JP4072541B2 - 直交周波数分割多重接続方式に基づく移動通信システムにおけるデータフレーム処理結果を送受信する装置及び方法 - Google Patents

直交周波数分割多重接続方式に基づく移動通信システムにおけるデータフレーム処理結果を送受信する装置及び方法 Download PDF

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Description

本発明は、直交周波数分割多重接続（Orthogonal Frequency Division Multiple Access；以下、“ＯＦＤＭＡ”と称する）方式を支援する移動通信システムに関し、ＯＦＤＭＡ移動通信システムにおけるデータフレームの処理結果を送受信するための装置及び方法に関する。
移動通信において、ユーザーが要求するデータ量及びその処理速度は、絶えずに増加している。このような要求を満足させるために、無線チャンネルを介してデータを高速に伝送する場合、多重経路フェージング（Multi-path fading）、ドップラー拡散（Doppler spread）などの影響によって高いビットエラー率が発生する、という問題を引き起こすことができる。従って、無線チャンネルを介してデータを高速で伝送するためには、適合した無線接続方式が要求される。このような無線接続方式として使用される高いスループット（throughput）及び低い探知確率などの長所を有する帯域拡散変調方式が幅広く使用されている。一般的に、上記帯域拡散方式は、ＤＳＳＳ（Direct Sequence Spread Spectrum）方式及びＦＨＳＳ（Frequency Hopping Spread Spectrum）方式に大別されることができる。
ＤＳＳＳ方式は、無線チャンネルで発生する多重経路現象をチャンネルの多重経路ダイバーシティ（Multi-path diversity）のためのレーキ（Rake）受信器を使用して積極的に対処することができる。このようなＤＳＳＳ方式は、１０Ｍｂｐｓの伝送速度までは効率的に使用されることができる。しかしながら、それ以上の高速データの伝送のとき、チップ（Chip）間の干渉が増加するに従って、ハードウェアの複雑度が急速に増加する。また、ＤＳＳＳ方式は、マルチユーザー間の干渉（Multi-user interference）によって収容することができるユーザーの容量に限界があるものと知られている。
ＦＨＳＳ方式は、ランダムシーケンスによって周波数を移動しつつデータを伝送するので、多重チャンネル干渉及び狭帯域インパルス性雑音を低減することができる。しかしながら、ＦＨＳＳ方式では、送信側と受信側との間の正確な同期が非常に重要であるが、高速データを伝送する時同期抽出が難しい、という短所がある。
直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing；ＯＦＤＭ）方式は、有／無線チャンネルで高速データの伝送に使用される方式であって、最近では活発に研究されている。ＯＦＤＭ方式では、相互の直交性を有する複数の搬送波を使用するので、周波数の利用効率が高い。また、送信器又は受信器で上記複数の搬送波を変／復調する過程は、それぞれのＩＤＦＴ（Inverse Discrete Fourier Transform）及びＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）を遂行した過程と同一になるので、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）及びＦＦＴ（Fast Fourier Transform）を使用して高速の送信器又は受信器を実現することができる。このようなＯＦＤＭ方式は、高速のデータ伝送に適合するので、広帯域無線アクセス（Broadband Wireless Access；ＢＷＡ）、ディジタルオーディオ放送（Digital Audio Broadcasting；ＤＡＢ）、地上ディジタルテレビジョン放送（Digital Terrestrial Television Broadcasting；ＤＴＴＢ）、非対称ディジタル加入者線（Asymmetric Digital Subscriber Line；ＡＤＳＬ）、及び超高速ディジタル加入者網（Very high speed Digital Subscriber Line；ＶＤＳＬ）の標準方式として採択された。ＯＦＤＭ方式に基づくＯＦＤＭシンボルの周波数次元構造は、副搬送波で定義される。上記副搬送波は、データの伝送に使用されるデータ副搬送波、多様な推定目的のために約束されたパターンのシンボルを伝送するのに使用されるパイロット副搬送波と保護帯域に属する副搬送波及びＤＣ副搬送波に該当するヌル副搬送波とに区分される。この中、ヌル副搬送波に属しないデータ副搬送波及びパイロット副搬送波を“有効副搬送波”と呼ぶ。
ＯＦＤＭＡ方式は、上述したＯＦＤＭ方式で複数のユーザーに相互に異なる副搬送波を割り当て、これによって、同一のＯＦＤＭシンボルに複数のユーザーの信号を多重化する。このようなＯＦＤＭＡ方式は、広帯域無線接続規格のＯＦＤＭＡモードで多重接続方式として採択されている。ＯＦＤＭＡ方式では、有効副搬送波グループを複数のサブグループに分割し、各サブグループをサブチャンネル（Sub-channel）という。各サブチャンネルを構成する副搬送波は、周波数上で隣接しないこともできる。各サブチャンネルをユーザーに割り当てることによって、ＯＦＤＭＡ方式に基づくシステムは、複数のユーザーにサービスを同時に提供することができる。
図１は、ＯＦＤＭＡ方式において、サブチャンネルの割り当ての方法に対する例を示す。
一方、無線チャンネルでは、多重経路フェージング及びマルチユーザー間の干渉、雑音などによって伝送されたパケットにエラーが発生する可能性を有する。このような問題を解決するための方法は、リダンダンシー情報を追加に伝送することによって、エラーが発生する確率を低める順方向エラー訂正符号化(Forward Error Correction Code；ＦＥＣ)方式と、エラーが検出されると、受信器でエラーが発生したパケットを再伝送するように要請するＡＲＱ（Automatic Repeat Request）方式と、上記２つの方式を結合したＨ−ＡＲＱ方式とを含む。ＡＲＱ方式において、受信器は、受信されたパケットにエラーがあるか否かを送信器に知らせるために、ＡＣＫ（Acknowledgement）／ＮＡＣＫ（Not Acknowledgement）信号を伝送する。一方、送信器がＡＣＫ信号を受信して受信器が該当パケットを成功的に受信したことを確認すると、次のパケットを伝送する。しかしながら、ＮＡＣＫ信号を受信すると、送信器は、該当パケットを再伝送する。
ＶｏＩＰ (Voice over Internet Protocol)、画像電話、及び動映像受信のような実時間データ通信でＡＲＱ又はＨ−ＡＲＱ（Hybrid-ARQ）を使用する場合、ＡＣＫ信号の迅速な伝送及びオーバーヘッド（Overhead）の減少が必須的である。すなわち、上記実時間データ通信では、迅速な再伝送が遂行されなければならないので、小さい単位のパケットによって送受信が行われるようにし、ＡＣＫ信号を速く送信しなければならない。これによって、ＡＣＫ信号の伝送頻度を増加させるので、オーバーヘッドの減少を必要とすることになる。
一方、上述したＨ−ＡＲＱ方式において、受信器は、エラーが発生したパケットを貯蔵した後、再伝送されたパケットを受信すると、この再伝送されたパケットとエラーが発生したパケットを結合する方式であるので、受信器は、パケットを貯蔵する記憶装置を必要とする。この記憶装置の容量には限界があるので、ＡＣＫ信号を迅速に送受信する必要があり、従って、迅速な再伝送を可能にする。また、パケットが伝送されるときごとに、ＡＣＫ信号を送信しなければならないので、オーバーヘッドを極力減少させる必要がある。
通常に、ＯＦＤＭＡ方式に基づく移動通信システムでは、ＡＲＱ方式に対するＡＣＫ信号をＡＲＱ−ＡＣＫメッセージで伝送する。下記表１は、ＡＲＱ−ＡＣＫメッセージの構造を示す。
Figure 0004072541
ＢＳＮ
ＡＣＫタイプが０ｘ０の場合：一番目の１６ビットＡＲＱ ＡＣＫマップの一番重要なビットに対応したＢＳＮ値
ＡＣＫタイプが０ｘ１の場合：伝送ウィンドー内に相対的に重要ではない値を有する該当ブロックとすべてのブロックとの成功的な受信を識別するＢＳＮ値
ＡＣＫタイプが０ｘ２の場合：０ｘ０及び０ｘ１タイプの機能的な結合
ＡＣＫマップ
各ビットセットは、該当ＡＲＱブロックをエラーなく受信したことを識別する。ＩＥの内でＢＳＮ値に対応したビットは、一番目のマップエントリーの一番重要なビットである。成功したブロック数のためのビットは、マップエントリー内で最上位ビット及び最下位ビット（ＭＳＢ及びＬＳＢ）である。ＡＣＫタイプが０ｘ２の場合、一番目のマップエントリーの一番重要なビットは、１つのセットであり、ＩＥは、ＩＥのＢＳＮ値のための累積されたＡＣＫとして解釈される。ビットマップの残りは、ＡＣＫタイプ０ｘ０と類似して解釈される。
ＡＲＱ−ＡＣＫメッセージは、“Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ＡＣＫ Ｍａｐｓ”の数に従って、最小１６ビット及び最大８０ビットを有することができる。このような形態のＡＣＫメッセージは、この実時間データ通信及びＨ−ＡＲＱ方式に適合しない。上記ＡＣＫメッセージの場合、送信器のＭＡＣ階層は、メッセージを生成し、ＰＨＹ階層は、物理的な信号に変えて伝送する。それに応じて、受信器のＰＨＹ階層は、ＡＣＫメッセージを復元し、ＭＡＣ階層は、この復元されたＡＣＫメッセージを処理する。従って、ＡＣＫメッセージの生成、符号化、及び復号化による処理遅延が発生される。すなわち、迅速な且つ頻繁な伝送を必要とするにもかかわらず、メッセージの長さが長くなり過ぎてオーバーヘッド問題が深刻になる。
従って、ＡＣＫ信号の処理時間を短縮し、オーバーヘッドを減らすためには、ＡＣＫ信号に適合した別途の物理チャンネルが必要である。しかしながら、ＡＣＫ信号の変調又は復調過程で同期検出（Coherent Detection）を可能にするためには、パイロットを伝送する必要がある。このような場合、パイロットに割り当てられた資源をデータの伝送に使用することができないので、データ容量の減少を避けることができない。
上記背景に鑑みて、本発明の目的は、ＯＦＤＭＡ方式に基づく移動通信システムにおいて、受信したデータフレームの処理結果を伝送するための物理チャンネルを構成する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、ＯＦＤＭＡ方式に基づく移動通信システムにおいて、受信したデータフレームの処理結果を直交変調技術によって送受信する装置及び方法を提供することにある。
本発明のさらなる目的は、ＯＦＤＭＡ方式に基づく移動通信システムにおいて、受信したデータフレームの処理結果を伝送するためのサブチャンネルを割り当てる装置及び方法を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、ＯＦＤＭＡ方式に基づく移動通信システムにおいて、受信したデータフレームの処理結果を直交変調するための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、ＯＦＤＭＡ方式に基づく移動通信システムにおいて、直交変調されたデータフレームの処理結果を復調するための装置及び方法を提供することにある。
本発明のそれ以上の他の目的は、資源の浪費を最小にすることができるように、ＡＣＫチャンネルのための別途のパイロット伝送が不必要な非同期（Non-coherent）検出方式を使用するＡＣＫチャンネルを構成する装置及び方法を提供することにある。
上記のような目的を達成するために、本発明の１つの特徴によると、直交周波数分割多重接続方式に基づく移動通信システムにおいて、受信したデータレームの処理結果を伝送する方法であって、所定の直交符号語のうち、前記処理結果に相当する直交符号語を選択するステップと、前記処理結果を伝送するために割り当てられた少なくとも１つの副搬送波グループを通して前記選択された直交符号語を伝送するステップと、から構成されることを特徴とする。
本発明の他の特徴によると、直交周波数分割多重接続方式に基づく移動通信システムにおいて、受信したデータフレームの処理結果を伝送する送信装置であって、所定の直交符号語のうちの前記処理結果に相当する直交符号語を選択する直交変調器と、前記選択された直交符号語を伝送するための少なくとも１つの副搬送波グループを割り当てる副搬送波割当て器と、から構成されることを特徴とする。
本発明のさらなる特徴によると、直交周波数分割多重接続方式に基づく移動通信システムにおいて、送信したデータフレームの処理結果を受信する方法であって、前記処理結果を伝送するために割り当てられた少なくとも１つの副搬送波グループから直交変調された直交符号語を抽出するステップと、所定の直交符号語のうちの前記抽出された直交符号語と一番大きい相関値を有する直交符号語に従って前記処理結果を確認するステップと、から構成されることを特徴とする。
本発明のもう１つの特徴によると、直交周波数分割多重接続方式に基づく移動通信システムにおいて、送信したデータフレームの処理結果を受信する装置であって、前記処理結果を伝送するために割り当てられた少なくとも１つの副搬送波グループから直交変調された直交符号語を抽出する副搬送波抽出器と、所定の直交符号語のうち前記抽出された直交符号語と一番大きい相関値を有する直交符号語に従って前記処理結果を確認する直交復調器と、から構成され、前記直交符号語の長さは、前記少なくとも１つの副搬送波グループに含まれたデータシンボルユニットの個数によって決定され、前記所定の直交符号語は、相互に直交することを特徴とする。
本発明は、受信したデータフレームに対する処理結果を直交変調して伝送可能とすることによって、下記のような効果を有する。
一番目に、本発明は、応答信号に対する非同期検出（Non-coherent detection）を可能とし、これによって、パイロットのようなチャンネル推定に必要なオーバーヘッドを低減させ、物理階層での迅速な処理を可能とする。
二番目に、本発明は、オーバーヘッドが大きい従来の方式に比べて、必要な情報のみを迅速に伝送し、これによって、無線資源の効率性を増大させる。
以下、本発明の好適な実施形態について添付図面を参照しつつ詳細に説明する。下記説明において、本発明の要旨のみを明瞭するために公知の機能又は構成に対する詳細な説明は省略する。
Ａ．本発明の概要
本発明は、ＯＦＤＭＡ方式に基づく移動通信システムにおいて、ＡＲＱ又はＨＡＲＱ技法を支援するための応答信号を伝送する送受信装置及び方法を提案する。通常に、応答信号は、受信したパケットに対する復号化の成功又は失敗を示す用途として使用される。受信したパケットに対する復号化が成功するときは、ＡＣＫ信号が上記応答信号として使用され、受信したパケットに対する復号化が失敗するときは、ＮＡＣＫ信号が上記応答信号として使用される。例えば、ＡＣＫ信号は、“０”の値で表現されることができ、ＮＡＣＫ信号は、“１”の値で表現されることができる。従って、上記応答信号は、１ビットの値で表現されることができる。
一方、上記応答信号は、その特性上、迅速にフィードバック（feed-back）されなければならず、フレーム別に持続的に伝送されなければならない。従って、パケットを受信する受信器での特定のパケットに応じて、応答信号を生成するための処理時間が短くなければならない。また、上記応答信号によるオーバーヘッドを最小にしなければならない。
従って、本発明の実施形態では、ＯＦＤＭＡ方式を支援する移動通信システムにおいて、上記応答信号を生成するのに必要な処理時間を短縮するためには、上記応答信号を伝送するための別途の物理チャンネルを定義する。以下、上記応答信号を伝送するために別途に定義される物理チャンネルを“応答チャンネル”と称する。このとき、上記応答チャンネルは、ＯＦＤＭＡ方式に基づく移動通信システムで通常に使用されるチャンネル構造を有しなければならない。
本発明の実施形態は、上記応答信号によるオーバーヘッドを最小にするために、上記応答チャンネルに対しては、非同期（Non-coherent）検出方式を適用する。すなわち、本発明の実施形態では、上記非同期検出が可能であるように、非同期変調方式として直交変調方式を使用する。本発明での直交変調方式は、相互の直交性を有する相互に異なる直交符号を上記応答信号として使用する方式を意味する。すなわち、上記直交変調方式は、相互に異なる２個の直交符号を選択した後、上記２個の直交符号のうちの１つは、ＡＣＫ信号に代わり、残りの１つの直交符号は、ＮＡＣＫ信号に代わる。上記直交符号としては、ＣＤＭＡ方式でチャンネルを区分するために使用されるウォルシュコードが使用されることができる。
最後に、本発明は、割り当てられた応答チャンネルを介して応答信号を伝送するための方案が提供する。このとき、変調された応答信号が周波数ダイバーシティ利得を得ることができるように、上記応答チャンネルとして周波数軸で複数の副搬送波グループを反復的に割り当てる。このように、応答チャンネルとして、複数の副搬送波グループが反復的に割り当てられる場合には、各副搬送波グループ別に同一の直交符号を変形させて伝送することができる。
例えば、直交符号“＋１，＋１，−１，−１，＋１，＋１”が一番目の副搬送波グループを通して伝送される場合、上記直交符号を反転させた直交符号“−１，−１，＋１，＋１，−１，−１”を次の副搬送波グループを通して伝送することができる。このように、各副搬送波グループを通して伝送される直交符号を多様に変形することができる。そして、１つの副搬送波グループを通して伝送されることができる直交符号の長さが実際に伝送される直交符号の長さと一致しない場合には、これを一致させるための別途の動作が遂行されることができる。
例えば、実際に伝送される直交符号の長さが長い場合、所定数のビットは、パンクチャリングされることができる。一方、実際に伝送される直交符号の長さが短い場合、所定数のビットは、反復されることができる。このような点で、上記応答信号に代える直交符号間の直交性は保持されなければならない。
Ｂ．本発明の実施形態
後述される本発明の実施形態では、受信したデータフレームの処理結果（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を割り当てられたサブチャンネルを介して直交変調方式を用いて伝送する送信装置及びサブチャンネルを介して直交変調されたデータフレームの処理結果（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を受信する受信装置について具体的に説明する。従って、本発明は、データフレームの処理結果を直交変調するために使用される直交符号に対する定義と、直交変調されたデータフレームの処理結果を伝送するためのサブチャンネルに対する定義とが明確でなければならない。また、本発明は、送信装置では、データフレームの処理結果を直交変調するための構成と、受信装置では、直交変調されたデータフレームの処理結果を復調するための構成とを具体的に提案する。
Ｂ−１． 送信器の構造及び動作
図３は、本発明の実施形態による送信装置の構成を示すブロック図である。図３の送信装置は、応答信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号）を受信して直交変調を通して変調シンボル列を出力し、該変調シンボル列が複数の変調シンボル列を生成した後、割り当てられたサブチャンネルを通して伝送する構成を有する。
図３を参照すると、特定のデータフレームに対する応答信号は、直交変調器３１０に入力される。この特定のデータフレームの受信に成功したら、上記応答信号としてＡＣＫ信号が入力される。しかしながら、この特定のデータフレームの受信に失敗したら、上記応答信号としてＮＡＣＫ信号が入力される。ＡＣＫ信号及びＮＡＣＫ信号は、１ビットの信号であって、“０” 又は、“１”の値を有する。下記の説明では、“０”の値を有する応答信号をＡＣＫ信号と仮定し、“１”の値を有する応答信号をＮＡＣＫ信号と仮定する。
直交変調器３１０は、上記応答信号を直交変調した後、変調シンボル列を出力する。この変調シンボル列は、この応答信号に対応する直交符号による直交変調を通して生成される。この直交符号は、入力が予想される可能なすべての種類の応答信号に対応してあらかじめ決定される。
すなわち、ＡＣＫ信号に対応して第１の直交符号があらかじめ決定され、ＮＡＣＫ信号に対応して第２の直交符号があらかじめ決定される。このとき、第１の直交符号及び第２の直交符号は、相互に直交しなければならない。一方、直交変調器３１０は、上記応答信号を伝送するために割り当てられた応答チャンネルに相当する副搬送波グループのシンボルユニットの個数と同一のシンボル数を有する変調シンボル列を出力しなければならない。従って、直交変調器３１０であらかじめ決定された第１の直交符号及び第２の直交符号がこの副搬送波グループのシンボル個数に相当する長さを有するためには、所定数だけのビットがパンクチャリングされるか、又は、反復されることができる。
または、第１の直交符号又は第２の直交符号によって生成される変調シンボル列に対して、パンクチャリング又は反復を遂行することもできる。
このとき、このパンクチャリングされるビット又は反復されるビットを決定する過程で、第１の直交符号と第２の直交符号との直交性が保持されなければならない。このパンクチャリング又は反復によって直交性が保持されないと、第１又は第２の直交符号によって生成される変調シンボル列は、応答信号としての機能を遂行することができない。この応答信号によって直交変調器３１０から出力される変調シンボル列は、反復器３１２に入力される。
反復器３１２は、周波数軸でのダイバーシティ利得を得るために、上記変調シンボル列を所定の回数で反復することによって、複数の変調シンボル列を出力する。この反復回数は、この応答信号を伝送するために割り当てられた副搬送波グループの数によって決定される。例えば、特定のユーザーに対して２個の副搬送波グループが割り当てられると、反復器３１２は、２個の変調シンボル列を出力する。従って、この２個の変調シンボル列の各々は、上記割り当てられた２個の副搬送波グループのうちの対応する副搬送波グループを通して伝送される。
一方、反復器３１２は、入力される変調シンボル列を反復し、この反復によって生成された変調シンボル列を所定のパターンによって再構成することができる。この変調シンボル列の再構成は、多様な方式にて実現されることができる。例えば、２個の副搬送波グループが割り当てられた場合には、直交変調器３１０から出力された上記変調シンボル列の各変調シンボル符号を反転させた形態で再構成することができる。一方、少なくとも２つ以上の副搬送波グループが割り当てられた場合には、循環シフト、又は、所定のパターンに基づくインターリービングを通して上記変調シンボル列を再構成することもできる。例えば、“＋１ ＋１ −１ −１ ＋１ ＋１”の変調シンボル列が受信された場合、反復器３１２から出力されることができる相互に異なる変調シンボル列の例は、下記表２の通りである。
Figure 0004072541
上述した動作によって、反復器３１２から出力された複数の変調シンボル列は、副搬送波割当て器３１４に提供される。このように、反復器３１２は、周波数ダイバーシティ効果を得るために、複数の変調シンボル列を出力する。
副搬送波割当て器３１４は、上記複数の変調シンボル列の各々を伝送する副搬送波グループを割り当てる。上記副搬送波グループの割当ては、ＯＦＤＭＡ方式で決定された副搬送波の割当ての規則に従って行われる。
例えば、図２を参照すると、２個の変調シンボル列が入力されると仮定するとき、副搬送波グループ＃１は、２個の変調シンボル列のうちの１つの変調シンボル列に割り当てられ、副搬送波グループ＃２は、残りの１つの変調シンボル列に割り当てられる。上記副搬送波グループ＃１及び副搬送波グループ＃２の各々は、周波数及び時間軸で隣接するシンボルユニットを含む。しかしながら、上記副搬送波グループ＃１及び副搬送波グループ＃２は、周波数軸で予め決定された間隔だけ離隔している。
副搬送波割当て器３１４は、上記変調シンボル列を構成する変調シンボルの１つを上記割り当てられた副搬送波グループを構成するシンボルユニットのそれぞれに配置する。このとき、上記変調シンボル列を構成する変調シンボルのうちの最前の変調シンボルを副搬送波グループを構成するシンボルユニットのうち、時間軸で最前のシンボルユニットが位置する位置に配置する。また、最後の変調シンボルを時間軸で最後のシンボルユニットが位置する位置に配置する。例えば、上記副搬送波グループ＃１が割り当てられた変調シンボル列の各変調シンボルを入力順序に従って円文字の順序にマッチングされるように配置する。
上記副搬送波グループに上記変調シンボルを配置する動作は、逆高速フーリエ変換部（Inverse Fast Fourier Transform block；ＩＦＦＴ）３１６によって遂行されることができる。すなわち、副搬送波割当て器３１４によって応答信号を伝送するための副搬送波グループが決定されると、上記複数の変調シンボル列は、ＩＦＦＴ３１６に提供される。ＩＦＦＴ３１６から出力されるＯＦＤＭシンボルは、ディジタル／アナログ変換器(Ｄ／Ａ変換器)３１８によってアナログ信号に変換された後、無線周波数（Radio Frequency；ＲＦ）処理器３２０を通してアンテナを通して伝送される。
直交変調器の実現例
図４は、図３に示した直交変調器の実現例を示す。図４に示す直交変調器は、ＡＣＫ信号及びＮＡＣＫ信号に対応して生成される２つの直交符号のそれぞれをパンクチャリングし、実際に入力される応答信号によって上記パンクチャリングされた２つの直交符号のうちの１つの直交符号を選択する。
図４を参照すると、第１の直交符号生成器４１２及び第１のパンクチャー４１４は、応答信号としてのＡＣＫ信号に対応する第１の直交放棄符号語を生成する。第２の直交符号生成器４１６及び第２のパンクチャー４１８は、応答信号としてのＮＡＣＫ信号に対応する第２の直交符号語を生成する。第１の直交符号語及び第２の直交符号語は、１つの副搬送波グループを通して伝送されることができる所定のビット数を有する。すなわち、第１及び第２の直交符号語の長さは、１つの副搬送波グループを構成するシンボルユニットの個数に対応する。このとき、第１の直交符号語及び第２の直交符号語は相互に直交する。
さらに具体的に、第１の直交符号生成器４１２及び第２の直交符号生成器４１６は、ウォルシュアダマール（Walsh-Hadamard）の直交符号集合から一対、すなわち、２つの直交符号語を構成する。ここで、第１の直交符号生成器４１２は、上記２つの直交符号語のうち、“０”の値を有するＡＣＫ信号に相当する直交符号語を生成する。第２の直交符号生成器４１６は、上記２つの直交符号語のうち、“１”の値を有するＮＡＣＫ信号に相当する直交符号語を生成する。上記直交符号集合から選択された一対の直交符号語は、一部のビットをパンクチャリングしても、直交性を保持しなければならない。
第１の直交符号生成器４１２から生成された直交符号語は、第１のパンクチャー４１４に提供される。第１のパンクチャー４１４は、割り当てられた副搬送波の数、すなわち、割り当てられた１つの副搬送波グループを構成するシンボルユニットの個数を考慮してパンクチャリングするビット数を決定する。また、第２のパンクチャー４１８は、割り当てられた副搬送波の数、すなわち、割り当てられた１つの副搬送波グループを構成するシンボルユニットの個数を考慮してパンクチャリングするビット数を決定する。
例えば、第１の直交符号生成器４１２及び第２の直交符号生成器４１６から生成された直交符号語の長さが“８”であり、１つの副搬送波グループに含まれたシンボルユニットの個数が“６”である場合を仮定するとき、第１のパンクチャー４１４及び第２のパンクチャー４１８は、上記直交符号語のそれぞれに対して２ビットずつをパンクチャリングする。このとき、パンクチャリングされるビットは、第１のパンクチャー４１４及び第２のパンクチャー４１８から出力される第１の直交符号語と第２の直交符号語との直交性が保持されることができるように選択されなければならない。第１の直交符号語及び第２の直交符号語の各々は、第１の変調シンボル列及び第２の変調シンボル列に相当する。第１のパンクチャー４１４及び第２のパンクチャー４１８から出力された第１及び第２の変調シンボル列は、変調シンボル選択器４１０に提供される。
変調シンボル選択器４１０は、第１及び第２の変調シンボル列と共に特定のデータフレームの受信成功又は失敗を示す応答信号を受信する。その後、変調シンボル選択器４１０は、上記応答信号に従って第１及び第２の変調シンボル列のうちの１つを選択し、これを出力する。例えば、この応答信号としてＡＣＫ信号を示す“０”が受信されると、変調シンボル選択器４１０は、第１の変調シンボル列を選択する。一方、上記応答信号としてＮＡＣＫ信号を示す“１”が受信されると、変調シンボル選択器４１０は、第２の変調シンボル列を選択する。従って、本発明の実施形態による直交変調器は、入力される応答信号の種類に従って特定の変調シンボル列を選択することができる。
上述した本発明の実施形態では、直交変調器の構成に際して、以前にパンクチャリングが遂行された変調シンボル列を選択することを提案している。しかしながら、他の実施形態によって提案された直交変調器は、応答信号に従ってパンクチャリングされない第１及び第２の直交符号語のうちの１つを選択し、その後、この選択された直交符号語に対してパンクチャリングを遂行する。
送信装置の動作例
以下、本発明の実施形態による送信装置の動作例について具体的に説明する。このとき、直交符号集合として長さが８であるウォルシュ符号の集合を使用し、６個のシンボルユニットを含む２個の副搬送波グループが一人のユーザーに割り当てられた場合を仮定する。ここで、このウォルシュ符号の集合は、下記表３の通りに定義される。
Figure 0004072541
表３で定義されている符号語は、相互に直交する。従って、表３に示した符号語のうち一対をなすどんな符号語を選択しても直交性を保持する。
下記説明では、符号番号“２”に相当する符号語を第１の直交符号として使用し、符号番号“３”に相当する符号語を第２の直交符号として使用すると仮定する。
表３において、符号番号“２”に相当する符号語は、“＋１ ＋１ −１ −１ ＋１ ＋１ −１ −１”と定義され、符号番号“３”に相当する符号語は、“＋１ −１ −１ ＋１ ＋１ −１ −１ ＋１”と定義される。
従って、図４の第１の直交符号生成器４１２は、ＡＣＫ信号に相当する直交符号語“＋１ ＋１ −１ −１ ＋１ ＋１ −１ −１”を生成する。そして、図４の第２の直交符号生成器４１６は、ＮＡＣＫ信号に相当する直交符号語“＋１ −１ −１ ＋１ ＋１ −１ −１ ＋１”を生成する。第１の直交符号生成器４１２及び第２の直交符号生成器４１６から生成されたそれぞれの直交符号語は、第１のパンクチャー４１４及び第２のパンクチャー４１８に提供される。第１のパンクチャー４１４は、上記直交符号語“＋１ ＋１ −１ −１ ＋１ ＋１ −１ −１”から２ビットをパンクチャリングする。ここで、第１のパンクチャー４１４は、最後の２ビットをパンクチャリングすることを例示している。従って、第１のパンクチャー４１４は、第１の直交符号語“＋１ ＋１ −１ −１ ＋１ ＋１”を出力する。
一方、第２のパンクチャー４１８は、上記直交符号語“＋１ −１ −１ ＋１ ＋１ −１ −１ ＋１”から２ビットをパンクチャリングする。ここで、第２のパンクチャー４１８は、最後の２ビットをパンクチャリングすることを示す。従って、第２のパンクチャー４１８は、第２の直交符号語“＋１ −１ −１ ＋１ ＋１ −１”を出力する。上述したように、第１のパンクチャー４１４及び第２のパンクチャー４１８によってパンクチャリングされた第１及び第２の直交符号語の間にも直交性が保持されていることが分かる。
このように生成された第１の直交符号語及び第２の直交符号語は、変調シンボル選択器４１０へ提供される。変調シンボル選択器４１０は、応答信号としてＡＣＫ信号を示す“０”を受信すると、第１の直交符号語“＋１ ＋１ −１ −１ ＋１ ＋１”を変調シンボル列として選択する。しかしながら、変調シンボル選択器４１０は、応答信号としてＮＡＣＫ信号を示す“１”を受信すると、第２の直交符号語“＋１ −１ −１ ＋１ ＋１ −１”を変調シンボル列として選択する。
変調シンボル選択器４１０によって選択された変調シンボル列は、図３の反復器３１２に提供される。反復器３１２は、上記変調シンボル列を一回反復することによって、同一の２つの変調シンボル列を生成する。また、反復器３１２は、反復によって生成された１つの変調シンボル列に含まれた変調シンボルの各符号を反転させることによって、新たな変調シンボル列を得ることができる。例えば、“＋１ ＋１ −１ −１ ＋１ ＋１”が変調シンボル選択器４１０から提供されると、反復器３１２は、“＋１ ＋１ −１ −１ ＋１ ＋１”を符号反転した“−１ −１ ＋１ ＋１ −１ −１”を生成する。しかしながら、 “＋１ −１ −１ ＋１ ＋１ −１”が変調シンボル選択器４１０から提供されると、反復器３１２は、“＋１ −１ −１ ＋１ ＋１ −１”を符号反転した“−１ ＋１ ＋１ −１ −１ ＋１”を生成する。
反復器３１２によって生成された２個の直交符号語は、副搬送波割当て器３１４に提供される。副搬送波割当て器３１４は、この２個の直交符号語のそれぞれを伝送するための副搬送波グループを割り当てる。
図５Ａは、応答信号としてＡＣＫ信号が提供されたときの副搬送波の割当て例を示し、図５Ｂは、応答信号としてＮＡＣＫ信号が提供されたときの副搬送波の割当て例を示す。まず、図５Ａについて説明すると、応答信号としてＡＣＫ信号を伝送するためのサブチャンネルに副搬送波グループ＃１及び副搬送波グループ＃２が割り当てられる。すなわち、反復器３１２から提供される２つの直交符号語のうちの１つの直交符号語に副搬送波グループ＃１が割り当てられ、残りの直交符号語に副搬送波グループ＃２が割り当てられる。副搬送波グループ＃１及びこの副搬送波グループ＃２のそれぞれは、周波数軸及び時間軸に隣接している６個の副搬送波を含む。一方、副搬送波グループ＃１及び副搬送波グループ＃２は、同一の時間軸を使用しているが、周波数軸では、予め決定された間隔だけ離隔している。図５Ａで変調シンボル列が符号反転によって生成されると仮定するに従って、反復器３１２は、“＋１ ＋１ −１ −１ ＋１ ＋１”及び“−１ −１ ＋１ ＋１ −１ −１”を出力する。従って、この“＋１ ＋１ −１ −１ ＋１ ＋１”の各変調シンボルは、副搬送波グループ＃１を構成するシンボルユニット別に割り当てる。また、この“−１ −１ ＋１ ＋１ −１ −１”の各変調シンボルは、副搬送波グループ＃２を構成するシンボルユニット別に割り当てる。
図５Ａでは、この変調シンボルが該当副搬送波グループのシンボルユニット別に割り当てられていることを示す。一方、図５Ａにおいて、シンボルユニット別に割り当てられた元文字は、この変調シンボルが配置される順序を示す。
次には、図５Ｂを参照すると、応答信号としてＮＡＣＫ信号を伝送するためのサブチャンネルに副搬送波グループ＃１及び副搬送波グループ＃２が割り当てられる。すなわち、反復器３１２から提供される２つの直交符号語のうちの１つの直交符号語に副搬送波グループ＃１が割り当てられ、残りの直交符号語に副搬送波グループ＃２が割り当てられる。副搬送波グループ＃１及び副搬送波グループ＃２のそれぞれは、周波数軸及び時間軸に隣接している６個の副搬送波からなる。一方、副搬送波グループ＃１及び副搬送波グループ＃２は、同一の時間軸を使用しているが、周波数軸では、予め決定された間隔だけ離隔している。図５Ｂでは、変調シンボル列が符号反転によって生成されると仮定するに従って、反復器３１２は“＋１ −１ −１ ＋１ ＋１ −１”及び“−１ ＋１ ＋１ −１ −１ ＋１”を出力する。従って、“＋１ −１ −１ ＋１ ＋１ −１”の各変調シンボルは、副搬送波グループ＃１を構成するシンボルユニット別に割り当てられる。また、“−１ ＋１ ＋１ −１ −１ ＋１”の各変調シンボルは、副搬送波グループ＃２を構成するシンボルユニット別に割り当てられる。
図５Ｂでは、上記変調シンボルが該当副搬送波グループのシンボルユニット別に割り当てられることを示す。図５Ｂにおいて、シンボルユニット別に割り当てられた元文字は、上記変調シンボルが配置される順序を示す。
Ｂ−２． 受信器の構造及び動作
図６は、本発明の実施形態による受信装置の構成をブロック図である。図６による受信装置は、受信信号から特定のサブチャンネルを通して伝送される変調シンボル列を抽出し、この抽出された変調シンボル列によって伝送されたデータフレームに対する応答信号を検出する。
図６を参照すると、ユーザー別に伝送されるデータフレームは、アンテナを通して受信される。この受信されたデータフレームは、ＲＦ処理器６１０で基底帯域信号に変換された後、アナログ／ディジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）６１２へ提供される。Ａ／Ｄ変換器６１２によってディジタル信号に変換されたデータフレームは、ＦＦＴブロック６１４へ伝達される。ＦＦＴブロック６１４を通してＦＦＴ処理によってデータフレームが復元され、この復元されたデータフレームは、副搬送波抽出器６１６に提供される。副搬送波抽出器６１６は、上記データフレームに含まれたサブチャンネルから応答信号を伝送するために割り当てられたサブチャンネルを確認し、上記各サブチャンネルから応答信号に対応する変調シンボル列を抽出する。図５Ａ及び図５Ｂを参照して説明したように、応答信号が伝送されると、副搬送波抽出器６１６は、副搬送波グループ＃１及び副搬送波グループ＃２を通して伝送される２つの変調シンボル列を抽出する。このように抽出された変調シンボル列は、直交復調器６２０に提供される。
直交復調器６２０は、送信側で応答信号を直交変調するために使用した各直交符号と２つの変調シンボル列との間の相関値を測定する。このとき、使用される直交符号は、送信装置で定義された直交符号と同一である。すなわち、送信装置で使用された第１及び第２の直交符号と同一の長さを有し、同一の方式にて生成されることができる。そして、上記測定を通して、直交復調器６２０は、一番大きい相関値を有する直交符号を確認する。
このように、変調シンボル列に使用された直交符号を確認すると、この直交符号が指す応答信号を認識することができる。すなわち、上記直交符号が送信側で使用された第１の直交符号であれば、直交復調器６２０は、応答信号としてＡＣＫ信号を出力する。しかしながら、上記直交符号が送信側で使用された第２の直交符号であれば、直交復調器６２０は、上記応答信号としてＮＡＣＫ信号を出力する。このとき、直交復調器６２０は、複数の変調シンボル列に対する復調を遂行することによって、複数の変調シンボル列によるコンバイニングを遂行しなければならない。これは、上述したように、周波数ダイバーシティ効果を得るためである。
直交復調器の実施形態
図７は、図６に示したように直交復調器の実現例を示す。図７で提案した直交変調器は、それぞれの直交符号に対して変調シンボル列に対するエネルギーを検出し、この検出されたエネルギーを比較することによって、一番大きなエネルギーを有する信号を選択する。従って、直交復調器は、受信された変調シンボル列に対して受信器で生成した２つの直交符号のそれぞれを乗じ、上記乗じられた値を累算した後、その自乗値を比較する。上記変調シンボル列が反復されて伝送された場合には、直交復調器は、それぞれの自乗値を反復回数だけ累算した後、この累算された値を比較することによって一番大きな累算された値を有する信号を選択する。このとき、このエネルギーを検出する方法を使用するので、直交復調器は、別途のチャンネル推定を必要とせず、パイロットのようなオーバーヘッドを防止し、処理速度を増加させる。
図７を参照すると、第１の直交符号生成器７１４及び第１のパンクチャー７１６は、応答信号としてのＡＣＫ信号に相当する第１の直交符号語を生成する。第２の直交符号生成器７１８及び第２のパンクチャー７２０は、応答信号としてのＮＡＣＫ信号に相当する第２の直交符号語を生成する。第１の直交符号語及び第２の直交符号語は、受信された変調シンボル列に含まれた変調シンボルの個数と同一の長さを有する。すなわち、第１及び第２の直交符号語の長さは、１つの副搬送波グループに含まれたシンボルユニットの個数に相当する。このとき、第１の直交符号語及び第２の直交符号語は、相互に直交する。
さらに具体的に、第１の直交符号生成器７１４及び第２の直交符号生成器７１８は、ウォルシュアダマールの直交符号集合から、一対、すなわち、２個の直交符号語を生成する。ここで、第１の直交符号生成器７１４は、この２個の直交符号語のうち、“０”の値を有するＡＣＫ信号に相当する直交符号語を生成する。第２の直交符号生成器７１８は、この２個の直交符号語のうち、“１”の値を有するＮＡＣＫ信号に相当する直交符号語を生成する。上記直交符号集合から選択された一対の直交符号語は、一部のビットをパンクチャリングしてもそれら間の直交性が維持されなければならない。第１の直交符号生成器７１４から生成された直交符号語は、第１のパンクチャー７１６に提供され、第２の直交符号生成器７１８から生成された直交符号語は、第２のパンクチャー７２０に提供される。第１のパンクチャー７１６は、上記直交符号語から送信側でパンクチャリングのために使用された位置でのビットをパンクチャリングすることによって、第１の直交符号語を出力する。第２のパンクチャー７２０は、上記直交符号語から送信側でパンクチャリングのために使用された位置でのビットをパンクチャリングすることによって、第２の直交符号語を出力する。例えば、第１の直交符号生成器７１４及び第２の直交符号生成器７１８から生成された直交符号語の長さが“８”であり、１つの変調シンボル列を構成する変調シンボルの個数が“６”であると仮定すると、第１のパンクチャー７１６及び第２のパンクチャー７２０は、上記直交符号語の各々に対して２ビットずつパンクチャリングする。一方、直交符号語の長さが変調シンボル列の長さと同一である場合には、パンクチャリングを遂行する必要がないことは自明である。
第１のパンクチャー７１６によってパンクチャリングされた第１の直交符号語は、第１の相関器に含まれた第１の乗算器７１０に提供され、第２のパンクチャー７２０によってパンクチャリングされた第２の直交符号語は、第２の相関器に含まれた第２の乗算器７１２に提供される。また、第１の乗算器７１０及び第２の乗算器７１２には、受信された変調シンボル列が同一に提供される。
上記変調シンボル列が送信側で反復された後に複数のサブチャンネルを通して伝送されるに従って、第１の乗算器７１０及び第２の乗算器７１２には、複数の変調シンボル列が順次に提供される。
下記の説明では、第１の乗算器７１０及び第２の乗算器７１２に提供される複数の変調シンボル列を２個に限定して説明する。しかしながら、上記変調シンボル列の数が２より大きいとしても、本発明で提案している構成及び動作は、同一に適用されることができる。一方、第１の乗算器７１０及び第２の乗算器７１２に順次に入力される２個の変調シンボル列は、入力される順序に従って第１の変調シンボル列及び第２の変調シンボル列と呼ばれる。
第１の相関器は、第１の乗算器７１０、第１の累算器７２２、二乗器７２４、及び第２の累算器７２６から構成される。第１の相関器は、第１の変調シンボル列及び第２の変調シンボル列を順次に受信する。そして、第１の相関器は、このパンクチャリングされた第１の直交符号語と第１の変調シンボル列との相関値及びこのパンクチャリングされた第１の直交符号語と第２の変調シンボル列との相関値をそれぞれ求めた後、上記相関値を１つの相関値に累算する。一方、第２の相関器は、第２の乗算器７１２、第１の累算器７２８、二乗器７３０、及び第２の累算器７３２から構成される。第２の相関器は、第１の変調シンボル列と第２の変調シンボル列を順次に受信する。そして、第２の相関器は、このパンクチャリングされた第２の直交符号語と第１の変調シンボル列との相関値及びこのパンクチャリングされた第２の直交符号語と第２の変調シンボル列との相関値をそれぞれ求めた後、上記相関値を１つの相関値に累算する。
第１の相関器の詳細な動作を説明すると、第１の乗算器７１０は、第１の変調シンボル列に上記パンクチャリングされた第１の直交符号語を乗じ、この乗算による結果値を第１の累算器７２２に提供する。第１の累算器７２２は、第１の乗算器７１０から第１の変調シンボル列に含まれた変調シンボルの個数だけの結果値が提供され、この結果値を１つの値に累算する。二乗器７２４は、第１の累算器７２２から出力された値を二乗することによって、エネルギー値、すなわち、変調シンボル列とＡＣＫ信号に対応する直交符号語との相関値を取得する。このように取得された相関値は、第２の累算器７２６に提供される。
次に受信された第２の変調シンボル列は、第１の乗算器７１０によって上記パンクチャリングされた第１の直交符号語と乗算される。この乗算による結果値は、第１の累算器７２２に提供され、第１の累算器７２２は、上記乗算結果値を１つの値に累算する。二乗器７２４は、第１の累算器７２２から出力された二番目の値に対しても二乗することによって、エネルギー値を取得する。
第２の変調シンボル列によって取得された相関値は、第２の累算器７２６に提供される。第２の累算器７２６は、第１の変調シンボル列によって取得された相関値と第２の変調シンボル列によって取得された相関値とを１つの相関値に累算する。
第２の相関器の具体的な動作を説明すると、第２の乗算器７１２は、第１の変調シンボル列に上記パンクチャリングされた第２の直交符号語を乗算し、上記乗算結果値を第１の累算器７２８に提供する。第１の累算器７２８は、第２の乗算器７１２から第１の変調シンボル列に含まれた変調シンボルの個数だけの乗算結果値が提供され、上記結果値を１つの値に累算する。二乗器７３０は、第１の累算器７２８から出力された値に対して二乗することによって、エネルギー値、すなわち、変調シンボル列とＮＡＣＫ信号に相当する直交符号語との相関値を取得する。このように取得された相関値は、第２の累算器７３２に提供される。
次に受信された第２の変調シンボル列は、第２の乗算器７１２によって上記パンクチャリングされた第２の直交符号語と乗算される。この乗算による結果値は、第１の累算器７２８に提供され、第１の累算器７２８は、上記乗算結果値を１つの値に累算する。二乗器７３０は、第１の累算器７２８から出力される二番目の値に対しても二乗することによって、エネルギー値を取得する。
第２の変調シンボル列によって取得された相関値は、第２の累算器７３２に提供される。第２の累算器７３２は、第１の変調シンボル列によって取得された相関値と第２の変調シンボル列によって取得された相関値とを１つの相関値に累算する。
比較器７３４は、第１及び第２の相関器から出力された２つの相関値を比較する。その後、この２つの相関値のうちの大きな相関値を選択し、この大きな相関値を計算し、第１の直交符号語が使用されたか、又は第２の直交符号語が使用されたかを確認する。第１の直交符号語が使用されたと確認されると、ＡＣＫ信号を出力する。しなしながら、第２の直交符号語が使用されたと確認されると、ＮＡＣＫ信号を出力する。
上述した実施形態では、複数の変調シンボル列が受信される場合のみを限定して説明する。しかしながら、１つの変調シンボル列が使用されると、直交復調器は、図７に示している第２の累算器のみを除去することによって実現されることができる。また、２個以上の変調シンボル列が受信されると、第２の累算器で累算された値が増加すること以外に、すべての動作は、上述したような動作と同一である。
Ｂ−３． 送／受信装置の動作
図８は、本発明の実施形態による送信装置及び受信装置の動作を示すフローチャートである。さらに具体的に、図８において、ステップ８１０乃至ステップ８１４及びステップ８２２は、送信装置で遂行する手順であり、ステップ８１６乃至ステップ８２０は、受信装置で遂行する手順である。
図８を参照すると、ステップ８１０で、送信装置は、受信されたデータフレームの処理結果（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）で提供される。また、送信装置は、この処理の結果、すなわち、ＡＣＫ信号又はＮＡＣＫ信号による変調シンボル列を生成する。上記変調シンボル列の生成は、直交符号語を使用する直交変調方式によって可能である。ステップ８１２で、送信装置は、上記生成された変調シンボル列を使用して伝送される変調シンボル列を付加的に生成する。上記変調シンボル列の付加的な生成は、上記生成された変調シンボル列が割り当てられたサブチャンネルを通して反復して伝送されたか否かに従って決定されることができる。
すなわち、割り当てられたサブチャンネルを通して周波数ダイバーシティ効果を得るためには、少なくとも１つの付加的な変調シンボル列を生成する必要がある。しかしながら、付加的な変調シンボル列を生成するステップは省略されることができる。ステップ８１４で、送信装置は、上記変調シンボル列及び付加的な変調シンボル列に該当サブチャンネルを割り当てる。そして、送信装置は、上記割り当てられたサブチャンネルを通して、上記変調シンボル列及び上記付加的な変調シンボル列を伝送する。参考にて、ステップ８１４とステップ８１６との手順は、無線チャンネル上で展開される。
ステップ８１６で、受信装置は、応答信号を伝送するために割り当てられたサブチャンネルから変調シンボル列を抽出する。このとき、この抽出された変調シンボル列は、単数又は複数になることができる。
ステップ８１８で、受信装置は、この抽出された変調シンボル列から送信装置が伝送しようとする応答信号を検出する。この応答信号の検出は、上記変調シンボル列と送信装置で直交変調のために使用された直交符号語との間の相関値を求め、そのうち一番大きな相関値を有する直交符号語を使用して、どんな応答信号が直交変調されるかを確認する手順によって遂行されることができる。一番大きな相関値を有する直交符号語が送信装置での第１の直交符号語（ＡＣＫ信号を直交変調するために使用された直交符号語）であれば、受信装置は、応答信号としてＡＣＫ信号を検出する。しかしながら、一番大きな相関値を有する直交符号語が送信装置での第２の直交符号語（ＮＡＣＫ信号を直交変調するために使用された直交符号語）であれば、受信装置は、応答信号としてＮＡＣＫ信号を検出する。
ステップ８２０で、受信装置は、この検出された応答信号に従って伝送するデータフレームを生成し、この生成されたデータフレームを送信装置へ伝送する。ＡＣＫ信号が上記応答信号として検出されると、上記データフレームは、次に伝送されるデータフレームで生成される。しかしながら、ＮＡＣＫ信号が上記応答信号として検出されると、上記データフレームは、送信装置が受信することができなかったデータで生成される。参考にて、ステップ８２０とステップ８２２との間の手順は、無線チャンネル上で展開される。
ステップ８２２で、送信装置は、受信装置から受信されたデータフレームに対する復調及び復号化過程を遂行する。そして、この復調及び復号化を遂行した後、送信装置は、上記データフレームに対する処理結果をステップ８１０が遂行されることができるように出力する。
以上、本発明の詳細について具体的な実施の形態に基づき説明してきたが、本発明の範囲を逸脱することなく、各種の変形が可能なのは明らかである。従って、本発明の範囲は、上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及び該記載と均等なものにより定められるべきである。
通常のＯＦＤＭＡ方式において、サブチャンネルを割り当てる従来の方法に対する一例を示す図である。 本発明の実施形態によるサブチャンネル構造の一例を示す図である。 本発明の実施形態による送信装置の構成を示すブロック図である。 図３に示した直交変調器の一例を示す図である。 本発明の実施形態に従う応答信号の変調シンボル及び副搬送波を割り当てる方法を示す図である。 本発明の実施形態に従う応答信号の変調シンボル及び副搬送波を割り当てる方法を示す図である。 本発明の実施形態による受信装置を示すブロック図である。 図６に示した直交復調器の一例を示す図である。 本発明の実施形態による送信及び受信動作を示すフローチャートである。
符号の説明
３１０ 直交変調器
３１２ 反復器
３１４ 副搬送波割当て器
３１６ 逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）
３１８ ディジタル／アナログ変換器(Ｄ／Ａ変換器)
３２０ 無線周波数（ＲＦ）処理器
６１０ ＲＦ処理器
６１２ アナログ／ディジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）
６１４ ＦＦＴブロック
６１６ 副搬送波抽出器
６２０ 直交復調器





Claims (31)

  1. 直交周波数分割多重接続方式に基づく移動通信システムにおいて、受信したデータフレームの処理結果を伝送する方法であって、
    所定の直交符号語のうち、前記処理結果に相当する直交符号語を選択するステップと、
    前記処理結果を伝送するために割り当てられた少なくとも１つの副搬送波グループを通して前記選択された直交符号語を伝送するステップと、から構成され、
    ここで、前記副搬送波グループは、周波数及び時間軸で物理的に隣接したシンボルの束(bundle)であり、
    前記処理結果を伝送するために、複数の副搬送波グループが割り当てられる場合、前記選択された直交符号語から少なくとも１つの付加的な直交符号語を生成し、前記選択された直交符号語と前記少なくとも１つの付加的な直交符号語を前記割り当てられた副搬送波グループを通して伝送するステップをさらに備えることを特徴とする方法。
  2. 前記所定の直交符号語の長さは、前記少なくとも１つの副搬送波グループに含まれたデータシンボルユニットの個数によって決定され、前記所定の直交符号語は、相互に直交することを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 前記所定の直交符号語は、前記処理結果、前記データフレームの成功的な受信を示す直交符号語と前記データフレームの受信の失敗を示す直交符号語とから構成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
  4. 前記副搬送波グループは、同一の時間軸上に位置し、周波数軸上で予め決定された間隔だけ離隔して割り当てられることを特徴とする請求項１記載の方法。
  5. 前記付加的な直交符号語は、前記選択された直交符号語を反転させることによって生成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
  6. 前記付加的な直交符号語は、前記選択された直交符号語を所定の回数だけ循環的にシフトさせることによって生成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
  7. 前記付加的な直交符号語は、前記選択された直交符号語を所定のパターンに従ってインターリービングすることによって生成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
  8. 直交周波数分割多重接続方式に基づく移動通信システムにおいて、受信したデータフレームの処理結果を伝送する方法であって、
    所定の直交符号語のうち、前記処理結果に相当する直交符号語を選択するステップと、
    前記処理結果を伝送するために割り当てられた少なくとも１つの副搬送波グループを通して前記選択された直交符号語を伝送するステップと、から構成され、
    ここで、前記副搬送波グループは、周波数及び時間軸で物理的に隣接したシンボルの束(bundle)であり、
    前記直交符号語を選択するステップは、
    前記データフレームの成功的な受信に相当する第１の直交符号語を生成するステップと、
    前記第１の直交符号語が前記副搬送波グループに含まれたシンボルユニットの個数と同一の長さを有するように、前記第１の直交符号語をパンクチャリングするステップと、
    前記データフレームの受信の失敗に相当する第２の直交符号語を生成するステップと、
    前記第２の直交符号語が前記副搬送波グループに含まれたシンボルユニットの個数と同一の長さを有するように、前記第２の直交符号語をパンクチャリングするステップと、
    前記パンクチャリングされた第１の直交符号語及び前記パンクチャリングされた第２の直交符号語のうちの１つを前記処理結果に相当する変調シンボル列として選択するステップと、
    から構成されることを特徴とする方法。
  9. 直交周波数分割多重接続方式に基づく移動通信システムにおいて、受信したデータフレームの処理結果を伝送する送信装置であって、
    所定の直交符号語のうちの前記処理結果に相当する直交符号語を選択する直交変調器と、
    前記選択された直交符号語を伝送するための少なくとも１つの副搬送波グループを割り当てる副搬送波割当て器と、
    から構成され、
    前記直交符号語の長さは、前記少なくとも１つの副搬送波グループに含まれたデータシンボルユニットの個数によって決定され、前記所定の直交符号語は、相互に直交することを特徴とする伝送装置。
  10. 前記所定の直交符号語は、前記処理結果、前記データフレームの成功的な受信を示す直交符号語と前記データフレームの受信の失敗を示す直交符号語とから構成されることを特徴とする請求項９記載の伝送装置。
  11. 直交周波数分割多重接続方式に基づく移動通信システムにおいて、受信したデータフレームの処理結果を伝送する送信装置であって、
    所定の直交符号語のうちの前記処理結果に相当する直交符号語を選択する直交変調器と、
    前記選択された直交符号語を伝送するための少なくとも１つの副搬送波グループを割り当てる副搬送波割当て器と、
    から構成され、
    前記選択された直交符号語から少なくとも１つの付加的な直交符号語を生成する反復器をさらに備え、前記副搬送波割当て器は、前記選択された直交符号語と前記少なくとも１つの付加的な直交符号語とを伝送するための少なくとも２つの副搬送波グループを割り当てることを特徴とする伝送装置。
  12. 前記副搬送波グループは、同一の時間軸上に位置し、周波数軸上で予め決定された間隔だけ離隔して割り当てられることを特徴とする請求項１１記載の伝送装置。
  13. 前記少なくとも１つの付加的な直交符号語は、前記選択された直交符号語を反転させることによって生成されることを特徴とする請求項１１記載の伝送装置。
  14. 前記少なくとも１つの付加的な直交符号語は、前記選択された直交符号語を所定の回数だけ循環的にシフトさせることによって生成されることを特徴とする請求項１１記載の伝送装置。
  15. 前記少なくとも１つの付加的な直交符号語は、前記選択された直交符号語を所定のパターンに従ってインターリービングすることによって生成されることを特徴とする請求項１１記載の伝送装置。
  16. 直交周波数分割多重接続方式に基づく移動通信システムにおいて、受信したデータフレームの処理結果を伝送する送信装置であって、
    所定の直交符号語のうちの前記処理結果に相当する直交符号語を選択する直交変調器と、
    前記選択された直交符号語を伝送するための少なくとも１つの副搬送波グループを割り当てる副搬送波割当て器と、
    から構成され、
    前記直交変調器は、
    前記データフレームの成功的な受信に相当する第１の直交符号語を生成する第１の直交符号生成器と、
    前記第１の直交符号語が前記副搬送波グループに含まれたシンボルユニットの個数と同一の長さを有するように、前記第１の直交符号語をパンクチャリングする第１のパンクチャーと、
    前記データフレームの受信の失敗に相当する第２の直交符号語を生成する第２の直交符号生成器と、
    前記第２の直交符号語が前記副搬送波グループを構成するシンボルユニットの個数と同一の長さを有するように、前記第２の直交符号語をパンクチャリングする第２のパンクチャーと、
    前記パンクチャリングされた第１の直交符号語及び前記パンクチャリングされた第２の直交符号語のうちの１つを前記処理結果に相当する変調シンボル列として選択する変調シンボル選択器と、
    から構成されることを特徴とする伝送装置。
  17. 直交周波数分割多重接続方式に基づく移動通信システムにおいて、送信したデータフレームの処理結果を受信する方法であって、
    前記処理結果を伝送するために割り当てられた少なくとも１つの副搬送波グループから直交変調された直交符号語を抽出するステップと、
    所定の直交符号語のうちの前記抽出された直交符号語と一番大きい相関値を有する直交符号語に従って前記処理結果を確認するステップと、
    から構成され、
    前記直交符号語の長さは、前記少なくとも１つの副搬送波グループに含まれたデータシンボルユニットの個数によって決定され、前記所定の直交符号語は、相互に直交することを特徴とする方法。
  18. 前記所定の直交符号語は、前記処理結果、前記データフレームの成功的な受信を示す直交符号語と前記データフレームの受信の失敗を示す直交符号語とから構成されることを特徴とする請求項１７記載の方法。
  19. 直交周波数分割多重接続方式に基づく移動通信システムにおいて、送信したデータフレームの処理結果を受信する方法であって、
    前記処理結果を伝送するために割り当てられた少なくとも１つの副搬送波グループから直交変調された直交符号語を抽出するステップと、
    所定の直交符号語のうちの前記抽出された直交符号語と一番大きい相関値を有する直交符号語に従って前記処理結果を確認するステップと、
    から構成され、
    前記処理結果を確認するステップは、
    前記データフレームの成功的な受信に相当する第１の直交符号語を生成するステップと、
    前記第１の直交符号語が前記少なくとも１つの副搬送波グループに含まれたシンボルユニットの個数と同一の長さを有するように、前記第１の直交符号語をパンクチャリングするステップと、
    前記データフレームの受信の失敗に相当する第２の直交符号語を生成する ステップと、
    前記第２の直交符号語が前記少なくとも１つの副搬送波グループに含まれたシンボルユニットの個数と同一の長さを有するように、前記第２の直交符号語をパンクチャリングするステップと、
    前記抽出された直交符号語と前記第１の直交符号語との相関値を求めるステップと、
    前記抽出された直交符号語と前記第２の直交符号語との相関値を求めるステップと、
    前記求められた２つの相関値を比較するステップと、
    前記大きい相関値を有する直交符号語に従って前記処理結果を確認するステップと、
    から構成されることを特徴とする方法。
  20. 前記処理結果を確認するステップは、
    前記処理結果を伝送するために、複数の副搬送波グループが割り当てられるとき、前記副搬送波グループ別に抽出された直交符号語と前記第１の直交符号語との間の相関値を累算することによって第１の相関値を求めるステップと、
    前記副搬送波グループ別に抽出された直交符号語と前記第２の直交符号語との間の相関値を累算することによって第２の相関値を求めるステップと、
    前記第１の相関値及び前記第２の相関値のうちの大きい相関値を有する直交符号語に従って前記処理結果を確認するステップと、
    から構成されることを特徴とする請求項１９記載の方法。
  21. 前記副搬送波グループは、同一の時間軸上に位置し、周波数軸上で予め決定された間隔だけ離隔して割り当てられることを特徴とする請求項２０記載の方法。
  22. 前記副搬送波グループ別に抽出された直交符号語は、相互に異なる符号を有することを特徴とする請求項２０記載の方法。
  23. 直交周波数分割多重接続方式に基づく移動通信システムにおいて、送信したデータフレームの処理結果を受信する装置であって、
    前記処理結果を伝送するために割り当てられた少なくとも１つの副搬送波グループから直交変調された直交符号語を抽出する副搬送波抽出器と、
    所定の直交符号語のうち前記抽出された直交符号語と一番大きい相関値を有する直交符号語に従って前記処理結果を確認する直交復調器と、
    から構成され、
    前記直交符号語の長さは、前記少なくとも１つの副搬送波グループに含まれたデータシンボルユニットの個数によって決定され、前記所定の直交符号語は、相互に直交することを特徴とする装置。
  24. 前記所定の直交符号語は、前記処理結果、前記データフレームの成功的な受信を示す第１の直交符号語と前記データフレームの受信の失敗を示す第２の直交符号語とから構成されることを特徴とする請求項２３記載の装置。
  25. 直交周波数分割多重接続方式に基づく移動通信システムにおいて、送信したデータフレームの処理結果を受信する装置であって、
    前記処理結果を伝送するために割り当てられた少なくとも１つの副搬送波グループから直交変調された直交符号語を抽出する副搬送波抽出器と、
    所定の直交符号語のうち前記抽出された直交符号語と一番大きい相関値を有する直交符号語に従って前記処理結果を確認する直交復調器と、
    から構成され、
    前記直交復調器は、
    前記データフレームの成功的な受信に相当する第１の直交符号語を生成する第１の直交符号生成器と、
    前記第１の直交符号語が前記少なくとも１つの副搬送波グループに含まれたシンボルユニットの個数と同一の長さを有するように、前記第１の直交符号語をパンクチャリングする第１のパンクチャーと、
    前記データフレームの受信の失敗に相当する第２の直交符号語を生成する第２の直交符号生成器と、
    前記第２の直交符号語が前記副搬送波グループに含まれたシンボルユニットの個数と同一の長さを有するように、前記第２の直交符号語をパンクチャリングする第２のパンクチャーと、
    前記抽出された直交符号語と前記第１の直交符号語との相関値を求める第１の相関器と、
    前記抽出された直交符号語と前記第２の直交符号語との相関値を求める第２の相関器と、
    前記求められた２つの相関値を比較し、前記大きい相関値を有する直交符号語に従って前記処理結果を確認する比較器と、
    から構成されることを特徴とする装置。
  26. 前記第１の相関器は、
    前記処理結果を伝送するために、複数の副搬送波グループが割り当てられるとき、前記副搬送波グループ別に抽出された直交符号語と前記第１の直交符号語との間の相関値を累算することによって１つの相関値を求めることを特徴とする請求項２５記載の装置。
  27. 前記第２の相関器は、
    前記処理結果を伝送するために、複数の副搬送波グループが割り当てられるとき、前記副搬送波グループ別に抽出された直交符号語と前記第２の直交符号語との間の相関値を累算することによって１つの相関値を求めることを特徴とする請求項２６記載の装置。
  28. 前記副搬送波グループは、同一の時間軸上に位置し、周波数軸上で予め決定された間隔だけ離隔して割り当てられることを特徴とする請求項２７記載の装置。
  29. 前記副搬送波グループ別に抽出された直交符号語は、相互に異なる符号を有することを特徴とする請求項２８記載の装置。
  30. 直交周波数分割多重接続方式に基づく移動通信システムにおいて、受信したデータフレームの処理結果を伝送する方法であって、
    所定の直交符号語のうち、前記処理結果に相当する直交符号語を選択するステップと、
    前記処理結果を伝送するために割り当てられた少なくとも１つの副搬送波グループを通して前記選択された直交符号語を伝送するステップと、から構成され、
    ここで、前記副搬送波グループは、周波数及び時間軸で物理的に隣接したシンボルの束(bundle)であり、
    前記受信したデータフレームの処理結果に対応して直交符号語の候補を予め決定するステップと、
    前記直交符号語の候補のうち少なくとも１つの直交符号語を選択して副搬送波グループを通じて伝送するステップと、
    をさらに含むことを特徴とする方法。
  31. 直交周波数分割多重接続方式に基づく移動通信システムにおいて、受信したデータフレームの処理結果を伝送する送信装置であって、
    所定の直交符号語のうちの前記処理結果に相当する直交符号語を選択する直交変調器と、
    前記選択された直交符号語を伝送するための少なくとも１つの副搬送波グループを割り当てる副搬送波割当て器と、
    から構成され、
    前記送信装置は、前記受信したデータフレームの処理結果に対応して直交符号語の候補を予め決定し、前記直交符号語の候補のうち少なくとも１つの直交符号語を選択して副搬送波グループを通じて伝送することを特徴とする装置。
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