JP2006503524A - 通信システムにおいてデータのブロックを送受信する方法及び装置 - Google Patents

通信システムにおいてデータのブロックを送受信する方法及び装置 Download PDF

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Abstract

【課題】
【解決手段】データを送受信する方法及び装置は、第１のコードに従ってデータを符号化してデータのブロックを生成し、時間フレームの送信データレートを決定し、決定した送信データレートに基づいてデータのブロックの部分を選択し、このデータの部分に位置識別子データを加えて、ペイロードデータを生成し、ペイロードデータを第２のコードに従って符号化し、時間フレームにわたって送信されるデータのパケットを生成することによって、通信リソースの効率的な利用を提供する。ここで、位置識別子は、データのブロック内におけるデータの部分の位置を識別する。送信機は、予め定めたデータレートで、時間フレームにわたってデータのパケットを送信する。受信機は、時間フレームにわたってデータのパケットを受信し、受信したデータを処理して、データのブロックを再生成する。

Description

本発明は、一般に通信分野に関し、特に、通信システムにおけるデータ通信に関する。
無線通信システムにおいて、ユーザによる不必要でかつ過度の送信は、システム能力を低下させるのみならず、他のユーザに対する干渉を引き起こす。この不必要かつ過度の送信は、通信システムにおけるデータの非効率な流れによって起こるかもしれない。２人のエンドユーザ間のデータ通信は、このシステムを介したデータの適切な流れを保証するための幾つかのプロトコルのレイヤを通過する。通常、基地局は、移動局へ送信するためのデータのブロックを受信する。このデータのブロックは、ブロック外部コードを経由して符号化される。この外部符号化されたデータは、一つ又は複数の物理レイヤフレームにわたって送信されるデータのフレームに区切られる。データの物理レイヤフレームの各々は、物理コードを用いて符号化され、幾つかの時間スロットにわたって送信される。少なくとも一つの局面における適切な配信は、各データのフレームにおけるエラーをチェックし、データのフレームにおいてもしも受け入れられないエラー又はエラーレートが検知されれば、同じデータのフレームの再送信を要求するシステムを通じて保証される。このデータのブロックは、例えば音楽データやビデオデータなどのように、任意の種類のデータでありうる。そして、データのブロックのデータのフレームを受信した後、移動局は、例えば音楽又はビデオを再生するためにデータのブロックを再構築する。
更に詳しくは、無線通信システムは、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）技術に従って動作しうる。ＣＤＭＡは、通信機械工業会（ＴＩＡ）及びその他の規格組織によって発行された種々の規格で開示及び記述されている。そのような規格は、ＴＩＡ／ＥＩＡ−ＩＳ−２０００規格を含む。この規格の写しは、アドレスhttp://www.3app2.orgのワールドワイドウェブにアクセスすることによって、又はTIA, Standards and Technology Department, 2500 Wilson Boulevard, Arlington, VA 22201, United States of Americaに手紙を書くことによって得られる。一つの局面では、ＩＳ−２０００プロトコルに従って動作する無線通信システムは、補足チャネルを固定データレート又は可変データレートで移動局に提供するオプションを持っている。補足チャネルは、データのブロックを、固定データレート又は可変データレートで移動局へ送信するために使用される。別の局面では、ＩＳ−２０００プロトコルに従って動作する無線通信システムは、順方向パケットデータチャネル（Ｆ−ＰＤＣＨ）を、移動局へ可変データレート、可変物理レイヤフレーム期間、及び可変変調フォーマットで提供するオプションを持っている。Ｆ−ＰＤＣＨは、データのブロックを移動局へ可変データレートで送信するために使用される。しかしながら、データレート、変調、及びフレーム期間を含む可変フォーマット通信は、どのような無線通信でも可能であるかもしれない。
補足チャネルによる固定データレートでかつ連続的な送信では、基地局は、この固定データレートに従ってデータのブロックを区切る。データのブロックの各区切りは、物理レイヤフレームにわたって送信されるデータのパケットとして多重通信される。データのフレームは、幾つかの時間スロットにわたって移動局に送信される。補足チャネルによるデータレートは固定されているので、データのフレームの各々は、同一サイズのデータペイロードを持つ。そして、区切られたデータのブロックからのデータのパケットもまた同一サイズにおいてである。さらに、送信は連続的なので、移動局は、もしもフレームを受信しなければ、どれくらいのデータが失われたのかを判定することができる。従って、移動局は、ブロック内の再送信されたデータフレームの位置を簡単に判定し、データのブロックの全体を再構築することができる。
しかしながら、データのブロックを再構築することは、データが移動局へ可変レート、又は断続的なフォーマットで送信された場合には、可能ではないか、容易になされない。これは、補足チャネルの送信が断続的であり、それが移動局に知られていない場合であるか、又はＦ−ＰＤＣＨが使用された場合かの何れかの場合である。Ｆ−ＰＤＣＨについて、フレームのペイロードのサイズは、フレーム毎に変わりうる。可変データレートについて、データの各フレーム内のペイロードのサイズは変わりうる。そして、区切られたデータのブロックからのデータのパケットは、必ずしも同一のサイズにおいてではない。もしもデータのフレームがエラーで受信され、このフレームのサイズが移動局に知られないのであれば、移動局は、データのブロックを再構築するためのデータのブロック内の、引き続き受信されたデータのフレームの位置を判定することが出来ない。このデータのフレームは、あらゆる再送信データのフレームを含む。さらに、断続的な送信時間のフォーマットが移動局に知られていないのであれば、移動局が、データのブロック内における、受信したあらゆるデータのフレームの位置を判定することは不可能であるか、又は容易にはできない。
従って、断続的送信とＦ−ＰＤＣＨとを持つ補足チャネル可変データレートのＩＳ−２０００システムには少なくとも、データのブロックの通信、及び受信している移動局におけるデータのブロックの再構築のためのシステム、方法、及び装置を提供する必要がある。
本出願は、米国仮出願番号６０／４１９，３５８号、"Method and Apparatus for Transmitting and Receiving a Block of Data in a Communication System."、２００２年１０月１７日出願の優先権を主張する。
データを送受信する方法及び装置は、第１のコードに従ってデータを符号化して、データのブロックを生成し、時間フレームの送信データレートを決定し、決定した送信データレートに基づいてデータのブロックの部分を選択し、このデータの部分に、位置識別子データを加えて、ペイロードデータを生成し、ペイロードデータを第２のコードに従って符号化し、時間フレームにわたって送信されるデータのパケットを生成することによって、通信リソースの効率的な利用を提供する。ここで、位置識別子は、データのブロック内におけるデータの部分の位置を識別する。送信機は、予め定めたデータレートで、時間フレームにわたってデータのパケットを送信する。受信機は、時間フレームにわたってデータのパケットを受信する。この受信機では、時間フレームにわたって受信されたデータのパケットが、第２のコードにしたがって復号され、ペイロードデータが生成される。位置識別子データは、受信されたペイロードデータから検出され、データのブロックの部分が生成される。受信されたこの部分は、第１のコードに従って復号され、データのブロックが生成される。巡回冗長検査は、選択されたデータの部分に基づいて判定され、位置識別子データと、このデータの部分とに加えられ、送信のためのペイロードデータが生成される。受信機では、データのパケットを受信した後、巡回冗長検査が検出され、受信データ処理のために決定される。
本発明の特徴、目的、及び利点は、全体を通じて同一の符号が同一のものを特定する添付図面と連携したときに、以下に述べる詳細な記載からより明らかになるであろう。
一般に述べるように、斬新でかつ改良された方法及び装置は、通信システムにおける通信リソースの効率的な利用を提供する。このシステム、方法、及び装置は、基地局からの送信前に、位置識別子をデータのフレームに加える。位置識別子は、データのブロック内のデータのフレームの位置を決定することを可能にする。移動局は、各データのフレームにおける位置識別子に基づいて、データのブロックを再構築する。一つの局面では、外部コードに従ってデータを符号化した後に、位置識別子がデータのフレームに加えられる。物理レイヤコードは、更に、位置識別子を用いて、データのフレームを符号化し、通信システム内の移動局へ送信するためのデータのフレームを生成する。ここで記載された一つ又は複数の典型的な実施例は、デジタルデータ通信システムの環境で記載される。この環境内での使用は有利である一方、本発明の異なる実施例は、異なる環境又は構成で組み入れられる。一般に、ここで記載された種々のシステムは、ソフトウェア制御によるプロセッサ、集積回路、又はディスクリートロジックを用いて形成される。この応用を通じて参照されるデータ、手順、命令、情報、信号、シンボル、及びチップは、電圧、電流、電磁波、磁場又は磁粒子、光波又は光粒子、あるいはこれらの組み合わせによって有利に表される。更に、各ブロック図で示されるブロックは、ハードウェア又は方法ステップを表す。
更に詳しくは、本発明の種々の実施例は、通信機械工業会（ＴＩＡ）及びその他の規格団体によって発行された種々の規格で開示及び記述されている符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）技術に従って動作する無線通信システムに組み込まれる。そのような規格は、ＴＩＡ／ＥＩＡ−９５規格、ＴＩＡ／ＥＩＡ−ＩＳ−２０００規格、ＵＭＴＳ及びＷＣＤＭＡ規格を含む。これらは全て本願に引用して援用する。データの通信のためのシステムは、本願に引用して援用する"TIA/EIA/IS-856 cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification "にも詳記されている。この規格の写しは、アドレスhttp://www. 3app2.orgのワールドワイドウェブにアクセスすることによって、又はTIA, Standards and Technology Department, 2500 Wilson Boulevard, Arlington, VA 22201, United States of Americaに手紙を書くことによって得られる。本願に引用して援用しており、一般にＵＭＴＳ規格として特定される規格は、3GPP Support Office, 650 Route des Lucioles-Sophia Antipolis, Valbonne-Franceにコンタクトすることによって得られる。
図１は、本発明の種々の実施例を組み込んだ任意のＣＤＭＡ通信システム規格にしたがって動作することができる通信システム１００の一般的なブロック図である。通信システム１００は、音声、データ、又はその両方の通信のためにある。一般に、通信システム１００は、例えば移動局１０２〜１０４のような多くの移動局間の通信リンク、及び移動局１０２〜１０４と公衆通信及びデータ交換ネットワーク１０５との間の通信リンクを提供する。本発明の主要な範囲及び種々の利点から逸脱することなく、図１に示す移動局は、データアクセス端末（ＡＴ）と称され、基地局はデータアクセスネットワークと称される。基地局１０１は、例えば基地局コントローラ及び基地トランシーバシステムのような多くの構成要素を含む。簡単にするために、これら構成要素は図示していない。基地局１０１は、例えば基地局１６０のような他の基地局と通信しうる。移動交換センタ（図示せず）は、通信システム１００の種々の動作局面と、ネットワーク１０５と基地局１０１，１６０との間のバックハウル１９９に関して制御する。
基地局１０１は、自分のカバー領域内に存在する各移動局と、基地局１０１から送信される順方向リンク信号を経由して通信する。移動局１０２〜１０４に向けられた順方向リンク信号は、順方向リンク信号１０６を形成するために合計される。順方向リンクは、多くの異なる順方向リンクチャネルを搬送しうる。そのような順方向リンクチャネルは、順方向基本チャネル、制御チャネル、補足チャネル、及びＦ−ＰＤＣＨを含む。基本チャネルは、通常、呼出セッションの期間の間、移動局に割り当てられる。補足チャネルは、移動局の間で共有される。Ｆ−ＰＤＣＨもまた移動局の間で共有される。基地局は、もしも指定された時間の間、補足チャネル又はＦ−ＰＤＣＨによって移動局にデータを送信するように決定すると、任意の時間において、移動局に対して、特定の補足チャネル又はＦ−ＰＤＣＨを復号するように命令する。順方向リンク信号１０６を受信している移動局１０２〜１０４の各々は、この順方向リンク信号１０６を復号し、そのユーザのための情報を抽出する。基地局１６０はまた、基地局１６０から送信される順方向リンク信号を経由して、自分のカバー領域内に存在する移動局とも通信する。移動局１０２〜１０４は、対応する逆方向リンクを経由して、基地局１０１，１６０と通信する。各逆方向リンクは、例えば各移動局１０２〜１０４のための逆方向リンク信号１０７〜１０９のような逆方向リンク信号によって維持される。一つの基地局に向かっているものの、逆方向リンク信号１０７〜１０９は、別の基地局で受信されうる。
基地局１０１，１６０は、共通の移動局と同時に通信しているかもしれない。例えば、移動局１０２は、基地局１０１，１６０の近くに接近しているかもしれない。これによって、両基地局１０１，１６０との通信を維持することができる。順方向リンクで、基地局１０１は、順方向リンク信号１０６で送信し、基地局１６０は、順方向リンク信号１６１で送信する。逆方向リンクで、移動局１０２は、両基地局１０１，１６０によって受信される逆方向リンク信号１０７で送信する。データのパケットを移動局１０２に送信するために、基地局１０１，１６０のうちの一つが選択され、データのパケットが移動局１０２に送信される。逆方向リンクで、両基地局１０１，１６０は、移動局１０２からのトラフィックデータ送信の復号を試みる。逆方向リンク及び順方向リンクのデータレートとパワーレベルとは、基地局と移動局との間のチャネル条件に従って維持される。ＩＳ−２０００規格は、一定の固定レートでの補足チャネル送信を可能にする。この送信は断続的であるかもしれない。この断続的な送信は、ＤＴＸとも称される。Ｆ−ＰＤＣＨのために、基地局は、どの時間スロットにおいても、送信することを決定することができる。ペイロード、期間、コードレート、変調を含む送信フォーマットは、ある送信から次の送信で変わりうる。
図２は、本発明の種々の局面に従った動作中に、受信されたＣＤＭＡ信号の処理及び復調のために使用される受信機２００のブロック図である。受信機２００は、逆方向リンク信号及び順方向リンク信号上の情報を復号するために使用される。受信機２００は、基本チャネル、制御チャネル、及び補足チャネル上の情報を復号するために使用される。受信された（Ｒｘ）サンプルは、ＲＡＭ２０４に格納される。受信サンプルは、無線周波数／中間周波数（ＲＦ／ＩＦ）システム２９０及びアンテナシステム２９２によって生成される。ＲＦ／ＩＦシステム２９０とアンテナシステム２９２は、複数の信号を受信し、受信ダイバーシティゲインを利用するために、この受信した信号のＲＦ／ＩＦ処理を行う一つ又は複数の構成要素を含む。異なる伝播経路を通って伝播された複数の受信信号が、共通のソースからのものかもしれない。アンテナシステム２９２は、ＲＦ信号を受信し、このＲＦ信号をＲＦ／ＩＦシステム２９０に渡す。ＲＦ／ＩＦシステム２９０は、任意の従来型ＲＦ／ＩＦ受信機であるかもしれない。この受信ＲＦ信号はフィルタされ、ダウンコンバートされ、デジタル化されて、ベースバンド周波数においてＲＸサンプルに形成される。このサンプルはマルチプレクサ（ｍｕｘ）２５２に供給される。ｍｕｘ２５２の出力は、サーチャユニット２０６及びフィンガ要素２０８に供給される。制御システム２１０がそこに結合されている。結合器２１２は、デコーダ２１４をフィンガ要素２０８に結合する。制御システム２１０は、ソフトウェアによって制御されるマイクロプロセッサであり、同じ集積回路上、又は別の集積回路上に配置される。デコーダ２１４における復号機能は、ターボデコーダに従っているか、またはその他の適切な復号アルゴリズムに従っている。ソースから送信された信号は、幾つかのコードのレイヤを用いて符号化される。デコーダ２１４は、二つ又はそれ以上のコードに従った復号機能を実行する。例えば、送信されたデータは、二つの異なるレイヤ、すなわち外部レイヤと物理レイヤにおいて符号化されるかもしれない。物理レイヤは、ターボコードに従っており、外部レイヤは、Ｒｅｅｄ Ｓｏｌｏｍｏｎコードに従う。そして、デコーダ２１４は、受信サンプルを、このようなコードに従って復号する。
動作中、受信されたサンプルは、ｍｕｘ２５２に供給される。ｍｕｘ２５２は、このサンプルをサーチャユニット２０６及びフィンガ要素２０８に供給する。制御ユニット２１０は、サーチャユニット２０６からのサーチ結果に基づいて異なる時間オフセットにおいて、受信信号の復調及び逆拡散を実行するようにフィンガ要素２０８を設定する。この復調の結果は合成され、デコーダ２１４に渡される。デコーダ２１４は、このデータを復号し、復号されたデータを出力する。チャネルの逆拡散は、受信サンプルを、単一タイミング仮説において、指定されたＷａｌｓｈ関数と、ＰＮシーケンスの複素共役とを用いて多重化し、結果として得られたサンプルを、デジタルフィルタすることによって実行される。これには、しばしば統合及びダンプアキュムレータ回路（図示せず）が用いられる。このような技術は、当該技術分野で一般に知られている。受信機２００は、移動局から受信した逆方向リンク信号を処理する基地局１０１,１６０の受信機部分で、及び受信した順方向リンク信号を処理する任意の移動局の受信機部分で使用される。
デコーダ２１４は、データシンボルの検出のために結合されたエネルギーを蓄積する。各データのパケットは、巡回冗長検査（ＣＲＣ）フィールドを搬送する。デコーダ２１４は、受信したデータパケット内のエラーをチェックする制御システム２１０及び／又はその他の制御システムと通信する。もしもＣＲＣデータがパスしないのであれば、受信したデータのパケットはエラーで受信されている。制御システム２１０及び／又はその他の制御システムは、データのパケットを再送信するために、否定的なアクノレッジメントメッセージを送信機に送る。
図３は、逆方向リンク信号と順方向リンク信号とを送信するための送信機３００のブロック図を示す。送信機３００は、基本チャネル、制御チャネル、補足チャネル、及びＦ−ＰＤＣＨの送信のために使用される。送信されるチャネルデータは、変調のために変調器３１０に入力される。この変調は、例えばＱＡＭ、ＰＳＫ、又はＢＰＳＫのような一般に知られた変調技術の何れかにしたがっている。変調の前に、送信されるチャネルデータは、一つ又は複数のコーディングレイヤを通過する。図４に示すように、送信用のチャネルデータのコーディングが説明されている。基本チャネル及び制御チャネル上のデータのために、この入力データは、例えば畳み込みコード又はターボコードに従ったコーディングのために、物理レイヤコード４９２に直接送られる。送信用のチャネルデータが、変調器３０１のために生成される。補足チャネル又はＦ−ＰＤＣＨのために、入力データは、外部コード４９１及び物理レイヤコード４９２を通って、送信用のチャネルデータが生成される。送信用のチャネルデータは、変調器３０１によって取得される。外部コード４９１は、Ｒｅｅｄ Ｓｏｌｏｍｏｎコードに従うかもしれない。物理レイヤコード４９２は、ブロックコード、畳み込みコード、又はターボコードに従いうる。処理時間の間データを保持するために、外部コード４９１は、関連する外部コードバッファ４９３を持ち、物理レイヤコード４９２は、関連する物理レイヤコードバッファ４９４を持つことができる。本発明の種々の局面に従って、位置識別子４９５が、外部コード４９１の出力において、データのフレームに加えられる。結果として生じるデータ４９７のフレームは、物理レイヤコード４９２内で符号化される。位置識別子４９５は、区切られたデータブロック内におけるペイロードデータの位置を識別する。位置識別子４９５は、受信宛先が、データのブロックを容易に再構築することを可能にする。データ４９７のフレームは、物理レイヤコード４９２によって符号化され、送信用のチャネルデータが生成される。
物理レイヤコード４９２の出力において、結果として生じた送信用のチャネルデータは、変調器３０１内で変調される。変調データレートは、データレート及びパワーレベルセレクタ３０３によって選択される。このデータレート選択は、宛先から取得したフィードバック情報に基づく。このデータレートは、その他の検討要因のなかでもしばしばチャネル条件に基づいている。チャンネル条件は、時々変わるかもしれない。データレート選択は、時々変わるかもしれない外部コード４９１へのデータ到着レートにも基づいている。結果として、選択されたデータレートも、それに応じて時々変わる。通信システム１００の物理レイヤ送信は、固定されたフレーム及び時間スロットによってなされる。結果として、送信されるデータ量は、このデータレートにしたがって変わる。その結果、外部レイヤコード４９１から物理レイヤコード４９２へ渡されたデータ量は、補足チャネル又はＦ−ＰＤＣＨの送信に対して時々変わりうる。
従って、データレート及びパワーレベルセレクタ３０３は、変調器３０１内のデータレートを選択する。
変調器３０１の出力は、アンテナ３０４から送信されるために、ブロック３０２内の信号拡散動作を通って増幅される。データレート及びパワーレベルセレクタ３０３はまた、送信された信号の増幅レベルのためのパワーレベルを選択する。選択されたデータレートとパワーレベルとの組み合わせによって、受信宛先において、送信されたデータの適切な復号が可能となる。また、ブロック３０７では、パイロット信号が生成される。パイロット信号は、ブロック３０７において、適切なレベルに増幅される。パイロット信号パワーレベルは、受信宛先におけるチャネル条件に従っている。パイロット信号は、結合器３０８内でチャネル信号と結合される。この結合された信号は、増幅器３０９内で増幅され、アンテナ３０４から送信される。アンテナ３０４は、アンテナアレイと複数入力複数出力構成とを含む任意数の組み合わせをしている。
図５は、宛先との、可変データレートにおける補足チャネル通信、又はＦ−ＰＤＣＨを含む通信リンクを維持するために、受信機２００と送信機３００とを組み込んだトランシーバシステム５００の一般的な図を示す。このトランシーバ５００は、移動局又は基地局に組み込まれるかもしれない。プロセッサ４０１は、受信機２００及び送信機３００に結合され、受信したデータ及び送信されるデータを処理する。たとえ受信機２００と送信機３００とが個別に示されていようとも、受信機２００と送信機３００の種々の局面は共通かもしれない。一つの局面では、受信機２００と送信機３００とが、ＲＦ／ＩＦ受信及び送信のための共通のアンテナシステムと共通のローカル発振器とを共有する。送信機３００は、入力４０５において、送信用のデータを取得する。送信データ処理ブロック４０３は、送信チャネル上で送信するためのデータを準備する。デコーダ２１４で復号された後の受信データは、入力４０４において、プロセッサ４０１で受信される。受信データは、プロセッサ４０１内の受信データ処理ブロック４０２で処理される。プロセッサ４０１の種々の動作は、単一又は複数の処理ユニット内で統合されうる。トランシーバ５００は、別のデバイスに接続されているかもしれない。トランシーバ５００は、このデバイスの必須の部分かもしれない。このデバイスは、コンピュータであるか、またはコンピュータと同様に動作する。このデバイスは、例えばインターネットのようなデータネットワークに接続されているかもしれない。基地局内にトランシーバ５００を組み込む場合には、幾つかの接続を介した基地局が、例えばインターネットのようなネットワークに接続される。
受信データの処理は一般に受信データのパケット内のエラーのチェックを含む。受信データ記憶ブロック４８０は、全体のデータのブロックを再構築するために、各データフレーム内で受信されたデータを蓄積する。本発明の種々の局面にしたがって、補足チャネル又はＦ−ＰＤＣＨを経由して通信された全体のデータブロックを再構築するために、トランシーバ５００は、位置識別子４９５内で符号化された位置情報を検出するために、受信した各データフレームを処理する。送信機では、本発明の種々の局面に従って、物理チャネル上で送信するために、図４に示すように、外部コードバッファ４９３から選択されたデータが、位置識別子フィールド４９５とともに追加される。さらに、ＣＲＣフィールド４９６もまた追加される。結果として生じるデータ４９７のフレームは、位置識別子４９５とＣＲＣ４９６とを含んでおり、物理レイヤコードにしたがって符号化され、更に、送信のための送信機３００による処理のために物理レイヤコード４９２に渡される。更に、補足チャネル又はＦ−ＰＤＣＨを経由して通信された全体のデータのブロックを再構築するために、本発明の種々の局面に従って、トランシーバ５００は、位置識別子４９５及びＣＲＣ４９６内の符号化された位置情報を検出するために、受信したそれぞれのデータのフレームを処理する。
図６には、本発明の種々の局面に従って、外部コード４９１から、物理レイヤコード４９２の出力における送信用のチャネルデータへのデータの流れが示されている。ペイロード６０１は、外部コードバッファ４９３から選択される。データブロック内のペイロード６０１の位置が識別され、位置識別子が、位置識別子４９５に挿入される。オプションで、ペイロード６０１及び位置識別子４９５に含まれるデータのためにＣＲＣが生成される。ＣＲＣが、ＣＲＣフィールド４９６においてデータに加えられ、データフレーム４９７が生成される。結果として生じるデータのフレーム４９７は、チャネルデータ送信のために物理レイヤコード４９２にしたがって符号化される。この結果生じるデータに基づいて新たなＣＲＣが生成される。ＣＲＣは、ＣＲＣフィールド６０３に加えられ、チャネルデータ送信のためにデータの物理レイヤフレーム６０２が生成される。トランシーバ５００は、送信ソース及び受信宛先に組み入れられる。本発明の種々の局面にしたがうと、送信ソースは、基地局でありうる。また、受信宛先は、移動局でありうる。トランシーバ５００では、送信ソースにおいて、プロセッサ４０１、及び例えば送信データ処理ブロック４０３のようなその内部セクションと接続している送信機３００は、位置識別子フィールド４９５及びオプションでＣＲＣフィールド４９６を加える本発明の種々の局面に従って送信用のデータを準備する。更に、トランシーバ５００では、受信宛先において、プロセッサ４０１、及び例えば受信データ処理ブロック４０２及び受信データ記憶ブロック４８０のようなその内部セクションは、位置識別子フィールド４９５及びオプションでＣＲＣフィールド４９６を識別することによって、本発明の種々の局面に従って、受信したデータのブロックを再構築するためのデータを準備する。
図７には、外部コードバッファ４９３からの、及び外部コードバッファ４９３へのデータフレームの送受信の時間ライン７００が示されている。送信側では、異なるペイロードサイズを持つデータフレーム１，２，３，４が、送信用のデータ７０１の区切られたブロックから選択される。外部コードバッファ４９３は、区切られたデータのブロック７０１を保持する。データフレーム１，２，３，４は、同じ区切られたデータのブロック７０１からかもしれない。各フレームのサイズは、送信のために使用される物理レイヤデータレートに基づいている。そして、データフレーム１，２，３，４のサイズは、別の時間では異なるかもしれない。位置識別子フィールド４９５及びオプションのＣＲＣフィールド４９６は、本発明の種々の局面に従って物理レイヤコード４９２の前の各データのフレームに加えられる。受信側では、データの各フレームは物理レイヤデコーダを用いて復号される。結果として生じているフレームは、本発明の種々の局面に従って、位置識別子フィールド４９５に含まれる情報に従ってデータのブロック７０１を再構築するために組織される。一つの局面では、位置識別子フィールド４９５は、データのフレームを、外部コードバッファ内のデータブロックのペイロードデータの開始点として識別する。他の同様な位置識別子もまた使用される。もしも、例えば、データフレーム３が送信中に失われたのであれば、データフレーム３の再送信が、データフレーム２とデータフレーム４との間にデータフレームをおく。そして、データブロックの再構築は、受信宛先において簡単に遂行される。
図８に示すように、フローチャート８００は、本発明の種々の局面に従って、送信のためにトランシーバ５００内における各データのフレームを処理するために必要な幾つかのステップを提供している。これらステップは、例えば送信データ処理ブロック４０３のような種々の動作ブロックに接続されたプロセッサ４０１によって実行される。ステップ８０１では、送信のために、例えばデータのブロック７０１のようなデータのブロックが決定される。このデータのブロックは、外部レイヤコード４９１において符号化される。このコードのブロックは、外部レイヤコードバッファ４９３内に存在する。外部レイヤコードバッファ４９３は、プロセッサ４０１内に位置する。ステップ８０２では、無線による送信のために使用される物理レイヤチャネルのデータレートが決定される。このデータレートは、データのフレームのために決定される。フレームの送信期間は、例えば補足チャネルの場合は２０ミリ秒、というように固定されているかもしれない。フレームの送信期間は、Ｆ−ＰＤＣＨに関しては、フレーム毎に変化する。ステップ８０３では、例えば図６に示すペイロード６０１にように、データのブロック部分が、送信用データのフレームのペイロードとして送信のために選択される。選択されたペイロードにおけるデータ量は、この選択された物理レイヤデータレートに適切である。例えば、高データレートのために選択されたデータ量は、ペイロード内の低データレートよりも比例的に高い。ステップ８０４では、例えば位置識別子４９５のような位置識別子が、ペイロードに加えられる。オプションで、ＣＲＣ４９６もまた、例えばデータパケット４９７のようなデータパケットを形成するために加えられる。ステップ８０５では、データパケットが物理レイヤエンコーダに送られる。物理レイヤエンコーダでは、追加のＣＲＣが加えられ、物理レイヤに従ってパケットが符号化され、送信用のデータのパケットが生成される。ステップ８０６では、この追加処理の後、データのパケットが送信機３００から送信される。
図９に示すように、フローチャート９００は、本発明の幾つかの局面に従って受信用トランシーバ５００において各フレームを処理するために必要な幾つかのステップを提供する。これらステップは、例えば受信データ処理ブロック４０２のような様々な動作ブロックに接続しているプロセッサ４０１によって実行される。ステップ９０１では、データのフレームが受信機２００によって受信される。ステップ９０２では、受信したデータのフレームが、物理レイヤコードにしたがって復号され、受信したデータのパケットが生成される。この受信したデータのパケットは、パケットデータ４９７のフォーマットを持っている。もしもオプションのＣＲＣ４９６がパケットに含まれているのであれば、ＣＲＣ４９６に基づいて、パケットの完全性をチェックすることができる。もしもＣＲＣ４９６が渡されれば、ステップ９０３において、位置識別フィールド４９５内の位置情報が識別される。ステップ９０４では、位置識別子４９５に基づいて、受信記憶バッファ４８０にパケット４９７のペイロード部分６０１が書き込まれる。ステップ９０４では、各受信されたペイロードの位置識別子の位置識別と、外部復号化とに基づいてデータのブロックが再構築され、受信データが復元される。
これらの知識によって、ここで開示された実施例に関連する様々に例示された論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップが、電子工学ハードウェア、コンピュータソフトウェア、あるいはこれらの組み合わせとして適用されることが更に理解されよう。ハードウェアとソフトウェアとの相互互換性を明確に説明するために、様々に例示された部品、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、それらの機能に関して一般的に記述された。それら機能がハードウェアとしてあるいはソフトウェアとして適用されているかは、特有の応用例および全体システムに課せられている設計条件による。熟練した技術者であれば、各特定のアプリケーションに応じて変更することによって上述した機能を実施しうる。しかしながら、この適用判断は、本発明の範囲から逸脱したものと解釈すべきではない。
様々に示された論理ブロック、モジュール、および上述された実施例に関連して記載された回路もまた実装され、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、アプリケーションに固有の集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）またはその他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲートあるいはトランジスタ論理、ディスクリートハードウェア部品、あるいは上述された機能を実現するために設計された何れかの組み合わせとともに実行されうる。汎用プロセッサとしてマイクロプロセッサを用いることが可能であるが、代わりに、従来技術によるプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、あるいは状態機器を用いることも可能である。プロセッサは、たとえばＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアに接続された１つ以上のマイクロプロセッサ、またはその他の配置のような計算デバイスの組み合わせとして実装することも可能である。
ここで開示された実施例に関連して記述された方法やアルゴリズムのステップは、ハードウェアや、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールや、これらの組み合わせによって直接的に具現化される。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、あるいは当該技術分野で知られているその他の型式の記憶媒体に収納されうる。好適な記憶媒体は、プロセッサがそこから情報を読み取り、またそこに情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合される。または、記憶媒体はプロセッサに統合されうる。このプロセッサと記憶媒体は、ＡＳＩＣに収納することができる。ＡＳＩＣは、ユーザ端末内に収納することもできる。または、このプロセッサと記憶媒体が、ユーザ端末におけるディスクリートな部品として収納されることもある。
開示された実施例における上述の記載は、当該技術分野におけるいかなる人であっても、本発明の活用または利用を可能とするようになされている。これらの実施例への様々な変形例もまた、当該技術分野における熟練者に対しては明らかであって、ここで定義された一般的な原理は、本発明の主旨または範囲を逸脱しない他の実施例にも適用されうる。
このように、本発明は、上記で示された実施例に制限されるものではなく、ここで記載された原理と新規の特徴に一致した広い範囲に相当するものを意図している。
図１は、本発明の様々な局面に従ってデータを送受信するための通信システムを示す。 図２は、本発明の様々な局面に従ってデータを受信する受信システムを示す。 図３は、本発明の様々な局面に従ってデータを送信する送信システムを示す。 図４は、本発明の様々な局面に従ってデータを符号化する外部レイヤコード、物理レイヤコード、及び関連するバッファを示す。 図５は、本発明の様々な局面に従ってデータを送受信するトランシーバシステムを示す。 図６は、本発明の様々な局面に従ってフォーマットされたデータのパケットとペイロードとを示す。 図７は、本発明の様々な局面に従って無線送信及び受信によるために選択されたデータのブロックの部分を示す。 図８は、本発明の様々な局面に従って、送信のためにデータを処理する様々なステップを示す。 図９は、本発明の様々な局面に従って、受信のためにデータを処理する様々なステップを示す。

Claims (22)

  1. データを送信する方法であって、
    第１のコードに従ってデータを符号化し、データのブロックを生成することと、
    時間フレームの送信データレートを決定することと、
    前記決定された送信データレートに基づいて前記データのブロックの部分を選択することと、
    位置識別子データを前記データの部分に加え、ペイロードデータを生成することであって、前記位置識別子は、前記データのブロック内におけるデータの前記部分の位置を識別することと、
    第２のコードに従って前記ペイロードデータを符号化し、前記時間フレームにわたって送信されるデータのパケットを生成することとを備える。
  2. 請求項１に記載の方法において更に、
    前記決定されたデータレートで、前記時間フレームにわたって前記データのパケットを送信することを備える。
  3. 請求項１に記載の方法において更に、
    前記選択されたデータの部分に基づいて巡回冗長検査を判定することと、
    前記巡回冗長検査を前記位置識別子データと、前記データの部分とに加え、前記ペイロードデータを生成することとを備える。
  4. 請求項１に記載の方法において、前記第１のコードは外部レイヤコードであり、前記第２のコードは無線通信システム内の物理レイヤコードである。
  5. データを受信する方法であって、
    第１のコードに従って時間フレームにわたって受信したデータのパケットを復号し、ペイロードデータを生成することと、
    前記ペイロードデータから位置識別子データを検出し、データのブロックの部分を生成することであって、前記位置識別子は、前記データのブロック内における前記データの部分の位置を識別することと、
    第２のコードにしたがって前記データのブロックの部分を復号し、前記データのブロックを生成することとを備える。
  6. 請求項５に記載の方法において更に、
    前記時間フレームにわたって前記データのパケットを受信することを備える。
  7. 請求項５に記載の方法において更に、
    前記位置識別子データに加えられた巡回冗長検査と、前記ペイロードデータ内の前記データの部分とを検出することと、
    前記選択されたデータの部分に基づいて前記巡回冗長検査を判定することとを備える。
  8. 請求項５に記載の方法において、前記第１のコードは、物理レイヤコードであり、前記第２のコードは、無線通信システム内の外部レイヤコードである。
  9. データを送信及び受信する方法であって、
    第１のコードに従ってデータを符号化し、データのブロックを生成することと、
    時間フレームの送信データレートを決定することと、
    前記決定した送信データレートに基づいて前記データのブロックの部分を選択することと、
    位置識別子データを前記データの部分に加え、ペイロードデータを生成することであって、前記位置識別子は前記データのブロック内における前記データの部分の位置を識別することと、
    第２のコードに従って前記ペイロードデータを符号化し、前記時間フレームにわたって送信されるデータのパケットを生成することと、
    前記決定されたデータレートで、前記時間フレームにわたって前記データのパケットを送信することと、
    前記時間フレームにわたって前記データのパケットを受信することと、
    前記第２のコードにしたがって前記時間フレームにわたって受信した前記データのパケットを復号し、前記ペイロードデータを生成することと、
    前記受信したペイロードデータから前記位置識別子データを検出し、前記データのブロックの部分を生成することと、
    前記第１のコードにしたがって前記受信されたデータのブロックの部分を復号し、前記データのブロックを生成することとを備える。
  10. 請求項９に記載の方法において更に、
    前記選択されたデータの部分に基づいて巡回冗長検査を判定することと、
    前記巡回冗長検査を前記位置識別子データと前記データの部分とに加え、送信用の前記ペイロードデータを生成することとを備える。
  11. 請求項１０に記載の方法において更に、
    前記データのパケットを受信した後、前記受信したペイロードデータにおいて、前記位置識別子データと前記データの部分とに加えられた前記巡回冗長検査を検出することと、
    前記選択されたデータの部分に基づいて、前記巡回冗長検査を判定することとを備える。
  12. データを送信する装置であって、
    第１のコードに従ってデータを符号化し、データのブロックを生成する第１のエンコーダと、
    時間フレームの送信データレートを決定し、前記決定した送信データレートに基づいて前記データのブロックの部分を選択し、前記データの部分に位置識別子データを加えてペイロードデータを生成し、前記位置識別子は、前記データのブロック内における前記データの部分の位置を識別するコントローラと、
    第２のコードに従って前記ペイロードデータを符号化し、前記時間フレームにわたって送信されるデータのパケットを生成する第２のエンコーダとを備える。
  13. 請求項１２に記載の装置において更に、
    前記決定されたデータレートで前記時間フレームにわたって前記データのパケットを送信する送信機を備える。
  14. 請求項１２に記載の装置において、前記コントローラは更に、前記選択されたデータの部分に基づいて巡回冗長検査を判定し、前記位置識別子データと前記データの部分とに前記巡回冗長検査を加え、前記ペイロードデータを生成する。
  15. 請求項１２に記載の装置において、前記第１のコードは、外部レイヤコードであり、前記第２のコードは、無線通信システム内の物理レイヤコードである。
  16. データを受信する装置であって、
    第１のコードに従って時間フレームにわたって受信したデータのパケットを復号し、ペイロードデータを生成する第１のデコーダと、
    前記ペイロードデータから位置識別子データを検出し、データのブロックの部分を生成し、前記位置識別子は、前記データのブロック内における前記データの部分の位置を識別するコントローラと、
    第２のコードに従って前記データのブロックの部分を復号し、前記データのブロックを生成する第２のデコーダとを備える。
  17. 請求項１６に記載の装置において更に、
    前記時間フレームにわたって前記データのパケットを受信する受信機を備える。
  18. 請求項１６に記載の装置において、前記コントローラは更に、前記ペイロードデータ内の前記位置識別子データ及び前記データの部分に加えられた巡回冗長検査を検出し、前記選択されたデータの部分に基づいて、前記巡回冗長検査を判定する。
  19. 請求項１６に記載の装置において、前記第１のコードは、物理レイヤコードであり、前記第２のコードは、無線通信システムにおける外部レイヤコードである。
  20. データを送信及び受信する装置であって、
    第１のコードに従ってデータを符号化し、データのブロックを生成する第１のエンコーダと、
    時間フレームの送信データレートを決定し、前記決定した送信データレートに基づいて、前記データのブロックの部分を選択し、前記データの部分に位置識別子データを加え、ペイロードデータを生成し、前記位置識別子は、前記データのブロック内における前記データの部分の位置を識別する送信コントローラと、
    第２のコードに従って前記ペイロードデータを符号化し、前記時間フレームにわたって送信されるデータのパケットを生成する第２のエンコーダと、
    前記決定したデータレートで前記時間フレームにわたって前記データのパケットを送信する送信機と、
    前記時間フレームにわたって前記データのパケットを受信する受信機と、
    前記第２のコードにしたがって前記時間フレームにわたって受信した前記データのパケットを復号し、前記ペイロードデータを生成する第１のデコーダと、
    前記受信したペイロードデータから前記位置識別子データを検出し、前記データのブロックの部分を生成する受信コントローラと、
    第２のコードに従って前記受信したデータのブロックの部分を復号し、前記データのブロックを生成する第２のデコーダとを備える。
  21. 請求項２０に記載の装置において、前記送信コントローラは更に、前記選択されたデータの部分に基づいて巡回冗長検査を判定し、前記巡回冗長検査を前記位置識別子データ及び前記データの部分に加え、送信用の前記ペイロードデータを生成する。
  22. 請求項２０に記載の装置において、前記受信コントローラは更に、前記データのパケットを受信した後、前記受信したペイロードデータ内の前記データの部分及び前記位置識別子データに加えられた前記巡回冗長検査を検出し、前記選択したデータの部分に基づいて前記巡回冗長検査を判定する。
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