JP2003523645A

JP2003523645A - リンク適合モードをサポートする無線通信システムとその方法

Info

Publication number: JP2003523645A
Application number: JP2000580330A
Authority: JP
Inventors: バラチャンドランクリシュナ; ピー．エジャックリチャード; ナンダサンジブ
Original assignee: ルーセントテクノロジーズインコーポレーテッド
Priority date: 1998-11-03
Filing date: 1999-11-03
Publication date: 2003-08-05
Also published as: CA2348602A1; KR20010080386A; DE69926906D1; CN1336050A; EP1127422B1; ATE303023T1; KR100592696B1; EP1127422A1; ES2249921T3; DE69926906T2; AU1520100A; WO2000027064A1; CN1142651C

Abstract

(57)【要約】【課題】リンク適合モードと増分冗長性モードの両方をサポートする無線通信システムの通信方法とシステムを提供する。【解決手段】本発明は、一定長のＲＬＣブロックを符号化サブブロックに分割して、複数の符号レートのリンク適合モードを提供する。ＣＲＣ符号が、ＲＬＣブロックに添付される。その後このサブブロックを送信ユニットにグループ分けする。各グループ内のサブブロックの数は、複数の符号レートを与えるために変化する。ヘッダを用いて送信中の送信ユニットを特定する。再送信の場合には、送信ユニットは拡張ヘッダを介して明示的に特定される。サブブロックのいくつかがドロップされて、再送信中の拡張ヘッダで置換される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、無線通信ネットワークに関し、特に、エアインタフェースを介して
データ通信を効率的に提供する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】

インターネットが幅広く用いられるにつれて、無線通信システムの開発業者は
、そのシステムのデータ通信機能を継続して改善する必要に迫られている。この
ようなニーズに応えて標準化団体は、より速いデータレートをサポートする第三
世代（third generation：３Ｇ）標準を提供している。例えば、ＥＴＳＩ、ＡＲ
ＩＢ、ＴＩＡのような標準化団体は、より速くより効率的な無線通信システムを
提供できる標準仕様を開発している。

【０００３】したがって無線通信業界は、新たな無線伝送プロトコルを開発／実現して、こ
れによりエアインタフェースを介してより頑強かつ効率的なデータ通信を提供し
ている。例えば、汎用パケット無線サービス（general packet radio service：
ＧＰＲＳ）は、ＴＤＭＡシステムに対しパケット交換の改善版として開発されて
いる。さらにより高級なＧＰＲＳ（enhanced:ＥＧＰＲＳ）もまた開発されてい
る。

【０００４】無線データ通信リンクの性能を改善するために、リンク品質制御スキームが開
発されている。通信チャネルの頑強性を改善する２つの方法は、リンク適合（li
nk adaption）モードと増分冗長性（incremental redundancy）モードである。
リンク適合モードは、無線リンク品質に基づいて変調と符号化系を動的に選択す
る方法である。これらの方法は、通常リンク品質制御法と称する。しかしエアイ
ンタフェースを介してデータを通信するより高速かつ効率的でより頑強なニーズ
が依然として存在する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】

本発明の目的は、リンク適合モードと増分冗長性モードの両モードをサポート
でき、データを効率的かつフレキシブルに伝送できる方法を提供することである
。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本発明の一態様によれば、本発明はリンク適合モードのみまたはリンク適合モ
ードと増分冗長性モードの両方をサポートできる無線通信機能を提供できるシス
テムと方法が開示される。本発明は、一定長さの無線リンク制御ブロックを、一
定長さのサブブロックに構成（分割）する。これらのサブブロックは、リンク適
合モード用に複数の符号レートを有する送信ユニットを形成するために様々な方
法で群（グループ）に分けられる。

【０００７】本発明の他の態様によれば、再送信中に１つあるいは複数のサブブロックがド
ロップされ、再送信された送信単位中に拡張ヘッダ情報を追加できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】

図１には、本発明の一態様によるリンク適合（link adaption：ＬＡ）モード
と増分冗長性（incremental redundancy：ＩＲ）モードをサポートする無線通信
システムが示されている。通信システム内に複数のセル２０、２２、２４が示さ
れている。従来と同様に、各セル２０、２２、２４は、六角形の境界を有するよ
う示されている。各セル２０、２２、２４内には、その中心近傍に基地局２６、
２８、３０がそれぞれ配置されている。具体的に説明すると、基地局２６はセル
２０内に、基地局２８はセル２２内に、基地局３０はセル２４内に配置されてい
る。

【０００９】セル２０、２２、２４を分ける境界３２、３４、３６は、移動局のハンドオフ
が行われる点（線）を表している。例えば、移動局３８が基地局２６から離れて
、隣接する基地局２８の方に向かって移動した時には、基地局２６からの信号対
ノイズ比（ＳＮＲ）は、移動局３８が境界３２を通過すると、あるしきい値レベ
ルに落ち、同時に基地局２８からのＳＮＲは、移動局３８が境界３２を越えてセ
ル２２内に入るにつれて、このしきい値レベル以上に増加する。セルラシステム
は、セルの境界まで各基地局がカバーできるよう構成されている。かくして、セ
ル２０の大部分に対するＳＮＲは、高いデータレートをサポートするのに十分で
ある。その理由は、基地局２６からのＳＮＲは、境界３２でデータ転送をサポー
トするのに必要な最小のＳＮＲよりも大きいからである。図２は、より高いデー
タレートをサポートする、自動レート（adaptive rate）システムの実施例を示
す。

【００１０】図２は、本発明により基地局２６と移動局３８を表すブロック図である。基地
局２６は自動レート基地局送信器４０と自動レート基地局受信器４２から構成さ
れている。同様に移動局３８は自動レート移動局受信器４４と自動レート移動局
送信器４６から構成されている。基地局２６または移動局３８のいずれかに対応
する送信器と受信器の各対は、対応するチャネルを介して無線で接続された状態
にある。

【００１１】自動レート基地局送信器４０は、ダウンリンクチャネル４８を介して自動レー
ト移動局受信器４４に接続され、自動レート基地局受信器４２は、アップリンク
チャネル５０を介して自動レート移動局受信器４６に接続されている。これによ
り基地局２６と移動局３８との間で、ダウンリンクチャネル４８とアップリンク
チャネル５０の両方を介したスループットが増加する。その理由は、適用型の（
自動的な）バンド幅の効率的符号化変調を用いることができるからである。本発
明により採用される無線通信システムのハードウェアの実現の詳細は、ルーセン
トテクノロジー社が出願人である米国特許出願第０８／９３８０３１号（“Syst
em and Method for Adaptive Modification of Modulated and Coded Schemes i
n a Communication System”出願日：１９９７年９月２１日）に開示されている
。

【００１２】図３、４に、本発明によるＬＡとＩＲに適用可能な無線通信システムを示す。
自動レート基地局送信器４０と自動レート基地局受信器４２と自動レート移動局
受信器４４と自動レート移動局送信器４６を用いる本発明の方法１００を示す。
この本発明の方法１００においては、論理リンク制御（ＬＬＣ）プロトコルデー
タユニット（ＰＤＵ）１０２は、一定長（固定長）の無線リンク制御（ＲＬＣ）
ブロック１０４に分割され、通常１２ビットの長さの巡回冗長性チェック（ＣＲ
Ｃ）シーケンス１０６が、この無線リンク制御（ＲＬＣ）ブロック１０４に付加
される。無線リンク制御（ＲＬＣ）ブロック１０４とその関連する巡回冗長性チ
ェック（ＣＲＣ）シーケンス１０６とを組み合わせて、エラー符号化ＲＬＣブロ
ック１０８と称する。エラー符号化ＲＬＣブロック１０８は、１／３レート畳み
込み符号１１０を用いて符号化される。この符号化されたエラー符号化ＲＬＣブ
ロック１１２の出力は、それぞれＧ符号化サブブロック１１６とＧ符号化サブブ
ロック１２０にインタリーブされ、そしてセグメント化される（ブロック１１４
で示され）。各符号化されたサブブロックは、図ではＣ_ij、ｊ＝１．．．Ｇで示
す。

【００１３】Ｇ＝１２と６の値はそれぞれ、図３、４に示したとおりである。当業者は、例
えばＧ＝１８の場合にも本発明を実現することができる。１２個の符号化された
サブブロック１１６（Ｇ＝１２）のセグメント化により、符号レートは１、２／
３、１／２、１／３、４／５、４／７が可能となる。６個の符号化されたサブブ
ロック１２０（Ｇ＝６）のセグメント化により、符号レートは１、２／３、１／
２、１／３が可能となる。Ｇ＝１２はより大きな柔軟性を与えるが、効率は悪く
なるが、しかし複雑とはならない。本発明の方法１００は、ＩＲ（Ｄ＝１）を用
い、かくしてＩＲを使用するしないに関わらず、動作が容易となる。図６におい
ては、長さが好ましくは１２ビットの符号化されたサブブロックシーケンス数（
Coded sub-block Sequence Number：ＣＳＮ）が、各符号化サブブロックＣ_ijに
関係づけられる。増分冗長性モード技術の詳細は、米国特許出願（出願日：１９
９９年１月１日、発明の名称“System and Method For Incremental Redundancy
Transmission In A Communication System”）に開示されている。

【００１４】符号化されたサブブロックＣ_ijのグループを組み合わせて、伝送ユニット（Tr
ansmission Units：ＴＵ）であるＰ_ikを構成する。ＬＡ系の現在のコードレート
に依存して、各ＴＵ（Ｐ_ik）は、同じＲＬＣブロックに関連するＧ／３、Ｇ／２
、２Ｇ／３、Ｇの連続した符号化サブブロックからなり、これはそれぞれ符号レ
ートが１、２／３、１／２、１／３に対応する。ＴＵＰ_ikは、好ましくは可変サ
イズである。かくしてＧ＝６で、符号レートが１、２／３、１／２、１／３に対
しては、ＴＵＰ_ikは２、３、４、６個の連続する符号化サブブロックＣ_ijから構
成される。Ｇ＝１２で、符号レートが１、２／３、１／２、１／３の場合は、Ｔ
ＵＰ_ikは、それぞれ４、６、８、１２個の連続する符号化サブブロックＣ_ijから
なる。

【００１５】図５に示すように本発明の方法３００の伝送系をダウンリンクで用いる。ダウ
ンリンクで用いられる本発明の方法３００においては、複数のＴＵＰ_ikをメディ
アアクセス制御（ＭＡＣ）ヘッダ３０２とアップリンク状態フラグ（ＵＳＦ）３
０４と組み合わせて、ダウンリンクセグメント３０６を構成する。好ましくは、
メディアアクセス制御（ＭＡＣ）ヘッダ３０２とアップリンク状態フラグ（ＵＳ
Ｆ）３０４の一方または両方を符号化する。ダウンリンクセグメント３０６は、
４個の移動通信用グローバルシステム（ＧＳＭ）バースト３０８、３１０、３１
２、３１４に対しインタリーブされ送信される。４個の８−位相シフトキーング
（８−ＰＳＫ）ＧＳＭバースト３０８、３１０、３１２、３１４を介して送信さ
れるＴＵの数は、符号レート１、２／３、１／２、１／３に対しそれぞれ、６、
４、３、２である。

【００１６】各符号化サブブロックＣ_ijに関連したＣＳＮが存在する。各ＴＵは、ＴＵ内の
第１の符号化サブブロックＣ_ijに対してＣＳＮを含む。ＴＵ内の残りの符号化サ
ブブロックは連続しているために、ＴＵは第１の符号化サブブロックに対しての
みＣＳＮを必要とする。再送信においては、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）ヘ
ッダ３０２は最大６個のＴＵに対し、ＣＳＮを明示的あるいは暗示的に特定しな
ければならない。明示的な特定は、データの再送信では、データは最初に送信さ
れたのと同じ順番で送信されないために必要である。

【００１７】本発明の他の態様によれば、２つの系、すなわちＧ＝１２に対する第１の系と
Ｇ＝６に対する第２の系が８−ＰＳＫに対して符号化されたメディアアクセス制
御（ＭＡＣ）ヘッダ３０２を特定するために開示されている。図６Ａ、Ｂにおい
て、第１の系をまず説明する。

【００１８】ＥＤＧＥにおいては、４個のＧＳＭバースト内に含まれる各ＴＵは、符号化Ｍ
ＡＣヘッダ内で特定しなければならない。前述したように、各ＴＵは、第１の符
号化サブブロックＣ_ijのＣＳＮで特定される。ＴＵのサイズと番号は、符号化Ｍ
ＡＣヘッダ内の符号レート（code rate：ＣＲ）フィールドを使用することによ
り、暗示的に示される。全てのＴＵが連続する（そして同様にＲＬＣブロックも
連続する）場合、符号化ＭＡＣヘッダ内に数個のＣＳＮを含める必要はない。そ
のため、再送信がない場合には、符号化ＭＡＣヘッダは第１のＴＵのＣＳＮのみ
を含み、残りのＴＵは連続するものとみなしている。このような場合ＭＡＣヘッ
ダは、ショートＭＡＣヘッダと称する。

【００１９】ショートＭＡＣヘッダ４００の一例を図６Ａに示す。ショートＭＡＣヘッダ４
００は、ＣＲフィールド４０２と、ＣＳＮフィールド４０４と、一時フロー識別
子（temporary flow identifier：ＴＦＩ）フィールド４０６と、その他フィー
ルド４０８と、ＣＲＣシーケンス４１０を含む。ＴＦＩフィールドをを用いて、
複数の移動局間を区分する。その他フィールドは、本発明とは無関係なデータを
含む。

【００２０】ＣＲフィールドは、以下のように符号化される。ＣＲ符号レート００１０１２／３１０１／２１１１／３

【００２１】ショートＭＡＣヘッダ内の情報ビットは、ＣＲＣシーケンス４１０により保護
されている。そしてこのＣＲＣシーケンス４１０は、ヘッダのエラー保護のため
に好ましくは８ビットである。図６Ａに示すショートＭＡＣヘッダは、全部で３
４ビットであり、これをパンクチアドレート（punctured rate）１／３を用いて
符号化して、７６ビットを得る。

【００２２】図６Ｂにおいては再伝送が行われるが、さらに余分のＣＳＮがＭＡＣヘッダ内
に含める必要がある。本発明の他の態様によれば、一連の拡張ＭＡＣヘッダを用
いて、このさらなるＣＳＮを与える。例えば、３種類の符号化拡張ＭＡＣヘッダ
が、ＬＡのみを採用するシステムと、ＬＡとＩＲの両方を採用するシステムで用
いることができる。

【００２３】次に図６Ｂにおいて、図６Ａと同一のフィールドは同じ参照番号を示す。第１
の拡張ＭＡＣヘッダフォーマット４１２は、全部で４６個の未符号化ビットに対
し２個のＣＳＮフィールド４１４、４１６を有する。第１の拡張ＭＡＣヘッダフ
ォーマット４１２は、パンクチアドレート１／３符号でもって符号化されて、１
２９ビットとなる。第１拡張ＭＡＣヘッダフォーマット４１２は、全ての符号レ
ートに対し用いることができる。第２拡張ＭＡＣヘッダフォーマット４１８は、
３個のＣＳＮフィールド４２０、４２２、４２４を有し、全部で５８個の未符号
ビットであり、これが１２９ビットに符号化される。この３つの符号化レート、
１、２／３、１／２に対し異なるフォーマットが定義される。第２拡張ＭＡＣヘ
ッダフォーマット４１８は、符号レートが１／３では使用されない。

【００２４】修正された第２拡張ＭＡＣヘッダフォーマット４２６においては、ＣＳＮフィ
ールド４２２のうちの一方は２個の増分ＣＳＮ（incrementalＣＳＮ：ＩＣＳＮ
）４２２ａと４２２ｂに分割される。この２つのＩＣＳＮフィールド４２２ａ、
４２２ｂはそれぞれ６ビットからなり、１２ビットのＣＳＮフィールド４２２の
すなわち半分である。ＩＣＳＮフィールド４２２ａ、４２２ｂは、同一の無線バ
ーストにおいて、前のＣＳＮからその関連するＴＵのＣＳＮの増分を表す。

【００２５】第３の拡張ＭＡＣヘッダフォーマット４２８は、４個のＣＳＮフィールド４３
０、４３２、４３４、４３６の３つを有し、全部で７０個の未符号化ビットを有
し、これはその後１２９ビットに符号化される。符号レート１、２／３に対し異
なるフォーマットが定義される。第３拡張ＭＡＣヘッダフォーマット４２８は、
符号レート１／２と１／３では用いられない。修正された第３拡張ＭＡＣヘッダ
フォーマット４３８を示すが、ＣＳＮフィールド４３２は、２つのＩＣＳＮフィ
ールド４３２ａ、４３２ｂに分割され、そしてＣＳＮフィールド４３６は２個の
ＩＣＳＮフィールド４３６ａ、４３６ｂに分割される。

【００２６】第１、第２、第３の拡張ＭＡＣヘッダフォーマット４１２、４１８、４２８と
、修正された第２、第３の拡張ＭＡＣヘッダフォーマット４２６、４２８は、ス
ティーリングビット（stealing bits）を介して特定される。スティーリングビ
ット（ＳＢ）はＧＳＭに対するＥＴＳＩの標準で定義されている。フォーマット
４１２、４１８、４２６、４２８、４３８内においては、ＣＳＮフィールドの数
とサイズはＣＲフィールド４０２により決定される。

【００２７】符号化された第１、第２、第３の拡張ＭＡＣヘッダフォーマット４１２、４１
８、４２６、４２８、４３８の長さはそれぞれ１２９ビットである。フォーマッ
ト４１２、４１８、４２６、４２８、４３８は、再送信に対してさらに余分のＣ
ＳＮフィールドを有し、同時にまたチャネル状態に応じて符号化の量を変更する
。符号化されたショートＭＡＣヘッダ４００は７６ビットであるが、５３ビット
追加されて、符号化された拡張ＭＡＣヘッダフォーマットを得る。この追加され
た５３ビットは、４個のＧＳＭバーストの組を搬送する再伝送内の第１のＴＵか
ら、１個の符号化サブブロックをドロップすることにより得られる。ＲＬＣブロ
ックサイズによれば、各符号化されたサブブロックＣ_ijは、５３ビットの長さで
ある。

【００２８】符号化されたサブブロックＣ_ijをドロップすることにより、再送信されている
ＴＵに対し符号レートを減らすことができる。したがって符号レート２／３＝４
／６の再送信においては、符号化されたサブブロックをドロップすることは、４
／５の再送信符号化レートを有する再送信されたＴＵとなる。再送信されたＴＵ
を、ＩＲ内で以前に送信されたものと弱結合（soft-combined）すると、その結
果得られたレートは１／３＝４／１２ではなく、４／１１となる。したがって符
号化されたサブブロックのうちの１つをドロップすることは、ＩＲに対し特に適
したものである。未符号化の場合のリンク適合モードにおいては、符号化された
サブブロックをドロップすることはできない。ＴＵ全体を拡張ＭＡＣヘッダフォ
ーマットを受け入れるためにドロップしなければならない。ＩＲケースの場合に
は、１個の符号化サブブロックがドロップされたときには、最初の再送信の後は
１／２＝４／８の符号レートではなく、４／７の再送信の符号レートが得られる
。各ＥＤＧＥ無線バーストに対する、符号化されたＭＡＣヘッダフォーマットは
、スティーリングビットを介して受信器に示される。ＭＡＣヘッダタイプＭＡＣヘッダ（スティーリングビットにより示される）００符号化ショートＭＡＣヘッダ（７８ビット）０１符号化第１拡張ＭＡＣヘッダフォーマット（１２９ビット）１０符号化第２拡張ＭＡＣヘッダフォーマット（１２９ビット）１１符号化第３拡張ＭＡＣヘッダフォーマット（１２９ビット）

【００２９】符号化拡張ＭＡＣヘッダは以下の原理を用いてデザインすることができる。符
号レートが１／２以下でのショートＭＡＣヘッダ４００の符号化は、良好なチャ
ネル状態で十分となる。しかし悪いチャネル状態においては、符号化ＭＡＣヘッ
ダ４００は、低い符号レート、例えば１／３以下でもって保護しなければならな
い。同時にＥＤＧＥ無線バーストあたりのＴＵの数（とその結果ＭＡＣヘッダ内
で搬送されるＣＳＮフィールドの数）は、符号レートが１／２または１／３のと
きにさらに小さくなる。ＣＳＮフィールドの数を少なくすることにより、同一数
（１２９）の符号化ビットを用いてＭＡＣヘッダをよりよく符号化することがで
きる。

【００３０】複数のＣＳＮフィールドがＭＡＣヘッダ内に含まれる場合には、各ＣＳＮフィ
ールドはその関連するＴＵに順番通りに対応するが、しかし残りのＴＵ（符号化
されたＭＡＣヘッダ内にはＣＳＮフィールドは含まれない）は、順番通りにある
ことを規定する最後のＣＳＮフィールドを除く。かくして第１の拡張ＭＡＣヘッ
ダフォーマット４１２においては、第１のＣＳＮフィールド４１４は、再送信さ
れたＴＵに対応し、第２のＣＳＮフィールド４１６は、残りのＴＵは第２のＣＳ
Ｎフィールド４１２からスタートしてその順番通りにあることを示す。

【００３１】図７において、代表的な拡張ＭＡＣヘッダフォーマット５００、５０２、５０
４、５０６をＧ＝６の場合に対し示す。ＭＡＣヘッダフォーマット５００、５０
２、５０４、５０６は、それぞれ符号レートが、１、１／２、２／３、１／３に
対するものである。符号レートが１に対しては、第１拡張（Ｇ＝６）のＭＡＣヘ
ッダフォーマット５００は、６個の連続するＣＳＮフィールド５０８、５１０、
５１２、５１４、５１６、５１８を有する。ＭＡＣヘッダ５００はさらに、ＴＦ
Ｉフィールド５２０とその他フィールド５２２とＣＲＣフィールド５２４を有す
る。好ましくはＣＲＣフィールド５２４は、ヘッダエラー保護に対し８ビットで
あることが好ましい。

【００３２】符号レートが１／２に対しては、第２拡張（Ｇ＝６）ＭＡＣヘッダ５０２は、
４個の連続する１２ビットＣＳＮフィールド５２６、５２８、５３０、５３２と
ＴＦＩフィールド５２０，他のフィールド５２２、ＣＲＣフィールド５２４を有
する。符号レートが２／３に対しては、第３拡張（Ｇ＝６）ＭＡＣヘッダ５０４
は、３個の連続するＣＳＮフィールド５３４、５３６、５３８と、保存フィール
ド５４０，ＴＦＩフィールド５２０，他のフィールド５２２、ＣＲＣフィールド
５２４を有する。符号レートが１／３に対しては、第４拡張（Ｇ＝６）ＭＡＣヘ
ッダ５０６は、２個の連続するＣＳＮフィールド５４２、５４４と、２個の保存
フィールド５４６，５４８，ＴＦＩフィールド５２０，他のフィールド５２２、
ＣＲＣフィールド５２４を有する。未符号状態時には、各ＭＡＣヘッダ５００、
５０２、５０４、５０６は６８ビットを含む。ＭＡＣヘッダ５００、５０２、５
０４、５０６は、パンクチャドレート１／２を用いて符号化され、１３２ビット
を得る。

【００３３】符号レート１、２／３、１／２、１／３に対しては、送信はそれぞれ６、４、
３、２ＴＵからなる。各ＴＵは、第１の符号化サブブロックＣ_ijのＣＳＮにより
特定される。未符号の場合には、６個のＴＵはそれぞれが３個のＴＵからなる２
つのグループに分割される。オーバヘッドを少なくするために、各グループ内の
第１のＴＵに対するＣＳＮが特定され、残りの２つのＴＵは、第１のＴＵからの
６ビット増分するものとして特定される。そのため各グループ内のＴＵは、６以
下のビットだけ異なるＣＳＮを有するという制約を有する。

【００３４】本発明によれば、リンク適合モードと増分冗長性モードの両方法が可能となる
。一定長のＲＬＣブロックを用いているために、リンク適合モードはスムーズか
つシンプルであり、符号スキームを切り替えながらスループットの損失がない。
これにより、スループットを減らすことなく高速のリンク適合モードが可能とな
る。本発明においては、ＲＬＣブロックあたりわずか２１２のビットを使用する
だけなのでＲＬＣブロックエラーレート（ＢＬＥＲ）は、他の公知の技術よりも
少ない。本発明は、レートが１／３の未符号化の範囲で４個の符号レートを提供
できる。さらにまた本発明は、８−ＰＳＫの多くの異なる符号レートとガウス分
布の最小シフトキーイング（gaussian minimumshift keying：ＧＭＳＫ）の間で
の適用が可能となり、これは従来必要とされた再度のセグメント化が不要となる
。

【００３５】本発明によれば、受信器の操作とは独立して増分冗長性モードモード（Ｄ＝１
）で、送信器が常に動作することが可能である。物理層バーストへのＴＵの組み
込みは、使用される符号レートにのみ依存する。送信器は、リンク適合モードあ
るいは増分冗長性モードモードが受信器で使用されているか否かを知る必要はな
い。

【００３６】しかし実際には送信器は受信器の容量を知らないでいる理由はない。送信器と
受信器は、一時的なブロックフローの確立の間、この情報を交換することができ
る。Ｇ＝１２と６の本発明の方法においては、１つのたたみ込み符号化装置によ
りリンク適合モードと増分冗長性モードモードが可能となる。本発明を実行する
ことにより再送信は、受信器がＩＲを用いる場合、最初の送信よりもより少ない
数の符号化サブブロックを送信するだけでよい。

【００３７】図１に示した方法においては、ピークスループットは、次のようにして計算で
きる。８−ＰＳＫＰＤＵに対し１３８４ビットがある（４ＧＳＭバーストに対
しインタリーブされる）。ＣＲＣオーバヘッドは、７２ビットである。６個の未
符号化ＲＬＣブロックがＥＤＧＥ無線バーストを介して送信されるために、ＵＳ
ｆフィールドと符号化ショートＭＡＣヘッダは、それぞれ、３６ビットと８４ビ
ットを含む。したがって各ＲＬＣ／ＭＡＣブロックは、（１３８４−−３６−７
２−７６）／６＝２００ＬＬＣデータビットを含む。そのためピークスループッ
トは、２００ビット／ｌＲＬＣブロック×６ＲＬＣブロック／２０ミリ秒＝６０
ｋｂｐｓとして計算できる。

【００３８】ＩＲのみ符号化の場合の再送信は、最初の再送信の後符号レートは４／７とな
る。柔軟結合（soft-combining）が存在しない場合には、未符号化ケースの場合
には、５個のＲＬＣブロックのみが４個のＧＳＭバーストの組を搬送する再伝送
で送信される。しかし他の符号化ショートＭＡＣフォーマットは、７６個の符号
化ビット内に２個のＣＳＮを含むようにすることもできる。柔軟結合がなく、未
符号化操作は非常に良好なチャネル状態の場合においてのみ可能となるため、こ
れによりショートＭＡＣヘッダはレート２／３で符号化することができる。一般
的にＧＳＭおよびＧＰＲＳ、ＥＤＧＥを実現するシステムは従来公知である。こ
れらのシステムの構成および設計思想は、このようなシステムの無線通信信号の
生成と送信およびシステムの詳細は、本発明を実行する際に重要ではない。本発
明のシステムに関するさらに詳しい情報は、米国特許第５７２９５３６号、発明
の名称：“Cellular System Architectures Supporting Date Services”に開示
されている。

【００３９】特許請求の範囲の発明の要件の後に括弧で記載した番号がある場合は本発明の
一実施例の態様関係を示すものであって、本発明の範囲を限定するものと解釈し
てはならない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による無線通信システムのクラスタ内にある３個のセルサイトを表す図
。

【図２】図１のシステムの基地局と移動局の関係を示す図。

【図３】本発明の第１実施例により図１のシステム内で送信するために無線信号をフォ
ーマット化する方法を表す図

【図４】本発明の第２実施例により図１のシステム内で送信するために無線信号をフォ
ーマット化する方法を表す図

【図５】本発明の第３実施例により図１のシステム内で送信するために無線信号をフォ
ーマット化する方法を表す図

【図６】Ａ：本発明により採用される短いヘッダを表す図。Ｂ：本発明により採用される複数の拡張ヘッダを表す図。

【図７】本発明により採用される複数の拡張ヘッダを表す図。

【符号の説明】

２０、２２、２４セル２６、２８、３０基地局３２、３４、３６境界３８移動局４０自動レート基地局送信器４２自動レート基地局受信器４４自動レート移動局受信器４６自動レート移動局送信器４８ダウンリンクチャネル５０アップリンクチャネル１００方法１０２論理リンク制御（ＬＬＣ）プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）１０４無線リンク制御（ＲＬＣ）ブロック１０６巡回冗長性チェック（ＣＲＣ）シーケンス１０８、１１２エラー符号化ＲＬＣブロック１１０１／３レート畳み込み符号１１４ブロック１１６、１２０Ｇ符号化サブブロック３００方法３０２メディアアクセス制御（ＭＡＣ）ヘッダ３０４アップリンク状態フラグ（ＵＳＦ）３０６ダウンリンクセグメント３０８、３１０、３１２、３１４移動通信用グローバルシステム（ＧＳＭ）バースト４００ショートＭＡＣヘッダ４０２ＣＲフィールド４０４ＣＳＮフィールド４０６一次フロー識別子（ＴＦＩ）フィールド４０８その他フィールド４１０ＣＲＣシーケンス４１２第１拡張ＭＡＣヘッダフォーマット４１４、４１６ＣＳＮフィールド４１８第２拡張ＭＡＣヘッダフォーマット４２０、４２２、４２４ＣＳＮフィールド４２６修正された第２拡張ＭＡＣヘッダフォーマット４２８第３の拡張ＭＡＣヘッダフォーマット４３０、４３２、４３４、４３６ＣＳＮフィールド４３８修正された第３拡張ＭＡＣヘッダフォーマット５００、５０２、５０４、５０６拡張ＭＡＣヘッダフォーマット５０８、５１０、５１２、５１４、５１６、５１８ＣＳＮフィールド５２０ＴＦＩフィールド５２２その他フィールド５２４ＣＲＣフィールド５２６、５２８、５３０、５３２１２ビットＣＳＮフィールド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者サンジブナンダアメリカ合衆国、08510 ニュージャージー州、クラークスバーグ、ロビンズロード 34 Ｆターム(参考） 5K067 AA13 CC08 EE23 GG01 HH26 HH28

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一定長の無線リンク制御（ＲＬＣ）ブロックを形成し、前記ＲＬＣブロックから一定長の符号化サブブロックを形成し、この符号化サブブロックを、複数の符号レートで、リンク適合モードをサポー
トできる送信ユニットに構成する、送信器を有することを特徴とするリンク適合モードをサポートする無線通信システム。
【請求項２】前記送信ユニットを受領し、前記受領した送信ユニットからＲＬＣブロックを復号化する受信器をさらに有することを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項３】前記送信器は、前記ＲＬＣブロックの少なくとも１つを、前記少なくとも１つのＲＬＣブロッ
クの最初の送信で用いられた符号レートとは異なる符号レートでもって送信する
、自動レート送信器をさらに有することを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項４】前記自動レート送信器は、前記少なくとも１つのＲＬＣブロ
ックが最初に送信された送信ユニットとは異なる送信ユニットで、前記少なくと
も１つのＲＬＣブロックを送信することを特徴とする請求項３記載のシステム。
【請求項５】前記自動レート送信器は、少なくとも１つのＲＬＣブロック
を示す送信ユニットの一部のみを送信することを特徴とする請求項３記載のシステム。
【請求項６】前記自動レート送信器は、整数個の符号化サブブロックを含
む送信ユニットの一部を再送信することを特徴とする請求項５記載のシステム。
【請求項７】前記自動レート送信器は、以前に送信されなかった符号化サ
ブブロックを含む送信ユニットを送信することを特徴とする請求項５記載のシステム。
【請求項８】前記送信器は、前記少なくとも１つのＲＬＣブロックに関連する送信ユニットの少なくとも一
部を受信器に送信する自動レート送信器を有することを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項９】前記送信器は、送信ユニットを、送信ユニットが送信された符号レートとは異なる再送信の符
号レートでもって、受信器に送信する自動レート送信器を有することを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項１０】前記送信器は、周期的冗長性チェックシーケンスをＲＬＣ
ブロックに加えて、符号化サブブロックに構成されるエラー符号化ＲＬＣブロッ
クを形成することを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項１１】前記送信器は、ＲＬＣブロックを変数で割ることにより符
号化サブブロックを形成する自動レート送信器を有することを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項１２】前記変数は、６、１２、１８のうちのいずれか１つである
ことを特徴とする請求項９記載のシステム。
【請求項１３】複数の符号レートでもって、リンク適合モードをサポート
できる無線通信システム内で通信する方法において、（Ａ）一定長の無線リンク制御（ＲＬＣ）ブロックを形成するステップと、（Ｂ）前記ＲＬＣブロックを、複数の符号レートでリンク適合モードをサポー
トできる送信ユニットに構成するステップと、（Ｃ）前記送信ユニットを送信するステップと、からなることを特徴とするリンク適合モードをサポートする無線通信システムの
方法。
【請求項１４】前記（Ｂ）ステップは、（Ｂ１）巡回冗長性チェックＣＲＣシーケンスを、前記ＲＬＣブロックに追加
するステップと、（Ｂ２）符号化ＲＬＣブロックを生成するために、ＲＬＣブロックとＣＲＣシ
ーケンスに畳み込み符号化を実行するステップと、を有することを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】前記（Ｂ２）のステップは、畳み込み符号レートが１／３
を用いて、畳み込み符号化を実行することを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】前記（Ｂ）のステップは、符号化されたＲＬＣブロックを
インタリーブすることを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１７】前記（Ｂ）のステップは、（Ｂ３）前記符号化されたＲＬＣブロックをＧ符号化サブブロックにセグメン
ト化するステップと、を有し、前記符号化されたサブブロックのグループを組み立てて送信ユニットを形成す
ることを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１８】前記Ｇは、６、１２、１８のうちの１つであることを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】前記（Ｃ）ステップは、ＧＳＭバーストを介して送信ユニ
ットを送信することを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項２０】前記（Ｂ）のステップは、リンク適合モード用に複数の符
号レートを得るために、異なる数の符号化サブブロックを用いて送信ユニットを
形成することを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項２１】前記（Ｂ）のステップは、ＲＬＣブロックの最初の送信と
再送信用に対し異なる送信ユニットを用いることを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項２２】前記（Ｂ）のステップは、ＲＬＣブロックの再送信のため
に送信ユニットの一部のみを用いるステップを含むことを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項２３】前記一部のみを用いるステップは、ＲＬＣブロックの再送
信と送信ユニットの一部を構成するために、整数個の符号化サブブロックを用い
るステップを含むことを特徴とする請求項２２記載の方法。
【請求項２４】整数個の符号化サブブロックを用いるステップは、以前に
送信されたことのない符号化サブブロックを用いるステップを含むことを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項２５】前記（Ｃ）のステップは、（Ｃ１）送信すべき送信ユニットを表すヘッダを形成するステップと、（Ｃ２）送信中の送信ユニットを表すヘッダを送信するステップと、を有することを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項２６】前記ヘッダは、送信ユニットとともに送信されることを特徴とする請求項２５記載の方法。
【請求項２７】前記（Ｃ１）のステップは、送信すべき送信ユニット内の
符号化サブブロックの少なくとも１つに関連した、少なくとも１個の符号化サブ
ブロックシーケンス番号をヘッダ中に提供するステップを含むことを特徴とする請求項２５記載の方法。
【請求項２８】前記（Ｃ１）のステップは、送信すべき送信ユニットのサ
イズと数を表す符号レートフィールドをヘッダ内に用意するステップを含むことを特徴とする請求項２５記載の方法。
【請求項２９】前記（Ｃ１）のステップは、どの受信器が送信ユニットを
受信すべきか、あるいはどの送信器が送信ユニットを送信すべきかを示す、一時
フロー識別子をヘッダ内に用意するステップを含むことを特徴とする請求項２８記載の方法。
【請求項３０】前記（Ｂ）のステップは、符号化されたサブブロックの等
しくない数の符号化サブブロックの、少なくとも２個の送信ユニットを形成する
ステップを含むことを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項３１】前記（Ｃ）のステップは、汎用パケット無線サービスシス
テムを介して送信ユニットを送信するステップを含むことを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項３２】複数の符号レートと増分冗長性モードとの間でリンク適合
モードをサポートできるワイヤレス通信システム内の通信方法において、（Ａ）一定長の無線リンク制御（ＲＬＣ）ブロックを形成するステップと、（Ｂ）エラー符号化ＲＬＣブロックを形成するために、エラー検出用の周期的
冗長性チェックシーケンスと、前記ＲＬＣブロックとを組み合わせるステップと
、（Ｃ）符号化サブブロックを形成するために、エラー符号化ＲＬＣブロックを
処理するステップと、（Ｄ）送信ユニットを表すヘッダを形成するステップと、（Ｅ）複数の符号レートに基づいて符号化サブブロックのグループを、伝送ユ
ニットに組み立てるステップと、（Ｆ）送信ユニットとヘッダを受信器に送信するステップと、を有することを特徴とする無線通信システムにおける通信方法。
【請求項３３】前記（Ｃ）のステップは、（Ｃ１）符号化ＲＬＣブロックを生成するために、エラー符号化ＲＬＣブロッ
ク上で畳み込み符号化を実行するステップと、（Ｃ２）前記符号化ＲＬＣブロックから符号化サブブロックを形成するステッ
プを有することを特徴とする請求項３２記載の通信方法。
【請求項３４】前記（Ｃ１）のステップは、１／３符号レートでもって
畳み込み符号化を実行することを特徴とする請求項３３記載の通信方法。
【請求項３５】前記（Ｃ２）のステップは、符号化ＲＬＣブロックをイン
タリーブするステップを含むことを特徴とする請求項３３記載の通信方法。
【請求項３６】前記（Ｃ２）のステップは、インタリーブされた符号化Ｒ
ＬＣブロックを、Ｇ符号化サブブロックにセグメント化するステップを有し、前記符号化サブブロックのグループを組み立てて、送信ユニットを形成することを特徴とする請求項３５記載の通信方法。
【請求項３７】前記（Ｆ）ステップは、ＧＳＭバーストを介して送信ユニ
ットを送信することを特徴とする請求項３６記載の通信方法。
【請求項３８】少なくとも２個の送信ユニットは、異なる数の符号化サブ
ブロックを含むことを特徴とする請求項３６記載の通信方法。
【請求項３９】前記送信ユニットは、位相シフトキーイングを用いて変調
されることを特徴とする請求項３８記載の通信方法。
【請求項４０】前記送信ユニットは、ガウス分布最小シフトキーイングを
用いて変調されることを特徴とする請求項３８記載の通信方法。
【請求項４１】（Ｇ）少なくとも１つのＲＬＣブロックを、前記少なくと
も１つのＲＬＣブロックの最初の送信で用いられた符号レートとは異なる符号レ
ートでもって再送信するステップをさらに有することを特徴とする請求項３２記載の通信方法。
【請求項４２】前記（Ｇ）のステップは、送信ユニットを送信する際に符
号化サブブロックの１つをドロップすることを特徴とする請求項４１記載の通信方法。
【請求項４３】前記（Ｇ）のステップは、前記ドロップされた符号化サブ
ブロックを、再送信された送信ユニット中の拡張ヘッダ情報でもって置換するス
テップを含むことを特徴とする請求項４２記載の通信方法。
【請求項４４】前記置換するステップは、符号化サブブロックシーケンス
番号を拡張ヘッダ情報内に用意することを特徴とする請求項４３記載の通信方法。