JP2003134071A - 電力移行に基づくブラインドトランスポートフォーマット検出の方法 - Google Patents
電力移行に基づくブラインドトランスポートフォーマット検出の方法Info
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Abstract
の書式を検出する方法を提供すること。 【解決手段】 受信している情報の電力が定義されたし
きい値以上である期間を測定することによって、受信し
た情報の書式を検出する方法。測定した期間および受信
した情報の情報レートを使って、その受信した情報の推
定情報サイズ値を判定する。次いで、推定情報サイズ値
を、受信した情報の書式を判定するアルゴリズムにかけ
る。したがって、受信情報の書式を、TFCI情報を使
用することなく検出することができる。
Description
のブラインドトランスポートフォーマット検出(BTF
D)に関する。
に出願した次の特許出願に開示されている。「Meth
od of Blind Transport For
mat Detection」という名称の米国特許出
願第09/966828号。
1つまたは複数の確立された通信規格のプロトコルに従
って、通信チャネルを介して情報を搬送する(すなわち
送信および/または受信する)。プロトコルとは、通信
システム内の情報をどのように送信、伝播、および受信
すべきかを規定した規則または手順である。確立された
通信規格は、一般に、通信機器メーカーおよび関連する
政府規制機関で構成された委員会によって検討および承
認されたプロトコルを含む。
バーサルモバイル遠隔通信システム)システムのための
3GPP(第3世代パートナーシッププロジェクト)規
格に準拠した無線通信システムでは、送信される情報は
複数のモードで書式化される。情報は、システム機器ま
たはユーザ機器のいずれかであり得る送信機器によって
送信される。システム機器とは、システムプロバイダが
所有し、運用し、維持する様々な機器である。基地局に
ある機器はシステム機器の例である。ユーザ機器とは、
一般に、無線通信システムのユーザまたは加入者が使用
するいずれかの機器である。ユーザ機器の例としては、
携帯電話、無線ラップトップ、ページャが挙げられる。
ット)を、情報のグループまたはブロックに配置するこ
とを指し、この配置において各ブロックのサイズが定義
される。例えば、3GPP規格が8モードを使用してそ
の書式化を行うとする。3GPP規格の8モードのそれ
ぞれは、それぞれクラスAブロック、クラスBブロッ
ク、クラスCブロックと呼ばれる3つのブロック中に送
信されるように情報を配置する。UMTSでは、クラス
A、クラスB、クラスCのブロックは、トランスポート
チャネル(TrCh)と呼ばれ、各トランスポートチャ
ネルは、トランスポートフォーマット(TF)と呼ばれ
る書式を有する。これらのモードは、一般に、システム
機器および/または加入者機器中の、符号化操作を実行
する装置および/または機器であるCODECの動作モ
ードである。次の表は、3GPP規格に準拠したUMT
Sシステム用の8モードそれぞれの書式を示す。
置された後、すなわち書式化された後、各情報グループ
は誤り訂正および/または誤り検出を行うために符号化
される。符号化は、通信チャネルを介して伝搬されたこ
とによって情報に誤りが発生するのを防ぐため、送信す
る情報に冗長性を導入する技術である。誤り訂正符号化
は誤りを訂正するために使用され、誤り検出符号化は、
誤りを検出するために使用される。書式化された情報に
は、様々なレベルの符号化および情報埋込みが施され
る。特に、UMTSシステムの場合は、書式化された情
報は、巡回冗長コーダ(CRC)にかけられ、次いでそ
の符号化された情報に埋め込むためにテールビットが追
加される。次いで、この書式化され、符号化され、埋め
込みが施された情報は、畳み込みコーダにかけられる。
畳み込みコーダの出力は、その情報の単位のすべてに特
殊なマッピングを施すことにより符号化された情報であ
る。例えば、1ビットの情報すべてに2ビットをマップ
する畳み込みコーダの場合(すなわち1/2レート符号
化)、各トランスポートチャネルの総ビット数は倍にな
る。したがって、3つのトランスポートチャネルのそれ
ぞれについて、畳み込み符号化された情報が生成され
る。畳み込み符号化は、誤り訂正符号化の一種である。
CRC符号化は、誤り検出符号化の一種である。その
後、3つのチャネルの情報は、送信の前に多重化され
る。
のトランスポートチャネルの書式の例を示す。情報ブロ
ック100は、8CRCビットおよび8テールビットが
追加されたAビットの情報を含むトランスポートチャネ
ルの書式を表す。このトランスポートチャネルは、一般
にTrCh1と呼ばれる。情報ブロック102は、8テ
ールビットが追加されたBビットの情報を含むトランス
ポートチャネルの書式を表す。このトランスポートチャ
ネルは、一般に、TrCh2と呼ばれる。情報ブロック
104は、Cビットの情報と8テールビットを含むトラ
ンスポートチャネルの書式を表す。このトランスポート
チャネルは、一般に、TrCh3と呼ばれる。
ステムの単一または複数情報チャネルを介して送信され
る。UMTSシステムでは、情報を、TTI(送信時間
間隔)と呼ばれるタイミング周期と同期をとって送信す
る。システムの送信機器および受信機器は、TTIと同
期させる。TTIの各周期には、開始と終了があり、表
1の3つのブロックはTTIの間に送信される。受信機
器では、最初にクラスAブロックが受信され、その後に
クラスBブロック、次いでクラスCブロックが受信され
る。これらの受信ブロックそれぞれのサイズは、そのと
きにシステムが動作しているモードによって決まる。
順と逆の処理手順を適用することによって、情報を復号
する。送信機器と同様に、受信機器もシステムまたは加
入者機器であり得る。しかし、書式化された情報を適切
に復号するために、受信機器は、実際の符号化された情
報ブロック、および受信したブロックの書式化に関する
情報(すなわち、各トランスポートチャネルを通る情報
ブロックのサイズ)を使用する。詳細には、受信した符
号化および書式化された情報ブロックを、実際のブロッ
クおよびそのブロックのサイズを使って復号して、受信
した情報の復号(例えば、CRC復号、畳み込み復号)
を行う。例えば、表1を参照すると、クラスAの情報ブ
ロックは、受信機器のデコーダにかけられると適切に復
号されるが、この復号は、正しいサイズの値(すなわち
値81)を使用して復号操作を実行する。デコーダが使
用したサイズの値が誤っている場合は、その受信ブロッ
クは正しく復号されない。
を知るという問題に対処するため、現行のUMTS規格
は、TFCI(トランスポートフォーマット組合せイン
ジケータ)情報が受信機器に送信されるシグナリングチ
ャネルを使用している。TFCIは、受信ブロックのサ
イズを表す値を含む。前述の例の場合には、TFCI
は、クラスAブロックについては値81、クラスBブロ
ックについては値103、クラスCブロックについては
値60を含む。受信した情報の復号は、受信した情報ブ
ロックの正しいサイズ値に左右されるため、TFCI
は、通常、チャネルの異常によりよく対処できるように
強固に符号化され、一層頑強になっており、したがって
誤りを生じる可能性が低減されている。その結果、TF
CIを送信するためにより広い帯域幅と電力が必要とさ
れる。さらに、TFCIの強固な符号化によってTFC
I内に誤りが発生する可能性が低減されても、誤り限界
は依然として存在する。誤り限界とは、TFCIに適用
される符号化の種類および量について、TFCIから期
待できる最良の誤り率である。
く、受信した情報の書式を検出する方法が必要とされて
いる。
を使用することなく、受信した情報の書式を検出する方
法を提供する。本発明は、通信システムの通信チャネル
を介して搬送される情報についてブラインドトランスポ
ートフォーマット検出(BTFD)のための方法を、通
信システムに提供する。情報が受信される通信チャネル
の1つは、その通信システムのガイドチャネルとして定
義される。ある情報レートで送信される情報は、通信シ
ステムの定義されたガイドチャネルを含む様々なチャネ
ルを介して受信される。電力しきい値が設定され、ガイ
ドチャネルを含む通信チャネルのそれぞれについて、受
信している情報の電力が前述の電力しきい値と等しいか
それ以上である期間が測定される。ガイドチャネルを介
して受信した情報の情報レートと、ガイドチャネルから
の受信した情報に関する測定期間との積(すなわち乗
算)が算出される。算出の結果、ガイドチャネルを介し
て受信した情報の情報サイズ値の推定値が得られる。ガ
イドチャネルの情報サイズ値の推定値は、受信した情報
の書式を判定するアルゴリズムにかけられる。
ることなく、受信した情報の書式を検出する方法を提供
する。本発明は、通信システムについて通信システムの
通信チャネルを介して搬送される情報に関するブライン
ドトランスポートフォーマット検出(BTFD)を行う
方法を提供する。情報が受信される通信チャネルの1つ
は、その通信システムのガイドチャネルとして定義され
る。ある情報レートで送信される情報は、通信システム
の定義されたガイドチャネルを含む様々なチャネルを介
して受信される。電力しきい値が設定され、ガイドチャ
ネルを含む通信チャネルのそれぞれについて、受信して
いる情報の電力が前述の電力しきい値と等しいかそれ以
上である期間が測定される。ガイドチャネルを介して受
信した情報の情報レートと、ガイドチャネルからの受信
した情報に関する測定期間との積(すなわち乗算)が算
出される。情報レートとは、ある時間単位に対する情報
量の比である。デジタル情報の場合は、情報レートは1
秒当たりのビット数(bps)として表される。ほとん
どの通信システムでは、情報レートまたは情報レートの
範囲は、その通信システムが準拠している規格により定
義される。また、受信機器は、情報を受信する速度を測
定する機能を備えている。算出の結果、ガイドチャネル
を介して受信した情報の情報サイズ値の推定値が得られ
る。ガイドチャネルの情報サイズ値の推定値は、受信し
た情報の書式を判定するアルゴリズムにかけられる。
を、表1の書式を有する3GPP規格に準拠するUMT
S通信システムという状況において説明する。この場
合、情報は、情報単位がビットであるデジタル形式で表
される。本発明の方法が、通信チャネルを介して情報を
送信する前に、ある種の書式化スキームを使用する他の
通信システム(有線または無線)にも適用できることは
容易に理解されよう。送信される情報は、それぞれが表
1に定義される書式を有する3つの異なるチャネル(ト
ランスポートチャネルと呼ばれる)に多重化される。説
明をわかりやすくするために、クラスAビットが搬送さ
れるトランスポートチャネル1(TrCH1)をガイド
チャネルとして選択する。ガイドチャネルは、いったん
情報サイズ値が検出されると、その他のチャネルの情報
サイズ値もルックアップテーブルまたは他のマッピング
技術から判定することが可能になる、通信システムのト
ランスポートチャネルの1つである。したがって、すべ
てのトランスポートチャネルの書式を検出することがで
きる。クラスBビットが搬送されるチャネルはトランス
ポートチャネルTrCh2であり、クラスCビットが搬
送されるチャネルはトランスポートチャネルTrCh3
である。
の動作モードのそれぞれについて一意の書式を有し、他
のチャネルよりも頑強な符号化がなされるチャネルであ
る。例えば、TrCh1は、3つのチャネルのうち、テ
ールビットだけでなくCRC符号化ビットも有する唯一
のチャネルである。さらに、TrCh1の8動作モード
の情報サイズ値のそれぞれは、繰り返されないという点
において、一意である。例えば、TrCh1の場合、モ
ード1以外のモードは81ビットの情報サイズ値を持っ
ていない。したがって、表1をルックアップテーブルと
して使用すると、ガイドチャネル(すなわちTrCh
1)について81という情報サイズ値が検出された場合
は、その他のトランスポートチャネルの書式も判定する
ことができ、すなわち、表1によると、TrCh1の情
報サイズ81は、TrCh2およびTrCh3それぞれ
の情報サイズ103および60に対応する。ルックアッ
プテーブルは、ガイドチャネルの書式が検出されると、
その他のトランスポートチャネルの対応する書式(すな
わち情報サイズ値)が判定できるように構成されてい
る。
能であるし、また前述の基準(すなわち、より頑強な符
号化、一意の情報サイズ値)以外の基準をガイドチャネ
ルの選択に使用することも可能であることを理解された
い。情報サイズ値は、ビット数以外の表現で表すことも
可能であることに注意されたい。例えば、情報サイズ値
が、各キャラクタの長さが8ビットまたは他の長さであ
る送信された情報に含まれるキャラクタ数を示すことも
可能である。また、情報をデジタル形式以外の形式で表
すことも可能である。トランスポートチャネル用として
存在する異なる情報サイズ値の数を一般にMで表し、M
はゼロより大きい任意の整数である。
で、受信機器によって情報が受信される。3GPP規格
に準拠するUMTS通信システムでは、受信した情報
は、前述のように符号化(例えばCRC符号化および畳
み込み符号化)され、書式化されている。受信した情報
は、3つのトランスポートチャネルからの情報を含む。
情報は、無線機器、処理機器、その他の通信信号の検出
および受信に一般に使用されている周知の機器で受信さ
れる。
として受信した情報(すなわちクラスAビット)が、定
義された電力しきい値に等しいかまたはそれ以上になっ
たときから経過した時間の長さが測定される。電力しき
い値は、サービスプロバイダによって、または3GPP
規格によって定義される。受信機器がガイドチャネルの
情報を搬送する通信信号を測定しているとき、信号の電
力レベルが定義されたしきい値と比較され、移行の長さ
が判定される。測定された電力は、例えば、1記号当た
りの平均受信電力のこともあり、この場合、受信した記
号のそれぞれは、それぞれが数ビットの情報を表す複数
の記号を含む。
定され、このウィンドウの中では平均受信電力は定義さ
れた電力しきい値に等しいかまたはそれ以上である。定
義された電力しきい値は固定されている必要はない。し
きい値は、例えば、通信信号が送信されている通信チャ
ネル(すなわちガイドチャネル)の品質に左右されるこ
とがある。したがって、定義された電力しきい値は、通
信信号が送信されている通信チャネルの品質に応じて変
わる可能性がある。したがって、ビット誤り率(BE
R)、チャネルのフェージング、チャネルゲインなど、
通信チャネルの品質に影響を与えるある種のチャネルの
状態は、電力しきい値の特定の値に影響を与えることが
ある。例えば、通信の状態が比較的低品質で、より高い
電力レベルでの信号の送信が要求される場合は、それに
応じてしきい値が上昇する。したがって、本発明の方法
のステップ202は、通信チャネルの品質を判定する−
BERおよび/またはチャネルゲインなどを測定するこ
とによって−ステップと、それに応じて定義されたしき
い値を調整するステップも含む。
搬送する複数記号を有した受信信号の電力(例えば平均
電力)の移行を検出するステップを含む。搬送されてい
る情報は、例えば、1ビットまたは複数ビットのことが
ある。この場合、定義されたしきい値より低い電力レベ
ルから、定義されたしきい値またはそれ以上のレベルへ
の移行が検出される。定義されたしきい値より低い電力
レベルを有する信号が受信されても、このような信号は
認識されず、このような信号からはまったく情報が抽出
されない。したがって、しきい値よりも低い電力レベル
からしきい値またはそれ以上のレベルへの移行が検出さ
れる。電力レベルがしきい値レベルまたはそれ以上の状
態にある時間の長さが測定される。電力レベルが定義さ
れたしきい値よりも低い電力レベルに移行すると、この
期間の終了が検出される。
て、ある時間幅の特定のタイムウィンドウを定義し、こ
の定義したタイムウィンドウの間に受信した信号の平均
電力を測定する方法がある。この場合、ウィンドウは、
わずかな時間だけ時間がスライドする。ウィンドウがス
ライドするのに要した時間は時間幅よりもずっと少な
い。再び平均電力が測定される。第1のウィンドウの測
定平均電力の、スライドしたウィンドウの測定平均電力
に対する比が算出される。電力移行が生じたのであれ
ば、その比は1よりもずっと大きくなる。電力移行がま
ったく生じなかったのであれば、その比は比較的1に等
しい値になる。例えば、第1のウィンドウがタイム0で
開始し、タイム10ミリ秒で終了したとする。したがっ
て時間幅は10ミリ秒である。測定された平均電力がW
0ワットであるとする。このとき、10ミリ秒のウィン
ドウが0.1ミリ秒だけスライドすると、これは、この
ウィンドウがこのとき0.1ミリ秒で開始し、10.1
ミリ秒で終了することを意味する。第2のウィンドウの
平均電力がW1ワットと測定される。比W0/W1が算
出され、この比が比較的1に近い値であれば、W0はほ
ぼW1に等しい。この比が比較的大きければ(例えば
3)、10ミリ秒と10.1ミリ秒の間のある時間にお
いて移行が生じた。チャネルのフェージング、チャネル
ゲインなど、様々なチャネル状態の要因を考慮に入れた
マッピング機能が開発されており、この機能は、移行が
発生した時間を予想することができる。前述の例の場
合、10.15ミリ秒に移行が発生したとすると、受信
した信号が定義されたしきい値またはそれ以上である時
間は10.15ミリ秒である。
わちTrCh1)を介して受信した情報を抽出する。そ
の他のトランスポートチャネルを介して受信した情報も
抽出する。ガイドチャネルとその他のチャネルの両方か
らの情報を、さらに処理するため、いずれかの周知のメ
モリ回路に一時的に記憶する。受信した情報の開始は、
受信機器と送信機器の同期をとるために使用するTTI
タイミングから判定する。チャネルからの情報の抽出
は、様々なチャネルを介して無線信号を受信−TTIと
同期させて−し、その信号を復調し、その信号を情報ビ
ットに変換し、その情報ビットを各トランスポートチャ
ネルの別々の情報ブロックにデマルチプレックスするた
めに必要な様々なステップを含む。
よびガイドチャネルから抽出した情報の情報レートに基
づいて、抽出した情報のサイズの推定値を算出する。詳
細には、抽出した情報の情報レートがわかると、または
測定すると、その率を測定した時間の長さに乗じる。こ
の乗算の結果、受信した情報ブロックの推定サイズが得
られる。推定サイズは四捨五入して最も近い整数にする
ことができる。例えば、比率1/2で畳み込み符号化さ
れ、8ビットでCRC符号化され、また8ビットテール
を有する情報を、TrCh1を介して受信する。さら
に、TrCh1の情報レートが144kbpsであると
測定、または規格(すなわち3GPP)で定義されてい
るとする。測定された時間の長さは1.097ミリ秒だ
とする。この場合、情報サイズはl44kbps×1.
097ミリ秒であると推定され、これは157.968
ビットに等しく、これは四捨五入して158ビットにな
る。畳み込み符号化を補償するために、158を2で除
すると79ビットになる。次に8テールビットおよび8
CRCビットを差し引くと、63クラスAビットにな
る。
ットを、TrCh1用のサイズ値リストと比較する。算
出された63クラスAビットは、TrCh1のどのモー
ドともマッチしない。したがって、本発明の方法は、ス
テップ212に進み、そこで、ガイドチャネルの情報サ
イズ値として可能性が高い候補を選択する。可能性が高
い候補はいくつでも選択することができるが、一般に、
算出されたサイズに最も近い候補を選択する。ここでの
例では、選択した候補は、65ビットを有するモード2
および61ビットを有するモード4である。
いサイズ値、したがって受信した情報の書式を判定する
ためのアルゴリズムにかける。アルゴリズムは、本願と
同時に出願した「A Method of Blind
Transport Format Detecti
on」という名称の特許出願に記載するものでよい。こ
のアルゴリズムでは、選択した候補のそれぞれを使っ
て、抽出した情報に復号操作を実行する。復号操作は、
誤り訂正復号(例えば畳み込み復号)を含み、それによ
って得られた結果には、テールビット試験および誤り検
出復号操作(例えばCRC復号)を実行する。復号操作
を実施したときに正しい復号が得られる選択候補を、正
しい情報サイズ値として選択する。次いで、その他のチ
ャネルの対応する情報サイズ値も判定することができ、
それによって、受信した情報の書式を検出することがで
きる。前述の例では、65がガイドチャネル(TrCh
1)の正しい情報サイズ値であると見出された場合に
は、TrCh2およびTrCh3の情報サイズ値はそれ
ぞれ99ビットおよび40ビットである。
ピング技術を使って、ガイドチャネルを含む通信チャネ
ルの情報サイズ値を記憶する。ガイドチャネルのサイズ
値が見出されると、その他のチャネルの情報サイズ値を
ルックアップテーブルから判定する。ルックアップテー
ブル以外のマッピング技術も使用可能であることに注意
されたい。例えば、ガイドチャネルの検出した情報サイ
ズ値を使って、通信システムの他のチャネルの情報サイ
ズ値を示すことができ、それによって受信した情報の書
式が得られる。例えば、検出したガイドチャネルの情報
サイズ値のメモリアドレスや記憶アドレスを使って、他
のトランスポートチャネルの情報サイズ値の対応するメ
モリアドレスを示すその他の技術を使用することができ
る。
イズ値リストの情報サイズ値の1つと等しい場合、本発
明の方法はステップ210に進む。ステップ210で、
その他のチャネルの対応するサイズ値を得ることによ
り、受信した情報の書式を検出する。例えば、算出した
サイズ値が61であるならば、TrCh2およびTrC
h3の対応するサイズ値は、それぞれ87および0にな
る。TrCh1の算出された情報サイズ値61は、表1
のモード4に正確にマッチする値である。
ートチャネルの書式を示す。
Claims (9)
- 【請求項1】 ある情報レートを有する、通信システム
の通信チャネルを介して受信した情報の書式検出の方法
であって、 受信した情報の書式を、情報レートと、定義されたしき
い値またはそれより高い電力レベルで情報が受信された
期間の測定値とから判定するステップであって、この期
間が、情報を搬送する記号の電力レベルの移行を検出す
ることによって測定されるステップを含む方法。 - 【請求項2】 前記期間が、スライドするウィンドウ、
およびこのスライドするウィンドウについての測定され
た平均電力値同士の比から測定される請求項1に記載の
方法。 - 【請求項3】 通信チャネルがガイドチャネルであり、
受信した情報がガイドチャネルから抽出される請求項1
に記載の方法。 - 【請求項4】 ガイドチャネル用のM個の情報サイズ値
のリストと、他の各チャネル用のM個の情報サイズ値の
リストとを含むルックアップテーブルを提供するステッ
プをさらに含み、Mが整数である請求項3に記載の方
法。 - 【請求項5】 通信システムが3GPPに準拠するUT
MS通信システムである請求項4に記載の方法。 - 【請求項6】 受信した情報の書式を判定するステップ
が、 情報レートを測定した期間に乗じることにより、ガイド
チャネルから抽出した情報の推定情報サイズ値を算出す
るステップと、 算出した推定情報サイズ値に基づいて、ガイドチャネル
用のM個の情報サイズ値のリストから、少なくとも1つ
の情報サイズ値候補を選択するステップと、 推定情報サイズ値がガイドチャネル用リスト中のM個の
情報サイズ値のどれにも等しくない場合には、選択した
候補を、ガイドチャネルから抽出した情報の実際の情報
サイズ値を判定するためのアルゴリズムにかけるステッ
プとを含む請求項4に記載の方法。 - 【請求項7】 推定情報サイズ値を算出するステップ
が、算出した情報サイズ値を最も近い整数値に四捨五入
するステップを含む請求項6に記載の方法。 - 【請求項8】 算出した推定情報サイズ値がガイドチャ
ネル用リスト中のM個の情報サイズ値の1つと等しい場
合には、抽出した情報の書式をこの推定情報サイズ値か
ら判定する請求項6に記載の方法。 - 【請求項9】 選択した候補を実際の情報サイズ値を判
定するためのアルゴリズムにかけるステップが、 抽出した情報に誤り訂正復号操作を実行し、それによっ
て得られた結果に対してテールビット試験および誤り検
出復号操作が実行されるステップを含む請求項6に記載
の方法。
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