JP2008537860A

JP2008537860A - 通信システム及び方法

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Publication number: JP2008537860A
Application number: JP2008502562A
Authority: JP
Inventors: ハダッド，ジオン
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-03-25
Filing date: 2006-03-26
Publication date: 2008-09-25
Also published as: WO2006100683A3; WO2006100683A2; EP1966919A2; EP1966919A4; KR20080016541A

Abstract

ＣＤＭＡ、ＳＣ、ＯＦＤＭ、ＯＦＤＭＡなどのようなシステムにおいて、すべてのブロックについてパラメータｄを計算して使用するための方法が開示される。ビットインターリーバは、その内部的な並び替えを行うために、一定のパラメータ（「ｄ」と呼ばれ、例えば８０２．１６では１６に等しい）を使用する。符号化されたブロック及び変調の式の「ｄ」パラメータをテーブルからのデータを用いて操作することで、改良されたパフォーマンスが達成される。「ｄ」パラメータについての現在の８０２．１６ｄ（２００４）に適用される例が併せて開示される。

Description

本出願は、２００５年３月２５日にイスラエルに出願され、「通信システム及び方法」のタイトルを付された出願番号１６７６７７号の優先権を主張する。

本発明は、通信システム及び方法に関し、より詳細には、ＦＥＣブロックを使用するそのようなシステム及び方法に関する。

例えばＩＥＥＥ８０２．１６ｄ／ｅ標準及びＤＶＢ−ＲＣＴＥＴＳＩ標準において定義されたＯＦＤＭＡＰＨＹは、伝送のためのスロットを割り当てるために、（周波数及び時間領域における）２次元割り当て方法を使用する。

可能な伝送フレームの一例が図１に示されており、図１では、ＤＬにおける異なるバーストは異なる陰影の灰色で示されている。同様の方法がＵＬにも使用し得る。

各バーストはいくつかのＦＥＣブロックを含むことができ、ＦＥＣブロックは、一連の符号化において処理される基本的な要素（entity）である。

ＯＦＤＭＡの定義では、畳み込み符号化器（convolutional encoder）を用いる可能な一連の符号化は、一連の処理要素の一つとしてビットインターリーバー（a bit interleaver）を使用し、或いは、他の任意のＦＥＣ符号化は、例えばＤＶＢ−Ｔにおいてそうであるように、バイトレベル、及び／又は、符号レベル、及び／又は、ビットレベルで表れ得るインターリーバーを必要とする。

ビットインターリーバーの定義は標準により与えられ、例えば８０２．１６ｄＯＦＤＭＡの定義に従う。

８．４．９．２に規定されるように、すべての符号化されたデータビットは、ブロックインターリーバーによって、符号化されたブロックサイズＮ_ｃｂｐｓについての符号化されたビット数に対応するブロックサイズをもってインターリーブされる。インターリーバーは、２段階の並び替えによって定義される。第１段階は、隣接する符号化されたビットが隣接しないサブキャリアにマッピングされることを確実にする。第２段階の並び替えは、隣接する符号化されたビットが交互にコンスタレーションの下位又は上位のビットにマッピングされることを保証し、これにより、信頼性の低いビットの長いランが回避される。

Ｎ_ｃｐｃをサブキャリアに対する符号化されたビットの数、即ち、ＱＰＳＫ、１６−ＱＡＭ又は６４−ＱＡＭのそれぞれに対して２、４又は６とし、ｓ＝Ｎ_ｃｐｃ／２とする。伝送におけるＮ_ｃｂｐｓビットのブロックにおいて、ｋを第１の並び替えの前の符号化されたビットのインデックスとし、ｍ_ｋを第１の並び替えの後で、第２の並び替えの前のその符号化されたビットのインデックスとし、ｊ_ｋを第２の並び替えの後で、変調マッピングの直前のインデックスとし、ｄを並び替えのために使用されるモジュロとする。

第１の並び替えは、次の式により定義される。

第２の並び替えは、次の式により定義される。

逆動作を行うデインターリーバーも２つの並び替えにより定義される。Ｎ_ｃｂｐｓビットの受信されたブロックにおいて、ｊを第１の並び替えの前の受信ビットのインデックスとし、ｍ_ｊを第１の並び替えの後で、第２の並び替えの前のそのビットのインデックスとし、ｋ_ｊを第２の並び替えの後で、デコーダーへのブロックの伝送の直前のインデックスとする。

第１の並び替えは、次の式により定義される。

第２の並び替えは、次の式により定義される。

デインターリーバーにおける第１の並び替えはインターリーバーにおける第２の並び替えの逆であり、これは置換的である。

本明細書において使用されるＦＥＣ、ＯＦＤＭＡＰＨＹ、ＤＶＢ−ＲＣＴＥＴＳＩ、ＰＵＳＣ、ＦＵＳＣ、ＯＦＵＳＣ、ＡＭＣなどの種々の用語は、当業界において公知であり、ＩＥＥＥ８０２．０６ｄ／ｅ標準などの種々の通信標準において定義されている。

ＣＤＭＡ、ＳＣ、ＯＦＤＭ、ＯＦＤＭＡなどのシステムでは、現在に至るまで一つのパラメータｄがすべてのブロックについて使用され、ビットインターリーバーは、その内部的な並び替えを行うために、一定のパラメータ（「ｄ」と呼ばれ、例えば、８０２．１６では１６に等しい）を使用していた。

ＰＵＳＣ、ＦＵＳＣ、ＯＦＵＳＣ、ＡＭＣなどの異なるモード（これらは、伝送されたフレームにおける周波数及び／又は時間でのサブキャリアの分散及び／又はグルーピングの異なる方法である）でのＯＦＤＭＡ並び替えとインターリーバーとの組み合わせは、インターリーブされたビット間の非常に小さい最小距離（minimal-distance）をもって結果を改善することができる。

この問題に対する解決法は、符号化されたブロック及び変調の式の「ｄ」パラメータを操作することにより与えられる。後記の表は、「ｄ」パラメータについての現在の８０２．１６ｄ（２００４）に適用されるそのような例を示している。この最適化は、インターリーブされたビット間の高い最小距離及びリンクの改善されたパフォーマンスを生じさせる。例えば、干渉に対する改善された耐性が達成され得る。

本発明の更なる目的、利点及び他の特徴は、以下に示される開示を読むことで当業者に明らかとなる。

以下、本発明の好ましい実施形態を一例として添付図面を参照しつつ説明する。

図１及び２は、可能な伝送フレームの例を示している。ＤＬにおける異なるバーストは、異なる陰影の灰色により示され、又はその中の矩形中に囲われている。

周波数軸１１がサブチャネルを示し、時間軸がダウンリンク（ＤＬ）１２及びアップリンク（ＵＬ）１３のステージを含む時間／周波数空間において２次元伝送が詳述されている。フレームは、プリアンブル２１，ＤＬ及びＵＬマップ２２、バースト２３，２４，２５，２６，２７及び２８を含む。

表１（図５）は、本発明の実施形態の例を示しており、ここでは、符号化されたブロック及び変調の式の「ｄ」パラメータを操作した結果としてパラメータｄが導出されている。

この表は、「ｄ」パラメータについての現在の８０２．１６ｄ（２００４）に適用される例を示しており、この最適化は、インターリーブされたビット間の高い最小距離と、リンクの改善されたパーフォーマンスを生じさせる。

このＦＥＣブロック毎の追加的な最適化は、移動体のスピードや他の理由により生じるドップラーに対して時間相関的に移動する周波数選択的なフェージング（ホール）を生起させ得る周波数／時間フェージング（frequency/time fading）が個々に、又は、組み合わされて、或いは、他のセル、又はセクターインターフィアラー（sectors interferers）により生じ得るＥＦＣブロックの部分をヒットするバーストエラーの場合においてシステムを改善する。

このマルチパラメーターｄ、或いは、任意の分散した拡散パラメータ（scattered spread parameter）は、例えば、ＣＣ、ＣＴＣなどの畳み込みコード、或いは、ブロックコードＲＳ、ＴＰＣ、ＬＤＰＣ等のような、異なるＦＥＣ法を最適化させ得る記号、バイト、及びビットインターリーブなど、他のレベルに適用され得る。

上記本発明の改良には、閉ループ法が含まれ得る。移動体又は固定式のユーザーが、ブロックコード中の隣接するビットのシーケンスをランダムにヒットし、コードキャパビリティを減じる干渉による分散サブキャリアヒットの位置に分散パラメータが良好ではないことを検出したときには、移動体は、この状況を検出したときに基地局にシーケンスを分断（break）させるパラメータチェンジを依頼する。

勿論、ＡＲＱやＨＡＲＱなど、任意の反復コードは、各伝送に異なる分散パラメータのセットを選択することで、分散パラメータを変更することができ、これにより、この新しいシステム及び方法に、２つのレベルのダイバーシチを生じる望ましい周波数ホッピング及び時間ホッピングを与える。

マルチバースト伝送におけるインターリーバ
ＯＦＤＭＡＰＨＹは、例えば、ＩＥＥＥＥ８０２．１６ｄ標準及びＤＶＢ−ＲＣＴ標準において、可能な伝送フレームの例が図３、４に示される伝送のためにスロットを割り当てるために（周波数及び時間ドメインでの）２次元割り当て方法を使用すると定義している。

周波数軸１１がサブチャネルを示し、時間軸がダウンリンク（ＤＬ）１２及びアップリンク（ＵＬ）１３のステージを含む時間／周波数空間において２次元伝送が詳述されている。フレームは、プリアンブル２１、ＤＬ及びＵＬマップ２２、バースト２３，２４，２５，２６，２７及び２８を含む。

ＤＬにおける異なるバーストは、異なる陰影の灰色により示され、同様の手法がＵＬのいても同様に使用され得る。

各バーストはいくつかのＦＥＣブロックを含むことができ、ＦＥＣブロックは、一連の符号化において処理される基本的な要素である。

ＯＦＤＭＡの定義において、畳み込み符号化器を用いる可能な一連の符号化は、一連の処理要素の一つとしてビットインターリーバを使用し、或いは、任意の他のＦＥＣ符号化は、ＤＶＢ−Ｔにおいてそうであるように、バイトレベル、及び／又は、符号レベル、及び／又は、ビットレベルで生じ得るインターリーバを必要とする。

ビットインターリーバの定義は、標準により与えられ、上記した様に、例えば８０２．１６ｄＯＦＤＭＡなどの定義に従う。

本発明は、ＣＤＭＡ、ＳＣ、ＯＦＤＭ、ＯＦＤＭＡなどのシステムにおいて使用され得る。すべてのブロックに使用されるパラメータｄには変動があり得、ビットインターリーバは、その内部的な並び替えを行うために、１以上の一定のパラメータ（「ｄ」と呼ばれ、例えば８０２．１６では１６に等しい）を使用し得る。

異なるモード（ＰＵＳＣ／ＦＵＳＣ／ＯＦＵＳＣ／ＡＭＣ−これらは、伝送されたフレームにおける周波数及び／又は時間でのサブキャリアの分散及び／又はグルーピングの異なる方法である）でのＯＦＤＭＡ並び替えとインターリーバーとの組み合わせは、インターリーブされたビット間の非常に小さい最小距離をもって結果を改善することができる。

本発明は、この新しい革新的な概念を、符号化されたブロック及び変調の式の「ｄ」パラメータを操作することにより実現する。後記の表は、「ｄ」パラメータについての現在の８０２．１６ｄに適用される例を示している。

この最適化は、インターリーブされたビット間の高い最小距離と、リンクの改善されたパーフォーマンスを生じさせる（Ｎを伝送されたスロットの数として、ｄは、４８×Ｎとして計算される）。表２（図６）参照。

パラメータｄを最適化するための他の方法も使用し得る。

例えば、ｄを最適化する他の実施形態は、次の式を使用し得る。

更に他の方法は、自身の固有のパラメータをもって、（使用されるモード、変調及びスロットの数に応じて）各伝送タイプを最適化することであり、各伝送タイプについて最適のパフォーマンスが達成される。

このＦＥＣブロック毎の追加的な最適化は、移動体のスピードや他の理由により生じるドップラーに対して時間相関的に移動する周波数選択的なフェージング（ホール）を生起させ得る周波数／時間フェージングが個々に、又は、組み合わされて、或いは、他のセル、又はセクターインターフィアラー（sectors interferers）により生じ得るＥＦＣブロックの部分をヒットするバーストエラーの場合においてシステムを改善する。

このマルチパラメーターｄ、或いは、任意の分散した拡散パラメータは、例えば、ＣＣ、ＣＴＣなどの畳み込みコード、或いは、ブロックコードＲＳ、ＴＰＣ、ＬＤＰＣ等のような、異なるＦＥＣ法を最適化させ得る記号、バイト、及びビットインターリーブなど、他のレベルに適用され得る。

伝送最適化の方法
この方法は（図８参照）、
それぞれの伝送タイプに対して、使用されるモード、変調及びスロット数を受信するステップ（ａ）と、
それぞれの伝送タイプに対して、最適パフォーマンスを達成するために固有のパラメータを設定するステップ（ｂ）と、
ＦＥＣブロック毎の追加的な最適化のために前記固有のパラメータを適用するステップ（ｃ）と、
マルチパラメータｄ又は任意の分散した拡散パラメータを記号、バイト及びビットインターリーブのような他のレベルに適用するステップ（ｄ）とを含む。方法の終了。

閉ループ（ＣＬ）分散
上記本発明の改良は、移動体又は固定式のユーザーが、ブロックコード中の隣接するビットのシーケンスをランダムにヒットし、コードキャパビリティを減じる干渉による分散サブキャリアヒットの位置に分散パラメータが良好ではないことを検出したときの閉ループ法であり得る。移動体は、この状況を検出したときに基地局に、例えば、ＦＥＣブロック毎に２つの異なるパラメータｄを有し得るシーケンスを分断させるパラメータチェンジを依頼する。

閉ループ（ＣＬ）分散の方法
この方法は（図９参照）、
ブロックコード中の隣接するビットのシーケンスをランダムにヒットし、コードキャパビリティを減じる干渉による分散サブキャリアヒットの位置に分散パラメータが良好か、或いは、良好でないかを（移動体又は固定式のユーザにより）検出又は測定するステップ（ａ）と、
分散パラメータが満足できるものである場合には、処理を（ａ）のステップに復帰させるステップ（ｂ）と、
基地局に対して（移動体により）シーケンスを分断するパラメータチェンジを依頼するステップ（ｃ）と、
可能である場合には、（基地局により）シーケンスを分断するパラメータチェンジをもって回答するステップ（ｄ）と、
処理を（ａ）のステップに復帰させるステップ（ｅ）とを含む。方法の終了。

可能で有れば、基地局は、シーケンスを分断するパラメータチェンジをもって回答し得る。例えば、ＦＥＣブロック毎に２つの異なるｄを有することができる。

反復コード及びＡＲＱ
勿論、ＡＲＱやＨＡＲＱなど、任意の反復コードは、各伝送に異なる分散パラメータのセットを選択することで、分散パラメータを変更することができる。ＡＲＱは、ＡＲＱＡＣＫ／ＮＡＣＫの一部として分散パラメータ数を組み入れることでＣＬ分散を結合し、２つのレベルのダイバーシチを生じる制御された閉ループの周波数ホッピング及び時間ホッピングを与える。

したがって、この方法で、一の伝送でホールに落ち込み得るビットが次の伝送では良好な位置に落ち込み、ビット／記号に選択、ＭＲＣ等の組み合わされたアルゴリズムを組み込み、良好な改善をもたらす。単純反復の場合には、いくつかの異なる分散パラメータを前もって選択することができ、干渉又はチャネルの高速チェンジングに良好な開ループ［ＯＬ］の種類の解決策をもたらす。

反復コード及びＲＡＱの方法
この方法は（図１０参照）、
それぞれの伝送について異なる分散パラメータのセットを選択することにより、任意の反復コード、ＡＲＱ又はＨＡＲＱについて分散パラメータを変更するステップ（ａ）と、
ＣＬ分散と組み合わされたＡＲＱに、２つのレベルのダイバーシチを生じる制御された閉ループの周波数ホッピング及び時間ホッピングを効果的に与えるＡＲＱＡＣＫ／ＮＡＣＫの一部として、分散パラメータ数を組み込むステップ（ｂ）と、
その結果として、一の伝送でホールに落ち込み得るビットが次の伝送では良好な位置に落ち込み、ビット／記号に選択、ＭＲＣ等の組み合わされたアルゴリズムを組み込み、良好な改善をもたらすステップ（ｃ）と、
単純反復の場合には、いくつかの異なる分散パラメータを前もって選択し、干渉又はチャネルの高速チェンジングに良好な開ループ［ＯＬ］の種類の解決策をもたらすステップ（ｄ）とを含む。方法の終了。

更に他の方法は、（使用されるモード、変調及び伝送スロットのフォーマットに応じて）それぞれの伝送タイプをその自身の固有のパラメータをもって最適化するものであり、それぞれの伝送タイプについて最適のパフォーマンスを達成できる。

更に他の解決策は、一例として表３（図７）に示されるように、それぞれの変調タイプについてそれぞれのブロックサイズを最適化するものである。

本明細書に詳述された構成及びシステムの動作に従って、詳細に上述されたシステム及び方法の多様な実施形態を発案することができる。

上記した内容は、本発明の範囲に含まれる装置及び方法の一例に過ぎず、当業者であれば、本明細書において説明された開示を読むことで種々の変形形態を想起するであろうことが認識されるべきである。

可能な伝送フレームの例を示す説明図。可能な伝送フレームの例を示す説明図。可能な伝送フレームの例を示す説明図。可能な伝送フレームの例を示す説明図。本発明の好ましい実施形態において使用されるテーブル形式での詳細なデータ。本発明の好ましい実施形態において使用されるテーブル形式での詳細なデータ。本発明の好ましい実施形態において使用されるテーブル形式での詳細なデータ。本発明を実行するための詳細な方法。本発明を実行するための詳細な方法。本発明を実行するための詳細な方法。

Claims

ＦＥＣブロックを有するバーストを用いた通信システムにおいて、それぞれのブロックに対して、異なり得る値のパラメータｄを用いる方法であって、パラメータｄが内部的な並び替えに使用されることを特徴とする方法。
通信システムが、ＣＤＭＡ、ＳＣ、ＯＦＤＭ又はＯＦＤＭＡ又はこれらの組み合わせに基づくことを特徴とする請求項１に記載の方法。
パラメータｄが、ビットインターリーバでの内部的な並び替えに使用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
パラメータｄが、ビットデインターリーバでの内部的な並び替えに使用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
パラメータｄが、ビットインターリーバでの内部的な並び替え、及び、ＰＵＳＣ、ＦＵＳＣ、ＯＦＵＳＣ又はＡＭＣの異なるモードにおけるＯＦＤＭＡ並び替えに使用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
パラメータｄが、ｄ＝１２×Ｎとして計算されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
パラメータｄが、ｄ＝６×Ｎとして計算されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
通信パラメータが、表１、２又は３に詳細に示されるように設定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
ＦＥＣブロックを有するバーストを用いた通信システムにおける伝送最適化方法であって、
それぞれの伝送タイプに対して、使用されるモード、変調及びスロット数を受信するステップ（ａ）と、
それぞれの伝送タイプに対して、最適パフォーマンスを達成するために固有のパラメータを設定するステップ（ｂ）と、
ＦＥＣブロック毎の追加的な最適化のために前記固有のパラメータを適用するステップ（ｃ）と、
マルチパラメータｄ又は任意の分散した拡散パラメータを記号、バイト及びビットインターリーブのような他のレベルに適用するステップ（ｄ）とを含むことを特徴とする方法。
前記パラメータが、マルチバースト伝送におけるインターリーバに使用されるパラメータｄであることを特徴とする請求項９に記載の方法。
前記通信パラメータが、表１、２又は３に詳細に示されるように設定されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
ＦＥＣブロックを有するバーストを用いた通信システムにおける閉ループ［ＣＬ］分散のための方法であって、
ブロックコード中の隣接するビットのシーケンスをランダムにヒットし、コードキャパビリティを減じる干渉による分散サブキャリアヒットの位置に分散パラメータが良好か、或いは、良好でないかを（移動体又は固定式のユーザにより）検出又は測定するステップ（ａ）と、
分散パラメータが満足できるか否かを判定し、満足できるものである場合には、処理を（ａ）のステップに復帰させるステップ（ｂ）と、
基地局に対して（移動体により）シーケンスを分断するパラメータチェンジを依頼するステップ（ｃ）と、
可能である場合には、（基地局により）シーケンスを分断するパラメータチェンジをもって回答するステップ（ｄ）と、
処理を（ａ）のステップに復帰させるステップ（ｅ）とを含むことを特徴とする方法。
前記パラメータが、マルチバースト伝送におけるインターリーバに使用されるパラメータｄであることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
前記通信が、ＥＦＣブロック毎に２つの異なるパラメータｄの値を使用することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
前記通信パラメータが、表１、２又は３に詳細に示されるように設定されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
ＦＥＣブロックを有するバーストを用いた通信システムにおける反復コード及びＡＲＱのための方法であって、
それぞれの伝送について異なる分散パラメータのセットを選択することにより、任意の反復コード、ＡＲＱ又はＨＡＲＱについて分散パラメータを変更するステップ（ａ）と、
ＣＬ分散と組み合わされたＡＲＱに、２つのレベルのダイバーシチを生じる制御された閉ループの周波数ホッピング及び時間ホッピングを効果的に与えるＡＲＱＡＣＫ／ＮＡＣＫの一部として、分散パラメータ数を組み込むステップ（ｂ）と、
その結果として、一の伝送でホールに落ち込み得るビットが次の伝送では良好な位置に落ち込み、ビット／記号に選択、ＭＲＣ等の組み合わされたアルゴリズムを組み込み、良好な改善をもたらすステップ（ｃ）と、
単純反復の場合には、いくつかの異なる分散パラメータを前もって選択し、干渉又はチャネルの高速チェンジングに良好な開ループ［ＯＬ］の種類の解決策をもたらすステップ（ｄ）とを含むことを特徴とする方法。
前記パラメータが、マルチバースト伝送におけるインターリーバに使用されるパラメータｄであることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
前記通信パラメータが、表１、２又は３に詳細に示されるように設定されることを特徴とする請求項１６に記載の方法。