JP2011155690A - 通信システムにおいて符号シンボルをパンクチャするための方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 通信システムにおいてシンボルをパンクチャリングする。
【解決手段】 Ｓ個のシンボルが、Ｎ個のシンボルの容量を有しているフレームに対して受信される。ＳはＮよりも大きい。Ｐ個のシンボルは、残っているシンボルがフレームに適合するように、パンクチャされる必要がある。Ｄ１からＤＮまでのパンクチャ距離の数は、ＳおよびＰに基づいて計算される。シンボルパンクチャの特定の数は、それぞれの計算されたパンクチャ距離に対して決定される。Ｐ１からＰＮ個までのシンボルパンクチャは、そこで、それぞれＤ１からＤＮまでの距離において実行される。シンボルパンクチャのより平坦な分配のためには、Ｄ１からＤＮまでの距離それぞれは、Ｄｍｉｎ＝［Ｓ／Ｐ］として定義される最小パンクチャ距離Ｄｍｉｎよりも大きいかあるいは等しいように選択されることができる。ここで、［］は、フロア演算子を表す。
【選択図】図５Ａ

Description

本発明はデータ通信に関する。とくに本発明は、通信システムにおいて改善された特性を与えるために、符号シンボルをパンクチャするための方法および装置に関する。

典型的なディジタル通信システムにおいては、送信機ユニットにおいて、そこで１個あるいはそれ以上の受信機ユニットに対して送信される変調された信号を発生するために、データは処理され、変調され、そして調整される。データ処理はたとえば、データを特定のフレームフォーマットにフォーマットし、フォーマットされたデータを、受信機ユニットにおいて誤り検出および／あるいは訂正を与えるために、特定の符号化体系をもって符号化し、特定のフレームサイズの中に適合するように符号シンボルのいくつかをパンクチュア（すなわち削除）し、符号化されたデータをチャネル化（すなわちカバー）し、そしてチャネル化されたデータをシステムの帯域幅上に拡散することを含むかも知れない。データ処理は典型的には、実行されているシステムあるいは基準によって定義される。

受信機ユニットにおいては、送信された信号が受信され、調整され、復調され、そして送信されたデータを復元（ｒｅｃｏｖｅｒ）するためにディジタル的に処理される。受信機ユニットにおける処理は、送信機ユニットにおいて実行された処理と対極的なものであり、そしてたとえば、受信されたサンプルを逆拡散し、逆拡散されたサンプルをデカバーし、パンクチャされたシンボルの代わりに“消失”を挿入し、そして送信されたデータを復元するためにシンボルを復号することを含むかも知れない。

ディジタル通信システムは典型的には、受信機ユニットにおいて誤り訂正能力を与えるために、畳み込み符号あるいはターボ符号を使用する。伝送誤りを訂正する能力は、データ伝送の信頼性を高める。慣例的に、畳み込みおよびターボ符号化は、それぞれの入力データビットに対して符号シンボルの特定の数（たとえば２、３、あるいはそれ以上の符号シンボル）を発生する特定の多項式発生マトリックスを用いて実行される。たとえば、レート１／２符号器は各データビットに対して２個の符号シンボルを発生する。

多元接続通信システムは典型的に、アクティブユーザの中でのシステム資源の効率的な分配を考慮するために、予め設定されたサイズのフレームあるいはパケットの中でデータを送信する。たとえば、若干の通信システムは、基本フレームサイズの多数倍（たとえば７６８・Ｋビット、ここでＫは１、２、…）のフレームサイズをサポートする。効率のために、若干の通信システムもまた、複数のデータレートをサポートする。要素の数に応じて、種々の数のデータビット（すなわちＸ）が符号器に与えられるかも知れず、そして符号器はそこで対応した数（たとえば２Ｘ）の符号シンボルを発生する。

ある例においては、発生された符号シンボルの数は、フレームの容量に正確に等しくはない。シンボル反復およびパンクチャリングがそこで、発生された符号シンボルを特定のサイズのフレームに適合させるために使用される。たとえば、もしも符号シンボルの数がフレームの容量よりも小さければ、符号シンボルの若干あるいはすべてが特定の時間数反復される（すなわち重複される）かも知れない。逆に、あるいはシンボル反復の後付加的に、もしも符号シンボルの数がフレーム容量よりも大きければ、符号シンボルの若干は消去され（すなわちパンクチャされ）るかも知れない。

符号シンボルをパンクチャするための従来の方法は、それぞれＤ番目のシンボルごとに１個のシンボルを、必要とされるシンボルパンクチャ数が達成されるまで、組織的にパンクチャすることである。残っているシンボルはそこで、修正されずに送られる。ある状態においては、この方法は、全フレームを通じて一様でなしにシンボルをパンクチャすることができ、そしてその結果、フレームの一部においてはより多くのシンボルがパンクチャされ、フレームの若干の他の位置においてはより少ない、あるいはゼロのシンボルがパンクチャされる。シンボルが一様でなしにパンクチュアされるとき、特性は傷つけられるかも知れない。

明らかなように、改善された特性を与える方法で、シンボルをパンクチャするのに使用されることのできる技術が強く望まれる。

本発明は、全フレームを通じて、シンボルパンクチャのより平坦な分配を達成するために、シンボルをパンクチャすることに対する種々の技術を与え、そしてそれは改善されたシステム特性に帰着することができる。一般的に、パンクチャ距離の数が計算され、そして計算された距離を用いて、必要とされるシンボルパンクチャが実行される。パンクチャ距離は、シンボルパンクチャの周期として定義されることができる。パンクチャ距離を正しく選択し、そして適切な時刻で選択された距離を使用することによって、必要とするパンクチャ結果が達成されうる。

本発明の実施例は、通信システム（たとえば、ＣＤＭＡ−２０００、Ｗ−ＣＤＭＡ、あるいは１ＸＴＲＥＭＥ標準に適合するシステム、これらは後で確認される）においてシンボルをパンクチャリングするための方法を与える。この方法に従って、Ｎ個のシンボルの容量を有しているフレームに対する、Ｎよりも大きいＳを伴った、Ｓ個のシンボルが受信される。Ｐ個のシンボルは、残されているパンクチャされていないシンボルがフレームに適合するように、受信されたＳ個のシンボルからパンクチャされる必要がある。 Ｄ１からＤＮまでの、パンクチャ距離の数は、そこで受信されたＳ個のシンボルおよびＰ個のシンボルパンクチュアに基づいて計算される。次に、シンボルパンクチュアの特定の数が、それぞれの計算されたパンクチャ距離に対して決定される。Ｐ１からＰＮ個までのシンボルパンクチャがそこで、Ｄ１からＤＮまでのパンクチャ距離において、それぞれ実行される。シンボルパンクチャの、より平坦な分布のために、Ｄ１からＤＮまでの距離それぞれは、

ここで

はフロア演算子を表す、
で定義される最小パンクチャ距離Ｄｍｉｎよりも大きいかあるいは等しいかであるとして選択されることができる。

単純な実行によって、２個のパンクチャ距離Ｄ１およびＤ２は、ＳおよびＰに基づいてつぎのように計算されることができる。

そして、

Ｐ１およびＰ２はそこで
Ｐ２＝Ｓ−Ｐ^＊Ｄ１、そして
Ｐ１＝Ｐ−Ｐ２
として計算されることができる。

シンボルパンクチャリングは、（１）いずれのシンボルがつぎにパンクチャされるべきかを決定するために、Ｄ１あるいはＤ２のどちらのパンクチャ距離が使用されるべきかを選択し、（２）選択されたパンクチャ距離に基づいてつぎのシンボルをパンクチャし、そして（３）選択されたパンクチャ距離に基づいてＰ１あるいはＰ２個を減じることによって達成されることができる。（１）から（３）までのステップは、すべてのＰ１およびＰ２個のシンボルパンクチャが達成されるまで反復されることができる。パンクチャ距離は、距離Ｄ１におけるＰ１個のシンボルパンクチャが、距離Ｄ２におけるＰ２個のシンボルパンクチャの中に分配されるように選択されることができる。たとえば、もしもＰ２に対するＰ１の比がＲに等しければ、そこでパンクチャ距離は、平均して、Ｒ個のシンボルパンクチャが、距離Ｄ２におけるそれぞれのシンボルパンクチャに対して距離Ｄ１において実行されるように、選択されることができる。代わりに距離Ｄ１におけるＰ１個のシンボルパンクチャは、距離Ｄ２におけるＰ２個のシンボルパンクチャに先立って実行されることができる。この方法は、こうして、改善された特性を与えることのできる、パンクチャ距離Ｄ１およびＤ２のパターンの、豊富な組み合わせを与えるために使用されることができる。

２個のパンクチャ距離に対する上述の考え方は、Ｎ個のパンクチャ距離が計算され使用される一般的な場合に対して、適用されることができる。それぞれの計算された距離におけるシンボルパンクチャは、他の距離におけるシンボルパンクチャと同時に、あるいは分配されて実行されることができる。

シンボルパンクチャリングに先立って、符号シンボルはＳ個の受信されたシンボルを発生することを反復されているかも知れない。たとえば、ＣＤＭＡ−２０００システムにおいては、それぞれの符号シンボルは、１よりも大きいかあるいは等しい整数であり、そしてＳがＮよりも大きいかあるいは等しいように選択されたＭをもって、Ｍ回反復されるかも知れない。また符号シンボルは、典型的には、特定の符号化体系（たとえば、畳み込みあるいはターボ符号）で、データビットの数を符号化することによって発生される。

本発明の他の実施例は、通信システムにおいてシンボルを復号するための方法を与える。この方法に従って、Ｎ個のシンボルが最初に受信される。そこで、Ｎ個の受信されたシンボルを発生するために、Ｐ個のシンボルパンクチャがＳ個のシンボルに対して実行されてしまっていることを決定する。Ｄ１からＤＮまでのパンクチャ距離の数が、そこでＳおよびＰに基づいて計算され、そしてＤ１からＤＮまでの距離におけるＰ１からＰＮまでのシンボルパンクチャそれぞれがまた決定される。Ｎ個の受信されたシンボルを発生するため、Ｓ個のシンボルをパンクチャするのに使用されるパンクチャリングパターンは、そこで、Ｄ１からＤＮまでの距離における、Ｐ１からＰＮ個までのそれぞれのシンボルパンクチャに基づいて導出される。Ｐ個の消失はそこでＳ個の復元されたシンボルを発生するために導出されたパンクチャリングパターンに基づいてＮ個の受信されたシンボルの中に挿入される。それらはそこで特定の復号体系によって復号される。また、消失／シンボルパンクチャのより平坦な分配のために、Ｄ１からＤＮまでの距離それぞれは、上に定義された最小パンクチャ距離Ｄｍｉｎよりも大きいか等しいとして選択されることができる。

さらに本発明の他の実施例は、通信システムにおいて使用するための送信データ処理装置を与える。送信データ処理装置は、シンボルパンクチャリングエレメントと結合した符号器を含む。符号器は符号シンボルを発生するためにデータビットを受信し符号化する。シンボルパンクチャリングエレメントは、（１）Ｎ個のシンボルの容量を有しているフレームに対する、Ｎよりも大きいＳをもったＳ個のシンボルを受信し、（２）Ｓ個の受信されたシンボルから、残されているパンクチャされないシンボルがフレームに適合するようにパンクチャされるべきＰ個のシンボルを決定し、（３）ＳおよびＰに基づいて、Ｄ１からＤＮまでのパンクチャ距離を計算し、（４）Ｄ１からＤＮまでの距離においてそれぞれ実行されるべき、Ｐ１からＰＮ個までのシンボルパンクチャを決定し、そして、（５）受信されたＳ個のシンボルに対して、Ｄ１からＤＮまでのパンクチャ距離においてそれぞれＰ１からＰＮ個までのシンボルパンクチャを実行する。シンボルパンクチャリングエレメントは、上に述べた種々の特徴（たとえば、Ｐ１およびＰ２個のパンクチャをフレーム全体に分配する）を実行するように設計されることができる。また、Ｄ１からＤＮまでのパンクチャ距離それぞれは、上に述べた最小パンクチャ距離Ｄｍｉｎよりも大きいかあるいは等しく選択されることができる。

送信データ処理装置は、さらに、符号器およびシンボルパンクチャリングエレメントに結合したシンボル反復エレメントを含むことができる。シンボル反復エレメントは、符号器から符号シンボルを受信し、Ｓ個のシンボルを発生するために、１よりも大きいかあるいは等しい整数であるＭをもって、それぞれの受信された符号シンボルをＭ回反復する。

本発明のさらに他の実施例は、通信システムにおいて使用するための受信機ユニットを与える。受信機ユニットは、カスケードに結合された、受信機、復調器、そして受信データ処理装置を含む。受信機は、それぞれの受信されたフレームにサンプルの数を与えるために、変調された信号を受信しそして処理する。復調器はそれぞれの受信されたフレームにＮ個のシンボルを与えるためにサンプルを処理する。受信データ処理装置は、（１）Ｎ個のシンボルを受信し、（２）Ｎ個の受信されたシンボルを発生するために、Ｓ個のシンボルに対してＰ個のシンボルパンクチャが実行されてしまっていたかを決定し、（３）ＳおよびＰに基づいて、Ｄ１からＤＮまでのパンクチャ距離の数を計算し、（４）Ｄ１からＤＮまでの距離においてそれぞれ実行されてしまっている、Ｐ１からＰＮ個までのシンボルパンクチャを決定し、（５）Ｎ個の受信されたシンボルを発生するためにＳ個のシンボルをパンクチャするのに使用された、パンクチャリングパターン（たとえば、Ｄ１からＤＮまで、およびＰ１からＰＮ個までに基づいて）を導出し、（６）Ｓ個の復元されたシンボルを発生するために、導出されたパンクチャリングパターンに従って、Ｎ個の受信されたシンボルの中にＰ個の消失を挿入し、そして（７）特定の復号体系で、Ｓ個の復元されたシンボルを復号する。

本発明の他の観点および実施例を以下に述べる。

本発明の特徴、性質、そして利点が、図面と関連させた場合に以下に記述する詳細な説明からより明白になろう。図面において同様の参照符号は、全体を通して同一のものと認定する。

図１は、本発明が実行されることの可能な通信システムに関する、簡略化されたブロック線図である。 図２は、本発明の若干の実施例を実行するよう設計されることが可能な、送信データ処理装置に関する、ブロック線図である。 図３Ａは、ＣＤＭＡ−２０００基準に記述されている、従来のシンボルパンクチャリング技術に関するフロー線図である。 図３Ｂは、図３Ａに示した従来のシンボルパンクチャリング技術を用いている、二つの単純なパンクチャリング例を示している線図である。 図３Ｃは、図３Ａに示した従来のシンボルパンクチャリング技術を用いている、二つの単純なパンクチャリング例を示している線図である。 図４Ａは、本発明のシンボルパンクチャリング技術の実施例に関するフロー線図である。 図４Ｂは、図４Ａに示したシンボルパンクチャリング技術を用いているパンクチャリング例を示す線図である。 図５Ａは、本発明の他のシンボルパンクチャリング技術の実施例に関するフロー線図である。 図５Ｂは、図５Ａに示したシンボルパンクチャリング技術を用いているパンクチャリング例を示す線図である。そして 図６は、従来のパンクチャリング技術対本発明のパンクチャリング技術で達成された特性に関するプロットである。

図１は、本発明の実行されることが可能な通信システム１００の実施例に関する単純化されたブロック線図である。送信機ユニット１１０において、典型的にはフレームあるいはパケットの中で、データソース１１２から、特定の処理体系に従ってデータをフォーマットし、符号化し、そしてインタリーブ（すなわち再配列）する送信（ＴＸ）データ処理装置１１４に、トラフィックデータが送出される。ＴＸデータ処理装置１１４は、典型的にはさらに、信号および制御データ（たとえば、パイロットおよび電力制御データ）を処理する。変調器（ＭＯＤ）１１６はそこで、処理されたデータを受信し、チャネル化（すなわちカバー）し、そして処理されたデータを、そこでアナログ信号に変換されるシンボルを発生するために拡散する。アナログ信号は、ろ波され、直交変調され、増幅され、そして送信機（ＴＭＴＲ）１１８によって変調された信号を発生するために、アップコンバートされ、そしてそこで１個あるいはそれ以上の受信機ユニットに、アンテナ１２０を経由して送信される。

受信機ユニット１３０においては、送信された信号はアンテナ１３２によって受信され、受信機（ＲＣＶＲ）１３４に与えられる。受信機１３４の中で、受信された信号は増幅され、ろ波され、ダウンコンバートされ、直交復調され、そしてデータサンプルを与えるためにディジタイズされる。サンプルは逆拡散され、デカバーされ、そして復調器（ＤＥＭＯＤ）１３６によって、復調されたシンボルを発生するために復調される。受信（ＲＸ）データ処理装置１３８はそこで、送信されたデータを復元するために、復調されたシンボルを再配列し、復号する。復調器１３６およびＲＸデータ処理装置１３８によって実行された処理は、送信機ユニット１１０において実行された処理と対極的なものである。復元されたデータはそこでデータシンク１４０に与えられる。

上に述べた信号処理は、音声、ビデオ、パケットデータ、メッセージング、そして他の一方向通信形式をサポートする。双方向通信システムは、二方向データ伝送をサポートする。しかしながら、他の方向に関する信号処理は、簡素化のため図１には示されていない。

通信システム１００は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システム、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）通信システム（たとえば、ＧＳＭ（登録商標）システム）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）通信システム、あるいは他の地上リンク上のユーザ間の音声あるいはデータ通信をサポートする多元接続通信システムであることができる。

多元接続通信システムにおけるＣＤＭＡ技術の使用は、“衛星あるいは地上中継器を使用している拡散スペクトル多元接続通信システム”と題する、米国特許４，９０１，３０７、および、“ＣＤＭＡセルラ電話システムにおける波形発生のためのシステムおよび方法”と題する、米国特許５，１０３，４５９の中に開示されている。他の特定のＣＤＭＡシステムは、“高レートパケットデータ伝送のための方法および装置”と題する１９９７年１１月３日に提出された、米国特許アプリケーションシリアル番号０８／９６３，３８６（以後ＨＤＲシステムとして参照する）に開示されている。これらの特許および特許アプリケーションは、本発明の譲渡人に譲渡され、そして参照としてこの中に組み込まれている。

ＣＤＭＡシステムは、典型的には、“デュアルモード広帯域拡散スペクトルセルラシステムのためのＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５−Ａ移動局−基地局両立性基準”（以後ＩＳ−９５−Ａ 基準として参照する）、“デュアルモード広帯域拡散スペクトルセルラ移動局のためのＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９８勧告的最小基準（Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｓｔａｎｄａｒｄ）”（以後ＩＳ−９８基準として参照する）、“第３世代パートナーシッププロジェクト”（３ＧＰＰ）と名付けられたコンソーシアムによって提出され、書類番号３Ｇ ＴＳ ２５．２１１、３Ｇ ＴＳ ２５．２１２、３Ｇ ＴＳ ２５．２１３、および３Ｇ ＴＳ ２５．２１４を含む一連の書類に具体化された基準（以後Ｗ−ＣＤＭＡ基準として参照する）、および“ｃｄｍａ２０００拡散スペクトルシステムのためのＴＲ−４５．５物理レイヤ基準”（以後ＣＤＭＡ−２０００基準として参照する）などの、一つあるいはそれ以上の基準に適合するように設計されている。新しいＣＤＭＡ基準は引き続き提案され、そして使用のために採用されている。これらのＣＤＭＡ基準は、参照によって本特許に組み込まれている。

図２は、ＴＸデータ処理装置１１４の実施例に関するブロック線図である。そしてそれは、本発明の若干の実施例を実行するように設計されることが可能である。トラフィックデータは、それぞれの受信されたフレームを特定の方法でフォーマットするフレームフォーマッタ２１２によって（また典型的にはフレームあるいはパケットの中で）受信される。たとえば、フレームフォーマッタ２１２は、それぞれのデータのフレーム上で巡回冗長検査（ＣＲＣ）符号化を実行し、そしてフレームにＣＲＣビットを付加することができる。フレームフォーマッタ２１２は典型的には、さらに各フレームの末尾にいくつかの符号終止ビット（ｃｏｄｅ−ｔａｉｌ ｂｉｔｓ）を付加する。符号終止ビットは典型的には、ゼロの値を有し、フレームが符号化されてしまっている後に、その後の符号器を既知の状態（たとえば、すべてゼロ）にセットするために使用される。他のフレームフォーマッティング機能もまた、フレームフォーマッタ２１２によって実行されるかも知れない。

フォーマットされたフレームはそこで、符号シンボルの対応するフレームを発生するために、特定の符号化体系で各フレームを符号化する符号器２１４に与えられる。たとえば、符号器２１４は、データフレームの畳み込みあるいはターボ符号化を実行するかも知れない。使用される特定の符号化体系は、実行されている特定のシステムあるいは基準によって異なり、そして選択可能（たとえば、異なった符号化体系が、異なったサービスの形態に対して使用されるかも知れない）であるかも知れない。ＣＤＭＡ−２０００およびＷ−ＣＤＭＡシステムに対して使用される符号化体系は、さきに示した基準文書の中に詳細に記述されている。

符号化されたフレームはそこでシンボル反復器（ｒｅｐｅａｔｅｒ）２１６に与えられる。特定のフレームに対して発生された符号シンボルの数およびフレームの容量に従ってゼロあるいはより多いシンボルが反復されるかも知れない。たとえば、ＣＤＭＡ−２０００基準に従って、特定のフレーム内の各シンボルは、反復後のシンボルの数がフレームの容量を僅かに超えるように選択されている整数Ｍで、時間の整数（すなわち、Ｍ＝１、２、３など）反復される。したがって、もしも特定のフレームに対してＬ個の符号シンボルが符号器２１４によって発生されれば、そしてフレームはＮ個のシンボル容量を有していれば（ここでＮ≧Ｌ）、そこでフレーム内の各シンボルはＭ回反復される。ここでＭは、Ｍ＝

として計算される。記号

は、セイリング演算子（ｃｅｉｌｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｏｒ）であって、つぎのより大きい整数を与える。たとえば、もしもＮ／Ｌ＝５．２であれば、そこで

＝６である。

多くの実例においては、反復後の符号シンボルの数は、フレームサイズに等しくはない（すなわち、符号シンボルの数は、フレームの容量を超える）。このようなことが生じるとき、符号シンボルの結果となる数がフレームの容量に適合するように、若干の符号シンボルは削除される（すなわち、パンクチャされる）。シンボル反復およびパンクチャリングは、以下にさらに詳細に記述される。

パンクチャされたフレームはそこで、インタリーバ２２０に与えられる。各フレームに対する符号シンボルは、典型的には特定の書き込み順序で（たとえば、順々に）インタリーバ２２０に書き込まれ、そしてすべてのフレームが保存されてしまった後に、符号シンボルは、シンボルの再配列を達成するために、典型的には書き込み順序と異なった特定の読み込み順序で検索される。また、インタリービング体系は、典型的には、実行されている特定のシステムあるいは基準によって定義される。

図３Ａは、ＣＤＭＡ−２０００基準に記述されている、従来のシンボルパンクチャリング技術のフロー線図である。最初に、発生された符号シンボルの数Ｓ、および特定のフレームに対して必要とされるパンクチャの数Ｐが、ステップ３１２において決定される。図２の参照に戻って、Ｓ個の符号シンボルは、特定のフレームに対してシンボル反復器２１６によって発生される。もしもフレームがＮ個のシンボルの容量を有し、そしてもしもＳ≧Ｎであれば、そこでＰ個のシンボルがパンクチャされる。ここで、Ｐ＝Ｓ−Ｎである。もしもＰがゼロに等しければそこで、パンクチャは要求されない。そうでなければ、決定されたシンボルの数Ｓおよびパンクチャの数Ｐに基づいて、ステップ３１４において、パンクチャ距離Ｄが計算される。パンクチャ距離は、二つの連続したパンクチャシンボル間のシンボルの数プラス１である。ここで最初のパンクチャは、フレーム内のＤ番目のシンボルにおいて生じる。たとえば、もしもＤ＝３であれば、そこで、次のパンクチャの前に、２個のパンクチャされないシンボルがあるであろう。ＣＤＭＡ−２０００基準に従って、パンクチャ距離Ｄは、

式（１）
として計算される。ここで記号

は、フロア演算子を表し、次のより低い整数を与える。たとえば、もしもＳ／Ｐ＝５．２であれば、そこで

＝５である。

フレーム内のシンボルはそこで、計算された距離Ｄを用いてパンクチャされる。シンボルパンクチャを実行するために、ステップ３１６において、１番目のシンボルから出発してフレーム内のシンボルが数えられ、そしてＤ番目のシンボルがパンクチャされる。シンボルがパンクチャされてしまった後に、ステップ３１８において、必要とされるパンクチャの数Ｐが減じられる。そこで、ステップ３２０において、すべてのＰ個のシンボルがパンクチャされてしまっているか否かの決定がなされる。この決定は単にＰ＝０であるかどうかのチェックにより行われることができる。もしもすべてのＰ個のシンボルがパンクチャされてしまっていれば、この過程は終了する。そうでなければ、過程はステップ３１６に復帰し、そしてまた、さきに計算された距離Ｄに基づいて他のシンボルがパンクチャされる。

図３Ａにおいて記述された従来のシンボルパンクチャリング技術は、ＳおよびＰの特定の値によって、異なったパンクチャ結果を与えることができる。とくに、パンクチャされたシンボルは、ＳおよびＰの若干の値に対して全フレームにわたって均等に分配されるかも知れず、あるいはＳおよびＰの若干の他の値に対して、フレームの一部に集中されるかも知れない。これらの異なったパンクチャ結果は、つぎの単純な例によって示されることができる。

図３Ｂは、図３Ａに記述された従来のシンボルパンクチャリング技術を用いている単純な例を示している線図である。この特定の例においては、３０個のシンボルが発生されている（すなわち、Ｓ＝３０）が、しかし（この例に対しては）２０個のシンボルのみが、フレームに適合されることが可能である（すなわち、Ｎ＝２０）。したがって、１０個のシンボルはパンクチャされる必要がある（すなわち、Ｐ＝Ｓ−Ｎ＝３０−２０＝１０）。式（１）を用いて、パンクチャ距離Ｄは３と計算されることができる。図３Ｂに示されたように、Ｘを有するボックスで表されたように、すべての３番目のシンボルがパンクチャされる。この特定の例においては、パンクチャされたシンボルは、全フレームに亙って均一に分配されている。

図３Ｃは、従来のシンボルパンクチャリング技術を用いている、しかし異なったＳおよびＰの値に対する他の単純な例を説明している線図である。この特定の例においては、３１個のシンボルが発生され（すなわち、Ｓ＝３１）、そして、２０個のシンボルが、フレームに適合されることができる（すなわち、Ｎ＝２０）。したがって、１１個のシンボルはパンクチャされることが必要である（すなわち、Ｐ＝１１）。式（１）を用いて、パンクチャ距離Ｄは、２と計算されることができる。図３Ｃに示したように、Ｘを有するボックスで表されたように、すべての１１個のシンボルがパンクチャされてしまうまで、すべての２番目のシンボルがパンクチャされる。１１番目のシンボルがパンクチャされてしまう後に、残りのシンボルは修正されずに通過される。この特定の例に示されるように、パンクチャされたシンボルは、フレームの前部の方に集中され、一方フレームの後部は変化されずに残される。パンクチャされたシンボルの一様でない分布は、高いパンクチャレートで（すなわち、短いパンクチャ距離Ｄで）シンボルをパンクチャしたことから生じる。

図３Ｂおよび３Ｃは、従来のパンクチャリング技術を用いて得られることができる、異なったパンクチャ結果を示している。パンクチャリングパターンは、図３Ｂにおける均一な分布から、図３Ｃにおける不均一な分布に、符号シンボルの数Ｓを１だけ、単純に増加することの結果として変化する。このように、従来のパンクチャリング技術は“クリティカル”な点を有しており、そこでは、不連続なフロア演算子

のために、Ｓが１だけ増加されるときに、パンクチャリング距離Ｄがちょうど１単位変化する。

図３Ｃにおける、パンクチャされたシンボルの不均一な分布は、受信機ユニットにおける特性劣化を招くことが可能である。シンボルの削除は、これらのシンボルに対して送信電力をゼロに減少させることと等価である。畳み込み符号化されたデータに対しては、シンボルを復号するために受信機ユニットにおいて、Ｖｉｔｅｒｂｉ復号器が使用される。 Ｖｉｔｅｒｂｉ復号器は、もしも誤りを含んで受信された符号シンボルが全フレームに亙ってより均一に分配されていれば、改善された特性（すなわち、よりすぐれた誤り訂正能力）を与える。フレームのある部分においてより多いシンボルをパンクチャすることによって、Ｖｉｔｅｒｂｉ復号器は、フレームのその部分においては、シンボル誤りを訂正することができないかも知れず、そして全フレームは消去された（すなわち、誤りをもって受信された）と宣言（ｂｅ ｄｅｃｌａｒｅｄ）されるかも知れない。

図４Ａは、本発明のシンボルパンクチャリング技術の実施例に関するフロー線図である。最初に、ステップ４１２において、特定のフレームに対する発生された符号シンボルの数Ｓ、および必要とされるパンクチャの数Ｐが決定される。もしもフレームがＮ個のシンボルの容量を有しており、そしてもしもＳ≧Ｎであれば、そこで、Ｐ個のシンボルがパンクチャされる。ここで、Ｐ＝Ｓ−Ｎである。もしもＰがゼロに等しければ、そこでパンクチャは要求されない。そうでなければ、ステップ４１４において、決定されたシンボルの数Ｓおよびパンクチャの数Ｐに基づいて、パンクチャ距離Ｄが計算される。パンクチャ距離Ｄは、式（１）を用いて計算されることが可能である。

フレーム内のシンボルはそこで、計算された距離Ｄを用いてパンクチャされる。シンボルパンクチャを実行するために、ステップ４１６において、フレーム内のシンボルが数えられ、最初に１番目のシンボルとして出発し、そしてＤ番目のシンボルがパンクチャされる。シンボルがパンクチャされてしまっている後に、ステップ４１８において、残っているシンボルの数が決定され（すなわち、Ｓ_ｎ＋１＝Ｓ_ｎ−Ｄ）、そして必要とされるパンクチャの数Ｐが減じ（すなわち、Ｐ_ｎ＋１＝Ｐ_ｎ−１）られる。ステップ４２０において、そこで、すべてのＰ個のシンボルがパンクチャされてしまっているか否かの決定がなされる。また、この決定は、単にＰ＝０であるかをチェックすることによって行われることができる。もしも、すべてのＰ個のシンボルがパンクチャされてしまっていれば、過程は終了する。そうでなければ、過程はステップ４１４に復帰し、そしてパンクチャ距離Ｄは、ＳおよびＰに対する更新された値に基づいて再計算される。ステップ４１６において、シンボルはそこから進んで数えられ、そしてＤ番目のシンボルがパンクチャされる。過程はそこで、すべてのＰ個のシンボルがパンクチャされてしまうまで継続する。

図４Ａに示されたシンボルパンクチャリング技術は、それぞれのパンクチャの後に“リアル−タイム”で、パンクチャレート（すなわち、パンクチャ距離Ｄ）を再計算する。新しい“パンクチャ距離”（すなわち、次のパンクチャまでのシンボルの数）は、なお残っているシンボルの数およびなお実行すべきパンクチャの数に基づいて計算される。それぞれの計算は、残っているシンボルパンクチャを均一に分配することを試みる、新しいパンクチャ距離Ｄを発生する。

より明確な理解のために、図４Ａに記述されたパンクチャリング技術は、図３Ｂに示された例、３１個の符号シンボルが発生され（すなわち、Ｌ＝３１）、そしてフレームは２０個のシンボルの容量を有する（すなわち、Ｎ＝２０）例に適用されることができる。また、１１個のシンボルパンクチャが必要とされる。表１は、それぞれのパンクチャに対する（すなわち、図４Ａに示されたループを通過する各経路に対する）パラメータＳ、Ｐ、およびＤを表示している。

図４Ｂは、表１に示したパンクチャリング例の結果を示している線図である。最初の２個のパンクチャに対しては、距離は２（すなわち、Ｄ＝２）として計算される。２番目のシンボルパンクチャの後は、残っているシンボルは距離３（すなわち、Ｄ＝３）でパンクチャされる。図４Ｂに示されたパンクチャパターンを図３Ｃに示されたパンクチャパターンと比較するとき、本発明のシンボルパンクチャリング技術は、パンクチャされたシンボルのよりすぐれた平坦な分布を与えることが認められうる。

図５Ａは、本発明の、他のシンボルパンクチャリング技術の実施例に関するフロー線図である。ステップ５１２において、最初に、特定のフレームのための、発生された符号シンボルの数Ｓおよび必要とされるパンクチャの数Ｐが決定される。また、もしも、フレームがＮ個のシンボルの容量を有しており、そしてもしも、Ｓ≧Ｎであれば、そこでＰ個のシンボルはパンクチャされ、ここで、Ｐ＝Ｓ−Ｎである。もしも、Ｐがゼロに等しければ、そこで、パンクチャリングは必要とされない。そうでなければ、ステップ５１４において、決定されたシンボルの数Ｓおよびパンクチャの数Ｐに基づいて、２個のパンクチャ距離Ｄ１およびＤ２が計算される。

すべての整数ＳおよびＰに対して、つぎの等号が真であると示されることができる。

式（２）
式（２）に基づいて、２個のパンクチャ距離Ｄ１およびＤ２は、

式（３）
そして

式（４）
として計算されることができる。

式（３）および（４）から、Ｄ１は１回の除算操作によって（ｗｉｔｈ ｏｎｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）計算されることができ、そしてＤ２はＤ１＋１として計算されることができる。しかしながら、Ｄ１およびＤ２に対する他の値もまた選択されることができ、それらは本発明の範囲の中にある。たとえば、Ｄ１は

に等しいと選定されることができ、そしてＤ２は

に等しいと選定されることができる。

パンクチャ距離Ｄ１を用いているパンクチャの数Ｐ１、およびパンクチャ距離Ｄ２を用いているパンクチャの数Ｐ２は、そこで、ステップ５１６において計算される。パンクチャの数Ｐ１およびＰ２は、
Ｐ２＝Ｓ−Ｐ^＊Ｄ１ 式（５）
Ｐ１＝Ｐ−Ｐ２ 式（６）
として計算されることができる。

パンクチャ距離Ｄ１およびＤ２、およびパンクチャの数Ｐ１およびＰ２は、つぎの式によって関連している。

Ｓ＝Ｐ１・Ｄ１＋Ｐ２・Ｄ２ 式（７）
一度パンクチャ距離Ｄ１およびＤ２、およびパンクチャの数Ｐ１およびＰ２が計算されてしまえば、ステップ５１８において、計算されたパンクチャ距離の一つが選択される。以下に述べるように、Ｄ１あるいはＤ２の何れかを選択するために、種々の方法が使用されることができる。フレーム内のシンボルはそこで、選択されたパンクチャ距離を用いてパンクチャされる。また、シンボルパンクチャを実行するために、フレーム内のシンボルは、フレーム内の１番目のシンボルあるいは最後にパンクチャされたシンボルで出発して数えられる。そして、ステップ５２０において、Ｄ１番目あるいはＤ２番目のシンボルがパンクチャされる。シンボルがパンクチャされてしまった後に、ステップ５２２において、いずれのパンクチャ距離が選択されているかによって、必要とされるパンクチャの数Ｐ１あるいはＰ２が減じられる。とくに、もしもＤ１が選択されればＰ１が減じられ、そしてもしもＤ２が選択されればＰ２が減じられる。

ステップ５２４において、すべてのＰ１およびＰ２個のシンボルがパンクチャされてしまっているか否かの決定がそこで行われる。この決定は、単にＰ１＝０およびＰ２＝０の何れかをチェックすることによって行われることができる。もしもすべてのＰ１およびＰ２個のシンボルがパンクチャされてしまっていれば、過程は終了する。そうでなければ、過程はステップ５１８に復帰し、そしてパンクチャ距離の一つが選択される。過程はそこで、すべてのＰ１およびＰ２個のシンボルがパンクチャされてしまうまで継続する。

よりよい理解のために、図５Ａに記述されたパンクチャリング技術が、そこでは３１個のシンボルが発生され（すなわち、Ｓ＝３１）、２０個のシンボルがフレームに適合でき（すなわち、Ｎ＝２０）、そして１１個のシンボルがパンクチャされる必要がある（すなわち、Ｐ＝１１）、上に述べられた特定の例に適用されることができる。式（３）および（４）を用いて、パンクチャ距離Ｄ１およびＤ２は、

そして

としてそれぞれ計算されることができる。

式（５）および（６）を用いて、距離Ｄ２およびＤ１におけるパンクチャの数は、

そして、
Ｐ１＝１１−９＝２
としてそれぞれ計算されることができる。

したがって、２個のパンクチャは距離２において、そして９個のパンクチャは距離３において実行される。

上に示したように、次のパンクチャに対して、パンクチャ距離Ｄ１あるいはＤ２のいずれの一つを用いるかを選択するために、種々の方法が使用されることができる。一つの実施例においては、パンクチャ距離の一つ（たとえば、Ｄ１）が対応する回数（たとえば、Ｐ１）に対して選択されそして使用され、そしてそこで他のパンクチャ距離（たとえば、Ｄ２）が、残っているパンクチャ（たとえば、Ｐ２）に対して選択されそして使用される。上の例に対して、２個のパンクチャ（Ｐ１）が距離２（Ｄ１）において、距離３（Ｄ２）における９個のパンクチャ（Ｐ２）に先立って実行されることができる。

他の実施例においては、パンクチャ距離Ｄ１およびＤ２は、距離の一つにおけるすべてのパンクチャが達成されるまで、交互に選択され使用される。残っているパンクチャはそこで、他の距離を用いて実行される。上の例に対しては、パンクチャは、距離２、３、２、３、３、３などの距離を用いて実行されることができる。

さらに他の実施例においては、Ｄ１の距離におけるＰ１個のパンクチャは、Ｄ２の距離におけるＰ２個のパンクチャの中に近似的に分配される。たとえば、もしもＰ２に対するＰ１の比がＲであれば、そこでＲ個のパンクチャは、距離Ｄ２を用いているパンクチャそれぞれに対して、距離Ｄ１を用いて実行される。上の例に対しては、距離２を用いて２個のパンクチャが実行され、そして距離３を用いて９個のパンクチャが実行される。したがって、距離２におけるそれぞれのパンクチャに対して、４あるいは５個のパンクチャが距離３を用いて実行されることができる。

さらに他の実施例においては、距離Ｄ２におけるＰ２個のパンクチャの中に、距離Ｄ１におけるＰ１個のパンクチャを分配するのに、重み付けアルゴリズムが使用されることができる。中間の値をＦ＝Ｐ１^＊Ｎ２−Ｐ２^＊Ｎ１と置こう。ここでＮ１およびＮ２は反復の一巡（ｒｏｕｎｄ）におけるパンクチャの数を示している増分カウンタである。Ｎ１およびＮ２に対する最大値は、パンクチャリング距離Ｐ１およびＰ２がフレームの中に分配されるように選定される。すべてのフレームの開始時およびすべてのパンクチャの後に、そしてＮ１＋Ｎ２＜Ｐの間に、距離Ｄ２が選定され、そしてもしもＦ＜０であれば、Ｎ２が１だけ増加される。そうでなければ、距離Ｄ１が選定され、そしてＮ１が１だけ増加される。

さらに他の実施例においては、シンボルパンクチャは（近似的に）全フレーム上に均一に分配される。この実施例の一つの特定の実行においては、次のパンクチャのためのパンクチャ距離を選択するのに用いられる値を保存するために、“周回（ｗｒａｐ−ａｒｏｕｎｄ）”累算器が使用されることができる。この累算器は、ゼロからＢまでの値を保存するように設計されており、ここでＢは、典型的には２のべき乗（たとえば、２５６、５１２、１０２４、あるいは若干の他の値）である。Ｂはまた、フレームのサイズよりも大きいかあるいは等しい（すなわち、Ｂ≧Ｎ）ように選択されているかも知れない。最初に、パンクチャＰ１およびＰ２個の小さい方の値が決定される。そこで、値Ｂにより乗算された、より大きいＰ１あるいはＰ２個の値に対する、より小さいＰ１あるいはＰ２個の値の比として累算値Ａが計算される。たとえば、もしもＰ１＝２、Ｐ２＝９、そしてＢ＝１０２４であれば、そこで、Ａ＝（Ｐ１／Ｐ２）・Ｂ＝（２／９）・１０２４≒２２７である。その後は、各パンクチャの前に、累算値Ａは、累算器の中の値に加算され、そして累算器に戻して保存される。もしも累算器が値Ａの累算の後に周回していれば、そこでより小さいＰ１あるいはＰ２個の値に対応するパンクチャ距離が、次のシンボルパンクチャに対して選択される。

上の例に対しては、累算器の中の値は、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、そして１１番目のそれぞれのシンボルパンクチャの前に、２２７、４５４、６８１、９０８、１１１、３３８、５６５、７９２、１０１９、２２２、そして４４９であると計算されることができる。パンクチャ距離Ｄ１は、累算器が周回してしまっており、それぞれ１１１および２２２の値を有していることから、５番目および１０番目のシンボルパンクチャのために選択される。ゼロでない値で累算器を初期化することによって、距離２における１番目のパンクチャは異なることが可能である。たとえば、もしも累算器が値５１２で初期化されれば、そこで３番目および７番目のパンクチャが距離２において実行され、そして残っているパンクチャは距離３において実行される。

図５Ａに示された実施例に対しては、計算費用は低く保たれる。とくに、パンクチャ距離Ｄ１およびＤ２を計算するために、ステップ５１４において、１回だけの除算操作が行われ、そしてそれは、図３Ａに示された従来のパンクチャ技術に対する除算操作の数と同一である。したがって、図５Ａに示された実施例は、同じ計算費用をもって改善された特性を与える。

図５Ｂは、図５Ａに示されたシンボルパンクチャリング技術を用いている、上に述べたパンクチャリング例の結果を示している線図である。この線図においては、１番目および６番目のパンクチャは距離２を用いて実行され、そして他のパンクチャは距離３を用いて実行される。距離Ｄ１およびＤ２におけるパンクチャはまた、その一部は上に述べられている種々の他の方法で分配されることが可能である。

図５Ａに記述された本発明のシンボルパンクチャリング技術は、Ｎ個のパンクチャ距離をカバーするように一般化されることが可能である。Ｄ１からＤＮまでのＮ個のパンクチャ距離は、ＳおよびＰ（そして多分他のパラメータ）に基づいて計算され、そしてＳ個の符号シンボルをパンクチャするのに用いることができる。改善されたパンクチャリング結果（たとえば、より平坦なシンボルパンクチャの分配）のために、距離Ｄ１からＤＮまでのそれぞれは、

式（８）
として定義される最小パンクチャ距離Ｄｍｉｎよりも大きいかあるいは等しいように選択されることができる。しかしながら、上の条件からの偏りは実行が可能でありそして本発明の範囲内にある。

Ｎ個のパンクチャ距離に対して、パンクチャ距離Ｄ１からＤＮまでのそれぞれにおいて実行されるべきシンボルパンクチャの数はそこで決定される。Ｄ１からＤＮまでの距離におけるＰ１からＰＮ個までのシンボルパンクチャそれぞれは、次の条件が満足されるように選択される

式（９）
そして、

式（１０）
Ｐ１からＰＮ個までのシンボルパンクチャはそこで、Ｄ１からＤＮまでの距離においてそれぞれ実行される。

上に述べたように、送信機ユニットにおいて実行されたシンボルパンクチャリングを説明するために、受信機ユニットにおいて対極的過程が実行される。とくに、消失（すなわち、“知らない”）が、パンクチャされてしまっているシンボルの位置に挿入される。消失は、これに続く復号過程の間に適切な重み付けを与えられる。

復号に先立って、Ｎ個の符号シンボルは特定のフレームに対して受信される。Ｎ個の受信されたシンボルを発生するために、Ｓ個の符号シンボルの中に実行されてしまっているシンボルパンクチャの数Ｐが、そこで決定される。Ｄ１からＤＮまでのパンクチャ距離の数は、そこでＳおよびＰに基づいて計算される。Ｄ１からＤＮまでの距離においてそれぞれ実行されてしまっていた、Ｐ１からＰＮ個までのシンボルパンクチャがまた決定される。Ｎ個の受信されたシンボルを発生するために、Ｓ個のシンボルをパンクチャするのに用いられたパンクチャリングパターンが、そこで、Ｄ１からＤＮまでの距離におけるＰ１からＰＮ個までのシンボルパンクチャに基づいてそれぞれ導出される。Ｐ個の消失はそこで、Ｓ個の復元されたシンボルを発生するために導出されたパンクチャリングパターンに基づいて、Ｎ個の受信されたシンボルの中に挿入される。そしてそれらはそこで特定の復号体系で復号される。また、消失／シンボルパンクチャのより平坦な分配のために、Ｄ１からＤＮまでの距離それぞれは、上に定義された最小パンクチャ距離Ｄｍｉｎよりも大きいかあるいは等しいとして選択されることが可能である。

単純な例として、距離Ｄ１におけるＰ１個のシンボルパンクチャが、距離Ｄ２におけるＰ２個のシンボルパンクチャに先立って実行されている実施例に対しては、受信機ユニットはそれぞれのＤ１番目に受信されたシンボルの１個後にＰ１個の消失を挿入し、そこで、それぞれのＤ２番目に受信されたシンボルの１個後にＰ２個の消失を挿入する。Ｓ個の再生されたシンボルはそこで、送信機ユニットで用いられた符号化体系と対極的な、特定の復号体系で復号される。

図６は、図３Ａで記述された従来のパンクチャ技術で達成された特性の、本発明のパンクチャリング技術に対するプロットを示している。特性の結果は、ＣＤＭＡ−２０００システムにおける順方向リンク（すなわち、基地局からユーザ端末へ）に対するものである。水平軸は各フレームに対するデータおよびＣＲＣビットの数を表している。ＣＤＭＡ−２０００システムに対しては、基本フレームサイズの整数倍であるフレームサイズで、いろいろなサイズのフレームが使用のため利用することができる（たとえば、利用できるフレームサイズは７６８・Ｋ、ここでＫ＝１、２、…）。垂直軸は、１％のフレーム誤り率（ＦＥＲ）に対する、平均的な必要とされる、合計雑音プラス干渉に対するビット当たりのエネルギー（ｅｎｅｒｇｙ−ｐｅｒ−ｂｉｔ−ｔｏ−ｔｏｔａｌ−ｎｏｉｓｅ−ｐｌｕｓ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）であるＥｂ／（Ｎｏ＋Ｉｏｃ）を表している。

従来のパンクチャリング技術に対するシミュレーションの結果は、図６において破線６１０によって示される。結果は、ほぼ周期的な間隔で若干のピークを示している。たとえば、ピークは近似的に３００、６００、１２００、そして２４００ビットにおいて認められる。これらのピークは、従来のパンクチャリング技術によって発生された、不均一なシンボルパンクチャリングの結果である。このピークは、同じ１％のＦＥＲを維持するために、より高いビット当たりの平均エネルギーＥｂを必要とすることを示している。

本発明のパンクチャリング技術に対するシミュレーションの結果は、図６において実線６１２によって示される。結果は、ピークの若干について特性の改善を示している。とくに、３００および６００ビットそれぞれにおいて、近似的に０．５ｄＢ、および１．０ｄＢの改善が認められる。

明確化のために、本発明に関する若干の観点を、とくにＣＤＭＡ−２０００システムの順方向リンクに対して記述されて来ている。しかしながら、本発明はまた、同一の、同様な、あるいは異なったパンクチャリング体系を使用している他の通信システムに使用されることができる。たとえば本発明は、Ｗ−ＣＤＭＡシステムおよび他のＣＤＭＡシステムにおいてパンクチャリングを実行するために使用されることができる。さらに、本発明のシンボルパンクチャリング技術はまた、逆方向リンク（すなわち、ユーザ端末から基地局へ）上で使用されることができる。本発明のパンクチャリング技術は、それが使用される特定のシステムあるいは基準に、より適合されるように修正されることが可能である。

本発明のシンボルパンクチャリング技術は、種々の方法で実行されることができる。たとえば、このパンクチャリング技術は、１個あるいはそれ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ）、ディジタル信号処理装置（ＤＳＰｓ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、制御器、マイクロ制御器、マイクロ処理装置、ここに述べられた機能を実行するよう設計された他の電子ユニット、あるいはそれらの組み合わせの中のハードウエア内で実行されることが可能である。代わりに、本発明のパンクチャリング技術は、処理装置あるいは制御器上で実行されるソフトウエアあるいはファームウエア内で実行されることが可能である。本発明のパンクチャリング技術は、また、ハードウエアおよびソフトウエアの組み合わせ内で実行されることが可能である。

好ましい実施の形態に関する以上の記述は、当業界において熟練したいかなる人にも本発明を作成しあるいは実施することを可能にする。これらの実施例に対する種々の変更は、当業界の熟練した人々にとって十分に明らかであり、そしてここに示された一般的原理は、独創的能力を用いなくても他の実施例に適用可能である。したがって本発明は、ここに示した実施例に限定されることを意図したものではなく、開示された原理および新しい機能と一致する最も広い見地に従うべきものである。

１００ … 通信システム
１１０ … 送信機ユニット
１１２ … データソース
１１４ … ＴＸデータ処理装置
１１６ … 変調器
１１８ … 送信機
１２０ … アンテナ
１３０ … 受信機ユニット
１３２ … アンテナ
１３４ … 受信機
１３６ … 復調器
１３８ … ＲＸデータ処理装置
１４０ … データシンク
２１２ … フレームフォーマッタ
２１４ … 符号器
２１６ … シンボル反復器
２２０ … インタリーバ

Claims (26)

1. 通信システムにおいてシンボルをパンクチャリングする方法であって、
   Ｎ個のシンボルの容量を有しているフレームの中に適合されるべきシンボルの数Ｓを受信し、ここでＳはＮよりも大きく、
   受信されたシンボルＳの中から、残されているパンクチャされないシンボルがフレームに適合するように、パンクチャされるべきシンボルの数Ｐを決定し、
   受信されたシンボルの数Ｓおよびシンボルパンクチャの数Ｐに基づいて、Ｄ１からＤＮまでの複数のパンクチャ距離を計算し、
   Ｄ１からＤＮまでの複数のパンクチャ距離それぞれに対して実行されるべきシンボルパンクチャの特定の数を決定し、ここでＰ１からＰＮ個までのシンボルパンクチャは、それぞれＤ１からＤＮまでのパンクチャ距離において実行されるべきものであり、そしてここでＰ１からＰＮ個までの合計はＰに等しく、そして Ｄ１からＤＮまでのパンクチャ距離において、それぞれＰ１からＰＮ個までのシンボルパンクチャを実行する
   ことを含む方法。
2. ２個のパンクチャ距離Ｄ１およびＤ２は、受信されたシンボルの数Ｓおよびシンボルパンクチャの数Ｐに基づいて計算される、請求項１の方法。
3. パンクチャ距離Ｄ１およびＤ２は
   

   

   そして
   

   

   ここで
   

   

   はフロア演算子を表し、
   

   

   はセイリング演算子を表す、
   として計算される、請求項２の方法。
4. パンクチャ距離Ｄ１およびＤ２は、
   

   

   ここで
   

   

   はフロア演算子を表し、そして
   

   

   として計算される、請求項２の方法。
5. Ｐ１およびＰ２個のシンボルパンクチャは、それぞれＤ１およびＤ２のパンクチャ距離において実行されるように決定される、請求項２の方法。
6. Ｐ１およびＰ２個のシンボルパンクチャは、
   Ｐ２＝Ｓ−Ｐ^＊Ｄ１、そして
   Ｐ１＝Ｐ−Ｐ２
   として計算される、請求項５の方法。
7. 実行していることには、
   次のシンボルをパンクチャリングするために使用されるべき、Ｄ１あるいはＤ２のパンクチャ距離の何れかを選択し、
   選択されたパンクチャ距離に基づいて次のシンボルをパンクチャし、そして
   選択されたパンクチャ距離に基づいてＰ１あるいはＰ２を減じる
   ことを含む、請求項５の方法。
8. 実行していることにはさらに、
   すべてのＰ１およびＰ２個のシンボルパンクチャが達成されるまで、選択し、パンクチャし、そして減じることを反復する
   ことを含む、請求項７の方法。
9. フレームを通してのシンボルの等しくない誤り確率を利用することによって改善された特性を与える目的で、特定の符号および特定のフレームサイズに対するパンクチャ分布を達成するために、パンクチャ距離Ｄ１におけるＰ１個のシンボルパンクチャは、パンクチャ距離Ｄ２におけるＰ２個のシンボルパンクチャの中に分配されている、請求項５の方法。
10. 実行していることには、
    パンクチャ距離Ｄ１におけるＰ１個のシンボルパンクチャは、パンクチャ距離Ｄ２におけるＰ２個のシンボルパンクチャの中に分配されるように、Ｐ１およびＰ２個のシンボルパンクチャリングのための、Ｄ１あるいはＤ２のパンクチャ距離を選択する
    ことを含む、請求項５の方法。
11. 実行していることには、
    Ｐ２に対するＰ１の比Ｒを決定し、そして
    Ｐ個のシンボルパンクチャリングのために、平均して、パンクチャ距離Ｄ２においてパンクチャされたそれぞれのシンボルに対して、パンクチャ距離Ｄ１においてＲ個のシンボルが実行されるように、Ｄ１あるいはＤ２のパンクチャ距離を選択する
    ことを含む、請求項５の方法。
12. 実行していることには、増分カウンタの値Ｎ１およびＮ２の合計がＰよりも小さい間は実行される反復アルゴリズムを含み、そこで、反復アルゴリズムの一巡は
    中間値Ｆ＝Ｐ１Ｎ２―Ｐ２Ｎ１を決定し、
    もしも中間値Ｆがゼロよりも小さければ、パンクチャリング距離Ｄ２を使用しそしてＮ２を増し、
    そうでなければ、パンクチャリング距離Ｄ１を使用しそしてＮ１を増す
    ステップを含む、請求項５の方法。
13. 実行していることには、
    パンクチャ距離Ｄ２におけるＰ２個のシンボルパンクチャに先立ち、パンクチャ距離Ｄ１においてＰ１個のシンボルパンクチャを実行する
    ことを含む、請求項５の方法。
14. 実行していることには、
    Ｄ１からＤＮまでの複数のパンクチャ距離の一つを選択し、
    選択されたパンクチャ距離において実行されるべきシンボルパンクチャの個数Ｐｘを確認し、ここでＰｘはＰ１からＰＮ個の中から選択されており、
    選択されたパンクチャ距離においてＰｘ個のシンボルをパンクチャし、そして、
    Ｄ１からＤＮまでの複数のパンクチャ距離のそれぞれに対して、選択し、確認し、そしてパンクチャすることを反復する
    ことを含む、請求項１の方法。
15. Ｄ１からＤＮまでの複数のパンクチャ距離のそれぞれは、
    

    

    ここで
    

    

    はフロア演算子を表す、
    として定義される最小パンクチャ距離Ｄｍｉｎよりも大きいかあるいは等しい、請求項１の方法。
16. 通信システムは、ＣＤＭＡ−２０００基準、Ｗ−ＣＤＭＡ基準、あるいは１ＸＴＲＥＭＥ基準に適合する、請求項１の方法。
17. 拡散スペクトル通信システムにおけるシンボルパンクチャリングのための方法であって、
    Ｎ個のシンボルの容量を有しているフレームの中に適合されるべきシンボルの数Ｓを受信し、ここでＳはＮよりも大きく、
    Ｓ個の受信されたシンボルの中から、残されているパンクチャされないシンボルがフレームの中に適合するように、パンクチャされるべきシンボルの数Ｐを決定し、
    次式に従ってパンクチャ距離Ｄ１およびＤ２を計算し、
    

    

    そして
    

    

    ここで
    

    

    はフロア演算子を表し、
    

    

    はセイリング演算子を表わしており、
    Ｄ１およびＤ２のパンクチャ距離においてそれぞれ実行されるべき、Ｐ１およびＰ２個のシンボルパンクチャをつぎの式に従って決定し、
    

    

    そして
    Ｐ１＝Ｐ−Ｐ２、そして
    Ｄ１およびＤ２のパンクチャ距離においてそれぞれＰ１およびＰ２個のシンボルパンクチャを実行する
    ことを含む方法。
18. 通信システムにおいて、データを処理するための方法であって、
    複数のデータビットを受信し、
    この複数のデータビットを、複数の符号シンボルを発生するために、特定の符号体系に従って符号化し、
    Ｓ個の符号シンボルを発生するために、複数の符号シンボルのそれぞれをＭ回反復し、ここでＭは、１よりも大きいかあるいは等しい整数であって、
    Ｓ個の符号シンボルの中から、残っているパンクチャされない符号シンボルがＮ個の符号シンボルの容量を有しているフレームの中に適合するように、パンクチャされるべき符号シンボルの数Ｐを決定し、ここでＳはＮよりも大きく、
    符号シンボルの数Ｓおよびシンボルパンクチャの数Ｐに基づいてＤ１からＤＮまでの複数のパンクチャ距離を計算し、
    Ｄ１からＤＮまでの複数のパンクチャ距離のそれぞれに対して実行されるべき特定のシンボルパンクチャの数を決定し、ここでＰ１からＰＮ個までのシンボルパンクチャは、それぞれＤ１からＤＮまでのパンクチャ距離において実行されるべきであり、そして
    それぞれＤ１からＤＮまでのパンクチャ距離において、Ｐ１からＰＮ個までのシンボルパンクチャを実行すること
    を含む方法。
19. Ｍは、ＳがＮよりも大きいかあるいは等しいように最も小さい正の整数として選択される、請求項１８の方法。
20. 特定の符号化体系は、畳み込み符号化体系あるいはターボ符号化体系である、請求項１８の方法。
21. 通信システムにおいて、シンボルを復号するための方法であって、
    複数のＮ個のシンボルを受信し、
    Ｎ個の受信されたシンボルを発生するためにシンボルの数Ｓの中から実行されてしまっているシンボルパンクチャの数Ｐを決定し、
    シンボルの数Ｓおよびシンボルパンクチャの数Ｐに基づいてＤ１からＤＮまでの複数のパンクチャ距離を計算し、
    Ｄ１からＤＮまでのパンクチャ距離において、それぞれ実行されてしまっているＰ１からＰＮ個までのシンボルパンクチャを決定し、
    Ｎ個の受信されたシンボルを発生するためにＳ個のシンボルをパンクチャするのに使用されたパンクチャリングパターンを導出し、ここでパンクチャリングパターンは、Ｄ１からＤＮまでのパンクチャ距離における、Ｐ１からＰＮ個までのそれぞれのシンボルパンクチャに基づいて導出されており、
    Ｓ個の復元されたシンボルを発生するために、導出されたパンクチャリングパターンに基づいて、Ｎ個の受信されたシンボルの中にＰ個の消失を挿入し、そして
    特定の復号体系でＳ個の復元されたシンボルを復号すること
    を含む方法。
22. Ｄ１からＤＮまでの複数のパンクチャ距離のそれぞれは、
    

    

    ここで
    

    

    はフロア演算子を表す、
    として定義される最小パンクチャ距離Ｄｍｉｎより大きいかあるいは等しい、請求項２１の方法。
23. 通信システムにおいて使用するための、送信データ処理装置であって、
    複数の符号シンボルを発生するために複数のデータビットを受信し符号化するために動作する符号器、および
    符号器と動作的に結合された、そして
    Ｎ個のシンボルの容量を有しているフレームの中に適合されるべきシンボルの数Ｓを受信し、ここでＳはＮよりも大きく、
    Ｓ個の受信されたシンボルの中から、残っているパンクチャされないシンボルがフレームに適合するようにパンクチャされるべきシンボルの数Ｐを決定し、
    受信されたシンボルの数Ｓおよびシンボルパンクチャの数Ｐに基づいてＤ１からＤＮまでの複数のパンクチャ距離を計算し、
    Ｄ１からＤＮまでのパンクチャ距離においてそれぞれ実行されるべきＰ１からＰＮ個までのシンボルパンクチャを決定し、そして
    Ｄ１からＤＮまでのパンクチャ距離において、受信されたＳ個のシンボルに対してそれぞれＰ１からＰＮ個までのシンボルパンクチャを実行する
    ために動作するシンボルパンクチャリングエレメントを含む、
    送信データ処理装置。
24. Ｄ１からＤＮまでの複数のパンクチャ距離のそれぞれは、
    

    

    ここで
    

    

    はフロア演算子を表す、
    として定義される最小パンクチャ距離Ｄｍｉｎよりも大きいかあるいは等しい、請求項２３の送信データ処理装置。
25. さらに、
    符号器およびシンボルパンクチャリングエレメントと結合したシンボル反復エレメントを含み、このシンボル反復エレメントは、符号器からの複数の符号シンボルを受信し、そしてＳ個のシンボルを発生するために、それぞれの受信された符号シンボルをＭ回反復するために動作する、ここでＭは１よりも大きいかあるいは等しい整数である、
    請求項２３の送信データ処理装置。
26. 通信システムにおいて使用するための受信機ユニットであって、
    それぞれの受信されたフレームに対して複数のサンプルを与えるために、変調された信号を受信し処理するために動作する受信機と、
    受信機に結合され、そしてそれぞれの受信されたフレームに対して複数のＮ個のシンボルを与えるための複数のサンプルを処理するために動作する復調器と、そして
    復調器に結合され、そして
    Ｎ個のシンボルを受信し、
    Ｎ個の受信されたシンボルを発生するために、シンボルの数Ｓの中で実行されてしまっているシンボルパンクチャの数Ｐを決定し、
    シンボルの数Ｓおよびシンボルパンクチャの数Ｐに基づいてＤ１からＤＮまでの複数のパンクチャ距離を計算し、
    Ｄ１からＤＮまでのパンクチャ距離において、それぞれ実行されてしまっているＰ１からＰＮ個までのシンボルパンクチャを決定し、
    Ｎ個の受信されたシンボルを発生するために、Ｓ個のシンボルをパンクチャするのに使用されるパンクチャリングパターンを導出し、ここでパンクチャリングパターンはＤ１からＤＮまでのパンクチャ距離におけるそれぞれＰ１からＰＮ個までのシンボルパンクチャに基づいて導出されており、
    Ｓ個の復元されたシンボルを発生するために導出されたパンクチャリングパターンに基づいてＮ個の受信されたシンボルの中にＰ個の消失を挿入し、そして
    Ｓ個の復元されたシンボルを特定の復号体系で復号する
    ために動作する受信データ処理装置
    を含む受信機ユニット。

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