JP4989723B2 - 不連続伝送(dtx)検出を使用するブラインド・トランスポート・フォーマット検出のための方法および装置 - Google Patents

不連続伝送(dtx)検出を使用するブラインド・トランスポート・フォーマット検出のための方法および装置 Download PDF

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Description

本発明は、通信技法に関し、さらに詳細には、通信システムにおいてトランスポート・フォーマットを検出する技法に関する。
通信ネットワークは、加入者のユーザ機器(UE)の間で、音声、ビデオ、および遠隔測定などの情報を転送する。ブロードバンド・インターネット・データ、ブロードキャスト・サービス、およびネットワーク制御データのような情報は、ネットワーク自体と加入者UEとの間で転送することができる。広帯域符号分割多元接続(WCDMA;Wideband Code Division Multiple Access)、符号分割多元接続(第三世代携帯電話/無線技術)(CDMA2000;Code Division Multiple Access)、およびWorldwide Interoperability for Microwave Access, Inc.(WiMAX)など多くの既存のネットワークは、IEEE802.16無線ブロードバンド規格に従って、複数のそのような情報サービスの並列操作をサポートする。そのようなサポートのため、およびネットワーク容量の最適化のため、これらのネットワークは、急速に変化するデータ転送速度で情報を転送することができる必要がある。ネットワークはまた、さまざまなサービスを、物理チャネル上で結合された情報を転送するために使用される単一の物理データ・ストリームに結合することができる必要もある。
トランスポート層は通常、異なる速度のデータを組み合わせる。情報サービスとデータ転送速度の組み合わせは、急速に変化する。そのため、送信機は、高速で受信機に変化を通知する必要がある。多くのシステムは、現在転送されているデータのサービス組み合わせフォーマットおよびデータ転送速度を記述する追加のヘッダを伝送されるデータに添付する。この追加は、必然的に、オーバーヘッドを増大させる。
たとえば、WCDMA(UMTS)において、各サービスはトランスポート・チャネル(TrCH)に関連している。TrCHを、物理データ・ストリーム符号化複合トランスポート・チャネル(CCTrCH)に結合するために使用されるサービス組み合わせおよびデータ転送速度選択フォーマットは、トランスポート・フォーマット・コンビネーション(TFC)と呼ばれる。トランスポート・フォーマット・コンビネーション・インジケータ(TFCI)は、どのTFCが選択されているかを指示するためにデータの各フレームに添付される。受信機は、TFCIを使用して、さまざまなサービスへのデータの復号化および分離のためのフォーマットを選択する。このプロセスは、TFCIシグナリングと呼ばれる。
TFCIシグナリングに必要とされる帯域幅を節約するために、数多くの技法が提案または示唆されてきた。たとえば、ブラインド・トランスポート・フォーマット検出(BTFD;Blind Transport Format Detection)方式が、「Multiplexing and Channel Coding(FDD)」、3rd Generation Partnership Project、Technical Specification Group Radio Access Network、3GPP TS 25.212 V4.5.0(2002−06)において導入された。この開示されているブラインド・トランスポート・フォーマット検出方式は、ブラインド・アルゴリズムによりTFCを検出する。
ブラインド・トランスポート・フォーマット検出方式は、3つのタイプのTrCH検出、つまり、単一、明示的、および誘導トランスポート・チャネルフォーマット検出を実行する必要がある。単一トランスポート・フォーマット検出のTrCHは、1つ以上のトランスポート・ブロックで多くとも1つのトランスポート・フォーマットしか含まず、誘導検出を使用しないトランスポート・セットを有する。1つ以上のトランスポート・ブロックを備えるトランスポート・フォーマットは、ゼロ以外の長さのCRCを有する必要がある。エネルギー検出および巡回冗長検査(CRC)は、単一トランスポート・フォーマット検出のTrCHがCCTrCHの唯一のTrCHである場合、このTrCHによって伝送されたトランスポート・フォーマットをブラインドに検出するために使用される。
明示的および誘導トランスポート・フォーマット検出のTrCHは、2つ以上のトランスポート・フォーマットを有し、単一検出を使用しない非シグナルTrCHである。明示的検出のTrCHは、伝送時間間隔(TTI)ごとに少なくとも1つのブロックを伝送させる必要がある。明示的検出のTrCHの各ブロックは、ゼロ以外のCRCが付加される。誘導検出は、明示的検出のTrCHに関連付けられているゼロ長CRCと共にTrCHで使用される。明示的検出のTrCHのトランスポート・フォーマットを検出することにより、関連する誘導検出のTrCHのトランスポート・フォーマットもまた決定される。
"Multiplexing and Channel Coding(FDD)," 3rd Generation Partnership Project, Technical Specification Group Radio Access Network, 3GPP TS 25.212 V4.5.0(2002−06)
明示的および単一検出を実行するため、CRCは、すべての可能なトランスポート・フォーマット・コンビネーションについて検査される。有効なTFC(トランスポート・フォーマット・コンビネーション)は、CRCがその組み合わせを使用するCCTrCHのすべてのTrCHについて有効であった場合に選択される。しかし、この技法は、統計的には、すべてのTrCHのCRC検査が、伝送されていないTFCに対して誤って有効となることもあるので、TFCの誤検出をもたらす可能性もある。したがって、誤検出の問題を回避するブラインド・トランスポート・フォーマット検出方式が必要とされている。
一般に、不連続伝送検出を使用するブラインド・トランスポート・フォーマット検出のための方法および装置が提供される。本発明の1つの態様によれば、情報を伝送するために使用されたトランスポート・フォーマットは、伝送された情報に含まれる不連続伝送セグメントとデータ・セグメント間の遷移を識別することによって判別され、トランスポート・フォーマットを判別することは、不連続伝送セグメントの遷移の位置に基づく。
たとえば、不連続伝送セグメントのサイズは識別することができ、トランスポート・フォーマットは、サイズに基づいて判別することができる。さらなる変形において、参照セグメントのエネルギーと相対的なデータ・セグメントに関連付けられているエネルギーが判別され、トランスポート・フォーマットは、データ・セグメントに関連付けられているエネルギーに基づいて判別されてもよい。
巡回冗長検査は、複数の可能なトランスポート・フォーマットに対してオプションで実行することができ、次いで、遷移を識別するステップは、有効な巡回冗長検査を有するトランスポート・フォーマットに限定することができる。たとえば、DTXアドレスの先頭は、有効な巡回冗長検査を有するトランスポート・フォーマットの各々について判別することができる。
本発明のさらに深い理解、および本発明のさらなる特徴および利点は、以下の詳細な説明および図面を参照することにより得られるであろう。
本発明は、不連続伝送(DTX)検出技法を使用することによりTFCの誤検出を回避するブラインド・トランスポート・フォーマット検出の方法および装置を提供する。本明細書において使用される「不連続伝送(Discontinuous Transmission)」または「DTX」は、任意の一時的な状況に適用するものとし、ここで送信側は、特定のユーザに対して、データの伝送またはペイロードと相対的に、より低い電力レベルで伝送する。通常、送信側は、DTXを伝送する場合、特定のユーザに対して電力を伝送することはない。さまざまなシステムまたはさまざまなシナリオのもとに、DTXを使用するさまざまな理由があるが(たとえば、節電する、他のユーザにもたらす干渉を軽減する、および伝送されるビットの数を減らすなど)、当業者には明らかとなるであろうように、DTXにより本発明は、トランスポート・フォーマットを判別することができる。
生き残りパスにおいてパス−メトリック値を使用するブラインド・トランスポート・フォーマット検出
TFCの誤検出を回避するために、CCTrCHにおけるTrCHの各々の検出の妥当性を検査する追加の操作が必要とされる。前述の3GPP TS 25.212 V4.5.0仕様では、各TrCHのビタビ復号の生き残りパスにおいてパス−メトリック値を使用することを推奨する。ゼロ状態のパス−メトリック値と、残りの状態の最小値および最大値は、以下の方法でビタビ復号の分散を計算するために使用される。
Figure 0004989723
ここでiは検出されたTrCHのTFIであり、S(i)はビタビ復号の分散であり、a(i)はゼロのパス−メトリック値であり、amin(i)は残りのパス−メトリック値の最小値であり、amax(i)は残りのパス−メトリック値の最大値である。
トランスポート・フォーマットの検出は、S(i)の値が事前定義されたしきい値Dよりも大きい場合に、有効であると見なされる。一般に、最大分散を備えるトランスポート・フォーマットは、CRC検査を通過するすべてのTrCHから選択され、上記の方法に従って有効であると見なされる。
この方法は、ビタビ・デコーダのパス−メトリックへのアクセスが使用できる限り、適用可能である。しかし、これは、さまざまなコアおよびコプロセッサから成る3Gチップを内蔵する場合、必ずしも保証されるわけではない。また、ビタビ・デコーダ設計におけるパス−メトリックのアクセスの追加は、必然的に、シリコン・ボリュームの増大を必要とする。加えて、この方法は、ゼロブロック・トランスポート・フォーマットが存在し、ビタビ復号段階を通過しないという、完全なソリューションを単一のトランスポート・フォーマット検出のTrCHに供給するものではない。
DTX検出を使用するブラインド・トランスポート検出
本発明は、DTX検出技法を使用することによりTFCの誤検出を回避するブラインド・トランスポート・フォーマット検出の方法および装置を提供する。本発明は、アクセス可能なメモリ・コンポーネントからエネルギー関連の情報を獲得して、格納されているデータの処理を容易にすることにより、TFCの誤検出を回避する方法を提供する。1つの例示的な実施形態において、TFCの誤検出は、第1のデインターリーバからエネルギー関連の情報を獲得することにより達成される。第1のデインターリーバはメモリ・コンポーネントであるので、これにはアクセスすることができ、格納されているデータが処理されるようにすることができる。以下でさらに説明されるように、エネルギー情報は、データからDTXへの遷移点を識別できるようにし、それによりトランスポート・フォーマットへの1対1のマッピングが可能になる。
図1は、第1のインターリーバ100の例示的なメモリ・セグメンテーションを示す。第1のデインターリーバ100の例示的なメモリ・セグメンテーションは、たとえば、上記の3GPP TS 25.212 V4.5.0仕様に記述されているように具現されてもよい。図1に示されるように、第1のデインターリーバは、セグメント110−0のような、指定され、事前定義されたメモリ・セグメントにTrCHごとのデータの完全なTTIを格納する。TrCHに対して最大サイズのトランスポート・フォーマットが受信された場合、第1のデインターリーバ100のその指定されたメモリ・セグメント110全体が(DTXなしで)満たされる。しかし、任意の他のトランスポート・フォーマットが受信された場合、メモリ・セグメントは、データおよびDTXパディングで満たされる。DTXパディングは、メモリ・セグメント110でTrCHの各受信フレームの最後に格納される。最小トランスポート・フォーマットはゼロ以外のCRCを有する必要があるので、フレームの先頭には常に非DTXデータがある。
本発明は、DTXセグメントのサイズがトランスポート・フォーマットに1対1のマッピングを有する(3GPP仕様において固定位置(Fixed Position)モードとして定義される状態)ことを認識する。図1に示されるような、パンクチャによる圧縮モードを使用する場合、p−ビットは、圧縮されるTrCHのフレームの第1ビットに置き換わる。固定位置のp−ビット量の位置は、TrCHのすべての可能なトランスポート・フォーマットについて同様である。
図2は、本発明の特徴を組み入れる例示的なブラインド・トランスポート・フォーマット検出プロセス200の擬似コードを示す。一般に、ブラインド・トランスポート・フォーマット検出プロセス200は、前述の従来の方法を使用して2つ以上の可能なトランスポート・フォーマット・コンビネーション(TFC)が有効なCRCを有する場合に実施される。したがって、図2に示されるブラインド・トランスポート・フォーマット検出プロセス200は、単一のTrCHについて有効なCRCで検出される2つ以上のトランスポート・フォーマットを区別するために使用される。
処理されたTrCHのTTI内のフレームごとに、ブラインド・トランスポート・フォーマット検出プロセス200は最初、ステップ210において、指定されているTrCHメモリ・セグメント110のフレームの基底アドレスAを獲得する。その後、ブラインド・トランスポート・フォーマット検出プロセス200は、ステップ220において、最大サイズTFインデックスが0と等しく、最小サイズTFインデックスがN−1と等しくなるように、有効なCRCを持つすべてのN個のトランスポート・フォーマットを降順にソートする。
次いで、ステップ230において、有効なCRCを持つ各トランスポート・フォーマット・インデックスiについて、ブラインド・トランスポート・フォーマット検出プロセス200は、DTXアドレスの先頭ADTX(i)を獲得する。(パンクチャのために)p−ビットが存在する場合、ステップ240において、基底アドレスを以下のように更新する。
=A+p−ビットの数
ステップ250において、メモリは以下のようにサブセグメントに分割される
Seg(0)=ADTX(1)...ADTX(0)
...
Seg(N−2)=ADTX(N−1)...ADTX(N−2)
ステップ260において、参照セグメントが定義される
Seg(ref)=A...ADTX(N−1)
ステップ270において、参照セグメントのエネルギーが合計される
Figure 0004989723
ここで、p−ビットは、そのようなビットが積算ウィンドウに表示された場合に積算から除外される。図3と併せて以下でさらに説明されるように、参照セグメントはデータであることが知られており、Erefはデータに関連付けられているエネルギーの参照をもたらす。
ステップ280において、ブラインド・トランスポート・フォーマット検出プロセス200は、以下のように、しきい値Dを使用して非DTXエネルギーを検索する。
for i=0 to N−2
Figure 0004989723
(存在する場合、p−ビットを除外)
n=i
if E/Eref>D, break
if n=N−2, n=n+1
end
このようにして、エネルギーは、ステップ280において各セグメントについて計算される。図3と併せて以下でさらに説明されるように、たとえば、E(0)がErefとほぼ等しい場合、セグメント0はデータである。一般に、このプロセスは、DTXおよびデータの遷移を識別する。前述のように、データからDTXへの遷移点を識別することは、トランスポート・フォーマットへの1対1のマッピングをもたらす。ステップ290において、インデックスnを持つトランスポート・フォーマットは、トランスポート・フォーマットとして選択される。
単一トランスポート・フォーマット検出のTrCHもまたCCTrCHに存在する場合、そのエネルギーは、全メモリ・セグメント110にわたるフレームごとに計算され、明示的検出のTrCHの参照セグメントに合わせて変倍され、データが伝送されたかどうかを判別するためにしきい値と比較されるものとする。
図3は、有効なCRCを持つ3つの(N=3)トランスポート・フォーマットがあるメモリ・セグメント300に対する、例示的なブラインド・トランスポート・フォーマット検出プロセス200の実行を示す。したがって、ブラインド・トランスポート・フォーマット検出プロセス200は、有効なCRCを持つ3つのポテンシャルトランスポート・フォーマットのいずれが正しいものであるかを判別する必要がある。図3に示されるように、0から2の間のiに対して、ADTX(i)は、3つの可能なトランスポート・フォーマットの各々についてDTXフィールドの先頭の位置を識別する。上記で示されているように、参照セグメントSeg(ref)は、データエネルギーの参照を確立する上で役立つ。フレームの基底アドレスAに近接する参照セグメントは、データであることが知られている。参照エネルギーは、3つの可能なトランスポート・フォーマットの各々についてDTXフィールドの先頭によって作成された各ポテンシャル・セグメントのエネルギーと比較される。たとえば、ADTX(0)について、(図3で右から左に)基底アドレスAとADTX(0)間のメモリ・セグメント300の部分は、データであると考えられ、残りの部分はDTXであると考えられる。E(0)がErefとほぼ等しい場合、トランスポート・フォーマットiが選択される。
本発明の例示的な実施形態を、当業者には明らかであるように、デジタル論理ブロックに関して説明してきたが、さまざまな機能は、ソフトウェア・プログラムにおいて、回路素子または状態マシンによるハードウェアにおいて、またはソフトウェアとハードウェアの組み合わせにおいて、処理ステップとしてデジタル領域で実施することができる。そのようなソフトウェアは、たとえば、デジタル信号プロセッサ、マイクロ・コントローラ、または汎用コンピュータにおいて採用することができる。そのようなハードウェアおよびソフトウェアは、集積回路内に実施される回路で具現することができる。
したがって、本発明の機能は、それらの方法を実施するための方法および装置の形態で具現することができる。本発明の1つまたは複数の態様は、たとえば、記憶媒体に格納されるか、マシンにロードおよび/またはマシンによって実行されるか、または一部の伝送媒体を介して伝送されるかにかかわりなく、プログラム・コードの形態で具現することができ、そのプログラム・コードが、コンピュータのようなマシンにロードされて実行される場合、そのマシンが、本発明を実施するための装置となる。汎用プロセッサ上で実施される場合、プログラムコード・セグメントは、プロセッサと一体化して、固有の論理回路と同様に動作する装置を提供する。
本明細書に示され、説明される実施形態および変形は、本発明の原理を例示するものに過ぎず、さまざまな変更が、本発明の範囲および精神を逸脱することなく当業者によって実施されうることを理解されたい。
第1のインターリーバの例示的なメモリ・セグメンテーションを示す図である。 本発明の特徴を組み入れる例示的なブラインド・トランスポート・フォーマット検出プロセスの擬似コードを示す図である。 有効なCRCを持つ3つのトランスポート・フォーマットがあるメモリ・セグメントに対する、図2の例示的なブラインド・トランスポート・フォーマット検出プロセスの実行を示す図である。

Claims (10)

  1. 情報を伝送するために使用されるトランスポート・フォーマットを判別する方法であって、
    前記伝送された情報に含まれる不連続伝送セグメントとデータ・セグメント間の遷移のデインターリーバー内の位置、該デインターリーバーから得られるエネルギー関連情報に基づいて、識別するステップと、
    前記不連続伝送セグメントの前記遷移の識別された位置を評価することによって前記トランスポート・フォーマットを判別するステップとを備えることを特徴とするトランスポート・フォーマットを判別する方法。
  2. 前記識別するステップはさらに前記不連続伝送セグメントのサイズを判別するステップから成り、前記トランスポート・フォーマットを判別するステップは前記サイズに基づくことを特徴とする請求項1に記載のトランスポート・フォーマットを判別する方法。
  3. 前記識別するステップはさらに、参照セグメントのエネルギーと相対的な前記データ・セグメントに関連付けられているエネルギーを判別するステップから成り、前記判別するステップは前記データ・セグメントに関連付けられている前記エネルギーに基づく請求項1に記載の方法。
  4. さらに複数の可能なトランスポート・フォーマットの巡回冗長検査を評価するステップを含み、前記識別するステップは、有効な巡回冗長検査を有するトランスポート・フォーマットに限り実行される請求項1に記載の方法。
  5. 情報を伝送するために使用されるトランスポート・フォーマットを判別するシステムであって、
    メモリと、
    前記メモリに結合された少なくとも1つのプロセッサであって、
    前記伝送された情報に含まれる不連続伝送セグメントとデータ・セグメント間の遷移のデインターリーバー内の位置、該デインターリーバーから得られるエネルギー関連情報に基づいて、識別して、前記不連続伝送セグメントの前記遷移の識別された位置を評価することによって前記トランスポート・フォーマットを判別するように動作するプロセッサとを備えることを特徴とするトランスポート・フォーマットを判別するシステム。
  6. 前記プロセッサはさらに、前記不連続伝送セグメントのサイズを判別するように構成され、前記トランスポート・フォーマットの判別は前記サイズに基づいて行うことを特徴とする請求項5に記載のトランスポート・フォーマットを判別するシステム。
  7. 前記プロセッサはさらに、参照セグメントのエネルギーと相対的な前記データ・セグメントに関連付けられているエネルギーを判別するように構成され、前記トランスポート・フォーマットの判別は前記データ・セグメントに関連付けられている前記エネルギーに基づいて行う請求項5に記載のトランスポート・フォーマットを判別するシステム。
  8. 前記プロセッサはさらに、複数の可能なトランスポート・フォーマットの巡回冗長検査を評価するように構成され、前記ランスポート・フォーマットの識別は、有効な巡回冗長検査を有するトランスポート・フォーマットに限り実行されることを特徴とする請求項5に記載のトランスポート・フォーマットを判別するシステム。
  9. 情報を伝送するために使用されるトランスポート・フォーマットを判別する方法であって、
    複数の可能なトランスポート・フォーマットの巡回冗長検査を評価するステップと、
    有効な巡回冗長検査を有するトランスポート・フォーマットの前記伝送された情報に含まれる不連続伝送セグメントとデータ・セグメント間の遷移のデインターリーバー内の位置、該デインターリーバーから得られるエネルギー関連情報に基づいて、識別するステップと、
    前記不連続伝送セグメントの前記遷移の識別された位置を評価することによって前記トランスポート・フォーマットを判別するステップとを備えることを特徴とするトランスポート・フォーマットを判別する方法。
  10. 前記識別するステップは、さらに前記不連続伝送セグメントのサイズを判別するステップから成り、前記トランスポート・フォーマットを判別するステップは前記サイズに基づくことを特徴とする請求項9に記載のトランスポート・フォーマットを判別する方法。
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