受けるようにすることで、バーストエラー(burst error)の発生を防止する。
【０００４】
一方、前記エラーコントロールコーディング技法のために使用されるコードは、メモリレス(memoryless)コード及びメモリ(memory)コードに区分される。前記メモリレスコードは、線形ブロックコードを含み、前記メモリコードは、コンボルーション(convolutional)コード及びターボ(turbo)コードを含む。さらに、前記エラーコントロールコーディング技法によってコーディングを遂行する装置を“チャネル符号器(channel coder)”と称する。
【０００５】
特に、次世代移動通信システムは、高速のマルチメディアデータの信頼性のある伝送を要求するので、より強力なチャネルコーディング技法が要求される。前記ターボコードを利用するチャネルコーディング技法は、低い信号対雑音比においてもビットエラー率(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。前記ターボコードを使用するチャネル符号器の出力は、システマティック(systematic)ビット及びパリティ(parity)ビットに区別されることができる。ここで、前記“システマティックビット”は、伝送しようとする実質的な情報データビットであり、前記パリティビットは、伝送の時に発生したエラーを受信器において補正するために追加される信号である。しかしながら、前記エラーコントロールコーディングされた信号であっても、前記システマティックビットまたは前記パリティビットにバーストエラーが発生することを克服することができない。
【０００６】
勿論、前記チャネル符号器から出力されたシステマティックビット及びパリティビットは相違する重要度(priority)を有する。言い換えると、伝送データに所定の比率でエラーが発生する場合、前記システマティックビットにエラーが発生する時に比べて、前記パリティビットにエラーが発生する時に、より正確な復号(decoding)を遂行することができる。この理由は、前述したように、実質的な情報データビットはシステマティックビットであり、前記パリティビットは、デコーディング過程において伝送エラーを補正する前記受信器を助力するために追加されるビットであるためである。
【０００７】
ＳＭＰ(Symbol Mapping method based on Priority)技術は、前記パリティビットより重要であるシステマティックビットにエラーが発生する確率を低減することによってシステム性能を高める技術であり、本発明の出願人によって大韓民国特許出願第２００１−１７９２５として提案された。前記ＳＭＰ技術は、前記チャネル符号器の出力段で２つのインターリーバを使用して、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相違する信頼度を有するビットにマッピング(mapping)する方法である。つまり、前記ＳＭＰ技術を適用しない既存の送信器は、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区分せずに統合してインターリービングしてから伝送する。しかしながら、前記ＳＭＰ技術を適用する送信器は、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区分してインターリービングした後、変調の時に、重要度の高いビットを高い信頼度を有するビット位置にマッピングし、重要度が相対的に低いビットを低い信頼度を有するビット位置にマッピングする。結果的に、前記ＳＭＰ技術によって伝送される時、重要度の高いビットは、重要度の低いビットより低いビット誤り率を有する。従って、復号化の時に、前記受信器によるエラー訂正能力が向上する。
【０００８】
図１は、１６ＱＡＭ(16-ary Quadrature Amplitude Modulation)変調の時の信号星座図を示す図である、図２は、６４ＱＡＭ(64-ary Quadrature Amplitude Modulation)変調の時の信号星座図を示す図である。
図１を参照すると、１６ＱＡＭによって変調されたシンボルは、それぞれ４つのビットから構成され、[Ｈ,Ｈ,Ｌ,Ｌ]の信頼度パターンを有する。ここで、Ｈは、信頼度の高いビット位置であり、Ｌは、信頼度の低いビット位置である。つまり、前の２つのビット位置は高い信頼度を有し、後ろの２つのビット位置は相対的に低い信頼度を有する。
【０００９】
図２を参照すると、６４ＱＡＭによって変調されたシンボルは、それぞれ６つのビットから構成され、[Ｈ,Ｈ,Ｍ,Ｍ,Ｌ,Ｌ]の信頼度パターンを有する。Ｈは、信頼度の高いビット位置であり、Ｍは、中間の信頼度のビット位置であり、Ｌは、信頼度の低いビット位置である。
従って、前記インターリービングされたシステマティックビット及びパリティビットを、その重要度によって、高い信頼度、中間信頼度、及び低い信頼度のビット位置にマッピングさせることができる。これに基づいて、前記ＳＭＰ技法は、前記システマティックビットを高い信頼度のビット位置にマッピングすることによって、伝送の時にフレームエラー率(Frame Error Rate：ＦＥＲ)が向上するようになる。ここで、前記信頼度は、前記送信器によって１つのシンボルを変調する過程において、図１及び図２のＸ／Ｙ軸上の位置によって左／右または上／下のような大型(macro)の領域によって２ビットを表現する前記シンボルが“高い信頼度(higher reliability)”を有すると言い、小型(micro)の領域で２つのビットを表現するシンボルにが“低い信頼度(lower reliability)”を有すると言う。
【００１０】
図３は、前記ＳＭＰ方式を適用する高速ダウンリンクパケットアクセス(High Speed Downlink Packet Access：以下、ＨＳＤＰＡと称する)無線通信システムを構成する送信器の構造を示す図である。
図３を参照して、伝送されるデータは、チャネル符号器１１２によって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、レートマッチング部１１４を通してレートマッチングされる。前記レートマッチングされたシステマティックビット及びパリティビットは、分配器１１６に提供される。前記分配器１１６は、高い重要度を有するシステマティックビットを第１インターリーバ１１８に分配し、低い重要度を有するパリティビットを第２インターリーバ１２０に分配する。前記第１インターリーバ１１８によってインターリービングされたシステマティックビット及び前記第２インターリーバ１２０によってインターリービングされたパリティビットは、並／直列変換器１２２を通して直列に出力された後、変調器１２４に提供される。前記変調器１２４は、前記システマティックビットを信頼度の高いビット位置にマッピングし、前記パリティビットを低い信頼度のビット位置にマッピングした後、受信器に伝送する。
【００１１】
前述したように、前記ＳＭＰ方法は、高い重要度を有するシステマティックビットを高い信頼度のビット位置にマッピングすることによって、高速ダウンリンクパケット伝送の時にＦＥＲの向上を提供する。
一方、次世代移動通信システムは、高品質、高効率、大容量の高速マルチメディアデータの信頼性のある伝送を要求するので、前記ＳＭＰ技術を高速ダウンリンクパケット伝送に連動させる必要がある。しかしながら、複合再伝送(Hybrid Automatic Repeat Request：Ｈ−ＡＲＱ)技法を使用するシステムに前記ＳＭＰ技術を適用すると、再伝送の時であっても、高い重要度を有するヒットは高い信頼度を有するビット位置にマッピングされると仮定される。この場合、ターボ復号器の入力ビットが均一(homogeneous)のＬＬＲ(Log likelihood ratio)を有する時にターボ復号器の復号性能が向上するので、コーディング利得の効果が減少する可能性がある。本発明は、複合再伝送を使用するシステムにおいて、前記コーディング効果及びダイバーシティ利得を同時に得ることができ、さらに、前記ターボ復号器の特性を活用することのできる技術を提供する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
前述した問題点を解決するための本発明の目的は、無線通信システムの性能向上のためのデータ送受信装置及び方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、ＳＭＰ技法を複合再伝送技法(Ｈ−ＡＲＱ)に連動させることによって、より効率的にデータを送受信する装置及び方法を提供することにある。
【００１３】
本発明のまた他の目的は、無線通信システムの送信器において伝送ビットに重要度を適応的に割り当てることによって、ダイバーシティ利得またはコーディング利得の効果を得る装置及び方法を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、無線通信システムにおいて、同一のビットに対して、初期伝送の時は、システマティックビットを高い信頼度のビット位置にマッピングし、再伝送の時は、パリティビットを高い信頼度のビット位置にマッピングすることによって、コーディング利得を極大化する送受信装置及び方法を提供することにある。
【００１４】
本発明のまた他の目的は、初期伝送の時は、システマティックビットを高い信頼度のビット位置にマッピングし、再伝送の時は、パリティビット及びシステマティックビットを高い信頼度のビット位置に交互にマッピングすることによって、チャネル復号器の入力ビットのＬＬＲ値を平均化して、復号確率を高める送受信装置及び方法を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、再伝送された信号の信頼度に基づいた加重値を復号されたビットに適用することによって、コンバインの時に効果的に復号を遂行するデータ送受信装置及び方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の特徴によれば、少なくとも３ビットからなるビット列が１つのシンボルを表し、前記ビット列が信頼度の高い第１ビット部分及び相対的に信頼度の低い第２ビット部分を含む高次数変調器を使用して、符号器から出力される重要度の高いビット及び相対的に重要度の低いビットから構成されたデータを伝送する方法を提供する。前記方法は、初期伝送の時、前記重要度の高いビットは前記第１ビット部分に位置されるように、前記相対的に重要度の低いビットも前記第２ビット部分に位置されるように、前記重要度の高いビット及び前記相対的に重要度の低いビットを変調する過程と、再伝送の時、前記重要度の高いビットは前記第２ビット部分に位置されるように、前記相対的に重要度の低いビットは前記第１ビット部分に位置されるように、前記重要度の高いビット及び前記相対的に重要度の低いビットを変調する過程とからなる。
【００１６】
本発明の第２の特徴によれば、少なくとも３ビットからなるビット列が１つのシンボルを表し、前記ビット列が信頼度の高い第１ビット部分及び相対的に信頼度の低い第２ビット部分を含む高次数変調器を使用して、符号器から出力される重要度の高いビット及び相対的に重要度の低いビットから構成されたデータを再伝送する方法を提供する。前記方法は、再伝送が要求される時、前記重要度の高いビット及び前記相対的に重要度の低いビットに信頼度を割り当てる過程と、前記重要度の高いビット及び前記相対的に重要度の低いビットが前記割り当てられた信頼度によって前記第１ビット部分及び前記第２ビット部分に位置するように、前記重要度の高いビット及び前記相対的に重要度の低いビットを変調する過程とからなる。
【００１７】
本発明の第３の特徴によれば、符号分割多重接続移動通信システムにおける送信装置を提供する。前記伝送装置は、情報ビットの列を受信し、前記情報ビットの列及びエラーを訂正するためのパリティビットの列を発生するターボ符号器と、前記ターボ符号器からの前記情報ビット及び前記パリティビットをインターリービングし、前記インターリービングされた情報ビット列及び前記インターリービングされたパリティビット列を発生するインターリーバと、それぞれ信頼度の高いビット領域及び信頼度の低いビット領域を含むＭ個の情報シンボルを変調し、初期伝送の時に、前記インターリービングされた情報ビット列を前記信頼度の高いビット領域にマッピングし、前記インターリービングされたパリティビット列を前記信頼度の低いビット領域にマッピングし、再伝送要求の時に、前記インターリービングされたパリティビット列を前記信頼度の高いビット領域にマッピングし、前記インターリービングされた情報ビット列を前記信頼度の低いビット領域にマッピングする変調器とから構成される。
【００１８】
本発明の第４の特徴によれば、少なくとも３ビットからなるビット列がシンボルを表し、前記ビット列が信頼度の高い第１ビット部分及び相対的に信頼度の低い第２ビット部分を含む高次数変調器を使用して、符号器から出力される重要度の高いビット及び相対的に重要度の低いビットから構成されたデータを再伝送する装置を提供する。前記装置は、前記再伝送が要求される時、前記重要度の高いビット及び前記相対的に重要度の低いビットの信頼度を割り当てる信頼度決定部と、前記重要度の高いビット及び前記相対的に重要度の低いビットが前記割り当てられた信頼度によって前記第１ビット部分及び前記第２ビット部分にマッピングされるように、前記重要度の高いビット及び前記相対的に重要度の低いビットを変調する変調器とから構成される。
【００１９】
本発明の第５の特徴によれば、少なくとも３ビットから構成されるビット列が１つのシンボルを表し、前記ビット列が信頼度の高い第１ビット部分及び相対的に信頼度の低い第２ビット部分を含むデータを受信する方法を提供する。前記方法は、初期伝送の時、前記第１ビット部分に位置する符号化ビット及び前記第２ビット部分に位置する符号化ビットを復調する過程と、再伝送の時、前記第１ビット部分に位置する符号化ビット及び前記第２ビット部分に位置する符号化ビットを復調する過程と、前記信頼度によって前記初期伝送及び少なくとも１回の再伝送の時に復調された符号化ビットに加重値を適用して同一の符号化ビットをコンバインする過程と、前記コンバインされた符号化ビットによって復号された情報ビットにエラーが発生するか否かによって再伝送を要求する過程とからなる。
【００２０】
本発明の第６の特徴によれば、少なくとも３ビットからなるビット列が１つのシンボルを表し、前記ビット列が信頼度の高い第１ビット部分及び相対的に信頼度の低い第２ビット部分を含むデータを受信する装置を提供する。前記装置は、前記第１ビット部分に位置する符号化ビット及び前記第２ビット部分に位置する符号化ビットを復調する復調器と、再伝送が要求される時、初期伝送及び再伝送の時に復調器によって復調された前記符号化ビットを臨時貯蔵するバッファと、前記信頼度によって前記バッファに貯蔵された符号化ビット及び前記再伝送要求の時に前記復調器によって復調された符号化ビットに加重値を適用し、同一の符号化ビットをコンバインする加重結合器と、前記加重結合器によってコンバインされた符号化ビットを情報ビットに復号するチャネル復号器と、前記チャネル復号器からの情報ビットにエラーが発生しているか否かを検査し、ＣＲＣ検査結果によって前記再伝送を要求するＣＲＣ(Cyclic Redundancy Check)検査部と、から構成される。
【００２１】
【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。
下記の説明において、チャネル符号器が符号化率１／２及び３／４を支援し、ＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keying)、８ＰＳＫ(8-ary Phase Shift Keying)、１６ＱＡＭ、及び６４ＱＡＭの変調方式のうち１６ＱＡＭが選択されると仮定する。前記符号化率が対称である１／２の符号化率の場合、前記チャネル符号器は、１ビットを受信し、２ビットを出力する。前記出力ビットのうち１ビットは、実質的なデータビットであるシステマティックビットであり、残りの１ビットは、エラーを感知するか補償するためのパリティビットである。前記符号化率が３／４(非対称符号化率)である場合、前記チャネル符号器は、３ビットを受信し、４ビットを出力する。前記出力ビットは、３ビットのシステマティックビット及び１ビットのパリティビットから構成される。
【００２２】
一方、１６ＱＡＭによって変調されたシンボルは、[Ｈ,Ｈ,Ｌ,Ｌ]の信頼度パターンを有し、６４ＱＡＭによって変調されたシンボルは、[Ｈ,Ｈ,Ｍ,Ｍ,Ｌ,Ｌ]の信頼度パターンを有する。ここで、Ｈは、信頼度の高いビット位置であり、前Ｍは、信頼度が中間であるビット位置であり、Ｌは、信頼度の低いビット位置である。本発明は、符号化したビットの重要度によって、相対的に高い重要度のビット(例えば、システマティックビット及びテールビット)を信頼度の高いビット位置にマッピングし、相対的に低い重要度のビット(例えば、パリティビット及びテールパリティビット)を信頼度の低い位置にマッピングすることを目的にする。さらに、前述した信頼度パターンは、システムの特性によって変更及び修正が可能である。
【００２３】
本発明によって前記ＳＭＰ技法に連動しようとする複合再伝送形式(Hybrid Automatic Repeat Request)は、パケットエラーの発生の時、エラーが発見されたデータを再伝送することによってエラーを補正するリンク制御技法である。前記複合再伝送形式は、情報ビットを再伝送するか否かによって第２複合再伝送形式(H-ARQ Type II)及び第３複合再伝送形式(H-ARQ Type III)に区分される。一般的に、全増加リダンダンシー(Full Incremental Redundancy：以下、ＦＩＲと称する)は、前記第２複合再伝送形式を示す。さらに、前記第２複合再伝送形式は、再伝送のために使用されるパリティビットが互いに同一であるか否かによって、チェイスコンバイン(Chase Combining：以下、ＣＣと称する)及び部分増加リダンダンシー(Partial Incremental Redundancy：以下、ＰＩＲと称する)に区分される。ここで、本発明の実施形態は、第２複合再伝送形式及び第３複合再伝送形式を区分して説明する。
【００２４】
図４は、本発明の実施形態による符号分割多重接続移動通信システムの送信器の構成を示す図である。図４を参照すると、ＣＲＣ(Cyclic Redundancy Check)部４０２は、伝送データソース(data source)を受信し、前記受信されたデータのエラー検査をためにＣＲＣを追加する。チャネル符号器４０４は、前記ＣＲＣが追加されたデータを受信し、前記受信されるデータを所定のコードを利用して符号化する。前記“所定のコード”は、前記受信されるデータを符号化することによって、伝送しようとするビット及び前記伝送しようとするビットのエラー制御ビットを出力するためのコードである。例えば、前記伝送しようとするビットは、システマティックビット(Ｓ)となり、前記エラー制御ビットは、パリティビット(Ｐ)となる。前記所定のコードは、前述したように、ターボコード及びシステマティックコンボルーションコードを含む。一方、前記チャネル符号器４０４は、所定の符号化率でデータを符号化する。前記所定の符号化率は、前記チャネル符号器４０４から出力される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、前記所定の符号化率が対称符号化率の１／２である場合、前記チャネル符号器４０４は、１ビットを受信し、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。しかしながら、前記所定の符号化率が非対称符号化率の３／４である場合、前記チャネル符号器４０４は、３ビットを受信し、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。以下、本発明の説明において、符号化率１／２及び３／４を区別して説明する。前記チャネル符号器４０４の詳細構成は、図５に示す。
【００２５】
レートマッチング部(rate matcher)４０６は、前記チャネル符号器４０４からの符号化ビットに対して反復(repetition)及び穿孔(puncturing)を通してレートマッチングを遂行する。分配器(distributor)４０８は、前記レートマッチング部４０６から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受信し、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複数のインターリーバに分配する。例えば、前記複数のインターリーバが第１インターリーバ４１０及び第２インターリーバ４１２を含む時、前記分配器４０８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同一のビット数を有する２つのビットグループに分配する。つまり、非対称符号化率３／４を使用する場合、前記分配器４０８は、２つのシステマティックビットを第１インターリーバ４１０に分配し、残りの１つのシステマティックビット及び２つのパリティビットを第２インターリーバ４１２に分配する。しかしながら、対称符号化率１／２を使用する場合、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ので、前記分配器４０８は、前記システマティックビットを前記第１インターリーバ４１０に分配し、前記パリティビットを前記第２インターリーバ４１２に分配する。
【００２６】
前記第１インターリーバ４１０及び前記第２インターリーバ４１２は、前記分配器４０８から符号化ビットを受信し、前記受信された符号化ビットをインターリービングする。前記符号化ビットは、前記システマティックビット、前記パリティビット、または、前記システマティックビットと前記パリティビットとの混合ビットを含むことができる。
【００２７】
信頼度決定部４１４は、前記第１インターリーバ４１０及び前記第２インターリーバ４１２から符号化ビットを受信し、前記受信された符号化ビットに割り当てられる信頼度を決定する。ここで、前記信頼度決定部４１４は、現在使用中の複合再伝送形式及び符号化率による信頼度決定パターンを予め認知すべきである。前記信頼度決定パターンの多様な例は、図７乃至図１２に示す。さらに、前記信頼度決定部４１４は、前記決定された信頼度によって前記符号化ビットを区分して出力する。例えば、前記信頼度決定部４１４は、初期伝送の時に、前記符号化ビットのうち、前記システマティックビットに対して高い信頼度を決定し、前記パリティビットに対して低い信頼度を決定する。しかしながら、本発明において、再伝送要求による再伝送の時、前記信頼度決定部４１４は、下記のように、初期伝送の時とは相違する方式で信頼度を決定する。第１方法において、前記信頼度決定部４１４は、再伝送の時、前記パリティビットに対して高い信頼度を決定し、前記システマティックビットに対して低い信頼度を決定する。第２方法において、前記信頼度決定部４１４は、再伝送ごとに、前記システマティックビット及び前記パリティビットに対して前記信頼度を交互に決定する。例えば、前記信頼度決定部４１４は、奇数番目の再伝送の時に、前記パリティビットに対して高い信頼度を決定し、偶数番目の再伝送の時には、前記システマティックビットに対して高い信頼度を決定する。前記再伝送は、受信器から受信される再伝送要求を受信した上位階層(図示せず)からの再伝送命令によって遂行される。さらに、前記信頼度決定部４１４は、複合再伝送形式によって前記信頼度を異なって決定する。
【００２８】
並／直列変換器(parallel-to-serial(P/S) converter)４１６は、前記信頼度決定部４１４から出力される前記符号化ビットを並列に受信し、前記受信された符号化ビットを直列に出力する。例えば、前記Ｐ／Ｓ変換器４１６は、前記信頼度決定部４１４によって高い信頼度に決定された符号化ビットを優先的に出力した後、前記信頼度決定部４１４によって低い信頼度に決定された符号化ビットを連続して出力する。これは、以後遂行される変調動作において、前記高い信頼度に決定された符号化ビットを信頼度の高いビット位置にマッピングするためである。
【００２９】
変調器４１８は、前記Ｐ／Ｓ変換器４１６からの符号化ビットを所定のシンボルにマッピングし、前記マッピングされた符号化ビットを前記受信器に伝送する。例えば、前記変調器４１８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]のビット信頼度パターンを有するシンボルにマッピングされる。
【００３０】
制御部４２０は、本発明の実施形態による送信器の全般的な動作を制御する。前記制御部４２０は、現在の無線チャネル状態によって使用される符号化率及び変調方式を決定する。前記制御部４２０は、前記決定された符号化率によって前記チャネル符号器４０４の符号化率を制御し、前記決定された変調方式によって前記変調器４１８を制御する。さらに、前記制御部４２０は、前記決定された符号化率及び変調方式によって前記分配器４０８の分配パターンを制御する。
【００３１】
図４において、前記信頼度決定部４１４及び前記Ｐ／Ｓ変換器４１６は別々に構成されているが、他の実施形態において１つの構成として具現することもできる。この場合、新しく提案される信頼度決定部は、前記第１インターリーバ４１０及び前記第２インターリーバ４１２から符号化ビットを受信し、前記符号化ビットのそれぞれに割り当てられる信頼度を決定し、前記割り当てられた信頼度によって前記符号化ビットを順次に出力する。前記新しい信頼度決定部は、高い信頼度が割り当てられた符号化ビットをビット単位で優先的に出力した後、連続して低い信頼度が割り当てられた符号化ビットをビット単位で出力する。つまり、前記新しい信頼度決定部は、符号化ビットを直列に出力する。
【００３２】
一方、図４のＰ／Ｓ変換器のみを使用して同一の動作を具現することもできる。この場合、前記Ｐ／Ｓ変換器は、前記第１インターリーバ４１０及び前記第２インターリーバ４１２から符号化ビットを受信し、高い信頼度を割り当てようとする符号化ビットを優先的に出力した後、低い信頼度を割り当てようとする符号化ビットを出力する。
【００３３】
図４の送信器は、初期伝送及び再伝送の時、前記符号化ビットの信頼度を決定する信頼度決定部４１４を別に備えるが、他の実施形態において、前記分配器４０８は、前記符号化ビットをインターリービングする前に信頼度を決定することができる。つまり、前記分配器４０８は、所定の信頼度決定パターンによって受信される符号化ビットに対する信頼度を決定した後、前記決定された信頼度によって前記第１インターリーバ４１０及び前記第２インターリーバ４１２に前記符号化ビットを区分して分配する。この場合、図４の信頼度決定部４１４は不要である。この構成において、前記上位階層からの再伝送命令が前記分配器４０８に提供されるべきである。
【００３４】
図５は、図４に示すチャネル符号器４０４の詳細構成を示す図である。図５のチャネル符号器は、３ＧＰＰ(3rd Generation Partnership Project)において採択されるＲ＝１／６コードを使用する。
図５を参照すると、１つの送信フレームを受信すると、前記チャネル符号器は、前記送信フレームそのままをシステマティックビットフレームＸとして出力する。前記送信フレームは第１チャネル符号器５１０に提供され、前記第１チャネル符号器５１０は、前記送信フレームに対して所定の符号化を遂行し、２つの相違するパリティビットフレームＹ１及びＹ２を出力する。
【００３５】
さらに、前記送信フレームはインターリーバ５１２にも提供され、前記インターリーバ５１２は、前記送信フレームをインターリービングする。前記インターリービングされた送信フレームは、そのままインターリービングされたシステマティックビットフレームＸ’として伝送される。前記インターリービングされた送信フレームは第２チャネル符号器５１４に提供され、前記第２チャネル符号器５１４は、前記インターリービングされた送信フレームに対して所定の符号化を遂行し、２つの相違するパリティビットフレームＺ１及びＺ２を出力する。
【００３６】
前記システマティックビットフレームＸは、ｘ１、ｘ２、…、ｘＮの伝送単位からなり、前記インターリービングされたシステマティックビットフレームＸ’は、ｘ'１、ｘ'２、…、ｘ'Ｎの伝送単位からなる。前記パリティビットフレームＹ１は、ｙ１１、ｙ１２、…、ｙ１Ｎの伝送単位からなり、前記パリティビットフレームＹ２は、ｙ２１、ｙ２２、…、ｙ２Ｎの伝送単位からなる。最後に、前記パリティビットフレームＺ１は、ｚ１１、ｚ１２、…、ｚ１Ｎの伝送単位からなり、前記パリティビットフレームＺ２は、ｚ２１、ｚ２２、…、ｚ２Ｎの伝送単位からなる。
【００３７】
前記システマティックビットフレームＸ、前記インターリービングされたシステマティックビットフレームＸ'、及び４つの相違するパリティビットフレームＹ１、Ｙ２、Ｚ１、Ｚ２は、穿孔器５１６に提供される。前記穿孔器５１６は、前記制御部(ＡＭＣＳ)４２０から提供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、前記インターリービングされたシステマティックビットフレームＸ'、及び４つの相違するパリティビットフレームＹ１、Ｙ２、Ｚ１、Ｚ２を穿孔し、所望のシステマティックビットＳ及びパリティビットＰのみを出力する。ここで、前記穿孔パターンは、前記チャネル符号器４０４の符号化率及び使用中の複合再伝送形式によって決定される。前記穿孔パターンの例は、式１及び式２によって定義される。
【数９】
0003753677.tif 000002
【数１０】
0003753677.tif 000003
【００３８】
式１及び式２の穿孔パターンの例は、第３複合再伝送形式(ＣＣ及びＰＩＲ)が使用され、前記チャネル符号器４０４の符号化率が１／２である場合に使用される。第２複合再伝送形式(ＦＩＲ)が使用される場合、前記穿孔器５１６は、再伝送の時、前記システマティックビットを穿孔する穿孔パターンを使用すべきである。例えば、第２複合再伝送形式に対する穿孔パターンは、“０１００１０”になる。
【００３９】
前記穿孔器５１６が式１の穿孔パターンを使用すると仮定する場合、前記穿孔器５１６は、初期伝送の時、穿孔パターン“１１００００”によってＸ及びＹ１を出力し、残りの入力は穿孔する。しかしながら、前記穿孔器５１６は、再伝送の時、穿孔パターン“１００００１”によってＸ及びＺ２を出力し、残りのビットは穿孔する。他の例として、前記穿孔器５１６が式２の穿孔パターンを使用すると仮定する場合、前記穿孔器５１６は、初期伝送の時、穿孔パターン“１１００００”によってＸ及びＹ１を出力し、残りの入力は穿孔する。しかしながら、前記穿孔器５１６は、再伝送の時は、穿孔パターン“１０００１０”によってＸ及びＺ１を出力し、残りのビットは穿孔する。
【００４０】
一方、３ＧＰＰにおいて採択されたＲ＝１／３コードを使用する場合、前記チャネル符号器は、図５に示す第１チャネル符号器５１０及び穿孔器５１６によって具現することができる。
図６は、図４の送信器に対応する本発明の実施形態による受信器の構成を示す図である。図６を参照すると、復調器６０２は、前記送信器から伝送されるデータを受信し、前記送信器の変調器４１８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前記受信されたデータを復調する。
【００４１】
直／並列変換器(serial-to-parallel(S/P) converter)６０４は、前記復調器６０２から復調された符号化ビットを直列に受信した後、前記受信された符号化ビットを並列に出力する。例えば、前記送信器の変調器４１８が１６ＱＡＭを変調方式として使用する場合、前記Ｓ／Ｐ変換器６０４は、２ビット単位で前記受信された符号化ビットをスイッチングして、最初の２ビットは第１デインターリーバ６０６に出力し、次の２ビットは第２デインターリーバ６０８に出力する。特に、前記送信器の変調器４１８が１６ＱＡＭの変調方式及び対称の符号化率１／２を使用する場合、前記Ｓ／Ｐ変換器６０４は、前記システマティックビットを前記第１デインターリーバ６０６に出力し、前記パリティビットを前記第２デインターリーバ６０８に出力する。しかしながら、前記送信器の変調器４１８が６４ＱＡＭの変調方式及び対称の符号化率１／２を使用する場合、前記Ｓ／Ｐ変換器６０４は、３ビット単位で前記受信された符号化ビットをスイッチングして、最初の３ビットを前記第１デインターリーバ６０６に出力し、次の３ビットを前記第２デインターリーバ６０８に出力する。
【００４２】
前記第１デインターリーバ６０６及び前記第２デインターリーバ６０８は、前記Ｓ／Ｐ変換器６０４から符号化ビットを受信し、前記受信された符号化ビットに対してデインターリービングを遂行する。前記第１デインターリーバ６０６及び前記第２デインターリーバ６０８のデインターリービング動作は、前記送信器の第１インターリーバ４１０及び第２インターリーバ４１２によって遂行されるインターリービング動作に対応すべきである。つまり、前記第１デインターリーバ６０６及び前記第２デインターリーバ６０８は、前記送信器の第１インターリーバ４１０及び第２インターリーバ４１２によって使用されるインターリービングパターンを予め認知すべきであるので、前記インターリービングパターン情報は前記送信器と前記受信器とが予め約束すべきである。例えば、通信が行われる前に、前記送信器が前記インターリービングパターン情報をシステム情報として予め前記受信器に提供することができる。
【００４３】
加重結合器(weighted combiner)６１０は、初期伝送されたシステマティックビット及びパリティビットと、再伝送されたシステマティックビット及びパリティビットをそれぞれコンバインする。前記コンバイン動作は、初期伝送及び再伝送の時に受信された同一のシステマティックビット及びパリティビットに対して遂行される。従って、ＣＣが複合再伝送形式として使用される場合、初期伝送の時に受信されるシステマティックビット及びパリティビットと再伝送ごとに受信されるシステマティックビット及びパリティビットが同一であるので、前記加重結合器６１０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累積してコンバインする。さらに、前記加重結合器６１０は、前記符号化ビットが高い信頼度のビット位置にマッピングされるか低い信頼度のビット位置にマッピングされるかによって、異なる加重値を適用してコンバインを遂行する。つまり、前記加重結合器６１０は、高い信頼度のビット位置にマッピングされるシステマティックビットまたはパリティビットに対して高い(重い)加重値を適用し、低い信頼度のビット位置にマッピングされるシステマティックビットまたはパリティビットに対して低い(軽い)加重値を適用する。その結果、コンバインの時、高い信頼度のビット位置にマッピングされたシステマティックビットまたはパリティビットが低い信頼度のビット位置にマッピングされたシステマティックビットまたはパリティビットに比べて高い加重値を有する。前記加重結合器６１０は、高い信頼度を有するビット位置にマッピングされたビットのエラー発生確率及び低い信頼度を有するビット位置にマッピングされたビットのエラー発生確率を考慮して前記加重値を割り当てる。例えば、前記加重結合器６１０は、高い信頼度を有するビット位置にマッピングされたビットに対して０.６６の加重値を割り当て、低い信頼度を有するビット位置にマッピングされたビットに対しては０.３４の加重値を割り当てる。
【００４４】
チャネル復号器６１２は、前記加重結合器６１０から前記コンバインされたシステマティックビット及びパリティビットからなる符号化ビットを受信し、前記受信された符号化ビットを所定の復号化方式によって復号化する。ここで、前記所定の復号化方式は、システマティックビット及びパリティビットを受信して前記システマティックビットを復号する方式であり、前記送信器の符号化方式によって決定される。
【００４５】
ＣＲＣ検査部６１４は、前記チャネル復号器６１２から出力される前記復号化したビットを受信し、前記受信されたビットに追加されたＣＲＣを検査して前記受信されたビットにエラーが発生されているか否かを判断する。前記受信されたビットにエラーが発生されていないと判断される場合、前記ＣＲＣ検査部６１４は、前記受信されたビットを出力し、前記受信されたビットの受信を確認する応答信号ＡＣＫを前記送信器に伝送する。しかしながら、前記受信されたビットにエラーが発生されていると判断される場合、前記ＣＲＣ検査部６１４は、前記エラーが発生したビットの再伝送を要求するＮＡＣＫを前記送信器に伝送する。
【００４６】
バッファ６１６は、前記第１デインターリーバ６０６及び前記第２デインターリーバ６０８から出力されるシステマティックビット及びパリティビットをバッファリング(臨時貯蔵)し、前記ＣＲＣ検査部６１４からの再伝送要求に応答して前記貯蔵されたシステマティックビット及びパリティビットを前記加重結合器６１０に提供する。これは、前記加重結合器６１０が前記再伝送要求に応答して前記第１デインターリーバ６０６及び前記第２デインターリーバ６０８から出力されるシステマティックビット及びパリティビットに対して加重値によるコンバインを遂行することを可能にするためである。しかしながら、前記バッファ６１６は、前記ＣＲＣ検査部６１４からＡＣＫを受信すると、初期化を遂行し、前記貯蔵されたシステマティックビット及びパリティビットを削除する。
【００４７】
本発明の実施形態による動作を詳細に説明する前に、本発明において提案しようとする実施形態に関して簡略に説明する。
本発明の第１実施形態は、符号化率１／２を使用する符号分割多重接続移動通信システムにおいて、ＳＭＰ方式及び複合再伝送方式を支援する送信器及び受信器を提案する。
本発明の第２実施形態は、符号化率３／４を使用する符号分割多重接続移動通信システムにおいて、ＳＭＰ方式及び複合再伝送方式を支援する送信器及び受信器を提案する。
【００４８】
さらに、本発明は、前記第１及び第２実施形態によって支援される複合再伝送形式を区分し、前記区分された各複合再伝送形式を支援するそれぞれの実施形態を提案する。さらに、本発明は、再伝送の時に伝送される符号化ビットに対する信頼度を決定する３つの方法を提案する。
以下、本発明の実施形態による動作を図面を参照して詳細に説明する。
【００４９】
１．第１実施形態(符号化率が１／２である場合)
以下、本発明の第１実施形態による動作を図面を参照して詳細に説明する。まず、本発明の第１実施形態において１／２の符号化率を使用し、ＣＣ及びＰＩＲを複合再伝送形式として使用し、式１の穿孔パターンを使用すると仮定する。さらに、動作の詳細な説明は、複合再伝送形式、つまり、ＣＣ、ＰＩＲ、及びＦＩＲに区分して説明する。
【００５０】
１．１  複合再伝送形式としてＣＣ(Chase-Combining)を使用する場合
まず、図４に示す高速ダウンリンクパケット伝送(High Speed Downlink Packet Access:ＨＳＤＰＡ)による送信器の構造を参照してデータを送信する動作を説明する。
前記ＣＲＣ部４０２は、伝送しようとするデータに所定のＣＲＣを追加し、前記ＣＲＣが追加されたデータは、前記チャネル符号器４０４によって所定のコードによって符号化される。つまり、前記チャネル符号器４０４は、符号化を通して、伝送しようとするデータであるシステマティックビット(Ｓビット)、及び前記伝送しようとするデータのエラーコントロールのためのパリティビット(Ｐビット)を出力する。対称の符号化率１／２を使用する前記チャネル符号器４０４は、前記Ｓビット及び前記Ｐビットを同一の比率で出力する。
【００５１】
前記チャネル符号器４０４の動作を図５を参照してより詳細に説明する。前記ＣＲＣが追加されたデータソース(data source)は、ＳビットＸとして出力されると同時に、前記第１チャネル符号器５１０に提供される。前記第１チャネル符号器５１０に提供された前記データソースは、所定の符号化率で相違するＰビットＹ１及びＹ２に符号化される。さらに、前記データソースは、前記インターリーバ５１２によってインターリービングされた後、前記第２チャネル符号器５１４に提供される。前記第２チャネル符号器５１４に提供される前記インターリービングされたデータは、他のＳビットＸ'として出力される。さらに、前記第２チャネル符号器５１４に提供される前記インターリービングされたデータは、所定の符号化率で相違するＰビットＺ１及びＺ２に符号化される。前記穿孔器５１６は、前記ＳビットＸ、Ｘ'及び前記ＰビットＹ１、Ｙ２、Ｚ１、Ｚ２を所定の穿孔パターンによって穿孔し、所望の符号化率で最終のＳビット及びＰビットを出力する。前述したように、前記複合再伝送形式がＣＣである場合、初期伝送の時の穿孔パターンは、再伝送の時の穿孔パターンと同一である。つまり、ＣＣを複合再伝送形式として使用する場合、初期伝送の時に伝送されるビットは再伝送の時に伝送されるビットと同一である。前記穿孔パターンは、前記穿孔器５１６が予め認知しているか、それとも外部から提供される。図５において、前記チャネル符号器には、外部から穿孔パターンが提供される。
【００５２】
前記チャネル符号器４０４からの前記Ｓビット及び前記Ｐビットから構成された符号化シンボルは、前記レートマッチング部４０６に提供される。前記レートマッチング部４０６は、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。前記レートマッチングは、通常に、トランスポートチャネルのマルチプレキシングがあるか、前記チャネル符号器の出力ビットが無線上で伝送されるシンボルの数と同一でない場合、前記符号化ビットに対する反復及び穿孔によって遂行される。前記レートマッチング部４０６によってレートマッチングされた符号化ビットは、ＳビットとＰビットに区分されて前記分配器４０８に入力される。前記分配器４０８に入力された前記Ｓビット及びＰビットは複数のインターリーバに分配される。例えば、２つのインターリーバ４１０及び４１２が存在する場合、前記分配器４０８は、前記Ｓビット及び前記Ｐビットを同一のビット数を有するように分配する。つまり、前記チャネル符号器４０４が１／２を符号化率として使用すると、前記分配器４０８は、前記Ｓビットを前記第１インターリーバ４１０に分配し、前記Ｐビットを前記第２インターリーバ４１２に分配する。
【００５３】
前記分配器４０８によって分配される前記Ｓビット及び前記Ｐビットは、前記第１インターリーバ４１０及び前記第２インターリーバ４１２によってそれぞれインターリービングされる。前記第１インターリーバ４１０及び前記第２インターリーバ４１２のインターリービングパターンは予め決定され、前記決定されたインターリービングパターン情報は前記受信器も知っているべきである。
【００５４】
前記第１インターリーバ４１０及び前記第２インターリーバ４１２からの前記インターリービングされたＳビット及びＰビットは、前記信頼度決定部４１４に提供される。前記信頼度決定部４１４は、前記インターリービングされたＳビット及びＰビットに対する信頼度を決定する。前記決定された信頼度は、後段の変調器４１８において所定のシンボルにマッピングされるシンボルの信頼度を示す。ここで、前記信頼度決定部４１４は、前記Ｓビット及び前記Ｐビットに対する信頼度を決定するために、以前に定義された符号化率１／２を知っているべきである。
【００５５】
前記信頼度決定部４１４による信頼度決定は、下記の３つの方法によって遂行される。
第１の方法は、初期伝送及び再伝送の時に同一のＳビット及びＰビットを伝送し、初期伝送及び再伝送の時に伝送される前記Ｓビット及び前記Ｐビットの信頼度を同一に決定する方法である。つまり、前記信頼度決定部４１４は、初期伝送及び再伝送に関係なく、前記Ｓビットに対しては高い信頼度に決定し、前記Ｐビットに対しては低い信頼度に決定する。図７は、第１方法によって決定された信頼度を有するＳビット及びＰビットが対応するシンボルにマッピングされる例を示す。図７に示すように、初期伝送及び再伝送に関係なく、前記Ｓビットは、高い信頼度のビット位置にマッピングされ、前記Ｐビットは、低い信頼度のビット位置にマッピングされる。
【００５６】
第２の方法は、初期伝送及び再伝送の時に同一のＳビット及びＰビットを伝送し、初期伝送及び再伝送の時に伝送される前記Ｓビット及びＰビットの信頼度を逆に決定する方法である。つまり、前記信頼度決定部４１４は、初期伝送の時、前記Ｓビットに対して高い信頼度を決定し、前記Ｐビットに対して低い信頼度を決定する。しかしながら、再伝送の時は、再伝送の回数と関係なく、前記Ｓビットに対して低い信頼度を決定し、前記Ｐビットに対して高い信頼度を決定する。図８は、前記第２方法によって決定された信頼度を有する前記Ｓビット及びＰビットが対応するシンボルにマッピングされる例を示す。図８に示すように、初期伝送の時は、前記Ｓビットが高い信頼度のビット位置にマッピングされ、再伝送の時は、前記Ｐビットが高い信頼度のビット位置にマッピングされる。前記第２方法を前記信頼度決定部４１４に適用することによって、コーディング利得を極大化することができる。
【００５７】
第３の方法は、初期伝送及び再伝送の時に、同一のＳビット及びＰビットを伝送し、その他の再伝送ごとに、前記Ｓビット及びＰビットの信頼度を交互に決定する方法である。つまり、前記信頼度決定部４１４は、初期伝送の時、前記Ｓビットに対して高い信頼度を決定し、前記Ｐビットに対して低い信頼度を決定する。しかしながら、前記信頼度決定部４１４は、最初の再伝送の時に、前記Ｓビットに対して低い信頼度を決定し、前記Ｐビットに対して高い信頼度を決定する。一方、前記信頼度決定部４１４は、２番目の再伝送の時に、前記Ｓビットに対して高い信頼度を決定し、前記Ｐビットに対して低い信頼度を決定する。図９は、第３方法によって決定された信頼度を有する前記Ｓビット及びＰビットが対応するシンボルにマッピングされる例を示す。図９に示すように、その他の再伝送ごとに、相違する信頼度によって前記Ｓビット及びＰビットが伝送されるので、前記チャネル符号器４０４の入力ビットのＬＬＲ値を平均化することによって復号確率を高めることができる。
【００５８】
一方、前記信頼度決定部４１４は、前記決定された信頼度によって前記Ｓビット及び前記Ｐビットを区分して出力する。つまり、前記信頼度決定部４１４は、高い信頼度に決定されたＳビットまたはＰビットを１つの出力ラインを通して出力し、低い信頼度に決定されたＳビットまたはＰビットを他の出力ラインを通して出力する。
【００５９】
前記信頼度決定部４１４から相違する出力ラインを通して並列に出力されるＳビット及びＰビットは、前記Ｐ／Ｓ変換器４１６に提供される。前記Ｐ／Ｓ変換器４１６は、前記提供されたＳビット及びＰビットを前記決定された信頼度によって直列に出力する。例えば、前記Ｐ／Ｓ変換器４１６は、高い信頼度に決定されたＳビットまたはＰビットを優先的に出力した後、連続して低い信頼度に決定されたＳビットまたはＰビットを出力する。一方、前記Ｐ／Ｓ変換器４１６は、低い信頼度に決定されたＳビットまたはＰビットを優先的に出力した後、連続して高い信頼度に決定されたＳビットまたはＰビットを出力することもできる。
【００６０】
ここで、前記信頼度決定部４１４及び前記Ｐ／Ｓ変換器４１６は、別々に構成される。しかしながら、前記Ｐ／Ｓ変換器４１６は省略することができ、この場合、前記信頼度決定部４１４は、前記決定された信頼度によってＳビットまたはＰビットを順次に出力する。
前記Ｐ／Ｓ変換器４１６から直列に出力されるＳビット及びＰビットは、前記変調器４１８の所定のシンボルにマッピングされた後、前記受信器に伝送される。例えば、１６ＱＡＭの変調方式を使用する場合、前記変調器４１８は、前記シンボル信頼度パターン[Ｈ,Ｈ,Ｌ,Ｌ]を有する。従って、前記変調器４１８は、高い信頼度に決定されたＳビットまたはＰビットを前記シンボル信頼度パターンのビット位置“Ｈ”にマッピングし、低い信頼度に決定されたＳビットまたはＰビットを前記シンボル信頼度パターンの“Ｌ”にマッピングする。前記変調器４１８は、前記信頼度を決定する方法によって、図７乃至図９に示すマッピング構造のうち１つを有する。
【００６１】
次に、前記送信器に対応して、図６に示すＨＳＤＰＡ受信器の構造を参照してデータを受信する動作を説明する。前記データを受信する動作の説明において、Ｓビット及びＰビットを符号化ビットと称することに注意する。従って、下記の説明において、“符号化ビット”は、Ｓビット及びＰビットを共に称する用語として解析される。
【００６２】
前記復調器６０２は、前記送信器から伝送されるデータを受信し、前記送信器の変調器４１８に使用された変調方式に対応する復調方式によって前記受信されたデータを符号化ビットに復調する。前記Ｓ／Ｐ変換器６０４は、前記復調器６０２から復調された符号化ビットを直列に受信し、前記符号化ビットを並列に出力する。例えば、前記送信器の変調器４１８が１６ＱＡＭ変調方式を使用する場合、前記Ｓ／Ｐ変換器６０４は、最初２ビットを前記第１デインターリーバ６０６に出力し、次の２ビットを前記第２デインターリーバ６０８に出力する。
【００６３】
前記第１デインターリーバ６０６及び前記第２デインターリーバ６０８は、前記Ｓ／Ｐ変換器６０４から符号化ビットを分類して受信し、前記受信された符号化ビットに対してデインターリービングを遂行する。前記第１デインターリーバ６０６及び前記第２デインターリーバ６０８によるデインターリービング動作は、前記送信器のインターリーバ４１０及び４１２によって遂行されるインターリービング動作に対応すべきである。つまり、前記第１デインターリーバ６０６及び前記第２デインターリーバ６０８は、前記送信器のインターリーバ４１０及び４１２によって使用されるインターリービングパターンによってデインターリービングを遂行する。
【００６４】
前記第１デインターリーバ６０６及び前記第２デインターリーバ６０８からの前記デインターリービングされた符号化ビットは、前記加重結合器６１０に提供され、加重値を適用したコンバイン動作が遂行される。つまり、前記加重結合器６１０は、初期伝送の時に受信された符号化ビットと再伝送の時に受信された同一の符号化ビットをコンバインする。数回の再伝送が行われた場合、前記加重結合器６１０は、各再伝送の時に受信された符号化ビットと初期伝送の時に受信された符号化ビットをコンバインする。前述したように、前記コンバインは、同一の符号化ビットに対して遂行される。前記コンバインの遂行において、前記加重結合器６１０は、前記符号化ビットの信頼度に比例して加重値を適用する。つまり、同一の符号化ビットであっても、前記加重結合器６１０は、信頼度の高いビット位置にマッピングされた符号化ビットに対しては高い加重値を適用し、信頼度の低いビット位置にマッピングされた符号化ビットに対しては低い加重値を適用する。
【００６５】
前記加重値ＷＨ及びＷＬは、高い信頼度のビット位置にマッピングされた符号化ビットのエラー発生確率及び低い信頼度のビット位置にマッピングされた符号化ビットのエラー発生確率を考慮して適用される。例えば、前記加重値ＷＨ及びＷＬは式３のように定義される。
【数１１】
0003753677.tif 000004
【００６６】
式３において、ＰＨは、高い信頼度のビット位置にマッピングされた符号化ビットのエラー発生確率を示し、ＰＬは、低い信頼度のビット位置にマッピングされた符号化ビットのエラー発生確率を示す。さらに、ＷＨは、高い信頼度のビット位置にマッピングされた符号化ビットに割り当てられる加重値であり、ＷＬは、低い信頼度のビット位置にマッピングされた符号化ビットに割り当てられる加重値である。
【００６７】
式４は、前記加重結合器６１０が初期伝送及び再伝送の時に受信される同一の符号化ビットに加重値を適用することによってコンバインを遂行する一例を示す。つまり、式４を使用して加重値コンバインを説明することができる。
【数１２】
0003753677.tif 000005
【００６８】
式４において、Ｎは、総伝送回数であり、Ｎ＝ｉ＋ｊを満足する。さらに
【数１３】
0003753677.tif 000006
は、低い信頼度のビット位置にマッピングされた符号化ビットＳＬがｉ回伝送されて前記加重値ＷＬによってコンバインされることによって計算された累積値であり、
【数１４】
0003753677.tif 000007
は、高い信頼度のビット位置にマッピングされた符号化ビットＳＨがｊ回伝送されて加重値ＷＨによってコンバインされることによって計算された累積値である。
【００６９】
式４における
【数１５】
0003753677.tif 000008
は、式５及び式６のように定義されることができる。
【数１６】
0003753677.tif 000009
【数１７】
0003753677.tif 000010
【００７０】
前記加重結合器６１０は、加重値によるコンバインを遂行するために、以前に受信された符号化ビットを認知すべきである。従って、前記加重結合器６１０には、前記以前に受信された符号化ビットが前記バッファ６１６から提供される。前記バッファ６１６は、前記ＣＲＣ検査部６１４からのエラー検査結果に基づいて前記以前に受信された符号化ビットを貯蔵するか否かを決定する。つまり、前記バッファ６１６に貯蔵される符号化ビットは、エラー発生のためで前記送信器に再伝送が要求された符号化ビットである。前記加重結合器６１０は、前記加重値によるコンバインが遂行された符号化ビットを前記チャネル復号器６１２に提供する。
【００７１】
しかしながら、前記加重結合器６１０は、初期伝送の時、前記第１デインターリーバ６０６及び前記第２デインターリーバ６０８から提供される符号化ビットに対して加重値によるコンバインを遂行することができない。従って、初期伝送の時、前記加重結合器６１０は、前記第１デインターリーバ６０６及び前記第２デインターリーバ６０８から提供される符号化ビットそのままを前記チャネル復号器６１２に提供する。
【００７２】
前記チャネル復号器６１２は、前記加重結合器６１０から提供される符号化ビットを所定の復号化方式によって、前記送信器によって伝送される情報ビットに復号化される。ここで、前記所定の復号化方式は、前記Ｓビット及びＰビットを受信し、前記Ｓビットを復号する方式であり、前記送信器の符号化方式によって決定される。
【００７３】
前記ＣＲＣ検査部６１４は、前記チャネル復号器６１２によって復号された前記情報ビットを受信し、前記情報ビットに含まれたＣＲＣを検査することによって、前記受信された情報ビットにエラーが発生しているか否かを判断する。前記ＣＲＣ検査部６１４は、前記情報ビットにエラーが発生したと判断される場合、これを上位階層に報告し、該当する情報ビットの再伝送を要求する。しかしながら、前記情報ビットにエラーが発生していないと判断される場合、前記ＣＲＣ検査部６１４は、前記情報ビットを出力した後、前記チャネル復号器６１２から提供される次の情報ビットに対してエラー検査を遂行する。
【００７４】
図６に図示されていないが、前記ＣＲＣ検査部６１４がエラーを検出すると、前記上位階層は、前記送信器に再伝送を要求するＮＡＣＫを伝送する。しかしながら、前記ＣＲＣ検査部６１４がエラーを検出しないと、前記上位階層は、前記送信器に前記情報ビットの受信を確認するＡＣＫを伝送する。前述したように、ＮＡＣＫが伝送されると、前記エラーが発生した符号化ビットは前記バッファ６１６に貯蔵され、ＡＣＫが伝送されると、前記バッファ６１６は初期化される。
【００７５】
１．２  複合再伝送形式としてＰＩＲ(Partial Incremental Request)を使用する場合。
まず、図４に示すＨＳＤＰＡ送信器の構造を参照してデータを送信する動作を説明する。
前記ＣＲＣ部４０２は、伝送しようとするデータにＣＲＣを追加し、前記ＣＲＣが追加されたデータは、前記チャネル符号器４０４によって所定のコードによって符号化される。つまり、前記チャネル符号化器４０４は、符号化を通して、前記伝送しようとするデータであるシステマティックビット(Ｓビット)、及び前記伝送しようとするデータのエラーコントロールのためのパリティビット(Ｐビット)を出力する。前記チャネル符号器４０４は、対称符号化率１／２を使用する場合、前記Ｓビット及び前記Ｐビットを同一の比率で出力する。前記チャネル符号器４０４の動作は、複合再伝送形式としてＣＣを使用する場合に遂行される動作と同一に方式で遂行される。しかしながら、前記チャネル符号器４０４の穿孔器５１６における穿孔パターンは、新しく定義されるべきである。前記ＰＩＲにおける穿孔パターンは、前記Ｓビットに対しては初期伝送及び再伝送の時に同一のビットが伝送されるように定義され、前記Ｐビットに対しては初期伝送及び再伝送の時に、以前に伝送されたビットとは相違するビットが伝送されるように定義される。前記ＰＩＲを使用する場合、前記穿孔器５１６は、式１及び式２のような穿孔パターンを使用する。
【００７６】
前記チャネル符号器４０４から出力される前記Ｓビット及びＰビットは、前記ＣＣが使用される時と同一に、前記レートマッチング部４０６、前記分配器４０８、前記第１インターリーバ４１０、及び前記第２インターリーバ４１２を通して前記信頼度決定部４１４に提供される。前記信頼度決定部４１４は、前述した２つの方法によって前記Ｓビット及びＰビットの信頼度を決定し、該当するシンボルに前記信頼度をマッピングして前記受信器に伝送する。つまり、前記ＰＩＲを複合再伝送形式として使用する場合、前記送信器は、前記チャネル符号器４０４が相違する穿孔パターンを有する点を除いて、前記ＣＣが複合再伝送形式として使用される場合と同一の動作によってデータを伝送する。
【００７７】
次に、前記送信器に対応して、図６に示す前記ＨＳＤＰＡ受信器の構造を参照して、データを受信する動作を説明する。前記データを受信する動作の説明において、前記Ｓビット及び前記Ｐビットを符号化ビットと称することに注意する。従って、以下の説明において、“符号化ビット”は、前記Ｓビット及びＰビットを共に称する用語として解析されるべきである。
【００７８】
前記復調器６０２、前記Ｓ／Ｐ変換器６０４、及び第１デインターリーバ６０６または第２デインターリーバ６０８を通して受信されるデータを処理する動作は、前記ＣＣが複合再伝送形式賭して使用される場合と同一の方法によって遂行される。しかしながら、前記ＰＩＲを複合再伝送形式として使用する場合、前記加重結合器６１０は、再伝送の時、前記第１デインターリーバ６０６または前記第２デインターリーバ６０８から提供される前記デインターリービングされた符号化シンボルのＰビットが以前にデインターリービングされた符号化シンボルのＰビットと同一であるか否かを考慮して、加重値を考慮したコンバインを遂行する。これは、前記ＣＣが使用される場合の穿孔パターンと前記ＰＩＲが使用される場合の穿孔パターンが相違するからである。つまり、前記ＰＩＲが複合再伝送形式として使用される場合、初期伝送及び再伝送の時に関係なく、同一のＳビットが伝送されるが、前記Ｐビットの場合は、同一のＰビットが伝送されない。従って、前記Ｓビットの場合、前記加重結合器６１０は、初期伝送の時に伝送されたＳビットと再伝送ごとに伝送されたＳビットを加重値を考慮してコンバインする。しかしながら、前記Ｐビットの場合、前記加重結合器６１０は、再伝送の時に提供されたＰビットが初期伝送を含む以前の再伝送の時に伝送されたＰビットと同一であるか否かを判断し、同一のＰビットが存在する時のみに、加重値を考慮してコンバインを遂行する。つまり、前記ＰＩＲを複合再伝送形式として使用する場合、１つのコーディングされたブロックを初期伝送及び再伝送を通して数回に分けて伝送する。この場合、１つのコーディングされたブロックの全体が初期伝送及び再伝送を通して伝送される間、フレーム単位で部分的なＰビットが同一になる可能性はあるが、全体のＰビットが同一になる場合はほとんどない。従って、前記全体のコーディングされたブロックが伝送される間、前記再伝送されるＰビットの一部のみに対して加重値を考慮したコンバインが遂行されることができる。一方、前記全体のコーディングされたブロックを伝送した後であっても、再伝送が要求される場合は、前記コーディングされたブロックを最初から再伝送する必要があるので、再伝送される全体のＰビットに対して加重値を考慮したコンバインが遂行される。しかしながら、この場合、以前に受信された全てのデータを貯蔵する必要があるので、メモリの効率が低減する結果になる。
【００７９】
一方、前記加重結合器６１０は、前記ＣＣを複合再伝送形式として使用する場合と同一に加重値を割り当てる。前記加重結合器６１０の出力を復号する構成も前述した構成と同一であるので、詳細な説明は省略する。
【００８０】
１．３  複合再伝送形式としてＦＩＲ(Full Incremental Request)を使用する場合。
前記ＣＲＣ部４０２は、伝送しようとするデータにＣＲＣを追加し、前記ＣＲＣが追加されたデータは、前記チャネル符号器４０４によって所定のコードで符号化される。前記チャネル符号器４０４は、初期伝送の時、式１及び式２の穿孔パターンによってＳビット及びＰビットを同一の比率で出力し、再伝送の時は、Ｐビットのみを出力する。これは、前記チャネル符号器４０４を構成する穿孔器５１６の穿孔パターンを調整することによって可能になり、前記穿孔パターンは、前記送信器及び前記受信器の両方によって認知できるべきである。前記ＦＩＲを複合再伝送形式として使用する場合、再伝送の時に使用される穿孔パターンＰ３及びＰ４は、式７及び式８のように定義される。
【数１８】
0003753677.tif 000011
【数１９】
0003753677.tif 000012
【００８１】
式７及び式８に示すように、前記ＦＩＲを複合再伝送形式として使用する場合、前記チャネル符号器４０４は、前記Ｓビットを穿孔し、前記Ｐビットのみを出力する穿孔パターンを有する。例えば、図５のチャネル符号器４０４に式７の穿孔パターンを適用する場合、前記チャネル符号器４０４は、符号化ビットＹ１、Ｙ１、Ｚ１、及びＺ２を出力する。
【００８２】
従って、前記チャネル符号器４０４は、初期伝送の時、前記Ｓビット及び前記Ｐビットから構成された符号化ビットを前記レートマッチング部４０６に提供し、再伝送の時は、前記Ｐビットのみを前記レートマッチング部４０６に提供する。前記レートマッチング部４０６に提供された符号化ビットは、レートマッチングが遂行された後、前記分配器４０８及び前記第１インターリーバ４１０または前記第２インターリーバ４１２を通して前期信頼度決定部４１４に提供される。
【００８３】
前記信頼度決定部４１４は、前記第１インターリーバ４１０及び前記第２インターリーバ４１２からの符号化シンボルの信頼度を決定する。前記ＦＩＲを複合再伝送形式として使用する場合、前記Ｓビットは、初期伝送の時のみに伝送され、再伝送の時には伝送されない。再伝送の時には前記Ｐビットのみが伝送されるので、前記信頼度決定部４１４は、前述した３つの方法のうち第３方法のみを考慮して前記信頼度を決定する。つまり、高い信頼度を有する特定のＰビットを伝送する代わりに、高い信頼度を有する全てのＰビットを伝送することが望ましい。従って、前記信頼度決定部４１４は、初期伝送の時、前記Ｓビットに対して高い信頼度を決定し、前記Ｐビットに対して低い信頼度を決定する。しかしながら、再伝送の時、前記信頼度決定部４１４は、伝送される４つのＰビットを２ビットずつ分け、前記分けられた２ビットの２対に対して信頼度を交互に決定する。つまり、前記信頼度決定部４１４は、以前に高い信頼度に決定された２ビットに対して低い信頼度に決定し、以前低い信頼度に決定された２ビットに対して高い信頼度に決定する。
【００８４】
例えば、再伝送の時に式７の穿孔パターンが使用される場合、前記信頼度決定部４１４は、１番目の再伝送の時、符号化ビットＹ１及びＹ２に対して高い信頼度を決定し、Ｚ１及びＺ２に対しては低い信頼度を決定する。さらに、２番目の再伝送の時は、Ｙ１及びＹ２に対して低い信頼度を決定し、Ｚ１及びＺ２に対しては高い信頼度を決定する。
【００８５】
一方、前記信頼度決定部４１４は、高い信頼度に決定されたビット及び低い信頼度に決定されたビットを区分して出力する。前記Ｐ／Ｓ変換器４１６は、前記信頼度決定部４１４から並列に出力される高い信頼度に決定されたビット及び低い信頼度に決定されたビットを受信し、前記受信されたビットを直列に出力する。前記Ｐ／Ｓ変換器４１６から直列に出力されるＳビット及びＰビットは、前記変調器４１８に提供され、自分の信頼度に対応するビット位置にマッピングされた後、前記受信器に伝送される。
【００８６】
次に、図４の送信器に対応して、図６に示すＨＳＤＰＡ受信器の構造を参照してデータを受信する動作を説明する。
前記復調器６０２、前記Ｓ／Ｐ変換器６０４、及び第１デインターリーバ６０６または第２デインターリーバ６０８を通して受信されるデータを処理する動作は、前記ＣＣを複合再伝送形式として使用する場合と同一の方法によって遂行される。しかしながら、前記ＦＩＲを複合再伝送形式として使用する場合、前記同一のＰビットが再伝送ごとに異なる信頼度を有して受信される。従って、前記加重結合器６１０は、再伝送の時に受信される同一のＰビットに対して信頼度を考慮して加重値を適用したコンバインを遂行する。前記加重結合器６１０は、前記ＣＣを複合再伝送形式として使用する場合と同一の方法で加重値によるコンバインを遂行する。一方、前記加重結合器６１０から出力された情報ビットを復号する過程は、前述した過程と同一であるので、詳細な説明は省略する。
【００８７】
２．第２実施形態(符号化率が３／４である場合)
以下、図面を参照して、本発明の第２実施形態による動作を詳細に説明する。まず、図４に示すＨＳＤＰＡ送信器の構造を参照して、データを送信する動作を説明する。
前記ＣＲＣ部４０２は、伝送しようとするデータにＣＲＣを追加し、前記ＣＲＣが追加されたデータは、前記チャネル符号器４０４によって所定のコードで符号化される。つまり、前記チャネル符号器４０４は、符号化を通して、前記伝送しようとするデータであるシステマティックビット(Ｓビット)、及び前記伝送しようとするデータのエラーコントロールのためのパリティビット(Ｐビット)を出力する。前記チャネル符号器４０４は、非対称符号化率３／４を使用する場合、３ビットのＳビット及び１ビットのＰビットを出力する。
【００８８】
前記チャネル符号器４０４の動作を図５を参照してより具体的に説明する。前記ＣＲＣが追加されたデータソースは、ＳビットＸとして出力されると同時に、前記第１チャネル符号器５１０に提供される。前記第１チャネル符号器５１０に提供された前記データソースは、所定の符号化率で相違するＰビットＹ１及びＹ２に符号化される。さらに、前記データソースは、前記インターリーバ５１２によってインターリービングされた後、前記第２チャネル符号器５１４に提供される。前記第２チャネル符号器５１４に提供される前記インターリービングされたデータは、他のＳビットＸ'として出力される。さらに、前記第２チャネル符号器５１４に提供される前記インターリービングされたデータは、所定の符号化率で相違するＰビットＺ１及びＺ２に符号化される。前記穿孔器５１６は、ＳビットＸ、Ｘ'及びＰビットＹ１、Ｙ２、Ｚ１、Ｚ２を符号化率３／４によって決定された所定の穿孔パターンによって穿孔し、最終のＳビット及びＰビットを出力する。前記穿孔パターンは、前記穿孔器５１６が予め知っているか、それとも外部から提供される。図５において、前記チャネル符号器には、外部から穿孔パターンが提供される。
【００８９】
前記チャネル符号器４０４からの前記Ｓビット及び前記Ｐビットからなる符号化シンボルは、前記レートマッチング部４０６に入力されてレートマッチングされる。通常に、前記レートマッチングは、トランスポートチャネルのマルチプレキシングがあるか、それとも前記チャネル符号器の出力ビットが無線上で伝送されるシンボルの数と一致しない場合、前記符号化ビットに対する反復及び穿孔動作によって遂行される。前記レートマッチング部４０６によってレートマッチングされた符号化ビットは、ＳビットとＰビットに区分され、前記分配器４０８に提供される。前記分配器４０８に提供された前記Ｓビット及びＰビットは、複数のインターリーバに分配される。例えば、２つのインターリーバ４１０及び４１２が存在する場合、前記分配器４０８は、前記Ｓビット及び前記Ｐビットを同一数になるように分配する。つまり、前記チャネル符号器４０４が３／４符号化率を使用すると、前記分配器４０８は、３ビットのＳビットのうち２ビットを前記第１インターリーバ４１０に分配し、残りの１ビットのＳビット及び１つのＰビットを前記第２インターリーバ４１２に分配する。
【００９０】
前記分配器４０８によって分配されるＳビット及びＰビットは、前記第１インターリーバ４１０及び前記第２インターリーバ４１２によってインターリービングされる。前記第１インターリーバ４１０及び前記第２インターリーバ４１２のインターリービングパターンは、予め決定され、前記決定されたインターリービングパターン情報は、前記受信器も知っているべきである。
【００９１】
前記第１インターリーバ４１０及び前記第２インターリーバ４１２からの前記インターリービングされたＳビット及びＰビットは、前記信頼度決定部４１４に提供される。前記信頼度決定部４１４は、前記インターリービングされたＳビット及びＰビットに対する信頼度を決定する。前記決定された信頼度は、後段の変調器４１８において所定のシンボルにマッピングされるビット位置の信頼度を示す。ここで、前記信頼度決定部４１４は、前記Ｓビット及び前記Ｐビットに対する信頼度を決定するために以前に定義された符号化率３／４を知っているべきである。
【００９２】
前記信頼度決定部４１４による信頼度決定は、以下の３つの方法によって遂行されることができる。
第１の方法は、初期伝送及び再伝送に関係なく、３ビットのＳビットのうち２ビットのＳビットに対しては高い信頼度を決定し、残りの１ビットのビット及びＰビットに対しては低い信頼度を決定する。図１０は、前記第１方法によって決定された信頼度を有するＳビット及びＰビットが対応するシンボルにマッピングされる例を示す。図１０に示すように、初期伝送または再伝送に関係なく、２ビットのＳビットは高い信頼度のビット位置にマッピングされ、残りの１ビットのＳビット及びＰビットは低い信頼度のビット位置にマッピングされる。ここで、再伝送ごとに、Ｐビットと同一の信頼度を有するＳビットの決定において、３ビットのＳビットに同一に適用されることが望ましい。つまり、３ビットのＳビットＳ１、Ｓ２、及びＳ３に対して高い信頼度及び低い信頼度を決定するために６つの組合せができる。従って、初期伝送及び５回の再伝送ごとに、Ｐビットと同一の信頼度を有するＳビットを変えることによって、全てのＳビットを同一の信頼度で伝送することができる。
【００９３】
第２の方法は、初期伝送の時、３ビットのＳビットのうち２ビットに対して高い信頼度を決定し、残りの１ビットのＳビット及びＰビットに対して低い信頼度を決定することである。しかしながら、再伝送の時は、再伝送の回数と関係なく、３ビットのＳビットのうち２Ｓビットに対して低い信頼度を決定し、残りのＳビット及びＰビットに対して高い信頼度を決定する。図１１は、前記第２方法によって決定された信頼度を有するＳビット及びＰビットが対応するシンボルにマッピングされる例を示す。図１１に示すように、初期伝送の時、３ビットのうち２ビットのＳビットが高い信頼度のビット位置にマッピングされ、再伝送の時は、残りの１ビットのＳビット及びＰビットが高い信頼度のビット位置にマッピングされる。この場合も、前記第１方法と同様に、前記Ｓビットのそれぞれが同一の比率でＰビットと同一の信頼度を有するように前記信頼度を決定することが望ましい。
【００９４】
第３の方法は、１番目の再伝送の時、３ビットのＳビットのうち２ビットのＳビットに対して低い信頼度を決定し、残りの１ビットのＳビット及びＰビットに対して高い信頼度を決定することである。しかしながら、前記信頼度決定部４１４は、次の再伝送の時、３ビットのＳビットのうち２ビットのＳビットに対して高い信頼度を決定し、残りの１ビットのＳビット及びＰビットに対して低い信頼度を決定する。図１２は、前記第３方法によって決定された信頼度を有するＳビット及びＰビットが対応するシンボルにマッピングされる例を示す。図１２に示すように、再伝送ごとに、相違する信頼度によってＳビット及びＰビットを伝送することによって、前記チャネル符号器４０４に入力ビットのＬＬＲ値を平均化することで復号確率を高めることができる。
【００９５】
一方、前記信頼度決定部４１４は、前記決定された信頼度によってＳビット及びＰビットを区分して出力する。つまり、前記信頼度決定部４１４は、１つの出力ラインを通して高い信頼度に決定されたＳビットまたはＰビットを出力し、他のもう１つ一出力ラインを通して低い信頼度に決定されたＳビットまたはＰビットを出力する。
【００９６】
前記信頼度決定部４１４から異なる出力ラインを通して並列に出力されるＳビット及びＰビットは、前記Ｐ／Ｓ変換器４１６に提供される。前記Ｐ／Ｓ変換器４１６は、前記提供されたＳビット及びＰビットを前記決定された信頼度によって直列に出力する。例えば、前記Ｐ／Ｓ変換器４１６は、高い信頼度に決定されたＳビットまたはＰビットを優先的に出力した後、連続して低い信頼度に決定されたＳビットまたはＰビットを出力する。また、前記Ｐ／Ｓ変換器４１６は、低い信頼度に決定されたＳビットまたはＰビットを優先的に出力した後、連続して高い信頼度に決定されたＳビットまたはＰビットを出力することもできる。
【００９７】
ここで、前記信頼度決定部４１４及び前記Ｐ／Ｓ変換器４１６は、別々に構成されている。しかしながら、前記Ｐ／Ｓ変換器４１６は省略されることができる。この場合、前記信頼度決定部４１４は、前記決定された信頼度によってＳビットまたはＰビットを順次に出力する。
前記Ｐ／Ｓ変換器４１６から直列に出力されるＳビット及びＰビットは、前記変調器４１８において所定のシンボルにマッピングされた後、前記受信器に伝送される。例えば、前記変調器４１８は、１６ＱＡＭの変調方式を使用する場合、シンボル信頼度パターン[Ｈ,Ｈ,Ｌ,Ｌ]を有する。従って、前記変調器４１８は、高い信頼度に決定されたＳビットまたはＰビットを前記シンボル信頼度パターンにおけるビット位置“Ｈ”にマッピングし、低い信頼度に決定されたＳビットまたはＰビットを前記シンボル信頼度パターンにおけるビット位置“Ｌ”にマッピングする。前記変調器４１８は、前記信頼度決定の方法によって図１０乃至図１２に示すマッピング構造の１つを有する。
【００９８】
次に、前記送信器に対応して図６に示すＨＳＤＰＡ受信器の構造を参照してデータを受信する動作を説明する。前記データを受信する動作の説明において、前記Ｓビット及び前記Ｐビットを符号化ビットと称することに注意する。従って、以下の説明において、“符号化ビット”は、Ｓビット及びＰビットを共に称する用語であると解析される。
【００９９】
前記復調器６０２は、前記送信器から伝送されるデータを受信し、前記受信されたデータを前記送信器の変調器４１８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符号化ビットに復号する。前記Ｓ／Ｐ変換器６０４は、前記復調器６０２から前記復調された符号化ビットを直列に受信し、前記符号化ビットを並列に出力する。例えば、前記送信器の変調器４１８が１６ＱＡＭの変調方式を使用する場合、前記Ｓ／Ｐ変換器６０４は、最初の２ビットを前記第１デインターリーバ６０６に出力し、次の２ビットを前記第２デインターリーバ６０８に出力する。
【０１００】
前記第１デインターリーバ６０６及び前記第２デインターリーバ６０８は、前記Ｓ／Ｐ変換器６０４から前記分類された符号化ビットを受信し、前記受信された符号化ビットに対してデインターリービング動作を遂行する。前記第１デインターリーバ６０６及び前記第２デインターリーバ６０８によるデインターリービング動作は、前記送信器のインターリーバ４１０及び４１２によって遂行されるインターリービング動作に対応すべきである。つまり、前記第１デインターリーバ６０６及び前記第２デインターリーバ６０８は、前記送信器のインターリーバ４１０及び４１２によって使用されるインターリービングパターンによってデインターリービングを遂行する。
【０１０１】
前記第１デインターリーバ６０６及び前記第２デインターリーバ６０８からの前記デインターリービングされた符号化ビットは、前記加重結合器６１０に提供され、加重値を適用したコンバイン動作が遂行される。つまり、前記加重結合器６１０は、初期伝送の時に受信された符号化ビットと再伝送の時に受信された同一の符号化ビットをコンバインする。数回の再伝送が行われた場合、前記加重結合器６１０は、各再伝送の時に受信された符号化ビットと初期伝送の時に受信された符号化ビットをコンバインする。前述したように、前記コンバインは、同一の符号化ビットに対して遂行される。前記コンバインの遂行において、前記加重結合器６１０は、前記符号化ビットの信頼度に比例して加重値を適用する。つまり、同一の符号化ビットであっても、前記加重結合器６１０が、信頼度の高いビット位置にマッピングされた符号化ビットに対しては高い加重値を適応し、信頼度の低いビット位置にマッピングされた符号化ビットに対しては低い加重値を適用する。
【０１０２】
前記加重値を考慮したコンバインを遂行するために、前記前記加重結合器６１０は、以前に受信された符号化ビットを知っているべきである。従って、前記加重結合器６１０には、前記以前に受信された符号化ビットが前記バッファ６１６から提供される。前記バッファ６１６は、前記ＣＲＣ検査部６１４からのエラー検査結果によって前記以前に受信された符号化ビットを貯蔵するか否かを決定する。つまり、前記バッファ６１６に貯蔵される符号化ビットは、エラー発生のためで、前記送信器に再伝送が要求された符号化ビットである。前記加重結合器６１０は、前記加重値によるコンバインが遂行された符号化ビットを前記チャネル復号器６１２に提供する。
【０１０３】
しかしながら、前記加重結合器６１０は、初期伝送の時、前記第１デインターリーバ６０６及び前記第２デインターリーバ６０８から提供される符号化ビットに対して加重値によるコンバインを遂行することができない。従って、初期伝送の時、前記加重結合器６１０は、前記第１デインターリーバ６０６及び前記第２デインターリーバ６０８からの符号化ビットをそのまま前記チャネル復号器６１２に提供する。
【０１０４】
前記チャネル復号器６１２は、前記加重結合器６１０から提供される符号化ビットを所定の復号化方式によって、前記送信器によって伝送される情報ビットに復号化する。ここで、前記所定の復号化方式は、Ｓビット及びＰビットを受信して前記Ｓビットを復号する方式であり、前記送信器の符号化方式によって決定される。
【０１０５】
前記ＣＲＣ検査部６１４は、前記チャネル復号器６１２によって復号された前記情報ビットを受信し、前記情報ビットに含まれたＣＲＣを検査することによって、前記受信された情報ビットにエラーが発生しているか否かを判断する。前記ＣＲＣ検査部６１４は、前記情報ビットにエラーが発生したと判断される場合、これを前記上位階層に報告し、該当する情報ビットの再伝送を要求するＮＡＣＫを伝送する。しかしながら、前記情報ビットにエラーが発生していないと判断される場合、前記ＣＲＣ検査部６１４は、前記情報ビットを出力した後、ＡＣＫを前記送信器に伝送する。前記ＮＡＣＫが伝送される時、前記受信器は、前記エラーが発生した符号化ビットを前記バッファ６１６に貯蔵する。しかしながら、前記ＡＣＫが伝送される時、前記受信器は、前記バッファ６１６に貯蔵された符号化ビットを初期化する。
【０１０６】
一方、本発明の実施形態によるコンバイン技法において、前記受信器は、重要度によって加重値を適用しなくてもシステム性能の利得を得ることができるが、前記コンバイン技法は、追加的な性能利得を得るための技法であるので、システムの要求によって省略できる。
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。
【０１０７】
【発明の効果】
前述してきたように、本発明は、重要度の高い符号化ビットであっても低い信頼度のビット位置にマッピングすることによってコーディング利得及びダイバーシティ利得を得ることができ、前記ターボ復号器への前記入力ビットのＬＬＲ値を均一化(平均化)することによって、優れた伝送効率を得ることができる。本発明は有／無線通信システムにおける全ての送受信装置に応用することができる。さらに、３ＧＰＰにおいて論議中のＨＳＤＰＡのために使用される場合、本発明は、全般的なシステム性能を向上させることができる。つまり、既存のシステムに比べて、本発明による新しいシステムは、ビットエラー率が低いので、作業処理量が増加する結果になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  符号分割多重接続移動通信システムにおいて１６ＱＡＭ変調に使用される信号星座図を示す図である。
【図２】  符号分割多重接続移動通信システムにおいて６４ＱＡＭ変調に使用される信号星座図を示す。
【図３】  符号分割多重接続移動通信システムにおいてＳＭＰ(Symbol Mapping method based on Priority)方式を使用する送信器の構造を示す図である。
【図４】  本発明の実施形態による符号分割多重接続移動通信システムにいて送信器の構造を示す図である。
【図５】  図４に示すチャネル符号器の詳細構成を示す図である。
【図６】  本発明の実施形態による図４の送信器に対応する受信器の構造を示す図である。
【図７】  本発明によって１／２符号化率を適用する場合にシステマティックビット及びパリティビットをマッピングする一例を示す図である。
【図８】  本発明によって１／２符号化率を適用する場合にシステマティックビット及びパリティビットをマッピングする他の例を示す図である。
【図９】  本発明によって１／２符号化率を適用する場合にシステマティックビット及びパリティビットをマッピングするまた他の例を示す図である。
【図１０】  本発明によって３／４符号化率を適用する場合にシステマティックビット及びパリティビットをマッピングする一例を示す図である。
【図１１】  本発明によって３／４符号化率を適用する場合にシステマティックビット及びパリティビットをマッピングする他の例を示す図である。
【図１２】  本発明によって３／４符号化率を適用する場合にシステマティックビット及びパリティビットをマッピングするまた他の例を示す図である。
【符号の説明】
４０２…ＣＲＣ部
４０４…チャネル符号器
４０６…レートマッチング部
４０８…分配器
４１０…第１インターリーバ
４１２…第２インターリーバ
４１４…信頼度決定部
４１６…Ｐ／Ｓ変換器
４１８…変調器
４２０…制御部
５１０…第１チャネル符号器
５１２…インターリーバ
５１４…第２チャネル符号器
５１６…穿孔器
６０２…復調器
６０４…Ｓ／Ｐ変換器
６０６…第１デインターリーバ
６０８…第２デインターリーバ
６１０…加重結合器
６１２…チャネル複合機
６１４…ＣＲＣ検査部
【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】
0003753677.tif 000030
【図１１】
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【図１２】
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