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JP2002523927A - Ｃｄｍａ無線ネットワークのためのフレキシブルなフレーム構造 - Google Patents

Ｃｄｍａ無線ネットワークのためのフレキシブルなフレーム構造

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JP2002523927A
JP2002523927A JP2000565647A JP2000565647A JP2002523927A JP 2002523927 A JP2002523927 A JP 2002523927A JP 2000565647 A JP2000565647 A JP 2000565647A JP 2000565647 A JP2000565647 A JP 2000565647A JP 2002523927 A JP2002523927 A JP 2002523927A
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    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/18—Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
    • H04L1/1812—Hybrid protocols; Hybrid automatic repeat request [HARQ]

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  • Time-Division Multiplex Systems (AREA)
  • Error Detection And Correction (AREA)

Abstract

(57)【要約】 ＣＤＭＡ無線通信ネットワークのための柔軟性のあるフレーム構成を開示する。該ネットワークにおける伝送のための信号は、ネットワークノード間においてデータを伝送するため、いくつかのフレームを含む。少なくとも１つのフレームは階層的なサブフレーム構造を備えており、物理層フレーム、インターリーバーブロック、前方向誤り制御（ＦＥＣ）ブロック、および自動再送要求（ＡＲＱ）ブロックを有する。サブフレームの構成を、ＣＤＭＡ２０００またはＷ−ＣＤＭＡのようなスペクトル拡散無線ネットワークで使用することができる。ＦＥＣブロックは、誤り制御情報を伝送し、また１または複数のＡＲＱブロックに細分される。それぞれのＡＲＱブロックは、情報ビットと、巡回冗長符号（ＣＲＣ）ビットおよびゼロビットのようなオーバーヘッドビットとを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 発明の分野 この発明は、一般に、無線通信ネットワークのための管理手法に関し、より具
体的には、無線セルラーまたはパーソナル通信サービスネットワークにおけるフ
レーム・フォーマットを構成するためのシステムおよび方法に関する。
【０００２】 背景技術 ＧＳＭ（global systems mobile）、ＴＤＭＡ（時分割多重接続）、ＡＭＰＳ
（advanced mobile phone service）、およびＣＤＭＡ（符号分割多重接続）と
いうような一般的な周波数技術をも含め、周波数分割多重化ネットワーク技術に
は多くの種類がある。同様に、これらのモバイル・ネットワーク技術で実現され
ているパケットデータ技術にも多くの種類がある。たとえば、ＧＰＲＳ（global
packet radio services）およびＥＤＧＥ（enhanced data rate for GSM evolu
tion）技術は、ＧＳＭおよびＴＤＭＡネットワークのようなパーソナル通信サー
ビス（ＰＣＳ：personal communications services）のパケットデータ技術をそ
れぞれ実現すために開発されつつある。
【０００３】 これらの技術は、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force；インターネ
ットに関する技術の標準化を促す団体）、ＩＭＴ−２０００（International Mo
bile Telecommunications 2000）のＩＴＵ（International Telecommunications
Union；国際電気通信連合）、およびＴＬＡ（Telecommunications Industry As
sociation；米国電気通信工業会）標準のような、様々な標準によって検討され
ている。これらの標準は、とりわけ、物理媒体（エア(air)または線(wire)）の
データ・フレーム（すなわちデータのグループ）の伝送について特定の機能を分
類する特定の階層化技術を規定する。また、これらの標準は、フレーム構造につ
いて特定のパラメータを規定する。
【０００４】 無線ネットワークのデータのフレーム化に関連する多くのパラメータは、ネッ
トワークのパフォーマンスに大きな影響を及ぼす。音声アプリケーションの場合
、フレームの誤り訂正符号（ＦＥＣ）およびフレーム長は、ＳＮ比（ＳＮＲ）、
遅延、およびフレーム誤り率（ＦＥＲ）に関して十分なパフォーマンスを提供し
、かつ音声品質が許容可能であるよう選択される。データ・アプリケーションの
場合は、ＦＥＲ、ＳＮ比および遅延に関して許容可能なパフォーマンス要件が、
音声アプリケーションのものとは異なる。データ・アプリケーションで使用され
るＦＥＣは、音声アプリケーションで使用されるものとは異なることがあり、ま
たＦＥＲとＳＮ比との間の関係もまた、異なる。さらに、ＦＥＲ、ＳＮ比および
遅延の要件は、回線およびパケットデータのアプリケーションの間でも異なる。
さらにまた、無線環境（たとえば、マルチパスのフェージング）も、ＦＥＲのパ
フォーマンスにも影響を及ぼし、ＳＮ比およびフレーム長とのＦＥＲの関係にも
影響を及ぼす。したがって、これらの技術について、無線環境、アプリケーショ
ンおよび配置状況に従って効率のよい動作を達成するため、データフレームをパ
ラメータ化するのが望ましい。
【０００５】 ＣＤＭＡ２０００技術を使用する無線ネットワークの例を考えてみる。ＣＤＭ
Ａ２０００は、暫定標準ＩＳ−９５ＣＤに基づく第３世代の無線技術、すなわち
第３世代無線セルラー／ＰＣＳ技術を指す。ＣＤＭＡ２０００は、欧州で提案さ
れたスペクトル拡散ＣＤＭＡに基づく第３世代無線セルラー／ＰＣＳ技術を指す
広帯域ＣＤＭＡ、すなわち「Ｗ−ＣＤＭＡ」に類似する。簡略にして理解しやす
いようにするため、ここではＣＤＭＡ２０００についてのみ検討する。Ｗ−ＣＤ
ＭＡを含む異なるネットワーク技術は、同様に動作するということが理解される
であろう。
【０００６】 ＣＤＭＡ２０００で使用されることのできる２つの種類の符号化は、ターボ（
Ｔｕｒｂｏ）符号および畳み込み符号である。ターボ符号の場合、ビット誤り率
（ＢＥＲ）またはＦＥＲが固定だとすると、フレーム長が長くなるにつれＳＮ比
が減少する、という傾向がある。畳み込み符号の場合、ＳＮ比が一定だとすると
、ＢＥＲは、フレーム長に対して比較的一定のままである。また、ＦＥＲは、フ
レーム長が長くなるにつれて劣化する。これらの２つの種類の符号化は、パフォ
ーマンスを最適化するため、異なるフレーム構成を必要とする。
【０００７】 フレーム構成を選択する際の他の要因は、移動ユニットの複雑さである。フレ
ーム構成について特定のものを選択するということは、複雑さおよびパフォーマ
ンスという両方の意味合いを持つこととなる。
【０００８】 ＣＤＭＡ２０００の例をさらに先に進めると、典型的なフレームは２０ミリ秒
（ｍｓ）である。伝送レートが増加するにつれ、２０ｍｓのフレームにおけるビ
ット数は非常に多くなる。しばしば、いくつかの問題が持ち上がる。その１つは
、多くの無線通信システムが、データではなく音声について調整されることであ
る。音声の転送では復号遅延があまり望ましくなく、データ転送ではビットのエ
ラーがあまり望ましくない。
【０００９】 これらおよび他の固有の問題を考慮すると、セルラー／ＰＣＳネットワークの
効率的な動作を最大にするため、フレーム構成の十分なパラメータ化を提供する
電気通信システムを提供することが必要とされている。
【００１０】 また、効率的な方法で、復号遅延対フレーム・エラーのバランスをとるため、
柔軟性のある電気通信システムを提供することが必要とされている。また、許容
可能なビット誤り率およびフレーム誤り率を維持することが必要とされており、
さらに、異なる伝送レートに対応することのできるシステムを提供することが必
要とされている。
【００１１】 発明の概要 上記説明した問題および必要性に応えるため、ＣＤＭＡ２０００またはＷ−Ｃ
ＤＭＡのような無線通信ネットワークの柔軟性のあるフレーム構成が提供される
。一実施形態によると、ネットワークにおける伝送のための信号は、ネットワー
ク・ノード間でデータを伝送するため、いくつかのフレームを有する。少なくと
も１つのフレームは、物理層フレーム、インターリーバー・ブロック、前方向誤
り制御（ＦＥＣ）ブロックおよび自動再送要求（ＡＲＱ）ブロックを持つ階層的
なサブフレーム構造を備える。
【００１２】 いくつかの実施形態では、フレーム構造は、スペクトル拡散無線ネットワーク
において使用される。ＦＥＣブロックは誤り制御情報を有し、それぞれのＦＥＣ
ブロックは、１または複数のＡＲＱブロックに細分される。それぞれのＡＲＱブ
ロックは、情報ビットと、巡回冗長符号（ＣＲＣ）およびゼロビットのようなオ
ーバーヘッド・ビットとを有する。
【００１３】 いくつかの実施形態では、ＡＲＱブロックの数は、比較的高いスループットを
生成するため、異なる無線環境に応じて変化する。また、ＡＲＱブロックの数を
、音声またはデータ情報によって変更することができる。
【００１４】 いくつかの実施形態では、上記フレーム構造は、畳み込み符号も含めて、異な
る種類の符号をサポートする。畳み込み符号の場合、ＡＲＱブロックのオーバー
ヘッド・ビット（ゼロビット）により、畳み込み符号が効率的に区切られる。
【００１５】 いくつかの実施形態では、上記フレーム構造は、データ転送または音声転送の
要件のバランスをとるため、ＦＥＣブロックおよびＡＲＱブロックの数を変更す
る。また、無線環境および移動局の複雑さに従って効率的な動作を促進させるた
めに、ブロックの数を変更することができる。さらに、異なる伝送レートに対応
するために、ブロックの数を変更することができる。
【００１６】 この発明の利点は、これらのネットワークで使用されるデータフレームをパラ
メータ化して、無線環境および移動局の複雑さに従って効率的な動作を促進させ
ることである。
【００１７】 また、この発明の他の利点は、異なる伝送レートに対応することである。さら
に、この発明の他の利点は、ＩＳ−９５標準のようなフレーム符号化をサポート
することである。
【００１８】 好ましい態様の説明 図１は、この発明の一実施形態を実現する通信ネットワーク１０を示す。ネッ
トワーク１０は、第１の移動局１４ａに接続されたコンピュータ１２、および第
２のスタンドアローン型の移動局１４ｂを備える。コンピュータ１２はラップト
ップ・コンピュータであることができ、移動局１４ａ、１４ｂ（これらをまとめ
て移動局１４と呼ぶ）は無線式の電話であることができる。以下の開示は、異な
る機能を実現させるため、多くの異なる実施形態すなわち例示を提供する、とい
うことを理解されたい。ある実施形態にのみ固有である技術および要件を、他の
実施形態に取り入れるべきではない。また、ネットワーク、構成要素およびフォ
ーマットの特定の例を以下に説明して、この発明の開示を簡略化する。しかしな
がら、これらが、この発明を限定するよう意図されたものではなく単なる例示に
すぎないということは当然のことである。
【００１９】 移動局１４は、無線接続ネットワーク（ＲＡＮ：Radio Access Network）１８
と、エア・インターフェース１６を介して通信する。この実施形態においては、
エア・インターフェース１６は、ＣＤＭＡ２０００技術を使用し、移動局１４と
ＲＡＮ１８の間で、ある無線周波数（エア・インターフェース）チャネルを介し
てメッセージを伝送する。
【００２０】 この実施形態において、ＲＡＮ１８は、無線基地局２０、基地局制御装置（Ｂ
ＳＣ）２２、および移動通信交換局（ＭＳＣ）２４を備える。ＲＡＮ１８が、理
解しやすいように簡略化されて示されていること、また他の必要な要素をも含む
ことができるということを理解されたい。断続的に、移動局１４は、特定の無線
基地局からの伝送の信号品質パラメータを計測する。品質パラメータは、受信電
界強度（ＲＳＳＩ：received signal strength）、または、総雑音に対する１チ
ップ当たりのエネルギー（ＥＣ／ＩＯ）、ビット誤り率（ＢＥＲ）、フレーム誤
り率（ＦＥＲ）またはカラーコードのような他の適切なパラメータであることが
できる。
【００２１】 ＲＡＮ１８の移動通信交換局２４は、音声ネットワーク２８に接続される。音
声ネットワーク２８は、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ：Public Switch Telephone
Network、図示せず）を備え、該ＰＳＴＮは、ＤＭＳ−１００、ＤＭＳ−２５０
またはＤＭＳ−５００のスイッチ（これは、ノーテル・ネットワークス・コーポ
レーションによって製造されている）のような必要なハードウェアおよびソフト
ウェアを使用して、電話のような音声端末装置および／またはコンピュータのよ
うなデータ端末装置から発信され、かつ受信された呼（call）を方向づける。
【００２２】 また、ＰＳＴＮは、音声ネットワーク２８を介して、移動局１４からの無線の
呼に対応することができる。ＰＳＴＮおよびスイッチを備える音声ネットワーク
２８については、これらの要素は当業者には周知であるので、簡単に説明するに
とどめる。
【００２３】 また、ＲＡＮ１８は、インターフェース３１を介してデータネットワーク・ノ
ード３０に接続される。さらに、データネットワーク・ノード３０はデータ／Ｉ
Ｐネットワーク３２に接続され、データ／ＩＰネットワーク３２は、ゲートウェ
イ・スイッチ、ゲートキーパー（gatekeeper）・スイッチ、ＤＭＳスイッチおよ
びデータ端末装置（図示せず）を介してデータ・サービスを提供する。ゲートキ
ーパー・スイッチ機能は、ＩＰネットワーク上の音声のインテリジェンスとして
機能し、帯域幅の管理、加入者アクセス、課金およびセキュリティサービスなど
に関してサービスプロバイダーを制御し、最適化することができる。とりわけ、
物理媒体（たとえば、エアまたは線）においてデータのフレーム（すなわちデー
タのグループ）を伝送するのに固有の機能を分類する特定の階層化技術を規定す
るため、ネットワーク１０のＲＡＮ１８および他の構成要素が様々な標準によっ
て検討されているということを理解されたい。
【００２４】 データネットワーク・ノード３０に接続されるとき、移動局１４は、あるネッ
トワークから他のネットワークへ接続ポイントを変更するホストとみなすことが
できる。したがって、データネットワーク・ノード３０は、データ／ＩＰネット
ワーク３２のホーム・エージェント（home agent）または外部エージェント（fo
reign agent）として動作することができ、またはこれらに接続されることがで
きる。
【００２５】 ネットワーク１０の特定のノード（移動局１４、データネットワーク・ノード
３０、およびＲＡＮ１８を含む）は、ネットワークの動作を制御する処理システ
ムを備える。特に、これらのノードは、中央処理ユニットまたはデジタル信号処
理ユニットのようなプロセッサ、揮発性および不揮発性メモリを有するメモリシ
ステム、およびインターフェース・システムを備え、これらすべてによって、固
有のプログラミング・タスクが実行される。多くの場合、プログラミング・タス
クは、異なる構成要素間に分散され、他の場合には、これらのプログラミング・
タスクは、主に１つノードにおいてのみ実行される。したがって、これらのノー
ドは、送信されているデータおよびネットワーク１０全体の必要に応じて、送信
機、受信機、符号器、復号器、インターリーバーおよび他の機能デバイスとして
動作することができる。
【００２６】 図２を参照すると、参照番号５０は、一般化されたフレーム構造を示し、これ
は、図１の通信ネットワーク１０内のサブフレームを提供する。上記のように、
ネットワーク１０のこの実施形態は、ＣＤＭＡ２０００技術を背景にして説明さ
れる。しかし、ここで提供される説明は、多くの従来からのセルラー／ＰＣＳ技
術に何らかの修正および拡張をもたらす。とりわけ、フレーム構造５０はパラメ
ータ化され、よってフレーム構造５０を、ＲＡＮ１８およびモバイル１４に従っ
て効率的に動作するよう構成することができる。以下にさらに説明するように、
フレーム構造５０は、ある程度の自由度を提供し、そのすべてまたは一部を、異
なる実施形態について選択的に採用することができる。
【００２７】 フレーム構造５０は、サブフレーム動作をサポートする要素の階層構造を提供
する。この構造は、物理層フレーム５２、インターリーバーブロック５４、ＦＥ
Ｃブロック５６、および自動再送要求（ＡＲＱ）ブロック５８を備える。一般に
、インターリーバーブロック５４は、複数の物理層フレーム５２を含むことがで
き、または、物理層フレームは、複数のインターリーバーブロックを含むことが
できる。従来のシステムでは、いずれの物理層フレームも、一群の情報ビットお
よびオーバーヘッド・ビットを有しており、該オーバーヘッド・ビットには、誤
り検出のための巡回冗長符号（ＣＲＣ）ビット、テール(tail)・ビット（たとえ
ばゼロビット）等などが含まれる。簡単にするため、および理解しやすいように
、以下のの開示においては、物理層フレーム５２およびインターリーバーブロッ
ク５４が同じ長さであると仮定する。
【００２８】 この発明において、物理層フレーム５２は、１または複数のＦＥＣブロック５
６を有し、それぞれのＦＥＣブロックは、１または複数のＡＲＱブロック５８を
有する。それぞれのＡＲＱブロック５８は、同じように構成される。例示のため
、ＡＲＱブロック５８ａを拡大して、そのレイアウトを示す。一般に、ＡＲＱブ
ロック５８ａは、情報ビット６０およびオーバーヘッド・ビット６２を有する。
【００２９】 しかしながら、この発明において、情報ビット６０およびオーバーヘッド・ビ
ット６２のセットは、ＡＲＱブロックにおける最小のパラメータである。以下の
説明では、フレーム構造５０のパラメータを以下のように定義する。
【００３０】 ＮＩＮＴ＝インターリーバーブロックの長さ ＮＦ＝１フレーム当たりのＦＥＣブロック５６の数 ＮＡ＝１フレーム当たりのＡＲＱブロック５８の数 ＮＩ＝それぞれのＡＲＱブロックにおける情報ビットの数 ＮＣＲＣ＝それぞれのＡＲＱブロックのＣＲＣビットの数 ＮＺ＝それぞれのＡＲＱブロックのゼロビットの数 ゼロビットの数ＮＺは、ゼロであってもよいことに注意されたい。そのような
ケースでは、ＦＥＣ符号の復号を助けるために、一組のゼロビットを物理層フレ
ームに加えることができる。
【００３１】 以下の表１は、１９．２ｋｂｐｓおよび３８．４ｋｂｐｓのフレームレートに
ついての、いくつかのフレーム構成の例を示す。表１の第１の行を参照すると、
この例では、１つの物理層フレーム５２について１つのＦＥＣブロック５６およ
び１つのＡＲＱブロック５８がある。この例では、ＡＲＱブロックのゼロビット
は、ＦＥＣ符号のゼロビットとして働く。表１の第２および第３の行を参照する
と、これらの例において、３８．４ｋｂｐｓフレームレートをサポートする２つ
のフレーム構成がある。第２の行は第１の行に類似するが、データレートが２倍
である。第３の行は、１つの物理層フレーム５２について、２つのＡＲＱブロッ
ク５８および１つのＦＥＣブロック５６を持つ。ＦＥＣ符号化は、第２および第
３の行について同じビット数でなされているが（この例では７６８ビット）、第
３の行の例は、より大きいオーバーヘッドを有する。なぜなら、第２の行の例と
比べると、第３の行は、追加のＣＲＣビットおよびゼロビットを含むからである
。しかし、第３の行は、ＡＲＱブロック５８の再送をサポートするが、第１およ
び第２の行はサポートしない。
【００３２】
【表１】
【００３３】 典型的には、ＡＲＱブロックは、データが送信されると、受信機が誤り訂正を
チェックしてデータが正確かどうかを判断しなければならない、ということを要
求する。受信機は、データが正しくなければ、再送を求める。いくつかのケース
では、ＡＲＱブロックの長さに依存して、誤り訂正の異なる種類を使用するのが
望ましいことがある。また、ＦＥＣ符号（たとえば、ターボまたは畳み込み符号
）の種類に従って、ＡＲＱブロックの数を設定するのが望ましいこともある。さ
らに、他のパラメータのために、ＡＲＱブロック５８の長さを制限するのが望ま
しいこともある。
【００３４】 畳み込みＦＥＣ符号の場合には、ＡＲＱブロック５８のゼロビットにより、畳
み込み符号が効率的に区切られる。すなわち、ゼロビットの数は、畳み込み符号
のメモリ要素の数に等しい。ＦＥＣブロック５６の長さが、複数のＡＲＱブロッ
クを含むよう構成される場合でさえ、このことは当てはまる。この点をより良く
例示するため、表１の第３の行を検討してみる。符号器は、第１のＡＲＱブロッ
ク５８を受け取り、続けて第２のＡＲＱブロックを受け取り、受け取った順番に
それぞれを符号化する。それぞれのＡＲＱブロックは、３６０個の情報ビットに
続き、１６個のＣＲＣビットおよび８個のゼロビットから成る。第１のＡＲＱブ
ロックの８個のゼロビットは、次の第２のＡＲＱブロックに対する畳み込み符号
化を効率的に中断させる。なぜなら、第２のＡＲＱブロックについてのＦＥＣ符
号の出力ビットが、第１のＡＲＱブロックから独立しているからである。こうし
て、両方のＡＲＱブロックを同時に復号化することに関し、パフォーマンスの損
失なく、それぞれのＡＲＱブロックを独立的に復号化することができる（オーバ
ーヘッドを除く）。
【００３５】 ターボ符号器は、並列構成または直列構成のいずれかのインターリーバーによ
ってそれぞれ分離された２つの成分の畳み込み符号から成る。いずれの構成にお
いても、ターボ・インターリーバーは、ＡＲＱブロック５８をスクランブルして
、ＦＥＣブロック５６全体を同時に復号化しなければならない。言い換えると、
ターボ符号器を使用するとき、ＦＥＣブロックが１つより多くのＡＲＱブロック
を含むとしても、ＦＥＣブロック５６は同時に復号化される。結果として、異な
るパフォーマンス特性およびサブフレーム構成が生じることとなる。
【００３６】 以下の表２は、ＣＤＭＡ２０００と互換性があり、既存のデータレートをサポ
ートするパラメータの要約である。より高いレートのためにこの表を拡張するこ
とは、容易である。一般に、１つのＦＥＣブロックについて複数のＡＲＱブロッ
クがあるので、１≦ＮＦ≦ＮＡである。バックワード互換性をサポートするＮＡ についての典型的な選択が、１つのＡＲＱブロックあたりの情報ビットの数（Ｎ Ｉ ）と共に、それぞれのデータレートについて一覧にされている。
【００３７】
【表２】
【００３８】 ターボ符号の場合は、ブロックサイズが大きいほど符号のパフォーマンスが向
上するので、大きいＦＥＣブロックをサポートするのが望ましい。しかしながら
、１つのＦＥＣブロックあたりのビット数が非常に多くなると、非常に大きいフ
レームを復号することとなるので、受信機に複雑さをもたらす。この理由から、
ターボ符号を使用するアプリケーションにおいては、インターリーバーブロック
のサイズおよびＦＥＣブロックのサイズを調節するのが望ましい。
【００３９】 畳み込み符号の場合、ＢＥＲは、ＦＥＣブロックサイズに応じて変化する。中
〜大のＦＥＣブロックサイズ（およそ５の拘束長より小さいブロックサイズ）の
場合、ＢＥＲは、固定されたＳＮ比について、ＦＥＣブロックサイズに対して比
較的一定である。小〜中のブロックサイズの場合、ＢＥＲは、ＦＥＣブロックサ
イズの関数である。したがって、前者の場合、フレームのスループットＲＴＨＲ は、ＡＲＱブロックの長さ（変数Ｌで指定される）および再送確率ＰＲＥＴＸに
応じて変化する。再送確率ＰＲＥＴＸは、ＡＲＱブロック長Ｌが大きくなるにつ
れて単調に増加する。これは、畳み込み符号の場合、ＳＮ比およびＢＥＲが一定
のままであっても、より大きいブロックサイズについてＦＥＲが劣化するからで
ある。２０ｍｓのフレーム長に適用される以下の式を検討する。
【００４０】 ＲTHR ＝ Ｌ(１-ＰRETX)／２０ この現象は、エア・インターフェース上のフレームの再送によるオーバーヘッ
ドに大きな影響をもたらす。ＡＲＱブロック長Ｌ（ミリ秒で表される）が小さく
なるにつれ、再送によるオーバーヘッドは小さくなる。一方、ＣＲＣおよびゼロ
ビットによるオーバーヘッドは、ＡＲＱブロック長Ｌが小さくなるにつれて増加
する。このように、再送確率によるＡＲＱブロック長と、ＣＲＣおよびゼロビッ
トによるオーバーヘッドとの間には、トレードオフの関係がある。
【００４１】 比較的短いＡＲＱブロックの場合、低いＢＥＲ確率では、ＣＲＣビットおよび
パディング(padding)・ビットからの追加のオーバーヘッドのせいでスループッ
トＲＴＨＲ（効率性）の劣化がある。しかし、ＢＥＲ確率が増加するにつれて（
ＰＲＥＴＸが増加）、スループットＲＴＨＲは、小さいＡＲＱブロック長Ｌで良
好になる。これは、ＡＲＱブロックの再送に比較して、ＦＥＣブロック全体の再
送のオーバーヘッドが大きいからである。
【００４２】 上記の観察およびフレーム構造が与えられたとすると、ネットワーク１０には
、該ネットワークの効率的な使用のための柔軟性がもたらされる。また、ネット
ワーク１０は、最適な方法で復号遅延対ビットエラーのバランスをとるための柔
軟性を持つ。さらに、データフレームはパラメータ化されるので、許容可能なビ
ット誤り率およびフレーム誤り率を維持し、かつ異なる伝送レートに対応しつつ
、無線環境および移動局の複雑さに従って効率的な動作を促進することができる
。さらにまた、フレーム構造５０は、フレーム符号化について最低限の変更しか
必要としないので、実現するのが比較的容易である。
【００４３】 この発明の例示的な実施形態を示して説明してきたが、前述した開示には、他
の修正、変更および代替が意図されている。また、異なる検討により、フレーム
およびブロックの異なる長さおよび異なる数を要求することもできる。たとえば
、電力制御を考慮して、複数の物理層フレームにわたるバースト誤りをインター
リーバー技術が散らすことができるようにするため、物理層フレーム５２の長さ
を固定にすることができる。したがって、異なる物理層のフレーム長について異
なるインターリーバー長を要求することもできる。したがって、上記の開示の範
囲に適合するように、特許請求の範囲を解釈するべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】簡略化されたＣＤＭＡネットワークの概略的なブロック図。
【図２】図１のＣＤＭＡネットワークで使用されるフレームのサブフレーム構造
を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｇ Ｄ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ， ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｋ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ， ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，Ｙ Ｕ，ＺＷ (72)発明者 フォン・モ−ハン カナダ、エイチ３イー、１エイチ２、ケベ ック、ヴェルダン、ガスペ 700、アパー トメント 510 (72)発明者 グティエレス・アルベルト アメリカ合衆国75025テキサス州プラノ、 ベレリー・ドライブ 2904 (72)発明者 トン・ウェン カナダ、ケー２シー、３エル７、オンタリ オ、オタワ、キャッスルヒル・クレッセン ト 903−1000 Ｆターム(参考） 5K014 AA03 BA06 DA02 FA16 HA10 5K022 EE01 5K028 BB04 CC05 DD01 DD02 KK12

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】無線環境における伝送のための信号であって、該信号は、第１の
    ノードおよび第２のノードの間で通信され、 前記第１のノードから第２のノードにデータを伝送する複数のフレームと、 前記複数のフレームのうち少なくとも１つのフレームに結合されたフレーム構
    造とを備えており、該フレーム構造は、 第１のビット長を持つ自動再送要求（ＡＲＱ）ブロックと、 誤り制御情報を伝送し、第２のビット長を持つ前方向誤り制御（ＦＥＣ）ブロ
    ックと、 第３のビット長を持つ物理層フレームと、 第４のビット長を持つインターリーバーブロックとを有しており、 前記第１、第２、および第４のビット長がそれぞれ異なる長さである、無線環
    境における伝送のための信号。
  2. 【請求項２】前記物理層フレームが複数のＦＥＣブロックを含み、それぞれの
    ＦＥＣブロックが複数のＡＲＱブロックを含む請求項１に記載の無線環境におけ
    る伝送のための信号。
  3. 【請求項３】それぞれのＡＲＱブロックが複数のテール・ビットを有する請求
    項２に記載の無線環境における伝送のための信号。
  4. 【請求項４】いかなるＡＲＱブロックもテール・ビットを有しておらず、前記
    物理層フレームが複数のテール・ビットを有する請求項２に記載の無線環境にお
    ける伝送のための信号。
  5. 【請求項５】スペクトル拡散無線ネットワークの２つのノード間において通信
    するためのフレーム構造であって、該フレーム構造が、誤り制御情報を伝送する
    １または複数の前方向誤り制御（ＦＥＣ）ブロックを有しており、それぞれのＦ
    ＥＣブロックが、１または複数の自動再送要求（ＡＲＱ）ブロックに細分されて
    おり、それぞれのＡＲＱブロックが、複数の情報ビットおよび複数のオーバーヘ
    ッド・ビットを有するフレーム構造。
  6. 【請求項６】前記オーバーヘッド・ビットが、巡回冗長符号（ＣＲＣ）ビット
    およびテール・ビットを有する請求項５に記載のフレーム構造。
  7. 【請求項７】スペクトル拡散無線ネットワークにおける複数の無線環境をサポ
    ートするフレーム構造であって、前記ＡＲＱブロックの数が、比較的高いスルー
    プットを生成するため、前記環境に応じて変化する請求項５に記載のフレーム構
    造。
  8. 【請求項８】スペクトル拡散無線ネットワークにおける複数の種類の情報をサ
    ポートするフレーム構造であって、前記ＡＲＱブロックの数が、前記情報が音声
    かデータかのいずれであるかに従って変化する請求項５に記載のフレーム構造。
  9. 【請求項９】畳み込みＦＥＣ符号をサポートするフレーム構造であって、前記
    ＡＲＱブロックのオーバーヘッド・ビットにより、畳み込みＦＥＣ符号化が効率
    的に区切られる請求項５に記載のフレーム構造。
  10. 【請求項１０】前記ＦＥＣブロックおよびＡＲＱブロックの数が、データ伝送
    用件と音声伝送要件のバランスをとるよう変更可能である請求項５に記載のフレ
    ーム構造。
  11. 【請求項１１】前記ＦＥＣブロックおよびＡＲＱブロックの数が、無線環境お
    よび移動局の複雑さに従って効率的な動作を促進するよう変更可能である請求項
    ５に記載のフレーム構造。
  12. 【請求項１２】前記ＦＥＣブロックおよびＡＲＱブロックの数と、該ＡＲＱブ
    ロックにおける情報ビットの数が、異なる転送レートに対応するよう変更可能で
    ある請求項５に記載のフレーム構造。
  13. 【請求項１３】パーソナル通信サービスの無線ネットワークにおいて通信する
    ための処理システムであって、 移動局から情報ビットを受信するインターフェースと、 前記情報ビットを第２のネットワークに配信するインターフェースと、 前記情報ビットを、１または複数の前方向誤り制御（ＦＥＣ）ブロックを有す
    るフレーム構造に配置して、誤り制御情報を送信する手段とを備え、 それぞれのＦＥＣブロックは、１または複数の自動再送要求（ＡＲＱ）ブロッ
    クに細分されており、それぞれのＡＲＱブロックが、情報ビットおよびオーバー
    ヘッドビットを有する処理システム。
  14. 【請求項１４】前記オーバーヘッド・ビットが、巡回冗長符号（ＣＲＣ）ビッ
    トおよびテール・ビットを有する請求項１３に記載の処理システム。
  15. 【請求項１５】前記オーバーヘッド・ビットが、巡回冗長符号（ＣＲＣ）を有
    しているがテール・ビットを有しておらず、１または複数のテール・ビットが、
    前記フレーム構造に追加される請求項１３に記載の処理システム。
  16. 【請求項１６】前記配置する手段が、スペクトル拡散無線ネットワークにおけ
    る複数の無線環境をサポートしており、前記ＡＲＱブロックの数が、比較的高い
    スループットを生成するよう、該環境に応じて変化する請求項１３に記載の処理
    システム。
  17. 【請求項１７】前記配置する手段が、スペクトル拡散無線ネットワークにおけ
    る複数の無線環境をサポートしており、前記ＡＲＱブロックの数が、通信のタイ
    プが音声かデータかに依存して変化する請求項１３に記載の処理システム。
  18. 【請求項１８】前記配置する手段が、畳み込みＦＥＣ符号をサポートしており
    、前記ＡＲＱブロックのオーバーヘッド・ビットにより、該畳み込みＦＥＣ符号
    が効率的に区切られる請求項１３に記載の処理システム。
  19. 【請求項１９】前記配置する手段が、前記ＦＥＣブロックおよびＡＲＱブロッ
    クの数を変更し、データ転送および音声転送の要件のバランスをとる請求項１３
    に記載の処理システム。
  20. 【請求項２０】前記配置する手段が、前記ＦＥＣブロックおよびＡＲＱブロッ
    クの数を修正して、無線環境および移動局の複雑さに従って効率的な動作を促進
    する請求項１３に記載の処理システム。
  21. 【請求項２１】前記配置する手段が、前記ＦＥＣブロックの数、前記ＡＲＱブ
    ロックの数、該ＡＲＱブロックにおける情報ビットの数を修正して、異なる転送
    レートに対処する請求項１３に記載の処理システム。
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