JPH1022984A - 移動無線システムの周期の遅いフェージングチャネル用の適応ハイブリッドａｒｑ符号化スキーム - Google Patents

移動無線システムの周期の遅いフェージングチャネル用の適応ハイブリッドａｒｑ符号化スキーム

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JPH1022984A
JPH1022984A JP9065629A JP6562997A JPH1022984A JP H1022984 A JPH1022984 A JP H1022984A JP 9065629 A JP9065629 A JP 9065629A JP 6562997 A JP6562997 A JP 6562997A JP H1022984 A JPH1022984 A JP H1022984A
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Zulfiquar Sayeed
セイード ヅィルフィクアー
Vijitha Weerackody
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 移動無線通信システムの分野に関し、特に通
信チャネルの全体の処理能力を低下させないで、無線通
信の品質を向上させる。 【解決手段】 無線通信チャネルを通して受信機に信号
を送信する方法及び装置であって、第１の符号化信号部
分を生成するために信号の第１の部分を第１のコードで
符号化する段階と、チャネルを通して、受信機に第１の
符号化信号部分を送信する段階と、送信信号部分がエラ
ー無しで受信されたかどうかを表す情報からなる受信通
知データを受信機から受信する段階と、受信した受信通
知データに基づいて第２のコードを決定する段階と、第
２の符号化信号部分を生成するために信号の第２の部分
を第２のコードで符号化する段階と、チャネルを通し
て、受信機に第２の符号化信号部分を送信する段階から
なる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【関連出願への相互参照】本出願の主題は、本発明の譲
受人に譲渡された、１９９６年２月１３日出願の出願第
08/600696号の「移動無線局用の適応電力制御および符
号化スキーム(An Adaptive Power control and Coding
Scheme for Mobile Radio Stations)」という名称の
Ｐ．アグラワル(P.Agrawal)、Ｂ．ナレンドラン(B.Nare
ndran)、Ｊ．シエンニキ(J.Sienicki)およびＳ．ヤジニ
ク(S.Yajnik)の米国特許出願の主題に関する。上記米国
特許出願の全文は参照として本明細書に組み込まれてい
る。
【０００２】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動無線通信シス
テムの分野に関し、特に通信チャネルの全体の処理能力
を低下させないで、無線通信の品質を向上させる問題に
関する。
【０００３】
【発明の背景】多くの場合、移動無線チャネルの特徴と
いえるのは、とりわけ、レイリー・フェージング(Rayle
igh Fading) および周期の長いシャドー・フェージング
(Shadow Fading) によるチャネルの予測できない変化で
ある。チャネルの品質は、例えば、同一チャネル干渉、
隣接チャネル干渉、伝搬路損失および多重路伝搬（すな
わち、レイリー・フェージング）のようないくつかの要
因により劣化する。送信エラーは、通常、フェージング
により信号レベルがノイズまたは干渉レベル以下に下が
った場合に、一気に起こる。それ故、多くの場合、無線
チャネルによる送信の品質を、受信可能なレベルに維持
するために明確な手段を講じる必要がある。
【０００４】無線チャネル接続による送信の品質は、受
信機が送信されたデータを受信する際の信頼性により測
定することができる。例えば、チャネルの信頼性は、受
信機のビット誤り率（Bit-Error-Rate,ＢＥＲ）により
表すことができる。
【０００５】より詳細に説明すると、順方向エラー修正
（Forward Error Correction ,ＦＥＣ）および自動反復
要求（Automatic Repeat Request、ＡＲＱ）は、ノイズ
およびフェージング・チャネルに対して共通して使用さ
れる二つの周知のエラー制御技術である。エラー制御用
にＦＥＣを使用しているシステムにおいては、例えば、
送信機が一定の冗長コードを使用してデータを符号化
し、一方、使用コードを知っている受信機は受信端末で
データを解読する。従来のブロックまたは従来のコード
を使用している多くのこの種のシステムが、開発および
／または使用されている。ＡＲＱを使用するシステムの
場合には、受信機は、所与の送信パケットがエラー無し
で受信されたかどうか、または受信パケットがエラーを
含んでいたかどうかを示す受信通知信号を返送（すなわ
ち、送信機に送り返す）する（前者の場合は、受信通知
信号、すなわち、「ＡＣＫ」が送信され、後者の場合に
は、受信否定通知信号、すなわち、「ＮＡＣＫ」が送信
される。）。受信したパケットがエラーを含んでいる場
合（すなわち、送信機が「ＮＡＣＫ」信号を受信した場
合）には、送信機は同じパケットを再び送信し、再度の
送信（または、さらにその後の送信）により、パケット
の受信が成功するようにする。
【０００６】例えば、高品質オーディオ、映像およびリ
アルタイム・ビデオのようなマルチメディア用途のため
の送信の場合には、通常１０-6またはそれ以下の非常に
低いビット誤り率が要求される。そのようなＢＥＲの非
常に低い無線環境を作ることは、非常に低い率の順方向
エラー修正コードを使用した場合でも非常に難しい。し
かし、ＡＲＱ技術を使用すれば、様々に変化する遅れお
よび場合によっては非常な遅れを起こすことはあって
も、非常に信頼性の高い通信を行うことができる。しか
し、ＦＥＣ技術およびＡＲＱ技術の両方を同時に使用す
るハイブリッドＡＲＱスキームは非常に魅力がある。何
故なら、これらの技術はＦＥＣの固定遅れエラー修正機
能と、基本的なＡＲＱスキームの低いＢＥＲを結合させ
るからである。上記ハイブリッドＡＲＱスキームは、例
えば、その全文を参照として本明細書に組み込んだ、１
９８４年１２月発行の「ＩＥＥＥ通信マガジン(IEEE Co
mmunication Magazine) 」の２２巻に掲載されている、
Ｓ．リン、Ｄ．コステロ、およびＭ．Ｊ．ミラーの「自
動反復要求エラー制御スキーム(Automatic Repeat Requ
et Error Control Scheme)」の第５頁乃至第１６頁に記
載されている。
【０００７】周期の遅いフェージング・チャネル（例え
ば、フェージングの速度が記号速度より遥かに遅いチャ
ネル）の場合には、ＦＥＣ技術により得られる性能利得
は、チャネルの状態によって決まる。例えば、受信信号
／ノイズ比（Signal-to-Noise Ratio、ＳＮＲ）が大きい
場合には、必要なＢＥＲを得るにはコーディングされて
いないシステムまたは高いコード速度のＦＥＣで十分で
ある。一方、受信ＳＮＲが低い場合には、要件を満足さ
せるには非常に遅い速度のＦＥＣを必要とする場合があ
る。周期の遅いフェージング・チャネルで適応ハイブリ
ッドＡＲＱスキームを使用すると、効率が非常に高くな
る。何故なら、周期の遅いフェージング・チャネルにお
いては、チャネルは比較的長い時間の間、特定の状態に
維持されるからである。適応ハイブリッドＡＲＱスキー
ムは、チャネルが長い期間良好な状態にあり、そのよう
な時間内に高速ＦＥＣを使用して有利に情報を送信でき
るという事実に基づいている。しかし、チャネル状態が
悪化すると、適応ハイブリッドＡＲＱスキームは低速コ
ードに切り替わる。ＦＥＣの速度を切り替えると、送信
されるオーバーヘッドが少なくなり、その結果、チャネ
ルの処理能力が改善する。非適応ハイブリッドＡＲＱス
キームと比較すると、適応スキームは、エラー修正用の
ビット数が少なくて済む。それ故、上記適応スキーム
は、通常非適応スキームと比較すると、全体の処理能力
が改善される。
【０００８】従来技術による適応ハイブリッドＡＲＱス
キームの場合には、コードの適応はチャネル状態の明示
の推定値によって決まる。例えば、チャネル状態は、
（ある時間の間）受信機側で必ず測定する必要があるＢ
ＥＲに基づいて決定することができる。その後、この情
報は送信機に送り返され、送信機はそれに基づいてエラ
ー・コードを適応させる。それ故、上記のスキームを使
用するには、（例えば、ある時間の間のＢＥＲの計算の
ような）上記決定を行うための分析をしたり、さらに追
加データを送信機に送り返したりするために、従来のハ
イブリッドＡＲＱ受信機を改造する必要がある。しか
し、好適には従来のハイブリッドＡＲＱ受信機と一緒に
使用することができる、適応ハイブリッドＡＲＱスキー
ムを提供することが好ましい。すなわち、受信機が上記
追加分析を行うことができ、またより重要なことは、追
加データを送信（受信機に対して返送）しなくてもよい
ようなスキームを提供することが望ましい。
【０００９】
【発明の概要】本発明の例示としての実施例は、チャネ
ル状態が、受信機からの受信通知（ＡＣＫおよびＮＡＣ
Ｋ）の頻度により明確に決定される、適応ハイブリッド
ＡＲＱ符号化を行うための方法および装置を提供する。
例えば、ＮＡＣＫは受信信号の信号強度が弱いことを意
味しているので、ＦＥＣのコード速度を上記の受信通知
に従って下げることができるので有利である。一方、Ｆ
ＥＣのコード速度はＡＣＫに従って増大することができ
るので有利である。
【００１０】本発明の他の例示としての実施例の場合に
は、受信機により返送された受信通知は、対応する受信
データ・パケットのエラーの数を知らせるために修正さ
れる。特に、受信機が受信データ・パケットのエラーの
数を決定することができるように、リード・ソロモン
（Reed-Solomon、ＲＳ）アウタ・コード(Outer Code)が
ＦＥＣで使用される。受信通知が受信機側で多数のエラ
ーを受信したことを示している場合には、ＦＥＣのコー
ド速度をそれに従って下げることができるので有利であ
る。
【００１１】 〔発明の詳細な説明〕 ＜始めに＞本発明の例示としての実施例の場合には、当
業者には周知の「Ｎに戻れ」ＡＲＱプロトコルが、本明
細書に記載する例示としてのスキームの基本的な部分と
して使用されている。図１Ａは、本発明の例示としての
送信機である。より詳細に説明すると、データ源１１は
フレーム・アッセンブリ・モジュール１２に送信するた
めのデータを供給し、上記モジュールはアンテナ１３を
通して受信機パケットを送信し、アンテナ１４を通して
受信機から受信通知データを受信する。
【００１２】図１Ｂに示すように、ＡＲＱプロトコル
は、ヘッダ作成モジュール１５で各パケットに対するヘ
ッダを生成する。そのパケットを識別するためのパケッ
ト番号は、ヘッダに含まれる。（データ源１１により供
給される）送信用データは、情報ペイロード・モジュー
ル１６により、パケットに収容される。次に、当業者に
は周知の（１６ビットの）巡回冗長検査（ＣＲＣ）コー
ドを使用して、ＣＲＣ１６モジュール１７により、エラ
ー検出が追加される。最後に、ＦＥＣモジュール１８に
より、（もしある場合は）エラー修正コードが追加され
る。
【００１３】「Ｎに戻れ」プロトコルの場合には、Ｎの
数値は往復の遅れおよび送信機のデータ・バッファのサ
イズにより決まる。一例をあげると、例えば、「Ｎ」を
７に設定することができる。また、一例をあげると、順
方向および逆方向のチャネルの遅れを一パケットの長さ
に設定することができる。さらに、一例をあげると、図
１Ｂに示すパケットの全長を、４０バイトに設定するこ
とができる。図１Ｂに示すように、このパケットは、パ
ケット・ヘッダ、エラー検出用のＣＲＣ１６およびＦＥ
Ｃ（およびデータそれ自身）を含む。ＦＥＣは送信デー
タ記号により高度のエラー保護を行うためのものであ
る。
【００１４】より詳細に説明すると、本発明の種々の例
示としての実施例で使用されているＦＥＣは、一つまた
はそれ以上の下記のコードを含む。 ・コンボルーション・コード（Ｃ）：使用されている例
示としての従来のコードは、当業者には周知の速度が１
／２、拘束長９のコンボルーション・コードである。受
信機は各パケット一つずつ解読しなければならないの
で、最後の８の符号化されたビットは、都合がいいよう
にゼロにセットされる。 ・穴開きコンボルーション・コード（Ｐ）：速度１／２
のコンボルーション・コードから入手できるコンボルー
ション・符号化データは、一例をあげると、有効コード
速度が３／４になるように、速度４／６穴開けテーブル
で穴を開けられている。このような穴開きコンボルーシ
ョン・コードも通常の当業者には周知のものである。 ・リード・ソロモン・コード（ＲＳ（ｎ、ｋ））：同様
に、当業者にとって周知のこの例示としてのリード・ソ
ロモン（ＲＳ）コードは、ガロア拡大体２５６（Galois
Field 256、ＧＦ２５６）の上で動作する。ＲＳコード
は、外部コードとして有利に使用され、コード語の長さ
は使用内部コードによって決まる。（使用される特定の
例示としてのコードについては下記参照。）ＲＳ（ｎ、
ｋ）コードは、ｔ＝（ｎ、ｋ）／２エラーまで修正でき
るので有利である。（ｎ、ｋおよびｔはバイト数であ
る。）
【００１５】一例をあげると、変調スキームは、当業者
には周知の理想的なコヒーレントな復調による直角位相
シフト・キーイング（ＱＰＳＫ）からなる。チャネルは
ドップラー周波数（ｆD ）×記号周期＝４．３４×１０
-6により、レイリー・フェージングとしてモデル化する
ことができる（搬送周波数が９００ＭＨｚ、移動速度が
１ｋｍ／ｈの場合には、上記記号周期は１９２ｋｂ／ｓ
に相当する。）。下記のシミュレーションの結果の場
合、プロトコルは理想的でない戻りチャネル状態の下で
動作するように設計されているが、戻りチャネルはエラ
ーを含んでいないと仮定する。）
【００１６】＜従来技術によるＡＲＱスキーム＞図２Ａ
乃至図２Ｆに示すように、「Ｎへ戻れ」ＡＲＱスキーム
と一緒に使用するための種々のＦＥＣについて説明す
る。（以下に説明するように）、上記のＦＥＣのあるも
のを使用して、従来技術によるシステムのシミュレーシ
ョンの結果を、本発明の例示としての適応ハイブリッド
ＡＲＱスキームのあるものの性能と比較するための使用
する。
【００１７】基本的な「Ｎに戻れ」ＡＲＱスキームは符
号化されていないデータ・パケットを使用する。図２Ａ
は上記パケットとそのパケットに対するバイト割当を示
す。より詳細に説明すると、データ・パケットは符号化
されていないで、図示のように、３７バイトの情報バイ
トがペイロードとして使用される（ブロック２０）。ヘ
ッダ（ブロック１９）１バイトにより、ＣＲＣ１６パリ
ティ・データ（ブロック２１）の２バイトがフレームに
追加される。受信機はデータを復調し、受信パケットに
エラーがあるかどうかを判断する。何らかのエラーがあ
った場合には、受信機はＮＡＣＫ信号を送信して再送信
要求を開始する。この場合、図２Ａのパケットに示すよ
うに、ヘッダの長さは１バイトで、最後の３つのビット
はゼロにセットされる。
【００１８】このシステムの処理能力は、受信機にエラ
ー無しで送られてくるビット数と、送信されるＣＲＣパ
リティ・ビットを除く、ビットの総数との間の比として
計算される。図３の曲線５０は、このコーディングが行
われていないシステムの処理能力を示す。ＳＮＲが高い
場合には、大部分のパケットはエラー無しで送られ、そ
の結果、正規化された処理能力は１に近いことに留意さ
れたい。一方、ＳＮＲが低い場合には、上記処理能力は
非常に低い。何故なら、エラー無しで送られるパケット
の数が非常に少ないからである。
【００１９】次のケースは、図２Ｂに示すコンボルーシ
ョン化符号化システム（Ｃ）である。このケースの場
合、速度１／２、拘束長９のコンボルーション・コード
が、１６ｘ２０ブロックのインタリーバ（ブロック２
７）と一緒にＦＥＣ（ブロック２６）として使用され
る。この図にはバイト割当も図示してある。一例をあげ
ると、一つのパケットの記号の全数は、４０バイトに固
定されているので、（ブロック２３に示すように）、情
報データとして使用できるのは１６バイトしかない。こ
のケースのヘッダの構造（ブロック２２）および処理能
力の計算は、図２Ａに示す上記の基本的な「Ｎに戻れ」
の場合と同じである。
【００２０】図３の曲線５１が、このケースの場合のこ
のシステムの性能を示す。ＦＥＣの速度が１／２である
ので、達成できる最大処理能力は必ず５０％になる。Ｆ
ＥＣはエラー修正機能を持っているので、符号化された
システムは、ＳＮＲが低い場合でも非常に優れた動作を
する。しかし、ＳＮＲが高い場合には、符号化されてい
ないシステムと比較すると、性能は低い。何故なら、Ｓ
ＮＲが高い場合には、エラー修正は必要ではなく、ＦＥ
Ｃが処理能力を低下させるオーバーヘッドを追加するか
らである。このコンボルーション・符号化システムのＳ
ＮＲが０ｄＢの場合の処理能力は、約３５％である。符
号化されていないシステムの対応する処理能力は約５％
である。しかし、ＳＮＲが高い場合には、符号化は必要
ではなく、従って符号化されていないシステムの処理能
力はほぼ１００％であり、一方、符号化されているシス
テムの処理能力は僅かに４５％である。
【００２１】次のケースは、図２Ｃに示すように、穴開
きコンボルーション符号化されたシステム（Ｐ）であ
る。この図には、またこのシステムに対するバイト割当
も図示してある。速度３／４のＦＥＣは、速度１／２、
拘束長９のコンボルーション・コード（ブロック３２）
をパンチすることにより得られる。コンボルーション符
号化のケースの場合と同様に、サイズが１６ｘ２０（ブ
ロック３３）のブロック・インタリーバ(Block Interle
aver) が使用される。各パケットは、（ブロック２９に
示すように）２６バイトの情報を含み、その結果チャネ
ル記号の全数は４０バイトである。
【００２２】図３の曲線５２が、このケースのシステム
の処理能力を示す。コードは速度３／４のＦＥＣコード
であるので、処理能力は７５％またはそれ以下である。
ＳＮＲが比較的低い場合でも、穴開きコンボルーション
・コードを使用しているシステムの性能は、コンボルー
ション符号化されたシステムの性能より優れていること
が理解できるだろう。
【００２３】＜第１の実施例＞上記の結果から、処理能
力を高めるには、ＳＮＲが高い場合には、エラー修正機
能を持たないシステムのほうが好適であり、ＳＮＲが低
い場合には、ＦＥＣシステムのほうが有用であることが
分かる。本発明の種々の例示としての実施例による適応
スキームは、受信機から「非常に多くの」ＮＡＣＫが送
り返されてきた場合には、強力なＦＥＣを使用して上記
目的を達成し、ＡＣＫ信号を受信した場合には、符号化
を使用しないか、または弱いＦＥＣを使用して上記の目
的を達成する。
【００２４】本発明の第１の例示としての実施例の場合
には、適応エラー修正コードは、本明細書でＵ／Ｐ／Ｃ
システムと呼ぶシステムにより使用される。特に、図４
にＵ／Ｐ／Ｃシステムの送信機の状態のフローチャート
を示す。例示としてのシステムは、最初には符号化を使
用せず、ＮＡＣＫ信号を受信するまでは状態５４に維持
される。ＮＡＣＫ信号に従って、送信機は速度３／４の
穴開きコンボルーション・コードを使用してパケットを
符号化し、第１の状態（５５）へ移行する。送信機はこ
の状態に留まり、二つのパケット（状態５５および５
６）に対して速度３／４の穴開きコンボルーション・コ
ードを使用する。しかし、上記二つのパケットでＮＡＣ
Ｋ信号を受信した場合には、送信機の状態は第１のＣ状
態に移行し、次の二つのフレーム（状態５７および５
８）に対して、速度１／２のコンボルーション・コード
を使用する。第１および第２のコンボルーションに符号
化されたパケットの後で、ＮＡＣＫ信号を受信しなかっ
た場合には、システムは状態Ｕ（状態５４）、すなわ
ち、符号化されていない状態に戻る。しかし、速度１／
２のコンボルーション・コードを使用している時に、Ｎ
ＡＣＫ信号を受信した場合には、システムはコンボルー
ションに符号化された状態Ｃ（状態５８）のままであ
る。
【００２５】図２Ａ乃至図２Ｃにこの例示としてのシス
テムに対するバイト割当を示す。ヘッダは符号化されて
いない基本的ＡＲＱシステムと同じ方法で構成される。
図３の曲線５３が、この例示としてのシステムの性能を
示す。このシステムの性能は、ＳＮＲが高い場合には、
符号化されていないシステムと同じであり、ＳＮＲが低
い場合には、上記性能はコンボルーションに符号化され
ているシステムより高いことが理解できるだろう。ＳＮ
Ｒが非常に低い場合には、例示としてのシステムは、再
送信要求の頻度のために、大部分の時間コンボルーショ
ンに符号化された状態に留まる。それ故、上記のケース
の場合には、処理能力はハイブリッド・コンボルーショ
ンに符号化されたＡＲＱスキームの処理能力と同じにな
る。一方、ＳＮＲが高い場合には、大部分の時間中ＡＣ
Ｋ信号が受信され、そのためシステムの性能は基本的な
符号化されていないＡＲＱシステムの性能に近づく。
【００２６】＜第２の実施例＞本発明の第２の例示とし
ての実施例の場合には、ＲＳコードと一緒に穴開きコン
ボルーション・コードが使用される。さらに、受信機に
よって返送された受信通知信号が、エラーを含む受信パ
ケットによりバイト数を送るために修正される。例示と
してのシステムは、ＲＳ（４０、３６）コード、すなわ
ち、ｎ＝４０バイト、ｋ＝３６バイトおよびｔ＝２バイ
トの２−エラー修正リード・ソロモン・コードで始まる
（この場合、「ｎ」はバイト単位のＲＳコード語の長
さ、「ｋ」はエンコーダが情報バイトであると判断する
バイトの数、「ｔ」はＲＳコードのエラー修正能力を表
す。）。図５に、このシステムの送信機の状態のフロー
チャートを示す。図２Ｄに、初期状態の場合に、このシ
ステムにより使用されるバイト割当を示す。ＲＳエンコ
ーダ（ブロック３７）に入力する「ｋ」バイトのバイト
割当は、１バイトがヘッダ（ブロック３４）用、３３バ
イトが情報データ（ブロック３５）用、２バイトがＣＲ
Ｃエラー検出コード（ブロック３６）用であることに留
意されたい。また、パケット削除を宣言するためにＲＳ
コードを使用できることにも留意されたい。しかし、一
例をあげると、この場合には、ＣＲＣはエラー検出用に
使用される。
【００２７】この第２の例示としての実施例の場合に
は、受信機はＡＣＫ信号およびＮＡＣＫ信号を返送する
ばかりでなく、最も最近受信したパケットで起こったバ
イト・エラーの数も送る。送信機から受信機に送られる
パケットのヘッダの最初の４つのビットは、シーケンス
番号を含み、残りのビットはゼロに設定される。受信機
から送信機に送られるパケットのヘッダは、（識別用
の）最初の４つのビットに要求番号を含み、最後の４つ
のビットにバールカンプ−マッセイ・デコーダにより検
出されたエラーの数を含む。（通常の当業者には周知の
ように、バールカンプ−マッセイ・デコーダは、ＲＳコ
ーディングと一緒に使用するための従来のデコーダであ
る。）
【００２８】第２の実施例の例示としてのシステムの送
信機は、ｔ−エラー修正コードを使用する。この場合、
ｔ＝１、２、３または４である。すなわち、送信機は上
記４つのＲＳコードの中の一つを使用して、データを符
号化する。図５の状態のフローチャートの場合には、受
信機から返送されたエラーの数は「ｎ」で表される。送
信機は４つまでのエラー修正ＲＳコードを使用すること
ができる。ｎ＝０、１、２、３または４。４つ以上のエ
ラーが検出された場合には、受信通知信号の「ｎ」は４
に設定される。
【００２９】より詳細に説明すると、送信機の最初の状
態は５９であり、ＲＳ（４０、３６）コードを使用して
データを送信する。ｎ＞０の表示を受信した場合には、
送信機は状態６０に移行し、この場合、送信機は次のパ
ケットに、ＲＳ（２９、２７）と一緒に穴開きコンボル
ーション・コードを使用する。次に受信した返送がｎ＝
０である場合には、送信機は状態５９に移行することに
よって、ＲＳ（４０、３６）パケットの送信に戻る。
「ｎ」がゼロでない場合には、送信機は状態６１に移行
し、この場合は、穴開きコンボルーションに符号化さ
れ、（ｎ＋１）および４のうちの小さいほうのエラー修
正能力のＲＳコードと連結したパケットを送信する。こ
のパケットは（Ｐ＋ＲＳ（２９、２９−２ｔ））（Ｔ＝
ｍｉｎ（ｎ＋１、４））と呼ばれる。
【００３０】この記号により上記コーディング・スキー
ムを説明するが、現在のパケットが（Ｐ＋ＲＳ（２９，
２９−２ｔ））である場合には、ｔ−エラー修正ＲＳコ
ードは２９バイトの長さのコード語を生成する。図２Ｆ
に示すように、ＲＳエンコーダ（ブロック４７）に入力
するバイトの数は、２９−２ｔであり、ヘッダ（ブロッ
ク４４）は１バイトであり、ＣＲＣ（ブロック４６）は
２バイトであり、情報ペイロード（ブロック４５）は２
９−３−２ｔバイトである。テール・ビットの一つのバ
イトは、この（ブロック４８の）２９語のＲＳコードに
つけ加えられ、その結果得られた３０バイトは、４０バ
イト（Ｐ＋ＲＳ（２９，２９−２ｔ））の長さのパケッ
トを得るために、（ブロック４９の）速度３／４の穴開
きコンボルーション・コードにより符号化される。
【００３１】図６の曲線６５は、第２の例示としての実
施例のシステムの性能を示す。このシステムの処理能力
は、基本的ＡＲＱシステムの場合と同じ方法で計算され
る。すなわち、処理能力は、エラー無しで送信されるビ
ット数と、ＣＲＣパリティ・ビットを除く送信される全
ビット数との比である。この図を見ればわかるように、
ＳＮＲが高い場合のシステムの性能はほぼ８２％であ
り、ＳＮＲが低い場合でもかなり高い処理能力が得られ
る。
【００３２】＜第３の実施例＞本発明の第３の実施例の
場合には、ＲＳコードの最大エラー修正能力は６であ
り、第２の例示としての実施例の場合にようにＲＳ（４
０、３８）を使用する代わりに、より高いＲＳコード
（４０、３８）を使用する。他の点では、第３の例示と
しての実施例は、図５にその状態フローチャートを示す
第２の例示としての実施例とほとんど同じである。（一
点鎖線で示す）図６の曲線６４は、第３の実施例の性能
を示す。この場合、上記性能は、「ＲＳ（４０、３８）
／Ｐ＋ＲＳ（２９、２９−２ｔ）（ｔ＝１，．．６）」
で表される。ＳＮＲが高い場合には、このシステムで使
用する効果的なＦＥＣはＲＳ（４０、３８）であり、一
方、すでに説明したシステム（例えば、例示としての実
施例）の場合には、ＲＳ（４０、３６）であることに留
意されたい。ＲＳ（４０、３８）により導入されたオー
バーヘッドはＲＳ（４０、３６）により導入されたオー
バヘッドより小さいので、ＳＮＲが高い場合にはこのシ
ステムの処理能力のほうが少し高い。ＳＮＲが非常に高
い場合には、上記システムに対する有効なＦＥＣは、速
度３／４の穴開きコンボルーション・コードおよび「Ｐ
＋ＲＳ（４０、２１）」で示されるＲＳ（４０、２１）
である。しかし、このシステムの場合には、対応するＦ
ＥＣは「Ｐ＋ＲＳ（４０、１７）」である。ＳＮＲが非
常に低い場合には、穴開きコードのために、これらコー
ドのエラー修正能力はほぼ同じである。しかし、ＲＳ
（４０、１７）により追加された冗長度がさらに多いの
で、このシステムの処理能力は少し低い。
【００３３】＜第４の実施例＞本発明の第４の例示とし
ての実施例の場合には、速度１／２のコンボルーション
・コード、速度３／４の穴開きコンボルーション・コー
ド、およびＲＳコードが使用され、符号化されていない
ケースがＡＲＱスキームと一緒に使用された。図７にこ
のシステムの送信機の状態のフローチャートを示す。こ
の図に示すように、例示としての送信機は、ＦＥＣの組
み合わせと符号化されていないデータを使用する。ＦＥ
Ｃの可能な組み合わせは、ＲＳ（４０、３８）、（Ｐ＋
ＲＳ（２９、２９−２ｔ））（ｔ＝１、．．４）および
（Ｃ＋ＲＳ（１９、１９−２ｔ））（ｔ＝１．．４）で
示される。図２Ａ、図２Ｄ、図２Ｅおよび図２Ｆに、異
なる状態に対するバイトの割当を示す。このシステムの
性能は、図６の曲線６３により表され、「Ｕ／ＲＳ（４
０、３８）／Ｐ＋ＲＳ（２９、２９−２ｔ）（ｔ＝
１、．．４）／Ｃ＋ＲＳ（１９、１９−２ｔ）（ｔ＝
１、．．４）」の記号で表示してある。この例示として
のシステムの処理能力は、システムに符号化していない
ケースを含んでいるので、ＳＮＲが高いところで最も高
い。
【００３４】本発明のいくつかの特定の実施例を図示
し、説明してきたが、これらの実施例は、本発明の原理
を適用することにより考案することができる、多くの可
能な特定の装置の単なる例示的なものに過ぎないことを
理解されたい。例えば、上記の実施例については、「Ｎ
へ戻る」ＡＲＱプロトコルのところで開示し、分析した
が、通常の当業者にとってはこれらの適応スキームは、
当業者にとっては周知の他の二つの共通に使用したＡＲ
Ｑプロトコルである、選択的反復および／またはストッ
プ・アンド・ウエイト・プロトコルと一緒に使用できる
ことは明らかであろう。通常の当業者であれば、本発明
の精神および範囲から逸脱しないで、本発明の原理によ
り多くの種々の他の装置を考案することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】本発明の一実施例による移動無線送信機であ
る。
【図１Ｂ】図１Ａの例示としての送信機により送信され
るデータ・パケットの生成を示す。
【図２Ａ】本発明の例示としての実施例による、種々の
ＦＥＣコード（およびそれに対する対応するバイト割
当）によりコーディングされた、例示としてのデータ・
パケットである。
【図２Ｂ】本発明の例示としての実施例による、種々の
ＦＥＣコード（およびそれに対する対応するバイト割
当）によりコーディングされた、例示としてのデータ・
パケットである。
【図２Ｃ】本発明の例示としての実施例による、種々の
ＦＥＣコード（およびそれに対する対応するバイト割
当）によりコーディングされた、例示としてのデータ・
パケットである。
【図２Ｄ】本発明の例示としての実施例による、種々の
ＦＥＣコード（およびそれに対する対応するバイト割
当）によりコーディングされた、例示としてのデータ・
パケットである。
【図２Ｅ】本発明の例示としての実施例による、種々の
ＦＥＣコード（およびそれに対する対応するバイト割
当）によりコーディングされた、例示としてのデータ・
パケットである。
【図２Ｆ】本発明の例示としての実施例による、種々の
ＦＥＣコード（およびそれに対する対応するバイト割
当）によりコーディングされた、例示としてのデータ・
パケットである。
【図３】本発明の第１の例示としての実施例と比較し
た、従来技術のＡＲＱスキームのシミュレーションによ
る性能である。
【図４】本発明の第１の例示としての実施例の送信機の
状態のフローチャートである。
【図５】本発明の第２の例示としての実施例の送信機の
状態のフローチャートである。
【図６】本発明の第２、第３および第４の例示としての
実施例と比較した、従来技術のＡＲＱスキームのシミュ
レーションによる性能である。
【図７】本発明の第４の例示としての実施例の送信機の
状態のフローチャートである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴィジザ ウィーラッコディ アメリカ合衆国 07060 ニュージャーシ ィ，ウォッチュング，ヴァレー ロード 281

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 無線通信チャネルを通して受信機に信号
    を送信する方法であって、 第１の符号化信号部分を生成するために、信号の第１の
    部分を第１のコードで符号化する段階と、 チャネルを通して、受信機に第１の符号化信号部分を送
    信する段階と、 受信機により、送信信号部分がエラー無しで受信された
    かどうかを表す情報からなる、受信通知データを受信機
    から受信する段階と、 受信した受信通知データに基づいて、第２のコードを決
    定する段階と、 第２の符号化信号部分を生成するために、信号の第２の
    部分を第２のコードで符号化する段階と、 チャネルを通して、受信機に第２の符号化信号部分を送
    信する段階とを含む方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、第１お
    よび第２のコードの少なくとも一方が、全コンボルーシ
    ョン・コードからなる方法。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の方法において、第１お
    よび第２のコードの少なくとも一方が、穴開きコンボル
    ーション・コードからなる方法。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の方法において、第１お
    よび第２のコードの少なくとも一方が、エラー修正コー
    ドからなる方法。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載の方法において、エラー
    修正コードが、リード・ソロモン・コードからなる方
    法。
  6. 【請求項６】 請求項１に記載の方法において、第１お
    よび第２のコードの少なくとも一方が、巡回冗長検査コ
    ードである方法。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載の方法において、第１お
    よび第２のコードの少なくとも一方に含まれる巡回冗長
    検査コードが、その中に含まれるエラー検出コードだけ
    である方法。
  8. 【請求項８】 請求項１に記載の方法において、第１お
    よび第２のコードの少なくとも一方が、全コンボルーシ
    ョン・コードおよびエラー修正コードの組み合わせから
    なる方法。
  9. 【請求項９】 請求項８に記載の方法において、エラー
    修正コードが、リード・ソロモン・コードからなる方
    法。
  10. 【請求項１０】 請求項１に記載の方法において、第１
    および第２のコードの少なくとも一方が、穴開きコンボ
    ルーション・コードおよびエラー修正コードの組み合わ
    せからなる方法。
  11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の方法において、エ
    ラー修正コードが、リード・ソロモン・コードからな方
    法。
  12. 【請求項１２】 請求項１に記載の方法において、受信
    機から受信した受信通知データが、さらに送信信号部分
    がエラー無しの状態で受信機により受信されなかった場
    合に、受信機により検出されたエラーの数を表す情報か
    らなり、その場合、第２のコードを決定する段階が受信
    機により検出されたエラーの上記数に基づいて行われる
    方法。
  13. 【請求項１３】 無線通信チャネルを通して遠隔受信機
    に信号を送信するための装置であって、 第１の符号化信号部分を生成するために、信号の第１の
    部分を第１のコードで符号化することができる第１のエ
    ンコーダと、 チャネルを通して、遠隔受信機に第１の符号化信号部分
    を送信することができる第１の送信機と、 第１の送信機により送信された信号部分が、遠隔受信機
    により、エラー無しで受信されたかどうかを表す情報か
    らなる受信通知データを、受信機から受信することがで
    きる受信通知受信機と、 受信した受信通知データに基づいて、第２のコードを決
    定するための手段と、 第２の符号化信号部分を生成するために、信号の第２の
    部分を第２のコードで符号化することができる第２のエ
    ンコーダと、 チャネルを通して、遠隔受信機に第２の符号化信号部分
    を送信することができる第２の送信機とからなる装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の装置において、第
    １および第２のコードの少なくとも一方が、全コンボル
    ーション・コードからなる装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１３に記載の装置において、第
    １および第２のコードの少なくとも一方が、穴開きコン
    ボルーション・コードからなる装置。
  16. 【請求項１６】 請求項１３に記載の装置において、第
    １および第２のコードの少なくとも一方が、エラー修正
    コードからなる装置。
  17. 【請求項１７】 請求項１６に記載の装置において、エ
    ラー修正コードが、リード・ソロモン・コードからな装
    置。
  18. 【請求項１８】 請求項１３に記載の装置において、第
    １および第２のコードの少なくとも一方が、巡回冗長検
    査コードからな装置。
  19. 【請求項１９】 請求項１８に記載の装置において、第
    １および第２のコードの少なくとも一方に含まれる巡回
    冗長検査コードが、その中に含まれるエラー検出コード
    だけである装置。
  20. 【請求項２０】 請求項１３に記載の装置において、第
    １および第２のコードの少なくとも一方が、全コンボル
    ーション・コードおよびエラー修正コードの組み合わせ
    からなる装置。
  21. 【請求項２１】 請求項２０に記載の装置において、エ
    ラー修正コードが、リード・ソロモン・コードからなる
    装置。
  22. 【請求項２２】 請求項１３に記載の装置において、第
    １および第２のコードの少なくとも一方が、穴開きコン
    ボルーション・コードおよびエラー修正コードの組み合
    わせからな装置。
  23. 【請求項２３】 請求項２２に記載の装置において、エ
    ラー修正コードが、リード・ソロモン・コードからなる
    装置。
  24. 【請求項２４】 請求項１３に記載の装置において、遠
    隔受信機から受信した受信通知データが、さらに送信信
    号部分がエラー無しの状態で遠隔受信機により受信され
    なかった場合に、遠隔受信機により検出されたエラーの
    数を表す情報からなり、その場合、第２のコードを決定
    する手段が、遠隔受信機により検出されたエラーの上記
    数に基づいて動作す装置。
JP9065629A 1996-03-20 1997-03-19 移動無線システムの周期の遅いフェージングチャネル用の適応ハイブリッドａｒｑ符号化スキーム Pending JPH1022984A (ja)

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