JP6550366B2 - 無線通信システムにおけるデータブロック送信方法及び送信機 - Google Patents

無線通信システムにおけるデータブロック送信方法及び送信機 Download PDF

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Description

本発明は、無線通信に関し、より詳しくは、無線通信システムにおけるデータブロック送信方法及びこれを利用した送信機に関する。
最近、情報通信技術の発展につれて多様な無線通信技術が開発されている。このうち、ＷＬＡＮ(Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ)は、無線周波数技術に基づいて個人携帯用情報端末機(Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ；ＰＤＡ)、ラップトップコンピュータ、携帯用マルチメディアプレーヤ(Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｐｌａｙｅｒ；ＰＭＰ)などのような携帯用端末機を利用して家庭や企業又は特定サービス提供地域で無線にインターネットに接続することができるようにする技術である。
ＷＬＡＮで脆弱点と指摘されている通信速度に対する限界を克服するために、比較的最近制定された技術規格としてＩＥＥＥ(Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ)８０２.１１ｎがある。ＩＥＥＥ８０２.１１ｎは、ネットワークの速度と信頼性を増加させ、無線ネットワークの運営距離を拡張することを目的とする。より具体的に、ＩＥＥＥ８０２.１１ｎでは、データ処理速度が最大５４０Ｍｂｐｓ以上である高処理率(Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ；ＨＴ)をサポートし、また、送信エラーを最小化してデータ速度を最適化するために、送信部と受信部の両方ともに多重アンテナを使用するＭＩＭＯ(Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔｓ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔｓ)技術に基づいている。また、この規格は、データ信頼性を高めるために、重複される写本を複数個送信するコーディング方式を使用するだけでなく、速度を増加させるために、ＯＦＤＭ(Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ)を使用することもできる。
一般的に、無線通信システムでは、周波数ダイバーシティ利得を得てインターリービング効果を最大化するために、符号語(ｃｏｄｅｗｏｒｄ)を全体周波数帯域にわたってインターリービングする。使われる周波数帯域の大きさが増加すると、符号語及びインターリーバを周波数帯域の大きさで増加させることで、符号化利得及びダイバーシティ利得を得る。
しかし、周波数帯域の大きさが大きくなることによってインターリーバの大きさを増加させることは、既存構造の変更による負担が大きくなり、複雑度が増加することができる。
本発明は、無線ランシステムにおいて、広帯域をサポートするデータブロック送信方法及びこれを利用した送信機を提供する。
一態様において、無線通信システムにおけるデータブロック送信方法が提供される。前記方法は、信号コンステレーションの一軸に割り当てられるビット数(ｓ)及びエンコーダの個数(ＮＥＳ)を決定するステップ；前記ｓ及びＮＥＳに基づいて情報ビットをエンコーディングしてコーディングされたブロックを生成するステップ、前記ｓ及びＮＥＳに基づいて前記コーディングされたブロックをパーシングして複数の周波数サブブロックを生成するステップ、及び前記複数の周波数サブブロックを受信機に送信するステップを含む。
Figure 0006550366
 であり、ＮＢＰＳＣＳは空間ストリーム当たり副搬送波当たりコーディングされたビット個数である。
前記情報ビットをエンコーディングするステップは、ＮＥＳ個のＦＥＣ(ｆｏｒｗａｒｄ ｅｒｒｏｒ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ)エンコーダを利用して前記情報ビットをエンコーディングするステップ、及び前記ｓ及びＮＥＳに基づいて前記エンコーディングされた情報ビットを再配列して前記コーディングされたブロックを生成するステップを含む。
前記信号コンステレーションは、ＢＰＳＫ(Ｂｉｎａｒｙ ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ)、ＱＰＳＫ(Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ)、１６-ＱＡＭ(Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ)、６４-ＱＡＭ及び２５６-ＱＡＭのうち少なくとも一つに使われる。
前記複数の周波数サブブロックは、複数の周波数バンドに各々対応する。
各周波数バンドは、８０ＭＨｚの帯域幅を有する。
前記複数の周波数サブブロックの個数は、２である。
前記コーディングされたブロックは、前記複数の周波数サブブロックを生成するためにラウンドロビン方式にパーシングされる。
他の態様において、無線通信システムにおけるデータブロックを送信する送信機が提供される。前記送信機は、信号コンステレーションの一軸に割り当てられるビット数(ｓ)及びエンコーダの個数(ＮＥＳ)を決定し、前記ｓ及びＮＥＳに基づいて情報ビットをエンコーディングしてコーディングされたブロックを生成するコーディング部、前記ｓ及びＮＥＳに基づいて前記コーディングされたブロックをパーシングして複数の周波数サブブロックを生成するパーシング部、及び前記複数の周波数サブブロックを受信機に送信する送信部を含む。
他の態様において、無線通信システムにおけるデータブロック送信方法が提供される。
前記方法は、信号コンステレーションの一軸に割り当てられるビット数ｓ及びエンコーダの個数ＮＥＳを決定するステップ；コーディングされたブロックを生成するステップ；ｓＮＥＳビット単位に前記コーディングされたブロックをパーシングして複数の周波数サブブロックを生成するステップ；及び、前記複数の周波数サブブロックを受信機に送信するステップ；を含む。
エンコーディングブロックの隣接したビットが連続的に信号コンステレーション上の同じ信頼度を有しないようにし、受信機の復号性能が劣化されることを防止することができる。
ＩＥＥＥ８０２.１１のアーキテクチャを示す図面である。 ＰＰＤＵフォーマットの一例を示すブロック図である。 隣接帯域で本発明の実施例が具現される送信機の一例を示すブロック図である。 非隣接帯域で本発明の実施例が具現される送信機の一例を示すブロック図である。 セグメントパーシングの一例を示す。 図５のセグメントパーシングを適用した一例を示す。 図５のセグメントパーシングを適用した他の例を示す。 本発明の一実施例に係るセグメントパーシングの一例を示す。 本発明の一実施例に係るセグメントパーシングの他の例を示す。 本発明の一実施例に係るセグメントパーシングを示す。 本発明の他の実施例に係るセグメントパーシングを示す。 シミュレーション結果を示す。 シミュレーション結果を示す。 シミュレーション結果を示す。 本発明の一実施例に係るデータ送信方法を示すフローチャートである。 本発明の他の実施例に係るデータ送信方法を示すフローチャートである。 本発明の実施例が具現される送信機を示すブロック図である。
本発明の実施例が具現されるＷＬＡＮ(Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ)システムは、少なくとも一つのＢＳＳ(Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ)を含む。ＢＳＳは、互いに通信するために、成功的に同期化されたステーション(ｓｔａｔｉｏｎ；ＳＴＡ)の集合である。ＢＳＳは、独立(Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ)ＢＳＳ(ＩＢＳＳ)とインフラストラクチャ(Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ)ＢＳＳとに分類することができる。
ＢＳＳは、少なくとも一つのＳＴＡとＡＰ(Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ)とを含むことができる。ＳＴＡは、ＡＰ又はｎｏｎ−ＡＰ ＳＴＡである。ＡＰは、ＢＳＳ内のＳＴＡの各々の無線媒体(Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｍｅｄｉｕｍ)を介して連結を提供する機能媒体である。ＡＰは、集中制御器(ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ)、ＢＳ(Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ)、スケジューラなどのような他の名称で呼ばれることもある。
図１は、ＩＥＥＥ８０２.１１のアーキテクチャを示す図面である。
ＩＥＥＥ８０２.１１のＰＨＹ(ｗｉｒｅｌｅｓｓ−ｍｅｄｉｕｍ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ)アーキテクチャは、ＰＬＭＥ(ＰＨＹ Ｌａｙｅｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ)、ＰＬＣＰ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ)副階層１１０、ＰＭＤ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｍｅｄｉｕｍ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ)副階層１００を含む。
ＰＬＭＥは、ＭＬＭＥ(ＭＡＣ(Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ) Ｌａｙｅｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ)と協調してＰＨＹの管理機能を提供する。
ＰＬＣＰ副階層１１０は、ＭＡＣ副階層１２０とＰＭＤ副階層１００との間でＭＡＣ階層の指示によってＭＡＣ副階層１２０から受けたＭＰＤＵ(ＭＡＣ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ＤａｔａＵｎｉｔ)を副階層に伝達したり、ＰＭＤ副階層１００から来るフレームをＭＡＣ副階層１２０に伝達したりする。
ＰＭＤ副階層１００は、ＰＬＣＰ下位階層であり、無線媒体を介した二つのＳＴＡ間ＰＨＹエンティティ(ｅｎｔｉｔｙ)の送信及び受信が可能にする。
ＭＡＣ副階層１２０が伝達したＭＰＤＵは、ＰＬＣＰ副階層１１０でＰＳＤＵ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ)という。ＭＰＤＵは、ＰＳＤＵと類似するが、複数のＭＰＤＵを集約(ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ)したＡ−ＭＰＤＵ(ａｇｇｒｅｇａｔｅｄ ＭＰＤＵ)が伝達された場合、個々のＭＰＤＵとＰＳＤＵは互いに異なる。
ＰＬＣＰ副階層１１０は、ＰＳＤＵをＭＡＣ副階層１２０から受けてＰＭＤ副階層１００に伝達する過程で物理階層送受信機により必要な情報を含む付加フィールドを付加する。この時、付加されるフィールドは、ＭＰＤＵにＰＬＣＰプリアンブル(ｐｒｅａｍｂｌｅ)、ＰＬＣＰヘッダ(ｈｅａｄｅｒ)、データフィールド上に必要なテールビット(Ｔａｉｌ Ｂｉｔｓ)などである。ＰＬＣＰプリアンブルは、ＰＳＤＵの送信前に、受信機が同期化機能とアンテナダイバーシティを準備するようにする役割をする。ＰＬＣＰヘッダは、フレームに対する情報を含むフィールドを含む。
ＰＬＣＰ副階層１１０では、ＰＳＤＵに前述したフィールドを付加してＰＰＤＵ(ＰＬＣＰ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ)を生成し、ＰＭＤ副階層を経て受信ステーションに送信する。受信ステーションは、ＰＰＤＵを受信し、ＰＬＣＰプリアンブル、ＰＬＣＰヘッダからデータ復元に必要な情報を得て復元する。
図２は、ＰＰＤＵフォーマットの一例を示すブロック図である。
ＰＰＤＵ６００は、Ｌ−ＳＴＦ(Ｌｅｇａｃｙ−Ｓｈｏｒｔ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｆｉｅｌｄ)６１０、Ｌ−ＬＴＦ(Ｌｅｇａｃｙ−Ｌｏｎｇ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｆｉｅｌｄ)６２０、Ｌ−ＳＩＧ(Ｌｅｇａｃｙ−Ｓｉｇｎａｌ)フィールド６３０、ＶＨＴ(Ｖｅｒｙ Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ)−ＳＩＧ Ａフィールド６４０、ＶＨＴ−ＳＴＦ６５０、ＶＨＴ−ＬＴＦ６６０、ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂ６７０、及びデータフィールド６８０を含むことができる。
Ｌ−ＳＴＦ６１０は、フレームタイミング獲得(ｆｒａｍｅ ｔｉｍｉｎｇ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ)、ＡＧＣ(Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ)、粗い(ｃｏａｒｓｅ)周波数獲得などに使われる。
Ｌ−ＬＴＦ６２０は、Ｌ−ＳＩＧフィールド６３０及びＶＨＴ−ＳＩＧ Ａフィールド６４０の復調のためのチャネル推定に使われる。
Ｌ−ＳＩＧフィールド６３０は、ＰＰＤＵの送信時間に関する制御情報を含む。
ＶＨＴ−ＳＩＧ Ａフィールド６４０は、ＭＩＭＯ(ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｉｎｐｕｔ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｏｕｔｐｕｔ)送信をサポートするＳＴＡが空間ストリーム(ｓｐａｔｉａｌ ｓｔｒｅａｍ)の受信に必要な共通の情報を含む。ＶＨＴ−ＳＩＧ Ａフィールド６４０は、各ＳＴＡに対する空間ストリームに対する情報、チャネル帯域幅情報、グループ識別子(Ｇｒｏｕｐ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ)、各グループ識別子の割当を受けたＳＴＡに対する情報、短いＧＩ(Ｇｕａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ)、ビーム形成情報(ＳＵ−ＭＩＭＯかＭＵ−ＭＩＭＯかを含む)を含む。
ＶＨＴ−ＳＴＦ６５０は、ＭＩＭＯ送信においてＡＧＣ推定の性能を改善するために使われる。
ＶＨＴ−ＬＴＦ６６０は、各ＳＴＡがＭＩＭＯチャネルを推定するために使われる。
ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールド６７０は、各ＳＴＡに対する個別的な制御情報を含む。
ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールド６７０は、ＭＣＳ(Ｍｏｄｕａｌｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ)情報を含む。ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールド６４０の大きさは、ＭＩＭＯ送信の類型(ＭＵ−ＭＩＭＯ又はＳＵ−ＭＩＭＯ)及びＰＰＤＵ送信のために使用するチャネル帯域幅によって異なる。
データフィールド６８０は、ＭＡＣ階層から伝達されたＰＳＤＵ、サービスフィールド、テールビット、及び必要時パディングビットを含む。
より高いデータレートをサポートするために、ＷＬＡＮシステムは、多様な帯域幅をサポートすることができる。例えば、サポートされる帯域幅は、２０ＭＨｚ、４０Ｈｚ、８０ＭＨｚ、及び１６０ＭＨｚのうち少なくともいずれか一つを含むことができる。また、常に連続的な帯域幅が可用されるものではないため、非隣接(ｎｏｎ−ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ)帯域が使われることができる。例えば、２個の非隣接８０ＭＨｚ帯域(これを８０＋８０Ｍｈｚと表記する)を使用し、１６０ＭＨｚ帯域幅がサポートされる。
以下、隣接(ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ)１６０ＭＨｚ帯域と非隣接８０＋８０ＭＨｚ帯域を例示して記述する。しかし、帯域幅の大きさや個数に制限があるものてはない。
ＷＬＡＮシステムは、ＭＵ−ＭＩＭＯ及び/又はＳＵ−ＭＩＭＯをサポートすることができる。以下、ＳＵ−ＭＩＭＯを例示的に記述するが、当業者であればＭＵ−ＭＩＭＯにも容易に適用することができる。
図３は、隣接帯域で本発明の実施例が具現される送信機の一例を示すブロック図である。
データユニットは、少なくとも一つのＦＥＣ(Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｏｒｒｅｃｔｉｏｎ)エンコーダによりエンコーディングされる(Ｓ７１０)。データユニットは、ＰＤＳＵにＰＨＹパディングビットが付加され、スクランブルされた情報ビットを含む。データユニットは、エンコーダパーサ(ｅｎｃｏｄｅｒ ｐａｒｓｅｒ)により特定ビットサイズを有するビットシーケンスに分けられ、各ビットシーケンスが各々のＦＥＣエンコーダに入力されることができる。
エンコーディング方式は、ＢＣＣ(Ｂｉｎａｒｙ Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ)である。ただし、掲示されるエンコーディング方式は例示に過ぎず、当業者であればＬＤＰＣ(ｌｏｗ−ｄｅｎｓｉｔｙ ｐａｒｉｔｙ−ｃｈｅｃｋ)、ターボコードなど、よく知られたエンコーディング方式に本発明の技術的思想を適用することができる。
エンコーディングされたデータユニットは、ストリームパーサ(ｓｔｒｅａｍ ｐａｒｓｅｒ)によってＮＳＳ個の空間ブロックで再配列される(Ｓ７２０)。ＮＳＳは、空間ストリームの個数である。
各ストリームパーサの出力ビットは、２個の周波数サブブロックに分けられる(Ｓ７３０)。一つの周波数サブブロックは、８０ＭＨｚ帯域幅に対応されることができる。
２個の周波数サブブロックの各々は、ＢＣＣインターリーバにより独立的にインターリービングされる(Ｓ７４０)。インターリーバは、２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ及び８０ＭＨｚに対応する大きさを有することができる。一つの周波数サブブロックは、８０ＭＨｚ帯域に対応されるため、周波数サブブロックは、８０ＭＨｚに対応されるインターリーバによりインターリービングされることができる。
インターリービングされた各周波数サブブロックは、コンステレーションマッパ (ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ ｍａｐｐｅｒ)によって信号コンステレーション(ｓｉｇｎａｌ ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ)上に独立的にマッピングされる(Ｓ７５０)。信号コンステレーションは、ＢＰＳＫ(Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ)、ＱＰＳＫ(Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ ｐｈａｓｅ−ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ)、１６−ＱＡＭ(Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ)、６４−ＱＡＭ又は２５６−ＱＡＭなど、多様な変調方式に対応されることができ、変調方式に制限があるものてはない。
マッピングされたサブブロックは、ＳＴＢＣ(Ｓｐａｃｅ−ｔｉｍｅ ｂｌｏｃｋ ｃｏｄｉｎｇ)及びＣＳＤ(Ｃｙｃｌｉｃ Ｓｈｉｆｔ Ｄｅｌａｙ)を利用して空間マッピング(ｓｐａｔｉａｌ ｍａｐｐｉｎｇ)される(Ｓ７６０)。
２個の空間マッピングされたサブブロックがＩＤＦＴ(ｉｎｖｅｒｓｅ ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ)が実行されて送信される(Ｓ７７０)。
図４は、非隣接帯域で本発明の実施例が具現される送信機の一例を示すブロック図である。
図３の送信機と比較し、２個の周波数サブブロックの各々は、独立的にＩＤＦＴが実行される。各周波数サブブロックは、８０ＭＨｚ帯域に対応され、８０ＭＨｚ帯域幅は、非隣接するため、独立的にＩＤＦＴが実行されることである。
セグメントパーサは、エンコーディングされたデータユニットを複数の周波数サブブロックにパーシングする。これはＢＣＣインターリーバの大きさを増加させることなく、より広い帯域幅をサポートするためである。
例えば、既存ＢＣＣインターリーバが最大８０ＭＨｚをサポートすると仮定する。１６０ＭＨｚ帯域幅をサポートするためには、ＢＣＣインターリーバを１６０ＭＨｚをサポートするように変更せざるを得ない。しかし、セグメントパーサを利用することで、ＢＣＣインターリーバがサポートする周波数帯域幅の大きさを有するサブブロックにデータストリームをパーシングすることである。したがって、インターリーバの大きさを変更することなく、より広い帯域幅をサポートすることができ、また、周波数ダイバーシティ利得も得ることができる。
以下、下記のようなパラメータを定義する。
ＮＣＢＰＳ：シンボル当たりコーディングされたビット個数(ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｃｏｄｅｄ ｂｉｔｓ ｐｅｒ ｓｙｍｂｏｌ)
ＮＣＢＰＳＳ：空間ストリーム当たりシンボル当たりコーディングされたビット個数(ｎｕｍｂｅｒｏｆｃｏｄｅｄｂｉｔｓｐｅｒｓｙｍｂｏｌｐｅｒｓｐａｔｉａｌｓｔｒｅａｍ)
ＮＢＰＳＣ：全ての空間ストリームで副搬送波当たりコーディングされたビット個数(ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｃｏｄｅｄ ｂｉｔｓ ｐｅｒ ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ ｏｖｅｒ ａｌｌ ｓｐａｔｉａｌ ｓｔｒｅａｍｓ)
ＮＢＰＳＣＳ：空間ストリーム当たり副搬送波当たりコーディングされたビット個数(ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｃｏｄｅｄ ｂｉｔｓ ｐｅｒ ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ ｐｅｒ ｓｐａｔｉａｌ ｓｔｒｅａｍ)
ＮＳＳ：空間ストリームの個数
ＮＥＳ：データフィールドのためのエンコーダの個数(ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｅｎｃｏｄｅｒｓ ｆｏｒ ｄａｔａ ｆｉｅｌｄｓ)、エンコーダの個数は符号語の個数と同じである。
Ｒ：コード率(ｃｏｄｅ ｒａｔｅ)
図５は、セグメントパーシングの一例を示す。既存に提案され、最も簡単なセグメントパーシングは、各空間ストリームに対して偶数(ｅｖｅｎ)ビットを１番目のサブブロックに割り当て、奇数(ｏｄｄ)ビットを２番目のサブブロックに割り当てることである。
図６は、図５のセグメントパーシングを適用した一例を示す。６４−ＱＡＭ、ＮＥＳ＝４、 ＮＳＳ＝６、Ｒ＝６/５、帯域幅８０ＭＨｚの場合である。
６４−ＱＡＭ信号コンステレーションのＱ−軸(又はＩ−軸)に該当するビット数は３である。したがって、エンコーダの出力を各空間ストリームに対して３ビットずつラウンドロビン(Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎ)方式に割り当てる。各空間ストリームは、ストリームパーサによりパーシングされ、サブブロックが生成される。
パーシングされたサブブロックは、インターリーバによりインターリービングされる。
２６個の列にインターリーバ入力ビットが順次割り当てられ、３ｉ番目の列の３ｊ、３ｊ＋１、３ｊ＋２列は、そのまま信号コンステレーションにマッピングされ、３ｉ＋１番目の列の３ｊ、３ｊ＋１、３ｊ＋２列は、１段下に循環シフトを適用して信号コンステレーションにマッピングされる。３ｉ＋２番目の列の３ｊ、３ｊ＋１、３ｊ＋２列は、２段下に循環シフトを適用して信号コンステレーションにマッピングされる。
符号語の連続されたビットらが信号コンステレーション上で信頼度が互いに異なるビットにマッピングされることを示す。
図７は、図５のセグメントパーシングを適用した他の例を示す。６４−ＱＡＭ、ＮＥＳ＝１又は２、ＮＳＳ＝１、Ｒ＝６/５、帯域幅１６０ＭＨｚの場合である。図６の例と違って、このような条件では、符号語の連続されたビットが信号コンステレーション上の同じ信頼度を有する位置に連続的にマッピングされることを示す。
符号語のビットが信号コンステレーション上の同じ信頼度を継続的に有するようになると、受信機のデコーディング性能が大きく落ちることができる。チャネル状態が前記信頼度で落ちると、エラーが発生することができるためである。
したがって、本発明では、符号語のビットが信号コンステレーション上の同じ信頼度を継続的に有しないようにするセグメントパーシングが提案される。
提案されたセグメントパーシングは、エンコーダの個数と信号コンステレーションの一軸に割り当てられたビット数を考慮する。
信号コンステレーションの一軸に割り当てられたビット数ｓを以下のように考慮する。
Figure 0006550366
例えば、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫの場合ｓ＝１であり、１６−ＱＡＭの場合ｓ＝２であり、６４−ＱＡＭの場合ｓ＝４であり、２５６−ＱＡＭの場合ｓ＝４である。
図８は、本発明の一実施例に係るセグメントパーシングの一例を示す。各変調方式によって空間ストリーム別にｓ単位に２個の周波数サブブロックに割り当てる例を示す。
図９は、本発明の一実施例に係るセグメントパーシングの他の例を示す。これは各エンコーダ別出力を束ねたことである。即ち、空間ストリーム別にｓＮＥＳ単位にパーシングする。
隣接する符号語のビットが信号コンステレーション上の異なる信頼度を有するようにマッピングされることができる。
図９の例を数学的に示すと、以下の通りである。
各空間ストリームパーサの出力ビットをＮＣＢＰＳＳビットのブロックで割る。各ブロックは、ＮＣＢＰＳＳ/２ビットの２個の周波数サブブロックに以下の数式のようにパーシングされる。
Figure 0006550366
 ここで、
Figure 0006550366
 はｚと同じ又は小さい最も大きい整数であり、ｚ ｍｏｄ ｔは整数ｚを整数ｔで割った時の残りであり、ｘｍはＮＣＢＰＳＳビットのブロックのｍ番目のビットであり、ｍ＝０,...,ＮＣＢＰＳＳ−１であり、ｌはサブブロックインデックスであり、ｌ＝０,１、ｙｋ,ｌはサブブロックｌのｋ番目のビットである。
一方、コーディングされたブロックのビット数(即ち、ｉ番目の空間ブロックのビット数)が２ｓＮＥＳの倍数でない場合、周波数サブブロックに割り当てられない余分のビット(ｒｅｓｉｄｕｅ ｂｉｔｓ)がある可能性がある。即ち、コーディングされたブロックのビット数が２ｓＮＥＳで割られない場合、余分のビットをどのように割り当てるかが問題になる。代表的に、１６０ＭＨｚ帯域幅で以下のような場合が問題になる。
(１)６４−ＱＡＭ、Ｒ＝２/３、ＮＳＳ＝５、ＮＥＳ＝５
(２)６４−ＱＡＭ、Ｒ＝２/３、ＮＳＳ＝７、ＮＥＳ＝７
(３)６４−ＱＡＭ、Ｒ＝３/４、ＮＳＳ＝５、ＮＥＳ＝５
(４)６４−ＱＡＭ、Ｒ＝３/４、ＮＳＳ＝７、ＮＥＳ＝７
図１０は、本発明の一実施例に係るセグメントパーシングを示す。
Figure 0006550366
 までのビットは、数式２のようにパーシングする。この時、２ｓＱ(Ｑ＝(ＮＣＢＰＳＳ ｍｏｄ ２ｓＮＥＳ)/(２ｓ))個のパーシングされない余分のビットが残る。そして、余分のビットは、ｓビットの副集合で割る。互いに異なるサブブロックに各副集合がラウンドロビン方式に割り当てられる。１番目のｓビットは１番目のサブブロック(ｌ＝０)に割り当てられる。即ち、ｓ個のビット束を１番目のサブブロックと２番目のサブブロックとに順次割り当てる。
即ち、ＮＣＢＰＳＳが２ｓＮＥＳで割られない場合、各ブロックは、ＮＣＢＰＳＳ/２ビットの２個の周波数サブブロックに以下の数式のようにパーシングされる。
Figure 0006550366
数式３は、数式２に余分のビットの割当を追加的に示す。
図１１は、本発明の他の実施例に係るセグメントパーシングを示す。
Figure 0006550366
 までのビットは、数式２のようにパーシングする。そして、余分のビットは、２ビットの副集合で割る。互いに異なるサブブロックに各副集合がラウンドロビン方式に割り当てられる。
図１２乃至図１４は、シミュレーション結果を示す。図１２は、ＮＳＳ＝３、１６−ＱＡＭ、Ｒ＝１/２であり、図１３は、ＮＳＳ＝３、１６−ＱＡＭ、Ｒ＝３/４であり、図１４は、ＮＳＳ＝３、２５６−ＱＡＭ、Ｒ＝３/４である。‘Ｎｓｅｇ＝１’は、セグメントパーシングなしに６０ＭＨｚ帯域幅にわたって一つのインターリーバを使用したものである。‘Ｎｓｅｇ＝２、ｐａｒｓｅｒ＝０’は、図５の既存セグメントパーシングを適用したものである。‘Ｎｓｅｇ＝２、ｐａｒｓｅｒ＝１’は、図１０の提案されたセグメントパーシングを適用したものである。
セグメントパーシングが実行されない場合に比べて既存セグメントパーシングは、ＰＥＲ(Ｐａｃｋｅｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ)が増加するが、提案されたセグメントパーシングは、ＰＥＲがほぼ増加しないことを示す。
図１５は、本発明の一実施例に係るデータ送信方法を示すフローチャートである。
情報ビットをエンコーディングしてコーディングされたブロックが生成される(Ｓ９１０)。エンコーディングは、ＢＣＣ又はＬＤＰＣのようなＦＥＣエンコーディングとともにストリームパーサによる空間マッピングを含むことができる。(空間ストリーム当たり)コーディングされたブロックのビット数は、ＮＣＢＰＳＳである。
ストリームパーサは、ｓに基づいてパーシングすることができる。ＦＥＣエンコーダの出力ビットは、ＮＣＢＰＳＳのＮＳＳＳ個の空間ブロックに再配列される。ｓビットの連続的なブロックがラウンドロビン方式に他の空間ストリームに割り当てられることができる。
第１のセグメント単位にセグメントパーシングを実行する(Ｓ９２０)。第１のセグメント単位はｓＮＥＳの値を有することができる。各エンコーディングされたブロックは、ＮＣＢＰＳＳ/ＭビットのＭ個の周波数サブブロックにパーシングされることができる。サブブロックは、インターリーバの大きさに対応する帯域幅に対応されることができる。
Ｍ＝２の場合、数式２のようにエンコーディングされたブロックがパーシングされて２個のサブブロックに分けられることができる。
余分のビットがあるかどうかを決定する(Ｓ９３０)。
ＮＣＢＰＳＳがＭ×第１のセグメント単位に分けられない場合(即ち、ＮＣＢＰＳＳがＭ×第１のセグメント単位の倍数でない場合)、余分のビットに対して第２のセグメント単位にＭ個の周波数サブブロックにパーシングされることができる(Ｓ９４０)。第１のセグメント単位は、第２のセグメント単位のＮＥＳ倍であり、第２のセグメント単位は、ｓの値を有することができる。Ｍ＝２の場合、数式３のようにエンコーディングされたブロックがパーシングされて２個のサブブロックに分けられることができる。
各サブブロックは、受信機に送信される(Ｓ９５０)。パーシングされたサブブロックは、インターリーバにより独立的にインターリービングされ、信号コンステレーション上にマッピングされて送信される。
図１６は、本発明の他の実施例に係るデータ送信方法を示すフローチャートである。
情報ビットをエンコーディングしてコーディングされたブロックが生成される(Ｓ１０１０)。エンコーディングは、ＢＣＣ又はＬＤＰＣのようなＦＥＣエンコーディングとともにストリームパーサによる空間マッピングを含むことができる。(空間ストリーム当たり)コーディングされたブロックのビット数は、ＮＣＢＰＳＳである。
ストリームパーサは、ｓに基づいてパーシングすることができる。ＦＥＣエンコーダの出力ビットは、ＮＣＢＰＳＳのＮＳＳＳ個の空間ブロックに再配列される。ｓビットの連続的なブロックがラウンドロビン方式に他の空間ストリームに割り当てられることができる。
コーディングされたブロックの大きさＮＣＢＰＳＳが基準値に分けられるかどうかを決定する(Ｓ１０２０)。基準値は、Ｍ×第１のセグメント単位である。
ＮＣＢＰＳＳがＭ×第１のセグメント単位に分けられる場合、第１のセグメント単位にセグメントパーシングを実行する(Ｓ１０３０)。第１のセグメント単位は、ｓＮＥＳの値を有することができる。各エンコーディングされたブロックは、ＮＣＢＰＳＳ/ＭビットのＭ個の周波数サブブロックにパーシングされることができる。サブブロックは、インターリーバの大きさに対応する帯域幅に対応されることができる。Ｍ＝２の場合、数式２のようにエンコーディングされたブロックがパーシングされて２個のサブブロックに分けられることができる。
ＮＣＢＰＳＳがＭ×第１のセグメント単位に分けられない場合、余分のビットに対して及び第１のセグメント単位及び第２のセグメント単位にＭ個の周波数サブブロックにパーシングされることができる(Ｓ１０４０)。第１のセグメント単位は、第２のセグメント単位のＮＥＳ倍である。第１のセグメント単位は、ｓＮＥＳの値を有し、第２のセグメント単位は、ｓの値を有することができる。まず、第１のセグメント単位にセグメントパーシングを実行し、余分のビットに対して第２のセグメント単位にセグメントパーシングを実行する。Ｍ＝２の場合、数式３のようにエンコーディングされたブロックがパーシングされて２個のサブブロックに分けられることができる。
各サブブロックは、受信機に送信される(Ｓ１０５０)。パーシングされたサブブロックは、インターリーバにより独立的にインターリービングされ、信号コンステレーション上にマッピングされて送信される。
図１７は、本発明の実施例が具現される送信機を示すブロック図である。図１５乃至図１６の実施例は、送信機により具現されることができる。
送信機１０００は、コーディング部１０１０、パーシング部１０２０及び送信部１０３０を含む。コーディング部１０１０は、図３及び図４のＦＥＣエンコーディング及びストリームパーサの機能を具現することができる。パーシング部１０２０は、図３及び図４のセグメントパーサの機能を具現することができる。送信部１０３０は、図３及び図４のインターリーバ、コンステレーションマッパの機能を具現することができる。
コーディング部１０１０は、エンコーディングされたブロックを生成する。パーシング部１０２０は、エンコーディングされたブロックを複数の周波数サブブロックにパーシングする。数式２又は数式３のセグメントパーシングは、パーシング部１０２０により具現されることができる。送信部１０３０は、サブブロックを受信機に送信する。
コーディング部１０１０、パーシング部１０２０及び送信部１０３０は、一つ又はそれ以上のプロセッサにより具現されることができる。プロセッサは、ＡＳＩＣ(ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ)、他のチップセット、論理回路及び/又はデータ処理装置を含むことができる。メモリは、ＲＯＭ(ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ)、ＲＡＭ(ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ)、フラッシュメモリ、メモリカード、格納媒体及び/又は他の格納装置を含むことができる。
実施例がソフトウェアで具現される時、前述した技法は前述した機能を遂行するモジュール(過程、機能など)で具現されることができる。モジュールは、メモリに格納され、プロセッサにより実行されることができる。メモリは、プロセッサの内部又は外部にあり、よく知られた多様な手段によりプロセッサと連結されることができる。
前述した例示的なシステムで、方法は一連のステップ又はブロックで順序図に基づいて説明されているが、本発明はステップの順序に限定されるものではなく、あるステップは前述と異なるステップと異なる順序に又は同時に発生することができる。また、当業者であれば、順序図に示すステップが排他的でなく、他のステップが含まれたり、順序図の一つ又はそれ以上のステップが本発明の範囲に影響を及ぼさずに削除可能であることを理解することができる。

Claims (10)

  1. 無線通信方法において、
    １つ又は複数のエンコーダを用いて、情報ビットを符号化するステップと、
    複数の第１のブロックを発生するため、前記符号化された情報ビットに第１のパーシングを行うステップと、
    複数の第２のブロックを発生するため、前記複数の第１のブロックに第２のパーシングを行うステップであって、前記符号化された情報ビットの間の少なくとも二つの連続するビットは、前記複数の第２のブロックの一つにおいて連続し、
    インターリービングされたデータブロックを発生するため、前記複数の第２のブロックにインターリービングするステップと、
    前記インターリービングされたデータブロックを、送信帯域幅にわたって受信器に送信するステップと、
    を備え、
    前記第２のパーシングは、前記１つ又は複数のエンコーダの数に基づいて実行されることを特徴とする方法。
  2. 前記方法は、さらに、
    インデックスｓを決定するステップを備え、
    ここで、ｓは、
    Figure 0006550366
     であり、
    ＮＢＰＳＣＳは、空間ストリーム当たり副搬送波当たりコーディングされたビット個数であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 前記インデックスｓは、１６-ＱＡＭ(Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ)に対して２、６４-ＱＡＭに対して３、２５６-ＱＡＭに対して４であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
  4. 前記インデックスｓは、前記符号化された情報ビットの間で連続し、また前記複数の第２のブロックの一つにおいて連続するビットの最大長さに等しいことを特徴とする請求項２に記載の方法。
  5. 前記送信帯域幅は、８０ＭＨｚよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  6. 一つ又は二つ以上のアンテナと、無線送信を実行するための送信回路と、メモリと、前記一つ又は二つ以上のアンテナ、前記送信回路及び前記メモリと結合されて動作し得るプロセッサとを備え、前記メモリ内に格納されたプログラム命令を実行する通信装置であって、
    前記プロセッサは、前記プログラム命令を実行するとき、
    １つ又は複数のエンコーダを用いて、情報ビットを符号化し、
    複数の第１のブロックを発生するため、前記符号化された情報ビットに第１のパーシングを行い、
    複数の第２のブロックを発生するため、前記複数の第１のブロックに第２のパーシングを行い、前記符号化された情報ビットの間の少なくとも二つの連続するビットは、前記複数の第２のブロックの一つにおいて連続し、
    インターリービングされたデータブロックを発生するため、前記複数の第２のブロックにインターリービングし、
    前記送信回路に、前記インターリービングされたデータブロックを、送信帯域幅にわたって受信器に送信させ、
    前記第２のパーシングは、前記１つ又は複数のエンコーダの数に基づいて実行されることを特徴とする装置。
  7. 前記プロセッサは、前記プログラム命令を実行するとき、インデックスｓを決定し、
    ここで、ｓは、
    Figure 0006550366
     であり、
    ＮＢＰＳＣＳは、空間ストリーム当たり副搬送波当たりコーディングされたビット個数であることを特徴とする請求項６に記載の装置。
  8. 前記インデックスｓは、１６-ＱＡＭ(Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ)に対して２、６４-ＱＡＭに対して３、２５６-ＱＡＭに対して４であることを特徴とする請求項７に記載の装置。
  9. 前記インデックスｓは、前記符号化された情報ビットの間で連続し、また前記複数の第２のブロックの一つにおいて連続するビットの最大長さに等しいことを特徴とする請求項７に記載の装置。
  10. 前記送信帯域幅は、８０ＭＨｚよりも大きいことを特徴とする請求項６に記載の装置。
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