KR100563344B1

KR100563344B1 - 데이터 통신 장치 및 데이터 통신 방법

Info

Publication number: KR100563344B1
Application number: KR1020037002840A
Authority: KR
Inventors: 미요시겐이치
Original assignee: 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2002-06-25
Publication date: 2006-03-22
Also published as: EP1401139A1; EP1401139B1; WO2003003647A1; EP1401139A4; CN100514902C; DE60231208D1; KR20040014961A; CN1465156A; JP3583388B2; JP2003018131A; US7349713B2; EP2040406A3; EP2040406A2; US20050114744A1

Abstract

소비 전력의 증대를 회피하면서, 송신 데이터의 품질을 향상시킬 수 있는 타입 2 하이브리드 ARQ 방식에 근거하는 데이터 통신 장치가 제공된다. 본 데이터 통신 장치에 있어서, 동일한 정보 비트(S)를 복수회(N회) 송신하고, 또한, 그 때, N회 송신되는 동일한 정보 비트에 대한 N회분의 송신 전력의 합계가 일정하게 되도록, 예를 들면, 각 송신 시에 있어서의 정보 비트의 1 패킷분의 송신 전력(b)이, 통상의 1 패킷분의 송신 전력(a)의 1/N로 되도록(b=a/N), 송신 패킷의 송신 전력을 패킷마다 제어(변경)한다.

Description

데이터 통신 장치 및 데이터 통신 방법{DATA COMMUNICATION DEVICE AND DATA COMMUNICATION METHOD}

본 발명은 데이터 통신 장치 및 데이터 통신 방법에 관한 것이다.

예를 들면, 이동체 통신에 이용되는 오류 제어 기술로서, 타입 2 하이브리드(type 2 hybrid) 자동 재송 요구(ARQ: Automatic Repeat reQuest) 방식(이하「타입 2 하이브리드 ARQ 방식」이라고 함)이 있다. 이 타입 2 하이브리드 ARQ 방식은, 터보 부호를 사용하여, IR(Incremental Redundancy) 방식으로도 불리고 있다.

이 방식에서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 송신기에서 터보 부호화를 행하여, 터보 부호화된 신호 중, 우선, 정보 비트(「시스티매틱 비트」라고도 불림)(S)를 송신하여, 수신기에서 오류 검출을 행한다. 오류가 검출되면, 수신기로부터 송신기에 NACK(Negative ACKnowlegement : 부정 응답) 신호를 돌려준다. 이 경우, 송신기는, 오류 정정을 위한 FEC(전방 오류 정정 : Forward Error Correction)의 패리티 비트 1(P1)(용장 비트)를 송신하고, 수신기는, 정보 비트와 패리티 비트 1 을 이용하여 터보 복호를 행한다. 또한, 오류가 검출된 경우에는, 수신기로부터의 NACK 신호에 응답하여, 송신기는, 마찬가지로 오류 정정을 위한 FEC의 패리티 비트 2(P2)를 송신하고, 수신기는, 정보 비트와 패리티 비트 1과 패리티 비트 2를 이용하여 터보 복호를 행한다. 또, 오류 없음인 경우에는, ACK(ACKnowlegement : 긍정 응답) 신호가 반송되고, 다음 데이터가 요구된다.

그러나, 상기의 방식에는, 다음과 같은 문제가 있다.

터보 부호에서는, 수신 신호에 있어서의 정보 비트의 품질이, 복호 후의 신호 품질에 큰 영향을 준다. 즉, 정보 비트의 품질이 좋지 않은(예를 들면, SN 비가 낮음) 경우에는, 패리티 비트의 품질이 높더라도 알맞게 복호를 행할 수 없고, 고품질의 복호 신호를 얻을 수 없다. 따라서, 타입 2 하이브리드 ARQ 방식에서는, 최초로 정보 비트가 송신되고, 재송인 경우에 패리티 비트가 송신되기 때문에, 최초로 송신된 정보 비트가, 페이딩 등에 의해 품질이 열화하여 낮은 SN비로 수신된 경우, 그 후, 패리티 비트를 많이 재송하더라도 합성 후의 품질은 향상하지 않고, 쓸데없는 재송이 계속해서 행해질 가능성이 있다.

본 발명은, 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 소비 전력의 증대를 회피하면서, 송신 데이터의 품질을 향상시킬 수 있는 타입 2 하이브리드 ARQ 방식에 근거하는 데이터 통신 장치 및 데이터 통신 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

고속 패킷을 효율적으로 전송하는 방법으로서, 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 HSDPA(High Speed Down-link Packet Access)가 검토되고 있다. 이 방식에서는, 회선 상태에 따라서 채널 코덱(CODEC)이나 확산율이나 다중 수나 (다치) 변조 등을 변경함으로써 전송 레이트를 변경하여, 평균 스루풋을 향상시키는 방식이다.

HSDPA 등의 적응 변조를 행하는 경우에는, 송신기(무선 기지국)는 수신기(통신 단말)에 대해 MCS(Modulation and Coding Scheme)를 송신할 것이 필요하다. MCS는, 송신하고 있는 패킷 데이터의 변조 방식(QAM(Quadrature Amplitude Modulation), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 8PSK(8Phase Shift Keying) 등)이나 부호화율(R=1/2, 1/3) 등의 정보이다. 수신기는, 이 MCS의 정보를 이용하여, 패킷 채널의 데이터를 복조하여, 복호 처리를 행한다.

그러나, 송신기측(무선 기지국)은 MCS 정보를 송신하게 되기 때문에, 다운 링크의 캐패시티가 적어진다고 하는 문제가 있다. 또한, MCS 정보의 송신에 따른 셀 내부, 셀 외부의 간섭 증가를 초래한다고 하는 문제가 있다.

발명의 개시

본 발명의 목적은, 소비 전력의 증대를 회피하면서, 송신 데이터의 품질을 향상시킬 수 있는 타입 2 하이브리드 ARQ 방식에 근거하는 데이터 통신 장치 및 데이터 통신 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 한 형태에 따르면, 하이브리드 자동 재송 요구 방식에 근거하는 데이터 통신 장치는, 동일한 송신 데이터를 복수회 송신하는 송신 수단과, 복수회 송신되는 동일한 송신 데이터에 대한 해당 복수회분의 송신 전력의 합계가 일정하게 되도록, 송신 데이터의 송신 전력을 제어하는 제어 수단을 갖는다.

본 발명의 다른 형태에 따르면, 하이브리드 자동 재송 요구 방식에 근거하는 데이터 통신 방법은, 동일한 송신 데이터를 복수회 송신하고, 또한, 그 때, 복수회 송신되는 동일한 송신 데이터에 대한 해당 복수회분의 송신 전력의 합계가 일정하게 되도록, 송신 데이터의 송신 전력을 제어한다.

도 1은 종래의 타입 2 하이브리드 ARQ 방식의 순서를 나타내는 도면,

도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 데이터 통신 장치의 송신측의 구성을 나타내는 블럭도,

도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 데이터 통신 장치의 수신측의 구성을 나타내는 블럭도,

도 4는 실시예 1에 대응하는 타입 2 하이브리드 ARQ 방식의 순서를 나타내는 도면,

도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 데이터 통신 장치의 송신측의 구성을 나타내는 블럭도,

도 6은 실시예 2에 대응하는 타입 2 하이브리드 ARQ 방식의 순서를 나타내는 도면,

도 7은 본 발명의 실시예 3에 따른 데이터 통신 장치의 송신측의 구성을 나타내는 블록도,

도 8은 실시예 3에 대응하는 타입 2 하이브리드 ARQ 방식의 순서를 나타내는 도면이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명의 실시예에 관해서, 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

(실시예 1)

도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 데이터 통신 장치의 송신측(즉, 송신기)의 구성을 나타내는 블럭도이다.

도 2에 나타내는 송신기(100)는, 터보 부호를 이용한 타입 2 하이브리드 ARQ 방식(IR 방식)에 근거하는 데이터 통신 시스템에 이용되고, 터보 부호화부(101), 버퍼(103), 선택기(105), 확산부(107), 파워 제어부(109), 무선 송신부(111), 송수신 공용의 안테나(113), 무선 수신부(115), 역확산부(117), NACK 신호 검출부(119), 및 송신 패킷 결정부(121)를 갖는다. 송신기100는, 예를 들면, 이동체 통신 시스템의 기지국 장치에 탑재된다.

도 3은 도 2에 나타내는 송신기(100)에 대응하는 수신측(즉, 수신기)의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 3에 나타내는 수신기(200)는, 송수신 공용의 안테나(201), 무선 수신부(203), 역확산부(205), 선택기(207), 버퍼(209), 터보 복호부(211), 오류 검출부(213), NACK 신호 생성부(215), 및 무선 송신부(217)를 갖는다. 수신기(200)는, 예를 들면, 동일 이동체 통신 시스템의 이동국 장치에 탑재된다.

상기의 송신기(100) 및 수신기(200)에 따라서 본 실시예에 대응하는 IR 방식의 데이터 통신 시스템이 구축된다.

이어서, 상기 구성을 갖는 데이터 통신 시스템의 동작에 관해서, 도 4에 나타내는 본 방식의 순서를 참조하여 설명한다.

우선, 송신기(100)는, 터보 부호화부(101)에서, 입력되는 사용자 데이터의 터보 부호화를 행한다. 이 터보 부호화부(101)는, 예컨대, 부호화율 R=1/3이기 때문에, 하나의 입력 신호(사용자 데이터)에 대해 3개의 출력 신호, 즉, 정보 비트(S), 패리티 비트 1(P1)(용장 비트), 패리티 비트 2(P2)(용장 비트)를 송출한다. 이 때, 사용자 데이터는, 정보 비트로서 그대로 출력된다. 터보 부호화 후의 신호(정보 비트, 패리티 비트 1, 패리티 비트 2)는, 버퍼(103)에 각각 출력된다.

버퍼(103)에서는, 터보 부호화부(101)로부터 출력된 터보 부호화 후의 신호(정보 비트, 패리티 비트 1, 패리티 비트 2)를, 대응하는 버퍼 영역에 각각 축적한다.

버퍼(103)에 축적된 터보 부호화 후의 신호(정보 비트, 패리티 비트 1, 패리티 비트 2)는, 선택기(105)에 의해서 선택된 후, 송신 패킷으로서 확산부(107)에 출력된다. 또, 선택기(105)는, 송신 패킷 결정부(121)에 의해서 조작된다.

여기서, 송신하는 패킷을 선택(결정)하는 순서, 즉, 패킷의 송신 순서는, 다음과 같다. 도 4에 도시한 바와 같이, 우선, 동일한 정보 비트(S)의 패킷을, 시간을 어긋나게 해서 복수회(도 4의 예에서는 2회) 송신하고, 재송의 경우(NACK 신호 검출시)에는, 패리티 비트 1(P1)의 패킷을 송신하고, 또한 재송의 경우(NACK 신호 검출시)에는, 패리티 비트 2(P2)의 패킷을 송신한다. 이러한 송신 순서는, 송신 패킷 결정부(121)에서, NACK 신호 검출부(119)의 검출 결과에 근거하여 결정된다.

확산부(107)에서는, 선택기(105)에 의해서 선택된 송신 패킷을 확산한 후, 파워 제어부(109)에 출력한다.

파워 제어부(1O9)에서는, 확산 후의 송신 패킷의 송신 전력(파워)을 패킷마다 제어(변경)한다. 구체적으로는, 예를 들면, 도 4에 도시한 바와 같이, 송신 패킷이 정보 비트(S)의 경우에는, 그 송신 전력의 값 b를 통상의 1 패킷분의 송신 전력의 값 a(도 1 참조)의 1/2로 변경하고(b=a/2), 송신 패킷이 패리티 비트 1(P1) 또는 패리티 비트 2(P2)의 경우에는, 그 송신 전력의 값을 통상의 1 패킷분의 송신 전력의 값 a 그대로 한다. 즉, 정보 비트의 패킷은, 통상의 1/2의 송신 전력으로 송신되고, 패리티 비트 1과 패리티 비트 2의 패킷은, 통상의 송신 전력으로 송신된다. 이 때, 송신 패킷의 종별은, 송신 패킷 결정부(121)로부터의 정보에 근거하여 인식된다.

또, 도 4의 예에서는, 동일한 정보 비트의 패킷을 2회로 나누어 송신하고 있으나, 송신 회수는 특히 한정되지 않는다. 이 경우, 동일한 정보 비트의 송신 회수를 N회로 하면, 각 송신 시에 있어서의 정보 비트의 1 패킷분의 송신 전력의 값 b는, 통상의 1 패킷분의 송신 전력의 값 a의 1/N로 설정된다(b=a/N).

송신 전력이 결정된 확산 후의 송신 패킷은, 무선 송신부(111)에서, 업 컨버트 등의 소정의 송신 처리가 실시된 후, 안테나(113)로부터 무선 송신된다.

그 후, 수신기(200)는, 안테나(201)에서, 송신기(100)로부터 무선 송신된 신 호를 수신한다. 안테나(201)에서 수신된 신호는, 무선 수신부(203)에서, 다운 컨버트 등의 소정의 수신 처리가 실시된 후, 역확산부(205)에 출력된다.

역확산부(205)에서는, 무선 수신부(203)로부터 입력한 수신 신호를 역확산한 후, 선택기(207)에 출력한다.

선택기(207)에서는, 역확산 후의 수신 신호를 종별에 따라서 버퍼(209)에 축적한다. 즉, 정보 비트, 패리티 비트 1, 및 패리티 비트 2의 종별에 따라서, 역확산 후의 수신 신호를, 대응하는 버퍼 영역에 축적한다.

터보 복호부(211)에서는, 신호를 수신한 시점에서, 터보 복호를 행한다. 구체적으로는, 정보 비트를 수신했을 때는, 수신한 복수회(N회)의 정보 비트(보다 상세하게는, 다이버시티 합성 후의 정보 비트)를 이용하여 터보 복호를 행하고, 패리티 비트 1을 수신했을 때에는, 먼저 수신한 N회의 정보 비트와 이번 수신한 패리티 비트 1을 이용하여 터보 복호를 행하고, 패리티 비트 2를 수신했을 때에는, 먼저 수신한 N회의 정보 비트와 먼저 수신한 패리티 비트 1과 이번 수신한 패리티 비트 2를 이용하여 터보 복호를 행한다. 터보 복호 후의 신호는, 사용자 데이터로서 취출됨과 동시에, 오류 검출부(213)에 출력된다.

오류 검출부(213)에서는, 터보 복호 후의 신호에 대한 오류 검출을 행한다. 오류 검출은, 예컨대, 일례로서, CRC(Cyclic Redundancy Check) 부호를 이용하여 행해진다. 오류 검출의 결과는, NACK 신호 생성부(215)에 출력된다.

NACK 신호 생성부(215)에서는, 예를 들면, 터보 복호 후의 신호에 오류가 있었던 경우에는, NACK 신호를 생성하고, 또한, 터보 복호 후의 신호에 오류가 없던 경우에는, ACK 신호를 생성한다. 또, ACK 신호는, 전용의 AC5K 신호 생성부에서 생성하도록 하더라도 좋다.

생성된 NACK 신호 또는 ACK 신호는, 무선 송신부(217)에서, 업 컨버트 등의 소정의 송신 처리가 실시된 후, 안테나(201)로부터 무선 송신된다.

그 후, 송신기(100)는, 안테나(113)에서, 수신기(200)로부터 무선 송신된 NACK 신호 또는 ACK 신호를 수신한다. 안테나(201)에서 수신된 NACK 신호 또는 ACK 신호는, 무선 수신부(115)에서, 다운 컨버트 등의 소정의 수신 처리가 실시된 후, 역확산부(117)에 출력된다.

역확산부(117)에서는, 무선 수신부(115)로부터 입력한 수신 신호를 역확산한 후, NACK 신호 검출부(119)에 출력한다.

NACK 신호 검출부(119)에서는, 역확산 후의 수신 신호가 NACK 신호인지 여부를 검출한다. 검출 결과(즉, NACK 신호인지 ACK 신호인지)는, 송신 패킷 결정부(121)에 출력된다.

송신 패킷 결정부(121)에서는, NACK 신호 검출부(119)의 검출 결과에 근거하여, 다음에 송신하는 패킷을 결정한다. 구체적으로는, 동작 개시시 또는 ACK 신호 검출시에는, 동일한 정보 비트(S)의 패킷을, 시간을 어긋나게 해서 복수회(N회) 송신시키도록, 정보 비트를 선택하고, 또한, 동일한 정보 비트가 N회 송신된 후에 NACK 신호가 검출되었을 때에는, 패리티 비트 1(P1)의 패킷을 송신시키도록, 패리티 비트 1을 선택하고, 또한, 동일한 정보 비트가 N회 송신되고 또한 그 후 계속해서 패리티 비트 1이 송신된 후에 NACK 신호가 검출되었을 때에는, 패리티 비트 2(P2)의 패킷을 송신시키도록, 패리티 비트 2를 선택한다. 즉, 패리티를 송신하는 순서는, 정보 비트(S)×N회→패리티 비트 1(P1)→패리티 비트 2(P2)이다. 송신 패킷 결정부(121)의 결정 결과는, 상기한 바와 같이, 선택기(105) 및 파워 제어부(109)에 출력된다.

이어서, 상기 동작의 구체 예에 관해서, 동일한 정보 비트를 2회 송신하는 도 4의 예를 이용하여 설명한다. 이 경우, 송신기(100)는, 처음에 정보 비트(S)의 패킷을 통상의 1/2의 송신 전력(b=a/2)으로 2회 송신한다. 그리고, 수신기(200)로부터 NACK 신호가 반송된 경우에는, 패리티 비트 1(P1)의 패킷을 통상의 송신 전력으로 1회 송신한다. 그리고, 또한 수신기(200)로부터 NACK 신호가 반송된 경우에는, 패리티 비트 2(P2)의 패킷을 1회 송신한다. 이러한 송신 순서를 취함으로써, 정보 비트의 송신에 사용하는 전력은 전체로서 종래 방식에 의한 경우와 동일하며, 또한, 동일한 정보 비트를 2회 송신하기 때문에, 수신측에서 2회의 수신 신호를 합성(다이버시티 합성)하는 것에 의해, 시간 다이버시티 효과를 얻을 수 있어, 종래 방식보다도 정보 비트의 SN 비를 향상시켜 성능을 높일 수 있다.

이와 같이, 본 실시예의 데이터 통신 장치를 이용한 데이터 통신 시스템에 의하면, 동일한 정보 비트를 복수회(N회) 송신하고, 또한, 그 때, N회 송신되는 동일한 정보 비트에 대한 N회분의 송신 전력의 합계가 일정하게 되도록, 예를 들면, 각 송신시에 있어서의 정보 비트의 1 패킷분의 송신 전력이, 통상의 1 패킷분의 송신 전력의 1/N로 되도록, 송신 패킷의 송신 전력을 패킷(의 종별)마다 변경하기 때문에, 정보 비트의 송신에 사용하는 전력은 종래 방식에 의한 경우와 동일하며, 또 한, N회 송신된 정보 비트를 수신측에서 합성하는 것에 의해, 시간 다이버시티 효과를 얻을 수 있고, 따라서, 소비 전력의 증대를 방지하면서, 정보 비트의 품질을 향상시킬 수 있다.

또, 터보 부호의 특성을 고려하여, 송신 전력의 배분의 방법으로서, 정보 비트의 패킷 및 패리티 비트의 패킷의 송신에 사용하는 총 전력을 일정하게 유지하면서, 패리티 비트의 패킷보다도 정보 비트의 패킷에 대해 송신 전력을 많게 배분하여, 상기 송신 순서를 행하도록 하더라도 좋다. 이 경우, 터보 부호의 성능을 향상시킬 수 있어, 송신 데이터의 품질을 더 향상시킬 수 있다.

(실시예 2)

도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 데이터 통신 장치의 송신측(즉, 송신기)의 구성을 나타내는 블럭도이다. 이 송신기(100a)는, 터보 부호를 이용한 타입 2 하이브리드 ARQ 방식(IR 방식)에 근거하는 데이터 통신 시스템에 이용되고, 도 2에 나타내는 실시예 1에 대응하는 송신기(100)와 마찬가지의 기본적 구성을 갖고 있고, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하여, 그 설명을 생략한다.

본 실시예의 송신기(100a)의 특징은, 동일한 정보 비트의 송신 회수(N)를 도플러 주파수에 따라서 변경하는 것, 및, 동일 사용자의 복수(M)의 데이터를 다중화하여 동시에 송신하는 것이다. 이하, 순차대로 설명한다.

우선, 본 실시예에서는, 송신기(100a)는, 도플러 주파수 검출부(123)를 갖는다. 도플러 주파수 검출부(123)는, 무선 수신부(115)로부터 입력한 수신 신호의 도플러 주파수를 검출한다. 도플러 주파수는, 송신기와 수신기 사이의 상대 이동에 기인하여 생기는 도플러 효과에 근거하는 주파수의 시프트(편이)량이다. 이 경우, 송신기(100a)에 대해 수신기(200)가 멀어지는 경우에는 낮은 주파수로 시프트하고, 또한, 가까이 오는 경우에는 높은 주파수로 각각 시프트한다. 도플러 주파수 검출부(123)의 검출 결과는, 송신 패킷 결정부(121a)에 출력된다.

송신 패킷 결정부(121a)에서는, 도플러 주파수 검출부(123)의 검출 결과(도플러 주파수)에 근거하여, 동일한 정보 비트의 송신 회수(N)를 전환한다. 구체적으로는, 도플러 주파수가 높은 경우에는, 주파수 다이버시티 효과가 얻기 쉽기 때문에, 전송 속도 저하의 가능성이 있는 시간 다이버시티 효과를 그 정도로 높일 필요는 없기 때문에, 송신 회수를 적게 한다(N의 값을 크게 함). 송신 회수를 적게 하는 것에 의해, 정보 비트를 N회 송신하기까지의 시간이 단축되기 때문에, 데이터의 송신 완료까지의 시간을 짧게 할 수 있게 된다. 반대로, 도플러 주파수가 낮은 경우에는, 주파수 다이버시티 효과가 얻기 어렵기 때문에, 시간 다이버시티 효과를 높일 필요가 있으므로, 송신 회수를 많게 한다(N의 값을 크게 함). 이에 따라, 송신기(100a)와 수신기(200) 사이의 상대적인 이동 상황에 따라서 효율적으로 다이버시티 효과를 얻을 수 있어, 송신 데이터의 품질 향상을 도모하면서, 송신 회수의 증대에 의한 전송 속도의 저하를 억제할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 송신기(1OOa)는, 동일 사용자의 복수(여기서는 2개)의 데이터를 다중화하여 동시에 송신한다. 이 때문에, 송신기(100a)는, 2개의 터보 부호화부(101a, 101b)와, 2개의 버퍼(103a, 103b)를 갖는다. 터보 부호화부(101a, 10lb)는, 모두, 부호화율 R=1/3이다. 터보 부호화부(10la)로부터 출력되는 터보 부호화 후의 신호(정보 비트, 패리티 비트 1, 패리티 비트 2)는, 버퍼(103a)에 축적되고, 터보 부호화부(101b)로부터 출력되는 터보 부호화 후의 신호(정보 비트, 패리티 비트 1, 패리티 비트 2)는, 버퍼(103b)에 축적된다. 버퍼(103a) 및 버퍼(103b)에 축적된 동일 사용자의 2개의 데이터의 정보 비트는, 선택기(105a)에 의해서 선택되어 다중화된 후, 확산부(107)에 출력된다. 또, 여기서는, 도시하지 않는 신호 분배부에 의해, 입력된 동일 사용자의 연속하는 2개의 데이터가, 터보 부호화부(1O1a)와 터보 부호화부(1O1b)에 각각 분배되도록 되어 있다.

다음에, 도 6을 이용하여 송신기(100a)의 동작의 구체 예를 설명한다. 여기서는, 동일 사용자의 2개의 데이터의 정보 비트를 다중화하여 동시에 2회 송신하는 경우를 예로 들어 설명한다.

이 경우, 동일 사용자의 데이터 1을 송신할 때에 다음 데이터 2도 동시에 송신한다, 즉, 동일 사용자의 연속하는 데이터 1과 데이터 2를 다중화하여 동시에 송신한다. 다중화에 앞서, 데이터 1은, 터보 부호화부(101a)에서 터보 부호화되고, 터보 부호화 후의 정보 비트(S(1)), 패리티 비트 1(P1(1)), 패리티 비트 2(P2(1))는, 대응하는 버퍼(103a)에 축적되고, 또한, 데이터 2는, 터보 부호화부(101b)에서 터보 부호화되고, 터보 부호화 후의 정보 비트(S(2)), 패리티 비트 1(P1(2)), 패리티 비트 2(P2(2))는, 대응하는 버퍼(103b)에 축적되어 있는 것으로 한다.

송신기(100a)는, 처음에 동일 사용자의 2개의 데이터의 정보 비트 S(1)와 S(2)를 다중화하여 동시에 2회 송신한다. 이 때, 각 송신시에 있어서의 동일 사용자의 데이터 1의 정보 비트 S(1)의 1 패킷분의 송신 전력의 값 b1은, 통상의 1 패킷분의 송신 전력의 값 a의 1/2이다(b1=a/2). 또한, 마찬가지로, 각 송신시에 있어서의 동일 사용자의 데이터 2의 정보 비트 S(2)의 1 패킷분의 송신 전력의 값 b2는, 통상의 1 패킷분의 송신 전력의 값 a의 1/2이다(b2=a/2). 즉, 동일한 정보 비트의 송신에 사용하는 전력은 종래 방식에 의한 경우와 동일하며(b1×2=a), 또한, 각 송신시에 있어서의 다중화된 정보 비트의 송신 전력의 합계도 종래 방식에 의한 경우와 동일하다(b1+b2=a). 이에 따라, 동일 사용자의 2개의 데이터의 정보 비트를 다중화하여 동시에 송신하는 경우에도, 동일 사용자의 2개의 데이터의 정보 비트의 송신에 사용하는 전력은 전체로서 종래 방식에 의한 경우와 동일하기 때문에, 소비 전력의 증대를 방지할 수 있고, 또한, 동일 사용자의 2개의 데이터의 정보 비트의 각각에 대해 시간 다이버시티 효과를 얻을 수 있기 때문에, 종래 방식보다도 정보 비트의 SN 비를 향상시켜 성능을 높일 수 있다.

또, 동일한 정보 비트를 N회 송신하는 경우에 있어서, 다중화하는 정보 비트의 동일 사용자의 데이터 수(M)는, N 이하인(M≤N) 것이 바람직하다. 동일한 정보 비트를 N회 송신하는 경우에는, 상기한 바와 같이, 각 송신시에 있어서의 각개의 정보 비트의 1 패킷분의 송신 전력의 값 b를, 통상의 1 패킷분의 송신 전력의 값 a의 1/N로 각각 설정하기 때문에(b=a/N), 개개의 송신시에 있어서의 다중화된 정보 비트의 송신 전력의 합계를 종래의 1 패킷분의 송신 전력의 값 a 이하로 하기 위해 서는, 동일 사용자의 데이터의 다중화 수를 N 이하로 할 필요가 있기 때문이다.

그리고, 수신기(200)로부터 NACK 신호가 반송된 경우에는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 패킷 번호(1)의 패리티 비트(P1(1), P2(1))와, 패킷 번호(2)의 패리티 비트(P1(2), P2(2))를 교대로 송신한다. 이에 따라, 다중화되어 동시에 송신된 동일 사용자의 2개의 데이터를 복호하는 타이밍을 평준화할 수 있어, 복호 처리의 지연을 짧게 할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예의 데이터 통신 장치를 이용한 데이터 통신 시스템에 의하면, 개개의 정보 비트 송신시에 있어서 동일 사용자의 복수의 데이터의 정보 비트를 다중화하여 동시에 송신하기 때문에, 데이터의 전송 효율(스루풋)을 향상시킬 수 있다.

또한, 동일한 정보 비트의 송신 회수를 도플러 주파수에 따라서 변경하므로, 송신기(100a)와 수신기(200) 사이의 상대적인 이동 상황에 따라서 효율적으로 다이버시티 효과를 얻을 수 있어, 송신 데이터의 품질 향상을 도모하면서, 송신 회수의 증대에 의한 전송 속도의 저하를 억제할 수 있다.

또, 송신 전력의 배분 방법으로서, 정보 비트의 패킷 및 패리티 비트의 패킷의 송신에 사용하는 총 전력을 일정하게 유지하면서, 패리티 비트의 패킷보다도 정보 비트의 패킷에 대해 송신 전력을 많게 배분하여, 상기의 송신 순서를 행하도록 하더라도 좋음은, 실시예 1의 경우와 마찬가지이다.

(실시예 3)

도 7은 본 발명의 실시예 3에 따른 데이터 통신 장치의 송신측(즉, 송신기)의 구성을 나타내는 블럭도이다. 이 송신기(10Ob)는, 터보 부호를 이용한 타입 2 하이브리드 ARQ 방식(IR 방식)에 근거하는 데이터 통신 시스템에 이용되고, 도 2에 나타내는 실시예 1에 대응하는 송신기(100)와 마찬가지의 기본적 구성을 갖고 있고, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하여, 그 설명을 생략한다.

본 실시예의 송신기(100b)의 특징은, 복수(M)의 사용자의 데이터를 다중화하여 동시에 송신하는 것이다. 다중화에 관해서 실시예 2와의 차이는, 실시예 2에서는 동일 사용자의 복수의 데이터를 다중화하는 데 비해, 본 실시예에서는 복수의 사용자의 데이터를 다중화하는 점에 있다. 그 때문에, 본 실시예에서는, 실시예 2와 마찬가지로, 2개의 터보 부호화부(101a, 101b)와, 2개의 버퍼(103a, 103b)를 갖지만, 2개의 터보 부호화부(101a, 1O1b)에는, 서로 다른 사용자의 데이터가 각각 입력되도록 되어 있다.

이어서, 도 8을 이용하여 송신기(100b)의 동작의 구체 예를 설명한다. 여기서는, 사용자 A와 사용자 B의 2개의 데이터의 정보 비트를 다중화하여 동시에 2회 송신하는 경우를 예로 들어 설명한다.

이 경우, 사용자 A의 데이터를 송신할 때에 다른 사용자 B의 데이터도 동시에 송신하는, 즉, 사용자 A와 사용자 B의 2개의 데이터를 다중화하여 동시에 송신한다. 다중화에 앞서, 사용자 A의 데이터는, 터보 부호화부(101a)에서 터보 부호화되고, 터보 부호화 후의 정보 비트(S(a)), 패리티 비트 1(P1(a)), 패리티 비트 2(P2(a))는, 대응하는 버퍼(103a)에 축적되고, 또한, 사용자 B의 데이터는, 터보 부호화부(101b)에서 터보 부호화되고, 터보 부호화 후의 정보 비트(S(b)), 패리티 비트 1(P1(b)), 패리티 비트 2(P2(b))는, 대응하는 버퍼(103b)에 축적되어 있는 것으로 한다.

송신기(100b)는, 처음에 사용자 A의 데이터의 정보 비트 S(a)와 사용자 B의 데이터의 정보 비트 S(b)를 다중화하여 동시에 2회 송신한다. 이 때, 각 송신시 에 있어서의 사용자 A의 데이터의 정보 비트 S(a)의 1 패킷분의 송신 전력의 값 b1은, 통상의 1 패킷분의 송신 전력의 값 a의 1/2이며(b1=a/2), 또한, 마찬가지로, 각 송신시에 있어서의 사용자 B의 데이터의 정보 비트 S(b)의 1 패킷분의 송신 전력의 값 b2는, 통상의 1 패킷분의 송신 전력의 값 a의 1/2이며(b2=a/2). 즉, 동일한 정보 비트의 송신에 사용하는 전력은 종래 방식에 의한 경우와 동일하며(b1×2=a), 또한, 각 송신시에 있어서의 다중화된 정보 비트의 송신 전력의 합계도 종래 방식에 의한 경우와 동일하다(b1+b2=a). 이에 따라, 사용자 A와 사용자 B의 2개의 데이터의 정보 비트를 다중화하여 동시에 송신하는 경우에도, 사용자 A와 사용자 B의 2개의 데이터의 정보 비트의 송신에 사용하는 전력은 전체로서 종래 방식에 의한 경우와 동일하기 때문에, 소비 전력의 증대를 방지할 수 있고, 또한, 사용자 A와 사용자 B의 2개의 데이터의 정보 비트의 각각에 대해 시간 다이버시티 효과를 얻을 수 있기 때문에, 종래 방식보다도 정보 비트의 SN 비를 향상시켜 성능을 높일 수 있다.

또, 동일한 정보 비트를 N회 송신하는 경우에 있어서, 다중화하는 정보 비트 의 데이터의 사용자의 수(M)는, N 이하인(M≤N) 것이 바람직하다. 동일한 정보 비트를 N회 송신하는 경우에는, 상기한 바와 같이, 각 송신시에 있어서의 각개의 정보 비트의 1 패킷분의 송신 전력의 값 b를, 통상의 1 패킷분의 송신 전력의 값 a의 1/N로 각각 설정하기 때문에(b=a/N), 개개의 송신시에 있어서의 다중화된 정보 비트의 송신 전력의 합계를 종래의 1 패킷분의 송신 전력의 값 a 이하로 하기 위해서는, 상이한 사용자의 데이터의 다중화 수를 N 이하로 할 필요가 있기 때문이다.

그리고, 수신기(200)로부터 NACK 신호가 반송된 경우에는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 패킷 번호(1)의 패리티 비트(P1(1), P2(1))와, 패킷 번호(2)의 패리티 비트(P1(2), P2(2))를 교대로 송신한다. 이에 따라, 다중화되어 동시에 송신된 사용자 A와 사용자 B의 2개의 데이터를 복호하는 타이밍을 평준화할 수 있어, 복호 처리의 지연을 짧게 할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예의 데이터 통신 장치를 이용한 데이터 통신 시스템에 의하면, 개개의 정보 비트 송신시에 있어서 복수의 사용자의 데이터의 정보 비트를 다중화하여 동시에 송신하기 때문에, 데이터의 전송 효율(스루풋)을 향상시킬 수 있다.

또, 송신 전력의 배분 방법으로서, 정보 비트의 패킷 및 패리티 비트의 패킷 송신에 사용하는 총 전력을 일정하게 유지하면서, 패리티 바트의 패킷보다도 정보 비트의 패킷에 대해 송신 전력을 많게 배분하여, 상기의 송신 순서를 행하도록 하더라도 좋음은, 실시예 1의 경우와 마찬가지이다.

또, 상기 각 실시예에서는, 정보 비트를 복수회(N회) 송신한 후에 오류 검출 을 행하고, NACK 신호 수신시에 패리티 비트를 송신하도록 하고 있지만, 이 방식 이외에, 정보 비트를 송신할 때마다 오류 검출을 행하여, NACK 신호 수신시에 다음 정보 비트를 송신하는 방식을 취하는 것도 가능하다. 이 방식에서는, SN 비가 높을 때, 복수(N개)의 패킷(정보 비트)을 수신하지 않더라도 통상의 1/N의 전력의 패킷만으로 정보 비트를 오류없이 수신할 수 있을 가능성이 있다. 이 경우, 데이터 송신 완료까지의 지연 시간을 적게 할 수 있다.

상기의 송신기(100, 100a, 100b) 및 수신기(200)를 갖는 데이터 통신 시스템은, 이동체 통신 시스템에 있어서의 다운 링크의 고속 패킷 전송에 적용할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 동일한 송신 데이터를 복수회(예컨대, N회) 송신하기 때문에, 수신측에서 복수회(N회)의 수신 신호를 합성하는 것에 의해, 시간 다이버시티 효과를 얻을 수 있어, 송신 데이터의 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 그 때, 복수회(N회) 송신되는 동일한 송신 데이터에 대한 해당 복수회(N회)분의 송신 전력의 합계가 일정하게 되도록, 송신 데이터의 송신 전력을 제어하기 때문에, 예컨대, 동일한 송신 데이터 당의 송신 전력을 종래 방식에 의한 송신 전력과 동일한 값으로 하는 것에 의해, 소비 전력의 증대를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 복수회(예를 들면, N회) 송신되는 동일한 송신 데이터에 대한 1회분의 송신 전력이 서로 동등하고, 또한, 복수회(N회) 송신되는 동일한 송신 데이터에 대한 해당 복수회(N회)분의 송신 전력의 합계가, 동일한 송신 데이터를 1회만 송신하는 방식(즉, 종래 방식)에 있어서의 각 송신 데이터의 송신 전력과 동등하게 되도록, 즉, 동일한 송신 데이터에 대한 1회분의 송신 전력이, 종래 방식에 의한 송신 데이터의 송신 전력의 값의 1/N로 되도록, 송신 데이터의 송신 전력을 제어하기 때문에, 송신 데이터의 송신에 필요한 전력은 종래 방식에 의한 경우와 동일하지만, 복수회(N회) 송신된 데이터를 수신측에서 합성하는 것에 의해, 시간 다이버시티 효과를 얻을 수 있다. 즉, 소비 전력의 증대를 방지하면서, 송신 데이터의 품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 예를 들면, 타입 2 하이브리드 ARQ 방식에 있어서, 최초로 송신되는 정보 비트의 품질을, 소비 전력의 증대를 방지하면서, 향상시킬 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 동일한 송신 데이터를 송신하는 회수를 도플러 주파수에 따라서 전환하는, 예를 들면, 도플러 주파수가 높은 경우에는 주파수 다이버시티 효과가 얻기 쉽기 때문에 송신 회수를 적게 하고, 도플러 주파수가 낮은 경우에는 주파수 다이버시티 효과가 얻어지기 어려우므로 송신 회수를 많게 하기 때문에, 데이터 통신 장치 사이의 상대적인 이동 상황에 따라서 효율적으로 다이버시티 효과를 얻을 수 있어, 송신 데이터의 품질 향상을 도모하면서, 송신 회수의 증대에 의한 전송 속도의 저하를 억제할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 개개의 송신시에 있어서 동일 사용자의 복수의 송신 데이터를 다중화하여 동시에 송신하기 때문에, 데이터의 전송 효율(스루풋)을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 다중화되어 동시에 송신되는 동일 사용자의 복수의 송신 데이터의 각각에 대하여, 동일한 송신 데이터 당의 송신 전력을, 예컨대, 종래 방식에 의한 송신 전력과 동일한 값으로 할 뿐만 아니라, 다중화되어 동시에 송신되는 동일 사용자의 복수의 송신 데이터에 대한 각 송신시의 송신 전력의 합계도, 예를 들면, 마찬가지로 종래 방식에 의한 송신 전력과 동일한 값으로 할 수 있기 때문에, 동일한 송신 데이터에 대해서 뿐만 아니라 개개의 송신시에 대해서도 송신 데이터의 송신 전력을 종래 방식에 의한 경우와 동일하게 할 수 있어, 소비 전력의 증대를 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 의하면, 용장 비트를 재송하는 경우, 동일 사용자의 복수의 송신 데이터에 대응하는 용장 비트를 순서대로(교대로) 송신하기 때문에, 다중화되어 동시에 송신된 동일 사용자의 복수의 송신 데이터를 복호하는 타이밍을 평준화할 수 있어, 복호 처리의 지연을 짧게 할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 개개의 송신시에 있어서 복수의 사용자의 송신 데이터를 다중화하여 동시에 송신하기 때문에, 데이터의 전송 효율(스루풋)을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 다중화되어 동시에 송신되는 복수의 사용자의 송신 데이터의 각각에 대해, 동일한 송신 데이터 당의 송신 전력을, 예를 들면, 종래 방식에 의한 송신 전력과 동일한 값으로 할 뿐만 아니라, 다중화되어 동시에 송신되는 복수의 사용자의 송신 데이터에 대한 각 송신시의 송신 전력의 합계도, 예를 들면, 마찬가지로 종래 방식에 의한 송신 전력과 동일한 값으로 할 수 있기 때문에, 동일한 송신 데이터에 대해서 뿐만 아니라 개개의 송신시에 대해서도 송신 데이터 의 송신 전력을 종래 방식에 의한 경우와 동일하게 할 수 있어, 소비 전력의 증대를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 용장 비트를 재송하는 경우, 복수의 사용자의 송신 데이터에 대응하는 용장 비트를 순서대로(교대로) 송신하기 때문에, 다중화되어 동시에 송신된 복수의 사용자의 송신 데이터를 복호하는 타이밍을 평준화할 수 있어, 복호 처리의 지연을 짧게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 송신 데이터 및 용장 비트의 송신 전력의 합계를 일정하게 유지하면서, 용장 비트보다도 송신 데이터에 대해 송신 전력을 많게 배분하기 때문에, 예를 들면, 터보 부호를 이용하는 경우, 그 성능을 향상시킬 수 있어, 송신 데이터의 품질을 더 향상시킬 수 있다.

본 명세서는, 2001년 6월 29일 특허 출원의 특허 출원 제 2001-198401 호에 근거한다. 이 내용을 모두 여기에 포함시켜 놓는다.

본 발명은 이동체 통신 시스템, 특히 하이브리드 자동 재송 요구 방식에 근거하는 이동체 통신 시스템에 적용할 수 있다.

Claims

하이브리드 자동 재송 요구 방식에 근거하는 데이터 통신 장치에 있어서,

도플러 주파수를 검출하는 검출 수단과,

동일한 송신 데이터를 송신하는 복수회의 송신 회수를, 검출된 도플러 주파수에 따라 전환하는 전환 수단,

동일한 송신 데이터를, 전환된 송신회수로 송신하는 송신 수단과,

송신되는 동일한 송신 데이터에 대한 송신회수분의 송신 전력의 합계가 일정하게 되도록, 송신 데이터의 송신 전력을 제어하는 제어 수단

을 구비하는 데이터 통신 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제어 수단은, 송신되는 동일한 송신 데이터에 대한 1회분의 송신 전력이 서로 동등하고, 또한, 송신회수분의 송신 전력의 합계가, 동일한 송신 데이터를 1회만 송신하는 방식에 있어서의 각 송신 데이터의 송신 전력과 동등하게 되도록, 송신 데이터의 송신 전력을 제어하는 데이터 통신 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 송신 데이터는, 정보 비트의 패킷인 데이터 통신 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 송신 수단은, 동일한 송신 데이터의 각 송신시에, 동일 사용자의 복수의 송신 데이터를 다중하여 동시에 송신하는 데이터 통신 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 제어 수단은, 다중화되어 동시에 송신되는 동일 사용자의 복수의 송신 데이터의 각각에 대해, 송신회수분의 송신 전력의 합계가 일정하게 되도록, 또한, 다중화되어 동시에 송신되는 동일 사용자의 복수의 송신 데이터에 대한 각 송신시의 송신 전력의 합계가 일정하게 되도록, 송신 데이터의 송신 전력을 제어하는 데이터 통신 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 송신 수단은, 동일 사용자의 복수의 송신 데이터를 다중화하여 동시에 복수회 송신한 후에 재송으로서 오류 정정용의 용장 비트를 송신하는 경우, 동일 사용자의 복수의 송신 데이터에 대응하는 용장 비트를 순서대로 송신하는 데이터 통신 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 송신 수단은, 동일한 송신 데이터의 각 송신시에, 복수의 사용자의 송신 데이터를 다중화하여 동시에 송신하는 데이터 통신 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 제어 수단은, 다중화되어 동시에 송신되는 복수의 사용자의 송신 데이터의 각각에 대해, 송신회수분의 송신 전력의 합계가 일정하게 되도록, 또한, 다중화되어 동시에 송신되는 복수의 사용자의 송신 데이터에 대한 각 송신시의 송신 전력의 합계가 일정하게 되도록, 송신 데이터의 송신 전력을 제어하는 데이터 통신 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 송신 수단은, 복수의 사용자의 송신 데이터를 다중화하여 동시에 복수회 송신한 후에 재송으로서 오류 정정용의 용장 비트를 송신하는 경우, 복수의 사용자의 송신 데이터에 대응하는 용장 비트를 순서대로 송신하는 데이터 통신 장치.
제 3 항에 있어서,

송신 데이터 및 해당 송신 데이터 송신 후에 재송으로서 송신되는 오류 정정용의 용장 비트의 송신 전력의 합계를 일정하게 유지하면서, 오류 정정용의 용장 비트보다도 송신 데이터에 대해 송신 전력을 크게 배분하는 배분 수단을 더 구비하는 데이터 통신 장치.
도플러 주파수를 검출하고,

동일한 송신 데이터를 송신하는 복수회의 송신회수를, 검출된 도플러 주파수에 따라 전환하고,

동일한 송신 데이터를, 전환된 송신회수로 송신하고,또한, 그 때, 송신되는 동일한 데이터에 대한 송신회수분의 송신 전력의 합계가 일정하게 되도록 송신 데이터의 송신 전력을 제어하는

데이터 통신 방법.