JP2007509586A - Frequency division multiplexing of multiple data streams in a multi-carrier communication system - Google Patents
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Abstract
【課題】マルチ−キャリア通信システムにおける複数データストリームの周波数分割多重
【解決手段】OFDMシステムにおける周波数分割多重化(FDM)を使用する複数デー
ース」がU個の使用可能なサブバンドで形成されている。各インタレースは異なるセットのS個のサブバンドであり、各インタレースーサブバンドは、他のインタレースの各々のサブバンドと組み合わせられている。M個のスロットが各シンボル期間に対し定義され、1からMのスロットインデックスが割り当てられることが出来る。(1)周波数ダイバーシティが各スロットインデックスに対し達成され、又、(2)パイロット伝送用に使用されるインタレースが、各スロットインデックス用に使用されるインタレースまでの可変距離を有して、チャネル推定性能を改善するように、スロットインデックスはインタレースにマッピングされることが出来る。各データストリームは、固定サイズのデータパケットとして処理されることが出来、各データパケットに対し異なる数のスロットが、データパケット用に使用される符号化及び変調スキームに応じて使用されることが出来る。
【選択図】 図9A
Frequency division multiplexing of a plurality of data streams in a multi-carrier communication system United States Patent Application 20070274735 Kind Code: A1 A plurality of data using frequency division multiplexing (FDM) in an OFDM system is formed of U usable subbands. . Each interlace is a different set of S subbands, and each interlace subband is combined with each subband of the other interlace. M slots are defined for each symbol period, and 1 to M slot indexes can be assigned. (1) frequency diversity is achieved for each slot index, and (2) the interlace used for pilot transmission has a variable distance to the interlace used for each slot index, and the channel Slot indexes can be mapped to interlaces to improve estimation performance. Each data stream can be processed as a fixed size data packet, and a different number of slots for each data packet can be used depending on the encoding and modulation scheme used for the data packet. .
[Selection] FIG. 9A
Description
本願は、2004年9月1日に出願され、「複数マルチメディアストリームをモバイル端末に地上波ラジオ上で多重化伝送する方法」(“A Method for Multiplexing and Transmitting Multiple Multimedia Streams to Mobile Terminals over Terrestrial Radio”)と題されたシリアル番号第10/932,586号の米国特許出願、2004年4月5日に出願され、「無線マルチ−キャリア通信システムにおける複数データストリームの多重化伝送」(“Multiplexing and Transmission of Multiple Data Streams in a Wireless Multi-Carrier Communication System”)と題されたシリアル番号第60/559,740号の米国仮特許出願、及び、2003年10月24日に出願され、「モバイルデバイスへのマルチキャスト無線伝送のための種々マルチメディアストリームの周波数分割多重化方法」(“A Method for Frequency-Division Multiplex Various Multimedia Streams for Multicast Wireless Transmission to Mobile Devices”)と題されたシリアル番号第60/514,315号の米国仮特許出願、の利益(benefit)を主張する。
This application was filed on September 1, 2004, and “A Method for Multiplexing and Transmitting Multiple Multimedia Streams to Mobile Terminals over Terrestrial Radio”. ")",
(分野)
本発明は、概して通信に関し、より具体的には、無線マルチ−キャリア通信システム(a wireless multi-carrier communication system)における複数データストリーム(multiple data steams)を多重化する(multiplexing)技術に関する。
(Field)
The present invention relates generally to communication, and more specifically to techniques for multiplexing multiple data steams in a wireless multi-carrier communication system.
マルチ−キャリア通信システムはデータ伝送用に複数のキャリア(multiple carriers)を利用する。これらの複数のキャリアは直交周波数分割多重(orthogonal frequency division multiplexing)(OFDM)、幾つかの他のマルチ−キャリア変調技術(multi-carrier modulation technique)、或いは他の何らかの構成よって提供されることが出来る。OFDMは、総合体系帯域幅を複数の(N)直交周波数サブバンド(orthogonal frequency subbands)に有効的に区分する。これらのサブバンドは又、トーン(tones)、キャリア(carriers)、サブキャリア(subcarriers)、ビン(bins)或いは周波数チャネル(frequency channels)と呼ばれる。OFDMによって、各サブバンドは、データで変調され得る夫々のサブキャリアに関連付けられる。 A multi-carrier communication system utilizes multiple carriers for data transmission. These multiple carriers can be provided by orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), some other multi-carrier modulation technique, or some other configuration. . OFDM effectively partitions the overall system bandwidth into multiple (N) orthogonal frequency subbands. These subbands are also referred to as tones, carriers, subcarriers, bins or frequency channels. With OFDM, each subband is associated with a respective subcarrier that may be modulated with data.
マルチ−キャリア通信システムにおける基地局は、複数のデータストリームを同時に伝送することが出来る。各データストリームは、基地局で別々に処理される(例、符号化され変調される)ことが出来、従って、無線デバイス(a wireless device)によって独立に回復される(例、復調されデコードされる)ことが出来る。複数のデータストリームは、固定又は可変のデータレートを持つことが出来、同じ又は異なる符号化及び変調スキームを使用出来る。 A base station in a multi-carrier communication system can transmit multiple data streams simultaneously. Each data stream can be processed separately (eg, encoded and modulated) at the base station and thus recovered independently (eg, demodulated and decoded) by a wireless device. ) Multiple data streams can have fixed or variable data rates and can use the same or different encoding and modulation schemes.
同時伝送のための複数のデータストリームの多重化は、これらのストリームが現実に可変である(例、時間とともに変わるデータレート及び/又は符号化及び変調のスキームを有する)ものかどうかに挑戦している(be challenge)のかもしれない。1つの単純な多重化スキームでは、複数のデータストリームは、時分割多重化(TDM)を使用する異なるタイムスロット(time slots)或いはシンボル期間(symbol periods)が割り当てられる。このTDMスキームのために、唯1つのデータストリームだけがいつなんどきでも送られ、又、このデータストリームはデータ伝送のために利用可能な全てのサブバンドを使用する。このTDMスキームは、ある好ましくない特性を有している。第一に、所定のデータストリームに割り当て可能な最小時間ユニットに送られることが出来るデータ量は、データストリーム用の「粒度(granularity)」として考察され得ることができるが、データストリーム用に使用される符号化及び変調スキームに依存する。異なる符号化及び変調スキームは、そのとき異なる粒度に関係付けられているかもしれず、これは、データストリームへのリソースの割り当てを複雑にするかもしれないし、結果として非効率なリソース活用をもたらすかもしれない。第二に、もし所定の符号化及び変調スキーム用の粒度が、無線デバイスのデコーディング能力に比べて大きすぎる場合、そのときは、受信されたシンボルを保存する無線デバイスで大きな入力バッファが必要とされるかもしれない。 Multiplexing multiple data streams for simultaneous transmission challenges whether these streams are actually variable (eg, have a data rate and / or coding and modulation scheme that varies over time). Maybe be challenge. In one simple multiplexing scheme, multiple data streams are assigned different time slots or symbol periods using time division multiplexing (TDM). Because of this TDM scheme, only one data stream is sent at any time and this data stream uses all the subbands available for data transmission. This TDM scheme has certain undesirable characteristics. First, the amount of data that can be sent to the smallest time unit that can be allocated to a given data stream can be considered as "granularity" for the data stream, but is used for the data stream. Depending on the coding and modulation schemes. Different encoding and modulation schemes may then be associated with different granularities, which may complicate the allocation of resources to the data stream and may result in inefficient resource utilization. Absent. Second, if the granularity for a given encoding and modulation scheme is too large compared to the decoding capability of the wireless device, then a large input buffer is required at the wireless device that stores the received symbols. May be.
従って、マルチ−キャリア通信システムにおいて複数のデータストリームを効率よく多重化する技術に対し、技術的なニーズがある。 Therefore, there is a technical need for a technique for efficiently multiplexing a plurality of data streams in a multi-carrier communication system.
[要約] [wrap up]
無線マルチ−キャリア(例、OFDM)通信システムにおいて周波数分割多重化(FDM)を使用して、複数のデータストリームを多重化する技術が、ここに説明される。一実施例においては、M個の互いに素な(disjoint)或いはオーバーラップしない(non-overlapping)「インタレース(interlaces)」が伝送用に使用可能なU個のサブバンド(U subbands)で形成される、なお、M>1であり、且つU>1である。各使用可能なサブバンドが唯1つのインタレースの中に含まれる、という点で、インタレースはオーバーラップしない。各インタレースは異なるセットのS個のサブバンド(a different set of S subbamds)であり、ここでU=M・Sである。各インタレースにおけるSサブバンドは、Nトータルサブバンド全体にわたって(across the N total subbands)一様に分布し(uniformly distributed)、Mサブバンドによって等しく間隔を置かれる(evenly spaced apart)S’サブバンドから選択されることが出来る、なおN=M・S’且つS’≧S。この組み合わせられた(interlaced)サブバンド構成は、周波数ダイバーシティ(frequency diversity)を提供し、受信機での処理を単純化できる。例えば、受信機は、完全なN−ポイント高速フーリエ変換(a full N-point FFT)(FET)の代わりに、対象とする各インタレースに対し「部分的な」S’−ポイント高速フーリエ変換(“partial” S'-point fast Fourier transform)(FET)を行うことが出来る。Mインタレースは、FDMの方法で複数のデータストリームを伝送するために使用されることが出来る。一実施例においては、各インタレースは各シンボル期間において唯1つのデータストリームで(by only one data stream)使用され、各シンボル期間においてMインタレース上でMデータストリームまで(up to M data streams)送られることが出来る。 Techniques for multiplexing multiple data streams using frequency division multiplexing (FDM) in a wireless multi-carrier (eg, OFDM) communication system are described herein. In one embodiment, M disjoint or non-overlapping “interlaces” are formed of U subbands that can be used for transmission. Note that M> 1 and U> 1. Interlaces do not overlap in that each usable subband is contained within only one interlace. Each interlace is a different set of S subbands, where U = MS. The S subbands in each interlace are uniformly distributed across the N total subbands and are evenly spaced apart by the M subbands. N = M · S ′ and S ′ ≧ S. This interlaced subband configuration provides frequency diversity and can simplify processing at the receiver. For example, the receiver may use a “partial” S′-point fast Fourier transform (for each interlace of interest (instead of a full N-point fast Fourier transform (FET)) (FET). "Partial" S'-point fast Fourier transform) (FET). M interlace can be used to transmit multiple data streams in an FDM manner. In one embodiment, each interlace is used by only one data stream in each symbol period and up to M data streams in each symbol period. Can be sent.
一実施例においては、複数のデータストリームは「スロット(slots)」が割り当てられ、各スロットは、1シンボル期間における1インタレースと等しいかもしれない、伝送の1ユニット(a unit)である。Mスロットがそのとき各シンボル期間において利用可能であり、スロットインデックス(slot indices)1からMが割り当てられることが出来る。各スロットインデックスは、スロット対インタレースマッピングスキーム(a slot-to-interlace mapping scheme)に基づき各シンボル期間における1インタレースにマッピングされることが出来る。1以上のスロットインデックスがFDMパイロット用に使用されることが出来、残りのスロットインデックスはデータ伝送用に使用されることが出来る。スロット対インタレースマッピングは、パイロット伝送用に使用されるインタレースが、異なるOFDMシンボル期間において各スロットインデックス用に使用されるインタレースまで可変の距離(varying distances)を有するようなものであり得る。これは、データ伝送用に使用される全てのスロットインデックスが同様のチャネル推定性能(similar channel estimation performance)を達成することを可能にする。
In one embodiment, the multiple data streams are assigned “slots”, and each slot is a unit of transmission, which may be equal to one interlace in one symbol period. M slots are then available in each symbol period, and M can be assigned from
各データストリームは固定サイズ(a fixed size)のデータパケットとして処理されることが出来る。この場合、異なる数のスロットが、データパケット用に使用される符号化及び変調スキーム(the coding and modulation scheme)に応じ、各データパケット用に使用されてもよい。或いは、各データストリームは可変サイズ(variable sizes)のデータパケットとして処理されることが出来る。例えば、パケットサイズは、データパケットの整数の数(an integer number of data packets)が各スロットの中で送られるように、選択されることが出来る。どんな場合も、もし複数のデータパケット(multiple data packets)が所定のスロットの中で送られる場合は、そのとき、各データパケットのデータシンボル(data symbols)は、スロット用に使用される全てのサブバンドにわたって分布することが出来るので、スロットの中で送られた各データパケットに対し、周波数ダイバーシティが達成される。 Each data stream can be processed as a fixed size data packet. In this case, a different number of slots may be used for each data packet depending on the coding and modulation scheme used for the data packet. Alternatively, each data stream can be processed as variable size data packets. For example, the packet size can be selected such that an integer number of data packets is sent in each slot. In any case, if multiple data packets are sent in a given slot, then the data symbols of each data packet are all sub-data used for the slot. Since it can be distributed across the band, frequency diversity is achieved for each data packet sent in the slot.
本発明の様々な面及び実施例が、更に詳細に以下に説明される。 Various aspects and embodiments of the invention are described in further detail below.
[詳細な説明]
本発明の特徴及び本質は、同様な参照文字が全体を通し同様に識別する添付図面と併せて以下に記載される詳細な説明から、より明らかとなるであろう。
[Detailed description]
The features and nature of the present invention will become more apparent from the detailed description set forth below when taken in conjunction with the accompanying drawings in which like reference characters identify correspondingly throughout.
用語「例示的な(exemplary)」は、ここでは、「例(example)、実例(instance)、又は例証(illustration)として役目をしている」ことを意味するのに使用されている。「例示的な」としてここで説明されるどの実施例或いは設計も、他の実施例又は設計より好ましい、又は有利であるとして必ずしも解釈されるべきではない。 The term “exemplary” is used herein to mean “serving as an example, instance, or illustration”. Any embodiment or design described herein as "exemplary" is not necessarily to be construed as preferred or advantageous over other embodiments or designs.
ここで説明される多重化技術は、様々な無線マルチ−キャリア通信システム用に使用されることが出来る。これらの技術は又、アップリンク(uplink)同様にダウンリンク(downlink)にも使用されることが出来る。ダウンリンク(又はフォワードリンク(forward link))は、基地局から無線デバイスへの通信リンクを指し、又、アップリンク(又はリバースリンク(reverse link))は、無線デバイスから基地局への通信リンクを指す。理解しやすいように、これらの技術は、OFDMに基づくシステムの中のダウンリンクに対し、以下に説明される。 The multiplexing techniques described herein can be used for various wireless multi-carrier communication systems. These techniques can also be used for the downlink as well as the uplink. The downlink (or forward link) refers to the communication link from the base station to the wireless device, and the uplink (or reverse link) refers to the communication link from the wireless device to the base station. Point to. For ease of understanding, these techniques are described below for the downlink in OFDM based systems.
図1は、OFDMを利用する無線システム100における、基地局(a base station)110及び無線デバイス(a wireless device)150のブロック図を示す。基地局110は、一般に固定局であり、又、ベーストランシーバーシステム(a base transceiver system)(BTS)、アクセスポイント、送信器、或いは他の何らかの専門用語として呼ばれることも出来る。無線デバイス150は、固定されてもよいし、或いはモバイルであってもよいし、又、ユーザー端末、移動局、受信機、或いは他の何らかの専門用語として呼ばれることも出来る。無線デバイス150は又、ポータブルユニット、例えば、携帯電話、ハンディタイプのデバイス、無線モジュール、携帯情報端末(PDA)、などであってもよい。
FIG. 1 shows a block diagram of a
基地局110では、TXデータプロセッサ120は、複数の(T)データストリーム(或いは「トラフィック(traffic)」データ)を受け取り、データシンボル(data symbols)を生成するため各データストリームを処理する(例、符号化する(encodes)、インタリーブする(interleaves)、そしてシンボルマッピングする(symbol maps))。ここに使用されるように、「データシンボル」はトラフィックデータ用の変調シンボル(a modulation symbol)であり、「パイロットシンボル(pilot symbol)」はパイロット用の変調シンボルであり(それは基地局及び無線デバイスの両方によってアプリオリ(a priori)に知られているデータである)、又、変調シンボルは、変調スキーム(例、M−PSK、M−QAMなど)用の信号群におけるポイント用の複素数値(a complex value)である。TXデータプロセッサ120は又、Tデータストリーム及びパイロットシンボル用のデータシンボルを適切なサブバンド上に多重化し、合成シンボルストリーム(a composite symbol stream)を供給する。変調器130は、OFDMシンボルを生成するために、合成シンボルストリームにおける多重化されたシンボルに関しOFDM変調(OFDM modulation on the multiplexed symbols)を行なう。送信器ユニット(TMTR)132は、OFDMシンボルをアナログ信号に変換し、変調された信号を生成するためにアナログ信号を更に調整する(例、増幅する、フィルタにかける、そして、周波数をアップコンバートする(frequency upconverts))。基地局110はそのあと、変調された信号を、アンテナ134からシステム中の無線デバイスに伝送する。
At
無線デバイス150では、基地局110からの伝送された信号は、アンテナ152によって受信され、受信機ユニット(RCVR)154に供給される。受信機ユニット154は受信信号を調整し(例、フィルタにかける、増幅する、そして周波数をダウンコンバートする(frequency downconverts))、入力サンプル(input samples)のストリームを生成するために変調された信号をデジタル化する。対象とする1以上のデータストリーム(one or more data streams of interest)のために受信されたシンボルを得るため、復調器160は入力サンプルに関しOFDM復調を行ない、更に、基地局110によって送られたデータシンボルの推定値(estimates)である、検出されたデータシンボル(detected data symbol)を得るため、受信されたシンボルに関し検出 (detection)(例、等化(equalization)、或いは整合フィルタリング(matched filtering))を行なう。RXデータプロセッサ170はそのあと、各選択されたデータストリーム用に検出されたデータシンボルを処理し(例、シンボルデマッピングし(symbol demaps)、デインタリーブし(deinterleave)、そしてデコードし)、又、そのストリーム用のデコードされたデータを供給する。復調器160及びRXデータプロセッサ170による処理は、基地局110で、変調器130及びTXデータプロセッサ120による処理に、夫々相補的(complementary)である。
In the
コントローラ140及び180は、基地局110及び無線デバイス150で夫々動作を直接指示する。メモリ装置142及び182は、コントローラ140及び180によって使用されるプログラムコード及びデータ用の保存場所を夫々提供する。コントローラ140又はスケジューラ144は、Tデータストリームのためにシステムリソースを割り当てることが出来る。
基地局110は、ブロードキャスト、マルチキャスト、及び/又はユニキャストのような様々なサービス用に、Tデータストリームを伝送出来る。ブロードキャスト伝送(a broadcast transmission)は,指定されたサービスエリア内の全ての無線デバイスに送られ、マルチキャスト伝送(a multicast transmission)は、グループの無線デバイスに送られ、ユニキャスト伝送(a unicast transmission)は、特定の無線デバイスに送られる。例えば、基地局110は、マルチメディア(例、テレビ)プログラム用に、又、ビデオ、オーディオ、テレテキスト、データ、ビデオ/オーディオクリップなどのようなマルチメディアコンテンツ用に、多くのデータストリームをブロードキャスト出来る。単一のマルチメディアプログラムは、ビデオ、オーディオ、そしてデータ用の3つの別々のデータストリームとしてブロードキャストされることが出来る。これは、無線デバイスによってマルチメディアプログラムのビデオ、オーディオ、そしてデータ部分の独立した受信を可能とする。
図2は、システム100用に使用されることが出来る、例示的なスーパーフレーム構成(super-frame structure)200を示す。Tデータストリームはスーパーフレームの中で伝送されることが出来、各スーパーフレームは予め決められた時間の継続期間 (a predetermined time duration)を有する。スーパーフレームは又、フレーム(a frame)、タイムスロット(a time slot)、或いは他の何らかの専門用語であると呼ばれることが出来る。図2の中で示される実施例については、各スーパーフレームは、1以上のTDMパイロット用のフィールド212、オーバーヘッド/制御データ用のフィールド214、及びトラフィックデータ用のフィールド216を含んでいる。TDMパイロット(s)は、同期(例、フレーム検出(frame detection)、周波数エラー推定(frequency error estimation)、タイミング獲得(timing acquisition)、など)をとるために無線デバイスによって使用されることが出来る。オーバーヘッド/制御データは、Tデータストリーム用の様々なパラメータ(例、各データストリーム用に使用される符号化及び変調スキーム、スーパーフレーム内の各データストリームの特定の場所(location)、など)を示すことが出来る。Tデータストリームはフィールド216で送られる。図2の中では示されていないが、各スーパーフレームは、データ伝送を容易にするために、複数の(例、4)同じサイズのフレームに分割されることが出来る。他のフレーム構造も又、システム100用に使用されることが出来る。
FIG. 2 shows an exemplary
図3は、システム100用に使用されることが出来る、組み合わせられたサブバンド構成(an interlaced subband structure)を示す。システム100は、Nトータルサブバンド(N total subbands)を有するOFDM構造を利用する。Uサブバンド(U subbands)は、データ及びパイロット伝送用に使用されることが出来、「使用可能な(usable)」サブバンドと呼ばれる、尚、ここではU≦Nである。残りのGサブバンド(G subbands)は、使用されず、「ガード(guard)」サブバンドと呼ばれる、尚、ここではN=U+Gである。一例として、システム100は、N=4096トータルサブバンド、U=4000使用可能なサブバンド、及びG=96ガードサブバンドを有する、OFDM構造を利用できる。
FIG. 3 shows a combined an interlaced subband structure that can be used for the
U使用可能なサブバンドは、Mインタレース(M interlaces)或いは互いに素な(disjoint)サブバンドセットにアレンジされることが出来る。Mインタレースは、U使用可能なサブバンドの各々が1つのインタレースのみに属する、という点で、互いに素であり、或いは、オーバーラップしない。各インタレースはS使用可能なサブバンド(S usable subbands)を含んでいる、尚、ここでU=M・Sである。グループ中の連続するサブバンドがMサブバンドによって相隔てられる(spaded apart by M subbands)ように、Nトータルサブバンド全体にわたって一様に分布する、異なるグループのS’=N/M サブバンドに、各インタレースは関連付けられる。例えば、グループ1は、サブバンド1、M+1、2M+1、等を、グループ2は、サブバンド2、M+2、2M+2、等を、又グループMは、サブバンドM、2M、3M、等を、含むことが出来る。各グループに対し、S’の内のSサブバンドは使用可能なサブバンドであり、残りのS’−Sサブバンドはガードサブバンドである。各インタレースは、そのとき、各インタレースに関連するグループの中に、S使用可能なサブバンドを含むことが出来る。上記に説明の例示的なOFDM構造に対し、M=8インタレースが形成されることが出来、各インタレースは、等しくM=8サブバンドの間隔を置いて配置された、S’=512サブバンドの中から選択されたS=500使用可能なサブバンドを含んでいる。各インタレースにおけるS使用可能なサブバンドは、このように、他のM−1インタレースの各々におけるS使用可能なサブバンドと組み合わせられる(interlaced)。
The U usable subbands can be arranged into M interlaces or disjoint subband sets. M interlaces are disjoint or non-overlapping in that each of the U usable subbands belongs to only one interlace. Each interlace contains S usable subbands, where U = M · S. In different groups of S ′ = N / M subbands that are uniformly distributed across the N total subbands, such that consecutive subbands in the group are spaded apart by M subbands, Each interlace is associated. For example,
一般に、システムは、任意の数のトータルサブバンド、使用可能なサブバンド、及びガードサブバンドを有する任意のOFDM構造を利用できる。任意の数のインタレースも又、形成されることが出来る。各インタレースは、任意の数の使用可能なサブバンドとU使用可能なサブバンドの内から任意の1つを含むことが出来る。簡単にするために、次の説明は、Mインタレースを備え、各インタレースが一様に分布するS使用可能なサブバンドを含んでいる、図3の中で示される組み合わせられたサブバンド構成に対するものである。この組み合わせられたサブバンド構造はいくつかの利点を提供する。第一に、各インタレースが全体のシステム帯域幅中から得られた使用可能なサブバンドを含んでいるので、周波数ダイバーシティが達成される。第二に、完全なN−ポイントFETの代わりに、部分的S’−ポイントFETを行うことによって、無線デバイスが、所定インタレース上で送られたデータ/パイロットシンボルを回復出来、無線デバイスによる処理を単純化出来る。 In general, the system can utilize any OFDM structure with any number of total subbands, usable subbands, and guard subbands. Any number of interlaces can also be formed. Each interlace may include any one of any number of usable subbands and U usable subbands. For simplicity, the following description is for the combined subband configuration shown in FIG. 3, comprising M interlaces, each containing an S usable subband with a uniform distribution. Is against. This combined subband structure offers several advantages. First, frequency diversity is achieved because each interlace contains usable subbands derived from within the overall system bandwidth. Second, by performing a partial S′-point FET instead of a full N-point FET, the wireless device can recover the data / pilot symbols sent on a given interlace and processed by the wireless device Can be simplified.
基地局110は、無線デバイスが、様々な機能、例えばチャネル推定、周波数トラッキング、時間トラッキング等、を実行することを可能にするため、1以上のインタレース上でFCMパイロットを伝送出来る。
図4Aは、「互い違いに配置された(staggered)」FDMパイロットを有する、データ及びパイロット伝送スキーム400を示す。この例では、M=8で、1つのインタレースが、各シンボル期間におけるFDMパイロット用に使用されており、残りの7つのインタレースが、トラフィックデータ用に使用される。パイロットシンボルが、奇数番号シンボル期間においては1つのインタレース(例、インタレース3)上で、又、偶数シンボル期間においては別のインタレース(例、インタレース7)上で、送られるような、交互する方法で(in an alternating manner)、FDMパイロットは2つの指定されたインタレース上で送られる。FDMパイロット用に使用される2つのインタレースは、互い違いに配置される、或いは、M/2=4インタレースでオフセットされる。この互い違い配置は、無線デバイスが、より多くのサブバンドに対するチャネルリスポンスを注視する(observe)ことを可能にし、性能を改善できる。
FIG. 4A shows a data and
図4Bは、「循環された(cycled)」FDMパイロットを有する、データ及びパイロット伝送スキーム410を示す。この例では、M=8で、1つのインタレースが、各シンボル期間におけるFDMパイロット用に使用されており、残りの7つのインタレースが、トラフィックデータ用に使用される。パイロットシンボルが各M−シンボル期間の間(each M-symbol period duration)において異なるインタレース上で送られるような循環する方法で(in a cycled manner)、FDMパイロットが全ての8インタレース上で送られる。例えば、FDMパイロットは、シンボル期間1においてはインタレース1上で、そのあとシンボル期間2においてはインタレース5上で、そのあとシンボル期間3においてはインタレース2上で、など、又、シンボル期間8においてはインタレース8上で、次にシンボル期間9においてはインタレース1に戻って、などのように、送られることが出来る。この循環は、無線デバイスが、全ての使用可能なサブバンドに対するチャネルリスポンスを注視することを可能にする。
FIG. 4B shows a data and
一般に、FDMパイロットは、任意の数のインタレース上で、又、各シンボル期間におけるMインタレースの内の任意の1インタレース上で送られることが出来る。FDMパイロットは又、任意のパターンを使って、なおその内の2つは図4A及び4Bにおいて示されているが、送られることが出来る。 In general, FDM pilots may be sent on any number of interlaces and on any one of the M interlaces in each symbol period. FDM pilots can also be sent using any pattern, two of which are shown in FIGS. 4A and 4B.
基地局110は、様々な方法で、TデータストリームをMインタレース上で伝送することが出来る。第一の実施例においては、各データストリームは、データストリームが送られる各シンボル期間において、同じ1以上のインタレース上で送られる。この実施例については、インタレースは、各データストリームに静的に割り当てられる。第二の実施例では、各データストリームは、データストリームが送られる異なるシンボル期間において異なるインタレース上で送られることが出来る。この実施例については、インタレースは、各データストリームに動的に割り当てられて、周波数ダイバーシティを改善出来、又、チャネル推定値の質がデータストリームに割り当てられたスロットインデックス或いはインデックスに依存しないことを確実にすることが出来る。第二実施例は、周波数ホッピング(frequency hopping)の形態として見られることも出来、以下に更に詳細に説明される。
The
全てのTデータストリームに対するチャネル推定(channel estimation)及び検出性能(detection performance)を平均するために、伝送スキーム410が、静的に割り当てられたインタレースを有する第一実施例のために使用されることが出来、伝送スキーム400又は410が、動的に割り当てられたインタレースを有する第二実施例のために使用されることが出来る。もしFDMパイロットが各シンボル期間において同じ1つのインタレース(パイロットインタレースと呼ばれる)上で送られ、全てのMインタレースのためのチャネル推定値(channel estimates)を得るために使用される場合、そのときはパイロットインタレースにより近いインタレースのチャネル推定値は、パイロットインタレースから更に離れたインタレースのチャネル推定値よりも、一般的により良い。データストリームのための検出性能は、もしストリームが常に、パイロットインタレースから遠く離れたインタレースを割り当てられる場合は、低下し得る。パイロットインタレースまでの可変の距離(varying distance)(又は間隔(spacing)又はオフセット(offset))を持つインタレースの割り当ては、チャネル推定バイアス(channel estimation bias)に起因するこの性能低下を回避出来る。
In order to average channel estimation and detection performance for all T data streams, a
第二実施例については、Mスロットは各シンボル期間に対し定義されることが出来、又、各スロットは、1シンボル期間において1インタレースにマッピングされることが出来る。トラフィックデータ用に使用可能なスロットは又、データスロット(a data slot)とも呼ばれ、そして、FDMパイロット用に使用可能なスロットは又、パイロットスロット(a pilot slot)とも呼ばれる。各シンボル期間におけるM個のスロットは、インデックス1からMを付与されることが出来る。スロットインデックス1は、FDMパイロット用に使用されることが出来、スロットインデックス2からMは、データ伝送用に使用されることが出来る。Tデータストリームは、各シンボル期間において、インデックス2からMを持ったスロットを割り当てられることが出来る。固定されたインデックスを持ったスロットの使用は、スロットのデータストリームへの割り当てを簡単に出来る。Mスロットインデックスは、所望の周波数ダイバーシティ及びチャネル推定性能を達成できる任意のマッピングスキームに基づき、各シンボル期間におけるMインタレースにマッピングされることが出来る。
For the second embodiment, M slots can be defined for each symbol period, and each slot can be mapped to one interlace in one symbol period. Slots available for traffic data are also referred to as data slots, and slots available for FDM pilots are also referred to as pilot slots. M slots in each symbol period can be assigned
第一のスロット対インタレース マッピングスキームにおいて、スロットインデックスが並び替えられた方法(in a permutated manner)でインタレースにマッピングされる。M=8で、各シンボル期間において1パイロットスロットと7データスロットを持った伝送スキーム400に対し、マッピングは次のとおり行われる。8インタレースがオリジナルシーケンス{I1,I2,I3,I4,I5,I6,I7,I8}によって表わされることが出来る。並び替えられたシーケンスは、{I1,I5,I3,I7,I2,I6,I4,I8}として形成される。オリジナルシーケンスにおけるi番目のインタレースは、並び替えられたシーケンスにおいてibr番目の位置(position)に置かれる、なお、i∈{1・・・8}、ibr∈{1・・・8}、又、(ibr−1)は(i−1)の逆ビットインデックス(a bit-reverse index)である。これらのインデックスが0の代わりに1からスタートするので、i及びibrに対し、−1のオフセットが使用される。一例として、i=7に対し、(i−1)=6、ビット表現は「110」であり、逆ビットインデックスは「011」であり、(ibr−1)=3、ibr=4である。オリジナルシーケンスにおける7番目のインタレースは、このように並び替えられたインタレーススにおいて4番目の位置に置かれる。FDMパイロット用に使用される2つのインタレースは、このとき短縮されたインタレースシーケンス{I1,I5,I3/7,I2,I6,I4,I8}を形成するために並び替えられたシーケンスにおいて組み合わせられる(combined)。データ伝送用に使用されるk番目のスロットインデックス(又はk番目のデータスロットインデックス)は、k∈{2・・・8}に対し、このとき短縮されたインタレースシーケンスにおける(k−1)番目のインタレースにマッピングされる。その後の各シンボル期間に対し、短縮されたインタレースシーケンスは、2つの位置分、右に循環的にシフトされ、左に折り返される。k番目のデータスロットインデックスは、循環的にシフトされた短縮されたインタレースシーケンスにおいて、再び、(k−1)番目のインタレースにマッピングされる。
In the first slot-to-interlace mapping scheme, slot indexes are mapped to interlaces in an in a permutated manner. For a
図5は、上記で説明された第一マッピングスキーム用の、スロットインデックスのインタレースへのマッピングを示す。FDMパイロット用に使用されるスロットインデックス1は、伝送スキーム400用の交互シンボル期間(alternating symbol periods)上のインタレース3及び7にマッピングされる。データスロットインデックス2−8は、第1シンボル期間は短縮されたインタレースレースシーケンス{I1,I5,I3/7,I2,I6,I4,I8}における7つのインタレースに、第2シンボル期間は環状に又は循環的にシフトされたインタレースシーケンス{I4,I8,I1,I5,I3/7,I2,I6}に、など、にマッピングされる。図5において示されるように、各データスロットインデックスは、7つのインタレースの内の1つがインタレース3か7である、7つの連続するシンボル期間において、各データスロットインデックスは7つの異なるインタレースにマッピングされる。7つのデータスロットインデックスは全てそのとき同様の性能を達成する。
FIG. 5 shows the mapping of slot indexes to interlaces for the first mapping scheme described above.
第二のスロット対インタレース マッピングスキームにおいては、スロットインデックスは、疑似乱数の方法(in a pseudo-random manner)でインタレースにマッピングされる。疑似乱数(a pseudo-random number)(PN)生成器が、スロットインデックスをインタレースにマッピングするために使用されるPN数を生成するために、使用されることが出来る。PN生成器は、特定の生成器多項式(a particular generator polynomial)、例えば、g(x)=x15+x14+1を実行するリニアフィードバックシフトレジスタ(LFSR)で実現されることが出来る。各シンボル期間jに対し、LFSRはアップデートされ、LFSRのV最下位ビット(LSBs)はPN(j)として表されることが出来る、なおここで、j=1,2、・・・そして、V=log2Mである。k番目のデータスロットインデックスは、k∈{2・・・8}に対し、もしこのインタレースがFDMパイロット用に使用されない場合はインタレース[(PN(j)+k)mod M]+1にマッピングされ、そうでなければインタレース[(PN(j)+k+1)mod M]+1にマッピングされる。 In the second slot-to-interlace mapping scheme, slot indices are mapped to interlaces in a pseudo-random manner. A pseudo-random number (PN) generator can be used to generate the PN number used to map the slot index to the interlace. The PN generator can be implemented with a particular generator polynomial, eg, a linear feedback shift register (LFSR) that implements g (x) = x 15 + x 14 +1. For each symbol period j, the LFSR is updated and the V least significant bits (LSBs) of the LFSR can be expressed as PN (j), where j = 1, 2,. = Log 2 M. The kth data slot index is mapped to interlace [(PN (j) + k) mod M] +1 for k∈ {2... 8} if this interlace is not used for FDM pilot. Otherwise, it is mapped to interlace [(PN (j) + k + 1) mod M] +1.
第三のスロット対インタレース マッピングスキームにおいては、スロットインデックスは、循環方法により、インタレースにマッピングされる。各シンボル期間jに対し、k番目のデータスロットインデックスは、k∈{2・・・M}に対し、もしこのインタレースがFDMパイロット用に使用されない場合はインタレース[(j+k)mod M]+1にマッピングされ、そうでなければインタレース[(j+k+1)mod M]+1にマッピングされる。 In the third slot-to-interlace mapping scheme, slot indexes are mapped to interlaces in a cyclic manner. For each symbol period j, the kth data slot index is for kε {2... M}, if this interlace is not used for FDM pilots, the interlace [(j + k) mod M] +1 Otherwise mapped to interlace [(j + k + 1) mod M] +1.
Mスロットインデックスは、このように、様々な方法で、Mインタレースにマッピングされることが出来る。幾つかの例示的なスロインタレースースマッピングスキームは、上記で説明された。他のマッピングスキームも又使用されることが出来、これは本発明の範囲内である。 The M slot index can thus be mapped to M interlaces in various ways. Several exemplary slot interlace mapping schemes have been described above. Other mapping schemes can also be used and are within the scope of the present invention.
スロットは、様々な方法で、Tデータストリームに割り当てられることが出来る。第一のスロット割り当てスキームでは、各データストリームは、負でない整数の数のデータパケット(即ち、ゼロ又はそれより多いデータパケット)を伝送するため、各スーパーフレーム中の十分な数のスロットが割り当てられる。このスキームのために、データパケットは、固定されたサイズ(例えば、予め決められた数の情報ビット)を持つように定義されることが出来、データパケット用に符号化及びデコーディングすることを単純化出来る。パケット用に使用される符号化及び変調スキームに依存する可変サイズを有する、符号化されたパケットを生成するために、各固定されたサイズのデータパケットは、符号化され変調されることが出来る。符号化されたパケットを伝送するために必要とされるスロットの数は、そのとき、パケットに使用される符号化及び変調スキームに依存する。 Slots can be assigned to the T data stream in various ways. In the first slot allocation scheme, each data stream carries a non-negative integer number of data packets (ie, zero or more data packets), so a sufficient number of slots in each superframe are allocated. . Because of this scheme, data packets can be defined to have a fixed size (eg, a predetermined number of information bits), making it simple to encode and decode for data packets. Can be Each fixed size data packet can be encoded and modulated in order to generate an encoded packet having a variable size depending on the encoding and modulation scheme used for the packet. The number of slots required to transmit the encoded packet then depends on the encoding and modulation scheme used for the packet.
第二のスロット割り当てスキームでは、各データストリームは、各スーパーフレーム中の負でない整数の数のスロットを割り当てられることが出来、又、整数の数のデータパケットは、各割り当てられたスロット中で送られることが出来る。同じ符号化及び変調スキームは、任意のスロット中で送られる全てのデータパケットに対し使用されることが出来る。各データパケットは、(1)スロット中で送られるデータパケットの数、及び(2)そのスロット用に使用される符号化及び変調スキーム、に依存するサイズを持つことが出来る。このスキームのために、データパケットは、可変サイズを持つことが出来る。 In the second slot assignment scheme, each data stream can be assigned a non-negative integer number of slots in each superframe, and an integer number of data packets is sent in each assigned slot. Can be done. The same encoding and modulation scheme can be used for all data packets sent in any slot. Each data packet may have a size that depends on (1) the number of data packets sent in the slot, and (2) the coding and modulation scheme used for that slot. Because of this scheme, data packets can have a variable size.
スロットも又、他の方法で、データストリームに割り当てられることが出来る。理解しやすいように、以下の説明では、第一のスロット割り当てスキームがシステムによって使用されると仮定する。 Slots can also be assigned to data streams in other ways. For ease of understanding, the following description assumes that the first slot allocation scheme is used by the system.
各データストリームは、様々な方法で符号化されることが出来る。一実施例においては、各データストリームは、外部符号(an outer code)及び内部符号(an inner code)から成る連結符号(a concatenated code)で符号化される。外部符号は、ブロック符号、例えば、リードソロモン(Reed-Solomon)(RS)符号、或いはある他の符号、でもよい。内部符号は、ターボ符号(Turbo code)、畳み込み符号(convolutional code)、或いはある他の符号でもよい。 Each data stream can be encoded in various ways. In one embodiment, each data stream is encoded with a concatenated code consisting of an outer code and an inner code. The outer code may be a block code, such as a Reed-Solomon (RS) code, or some other code. The inner code may be a turbo code, a convolutional code, or some other code.
図6は、リードソロモン外部符号を使用する、例示的な外部符号化スキームを示す。データストリームは、データパケットに分割される。一実施例においては、各データパケットは、固定化されたサイズを持ち、予め決められた数の情報ビット又はL情報バイト(例、1000ビット又は125バイト)を含む。データストリーム用のデータパケットは、メモリの行(rows)に、1行当たり1パケットで書き込まれている。KrsデータパケットがKrs行に書き込まれた後、ブロック符号化が列に関し(column-wise)、一度に1列ずつ行なわれる。一実施例では、各列は、Krsバイト(1行当たり1バイト)含んでおり、又、Nrsバイトを含む対応するコードワード(codeword)を生成するため、(Nrs,Krs)リードソロモン符号で符号化される。コードワードの最初のKrsバイトは、データバイト(これらは又システマティックバイトと呼ばれる)であり、最後のNrs-Krsバイトは、パリティバイト(これらはエラー修正のため無線デバイスによって使用されることが出来る)である。リードソロモン符号化は、各コードワードに対しNrs-Krsパリティバイトを生成し、これらは、データのKrs行の後の、メモリのNrs-KrsからNrsまでの行に書かれる。RSブロックは、データのKrs行とパリティのNrs-Krs行を含む。一実施例では、N=16とKrsは、コンフィギュレーション可能な(configurable)パラメータであり、例えば、Krs∈{12、14、16}である。リードソロモン符号は、Krs=Nrsの時、ディスエーブルされる(disabled)。RSブロックのデータ/パリティパケット(又は各行)は、このとき、対応する符号化されたパケットを生成するためにターボ内部符号によって符号化される。符号ブロックは、RSブロックのNrs行のためのNrs符号化されたパケット(Nrs coded packets)を含んでいる。 FIG. 6 shows an exemplary outer coding scheme that uses a Reed-Solomon outer code. The data stream is divided into data packets. In one embodiment, each data packet has a fixed size and includes a predetermined number of information bits or L information bytes (eg, 1000 bits or 125 bytes). Data packets for the data stream are written in one row per memory row. After the K rs data packet is written to the K rs row, block coding is performed column-wise, one column at a time. In one embodiment, each column contains K rs bytes (1 byte per row) and (N rs , K rs ) reads to generate a corresponding codeword containing N rs bytes. Encoded with Solomon code. The first K rs bytes of the codeword are data bytes (these are also called systematic bytes) and the last N rs -K rs bytes are parity bytes (these are used by the wireless device for error correction) Is possible). Reed-Solomon encoding generates N rs -K rs parity bytes for each codeword, which are written in the N rs -K rs to N rs lines of memory after the K rs lines of data. . The RS block includes K rs rows of data and N rs -K rs rows of parity. In one embodiment, N = 16 and K rs are configurable parameters, eg, K rs ε {12, 14, 16}. The Reed-Solomon code is disabled when K rs = N rs . The data / parity packet (or each row) of the RS block is then encoded with a turbo inner code to generate a corresponding encoded packet. Code block contains Nrs coded packets for Nrs rows of the RS block (N rs coded packets).
各符号ブロックのNrs符号化されたパケットは、様々な方法で送られることが出来る。例えば、各符号ブロックは、1つのスーパーフレームの中で伝送されることが出来る。各スーパーフレームは、複数の(例、4)フレームに分割されることが出来る。各符号ブロックはそのあと、複数の(例、4)サブブロックに分割されることが出来、符号ブロックの各サブブロックは、スーパーフレームの1フレームの中で送られることが出来る。スーパーフレーム全体にわたる複数部分における各符号ブロックの伝送は、時間ダイバーシティ(time diversity)を提供できる。 The Nrs encoded packet of each code block can be sent in various ways. For example, each code block can be transmitted in one superframe. Each superframe can be divided into multiple (eg, 4) frames. Each code block can then be divided into multiple (eg, 4) sub-blocks, and each sub-block of the code block can be sent in one frame of the superframe. Transmission of each code block in multiple parts throughout the superframe can provide time diversity.
各データストリームは、階層符号化で、又は、階層符号化なしで、伝送されることが出来る、なおここでは、このコンテクストにおける用語「符号化」は、送信機での、データ符号化よりはチャネル符号化を指す。データストリームは、2つのサブストリームから構成されることが出来、これらはベースストリーム及びエンハンスメントストリームと呼ばれる。ベースストリームは、基礎情報を伝えることが出来、基地局のサービスエリア内の全ての無線デバイスに送られることが出来る。エンハンスメントストリームは、更なる情報を伝えることが出来、より良いチャネル条件を注視する無線デバイスに送られることが出来る。階層符号化を用いて、ベースストリームは、第1の変調シンボルストリームを生成するために符号化され変調され、又、エンハンスメントストリームは、第2の変調シンボルストリームを生成するために符号化され、変調される。同じか異なる符号化及び変調スキームは、ベースストリーム及びエンハンスメントストリームのために使用されることが出来る。2つの変調シンボルストリームはそのあと、1つのデータシンボルストリームを得るために、スケール変更され(scale)、組み合わせられる(combine)ことが出来る。 Each data stream can be transmitted with or without hierarchical coding, where the term “encoding” in this context refers to channel rather than data coding at the transmitter. Refers to encoding. A data stream can be composed of two substreams, which are referred to as a base stream and an enhancement stream. The base stream can carry basic information and can be sent to all wireless devices in the coverage area of the base station. The enhancement stream can carry further information and can be sent to a wireless device that watches for better channel conditions. Using hierarchical coding, the base stream is encoded and modulated to generate a first modulation symbol stream, and the enhancement stream is encoded and modulated to generate a second modulation symbol stream. Is done. The same or different coding and modulation schemes can be used for the base stream and the enhancement stream. The two modulation symbol streams can then be scaled and combined to obtain one data symbol stream.
テーブル1は、システム100によってサポートされることが出来る8つの「モード」の例示的なセットを示す。これらの8モードは、1から8のインデックスを与えられる。各モードは特定の変調スキーム(例、QPSK又は16−QAM)及び特定の内部符号レート(例、1/3、1/2、又は2/3)に関係付けられている。最初の5つのモードは、ベースストリームだけを備えた「通常の(regular)」符号化用であり、又、最後の3つのモードは、ベース及びエンハンスメントのストリームを備えた階層符号化用である。簡単にするために、各階層符号化モードに対し、ベース及びエンハンスメントのストリームの両方に同じ変調スキーム及び内部符号レートが使用される。
テーブル1の第4列は、各モードに対し、1つの固定されたサイズのデータパケットを伝送するために必要とされるスロットの数を示す。テーブル1では、スロット当たりS使用可能サブバンド及び2・S情報ビットのデータパケットサイズ(a data packet size of2-S information bits and S usable subbands per slot)(例えば、S=500)を前提とする。スロットは、S使用可能なサブバンドを有する1つのインタレースにマッピングされ、各サブバンドは、1つのデータシンボルを搬送することが出来るので、各スロットは、Sデータシンボルの容量を有する。モード1については、2・S情報ビットを備えたデータパケットが、6・S符号ビットを生成するためにレート1/3内部符号で符号化され、それら6・S符号ビットは、そのあとQPSKを使用する3・Sデータシンボルにマッピングされる。データパケット用の3・Sデータシンボルは、3つのスロット中で送られることが出来、各スロットはSデータシンボルを搬送する。同様な処理が、テーブル1における他のモードの各々に対し、実行されることが出来る。
The fourth column of Table 1 shows the number of slots required to transmit one fixed size data packet for each mode. Table 1 assumes S usable subbands per slot and a data packet size of 2-S information bits and S usable subbands per slot (eg, S = 500). A slot is mapped to one interlace with S usable subbands, and each subband can carry one data symbol, so each slot has a capacity of S data symbols. For
テーブル1は例示的な設計を示す。他のサイズ(例、500情報ビット、2000情報ビット、など)のデータパケットも又使用されることが出来る。各パケットが整数の数のスロットの中で送られることが出来るように、例えば、複数のパケットサイズも又使用されることが出来る。例えば、1000情報ビットのパケットサイズが、モード1、2、及び4に対し使用されることが出来、又、1333情報ビットのパケットサイズが、モード3及び5に対し使用されることが出来る。一般に、システムは又、任意の数の符号化及び変調のスキーム、任意の数のデータパケットサイズ、及び任意のパケットサイズ、のための任意の数のモードをサポート出来る。
Table 1 shows an exemplary design. Data packets of other sizes (eg, 500 information bits, 2000 information bits, etc.) can also be used. For example, multiple packet sizes can also be used so that each packet can be sent in an integer number of slots. For example, a packet size of 1000 information bits can be used for
図7Aは、テーブル1にリストされた最初の5つのモードの各々に対しての、整数の数のシンボル期間の夫々の中で1つのスロットを使用する、最小の整数の数のデータパケットの伝送を示す。1つのデータパケットは、(1)モード1に対しては3シンボル期間、(2)モード2に対しては2シンボル期間、又(3)モード4に対しては1シンボル期間、の中で、1つのスロットを使用して送られることが出来る。2つのデータパケットは、モード3に対し、各データパケットが送るのに1.5スロットを要するので、3シンボル期間中に1つのスロットを使用して送られることが出来る。4つのデータパケットは、モード5に対し、各データパケットが送るのに0.75スロットを要するので、3シンボル期間中に1つのスロットを使用して送られることが出来る。
FIG. 7A shows the transmission of the smallest integer number of data packets using one slot in each of the integer number of symbol periods for each of the first five modes listed in Table 1. Indicates. One data packet is (1) 3 symbol periods for
図7Bは、テーブル1にリストされた最初の5つのモードの各々に対しての、1シンボル期間中で整数の数のスロットを使用する、最小の整数の数のデータパケットの伝送を示す。1つのデータパケットは、(1)モード1に対しては3スロット、(2)モード2に対しては2スロット、又(3)モード4に対しては1スロット、を使って、1シンボル期間中に送られることが出来る。2つのデータパケットは、モード3に対し、3スロットを使用して、1シンボル期間中に送られることが出来る。4つのデータパケットは、モード5に対し、3スロットを使用して、1シンボル期間中に送られることが出来る。
FIG. 7B shows the transmission of a minimum integer number of data packets using an integer number of slots in one symbol period for each of the first five modes listed in Table 1. One data packet uses (1) three slots for
図7A及び7Bにおいて示されるように、最小の数のデータパケットが、各モード(モード4を除いて)に対し、幾つかの方法で伝送されることが出来る。より短い時間の期間に最小の数のデータパケットを伝送することは、データパケットを受け取るのに必要なON時間の量を減らすが、より少ない時間ダイバーシティを提供する。より長い時間の期間にわたって最小の数のデータパケットを伝送することに対しては、逆も真実である。 As shown in FIGS. 7A and 7B, a minimum number of data packets can be transmitted in several ways for each mode (except mode 4). Transmitting the minimum number of data packets in a shorter period of time reduces the amount of ON time required to receive the data packets, but provides less time diversity. The reverse is true for transmitting a minimum number of data packets over a longer period of time.
図8Aは、モード1の場合の、単一の符号化されたパケットの3つのスロットへの区割り(partitioning)を示す。3つのスロットは、1シンボル期間における3つの異なるインタレース用であるかもしれないし、或いは、3つの異なるシンボル期間における1つのインタレース用であるかもしれない。3つのスロットは異なるチャネル条件を注視できる。符号化されたパケット中のビットは、3つのスロットへの区割りの前に、インタリーブされる(即ち、再整理される(reordered))ことが出来る。各符号化されたパケットに対するインターリービングは、符号化されたパケット全体にわたるビットの信号対雑音比(SNR)をランダム化でき、それはでコーディング性能を改善することが出来る。インターリービングは、本技術分野で知られているような、様々な方法で行われることが出来る。インターリービングは又、符号化されたパケット中の隣接するビットが同じデータシンボルの中で送られないようなものかもしれない。
FIG. 8A shows the partitioning of a single encoded packet into three slots for
図8Bは、モード5の場合の、4つの符号化されたパケットの3つのスロットへの区割りを示す。図8B中で示されるように、3つのスロットは、4つの符号化されたパケットによって連続して一杯にされることが出来る。複数の符号化されたパケットがスロットを共有する場合(例えば、モード3及び5に対してのように)、スロットの中で送られる全てのビットは、スロットの中で送られる各符号化されたパケットに対するビットがスロット用に使用されるサブバンド全体にわたって分布されるように、インタリーブされることが出来る。各スロットをまたがるインターリービング(the interleaving across each slot)は、スロットの中で送られる各符号化されたパケットに対し周波数ダイバーシティを提供し、又、デコーディング性能を改善することが出来る。
FIG. 8B shows the partitioning of four encoded packets into three slots for
スロットをまたがるインターリービングは、様々な方法で行なわれることが出来る。一実施例では、与えられたスロットの中で送られる全ての符号化されたパケット用のビットは、データシンボルに最初にマッピングされ、そして、データシンボルはそのあと、順序を入れ替えた方法で(in a permutated manner)、そのスロット用に使用されるサブバンドにマッピングされる。シンボル対サブバンド マッピング(the symbol-to-subband mapping)のために、S’連続値、0からS’−1まで、を備えた第1シーケンスが、最初に形成される。第2シーケンスのi番目の値が第1シーケンスのi番目の値のビットリバース(the bit reverse)と等しいように、S’値の第2シーケンスがそのあと作成される。第2シーケンス中の、S’以上の値は全て、0からS−1までの範囲のS値を備えた第3シーケンスを得るために取り除かれる。F(j)として表わされる、1からSまでの範囲の、順序を入れ替えられたSインデックス値(S permutated index values)のシーケンスを得るために、第3シーケンス中の各値はそのあと1だけインクレメントされる。スロット中のj番目のデータシンボルは、スロット用に使用されるインタレース中のF(j)番目のサブバンド(F(j)-th subband)にマッピングされることが出来る。例えば、もしS=500且つS’=512である場合は、そのとき、第1シーケンスは{0,1,2,3,・・・,510,511}、第2シーケンスは{0,256,128,384,・・・,255,511}、又、第3シーケンスは{0,256,128,384,・・・,255}である。シーケンスF(j)は、一度コンピュータ計算されることを必要とするだけであり、全スロット用に使用されることが出来る。他のマッピングスキームも又、各スロットをまたがるインターリービングを達成するためにシンボル対サブバンド マッピング用に使用されることが出来る。 Interleaving across slots can be done in various ways. In one embodiment, the bits for all encoded packets sent in a given slot are first mapped to data symbols and the data symbols are then reordered (in a permutated manner), mapped to the subband used for that slot. For the symbol-to-subband mapping, a first sequence with S'continuous values, 0 to S'-1, is first formed. A second sequence of S 'values is then created such that the i-th value of the second sequence is equal to the bit reverse of the i-th value of the first sequence. All values greater than or equal to S 'in the second sequence are removed to obtain a third sequence with S values ranging from 0 to S-1. To obtain a sequence of permuted S index values (S permutated index values) ranging from 1 to S, expressed as F (j), each value in the third sequence is then incremented by one. Clemented. The jth data symbol in the slot can be mapped to the F (j) th subband (F (j) -th subband) in the interlace used for the slot. For example, if S = 500 and S ′ = 512, then the first sequence is {0,1,2,3, ..., 510,511} and the second sequence is {0,256, 128, 384, ..., 255, 511}, and the third sequence is {0, 256, 128, 384, ..., 255}. The sequence F (j) only needs to be computed once and can be used for all slots. Other mapping schemes can also be used for symbol-to-subband mapping to achieve interleaving across each slot.
一般に、各データストリームは、ストリームのデータレートに依存して、各スーパーフレームにおける任意の数のデータパケットを搬送出来る。各データストリームは、スロットの利用可能性とそしてもしかすると他の要因に従って、そのデータレートに基づき、各スーパーフレームにおいて十分な数のスロットが割り当てられる。例えば、各データストリームは、各シンボル期間におけるスロットの特定された最大数に制約を受け得、それはデータストリーム用に使用されるモードに依存し得る。各データストリームは、データストリーム用の各シンボル期間に伝送されることが出来る情報ビットの最大数である、特定された最大のデータレートに制限され得る。最大のデータレートは、典型的には、無線デバイスのデコーディング及びバッファリングの性能によって決められる(set)。各データストリームを最大のデータレート内に制約することは、データストリームが、定められたデコーディング及びバッファリングの性能を有する無線デバイスによって回復されることが出来る、ことを確実にする。最大データレートは、データストリーム用の各シンボル期間に伝送されることが出来るデータパケットの数を制限する。スロットの最大数は、そのとき、データパケットの最大数、及びデータストリーム用に使用されるモードによって決定されることが出来る。 In general, each data stream can carry any number of data packets in each superframe, depending on the data rate of the stream. Each data stream is allocated a sufficient number of slots in each superframe based on its data rate, depending on slot availability and possibly other factors. For example, each data stream may be constrained by a specified maximum number of slots in each symbol period, which may depend on the mode used for the data stream. Each data stream may be limited to a specified maximum data rate, which is the maximum number of information bits that can be transmitted in each symbol period for the data stream. The maximum data rate is typically determined by the decoding and buffering performance of the wireless device. Constraining each data stream within a maximum data rate ensures that the data stream can be recovered by a wireless device having defined decoding and buffering performance. The maximum data rate limits the number of data packets that can be transmitted in each symbol period for the data stream. The maximum number of slots can then be determined by the maximum number of data packets and the mode used for the data stream.
一実施例において、各データストリームは、所定のシンボル期間において整数の数のスロットを割り当てられることが出来、又、複数のデータストリームはインタレースを共有しない。この実施例の場合、1スロットがFDMパイロット用に使用されると仮定し、M−1までのデータストリームが、各シンボル期間においてM−1データスロット上で送られることが出来る。別の実施例では、複数のデータストリームはインタレースを共有出来る。 In one embodiment, each data stream can be assigned an integer number of slots in a given symbol period, and multiple data streams do not share interlaces. For this embodiment, assuming that one slot is used for the FDM pilot, up to M-1 data streams can be sent on M-1 data slots in each symbol period. In another embodiment, multiple data streams can share interlaces.
図9Aは、基地局110でのTX伝送データプロセッサの一実施例のブロック図を示す。TXデータプロセッサ120は、Tデータストリーム用のT TXデータストリームプロセッサ910a−910t、オーバーヘッド/制御データ用のTXオーバヘッドデータプロセッサ930、TDM及びFDMパイロット用のパイロットプロセッサ932、及びマルチプレクサ(Mux)940を含む。各データストリームプロセッサ910は、対応するデータシンボルストリーム{Yi}、但しi∈{1・・・T}の場合、を生成するためにそれぞれのデータストリーム{di}を処理する。
FIG. 9A shows a block diagram of one embodiment of a TX transmission data processor at
各TXデータストリームプロセッサ910内では、エンコーダ912が、そのデータストリーム{di}用のデータパケットを受け取り、符号化し、そして符号化されたパケットを供給する。エンコーダ912は、例えば、リードソロモンの外部符号及びターボ又は畳み込みの内部符号からなる連結符合に従い、符号化を行なう。この場合、図6の中で示されるように、エンコーダ912は、Nrsの符号化されたパケットを生成するため各ブロックのKrsデータパケットを符号化する。符号化は、データストリームのための伝送の信頼性を増加させる。エンコーダ912は又、各符号化されたパケットに対する周期的冗長検査(CRC)価値を生成し付け加えることが出来、それは、無線デバイスによってエラー検出のために(即ち、パケットが正確に或いは間違ってデコードされるのかどうかを決定するために)使用されることが出来る。エンコーダ912又、符号化されたパケットを混ぜる(shuffle)ことが出来る。
Within each TX
インタリーバ914は、エンコーダ912から符号化されたパケットを受け取り、インタリーブされたパケットを生成するために、各符号化されたパケットの中のビットをインタリーブする。インターリービングは、パケットのための、時間及び/又は周波数ダイバーシティを提供する。スロットバッファ916はこのあと、例えば、図8A又は8Bの中で示されるように、データストリームに割り当てられた全てのスロット用に、インタリーブされたパケットで一杯になる。
スクランブラ918は、ビットをランダム化するためにPNシーケンスを備えた各スロット用のビットを受け取り、スクランブルをかける(scramble)。Mの異なるPNシーケンスはMのスロットインデックスのために使用されることが出来る。M PNシーケンスは、例えば、特別の生成器多項式(a particular generator polynomial)、例、g(x)=x15+x14+1、を実行する線形のフィードバックシフトレジスタ(LFSR)で生成されることが出来る。LFSRは、各スロットインデックス用の異なる15ビットの初期値がロードされることが出来る。更に、LFSRは、各シンボル期間の最初に再ロードされることが出来る。スクランブラ918は、スクランブルをかけられたビットを生成するために、スロット中の各ビット上でPNシーケンス中のビットを用いて排他的論理和を行なうことが出来る。
A
ビット対シンボル マッピングユニット920は、スクランブラ918から各スロット用のスクランブルをかけられたビットを受け取り、データストリーム用に選択された変調スキーム(例、QPSK又は16−QAM)に従ってこれらのビットを変調シンボルにマッピングし、そしてスロット用のデータシンボルを供給する。シンボルマッピングは、(1)Bビット2進値(B-bit binary values)を形成するためにBビットのセットをグループ化すること、なおここでB≧1、そして、(2)各Bビット2進値を、変調スキームのための信号群におけるポイント用の複素数値(a complex value for a point in a signal constellation)にマッピングすること、によって達成される。エンコーダ912のための外部及び内部符号と、マッピングユニット920のための変調スキームは、データストリーム用に使用されるモードによって決定される。
Bit to
もしデータストリームが階層符号化を使って送られる場合、そのときベースストリームは、変調シンボルの第1ストリームを生成するために、1セットの処理装置(processing units)912−920によって処理されることが出来、又、エンハンスメントストリームは、変調シンボル(簡単にするために図9にいては示されない)の第2ストリームを生成するために、別のセットの処理装置912−920によって処理されることが出来る。テーブル1の中で示されるように、ベースストリーム及びエンハンスメントストリームの両方に対し、同じ符号化及び変調スキームが使用されてもよく、或いは、2つのストリームに対しては、異なる符号化及び変調スキームが使用されてもよい。結合器(a combiner)がそのあと、データストリーム用のデータシンボルを生成するために、第1及び第2の変調シンボルストリームを受け取り、組み合わせる(combine)ことが出来る。階層符号化も又、他の方法で行なわれることが出来る。例えば、ベースストリーム及びエンハンスメントストリームの両方のためのスクランブルをかけられたビットは、データストリームにデータシンボルを供給する単一のビット対シンボル マッピングユニットに、供給されることが出来る。 If the data stream is sent using hierarchical coding, then the base stream may be processed by a set of processing units 912-920 to generate a first stream of modulation symbols. The enhancement stream can also be processed by another set of processing units 912-920 to generate a second stream of modulation symbols (not shown in FIG. 9 for simplicity). . As shown in Table 1, the same encoding and modulation scheme may be used for both the base stream and the enhancement stream, or different encoding and modulation schemes may be used for the two streams. May be used. A combiner can then receive and combine the first and second modulation symbol streams to generate data symbols for the data stream. Hierarchical coding can also be done in other ways. For example, scrambled bits for both the base stream and the enhancement stream can be provided to a single bit-to-symbol mapping unit that provides data symbols to the data stream.
スロット対インタレース マッピングユニット922は、システムによって使用されるスロット対インタレース マッピングスキームに基づき、データストリーム{di}に割り当てられた各スロットを適切なインタレースにマッピングする(例、図5の中で示されるように)。シンボル対サブバンド マッピングユニット924は、そのあと、各スロット中のSデータシンボルを、スロットがマッピングされるインタレース中の適切なサブバンドにマッピングする。シンボル対サブバンド マッピングは、上記に説明されたように、スロットのために使用されるSサブバンド全体にわたりSデータシンボルを分布する(to distribute)方法で行なわれることが出来る。マッピングユニット924は、データストリーム{di}に、データストリーム用に使用される適切なサブバンドにマッピングされるデータシンボルを供給する。
The slot-to-
TXオーバヘッドデータプロセッサ930は、オーバーヘッド/制御 データ用に使用される符号化及び変調スキームに従いオーバーヘッド/制御 データを処理し、オーバーヘッドシンボル(overhead symbols)を提供する。パイロットプロセッサ932は、TDM及びFDMパイロットのための処理を行ない、パイロットシンボル(pilot symbols)を提供する。マルチプレクサ940は、Tデータストリーム用のマッピングされたデータシンボルをTXデータストリームプロセッサ910a−910tから、オーバーヘッドシンボルをオーバヘッドデータプロセッサ930から、パイロットシンボルをパイロットプロセッサ932から、そしてガードシンボル(guard symbols)を、受け取る。マルチプレクサ940は、コントローラ140からのMUX_TXに基づき、適切なサブバンド上でシンボル期間(onto the proper subbands and symbol periods),データシンボル、オーバーヘッドシンボル、パイロットシンボル及びガードシンボルを提供し、合成シンボルストリーム、{Yc}を出力する。
TX
図9Bは、基地局110での変調器130の一実施例のブロック図を示す。変調器130は逆高速フーリエ変換(inverse fast Fourier transform)(IFFT)ユニット950及び周期的プレフィクス発生器(a cyclic prefix generator)952を含む。各シンボル期間、IFFTユニット950は、N時間ドメインサンプル(N time-domain samples)を含んだ「変換された(transformed)」シンボルを得るために、Nトータルサブバンド用のNシンボル(the N symbols for the N total subbands)を、N−ポイントIFFTを有する時間ドメイン(the time domain with an N-point IFFT)に変換する。周波数選択性フェージング(frequency selecting fading)によって引き起こされる符号間干渉(intersymbol interference)(ISI)を抑制するために(to combat)、周期的プレフィックス発生器952は、N+Cサンプルを含んでいる対応するOFDMシンボルを形成するために、各変換されたシンボルの部分(又はCサンプル)を繰り返す。繰り返された部分は、周期的プレフィックス(a cyclic prefix)又はガード間隔(guard interval)としばしば呼ばれる。例えば、周期的プレフィックス長さは、N=4096の場合、C=512であるかもしれない。各OFDMは、N+Cサンプル期間である1OFDMシンボル期間(又は、単に、シンボル期間)に伝送される。周期的プレフィックス発生器952は、合成シンボルストリーム{Yc}に出力サンプルストリーム{Y}を供給する。
FIG. 9B shows a block diagram of an embodiment of
図10Aは、無線デバイス150復調器(demodulator)の一実施例のブロック図を示す。
FIG. 10A shows a block diagram of an embodiment of a
復調器160は、周期的プレフィックス除去ユニット(a cyclic prefix removal unit)1012、フーリエ変換ユニット(a Fourier transform unit)1014、チャネル推定器(a channel estimator)1016、及び検出器(a detector)1018を含む。周期的プレフィックス除去ユニット1012は、各受信されたOFDMシンボル中の周期的プレフィックスを除去し(removes)、N入力サンプルのシーケンス、{x(n)}、を受信されたOFDMシンボルのために供給する。フーリエ変換ユニット1014は、各選択されたインタレースmのための入力サンプルシーケンス{x(n)}上で部分的フーリエ変換を行ない、1セットのS受信されたシンボル(a set of S received symbols)、{Xm(k)}}、をそのインタレースに供給する、なおここでm=1・・・Mである。チャネル推定器1016は、入力サンプルシーケンス{x(n)}に基づいた、各選択されたインタレースmのためのチャネル利得推定値(channel gain estimate)
を導き出す(derives)。検出器1018は、そのインタレース用のチャネル利得推定値
を持った各選択されたインタレースのための該セットのS受信されたシンボル{Xm(k)}}に関し検波(detection)(例、等化(equalization)又は整合フィルタリング(matched filtering))を行い、そのインタレースのためのS検波されたデータシンボル(S detected data symbols)
を供給する。 Supply.
図10Bは、無線デバイス150でのRXデータプロセッサの一実施例のブロック図を示す。マルチプレクサ1030は、検波器1018からの全てのインタレース用の検波されたデータシンボルを受け取り、MUX_RX制御に基づき各シンボル期間の検波されたデータ及びオーバーヘッドシンボルの多重化を行ない(performs multiplexing)、夫々のRXデータストリームプロセッサ1040にとって関心のある(of interest to a respective RX data stream processor)各検波されたデータシンボルストリームを供給し、RXオーバヘッドデータプロセッサ1060に検波されたオーバーヘッドシンボルストリームを供給する。
FIG. 10B shows a block diagram of an embodiment of an RX data processor at
各RXデータストリームプロセッサ1040内で、サブバンド対シンボル デマッピングユニット(a subband-to-symbol demapping unit)1042が、各選択されたインタレースの中の各サブバンド上の受信されたシンボルをスロット内の適切な位置(position)にマッピングする。インタレース対スロット デ゛マッピングユニット (an interlace-to-slot demapping unit)1044は、各選択されたインタレースを適切なスロットにマッピングする。シンボル対ビット デ゛マッピングユニット (a symbol-to-bit demapping unit)1046は、各スロット用の受信されたシンボルを符号ビットにマッピングする。デスクランブラ(descrambler)1048は、各スロット用の符号ビットをデスクランブルし(descrambles)し、デスクランブルされたデータ(descrambled data)を供給する。スロットバッファ1050は、デスクランブルされたデータの1以上のスロットをバッファし、必要とされるようなパケットのリアセンブリを行ない(performs reassembly)、デスクランブルされたパケットを供給する。デインタリーバ(deinterleaver)1052は、各デスクランブルされたパケットをデインタリーブし(deinterleaves)、デインタリーブされたパケット(a deinterleaved packet)を供給する。デコーダ(a decoder)1054は、デインタリーブされたパケットをデコード(decodes)し、データストリーム{di}用のデコードされたデータパケットを供給する。一般に、RXデータストリームプロセッサ1040内のユニットによって行なわれる処理は、図9Aの中のTXデータストリームプロセッサ910内の対応するユニットによって行なわれる処理に相補的(complementary)である。シンボル対ビット デ゛マッピング及びデコーディングは、データストリーム用に使用されるモードに従って行なわれる。RXオーバヘッドデータプロセッサ1060は、受信されたオーバーヘッドシンボルを処理し、デコードされたオーバーヘッドデータを供給する。
Within each RX data stream processor 1040, a subband-to-
Mインタレースの周期的な構造のために、フーリエ変換ユニット1014は、そのインタレース用のそのセットのS受信されたシンボル(the set of S received symbol){Xm(k)}}を得るため、各選択されたインタレースmのための部分的S'ポイントフーリエ変換(a partial S'-point Fourier transform)を行なうことが出来る。インタレースm、ここでm=1・・・M、の全てのSサブバンドを含んでいるS'サブバンドのためのフーリエ変換は、次のように表わされることが出来る:
ここで、x(n)は、サンプル期間n、
、及びN=M・S’の場合の入力サンプルである。
ここで、
は、回転させられたサンプル(a rotated sample)であり、入力サンプルx(n)を、サンプルからサンプルへと変わるフェーザー(a phasor that varies from sample to sample)である
によって回転させることにより(by rotating)得られ(項m−1及びn−1の指数における−1は、0の代わりに1で始まるインデックスナンバリングスキーム(an index numbering scheme)のためである)、又、
gm(n)は、S’サンプルによって相隔てられた、M回転させられたサンプル(M rotated samples)を累積すること(accumulating)により得られる時間ドメイン値(a time-domain value)である。
(-1 in the exponents of the terms m-1 and n-1 is for an index numbering scheme starting with 1 instead of 0), and ,
g m (n) is a time-domain value obtained by accumulating M rotated samples separated by S ′ samples.
式(1)は次のように表わされることが出来る:
インタレースmのための部分的S'ポイントフーリエ変換は、次のように行われる。N回転させられたサンプル
のシーケンスを得るために、式(2)において示されるように、1シンボル期間のシーケンス{x(n)}におけるN入力サンプルの各々が、
によって先ず回転させられる。式(3)において示されるように、S’時間ドメイン値{gm(n)}を得るために、S’セットのM回転させられたサンプルの中で、回転させられたサンプルがそのあと累積される。各セットは、シーケンス
において全てのS’番目の回転させられたサンプル(every S'-th rotated sample)を含んでおり、S’セットは、シーケンス
における異なる開始の回転させられたサンプル(different starting rotated samples)に関連している。インタレースmのためのS'受け取られたシンボル(the S' received symbols)を得るために、通常のS'ポイントフーリエ変換(a normal S'-point Fourier transform)がそのあと、S'時間ドメイン値{gm(n)}上で行なわれる。S使用可能なサブバンドのための受信されたシンボルは保持され(retained)、そのあと、S'−Sの未使用のサブバンドのための受信されたシンボルは廃棄される(discarded)。 Related to different starting rotated samples. To obtain the S 'received symbols for interlace m, a normal S'-point Fourier transform is then performed, followed by the S' time domain value. Performed on {g m (n)}. The received symbols for the S usable subbands are retained, after which the received symbols for the S′-S unused subbands are discarded.
チャネル推定のため(for channel estimation)、部分的S'ポイントフーリエ変換が、1セットのS受信されたパイロットシンボル、{Xp(k)}又はX(M・k+p)、を得るために、FDMパイロット用に使用されるインタレースpのためのN入力サンプル上で行なわれることが出来る。インタレースpにおけるサブバンドのためのチャネル利得推定値
を得るために、受信されたパイロットシンボル上の変調(the modulation on the received pilot symbols)がそのあと、次のとおり取り除かれる(removed):
として表わされることが出来る、S'変調された時間ドメインチャネル利得値のシーケンス(a sequence of S' modulated time-domain channel gain values)、{hp(n)}、を得るために、S'ポイントIFFTがそのあとチャネル利得推定値
に関し行なわれる。シーケンス{hp(n)}中のチャネル利得値はそのあと、S'デローテートされた時間ドメインチャネル利得値のシーケンス(a sequence of S' derotated time-domain channel gain values)
を得るために、
で掛け算することによってデローテートされる(derotated by multiplication with)。 Derotated by multiplication with.
インタレースm中のサブバンドのためのチャネル利得推定値は、そのとき次のように表わされることが出来る:
式(6)の中で示されるように、インタレースm中のサブバンドのためのチャネル利得推定値は、S’回転させられたチャネル利得値のシーケンス
を得るために、シーケンス{h(n)}中の各デローテートされた時間ドメインチャネル利得値を
によって先ず掛け算することによって得られることが出来る。通常のS’ポイントFFTがこのあと、インタレースm中のサブバンドのためのS’チャネル利得推定値を得るためにシーケンス
に関し行われる。インタレースmのための回転させられたチャネル利得値が
として得られることが出来るように、
によるhp(n)のデローテーション(the derotation)と
によるh(n)の回転(the rotation)とが、組み合わされる(combined)ことが出来る。 The rotation of h (n) by can be combined.
例示的なチャネル推定スキーム(channel estimation scheme)が上記に説明されてきた。チャネル推定(the channel estimation)は又、他の方法で行なわれることが出来る。例えば、パイロット伝送用に使用される異なるインタレースのために得られるチャネル推定値(the channel estimates)は、対象となっている各インタレース(each interlace of interest)のためにより正確なチャネル推定値を得るために、フィルタにかけられことが出来(例、長い間にわたって(over time))、及び/又は、後処理される(post-processed)ことが出来る(例、インパルスリスポンス{h(n)}の最小二乗推定値(a least square estimate)に基づき)。 An exemplary channel estimation scheme has been described above. The channel estimation can also be done in other ways. For example, the channel estimates obtained for the different interlaces used for pilot transmission give a more accurate channel estimate for each interlace of interest. Can be filtered (eg, over time) and / or post-processed (eg, impulse response {h (n)}) to obtain Based on a least square estimate).
ここで説明された多重化技術(the multiplexing techniques)は、様々な手段によって実施されることが出来る。例えば、これらの技術は、ハードウェア、ソフトウェアあるいはそれらの組合せで実施されることが出来る。ハードウェアの実施については、基地局で多重化を行なうために使用される処理装置は、1以上の特定用途向け集積回路(ASICs)、デジタルシグナルプロセッサ(DSPs)、デジタル信号処理装置(DSPDs)、プログラマブルロジック装置(PLDs)、フィールドプログラマブルゲートアレー(FPGA)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、ここで説明された機能を実行するように設計された他の電子装置、或いはこれらの組み合わせの中で実施されることが出来る。無線デバイスでの相補的処理を実行するために使用される処理装置は又、1以上のASICs、DSPs、などの中で実施されることが出来る。 The multiplexing techniques described herein can be implemented by various means. For example, these techniques can be implemented in hardware, software, or a combination thereof. For hardware implementations, the processing units used to multiplex at the base station are one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing units (DSPDs), In programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, other electronic devices designed to perform the functions described herein, or combinations thereof Can be implemented. The processing equipment used to perform complementary processing at the wireless device can also be implemented in one or more ASICs, DSPs, and the like.
ソフトウェアの実施については、多重化技術は、ここで説明された機能を実行するモジュール(例、手続き、機能、など)で実施されることが出来る。ソフトウェアコードは、記憶装置(例、図1における記憶装置142又は182)に保存され、プロセッサ(例、コントローラ140又は180)によって実行されることが出来る。記憶装置はプロセッサ内に又はプロセッサの外部で実施されることが出来、その場合には、それは、本技術分野で知られているように、様々な手段を介して、プロセッサに通信上結合されることが出来る。
For software implementation, multiplexing techniques can be implemented with modules (eg, procedures, functions, etc.) that perform the functions described herein. The software code is stored in a storage device (eg,
開示された実施例の以上の説明は、当業者の誰もが本発明を作り又は使用できるように提供されている。これら実施例の様々の変形は当業者には容易に明らかであり、ここに定義された包括的な原理は本発明の精神或いは範囲を逸脱することなく他の実施例に適用されることが出来る。従って、本発明は、ここで示された実施例に限定されるように意図されてはおらず、ここに開示された原理及び新規な特徴と矛盾しない、最も広い範囲が与えられるべきものである。 The previous description of the disclosed embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present invention. Various modifications to these embodiments will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the spirit or scope of the invention. . Accordingly, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein, but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.
Claims (47)
スロットを複数のデータシンボルストリームの各々に割り当てることと、なおここでは、各スロットは伝送のユニットであり、複数のスロットは各シンボル期間において周波数分割多重化されている;
各データシンボルストリーム中のデータシンボルを前記データシンボルストリームに割り当てられた前記スロット上で多重化することと;
前記複数のデータシンボルストリームに対し多重化されたデータシンボルで合成シンボルストリームを形成することと、なおここでは、前記複数のデータシンボルストリームは受信機によって独立して回復可能である;
を備える方法。 A data transmission method in a wireless multi-carrier communication system, comprising:
Assigning a slot to each of a plurality of data symbol streams, where each slot is a unit of transmission and the plurality of slots are frequency division multiplexed in each symbol period;
Multiplexing the data symbols in each data symbol stream on the slots assigned to the data symbol stream;
Forming a composite symbol stream with data symbols multiplexed onto the plurality of data symbol streams, wherein the plurality of data symbol streams can be independently recovered by a receiver;
A method comprising:
各シンボル期間における前記複数のスロットを前記複数のインタレースにマッピングすることと;
を更に備える、前記請求項1記載の方法。 Forming a plurality of non-overlapping interlaces in usable U frequency subbands for transmission, where U> 1 and each interlace is a different set selected from the U frequency subbands Frequency subbands of
Mapping the plurality of slots in each symbol period to the plurality of interlaces;
The method of claim 1, further comprising:
各シンボル期間における前記複数のスロットを前記2Nのインタレースにマッピングすることと;
を更に備える、前記請求項1記載の方法。 Forming 2 N non-overlapping interlaces in multiple frequency subbands available for transmission, where N ≧ 1 and each interlace is selected from among the multiple frequency subbands Different sets of frequency subbands;
Mapping the plurality of slots in each symbol period to the 2 N interlaces;
The method of claim 1, further comprising:
等しい数の周波数サブバンドで前記複数のインタレースを形成すること、
を備える、前記請求項2記載の方法。 Forming the plurality of non-overlapping interlaces,
Forming the plurality of interlaces with an equal number of frequency subbands;
The method of claim 2, comprising:
残りのインタレースの各々における前記周波数サブバンドと組み合わせられる各インタレースにおける前記周波数サブバンドで前記複数のインタレースを形成すること、
を備える、前記請求項2記載の方法。 Forming the plurality of non-overlapping interlaces,
Forming the plurality of interlaces in the frequency subbands in each interlace combined with the frequency subbands in each of the remaining interlaces;
The method of claim 2, comprising:
複数のグループの周波数サブバンドを形成することと、なお各グループは前記システム中のTトータル周波数サブバンド全体にわたって一様に分布する周波数サブバンドを含んでおり、なおここでT≧U;
夫々のグループの周波数サブバンドから選択されたサブバンドで各インタレースを形成することと;
を備える、前記請求項2記載の方法。 Forming the plurality of non-overlapping interlaces,
Forming a plurality of groups of frequency subbands, wherein each group includes frequency subbands uniformly distributed across the T total frequency subbands in the system, where T ≧ U;
Forming each interlace in a subband selected from a frequency subband of each group;
The method of claim 2, comprising:
各シンボル期間において、仮にそうなったとしても、前記複数のインタレースの各々を1データシンボルストリームに割り当てること、
を備える、前記請求項2記載の方法。 Assigning a slot to each of the plurality of data symbol streams,
Assigning each of the plurality of interlaces to one data symbol stream, even if so in each symbol period;
The method of claim 2, comprising:
各シンボル期間に対し、前記スロットインデックスをマッピングスキームに基づき前記複数のインタレースにマッピングすること、
を更に備える、前記請求項2記載の方法。 The plurality of slots in each symbol period are identified by a slot index;
For each symbol period, mapping the slot index to the plurality of interlaces based on a mapping scheme;
The method of claim 2, further comprising:
データ伝送用に使用される各スロットインデックスを異なるシンボル期間における前記複数のインタレースの内の異なるものにマッピングすること、
を備える、前記請求項9記載の方法。 Mapping the slot index to the plurality of interlaces;
Mapping each slot index used for data transmission to a different one of the plurality of interlaces in different symbol periods;
The method of claim 9, comprising:
を更に備える、前記請求項2記載の方法。 Distributing the data symbols multiplexed on each assigned slot across the frequency subbands in the interlace to which the slot is mapped;
The method of claim 2, further comprising:
前記スロットに送られた各データパケット用のデータシンボルを、前記スロットがマッピングされている前記インタレースの中の前記周波数サブバンド全体にわたって分布させること、
を備える、前記請求項11記載の方法。 Distributing the data symbols multiplexed over each of the assigned slots is as follows:
Distributing the data symbols for each data packet sent to the slot across the frequency subbands in the interlace to which the slot is mapped;
The method of claim 11, comprising:
パイロット伝送用に使用される前記スロット上にパイロットシンボルを多重化することと、
を更に備える、前記請求項2記載の方法。 Selecting a slot for pilot transmission from the plurality of slots in each symbol period;
Multiplexing pilot symbols on the slots used for pilot transmission;
The method of claim 2, further comprising:
を更に備える、前記請求項13記載の方法。 Mapping the slots used for pilot transmission to different interlaces in different symbol periods;
The method of claim 13, further comprising:
を更に備える、前記請求項13記載の方法。 Mapping the plurality of slots in each symbol period to the plurality of interlaces such that an interlace used for pilot transmission has a variable distance to an interlace used for data transmission;
The method of claim 13, further comprising:
データ伝送用に残りのスロットインデックスを割り当てることと、
を更に備える、前記請求項9記載の方法。 Assigning one or more slot indexes for pilot transmission;
Assigning the remaining slot index for data transmission;
The method of claim 9, further comprising:
データ伝送用に使用される各スロットインデックスを異なるシンボル期間における異なるインタレースにマッピングすることと、
を更に備える、前記請求項16記載の方法。 Mapping the one or more slot indices used for pilot transmission to one or more predetermined interlaces;
Mapping each slot index used for data transmission to a different interlace in different symbol periods;
The method of claim 16, further comprising:
を更に備える、前記請求項1記載の方法。 Processing a plurality of data streams to obtain the plurality of data symbol streams, one data symbol stream for each data stream;
The method of claim 1, further comprising:
特定の数のスロットを各データシンボルストリームに、前記データシンボルストリーム用に使用される少なくとも1符号化及び変調スキームと少なくとも1パケットサイズとに基づき割り当てること、
を更に備える、前記請求項1記載の方法。 Assigning the slot to each of the plurality of data symbol streams;
Assigning a particular number of slots to each data symbol stream based on at least one coding and modulation scheme and at least one packet size used for the data symbol stream;
The method of claim 1, further comprising:
前記データストリーム用の符号化されたパケットを生成する符号化スキームに従い、各データストリーム用のデータパケットを符号化することと、
前記対応するデータシンボルストリーム用のデータシンボルを生成する変調スキームに従い、各データストリーム用の前記符号化されたパケットを変調することと、
を更に備える、前記請求項18記載の方法。 The processing of the plurality of data streams includes
Encoding a data packet for each data stream according to an encoding scheme for generating encoded packets for the data stream;
Modulating the encoded packet for each data stream according to a modulation scheme that generates data symbols for the corresponding data symbol stream;
The method of claim 18, further comprising:
前記の、前記スロットを前記複数のデータシンボルストリームの各々に割り当てることは、整数の数のスロットを、各フレームにおける各データシンボルストリームに、前記対応するデータストリーム用の前記フレームにおける伝送されている前記数のデータパケットに基づき、割り当てることを備えている、
前記請求項18記載の方法。 Encoding the data packets for each data stream comprises encoding an integer number of data packets for each data stream in each frame of a predetermined time interval,
The assigning the slot to each of the plurality of data symbol streams means that an integer number of slots are transmitted to each data symbol stream in each frame in the frame for the corresponding data stream. Comprising allocating based on a number of data packets,
The method of claim 18.
各データシンボルストリームを、前記データシンボルストリーム用に使用される符号化及び変調スキームとデコーディング制約条件とによって決定される特定の数のスロットに割り当てること、
を備える、前記請求項1記載の方法。 Assigning the slot to each of the plurality of data symbol streams;
Assigning each data symbol stream to a specific number of slots determined by the encoding and modulation scheme and decoding constraints used for the data symbol stream;
The method of claim 1, comprising:
スロットを複数のデータシンボルストリームの各々に割り当てるように動作するコントローラと、なおここでは、各スロットは伝送のユニットであり、複数のスロットは各シンボル期間において周波数分割多重化されている;
各データシンボルストリーム中のデータシンボルを前記データシンボルストリームに割り当てられた前記スロット上に多重化し、前記複数のデータシンボルストリームに対し多重化されたデータシンボルで合成シンボルストリームを形成するように動作するデータプロセッサと、なおここでは、前記複数のデータシンボシンボルストリームは、受信機によって独立して回復可能である;
を備える装置。 An apparatus in a wireless multi-carrier communication system comprising:
A controller that operates to assign a slot to each of a plurality of data symbol streams, where each slot is a unit of transmission and the plurality of slots are frequency division multiplexed in each symbol period;
Data that operates to multiplex data symbols in each data symbol stream onto the slot assigned to the data symbol stream and to form a composite symbol stream with the data symbols multiplexed to the plurality of data symbol streams The processor and still here the plurality of data symbol symbol streams can be recovered independently by the receiver;
A device comprising:
スロットを複数のデータシンボルストリームの各々に割り当てる手段と、なおここでは、各スロットは伝送のユニットであり、複数のスロットは各シンボル期間において周波数分割多重化されている;
各データシンボルストリーム中のデータシンボルを前記データシンボルストリームに割り当てられた前記スロット上に多重化する手段と;
前記複数のデータシンボルストリームに対し多重化されたデータシンボルで合成シンボルストリームを形成する手段と、なおここでは、前記複数のデータシンボルストリームは受信機によって独立して回復可能である;
を備える装置。 An apparatus in a wireless multi-carrier communication system comprising:
Means for assigning a slot to each of a plurality of data symbol streams, where each slot is a unit of transmission and the plurality of slots are frequency division multiplexed in each symbol period;
Means for multiplexing the data symbols in each data symbol stream onto the slots assigned to the data symbol stream;
Means for forming a composite symbol stream with data symbols multiplexed to the plurality of data symbol streams, wherein the plurality of data symbol streams are recoverable independently by a receiver;
A device comprising:
各シンボル期間における前記複数のスロットを前記複数のインタレースにマッピングする手段と;
を更に備える、前記請求項31記載の装置。 Means for forming a plurality of non-overlapping interlaces in U frequency subbands usable for transmission, where U> 1, each interlace being a different one selected from said U frequency subbands A set of frequency subbands;
Means for mapping the plurality of slots in each symbol period to the plurality of interlaces;
32. The apparatus of claim 31, further comprising:
マッピングスキームに基づき、各シンボル期間に対し、前記スロットインデックスを前記複数のインタレースにマッピングするように動作する手段を更に備える、
前記請求項32記載の装置。 The plurality of slots in each symbol period are identified by a slot index;
Further comprising means operative to map the slot index to the plurality of interlaces for each symbol period based on a mapping scheme;
The apparatus of claim 32.
パイロット伝送用に使用される前記スロット上にパイロットシンボルを多重化する手段と、
を更に備える、前記請求項31記載の装置。 Means for selecting a slot for pilot transmission from among the plurality of slots in each symbol period;
Means for multiplexing pilot symbols on said slots used for pilot transmission;
32. The apparatus of claim 31, further comprising:
更に備える、前記請求項31記載の装置。 Means for processing a plurality of data streams to obtain a plurality of data symbol streams, one data symbol stream for each data stream;
32. The apparatus of claim 31, further comprising:
前記システム中の送信機により伝送される複数のデータストリームの中から1以上の回復用データストリームを選択することと;
各選択されたデータストリーム用に使用されるスロットを決定することと、なおここでは、各スロットは伝送のユニットであり、複数のスロットは各シンボル期間において周波数分割多重化されており、又、ここでは、前記複数のデータストリームの各々に対しデータシンボルが前記データストリームに割り当てられたスロット上に多重化されており、そしてここでは、前記複数のデータストリームは受信機によって独立して回復可能である;
各選択されたデータストリーム用に使用されるスロットのために得られる検出されたデータシンボルを検出されたデータシンボルストリーム上に多重化することと、なおここでは、各検出されたデータシンボルはデータシンボルの推定値であり、少なくとも1つの検出されたデータシンボルストリームは、回復用に選択された少なくとも1つのデータストリームのために得られる;
対応するデコードされたデータストリームを取得するために各検出されたデータシンボルストリームを処理することと;
を備える方法。 A method for receiving data in a wireless multi-carrier communication system, comprising:
Selecting one or more recovery data streams from a plurality of data streams transmitted by a transmitter in the system;
Determining which slot is used for each selected data stream, where each slot is a unit of transmission, and multiple slots are frequency division multiplexed in each symbol period, and , For each of the plurality of data streams, data symbols are multiplexed onto the slot assigned to the data stream, and wherein the plurality of data streams can be independently recovered by a receiver ;
Multiplexing the detected data symbols obtained for the slots used for each selected data stream onto the detected data symbol stream, where each detected data symbol is a data symbol An at least one detected data symbol stream is obtained for at least one data stream selected for recovery;
Processing each detected data symbol stream to obtain a corresponding decoded data stream;
A method comprising:
U>1であり、各インタレースは前記U周波数サブバンドの中から選択された異なるセットの周波数サブバンドである、
前記請求項35記載の方法。 Further comprising mapping the plurality of slots in each symbol period to a plurality of non-overlapping interlaces formed in U frequency subbands usable for transmission;
U> 1, and each interlace is a different set of frequency subbands selected from among the U frequency subbands.
36. The method of claim 35.
前記スロットインデックスをマッピングスキームに基づき各シンボル期間における前記複数のインタレースにマッピングすること、
を備える、前記請求項37記載の方法。 The plurality of slots in each symbol period are identified by a slot index, and mapping the plurality of slots in each symbol period includes:
Mapping the slot index to the plurality of interlaces in each symbol period based on a mapping scheme;
38. The method of claim 37, comprising:
前記スロット用に検出されたシンボルを得るために各選択されたデータストリーム用に使用される各スロットのために受け取られたデータシンボルに関し検出することと;
を更に備える、前記請求項36記載の方法。 Performing a partial Fourier transform on each slot used for each selected data stream to obtain data symbols received for the slot, and the partial Fourier transform is more than all in the system. Is the Fourier transform for a few frequency subbands;
Detecting for received data symbols for each slot used for each selected data stream to obtain detected symbols for said slot;
37. The method of claim 36, further comprising:
前記システム中の送信機により伝送される複数のデータストリームの中から少なくとも1つの回復用データストリームを選択し、各選択されたデータストリーム用に使用されるスロットを決定するように動作するコントローラと、なおここでは、各スロットは伝送のユニットであり、複数のスロットは各シンボル期間において周波数分割多重化されており、又、ここでは、前記複数のデータストリームの各々に対しデータシンボルが前記データストリームに割り当てられたスロット上に多重化されており、そしてここでは、前記複数のデータストリームは受信機によって独立して回復可能である;
各選択されたデータストリーム用に使用されるスロットのために得られる検出されたデータシンボルを検出されたデータシンボルストリーム上に多重化し、又、対応するデコードされたデータストリームを得るために各検出されたデータシンボルストリームを処理するように動作するデータプロセッサと、なおここでは、各検出されたデータシンボルはデータシンボルの推定値であり、回復用に選択された前記少なくとも1つのデータストリームに対し少なくとも1つの検出されたデータシンボルストリームが得られる;
を備える装置。 An apparatus in a wireless multi-carrier communication system comprising:
A controller operative to select at least one recovery data stream from among a plurality of data streams transmitted by a transmitter in the system and to determine a slot to be used for each selected data stream; Here, each slot is a transmission unit, and a plurality of slots are frequency-division multiplexed in each symbol period, and here, for each of the plurality of data streams, a data symbol is converted into the data stream. Multiplexed on the assigned slot, and wherein the plurality of data streams are independently recoverable by the receiver;
The detected data symbols obtained for the slots used for each selected data stream are multiplexed onto the detected data symbol stream and each detected to obtain a corresponding decoded data stream. A data processor that operates to process the received data symbol stream, where each detected data symbol is an estimate of the data symbol and is at least 1 for the at least one data stream selected for recovery. Two detected data symbol streams are obtained;
A device comprising:
前記システム中の送信機により伝送される複数のデータストリームの中から少なくとも1つの回復用データストリームを選択する手段と;
各選択されたデータストリーム用に使用されるスロットを決定する手段と、なおここでは、各スロットは伝送のユニットであり、複数のスロットは各シンボル期間において周波数分割多重化されており、又、ここでは、前記複数のデータストリームの各々に対しデータシンボルが前記データストリームに割り当てられたスロット上に多重化されており、そしてここでは、前記複数のデータストリームは受信機によって独立して回復可能である;
各選択されたデータストリーム用に使用されるスロットのために得られる検出されたデータシンボルを検出されたデータシンボルストリーム上に多重化する手段と、なおここでは、各検出されたデータシンボルはデータシンボルの推定値であり、回復用に選択された少なくとも1つのデータストリームに対し、少なくとも1つの検出されたデータシンボルストリームが得られる);
対応するデコードされたデータストリームを得るために各検出されたデータシンボルストリームを処理する手段と;
を備える装置。 An apparatus in a wireless multi-carrier communication system comprising:
Means for selecting at least one recovery data stream from a plurality of data streams transmitted by a transmitter in the system;
Means for determining the slot to be used for each selected data stream, where each slot is a unit of transmission, and a plurality of slots are frequency division multiplexed in each symbol period, and , For each of the plurality of data streams, data symbols are multiplexed onto the slot assigned to the data stream, and wherein the plurality of data streams can be independently recovered by a receiver ;
Means for multiplexing the detected data symbols obtained for the slot used for each selected data stream onto the detected data symbol stream, wherein each detected data symbol is a data symbol An at least one detected data symbol stream is obtained for at least one data stream selected for recovery);
Means for processing each detected data symbol stream to obtain a corresponding decoded data stream;
A device comprising:
前記スロット用に検出されたシンボルを得るために各選択されたデータストリームのために使用される各スロット用の前記受け取られたデータシンボルに関し検出する手段と、
を更に備える前記請求項45記載の装置。 Means for performing a partial Fourier transform on each slot used for each selected data stream to obtain data symbols received for said slot;
Means for detecting for said received data symbols for each slot used for each selected data stream to obtain detected symbols for said slot;
46. The apparatus of claim 45, further comprising:
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