JP4571421B2 - 制御チャネル情報のアーリー・デコーディングの方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システムにおける制御情報の送信および受信に関する。

無線通信システムは、その特性が時間と共に変化する通信チャネル上で情報を伝える（すなわち、送信および／または受信を行う）。通信チャネルが比較的良好な特性をもつときには、定義時間の間により多くの情報を伝えることができる。通信チャネルの特性が悪化するにつれて、定義時間の間に伝えられる情報は少なくなる可能性がある。通信チャネル上で伝えられる情報は、振幅の減衰、周波数の変化、位相ジッタ、同一またはその他通信システムの近傍の伝送からの干渉など、様々なタイプのノイズによって悪影響を受ける。情報がノイズの影響を受けないように送信に先立って情報に対してチャネル・コーディングをしばしば適用する。チャネル・コーディングでは、情報の一部分が悪影響を受ける場合、別の部分を依然として受信端でデコードすることができるように、その情報に冗長度を実際のところ付け加える。チャネル・コーディングのよく知られた例には、畳み込みコーディングとブロック・コーディングがある。

比較的高速の情報サービスをサポートする無線通信システムは、一般にフィードバック・チャネルまたは信号チャネル上を伝送される制御情報を伴うように設計されている。このフィードバック・チャネルは、受信情報が伝搬する通信チャネルの現在の状態を記述する、受信側が送信する（制御／フィードバック情報と呼ばれる）制御情報を含んでいる。チャネル状態が比較的良好な時間に情報を送信することが望ましい。受信側からの制御／フィードバック情報は、かかる良好なチャネル状態が存在するときに、送信側に通知を行い、送信情報についてのタイミング情報などその他システムの関連情報を提供する。受信側が一般にかかるタイミング情報を使用してトラフィック・チャネル上の対応する情報の送信および／または受信をスケジュールするので、受信側が、この送信情報のタイミングについての情報を受信することが望ましい。ここで、トラフィック・チャネルとは、通信システムのユーザからの情報が伝えられる通信チャネルのことである。高速で信頼性のある制御情報は、高速に変化する無線チャネルの知識を与え、比較的良好なチャネル状態を利用できるようにする。さらに、受信側による高速の肯定応答により、送信側が速やかにその情報を再送信し、または新しい情報を送信することが可能になる。したがって、かかるフィードバック情報が同じまたは同様な時間変化状態を有するチャネル上で送信されるときに、信頼性がありノイズに強い制御情報を受信することが望ましい。

制御情報をノイズに強くするためには、一般に比較的高い出力パワーで比較的短いバーストで送信する。その比較的短いバーストでは、多くの情報が搬送され、一般に、それには比較的広い帯域幅を使用する信号へと変換する追加のチャネル・コーディングが施される。出力パワーと帯域幅のオーバーヘッドに対しては、一般により低い情報速度が使用され、それによって制御情報の受信における待ち時間が導入される、すなわち情報が時間的に広がるという設計上の妥協をすることにより対処する。制御情報には大きなパワーおよび比較的大きな帯域幅が必要という問題を解決する１つの方法は、受信情報のブロックを完全にデコードする前に情報を取り出せる受信装置を設計するものである。この方法をアーリー・デコーディングと呼び、これはデコーディング・トレリス・トリーの確度測定法を利用することにより実現される。このデコーディング・トレリスは、各要素が互いに異なる情報ブロックを表すデータ構造である。このトレリス中の各ブロックで、受信情報ブロックがその特定のブロックである確度（すなわち、確率）を計算し、最高の確率を有するブロックを受信したブロックとして選択する。しかし、この技術には、３つの主要な短所、すなわち、（１）畳み込みコード化情報だけにしか適用できない、（２）依然として比較的信頼性が低く、エラー検出には使用できない、（３）受信側が、受信情報のタイミング、すなわち情報の送信開始およびその送信がどれだけ長い時間行われたかを知っているときだけしかうまくいかないという短所がある。ほとんどの場合、明らかに帯域内のかかるタイミング情報の送信では帯域幅に対する要求が強くなる。

したがって、信号情報が、使用するコーディングのタイプによらず信頼性があり、かかる信号情報が送信情報のタイミングについてのデータを含む、フィードバック・チャネル上で信号情報を送信する技術が必要となっている。

本発明では、送信に先立ちその情報に１組の変換関数を適用することが可能で、受信するとすぐにその情報に１組の関連する逆変換関数を適用することが可能で、その結果受信情報に適用されるその１組の逆変換関数に基づいて受信情報のアーリー・デコーディングおよびタイミングの決定を実施することができる、情報を送信し受信するためのシステムおよび方法を提供する。

送信端において、本発明の方法ではまず、その情報に対してチャネル・コーディングを適用し、コード・ワードと呼ばれるコード化情報をもたらす。１組の変換関数を複数の組から選択することができる。次いで、コード・ワードを選択された組の変換関数の数に等しい一定の回数だけ複製することができる。この複製数は、繰返しファクタと呼ばれ、したがって、これは送信側によって決定される。送信側が繰返しファクタを選択した後、送信側は、どの組の変換関数を複製コード・ワードに適用できるかを事実上選択し終わっている。選択された組の各変換関数は、その選択された組またはその他どの組のその他どの変換関数とも異なる。異なる変換関数を各複製コード・ワードに適用することができ、かかる変換関数を、その複製コード・ワードに連続的に適用することができる。すなわち、選択された組の第１の変換関数を第１の複製コード・ワードに適用し、第２の変換関数を第２の複製コード・ワードに適用し、以下同様にして変換された複製コード・ワードのストリングがもたらされるようにすることができる。すべての組の関数は、同じ組または異なる組の変換関数の間の関係、および変換関数と逆変換関数の間の関係を定義するある基準を満たす。変換された複製コード・ワードを通信チャネル上へと連続的に送信することができる。各コード・ワードを送信する時間の長さは同じであり、サブフレームと呼ばれる。したがって、繰返しファクタは、変換された複製コード・ワードのストリング中のサブフレーム数に等しくてよい。ここで、複製コード・ワードを含むサブフレームのストリングを制御メッセージと呼ぶ。したがって、変換された制御メッセージを送信することができる。

受信端において、本発明の方法では、逆変換関数の組のそれぞれの関連する逆変換関数を受信済みのサブフレームに適用し、その結果として逆変換されたサブフレームまたは処理済みサブフレームをもたらす。各サブフレーム長、およびサブフレーム間の境界などのシステム・パラメータを、知ることができ、かつ／または受信装置によって検出することができる。受信済みのサブフレームは、特定のタイミングを有する制御メッセージの一部とすることができる。制御メッセージのタイミングについては、これは制御メッセージ長、および制御メッセージの開始時間でもよいが、受信装置には知られていないこともある。しかし、受信装置は、送信側が使用できる変換関数の組のすべて、および変換関数の任意の組をサブフレームのコード・ワードに適用することができる順序について知っている。サブフレームの各境界のところで、本発明の方法では、逆変換関数のすべての組の逆変換関数を最後に受信されるサブフレームに適用し、その結果、処理済みのサブフレームをもたらす。すべての組の処理済みのサブフレームの和を実行することができ（すなわち、サブフレームのソフト・コンビネーション）、デコーディング動作を各和に対して実施することができる。その和によって正常なデコード動作がもたらされる組を使用して、制御メッセージのタイミングを決定することができる。制御メッセージ長をその組の逆変換関数の数に等しくすることができ、最後に適用した逆変換関数が、その制御メッセージからのどのサブフレームを最後に受け取ったかを示すので、制御メッセージのタイミングをその組を知ることによって決定することができる。デコーディングをどのサブフレームについても正常とすることができるので受信済みの制御メッセージのアーリー・デコーディングを可能とすることができる。したがって、受信済みの制御メッセージを正常にデコーディングする前に制御メッセージのサブフレームをすべて処理する必要はない。

本発明のシステムは、送信装置および／または受信装置を備える。送信装置は、変換プロセッサを備える。変換プロセッサは、複数の組の変換関数による動作および／または機能を実施する少なくとも１つの送信処理装置を備える。これらの組の変換関数は、その送信装置にアクセスできる変換プロセッサまたはその他のプロセッサによって生成することができる。少なくとも１つの処理装置は、あるアルゴリズムに基づいて１組の変換関数を選択し、その選択された組の中の関数の数に等しい一定の回数だけ情報を複製し、次いで選択された組の変換関数を情報の複製部分に適用することによって、情報を処理することを可能にできる。

受信装置は、複数の組の逆変換関数による動作および／または機能を実施する逆プロセッサを備える。これらの組の逆変換関数は、その受信装置にアクセスできる逆変換プロセッサまたはその他の処理装置によって生成することができる。逆変換プロセッサは、複数の組の逆変換関数による動作および／または機能を実施する少なくとも１つの受信処理装置を備える。少なくとも１つの処理装置を、異なる組の逆変換関数を受信された制御メッセージのサブフレームに適用し、その結果、処理済みのサブフレームをもたらすように構成することができる。その少なくとも１つの逆処理装置は、次いで各組について処理済みの部分の和を取り、その和をデコードしようとする。受信情報のタイミングは、正常なデコード動作をもたらす和が得られた組の逆変換関数に基づいて少なくとも１つの逆処理装置によって決定することができる。

本発明は、送信に先立ちその情報に１組の変換関数を適用することが可能で、受信するとすぐにその情報に１組の関連する逆変換関数を適用することが可能で、その結果受信情報に適用されるその１組の逆変換関数に基づいて受信情報のアーリー・デコーディングおよびタイミングの決定を実施することができる、情報を送信し受信するためのシステムおよび方法を提供する。

送信端において、本発明の方法ではまず、その情報に対してチャネル・コーディングを適用し、コード・ワードと呼ばれるコード化情報をもたらす。１組の変換関数を複数の組から選択することができる。次いで、コード・ワードを選択された組の変換関数の数に等しい一定の回数だけ複製することができる。この複製数は、繰返しファクタと呼ばれ、したがって、これは送信側によって決定される。送信側が繰返しファクタを選択した後、送信側は、どの組の変換関数を複製コード・ワードに適用できるかを事実上選択し終わっている。選択された組の各変換関数は、その選択された組またはその他どの組のその他どの変換関数とも異なる。異なる変換関数を各複製コード・ワードに適用することができ、かかる変換関数を、その複製コード・ワードに連続的に適用することができる。すなわち、選択された組の第１の変換関数を第１の複製コード・ワードに適用し、第２の変換関数を第２の複製コード・ワードに適用し、以下同様にして変換された複製コード・ワードのストリングがもたらされるようにすることができる。すべての組の関数は、同じ組または異なる組の変換関数の間の関係、および変換関数と逆変換関数の間の関係を定義するある基準を満たす。変換された複製コード・ワードを通信チャネル上へと連続的に送信することができる。各コード・ワードを送信する時間の長さは同じであり、サブフレームと呼ばれる。したがって、繰返しファクタは、変換された複製コード・ワードのストリング中のサブフレーム数に等しくてよい。ここで、複製コード・ワードを含むサブフレームのストリングを制御メッセージと呼ぶ。したがって、変換された制御メッセージを送信することができる。

受信端において、本発明の方法では、逆変換関数の組のそれぞれの関連する逆変換関数を受信済みのサブフレームに適用し、その結果として逆変換されたサブフレームまたは処理済みサブフレームをもたらす。各サブフレーム長、およびサブフレーム間の境界などのシステム・パラメータを、知ることができ、かつ／または受信装置によって検出することができる。受信済みのサブフレームは、特定のタイミングを有する制御メッセージの一部とすることができる。制御メッセージのタイミングについては、これは制御メッセージ長、および制御メッセージの開始時間でもよいが、受信装置には知られていないこともある。しかし、受信装置は、送信側が使用できる変換関数の組のすべて、および変換関数の任意の組をサブフレームのコード・ワードに適用することができる順序について知っている。サブフレームの各境界のところで、本発明の方法では、逆変換関数のすべての組の逆変換関数を最後に受信されるサブフレームに適用し、その結果、処理済みのサブフレームをもたらす。すべての組の処理済みのサブフレームの和を実行することができ（すなわち、サブフレームのソフト・コンビネーション）、デコーディング動作を各和に対して実施することができる。その和によって正常なデコード動作がもたらされる組を使用して、制御メッセージのタイミングを決定することができる。制御メッセージ長をその組の逆変換関数の数に等しくすることができ、最後に適用した逆変換関数が、その制御メッセージからのどのサブフレームを最後に受け取ったかを示すので、制御メッセージのタイミングをその組を知ることによって決定することができる。デコーディングをどのサブフレームについても正常とすることができるので受信済みの制御メッセージのアーリー・デコーディングを可能とすることができる。したがって、受信済みの制御メッセージを正常にデコーディングする前に制御メッセージのサブフレームをすべて処理する必要はない。

本発明のシステムは、送信装置および／または受信装置を備える。送信装置は、変換プロセッサを備える。変換プロセッサは、複数の組の変換関数による動作および／または機能を実施する少なくとも１つの送信処理装置を備える。これらの組の変換関数は、その送信装置にアクセスできる変換プロセッサまたはその他のプロセッサによって生成することができる。少なくとも１つの処理装置は、あるアルゴリズムに基づいて１組の変換関数を選択し、その選択された組の中の関数の数に等しい一定の回数だけ情報を複製し、次いで選択された組の変換関数を情報の複製部分に適用することによって、情報を処理することを可能にできる。

受信装置は、複数の組の逆変換関数による動作および／または機能を実施する逆プロセッサを備える。これらの組の逆変換関数は、その受信装置にアクセスできる逆変換プロセッサまたはその他の処理装置によって生成することができる。逆変換プロセッサは、複数の組の逆変換関数による動作および／または機能を実施する少なくとも１つの受信処理装置を備える。少なくとも１つの処理装置を、異なる組の逆変換関数を受信された制御メッセージのサブフレームに適用し、その結果、処理済みのサブフレームをもたらすように構成することができる。その少なくとも１つの逆処理装置は、次いで各組について処理済みの部分の和を取り、その和をデコードしようとする。受信情報のタイミングは、正常なデコード動作をもたらす和が得られた組の逆変換関数に基づいて少なくとも１つの逆処理装置によって決定することができる。

本発明の方法を、無線通信システムの制御チャネル上で伝送され、情報を伝える通信チャネルについての情報を提供する制御情報のコンテキストで説明する。制御チャネルは一般に、通信システムで使用して、トラフィック・チャネル上で情報の適切な送信および受信を動作させ、制御し、さもなければ維持する通信チャネルである。多くの無線通信システムでは、サブフレームの間の境界を受信側で検出可能とすることができる。本発明の方法およびシステムでは、サブフレーム間の境界を検出することができる受信側について記述している。本発明の方法およびシステムは、情報の複製ブロックを媒体上で伝送できるシステム（例えば、無線通信システム、有線通信システム）に適用可能とすることができ、そこでは１組の変換関数からの異なる変換関数を各複製ブロックに連続的に適用し、変換された複製ブロックのストリングをもたらすことができることに留意されたい。各ブロックごとの伝送長は、同じにすることができ、システムで定義されている。かかるシステム中の受信側は、ブロック間の境界を検出する能力を有する。

図１を参照すると、送信装置が１組の変換関数を制御メッセージ、すなわち情報の複製コード化ブロックのストリングに適用する、本発明のシステムが示されている。図１はまた、受信信号を変換された制御メッセージとすることができる場合に、変換されたサブフレームに対する正しい逆変換関数の適用により、そのサブフレームをデコードすることができるように、またさらに制御メッセージについてのタイミング情報を決定することができるように関連する逆変換関数を受信信号に対して適用することができる受信装置を示している。

送信装置は、チャネル・コーダ１０２に結合されたＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋサイクリック・リダンダンシー・チェック）コーダ１００を備え、チャネル・コーダ１０２を、次に変換プロセッサ１０４に結合することができる。変換プロセッサ１０４の出力は、様々な無線装置（図示せず）に加えることができ、アンテナ１０６を介して送信することができる。ＣＲＣコーダ１００は、受信端での情報の完全性を検査できるように元の情報ブロック（すなわち生情報ビット）に情報を付け加えることができるよく知られた処理によるものである。ＣＲＣコーダ１００の出力は、ＣＲＣ情報が付け加えられた情報ブロックとなる。したがって、ＣＲＣコード化情報ブロックがチャネル・コーダ１０２に加えられ、これによってこの情報に冗長度が加えられる。実施されるチャネル・コーディングは、一般に畳み込みコーディングまたはブロック・コーディングである。畳み込みコーディングでは、チャネル・コーダ出力に従来技術のインタリービング動作が通常正しく追加される。本発明においては、この従来技術のインタリービング動作を、それがもしあれば、チャネル・コーダ１０２の一部と考えることができる。その他よく知られたコーディング技術を使用することもできる。チャネル・コーダ１０２の出力を、コード・ワードと呼んでいるが、変換プロセッサ１０４に与えることができる。

送信処理装置とも呼ばれる変換プロセッサ１０４は、スクランブラ１０４Ａとインタリーバ１０４Ｂを備える（ここで提案されているインタリーバは、チャネル・コーダと一緒に動作する従来技術のインタリーバとは異なる）。スクランブラ１０４Ａとインタリーバ１０４Ｂの組合せにより、コード化情報ブロックの各複製に対して変換を実施する。ある状況の下では、スクランブラ１０４Ａとインタリーバ１０４Ｂの順序を変えることができる。変換プロセッサ１０４が生成する特定の変換関数は、繰返しファクタの異なる値とその組のそれらの順序にマッピングすることができ、Ｔ_{＜Ｍ，ｍ＞}（・）と表し、この式中、下付き文字の組＜Ｍ，ｍ＞の最初の値を繰返しファクタと呼び、一方、第２の値で、その組の合計Ｍ個の変換関数からｍ番目の変換関数を特定する。したがって、ｍ＝０，１，２，．．．．．．．，Ｍ−１は、Ｍ個の変換関数のうちの特定の変換関数を識別する指標である。したがって、この繰返しファクタは、ある組の変換関数の数を表す。変換プロセッサ１０４では、１つまたは複数の組の変換関数を使用することができるが、ある制御メッセージに対する繰返しファクタを決定できた後には、送信側はその繰返しファクタに対応する組の変換関数を使用できるだけである。例えば、変換プロセッサ１０４では、｛Ｔ_{＜Ｍ，・＞}｝、｛Ｔ_{＜Ｋ，・＞}｝、および｛Ｔ_{＜Ｌ，・＞}｝で表される３つの組の変換関数を使用することが可能であり、ここで、第１の組はＭ個の変換関数を、第２の組はＫ個の変換関数を、第３の組はＬ個の変換関数を有し、Ｍ、Ｋ、およびＬは、１以上の整数とすることができる。このそれぞれの変換関数を、したがって、Ｔ_{＜Ｍ，ｍ＞}（・）、Ｔ_{＜Ｋ，ｋ＞}（・）、Ｔ_{＜Ｌ，ｌ＞}（・）とすることができる。各組のそれぞれの変換関数は、一意的なものとなり、同じまたは異なる組のその他どの変換関数にも等しくはなり得ないことに留意されたい。したがって、例えばＴ_{＜Ｍ，０＞}（・）≠Ｔ_{＜Ｋ，０＞}≠Ｔ_{＜Ｌ，０＞}となる。各組の各変換関数には、一般にＴ^−１ _{＜Ｍ，ｍ＞}（・）、Ｔ^−１ _{＜Ｋ，ｋ＞}（・）、およびＴ^−１ _{＜Ｌ，ｌ＞}（・）で表される関連する逆変換関数がある。同じ繰返しファクタおよび同じ指標をもち、一方が他方の逆関数になり得る場合、２つの変換関数を、互いに関連づけることができる。チャネル・コーダ１０２からのコード化情報ブロックが、そのコード化情報ブロックにどの組の変換関数を適用できるかに応じてある回数だけ複製することができる。例えば、変換関数の組｛Ｔ_{＜Ｍ，・＞}（・）｝を選択できる場合に、コード化情報ブロックのＭ個の複製をチャネル・コーダ１０２によって、または変換プロセッサ１０４によって生成することができ、そのＭ個の変換関数のそれぞれをＭ個の複製コード化情報ブロックに適用して、その結果、変換プロセッサ１０４の出力にＭ個の変換されたコード化情報ブロックを有する制御メッセージをもたらすことができる。各コード化情報ブロックは、シンボルＳのシーケンスとすることができ、ここでシーケンス長は、Ｎ、すなわちＳ＝｛ｓ_０，ｓ_１，ｓ_２，．．．．．．．，ｓ_Ｎ−１｝（式中Ｎは２以上の整数とすることができる）と定義することができる。変換関数およびその関連する逆変換関数は、以下の基準を満たす。
１．Ｔ_{＜Ｍ，ｍ＞}（・）＝Ｔ_{＜Ｋ，ｋ＞}（・）（Ｍ＝Ｋかつｍ＝ｋの条件を満たす場合のみ）
２．Ｔ_{＜Ｍ，ｍ＞}（・）は一意的な逆変換Ｔ^−１ _{＜Ｍ，ｍ＞}（・）を有し、すべてのＳについてＴ^−１ _{＜Ｍ，ｍ＞}（Ｔ_{＜Ｍ，ｍ＞}（Ｓ））＝Ｓを満たす。
３．Ｍ≠Ｋまたはｍ≠ｋの場合、１≦Ｄ＜ｍｉｎ（Ｍ−ｍ，Ｋ−ｋ）を満たすすべての適格な整数Ｄに対して、チャネル・デコーダが、すべてのＳについて、Ｓに対しても

に対しても同一のデコーディング結果を得ることが非常に低い確率でしか起こり得ない。

第１の基準では、同じ組のものでかつ同じ指標をもち得る場合にのみ、２つの変換関数が等しくなり得るということが述べられている。第２の基準では、変換関数の逆関数が同じ繰返しファクタおよび同じ指標を有すること、またその関連する関数に逆変換関数を適用すると、両方の関数を無効にして、変換を適用した特定の情報ブロック（または変数もしくは値）が元のまま残ることが述べられている。第３の基準では、受信側が制御メッセージの繰返しファクタまたは経過履歴について間違った仮定をする場合には、受信サブフレームのソフト・コンビネーションに対して実施されるチャネル・デコーディングでは、元の送信情報をほとんど回復できないということが述べられている。

実際の変換関数は、スクランブルおよび／またはインタリービングなどの線形操作で実施することができる。任意のよく知られた線形操作または線形関数を使用して変換を実施できることが理解されよう。インタリービング操作は、シンボル・ブロックの時間順序をある特定のパターンに従って変更することができる一般的な操作でよい。一般的なインタリービング操作では、時間ごとにシンボル・ブロックの時間順序を変更することができ、それらは異なるパターンに従う。スクランブル操作は、特定のパターンに従う情報シーケンス中の様々な情報シンボルの記号を単に変更すればよい。その他様々なよく知られた線形操作またはその組合せを使用して、変換関数および逆変換関数を実施することができる。それらは、以上で述べた３つの基準に従う限り、本発明の範囲内に含まれる。変換関数（逆変換関数）は、インタリーバ（デインタリーバ）またはスクランブラ（デスクランブラ）、あるいは両方の組合せを用いて実装することができる。各コード化情報ブロックＳが、変換以前にＮ個分のシンボル長（例えばＮビット）を有すると仮定すると、スクランブル操作は、コード化ブロックＳに対して以下の行列の１つ（またはその組合せ）を乗ずることによって実施することができる。

式中、Ｗ_{＜Ｍ，ｍ＞}は、対角要素が１および／または−１に等しい対角行列である。対角要素のパターンをその組＜Ｍ，ｍ＞にマッピングすることができる。行列Ｗは、Ｎ×Ｎの行列である。インタリービング操作もまた、コード化ブロックＳに対して行列Ｐを乗ずることにより実施することができる。本発明では、特定のインタリービング行列（以下の簡単な巡回移動（ｃｉｒｃｕｌａｒ ｓｈｉｆｔ）行列）を導入している。

式中、Ｉ_ＦはＦ×Ｆの単位行列であり、Ｆは、組＜Ｍ，ｍ＞にマッピングされる整数関数であり、例えば、Ｆ＝ｍ＋Σ（Ｍより小さなすべての繰返しファクタ）となる。行列Ｐ_{＜Ｍ，ｍ＞}は、Ｎ×Ｎの行列であり、Ｗ_{＜Ｍ，ｍ＞}は、Ｎ×Ｎの行列であり、Ｓは、Ｎ×１の行列である。本発明の方法およびシステムで使用される変換関数の例は、以下のようにすることができる。

本発明のシステムの受信装置は、逆変換プロセッサ１１０（すなわち受信処理装置）に結合されたアンテナ１０８を備え、逆変換プロセッサ１１０は、次にＣＲＣデコーダ１１４に結合され得るチャネル・コーダ１１２に結合することができる。アンテナ１０８は、情報を受信し、かかる情報を受信無線装置（図示せず）で処理できるようにする。次いで、情報は、デスクランブラ１１０Ｂに結合されたデインタリーバ１１０Ａを備える逆変換プロセッサ１１０に与えられる。デインタリーバ１１０Ａとデスクランブラ１１０Ｂの順序は送信端のそれらの同等物の対応する順序に応じて再構成することができる。デインタリーバ１１０Ａは、受信された変換されたサブフレームに対して逆のインタリービング操作を実施し、さらに処理するためにかかる処理されたサブフレームをデスクランブラ１１０Ｂに提供する。次いで、処理済みの変換されたサブフレームをデコーダ１１２を用いてデコードし、ＣＲＣデコーダ１１４を用いてＣＲＣ検査を行う。正しい逆変換を受信された変換されたサブフレームに適用する場合には、受信サブフレームは、ＣＲＣ検査を合格しているはずであり、元の生情報を得ることができる。送信端にただ１つの同等なオペレータしかない場合には、逆変換プロセッサ１１０を、インタリーバ１１０Ａだけで、あるいはデスクランブラ１１０Ｂだけで実装することもできることに留意されたい。ＣＲＣ検査を合格できない場合には、よく知られている各組の変換関数および逆変換関数のうちの異なるグループの逆変換関数を使用して、次のサブフレームを処理することができる。送信装置および受信装置は、対応する変換関数および逆変換関数をもち、したがって、（互いに全く逆になり得る）線形関数または線形操作をそれぞれ制御メッセージまたは変換された制御メッセージに対して適用する。

次に図２を参照すると、送信端における本発明の方法の工程が示されている。工程２００で、Ｋ組の変換関数を生成することができ、ここで、Ｋは１以上の整数とすることができる。各組には異なる数の変換関数がある。変換関数は、以上で述べた基準を満たし、以上で論じた線形操作および／または機能を使用して実施することができる。工程２０２で、送信すべき情報ブロックをＣＲＣコーディングおよびチャネル・コーディングを使用してコード化することができる。チャネル・コーディングの例には、畳み込みコーディングおよびブロック・コーディングがある。工程２０４では、Ｋ組の変換関数のうちの１組を選択することができる。この１組の変換関数を１つまたは複数のファクタに基づいて選択することができる。特定の組を、知られている最後のチャネル状態に基づいて選択することができる。例えば、知られている最後のチャネル状態が、比較的良くない場合には、より大きな組の変換関数の１つを選択することになるが、それは、かかる組では一度受信した情報をデコードする機会が多いからである。特定の組をラウンドロビン・ベースで選択して、連続した送信中に同じ組を使用するのを避けることができる。どれだけ速やかに最後の送信メッセージがデコードされたかに基づいて、特定の組を選択することができる。送信側で、最後の送信メッセージが最初のサブフレ−ムの間にデコードされたと判定できる場合には、送信側が、後続の送信でも同じ結果を得ようとして、同じ組の変換関数を使用したいと望むこともある。以上で述べたファクタおよびシステム設計者から見て重要と思われる任意の追加ファクタのすべてを考慮した特定のアルゴリズムを使用して、特定の組の変換関数を選択することができる。

１組の変換関数を選択することができた後に、そのコード化情報ブロックを、Ｉ回分複製することが可能である。ここで、Ｉは、１以上の整数とすることができ、その選択組の変換関数の数を表す。したがって、複製コード化ブロックは、各コード化ブロックが、Ｎ個のシンボルを含むサブフレームＳ、すなわちＳ＝｛ｓ_０，ｓ_１，ｓ_２，．．．．．．，ｓ_Ｎ−１｝という制御メッセージとすることができる。異なる変換関数を、制御メッセージの各サブフレームに適用することができる。変換関数を連続した順序で制御メッセージに適用することができるが、これは、第１の変換関数を第１のサブフレームに適用し、第２の変換関数を第２のサブフレームに適用し、以下同様にして行えばよい。したがって、この選択組の変換関数は、伝送長（すなわち、受信制御メッセージの合計サブフレーム数）を示すことになり、それに対応する変換順序で（すなわち、第１のブロックを第１の変換で、第２のブロックを第２の変換で、以下同様にして）各コード化ブロックを変換できるので、この変換関数では、どの特定のサブフレームが処理されていればよいかを指定することができ、したがって、受信側は、送信側がどれくらい長い間送信していたのかを判定することができるようになる。

次に図３を参照すると、受信端における本発明の方法の工程が示されている。議論を容易でかつ明確なものにするために、受信端における本発明の方法の工程を、３組の変換関数と３組の関連する逆変換関数が存在し得る、すなわちＫ＝３となる無線通信システムのコンテキストで説明することにする。この３つの組は、繰返しファクタまたは組のサイズＭ_１＝２（ここで、指標ｍ_１＝０，１）、Ｍ_２＝４（ここで、指標ｍ_２＝０，１，２，３）、Ｍ_３＝８（ここで、指標ｍ_３＝０，１，２，．．．．．，７）をそれぞれ有する。したがって、第１の組は２つの関数を有し、第２の組は４つの関数を有し、第３の組は８つの関数を有する。工程３００で、第２の組（すなわち、｛Ｔ_{＜４，・＞}｝）の関数で変換された制御メッセージを受信することができる。多くの無線通信システムでは、受信装置が制御メッセージの開始を検出できないこともあるが、受信装置には同期情報が提供され、受信装置で、システム・タイミングともなる各サブフレームの終了を検出できるようにすることができる。受信サブフレームは、一般に、処理用のあるタイプのバッファまたは一時レジスタに記憶される。したがって、第１のサブフレームと第２のサブフレームとの境界が発生するときには、受信装置がこの境界を検出し、その制御メッセージを１サブフレーム前に受信し始めたという想定をすることになる。工程３０２で、３つの組の逆変換関数を提供することができる。この３組の逆変換関数は、工程３００より以前に、または工程３００の間に提供することもできる。換言すれば、工程３００と工程３０２の順序については、この流れ図に示すような順で行う必要はない。この３つの組の逆変換関数は、受信装置にアクセスできるオフラインの処理装置によって提供することもでき、また受信装置で生成することもできる。

工程３０４で、第１の組の逆変換関数Ｔ^−１ _{＜２，０＞}を、記憶された受信サブフレームに適用し、処理済みのサブフレームをもたらすことができる。工程３０６で、この処理済みサブフレームは、ある一時レジスタまたは一時バッファに記憶することができる。工程３０８で、現在の処理済みサブフレームは、現在の組の以前の任意の処理済みサブフレームとの和を取ることができる。工程３１０で、チャネル・デコーディングおよびＣＲＣデコーディングをその和に対して実施することができる。工程３１２で、本発明の方法では、その和がＣＲＣを合格したかどうかを検証する。ここで、適用された逆変換が第１の組のものであるのに、サブフレームは第２の組の関数で変換されているので、その和はＣＲＣを合格しないことになる。したがって、本発明の方法では、工程３１６へと移行して、すべての組のうちの対応する逆変換関数が現在のサブフレームに適用されてきたかどうかを調べる。対応する逆変換関数は、異なる組のものだが同じ指標をもつことがある逆変換関数でもよい。したがって、Ｔ^−１ _{＜２，０＞}、Ｔ^−１ _{＜４，０＞}、およびＴ^−１ _{＜８，０＞}は、対応する逆変換関数になり得る。第１の組の逆変換関数だけを適用してきたので、本発明の方法では、工程３２２へと移行する。

工程３２２で、第２の組の変換Ｔ^−１ _{＜４，０＞}をサブフレームに適用し、処理済みサブフレームがもたらされ、これを工程３０６で記憶することができる。この場合にも、第１の組の処理済みサブフレームと同様に、処理済みサブフレームは、第２の組の以前の任意の処理済みサブフレームとの和を取ることができる。ここで、現在の処理済みサブフレームは、第２の組の逆変換関数で処理される第１のサブフレームでもよいので、第２の組の処理済みサブフレームが他にはないこともある。デコーディング動作とＣＲＣテストをそれぞれ工程３１０と工程３１２で実施することができる。ここで、現在の処理済みサブフレームが第２の組の変換関数で変換されているので、ＣＲＣを合格することができる。ＣＲＣテストが合格したと想定すると、本発明の方法では、工程３１４へと移行し、ここで制御メッセージのタイミングを決定することができる。具体的には、制御メッセージが今や４つのサブフレームを含んでいることが分かることもある。各サブフレーム長がシステムで定義されたパラメータでもよいので、したがって、制御メッセージ長を決定することができる。例えば、サブフレーム長が２．５ミリ秒でよい場合には、現在の制御メッセージ長を１０ミリ秒に決めることができる。さらに、受信装置は、送信がどれだけ長い間行われたかを判定することができる。これは、第１の逆変換を適用した後、ＣＲＣを合格したので可能となり、これは現在のサブフレームがその制御メッセージの第１のサブフレームであり得ることを意味する。したがって、受信装置では、送信が約２．５ミリ秒間行われたと適切に結論づけることができる。ここで、全体の制御メッセージをデコードする必要なしに元の情報をデコードできることに留意されたい。これは、全体の制御メッセージを処理する必要なしに元の情報を得る機会を受信側に提供するアーリー・デコーディングの一例とすることができる。制御メッセージが伝送されるチャネルの品質が比較的悪いので、第２の組（すなわち、Ｔ^−１ _{＜４，０＞}）の第１の逆変換関数を適用した後、ＣＲＣテストが不合格になる可能性があり得る。かかる場合には、本発明の方法では、再び、工程３１６へと移行するはずである。

工程３１６のこのポイントで、第１の組および第２の組のうちの第１の対応する逆変換関数だけが適用されており、したがって、本発明の方法では、工程３２２へと移行し、ここで、第３の組（すなわち、Ｔ^−１ _{＜８，０＞}）の第１の逆変換を現在のサブフレームに適用することができる。工程３０６〜３１２を処理済みサブフレームと以前の任意の処理済みサブフレームの和との和に対して実施することができる。工程３１２で、第３の組の逆変換関数を第２の組の関数で変換されたサブフレームに適用することがあるので、ＣＲＣテストは不合格になるはずである。このポイントで、本発明の方法では、工程３１６へともう一度移行するが、今回は、３つの組すべての指標０を有する逆変換関数（すなわち、対応する逆変換関数）のすべてが試みられている。したがって、本発明の方法では、次に工程３１８へと移行する。本発明の方法では、指標０を有する逆変換関数について試みてきただけなので、サブフレームに適用して残りのサブフレームの１つを適切にデコードできる逆変換関数がもっと多くあり得る。このポイントで、本発明の方法では、工程３２４へと移行する。逆変換のすべての組のすべての逆変換を試みているときには、制御メッセージ全体が処理されており、サブフレームはどれもＣＲＣテストを合格してはいない。かかる場合には、すなわち、工程３２０で、制御メッセージが伝送された通信チャネルの品質が比較的悪いので、伝送制御メッセージをデコードできない可能性がある。

工程３２４で、このポイントにおける受信側は、これら３つの組のそれぞれの第１の逆変換関数を試みているので、第１のサブフレームを適切にデコードすることができない。受信側は、第１のサブフレームと第２のサブフレームの境界を検出すると、制御メッセージの送信が２つのサブフレームだけ前に開始されたと想定することになる。この第２のサブフレームを一時レジスタに記憶することができる。すべての異なる組の指標１を有する逆変換関数（すなわち、各組の第２の関数）を、この第２のサブフレームに今や適用することになる。第１の組のＴ^−１ _{＜２，１＞}から開始して、処理済みサブフレームを得ることができる。工程３０６で、処理済みサブフレームを記憶することができる。工程３０８で、第１の組について処理済みサブフレームの和を実施することができる。すなわち、これにより第１のサブフレームに対する逆変換Ｔ^−１ _{＜２，０＞}の適用、および第２のサブフレームに対するＴ^−１ _{＜２，１＞}の適用から得られる処理済みサブフレームの和を取ることができることになる。工程３１０で、デコーディングとＣＲＣテストをこの和に対して実施することができる。工程３１２でＣＲＣテストが不合格になり、次いで、工程３１６へと移行し、この工程で、指標１を有する第２の組および第３の組の逆変換関数が、まだ試みられていないことが示される。

本発明の方法では、次に工程３２２へと移行する。工程３２２で、次に第２の組のＴ^−１ _{＜４，１＞}を、現在のサブフレームに適用することができ、工程３０６によって、その結果得られる処理済みサブフレームを記憶することができる。工程３０８で、第２の組の処理済みの現在のサブフレームを第２の組の以前の処理済みのサブフレーム、すなわちＴ^−１ _{＜４，０＞}を適用するサブフレームに追加することができる。したがって、このポイントで、和Ｔ^−１ _{＜４，０＞}＋Ｔ^−１ _{＜４，１＞}を実施し、工程３１０でその結果をデコードし、工程３１２でＣＲＣテストに合格したかどうかを判定することができる。本発明の方法では、次に工程３１４へと移行し、この工程で、２つのサブフレームの制御メッセージを受信していること、および制御メッセージ長が４つのサブフレームとなり得ることが決定され得る。

要約すると、受信端における本発明の方法では、各組の逆変換関数を受信サブフレームに適用し、処理済みサブフレームをもたらす。逆変換関数を特定の組のサブフレームに適用した後の各ポイントで、本発明の方法では、現在の処理済みサブフレームとその組の以前の任意の処理済みサブフレームとの和を実施する。現在の組の以前の処理済みサブフレームを異なる逆変換関数で処理する。任意のサブフレームが、適切にデコードされた場合に、送信された元の情報がもたらされることになるので、したがって、本発明の方法を用いて、アーリー・デコーディングを可能にすることができる。その和をデコードすることができ、それがＣＲＣテストを合格する場合には、受信制御メッセージのタイミング情報を現在の組の逆変換関数に基づいて導き出すことができる。

本発明が属する、本発明の様々なバージョンを当業者が実装することができ、かかるすべてのバージョンが本発明の範囲内に含まれることに留意されたい。本発明の方法およびシステムは、無線通信システムのフィードバック・チャネルまたは信号チャネル上の制御メッセージの送信および受信に限定しなくてよいことにも留意されたい。例えば、本発明の方法およびシステムを、あるフォーマットを有する複製情報ブロックが通信媒体上を伝送される通信システム（無線または有線）のトラフィック・チャネルまたは任意のシステムに適用することができる。

本発明のシステムに従って情報を送信し受信する送信装置および受信装置を示すブロック図である。 送信端で実行される本発明の方法を示す流れ図である。 受信端で実行される本発明の方法を示す流れ図である。

Claims (20)

1. 複数の変換関数を選択して選択された情報ブロックに適用する工程を含み、前記選択された複数の変換関数における変換関数の数はタイミング情報を示し、そして、前記変換関数のうちの少なくとも１つの変換関数は前記変換関数のうちの少なくとも１つの他の変換関数とは異なるものであり、さらに、
   前記選択された複数の変換関数における変換関数の数に等しい回数だけ前記選択された情報ブロックを複製する工程と、
   前記選択された複数の変換関数のそれぞれの変換関数を用いて、複製された前記情報ブロックの各々を変換する工程と、
   変換された前記情報ブロックを等しい長さの時間間隔の間に送信する工程と、
   前記選択された複数の変換関数と関連する順序で、前記変換関数のうちの１つに前記変換関数の１つを連続して適用する工程とを含む、情報を送信する方法。
2. 複数の組から１組の変換関数を選択する工程を含み、かかる選択があるアルゴリズムに基づいている、請求項１に記載の方法。
3. １組の中の全部でＭ個の変換関数からｍ番目の変換関数を示すＴ_{＜Ｍ，ｍ＞}（・）としてそれぞれが表されるＫ組の変換関数を生成する工程を含み、式中、ｍ＝０，・・・，Ｍ−１であり、式中、Ｍが繰返しファクタと呼ばれ、ＭおよびＫが１以上の整数であり、さらに前記Ｋ組の変換関数が、以下の基準、即ち、
   （ａ）前記Ｋ組の変換関数のうちの各変換関数が一意的であること、
   （ｂ）前記Ｋ組の変換関数のうちの各変換関数が関連する逆変換関数を有し、前記逆変換関数をその関連する変換関数に適用するとき、前記２つの変換関数が互いに打ち消しあうこと、そして、
   （ｃ）情報ブロックに適用される非関連の変換関数に逆変換関数を適用することが情報のブロックを生じさせないこと、
   という基準を満たす、請求項１に記載の方法。
4. 前記タイミング情報は、符号化された前記選択された情報ブロックによって示される制御メッセージの長さを含み、前記変換関数の数が前記制御メッセージの長さを示す、請求項１に記載の方法。
5. 変換された前記情報ブロックの対応する情報ブロックのいずれかへ適用された前記選択された複数の変換関数のうちの１つの変換関数に対応する適切な逆変換関数の成功裡の適用が、前記情報ブロックうちの対応する情報ブロックのアーリーデコーディングを促進する、請求項１に記載の方法。
6. 前記変換関数の各々は一意的である、請求項１に記載の方法。
7. 前記変換関数の各々は、スクランブル関数またはインターリービング関数のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
8. 複製された複数の情報ブロックを受信する工程と、
   少なくとも１組の逆変換関数からの少なくとも１つの逆変換関数を、受信した前記情報ブロックのうちの少なくとも１つの情報ブロックへ適用する工程とを含み、前記少なくとも１つの変換関数は少なくとも１つの他の変換関数とは異なるものであり、さらに、
   適用された前記少なくとも１つの逆変換関数が前記受信した少なくとも１つの情報ブロックを成功裡に復号したかを決定する工程と、
   前記受信した少なくとも１つの情報ブロックを成功裡に復号する前記適用された少なくとも１つの逆変換関数を含む前記逆変換関数の組における逆変換関数の数に応動して、前記受信した情報ブロックのタイミング情報を決定する工程とを含む、送信された情報を受信する方法。
9. 対応する逆変換関数が受信したブロックへ適用されるときにのみ、前記受信した情報ブロックのいずれに対しても前記成功裡の復号が可能である、請求項８に記載の方法。
10. 最後に適用した逆変換関数は、受信された情報ブロックにより示された制御メッセージのどのサブフレームが受信されたかを示し、これにより、アーリーデコーディングが促進する、請求項８に記載の方法。
11. 前記逆変換関数の組の各々は、前記受信されたブロックが送信される前に前記受信した情報ブロックへ適用された変換関数の組に対応し、前記逆変換関数の組の各々の逆変換関数の数は対応する組の変換関数の数に等しい、請求項８に記載の方法。
12. 前記タイミング情報は、前記受信された情報ブロックによって示される制御メッセージの長さを含み、そして、適用された前記少なくとも１つの逆変換関数を含む前記逆変換関数の組における前記逆変換関数の数が前記長さに対応する、請求項８に記載の方法。
13. 前記逆変換関数の各々は一意的である、請求項８に記載の方法。
14. 前記変換関数の各々は、スクランブル関数またはインターリービング関数のうちの少なくとも１つの逆関数を含む、請求項８に記載の方法。
15. 前記少なくとも１つの逆変換関数の適用が少なくとも１つの処理されたブロックをもたらし、処理されたブロックの和が、前記少なくとも１つのブロックを成功裡に復号するよう適用された前記少なくとも１つの逆変換関数を含む前記逆変換関数の組と関連し、そして、前記処理されたブロックの和の成功裡の復号により、前記受信した情報のタイミングを決定することができる、請求項８に記載の方法。
16. 受信されたブロックの各々は、複数のサブフレームを有する制御メッセージのサブフレームであり、変換関数の組からの変換関数が各サブフレームへ適用され、かかる制御メッセージが無線通信システムの制御チャネルを介して送信され、前記制御メッセージのタイミングが、成功裡の復号動作を許容する前記逆変換関数の組から決定される、請求項８に記載の方法。
17. 複数の複製された情報ブロックを受信する受信器と、
    逆変換プロセッサとを含み、前記逆変換プロセッサは、
    少なくとも１組の逆変換関数からの少なくとも１つの逆変換関数を、受信された前記情報ブロックのうちの少なくとも１つの情報ブロックへ適用するよう構成され、前記少なくとも１つの変換関数は少なくとも１つの他の変換関数とは異なるものであり、前記逆変換プロセッサはさらに、
    適用された前記少なくとも１つの逆変換関数が前記受信された少なくとも１つの情報ブロックを成功裡に復号したかを決定するよう構成され、そして、
    前記受信された少なくとも１つの情報ブロックを成功裡に復号した前記適用された少なくとも１つの逆変換関数を含む前記逆変換関数の組における前記逆変換関数の数に応動して、前記受信された情報ブロックのタイミング情報を決定するよう構成される、送信された情報を受信するシステム。
18. 前記プロセッサは、前記受信した複数の情報ブロックの全てよりは少ないブロックの復号から前記タイミング情報を決定することを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
19. 前記逆変換関数の各々は一意的である、請求項１７に記載のシステム。
20. 前記逆変換関数の各々は、スクランブル関数またはインターリービング関数のうちの少なくとも１つの逆関数である、請求項１７に記載のシステム。

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