JP4028360B2 - 高速パケットデータの効率的再伝送のための送／受信装置及び方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は符号分割多重接続移動通信システムでのデータ送／受信装置及び方法に関するもので、特に再伝送時に可変変調方式を適用してデータを送／受信する装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在の移動通信システムは、初期の音声中心のサービスの提供からデータサービス及びマルチメディアサービス提供のための高速、高品質の無線データパケット通信システムに発展している。また、現在、非同期方式(３ＧＰＰ)と同期方式(３ＧＰＰ２)に両分される第３世代移動通信システムでは、高速、高品質の無線データパケットサービスのための標準化作業が遂行されている。その例として、前記３ＧＰＰでは高速順方向パケット接続(High Speed Downlink Packet Access、以下、ＨＳＤＰＡ)方式に対する標準化作業が進行されており、前記３ＧＰＰ２では１ｘＥＶ−ＤＶ(1 x Evolution-Data and Voice)に対する標準化作業が進行されている。このような標準化作業は、第３世代移動通信システムで２Mbps以上の高速、高品質の無線データパケット伝送サービスに対する解法を探すための努力の代表的な反証ということができる。一方、前記第３世代移動通信システムに後続する第４世代移動通信システムは、それ以上の高速、高品質のマルチメディアサービス提供を元にしている。
【０００３】
無線通信で高速、高品質のデータサービスを阻害する大部分の要因は無線チャネル環境にある。前記無線チャネル環境は白色雑音以外にもフェーディングによる信号電力の変化、シャドーイング(Shadowing)、端末機の移動及び頻繁な速度変化によるドップラー効果、他の使用者及び多重経路信号による干渉などにより頻繁に変わるようになる。従って、前記の高速無線データパケットサービスを提供するためには、既存の第２世代、または第３世代移動通信システムで提供された一般的な技術以外に、前記チャネル環境の変化に対する適応能力を高めることができる他の進歩された技術が必要である。既存システムで採択している高速電力制御方式も前記無線チャネル環境の変化に対する適応力を高める。しかし、高速データパケット伝送システム標準を進行している３ＧＰＰ、３ＧＰＰ２では適応変調／コード方式(ＡＭＣＳ)及び複合再伝送方式(ＨＡＲＱ:Hybrid Automatic Repeat Request)などが共通的に言及されている。
【０００４】
前記適応変調／コード方式は下向リンクのチャネル環境の変化に応じて変調方式とチャネル符号器の符号率を変化させる方法である。通常的に前記下向リンクのチャネル環境は、端末で信号対雑音比(Signal to noise ratio：ＳＮＲ)を測定して、これに対する情報を上向リンクを通じて基地局に伝送することにより知らせるようになる。一方、基地局は前記ＳＮＲ情報に基づいて前記下向リンクのチャネル環境を予測し、その予測された値に基づいて適切な変調方式と符号率を指定する。現在、高速パケットデータ伝送システムで使用される変調方式には、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＱＡＭ及び６４ＱＡＭなどが考慮されており、前記符号率には１／２及び３／４が考慮されている。前記適応変調／コード方式を使用しているシステムでは基地局近所に位置した端末のように良好なチャネル環境を有している端末に対しては高次変調方式(１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ)と高い符号率３／４を適用する。しかし、セルの境界地点に位置した端末などの場合には低次変調方式(ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ)と低い符号率１／２を適用する。このような前記適応変調／コード方式は高速電力制御に依存していた既存の方式に比べて、干渉信号を低減することにより平均的にシステムの性能を向上させるようになる。
【０００５】
前記複合再伝送方式は、初期に伝送されたデータパケットに誤りが発生した場合、前記誤りが発生したデータパケットの再伝送を要求するための所定のリンク制御技法を意味する。通常的に前記複合再伝送方式はチェイスコンバイン方式(Chase Combining、以下、ＣＣ)、全体リダンダンシー増加方式(Full Incremental Redundancy、以下、ＦＩＲ)及び部分的リダンダンシー増加方式(Partial Incremental Redundancy、以下、ＰＩＲ)に区分することができる。
【０００６】
前記ＣＣは再伝送時に初期伝送と同一のパケットを伝送する方式である。前記伝送方式により受信端では再伝送されたパケットと受信バッファに貯蔵されていた初期伝送パケットをコンバインする。このようにすることにより、復号器に入力される符号化ビットに対する信頼度を向上させ、全体的なシステム性能利得を得ることができる。この時、同一の２個のパケットをコンバインすることは反復符号化と類似な効果が発生するので、平均的に約３dB程度の性能利得効果を得ることができる。
【０００７】
前記ＦＩＲは同一のパケットの代わりにチャネル符号器で発生する剰余ビット中、新たな剰余ビットのみで構成されたパケットを伝送することにより、受信端にある復号器の性能を改善させる方法である。即ち、復号時、初期伝送時に受信された情報だけではなく、新たな剰余ビットを利用することにより、結果的に符号化率を減少させ、復号器の性能を改善させるようになる。一般的に低い符号率による性能利得が反復符号化による性能利得より大きいとは、符号理論ですでに公知された事実である。従って、性能利得のみを考慮する場合、前記ＦＩＲが前記ＣＣより優秀である。
【０００８】
前記ＦＩＲとは異なり、前記ＰＩＲは再伝送時に、情報ビットと新たな剰余ビットの組み合わせで構成されたデータパケットを伝送する方法として、復号時に前記再伝送された情報ビットに対しては初期伝送された情報ビットとコンバインすることにより、前記ＣＣと類似な効果を得るようになる。また剰余ビットを使用して復号化することにより、前記ＦＩＲとも類似な効果を得るようになる。この時、前記ＰＩＲは前記ＦＩＲよりは少し高い符号化率を有し、一般的に前記ＦＩＲと前記ＣＣの中間程度の性能を示すようになる。しかし、前記複合再伝送技法は性能以外にも受信器のバッファ大きさ及びシグナリングなど、システムの複雑度側面でも考慮されるべきである事項が多い。従って、与えられたシステムのために最適の技術を決定するのは容易なことではない。
【０００９】
前記適応変調／コード方式と前記複合再伝送方式は、リンクのチャネル変化に対する適応能力を高めるための独立的な技術である。前記二つの方式を結合して使用すると、システムの性能を大幅に改善させることができる。前記適応変調／コード方式により下向リンクのチャネル環境に適合な変調方式及び符号率が決定されると、これに対応するデータパケットが伝送され、受信端では前記伝送されたデータパケットに対する復号化に失敗する場合、再伝送を要求する。これに対応して基地局は前記受信端の再伝送要求を受信して予め決定された複合再伝送方式に基づいて所定のデータパケットを再伝送する。
【００１０】
図１は既存の高速パケットデータ伝送のための送信器構造の一例を示したもので、前記図１のチャネル符号化部１１２を所定の方式に調節することにより、前記多様な適応変調／コード方式と複合再伝送方式を具現することができる。
【００１１】
前記図１を参照すると、チャネル符号化部１１２は符号器とパンクチャー部で構成される。前記チャネル符号化部１１２の入力端にデータ伝送速度に適合した所定のデータが入力されると、伝送誤りを訂正するために前記符号器で符号化を進行する。また、前記制御部１２２で予め決定された符号率及び複合再伝送形式に従って前記符号器の出力を所定の方式にパンクチャー部でパンクチャーしてチャネルインタリーバ１１４に出力させる。第３世代移動通信システムでは高速のマルチメディアデータの信頼性ある伝送のために、より強力なチャネルコーディング技法が要求される。前記チャネル符号化部１１２を具現する一例を図２で示している。前記図２で示しているチャネル符号化部１１２は母符号率が１／５であるターボ符号器２００、パンクチャー部２１６及びバッファ２０２で構成される。前記ターボ符号器を利用するチャネルコーディング技法は、低い信号対雑音比でもビットエラー率(ＢＥＲ)観点でシャノン限界(Shannon limit)に一番近接する性能を示すことに知らせている。前記ターボ符号器によるチャネルコーディング技法は、現在３ＧＰＰと３ＧＰＰ２で進行中である前記ＨＳＤＰＡ及び１ｘＥＶ−ＤＶ標準化にも採択されている方式である。前記ターボ符号器２００の出力は情報(systematic)ビットと剰余(parity)ビットに区別されることができる。前記情報ビットは伝送しようとする情報ビットその自体を意味し、前記剰余ビットは受信端で伝送誤りを補正するために使用される信号である。前記パンクチャー部２１６は前記符号器２００の出力中、前記情報ビット、または剰余ビットを選別的にパンクチャーすることにより決定された符号率を満足させる。一方、前記ターボ符号器２００からの情報ビットと剰余ビットは、前記バッファ２０２に臨時に貯蔵することにより、受信器からの再伝送要求による再伝送時に使用されるようにする。
【００１２】
前記図２を参照して説明すると、入力された一つの送信フレームはそのまま情報ビットフレーム(Ｘ)に出力されると同時に、所定の符号化を通じて相異なる２個の剰余ビットフレーム(Ｙ_１、Ｙ_２)に出力される。また、前記送信フレームは内部インタリービング動作を遂行した後、所定の符号化を通じて相異なる２個の剰余ビットフレーム(Ｚ_１、Ｚ_２)に出力される。前記情報ビットフレーム(Ｘ)及び前記剰余ビットフレーム(Ｙ_１、Ｙ_２、Ｚ_１、Ｚ_２)はそれぞれ１、２、．．．、Ｎの伝送単位にパンクチャー部２１６に入力される。前記パンクチャー部２１６は前記図１の制御部１２２からの制御信号に従ってパンクチャーパターン(Puncturing Pattern)を決定し、前記決定されたパンクチャーパターンを利用して、前記情報ビットフレーム(Ｘ)及び前記の相異なる剰余ビットフレーム(Ｙ_１、Ｙ_２、Ｚ_１、Ｚ_２)をパンクチャーして、所望する情報ビット(Ｓ)と剰余ビット(Ｐ)のみを出力する。この時、前記ターボ符号器２００と前記パンクチャー器２１６との間にバッファ２０２を提供することにより、複合再伝送方式の具現を容易にすることができる。即ち、複合再伝送方式としてＩＲ(Incremental Redundancy)を使用する場合、再伝送時ごとに異なる符号化ビットをパンクチャーして伝送すべきである。従って、前記ターボ符号器２００の母符号率に従って符号化された符号化ビット全体を前記バッファ２０２に貯蔵した後、再伝送時に該当されるパンクチャーパターンを使用してこれを出力させる。前記バッファ２０２が提供されないと、再伝送時ごとに前記ターボ符号器２００による同一の符号化過程を反復しなければならないので、処理時間及び電力効率側面で否定的な影響を与えるだろう。しかし、複合再伝送方式にＣＣを使用する場合には、再伝送時ごとに同一のデータが伝送される。この場合、前記バッファ２０２を使用すると、効率性が低下されるので、前記図１のチャネルインタリーバ１１４以後から再伝送過程を処理するのがより効率的になるだろう。
【００１３】
上述したように、前記パンクチャー器２１６で符号化ビットをパンクチャーする形態は、前記符号率と前記複合再伝送方式によって可変される。即ち、ＣＣの場合、所定の符号率に従って情報ビットと剰余ビットの固定された組み合わせを有するように前記符号化ビットをパンクチャーすることにより、初期伝送と再伝送時に同一のパケットを伝送することができる。また、ＰＩＲの場合、初期伝送時は所定の符号率に従って前記符号化ビットを情報ビットと剰余ビットの組み合わせにパンクチャーし、再伝送時ごとに多様な剰余ビットの組み合わせにパンクチャーすることによって、全体的に符号率を低める効果を有することができる。例えば、符号率が１／２である環境で、ＣＣの場合、前記パンクチャーパターンに[ＸＹ_１Ｙ_２Ｘ'Ｚ_１Ｚ_２]の符号化ビット順序に[１１００００]を固定使用すると、一つの入力ビットに対してＸとＹ_１を続けて出力させ、残りのビットはパンクチャーさせることができる。再伝送時にも同一の符号化ビットを続けて出力させることができる。同様にＦＩＲの場合、初期伝送時と再伝送時に前記パンクチャーパターンにそれぞれ[１１００００;１００００１]と[００１００１;０１００１０]を使用すると、２個の入力ビットに対して初期伝送時には[Ｘ_１Ｙ_１１Ｘ_２Ｚ_２１]の順序に出力され、再伝送時には[Ｙ_２１Ｚ_２１Ｙ_１２Ｚ_１２]の順序に出力される。一方、図示なかったが、３ＧＰＰ２で採択している１／３コードを使用する場合には、前記図２で示しているターボ符号器２００とパンクチャー部２１６に容易に具現することができる。
【００１４】
前記図１に基づいて前記適応変調／コード方式と複合再伝送方式を具現したシステムのパケットデータの伝送過程を説明すると、先ず、新たなパケットの伝送前に送信器の制御部１２２では受信器から伝送された下向リンクのチャネル環境に対する情報に基づいて適切な変調方式と伝送データの符号率を決定する。その後、前記決定された変調方式と符号率及び予め定義された複合再伝送方式に基づいて前記制御部１２２は物理階層のチャネル符号化部１１２、変調部１１６及びチャネル逆多重化部１１８を制御する。前記物理階層でのデータ伝送速度は前記決定された変調方式と符号率及び使用する多重コード数により決定される。前記チャネル符号化部１１２は前記制御部１２２の制御下で、前記ターボ符号器２００で符号化を進行した後、前記パンクチャー部２１６で所定のパンクチャーパターンによるビットパンクチャーを通じて符号化ビットを出力させる。前記チャネル符号化部１１２で出力される符号化ビットは、チャネルインタリーバ１１４に入力され、伝送しようとする全体符号化ビットに対してインタリービングが進行される。前記インタリービング技術は入力ビットと出力ビットの順序を相異なるようにしてフェーディング環境でデータシンボルの損傷される部分が一所に集中されなく、多所に分散されるようにすることにより、バーストエラー(burst error)が発生しないようにする技術である。説明の便宜上、前記チャネルインタリーバ１１４の大きさは、全体符号化ビットの数より大きいか、同じであると仮定する。変調部１１６に入力された前記インタリービングされた符号化ビットは、前記適応変調／コード方式で使用する各種変調方式中で前記制御部１２２により予め決定された変調方式と所定のシンボルマッピング方法に基づいてシンボルマッピングが遂行される。この時、Ｍを変調方式とすると、一つのシンボルを構成するビット数はlog_２Ｍになる。前記適応変調／コード方式で使用する変調方式それぞれに対応して一つのシンボルを構成するビット数は＜表１＞のようである。
【表１】

【００１５】
前記チャネル逆多重化部１１８は前記制御部１２２で定められたデータ伝送速度に該当する高速データシンボル伝送のために、前記変調部１１６から受信されるシンボルを前記制御部１２２から割り当てられた多重コード数に対応して分配する。拡散部１２０は前記割り当てられた多重コードに前記チャネル逆多重化部１１８から分配されるシンボルそれぞれを拡散して出力する。前記多重コードはチャネルを区分するためのウォルシュコードを含む。固定チップ伝送率と固定拡散(ＳＦ)を使用している前記高速パケット伝送システムの場合、一つのウォルシュ(Walsh)コードに伝送されるシンボル伝送率は一定である。従って、定められたデータ伝送速度を使用するためには、多重ウォルシュ(Walsh)コードの使用が要求される。例えば、３.８４Mcpsのチップ伝送率と１６チップ／シンボルのＳＦを使用するシステムで、１６ＱＡＭとチャネル符号率３／４を使用する場合、一つのウォルシュ(Walsh)コードに提供することができる伝送速度は１.０８Mbpsになる。従って、１０個のウォルシュ(Walsh)コードを利用する場合、最大１０.８Mbpsの速度にデータを伝送することができる。
【００１６】
図３では前記図１の送信器に対応した受信器構造の一例を示している。
前記図３を参照すると、先ず、逆拡散部３１２はシグナリングを通じて伝達され、すでに使用中である多重コードに対する情報に応じて伝送データを逆拡散する。前記チャネル多重化部３１４は前記逆拡散された伝送データを多重化して復調部３１６に出力する。前記復調部３１６は前記変調方式に相応する復調過程を遂行して、各シンボルに対するＬＬＲ値をデインタリーバ３１８に出力する。前記デインタリーバ３１８は前記図１のインタリーバ１１４に対応する構造として、前記復調されたデータに対してデインタリービング動作を遂行して元のデータ順序に復旧させる。前記デインタリービングされたデータは、以前に受信した同一のデータとビット単位にコンバインするためにコンバイナ３２０に提供される。この時、複合再伝送方式にＣＣを使用すると、再伝送時ごとに同一のデータが伝送される。このような場合、一つのバッファを利用してコンバインを遂行することができるので、バッファ制御部３２２が必要ない。しかし、複合再伝送方式にＩＲを使用する場合には、再伝送時に異なるリダンダンシーパケットが伝送されることができるので、前記バッファ制御部３２２が要求される。前記バッファ制御部３２２は前記コンバイナ３２０のバッファを前記伝送されたデータに対して適切に割り当てることにより、同一のデータ間のコンバインが遂行されるようにする。前記コンバイナ３２０の出力はチャネル復号化部３２４に入力され、前記チャネル復号化部３２４は前記コンバイナ３２０の出力に復号化を遂行し、伝送されたデータに対してＣＲＣエラーをチェックした後、エラー発生有無に従ってＮＡＣＫ、またはＡＣＫ信号を送信器に伝送する。前記送信器は前記受信器から前記ＮＡＣＫ信号を受信すると、複合再伝送方式によって前記図１の送信過程を反復遂行する。しかし、前記送信器は前記受信器から前記ＡＣＫを受信した場合、新たなデータパケットの伝送を開始する。
【００１７】
上述した前記図１の高速パケット伝送システムの送信器構造では、チャネル環境に従って制御部１２２によりデータパケットの初期伝送時に定められた適応変調／コード方式を再伝送時にも変化なし適用する状況を仮定した。しかし、上述したように、高速データ伝送チャネルはセル内の移動端末の変化及びドップラー変化などにより、複合再伝送期間の間にも前記チャネル環境が変わることができる。従って、初期伝送時に使用した変調方式及び符号率を維持することは、結果的にシステムの性能を低下させる要因になる。このような理由のため、現在進行されている前記ＨＳＤＰＡ及び１ｘＥＶ−ＤＶの標準化では、再伝送の場合にも前記適応変調／コード方式を適用する方法を考慮している。
【００１８】
一例に、再伝送時、変調方式と符号率をすべて変更できる方式が新たに提示された。通常的に変調方式と符号率に従って伝送されることができるデータの大きさが変化されるので、前記新たに提示された方式ではデータパケット処理の最小単位ＴＴＩを変化させ、データの伝送を可能にした。従って、前記新たに提案された方式は、下向リンクのチャネル環境変化に敏感に対応することができるとの利点がある。しかし前記の可変ＴＴＩを使用することにより、具現及びシグナリングなどで複雑度が非常に増加することと、複合再伝送方式中、ＩＲのみを支援する短所がある。
【００１９】
他の例として、複合再伝送方式にＣＣを使用し、初期伝送と同一の符号率を使用するシステムで、可用コード数が変化された時、これに適応することができるように再伝送時の変調方式を変化させ、前記変化された変調方式によって初期伝送されたデータパケットの一部分、または全体を再伝送する。一方、受信器では前記再伝送された部分パケットを初期伝送された全体パケットと部分的にコンバインすることにより、結果的に復号器の全体ビットエラー率を低める方式が提示された。前記二番目の方式は固定ＴＴＩを使用し、部分的チェイスコンバインの特性を有しているので、具現及びシグナリングが単純であるとの利点がある。一方、前記二番目の方法はランダムにインタリービングされたデータの単純部分を再伝送し、コンバインすることにより、ビットエラー率を低める効果は大きいが、フレームエラー率性能を向上させるのに制限的である。また、前記二番目の方法は複合再伝送方式中、ＣＣのみを支援することができる構造である。
【００２０】
従って、固定ＴＴＩを基にする通信システムで、使用される複合再伝送方式には関係なし、可用コード数が同一の場合にも、再伝送時に変調方式を変化させることができる方法と、変化された変調方式によって伝送パケットを適切に選択することにより、システム性能を向上させることができる方法が要求される。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
従って、前記した問題点を解決するための本発明の目的は、無線通信システムの性能向上を図るデータ送／受信装置及び方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、無線通信システムの受信器でより高い受信確率によりビットを受信することができる送／受信装置及び方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、適応変調／コーディング方式及び複合再伝送方式が適用された高速無線通信システムの送信器で、再伝送時の符号率は初期伝送と同一に維持しながら、変調方式のみを変化(即ち、低次変調)させることにより、システムの性能利得を得ることができる装置及び方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、適応変調／コーディング方式及び複合再伝送方式が適用された高速無線通信システムの送信器で、再伝送時に要求される変調方式によって情報ビット、または剰余ビットに分かれたデータサブパケットを選択的に再伝送することにより、システムの性能利得を得ることができる装置及び方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、高速無線通信システムの送信器で要求される変調方式により選択的に再伝送されたデータパケットを受信器で初期伝送されたデータパケットと選択的にソフトコンバインするか、伝送されたリダンダンシーを利用することにより、性能利得を得ることができる装置及び方法を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上述したような目的を達成するための本発明の第１見地によると、符号器から所定母符号率により出力される符号化ビットを予め決定されたパンクチャーパターンによりパンクチャーして伝送される符号化ビットを選択し、前記選択した符号化ビットそれぞれを所定変調方式にシンボルマッピングしたシンボルの列を送信器から受信器に伝送する移動通信システムで、前記受信器からの再伝送要求に応答して前記送信器が符号化ビットを再伝送する方法を提供する。前記方法は、前記再伝送時に使用する変調方式を初期伝送時に使用された変調方式より低次の変調方式に選択する過程と、前記再伝送方式に対応してパンクチャーパターンを選択し、前記選択したパンクチャーパターンによりパンクチャーされた伝送符号化ビットから前記選択した変調方式にシンボルマッピング可能な符号化ビット数だけの符号化ビットを選択する過程と、前記選択した符号化ビットを前記選択した変調方式にシンボルマッピングして前記受信器に伝送する過程と、からなる。
【００２３】
上述したような目的を達成するための本発明の第２見地によると、符号器から所定母符号率により出力される符号化ビットを予め決定されたパンクチャーパターンによりパンクチャーして伝送される符号化ビットを選択し、前記選択した符号化ビットそれぞれを所定変調方式にシンボルマッピングしたシンボルの列を送信器から受信器に伝送する移動通信システムで、前記受信器からの再伝送要求に応答して前記送信器が符号化ビットを再伝送する方法を提供する。前記方法は、前記再伝送時に使用する変調方式を初期伝送時に使用された変調方式より低次の変調方式に選択する過程と、前記再伝送方式に対応するパンクチャーパターンによりパンクチャーされた伝送符号化ビットを所定大きさを有する複数のサブパケットの列に分配し、前記複数のサブパケットの列から前記選択した変調方式にシンボルマッピング可能な符号化ビット数だけのサブパケットを選択する過程と、前記選択したサブパケットを構成する符号化ビットを前記選択した変調方式にシンボルマッピングして前記受信器に伝送する過程と、からなる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい実施形態について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記の発明において、本発明の要旨のみを明瞭にする目的で、関連した公知機能又は構成に関する具体的な説明は省略する。
【００２５】
本発明は符号分割多重接続移動通信システムにおいて、伝送されるデータの信頼度を向上させるためのデータ送／受信装置及び方法を提案する。特に、適応変調／コーディング技法と複合再伝送方式を使用する高速パケットデータ伝送システムで、再伝送時に変調方式の変化を可能にし、変化された変調方式によって伝送されるデータパケットを制御してシステムの性能を向上させることができるデータ送／受信装置及び方法に対する実施形態を提供する。
【００２６】
本発明の詳細な説明では上述したように、固定ＴＴＩを基にする通信システムで、使用される複合再伝送方式には関係なし、可用コード数が同一の場合にも再伝送時に変調方式を変化させることができる装置及び方法に対して具体的に説明する。また、変化された変調方式によって伝送パケットを適切に選択することにより、システム性能を向上させることができる装置及び方法に対して具体的に説明する。即ち、端末から再伝送要求がある場合、初期伝送変調方式を維持すべきである既存方式とは異なり、初期伝送時より低次の変調方式を使用し、変化された変調方式によって伝送可能なデータパケット中の一部を適切に選択することができる装置及び方法に対して説明する。
【００２７】
以下、本発明の実施形態を添付された図を参照して詳細に説明すると、次のようである。
参考に、本発明は各種方式に具現されることができるが、二つの代表的な構造のみに対して説明する。先ず、後述される本発明の実施形態による詳細な説明では、チャネル符号化部の符号率が１／２と３／４を支援し、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭの変調方式中、初期伝送を１６ＱＡＭ方式にし、再伝送時にＱＰＳＫに変わる場合を望ましい実施形態の一つとして提案する。勿論、初期伝送時の変調方式が６４ＱＡＭであると、再伝送時の変調方式は１６ＱＡＭが使用されるだろう。また、上述したすべての複合再伝送方式に対して適用する場合を説明する。
【００２８】
本発明による送信器の第１実施形態
図４は本発明の実施形態による符号分割多重接続移動通信システムの送信器構成を示している図である。前記図４で示している送信器の構成を前記図１及び図２と比較する時、便宜上、ターボ符号器の前端と変調部の後端は同一の機能を遂行するので、詳細な説明は省略した。
【００２９】
前記図４を参照して本発明の実施形態による送信器構成を説明すると、ターボ符号器(図示せず)の母符号率に従って符号化された符号化ビットがバッファ４０２に貯蔵される。そして、前記符号化ビットは制御部４１２からの符号率に対する情報及び選択された複合再伝送方式によってパンクチャー器４０４で適切にパンクチャーされる。前記パンクチャー器４０４は複合再伝送方式によって前記符号化ビットをパンクチャーするためのパンクチャーパターンを使用する。即ち、前記複合再伝送方式がＣＣである場合には、初期伝送時と再伝送時に同一のパンクチャーパターンを使用する。しかし、前記複合再伝送方式がＰＩＲの場合とＦＩＲの場合には、前記初期伝送時と前記再伝送時のパンクチャーパターンは相異である。前記複合再伝送方式がＰＩＲである場合には、初期伝送された情報ビットと新たな剰余ビットが出力されるようにする再伝送パンクチャーパターンを使用する。前記複合再伝送方式がＦＩＲである場合には、新たな剰余ビットのみが出力されるようにする再伝送パンクチャーパターンを使用する。しかし、前記パンクチャー器４０４により出力される符号化ビットの数は、初期伝送及び再伝送に関係なし一定である。この時、前記符号化ビットの数と最終的に物理階層で伝送されるデータの数は相異なることができるので、これに合わせるために普通、パンクチャー器後端でレートマッチングが遂行された。本発明では説明の便宜のため、前記レートマッチングに対する詳細な説明は省略する。前記パンクチャー器４０４の出力は初期伝送時に決定された符号率及び変調方式に該当する大きさのデータであり、前記ターボ符号器で出力される符号化ビットに対して上述した複合再伝送方式に従ってパンクチャーさせ出力させる。
【００３０】
再伝送マスク部４０６は前記パンクチャーされた符号化ビット中の一部を再選択して出力する。例えば、前記再伝送マスク部４０６は初期伝送時には前記パンクチャー部４０４から提供される符号化ビットをそのまま通過させインタリーバ４０８に提供する。これは前記初期伝送時には前記パンクチャー部４０４により伝送する符号化ビットが予め決定され出力されるからである。一方、再伝送時に変調方式が変更される場合、前記変化された変調方式に対応して前記パンクチャー器４０４から提供される符号化ビット中の一部のみを選択して出力する。特に、本発明による実施形態のように、再伝送時に低次変調される場合には再伝送されることができるデータの量が低減される。従って、前記再伝送マスク部４０６は変化された変調方式によって前記パンクチャー器４０４で出力された符号化ビット中の一部を選択すべきである。この時、予め決定された複合再伝送方式及び変化された変調方式により前記パンクチャー器４０４からの符号化ビットを選択する方法が本発明の主な内容中の一つである。一例に前記再伝送マスク部４０６は前記制御部４１２の制御下で、所定のマスク関数を生成し、前記生成したマスク関数により前記パンクチャー器４０４からの符号化ビットをマスキングすることにより、所望する符号化ビットのみを出力することができる。
【００３１】
前記再伝送マスク４０６から提供される符号化ビットは、前記インタリーバ４０８に入力されインタリービングされた後、変調部４１０に提供される。
前記変調部４１０は再伝送時に変化された変調方式に従って前記インタリーバ４０８からの符号化ビットに対して変調を遂行する。例えば、初期伝送時には１６ＱＡＭにより前記符号化ビットを変調し、再伝送時にはＱＰＳＫを使用して前記符号化ビットを変調する。もし、初期伝送時の変調方式が６４ＱＡＭであると、再伝送時の変調方式は１６ＱＡＭになるだろう。従って、初期伝送時には一つのシンボルが４ビットの符号化ビットで構成されるが、再伝送時には一つのシンボルが２ビットの符号化ビットで構成される。従って、再伝送時には初期伝送に比べて１／２の符号化ビットのみが伝送される。
【００３２】
一方、上述した図４では母符号率により出力される符号化ビットをパンクチャーするパンクチャー器４０４と、前記パンクチャー器４０４から出力される符号化ビットを選択的に出力する再伝送マスク部４０６が物理的に分離された構成を示している。しかし、前記パンクチャー器４０４に前記再伝送マスク部４０６の機能を統合することは、ただ具現上の問題であり、再伝送時に変化される変調方式によって適切に符号化ビットを選択できるようにするとよい。
【００３３】
上述した前記図４の構成を有する送信器を使用する場合、これに対応した受信器は前記図３の従来の受信器をそのまま使用することができる。即ち、所定の複合再伝送方式に伝送されたデータは、ＣＣ、またはＩＲに関わらず前記図３のバッファ制御部３２２の制御下で貯蔵されるか、コンバインされることができる。この時、前記受信器のバッファ制御部３２２は、送信器で使用された符号率、変調方式及び複合再伝送方式などに対する情報を知っているべきであり、場合によって、再伝送回数及びリダンダンシー番号などに対する情報が必要である。
【００３４】
図１２は本発明の実施形態による符号分割多重接続移動通信システムで、再伝送時に変化された変調方式により再伝送するための送信過程の制御流れを示している図である。前記図１２は前記図４の構造を有する送信器で遂行する制御流れを示している。
【００３５】
前記図１２によると、上位階層から初期伝送時に符号率及び変調方式が適切に決定されると、それに応じてターボ符号器により符号化が遂行され、選択された符号率及び複合再伝送方式に基づいて決定されたパンクチャーパターンに従ってパンクチャーされたデータを出力する。
【００３６】
前記図１２を参照すると、１２１０段階では初期伝送、または再伝送時に使用する符号率(Ｒ)と、初期伝送時に伝送されたデータ量(Ｍ_ｉ)を決定する。前記Ｒと前記Ｍ_ｉが決定されると、１２１２段階に進行して伝送データを母符号率によりチャネル符号化して符号化ビットを出力する。前記符号化が遂行された後、１２１４段階に進行して所定パンクチャーパターンにより前記符号化ビットをパンクチャーする。前記パンクチャーパターンは初期伝送、または再伝送時に使用される複合再伝送方式により決定されることができる。また、前記１２１４段階はレートマッチング過程を含む。１２１６段階で、前記送信器は現在伝送が初期伝送であるか、再伝送(Ｒｅ_Ｔｘ)であるかを判断する。もし、前記１２１６段階で再伝送であると判断されると、１２１８段階で前記決定されたＭ_ｉと再伝送時に使用する変調方式により前記パンクチャーされた符号化ビット中の一部を選択する。これをマスキング過程という。前記マスキング過程が終了されるか、初期伝送の場合には、１２２０段階に進行して前記パンクチャーされた符号化ビット、または前記マスキングされた符号化ビットをチャネルインタリービングして出力する。前記チャネルインタリービングが完了されると、１２２２段階で前記現在伝送が再伝送であるかを再び判断し、前記判断結果、再伝送である場合には１２２４段階に進行し、初期伝送であると判断されると、１２２６段階に進行する。前記１２２４段階に進行すると、再伝送時には低次の変調方式が選択されることによって、伝送可能なデータ量Ｍ_ｒを前記Ｍ_ｉの半ば、即ちＭ_ｉ×０．５により決定する。この時、前記Ｍ_ｒを決定するために前記Ｍ_ｉにかえられる定数は、以前に使用された変調方式によるシンボル当たりマッピング可能なビット数と選択された変調方式によるシンボル当たりマッピング可能なビット数の比として決定されることができる。前記０．５は変調方式の変化により一つのシンボルにマッピング可能な符号化ビットの数が１／２に低減したことを意味する。しかし、前記１２２６段階に進行すると、前記Ｍ_ｒを前記Ｍ_ｉに決定する。前記Ｍ_ｒが決定されると、１２２８段階に進行して前記選択された符号化ビットに対する変調を遂行する。前記変調は前記決定された変調方式によりシンボルマッピング動作を通じて遂行された。前記変調過程が完了されると、１２３０段階に進行して前記変調信号を所定多重ウォルシュ符号に拡散して受信器に伝送する。
【００３７】
前記図１２の過程を整理すると、初期伝送の場合、前記パンクチャーされた符号化ビットに対してそのままチャネルインタリービングが遂行され、決定された変調方式に基づいて所定のシンボルマッピング方法により変調された後、所定のウォルシュ符号を使用して周波数拡散され出力される。一方、再伝送の場合、前記パンクチャーされた符号化ビットは決定された複合再伝送技法に従って再パンクチャーされチャネルインタリービングされた後、初期伝送時より１段階低次の変調方式を使用して変調される。
【００３８】
本発明による送信器の第２実施形態
図５は本発明の他の実施形態による符号分割多重接続移動通信システムの送信器構成を示している図である。前記図５では前記図４のようにターボ符号器後端から変調部までの送信器構成のみを示した。
【００３９】
前記図５を参照して本発明の他の実施形態による送信器構成を説明すると、ターボ符号器(図示せず)の母符号率に従って符号化された符号化ビットがバッファ５０２に貯蔵され、前記符号化ビットは制御部５２０からの符号率に対する情報及び選択された複合再伝送方式に従ってパンクチャー器５０４で適切にパンクチャーされる。前記パンクチャー器５０４は複合再伝送方式に従って前記符号化ビットをパンクチャーするためのパンクチャーパターンを使用する。この時、前記パンクチャー器５０４の出力は、前記複合再伝送方式がＣＣとＰＩＲの場合、伝送時ごとに情報ビットのみで構成された情報サブパケットと、剰余ビットのみで構成された剰余サブパケットと、からなる。この時、前記複合再伝送方式がＣＣである場合、前記パンクチャー器５０４から出力される剰余サブパケットは、初期伝送及び再伝送に関係なし、同一であるが、前記複合再伝送方式がＰＩＲである場合には、初期伝送及び再伝送時ごとに相異である。一方、前記複合再伝送方式がＦＩＲの場合、初期伝送時には情報サブパケットと剰余サブパケットが出力され、再伝送時には異なる剰余サブパケットのみが出力される。前記サブパケットは情報ビット、または剰余ビットで構成された所定長さを有する符号化ビット列に定義されることができる。
【００４０】
パケット分配部５０６は符号率に従って前記パンクチャー器５０４からのサブパケットを複数のインタリーバ５０８に分配する機能を遂行する。例えば、符号率が１／２の場合、情報サブパケットと剰余サブパケット(ＣＣ、ＰＩＲのすべての伝送及びＦＩＲの初期伝送の場合)、または２種類の剰余サブパケット(ＦＩＲの再伝送の場合)の大きさが同一であるので、これを区分して前記インタリーバ５０８に分配する。一方、符号率が３／４の場合、情報サブパケットの大きさは剰余サブパケット大きさの３倍に該当されるので(ＣＣ、ＰＩＲのすべての伝送及びＦＩＲ初期伝送の場合)、これを区分して分配する。この時、ＦＩＲによる再伝送の場合には剰余サブパケットのみで構成されるので、これを同一の大きさに分けて分配することができる。前記パケット分配部５０６により分配されたサブパケットは、複数のインタリーバ５０８で独立的にインタリービングされた後、パケット選択部５１０に出力される。ここで、前記インタリーバ５０８は物理的に区分された２個のインタリーバで構成されているが、これは必ず物理的な区分する必要はない。即ち、単にインタリーバの読み／書きメカニズムを変更することにより論理的区分が可能である。
【００４１】
前記パケット選択部５１０は初期伝送時及び再伝送時に使用される変調方式と再伝送回数などの情報に基づいて再伝送するデータの量を決定した後、前記決定されたデータ量に従って前記第１インタリーバと第２インタリーバからの符号化ビットを選択する。前記パケット選択部５１０により選択された出力は、変調部５１２に提供される。前記パケット選択部５１０は再伝送時に前記情報ビットのみを、または前記剰余ビットのみを出力させるか、または前記情報ビットと前記剰余ビットの組み合わせ形態に出力させる。前記パケット選択部５１０によるパケット選択パターンは、図７乃至図１１で示している。これに対する詳細な説明は本発明の実施形態で後述される。前記パケット選択部５１０で出力された符号化ビットは前記定められた変調方式によって所定のシンボルマッピング方法によりシンボルにマッピングされた後、所定の多重コードを利用して拡散して伝送される。
【００４２】
前記制御部５２０は本発明の実施形態による送信器の各構成の全般的な動作を制御する。先ず、前記制御部５２０は初期伝送時に受信器で伝送された下向リンクの現在チャネル環境に対する情報に基づいて、符号率と変調方式を決定した後、前記決定した符号率により伝送するデータが符号化されるように制御を遂行する。また、前記決定した変調方式に従って前記パケット選択部５１０及び前記変調部５１２を制御する。前記制御部５２０は前記決定された符号率及び変調方式に基づいて必要なウォルシュ符号の数を決定することにより、チャネル逆多重化部(図示せず)を制御する。
【００４３】
図１３は本発明の実施形態による符号分割多重接続移動通信システムで、再伝送時に変化された変調方式により再伝送するための送信過程の制御流れを示している図である。前記図１３は前記図５の構造を有する送信器で遂行する制御流れを示している。
【００４４】
前記図１３によると、上位階層から初期伝送時に符号率及び変調方式が適切に決定されると、それに応じてターボ符号器により符号化が遂行され、選択された符号率及び複合再伝送方式に基づいて決定されたパンクチャーパターンに従ってパンクチャーが遂行される。
【００４５】
前記図１３を参照すると、１３１０段階では初期伝送、または再伝送時に使用する符号率(Ｒ)と初期伝送時に伝送されたデータ量(Ｍ_ｉ)を決定する。前記Ｒと前記Ｍ_ｉが決定されると、１３１２段階に進行して伝送データを母符号率によりチャネル符号化して符号化ビットを出力する。前記符号化が遂行されると、１３１４段階に進行して所定パンクチャーパターンにより前記符号化ビットをパンクチャーする。前記パンクチャーパターンは初期伝送、または再伝送時に使用される複合再伝送方式により決定されることができる。また、前記１３１４段階はレートマッチング過程を含む。１３１６段階では前記符号化ビットを情報ビットで構成された情報サブパケットと、剰余ビットで構成された剰余サブパケットに分配する。前記符号化ビットの分配後、１３１８段階に進行して前記分配された情報サブパケットと剰余サブパケットをチャネルインタリービングする。前記チャネルインタリービングが完了されると、１３２０段階で現在伝送が再伝送であるかを判断し、前記判断結果、再伝送である場合には１３２２段階に進行し、そうでなく初期伝送であると判断されると、１３２４段階に進行する。前記１３２４段階に進行すると、前記Ｍ_ｒを前記Ｍ_ｉに決定した後、１３３０段階に進行する。
【００４６】
前記１３２２段階に進行すると、再伝送時に伝送可能なデータ量Ｍ_ｒを前記Ｍ_ｉの１／２、即ち、Ｍ_ｉ×０.５により決定する。これは再伝送時に初期伝送に比べて低次の変調方式を選択するようになり、前記低次変調方式の選択による伝送可能なデータ量の減少量を考慮したものである。前記１３２２段階でＭ_ｒが決定されると、１３２６段階に進行して前記チャネルインタリーバから出力されるサブパケット中、伝送するサブパケットを選択する。前記伝送するサブパケットを選択する実施形態は後述される。一方、前記伝送するサブパケットの選択が完了されると、前記１３２８段階に進行する。前記１３２８段階では前記１３２４段階により決定されたサブパケット、または前記１３２６段階で選択されたサブパケットに対する変調を遂行する。前記変調は前記決定された変調方式に対応したシンボルマッピング動作に遂行される。前記変調過程が完了されると、１３３０段階に進行して前記変調信号を所定多重ウォルシュ符号に拡散して受信器に伝送する。
【００４７】
前記図１３の過程を整理すると、前記１３１４段階により出力されるパンクチャーデータは、複合再伝送方式に従って情報サブパケット及び剰余サブパケット、または相異なる剰余サブパケットに区分することができるが、前記サブパケットは適切に２個のチャネルインタリーバに分配された後、それぞれ独立的にインタリービングが遂行される。初期伝送の場合、前記インタリービングされた全体データは予め決定された変調方式に基づいて変調される。この時、所定のシンボルマッピング方法により性能を向上させることができる。しかし、再伝送の場合には１段階低次の変調方式に変化させることにより、再伝送されることができるデータの量が低減するので、変化された変調方式と決定された複合再伝送方式に従って適切なサブパケットの選択が遂行されるべきである。
【００４８】
本発明による受信器の第１実施形態
図６は前記図５の送信器に対応した本発明の実施形態による受信器構造を示している図である。前記図６で示している構成中、逆拡散部６０２、復調部６０６、制御部６２０などには前記図５の送信器で使用された符号率、変調方式、使用されたウォルシュ符号、リダンダンシーパケット番号及び再伝送回数などに対する情報が下向制御チャネルを通じて提供され、前記各部は前記情報に基づいて次の機能を遂行する。
【００４９】
前記図６を参照して本発明の実施形態による受信器の構成を説明すると、前記図５の送信器で多重ウォルシュ符号により周波数拡散され伝送されたデータシンボルは、逆拡散部６０２により前記送信器で使用された多重ウォルシュ符号に逆拡散され、複数の伝送シンボル列に出力される。前記送信器で使用された多重ウォルシュ符号は、前記下向チャネルを通じてシグナリングされたウォルシュ符号関連情報により提供される。前記逆拡散部６０２により逆拡散された伝送シンボル列は、チャネル多重化部６０４により多重化され、前記多重化された一つの伝送シンボル列は復調部６０６に提供される。前記復調部６０６は前記下向チャネルを通じてシグナリングされた変調方式に相応する方式に前記伝送シンボル列に対する復調を遂行する。この時、前記復調部６０６は前記復調シンボルに対するＬＬＲ値を出力させる。
【００５０】
分配部６０８は入力データの特性(情報サブパケット、または剰余サブパケット、または情報サブパケットと剰余サブパケットの組み合わせ)に対するパケット制御部６２０の判断に従って、前記復調部６０６で復調されたシンボルのＬＬＲ値を相応するデインタリーバ６１０に分配する。前記デインタリーバ部６１０は前記図５の送信器のインタリーバ部５０８に相応する構造として、２個の独立的なデインタリーバで構成されている。第１デインタリーバと第２デインタリーバは前記分配部６０８から入力された情報ビットと剰余ビットに対してそれぞれデインタリービング動作を遂行する。この時、前記デインタリーバ部６１０で使用されるデインタリービングパターンは、前記図５のインタリーバ５０８で使用されたインタリービングパターンの逆順であるので、前記インタリービングパターンは事前に前記受信器に提供されるべきである。前記送信器でのように、デインタリーバ６１０は必ず物理的に区分される必要はなく、論理的区分が可能であるので、全体的な大きさは同一である。
【００５１】
パケットコンバイナ６１２は複合再伝送方式にＦＩＲを使用する時に最大に許容するリダンダンシーパケットの大きさと同一の大きさのバッファで構成されることができる。即ち、前記バッファは一つの情報サブパケットと複数個の剰余サブパケットを貯蔵するのに十分な大きさを有する。再伝送時ごとに同一の特性を有するデータが前記分配部６０８により分配された場合、該当バッファに貯蔵されていたデータとソフトコンバインされる。しかし、再伝送時に変調方式を変化させると、再伝送されるデータの大きさが変更されるので、要求されるバッファの大きさを減少させることができる利点がある。複合再伝送方式中、ＦＩＲ、またはＰＩＲが選択されたら、使用される剰余サブパケットに対するバッファ使用がより低減され、ＣＣが選択されたら、情報サブパケットに対するバッファのみが使用されるだろう。ここで、再伝送された情報サブパケット、または部分的剰余サブパケットは低次変調方式を使用したので、初期伝送時よりデータの信頼度が非常に増加して、部分的にコンバインされてもコンバイン効果は非常に大きい。結局、前記パケットコンバイナ６１２の出力はチャネル復号化部６１４のデコーディング性能を向上させ、システムの処理量を向上させることができる。
【００５２】
前記パケット制御部６２０は、送信器で使用した複合再伝送方式、リダンダンシー番号及び再伝送回数などに対する情報に従って、前記分配部６０８を制御することにより、復調されたデータが適切にデインタリービングされるようにする。また前記パケットコンバイナ６１２により相応するパケット同士にコンバインされるように前記パケットコンバイナ６１２を制御する。
【００５３】
前記チャネル復号化部６１４は機能上、復号器とＣＲＣ検査器に区分することができる。前記復号器は前記パケットコンバイナ６１２から出力される情報ビットと剰余ビットで構成された符号化ビットを受信し、前記符号化ビットを所定復号化方式により復号化して所望するビットを出力する。この時、前記所定復号化方式には前記情報ビットと剰余ビットを受信して、前記情報ビットを復号する方式を使用する。前記復号化方式は前記送信器の符号化方式により決定される。前記復号器からの復号された出力ビットに対しては、送信器のデータ伝送時に追加されたＣＲＣを検査して、前記復号されたビットに誤りが発生したかを判断する。前記ビットに誤りが発生しないと判断されると、前記ビットを出力し、前記ビットの受信を確認する応答信号ＡＣＫを送信器に伝送する。しかし、前記ビットにエラーが発生したと判断されると、前記ビットの再伝送を要求(Re-transmission Request)するＮＡＣＫを前記送信器に伝送する。この時、伝送される前記ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に従って、前記パケットコンバイナ６１２のバッファは初期されるか、現在の状態を維持するようになる。即ち、ＡＣＫ信号が伝送される場合、新たなパケットを受信するために前記バッファは初期化され、ＮＡＣＫ信号が伝送される場合には、前記バッファの現在状態を維持して再伝送されるパケットとコンバインする準備をする。
【００５４】
先ず、本発明の実施形態による動作の詳細な説明前に、本発明で提案しようとする実施形態に対して簡略に説明すると、次のようである。
本発明の一番目の実施形態は、１／２の符号率と、複合再伝送方式中のＰＩ
Ｒを支援する符号分割多重接続移動通信システムで、再伝送時に初期伝送時より低次の変調方式を支援する送信器及び受信器を提案する。この時、初期伝送の変調方式には１６ＱＡＭを使用し、再伝送の変調方式にはＱＰＳＫを使用する。また、細部的には再伝送時に変化された変調方式に従って伝送するデータを選択する方法と、これを効果的にコンバインする方法を提案する。
【００５５】
本発明の二番目の実施形態は、３／４の符号率と、複合再伝送方式中のＰＩＲを支援する符号分割多重接続移動通信システムで、再伝送時に初期伝送時より低次の変調方式を支援する送信器及び受信器を提案する。この時、初期伝送の変調方式には１６ＱＡＭを使用し、再伝送の変調方式にはＱＰＳＫを使用する。また、細部的には再伝送時に変化された変調方式に従って伝送するデータを選択する方法と、これを効果的にコンバインする方法を提案する。
【００５６】
本発明の三番目の実施形態は、１／２の符号率と、複合再伝送方式中のＦＩＲを支援する符号分割多重接続移動通信システムで、再伝送時に初期伝送時より低次の変調方式を支援する送信器及び受信器を提案する。この時、初期伝送の変調方式には１６ＱＡＭを使用し、再伝送の変調方式にはＱＰＳＫを使用する。また、細部的には再伝送時に変化された変調方式に従って伝送するデータを選択する方法と、これを効果的にコンバインする方法を提案する。
【００５７】
本発明の四番目の実施形態は、３／４の符号率と、複合再伝送方式中のＦＩＲを支援する符号分割多重接続移動通信システムで、再伝送時に初期伝送時より低次の変調方式を支援する送信器及び受信器を提案する。この時、初期伝送の変調方式には１６ＱＡＭを使用し、再伝送の変調方式にはＱＰＳＫを使用する。また、細部的には再伝送時に変化された変調方式に従って伝送するデータを選択する方法と、これを効果的にコンバインする方法を提案する。
【００５８】
本発明の五番目の実施形態は、１／２の符号率と、複合再伝送方式中のＣＣを支援する符号分割多重接続移動通信システムで、再伝送時に初期伝送時より低次の変調方式を支援する送信器及び受信器を提案する。この時、初期伝送の変調方式には１６ＱＡＭを使用し、再伝送の変調方式にはＱＰＳＫを使用する。また、細部的には再伝送時に変化された変調方式に従って伝送するデータを選択する方法と、これを効果的にコンバインする方法を提案する。
【００５９】
本発明の六番目の実施形態は、３／４の符号率と、複合再伝送方式中のＣＣを支援する符号分割多重接続移動通信システムで、再伝送時に初期伝送時より低次の変調方式を支援する送信器及び受信器を提案する。この時、初期伝送の変調方式には１６ＱＡＭを使用し、再伝送の変調方式にはＱＰＳＫを使用する。また、細部的には再伝送時に変化された変調方式に従って伝送するデータを選択する方法と、これを効果的にコンバインする方法を提案する。
【００６０】
以下、本発明で提案しようとする実施形態による動作を該当図を参照して詳細に説明すると、次のようである。
先ず、後述される実施形態において、再伝送時に変調方式が変わる場合、実際に伝送されるべきであるデータ量を説明する。初期伝送時の変調方式をＭ_ｉ、再伝送時の変調方式をＭ_ｒとし、初期伝送時のデータビット数をＤ_ｉ、再伝送時に伝送されるべきであるデータビット数をＤ_ｒというと、下記の＜数１＞と＜数２＞に説明することができる。
【数１】

【数２】

【００６１】
前記＜数１＞と前記＜数２＞で、変調方式に相応する値(Ｍ_ｉ、またはＭ_ｒ)は、それぞれ６４(６４ＱＡＭ)、１６(１６ＱＡＭ)及び４(ＱＰＳＫ)である。従って、本実施形態のように初期伝送及び再伝送時の変調方式をそれぞれ１６ＱＡＭ及びＱＰＳＫとすると、前記＜数１＞により再伝送可能なデータの量は初期伝送に伝送されたデータ量の１／２に過ぎない。前記＜数１＞で、αは前記再伝送可能なデータの量と初期伝送時に伝送されたデータ量の比である。前記αが決定されると、前記αとＤ_ｉを前記＜数２＞に代入することにより、再伝送時に伝送するデータ量Ｄ_ｒが決定される。
【００６２】
１．第１実施形態(符号率１／２、ＰＩＲ)
本発明の第１実施形態では１／２を符号率にし、ＰＩＲを複合再伝送形式に使用する。また、初期伝送及び再伝送時の変調方式は、それぞれ１６ＱＡＭ及びＱＰＳＫに仮定し、再伝送時にも初期伝送時と同一の数のウォルシュ符号を使用することに仮定する。
【００６３】
本実施形態では説明の便宜のため、三つの剰余サブパケットのみを仮定する。図７乃至図１１ｂのテーブルで、‘Ｏ’は再伝送時に初期伝送と同一の変調方式を使用する時に伝送されるサブパケットを意味し、'Ｘ'は本発明の実施形態による再伝送時に変調方式を変更する場合、選択されるサブパケットを表示したものである。
【００６４】
前記結果に従って、図４の再伝送マスク部４０６、または図５のパケット選択部５１０で再伝送時に変調方式が変化された時、選択することができるサブパケットの例を図７で示している。
【００６５】
先ず、前記図７で示している五つの例に共通的に示している初期伝送時と再伝送時に同一の変調方式を使用する場合に対して説明する。前記図７では前記初期伝送時と前記再伝送時に伝送されるサブパケットを“Ｏ”に表示している。一方、前記場合において、基地局(ノードＢ)と移動端末(ＵＥ)間のメッセージ伝送例は、図１４で示しているようである。
【００６６】
前記符号率が１／２であり、複合再伝送方式にＰＩＲを使用するので、伝送時ごとに伝送される情報サブパケットと剰余サブパケットの大きさは同一である。即ち、初期伝送時に(Ｓ、Ｐ１)が伝送され、再伝送時には(Ｓ、Ｐ２)、(Ｓ、Ｐ３)などの順序に伝送される。この時、前記Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３はリダンダンシー剰余サブパケットの一例を意味し、発生可能なリダンダンシー剰余サブパケットの種類は、使用されるターボ符号器の符号率及びパンクチャーパターンに従って多様に決定されることができる。前記初期伝送及び再伝送される情報サブパケットと剰余サブパケットを受信したＵＥの受信器は、同一の情報サブパケット及び同一の剰余サブパケット間のコンバインを遂行する。これは前記図１４で示している。また、前記受信器は前記図７で示している各テーブルの同一の行に“Ｏ”、または“Ｘ”に表示されているサブパケット同士にコンバインする。
【００６７】
本発明の実施形態に従って送信器で伝送するサブパケットを多様な形態に選択することができるが、前記図７ではその代表的な五つの例を示している。
＜方式１＞は複合再伝送方式がＰＩＲであるが、リダンダンシー剰余サブパケットを無視し、情報サブパケットのみを再伝送してコンバインする方式である。前記＜方式１＞はＰＩＲが有する有効コーディング利得に対する利点を生かすことができないとの短所があるが、情報サブパケットに対するコンバイン利得を非常に増加させることができる。また、ＣＣのように動作されるので、ハードウェア構造が非常に単純であるとの利点を有する。
【００６８】
＜方式２＞は再伝送時にパンクチャー器で出力された符号化ビットに対する情報サブパケット及び発生されるすべてのリダンダンシー剰余サブパケットを選択する方式である。前記＜方式２＞は情報サブパケットに対するコンバイン利得及び異なるリダンダンシー剰余サブパケット伝送に対するコーディング利得を同時に得ることができるとの利点がある。
【００６９】
＜方式３＞は再伝送時ごとに情報サブパケット及び異なるリダンダンシー剰余サブパケットを交互に選択して伝送する方式である。前記＜方式３＞は情報サブパケットに対するコンバイン利得が増加されることにより利得補償が可能である。ここで、上述したすべての方式及び後述されるすべての方式で再伝送変調方式はＱＰＳＫであることを強調する。勿論、初期伝送時の変調方式が６４ＱＡＭであれば、再伝送の変調方式はこれより１次低い１６ＱＡＭになる。この時にも、上述された、または後述される本実施形態と類似な方式に具現されることができる。
【００７０】
前記＜方式２＞と前記＜方式３＞で基地局(ノードＢ)とＵＥ間にメッセージを伝送する流れは、図１５で示している。前記図１５を参照すると、１６ＱＡＭを使用して情報サブパケット(Ｓ)と剰余サブパケット(Ｐ１)を伝送し、これに応答して前記ＵＥからＮＡＣＫが受信されると、前記基地局は情報サブパケット(Ｓ)のみを再伝送する。しかし、前記再伝送された情報サブパケット(Ｓ)に応答して前記ＵＥからＮＡＣＫが受信されると、前記基地局は剰余サブパケット(Ｐ３)を再伝送する。その後、前記ＵＥからＮＡＣＫがまた受信されると、前記＜方式２＞の場合には剰余サブパケットＰ２を再伝送し、前記＜方式３＞の場合は前記情報サブパケットＳを再伝送する。
【００７１】
前記三つの方式は複合再伝送方式によってパンクチャー器でパンクチャーされた符号化ビット中でサブパケットを選択する方式であるので、前記図４及び前記図５の送信器構造をすべて使用することができる。さらに前記図４の再伝送マスク部４０６とパンクチャー器４０４を統合、または分離して具現することもできて、ハードウェア(Ｈ／Ｗ)の変化に非常に柔軟に対応することができるとの利点がある。
【００７２】
これとは異なり、＜方式４＞と＜方式５＞は使用されるＰＩＲで元に伝送しようとするサブパケットの順序とは関係なし、情報サブパケット及び剰余サブパケットを順次的に伝送する方式である。
【００７３】
先ず、＜方式４＞は情報サブパケットから再伝送を開始する方式であり、順序の差異のみがあるだけで、前記＜方式２＞と同一の方式である。＜方式５＞は一番目のリダンダンシー剰余サブパケット(Ｐ１)から順に再伝送を開始する方式である。前記＜方式４＞と前記＜方式５＞はすべてのリダンダンシーサブパケットを考慮してコーディング利得を増加させることができる。また伝送するサブパケットに対するスケジューリングが単純化される利点がある。前記図４の構造でパンクチャー器４０４と再伝送マスク部４０６を統合して具現することができる。一方、前記図５の構造を使用する場合、パンクチャー器５０４のパンクチャーパターンを変更することにより具現することができる。
【００７４】
２．第２実施形態(符号率３／４、ＰＩＲ)
上述した符号率が１／２の場合とは異なり、符号率が３／４の場合にはターボ符号器の出力ビット中、情報ビットの数は、剰余ビットの数に３倍になり、伝送パケットの単位を示すために、情報パケットを同一の大きさを有するサブパケットＳ１、Ｓ２、Ｓ３に区分した。また、実施形態では説明の便宜上、三つの剰余サブパケット(Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３)のみを仮定する。
【００７５】
前記結果に従って、図４の再伝送マスク部４０６、または図５のパケット選択部５１０で再伝送時に変調方式が変化された時、選択することができるサブパケットの例と前記変調方式が変化しない場合に選択することができるサブパケットの例を図８で示している。前記図８の各テーブルで‘Ｏ’は再伝送時と初期伝送時に同一の変調方式を使用する場合に伝送されるパケットを意味し、‘Ｘ’は本発明の実施形態による再伝送時に変調方式を変更する場合、選択されるサブパケットを表示したものである。
【００７６】
先ず、前記図８で示している四つの例に共通的に示している初期伝送時と再伝送時に同一の変調方式を使用する場合に対して説明する。前記図８では前記初期伝送時と前記再伝送時に伝送されるサブパケットを‘Ｏ’に表示している。
【００７７】
前記符号率が３／４であり、複合再伝送方式にＰＩＲを使用するので、伝送時ごとに伝送される情報サブパケットは剰余サブパケットの３倍になる。従ってサブパケットは初期伝送時、Ｓ(１)、Ｓ(２)、Ｓ(３)、Ｐ１の順に伝送され、再伝送時にはＳ(１)、Ｓ(２)、Ｓ(３)、Ｐ２及びＳ(１)、Ｓ(２)、Ｓ(３)、Ｐ３などの順に伝送される。この時、前記Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３はリダンダンシーサブパケットの一例を意味し、発生されることができるリダンダンシーサブパケットの種類は、使用されるターボ符号器の符号率及びパンクチャーパターンに従って多様に決定されることができる。前記初期伝送及び再伝送される情報サブパケットと剰余サブパケットを受信したＵＥの受信器は、同一の情報サブパケット及び同一の剰余サブパケット間のコンバインを遂行する。前記受信器は前記図８で示している各テーブルの同一の横列にある‘Ｏ'、または‘Ｘ’に表示されているサブパケット同士にコンバインする。
【００７８】
本発明の実施形態に従って変調方式が変化する場合において、送信器では伝送するサブパケットを多様な形態に選択することができるが、前記図８ではその代表的な四つの例を示している。前記図８では前記符号率が１／２の場合のように、初期伝送時に変調方式として１６ＱＡＭを使用し、以後、再伝送時に変調方式にＱＰＳＫを使用した。
【００７９】
＜方式１＞は前記図７の＜方式１＞と同一の方式に、リダンダンシー剰余サブパケットを無視し、情報サブパケットのみを再伝送してコンバインする方式である。前記＜方式１＞は情報サブパケットに対するコンバイン利得を画期的に増加させることができる。また構造が非常に単純であるとの利点がある。ここで、符号率が３／４であるので、一度に情報サブパケット全体を伝送することができない。従って、前記サブパケットは｛Ｓ(１)、Ｓ(２)｝、｛Ｓ(２)、Ｓ(３)｝、または｛Ｓ(１)、Ｓ(３)｝の順に連続して伝送される。
【００８０】
＜方式２＞は再伝送時、パンクチャー器で出力された符号化ビットに対する情報サブパケット及び発生されるすべてのリダンダンシー剰余サブパケットが選択され伝送されるようにする方式である。前記＜方式２＞は情報サブパケットに対するコンバイン利得及び異なるリダンダンシー剰余サブパケット伝送に対するコーディング利得を同時に追求することができるとの利点がある。前記＜方式２＞による再伝送時、前記サブパケットは｛Ｓ(１)、Ｓ(２)｝、｛Ｓ(３)、Ｐ３｝、｛Ｓ(１)、Ｐ１｝、｛Ｓ(２)、Ｐ２｝、｛Ｓ(１)、Ｓ(３)｝の順に連続的に伝送される。
【００８１】
＜方式３＞は再伝送時ごとに情報サブパケット及び異なるリダンダンシー剰余サブパケットを交互に選択して伝送する方式である。前記＜方式３＞は情報サブパケットに対するコンバイン利得が増加される。前記＜方式３＞による再伝送時、前記サブパケットは｛Ｓ(１)、Ｓ(２)｝、｛Ｓ(３)、Ｐ３｝、｛Ｓ(１)、Ｓ(２)｝、｛Ｓ(３)、Ｐ２｝、｛Ｓ(１)、Ｓ(２)｝の順に連続的に伝送される。
【００８２】
上述した三つの方式は前記図４及び前記図５の送信器構造をすべて使用することができ、さらに前記図４の再伝送マスク部４０６とパンクチャー器４０４を統合、または分離して具現することもでき、ハードウェア(Ｈ／Ｗ)の変化に非常に柔軟に対応することができるとの利点がある。
【００８３】
上述した方式とは異なり、＜方式４＞は元に伝送しようとするサブパケットの種類に関係なし、情報サブパケット及び剰余サブパケットを順次的に伝送する方式である。前記＜方式４＞による再伝送時、前記サブパケットは｛Ｓ(１)、Ｓ(２)｝、｛Ｓ(３)、Ｐ１｝、｛Ｓ(１)、Ｐ２｝、｛Ｓ(２)、Ｐ３｝、｛Ｓ(３)、Ｓ(１)｝の順に順次的に伝送される。前記＜方式４＞はすべてのリダンダンシーサブパケットを考慮してコーディング利得を増加させることができる。またスケジューリングが単純化される利点がある。前記＜方式４＞は前記図４のパンクチャー器４０４と再伝送マスク部４０６を統合して具現することができる。
【００８４】
３．第３実施形態(符号率１／２、ＦＩＲ)
本実施形態では説明の便宜のため、五つの剰余サブパケットのみを仮定する。第３実施形態に従って前記図４の再伝送マスク部４０６、または前記図５のパケット選択部５１０で再伝送時に変調方式が変化された時、選択することができるサブパケットの例を図９で示している。前記図９の各テーブルで‘Ｏ'は再伝送時と初期伝送時に同一の変調方式を使用する場合、伝送されるパケットを意味し、‘Ｘ'は本発明の実施形態による再伝送時に変調方式を変更する場合、選択されるサブパケットを表示したものである。一方、前記ＦＩＲは前記ＰＩＲの場合とは異なり、再伝送時に情報サブパケットはリダンダンシー剰余サブパケットがすべて伝送された後に伝送可能である。
【００８５】
先ず、前記図９で示している六つの例に共通的に示している初期伝送時と再伝送時に同一の変調方式を使用する場合に対して説明する。前記図９では前記初期伝送時と前記再伝送時に伝送されるサブパケットを‘Ｏ'に表示している。
【００８６】
前記符号率が１／２であり、複合再伝送方式にＦＩＲを使用するので、再伝送時には剰余サブパケットのみが伝送される。即ち、初期伝送時に(Ｓ、Ｐ１)が伝送され、再伝送時には(Ｐ２、Ｐ３)、(Ｐ４、Ｐ５)の順に順次的に伝送された後、さらに(Ｓ、Ｐ１)から伝送される。従って、再伝送時、サブパケットの選択方式が少し相異である。ここで、剰余サブパケットは場合に従ってより多くの種類が発生されることができるが、本実施形態では説明の便宜のため、５個の剰余サブパケットのみを説明する。前記図９でＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５はリダンダンシー剰余サブパケットの一例を意味し、発生されることができるリダンダンシー剰余サブパケットの種類は、使用されるターボ符号器の符号率及びパンクチャーパターンに従って多様に決定されることができる。この時、リダンダンシー剰余サブパケットを生成する各種方法があるが、本発明ではターボ符号器内の２個の畳み込み符号器の出力をそれぞれの伝送組にする方式を提案する。即ち、再伝送パケット(Ｐ２、Ｐ３)及び(Ｐ４、Ｐ５)で、Ｐ２、Ｐ４はターボ符号器内の第１符号器で出力された剰余ビット(図２のＹ１、Ｙ２)で構成される。一方、Ｐ３、Ｐ５は前記ターボ符号器内の第２符号器で出力された剰余ビット(図２のＺ１、Ｚ２)で構成される方式である。ここで同一の符号器の出力であるＰ２及びＰ４は、相異なるリダンダンシーであり、Ｐ３及びＰ５も相異なるリダンダンシーである。このような方式を使用すると、選択された再伝送リダンダンシー剰余サブパケットがそれぞれ全体情報ビットに対する代表的剰余サブパケットに機能することができる。前記初期伝送及び再伝送される情報サブパケットと剰余サブパケットを受信したＵＥの受信器は、同一の情報サブパケット及び同一の剰余サブパケット間のコンバインを遂行する。しかし、前記ＦＩＲは再伝送時に情報サブパケットはリダンダンシー剰余サブパケットがすべて伝送された後に伝送可能であるので、前記コンバインは前記リダンダンシー剰余サブパケットがすべて伝送された後に遂行される。また、前記受信器は前記図９で示している各テーブルの同一の横列に‘Ｏ’、または‘Ｘ’に表示されているサブパケット同士にコンバインする。
【００８７】
本発明の実施形態に従って送信器で伝送するサブパケットを多様な形態に選択することができるが、前記図９ではその代表的な六つの例を示している。後述される六つの例もその変調方式として、初期伝送時に１６ＱＡＭを使用し、以後、再伝送時にＱＰＳＫを使用した。
【００８８】
＜方式１＞は再伝送時にすべてのリダンダンシー剰余サブパケットを交互に選択して伝送する方式であり、元のＦＩＲ方式が有しているコーディング利得を十分に活用することができる。勿論、再伝送時にＱＰＳＫを使用することにより、初期伝送時のデータの１／２のみ再伝送することができる。従って、すべてのリダンダンシー剰余サブパケットを伝送するために２倍の伝送時間が要求される。しかし、再伝送時ごとに伝送されるリダンダンシー剰余サブパケットが非常に高い信頼度を有しているので、コーディング利得の低下を十分に補償することができる。即ち、前記＜方式１＞による伝送方式はＦＩＲが有するコーディング利得の１／２を犠牲にするが、変調方式を変化させることにより、より向上した利得を有することができる。前記＜方式１＞では(Ｓ、Ｐ１)が初期伝送され、再伝送時にＰ２、Ｐ４、Ｓ、Ｐ３、Ｐ５が順次的に伝送される。
【００８９】
＜方式２＞は前記＜方式１＞と類似であるが、前記＜方式１＞ではＰ２とＰ４を先ず伝送し、Ｐ３とＰ５を後に伝送する。しかし、前記＜方式２＞ではＰ２、Ｐ５、Ｐ３、Ｐ４の順に伝送する。これは、上述したようにＰ２、Ｐ４はターボ符号器の第１畳み込み符号器の出力であり、Ｐ３、Ｐ５は第２畳み込み符号器の出力であるので、これを交互に伝送することにより、ターボ符号器の特性を十分に利用するためである。前記＜方式２＞では(Ｓ、Ｐ１)が初期伝送され、再伝送時にＰ２、Ｐ５、Ｓ、Ｐ３、Ｐ４が順次的に伝送される。
【００９０】
＜方式３＞は前記＜方式１＞と異なり、リダンダンシー剰余サブパケット中の一部のみを続けて再伝送する方式であり、すべてのリダンダンシー剰余サブパケットを再伝送することではないが、伝送された剰余サブパケットのコンバインを可能にして利得を得ることができる。また具現がより単純化される利点がある。前記＜方式３＞では(Ｓ、Ｐ１)が初期伝送され、再伝送時にＰ２、Ｐ４、Ｓ、Ｐ２、Ｐ４が順次的に伝送される。
【００９１】
＜方式４＞は前記＜方式２＞のように、ターボ符号器の特性を利用するために、前記＜方式２＞で伝送ＰサブパケットをＰ２、Ｐ５に制限したものである。前記＜方式４＞では(Ｓ、Ｐ１)が初期伝送され、再伝送時にＰ２、Ｐ５、Ｓ、Ｐ２、Ｐ５が順次的に伝送される。
【００９２】
前記＜方式１＞乃至＜方式４＞は前記図４及び前記図５の送信器構造を使用することができる。さらに前記図４のパンクチャー器４０４と再伝送マスク部４０６に対する分離、または統合形態がすべて可能であるので、ハードウェア(Ｈ／Ｗ)構造に対して柔軟に適用することができる。
【００９３】
＜方式５＞及び＜方式６＞はＦＩＲのコーディング利得を得るために、すべてのリダンダンシー剰余サブパケットを順次的に伝送する方式である。前記＜方式５＞の場合、情報サブパケットから再伝送を開始し、前記＜方式６＞の場合、剰余サブパケットから再伝送を開始する方式である。前記＜方式５＞と前記＜方式６＞は、単純に具現することができるとの利点がある。しかし、前記＜方式５＞と前記＜方式６＞では元のＦＩＲに対するパンクチャーパターンとは異なるパンクチャーパターンを使用すべきであるので、前記図４の送信器構造でパンクチャー器４０４と再伝送マスク部４０６は常に統合され、サブパケット選択をスケジューリングし、前記図５の送信器を使用する場合は、パンクチャー器５０４のパンクチャーパターンを変更することにより具現することができる。
【００９４】
４．第４実施形態(符号率３／４、ＦＩＲ)
前記符号率が１／２の場合とは異なり、符号率が３／４である場合には前記ターボエンコーダの出力ビット中、情報ビット数は剰余ビットの３倍になる。一方、伝送パケットの単位を示すために、便宜上、情報パケットを同一の大きさを有するサブパケットＳ(１)、Ｓ(２)、Ｓ(３)に区分した。従って、伝送されるサブパケットは、初期伝送時にＳ(１)、Ｓ(２)、Ｓ(３)、Ｐ１の順に伝送され、再伝送時に、(Ｐ２、Ｐ３)及び(Ｐ４、Ｐ５)などの順序に伝送される。この時、サブパケットＰ１はＳ(１)、Ｓ(２)、Ｓ(３)などと同一の大きさであり、サブパケットＰ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５の大きさはＰ１に比べて２倍の大きさになる。前記符号率が１／２の場合と同様に、初期伝送に変調方式として１６ＱＡＭを使用し、以後、再伝送時にＱＰＳＫを使用した。再伝送時に変調方式が変化された時、伝送サブパケットの選択方式を図１０に示した。
【００９５】
＜方式１＞は再伝送時にすべてのリダンダンシー剰余サブパケットを交互に選択して伝送する方式である。即ち、再伝送時にＰ２、Ｐ４、Ｐ３、Ｐ４の順序に選択して伝送する。前記＜方式１＞はＦＩＲが有しているコーディング利得を十分に活用することができる。勿論、再伝送時にＱＰＳＫを使用することにより、初期伝送時にデータの１／２のみを伝送することができる。従って、すべてのリダンダンシー剰余サブパケットを伝送するためには２倍の伝送時間が要求される。しかし、再伝送時ごとに伝送されるリダンダンシー剰余サブパケットが非常に高い信頼度を有しているので、コーディング利得の低下を十分に補償することができ、変調方式を変化させることにより、より向上した利得を有することができる。
【００９６】
＜方式２＞は前記＜方式１＞と類似であるが、前記＜方式１＞ではＰ２とＰ４を先ず伝送し、Ｐ３とＰ５を後に伝送するが、本方式ではＰ２、Ｐ５、Ｐ３、Ｐ４の順に伝送する。これは、上述したようにＰ２、Ｐ４はターボ符号器の第１畳み込み符号器の出力であり、Ｐ３、Ｐ５は第２畳み込み符号器の出力であるので、これを交互に伝送することにより、ターボ符号器の特性を利用するためである。
【００９７】
＜方式３＞は前記＜方式１＞と異なり、リダンダンシー剰余サブパケット中の一部のみを続けて再伝送する方式である。即ち、前記＜方式３＞ではＰ２とＰ４が反復して伝送される。従って、前記＜方式３＞はすべてのリダンダンシー剰余サブパケットを再伝送することではないが、伝送されたサブパケットのコンバインを可能にして利得を得ることができる。また具現がより単純化される利点を有する。
【００９８】
＜方式４＞は前記＜方式２＞と同様に、ターボ符号器の特性を利用するために、伝送剰余サブパケットをＰ２、Ｐ５に制限したものである。即ち、前記＜方式４＞ではＰ２とＰ５が反復して伝送される。
【００９９】
上述した前記＜方式１＞乃至＜方式４＞は、前記図４及び前記５の送信器構造を使用することができ、さらに前記図４でパンクチャー器４０４と再伝送マスク部４０６に対する分離、または統合形態がすべて可能であるので、ハードウェア(Ｈ／Ｗ)構造に対して柔軟に適用することができる。
【０１００】
＜方式５＞及び＜方式６＞は、ＦＩＲのコーディング利得を得るために、すべてのリダンダンシーＰサブパケットを順次的に伝送する方式である。前記＜方式５＞の場合、情報サブパケットから再伝送を開始し、前記＜方式６＞の場合には、剰余サブパケットから再伝送を開始する方式である。前記＜方式５＞と前記＜方式６＞は単純に具現することができるとの利点を有する。しかし、元のＦＩＲとは異なる独立的なパンクチャーパターンを使用すべきであるので、前記図４の送信器構造でパンクチャー器４０４と再伝送マスク部４０６を常に統合させ、サブパケット選択をスケジューリングし、前記図５の送信器を使用する場合にはパンクチャーパターンを変化させることにより＜方式５＞及び＜方式６＞を具現することができる。
【０１０１】
５．第５実施形態(符号率１／２、ＣＣ)
複合再伝送方式にＣＣを使用する場合、サブパケットの選択方式を図１１ａに示した。符号率１／２の場合、情報サブパケットと剰余サブパケットが同一に伝送され、再伝送時にも初期伝送と同一のサブパケットが伝送されるので、具現は非常に単純化される。
【０１０２】
＜方式１＞は再伝送時、情報サブパケットと剰余サブパケットを交互に選択して伝送する方式であり、前記情報サブパケットと前記剰余サブパケットがすべてコンバインされることにより、その性能利得が高くなる。
＜方式２＞は前記＜方式１＞と異なり、情報サブパケットのみを再伝送する方式に、その具現が単純であるとの利点がある。
【０１０３】
６．第６実施形態(符号率３／４、ＣＣ)
複合再伝送方式にＣＣを使用する場合、サブパケットの他の選択方式を図１１ｂに示した。符号率３／４の場合、三つの情報サブパケットＳ１、Ｓ２、Ｓ３と一つの剰余サブパケットＰが発生され、再伝送時にも初期伝送時と同一のサブパケットが伝送されるので、具現は非常に単純化される。
【０１０４】
＜方式１＞は再伝送時に発生した四つのサブパケットＳ(１)、Ｓ(２)、Ｓ(３)、Ｐを交互に選択して伝送する方式であり、情報サブパケットと剰余サブパケットが順次的にコンバインされることにより、その性能利得が高くなる。
＜方式２＞は前記＜方式１＞とは異なり、情報サブパケットのみを再伝送する方式であり、その具現が単純であるが、性能は前記＜方式１＞に比べて少し低下される。
【０１０５】
図１５と図１６は複合再伝送方式中のリダンダンシー増加技法を使用する移動通信システムで、基地局と移動局間のメッセージ送／受信過程を示したものである。前記図１５はＰＩＲに適用した一例を示したものであり、前記図１６はＦＩＲに適用した一例を示したものである。前記二つの例とも、符号率は１／２の場合を適用した場合である。前記図１５と前記図１６で情報サブパケットＳと剰余サブパケットＰ１、Ｐ２、Ｐ３は同一の大きさのサブパケットである。参考に実線と網陰に示されたブロックは伝送されるサブパケットを意味し、点線に示されたブロックは変化された変調技法を使用する時、伝送されないサブパケットを意味する。
【０１０６】
先ず、前記図１５は前記図７の＜方式２＞、または＜方式３＞に対する例示である。これを説明すると、初期伝送時、全体データパケット(Ｓ、Ｐ１)は１６ＱＡＭに伝送され、ＵＥから再伝送要求(ＮＡＣＫ)が発生すると、(Ｓ、Ｐ２)中で情報サブパケットのみを選択してＱＰＳＫに伝送する。この時、前記ＵＥでは１６ＱＡＭに既に伝送された情報サブパケットとＱＰＳＫに再伝送された情報サブパケットがコンバインされ復号効率を高めるようになる。しかし、ＣＲＣエラーが発生すると、前記ＵＥはノードＢに再び再伝送要求ＮＡＣＫを伝送する。この時、ノードＢでは伝送することができるサブパケット(Ｓ、Ｐ３)中で、Ｓの代わりにＰ３を選択してＱＰＳＫに伝送する。従って、前記ＵＥではコンバインされた情報サブパケット及び二つの剰余サブパケット(Ｐ１、Ｐ３)を利用して復号を遂行するので、復号の性能が向上する。
【０１０７】
次に、前記図１６は前記図９の＜方式２＞に対する例示である。これを簡略に説明すると、初期伝送時に全体データパケット(Ｓ、Ｐ１)は１６ＱＡＭに伝送され、ＵＥから再伝送要求が発生すると、(Ｐ２、Ｐ３)でＰ２サブパケットのみを選択してＱＰＳＫに伝送する。この時、前記ＵＥでは１６ＱＡＭに予め伝送されたＳ、Ｐ１サブパケットとＱＰＳＫに再伝送されたＰ２サブパケットを利用して復号効率を高めるようになる。しかし、ＣＲＣエラーが発生すると、前記ＵＥはノードＢに再び再伝送要求ＮＡＣＫを伝送する。この時、ノードＢでは伝送することができるパケット(Ｐ４、Ｐ５)中でＰ５を選択してＱＰＳＫに伝送する。従って、前記ＵＥではＳサブパケット及び三つのＰサブパケット(Ｐ１、Ｐ２、Ｐ５)を利用して復号を遂行するので、復号の性能が向上する。
【０１０８】
図１７と図１８は複合再伝送方式中、チェイスコンバインを使用するシステムで本発明の送／受信過程を例示したものである。前記図１７は符号率が１／２の場合を示したものであり、前記図１８は符号率が３／４の場合を示したものである。チェイスコンバインの場合、初期伝送及び再伝送時、同一のパケットが伝送されるので、再伝送時に使用される低次変調方式によって適切にサブパケットを選択して伝送される過程は、前記のリダンダンシー増加技法に比べて非常に単純化された構造を有する。
【０１０９】
先ず、前記図１７は前記図１１ａの＜方式１＞による送／受信過程の一例を示したものである。先ず、ノードＢでデータパケット(Ｓ、Ｐ)は１６ＱＡＭを利用して初期伝送され、ＵＥではターボ復号器を利用して伝送されたパケットのＣＲＣをチェックする。前記ＣＲＣエラーチェックによりエラーが発生される場合、前記ＵＥは再伝送要求のためのＮＡＣＫ信号をノードＢに伝送する。前記ノードＢはＮＡＣＫを受信すると、初期伝送時より１段階低い変調方式であるＱＰＳＫを利用してデータパケット(Ｓ、Ｐ)中、Ｓサブパケットを伝送する。この時、前記ＵＥでは初期伝送及び再伝送されたＳサブパケットに対してコンバインを遂行するが、再伝送サブパケットがＱＰＳＫに伝送されたので、コンバイン効果はより向上する。前記ＵＥからＮＡＣＫが発生する場合、前記ノードＢはデータパケット(Ｓ、Ｐ)中、ＰサブパケットをＱＰＳＫ方式に伝送することにより、前記ＵＥでは全体データパケット(Ｓ、Ｐ)に対するコンバイン効果が極大化される。
【０１１０】
次に、前記図１８は前記図１１ｂの＜方式１＞による送／受信過程の一例を示したものである。符号率が３／４であるので、Ｓ、Ｐサブパケットの大きさのみが相異なるもので、その過程は前記図１７の場合と同一であるので、詳細な説明は省略する。
【０１１１】
【発明の効果】
上述したように本発明は、適応変調／コード方式及び複合再伝送方式を使用する高速無線パケットデータ通信システムで、選択される複合再伝送方式に関係なし、再伝送時に変調方式を低次に変化させ伝送する方式と、変化された変調方式により初期伝送されたパケットの一部分のみを再伝送する時、重要度が高いパケットを選別的に伝送することにより、ターボ復号器の入力ビットのＬＬＲ値に対する信頼度を画期的に増大させるためのシステムを提案している。従って、既存のシステムよりフレームエラー率を低くして優秀な伝送効率を得ることができる。また本発明は無線通信などのすべての送／受信装置に応用できるだけではなく、現在３ＧＰＰと３ＧＰＰ２標準化会議で論議中であるＨＳＤＰＡ及び１xＥＶ−ＤＶに活用されると、システム全般の性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 高速データ伝送のための符号分割多重接続移動通信システムの一般的な送信器構造の一例を示している図である。
【図２】 前記図１のチャネル符号器構成の一例を示している図である。
【図３】 図１の送信器の構造に対応する受信器構造の一例を示している図である。
【図４】 本発明の実施形態による符号分割多重接続移動通信システムの送信器構造の一例を示している図である。
【図５】 本発明の他の実施形態による符号分割多重接続移動通信システムの送信器構造の一例を示している図である。
【図６】 前記図５の送信器に対応した、本発明の実施形態による受信器の構造を示している図である。
【図７】 本発明の実施形態による１／２の符号率と複合再伝送方式に部分リダンダンシー増加技法を適用する場合、再伝送時に前記図４及び図５の送信器で伝送データパケット選択の一例を示している図である。
【図８】 本発明の実施形態による３／４の符号率と複合再伝送方式に部分リダンダンシー増加技法を適用する場合、再伝送時に前記図４及び図５の送信器で伝送データパケット選択の一例を示している図である。
【図９】 本発明の実施形態による１／２の符号率と複合再伝送方式に全体リダンダンシー増加技法を適用する場合、再伝送時に前記図４及び前記図５の送信器で伝送データパケット選択の一例を示している図である。
【図１０】 本発明の実施形態による３／４の符号率と複合再伝送方式に全体リダンダンシー増加技法を適用する場合、再伝送時に前記図４及び前記図５の送信器で伝送データパケット選択の一例を示している図である。
【図１１ａ】 本発明の実施形態による１／２符号率と複合再伝送方式にチェイスコンバイン技法を適用する場合、再伝送時に前記図４及び前記図５の送信器で伝送データパケット選択の一例を示している図である。
【図１１ｂ】 本発明の実施形態による３／４符号率と複合再伝送方式にチェイスコンバイン技法を適用する場合、再伝送時に前記図４及び前記図５の送信器で伝送データパケット選択の一例を示している図である。
【図１２】 図４の構造を有する送信器で変化する変調方式によりデータを送信するための制御流れを示している図である。
【図１３】 図５の構造を有する送信器で変化する変調方式によりデータを送信するための制御流れを示している図である。
【図１４】 高速データ伝送のための符号分割多重接続移動通信システムで、変調方式が変化しない場合にメッセージ処理流れを示している図である。
【図１５】 複合再伝送方式中のリダンダンシー増加技法を使用するシステムで、データの送／受信過程を示している図である。
【図１６】 複合再伝送方式中のリダンダンシー増加技法を使用するシステムで、データの送／受信過程を示している図である。
【図１７】 複合再伝送方式中のチェイスコンバインを使用するシステムで、データの送／受信過程を示している図である。
【図１８】 複合再伝送方式中チェイスコンバインを使用するシステムで本発明の送／受信過程を示している図である。
【符号の説明】
４０２，５０２……バッファ
４０４，５０４……パンクチャー器
４０６……再伝送マスク部
４０８，５０８……インタリーバ
４１０，５１２……変調部
４１２，５２０……制御部
５０６……パケット分配部
５１０……パケット選択部
６０２……逆拡散部
６０４……チャネル多重化部
６０６……復調部
６０８……分配部
６１０……デインタリーバ部
６１２……パケットコンバイナ
６１４……チャネル復号化部
６２０……パケット制御部

Claims (10)

1. 移動通信システムで、受信器からの再伝送要求に応答して送信器により符号化ビットを再伝送する方法において、
   初期伝送時に使用された変調方式と相異である変調方式を再伝送時に使用する変調方式として選択する過程と、
   再伝送方式がＣＣである場合には、初期伝送時と同一のパンクチャーパターンを選択し、ＰＩＲである場合には、初期伝送された情報ビットと新たな剰余ビットとが出力されるパンクチャーパターンを選択し、ＦＩＲである場合には、新たな剰余ビットのみが出力されるパンクチャーパターンを選択する過程と、
   前記選択したパンクチャーパターンにより符号化ビットをパンクチャーする過程と、
   前記パンクチャーされた符号化ビットから前記選択した変調方式にシンボルマッピング可能な符号化ビット数だけの符号化ビットを選択する過程と、
   前記選択した符号化ビットを前記選択した変調方式にシンボルマッピングする過程と、
   前記受信器に前記シンボルマッピングされた符号化ビットを伝送する過程と、を含み、
   ここで、前記符号化ビットは、初期伝送時に符号器から出力された符号化ビットであることを特徴とする前記方法。
2. 前記符号化ビットの選択において、前記パンクチャーされた符号化ビット中、情報ビットを優先的に選択することを特徴とする請求項１に記載の前記方法。
3. 前記符号化ビットの選択において、前記伝送符号化ビット中、以前に伝送されない符号化ビットを優先的に選択することを特徴とする請求項１に記載の前記方法。
4. 前記符号化ビットの選択において、以前の伝送で情報ビットが選択されたら剰余ビットを選択し、以前の伝送で剰余ビットが選択されたら情報ビットを選択することを特徴とする請求項１に記載の前記方法。
5. 移動通信システムで、受信器からの再伝送要求に応答して送信器により符号化ビットを再伝送する装置において、
   初期伝送時に符号化器から出力された符号化ビットを貯蔵するバッファと、
   再伝送時に使用する再伝送方式を選択し、初期伝送時に使用された変調方式より低次の変調方式を再伝送時に使用する変調方式に選択する制御部と、
   前記選択した再伝送方式がＣＣである場合には、初期伝送時と同一のパンクチャーパターンを選択し、ＰＩＲである場合には、初期伝送された情報ビットと新たな剰余ビットとが出力されるパンクチャーパターンを選択し、ＦＩＲである場合には、新たな剰余ビットのみが出力されるパンクチャーパターンを選択し、前記選択したパンクチャーパターンにより前記バッファから出力された符号化ビットをパンクチャーし、前記パンクチャーされた符号化ビットから前記選択した変調方式にシンボルマッピング可能な符号化ビット数だけの符号化ビットを選択する選択部と、
   前記選択した変調方式により前記選択した符号化ビットをシンボルマッピングし、前記シンボルマッピングされた符号化ビットを前記受信器に伝送する変調部と、を含むことを特徴とする前記装置。
6. 前記選択部は、前記再伝送方式に対応してパンクチャーパターンを選択し、前記選択したパンクチャーパターンにより前記符号器からの符号化ビットをパンクチャーするパンクチャー器と、前記選択した変調方式にシンボルマッピング可能な符号化ビットを選択するための所定マスク関数を生成し、前記パンクチャー器からの伝送符号化ビットに対して前記所定マスク関数を適用することにより、前記伝送符号化ビットから前記選択した変調方式にシンボルマッピング可能な符号化ビット数だけの符号化ビットを選択する再伝送マスク部と、を含むことを特徴とする請求項５に記載の前記装置。
7. 前記選択部は、前記再伝送方式に対応してパンクチャーパターンを選択し、前記選択したパンクチャーパターンにより前記符号器からの符号化ビットをパンクチャーするパンクチャー器と、前記パンクチャー器からの伝送符号化ビットを所定大きさを有するサブパケットに分配するパケット分配部と、前記サブパケット中、前記選択した変調方式にシンボルマッピング可能な符号化ビット数だけのサブパケットを選択するパケット選択部と、を含むことを特徴とする請求項５に記載の前記装置。
8. 前記選択部は、前記パンクチャーされた符号化ビット中、情報ビットを優先的に選択することを特徴とする請求項５に記載の前記装置。
9. 前記選択部は、前記パンクチャーされた符号化ビット中、以前に伝送されない符号化ビットを優先的に選択することを特徴とする請求項５に記載の前記装置。
10. 前記選択部は、以前の伝送で情報ビットが選択されたら剰余ビットを選択し、以前の伝送で剰余ビットが選択されたら情報ビットを選択することを特徴とする請求項５に記載の前記装置。

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