JP4648302B2 - 効果的な自動反復要求の方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システムにおける改良された通信方法を対象とし、詳細には、マルチアクセス無線通信システムにおける自動反復要求の改良された方法に関する。

セルラー通信は、これまでに次第に一般的になりつつある。セルラーシステムでは、通信領域は複数のセル状に分割される。各々のセルは、通常、少なくとも１つの基地局を含む。各々のセル内の基地局は、複数のデバイス、たとえば、基地局と同じセル内に位置する携帯端末と通信する。基地局は、通常、基地局を含む通信網に対する携帯端末の接続ポイントとして機能する。通信網に対するアクセスは、携帯端末がたとえば無線リンクにより結合される基地局を通して、携帯端末により行われるため、基地局は、アクセスノードとして既知の場合もある。

セルラー方式無線データ通信システムでは、データは、多くの場合、基地局と携帯端末との間で、トラフィックセグメントと呼ばれる一定量のリソースを介して伝送される。こうしたシステムでは、セル、たとえばトラフィックチャネル内のデータ通信に利用可能なリソースは、多くの場合、複数のトラフィックセグメント内に配置される。制御情報は、その他のチャネル、たとえば肯定応答チャネルを介して送信される。ダウンリンクトラフィックセグメントは、データトラフィックを基地局から１つまたは複数の無線端末に伝送するのに対し、アップリンクトラフィックセグメントは、データトラフィックを１つまたは複数の無線端末から基地局に伝送する。

肯定応答チャネルは、１つまたは複数の対応するトラフィックセグメントの情報を正常に受信したかどうかを指示するために使用することができる肯定応答セグメントを含む。アップリンク肯定応答チャネルは、モバイルデバイスが、基地局により送信された情報が正常に受信された、つまり携帯端末が復号することができたことを知らせるために使用することができる。これは、アップリンク肯定応答チャネルのセグメントの肯定応答（ＡＣＫ）を送信して行われる。情報を正常に受信できなかった場合、ＡＣＫではなく否定応答（ＮＡＫ）を送信して通信される。ＡＣＫおよびＮＡＫは、シングルビット、たとえば１を使用してＡＣＫを表現し、０を使用してＮＡＫを表現することができる。ダウンリンク肯定応答チャネルは、基地局が、アップリンクトラフィックチャネル内のモバイルにより送信された情報が正常に受信されたかどうか、たとえば、携帯端末がアップリンク肯定応答チャネルを使用する場合と同様に、基地局が復号することができたかどうかを知らせるために使用することができる。送信機、たとえば基地局または携帯端末は、ＮＡＫを受信した後、同じデータを再送信することを選択できる。

以前に送信された情報の再送信は、冗長な情報の送信を表す。再送信は、送信の成功の改善につながるが、送信リソースが同じデータを複数回送信する必要により消費されるため、比較的高く付くプロセスである。選択的な再送信プロセスは、正常な送信結果を得る際に遅延を生じる原因になることもある。

冗長な情報、たとえば以前に送信した情報を送信する必要があるかどうかについて決定するメカニズムは、場合により、自動反復要求（ＡＲＱ）メカニズムと呼ばれる。

エラー耐性を高め、データ再送信の必要性を減少させるため、誤り訂正符号化を使用する。誤り訂正符号（ＥＣＣ）は冗長な情報を追加する結果を生じ、たとえば１つまたは複数のＥＣＣは、選択的な方法で送信済み情報に追加される。冗長な情報を使用することにより、送信処理中にエラーが生じた場合でも、送信済み情報を回復することが可能である。

通信帯域幅を効果的に使用するには、一般に、冗長な情報の量、たとえば通信される情報と共に送信された誤り訂正符号を最小限にすることが望ましい。したがって、送信エラーの結果として、誤り訂正符号化技術を使用する場合、依然としてＡＲＱメカニズムが必要である。

上記の説明を考慮すると、データの通信に利用可能な限られた量の帯域幅の効果的な利用を図ることは、改良されたＡＲＱメカニズムにも冗長な情報の通信方法にも必要であり、かつ望まれる。

本発明の方法および装置は、たとえば通信エラーが発生した場合に再送信する必要がある冗長な情報の量を最小限にするために、誤り訂正符号と組み合わせて使用する技術を対象とする。本発明は、新しく新規な自動反復要求（ＡＲＱ）メカニズム、およびこうしたメカニズムを実施する方法を対象とする。低密度パリティチェックコード（ＬＤＰＣ）に使用できる改良されたＡＲＱメカニズムは、リードソロモンコードを含む周知の他の誤り訂正符号とは異なり、こうした誤り訂正符号に比べて様々な利益を提供するが、このＡＲＱメカニズムを説明し、様々な実施態様に使用する。

本発明の方法および装置は、送信の失敗、たとえば復号された信号の修正不能なエラー、および／または復号された情報に関する不満足なレベルの信頼性を指示するために送信されるＮＡＫ（否定応答）信号を使用する。不満足なレベルの信頼性は、復号器が維持する１つまたは複数の信頼性統計データ、たとえば修正不能なエラーの総数および／またはソフト情報値から決定される。

復号が正常に行われると、正常に復号された信号を送信したデバイスにＡＣＫ（肯定応答）信号が送信される。

本発明によると、ＮＡＫ信号は、複数の値の何れか、たとえば予め選択された値の集合内の複数の値または連続する値の範囲の内の１つの値を取ることができる。ＮＡＫ信号の値は、最初の送信済み情報信号の復号を容易にするために送信すべき冗長な情報の量を決定するのに有用な情報を伝達するために使用される。ＮＡＫ信号値は、本発明に従って、復号器エラー統計データ、たとえば復号された信号中の検出されたエラーの総数またはその他の情報、たとえば復号プロセスの一環として送信済み信号から生成された復号値の信頼性を表すソフト情報値、に基づいて決定される。こうした統計データは、復号の成功の測定基準になり、たとえば回復不能なエラーが少ないことは、比較的多数の回復不能エラーに比べて比較的大きい復号の成功を示す。復号エラーの割合は、受信して復号された信号の品質の関数であり、本発明に従って生成されたＮＡＫ信号値は、受信して復号された信号の品質を示す。

本発明の様々な実施態様に使用される復号プロセスの一環として、復号済み情報信号は、冗長な情報の集合、たとえば元の復号済み情報信号と共に送信する必要がない追加の誤り訂正ビットと共に生成される。場合によっては、元の復号済み情報信号は、いくつかの誤り訂正ビットを含むが、この数は一般に極めて少なく、たとえば復号済み情報信号と共に送信されない冗長な情報の集合に含まれる誤り訂正ビットの数の半分より少ない。冗長な情報は、復号済み情報信号の送信後、たとえばＮＡＫを受信した場合、一定期間だけ記憶される。ＡＣＫを受信すると、冗長情報ビットは廃棄することができ、一般に送信されずに廃棄される。

元の復号済み情報信号を送信したデバイスは、受信したＮＡＫ信号の値から、元の情報信号の復号を容易にするために送信されるべき冗長な情報の量を決定する。一般に、異なるＮＡＫ信号値のために異なる量の冗長な情報が選択される。これにより、復号できない受信信号の品質に関係なく、一定量の冗長な情報を送信する必要性を防止する効率的な反復メカニズムを提供する。冗長な情報の量を変動させて、復号の成功の相対的レベルを反映することにより、殆どの場合、元の信号全体を再送信する必要なく送信効率を増すことができる。

場合によっては、たとえば連続的な範囲のＮＡＫ信号値がサポートされる場合、送信されたＮＡＫ信号の精度は、異なる量の冗長な情報が選択されて送信される精度に比べて、比較的微細である。したがって、こうした場合、複数のＮＡＫ信号値が、冗長な情報の同じサイズ部分に対応するが、少なくともいくつかのＮＡＫ信号値は冗長な情報の異なるサイズの部分に対応する。

冗長な情報の選択部分は、ＮＡＫ信号を受信した後に送信される。冗長な情報を受信するデバイスは、以前に受信した信号を正常に復号するために、元の受信信号から得た情報と組み合わせて、その冗長な情報を使用する。

冗長な情報を使用して、以前に受信した信号が正常に復号されると、冗長な情報の受信に応じてＡＣＫが送信される。しかし、冗長な情報を受信するデバイスが、受信情報を未だ正常に復号できない場合、冗長な情報の受信に応じてＮＡＫが送信される。ＮＡＫの値は、復号の成功の現在のレベルを指示するために選択される。したがって、冗長な情報の受信に応じて送信されるＮＡＫは、冗長な情報の使用により得られる復号の成功レベルが比較的大きいため、一般に、元の受信信号に応じて送信されるＮＡＫとは異なる値である。

様々な実施態様では、情報信号は、トラフィックチャネルセグメントを使用して送信される。各々のトラフィックチャネルセグメントは、一定のデータ容量を有する。ＮＡＫに応じて送信された冗長な情報が、冗長な情報を伝達するために使用されるチャネルセグメントの全容量を必要としない場合、冗長な情報が方向付けられるデバイスに意図された追加の情報は、冗長な情報の通信に使用される信号に含まれる。

実施態様によっては、特定のデバイスが使用するトラフィックチャネルセグメントの割当を指示する割当情報は、割当メッセージでブロードキャストされる。本発明による割当メッセージは、対応するトラフィックセグメントが、新しい情報または冗長な情報を伝達するために使用されるかどうかを指示する情報を含む場合がある。冗長な情報が伝達される場合、割当メッセージは、送信される冗長な情報が対応する以前に送信された信号を特定するのに十分な情報も含む。この情報は、たとえば、冗長な情報が対応する元の符号化された情報の以前のトラフィックチャネルセグメントを特定する情報で良い。

マルチレベルＮＡＫ、本発明の再送信方法は、広範な符号化および送信方法に適している。低密度パリティチェック（ＬＤＰＣ）符号化方法は、本発明による使用に最適であり、つまり、こうした符号化方法は、符号化の時点で冗長な情報の生成を可能にするが、冗長な情報は、正常な復号の可能性および／または復号された情報の信頼性を高めるために使用されるが、送信エラーがないと仮定すると、正常な復号を達成するために必ずしも使用する必要はない。ＬＤＰＣ復号方法は、様々な実施態様で、復号の成功レベルを測定するために使用することができ、使用されている有用な復号統計データを提供するという利益も有する。

割当メッセージおよびＬＤＰＣ符号化技術は、本発明の様々な実施態様で使用されているが、本発明のマルチレベルＮＡＫ法、およびＮＡＫ信号に応じて送信する様々な量の冗長な情報は、割当メッセージまたはＬＤＰＣコードを使用しない広範な用途に適している。

本発明の多数の追加の特徴、利益および実施態様は、以下の詳細な説明に記載する。

本発明の方法および装置は、セルラー通信に適しているが、こうしたシステムへの適用可能性に限定されるものではない。本発明を使用するセルラーシステムは、一般に、各々のセルが少なくとも１個の基地局と、たとえばモバイルノードなどの複数の無線端末を含む複数のセルとを含む。図１は、本発明に従って、本発明の方法を使用して実施される例示的な無線通信システム１００を示す。例示的な無線通信システム１００は、本発明に基づく効果的な自動反復要求ＡＲＱをサポートする。例示的な無線通信システム１００は、分割スペクトルＯＦＤＭ（直交周波数分割多重方式）マルチアクセスシステムである。例示的なＯＦＤＭ無線通信システムは、本願では、本発明を説明するために使用するが、本発明は、この例よりも広い範囲にわたり、本発明は、その他多くの通信システム、たとえばＣＤＭＡ無線通信システムに応用することができる。

システム１００は、複数のセル、つまりセル１ １０２、セルＭ １０４を含む。各々のセル（セル１ １０２、セルＭ １０４）は、それぞれ基地局（ＢＳ）、つまり（ＢＳ１ １０６、ＢＳ Ｍ１０８）を含み、基地局の無線カバレッジ範囲を示す。ＢＳ１ １０６は、それぞれ無線リンク（１１４、１１６）を介して複数のエンドノード（ＥＮ（１）１１０、ＥＮ（Ｘ）１１２）に結合される。ＢＳ Ｍ １０８は、それぞれ無線リンクを介して、複数のエンドノード（ＥＮ（１’） １１８， ＥＮ （Ｘ’） １２０）に結合される。エンドノード１１０、１１２、１１８、１２０はモバイルおよび／または固定無線通信デバイスであり、無線端末（ＷＴ）と呼ばれる。モバイルＷＴは、モバイルノード（ＭＮ）と呼ばれることもある。ＭＮは、システム１００全体を移動する。ＢＳ １ １０６およびＢＳ Ｍ １０８は、それぞれネットワークリンク１２８、１３０を介してネットワークノード１２６に結合される。ネットワークノード１２６は、その他のネットワークノードに結合され、ネットワークリンク１３２を介してインターネットに結合される。ネットワークリンク１２８、１３０、１３２は、たとえば光ファイバケーブルで良い。

図２は、本発明に従って実施される例示的な基地局２００の図である。例示的な基地局２００は、図１の基地局１０６、１０８をより詳細に表したものである。基地局２００は、受信機２０２、送信機２０４、プロセッサ２０６、Ｉ／Ｏインターフェース２０８、およびメモリ２１０を備え、これらは、様々な要素がデータや情報をやり取りしているバス２１２を介して共に結合される。

受信機２０２は、復号器２１４およびＮＡＫ生成モジュール２１８を備える。復号器２１４は、復調器２１６および品質決定モジュール２１７を備える。受信機２０２は、ＢＳ２００がたとえば、肯定応答チャネル信号やデータを含むアップリンクトラフィックチャネル信号などを含むアップリンク信号をＷＴ３００（図３参照）から受信するアンテナ２２０に結合される。復号器２１４、たとえばＬＤＰＣ復号器は、本発明に従って、受信信号に関する復号動作を実行する。復調器２１６は、本発明に従って、受信信号に関する復調動作を実行する。品質決定モジュール２１７は、復号済み信号の品質を指示する復号統計情報、たとえば検出されたエラーの総計、数および／またはレベル、および／またはソフト情報値などの復号済み信号の信頼性に関する統計データを生成して維持する。ＮＡＫ生成モジュール２１８は、受信した信号、たとえば受信データが正常に復号されない場合、本発明に従ってＮＡＫを生成する。受信機２０２は、生成されたＮＡＫを伝達した後に送信機２０４がＷＴ３００に送信するために、リンク２２２を介して送信機２０４に結合される。

送信機２０４は、符号器２２４を備える。符号器２２４、たとえばＬＤＰＣ符号器は、変調器２２６と、肯定応答信号処理モジュール２２８と、再送信制御モジュール２３０とを備える。符号器２２４の動作は、情報ビットのブロックを符号化ビットのブロックとして符号化することを含む。変調器２２６は、情報を信号、たとえばダウンリンク割当信号、ダウンリンクトラフィック信号、肯定応答信号として変調する。送信機２０４は、ダウンリンク信号がＷＴ３００に送信されるアンテナ２３２に結合される。肯定応答信号処理モジュール２２８は、ＷＴ３００が正常に復号しなかった以前のダウンリンクトラフィックチャネル送信に対応するＷＴ３００から受信したＮＡＫ信号などの肯定応答信号情報を処理する。こうした処理は、本発明に従って、受信したＮＡＫのレベルを求めることを含む。再送信制御モジュール２３０は、本発明に従って、ＷＴ３００に対する冗長な情報、たとえば冗長ビットのブロックの送信を制御する。再送信制御モジュール２３０は、肯定応答信号処理モジュール２２８からの情報に応じて制御を実行する。再送信制御は、送信される冗長ブロックの数および／またはサイズの制御、情報ビットのブロックを再送信するかどうかの制御、および／または符号化ブロックに関連する他の送信を中断するかどうかの制御を含む。

メモリ２１０は、ルーチン２３４およびデータ／情報２３６を含む。プロセッサ２０６、たとえばＣＰＵはルーチン２３４を実行し、メモリ２１０内のデータ／情報２３６を使用して、基地局２００の動作を制御し、本発明の方法を実施する。Ｉ／Ｏインターフェース２０８は、ＢＳ２００をルータ、その他の基地局、ＡＡＡサーバノードなどのその他のネットワークノードとインターネットに結合する。Ｉ／Ｏインターフェース２０８は、ＢＳ２００のセル内で動作するＷＴ３００が、ＢＳ２００のセルラーカバレッジ範囲外のピアノードとの通信を可能にする。

ルーチン２３４は、通信ルーチン２３８および基地局制御ルーチン２４０を含む。基地局制御ルーチン２４０は、スケジューラモジュール２４２、自動反復要求制御モジュール２４４、信号送信ルーチン２４６を含む。通信ルーチン２３８は、基地局２００を制御して、様々な通信動作を実行し、様々な通信プロトコルを実施するために使用される。基地局制御ルーチン２４０は、基地局２００の動作の制御、たとえばＩ／Ｏインターフェース２０８の制御、受信機２０２の制御、送信機２０４の制御、電源制御、スケジューリング、ＡＲＱ制御、信号送信などのために使用され、本発明の方法のステップを実施するために使用される。スケジューラモジュール２４２は、送信スケジューリングおよび／または通信リソースの割当を制御するために使用される。スケジューラモジュール２４２は、スケジューラとして機能する。スケジューラモジュール２４２は、ＷＴ３００などのユーザ、アップリンクトラフィックチャネルセグメントやダウンリンクトラフィックチャネルセグメントなどのチャネルセグメントをスケジュールする。

自動反復要求制御モジュール２４４は、メモリ２１０内のデータ／情報２３６を使用して、本発明に従って受信機２０２および送信機２０４と共同して動作し、ＡＲＱの動作を制御する。信号送信ルーチン２４６は、信号の生成、信号の送信、およびアンテナ２２０、２３２、およびＩ／Ｏインターフェース２０８などの無線インターフェースを介した信号の受信を制御するために動作を実行する。

データ／情報２３６は、データ２４８、無線端末（ＷＴ）データ／情報２５０、システム情報２５２、ダウンリンク割当メッセージ２５４、ダウンリンクトラフィックメッセージ２５６、受信肯定応答メッセージ２５８、アップリンク割当メッセージ２６０、アップリンクトラフィックチャネルメッセージ２６２、およびアップリンクトラフィック用の肯定応答メッセージ２６４を含む。

データ２４８は、ユーザデータ、たとえば、無線リンク上のＷＴ３００から受信したデータ、他のネットワークノードから受信したデータ、ＷＴ３００に送信されるデータ、他のネットワークノードに送信されるデータを含む。

無線端末データ／情報２６６は、複数のＷＴデータ／情報、ＷＴ １情報２６６、ＷＴ Ｎ情報２６８を含む。ＷＴ １情報２６６は、データ２７０、端末ＩＤ情報２７２、情報ビットのブロック２７４、符号化ビットのブロック２７６、および決定された復号情報の品質２８２を含む。データ２７０は、ＢＳ２００が、ＷＴ ＮなどのＷＴ １のピアノードへ向けてＷＴ １から受信したユーザデータ、およびＢＳ２００からＷＴ １に送信されることを意図されたユーザデータを含む。端末識別（ＩＤ）情報２７２は、ＢＳ２００によるＷＴ １の通信および動作を識別するために使用される基地局割当ＩＤを含む。情報ビットのブロック２７４は、情報のブロック、たとえば送信機２０４の符号器２２４が符号化するユーザデータビットのブロックを含む。符号化ビットのブロック２７６は、情報ビットのブロック２７８および冗長ビットのブロック２８０を含む。各々の符号化情報ビットのブロックに対し通常、対応する冗長ビットのブロックが存在する。符号化ビットのブロックは、ＮＡＫの場合、冗長ビットの１つまたは複数の部分が送信される時に通常送信される。符号化情報ビットのブロック２７６は、いくつかの冗長な情報、たとえばＥＣＣビットを含むことができ、符号化プロセスの一環として生成する。符号化ビットのブロック２７６は、情報ビットのブロック２７４に関して符号器２２４が実行する符号化動作、たとえばＬＤＰＣ符号化動作からの出力である。情報ビットのブロック２７６は、情報、たとえば入力される情報ビットのブロック２７４に含まれるテキスト、音声またはその他のデータを含む。これらは、符号化プロセスの一環として生成されるいくつかの冗長な情報を含む。冗長ビットのブロック２８０は、追加の冗長な情報、たとえば誤り訂正符号化追加ビットを含む。冗長ビットのブロック２８０は、符号化情報ビットの各々のブロック２７８について、冗長ビットの複数の群、１部冗長ビット２８４〜Ｎ部冗長ビット２８６を含む。送信の目的上、情報ビットの符号化ブロック２７８は、対応する第１部分２８４と共に分類され、符号化情報の集合として送信される。送信される符号化ビットのブロック２７８に対応する冗長ビットのその他の部分は、冗長な情報の集合として記憶することができ、こうした集合はＮＡＫの場合にはアクセスして使用されるが、対応する送信済み符号化情報ビットの各々のブロック２７８を正常に受信および復号したことを示すＡＣＫを受信後は、廃棄される。復号情報の品質の決定２８２は、復号情報の品質レベル、ひいては復号の成功レベルを示す復号器２１４からの出力である。ＮＡＫ生成モジュール２１８は、復号情報の品質の決定２８２と、ＮＡＫレベル情報２９６に含まれる情報とを比較して、復号が成功したか否かを決定する。したがって、モジュール２１８は、ＮＡＫを生成するべきか、生成するべきである場合、復号が完全には成功しなかった時に復号成功レベルの関数として生成する適切なレベルのＮＡＫを決定する。

システム情報２５２は、音声情報２８８、変調情報２９０、タイミング情報２９２、コード情報２９４およびＮＡＫレベル情報２９６を含む。トーン情報２８８は、シーケンス、チャネルおよび／またはセグメントをホップする時に使用されるトーンを識別する情報を含む。変調情報２９０は、ＢＳ２００が、変調器２１６および復調器２２６が使用する様々な変調スキームを実施するために使用する情報を含む。タイミング情報２９２は、シーケンス、スーパースロット、一時停止、チャネルセグメントの持続時間、および異なるチャネルセグメント間のタイミング関係、たとえば割当セグメント、トラフィックチャネルセグメント、および肯定応答チャネルセグメント間のタイミング関係をホップするために使用されるタイミング情報を含む。タイミング情報２９２は、本発明のＡＲＱ法に使用されるタイミング情報も含む。符号情報２９４は、符号化速度を識別する情報、例えばＬＤＰＣなどの使用する符号化の種類、符号化情報の生成に使用されるＥＣＣ関連情報、符号化情報の回復に使用されるＥＣＣ関連情報を含む。ＮＡＫレベル情報２９６は、離散レベル情報２９８および連続レベル情報２９９を含む。ＮＡＫレベル情報２９６は、ＮＡＫ生成モジュール２１８が、本発明に従ってＮＡＫを生成し、後にＷＴ３００に送信するために使用する情報を含む。ＮＡＫレベル情報２９６はまた、ＡＣＫ信号処理モジュール２２８が、ＷＴ３００から受信したＮＡＫ信号を解釈して処理するために使用する情報も含む。離散レベル情報２９８は、本発明のいくつかの実施態様に使用されるＮＡＫの離散レベルを画定し、離散レベルに関連する情報を含む。離散レベル情報２９８は複数のＮＡＫ信号値を含み、可能な各々のＮＡＫ信号値は、異なるレベルの符号化信号品質、ＡＣＫに対応する位相値、異なるＮＡＫレベルの各々に対応する異なる位相値に対応する。連続レベル情報２９９は、本発明のいくつかの実施態様に使用される連続レベルのＮＡＫ信号値を画定し、ＮＡＫ信号値に関連する情報を含む。連続レベル情報２９９は、ＮＡＫ相の連続間隔に対応するＮＡＫ信号値の連続範囲、ＡＣＫに対応する位相値、ＮＡＫ信号の位相の連続範囲に対応し、こうした連続範囲からマップされる要求ビットの間隔を含む。

ダウンリンク割当メッセージ２５４は、ダウンリンクトラフィックチャネルセグメントを割り当てられたことをＷＴ３００に通知するために使用する割当メッセージを含む。ダウンリンク割当メッセージ２５４は、対応するダウンリンクトラフィックセグメントが最初のトラフィックセグメントであるかどうかを伝達するために使用される新／旧ビット指標を含む。ダウンリンク割当メッセージ２５４は、最初のトラフィックセグメントの場合、意図されたＷＴのＩＤを指示する情報、または最初のセグメントではない場合、最初のセグメントの索引を得るために使用する情報も含む。ダウンリンク割当メッセージ２５４は、ＢＳ２００によりダウンリンク割当セグメント上のＷＴ３００に送信される。

ダウンリンクトラフィックチャネルメッセージ２５６は、データおよび情報、たとえば符号化され、ＢＳ２００からダウンリンクトラフィックチャネルセグメント上のＷＴ３００に送信される情報ビットのブロック２７４を含む。受信される肯定応答メッセージ２５８は、ＷＴ３００が送信済み情報を正常に復号したかどうかを指示するＷＴ３００からＢＳ２００への肯定応答信号、たとえば正の肯定応答（ＡＣＫ）または負の肯定応答（ＮＡＫ）のレベルを識別する同位相の情報を伝達する肯定応答信号を含み、負の肯定応答のレベルは、再送信、たとえば本発明に従って後に送信される冗長ビットの量を決定するために使用される。

アップリンク割当メッセージ２６０は、アップリンクトラフィックチャネルセグメントを割り当てられたことをＷＴ３００に通知するために使用される割当メッセージを含む。アップリンク割当メッセージ２６０は、対応するアップリンクトラフィックセグメントが最初のトラフィックセグメントであるかどうかを伝達するために使用される新／旧ビット指標を含む。アップリンク割当メッセージ２６０は、最初のトラフィックセグメントの場合、意図するＷＴのＩＤを指示する情報、または最初のセグメントではない場合、最初のセグメントの索引を得るために使用される情報も含む。アップリンク割当メッセージ２６２は、ＢＳ２００により、アップリンク割当セグメント上のＷＴ３００に送信される。

アップリンクトラフィックチャネルメッセージ２６２は、アップリンクトラフィックチャネルセグメント上でＷＴ３００がＢＳ２００に送信する符号化信号から正常に復号された受信データおよび情報を含む。アップリンクトラフィック２６４の場合、肯定応答メッセージは、ＮＡＫ生成モジュール２１８が復号情報の品質に基づいて生成する肯定応答メッセージ、たとえば、情報の回復に成功した場合はＡＣＫメッセージ、および本発明による失敗した復号の試みの場合は様々なレベルのＮＡＫに対応するメッセージを含む。

図３は、本発明に従って実施される例示的な無線端末３００の図である。例示的な無線端末３００は、図１のエンドノード１１０、１１２、１１８、１２０の何れかを比較的詳細に表す。無線端末３００は、受信機３０２、送信機３０４、プロセッサ３０６およびメモリ３１０を備え、これらは、様々な要素がデータおよび情報をやり取りしているバス３１２を介して共に結合される。

受信機３０２は、復号器３１４およびＮＡＫ生成モジュール３１８を備える。復号器３１４は、復調器３１６および品質決定モジュール３１７を備える。受信機３０２は、ＷＴ３００がたとえば割当チャネル信号、肯定応答チャネル信号およびデータを含むダウンリンクトラフィックチャネル信号を含むダウンリンク信号などのＢＳ２００からの信号を受信することが可能なアンテナ３２０に結合される。復号器３１４、たとえばＬＤＰＣ復号器は、本発明に従って受信信号の復号動作を実行する。復調器３１６は、本発明に従って受信信号に関する復調動作を実行する。品質決定モジュール３１７は、復号済み信号の品質を指示する復号統計情報、たとえば検出されたエラーの総計、数および／またはレベル、および／またはソフト情報値などの復号済み信号の信頼性に関する統計データを生成し維持する。ＮＡＫ生成モジュール３１８は、受信した信号、たとえば受信データが正常に復号されない場合、本発明に従ってＮＡＫを生成する。受信機３０２は、生成されたＮＡＫを伝達して、後に送信機３０４がＢＳ２００に送信するためのリンク３２２を介して送信機３０４に結合される。

送信機３０４は、符号器３２４を備える。符号器３２４、たとえばＬＤＰＣ符号器は、変調器３２６、肯定応答信号処理モジュール３２８および再送信制御モジュール３３０を備える。符号器３２４の動作は、情報ビットのブロックを符号化ビットのブロックとして符号化することを含む。変調器３２６は、情報を信号、たとえばアップリンクトラフィック信号、および肯定応答信号に変調器する。送信機３０４は、アップリンク信号がＢＳ２００に送信されるアンテナ３３２に結合される。肯定応答信号処理モジュール３２８は、たとえばＢＳ２００から受信した、ＢＳ２００により正常に復号されなかった以前のアップリンクトラフィックチャネル送信に対応するＮＡＫ信号などの肯定応答信号情報を処理する。こうした処理は、受信したＮＡＫのレベルを本発明に従って求めることを含む。再送信制御モジュール３３０は、冗長な情報、たとえば冗長ビットのブロックを本発明に従ってＢＳ２００に送信するのを制御する。再送信制御モジュール３３０は、肯定応答信号処理モジュール３２８からの情報に応じて制御を実行する。再送信の制御は、送信される冗長ブロックの数および／またはサイズの制御を含み、情報ビットのブロックを再送信するかどうかを制御し、および／または符号化ブロックに関連するさらに他の送信を中断するかどうかを制御する。

メモリ３１０は、ルーチン３３４およびデータ／情報３３６を含む。プロセッサ３０６、たとえばＣＰＵは、ルーチン３３４を実行し、メモリ３１０内のデータ／情報３３６を使用して、無線端末３００の動作を制御し、本発明の方法を実施する。

ルーチン３３４は、通信ルーチン３３８および無線端末制御ルーチン３４０を含む。無線端末制御ルーチン３４０は、自動反復要求制御モジュール３４２および信号送信ルーチン３４４を含む。通信ルーチン３３８は、様々な通信プロトコルを実施する無線端末３００を制御して、様々な通信動作を実行するために使用される。無線端末制御ルーチン３４０は、無線端末３００の動作の制御、たとえば受信機３０２の制御、送信機３０４の制御、電源制御、ＡＲＱの制御、信号送信などのために使用され、本発明の方法のステップを実施するために使用される。

自動反復要求制御モジュール３４２は、メモリ３１０内のデータ／情報３３６を使用し、受信機３０２および送信機３０４と共同で、本発明に従ってＡＲＱの動作を制御する。信号送信ルーチン３４４は、無線インターフェース上、たとえばアンテナ３２０および３３２を介して信号の生成、信号の送信および信号の受信を制御するための動作を実行する。

データ／情報３３６は、データ３４６、端末ＩＤ情報３４８、トーン情報３５０、変調情報３５２、符号情報３５４、タイミング情報３５６、情報ビットのブロック３５８、符号化ビットのブロック３６０、復号情報の品質の決定３６２、ＮＡＫレベル情報３６４、受信ダウンリンク割当メッセージ３６８、受信ダウンリンクトラフィックメッセージ３７０、ダウンリンクトラフィック用の肯定応答メッセージ３７２、受信アップリンク割当メッセージ３７４、アップリンクトラフィックチャネルメッセージ３７６、およびアップリンクトラフィック用の受信肯定応答メッセージ３７８を含む。

データ３４６は、ＷＴ３００がＢＳ２００から受信するユーザデータ、たとえばＷＴ３００の通信ピアノードからのデータ、およびＢＳ２００にＷＴ３００から送信されることを意図されたユーザデータを含む。端末識別（ＩＤ）情報３４８は、ＢＳ２００による通信および動作におけるＷＴ３００を識別するために使用される基地局割当ＩＤを含む。情報ビットのブロック３５８は、情報のブロック、たとえば送信機３０４の符号器３２４により符号化されるユーザデータビットのブロックを含む。符号化ビットのブロック３６０は、情報ビットのブロック３８０および冗長ビットのブロック３８２を含む。符号化ビットのブロック３６０は、符号化動作、たとえば情報ビットのブロック３５８に関して符号器３２４が実行するＬＤＰＣ符号化動作からの出力で良い。情報ビットのブロック３８０は、情報ビットの入力ブロック３５８に含まれる情報を含む。冗長ビットのブロック３８２は、追加の冗長な情報、たとえば誤り訂正符号化追加ビットを含む。冗長ビットのブロック３８２は、複数の冗長ビットのブロック、１部冗長ビット３８４、Ｎ部冗長ビット３８６を含む。復号情報の品質の決定３６２は符号器３１４からの出力であり、復号情報の品質レベルを指示する。ＮＡＫ生成モジュール３１８は、復号情報の品質の決定３６２と、ＮＡＫレベル情報３６４に含まれる情報とを比較し、ＮＡＫを生成するべきかどうかを決定し、および／または適切なレベルのＮＡＫを生成するかどうかを決定する。

トーン情報３５０は、シーケンス、チャネルおよび／またはセグメントをホップする時に使用されるトーンを識別する情報を含む。変調情報３５２は、ＷＴ３００が、復調器３１６および変調器３２６が使用する様々な変調スキームを実施するために使用する情報を含む。タイミング情報３５６は、シーケンス、スーパースロット、一時停止、チャネルセグメントの持続時間、および異なるチャネルセグメント間のタイミング関係、たとえば割当セグメント、トラフィックチャネルセグメント、および肯定応答チャネルセグメント間のタイミング関係をホップするために使用されるタイミング情報を含む。タイミング情報３５６はまた、本発明のＡＲＱ法に使用されるタイミング情報も含む。符号情報３５４は、符号化速度を識別する情報、例えばＬＤＰＣなどの使用する符号化の種類、符号化情報の生成に使用されるＥＣＣ関連情報、符号化情報の回復に使用されるＥＣＣ関連情報を含む。ＮＡＫレベル情報３６４は、離散レベル情報３８８および連続レベル情報３９０を含む。ＮＡＫレベル情報３６４は、ＮＡＫ生成モジュール３１８が、本発明に従ってＮＡＫを生成し、後にＢＳ２００に送信するために使用する情報を含む。ＮＡＫレベル情報３６４はまた、ＡＣＫ信号処理モジュール３２８が、ＢＳ２００から受信したＮＡＫ信号を解釈して処理するために使用する情報も含む。離散レベル情報３８８は、本発明のいくつかの実施態様に使用されるＮＡＫの離散レベルを画定し、離散レベルに関連する情報を含む。離散レベル情報３８８は複数のＮＡＫ信号値を含み、可能な各々のＮＡＫ信号値は、異なるレベルの符号化信号品質、ＡＣＫに対応する位相値、異なるＮＡＫレベルの各々に対応する異なる位相値に対応する。連続レベル情報３９０は、本発明のいくつかの実施態様に使用される連続レベルのＮＡＫ信号値を画定し、ＮＡＫ信号値に関連する情報を含む。連続レベル情報３９０は、ＮＡＫ相の連続間隔に対応するＮＡＫ信号値の連続範囲、ＡＣＫに対応する位相値、ＮＡＫ信号の位相の連続範囲に対応し、こうした連続範囲からマップされる要求ビットの間隔を含む。

受信ダウンリンク割当メッセージ３６８は、ダウンリンクトラフィックチャネルセグメントを割り当てられたことをＷＴ３００に通知するために使用する割当メッセージを含む。受信ダウンリンク割当メッセージ３６８は、対応するダウンリンクトラフィックセグメントが最初のトラフィックセグメントであるかどうかを伝達するために使用される新／旧ビット指標を含む。ダウンリンク割当メッセージ３６８は、最初のトラフィックセグメントの場合、意図されたＷＴのＩＤを指示する情報、または最初のセグメントではない場合、最初のセグメントの索引を得るために使用する情報も含む。ダウンリンク割当メッセージは、ＢＳ２００によりダウンリンク割当セグメント上のＷＴ３００に送信される。

受信ダウンリンクトラフィックチャネルメッセージ３７０は、データおよび情報、たとえば復号器３１４により正常に復号された情報ビットのブロック３５８を含む。ダウンリンクトラフィックメッセージは、ＢＳ２００からダウンリンクトラフィックチャネルセグメント上のＷＴ３００に送信される。ダウンリンクトラフィック用の受信肯定応答メッセージ３７２は、ＷＴ３００からＢＳ２００への肯定応答信号であって、ＷＴ３００が受信済み情報を正常に復号したかどうかを指示する肯定応答信号に送信されたメッセージを含む。たとえば正の肯定応答（ＡＣＫ）または負の肯定応答（ＮＡＫ）のレベルを識別する同位相の情報を伝達する肯定応答信号を含み、負の肯定応答のレベルは、再送信、たとえば本発明に従って後に送信することを要求される冗長ビットの量を決定するために使用される。

受信アップリンク割当メッセージ３７４は、アップリンクトラフィックチャネルセグメントを割り当てられたことをＷＴ３００に通知するために使用される割当メッセージを含む。受信アップリンク割当メッセージ３７４は、対応するアップリンクトラフィックセグメントが最初のトラフィックセグメントであるかどうかを伝達するために使用される新／旧ビット指標を含む。アップリンク割当メッセージ３７４は、最初のトラフィックセグメントの場合、意図するＷＴのＩＤを指示する情報、または最初のセグメントではない場合、最初のセグメントの索引を得るために使用される情報も含む。アップリンク割当メッセージは、ＢＳ２００によりアップリンク割当セグメント上のＷＴ３００に送信される。

アップリンクトラフィックチャネルメッセージ３７６は、データおよび情報、たとえば符号化ビットのブロックとして符号化され、アップリンクトラフィックチャネルセグメント上のアップリンク信号でＷＴ３００によりＢＳ２００に送信される情報ビットのブロック３５８を含む。

アップリンクトラフィック用の受信肯定応答メッセージ３７８は、ＢＳ２００からＷＴ３００への肯定応答信号であって、ＢＳ２００が送信済み情報を正常に復号したかどうかを示す肯定応答信号、たとえば正の肯定応答（ＡＣＫ）または負の肯定応答（ＮＡＫ）のレベルを識別する同位相の情報を伝達する肯定応答信号を含み、負の肯定応答のレベルは、再送信、たとえば本発明に従って後に送信することを要求される冗長ビットの量を決定するために使用される。

セルを有する例示的なあるシステムでは、トラフィックセグメントは、セル、たとえばセル１ １０２内の基地局２００と通信する無線端末３００間で動的に共用される。基地局２００内のスケジュール機能は、各々のアップリンクおよびダウンリンクセグメントを、多数の基準に基づくセル内の携帯たとえば、無線端末３００に割り当てる。この割当は、割当セグメントと呼ばれる制御リソース上に伝達される。各々のトラフィックセグメントに対応するセグメントは、トラフィックセグメントが割り当てられる無線端末３００の識別子を含む一意の割当セグメントである。ダウンリンクトラフィックセグメント上の基地局２００が送信するデータは、意図された端末受信機により復号される。アップリンクセグメント上の割当無線端末３００が送信するデータは、基地局２００により復号される。一般に、送信済みセグメントは、冗長ビット、たとえば誤り訂正符号を含み、このコードは、受信デバイス、たとえば基地局２００または無線端末、たとえば携帯端末３００が、データが正常に復号されるかどうかを決定するのを支援する。これは、基地局２００と無線端末、たとえば携帯端末３００との間でデータを送信するために使用される無線チャネルが当てにならないからであり、データトラフィックは一般に、有用な高度の完全性要件を有するために行われる。次に、受信デバイスは、送信機にフィードバックを行う。フィードバックは、受信したトラフィックセグメントの復号に成功したか、失敗したかを示す。受信セグメントの復号の成功は、たとえばＡＣＫなどの正の肯定応答の送信により示される。セグメントの復号の失敗は、たとえばＮＡＫなどの負の肯定応答の送信により示される。肯定応答は、制御リソース、たとえば複数の肯定応答セグメントを含む制御チャネルを使用して送信される。各々のＡＣＫまたはＮＡＫは、予め決められた方法で１つまたは複数のトラフィックチャネルセグメントに対応する異なる肯定応答セグメントで送信される。特定の一実施態様では、一意の肯定応答セグメントは、各々のトラフィックセグメントに関連する。送信機は、ＮＡＫを受信した後、同じデータを選択して再送信するか、または本発明に従って、追加の誤り訂正符号情報を表す冗長な情報を送信することができる。したがって、本発明の例示的なシステムは、冗長な情報、たとえば以前に送信されたデータに対応する増分ＬＤＰＣ情報が、受信されたＮＡＫに応じて送信される自動反復要求メカニズムをサポートする。

図４は、トラフィックチャネルセグメントに送信されるデータを割り当てるために使用される例示的な一方法、およびトラフィックチャネルセグメントで送信されるデータに対応する肯定応答情報（ＡＣＫまたはＮＡＫ）を伝達するための肯定応答セグメントの使用を示すために使用する。

図４は、横軸４０２が時間を表し、縦軸４０４が周波数、たとえば周波数トーンを表すダウンリンクチャネルのダイヤグラム４００を含む。図４はまた、横軸４５２が時間を表し、縦軸４５４が周波数、たとえば周波数トーンを表すアップリンクチャネルのダイヤグラム４５０も含む。図４では、トラフィックセグメントは、矩形ブロックとして論理的に表現される。ダイヤグラム４００は、以下のダウンリンクチャネルセグメントを含む：対応するダウンリンクトラフィックセグメント４０６用の割当セグメント、対応するアップリンク割当セグメント４０８用の割当セグメント、ダウンリンクトラフィックセグメント４１０、およびアップリンクトラフィックセグメント４１２に対応する肯定応答セグメントである。ダイヤグラム４５０は、以下のアップリンクチャネルセグメントを含む：アップリンクトラフィックチャネルセグメント４５６、およびアップリンク肯定応答セグメント４５８である。実際のシステムでは、トラフィックセグメントが占有する物理的周波数、たとえばトーンは、たとえばホッピングまたはその他の理由により連続せず、時間の経過と共に変化する。各々のトラフィックチャネルセグメントは、１つまたは複数のトーンに対応する。さらに、各々のトラフィックチャネルセグメントは、１つまたは複数の時限、たとえばシンボル周期だけ持続する。図４は、ダウンリンク内に割当チャネルが存在することを示す。割当チャネルは、割当セグメント４０６のシーケンスを含む。矩形ブロックとして表現される各々の割当セグメント４０６は、特定のダウンリンクトラフィックセグメント４１０の割当情報を送信するために使用される。割当情報は、対応するダウンリンクトラフィックセグメント４１０のデータを受信する無線端末３００の識別子を含む。受信機の動作を促進するために、割当情報は、対応するダウンリンクトラフィックセグメント４１０のデータを処理するために使用されるチャネル符号化および変調速度などの情報も含む場合がある。ダウンリンクトラフィックセグメント４１０は、所定の、たとえば予め決められた公知の方法で対応する割当セグメント４０６に関連する。各々のアップリンク割当セグメント４５６は、各々のダウンリンクトラフィックセグメント４１０と同様に、基地局２００のスケジューラにより割り当てられ、１つまたは複数の無線端末、たとえば携帯端末３００により使用される。割当情報は、予め決められた関係を有するダウンリンク内の割当セグメント４０８を使用して、割り当てられたアップリンク割当セグメント４５６に伝達される。割当セグメント４０６、４０８とトラフィックセグメント４１０、４５６との間の関係は、予め決められて公知であるため、例示的な実施態様では、特定の割当セグメントが対応するトラフィックチャネルセグメント４１０、４５６を指示する情報を割当セグメント４０６、４０８に含む必要はない。

図４は、ダウンリンクと同様、アップリンク内に肯定応答チャネルが存在することを示す。アップリンク肯定応答チャネルは、肯定応答セグメント４５８のシーケンスを含む。アップリンク肯定応答セグメント４５８は、対応するダウンリンクトラフィックセグメント４１０内の情報が正しく受信されたかどうか、たとえば、対応するトラフィックセグメント４１０で受信した情報を正しく復号することができるかどうかを指示する。対応するダウンリンクトラフィックセグメント４１０を割り当てられた無線端末３００は、対応するアップリンク肯定応答セグメント４５８内の肯定応答を送信し、その他のすべての無線端末は通常、この特定の肯定応答セグメント４５８を使用しては送信しない。肯定応答情報は、最小の１ビットを含むことができ、ＡＣＫ、たとえば受信の成功を指示する「１」、またはＮＡＫ、たとえば受信の失敗を指示する「０」を含むことができる。ダウンリンクトラフィックセグメント４１０は、所定の、たとえば予め決められた方法で、対応するアップリンク肯定応答セグメント４５８に関連する。同様に、肯定応答セグメント４１２が対応するアップリンク割当セグメント４５６に対する肯定応答情報を含む、ダウンリンク肯定応答チャネルが存在する。

カスケードコード、たとえばカスケードＬＤＰＣコードは、ＮＡＫの受信に応じて送信される冗長な情報を提供するために、本発明に従って使用される。

ダウンリンクまたはアップリンクトラフィックセグメントは、情報ビットのブロックを搬送するために使用される。本発明の一実施態様では、情報ビットのブロックは、たとえばＴ．リチャードソン（Ｔ．Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ）およびＲ．アーバンク（Ｒ．Ｕｒｂａｎｋｅ）の「低密度パリティチェックコードの効率的な符号化（Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｅｎｃｏｄｉｎｇ ｏｆ ｌｏｗ−ｄｅｎｓｉｔｙ ｐａｒｉｔｙ−ｃｈｅｃｋ ｃｏｄｅｓ）」、２００１年２月発行のＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｉｎｆｏｒｍ．Ｔｈｅｏｒｙ．第４７巻２号のｐ６３８〜６５６に記載されている低密度パリティチェック（ＬＤＰＣ）符号化などのチャネル符号化法を使用して、符号化ビットのブロックとして符号化され、この文献を参照することにより、本願に明確に援用される。

次に、符号化ビットのブロックは、たとえば変調動作としても説明されるシンボルマッピング動作の一環として、配置シンボルの集合にマッピングされる。生成されたシンボルは、無線チャネル上で送信される。受信デバイスは、シンボル回復動作を実行し、次に、回復されたシンボルを処理して送信済みビットを取得する。回復された符号化ビットのブロックは、送信前のＬＤＰＣ符号化を条件として、情報ビットのブロックを回復する試みでチャネル復号動作、たとえばＬＤＰＣ復号動作が行われる。

チャネル符号化は、無線チャネル上で送信する時に生じると思われる破損に対抗するために、送信済み信号に冗長量を追加する。一定の変調スキームを仮定すると追加される冗長ビットの数が大きければ大きいほど、（情報ビットを回復する）復号化は正確のままで破損量が大きくなる。情報ビットのブロックトラフィックセグメントで最初に送信される場合、情報ビットのブロックは、ある特定の冗長量を有するコードワードとして符合される。

本発明のある特定の実施態様では、第１トラフィックセグメントで送信される符号化ビットは、ＬＤＰＣコードのコードワードを表す。ＬＤＰＣコードは、ＮＡＫを受信した時に、元の送信済み情報を再送信するのではなく、訂正符号情報の形態の追加の冗長な情報が送信されるハイブリッドＡＲＱに適する。

タナーグラフを使用して表されるＬＤＰＣコードを仮定すると、コードの拡大部分は、追加の可変ノードおよび制約ノードをグラフに導入することにより定義することができる。実際上、コードの拡大部分は、元のコードワード内のビットのパリティチェックを含む。タナーグラフの特定の実施態様では、追加のパリティチェックビットは、各々が単一の追加制約ノードに接続される追加の１度可変ノードとして表される。ＬＤＰＣ復号は、拡大グラフ上でメッセージ通過復号を実行することにより進行する。追加のパリティチェック、たとえばグラフ拡大は、明示的な構造の形態で予め定義されるか、または送信機および受信機の両方に利用可能なあるシードに適合する拡大部分を生成するランダムなプロセスの形態で暗黙に定義される。

本発明によると、ＮＡＫに応じて送信される増分冗長ビットは、最初に送信されるコードワード（最初のトラフィックセグメントで送信される）のコードワードを拡大し、最初のコードワードに匹敵する増加した冗長量を仮定すると、正常に復号することが可能と考えられる比較的大きいコードワードを形成する。一実施態様では、元の情報ビットまたは元のＬＤＰＣコードワードを実行して形成される追加のパリティチェックビットは、増分冗長ビットを構成する。本発明のもう１つの実施態様では、増分ビットは、最初のトラフィックセグメント、たとえば増分ビットが対応する情報ビットの最初の送信で送信されるいくつか／すべての情報ビットおよび／またはいくつかまたはすべてのパリティチェックビットを含む。

本発明の１つの特徴により、同じ情報ビットに関連する２個のトラフィックセグメント、たとえば第１および第２トラフィックセグメントはＮＡＫされると、送信機は、第３トラフィックセグメントで増分冗長ビットを送信し、その結果、受信機は、受信した３つのトラフィックセグメントを結合して、より良好な復号性能を達成する。増分冗長ビットは、第２トラフィックセグメントの場合と同様に構成される。上記の手順は、何度も、たとえばＮ回であって、Ｎが正の整数である回数だけ、ある終了基準を満たすまで、たとえば復号に成功するまで反復する。実施態様によっては、Ｎは３以上となり、たとえば４または５である。

図５は、本発明に従って増分冗長コード、たとえば増分冗長ＬＤＰＣコードを使用する一実施例を示す。図５は、本発明に従って実施される、符号器５０４を備える送信機５０２を備える。図５はまた、本発明に従って実施される、復号器５２４を備える受信機５２２も備える。送信機５０２は、図２のＢＳ２００の送信機２０４、または図３に示すＷＴ３００の送信機３０４として使用される。受信機５２２は、ＢＳ２００の受信機２０２、またはＷＴ３００の受信機３０２として使用される。情報ビットのブロック５０６が送信されると、符号器５０４を有する送信機５０２は、大きいパリティチェックマトリックスを使用して、パリティチェックビットの大きいブロックを含むコードビット５０８を生成する。符号化ビット５０８は、情報ビットのブロック５１０および冗長ビットのブロック５１２を含む。冗長ビットのブロック５１２は、第１部分５１４、第２部分５１６、第３部分５１８、および第４部分５１９を含む。第１トラフィックセグメント５２０では、情報ビット５１０、およびパリティチェックビット５１４の第１部分が送信される。符号化された情報ビット５１０、およびパリティチェックビットの第１部分５１４との組合せは、送信される符号化情報の第１の集合を形成する。その他のパリティチェックビット、第２〜第４パリティチェックビットは、ＮＡＫの場合に記憶されて使用される冗長な情報の集合を形成する。情報ビット５１０を復号することができない、復号器５２４を備えた受信機５２２がＮＡＫ５２６を送信する場合、送信機５０２は、第２トラフィックセグメント５２８内のパリティチェックビット５１６の第２部分を送信する。受信機５２２は、受信した両方のセグメント５２０、５２８を復号プロセスで使用して、情報ビット５１０の復号を試みる。ここで、受信機５２２は、第２トラフィックセグメント５２８に対応する肯定応答セグメントでもう１つのＮＡＫ５３０を送信する受信デバイス５２２により実証されるように、情報ビット５１０をまだ復号することができないと仮定する。次に、送信機５０２は、第３トラフィックセグメント５３２内のパリティチェックビット５１８の第３部分を送信する。受信機５２２は、いくつかまたはすべての受信セグメント、たとえばセグメント５２０、５２８、５３２を使用して、情報ビット５１０を復号するべきである。受信機５２２がある時点で情報ビット５１０を正常に復号すると、送信機は未使用のパリティチェックを廃棄することができる。

図５の実施例では、受信デバイス５２２は、第１および第２トラフィックセグメント５２０、５２８を復号することができず、これらのセグメントの各々に対して、それぞれＮＡＫ５２６、５３０で応答する。第１および第２トラフィックセグメント（５２０、５２８）で受信する情報（（５１０および５１４）、（５１６））と、第３トラフィックセグメント５３２で受信するたとえば増分ＬＤＰＣ情報などの増分情報５１８とを結合することにより、受信デバイス５２２は、最終的に、受信情報５１０を正常に復号することができる。その結果、受信デバイス５２２は、第３トラフィックセグメント５３２に対応する肯定応答セグメントのＡＣＫ５３４を送信する。このＡＣＫ５３４を受けて、送信デバイス５０２は、追加の冗長な情報、たとえば追加の冗長ビット、たとえば追加のＬＤＰＣビット５１９を送信する必要はないという情報を得る。

上記の実施例では、同じ情報ビット５１０に関連する複数のトラフィックセグメント５２０、５２８、５３２が送信されると、再送信トラフィックセグメント５２８、５３２は追加の冗長ビット、たとえばパリティチェックビット５１６、５１８を含み、第１トラフィックセグメント５２０で送信された元の情報５１０は含まない。

本発明のもう１つの実施態様では、追加の冗長ビットのほかに、再送信トラフィックセグメントは、新しい情報ビット、たとえば、以前のトラフィックセグメントで送信されたコードワードに対応しないビットも含むことができる。したがって、受信機が、結合された最初の送信セグメントと再送信セグメントとを正しく復号することができる場合、受信機は、最初の送信セグメント、たとえば第１トラフィックセグメントに含まれる情報ビットのみならず、再送信セグメント、たとえば第２または第３トラフィックセグメントに追加される新しい情報ビットも効果的に受信する。

次に、本発明による増分割当について、例示的な実施態様に関して説明する。本発明の１つの特徴は、増分冗長符号化、たとえば増分冗長ＬＤＰＣ符号化の使用を可能にするトラフィックセグメント割当法を対象とする。

先ず、ダウンリンクトラフィックセグメントについて考察する。本発明を説明するために使用される様々な例示的な実施態様では、各々のダウンリンクトラフィックセグメントに関して、対応する割当セグメントが存在し、これは、ダウンリンクトラフィックセグメントの割当情報を指示する。ダウンリンクトラフィックセグメントと対応する割当セグメントとの間の関連性は、予め決められて一定である。

本発明によると、いくつかの実施態様では、割当セグメントは、対応するトラフィックセグメントが最初の送信か否かを明示的に指示する。

最初の送信である場合、割当セグメントは、無線端末の識別子などの情報を含むべきである。

最初の送信ではない場合、本発明に従って、割当セグメントは、たとえば、無線端末の識別子の代わりに、同じ情報ビットのブロックに関連する以前に送信されたトラフィックセグメントにリンク可能な情報を含むべきである。増分割当を受け、ここでトラフィックセグメントの受信機は、これらのセグメントを結合することができ、情報ビットのブロックを効果的に復号する。

本発明によると、トラフィックセグメントは、一定の時間間隔で、たとえば周期的な時間間隔で、一意に索引を付けられる。たとえば、図６は、時間間隔Ｔ６１６で１、２、．．．、Ｎとして索引を付けられるＮ個のトラフィックセグメントを示し、この実施例の図示の目的上、Ｎ＝３である。一般に、Ｎの値は、３よりはるかに大きい数である。図６は、縦軸６０２上に周波数、たとえば周波数トーンに対して横軸６０４上に時間のダイヤグラム６００である。図６の実施例は、同じ周波数を占めるが、時間帯が異なる各々のトラフィックセグメントを示す。図６は、トラフィックセグメントＮ ６０６、次にトラフィックセグメント１ ６０８、次にトラフィックセグメント２ ６１０、次にトラフィックセグメントＮ ６１２、次にトラフィックセグメント１ ６１４を示す。時間間隔Ｔ ６１６の追加のセグメントは、Ｎが３より大きいある数に等しい場合に含まれるであろう。Ｔ ６１６の時間ウィンドウ内の過去のトラフィックセグメントは、セグメント索引により一意に識別することができる。したがって、時間間隔Ｔ ６１６は、有効時間ウィンドウと呼ばれる。本発明の１つの特徴によると、無線端末３００は、割当トラフィックセグメントを、復号可能ではなかった有効時間ウィンドウ内に記憶する。無線端末３００は、有効時間ウィンドウ内に過去の割当情報も記憶する。情報は、無線端末３００内に含まれるメモリ内に記憶される。

情報ビットのブロックに関連するｎ番目の送信であって、ｎ＞１の送信を表すトラフィックセグメントを考察する。増分割当のいくつかの実施態様について、以下で説明する。

一実施態様では、増分割当は、同じ情報ビットのブロックの最初のトラフィックセグメントの索引を含む。もう１つの実施態様では、増分割当は、同じ情報ビットのブロックの（ｎ−１）番目のセグメントの送信の索引を含む。

さらにもう１つの実施態様では、増分割当は、索引の差Δ（Δ＞０）を含む。現在のトラフィックセグメントの索引をＩとして示す。たとえば、増分割当は、情報ビットの同じブロックの最初のトラフィックセグメントを（Ｉ−Δ）モジュロＮとして与えられる。もう１つの実施例では、増分割当は、同じ情報ビットのブロックの（ｎ−１）番目のセグメント送信は（Ｉ−Δ）モジュロＮとして与えられる。

図７は、図５の実施例を拡大したものであり、本発明による図５の実施例で伝達される情報ビットのブロックの３つのトラフィックセグメントに関する割当情報、たとえば割当セグメントを示す。図７は、新／旧指標ビット７０２、およびＷＴ ＩＤ／セグメント索引ビット７０４を含む例示的な割当セグメントメッセージ７００を含む。新／旧指標ビット７０２指標は、対応するトラフィックセグメントが最初のトラフィックセグメントであるか、または最初のトラフィックセグメントではないかを伝達するために使用される１ビット指標である。新／旧ビット指標がたとえば０である場合、割当メッセージは、この割当が最初のトラフィックセグメントに対する割当であり、かつＷＴ ＩＤ／セグメント索引ビット７０４内の情報は、対応するトラフィックセグメントを割り当てられるＷＴの識別子を指示することを伝達する。新／旧ビット指標がたとえば１である場合、割当メッセージは、この割当が最初のトラフィックセグメントではなく、ＷＴ ＩＤ／セグメント索引ビット７０４内の情報は、最初のセグメントの索引を指示することを伝達する。

図７は、縦軸７２２上に周波数、たとえば周波数トーンに対し横軸７２４上に時間を示すダウンリンクチャネルのダイヤグラム７２０を含む。ダイヤグラム７２０は、それぞれ３つのダウンリンク割当セグメント７２４、７２６、７２８、および３つのトラフィックチャネルセグメント７３０、７３２、７３４を含む。図７は、縦軸７５２上に周波数、たとえば周波数トーンに対し横軸７５４上に時間を示すアップリンクチャネルのダイヤグラム７５０も含む。ダイヤグラム７５０は、ダウンリンクトラフィックセグメント７３０、７３２、７３４にそれぞれ対応する３つのアップリンク肯定応答セグメント７５６、７５８、７６０を含む。

３種類の例示的な送信間隔、つまり第１送信間隔７６２、第２送信間隔７６４、および第３送信間隔７６６を示す。第１送信間隔７６２では、割当セグメント７２４は、対応するトラフィックセグメント７３０が最初のトラフィックセグメントであることを指示する新／旧指標ビット＝０ ７３６を伝達する。割当セグメント７２４は、トラフィックセグメント７３０に割り当てられた無線端末の識別子を指示するＷＴ ＩＤ／セグメント索引ビット７３８も伝達する。基地局は、情報ビット、および冗長ビットの第１部分を含むトラフィックセグメント７３０の情報を伝達する。意図されたＷＴは、情報ビットを正常に復号することはできず、対応するアップリンク肯定応答チャネルセグメント７５６上のアップリンクＮＡＫ信号を送信する。

第２の送信時間間隔７６４では、割当セグメント７２６は、対応するトラフィックセグメント７３２が最初のトラフィックセグメントではないことを指示する新／旧指標ビット＝１ ７４０を伝達する。割当セグメント７２６は、最初のセグメントの索引を指示するＷＴ ＩＤ／セグメント索引情報７４２、たとえばトラフィックセグメント７３２の索引を指示する情報も伝達する。基地局は、冗長ビットの第２部分を含むトラフィックセグメント７３２情報を送信する。意図されたＷＴは、未だ情報ビットを正常に復号することはできず、対応するアップリンク肯定応答チャネルセグメント７５８上のアップリンクＮＡＫ信号を送信する。

第３送信時間間隔７６６では、割当セグメント７２８は、対応するトラフィックセグメント７３４が最初のトラフィックセグメントではないことを指示する新／旧指標ビット＝１ ７４６を伝達する。割当セグメント７２８は、最初のセグメントの索引を指示するＷＴ ＩＤ／セグメント索引情報７４８、たとえばトラフィックセグメント７３４の索引を指示する情報も伝達する。基地局は、冗長ビットの第３部分を含むトラフィックセグメント７３４を送信する。意図されたＷＴは、指標ビットを正常に復号することができ、対応するアップリンク肯定応答チャネルセグメント７６０上のアップリンクＡＣＫ信号を送信する。

同じ増分割当法を使用して、アップリンクトラフィックセグメント内の増分冗長コードを使用することが可能になる。アップリンクの場合、基地局は、基地局が新しい情報ビットのブロックを受信する準備が整っている場合、最初のトラフィックセグメントに対する割当であることを指示するべきであり、様々な実施態様において指示する。最初のセグメントの割当セグメントを受信した後、無線端末の送信機は、新しい情報ビットのブロックを開始し、この新しい情報ビットのブロックに対するパリティチェックビットの大きいブロックを生成する。無線端末は、情報ビットのブロック、およびパリティチェックビットの第１部分を送信するべきであり、送信する。基地局の受信機が情報ビットのブロックを復号できない場合、基地局は、別のアップリンクトラフィックセグメントを割り当てるべきであり、割り当てる。割当は、トラフィックセグメントが、送信される最初のセグメントのためのものではないことを指示する情報を含む。さらに、割当は増分割当を含む。最初のセグメント用ではない割当セグメントを受信した後、無線端末の送信機は、そのメモリ内に記憶された情報を逆に追跡し、増分割当情報を使用して対応する情報ビットのブロックを受信し、次に、本発明に従ってパリティチェックビットの後続部分を送信する。

マルチレベル否定応答および適応可能なリソースの割当について、本発明に従って説明する。本発明は、さらに、トラフィックセグメントに対応する肯定応答セグメントを送信して、増分冗長符号化、たとえば増分冗長ＬＤＰＣ符号化を使用してハイブリッドＡＲＱスキームの実行を改善する方法を目的とする。

上記の方法では、受信機は、情報ビットのブロックが正しく復号された場合はＡＣＫ、比較的多くの冗長ビットが情報ビットのブロックを復号するために必要である場合、ＮＡＫを送信する。ＮＡＫを受信した後、送信機は、増分冗長ビットを送信して、受信機が情報ビットのブロックを正しく復号できる可能性を改善する。

しかし、送信機は、受信機からのＮＡＫフィードバックのみを有する場合、どの程度多くの増分情報が必要かを把握しない場合がある。提供される増分情報の有効な量は、どの程度冗長ビットが送信され、ビット当たりどの程度のエネルギーが消費されるかによって決まる。場合により、受信機は多数の増分情報を必要とし、一方、送信機は少量の増分情報のみを送信し、その結果、正常な送信を達成するために多数のＡＲＱループが必要であるため、過度な待ち時間が生じる。その他の場合、受信機は、少量の増分情報、たとえば数ビットを必要とし、一方、送信機は多量および冗長な情報を送信するため、システムリソースを浪費する。

本発明の１つの特徴により、受信機は、増分情報を必要とする場合、先ず、情報ビットのブロックを正しく復号するために必要な効果的な量の増分情報、たとえばビットを概算し、次に、マルチレベルＮＡＫを送信し、この場合、各々のレベルのＮＡＫは、要求された効果的な増分情報の明確な量を表す。したがって、こうした実施態様では、受信機は、ＮＡＫのほかに、供給される冗長な情報の量、たとえば所要のビットの概算により決定した量の指標を送信する。こうした実施態様では、受信機は、増分冗長ビットを必要としない場合、ＡＣＫを送信する。必要かまたは所望の冗長な情報の量を指示する上記の方法は、ダウンリンクおよびアップリンクトラフィックセグメントの両方に適用可能である。増分ビットに含まれる有効な情報は「真の」情報内容の測定基準であり、送信された増分冗長ビットの数とは異なる。

トラフィックセグメントに割り当てたられるエアリンクリソースの量（送信済みシンボルの数、その出力および変調）は、セグメントに含まれる有効な増分ビットの数を決定する。たとえば、トラフィックセグメントの送信出力、およびシステムによっては、周波数帯域幅および時間の量は、セグメントに必要な有効増分冗長ビットの数に応じて増加する。したがって、マルチレベルＮＡＫからのフィードバック情報に基づいて、送信機は、トラフィックセグメントに含まれる有効な増分冗長ビットの数を適応的に決定することができ、トラフィックセグメントに割り当てられるエアリンクリソースの量を相応に調節することができる。受信機の動作を容易にするため、増分割当は、トラフィックセグメントに含まれる有効な増分ビットの数を指示する情報も含むことができ、様々な実施態様において含む。本発明により、ｋ番目の時間セグメントの送信に含まれるビットの数は、ｋ＞０のすべてのｋに関して同じではない場合があり、様々な場合に同じではない。

図８は、図５の実施例を継続して示すもので、３レベルＮＡＫ肯定応答が、本発明に従ってＡＲＱ性能をどのように改善することができるかを示す。図８は、周波数、たとえば縦軸８０２上に周波数、たとえば周波数トーンに対し横軸８０４上に時間を示すダウンリンクチャネルのダイヤグラム８００を含む。ダイヤグラム８００は、それぞれ２つの割当セグメント８０６、８０８および２つの対応するダウンリンクトラフィックチャネルセグメント８１０、８１２を含む。図８はまた、縦軸８５２上に周波数、たとえば周波数トーンに対し横軸８５４上に時間を示すアップリンクチャネルのダイヤグラム８５０も含む。ダイヤグラム８５０は、ダウンリンクトラフィックセグメント８１０、８１２にそれぞれ対応する２つのアップリンク肯定応答セグメント８５６、８５８を含む。

特に、情報ビットのブロックが送信される場合、送信機は大きい低密度パリティチェックコードワードを生成する。最初の送信時間８６０では、基地局は、トラフィックセグメント８１０が最初のトラフィックセグメントであることを指示する新／旧のビット指標８１６＝０を含む割当セグメント８０６内の割当メッセージを送信する。割当セグメント８０６内の割当メッセージは、ダウンリンクトラフィックセグメント８１０用の割当ＷＴの識別子を含むＷＴ ＩＤ／セグメント索引ビット８１８も含む。最初のトラフィックセグメント８１０では、情報ビット、およびコードワードの最初の部分が送信される。ここで、受信機は情報ビットを復号せず、肯定応答セグメント８５６内のレベル２のＮＡＫを送信すると仮定する。レベル２のＮＡＫを受信すると、送信機は割当セグメント８０８内の割当メッセージを送信する。割当メッセージは新／旧のビット指標８６４＝１を含み、これは、対応するトラフィックセグメント８１２が、最初のセグメントの索引を指示する情報を含む最初のトラフィックセグメントおよびＷＴ ＩＤ／セグメントの指標ビット８６６ではないことを指示する。次に、送信機は、第２トラフィックセグメント８１２内のパリティチェックビットの第２および第３部分の両方を、一定数の有効な情報ビットの提供を目的とする出力レベルで送信する。受信セグメント８１０、８１２の両方を使用して、情報ビットを復号すると、受信機は、次に、今回は情報ビットを正常に復号すると思われ、肯定応答セグメント８５８のＡＣＫを送信する。この実施例では、マルチレベルＮＡＫメカニズムは、図７に示す実施例と比較して、所要のＡＲＱループを減少させるのに役立つ。

図９は、本発明の例示的な実施態様におけるＡＣＫ／マルチレベルＮＡＫコードワードの位相を示すために使用される図面９００である。図９は、ＡＣＫ９０２、レベル１のＮＡＫ９０４、レベル２のＮＡＫ９０６およびレベル３のＮＡＫ９０８の位相表現を含む。図９に示すとおり、肯定応答セグメントに使用されるコードワードは、ＡＣＫ９０２と、マルチレベルＮＡＫ９０４、９０６、９０８の何れかとの間のユークリッド距離が、マルチレベルＮＡＫ９０４、９０６、９０８のうちの何れか２つの間の距離よりはるかに大きくなるようなコードワードである。

本発明のもう１つの実施態様では、ＮＡＫレベルの数は無限である。図１０は、ＡＣＫ／無限レベルのＮＡＫの位相を示すために使用される図面１０００である。図１０は、ＡＣＫ１００２の位相表現、例示的なＮＡＫ１００４の位相表現、およびＮＡＫ位相１００６の連続的な間隔を含む。図１０はまた、ＮＡＫ位相１００６の連続的な間隔に対応する要求ビット１０５０の連続的な整数間隔、要求ビット１０５２の最小値、および要求ビット１０５４の最大値も含む。図１０は、ｘ１００８〜ｙ１０１０である受信シンボルまたはコードワードの位相が、必要な追加の情報ビットの数の連続的な整数間隔にマップ可能であることを示す。図１０は、矢印１０６０で示されるように、特定数の要求ビット１０５６にマップされる例示的なＮＡＫ１００４を示す。

図１１Ａ〜図１１Ｄは、本発明による自動反復要求（ＡＲＱ）の例示的な方法のフローチャート１１００であり、それらを組合わせて１つの処理を示すものである。開始ノード１１０２から、動作はステップ１１０４に進む。ステップ１１０４では、第１デバイス、たとえばモバイルノード、および第２デバイス、たとえば基地局（ＢＳ）が初期化される。動作は、ステップ１１０４からステップ１１０８に進む。送信される情報、たとえばテキスト、音声またはその他のディジタルデータ１１０６は、基地局によりステップ１１０８で処理される。ステップ１１０８では、基地局内の符号器は情報１１０６を符号化し、符号化情報の第１の集合および冗長な情報の第１の集合を生成する。符号化情報の第１の集合は、たとえば符号化情報ビットのブロック５１０、および符号化プロセスの一環として生成される誤り訂正ビットの第１部分５１４を含む。冗長な情報の第１の集合は、情報１１０６に関して実行される符号化の一環として生成される他の冗長ビット５１６、５１８、５１９を含む。ステップ１１１０では、基地局は、冗長な情報の第１の集合を記憶する。動作は、ステップ１１１０からステップ１１１２に進む。ステップ１１１２では、ＢＳは、トラフィックチャネルスロットを選択し、その結果、選択されたスロットに対応するトラフィックチャネルセグメントを選択肢、符号化情報の第１の集合を送信する。ステップ１１１４では、ＢＳは、選択されたトラフィックチャネルスロットの割当を指示するトラフィックチャネル割当メッセージを生成し、ＭＮ識別子、およびトラフィックチャネルスロット内の前記ＭＮに送信される符号化情報を指示する指標を含む割当メッセージは、以前に送信された信号に対応しない。次に、ステップ１１１６では、ＢＳは、割当チャネルスロット、たとえば割当メッセージを送信するために使用される割当スロットに対応するトラフィックチャネルスロット内で生成された割当メッセージを送信する。次に、ステップ１１１８では、ＭＮは割当メッセージを受信する。次に、ステップ１１２０では、ＢＳは、割当トラフィックチャネルスロットで送信される信号内の符号化された情報の第１の集合を送信する。動作は、ステップ１１２０からステップ１１２２に進む。ステップ１１２２では、ＭＮは、符号化された情報の第１の集合を含む信号を受信する。動作は、ステップ１１２２から接続ノードＡ１１２４を介してステップ１１２６に進む。ステップ１１２６では、ＭＮは、符号化情報の第１の集合を含む受信信号に関する復号動作を実行する。ステップ１１２６の復号動作の一環として、サブステップ１１２８が実行される。サブステップ１１２８では、ＭＮは、復号する統計データ、たとえば検出された修正不能なエラーの総数、復号する結果信頼性情報、および／またはソフト値を維持する。動作は、ステップ１１２６からステップ１１３０に進む。ステップ１１３０では、ＭＮは、復号情報が、正常に復号されたかどうかを決定する。これは、１つまたは複数の復号統計データと正常な復号を示す閾値レベルとを比較して行われる。閾値レベルは、たとえば復号プロセスの結果にあるゼロ修正不能エラーの総数で良い。

ステップ１１３０で、符号化情報が正常に復号されたと決定された場合、動作はステップ１１３２に進む。ステップ１１３２では、ＭＮはＡＣＫ信号をＢＳに送信する。動作は、ステップ１１３２から接続ノードＢ １１３４を介してステップ１１０８に進み、そこでＢＳは、送信される追加の情報を処理する。

ステップ１１３０で、符号化情報が正常に復号されなかったと決定された場合、動作はステップ１１３６に進む。ステップ１１３６では、ＭＮは、たとえば、エラー統計データ（たとえば、検出された修正不能なエラーの総数）および／または信頼性統計データなどの復号情報の品質を指示する復号統計データから、復号の成功レベルを決定する。動作は、ステップ１１３６からステップ１１３８に進む。ステップ１１３８では、ＭＮはＮＡＫ信号を生成し、前記の生成は、復号成功の決定されたレベルに基づいて、複数の可能なＮＡＫ信号値からＮＡＫ信号値を選択することを含む。次に、ステップ１１４０では、ＭＮは、生成されたＮＡＫ信号を送信する。次に、ステップ１１４２では、ＢＳはＮＡＫ信号を受信する。動作は、ステップ１１４２からステップ１１４４に進む。ステップ１１４４では、ＢＳは、受信したＮＡＫ信号の値から冗長な情報の量を決定し、記憶された冗長な情報の第１の集合からＭＮに送信する。ＮＡＫ値が高レベルの復号の成功、たとえば少数のエラーを指示する時に送信されるように選択される場合に比べて、ＮＡＫ値が低レベルの復号の成功、たとえば復号結果の多数のエラーを指示する時により多くの情報が送信されるように選択される。動作は、ステップ１１４４から接続ノードＣ １１４６を介してステップ１１４８に進む。

ステップ１１４８では、ＢＳは、決定された量の冗長な情報が、トラフィックセグメントの容量より少ないかどうかを決定する。ＢＳが、決定された冗長な情報の量がトラフィックセグメントの容量より少ないと決定した場合、動作はステップ１１５０に進み、さもなければ、動作は接続ノードＤ １１５２に進む。

ステップ１１５０では、ＢＳは、トラフィックセグメント内に十分な予備容量が存在するかどうかを決定し、符号化情報の第２の集合の一部分を搬送する。ステップ１１５０では、ＢＳは、トラフィックセグメント内に十分な容量が存在するかどうかを決定し、符号化情報の第２の集合の一部分を搬送する。動作は、ステップ１１５６に進み、さもなければ、動作は接続ノードＤ １１５２に進む。

ステップ１１５６では、ＢＳは、送信される追加の情報、たとえばテキスト、音声またはその他のディジタルデータ１１５４を処理する。ステップ１１５６では、ＢＳは追加の情報１１５４を符号化し、前記の符号化は、符号化情報の第２の集合および冗長な情報の第２の集合を生成する。ステップ１１５６から、動作は、ステップ１１５８に進む。ステップ１１５８では、ＢＳは冗長な情報の第２の集合を記憶する。動作は、ステップ１１５８からステップ１１６０に進む。ステップ１１６０では、ＢＳは、符号化情報の第２の集合を選択して、記憶された冗長な情報の第１の集合から得て選択した冗長な情報と共に送信する。次に、動作は接続ノードＤ １１５２に進む。

接続ノードＤ １１５２から、動作はステップ１１６２に進む。ステップ１１６２では、ＢＳは、トラフィックチャネルスロットを選択し、冗長な情報の前記選択した集合を送信する。次に、ステップ１１６４では、ＢＳは、前記選択したトラフィックチャネルスロットの割当を指示するトラフィックチャネル割当メッセージであって、冗長な情報が、割り当てられるトラフィックチャネルスロットで送信されることを指示する指標を含む割当メッセージと、冗長な情報が対応する以前の信号を識別する情報と、新しい符号化情報が冗長な情報と共に送信される場合、新しい符号化情報の指標とを生成する。以前の信号を識別する情報は、たとえば、以前の信号に関連するトラフィックスロットまたは割当スロット、および／または以前の信号に関連するモバイルノード識別子で良い。次に、ステップ１１６６では、ＢＳは、割当チャネルスロット内の生成されたトラフィック割当メッセージを送信する。次に、ステップ１１６８では、ＭＮは、ステップ１１６６で送信された割当メッセージを受信する。動作は、ステップ１１６８からステップ１１７０に進む。ステップ１１７０では、ＢＳは、符号化情報の第１の集合に対応する冗長な情報の選択した集合、および割り当てられたスロット内に空間があると仮定して、情報の第２の集合に対応する新しい符号化情報を送信する。次に、ステップ１１７２では、ＭＮは、冗長な情報を含む信号を受信する。動作はステップ１１７２からステップ１１７４に進む。ステップ１１７４では、ＭＮは、受信した割当メッセージから、前記の冗長な情報が対応する以前に受信した信号を決定する。動作は、ステップ１１７４からステップ１１７６に進む。ステップ１１７６では、ＭＮは、受信した冗長な情報、およびこの冗長な情報が対応する以前に受信した信号から得た情報を使用して、追加の復号動作を実行する。

動作は、ステップ１１７６から接続ノードＥ １１７８を介してステップ１１３０に進み、そこでＭＮは、符号化情報が正常に復号されたかどうかを決定する。動作は、たとえばＮＡＫおよび追加の冗長な情報に関して前に説明したステップ１１７６から、符号化情報の第１の集合が正常に復号されるまで継続する。

図１２は、アップリンク情報の送信に関連する本発明によるマルチレベルＮＡＫの用途のもう１つの例である。図１２の実施例では、基地局は、図８の実施例に関して説明したとおり、ダウンリンクトラフィックチャネルセグメントのほかに、アップリンクトラフィックチャネルセグメントを割り当てる責任を負う。図１２は、縦軸１２０２上に周波数、たとえば周波数トーンに対し横軸１２０４上に時間を示すダウンリンクチャネルのダイヤグラム１２００を含む。ダイヤグラム１２００は、２つのアップリンク割当セグメント１２０６、１２０８、およびアップリンクに送信された信号に関する情報を伝達するために使用される２つの肯定応答セグメント１２１０、１２１２を含む。図８はまた、縦軸１２５２上に周波数、たとえば周波数トーンに対し横軸１２５４上に時間を示すアップリンクチャネルのダイヤグラム１２５０も含む。ダイヤグラム１２５０は、２つのアップリンクトラフィックチャネルセグメント１２５６、１２５８を含む。割当セグメント１２０６は、アップリンクトラフィックセグメント１２５６に対応し、アップリンクトラフィックセグメント１２５６は肯定応答セグメント１２１０に対応する。割当セグメント１２０８はアップリンクトラフィックセグメント１２５８に対応し、アップリンクトラフィックセグメント１２５８は肯定応答セグメント１２１２に対応する。

特に、情報ビットのブロックを送信する場合、ＷＴ内の送信機は、大きく低密度のパリティチェックコードワードを生成する。最初の送信時間１２６０では、基地局は、割当セグメント１２０６内の割当メッセージであって、割り当てられたアップリンクトラフィックセグメント１２５６が最初のトラフィックセグメントであることを指示する新／旧のビット指標１２１６＝０を含むメッセージを送信する。割当セグメント１２０６内の割当メッセージはまた、アップリンクトラフィックセグメント１２５６に割り当てられたＷＴの識別子を含むＷＴ ＩＤ／セグメント索引ビット１２１８も含む。最初のアップリンクトラフィックセグメント１２５６では、情報ビット、および符号化情報の集合を含むコードワードの第１部分は、ＷＴによりＢＳに送信される。ここで、ＢＳ内の受信機は情報ビットを復号せず、肯定応答セグメント１２１０内のレベル２のＮＡＫを送信すると仮定する。ＢＳ内の送信機は、ＷＴに、割当セグメント１２０８内のアップリンク割当メッセージを送信する。割当メッセージは、対応するトラフィックセグメント１２５８が最初のトラフィックセグメントではないことを指示する新／旧のビット指標１２６４＝１と、最初のセグメントの索引を指示する情報を含むＷＴ ＩＤセグメント指標ビット１２６６とを含む。ＷＴは、肯定応答チャネルセグメント１２１０内のレベル２のＮＡＫ、および割当セグメント１２０８内の割当を受信する。次に、ＷＴの送信機は、ＮＡＫに応じて選択された冗長な情報、つまり、第２アップリンクトラフィックセグメント１２５８内の記憶されたパリティチェックビットの集合の第２および第３部分の両方を、一定数の効果的な情報ビットの提供を目的とする出力レベルで送信する。ＢＳは、アップリンクトラフィックチャネルセグメント１２５８を受信する。ＢＳは、受信セグメント１２５６、１２５８の両方からの情報を使用して情報ビットを復号する。復号動作に成功したという決定に応じて、ＢＳの受信機は、肯定応答セグメント１２１２内のＡＣＫを送信する。この実施例では、マルチレベルＮＡＫメカニズムは、図７に示す実施例と比べて、所要のＡＲＱループを減少させるのに役立つ。

割当セグメントに対応するトラフィックチャネルセグメントは、多くの場合、時間的に割当セグメントを追跡する点に注意するべきである。しかし、割当および対応するトラフィックチャネルセグメントの部分的または完全な重複は、割当セグメントおよび対応するトラフィックセグメントの同時送信を生じ、この場合、異なる周波数が異なるセグメントに使用される。

ＯＦＤＭシステムに関連して説明するが、本発明のＡＲＱ法および装置、並びに本明細書で説明する新規な肯定応答の方法は、多くの非ＯＦＤＭおよび／または非セルラーシステムを含む広範な通信システムに適用される。さらに、例示的な無線通信システムに関連して説明するが、本発明の方法および装置は、無線通信リンクを必要としないが、送信デバイスと受信デバイスとの間の通信時に失われるデータを再送信する必要性を減少させるか、または最小限にすることが望ましいその他の装置に使用することができると考えるべきである。たとえば、本発明の方法は、光ファイバ通信、有線網、および情報の送信が行われるその他の通信システムに使用することができる。

様々な実施態様では、本明細書に記載するノードは、１個または複数のモジュールを使用して実施し、本発明の１つまたは複数の方法に対応するステップ、たとえば信号処理、メッセージの生成および／または送信ステップを実行することができる。したがって、実施態様によっては、本発明の様々な特徴は、モジュールを使用して実施される。こうしたモジュールは、ソフトウェア、ハードウェアまたはソフトウェアとハードウェアとの組合せを使用して実施される。上述の方法または方法ステップの多くは、例えばＲＡＭやフロッピー（登録商標）ディスクなどのメモリーデバイスのような機械可読媒体に含まれる、例えばソフトウェアなどの機械が実行可能な命令を使用して実施し、追加のハードウェアの有無に関わらず、機械、たとえば汎用コンピュータを制御し、上記の方法の全体または部分、たとえば１つまたは複数のノードを実施する。したがって、特に、本発明は、機械が実行可能な命令であって、機械、たとえばプロセッサおよび関連するハードウェアに、上述の方法の１つまたは複数のステップを実行させる命令を含む機械可読媒体を目的とする。

本発明の方法および装置に関する数多くの追加の変形は、当業者にとって、本発明の上記の説明を考慮すると明白になるであろう。こうした変形は、本発明の範囲内であると考えられる。本発明の方法および装置は、ＣＤＭＡ、直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）、またはアクセスノードとモバイルノードとの間に無線通信リンクを提供するために使用されるその他のタイプの通信技術に使用することができ、様々な実施態様で使用される。実施態様によっては、アクセスノードは、ＯＦＤＭおよび／またはＣＤＭＡを使用するモバイルノードとの通信リンクを確立する基地局として実施される。様々な実施態様では、モバイルノードは、ノート型コンピュータ、パーソナルデータアシスタント（ＰＤＡ）、または受信機／送信機回路およびロジックおよび／またはルーチンを含むその他の携帯デバイスとして実施され、本発明の方法を実施する。

本発明の方法に従い、本発明の方法を用いて実施される例示的な通信システムを示す。 本発明に従って実施される例示的な基地局の図である。 本発明に従って実施される例示的な無線端末の図である。 例示的なダウンリンクおよび例示的なアップリンクを示すダイヤグラムを示す図であり、本発明に従ってトラフィックチャネルセグメントを割り当てる例示的な方法を示すために使用される。 増分冗長コード、たとえば本発明による増分冗長ＬＤＰＣコードを使用する一例を示す。 本発明による時間ウィンドウ、および時間ウィンドウの範囲内のセグメント索引を示すダイヤグラムである。 例示的な割当メッセージを示し、本発明により増分冗長コード、たとえば増分冗長ＬＤＰＣコードを使用する一例を示す。 本発明による増分冗長コードの使用、およびマルチレベルＮＡＫ信号の使用の一例を示す。 本発明によるＡＣＫを含む肯定応答信号のコード名の位相の例示的な表現、および例示的な３つのレベルのＮＡＫを示す図である。 本発明によるＡＣＫを含む肯定応答信号のコード名の位相の例示的な表現、および連続的な範囲のＮＡＫ、および例示的なＮＡＫが、ある範囲の要求されたビットにマップされる方法を示す図である。 図１１Ａ〜図１１Ｄの組合せで構成され、本発明に従ってマルチレベルＮＡＫが使用される１つの例示的な実施態様に従って実施されるステップの一部を示す。 図１１Ａ〜図１１Ｄの組合せで構成され、本発明に従ってマルチレベルＮＡＫが使用される１つの例示的な実施態様に従って実施されるステップの一部を示す。 図１１Ａ〜図１１Ｄの組合せで構成され、本発明に従ってマルチレベルＮＡＫが使用される１つの例示的な実施態様に従って実施されるステップの一部を示す。 図１１Ａ〜図１１Ｄの組合せで構成され、本発明に従ってマルチレベルＮＡＫが使用される１つの例示的な実施態様に従って実施されるステップの一部を示す。 本発明による増分冗長コードの使用、およびマルチレベルＮＡＫ信号の使用の例を示す。

符号の説明

４２０ 第１トラフィックセグメント
５０２ 送信機
５０４ 符号器
５０６ 情報ビットのブロック
５０８ 符号化ビットのブロック
５０８ 符号化ビット
５１０ 情報ビットのブロック
５１２ 冗長ビットのブロック
５１４ 第１部分
５１６ 第２部分
５１８ 第３部分
５１９ 第４部分
５２０ 第１トラフィックセグメント
５２２ 受信機
５２４ 符号器
５２６、５３０ 失敗 ＮＡＫ
５２８ 第２トラフィックセグメント
５３２ 第３トラフィックセグメント
５３４ 成功 ＡＣＫ

Claims (24)

1. 通信方法であって、
   第１通信デバイスを作動させて、
   i）符号化信号情報を含む第１信号に関して復号動作を実行するステップと、
   ii）第１信号に含まれる符号化信号情報が、正常に復号されたかどうかを決定するステップと、かつ
   iii）前記符号化情報が正常に復号されなかったと決定した場合、複数の可能なＮＡＫ信号値の１つを有する第１ＮＡＫ信号を生成し、前記複数の可能なＮＡＫ信号値の各々が異なるレベルの復号の成功に対応するステップとを含み、
   前記符号化情報が正常に復号されたと決定された場合、ＡＣＫ信号値を有するＡＣＫ信号を生成するステップであって、
   複数のＮＡＫ信号値の各々のＮＡＫ信号値が、前記何れか１つのＮＡＫ信号値が前記ＡＣＫ信号値と異なる最小量より少ない量であって、前記ＮＡＫ信号値および前記ＡＣＫ信号値を位相値で表した場合のユークリッド距離である量だけ、前記複数の中の他の何れかのＮＡＫ信号値と異なるステップをさらに含む、方法。
2. 前記復号動作が復号情報を生成し、第１ＮＡＫ信号を生成するステップが、第１ＮＡＫ信号値を復号情報の品質の関数として選択するステップを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記ＮＡＫおよびＡＣＫ信号が複素信号であり、前記ＮＡＫ信号値および前記ＡＣＫ信号値が位相値である、請求項２に記載の方法。
4. 第１デバイスを作動させて、復号動作を実行するステップが、
   前記符号化情報を復号することにより生成された復号情報の品質を決定するステップを含み、
   前記第１デバイスを作動させて、第１ＮＡＫ信号を生成するステップが、前記第１デバイスを作動させて、復号情報の決定された品質の関数として、前記第１ＮＡＫ信号値を選択するステップを含み、かつ
   前記第１デバイスを作動させるステップが、前記第１デバイスを作動させて、生成された第１ＮＡＫ信号を送信するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
5. 復号情報の品質を決定するステップが、
   復号情報の信頼性を指示する復号統計データを維持するステップを含み、前記復号統計データが、復号情報の品質を指示する、請求項４に記載の方法。
6. 前記維持された復号統計データが、復号情報内で検出されたエラーの数の総数を含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記第１デバイスを作動させて、前記第１ＮＡＫ信号を送信するステップと、
   第２デバイスを作動させて、
   i）前記第１ＮＡＫ信号を受信するステップと、
   ii）前記第１ＮＡＫ信号値から、前記第１デバイスに送信する冗長な情報の量を決定し、異なる量の冗長な情報が、少なくとも２種類の異なるＮＡＫ信号値について決定されるステップとをさらに含む、請求項４に記載の方法。
8. 前記第１デバイスを作動させて、
   前記生成された第１ＮＡＫ信号を送信するステップと、
   前記受信した第１符号化信号に対応する冗長な情報を含む第２信号を受信するステップと、
   前記冗長な情報、および前記受信した第１信号から得られた情報を使用して、追加の復号動作を実行するステップと、かつ
   前記追加の復号動作が、前記第１信号に含まれる符号化信号情報を正常に復号したかどうかを決定するステップとをさらに含む、請求項４に記載の方法。
9. 前記第１デバイスを作動させて、追加の復号動作を実行するステップが、
   トラフィックチャネル割当メッセージを第２デバイスから受信するステップと、
   前記トラフィックチャネル割当メッセージに含まれる情報から、前記第２信号が対応する第１信号を識別するステップとを含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記第１デバイスがモバイルノード、前記第２デバイスが基地局であり、
    前記第１信号を識別するために使用される前記トラフィックチャネル割当メッセージに含まれる情報が、前記第１信号の送信に使用されるトラフィックセグメントの索引である、請求項９に記載の方法。
11. 前記第１デバイスがモバイルノード、前記第２デバイスが基地局であり、
    前記トラフィックチャネル割当メッセージに含まれ、前記第１信号を識別するための情報が、前記割当メッセージに関連するトラフィックチャネルセグメントの索引と、前記第１信号の送信に使用されるトラフィックチャネルセグメントとの間の差を指示するトラフィックチャネル索引の差である、請求項９に記載の方法。
12. 前記第１デバイスが基地局、前記第２デバイスがモバイルノードであり、
    前記第１デバイスを作動させて、アップリンクチャネル割当メッセージを前記第２デバイスに送信するステップと、
    前記第２デバイスを作動させて、アップリンクチャネル割当メッセージに含まれる情報から、冗長な情報が、前記チャネル割当メッセージにより割り当てられたアップリンクチャネルセグメントで送信される第１信号を識別するステップと、かつ
    前記第２デバイスを作動させて、冗長な情報を含む前記第２信号を送信するステップとを含む、請求項８に記載の方法。
13. 前記第１信号を識別するために使用される前記アップリンクチャネル割当メッセージに含まれる情報が、前記第１信号の送信に使用されるアップリンクトラフィックセグメントの索引である、請求項１２に記載の方法。
14. 前記トラフィックチャネル割当メッセージに含まれ、前記第１信号を識別するために使用される情報が、前記割当メッセージに関連するアップリンクトラフィックチャネルセグメントの索引と、前記第１信号の送信に使用されるアップリンクトラフィックチャネルセグメントとの間の差を指示するアップリンクトラフィックチャネル索引の差である、請求項１２に記載の方法。
15. 前記第２信号が、前記冗長な情報のほかに、新しい符号化情報を含み、
    前記第１デバイスを作動させて、前記新しい符号化情報を復号するステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
16. 第１デバイスを作動させて、前記第１信号に含まれる前記符号化信号情報が、前記追加の復号動作により正常に復号されたかどうかを決定するステップをさらに含み、
    前記符号化情報が、前記追加の復号動作により適切に復号されなかったと決定された場合、前記第１デバイスを作動させて、前記複数の可能なＮＡＫ信号値の１つを有する第２ＮＡＫ信号であって、前記複数の可能なＮＡＫ信号値が異なるレベルの復号の成功に対応する第２ＮＡＫ信号を生成し、前記第１デバイスを作動させて、第２ＮＡＫ信号を生成するステップが、前記追加の復号動作により生成される復号情報の品質の関数として、第２ＮＡＫ信号値を選択するステップを含む、請求項８に記載の方法。
17. 第２通信デバイスを作動させて、
    i）送信される情報に関して符号化動作を実行して、符号化情報の第１の集合および冗長な情報の集合を生成するステップと、
    ii）前記符号化情報の第１の集合を前記第１信号で送信するステップとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
18. 前記第２通信デバイスの作動が、前記第２通信デバイスを作動させて、
    前記第１信号の送信に使用されるトラフィックチャネルセグメントを割り当てるために使用されるトラフィックチャネル割当メッセージで、前記第１信号が、以前に送信された信号に対応しないことを指示する指標を送信するステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
19. 前記第２通信デバイスの作動が、
    前記第２通信デバイスを作動させて、
    前記第１デバイスからＮＡＫ信号を受信し、前記ＮＡＫ信号が前記第１信号に対応するステップと、
    受信したＮＡＫ信号の値から、冗長な情報のどの部分を前記第１デバイスに送信するかを決定するステップとをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
20. 前記第２通信デバイスを作動させて、冗長な情報の集合のどの部分を前記第１デバイスに送信するかを決定するステップが、
    受信したＮＡＫ信号の値の関数として冗長な情報の集合の部分のサイズを選択するステップであって、ＮＡＫ信号の値が、第１レベルの復号の成功を指示する場合、ＮＡＫ信号の値が、前記第１レベルより大きい復号の成功を指示する第２レベルの復号の成功を指示する場合よりも大きいサイズの部分が選択されるステップを含む、請求項１９に記載の方法。
21. 前記第２通信デバイスを作動させて、冗長な情報の集合の決定された部分を、第２情報信号で前記第１デバイスに送信するステップをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
22. 前記第２通信デバイスを作動させて、前記第２情報信号の送信に使用されるチャネルセグメントを割り当てるために使用される割当メッセージを送信するステップであって、前記割当メッセージが、第２情報信号に含まれる冗長な情報が対応する以前に送信された第１信号を指示する情報を含み、前記割当メッセージが、前記第２情報信号より先に送信されるステップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
23. 前記第２通信デバイスを作動させて、
    送信される追加の情報に関して第２の符号化動作を実行して、符号化情報の第２の集合および冗長な情報の第２集合を生成するステップをさらに含み、
    前記第２通信デバイスを作動させて、第２情報信号を送信するステップが、前記第２通信デバイスを作動させて、符号化情報の前記第２の集合の一部分を前記第２情報信号に含むステップを含む、請求項２１に記載の方法。
24. 前記符号化動作が、低密度パリティチェック符号化動作である、請求項１７に記載の方法。

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