JP2008526074A - 低複雑度ブラインドトランスポートフォーマット検出 - Google Patents

Abstract

本発明は、バイナリデータを転送するために使用される多重トランスポートチャンネルのトランスポートフォーマットを検出するための方法、装置及びコンピュータプログラムプロダクトであって、トランスポートチャンネルのデータブロックの想定し得るエンドビット位置のトレリス段階の状態ごとに、仮想トレリス経路が所定の状態で終わる可能性を評価する経路メトリック値が決定される方法、装置及びコンピュータプログラムプロダクトに関する。この場合、想定し得る各エンドビット位置ごとに、仮想トレリス経路が上記所定の状態で終わる可能性が初期状態よりも高いことを示す経路メトリック値の数が計算されるとともに、計算された数の最高値をもたらす最良エンドビット位置が選択され、また、トランスポートフォーマットを検出するために、選択された最良エンドビット位置に関して誤りチェックが行われる。最良エンドビット位置の提案された選択により、デコーディング演算の数が低減され、従って、処理の複雑度が低減される。

Description

本発明は、バイナリデータを転送するために使用される多重トランスポートチャンネルのトランスポートフォーマットを検出するための方法、装置、コンピュータプログラムプロダクトに関する。特に、本発明は、ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム（ＵＭＴＳ）規格に従ったシステム等のモバイル通信システムの無線受信器でのダウンリンクブラインドトランスポートフォーマット検出（ＢＴＦＤ）のための複雑度が低い実施（低複雑度実施）に関する。

広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）システムにおいては、現在の無線システムによっては提供することができない広範囲のサービスを移動ユーザ及び静止ユーザの両方に対して利用可能にすることができる。従って、ＷＣＤＭＡエアインタフェースは、音声、ビデオ、パケットデータからなる複合サービスを伴う動的なものである。そのような動的なサービスの組み合わせを提供するためには、サービス組み合わせ情報が首尾良く送信されて受信器においてデコードされることが不可欠である。ＷＣＤＭＡシステムは、いわゆるトランスポートフォーマットコンビネーションインジケータ（ＴＦＣＩ）コードを使用してそのような情報を送信する。３ＧＰＰ（第３世代パートナーシッププロジェクト）のＷＣＤＭＡ仕様によれば、ＴＦＣＩが利用できない場合、特定の制約下でダウンリンクにおいてブラインドトランスポートフォーマット検出（ＢＴＦＤ）がサポートされなければならない。

ＵＭＴＳ通信システムでは、従来の基地局装置に対応する少なくとも一つのノードＢ及びユーザ装置（ＵＥ）と称される携帯端末が規定されている。ノードＢ及びＵＥは、いずれも送信器及び受信器を含んでいる。ノードＢは、ダウンリンクにおいて、信号をノードＢ送信器によりＵＥ受信器に対して送信する。ＵＥ送信器は、アップリンクにおいて、信号をＵＥ送信器によりノードＢ受信器に対して送信する。いくつかのＵＥが一つのノードＢと通信する場合もある。この場合、ＵＥは同じセル内にあるといわれる。一つのセルは、一つのＵＥが一つの所定のノードＢによってサービスされる地理的領域を表している。アップリンク及びダウンリンク通信では、ＵＥ及びノードＢの両方が送信されるべき情報及び制御データを二つの論理チャンネルでマッピングする。これらの論理チャンネルは、その後、トランスポートチャンネル（ＴｒＣＨ）へマッピングされ、トランスポートチャンネル自体は物理チャンネルへマッピングされる。ＣＣＴｒＣＨ（コード化コンポジットＴｒＣＨ）は、いくつかのトランスポートチャンネルが多重化される物理チャンネルを示している。トランスポートチャンネルは、特徴データがエアインタフェースに亘ってどのようして何を用いて送信されるかによって規定される。一般に、トランスポートチャンネルは、専用チャンネル（ＤＣＨ）及び共通チャンネルに分類することができる。ＤＳ−ＣＤＭＡ（ダイレクトシーケンス符号分割多元接続）において、物理チャンネルは、搬送周波数、スクランブリングコード、拡散係数、チャンネル化コード、スロットフォーマット、継続時間等を含むいくつかのパラメータによって特徴付けられる。これらのパラメータは当業者に良く知られているが、トランスポートフォーマット検出を良く理解できるように、以下、スロットへのシンボルのマッピングについて更に詳しく説明する。

図１は、二つのデータフィールドＤａｔａ１，Ｄａｔａ２と、ＴＰＣ（送信電力制御）フィールドと、パイロット（Ｐｉｌｏｔ）ビットフィールドと、ＴＦＣＩフィールドとを備えるダウンリンク専用物理チャンネル（ＤＰＣＨ）のフレーム構造を示している。スロットフォーマットは、各フィールドのサイズ（ビット）を定める。しかしながら、ＤＳ−ＣＤＭＡシステムにおいて、シンボルは、特定の拡散シーケンスを用いてフィルタリングすることにより大きな帯域幅に亘って拡散させられる。拡散させられたシンボルはチップと称され、チップ期間の継続時間は、拡散操作の帯域幅拡大係数にほぼ等しい係数分だけシンボル期間の継続時間よりも短い。この係数は、１シンボル期間当たりのチップの数に等しく、拡散係数と称される。図１の例において、ｋ＝０．．．７における拡散を仮定すると、１スロットの継続時間は、２５６０チップ、即ち、１０×２^ｋビットに対応する。一つの無線フレームは、１０ｍｓの継続時間を有しており、１５個のスロットからなる。

トランスポートフォーマット検出に関して、対象となる特定のフィールドは、この検出に直接に関連付けられるＴＦＣＩフィールドである。トランスポートフォーマット検出は、ＣＣＴｒＣＨにおける各ＴｒＣＨごとにトランスポートブロックの数及びサイズを決定することを含んでいる。これは、トランスポートフォーマットコンビネーションがＴＦＣＩフィールドを使用して送信される場合にはＴＦＣＩに基づく検出となり得る。しかしながら、時として、ＴＦＣＩビットは、特に拡散係数が高い場合、他のユーザに対する妨害を最小限に抑制するために送信されず、それにより、各スロット中におけるＴＦＣＩビットのパーセンテージも高くなる。ＴＦＣＩビットが利用できない場合、また、所定のＴｒＣＨにおいて複数のトランスポートフォーマットが存在する場合には、ＢＴＦＤ処理を使用することができる。

受信器において、受信された信号は、スクランブルが解除され、拡散が解除された後、デコーダにおいて処理される。デレートマッチャー（ｄｅ−ｒａｔｅ ｍａｔｃｈｅｒ）ブロックは、パンクチャード位置に「０」を挿入することにより、送信されたデータのパンクチャリング及び繰り返し効果を逆にする。デレートマッチングされたデータビットは、ＢＴＦＤブロックによってデコードされる。

Ｉｎｓｏｏ Ｓｏｈｎらによる「ＷＣＤＭＡモバイル受信器におけるブラインドレート検出アルゴリズム（Ｂｌｉｎｄ Ｒａｔｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｎ ＷＣＤＭＡ Ｍｏｖｉｌｅ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ）」（Ｒａｄｉｏ＆Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ Ｔｅｃｈ．Ｌａｂ．，ＥＴＲＩ，ＩＥＥＥ ２００１，第１５８９−１５９２頁）（非特許文献１）は、巡回冗長検査（ＣＲＣ）及びビタビ検出器マトリクスを使用するＢＴＦＤアルゴリズムについて記載している。ＷＣＤＭＡにおける音声サービスにおいては、畳み込み符号化スキームが好ましいチャンネルエンコーディング方法である。畳み込み符号器は、ｎ個のモジュロ−２加算器への所定の接続を有するＭ状態シフトレジスタからなる有限状態機械である。エンコーダは、入力データブロックを畳み込み符号化することにより、相関性を入力データシーケンスに加える。畳み込み符号化されたデータをデコードする際の一般的なアルゴリズムは、最尤デコーディングアルゴリズムでもあるビタビアルゴリズムである。ビタビアルゴリズムは、入力データビットストリームの既知の相関関係を使用して最も起こり得るデコーディングシーケンスを探すことにより、チャンネルエンコードされたデータをデコードする。ビタビアルゴリズムの基本的なステップは、受信されたデータブロックと比較される仮説が生み出されるブランチメトリック計算の第１のステップを含んでいる。ブランチメトリックは、生み出された仮説から符号が異なる受信データビットの大きさを加えることにより計算される。状態メトリック計算の第２のステップでは、計算されたブランチメトリックが、前の段階で計算された状態メトリックに対して加えられる。メトリックが最も低い経路が特定されて残存経路（ｓｕｒｖｉｖｏｒ ｐａｔｈ）として規定される。その後、第３のステップでは、受信されたデータブロックの総ての入力シンボルにおける状態メトリック計算が完了したときに、第２のステップで特定された残存経路を辿ることによりトレースバック演算が行われる。

デレートマッチャーブロックから受信されたデレートマッチングされたデータビットは、レート情報（例えばＴＦＣＩフィールド）が利用できない場合、ＢＴＦＤ方法によってデコードされる。ＢＴＦＤにおける最初の演算はブランチメトリック及び状態メトリックを計算することであり、これは、通常、ビタビアルゴリズムの場合と同様、加算−比較−選択（ＡＣＳ）演算と名付けられている。しかしながら、可変レート環境ではレート情報が利用できないという事実に起因して、ＣＲＣパリティビットを含む総てのレートにおいて想定し得る総ての長さｎ_ｅｎｄ（ｉ）に関してＡＣＳ演算を行わなければならない。

受信器は、想定し得るトランスポートフォーマットだけを知っており、その結果、データブロック又はエンド位置ｎ_ｅｎｄ（ｉ）の想定し得る総ての長さを知っている。受信器は、受信された畳み込み符号化されたコードブロックに対してビタビデコーディングを行う。使用されるべきＢＴＦＤのための重要な条件は、ゼロでない長さを有するＣＲＣが、明確に検出可能なトランスポートチャンネルの総てのトランスポートブロックに付け加えられるという条件である。ＣＲＣは、各トランスポートブロックに関して誤り検出を行う。ＵＭＴＳ規格において、ＣＲＣのサイズは、２４，１６，１２，８又は０ビットであり得る。送信器において、ＣＲＣは、各トランスポートブロックに関して計算され、それに対して直接に付け加えられる。受信器においては、デコードされたそれぞれのトランスポートブロックに関してＣＲＣが再計算され、送信器レベルで付け加えられたＣＲＣとの差が存在する場合には、検討中のトランスポートブロックが誤っていると宣言され、そうでない場合にはそれが正しい。ＣＲＣサイズが大きければ大きいほど、誤り検出が更に効率的になる。各コードブロックの最後に、８個のゼロテールビットが付け加えられる。これらの８個のゼロテールビットのために、ビタビデコーダの正しいトレリス経路は、正しいエンドビット位置においてゼロ状態で高い確率をもって終了する。ＣＲＣを使用するＢＴＦＤ方法は、データシーケンスを回復させるため、想定し得るそれぞれのエンドビット位置においてゼロ状態で終わる残存するトレリス経路（仮想トレリス経路）をトレースバックする（辿る）。それぞれの回復されたデータシーケンスごとに、ＣＲＣをチェックすることにより誤り検出が行われ、誤りが存在しない場合には、回復されたシーケンスが正しいと宣言される。

選択された経路が誤っているがＣＲＣが誤り検出をし損なった場合に起こる誤検出の可能性を低減するため、３ＧＰＰ仕様ＴＳ２５．２１２Ｒｅｌｅａｓｅ９９においては、経路選択閾値が導入される。この閾値は、ゼロ状態に接続された仮想トレリス経路が各エンドビット位置ｎ_ｅｎｄ（ｉ）でトレースバックされるべきか否かを決定する。複数のエンドビット位置が経路選択閾値よりも小さい閾値パラメータをもたらし且つ複数のエンドビット位置が正しいＣＲＣをもたらす場合には、最小の閾値パラメータ値を有するエンドビット位置が正しいと宣言される。想定し得る総てのエンドビット位置において経路が閾値パラメータ式を満たしていない場合には、受信されたフレームデータが誤っていると宣言される。

図２は、ＢＴＦＤが適用されるべきでない想定し得るデータ構造を示しており、この場合、想定し得る四つのエンドビット位置ｎ_ｅｎｄ＝１乃至ｎ_ｅｎｄ＝４が示されている。ゼロテールビットは、空フィールドＥとして示されている。

ＢＴＦＤに関する前述した標準的な提案では、ハードウェアにおいて又はファームウェアにおいてさえ上記閾値パラメータ式に基づく経路選択基準を計算することが難しいという事実に起因して、実施が複雑になる。メインループにおいて最大１６回の繰り返しが必要とされる場合があり、最大で１６個のエンドビット位置をチェックしなければならないという事実を考えると、これは時間を要する。また、規格によって提案された処理フローは、トランスポートブロックが一つだけ存在し、その結果、１コードブロック当たりのＣＲＣチェックが１回だけであるという点で暗黙の仮定を形成する。しかしながら、一般に、この仮定は本当ではない。通常、コードブロックごとに複数のトランスポートブロックが存在する。従って、提案されている３ＧＰＰ実施は、本当のトランスポートフォーマット検出を実際には行っておらず、コードブロック長検出以外の何ものでもない。
Ｉｎｓｏｏ Ｓｏｈｎらによる「ＷＣＤＭＡモバイル受信器におけるブラインドレート検出アルゴリズム（Ｂｌｉｎｄ Ｒａｔｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｎ ＷＣＤＭＡ Ｍｏｖｉｌｅ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ）」（Ｒａｄｉｏ＆Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ Ｔｅｃｈ．Ｌａｂ．，ＥＴＲＩ，ＩＥＥＥ ２００１，第１５８９−１５９２頁）

従って、本発明の目的は、標準的な性能要件を満たしつつ低い処理複雑度で実施可能なブラインドトランスポートフォーマット検出方法及び装置を提供することである。

この目的は、請求項１に記載された方法、請求項９に記載された装置、及び、請求項１３に記載されたコンピュータプログラムプロダクトによって達成される。

従って、経路選択閾値の後のステップは、最良エンドビット位置に制限される。これらの最良エンドビット位置においては誤りチェックが行われ、また、誤りが検出されない場合には、現在のトランスポートフォーマットが検出されたとみなされ、このステップでＢＴＦＤが終了する。あるいは、現在のトランスポートフォーマットが誤りの検出をもたらす場合には、処理が停止される。提案されたＢＴＦＤ処理は、利用可能な情報の全体を最適に利用するとともに、性能要件を満たしつつ短い処理時間で任意の種類の受信器と共に使用することができる。その結果、前述した従来のＢＴＦＤ処理に比べて実施複雑度が低い高速ＢＴＦＤ処理を達成することができる。

選択は、所定の閾値よりも小さい経路メトリック値をもたらすエンドビット位置を拒絶するとともに、拒絶されなかったエンドビット位置を最大経路メトリック値から最小経路メトリック値までのリストに記憶させることを含んでいてもよい。この場合、総てのエンドビット位置が拒絶される場合には、上記データブロックが誤っていると宣言され得る。リスト中の拒絶されなかったエンドビット位置の順序付けは、誤りチェックの平均総数を減少させることにより時間を節約することができる。

二つ以上のエンドビット位置が計算ステップにおいて同じ数をもたらす場合には、大きい方のブロックサイズに対応するエンドビット位置が選択されてもよい。大きい方のブロックサイズは、より信頼できる数の経路メトリック値をもたらし、それにより、より信頼できる正確な結果が最初に処理され、これにより、処理シーケンスが最適化される。

また、誤りチェックは、想定し得るトランスポートフォーマットをトランスポートブロック数の降順で記憶するとともに、データブロック数が最も高いトランスポートフォーマットに関してチェック作業を開始することを含んでいてもよい。これにより、誤りチェックの数が最小限に抑制されると同時に、トランスポートフォーマット検出の信頼性を高めることができる。

トランスポートフォーマットの総ての誤りチェック作業が、チェックされたブロックが正しいという結果をもたらす場合には、トランスポートフォーマットが検出されていると決定される。一方、選択された最良エンドビット位置に関連する総てのトランスポートフォーマットが成功を伴わずにチェックされた場合には、現在検査されたエンドビット位置に対応するデータブロックが誤っている。

検出装置の決定手段は、ビタビ検出器を備えていてもよい。また、計算手段は、現在の状態及び初期状態において決定手段により決定されるそれぞれの経路メトリック値を比較するように構成されているコンパレータの出力信号により制御されるカウンタを備えていてもよい。これにより、必要とされる制御論理を低い複雑度で実施することができる。

以下、添付図面を参照して、所定の実施の形態に基づいて本発明を更に詳しく説明する。

ここで、例えば従来のＲＡＫＥ受信器等のＵＭＴＳベースバンド受信器を用いた典型的な実施に基づいて、好ましい実施の形態を説明する。

モバイルチャンネルにおける無線伝搬は、信号エネルギの多重反射、回折及び減衰によって特徴付けられる。これらは建物や丘等の自然障害物によって引き起こされ、それにより、いわゆる多重伝搬が生じる。多重伝搬は、数マイクロ秒に及ぶ遅延分布を有する異なる伝搬経路に起因して、信号エネルギの広がりをもたらす。一方、高速フェージングと呼ばれる信号キャンセルは、受信器が短い距離に亘って移動するときでも行われる。信号キャンセルは、特定の時刻において特定の経路に沿って位相シフト及び減衰を表すいくつかの重み付けられた位相ベクトルの総和として最も良く理解されている。

ＷＣＤＭＡシステムにおけるフェージングに対する対抗手段は、大きなエネルギが到達する遅延位置に対して割り当てられる複数のいわゆるレイク（Ｒａｋｅ）フィンガ（相関受信器）を利用することにより遅延分散エネルギを組み合わせることである。これを達成するため、大きなエネルギが到達する時間遅延位置が特定されるとともに、それらのピークに対して相関受信器又はレイクフィンガが割り当てられる。多経路（パルチパス）遅延分布を取得するための測定グリッドは、数十ミリ秒程度の更新速度を有するほぼ１チップ継続時間程度である。各相関受信器内では、高速フェージングプロセスによって生じる急速に変化する位相値及び振幅値が監視されて除去される。最後に、復調されて位相調整されたシンボルは、総てのアクティブなフィンガに亘って組み合わせられて、更なる処理のためにデコーダへ与えられる。チャンネル補償されたシンボルは、総ての遅延位置に亘ってエネルギを回復させるために簡単に合計することができる。その後、デジタルベースバンド信号を生成するために無線周波数信号が復調される。ベースバンド信号は、対象のユーザ向けの役立つ情報データを回復させるために処理される。

好ましい実施の形態によれば、経路メトリック基準（ＰＭＣ）の概念を維持し且つそれを簡単な方法で再規定しつつ、３ＧＰＰ仕様によって提案されたＢＴＦＤスキームの複雑さが低減される。

ＵＭＴＳ規格の特定の場合においては、ビタビ検出器制約長Ｋが「９」でなければならず、その結果、内部状態の数は、各トレリス段階で２^Ｋ−１＝２５６個となる。

図３は、好ましい実施の形態に係るＢＴＦＤ処理の概略的なフローチャートを示している。初期化ステップＳ１０１では、実行パラメータｉが「０」に設定され、更なる実行パラメータｊが「１」に設定され、ＰＭＣパラメータδ_ｓが「０」に設定され、エンドビット位置パラメータｎ_ｅｎｄが「１」に設定される。その後、ステップＳ１０２では、第１のエンドビット位置ｎ_ｅｎｄ＝１及び第１の内部状態ｉ＝０に関して経路メトリック値ＰＭＶ_ｉが計算される。ステップＳ１０３では、計算されたＰＭＶ_ｉが状態ｉ＝０の最初のＰＭＶ_０と比較され、実際のＰＭＶ_ｉが上回っている又は高い場合には、ＰＭＣパラメータδ_ｓがステップＳ１０４においてインクリメントされる。その後、ステップＳ１０５において、実行パラメータｉがインクリメントされて各トレリス段階の内部状態の数（例えば２５６）に対応する最大値Ｎと比較される。前述したように、この最大値Ｎは、ビタビ検出器の制約長Ｋによって決まる。

実行パラメータｉが最大数Ｎを下回っている限り、上記ステップＳ１０２乃至Ｓ１０５が繰り返され、ＰＭＶ値が初期状態ｉ＝０の値ＰＭＶ_０よりも高いときにはいつでもＰＭＣパラメータδ_ｓがインクリメントされる。

ＰＭＣパラメータδ_ｓは、範囲｛０．．．．２５５｝に属する８ビット整数となり得る。無線チャンネルでのノイズレベルが低い場合には、正確なエンドビット位置において値δ_ｓ＝２５５を期待することができる。従って、ＰＭＣのこの新たな規定は、３ＧＰＰ規格によって提案され且つ前述した閾値パラメータ式を使用して計算されるＰＭＣに比べて実施複雑度を明らかに低減させる。

ステップＳ１０７において、現在の状態ｉにおいて得られるＰＭＣパラメータδ_ｓは、経路選択閾値Δと比較されるとともに、それが経路選択閾値Δ以上であることが決定される場合には、対応するエンドビットパラメータｎ_ｅｎｄと共に記憶される（ステップＳ１０８）。上記ＰＭＣパラメータδ_ｓが経路選択閾値Δよりも小さい場合には、当該ＰＭＣパラメータδ_ｓが記憶されず、ステップＳ１０９においてエンドビット位置ｎ_ｅｎｄがインクリメントされる。利用可能なエンドビット位置が依然として存在する限り、即ち、エンドビット位置ｎ_ｅｎｄが最大又は最後のエンドビット位置ｎ_ｍａｘ以下である限り、処理がステップＳ１１０からＳ１０２において分岐し、上記態様で次の値ＰＭＶ_ｉが計算されて処理される。

総てのエンドビット位置ｎ_ｅｎｄがチェックされた後、ステップＳ１１１において、最も高いＰＭＣ値δ_ｓを有するＭ個のエンドビット位置が選択されて最大−最小ＰＭＣ値δ_ｓリスト（最大ＰＭＣ値δ_ｓから最小ＰＭＣ値δ_ｓまでのリスト）に記憶される。好ましい実施の形態の一例として、Ｍ＝３が使用されてもよい。これは、ステップＳ１１１において三つの最良のエンドビット位置が選択されて記憶されることを意味する。

経路選択閾値Δは細かく調整されなければならない。経路選択閾値が非常に小さい場合には、正しいＣＲＣを有する誤ったコードブロックサイズの検出の比率である未検出誤検出率（ＵＦＤＲ）が増大する。一方、より選択的な経路選択閾値を用いると、正しいコードブロック長の欠けている検出の比率である非検出率（ＮＤＲ）が許容できないレベルに達する。一つの経路選択閾値Δ＝２００では、従来の３ＧＰＰ提案と比べた性能の損失を無視することができ、一方、複雑度の低減が依然として重要であり、ＵＭＴＳ規格性能要件を満たすことができるのが分かる。

ステップＳ１１２においては、最良のエンドビット位置のうちの選択された一つ（ｎ^ｊ _ｅｎｄ）におけるＣＲＣが、最大のブロック数のトランスポートフォーマットで開始してチェックされる（ｊ＝１）。総てのＣＲＣが正しいことがステップＳ１１２において検出される場合、処理は、ステップＳ１１４へと分岐して、エンドビット位置ｎ^ｊ _ｅｎｄ及び検討中のＴＦが真であることを決定し、ここで処理が終了する。一方、ステップＳ１１３において総てのＣＲＣが正しいという決定がなされない場合には、最良のエンドビット位置のうちの次の一つをチェックするために他の実行パラメータｊがインクリメントされる。しかしながら、他の実行パラメータｊが選択された最良のエンドビット位置の数Ｍよりも大きいかどうかが最初にチェックされる。大きくない場合には、処理がステップＳ１１２に戻り、最良のエンドビット位置の次の一つのＣＲＣがチェックされる。成功を伴うことなく（即ち、最良エンドビット位置のそれぞれの一つにおいて少なくとも一つの誤ったＣＲＣが検出された状態で）総ての最良エンドビット位置がチェックされた場合には、ステップＳ１１７においてブロック誤りが決定され、処理が終了する。

一般性の任意の損失を避けるために重要な態様が強調されなければならない。好ましい実施の形態が関与する特定のビタビ実施に起因して、所定の状態で終了する可能性が高い仮想トレリス経路が多ければ多いほど、この状態メトリックは低くなる。しかしながら、所定の状態で終了する可能性が高い仮想トレリス経路が多ければ多いほど、この状態メトリックが高くなる場合には、他のビタビ実施を見出すことができる。そのようなビタビ構成の場合、ＰＭＣパラメータδ_ｓは、定義上、初期状態ｉ＝０の値を完全に下回る状態１乃至Ｎの経路メトリック値の数になる。その後、ステップＳ１０４において、δ_ｓの上の値の代わりに下の値がカウントされる。

ＢＴＦＤに対するＵＭＴＳ規格の規制によれば、１６個の想定し得るエンドビット位置の最大値（即ち、コードブロックサイズ）がチェックされなければならない。その結果、最大１６個のＰＭＣパラメータδ_ｓが計算された後、１６個の経路選択閾値Δとの比較が行われなければならない。δ_ｓ＞Δにおいてｎ_ｓがエンドビット位置の数を示す場合には、ｎ_ｓが範囲｛０．．．１６｝に属する。しかしながら、ＢＴＦＤ全体の複雑度は、ｎ_ｓの値に深く関連している。それは、ｎ_ｓが高ければ高いほどＣＲＣチェックの数が多くなるビタビ実施と独立して述べることができる。これは、ＢＴＦＤが適用されるトランスポートチャンネルが多くの想定し得るトランスポートフォーマットを可能にする場合に特に明白である。

しかしながら、図３によれば、デコーディング、特にＣＲＣチェック及びビタビメモリのトレースバックを、最も大きいＰＭＣパラメータδ_ｓ（δ_ｓ＞Δ）をもたらすＭサイズである所定数Ｍ（例えばＭ＝３）の最良エンドビット位置に制限することにより、アルゴリズムの複雑度を低減させることができる。図３において、ｎ^１ _ｅｎｄ，ｎ^２ _ｅｎｄ，ｎ^３ _ｅｎｄは、最も大きいδ_ｓ、２番目に大きいδ_ｓ、３番目に大きいδ_ｓのそれぞれに対応するそれぞれの最良エンドビット位置を示している。最良エンドビット位置ｎ^１ _ｅｎｄは、δ_ｓが高ければ高いほど正確なエンドビット位置にいる可能性が高くなるという事実に起因して最初に処理される。ビタビメモリトレースバックが行われ、デコードされたビットに関してＣＲＣがチェックされる。この場合、ＣＲＣチェックの総数は、想定し得るトランスポートフォーマットの数によって決まる。総てのＣＲＣが正しいトランスポートフォーマットが見つけられる場合には、最良エンドビット位置のうちのそれぞれの一つが正確な即ち正しいエンドビット位置であると宣言され、このトランスポートフォーマットが盲目的に（ブラインドで（ｂｌｉｎｄｌｙ））検出されたと宣言される。その結果、この場合、ＢＴＦＤ処理が停止される。一方、トランスポートフォーマットが条件「総てのＣＲＣチェックが正しい」を満たさない場合には、次の最良エンドビット位置が検証され、また、前述した条件が依然として満たされない場合には、総ての最良エンドビット位置がチェックされるまで再び次の最良エンドビット位置が処理される。

Ｍ＝３個の最良エンドビット位置だけを考慮することにより、ｎ_ｓ個の総ての位置が検査される場合に比べて性能低下が非常に制限されるのが分かる。これは、δ_ｓ＜δ_ｓ（ｎ^３ _ｅｎｄ）で且つ総てのＣＲＣが正しくデコードされた一つのエンドビット位置を有する可能性が非常に低く、一方、三つの最良エンドビット位置のいずれもそれらの想定し得るトランスポートフォーマットのうちの一つに関して総てのＣＲＣの正しいデコーディングを引き起こさないためである。

３よりも小さいブロックサイズ又はδ_ｓ＞Δを検証するフォーマットが存在する場合には同じスキームが維持される。エンドビット位置は、最大のδ_ｓを有するエンドビット位置により開始される降順で記憶されてもよい。そうすることにより、ＵＦＤＲを低く維持できるのが分かる。二つ以上のエンドビット位置がＰＭＣパラメータδ_ｓの同じ値を有している場合には、大きい方のエンドビット位置が特権を与えられ、即ち、大きい方のエンドビット位置が最初に処理される。これは、サイズが大きければ大きいほど、ＰＭＣパラメータδ_ｓの値の信頼性が高いという仮定に基づいている。一部のビタビデコーディングアルゴリズム特性は、この仮定を正当化する。多くの他の累積アルゴリズムと同様に、積分ウィンドウ又は累積ウィンドウが長ければ長いほど、結果の信頼性及び正確さが高くなる。

三つのエンドビット位置のいずれもが総てのＣＲＣの正確なデコーディングをもたらさない場合には、ブロックが誤りであると決定される。

無論、実際の用途の特定の要件に基づいて、異なる数Ｍの最良エンドビット位置が選択されてもよい。

図４は、図３の処理の別個の実施、即ち、ハードウェア実施の概略ブロック図を示している。入力データＤＩがビタビ検出器１０に対して供給され、ビタビ検出器１０は、各トレリス段階の内部状態における最初のＰＭＶ_０及びその後のＰＭＶ_ｉを計算する。特定の状態の値ＰＭＶ_ｉ及び初期値ＰＭＶ_０が第１のコンパレータ１２に対して供給され、第１のコンパレータ１２は、実際の値ＰＭＶ_ｉが初期値ＰＭＶ_０よりも大きい場合に論理状態又はパルスを出力する。この出力値に基づいてカウンタ１４がカウント値をインクリメントし、総ての内部状態Ｎが処理された後、ＰＭＣパラメータδ_ｓの値を示す最後のカウント値が、第２のコンパレータ２０に対して供給され、第２のコンパレータに供給される経路選択閾値Δに対応する値と比較される。第２のコンパレータ２０の出力は、メモリ１６内への記憶プロセス又は書き込みプロセスをトリガするために使用され、メモリ１６内には実際のエンドビット位置ｎ_ｅｎｄｉが決定されたカウンタ値又はＰＭＣ値δ_ｓと共に最良ビット位置のうちの一つとして記憶される。総てのエンドビット位置が処理され且つ所定数Ｍの最良エンドビット位置がメモリ１６内に記憶された後、ＣＲＣ処理回路１８は、記憶された最良エンドビット位置ｎ^ｊ _ｅｎｄを連続的に読み取るとともに、最良エンドビット位置のうちの最良のものから開始される誤りチェックを行って、検出されたトランスポートフォーマットを示す検証された即ち正しいエンドビット位置ｎ^ｖ _ｅｎｄを決定する。エンドビット位置が正しいと決定されない場合には、ＣＲＣ処理回路１８によりブロック誤り表示が行われてもよい。

従って、トランスポートフォーマット検出は、基本的に、選択された最良エンドビット位置に関してトランスポートフォーマットに対応する総てのＣＲＣをチェックすることによって行われる。

図５は、異なるトランスポートフォーマットの最悪又は最も重大な構成を示すテーブルである。このテーブルには、可能なトランスポートブロックサイズｓ_ＴＢ及びトランスポートブロック数ｎ_ＴＢと共にトランスポートフォーマットの数ｎ_ＦＴが示されている。また、ＣＲＣサイズｓ_ＣＲＣ及びコーディングスキームＣＳも示されている。コーディングスキームＣＳは、重畳コーダの重畳率ＣＲを示している。例えば、制約長が「９」に固定されている場合、重畳コーダは、ＣＲが１／２の場合に２ビットを出力し、ＣＲが１／３の場合に３ビットを出力する。

図５のテーブルの１５個の総てのトランスポートフォーマットが「４８０」（即ち、ｎ_ＴＢ×（ｓ_ＴＢ＋ｓ_ＣＲＣ））の同じコードブロックサイズをもたらすという事実に鑑みて、これは、実際には、上記３ＧＰＰ仕様で指定される３８４ｋｂｐｓクラスにおいては最悪のケースである。このケースでは、総てのトランスポートフォーマットを検査するために１８８個のＣＲＣ計算が必要とされた。

全体の処理の複雑度を低減するため、チェックされるべきＣＲＣの数を最小にすると同時にトランスポートフォーマット検出の信頼性を高めるための方法が提案される。考え方は、トランスポートフォーマットをトランスポートブロック数の降順でソートするとともに、最大のトランスポートブロック数を有するトラスポートフォーマットでＣＲＣチェックを開始することである。その後、トランスポートフォーマットは、一つのＣＲＣチェックが誤っていると直ちに間違っていると宣言される。その結果、トランスフォーマットが検出されたとみなされ、結果として、総ての関連するＣＲＣチェックが正しいと、ＢＴＦＤ処理が停止される。

この決定スキームは、図３のステップＳ１１２において図４の処理回路１８により行うことができるとともに、いくつかの利点を与える。多くのＣＲＣビットを含む非常に保護されたトランスポートフォーマットは、特権が与えられて最初に処理される。ＣＲＣチェックの数が多い場合には、トランスポートフォーマットが不正確であるのに総ての数のＣＲＣが正しいという可能性をほとんど無視することができ、実際にその可能性がゼロになる傾向があるという事実に鑑みると、この手法により、誤りトランスポートフォーマット検出率が低減される。また、ＣＲＣチェックの数が多ければ多いほど、この誤りトランスポートフォーマット検出率が低くなる。他の利点は、ＣＲＣチェックの平均数の減少であり、また、これは待ち時間の減少を意味する。

例えば、最良エンドビット位置ｎ^１ _ｅｎｄが正しいエンドビット位置であり、関連するコードブロックが完全にデコードされていると仮定する。このとき、上記リストが先に提案されたように順序付けられておらず又は全く順序付けられておらず且つ総てのＣＲＣが正しいがＣＲＣチェックの数が最大数に対応していない状態でトランスポートフォーマットが決定される場合には、このトランスポートフォーマットが正確な即ち正しいトランスポートフォーマットであると結論付けることができない。総てのＣＲＣが正しいがＣＲＣチェックの総数が多い他のトランスポートフォーマットが存在する場合がある。即ち、上記リストが適切に順序付けられていない場合には、総てのトランスポートフォーマットに関してＣＲＣが検証されなければならず、これにより、最終的に、ＣＲＣチェックの数が多くなり、ほとんどの場合に無視できない待ち時間がもたらされる。一方、上記リストが適切に順序付けられている場合には、総てのＣＲＣが正しいと決定されている最初のトランスポートフォーマットが正確なトランスポートフォーマットであるとみなされ、その結果、残りのトランスポートフォーマットに関して任意の更なるＣＲＣチェックを行う必要がなくなる。従って、この手法によれば、ＣＲＣチェックの総数を平均して減らすことにより待ち時間を減少させることができる。

要約すると、バイナリデータを転送するために使用される多重トランスポートチャンネルのトランスポートフォーマットを検出するための方法、装置、コンピュータプログラムプロダクトであって、仮想トレリス経路が所定の状態で終わる可能性を評価する経路メトリック値が、トランスポートチャンネルのデータブロックの想定し得るエンドビット位置の一つのトレリス段階の状態ごとに決定される方法、装置、コンピュータプログラムプロダクトが記載されている。この場合、想定し得るエンドビット位置ごとに、仮想トレリス経路が上記所定の状態で終わる可能性が初期状態よりも高いことを示す経路メトリック値の数が計算されるとともに、計算された数の最高値をもたらす最良エンドビット位置が選択され、トラスポートフォーマットを検出するために選択された最良エンドビット位置に関して誤りチェックが行われる。最良エンドビット位置の提案された選択により、デコーディング演算の数が減少し、従って、処理の複雑度が減少する。

尚、本発明は前述した実施の形態の特定の実施に限定されず、添付の請求項に規定された本発明の範囲から逸脱することなく変形及び改良を行うことができる。特に、本発明はＵＭＴＳ用途に限定されない。本発明は、受信器において知られていないシンボル又は信号波形を備える論理チャンネルの存在を通信規格が想定しているＤＳ−ＣＤＭＡ又は他の無線通信システムの任意の用途において使用することができる。ハードウェア又はソフトウェアの一つのアイテムがいくつかの機能を実行できる場合には、ハードウェア又はソフトウェア又は両方のアイテムにより本発明に係る方法の機能を実施する多数の方法が存在する。ハードウェア又はソフトウェア又は両方のアイテムのアセンブリ（組立体）が一つの機能を実行することは排除されない。特に、図３の処理は、図４に示されるような別個のハードウェア装置に基づいて実施されてもよく、あるいは、受信器の処理装置を制御するソフトウェアルーチンとして実施されてもよい。ソフトウェアルーチンは、コンピュータ可読媒体に記憶されてもよく、また、受信器におけるコンピュータ可読媒体の挿入後に受信装置のメモリにロードされてもよい。

ハードウェア又はソフトウェアのアイテムは、いくつかの方法で、例えば有線電子回路によって又は適切にプログラムされた集積回路によってそれぞれ実施することができる。そのような集積回路は、一つのコンピュータ若しくはコンピュータシステム内、モバイル通信ハンドセット（受話器）内、基地局内、又は、任意の他の通信システム装置内に含まれることができる受信器の一部であってもよい。受信器は、総ての必要な作業を行ってハードウェア又はソフトウェアのアイテムとして実施される特定のタイプの通信サービスをサポートするようになっている手段を備えていてもよい。特に、当該手段は、特定の機能に専用のハードウェア又はソフトウェア又は両方のアイテムのアセンブリとして実施されてもよく、あるいは、いくつかの機能を実行する一つのアイテムとなり得る。集積回路は、例えばコンピュータ可読メモリ内又はスタンドアロン受信メモリ内に含まれることができる命令の組（セット）を備えていてもよく、また、提案されたＢＴＦＤ処理の様々なステップをコンピュータ又は受信器に実行させてもよい。命令の組（セット）は、例えばディスク等のデータキャリアを読み取ることによりプログラミングメモリ内にロードされてもよい。また、同様に、サービスプロバイダが例えばインターネット等の通信ネットワークを介して命令の組（セット）を利用できるようにしてもよい。

尚、前述した実施の形態は本発明を限定するものではなく単なる例示であり、また、当業者であれば、従属請求項に規定された本発明の範囲から逸脱することなく多くの他の実施の形態を想起することができる。請求項中、括弧内に記載された任意の参照符号は、請求項を限定するものと解釈されるべきではない。用語「備えている、含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」及び「備える、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」等は、任意の請求項又は全体として明細書に記載された要素又はステップ以外の要素又はステップの存在を排除しない。要素の単数の参照はそのような要素の複数の参照を排除するものではなく、逆もまた同様である。互いに異なる従属請求項中に特定の手段が列挙されている場合、これは、これらの手段の組み合わせを有利に使用できないことを示すものではない。

ダウンリンクＤＰＣＨフレームの概略構造を示している。 本発明に係る提案されたフォーマット検出を適用可能な想定し得るエンドビット位置を伴う構造を示している。 好ましい実施の形態に係る提案されたフォーマット検出の概略フローチャートを示している。 好ましい実施の形態に係るフォーマット検出装置の概略ブロック図を示している。 想定し得るトランスポートフォーマットの最も重大な構造のテーブルを示している。

Claims (14)

1. バイナリデータを転送するために使用される多重トランスポートチャンネルのトランスポートフォーマットを検出する方法であって、
   ａ）前記トランスポートチャンネルのデータブロックの想定し得るエンドビット位置のトレリス段階の状態ごとに、仮想トレリス経路が所定の状態で終わる可能性を評価する経路メトリック値を決定する決定ステップと、
   ｂ）想定し得る各エンドビット位置ごとに、仮想トレリス経路が前記所定の状態で終わる可能性が初期状態よりも高いことを示す経路メトリック値の数（δ_ｓ）を計算する計算ステップと、
   ｃ）ステップｂ）で計算された前記数の最高値をもたらす所定数の最良エンドビット位置を選択する選択ステップと、
   ｄ）前記トランスポートフォーマットを検出するために、前記選択された最良エンドビット位置に関して誤りチェックを行う誤りチェックステップと、
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記選択ステップは、所定の閾値よりも小さい経路メトリック値をもたらすエンドビット位置を拒絶するとともに、拒絶されなかったエンドビット位置を最大経路メトリック値から最小経路メトリック値までのリストに分類することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 総てのエンドビット位置が拒絶される場合に、前記データブロックが誤っていると宣言するステップを更に含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記所定数が三つであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
5. 二つ以上のエンドビット位置がステップｂ）において同じ数をもたらす場合に、大きい方のブロックサイズに対応するエンドビット位置を選択するステップを更に含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記誤りチェックステップは、想定し得るトランスポートフォーマットをトランスポートブロック数の降順に分類するとともに、データブロック数が最も高いトランスポートフォーマットに関してチェック作業を開始することを含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記トランスポートフォーマットの総ての誤りチェック作業がチェックされたブロックが正しいという結果をもたらす場合に、トランスポートフォーマットが検出されていると決定するステップを更に含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記選択された最良エンドビット位置に関連する総てのトランスポートフォーマットが成功を伴わずにチェックされた場合に、データブロックが誤っていると決定するステップを更に含むことを特徴とする請求項６又は７に記載の方法。
9. バイナリデータを転送するために使用される多重トランスポートチャンネルのトランスポートフォーマットを検出するための装置であって、
   ａ）前記トランスポートチャンネルのデータブロックの想定し得るエンドビット位置のトレリス段階の状態ごとに、仮想トレリス経路が所定の状態で終わる可能性を評価する経路メトリック値を決定するための決定手段と、
   ｂ）想定し得る各エンドビット位置ごとに、仮想トレリス経路が前記所定の状態で終わる可能性が初期状態よりも高いことを示す経路メトリック値の数（δ_ｓ）を計算するための計算手段と、
   ｃ）前記計算手段により計算された前記数の最高値をもたらす所定数の最良エンドビット位置を選択するための選択手段と、
   ｄ）前記トランスポートフォーマットを検出するために、前記選択された最良エンドビット位置に関して誤りチェックを行うチェック手段と、
   を備えることを特徴とする装置。
10. 前記決定手段は、ビタビ検出器を含むことを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 前記計算手段は、現在の状態及び前記初期状態において前記決定手段により決定されるそれぞれの経路メトリック値を比較するように構成されているコンパレータの出力信号により制御されるカウンタを含むことを特徴とする請求項９又は１０に記載の装置。
12. 無線通信システムのための受信装置を備えていることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の装置。
13. プロセッサ手段のメモリにロードされるときに請求項１乃至８のいずれか一項に記載の各ステップを実行するべく前記プロセッサ手段を制御するように構成されているコード手段を備えることを特徴とするコンピュータプログラムプロダクト。
14. 前記コード手段が記憶されるコンピュータ可読メモリを備えていることを特徴とする請求項１３に記載のコンピュータプログラムプロダクト。

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