JP2006505972A5

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Publication number: JP2006505972A5
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Filing date: 2002-11-07
Publication date: 2008-01-24
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Description

トランスポートフォーマットデータの伝達送信

本発明は、フレキシブルレイヤー１を含む無線送信装置、及びフレキシブルレイヤー１を含む無線送信機を動作させる方法に関する。また、本発明は移動体装置、及び基地受信局にも関する。

現在のＧＥＲＡＮ（ＧＳＭ／ＥＤＧＥ無線エリアネットワーク）Ｉｕモードにおいて、ＭＡＣ（中間アクセス制御）層は、論理チャネル（トラフィックまたは制御チャネル）と基本物理サブチャネル（専用基本物理サブチャネルまたは共有基本物理サブチャネル）間のマッピングを行う役割を担う。論理チャネルは、物理層がＭＡＣ層に提供するチャネルである。これらの論理チャネルと基本物理サブチャネルへのマッピングは、ＧＳＭ／ＥＤＧＥ標準で完全に明記されており、ＭＡＣ層における機能性を比較的単純にすることが可能である。

ＵＴＲＡＮ（UTMS Terrestrial Radio Access Network）では、異なる方法が採用されており、論理チャネルを提供する代わりに、物理層がＭＡＣ層によって使用可能なトランスポートチャネル（ＴｒＣＨ）を提供する。トランスポートチャネルは、非接触インタフェース上に１つのフローを送信するために使用できる。複数のトランスポートチャネルは、同時に動作可能で、物理層で多重化される。トランスポートチャネルは、ネットワークによるコールセットアップで構成される。

トランスポートチャネルの構想は、ＧＥＲＡＮで使用されることを意図している。これらの各トランスポートチャネルは、一定のサービス品質（ＱｏＳ）を持つ１つのフローを運ぶことができる。多数のトランスポートチャネルは、同じ専用の物理サブチャネルに多重化して送信でき、その結果、例えばビットが異なるクラス上で異なる防御を持つことが可能となる。ビット数、コーディング、インタリービング等、トランスポートチャネルで使用される設定は、ＴＦＣ（Transport Format Combination）として表される。ＵＴＲＡＮの場合のように、多数のＴＦＣが、１つのトランスポートチャネルに関連せしめられることができる。たとえば、適応多重レートの符号化（ＡＭＲ）において、クラス１ａビットは、ＡＭＲモード毎に構成される１つのＴＦＣと共に、独自のＴｒＣＨを持つ。ＴＦＣの構成は、ネットワークで制御でき、コールセットアップの間に移動体に伝送されることができる。移動体とＢＴＳの両方において、ＴＦＣを、符号器及び復号器ユニットを設定するために使用可能である。ＴＦＣを設定する際は、ネットワークは多数の既定ＣＲＣ（周期的な冗長性チェック）長と、コードタイプの中から選択可能である。各トランスポートチャネルに対し、所定数のＴＦＣが、コールセットアップで設定することができる。

トランスポートブロック（ＴＢ）は、トランスポート時間間隔（ＴＴＩ）に基づいて（例えば２０ｍｓ）、ＭＡＣ層と物理層の間で交換されることが意図されている。各トランスポートブロックでは、ＴＦＣは、ＴＦＣインジケータ（ＴＦＩ）を通して選択、表示される。言い換えるとＴＦＩは、ＴＴＩ中に特定のＴｒＣＨ上で、どのチャネルコーディングを、特定のトランスポートブロックに使用するかを識別する。

異なるＴｒＣＨのＴＦＣにおける、いくつかの組合せのみが許可される。有効な組合せはトランスポートフォーマットの組合せ（ＴＦＣ：Transport Format Combination）と呼ばれる。複数のＴＦＣが１つのＴＦＣに結合されるとき、出力ビットの合計は、例えばガウスフィルタ型最小偏移変調（ＧＭＳＫ）フルレートチャネルの４６４ビットといった、基本物理サブチャネルで無線パケットに利用できるビットの総数まで加算される。物理サブチャネルで有効な一組のＴＦＣは、ＴＦＣ集合（ＴＦＣＳ）と呼ばれる。

受信したシーケンスを復号するために、前記受信機は無線パケット用に使用中のＴＦＣを知っている必要がある。この情報は、ＴＦＣインジケータ（ＴＦＣＩ：Transport Format Combination Indicator）フィールドにて送信される。このフィールドは、レイヤー１のヘッダであり、現在一般的に使用されているスティーリングビット（Stealing bit）と同じ機能を持つ。ＴＦＣＳ内の各ＴＦＣは、一意的なＴＦＣＩ値を割り当てられ、その値は無線パケットを受信したときに受信機によって復号される最初のものである。復号されたＴＦＣＩ値から、異なるトランスポートチャネルのためのＴＦＣが識別され、復号開始が許可される。

図１Ａは、ＧＥＲＡＮフレキシブルレイヤー１用に意図された構造を示す。これは、ＵＴＲＡＮにおけるＵＬ用に標準化された構造の影響を受けているが、さらにもっと単純である。

図１Ａを参照すると、物理層は上位の第２層によって提供される各ＴｒＣＨに関するシーケンスにある、ＣＲＣ添付、チャネルコーディング、無線セグメント均一化、第一インタリービング、セグメンテーション、レートマッチング、トランスポートチャネル多重化、ＴＦＣＩマッピング、及び第二インタリービングの処理を含む。ＣＲＣ添付の手順において、エラー検出は、ＣＲＣを通して各トランスポートブロックで提供される。使用されるＣＲＣのサイズは、各ＴｒＣＨで固定され、レイヤー１より上位の無線リソース層（ＲＲＣ）によって構成され、ＴＦＣの半静的属性である。全トランポートブロックはパリティビットを計算するために使われる。コードブロックはＣＲＣ添付処理からの出力である。

コードブロックはその後、符号化されたブロックを生成する、チャネルコード化処理によって処理される。使用されるチャネルコーディングは、ＲＲＣによって選択され、より上位層のシグナリングを通してのみ変更が可能である。使用されるチャネルコーディングは、実際にはおそらく各ＴｒＣＨに対し固定となるが、ＴＦＣの半静的属性である。このように、ＡＭＲに対して、同じチャネルコーディングが全てのモードに使用され、レートマッチングは単にパンクチャリング（puncturing）または反復によってコードレートを調節する。無線セグメント均一化手順において、無線セグメントサイズの均一化は、入力ビットシーケンスを（パディングによって）調節し、符号化されたブロックが同じサイズのＳデータセグメントに分割できることを確実にする。第一インタリーバは、インターカラム置換を行う単純なブロックのインタリーバである。そのタスクは、連続的な、コード化されたビットが同じ無線パケットに転送されないことを確実にする。

ＴＴＩが無線パケット存続時間より長いとき、入力ビットシーケンスはセグメンテーション処理によって分割され、各Ｓ_ｉ無線セグメントは、１つの無線パケットにマップされる（Ｓ_ｉ＝転送時間／無線パケット存続時間）。その結果、入力ビットシーケンスは、Ｓ_ｉの連続的無線パケットにマップされる。

直前に解説した３つの処理（均一化、第一インタリービング、及びセグメンテーション）は、ＴＴＩが無線パケット存続時間より長く、さもなければ透過的な場合のみ、使用される。各符号化されたブロック用に、それらはＳ_ｉ無線セグメントを生成する。

レートマッチング処理は、フレキシブルレイヤー１の核である。それによって、トランスポートチャネル上の無線セグメントのビットが繰り返されるか、パンクチャされる。レイヤー１より上位の層は、各トランスポートチャネルにレートマッチングの属性を割り当てる。この属性は、半静的で、より上位層のシグナリングを通してのみ変更可能である。反復または削除されるビット数が一度計算されると、レートマッチング属性を開始することができる。属性値が高いほど、ビットの重要性は高い（より多い繰り返し／より少ないパンクチャ）。ブロックサイズが動的属性であるため、トランスポートチャネル上のビット数は、異なる転送時間では異なったものになる。この場合、ビットは反復またはパンクチャされ、ＴｒＣＨ多重化後の合計ビットレートは、割り当てられた専用物理チャネルの合計チャネルビットレートと同一であることを確実にする。レートマッチング処理から出力されるデータは、無線フレームと呼ばれる。転送される全ての無線パケットに対し、レートマッチングは無線セグメント毎（例えばＴｒＣＨ毎）に１つの無線フレームを生成する。

ＴｒＣＨ多重化手順において、各ＴｒＣＨからの１つの無線フレームは、ＴＦＣに従って、転送される全ての無線パケット用に、ＴｒＣＨ多重化に渡される。これらの無線フレームは、コード化された合成トランスポートチャネル（ＣＣＴｒＣＨ）に、連続的に多重化される。転送される全ての無線パケットに対し、コード化されたＴＦＣＩは、インタリービング前にＴＦＣＩマッピング処理によって、ＣＣＴｒＣＨの先頭に添付される。第二インタリービングの手順により、コード化されたＴＦＣＩとＣＣＴｒＣＨは共に無線ブロックにインタリーブされる。インタリービングは、対角線か長方形のブロックのいずれかであり、コールセットアップで構成される。

代替の構造は、図１Ｂに示される。ここでは、図１Ａ構造の無線セグメントの均一化、第一インタリービング、そしてセグメンテーション処理は、省略される。

本発明の第一の側面によれば、ＴＦＣを示すデータが、無線パケットへの組み込みのために、コード化されて内容データと結合される無線送信装置であって、
前記装置は、ＴＦＣデータをコード群に関連付ける集合から選択されるコードを、フルレートチャネル用無線パケットに含めるように動作し、前記コード群は、前記対応するＴＦＣデータより多くのビットを持つと共に識別し、
前記装置は、前記フルレートチャネルより低いレートのチャネルでデータを送信するモードにおいて、前記コード群の集合から選択されるコードの一部分を構成する、コード化されたＴＦＣデータを無線パケットに含めるように動作する、無線送信装置が提供される。

本発明の第二の側面によれば、ＴＦＣを示すデータが、無線パケットへの組み込みのために、コード化されて内容データと結合される無線送信装置であって、
前記装置は、前記ＴＦＣデータの前記コーディングの性能の、前記コード化された内容データの性能に対する特定の比を生じさせる量のコード化されたＴＦＣデータを、フルレートチャネル用無線パケットに含めるように動作し、
前記装置は、前記フルレートチャネルより低いレートのチャネルでデータが送信されるモードにおいて、前記ＴＦＣデータの前記コーディングの性能の、前記コード化された内容データの性能に対する特定の比であって、前記フルレートチャネルにおける前記比と同等のレベルの比を生じさせる量のコード化されたＴＦＣデータを無線パケットに含めるように動作する、無線送信装置が提供される。

上記の側面の送信装置は、望ましくはフレキシブルレイヤー１を含む。『フレキシブルレイヤー１』の用語は、独立して設定可能な複数のアクティブトランスポートチャネルを同時にサポートできる物理層を意味すると理解される。本発明のこれら側面の装置は、望ましくは、前記コード化された内容データと共に前記コード化されたＴＦＣデータをインタリービングするためのインタリーバを含む。例えば、前記無線送信装置は、携帯電話または基地受信局に含まれてもよい。

本発明の第三の側面によれば、ＴＦＣを示すデータが、無線パケットへの組み込みのために、コード化されて内容データと結合される、無線送信装置を動作させる方法であって、
前記方法は、ＴＦＣデータをコード群に関連付ける集合から選択されるコードを、フルレートチャネル用無線パケットに含め、前記コード群は、前記対応するＴＦＣデータより多くのビットを持つと共に識別するものであり、
前記方法は、前記フルレートチャネルより低いレートのチャネルでデータを送信するモードにおいて、前記コード群の集合から選択されるコードの一部分を構成する、コード化されたＴＦＣデータを無線パケットに含める、方法が提供される。

本発明の第四の側面によれば、ＴＦＣを示すデータが、無線パケットへの組み込みのために、コード化されて内容データと結合される、無線送信装置を動作させる方法であって、
前記方法は、前記ＴＦＣデータの前記コーディングの性能の、前記コード化された内容データの性能に対する特定の比を生じさせる量のコード化されたＴＦＣデータを、フルレートチャネル用無線パケットに含め、
前記方法は、前記フルレートチャネルより低いレートのチャネルでデータが送信されるモードにおいて、前記ＴＦＣデータの前記コーディングの性能の、前記コード化された内容データの性能に対する特定の比であって、前記フルレートチャネルにおける前記比と同等のレベルの比を生じさせる量のコード化されたＴＦＣデータを無線パケットに含める、方法が提供される。

望ましくは、前記比は実質的に同じである。

本発明の上記側面の利点は、従来の技術と比較して、無線パケットあたりより多くの内容データが、送信信頼度性能において如何なる著しい低下もなく、フルレートよりも少ないチャネル上で送信できることである。

本発明のこれら側面のいずれにおいても、より低いレートのモードにおける前記コード化されたＴＦＣデータは、前記フルレートチャネルに対する前記低いレートのチャネルの前記ビットレートの比を乗じた前記フルレートのコード内のビット数と、等しいまたは実質的に等しいビット数を有してもよい。また、前記低いレートのチャネル用の前記コード化されたＴＦＣデータは、前記集合から選択されるコードの中央部分を形成してもよい。これらの機能は、特定の特性を持つコードが使用されるとき、前記ＴＦＣデータを復号する長所と送信できる内容データ量の間のよいバランスを提供することができるので、特に役立つ。ＧＥＲＡＮＴＦＣＩ内での使用を意図したコードは、特に適している。

Ｉｕモード及び他のモードにおいて、本発明はＧＥＲＡＮに対する特定の用途がある。しかし、本発明は実施例において説明されるＧＥＲＡＮの用途よりさらに広く適用できる。

好適な実施形態の詳細な説明

ここで、本発明の好ましい実施例は、添付の図面を参照すると共に例のみの方法で、説明される。

図２を参照して、携帯電話ネットワーク１は、第一及び第二の交換局２ａ、２ｂをはじめとする複数の交換局を有する。第一交換局２ａは、第一及び第二の基地局制御装置３ａ、３ｂを含む複数の基地局制御装置に接続されている。第二交換局２ｂは、同様に複数の基地局制御装置に接続されている（図示せず）。

第一基地局制御装置３ａは、基地受信局４及び複数のその他基地受信局に接続して制御する。第二基地局制御装置３ｂは同様に、複数の基地受信局に接続して制御する（図示せず）。

現在の例では、各基地受信局は、それぞれのセルにサービスを提供する。従って、基地受信局４はセル５にサービスを提供する。代わりに、複数のセルが、指向性アンテナの方法によって、１つの基地受信局からサービスを受けることがある。複数の移動局６ａ、６ｂは、セル５に位置する。あるセルにおける移動局の数と存在は、時間により様々に変化する。

携帯電話ネットワーク１は、ゲートウェイ交換局８によって、公的な交換電話ネットワーク７に接続されている。
ネットワークのパケットサービス側面は、それぞれの複数の基地局制御装置３ａ、３ｂに接続される複数のパケットサービス対応ノード（１つ図示）９を含む。少なくとも１つのパケットサービス対応ゲートウェイノード１０は、前記または各パケットサービス対応ノード１０をインターネット１１へ接続する。

交換局３ａ、３ｂとパケットサービス対応ノード９は、ホームロケーションレジスタ１２へのアクセスを持っている。

移動局６ａ、６ｂと基地受信局４の間の通信は、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）スキームを採用する。
図３を参照して、第一移動局６ａは、アンテナ１０１、ｒｆサブシステム１０２、ベースバンドＤＳＰ（デジタル信号処理）サブシステム１０３、アナログ音声サブシステム１０４、拡声器１０５、マイク１０６、制御装置１０７、液晶ディスプレイ１０８、キーパッド１０９、メモリ１１０、バッテリ１１１、電力供給回路１１２を有する。

ｒｆサブシステム１０２は、携帯電話の送信機及び受信機のｉｆとｒｆの回路と、移動局の送信機及び受信機を調整する周波数合成器を含む。アンテナ１０１は、電波の送受信のためのｒｆサブシステム１０２と結合する。

ベースバンドＤＳＰサブシステム１０３は、ｒｆサブシステム１０２からベースバンド信号を受信し、ｒｆサブシステム１０２にベースバンド変調信号を送るためにｒｆサブシステム１０２に結合する。ベースバンドＤＳＰサブシステム１０３は、従来の技術において既知であるコーデック機能を含む。

アナログ音声サブシステム１０４は、ベースバンドＤＳＰサブシステム１０３と結合し、そこから復調された音声を受信する。アナログ音声サブシステム１０４は、復調された音声を増幅して、拡声器１０５に適用する。マイク１０６で検出される音響信号は、アナログ音声サブシステム１０４によって予め増幅され、コーディング用にベースバンドＤＳＰサブシステム４に送信される。

制御装置１０７は、携帯電話の動作を制御する。周波数合成器と、送信用の制御データと管理データを供給するベースバンドＤＳＰサブシステム１０３に同調指示を与えるためにｒｆサブシステム１０２に結合する。制御装置１０７は、メモリ１１０に格納されるプログラムに従って動作する。メモリ１１０は、制御装置１０７とは別に示される。しかし、制御装置１０７に統合されてもよい。

表示装置１０８は、制御データを受信するために制御装置１０７に接続され、キーパッド１０９は、それにユーザの入力データ信号を制御装置へ供給するために制御装置１０７に接続している。

バッテリ１１１は、携帯電話の構成要素で使用される種々の電圧に調整された電力を供給する電力供給回路１１２に接続される。

制御装置１０７は、移動局のデータ通信機能を利用する、例えばＷＡＰブラウザといったアプリケーションプログラムと共に、音声とデータ通信用の移動局を制御するためにプログラムされる。

第二移動局６ｂは、同様に構成される。

非常に単純化された図４を参照して、基地受信局４は、アンテナ２０１、ｒｆサブシステム２０２、ベースバンドＤＳＰ（デジタル信号処理）サブシステム２０３、基地局制御装置インタフェース２０４、及び制御装置２０７を有する。

ｒｆサブシステム２０２は、基地受信局の送信機及び受信機のｉｆとｒｆ回路と、基地受信局の送信機と受信機を調整する周波数合成器を含む。アンテナ２０１は、電波の送受信のためにｒｆサブシステム２０２と結合する。

ベースバンドＤＳＰサブシステム２０３は、ｒｆサブシステム２０２に結合し、そこからのベースバンド信号を受信し、そこへベースバンド変調信号を送信する。ベースバンドＤＳＰサブシステム２０３は、従来の技術において既知であるコーデック機能を含む。

基地局制御装置インタフェース２０４は、基地受信局４を基地局制御装置３ａの制御へ連結する。

制御装置２０７は、基地受信局４の動作を制御する。これは、周波数合成器と、送信用制御データと管理データを供給するためのベースバンドＤＳＰサブシステムに対し、調整指示を供給するために、ｒｆサブシステム２０２に結合される。制御装置２０７は、メモリ２１０に格納されるプログラムに従って動作する。

回路で切り替えられた音声トラフィックに使用される場合、ＧＳＭにおいてチャネル化スキームが採用される。

ベースバンドＤＳＰサブシステム１０３、２０３と、移動局６ａ、６ｂ及び基地受信局４の制御装置１０７、２０７は、２つのプロトコルスタックを実装するように構成される。１番目のプロトコルスタックは、回路で切り替えられたトラフィック用であり、従来のＧＳＭシステムで採用されているものと実質的に同じものである。２番目のプロトコルスタックは、パケットが切り替えられたトラフィック用である。

図５を参照して、移動局６ａ、６ｂ及び基地局制御装置４の間の無線リンクに該当する層は、無線リンク制御（ＲＬＣ）層４０１、中間アクセス制御（ＭＡＣ）層４０２、物理層またはフレキシブルレイヤー１（ＦＬＯ）４０３である。他の層は示した層の上に存在するが、これらは明示しない。

無線リンク制御層４０１には、透過及び非透過の２つのモードがある。透過モードでは、データは修正なしに単に無線リンク制御層を上下に通過する。

非透過モードでは、無線リンク制御層４０１は、リンク適応を提供し、必要に応じてデータユニットを分割または連結して上位レベルから受信したデータユニットからデータブロックを構成し、スタックを上へ通過したデータに対する反対の処理を実行する。また、認知モードが使用されているかどうかによって、損失データブロックの検出や、その内容物の上位への転送のためにデータブロックを再整列する役割も担う。この層はまた、認知モードにおいて、下位のエラー訂正も提供してもよい。

中間アクセス制御層４０２は、無線リンク制御層４０１から、適切なトランスポートチャネルまでデータブロックを割り当て、トランスポートチャネルから無線リンク制御層４０１へ受信した無線パケットを渡す役割を担う。

物理層４０３は、トランスポートチャネルを通して渡すデータから送信無線信号を生成し、正しいトランスポートチャネルを通して受信したデータを中間アクセス制御層４０２に渡す役割を担う。物理層４０３は、図１で示される構造を含む。

図６を参照して、アプリケーション４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃにより生成されたデータは、プロトコルスタックを物理層４０３ａ、４０３ｂまで伝播する。物理層４０３ａ、４０３ｂは、データが属するクラスに従って、異なるトランスポートチャネル４０５、４０６、４０７上で、アプリケーション４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃからのデータを運ぶ。各トランスポートチャネル４０５、４０６、４０７は、複数の処理スキーム４０５ａ、４０５ｂ、４０５ｃ、４０６ａ、４０６ｂ、４０６ｃ、４０７ａ、４０７ｂ、４０７ｃに従って、信号を処理するように構成することができる。トランスポートチャネル４０５、４０６、４０７の構成は、移動局６ａ、６ｂ及びネットワークの能力、及びアプリケーションの性質または実行中のアプリケーション４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃに基づいてコールセットアップ中に構築される。

処理スキーム４０５ａ、４０５ｂ、４０５ｃ、４０６ａ、４０６ｂ、４０６ｃ、４０７ａ、４０７ｂ、４０７ｃは、周期的な冗長性チェック４０５ａ、４０６ａ、４０７ａ、チャネルコーディング４０５ｂ、４０６ｂ、４０７ｂ、及びレートマッチング４０５ｃ、４０６ｃ、４０７ｃの固有の組合せである。これら固有の処理スキームは、上記にて参照されるＴＦＣである。図１の物理層で示される他の処理手順は、明確にするために図６から省略される。４０５ｄ、４０６ｄと４０７ｄの手順は、図１で省略されている、オプションのインタリービング手順である。

トランスポートチャネル４０５、４０６、４０７用に生成される結合データレートは、物理チャネルまたは移動ステーション６ａ、６ｂに割り当てられたチャネルのものを上回ってはならない。これは、許容されるＴＦＣに対して制限を設ける。たとえば、各トランスポートチャネル用に３つのトランスポートフォーマットＴＦ１、ＴＦ２、ＴＦ３がある場合、以下の組合せが有効であり、従ってＴＦＣＩを構成する可能性がある。
ＴＦ１ＴＦ１ＴＦ２
ＴＦ１ＴＦ３ＴＦ３

しかし以下の組合せは有効でなく、従ってＴＦＣＩを構成しない可能性がある。
ＴＦ１ＴＦ２ＴＦ２
ＴＦ１ＴＦ１ＴＦ３

処理をインタリービングするトランスポートチャネルによって出力されるデータは、多重化処理４１０によって多重化され、その後さらにインタリービング４１１に従属する。

ＴＦＣＩは、中間アクセス制御層からの情報からＴＦＣＩ生成処理４１２によって作成され、コーディング処理４１３によってコード化される。コード化されたＴＦＣＩは、データストリームの先頭にＴＦＣＩ挿入処理によって加えられる。インタリービングは、その後インタリーバ４１１によって実行される。コード化されたＴＦＣＩは、可変的なインタリービングの対象とならず、受信局によって容易に配置することができる。それに応じて、受信機は信号をインタリービングしないことができ、コード化されたＴＣＦＩを識別、復号できる。そしてトランスポートチャネルを分割、復号するために復号されたＴＦＣＩを使用できる。

ＧＭＳＫフルレートチャネル用に意図されたＴＦＣＩコードは、８ビットにコード化された１ビットＴＦＣＩ、１６のビットにコード化された２ビットＴＦＣＩ、２４ビットにコード化された３ビットＴＦＣＩ、２８ビットにコード化された４ビットＴＦＣＩ、３６ビットにコード化された５ビットＴＦＣＩがある。以下の表２から６で示すように、各ＴＦＣＩはコードに対して１対１に関連づけられる。これは、インタリービングの前にブロック全体に配布されるコード（コード化ＴＦＣＩとも呼ばれる）である。そのコードは、表に示されるコードのグループから選択される。各コードは、後で分かるように、対応するＴＦＣＩより多くのビットを有し、ＴＦＣＩを一意に識別する。

コード化されたＴＦＣデータ（コード化ＴＦＣＩ）の量は、コード化された内容データ（Content Data）の性能に対するＴＦＣデータのコーディングの性能の特定の比を生じさせる。この比は１より大きいことが好ましい。なぜなら、それはＴＦＣＩのコード化に使用されるコーディングの方が、内容データのコード化に使用されるコーディングより強力であることを意味するからである。この構成の結果生成される、コード化された内容データの性能に対するコード化ＴＦＣＩデータの性能の比は、相応なシミュレータを使って測定できる。例えば、この性能はブロックエラーレート（Frame Error rate）またはフレーム消去レート（Frame Erasure rate）という観点で計測してもよい。ＴＦＣＩエラーを含むフレーム消去レートは、ＴＦＣＩを含まないフレーム消去レートの＋１ｄＢ以下であることが好ましい。望ましくは、フレーム消去レートは、ＴＦＣＩを除くものと比べて＋０．５ｄＢ以下であることが好ましい。０．５ｄＢの性能低下は、チャネル上で送信される追加のデータ内容を考慮すると、許容範囲内と見なすことができる。

ハーフレート（ＨＲ：Half-rate）チャネルは、フレキシブルレイヤー１の４０３によって可能となる。ある量の内容データに関して、コーディングレートは、フルレートチャネルのコーディングレートの半分の強度、またはほぼ半分の強度がある（例えば、０．５２または０．４８倍の強度）。

発明者は、５ｋビット／秒のチャネルにおいて１ブロックの送信間隔を２０ｍｓとし、１００ビットのデータパケットサイズを使用してハーフレートチャネルでテストを行った。これらのテストにおいて、各データブロックは、６ビットＣＲＣ及び９００ＭＨｚの搬送周波数で使用される３分の１レートのマザーコードを通して処理された。コード化ＴＦＣＩは、４つのバースト上で対角インタリービングを使用してデータをインタリービングする前に挿入された。このインタリービングにより、偶数番号が振られた最初の２ブロックの位置と奇数番号が振られた最後の２ブロックの位置を使用する、４つのパケット上に再整理されたコード化ＴＦＣＩのビットの配布という結果になった。テストは、各テストに２００００ブロックの処理を伴う、可能なコード化ＴＦＣＩの長さそれぞれに対し実施された。テストの結果は、表１に要約されている。ここでは、２種類のフレーム消去レート（ＦＥＲ）を比較する。ひとつはＦＥＲをデータブロック上でＣＲＣを使って評価する場合、もうひとつは不正に復号されたＴＦＣＩによるエラーを含む場合である。これらのコードを、概要が作成されるＦＬＯハーフレートチャネル上に適用する場合のリンクレベルの性能が、ＴＵ３ｉＦＨ上でシミュレーションを通して評価された。

表１の最右の列は、不正に復号されたＴＦＣＩによる、ｄＢ単位での損失を示す。表から分かる通り、どのコードレートにも損失はなく、従って、性能は満足できるとみなすことができる。しかし、ＦＥＲと比較してＴＦＣＩのエラーレートを見ると、およそ８ｄＢの性能の違いが全てのコードに認められる。これは、ＴＦＣＩの効果的なコードレートがデータブロックのそれより非常に大きいことを示す。本発明は、この観察結果に部分的に基づくものである。ＴＦＣＩ上でのコーディングを減らすことによって、ハーフレートチャネルのビットは、内容データ用に解放されることができる。

本発明によれば、フルレートチャネル用に使用される符号語（Code Word）は長さが半分になり、より短いコードがハーフレートチャネルに適用される。また、ハーフレートチャネル用に使用されるコード化されたＴＦＣデータは、フルレートチャネル用に使用される対応するコード化ＴＦＣＩの一部である。発明者は、各符号語の中間部分を使用することで、コードの特性により、最良の性能が得られることを突き止めた。それゆえに、ハーフレートチャネルで使用されるコード化ＴＦＣＩは、対応するフルレートチャネルで使用されるコード化ＴＦＣＩの中央部分である。インタリービング用に供給されるコードは、チャネルレートとＴＦ情報に基づいてコーディング処理４１３によって提供される。

ハーフレートチャネルで使用されるコードが、以下の表２から６で図示される。これらの表では、ＴＦＣＩは最左の列に置かれ、フルレートチャネル用のコード化ＴＦＣＩは最右の列に置かれているが、ここで、ハーフレートチャネルで使用されるビットがフルレートコードの中間部分を形成している。表２で示すように、１ビットＴＦＣＩ用の符号語は、フルレートＧＭＳＫ符号語の３から６ビットから成る。

表３で示すように、フルレートチャネル用の長さ２ビットのＴＦＣＩに対し、５から１２のビットがハーフレートチャネルに使用される。

表４で示すように、フルレートチャネル用の長さ３ビットのＴＦＣＩに対し、７から１８のビットがハーフレートチャネルに使用される。

表５で示すように、フルレートチャネル用の長さ４ビットのＴＦＣＩに対し、８から２１のビットがハーフレートチャネルに使用される。

フルレートチャネル用の長さ５ビットのＴＦＣＩに対し、１０から２７のビットがハーフレートチャネルに使用される。

これらのコードを使用した場合の性能は、以前上記に示した同じ前提を用いたテストによって評価された。リンクレベルの結果を、下の表７に要約する。

フルレートコードの中間部分をハーフレートチャネルに使用した場合の追加の損失は、影響がないほどに小さいことが分かり、これは小さくコーディングされたＴＦＣＩであってもフレームの追加損失を示さないことを意味する。内容データビットの積載量が増加したことの結果として、ＦＥＲ性能は、フルレートコードの使用と比べるとかなり向上する。ＦＥＲは、４ビットＴＦＣＩに対して０．５ｄＢ、５ビットＴＦＣＩに対して１．２ｄＢ分、向上される。コード化ＴＦＣＩデータの量は、コード化された内容データの性能に対するＴＦＣデータのコーディングの性能の比を、フルレートモードにおけるその比と同等のレベルにする。

要約すれば、無線パケットに含まれるものは、フルレートチャネル用に使用されるコードのグループから選択されるコードの、その一部を構成するコード化されたＴＦＣデータである。縮小されたコードはそれぞれ、フルレートチャネル用に使用されるコードの半分の長さのセグメントから成り、関連するコードの中央部から取得される。

実施例はＧＭＳＫチャネルを使用しているが、本発明は、例えば８ＰＳＫのような他の変調技術を用いて変調された信号にもまた適用できると認められることとなる。さらに、異なるコードを使用する場合、性能は様々に変化するが、他のコードを使用し、ＴＦＣデータを表してもよい。より短いコードが使用されるチャネルは、四分の一レートチャネルでもよく、または他の適当なレートでもよい。受け入れ可能な性能レベルを得るために取り入れられる必要があるコード量は、コードの特性と、フルレートチャネルのビットレートに対するチャネルのビットレートの比に依存する。

ＧＥＲＡＮでの使用を意図した代替の物理層またはフレキシブルレイヤー１の構造を示す。ＧＥＲＡＮでの使用を意図した代替の物理層またはフレキシブルレイヤー１の構造を示す。本発明に従って構成要素を組み込む移動体通信システムを示す。図１システムの移動局のブロック図である。図１システムの基地受信局のブロック図である。本発明の実施例において使用されるプロトコルスタックの下位レベルを図示する。本発明に従う送信機及び方法による無線信号の生成を図示する。

Claims

ＴＦＣ（Transport Format Combination）を示すデータが、無線パケットへの組み込みのために、コード化されて内容データと結合される無線送信装置であって、該無線送信装置は、
ＴＦＣデータをコード群に関連付ける集合から選択されるコードを、フルレートチャネル用無線パケットに含めるように動作し、前記コード群は、対応する前記ＴＦＣデータより多くのビットを持つと共に識別し、
前記フルレートチャネルより低いレートのチャネルでデータを送信するモードにおいて、前記コード群の集合から選択されるコードの一部分を構成する、コード化されたＴＦＣデータを無線パケットに含めるように動作する、無線送信装置。
フレキシブルレイヤー１（４０３）を含む請求項１で請求される装置。
前記低いレートのモードにおける前記コード化されたＴＦＣデータが、前記フルレートチャネルに対する前記低いレートのチャネルの前記ビットレートの比を乗じた前記フルレートコード内のビット数と、等しいまたは実質的に等しいビット数を有する、請求項１または請求項２で請求される装置。
前記低いレートのチャネル用の前記コード化されたＴＦＣデータが、前記集合から選択されるコードの中央部分を構成する、前述の請求項のいずれかで請求される装置。
ＴＦＣ（Transport Format Combination）を示すデータが、無線パケットへの組み込みのために、コード化されて内容データと結合される無線送信装置であって、該無線送信装置は、
前記ＴＦＣデータのコーディングの性能の、前記コード化された内容データの性能に対する特定の比を生じさせる量のコード化されたＴＦＣデータを、フルレートチャネル用無線パケットに含めるように動作し、
前記フルレートチャネルより低いレートのチャネルでデータが送信されるモードにおいて、前記ＴＦＣデータの前記コーディングの性能の、前記コード化された内容データの性能に対する特定の比であって、前記フルレートチャネルにおける前記比と同等のレベルの比を生じさせる量のコード化されたＴＦＣデータを無線パケットに含めるように動作する、無線送信装置。
フレキシブルレイヤー１（４０３）を含む請求項５で請求される装置。
前記コード化された内容データと共に前記コード化されたＴＦＣデータをインタリービングするインタリーバ（４１１）を有する、前述の請求項のいずれかにおいて請求される装置。
前述の請求項のいずれかで請求される、無線送信装置を有する携帯電話。
前述の請求項１から８のいずれかで請求される、無線送信装置を有する基地受信局。
ＴＦＣ（Transport Format Combination）を示すデータが、無線パケットへの組み込みのために、コード化されて内容データと結合される、無線送信装置を動作させる方法であって、該方法は、
ＴＦＣデータをコード群に関連付ける集合から選択されるコードを、フルレートチャネル用無線パケットに含め、前記コード群は、対応する前記ＴＦＣデータより多くのビットを持つと共に識別するものであり、
前記フルレートチャネルより低いレートのチャネルでデータを送信するモードにおいて、前記コード群の集合から選択されるコードの一部分を構成する、コード化されたＴＦＣデータを無線パケットに含める、方法。
ＴＦＣ（Transport Format Combination）を示すデータが、無線パケットへの組み込みのために、コード化されて内容データと結合される、無線送信装置を動作させる方法であって、該方法は、
前記ＴＦＣデータの前記コーディングの性能の、前記コード化された内容データの性能に対する特定の比を生じさせる量のコード化されたＴＦＣデータを、フルレートチャネル用無線パケットに含め、
前記フルレートチャネルより低いレートのチャネルでデータが送信されるモードにおいて、前記ＴＦＣデータの前記コーディングの性能の、前記コード化された内容データの性能に対する特定の比であって、前記フルレートチャネルにおける前記比と同等のレベルの比を生じさせる量のコード化されたＴＦＣデータを無線パケットに含める、方法。