JP4242063B2 - シンボル累算を用いた時間的効率性のある再送信の方法及び装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ通信に関する。より具体的には、本発明はシンボル累算を用いたデータの効率的な再送信の新規かつ改良された方法及び装置に関する。
【従来の技術】
【０００２】
符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）変調技術を使用することは、多数のシステムユーザがいる通信を促進するいくつかある技術のうちの一つである。時分割多元接続（ＴＤＭＡ）及び周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）のような他の技術も知られている。しかしながら、ＣＤＭＡのスペクトラム拡散変調技術は多元接続通信システムの他の変調技術を超えた著しい利点を有する。多元接続通信システムにおいてＣＤＭＡ技術を使用することは、“衛星又は地上中継器を用いるスペクトル拡散多元接続通信システム”と題する米国特許第４，９０１，３０７号に開示されており、本発明の譲受人に譲渡されており、参考のためにここに組み込まれている。多元接続通信システムにおいてＣＤＭＡ技術を利用することは、“ＣＤＭＡセルラ電話システムにおいて信号波形を発生させるためのシステム及びその発生方法”と題する米国特許第５，１０３，４５９号に開示されており、本発明の譲受人に譲渡されており、参考のためにここに組み込まれている。さらに、ＣＤＭＡシステムは、“デュアルモード広帯域スペクトラム拡散セルラシステムのためのＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５移動局ベースの局互換性”に沿って設計されており、以下ＩＳ−９５規格としてここに参照される。
【０００３】
ＣＤＭＡは、その本質的なワイドバンド信号の性質により、広いバンド幅で信号エネルギーを拡散することにより周波数ダイバーシティの形式を提供する。従って、周波数選択フェージングは、ＣＤＭＡの信号のバンド幅の小さな部分のみに作用する。空間あるいはパスダイバーシティは、２あるいはそれ以上の基地局を通じて移動ユーザあるいは遠隔局に同時リンクを介して多重信号パスを提供することにより得られる。さらに、異なる電波遅延で到達する信号が別々に受信及び処理されるようにすることによりスペクトラム拡散処理を通じてマルチパス環境を利用することによりパスダイバーシティは得られる。パスダイバーシティを用いた改良された復調の例は、“ＣＤＭＡセルラ電話システムにおける通信でのソフトハンドオフを提供する方法及びシステム”と題された米国特許第５，１０１，５０１号と、“ＣＤＭＡセルラ電話システムにおけるダイバーシティ受信機”と題された米国特許第５，１０９，３９０号に図示され、両者ともに本発明の譲受人に譲渡されており、参考のためにここに組み込まれている。
【０００４】
リバースリンクは、遠隔局から基地局への送信を取り扱う。リバースリンクでは、遠隔局の各送信は、ネットワークの他の遠隔局に対する干渉として動作する。従って、リバースリンク容量は、遠隔局が他の遠隔局から受けるすべての干渉により制限される。ＣＤＭＡシステムはより少ないビットを送信することによりリバースリンク容量を増加させ、これによりユーザが通話していない時に用いる電力がより少なくなり、干渉が少なくなる。
【０００５】
フォワードリンクは、基地局から遠隔局への送信を取り扱う。フォワードリンクでは、基地局の送信電力はいくつかの理由により制御される。基地局からの高い送信電力は他の基地局に超過した干渉を生じさせ得る。代替的には、基地局の送信電力が非常に低いと、遠隔局は誤ったデータ送信を受信し得る。地球上のチャネルフェージング及び他のよく知られる因子は遠隔局により受信されるフォワードリンクの品質に影響を与える。結果として、基地局は各遠隔局への信号の送信電力を調整し、遠隔局での動作の好ましいレベルを維持しようと試みる。
【０００６】
フォワードリンク及びリバースリンクは様々なデータレートでのデータ送信能力がある。データ源が様々なデータレートでデータを提供する、固定されたサイズのデータパケットにおけるデータの送信方法は、“送信のためのデータのフォーマットを行う方法及び装置”と題された米国特許だＩ５，５０４，７７３号に詳細に説明され、本発明の譲受人に譲渡されており、参考のためにここに組み込まれている。データはデータパケット（あるいはパケット）に分割され、各データパケットはエンコードされてエンコードパケットになる。典型的には、エンコードパケットは所定の時間期間である。例えば、フォワードリンクのＩＳ−９５Ａ規格に従って、各エンコードされたパケットは２０ｍｓｅｃの広さであり、１９．２Ｋｓｐｓシンボルレートで、各エンコードパケットは３８４シンボルを有する。１／２レートあるいは３／４レートの畳み込みエンコーダはアプリケーションによってデータをエンコードするのに用いられる。１／２エンコーダを用いると、データレートはおよそ９．６Ｋｂｐｓである。９．６Ｋｂｐｓのデータレートでは、データパケット当たり１７２のデータビット、１２の巡回冗長検査（ＣＲＣ）ビット及び８のコードテールビットである。
【０００７】
４．８Ｋｂｐｓ、２．４Ｋｂｐｓ、１．２Ｋｂｐｓのようなより低いデータレートでは、エンコードパケット内のコードシンボルは一定の１９．２Ｋｓｐｓシンボルレートを維持するためＮs回反復される。シンボルの反復は、減じられたチャネルにおけるデコード動作を改善する時間ダイバーシティを提供するために実行される。送信電力を最小化し、システム能力を増加させるため、各シンボルの送信電力レベルは反復レートＮsに従ってスケールされる。
【０００８】
ＩＳ−９５Ａ規格に従って、各データパケットはＣＲＣ多項式でブロックエンコードされ、畳み込みエンコードされる。エンコードパケットは送信元デバイスから宛先デバイスへ送信される。宛先デバイスでは、受信パケットは復調され、ビタビデコーダで畳み込みデコードされる。デコードされたデータはＣＲＣチェッカにより検査され、受信パケットが正確にあるいは誤ってデコードされるかを判定する。ＣＲＣ検査はデータパケット内に誤りがあるかを判定することができるだけである。ＣＲＣ検査は誤りを訂正することができない。従って、誤って受信されたデータパケットの訂正を行うため他の機構が必要となる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、シンボル累算を用いたデータの効率的な再送信を行う新規かつ改良された方法及び装置である。本発明では、データ送信は公称の方式で送信元デバイスから宛先デバイスへ生じる。宛先デバイスはデータ送信を受信し、信号を復調し、データをデコードする。代表的な実施形態では、データはデータパケットに分割され、１フレーム時間期間内に送信される。デコード処理の一部として、宛先デバイスはデータパケットのＣＲＣ検査を実行してパケットが誤って受信されたかを判定する。代表的な実施形態では、パケットが誤って受信されると、宛先デバイスはＮＡＣＫメッセージを送信元デバイスに送信する。
【００１０】
代表的な実施形態では、送信元デバイスは新たなデータパケットの送信と同時に誤って受信されたパケットの再送信により、ＮＡＣＫメッセージに応答する。宛先デバイスはデータ送信及び再送信を受信し、信号を復調し、受信データを新たなパケット及び再送信パケットに分割する。宛先デバイスは、誤って受信されたパケットに対して宛先デバイスにより既に累算されたエネルギーとともに受信され再送信されたパケットのエネルギーを累算する。次の再送信により提供される付加的なエネルギーの累算は、正確なデコードの見込みを改良する。代替的には、宛先デバイスは再送信パケットを、自ら２つのパケットを結合することなくデコードする。両方の場合で、誤って受信されたパケットが新たなデータの送信と同時に再送信されるため、スループットレートは改善され得る。
【００１１】
本発明の目的は、チャネルが減じられる存在のある通信システムのスループットレートを維持することにある。代表的な実施形態では、誤って受信されたデータパケットは送信元デバイスにより新たなデータパケットと同時に同じ時間期間で再送信される。代替的には、誤って受信されたパケットは新たなパケットを送信するのに用いられるトラフィックチャネルとは独立した付加的なトラフィックチャネルで再送信され得る。再送信されたパケットは新たなパケットの送信を遅延させあるいは妨害しないため、するプレートは誤って受信されたパケットの再送信中に維持される。
【００１２】
本発明の他の目的は、最小量のエネルギーで誤って受信されたパケットの再送信による通信チャネルの能力を最小化し、送信及び再送信のエネルギーの累算によりパケットが正確にデコードされることにある。誤って受信されたパケットは最初に送信された新たなパケットよりも少ないビット当たりエネルギーで送信され得る。宛先デバイスでは、誤って受信されたパケット内の各シンボルのエネルギーは再送信されたパケットの各シンボルのエネルギーで累算される。累算されたシンボルはデコードされる。
【００１３】
さらなる本発明の他の目的は、送信及び再送信パケットの最小比率結合の実行により誤って受信されたパケットのデコードの実行を改善することにある。パイロット信号を使用したコヒーレントな復調をサポートする通信システムでは、宛先デバイスはパイロット信号とともに受信されたシンボルの内積（dot product）を実行する。内積は、各シンボルを受信信号の信号強度に従って比較し、これにより最大の比率結合となる。送信あるいは再送信内で、信号パスに割り当てられた各内積回路からのスカラー値はコヒーレントに結合され結合スカラー値が得られる。多重送信及び再送信からの結合された結語内はまたコヒーレントに結合される。内積及びコヒーレントな結合は次のデコードステップの動作を改善する。パイロット信号を送信しない通信システムでは、多重送信及び再送信からのシンボルは、累算前に受信された送信あるいは再送信の受信された信号対ノイズ比に従ってスケールされる。
【００１４】
本発明の上述した、またさらなる特徴点、対象、及び利点は、図面を考慮すると、以下に示す本発明の実施形態の詳細な説明からさらに明らかになるであろう。図面では、同様の参照符号が同様であると識別される。
【発明の実施の形態】
【００１５】
単純化のため、以下の説明では、送信元デバイスが基地局４あるいは遠隔局６であるかにかかわらず、送信元デバイスから宛先デバイスへ、データパケットを送信及び再送信することについて詳述する。本発明は、基地局４によるフォワードリンクのデータ送信及び遠隔局６によるリバースリンクのデータ送信に等しく適用できる。
【００１６】
Ｉ．回路の説明
図を参照するに、図１は、多重遠隔局６（単純化のためただ１つの遠隔局６のみ図示する）と通信する多数の基地局４からなる本発明の代表的な通信システムを示す。システムコントローラ２は通信システム内のすべての基地局４及び公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）８と接続する。システムコントローラ２は、ＰＳＴＮ８に接続されたユーザと遠隔局６のユーザの間の通信を調整する。基地局４から遠隔局６へのデータ送信により、単一パス１０を介したフォワードリンクが生じ、遠隔局６から基地局４への送信により、単一パス１２を介したリバースリンクが生じる。単一パスは、単一パス１０ａのような直線パスでも、単一パス１４のような反射パスでもよい。反射パス１４は、基地局４ａから送信された信号が反射源１６に反射し、直線パスとは異なるパスを介して遠隔局６に到達するときに発生する。図１ではブロックとして示したが、反射源１６は遠隔局６が例えばビルや他の構造内で動作する環境における人工品である。
【００１７】
本発明の基地局４と遠隔局６の代表的なブロック図は図２に示される。フォワードリンクのデータ送信は、データをデータパケットとしてエンコーダ１２２に提供するデータ源１２０から生じる。エンコーダ１２２の代表的なブロック図は図３に示される。エンコーダ１２２内では、ＣＲＣエンコーダ３１２が、代表的な実施形態では、ＩＳ−９５Ａ規格に従ったＣＲＣ多項式でデータをブロックエンコードする。ＣＲＣエンコーダ３１２はＣＲＣビットを付加し、１組のコードテールビットをデータパケットに挿入する。フォーマットされたデータパケットは畳み込みエンコーダ３１４に提供され、データが畳み込みエンコードされ、エンコードされたデータパケットはシンボルリピータ３１６に提供される。シンボルリピータ３１６はエンコードされたシンボルをＮ5回リピートし、データパケットのデータレートにかかわらずにシンボルリピータ３１６の出力で一定のシンボルレートを提供する。リピートされたデータはブロックインターリーバ３１８に提供される。ブロックインターリーバ３１８はシンボルを並べ替え、インターリーブされたデータを変調器（ＭＯＤ）１２４に提供する。代表的な変調器１２４ａのブロック図は図３に示される。変調器１２４ａ内では、インターリーブされたデータは乗算器３３０で、データが送信された遠隔局６を識別する長ＰＮコードで拡散される。長ＰＮ拡散データは乗算器３３２に提供され、遠隔局６に割り当てられたトラフィックチャネルに対応したウォルシュコードでデータをカバーする。ウォルシュでカバーされたデータはさらに短ＰＮＩ及びＰＮＱコードで、乗算器３３４ａ及び３３４ｂにより拡散される。短ＰＮ拡散データは送信機（ＴＭＴＲ）１２６（図２に示す）に提供される。送信機１２６は信号をフィルタし、変調し、増幅する。変調された信号は送受切換器１２８を通してルーティングされ、アンテナ１３０からフォワードリンクを信号パス１０を介して送信される。
【００１８】
代替的な変調器１２４ｂのブロック図は図４に示される。この実施形態では、データ源１２０はデータパケットを、上記したようなデータをエンコードする２つのエンコーダ１２２に提供する。インターリーブされたデータと、パイロット及び制御データは変調器１２４ｂに提供される。変調器１２４ｂ内では、第１のエンコーダ１２２からのインターリーブされたデータはウォルシュ変調器４２０ａに提供され、第２のエンコーダ１２２からのインターリーブされたデータはウォルシュ変調器４２０ｂに提供される。各ウォルシュ変調器４２０内では、データは、ウォルシュ変調器４２０に割り当てられたウォルシュコードでデータをカバーする変調器４２２に提供される。カバーされたデータは、望ましい増幅を得るためにスケール因子でデータをスケールするゲイン素子４２４に提供される。ウォルシュ変調器４２０ａ及び４２０ｂからのスケールされたデータは加算器４２６に提供される。加算器４２６は２つの信号の和を得てその結果得られる信号を複合乗算器４３０に提供する。パイロット及び制御データは多重器（ＭＵＸ）４１２に提供される。このＭＵＸ４１２は２つのデータを時間多重し、その出力をゲイン素子４１４に提供する。ゲイン素子４１４は、望ましい増幅を得るためにデータをスケールし、スケールされたデータを複合乗算器４３０に提供する。
【００１９】
複合乗算器４３０内では、ゲイン素子４１４からのデータは乗算器４３２ａ及び４３２ｄに提供され、加算器４２６からのデータは乗算器４３２ｂ及び４３２ｃに提供される。乗算器４３２ａ及び４３２ｂは乗算器４４０ａからの拡散シーケンスでデータを拡散し、乗算器４３２ｃ及び４３２ｄは乗算器４４０ｂからの拡散シーケンスでデータを拡散する。乗算器４３２ａ及び４３２ｃの出力は加算器４３４ａに提供され、加算器４３４ａは乗算器４３２ａの出力から乗算器４３２ｃの出力を減算してＩチャネルデータを提供する。乗算器４３２ｂ及び４３２ｄの出力は、加算器４３４ｂに出力される。加算器４３４ｂは２つの信号の和を得てＱチャネルデータを提供する。乗算器４４０ａ及び４４０ｂからの拡散シーケンスは長ＰＮコードでＰＮＩ及びＰＮＱコードを乗算することによりそれぞれ得られる。
【００２０】
図４に示す変調器１２４ｂは基本チャネル及び補助チャネルと呼ばれる２つのトラフィックチャネルの送信をサポートするものとして示されているが、変調器１２４ｂは付加的なトラフィックチャネルの送信を容易にするように改良可能である。上記説明では、１つのエンコーダ１２２は各トラフィックチャネルに利用される。代替的には、１つのエンコーダ１２２は、多重データストリームに逆多重されたエンコーダ１２２の出力とともに、すべてのトラフィックチャネルで用いることができ、１つのデータストリームは各トラフィックチャネルに用いられる。上記エンコーダ及び変調器の様々な改良が考えられ、そのような改良は本発明の範囲内にある。遠隔局６では（図２に示す）、フォワードリンク信号はアンテナ２０２で受信され、送受切換器２０４を通じてルーティングされ、受信機（ＲＣＶＲ）２０６に提供される。受信機２０６は、信号をフィルタし、増幅し、復調し、量子化してデジタル化されたＩ及びＱベースバンド信号を得る。ベースバンド信号は復調器（ＤＥＭＯＤ）２０８に提供される。復調器２０８はベースバンド信号を短ＰＮＩ及びＰＮＱコードで逆拡散し、逆拡散されたデータを、基地局４で用いられるウォルシュコードと同一のウォルシュコードで逆カバーし、ウォルシュで逆カバーされたデータを長ＰＮコードで逆拡散し、復調されたデータをデコーダ２１０に提供する。
【００２１】
図８に示されるデコーダ２１０内では、ブロックデインターリーバ８１２はシンボルを復調データ内で並べ替え、デインターリーブされたデータをビタビデコーダ８１４に提供する。ビタビデコーダ８１４はデインターリーブされたデータを畳み込みデコードし、デコードされたデータをＣＲＣ検査素子８１６に提供する。ＣＲＣ検査素子８１６はＣＲＣ検査を行い、検査データをデータシンク２１２に条件付きで提供する。
【００２２】
遠隔局６から基地局４へのリバースリンクのデータ送信は、複数の形態のうちの１つで発生する。第１実施形態では、リバースリンク送信はフォワードリンクで用いられる構造と同様の多重直交コードチャネル上で発生する。リバースリンクの多重コードチャネルをサポートする遠隔送信システムの代表的な実施形態は、“高データレートのＣＤＭＡワイヤレス通信システム”と題された１９９６年５月２８日付米国特許出願第０８／６５４，４４３号に詳細に開示され、本発明の譲受人に譲渡されており、参考のためにここに組み込まれている。単純化された構造のブロック図は図９に示される。データ源２３０はデータをデータパケットで、ＤＥＭＵＸ９１２を介してチャネルエンコーダ９１０に提供する。各チャネルエンコーダ９１０内では、ＣＲＣエンコーダ９１４はデータパケットをブロックエンコードし、そしてＣＲＣビットと１組のコードテールビットをデータに付加する。フォーマットされたデータパケットは畳み込みエンコーダ９１６に提供される。畳み込みエンコーダ９１６はデータを畳み込みエンコードし、エンコードされたデータパケットをシンボルリピータ９１８に提供する。シンボルリピータ９１８はシンボルをエンコードされたデータパケットでＮ5回反復し、データレートにかかわらずにシンボルリピータ９１８の出力で一定のシンボルレートを提供する。リピートされたデータはブロックインターリーバ９２０に提供される。ブロックインターリーバ９２０はリピートされたデータ内でシンボルを並べ替え、インターリーブされたデータを変調器（ＭＯＤ）２３４に提供する。
【００２３】
変調器２３４内では、各チャネルエンコーダ９１０からのインターリーブされたデータはウォルシュ変調器９３０に提供される。ウォルシュ変調器９３０内では、インターリーブされたデータは乗算器９３２によりウォルシュコードでカバーされ、遠隔局から送信される１組のコードチャネルから、そのデータを送信する遠隔局のコードチャネルを識別する。ウォルシュカバーされたデータはゲイン調整器９３４に提供される。ゲイン調整器９３４はデータをコードチャネルに対して望ましいゲイン設定によりデータを増幅する。ウォルシュ変調器９３０からの出力は、ウォルシュカバーデータを長ＰＮコード及び短ＰＮコードで拡散する複合ＰＮ拡散器９４０に提供される。変調されたデータは、信号をフィルタし、変調し、増幅する送信機２３６（図２に示す）に提供される。変調された信号は送受変換器２０４を通じてルーティングされ、アンテナ２０２からリバースリンクで単一パス１２を介して送信される。リバースリンクのより詳細な構成は、前述の米国特許出願第０８／６５４，４４３号から得られる。
【００２４】
第２の実施形態では、リバースリンクはＩＳ−９５Ａ規格に従って定義される。本質的には、遠隔局６によるリバースリンク送信は、共通の長ＰＮシーケンス発生器の時間的オフセットに基づいて定義される。２つの異なるオフセットでは、結果としての変調シーケンスは相関しない。各遠隔局６のオフセットは遠隔局６の特定の数値識別に従って決定され、ＩＳ−９５Ａ規格の遠隔局６の代表的な実施形態では、それは電子通し番号（ＥＳＮ）である。従って、各遠隔局６は、特定の電子通し番号に従って決定された、１つの非相関リバースリンクチャネルで送信する。
【００２５】
第２の実施形態のリバースリンク構造は、前述の米国特許出願第４，９０１，３０７号に充分に説明されている。要約すると、データパケットはデータ源２３０によりエンコーダ２３２に提供される。エンコーダ２３２はそのデータパケットをＣＲＣブロックコード及び畳み込みコードでエンコードする。エンコードされたデータはデータレートにかかわらずに一定のシンボルレートを維持するため、反復される。エンコードされたデータの６つのシンボルは、６４ビットウォルシュシンボルにマッピングされる。マッピングされた信号は長ＰＮコード及び短ＰＮコードにより拡散される。変調されたデータは、第１実施形態で説明したのと同様の動作を行う送信機２３６に提供される。
【００２６】
ＩＩ．データシンボルの復調
図６は受信信号を復調するための回路を示した代表的なブロック図である。受信機１５０あるいは２０６からのデジタル化されたＩ及びＱのベースバンド信号は相関器６１０のバンクに提供される。各相関器６１０は、同一の送信元デバイスからの異なる信号パスあるいは異なる送信元デバイスからの異なる送信に割り当てられてもよい。それぞれ割り当てられた相関器６１０内では、乗算器６２０によりベースバンド信号は短ＰＮＩ及びＰＮＱコードで逆拡散される。各相関器６１０内の短ＰＮＩ及びＰＮＱコードは、その相関器６１０で復調された信号により生じる伝播遅延に対応した特定のオフセットを有する。短ＰＮ逆拡散データは乗算器６２２により、相関器６１０で受信されたトラフィックチャネルに割り当てられたウォルシュコードで逆カバーされる。逆カバーされたデータはフィルタ６２４に提供される。フィルタ６２４はウォルシュシンボル時間で逆カバーされたデータのエネルギーを累算する。
【００２７】
また、乗算器６２０からの短ＰＮの逆拡散データはパイロット信号を包含する。代表的な実施形態では、送信元デバイスでは、パイロット信号はウォルシュコード０に対応するすべてのゼロシーケンスでカバーされる。代替的な実施形態では、パイロット信号は“直交スポットのビーム、セクター及びピコセルを提供する方法及び装置”と題された１９９７年９月８日付係属中米国特許出願第０８／９２５，５２１号で説明されたような直交パイロットシーケンスでカバーされる。上記係属中出願は、本発明の譲受人に譲渡されており、参考のためにここに組み込まれている。短ＰＮの逆拡散データはパイロット相関器６２６に提供される。パイロット相関器６２６はパイロットをデカバーし、シンボル累算し、逆拡散データをローパスフィルタリングして、送信元デバイスにより送信された他の直交チャネル（例えばトラフィックチャネル、ページングチャネル、アクセスチャネル及び電力制御チャネル等）からの信号を除去する。パイロットがウォルシュコード０でカバーされると、パイロット信号を得るのにウォルシュデカバーは必要でない。
【００２８】
図７は代表的なパイロット相関器６２６のブロック図である。乗算器６２０からの逆拡散データは、パイロットウォルシュシーケンスで逆拡散データをデカバーする乗算器７１２に提供される。代表的な実施形態では、パイロットウォルシュシーケンスはウォルシュコード０に対応する。しかしながら、他の直交シーケンスも用いられ、本発明の範囲内である。デカバーされたデータはシンボルアキュムレータ７１４に提供される。代表的な実施形態では、シンボルアキュムレータ７１４は、ＩＳ−９５ウォルシュシーケンスでは６４チップの時間となるパイロットウォルシュシーケンスの長さを超えたデカバーされたシンボルを累算する。累算されたデータは、ノイズを除去するためにデータをフィルタするローパスフィルタ７１６に提供される。ローパスフィルタ７１６からの出力はパイロット信号からなる。
【００２９】
フィルタされたパイロット信号及びフィルタされたデータシンボルに対応する２つの複合信号（又はベクトル）は、内積回路６３０に提供される。内積回路６３０は２つのベクトルの内積を周知技術を用いて計算する。代表的な実施形態では、内積回路６３０は“パイロット搬送波内積回路”と題された米国特許第５，５０６，８６５号に詳細に説明され、本発明の譲受人に譲渡されており、参考のためにここに組み込まれている。内積回路６３０は、フィルタされたデータシンボルに対応するベクトルをフィルタされたパイロット信号に対応するベクトルに投影し、ベクトルの振幅を乗算し、サインのスカラー値をコンバイナー６４０に提供する。
【００３０】
各相関器６１０からのパイロット信号は、その相関器６１０により受信された信号パスの信号強度を示す。内積回路６３０は、フィルタされたデータ信号に対応するベクトルの振幅と、フィルタされたパイロット信号に対応するベクトルの振幅と、ベクトル間の角のコサインを乗算する。従って、内積回路６３０からの出力は、受信データシンボルのエネルギーに対応する。ベクトル間の角（例えばパイロット角−トラフィック角）のコサインは、パイロット及びトラフィックベクトルの両方のノイズに従った出力をはかる。
【００３１】
コンバイナー６４０は信号パスに割り当てられた各相関器６１０からのスカラー値を受信し、そのスカラー値を結合する。代表的な実施形態では、各受信シンボルに対するスカラー値をコヒーレントに結合する。コンバイナー６４０の代表的な実施形態は、“ＣＤＭＡセルラ電話システムにおけるダイバーシティ受信機”と題された米国特許第５，１０９，３９０号に詳細に説明され、本発明の譲受人に譲渡され、参考のためにここに組み込まれている。コヒーレントな結合は、各相関器６１０のスカラー出力のサインを考慮し、異なる信号パスからの受信シンボルの結合が最高の比率となる。コンバイナー６４０からの結合スカラー値は、続く復調及びデコードのためのｍビットソフト決定値として示される。ソフト決定値は、ソフト決定値を長ＰＮコードで逆拡散する乗算器６４２に提供されて復調されたデータを生成する。復調されたデータは上述した手法によりデコードされる。
【００３２】
パイロット信号が送信元デバイスにより送信されない通信システムでは、内積は実行されない。コンバイナー６４０はフィルタ６２４からの受信信号の測定された振幅（あるいはエネルギー）を単に結合する。
【００３３】
ＩＩＩ．承認手順
ＣＲＣ検査では、宛先デバイスは、データパケットがビタビデコーダにより訂正可能な状況で受信されるかを判定することができる。本発明では、多数のプロトコルの１つが、誤って受信されたパケットの再送信を制御するのに用いられ得る。以下の実施形態は、利用可能な方法のいくつかを記載している。他の方法は本発明の延長にあり、本発明の範囲内にある。
【００３４】
第１実施形態では、宛先デバイスはすべての受信パケットについて承認し、パケットが正しく受信された場合に送信元デバイスにＡＣＫメッセージを送り戻し、あるいはパケットが誤って受信された場合にＮＡＣＫメッセージを送る。各送信パケットに対して、送信元デバイスはＡＣＫ及びＮＡＣＫメッセージを監視し、誤って受信されたパケットを再送信する。この実施形態では、送信元デバイスはそのパケットのＡＣＫあるいはＮＡＣＫメッセージが所定の時間期間に受信されない場合にパケットを再送信することができる。さらに、送信元デバイスは所定数の再送信の後にＡＣＫあるいはＮＡＣＫが受信されない場合にパケットを再送信するのを終了することができる。
【００３５】
第２実施形態では、第１実施形態のように、宛先デバイスはＡＣＫあるいはＮＡＣＫメッセージとともに受信パケットのすべてについて承認する。このメッセージは、宛先デバイスにより命令された方法で送信元デバイスに送られる。従って、送信元デバイスがメッセージがパケットとして受信されないと認めた場合、送信元デバイスはパケットを再送信する。例えば、送信元デバイスがパケットｉ＋１に対するメッセージを受信したがパケットｉに対するメッセージを受信しなかった場合、送信元デバイスはパケットｉあるいはパケットｉに対するメッセージのいずれも正しく受信されなかったと理解する。従って、送信元デバイスはパケットｉを再送信する。第２実施形態は再送信処理を高速化するのに用いることができる第１実施形態の延長である。
【００３６】
第３実施形態では、ＮＡＣＫメッセージとともに誤って受信されたパケットのみを宛先デバイスは承認する。送信元デバイスはＮＡＣＫメッセージが受信された場合のみパケットを再送信する。宛先デバイスはＮＡＣＫメッセージを再送信することができる（例えば、所定の時間期間後に正しく受信されなかった場合）。
【００３７】
ＩＶ．データ再送信
代表的な実施形態では、誤ってパケットが受信された場合、宛先デバイスは送信元デバイスにＮＡＣＫメッセージを送り戻す。誤って受信されたパケットは、現在のフレーム内で新たなパケットとともに、あるいは次のフレームで再送信され得る。好ましくは、誤って受信されたパケットは処理遅延を最小化するために現在のフレーム内で再送信される。代表的な実施形態では、再送信されたパケットは前に送信されたのと同一のコードシンボルから構成される。代替的実施形態では、再送信されたパケットは新たなコードシンボルからなる。
【００３８】
図５は本発明の代表的な畳み込みエンコーダ３１４のブロック図である。代表的な実施形態では、畳み込みエンコーダ３１４は束縛長Ｋ＝９のエンコーダであるが、他の束縛長もまた利用可能である。入力ビットは（Ｋ−１）遅延素子５１２に提供される。選択された遅延素子５１２の出力は１組の加算器５１４に提供される。加算器５１４は入力のモデューロ−２加算を行い生成器出力を提供する。各加算器５１４に対して、遅延素子５１２は高い動作を行うものとして慎重に選択された多項式に基づいて選択される。
【００３９】
再送信されたパケットが前に送信されたのと同一コードシンボルからなる代表的な実施形態では、畳み込みエンコーダ３１４は必要なコードレートで設計される。例えば、１／２レート畳み込みエンコーダ３１４では、２つの生成器（例えば加算器５１４ａ及び５１４ｂからのそれぞれのｇ０及びｇ１）のみが必要であり、残りの生成器は省略可能である。受信機では、再送信されたパケットに対するコードシンボルは先の送信からの対応コードシンボルに結合され、あるいは先の送信シンボルに置換可能である。シンボルの累算からの増加したエネルギーにより、受信機におけるデコード動作が改良される。
【００４０】
再送信パケットが前に送信されていない新たなコードシンボルからなる代替的実施形態では、畳み込みエンコーダ３１４は様々なコードレートでコードシンボルを生成するように設計されている。図５を参照すると、代表的な１／２レート畳み込みエンコーダ３１４では、各入力ビットにより２つの出力コードシンボル（例えば生成器ｇ０及びｇ１からの）が生じる。最初の送信は、最初のコードレート（例えば生成器ｇ０及びｇ１からの１／２レートのコードシンボル）のコードシンボルから構成され得る。このパケットが誤って受信された場合、送信パケットは前に送信されなかった（例えば生成器ｇ２及び／あるいはｇ３）他の生成器からのコードシンボルから構成され得る。受信機では、再送信パケットのコードシンボルは先の送信からの対応コードシンボルとともにインターリーブされる（結合されない）。そして、ビタビデコーダは累算されたパケット（送信あるいは再送信されたパケットからのコードシンボルからなる）を、蓄積されたパケットに対応するコードレートを用いてデコードする。例として、最初の送信を１／２レートで用い、ビタビデコーダが最初に１／２レートを用いてデコードすることと仮定する。さらに、パケットは誤った受信されたと仮定する。再送信されたパケットは生成器ｇ２からのコードシンボルからなる。この場合、ビタビデコーダは生成器ｇ０，ｇ１及びｇ２からの受信されたコードシンボルを１／３レートでデコードする。同様に、累算されたパケットが誤ってデコードされた場合、生成器ｇ３からのコードシンボルからなる付加的な再送信パケットは送信され得、ビタビデコーダは、生成器ｇ０，ｇ１，ｇ２及びｇ３からのコードシンボルからなる累算されたパケットを１／４レートでデコードする。より低いコードレートにより、最初の１／２レートの場合を超えた強化された誤り訂正能力が与えられる。
【００４１】
他のコードレートは又、パンクチュアドコードを用いて生成され得、本発明の範囲内である。パンクチュアドコードは、１９７９年１月、情報理論におけるＩＥＥＥ会報で、ＩＴ−２５、９７〜１００ページに“（ｎ−１）／ｎレートのパンクチュア畳み込みコードと、単純化された最大の可能性のあるデコード”としてＪ．Ｃａｉｎ、Ｇ．Ｃｌａｒｋ及びＪ．Ｇｅｉｓｔにより充分に説明されている。例として、最初の送信は、レート１／２の生成器ｇ０及びｇ１からのコードシンボルからなり、再送信は、レート３／４にパンクされた生成器ｇ２及びｇ３からのコードシンボルからなる。両者送信からの累算されたパケットは、３／１０にパンクチュアされたレートを有する生成器ｇ０，ｇ１，ｇ２及びｇ３からのコードシンボルからなる。パンクチュアは再送信されるコードシンボル数を低減するのみならず、畳み込みコードの誤り訂正能力を低減させる。
【００４２】
付加的な再送信シンボルに適応させるためにシンボルレートを増加させることのできない通信システムでは、送信元デバイスは、新たなパケットに必要とされるコードシンボル数を減少させるため、畳み込みエンコーダのコードレートを変化させることができる。コードシンボルの節約は再送信パケットに用いられ得る。例えば、１９２ビットからなるデータパケットは、３８４コードシンボルを生成するためのレート１／２を用いて公称でエンコードされ得る。新たなパケットの送信と同時にパケットを再送信するため、新たなパケットはレート３／４コードでエンコードされ、結果として２５６のコードシンボルが生成される。残りの１２８コードシンボルは再送信パケットにより構成され得る。
【００４３】
新たなパケットのコードレートが調整されるこの構成を用いることにより、公称の方法でシンボルの反復動作が可能となる。コードレートは減少するため、より高い動作Ｅ0／Ｉ0は同じ動作レベルを維持するのに必要であろう。各シンボルのＥsが必要な動作レベルを維持するため増加するように、送信電力レベルが調整される。この構成は、新たなパケットのデータレートが充分なレートである場合に付加的な遅延を防止するのに有用である。
【００４４】
多くの実施形態の１つでは、送信元デバイスは誤って受信されたパケットを再送信することができる。第１実施形態では、再送信されたパケットに対するコードシンボルを有する新たなパケットに換えて反復シンボルを代用することにより達成可能である。例えば、フレーム内に３８４のシンボルがあり、２８８のシンボルが反復される場合、２８８のシンボルが再送信されたパケットに対するコードシンボルとして用いられ得る。少なくとも９６のシンボルが新たなパケットに対するコードシンボルとして取っておかれる。再送信されたパケットが宛先デバイスによるデコードを改良し、誤りのないデータパケットとなった場合には、再送信はチャネルにおける誤りの存在にもかかわらずスループットレートを下げない。
【００４５】
誤ってパケットが受信される確率は、ビット当たりエネルギー対ノイズ＋干渉比率（Ｅs／Ｉ0）により測定される受信信号の品質と、時間により変わる信号品質の変動に依存する。ビット当たりエネルギーＥsは、シンボル時間中に受信されるエネルギー量により決定される。反復シンボルが再送信パケットに対するコードシンボルとして用いられる場合、新たなシンボル及び再送信シンボルに対するシンボル時間は同様に短くなる。送信電力が送信元デバイスにより同じレベルに維持される場合、Ｅsはそれぞれの新たな再送信されたシンボルにとってより低くなり、より高い誤りレートになる。より短いシンボル時間中に同じＥsを維持することにより、シンボルの送信電力レベルは増加する。実際に、Ｅsは公称よりも高くなるように送信電力レベルは増加され得、これによりシンボルを反復しないことにより生じる時間ダイバーシティの損失を補う。
【００４６】
送信電力レベルは新たな再送信シンボルと同一量だけ増加し、あるいは異なる量増加する。この選択はシステムの検討により決定される。送信電力レベルが再送信シンボルに対し充分に増加する場合、宛先デバイスは再送信パケットを誤って受信された最初のパケットに関係なくデコードすることができる。しかしながら、より高い送信電力がシステムリソースを消費し、システムの容量が減少する。好ましい実施形態では、再送信シンボルに対するＥsが新たなシンボルのそれよりも低くなるように、送信電力レベルが調整される。さらに、再送信されたシンボルに対する送信電力レベルは最小レベルかそれより少し上に設定され得る。これにより、そのシンボルに対する宛先デバイスにより既に累算されたエネルギーで結合されるとき、再送信シンボルのエネルギーが動作に必要なレベルになる。
【００４７】
送信シンボルに対する最小送信電力レベルは以下のように計算され得る。まず、通信システムは動作に必要とされるレベルに対して必要とされるＥs／Ｉ0を決定する。この必要なＥs／Ｉ0は、電力制御ループにより維持されるＥs／Ｉ0セットポイントにほぼ等しい。電力制御ループは、受信信号がＥs／Ｉ0セットポイントの品質を維持するように、送信電力を調整する。第２に、宛先デバイスは受信信号の信号対ノイズ＋干渉比率Ｓ／√（ｓ2＋Ｎ2）を測定することができる。Ｓ／√（ｓ2＋Ｎ2）から、受信パケットのＥs／Ｉ0が計算される。拡散スペクトラム通信システムにおけるＥs／Ｉ0を測定する代表的な実施形態は、“拡散スペクトラム通信システムにおけるリンク品質を測定する方法及び装置”と題された１９９６年９月２７日付米国特許出願第０８／７２２，７６３号に詳細に説明され、本発明の譲受人に譲渡され、参考のためにここに組み込まれる。宛先デバイスは、必要とされるＥs／Ｉ0に対する受信信号の測定されたＥs／Ｉ0を増加させるのに必要な、次の再送信（同じＩ0と仮定される）からの付加的なビット当たりエネルギーＥsを計算できる。情報（例えば付加的Ｅs）は、宛先デバイスにより必要とされる付加的Ｅsを得るため、再送信シンボルの送信ゲインを調整する送信元デバイスに送信される。それぞれの再送信に対して、宛先デバイスは累算されたシンボルに対する受信されたＥs／Ｉ0を更新することができる。宛先デバイスは、デコードにより未だパケット誤りが生じる場合、必要とされる付加的なＥsを再度計算することができる。
【００４８】
本発明では、シンボルの反復はパケットのデータレートが充分なレートより少ない場合のみ行われる。新たなパケットに対するデータレートが充分なレートである場合、誤って受信されたパケットの再送信に用いられ得る反復シンボルがない。従って、本発明は他の再送信プロトコルとともにより高いレイヤーで実行される。このような構成の１つは、ＩＳ−６５７規格により定義された無線リンクプロトコル（ＲＬＰ）である。ＲＬＰレイヤーは、新たなデータパケットの送信を遅延させることができ、これにより誤って受信されたパケットの再送信が可能となる。
【００４９】
第２の実施形態では、誤って受信されたパケットは宛先デバイスへの送信に利用できる付加的コードチャネルで送信される。この実施形態の１つの主な利点は、誤って受信されたパケットの再送信は、新たなパケットの送信と独立していることである。従って、反復数、電力レベル及びコードレートは再送信に適応させるために変化させる必要がない。さらに、第２実施形態では、新たなパケットが充分なレートのフレームであっても（すなわちコードシンボルがフレーム内で反復されない場合であっても）送信元デバイスが再送信することができる。第２実施形態の付加的な利点は、システム動作を低下させ得る振幅変動を最高値から平均値に減少させるために、正式なトラフィックチャネルからクアドラチュアチャネルに付加的なチャネルを配置しやすいことである。パイロットチャネル、正式トラフィックチャネル、電力制御チャネル及び付加的コードチャネルは、ＱＰＳＫあるいはＯＱＰＳＫ変調におけるＩ及びＱチャネルを平均化するように構成され得る。
【００５０】
上記説明されたデータ送信の様々なモードは、すべてのパケットあるいは部分的なパケットの再送信に用いられ得る。いくつかの通信システムでは、パケットの持続時間中の送信リンクの品質を監視することができる。代表的な実施形態では、リンク品質は、前記米国特許出願第０８／７２２，７６３号に説明された方法によるＥs／Ｉ0の測定により監視され得る。この場合、送信リンク品質が悪い場合（例えば所定のしきい値未満である場合）に、時間期間に対応するパケットの一部分のみを再送信するのはより経済的である。リンク品質が悪い場合の時間持続期間の表示はソースに送信され得る。ソースは、言及された時間持続期間に対応したパケットの部分のみを再送信する。上記説明された、誤って受信されたパケットの再送信は、フォワードリンク及びリバースリンクのデータ再送信に適用可能である。
【００５１】
上記説明から、この明細書で用いられるシンボルの累算は、すべてのあるいはパケットの１あるいはそれ以上の再送信のエネルギーを有するデータパケットの送信エネルギーの累算に言及する。シンボルの累算はまた、同一コードシンボルの累算（コードシンボルの付加及び／又は再配置を通じ、同一コードレートを用いる）と、異なるコードシンボルの累算（インターリーブを通じ、より低いコードレートを用いる）に言及する。
【００５２】
Ｖ．再送信パケットの処理
誤り訂正コーディングがデータ送信に用いられる場合、誤って受信されたパケットの充分な再送信はパケットを正しくデコードする必要がない。本発明では、受信パケットを宛先デバイスがデコードし、ＣＲＣ検査がなされ、これによりパケットが誤って受信されたかを決定できる。パケットが誤って受信された場合、誤って受信されたパケットで構成されるシンボルは次のデコードのために記憶される。代表的な実施形態では、記憶素子あるいは、ＲＡＭメモリデバイス、ラッチや他の形式のメモリデバイスのような周知技術のメモリデバイスのうちの１つで実行される。
【００５３】
送信元デバイスは、上記説明された方法の一つで誤って受信されたパケットを再送信する。宛先デバイスは再送信パケットを受信し、誤って受信されたパケットに対して既に累算されたエネルギーとともに再送信パケットのエネルギーを累算し、累算されたパケットをデコードする。再送信パケットの付加的なエネルギーにより、累算パケットが正しくデコードされる可能性が増加する。累算されたパケットのエラーの可能性は、典型的かつ実質的には最初の受信パケットよりも少なくなる。なぜなら、大量のエネルギーが最初の送信及び再送信から累算されるからである。
【００５４】
代表的な実施形態では、エネルギーの累算はシンボル原理によりシンボルで動作される。それぞれのシンボルに対して、再送信シンボルの結合スカラー値（コンバイナー６４０から）はこのデータシンボルに対して累算されたスカラー値とコヒーレントに結合される。この累算は、算術論理ユニット（ＡＬＵ）、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、あるいはここに開示された機能を実行するようにプログラムされ、あるいは設計された他のデバイスで実行される。さらに、コヒーレントな結合は、スカラー値のサインを考慮する。コヒーレントな結合は、送信及び再送信から受信された信号の最大な比率による結合を行う。この点については、再送信はレーク受信機の付加的なフィンガー（あるいは相関器６１０）からの出力として検討される。再送信はまたデータ送信に対して時間ダイバーシティを提供する。
【００５５】
代表的な実施形態では、累算されたスカラー値は次の復調及びデコード前に操作されてもよい。各シンボルの累算されたスカラー値はｍビットサインの整数として典型的に示されるソフト決定値である。ソフト決定値は最終的にはデコードのためにビタビデコーダ８１４に提供される。ビタビデコーダ８１４の動作は、ソフト決定値のビット数及びその範囲に影響される。特に、各コード分岐（branch）に対して、分岐距離計算は、分岐距離を得るため、そのコード分岐に対するソフト決定値を所望の値と比較する。分岐距離はデコードされたビットになる最大可能性パスを定義するのに用いられる。
【００５６】
エネルギーが再送信からの各シンボルに対して累算される場合、ソフト決定値は値が増加する傾向にある。従って、ビタビデコードの前にゲイン因子Ａvでソフト決定値を再スケール（rescale）することは必要であろう。ソフト決定値は、多重送信及び再送信からのエネルギーの累算から得られるため、Ａv＝１．０に維持されるのが好ましい。ソフト決定値が増加するにつれ、そのシンボルの正確さの信頼性が増加する。ソフト決定値を範囲内に適合させるためにより小さい値に再スケールすることにより量子化の誤りあるいは他の誤りが導かれる。しかしながら、他のシステムの因子（例えば受信信号のＥb／Ｉ0）は、ソフト決定値は改良された動作のために再スケールされることを指示する。代表的な実施形態では、スケールは、算術論理ユニット（ＡＬＵ）、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、あるいはここに開示された機能を実行するようにプログラムされ、あるいは設計された他のデバイスで実行される。
【００５７】
ビタビデコーダ８１４の分岐距離計算回路は典型的には所定のビット数で設計されているため、ソフト決定値を制限する必要があるだろう。精度を維持するため、累算されたスカラー値は制限されない値として記憶され、制限はビタビデコードステップに優先してなされ得る。
【００５８】
パイロット信号がデータ送信と同時には送信されないシステム構造では、送信及び再送信からのデータシンボルの結合は他の実施形態で達成される。このような構造の一例は、ＩＳ−９５Ａ規格に従ったリバースリンクの実行である。受信信号の信号対ノイズ比（Ｓ／Ｎ）に従ってスカラー値を蓄積するのが好ましい。宛先デバイスでは、好ましい信号（例えば再送信されたパケット）のエネルギーＳは、長ＰＮコード及び短ＰＮコードで逆拡散した後に計算され得る。受信信号の全エネルギーが計算され、√（Ｓ2＋Ｎ2）として示され得る。受信信号は主として干渉（例えばＮ＞＞Ｓ）からなるため、Ｎは実質的には√（Ｓ2＋Ｎ2）に等しい。従って、宛先デバイスは送信及び再送信からのスカラー値を以下の等式に従って累算する：
【数１】
【００５９】
上記式において、ｙiはｉ番目のシンボルに対する累算されたスカラー値、ｓ→ijはｊ番目の送信のｉ番目のシンボルに対する好ましい信号のベクトル、｜ｓ→ij｜はｊ番目の送信のｉ番目のシンボルに対するフィルタ６２４からのスカラー値、√（Ｓ2＋Ｎ2）jはｊ番目の送信に対する受信信号の全エネルギーである。ｓ→ijはフィルタ６２４からのスカラー値｜ｓ→ij｜に近似できる。また、√（Ｓ2＋Ｎ2）は各データ送信あるいは再送信について測定できる。等式（１）から、パケット内の各シンボルのスカラー値は、累算前にゲインＧ＝√（Ｓ2＋Ｎ2）jでスケールされる。
【００６０】
本発明では、受信信号の全エネルギー√（Ｓ2＋Ｎ2）はフレーム毎に基づいて、あるいはシンボル毎に基づいて計算され得る。シンボル毎に基づいた計算により、宛先デバイスが各シンボルのゲインを調整することができ、チャネル状況の速い変化を考慮に入れられる。
【００６１】
本発明では、付加的な再送信からのエネルギーの累算により宛先デバイスは誤りを持って受信されたパケットを正確にデコードすることができる。再送信により、通信システムは公称よりも高いフレームエラーレート（ＦＥＲ）で動作できる。これは、システムリソースの消費を最小にしてパケットを正確にデコードする能力のためであり、これによりデータ送信の安定性が改善し、可能な限りシステムの能力が増加する。さらに、その後の時間は時間ダイバーシティを提供し、データ送信の安定性を改善する。しかしながら、より高いＦＥＲでの動作はより多くのパケットの再送信を必要とし、通信システムの複雑さが増加する。
【００６２】
好ましい実施形態の上記説明は、いかなる当業者でも製造し、あるいは用いることができるように提供される。これら実施形態の種々の変形は、当業者にとって容易に明確であり、ここで定義された一般的な原理は、発明能力を用いることなく他の実施形態に適用できる。従って、本発明はここに示された実施形態に限定されることを意図するものではなく、ここで開示された原理及び新規な特徴に矛盾しない最も広い視野に調和することを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 遠隔局と通信する複数の基地局を示す本発明の通信システムの代表的な図。
【図２】 代表的な基地局及び代表的な遠隔局のブロック図。
【図３】 代表的なフォワードトラフィックチャネル送信システムのブロック図。
【図４】 代替的な変調器の代表的なブロック図。
【図５】 代表的な畳み込みエンコーダのブロック図。
【図６】 遠隔局内の代表的な復調器のブロック図。
【図７】 代表的なパイロット相関器のブロック図。
【図８】 遠隔局内の代表的なデコーダのブロック図。
【図９】 多重コードチャネルでのデータ送信をサポートする代表的な構造のブロック図。
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ通信に関する。より具体的には、本発明はシンボル累算を用いたデータの効率的な再送信の新規かつ改良された方法及び装置に関する。
【従来の技術】
【０００２】
符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）変調技術を使用することは、多数のシステムユーザがいる通信を促進するいくつかある技術のうちの一つである。時分割多元接続（ＴＤＭＡ）及び周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）のような他の技術も知られている。しかしながら、ＣＤＭＡのスペクトラム拡散変調技術は多元接続通信システムの他の変調技術を超えた著しい利点を有する。多元接続通信システムにおいてＣＤＭＡ技術を使用することは、“衛星又は地上中継器を用いるスペクトル拡散多元接続通信システム”と題する米国特許第４，９０１，３０７号に開示されており、本発明の譲受人に譲渡されており、参考のためにここに組み込まれている。多元接続通信システムにおいてＣＤＭＡ技術を利用することは、“ＣＤＭＡセルラ電話システムにおいて信号波形を発生させるためのシステム及びその発生方法”と題する米国特許第５，１０３，４５９号に開示されており、本発明の譲受人に譲渡されており、参考のためにここに組み込まれている。さらに、ＣＤＭＡシステムは、“デュアルモード広帯域スペクトラム拡散セルラシステムのためのＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５移動局ベースの局互換性”に沿って設計されており、以下ＩＳ−９５規格としてここに参照される。
【０００３】
ＣＤＭＡは、その本質的なワイドバンド信号の性質により、広いバンド幅で信号エネルギーを拡散することにより周波数ダイバーシティの形式を提供する。従って、周波数選択フェージングは、ＣＤＭＡの信号のバンド幅の小さな部分のみに作用する。空間あるいはパスダイバーシティは、２あるいはそれ以上の基地局を通じて移動ユーザあるいは遠隔局に同時リンクを介して多重信号パスを提供することにより得られる。さらに、異なる電波遅延で到達する信号が別々に受信及び処理されるようにすることによりスペクトラム拡散処理を通じてマルチパス環境を利用することによりパスダイバーシティは得られる。パスダイバーシティを用いた改良された復調の例は、“ＣＤＭＡセルラ電話システムにおける通信でのソフトハンドオフを提供する方法及びシステム”と題された米国特許第５，１０１，５０１号と、“ＣＤＭＡセルラ電話システムにおけるダイバーシティ受信機”と題された米国特許第５，１０９，３９０号に図示され、両者ともに本発明の譲受人に譲渡されており、参考のためにここに組み込まれている。
【０００４】
リバースリンクは、遠隔局から基地局への送信を取り扱う。リバースリンクでは、遠隔局の各送信は、ネットワークの他の遠隔局に対する干渉として動作する。従って、リバースリンク容量は、遠隔局が他の遠隔局から受けるすべての干渉により制限される。ＣＤＭＡシステムはより少ないビットを送信することによりリバースリンク容量を増加させ、これによりユーザが通話していない時に用いる電力がより少なくなり、干渉が少なくなる。
【０００５】
フォワードリンクは、基地局から遠隔局への送信を取り扱う。フォワードリンクでは、基地局の送信電力はいくつかの理由により制御される。基地局からの高い送信電力は他の基地局に超過した干渉を生じさせ得る。代替的には、基地局の送信電力が非常に低いと、遠隔局は誤ったデータ送信を受信し得る。地球上のチャネルフェージング及び他のよく知られる因子は遠隔局により受信されるフォワードリンクの品質に影響を与える。結果として、基地局は各遠隔局への信号の送信電力を調整し、遠隔局での動作の好ましいレベルを維持しようと試みる。
【０００６】
フォワードリンク及びリバースリンクは様々なデータレートでのデータ送信能力がある。データ源が様々なデータレートでデータを提供する、固定されたサイズのデータパケットにおけるデータの送信方法は、“送信のためのデータのフォーマットを行う方法及び装置”と題された米国特許だＩ５，５０４，７７３号に詳細に説明され、本発明の譲受人に譲渡されており、参考のためにここに組み込まれている。データはデータパケット（あるいはパケット）に分割され、各データパケットはエンコードされてエンコードパケットになる。典型的には、エンコードパケットは所定の時間期間である。例えば、フォワードリンクのＩＳ−９５Ａ規格に従って、各エンコードされたパケットは２０ｍｓｅｃの広さであり、１９．２Ｋｓｐｓシンボルレートで、各エンコードパケットは３８４シンボルを有する。１／２レートあるいは３／４レートの畳み込みエンコーダはアプリケーションによってデータをエンコードするのに用いられる。１／２エンコーダを用いると、データレートはおよそ９．６Ｋｂｐｓである。９．６Ｋｂｐｓのデータレートでは、データパケット当たり１７２のデータビット、１２の巡回冗長検査（ＣＲＣ）ビット及び８のコードテールビットである。
【０００７】
４．８Ｋｂｐｓ、２．４Ｋｂｐｓ、１．２Ｋｂｐｓのようなより低いデータレートでは、エンコードパケット内のコードシンボルは一定の１９．２Ｋｓｐｓシンボルレートを維持するためＮs回反復される。シンボルの反復は、減じられたチャネルにおけるデコード動作を改善する時間ダイバーシティを提供するために実行される。送信電力を最小化し、システム能力を増加させるため、各シンボルの送信電力レベルは反復レートＮsに従ってスケールされる。
【０００８】
ＩＳ−９５Ａ規格に従って、各データパケットはＣＲＣ多項式でブロックエンコードされ、畳み込みエンコードされる。エンコードパケットは送信元デバイスから宛先デバイスへ送信される。宛先デバイスでは、受信パケットは復調され、ビタビデコーダで畳み込みデコードされる。デコードされたデータはＣＲＣチェッカにより検査され、受信パケットが正確にあるいは誤ってデコードされるかを判定する。ＣＲＣ検査はデータパケット内に誤りがあるかを判定することができるだけである。ＣＲＣ検査は誤りを訂正することができない。従って、誤って受信されたデータパケットの訂正を行うため他の機構が必要となる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、シンボル累算を用いたデータの効率的な再送信を行う新規かつ改良された方法及び装置である。本発明では、データ送信は公称の方式で送信元デバイスから宛先デバイスへ生じる。宛先デバイスはデータ送信を受信し、信号を復調し、データをデコードする。代表的な実施形態では、データはデータパケットに分割され、１フレーム時間期間内に送信される。デコード処理の一部として、宛先デバイスはデータパケットのＣＲＣ検査を実行してパケットが誤って受信されたかを判定する。代表的な実施形態では、パケットが誤って受信されると、宛先デバイスはＮＡＣＫメッセージを送信元デバイスに送信する。
【００１０】
代表的な実施形態では、送信元デバイスは新たなデータパケットの送信と同時に誤って受信されたパケットの再送信により、ＮＡＣＫメッセージに応答する。宛先デバイスはデータ送信及び再送信を受信し、信号を復調し、受信データを新たなパケット及び再送信パケットに分割する。宛先デバイスは、誤って受信されたパケットに対して宛先デバイスにより既に累算されたエネルギーとともに受信され再送信されたパケットのエネルギーを累算する。次の再送信により提供される付加的なエネルギーの累算は、正確なデコードの見込みを改良する。代替的には、宛先デバイスは再送信パケットを、自ら２つのパケットを結合することなくデコードする。両方の場合で、誤って受信されたパケットが新たなデータの送信と同時に再送信されるため、スループットレートは改善され得る。
【００１１】
本発明の目的は、チャネルが減じられる存在のある通信システムのスループットレートを維持することにある。代表的な実施形態では、誤って受信されたデータパケットは送信元デバイスにより新たなデータパケットと同時に同じ時間期間で再送信される。代替的には、誤って受信されたパケットは新たなパケットを送信するのに用いられるトラフィックチャネルとは独立した付加的なトラフィックチャネルで再送信され得る。再送信されたパケットは新たなパケットの送信を遅延させあるいは妨害しないため、するプレートは誤って受信されたパケットの再送信中に維持される。
【００１２】
本発明の他の目的は、最小量のエネルギーで誤って受信されたパケットの再送信による通信チャネルの能力を最小化し、送信及び再送信のエネルギーの累算によりパケットが正確にデコードされることにある。誤って受信されたパケットは最初に送信された新たなパケットよりも少ないビット当たりエネルギーで送信され得る。宛先デバイスでは、誤って受信されたパケット内の各シンボルのエネルギーは再送信されたパケットの各シンボルのエネルギーで累算される。累算されたシンボルはデコードされる。
【００１３】
さらなる本発明の他の目的は、送信及び再送信パケットの最小比率結合の実行により誤って受信されたパケットのデコードの実行を改善することにある。パイロット信号を使用したコヒーレントな復調をサポートする通信システムでは、宛先デバイスはパイロット信号とともに受信されたシンボルの内積（dot product）を実行する。内積は、各シンボルを受信信号の信号強度に従って比較し、これにより最大の比率結合となる。送信あるいは再送信内で、信号パスに割り当てられた各内積回路からのスカラー値はコヒーレントに結合され結合スカラー値が得られる。多重送信及び再送信からの結合された結語内はまたコヒーレントに結合される。内積及びコヒーレントな結合は次のデコードステップの動作を改善する。パイロット信号を送信しない通信システムでは、多重送信及び再送信からのシンボルは、累算前に受信された送信あるいは再送信の受信された信号対ノイズ比に従ってスケールされる。
【００１４】
本発明の上述した、またさらなる特徴点、対象、及び利点は、図面を考慮すると、以下に示す本発明の実施形態の詳細な説明からさらに明らかになるであろう。図面では、同様の参照符号が同様であると識別される。
【発明の実施の形態】
【００１５】
単純化のため、以下の説明では、送信元デバイスが基地局４あるいは遠隔局６であるかにかかわらず、送信元デバイスから宛先デバイスへ、データパケットを送信及び再送信することについて詳述する。本発明は、基地局４によるフォワードリンクのデータ送信及び遠隔局６によるリバースリンクのデータ送信に等しく適用できる。
【００１６】
Ｉ．回路の説明
図を参照するに、図１は、多重遠隔局６（単純化のためただ１つの遠隔局６のみ図示する）と通信する多数の基地局４からなる本発明の代表的な通信システムを示す。システムコントローラ２は通信システム内のすべての基地局４及び公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）８と接続する。システムコントローラ２は、ＰＳＴＮ８に接続されたユーザと遠隔局６のユーザの間の通信を調整する。基地局４から遠隔局６へのデータ送信により、単一パス１０を介したフォワードリンクが生じ、遠隔局６から基地局４への送信により、単一パス１２を介したリバースリンクが生じる。単一パスは、単一パス１０ａのような直線パスでも、単一パス１４のような反射パスでもよい。反射パス１４は、基地局４ａから送信された信号が反射源１６に反射し、直線パスとは異なるパスを介して遠隔局６に到達するときに発生する。図１ではブロックとして示したが、反射源１６は遠隔局６が例えばビルや他の構造内で動作する環境における人工品である。
【００１７】
本発明の基地局４と遠隔局６の代表的なブロック図は図２に示される。フォワードリンクのデータ送信は、データをデータパケットとしてエンコーダ１２２に提供するデータ源１２０から生じる。エンコーダ１２２の代表的なブロック図は図３に示される。エンコーダ１２２内では、ＣＲＣエンコーダ３１２が、代表的な実施形態では、ＩＳ−９５Ａ規格に従ったＣＲＣ多項式でデータをブロックエンコードする。ＣＲＣエンコーダ３１２はＣＲＣビットを付加し、１組のコードテールビットをデータパケットに挿入する。フォーマットされたデータパケットは畳み込みエンコーダ３１４に提供され、データが畳み込みエンコードされ、エンコードされたデータパケットはシンボルリピータ３１６に提供される。シンボルリピータ３１６はエンコードされたシンボルをＮ5回リピートし、データパケットのデータレートにかかわらずにシンボルリピータ３１６の出力で一定のシンボルレートを提供する。リピートされたデータはブロックインターリーバ３１８に提供される。ブロックインターリーバ３１８はシンボルを並べ替え、インターリーブされたデータを変調器（ＭＯＤ）１２４に提供する。代表的な変調器１２４ａのブロック図は図３に示される。変調器１２４ａ内では、インターリーブされたデータは乗算器３３０で、データが送信された遠隔局６を識別する長ＰＮコードで拡散される。長ＰＮ拡散データは乗算器３３２に提供され、遠隔局６に割り当てられたトラフィックチャネルに対応したウォルシュコードでデータをカバーする。ウォルシュでカバーされたデータはさらに短ＰＮＩ及びＰＮＱコードで、乗算器３３４ａ及び３３４ｂにより拡散される。短ＰＮ拡散データは送信機（ＴＭＴＲ）１２６（図２に示す）に提供される。送信機１２６は信号をフィルタし、変調し、増幅する。変調された信号は送受切換器１２８を通してルーティングされ、アンテナ１３０からフォワードリンクを信号パス１０を介して送信される。
【００１８】
代替的な変調器１２４ｂのブロック図は図４に示される。この実施形態では、データ源１２０はデータパケットを、上記したようなデータをエンコードする２つのエンコーダ１２２に提供する。インターリーブされたデータと、パイロット及び制御データは変調器１２４ｂに提供される。変調器１２４ｂ内では、第１のエンコーダ１２２からのインターリーブされたデータはウォルシュ変調器４２０ａに提供され、第２のエンコーダ１２２からのインターリーブされたデータはウォルシュ変調器４２０ｂに提供される。各ウォルシュ変調器４２０内では、データは、ウォルシュ変調器４２０に割り当てられたウォルシュコードでデータをカバーする変調器４２２に提供される。カバーされたデータは、望ましい増幅を得るためにスケール因子でデータをスケールするゲイン素子４２４に提供される。ウォルシュ変調器４２０ａ及び４２０ｂからのスケールされたデータは加算器４２６に提供される。加算器４２６は２つの信号の和を得てその結果得られる信号を複合乗算器４３０に提供する。パイロット及び制御データは多重器（ＭＵＸ）４１２に提供される。このＭＵＸ４１２は２つのデータを時間多重し、その出力をゲイン素子４１４に提供する。ゲイン素子４１４は、望ましい増幅を得るためにデータをスケールし、スケールされたデータを複合乗算器４３０に提供する。
【００１９】
複合乗算器４３０内では、ゲイン素子４１４からのデータは乗算器４３２ａ及び４３２ｄに提供され、加算器４２６からのデータは乗算器４３２ｂ及び４３２ｃに提供される。乗算器４３２ａ及び４３２ｂは乗算器４４０ａからの拡散シーケンスでデータを拡散し、乗算器４３２ｃ及び４３２ｄは乗算器４４０ｂからの拡散シーケンスでデータを拡散する。乗算器４３２ａ及び４３２ｃの出力は加算器４３４ａに提供され、加算器４３４ａは乗算器４３２ａの出力から乗算器４３２ｃの出力を減算してＩチャネルデータを提供する。乗算器４３２ｂ及び４３２ｄの出力は、加算器４３４ｂに出力される。加算器４３４ｂは２つの信号の和を得てＱチャネルデータを提供する。乗算器４４０ａ及び４４０ｂからの拡散シーケンスは長ＰＮコードでＰＮＩ及びＰＮＱコードを乗算することによりそれぞれ得られる。
【００２０】
図４に示す変調器１２４ｂは基本チャネル及び補助チャネルと呼ばれる２つのトラフィックチャネルの送信をサポートするものとして示されているが、変調器１２４ｂは付加的なトラフィックチャネルの送信を容易にするように改良可能である。上記説明では、１つのエンコーダ１２２は各トラフィックチャネルに利用される。代替的には、１つのエンコーダ１２２は、多重データストリームに逆多重されたエンコーダ１２２の出力とともに、すべてのトラフィックチャネルで用いることができ、１つのデータストリームは各トラフィックチャネルに用いられる。上記エンコーダ及び変調器の様々な改良が考えられ、そのような改良は本発明の範囲内にある。遠隔局６では（図２に示す）、フォワードリンク信号はアンテナ２０２で受信され、送受切換器２０４を通じてルーティングされ、受信機（ＲＣＶＲ）２０６に提供される。受信機２０６は、信号をフィルタし、増幅し、復調し、量子化してデジタル化されたＩ及びＱベースバンド信号を得る。ベースバンド信号は復調器（ＤＥＭＯＤ）２０８に提供される。復調器２０８はベースバンド信号を短ＰＮＩ及びＰＮＱコードで逆拡散し、逆拡散されたデータを、基地局４で用いられるウォルシュコードと同一のウォルシュコードで逆カバーし、ウォルシュで逆カバーされたデータを長ＰＮコードで逆拡散し、復調されたデータをデコーダ２１０に提供する。
【００２１】
図８に示されるデコーダ２１０内では、ブロックデインターリーバ８１２はシンボルを復調データ内で並べ替え、デインターリーブされたデータをビタビデコーダ８１４に提供する。ビタビデコーダ８１４はデインターリーブされたデータを畳み込みデコードし、デコードされたデータをＣＲＣ検査素子８１６に提供する。ＣＲＣ検査素子８１６はＣＲＣ検査を行い、検査データをデータシンク２１２に条件付きで提供する。
【００２２】
遠隔局６から基地局４へのリバースリンクのデータ送信は、複数の形態のうちの１つで発生する。第１実施形態では、リバースリンク送信はフォワードリンクで用いられる構造と同様の多重直交コードチャネル上で発生する。リバースリンクの多重コードチャネルをサポートする遠隔送信システムの代表的な実施形態は、“高データレートのＣＤＭＡワイヤレス通信システム”と題された１９９６年５月２８日付米国特許出願第０８／６５４，４４３号に詳細に開示され、本発明の譲受人に譲渡されており、参考のためにここに組み込まれている。単純化された構造のブロック図は図９に示される。データ源２３０はデータをデータパケットで、ＤＥＭＵＸ９１２を介してチャネルエンコーダ９１０に提供する。各チャネルエンコーダ９１０内では、ＣＲＣエンコーダ９１４はデータパケットをブロックエンコードし、そしてＣＲＣビットと１組のコードテールビットをデータに付加する。フォーマットされたデータパケットは畳み込みエンコーダ９１６に提供される。畳み込みエンコーダ９１６はデータを畳み込みエンコードし、エンコードされたデータパケットをシンボルリピータ９１８に提供する。シンボルリピータ９１８はシンボルをエンコードされたデータパケットでＮ5回反復し、データレートにかかわらずにシンボルリピータ９１８の出力で一定のシンボルレートを提供する。リピートされたデータはブロックインターリーバ９２０に提供される。ブロックインターリーバ９２０はリピートされたデータ内でシンボルを並べ替え、インターリーブされたデータを変調器（ＭＯＤ）２３４に提供する。
【００２３】
変調器２３４内では、各チャネルエンコーダ９１０からのインターリーブされたデータはウォルシュ変調器９３０に提供される。ウォルシュ変調器９３０内では、インターリーブされたデータは乗算器９３２によりウォルシュコードでカバーされ、遠隔局から送信される１組のコードチャネルから、そのデータを送信する遠隔局のコードチャネルを識別する。ウォルシュカバーされたデータはゲイン調整器９３４に提供される。ゲイン調整器９３４はデータをコードチャネルに対して望ましいゲイン設定によりデータを増幅する。ウォルシュ変調器９３０からの出力は、ウォルシュカバーデータを長ＰＮコード及び短ＰＮコードで拡散する複合ＰＮ拡散器９４０に提供される。変調されたデータは、信号をフィルタし、変調し、増幅する送信機２３６（図２に示す）に提供される。変調された信号は送受変換器２０４を通じてルーティングされ、アンテナ２０２からリバースリンクで単一パス１２を介して送信される。リバースリンクのより詳細な構成は、前述の米国特許出願第０８／６５４，４４３号から得られる。
【００２４】
第２の実施形態では、リバースリンクはＩＳ−９５Ａ規格に従って定義される。本質的には、遠隔局６によるリバースリンク送信は、共通の長ＰＮシーケンス発生器の時間的オフセットに基づいて定義される。２つの異なるオフセットでは、結果としての変調シーケンスは相関しない。各遠隔局６のオフセットは遠隔局６の特定の数値識別に従って決定され、ＩＳ−９５Ａ規格の遠隔局６の代表的な実施形態では、それは電子通し番号（ＥＳＮ）である。従って、各遠隔局６は、特定の電子通し番号に従って決定された、１つの非相関リバースリンクチャネルで送信する。
【００２５】
第２の実施形態のリバースリンク構造は、前述の米国特許出願第４，９０１，３０７号に充分に説明されている。要約すると、データパケットはデータ源２３０によりエンコーダ２３２に提供される。エンコーダ２３２はそのデータパケットをＣＲＣブロックコード及び畳み込みコードでエンコードする。エンコードされたデータはデータレートにかかわらずに一定のシンボルレートを維持するため、反復される。エンコードされたデータの６つのシンボルは、６４ビットウォルシュシンボルにマッピングされる。マッピングされた信号は長ＰＮコード及び短ＰＮコードにより拡散される。変調されたデータは、第１実施形態で説明したのと同様の動作を行う送信機２３６に提供される。
【００２６】
ＩＩ．データシンボルの復調
図６は受信信号を復調するための回路を示した代表的なブロック図である。受信機１５０あるいは２０６からのデジタル化されたＩ及びＱのベースバンド信号は相関器６１０のバンクに提供される。各相関器６１０は、同一の送信元デバイスからの異なる信号パスあるいは異なる送信元デバイスからの異なる送信に割り当てられてもよい。それぞれ割り当てられた相関器６１０内では、乗算器６２０によりベースバンド信号は短ＰＮＩ及びＰＮＱコードで逆拡散される。各相関器６１０内の短ＰＮＩ及びＰＮＱコードは、その相関器６１０で復調された信号により生じる伝播遅延に対応した特定のオフセットを有する。短ＰＮ逆拡散データは乗算器６２２により、相関器６１０で受信されたトラフィックチャネルに割り当てられたウォルシュコードで逆カバーされる。逆カバーされたデータはフィルタ６２４に提供される。フィルタ６２４はウォルシュシンボル時間で逆カバーされたデータのエネルギーを累算する。
【００２７】
また、乗算器６２０からの短ＰＮの逆拡散データはパイロット信号を包含する。代表的な実施形態では、送信元デバイスでは、パイロット信号はウォルシュコード０に対応するすべてのゼロシーケンスでカバーされる。代替的な実施形態では、パイロット信号は“直交スポットのビーム、セクター及びピコセルを提供する方法及び装置”と題された１９９７年９月８日付係属中米国特許出願第０８／９２５，５２１号で説明されたような直交パイロットシーケンスでカバーされる。上記係属中出願は、本発明の譲受人に譲渡されており、参考のためにここに組み込まれている。短ＰＮの逆拡散データはパイロット相関器６２６に提供される。パイロット相関器６２６はパイロットをデカバーし、シンボル累算し、逆拡散データをローパスフィルタリングして、送信元デバイスにより送信された他の直交チャネル（例えばトラフィックチャネル、ページングチャネル、アクセスチャネル及び電力制御チャネル等）からの信号を除去する。パイロットがウォルシュコード０でカバーされると、パイロット信号を得るのにウォルシュデカバーは必要でない。
【００２８】
図７は代表的なパイロット相関器６２６のブロック図である。乗算器６２０からの逆拡散データは、パイロットウォルシュシーケンスで逆拡散データをデカバーする乗算器７１２に提供される。代表的な実施形態では、パイロットウォルシュシーケンスはウォルシュコード０に対応する。しかしながら、他の直交シーケンスも用いられ、本発明の範囲内である。デカバーされたデータはシンボルアキュムレータ７１４に提供される。代表的な実施形態では、シンボルアキュムレータ７１４は、ＩＳ−９５ウォルシュシーケンスでは６４チップの時間となるパイロットウォルシュシーケンスの長さを超えたデカバーされたシンボルを累算する。累算されたデータは、ノイズを除去するためにデータをフィルタするローパスフィルタ７１６に提供される。ローパスフィルタ７１６からの出力はパイロット信号からなる。
【００２９】
フィルタされたパイロット信号及びフィルタされたデータシンボルに対応する２つの複合信号（又はベクトル）は、内積回路６３０に提供される。内積回路６３０は２つのベクトルの内積を周知技術を用いて計算する。代表的な実施形態では、内積回路６３０は“パイロット搬送波内積回路”と題された米国特許第５，５０６，８６５号に詳細に説明され、本発明の譲受人に譲渡されており、参考のためにここに組み込まれている。内積回路６３０は、フィルタされたデータシンボルに対応するベクトルをフィルタされたパイロット信号に対応するベクトルに投影し、ベクトルの振幅を乗算し、サインのスカラー値をコンバイナー６４０に提供する。
【００３０】
各相関器６１０からのパイロット信号は、その相関器６１０により受信された信号パスの信号強度を示す。内積回路６３０は、フィルタされたデータ信号に対応するベクトルの振幅と、フィルタされたパイロット信号に対応するベクトルの振幅と、ベクトル間の角のコサインを乗算する。従って、内積回路６３０からの出力は、受信データシンボルのエネルギーに対応する。ベクトル間の角（例えばパイロット角−トラフィック角）のコサインは、パイロット及びトラフィックベクトルの両方のノイズに従った出力をはかる。
【００３１】
コンバイナー６４０は信号パスに割り当てられた各相関器６１０からのスカラー値を受信し、そのスカラー値を結合する。代表的な実施形態では、各受信シンボルに対するスカラー値をコヒーレントに結合する。コンバイナー６４０の代表的な実施形態は、“ＣＤＭＡセルラ電話システムにおけるダイバーシティ受信機”と題された米国特許第５，１０９，３９０号に詳細に説明され、本発明の譲受人に譲渡され、参考のためにここに組み込まれている。コヒーレントな結合は、各相関器６１０のスカラー出力のサインを考慮し、異なる信号パスからの受信シンボルの結合が最高の比率となる。コンバイナー６４０からの結合スカラー値は、続く復調及びデコードのためのｍビットソフト決定値として示される。ソフト決定値は、ソフト決定値を長ＰＮコードで逆拡散する乗算器６４２に提供されて復調されたデータを生成する。復調されたデータは上述した手法によりデコードされる。
【００３２】
パイロット信号が送信元デバイスにより送信されない通信システムでは、内積は実行されない。コンバイナー６４０はフィルタ６２４からの受信信号の測定された振幅（あるいはエネルギー）を単に結合する。
【００３３】
ＩＩＩ．承認手順
ＣＲＣ検査では、宛先デバイスは、データパケットがビタビデコーダにより訂正可能な状況で受信されるかを判定することができる。本発明では、多数のプロトコルの１つが、誤って受信されたパケットの再送信を制御するのに用いられ得る。以下の実施形態は、利用可能な方法のいくつかを記載している。他の方法は本発明の延長にあり、本発明の範囲内にある。
【００３４】
第１実施形態では、宛先デバイスはすべての受信パケットについて承認し、パケットが正しく受信された場合に送信元デバイスにＡＣＫメッセージを送り戻し、あるいはパケットが誤って受信された場合にＮＡＣＫメッセージを送る。各送信パケットに対して、送信元デバイスはＡＣＫ及びＮＡＣＫメッセージを監視し、誤って受信されたパケットを再送信する。この実施形態では、送信元デバイスはそのパケットのＡＣＫあるいはＮＡＣＫメッセージが所定の時間期間に受信されない場合にパケットを再送信することができる。さらに、送信元デバイスは所定数の再送信の後にＡＣＫあるいはＮＡＣＫが受信されない場合にパケットを再送信するのを終了することができる。
【００３５】
第２実施形態では、第１実施形態のように、宛先デバイスはＡＣＫあるいはＮＡＣＫメッセージとともに受信パケットのすべてについて承認する。このメッセージは、宛先デバイスにより命令された方法で送信元デバイスに送られる。従って、送信元デバイスがメッセージがパケットとして受信されないと認めた場合、送信元デバイスはパケットを再送信する。例えば、送信元デバイスがパケットｉ＋１に対するメッセージを受信したがパケットｉに対するメッセージを受信しなかった場合、送信元デバイスはパケットｉあるいはパケットｉに対するメッセージのいずれも正しく受信されなかったと理解する。従って、送信元デバイスはパケットｉを再送信する。第２実施形態は再送信処理を高速化するのに用いることができる第１実施形態の延長である。
【００３６】
第３実施形態では、ＮＡＣＫメッセージとともに誤って受信されたパケットのみを宛先デバイスは承認する。送信元デバイスはＮＡＣＫメッセージが受信された場合のみパケットを再送信する。宛先デバイスはＮＡＣＫメッセージを再送信することができる（例えば、所定の時間期間後に正しく受信されなかった場合）。
【００３７】
ＩＶ．データ再送信
代表的な実施形態では、誤ってパケットが受信された場合、宛先デバイスは送信元デバイスにＮＡＣＫメッセージを送り戻す。誤って受信されたパケットは、現在のフレーム内で新たなパケットとともに、あるいは次のフレームで再送信され得る。好ましくは、誤って受信されたパケットは処理遅延を最小化するために現在のフレーム内で再送信される。代表的な実施形態では、再送信されたパケットは前に送信されたのと同一のコードシンボルから構成される。代替的実施形態では、再送信されたパケットは新たなコードシンボルからなる。
【００３８】
図５は本発明の代表的な畳み込みエンコーダ３１４のブロック図である。代表的な実施形態では、畳み込みエンコーダ３１４は束縛長Ｋ＝９のエンコーダであるが、他の束縛長もまた利用可能である。入力ビットは（Ｋ−１）遅延素子５１２に提供される。選択された遅延素子５１２の出力は１組の加算器５１４に提供される。加算器５１４は入力のモデューロ−２加算を行い生成器出力を提供する。各加算器５１４に対して、遅延素子５１２は高い動作を行うものとして慎重に選択された多項式に基づいて選択される。
【００３９】
再送信されたパケットが前に送信されたのと同一コードシンボルからなる代表的な実施形態では、畳み込みエンコーダ３１４は必要なコードレートで設計される。例えば、１／２レート畳み込みエンコーダ３１４では、２つの生成器（例えば加算器５１４ａ及び５１４ｂからのそれぞれのｇ０及びｇ１）のみが必要であり、残りの生成器は省略可能である。受信機では、再送信されたパケットに対するコードシンボルは先の送信からの対応コードシンボルに結合され、あるいは先の送信シンボルに置換可能である。シンボルの累算からの増加したエネルギーにより、受信機におけるデコード動作が改良される。
【００４０】
再送信パケットが前に送信されていない新たなコードシンボルからなる代替的実施形態では、畳み込みエンコーダ３１４は様々なコードレートでコードシンボルを生成するように設計されている。図５を参照すると、代表的な１／２レート畳み込みエンコーダ３１４では、各入力ビットにより２つの出力コードシンボル（例えば生成器ｇ０及びｇ１からの）が生じる。最初の送信は、最初のコードレート（例えば生成器ｇ０及びｇ１からの１／２レートのコードシンボル）のコードシンボルから構成され得る。このパケットが誤って受信された場合、送信パケットは前に送信されなかった（例えば生成器ｇ２及び／あるいはｇ３）他の生成器からのコードシンボルから構成され得る。受信機では、再送信パケットのコードシンボルは先の送信からの対応コードシンボルとともにインターリーブされる（結合されない）。そして、ビタビデコーダは累算されたパケット（送信あるいは再送信されたパケットからのコードシンボルからなる）を、蓄積されたパケットに対応するコードレートを用いてデコードする。例として、最初の送信を１／２レートで用い、ビタビデコーダが最初に１／２レートを用いてデコードすることと仮定する。さらに、パケットは誤った受信されたと仮定する。再送信されたパケットは生成器ｇ２からのコードシンボルからなる。この場合、ビタビデコーダは生成器ｇ０，ｇ１及びｇ２からの受信されたコードシンボルを１／３レートでデコードする。同様に、累算されたパケットが誤ってデコードされた場合、生成器ｇ３からのコードシンボルからなる付加的な再送信パケットは送信され得、ビタビデコーダは、生成器ｇ０，ｇ１，ｇ２及びｇ３からのコードシンボルからなる累算されたパケットを１／４レートでデコードする。より低いコードレートにより、最初の１／２レートの場合を超えた強化された誤り訂正能力が与えられる。
【００４１】
他のコードレートは又、パンクチュアドコードを用いて生成され得、本発明の範囲内である。パンクチュアドコードは、１９７９年１月、情報理論におけるＩＥＥＥ会報で、ＩＴ−２５、９７〜１００ページに“（ｎ−１）／ｎレートのパンクチュア畳み込みコードと、単純化された最大の可能性のあるデコード”としてＪ．Ｃａｉｎ、Ｇ．Ｃｌａｒｋ及びＪ．Ｇｅｉｓｔにより充分に説明されている。例として、最初の送信は、レート１／２の生成器ｇ０及びｇ１からのコードシンボルからなり、再送信は、レート３／４にパンクされた生成器ｇ２及びｇ３からのコードシンボルからなる。両者送信からの累算されたパケットは、３／１０にパンクチュアされたレートを有する生成器ｇ０，ｇ１，ｇ２及びｇ３からのコードシンボルからなる。パンクチュアは再送信されるコードシンボル数を低減するのみならず、畳み込みコードの誤り訂正能力を低減させる。
【００４２】
付加的な再送信シンボルに適応させるためにシンボルレートを増加させることのできない通信システムでは、送信元デバイスは、新たなパケットに必要とされるコードシンボル数を減少させるため、畳み込みエンコーダのコードレートを変化させることができる。コードシンボルの節約は再送信パケットに用いられ得る。例えば、１９２ビットからなるデータパケットは、３８４コードシンボルを生成するためのレート１／２を用いて公称でエンコードされ得る。新たなパケットの送信と同時にパケットを再送信するため、新たなパケットはレート３／４コードでエンコードされ、結果として２５６のコードシンボルが生成される。残りの１２８コードシンボルは再送信パケットにより構成され得る。
【００４３】
新たなパケットのコードレートが調整されるこの構成を用いることにより、公称の方法でシンボルの反復動作が可能となる。コードレートは減少するため、より高い動作Ｅ0／Ｉ0は同じ動作レベルを維持するのに必要であろう。各シンボルのＥsが必要な動作レベルを維持するため増加するように、送信電力レベルが調整される。この構成は、新たなパケットのデータレートが充分なレートである場合に付加的な遅延を防止するのに有用である。
【００４４】
多くの実施形態の１つでは、送信元デバイスは誤って受信されたパケットを再送信することができる。第１実施形態では、再送信されたパケットに対するコードシンボルを有する新たなパケットに換えて反復シンボルを代用することにより達成可能である。例えば、フレーム内に３８４のシンボルがあり、２８８のシンボルが反復される場合、２８８のシンボルが再送信されたパケットに対するコードシンボルとして用いられ得る。少なくとも９６のシンボルが新たなパケットに対するコードシンボルとして取っておかれる。再送信されたパケットが宛先デバイスによるデコードを改良し、誤りのないデータパケットとなった場合には、再送信はチャネルにおける誤りの存在にもかかわらずスループットレートを下げない。
【００４５】
誤ってパケットが受信される確率は、ビット当たりエネルギー対ノイズ＋干渉比率（Ｅs／Ｉ0）により測定される受信信号の品質と、時間により変わる信号品質の変動に依存する。ビット当たりエネルギーＥsは、シンボル時間中に受信されるエネルギー量により決定される。反復シンボルが再送信パケットに対するコードシンボルとして用いられる場合、新たなシンボル及び再送信シンボルに対するシンボル時間は同様に短くなる。送信電力が送信元デバイスにより同じレベルに維持される場合、Ｅsはそれぞれの新たな再送信されたシンボルにとってより低くなり、より高い誤りレートになる。より短いシンボル時間中に同じＥsを維持することにより、シンボルの送信電力レベルは増加する。実際に、Ｅsは公称よりも高くなるように送信電力レベルは増加され得、これによりシンボルを反復しないことにより生じる時間ダイバーシティの損失を補う。
【００４６】
送信電力レベルは新たな再送信シンボルと同一量だけ増加し、あるいは異なる量増加する。この選択はシステムの検討により決定される。送信電力レベルが再送信シンボルに対し充分に増加する場合、宛先デバイスは再送信パケットを誤って受信された最初のパケットに関係なくデコードすることができる。しかしながら、より高い送信電力がシステムリソースを消費し、システムの容量が減少する。好ましい実施形態では、再送信シンボルに対するＥsが新たなシンボルのそれよりも低くなるように、送信電力レベルが調整される。さらに、再送信されたシンボルに対する送信電力レベルは最小レベルかそれより少し上に設定され得る。これにより、そのシンボルに対する宛先デバイスにより既に累算されたエネルギーで結合されるとき、再送信シンボルのエネルギーが動作に必要なレベルになる。
【００４７】
送信シンボルに対する最小送信電力レベルは以下のように計算され得る。まず、通信システムは動作に必要とされるレベルに対して必要とされるＥs／Ｉ0を決定する。この必要なＥs／Ｉ0は、電力制御ループにより維持されるＥs／Ｉ0セットポイントにほぼ等しい。電力制御ループは、受信信号がＥs／Ｉ0セットポイントの品質を維持するように、送信電力を調整する。第２に、宛先デバイスは受信信号の信号対ノイズ＋干渉比率Ｓ／√（ｓ2＋Ｎ2）を測定することができる。Ｓ／√（ｓ2＋Ｎ2）から、受信パケットのＥs／Ｉ0が計算される。拡散スペクトラム通信システムにおけるＥs／Ｉ0を測定する代表的な実施形態は、“拡散スペクトラム通信システムにおけるリンク品質を測定する方法及び装置”と題された１９９６年９月２７日付米国特許出願第０８／７２２，７６３号に詳細に説明され、本発明の譲受人に譲渡され、参考のためにここに組み込まれる。宛先デバイスは、必要とされるＥs／Ｉ0に対する受信信号の測定されたＥs／Ｉ0を増加させるのに必要な、次の再送信（同じＩ0と仮定される）からの付加的なビット当たりエネルギーＥsを計算できる。情報（例えば付加的Ｅs）は、宛先デバイスにより必要とされる付加的Ｅsを得るため、再送信シンボルの送信ゲインを調整する送信元デバイスに送信される。それぞれの再送信に対して、宛先デバイスは累算されたシンボルに対する受信されたＥs／Ｉ0を更新することができる。宛先デバイスは、デコードにより未だパケット誤りが生じる場合、必要とされる付加的なＥsを再度計算することができる。
【００４８】
本発明では、シンボルの反復はパケットのデータレートが充分なレートより少ない場合のみ行われる。新たなパケットに対するデータレートが充分なレートである場合、誤って受信されたパケットの再送信に用いられ得る反復シンボルがない。従って、本発明は他の再送信プロトコルとともにより高いレイヤーで実行される。このような構成の１つは、ＩＳ−６５７規格により定義された無線リンクプロトコル（ＲＬＰ）である。ＲＬＰレイヤーは、新たなデータパケットの送信を遅延させることができ、これにより誤って受信されたパケットの再送信が可能となる。
【００４９】
第２の実施形態では、誤って受信されたパケットは宛先デバイスへの送信に利用できる付加的コードチャネルで送信される。この実施形態の１つの主な利点は、誤って受信されたパケットの再送信は、新たなパケットの送信と独立していることである。従って、反復数、電力レベル及びコードレートは再送信に適応させるために変化させる必要がない。さらに、第２実施形態では、新たなパケットが充分なレートのフレームであっても（すなわちコードシンボルがフレーム内で反復されない場合であっても）送信元デバイスが再送信することができる。第２実施形態の付加的な利点は、システム動作を低下させ得る振幅変動を最高値から平均値に減少させるために、正式なトラフィックチャネルからクアドラチュアチャネルに付加的なチャネルを配置しやすいことである。パイロットチャネル、正式トラフィックチャネル、電力制御チャネル及び付加的コードチャネルは、ＱＰＳＫあるいはＯＱＰＳＫ変調におけるＩ及びＱチャネルを平均化するように構成され得る。
【００５０】
上記説明されたデータ送信の様々なモードは、すべてのパケットあるいは部分的なパケットの再送信に用いられ得る。いくつかの通信システムでは、パケットの持続時間中の送信リンクの品質を監視することができる。代表的な実施形態では、リンク品質は、前記米国特許出願第０８／７２２，７６３号に説明された方法によるＥs／Ｉ0の測定により監視され得る。この場合、送信リンク品質が悪い場合（例えば所定のしきい値未満である場合）に、時間期間に対応するパケットの一部分のみを再送信するのはより経済的である。リンク品質が悪い場合の時間持続期間の表示はソースに送信され得る。ソースは、言及された時間持続期間に対応したパケットの部分のみを再送信する。上記説明された、誤って受信されたパケットの再送信は、フォワードリンク及びリバースリンクのデータ再送信に適用可能である。
【００５１】
上記説明から、この明細書で用いられるシンボルの累算は、すべてのあるいはパケットの１あるいはそれ以上の再送信のエネルギーを有するデータパケットの送信エネルギーの累算に言及する。シンボルの累算はまた、同一コードシンボルの累算（コードシンボルの付加及び／又は再配置を通じ、同一コードレートを用いる）と、異なるコードシンボルの累算（インターリーブを通じ、より低いコードレートを用いる）に言及する。
【００５２】
Ｖ．再送信パケットの処理
誤り訂正コーディングがデータ送信に用いられる場合、誤って受信されたパケットの充分な再送信はパケットを正しくデコードする必要がない。本発明では、受信パケットを宛先デバイスがデコードし、ＣＲＣ検査がなされ、これによりパケットが誤って受信されたかを決定できる。パケットが誤って受信された場合、誤って受信されたパケットで構成されるシンボルは次のデコードのために記憶される。代表的な実施形態では、記憶素子あるいは、ＲＡＭメモリデバイス、ラッチや他の形式のメモリデバイスのような周知技術のメモリデバイスのうちの１つで実行される。
【００５３】
送信元デバイスは、上記説明された方法の一つで誤って受信されたパケットを再送信する。宛先デバイスは再送信パケットを受信し、誤って受信されたパケットに対して既に累算されたエネルギーとともに再送信パケットのエネルギーを累算し、累算されたパケットをデコードする。再送信パケットの付加的なエネルギーにより、累算パケットが正しくデコードされる可能性が増加する。累算されたパケットのエラーの可能性は、典型的かつ実質的には最初の受信パケットよりも少なくなる。なぜなら、大量のエネルギーが最初の送信及び再送信から累算されるからである。
【００５４】
代表的な実施形態では、エネルギーの累算はシンボル原理によりシンボルで動作される。それぞれのシンボルに対して、再送信シンボルの結合スカラー値（コンバイナー６４０から）はこのデータシンボルに対して累算されたスカラー値とコヒーレントに結合される。この累算は、算術論理ユニット（ＡＬＵ）、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、あるいはここに開示された機能を実行するようにプログラムされ、あるいは設計された他のデバイスで実行される。さらに、コヒーレントな結合は、スカラー値のサインを考慮する。コヒーレントな結合は、送信及び再送信から受信された信号の最大な比率による結合を行う。この点については、再送信はレーク受信機の付加的なフィンガー（あるいは相関器６１０）からの出力として検討される。再送信はまたデータ送信に対して時間ダイバーシティを提供する。
【００５５】
代表的な実施形態では、累算されたスカラー値は次の復調及びデコード前に操作されてもよい。各シンボルの累算されたスカラー値はｍビットサインの整数として典型的に示されるソフト決定値である。ソフト決定値は最終的にはデコードのためにビタビデコーダ８１４に提供される。ビタビデコーダ８１４の動作は、ソフト決定値のビット数及びその範囲に影響される。特に、各コード分岐（branch）に対して、分岐距離計算は、分岐距離を得るため、そのコード分岐に対するソフト決定値を所望の値と比較する。分岐距離はデコードされたビットになる最大可能性パスを定義するのに用いられる。
【００５６】
エネルギーが再送信からの各シンボルに対して累算される場合、ソフト決定値は値が増加する傾向にある。従って、ビタビデコードの前にゲイン因子Ａvでソフト決定値を再スケール（rescale）することは必要であろう。ソフト決定値は、多重送信及び再送信からのエネルギーの累算から得られるため、Ａv＝１．０に維持されるのが好ましい。ソフト決定値が増加するにつれ、そのシンボルの正確さの信頼性が増加する。ソフト決定値を範囲内に適合させるためにより小さい値に再スケールすることにより量子化の誤りあるいは他の誤りが導かれる。しかしながら、他のシステムの因子（例えば受信信号のＥb／Ｉ0）は、ソフト決定値は改良された動作のために再スケールされることを指示する。代表的な実施形態では、スケールは、算術論理ユニット（ＡＬＵ）、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、あるいはここに開示された機能を実行するようにプログラムされ、あるいは設計された他のデバイスで実行される。
【００５７】
ビタビデコーダ８１４の分岐距離計算回路は典型的には所定のビット数で設計されているため、ソフト決定値を制限する必要があるだろう。精度を維持するため、累算されたスカラー値は制限されない値として記憶され、制限はビタビデコードステップに優先してなされ得る。
【００５８】
パイロット信号がデータ送信と同時には送信されないシステム構造では、送信及び再送信からのデータシンボルの結合は他の実施形態で達成される。このような構造の一例は、ＩＳ−９５Ａ規格に従ったリバースリンクの実行である。受信信号の信号対ノイズ比（Ｓ／Ｎ）に従ってスカラー値を蓄積するのが好ましい。宛先デバイスでは、好ましい信号（例えば再送信されたパケット）のエネルギーＳは、長ＰＮコード及び短ＰＮコードで逆拡散した後に計算され得る。受信信号の全エネルギーが計算され、√（Ｓ2＋Ｎ2）として示され得る。受信信号は主として干渉（例えばＮ＞＞Ｓ）からなるため、Ｎは実質的には√（Ｓ2＋Ｎ2）に等しい。従って、宛先デバイスは送信及び再送信からのスカラー値を以下の等式に従って累算する：
【数１】
上記式において、ｙiはｉ番目のシンボルに対する累算されたスカラー値、ｓ→ijはｊ番目の送信のｉ番目のシンボルに対する好ましい信号のベクトル、｜ｓ→ij｜はｊ番目の送信のｉ番目のシンボルに対するフィルタ６２４からのスカラー値、√（Ｓ2＋Ｎ2）jはｊ番目の送信に対する受信信号の全エネルギーである。ｓ→ijはフィルタ６２４からのスカラー値｜ｓ→ij｜に近似できる。また、√（Ｓ2＋Ｎ2）は各データ送信あるいは再送信について測定できる。等式（１）から、パケット内の各シンボルのスカラー値は、累算前にゲインＧ＝√（Ｓ2＋Ｎ2）jでスケールされる。
【００６０】
本発明では、受信信号の全エネルギー√（Ｓ2＋Ｎ2）はフレーム毎に基づいて、あるいはシンボル毎に基づいて計算され得る。シンボル毎に基づいた計算により、宛先デバイスが各シンボルのゲインを調整することができ、チャネル状況の速い変化を考慮に入れられる。
【００６１】
本発明では、付加的な再送信からのエネルギーの累算により宛先デバイスは誤りを持って受信されたパケットを正確にデコードすることができる。再送信により、通信システムは公称よりも高いフレームエラーレート（ＦＥＲ）で動作できる。これは、システムリソースの消費を最小にしてパケットを正確にデコードする能力のためであり、これによりデータ送信の安定性が改善し、可能な限りシステムの能力が増加する。さらに、その後の時間は時間ダイバーシティを提供し、データ送信の安定性を改善する。しかしながら、より高いＦＥＲでの動作はより多くのパケットの再送信を必要とし、通信システムの複雑さが増加する。
【００６２】
好ましい実施形態の上記説明は、いかなる当業者でも製造し、あるいは用いることができるように提供される。これら実施形態の種々の変形は、当業者にとって容易に明確であり、ここで定義された一般的な原理は、発明能力を用いることなく他の実施形態に適用できる。従って、本発明はここに示された実施形態に限定されることを意図するものではなく、ここで開示された原理及び新規な特徴に矛盾しない最も広い視野に調和することを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 遠隔局と通信する複数の基地局を示す本発明の通信システムの代表的な図。
【図２】 代表的な基地局及び代表的な遠隔局のブロック図。
【図３】 代表的なフォワードトラフィックチャネル送信システムのブロック図。
【図４】 代替的な変調器の代表的なブロック図。
【図５】 代表的な畳み込みエンコーダのブロック図。
【図６】 遠隔局内の代表的な復調器のブロック図。
【図７】 代表的なパイロット相関器のブロック図。
【図８】 遠隔局内の代表的なデコーダのブロック図。
【図９】 多重コードチャネルでのデータ送信をサポートする代表的な構造のブロック図。
Claims (7)
- データパケットをデコードする方法であって、
前記データパケットの送信を受信して受信パケットを得る第１の受信ステップと、
前記データパケットの少なくとも１つの再送信を受信して再送信パケットを得る第２の受信ステップと、
前記受信パケットを前記再送信パケットと累算して累算パケットを得るステップと、
前記累算パケットをデコードするステップと、
前記受信パケットのコードシンボルを第１のゲイン因子でスケールするステップと、
前記再送信パケットのそれぞれのコードシンボルを第２のゲイン因子でスケールするステップと、
前記受信パケットの前記コードシンボルを前記再送信パケットの前記コードシンボルとで結合して前記累算パケットを得るステップと
を含み、
前記データパケットの前記少なくとも１つの再送信は、第２のデータパケットの送信と同時であり、
前記データパケットの前記少なくとも１つの再送信は、前記第２のデータパケットを修正されたコードレートでエンコードすることによりなされる方法。 - データパケットをデコードする方法であって、
前記データパケットの送信を受信して受信パケットを得る第１の受信ステップと、
前記データパケットの少なくとも１つの再送信を受信して再送信パケットを得る第２の受信ステップと、
前記受信パケットを前記再送信パケットと累算して累算パケットを得るステップと、
前記累算パケットをデコードするステップと、
前記受信パケットのコードシンボルを第１のゲイン因子でスケールするステップと、
前記再送信パケットのそれぞれのコードシンボルを第２のゲイン因子でスケールするステップと、
前記受信パケットの前記コードシンボルを前記再送信パケットの前記コードシンボルとで結合して前記累算パケットを得るステップと
を含み、
前記少なくとも１つの再送信のそれぞれは、前記送信よりも低いビット当たりエネルギーである方法。 - 前記少なくとも１つの再送信のそれぞれは、前記データパケットの正確なデコードを可能とする最小のビット当たりエネルギーである請求項２記載の方法。
- 前記最小のビット当たりエネルギーは、必要とされるＥs／Ｉ0と前記送信の受信信号の測定されたＥs／Ｉ0とに従って計算される請求項３記載の方法。
- 前記最小のビット当たりエネルギーは、必要とされるＥs／Ｉ0と前記送信及び前記少なくとも１つの再送信の受信信号の累算されたＥs／Ｉ0とに従って計算される請求項３記載の方法。
- データパケットをデコードする装置であって、
前記データパケットの送信を受信及び復調して受信パケットを得て、前記データパケットの少なくとも１つの再送信を受信及び復調して再送信パケットを得る復調手段と、
前記再送信パケットを前記受信パケットとともに累算して累算パケットを生成する累算手段と、
前記受信パケット及び／又は前記累算パケットを受信及び記憶する記憶手段と、
前記累算パケットを受信及びデコードするデコード手段と、
前記データパケットの前記少なくとも１つの再送信を第２のデータパケットの送信と同時に再送信し、前記データパケットの前記少なくとも１つの再送信の送信電力を調整して前記データパケットの前記送信の送信電力よりも低くする送信手段とを具備する装置。 - 前記受信パケット及び前記再送信パケットを受信及びスケールしてスケール受信パケット及びスケール再送信パケットを生成するスケール手段をさらに具備し、
前記累算手段は、前記スケール再送信パケットを前記スケール受信パケットとともに受信及び累算して前記累算パケットを生成する請求項６記載の装置。
Applications Claiming Priority (3)
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