W−CDMA移動無線システムにおいて、移動端末装置が無線基地局装置からダウンリンクによりデータを受信する際、又は移動端末装置がアップリンクにより無線基地局装置に対してデータを送信する際、単位時間当たりの送受データビット数(レート)を変化させて伝送する方式が規格化されている。
W−CDMAシステムの3GPP規格のTSシリーズ(以後、単に3GPP規格と称する。)によると、ひと区切りのチャネルデータ伝送時間の単位を伝送時間間隔(TTI:Transmission Time Interval)と定義し、該伝送時間間隔(TTI)単位でインタリーブ処理を行う。該伝送時間間隔(TTI)として10ms,20ms,40ms及び80msの4種類を定義している。
また、移動端末装置又は無線基地局装置の無線装置は、各伝送時間間隔(TTI)毎にチャネルデータのレートを判定し、該判定したレートで受信データを復号する必要があるが、そのレート判定に3GPP規格によるトランスポートフォーマット組合せ指標(TFCI:Transport Format Combination Indicator、以下「フォーマット組合せ指標」という。)ビットを使用する。
以下に、このレート判定用のフォーマット組合せ指標(TFCI)ビットを使用したチャネル符号化/復号化の概要を説明する。3GPP規格によると、一般に送信データとして、伝送誤り率等の規定が異なる複数の通信サービスのデータ(例えば、音声データ、非制限データ、パケットデータ等)が多重されて伝送される。
各通信サービスのデータは、レイヤ2からレイヤ1の物理チャネルに至るトランスポートチャネル(TrCH)というチャネルにおける処理の過程で、畳込み又はターボ符号化、レートマッチング処理、第1のインタリーブ処理、トランスポートチャネル(TrCH)の多重化、及び該多重データの第2のインタリーブ処理が行われる。
該送信データを受信する移動端末装置又は無線基地局装置の無線装置は、図8に示すように、受信データに対して第2のデインタリーブ処理部8−1、トランスポートチャネル(TrCH)への多重分離部8−2、該トランスポートチャネルデータの第1のデインタリーブ処理部8−3、レートデマッチング処理部8−4、チャネルデコード処理部8−5、CRCチェック処理部8−6を備え、これらの処理部により受信復号処理を行う。
図9はトランスポートチャネル(TrCH)のレート変化の具体例を示す。第1のトランスポートチャネル(TrCH1)は、10msの伝送時間間隔(TTI)を有し、タイムT1(0〜10ms),タイムT2(10〜20ms)において、トランスポートブロック長20ビットのトランスポートブロック1つを転送(レートは20ビット)し、タイムT3(20〜30ms)において、トランスポートブロック長20ビットのトランスポートブロック2つを転送(レートは20ビット+20ビット=40ビット)し、タイムT4(30〜40ms)以降再び20ビットのレートでデータを転送している。
第2のトランスポートチャネル(TrCH2)は、10msの伝送時間間隔(TTI)を有し、タイムT1,タイムT2において、トランスポートブロック長320ビットのトランスポートブロック1つを転送(レートは320ビット)し、タイムT3において、トランスポートブロック長320ビットのトランスポートブロック2つを転送(レートは320ビット+320ビット=640ビット)し、タイムT4以降再び320ビットのレートでデータを転送している。
第3のトランスポートチャネル(TrCH3)は、40msの伝送時間間隔(TTI)を有し、タイムT1〜T4(0〜40ms)において、トランスポートブロック長320ビットのトランスポートブロック1つを転送(レートは320ビット)し、タイムT4以降も320ビットのレートでデータを転送している。
この移動端末装置又は無線基地局装置の無線装置が無線通信制御を行う際、トランスポートチャネル(TrCH)部は、上位通信制御部(アプリケーションソフトウェア)から通知されるパラメータによって、チャネルデータのレート候補をトランスポートフォーマット指標(TFI:Transport Format Indicator、以下「フォーマット指標」という。)と対応付けて予め認識している。
図10は上位通信制御部(アプリケーションソフトウェア)から通知される各トランスポートチャネル(TrCH1〜3)のパラメータの例を示す。例として図9に示すようなデータ通信が行われる場合、該データ通信の開始前に通知されるパラメータによって、図10に示すように各トランスポートチャネル(TrCH1〜3)で行われるデータ通信のレート候補をフォーマット指標(TFI)に対応付けて認識している。
図10において、第1のトランスポートチャネル(TrCH1)は、伝送時間間隔(TTI)=10msであり、第1のフォーマット指標(TFI0)として、トランスポートブロック長=20ビット、トランスポートブロック数=0、即ち、レート=20ビット×0=0ビットの候補(TFI0=0ビット)を認識する。
また、第2のフォーマット指標(TFI1)として、トランスポートブロック長=20ビット、トランスポートブロック数=1、即ち、レート=20ビット×1=20ビットの候補(TFI1=20ビット)を認識する。
また、第3のフォーマット指標(TFI2)として、トランスポートブロック長=20ビット、トランスポートブロック数=2、即ち、レート=20ビット×2=40ビットの候補(TFI2=40ビット)を認識する。この場合、第1のトランスポートチャネル(TrCH1)のフォーマットの候補数は、TFI0,TFI1,TFI2の3つということになる。
同様に、第2のトランスポートチャネル(TrCH2)は、伝送時間間隔(TTI)=10msであり、第1のフォーマット指標(TFI0)として、トランスポートブロック長=320ビット、トランスポートブロック数=0、即ち、レート=320ビット×0=0ビットの候補(TFI0=0ビット)を認識する。
また、第2のフォーマット指標(TFI1)として、トランスポートブロック長=320ビット、トランスポートブロック数=1、即ち、レート=320ビット×1=320ビットの候補(TFI1=320ビット)を認識する。
また、第3のフォーマット指標(TFI2)として、トランスポートブロック長=320ビット、トランスポートブロック数=2、即ち、レート=320ビット×2=640ビットの候補(TFI2=640ビット)を認識する。この場合、第2のトランスポートチャネル(TrCH2)のトランスポートフォーマットの候補数は、TFI0,TFI1,TFI2の3つということになる。
同様に、第3のトランスポートチャネル(TrCH3)は、伝送時間間隔(TTI)=40msであり、第1のフォーマット指標(TFI0)として、トランスポートブロック長=320ビット、トランスポートブロック数=0、即ち、レート=320ビット×0=0ビットの候補(TFI0=0ビット)を認識する。
また、第2のフォーマット指標(TFI1)として、トランスポートブロック長=320ビット、トランスポートブロック数=1、即ち、レート=320ビット×1=320ビットの候補(TFI1=320ビット)を認識する。この場合、第3のトランスポートチャネル(TrCH3)のトランスポートフォーマットの候補数は、TFI0及びTFI1の2つということになる。
移動端末装置又は無線基地局装置は、無線通信制御の開始時に、各トランスポートチャネル(TrCH)のレートの組合せを示すフォーマット組合せ指標(TFCI)を算出して送信し、受信側は該フォーマット組合せ指標(TFCI)から各トランスポートチャネル(TrCH)のレートを算定し、該レートに従った復号処理を行う。
送信側におけるフォーマット組合せ指標(TFCI)の算定は、先ず、算出トランスポートフォーマット組合せ値(CTFC:Calculated Transport Format Combination、以下「算出フォーマット組合せ値」という。)を算定し、この算出フォーマット組合せ値(CTFC)に対応するフォーマット組合せ指標(TFCI)を、マッピングテーブルを参照して決定する。
I個のトランスポートチャネル(TrCH)のそれぞれのフォーマット指標が、TFI
1,TFI
2,…,TFI
Iである算出フォーマット組合せ値CTFC(TFI
1,TFI
2,…,TFI
I)は、以下の演算式(1)によって算出される。
演算式(1)において、i=1,2,…,I(Iはトランスポートチャネル(TrCH)の個数)、また、L
j(j=0,1,2,…,i−1)はj番目のトランスポートチャネル(TrCH)のフォーマット候補数、L
0=1である。
図10に示す各トランスポートチャネル(TrCH)の各フォーマット指標(TFI)の組合せに対する算出フォーマット組合せ値CTFC(TFI1,TFI2,…,TFII)=TFI1×P1+TFI2×P2+TFI3×P3の数値例、及びフォーマット組合せ指標(TFCI)の対応を図11に示す。
ここで、第1のトランスポートチャネル(TrCH1)のフォーマット指標(TFI1)は{0,1,2}で候補数L1は3、第2のトランスポートチャネル(TrCH2)のフォーマット指標(TFI2)は{0,1,2}で候補数L2は3、第3のトランスポートチャネル(TrCH3)のフォーマット指標(TFI3)は{0,1}で候補数L3は2である。
また、上記式1により、P1=L0=1、P2=L0×L1=1×3=3、P3=L0×L1×L2=1×3×3=9である。図11に示すように、各算出フォーマット組合せ値CTFC(TFI1,TFI2,…,TFII)には、1対1にフォーマット組合せ指標TFCIを対応させ、その対応をマッピングテーブルに記憶する。
図9に示したデータ転送例の場合、タイムT1、タイムT2及びタイムT4の区間で、第1、第2及び第3のトランスポートチャネル(TrCH1,TrCH2,TrCH3)の各フォーマット指標TFI1,TFI2,TFI3は、それぞれ1,1,1であるので、算出フォーマット組合せ値CTFC(1,1,1)=1×1+1×3+1×9=13となり、該CTFC13に対応するフォーマット組合せ指標TFCIは9となる。
また、タイムT3の区間で、第1、第2及び第3のトランスポートチャネル(TrCH1,TrCH2,TrCH3)の各フォーマット指標TFI1,TFI2,TFI3は、それぞれ2,2,1であるので、算出フォーマット組合せ値CTFC(2,2,1)=2×1+2×3+1×9=17となり、該CTFC17に対応するフォーマット組合せ指標TFCIは17となる。
送信側から上記フォーマット組合せ指標(TFCI)を送信し、受信側は該フォーマット組合せ指標(TFCI)を受信して、図12に示す処理フローにより、各トランスポートチャネル(TrCH)のフォーマット指標(TFIi)を算出する。
先ず、受信したフォーマット組合せ指標(TFCI)に対応する算出フォーマット組合せ値(CTFC)を、マッピングテーブルを参照して特定し、その値をmとして設定する(12−1)。次に、変数iにトランスポートチャネル数Iを設定し(12−2)、変数iが正の値であるかどうかを判定(12−3)しながら、mをPiで除した商の整数値をフォーマット指標(TFIi)として設定し、mをPiで除した余りをmとして設定し、iをデクレメントし(12−4)、変数iが正である限り、上記ステップ(12−4)の処理を繰返す。なお、ステップ(12−4)におけるPiは前述の演算式(1)におけるPiである。
上記フォーマット組合せ指標(TFCI)は10ビットから成り、この10ビットのフォーマット組合せ指標(TFCI)は、リードミュラー(Reed Muller)符号方式により、32ビットのフォーマット組合せ指標符号語(TFCI Code Word)に符号化され、その第1ビット目及び第17ビット目を削除(パンクチャ)して30ビットにし、送信データフレームの規定位置にマッピングして送信される(ビット数:30ビット/フレーム)。
図13にフォーマット組合せ指標符号語(TFCI Code Word)を生成するリードミュラー(Reed Muller)符号器を示す。同図に示すように、10ビットのフォーマット組合せ指標(TFCI)(a0,a1,a2,…,a9)の各ビットを、掛け算器13−0〜13−9によりマスクパターン(M0,M1,M2,…,M9)の各ビットと掛合わせ、該掛け算の結果をエクスクルーシブオア回路13−10に入力してその排他的論理和を出力する。
マスクパターン(M0,M1,M2,…,M9)の各ビットM0,M1,M2,…,M9のそれぞれは、32ビットの時系列ビットパターンから成り、1クロック毎に該32ビットの時系列ビットパターンを順次1ビットずつ取出して、それぞれ掛け算器13−0〜13−9に入力することにより、エクスクルーシブオア回路13−10から、32ビットの時系列ビットがフォーマット組合せ指標符号語(TFCI Code Word)として出力される。
つまり、図13のリードミュラー符号器により、10ビットのフォーマット組合せ指標(TFCI)(a0,a1,a2,…,a9)が、32ビットのフォーマット組合せ指標符号語(TFCI Code Word)の時系列ビットに、変換(符号化)される。
ここで、フォーマット組合せ指標(TFCI)の符号化に用いるリードミュラー符号器の32ビットの時系列マスクパターンが、伝送特性向上化等のために変更される場合がある。例えば、3GPP規格のバージョン変更等によって、32ビットの時系列マスクパターンを変更する必要が生じる場合がある。
図13に示した構成例では、3つの種類の異なる時系列マスクパターンを記憶するROM(Read Only Memory)13−11,13−12,13−13を設け、該ROM(Read Only Memory)13−11,13−12,13−13から出力されるマスクパターンの1つを、選択スイッチ(SW)13−14により選択して出力する。選択スイッチ(SW)13−14は、出力するマスクパターンを上位の通信制御部からの指示に従って判断する。
前述のように32ビットのフォーマット組合せ指標符号語(TFCI Code Word)は、第1ビット目及び第17ビット目を削除(パンクチャ)して送信装置から送信され、受信装置はこの30ビットのフォーマット組合せ指標符号語(TFCI Code Word)を受信して、以下に説明するようにアダマール変換器等を用いて10ビットのフォーマット組合せ指標(TFCI)に復号する。
図14に高速アダマール変換によるフォーマット組合せ指標(TFCI)復号のシグナルフローを示す。同図に示すように、受信された30ビットのフォーマット組合せ指標符号語(TFCI Code Word)は、アダマール変換器の入力部14−1において、第1ビット目及び第17ビット目に尤度の低いビットシンボルを挿入して32ビットとし、該32ビットの符号付き軟判定データ(a0〜a31)に対して、同図に示すように実線矢印で示すもの同士で加算、実線矢印と点線矢印で示すもの同士で減算を行い、出力部14−2において極大値を検出し、該極大値の符号及び検出位置から対応するフォーマット組合せ指標(TFCI)値0〜63を得る。該フォーマット組合せ指標(TFCI)値0〜63は10ビットで表される。
前述したようにフォーマット組合せ指標(TFCI)は、上位通信制御部(アプリケーションソフトウェア)から予め通知されているマッピングテーブルを参照して、算出フォーマット組合せ値(CTFC)へ変換され、算出フォーマット組合せ値(CTFC)から、図12に示す処理フローによって各トランスポートチャネル(TrCH)のフォーマット指標(TFI)iを算出し、該フォーマット指標(TFI)iにより、各トランスポートチャネル(TrCH)のレートを確定する。
各トランスポートチャネル(TrCH)のレートが確定した段階で、初めて、図8に示すトランスポートチャネル(TrCH)への多重分離処理(8−2)、該トランスポートチャネルデータの第1のデインタリーブ処理(8−3)、レートデマッチング処理(8−4)、及びチャネルデコーディング(畳込み復号又はターボ復号)処理(8−5)が可能となる。
トランスポートチャネル(TrCH)のレートは、データの送信時間単位である伝送時間間隔(TTI)毎に変更することが可能であるため、伝送時間間隔(TTI)毎に該トランスポートチャネル(TrCH)のレートを確定した後、上記8−2〜8−5の各処理を行う必要がある。
更に、複数のトランスポートチャネル(TrCH)が多重されている場合、そのうちの最短の伝送時間間隔(TTI)毎にトランスポートフォーマット即ちレートが変化する可能性があるため、該最小単位の伝送時間間隔(TTI)毎に、フォーマット組合せ指標符号語(TFCI Code Word)のデコード、フォーマット組合せ指標(TFCI)のデコード、フォーマット指標(TFIi)のデコードを行って、上記8−2〜8−5の復号化処理を行う必要がある。
しかし逆にいうと、トランスポートフォーマット(即ちレート)が変化しない伝送時間間隔(TTI)では、フォーマット組合せ指標(TFCI)、フォーマット指標(TFIi)の値も変化せず、上記8−2〜8−5の復号化処理における設定パラメータも変化しない。
同様に上位アプリケーションからの送信データを符号化して送信する処理においても、送信データ単位の伝送時間間隔(TTI)毎に、各トランスポートチャネル(TrCH)のレートが変更される可能性があるため、伝送時間間隔(TTI)毎にレートを判定し、該レートに対応したパラメータを設定して、畳込み符号化又はターボ符号化処理、レートマッチング処理、トランスポートチャネルデータのインタリーブ処理、及びトランスポートチャネルの多重処理を行う必要がある。
更に、伝送時間間隔(TTI)単位で変化する各フォーマット指標(TFIi)から、3GPP規格で定められているアルゴリズムに従って、算出フォーマット組合せ値(CTFC)を決定し、上位通信制御部から予め知らされているマッピングテーブルを参照して、該算出フォーマット組合せ値(CTFC)をフォーマット組合せ指標(TFCI)に変換し、該フォーマット組合せ指標(TFCI)をリードミュラー符号方式により、フォーマット組合せ指標符号語(TFCICode Word)に符号化し、レートマッチング処理を行った後に、送信データの規定位置に、該フォーマット組合せ指標符号語(TFCI Code Word)をマッピングして送信する。
この送信処理動作時においても、レートが直前の伝送時間間隔(TTI)と変化しない伝送時間間隔(TTI)では、フォーマット組合せ指標(TFCI)及びフォーマット指標(TFIi)の値は変化せず、上記の畳込み又はターボ符号化処理、レートマッチング処理、インタリーブ処理及び多重処理の設定パラメータも変化しない。
また、フォーマット組合せ指標(TFCI)の符号化に際して、誤り特性向上等のために又は3GPP規格のバージョン又は版数によって、フォーマット組合せ指標符号語(TFCI Code Word)を生成するためのマスクパターンに変更が生じた場合、リードミュラー符号器に用いるマスクパターンを変更する必要があるので、送信側では複数のマスクパターンを記憶して保持し、受信側でも異なるマスクパターンに対応した複数のデコード回路を備えていた。
図15は従来の各チャネル受信復号化処理部に対するパラメータ設定のシグナルフローを示す。無線装置は各トランスポートチャネル(TrCHI)に設定するパラメータを演算するパラメータ演算回路15−1を備え、該各パラメータ演算回路15−1には、上位通信制御部(アプリケーションソフトウェア)から通知される各チャネルのフォーマット指標(TFII)のパラメータが入力され、またフォーマット組合せ指標符号語(TFCICode Word)のデコード回路15−2で復号したフォーマット組合せ指標(TFCI)が入力される。
パラメータ演算回路15−1は、フォーマット組合せ指標(TFCI)より、当該チャネルのフォーマット指標(TFI)を算出し、各チャネルのトランスポートブロック長及びトランスポートブロック数を特定する。また、上位通信制御部(アプリケーションソフトウェア)から、CRCビット数、送信データの符号化方式(畳み込み符号かターボ符号か等)及び符号化率等のパラメータがパラメータ演算回路15−1に通知される。これらのパラメータより、チャネルデコーディングパラメータ(チャネルデコーディング処理前後のデータビット長)が計算される。
また、チャネルデコーディング処理前のデータビット長からレートマッチングパラメータ計算を行うことにより、レートマッチングパラメータΔN,eini,eplus,eminusが計算される。ここで、ΔNはレートマッチング処理で挿入又は削除されるビット数(レートマッチング処理前後のデータビット長の差分)であり、eini,eplus,eminusはレートデマッチング処理に必要なパラメータであり、これらは3GPP規格で決められている。更にトランスポートチャネル多重分離のパラメータとして、物理チャネル上にマッピングされている各トランスポートチャネル(TrCH)のデータビット長(チャネルデコーディング処理前のビット長+ΔN)も計算される。
以上の計算により算定したパラメータを、各トランスポートチャネル(TrCH1,TrCH2,TrCH3)の、チャネルデコーディング処理回路15−3、レートデマッチング処理回路15−4、トランスポートチャネル多重分離処理回路15−5にそれぞれ設定する。受信復号化処理は、この設定パラメータを基に実行可能となる。各処理回路で設定されたパラメータ値は保持され、次の送信データの送信時間間隔TTIで異なるパラメータ値であった場合は新パラメータ値で上書きされ、更新される。
送信動作時も同様に、上位通信制御部(アプリケーション)から通知される各パラメータ及び送信データのデータビット長から、チャネルコーディング(畳込み符号化又はターボ符号化)処理、レートマッチング処理及びトランスポートチャネル多重処理のための各パラメータを計算し、チャネルコーディング処理回路(図示省略)、レートマッチング処理回路(図示省略)、トランスポートチャネル多重処理回路(図示省略)にそのパラメータ値を設定する。
これらのパラメータによって送信データの符号化処理が実行可能となり、受信動作時と同様に、各処理回路で設定されたパラメータ値は保持される。これらのパラメータ演算において、特にレートマッチング処理のためのパラメータ演算は非常に負担が重い処理であるが、最小単位の送信データ単位時間である各伝送時間間隔(TTI)毎に毎回行う必要がある。
ここで、レートマッチングパラメータの演算について説明する。先ず、以下のように変数を定義する。なお、以下の「※」印を付した変数は、上位通信制御部(アプリケーション)から通知されるパラメータを示し、「※※」印を付した変数はパラメータ演算の計算過程又は計算結果より算出されるパラメータである。
i;トランスポートチャネル(TrCH)の番号。
j;トランスポートフォーマット組合せの番号。
※※N
ij;レートマッチング処理前の1無線フレーム当たりのビット数。
※※N
ij TTI;レートマッチング処理前の1伝送時間間隔(TTI)当たりのビット数(下りのみで使用。)
※※ΔN
ij;1無線フレーム当たりのレピテション又はパンクチャビット数。
※※ΔN
ij TTI;1伝送時間間隔(TTI)当たりのレピテション又はパンクチャビット数。
※RM
i;各トランスポートチャネル(TrCH)のレートマッチング比率。
※PL;パンクチャリミット数(上りのみで使用)。
※N
data,j;1無線フレーム中の物理チャネル(コードコンポジットトランスポートチャネルCCTrCH)の使用可能ビット数。
※I;物理チャネル(コードコンポジットトランスポートチャネルCCTrCH)中のトランスポートチャネル数。
※F
i;各トランスポートチャネル(TrCH
i)の伝送時間間隔(TTI)中の無線フレーム数(1,2,4,8の4種類)。
※※n
i;各トランスポートチャネル(TrCH
i)の伝送時間間隔(TTI)中の無線フレーム番号。
※※q;平均パンクチャリング長(上りのみで使用。)I
F(n
i):第1インタリーブの逆関数で以下の表1に示す値(上りのみで使用。)
※※S(n
i):無線フレームn
iのパンクチャリングパターンシフト量(上りのみで使用。)
※TF
i(j):組合せjのトランスポートチャネルiのフォーマット。
※TFS(i):トランスポートチャネル(TrCH
i)のセット。
※TFCS:組合せjのセット。
以上のパラメータを基に、レートマッチング処理におけるビット挿入(レピティション)又はビット削除(パンクチャ)による増減ビット数ΔNとレートマッチング演算初期値eini,eplus,eminusとを演算する。なお、ΔNの値によりレートマッチング処理後のビット数が確定し、トランスポートチャネル多重及びその多重分離を行う際のデータビット長が確定する。また、ΔN,eini,eplus,eminusの値より、レートマッチング処理を実行することが可能となる。
次に、上りレートマッチングパラメータの演算について説明する。まずは図16に示すフローに従って各トランスポートチャネル毎にΔNijを演算する。図16のステップ16−3における演算式の右辺は、(RM1・N1j+RM2・N2j+…+RMi・Nij)を(RM1・N1j+RM2・N2j+…+RMi・NIj)で除し、Ndata,jを乗じた値の小数部を切り捨てた整数値を表す。ステップ16−4により、各トランスポートチャネル毎のΔNijが算出される。
次に以下の方法で拡散レートを決定する。先ず、拡散レートの集合SET0、SET1、SET2を以下の式(2)に示すように画定する。
そして、図17に示すフローに従って拡散レートを決定する。
次に、レートマッチングパラメータΔN,eini,eplus,eminusを以下のように算出する。先ず、上りの符号化方式が畳み込み符号の場合、レートマッチングパラメータΔN,eini,eplus,eminusは、図18及び19のフローに従って算出される。
ここで、同図のフロー18−1等の“ΔNijmodNij”はΔNijをNij”で除したときの余りを表し、フロー18−3及び18−4等の演算の右辺は、(Nij/R)及び(Nij/(R−Nij))のそれぞれ小数部を切り上げた整数値を表す。また、フロー18−6等の“gcd(|q|,Fi)”は|q|とFiの最大公約数(greatest common divisor)を意味している。更に、フロー19−1等の“*”は乗算、“div”は除算を意味している。
次に、上りの符号化方式がターボ符号の場合、レートマッチングパラメータΔN,eini,eplus,eminusは以下のように算出される。先ず、ΔN≧0(レぺティション処理)の場合、図18及び19に示した畳み込み符号の場合と同じの手法により算出される。次に、ΔN<0(パンクチャ処理)の場合、図20に示すフローに従って算出される。この算出フローにおいてパラメータa,bが用いられ、パラメータbはシステマチックビット(b=1)、第1パリティ(b=2)ビット又は第2パリティビット(b=3)であることを示すのに用いられる。
次に、下りのレートマッチングパラメータ演算について説明する。まず、物理チャネル上に、トランスポートチャネルを多重してマッピングする場合に、トランスポートチャネルが詰まっていない個所にDTXビット(尤度の低い値)を挿入するが、そのDTXポジションにフィクス(固定)ポジションとフレキシブル(可変)ポジションとがある。
図21の(a)はDTXビットフィクスポジションを示し、同図の(b)はDTXビットフレキシブルポジションを示している。DTXビットフィクスポジションでは、図の(a)に示すように、物理チャネル上にマッピングされるトランスポートチャネルの位置が固定化されているのに対して、DTXビットフレキシブルポジションでは、図の(b)に示すように、物理チャネル上にマッピングされるトランスポートチャネルの位置は不定で、先頭から詰めてマッピングされる。
フィクスポジションとフレキシブルポジションとによって、下りレートマッチングパラメータの演算方法が異なる。各トランスポートチャネル(TrCH)のDTXポジションが、フィクスポジションであるかフレキシブルポジションであるかは、上位通信制御部からのパラメータによって通知される。
先ず、DTXフィクスポジションの下りレートマッチングパラメータの演算について説明する。最初に各トランスポートチャネル(TrCH
i)について、レートマッチング処理前の1伝送時間間隔(TTI)当たりのビット数N
ij TTIの最大値を基に、以下の演算式(3)により、送信データ単位時間TTI当たりのレペティション/パンクチャの最大ビット量ΔNmaxを演算する。
次に、DTXフィクスポジションで畳み込み復号の場合、以下の演算式(4)により、下りレートマッチングパラメータΔN,e
ini,e
plus,e
minusが算出される。
また、DTXフィクスポジションでターボ復号の場合、ΔN
ij≧0であれば、畳み込み復号の場合と同様の演算により下りレートマッチングパラメータΔN,e
ini,e
plus,e
minusが算出される。ΔN
ij<0の場合、以下の演算式(5)により下りレートマッチングパラメータΔN,e
ini,e
plus,e
minusが算出される。
次に、DTXフレキシブルポジションの下りレートマッチングパラメータの演算について説明する。先ず最初に、以下の演算式(6)により各トランスポートチャネル(TrCH
i)毎のレートマッチング比率RFiを演算する。
次に以下の算出式(7)により、ΔN
il TTIを演算する。
更に以下の算出式(8)によりDを求め、図22に示すフローにより、再度ΔN
il TTIを演算して修正する。
DTXフレキシブルポジションで畳み込み復号の場合、以下の演算式(9)により下りレートマッチングパラメータが算出される。
また、DTXフレキシブルポジションでターボ復号の場合、ΔN
ij≧0のとき、畳み込み復号時と同様に算出される。ΔN
ij<0の場合、以下の演算式(10)により算出される。
次に、フォーマット組合せ指標(TFCI)からその符号語(TFCI Code Word)へのエンコードに使用するマスクパターンM0〜M9(各マスクパターンは32ビット)について、より詳しく説明する。このマスクパターンM0〜M9は、図22に示す表の例のように、3GPP規格のバージョン又は版数(TS25.212V3.0.0、V3.1.1、V3.2.0)により、そのパターン配列が異なる。
これらマスクパターンM0〜M9の組合せ(配列順序)が異なる複数のマスクパターンの何れかでフォーマット組合せ指標(TFCI)をエンコードする符号器の実装方法として、マスクパターンM0〜M9の組合せ(配列順序)が異なるそれら3種類分のマスクパターンをROM等の記憶装置に保持し、対向する受信装置に合わせてどのマスクパターンを使用するかをネゴシエーションにより判断し、切り替えスイッチを切り替えて、所望のバージョン又は版数に合わせたマスクパターンM0〜M9の組合せ(配列順序)によるエンコードが可能となる。
一方、受信側では32ビットのフォーマット組合せ指標符号語(TFCI Code Word)を、10ビットのフォーマット組合せ指標符号語(TFCI)にデコードする復号器を使用するが、対向する送信装置(移動端末装置又は無線基地局装置)で用いられるマスクパターンとして複数種類のものが想定される場合、例えば、図23の表に示す例のように3種類のマスクパターンが有り、その何れかのマスクパターンの使用が想定される場合、図24に示すようにマスクパターンM0〜M9の組合せ(配列順序)が異なる3種類の復号器24−1,24−2,24−3を備え、対向する送信装置に合わせてどのマスクパターンを使用するかをネゴシエーションにより判断し、切り替えスイッチSW24−4を切り替えて、所望のバージョン又は版のマスクパターンに対応した復号器を選択する。
チャネルコーディング及びチャネルデコーディングにおける他のパラメータの計算を以下に説明する。これらのパラメータ計算のうちデータビット長は、上位レイヤから通知されるトランスポートブロック長、トランスポートブロックセット数、符号化方式、符号化率等のパラメータから比較的簡単に計算可能である。但し、この計算は各伝送時間間隔(TTI)の単位時間毎に計算しなければならない。
チャネルコーディングのパラメータの計算を以下に述べると、トランスポートブロック長=Nビット、トランスポートブロックセット数=S、CRCビット数=Mビット、畳み込み又はターボ符号の符号化率=1/Rのとき、畳み込み符号の場合、
符号時のデータビット長=(((N+M)×S)+8)/(1/R)ビット
となる。(但し、末尾に装着するテールビット長=8の場合。)
ターボ符号の場合、
符号時のデータビット長=(((N+M)×S)/(1/R))+12ビット
となる。(但し、ターボ符号時に装着するテールビット長=12の場合)。
チャネルデコーディングのパラメータ(データビット長)も、前述のチャネルコーディングのパラメータと同様に、上位レイヤからのトランスポートブロック長、トランスポートブロックセット数、符号化方式及び符号化率等のパラメータから算出することができる。
図4はW−CDMA無線装置に適用した本発明の第1の構成例を示す。この構成例は、本発明の主要部をハードウェア回路により構成した例を示している。同図に示す構成において、受信部4−1によりエアからの無線周波数(RF)受信信号をベースバンド信号に復調し、該ベースバンド信号を逆拡散部4−2により逆拡散し、レイク(RAKE)合成部4−3によりマルチパス信号をレイク(RAKE)合成し、スロット分解部4−4により各スロットにマッピングされている受信データとフォーマット組合せ指標符号語(TFCI Code Word)とを分離する。該受信データとフォーマット組合せ指標符号語(TFCI Code Word)はチャネルコーデック(CH−CODEC)部に入力される。
チャネルコーデック(CH−CODEC)部において、フォーマット組合せ指標符号語(TFCI Code Word)は、1種類のみのマスクパターンによるフォーマット組合せ指標符号語(TFCI Code Word)復号器4−5により、フォーマット組合せ指標(TFCI)にデコードされる。例として図5の(a)の表に示すフォーマット組合せ指標符号語(TFCI Code Word)が受信されたものとする。
ここで、1伝送時間間隔(TTI)にフォーマット組合せ指標符号語(TFCI Code Word)30ビットを受信し、各ビットは軟判定処理され、1スロット当たりのTFCI Code Wordビットは2ビットである。3GPP規格により、スロット0から順にx1,x2,…とする。
パンクチャされたx0,x16には尤度の低い値として0を想定し、32ビットのフォーマット組合せ指標符号語(TFCI Code Word)を、図14に示した3GPP規格V3.1.1のマスクパターンに対応した復号器で復号したとすると、フォーマット組合せ指標(TFCI)=0000001001(十進法で9)が得られる。
該復号化されたフォーマット組合せ指標(TFCI)は、符号化時に使用されたマスクパターンの判断により、ビットシフト回路4−6によりビット配列を入れ替え、本来のフォーマット組合せ指標(TFCI)の配列に並べ替える。
フォーマット組合せ指標(TFCI)は、TFCI保持・比較回路4−7にて1伝送時間間隔(TTI)の間、保持する。該フォーマット組合せ指標(TFCI)は、上位アプリケーションから通知されるTFCI−CTFCマッピング情報を参照してCTFCに変換され、該CTFCから各チャネルのフォーマット指標(TFI)が算出され、更に伝送時間間隔(TTI)当たりの受信データ長が確定される。
受信データ長が確定すると、チャネルデコーディングパラメータ演算回路4−8において、レートデマッチングアルゴリズムにより、トランスポートチャネル(TrCH)多重分離部4−9、レートデマッチング処理部4−10、チャネルデコーディング部4−11に対するパラメータを計算し、それらの処理部にパラメータを設定する。
上記パラメータが設定された受信データ復号処理部により受信データは復号され、CRCチェック部4−12を経て、受信バッファ4−13で展開した後、ターミナルアダプティングファンクション(TAF)インタフェース4−15経由でターミナルアダプティングファンクション部(TAF)4−16へ、又は上位通信制御部(アプリケーションソフトウェア)4−14経由でターミナルアダプティングファンクション部(TAF)4−16へと送られ、ユーザ信号として利用される。
TFCI保持・比較回路4−7は、チャネルデコーディングパラメータ演算回路4−8に演算処理を停止させる演算停止(STOP)信号を送出する機能を有し、次の伝送時間間隔(TTI)におけるフォーマット組合せ指標(TFCI)と直前の伝送時間間隔(TTI)のフォーマット組合せ指標(TFCI)とを比較し、その両者が同一である場合は、演算停止(STOP)信号を送出し、次の伝送時間間隔(TTI)におけるパラメータ演算の処理を停止させる。
一方、ユーザからの送信信号は、ターミナルアダプティングファンクション部(TAF)4−16からTAFインタフェース4−15経由又は上位アプリケーション4−14経由で、チャネルコーデック(CH−CODEC)部に入力される。その際、上位通信制御部(アプリケーションソフトウェア)4−14から、1伝送時間間隔(TTI)当たりの送信データ長とフォーマット指標(TFI)の組合せ情報とがチャネルコーディングパラメータ演算回路4−17に入力され、チャネルコーディングパラメータ演算回路4−17は、それらの情報とTFCI−CTFCマッピング情報とからフォーマット組合せ指標(TFCI)を確定し、TFCI保持・比較回路4−18は1伝送時間間隔(TTI)の間フォーマット組合せ指標(TFCI)を保持する。
このフォーマット組合せ指標(TFCI)は、ビットシフト回路4−19を経てフォーマット組合せ指標(TFCI)符号器4−20に送られ、フォーマット組合せ指標符号語(TFCI Code Word)に符号化される。フォーマット組合せ指標(TFCI)符号器4−20は1種類のみのマスクパターンを保有し、所望のマスクパターンでの符号化したフォーマット組合せ指標符号語(TFCI Code Word)が得られるように、ビットシフト回路4−19によりフォーマット組合せ指標(TFCI)のビット配列を入れ替える。
また、チャネルコーディングパラメータ演算回路4−17は、送信データ長からチャネルデエンコーディング部4−21、レートマッチング部4−22、トランスポートチャネル(TrCH)多重部4−23に対するパラメータを計算し設定する。その設定により、ターミナルアダプティングファンクション部(TAF)4−16からの送信データは符号化され、第2インタリーブ処理部4−24を経て、変調(MOD)部へ出力される。
変調(MOD)部では、スロット合成部4−25により、送信データとフォーマット組合せ指標符号語(TFCI Code Word)とをスロット内に合成し、QPSK拡散部4−26、QPSK変調部4−27により、4相位相変調及び拡散を行い、送信部4−28により無線周波数(RF)信号に変調して送信する。
送信時において受信時と同様にTFCI保持・比較回路4−18は、パラメータ演算回路4−17に演算停止(STOP)信号を送出する機能を有し、次の伝送時間間隔(TTI)のフォーマット組合せ指標(TFCI)値とその直前の伝送時間間隔(TTI)のフォーマット組合せ指標(TFCI)値とを比較し、その両者が同一の場合は、演算停止(STOP)信号を送出し、次の伝送時間間隔(TTI)のパラメータ演算処理を中止させる。
前述のフォーマット組合せ指標符号語(TFCI Code Word)の符号化/復号化において、3GPP規格のTS25.212のバージョン又は版として3種類のマスクパターンが存在するところを、例えば、V3.1.1のマスクパターン1種類のみによる符号化回路/復号化回路を備え、異なるマスクパターンによる符号化/復号化に対しては、以下のようにビットシフト回路によりビット配列の入れ替えを行うことにより対応する。
図23の表に示すV3.1.1マスクパターンとV3.0.0マスクパターンとの配列関係、及びV3.1.1マスクパターンとV3.2.0マスクパターンとの配列関係は、図6の(a)に示すとおりになる。各M0〜M9のマスクパターンの32時系列ビットの値は変更がなく、M0〜M9の並びが変更されていることに着目する。
マスクパターンM0〜M9の並びが変更された場合、それに合わせて、マスクパターンM0〜M9の並びを変えるのではなく、フォーマット組合せ指標(TFCI)の各ビットa0〜a9の並びを変えても、それら(M_とa_)の掛け算は排他的論理和の演算が為されるので、出力値は同じである。そこで、フォーマット組合せ指標(TFCI)の各ビットa0〜a9の並びを図6の(b)に示すように変える。
以上のようにフォーマット組合せ指標(TFCI)10ビット間での任意のビットシフトが可能なビットシフト回路を設けることにより、バージョン又は版数分のマスクパターンを符号化するための符号器を備える必要がなく、バージョン又は版に対応したフォーマット組合せ指標(TFCI)の符号化が可能となる。
フォーマット組合せ指標符号語(TFCI Code Word)からフォーマット組合せ指標(TFCI)への復号化時も、上記と同様のビットシフト回路によるビットシフト操作により、バージョン又は版数分の復号器を備えることなく、全てのバージョン又は版に対応したフォーマット組合せ指標符号語(TFCI Code Word)の復号化が可能となる。
例として図6の(ii)に示すV3.2.0のマスクパターンの場合、先のTFCI=0000001001はビットシフトの結果、TFCI=0000100100となる。このフォーマット組合せ指標(TFCI)値をTFCI保持・比較回路により1伝送時間間隔(TTI)=10ms間、保持する。
図11のマッピングテーブルにより、フォーマット組合せ指標(TFCI)=9から、各チャネルのフォーマット指標TFI1=1,TFI2=1,TFI3=1が確定し、更に図9に示すようにタイムT1では、第1のトランスポートチャネル(TrCH1)のレート=20ビット,第2のトランスポートチャネル(TrCH2)のレート=320ビット,第3のトランスポートチャネル(TrCH3)のレート=320ビットが確定し、レートデマッチングパラメータ演算より、レートデマッチング前後のビット長,eini,eplus,eminusのパラメータが計算され、結果的にトランスポートチャネル多重分離、レートデマッチング,チャネルデコーディングパラメータが確定する。
図9の例において、タイムT2ではタイムT1と同一のフォーマット組合せ指標符号語(TFCI Code Word)であったとする。その場合、タイムT1での処理と同様にフォーマット組合せ指標符号語(TFCI Code Word)のデコードは行い、フォーマット組合せ指標(TFCI)=0000001001を得、ビットシフト回路にて該TFCI値をビットシフトさせる。
TFCI保持・比較回路において、タイムT1のTFCI値=0000001001と比較し、同じ値のTFCI値と判断されると、マッチングパラメータ計算回路に演算停止(STOP)信号を送出する。パラメータ計算回路は演算停止(STOP)信号が入力されたことにより、1伝送時間間隔(TTI)の間、演算処理を停止する。
但し、レートデマッチング、トランスポートチャネル多重分離及びチャネルデコーディングの各処理回路では、タイムT1でのパラメータ設定値が保持されているため、受信データはタイムT1と同じレートで受信復号化処理を行い、結果的にタイムT2ではレートデマッチングパラメータ演算を行うことなく、受信データを正常に復号することが可能となる。
更に図9に示す例のようにタイムT3ではタイムT1,T2とは異なるフォーマット組合せ指標(TFCI)値であったとする。このタイムT3でのフォーマット組合せ指標符号語(TFCI Code Word)は、図5の(b)の表に示す値であったとする。
このフォーマット組合せ指標符号語(TFCI Code Word)を3GPP規格V3.1.1のマスクパターンに対応した復号器で復号したとすると、フォーマット組合せ指標(TFCI)=0000010001(十進法で17)となる。これは、図6の(b)の(ii)に示すV3.2.0に対応したマスクパターンへのビットシフト操作により、TFCI=0000101000と変換される。
このフォーマット組合せ指標(TFCI)値をTFCI保持・比較回路により1伝送時間間隔(TTI)=10ms間、保持し、また、TFCI保持・比較回路において、タイムT1,T2のフォーマット組合せ指標(TFCI)=0000001001と比較し、違う値であると判断し、図11のマッピングテーブルよりフォーマット組合せ指標(TFCI)=17から各チャネルのフォーマット指標TFI1=2,TFI2=2,TFI3=1が確定し、更に図9に示す例のようにタイムT3では第1のトランスポートチャネル(TrCH1)のレート=40ビット,第2のトランスポートチャネル(TrCH2)のレート=640ビット,第3のトランスポートチャネル(TrCH3)のレート=320ビットが確定し、レートデマッチングパラメータ演算より、レートデマッチング前後のビット長が計算され、前述のその他の各パラメータが確定し、タイムT2で設定したパラメータ値にタイムT3で算出したパラメータ値を上書きする。タイムT3での受信データの復号化処理は、新規レート設定値での復号化処理動作となる。
以上のように、最小送信データ単位時間の伝送時間間隔(TTI)毎に、その直前の伝送時間間隔(TTI)のフォーマット組合せ指標(TFCI)値と比較し、同一値の場合、レートマッチングパラメータ演算を停止させることにより、その間、パラメータ計算回路の消費電流(電力)の削減を図ることができる。
また、送信動作時には逆の手順で、或る伝送時間間隔(TTI)T1の送信データから、第1のトランスポートチャネル(TrCH1)のレート=20ビット,第2のトランスポートチャネル(TrCH2)のレート=320ビット,第3のトランスポートチャネル(TrCH3)のレート=320ビットと確定した場合、上位通信制御部からのパラメータとの照合により各トランスポートチャネルのフォーマット指標TFI1=1,TFI2=1,TFI3=1が確定する。
この値より3GPP規格で定義されているTFI値からCTFC値を算出する演算により、CTFC値=13を得、更に上位通信制御部からのCTFC値−TFCI値のマッピングテーブルを照合することにより、フォーマット組合せ指標(TFCI)=0000001001を得る。このフォーマット組合せ指標(TFCI)値をTFCI値保持・比較回路により1伝送時間間隔(TTI)=10ms間、保持する。
この時、第1のトランスポートチャネル(TrCH1)のレート=20ビット,第2のトランスポートチャネル(TrCH2)のレート=320ビット,第3のトランスポートチャネル(TrCH3)のレート=320ビットから、レートマッチングパラメータの演算より、レートマッチング前後のビット長が計算され、チャネルコーディング、トランスポートチャネル多重、レートマッチング処理のパラメータが確定する。そしてビットシフト回路により、例えば、図6の(b)の(ii)に示すV3.2.0に対応したマスクパターンの符号化を行う場合、TFCI=0000001001をTFCI=0000101000へとビットシフトする。
次のタイムT2でも第1、第2及び第3のトランスポートチャネルTrCH1,TrCH2,TrCH3のレートが、タイムT1と同じ20ビット,320ビット,320ビットであった場合、タイムT1と同様の処理によりTFCI=9が確定する。この時、TFCI保持・比較回路において、タイムT1でのTFCIとの比較処理を行い、同じ値のTFCI値と判断してパラメータ計算回路に演算停止信号を送出する。パラメータ計算回路は演算停止信号を受信すると、1伝送時間間隔(TTI)の間、演算処理を停止する。
但し、レートマッチング、トランスポートチャネル多重、チャネルコーディングの各処理回路では、タイムT1でのパラメータ設定値が保持されているため、受信データはタイムT1と同じレートで符号化処理動作を行い、タイムT2ではレートデマッチングパラメータ演算を行うことなく、送信データを正常に符号化することができる。
図7はW−CDMA無線装置に適用した本発明の第2の構成例を示す。この構成例は、本発明の主要機能部をソフトウェア処理により実現する構成例であり、図4に示すフォーマット組合せ指標符号語(TFCI Code Word)復号器4−5、ビットシフト回路4−6,4−19、TFCI保持・比較回路4−7,4−18、チャネルデコーディングパラメータ演算回路4−8、チャネルコーディングパラメータ演算回路4−17、フォーマット組合せ指標(TFCI)符号器4−20の機能を、チャネルコーデックサブプロセッサによるソフトウェア処理により実現し、該ソフトウェア処理を実行するフォーマット組合せ指標(TFCI)デコード処理部7−1、ビットシフト処理部7−2、TFCI保持・比較処理部7−3、TFCI→TFI検出処理及びチャネル復号化パラメータ演算処理部7−4、TFI→TFCI検出処理及びチャネル符号化パラメータ演算処理部7−5、フォーマット組合せ指標(TFCI)コード処理部7−6を備えたものである。その他のチャネルコーデック部の構成は、図4に示したものと同様である。
フォーマット組合せ指標符号語(TFCI Code Word)は、チャネルコーデックハードウェア回路経由でチャネルコーデックサブプロセッサーに入力され、フォーマット組合せ指標(TFCI)デコード処理部7−1でデコード化される。その時のデコード処理として、図14に示す高速アダマール変換のシグナルフローを利用した積和演算のパターンとして1種類のみを使用してデコードを行い、マスクパターン判断により所望のマスクパターンに対応したデコード結果となるようにビットシフト処理部7−2によりビットシフトを行う。
TFCI保持・比較処理部7−3にて1伝送時間間隔(TTI)の間TFCI値を保持し、TFCI→TFI検出処理部7−4において、上位アプリケーションからのTFCI−CTFCマッピング情報とフォーマット組合せ情報より、フォーマット組合せ指標(TFCI)から各フォーマット指標(TFI)を検出し、更に1伝送時間間隔(TTI)当たりの受信データ長が確定される。
受信データ長が確定したら、チャネル復号化パラメータ演算処理部7−4において、レートデマッチングアルゴリズムより、トランスポート多重分離、レートデマッチング、チャネルデコーディングの各処理に対するパラメータを計算し、受信データ復号化処理ブロックであるトランスポート多重分離回路、レートデマッチング回路、チャネルデコーディング回路ヘパラメータを設定する。
受信データは各パラメータが設定された復号化処理ブロックにより復号され、CRCチェック、受信バッファで展開後、ターミナルアダプティングファンクション(TAF)インタフェース経由でターミナルアダプティングファンクション部(TAF)へ或いは上位アプリケーション経由でターミナルアダプティングファンクション部(TAF)へと送出される。次の伝送時間間隔(TTI)のTFCI値を、直前の伝送時間間隔(TTI)のTFCI値と比較処理を行い、同一であればパラメータ演算の処理をキャンセルする。
送信動作は、受信動作と逆の手順で、ある伝送時間間隔(TTI)の送信データから各トランスポートチャネルのレート(データ長)が確定した場合、上位アプリケーションからのパラメータとの照合からフォーマット指標(TFI)が確定する。この値より3GPP規格で定義されているTFI→CTFC演算により、CTFC値を計算し、更に上位アプリケーションからのパラメータよりCTFC−TFCIのマッピングテーブルを照合し、フォーマット組合せ指標(TFCI)が確定する。このフォーマット組合せ指標(TFCI)値をTFCI保持・比較処理部7−3により1伝送時間間隔(TTI)=10ms間、保持する。
この時、各トランスポートチャネルのレート(データ長)からレートマッチングパラメータ演算より、レートマッチング前後のビット長が計算され、チャネルコーディング、トランスポートチャネル多重、レートマッチングの各パラメータが確定する。ビットシフト処理部7−2にて、所望のマスクパターンを使用したのと同じビット配列となるようにビットシフト処理を行う。
次のタイムT2でもトランスポートチャネルのレートが、タイムT1と同一であった場合、タイムT1と同様の処理によりフォーマット組合せ指標(TFCI)が確定する。この時、TFCI保持・比較処理部7−3において、タイムT1でのTFCIとの比較処理を行い、同じ値のTFCI値と判断した場合、チャネル符号化パラメータ演算処理部7−5は、1伝送時間間隔(TTI)の間、演算処理を行わない。
レートマッチング、トランスポート多重、チャネルコーディングの各処理回路では、タイムT1でのパラメータ設定値が保持されているため、受信データはタイムT1と同じレートで符号化処理動作を行い、タイムT2ではレートデマッチングパラメータ演算を行うことなく、送信データを正常に符号化することが可能となる。
ここで送信動作におけるチャネルコーディング、レートマッチングのパラメータ演算処理の消費電力がどの程度削減されるかを考察する。これらの処理をハードウェア回路で行う場合、又はチャネルコーデックサブプロセッサーにより行う場合、そのハードウェア回路又はサブプロッセサーの1伝送時間間隔(TTI)当たりの消費電流をITTIとする。また、データ転送量の変化としては各トランスポートチャネルのフォーマット指標(TFI)の組み合わせの数分想定されるので、組み合わせの数をnとし、各組み合わせは同じ確率で発生すると仮定すると、トランスポートフォーマットの組合せが変化する確率は{1−(1/n)}となる。
従来技術では、上記演算処理を各伝送時間間隔(TTI)毎に行わなければならないので、各伝送時間間隔(TTI)毎に消費電流はITTIが消費される。これに対し、本発明によれば、トランスポートフォーマットの組合せが変化した時しか演算を行わないため、1伝送時間間隔(TTI)当たりに、
ITTI−ITTI×(1−(1/n))=ITTI×(1/n)
の電流が削減される。
例えば、パケット伝送を考えた場合、トランスポートチャネルのフォーマット指標(TFI)の組み合わせ数=6と仮定すると、確率的にITTI×(1/6)=ITTI/6の消費電流が削減可能である。また、非制限伝送の場合、各トランスポートチャネルのフォーマット指標(TFI)の組み合わせ数=2と仮定すると、約ITTI/2の電流が削減可能となる。
次に、本発明のビットシフト操作によるマスクパターン保持用メモリの削減量について考察する。今、使用されるリードミュラー符号器のマスクパターンの種類がn種類あるとする。フォーマット組合せ指標(TFCI)を符号化するためのマスクパターンをメモリに保持する場合、1マスクパターン当たりM0〜M9の10ビット有し、各ビットに32ビットのパターンがあるため、1マスクパターン当たりに必要なメモリの容量は、320ビットとなる。従来技術では、n×320ビットのメモリを具備する必要があったのに対して、本発明は1マスクパターンのみを記憶するため、(n−1)×320ビットのメモリを削減することができる。
また、フォーマット組合せ指標符号語(TFCI Code Word)のデコードに高速アダマール変換回路を用いる場合、1つの種類のマスクパターンに対して高速アダマール変換回路はm個のゲート回路から構成されるとすると、本発明のビットシフト回路を用いることにより、(n−1)×m個のゲート回路を削減することができる。
フォーマット組合せ指標符号語(TFCI Code Word)のデコード処理をチャネルコーデックサブプロセッサで行う場合、高速アダマール変換積和演算のプログラムサイズをMステップとすると、本発明のビットシフト操作を行うことにより、(n−1)×Mステップのプログラム量を削減することができる。
3GPP規格による複数種類のマスクパターンが、その個々のビットM0〜M9の時系列ビットパターンは変わらず、個々のビットM0〜M9の配列順番のみが異なる場合、本発明のビットシフト操作は、10ビット分のビットシフト回路を用いることにより全ての種類のマスクパターンに対応可能となる。
(付記1)広帯域符号分割多元接続システムの無線装置において、上位通信制御部から通知される送信チャネルのフォーマット組合せ指標を基に、レートマッチングパラメータを含む送信処理パラメータを算出して設定し、該設定した送信処理パラメータに従って、送信データのチャネル符号化処理を行うチャネル符号化装置において、前記送信チャネルのフォーマット組合せ指標を、所定単位長の伝送時間間隔の一又は複数の期間保持する指標保持手段と、前記指標保持手段に保持された前回の伝送期間のフォーマット組合せ指標と、今回の伝送期間のフォーマット組合せ指標とを比較し、両者のフォーマット組合せ指標が同一かどうかを判定する指標判定手段と、前記指標判定手段により両者のフォーマット組合せ指標が同一と判定された場合に、前記送信処理パラメータを算出する演算を行うことなく、前回の伝送期間に設定された送信処理パラメータを使用して今回の伝送期間のチャネル符号化処理を行うことを特徴とする無線装置におけるチャネル符号化装置。
(付記2)広帯域符号分割多元接続システムの無線装置において、上位通信制御部から通知される受信チャネルのフォーマット組合せ指標を基に、レートマッチングパラメータを含む受信処理パラメータを算出して設定し、該設定した受信処理パラメータに従って、受信データのチャネル復号化処理を行うチャネル復号化装置において、前記受信チャネルのフォーマット組合せ指標を、所定単位長の伝送時間間隔の一又は複数の期間保持する指標保持手段と、前記指標保持手段に保持された前回の伝送期間のフォーマット組合せ指標と、今回の伝送期間のフォーマット組合せ指標とを比較し、両者のフォーマット組合せ指標が同一かどうかを判定する指標判定手段と、前記指標判定手段により両者のフォーマット組合せ指標が同一と判定された場合に、前記受信処理パラメータを算出する演算を行うことなく、前回の伝送期間に設定された受信処理パラメータを使用して今回の伝送期間のチャネル復号化処理を行うことを特徴とする無線装置におけるチャネル復号化装置。
(付記3)広帯域符号分割多元接続システムの無線装置において、上位通信制御部から通知される送信チャネルのフォーマット組合せ指標を基に、レートマッチングパラメータを含む送信処理パラメータを算出して設定し、該設定した送信処理パラメータに従って、送信データのチャネル符号化処理を行うチャネル符号化装置において、前記フォーマット組合せ指標を受信装置へ送信するに際して、該フォーマット組合せ指標のエンコードに使用するマスクパターンとして、パターン配列が異なる複数種類のマスクパターンが存在する場合、一種類のマスクパターンの配列パターンのみを保持するマスクパターン保持手段と、該マスクパターン保持手段から出力されるマスクパターンを入力するエンコード演算手段に対して、使用されるマスクパターンの変更に応じて、前記フォーマット組合せ指標のビット配列をシフトするビットシフト手段と、を備えたことを特徴とする無線装置におけるチャネル符号化装置。
(付記4)広帯域符号分割多元接続システムの無線装置において、上位通信制御部から通知される受信チャネルのフォーマット組合せ指標を基に、レートマッチングパラメータを含む受信処理パラメータを算出して設定し、該設定した受信処理パラメータに従って、受信データのチャネル復号化処理を行うチャネル復号化装置において、パターン配列が異なる複数種類のマスクパターンのうちの一つのマスクパターンを使用してエンコードされた前記フォーマット組合せ指標の符号語をデコードして受信する場合、一つの種類のマスクパターンにのみ対応したフォーマット組合せ指標符号語デコード手段と、該デコード手段から出力されるフォーマット組合せ指標のビット配列をシフトするビットシフト手段とを備え、エンコードに使用されたマスクパターンの種類に応じて前記フォーマット組合せ指標のビット配列をシフトすることを特徴とする無線装置におけるチャネル復号化装置。
(付記5)付記1に記載のチャネル符号化装置において、前記フォーマット組合せ指標を受信装置へ送信するに際して、該フォーマット組合せ指標のエンコードに使用するマスクパターンとして、パターン配列が異なる複数種類のマスクパターンが存在する場合、一種類のマスクパターンの配列パターンのみを保持するマスクパターン保持手段と、該マスクパターン保持手段から出力されるマスクパターンを入力するエンコード演算手段に対して、使用されるマスクパターンの変更に応じて、前記フォーマット組合せ指標のビット配列をシフトするビットシフト手段と、を備えたことを特徴とする無線装置におけるチャネル符号化装置。
(付記6)付記2に記載のチャネル復号化装置において、パターン配列が異なる複数種類のマスクパターンのうちの一つのマスクパターンを使用してエンコードされた前記フォーマット組合せ指標の符号語をデコードして受信する場合、一つの種類のマスクパターンにのみ対応したフォーマット組合せ指標符号語デコード手段と、該デコード手段から出力されるフォーマット組合せ指標のビット配列をシフトするビットシフト手段とを備え、エンコードに使用されたマスクパターンの種類に応じて前記フォーマット組合せ指標のビット配列をシフトすることを特徴とする無線装置におけるチャネル復号化装置。