JP2009504086A - 通信システムに関するチャネル符号化方法 - Google Patents

Abstract

１以上のユーザに伝送するためにデータを符号化する方法は、チャネル符号化のためにハイブリッドＡＲＱ機能を受けるべき伝送ブロックからのデータの所与のビット数を選択する。選択されたビットだけが、１以上のユーザに所与の組のチャネライゼーション・コードを使用してその後に伝送するためにＨＡＲＱブロックでチャネル符号化される。

Description

本発明は概して、無線通信システムに関するチャネル符号化に関する。

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）としても知られている広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）は、インターネット、マルチメディア、ビデオ及び他の容量を要求するアプリケーションの広帯域デジタル無線通信のための技術である。ＷＣＤＭＡは５ＭＨｚ搬送波を有するスペクトルを使用し、現在の汎地球移動通信方式（ＧＳＭ）ネットワークより５０倍高いデータ・レートを提供し、汎用パケット無線システム（ＧＰＲＳ）ネットワークより１０倍高いデータ・レートを提供する。ＷＣＤＭＡは、３Ｇ通信システムのための１つの技術であり、音声及びデータに関してより高い容量及びより高いデータ・レートを提供する。

高速ダウンリンク・パケット・アクセス（ＨＳＤＰＡ）は、ＷＣＤＭＡダウンリンクでの５ＭＨｚ帯域幅を超え、現在、８〜１０Ｍｂｐｓまで（ＭＩＭＯシステムに関して現在、１４．４Ｍｂｐｓまで）のデータ伝送を有するＷ−ＣＤＭＡダウンリンクのパケットベースのデータ・サービスである。ＨＳＤＰＡの実装形態は、適応変調符号化（ＡＭＣ）、ハイブリッド自動要求（ＨＡＲＱ）及び高度の受信機設計を含む。

ＨＳＤＰＡは、高速ダウンリンク共有チャネル（ＨＳ−ＤＳＣＨ）と呼ばれる順方向リンクのデータ・チャネルから成る。これは共有チャネル伝送に基づいており、共有チャネル伝送は、所与のセル内のいくつかのチャネライゼーション・コード及び送信電力が、時間領域内及びコード領域内のユーザ間で動的に共用される共通のリソースとして理解されることを意味する。共有チャネル伝送は、利用可能なコード及び電力リソースのより効率的な使用をもたらす。

共有チャネル伝送は、ＷＣＤＭＡでの専用チャネルの現在の使用法と比較して利用可能なコード及び電力リソースのより効率的な使用をもたらす。ＨＳ−ＤＳＣＨがマッピングされる共有のコード・リソースは１５個までのコードから成る。使用される実際の数は、端末装置／システム、オペレータ設定、所望のシステム容量などによってサポートされるコード数に依存する。拡散率（ＳＦ）は１６に固定され、サブフレーム期間（伝送時間間隔、ＴＴＩ）は２ｍｓだけである。使用される変調方式は四位相偏移変調（ＱＰＳＫ）及び１６ＱＡＭである。

ＨＳＤＰＡの場合、高速のリンク適応が、ＷＣＤＭＡのような電力制御ではなく、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）のフィードバックに基づいた適応変調及び符号化を使用して行われる。所与のリンク上で可能性のある最高データ・レートは、近傍のユーザ（高符号化率）及び遠方のユーザ（低符号化率）の両方に対してリンク適応によって保証される。接続されている間、ＨＳＤＰＡユーザ装置（ＵＥ）は、データ・レート、使用されるべき符号化及び変調方式、並びにＵＥがその現在の無線条件下でサポートすることができるマルチコード数を示すＣＱＩを基地局（ＢＳ）に定期的に送信する。ＣＱＩは、使用されるべき電力レベルについての情報も含む。

高速の再送が、増加的冗長性又はチェイス合成を有するハイブリッドＡＲＱを使用して行われる。１６ＱＡＭ変調の場合には再送されるパケットは、対数尤度比（ＬＬＲ）を使用してビット信頼性に基づいて異なるグレー・コードの配列も使用する。この変調の再配列は、４より大きいアルファベット・サイズを有するＱＡＭ配列のビット信頼性を平均化することによってターボ復号の性能を向上する。ＵＥは、ＢＳがいつ再送を開始するべきかを知るようにパケットごとにＡＣＫ／ＮＡＣＫも送信する。

ＨＳＰＤＡサービスの場合、高速のスケジューリングが、ＷＣＤＭＡのように無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）ではなくＢＳで行われる。これは、チャネル品質、端末装置の能力、並びにサービス品質（ＱｏＳ）クラス及び電力／コードの可用性に関する情報に基づいて行われる。このチャネル感応性の臨機応変型スケジューリングは、より良いチャネル条件を用いてユーザに優先的に送信することによってマルチユーザのダイバーシチ利得を得る。

第３世代パートナシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ）規格ではリリース５仕様書は、パケットベースのマルチメディア・サービスをサポートするために約１０Ｍｂｐｓまでのデータ・レートを提供するＨＳＤＰＡに重点を置いている。ＭＩＭＯシステムは、リリース６仕様書以降で重点が置かれ、１４．４Ｍｂｐｓまでのさらに高いデータ伝送速度をサポートするために開発されている。ＨＳＤＰＡは、リリース９９ＷＣＤＭＡシステムから発展され、リリース９９ＷＣＤＭＡシステムと下位互換性がある。

ＨＳＰＤＡサービスのために構成された通信ネットワーク及びシステムは、複数のユーザ及び／又は単一のユーザに１５個までの１６直交振幅変調（ＱＡＭ）のチャネライゼーション・コード上で伝送することをサポートする必要がある。従来の例では、各チャネル要素（無線インターフェースを介して情報のデジタル・ビットを処理し送信することができる所与のベースバンド・プロセッサとして本明細書では理解されることができる）は、４個の１６ＱＡＭコードをサポートすることができる。したがって、１２個の１６ＱＡＭコード（例えば）をサポートするために３個のチャネル要素（ＣＥ）、例えば、無線インターフェースを介して情報のデジタル・ビットを処理し送信することができるベースバンド・プロセッサが使用されるべきであり、各ＣＥは４個の１６ＱＡＭコードを送信する。

従来、単一ユーザに１２個すべてのＱＡＭチャネライゼーション・コードを使用してデータを送信するために、ＨＳ−ＤＳＣＨ伝送チャネル・ブロックの所与の伝送時間間隔（ＴＴＩ）又は「ＴＴＩブロック」のチャネル符号化が、物理チャネル分割（その後、データは複数の物理チャネル（ＰｈＣＨ）間に分割されることができる）まで単一のＣＥ上で行われる。物理チャネル分割後にデータは、それらの対応する１２個の１６ＱＡＭ送信機を使用して空中を介してデータを伝送するために複数のＣＥに送信されることができる。

従来の手法では少なくとも２つの潜在的な欠点がある。第１に、ＴＴＩブロックのチャネル符号化は、チャネル符号化の大部分が単一のＣＥ上で行われるので長い待ち時間になる可能性があり、次いで典型的にはデータは、複数のＣＥに高速のシリアル・バスを使用して転送される。第２に、高速のＣＥ間シリアル・バスの使用が必要とされ、それはシステム費用及び複雑さを増す可能性がある。

本発明の１つの例示的実施形態は、１以上のユーザに伝送するためにデータを符号化する方法に関する。例示の方法では、伝送ブロックからのデータの所与のビット数が、チャネルの符号化のためにハイブリッドＡＲＱ機能に送られるために選択されることができ、選択されたビットは、１以上のユーザにチャネライゼーション・コードの所与の組を使用して伝送するためにＨＡＲＱブロックでチャネル符号化されることができる。

本発明の他の例示的実施形態は、１以上のユーザに伝送するために複数のチャネル要素によって受信された伝送ブロックに関するチャネル符号化を分配する方法に関する。その方法は、各所与のチャネル要素で符号化された伝送ブロックを組織ビット、パリティ１ビット及びパリティ２ビットに分離することを含むことができる。所与のより少ない数の組織ビット、パリティ１ビット及びパリティ２ビットが、１以上のユーザに所与のチャネル要素によってその後伝送するためにハイブリッドＡＲＱがビットをチャネル符号化するように処理するために選択されることができる。

本発明の他の例示的実施形態は、１以上のユーザにチャネル要素によって伝送する前にビットを符号化するためにチャネル要素でのレート・マッチング機能に送られるべきデータのビットを決定する方法に関する。その方法は、チャネル要素によって受信された伝送ブロックを組織ビット、パリティ１ビット及びパリティ２ビットの全組に分離することを含むことができる。全組よりも少ない所与の数の組織ビット、パリティ１ビット及びパリティ２ビットが、チャネル符号化のためにチャネル要素のＨＡＲＱブロックでレート・マッチング機能を受けるように選択されることができる。選択されたビットだけが、１以上のユーザにチャネライゼーション・コードの所与の組を使用して伝送するためにＨＡＲＱブロックに入力される。

本発明の他の例示的実施形態は、受信された伝送ブロックのどのビットが、チャネル要素によって伝送するためにビットをチャネル符号化するようにチャネル要素に実装されたレート・マッチング機能を通過するべきかを決定する方法に関する。その方法は、第２のレート・マッチング段の出力であるべき１組のビットに基づいて２つの段のレート・マッチング機能の第１のレート・マッチング段に間引きされるのではなく入力されるべきビットを決定することを含む。

本発明の他の例示的実施形態は、受信された伝送ブロックのどのビットが、チャネル要素によって伝送するためにビットをチャネル符号化するように間引きするのではなくレート・マッチング機能に送るべきかを決定する方法に関する。その方法は、後続のレート・マッチング段からの出力ビットに基づいてチャネル要素のＨＡＲＱブロックに実装されるＮ段（Ｎ＞２）のレート・マッチング機能の第１のレート・マッチング段に入力されるべきビットを決定することを含むことができる。

本発明の例示的実施形態は、本明細書で下記に与えられる詳細説明及び添付図面からより完全に理解されることになり、同様の要素は同様の参照番号によって表され、それらは例示としてだけ示され、したがって本発明の例示的実施形態を限定するものではない。

下記の説明は、１又は複数のＣＤＭＡ（ＩＳ９５、ｃｄｍａ２０００及び様々な技術の変形形態）、ＷＣＤＭＡ／ＵＭＴＳ、及び／又は関連した技術に基づく通信ネットワーク又はシステムに関し、この例示の文脈で説明されるが、本明細書で示され説明される例示的実施形態は、例示だけであり決して限定されるべきではないことに留意されたい。したがって、様々な変更形態が、上記以外の技術に基づいた通信システム又はネットワークに対する用途に関して当業者には明らかであり、それらは開発の様々な段階にあり、上記ネットワーク若しくはシステムの将来の交換又は使用向けであってよい。

本明細書で使用されるように用語のユーザは、基地局、モバイル・ユーザ、ユーザ装置（ＵＥ）、ユーザ、加入者、無線端末装置及び／又は遠隔端末装置と同義であってよく、無線通信ネットワークでの無線リソースの遠隔ユーザを説明することができる。用語「セル」は、基地局（ノードＢとしても知られる）、アクセス・ポイント、及び／又は無線周波数通信の任意の到達点として理解されてよい。チャネル要素は、無線インターフェースを介して情報のデジタル・ビットを処理し送信することができるベースバンド・プロセッサとして理解されてよい。

概して、本発明の例示的実施形態は、１以上のユーザに伝送するためにデータを符号化する方法、及び／又は１以上のユーザに伝送するために複数のチャネル要素間で伝送ブロックに関するチャネル符号化を分配する方法、及び／又は１以上のユーザに伝送するために所与のチャネル要素でＨＡＲＱ符号化を受けるべきデータのビットを決定する方法に関する。各例示の方法は、単一のユーザに又は複数のユーザに少なくとも１２個までの１６ＱＡＭコードを使用してデータを伝送することをサポートすることができる。下記に説明される例示の方法は、高速のシリアル・バスの使用を必要とせず、従来のチャネル符号化の方法と比較してより低い待ち時間を実現することができる。

本発明の１つの態様では例示の方法は、１５個までの１６ＱＡＭコードを使用してデータ伝送を可能にするように拡張されることができる。そのような場合、４つのＣＥはＨＳ−ＤＳＣＨチャネルの伝送のために使用されることができ、ここでＣＥのうちの３つのそれぞれは４つのチャネライゼーション・コードを使用して送信するように構成されることができ、第４のＣＥは３つのチャネライゼーション・コードを使用してデータを送信する。

図１は、本発明の１つの例示的実施形態によるチャネル符号化の方法を説明するために、基地局スケジューラから複数のチャネル要素への入力データの流れを示す構成図である。図１に示される例では、３つのチャネル要素（ＣＥ）がＨＳ−ＤＳＣＨに割り当てられることができる。各ＣＥは、４つの１６ＱＡＭ送信機を使用してデータを送信することができる。この例の場合、ノードＢでのスケジューラは、１２個の１６ＱＡＭコードを使用して単一ユーザに単一のＨＳ−ＤＳＣＨ伝送ブロック（「ブロック」）を送信するように設定される。

図１では、すべてのＣＥに対してＨＳ−ＤＳＣＨ伝送ブロックを生成することに関与するノードＢ内のプロセッサであるＰｏｗｅｒ ＰＣが示されている。受信された伝送ブロックについて、各ＣＥは巡回冗長検査（ＣＲＣ）付加を計算し、全体のブロックに対してビット・スクランブリング及びターボ符号化（コード・ブロック分割及びコード・ブロック連結と共に）を実行する。ＣＲＣ付加、ビット・スクランブリング、ターボ符号化、コード・ブロック分割及びコード・ブロック連結を実行する実装形態は知られており、３ＧＰＰ技術仕様書のＵＭＴＳ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｃｏｄｉｎｇ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ（ＦＤＤ）、３ＧＰＰ ＴＳ２５．２１２ ６．４．０版 リリース６（２００５年３月）内のＳｅｃｔｉｏｎ ４．２ 「Ｇｅｎｅｒａｌ ｃｏｄｉｎｇ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ ｏｆ ＴｒＣｈｓ」内の様々な項目を参照して、「Ｃｏｄｉｎｇ ｆｏｒ ＨＳ−ＤＳＣＨ」と題するＳｅｃｔｉｏｎ ４．５内で規定されているように３ＧＰＰ規格で説明されている。したがって、これらの既知の処理の詳細な説明は簡略化のために省略されている。

しかし、例示的実施形態に関する下記のさらなる詳細で理解されるように、ターボ符号器から受信されたブロックの入力ビットに関するＨＡＲＱ処理機能（「ＨＡＲＱブロック」）より始めると各所与のＣＥによって送信されるべきビットだけが符号化されることになる。例示の方法では、下記に詳述されるように、ＨＡＲＱブロックのビット収集行列での所与の列を満たすべきＨＡＲＱブロックの入力部での組織ビット、パリティ１ビット及びパリティ２ビットの数は、ＨＡＲＱブロックでのＨＡＲＱ処理を実際に受ける前に決定されてよい。１６ＱＡＭチャネライゼーション・コードを使用して送信されるのはこれらのビットである。したがって、これらのビットだけがＨＡＲＱブロックを通過する必要があることになる。ターボ符号器からの残りのビットはこのチャネル要素によって無視される。

１００万命令毎秒（ＭＩＰＳ）の使用の大部分は、３ＧＰＰ ＴＳ２５．２１２ ６．４．０版 リリース６のＳｅｃｔｉｏｎ４．５で規定されるようにＨＡＲＱ機能並びに以下の機能（物理チャネル分割、ＨＳ−ＤＳＣＨインターリービング、１６ＱＡＭに関する連結の再配列及び物理チャネル・マッピングなど）で生じる。さらに、ターボ符号化はＡＳＩＣアクセラレータを使用して実行されることができ、その結果、符号化はチャネル符号化を行うプロセッサ上でいかなるＭＩＰＳも費やさない。これは、それによってＰｏｗｅｒ ＰＣが各チャネル要素に完全なブロックを送信することができるのでＨＡＲＱ前の機能はＡＳＩＣアクセラレータで行われる又はほとんどＭＩＰＳを費やさないことに関連している。

例えば、データが２Ｍｂｐｓである場合、ＨＡＲＱ前のチャネル符号化機能は、合計８ＭＩＰＳ未満を費やす（これは、ＡＳＩＣ符号器にデータを書き込み、ＡＳＩＣ符号器からデータを読むことを含む）。ＨＡＲＱ後及びＨＡＲＱを含むチャネル符号化機能は約１６４ＭＩＰＳを費やす。これは、ＨＡＲＱ前のチャネル符号化機能によって費やされるＭＩＰＳの約２０倍である。したがって、ＨＡＲＱブロックの前に全体のブロックに関するチャネル符号化を行うことによってＭＩＰＳの増大は、ＨＡＲＱ及び下記のチャネル符号化機能で使用されるＭＩＰＳと比較して比較的小さくてよい。

複数のＣＥ間でのＨＡＲＱ符号化を分配すること
図２は、ＨＳ−ＤＳＣＨハイブリッドＡＲＱ機能を示す構成図である。図２は、ＴＳ２５．２１２のＳｅｃｔｉｏｎ４．５．４で示されており、文脈のために提供されている。概して、図２に示される「ＨＡＲＱブロック」とも呼ばれるハイブリッドＡＲＱ機能は、「Ｎ^ＴＴＩ」として図２に示されるチャネル符号器（ターボ符号器）の出力部でのビット数を図２で「Ｎ_ｄａｔａ」として総称的に示されるＨＳ−ＤＳＣＨがマッピングされる高速物理ダウンリンク共有チャネル（ＨＳ−ＰＤＳＣＨ）のセットの総ビット数に合わせる。ハイブリッドＡＲＱ機能は、冗長バージョン（ＲＶ）のパラメータによって制御されることができ、冗長バージョンのパラメータはレート・マッチングのパラメータｅ_{ｍｉｎｕｓ}、ｅ_ｐｌｕｓ及びｅ_ｉｎｉを計算するために使用される。

ハイブリッドＡＲＱ機能は、図２に示されるように２つのレート・マッチング段及び仮想バッファから成る。概して、第１のレート・マッチング段は、仮想ＩＲバッファへの入力ビット数をより高い層によって提供される情報に合わせる。第１のレート・マッチング段は、入力ビット数（Ｎ^ＴＴＩとして示される）が仮想ＩＲバッファの能力を超えない場合に透過である。第２のレート・マッチング段は第１のレート・マッチング段後のビット数をＴＴＩのＨＳ−ＰＤＳＣＨセットで利用可能な物理チャネル・ビット数に合わせる。

例示の方法を説明するために、ターボ符号器からのＨＡＲＱブロックに対する入力データは、Ｃ_１、Ｃ_２〜Ｃ_Ｎによって表されることができ、ここでＮはＨＡＲＱブロックへの入力部でのビット総数である。一例ではＮは３の倍数であってよい。

図２に示されるように、ＨＡＲＱビット分離機能は入力データを３つのストリーム、すなわち組織ビット、パリティ１ビット及びパリティ２ビットに分ける。これらのビットは、レート・マッチングの第１段及び第２段を受け、最後にビット収集機能を受ける。表１は、本発明による例示の方法を説明するために式で使用されるパラメータを定義する。下記の議論のために表１が頻繁に参照されるべきである。

ＨＡＲＱビット収集は、式（１）の数式によって示されるように下記の次元を有する矩形行列にデータを書き込むことによって実現される。
Ｎ_ｒｏｗ×Ｎ_ｃｏｌ
ここで、

したがって、式（１）では、Ｎ_ｒｏｗは図２のビット収集行列での行数であり、Ｎ_ｃｏｌはビット収集行列での列数を示す。組織ビットは、第１のＮ_ｒ行のすべての列及び行Ｎ_ｒ＋１の第１のＮ_ｃ列を満たす。パリティ・ビット（パリティ１及び／又はパリティ２）は、この行の残りの列及び残りの行のすべての列を満たす。行及び列の埋め込みは３ＧＰＰ規格文書ＴＳ２５．２１２で詳細に説明され、したがって本明細書で詳細な説明は簡略化のために省略されている。

一般性を失うことなく、一例として、チャネライゼーション・コードは、チャネライゼーション・コード０から始まって順次に番号がつけられてよい。この例では所与のチャネル要素（ＣＥ）は、チャネライゼーション・コードｃｈ_ｓ（ｓは開始コード）からｃｈ_ｅ（ｅは終了コード）までを送信すべきである。したがって、ＨＡＲＱビット収集行列の列Ｎ_{ｃｏｌ，ｓ}＝４８０×ｃｈ_ｓ＋１からＨＡＲＱビット収集行列の列Ｎ_{ｃｏｌ，ｅ}＝４８０×（ｃｈ_ｅ＋１）までのビットがこのチャネル要素によって送信されることができる。

したがって、ＨＡＲＱ機能はこれらのビットだけを出力すべきであり、どの入力ビット（ＨＡＲＱブロックの入力部で）がＨＡＲＱブロックの出力部で所望のビットを与えるかを決定するために逆変換が行われる。したがって、ＨＡＲＱ機能はこれらのビットだけのために実行することになる。言い換えれば、例示の方法は、所与のＣＥから１以上のユーザへの来るべき伝送のためにビットをチャネル符号化（ＨＡＲＱ符号化）するように、ターボ符号器から入力される組織ビット、パリティ１ビット及び／又はパリティ２ビットの全組又は総量からのどのビットがＨＡＲＱブロックでのＨＡＲＱ機能を受けるべきであるかを決定するように構成されている。

ＨＡＲＱ機能を受けるべき組織ビットを決定すること
この例では、レート・マッチングの第２段の出力部での組織ビットは、Ｓ１_１、Ｓ２_２〜Ｓ２_{Ｎｔ，ｓｙｓ}として示されることができる。ビットＳ２_{Ｎｔ，ｓｙｓ＿ｓ}は列Ｎ_{ｃｏｌ，ｓ}での第１の組織ビットを示すことができ、ビットＳ２_{Ｎｔ，ｓｙｓ＿ｅ}は列Ｎ_{ｃｏｌ，ｅ}での最後の組織ビットを示すことができる。したがって、ビットＮ_{ｔ，ｓｙｓ＿ｓ}は、このＣＥによって送信されるレート・マッチングの第２段（段２）の出力部での「第１の」又は「開始の」組織ビットであり、式（２）によって示されることができる。

Ｎ_{ｔ，ｓｙｓ＿ｅ}は、このＣＥによって送信されるレート・マッチングの第２段の出力部での「最後の」又は「終了の」組織ビットであり、下記に式（３）によって示されることができる。

Ｎ_{ｔ，ｓｙｓ＿ｓ}がＮ_{ｔ，ｓｙｓ＿ｅ}より大きい場合、組織ビットはこのＣＥによって送信されない。したがって、ＨＡＲＱ機能を受けるべきである組織ビットを決定することの第１の工程は、レート・マッチングの第２段の出力部でのＮ_{ｔ，ｓｙｓ＿ｓ}及びＮ_{ｔ，ｓｙｓ＿ｅ}が既知のパラメータから決定されるある種の閾値評価であり、２つのビット値は、任意の組織ビットが所与のＣＥによって送信されるかどうかを決定するために比較される。

さらにこの例では、レート・マッチングの第１段の出力部での組織ビットはＳ１_１、Ｓ１_２〜Ｓ１_Ｎｓｙｓであり、ここでＳ１_{Ｎｓｙｓ＿ｓ}は、レート・マッチングの第２段の出力部での組織ビットＳ１_{Ｎｔ，ｓｙｓ＿ｓ}を与えるレート・マッチングの第１段の出力部での組織ビットを示す。間引きの場合、レート・マッチングの第１段の出力部での「第１の」又は「開始の」組織ビットであり、このＣＥによって処理されるＮ_{ｓｙｓ＿ｓ}は式（４）によって説明されることができることが示されることができる。

したがって、式（４）は、段１の出力部での第１の組織ビット（ＣＥによって処理されるべき）が、所与のＣＥによって送信されるべきレート・マッチングの第２段の出力部での第１の組織ビット及び段２での組織ビットに関するレート・マッチング・パラメータの関数として決定されることができることを示す。

間引きは、第２のレート・マッチング段（段２）の出力部でのビット数がレート・マッチング機能の段２に対する入力部でのビット数より小さいときに生じる。この場合、いくつかのビットが処分される（間引きされる又は廃棄される）。一方、反復は、レート・マッチング機能の出力部でのビット数がレート・マッチング機能に対する入力部でのビット数より大きいときに生じる。この場合、入力ビットのいくつかは繰り返される。

式（４）及び下記の式では、レート・マッチング状態パラメータｅ_{ｍｉｎｕｓ，ｓｙｓ＿２}及びｅ_{ｐｌｕｓ，ｓｙｓ＿２}はすべてのＣＥにわたって同一である（パリティ１ビット及びパリティ２ビットのレート・マッチングに関してｅ_{ｍｉｎｕｓ，ｐ１＿１}、ｅ_{ｍｉｎｕｓ，ｐ１＿２}、ｅ_{ｍｉｎｕｓ，ｐ２＿１}、ｅ_{ｍｉｎｕｓ，ｐ２＿２}、ｅ_{ｐｌｕｓ，ｐ１＿１}、ｅ_{ｐｌｕｓ，ｐ１＿２}、ｅ_{ｐｌｕｓ，ｐ２＿１}、及びｅ_{ｐｌｕｓ，ｐ２＿２}のように）。式（４）でレート・マッチング状態変数ｅ_ｉｎｉは、このＣＥによって処理される第１のビットに関する状態変数である。すべてのＣＥにわたって同一であるレート・マッチング状態パラメータと異なり、ｅ_ｉｎｉの値は、ＣＥごとに異なってよい。Ｎ_{ｓｙｓ＿ｓ}でのレート・マッチング状態変数ｅ_ｉｎｉの値は式（５）によって表されることができる。
ｅ_ｉｎｉ（Ｎ_{ｓｙｓ＿ｓ}）＝ｅ_{ｉｎｉ，ｓｙｓ＿２}−（Ｎ_{ｔ，ｓｙｓ＿ｓ}−１）ｅ_{ｐｌｕｓ，ｓｙｓ＿２}＋（Ｎ_{ｓｙｓ＿ｓ}−１）（ｅ_{ｐｌｕｓ，ｓｙｓ＿２}−ｅ_{ｍｉｎｕｓ，ｓｙｓ＿２}） （５）

したがって、式（５）は、間引きについてはこのＣＥによって処理される第１のビットに関する状態変数が、段２のレート・マッチングに関するレート・マッチング状態変数（ｅ_{ｉｎｉ，ｓｙｓ＿２}）、段２のレート・マッチング・パラメータｅ_{ｍｉｎｕｓ，ｓｙｓ＿２}及びｅ_{ｐｌｕｓ，ｓｙｓ＿２}、ＣＥによって処理されるべき段１の出力部での第１の組織ビット（Ｎ_{ｓｙｓ＿ｓ}）並びに所与のＣＥによって送信されるべき段２のレート・マッチングの出力部での第１の組織ビット（Ｎ_{ｔ，ｓｙｓ＿ｓ}）の関数として決定されることができる。
式（６）は、反復の場合に関するＮ_{ｓｙｓ＿ｓ}を説明する。

反復の場合には、Ｎ_{ｓｙｓ＿ｓ}でのレート・マッチング状態変数ｅ_ｉｎｉの値は式（７）によって示されることができる。
ｅ_ｉｎｉ（Ｎ_{ｓｙｓ＿ｓ}）＝ｅ_{ｉｎｉ，ｓｙｓ＿２}＋（Ｎ_{ｔ，ｓｙｓ＿ｓ}−１）ｅ_{ｐｌｕｓ，ｓｙｓ＿２}−（Ｎ_{ｓｙｓ＿ｓ}−１）（ｅ_{ｐｌｕｓ，ｓｙｓ＿２}＋ｅ_{ｍｉｎｕｓ，ｓｙｓ＿２}） （７）

上述のように、Ｓ１_{Ｎｓｙｓ＿ｅ}は、レート・マッチングの第２段の出力部での組織ビットＳ１_{Ｎｔ，ｓｙｓ＿ｅ}を与えるレート・マッチングの第１段の出力部での組織ビットを示す。したがって、式（８）は、間引きの場合にはこのＣＥによって処理されるレート・マッチングの第１段の出力部での「最後の」又は「終了の」組織ビットＮ_{ｓｙｓ＿ｅ}は以下によって示されることができることを示すことができる。

したがって、段１の出力部での最後の組織ビットは、このＣＥによって送信されるべきレート・マッチングの第２段の出力部での最後の組織ビット、段２のレート・マッチング状態変数（ｅ_{ｉｎｉ，ｓｙｓ＿２}）、並びに組織ビットに関する段２のレート・マッチング・パラメータｅ_{ｍｉｎｕｓ，ｓｙｓ＿２}及びｅ_{ｐｌｕｓ，ｓｙｓ＿２}の関数として決定されることができる。
式（９）は反復の場合を示す。

レート・マッチングの第１段は、組織ビットにとって常に透過である。したがって、レート・マッチングの第１段の出力部でＮ_{ｓｙｓ＿ｓ}とＮ_{ｓｙｓ＿ｅ}との間で組織ビットを抽出し、これらのビットだけについてレート・マッチングの第２段を実行することは可能である。したがって、式４〜９は、ターボ符号器によって生成される組織ビットの全組のうちからどの組織ビットがこのチャネル要素によって処理され結局は送信されるかを決定する。これらの式は、このチャネル要素によって処理されるべき第１のビットに関するｅ_ｉｎｉを決定する方法も示し、ｅ_ｉｎｉはレート・マッチング・アルゴリズムにとって必要とされる。

ＨＡＲＱ機能を受けるべきであるパリティ・ビットを決定すること
どのパリティ１ビット及びパリティ２ビットがＨＡＲＱ機能を受けるべきであるかの決定は無関係に、例えば、組織ビットの決定と並行して行われることができる。規格によって与えられるように、パリティ・ビット（パリティ１ビット及びパリティ２ビット）はレート・マッチングの第２段の出力部で組み合わされ（多重化され）、ビット収集後、Ｐ_１、Ｐ_２〜Ｐ_{Ｎｔ，ｐ１＋Ｎｔ，ｐ２}である。この説明の場合、Ｐ_{Ｎｔ，ｐ＿ｓ}は列Ｎ_{ｃｏｌ，ｓ}での第１のパリティ・ビットを示し、Ｐ_{Ｎｔ，ｐ＿ｅ}は列Ｎ_{ｃｏｌ，ｅ}での最後のパリティ・ビットである。

所与のＣＥによって処理されるべきビット収集後の第１のパリティ・ビットを表すＮ_{ｔ，ｐ＿ｓ}は式（１０）によって示される。

式（１０）では、上述のように、Ｎ_ｒｏｗはビット収集行列での行数であり、ＱＰＳＫに関して２であり、１６ＱＡＭに関して４である。
このＣＥによって処理されるべき最後のパリティ・ビットを表すＮ_{ｔ，ｐ＿ｅ}は式（１１）によって示されることができる。

Ｎ_{ｔ，ｐ＿ｓ}がＮ_{ｔ，ｐ＿ｅ}より大きい場合、パリティ・ビットは、Ｎ_{ｔ，ｐ＿ｓ}とＮ_{ｔ，ｐ＿ｅ}の差がこのＣＥによって処理されるべきビット総数を表すのでこのＣＥによって送信されない。この数が負である場合、ビットはこのＣＥによって処理されない。言い換えれば、ビット収集後のこのビット比較（例えば、このＣＥによって処理されるべき第１のパリティ・ビット数と最後のパリティ・ビット数）は、任意のパリティ・ビットがＨＡＲＱ符号化される又は廃棄されるべきか否かに関して最初の閾値決定として働くことができる。

ＨＡＲＱ符号化されるべきパリティ１ビットの選択
レート・マッチングの第２段の出力部でのパリティ１ビットがＰＯ２_１、ＰＯ２_２〜ＰＯ２_{Ｎｔ，ｐ１}であると仮定する。列Ｎ_{ｃｏｌ，ｓ}とＮ_{ｃｏｌ，ｅ}との間で使用される第１のパリティ１ビットはＰＯ２_{Ｎｔ，ｐ１＿ｓ}である。したがって、レート・マッチングの第２段の出力部でのパリティ１開始ビット数は式（１２）によって示されることができる。

言い換えれば、式（１２）は、段２のレート・マッチングの出力部でのパリティ１開始ビットを選択する方法を示し、それは、２で除算されたビット収集後の第１のパリティ・ビット数の関数として決定される。これは、複数のビットの半分がパリティ１であり、半分がパリティ２であること、及びビット収集行列内に挿入される第１のパリティ・ビットがパリティ２ビットであることによって説明されることができる。
このＣＥによって処理される最後のパリティ１ビットはＰＯ２_{Ｎｔ，ｐ１＿ｅ}である。したがって、レート・マッチングの第２段の出力部での最後の又は終了のパリティ１ビットは式（１３）によって示されることができる。

言い換えれば、式（１３）は段２のレート・マッチングの出力部での最後のパリティ１ビットを選択する方法を示す。これは、複数のビットの半分がパリティ１であり、半分がパリティ２であること、及びビット収集行列内に挿入される第１のパリティ・ビットがパリティ２ビットであることによって説明されることができる。

レート・マッチングの第１段の出力部でのパリティ１ビットがＰＯ１_１、ＰＯ１_２〜ＰＯ１_Ｎｐ１によって示され、ＰＯ１_{Ｎｐ１＿ｓ}が、レート・マッチングの第２段の出力部でパリティ１ビットＰＯ２_{Ｎｔ，ｐ１＿ｓ}を与えるレート・マッチングの第１段の出力部でのパリティ１ビットであると仮定する。間引きの場合には、レート・マッチングの第１段の出力部での第１のパリティ１ビットＮ_ｐ１＿ｓは式（１４）によって示されることができることが示されることができる。

したがって、Ｎ_ｐ１＿ｓは、パリティ１ビットに関する段２のレート・マッチング・パラメータ及び式（１２）からのレート・マッチングの第２段の出力部での第１のパリティ１開始ビットの関数として決定されることができる。また、Ｎ_ｐ１＿ｓでのレート・マッチング状態変数ｅ_ｉｎｉの値は式（１５）によって示されることができる。ｅ_ｉｎｉの値は、それがＮ_ｐ１＿ｓに依存するのでＣＥごとに異なってよい。
ｅ_ｉｎｉ（Ｎ_ｐ１＿ｓ）＝ｅ_{ｉｎｉ，ｐ１＿２}−（Ｎ_{ｔ，ｐ１＿ｓ}−１）ｅ_{ｐｌｕｓ，ｐ１＿２}＋（Ｎ_ｐ１＿ｓ−１）（ｅ_{ｐｌｕｓ，ｐ１＿２}−ｅ_{ｍｉｎｕｓ，ｐ１＿２}） （１５）
反復の場合には、Ｎ_ｐ１＿ｓは式（１６）によって示されることができる。

反復の場合には、Ｎ_ｐ１＿ｓでのレート・マッチング状態変数の値は式（１７）によって示されることができる。
ｅ_ｉｎｉ（Ｎ_ｐ１＿ｓ）＝ｅ_{ｉｎｉ，ｐ１＿２}＋（Ｎ_{ｔ，ｐ１＿ｓ}−１）ｅ_{ｐｌｕｓ，ｐ１＿２}−（Ｎ_ｐ１＿ｓ−１）（ｅ_{ｐｌｕｓ，ｐ１＿２}＋ｅ_{ｍｉｎｕｓ，ｐ１＿２}） （１７）
ＰＯ１_{Ｎｐ１＿ｅ}が、レート・マッチングの第２段の出力部でパリティ１ビットＰＯ２_{Ｎｔ，ｐ１＿ｅ}を与えるレート・マッチングの第１段の出力部でのパリティ１ビットであると仮定する。間引きの場合には、レート・マッチングの第１段の出力部でのパリティ終了１ビットＮ_ｐ１＿ｅは式（１８）によって示されることができることが示されることができる。

したがって、間引きの場合にはＮ_ｐ１＿ｅは、レート・マッチングの第２段のためのパリティ１ビットに関するレート・マッチング・パラメータ及び式（１３）から決定される段２のレート・マッチングの出力部での最後のパリティ１ビットの関数として決定されることができる。反復の場合には、Ｎ_ｐ１＿ｅは式（１９）によって示されることができる。

レート・マッチングの第１段の入力部でのパリティ１ビットがＰＯ０_１、ＰＯ０_２〜ＰＯ０_{Ｎｉｎ，ｐ１}であり、ここでＰＯ０_{Ｎｉｎ，ｐ１＿ｓ}がレート・マッチングの第１段の出力部でパリティ１ビットＰＯ１_{Ｎｐ１＿ｓ}を与えるレート・マッチングの第１段の入力部での１パリティ・ビットであると仮定する。したがって、レート・マッチングの第１段の入力部でのパリティ１開始ビット（例えば、図２のＨＡＲＱブロックに入力するために実際に選択されるそれらのパリティ１開始ビット（他のすべては廃棄される））（このＣＥによって処理されるべき第１のビット）又はＮ_{ｉｎ，ｐ１＿ｓ}は式（２０）によって示されるように決定されることができる。

また、Ｎ_{ｉｎ，ｐ１＿ｓ}でのレート・マッチング状態変数の値は式（２１）によって示される。
ｅ_ｉｎｉ（Ｎ_{ｉｎ，ｐ１＿ｓ}）＝ｅ_{ｉｎｉ，ｐ１＿１}−（Ｎ_ｐ１＿ｓ−１）ｅ_{ｐｌｕｓ，ｐ１＿１}＋（Ｎ_{ｉｎ，ｐ１＿ｓ}−１）（ｅ_{ｐｌｕｓ，ｐ１＿１}−ｅ_{ｍｉｎｕｓ，ｐ１＿１}） （２１）
３ＧＰＰ規格ではレート・マッチングの第１段での反復はない。
ＰＯ０_{Ｎｉｎ，ｐ１＿ｅ}が、レート・マッチングの第１段の出力部でパリティ１ビットＰＯ１_{Ｎｐ１＿ｅ}を与えるレート・マッチングの第１段の入力部でのパリティ１ビットであると仮定する。レート・マッチングの第１段の入力部での最後のパリティ１ビット（例えば、図２のＨＡＲＱブロックに入力するために実際に選択されるそれらの最後のパリティ１ビット（他のすべては廃棄される））Ｎ_{ｉｎ，ｐ１＿ｅ}は式（２２）によって示されることができる。

上述のように、レート・マッチングの第１段での反復はない。
したがって、式１２〜２２は、ＨＡＲＱブロックの入力部でのどのパリティ１ビットが、ビット収集行列で列Ｎ_{ｃｏｌ，ｓ}からＮ_{ｃｏｌ，ｅ}までの間のパリティ１ビットの位置を満たすように選択されるかを決定する方法を示す。下記に説明されるように、チャネライゼーション・コードｃｈ_ｓからｃｈ_ｅまで（例えば、１６ＱＡＭ又はＱＰＳＫコード）を使用して送信されるのは、上述の任意の選択された組織ビットと共にこれらのパリティ１ビット及び任意の選択されたパリティ２ビットである。

例えば、上記のように、ＨＡＲＱ機能を受けるべきそれらのパリティ１ビットの選択は下記に要約されるとおりであってよい。第１の決定は、いかなるパリティ・ビットでもＣＥによって伝送するために選択されるべきであるかに関してなされる（閾値決定、式（１０）及び（１１））。第２に、レート・マッチングの第２段の出力部での第１のパリティ１ビット及び最後のパリティ１ビットの決定は、ビット収集後の決定された第１のパリティ・ビット及び最後のパリティ・ビットの関数として行われることができる（式（１２）及び（１３））。

第３に、レート・マッチングの第１段の出力部での第１のパリティ１ビット及び最後のパリティ１ビットは、レート・マッチングの第２段でのパリティ・ビットに関する対応するレート・マッチング・パラメータ並びにレート・マッチングの第２段の出力部での決定された第１の１ビット及び最後の１ビットの関数として決定されることができる（式（１４）〜（１９））。最後に、チャネル符号化のためにＨＡＲＱブロック内に入力されるために選択されるべきパリティ１ビット（例えば、ビット収集行列で列Ｎ_{ｃｏｌ，ｓ}からＮ_{ｃｏｌ，ｅ}までを満たすそれらのパリティ１ビット）は、レート・マッチングの第１段の出力部での決定された第１のパリティ１ビット及び最後のパリティ１ビット並びにパリティ１ビットに関する対応するレート・マッチングの段１のレート・マッチング・パラメータの関数として決定されることができる（式（２０）〜（２２））。

したがって、各所与のＣＥは、全体のＨＳ−ＤＳＣＨ伝送ブロックを前符号化するが選択されたビットだけを後符号化（ＨＡＲＱ機能を実装することによって）することができる。したがって、選択されたビット（組織ビット、パリティ１ビット、パリティ２ビット）だけが、所与のＣＥから１以上のユーザに１６ＱＡＭ（又はＱＰＳＫ）チャネライゼーション・コードを使用して来るべき伝送をするためにチャネル符号化（ＨＡＲＱ符号化）される。この種のチャネル符号化の方法は、高速のシリアル・バスの要求を除去し、従来のチャネル符号化の方法と比較して低減された待ち時間を可能にすることができる。
ＨＡＲＱ符号化されるべきパリティ２ビットの選択

どのパリティ２ビットがＨＡＲＱブロックでチャネル符号化を受けるべきであるかを選択するための式及び決定は、パリティ１ビットに関して上述されたこととほぼ同じであるので、関係式が便宜上及び整合性のために下記に提供され、パリティ２ビットに関するこの種の決定が、式（１０）及び（１１）で決定されるようにＮ_{ｔ，ｐ＿ｓ}がＮ_{ｔ，ｐ＿ｅ}より小さい又は等しい場合だけに行われることになることは理解されよう。その場合であると仮定すると各所与のＣＥは、式（２３）〜（３３）で下記に詳述されるように、ＨＡＲＱ符号化されるそれらのパリティ２ビットを選択するために下記の決定を行うことになる。

レート・マッチングの第２段の出力部でのパリティ２ビットは、ＰＴ２_１、ＰＴ２_２〜ＰＴ２_{Ｎｔ，ｐ２}として表されることができる。列Ｎ_{ｃｏｌ，ｓ}とＮ_{ｃｏｌ，ｅ}との間で使用される第１のパリティ２ビットはＰＴ２_{Ｎｔ，ｐ２＿ｓ}である。レート・マッチングの第２段の出力部でのパリティ２ビットの数は式（２３）によって示されることができる。

列Ｎ_{ｃｏｌ，ｓ}とＮ_{ｃｏｌ，ｅ}との間で使用される最後の（又は終了の）パリティ２ビットはＰＴ２_{Ｎｔ，ｐ２＿ｅ}である。レート・マッチングの第２段の出力部での最後のパリティ２ビットの数は式（２４）によって示されることができる。

レート・マッチングの第１段の出力部でのパリティ２ビットは、ＰＴ１_１、ＰＴ１_２〜ＰＴ１_Ｎｐ２として表されることができる。ビットＰＴ１_{Ｎｐ２＿ｓ}は、レート・マッチングの第２段の出力部で第１のパリティ２ビットＰＴ２_{Ｎｔ，ｐ２＿ｓ}を与えるレート・マッチングの第１段の出力部での第１のパリティ２ビットである。間引きの場合には、レート・マッチングの第１段の出力部での第１のパリティ２ビットの数は式（２５）によって示されることができる。

また、Ｎ_ｐ２＿ｓでのレート・マッチング状態変数ｅ_ｉｎｉの値は式（２６）によって示されることができる。
ｅ_ｉｎｉ（Ｎ_ｐ２＿ｓ）＝ｅ_{ｉｎｉ，ｐ２＿２}−（Ｎ_{ｔ，ｐ２＿ｓ}−１）ｅ_{ｐｌｕｓ，ｐ２＿２}＋（Ｎ_ｐ２＿ｓ−１）（ｅ_{ｐｌｕｓ，ｐ２＿２}−ｅ_{ｍｉｎｕｓ，ｐ２＿２}） （２６）
反復の場合には、Ｎ_ｐ２＿ｓは式（２７）によって決定されることができる。

反復の場合には、Ｎ_ｐ２＿ｓでのレート・マッチング状態変数の値は式（２８）によって示される。
ｅ_ｉｎｉ（Ｎ_ｐ２＿ｓ）＝ｅ_{ｉｎｉ，ｐ２＿２}＋（Ｎ_{ｔ，ｐ２＿ｓ}−１）ｅ_{ｐｌｕｓ，ｐ２＿２}−（Ｎ_ｐ２＿ｓ−１）（ｅ_{ｐｌｕｓ，ｐ２＿２}＋ｅ_{ｍｉｎｕｓ，ｐ２＿２}） （２８）
ビットＰＴ１_{Ｎｐ２＿ｅ}は、レート・マッチングの第２段の出力部で最後のパリティ２ビットＰＴ２_{Ｎｔ，ｐ２＿ｅ}を与えるレート・マッチングの第１段の出力部での最後のパリティ２ビットである。したがって、間引きの場合には、レート・マッチングの第１段の出力部での最後のパリティ２ビットの数Ｎ_ｐ２＿ｅは式（２９）によって示されることができる。

反復の場合には、Ｎ_ｐ２＿ｅは式（３０）によって示されることができる。

したがって、パリティ１ビットの決定と同様に、レート・マッチングの第２段の出力部での第１のパリティ・ビット及び最後のパリティ・ビットは、ビット収集後の第１のパリティ・ビット及び最後のパリティ・ビットの関数として計算されることができる（式（２３）及び（２４））。したがって、レート・マッチングの第１段の出力部での第１のパリティ２ビット及び最後のパリティ２ビットは、レート・マッチングの第２段でのパリティ２ビットに関する対応するレート・マッチング・パラメータ並びにレート・マッチングの第２段の出力部での決定された第１のパリティ２ビット及び最後のパリティ２ビットの関数として決定されることができる（式（２５）から（３０））。したがって、最終のパリティ２ビットの計算は、チャネル符号化のためにＨＡＲＱブロック内に入力されるそれらの第１のパリティ２ビット及び最後のパリティ２ビットを選択することである（例えば、選択された組織ビット及び／又はパリティ１ビットによって満たされないビット収集行列での残りの列Ｎ_{ｃｏｌ，ｓ}からＮ_{ｃｏｌ，ｅ}までを満たすそれらのパリティ２ビット）。

レート・マッチングの第１段の入力部でのパリティ２ビットは、ＰＴ０_１、ＰＴ０_２〜ＰＴ０_{Ｎｉｎ，ｐ２}として表されることができ、ここでＰＴ０_{Ｎｉｎ，ｐ２＿ｓ}は、レート・マッチングの第１段の出力部でパリティ２ビットＰＴ１_{Ｎｐ２＿ｓ}を与えるレート・マッチングの第１段の入力部でのパリティ２ビットである。したがって、レート・マッチングの第１段の入力部での第１のパリティ２ビット（例えば、図２のＨＡＲＱブロックに入力するために実際に選択されるそれらのパリティ２ビット（他のすべては無視される））は、式（３１）によって示されるように決定されることができる。

Ｎ_{ｉｎ，ｐ２＿ｓ}でのレート・マッチング状態変数の値は式（３２）によって示されることができる。
ｅ_ｉｎｉ（Ｎ_{ｉｎ，ｐ２＿ｓ}）＝ｅ_{ｉｎｉ，ｐ２＿１}−（Ｎ_ｐ２＿ｓ−１）ｅ_{ｐｌｕｓ，ｐ２＿１}＋（Ｎ_{ｉｎ，ｐ２＿ｓ}−１）（ｅ_{ｐｌｕｓ，ｐ２＿１}−ｅ_{ｍｉｎｕｓ，ｐ２＿１}） （３２）
前述のように、レート・マッチングの第１段には反復がない。

パラメータＰＴ０_{Ｎｉｎ，ｐ２＿ｅ}は、レート・マッチングの第１段の出力部で最後のパリティ２ビットＰＴ１_{Ｎｐ２＿ｅ}を与えるレート・マッチングの第１段の入力部での最後のパリティ２ビットである。レート・マッチングの第１段の入力部での最後のパリティ２ビット（例えば、図２のＨＡＲＱブロックに入力するために実際に選択される最後のパリティ２ビット（他のすべては無視される））Ｎ_{ｉｎ，ｐ２＿ｅ}は式（３３）によって示されることができる。

レート・マッチングの第１段には反復がない。
したがって、上記の式は、ＨＡＲＱブロックの入力部でのどの組織ビット、パリティ１ビット及びパリティ２ビットがビット収集行列で列Ｎ_{ｃｏｌ，ｓ}からＮ_{ｃｏｌ，ｅ}までを満たすかを決定する方法を示す。チャネライゼーション・コードｃｈ_ｓからｃｈ_ｅまで（例えば、１６ＱＡＭ（又はＱＰＳＫ）コード）を使用して送信されるのはこれらのビットである。図２のＨＡＲＱブロックを通過する必要があるのはこれらのビットだけである。ターボ符号器からの残りのビットは、ＨＡＲＱ機能によって無視される。

ＨＳ−ＤＳＣＨ伝送ブロックでのビットのチャネル符号化が説明されたように、レート・マッチング原理が、ターボ符号化された伝送ブロックのどのビットがＨＡＲＱ機能に間引きされるのではなく送られるべきかを決定するためにも使用されることができる。

図３は、２つの段のレート・マッチング・アルゴリズムを表す構成図である。本発明の１つの例示的実施形態により、図３は、ＨＳ−ＤＳＣＨ伝送ブロックのどのビットがＨＡＲＱ機能を間引きすることなく通過するべきかを決定する方法を示すために下記で参照されることができる。

この例示の方法は、間引き率がほぼ１に等しい又は近い（例えば、高い間引き率環境）ＨＳＤＰＡを使用するシステムに適用可能であってよい。この例示の方法の目的は、ＨＡＲＱブロックでビット分離器の出力部で分離されたビットの大部分が間引きされる（例えば、ＨＡＲＱ機能によって廃棄される）高い間引き率環境でＭＩＰＳ（又はＤＳＰ実装形態でのＤＳＰサイクル・タイム）を節約することができ、大体ほとんどの組織的なパリティ１ビット及び／又はパリティ２ビットが第１のレート・マッチング段及び第２のレート・マッチング段に送られないことになる。

一例では、比較的理想的環境でのＨＳＰＤＡチャネルを考慮すると、組織ビットはレート・マッチング段に送られ、全部ではないがほとんどのパリティ・ビットが間引きされるであろう。これによって符号化率はほぼ１に等しく、それは効率が改善され、冗長情報がより少なく、システム全体のスループットが増加されたことに言い換えることができる。しかし、理想的ではないチャネル環境でさえ高い間引き率を有する可能性がある（例えば、データが複数の再送により繰り返される場合）。したがって、例示の方法は、高い間引き率を受けうる任意の通信システム及び／又はチャネル環境に適用可能であってよい。
間引き率がほぼ１に等しいときの間引きアルゴリズム

図３は、簡単な２つの段のレート・マッチング・アルゴリズムを示す。各レート・マッチング段の入力部／出力部でのビット数の比率は式（３４）によって示されることができる。

式（３４）では、Ｘ_１及びＸ_２はビットの整数値を表し、Ｙ_１及びＹ_２はビットの小数値である。したがって、式（３４）は、段２のレート・マッチングの出力部でのあらゆる１ビットについて、第１のレート・マッチング段（段１）に対する入力部でＸ_１．Ｙ_１ビット及び段２に対する入力部／段１のレート・マッチングの出力部でＸ_２．Ｙ_２ビットが存在することを示す。レート・マッチングの第１段に関するレート・マッチング・パラメータは、ｅ_{ｉｎｉ＿１}、ｅ_{ｍｉｎｕｓ＿１}及びｅ_{ｐｌｕｓ＿１}として示されることができる。レート・マッチングの第２段に関するレート・マッチング・パラメータは、ｅ_{ｉｎｉ＿２}、ｅ_{ｍｉｎｕｓ＿２}及びｅ_{ｐｌｕｓ＿２}として示されることができる。

したがって、式（３５）〜（４０）の下記の組は、ビットＸ_２並びにビットＺ_２、Ｘ_Ａ、Ｚ_Ａ、Ｘ_Ｂ、及びＺ_Ｂに関して定義されることができる。パラメータＸ_２は段２のレート・マッチングに対する入力部／段１のレート・マッチングの出力部でのＸ_２．Ｙ_２ビットの床関数又は下位の境界値を示すことができ（Ｘ_２＝ｆｌｏｏｒ（Ｘ_２．Ｙ_２））、Ｚ_２は段２のレート・マッチングに対する入力部／段１のレート・マッチングの出力部でのＸ_２．Ｙ_２ビットの天井関数又は上位の境界値を表すことができる（Ｚ_２＝ｃｅｉｌｉｎｇ（Ｘ_２．Ｙ_２））。さらに、この表記法を使用すると、Ｘ_Ａ＝ｆｌｏｏｒ（Ｘ_２＊Ｘ_３．Ｙ_３）（例えば、段１のレート・マッチングに対する入力部でＸ_３．Ｙ_３ビットのＸ_２倍の下位の境界値）、Ｚ_Ａ＝ｃｅｉｌ（Ｘ_２＊Ｘ_３．Ｙ_３）、Ｘ_Ｂ＝ｆｌｏｏｒ（Ｚ_２＊Ｘ_３．Ｙ_３）及びＺ_Ｂ＝ｃｅｉｌｉｎｇ（Ｚ_２＊Ｘ_３．Ｙ_３）。Ｘ_３．Ｙ_３をＮ_ｉｎとＮ_１との比率（段落８１で説明された）とすると、すなわち、段１の入力部でのＸ_３．Ｙ_３ビットは段１の出力部で１ビットを生成する。
定義する、すなわち

ここで、
Ｘ_２＝Ｚ_２

が整数である場合
Ｘ_２＋１＝Ｚ_２ その他の場合
定義する、すなわち

ここで、
Ｘ_Ａ＝Ｚ_Ａ

が整数である場合
Ｘ_Ａ＋１＝Ｚ_Ａ その他の場合
定義する、すなわち、

ここで、
Ｘ_Ｂ＝Ｚ_Ｂ

が整数である場合
Ｘ_Ｂ＋１＝Ｚ_Ｂ その他の場合
Ｘ_１及びＸ_２が１よりはるかに大きい場合には、レート・マッチング・アルゴリズムのより効率的な実装形態は、それらが数字上、より少ないので入力ビットではなく出力ビットについて動作すべきであってよい。一例では、ｋ番目の入力ビットＡ_ｋは、レート・マッチングの第１段の出力部でｍ番目のビットＢ_ｍを生成し、ビットＢ_ｍはレート・マッチングの第２段の出力部でｎ番目のビットＣ_ｎを生成する。したがって、レート・マッチングの第２段の出力部での（ｎ＋１）番目のビットは、段１の出力部で（ｍ＋Ｘ_２）ビット又は（ｍ＋Ｚ_２）ビットであり、（ｍ＋Ｘ_２）ビット又は（ｍ＋Ｚ_２）ビットは段１の入力部で（ｋ＋Ｘ_Ａ）、（ｋ＋Ｚ_Ａ）、（ｋ＋Ｘ_Ｂ）又は（ｋ＋Ｚ_Ｂ）に対応する。

言い換えれば、次の出力ビットを選択するために、段１の出力部（段２の入力部）で（Ｘ_２−１）ビット又は（Ｚ_２−１）ビットを省く。段２の出力部で（Ｘ_２−１）ビットが省かれた（これらのビットは間引きされる及び／又は廃棄される）場合、段１の入力部で（Ｘ_Ａ−１）ビット又は（Ｚ_Ａ−１）ビットが省かれる。あるいは、段１の出力部で（Ｚ_２−１）ビットが省かれた場合、段１の入力部で（Ｘ_Ｂ−１）ビット又は（Ｚ_Ｂ−１）ビットが省かれる。

表２は、レート・マッチング段で使用される下記のレート・マッチング状態変数に関する定義を記載している。レート・マッチング状態変数ｅは、入力ビットがＴＳ２５．２１２で説明されるように処理される（ｅ_{ｍｉｎｕｓ＿}が減算される）たびに更新される。状態変数は、その値が負になる場合に更新されるので、ビットは間引きされ、値はｅ_{ｐｌｕｓ＿}を加算することによって正にされる。

段１のレート・マッチング状態変数ｅ_１（ｎ）及び段２のレート・マッチング状態変数ｅ_２（ｎ）の更新並びに（ｎ＋１）出力ビットに対応する入力ビットの選択は、どのようにビットが、ＨＡＲＱブロックを通過され間引きされないように選択されるべきかを示す下記のアルゴリズムで示されるように行われることができる。概して、各レート・マッチング段はそれに関連した状態変数を有する。状態変数がある条件を満足する又は負になる場合、出力ビットは間引きされる。概して、アルゴリズムは、第２のレート・マッチング段からの出力ビットを見て、出力ビットがレート・マッチングの第１段に入力されるべき入力ビットと一致するかどうかを決定する。アルゴリズムでのある種の決定を満足するそれらの出力ビットについて、基準を満足する段２からのビットの出力をもたらすべきである次のビットは、段１の入力部で間引きされるのではなく通過されるべきである。

したがって、段２のレート・マッチングについて、アルゴリズムはＸ_２ビットを処理し、状態変数ｅ_２（ｎ）が正でない場合に「追加ビット」が処理される。段１のレート・マッチングについて、処理されるビット数はＸ_Ａ又はＸ_Ｂである（段２で処理されるビット数に応じて）。状態変数ｅ_１（ｎ）が負である場合、「追加ビット」が処理される。

本発明の１つの例示的実施形態により、図４は、チャネル要素によって所与のユーザに伝送するためにビットをチャネル符号化するように実装されたＨＡＲＱ機能に基づいて受信された伝送ブロックのどのビットが通過し間引きしないかを決定する方法を示す処理の流れ図である。下記のアルゴリズムの議論のために図４を頻繁に参照されることができる。

下記のアルゴリズムについて、「ｋ」はレート・マッチングの第１段に対する入力部でのビットのインデックスを表し、「ｍ」はレート・マッチングの第１段の出力部／レート・マッチングの第２段の入力部でのビットのインデックスを表し、「ｎ」はレート・マッチングの第２段から出力されるビットのインデックスを表す。図４での処理工程は、容易に理解するために下記のアルゴリズムでの工程に合わせられた。
ｅ_２＝ｅ_２（ｎ）−（Ｘ_２ｅ_{ｍｉｎｕｓ＿２}−（Ｘ_２−１）ｅ_{ｐｌｕｓ＿２}）／／Ｘ_２ビットが処理され、それらのＸ_２−１が間引きされる（４０４）とする。
（ｅ_２≦０）（４０６の出力が「はい」である）の場合、
｛
ｅ_２（ｎ＋１）＝ｅ_２＋（ｅ_{ｐｌｕｓ＿２}−ｅ_{ｍｉｎｕｓ＿２}）／／追加ビットは段２のレート・マッチングで処理される。（４０８）
段２に対する入力部でビット（ｍ＋Ｚ_２）を選択する。（４１０）
ｅ_１＝ｅ_１（ｎ）−（Ｘ_Ｂｅ_{ｍｉｎｕｓ＿１}−（Ｘ_Ｂ−Ｚ_２）ｅ_{ｐｌｕｓ＿１}）／／Ｘ_Ｂビットは段１のレート・マッチングで処理され、それらのＸ_Ｂ−Ｚ_２は間引きされる。（４１２）
（ｅ_１≦０）（４１４の出力が「はい」である）の場合、
｛
ｅ_１（ｎ＋１）＝ｅ_１＋（ｅ_{ｐｌｕｓ＿１}−ｅ_{ｍｉｎｕｓ＿１}）／／追加ビットは段１のレート・マッチングで処理される。（４１６）
段１に対する入力部でビット（ｋ＋Ｚ_Ｂ）を選択する。（４１８）
｝
その他はｅ_１（ｎ＋１）＝ｅ_１ （４２０）
段１に対する入力部でビット（ｋ＋Ｘ_Ｂ）を選択する。（４２２）
｝
その他はｅ_２（ｎ＋１）＝ｅ_２（４０６の出力が「いいえ」であり、４２４参照）
｛
段２に対する入力部でビット（ｍ＋Ｘ_２）を選択する。（４２６）
ｅ_１＝ｅ_１（ｎ）−（Ｘ_Ａｅ_{ｍｉｎｕｓ＿１}−（Ｘ_Ａ−Ｘ_２）ｅ_{ｐｌｕｓ＿１}）Ｘ_Ａビットは段１のレート・マッチングで処理され、それらのＸ_Ａ−Ｘ_２は間引きされる。（４２８）
（ｅ_１≦０）（４３０の出力が「はい」である）の場合、
｛
ｅ_１（ｎ＋１）＝ｅ_１＋（ｅ_{ｐｌｕｓ＿１}−ｅ_{ｍｉｎｕｓ＿１}）／／追加ビットは段１のレート・マッチングで処理される。（４３２）
段１に対する入力部でビット（ｋ＋Ｚ_Ａ）を選択する。（４３４）
｝
その他はｅ_１（ｎ＋１）＝ｅ_１ （４３６）
段１に対する入力部でビット（ｋ＋Ｘ_Ａ）を選択する。（４３８）
｝

図４に示されるように、どの副基準が上記のアルゴリズムで満足されるかに応じて、レート・マッチングの第１段に対する入力部での次のビット（ｋ（ｎ＋１））がレート・マッチングの第２段から出力される次のビットｎ（ｎ＋１）から選択され（４４０）、アルゴリズムは処理すべきビットがもはやなくなるまで繰り返す（４４２の出力が「いいえ」である）。少なくともＸ_２ビットが段２からのビットの次の出力（Ｘ_２≦Ｚ_２）を生成するために提供されると仮定する。この関係式が正しい場合、ｅ_２（段２に関するレート・マッチング状態変数）の値は正の数であるべきである。ｅ_２が負又はゼロである場合、これは、Ｚ_２ビットが第２のレート・マッチング段によって処理されるべきであることを意味する。

初期化
初期化が起動時にレート・マッチングの動作を決定するために実行されるべきである。入力ビットｋ_１（段１に対する入力）がレート・マッチングの第１段の出力部でビットｍ_１を生成し、次いでビットｍ_１がレート・マッチングの第２段から第１の出力ビットｎ_１を生成すると仮定する。したがって、ＨＡＲＱブロックを通過すべきである第１のビットｋは、以下の式から決定されることができる。

＃１ 及び
言い換えれば、ｍ_１はレート・マッチングの第２段に関するレート・マッチング・パラメータの関数として決定され、ｋ_１はレート・マッチングの第１段に関するレート・マッチング・パラメータ及びｍ_１の関数として決定される。
ビットｍ_１を処理した後の第２段のレート・マッチング状態変数は式（４３）によって示されることができる。
ｅ_２（１）＝ｅ_{ｉｎｉ＿２}−ｍ_１ｅ_{ｍｉｎｕｓ＿２}＋（ｍ_１−１）ｅ_{ｐｌｕｓ＿２} （４３）
ビットｋ_１を処理した後の第１段のレート・マッチング状態変数は式（４４）によって示されることができる。
ｅ_１（１）＝ｅ_{ｉｎｉ＿１}−ｋ_１ｅ_{ｍｉｎｕｓ＿１}＋（ｋ_１−ｍ_１）ｅ_{ｐｌｕｓ＿１} （４４）
式（４３）及び（４４）では、第１のビットｎが間引きされず通過された後のｅ_２（１）及びｅ_１（１）の値は、レート・マッチングの第１段及び第２段に関するレート・マッチング・パラメータ並びにｍ_１及びｋ_１に関して計算された初期値に基づいて決定されることができることは理解されよう。

したがって、１以上のユーザにチャネル要素によって伝送するためにビットをチャネル符号化するように実装されたＨＡＲＱ機能に基づいて受信された伝送ブロックのどのビットが間引きされることなく送られるべきかを決定する例示の方法は、入力ビット・レートではなく出力ビット・レートに基づいてデータを処理することによって計算の複雑さを低減することができる。この場合には出力ビット・レートは入力ビット・レートより大幅に小さくてよい。この例示の方法が２つの段のレート・マッチング・アルゴリズムに関して説明されているがこの方法は、２つのレート・マッチング段より大きい（Ｎ＞２）多段のレート・マッチングの実装形態に拡張されることができる。

したがって、本発明の例示的実施形態が説明されているが、それらは多くの方法で変えられることができることは明らかである。この種の変形形態は、本発明の例示的実施形態の精神及び範囲から逸脱すると見なされるべきではなく、当業者には明らかであるようにすべてのこの種の変更形態は、下記の特許請求の範囲内に含まれているものである。

本発明の１つの例示的実施形態によるチャネル符号化の方法を説明するために、基地局のスケジューラから複数のチャネル要素への入力データの流れを示す構成図である。 ＨＳ−ＤＳＣＨハイブリッドＡＲＱ機能を示す構成図である。 本発明の１つの例示的実施形態による２つの段のレート・マッチング・アルゴリズムを表す構成図である。 本発明の１つの例示的実施形態により、受信された伝送ブロックのどのビットが、所与のユーザにチャネル要素によって伝送するためにビットをチャネル符号化するように実装されたＨＡＲＱ機能に基づいて間引きするのではなく送るべきかを決定する方法を示す処理の流れ図である。

Claims (11)

1. １以上のユーザに伝送するためにデータを符号化する方法であって、
   チャネル符号化のためにハイブリッド自動要求（ＨＡＲＱ）機能に送られる伝送ブロックからのデータの所与のビット数を選択するステップ、及び
   １以上のユーザに所与の組のチャネライゼーション・コードを使用して伝送するためにＨＡＲＱブロック内の前記選択されたビットをチャネル符号化するステップ
   からなる方法。
2. 請求項１記載の方法において、
   符号化された入力データストリームが組織ビット、パリティ１ビット及びパリティ２ビットの全組に分離され、
   前記選択するステップが、前記ＨＡＲＱブロックでのチャネル符号化のための前記全組より少ない前記組織ビット、パリティ１ビット及びパリティ２ビットの所与の数を選択するステップを含み、該方法がさらに、
   前記選択された組織ビット、パリティ１ビット及びパリティ２ビットが第１のレート・マッチング段及び第２のレート・マッチング段を有するレート・マッチング・アルゴリズムを受けるようにさせるステップ、及び
   ビット収集行列で列を満たすことによって前記第２のレート・マッチング段の前記組織ビット、パリティ１ビット及びパリティ２ビットの出力を組み合わせるステップであって、前記ビット収集行列のビットが前記所与の組のチャネライゼーション・コードを使用して送信される、ステップ
   からなる方法。
3. 請求項２記載の方法において、前記チャネル符号化のために前記ＨＡＲＱブロックに送られる前記伝送ブロックからのデータの前記所与のビット数を選択するステップが、さらに、
   チャネル符号化及び実行される伝送のために前記ＨＡＲＱブロックによって処理されるべきレート・マッチングの前記第１段の前記出力部での第１の組織ビットＮ_{ｓｙｓ＿ｓ}を決定するステップ、
   チャネル符号化及び実行される伝送のために前記ＨＡＲＱブロックによって処理されるべきレート・マッチングの前記第１段の前記出力部での最後の組織ビットＮ_{ｓｙｓ＿ｅ}を決定するステップ、
   Ｎ_{ｓｙｓ＿ｓ}とＮ_{ｓｙｓ＿ｅ}との間で前記組織ビットを選択するステップ、及び
   前記選択された組織ビットだけについてレート・マッチングの前記第２段を実行するステップ
   を含み、
   Ｎ_{ｓｙｓ＿ｓ}が、送信されるべきレート・マッチングの前記第２段の前記出力部での第１の組織ビットＮ_{ｔ，ｓｙｓ＿ｓ}及びレート・マッチングの前記第２段での前記組織ビットに関するレート・マッチング・パラメータに基づいて決定され、
   Ｎ_{ｓｙｓ＿ｅ}が、送信されるべきレート・マッチングの前記第２段の前記出力部での最後の組織ビットＮ_{ｔ，ｓｙｓ＿ｅ}及びレート・マッチングの前記第２段での前記組織ビットに関するレート・マッチング・パラメータに基づいて決定される方法。
4. 請求項３記載の方法において、伝送のために前記ＨＡＲＱブロック内で処理される前記第１のビットに関するレート・マッチング状態変数が、レート・マッチングの前記第２段に関するレート・マッチング状態変数ｅ_{ｉｎｉ，ｓｙｓ＿２}及びレート・マッチングの前記第２段での前記組織ビットに関するレート・マッチング・パラメータ（ｅ_{ｍｉｎｕｓ，ｓｙｓ＿２}及びｅ_{ｐｌｕｓ，ｓｙｓ＿２}）の関数として決定される方法。
5. 請求項２記載の方法において、前記チャネル符号化のために前記ＨＡＲＱブロックに送られる前記伝送ブロックからのデータの前記所与のビット数を選択するステップが、さらに、
   組織ビット、パリティ１ビット及びパリティ２ビットが、実行される伝送のために前記ＨＡＲＱブロックによって処理されるべきであるか否かに関して最初の閾値決定を行うステップ
   を含み、前記閾値決定が満足される場合に前記全組からの所与のパリティ１ビット及びパリティ２ビットが選択され、その他は組織ビットだけが送られ、すべてのパリティ１ビット及びパリティ２ビットは前記ＨＡＲＱブロックによって間引きされチャネル符号化を受けないようにする方法。
6. 請求項５記載の方法において、前記選択するステップが、
   ビット収集後に組み合わされた前記パリティ・ビットに基づいてレート・マッチングの前記第２段の前記出力部での第１のパリティ１ビット及び最後のパリティ１ビットを決定するステップ、
   レート・マッチングの前記第２段での前記パリティ・ビットに関するレート・マッチング・パラメータ並びにレート・マッチングの前記第２段の前記出力部での前記決定された第１のパリティ１ビット及び最後のパリティ１ビットの関数としてレート・マッチングの前記第１段の前記出力部での第１のパリティ１ビット及び最後のパリティ１ビットを決定するステップ、及び
   レート・マッチングの前記第１段の前記出力部での前記決定された第１のパリティ１ビット及び最後のパリティ１ビット並びにレート・マッチングの前記第１段での前記パリティ１ビットに関するレート・マッチング・パラメータに基づいてチャネル符号化のために前記ＨＡＲＱブロック内に入力されるべきそれらのパリティ１ビットを選択するステップ
   によって、実行される伝送のためにチャネル符号化を受けるべき所与のパリティ１ビットを選択するステップをさらに含む方法。
7. 請求項５記載の方法において、前記選択するステップが、
   ビット収集後に組み合わされた前記パリティ・ビットに基づいてレート・マッチングの前記第２段の前記出力部での第１のパリティ２ビット及び最後のパリティ２ビットを決定するステップ、
   レート・マッチングの前記第２段での前記パリティ２ビットに関するレート・マッチング・パラメータ並びにレート・マッチングの前記第２段の前記出力部での前記決定された第１のパリティ１ビット及び最後のパリティ１ビットの関数としてレート・マッチングの前記第１段の前記出力部での第１のパリティ２ビット及び最後のパリティ２ビットを決定するステップ、及び
   レート・マッチングの前記第１段の前記出力部での前記決定された第１のパリティ２ビット及び最後のパリティ２ビット並びにレート・マッチングの前記第１段での前記パリティ２ビットに関するレート・マッチング・パラメータに基づいてチャネル符号化のために前記ＨＡＲＱブロック内に入力されるべきであるそれらのパリティ１ビットを選択するステップ
   によって、実行される伝送のためにチャネル符号化を受けるべき所与のパリティ２ビットを選択するステップをさらに含む方法。
8. １以上のユーザにチャネル要素によって伝送する前にビットを符号化するために前記チャネル要素でレート・マッチング機能に送られるべきデータの前記ビットを決定する方法であって、
   前記チャネル要素によって受信された伝送ブロックを組織ビット、パリティ１ビット及びパリティ２ビットの全組に分離するステップ、
   チャネル符号化のために前記チャネル要素のＨＡＲＱブロックで前記レート・マッチング機能を受けるべき前記全組より少ない所与の数の前記組織ビット、パリティ１ビット及びパリティ２ビットを選択するステップ、及び
   前記１以上のユーザに所与の組のチャネライゼーション・コードを使用して伝送するために前記ＨＡＲＱブロックにそれらの選択されたビットだけを入力するステップ
   からなる方法。
9. 受信された伝送ブロックのどのビットが、前記チャネル要素によって伝送するために前記ビットをチャネル符号化するようにチャネル要素に実装されたレート・マッチング機能を通過すべきかを決定する方法であって、
   前記第２のレート・マッチング段の出力となる１組のビットに基づいて２つの段のレート・マッチング機能の第１のレート・マッチング段に間引きされることなく入力されるべきビットを決定するステップ
   からなる方法。
10. 請求項９記載の方法において、前記決定するステップが、前記アルゴリズムの第２のレート・マッチング段からの前記出力ビットに基づいてＨＡＲＱブロックの第１のレート・マッチング段に間引きされることなく送られるべきビットを決定するステップを含み、該方法がさらに、
    前記第２のレート・マッチング段に関する状態変数に基づいて所与の基準を満足するように前記第２段からの前記ビットの出力をもたらす次のビットを前記第１のレート・マッチング段に送るステップ
    からなる方法。
11. 請求項９記載の方法において、前記チャネル要素が、前記ビットの大部分が間引きされるほぼ１に等しい間引き率を有する方法。

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