JP5247807B2 - 適応受信機方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は概して受信信号処理に関し、特には、時間領域におけるダウンリンク及びアップリンクリソースの割り当てに基づく受信機リソースの割り当てに関する。

第３世代パートナシッププロジェクト(3GPP)と互換性を有するような先進的な無線通信ネットワークは、複雑な信号伝送手法を採用している。例えば、UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)のリリース８が、3GPP LTE (Long Term Evolution)プロジェクトによって現在開発されている。UMTS規格のリリース８において提案されるエアインタフェースは、ダウンリンク伝送（送信機から受信機へ）については直交周波数分割多元アクセス(OFDMA)を、アップリンク伝送（受信機から送信機へ）についてはシングルキャリアFDMA(SC-FDMA)を用いる。他の無線通信規格も、同様のダウンリンク及びアップリンク伝送手法を用いている。

先進的なダウンリンク及びアップリンク伝送手法は、周波数分割多重(FDD)及び時分割多重(TDD)通信の両方を用いるのが一般的であり、ダウンリンク及びアップリンクサブバンドは周波数オフセット(FDD)及び時間オフセット(TDD)の両方によって分離されている。例えば、OFDMAを用いると、伝送は時間領域において０．５ｍｓ長のタイムスロットと１．０ｍｓ長のサブフレームとに分割される。各フレームは１０ｍｓの長さを有するので、１０のサブフレームを含むことになる。各サブフレームは１つ以上のデータブロックを含んでいる。

受信機は、受信したダウンリンクサブフレームに含まれるデータブロックを復調する。受信機はまた、処理したデータから得られるフィードバック情報を、利用可能なアップリンクサブフレームに含めて送信機へ報告する。フィードバック情報は、受信機が無線通信環境品質をどのようにみなしているかを示す。例えば、受信機は従前、特定のダウンリンクサブフレーム内のブロックが正しく受信され、また変調されたかを報告している。復調結果は、サブフレームが正しく変調されたか否かを示すACK/NACK報告（アクノリッジされた／アクノリッジされていない）の形式で報告される。チャネル品質情報も、例えばチャネル品質インジケータ(CQI)の形式で、送信機に送信されてよい。ダウンリンクサブフレームに関連した他のタイプのフィードバック情報もまた、送信電力制御情報のように報告されてよい。

送信機器は、ネットワーク全体の無線リソース割り当てを調整するためにフィードバック情報を用いる。例えば、無線基地局は、例えばより高次な変調手法や、より高いデータレートを提供することにより、高い信号品質環境を報告する受信機に対して追加の無線リソースを割り当ててもよい。逆に、許容可能なビットエラーレートもしくはシンボルエラーレートを維持するため、低品質環境に位置する受信機に割り当てる無線リソースは減らされる。受信機は通常、ダウンリンク伝送に関するフィードバック情報をいつ報告すべきか（例えば現在のダウンリンクサブフレームのＮサブフレーム後）、について指示される。しかし、伝送構成手法(transmission configuration scheme)は、あるネットワーク内もしくは異なるネットワーク間で変化しうる。伝送構成手法は、あるフレーム内で、ダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームとがどのように割り当てられるか、すなわち、ダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームの数と、それらが予期される時間とを決定する。例えば、５つのダウンリンクサブフレームと５つのアップリンクサブフレームとが各フレームに割り当てられうる。あるいは、６つのダウンリンクサブフレームと４つのアップリンクサブフレームとが各フレームに割り当てられてもよい。他の組み合わせも可能である（例えば７／３及び８／２）。通常、アップリンクサブフレームはダウンリンクフィードバック情報を報告するために利用可能でなければならない。

アップリンクサブフレームの利用可能性は、現在の伝送構成手法に依存する。利用可能なアップリンクサブフレームが少ないと、ＴＤＤモードを用いて情報を伝送する際にフィードバック報告の遅延がより大きくなる。これは、ＴＤＤモードでは、全ての伝送が同一のキャリア上で発生するため、すなわち、アップリンク伝送及びダウンリンク伝送が同一キャリアを共用するためである。例えば、半二重ＦＤＤ伝送モードでは、ユーザ機器が送信と受信を同時に行えない場合により多くのフィードバック報告遅延が生じうる。アップリンクサブフレームがフィードバック情報の報告に間に合って利用可能となるのが遅れるほど、対応するダウンリンクサブフレームの処理に利用可能な時間は増える。これは、ダウンリンクサブフレームから生成されるフィードバック情報は、次のアップリンクサブフレームが利用可能となる直前まで用意する必要がないからである。しかし、従前、受信機は、アップリンクサブフレームの割り当てとは無関係に、同一かつ固定な受信データブロック処理時間を割り当てられている。そのため、複数の伝送構成手法が用いられるネットワークにおける受信機性能が制限されている。従前の受信機は受信データブロックを、ある１つの伝送構成手法のみに対して最適に処理している。アップリンクサブフレームの割合(density)が変わった場合、受信機はもはや受信データブロックを最も効率的な方法で処理していない。

本明細書で教示される方法及び装置によれば、フレーム内でサブフレームがダウンリンク伝送とアップリンク伝送とにどのように割り当てられているか、および、受信機がダウンリンク伝送に関するフィードバック情報をどのような頻度で報告することが期待されているかに基づいて、受信機リソースが割り当てられる。受信機がどのような頻度でフィードバック情報を報告可能であるかは、時間領域におけるアップリンクサブフレームの利用可能性に少なくとも一部依存する。さらに、受信機に割り当てられたフィードバック報告間隔にも依存する。フィードバック報告間隔は、受信機がフィードバック情報をどのような頻度で報告することが期待されているかを決定する。受信機は、データ通信に先立ってフィードバック報告間隔を与えられる。受信機はさらに、データ通信が始まる前に、フレーム内のダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームの数と、どの時間にサブフレームが利用可能か、を示す伝送構成情報を与えられる。このように、受信機は事前に、フィードバック情報を報告する際にどの程度の遅延が予期されうるかを知っている。

アップリンクサブフレームが利用できないことにより、受信ブロックから得られるフィードバック情報が期待されるよりも遅れて報告されなければならない場合、それら受信ブロックを処理するために余分な時間が利用可能である。受信機は、より多くの処理時間が利用可能な場合、追加の受信機リソースを割り当てることにより、そのような報告遅延を利用する。一実施形態においては、フィードバック報告遅延が予期されるダウンリンクサブフレームに対してのみ、追加の受信機リソースの割り当てを行う。別の実施形態では、フレーム全体に対する総フィードバック報告遅延が求められる。総遅延に対応する追加受信機リソースが、フレーム内のダウンリンクサブフレームの全てに亘って、あるいはそのサブセットに対して割り当てられ、受信機リソースのより均等な分配が行われる。

受信機は、ターボデコーダ反復(iterations)の最適数を求めることにより、現在の伝送構成に基づいて追加受信機リソースを割り当ててもよい。あるいは、受信機は、受信信号処理の中で用いられるチャネル推定アルゴリズムの最適複雑度を決定してもよい。さらに別の実施形態において、受信機は、受信信号処理の中で用いられる復調モデルの複雑度を決定してもよい。受信機は、このように受信機リソースを再割り当てすることにより、伝送構成又はフィードバック報告頻度のいずれかを変更するように適合される。このように、受信機性能は伝送構成にかかわらず最適化された状態を維持する。

一実施形態によれば、受信信号は、時間領域におけるフレーム内で、ダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームとがどのように割り当てられているかを示す伝送構成情報を受信することによって処理される。伝送構成情報に基づいて、受信機は、ダウンリンクサブフレームに関するフィードバック情報を報告する際に、受信機に割り当てられているフィードバック報告間隔を超える遅延が生じるどうかを判定する。受信機リソースは、フィードバック情報の報告時に遅延が発生するかどうかに基づいて割り当てられる。もちろん、本発明は上述の特徴及び利点に限定されない。本技術分野に属する当業者は、以下の詳細な説明を読み、添付図面を見ることにより、本発明のさらなる特徴及び利点を認識するであろう。

無線送信機および無線受信機を含む無線通信システムの実施形態のブロック図である。 伝送構成情報に基づいて受信機リソースを割り当てるための処理ロジックの一実施形態の論理フロー図である。 例示的な伝送構成のブロック図である。 伝送構成情報に基づいて受信機リソースを割り当てるように動作可能なベースバンドプロセッサの一実施形態のブロック図である。 伝送構成情報に基づいて受信機リソースを割り当てるように動作可能なベースバンドプロセッサの一別の実施形態のブロック図である。

図１は、無線基地局のような無線送信機１１０と、携帯電話や他の種類のモバイル機器のような無線受信機１２０とを含んだ無線通信システム１００の実施形態を示している。あるいは、送信機１１０がモバイル機器、受信機１２０が無線基地局であってもよい。いずれにしても、データは送信機１１０から受信機１２０へ、１つ以上のダウンリンクチャネル１３０を介して伝送され、受信機１２０は送信機１１０と１つ以上のアップリンクチャネル１４０を介して通信する。送信機１１０と受信機１２０は任意のタイプのＦＤＤ及びＴＤＤ伝送モードを用いてもよく、ダウンリンクサブバンドとアップリンクサブバンドは周波数オフセットと時間オフセットの両方によって分離されている。情報は、複数のデータブロックに分割され、フレーム内の１つ以上のサブフレームに挿入されて、機器１１０，１２０の間をアップリンク又はダウンリンク方向のいずれかに伝送される。純粋な説明例において、送信機１１０と受信機１２０はＯＦＤＭＡをサポートしてよく、信号伝送は時間領域で０．５ｍｓ長のタイムスロットと１．０ｍｓ長のサブフレームに分割され、１０サブフレームで１フレームを構成する。もちろん、他のフレーム／サブフレームサイズ及び長さが適用されてよく、また、多アンテナ変調手法のような他の変調手法がサポートされてよい。

とにかく、受信機１２０は受信したダウンリンクサブフレームに含まれるデータブロックを、復調し、復号することにより処理する。受信機１２０はさらに、処理したデータブロックに基づいてフィードバック情報を生成し、利用可能なアップリンクサブフレームを用いてフィードバック情報を送信機１１０に報告する。フィードバック情報は、受信信号品質の指標を送信機１１０に提供し、ACK/NACK報告、チャネル品質情報、送信電力制御情報、等を含んでよい。送信機１１０は、本技術分野で周知なように、自身の無線リソースの割り当てを調整するためにフィードバック情報を用いる。調整は例えば変調手法を変更したり、データレートを調整したり、送信電力レベルを変更したりすることによって行うことができる。

しかし、適切な時点にアップリンクサブフレームが使用できないかもしれないので、いつも期待した時間に受信機１２０がフィードバック情報を報告できるとは限らない。例えば、時間通りにフィードバック情報を報告するのに必要なタイムスロットがダウンリンクサブフレームに占有されているかも知れない。従って、受信機１２０は、フィードバック情報を報告するため、時間領域で次に利用可能なアップリンクサブフレームを待つ。次に利用可能なアップリンクサブフレームは、フィードバック報告のための容量があれば、定期的にスケジュールされた次のアップリンクサブフレームである場合もある。さもなければ、利用可能な次のアップリンクサブフレームは、フィードバック報告のための十分な容量を有する、間に合うことが期待される次のアップリンクサブフレームである。いずれにせよ、フィードバック情報を報告するためのアップリンクサブフレームの利用可能性は、現在の伝送構成設定に依存する。伝送構成設定は、サブフレームが時間領域のフレーム内でどのようにダウンリンク伝送とアップリンク伝送とに割り当てられているか、すなわち、ダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームの数と、それらがどの時間に利用可能であるかを決定する。従前の受信機は、伝送構成設定とは無関係な一定時間を用いて受信データブロックを処理している。その結果、従前の受信機の性能は、１つの伝送構成設定に対してのみ最適化されているのが通常である。

伝送構成設定が変化すると、従前の受信機性能は悪影響を受ける。性能が悪影響を受けるのは、受信したデータブロックを処理するために利用可能な時間が、現在の伝送構成情報と、受信機がどの程度の頻度でダウンリンク伝送に関するフィードバック情報を報告することを求められるかとに依存するからである。つまり、フレーム内で利用可能なアップリンクサブフレームの数が少なければ、受信データブロックの処理に利用可能な時間は増える。これは、受信データブロックから生成されるフィードバック情報の報告頻度が低下するからである。そのため、フィードバック情報がアップリンク伝送のために準備できていなくてはならない時点までに利用可能な時間が増加する。逆に、フィードバック情報の報告に利用可能なアップリンクサブフレームが多ければ、利用可能な処理時間は減少する。

本発明の受信機１２０は、伝送構成がフィードバック報告遅延に与える影響を活用することにより、伝送構成設定に対する変更にかかわらず、自身の性能を最適化する。これを達成するため、例えば図２のステップ２００に示すように、時間領域のフレーム内でサブフレームがダウンリンク伝送とアップリンク伝送とにどのように割り当てられているかを示す伝送構成情報が受信機１２０に提供される。受信機１２０は通常、高次レイヤシグナリング、例えば呼設定、を介して、伝送構成情報の提供を受ける。例えば図２のステップ２０２に示すように、受信機１２０は、ダウンリンクサブフレームに関するフィードバック情報を送信機１１０に報告する際に、自身に割り当てられた報告間隔を超える遅延が発生するか否かを伝送構成情報に基づいて判定する。フィードバック報告間隔は、受信機が期待されるフィードバック情報の報告頻度、例えば、ダウンリンクサブフレームの受信後Ｎサブフレーム、を決定する。例えば図２のステップ２０４に示すように、フィードバック情報の報告時にフィードバック報告間隔を超える遅延が発生するかどうかに基づいて受信機リソースを割り当てることにより、受信機性能が最適化される。受信機１２０は、ダウンリンクサブフレームが受信機１２０に到達し始めるより前に受信機リソースを割り当てるため、伝送構成情報によって示されるようなフレーム構成の事前知識を有利に利用する。そして、受信データブロックを復調及び復号することにより、割り当てられたリソースを用いて受信データブロックが処理される。

一実施形態では、現在の伝送構成設定及び受信機１２０に割り当てられているフィードバック報告間隔に基づいて、ターボデコーダ反復回数が決定される。別の実施形態では、データブロック処理中に用いられるチャネル推定アルゴリズムの複雑度が現在の伝送構成設定及びフィードバック報告間隔に基づいて決定される。さらに別の実施形態では、データブロック処理中に用いられる復号モデルが、現在の伝送構成設定及びフィードバック報告間隔に基づいて決定される。

これら実施形態の各々は、個々に、あるいはその様々な組み合わせにより、伝送構成にかかわらず受信機性能を最適化する。それは、フィードバック情報がアップリンク伝送のために準備できていなければならない時点より前においてデータブロックの処理に利用可能な時間に基づいて受信機リソースが割り当てられるからである。アップリンクサブフレームの利用可能性が追加の受信機リソース割り当てを許容する際に、受信データブロックは正しく復調される可能性が高くなる。一方、アップリンクサブフレーム密度が増加する場合、受信機リソースが削減される。このようにして、伝送構成の変化に関わらず、受信機の性能が最適化される。

無線受信機１２０をより詳細に説明すると、受信したダウンリンクサブフレームに含まれるデータブロックを、ベースバンドプロセッサ１５０が復調及び復号することによって処理する。ベースバンドプロセッサ１５０はまた、処理したデータブロックに基づいてフィードバック情報を生成し、利用可能なアップリンクサブフレームにフィードバック情報を挿入して、フィードバック情報を送信機１１０へ送信する。ベースバンドプロセッサ１５０に含まれる、あるいは関連付けられたリソース割り当て器１６０は、ダウンリンクサブフレームに関するフィードバック情報を受信機１２０が報告する際に、受信機１２０に割り当てられたフィードバック報告間隔を超える遅延が発生するかどうかを判定する。この判定は、現在の伝送構成情報に基づく。リソース割り当て器１６０はまた、フィードバック情報を報告する際に何らかの遅延が生じるかどうかに基づいて、受信データブロックを処理するための受信機リソースを割り当てる。受信機リソースは、新たに受信した構成情報に応じて、及び／又は別のフィードバック報告間隔が受信機１２０に割り当てられたかどうかによって再割り当てされてよい。

次に、図３に示す４つの例示的な伝送構成設定に関して、受信機１２０の動作を説明する。図３の例示的な伝送構成設定はＯＦＤＭフレーム構成に基づいており、説明を容易にするためだけに与えられている。これらの構成はいかなる意味においても限定的に解釈されるべきではない。異なるフレーム／サブフレーム構成を有する、他の変調手法も適用可能であることは言うまでもない。この条件の下で、受信機１２０を対象とする第１の伝送構成設定は、フレーム毎に、５つのダウンリンクサブフレームと５つのアップリンクサブフレームとが期待される（５：５ ＤＬ／ＵＬ伝送構成設定）。最初の３つのサブフレーム（サブフレーム０−２）はダウンリンクサブフレームであり、２つのアップリンクサブフレーム（サブフレーム３−４）が続く。次に、２つのダウンリンクサブフレーム（サブフレーム５−６）が、続いてフレームを完成させる３つの連続するアップリンクサブフレーム（サブフレーム７−９）が存在する。

図３において、受信機１２０はまた、各ダウンリンクサブフレームから得られるフィードバック情報を、ダウンリンクサブフレームが受信されてから３サブフレーム後に報告することが期待されている。もちろん、受信機１２０は他のサブフレーム間隔でフィードバック情報を報告することを期待されてもよい。図３に示した５：５ ＤＬ／ＵＬ構成の例に戻ると、最初のダウンリンクサブフレーム（サブフレーム０）に関するフィードバック情報は、サブフレーム０からサブフレーム３へ延びる実線で示すように、３サブフレーム後にアップリンクサブフレームが利用可能なため、時間通りに伝送可能である。同様に、２番目のダウンリンクサブフレーム（サブフレーム１）に関するフィードバック情報も、サブフレーム１からサブフレーム４へ延びる実線で示すように、３サブフレーム後にアップリンクサブフレームが利用可能なため時間通りに報告可能である。

しかし、３番目のダウンリンクサブフレーム（サブフレーム）に関するフィードバック情報は、サブフレーム２からサブフレーム７へ延びる点線で示すように、次のアップリンクサブフレームが４サブフレーム後に利用可能なため、時間通りに報告できない。受信機１２０はこの報告遅延を、受信データブロックの処理のために追加受信機リソースを割り当てることにより利用する。一実施形態において、公称の(nominal)受信機リソースが、受信機１２０がフィードバック情報を時間通りに報告することが期待されている全てのダウンリンクサブフレーム（すなわち、図３に示す５：５ ＤＬ／ＵＬ構成の例においては第１、第２、第３、第４、及び第５ダウンリンクサブフレーム）に割り当てられる。さらなる受信機リソースが、フィーバック報告に遅延が予期されるダウンリンクサブフレームにのみ割り当てられる（すなわち、図３に示す５：５ ＤＬ／ＵＬ構成の例においては第３ダウンリンクサブフレーム）。

本実施形態によれば、ある特定のダウンリンクサブフレームに関するフィードバック報告遅延は、受信機１２０がそのダウンリンクサブフレームに関するフィードバック情報を報告することが期待されている時刻と、次のアップリンクサブフレームが時間領域で利用可能になる時刻との間にスケジュールされているダウンリンクサブフレームの連続数に対応する。図３に示す５：５ ＤＬ／ＵＬ構成の例に基づき、３番目のダウンリンクサブフレームの処理に、２つのダウンリンクサブフレームに対応する受信機リソースを追加割り当てすることができる。これは、ＯＦＤＭフレームに対するデータブロック処理時間を約２．０ｍｓ追加することに相当する。ダウンリンクサブフレーム５及び６は時間領域において、受信機が対応するフィードバック情報をサブフレーム５の間に報告することを期待されている時刻と、時間領域で利用可能な次のアップリンクサブフレーム（サブフレーム７）の時刻との間にスケジュールされている。そのため、２サブフレーム分の追加受信機リソースは、３番目のダウンリンクサブフレームの処理に割り当てられてよい。

別の実施形態によれば、フレーム内の全ダウンリンクサブフレームに対するフィードバック情報の報告に関する総遅延を判別することにより、受信機リソースが割り当てられる。そして、受信機リソースは、総報告遅延に基づいて、全てのダウンリンクサブフレーム（またはそのサブセット）に均等に割り当てられる。ここでも図３に示す５：５ ＤＬ／ＵＬ構成の例を想定すると、２つのサブフレームの総報告遅延は、フレーム全体の影響を受けるであろう。２つのサブフレーム遅延は、受信機１２０が３番目のダウンリンクサブフレームの処理に係るフィードバック情報の報告において被る遅延に相当する。そして、受信機リソースは、２つのサブフレームの総報告遅延にもとづいて、５つの全ダウンリンクサブフレームまたは５つのダウンリンクサブフレームのサブセットに均等に割り当てられる。

図３は、別の例示的な伝送構成設定を示している。２番目の伝送構成設定は、受信機１２０が各フレームで６つのダウンリンクサブフレームと４つのアップリンクサブフレームとを期待する（６：４ ＤＬ／ＵＬ構成）構成に関する。まず３つのダウンリンクサブフレームがあり、続いて２つのアップリンクサブフレームがある。次の３つはダウンリンクサブフレームであり、続く２つのアップリンクサブフレームによりフレームが完成する。説明を簡単にすることのみを目的として、ここでも、ダウンリンクサブフレームの受信後３サブフレームでフィードバック情報を報告することが受信機１２０に期待されているものとする。従って、受信機１２０は３番目のダウンリンクサブフレーム（サブフレーム２）と６番目のサブフレーム（サブフレーム７）に関するフィードバック情報を、期待されているよりも３サブフレーム遅れて報告するであろう。受信機１２０はこの、予期される報告遅延に関する事前知見を、受信データブロックをさらに処理することにより利用する。既に説明した第１の実施形態によれば、３サブフレームに相当する追加の受信機リソースが、３番目と６番目のサブフレームに対してのみ割り当てられる。このようにして、３番目と６番目のダウンリンクサブフレームに含まれるデータブロックは追加処理される。既に説明した第２の実施形態によれば、６サブフレームの総報告遅延（３番目のダウンリンクサブフレームについての３サブフレームと、６番目のダウンリンクサブフレームについての３サブフレーム）が、６つのダウンリンクサブフレーム又はそのサブセットに亘って均等に適用され、ダウンリンク伝送全体に亘ってより多くの受信機リソースが割り当てられる。

図３に示される３番目の伝送構成設定は、受信機１２０がフレーム毎に７つのダウンリンクサブフレームと３つのアップリンクサブフレームとを期待する構成（７：３ ＤＬ／ＵＬ構成）に関する。４番目の伝送構成設定は、受信機１２０がフレーム毎に８つのダウンリンクサブフレームと２つのアップリンクサブフレームとを期待する構成に関する。ここでも受信機１２０は、説明したように、予期される報告遅延の事前知見を利用し、総報告遅延に基づく追加受信機リソースを、報告遅延が予期されるダウンリンクサブフレームに対してのみ、あるいは全サブフレーム又はそのサブセットに均等に、割り当てる。このように、全ての構成について同一かつ固定量の受信機リソースを割り当てる代わりに、現在の伝送構成設定に基づいて受信機リソースを適応的に割り当てることにより、伝送構成にかかわらず受信機性能が最適化される。

図４は、無線受信機１２０に含まれるベースバンドプロセッサ１５０のＯＤＦＭ実施形態を示している。ベースバンドプロセッサ１５０は、受信機フロントエンド回路（図示せず）により提供される時間領域ディスクリート信号を、周波数領域ディスクリート信号に変換するための高速フーリエ変換(FFT)ブロック４００を含んでいる。ＦＦＴブロック４００が出力するベースバンド信号ｒ_bは、チャネル推定器４１０及び復調器４２０の両方に与えられる。チャネル推定器４１０は、送信機１１０から受信した信号が伝送されたチャネルの推定を、本技術分野で周知な様に、例えば受信データブロックに埋め込まれたパイロット信号に基づいて求める。復調器４２０は、本技術分野で周知な様に、復調処理遅延と対応する結合重みとの選択された組み合わせに基づいて、ベースバンド信号ｒ_bからソフトビット値(sbv)又はシンボル推定を生成する。

得られたソフトビット値は、本技術分野で周知な様に、例えばターボデコーダ４３０によって復号される。復号されたデータは復号データプロセッサ４４０によって処理される。本技術分野で周知な様に、復号データプロセッサ４４０は、ACK/NACK報告、チャネル品質情報、送信電力制御情報などのようなフィードバック情報を生成する。ベースバンドプロセッサ１５０は、送信機１１０へのアップリンク伝送のためのフィードバック情報を周期的に符号化及び変調する。符号化及び変調されたフィードバック情報は、アップリンクサブフレームが利用可能になるとアップリンクサブフレームに挿入される。

図５はベースバンドプロセッサ１５０の広帯域ＣＤＭＡ(WCDMA)実施形態を示す。シンボル逆拡散器５００は受信シンボルを逆拡散する。一実施形態において、シンボル逆拡散器５００は、処理遅延と対応する拡散符号列の組み合わせを用いて１つ以上のトラフィックチャネルを逆拡散するための複数の相関器フィンガーを含む。相関器フィンガーは、１つ以上のトラフィックチャネルフィンガー、パイロットチャネルフィンガー及びプロービングフィンガーを有してよい。なお、これらフィンガーは実物であっても良いし、仮想物（すなわち数学的に得られるもの）であってもよい。相関器フィンガーの各々は、関連付けられた遅延及び、拡散波形相関器を有する。相関器フィンガーは、受信データブロック及び拡散符号列を用いて、逆拡散値を生成する。逆拡散シンボルｒ_bはチャネル推定器５１０及びG-RAKE部５２０の両方に供給される。チャネル推定器５１０は、送信機１１０から受信した信号が伝送されたチャネルの推定を、本技術分野で周知な様に、例えば逆拡散されたパイロットシンボルに基づいて求める。G-RAKE部５２０は、ソフトビット値(sbv)又はシンボル推定を得るために、チャネル及びノイズ推定から得られる結合重みを用いて逆拡散値を結合する。

あるいは、ベースバンドプロセッサ１５０は、G-RAKEタイプである代わりにチップ等価器タイプである。この実施形態によれば、シンボル逆拡散器５００は、等価フィルタタップ遅延の組み合わせを用いて受信データブロックを処理する等価有限インパルス応答(FIR)フィルタ（図示せず）で置換される。各フィルタタップは対応する重みを用いて重み付けされる。ＦＩＲ出力はチャネル推定器５１０と、G-RAKE部５２０に変わってＲＡＫＥ部（不図示）に与えられる。ＲＡＫＥ部は対応する拡散符号列を用いて、フィルタ処理された値を逆拡散することにより、ソフトビット値(sbv)又はシンボル推定を得る。

G-RAKE、チップ等価器のいずれの実施形態においても、得られたソフトビット値は、本技術分野で周知な様に、例えばターボデコーダ５３０によって復号される。復号されたデータは復号データプロセッサ５４０によって処理される。本技術分野で周知な様に、復号データプロセッサ５４０は、ACK/NACK報告、チャネル品質情報、送信電力制御情報などのようなフィードバック情報を生成する。ベースバンドプロセッサ１５０は、送信機１１０へのアップリンク伝送のためのフィードバック情報を周期的に符号化及び変調する。符号化及び変調されたフィードバック情報は、アップリンクサブフレームが利用可能になるとアップリンクサブフレームに挿入される。

既に述べたように、受信機１２０が全てのフィードバック情報を時間通りに報告できるとは限らない。フィードバック情報が時間通りに報告されるかどうかは、現在の送信構成設定および受信機１２０がフィードバック情報をどの程度の頻度で報告することを期待されているかに依存する。リソース割り当て器１６０は、受信機リソースの最適な割り当てを決定するため、現在の伝送構成設定と、受信機１２０に割り当てられたフィードバック報告間隔を処理する。

一実施形態において、リソース割り当て器１６０はターボデコーダ反復の最適数を決定する。この、デコーダ反復の最適数は、現在どのサブフレームを処理中であるか示すための現在のダウンリンクサブフレームインデックス(DL subframe)とともに、復号器４３０／５３０に与えられる。このようにして、受信データブロックを処理するためにより多くの時間が利用可能ならば、追加のターボデコーダ反復が許される。追加のターボデコーダ反復は、フィードバック報告が遅れるであろうダウンリンクサブフレームにのみ割り当てられてよい。あるいは、フレームに関する総フィードバック報告遅延を求めてもよい。そして、総報告遅延に対応する追加のターボデコーダ反復が、ダウンリンクサブフレームの全てまたはサブセットに亘って平均化されてよい。いずれにせよ、受信データブロックを処理するためにより多くの時間が利用可能な場合、復号精度が向上する。

別の実施形態において、リソース割り当て器１６０は、チャネル推定器４１０／５１０によって用いられるチャネル推定アルゴリズムの最適な複雑度を決定する。一実施形態において、より多くの処理時間が利用可能ならば、線形最小平均二乗誤差(MMSE)フィルタのようなチャネル推定フィルタ(CEF)を用いるチャネル推定の後処理により、チャネルモデル精度を高めることができる。あるいは、チャネルモデルは、復調器がG-RAKEである場合には追加の相関器フィンガーを、又は復調器がチップ等価器である場合には追加のフィルタタップを、それぞれ含んでよい。更に別の実施形態において、チャネル推定処理は反復されてよく、チャネル推定を決定するために複数の連続する計算が実行される。チャネル推定アルゴリズム複雑度は、反復回数を変更することによって変更されてよい。現在の伝送構成設定と受信機１２０に割り当てられたフィードバック報告間隔に基づく、アルゴリズム複雑度の最適化は得られるチャネル推定の精度を向上させ、ひいては復調精度を向上させる。

さらに別の実施形態において、リソース割り当て器１６０は、復調器４２０／G-RAKE部５２０によって用いられる復調モデルの最適複雑度を決定する。一実施形態において、追加の処理時間が利用可能な場合、受信機１２０が多入力多出力(MIMO)通信に適応されていれば、連続干渉キャンセル手法を用いることによって復調モデルの複雑度を増加させる。リソース割り当て器１６０により、より少ない処理時間しか利用できないと決定された場合、最小二乗モデルのような複雑度が低い復調モデルが用いられる。別の実施形態において、復調処理が反復されてもよい。その場合、受信データブロックを復調する際に複数の連続する計算が実行される。復調モデル複雑度は、反復回数を変更することにより変更されてもよい。現在の伝送構成設定及び受信機１２０に割り当てられているフィードバック報告間隔に基づく、復調モデル複雑度の最適化は、復調精度を向上させ、ひいては全体的なビット又はシンボル誤り率を低下させる。

上述したように、リソース割り当て器１６０は、現在の伝送構成設定及び受信機１２０に割り当てられているフィードバック報告間隔に基いて、チャネル推定器４１０／５１０、復調器４２０／G-RAKE部５２０、及び／又はデコーダ４３０／５３０の複雑度を変更する。このようにして、伝送構成設定及び／又はフィードバック報告間隔の変更にかかわらず、受信機性能は最適化された状態を保つ。いずれかのパラメータが変化した場合、それに応じてリソース割り当て器１６０は、例えばチャネル推定器４１０／５１０、復調器４２０／G-RAKE部５２０、及び／又はデコーダ４３０／５３０の複雑度を変更することにより、受信機リソースを再調整する。

上述の派生物及び用途の範囲を念頭におけば、本発明が上述の説明によって限定されないことも、添付図面によって限定されないことも理解されよう。その代わりに、本発明は以下の特許請求の範囲及びその法的な等価物によってのみ限定される。

Claims (15)

1. 無線受信機において受信信号を処理する方法であって、
   時間領域におけるフレーム内にダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームとがどのように割り当てられているかを示す伝送構成情報、を受信するステップと、
   前記ダウンリンクサブフレームに関するフィードバック情報を報告する際に、前記受信機に割り当てられたフィードバック報告間隔を超える遅延が発生するかどうかを前記伝送構成情報に基づいて判定するステップと、
   前記フィードバック情報の報告時に遅延が生じるかどうかに基づいて受信機リソースを割り当てるステップ、
   とを有することを特徴とする方法。
2. 前記フィードバック情報の報告時に遅延が発生するかどうかを判定するステップが、ダウンリンクサブフレームの各々について、前記ダウンリンクサブフレームに関する前記フィードバック情報を報告するための前記フィードバック報告間隔が満了する前にアップリンクサブフレームが前記時間領域において利用可能となるかどうかを判定するステップを有することを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記フィードバック情報の報告時に遅延が生じるかどうかに基づいて受信機リソースを割り当てるステップが、
   前記受信機がアップリンクサブフレームで時間通りにフィードバック情報を報告することが予期される前記ダウンリンクサブフレームに対しては公称の受信機リソースを割り当てるステップと、
   前記受信機がアップリンクサブフレームで時間通りにフィードバック情報を報告することが予期されない前記ダウンリンクサブフレームに対しては追加の受信機リソースを割り当てるステップと、
   を有することを特徴とする請求項１記載の方法。
4. 追加の受信機リソースを割り当てるステップが、前記受信機がアップリンクサブフレームで時間通りにフィードバック情報を報告することが予期されないダウンリンクサブフレームの各々について、前記受信機が前記フィードバック情報を報告することが期待される時刻と、前記時間領域において次のアップリンクサブフレームが利用可能な時刻との間にスケジュールされている連続ダウンリンクサブフレーム数に対応する量の追加の受信機リソースを割り当てるステップを有することを特徴とする請求項３記載の方法。
5. 前記フィードバック情報の報告時に遅延が生じるかどうかに基づいて受信機リソースを割り当てるステップが、前記ダウンリンクサブフレームの全てについての前記フィードバック情報の報告に関する総報告遅延に基づいて、前記ダウンリンクサブフレームの全て又はそのサブセットに亘って追加の受信機リソースを割り当てるステップを有することを特徴とする請求項１記載の方法。
6. 前記フィードバック情報の報告時に遅延が生じるかどうかに基づいて受信機リソースを割り当てるステップが、前記フィードバック情報の報告時に遅延が生じるかどうかに基づいて、ターボデコーダ反復回数を決定するステップを有することを特徴とする請求項１記載の方法。
7. 前記フィードバック情報の報告時に遅延が生じるかどうかに基づいて受信機リソースを割り当てるステップが、前記フィードバック情報の報告時に遅延が生じるかどうかに基づいて、受信信号処理の間に用いられるチャネル推定アルゴリズムの複雑度を決定するステップを有することを特徴とする請求項１記載の方法。
8. 前記フィードバック情報の報告時に遅延が生じるかどうかに基づいて受信機リソースを割り当てるステップが、前記フィードバック情報の報告時に遅延が生じるかどうかに基づいて、受信信号処理の間に用いられる復調モデルの複雑度を決定するステップを有することを特徴とする請求項１記載の方法。
9. 受信したダウンリンクサブフレームに含まれるデータブロックを、前記割り当てられた受信機リソースを用いて復調するステップと、
   前記対応する復調結果に基づいて各ダウンリンクサブフレームに対するフィードバック情報を生成するステップと、
   １つ以上のアップリンクサブフレームが利用可能になると前記フィードバック情報を報告するステップと、
   をさらに有することを特徴とする請求項１記載の方法。
10. 前記フィードバック情報が、ACK/NACK報告、チャネル品質情報、及び送信電力制御情報のうちの１つ以上を有することを特徴とする請求項１記載の方法。
11. 新たに受信された伝送構成情報、及び異なるフィードバック報告間隔が前記受信機に割り当てられたかどうか、の少なくとも一方に基づいて、前記受信機リソースを再割り当てするステップをさらに有することを特徴とする請求項１記載の方法。
12. ベースバンドプロセッサを有する無線受信機であって、
    前記ベースバンドプロセッサが、
    時間領域においてフレーム内にダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームとがどのように割り当てられているかを示す伝送構成情報、を処理し、
    前記ダウンリンクサブフレームに関するフィードバック情報を報告する際に、前記受信機に割り当てられたフィードバック報告間隔を超える遅延が発生するかどうかを前記伝送構成情報に基づいて判定し、
    前記フィードバック情報の報告時に遅延が生じるかどうかに基づいて、受信機リソースを割り当てる、
    ように構成されることを有することを特徴とする無線受信機。
13. 前記ベースバンドプロセッサが、ダウンリンクサブフレームの各々について、前記ダウンリンクサブフレームに関する前記フィードバック情報を報告するための前記フィードバック報告間隔が満了する前にアップリンクサブフレームが前記時間領域において利用可能となるかどうかを判定するように構成されることを特徴とする請求項１２記載の無線受信機。
14. 前記ベースバンドプロセッサが、
    前記受信機がアップリンクサブフレームで時間通りにフィードバック情報を報告することが予期される前記ダウンリンクサブフレームに対しては公称の受信機リソースを割り当て、
    前記受信機がアップリンクサブフレームで時間通りにフィードバック情報を報告することが予期されない前記ダウンリンクサブフレームに対しては追加の受信機リソースを割り当てる、
    ように構成されることを特徴とする請求項１２記載の無線受信機。
15. 前記ベースバンドプロセッサが、前記受信機がアップリンクサブフレームで時間通りにフィードバック情報を報告することが予期されないダウンリンクサブフレームの各々について、前記受信機が前記フィードバック情報を報告することが期待される時刻と、前記時間領域において次のアップリンクサブフレームが利用可能な時刻との間にスケジュールされている連続ダウンリンクサブフレーム数に対応する量の追加の受信機リソースを割り当てるように構成されることを特徴とする請求項１４記載の無線受信機。

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