JP4955183B2 - 通信システムにおいてコードシンボルをパンクチャする方法および装置 - Google Patents
通信システムにおいてコードシンボルをパンクチャする方法および装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデータ通信に関する。特に、本発明はコードシンボルをパンクチャして通信システムにおいて改善された性能を提供する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
典型的なデジタル通信システムでは、データは、送信機ユニットにおいて処理され、変調され、調整されて、変調信号が発生され、この変調信号は１つ以上の受信機ユニットに送信される。データ処理には、例えばデータを特定のフレームフォーマットにフォーマットすること、フォーマットデータを特定のコーディングスキームでエンコーディングして、受信機ユニットにおけるエラー検出および／または訂正を提供すること、コードシンボルのいくつかをパンクチャ（すなわち削除）して特定のフレームサイズに適合させること、エンコードデータをチャネル化（すなわちカバー）すること、およびチャネル化データをシステム帯域幅に拡散することが含まれる。典型的にデータ処理は、実現されるシステムまたは標準規格により規定される。
【０００３】
受信機ユニットにおいて、送信信号が受信され、調整され、復調され、デジタル的に処理されて、送信データが回復される。受信機ユニットにおける処理は送信機ユニットにおいて実行されるものと相補的であり、例えば受信サンプルを逆拡散すること、逆拡散サンプルをデカバーすること、パンクチャされたシンボルの代わりに“消去”を挿入すること、およびシンボルをデコーディングして送信データを回復することが含まれる。
【０００４】
デジタル通信システムは一般的に畳み込みコードまたはターボコードを使用して、受信機ユニットにおいてエラー訂正能力を提供する。送信エラーを訂正する能力はデータ送信の信頼性を向上させる。従来、畳み込みおよびターボコーディングは特定の多項式生成器マトリクスを使用して実行され、このマトリクスは各入力データビットに対して特定数のコードシンボル（例えば２、３またはそれ以上のコードシンボル）を発生させる。例えば、レート１／２エンコーダは各データビットに対して２つのコードシンボルを発生させる。
【０００５】
複数のアクセス通信システムは一般的に予め定められたサイズのフレームまたはパケットでデータを送信し、アクティブユーザ間のシステムリソースを有効に共有できるようにする。例えば、通信システムの中には基本フレームサイズの複数倍であるフレームサイズ（例えば、７６８・Ｋビット、ここでＫ＝１、２、…）をサポートするものもある。効率化のために、通信システムの中には複数のデータレートもサポートするものもある。多数の要因に基づいて、可変数のデータビット（すなわちＸ）がエンコーダに提供され、エンコーダはコードシンボルの対応した数を発生させる（例えば２Ｘ）。
【０００６】
ある例では、発生されるコードシンボルの数はフレーム容量に正確に等しくない。その後、シンボル反復とパンクチャ処理が使用されて、発生されたコードシンボルを特定サイズのフレームに適合させる。例えば、コードシンボルの数がフレーム容量よりも少ない場合には、いくつかあるいはすべてのコードシンボルが特定の回数、反復（すなわち複製）される。逆に、または付加的に、シンボル反復後、コードシンボルの数がフレーム容量より多い場合には、いくつかのコードシンボルが削除（すなわちパンクチャ）される。
【０００７】
コードシンボルをパンクチャする１つの従来方法は、要求された数のシンボルパンクチャが達成されるまで、Ｄ番目のシンボル毎に１つのシンボルを規則正しくパンクチャする。残りのシンボルは無修正のまま送られる。ある状況では、この方法はフレーム全体にわたってシンボルを不均一にパンクチャすることになる。このことは、さらに多くのシンボルがフレームの１つの部分でパンクチャされ、フレームの他の何らかの部分では、より少ないシンボルがパンクチャされるかまたはまったくシンボルがパンクチャされないことになる。シンボルが不均一にパンクチャされたとき、性能が損なわれるかもしれない。
【０００８】
理解できるように、改善された性能を提供する方法でシンボルをパンクチャするのに使用できる技術が非常に望まれている。
【０００９】
本発明はフレーム全体にわたってシンボルパンクチャのさらに均一な分散を達成する、シンボルをパンクチャするさまざまな技術を提供する。このことは改善されたシステム性能をもたらすことができる。一般的に、多数のパンクチャ距離が計算され、要求されたシンボルパンクチャが計算された距離を使用して実行される。パンクチャ距離はシンボルパンクチャの周期として規定することができる。パンクチャ距離を適切に選択し、適当な時間に選択された距離を使用することにより、所要のパンクチャ結果を達成することができる。
【００１０】
本発明の実施形態は通信システム（例えば、ＣＤＭＡ−２０００、Ｗ−ＣＤＭＡ、または１ＸＴＲＥＭＥ標準規格に準拠するシステム、これらは以下に識別されている）においてシンボルをパンクチャする方法を提供する。この方法にしたがうと、Ｎシンボルの容量を持つフレームに対してＳシンボルが受信され、ＳはＮよりも大きい。残りのパンクチャされないシンボルがフレームに適合するように、Ｓ受信シンボルからＰシンボルをパンクチャする必要がある。多数のパンクチャ距離、Ｄ１ないしＤＮはＳ受信シンボルとＰシンボルパンクチャに基づいて計算される。次に、特定数のシンボルパンクチャがそれぞれ計算されたパンクチャ距離に対して決定される。Ｐ１ないしＰＮシンボルパンクチャは、それぞれＤ１ないしＤＮのパンクチャ距離でそれぞれ実行される。さらに均一な分散のシンボルパンクチャに対して、距離Ｄ１ないしＤＮのそれぞれは、以下に規定する最小パンクチャ距離Ｄmin以上に選択することができる。
【数１】
【００１１】
簡単な構成では、以下のように、２つのパンクチャ距離Ｄ１およびＤ２はＳおよびＰに基づいて計算することができる。
【数２】
【００１２】
Ｐ１およびＰ２は以下のように計算することができる。
【数３】
【００１３】
シンボルパンクチャは、（１）どのシンボルをパンクチャすべきかを決定するのに使用されるＤ１またはＤ２のパンクチャ距離のいずれかを選択し、次に（２）選択されたパンクチャ距離に基づいて次のシンボルをパンクチャし、（３）選択されたパンクチャ距離に基づいてＰ１またはＰ２をデクリメントすることにより達成することができる。ステップ（１）ないし（３）は、すべてのＰ１およびＰ２シンボルパンクチャが達成されるまで反復させることができる。Ｄ２の距離におけるＰ２シンボルパンクチャの中で、Ｄ１の距離においてＰ１シンボルパンクチャが分散されるように、パンクチャ距離を選択することができる。例えば、Ｐ２対するＰ１の比がＲに等しい場合、平均で、Ｄ２の距離における各シンボルパンクチャに対して、Ｄ１の距離においてＲシンボルパンクチャが実行されるように、パンクチャ距離を選択することができる。代わりに、Ｄ１の距離におけるＰ１シンボルパンクチャを実行することができ、その後にＤ２の距離におけるＰ２シンボルパンクチャが続く。この方法を使用して、改善された性能を提供することができるパンクチャ距離Ｄ１およびＤ２のリッチセットパターンを提供することができる。
【００１４】
２つのパンクチャ距離の上記概念は、Ｎパンクチャ距離が計算されて使用される一般的なケースに適用することができる。それぞれ計算された距離におけるシンボルパンクチャは、他の距離におけるシンボルパンクチャとともに実行または分散させることができる。
【００１５】
シンボルパンクチャ前に、コードシンボルを反復して、Ｓ受信シンボルを発生させているかもしれない。例えば、ＣＤＭＡ−２０００システムでは、各コードシンボルはＭ回反復され、Ｍは１以上の整数であり、ＳがＮ以上であるように選択される。また、コードシンボルは一般的に、特定のコーディングスキーム（例えば、畳み込みまたはターボコード）で多数のデータビットをコーディングすることにより発生される。
【００１６】
本発明の他の実施形態は、通信システムにおいてシンボルをデコーディングする方法を提供する。この方法にしたがうと、Ｎシンボルが最初に受信される。ＳシンボルにおいてＰシンボルパンクチャが実行されて、Ｎ受信シンボルが発生されているかが決定される。多数のパンクチャ距離、Ｄ１ないしＤＮがＳおよびＰに基づいて計算され、Ｄ１ないしＤＮの距離におけるＰ１ないしＰＮシンボルパンクチャもそれぞれ決定される。ＳシンボルをパンクチャしてＮ受信シンボルを発生させるために使用されるパンクチャパターンが、それぞれＤ１ないしＤＮの距離におけるＰ１ないしＰＮシンボルパンクチャに基づいて導出される。導出されたパンクチャパターンに基づいてＮ受信シンボルの中にＰ消去を挿入してＳ回復シンボルを発生させ、これらは特定のデコーディングスキームでデコードされる。再度説明すると、消去／シンボルパンクチャのさらに均一な分散のために、距離Ｄ１ないしＤＮのそれぞれを先に規定した最小パンクチャ距離Ｄmin以上に選択することができる。
【００１７】
本発明のさらに別の実施形態は通信システムにおいて使用するための送信データプロセッサを提供する。送信データプロセッサには、シンボルパンクチャエレメントに結合されたエンコーダが含まれる。エンコーダはデータビットを受信してコード化し、コードシンボルを発生させる。シンボルパンクチャエレメントは、（１）Ｎシンボル容量を持つフレームに対してＳシンボルを受信し、ＳはＮよりも大きく、（２）残りのパンクチャされていないシンボルがフレームに適合するように、Ｓ受信シンボルからパンクチャされるべきＰシンボルを決定し、（３）ＳおよびＰに基づいてパンクチャ距離Ｄ１ないしＤＮを計算し、（４）それぞれ距離Ｄ１ないしＤＮにおいて実行されるＰ１ないしＰＮシンボルパンクチャを決定し、（５）それぞれパンクチャ距離Ｄ１ないしＤＮでＳ受信シンボルにＰ１ないしＰＮシンボルパンクチャを実行する。シンボルパンクチャエレメントは上述したさまざまな機能（例えば、フレーム全体に対してＰ１およびＰ２パンクチャを分散させる）を実現するように設計することができる。再度説明すると、パンクチャ距離Ｄ１ないしＤＮのそれぞれを先に規定した最小パンクチャ距離Ｄmin以上に選択することができる。
【００１８】
送信データプロセッサには、エンコーダおよびシンボルパンクチャエレメントに結合するシンボル反復エレメントをさらに含めることができる。シンボル反復エレメントはエンコーダからコードシンボルを受信し、各受信コードシンボルをＭ回反復して、Ｓシンボルを発生させ、Ｍは１以上の整数である。
【００１９】
本発明のさらに他の実施形態は通信システムにおいて使用するための受信機ユニットを提供する。受信機ユニットには、カスケードに結合された、受信機、復調器、受信データプロセッサが含まれている。受信機は変調信号を受信して処理し、各受信フレームに対して多数のサンプルを提供する。復調器はサンプルを処理して、各受信フレームに対してＮシンボルを提供する。受信データプロセッサは、（１）Ｎシンボルを受信し、（２）ＳシンボルにおいてＰシンボルパンクチャが実行されてＮ受信シンボルが発生されているかを決定し、（３）ＳおよびＰに基づいて、多数のパンクチャ距離Ｄ１ないしＤＮを計算し、（４）それぞれ距離Ｄ１ないしＤＮにおいて実行されているＰ１ないしＰＮシンボルパンクチャを決定し、（５）ＳシンボルをパンクチャしてＮ受信シンボルを発生させるのに使用される（例えば、Ｄ１ないしＤＮ、およびＰ１ないしＰＮに基づく）パンクチャパターンを導出し、（６）導出されたパンクチャパターンにしたがってＮ受信シンボルの中にＰ消去を挿入してＳ回復シンボルを発生させ、（７）特定のデコーディングスキームでＳ回復シンボルをデコードする。
【００２０】
本発明の１つの観点では、通信システムにおいてシンボルをパンクチャするための方法が提供される。この方法には、ＳがＮよりも大きいとして、Ｎシンボルの容量を持つフレームに適合されるべき多数のシンボルＳを受信し；残りのパンクチャされていないシンボルをフレームに適合させるようにＳ受信シンボルの中からパンクチャすべき多数のシンボルＰを決定し；シンボルをパンクチャし；数Ｓに等しい回数、数ＰだけモジュロＳアキュムレータ値をインクリメントし；モジュロＳアキュムレータ値が減少される毎に他のシンボルをパンクチャすることが含まれていると有効である。
【００２１】
本発明の他の観点では、通信システムにおいて使用するための送信データプロセッサが提供される。送信データプロセッサには、複数のデータビットをエンコードして、複数のコードシンボルを発生させるように動作するエンコーダと；エンコーダと動作可能に結合され、Ｎシンボルの容量を持つフレームに適合されるべき多数のシンボルＳを受信し、ここでＳはＮよりも大きく、残りのパンクチャされていないシンボルがフレームに適合するように、Ｓ受信シンボルの中からパンクチャされるべき多数のシンボルＰを決定し、シンボルをパンクチャし、数Ｓに等しい回数、数ＰだけモジュロＳアキュムレータ値をインクリメントし、モジュロＳアキュムレータ値が減少される毎に他のシンボルをパンクチャするように動作するシンボルパンクチャエレメントとが含まれていると有効である。
【００２２】
本発明の他の観点では、通信システムにおいて使用するための送信データプロセッサが提供される。送信データプロセッサには、プロセッサと；プロセッサに結合され、Ｎシンボルの容量を持つフレームに適合されるべき多数のシンボルＳを受信し、ここでＳはＮよりも大きく、残りのパンクチャされていないシンボルがフレームに適合するように、Ｓ受信シンボルの中からパンクチャされるべき多数のシンボルＰを決定し、シンボルをパンクチャし、数Ｓに等しい回数、数ＰだけモジュロＳアキュムレータ値をインクリメントし、モジュロＳアキュムレータ値が減少される毎に他のシンボルをパンクチャするためにプロセッサにより実行可能な１組の命令を含む記憶媒体とが含まれていると有効である。
【００２３】
本発明の他の観点では、通信システムにおいてシンボルをパンクチャするための方法が提供される。この方法には、（ａ）Ｎシンボルの容量を持つフレームに適合されるべき多数のシンボルＳを受信し、ここでＳはＮよりも大きく；（ｂ）残りのパンクチャされていないシンボルがフレームに適合するように、Ｓ受信シンボルの中からパンクチャされるべき多数のシンボルＰを決定し；（ｃ）アキュムレータ値が数Ｓよりも大きいかまたは等しい場合に、アキュムレータ値から数Ｓを減算し；（ｄ）シンボルをパンクチャし；（ｅ）数Ｐだけアキュムレータ値をインクリメントし；（ｈ）数Ｓに等しい回数、ステップ（ｃ）−（ｅ）を反復することが含まれていると有効である。
【００２４】
本発明の他の観点および実施形態を以下に説明する。
【００２５】
本発明の特徴、目的および効果は、同一の参照文字が全体を通して対応したものを識別している図面を考慮すると、以下に記述されている詳細な説明からさらに明らかになるであろう。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明が実現される通信システム１００の実施形態の簡単化されたブロック図である。送信機ユニット１１０では、トラフィックデータが、一般的にフレームまたはパケットで、データ源１１２から送信（ＴＸ）データプロセッサ１１１４に送信される。ＴＸデータプロセッサ１１４は、特定の処理スキームにしたがってデータをフォーマット、エンコードおよびインターリーブ（すなわち再順序付け）する。ＴＸデータプロセッサ１１４は信号および制御データ（例えば、パイロットおよび電力制御データ）をさらに処理する。変調器（ＭＯＤ）１１６は処理されたデータを受け取って、チャネル化（すなわちカバー）し、そして拡散して、アナログ信号に変換されるシンボルを発生させる。アナログ信号は、送信機（ＴＭＴＲ）１１８によりフィルタされ、直角位相変調され、増幅され、アップコンバートされて、変調信号が発生される。この変調信号はアンテナ１２０を通して１つ以上の受信機ユニットに送信される。
【００２７】
受信機ユニット１３０において、送信信号がアンテナ１３２により受信され、受信機（ＲＣＶＲ）１３４に提供される。受信機１３４内では、受信信号が増幅され、フィルタされ、ダウンコンバートされ、直角位相復調され、デジタル化されて、データサンプルが提供される。サンプルは、復調器（ＤＥＭＯＤ）１３６により、逆拡散され、デカバーされ、復調されて、復調されたシンボルが発生される。受信（ＲＸ）データプロセッサ１３８は復調されたシンボルを再順序付けし、デコードして、送信データを回復する。復調器１３６およびＲＸデータプロセッサ１３８により実行される処理は、送信機ユニット１１０において実行される処理と相補的である。回復されたデータはデータシンク１４０に提供される。
【００２８】
上述した信号処理は一方向で、音声、ビデオ、パケットデータ、メッセージングの送信、および他のタイプの通信をサポートする。二方向通信システムは双方向データ送信をサポートする。しかしながら、他の方向に対する信号処理は簡単にするために図１には示されていない。
【００２９】
通信システム１００は、コード分割多元接続（ＣＤＭＡ）通信システム、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）通信システム（例えば、ＧＳＭシステム）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）通信システム、あるいは地上リンクを通してユーザ間の音声およびデータ通信をサポートする他の多元接続通信システムであってもよい。
【００３０】
多元接続通信システムにおいてＣＤＭＡ技術を使用することは、“衛星または地上中継器を使用するスペクトル拡散多元接続通信システム”と題する米国特許第４，９０１，３０７号、および“ＣＤＭＡセルラ電話システムにおいて波形を発生させるシステムおよび方法”と題する米国特許第５，１０３，４５９号で開示されている。他の特定ＣＤＭＡシステムは“高レートパケットデータ送信のための方法および装置”と題し、１９９７年１１月３日に出願された米国特許出願第０８／９６３，３８６号（以下ＨＤＲシステムと呼ぶ）に開示されている。これらの特許および特許出願は本発明の譲受人に譲渡され、参照によりここに組み込まれている。
【００３１】
ＣＤＭＡシステムは一般的に、“デュアルモードワイドバンドスペクトル拡散セルラシステムに対するＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５−Ａ移動局−基地局互換性標準規格”（以下、ＩＳ−９５−Ａ標準規格と呼ぶ）、“デュアルモードワイドバンドスペクトル拡散セルラ移動局に対するＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９８勧告最小標準規格”（以下、ＩＳ−９８標準規格と呼ぶ）、“第３世代パートナーシッププロジェクト”（３ＧＰＰ）と称する協会により提示され、文書番号３Ｇ ＴＳ２５．２１１、３Ｇ ＴＳ２５．２１２、３Ｇ ＴＳ２５．２１３および３Ｇ ＴＳ２５．２１４を含む文書セットに具現化されている標準規格（以下、Ｗ−ＣＤＭＡ標準規格と呼ぶ）、および“ｃｄｍａ２０００スペクトル拡散システムに対するＴＲ−４５．５物理レイヤ標準規格”（以下、ＣＤＭＡ−２０００標準規格と呼ぶ）のような、１つ以上の標準規格に準拠するように設計されている。新しいＣＤＭＡ標準規格が継続的に提案されており、使用のために採用されている。これらのＣＤＭＡ標準規格は参照によりここに組み込まれている。
【００３２】
図２はＴＸデータプロセッサ１１４の実施形態のブロック図である。ＴＸデータプロセッサ１１４は本発明のいくつかの実施形態を実現するように設計することができる。トラフィックデータがフレームフォーマッタ２１２により（再度説明すると、一般的にフレームまたはパケットで）受信される。フレームフォーマッタ２１２は特定の方法で各受信フレームをフォーマットする。例えば、フレームフォーマッタ２１２は各データフレームに巡回冗長検査（ＣＲＣ）コーディングを実行し、ＣＲＣビットをフレームに付加することができる。フレームフォーマッタ２１２は一般的に多数のコードテールビットを各フレームの最後にさらに付加する。コードテールビットは一般的にゼロの値を持ち、フレームがコード化された後に、既知の状態（例えば、すべてゼロ）に後続エンコーダをセットするために使用される。他のフレームフォーマット機能もフレームフォーマッタ２１２により実行されてもよい。
【００３３】
フォーマットされたフレームはエンコーダ２１４に提供される。エンコーダ２１４は各フレームを特定のコーディングスキームでコード化して、コードシンボルの対応するフレームを発生させる。例えば、エンコーダ２１４はデータフレームの畳み込みまたはターボコーディングを実行してもよい。使用される特定のコーディングスキームは実現される特定のシステムまたは標準規格に依存し、選択可能であってもよい（例えば、異なるコーディングスキームを異なるタイプのサービスに使用してもよい）。ＣＤＭＡ−２０００およびＷ−ＣＤＭＡシステムに対して使用されるコーディングスキームは、先に言及した標準規格文書で詳細に説明されている。
【００３４】
コード化フレームはシンボル反復器２１６に提供される。特定フレームに対して発生されたコードシンボルの数、およびフレーム容量に依存して、ゼロ以上のシンボルが反復される。例えば、ＣＤＭＡ−２０００標準規格にしたがうと、特定フレームにおける各シンボルは整数回（すなわち、Ｍ＝１、２、３など）反復され、反復後のシンボル数がフレーム容量を最小に越えるように整数Ｍは選択される。したがって、Ｌコードシンボルが特定フレームに対してエンコーダ２１４により発生され、フレームがＮシンボル（ここでＮ≧Ｌ）の容量を持つ場合に、フレーム中の各シンボルはＭ回反復される。ここでＭは以下のように計算される。
【数４】
【００３５】
以下のシンボルはシーリング演算子を表しており、次に大きい整数を提供する。
【数５】
【００３６】
例えば、Ｎ／Ｌ＝５．２の場合には次の通りになる。
【数６】
【００３７】
多くの例では、反復後のコードシンボル数はフレームサイズに等しくない（すなわち、コードシンボル数がフレームの容量を超える）。これが生じるとき、コードシンボルのいくつかは削除（パンクチャ）されるので、結果的なコードシンボル数はフレーム容量に一致する。シンボル反復とパンクチャ処理を以下でさらに詳細に説明する。
【００３８】
パンクチャされたフレームはインターリーバ２２０に提供される。各フレームに対するコードシンボルは一般的に特定の書込順序で（例えば、シーケンシャルに）インターリーバ２２０に書き込まれる。フレーム全体が記憶された後に、コードシンボルは特定の読取順序で検索される。この特定の読取順序はシンボルの再順序付けを達成するために、書込順序とは一般的に異なっている。再度説明すると、インターリーブスキームは実現される特定のシステムまたは標準規格により一般的に規定される。
【００３９】
図３は従来のシンボルパンクチャ技術のフローチャートであり、ＣＤＭＡ−２０００標準規格において説明されている。最初に、ステップ３１２において、特定フレームに対して、発生されたコードシンボルの数Ｓと、要求されたパンクチャの数Ｐが決定される。図２に戻って参照すると、Ｓコードシンボルは特定フレームに対してシンボル反復器２１６により発生される。フレームがＮシンボルの容量を持ち、Ｓ≧Ｎの場合には、Ｐシンボルがパンクチャされる。ここでＰ＝Ｓ−Ｎである。Ｐがゼロに等しい場合には、パンクチャは要求されない。さもなければ、ステップ３１４において、決定されたシンボル数Ｓとパンクチャ数Ｐとに基づいて、パンクチャ距離Ｄが計算される。パンクチャ距離は２つの連続したパンクチャシンボル間のシンボル数にプラス１したものである。ここで最初のパンクチャはフレームのＤ番目のシンボルにおいて生じる。例えば、Ｄ＝３の場合には、次のパンクチャの前に２つのパンクチャされていないシンボルが存在する。ＣＤＭＡ−２０００標準規格にしたがうと、パンクチャ距離Ｄは次のように計算される。
【数７】
【００４０】
ここで、以下のシンボルはフロアー演算子を示す。これは次に小さい整数を提供する。
【数８】
【００４１】
例えば、Ｓ／Ｐ＝５．２の場合には以下の通りになる。
【数９】
【００４２】
フレーム中のシンボルは計算された距離Ｄを使用してパンクチャされる。シンボルパンクチャを実施するために、ステップ３１６において、フレーム中のシンボルがカウントされ、最初のシンボルから開始して、Ｄ番目のシンボルがパンクチャされる。シンボルがパンクチャされた後、ステップ３１８において、要求されているパンクチャの数Ｐがデクリメントされる。ステップ３２０において、Ｐすべてのシンボルがパンクチャされたか否かが決定される。この決定は単にＰ＝０であるか否かをチェックすることにより行うことができる。Ｐすべてのシンボルがパンクチャされていた場合には、プロセスが終了する。さもなければ、プロセスはステップ３１６に戻り、再度、先に計算された距離Ｄに基づいて、他のシンボルがパンクチャされる。
【００４３】
図３で説明されている従来のシンボルパンクチャ技術は、ＳとＰの特定の値に依存して、さまざまなパンクチャ結果を提供する可能性がある。特に、パンクチャされたシンボルはＳおよびＰの何らかの値に対して、フレームを通して均一に分散されるか、あるいはＳおよびＰの他の何らかの値に対してフレームの一部分に集中される。これらのさまざまなパンクチャ結果を以下の簡単な例により示す。
【００４４】
図４は図３で説明されている従来のシンボルパンクチャ技術を使用した簡単な例を示す図である。この特定の例では、３０シンボルが発生されるが（すなわちＳ＝３０）、（この例に対して）２０シンボルのみをフレームに適合させることができる（すなわちＮ＝２０）。したがって、１０シンボルをパンクチャさせる必要がある（すなわちＰ＝Ｓ−Ｎ＝３０−２０＝１０）。式（１）を使用すると、パンクチャ距離Ｄは３として計算することができる。図４に示すように、Ｘの付いたボックスにより表されている、３番目のシンボル毎にパンクチャされる。この特定の例では、パンクチャされるシンボルはフレーム全体にわたって均一に分散される。
【００４５】
図５は従来のシンボルパンクチャ技術を使用するが、ＳおよびＰの異なる値に対する、他の簡単な例を示している図である。この特定の例では、３１シンボルが発生され（すなわちＳ＝３１）、２０シンボルがフレームに適合される（すなわちＮ＝２０）。したがって、１１シンボルをパンクチャさせる必要がある（すなわちＰ＝１１）。式（１）を使用して、パンクチャ距離Ｄを２として計算することができる。図５に示すように、１１すべてのシンボルがパンクチャされるまで、Ｘの付いたボックスにより表されている、２番目のシンボル毎にパンクチャされる。１１番目のシンボルがパンクチャされた後、残りのシンボルが修正されずに通される。この特定の例に示されているように、パンクチャシンボルはフレームの前部分に向けて集中される一方、フレームの後部分は変化させずに残されたままである。パンクチャシンボルの不均一な分散は高パンクチャレート（すなわち短いパンクチャ距離Ｄ）でシンボルをパンクチャすることから生じる。
【００４６】
図４および図５はさまざまなパンクチャ結果を示しており、これらは従来のパンクチャ技術を使用して得ることができる。コードシンボルＳの数を１だけ単に増加させる結果として、パンクチャパターンは、図４における均一な分散から図５における不均一な分散へのパンクチャパターンに変化する。従来のパンクチャ技術はしたがって“クリティカル”ポイントを持ち、このポイントでは、以下の離散的なフロアー演算子のために、Ｓが１だけ増加されたときにパンクチャ距離Ｄは１単位全体だけ変化する。
【数１０】
【００４７】
図５におけるパンクチャシンボルの不均一な分散は受信機ユニットにおける性能を低下させることがある。シンボルの削除はこれらのシンボルに対する送信電力をゼロに減少させることに等しい。畳み込みコード化データに対して、ビタビデコーダが受信機ユニットにおいて使用され、シンボルをデコードする。エラーで受信されたコードシンボルがフレーム全体にわたってさらに均一に拡散されている場合に、ビタビデコーダは性能を向上（すなわち、さらに良好なエラー訂正能力）させる。フレームの一部分においてさらに多くのシンボルをパンクチャすることにより、ビタビデコーダはフレームのその部分におけるシンボルエラーを訂正できないかもしれず、フレーム全体が消去された（すなわちエラーで受信された）と宣言されるかもしれない。
【００４８】
図６は本発明のシンボルパンクチャ技術を用いた実施形態のフローチャートである。最初に、ステップ４１２において、特定のフレームに対して、発生されたコードシンボルの数Ｓと要求されたパンクチャの数Ｐが決定される。フレームがＮシンボルの容量を持ち、Ｓ≧Ｎの場合には、Ｐシンボルがパンクチャされる。ここでＰ＝Ｓ−Ｎである。Ｐがゼロに等しい場合には、パンクチャは要求されない。さもなければ、ステップ４１４において、決定されたシンボル数Ｓとパンクチャの数Ｐとに基づいて、パンクチャ距離Ｄが計算される。パンクチャ距離Ｄは式（１）を使用して計算することができる。
【００４９】
フレーム中のシンボルは計算された距離Ｄを使用してパンクチャされる。シンボルパンクチャを実行するために、ステップ４１６において、最初にフレーム中のシンボルが第１のシンボルで開始してカウントされ、Ｄ番目のシンボルがパンクチャされる。シンボルがパンクチャされた後に、ステップ４１８において、残りのシンボル数が決定され（すなわち、Ｓn+1＝Ｓn−Ｄ）、要求されたパンクチャの数Ｐがデクリメントされる（すなわち、Ｐn+1＝Ｐn−１）。ステップ４２０において、すべてのＰシンボルがパンクチャされたか否かの決定がなされる。再度説明すると、この決定は単にＰ＝０であるか否かを単にチェックすることにより行うことができる。すべてのＰシンボルがパンクチャされていた場合には、プロセスは終了する。さもなければ、プロセスはステップ４１４に戻り、ＳおよびＰに対する更新値に基づいてパンクチャ距離Ｄが再計算される。ステップ４１６において、シンボルはそこから進んでカウントされ、Ｄ番目のシンボルがパンクチャされる。プロセスは、すべてのＰシンボルがパンクチャされるまで継続する。
【００５０】
図６に示されているシンボルパンクチャ技術は、各パンクチャ後に“リアルタイム”でパンクチャレート（すなわちパンクチャ距離Ｄ）を再計算する。依然として残っているシンボル数と、依然として実行されるべきパンクチャ数とに基づいて、新しい“パンクチャ距離”（すなわち次のパンクチャまでのシンボル数）が計算される。各計算は新しいパンクチャ距離Ｄを発生させ、これは残りのシンボルパンクチャを均一に分散させることを試みる。
【００５１】
より明確に理解するために、図６で説明されているパンクチャ技術は図４に示されている例に適用することができ、図４では、３１のコードシンボルが発生され（すなわちＬ＝３１）、フレームが２０シンボルの容量を持つ（すなわちＮ＝２０）。再度説明すると、１１シンボルパンクチャが要求される。表１は各パンクチャに対する（すなわち図６に示されているループを通る各パスに対する）パラメータＳ、ＰおよびＤをリストアップしている。
【表１】
【００５２】
図７は表１で説明されているパンクチャ例の結果を示している図である。最初の２つのパンクチャに対して、距離が２として計算される（すなわちＤ＝２）。第２のシンボルパンクチャ後に、残りのシンボルが距離３（すなわちＤ＝３）でパンクチャされる。図５に示されているパンクチャパターンに対して、図６に示されているパンクチャパターンを比較するとき、本発明のシンボルパンクチャ技術がパンクチャされたシンボルのさらに均一な分散をもたらすことを観察することができる。
【００５３】
図８は本発明の他のシンボルパンクチャ技術を用いた実施形態のフローチャートである。最初に、ステップ５１２において、特定フレームに対して、発生されたコードシンボルの数Ｓと要求されているパンクチャの数Ｐが決定される。再度説明すると、フレームがＮシンボルの容量を持ち、Ｓ≧Ｎの場合には、Ｐシンボルがパンクチャされる。ここでＰ＝Ｓ−Ｎである。Ｐがゼロに等しい場合には、パンクチャは要求されない。さもなければ、ステップ５１４において、決定されたシンボル数Ｓおよびパンクチャ数Ｐに基づいて、２つのパンクチャ距離Ｄ１およびＤ２が計算される。
【００５４】
各整数ＳおよびＰに対して、以下の式が正しいことを示すことができる。
【数１１】
【００５５】
式（２）に基づくと、２つのパンクチャ距離Ｄ１およびＤ２は次のように計算することができる。
【数１２】
【００５６】
式（３）および（４）から、Ｄ１は１つの除演算で計算することができ、Ｄ２はＤ１＋１として計算することができる。しかしながら、Ｄ１およびＤ２に対する他の値も選択することができ、本発明の範囲内のものである。例えば、Ｄ１は以下のものと等しく選ぶことができる。
【数１３】
【００５７】
Ｄ２は以下のものと等しく選ぶことができる。
【数１４】
【００５８】
ステップ５１６において、パンクチャ距離Ｄ１を使用してパンクチャ数Ｐ１と、パンクチャ距離Ｄ２を使用してパンクチャ数Ｐ２が計算される。パンクチャ数Ｐ１およびＰ２は次のように計算することができる。
【数１５】
【００５９】
パンクチャ距離Ｄ１およびＤ２ならびにパンクチャ数Ｐ１およびＰ２は以下のことにより関連付けられる。
【数１６】
【００６０】
いったん、パンクチャ距離Ｄ１およびＤ２ならびにパンクチャ数Ｐ１およびＰ２が計算されると、ステップ５１８において、計算されたパンクチャ距離の１つが選択される。以下に説明するように、さまざまな方法を使用してＤ１またはＤ２のいずれかを選択することができる。フレーム中のシンボルが選択されたパンクチャ距離を使用してパンクチャされる。再度説明すると、シンボルパンクチャを実行するために、フレーム中のシンボルがカウントされ、ステップ５２０において、フレーム中の最初のシンボルまたは最後にパンクチャされたシンボルから開始して、Ｄ１番目またはＤ２番目のシンボルがパンクチャされる。シンボルがパンクチャされた後、ステップ５２２において、どのパンクチャ距離が選択されたかに基づいて、要求されるパンクチャ数Ｐ１またはＰ２がデクリメントされる。特に、Ｄ１が選択された場合にはＰ１がデクリメントされ、Ｐ２が選択された場合にはＰ２がデクリメントされる。
【００６１】
ステップ５２４において、Ｐ１およびＰ２のすべてのシンボルがパンクチャされたか否かの決定がなされる。この決定はＰ１＝０またはＰ２＝０であるか否かを単にチェックすることにより行うことができる。Ｐ１およびＰ２のすべてのシンボルがパンクチャされていた場合には、プロセスは終了する。さもなければ、プロセスはステップ５１８に戻り、パンクチャ距離の１つが選択される。Ｐ１およびＰ２のすべてのシンボルがパンクチャされるまでプロセスは継続する。
【００６２】
より理解するために、図８で説明されているパンクチャ技術は３１シンボルが発生される（すなわちＳ＝３１）先に説明した特定の例に適用することができ、２０シンボルをフレームにはめ込み（すなわちＮ＝２０）、１１シンボルをパンクチャさせる必要がある（すなわちＰ＝１１）。式（３）および（４）を使用して、パンクチャ距離Ｄ１およびＤ２をそれぞれ次のように計算することができる。
【数１７】
【００６３】
式（５）および（６）を使用して、距離Ｄ１およびＤ２におけるパンクチャ数をそれぞれ次のように計算することができる。
【数１８】
【００６４】
したがって、２つの距離において２つのパンクチャが実行され、３つの距離において９つのパンクチャが実行される。
【００６５】
先に着目したように、さまざまな方法を使用して、次のパンクチャに対して使用するために、パンクチャ距離Ｄ１またはＤ２のいずれかを選択することができる。１つの実施形態では、パンクチャ距離の１つ（例えばＤ１）が選択され、対応した回数（例えばＰ１）に対して使用され、他のパンクチャ距離（例えばＤ２）が選択され、残りのパンクチャ（例えばＰ２）に対して使用される。先の例に対して、２つの距離（Ｄ１）において２つのパンクチャ（Ｐ１）を実行することができ、その後に３つの距離（Ｄ２）において９つのパンクチャ（Ｐ２）が続く。
【００６６】
他の実施形態では、パンクチャ距離Ｄ１およびＤ２が交互に選択され、距離の１つにおけるすべてのパンクチャが達成されるまで使用される。残りのパンクチャが他の距離を使用して実行される。先の例に対して、パンクチャは２、３、２、３、３、３などの距離を使用して実行することができる。
【００６７】
さらに他の実施形態では、Ｄ１の距離におけるＰ１パンクチャが、Ｄ２の距離におけるＰ２間にほぼ分散される。例えば、Ｐ２に対するＰ１の比がＲの場合、距離Ｄ２を使用する各パンクチャに対して距離Ｄ１を使用してＲパンクチャが実行される。先の例に対して、２の距離を使用して２つのパンクチャが実行され、３の距離を使用して９つのパンクチャが実行される。したがって、２の距離における各パンクチャに対して３の距離を使用して４つまたは５つのパンクチャを実行することができる。
【００６８】
さらに他の実施形態では、重み付けアルゴリズムを使用してＤ１の距離におけるＰ１パンクチャを、Ｄ２の距離におけるＰ２パンクチャ間に分散させることができる。中間値Ｆ＝Ｐ１＊Ｎ２−Ｐ２＊Ｎ１とする。ここで、Ｎ１およびＮ２はインクメントカウンタであり、反復循環におけるパンクチャ数を示している。Ｎ１およびＮ２に対する最大値は、パンクチャ距離Ｐ１およびＰ２がフレーム内で分散されるように選択される。各フレームの始めであって各パンクチャ後に、そしてＮ１＋Ｎ２＜Ｐの間に、距離Ｄ２が選択され、Ｆ＜０の場合にＮ２がインクリメントされる。さもなければ、距離Ｄ１が選択され、Ｎ１が１だけインクリメントされる。
【００６９】
さらに別の実施形態では、シンボルパンクチャがフレーム全体に対して（ほぼ）均一に分散される。この実施形態の１つの特定の構成では、“ラップアラウンド”アキュムレータを使用して値を記憶し、次のパンクチャに対してパンクチャ距離を選択するのに使用することができる。アキュムレータはゼロからＢまでの範囲の値を記憶するように設計されている。ここでＢは一般的に２の累乗（例えば、２５６、５１２、１０２４あるいは他の何らかの値）である。Ｂはフレームのサイズよりも大きくあるいは等しく選択することもできる（すなわちＢ≧Ｎ）。最初に、パンクチャＰ１およびＰ２の小さい方の値が決定される。累算値Ａが、大きい方のＰ１またはＰ２値に対する小さい方のＰ１またはＰ２値の比として計算され、これがＢにより乗算される。例えば、Ｐ１＝２、Ｐ２＝９、およびＢ＝１０２４の場合には、Ａ＝（Ｐ１／Ｐ２）・Ｂ＝（２／９）・１０２４≒２２７である。その後、各パンクチャ前に、累算値Ａがアキュムレータ中の値に加算され、アキュムレータに戻されて記憶される。アキュムレータが値Ａによる累算の後にラップアラウンドした場合、小さい方のＰ１またはＰ２値に対するパンクチャ距離が次のシンボルパンクチャに対して選択される。
【００７０】
先の例に対して、アキュムレータ中の値は、それぞれ１番目、２番目、３番目、４番目、５番目、６番目、７番目、８番目、９番目、１０番目および１１番目のシンボルパンクチャの前に、２２７、４５４、６８１、９０８、１１１、３３８、５６５、７９２、１０１９、２２２および４４９として計算することができる。パンクチャ距離Ｄ１は５番目および１０番目のシンボルパンクチャに対して選択される。その理由はアキュムレータがラップアラウンドし、それぞれ１１１および２２２の値を持つからである。ゼロ以外の値でアキュムレータを初期化することにより、２の距離における最初のパンクチャを異なるものとすることができる。例えば、アキュムレータが５１２の値で初期化された場合には、２の距離において３番目および７番目のパンクチャが実行され、３の距離において残りのパンクチャが実行される。
【００７１】
図８に示されている実施形態に対して、計算コストは低く維持される。特に、ステップ５１４において、１つの除算のみを実行して、パンクチャ距離Ｄ１およびＤ２を計算し、これは図３に示されている従来のパンクチャ技術に対するのと同じ数の除算である。したがって、図８に示されている実施形態は同等な計算コストで向上した性能をもたらす。
【００７２】
図９は図８に示されているシンボルパンクチャ技術を使用する先に説明したパンクチャ例の結果を示している図である。この図では、１番目および６番目のパンクチャは２の距離を使用して実行され、他のパンクチャは３の距離を使用して実行される。距離Ｄ１およびＤ２におけるパンクチャは他のさまざまな方法でも分散させることができ、そのうちのいくつかを先に説明した。
【００７３】
図８で説明した発明のシンボルパンクチャ技術を一般化してＮパンクチャ距離をカバーすることができる。Ｎパンクチャ距離Ｄ１ないしＤＮをＳおよびＰ（およびおそらくは他のパラメータ）に基づいて計算して、Ｓコードシンボルをパンクチャするのに使用することができる。改善されたパンクチャ結果（例えばシンボルパンクチャのさらに均一な分散）のために、距離Ｄ１ないしＤＮのそれぞれを以下に規定するような最小パンクチャ距離Ｄminよりも大きくまたは等しく選択することができる。
【数１９】
【００７４】
しかしながら、先の条件から外すことも可能であり、これも本発明の範囲内のものである。
【００７５】
Ｎパンクチャ距離に対して、パンクチャ距離Ｄ１ないしＤＮのそれぞれで実行されるべきシンボルパンクチャ数が決定される。Ｄ１ないしＤＮの距離におけるＰ１ないしＰＮシンボルパンクチャはそれぞれ、以下の条件を満足させるように選択される。
【数２０】
【００７６】
Ｐ１ないしＰＮシンボルパンクチャがＤ１ないしＤＮの距離においてそれぞれ実行される。
【００７７】
先に着目したように、相補的なプロセスが受信機ユニットにおいて実行され、送信機ユニットにおいて実行されるシンボルパンクチャに対応する。特に、消去（すなわち“分からない”）がパンクチャされたシンボルの場所に挿入される。消去は後続するデコーディングプロセス中の所定の適切な重み付けである。
【００７８】
デコーディング前に、特定フレームに対してＮコードシンボルが受信される。Ｓコードシンボル間で実行されてＮ受信シンボルを発生させたシンボルパンクチャの数Ｐが決定される。Ｄ１ないしＤＮのパンクチャ距離数がＳおよびＰに基づいて計算される。Ｄ１ないしＤＮの距離においてそれぞれ実行されたＰ１ないしＰＮシンボルパンクチャも決定される。ＳシンボルをパンクチャしてＮ受信シンボルを発生させるのに使用されるパンクチャパターンが、Ｄ１ないしＤＮの距離それぞれにおけるＰ１ないしＰＮシンボルパンクチャに基づいて導出される。Ｐ消去が導出されたパンクチャパターンに基づいてＮ受信シンボル間に挿入されてＳリカバーシンボルが発生され、特定のデコーディングスキームでデコードされる。再度説明すると、消去／シンボルパンクチャのさらに均一な分散のために、距離Ｄ１ないしＤＮのそれぞれを先に規定した最小パンクチャ距離Ｄminより大きくまたは等しく選択することができる。
【００７９】
簡単な例として、Ｄ１の距離におけるＰ１シンボルパンクチャが実行され、それに続いてＤ２の距離におけるＰ２シンボルパンクチャが実行される実施形態に対して、受信機ユニットはＰ１消去を、各Ｄ１番目の受信シンボルの後に１つ挿入し、そしてＰ２消去を、各Ｄ２番目の受信シンボルの後に１つ挿入する。Ｓリカバーシンボルが、送信機ユニットにおいて使用されたコーディングスキームと相補的な特定のデコーディングスキームでデコーディングされる。
【００８０】
図１０は、図３において説明した従来のパンクチャ技術で達成される性能のプロット対、本発明のパンクチャ技術で達成される性能のプロットを示している。性能結果はＣＤＭＡ−２０００におけるフォワードリンク（すなわち基地局からユーザ端末）に対するものである。水平軸は各フレームに対するデータビットおよびＣＲＣビットの数を表している。ＣＤＭＡ−２０００システムに対して、さまざまなサイズのフレームが使用するために利用可能であり、フレームサイズは基本フレームサイズの整数倍である（例えば、利用可能なフレームサイズは７６８・Ｋ、ここでＫ＝１、２、…である）。垂直軸は１％のフレームエラーレート（ＦＥＲ）について、総雑音＋干渉に対するビット当たりの平均要求エネルギＥb／（Ｎo＋Ｉoc）を表している。
【００８１】
従来のパンクチャ技術に対するシミュレーション結果が図１０における破線６１０により示されている。結果はほぼ周期的な間隔でいくつかのピークを示している。例えば、ピークはほぼ３００、６００、１２００および２４００ビットにおいて観測される。これらのピークは従来のパンクチャ技術により発生される不均一なシンボルパンクチャから生じる。ピークは同じ１％のＦＥＲを維持するのに、ビット当たりより高い平均エネルギＥbが必要なことを表している。
【００８２】
本発明のパンクチャ技術に対するシミュレーション結果が図１０における実線６１２により示されている。結果はピークのいくつかにおいて性能の改善を示している。特に、ほぼ０．５ｄＢおよび１．０ｄＢの改善が３００および６００ビットのそれぞれで観測される。
【００８３】
１つの実施形態において、パンクチャはシンボルパンクチャ数Ｐ１およびＰ２、またはパンクチャ距離Ｄ１およびＤ２を使用することなく実行することが有効かもしれない。アキュムレータは、Ｓよりも大きいかあるいは等しい値にインクリメントされた後にラップアラウンドされるように構成され、各インクリメントはサイズＰであり、ここでＰはシンボルパンクチャの所要数であり、Ｓは受信シンボルの総数であり、Ｎはシンボルにおけるフレーム容量（すなわち、パンクチャ後に残るシンボル数）である。アキュムレータはしたがってモジュロＳアキュムレータである。シンボルインデックスは１に初期化することが有効である。シンボルインデックスは、シンボルインデックスが値Ｓに達するまで、アキュムレータがＰだけインクリメントされる毎に、１だけインクリメントされる。プロセスはパンクチャで始まることが有効である。アキュムレータがラップアラウンドする毎に、パンクチャが実行される。しかしながら、当業者はプロセスがパンクチャで開始される必要がないことを容易に理解するであろう。さらに、アキュムレータはＳに初期化されることが有効であるが、当業者はアキュムレータが例えばゼロのような任意の値に初期化されてもよいことを理解するであろう。さらに、当業者は、プロセスは代わりに逆で進行してもよく、シンボルインデックスは最初に値Ｓにセットされ、シンボルインデックスが１に達するまで、アキュムレータがＰだけインクリメントされる毎に、１だけデクリメントされることを理解するであろう。
【００８４】
直前に説明した実施形態の例では、１０シンボルが受信され、フレーム容量は７シンボルだけであるので、３シンボルをパンクチャしなければならない。したがって、Ｐは３であり、Ｎは７であり、Ｓは１０である。アキュムレータに対する値およびシンボルインデックスを以下の表２に示す。
【表２】
【００８５】
直前に説明した実施形態にしたがったアルゴリズムステップを図示しているフローチャートを図１１に示す。ステップ７００において、ＡＣＣ＿ＶＡＬＵＥと示されたフィールドは値Ｓに初期化され、ＳＹＭＢＯＬ＿ＩＤＸと示されたフィールドは１に初期化される。他の実施形態では、ＡＣＣ＿ＶＡＬＵＥは例えばゼロのようなＳ以外の値に初期化される。制御フローはステップ７０２に進む。ステップ７０２では、ＡＣＣ＿ＶＡＬＵＥが数Ｓで計算される。ＡＣＣ＿ＶＡＬＵＥがＳよりも大きいか等しい場合には、制御フローはステップ７０４に進む。他方、ＡＣＣ＿ＶＡＬＵＥがＳよりも大きくないかあるいは等しくない場合には、制御フローはステップ７０６に進む。ステップ７０４では、ＡＣＣ＿ＶＡＬＵＥはＳだけデクリメントされる（すなわち、ＡＣＣ＿ＶＡＬＵＥはＡＣＣ＿ＶＡＬＵＥとＳとの間の差に等しいようにセットされる）。制御フローはステップ７０８に進む。ステップ７０８では、ＳＹＭＢＯＬ＿ＩＤＸの値に対応するシンボルがパンクチャされる。制御フローはステップ７０６に進む。ステップ７０６において、ＡＣＣ＿ＶＡＬＵＥがＰだけインクリメントされる（すなわち、ＡＣＣ＿ＶＡＬＵＥはＡＣＣ＿ＶＡＬＵＥとＰとの合計に等しくセットされる）。制御フローはステップ７１０に進む。ステップ７１０では、ＳＹＭＢＯＬ＿ＩＤＸは１だけインクリメントされる（すなわち、ＳＹＭＢＯＬ＿ＩＤＸはＳＹＭＢＯＬ＿ＩＤＸと１との合計に等しくセットされる）。制御フローはステップ７１２に進む。ステップ７１２では、ＳＹＭＢＯＬ＿ＩＤＸは値Ｓと比較される。ＳＹＭＢＯＬ＿ＩＤＸがＳよりも大きい場合には、制御フローはステップ７１４に進み、ここでプロセスは停止する。一方、ＳＹＭＢＯＬ＿ＩＤＸがＳよりも大きくない場合には、制御フローはステップ７０２に戻り、プロセスは継続する。他の実施形態では、ＳＹＭＢＯＬ＿ＩＤＸは値Ｓに初期化され、アルゴリズムはＳＹＭＢＯＬ＿ＩＤＸが１よりも下に落ちたときに終了する。
【００８６】
代替実施形態では、ＡＣＣ＿ＶＡＬＵＥフィールド（ＳＹＭＢＯＬ＿ＩＤＸフィールドではない）に対する図１１のフローチャートにおいて、値ＳおよびＰは共通分母Ｍを持ち、値Ｓ／Ｍが値Ｓに代わってもよく、値Ｐ／Ｍが値Ｐに代わってもよい。したがって、ＡＣＣ＿ＶＡＬＵＥフィールドはＳ／Ｍに初期化され、アキュムレータに対してモジュロＳ／Ｍレジスタを使用する。アキュムレータはインクリメント毎にＰ／Ｍだけインクリメントされる。アキュムレータ値がＳ／Ｍを超える毎に、モジュロＳ／Ｍ演算が実行され、シンボルパンクチャが行われる。
【００８７】
明確にするために、本発明のいくつかの観点を特にＣＤＭＡ−２０００システムにおけるフォワードリンクに対して説明した。しかしながら、同じ、類似する、または異なるパンクチャスキームを用いる他の通信システムで本発明を使用することもできる。例えば、本発明を使用してＷ−ＣＤＭＡシステムおよび他のＣＤＭＡシステムにおいてパンクチャを実行することができる。さらに、本発明のシンボルパンクチャ技術をリバースリンク（すなわち、ユーザ端末から基地局）で使用することもできる。本発明のパンクチャ技術を変更して本発明が使用される特定システムまたは標準規格に対してさらに適するようにすることができる。
【００８８】
本発明のシンボルパンクチャ技術をさまざまな方法で実現することができる。例えば、ここで説明した機能またはその組み合わせを実施するように設計された、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、制御装置、マイクロ制御装置、マイクロプロセッサ、他の電子ユニット内のハードウェアでパンクチャ技術を実現することができる。代わりに、プロセッサまたは制御装置上で実行されるソフトウェアまたはファームウェアで本発明のパンクチャ技術を実現することができる。ハードウェアとソフトウェアの組み合わせで本発明のパンクチャ技術を実現することもできる。
【００８９】
好ましい実施形態の先の説明は当業者が本発明を作りおよび使用できるように提供されている。これらの実施形態に対するさまざまな修正は当業者に容易に明らかになるであろう。ここに規定されている一般的な原理は発明能力を使用することなく他の実施形態に適用することができる。したがって、本発明はここに示されている実施形態に制限されることを意図しているものではなく、ここに開示されている原理および新規な特徴と矛盾しない最も広い範囲にしたがうことを意図している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明が実現される通信システムの簡単化されたブロック図である。
【図２】 図２は、本発明のいくつかの実施形態を実現するために設計できる送信データプロセッサのブロック図である。
【図３】 図３は、ＣＤＭＡ−２０００標準規格において記載されている従来のシンボルパンクチャ技術のフローチャートである。
【図４】 図４は、図３で説明されている従来のシンボルパンクチャ技術を使用する簡単なパンクチャ例を示す図である。
【図５】 図５は、図３で説明されている従来のシンボルパンクチャ技術を使用する簡単なパンクチャ例を示す図である。
【図６】 図６は、本発明のシンボルパンクチャ技術を用いた実施形態のフローチャートである。
【図７】 図７は、図６で説明されているシンボルパンクチャ技術を使用するパンクチャ例を示す図である。
【図８】 図８は、本発明の他のシンボルパンクチャ技術を用いた実施形態のフローチャートである。
【図９】 図９は、図８で説明されているシンボルパンクチャ技術を使用するパンクチャ例を示す図である。
【図１０】 図１０は、本発明のパンクチャ技術に対する従来のパンクチャ技術で達成される性能のプロットを示す。
【図１１】 図１１は、パンクチャシンボルの代替方法のフローチャートである。
【発明の属する技術分野】
本発明はデータ通信に関する。特に、本発明はコードシンボルをパンクチャして通信システムにおいて改善された性能を提供する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
典型的なデジタル通信システムでは、データは、送信機ユニットにおいて処理され、変調され、調整されて、変調信号が発生され、この変調信号は１つ以上の受信機ユニットに送信される。データ処理には、例えばデータを特定のフレームフォーマットにフォーマットすること、フォーマットデータを特定のコーディングスキームでエンコーディングして、受信機ユニットにおけるエラー検出および／または訂正を提供すること、コードシンボルのいくつかをパンクチャ（すなわち削除）して特定のフレームサイズに適合させること、エンコードデータをチャネル化（すなわちカバー）すること、およびチャネル化データをシステム帯域幅に拡散することが含まれる。典型的にデータ処理は、実現されるシステムまたは標準規格により規定される。
【０００３】
受信機ユニットにおいて、送信信号が受信され、調整され、復調され、デジタル的に処理されて、送信データが回復される。受信機ユニットにおける処理は送信機ユニットにおいて実行されるものと相補的であり、例えば受信サンプルを逆拡散すること、逆拡散サンプルをデカバーすること、パンクチャされたシンボルの代わりに“消去”を挿入すること、およびシンボルをデコーディングして送信データを回復することが含まれる。
【０００４】
デジタル通信システムは一般的に畳み込みコードまたはターボコードを使用して、受信機ユニットにおいてエラー訂正能力を提供する。送信エラーを訂正する能力はデータ送信の信頼性を向上させる。従来、畳み込みおよびターボコーディングは特定の多項式生成器マトリクスを使用して実行され、このマトリクスは各入力データビットに対して特定数のコードシンボル（例えば２、３またはそれ以上のコードシンボル）を発生させる。例えば、レート１／２エンコーダは各データビットに対して２つのコードシンボルを発生させる。
【０００５】
複数のアクセス通信システムは一般的に予め定められたサイズのフレームまたはパケットでデータを送信し、アクティブユーザ間のシステムリソースを有効に共有できるようにする。例えば、通信システムの中には基本フレームサイズの複数倍であるフレームサイズ（例えば、７６８・Ｋビット、ここでＫ＝１、２、…）をサポートするものもある。効率化のために、通信システムの中には複数のデータレートもサポートするものもある。多数の要因に基づいて、可変数のデータビット（すなわちＸ）がエンコーダに提供され、エンコーダはコードシンボルの対応した数を発生させる（例えば２Ｘ）。
【０００６】
ある例では、発生されるコードシンボルの数はフレーム容量に正確に等しくない。その後、シンボル反復とパンクチャ処理が使用されて、発生されたコードシンボルを特定サイズのフレームに適合させる。例えば、コードシンボルの数がフレーム容量よりも少ない場合には、いくつかあるいはすべてのコードシンボルが特定の回数、反復（すなわち複製）される。逆に、または付加的に、シンボル反復後、コードシンボルの数がフレーム容量より多い場合には、いくつかのコードシンボルが削除（すなわちパンクチャ）される。
【０００７】
コードシンボルをパンクチャする１つの従来方法は、要求された数のシンボルパンクチャが達成されるまで、Ｄ番目のシンボル毎に１つのシンボルを規則正しくパンクチャする。残りのシンボルは無修正のまま送られる。ある状況では、この方法はフレーム全体にわたってシンボルを不均一にパンクチャすることになる。このことは、さらに多くのシンボルがフレームの１つの部分でパンクチャされ、フレームの他の何らかの部分では、より少ないシンボルがパンクチャされるかまたはまったくシンボルがパンクチャされないことになる。シンボルが不均一にパンクチャされたとき、性能が損なわれるかもしれない。
【０００８】
理解できるように、改善された性能を提供する方法でシンボルをパンクチャするのに使用できる技術が非常に望まれている。
【０００９】
本発明はフレーム全体にわたってシンボルパンクチャのさらに均一な分散を達成する、シンボルをパンクチャするさまざまな技術を提供する。このことは改善されたシステム性能をもたらすことができる。一般的に、多数のパンクチャ距離が計算され、要求されたシンボルパンクチャが計算された距離を使用して実行される。パンクチャ距離はシンボルパンクチャの周期として規定することができる。パンクチャ距離を適切に選択し、適当な時間に選択された距離を使用することにより、所要のパンクチャ結果を達成することができる。
【００１０】
本発明の実施形態は通信システム（例えば、ＣＤＭＡ−２０００、Ｗ−ＣＤＭＡ、または１ＸＴＲＥＭＥ標準規格に準拠するシステム、これらは以下に識別されている）においてシンボルをパンクチャする方法を提供する。この方法にしたがうと、Ｎシンボルの容量を持つフレームに対してＳシンボルが受信され、ＳはＮよりも大きい。残りのパンクチャされないシンボルがフレームに適合するように、Ｓ受信シンボルからＰシンボルをパンクチャする必要がある。多数のパンクチャ距離、Ｄ１ないしＤＮはＳ受信シンボルとＰシンボルパンクチャに基づいて計算される。次に、特定数のシンボルパンクチャがそれぞれ計算されたパンクチャ距離に対して決定される。Ｐ１ないしＰＮシンボルパンクチャは、それぞれＤ１ないしＤＮのパンクチャ距離でそれぞれ実行される。さらに均一な分散のシンボルパンクチャに対して、距離Ｄ１ないしＤＮのそれぞれは、以下に規定する最小パンクチャ距離Ｄmin以上に選択することができる。
【数１】
簡単な構成では、以下のように、２つのパンクチャ距離Ｄ１およびＤ２はＳおよびＰに基づいて計算することができる。
【数２】
Ｐ１およびＰ２は以下のように計算することができる。
【数３】
シンボルパンクチャは、（１）どのシンボルをパンクチャすべきかを決定するのに使用されるＤ１またはＤ２のパンクチャ距離のいずれかを選択し、次に（２）選択されたパンクチャ距離に基づいて次のシンボルをパンクチャし、（３）選択されたパンクチャ距離に基づいてＰ１またはＰ２をデクリメントすることにより達成することができる。ステップ（１）ないし（３）は、すべてのＰ１およびＰ２シンボルパンクチャが達成されるまで反復させることができる。Ｄ２の距離におけるＰ２シンボルパンクチャの中で、Ｄ１の距離においてＰ１シンボルパンクチャが分散されるように、パンクチャ距離を選択することができる。例えば、Ｐ２対するＰ１の比がＲに等しい場合、平均で、Ｄ２の距離における各シンボルパンクチャに対して、Ｄ１の距離においてＲシンボルパンクチャが実行されるように、パンクチャ距離を選択することができる。代わりに、Ｄ１の距離におけるＰ１シンボルパンクチャを実行することができ、その後にＤ２の距離におけるＰ２シンボルパンクチャが続く。この方法を使用して、改善された性能を提供することができるパンクチャ距離Ｄ１およびＤ２のリッチセットパターンを提供することができる。
【００１４】
２つのパンクチャ距離の上記概念は、Ｎパンクチャ距離が計算されて使用される一般的なケースに適用することができる。それぞれ計算された距離におけるシンボルパンクチャは、他の距離におけるシンボルパンクチャとともに実行または分散させることができる。
【００１５】
シンボルパンクチャ前に、コードシンボルを反復して、Ｓ受信シンボルを発生させているかもしれない。例えば、ＣＤＭＡ−２０００システムでは、各コードシンボルはＭ回反復され、Ｍは１以上の整数であり、ＳがＮ以上であるように選択される。また、コードシンボルは一般的に、特定のコーディングスキーム（例えば、畳み込みまたはターボコード）で多数のデータビットをコーディングすることにより発生される。
【００１６】
本発明の他の実施形態は、通信システムにおいてシンボルをデコーディングする方法を提供する。この方法にしたがうと、Ｎシンボルが最初に受信される。ＳシンボルにおいてＰシンボルパンクチャが実行されて、Ｎ受信シンボルが発生されているかが決定される。多数のパンクチャ距離、Ｄ１ないしＤＮがＳおよびＰに基づいて計算され、Ｄ１ないしＤＮの距離におけるＰ１ないしＰＮシンボルパンクチャもそれぞれ決定される。ＳシンボルをパンクチャしてＮ受信シンボルを発生させるために使用されるパンクチャパターンが、それぞれＤ１ないしＤＮの距離におけるＰ１ないしＰＮシンボルパンクチャに基づいて導出される。導出されたパンクチャパターンに基づいてＮ受信シンボルの中にＰ消去を挿入してＳ回復シンボルを発生させ、これらは特定のデコーディングスキームでデコードされる。再度説明すると、消去／シンボルパンクチャのさらに均一な分散のために、距離Ｄ１ないしＤＮのそれぞれを先に規定した最小パンクチャ距離Ｄmin以上に選択することができる。
【００１７】
本発明のさらに別の実施形態は通信システムにおいて使用するための送信データプロセッサを提供する。送信データプロセッサには、シンボルパンクチャエレメントに結合されたエンコーダが含まれる。エンコーダはデータビットを受信してコード化し、コードシンボルを発生させる。シンボルパンクチャエレメントは、（１）Ｎシンボル容量を持つフレームに対してＳシンボルを受信し、ＳはＮよりも大きく、（２）残りのパンクチャされていないシンボルがフレームに適合するように、Ｓ受信シンボルからパンクチャされるべきＰシンボルを決定し、（３）ＳおよびＰに基づいてパンクチャ距離Ｄ１ないしＤＮを計算し、（４）それぞれ距離Ｄ１ないしＤＮにおいて実行されるＰ１ないしＰＮシンボルパンクチャを決定し、（５）それぞれパンクチャ距離Ｄ１ないしＤＮでＳ受信シンボルにＰ１ないしＰＮシンボルパンクチャを実行する。シンボルパンクチャエレメントは上述したさまざまな機能（例えば、フレーム全体に対してＰ１およびＰ２パンクチャを分散させる）を実現するように設計することができる。再度説明すると、パンクチャ距離Ｄ１ないしＤＮのそれぞれを先に規定した最小パンクチャ距離Ｄmin以上に選択することができる。
【００１８】
送信データプロセッサには、エンコーダおよびシンボルパンクチャエレメントに結合するシンボル反復エレメントをさらに含めることができる。シンボル反復エレメントはエンコーダからコードシンボルを受信し、各受信コードシンボルをＭ回反復して、Ｓシンボルを発生させ、Ｍは１以上の整数である。
【００１９】
本発明のさらに他の実施形態は通信システムにおいて使用するための受信機ユニットを提供する。受信機ユニットには、カスケードに結合された、受信機、復調器、受信データプロセッサが含まれている。受信機は変調信号を受信して処理し、各受信フレームに対して多数のサンプルを提供する。復調器はサンプルを処理して、各受信フレームに対してＮシンボルを提供する。受信データプロセッサは、（１）Ｎシンボルを受信し、（２）ＳシンボルにおいてＰシンボルパンクチャが実行されてＮ受信シンボルが発生されているかを決定し、（３）ＳおよびＰに基づいて、多数のパンクチャ距離Ｄ１ないしＤＮを計算し、（４）それぞれ距離Ｄ１ないしＤＮにおいて実行されているＰ１ないしＰＮシンボルパンクチャを決定し、（５）ＳシンボルをパンクチャしてＮ受信シンボルを発生させるのに使用される（例えば、Ｄ１ないしＤＮ、およびＰ１ないしＰＮに基づく）パンクチャパターンを導出し、（６）導出されたパンクチャパターンにしたがってＮ受信シンボルの中にＰ消去を挿入してＳ回復シンボルを発生させ、（７）特定のデコーディングスキームでＳ回復シンボルをデコードする。
【００２０】
本発明の１つの観点では、通信システムにおいてシンボルをパンクチャするための方法が提供される。この方法には、ＳがＮよりも大きいとして、Ｎシンボルの容量を持つフレームに適合されるべき多数のシンボルＳを受信し；残りのパンクチャされていないシンボルをフレームに適合させるようにＳ受信シンボルの中からパンクチャすべき多数のシンボルＰを決定し；シンボルをパンクチャし；数Ｓに等しい回数、数ＰだけモジュロＳアキュムレータ値をインクリメントし；モジュロＳアキュムレータ値が減少される毎に他のシンボルをパンクチャすることが含まれていると有効である。
【００２１】
本発明の他の観点では、通信システムにおいて使用するための送信データプロセッサが提供される。送信データプロセッサには、複数のデータビットをエンコードして、複数のコードシンボルを発生させるように動作するエンコーダと；エンコーダと動作可能に結合され、Ｎシンボルの容量を持つフレームに適合されるべき多数のシンボルＳを受信し、ここでＳはＮよりも大きく、残りのパンクチャされていないシンボルがフレームに適合するように、Ｓ受信シンボルの中からパンクチャされるべき多数のシンボルＰを決定し、シンボルをパンクチャし、数Ｓに等しい回数、数ＰだけモジュロＳアキュムレータ値をインクリメントし、モジュロＳアキュムレータ値が減少される毎に他のシンボルをパンクチャするように動作するシンボルパンクチャエレメントとが含まれていると有効である。
【００２２】
本発明の他の観点では、通信システムにおいて使用するための送信データプロセッサが提供される。送信データプロセッサには、プロセッサと；プロセッサに結合され、Ｎシンボルの容量を持つフレームに適合されるべき多数のシンボルＳを受信し、ここでＳはＮよりも大きく、残りのパンクチャされていないシンボルがフレームに適合するように、Ｓ受信シンボルの中からパンクチャされるべき多数のシンボルＰを決定し、シンボルをパンクチャし、数Ｓに等しい回数、数ＰだけモジュロＳアキュムレータ値をインクリメントし、モジュロＳアキュムレータ値が減少される毎に他のシンボルをパンクチャするためにプロセッサにより実行可能な１組の命令を含む記憶媒体とが含まれていると有効である。
【００２３】
本発明の他の観点では、通信システムにおいてシンボルをパンクチャするための方法が提供される。この方法には、（ａ）Ｎシンボルの容量を持つフレームに適合されるべき多数のシンボルＳを受信し、ここでＳはＮよりも大きく；（ｂ）残りのパンクチャされていないシンボルがフレームに適合するように、Ｓ受信シンボルの中からパンクチャされるべき多数のシンボルＰを決定し；（ｃ）アキュムレータ値が数Ｓよりも大きいかまたは等しい場合に、アキュムレータ値から数Ｓを減算し；（ｄ）シンボルをパンクチャし；（ｅ）数Ｐだけアキュムレータ値をインクリメントし；（ｈ）数Ｓに等しい回数、ステップ（ｃ）−（ｅ）を反復することが含まれていると有効である。
【００２４】
本発明の他の観点および実施形態を以下に説明する。
【００２５】
本発明の特徴、目的および効果は、同一の参照文字が全体を通して対応したものを識別している図面を考慮すると、以下に記述されている詳細な説明からさらに明らかになるであろう。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明が実現される通信システム１００の実施形態の簡単化されたブロック図である。送信機ユニット１１０では、トラフィックデータが、一般的にフレームまたはパケットで、データ源１１２から送信（ＴＸ）データプロセッサ１１１４に送信される。ＴＸデータプロセッサ１１４は、特定の処理スキームにしたがってデータをフォーマット、エンコードおよびインターリーブ（すなわち再順序付け）する。ＴＸデータプロセッサ１１４は信号および制御データ（例えば、パイロットおよび電力制御データ）をさらに処理する。変調器（ＭＯＤ）１１６は処理されたデータを受け取って、チャネル化（すなわちカバー）し、そして拡散して、アナログ信号に変換されるシンボルを発生させる。アナログ信号は、送信機（ＴＭＴＲ）１１８によりフィルタされ、直角位相変調され、増幅され、アップコンバートされて、変調信号が発生される。この変調信号はアンテナ１２０を通して１つ以上の受信機ユニットに送信される。
【００２７】
受信機ユニット１３０において、送信信号がアンテナ１３２により受信され、受信機（ＲＣＶＲ）１３４に提供される。受信機１３４内では、受信信号が増幅され、フィルタされ、ダウンコンバートされ、直角位相復調され、デジタル化されて、データサンプルが提供される。サンプルは、復調器（ＤＥＭＯＤ）１３６により、逆拡散され、デカバーされ、復調されて、復調されたシンボルが発生される。受信（ＲＸ）データプロセッサ１３８は復調されたシンボルを再順序付けし、デコードして、送信データを回復する。復調器１３６およびＲＸデータプロセッサ１３８により実行される処理は、送信機ユニット１１０において実行される処理と相補的である。回復されたデータはデータシンク１４０に提供される。
【００２８】
上述した信号処理は一方向で、音声、ビデオ、パケットデータ、メッセージングの送信、および他のタイプの通信をサポートする。二方向通信システムは双方向データ送信をサポートする。しかしながら、他の方向に対する信号処理は簡単にするために図１には示されていない。
【００２９】
通信システム１００は、コード分割多元接続（ＣＤＭＡ）通信システム、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）通信システム（例えば、ＧＳＭシステム）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）通信システム、あるいは地上リンクを通してユーザ間の音声およびデータ通信をサポートする他の多元接続通信システムであってもよい。
【００３０】
多元接続通信システムにおいてＣＤＭＡ技術を使用することは、“衛星または地上中継器を使用するスペクトル拡散多元接続通信システム”と題する米国特許第４，９０１，３０７号、および“ＣＤＭＡセルラ電話システムにおいて波形を発生させるシステムおよび方法”と題する米国特許第５，１０３，４５９号で開示されている。他の特定ＣＤＭＡシステムは“高レートパケットデータ送信のための方法および装置”と題し、１９９７年１１月３日に出願された米国特許出願第０８／９６３，３８６号（以下ＨＤＲシステムと呼ぶ）に開示されている。これらの特許および特許出願は本発明の譲受人に譲渡され、参照によりここに組み込まれている。
【００３１】
ＣＤＭＡシステムは一般的に、“デュアルモードワイドバンドスペクトル拡散セルラシステムに対するＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５−Ａ移動局−基地局互換性標準規格”（以下、ＩＳ−９５−Ａ標準規格と呼ぶ）、“デュアルモードワイドバンドスペクトル拡散セルラ移動局に対するＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９８勧告最小標準規格”（以下、ＩＳ−９８標準規格と呼ぶ）、“第３世代パートナーシッププロジェクト”（３ＧＰＰ）と称する協会により提示され、文書番号３Ｇ ＴＳ２５．２１１、３Ｇ ＴＳ２５．２１２、３Ｇ ＴＳ２５．２１３および３Ｇ ＴＳ２５．２１４を含む文書セットに具現化されている標準規格（以下、Ｗ−ＣＤＭＡ標準規格と呼ぶ）、および“ｃｄｍａ２０００スペクトル拡散システムに対するＴＲ−４５．５物理レイヤ標準規格”（以下、ＣＤＭＡ−２０００標準規格と呼ぶ）のような、１つ以上の標準規格に準拠するように設計されている。新しいＣＤＭＡ標準規格が継続的に提案されており、使用のために採用されている。これらのＣＤＭＡ標準規格は参照によりここに組み込まれている。
【００３２】
図２はＴＸデータプロセッサ１１４の実施形態のブロック図である。ＴＸデータプロセッサ１１４は本発明のいくつかの実施形態を実現するように設計することができる。トラフィックデータがフレームフォーマッタ２１２により（再度説明すると、一般的にフレームまたはパケットで）受信される。フレームフォーマッタ２１２は特定の方法で各受信フレームをフォーマットする。例えば、フレームフォーマッタ２１２は各データフレームに巡回冗長検査（ＣＲＣ）コーディングを実行し、ＣＲＣビットをフレームに付加することができる。フレームフォーマッタ２１２は一般的に多数のコードテールビットを各フレームの最後にさらに付加する。コードテールビットは一般的にゼロの値を持ち、フレームがコード化された後に、既知の状態（例えば、すべてゼロ）に後続エンコーダをセットするために使用される。他のフレームフォーマット機能もフレームフォーマッタ２１２により実行されてもよい。
【００３３】
フォーマットされたフレームはエンコーダ２１４に提供される。エンコーダ２１４は各フレームを特定のコーディングスキームでコード化して、コードシンボルの対応するフレームを発生させる。例えば、エンコーダ２１４はデータフレームの畳み込みまたはターボコーディングを実行してもよい。使用される特定のコーディングスキームは実現される特定のシステムまたは標準規格に依存し、選択可能であってもよい（例えば、異なるコーディングスキームを異なるタイプのサービスに使用してもよい）。ＣＤＭＡ−２０００およびＷ−ＣＤＭＡシステムに対して使用されるコーディングスキームは、先に言及した標準規格文書で詳細に説明されている。
【００３４】
コード化フレームはシンボル反復器２１６に提供される。特定フレームに対して発生されたコードシンボルの数、およびフレーム容量に依存して、ゼロ以上のシンボルが反復される。例えば、ＣＤＭＡ−２０００標準規格にしたがうと、特定フレームにおける各シンボルは整数回（すなわち、Ｍ＝１、２、３など）反復され、反復後のシンボル数がフレーム容量を最小に越えるように整数Ｍは選択される。したがって、Ｌコードシンボルが特定フレームに対してエンコーダ２１４により発生され、フレームがＮシンボル（ここでＮ≧Ｌ）の容量を持つ場合に、フレーム中の各シンボルはＭ回反復される。ここでＭは以下のように計算される。
【数４】
以下のシンボルはシーリング演算子を表しており、次に大きい整数を提供する。
【数５】
例えば、Ｎ／Ｌ＝５．２の場合には次の通りになる。
【数６】
多くの例では、反復後のコードシンボル数はフレームサイズに等しくない（すなわち、コードシンボル数がフレームの容量を超える）。これが生じるとき、コードシンボルのいくつかは削除（パンクチャ）されるので、結果的なコードシンボル数はフレーム容量に一致する。シンボル反復とパンクチャ処理を以下でさらに詳細に説明する。
【００３８】
パンクチャされたフレームはインターリーバ２２０に提供される。各フレームに対するコードシンボルは一般的に特定の書込順序で（例えば、シーケンシャルに）インターリーバ２２０に書き込まれる。フレーム全体が記憶された後に、コードシンボルは特定の読取順序で検索される。この特定の読取順序はシンボルの再順序付けを達成するために、書込順序とは一般的に異なっている。再度説明すると、インターリーブスキームは実現される特定のシステムまたは標準規格により一般的に規定される。
【００３９】
図３は従来のシンボルパンクチャ技術のフローチャートであり、ＣＤＭＡ−２０００標準規格において説明されている。最初に、ステップ３１２において、特定フレームに対して、発生されたコードシンボルの数Ｓと、要求されたパンクチャの数Ｐが決定される。図２に戻って参照すると、Ｓコードシンボルは特定フレームに対してシンボル反復器２１６により発生される。フレームがＮシンボルの容量を持ち、Ｓ≧Ｎの場合には、Ｐシンボルがパンクチャされる。ここでＰ＝Ｓ−Ｎである。Ｐがゼロに等しい場合には、パンクチャは要求されない。さもなければ、ステップ３１４において、決定されたシンボル数Ｓとパンクチャ数Ｐとに基づいて、パンクチャ距離Ｄが計算される。パンクチャ距離は２つの連続したパンクチャシンボル間のシンボル数にプラス１したものである。ここで最初のパンクチャはフレームのＤ番目のシンボルにおいて生じる。例えば、Ｄ＝３の場合には、次のパンクチャの前に２つのパンクチャされていないシンボルが存在する。ＣＤＭＡ−２０００標準規格にしたがうと、パンクチャ距離Ｄは次のように計算される。
【数７】
ここで、以下のシンボルはフロアー演算子を示す。これは次に小さい整数を提供する。
【数８】
例えば、Ｓ／Ｐ＝５．２の場合には以下の通りになる。
【数９】
フレーム中のシンボルは計算された距離Ｄを使用してパンクチャされる。シンボルパンクチャを実施するために、ステップ３１６において、フレーム中のシンボルがカウントされ、最初のシンボルから開始して、Ｄ番目のシンボルがパンクチャされる。シンボルがパンクチャされた後、ステップ３１８において、要求されているパンクチャの数Ｐがデクリメントされる。ステップ３２０において、Ｐすべてのシンボルがパンクチャされたか否かが決定される。この決定は単にＰ＝０であるか否かをチェックすることにより行うことができる。Ｐすべてのシンボルがパンクチャされていた場合には、プロセスが終了する。さもなければ、プロセスはステップ３１６に戻り、再度、先に計算された距離Ｄに基づいて、他のシンボルがパンクチャされる。
【００４３】
図３で説明されている従来のシンボルパンクチャ技術は、ＳとＰの特定の値に依存して、さまざまなパンクチャ結果を提供する可能性がある。特に、パンクチャされたシンボルはＳおよびＰの何らかの値に対して、フレームを通して均一に分散されるか、あるいはＳおよびＰの他の何らかの値に対してフレームの一部分に集中される。これらのさまざまなパンクチャ結果を以下の簡単な例により示す。
【００４４】
図４は図３で説明されている従来のシンボルパンクチャ技術を使用した簡単な例を示す図である。この特定の例では、３０シンボルが発生されるが（すなわちＳ＝３０）、（この例に対して）２０シンボルのみをフレームに適合させることができる（すなわちＮ＝２０）。したがって、１０シンボルをパンクチャさせる必要がある（すなわちＰ＝Ｓ−Ｎ＝３０−２０＝１０）。式（１）を使用すると、パンクチャ距離Ｄは３として計算することができる。図４に示すように、Ｘの付いたボックスにより表されている、３番目のシンボル毎にパンクチャされる。この特定の例では、パンクチャされるシンボルはフレーム全体にわたって均一に分散される。
【００４５】
図５は従来のシンボルパンクチャ技術を使用するが、ＳおよびＰの異なる値に対する、他の簡単な例を示している図である。この特定の例では、３１シンボルが発生され（すなわちＳ＝３１）、２０シンボルがフレームに適合される（すなわちＮ＝２０）。したがって、１１シンボルをパンクチャさせる必要がある（すなわちＰ＝１１）。式（１）を使用して、パンクチャ距離Ｄを２として計算することができる。図５に示すように、１１すべてのシンボルがパンクチャされるまで、Ｘの付いたボックスにより表されている、２番目のシンボル毎にパンクチャされる。１１番目のシンボルがパンクチャされた後、残りのシンボルが修正されずに通される。この特定の例に示されているように、パンクチャシンボルはフレームの前部分に向けて集中される一方、フレームの後部分は変化させずに残されたままである。パンクチャシンボルの不均一な分散は高パンクチャレート（すなわち短いパンクチャ距離Ｄ）でシンボルをパンクチャすることから生じる。
【００４６】
図４および図５はさまざまなパンクチャ結果を示しており、これらは従来のパンクチャ技術を使用して得ることができる。コードシンボルＳの数を１だけ単に増加させる結果として、パンクチャパターンは、図４における均一な分散から図５における不均一な分散へのパンクチャパターンに変化する。従来のパンクチャ技術はしたがって“クリティカル”ポイントを持ち、このポイントでは、以下の離散的なフロアー演算子のために、Ｓが１だけ増加されたときにパンクチャ距離Ｄは１単位全体だけ変化する。
【数１０】
図５におけるパンクチャシンボルの不均一な分散は受信機ユニットにおける性能を低下させることがある。シンボルの削除はこれらのシンボルに対する送信電力をゼロに減少させることに等しい。畳み込みコード化データに対して、ビタビデコーダが受信機ユニットにおいて使用され、シンボルをデコードする。エラーで受信されたコードシンボルがフレーム全体にわたってさらに均一に拡散されている場合に、ビタビデコーダは性能を向上（すなわち、さらに良好なエラー訂正能力）させる。フレームの一部分においてさらに多くのシンボルをパンクチャすることにより、ビタビデコーダはフレームのその部分におけるシンボルエラーを訂正できないかもしれず、フレーム全体が消去された（すなわちエラーで受信された）と宣言されるかもしれない。
【００４８】
図６は本発明のシンボルパンクチャ技術を用いた実施形態のフローチャートである。最初に、ステップ４１２において、特定のフレームに対して、発生されたコードシンボルの数Ｓと要求されたパンクチャの数Ｐが決定される。フレームがＮシンボルの容量を持ち、Ｓ≧Ｎの場合には、Ｐシンボルがパンクチャされる。ここでＰ＝Ｓ−Ｎである。Ｐがゼロに等しい場合には、パンクチャは要求されない。さもなければ、ステップ４１４において、決定されたシンボル数Ｓとパンクチャの数Ｐとに基づいて、パンクチャ距離Ｄが計算される。パンクチャ距離Ｄは式（１）を使用して計算することができる。
【００４９】
フレーム中のシンボルは計算された距離Ｄを使用してパンクチャされる。シンボルパンクチャを実行するために、ステップ４１６において、最初にフレーム中のシンボルが第１のシンボルで開始してカウントされ、Ｄ番目のシンボルがパンクチャされる。シンボルがパンクチャされた後に、ステップ４１８において、残りのシンボル数が決定され（すなわち、Ｓn+1＝Ｓn−Ｄ）、要求されたパンクチャの数Ｐがデクリメントされる（すなわち、Ｐn+1＝Ｐn−１）。ステップ４２０において、すべてのＰシンボルがパンクチャされたか否かの決定がなされる。再度説明すると、この決定は単にＰ＝０であるか否かを単にチェックすることにより行うことができる。すべてのＰシンボルがパンクチャされていた場合には、プロセスは終了する。さもなければ、プロセスはステップ４１４に戻り、ＳおよびＰに対する更新値に基づいてパンクチャ距離Ｄが再計算される。ステップ４１６において、シンボルはそこから進んでカウントされ、Ｄ番目のシンボルがパンクチャされる。プロセスは、すべてのＰシンボルがパンクチャされるまで継続する。
【００５０】
図６に示されているシンボルパンクチャ技術は、各パンクチャ後に“リアルタイム”でパンクチャレート（すなわちパンクチャ距離Ｄ）を再計算する。依然として残っているシンボル数と、依然として実行されるべきパンクチャ数とに基づいて、新しい“パンクチャ距離”（すなわち次のパンクチャまでのシンボル数）が計算される。各計算は新しいパンクチャ距離Ｄを発生させ、これは残りのシンボルパンクチャを均一に分散させることを試みる。
【００５１】
より明確に理解するために、図６で説明されているパンクチャ技術は図４に示されている例に適用することができ、図４では、３１のコードシンボルが発生され（すなわちＬ＝３１）、フレームが２０シンボルの容量を持つ（すなわちＮ＝２０）。再度説明すると、１１シンボルパンクチャが要求される。表１は各パンクチャに対する（すなわち図６に示されているループを通る各パスに対する）パラメータＳ、ＰおよびＤをリストアップしている。
【表１】
図７は表１で説明されているパンクチャ例の結果を示している図である。最初の２つのパンクチャに対して、距離が２として計算される（すなわちＤ＝２）。第２のシンボルパンクチャ後に、残りのシンボルが距離３（すなわちＤ＝３）でパンクチャされる。図５に示されているパンクチャパターンに対して、図６に示されているパンクチャパターンを比較するとき、本発明のシンボルパンクチャ技術がパンクチャされたシンボルのさらに均一な分散をもたらすことを観察することができる。
【００５３】
図８は本発明の他のシンボルパンクチャ技術を用いた実施形態のフローチャートである。最初に、ステップ５１２において、特定フレームに対して、発生されたコードシンボルの数Ｓと要求されているパンクチャの数Ｐが決定される。再度説明すると、フレームがＮシンボルの容量を持ち、Ｓ≧Ｎの場合には、Ｐシンボルがパンクチャされる。ここでＰ＝Ｓ−Ｎである。Ｐがゼロに等しい場合には、パンクチャは要求されない。さもなければ、ステップ５１４において、決定されたシンボル数Ｓおよびパンクチャ数Ｐに基づいて、２つのパンクチャ距離Ｄ１およびＤ２が計算される。
【００５４】
各整数ＳおよびＰに対して、以下の式が正しいことを示すことができる。
【数１１】
式（２）に基づくと、２つのパンクチャ距離Ｄ１およびＤ２は次のように計算することができる。
【数１２】
式（３）および（４）から、Ｄ１は１つの除演算で計算することができ、Ｄ２はＤ１＋１として計算することができる。しかしながら、Ｄ１およびＤ２に対する他の値も選択することができ、本発明の範囲内のものである。例えば、Ｄ１は以下のものと等しく選ぶことができる。
【数１３】
Ｄ２は以下のものと等しく選ぶことができる。
【数１４】
ステップ５１６において、パンクチャ距離Ｄ１を使用してパンクチャ数Ｐ１と、パンクチャ距離Ｄ２を使用してパンクチャ数Ｐ２が計算される。パンクチャ数Ｐ１およびＰ２は次のように計算することができる。
【数１５】
パンクチャ距離Ｄ１およびＤ２ならびにパンクチャ数Ｐ１およびＰ２は以下のことにより関連付けられる。
【数１６】
いったん、パンクチャ距離Ｄ１およびＤ２ならびにパンクチャ数Ｐ１およびＰ２が計算されると、ステップ５１８において、計算されたパンクチャ距離の１つが選択される。以下に説明するように、さまざまな方法を使用してＤ１またはＤ２のいずれかを選択することができる。フレーム中のシンボルが選択されたパンクチャ距離を使用してパンクチャされる。再度説明すると、シンボルパンクチャを実行するために、フレーム中のシンボルがカウントされ、ステップ５２０において、フレーム中の最初のシンボルまたは最後にパンクチャされたシンボルから開始して、Ｄ１番目またはＤ２番目のシンボルがパンクチャされる。シンボルがパンクチャされた後、ステップ５２２において、どのパンクチャ距離が選択されたかに基づいて、要求されるパンクチャ数Ｐ１またはＰ２がデクリメントされる。特に、Ｄ１が選択された場合にはＰ１がデクリメントされ、Ｐ２が選択された場合にはＰ２がデクリメントされる。
【００６１】
ステップ５２４において、Ｐ１およびＰ２のすべてのシンボルがパンクチャされたか否かの決定がなされる。この決定はＰ１＝０またはＰ２＝０であるか否かを単にチェックすることにより行うことができる。Ｐ１およびＰ２のすべてのシンボルがパンクチャされていた場合には、プロセスは終了する。さもなければ、プロセスはステップ５１８に戻り、パンクチャ距離の１つが選択される。Ｐ１およびＰ２のすべてのシンボルがパンクチャされるまでプロセスは継続する。
【００６２】
より理解するために、図８で説明されているパンクチャ技術は３１シンボルが発生される（すなわちＳ＝３１）先に説明した特定の例に適用することができ、２０シンボルをフレームにはめ込み（すなわちＮ＝２０）、１１シンボルをパンクチャさせる必要がある（すなわちＰ＝１１）。式（３）および（４）を使用して、パンクチャ距離Ｄ１およびＤ２をそれぞれ次のように計算することができる。
【数１７】
式（５）および（６）を使用して、距離Ｄ１およびＤ２におけるパンクチャ数をそれぞれ次のように計算することができる。
【数１８】
したがって、２つの距離において２つのパンクチャが実行され、３つの距離において９つのパンクチャが実行される。
【００６５】
先に着目したように、さまざまな方法を使用して、次のパンクチャに対して使用するために、パンクチャ距離Ｄ１またはＤ２のいずれかを選択することができる。１つの実施形態では、パンクチャ距離の１つ（例えばＤ１）が選択され、対応した回数（例えばＰ１）に対して使用され、他のパンクチャ距離（例えばＤ２）が選択され、残りのパンクチャ（例えばＰ２）に対して使用される。先の例に対して、２つの距離（Ｄ１）において２つのパンクチャ（Ｐ１）を実行することができ、その後に３つの距離（Ｄ２）において９つのパンクチャ（Ｐ２）が続く。
【００６６】
他の実施形態では、パンクチャ距離Ｄ１およびＤ２が交互に選択され、距離の１つにおけるすべてのパンクチャが達成されるまで使用される。残りのパンクチャが他の距離を使用して実行される。先の例に対して、パンクチャは２、３、２、３、３、３などの距離を使用して実行することができる。
【００６７】
さらに他の実施形態では、Ｄ１の距離におけるＰ１パンクチャが、Ｄ２の距離におけるＰ２間にほぼ分散される。例えば、Ｐ２に対するＰ１の比がＲの場合、距離Ｄ２を使用する各パンクチャに対して距離Ｄ１を使用してＲパンクチャが実行される。先の例に対して、２の距離を使用して２つのパンクチャが実行され、３の距離を使用して９つのパンクチャが実行される。したがって、２の距離における各パンクチャに対して３の距離を使用して４つまたは５つのパンクチャを実行することができる。
【００６８】
さらに他の実施形態では、重み付けアルゴリズムを使用してＤ１の距離におけるＰ１パンクチャを、Ｄ２の距離におけるＰ２パンクチャ間に分散させることができる。中間値Ｆ＝Ｐ１＊Ｎ２−Ｐ２＊Ｎ１とする。ここで、Ｎ１およびＮ２はインクメントカウンタであり、反復循環におけるパンクチャ数を示している。Ｎ１およびＮ２に対する最大値は、パンクチャ距離Ｐ１およびＰ２がフレーム内で分散されるように選択される。各フレームの始めであって各パンクチャ後に、そしてＮ１＋Ｎ２＜Ｐの間に、距離Ｄ２が選択され、Ｆ＜０の場合にＮ２がインクリメントされる。さもなければ、距離Ｄ１が選択され、Ｎ１が１だけインクリメントされる。
【００６９】
さらに別の実施形態では、シンボルパンクチャがフレーム全体に対して（ほぼ）均一に分散される。この実施形態の１つの特定の構成では、“ラップアラウンド”アキュムレータを使用して値を記憶し、次のパンクチャに対してパンクチャ距離を選択するのに使用することができる。アキュムレータはゼロからＢまでの範囲の値を記憶するように設計されている。ここでＢは一般的に２の累乗（例えば、２５６、５１２、１０２４あるいは他の何らかの値）である。Ｂはフレームのサイズよりも大きくあるいは等しく選択することもできる（すなわちＢ≧Ｎ）。最初に、パンクチャＰ１およびＰ２の小さい方の値が決定される。累算値Ａが、大きい方のＰ１またはＰ２値に対する小さい方のＰ１またはＰ２値の比として計算され、これがＢにより乗算される。例えば、Ｐ１＝２、Ｐ２＝９、およびＢ＝１０２４の場合には、Ａ＝（Ｐ１／Ｐ２）・Ｂ＝（２／９）・１０２４≒２２７である。その後、各パンクチャ前に、累算値Ａがアキュムレータ中の値に加算され、アキュムレータに戻されて記憶される。アキュムレータが値Ａによる累算の後にラップアラウンドした場合、小さい方のＰ１またはＰ２値に対するパンクチャ距離が次のシンボルパンクチャに対して選択される。
【００７０】
先の例に対して、アキュムレータ中の値は、それぞれ１番目、２番目、３番目、４番目、５番目、６番目、７番目、８番目、９番目、１０番目および１１番目のシンボルパンクチャの前に、２２７、４５４、６８１、９０８、１１１、３３８、５６５、７９２、１０１９、２２２および４４９として計算することができる。パンクチャ距離Ｄ１は５番目および１０番目のシンボルパンクチャに対して選択される。その理由はアキュムレータがラップアラウンドし、それぞれ１１１および２２２の値を持つからである。ゼロ以外の値でアキュムレータを初期化することにより、２の距離における最初のパンクチャを異なるものとすることができる。例えば、アキュムレータが５１２の値で初期化された場合には、２の距離において３番目および７番目のパンクチャが実行され、３の距離において残りのパンクチャが実行される。
【００７１】
図８に示されている実施形態に対して、計算コストは低く維持される。特に、ステップ５１４において、１つの除算のみを実行して、パンクチャ距離Ｄ１およびＤ２を計算し、これは図３に示されている従来のパンクチャ技術に対するのと同じ数の除算である。したがって、図８に示されている実施形態は同等な計算コストで向上した性能をもたらす。
【００７２】
図９は図８に示されているシンボルパンクチャ技術を使用する先に説明したパンクチャ例の結果を示している図である。この図では、１番目および６番目のパンクチャは２の距離を使用して実行され、他のパンクチャは３の距離を使用して実行される。距離Ｄ１およびＤ２におけるパンクチャは他のさまざまな方法でも分散させることができ、そのうちのいくつかを先に説明した。
【００７３】
図８で説明した発明のシンボルパンクチャ技術を一般化してＮパンクチャ距離をカバーすることができる。Ｎパンクチャ距離Ｄ１ないしＤＮをＳおよびＰ（およびおそらくは他のパラメータ）に基づいて計算して、Ｓコードシンボルをパンクチャするのに使用することができる。改善されたパンクチャ結果（例えばシンボルパンクチャのさらに均一な分散）のために、距離Ｄ１ないしＤＮのそれぞれを以下に規定するような最小パンクチャ距離Ｄminよりも大きくまたは等しく選択することができる。
【数１９】
しかしながら、先の条件から外すことも可能であり、これも本発明の範囲内のものである。
【００７５】
Ｎパンクチャ距離に対して、パンクチャ距離Ｄ１ないしＤＮのそれぞれで実行されるべきシンボルパンクチャ数が決定される。Ｄ１ないしＤＮの距離におけるＰ１ないしＰＮシンボルパンクチャはそれぞれ、以下の条件を満足させるように選択される。
【数２０】
Ｐ１ないしＰＮシンボルパンクチャがＤ１ないしＤＮの距離においてそれぞれ実行される。
【００７７】
先に着目したように、相補的なプロセスが受信機ユニットにおいて実行され、送信機ユニットにおいて実行されるシンボルパンクチャに対応する。特に、消去（すなわち“分からない”）がパンクチャされたシンボルの場所に挿入される。消去は後続するデコーディングプロセス中の所定の適切な重み付けである。
【００７８】
デコーディング前に、特定フレームに対してＮコードシンボルが受信される。Ｓコードシンボル間で実行されてＮ受信シンボルを発生させたシンボルパンクチャの数Ｐが決定される。Ｄ１ないしＤＮのパンクチャ距離数がＳおよびＰに基づいて計算される。Ｄ１ないしＤＮの距離においてそれぞれ実行されたＰ１ないしＰＮシンボルパンクチャも決定される。ＳシンボルをパンクチャしてＮ受信シンボルを発生させるのに使用されるパンクチャパターンが、Ｄ１ないしＤＮの距離それぞれにおけるＰ１ないしＰＮシンボルパンクチャに基づいて導出される。Ｐ消去が導出されたパンクチャパターンに基づいてＮ受信シンボル間に挿入されてＳリカバーシンボルが発生され、特定のデコーディングスキームでデコードされる。再度説明すると、消去／シンボルパンクチャのさらに均一な分散のために、距離Ｄ１ないしＤＮのそれぞれを先に規定した最小パンクチャ距離Ｄminより大きくまたは等しく選択することができる。
【００７９】
簡単な例として、Ｄ１の距離におけるＰ１シンボルパンクチャが実行され、それに続いてＤ２の距離におけるＰ２シンボルパンクチャが実行される実施形態に対して、受信機ユニットはＰ１消去を、各Ｄ１番目の受信シンボルの後に１つ挿入し、そしてＰ２消去を、各Ｄ２番目の受信シンボルの後に１つ挿入する。Ｓリカバーシンボルが、送信機ユニットにおいて使用されたコーディングスキームと相補的な特定のデコーディングスキームでデコーディングされる。
【００８０】
図１０は、図３において説明した従来のパンクチャ技術で達成される性能のプロット対、本発明のパンクチャ技術で達成される性能のプロットを示している。性能結果はＣＤＭＡ−２０００におけるフォワードリンク（すなわち基地局からユーザ端末）に対するものである。水平軸は各フレームに対するデータビットおよびＣＲＣビットの数を表している。ＣＤＭＡ−２０００システムに対して、さまざまなサイズのフレームが使用するために利用可能であり、フレームサイズは基本フレームサイズの整数倍である（例えば、利用可能なフレームサイズは７６８・Ｋ、ここでＫ＝１、２、…である）。垂直軸は１％のフレームエラーレート（ＦＥＲ）について、総雑音＋干渉に対するビット当たりの平均要求エネルギＥb／（Ｎo＋Ｉoc）を表している。
【００８１】
従来のパンクチャ技術に対するシミュレーション結果が図１０における破線６１０により示されている。結果はほぼ周期的な間隔でいくつかのピークを示している。例えば、ピークはほぼ３００、６００、１２００および２４００ビットにおいて観測される。これらのピークは従来のパンクチャ技術により発生される不均一なシンボルパンクチャから生じる。ピークは同じ１％のＦＥＲを維持するのに、ビット当たりより高い平均エネルギＥbが必要なことを表している。
【００８２】
本発明のパンクチャ技術に対するシミュレーション結果が図１０における実線６１２により示されている。結果はピークのいくつかにおいて性能の改善を示している。特に、ほぼ０．５ｄＢおよび１．０ｄＢの改善が３００および６００ビットのそれぞれで観測される。
【００８３】
１つの実施形態において、パンクチャはシンボルパンクチャ数Ｐ１およびＰ２、またはパンクチャ距離Ｄ１およびＤ２を使用することなく実行することが有効かもしれない。アキュムレータは、Ｓよりも大きいかあるいは等しい値にインクリメントされた後にラップアラウンドされるように構成され、各インクリメントはサイズＰであり、ここでＰはシンボルパンクチャの所要数であり、Ｓは受信シンボルの総数であり、Ｎはシンボルにおけるフレーム容量（すなわち、パンクチャ後に残るシンボル数）である。アキュムレータはしたがってモジュロＳアキュムレータである。シンボルインデックスは１に初期化することが有効である。シンボルインデックスは、シンボルインデックスが値Ｓに達するまで、アキュムレータがＰだけインクリメントされる毎に、１だけインクリメントされる。プロセスはパンクチャで始まることが有効である。アキュムレータがラップアラウンドする毎に、パンクチャが実行される。しかしながら、当業者はプロセスがパンクチャで開始される必要がないことを容易に理解するであろう。さらに、アキュムレータはＳに初期化されることが有効であるが、当業者はアキュムレータが例えばゼロのような任意の値に初期化されてもよいことを理解するであろう。さらに、当業者は、プロセスは代わりに逆で進行してもよく、シンボルインデックスは最初に値Ｓにセットされ、シンボルインデックスが１に達するまで、アキュムレータがＰだけインクリメントされる毎に、１だけデクリメントされることを理解するであろう。
【００８４】
直前に説明した実施形態の例では、１０シンボルが受信され、フレーム容量は７シンボルだけであるので、３シンボルをパンクチャしなければならない。したがって、Ｐは３であり、Ｎは７であり、Ｓは１０である。アキュムレータに対する値およびシンボルインデックスを以下の表２に示す。
【表２】
直前に説明した実施形態にしたがったアルゴリズムステップを図示しているフローチャートを図１１に示す。ステップ７００において、ＡＣＣ＿ＶＡＬＵＥと示されたフィールドは値Ｓに初期化され、ＳＹＭＢＯＬ＿ＩＤＸと示されたフィールドは１に初期化される。他の実施形態では、ＡＣＣ＿ＶＡＬＵＥは例えばゼロのようなＳ以外の値に初期化される。制御フローはステップ７０２に進む。ステップ７０２では、ＡＣＣ＿ＶＡＬＵＥが数Ｓで計算される。ＡＣＣ＿ＶＡＬＵＥがＳよりも大きいか等しい場合には、制御フローはステップ７０４に進む。他方、ＡＣＣ＿ＶＡＬＵＥがＳよりも大きくないかあるいは等しくない場合には、制御フローはステップ７０６に進む。ステップ７０４では、ＡＣＣ＿ＶＡＬＵＥはＳだけデクリメントされる（すなわち、ＡＣＣ＿ＶＡＬＵＥはＡＣＣ＿ＶＡＬＵＥとＳとの間の差に等しいようにセットされる）。制御フローはステップ７０８に進む。ステップ７０８では、ＳＹＭＢＯＬ＿ＩＤＸの値に対応するシンボルがパンクチャされる。制御フローはステップ７０６に進む。ステップ７０６において、ＡＣＣ＿ＶＡＬＵＥがＰだけインクリメントされる（すなわち、ＡＣＣ＿ＶＡＬＵＥはＡＣＣ＿ＶＡＬＵＥとＰとの合計に等しくセットされる）。制御フローはステップ７１０に進む。ステップ７１０では、ＳＹＭＢＯＬ＿ＩＤＸは１だけインクリメントされる（すなわち、ＳＹＭＢＯＬ＿ＩＤＸはＳＹＭＢＯＬ＿ＩＤＸと１との合計に等しくセットされる）。制御フローはステップ７１２に進む。ステップ７１２では、ＳＹＭＢＯＬ＿ＩＤＸは値Ｓと比較される。ＳＹＭＢＯＬ＿ＩＤＸがＳよりも大きい場合には、制御フローはステップ７１４に進み、ここでプロセスは停止する。一方、ＳＹＭＢＯＬ＿ＩＤＸがＳよりも大きくない場合には、制御フローはステップ７０２に戻り、プロセスは継続する。他の実施形態では、ＳＹＭＢＯＬ＿ＩＤＸは値Ｓに初期化され、アルゴリズムはＳＹＭＢＯＬ＿ＩＤＸが１よりも下に落ちたときに終了する。
【００８６】
代替実施形態では、ＡＣＣ＿ＶＡＬＵＥフィールド（ＳＹＭＢＯＬ＿ＩＤＸフィールドではない）に対する図１１のフローチャートにおいて、値ＳおよびＰは共通分母Ｍを持ち、値Ｓ／Ｍが値Ｓに代わってもよく、値Ｐ／Ｍが値Ｐに代わってもよい。したがって、ＡＣＣ＿ＶＡＬＵＥフィールドはＳ／Ｍに初期化され、アキュムレータに対してモジュロＳ／Ｍレジスタを使用する。アキュムレータはインクリメント毎にＰ／Ｍだけインクリメントされる。アキュムレータ値がＳ／Ｍを超える毎に、モジュロＳ／Ｍ演算が実行され、シンボルパンクチャが行われる。
【００８７】
明確にするために、本発明のいくつかの観点を特にＣＤＭＡ−２０００システムにおけるフォワードリンクに対して説明した。しかしながら、同じ、類似する、または異なるパンクチャスキームを用いる他の通信システムで本発明を使用することもできる。例えば、本発明を使用してＷ−ＣＤＭＡシステムおよび他のＣＤＭＡシステムにおいてパンクチャを実行することができる。さらに、本発明のシンボルパンクチャ技術をリバースリンク（すなわち、ユーザ端末から基地局）で使用することもできる。本発明のパンクチャ技術を変更して本発明が使用される特定システムまたは標準規格に対してさらに適するようにすることができる。
【００８８】
本発明のシンボルパンクチャ技術をさまざまな方法で実現することができる。例えば、ここで説明した機能またはその組み合わせを実施するように設計された、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、制御装置、マイクロ制御装置、マイクロプロセッサ、他の電子ユニット内のハードウェアでパンクチャ技術を実現することができる。代わりに、プロセッサまたは制御装置上で実行されるソフトウェアまたはファームウェアで本発明のパンクチャ技術を実現することができる。ハードウェアとソフトウェアの組み合わせで本発明のパンクチャ技術を実現することもできる。
【００８９】
好ましい実施形態の先の説明は当業者が本発明を作りおよび使用できるように提供されている。これらの実施形態に対するさまざまな修正は当業者に容易に明らかになるであろう。ここに規定されている一般的な原理は発明能力を使用することなく他の実施形態に適用することができる。したがって、本発明はここに示されている実施形態に制限されることを意図しているものではなく、ここに開示されている原理および新規な特徴と矛盾しない最も広い範囲にしたがうことを意図している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明が実現される通信システムの簡単化されたブロック図である。
【図２】 図２は、本発明のいくつかの実施形態を実現するために設計できる送信データプロセッサのブロック図である。
【図３】 図３は、ＣＤＭＡ−２０００標準規格において記載されている従来のシンボルパンクチャ技術のフローチャートである。
【図４】 図４は、図３で説明されている従来のシンボルパンクチャ技術を使用する簡単なパンクチャ例を示す図である。
【図５】 図５は、図３で説明されている従来のシンボルパンクチャ技術を使用する簡単なパンクチャ例を示す図である。
【図６】 図６は、本発明のシンボルパンクチャ技術を用いた実施形態のフローチャートである。
【図７】 図７は、図６で説明されているシンボルパンクチャ技術を使用するパンクチャ例を示す図である。
【図８】 図８は、本発明の他のシンボルパンクチャ技術を用いた実施形態のフローチャートである。
【図９】 図９は、図８で説明されているシンボルパンクチャ技術を使用するパンクチャ例を示す図である。
【図１０】 図１０は、本発明のパンクチャ技術に対する従来のパンクチャ技術で達成される性能のプロットを示す。
【図１１】 図１１は、パンクチャシンボルの代替方法のフローチャートである。
Claims (7)
- 通信システム中でシンボルをパンクチャする方法において、
（ａ）Ｎシンボルの容量を持つフレームに適合されるべきシンボル数Ｓを受信し、ここでＳはＮよりも大きく、
（ｂ）残りのパンクチャされていないシンボルがフレームに適合するように、Ｓ受信シンボルの中からパンクチャされるべきシンボル数Ｐを決定し、
（ｃ）アキュムレータ値を数Ｓよりも小さいかまたは等しい数に初期化し、
（ｄ）アキュムレータ値が数Ｓよりも大きいかまたは等しい場合に、アキュムレータ値から数Ｓを減算して、シンボルインデックスｉに対応するシンボルをパンクチャし、
（ｅ）シンボルインデックスｉをインクリメントし、
（ｆ）数Ｐだけアキュムレータ値をインクリメントし、
（ｇ）数Ｓに等しい回数、ステップ（ｄ）−（ｆ）を反復することを含む方法。 - 通信システム中でシンボルをパンクチャする方法において、
Ｎシンボルの容量を持つフレームに適合されるべきシンボル数Ｓを受信し、ここでＳはＮよりも大きく、
残りのパンクチャされていないシンボルがフレームに適合するように、Ｓ受信シンボルの中からパンクチャされるべきシンボル数Ｐを決定し、
モジュロＳアキュムレータ値を数Ｓよりも小さいかまたは等しい数に初期化し、
シンボルインデックスｉに対応するシンボルをパンクチャし、
数Ｓに等しい回数、シンボルインデックスｉをインクリメントし、かつ、数ＰだけモジュロＳアキュムレータ値をインクリメントし、
モジュロＳアキュムレータ値が減少される毎にシンボルインデックスｉに対応するシンボルをパンクチャすることを含む方法。 - 最初のシンボルをパンクチャする前にモジュロＳアキュムレータ値をＳに初期化することをさらに含む請求項２記載の方法。
- 通信システム中で使用する送信データプロセッサにおいて、
複数のデータビットをエンコードして、複数のコードシンボルを発生させるように動作するエンコーダと、
エンコーダと動作可能に結合され、
Ｎシンボルの容量を持つフレームに適合されるべきシンボル数Ｓを受信し、ここでＳはＮよりも大きく、
残りのパンクチャされていないシンボルがフレームに適合するように、Ｓ受信シンボルの中からパンクチャされるべきシンボル数Ｐを決定し、
モジュロＳアキュムレータ値を数Ｓよりも小さいかまたは等しい数に初期化し、
シンボルインデックスｉに対応するシンボルをパンクチャし、
数Ｓに等しい回数、シンボルインデックスｉをインクリメントし、かつ、数ＰだけモジュロＳアキュムレータ値をインクリメントし、
モジュロＳアキュムレータ値が減少される毎にシンボルインデックスｉに対応するシンボルをパンクチャするように動作するシンボルパンクチャエレメントとを具備する送信データプロセッサ。 - シンボルパンクチャエレメントは、最初のシンボルをパンクチャする前にモジュロＳアキュムレータ値をＳに初期化するようにさらに構成されている請求項４記載の送信データプロセッサ。
- 通信システム中で使用する送信データプロセッサにおいて、
プロセッサと、
プロセッサに結合され、
Ｎシンボルの容量を持つフレームに適合されるべきシンボル数Ｓを受信し、ここでＳはＮよりも大きく、
残りのパンクチャされていないシンボルがフレームに適合するように、Ｓ受信シンボルの中からパンクチャされるべきシンボル数Ｐを決定し、
モジュロＳアキュムレータ値を数Ｓよりも小さいかまたは等しい数に初期化し、
シンボルインデックスｉに対応するシンボルをパンクチャし、
数Ｓに等しい回数、シンボルインデックスｉをインクリメントし、かつ、数ＰだけモジュロＳアキュムレータ値をインクリメントし、
モジュロＳアキュムレータ値が減少される毎にシンボルインデックスｉに対応するシンボルをパンクチャするためにプロセッサにより実行可能な１組の命令を含む記憶媒体とを具備する送信データプロセッサ。 - １組の命令は、最初のシンボルをパンクチャする前にモジュロＳアキュムレータ値をＳに初期化するためにプロセッサによりさらに実行可能である請求項６記載の送信データプロセッサ。
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