JP2013539315A

JP2013539315A - 無線通信システムにおけるデータブロック送信方法及び送信機

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Publication number: JP2013539315A
Application number: JP2013531514A
Authority: JP
Inventors: オー、ジョン、エ; チョン、ミン、ホ; リー、ソク、キュ
Original assignee: Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Current assignee: Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Priority date: 2010-10-22
Filing date: 2011-10-21
Publication date: 2013-10-17
Anticipated expiration: 2031-10-21
Also published as: CN103181084B; JP6550366B2; JP7279118B2; US20120314801A1; US10270568B2; CN103181083A; US20140226757A1; US8582686B2; US20190222378A1; WO2012053868A2; US20210135807A1; WO2012053868A3; EP2632051A2; CN103181083B; JP2023063397A; US20120314802A1; US20130136207A1; JP2019176517A; CN107104681B; CN103181084A

Abstract

【課題】無線通信システムにおけるデータブロック送信方法及び送信機を提供する。
【解決手段】前記方法は、情報ビットをエンコーディングしてＮ_{ＣＢＰＳＳ}ビットのコーディングされたブロックを生成するステップ、前記コーディングされたブロックをパーシングして２個のサブブロックを生成するステップ、及び前記２個のサブブロックを受信機に送信するステップを含む。エンコーディングブロックの隣接したビットが連続的に信号コンステレーション上の同じ信頼度を有しないようにし、受信機の復号性能が劣化されることを防止することができる。

Description

本発明は、無線通信に関し、より詳しくは、無線通信システムにおけるデータブロック送信方法及びこれを利用した送信機に関する。

最近、情報通信技術の発展につれて多様な無線通信技術が開発されている。このうち、ＷＬＡＮ(ＷｉｒｅｌｅｓｓＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ)は、無線周波数技術に基づいて個人携帯用情報端末機(ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ；ＰＤＡ)、ラップトップコンピュータ、携帯用マルチメディアプレーヤ(ＰｏｒｔａｂｌｅＭｕｌｔｉｍｅｄｉａＰｌａｙｅｒ；ＰＭＰ)などのような携帯用端末機を利用して家庭や企業又は特定サービス提供地域で無線にインターネットに接続することができるようにする技術である。

ＷＬＡＮで脆弱点と指摘されている通信速度に対する限界を克服するために、比較的最近制定された技術規格としてＩＥＥＥ(ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ)８０２.１１ｎがある。ＩＥＥＥ８０２.１１ｎは、ネットワークの速度と信頼性を増加させ、無線ネットワークの運営距離を拡張することを目的とする。より具体的に、ＩＥＥＥ８０２.１１ｎでは、データ処理速度が最大５４０Ｍｂｐｓ以上である高処理率(ＨｉｇｈＴｈｒｏｕｇｈｐｕｔ；ＨＴ)をサポートし、また、送信エラーを最小化してデータ速度を最適化するために、送信部と受信部の両方ともに多重アンテナを使用するＭＩＭＯ(ＭｕｌｔｉｐｌｅＩｎｐｕｔｓａｎｄＭｕｌｔｉｐｌｅＯｕｔｐｕｔｓ)技術に基づいている。また、この規格は、データ信頼性を高めるために、重複される写本を複数個送信するコーディング方式を使用するだけでなく、速度を増加させるために、ＯＦＤＭ(ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘ)を使用することもできる。

一般的に、無線通信システムでは、周波数ダイバーシティ利得を得てインターリービング効果を最大化するために、符号語(ｃｏｄｅｗｏｒｄ)を全体周波数帯域にわたってインターリービングする。使われる周波数帯域の大きさが増加すると、符号語及びインターリーバを周波数帯域の大きさで増加させることで、符号化利得及びダイバーシティ利得を得る。

しかし、周波数帯域の大きさが大きくなることによってインターリーバの大きさを増加させることは、既存構造の変更による負担が大きくなり、複雑度が増加することができる。

本発明は、無線ランシステムにおいて、広帯域をサポートするデータブロック送信方法及びこれを利用した送信機を提供する。

一態様において、無線通信システムにおけるデータブロック送信方法が提供される。前記方法は、情報ビットをエンコーディングしてＮ_{ＣＢＰＳＳ}ビットのコーディングされたブロックを生成するステップ、前記コーディングされたブロックをパーシングしてインデックスｌ＝０,１の２個のサブブロックを生成するステップ、及び前記２個のサブブロックを受信機に送信するステップを含む。前記コーディングされたブロックは、以下の数式のようにパーシングされる。

ここで、

Ｎ_{ＢＰＳＣＳ}は空間ストリーム当たり副搬送波当たりコーディングされたビット個数であり、Ｎ_ＥＳはエンコーダの個数であり、

はｚと同じ又は小さい最も大きい整数であり、ｚｍｏｄｔは整数ｚを整数ｔで割った時の残りであり、ｘ_ｍはＮ_{ＣＢＰＳＳ}ビットのブロックのｍ番目のビットであり、ｍ＝０,...,Ｎ_{ＣＢＰＳＳ}−１、ｙ_ｋ,ｌはサブブロックｌのｋ番目のビットである。

前記２個のサブブロックの各々は、インターリーバによりインターリービングされる。

前記２個のサブブロックは、２個の周波数バンドに各々対応される。

前記２個の周波数バンドの各々は、８０ＭＨｚ帯域幅を有する。

前記２個の周波数バンドは、隣接する。

前記２個の周波数バンドは、隣接しない。

他の態様において、無線通信システムにおけるデータブロックを送信する送信機が提供される。前記送信機は、情報ビットをエンコーディングしてＮ_{ＣＢＰＳＳ}ビットのコーディングされたブロックを生成するコーディング部、前記コーディングされたブロックをパーシングしてインデックスｌ＝０,１の２個のサブブロックを生成するパーシング部、及び前記２個のサブブロックを受信機に送信する送信部を含む。前記パーシング部は、前記数式のように前記コーディングされたブロックをパーシングする。

他の態様において、無線通信システムにおけるデータブロック送信方法が提供される。前記方法は、Ｎ_{ＣＢＰＳＳ}ビットのコーディングされたブロックを生成するステップ、前記コーディングされたブロックをパーシングしてインデックスｌ＝０,１の２個のサブブロックを生成するステップ、及び前記２個のサブブロックを受信機に送信するステップを含む。前記コーディングされたブロックは、以下の数式のようにパーシングされる。

他の態様において、無線通信システムにおけるデータブロック送信方法が提供される。前記方法は、信号コンステレーションの一軸に割り当てられるビット数ｓ及びエンコーダの個数Ｎ_ＥＳを決定するステップ、前記ｓ及びＮ_ＥＳに基づいて情報ビットをエンコーディングしてコーディングされたブロックを生成するステップ、前記ｓ及びＮ_ＥＳに基づいて前記コーディングされたブロックをパーシングして複数の周波数サブブロックを生成するステップ、及び前記複数の周波数サブブロックを受信機に送信するステップを含む。

他の態様において、無線通信システムにおけるデータブロック送信方法が提供される。前記方法は、信号コンステレーションの一軸に割り当てられるビット数ｓ及びエンコーダの個数Ｎ_ＥＳを決定するステップ、コーディングされたブロックを生成するステップ、ｓＮ_ＥＳビット単位に前記コーディングされたブロックをパーシングして複数の周波数サブブロックを生成するステップ、及び前記複数の周波数サブブロックを受信機に送信するステップを含む。

エンコーディングブロックの隣接したビットが連続的に信号コンステレーション上の同じ信頼度を有しないようにし、受信機の復号性能が劣化されることを防止することができる。

ＩＥＥＥ８０２.１１のアーキテクチャを示す図面である。ＰＰＤＵフォーマットの一例を示すブロック図である。隣接帯域で本発明の実施例が具現される送信機の一例を示すブロック図である。非隣接帯域で本発明の実施例が具現される送信機の一例を示すブロック図である。セグメントパーシングの一例を示す。図５のセグメントパーシングを適用した一例を示す。図５のセグメントパーシングを適用した他の例を示す。本発明の一実施例に係るセグメントパーシングの一例を示す。本発明の一実施例に係るセグメントパーシングの他の例を示す。本発明の一実施例に係るセグメントパーシングを示す。本発明の他の実施例に係るセグメントパーシングを示す。シミュレーション結果を示す。シミュレーション結果を示す。シミュレーション結果を示す。本発明の一実施例に係るデータ送信方法を示すフローチャートである。本発明の他の実施例に係るデータ送信方法を示すフローチャートである。本発明の実施例が具現される送信機を示すブロック図である。

本発明の実施例が具現されるＷＬＡＮ(ＷｉｒｅｌｅｓｓＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ)システムは、少なくとも一つのＢＳＳ(ＢａｓｉｃＳｅｒｖｉｃｅＳｅｔ)を含む。ＢＳＳは、互いに通信するために、成功的に同期化されたステーション(ｓｔａｔｉｏｎ；ＳＴＡ)の集合である。ＢＳＳは、独立(Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ)ＢＳＳ(ＩＢＳＳ)とインフラストラクチャ(Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ)ＢＳＳとに分類することができる。

ＢＳＳは、少なくとも一つのＳＴＡとＡＰ(ＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ)とを含むことができる。ＳＴＡは、ＡＰ又はｎｏｎ−ＡＰＳＴＡである。ＡＰは、ＢＳＳ内のＳＴＡの各々の無線媒体(ＷｉｒｅｌｅｓｓＭｅｄｉｕｍ)を介して連結を提供する機能媒体である。ＡＰは、集中制御器(ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ)、ＢＳ(ＢａｓｅＳｔａｔｉｏｎ)、スケジューラなどのような他の名称で呼ばれることもある。

図１は、ＩＥＥＥ８０２.１１のアーキテクチャを示す図面である。

ＩＥＥＥ８０２.１１のＰＨＹ(ｗｉｒｅｌｅｓｓ−ｍｅｄｉｕｍｐｈｙｓｉｃａｌｌａｙｅｒ)アーキテクチャは、ＰＬＭＥ(ＰＨＹＬａｙｅｒＭａｎａｇｅｍｅｎｔＥｎｔｉｔｙ)、ＰＬＣＰ(ＰｈｙｓｉｃａｌＬａｙｅｒＣｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅＰｒｏｃｅｄｕｒｅ)副階層１１０、ＰＭＤ(ＰｈｙｓｉｃａｌＭｅｄｉｕｍＤｅｐｅｎｄｅｎｔ)副階層１００を含む。

ＰＬＭＥは、ＭＬＭＥ(ＭＡＣ(ＭｅｄｉｕｍＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ) ＬａｙｅｒＭａｎａｇｅｍｅｎｔＥｎｔｉｔｙ)と協調してＰＨＹの管理機能を提供する。

ＰＬＣＰ副階層１１０は、ＭＡＣ副階層１２０とＰＭＤ副階層１００との間でＭＡＣ階層の指示によってＭＡＣ副階層１２０から受けたＭＰＤＵ(ＭＡＣＰｒｏｔｏｃｏｌＤａｔａＵｎｉｔ)を副階層に伝達したり、ＰＭＤ副階層１００から来るフレームをＭＡＣ副階層１２０に伝達したりする。

ＰＭＤ副階層１００は、ＰＬＣＰ下位階層であり、無線媒体を介した二つのＳＴＡ間ＰＨＹエンティティ(ｅｎｔｉｔｙ)の送信及び受信が可能にする。

ＭＡＣ副階層１２０が伝達したＭＰＤＵは、ＰＬＣＰ副階層１１０でＰＳＤＵ(ＰｈｙｓｉｃａｌＳｅｒｖｉｃｅＤａｔａＵｎｉｔ)という。ＭＰＤＵは、ＰＳＤＵと類似するが、複数のＭＰＤＵを集約(ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ)したＡ−ＭＰＤＵ(ａｇｇｒｅｇａｔｅｄＭＰＤＵ)が伝達された場合、個々のＭＰＤＵとＰＳＤＵは互いに異なる。

ＰＬＣＰ副階層１１０は、ＰＳＤＵをＭＡＣ副階層１２０から受けてＰＭＤ副階層１００に伝達する過程で物理階層送受信機により必要な情報を含む付加フィールドを付加する。この時、付加されるフィールドは、ＭＰＤＵにＰＬＣＰプリアンブル(ｐｒｅａｍｂｌｅ)、ＰＬＣＰヘッダ(ｈｅａｄｅｒ)、データフィールド上に必要なテールビット(ＴａｉｌＢｉｔｓ)などである。ＰＬＣＰプリアンブルは、ＰＳＤＵの送信前に、受信機が同期化機能とアンテナダイバーシティを準備するようにする役割をする。ＰＬＣＰヘッダは、フレームに対する情報を含むフィールドを含む。

ＰＬＣＰ副階層１１０では、ＰＳＤＵに前述したフィールドを付加してＰＰＤＵ(ＰＬＣＰＰｒｏｔｏｃｏｌＤａｔａＵｎｉｔ)を生成し、ＰＭＤ副階層を経て受信ステーションに送信する。受信ステーションは、ＰＰＤＵを受信し、ＰＬＣＰプリアンブル、ＰＬＣＰヘッダからデータ復元に必要な情報を得て復元する。

図２は、ＰＰＤＵフォーマットの一例を示すブロック図である。

ＰＰＤＵ６００は、Ｌ−ＳＴＦ(Ｌｅｇａｃｙ−ＳｈｏｒｔＴｒａｉｎｉｎｇＦｉｅｌｄ)６１０、Ｌ−ＬＴＦ(Ｌｅｇａｃｙ−ＬｏｎｇＴｒａｉｎｉｎｇＦｉｅｌｄ)６２０、Ｌ−ＳＩＧ(Ｌｅｇａｃｙ−Ｓｉｇｎａｌ)フィールド６３０、ＶＨＴ(ＶｅｒｙＨｉｇｈＴｈｒｏｕｇｈｐｕｔ)−ＳＩＧＡフィールド６４０、ＶＨＴ−ＳＴＦ６５０、ＶＨＴ−ＬＴＦ６６０、ＶＨＴ−ＳＩＧＢ６７０、及びデータフィールド６８０を含むことができる。

Ｌ−ＳＴＦ６１０は、フレームタイミング獲得(ｆｒａｍｅｔｉｍｉｎｇａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ)、ＡＧＣ(ＡｕｔｏｍａｔｉｃＧａｉｎＣｏｎｔｒｏｌ)、粗い(ｃｏａｒｓｅ)周波数獲得などに使われる。

Ｌ−ＬＴＦ６２０は、Ｌ−ＳＩＧフィールド６３０及びＶＨＴ−ＳＩＧＡフィールド６４０の復調のためのチャネル推定に使われる。

Ｌ−ＳＩＧフィールド６３０は、ＰＰＤＵの送信時間に関する制御情報を含む。

ＶＨＴ−ＳＩＧＡフィールド６４０は、ＭＩＭＯ(ｍｕｌｔｉｐｌｅｉｎｐｕｔｍｕｌｔｉｐｌｅｏｕｔｐｕｔ)送信をサポートするＳＴＡが空間ストリーム(ｓｐａｔｉａｌｓｔｒｅａｍ)の受信に必要な共通の情報を含む。ＶＨＴ−ＳＩＧＡフィールド６４０は、各ＳＴＡに対する空間ストリームに対する情報、チャネル帯域幅情報、グループ識別子(ＧｒｏｕｐＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ)、各グループ識別子の割当を受けたＳＴＡに対する情報、短いＧＩ(ＧｕａｒｄＩｎｔｅｒｖａｌ)、ビーム形成情報(ＳＵ−ＭＩＭＯかＭＵ−ＭＩＭＯかを含む)を含む。

ＶＨＴ−ＳＴＦ６５０は、ＭＩＭＯ送信においてＡＧＣ推定の性能を改善するために使われる。

ＶＨＴ−ＬＴＦ６６０は、各ＳＴＡがＭＩＭＯチャネルを推定するために使われる。

ＶＨＴ−ＳＩＧＢフィールド６７０は、各ＳＴＡに対する個別的な制御情報を含む。ＶＨＴ−ＳＩＧＢフィールド６７０は、ＭＣＳ(ＭｏｄｕａｌｔｉｏｎａｎｄＣｏｄｉｎｇＳｃｈｅｍｅ)情報を含む。ＶＨＴ−ＳＩＧＢフィールド６４０の大きさは、ＭＩＭＯ送信の類型(ＭＵ−ＭＩＭＯ又はＳＵ−ＭＩＭＯ)及びＰＰＤＵ送信のために使用するチャネル帯域幅によって異なる。

データフィールド６８０は、ＭＡＣ階層から伝達されたＰＳＤＵ、サービスフィールド、テールビット、及び必要時パディングビットを含む。

より高いデータレートをサポートするために、ＷＬＡＮシステムは、多様な帯域幅をサポートすることができる。例えば、サポートされる帯域幅は、２０ＭＨｚ、４０Ｈｚ、８０ＭＨｚ、及び１６０ＭＨｚのうち少なくともいずれか一つを含むことができる。また、常に連続的な帯域幅が可用されるものではないため、非隣接(ｎｏｎ−ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ)帯域が使われることができる。例えば、２個の非隣接８０ＭＨｚ帯域(これを８０＋８０Ｍｈｚと表記する)を使用し、１６０ＭＨｚ帯域幅がサポートされる。

以下、隣接(ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ)１６０ＭＨｚ帯域と非隣接８０＋８０ＭＨｚ帯域を例示して記述する。しかし、帯域幅の大きさや個数に制限があるものてはない。

ＷＬＡＮシステムは、ＭＵ−ＭＩＭＯ及び/又はＳＵ−ＭＩＭＯをサポートすることができる。以下、ＳＵ−ＭＩＭＯを例示的に記述するが、当業者であればＭＵ−ＭＩＭＯにも容易に適用することができる。

図３は、隣接帯域で本発明の実施例が具現される送信機の一例を示すブロック図である。

データユニットは、少なくとも一つのＦＥＣ(ＦｏｒｗａｒｄＥｒｒｏｒＣｏｏｒｒｅｃｔｉｏｎ)エンコーダによりエンコーディングされる(Ｓ７１０)。データユニットは、ＰＤＳＵにＰＨＹパディングビットが付加され、スクランブルされた情報ビットを含む。データユニットは、エンコーダパーサ(ｅｎｃｏｄｅｒｐａｒｓｅｒ)により特定ビットサイズを有するビットシーケンスに分けられ、各ビットシーケンスが各々のＦＥＣエンコーダに入力されることができる。

エンコーディング方式は、ＢＣＣ(ＢｉｎａｒｙＣｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎＣｏｄｅ)である。ただし、掲示されるエンコーディング方式は例示に過ぎず、当業者であればＬＤＰＣ(ｌｏｗ−ｄｅｎｓｉｔｙｐａｒｉｔｙ−ｃｈｅｃｋ)、ターボコードなど、よく知られたエンコーディング方式に本発明の技術的思想を適用することができる。

エンコーディングされたデータユニットは、ストリームパーサ(ｓｔｒｅａｍｐａｒｓｅｒ)によってＮ_ＳＳ個の空間ブロックで再配列される(Ｓ７２０)。Ｎ_ＳＳは、空間ストリームの個数である。

各ストリームパーサの出力ビットは、２個の周波数サブブロックに分けられる(Ｓ７３０)。一つの周波数サブブロックは、８０ＭＨｚ帯域幅に対応されることができる。

２個の周波数サブブロックの各々は、ＢＣＣインターリーバにより独立的にインターリービングされる(Ｓ７４０)。インターリーバは、２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ及び８０ＭＨｚに対応する大きさを有することができる。一つの周波数サブブロックは、８０ＭＨｚ帯域に対応されるため、周波数サブブロックは、８０ＭＨｚに対応されるインターリーバによりインターリービングされることができる。

インターリービングされた各周波数サブブロックは、コンステレーションマッパ (ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎｍａｐｐｅｒ)によって信号コンステレーション(ｓｉｇｎａｌｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ)上に独立的にマッピングされる(Ｓ７５０)。信号コンステレーションは、ＢＰＳＫ(ＢｉｎａｒｙＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ)、ＱＰＳＫ(Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅｐｈａｓｅ−ｓｈｉｆｔｋｅｙｉｎｇ)、１６−ＱＡＭ(Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅａｍｐｌｉｔｕｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ)、６４−ＱＡＭ又は２５６−ＱＡＭなど、多様な変調方式に対応されることができ、変調方式に制限があるものてはない。

マッピングされたサブブロックは、ＳＴＢＣ(Ｓｐａｃｅ−ｔｉｍｅｂｌｏｃｋｃｏｄｉｎｇ)及びＣＳＤ(ＣｙｃｌｉｃＳｈｉｆｔＤｅｌａｙ)を利用して空間マッピング(ｓｐａｔｉａｌｍａｐｐｉｎｇ)される(Ｓ７６０)。

２個の空間マッピングされたサブブロックがＩＤＦＴ(ｉｎｖｅｒｓｅｄｉｓｃｒｅｔｅＦｏｕｒｉｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍ)が実行されて送信される(Ｓ７７０)。

図４は、非隣接帯域で本発明の実施例が具現される送信機の一例を示すブロック図である。

図３の送信機と比較し、２個の周波数サブブロックの各々は、独立的にＩＤＦＴが実行される。各周波数サブブロックは、８０ＭＨｚ帯域に対応され、８０ＭＨｚ帯域幅は、非隣接するため、独立的にＩＤＦＴが実行されることである。

セグメントパーサは、エンコーディングされたデータユニットを複数の周波数サブブロックにパーシングする。これはＢＣＣインターリーバの大きさを増加させることなく、より広い帯域幅をサポートするためである。

例えば、既存ＢＣＣインターリーバが最大８０ＭＨｚをサポートすると仮定する。１６０ＭＨｚ帯域幅をサポートするためには、ＢＣＣインターリーバを１６０ＭＨｚをサポートするように変更せざるを得ない。しかし、セグメントパーサを利用することで、ＢＣＣインターリーバがサポートする周波数帯域幅の大きさを有するサブブロックにデータストリームをパーシングすることである。したがって、インターリーバの大きさを変更することなく、より広い帯域幅をサポートすることができ、また、周波数ダイバーシティ利得も得ることができる。

以下、下記のようなパラメータを定義する。

Ｎ_ＣＢＰＳ：シンボル当たりコーディングされたビット個数(ｎｕｍｂｅｒｏｆｃｏｄｅｄｂｉｔｓｐｅｒｓｙｍｂｏｌ)

Ｎ_{ＣＢＰＳＳ}：空間ストリーム当たりシンボル当たりコーディングされたビット個数(ｎｕｍｂｅｒｏｆｃｏｄｅｄｂｉｔｓｐｅｒｓｙｍｂｏｌｐｅｒｓｐａｔｉａｌｓｔｒｅａｍ)

Ｎ_ＢＰＳＣ：全ての空間ストリームで副搬送波当たりコーディングされたビット個数(ｎｕｍｂｅｒｏｆｃｏｄｅｄｂｉｔｓｐｅｒｓｕｂｃａｒｒｉｅｒｏｖｅｒａｌｌｓｐａｔｉａｌｓｔｒｅａｍｓ)

Ｎ_{ＢＰＳＣＳ}：空間ストリーム当たり副搬送波当たりコーディングされたビット個数(ｎｕｍｂｅｒｏｆｃｏｄｅｄｂｉｔｓｐｅｒｓｕｂｃａｒｒｉｅｒｐｅｒｓｐａｔｉａｌｓｔｒｅａｍ)

Ｎ_ＳＳ：空間ストリームの個数

Ｎ_ＥＳ：データフィールドのためのエンコーダの個数(ｎｕｍｂｅｒｏｆｅｎｃｏｄｅｒｓｆｏｒｄａｔａｆｉｅｌｄｓ)、エンコーダの個数は符号語の個数と同じである。

Ｒ：コード率(ｃｏｄｅｒａｔｅ)

図５は、セグメントパーシングの一例を示す。既存に提案され、最も簡単なセグメントパーシングは、各空間ストリームに対して偶数(ｅｖｅｎ)ビットを１番目のサブブロックに割り当て、奇数(ｏｄｄ)ビットを２番目のサブブロックに割り当てることである。

図６は、図５のセグメントパーシングを適用した一例を示す。６４−ＱＡＭ、Ｎ_ＥＳ＝４、Ｎ_ＳＳ＝６、Ｒ＝６/５、帯域幅８０ＭＨｚの場合である。

６４−ＱＡＭ信号コンステレーションのＱ−軸(又はＩ−軸)に該当するビット数は３である。したがって、エンコーダの出力を各空間ストリームに対して３ビットずつラウンドロビン(ＲｏｕｎｄＲｏｂｉｎ)方式に割り当てる。各空間ストリームは、ストリームパーサによりパーシングされ、サブブロックが生成される。

パーシングされたサブブロックは、インターリーバによりインターリービングされる。２６個の列にインターリーバ入力ビットが順次割り当てられ、３ｉ番目の列の３ｊ、３ｊ＋１、３ｊ＋２列は、そのまま信号コンステレーションにマッピングされ、３ｉ＋１番目の列の３ｊ、３ｊ＋１、３ｊ＋２列は、１段下に循環シフトを適用して信号コンステレーションにマッピングされる。３ｉ＋２番目の列の３ｊ、３ｊ＋１、３ｊ＋２列は、２段下に循環シフトを適用して信号コンステレーションにマッピングされる。

符号語の連続されたビットらが信号コンステレーション上で信頼度が互いに異なるビットにマッピングされることを示す。

図７は、図５のセグメントパーシングを適用した他の例を示す。６４−ＱＡＭ、Ｎ_ＥＳ＝１又は２、Ｎ_ＳＳ＝１、Ｒ＝６/５、帯域幅１６０ＭＨｚの場合である。図６の例と違って、このような条件では、符号語の連続されたビットが信号コンステレーション上の同じ信頼度を有する位置に連続的にマッピングされることを示す。

符号語のビットが信号コンステレーション上の同じ信頼度を継続的に有するようになると、受信機のデコーディング性能が大きく落ちることができる。チャネル状態が前記信頼度で落ちると、エラーが発生することができるためである。

したがって、本発明では、符号語のビットが信号コンステレーション上の同じ信頼度を継続的に有しないようにするセグメントパーシングが提案される。

提案されたセグメントパーシングは、エンコーダの個数と信号コンステレーションの一軸に割り当てられたビット数を考慮する。

信号コンステレーションの一軸に割り当てられたビット数ｓを以下のように考慮する。

例えば、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫの場合ｓ＝１であり、１６−ＱＡＭの場合ｓ＝２であり、６４−ＱＡＭの場合ｓ＝４であり、２５６−ＱＡＭの場合ｓ＝４である。

図８は、本発明の一実施例に係るセグメントパーシングの一例を示す。各変調方式によって空間ストリーム別にｓ単位に２個の周波数サブブロックに割り当てる例を示す。

図９は、本発明の一実施例に係るセグメントパーシングの他の例を示す。これは各エンコーダ別出力を束ねたことである。即ち、空間ストリーム別にｓＮ_ＥＳ単位にパーシングする。

隣接する符号語のビットが信号コンステレーション上の異なる信頼度を有するようにマッピングされることができる。

図９の例を数学的に示すと、以下の通りである。

各空間ストリームパーサの出力ビットをＮ_{ＣＢＰＳＳ}ビットのブロックで割る。各ブロックは、Ｎ_{ＣＢＰＳＳ}/２ビットの２個の周波数サブブロックに以下の数式のようにパーシングされる。

ここで、

はｚと同じ又は小さい最も大きい整数であり、ｚｍｏｄｔは整数ｚを整数ｔで割った時の残りであり、ｘ_ｍはＮ_{ＣＢＰＳＳ}ビットのブロックのｍ番目のビットであり、ｍ＝０,...,Ｎ_{ＣＢＰＳＳ}−１であり、ｌはサブブロックインデックスであり、ｌ＝０,１、ｙ_ｋ,ｌはサブブロックｌのｋ番目のビットである。

一方、コーディングされたブロックのビット数(即ち、ｉ番目の空間ブロックのビット数)が２ｓＮ_ＥＳの倍数でない場合、周波数サブブロックに割り当てられない余分のビット(ｒｅｓｉｄｕｅｂｉｔｓ)がある可能性がある。即ち、コーディングされたブロックのビット数が２ｓＮ_ＥＳで割られない場合、余分のビットをどのように割り当てるかが問題になる。代表的に、１６０ＭＨｚ帯域幅で以下のような場合が問題になる。

(１)６４−ＱＡＭ、Ｒ＝２/３、Ｎ_ＳＳ＝５、Ｎ_ＥＳ＝５

(２)６４−ＱＡＭ、Ｒ＝２/３、Ｎ_ＳＳ＝７、Ｎ_ＥＳ＝７

(３)６４−ＱＡＭ、Ｒ＝３/４、Ｎ_ＳＳ＝５、Ｎ_ＥＳ＝５

(４)６４−ＱＡＭ、Ｒ＝３/４、Ｎ_ＳＳ＝７、Ｎ_ＥＳ＝７

図１０は、本発明の一実施例に係るセグメントパーシングを示す。

までのビットは、数式２のようにパーシングする。この時、２ｓＱ(Ｑ＝(Ｎ_{ＣＢＰＳＳ}ｍｏｄ２ｓＮ_ＥＳ)/(２ｓ))個のパーシングされない余分のビットが残る。そして、余分のビットは、ｓビットの副集合で割る。互いに異なるサブブロックに各副集合がラウンドロビン方式に割り当てられる。１番目のｓビットは１番目のサブブロック(ｌ＝０)に割り当てられる。即ち、ｓ個のビット束を１番目のサブブロックと２番目のサブブロックとに順次割り当てる。

即ち、Ｎ_{ＣＢＰＳＳ}が２ｓＮ_ＥＳで割られない場合、各ブロックは、Ｎ_{ＣＢＰＳＳ}/２ビットの２個の周波数サブブロックに以下の数式のようにパーシングされる。

数式３は、数式２に余分のビットの割当を追加的に示す。

図１１は、本発明の他の実施例に係るセグメントパーシングを示す。

までのビットは、数式２のようにパーシングする。そして、余分のビットは、２ビットの副集合で割る。互いに異なるサブブロックに各副集合がラウンドロビン方式に割り当てられる。

図１２乃至図１４は、シミュレーション結果を示す。図１２は、Ｎ_ＳＳ＝３、１６−ＱＡＭ、Ｒ＝１/２であり、図１３は、Ｎ_ＳＳ＝３、１６−ＱＡＭ、Ｒ＝３/４であり、図１４は、Ｎ_ＳＳ＝３、２５６−ＱＡＭ、Ｒ＝３/４である。‘Ｎｓｅｇ＝１’は、セグメントパーシングなしに６０ＭＨｚ帯域幅にわたって一つのインターリーバを使用したものである。‘Ｎｓｅｇ＝２、ｐａｒｓｅｒ＝０’は、図５の既存セグメントパーシングを適用したものである。‘Ｎｓｅｇ＝２、ｐａｒｓｅｒ＝１’は、図１０の提案されたセグメントパーシングを適用したものである。

セグメントパーシングが実行されない場合に比べて既存セグメントパーシングは、ＰＥＲ(ＰａｃｋｅｔＥｒｒｏｒＲａｔｅ)が増加するが、提案されたセグメントパーシングは、ＰＥＲがほぼ増加しないことを示す。

図１５は、本発明の一実施例に係るデータ送信方法を示すフローチャートである。

情報ビットをエンコーディングしてコーディングされたブロックが生成される(Ｓ９１０)。エンコーディングは、ＢＣＣ又はＬＤＰＣのようなＦＥＣエンコーディングとともにストリームパーサによる空間マッピングを含むことができる。(空間ストリーム当たり)コーディングされたブロックのビット数は、Ｎ_{ＣＢＰＳＳ}である。

ストリームパーサは、ｓに基づいてパーシングすることができる。ＦＥＣエンコーダの出力ビットは、Ｎ_{ＣＢＰＳＳ}のＮＳＳＳ個の空間ブロックに再配列される。ｓビットの連続的なブロックがラウンドロビン方式に他の空間ストリームに割り当てられることができる。

第１のセグメント単位にセグメントパーシングを実行する(Ｓ９２０)。第１のセグメント単位はｓＮ_ＥＳの値を有することができる。各エンコーディングされたブロックは、Ｎ_{ＣＢＰＳＳ}/ＭビットのＭ個の周波数サブブロックにパーシングされることができる。サブブロックは、インターリーバの大きさに対応する帯域幅に対応されることができる。

Ｍ＝２の場合、数式２のようにエンコーディングされたブロックがパーシングされて２個のサブブロックに分けられることができる。

余分のビットがあるかどうかを決定する(Ｓ９３０)。

Ｎ_{ＣＢＰＳＳ}がＭ×第１のセグメント単位に分けられない場合(即ち、Ｎ_{ＣＢＰＳＳ}がＭ×第１のセグメント単位の倍数でない場合)、余分のビットに対して第２のセグメント単位にＭ個の周波数サブブロックにパーシングされることができる(Ｓ９４０)。第１のセグメント単位は、第２のセグメント単位のＮ_ＥＳ倍であり、第２のセグメント単位は、ｓの値を有することができる。Ｍ＝２の場合、数式３のようにエンコーディングされたブロックがパーシングされて２個のサブブロックに分けられることができる。

各サブブロックは、受信機に送信される(Ｓ９５０)。パーシングされたサブブロックは、インターリーバにより独立的にインターリービングされ、信号コンステレーション上にマッピングされて送信される。

図１６は、本発明の他の実施例に係るデータ送信方法を示すフローチャートである。

情報ビットをエンコーディングしてコーディングされたブロックが生成される(Ｓ１０１０)。エンコーディングは、ＢＣＣ又はＬＤＰＣのようなＦＥＣエンコーディングとともにストリームパーサによる空間マッピングを含むことができる。(空間ストリーム当たり)コーディングされたブロックのビット数は、Ｎ_{ＣＢＰＳＳ}である。

コーディングされたブロックの大きさＮ_{ＣＢＰＳＳ}が基準値に分けられるかどうかを決定する(Ｓ１０２０)。基準値は、Ｍ×第１のセグメント単位である。

Ｎ_{ＣＢＰＳＳ}がＭ×第１のセグメント単位に分けられる場合、第１のセグメント単位にセグメントパーシングを実行する(Ｓ１０３０)。第１のセグメント単位は、ｓＮ_ＥＳの値を有することができる。各エンコーディングされたブロックは、Ｎ_{ＣＢＰＳＳ}/ＭビットのＭ個の周波数サブブロックにパーシングされることができる。サブブロックは、インターリーバの大きさに対応する帯域幅に対応されることができる。Ｍ＝２の場合、数式２のようにエンコーディングされたブロックがパーシングされて２個のサブブロックに分けられることができる。

Ｎ_{ＣＢＰＳＳ}がＭ×第１のセグメント単位に分けられない場合、余分のビットに対して及び第１のセグメント単位及び第２のセグメント単位にＭ個の周波数サブブロックにパーシングされることができる(Ｓ１０４０)。第１のセグメント単位は、第２のセグメント単位のＮ_ＥＳ倍である。第１のセグメント単位は、ｓＮ_ＥＳの値を有し、第２のセグメント単位は、ｓの値を有することができる。まず、第１のセグメント単位にセグメントパーシングを実行し、余分のビットに対して第２のセグメント単位にセグメントパーシングを実行する。Ｍ＝２の場合、数式３のようにエンコーディングされたブロックがパーシングされて２個のサブブロックに分けられることができる。

各サブブロックは、受信機に送信される(Ｓ１０５０)。パーシングされたサブブロックは、インターリーバにより独立的にインターリービングされ、信号コンステレーション上にマッピングされて送信される。

図１７は、本発明の実施例が具現される送信機を示すブロック図である。図１５乃至図１６の実施例は、送信機により具現されることができる。

送信機１０００は、コーディング部１０１０、パーシング部１０２０及び送信部１０３０を含む。コーディング部１０１０は、図３及び図４のＦＥＣエンコーディング及びストリームパーサの機能を具現することができる。パーシング部１０２０は、図３及び図４のセグメントパーサの機能を具現することができる。送信部１０３０は、図３及び図４のインターリーバ、コンステレーションマッパの機能を具現することができる。

コーディング部１０１０は、エンコーディングされたブロックを生成する。パーシング部１０２０は、エンコーディングされたブロックを複数の周波数サブブロックにパーシングする。数式２又は数式３のセグメントパーシングは、パーシング部１０２０により具現されることができる。送信部１０３０は、サブブロックを受信機に送信する。

コーディング部１０１０、パーシング部１０２０及び送信部１０３０は、一つ又はそれ以上のプロセッサにより具現されることができる。プロセッサは、ＡＳＩＣ(ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔ)、他のチップセット、論理回路及び/又はデータ処理装置を含むことができる。メモリは、ＲＯＭ(ｒｅａｄ−ｏｎｌｙｍｅｍｏｒｙ)、ＲＡＭ(ｒａｎｄｏｍａｃｃｅｓｓｍｅｍｏｒｙ)、フラッシュメモリ、メモリカード、格納媒体及び/又は他の格納装置を含むことができる。実施例がソフトウェアで具現される時、前述した技法は前述した機能を遂行するモジュール(過程、機能など)で具現されることができる。モジュールは、メモリに格納され、プロセッサにより実行されることができる。メモリは、プロセッサの内部又は外部にあり、よく知られた多様な手段によりプロセッサと連結されることができる。

前述した例示的なシステムで、方法は一連のステップ又はブロックで順序図に基づいて説明されているが、本発明はステップの順序に限定されるものではなく、あるステップは前述と異なるステップと異なる順序に又は同時に発生することができる。また、当業者であれば、順序図に示すステップが排他的でなく、他のステップが含まれたり、順序図の一つ又はそれ以上のステップが本発明の範囲に影響を及ぼさずに削除可能であることを理解することができる。

Claims

無線通信システムにおけるデータブロック送信方法において、
情報ビットをエンコーディングしてＮ_{ＣＢＰＳＳ}ビットのコーディングされたブロックを生成するステップ；
前記コーディングされたブロックをパーシングしてインデックスｌ＝０,１の２個のサブブロックを生成するステップ；及び、
前記２個のサブブロックを受信機に送信するステップ；を含み、
前記コーディングされたブロックは、以下のようにパーシングされるデータブロック送信方法。

ここで、

Ｎ_{ＢＰＳＣＳ}は空間ストリーム当たり副搬送波当たりコーディングされたビット個数であり、Ｎ_ＥＳはエンコーダの個数であり、

はｚと同じ又は小さい最も大きい整数であり、ｚｍｏｄｔは整数ｚを整数ｔで割った時の残りであり、ｘ_ｍはＮ_{ＣＢＰＳＳ}ビットのブロックのｍ番目のビットであり、ｍ＝０,...,Ｎ_{ＣＢＰＳＳ}−１、ｙ_ｋ,ｌはサブブロックｌのｋ番目のビットである。
前記２個のサブブロックの各々は、インターリーバによりインターリービングされることを特徴とする請求項１に記載のデータブロック送信方法。
前記２個のサブブロックは、２個の周波数バンドに各々対応されることを特徴とする請求項２に記載のデータブロック送信方法。
前記２個の周波数バンドの各々は、８０ＭＨｚ帯域幅を有することを特徴とする請求項３に記載のデータブロック送信方法。
前記２個の周波数バンドは、隣接することを特徴とする請求項４に記載のデータブロック送信方法。
前記２個の周波数バンドは、隣接しないことを特徴とする請求項４に記載のデータブロック送信方法。
無線通信システムにおけるデータブロックを送信する送信機において、
情報ビットをエンコーディングしてＮ_{ＣＢＰＳＳ}ビットのコーディングされたブロックを生成するコーディング部；
前記コーディングされたブロックをパーシングしてインデックスｌ＝０,１の２個のサブブロックを生成するパーシング部；及び、
前記２個のサブブロックを受信機に送信する送信部；を含み、
前記パーシング部は、以下のように前記コーディングされたブロックをパーシングする送信機。

ここで、

Ｎ_{ＢＰＳＣＳ}は空間ストリーム当たり副搬送波当たりコーディングされたビット個数であり、Ｎ_ＥＳはエンコーダの個数であり、

はｚと同じ又は小さい最も大きい整数であり、ｚｍｏｄｔは整数ｚを整数ｔで割った時の残りであり、ｘ_ｍはＮ_{ＣＢＰＳＳ}ビットのブロックのｍ番目のビットであり、ｍ＝０,...,Ｎ_{ＣＢＰＳＳ}−１、ｙ_ｋ,ｌはサブブロックｌのｋ番目のビットである。
前記２個のサブブロックの各々は、インターリーバによりインターリービングされることを特徴とする請求項７に記載のデータブロック送信方法。
前記２個のサブブロックは、２個の周波数バンドに各々対応されることを特徴とする請求項８に記載の送信機。
前記２個の周波数バンドの各々は、８０ＭＨｚ帯域幅を有することを特徴とする請求項９に記載の送信機。
前記２個の周波数バンドは、隣接することを特徴とする請求項１０に記載の送信機。
前記２個の周波数バンドは、隣接しないことを特徴とする請求項１０に記載の送信機。