JP2007518293A - 適応型放送送信のための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

適応型放送送信のための装置及び方法に関する。放送送信が受信される（６２０）。放送チャネル品質は不充分であると判定される（６３０）。放送チャネル品質は不充分であると判定することに応答して、共通アップリンクチャネル上で否定応答信号が送信される（６３０）。放送チャネル品質が不充分であることを示す否定応答信号は、別の場所において共通アップリンクチャネル上で受信される（８３０）。否定応答信号を受信することに応答して、放送チャネル品質が調整される（８４０）。

Description

本開示は適応型放送送信のための装置及び方法に関する。より詳細には、本開示はユーザ機器によって受信される放送送信の品質に従い放送送信の属性を調整すること関する。

現在、放送サービスは、複数のユーザに放送送信を送信するために用いられ得る。これらの放送サービスでは、受信機に要求される関与は極めて小さい。例えば、肯定応答信号等の再送信情報、即ち、チャネル品質シグナリングに対する自動要求は、受信機からは不要であり、又は、放送送信機において使用されない。非放送ユーザに対しては多重の変調・符号化方式及びパワーレベルが利用可能であり得るが、放送送信では、固定された変調・符号化方式が用いられる。残念なことに、用いる資源が多過ぎるという理由から、選択された方式が効率的でないことがある。また、現時点の組の放送受信機に提供し得るデータレートが低過ぎるという理由や、現時点の組の放送受信機に提供し得るデータレートが高過ぎる、即ち、受信誤り率が高過ぎるという理由により、選択された方式が非効率的な場合がある。

従って、適応型放送送信を提供する必要がある。

本開示により、適応型放送送信のための装置及び方法が提供される。一実施形態では、本開示により、無線装置における適応型放送受信のための方法が提供される。この方法は、放送送信を受信する工程と、放送チャネル品質が不充分であると判定する工程と、放送チャネル品質が不充分であると判定する工程に応答して共通アップリンクチャネル上で否定応答信号を送信する工程とを含み得る。否定応答信号は否定応答信号が特定の放送送信に向けられることを示し得る。例えば、否定応答信号は、疑似雑音（ＰＮ）シーケンスオフセット、プリアンブルシーケンス選択、及びタイムスロット割り当てのうちの１つ以上を用いることによって、否定応答信号が特定の放送送信に向けられることを示し得る。放送チャネル品質が不充分であると判定する工程は、選択された量の放送パケット誤りを検出する工程、選択された量のフレーム消去を検出する工程、符号誤り率がしきい値を超えていることを検出する工程、望ましくない信号対雑音比を検出する工程、及び、巡回冗長検査符号を用いて放送パケット誤りを検出する工程のうちの１つ以上に基づき、放送チャネル品質が不充分であると判定し得る。共通アップリンクチャネルはランダムアクセスチャネルであり得る。放送チャネル品質が不充分であると判定する工程は、マルチレイヤ放送サービスチャネルの特定レイヤの品質が不充分であると判定し得る。放送チャネル品質が不充分であると判定する工程に応答して共通アップリンクチャネル上で否定応答信号を送信する工程は、放送チャネル品質が不充分であると判定する工程に応答して共通アップリンクチャネル上で否定応答信号を送信し、特定レイヤの品質が不充分であることを示す工程を含み得る。放送チャネル品質が不充分であると判定する工程は、放送チャネル品質尺度を算出する工程と、放送チャネル品質尺度をしきい値と比較する工程と、放送チャネル品質尺度をしきい値と比較する工程の結果に基づき放送チャネル品質が不充分であると判定する工程とを含み得る。例えば、放送チャネル品質尺度をしきい値と比較する工程の結果に基づき放送チャネル品質が不充分であると判定する工程は、放送チャネル品質尺度がしきい値を超えている場合、放送チャネル品質が不充分であると判定し得る。

別の実施形態では、本開示により、無線装置における適応型放送受信のための装置が提供される。この装置は、放送送信を受信するように構成されている送受信装置と、放送チャネル品質が不充分であるか否かを判定するように、かつ、放送チャネル品質が不充分であると判定する工程に応答して共通アップリンクチャネル上で否定応答信号を送信するように構成されているコントローラとを備え得る。否定応答信号は否定応答信号が特定の放送送信に向けられることを示し得る。例えば、否定応答信号は、ＰＮシーケンスオフセット、プリアンブルシーケンス選択、及びタイムスロット割り当てなどのうちの１つ以上を用いることによって、否定応答信号が特定の放送送信に向けられることを示し得る。コントローラは、選択された量の放送パケット誤りを検出することと、選択された量のフレーム消去を検出することと、符号誤り率がしきい値を超えていることを検出することと、望ましくない信号対雑音比を検出することと、巡回冗長検査符号を用いて放送パケット誤りを検出することとなどのうちの１つ以上に基づき、放送チャネル品質が不充分であると判定し得る。共通アップリンクチャネルはランダムアクセスチャネルであり得る。コントローラはマルチレイヤ放送サービスチャネルの特定レイヤの品質が不充分であると判定することによって、放送チャネル品質が不充分であると判定し得る。そして、コントローラは共通アップリンクチャネル上で否定応答信号を送信して特定レイヤの品質が不充分であることを示すことによって、放送チャネル品質が不充分であると判定することに応答して共通アップリンクチャネル上で否定応答信号を送信し得る。コントローラは、更に、放送チャネル品質尺度を算出することと、放送チャネル品質尺度をしきい値と比較することと、放送チャネル品質尺度をしきい値と比較することの結果に基づき放送チャネル品質が不充分であると判定することとによって、放送チャネル品質が不充分であると判定し得る。コントローラは放送チャネル品質尺度がしきい値を超えている場合に放送チャネル品質が不充分であると判定することによって、放送チャネル品質尺度をしきい値と比較することの結果に基づき放送チャネル品質が不充分であると判定し得る。

別の実施形態では、本開示により、無線システムにおける適応型放送送信のための方法が提供される。この方法は、放送チャネル上で放送送信を送信する工程と、共通アップリンクチャネル上で否定応答信号を受信する工程と、否定応答信号は放送チャネル品質が不充分であることを示すことと、否定応答信号を受信する工程に応答して放送チャネル品質を調整する工程とを含み得る。放送チャネル品質を調整する工程は、放送送信の帯域幅を増大させる工程、放送送信のパワーを増大させる工程、放送送信の符号レートを減少させる工程、放送送信の情報レートを減少させる工程、放送送信を停止する工程、及び、放送送信に割り当てられるタイムスロット数を増大させる工程のうちの１つ以上を含み得る。放送送信を停止する工程に代わる１つの工程は、不充分な品質で放送サービスを受信している特定のユーザ機器に信号により通知して、放送サービス又は放送サービスレイヤのうちの１つ以上の受信を停止させることである。また、この方法は、否定応答信号が特定の放送送信に属していると判定する工程を含み得る。調整する工程は、否定応答信号を受信する工程に応答して特定の放送送信の属性を調整する工程を含む。この方法は、更に、ＰＮシーケンスオフセット、プリアンブルシーケンス選択、及びタイムスロット割り当てのうちの１つ以上を用いることによって否定応答信号が特定の放送送信に属していると判定する工程を含み得る。この方法は、更に、エネルギ尺度を生成する工程と、エネルギ尺度をしきい値と比較することによって放送チャネル品質が不充分であると判定する工程とを含み得る。否定応答信号を受信する工程に応答して放送チャネル品質を調整する工程は、放送チャネルの属性を修正する工程を含み得る。放送チャネルの属性は、信号強度、符号化レート、データレート、帯域幅、及び利用される符号空間の割合のうちの１つ以上を含み得る。共通アップリンクチャネル上で否定応答信号を受信する工程は、共通アップリンクチャネル上で複数のユーザから複数の否定応答信号を受信する工程を含み、この方法は、更に、複数の否定応答信号を集計する工程を含む。

従って、例えば、同じ放送サービスの異なる放送ユーザからの複数の否定応答（ＮＡＣＫ）信号が、復調及び合成され得る。この信号は各ユーザから検出される遅延特性及び複数の放射線により、複数のユーザから到来するものとして判別され得る。また、この信号は、ユーザ毎にある最大パワーが受信されると仮定して、検出されるエネルギの総量から推定することにより、複数のユーザから到来するものとして判別され得る。従って、例えば、３％以下のユーザしか放送ＮＡＣＫ信号を送信しないなどの機能休止の目標を決定することが可能である。

別の実施形態では、本開示により、無線システムにおける適応型放送送信のための装置が提供される。この装置は、放送チャネル上で放送送信を送信するように構成されている送受信装置と、共通アップリンクチャネル上で否定応答信号を受信するように構成されているコントローラと、否定応答信号は放送チャネル品質が不充分であることを示すこととを備え得る。コントローラは、更に、否定応答信号を受信することに応答して放送チャネル品質を調整するように構成され得る。コントローラは、放送送信の帯域幅を増大させること、放送送信のパワーを増大させること、放送送信の符号レートを減少させること、放送送信の情報レートを減少させること、放送送信を停止すること、及び、放送送信に割り当てられるタイムスロット数を増大させることのうちの１つ以上によって放送チャネル品質を調整し得る。また、コントローラは否定応答信号が特定の放送送信に属していると判定するように、かつ、否定応答信号を受信することに応答して特定の放送送信の送信パワーを増大させるように構成され得る。コントローラは、更に、ＰＮシーケンスオフセット、プリアンブルシーケンス選択、及びタイムスロット割り当てのうちの１つ以上を用いることによって否定応答信号が特定の放送送信に属していると判定するように構成され得る。コントローラは、更に、エネルギ尺度を生成するように、かつ、エネルギ尺度をしきい値と比較することによって放送チャネル品質が不充分であると判定するように構成され得る。コントローラは放送チャネルの属性を修正することによって、否定応答信号を受信することに応答して放送チャネル品質を調整し得る。放送チャネルの属性は、信号強度、符号化レート、データレート、帯域幅、及び利用される符号空間の割合のうちの１つ以上を含み得る。コントローラは共通アップリンクチャネル上で複数のユーザから複数の否定応答信号を受信することによって、共通アップリンクチャネル上で否定応答信号を受信可能であり、また、コントローラは複数の否定応答信号を集計し得る。

図１は、一実施形態によるシステム１００の代表的なブロック図である。システム１００には、ネットワークコントローラ１１０、クライアント／サーバ１２０、基地局１４２，１４４，１４６、及びユーザ機器１５２，１５４，１５６，１５８が含まれ得る。ユーザ機器１５２，１５４，１５６，１５８には、電話機、無線電話機、セルラー電話機、携帯情報端末、ページャ、パーソナルコンピュータ、移動体通信装置、又は無線ネットワークを含むネットワーク上で通信信号を送受信可能な他のあらゆる装置が含まれてよい。クライアント／サーバ１２０はネットワークコントローラ１１０と接続されてもよく、ネットワークコントローラ１１０に配置されてもよく、あるいは、ネットワーク上の他の場所に配置されてもよい。ネットワークコントローラ１１０は、基地局に配置されてもよく、無線ネットワークコントローラに配置されてもよく、自律型であってもよく、あるいは、ネットワーク１３０上の他のどのような場所に配置されてもよい。ネットワーク１３０には、無線信号等の信号を送受信可能なあらゆる種類のネットワークが含まれてよい。例えば、ネットワーク１３０には、無線電気通信ネットワーク、セルラー電話ネットワーク、衛星通信ネットワーク、及び無線メッセージング・サービス・メッセージを送受信可能な他の同様な通信システムが含まれる。更に、ネットワーク１３０には、２つ以上のネットワークが含まれてよく、また、複数の異なる種類のネットワークが含まれてよい。従って、ネットワーク１３０には、複数のデータネットワーク、複数の電気通信ネットワーク、データネットワーク及び電気通信ネットワークの組合せ、並びに通信信号を送受信可能な他の同様な通信システムが含まれてよい。

動作中、ネットワークコントローラ１１０は、ネットワーク１３０上における動作を制御し得る。例えば、ネットワークコントローラ１１０はクライアント／サーバ１２０によって提供される様々な可能な放送サービスについてユーザ機器１５２に通知し、ユーザ機器１５２は、１つ以上の所望の放送サービス又は異なるレイヤの異なる放送サービスを選択し得る。ネットワークコントローラ１１０は選択された放送サービスを、ネットワーク１３０及び基地局１４２を介してクライアント／サーバ１２０からユーザ機器１５２に渡し得る。一例として、ユーザ機器１５２，１５４は、１つの放送サービス（ｋ）１６２を受信可能であり、ユーザ機器１５６は、別の放送サービス（ｋ＋１）１６６を受信可能であり、ユーザ機器１６８は、音声通信等の何らかの他の無線サービス１５８を利用可能である。

各ユーザ機器１５２，１５４が放送チャネルｋ上で充分な品質放送サービスｋを受信している場合、各ユーザ機器１５２，１５４は、放送チャネルＮＡＣＫ共通アップリンクチャネル上で放送チャネル否定応答（ＮＡＣＫ）を送信しなくてよい。１つのユーザ機器１５２だけが不充分な品質放送サービスｋを受信している場合、ユーザ機器１５２は、放送チャネルＮＡＣＫ共通アップリンクチャネル上で放送チャネルＮＡＣＫを送信し得る。両方のユーザ機器１５２，１５４が不充分な品質放送サービスｋを受信している場合、両方のユーザ機器１５２，１５４は、放送チャネルＮＡＣＫ共通アップリンクチャネル上で放送チャネルＮＡＣＫを送信し得る。従って、両方のユーザ機器１５２，１５４は、放送チャネルＮＡＣＫに対して同じ放送サービス識別子を用いる。基地局１４２が放送チャネル属性を修正して送信の品質を向上させるべきか否かの判定を支援するために、基地局１４２は、両方のユーザからの放送チャネルＮＡＣＫのエネルギを合成することが可能である。従って、基地局１４２は、受信される放送チャネルＮＡＣＫ信号からの受信エネルギ量に基づき、放送チャネル品質の調整を制御し得る。例えば、受信エネルギが指定されたしきい値を超えている場合、基地局１４２は単に放送チャネル品質の調整を行う。

ユーザ機器１５６が不充分な品質の放送サービス（ｋ＋１）を受信している場合、ユーザ機器１５６は、放送サービス（ｋ＋１）に向けられた放送チャネルＮＡＣＫを送信し得る。基地局１４２は、異なる放送サービスに向けられた放送チャネルＮＡＣＫを区別し、また、それぞれの放送サービスチャネルに向けられた放送チャネルＮＡＣＫに従い、各放送サービス送信の放送チャネル品質を調整し得る。一例では、ｎのうちｍの放送ＮＡＣＫ送信間隔で放送ＮＡＣＫ指標上で送信するたびに、ユーザ機器には、ランダムアクセス（ＲＡＣＨ）チャネル上でメッセージを送信して、トラブルを有することを示し、かつ、見ている放送サービスのＳＮＲを示すことが必要とされ得る。これによって、基地局１４２から放送サービスｋを受信しているユーザ機器には、そのユーザ機器が不充分な品質の放送サービスｋを繰り返し受信していることを基地局１４２に通知することが可能となる。そして、サービス提供側の基地局は、放送サービスｋの受信を停止するように、又は、放送サービスｋのレイヤのうちの１つの受信を停止するようにユーザ機器に信号により通知し得る。

放送チャネルＮＡＣＫでは、放送サービスｋ又は放送サービス（ｋ＋１）等の特定の放送サービスは、放送サービス識別子を用いて識別され得る。この放送サービス識別子は、ＰＮシーケンスオフセット、プリアンブルシーケンス選択、タイムスロット割り当て、又は特定の放送サービスを識別する他の任意の手段であってよい。例えば、プリアンブルシーケンス選択の場合、それらの自己相関及び相互相関特性に対するプリアンブルシーケンス組を選択し得る。詳細には、０より大きい自己相関遅れに対しては、プリアンブルシーケンスの相互相関が小さく、かつ、自己相関が小さいことが望ましい。これによって、受信機により生成される疑似相関ピークの確率を低くすることが可能となる。一組のプリアンブルシーケンスの一例は、大きさ１６符号の直交ウォルシュ・ハダマード（Ｗａｌｓｈ−Ｈａｄａｍａａｒｄ）組である。

放送サービス識別の別の例として、ＰＮシーケンスオフセットの場合では、ウォルシュ・ハダマード符号から構成される一組のプリアンブルシーケンスを用いる代わりに、各放送チャネルＮＡＣＫ指標が異なる時間オフセットを表す単一のＰＮシーケンスをＰＮシーケンスに代わりに用いることが可能である。プリアンブルシーケンスと同様に、ＰＮシーケンスは、良好な自己及び相互相関特性を有することが可能であり、別のスクランブル符号が不要な場合がある。それでもスクランブル符号を用いる１つの理由は、ユーザ機器パワー増幅器送信のピーク対平均値比を低減するためであり得るが、この場合、スクランブル符号はＷ−ＣＤＭＡ及びＣＤＭＡ２０００ １Ｘに用いられるＨＰＳＫ（ハイブリッド位相シフトキーイング）により実現されるように、連続シンボル送信において所望の位相シフト特性を有するように選択される。

放送サービス識別のさらなる一例として、タイムスロット割り当ての場合、更に放送サービスを識別するために、放送チャネルＮＡＣＫ指標が、ユーザ機器によって選択される特定のタイムスロットにおいて送信され得る。ユーザ機器によって選択されたタイムスロットは、放送チャネルＮＡＣＫ指標によって示される放送チャネルの測定品質レベル等の追加情報を示すためにマッピングされ得る。別の実施形態においては、選択されるタイムスロットを用いて放送サービスを示すことが可能であり、放送チャネルＮＡＣＫ指標を用いて放送チャネルの測定品質レベルを示すことが可能である。別の実施形態においては、タイムスロットの使用によって、放送チャネルＮＡＣＫ指標の数を増大させることにより、より多くの情報を伝達することが可能となる。更に別の実施形態においては、ユーザ機器を異なるタイムスロットに割り当てることが、特定の放送チャネルサービスに対する放送チャネルＮＡＣＫ指標を送信するユーザ数を判定する別の手段であり得る。

ユーザ機器１５２等のユーザ機器は、アンテナ１７２、送受信機１７４、及びユーザ機器コントローラ１７６を備えることが可能である。送受信機１７４はアンテナ１７２を介して放送送信を受信し得る。ユーザ機器コントローラ１７６は、ユーザ機器１５２の動作を制御することが可能である。例えば、ユーザ機器コントローラ１７６は、受信される放送送信の品質を判定することに関して、本明細書に開示の動作を実施し得る。ユーザ機器コントローラ１７６は、また、本明細書に開示の手法により、送受信機１７４及びアンテナ１７２を介して、放送チャネルＮＡＣＫを送信することも可能である。更に、基地局１４２等の基地局は、送受信機１８２を備えることが可能である。送受信機１８２を用いて、信号及び送信内容を送受信することも可能である。

図２は、一実施形態により一組のプリアンブルシーケンス指標２８０を一組の放送チャネルＮＡＣＫ指標２２０に対しマッピングした代表的なテーブル２００である。各放送チャネルＮＡＣＫ指標２２０は、放送チャネルサービス指標２６０のうちの１つ及び放送チャネル品質指標２４０のうちの１つに対応し得る。放送チャネルサービス指標２６０は、ユーザ機器１５２等のユーザ機器において受信されている特定の放送サービス又は特定レイヤの放送サービスをマッピングし得る。放送チャネル品質指標２４０は１つ以上の品質レベル範囲をマッピングし得るが、それ自体は放送チャネル送信の品質測定値に基づく。例えば、０の品質レベル指標２４０は、第１範囲の許容不能なチャネル品質レベルを示し、１の品質レベル指標２４０は、第２範囲の許容不能なチャネル品質レベルを示す。これらの指標２４０は、放送チャネル属性を修正する量を決定して放送チャネル品質を向上させるために、基地局によって用いられ得る。一実施形態では、放送チャネル品質測定値は、放送チャネルサービス指標２６０によって示される放送チャネルｋを通じてユーザ機器１５２によって受信される放送チャネル送信の信号対雑音比に基づく。１つの放送チャネル品質範囲による単一の放送サービスの事例もまたサポートされる。この事例には、１つのプリアンブルシーケンスだけが必要である。

図３は、一実施形態による、ユーザ機器１５２等のユーザ機器における送信機３００の放送ＮＡＣＫ部の代表的な図である。異なる無線システムには異なる受信機が用いられ得ることを理解されたい。送信機３００は、２つの逓倍器３２０，３５０を備え得る。動作中、受信される放送送信１６２は不充分な品質であるとユーザ機器１５２が判定した場合、ユーザ機器１５２は、送信機３００に放送チャネルＮＡＣＫ指標３１０を提供し得る。代表的なマッピング２００におけるプリアンブルシーケンス２８０のうちの１つに対応する放送チャネルＮＡＣＫ指標３１０は、ｎ回繰り返され（３１５）、プリアンブルシーケンスを効果的に拡散し得る。拡散された放送チャネルＮＡＣＫ指標は、放送チャネルＮＡＣＫ指標３１０用のパワーレベルを決定するために、逓倍器３２０において利得係数β_ｃ（３３０）により重み付けされ得る。利得係数は、放送サービスを提供するサービス提供セルから異なる距離にいる異なるユーザからの複数のアップリンク送信において発生する遠近問題を最小限に抑えるように選択されてよい。即ち、信頼性の高い検出を達成するため、又は、何らかの目標とする誤り率を達成するために必要な最小アップリンクＳＮＲを実現するのに充分なパワーのみが送信されてよい。ランダムアクセス状態のユーザ機器は、再同期が起こる別のセルにそれらがハンドオフするまで、それらが係留されている（サービスを受けている）セルに対し時間的に同期されていることは、留意する価値がある。ＮＡＣＫ送信のパワーレベルは、ＷＣＤＭＡ又はＣＤＭＡ２０００に用いられるものと同じ手順によって決定され得る。例えば、ＷＣＤＭＡにおいては、
プリアンブル初期パワー ＝ 一次ＣＰＩＣＨ ＤＬ Ｔｘパワー − ＣＰＩＣＨ＿ＲＳＣＰ ＋ ＵＬ干渉 ＋ 定数
ダウンリンクパス損失（ｄＢ） ＝ 一次ＣＰＩＣＨ ＤＬ Ｔｘパワー − ＣＰＩＣＨ＿ＲＳＣＰ
定数（ｄＢ） ＝ アップリンクＥｃ／Ｎｏ目標
ここで、ＣＰＩＣＨ ＤＬ Ｔｘパワーは、共通パイロットチャネルダウンリンク送信パワーであり、ＣＰＩＣＨ＿ＲＳＣＰは、共通パイロットチャネル受信強度符号パワーであり、Ｅｃ／Ｎｏは、信号対雑音比であり、ＵＬ干渉は、アップリンク干渉である。ＲＡＣＨ送信では、開ループパワー制御誤りにより高過ぎるパワーでプリアンブルシーケンスが開始され得るという理由から、「定数」の値が小さいと開ループパワー制御誤りに対する保護が増す。開ループパワー制御誤りは、アップリンク干渉レベルの不良推定値、不完全なＣＰＩＣＨ＿ＲＳＣＰ推定、ＣＰＩＣＨ＿ＲＳＣＰ推定値からレイリー（Ｒａｙｌｅｉｇｈ）フェージングを除去するための平均化が不充分であること、及び移動体送信パワー較正の誤りに起因し得る。誤りが充分大きい場合、アップリンク容量を減少させる不必要に高いパワーでメッセージが送信される。また、「定数」の値が小さいと、プリアンブル送信長及び検出積分長を大きくしない限り、検出の確率が低くなる。従って、このパラメータを選択する際、容量と、検出の確率又は積分長とのトレードオフが存在する。しかしながら、長い積分長は放送ＮＡＣＫの場合には許容され得るので、より連続的な低レベルの送信が典型的であれば、長い積分時間により、ほとんどの推定誤りが最小限に抑えられ、信頼性の高い検出が確保される。利得係数は、他の手法により決定されてもよい。例えば、ある点において、放送ＮＡＣＫパワーレベルは設定しきい値を超えていると基地局１４２が判定した場合、基地局１４２は、放送サービスｋを用いて、全ユーザ機器に信号により通知して、それらの放送ＮＡＣＫ送信のパワーを設定量だけ減少させ得る。初期利得係数は、常に１と設定されることも可能であり、上述のアルゴリズムなど別のアルゴリズムにより決定されることも可能である。

次に、拡散及び重み付けされたＮＡＣＫ指標は、拡散、重み付け、及びスクランブルされたＮＡＣＫ指標３６０信号スペクトルがチャネル帯域幅を満たし、チャネル帯域幅全体において比較的均一であることを保証するように、逓倍器３５０において、スクランブル符号Ｓ_ｐ３４０を用いてスクランブルされ得る。スクランブル符号は、また、Ｗ−ＣＤＭＡ及びＣＤＭＡ２０００ １Ｘに用いられるＨＰＳＫ（ハイブリッド位相シフトキーイング）により実現されるように、その連続シンボル送信における位相シフトを制限することによって、パワー増幅器ピーク対平均値比又はパワー増幅器パワーバックオフ要件を最小限に抑えるように構築され得る。そして、拡散、重み付け、スクランブルされたＮＡＣＫ指標３６０は、他の可能なフィルタ処理後の送信用、及び変換用に、出力され得る。一実施形態では、放送チャネルＮＡＣＫ指標送信持続時間は１．３３ｍｓであり、タイムスロットの１．３３ｍｓの持続時間に対し時間的に整合されている。ここで、放送ＮＡＣＫチャネルアクセス期間には１５のスロットが存在する。

図４は、基地局１４２等の基地局において受信される異なるユーザ機器の信号放射線の代表的な図４００である。例えば、信号放射線４１０はユーザ機器１５２から受信され、信号放射線４２０はユーザ機器１５４から受信され、信号放射線４３０はユーザ機器１５６から受信されるが、各々、基地局１４２への距離に対する遅延Ｄを有する。信号放射線４１０等の信号放射線の各グループは、ユーザ機器１５２と基地局１４２との間の信号に影響を及ぼす物理的な環境の特性に基づく予想マルチパスウィンドウ内に入り得る。例えば、マクロセルの郊外及び都市環境においては、予想マルチパスウィンドウサイズは３μｓ未満である。例えば、５ＭＨｚ帯域幅において、１秒間当たり３，８４０，０００チップのチップレートに拡散された送信を用いると、信号放射線４１０等、各ユーザ機器からのほぼ３つの放射線は、マクロセルのトポロジを有するシステム１００における基地局の受信機により分解可能である。離間距離４４０は、放射線のグループを線引きするように、放射線の間に定義され得る。隣接放射線間の距離が離間距離４４０を超えている場合、それらは、別のグループに属すると判定される。ここで、各放射線グループは、基地局１４２からある距離Ｄにある特定のユーザ機器に対応する。信号放射線のグループは、放送ＮＡＣＫチャネル指標を送信するユーザの数が推定され得るように、３μｓ等の離間距離及びウィンドウサイズを用いることによって識別され得る。放送ＮＡＣＫチャネル上で送信するユーザ機器の数を推定する別の方法は、基地局の放送ＮＡＣＫ受信機によって見出される極大値の総数をとり、それを、用いられる所定の帯域幅及びチップレートに対するユーザ機器送信当りの予想される放射線数（例えば、３）で除算することである。ユーザ数の推定値は、上述の手法（離間距離、マルチパスウィンドウサイズ、極大値）に基づき、各放射線のグループを特定のユーザ機器に対し正確にマッピングする性能に影響され得る。幾つかの実施形態においては、決定しきい値には、放送チャネル品質を調整するときのユーザ数推定値のばらつきが考慮される。

図５は、一実施形態による基地局１４２の放送ＮＡＣＫ受信機５００の代表的な図である。放送ＮＡＣＫ受信機５００は、ＣＤＭＡ式の無線システムを例示したものである。異なる無線システムには異なる受信機が用いられ得ることを理解されたい。放送ＮＡＣＫ受信機５００は、アンテナ５０５、フィルタ処理及びサンプリングブロック５１０、遅延オフセットブロック５２０，５２２，５２４，５２６、相関ブロック５３０，５３２，５３４，５３６、加算ブロック５４０，５４２，５４４，５４６、極大値フィルタモジュール５５０、及び合成極大値モジュール５６０を備え得る。一実施形態においては、テーブル２００に与えられた放送チャネルＮＡＣＫ指標２２０の各々に対して、１つの放送ＮＡＣＫ受信機が存在し得る。動作中、アンテナ５０５は、ユーザ機器１５２，１５４，１５６からの信号を受信し得る。この信号は、ブロック５１０においてフィルタ処理及びサンプリングされて、サンプル信号を生成する。特定の放送サービス又は放送サービスレイヤ用のプリアンブルスクランブルシーケンス５１５は、各遅延オフセットブロック５２０，５２２，５２４，５２６によって何らかの遅延オフセットを用いて遅延された後、相関ブロック５３０，５３２，５３４，５３６においてサンプル信号と相関がとられ、各出力が加算ブロック５４０，５４２，５４４，５４６において合計される。各合計された出力は、極大値フィルタモジュール５５０によってフィルタ処理され得る。一実施形態では、極大値フィルタモジュール５５０は、最初に、各相関のとられた入力の平方の大きさを算出し、次に、遅延ブロックで用いられる選択した遅延オフセットによって画定される全遅延空間における極大値を求める。別の実施形態では、極大値フィルタモジュール５５０は、高いドップラ周波数が発生したときに所望の相関間隔に渡って適切な相関を可能とする周波数補正回路を備える。そして、各入力信号の平方の大きさを上述のように決定した後、全ての極大値を見出し得る。極大値は、合成極大値モジュール５６０において合成される。この結果得られる合成信号５７０は、放送チャネルの品質レベルを変更することに関してどのようなアクションをとるか決定するために、後にしきい値と比較され得る。

他の実施形態では、異なる無線システムには、基地局における異なる放送ＮＡＣＫ受信機が用いられ得る。ＧＰＲＳ及び８０２．１６を含む他の無線システムは、周波数分割又は時分割多重接続を用いる単一又は多重のキャリアシステムであってよい。そのようなシステムは、通常、アップリンクチャネルを有するが、放送チャネル品質に応じて否定応答を送信するための新しい共通アップリンクチャネルが、他のアップリンクチャネルとの互換性を有するように導入されてよい。幾つかの実施形態では、ランダムアクセスチャネルは共通アップリンクチャネルとして用いられ得て、この場合、基地局の放送ＮＡＣＫ受信機内での集計のために複数のユーザからのサービスｋ用の放送ＮＡＣＫ信号が衝突又はオーバーラップするようにアクセス方法が設計される。受信機構成の一実施形態は、指定されたタイムスロット又は周波数ビン内で受信されるエネルギの非コヒーレント受信機・検出器であってよい。放送受信機と基地局との間で粗時間同期及び粗周波数同期が必要なことがある。

図６は、一実施形態による、ユーザ機器１５２等のユーザ機器の動作を略述する代表的なフローチャート６００である。ステップ６１０において、フローチャートが開始する。ステップ６２０において、ユーザ機器１５２は放送送信を受信する。ステップ６３０において、ユーザ機器１５２は、不良品質であることなど、放送チャネル品質が不充分であるか否かを判定する。放送チャネル品質が不充分ではない場合、ユーザ機器１５２はステップ６２０に戻る。放送チャネル品質が不充分である場合、ステップ６４０において、ユーザ機器１５２は、放送チャネルＮＡＣＫチャネル等の共通アップリンクチャネル又は他のあらゆる有用なチャネル上で放送チャネルＮＡＣＫを送信する。そして、ユーザ機器１５２は、ステップ６２０に戻る。

図７は、別の関連する実施形態による、ユーザ機器１５２等のユーザ機器の動作を略述する代表的なフローチャート７００である。フローチャート７００のステップはフローチャート６００の動作において利用され得るが、必ずしもその必要はない。ステップ７１０において、フローチャートが開始する。ステップ７２０において、ユーザ機器１５２は、選択された放送チャネルｋの放送チャネル品質尺度Ｑ_ｋを算出する。例えば、ユーザ機器１５２は、所定のフレームの巡回冗長検査が不合格になったか否かに基づき、放送チャネル品質尺度Ｑ_ｋを判定し得る。別の例として、ユーザ機器１５２は、選択された時間間隔における全フレームの合計と全ての不良フレームの合計を比較することに基づき、放送チャネル品質尺度Ｑ_ｋを判定し得る。ステップ７３０において、ユーザ機器１５２は、放送チャネル品質尺度Ｑ_ｋが第１のしきい値１を超えているか否かを判定し得る。放送チャネル品質尺度Ｑ_ｋがしきい値１以下である場合、フローチャート７００は、ステップ７２０に戻る。放送チャネル品質尺度Ｑ_ｋがしきい値１を超えている場合、ステップ７４０において、ユーザ機器１５２は、共通アップリンクＮＡＣＫチャネル上で放送チャネルＮＡＣＫ指標を送信する。ステップ７５０において、ユーザ機器１５２は、次のフレーム又は時間間隔の放送チャネル品質尺度Ｑ_ｋを再び算出し得る。ユーザ機器１５２は、共通アップリンクＮＡＣＫチャネル上での送信を停止するか否かを判定するために、このセクションにおいて、放送チャネル品質尺度Ｑ_ｋを再び算出する。ステップ７６０において、放送チャネル品質尺度Ｑ_ｋが第２のしきい値２以上である場合、フローチャートは、ステップ７４０に戻る。放送チャネル品質尺度Ｑ_ｋが第２のしきい値２未満である場合、ステップ７７０において、ユーザ機器１５２は、共通アップリンクＮＡＣＫチャネル上での放送チャネルＮＡＣＫ指標の送信を停止し、ステップ７２０に戻る。第１のしきい値１の一例は２％のフレーム誤り率であり、第２のしきい値２の一例は１％のフレーム誤り率である。２つのしきい値は、ヒステリシス効果を提供し得るが、これにより、ＮＡＣＫは、一旦送信されると、品質尺度（例えば、フレーム誤り率）がある量未満に低下するまで継続的に送信される。このように、（単一の経時変化しきい値等の）ヒステリシス効果を同様に提供する他の実施形態が可能であり、あるいはヒステリシス効果が望まれない場合、第１のしきい値に対して第２のしきい値を設定したり、又は、第２のしきい値ループを完全に停止させたりしてよい。

図８は、一実施形態による、基地局１４２等の基地局の動作を略述する代表的なフローチャート８００である。ステップ８１０において、フローチャートが開始する。ステップ８２０において、基地局１４２は放送サービス送信を送信する。ステップ８３０において、基地局１４２は、不良品質であることなど、放送チャネル品質が不充分であることを示す放送チャネルＮＡＣＫが受信されるか否かを判定する。受信されない場合、基地局１４２はステップ８２０に戻る。受信される場合、ステップ８４０において、基地局１４２は放送チャネル品質を調整し、ステップ８２０に戻る。

図９は、別の関連する実施形態による、基地局１４２等の基地局の動作を略述する代表的なフローチャート９００である。フローチャート９００のステップはフローチャート８００の動作において利用され得るが、必ずしもその必要はない。ステップ９０５においてフローチャートは開始し、基地局１４２が放送チャネルｋ上で放送送信を送信している間、動作する。ステップ９０７において、基地局１４２は、放送送信品質調整処理を初期化する。例えば、基地局１４２は、第１カウンタ及び第２カウンタを所定の値に初期化する。ステップ９１０において、基地局１４２は、放送チャネルｋのＮＡＣＫエネルギ尺度Ｅ_ＢＣｋを生成する。例えば、基地局１４２は、放送ＮＡＣＫ受信機５００によって受信される放送チャネルＮＡＣＫ信号を用いて、ＮＡＣＫエネルギ尺度Ｅ_ＢＣｋを生成する。ステップ９１５において、基地局１４２はエネルギ尺度Ｅ_ＢＣｋを第３しきい値Ｅ_１と比較する。エネルギ尺度Ｅ_ＢＣｋがしきい値Ｅ_１以下である場合、ステップ９２０において、基地局１４２は第１カウンタをデクリメントする。ステップ９２５において、基地局は第１カウンタがゼロに達したか否かを判定する。ゼロに達していない場合、基地局はステップ９１０に戻る。ゼロに達した場合、ステップ９３０において、基地局は放送チャネルｋの１つ以上の属性を修正し、第１カウンタをリセットし得る。例えば、基地局１４２は、信号強度を減少させることによって、符号化レートを増大させることによって、データレートを増大させることによって、帯域幅を減少させることによって、利用される符号空間の割合を減少させることによって、又は他の該当する属性を修正することによって、１つ以上の属性を修正し得る。従って、基地局１４２は、充分な品質又は過剰な品質の放送送信が送信されているときを判定するとともに、属性を調整して、放送送信に割り当てられる資源を減少させ得る。例えば、データレートを増大させることにより、送信に必要な時間の量が減少される。

ステップ９１５において、エネルギ尺度Ｅ_ＢＣｋがしきい値Ｅ_１より大きい場合、ステップ９３５において、基地局１４２は第１カウンタを所定の値にリセットし、放送チャネルｋの１つ以上の属性を修正し得る。例えば、基地局１４２は、信号強度を増大させることによって、符号化レートを減少させることによって、データレートを減少させることによって、帯域幅を増大させることによって、利用される符号空間の割合を増大させることによって、又は他の該当する属性を修正することによって、１つ以上の属性を修正してチャネル品質を向上させ得る。例えば、データレートが減少されるとき、減少された放送サービスのチャネル品質は向上する。ステップ９４０において、基地局１４２基地局１４２は、放送チャネルｋのＮＡＣＫエネルギ尺度Ｅ_ＢＣｋを再生成する。ステップ９４５において、基地局１４２はエネルギ尺度Ｅ_ＢＣｋを第４しきい値Ｅ_２と比較する。エネルギ尺度Ｅ_ＢＣｋがしきい値Ｅ_２以上である場合、ステップ９５０において、基地局１４２は第２カウンタをデクリメントする。ステップ９５５において、基地局１４２は、第２カウンタがゼロに達したか否かを判定する。ゼロに達してない場合、基地局はステップ９４０に戻る。ゼロに達した場合、ステップ９６０において、基地局１４２は放送チャネルｋの１つ以上の属性を修正し、第２カウンタをリセットし得る。従って、基地局１４２は、不充分な品質の放送送信が送信されているときを判定するとともに、属性を調整して、放送送信に割り当てられる資源を増加させ得る。ステップ９４５において、エネルギ尺度Ｅ_ＢＣｋがしきい値Ｅ_２未満である場合、基地局１４２は第２カウンタをリセットし、ステップ９１０に戻る。

更に、ある点において、放送ＮＡＣＫエネルギ尺度Ｅ_ＢＣｋは設定しきい値を超えていると基地局１４２が判定する場合、基地局１４２は、放送サービスｋを用いるユーザ機器に、そのユーザ機器の放送ＮＡＣＫ送信のパワーを設定量だけ減少させるように信号により通知し得る。

別の実施形態では、ユーザ数は、離間距離及び仮定されたマルチパスウィンドウサイズに基づきＥ_ＢＣｋ及び放射線グループの推定数から推定されるか、あるいは、Ｅ_ＢＣｋ及び極大値の数から推定される。そして、放送サービスｋの放送ＮＡＣＫチャネル上で送信するユーザの推定数はユーザ数のしきい値と比較されて、超過している場合、ある設定量だけその品質を向上させるように放送サービスｋの１つ以上の属性の修正が行われる。それ以外の場合、属性は修正されないか、又は、ある第２の設定量だけ放送サービスｋの品質を低下させるように修正される。

本発明の方法は、好適には、プログラムされたプロセッサ上で実施される。しかしながら、フローチャートは、汎用又は専用コンピュータ、プログラムされたマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラ、及び周辺集積回路要素、ＡＳＩＣ又は他の集積回路、個別要素回路等のハードウェア電子回路又は論理回路、ＰＬＤ、ＰＬＡ、ＦＰＧＡ又はＰＡＬ等のプログラム可能な論理デバイス上においても実施され得る。一般に、本発明のプロセッサ機能を実施するために、図面に示したフローチャートを実施可能な有限状態機械が実装されている任意の装置がもちいられてよい。

一実施形態によるシステムの代表的なブロック図。 一実施形態により一組のプリアンブルシーケンス指標を一組の放送チャネル否定応答指標にマッピングした代表的なテーブル。 一実施形態によるユーザ機器における送信機の放送否定応答部の代表的な図。 基地局において受信される異なるユーザ機器の信号放射線の代表的な図。 一実施形態による基地局の放送否定応答受信機の代表的な図。 一実施形態によるユーザ機器の動作を略述する代表的なフローチャート。 別の関連する実施形態によるユーザ機器の動作を略述する代表的なフローチャート。 一実施形態による基地局の動作を略述する代表的なフローチャート。 別の関連する実施形態による基地局の動作を略述する代表的なフローチャート。

Claims (32)

1. 無線装置における適応型放送受信のための方法であって、
   放送送信を受信する放送受信工程と、
   放送チャネル品質が不充分であると判定する品質不充分判定工程と、
   品質不充分判定工程に応答して共通アップリンクチャネル上で否定応答信号を送信する否定応答信号送信工程とからなる方法。
2. 否定応答信号は否定応答信号が特定の放送送信に向けられることを示す請求項１に記載の方法。
3. 否定応答信号は、疑似雑音シーケンスオフセット、プリアンブルシーケンス選択、及びタイムスロット割り当てのうちの１つ以上を用いることによって、否定応答信号が特定の放送送信に向けられることを示す請求項２に記載の方法。
4. 品質不充分判定工程は、
   選択された量の放送パケット誤りを検出する工程、
   選択された量のフレーム消去を検出する工程、
   符号誤り率がしきい値を超えていることを検出する工程、
   望ましくない信号対雑音比を検出する工程、及び、
   巡回冗長検査符号を用いて放送パケット誤りを検出する工程のうちの１つ以上に基づき、放送チャネル品質が不充分であると判定する請求項１に記載の方法。
5. 共通アップリンクチャネルはランダムアクセスチャネルである請求項１に記載の方法。
6. 品質不充分判定工程は、マルチレイヤ放送サービスチャネルの特定レイヤの品質が不充分であると判定する工程を含み、
   否定応答信号送信工程は、品質不充分判定工程に応答して共通アップリンクチャネル上で否定応答信号を送信し、特定レイヤの品質が不充分であることを示す工程を含む請求項１に記載の方法。
7. 品質不充分判定工程は、
   放送チャネル品質尺度を算出する品質尺度算出工程と、
   放送チャネル品質尺度をしきい値と比較する品質尺度比較工程と、
   品質尺度比較工程の結果に基づき放送チャネル品質が不充分であると判定する品質尺度不充分判定工程とを含む請求項１に記載の方法。
8. 品質尺度不充分判定工程は、放送チャネル品質尺度がしきい値を超えている場合、放送チャネル品質が不充分であると判定する請求項７に記載の方法。
9. 無線装置における適応型放送受信のための装置であって、
   放送送信を受信するように構成されている送受信装置と、
   放送チャネル品質が不充分であるか否かを判定するように、かつ、放送チャネル品質が不充分であると判定することに応答して共通アップリンクチャネル上で否定応答信号を送信するように構成されているコントローラとからなる装置。
10. 否定応答信号は否定応答信号が特定の放送送信に向けられることを示す請求項９に記載の装置。
11. 否定応答信号は、疑似雑音シーケンスオフセット、プリアンブルシーケンス選択、及びタイムスロット割り当てのうちの１つ以上を用いることによって、否定応答信号が特定の放送送信に向けられることを示す請求項９に記載の装置。
12. コントローラは、
    選択された量の放送パケット誤りを検出することと、
    選択された量のフレーム消去を検出することと、
    符号誤り率がしきい値を超えていることを検出することと、
    望ましくない信号対雑音比を検出することと、
    巡回冗長検査符号を用いて放送パケット誤りを検出することとのうちの１つ以上に基づき、放送チャネル品質が不充分であると判定する請求項９に記載の装置。
13. 共通アップリンクチャネルはランダムアクセスチャネルである請求項９に記載の装置。
14. コントローラはマルチレイヤ放送サービスチャネルの特定レイヤの品質が不充分であると判定することによって、放送チャネル品質が不充分であると判定することと、
    コントローラは共通アップリンクチャネル上で否定応答信号を送信して特定レイヤの品質が不充分であることを示すことによって、放送チャネル品質が不充分であると判定することに応答して共通アップリンクチャネル上で否定応答信号を送信することとを含む請求項９に記載の装置。
15. コントローラは、
    放送チャネル品質尺度を算出することと、
    放送チャネル品質尺度をしきい値と比較することと、
    放送チャネル品質尺度をしきい値と比較することの結果に基づき放送チャネル品質が不充分であると判定することとによって、放送チャネル品質が不充分であると判定することを含む請求項９に記載の装置。
16. コントローラは放送チャネル品質尺度がしきい値を超えている場合に放送チャネル品質が不充分であると判定することによって、放送チャネル品質尺度をしきい値と比較することの結果に基づき放送チャネル品質が不充分であると判定する請求項１５に記載の装置。
17. 無線システムにおける適応型放送送信のための方法であって、
    放送チャネル上で放送送信を送信する放送送信工程と、
    共通アップリンクチャネル上で否定応答信号を受信する否定応答信号受信工程と、否定応答信号は放送チャネル品質が不充分であることを示すことと、
    否定応答信号受信工程に応答して放送チャネル品質を調整する品質調整工程とからなる方法。
18. 品質調整工程は、
    放送送信の帯域幅を増大させる工程、
    放送送信のパワーを増大させる工程、
    放送送信の符号レートを減少させる工程、
    放送送信の情報レートを減少させる工程、
    放送送信を停止する工程、及び、
    放送送信に割り当てられるタイムスロット数を増大させる工程のうちの１つ以上を含む請求項１７に記載の方法。
19. 否定応答信号が特定の放送送信に属していると判定する否定応答信号判定工程を含むことと、
    品質調整工程は否定応答信号受信工程に応答して特定の放送送信の属性を調整する工程を含むこととを含む請求項１７に記載の方法。
20. 否定応答信号判定工程は、疑似雑音シーケンスオフセット、プリアンブルシーケンス選択、及びタイムスロット割り当てのうちの１つ以上を用いることによって否定応答信号が特定の放送送信に属していると判定する請求項１９に記載の方法。
21. エネルギ尺度を生成する工程と、
    エネルギ尺度をしきい値と比較することによって放送チャネル品質が不充分であると判定する工程とを含む請求項１７に記載の方法。
22. 品質調整工程は放送チャネルの属性を修正する工程を含む請求項１７に記載の方法。
23. 放送チャネルの属性は、信号強度、符号化レート、データレート、帯域幅、及び利用される符号空間の割合のうちの１つ以上を含む請求項２２に記載の方法。
24. 否定応答信号受信工程は共通アップリンクチャネル上で複数のユーザから複数の否定応答信号を受信する工程を含むことと、
    複数の否定応答信号を集計する工程とを含む請求項１７に記載の方法。
25. 無線システムにおける適応型放送送信のための装置であって、
    放送チャネル上で放送送信を送信するように構成されている送受信装置と、
    共通アップリンクチャネル上で否定応答信号を受信するように構成されているコントローラと、
    否定応答信号は放送チャネル品質が不充分であることを示すことと、
    コントローラは否定応答信号を受信することに応答して放送チャネル品質を調整するように構成されていることとからなる装置。
26. コントローラは、
    放送送信の帯域幅を増大させること、
    放送送信のパワーを増大させること、
    放送送信の符号レートを減少させること、
    放送送信の情報レートを減少させること、
    放送送信を停止すること、及び、
    放送送信に割り当てられるタイムスロット数を増大させることのうちの１つ以上によって放送チャネル品質を調整する請求項２５に記載の装置。
27. コントローラは否定応答信号が特定の放送送信に属していると判定するように、かつ、否定応答信号を受信することに応答して特定の放送送信の属性を調整するように構成されていることを含む請求項２５に記載の装置。
28. コントローラは、疑似雑音シーケンスオフセット、プリアンブルシーケンス選択、及びタイムスロット割り当てのうちの１つ以上を用いることによって否定応答信号が特定の放送送信に属していると判定するように構成されていることを含む請求項２７に記載の装置。
29. コントローラはエネルギ尺度を生成するように、かつ、エネルギ尺度をしきい値と比較することによって放送チャネル品質が不充分であると判定するように構成されていることを含む請求項２５に記載の装置。
30. コントローラは放送チャネルの属性を修正することによって、否定応答信号を受信することに応答して放送チャネル品質を調整する請求項２５に記載の装置。
31. 放送チャネルの属性は、信号強度、符号化レート、データレート、帯域幅、及び利用される符号空間の割合のうちの１つ以上を含む請求項３０に記載の装置。
32. コントローラは共通アップリンクチャネル上で複数のユーザから複数の否定応答信号を受信することによって、共通アップリンクチャネル上で否定応答信号を受信することと、
    コントローラは複数の否定応答信号を集計するように構成されていることとを含む請求項２５に記載の装置。

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