JP4351158B2 - 反復復号器のスケジューリング方法 - Google Patents

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Description

本発明は、データブロックの着信ストリームを復号化するために復号器を使用する通信システムに関する。特に、本発明の方法は、あるビットストリームに対して必要とされる復号器の数を最小化するために、クラスタ内の多数の反復チャネル復号器に対してデータブロックのスケジューリングを行なう方法に関する。また本発明は、多数の復号器を具備し且つ本発明の方法に適応化された電子通信装置に関する。
［背景］
上述の電子通信装置は、例えば、移動電話又は携帯電話、すなわち、ＵＭＴＳ（"Universal Mobile Telecommunication System"）用のコミュニケータ、電子手帳又はスマートフォンである。
WCDMA（"Wide-band Code Division Multiple Access"：広帯域符号分割多元接続方式）の発達において、高速ダウンリンクパケット接続（High Speed Downlink Packet Access：ＨＳＤＰＡ）と呼ばれる新規の概念が提案される。これは高速ダウンリンク共用チャネル（High Speed Downlink Shared Channel：ＨＳ-ＤＳＣＨ）を特徴とする。ＨＳＤＰＡの主な特徴の１つは、物理層（層１、Ｌ１）の上、すなわち無線リンク制御（Radio Link Control：ＲＬＣ）プロトコルの下にＡＲＱプロトコルを導入することで、エラー補正のためにＡＲＱプロトコルが適用可能な点である。
ＨＳＤＰＡのＡＲＱプロトコルは、Ｌ１に導入され、相当なラウンドトリップタイム（Round Trip Time：ＲＴＴ）を伴うＲＬＣ再送信を回避する。ＲＬＣによるＲＴＴは、大きな値を有し、その長さが変化する。このため、より上位層のプロトコル、特にＴＣＰは、大きな値を有し可変のＲＴＴにより送信リンクのエンドツーエンドスループットを劣化させる。
Ｌ１上に導入された新規のＡＲＱプロトコルは、ＲＬＣ再送信がトリガされる前にチャネルエラーの大部分を補正することを目的とする。それにより、ＴＣＰのＲＴＴの変化がより少なくなり、その大きさもより小さくなるので、エンドツーエンドスループットが維持される。しかしながら、Ｌ１上のＨＳ-ＤＳＣＨのＲＴＴができる限り小さいことは必須条件である。ＲＴＴの大きな要因の１つは、電子通信装置の反復復号化処理である。従って、復号化処理は可能な限り高速に実行されることが好ましい。
ＨＳＤＰＡモードは、ターボ復号化されたデータパケットによって搬送される最大１５Ｍｂｐｓのダウンリンクビットレートを特徴とする。これは、高ビットレートを復号化するための電子通信装置において、２つ以上の復号器を使用する必要があることを意味する。しかしながら、反復復号器は非常に大きく且つ高価である。復号器を追加する度に通信装置は複雑となり、広いチップ領域が必要となる。
従来の復号化技術を利用する場合、ＨＳＤＰＡのビットレートを完全に制御するためには最大１０個の復号器を必要とする。移動電話の反復復号化処理はＲＴＴの大きな要因となりえるため、追加された各復号器により復号化処理のＲＴＴが著しく増加するおそれがある。また、追加された各復号器は通信装置のコスト及び消費電力を増加させる可能性もある。
［発明の概要］
本発明の目的は、高ビットレートで受信された符号化データブロックの着信ストリームを復号化できる復号器による処理を実現する方法を提供することである。特に、本発明の方法の目的は、データブロックを高ビットレートで受信するのに必要な復号器の数を最小化し、且つ復号器を有効に利用することである。
更に、本発明の方法の目的は、携帯用電子通信装置に復号器を実装するに際して複雑さ、消費電力及びコストを減少することである。
本発明の他の目的は、高ビットレートで受信されるデータブロックの着信ストリームの復号化を行うための携帯用電子通信装置を提供することである。また、本発明の目的は、復号器の複雑さ、消費電力及びコストを減少し、復号器を有効に利用する装置を提供することである。
上記の目的は、反復復号器のクラスタ内の復号器の全てが利用できない場合に、着信データブロックを待ち行列に格納可能とする方法によって達成される。利用可能な第１の復号器は、待ち行列内の第１のデータブロックを取得する。更に、データブロックは、復号化に失敗したデータブロックの格納を可能とするＨＡＲＱプロトコルに従って送信される。よって、復号化に失敗したデータブロックは待ち行列の最後に移動されて、クラスタ内のいずれかの復号器で再度処理される前に再送信されたデータブロックと結合される。格納、結合及び復号化の各処理は、ＡＣＫレポートを符号化データブロックの送信器に通信できるまで進行される。
本発明の方法に従って受信ブロックをスケジューリングすることによって、ある受信ビットレートに必要な復号器の数を最小化できる。特に、本発明の方法によれば、ＨＳＤＰＡに関連する高速ビットレートは、最悪の場合に使用される復号器の数より少ない、好ましくは２つ又は３つの復号器によって、受信され、復号化されることができる。最悪の場合とは、数回の反復の後で巡回冗長検査（cyclic redundancy check：ＣＲＣ）が行なわれる場合であっても、全ての受信ブロックが復号器において最大回数分反復される場合である。本発明によれば、ＣＲＣは各復号器の反復後にチェックされ、更なる反復はＣＲＣチェック後すぐにキャンセルされる。このように、反復が最大回数分実行される場合と比較したとしても、復号器は有効に利用される。その結果、あるビットレートに必要とされる復号器の数を最小化できる。
また上述の目的は、通信網の無線リンクを介して受信されるデータブロックを復号化できる電子通信装置によって達成される。本発明の装置は、データブロックを一時的に格納する待ち行列と、復号器のクラスタであって、このクラスタ内のいずれかの復号器が利用可能な場合に、データブロックを復号化するものとを備える。本発明の装置の利点は、複雑さ、コスト及び消費電力が低いことである。
本発明の更なる好ましい特徴は、従属請求項において定義される通りである。
本明細書において「備える／備えている(comprises/comprising)」との語が使用される場合、当該語は記載される特徴、数量、工程又は構成要素の存在を明示するために使用されるが、他の１つ以上の特徴、数量、工程、構成要素又はこれらの組み合わせの追加或いは存在を排除するものではないことは強調されるべきである。
ここで、本発明の好ましい実施形態を添付の図面を参照してより詳細に説明する。
［好適な実施形態の詳細な説明］
図１は、本発明が適用される、移動電話１として具体化された携帯通信装置を示す。従来の方法と同様に、移動電話１は、基地局２２を介した移動電話１と通信網２１との無線リンク２０による接続に使用されるアンテナ１０を備える。既知の方法において、通信網２１、例えばＵＭＴＳネットワークは音声、データ及びファックスによる呼出しサービスを移動電話１のユーザに提供する。また、移動電話１は、通信網２１を介してインターネット／イントラネット、テレビ会議、ニュース放送、ネットワークゲーム及びテレビ電話等の付加的なアプリケーションに接続してもよい。更に、移動電話１は、（例えば、基地局２２の送信器から）最大１５Ｍｂｐｓのビットレートを有するデータブロックの着信ストリームを受信し、復号化するように適応化されている。以下に記載されるように、本発明の方法によれば、受信されたデータブロックは待ち行列に入力された後、復号器群に対してスケジューリングされる。
更に、移動電話１は、移動電話１を利用するためのインタフェースを生成する既知の方式において、ディスプレイ１１、スピーカ１２、マイク１３及びキーパッド１４を備える。
更に、移動電話１は、基地局２２を介して通信網２１とデータ交換を行うための受信器及び送信器を備える。
移動電話１及び通信網２１は、ターボ符号化パケットとして搬送される最大１５Ｍｂｐｓのダウンリンクビットレートを特徴とする高速ダウンリンクパケット接続（High speed Downlink Packet Access：ＨＳＤＰＡ）をサポートする。
図２は、移動電話１内に構成されるＷＣＤＭＡ用プロトコル３１〜３６の簡略化されたスタックを示す。また図２に示される通り、通信網２１は、移動電話１のプロトコル３１〜３６に対応するプロトコル４１〜４６のスタックを同様の形式で備える。プロトコル３１〜３６及び４１〜４６が、移動電話１と通信網２１との間での高ビットレートでのデータ交換を円滑なものとすることは公知であり、ここでは更なる説明は行わない。
ＲＬＣプロトコル３３、４３は、少なくとも肯定応答モード(acknowledged mode)において、同等の層間、すなわち移動電話１のスタック及び通信網２１のスタックのＲＬＣ層３４、４４間におけるＡＲＱ機能５０を提供する。これは図２の第１の両方向矢印によって示される。
更に、第２のＡＲＱプロトコル５１は、移動電話１及び通信網の各物理層（層１、Ｌ１）３６、４６間に設けられ、図２の第２の両方向矢印によって示される。より詳細には、通信網２１の物理層は図１の基地局２２に配置される。第２のＡＲＱプロトコル５１は、基地局２２と移動電話１との間のデータの送信を制御する。この第２のＡＲＱプロトコルは、ハイブリッドＡＲＱ（Hybrid ARQ：ＨＡＲＱ）機能を提供する。ＨＡＲＱプロトコル５１は移動電話１に一定の処理時間を与え、受信された符号化データブロック６１、６３は、復号器群７２中のいずれかの復号器での復号化を待つ間、待ち行列７１に格納される。データブロック６１、６３は例えば、音声、映像、データといった様々なタイプの符号化データを表し、これは以下に更に説明される。また、復号化に失敗した場合、ＨＡＲＱプロトコル５１は基地局２２の受信器に送信される否定応答（Not ACKnowledged：ＮＡＣＫ）レポートを要求する。その後、ＮＡＣＫ情報は失敗ブロック６２を再送信する基地局のＨＡＲＱコントローラに搬送される。一方で、復号化に失敗したデータブロック６１、６３は、基地局２２から再送信されるデータブロック６２と次に結合するために、移動電話１のメモリに記憶されてもよい。このことは以下に更に説明される。移動電話１及び基地局２２の各Ｌ１ ３６、４６間でＡＣＫ／ＮＡＣＫレポートを送信することによって、チャネルエラーは、ＲＬＣ層３４、４４のＡＲＱプロトコル５０を介することなく補正される。これにより、ＲＬＣレベルのＲＴＴが安定する。
図３は、本発明に対応する復号器の実現例を示す。例えばＲＡＭメモリ又はフラッシュメモリのようなローカルメモリが移動電話１に提供され、復号化を待機すると共に、再送信されたデータブロック６２と結合しうるデータブロック６１、６３を一時的に格納する待ち行列７１を構成する。待ち行列７１は、任意の市販のマイクロプロセッサ又は他の種類のプログラム可能な論理回路によって実現される中央処理装置７５（ＣＰＵ）により管理され、制御される。従って、ＣＰＵ７５は待ち行列７１に接続される。
待ち行列７１は、並列に配置される多数（Ｎｔｄ）の個別の復号器を有する復号器のクラスタ７２に接続される。復号器を並列に配置することにより、各復号器は完全な符号化データブロック６１、６３を受信して、クラスタ７２の他の全ての復号器とは独立に処理することができる。本実施形態においては、２つ又は３つのターボ復号器が利用されるのが好ましい。しかし、任意の数の反復復号器がクラスタ７２に並列配置において提供され本発明に対応して実現される。復号器を並列に配置する構成により、ビットレートによっては必ずしも全ての復号器からのサービスを必要としない場合には、復号器のうちの一部を停止することが可能となり、それにより電力を節約できる。この動作と待ち行列７１及び復号器クラスタ７２の全体的な制御とは、ＣＰＵ７５によって管理される。従って、ＣＰＵ７５は復号器クラスタ７２にも接続される。
更に、ＨＡＲＱプロトコルがＡＣＫ／ＮＡＣＫレポートを要求し且つブロック６１、６３が復号器で処理されていない場合、もしくは、ブロック６１、６３が復号化処理中であるが巡回冗長検査（cyclic redundancy check：ＣＲＣ）をまだパスしていない場合に、２つのフィードバックループ７３、７４が、待ち行列７１の第１のデータブロック６１、６３、或いは、復号器のクラスタ７２内データブロック６１、６３を、それぞれ待ち行列７１に移動できるようにするために提供される。
ＵＭＴＳ規格において、使用される符号器アーキテクチャの種類は並列連結重畳コード（Parallel Concatenated Convolutional Code）と呼ばれる。ＵＭＴＳ規格において、符号器は２つの８状態符号器（8-state constituent encoders）及び１つのインタリーバを備える。当該規格に従って符号化されたデータは、ターボ復号器を利用するなどの反復復号化技術を使用して復号化される。反復復号器のサービス時間はランダムでありそのことが復号器をクラスタ化することを有利なものとする。
図４は、送信器に入力される音声、映像、ファックス等のデータを表すビットストリームに関する符号化データブロック６１を示す。データブロック６１は、クラスタ７２のいずれかの復号器によって復号化される。また、再送信された符号化データブロック６２と、クラスタ７２のいずれかの復号器によって復号化される結合符号化データブロック６３とが図示されている。ブロック６１、６２、６３の直線は当該ブロックの符号化ビットに対応する。尚、図４のブロックは単なる例示であって、通常は、図４に示されるよりも多数のビットが符号化ブロック内に存在していることに注意すべきである。再送信データブロック６２は、第１のデータブロック６１と同じ情報ビットに関連する。結合データブロック６３は、第１のデータブロック６１及び再送信データブロック６２の各ビットを含む。第１のデータブロック６１は、図４における第１のデータブロック６１内の直線によって示されるある符号化ビットを含む。また、第１のデータブロック６１と同じ情報ビットに関連する再送信データブロック６２は、図４における第２のデータブロック６２内の直線によって示される他の符号化ビットを含んでもよい。
再送信データブロック６２は、例えば受信された符号化ビットの対数尤度比(loglikelihood ratios)を合計することによって、格納された第１のデータブロック６１の受信の際に該第１のデータブロック６１と結合される。ここで理解されるように、各再送信ブロックが必ずしも同一の符号化ビットを含まない場合には、２回以上の再送信が行なわれてもよい。この結合により、データブロック６１、６２のそれぞれよりも大きな符号化ビットを含むことのできる結合データブロック６３が形成される。しかし、図４における第３のデータブロック内の直線によって示される一部の符号化ビットはブロック６１、６２間で重複してもよい。結合データブロック６３が形成されると、待ち行列７１における第１のデータブロック６１と置換される。その後、クラスタ７２のいずれかの復号器において復号化の準備がされる。結合データブロック６３が復号化に失敗した場合には、後続の復号化のために再送信されたデータブロックと再度結合できる。
データブロック６１、６２、６３の結合は、全ての再送信及び結合を伴う多くの場合において、無線チャネル条件に応じて、復号化が正確に行われる可能性が高くなるという利点を有する。
復号化処理が行われているデータブロック６１、６３については、例えばＣＲＣシーケンス（Cyclic Redundancy Check：巡回冗長検査）によって、各反復後にエラーの有無を検査することができる。本発明において、ＣＲＣは各復号器の反復後に検査され、更に、ＣＲＣが検査されるとすぐに反復はキャンセルされる。反復回数が多ければ、データブロックがエラーを含まない可能性は急激に増加する。しかしながら、約３回の反復の後もデータブロック６１、６３の復号化に成功しない場合には、再送信なしに復号化に成功することはないであろう。そのため、本発明の反復復号化処理は復号化のある段階において早期に中止される可能性がある。その代わりに、処理されたデータブロック６１、６３は待ち行列７２に格納される。また、移動電話１は、ＮＡＣＫメッセージを基地局２２に送信して、データブロック６１、６３の再送信を要求する。
もし反復回数が最大に達した場合、復号器の反復処理は無条件に中止され、復号化が行われているデータブロック６１、６３は待ち行列７２の最後に移動されて、データブロック６１、６３の再送信が要求される。その後、再送信されたデータブロックは、上述の通り正確な復号化の可能性を増加させる結合ブロック６３の復号化が開始される前に局所的に格納されたデータブロック６１、６３と結合される。
ここで、本発明に対応する移動電話１の復号器をスケジューリングする方法を、以下に詳細に説明する。
本発明に対応するスケジューリング方法は、データブロック６２を再送信する可能性と、処理中のデータブロック６１、６３の反復復号化処理が中止される可能性とを組み合わせるものである。また上述の通り、クラスタ７２内の復号器の一部を停止することもできる。これにより、移動電話１の反復復号器のリソースは最大限有効に利用される。図３は、復号器の待ち行列７１及びクラスタ７２の概略ブロック図を示す。本実施形態において、多数のターボ復号器が利用されるが、１５Ｍｂｐｓのビットレートデータストリームの場合には２つ又は３つの復号器を利用することが好ましい。基地局２２の送信器のＬ１ ４６上のＨＡＲＱプロトコル５１は、所定の時間内での復号化の終了を要求し、その後、上記送信器が移動電話１の受信器から復号化処理のＡＣＫ／ＮＡＣＫレポートを要求する。
ここで、復号化を待つデータブロック６１、６３のスケジューリング及び処理の可能性を示す図５のブロック図を参照する。まず、データブロック６１は移動電話１の受信器によってステップ１００で受信され、待ち行列１に格納される。待ち時間（queing time）に応じて再送信が必要であるかどうかがステップ１０１で決定され、必要である場合には再送信が行なわれる。その後、再送信されたブロック６２及び待ち行列のブロック６１がステップ１０１で結合されてブロック６３となり、ステップ１０３で更に処理される。再送信が不要である場合、符号化データブロック６１はステップ１０３に直接転送され、任意の復号器が利用可能かどうかが判定される。利用可能であれば、ブロック６１、６３はステップ１０４での復号化に利用可能ないずれかの復号器に移動される。利用不可能であれば、データブロック６１はステップ１０５で待ち行列に移動される。
ブロック６１がステップ１０５で格納される場合は、データブロック６１、６３がいずれかの復号器に移動される前に制限時間に達しているかどうかがステップ１０６で判定される。この判定の結果は、４つの異なる結論をもたらす。
第１の場合では、いずれかの復号器が利用可能となる前に制限時間となる時には、図３の第１のフィードバックループ７３によっても示される通り、データブロック６１、６３は待ち行列７２の最後に移動される。また、ＮＡＣＫレポートは再送信データブロック６２の送信をトリガする基地局２２の送信器に対して１０７で送られる。
第２の場合では、制限時間に達しない時には、データブロック６１はステップ１０４で復号を行なうためにクラスタ７２のいずれかの復号器に移動される。その後、復号化が制限時間内に成功するどうかがステップ１０８で判定される。復号化の成功は、ステップ１０９において移動電話１から基地局２２の送信器へ送信されるＡＣＫレポートのトリガとなる。
第３の場合では、制限時間内にステップ１０４での復号化が終了しない（すなわち、復号化の失敗）とステップ１０８において判定される場合には、ＮＡＣＫレポートはステップ１０７で基地局２２の送信器に送信される。また、データブロック６１は、図３の第２のフィードバックループ７４で示される待ち行列７１の最後に移動される。
第４の場合では、ステップ１０８において、制限時間内にデータブロック６１が復号化に失敗するか、又は、反復回数が最大に達すると判定される場合には、ＮＡＣＫレポートはステップ１０７で移動電話１から基地局２２の送信器に送信される。また、図３の第２のフィードバックループ７４に示される通り、データブロック６１は待ち行列７１の最後に移動される。
尚、ＣＲＣ検査が行なわれる場合には、ステップ１０４において、上述のように２〜３回の反復後に復号化処理を早期に停止することが可能である。
データブロック６１が待ち行列７１の最後に移動され、格納される場合、待ち行列での保持中に再送信ブロック６２と結合して結合ブロック６３となる。次に、結合ブロック６３は、復号化が成功してＡＣＫレポートがステップ１０８で送信されるまで、ステップ１０６、１０７、１０４、１０８に応じて処理される。
復号化が失敗する可能性がある場合、復号器における反復処理を中断し、代わりに再送信を要求することが好ましい。基地局２２からの迅速な再送信後、再送信データブロック６２は待ち行列７１に格納されたデータブロック６１と結合でき、結合データブロック６３は代わりに復号化されることができる。多くの場合、極めて少ない回数、好ましくは１〜３回の反復回数が実行されれば十分であり、本発明におけるスケジューリング方法では、受信ビットレートに応じて復号器における最大の反復回数（Ｎｉｔｅｒ）を自動的に適応化すること、すなわち、増減することによって、この可能性を利用する。従って、本発明に対応する復号化処理のスケジューリングは、限定数の復号器によって高ビットレートをサポートする可能性を提供する。
制限時間内に、データブロック６１、６３の復号化が失敗する場合、或いは、データブロック６１、６３がいずれかの復号器に移動されない場合、上述の通り、データブロック６１、６３は待ち行列７１の最後に移動される。基地局２２の送信器がＡＣＫ／ＮＡＣＫレポートを受信すると、特定のデータブロック６１、６３（ＮＡＣＫ）を再送信するか、或いは、新規のブロック（ＡＣＫ）を送信するか否かが判定される。ＮＡＣＫレポートが受信されると、データブロック６２が準備され移動電話１に送信される。移動電話１によって再送信データブロック６２が受信されると、上述の通り、再送信データブロック６２は記憶されたデータブロック６１、６３と結合されて結合データブロックとなる。結合ブロック６３は、より多くのエネルギー及び／又はパリティビットを備えるので、この結合データブロック６３の復号化は成功する可能性が高い。データブロック６１、６３は複数回結合されることができ、それによって各結合後に復号化が成功する可能性が増大する。
本発明の重要な特徴は、多数のデータブロック６１、６３が待ち行列７１の最後に移動される前に、復号器のクラスタ７２への到達に失敗する場合である。このような場合、復号器の最大可能反復回数Ｎｉｔｅｒは、例えばＣＰＵ７５によって自動的に減少される。本実施形態において、待ち行列７１の最初から最後まで直接移動されるブロック６１、６３の数が所定数に達する場合、ＣＰＵ７５は各復号器における最大反復回数の適応化を自動的に変更する。しかしながら、当業者によって理解されるように、この適応化は必ずしも必要ではなく、異なる方式でも実現可能である。これにより、データブロック６１、６３が正確に復号される可能性は減少されるが復号化時間も減少する、すなわち、より多くのデータブロック６１、６３を復号器のクラスタ７２で単位時間内に処理することができる。クラスタ７２内の各復号器の最適な反復回数Ｎｏｐｔ ｉｔｅｒ及び指数(the indices)は設計パラメータであり、そのパラメータは、移動通信網２１のオペレータの優先順位（operator's preferences）や、現行のリンク２０の品質に応じて異なる方式で設定可能である。
復号器のクラスタ７２内のある復号器についての反復の最大回数は、復号化用の該復号器で受信される符号化データブロックの種類に応じて、自動的に適応化されてもよい。この受信データブロックが最初に復号化される場合、すなわち結合データブロックではない場合、最大回数は例えば８回のような第１の反復回数に設定されることが好ましい。しかしながら、受信データブロックが結合データブロック６３である場合、最大反復回数は１〜４回といった第２の反復回数に設定されることが好ましい。結合データブロックは、復号化を成功させる可能性を高くする。このように、第２の反復回数の後に結合データブロックの復号化が成功しない場合には、復号化が成功しない可能性もある。第１及び第２の最大反復回数は、復号器のクラスタのスループットを向上させるという利点がある。
図６は、Ｌ１ ３６、４６のＨＡＲＱプロトコル５１をシミュレーションするために使用されるＮ＝６の異なるラインを有するＮ回の時差的停止及び待機プロトコル(a N-staggered Stop and Wait protocol with N=6 different lines)が使用される場合の復号化動作のシミュレーションを示す。本発明に対応する復号化処理用スケジューリング方式は、１つの復号器によって利用される。提供されるビットレートは２．８８Ｍｂｐｓであり、復号化レートはＡＷＧＮ（Additive White Gaussian Noise：付加的白色ガウスノイズ）チャネルにおいて、Ｒ＝０．５である。簡略のために、使用する復号化器は１つのみとする。しかしながら、本明細書において先に説明した通り、最大１５Ｍｂｐｓのビットレートをサポートするために２以上の復号器の使用が必要とされてもよい。
図６において、円を始点とする直線によって多数の反復を含む復号化時間の概略が示される。ＡＣＫ／ＮＡＣＫレポートを送信器に送出しなければならない制限時間は、菱形によって示される。復号化の成功は直線に続く円によって示され、一方、復号化の失敗は四角によって示される。
移動電話１の受信器がデータブロック６１を受信し、いずれの復号器も使用できない場合には、データブロック６１は待ち行列７１に格納される。図６に示される通り、第１の到着データブロック６１は途中で待ち行列７１に格納されることなく復号器に直接移動される。格納処理は始点の円とデータブロック６１、６３の受信完了との差によって表される。しかし、データブロック数２〜６が受信される場合、復号器は利用可能でなく、結果としてデータブロック６１は待ち行列７１に格納される必要がある。データブロック６１は、その後「入力順」の規則("oldest first" rule)によって復号器に送られる。
第１のデータブロック６１の復号化は制限時間内に終了されるが、失敗する。その結果、ＮＡＣＫレポートは基地局２２の送信器に送信され、データブロック６１は待ち行列７１の最後に移動される。上記送信器はＮＡＣＫレポートを受信し、再送信データブロック６２として、第１データブロックを準備し及び再送信を行なう。これは図５の第４の場合に対応する。
第３のデータブロック６２の復号化は制限時間内に終了せず、ＮＡＣＫレポートが送信器へ送られる。これは、図５の第３の場合に対応する。
図５の第１の場合、すなわちデータブロック６１が制限時間内に復号器に移動されない場合は、図６の第６のデータブロックが復号化される場合に初めて発生する。図６に復号器の動作を示す通り、意図される復号化の第１のラウンド中、図６に第６のデータブロック６１は存在しない。しかし、ＮＡＣＫレポートは基地局２２の送信器に送信され、再送信のトリガとなる。従って、第６のデータブロックが最初に現れるのは、結合データブロック６３としてである。
最後に、図５における第２の場合、すなわち制限時間内に復号化に成功する場合は、第２のデータブロックが再送信データブロック６２と結合されるときに発生し、結合データブロック６３は初めて復号化されることとなる。その結果、ＡＣＫレポートは基地局２２の送信器に送信され、そこで第７のデータブロック６１は、ライン２を介して送信される。
図６のシミュレーション結果に関する本実施形態において、「入力順」規則が使用される。すなわち、最長の待機時間を有する待ち行列のデータブロック６１、６３に優先権が与えられる。これによって上述の通り、図６の第６のデータブロックは第１のラウンドでスキップされる。しかしながら、他の実施形態においては、データブロック６１、６３が再送信データブロック６２と結合されていれば、他のいずれかの原理、例えば"後入れ先出し法（Last in First Out：ＬＩＦＯ）"に従ってデータブロック６１、６３を待ち行列から復号器に移動させることは同様に十分可能である。
図６より、本発明に対応するスケジューリング方法が復号器の利用を最適化すること、すなわち、待ち行列７１中に復号を待つ更なるデータブロック６１、６３が存在する限り復号器は決してアイドル状態にならないことは明らかである。しかし、いくつかの復号器がアイドル状態になる場合、或いは、待ち行列７１中のブロック６１、６３の数が少ない場合には、消費電力を節約するためにいずれかの復号器を自動的に停止することが可能である。その結果、待ち行列７１中のブロック数が多くなりすぎた場合、停止状態の復号器は自動的に起動される。本実施形態において、ＣＰＵ７５等のコントローラは復号器の起動を自動的に管理する。例えば、受信ビットレートがある所定のレベルに達する場合、いずれかの復号器が起動／停止される。このレベルは設計パラメータであって、例えば、特定の場合のそれぞれにおけるオペレータの優先順位に基づくものである。しかしながら、当業者が理解するように、この起動／停止は必ずしも必要ではなく、異なる方式で実現されてもよい。実施形態においては、Ｎｉｔｅｒ＝１５は一例として選択されたものであり、結果的に数個のデータブロックは失効し、復号器に到達する前に待ち行列７１の最後に送信される。しかし、復号器が他のいずれかの合理的な反復回数を採用することは、本発明の範囲において十分可能である。
明らかに理解されるように、移動電話の全体的動作とデータブロック６１、６２の交換技術とは当業者によく知られたものであるので、本明細書では更なる説明を行なわない。待ち行列管理やアクティブな復号器の数及び各々の最大反復数の適応化といった、待ち行列７１及び復号器のクラスタの動作は同じＣＰＵ７５によって供給されることができ、これは任意の市販のマイクロプロセッサ又はプログラム可能な論理回路であってもよい。
本発明は、いくつかの実施形態を参照して説明されたが、上記以外の他の実施形態も本発明の範囲内で同様に可能であり、それは以下の請求の範囲に最もよく定義される。
通信網に動作可能に接続される本発明に対応する移動電話を示す図である。 移動電話及び通信網におけるプロトコルのスタック構成をそれぞれ示す概略図である。 本発明に対応して構成された復号器の待ち行列及びクラスタのブロック図である。 ３つの異なる符号化データブロックを示す。 本発明に対応する復号化処理のスケジューリングのフローチャートである。 本発明に対応する復号化処理の例示的なタイミング図である。

Claims (35)

  1. 通信網（２１）の無線リンク（２０）を介して送信された符号化データブロック（６１）の復号化処理をスケジューリングする方法であって、
    反復復号器のクラスタ（７２）の全ての復号器を利用できない場合に、待ち行列（７１）に符号化データブロック（６１）を格納する工程と、
    前記クラスタの復号器内の前記符号化データブロック（６１）を復号化する工程と、
    復号化に失敗したいずれかの符号化データブロックを前記待ち行列に戻す工程と、
    前記復号化に失敗した符号化データブロックを対応する再送信符号化データブロック（６２）と結合させる工程とを備え、
    通信装置（１）のプロトコルのスタックの物理層（３６）と通信網（２１）のプロトコルのスタックの物理層（４６）との間の前記送信は、所定の制限時間内で前記送信のＡＣＫ／ＮＡＣＫレポートを要求するプロトコル（５１）によって制御され、
    前記クラスタ（７２）のいずれかの前記復号器による前記ブロック（６１）の前記復号化が前記制限時間内に終了しない場合、前記ＮＡＣＫレポートは前記データブロック（６１）の前記送信器に送信されることを特徴とする方法。
  2. 前記クラスタ（７２）の前記反復復号器は並列に構成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 前記格納されたデータブロック（６１）が前記クラスタ（７２）のいずれかの復号器に移動する前に前記制限時間に達する場合、ＮＡＣＫレポートは前記データブロック（６１）の前記送信器に送信されることを特徴とする請求項１記載の方法。
  4. 前記制限時間内に前記クラスタ（７２）のいずれかの前記復号器において前記ブロック（６１）の復号化が完了する場合、ＡＣＫレポートは前記データブロック（６１）の前記送信器に送信されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  5. 前記制限時間内に前記クラスタ（７２）のいずれかの前記復号器において前記ブロック（６１）の復号化に失敗する場合、前記ＮＡＣＫレポートは前記データブロック（６１）の前記送信器に送信されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
  6. 前記データブロック（６１）は前記待ち行列（７１）の最後に移動することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
  7. 復号化に失敗した前記データブロック（６１）は再送信データブロック（６２）と結合されて結合データブロック（６３）となり、前記待ち行列（７２）に格納されることを特徴とする請求項６記載の方法。
  8. 前記結合データブロック（６３）は請求項１乃至６のいずれか１項に従って処理されることを特徴とする請求項７記載の方法。
  9. 前記データブロック（６１、６３）は、ＦＩＦＯ原理に従って、前記待ち行列（７１）から前記クラスタ（７２）のいずれかの前記復号器に移動されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
  10. 前記データブロック（６１、６３）は、データブロックの入力順に従って、前記待ち行列（７１）から前記クラスタ（７２）のいずれかの前記復号器に移動されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
  11. 前記クラスタのある復号器における最大反復回数は、ＣＰＵ（７５）によって自動的に適応化されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
  12. 前記最大反復回数は、前記待ち行列（７１）の最初から最後へ直接移動する前記ブロック（６１、６３）の数に従って適応化されることを特徴とする請求項１１記載の方法。
  13. 前記最大反復回数は、前記復号器が受信したデータブロックが、最初に復号化される符号化データブロック（６１）と、結合データブロック（６３）とのいずれであるかに応じて適応化されることを特徴とする請求項１１記載の方法。
  14. 前記復号器は、前記データブロック（６１、６２）の受信されたストリームのビットレートがある所定のレベルに到達する場合に、ＣＰＵ（７５）によって自動的に起動されることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の方法。
  15. 前記クラスタ（７２）のいずれかの前記復号器の前記復号化処理は、最大反復回数に達する前に終了されることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の方法。
  16. 符号化データブロック（６１）は、ＨＡＲＱ（Hybrid ARQ）プロトコルに従って受信されることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の方法。
  17. 通信網（２１）の無線リンク（２０）を介して受信された符号化データブロック（６１）を復号化可能な電子通信装置（１）であって、
    前記符号化データブロック（６１）を一時的に格納するための待ち行列（７１）と、復号器のクラスタ（７２）であって、前記クラスタ（７２）のいずれかの前記復号器が利用可能な場合に前記符号化データブロック（６１）を復号化し、いずれかの前記復号器による復号化に失敗したいずれかの符号化データブロックを前記待ち行列に戻すためのクラスタ（７２）と、復号化に失敗した符号化データブロック（６２）を対応する再送信符号化データブロック（６３）に結合するためのコントローラ（７５）とを備え、
    前記装置（１）は、所定の制限時間内にＡＣＫ／ＮＡＣＫレポートを要求するプロトコルに従って前記データブロック（６１、６２）を受信し、
    前記装置（１）は、前記クラスタ（７２）のいずれかの前記復号器における前記ブロック（６１）の前記復号化が前記制限時間内に終了できない場合に、ＮＡＣＫレポートを前記データブロック（６１）の前記送信器に送信することを特徴とする装置。
  18. 前記クラスタ（７２）の前記復号器は、並列に構成されることを特徴とする請求項１７記載の電子通信装置。
  19. 前記装置（１）は、少なくとも１５Ｍｂｐｓまでのビットレートを有する前記データブロック（６１、６２）を受信する受信器を備えることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の電子通信装置。
  20. 前記装置（１）は、ＨＡＲＱプロトコルに従って符号化データブロックを受信するように構成される受信器を備えることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の電子通信装置。
  21. 前記装置（１）は、前記制限時間内に前記ブロック（６１）が前記クラスタ（７２）のいずれかの前記復号器へ移動されない場合に、ＮＡＣＫレポートを前記データブロック（６１）の送信器に送信することを特徴とする請求項２０記載の電子通信装置。
  22. 前記装置（１）は、前記制限時間内に前記クラスタ（７２）のいずれかの前記復号器において前記ブロック（６１）の復号化が完了する場合に、ＡＣＫレポートを前記データブロック（６１）の前記送信器に送信することを特徴とする請求項１７乃至２１のいずれか１項に記載の電子通信装置。
  23. 前記装置（１）は、前記制限時間内に前記クラスタ（７２）のいずれかの前記復号器において前記ブロック（６１）の復号化が失敗する場合に、ＮＡＣＫレポートを前記データブロック（６１）の前記送信器に送信することを特徴とする請求項１７乃至２２のいずれか１項に記載の電子通信装置。
  24. 前記装置（１）は、前記待ち行列（７１）の最初及び前記待ち行列（７１）の最後の間と、復号器の前記クラスタ（７２）及び前記待ち行列（７１）の最後の間とのフィードバックループ（７３、７４）を更に備え、前記装置（１）は、前記復号化処理が開始されないか、又は完了しない場合に、前記データブロック（６１）を前記待ち行列（７１）の最後に移動することを特徴とする請求項１７乃至２３のいずれか１項に記載の電子通信装置。
  25. 前記装置（１）は、前記再送信データブロック（６２）を受信し、再送信データブロック（６２）を格納されたデータブロック（６１）と結合して結合データブロック（６３）を実現し、前記結合データブロック（６３）を格納することを特徴とする請求項１７乃至２４のいずれか１項に記載の電子通信装置。
  26. 前記装置（１）は請求項１７乃至２４のいずれか１項に従って前記結合データブロック（６３）を処理することを特徴とする請求項２５記載の電子通信装置。
  27. 前記待ち行列（７１）は書換え可能なメモリとして提供されることを特徴とする請求項１７乃至２６のいずれか１項に記載の電子通信装置。
  28. 前記装置（１）のコントローラ（７５）は、データブロック（６１、６２）の前記受信ストリームの前記ビットレートがある所定のレベルに達する場合に、起動状態の復号器の数を自動的に適応化させるように構成されることを特徴とする請求項１７乃至２７のいずれか１項に記載の電子通信装置。
  29. 前記コントローラ（７５）は、前記待ち行列（７１）の最初から最後に直接移動されるブロック（６１、６３）の数に基づいて、ある復号器の最大反復回数を適応化させるように構成されることを特徴とする請求項１７乃至２８のいずれか１項に記載の電子通信装置。
  30. 前記コントローラ（７５）は、前記復号器が受信したデータブロックが、最初に復号化されるべき符号化データブロック（６１）か、結合データブロック（６３）かに応じて、ある復号器の最大反復回数を適応化するように構成されることを特徴とする請求項１７乃至２８のいずれか１項に記載の電子通信装置。
  31. 前記装置（１）は、ＦＩＦＯ原理に従って、前記待ち行列（７１）から前記クラスタ（７２）のいずれかの前記復号器に前記データブロック（６１、６３）を移動するように更に適応化されることを特徴とする請求項１７乃至３０のいずれか１項に記載の電子通信装置。
  32. 前記装置（１）は、データブロックの入力順に従って、前記待ち行列（７１）から前記クラスタ（７２）のいずれかの前記復号器に前記データブロック（６１、６３）を移動するように更に適応化されることを特徴とする請求項１７乃至２８のいずれか１項に記載の電子通信装置。
  33. 前記コントローラ（７５）は、最大反復回数に達する前に、前記クラスタ（７２）のいずれかの前記復号器の前記復号化処理を終了させるように構成されることを特徴とする請求項１７乃至３２のいずれか１項に記載の電子通信装置。
  34. 前記装置は、移動電話（１）であることを特徴とする請求項１７乃至３３のいずれか１項に記載の電子通信装置。
  35. 前記装置は、コミュニケータ、電子手帳又はスマートフォンであることを特徴とする請求項１７乃至３３のいずれか１項に記載の電子通信装置。
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