JP2004537238A

JP2004537238A - インターリーブされたデータを局間で伝送する方法、システム、及び装置

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Publication number: JP2004537238A
Application number: JP2003518100A
Authority: JP
Inventors: ラメシュマンサ、; ジェフリー、ピー．キャストゥラ、; ヒースウィク、フランク、エム．ヴァン
Original assignee: ソマネットワークスインコーポレイテッド
Priority date: 2001-07-27
Filing date: 2002-07-19
Publication date: 2004-12-09
Anticipated expiration: 2022-07-19
Also published as: JP4299127B2; US7343543B2; CA2354285A1; EP1444803A1; CN1559115A; CN100347980C; US20080151854A1; US20040240409A1; AU2002355860B2; WO2003013046A1

Abstract

無線電気通信システムにおいて、基地局及び加入者局のような局間でデータを伝送するシステムは、そのインターリービング動作のための、可変的なインターリービングパラメータのセットを採用する。インターリーバについて異なるインターリービングパラメータのセットを用いることによって、本来ならば、一つの局から多数の局に伝送されたときに、または、多数の局から一つの局に伝送されたときに、アラインされるデータは、インターリービングが実行された後には、アラインされない。これによって、発信機に必要とされるピークを、平均値まで下げ、及び／又は、本システム内の受信側が経験する干渉を減らすことができる。これは、本来ならばアラインされた信号のかなりの部分が、伝送するのにゼロエネルギーを必要とするシンボルである場合に、特に当てはまる。
【選択図】図１

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、インターリーブされたデータを局間で伝送する方法及びシステムに関し、より詳しくは、異なる伝送間でデータを表す情報信号のインターリービングパターンを変える方法、システム、及び装置に関する。各伝送は、一つの局における同一の発信機からの異なるチャネルであるか、異なる局における発信機によって送られた異なるチャネルであるかにかかわらず、一つの局において受信側によって受信されるように意図されている、チャネル上の信号についての異なるインターリービングパターンを用いている。
【背景技術】
【０００２】
通信システムは、受信品質及びデータレートを向上するため、受信側で生じるエラーの可能性を処理するため、及び利用可能で制限された帯域を効率的に使用するため、多数の技術を使用する。用いられている共通技術は、情報信号（ここでは「コードシンボル」と呼ぶ）を、コードシンボルを伝送する前に、インターリーブすることである。インターリービングは、コードシンボルをグループ、フレーム、スロット、又は他の多くのコードシンボルを通して再び順序付ける。通常、インターリービングは、伝送された信号を受信する間に発生するバーストエラーの影響を軽減するために、コードシンボルの繰り返し、又は他のエラー修正技術と組み合わせて用いられる。特に、受信側で受信されたシンボルセット中にいくつかの隣接したコードシンボルの消失を生ずるエラーは、受信機が、残りの受信したシンボルを処理し、消失されたコードシンボルをセット中に広がった余剰のシンボルから再構築することによって、修正できる。
【０００３】
たとえば、送られるべき３つのコードシンボルが、‘ａｂｃ’と示される場合には、それらは、セット‘ａａａｂｂｂｃｃｃ’を生じるために繰り返されることができる。バーストエラーにより、‘ａａａ＊＊＊＊ｃｃ’を受信することがあり、ここでは、‘＊’は、ノイズバーストによって不明瞭にされたシンボルを示し、自明のことであるが、シンボル‘ｂ’は、回復できないほどに消失されている。繰り返されたシンボルをインターリーブすると、コードシンボルを再配列して、セット‘ａｂｃａｂｃａｂｃ’を生じることができ、受信側で同一のバーストエラーが生じる場合には、‘ｂ’を含む、伝送されたシンボルがそこから回復できる、‘ａｂｃ＊＊＊＊ｂｃ’を受信する。特に、繰り返された、又は、重複したコードシンボルを一定時間広がらせることによって、重複したビットは、互いに分散され、その結果、伝送エラーもまた、ある時間、効果的に広がり、順方向エラー訂正（ＦＥＣ）のような技術を用いて修正することがさらに容易になる。それゆえ、受信機は、‘ａｂｃ’を、伝送されたコードシンボルとして、回復できる。
【０００４】
現在開発中であり展開中である無線通信システムは、第三世代共同プロジェクト組織（ｔｈｅＴｈｉｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃｔｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ）によって開発され、該組織のウェッブサイトｗｗｗ．３ｇｐｐ．ｏｒｇ及び多数の他のソースから入手可能な技術文書において文書化された、３ＧＰＰ基準（Ｓｔａｎｄａｒｄ）によるものである。提案された３ＧＰＰ基準では、コードシンボルは、各フレームが１０ミリ秒（１０ｍｓ）の伝送期間を有し、１５個のタイムスロットに再分割されている、データのフレームを有するフォーマットで、伝送される。３ＧＰＰは、一般的には、１０ｍｓと８０ｍｓの間のインターリービング深さを用い、これは、コードシンボルは、伝送されたコードシンボルの１フレームから８フレームに渡る配列でインターリーブされることを意味している。
【０００５】
一般的に、インターリービングの深さが増すと、バーストエラーへの抵抗が向上する一方、システム内で使用可能なインターリービング深さの量が、インターリービングが引き起こすであろう、遅延又は待ち時間の量によって、しばしば制限される。たとえば、伝送時間３０ｍｓに等しいインターリービング深さは、信号路に約６０ｍｓの待ち時間を取りこむ。それは、コードシンボルがインターリービングのために蓄積される間の送信機端側での少なくとも３０ｍｓの待ち時間と、デインターリーブされるべき、十分なコードシンボルが蓄積される間の受信機端側での待ち時間３０ｍｓと、を含む。音声伝送については、一定の長さ（一般的には１００ｍｓ）を超えた待ち時間は聴取者に聴取可能であり、おそらく受容し難いと考えられるだろう。しかしながら、データ伝送については、インターリービング深さがもっと大きくても、大抵は、我慢できる。
【０００６】
ランダムインターリービング、正方形（ｓｑｕａｒｅ）インターリービング（時に、マトリックスインターリービングと呼ばれる）、及び渦巻き型（convolutional）インターリービングを含む、多数のインターリービング技術が知られている。受信側では、コードシンボルを回復するために、相補的デインターリービング動作が行なわれる。当該分野の通常の知識を有する者に知られているように、異なるインターリービング技術を用いると、異なる条件で異なる性能をもたらすことができる。
【０００７】
他の用いられている技術は、同一の受信機についての情報の異なるチャネルのインターリービングを含んでいる。このようにして、チャネルＡがコードシンボルＡ₁，Ａ₂、Ａ₃、Ａ₄を伝送しようとし、チャネルＢがコードシンボルＢ₁、Ｂ₂、Ｂ₃、Ｂ₄を伝送しようとする場合であって、二つのコード繰り返しレート（Ａ₁Ａ₁Ａ₂Ａ₂Ａ₃Ａ₃Ａ₄Ａ₄及びＢ₁Ｂ₁Ｂ₂Ｂ₂Ｂ₃Ｂ₃Ｂ₄Ｂ₄という結果になる）が用いられている場合には、インターリービングオペレーションの結果は、チャネルＡがＡ₂、Ｂ₄、Ｂ₁、Ａ₂、Ａ₄、Ｂ₃、Ａ₁を送り、チャネルＢがＢ₂、Ａ₄、Ａ₁、Ｂ₂、Ｂ₄、Ａ₃、Ｂ₁を送るということになりうる。受信側では、チャネルＡ及びＢは、二つのコードシンボルのセットＡ₁、Ａ₂、Ａ₃、Ａ₄及びＢ₁、Ｂ₂、Ｂ₃、Ｂ₄を回復するために、デインターリーブされる。
【０００８】
このようなインターリービングオペレーションが大きな利点をもたらすことができる一方、本発明者達は、ある条件の下では、従来のインターリービングオペレーション及び方法は結果的に問題及び／又は欠点をもたらすことを見出した。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、先行技術の欠点の内少なくともいくつかを除去するか軽減する、局間のデータの伝送の新規の方法、システム及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第一の態様によると、局間でデータを伝送するシステムであって、各々が、無線インタフェースを通じて、異なるコードシンボルのセットを伝送可能な、少なくとも二つの送信機と、前記少なくとも二つの送信機の各々に関連付けられたインターリーバ手段であって、各インターリーバ手段は、前記少なくとも二つの送信機の内各一つによる伝送に先立って前記コードシンボルのセットをインターリーブすることが可能であり、前記インターリーバ手段の各々は、インターリービング動作中に、異なるインターリービングパラメータのセットを用い、第一のインターリーバ手段によって作られたインターリーブされたコードシンボルのセットが、第二のインターリーバ手段によって作られたインターリーブされたコードシンボルのセットとは異なっている、インターリービングパターンを有するようにする、インターリーバ手段と、前記無線インターフェースを通じて、前記少なくとも二つの送信機の内少なくとも一つから前記インターリーブされたコードシンボルのセットを受信可能な、少なくとも一つの受信機と、前記少なくとも一つの受信機と関連付けられ、前記受信されたコードシンボルのセットについてのインターリービングパラメータのセットに従って、前記受信されたコードシンボルのセットをデインターリーブすることができる、デインターリーバ手段と、を備える、システムが提供されている。
【００１１】
本発明の第２の態様によると、局間でデータを伝送するシステムであって、少なくとも二つの受信機と、前記少なくとも二つの受信機との無線インターフェースを通じて、コードシンボルのセットを伝送可能な、少なくとも一つの送信機と、インターリーバ手段であって、前記少なくとも一つの受信機による伝送に先立って前記コードシンボルのセットの各々をインターリーブすることが可能であり、前記インターリーバ手段が、異なる受信機に意図された前記コードシンボルのセットをインターリーブするときに、異なるインターリービングパラメータのセットを用い、前記少なくとも二つの受信機の異なる一方の受信機に伝送されたコードシンボルのセットが、前記少なくとも二つの受信機の他の受信機に伝送されたコードシンボルのセットとは異なるパターンで、インターリーブされるようにする、インターリーバ手段と、前記少なくとも二つの受信機の各々と関連付けられたデインターリービング手段であって、前記デインターリービング手段の各々が、対応するインターリーブされたコードシンボルのセットについての前記インターリービングパラメータのセットを用い、前記受信機によって受信された前記コードシンボルのセットをデインターリーブする、デインターリービング手段と、を備える、システムが提供されている。
【００１２】
本発明の第３の態様によると、コードシンボルのセットを送信機から少なくとも二つの受信機に伝送するのに必要とされるエネルギーのピークを平均比率まで減らす方法であって、コードシンボルのセットは、前記二つの受信機の各々に同期する方法で伝送され、（ａ）前記少なくとも二つの受信機の各々について、受信機に伝送されるべき選択された数の前記コードシンボルを一つのセットとして組み立てるステップであって、各セットは伝送に略ゼロパワーを必要とする少なくとも一つのコードシンボルを含み、前記少なくとも一つのコードシンボルは、前記少なくとも二つの受信機の他方に伝送されるべきコードシンボルのセット中の前記少なくとも一つのコードシンボルと一時的にアラインされている、ステップと、（ｂ）前記少なくとも二つの受信機の各々に伝送されるべきコードシンボルの各セットをインターリーブするための異なるインターリーブパラメータのセットを選択するステップと、（ｃ）各受信機について、対応する受信機についてのインターリービングパラメータのセットを用いてコートシンボルのセットをインターリーブするステップであって、コードシンボルの各セット中の前記少なくとも一つのコードシンボルが、前記少なくとも二つの受信機の他方に伝送されるべき前記コードシンボルのセット中の少なくとも一つのコードシンボルと一時的にアラインされないようにインターリービングする、ステップと、
を備える、方法が提供されている。
【００１３】
本発明の第４の態様によると、局間で少なくとも二つのデータのセットを伝送するシステムであって、少なくとも二つのデータのセットを、少なくとも一つの局から少なくとも第二の局に伝送するための、少なくとも一つの送信機と、前記少なくとも二つの伝送されたデータのセットを受信するための受信機を含む、少なくとも第二の局と、前記少なくとも二つのデータのセットを伝送する各送信機と関連付けられた、少なくとも一つのインターリーバであって、前記少なくとも一つのインターリーバは、第一のセット中の伝送されたインターリーブされたデータを、第二のセット中の伝送されたデータとミスアラインするように動作する、インターリーバと、を備える、システムが提供されている。
【００１４】
本発明は、局間で伝送されるデータが、インターリービング後に十分にアラインされたコードシンボルを含まないように保証するための、システム及び方法を提供する。特に、ＤＴＸ又は他のゼロエネルギーシンボルが、チャネルの伝送中に、ピークを平均伝送エネルギー要求にまで減らすため、及び/又は受信側で経験されるチャネル間の干渉を減らすために、ミスアラインされている。各局は、伝送されるべきシンボルのセット中のデータをミスアラインできるインターリーバを用いており、インターリーバは、ミスアラインを与えるために、異なるインターリービングパラメータのセットを用いている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下では、添付した図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を単に例示的に説明することにする。
【００１６】
図１を参照すると、２０が、データ伝送のための無線通信システムを概括的に示している。システム２０は、少なくとも、無線基地局２４と複数の加入者局２８ａ、２８ｂ、…、２８ｎを含む。基地局２４によって提供されている加入者局の数‘ｎ’は、利用可能な無線帯域の量及び／又は加入者局２８の構成及び要求に従って変化可能である。
【００１７】
かかる好適な実施の形態において、無線基地局２４は、陸線ベースの交換データネットワークや公共交換電話ネットワークのような、少なくとも一つの通信ネットワーク（図示せず）に、適切なゲートウェイと一つ以上のバックホール（図示せず）によって、接続されている。これらのバックホール接続は、Ｔ１、Ｔ３、Ｅ１、Ｅ３、ＯＣ３又は他の適切な陸線リンクのようなリンクであってもよいし、人工衛星、その他の無線又はマイクロ波チャネルリンク又は当該分野の当業者に知られている、バックホールとして動作するのに適切な、任意のその他のリンクでもよい。
【００１８】
無線通信リンク３２は、基地局２４と各加入者局２８との間に、無線によって、確立される。通信リンク３２は、音声及びデータ情報を、基地局２４から各加入者局２８ａ，２８ｂ、…、２８ｎに、必要に応じて伝送できる。通信リンク３２は、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＣＤＭＡ、ＯＦＤＭ又はＧＳＭ等のハイブリッドシステムを含む、種々の多元接続技術を用いるネットワークで実現できる。本発明のかかる好適な実施の形態において、通信リンク３２は、３ＧＰＰ機関の上述の文献中で記述された構成と類似した構成で、情報を加入者局２８に伝送するための、スロット化されたフレームを用いる。
【００１９】
本実施の形態において、通信リンク３２を通じて伝送されたデータは、フレーム内でパケットとして配列され、伝送される。当該分野の当業者には明らかなように、これらのフレームは、データの論理的なグループであり、持続時間によって測定可能である。また、本実施の形態において、通信リンク３２内の各フレームは、必要に応じて選択された伝送時間の長短にかかわらず、１０ｍｓの伝送時間を要する。これらのフレームは、多数のタイムスロットに再分割され、本実施の形態では、各フレームは、１５個のスロットに分割される。データのパッケージング（選択されたデータ転送速度、拡散因子、モジュレーション、ＦＥＣコーディングの量等を含む）に従って、各スロットは、伝送のための一定数のコードシンボルを運ぶことができる。これらのシンボルは、データを表すことができ、シンボルによって表されたデータの実際の量は、データがどのようにコードシンボル内にパッケージされているかに従って表される。本発明の本ＣＤＭＡの実施の形態において、データは、ＣＤＭＡ拡散因子、モジュレーション、シンボル繰り返し、及びエンコーディングの組み合わせを用いて、パッケージされる。本発明の本実施の形態は、３８４万チップ／秒（３．８４Ｍｃｐｓ）のチップレートを有し、各スロットは、２５６０チップを含む。
【００２０】
図２は、基地局２４をさらに詳細に示した例である。基地局２４は、通信リンク３２を通じて無線通信を受信及び伝送するための、アンテナ４０又は複数のアンテナを備える。また、アンテナ４０は、ラジオ４４及びモデム４８に接続されている。モデム４８は、Ｉｎｔｅｌ社製Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）ＩＩＩ（ＴＭ）プロセッサシステムのようなマイクロプロセッサ−ルータアセンブリ５２に接続されている。アセンブリ５２は、必要に応じて複数のマイクロプロセッサを含むことができ、及び／又は、ルータを、必要に応じて個別的なユニットとして提供できることが理解できるはずである。マイクロープロセッサ−ルータアセンブリ５２内のルータは、任意の適切な方法で、バックホール５６に接続されており、基地局２４を通信ネットワーク（図示せず）に接続させる。
【００２１】
図３を参照すると、加入者局２８を、さらに詳しく示している。加入者局２８は、通信リンク３２を通じて無線通信を受信及び伝送するための、アンテナ６０又は複数のアンテナを有する。また、アンテナ６０は、ラジオ６４及びモデム６８に接続されており、モデム６８は、また、マイクロプロセッサ−アセンブリ７２に接続されている。
【００２２】
マイクロプロセッサ−アセンブリ７２は、たとえば、Ｉｎｔｅｌ社製のＳｔｒｏｎｇＡＲＭプロセッサを含むことができ、このプロセッサは、Ａ／Ｄ−Ｄ／Ａ変換、フィルタ、エンコーダ、デコーダ、データ圧縮、圧縮解除、及び／又は、パケット分解を始めとする、様々の機能を遂行する。図３からわかるように、マイクロプロセッサ−アセンブリ７２は、加入者局２８をデータ装置及び電話装置に接続するために、モデム６８と一つ以上のポート７６を相互接続する。電話装置の例としては、通信リンク３２を通じて受信された音声を受信すべく操作することができる、電話等がある。データ装置の例としては、通信リンク３２を通じて受信されたデータを使用すべく操作することができる、パーソナルコンピュータ、個人用の携帯情報端末等がある。したがって、マイクロプロセッサアセンブリ７２は、ポート７６とモデム６８との間でデータを処理すべく操作することができる。
【００２３】
図４を参照すると、通信リンク３２を通じて伝送されるべきコードシンボルのセット、特にスロットｓ₁からｓ₁₅までのフレーム１００、が示されている。スロットｓ_iの実際のフレーム１００は種々の周知の方法で構成でき、図示された例は、提案された３ＧＰＰ基準で記述された例と類似している。ＣＤＭＡの実行では、各スロットｓ_i中の情報は、一つ以上のチップ１０４として伝送され、１０ミリ秒のフレーム伝送時間に対し、１５個のスロット、３８４万チップ／秒のチップレートを有し、各スロットｓ_iは、２５４０チップ１０４を含んでいる。次の記述中で、明確にするために、一つのインターリービング深さが一つのスロットに等しいと仮定されてきたが、実際は、少なくとも一つのフレーム、それどころか、複数のフレームのインターリービング深さが用いられている。
【００２４】
図５ａは、インターリービング動作が実行される前のスロットｓ₁を示し、図５ｂは、インターリービング動作後のスロットｓ₁を示す。図に示すように、コードシンボルは、スロットｓ₁内で再配置されている。
【００２５】
図６は、単一の送信機、又は異なる送信機のいずれかによって同時に伝送予定であって、未だインターリーブされていない、各チャネルＡ、Ｂ、Ｃからの三つのフレーム（図示せず）の各々からの第一のスロットｓ_1A、ｓ_1B、ｓ_1Cを示す。周知のように、伝送すべきフレーム及びスロットのサイズ、データレート、チップレート、に応じて、伝送要求されているコードシンボルは、スロットｓ_iを充たさなくても良い。一般的には、スロットｓ_iが伝送されるべきデータで充たされていないときには、一つ以上の“ＤＴＸ”（伝送しない）コードシンボルは、ゼロエネルギーレベルを有するが、スロットを“充たす（ｆｉｌｌ）”ために、図のスロットｓ_1A、ｓ_1B、ｓ_1C中の“Ｄ”によって表示されるように、スロットの端に挿入される。図示されているように、スロットｓ_1A及びｓ_1Bは、同数のＤＴＸコードシンボルを挿入されていたが、スロットｓ_1Cは、その伝送されるべきデータはスロットｓ_1A及びスロットｓ_1Bのデータよりも長かったため、必要なＤＴＸコードシンボルはより少なかった。従来のインターリービング動作が実行されると、ＤＴＸコードシンボルは、図７に示すように、残りのコードシンボルとインターリーブされる。図７に図示されたように、各スロットに同一のインターリービング動作が行なわれるので、スロットｓ_1A及びｓ_1BのＤＴＸコードシンボルのすべては、インターリーブされたスロット内の同じ位置で生じ（アラインされ）、スロットｓ_1C内にあるＤＴＸコードシンボルもまた、スロットｓ_1A及びｓ_1B内のＤＴＸコードシンボルの対応する数の位置にアラインされる。
【００２６】
ＤＴＸコードシンボルのアライメントの量は、ある場合には、重要となる。たとえば、複数のユーザを有する無線通信システムにおいては、音声（電話の）情報のほとんどのスロット内の伝送されるべきデータが（同一の音声コーダ、データレート、ＦＥＣコーディング、フレーム長、伝送時間等の使用によって）同じ長さであり、これらのスロットのほとんどが、すべてでないとしても、同じ数のスロットを充たすために挿入されたＤＴＸコードシンボルを有する結果となることが期待される。このようにして、システム２０内の３０又は４０のチャネルはすべて、チャネル間にアラインされたＤＴＸコードシンボルと共に伝送できる。また、図６及び図７に示されるように、一つ以上のスロットにおいて挿入されたＤＴＸコードシンボルの数が異なっていても、すべてのスロットに共通な数のＤＴＸコードシンボルは、すべてのチャネルのスロット中でアラインされ、追加的なＤＴＸコードシンボルは、そのような追加的なＤＴＸコードシンボルを有するチャネルのスロットにアラインされるであろう。特に、図６及び図７で示したように、スロットｓ_1A、ｓ_1Bは、各々７つのアラインされたＤＴＸコードシンボルを有するのに対し、スロットｓ_1Cの５つのＤＴＸコードシンボルは、スロットｓ_1A、ｓ_1Bの７つのＤＴＸの内５つとアラインされる。
【００２７】
上記及び以下の検討は、伝送されるデータコードシンボルに付加されたＤＴＸコードシンボルについてのものであるが、ＤＴＸコードシンボルは、その代わりに、定義された方法で、本発明の本旨を逸脱しない限りで、プリペンドされたり、データコードシンボルの全体にわたって挿入できることが、当該分野の当業者にとっては自明であろう。たとえば、受信機及び送信機の各々は、ＤＴＸコードシンボルを伝送すべきデータコードシンボル中に配置するために、適切な擬似乱数又はハッシュ関数のような他の関数を用いることができる。このような場合には、伝送されたＤＴＸの数が知られているという条件で、交換されたチャネルセットアップ情報中で及び／又は伝送されるべきデータの種類に固有であるが、受信側で逆関数が実行可能である。あるいは、送信機及び受信機は、ＤＴＸコードシンボルがどこに配置されるかを定義する所定のルックアップテーブル等にアクセス可能である。当該分野の当業者には自明のことであるが、これは、本質的には、ＤＴＸコードシンボルをインターリービングしてデータコードシンボルにする第一段階であり、渦巻き型インターリーバのような第二のインターリービング段階が続く。
【００２８】
いずれにしても、ＤＴＸコードシンボルはチャネル間にアラインされ、伝送すべきインターリーブされた情報中のＤＴＸコードシンボルのアライメントは、種々の不都合を引き起こす。本発明者は、インターリーブされたＤＴＸが異なるチャネル間で十分にアラインしないように保証するためのシステム及び方法を提供することによって、効果を得ることができるということを見出した。
【００２９】
無線通信システム中の三つの加入者局に、三つのチャネルＡ、Ｂ、Ｃによって、信号を伝送する基地局のような単一の送信機では、各チャネルは、２５４０個の伝送されたコードシンボルから４０個のアラインされたＤＴＸコードシンボルを含む情報を伝送するという条件で、送信機は、三つのチャネルすべてについてデータ（今後、エネルギーと言う）をある時間（２５００／２５４０）、三つのチャネルすべてについてＤＴＸをある時間（４０／２５４０）伝送する必要がある。特に、ゼロパワー伝送が行なわれている時間の比率、これに対して、最大パワー伝送が行なわれている時間の比率は次に示される。
最大＝２５００／２５４０及びゼロ＝４０／２５４０
【００３０】
図８に示されるように、ＤＴＸがミスアラインされるようにインターリービングが行なわれている場合には、図９ａに示されるように、フルエネルギーをある時間伝送してゼロエネルギーをある時間伝送するという代わりに、図９ｂに示されるように、送信機はある時間フルエネルギーを伝送して減少された量のエネルギー（ＤＴＸがいくつあるかによる）をある時間伝送する、という点で、要求された伝送エネルギーの平準化は、送信機から要求されたピークを、平均エネルギー比率まで減らす。自明のことであるが、チャネル中のＤＴＸの数、又はチャネルの数、又は両方が増えると、平均エネルギー比率に対するピークが著しく改善する。
【００３１】
ここで用いられているように、“ミスアラインされた（ｍｉｓ−ａｌｉｇｎｅｄ）”又は“十分にアラインされていない（ｎｏｔｗｅｌｌａｌｉｇｎｅｄ）”という用語は、すべての伝送されたチャネル間のほんのわずかのアライメントが生じることを、伝えるように意図されている。自明のことであるが、チャネルの数と伝送されるべき情報に対するＤＴＸコードシンボルの比率に従って、二つ以上のチャネル間のいくつかのＤＴＸコードシンボルのアライメントが生じることがある。たとえば、４番目のチップ位置でのＤＴＸコードシンボルのアライメントは、図８中のスロットｓ_1Aとｓ_1c間で生じる。しかしながら、伝送されたチャネルの総数の一部の間のチップ対チップ（ｃｈｉｐｂｙｃｈｉｐ）べースによるチップ上のアライメントのこのようなわずかな値は、本発明により与えられる効果を著しく損なわうことはない。
【００３２】
本発明の他の効果は、非直交伝送が、他の伝送された信号に干渉するゆえ、ＣＤＭＡシステムにおいて生ずる。たとえば、基地局によって送られた下り回線直交チャネルは、隣接する基地局から伝送された下り回線直交チャネルを受信しようとする受信機に対し、干渉する。同様に、二つ以上の加入者局から基地局への上り回線伝送は、互いに干渉し合う。
【００３３】
アラインされたＤＴＸを用いる従来のシステムによると、ＤＴＸをアラインすると、伝送すべきデータがない時にのみ干渉が減る。すなわち、情報が伝送される場合にはすべてのチャネルが互いに干渉し合い、ＤＴＸが発生する場合には干渉は生じないが、情報が伝送されず、その結果、どちらかとなる。これに対し、本発明では、ＤＴＸが別のチャネルを通じて伝送する場合には、他のチャネルはすべて、別のやり方で克服しなければならなかった、干渉の減少を経験する。
【００３４】
したがって、本発明では、ＤＴＸを互いにミスアラインするために、種々のインターリービング技術が用いられている。本実施の形態では、当該分野の当業者には周知の正方形インターリービングが用いられている。正方形インターリービングは、バッファに入力させ、その後、異なる順に入力を読み出し、出力させる。たとえば、入力は、列でバッファ行列に書き込まれ、行で読み出される。たとえば、下記のように、列対列（ｒｏｗｂｙｒｏｗ）ベースで列で行列の中に値を書き込むことによって、４ｘ４の行列中に割り当てることができる、１６個の信号［ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊ，ｋ，ｌ，ｍ，ＤＴＸ，ＤＴＸ，ＤＴＸ］を考えてみる。

【００３５】
要素は、次に、行対行（ｃｏｌｕｍｎｂｙｃｏｌｕｍｎ）ベースで行列から読み出されることによってインターリーブでき、図示するような、インターリーブされた出力［ａ，ｅ，ｉ，ｍ，ｂ，ｆ，ｊ，ＤＴＸ，ｃ，ｇ，ｋ，ＤＴＸ，ｄ，ｈ，ｌ，ＤＴＸ］を生じる。

【００３６】
［ｎ，ｏ，ｐ，ｑ，ｒ，ｓ，ｔ，ｕ，ｖ，ｗ，ｘ，ｙ，ｚ，ＤＴＸ，ＤＴＸ，ＤＴＸ］の第二の１６個の信号のセットが同じ方法でインターリーブされた場合には、次のようになる。

【００３７】
ＤＴＸシンボルは、次のように、他のインターリーブされた信号とアラインされる。

【００３８】
本発明者によって見出されたように、異なるオフセット、インターリーバの増加、又は他のインターリーバパラメータ変動は、インターリーブ出力中のＤＴＸのアライメントを軽減するための、正方形インターリービングのような、周知のインターリービング技術と共に用いることができる。
【００３９】
特に、第二のインターリーバ行列を読み出す時にオフセットが用いられる場合には、ＤＴＸシンボルのアライメントを軽減するか回避することができる。たとえば、第一のインターリーバがオフセットされない場合で、第二のインターリーバが、第一の行中の一つの列をオフセットして第二の行列の読み出しを開始することによってオフセットされる場合には（すなわち、信号ｎに対して信号ｒで開始する）、インターリーバ結果は、次のようになり、ＤＴＸシンボルのアライメントは生じない、すなわち、チャネルはミスアラインされる。

【００４０】
自明のことであるが、オフセット、増加、インターリーバの種類等のような、インターリーバパラメータバリエーションは、異なる列及び／又は行を、信号を行列に読み込ませるための開始位置として定義したり、異なる列及び／又は行を、信号を行列から読み出すための開始位置として定義したり、様々な方法で実行できる。この選択は、当該分野の当業者が行なうことができるであろう、種々の方法で、予め定めることができ、又はパラメータとして決定できる。信号の追加のチャネルは、伝送されるべき得られる信号セット中で、ＤＴＸシンボルがミスアラインされることを保証するために、異なるパラメータによってインターリーブされる
【００４１】
基地局２４から加入者局２８への下りリンク方向では、基地局２４は、インターリービングパターンについての異なるパラメータを単に選択して各チャネルに適用することができ、一般にはチャネルセットアップ時間において、適用されたパラメータを各加入者局２４に報告することができる。加入者局２８から基地局２４への上りリンク方向では、各加入者局は、単数あるいは複数のチャネルについてのパラメータの一つのセットを選択すると意図される。あるいは、基地局２４は、チャネルをセットアップするために加入者局２８と通信する間に、一つ以上のパラメータを各加入者局２８に割り当てることができる。加入者局２８への下りリンク方向又は加入者局２８からの上りリンク方向で用いられている一つ又は複数のパラメータは、同一である必要はない。
【００４２】
さらに、上述したように、本発明のインターリービングは、複数回のインターリービングを含むことが意図される。たとえば、上記の正方インターリーバをＤＴＸ又は他の繰り返されたシンボルをミスアラインするために用いることができ、渦巻き型インターリーバのような第二のインターリーバを第一のインターリーバの結果に基づいて用いることができる。他の例としては、コードシンボルのセットが形成されている間に、ＤＴＸ又は他の繰り返されたシンボルをインターリーブするために擬似乱数プロセス等を用いることができ、渦巻き型インターリーバのような第二のインターリーバを、結果をインターリーブするために用いることもできる。当該分野における当業者は他の代替物及び組み合わせを用いることができるが、あらゆる場合に、インターリーブされた結果のミスアライメントを保証するために、一つ以上のインターリーバ段階において、適切なパラメータのセットを用いることができる。
【００４３】
加入者局２８及び／又は基地局２４が利用可能な適切なパラメータのルックアップテーブルを参照したり、加入者局２８のＩＰアドレスのような周知のデータに基づくハッシュ関数によって行なったりする等の擬似乱数プロセスを含む種々の手段によって、下り方向及び上り方向のパラメータの片方又は両方を選ぶことができる。各チャネルにパラメータを割り当てる他の手段も、当該分野の当業者は用いることができる。
【００４４】
上記の記述は、チャネル内のＤＴＸコードシンボルのアライメントを回避することを中心にしているが、本発明は、ＤＴＸに限定されず、チャネルが、本来ならばしばしばアラインされる同一の値を有する、任意のコードシンボルを含む場合には、利益がある。たとえば、パケットを用いるデータ通信システムにおいては、異なる加入者局２８及び基地局２４の間のパケット中で、パケットプロトコルが、パケット内の位置及び内容の両方について、しばしば同一である種々の情報を定義することは、一般的である。このようなしばしばアラインされたデータは、パケット伝送先アドレスフィールド、媒体形式定義等を含むことがある。同様に、加入者局２４中のファームウェアを更新したり、ライブのストリーミングビデオ等を表示したり等するためのように、同一のデータが、基地局２４から二つ以上の加入者局２８に伝送される場合には、パケットのペイロードは、同一であっても良く、システム２0は、伝送された信号の非アラインされたインターリービングによって利益を得るであろう。
【００４５】
さらに、上述した本実施の形態はラジオベースの無線通信システムに関連するが、本発明は、ラジオベースのシステムに限定されず、同期ＣＤＭＡ等又は光システムを用いているＣＡＴＶ網のような有線を用いることができる。
【００４６】
当該分野の当業者には当然のことであるが、上述の方法には、本発明から逸脱しない範囲で変更を加えることができる。たとえば、異なる数のヘッダービット、異なるフレーム期間、異なるチップレート、等を用いることができる。また、複数の基地局２４を有するシステム２０においては、各基地局２４は、互いに異なるパラメータを使用できると考えられる。さらに、本明細書で説明した実施の形態は、無線の物理的リンクを通じて伝送を行ない、多重接続技術としてＣＤＭＡを用いている多元接続技術に関するが、当然のことながら、本発明は、ツイストペア又は同軸リンクのような種々の物理的リンク及びＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭ、又はＣＤＭＡ等の種々の多元接続技術に適用できる。
【００４７】
本発明の前述した実施の形態は、本発明を例示するものに過ぎず、本明細書に添付されている請求の範囲によってのみ限定される本発明の範囲を逸脱せずに、当該分野の技術者により、前記実施の形態に変形及び修正が行なわれ得る。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態によるデータチャネルを内蔵する通信システムの概略図である。
【図２】図１に示した基地局の概略図である。
【図３】図１に示した加入者局のいずれかの概略図である。
【図４】伝送されるべきコードシンボルのフレーム中のスロットを示す概略図である。
【図５】図５ａは、図１のシステムを通じて伝送するためのコードシンボルのスロットの概略図である。図５ｂは、インターリービング後の図５ａのスロットの概略図である。
【図６】コードシンボルの三つの異なるフレームからのスロットの概略図である。
【図７】従来のインターリービング動作後の図６のスロットの概略図である。
【図８】本発明によるインターリービング動作後の図６のスロットの概略図である。
【図９】図９ａは、インターリービング後のアラインされたコードシンボルを有する伝送されたパワー内の変化を示す図である。図９ｂは、インターリービング後にミスアラインされたコードシンボルを有する伝送されたパワー内の変化を示す図である。

Claims

局間でデータを伝送するシステムであって、
各々が、無線インタフェースを通じて、異なるコードシンボルのセットを伝送可能な、少なくとも二つの送信機と、
前記少なくとも二つの送信機の各々に関連付けられたインターリーバ手段であって、各インターリーバ手段は、前記少なくとも二つの送信機の内各一つによる伝送に先立って前記コードシンボルのセットをインターリーブすることが可能であり、前記インターリーバ手段の各々は、インターリービング動作中に、異なるインターリービングパラメータのセットを用い、第一のインターリーバ手段によって作られたインターリーブされたコードシンボルのセットが、第二のインターリーバ手段によって作られたインターリーブされたコードシンボルのセットとは異なっている、インターリービングパターンを有するようにする、インターリーバ手段と、
前記無線インターフェースを通じて、前記少なくとも二つの送信機の内少なくとも一つから前記インターリーブされたコードシンボルのセットを受信可能な、少なくとも一つの受信機と、
前記少なくとも一つの受信機と関連付けられ、前記受信されたコードシンボルのセットについてのインターリービングパラメータのセットに従って、前記受信されたコードシンボルのセットをデインターリーブすることができる、デインターリーバ手段と、
を備える、
システム。
前記インターリービングパラメータのセットが、前記少なくとも一つの受信機から前記インターリーバ手段の各々に与えられている、請求項１に記載のシステム。
前記インターリービングパラメータのセットが、前記少なくとも一つの受信機に知られている方法で、各インターリーバ手段によって選択され、前記少なくとも一つの受信機が前記知られた方法を用いて、前記コードシンボルのセットをデインターリーブするために、前記インターリービングパラメータのセットを決定する、請求項１に記載のシステム。
前記送信機の各々が、伝送をインターリーブするために用いた、インターリービングパラメータのセットを、前記少なくとも一つの受信機に報告する、請求項１に記載のシステム。
前記送信機の各々が加入者局であり、前記少なくとも一つの受信機が基地局である、請求項１に記載のシステム。
前記インターリーバ手段が正方インターリーバである、請求項１に記載のシステム。
前記コードシンボルが、選択された伝送期間を有するフレームで伝送される、請求項１に記載のシステム。
前記フレームが一定数のタイムスロットを備え、各スロットが同数のコードシンボルを有する、請求項７に記載のシステム。
ＣＤＭＡが、多元接続技術として用いられている、請求項１に記載のシステム。
前記伝送されたコードシンボルのセットが、ゼロエネルギーで伝送されたシンボルを含む、請求項１に記載のシステム。
前記少なくとも二つの送信機がラジオ送信機であり、前記少なくとも一つの受信機がラジオ受信機である、請求項１に記載のシステム。
局間でデータを伝送するシステムであって、
少なくとも二つの受信機と、
前記少なくとも二つの受信機へ無線インターフェースを通じて、コードシンボルのセットを伝送可能な、少なくとも一つの送信機と、
インターリーバ手段であって、前記少なくとも一つの受信機による伝送に先立って前記コードシンボルのセットの各々をインターリーブすることが可能であり、前記インターリーバ手段が、異なる受信機に意図された前記コードシンボルのセットをインターリーブするときに、異なるインターリービングパラメータのセットを用い、前記少なくとも二つの受信機の異なる一方の受信機に伝送されたコードシンボルのセットが、前記少なくとも二つの受信機の他の受信機に伝送されたコードシンボルのセットとは異なるパターンで、インターリーブされるようにする、インターリーバ手段と、
前記少なくとも二つの受信機の各々と関連付けられたデインターリービング手段であって、前記デインターリービング手段の各々が、対応するインターリーブされたコードシンボルのセットについての前記インターリービングパラメータのセットを用い、前記受信機によって受信された前記コードシンボルのセットをデインターリーブする、デインターリービング手段と、
を備える、
システム。
前記少なくとも一つの送信機が、各受信機に伝送された前記インターリーブされたコードシンボルのセットについてのインターリービングパラメータのセットを、前記少なくとも二つの受信機の各々に報告する、請求項１２に記載のシステム。
前記少なくとも二つの受信機の各々が、各受信機に伝送された前記コードシンボルのセットについての前記インターリービングパラメータのセットを決定する、請求項１２に記載のシステム。
前記インターリーブされたコードシンボルのセットが、一定の伝送期間を有するフレームで伝送される、請求項１２に記載のシステム。
前記少なくとも一つの送信機が基地局であり、前記少なくとも二つの受信機が加入者局である、請求項１２に記載のシステム。
前記インターリーバ手段が正方インターリーバである、請求項１２に記載のシステム。
前記フレームが一定数のタイムスロットを備え、各スロットが同数のコードシンボルを有する、請求項１５に記載のシステム。
ＣＤＭＡが、多元接続技術として用いられている、請求項１２に記載のシステム。
前記伝送されたコードシンボルのセットが、ゼロエネルギーで伝送されたシンボルを含む、請求項１２に記載のシステム。
前記少なくとも一つの送信機がラジオ送信機であり、前記少なくとも二つの受信機がラジオ受信機である、請求項１２に記載のシステム。
コードシンボルのセットを送信機から少なくとも二つの受信機に伝送するのに必要とされるエネルギーのピークを平均比率まで減らす方法であって、コードシンボルのセットは、前記二つの受信機の各々に同期する方法で伝送され、
（ａ）前記少なくとも二つの受信機の各々について、受信機に伝送されるべき選択された数の前記コードシンボルを一つのセットとして組み立てるステップであって、各セットは伝送に略ゼロパワーを必要とする少なくとも一つのコードシンボルを含み、前記少なくとも一つのコードシンボルは、前記少なくとも二つの受信機の他方に伝送されるべきコードシンボルのセット中の前記少なくとも一つのコードシンボルと一時的にアラインされている、ステップと、
（ｂ）前記少なくとも二つの受信機の各々に伝送されるべきコードシンボルの各セットをインターリーブするための異なるインターリーブパラメータのセットを選択するステップと、
（ｃ）各受信機について、対応する受信機についてのインターリービングパラメータのセットを用いてコートシンボルのセットをインターリーブするステップであって、コードシンボルの各セット中の前記少なくとも一つのコードシンボルが、前記少なくとも二つの受信機の他方に伝送されるべき前記コードシンボルのセット中の少なくとも一つのコードシンボルと一時的にアラインされないように、インターリビングするステップと、
を備える、
方法。
前記コードシンボルのセットがシンボルのフレームであり、前記フレームが一定の伝送期間を有する、請求項２２に記載の方法。
前記コードシンボルが、ＣＤＭＡを多元接続技術として用いて、伝送される、請求項２２に記載の方法。
前記少なくとも二つの受信機がラジオ受信機であり、前記送信機がラジオ送信機である、請求項２２に記載の方法。
局間で少なくとも二つのデータのセットを伝送するシステムであって、
少なくとも二つのデータのセットを、少なくとも一つの局から少なくとも第二の局に伝送するための、少なくとも一つの送信機と、
前記少なくとも二つの伝送されたデータのセットを受信するための受信機を含む、少なくとも第二の局と、
前記少なくとも二つのデータのセットを伝送する各送信機と関連付けられた、少なくとも一つのインターリーバであって、前記少なくとも一つのインターリーバは、第一のセット中の伝送されたインターリーブされたデータを、第二のセット中の伝送されたデータとミスアラインするように動作する、インターリーバと、
を備える、
システム。
前記少なくとも一つの送信機が、前記少なくとも二つのデータのセットを伝送する、請求項２６に記載のシステム。
少なくとも二つの送信機を含み、前記送信機の各々が、前記少なくとも二つのデータのセットの各々を伝送する、請求項２６に記載のシステム。
前記インターリーバの各々が、所定のインターリービングパラメータのセットに従って、前記インターリーブされたデータをミスアラインする、請求項２６に記載のシステム。
前記インターリーバの各々が、前記局の一つによって定義され、前記局の一つから受信された、インターリンビングパラメータのセットに従って、前記インターリーブされたデータをミスアラインする、請求項２６に記載のシステム。