JP2013507015A - 所定のデータコードブロックを反復したものと共に制御メッセージをコーディングするための装置、方法、およびコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

ユーザデータを反復したものと共に制御データを符号化する方法、機器、およびコンピュータ読み取り可能な記録媒体が開示されている。ユーザデータのビットの数が低減される。制御データのビットの総数を増やすために、制御データのビットが反復される。制御データのビットの総数と等しい数のユーザデータ内のビットがコピーされる。コピーされたユーザデータのビットが制御データに加算される。ユーザデータと制御データが多重化される。方法、機器、およびコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、ユーザデータを反復したものと共に制御データを復号化するために使用することもできる。

Description

本発明は、概して無線通信と無線通信関連技術に関する。より詳細には、本発明は、所定のデータコードブロックを反復したものと共に制御メッセージをコーディングするための装置、方法、およびコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。

無線通信機器は、消費者のニーズをかなえるとともに携帯性と利便性を高めるために、より小さく、かつより機能的になった。消費者は、無線通信機器に依存するようになり、信頼性の高いサービス、無線通信範囲の拡大、および機能の増加を求めるようになった。無線通信システムは、多くのセルに対して通信を提供可能としており、これによってそれぞれのセルが基地局からのサービスを受けることができる。基地局は、移動局と通信する固定局であってもよい。

無線通信機器は、アップリンクおよびダウンリンクにおける送信を介して、１つまたはそれ以上の基地局と通信することができる。アップリンク（または逆方向リンク）は、無線通信機器から基地局への通信リンクを表し、ダウンリンク（または順方向リンク）は基地局から無線通信機器への通信リンクを表す。無線通信システムは、多数の移動局との通信を同時にサポートすることができる。

様々な信号処理技術が、無線通信の効率と品質を向上させるために無線通信システムに使用可能である。そのような技術の一例として符号化と復号化があり、送信機器は送信前にデータを符号化し、受信機器は受信したデータを復号化する。それゆえ、向上したコーディング技術によって利点を得ることができる。

ユーザデータを反復したものと共に制御データを符号化する無線機器が開示されている。上記機器は、上記ユーザデータのビットを低減する低減部と、上記制御データのビットの総数を増やすために上記制御データ内のビットを反復する反復部と、上記制御データのビットの総数と等しい数の上記ユーザデータ内のビットをコピーするコピー部と、上記制御データへ上記コピーされたユーザデータビットを加える加算部と、上記ユーザデータと上記制御データとを多重化する多重化部とを含むことを特徴とする。

また、ユーザデータを反復したものと共に制御データを符号化する方法が開示されている。上記方法は、上記ユーザデータのビットの数を低減すること、上記制御データのビットの総数を増やすために上記制御データ内のビットを反復すること、上記制御データのビットの総数と等しい数の上記ユーザデータ内のビットをコピーすること、上記制御データへ上記コピーされたユーザデータビットを加えること、上記ユーザデータと上記制御データとを多重化すること、を含むことを特徴とする。

また、ユーザデータを反復したものと共に制御データを符号化するコンピュータプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が開示されている。上記記録媒体に格納されたプログラムは、上記ユーザデータのビットの数を低減するステップと、上記制御データのビットの総数を増やすために上記制御データ内のビットを反復するステップと、上記制御データのビットの総数と等しい数の上記ユーザデータ内のビットをコピーするステップと、上記制御データへ加える上記コピーされたユーザデータビットを加えるステップと、上記ユーザデータと上記制御データを多重化するステップとを、コンピュータに実行させることを特徴とする。

また、ユーザデータを反復したものと共に制御データを復号化する無線機器が開示されている。上記機器は、非反復ユーザデータ（non-repeated user data）と、第１の反復ユーザデータ（repeated user data）と、制御データと加算された第１の反復ユーザデータから構成される混合ユーザおよび制御データ（mixed user and control data）とを受信する受信部と、上記第１の反復ユーザデータを上記混合ユーザおよび制御データから消去することで、上記制御データを回復する第１消去部と、上記制御データを、上記混合ユーザおよび制御データから消去することで、第２の反復ユーザデータを生成する第２消去部と、上記第１の反復ユーザデータと上記第２の反復ユーザデータとを結合することで、第３の反復ユーザデータを生成する結合部とを含むことを特徴とする。

また、ユーザデータを反復したものと共に制御データを復号化する方法が開示されている。上記方法は、非反復ユーザデータと、第１の反復ユーザデータと、制御データと加算された第１の反復ユーザデータから構成される混合ユーザおよび制御データとを受信すること、上記制御データを取り出すために、上記第１の反復ユーザデータを、上記混合ユーザおよび制御データから消去すること、第２の反復ユーザデータを取り出すために、上記制御データを上記混合ユーザおよび制御データから消去すること、第３の反復ユーザデータを生成するために、上記第１の反復ユーザデータと上記第２の反復ユーザデータとを結合すること、を含むことを特徴とする。

また、ユーザデータを反復したものと共に制御データを復号化するコンピュータプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が開示されている。上記記録媒体に格納されたプログラムは、非反復ユーザデータと、第１の反復ユーザデータと、制御データと加算された第１の反復ユーザデータから構成される混合ユーザおよび制御データとを受信するステップと、上記制御データを回復するために、上記混合ユーザおよび制御データから上記第１の反復ユーザデータを消去するステップと、第２の反復ユーザデータを回復するために、上記混合ユーザおよび制御データから上記制御データを消去するステップと、第３の反復ユーザデータを生成するために、上記第１の反復ユーザデータと上記第２の反復ユーザデータとを結合させるステップとを、コンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明の、前述および別の目的、特徴、利点は、以下の発明の詳細な説明と、それに付随した関連する図を考慮すれば、より容易に理解できるであろう。

混合符号化と混合復号化を使用する無線通信システムを示すブロック図である。 ユーザデータを制御データによってコーディングおよび多重化する方法を示したフローチャートである。 ユーザデータおよび制御データを符号化および多重化する方法を示したフローチャートである。 混合符号化の方法を示したフローチャートである。 時分割多重化（ＴＤＭ）および混合符号化を示したブロック図である。 混合符号化を使用する無線機器を示したブロック図である。 混合復号化の方法を示したフローチャートである。 混合復号化を使用する無線機器を示したブロック図である。 上述のシステムおよび方法のいずれか一つの構成に一致する無線機器を示したブロック図である。

ここで開示されているシステムおよび方法は、互いの符号化性能を高めるために、２つのメッセージの周辺分布（marginal distribution）を利用する符号化技術を含む。無線通信システムにおいて、異なるエラー条件を持つメッセージを送信することは一般的である。これを実行可能な方法の一つが時分割多重化（ＴＤＭ）を使用する方法で、すなわち、一つ一つのメッセージを、異なるタイムスロットで、異なる符号化冗長度を持たせて送信する方法である。

３ＧＰＰ ＬＴＥ（3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution）においては、制御信号は、物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）上のデータとして多重化してよい。β−オフセットと呼ばれるパラメータは、基地局（すなわちeNodeB）から無線通信機器（すなわちユーザ機器）へと送信されることが可能であり、制御データとユーザデータとの間のリソース割当てを決定することができる。異なる制御情報を、異なるコーディング方法を用いて、独立して符号化および多重化することもできる。言い換えれば、ここで開示されているシステムおよび方法は、ユーザデータおよび制御データに対して、自由に、基本となるコーディング方法（underlying coding method）を使用してよい。例えば、ユーザデータは、ターボ符号を用いて符号化されなくて良く、低密度パリティチェック（ＬＤＰＣ）符号、畳み込み符号、または他のあらゆる適した符号を用いて符号化されて良い。同様に、制御データは、あらゆる適した符号を用いて符号化されて良く、リード−マラー符号や畳み込み符号に限定されない。そして、異なるβ−オフセット値は、異なるタイプの情報に適用され得る。

既知の変調および符号化方式（ＭＣＳ）の設定から、リソースの総数を特定することができる。ＴＤＭを用いて制御メッセージと共にデータを送信することは、制御データにリソースを与え、データ出力をパンクチュアすることによって達成することができる。それゆえ、ユーザデータ性能は劣化する。言い換えれば、制御データがより多くのリソースを消費すると、ユーザデータに残されるリソースが少なくなってしまう。

さらに、ＴＤＭにおいては、２つのメッセージ（すなわちユーザデータと制御データ）が別々に符号化され、別々に受信／復号化される。２つのメッセージの間に相互作用はない。一方のメッセージの受信の成功は、他方に利得を与えない。この単純な手法は、異なるメッセージの間の符号化利得の潜在的な利点を利用しない。対照的に、ここで開示されているシステムおよび方法は、混合符号化（mixed coding）を使用することで、送信された制御データとユーザデータとの間に依存関係を導入される。

図１は、混合符号化および混合復号化を使用する無線通信システム１００を示すブロック図である。基地局１０２は、１つまたはそれ以上の無線通信機器１０４と無線で通信することができる。基地局１０２は、アクセスポイント、Node B、eNodeB、または別の専門用語で表されてよい。同様に、無線通信機器１０４は、移動局、加入局、接続端末、遠隔局、ユーザ端末、端末、携帯電話（handset）、加入ユニット、ユーザ機器、または別の専門用語で表されてよい。基地局１０２は、無線周波数（ＲＦ）通信チャネル１１０を通じて、無線通信機器１０４へデータを送信することができる。

基地局１０２は、混合符号器（mixed encoder）１０６ａおよび混合復号器（mixed decoder）１０８ａを含んでいてもよい。無線通信機器１０４も、混合符号器１０６ｂおよび混合復号器１０８ｂを含んでいてもよい。混合符号器１０６は、送信のためにユーザデータおよび制御データを符号化することができる。特に、混合符号器１０６は、部分重ね合わせ符号（partial superposition code）を用いて、制御データとユーザデータとの間に依存関係を導入することが可能であり、上記部分重ね合わせ符号においては、ユーザデータの反復された部分の上に、制御データが符号化されている。ある構成において、無線通信システム１００はＬＴＥシステムであり、混合符号器１０６は、符号化の際に、ＬＴＥリリース８では、全ての存在するユーザデータおよび制御データの符号化方式を、ある２進法の加算手段で再利用する。異なるフィードバックレベルを使用することによって、異なるレベルの性能向上を得ることができる。

混合復号器１０８は、受信した信号を復号し、ユーザデータおよび制御データを生成することができる。復号を高速で制御するために（For fast control decoding）、データメッセージの反復された部分が選択されると、制御データの復号化が、少なくとも時分割多重化（ＴＤＭ）と同じ性能で達成される。混合復号器１０８によって使用される、反復ユーザデータの消去（cancellation）という差分復号化の性質のために、制御メッセージにマッピングされるとともに加算された上記ユーザデータの一部は、ＴＤＭバージョンにおける制御メッセージの場合の約２倍になる。それゆえ、ユーザデータに対して何らかのパンクチャリングを行うことで十分な間隔を作ってもよい。これは、ユーザデータの性能にいくらかの損失を生じさせる。しかしながら、制御メッセージの復号化に成功した後は、反復されたユーザデータブロックは、重ね合わせ部分の制御符号（control coding）を消去することで復元することができる。ユーザデータブロックの反復は、データの復号化の性能を向上させることができる。その結果、反復による符号化利得は、余分なパンクチャリングによる損失よりも高くすることが可能であり、それゆえ、制御データにユーザデータを加えれば、高い総合利得を達成することができる。さらに、ユーザデータからのフィードバックにより、制御性能をさらに向上することができる。マッピングされた部分を調整することで、ＴＤＭのリリース８と比べて、ユーザデータおよび制御データの両方で、より高い性能が観測される。

それゆえ、ここで開示されているシステムおよび方法は、ユーザデータに正帰還（positive feedback）を与えるための制御データに、より良い誤り保護を利用し、制御データに正帰還を与えるためのユーザデータ復号器のエラー出力をより少なくする。システム１００の性能は、導入された相互情報により大きく向上させることができる。さらに、ここで開示されているシステムおよび方法は、１つの制御メッセージに限定されない、すなわち、異なるβ−オフセットを持つ多数の制御メッセージが、同じ様式（manner）で使用されうる。

それゆえに、ここで開示されているシステムおよび方法は、不均一誤り保護（ＵＥＰ）要求を有する異なる２つのメッセージを結合してコード化するためのコーディング方法と、異なるレベルのフィードバックおよび性能向上を有する復号化プロセスと、異なるユーザデータ／制御データ比のための部分的な不均一誤り保護（ＵＥＰ）の部分的な実行と、を含む。

図２は、ユーザデータを制御データと共にコーディングおよび多重化する方法２００を示したフローチャートである。方法２００は、基地局１０２または無線通信機器１０４によって実行可能である。送信時間間隔（ＴＴＩ）ごとに１つの転送ブロックの割合で、コーディングユニットにユーザデータが届けられる。巡回冗長検査（ＣＲＣ）のためのパリティビットが計算され、転送ブロックに付与される（ステップ２１２）。上記転送ブロック内のビットは、１つまたはそれ以上のコードブロックへと分割される（ステップ２１４）。転送ブロック内のビット数が、最大コードブロックサイズ（たとえば６１４４）よりも大きい場合、多重コードブロックを用いてもよい。１つよりも多いコードブロックが使用された場合、ＣＲＣシーケンスを各コードブロックに付与してもよい。一方、転送ブロック内のビット数が、最大コードブロックサイズよりも小さい場合、１つのコードブロックのみを使用することができる。

次に、各コードブロックがターボ符号化される（ステップ２１６）。次に、ターボ符号化ブロックがレートマッチングされる（ステップ２１８）。レートマッチングは、ターボ符号化ブロックからビットをパンクチュアリング／削除、または拡張／反復しているものを含むことができる。その時、レートマッチングされたコードブロックを一緒に連結（concatenated）してもよい（ステップ２２０）。ユーザデータに加えて、様々な制御データを符号化することもできる（ステップ２２２，２２４，２２６）。たとえば、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）、プリコーディングマトリクスインジケータ（ＰＭＩ）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ（acknowledgement／non-acknowledgement）（ハイブリット自動再送要求、ＨＡＲＱ-ＡＣＫ）、ランクインジケータ（ＲＩ）などがある。いくらかの符号化制御データ（coded control data）は、ユーザデータと多重化されてもよい（ステップ２２８）。さらに、多重化された信号が、符号化制御データと共にインタリーブされる（ステップ２３０）。すなわち、変調シンボルが送信波形にマッピングされる。

図３は、ユーザデータおよび制御データを符号化および多重化する方法３００を示したフローチャートである。方法３００は、基地局１０２または無線通信機器１０４における符号器によって実行可能である。上記符号器は、ユーザデータのブロックサイズＡを、現在の変調および符号化方法（ＭＣＳ）から決定する（ステップ３３２）。ＭＣＳを、基地局１０２から提供することもできる。上記符号器は、制御データのタイプ／長さ、すなわち制御メッセージも決定することができる（ステップ３３４）。非符号化制御データ（uncoded control data）はＥビットとしてもよい。上記符号器は、制御データ符号化のために、リソース割当てオフセット（β−オフセット）、および反復スカラ（ｍ）を計測することもできる（ステップ３３６）。上記リソース割当てオフセット（β−オフセット）は基地局１０２より受信され、ユーザデータと制御データとの間のリソース割当てを決定することができる。反復スカラ（ｍ）は、リソース割当てオフセット（β−オフセット）に基づいて決定することが可能であり、制御データの反復回数を決定することができる。

上記符号器は、ユーザデータを符号化することによりＢビットの符号化データを生成することもできる（ステップ３３８）。ある構成においては、ユーザデータおよび制御データを別々の異なる符号化技術で符号化することもできる。ユーザデータを符号化率１／３のターボ符号で符号化することもできる。上記符号器は、ユーザデータに、制御データのスペースを与えてレートマッチング（すなわちビットのパンクチャリング）することも可能である（ステップ３４０）。これにより、レートマッチングされたＤビットのターボ符号化データを生成することができる。

上記符号器は、制御データをＦビットに符号化することもできる（ステップ３４２）。この符号化は、リード−マラー符号、１／３テイルバイティング畳み込み符号（tail biting convolutional code）などを使用することを含むことができる。上記符号器は、Ｆビットの符号化制御データをｍ回反復することによりＣビットを生成することもできる（ステップ３４４）。上記パラメータｍは、基地局から受信するリソース割当てオフセット（β−オフセット）に基づいて計算することができる。上記符号器は、時分割多重化（ＴＤＭ）、すなわち、ユーザデータと制御データを異なるタイムスロットでひとつずつ送信する方式を使用して、符号化レートマッチングユーザデータ（coded rate matched user data）と符号化拡張制御データ（coded extended control data）とを結合することもできる（ステップ３４６）。

図４は、混合符号化の方法４００を示したフローチャートである。方法４００は、基地局１０２または無線通信機器１０４上の混合符号器１０６で実行可能である。図３に示された方法３００と同様に、混合符号器１０６は、ユーザデータブロックサイズＡを、現在の変調および符号化方法（ＭＣＳ）から決定することができる（ステップ４３２）。ＭＣＳを、基地局１０２が提供することもできる。混合符号器１０６は、制御データのタイプと長さ、すなわち制御メッセージを決定することもできる（ステップ４３４）。上記非符号化制御データはＥビットであってよい。混合符号器１０６は、リソース割当てオフセット（β−オフセット）、および反復スカラｍを、制御データ符号化のために計算することもできる（ステップ４３６）。上記リソース割当てオフセット（β−オフセット）は、基地局１０２から受信されることが可能で、ユーザデータと制御データとの間のリソース割当てを決定することができる。反復スカラｍは、リソース割当てオフセット（β−オフセット）に基づいて決定されることが可能であり、制御データの反復回数を決定することができる。混合符号器１０６は、制御データの反復回数を決定することにも用いられる混合スカラ（mixing scalar）ｋを決定することもできる（ステップ４３７）。混合スカラｋは、ＭＣＳセッティング、制御情報のタイプ／サイズ、β−オフセットなどの既知のパラメータから定義済みのアルゴリズムに基づいて、決定してもよい（ステップ４３７）。あるいは、混合スカラｋは、異なる入力パラメータを組み合わせたルックアップテーブルから決定することもできる（ステップ４３７）。上記ルックアップテーブルは、予め定義されたものであってもよく、基地局１０２と無線通信機器１０４との間における相互の合意の上で変更することもできる。

混合符号器１０６は、上記ユーザデータを符号化することによりＢビットの符号化データを生成することもできる（ステップ４３８）。同様に、混合符号器１０６は、上記制御データをＦビットに符号化することもできる（ステップ４４２）。前述の通り、上記ユーザデータおよび上記制御データを、個別に異なるコーディング技術を用いて符号化することもできる。上記ユーザデータを符号化率１／３のターボ符号で符号化することも可能であり、上記制御データをリード−マラー符号または１／３テイルバイティング畳み込み符号によって符号化することもできる。

上記符号器は、上記ユーザデータをレートマッチングすることにより制御データにスペースを付与することができる（ステップ４３９）。一方、この方法４００において、上記制御データは、ｋＣビット（ｋは混合スカラ）とすることが可能である。それゆえ、上記レートマッチング（ステップ４３９）は、上記ｋＣビットの制御データに適合させるために、上記Ｄビットのユーザデータを（Ｄ−（ｋ−１）Ｃ）ビットに低減することができる。換言すれば、図４に示す方法４００における制御データは、図３に示す方法３００における制御データよりも大きい。それゆえ、図４に示す方法４００におけるレートマッチングは、上記のより大きな制御データに融合させるために、図３に示す方法３００におけるレートマッチングよりも、より多くのユーザデータを低減することができる。

混合符号器１０６は、上記Ｆビットの符号化された制御データをｋ＊ｍ回反復することにより、総数ｋＣビットの制御データを生成することができる（ステップ４４３）。言い換えれば、図４に示す方法４００は、上記符号化制御データを、図３に示す方法３００よりも多く、ｋ回反復するため、結果としてＣビットではなくｋＣビットが生ずる。

混合符号器１０６は、上記符号化レートマッチングユーザデータと、上記符号化拡張制御データとを結合させるのではなく、レートマッチングされたｋＣビットのユーザデータのコピー４４８を、上記符号化制御データと２進法で加算する（ステップ４５０）。言い換えれば、ユーザデータからコピーされたビット数は、制御データのビットの総数と等しくなる。これは、混合ユーザデータ／制御データ（mixed user data/control data）４５２を生成することを可能とする。次に、混合符号器１０６は、上記符号化レートマッチングユーザデータと、上記混合ユーザデータ／制御データブロック４５２とを、時分割多重化（ＴＤＭ）を使用して結合することができる（ステップ４５４）。

本実施形態において、ユーザデータを反復したものと共に制御データの符号化する方法も開示されている。ユーザデータのビットを削除（removed）することもできる。制御データのビットは、制御データのビット数の増加に合わせて反復される。上記制御データのビット数と等しい上記ユーザデータ内のビットを、コピーすることもできる。上記コピーされたユーザデータのビットを、上記制御データに加算することもできる。ユーザデータと制御データを、多重化することもできる。

本発明に係る他の実施形態では、１／３ターボ符号、低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ）符号、または畳み込み符号を使用して、上記ユーザデータの符号化を行う方法が開示されている。

本発明に係る他の実施形態では、リード−マラー符号または１／３テイルバイティング畳み込み符号を使用して、上記制御データの符号化を行う方法が開示されている。

本発明に係る他の実施形態では、上記反復したものが、上記制御データのビットをｋ＊ｍ回コピーしたものから構成される方法が開示されている。なお、ｋは、上記制御データのタイプとサイズ、基地局から送信されるリソース割当てオフセット（β−オフセット）、および変調ならびに符号化方法（ＭＣＳ）に基づき決定される定数である。また、ｍは、リソース割当てオフセット（β−オフセット）に基づいて決定される反復スカラである。

本発明に係る他の実施形態では、上記制御データおよび上記ユーザデータが、ＬＴＥ（long term evolution）システムにおける物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）を介して送信される方法が開示されている。

本発明に係る他の実施形態では、上記加算が、ビット単位の排他的論理和（ＸＯＲ）処理で構成される方法が開示されている。

本発明に係る他の実施形態では、上記制御データがチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）、ＡＣＫ（acknowledgement）／ＮＡＣＫ（non-acknowledgement）、またはランクインジケータ（ＲＩ）である方法が開示されている。

本発明に係る他の実施形態では、上記多重化が時分割多重化（ＴＤＭ）およびチャネル多重化を含む方法が開示されている。

図５は、時分割多重化（ＴＤＭ）と混合符号化を示したブロック図である。通信システムにおいては、異なるメッセージが異なるターゲットの誤り保護要件（target error protection requirements）を持つことが一般的であり、これはすなわち、異なるメッセージが、不均一誤り保護（ＵＥＰ、unequal error protection）を要求しているということである。より重要なメッセージが、ユーザデータのような他のメッセージよりもずっと短くても、より堅固な誤り保護を要求することがある。例えば、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）やＡＣＫ（acknowledgement）／ＮＡＣＫ（non-acknowledgement）のような制御データ５５８は、ユーザデータ５５６よりも良い誤り保護を要求する場合がある。

ＵＥＰの達成を可能とする１つの方法は、異なるメッセージを個別に符号化し、異なる時間／周波数のリソース割当てによって送信することである。特に、ＵＥＰは、異なる符号冗長度（符号化率（coding rate）や反復の回数など）によって達成することができる。例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）の物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）上のユーザデータ５５６および制御データ５５８は、ＴＤＭを使用して、個々に符号化され、送信される。リソース割当てオフセット（β−オフセット）が、上記制御データにより強固な保護を与えるために定義されると、各ユーザデータ情報ビットと比較して、β倍のリソースが、各制御データビットに割当てられる。

（例えばＬＴＥ ＰＵＳＣＨ上における）制御冗長度は、符号化制御データ５６２のビットの単純な反復によって生成される。反復の回数は、反復スカラｍで表され、スカラｍは、対応する変調および符号化方法（ＭＣＳ）の設定およびデータと制御のタイプ／長さによって計算される。符号化ユーザデータ（coded user data）５６０は、制御の割当てのリソースを生成するために、レートマッチングされる。デフォルトのリソース割当てオフセット（β−オフセット）は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫおよびランクインジケータ（ＲＩ）に対して２０倍に、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）に対して６．２５倍にしてよい。図５には１つのタイプの制御メッセージのみが示されているが、同様の技術を、異なるβ−オフセットを持つ多重制御メッセージに適用することができる。

基地局１０２によって提供される上記ＭＣＳの設定は、サブフレーム伝送に利用可能なリソースエレメント（ＲＥｓ）の総数、およびユーザデータ５５６のトランスポートブロックサイズＡを定義する。無線通信機器１０４（例えばユーザ機器）は、制御メッセージのタイプ／長さを、現在のサブフレーム（例えばＥビットの制御データ５５８の中）で伝送することができる。

ユーザデータ５５６および制御データ５５８は、個別に、それぞれに特化された符号化方法で、ＢおよびＦビットに符号化することが可能である。例えばＬＴＥにおいては、上記ユーザデータ５５６が、符号化率１／３のターボ符号で符号化されることで、符号化ユーザデータ５６０（Ｂビット）を生成することができる。対照的に、上記制御データ５５８は異なる符号を使用することが可能である。例えば、ＣＱＩの長さが１１ビット以下である場合、ＣＱＩは、（３２，Ｏ）リード−マラー符号によって符号化されてもよいし、ＣＱＩの長さが１１ビットより長い場合は、ＣＱＩは、１／３テイルバイティング畳み込み符号によって符号化されてもよい。これにより、符号化制御データ５６２（Ｆビット）が生成される。

上記符号化ユーザデータ５６０および符号化制御データ５６２は、必要とされる制御冗長度によって、調整かつ多重化されてよい。特に、上記符号化ユーザデータ５６０は、レートマッチングされることによって、現在のＭＣＳの設定のリソースエレメント（ＲＥｓ）に合わせることができる。このレートマッチングは、上記制御メッセージのためのスペースを与えるために、符号化ユーザデータ５６０のビットをパンクチュアリングすることを含んでよい。符号化制御データ５６２（Ｆビット）は、ｍ回反復されて、Ｃビットとしてもよい。この時ｍは、リソース割当てオフセット（β−オフセット）に基づいて計算された反復スカラである。

そして、レートマッチングユーザデータ（rate matched user data）５６４（Ｄビット）は、ＴＤＭを用いて、拡張制御データ（extended control data）５６６（Ｃビット）と結合される。しかしながら、この結合は、レートマッチングユーザデータ５６４と拡張制御データ５６６との間に、何も相互作用をもたらさない場合もある。

一方、ここで開示されているシステムおよび方法は、メッセージ間に決定的な依存性を与えるメカニズムを混合する符号を含んでいる。特に、ここで開示されているシステムおよび方法は、符号化された制御データを、反復ユーザデータのブロックに混合する。それゆえ、反復フィードバックは、以下のように他のメッセージを復号化した後に、あるメッセージに対して加えられる。さらに、混合符号化は２セットのコードの周辺分布を探索し（explores）、総合的なシステム性能を著しく向上させることができる。

ある構成においては、混合符号化は、既存のＬＴＥ方式を最小限修正したＬＴＥの中で実行される。上記符号は、符号器（encoder）に単純な追加ステップ（extra step）を有する既存のチャネル符号器（channel coder）を再利用することができる。復号器においては、復号器の出力が互いにフィードバックされ、符号性能を強化する。３つの異なるフィードバックレベルが、異なる性能向上レベルをもつ復号のために、異なる複雑性を伴いつつ、定義される。レベル１は、符号化制御（coded control）をフィードバックするものである。レベル２は、復号化制御（decoded control）をフィードバックするものであり、これにより制御符号化利得が利用される。レベル３は、復号化データ出力をフィードバックするものであり、これによりデータ符号化利得も調べられる。分析とシミュレーションの結果は、混合符号化が、ＬＴＥにおける物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）上の標準である時分割多重化（ＴＤＭ）方式と比べて、性能を高めることができることを示している。

ユーザデータの符号化率が３分の１よりも少ない低レート設定では、ユーザデータおよび制御データで同時によりよい性能が達成される。上記ユーザデータの性能は、あたかも制御データが付加されておらず、ユーザデータのみであるかのような性能であり、それゆえ、ＴＤＭのデータの性能より優れている。上記制御データはより大きな部分（portion）へと広がり、これによって、広がった要素（spreading factor）による３ｄＢ、６ｄＢ、あるいはそれよりも大きな符号化利得で、ＴＤＭバージョンにおける制御データよりも信頼性を高くすることが可能となる。これは、混合符号器にとって、特に最適なユースケースであるかもしれない。

中位および高位のレート設定では、上記混合符号器は、レベル３のフィードバックがない場合でも、フィードバックがある場合と同程度の性能を提供することが可能であり、そしてレベル３のフィードバックがある場合には、よりよい総合的な性能を提供することができる。ＴＤＭと同等のユーザデータの性能である場合、１．５ｄＢから３ｄＢの利得が制御データに観測される（observe）。一方で、同等の制御データの性能が維持された場合、そのことは、ＴＤＭを超える何らかの性能上の利益をもたらすことができる。

符号混合（Code mixing）は、所定のコードブロックの反復と混合から成る追加ステップ（extra step）で、ユーザデータおよび制御データを符号化することに、利用することができる。ｋのスケール要素（factor）を使用して、上記レートマッチングユーザデータ５６４が再びレートマッチングされることで、二重レートマッチングユーザデータ５６８ａ（Ｄ−（ｋ−１）Ｃビット）を生成することができる。上記拡張制御データ５６６が、反復を使用して再び拡張されることで、二重拡張制御データ５７０（ｋＣビット）を生成することができる。あるいは、上記符号化ユーザデータ５６０（Ｂビット）を、β−オフセット＝ｋ＊（与えられたβ−オフセット）のリソース割当てオフセットを直接的に用いてレートマッチングすることによって、上記二重レートマッチングユーザデータ５６８ａを生成することができる。同様に、符号化制御データ５６２を反復スカラｍ＝ｋ＊ｍを直接的に用いて反復することによって、上記二重拡張制御データ５７０を生成することができる。上記ｋの適切な値は、利用中のチャネルの状態（condition）によって決定されてよい。例として、ｋが２またはそれ以上に選択されると、同程度の性能で、高速の制御復号化を得ることが可能である。あるいは、レベル３のフィードバックが使用されている場合には、ｋが１と２の間で選択されてもよい。

二重レートマッチングユーザデータ５７２のｋＣビットのコピーは、二重レートマッチングユーザデータ５６８ａから取得されること、そして拡張制御データ５７０（ｋＣビット）と２進法で加算されることが可能である。これは、上記二重レートマッチングユーザデータ５６８ｂと共に最終出力に含めることが可能な混合ユーザデータ／制御データ５７４を生成することを可能とする。数学的に、２進法の加算では、ビット単位の排他的論理和（ＸＯＲ）処理を使用することができる。

あるいは、上記ユーザデータ５５６に使用される符号化率が１／３より少ない場合、反復ブロックがすでにレート照合器（rate matcher）内に存在している場合もある。従って、レート照合器内にある反復ブロックは、第二のレート照合器を実行する代わりに使用されてもよい。

加えて、混合スカラｋの決定は、他のパラメータからの定義済みのアルゴリズムに基づいて行われてもよく、そのパラメータとは、ＭＣＳ設定、制御情報のタイプ／サイズ、リソース割当てオフセット（β−オフセット）などである。上記適切な値は、異なるデータ／制御多重化設定のために、オフラインの最適化機能によって、算出されてよい。この構成において、上記混合スカラｋは、異なる入力パラメータの組み合わせの簡素なルックアップテーブルであってよい。上記テーブルは予め定義されていてもよい。またそのテーブルは、基地局１０２と無線通信機器１０４との間（たとえばｅＮｏｄｅＢとユーザ機器との間）の相互合意の上で、カスタマイズされてもよい。さらに、ユーザデータと制御データの多重化において、反復数ｍ、および上記混合スカラｋは、非整数としてもよい。すなわち、ｍおよびｋは、分数や少数の値であってもよい。

図６は、混合符号化を使用する無線機器６７６を示したブロック図である。無線機器６７６は、基地局１０２であってもよいし、無線通信機器１０４であってもよい。混合符号器６０６は、ユーザデータ６５６および制御データ６５８を含むデータストリームを受信することができる。ユーザデータ符号器６８２ａ（ユーザデータ符号化部）は、ユーザデータ６５６を符号化し、符号化ユーザデータ６６０を生成することができる。例えば符号化率１／３のターボ符号を使用する。制御データ符号器６８２ｂ（制御データ符号化部）は、制御データ６５８を符号化し、符号化制御データ（coded control data）６６２を生成することができる。例えばリード−マラー符号や符号化率１／３のテイルバイティング畳み込み符号を使用する。上記符号化ユーザデータ６６０は、レート照合器６８４（低減部）内でレートマッチングされて、二重レートマッチングユーザデータ６６８ａになる。上記符号化制御データ６６２を制御データリピータ６８６（反復部）で拡張することにより、二重拡張制御データ６７０を生成することができる。これは、上記符号化制御データ６６２を、上記反復スカラ６９７に示される回数（ｍ）および混合スカラ６９８に示される回数（ｋ）で反復すること、すなわち上記符号化制御データ６６２内のビットが、ｋ＊ｍ回反復されることにより、二重拡張制御データ６７０が生成されること、を含むことができる。上記反復スカラ６９７は、基地局１０２から受信されるリソース割当てオフセット６９６（β−オフセット）によって決定されてよい。上記混合スカラ６９８（ｋ）は、ＭＣＳ設定、制御情報のタイプ／サイズ、リソース割当てオフセット６９６（β−オフセット）などの、他のパラメータからの定義済みアルゴリズムに基づいて決定することができる。

あるいは、上記符号化ユーザデータ６６０のレートマッチングは、図示しない中間ステップを含んでいてもよく、そのステップでは、上記符号化ユーザデータ６６０はレートマッチングされて、レートマッチングユーザデータ５６４となり、それから再びレートマッチングされて、二重レートマッチングユーザデータ６６８ａとなる。同様に、上記符号化制御データ６６２の二重拡張制御データ６７０への拡張は、図示しない中間ステップを含んでいてもよく、そのステップでは、上記符号化制御データ６６２は拡張されて、拡張制御データ５６６となり、それから再び拡張されて、二重拡張制御データ６７０となる。中間ステップが使用された場合、上記拡張制御データ５６６がＣビットを含むことができる一方、上記二重拡張制御データ６７０はｋＣビットを含むことができる。それゆえ、上記二重拡張制御データ６７０は、上記拡張制御データ５６６に含まれるビット数のｋ倍のビット数を含むことができる。

符号混合器６８８は、上記二重レートマッチングユーザデータ６６８ａの一部（ｋＣビット）を、部分ユーザデータリピータ（partial user data repeater）６９０（コピー部）を使用してコピーすることができる。上記二重レートマッチングユーザデータ５７２のｋＣビットのコピーを、二重拡張制御データ６７０へと加算することにより、混合ユーザデータ／制御データ６７４を生成することができる。上記２進法の加算は、２進法加算器６９２（加算部）によって行うことができる。上記二重レートマッチングユーザデータ６６８ｂと上記混合ユーザデータ／制御データ６７４は、時分割多重化器６９４（多重化部）によって結合することができる。符号化ののち、上記混合符号器からの結合された出力は、インタリーブおよびマッピングまたは変調を、インタリーバ６７８およびマッパー／変調器６８０によって行うことができる。

図７は、混合復号化の方法７００を示したフローチャートである。方法７００は、基地局１０２または無線通信機器１０４の混合復号器１０８によって行われることができる。混合符号器１０６に対応するものである上記混合復号器１０８内で表現されるデータは、そのようなデータを推定したものでよく、それゆえ、差異を含んでいてもよい。加えて、上記混合復号器１０８内で表現されるデータは、ソフトの形態（例、対数尤度比（ＬＬＲｓ））でも、ハードの形態（すなわちデータの確率または信頼性を示すものを一切含まない形態）でもよい。

所定のユーザデータコードの反復がある場合、上記制御メッセージの“ダーティペーパー”が知られている。それゆえ、受信機において、ダーティチャネルが、最初に混合ユーザデータ／制御データからキャンセルされると、符号化制御データを得ることができる。次に、上記符号化制御データが、キャンセルされると、上記反復されたユーザデータのもう１つのコピーを得ることができる。反復されたユーザデータの２つのコピーをソフト的に結合したものは、より良い受信信号品質を得ることができ、そのようにしてデータ復号化が進められる。

さらに、上記制御データおよびユーザデータを復号したものの出力を相互にフィードバックすることにより、追加利得（extra gain）を得ることができる。異なる複雑さを持つ３つの可能なフィードバックレベルが存在する。レベル１は、符号化制御データのみをフィードバックするものとしてよい。レベル２は、復号化制御データをフィードバックするものとしてよく、これにより、制御データ符号化利得を利用することができる。レベル３は、復号化ユーザデータ出力をフィードバックするものとしてよく、これにより、ユーザデータの符号化利得が検出できる（explored）。

上記混合復号器１０８は、符号化ユーザデータおよび混合ユーザデータ／制御データ７７４を受信することができる（ステップ７０２）。上記符号化ユーザデータは、非反復ユーザデータ７０４と第１の反復ユーザデータ７０６ａに分割されてもよい。上記非反復ユーザデータ７０４は、上記混合符号器１０６において制御データと２進法で加算されていない、上記受信されたユーザデータの一部である。すなわち、図５に示された二重レートマッチングユーザデータ５６８ａのコピーされていない部分である。第１の反復ユーザデータ７０６ａは、上記混合符号器１０６において制御データと２進法で加算された、上記受信されたユーザデータの一部（ｋＣビット）である。すなわち図５に示された二重レートマッチングユーザデータ５６８ａのコピーされた部分である。上記混合ユーザデータ／制御データ７７４は、上記受信データの２進法で加算された部分である。すなわち図５に示された混合ユーザデータ／制御データ５７４（制御データと加算された第１の反復ユーザデータ）である。

混合復号器１０８は、第１の反復ユーザデータ７０６ａを参照し、混合ユーザデータ／制御データ７７４から上記ユーザデータの一部を消去することにより、二重拡張制御データ７７０ａ（精錬制御データ（refined control data））を生成する（ステップ７０８）。上記対数尤度比（ＬＬＲ）によるソフト的出力を、上記混合ユーザデータ／制御データ７７４のビットＬＬＲｓおよび第１の反復ユーザデータ７０６ａによって得てもよい。これは本質的には差分復号化である。

次に上記混合復号器１０８は、二重拡張制御データ７７０ａの各ビットのｋ＊ｍ個のコピーをソフト的に結合することにより、符号化制御データ７６２ａ（Ｆビット）を生成することができる（ステップ７１０）。これは、同じビットのｋ＊ｍ個のコピーのＬＬＲｓを単純に加算することによって行うこともできる。

レベル１フィードバック７５９ａが使用される場合、上記混合復号器１０８は、ハード的な決定フロー７１２で、ソフト的符号化制御データ７６２ａから、ハード的符号化制御データ７６２ｂを決定する。これは、ソフト的符号化制御データ７６２ａのＬＬＲｓをハード的な非ＬＬＲ（non-LLR）の符号化制御データ７６２ｂへと変換することを含んでいる。言い換えれば、上記ハード的な符号化制御データ７６２ｂは、データの蓋然性や確実性を示さない。次に、上記ハード的な符号化制御データ７６２は、二重拡張制御データ７７０ｂ内で反復される（ステップ７１８）。あるいは、レベル２フィードバック７５９ｂが使用される場合、上記符号化制御データ７６２ａを復号化することにより、制御データ７５８が生成され（ステップ７１４）、次にその制御データ７５８が再び符号化されて、符号化制御データ７６２ｃとなる（ステップ７１６）。次に、上記符号化制御データ７６２ｃは、二重拡張制御データ７７０ｂ内で反復される（ステップ７１８）。

上記混合復号器１０８は、混合ユーザデータ／制御データ７７４から二重拡張制御データ７７０ｂを消去することにより、反復されたユーザデータのもう１つのコピーを、第２の反復ユーザデータ７０６ｂとして生成することもできる（ステップ７２０）。上記混合ブロックのソフト的ＬＬＲデータ出力は、対応する制御データのビットが１であるときに、ＬＬＲ極性の反転（flipping）を行うことで得ることができる。上記混合復号器１０８は、上記反復ユーザデータ７０６の２つのバージョンをソフト的に結合する（ステップ７２２）、すなわち、第１の受信された反復ユーザデータ７０６ａと第２の（所定の）反復ユーザデータ７０６ｂを結合することにより、第３の（結合された）反復ユーザデータ７０６ｃを生成する。これにより、より良い信号品質をユーザデータ復号器に与えることができる。上記結合は、上記反復ユーザデータ７０６の２つのバージョン（１つは送信機から、もう１つはステップ７２０から）のＬＬＲｓの和であってもよい。

上記混合復号器１０８は、第３の（結合された）反復ユーザデータ７０６ｃと非反復ユーザデータ７０４を、結合（ステップ７２４）及び復号（ステップ７２６）し、ユーザデータ７５６を生成することができる。上記改善された入力信号品質は、ユーザデータ符号性能（code performance）を改善するという結果を生み出す。

加えて、高められた制御性能は、ユーザデータ７５６のレベル３フィードバック７５９ｃを使用することで、獲得することができる。レベル３フィードバック７５９ｃが使用される場合、上記混合符号器は、上記ユーザデータ７５６を、符号化ユーザデータ７５６ｂへ符号化することにより（ステップ７２８）、対応する第４の反復ユーザデータ７０６ｄを生成することができる。上記混合復号器１０８は次に、上記第４の反復ユーザデータ７０６ｄを、上記混合ユーザデータ／制御データ７７４から消去する（ステップ７０８）。これにより、上記二重拡張制御データ７７０ａの、より誤りのないバージョンを生成することができる。上記混合復号器１０８は次に、上記制御復号化処理を再び反復することができる。

反復プロセス（iterative process）によって、ユーザデータおよび制御データの両方における性能向上を最大化することが可能である。しかしながら、ほとんどのケースにおいて、一度の反復で、所望の性能が十分に達成できる。分数または少数の値であるｍおよびｋに関しては、上述のプロセスにおけるＬＬＲによるソフト的結合の間に、最終的な分数または少数のコピーは、全て０の値で埋めてもよい。

上記混合復号化プロセスにおいて、上記制御メッセージ（すなわち制御データ７５８）は、上記第１の反復ユーザデータ７０６ａおよび上記混合ユーザデータ／制御データ７７４の比較によって回復させることができる。これは制御データ７５８を、より雑音のあるチャネルに送信することに相当する。なぜなら、復号化プロセスの間に、上記２つのブロック上の雑音が、足し合わさせられるからである。ｋをより大きなものとすれば、制御符号化冗長度は増大し、増大した雑音を軽減することが可能である。上記制御データ７５８の復号化後、レベル１フィードバック７５９ａおよびレベル２フィードバック７５９ｂの両方が、より雑音のない符号化制御データ７６２ｂ−ｃを生成するので、上記第２の（反復）ユーザデータ７０６ｂの信号品質、そして上記ユーザデータ性能が改善される。レベル３フィードバック７５９ｃは、より雑音のない（精錬）ユーザデータ７５６ｃを上記混合ブロックに提供することにより、さらなる強化を提供し、これにより上記制御データの性能は高められる。これは、上記第１の受信された反復ユーザデータ７０６ａを上記第４の反復ユーザデータ７０６ｄとソフト的に結合する（ステップ７２２）ことによって達成され、第５のユーザデータ７０６ｅを生成することを可能とする。そして、上記混合復号器１０８が、上記第五の反復ユーザデータ７０６ｅと上記非反復ユーザデータ７０４を、結合し（ステップ７２４）、復号する（ステップ７２６）ことにより、上記精錬ユーザデータ７５６ｃを生成することができる。

１つまたはそれ以上の反復によって、上記ユーザデータ復号器７２６および制御データ復号器７１４からの出力に残るエラー（error residue）は非常に小さくすることができる。同等のユーザデータおよび制御データの性能は、互いに理想的な消去を行ったと仮定したならば、限界となる場合もある。受信されたユーザデータは、ｋＣビットのブロックが反復された二重レートマッチングユーザデータとなり、受信された制御データは約１０＊ｌｏｇ１０（ｋ）ｄＢの利得を持つ二重拡張制御データ７７０（ｋＣビット）となる。

上記データの符号化率を３分の１より低く設定すると、混合符号化は、ユーザデータおよび制御データに対して同時により高い性能を提供できる。この場合、上記混合する制御データは、直接レートマッチングユーザデータに加えられる。それゆえ、制御データを消去することで、上記ユーザデータの性能は、ユーザデータに制御データが加えられていない場合と同様のものとなり、それゆえ、混合符号化は、上記ＴＤＭにおけるユーザデータよりも、良好に機能する。加えて、上記制御データはより大きな部分へと広げられ、上記ＴＤＭ制御データよりも高い信頼性を提供する。

低い符号化率は、全てのＭＣＳ設定の５０％近辺で使用されてよい。また、セルエッジの場合のように、チャネル品質が悪い場合においてより多く使用される低い符号化率は、大きな制御データのオーバヘッドに対して脆弱である。混合符号化は、制御データとユーザデータの両方に比較的大きな利得を与えるという点で、特に魅力的な解決法である。実際、制御データのオーバヘッドが大きい場合、混合符号化は、より多くの利得を提供することが可能である。

中位および高いレートの設定では、混合符号化は、レベル３フィードバック７５９ｃを使用しないでも、使用したのと同程度の性能を提供すること、そしてレベル３フィードバック７５９ｃを使用するよりも、良い総合性能を提供することができる。ＴＤＭのものと同等のユーザデータの性能であれば、１．５ｄＢから３ｄＢの利得が制御データに観測される。他方、同等の制御データの性能が維持された場合は、ＴＤＭを超えるユーザデータ性能の利がもたらされる。

一例をあげると、ユーザデータに名目上（nominal）符号化率３分の１を使用し、コード化されたユーザデータと制御データに３対１の比率でＴＤＭの割り当てを使用した場合、符号化されたユーザデータが、符号化レート２分の１でレートマッチングされると、データブロック全体では、ｋ＝２回拡張された符号化制御データで、反復され、混合されることが可能である。混合符号化は、ＴＤＭバージョンを超える、ユーザデータへの０．６ｄＢの性能利得と、制御データへの３ｄＢの利得とを同時に達成することができる。これは、ＴＤＭバージョンと比べて５０％制御データエラーが低く、１５％低い送信電力（transmission power）で、ＴＤＭと同等データ性能を達成できると解釈することができる。

本発明に係る他の実施形態では、上記制御データを復号すること、および、ユーザデータを生成するために、上記反復されないユーザデータで上記第３の反復されたユーザデータを復号することから成る方法が開示されている。

本発明に係る他の実施形態では、上記ユーザデータを符号化すること、精錬制御データを回復するために、上記符号化されたユーザデータを上記混合ユーザおよび制御データから消去すること、第４の反復ユーザデータを回復するために、上記精錬制御データを上記混合ユーザおよび制御データから消去すること、そして第５の反復されたユーザデータを生成するために、上記第１の反復ユーザデータと第４の反復ユーザデータとを結合すること、精錬制御データを復号すること、そして精錬制御データを生成するために、上記非反復ユーザデータで、上記第５の反復ユーザデータを復号すること、から成る方法が開示されている。

本発明に係る他の実施形態では、上記結合が、上記第１の反復ユーザデータと第２の反復ユーザデータの対数尤度比（ＬＬＲｓ）とを合計することを含む方法が開示されている。

図８は、混合復号化を使用する無線機器８７６を示したブロック図である。上記無線機器８７６は、基地局１０２であってもよいし、無線通信機器１０４であってもよい。デマッパー（demapper）／復調器８３０およびデインタリーバ（de-interleaver）８３２は、受信した信号を、各々、デマップ（demap）または復調、およびデインタリーブ（de-interleave）する。

混合復号器８０８は、受信したデータを受信部８３４で使用することにより、ユーザデータ８５６および制御データ８５８を生成することができる。言い換えれば、図８に示された、非反復ユーザデータ８０４、反復ユーザデータ８０６、および混合ユーザデータ／制御データ８７４は、図７に示された非反復ユーザデータ７０４、反復ユーザデータ７０６、および混合ユーザデータ／制御データ７７４に相当する。復号を実行するため、上記混合復号器８０８は、ユーザデータ復号器８３６（第１復号部）および制御データ復号器８３８（第２復号部）を使用してもよい。上記ユーザデータ復号器８３６は、ユーザデータを復号することが可能であり、図６に示されたユーザデータ符号器６８２ａに対応していてもよい（例えば１／３ターボ復号器であってもよい）。上記制御データ復号器８３８は、制御データを復号することが可能であり、図６に示された制御データ符号器６８２ｂに対応していてもよい（例えばリード−マラー復号器または１／３テイルバイティング畳み込み復号器（1/3 tail biting convolutional decoder）であってもよい）。

上記混合復号器８０８は、さらに、ユーザデータ符号器８４０（符号化部）と、制御データ符号器８４２と、ユーザデータソフト結合モジュール８４４と、制御データソフト結合モジュール８４６（結合部）と、第１消去モジュール８４８と、第２消去モジュール８５０と、ハード決定モジュール８５２と、リピータ８５４とを含み、これらは図７に示されたステップ７２８、７１６、７２２、７１０、７０８、７２０、７１２、および７１８においてそれぞれ使用されている。特に、上記ユーザデータ符号器８４０はユーザデータ８５６の生成に使用することが可能であり、上記制御データ符号器８４２は制御データ８５８の生成に使用することが可能である。上記ユーザデータソフト結合モジュール８４４は反復ユーザデータ８０６を生成することが可能であり、上記制御データソフト結合モジュール８４６は符号化制御データ７６２ａを生成することが可能である。上記第１消去モジュール８４８（第１消去部）および第２消去モジュール８５０（第２消去部）は、上記反復ユーザデータ７０６ａおよび上記二重拡張制御データ７７０ｂを上記混合ユーザデータ／制御データ７７４から各々削除（remove）することができる。上記ハード決定モジュール８５２は、ソフト符号化制御データ７６２ａをハード符号化制御データ７６２ｂへと変換することができる。上記リピータ８５４は、符号化制御データ７６２内のビットを反復または拡張することにより、二重拡張制御データ７７０ｂを生成することができる。

図９は、上述のシステムおよび方法のいずれか１つの構成に従った無線機器９０４を示したブロック図である。上記無線機器９０４は無線通信機器１０４であってもよく、さらにユーザ機器、移動局、加入局、接続端末、遠隔局などを表していてもよい。上記無線機器９０４はさらに基地局１０２であってもよく、さらにeNodeB、基地局コントローラ、基地局トランシーバなどを表していてもよい。上記無線機器９０４は、送信機９１０および受信機９１２を含むトランシーバ９２０を含んでいてもよい。上記トランシーバ９２０は、１つ以上のアンテナ９１８と連結されていてもよい。上記無線機器９０４はさらに、デジタル信号プロセッサ９１４（ＤＳＰ）、汎用プロセッサ９１６、メモリ９０８、および通信インタフェース９２４も含むことができる。上記無線機器９０４の様々な構成要素は、ハウジング９２２の内部に含むことができる。

上記プロセッサ９１６は、上記無線機器９０４の動作を制御することができる。上記プロセッサ９１６は、さらに、ＣＰＵも表していてもよい。ＲＯＭ（read-only memory）およびＲＡＭ（random access memory）の両方を含んでいてもよい上記メモリ９０８は、命令９３６ａおよびデータ９３４ａを上記プロセッサ９１６へと提供することができる。上記メモリ９０８の一部はさらに、不揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）を含むこともできる。上記メモリ９０８は、電子情報の格納を可能とするあらゆる電子部品を含んでいてもよく、そして、上記プロセッサ９１６、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、交換可能ディスク、ＣＤ−ＲＯＭなどを含め、ＲＯＭ、ＲＡＭ、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリ、オンボードメモリにより、具現化される。

上記メモリ９０８は、プログラム命令９３６ａおよび他のタイプのデータ９３４ａを格納することができる。上記プログラム命令９３６ａは上記プロセッサ９１６によって実行されることにより、ここで開示された方法の一部あるいは全部を実行することができる。上記プロセッサ９１６は、さらに、上記メモリ９０８に格納されたデータ９３４ａを使用することにより、ここで開示された方法の一部あるいは全部を実行することができる。その結果、命令９３６ｂおよびデータ９３４ｂは、上記プロセッサ９１６によって、読み込まれる、および／または、その他の何かに使用される。

ここに開示されたシステムおよび方法によれば、上記アンテナ９１８は、近隣の通信機器（例えば基地局１０２）から送信されたダウンリンク信号を受信することが可能であり、あるいは、近隣の通信機器（例えば無線通信機器１０４）から送信されたアップリンク信号を受信することが可能である。上記アンテナ９１８は、これらの受信された信号を、信号をフィルタ処理および増幅する上記トランシーバ９２０へと与える。上記信号は上記トランシーバ９２０から上記ＤＳＰ９１４、そして上記汎用プロセッサ９１６へと、復調、復号、さらなるフィルタリングなどのために与えられる。

上記無線機器９０４の様々な構成要素が、データバスに加え、電力バス、制御信号バス、および状態信号バスを含むことが可能なバスシステム９２６によって互いに連結される。しかしながら、記載の解り易さのため、上記の様々なバスは、図９ではバスシステム９２６として示されている。

本発明に係る他の実施形態では、ユーザデータを反復したものと共に制御データを符号化するための無線機器が開示されている。上記機器は、プロセッサ、当該プロセッサと電気的に通信可能なメモリ、および当該メモリに格納された実行可能な命令を含んでいる。上記プロセッサによって実行可能な上記命令は、ユーザデータのビットを削除（remove）したものである。上記命令はさらに、上記制御データのビット数を増やすために、制御データのビットを反復することも実行可能とする。上記命令はさらに、上記制御データのビット数と等しい数の上記ユーザデータ内のビットをコピーすることも実行可能である。上記命令はさらに、上記コピーされたユーザデータのビットを上記制御データに加えることも実行可能である。上記命令はさらに、上記ユーザデータと上記制御データを多重化することも実行可能である。

本発明に係る他の実施形態では、ユーザデータを反復したものと共に制御データを復号するための無線機器（装置）が開示されている。上記機器は、プロセッサ、当該プロセッサと電気的に通信可能なメモリ、および当該メモリに格納された実行可能な命令を含んでいる。上記実行可能な命令は、非反復ユーザデータ、第一の反復ユーザデータ、および制御データの加えられた第一の反復ユーザデータを含む混合ユーザおよび制御データを受信することで、プロセッサによって実行可能である。上記命令はさらに、制御データを回復するために、上記混合ユーザおよび制御データから上記第１の反復ユーザデータを消去することも実行可能である。上記命令はさらに、第２の反復ユーザデータを回復するために、上記混合ユーザおよび制御データから上記制御データを消去することも実行可能である。上記命令はさらに、第３の反復ユーザデータを生成するために、上記第１の反復ユーザデータと上記第２の反復ユーザデータを結合することも実行可能である。

さらに、本実施形態では、実行可能な命令を含むコンピュータ読み取り可能な媒体が開示されている。上記命令はユーザデータからビットを削除（removing）することを実行可能である。上記命令はさらに、制御データのビット数を増やすために、制御データのビットを反復することも実行可能である。上記命令はさらに、上記制御データのビット数と等しい数の上記ユーザデータ内のビットをコピーすることも実行可能である。上記命令はさらに、上記コピーされたユーザデータのビットを上記制御データに加えることも実行可能である。上記命令はさらに、上記ユーザデータと上記制御データを多重化することも実行可能である。

本発明に係る他の実施形態では、１／３ターボ符号を使用して上記ユーザデータを符号化することが実行可能な命令を含むコンピュータ読み取り可能な媒体が開示されている。

本発明に係る他の実施形態では、リード−マラー符号または１／３テイルバイティング畳み込み符号を使用して上記制御データを符号化することが実行可能な命令を含むコンピュータ読み取り可能な媒体が開示されている。

本発明に係る他の実施形態では、コンピュータ読み取り可能な媒体が開示されている。当該媒体には、反復のための実行可能な命令が含まれ、当該命令は、上記制御データのビットをｋ＊ｍ回コピーすることが実行可能な命令を含む。ここでｋは、上記制御データのタイプおよびサイズ、基地局から送信されるリソース割当てオフセット（β−オフセット）、および変調および符号化方式（ＭＣＳ）に基づいて決定される所定の定数であり、ｍは、リソース割当てオフセット（β−オフセット）に基づき決定される所定の反復スカラである。

本発明に係る他の実施形態では、ユーザデータを生成するために、上記制御データを復号化すること、および上記非反復ユーザデータで上記第３の反復ユーザデータを復号化することを実行可能な命令を含むコンピュータ読み取り可能な媒体が開示されている。

本発明に係る他の実施形態では、上記ユーザデータを符号化すること、精錬制御データを回復するために当該符号化されたユーザデータを上記混合ユーザおよび制御データから消去すること、第４の反復ユーザデータを回復するために当該精錬制御データを上記混合ユーザおよび制御データから消去すること、第５の反復ユーザデータを生成するために上記第１の反復ユーザデータと当該第４の反復ユーザデータとを結合すること、当該精錬制御データを復号化すること、そして精錬ユーザデータを生成するために上記非反復ユーザデータで当該第５の反復ユーザデータを復号化することを実行可能な命令を含むコンピュータ読み取り可能な媒体が開示されている。

本発明に係る他の実施形態では、コンピュータ読み取り可能な媒体が開示されている。当該媒体には、結合のための実行可能な命令が含まれ、当該命令は、上記第１の反復ユーザデータおよび第２の反復ユーザデータの対数尤度比（ＬＬＲｓ）を合計することを実行可能な命令が含まれている。

ここで使用されるように、“決定”という用語は、多種多様な動作を含み、それゆえに、“決定”という用語は、計算、コンピュータ計算（computing）、データ処理（processing）、演繹（deriving）、調査（investigating）、検索（looking up）（例：テーブルやデータベースや他のデータ構造の検索）、確認（ascertaining）などの意味を含む。さらに、“決定”という用語は、受信（例：情報の受信）、アクセス（例：メモリに格納されたデータへのアクセス）などの意味を含む。さらに、“決定”という用語は、解決、選択（selecting）、選定（choosing）、確立などの意味を含む。

“基づく”というフレーズは、明確に明記されていない限り、“それのみに基づく”という意味ではない。すなわち、“基づく”というフレーズは、“それのみに基づく”と、“少なくともそれに基づく”との、両方の意味を有する。

“プロセッサ”という用語は、汎用プロセッサ、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、コントローラ、マイクロコントローラ、ステートマシンなどを含むものであると幅広く解釈される。ある状況においては、“プロセッサ”という用語は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、書替え可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、などを意味する場合もある。“プロセッサ”という用語は、処理デバイスの組み合わせも意味する。例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、多数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連結した１つ以上のマイクロプロセッサ、または、その他の類似の構成を意味する。

“メモリ”という用語は、電気的情報を保存可能である全ての電気的コンポーネントを含むものと幅広く解釈される。上記メモリという用語は、様々なタイプのプロセッサ読み取り可能な媒体を意味する。例としてランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）、プログラマブル読み出し専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、磁気データ記憶装置または光データ記憶装置、レジスタ、などが挙げられる。プロセッサがメモリからの情報の読み出し、および／またはメモリへの情報の書き込みが可能である場合に、メモリは、プロセッサと電気的に通信可能であると言える。メモリが、プロセッサに集積されている場合でも、プロセッサと電気的に通信可能であると言える。

“指示”および“コード”という用語は、あらゆるタイプのコンピュータが読み取り可能な命令文を含むものと幅広く解釈される。例を挙げると、“指示”および“コード”という用語は、一つ以上のプログラム、ルーチン、サブルーチン、関数、プロシージャなどを意味する。“指示”および“コード”は、単独のコンピュータ読み取り可能な命令文、または多数のコンピュータ読み取り可能な命令文を構成する。

ここで述べられた機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらを組み合わせたものとして実装される。ソフトウェアで実装された場合は、当該機能は、一つ以上のコンピュータ読み取り可能な媒体上に記憶される。“コンピュータ読み取り可能な媒体”という用語は、コンピュータがアクセスできる全ての媒体を意味する。限定ではないが、例を挙げると、コンピュータ読み取り可能な媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、または他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置、もしくは他の磁気記憶機器、もしくはその他のあらゆる媒体から構成される。当該媒体は、所望の命令またはデータ構造の形式のプログラムコードを、持ち運び、または記憶するために使用できるものであり、コンピュータによってアクセスできるものである。ここで使用されるディスク（disk、disc）は、コンパクトディスク（ＣＤ、compact disc）、レーザディスク（laser disc）、光ディスク（optical disc）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ、digital versatile disc）、フロッピー（登録商標）ディスク（floppy disk）、およびブルーレイディスク（登録商標）（Blu-ray disc）を含む。ディスク（disk）は通常、データを磁気的に再生し、ディスク（disc）はデータを、レーザを用いて光学的に再生する。

ソフトウェアまたは命令は、伝送媒体上に伝送もされる。例えば、仮にソフトウェアがウェブサイト、サーバ、または他の遠隔ソースから、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペアケーブル、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、または赤外線、ラジオ、およびマイクロウェーブなどの無線技術を用いて伝送された場合は、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペアケーブル、ＤＳＬ、または赤外線、ラジオ、およびマイクロウェーブなどの無線技術は、伝送媒体の定義に含まれる。

ここで開示された方法は、説明された方法を実現するための１つ以上のステップまたは動作より成る。上記メソッドのステップおよび／または動作は、請求項の範囲から外れることなく、互いに入れ替え可能である。すなわち、ステップまたは動作の特別な順序が、説明された方法の適切な実行のために必要でない限り、特別なステップおよび／または動作の上記順序および／または使用は、請求項の範囲から外れることなく修正されてもよい。

上記請求項は、上述のように描写された詳細な設定および構成に限定されるものではない。多様な修正、変更、および変形が、ここで記述されたシステム、方法、および装置の配置、操作、および細部において、請求項の範囲から外れることなく行われてもよい。

Claims (16)

1. ユーザデータを反復したものと共に制御データを符号化する無線機器であり、
   上記ユーザデータのビットを低減する低減部と、
   上記制御データのビットの総数を増やすために上記制御データ内のビットを反復する反復部と、
   上記制御データのビットの総数と等しい数の上記ユーザデータ内のビットをコピーするコピー部と、
   上記制御データへ上記コピーされたユーザデータビットを加える加算部と、
   上記ユーザデータと上記制御データとを多重化する多重化部とを含むことを特徴とする無線機器。
2. １／３ターボ符号を使用して上記ユーザデータを符号化するユーザデータ符号化部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の無線機器。
3. リード−マラー符号または１／３テイルバイティング畳み込み符号を使用して上記制御データを符号化する制御データ符号化部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の無線機器。
4. 上記反復部は上記制御データのビットをｋ＊ｍ回コピーすることを特徴とする請求項１に記載の無線機器。
   （なお、ｋは、上記制御データのタイプおよびサイズ、基地局から送信されるリソース割当てオフセット（β−オフセット）、および変調および符号化方式（ＭＣＳ）に基づく所定の定数であり、ｍは、リソース割当てオフセット（β−オフセット）に基づく所定の反復スカラである）
5. 上記制御データおよびユーザデータは、ＬＴＥ（long term evolution）システムにおける物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）を介して送信されることを特徴とする請求項１に記載の無線機器。
6. 上記加算部は、ビット単位の排他的論理和（ＸＯＲ）処理を含むことを特徴とする請求項１に記載の無線機器。
7. 上記制御データは、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）、ＡＣＫ（acknowledgement）／ＮＡＣＫ（non-acknowledgement）、またはランクインジケータ（ＲＩ）であることを特徴とする請求項１に記載の無線機器。
8. 上記多重化部は、時分割多重化（ＴＤＭ）およびチャネル多重化を使用することを特徴とする請求項１に記載の無線機器。
9. ユーザデータを反復したものと共に制御データを符号化する方法であって、
   上記ユーザデータのビットの数を低減し、
   上記制御データのビットの総数を増やすために上記制御データ内のビットを反復し、
   上記制御データのビットの総数と等しい数の上記ユーザデータ内のビットをコピーし、
   上記制御データへ上記コピーされたユーザデータビットを加え、
   上記ユーザデータと上記制御データとを多重化することを特徴とする方法。
10. ユーザデータを反復したものと共に制御データを符号化するコンピュータプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
    上記ユーザデータのビットの数を低減するステップと、
    上記制御データのビットの総数を増やすために上記制御データ内のビットを反復するステップと、
    上記制御データのビットの総数と等しい数の上記ユーザデータ内のビットをコピーするステップと、
    上記制御データへ上記コピーされたユーザデータビットを加えるステップと、
    上記ユーザデータと上記制御データを多重化するステップとを、コンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
11. ユーザデータを反復したものと共に制御データを復号化する無線機器であって、
    非反復ユーザデータと、第１の反復ユーザデータと、制御データと加算された第１の反復ユーザデータから構成される混合ユーザおよび制御データとを受信する受信部と、
    上記第１の反復ユーザデータを上記混合ユーザおよび制御データから消去することで、上記制御データを回復する第１消去部と、
    上記制御データを上記混合ユーザおよび制御データから消去することで、第２の反復ユーザデータを生成する第２消去部と、
    上記第１の反復ユーザデータと上記第２の反復ユーザデータとを結合することで、第３の反復ユーザデータを生成する結合部とを含むことを特徴とする無線機器。
12. 上記制御データを復号化する第１復号部と、
    上記非反復ユーザデータとともに上記第３の反復ユーザデータを復号化することで、ユーザデータを生成する第２復号部とをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の無線機器。
13. 上記ユーザデータを符号化して符号化ユーザデータとする符号化部と、
    上記混合ユーザおよび制御データから上記符号化ユーザデータをさらに消去して精錬制御データを回復する第１消去部と、
    上記混合ユーザおよび制御データから上記精錬制御データをさらに消去して第４の反復ユーザデータを回復する第２消去部と、
    上記第１の反復ユーザデータと上記第４の反復ユーザデータとをさらに結合して第５の反復ユーザデータを生成する結合部と、
    上記精錬制御データをさらに復号化する第１復号部と、
    上記非反復ユーザデータとともに上記第５の反復ユーザデータをさらに復号化して精錬ユーザデータを生成する第２復号部とをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の無線機器。
14. 上記結合部は、上記第１の反復ユーザデータおよび上記第２の反復ユーザデータの対数尤度比（ＬＬＲｓ）を合計することを特徴とする請求項１１に記載の無線機器。
15. ユーザデータを反復したものと共に制御データを復号化する方法であって、
    非反復ユーザデータと、第１の反復ユーザデータと、制御データと加算された第１の反復ユーザデータから構成される混合ユーザおよび制御データとを受信し、
    上記制御データを回復するために、上記第１の反復ユーザデータを上記混合ユーザおよび制御データから消去し、
    第２の反復ユーザデータを回復するために、上記制御データを上記混合ユーザおよび制御データから消去し、
    第３の反復ユーザデータを生成するために、上記第１の反復ユーザデータと上記第２の反復ユーザデータとを結合することを特徴とする方法。
16. ユーザデータを反復したものと共に制御データを復号化するコンピュータプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
    非反復ユーザデータと、第１の反復ユーザデータと、制御データと加算された第１の反復ユーザデータから構成される混合ユーザおよび制御データとを受信するステップと、
    上記制御データを回復するために、上記第１の反復ユーザデータを混合ユーザおよび制御データから消去するステップと、
    第２の反復ユーザデータを回復するために、上記制御データを上記混合ユーザおよび制御データから消去するステップと、
    第３の反復ユーザデータを生成するために、上記第１の反復ユーザデータと上記第２の反復ユーザデータとを結合するステップとを、コンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
    

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