無線マルチキャリアにおける複数のデータストリームの多重化と送信
【課題】複数のデータストリームを多重化し送信するための技術を提供する。
【解決手段】複数のデータストリームの送信が「スーパーフレーム」に生じる。各スーパーフレームは所定の時間分を有し、さらに複数の(例えば4)フレームに分割される。各データストリームのための各データブロックは外部で符号化され対応するコードブロックを発生する。各コードブロックは複数のサブブロックに分割され、各コードブロック内の各データパケットは、内部で符号化され変調され、そのパケットのための変調シンボルを発生する。各コードブロックの複数のサブブロックは、フレームあたり1つのサブブロックの割合で、同じスーパーフレームの複数のフレームに送信される。各データストリームには、各スーパーフレーム中の多数の送信単位が割り当てられ、特定の送信単位が割り当てられて効率的なパッキングを得る。
【解決手段】複数のデータストリームの送信が「スーパーフレーム」に生じる。各スーパーフレームは所定の時間分を有し、さらに複数の(例えば4)フレームに分割される。各データストリームのための各データブロックは外部で符号化され対応するコードブロックを発生する。各コードブロックは複数のサブブロックに分割され、各コードブロック内の各データパケットは、内部で符号化され変調され、そのパケットのための変調シンボルを発生する。各コードブロックの複数のサブブロックは、フレームあたり1つのサブブロックの割合で、同じスーパーフレームの複数のフレームに送信される。各データストリームには、各スーパーフレーム中の多数の送信単位が割り当てられ、特定の送信単位が割り当てられて効率的なパッキングを得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、2003年9月2日に出願された「地上波無線を介して複数のマルチメディアストリームを多重化し移動端末に送信するための方法」(A Method for Multiplexing and Transmitting Multiple Multimedia Streams to Mobile Terminals over Terrestrial Radio)というタイトルの米国仮出願第60/499,741および2004年4月5日に出願した「無線マルチキャリア通信システムにおける複数のデータストリームの多重化と送信」(Multiplexing and Tranmission of Multiple Data Streams in a Wireless Multi-Carrier Communication System)というタイトルの米国仮出願第60/559,740の利益を主張する。
【0002】
この発明は一般に、通信に関し、特に、無線マルチキャリア伝送システムでの複数のデータストリームを多重化し送信するための技術に関する。
【背景技術】
【0003】
マルチキャリア通信システムは、データ送信のためのマルチキャリアを利用する。これらのマルチキャリアは、直交周波数分割多重(OFDM)、その他のマルチキャリア変調技術または、その他の構成により提供されてもよい。OFDMは、全体のシステム帯域幅を複数の直交サブバンドに効率的に分割する。これらのサブバンドはまた、トーン、キャリア、サブキャリア、ビンおよび周波数チャネルと呼ばれる。OFDMの場合、各サブバンドは、データを用いて変調してもよいそれぞれのサブキャリアに関連する。
【0004】
マルチキャリアシステム内の基地局は、同時にブロードキャスト、マルチキャストおよび/またはユニキャストサービスのために複数のデータストリームを送信してもよい。
【0005】
データストリームは、無線装置に関係させる独立した受信であってもよいデータのストリームである。ブロードキャスト送信は、指定されたサービスエリア内のすべての無線装置に送信され、マルチキャスト送信は、無線装置のグループに送信され、ユニキャスト送信は、特定の無線装置に送信される。例えば、基地局は、無線装置による受信のための地上波無線リンクを介してマルチメディア(例えばテレビジョン)プログラムのための多数のデータストリームをブロードキャストしてもよい。このシステムは、例えば、デジタルビデオブロードキャスティング−地上波(DVB−T)または統合サービスデジタルブロードキャスティング−地上波(ISDB−T)のような一般的な多重化および送信スキームを採用する。そのようなスキームは最初にデータストリームのすべてを多重化し、単一の高レート複合ストリーム上に送信し、次に、複合ストリームを処理し(例えば、符号化し、変調し、アップコンバートする)、無線リンクを介してブロードキャストのために変調された信号を発生するであろう。
【0006】
基地局のサービスエリア内の無線装置は、複合ストリームにより運ばれた複数のデータストリームの中で唯一つまたは少数の特定のデータストリームを受信することに関心があるかも知れない。無線装置は受信した信号を処理し(例えば、ダウンコンバートし、復調し、および復号する)高レートの復号されたデータストリームを得、次に、このストリームを逆多重化して関心のある1つまたは少数の特定のデータストリームを得るであろう。この種の処理は、家庭で使用される受信機のように常に電力が供給されるように意図された受信機装置にとっては問題でないかもしれない。しかしながら、多くの無線装置は、ポータブルであり、内部バッテリで電力が供給される。関心のある1つのまたは少数のデータストリームをリカバーするために高レート複合ストリームの連続した復調および復号は、著しく電力量を消費する。これは、ワイヤレスデバイスのための「ON」時間を非常に短くする可能性があり、望ましくない。
【0007】
それゆえ、最小の電力消費で、無線装置により受信することができるようにマルチキャリアシステム内の複数のデータストリームを送信するための技術が技術的に必要である。
【発明の概要】
【0008】
電力効率を促進し、無線装置により個々のデータストリームの堅固な受信のための方法でデータストリームを多重化し、複数のデータストリームを送信する技術がここに記載される。各データストリームはそのストリームのために選択されたコーディングおよび変調スキーム(例えば、外部コード、内部コード、および変調スキーム)に基づいて別個に処理され、対応するデータシンボルストリームを発生する。これは、データストリームが無線装置により個々にリカバーすることを可能にする。また、各データストリームは、そのストリームの送信のためにある量のリソースを割り当てられる。割り当てられたリソースは、時間周波数平面上で「送信単位」で与えられる。この場合、各送信単位は、1つのシンボル期間の1つのサブバンドに相当し、1つのデータシンボルを送信するのに使用してもよい。各データストリームのためのデータシンボルは、ストリームに割り当てられた送信単位上に直接マッピングされる。これは、同時に送信される他のデータストリームを処理する必要なしに、独立して各データストリームを無線装置がリカバーすることを可能にする。
【0009】
一実施形態において、複数のデータストリームの送信が、「スーパーフレーム」内に生じる。各スーパーフレームは、所定の時間分(例えば、秒または数秒のオーダー)を有する。各スーパーフレームはさらに複数の(例えば、2、4、またはその他の数の)フレームに分割される。データストリーム毎に、各データブロックは処理され(例えば、外部符号化され)対応するコードブロックを発生する。各コードブロックは複数のサブブロックに分割され、各サブブロックはさらに処理され(例えば、内部符号化され、および変調され)変調シンボルの対応するサブブロックを発生する。各コードブロックは1つのスーパーフレームで送信される。コードブロックのための複数のサブブロックは、フレームあたり1つのサブブロックの割合で、スーパーフレームの複数のフレームで送信される。各コードブロックを複数のサブブロックに分割することと、複数のフレームにわたってこれらのサブブロックを送信することと、コードブロックのサブブロックにわたりブロックコーディングを使用することは、ゆっくりと時間変化するフェーディングチャネルにおいて堅固な受信性能を提供する。
【0010】
各データストリームには、スーパーフレーム内のストリームのペイロード、スーパーフレームにおける送信単位の利用可能性、およびおそらくは他の要因に依存して各スーパーフレーム内の送信単位の「利用可能な」数を「割り当て」てもよい。また、各データストリームには、(1)できるだけ効率的にすべてのデータストリームのための送信単位をパックしようと試みる、(2)各データストリームのための送信時間を低減しようと試みる、(3)適切な時間ダイバーシティを提供しようと試みるおよび(4)各データストリームに割り当てられた特定の送信単位を示すためにシグナリングの量を最小化しようと試みる割当スキームを用いて各スーパーフレーム内の特定の送信単位が割当てられる。データストリームの種々のパラメーターのためのオーバーヘッドシグナリング(例えば、各データストリームに使用するコーディングおよび変調スキーム、各データストリームに割り当てられた特定の送信単位、等)は各スーパーフレーム前に送信してもよく、また、各データストリームのデータペイロード内に埋め込んでもよい。これは、来るスーパーフレーム中の各所望のデータストリームの時間−周波数ロケーションを無線装置が決定することを可能にする。無線装置は、埋め込まれたオーバーヘッドシグナリングを用いて所望のデータストリームが送信されたときのみ電力を供給し、それにより電力消費を最小にしてもよい。
【0011】
この発明の種々観点と実施形態は、以下にさらに詳細に記載される。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】図1は、無線マルチキャリアシステムを示す。
【図2】図2は、例示スーパーフレーム構造を示す。
【図3A】図3Aは、スーパーフレーム内の物理層チャネル(PLC)の1つのデータブロックの送信を図解する。
【図3B】図3Bは、スーパーフレーム内の物理層チャネルの(PLC)の複数のデータブロックを図解する。
【図4】図4は時間周波数平面内のフレーム構造を示す。
【図5A】図5Aはバースト−TDM(時分割多重)スキームを示す。
【図5B】図5Bは循環されたTDMのスキームを示す。
【図5C】図5Cはバースト−TDM/FDM(周波数分割多重)スキームを示す。
【図6】図6はインターレースされるサブバンド構造を示す。
【図7A】図7Aは、方形波パターン内のPLCsへのスロットの割当を示す。
【図7B】図7Bは、「ジグザグ」セグメント内のPLCsへのスロットの割当を示す。
【図7C】図7Cは、方形波パターンにおける2つの結合PLCsへのスロットの割当を示す。
【図8】図8は、外部コードを備えたデータブロックのコーディングを図解する。
【図9A】図9Aは1つのサブバンドグループを用いた1つのデータブロックのためのスロットの割当を示す。
【図9B】図9Bは最大許容可能な数のサブバンドグループを用いた1つのデータブロックのためのスロットの割当を示す。
【図9C】図9Cは、6つのデータブロックのためのスロットの割当を示す。
【図9D】図9Dは、水平方向に堆積された方形波パターンを有した2つの結合PLCsへのスロットの割当を示す。
【図9E】図9Eは、垂直方向に堆積された方形波パターンを有した2つの結合PLCsへのスロットの割当を示す。
【図10】図10は、複数のデータストリームをブロードキャストするためのプロセスを示す。
【図11】図11は、基地局のブロック図を示す。
【図12】図12は無線装置のブロック図を示す。
【図13】図13は、基地局における送信(TX)データプロセッサー、チャネライザー、およびOFDM変調器のブロック図を示す。
【図14】図14は、1つのデータストリームのための1つのデータストリームプロセッサーのブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明の特徴、性質及び利点は、類似による参照文字が相応して、全体で特定する図面と関連して解釈されるときに後述される詳細な説明からさらに明らかになるであろう。
【0014】
「例示」という用語はここでは、例、インスタンス、例証として機能することを意味する。「典型的」であるとしてここに記載された任意の実施形態または設計は、他の実施形態または設計に対して必ずしも好適であるとか利点があると解釈されるべきでない。
【0015】
ここに記載された多重化および送信技術は、種々の無線マルチキャリア通信システムのために使用してもよい。また、これらの技術は、ブロードキャスト、マルチキャスト、およびユニキャストサービスのために使用してもよい。明確にするために、これらの技術は例示マルチキャリアブロードキャストシステムのために記載される。
【0016】
図1は無線マルチキャリアブロードキャストシステム100を示す。システム100は、システム全体にわたって分散される多数の基地局110を含む。基地局は一般に固定局であり、アクセスポイント、送信器あるいはその他の用語で呼んでもよい。近隣の基地局は、同じまたは異なる内容をブロードキャストしてもよい。無線装置120は、システムのサービスエリア全体にわたって位置される。無線装置は、固定またはモバイルであってもよい。また、ユーザー端末、移動局、ユーザー機器またはその他の用語で呼んでもよい。無線装置は、携帯電話、ハンドヘルドデバイス、無線モジュール、パーソナルデジタルアシスタンス(PDA)、等のようなポータブルユニットであってもよい。
【0017】
各基地局110は、そのサービスエリア内の無線装置に複数のデータストリームを同時にブロードキャストしてもよい。これらのデータストリームは、ビデオ、オーディオ、テレテキスト、データ、ビデオ/オーディオクリップ、等のようなマルチメディアコンテンツのためのものであってよい。例えば、単一のマルチメディア(例えば、テレビジョン)プログラムは、ビデオ、オーディオ、およびデータのための3つの別個のデータストリームで送信してもよい。単一のマルチメディアプログラムもまた、複数のオーディオデータストリームを、例えば異なる言語のために有していてもよい。簡単にするために、各データストリームは、別個の物理層チャネル(PLC)に送信される。従って、データストリームとPLCsとの間には1対1の関係がある。また、PLCはデータチャネル、トラフィックチャネル、またはその他の用語で呼んでもよい。
【0018】
図2はブロードキャストシステム100のために使用してもよい例示スーパーフレーム構造を示す。データ送信はスーパーフレーム210の単位で生じる。各スーパーフレームは所定の時間期間を有する。所定の時間分は、例えば、データストリームのための所望の統計的多重化、所望の時間量ダイバーシティ、データストリームのための取得時間、無線装置のためのバッファ要件、等のような種々の要因に基づいて選択してもよい。より大きなスーパーフレームサイズは、より多くの時間ダイバーシティを提供し、データストリームのより良き統計的多重化が送信され、基地局における個々のデータストリームのためのバッファリングは少なくてよい。しかしながら、より大きなスーパーフレームサイズは、また、(例えば、電源オン時またはデータストリーム間でスイッチングするとき)新しいデータストリームに対してより長い取得時間を生じ、無線装置においてより大きなバッファを必要とし、またより長いデコーディング待ち時間または遅延を有する。およそ1秒のスーパーフレームサイズは、上に記述された様々な要因間のよいトレードオフを提供するかもしれない。しかしながら、他のスーパーフレームサイズ(例えば、4分の1、1/2、2あるいは4秒)も使用されてもよい。各スーパーフレームはさらに複数の等しいサイズのフレーム220に分割されてもよい。図2に示す実施形態の場合、各スーパーフレームは、4つのフレームに分割される。
【0019】
各PLCのためのデータストリームは、そのPLCのために選択されたコーディングと変調スキームに基づいて、コード化され変調される。一般に、コーディングと変調スキームは、データストリーム上で行なわれる異なるタイプの符号化および変調のすべてを含む。例えば、コーディングと変調スキームは特定のコーディングスキームおよび特定の変調スキームを含んでいてもよい。コーディングスキームは、エラー検出コーディング(例えば、巡回冗長検査(CRC))、フォワードエラー訂正コーディング、等またはそれらの組み合わせを含んでいてもよい。また、コーディングスキームは、ベースコードの特定のコードレートを含んでいてもよい。以下に記載される実施形態において、各PLCのためのデータストリームは、外部コードおよび内部コードで構成される連結コードで符号化されるさらに変調スキームに基づいて変調される。ここに使用されるように、「モード」は内部コードレートおよび変調スキームの組み合わせを指す。
【0020】
図3Aは、スーパーフレーム内のPLC上のデータブロックの送信を図解する。PLC上に送信されるデータストリームは、データブロックで処理される。各データブロックは、特定数の情報ビットを含み、最初に外部コードを用いて符号化され、対応するコードブロックを得る。各符号ブロックは4つのサブブロックに分割される。また、各サブブロック中のビットはさらに内部コードを用いて符号化され、PLCのために選択されたモードに基づいて変調シンボルにマッピングされる。次に、変調シンボルの4つのサブブロックは、フレームあたり1つのサブブロックの割合で1つのスーパーフレームの4つのフレームに送信される。4つのフレームに対する各コードブロックの送信は、ゆっくりと時間変化するフェーディングチャネル内に時間ダイバーシティと堅固な受信性能を提供する。
【0021】
図3Bは、スーパーフレーム内のPLC上の複数の(Nbl)のデータブロックの送信を図解する。
【0022】
Nblデータブロックの各々は、外部コードを用いて別個に符号化され、対応するコードブロックを得る。各コードブロックはさらに4つのサブブロックに分割される。4つのサブブロックは、PLCのために選択されたモードに基づいて内部符号化され、変調され、次に、1つのスーパーフレームの4つのフレームに送信される。フレームごとに、NblコードブロックのためのNのサブブロックがPLCに割り当てられたフレームの一部分に送信される。
【0023】
各データブロックは種々の方法で符号化され変調されてもよい。例示連結コーディングスキームが以下に記載される。PLCsへのリソースの割当を簡単にするために、各コードブロックは4つの等しいサイズのサブブロックに分割してもよい。4つのサブブロックは、次に、1つのスーパーフレーム内の4つのフレームの同じ部分またはロケーションに送信される。この場合、PLCsへのスーパーフレームの割当は、PLCsへのフレームの割当に等しい。従って、リソースは、スーパーフレーム毎に1回PLCsに割り当てることができる。
【0024】
各PLCは、そのPLCにより運ばれるデータストリームの性質に依存して、連続的な方法でまたは非連続的な方法で送信してもよい。したがって、PLCは所定のスーパーフレームの中で送信されるかもしれないし、送信されないかもしれない。各スーパーフレームの場合、「アクティブな」PLCはスーパーフレームで送信されているPLCである。各アクティブPLCは、スーパーフレーム内の1つのまたは複数のデータブロックを運んでもよい。
【0025】
図2に戻ると、各スーパーフレーム210は、パイロットおよびオーバーヘッドセクション230により先行される。一実施形態において、セクション230は、(1)フレーム同期化、周波数獲得、タイミング取得、チャネル推定、等のために無線装置により使用される1つ以上のパイロットOFDMシンボル(2)関連する(例えばすぐに続く)スーパーフレームのためのオーバーヘッドシグナリング情報を運ぶために使用される1つ以上のOFDMシンボルを含む。オーバーヘッド情報は、例えば、関連するスーパーフレームにおいて送信される特定のPLCsを示す。スーパーフレームの特定の部分は、各PLCのためのデータブロック(複数の場合もある)、外部コードレート、および各PLCのために使用されるモード等を送信するために使用される。オーバーヘッドOFDMシンボル(複数の場合もある)は、スーパーフレームで送られたすべてのPLCsのためのオーバーヘッドシグナリングを運ぶ。時分割多重(TDM)方法によるパイロットおよびオーバーヘッド情報の送信は、無線装置が最小のON時間でこのセクション230を処理可能にする。さらに、次のスーパーフレームにおける各PLCの送信に関係するオーバーヘッド情報は、現在のスーパーフレームでPLCの送信されたデータブロックの1つに埋め込まれていてもよい。埋め込まれたオーバーヘッド情報は、そのスーパーフレームで送信されたオーバーヘッドOFDMシンボル(複数の場合もある)をチェックする必要なしに次のスーパーフレームにおけるPLCの送信を無線装置がリカバーすることを可能にする。したがって、無線装置は最初にオーバーヘッドOFDMシンボルを使用して各所望のデータストリームの時間−周波数ロケーションを決定してもよく、次に、所望のデータストリームが、埋め込まれたオーバーヘッドシグナリングを用いて送信される時間期間のみパワーオンしてもよい。これらのシグナリング技術は、電力消費での著しい節約を提供するかもしれず、無線装置が標準バッテリを用いたコンテンツを受信することを可能にするかもしれない。外部コードレートおよび各PLCのために使用されるモードは典型的には、スーパーフレームベースで変わらないので、外部コードレートおよびモードは、別個の制御チャネル上で送信してもよく、各スーパーフレームごとに送信する必要はない。
【0026】
図2は特定のスーパーフレーム構造を示す。一般に、スーパーフレームは任意の時間分であるように定義してもよく、任意の数のフレームに分割してもよい。パイロットとオーバーヘッド情報も、図2で示される方法と異なる他の方法で送信してもよい。例えば、オーバーヘッド情報は周波数分割多重(FDM)を用いて専用のサブバンド上に送信してもよい。
【0027】
図4は、時間周波数平面上の1つのフレームの構造を示す。水平軸は時間を表し、垂直軸は、周波数を表す。各フレームは所定の時間分を有し、これは、OFDMシンボル期間(または単にシンボル期間)の単位で与えられる。各OFDMシンボル期間は、(以下に記載する)1つのOFDMシンボルを送信するための時間分である。フレーム(Nspf)あたりの特定数のシンボル期間は、フレーム継続期間およびシンボル期間継続期間により決定され、これは次に、全体のシステム帯域幅、サブバンドの合計数(Ntsb)、および(以下に記載する)再クリックプリフィックスレングスのような種々のパラメーターにより決定される。一実施形態において、各フレームは297シンボル期間(またはNspf=297)の継続期間を有する。各フレームはまたNtsb合計サブバンドをカバーし、これは1乃至Ntsbのインデックスが与えられる。
【0028】
OFDMの場合、1つの変調シンボルは、各シンボル期間における各サブバンド上で、すなわち各送信単位で送信してもよい。Ntsbの合計のサブバンドのうち、Ndsbサブバンドはデータ伝送に使用してもよく、「データ」サブバンドと呼ばれる。Npsbサブバンドはパイロットのために使用してもよく、「パイロット」サブバンドと呼ばれる。残りのNgsbサブバンドは、「ガード」サブバンドとして使用してもよい(すなわち、データまたはパイロットの送信はない)但し、Ntsb=NdSb+Npsb+Ngsbである。「使用可能な」サブバンドの数は、データとパイロットのサブバンドの数に等しいかまたはNu=Ndsb+NpSbである。一実施形態において、ブロードキャストシステム100は、4096合計サブバンド(Ntsb=4096)、3500データサブバンド(Ndsb=3500)、500パイロットサブバンド(Npsb=500)および96のガードサブバンド(Ngsb=96)を有するOFDM構造を利用する。異なる数のデータ、パイロット、使用可能、および合計サブバンドを有する他のOFDM構造も使用してもよい。各OFDMシンボル期間において、Ndsbデータシンボルは、Ndsbデータサブバンド上に送信してもよく、Npsbパイロットシンボルは、Npsbパイロットサブバンド上に送信してもよく、NgsbガードシンボルはNgsbガードサブバンド上に送信してもよい。ここに使用されるように、「データシンボル」はデータ用の変調シンボルである。「パイロットシンボル」はパイロットのための変調シンボルである。また、「ガードシンボル」はゼロの信号値である。パイロットシンボルは、無線装置により演繹的に知られている。各OFDMシンボルにおけるNdsbデータシンボルは1つまたは複数のPLCsのためであってもよい。
【0029】
一般に、任意の数のPLCsを各スーパーフレームで送信してもよい。所定のスーパーフレームの場合、各アクティブPLCは、1つまたは複数のデータブロックを運んでもよい。一実施形態において、特定モードおよび特定の外部コードレートは、各アクティブPLCのために使用され、PLCのためのすべてのデータブロックは、この外部コードレートおよびモードに従って符号化され変調され、それぞれ変調シンボルの対応するコードブロックおよびサブブロックを発生する。他の実施形態において、各データブロックは、特定の外部コードレートおよびモードに従って符号化し変調してもよく、それぞれ対応する変調シンボルのコードブロックおよびサブブロックを発生してもよい。いずれの場合にも、各コードブロックは特定数のデータシンボルを含み、特定数のデータシンボルは、そのコードブロックに使用されるモードにより決定される。
【0030】
所定のスーパーフレームにおける各アクティブなPLCは、スーパーフレームでそのPLCを送信するために特定量のリソースが割り当てられる。各アクティブPLCに割り当てられるリソースの量は(1)スーパーフレームでPLC上に送信されるコードブロックの数、(2)各コードブロックにおけるデータシンボルの数、および(3)他のPLCs上に送信される、コードブロックあたりのデータシンボルの数と一緒に、コードブロックの数に依存する。リソースは種々の方法で割り当ててもよい。2つの例示割当スキームが以下に記載される。
【0031】
図5Aはバースト−TDM割当スキームを示す。このスキームの場合、各アクティブPLCは、1つ以上のOFDMシンボル期間にすべてのNdsbデータサブバンドが割り当てられる。図5Aに示される例の場合、PLC1はシンボル期間1乃至3においてすべてのデータサブバンドが割り当てられ、PLC2は、シンボル期間4および5においてすべてのデータサブバンドが割り当てられ、PLC3はシンボル期間6乃至9においてすべてのデータサブバンドが割り当てられる。このスキームの場合、各OFDMシンボルは、唯一つのPLCのためのデータシンボルを含む。異なるPLCのためのOFDMシンボルのバーストは1フレーム内で時分割多重される。
【0032】
連続するOFDMシンボルが個々のアクティブなPLCに割り当てられる場合、バースト−TDMはPLCのための送信時間を最小限にすることができる。しかしながら、各PLCのための短い送信時間は、またより少ない時間ダイバーシティを生じる。全体のOFDMシンボルが1つのPLCに割り当てられるので、各フレームのためのリソース割当の精度(すなわち、PLCに割り当ててもよい最も小さな単位)は1OFDMシンボルである。1つのOFDMシンボルで送信してもよい情報ビットの数は、その情報ビットを処理するために使用されるモードに依存する。バースト−TDMスキームの場合、割当の精度はモードに依存する。精度は、データシンボルあたりより多くの情報を運ぶことができるより高次のモードの場合より大きい。一般に、より大きな精度は、「パッキング」効率に悪影響を与え、これは、データを運ぶために実際に使用されるフレームのパーセンテージを指す。アクティブなPLCが全体のOFDMシンボルのデータ伝送能力を要求しない場合、過度の容量は浪費され、パッキング効率を低減する。
【0033】
図5Bは循環されたTDMの割当スキームを示す。このスキームの場合、スーパーフレーム内のアクティブなPLCsは、Lのグループに配列される。但しL>1である。フレームもLセクションに分割される。また、各PLCグループはフレームのそれぞれのセクションに割り当てられる。グループごとに、グループ内のPLCsは循環される。また、各PLCは、割り当てられたセクションにおいて1つ以上のOFDMシンボル期間内のすべてのNdsbデータサブバンドが割り当てられる。図5Bに示される例の場合、PLC1は、シンボル期間1におけるすべてのデータサブバンドが割り当てられ、PLC2は、シンボル期間2におけるすべてのデータサブバンドが割り当てられ、PLC3は、シンボル期間3におけるすべてのデータサブバンドが割り当てられ、PLC4は、シンボル期間4におけるすべてのデータサブバンドが割り当てられ、以下同様である。バースト−TDMに比べて、サイクル−TDMスキームは、より多くの時間ダイバーシティを提供し、受信機バッファリング要件およびピークデコーディングレートを低減するが、所定のPLCを受信するために受信機オン時間を増加する。
【0034】
図5Cはバースト−TDM/FDM割当スキームを示す。このスキームの場合、各アクティブなPLCは、1つ以上のシンボル期間に1つ以上のデータサブバンドが割り当てられる。図5Cで示される例の場合、PLC1は、シンボル期間1乃至8においてデータサブバンド1乃至3が割り当てられ、PLC2は、シンボル期間1乃至8においてデータサブバンド4および5が割り当てられ、PLC3は、シンボル期間1乃至8においてデータサブバンド6乃至9が割り当てられる。バースト−TDM/FDMスキームの場合、各OFDMシンボルは、複数のPLCsのためのデータシンボルを含んでいてもよい。異なるPLCsのためのデータシンボルのバーストは1フレーム内で時間および周波数分割される。
【0035】
各PLCのペイロードは、時間並びに周波数に対して分散されてもよいので、バースト−TDM/FDMスキームは、PLCのための送信時間を増加してもよい。しかしながら、これはまたより多くの時間ダイバーシティを提供する。各PLCのための送信時間は、PLCに、より多くのサブバンドを割り付けることにより縮小されるかもしれない。バースト−TDM/FDMスキームの場合、リソース割当の精度は、パッキング効率とオーバーヘッドシグナリングとの間のトレードオフに基づいて選択してもよい。一般に、より小さい精度は、より良いパッキング効率を生じるがまた、各PLCに割り当てられたリソースを示すためにより多くのオーバーヘッドシグナリングを必要とする。逆のものは、より大きな精度で一般に真実である。下記の記載は、バースト−TDM/FDMスキームの使用を仮定する。
【0036】
一実施形態において、Nusbの使用可能なサブバンドは使用可能なサブバンドのNgrのグループに分割される。従って、Ngrグループの1つはパイロットサブバンドを含んでいてもよい。残りのグループの場合、1つグループ内のデータサブバンドの数は、リソース割当の精度を決定する。Nusbの使用可能なサブバンドは様々な方法でNgrのグループに配列してもよい。1つのサブバンドグループ化スキームにおいて、各グループは、Nspgの連続する使用可能なサブバンドを含む。但し、Nusb=Ngr・Nspgである。別のサブバンドグループ化スキームにおいて、各グループは、Nusbの使用可能なサブバンドにわたって擬似乱数的に分散されるNspgの使用可能なサブバンドを含む。さらに他のサブバンドグループ化スキームにおいて、各グループは、Nusbの使用可能なサブバンドにわって均一的に離間したNspgの使用可能なサブバンドを含む。
【0037】
図6は、バースト−TDM/FDMスキームに使用してもよいインターレースされたサブバンド構造600を示す。Nusbの使用可能なサブバンドはNgrの互いに素なグループに配列される。Ngrの互いに素なグループはサブバンドグループ1乃至Ngrとしてラベルされる。Ngrのサブバンドグループは、Nusbの使用可能なサブバンドは唯一つのグループに属するという点で互いに素である。各サブバンドグループは、グループ内の連続するサブバンドがNspサブバンドだけ相隔たるようにNusbの合計の使用可能なサブバンドにわたって均一に分散されるNspgの使用可能なサブバンドを含む。一実施形態において、4000の使用可能なサブバンド(Nusb=4000)は8つのグループ(Ngr=8)に配列される。各グループは500の使用可能なサブバンド(N=500)を含む。また、各グループのための使用可能なサブバンドは8つのサブバンド(N=8)だけ相隔たる。従って、各グループ中の使用可能なサブバンドは、他のNg−1グループ内の使用可能なサブバンドとインターレースされる。また、各サブバンドグループは、「インターレース」と呼ばれる。
【0038】
インターレースされたサブバンド構造は様々な利点を備える。第1に、各グループは、全体のシステム帯域幅からの使用可能なサブバンドを含むので、より良いバッファ周波数ダイバーシティが得られる。第2に、無線装置は、フル高速フーリエ変換(FFT)(例えば、4096ポイント)の代わりに「部分的な」(例えば512ポイント)のFFTを実行することにより各サブバンドグループ上に送信されるデータシンボルをリカバーしてもよい。これは、無線装置により消費される電力を低減するかもしれない。部分FFTを実行するための技術は、同一出願人による、2004年2月9日に出願された「OFDMベースの通信システムのためのサブバンドベースの復調器」(Subband-Based Demodulator for an OFDM-based Communication System)というタイトルの米国特許出願シリアル番号第10/775,719に記載されている。以下の記載は、図6に示すインターレースされたサブバンド構造の使用を仮定する。
【0039】
各PLCはスーパーフレームベースによりスーパーフレーム上にリソースを割り当ててもよい。各スーパーフレーム内の各PLCに割り当てるためのリソースの量は、そのスーパーフレームのためのPLCのペイロードに依存する。PLCは固定レートデータストリームまたは可変レートデータストリームを運んでもよい。一実施形態において、たとえ、そのPLCにより運ばれるデータストリームのデータレートが変化しても、各PLCに対して同じモードが使用される。これは、データレートに関係なく、データストリームのためのサービスエリアがほぼ一定になることを保証する。従って、受信性能は、データレートに依存しない。データストリームの可変レートの性質は、各スーパーフレーム内のPLCに割り当てられたリソースの量を変化させることにより取り扱われる。
【0040】
図4に示すように、各アクティブPLCは、時間−周波数平面からのリソースが割り当てられる。各アクティブPLCのための割り当てられたリソースは、「送信スロット」(または単に「スロット」)の単位で与えられてもよい。スロットはデータサブバンドの(例えば、500)の1つのグループに相当し、または、同等に、1つのシンボル期間に変調シンボルの1つのグループに相当する。各シンボル期間においてNgrのスロットが利用可能であり、スロットインデックス1乃至Ngrを割り当ててもよい。各スロットは、スロット対インターレースマッピングスキームに基づいて各シンボル期間に1つのサブバンドグループにマッピングされてもよい。1つ以上のスロットインデックスがFDMパイロットのために使用されてもよい。また、残るスロットインデックスは、PLCに使用されてもよい。スロット対インターレースマッピングは、FDMパイロットのために使用されるサブバンドグループ(またはインターレース)は各スロットインデックスのために使用されるサブバンドグループに対して可変間隔を有していてもよい。これは、すべてのスロットインデックスが、類似の性能を得るためにPLCsに使用されることを可能にする。
【0041】
各アクティブなPLCは、スーパーフレーム内の少なくとも1つのスロットが割当てられる。各アクティブPLCはまたスーパーフレーム内の特定のスロット(複数の場合もある)が割り当てられる。「アロケーション(allocation)」プロセスは、各アクティブなPLCにリソースの量を供給し、一方「アサイメント(assignment)」プロセスは、各アクティブなPLCにスーパーフレーム内の特定のリソースを供給する。明確にするために、アロケーションとアサイメントは別個のプロセスとしてみてもよい。実際上、アロケーションがアサイメントにより影響を受け、その逆も正しいので、アロケーションとアサイメントは典型的に一緒に実行される。いずれの場合にも、アサイメントは、以下の目標を達成する方法で実行してもよい。1. PLCをリカバーするために無線装置によるON時間と電力消費を低減するために各PLCのための送信時間を最小限にする。2. 堅固な受信性能を提供するための各PLCのための時間ダイバーシティを最大化する。3. 各PLCを、指定された最大ビットレート内にあるように制限する。4. 無線装置のためのバッファリング要件を最小限にする。最大ビットレートは、1つのPLCのための各OFDMシンボルにおいて送信してもよい情報ビットの最大数を示す。最大ビットレートは、無線装置のデコーディングおよびバッファリング能力により典型的に設定される。各PLCを最大ビットレート内に制限することは、規定されたデコーディングおよびバッファリング能力を有する無線装置によりPLCがリカバーできることを保証する。
【0042】
上にリストアップした目標のいくつかは互いに矛盾する。例えば、ゴール1および2は矛盾する。また、ゴール1および4は矛盾する。リソースアロケーション/アサイメントスキームは、矛盾する目標間のバランスを達成しようと試みる。そして、優先度の設定における柔軟性を考慮してもよい。
【0043】
スーパーフレーム内の各アクティブなPLCには、PLCのペイロードに基づいてある数のスロットが割り当てられる。異なるPLCsには異なる数のスロットを割り当ててもよい。各アクティブなPLCに割り当てるための特定のスロットは、種々の方法で決定してもよい。いくつかの例示スロット割り当てスキームが以下に記載される。
【0044】
図7Aは、第1のスロット割当スキームに従って、方形波パターン内のPLCsへのスロットの割当を示す。各アクティブPLCには2次元(2−D)方形波パターン内に配列されたスロットが割り当てられる。方形波パターンのサイズは、PLCに割り当てられたスロットの数によって決定される。方形波パターンの垂直の次元(または高さ)は、最大ビットレートのような様々な要因により決定される。方形波パターンの水平の次元(または幅)は、割りあてられたスロットの数および垂直の次元によって決定される。
【0045】
送信時間を最小限にするために、アクティブPLCには、最大ビットレートに一致させながらできるだけ多くのサブバンドグループを割り当ててもよい。1つのOFDMシンボルで送信してもよい情報ビットの最大数は、異なるモードで符号化され変調され異なる数のデータシンボルを得てもよい。異なる数のデータシンボルは、異なる数の送信のためのデータサブバンドを必要とする。従って、各PLCに使用してもよいデータサブバンドの最大数は、PLCに使用されるモードに依存していてもよい。
【0046】
一実施形態において、各アクティブなPLCのための方形波パターンは、(インデックスにおいて)連続したサブバンドグループおよび連続したシンボル期間を含む。このタイプの割当は、方形波パターンを指定するために必要なオーバーヘッドシグナリングの量を低減し、さらにPLCsのためのスロット割当をよりコンパクトにし、それは、フレーム内のPLCsのパッキングを簡単にする。方形波パターンの周波数次元は、開始するサブバンドグループおよび方形波パターンのためのサブバンドグループの合計数により指定してもよい。方形波パターンの時間次元は、開始するシンボル期間、および方形波パターン用シンボル期間の合計数によって指定してもよい。各PLCの方形波パターンは、4つのパラメーターでこのように指定してもよい。
【0047】
図7Aに示される例の場合、PLC1は2×4方形波パターン712において8つのスロットが割り当てられ、PLC2は、4×3方形波パターン714において12のスロットが割り当てられ、PLC3は、1×6方形波パターン716において6つのスロットが割り当てられる。フレーム中の残りのスロットは、他のアクティブなPLCに割り当ててもよい。図7Aに示すように、異なる方形波パターンは異なるアクティブなPLCsに使用されてもよい。パッキング効率を改良するために、アクティブPLCsは、一度に1つのPLCの割合で、および各PLCに割り当てられたスロットの数により決定されるシーケンシャルな順番で、1フレーム内でスロットが割り当てられても良い。例えば、フレーム内のスロットは、最初に割り当てられたスロットの最大数を有するPLCに割り当てても良いし、次に、割り当てられたスロットの次の大きな数を有するPLCに割り当てられてもよい。以下同様であり、最後に割り当てられたスロットの最も小さい数を有するPLCに割り当ててもよい。また、スロットは、例えば、PLCsの優先度、PLCs間の関係等のような他の要因に基づいて割り当ててもよい。
【0048】
図7Bは、第2のスロット割当スキームに従って、「正弦関数の」または「ジグザグの」セグメントにおけるPLCsへのスロットの割当を示す。このスキームの場合、1フレームはNstの「ストリップ」に分割される。各ストリップは少なくとも1つのサブバンドグループをカバーし、さらに1フレーム内のシンボルピリオドの最大数まで、シンボルピリオドの連続する数に及ぶ。Nstのストリップは、同じまたは異なる数のサブバンドグループを含んでいてもよい。アクティブなPLCsの各々は、種々の要因に基づいてNstのストリップの1つにマッピングされる。例えば、送信時間を最小にするために、各アクティブなPLCは、そのPLCに許容されるほとんどの数のサブバンドグループを有するストリップにマッピングしてもよい。
【0049】
各ストリップのためのアクティブなPLCsは、ストリップ内の割り当てられたスロットである。スロットは、特定の順番、例えば垂直ジグザグパターンでPLCsに割り当ててもよい。このジグザグパターンは、一度に1つのシンボル期間の割合で、シンボルピリオド1乃至Nspfから、低いサブバンドインデックスグループから高いサブバンドインデックスグループへのスロットを選択する。
【0050】
図7Bに示す例の場合、ストリップ1は、サブバンドグループ1乃至3を含む。PLC1には、シンボル期間1におけるサブバンドグループ1からシンボル期間4におけるサブバンドグループ1への10スロットを含むセグメント732が割り当てられる。PLC2には、シンボル期間4におけるサブバンドグループ2からシンボル期間5におけるサブバンドグループ2までの4スロットを含むセグメント734が割り当てられる。PLC3は、シンボル期間5におけるサブバンドグループ3からシンボル期間7におけるサブバンドグループ2までの6つのスロットを含むセグメント736が割り当てられる。ストリップ1内の残りのスロットは、このストリップにマッピングされた他のアクティブなPLCsに割り当ててもよい。
【0051】
第2のスロット割当スキームは、2次元(2−D)ストリップ内のスロットのすべてを1次元(1-D)ストリップ上に効率的にマッピングし、次に1次元を用いて2−Dスロット割当を実行する。各アクティブPLCにはストリップ内のセグメントが割り当てられる。
【0052】
割り当てられたセグメントは、2つのパラメーターによって指定されてもよい。すなわち、セグメントの開始(これは、開始サブバンドおよびシンボル期間により与えられてもよい)およびセグメントの長さである。更なるパラメーターを用いてPLCがマッピングされる特定のストリップを示す。一般に、個々のアクティブなPLCに割り当てられたセグメントは、スロットの任意の数を含んでいてもよい。しかしながら、セグメントサイズが複数の(例えば、2または4)スロットに制限されるなら割り当てられたセグメントを識別するためにより少ないオーバーヘッドシグナリングが必要である。
【0053】
第2のスロット割り当てスキームは単純な方法でアクティブなPLCにスロットを割り当てることができる。また、ストリップ内のスロットは、PLCsに連続的に割り当ててもよいので、各ストリップのための堅固なパッキングが得られる。Nstのストリップの垂直次元は、スーパーフレーム内のすべてのアクティブなPLCsのプロファイルに一致するように定義してもよく、その結果(1)PLCsに許容される最大数のデータサブバンドを用いてできるだけ多くのPLCsが送信されるおよび(2)Nstのストリップはできるだけ完全にパックされる。
【0054】
図7Aおよび7Bは2つの例示スロット割り当てスキームを示す。これらのスキームは、各フレーム中のPLCの効率的なパッキングを容易にする。また、これらのスキームは、各アクティブPLCに割り当てられた特定のスロットを示すのに必要なオーバーヘッドシグナリングの量を低減する。また、他のスロット割り当てスキームも使用してもよく、これはこの発明の範囲内である。例えば、スロット割り当てスキームはフレームをストリップに分割してもよい。フレームのためのアクティブなPLCsは、利用可能なストリップにマッピングしてもよい。また、各ストリップのためのPLCsは、ストリップ内の割り当てられた方形波パターンが割り当てられてもよい。ストリップは異なる高さを有していてもよい(すなわち、異なる数のサブバンドグループ)。各ストリップのためのPLCsに割り当てられた方形波パターンは、ストリップの方形波パターンと同じ高さを有していてもよいが、PLCsに割り当てられたスロットの数により決定される異なる幅(すなわち異なる数のシンボル期間)を有していてもよい。
【0055】
簡単のために、図7Aおよび7Bは、個々のPLCsへのスロットの割当を示す。いくつかのサービスの場合、複数のPLCsは、無線装置により一緒に復号してもよく、「ジョイント」PLCsと呼ばれる。これは例えば、複数のPLCsが単一のマルチメディアプログラムのビデオおよびオーディオコンポーネントに使用され一緒に復号されプログラムをリカバーするなら、これがその場合である。ジョイントPLCsは、そのペイロードに依存して、各スーパーフレームにおいて同じまたは異なる数のスロットを割り当ててもよい。ON時間を最小にするために、ジョイントPLCsには、連続したシンボル期間内のスロットを割り当ててもよい。従って、無線装置は、これらのPLCsを受信するためにフレーム内の複数の時間を「ウエークアップ」する必要はない。
【0056】
図7Cは、第1のスロット割り当てスキームに基づいた、2つのジョイントPLCs1および2のスロットの割当を示す。第1の実施形態において、ジョイントPLCsは、水平にまたは隣り合って堆積される方形波パターン内のスロットが割り当てられる。図7Cに示される例の場合、PlC1は、2×4方形波パターン752内の8つのスロットが割り当てられ、PLC2は、パターン752の右側にちょうど位置する2×3の方形波パターン754内の6つのスロットが割り当てられる。この実施形態は、各PLCができるだけ早く復号することを可能にする。これは、無線装置におけるバッファリング要件を低減するかもしれない。
【0057】
第2の実施形態において、ジョイントPLCsは、垂直に堆積される方形波パターンにおけるスロットが割り当てられる。図7Cに示される例の場合、PLC3は、2×4の方形波パターン762の8つのスロットが割り当てられ、PLC4は、パターン762の丁度上に位置する2×3の方形波パターン内の6つのパターンが割り当てられる。ジョイントPLCsに使用されるサブバンドグループの合計数は、これらのジョイントPLCsが集合的に最大ビットレートに一致するようにしてもよい。第2の実施形態の場合、無線装置は、受信したデータシンボルが復号のための準備ができるまで別個のバッファにジョイントPLCsのための受信されたデータシンボルを記憶してもよい。第2の実施形態は、第1の実施形態に関連するジョイントPLCsのためのON時間を低減してもよい。
【0058】
一般に、任意の数のPLCsを一緒に復号してもよい。ジョイントPLCsのための方形波パターンは、同じまたは異なる数のサブバンドグループにわたってもよく、これは、最大ビットレートにより制限される。また、方形波パターンは同じまたは異なる数のシンボル期間にわたっていてもよい。ジョイントPLCsのいくつかのセットのための方形波パターンは、水平方向に堆積してもよく、一方ジョイントPLCsの他のセットのための垂直パターンは、垂直方向に堆積してもよい。
【0059】
ジョイントPLCsはまたジグザクセグメントを割り当ててもよい。一実施形態において、一緒に復号される複数のPLCsは、同じストリップ内の連続したセグメントが割り当てられる。他の実施形態において、複数のPLCは、異なるストリップのセグメントが割り当てられ、セグメントは、これらのPLCsをリカバーするためにON時間を低減するために、できるだけ早く時間的にオーバーラップする。
【0060】
一般に、各データストリームは種々の方法で符号化してもよい。一実施形態において、各データストリームは、外部コードおよび内部コードから構成される連結コードで符号化される。外部コードは、リードソロモン(RS)コードあるいは他のあるコードのようなブロックコードであってよい。内部コードは、ターボコード(例えば、並列連結畳み込みコード(PCCC)またはシリアル連結畳み込みコード(SCCC))、畳み込みコード、低密度パリティチェック(LDPC)コード、またはある他のコードであってよい。
【0061】
図8はリードソロモンコードを使用した、例示外部コーディングスキームを示す。PLCのためのデータストリームはデータパケットに分割される。一実施形態において、各データパケットは、所定数(L)の情報ビットを含む。特定の例として、各データパケットは976の情報ビットを含んでいてもよい。また、他のパケットサイズおよびフォーマットも使用されてもよい。データストリーム用のデータパケットは、行あたり1つのパケットの割合で、メモリの行に書かれる。KのデータパケットがKの行に書かれたので、ブロックコーディングは、一度に1つの列の割合で、列方向に実行される。一実施形態において、各列はKバイト(行あたり1バイトの割合で)を含み、(N,K)のリードソロモンコードで符号化され、Nバイトを含む対応するコードワードを発生する。コードワードの最初のKバイトはデータバイト(これはまた、システマティックバイトとも呼ばれる)である。また、最後のNKバイトは、パリティバイト(これは、エラー訂正のために無線装置により使用される)である。リードソロモンコーディングは、各コードワードのためにN−Kパリティバイトを発生する。N−Kパリティバイトは、K行のデータの後にメモリに行K+1乃至Nに書かれる。RSブロックは、K行のデータとN−K行のパリティを含む。一実施形態において、N=16およびKは設定可能なパラメーター、例えば、Ke{12、14、16}である。リードソロモンコードは、K=Nのときディスエーブルされる。CRC値、例えば長さが16ビットは、次に周知の状態の内部エンコーダーをリセットするためにゼロ(テール)ビットの(例えば8)の追加により続くRSブロックの各データパケット(または行)に付加される。結果として生じる長い(例えば、1000ビット)は次に内部コードにより符号化され対応する内部コードパケットを発生する。コードブロックは、RSブロックのN行のためのNの外部符号化されたパケットを含み、この場合各外部符号化されたパケットは、データパケットまたはパリティパケットであってもよい。コードブロックは、4つのサブブロックに分割され、各サブブロックはN=16なら4つのサブブロックに分割される。
【0062】
一実施形態において、各データストリームは階層化コーディングを伴うまたは伴わないで送信してもよい。この場合、この文脈における用語「コーディング」は送信機におけるソース符号化よりもむしろチャネル符号化を指す。データストリームは、2つのサブストリームから構成してもよく、これはベースストリームおよびエンハンスメントストリームと呼ばれる。一実施形態において、ベースストリームは、基地局のサービスエリア内のすべての無線装置に送信される情報を運んでもよい。エンハンスメントストリームは、より良いチャネル条件を観察する無線装置に送信されるさらなる情報を運んでもよい。階層化コーディングを用いて、ベースストリームが第1のモードに従って符号化され変調され、第1の変調シンボルストリームを発生する。そして、エンハンスメントストリームは、第2のモードに従って符号化され変調され第2の変調シンボルストリームを発生する。第1のモードと第2のモードは同じであってもよいし、異なっていてもよい。次に、2つの変調シンボルストリームは、結合されて1つのデータシンボルストリームを得る。
【0063】
テーブル1は、システムによりサポートされてもよい8つのモードの例示セットを示す。
【0064】
mがモードを示すとする。この場合m=1,2,...8である。各モードは特定の変調スキーム(例えば、QPSKまたは16−QAM)と関係し、および特定の内部コードレートRin(m)(例えば、1/3、1/2、または2/3)と関係する。最初の5つのモードは、ベースストリームのみを有する「レギュラー」コーディングのためのものであり、最後の3つのモードは、ベースストリームおよびエンハンスメントストリームを有する階層化コーディングのためのものである。簡単にするために、各階層化コーディングモードのためのベースストリームとエンハンスメントストリームの両方のために同じ変調スキームと内部コードレートが使用される。
【表1】
【0065】
また、表1は、各モードのための種々の送信パラメーターも示す。表1の4番目の列は、モードごとに1つのパケットを送信するのに必要なスロットの数を示す。このモードは、スロットあたりほぼ1000の情報ビットおよび500のデータサブバンドのパケットサイズを仮定する。第五列は、モードごとに4つのパケットの1つのサブブロックを送信するのに必要なスロットの数を示す。異なる数のサブバンドグループはすべてのモードのためのPLCに使用してもよい。より多くのサブバンドグループの使用はより短い送信時間を生じるがより少ない時間ダイバーシティも提供する。
【0066】
モード1のための例として、Kのデータパケットを有する1つのデータブロックは、符号化され、16の符号化されたパケットを発生してもよい。各データパケットは1000の情報ビットを含んでいる。モード1がコードレートRin(1)=1/3を使用するので、各符号化されたパケットは、3000コードビットを含み、QPSKを使用して、1500のデータサブバンド(あるいは3つのサブバンドグループ)上に送信してもよい。QPSKは、データシンボルあたり、2つのコードビットを運ぶことができる。各サブブロックのための4つの符号化されたパケットは、12のスロットで送信してもよい。各サブブロックは、例えば、次元4×3、3×4、2×6、または1×2の方形波パターン内で送信してもよい。この場合、次元P×Qにおける第1の値Pは、サブバンドグループの数のためのものであり、第2の値Qは、方形波パターンのためのシンボル期間の数のためのものである。
【0067】
表1は例示設計を示す。それはサブバンドアロケーションおよびアサイメントに影響を与えるかもしれない種々のパラメーターを示すために提供される。一般に、システムは、任意の数のモードを支援してもよい。各モードは、異なるコーディングおよび変調スキームに対応してもよい。例えば、各モードは、変調スキームおよび内部コードレートの異なる組合せに相当していてもよい。無線装置の設計を簡単にするために、システムは、(例えば、1/3または1/5のベースコードレートを有する)単一の内部コードを利用してもよい。そして、異なるコードレートは、内部コードにより発生されるコードビットのいくつかをパンクチャンリングまたは削除することにより得てもよい。しかしながら、システムはまた複数の内部コードを利用してもよい。各モードのサブバンドグループの最大許容数は異なり、恐らく最大ビットレートに基づいていてもよい。
【0068】
一般に、1つあるいは複数のデータブロックは、各スーパーフレーム中のアクティブなPLC上に送信してもよい。スーパーフレーム当たり送信されるデータブロックの数は、PLC上に送信されるデータストリームのデータレートに依存する。フレームあたりPLCに割り当てるためのスロット(Nスロット)の数は、スーパーフレーム内のPLC上に送信されるデータブロック(Nbl)の数に1つのサブブロックに必要なスロットの数を乗算したものと等しい。すなわち、Nslot=Nbl・Nsps(m)である。但し、Nsps(tm)は、PLCに使用されるモードに依存する。PLCが、(高レートデータストリームのための)1つのスーパーフレームなの大きな数のデータブロックを運ぶなら、PLCのための送信時間を最小にするためにできるだけ多くのサブバンドグループを使用することが望ましい。例えば、PLCが1つのスーパーフレームで16のデータブロックを運ぶなら、モード1を用いたフレームあたりの送信時間は、1サブバンドグループを用いた192=16・12である。(これはフレーム持続期間の65%である)。そしてせいぜい4つのサブバンドグループを用いた48=192/4シンボル期間である。(これはフレーム持続期間の16.25%である)。PLCのための送信時間は、このようにより多くのサブバンドグループを用いて実質的に短くしてもよい。
【0069】
図9Aは、1つのサブバンドグループを使用して、1つのコードブロック(Nbl=1)のためのスーパーフレーム内のスロットの割当を示す。これは1つのサブブロックのフレーム内のスロットの割当に等しい。上に記載した実施形態の場合、各サブブロックは、図9Aに1、2、3、および4とラベルされた4つのパケットを含む。各パケットは表1内のモード1乃至5の各々のための異なる数のスロットで送信される。1つのサブブロックのための4つのパケット1乃至4は、モード1に対して12シンボル期間、モード2に対して8シンボル期間、モード3に対して6シンボル期間、モード4に対して4シンボル期間、およびモード5に対して3シンボル期間で、1つのサブバンドグループ上に送信してもよい。モード3および5の場合、2つのパケットは、同じスロットを共有してもよい。全パケットが受信されるとすぐに、各パケットを復号してもよい。
【0070】
図9Bは、それぞれモードm=1、2、3、4、および5に対して4、4、3、2、および1を用いて1つのコードブロック(Nbl=1)のためのスーパーフレームにおけるスロットの割当を示す。1つのサブブロックにおける4つのパケットは、モード1の場合、4×3の方形波パターン932で、モード2の場合、4×2の方形波パターン934で、モード3の場合3×2の方形波パターン936で、モード4の場合2×2の方形波パターン938で、およびモード5の場合、1×4の方形波パターン940で送信してもよい。
【0071】
一実施形態において、図9Bに示すように、1つのサブブロック内の4つのパケットは、方形波パターン内の垂直ジグザグパターン942で送信される。各パケットはできるだけわずかのシンボル期間で送信され、任意の与えられたシンボル期間において唯一つの部分パケットがあるので、この実施形態は、バッファリング要件を低減する。他の実施形態において、4つのパケットは水平のジグザグパターン944で送信される。各パケットはできるだけ多くのシンボル期間を介して送信されるので、この実施形態はより多くの時間ダイバーシティを提供する。しかしながら、最大ビットレートは、使用されるかもしれないサブバンドグループの数を制限するかもしれない。あるいは、水平のジグザグパターンを使用して、2つまでのパケットが同じシンボル期間で十分に受信されるかもしれないので、さらなるバッファリングは必要かもしれない。
【0072】
図9Cは、4つのサブバンドグループを使用して、6つのコードブロック(Nbl=6)のためのスーパーフレームにおけるスロットの割り当てを示す。この例において、モード2はPLCのために使用され、各パケットは、2つのスロットで送信され、24のパケットは6つのコードブロックのための各フレームで送信され、PLCは、各フレームのための4×12の方形波パターン952内の48スロットが割り当てられる。24のパケットは方形波パターン952内の様々な方法で送られるかもしれない。
【0073】
図9Cに示される第1の実施形態において、パケットは、6つのコードブロックを介して巡回することにより方形波パターンで送信される。6つのコードブロックを介した各サイクルの場合、1つのパケットは、1つのコードブロックから選択され、6つのコードブロックのための6つのパケットは、垂直ジグザグパターンを用いて送信される。コードブロックのための6つのパケット1は、ボックス954aで送信され、コードブロックのための6つのパケット2は、ボックス954bで送信され、コードブロックのための6つのパケット3は、ボックス954cで送信され、コードブロックのための6つのパケット4はボックス954dで送信される。i番目のコードブロックのj番目のパケットは図9CにおいてBiPjとしてラベル付けされている。
【0074】
コードブロックのための4つのパケットがより多くのシンボル期間にわたって送信されるので、第1の実施形態は、各コードブロックにわたりより多くの時間ダイバーシティを提供する。1つのシンボル期間で送信されたパケットは、相互に関連がある消去の影響を受ける可能性がある。例えば、シンボル期間中の深いフェードは、そのシンボル期間で送られたすべてのパケットを誤って復号するかもしれない。同じシンボル期間に異なるコードブロックからパケットを送信することによって、相互に関連する(パケット)消去は、複数のコードブロックにわたって分散されるであろう。これは、これらの消去を訂正するためにブロックデコーダの能力を高める。また、第1の実施形態は、各コードブロックのための4つのパケットをできるだけ時間的に間隔を空ける。これは、コードブロックにわたる時間ダイバーシティを改良する。例えば、コードブロック1のための4つのパケットは、シンボル期間1、4、7、および10で送信され、3つのシンボル期間だけ離間されている。また、各パケットは、できるだけ少ないシンボル期間で送信されるので、第1の実施形態は、バッファリング要件を低減する。
【0075】
図示しない第2の実施形態において、第1の実施形態と同様にNblのコードブロックを介して循環することによりパケットが選択されるが、各サイクルのためのNblパケットはボックス954内の水平ジグザグパターンを用いて送信される。この実施形態は各パケットにわたりより多くの時間ダイバーシティを提供してもよい。第3の実施形態において、1つのコードブロックのための4つのパケットは最初に送られる。別のコードブロックのための4つのパケットは次に送られる。以下同様である。この実施形態は、いくつかのコードブロックの初期のリカバリーを許容する。従って複数のコードブロックは、様々な方法でPLCに送信してもよい。
【0076】
上述するように、複数のPLCは、一緒に復号するように意図されていてもよい。一緒のPLCの各々は、PLC上に送信されているデータストリームのデータレートに依存してスーパーフレームあたり任意の数のコードブロックを運んでもよい。一緒のPLCsに使用するためのサブバンドグループの合計数は、最大ビットレートにより制限されてもよい。
【0077】
図9Dは、水平に積み重ねられた方形波パターンを使用した、2つの一緒のPLCにスーパーフレーム内のスロットの割り当てを示す。この例において、PLC 1は(例えばビデオストリームの場合)モード4を用いて2つのコードブロックを運び、8つのパケットがフレームごとに8つのスロットで送信される。PLC2は(例えば、オーディオストリームの場合)モード2を用いて1つのコードブロックを運び、4つのパケットがフレームごとに8つのスロットで送信される。PLC1のための8つのパケットは、図9Cに対して上述したように、2つのコードブロックを循環することによりおよび垂直ジグザグパターンを用いて2×4の方形波パターン962で送信される。PLC2のための4つのパケットは垂直のジグザグパターンを使用して、2×4の方形波パターン964で送信される。パターン964はパターン962の右に積み重ねられる。
【0078】
図9Eは、垂直に積み重ねられた方形波パターンを使用した、2つの一緒のPLCにスーパーフレーム内のスロットの割り当てを示す。PLC1のための8つのパケットは、唯一つのサブバンドグループにもかかわらず、2つのコードブロックを循環することによりおよび垂直のジグザグパターンを用いて1×8の方形波パターン972で送信される。PLC2のための4つのパケットは垂直ジグザグパターンを使用して、2x4方形波パターン974で送信される。パターン974はパターン972の上に積み重ねられる。PLC1のための1x8方形波パターンの使用は、各シンボル期間において唯2つのパケットが送信されることを保証する。それは、最大ビットレートにより課される制限であってもよい。両方のPLCs1および2のための合計送信時間を低減するために、最大ビットレートにより可能なら、PLC1に2×4の方形波パターンを使用してもよい。
【0079】
図9Dおよび9Eで示される例は一緒のPLCの任意の数、各PLCのコードブロックの任意の数および各PLCの任意のモードもカバーするように拡張してもよい。最大ビットレートに一致させながら、これらのPLCsのための合計送信時間が最小化されるように、スロットを一緒のPLCsに割り当ててもよい。
【0080】
図8に示される外部コーディングスキームの場合、各コードブロックの第1のKのパケットはデータのためのものであり、最後のN−Kのパケットはパリティビットのためのものである。各パケットはCRC値を含むので、無線装置は、パケットの受信された情報ビットを用いてCRC値を再計算し、再計算されたCRC値を受信したCRC値と比較することにより各パケットが正しくまたはエラーで復号されたかどうかを決定することができる。コードブロックごとに、第1のKのパケットが正しく復号されるなら、無線装置は、最後のN−Kのパケットを処理する必要はない。例えば、N=16、K=12およびコードブロックの最後の4つのパケットが、4番目のフレームで送信される場合、最初の3つのフレームで送信された12のデータパケットが正確に復号される場合、無線装置は最後のフレームでウエークアップする必要はない。更に、N−Kの不正確に(内部)復号されたパケットまでの任意の組み合わせは、リードソロモンデコーダーにより訂正してもよい。
【0081】
明確にするために、上記の記載は、外部コードと内部コードから構成される連結コーディングスキームに基づくものであり、表1で与えられるパラメーターのためのものである。
【0082】
他のコーディングスキームもシステムに使用してもよい。さらに、同じか異なるパラメーターをシステムに使用してもよい。サブバンドアロケーションおよびアサイメントは、ここに記載された技術を用いて、およびシステムに適用可能な特定のコーディングスキームおよびパラメーターに従って実行してもよい。
【0083】
図10は、ここに記載された多重化と送信技術を使用して、複数のデータストリームをブロードキャストするためのプロセス1000のフロー図を示す。プロセス1000はスーパーフレームごとに実行してもよい。
【0084】
最初に、現在のスーパーフレームのためのアクティブなPLCが識別される(ブロック1012)。アクティブPLCごとに、少なくとも1つのデータブロックがPLCのために選択された外部コード(およびレート)に従って処理され、各データブロックに対して1つのコードブロックの割合で少なくとも1つのコードブロックを得る。(1014)。各アクティブなPLCは、現在のスーパーフレームのためのPLCのペイロードに基づいて特定数の送信単位が割り当てられる(ブロック1016)。一般に、現在のスーパーフレーム中の送信単位は、任意のレベルの精度を備えたアクティブなPLCに割りあててもよい。例えば、送信単位は500の送信単位を含む各スロットと共にスロット内のアクティブなPLCに割りあててもよい。次に、現在のスーパーフレームの各フレーム中の特定の送信単位は、個々のアクティブなPLCに割り当てられる(ブロック1018)。ブロック1016は、個々のアクティブなPLCに割りあてられたリソース量を決定する。ブロック1018は個々のアクティブなPLCに特定のリソース割当を供給し、割り当てスキームに基づいて実行してもよい。例えば、方形パターンを割り当てるスキームまたはストリップ内のジグザグセグメントを割り当てるスキームをブロック1018に使用してもよい。アロケーションは、アサイメントにより得られるパッキング効率に依存してもよいので、送信単位のアロケーションおよびアサイメントは、また、一緒に実行してもよい。
【0085】
各アクティブなPLCのための各コードブロックは、各フレームに対して1つのサブブロックの割合で複数のサブブロックに分割される(ブロック1020)。次に、各サブブロック内の各パケットは内部コードにより符号化され、変調シンボルにマッピングされる(ブロック1022)。各PLCに使用される内部コードレートおよび変調スキームは、そのPLCに選ばれたモードによって決定される。次に、各コードブロックのための複数のサブブロックは時間ダイバーシティを達成するために、現在のスーパーフレームの複数フレームで送信される。現在のスーパーフレームのフレームごとに、各アクティブなPLCのためのそのフレームで送信されるサブブロック(複数の場合もある)内のデータシンボルがPLCに割り当てられた送信単位にマッピングされる(ブロック1024)。次に、合成シンボルストリームは、(1)アクティブなPLCsのすべてのための多重化されたデータシンボル、および(2)パイロット、オーバーヘッド、およびガードシンボルを用いて形成される(ブロック1026)。合成シンボルストリームはさらに処理され(例えば、OFDM変調され、条件づけされ)、システム内の無線装置にブロードキャストされる。
【0086】
ここに記載された多重化技術および送信技術は、各スーパーフレーム内の複数のデータストリームが無線装置により独立してリカバー可能に送信されることを可能にする。関心のある与えられたデータストリームは、(1)すべてのサブバンドまたはデータストリームのために使用されるサブバンド上でOFDM変調を実行することにより、(2)データストリームのための検出されたデータシンボルを逆多重化する、および(3)データストリームのための検出されたデータシンボルを復号することによりリカバーしてもよい。他のデータストリームは、所望のデータストリームを受信するために完全にまたは部分的に復号する必要はない。使用するために選択されたアロケーションおよびアサイメントスキームに依存して、無線装置は、関心のあるデータストリームをリカバーするために他のデータストリームの部分復調および/または部分復号を実行してもよい。例えば、複数のデータストリームが同じOFDMシンボルを共有する場合、選択されたデータストリームの復調は、未選択のデータストリームの部分的な復調を生じてもよい。
【0087】
図11は、システムにおける基地局の1つである基地局110xのブロック図を示す。基地局110xにおいて、送信(TX)データプロセッサー1110は、例えば異なるサービスのための複数のデータソースから({dl}乃至{dN}として示される)複数(Nplc)のデータストリームを受信する。この場合、各サービスは、1つ以上のPLCsで運んでもよい。TXデータプロセッサー1110は、そのストリームのために選択されたモードに従って各データストリームを処理し、対応するデータシンボルストリームを発生し、({s1}乃至{SNplc}として知られるNplcのデータシンボルをシンボルマルチプレクサー(Mux)/チャネライザー1120に供給する。TXデータプロセッサー1110は、また、コントローラー1140から({d0}として知られる)オーバーヘッドデータを受信し、オーバーヘッドデータのために使用されるモードに従ってオーバーヘッドデータを処理し、({s0}として知られる)オーバーヘッドシンボルストリームをチャネライザー1120に供給する。オーバーヘッドシンボルは、オーバーヘッドデータのための変調シンボルである。
【0088】
チャネライザー1120は、Nplcデータシンボルストリーム内のデータシンボルをそれらの割り当てられた送信単位上に多重化する。チャネライザー1120はまた、パイロットサブバンド上にパイロットシンボルを供給し、ガードバンド上にガードシンボルを供給する。チャネライザー1120は、さらに各スーパーフレームに先行するパイロットおよびオーバーヘッドセクション内のパイロットシンボルおよびオーバーヘッドシンボルを多重化する(図2参照)。チャネライザー1120は、適切なサブバンド上のデータ、オーバーヘッド、パイロット、およびガードシンボルおよびシンボル期間を運ぶ({sc}として知られる)合成シンボルストリームを提供する。OFDM変調器1130は合成シンボルストリーム上でOFDM変調を行ない、送信器ユニット(TMTR)1132にOFDMシンボルのストリームを供給する。送信器ユニット1132はOFDMシンボルストリームを条件付けし(例えば、アナログに変換し、フィルターし、増幅し、周波数アップコンバートする)、次にアンテナ1134から送信される変調信号を発生する。
【0089】
図12は、システム100内の無線装置の1つである無線装置120xのブロック図を示す。無線装置120xにおいて、アンテナ1212は、基地局110xにより送信される変調された信号を受信し、受信した信号を受信機装置(RCVR)1214に供給する。受信機装置1214は受信信号を条件付けし、デジタル化し、処理し、サンプルストリームをOFDM復調器1220に供給する。OFDM復調器1220はサンプルストリーム上でOFDM復調を行ない、(1)受信したパイロットシンボルをチャネル推定器1222に供給し、(2)受信したデータシンボルおよび受信したオーバーヘッドシンボルを検出器1230に供給する。チャネル推定器1222は、受信したパイロットシンボルに基づいて基地局110xと無線装置120xとの間の無線リンクのためのチャネル応答推定値を導き出す。検出器1230は、チャネル応答推定値を用いて、受信したデータおよびオーバーヘッドシンボルに対して検出(例えば等化または整合フィルタリング)を実行する。検出器1230は、それぞれ送信されたデータの推定値およびオーバーヘッドシンボルの推定値である、「検出されたデータ」およびオーバーヘッドサンプルをシンボルでマルチプレクサー(Demux)/デチャネライザー1240に供給する。検出されたデータ/オーバーヘッドシンボルは、データ/オーバーヘッドシンボルを形成するために使用されるコードビットのためのログ尤度比(LLRs)によりまたは他の表示により表してもよい。また、チャネル推定器1222はタイミングおよび周波数情報をOFDM変調器1220に供給してもよい。
【0090】
コントローラー1260は、リカバーされる1つ以上の特定のデータストリーム/PLCsに対する(例えば、ユーザー選択のための)表示を得る。次に、コントローラー1260は、各選択されたPLCのリソースアロケーションおよびアサイメントを決定する。無線装置120xが初めて信号を獲得するなら、シグナリング情報は受信(RX)データプロセッサー1250により復号されるオーバーヘッドOFDMシンボルから得られる。無線装置120xが成功裡にスーパーフレーム中のデータブロックを受信している場合、シグナリング情報は各スーパーフレームで送信された少なくとも1つのデータブロックの一部である埋め込まれたオーバーヘッドシグナリングを介して得てもよい。この埋め込まれたオーバーヘッドシグナリングは、次のスーパーフレーム中の対応するデータストリーム/PLCのアロケーションおよびアサイメントを示す。コントローラー1260はデチャネライザー1240にMUX_RXを供給する。デチャネライザー1240は、MUX_RX制御に基づいてシンボル期間ごとに検出されたデータまたはオーバーヘッドシンボルの逆多重化を実行し、それぞれ1つの以上の検出されたデータシンボルストリームまたは検出されたオーバーヘッドシンボルストリームをRXデータプロセッサー1250に供給する。オーバーヘッドOFDMシンボルの場合には、RXデータプロセッサー1250は、オーバーヘッドシグナリングのために使用されるモードに従って検出されたオーバーヘッドシンボルストリームを処理し、復号されたオーバーヘッドシグナリングをコントローラー1260に供給する。データシンボルストリーム(複数の場合もある)の場合、RXデータプロセッサー1250は、そのストリームのために使用されるモードに従って、関心のある各検出されたデータシンボルストリームを処理し、対応する復号されたデータストリームをデータシンク1252に供給する。一般に、無線装置120xにおける処理は基地局110xにおける処理に対して相補的である。
【0091】
コントローラー1140および1260は、それぞれ基地局110xおよび無線装置120xにおける動作を命令する。メモリユニット1142および1262は、それぞれコントローラー1140および1260により使用されるプログラムコードおよびデータのための記憶装置を提供する。コントローラー1140および/またはスケジューラー1144はアクティブなPLCにリソースをアロケートし、さらに各アクティブなPLCに送信単位をアサインする。
【0092】
図13は、基地局110xにおけるTXデータプロセッサー1110、チャネライザー1120およびOFDM変調器1130の実施形態のブロック図を示す。TXデータプロセッサー1110は、NplcデータストリームのためのNplcTXデータストリームプロセッサー1310pおよびオーバーヘッドストリームのためのデータストリームプロセッサー1310qを含む。各TXデータストリームプロセッサー1310は、それぞれのデータストリーム{di}を独立して符号化し、インターリーブし、変調し、対応するデータシンボルストリーム{si}を発生する。
【0093】
図14は、図13のTXデータストリームプロセッサー1310の各々のために使用してもよい、TXデータストリームプロセッサー1310iのブロック図を示す。TXデータストリームプロセッサー1310iは、1つのPLCのための1つのデータストリームを処理する。データストリームプロセッサー1310iはベースストリームプロセッサー1410a、エンハンスメントストリームプロセッサー1410b、およびビットからシンボルへのマッピングユニット1430を含んでいる。プロセッサー1410aは、PLCのためのベースストリームを処理する。また、プロセッサー1410bはPLCのためのエンハンスメントストリーム(もしあれば)を処理する。
【0094】
ベースストリームプロセッサー1410a内では、リードソロモンコードに従ってベースストリームデータの各データブロックを符号化し、RSコードブロックを発生する。RS符号ブロックはNの外部の符号化されたパケットから成る。エンコーダー1412aは、また個々の外部の符号化されたパケットにCRC値を付加する。このCRC値は、エラー検出のために(すなわち、パケットが正しくまたはエラーで復号されるかどうかを決定するために)無線装置により使用してもよい。外部インターリーバ1414aは各コードブロックを分割し、各フレームにおいて送信される異なるサブブロックの中でパケットをインターリーブ(すなわち、順序付ける)し、スーパーフレームの異なるフレームで送信されるサブブロックをバッファリングする。次に、内部エンコーダー1416aは、例えばターボコードに従ってサブブロックの各外部符号化されたパケットを符号化し、内部符号化されたパケットを発生する。内部ビットインターリーバ1418aは、各内部の符号化されたパケット内のビットをインターリーブし、対応するインターリーブされたパケットを発生する。外部エンコーダー1412aおよび内部エンコーダー1416aによる符号化は、ベースストリームのための送信の信頼性を増加させる。外部インターリーバ1414aおよび内部インターリーバによるインターリービングは、ベースストリーム送信のためにそれぞれ時間および周波数ダイバーシティを供給する。スクランブラー1420aは、PNシーケンスを有した各符号化されビットインターリーブされたパケットをランダム化し、スクランブルしたビットをマッピングユニット1430に供給する。
【0095】
エンハンスメントストリームプロセッサー1410bは同様にPLCのためにエンハンスメントストリーム(もしあれば)に関する処理を実行する。プロセッサー1410bは、プロセッサー1410aに使用されたものと同じ内部コード、外部コードおよび変調スキームを使用してもよいし、または異なるものを使用してもよい。
【0096】
プロセッサー1410bは、マッピングユニット1430にエンハンスメントストリームのスクランブルされたビットを供給する。
【0097】
ユニット1430のマッピングは、ベースストリームとエンハンスメントストリームのためのスクランブルされたビットと、ベースストリーム用の利得Gbsおよび拡張ストリーム用の利得Gesを受信する。利得GbsおよびGesは、それぞれベースストリームおよびエンハンスメントストリームに使用する送信電力の量を決定する。これらのストリームを異なる電力レベルで送信することによりベースストリームおよびエンハンスメントストリームのための異なるサービスエリアを得てもよい。マッピングユニット1430は、選択されたマッピングスキームおよび利得GbsおよびGesに基づいて受信したスクランブルビットをデータシンボルにマッピングする。シンボルマッピングは(1)B−ビットのバイナリ値を形成するためにBのスクランブルされたビットのセットをグループ化する、但しB≧1、および(2)選択された変調スキームのための信号星座におけるポイントのための複素数値である各N−ビットのバイナリ値をデータシンボルに合成値Bのセットをグループ化することにより達成されるマッピングすることにより得てもよい。階層化されたコーディングが使用されないなら、各データシンボルは、M−PSKまたはM=QAM、但しM=2Bのような信号コンステレーションにおけるポイントに対応する。階層化されたコーディングが使用されるなら、各データシンボルは、複合信号コンステレーションにおけるあるポイントに対応する。複合信号コンステレーションは、2つのスケーリングされた信号コンステレーションの重ね合わせにより形成してもよいし、形成しなくてもよい。上に記載した実施形態の場合、ベースストリームおよびエンハンスメントストリームは、各スーパーフレームごとに同じ数のコードブロックを運ぶ。図14に示すように、ベースストリームおよびエンハンスメントストリームのためのコードブロックは、同時に送信してもよいし、またはTDMおよび/またはFDMを用いて送信してもよい。
【0098】
図13に戻ると、チャネライザー1120は、Npicデータシンボルストリーム、オーバーヘッドシンボルストリーム、パイロットシンボル、およびガードシンボルを受信するマルチプレクサー1320を用いて実施される。マルチプレクサー1320は、コントローラー1140からのMUXTX制御に基づいて、適切なサブバンドおよびシンボル期間上にデータシンボル、オーバーヘッドシンボル、パイロットシンボルおよびガードシンボルを提供し、合成シンボルストリーム({sc})を出力する。サブバンドグループに変調シンボルを割り当てる際に、さらなるレベルの(シンボルの)インターリービングが、擬似ランダム方法における変調シンボルを各サブバンドグループ内のサブバンドに割り当てることにより実行することができる。サブバンドの割り当てを簡単にするために、上に記載されるように、PLCsには、スロットが割り当てられてもよい。次に、スロットは、例えば1つのシンボル期間から次のシンボル期間への擬似ランダム方法において異なるサブバンドグループにマッピングしてもよい。サブバンドグループマッピングへのこのスロットは、特定のスロットインデックスに関連した変調シンボルが異なるシンボル期間のためのパイロットサブバンドとは異なった距離を持っていることを保証する。異なるシンボル期間のためのパイロットサブバンドは、性能を改良するかもしれない。
【0099】
OFDM変調器1130は逆の高速フーリエ変換(IFFT)ユニット1330および周期的なプリフィックス発生器1332を含んでいる。シンボル期間ごとに、IFFTユニット1330は、Ntsbの合計サブバンドのためのNtsbシンボルの各セットを、Ntsb−ポイントIFFTを有した時間ドメインに変換し、Ntsb時間ドメインチップを含む「変換された」シンボルを得る。周波数選択フェージングにより生じる、シンボル間干渉(ISI)に対抗するために、循環プリフィックス発生器1332は、各変換されたシンボルの一部を反復し、対応するOFDMシンボルを形成する。反復された部分はしばしば循環プリフィックスまたはガードインターバルと呼ばれる。循環プリフィックス発生器1332は、合成シンボルストリーム{sc}のための({c}として知られる)データチップのストリームを供給する。
【0100】
ここに記載された多重化および送信技術は、種々の手段で実施してもよい。例えば、これらの技術は、ハードウェア、ソフトウェアあるいはそれの組合せ中で実施してもよい。ハードウェア実施の場合、基地局において多重化および/または送信を実行するために使用される処理装置は、1つまたはそれ以上の特定用途向け集積回路(ASICs)、デジタルシグナルプロセッサー(DSPs)、デジタルシグナルプロセッシング装置(DSPDs)、プログラマブル論理装置(PLDs)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGAs)、プロセッサー、コントローラー、マイクロコントローラー、マイクロプロセッサー、ここに記載された機能を実行するように設計された他の電子装置、またはそれらの組み合わせ内で実施してもよい。また、無線装置において相補処理を実行するために使用される処理装置は、1つまたはそれ以上のPSICs、DSPs等ないで実施してもよい。
【0101】
ソフトウェア実施の場合、ここに記載された技術は、ここに記載されたモジュール(例えば、手続、機能等)を用いて実施してもよい。ソフトウェアコードは、記憶装置(例えば、図11のメモリユニット1142または1262)に記憶してもよく、プロセッサー(例えば、コントローラー1140または1260)により実行してもよい。メモリユニットは、プロセッサー内部でまたはプロセッサー外部で実施してもよい。プロセッサー外部で実施する場合、メモリユニットは、技術的に知られている種々の手段を介してプロセッサーに通信可能に接続することができる。
【0102】
開示された実施形態の上述の記載は、当業者がこの発明を製作または使用可能にするために提供される。これらの実施形態への種々の変更は、当業者には容易に明白であり、ここに定義される包括的原理は、この発明の精神または範囲から逸脱することなく他の実施形態に適用してもよい。従って、この発明は、ここに示される実施形態に限定することを意図したものではなく、ここに開示される原理と新規な特徴に一致する最も広い範囲が許容されるべきである。
【技術分野】
【0001】
本願は、2003年9月2日に出願された「地上波無線を介して複数のマルチメディアストリームを多重化し移動端末に送信するための方法」(A Method for Multiplexing and Transmitting Multiple Multimedia Streams to Mobile Terminals over Terrestrial Radio)というタイトルの米国仮出願第60/499,741および2004年4月5日に出願した「無線マルチキャリア通信システムにおける複数のデータストリームの多重化と送信」(Multiplexing and Tranmission of Multiple Data Streams in a Wireless Multi-Carrier Communication System)というタイトルの米国仮出願第60/559,740の利益を主張する。
【0002】
この発明は一般に、通信に関し、特に、無線マルチキャリア伝送システムでの複数のデータストリームを多重化し送信するための技術に関する。
【背景技術】
【0003】
マルチキャリア通信システムは、データ送信のためのマルチキャリアを利用する。これらのマルチキャリアは、直交周波数分割多重(OFDM)、その他のマルチキャリア変調技術または、その他の構成により提供されてもよい。OFDMは、全体のシステム帯域幅を複数の直交サブバンドに効率的に分割する。これらのサブバンドはまた、トーン、キャリア、サブキャリア、ビンおよび周波数チャネルと呼ばれる。OFDMの場合、各サブバンドは、データを用いて変調してもよいそれぞれのサブキャリアに関連する。
【0004】
マルチキャリアシステム内の基地局は、同時にブロードキャスト、マルチキャストおよび/またはユニキャストサービスのために複数のデータストリームを送信してもよい。
【0005】
データストリームは、無線装置に関係させる独立した受信であってもよいデータのストリームである。ブロードキャスト送信は、指定されたサービスエリア内のすべての無線装置に送信され、マルチキャスト送信は、無線装置のグループに送信され、ユニキャスト送信は、特定の無線装置に送信される。例えば、基地局は、無線装置による受信のための地上波無線リンクを介してマルチメディア(例えばテレビジョン)プログラムのための多数のデータストリームをブロードキャストしてもよい。このシステムは、例えば、デジタルビデオブロードキャスティング−地上波(DVB−T)または統合サービスデジタルブロードキャスティング−地上波(ISDB−T)のような一般的な多重化および送信スキームを採用する。そのようなスキームは最初にデータストリームのすべてを多重化し、単一の高レート複合ストリーム上に送信し、次に、複合ストリームを処理し(例えば、符号化し、変調し、アップコンバートする)、無線リンクを介してブロードキャストのために変調された信号を発生するであろう。
【0006】
基地局のサービスエリア内の無線装置は、複合ストリームにより運ばれた複数のデータストリームの中で唯一つまたは少数の特定のデータストリームを受信することに関心があるかも知れない。無線装置は受信した信号を処理し(例えば、ダウンコンバートし、復調し、および復号する)高レートの復号されたデータストリームを得、次に、このストリームを逆多重化して関心のある1つまたは少数の特定のデータストリームを得るであろう。この種の処理は、家庭で使用される受信機のように常に電力が供給されるように意図された受信機装置にとっては問題でないかもしれない。しかしながら、多くの無線装置は、ポータブルであり、内部バッテリで電力が供給される。関心のある1つのまたは少数のデータストリームをリカバーするために高レート複合ストリームの連続した復調および復号は、著しく電力量を消費する。これは、ワイヤレスデバイスのための「ON」時間を非常に短くする可能性があり、望ましくない。
【0007】
それゆえ、最小の電力消費で、無線装置により受信することができるようにマルチキャリアシステム内の複数のデータストリームを送信するための技術が技術的に必要である。
【発明の概要】
【0008】
電力効率を促進し、無線装置により個々のデータストリームの堅固な受信のための方法でデータストリームを多重化し、複数のデータストリームを送信する技術がここに記載される。各データストリームはそのストリームのために選択されたコーディングおよび変調スキーム(例えば、外部コード、内部コード、および変調スキーム)に基づいて別個に処理され、対応するデータシンボルストリームを発生する。これは、データストリームが無線装置により個々にリカバーすることを可能にする。また、各データストリームは、そのストリームの送信のためにある量のリソースを割り当てられる。割り当てられたリソースは、時間周波数平面上で「送信単位」で与えられる。この場合、各送信単位は、1つのシンボル期間の1つのサブバンドに相当し、1つのデータシンボルを送信するのに使用してもよい。各データストリームのためのデータシンボルは、ストリームに割り当てられた送信単位上に直接マッピングされる。これは、同時に送信される他のデータストリームを処理する必要なしに、独立して各データストリームを無線装置がリカバーすることを可能にする。
【0009】
一実施形態において、複数のデータストリームの送信が、「スーパーフレーム」内に生じる。各スーパーフレームは、所定の時間分(例えば、秒または数秒のオーダー)を有する。各スーパーフレームはさらに複数の(例えば、2、4、またはその他の数の)フレームに分割される。データストリーム毎に、各データブロックは処理され(例えば、外部符号化され)対応するコードブロックを発生する。各コードブロックは複数のサブブロックに分割され、各サブブロックはさらに処理され(例えば、内部符号化され、および変調され)変調シンボルの対応するサブブロックを発生する。各コードブロックは1つのスーパーフレームで送信される。コードブロックのための複数のサブブロックは、フレームあたり1つのサブブロックの割合で、スーパーフレームの複数のフレームで送信される。各コードブロックを複数のサブブロックに分割することと、複数のフレームにわたってこれらのサブブロックを送信することと、コードブロックのサブブロックにわたりブロックコーディングを使用することは、ゆっくりと時間変化するフェーディングチャネルにおいて堅固な受信性能を提供する。
【0010】
各データストリームには、スーパーフレーム内のストリームのペイロード、スーパーフレームにおける送信単位の利用可能性、およびおそらくは他の要因に依存して各スーパーフレーム内の送信単位の「利用可能な」数を「割り当て」てもよい。また、各データストリームには、(1)できるだけ効率的にすべてのデータストリームのための送信単位をパックしようと試みる、(2)各データストリームのための送信時間を低減しようと試みる、(3)適切な時間ダイバーシティを提供しようと試みるおよび(4)各データストリームに割り当てられた特定の送信単位を示すためにシグナリングの量を最小化しようと試みる割当スキームを用いて各スーパーフレーム内の特定の送信単位が割当てられる。データストリームの種々のパラメーターのためのオーバーヘッドシグナリング(例えば、各データストリームに使用するコーディングおよび変調スキーム、各データストリームに割り当てられた特定の送信単位、等)は各スーパーフレーム前に送信してもよく、また、各データストリームのデータペイロード内に埋め込んでもよい。これは、来るスーパーフレーム中の各所望のデータストリームの時間−周波数ロケーションを無線装置が決定することを可能にする。無線装置は、埋め込まれたオーバーヘッドシグナリングを用いて所望のデータストリームが送信されたときのみ電力を供給し、それにより電力消費を最小にしてもよい。
【0011】
この発明の種々観点と実施形態は、以下にさらに詳細に記載される。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】図1は、無線マルチキャリアシステムを示す。
【図2】図2は、例示スーパーフレーム構造を示す。
【図3A】図3Aは、スーパーフレーム内の物理層チャネル(PLC)の1つのデータブロックの送信を図解する。
【図3B】図3Bは、スーパーフレーム内の物理層チャネルの(PLC)の複数のデータブロックを図解する。
【図4】図4は時間周波数平面内のフレーム構造を示す。
【図5A】図5Aはバースト−TDM(時分割多重)スキームを示す。
【図5B】図5Bは循環されたTDMのスキームを示す。
【図5C】図5Cはバースト−TDM/FDM(周波数分割多重)スキームを示す。
【図6】図6はインターレースされるサブバンド構造を示す。
【図7A】図7Aは、方形波パターン内のPLCsへのスロットの割当を示す。
【図7B】図7Bは、「ジグザグ」セグメント内のPLCsへのスロットの割当を示す。
【図7C】図7Cは、方形波パターンにおける2つの結合PLCsへのスロットの割当を示す。
【図8】図8は、外部コードを備えたデータブロックのコーディングを図解する。
【図9A】図9Aは1つのサブバンドグループを用いた1つのデータブロックのためのスロットの割当を示す。
【図9B】図9Bは最大許容可能な数のサブバンドグループを用いた1つのデータブロックのためのスロットの割当を示す。
【図9C】図9Cは、6つのデータブロックのためのスロットの割当を示す。
【図9D】図9Dは、水平方向に堆積された方形波パターンを有した2つの結合PLCsへのスロットの割当を示す。
【図9E】図9Eは、垂直方向に堆積された方形波パターンを有した2つの結合PLCsへのスロットの割当を示す。
【図10】図10は、複数のデータストリームをブロードキャストするためのプロセスを示す。
【図11】図11は、基地局のブロック図を示す。
【図12】図12は無線装置のブロック図を示す。
【図13】図13は、基地局における送信(TX)データプロセッサー、チャネライザー、およびOFDM変調器のブロック図を示す。
【図14】図14は、1つのデータストリームのための1つのデータストリームプロセッサーのブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明の特徴、性質及び利点は、類似による参照文字が相応して、全体で特定する図面と関連して解釈されるときに後述される詳細な説明からさらに明らかになるであろう。
【0014】
「例示」という用語はここでは、例、インスタンス、例証として機能することを意味する。「典型的」であるとしてここに記載された任意の実施形態または設計は、他の実施形態または設計に対して必ずしも好適であるとか利点があると解釈されるべきでない。
【0015】
ここに記載された多重化および送信技術は、種々の無線マルチキャリア通信システムのために使用してもよい。また、これらの技術は、ブロードキャスト、マルチキャスト、およびユニキャストサービスのために使用してもよい。明確にするために、これらの技術は例示マルチキャリアブロードキャストシステムのために記載される。
【0016】
図1は無線マルチキャリアブロードキャストシステム100を示す。システム100は、システム全体にわたって分散される多数の基地局110を含む。基地局は一般に固定局であり、アクセスポイント、送信器あるいはその他の用語で呼んでもよい。近隣の基地局は、同じまたは異なる内容をブロードキャストしてもよい。無線装置120は、システムのサービスエリア全体にわたって位置される。無線装置は、固定またはモバイルであってもよい。また、ユーザー端末、移動局、ユーザー機器またはその他の用語で呼んでもよい。無線装置は、携帯電話、ハンドヘルドデバイス、無線モジュール、パーソナルデジタルアシスタンス(PDA)、等のようなポータブルユニットであってもよい。
【0017】
各基地局110は、そのサービスエリア内の無線装置に複数のデータストリームを同時にブロードキャストしてもよい。これらのデータストリームは、ビデオ、オーディオ、テレテキスト、データ、ビデオ/オーディオクリップ、等のようなマルチメディアコンテンツのためのものであってよい。例えば、単一のマルチメディア(例えば、テレビジョン)プログラムは、ビデオ、オーディオ、およびデータのための3つの別個のデータストリームで送信してもよい。単一のマルチメディアプログラムもまた、複数のオーディオデータストリームを、例えば異なる言語のために有していてもよい。簡単にするために、各データストリームは、別個の物理層チャネル(PLC)に送信される。従って、データストリームとPLCsとの間には1対1の関係がある。また、PLCはデータチャネル、トラフィックチャネル、またはその他の用語で呼んでもよい。
【0018】
図2はブロードキャストシステム100のために使用してもよい例示スーパーフレーム構造を示す。データ送信はスーパーフレーム210の単位で生じる。各スーパーフレームは所定の時間期間を有する。所定の時間分は、例えば、データストリームのための所望の統計的多重化、所望の時間量ダイバーシティ、データストリームのための取得時間、無線装置のためのバッファ要件、等のような種々の要因に基づいて選択してもよい。より大きなスーパーフレームサイズは、より多くの時間ダイバーシティを提供し、データストリームのより良き統計的多重化が送信され、基地局における個々のデータストリームのためのバッファリングは少なくてよい。しかしながら、より大きなスーパーフレームサイズは、また、(例えば、電源オン時またはデータストリーム間でスイッチングするとき)新しいデータストリームに対してより長い取得時間を生じ、無線装置においてより大きなバッファを必要とし、またより長いデコーディング待ち時間または遅延を有する。およそ1秒のスーパーフレームサイズは、上に記述された様々な要因間のよいトレードオフを提供するかもしれない。しかしながら、他のスーパーフレームサイズ(例えば、4分の1、1/2、2あるいは4秒)も使用されてもよい。各スーパーフレームはさらに複数の等しいサイズのフレーム220に分割されてもよい。図2に示す実施形態の場合、各スーパーフレームは、4つのフレームに分割される。
【0019】
各PLCのためのデータストリームは、そのPLCのために選択されたコーディングと変調スキームに基づいて、コード化され変調される。一般に、コーディングと変調スキームは、データストリーム上で行なわれる異なるタイプの符号化および変調のすべてを含む。例えば、コーディングと変調スキームは特定のコーディングスキームおよび特定の変調スキームを含んでいてもよい。コーディングスキームは、エラー検出コーディング(例えば、巡回冗長検査(CRC))、フォワードエラー訂正コーディング、等またはそれらの組み合わせを含んでいてもよい。また、コーディングスキームは、ベースコードの特定のコードレートを含んでいてもよい。以下に記載される実施形態において、各PLCのためのデータストリームは、外部コードおよび内部コードで構成される連結コードで符号化されるさらに変調スキームに基づいて変調される。ここに使用されるように、「モード」は内部コードレートおよび変調スキームの組み合わせを指す。
【0020】
図3Aは、スーパーフレーム内のPLC上のデータブロックの送信を図解する。PLC上に送信されるデータストリームは、データブロックで処理される。各データブロックは、特定数の情報ビットを含み、最初に外部コードを用いて符号化され、対応するコードブロックを得る。各符号ブロックは4つのサブブロックに分割される。また、各サブブロック中のビットはさらに内部コードを用いて符号化され、PLCのために選択されたモードに基づいて変調シンボルにマッピングされる。次に、変調シンボルの4つのサブブロックは、フレームあたり1つのサブブロックの割合で1つのスーパーフレームの4つのフレームに送信される。4つのフレームに対する各コードブロックの送信は、ゆっくりと時間変化するフェーディングチャネル内に時間ダイバーシティと堅固な受信性能を提供する。
【0021】
図3Bは、スーパーフレーム内のPLC上の複数の(Nbl)のデータブロックの送信を図解する。
【0022】
Nblデータブロックの各々は、外部コードを用いて別個に符号化され、対応するコードブロックを得る。各コードブロックはさらに4つのサブブロックに分割される。4つのサブブロックは、PLCのために選択されたモードに基づいて内部符号化され、変調され、次に、1つのスーパーフレームの4つのフレームに送信される。フレームごとに、NblコードブロックのためのNのサブブロックがPLCに割り当てられたフレームの一部分に送信される。
【0023】
各データブロックは種々の方法で符号化され変調されてもよい。例示連結コーディングスキームが以下に記載される。PLCsへのリソースの割当を簡単にするために、各コードブロックは4つの等しいサイズのサブブロックに分割してもよい。4つのサブブロックは、次に、1つのスーパーフレーム内の4つのフレームの同じ部分またはロケーションに送信される。この場合、PLCsへのスーパーフレームの割当は、PLCsへのフレームの割当に等しい。従って、リソースは、スーパーフレーム毎に1回PLCsに割り当てることができる。
【0024】
各PLCは、そのPLCにより運ばれるデータストリームの性質に依存して、連続的な方法でまたは非連続的な方法で送信してもよい。したがって、PLCは所定のスーパーフレームの中で送信されるかもしれないし、送信されないかもしれない。各スーパーフレームの場合、「アクティブな」PLCはスーパーフレームで送信されているPLCである。各アクティブPLCは、スーパーフレーム内の1つのまたは複数のデータブロックを運んでもよい。
【0025】
図2に戻ると、各スーパーフレーム210は、パイロットおよびオーバーヘッドセクション230により先行される。一実施形態において、セクション230は、(1)フレーム同期化、周波数獲得、タイミング取得、チャネル推定、等のために無線装置により使用される1つ以上のパイロットOFDMシンボル(2)関連する(例えばすぐに続く)スーパーフレームのためのオーバーヘッドシグナリング情報を運ぶために使用される1つ以上のOFDMシンボルを含む。オーバーヘッド情報は、例えば、関連するスーパーフレームにおいて送信される特定のPLCsを示す。スーパーフレームの特定の部分は、各PLCのためのデータブロック(複数の場合もある)、外部コードレート、および各PLCのために使用されるモード等を送信するために使用される。オーバーヘッドOFDMシンボル(複数の場合もある)は、スーパーフレームで送られたすべてのPLCsのためのオーバーヘッドシグナリングを運ぶ。時分割多重(TDM)方法によるパイロットおよびオーバーヘッド情報の送信は、無線装置が最小のON時間でこのセクション230を処理可能にする。さらに、次のスーパーフレームにおける各PLCの送信に関係するオーバーヘッド情報は、現在のスーパーフレームでPLCの送信されたデータブロックの1つに埋め込まれていてもよい。埋め込まれたオーバーヘッド情報は、そのスーパーフレームで送信されたオーバーヘッドOFDMシンボル(複数の場合もある)をチェックする必要なしに次のスーパーフレームにおけるPLCの送信を無線装置がリカバーすることを可能にする。したがって、無線装置は最初にオーバーヘッドOFDMシンボルを使用して各所望のデータストリームの時間−周波数ロケーションを決定してもよく、次に、所望のデータストリームが、埋め込まれたオーバーヘッドシグナリングを用いて送信される時間期間のみパワーオンしてもよい。これらのシグナリング技術は、電力消費での著しい節約を提供するかもしれず、無線装置が標準バッテリを用いたコンテンツを受信することを可能にするかもしれない。外部コードレートおよび各PLCのために使用されるモードは典型的には、スーパーフレームベースで変わらないので、外部コードレートおよびモードは、別個の制御チャネル上で送信してもよく、各スーパーフレームごとに送信する必要はない。
【0026】
図2は特定のスーパーフレーム構造を示す。一般に、スーパーフレームは任意の時間分であるように定義してもよく、任意の数のフレームに分割してもよい。パイロットとオーバーヘッド情報も、図2で示される方法と異なる他の方法で送信してもよい。例えば、オーバーヘッド情報は周波数分割多重(FDM)を用いて専用のサブバンド上に送信してもよい。
【0027】
図4は、時間周波数平面上の1つのフレームの構造を示す。水平軸は時間を表し、垂直軸は、周波数を表す。各フレームは所定の時間分を有し、これは、OFDMシンボル期間(または単にシンボル期間)の単位で与えられる。各OFDMシンボル期間は、(以下に記載する)1つのOFDMシンボルを送信するための時間分である。フレーム(Nspf)あたりの特定数のシンボル期間は、フレーム継続期間およびシンボル期間継続期間により決定され、これは次に、全体のシステム帯域幅、サブバンドの合計数(Ntsb)、および(以下に記載する)再クリックプリフィックスレングスのような種々のパラメーターにより決定される。一実施形態において、各フレームは297シンボル期間(またはNspf=297)の継続期間を有する。各フレームはまたNtsb合計サブバンドをカバーし、これは1乃至Ntsbのインデックスが与えられる。
【0028】
OFDMの場合、1つの変調シンボルは、各シンボル期間における各サブバンド上で、すなわち各送信単位で送信してもよい。Ntsbの合計のサブバンドのうち、Ndsbサブバンドはデータ伝送に使用してもよく、「データ」サブバンドと呼ばれる。Npsbサブバンドはパイロットのために使用してもよく、「パイロット」サブバンドと呼ばれる。残りのNgsbサブバンドは、「ガード」サブバンドとして使用してもよい(すなわち、データまたはパイロットの送信はない)但し、Ntsb=NdSb+Npsb+Ngsbである。「使用可能な」サブバンドの数は、データとパイロットのサブバンドの数に等しいかまたはNu=Ndsb+NpSbである。一実施形態において、ブロードキャストシステム100は、4096合計サブバンド(Ntsb=4096)、3500データサブバンド(Ndsb=3500)、500パイロットサブバンド(Npsb=500)および96のガードサブバンド(Ngsb=96)を有するOFDM構造を利用する。異なる数のデータ、パイロット、使用可能、および合計サブバンドを有する他のOFDM構造も使用してもよい。各OFDMシンボル期間において、Ndsbデータシンボルは、Ndsbデータサブバンド上に送信してもよく、Npsbパイロットシンボルは、Npsbパイロットサブバンド上に送信してもよく、NgsbガードシンボルはNgsbガードサブバンド上に送信してもよい。ここに使用されるように、「データシンボル」はデータ用の変調シンボルである。「パイロットシンボル」はパイロットのための変調シンボルである。また、「ガードシンボル」はゼロの信号値である。パイロットシンボルは、無線装置により演繹的に知られている。各OFDMシンボルにおけるNdsbデータシンボルは1つまたは複数のPLCsのためであってもよい。
【0029】
一般に、任意の数のPLCsを各スーパーフレームで送信してもよい。所定のスーパーフレームの場合、各アクティブPLCは、1つまたは複数のデータブロックを運んでもよい。一実施形態において、特定モードおよび特定の外部コードレートは、各アクティブPLCのために使用され、PLCのためのすべてのデータブロックは、この外部コードレートおよびモードに従って符号化され変調され、それぞれ変調シンボルの対応するコードブロックおよびサブブロックを発生する。他の実施形態において、各データブロックは、特定の外部コードレートおよびモードに従って符号化し変調してもよく、それぞれ対応する変調シンボルのコードブロックおよびサブブロックを発生してもよい。いずれの場合にも、各コードブロックは特定数のデータシンボルを含み、特定数のデータシンボルは、そのコードブロックに使用されるモードにより決定される。
【0030】
所定のスーパーフレームにおける各アクティブなPLCは、スーパーフレームでそのPLCを送信するために特定量のリソースが割り当てられる。各アクティブPLCに割り当てられるリソースの量は(1)スーパーフレームでPLC上に送信されるコードブロックの数、(2)各コードブロックにおけるデータシンボルの数、および(3)他のPLCs上に送信される、コードブロックあたりのデータシンボルの数と一緒に、コードブロックの数に依存する。リソースは種々の方法で割り当ててもよい。2つの例示割当スキームが以下に記載される。
【0031】
図5Aはバースト−TDM割当スキームを示す。このスキームの場合、各アクティブPLCは、1つ以上のOFDMシンボル期間にすべてのNdsbデータサブバンドが割り当てられる。図5Aに示される例の場合、PLC1はシンボル期間1乃至3においてすべてのデータサブバンドが割り当てられ、PLC2は、シンボル期間4および5においてすべてのデータサブバンドが割り当てられ、PLC3はシンボル期間6乃至9においてすべてのデータサブバンドが割り当てられる。このスキームの場合、各OFDMシンボルは、唯一つのPLCのためのデータシンボルを含む。異なるPLCのためのOFDMシンボルのバーストは1フレーム内で時分割多重される。
【0032】
連続するOFDMシンボルが個々のアクティブなPLCに割り当てられる場合、バースト−TDMはPLCのための送信時間を最小限にすることができる。しかしながら、各PLCのための短い送信時間は、またより少ない時間ダイバーシティを生じる。全体のOFDMシンボルが1つのPLCに割り当てられるので、各フレームのためのリソース割当の精度(すなわち、PLCに割り当ててもよい最も小さな単位)は1OFDMシンボルである。1つのOFDMシンボルで送信してもよい情報ビットの数は、その情報ビットを処理するために使用されるモードに依存する。バースト−TDMスキームの場合、割当の精度はモードに依存する。精度は、データシンボルあたりより多くの情報を運ぶことができるより高次のモードの場合より大きい。一般に、より大きな精度は、「パッキング」効率に悪影響を与え、これは、データを運ぶために実際に使用されるフレームのパーセンテージを指す。アクティブなPLCが全体のOFDMシンボルのデータ伝送能力を要求しない場合、過度の容量は浪費され、パッキング効率を低減する。
【0033】
図5Bは循環されたTDMの割当スキームを示す。このスキームの場合、スーパーフレーム内のアクティブなPLCsは、Lのグループに配列される。但しL>1である。フレームもLセクションに分割される。また、各PLCグループはフレームのそれぞれのセクションに割り当てられる。グループごとに、グループ内のPLCsは循環される。また、各PLCは、割り当てられたセクションにおいて1つ以上のOFDMシンボル期間内のすべてのNdsbデータサブバンドが割り当てられる。図5Bに示される例の場合、PLC1は、シンボル期間1におけるすべてのデータサブバンドが割り当てられ、PLC2は、シンボル期間2におけるすべてのデータサブバンドが割り当てられ、PLC3は、シンボル期間3におけるすべてのデータサブバンドが割り当てられ、PLC4は、シンボル期間4におけるすべてのデータサブバンドが割り当てられ、以下同様である。バースト−TDMに比べて、サイクル−TDMスキームは、より多くの時間ダイバーシティを提供し、受信機バッファリング要件およびピークデコーディングレートを低減するが、所定のPLCを受信するために受信機オン時間を増加する。
【0034】
図5Cはバースト−TDM/FDM割当スキームを示す。このスキームの場合、各アクティブなPLCは、1つ以上のシンボル期間に1つ以上のデータサブバンドが割り当てられる。図5Cで示される例の場合、PLC1は、シンボル期間1乃至8においてデータサブバンド1乃至3が割り当てられ、PLC2は、シンボル期間1乃至8においてデータサブバンド4および5が割り当てられ、PLC3は、シンボル期間1乃至8においてデータサブバンド6乃至9が割り当てられる。バースト−TDM/FDMスキームの場合、各OFDMシンボルは、複数のPLCsのためのデータシンボルを含んでいてもよい。異なるPLCsのためのデータシンボルのバーストは1フレーム内で時間および周波数分割される。
【0035】
各PLCのペイロードは、時間並びに周波数に対して分散されてもよいので、バースト−TDM/FDMスキームは、PLCのための送信時間を増加してもよい。しかしながら、これはまたより多くの時間ダイバーシティを提供する。各PLCのための送信時間は、PLCに、より多くのサブバンドを割り付けることにより縮小されるかもしれない。バースト−TDM/FDMスキームの場合、リソース割当の精度は、パッキング効率とオーバーヘッドシグナリングとの間のトレードオフに基づいて選択してもよい。一般に、より小さい精度は、より良いパッキング効率を生じるがまた、各PLCに割り当てられたリソースを示すためにより多くのオーバーヘッドシグナリングを必要とする。逆のものは、より大きな精度で一般に真実である。下記の記載は、バースト−TDM/FDMスキームの使用を仮定する。
【0036】
一実施形態において、Nusbの使用可能なサブバンドは使用可能なサブバンドのNgrのグループに分割される。従って、Ngrグループの1つはパイロットサブバンドを含んでいてもよい。残りのグループの場合、1つグループ内のデータサブバンドの数は、リソース割当の精度を決定する。Nusbの使用可能なサブバンドは様々な方法でNgrのグループに配列してもよい。1つのサブバンドグループ化スキームにおいて、各グループは、Nspgの連続する使用可能なサブバンドを含む。但し、Nusb=Ngr・Nspgである。別のサブバンドグループ化スキームにおいて、各グループは、Nusbの使用可能なサブバンドにわたって擬似乱数的に分散されるNspgの使用可能なサブバンドを含む。さらに他のサブバンドグループ化スキームにおいて、各グループは、Nusbの使用可能なサブバンドにわって均一的に離間したNspgの使用可能なサブバンドを含む。
【0037】
図6は、バースト−TDM/FDMスキームに使用してもよいインターレースされたサブバンド構造600を示す。Nusbの使用可能なサブバンドはNgrの互いに素なグループに配列される。Ngrの互いに素なグループはサブバンドグループ1乃至Ngrとしてラベルされる。Ngrのサブバンドグループは、Nusbの使用可能なサブバンドは唯一つのグループに属するという点で互いに素である。各サブバンドグループは、グループ内の連続するサブバンドがNspサブバンドだけ相隔たるようにNusbの合計の使用可能なサブバンドにわたって均一に分散されるNspgの使用可能なサブバンドを含む。一実施形態において、4000の使用可能なサブバンド(Nusb=4000)は8つのグループ(Ngr=8)に配列される。各グループは500の使用可能なサブバンド(N=500)を含む。また、各グループのための使用可能なサブバンドは8つのサブバンド(N=8)だけ相隔たる。従って、各グループ中の使用可能なサブバンドは、他のNg−1グループ内の使用可能なサブバンドとインターレースされる。また、各サブバンドグループは、「インターレース」と呼ばれる。
【0038】
インターレースされたサブバンド構造は様々な利点を備える。第1に、各グループは、全体のシステム帯域幅からの使用可能なサブバンドを含むので、より良いバッファ周波数ダイバーシティが得られる。第2に、無線装置は、フル高速フーリエ変換(FFT)(例えば、4096ポイント)の代わりに「部分的な」(例えば512ポイント)のFFTを実行することにより各サブバンドグループ上に送信されるデータシンボルをリカバーしてもよい。これは、無線装置により消費される電力を低減するかもしれない。部分FFTを実行するための技術は、同一出願人による、2004年2月9日に出願された「OFDMベースの通信システムのためのサブバンドベースの復調器」(Subband-Based Demodulator for an OFDM-based Communication System)というタイトルの米国特許出願シリアル番号第10/775,719に記載されている。以下の記載は、図6に示すインターレースされたサブバンド構造の使用を仮定する。
【0039】
各PLCはスーパーフレームベースによりスーパーフレーム上にリソースを割り当ててもよい。各スーパーフレーム内の各PLCに割り当てるためのリソースの量は、そのスーパーフレームのためのPLCのペイロードに依存する。PLCは固定レートデータストリームまたは可変レートデータストリームを運んでもよい。一実施形態において、たとえ、そのPLCにより運ばれるデータストリームのデータレートが変化しても、各PLCに対して同じモードが使用される。これは、データレートに関係なく、データストリームのためのサービスエリアがほぼ一定になることを保証する。従って、受信性能は、データレートに依存しない。データストリームの可変レートの性質は、各スーパーフレーム内のPLCに割り当てられたリソースの量を変化させることにより取り扱われる。
【0040】
図4に示すように、各アクティブPLCは、時間−周波数平面からのリソースが割り当てられる。各アクティブPLCのための割り当てられたリソースは、「送信スロット」(または単に「スロット」)の単位で与えられてもよい。スロットはデータサブバンドの(例えば、500)の1つのグループに相当し、または、同等に、1つのシンボル期間に変調シンボルの1つのグループに相当する。各シンボル期間においてNgrのスロットが利用可能であり、スロットインデックス1乃至Ngrを割り当ててもよい。各スロットは、スロット対インターレースマッピングスキームに基づいて各シンボル期間に1つのサブバンドグループにマッピングされてもよい。1つ以上のスロットインデックスがFDMパイロットのために使用されてもよい。また、残るスロットインデックスは、PLCに使用されてもよい。スロット対インターレースマッピングは、FDMパイロットのために使用されるサブバンドグループ(またはインターレース)は各スロットインデックスのために使用されるサブバンドグループに対して可変間隔を有していてもよい。これは、すべてのスロットインデックスが、類似の性能を得るためにPLCsに使用されることを可能にする。
【0041】
各アクティブなPLCは、スーパーフレーム内の少なくとも1つのスロットが割当てられる。各アクティブPLCはまたスーパーフレーム内の特定のスロット(複数の場合もある)が割り当てられる。「アロケーション(allocation)」プロセスは、各アクティブなPLCにリソースの量を供給し、一方「アサイメント(assignment)」プロセスは、各アクティブなPLCにスーパーフレーム内の特定のリソースを供給する。明確にするために、アロケーションとアサイメントは別個のプロセスとしてみてもよい。実際上、アロケーションがアサイメントにより影響を受け、その逆も正しいので、アロケーションとアサイメントは典型的に一緒に実行される。いずれの場合にも、アサイメントは、以下の目標を達成する方法で実行してもよい。1. PLCをリカバーするために無線装置によるON時間と電力消費を低減するために各PLCのための送信時間を最小限にする。2. 堅固な受信性能を提供するための各PLCのための時間ダイバーシティを最大化する。3. 各PLCを、指定された最大ビットレート内にあるように制限する。4. 無線装置のためのバッファリング要件を最小限にする。最大ビットレートは、1つのPLCのための各OFDMシンボルにおいて送信してもよい情報ビットの最大数を示す。最大ビットレートは、無線装置のデコーディングおよびバッファリング能力により典型的に設定される。各PLCを最大ビットレート内に制限することは、規定されたデコーディングおよびバッファリング能力を有する無線装置によりPLCがリカバーできることを保証する。
【0042】
上にリストアップした目標のいくつかは互いに矛盾する。例えば、ゴール1および2は矛盾する。また、ゴール1および4は矛盾する。リソースアロケーション/アサイメントスキームは、矛盾する目標間のバランスを達成しようと試みる。そして、優先度の設定における柔軟性を考慮してもよい。
【0043】
スーパーフレーム内の各アクティブなPLCには、PLCのペイロードに基づいてある数のスロットが割り当てられる。異なるPLCsには異なる数のスロットを割り当ててもよい。各アクティブなPLCに割り当てるための特定のスロットは、種々の方法で決定してもよい。いくつかの例示スロット割り当てスキームが以下に記載される。
【0044】
図7Aは、第1のスロット割当スキームに従って、方形波パターン内のPLCsへのスロットの割当を示す。各アクティブPLCには2次元(2−D)方形波パターン内に配列されたスロットが割り当てられる。方形波パターンのサイズは、PLCに割り当てられたスロットの数によって決定される。方形波パターンの垂直の次元(または高さ)は、最大ビットレートのような様々な要因により決定される。方形波パターンの水平の次元(または幅)は、割りあてられたスロットの数および垂直の次元によって決定される。
【0045】
送信時間を最小限にするために、アクティブPLCには、最大ビットレートに一致させながらできるだけ多くのサブバンドグループを割り当ててもよい。1つのOFDMシンボルで送信してもよい情報ビットの最大数は、異なるモードで符号化され変調され異なる数のデータシンボルを得てもよい。異なる数のデータシンボルは、異なる数の送信のためのデータサブバンドを必要とする。従って、各PLCに使用してもよいデータサブバンドの最大数は、PLCに使用されるモードに依存していてもよい。
【0046】
一実施形態において、各アクティブなPLCのための方形波パターンは、(インデックスにおいて)連続したサブバンドグループおよび連続したシンボル期間を含む。このタイプの割当は、方形波パターンを指定するために必要なオーバーヘッドシグナリングの量を低減し、さらにPLCsのためのスロット割当をよりコンパクトにし、それは、フレーム内のPLCsのパッキングを簡単にする。方形波パターンの周波数次元は、開始するサブバンドグループおよび方形波パターンのためのサブバンドグループの合計数により指定してもよい。方形波パターンの時間次元は、開始するシンボル期間、および方形波パターン用シンボル期間の合計数によって指定してもよい。各PLCの方形波パターンは、4つのパラメーターでこのように指定してもよい。
【0047】
図7Aに示される例の場合、PLC1は2×4方形波パターン712において8つのスロットが割り当てられ、PLC2は、4×3方形波パターン714において12のスロットが割り当てられ、PLC3は、1×6方形波パターン716において6つのスロットが割り当てられる。フレーム中の残りのスロットは、他のアクティブなPLCに割り当ててもよい。図7Aに示すように、異なる方形波パターンは異なるアクティブなPLCsに使用されてもよい。パッキング効率を改良するために、アクティブPLCsは、一度に1つのPLCの割合で、および各PLCに割り当てられたスロットの数により決定されるシーケンシャルな順番で、1フレーム内でスロットが割り当てられても良い。例えば、フレーム内のスロットは、最初に割り当てられたスロットの最大数を有するPLCに割り当てても良いし、次に、割り当てられたスロットの次の大きな数を有するPLCに割り当てられてもよい。以下同様であり、最後に割り当てられたスロットの最も小さい数を有するPLCに割り当ててもよい。また、スロットは、例えば、PLCsの優先度、PLCs間の関係等のような他の要因に基づいて割り当ててもよい。
【0048】
図7Bは、第2のスロット割当スキームに従って、「正弦関数の」または「ジグザグの」セグメントにおけるPLCsへのスロットの割当を示す。このスキームの場合、1フレームはNstの「ストリップ」に分割される。各ストリップは少なくとも1つのサブバンドグループをカバーし、さらに1フレーム内のシンボルピリオドの最大数まで、シンボルピリオドの連続する数に及ぶ。Nstのストリップは、同じまたは異なる数のサブバンドグループを含んでいてもよい。アクティブなPLCsの各々は、種々の要因に基づいてNstのストリップの1つにマッピングされる。例えば、送信時間を最小にするために、各アクティブなPLCは、そのPLCに許容されるほとんどの数のサブバンドグループを有するストリップにマッピングしてもよい。
【0049】
各ストリップのためのアクティブなPLCsは、ストリップ内の割り当てられたスロットである。スロットは、特定の順番、例えば垂直ジグザグパターンでPLCsに割り当ててもよい。このジグザグパターンは、一度に1つのシンボル期間の割合で、シンボルピリオド1乃至Nspfから、低いサブバンドインデックスグループから高いサブバンドインデックスグループへのスロットを選択する。
【0050】
図7Bに示す例の場合、ストリップ1は、サブバンドグループ1乃至3を含む。PLC1には、シンボル期間1におけるサブバンドグループ1からシンボル期間4におけるサブバンドグループ1への10スロットを含むセグメント732が割り当てられる。PLC2には、シンボル期間4におけるサブバンドグループ2からシンボル期間5におけるサブバンドグループ2までの4スロットを含むセグメント734が割り当てられる。PLC3は、シンボル期間5におけるサブバンドグループ3からシンボル期間7におけるサブバンドグループ2までの6つのスロットを含むセグメント736が割り当てられる。ストリップ1内の残りのスロットは、このストリップにマッピングされた他のアクティブなPLCsに割り当ててもよい。
【0051】
第2のスロット割当スキームは、2次元(2−D)ストリップ内のスロットのすべてを1次元(1-D)ストリップ上に効率的にマッピングし、次に1次元を用いて2−Dスロット割当を実行する。各アクティブPLCにはストリップ内のセグメントが割り当てられる。
【0052】
割り当てられたセグメントは、2つのパラメーターによって指定されてもよい。すなわち、セグメントの開始(これは、開始サブバンドおよびシンボル期間により与えられてもよい)およびセグメントの長さである。更なるパラメーターを用いてPLCがマッピングされる特定のストリップを示す。一般に、個々のアクティブなPLCに割り当てられたセグメントは、スロットの任意の数を含んでいてもよい。しかしながら、セグメントサイズが複数の(例えば、2または4)スロットに制限されるなら割り当てられたセグメントを識別するためにより少ないオーバーヘッドシグナリングが必要である。
【0053】
第2のスロット割り当てスキームは単純な方法でアクティブなPLCにスロットを割り当てることができる。また、ストリップ内のスロットは、PLCsに連続的に割り当ててもよいので、各ストリップのための堅固なパッキングが得られる。Nstのストリップの垂直次元は、スーパーフレーム内のすべてのアクティブなPLCsのプロファイルに一致するように定義してもよく、その結果(1)PLCsに許容される最大数のデータサブバンドを用いてできるだけ多くのPLCsが送信されるおよび(2)Nstのストリップはできるだけ完全にパックされる。
【0054】
図7Aおよび7Bは2つの例示スロット割り当てスキームを示す。これらのスキームは、各フレーム中のPLCの効率的なパッキングを容易にする。また、これらのスキームは、各アクティブPLCに割り当てられた特定のスロットを示すのに必要なオーバーヘッドシグナリングの量を低減する。また、他のスロット割り当てスキームも使用してもよく、これはこの発明の範囲内である。例えば、スロット割り当てスキームはフレームをストリップに分割してもよい。フレームのためのアクティブなPLCsは、利用可能なストリップにマッピングしてもよい。また、各ストリップのためのPLCsは、ストリップ内の割り当てられた方形波パターンが割り当てられてもよい。ストリップは異なる高さを有していてもよい(すなわち、異なる数のサブバンドグループ)。各ストリップのためのPLCsに割り当てられた方形波パターンは、ストリップの方形波パターンと同じ高さを有していてもよいが、PLCsに割り当てられたスロットの数により決定される異なる幅(すなわち異なる数のシンボル期間)を有していてもよい。
【0055】
簡単のために、図7Aおよび7Bは、個々のPLCsへのスロットの割当を示す。いくつかのサービスの場合、複数のPLCsは、無線装置により一緒に復号してもよく、「ジョイント」PLCsと呼ばれる。これは例えば、複数のPLCsが単一のマルチメディアプログラムのビデオおよびオーディオコンポーネントに使用され一緒に復号されプログラムをリカバーするなら、これがその場合である。ジョイントPLCsは、そのペイロードに依存して、各スーパーフレームにおいて同じまたは異なる数のスロットを割り当ててもよい。ON時間を最小にするために、ジョイントPLCsには、連続したシンボル期間内のスロットを割り当ててもよい。従って、無線装置は、これらのPLCsを受信するためにフレーム内の複数の時間を「ウエークアップ」する必要はない。
【0056】
図7Cは、第1のスロット割り当てスキームに基づいた、2つのジョイントPLCs1および2のスロットの割当を示す。第1の実施形態において、ジョイントPLCsは、水平にまたは隣り合って堆積される方形波パターン内のスロットが割り当てられる。図7Cに示される例の場合、PlC1は、2×4方形波パターン752内の8つのスロットが割り当てられ、PLC2は、パターン752の右側にちょうど位置する2×3の方形波パターン754内の6つのスロットが割り当てられる。この実施形態は、各PLCができるだけ早く復号することを可能にする。これは、無線装置におけるバッファリング要件を低減するかもしれない。
【0057】
第2の実施形態において、ジョイントPLCsは、垂直に堆積される方形波パターンにおけるスロットが割り当てられる。図7Cに示される例の場合、PLC3は、2×4の方形波パターン762の8つのスロットが割り当てられ、PLC4は、パターン762の丁度上に位置する2×3の方形波パターン内の6つのパターンが割り当てられる。ジョイントPLCsに使用されるサブバンドグループの合計数は、これらのジョイントPLCsが集合的に最大ビットレートに一致するようにしてもよい。第2の実施形態の場合、無線装置は、受信したデータシンボルが復号のための準備ができるまで別個のバッファにジョイントPLCsのための受信されたデータシンボルを記憶してもよい。第2の実施形態は、第1の実施形態に関連するジョイントPLCsのためのON時間を低減してもよい。
【0058】
一般に、任意の数のPLCsを一緒に復号してもよい。ジョイントPLCsのための方形波パターンは、同じまたは異なる数のサブバンドグループにわたってもよく、これは、最大ビットレートにより制限される。また、方形波パターンは同じまたは異なる数のシンボル期間にわたっていてもよい。ジョイントPLCsのいくつかのセットのための方形波パターンは、水平方向に堆積してもよく、一方ジョイントPLCsの他のセットのための垂直パターンは、垂直方向に堆積してもよい。
【0059】
ジョイントPLCsはまたジグザクセグメントを割り当ててもよい。一実施形態において、一緒に復号される複数のPLCsは、同じストリップ内の連続したセグメントが割り当てられる。他の実施形態において、複数のPLCは、異なるストリップのセグメントが割り当てられ、セグメントは、これらのPLCsをリカバーするためにON時間を低減するために、できるだけ早く時間的にオーバーラップする。
【0060】
一般に、各データストリームは種々の方法で符号化してもよい。一実施形態において、各データストリームは、外部コードおよび内部コードから構成される連結コードで符号化される。外部コードは、リードソロモン(RS)コードあるいは他のあるコードのようなブロックコードであってよい。内部コードは、ターボコード(例えば、並列連結畳み込みコード(PCCC)またはシリアル連結畳み込みコード(SCCC))、畳み込みコード、低密度パリティチェック(LDPC)コード、またはある他のコードであってよい。
【0061】
図8はリードソロモンコードを使用した、例示外部コーディングスキームを示す。PLCのためのデータストリームはデータパケットに分割される。一実施形態において、各データパケットは、所定数(L)の情報ビットを含む。特定の例として、各データパケットは976の情報ビットを含んでいてもよい。また、他のパケットサイズおよびフォーマットも使用されてもよい。データストリーム用のデータパケットは、行あたり1つのパケットの割合で、メモリの行に書かれる。KのデータパケットがKの行に書かれたので、ブロックコーディングは、一度に1つの列の割合で、列方向に実行される。一実施形態において、各列はKバイト(行あたり1バイトの割合で)を含み、(N,K)のリードソロモンコードで符号化され、Nバイトを含む対応するコードワードを発生する。コードワードの最初のKバイトはデータバイト(これはまた、システマティックバイトとも呼ばれる)である。また、最後のNKバイトは、パリティバイト(これは、エラー訂正のために無線装置により使用される)である。リードソロモンコーディングは、各コードワードのためにN−Kパリティバイトを発生する。N−Kパリティバイトは、K行のデータの後にメモリに行K+1乃至Nに書かれる。RSブロックは、K行のデータとN−K行のパリティを含む。一実施形態において、N=16およびKは設定可能なパラメーター、例えば、Ke{12、14、16}である。リードソロモンコードは、K=Nのときディスエーブルされる。CRC値、例えば長さが16ビットは、次に周知の状態の内部エンコーダーをリセットするためにゼロ(テール)ビットの(例えば8)の追加により続くRSブロックの各データパケット(または行)に付加される。結果として生じる長い(例えば、1000ビット)は次に内部コードにより符号化され対応する内部コードパケットを発生する。コードブロックは、RSブロックのN行のためのNの外部符号化されたパケットを含み、この場合各外部符号化されたパケットは、データパケットまたはパリティパケットであってもよい。コードブロックは、4つのサブブロックに分割され、各サブブロックはN=16なら4つのサブブロックに分割される。
【0062】
一実施形態において、各データストリームは階層化コーディングを伴うまたは伴わないで送信してもよい。この場合、この文脈における用語「コーディング」は送信機におけるソース符号化よりもむしろチャネル符号化を指す。データストリームは、2つのサブストリームから構成してもよく、これはベースストリームおよびエンハンスメントストリームと呼ばれる。一実施形態において、ベースストリームは、基地局のサービスエリア内のすべての無線装置に送信される情報を運んでもよい。エンハンスメントストリームは、より良いチャネル条件を観察する無線装置に送信されるさらなる情報を運んでもよい。階層化コーディングを用いて、ベースストリームが第1のモードに従って符号化され変調され、第1の変調シンボルストリームを発生する。そして、エンハンスメントストリームは、第2のモードに従って符号化され変調され第2の変調シンボルストリームを発生する。第1のモードと第2のモードは同じであってもよいし、異なっていてもよい。次に、2つの変調シンボルストリームは、結合されて1つのデータシンボルストリームを得る。
【0063】
テーブル1は、システムによりサポートされてもよい8つのモードの例示セットを示す。
【0064】
mがモードを示すとする。この場合m=1,2,...8である。各モードは特定の変調スキーム(例えば、QPSKまたは16−QAM)と関係し、および特定の内部コードレートRin(m)(例えば、1/3、1/2、または2/3)と関係する。最初の5つのモードは、ベースストリームのみを有する「レギュラー」コーディングのためのものであり、最後の3つのモードは、ベースストリームおよびエンハンスメントストリームを有する階層化コーディングのためのものである。簡単にするために、各階層化コーディングモードのためのベースストリームとエンハンスメントストリームの両方のために同じ変調スキームと内部コードレートが使用される。
【表1】
【0065】
また、表1は、各モードのための種々の送信パラメーターも示す。表1の4番目の列は、モードごとに1つのパケットを送信するのに必要なスロットの数を示す。このモードは、スロットあたりほぼ1000の情報ビットおよび500のデータサブバンドのパケットサイズを仮定する。第五列は、モードごとに4つのパケットの1つのサブブロックを送信するのに必要なスロットの数を示す。異なる数のサブバンドグループはすべてのモードのためのPLCに使用してもよい。より多くのサブバンドグループの使用はより短い送信時間を生じるがより少ない時間ダイバーシティも提供する。
【0066】
モード1のための例として、Kのデータパケットを有する1つのデータブロックは、符号化され、16の符号化されたパケットを発生してもよい。各データパケットは1000の情報ビットを含んでいる。モード1がコードレートRin(1)=1/3を使用するので、各符号化されたパケットは、3000コードビットを含み、QPSKを使用して、1500のデータサブバンド(あるいは3つのサブバンドグループ)上に送信してもよい。QPSKは、データシンボルあたり、2つのコードビットを運ぶことができる。各サブブロックのための4つの符号化されたパケットは、12のスロットで送信してもよい。各サブブロックは、例えば、次元4×3、3×4、2×6、または1×2の方形波パターン内で送信してもよい。この場合、次元P×Qにおける第1の値Pは、サブバンドグループの数のためのものであり、第2の値Qは、方形波パターンのためのシンボル期間の数のためのものである。
【0067】
表1は例示設計を示す。それはサブバンドアロケーションおよびアサイメントに影響を与えるかもしれない種々のパラメーターを示すために提供される。一般に、システムは、任意の数のモードを支援してもよい。各モードは、異なるコーディングおよび変調スキームに対応してもよい。例えば、各モードは、変調スキームおよび内部コードレートの異なる組合せに相当していてもよい。無線装置の設計を簡単にするために、システムは、(例えば、1/3または1/5のベースコードレートを有する)単一の内部コードを利用してもよい。そして、異なるコードレートは、内部コードにより発生されるコードビットのいくつかをパンクチャンリングまたは削除することにより得てもよい。しかしながら、システムはまた複数の内部コードを利用してもよい。各モードのサブバンドグループの最大許容数は異なり、恐らく最大ビットレートに基づいていてもよい。
【0068】
一般に、1つあるいは複数のデータブロックは、各スーパーフレーム中のアクティブなPLC上に送信してもよい。スーパーフレーム当たり送信されるデータブロックの数は、PLC上に送信されるデータストリームのデータレートに依存する。フレームあたりPLCに割り当てるためのスロット(Nスロット)の数は、スーパーフレーム内のPLC上に送信されるデータブロック(Nbl)の数に1つのサブブロックに必要なスロットの数を乗算したものと等しい。すなわち、Nslot=Nbl・Nsps(m)である。但し、Nsps(tm)は、PLCに使用されるモードに依存する。PLCが、(高レートデータストリームのための)1つのスーパーフレームなの大きな数のデータブロックを運ぶなら、PLCのための送信時間を最小にするためにできるだけ多くのサブバンドグループを使用することが望ましい。例えば、PLCが1つのスーパーフレームで16のデータブロックを運ぶなら、モード1を用いたフレームあたりの送信時間は、1サブバンドグループを用いた192=16・12である。(これはフレーム持続期間の65%である)。そしてせいぜい4つのサブバンドグループを用いた48=192/4シンボル期間である。(これはフレーム持続期間の16.25%である)。PLCのための送信時間は、このようにより多くのサブバンドグループを用いて実質的に短くしてもよい。
【0069】
図9Aは、1つのサブバンドグループを使用して、1つのコードブロック(Nbl=1)のためのスーパーフレーム内のスロットの割当を示す。これは1つのサブブロックのフレーム内のスロットの割当に等しい。上に記載した実施形態の場合、各サブブロックは、図9Aに1、2、3、および4とラベルされた4つのパケットを含む。各パケットは表1内のモード1乃至5の各々のための異なる数のスロットで送信される。1つのサブブロックのための4つのパケット1乃至4は、モード1に対して12シンボル期間、モード2に対して8シンボル期間、モード3に対して6シンボル期間、モード4に対して4シンボル期間、およびモード5に対して3シンボル期間で、1つのサブバンドグループ上に送信してもよい。モード3および5の場合、2つのパケットは、同じスロットを共有してもよい。全パケットが受信されるとすぐに、各パケットを復号してもよい。
【0070】
図9Bは、それぞれモードm=1、2、3、4、および5に対して4、4、3、2、および1を用いて1つのコードブロック(Nbl=1)のためのスーパーフレームにおけるスロットの割当を示す。1つのサブブロックにおける4つのパケットは、モード1の場合、4×3の方形波パターン932で、モード2の場合、4×2の方形波パターン934で、モード3の場合3×2の方形波パターン936で、モード4の場合2×2の方形波パターン938で、およびモード5の場合、1×4の方形波パターン940で送信してもよい。
【0071】
一実施形態において、図9Bに示すように、1つのサブブロック内の4つのパケットは、方形波パターン内の垂直ジグザグパターン942で送信される。各パケットはできるだけわずかのシンボル期間で送信され、任意の与えられたシンボル期間において唯一つの部分パケットがあるので、この実施形態は、バッファリング要件を低減する。他の実施形態において、4つのパケットは水平のジグザグパターン944で送信される。各パケットはできるだけ多くのシンボル期間を介して送信されるので、この実施形態はより多くの時間ダイバーシティを提供する。しかしながら、最大ビットレートは、使用されるかもしれないサブバンドグループの数を制限するかもしれない。あるいは、水平のジグザグパターンを使用して、2つまでのパケットが同じシンボル期間で十分に受信されるかもしれないので、さらなるバッファリングは必要かもしれない。
【0072】
図9Cは、4つのサブバンドグループを使用して、6つのコードブロック(Nbl=6)のためのスーパーフレームにおけるスロットの割り当てを示す。この例において、モード2はPLCのために使用され、各パケットは、2つのスロットで送信され、24のパケットは6つのコードブロックのための各フレームで送信され、PLCは、各フレームのための4×12の方形波パターン952内の48スロットが割り当てられる。24のパケットは方形波パターン952内の様々な方法で送られるかもしれない。
【0073】
図9Cに示される第1の実施形態において、パケットは、6つのコードブロックを介して巡回することにより方形波パターンで送信される。6つのコードブロックを介した各サイクルの場合、1つのパケットは、1つのコードブロックから選択され、6つのコードブロックのための6つのパケットは、垂直ジグザグパターンを用いて送信される。コードブロックのための6つのパケット1は、ボックス954aで送信され、コードブロックのための6つのパケット2は、ボックス954bで送信され、コードブロックのための6つのパケット3は、ボックス954cで送信され、コードブロックのための6つのパケット4はボックス954dで送信される。i番目のコードブロックのj番目のパケットは図9CにおいてBiPjとしてラベル付けされている。
【0074】
コードブロックのための4つのパケットがより多くのシンボル期間にわたって送信されるので、第1の実施形態は、各コードブロックにわたりより多くの時間ダイバーシティを提供する。1つのシンボル期間で送信されたパケットは、相互に関連がある消去の影響を受ける可能性がある。例えば、シンボル期間中の深いフェードは、そのシンボル期間で送られたすべてのパケットを誤って復号するかもしれない。同じシンボル期間に異なるコードブロックからパケットを送信することによって、相互に関連する(パケット)消去は、複数のコードブロックにわたって分散されるであろう。これは、これらの消去を訂正するためにブロックデコーダの能力を高める。また、第1の実施形態は、各コードブロックのための4つのパケットをできるだけ時間的に間隔を空ける。これは、コードブロックにわたる時間ダイバーシティを改良する。例えば、コードブロック1のための4つのパケットは、シンボル期間1、4、7、および10で送信され、3つのシンボル期間だけ離間されている。また、各パケットは、できるだけ少ないシンボル期間で送信されるので、第1の実施形態は、バッファリング要件を低減する。
【0075】
図示しない第2の実施形態において、第1の実施形態と同様にNblのコードブロックを介して循環することによりパケットが選択されるが、各サイクルのためのNblパケットはボックス954内の水平ジグザグパターンを用いて送信される。この実施形態は各パケットにわたりより多くの時間ダイバーシティを提供してもよい。第3の実施形態において、1つのコードブロックのための4つのパケットは最初に送られる。別のコードブロックのための4つのパケットは次に送られる。以下同様である。この実施形態は、いくつかのコードブロックの初期のリカバリーを許容する。従って複数のコードブロックは、様々な方法でPLCに送信してもよい。
【0076】
上述するように、複数のPLCは、一緒に復号するように意図されていてもよい。一緒のPLCの各々は、PLC上に送信されているデータストリームのデータレートに依存してスーパーフレームあたり任意の数のコードブロックを運んでもよい。一緒のPLCsに使用するためのサブバンドグループの合計数は、最大ビットレートにより制限されてもよい。
【0077】
図9Dは、水平に積み重ねられた方形波パターンを使用した、2つの一緒のPLCにスーパーフレーム内のスロットの割り当てを示す。この例において、PLC 1は(例えばビデオストリームの場合)モード4を用いて2つのコードブロックを運び、8つのパケットがフレームごとに8つのスロットで送信される。PLC2は(例えば、オーディオストリームの場合)モード2を用いて1つのコードブロックを運び、4つのパケットがフレームごとに8つのスロットで送信される。PLC1のための8つのパケットは、図9Cに対して上述したように、2つのコードブロックを循環することによりおよび垂直ジグザグパターンを用いて2×4の方形波パターン962で送信される。PLC2のための4つのパケットは垂直のジグザグパターンを使用して、2×4の方形波パターン964で送信される。パターン964はパターン962の右に積み重ねられる。
【0078】
図9Eは、垂直に積み重ねられた方形波パターンを使用した、2つの一緒のPLCにスーパーフレーム内のスロットの割り当てを示す。PLC1のための8つのパケットは、唯一つのサブバンドグループにもかかわらず、2つのコードブロックを循環することによりおよび垂直のジグザグパターンを用いて1×8の方形波パターン972で送信される。PLC2のための4つのパケットは垂直ジグザグパターンを使用して、2x4方形波パターン974で送信される。パターン974はパターン972の上に積み重ねられる。PLC1のための1x8方形波パターンの使用は、各シンボル期間において唯2つのパケットが送信されることを保証する。それは、最大ビットレートにより課される制限であってもよい。両方のPLCs1および2のための合計送信時間を低減するために、最大ビットレートにより可能なら、PLC1に2×4の方形波パターンを使用してもよい。
【0079】
図9Dおよび9Eで示される例は一緒のPLCの任意の数、各PLCのコードブロックの任意の数および各PLCの任意のモードもカバーするように拡張してもよい。最大ビットレートに一致させながら、これらのPLCsのための合計送信時間が最小化されるように、スロットを一緒のPLCsに割り当ててもよい。
【0080】
図8に示される外部コーディングスキームの場合、各コードブロックの第1のKのパケットはデータのためのものであり、最後のN−Kのパケットはパリティビットのためのものである。各パケットはCRC値を含むので、無線装置は、パケットの受信された情報ビットを用いてCRC値を再計算し、再計算されたCRC値を受信したCRC値と比較することにより各パケットが正しくまたはエラーで復号されたかどうかを決定することができる。コードブロックごとに、第1のKのパケットが正しく復号されるなら、無線装置は、最後のN−Kのパケットを処理する必要はない。例えば、N=16、K=12およびコードブロックの最後の4つのパケットが、4番目のフレームで送信される場合、最初の3つのフレームで送信された12のデータパケットが正確に復号される場合、無線装置は最後のフレームでウエークアップする必要はない。更に、N−Kの不正確に(内部)復号されたパケットまでの任意の組み合わせは、リードソロモンデコーダーにより訂正してもよい。
【0081】
明確にするために、上記の記載は、外部コードと内部コードから構成される連結コーディングスキームに基づくものであり、表1で与えられるパラメーターのためのものである。
【0082】
他のコーディングスキームもシステムに使用してもよい。さらに、同じか異なるパラメーターをシステムに使用してもよい。サブバンドアロケーションおよびアサイメントは、ここに記載された技術を用いて、およびシステムに適用可能な特定のコーディングスキームおよびパラメーターに従って実行してもよい。
【0083】
図10は、ここに記載された多重化と送信技術を使用して、複数のデータストリームをブロードキャストするためのプロセス1000のフロー図を示す。プロセス1000はスーパーフレームごとに実行してもよい。
【0084】
最初に、現在のスーパーフレームのためのアクティブなPLCが識別される(ブロック1012)。アクティブPLCごとに、少なくとも1つのデータブロックがPLCのために選択された外部コード(およびレート)に従って処理され、各データブロックに対して1つのコードブロックの割合で少なくとも1つのコードブロックを得る。(1014)。各アクティブなPLCは、現在のスーパーフレームのためのPLCのペイロードに基づいて特定数の送信単位が割り当てられる(ブロック1016)。一般に、現在のスーパーフレーム中の送信単位は、任意のレベルの精度を備えたアクティブなPLCに割りあててもよい。例えば、送信単位は500の送信単位を含む各スロットと共にスロット内のアクティブなPLCに割りあててもよい。次に、現在のスーパーフレームの各フレーム中の特定の送信単位は、個々のアクティブなPLCに割り当てられる(ブロック1018)。ブロック1016は、個々のアクティブなPLCに割りあてられたリソース量を決定する。ブロック1018は個々のアクティブなPLCに特定のリソース割当を供給し、割り当てスキームに基づいて実行してもよい。例えば、方形パターンを割り当てるスキームまたはストリップ内のジグザグセグメントを割り当てるスキームをブロック1018に使用してもよい。アロケーションは、アサイメントにより得られるパッキング効率に依存してもよいので、送信単位のアロケーションおよびアサイメントは、また、一緒に実行してもよい。
【0085】
各アクティブなPLCのための各コードブロックは、各フレームに対して1つのサブブロックの割合で複数のサブブロックに分割される(ブロック1020)。次に、各サブブロック内の各パケットは内部コードにより符号化され、変調シンボルにマッピングされる(ブロック1022)。各PLCに使用される内部コードレートおよび変調スキームは、そのPLCに選ばれたモードによって決定される。次に、各コードブロックのための複数のサブブロックは時間ダイバーシティを達成するために、現在のスーパーフレームの複数フレームで送信される。現在のスーパーフレームのフレームごとに、各アクティブなPLCのためのそのフレームで送信されるサブブロック(複数の場合もある)内のデータシンボルがPLCに割り当てられた送信単位にマッピングされる(ブロック1024)。次に、合成シンボルストリームは、(1)アクティブなPLCsのすべてのための多重化されたデータシンボル、および(2)パイロット、オーバーヘッド、およびガードシンボルを用いて形成される(ブロック1026)。合成シンボルストリームはさらに処理され(例えば、OFDM変調され、条件づけされ)、システム内の無線装置にブロードキャストされる。
【0086】
ここに記載された多重化技術および送信技術は、各スーパーフレーム内の複数のデータストリームが無線装置により独立してリカバー可能に送信されることを可能にする。関心のある与えられたデータストリームは、(1)すべてのサブバンドまたはデータストリームのために使用されるサブバンド上でOFDM変調を実行することにより、(2)データストリームのための検出されたデータシンボルを逆多重化する、および(3)データストリームのための検出されたデータシンボルを復号することによりリカバーしてもよい。他のデータストリームは、所望のデータストリームを受信するために完全にまたは部分的に復号する必要はない。使用するために選択されたアロケーションおよびアサイメントスキームに依存して、無線装置は、関心のあるデータストリームをリカバーするために他のデータストリームの部分復調および/または部分復号を実行してもよい。例えば、複数のデータストリームが同じOFDMシンボルを共有する場合、選択されたデータストリームの復調は、未選択のデータストリームの部分的な復調を生じてもよい。
【0087】
図11は、システムにおける基地局の1つである基地局110xのブロック図を示す。基地局110xにおいて、送信(TX)データプロセッサー1110は、例えば異なるサービスのための複数のデータソースから({dl}乃至{dN}として示される)複数(Nplc)のデータストリームを受信する。この場合、各サービスは、1つ以上のPLCsで運んでもよい。TXデータプロセッサー1110は、そのストリームのために選択されたモードに従って各データストリームを処理し、対応するデータシンボルストリームを発生し、({s1}乃至{SNplc}として知られるNplcのデータシンボルをシンボルマルチプレクサー(Mux)/チャネライザー1120に供給する。TXデータプロセッサー1110は、また、コントローラー1140から({d0}として知られる)オーバーヘッドデータを受信し、オーバーヘッドデータのために使用されるモードに従ってオーバーヘッドデータを処理し、({s0}として知られる)オーバーヘッドシンボルストリームをチャネライザー1120に供給する。オーバーヘッドシンボルは、オーバーヘッドデータのための変調シンボルである。
【0088】
チャネライザー1120は、Nplcデータシンボルストリーム内のデータシンボルをそれらの割り当てられた送信単位上に多重化する。チャネライザー1120はまた、パイロットサブバンド上にパイロットシンボルを供給し、ガードバンド上にガードシンボルを供給する。チャネライザー1120は、さらに各スーパーフレームに先行するパイロットおよびオーバーヘッドセクション内のパイロットシンボルおよびオーバーヘッドシンボルを多重化する(図2参照)。チャネライザー1120は、適切なサブバンド上のデータ、オーバーヘッド、パイロット、およびガードシンボルおよびシンボル期間を運ぶ({sc}として知られる)合成シンボルストリームを提供する。OFDM変調器1130は合成シンボルストリーム上でOFDM変調を行ない、送信器ユニット(TMTR)1132にOFDMシンボルのストリームを供給する。送信器ユニット1132はOFDMシンボルストリームを条件付けし(例えば、アナログに変換し、フィルターし、増幅し、周波数アップコンバートする)、次にアンテナ1134から送信される変調信号を発生する。
【0089】
図12は、システム100内の無線装置の1つである無線装置120xのブロック図を示す。無線装置120xにおいて、アンテナ1212は、基地局110xにより送信される変調された信号を受信し、受信した信号を受信機装置(RCVR)1214に供給する。受信機装置1214は受信信号を条件付けし、デジタル化し、処理し、サンプルストリームをOFDM復調器1220に供給する。OFDM復調器1220はサンプルストリーム上でOFDM復調を行ない、(1)受信したパイロットシンボルをチャネル推定器1222に供給し、(2)受信したデータシンボルおよび受信したオーバーヘッドシンボルを検出器1230に供給する。チャネル推定器1222は、受信したパイロットシンボルに基づいて基地局110xと無線装置120xとの間の無線リンクのためのチャネル応答推定値を導き出す。検出器1230は、チャネル応答推定値を用いて、受信したデータおよびオーバーヘッドシンボルに対して検出(例えば等化または整合フィルタリング)を実行する。検出器1230は、それぞれ送信されたデータの推定値およびオーバーヘッドシンボルの推定値である、「検出されたデータ」およびオーバーヘッドサンプルをシンボルでマルチプレクサー(Demux)/デチャネライザー1240に供給する。検出されたデータ/オーバーヘッドシンボルは、データ/オーバーヘッドシンボルを形成するために使用されるコードビットのためのログ尤度比(LLRs)によりまたは他の表示により表してもよい。また、チャネル推定器1222はタイミングおよび周波数情報をOFDM変調器1220に供給してもよい。
【0090】
コントローラー1260は、リカバーされる1つ以上の特定のデータストリーム/PLCsに対する(例えば、ユーザー選択のための)表示を得る。次に、コントローラー1260は、各選択されたPLCのリソースアロケーションおよびアサイメントを決定する。無線装置120xが初めて信号を獲得するなら、シグナリング情報は受信(RX)データプロセッサー1250により復号されるオーバーヘッドOFDMシンボルから得られる。無線装置120xが成功裡にスーパーフレーム中のデータブロックを受信している場合、シグナリング情報は各スーパーフレームで送信された少なくとも1つのデータブロックの一部である埋め込まれたオーバーヘッドシグナリングを介して得てもよい。この埋め込まれたオーバーヘッドシグナリングは、次のスーパーフレーム中の対応するデータストリーム/PLCのアロケーションおよびアサイメントを示す。コントローラー1260はデチャネライザー1240にMUX_RXを供給する。デチャネライザー1240は、MUX_RX制御に基づいてシンボル期間ごとに検出されたデータまたはオーバーヘッドシンボルの逆多重化を実行し、それぞれ1つの以上の検出されたデータシンボルストリームまたは検出されたオーバーヘッドシンボルストリームをRXデータプロセッサー1250に供給する。オーバーヘッドOFDMシンボルの場合には、RXデータプロセッサー1250は、オーバーヘッドシグナリングのために使用されるモードに従って検出されたオーバーヘッドシンボルストリームを処理し、復号されたオーバーヘッドシグナリングをコントローラー1260に供給する。データシンボルストリーム(複数の場合もある)の場合、RXデータプロセッサー1250は、そのストリームのために使用されるモードに従って、関心のある各検出されたデータシンボルストリームを処理し、対応する復号されたデータストリームをデータシンク1252に供給する。一般に、無線装置120xにおける処理は基地局110xにおける処理に対して相補的である。
【0091】
コントローラー1140および1260は、それぞれ基地局110xおよび無線装置120xにおける動作を命令する。メモリユニット1142および1262は、それぞれコントローラー1140および1260により使用されるプログラムコードおよびデータのための記憶装置を提供する。コントローラー1140および/またはスケジューラー1144はアクティブなPLCにリソースをアロケートし、さらに各アクティブなPLCに送信単位をアサインする。
【0092】
図13は、基地局110xにおけるTXデータプロセッサー1110、チャネライザー1120およびOFDM変調器1130の実施形態のブロック図を示す。TXデータプロセッサー1110は、NplcデータストリームのためのNplcTXデータストリームプロセッサー1310pおよびオーバーヘッドストリームのためのデータストリームプロセッサー1310qを含む。各TXデータストリームプロセッサー1310は、それぞれのデータストリーム{di}を独立して符号化し、インターリーブし、変調し、対応するデータシンボルストリーム{si}を発生する。
【0093】
図14は、図13のTXデータストリームプロセッサー1310の各々のために使用してもよい、TXデータストリームプロセッサー1310iのブロック図を示す。TXデータストリームプロセッサー1310iは、1つのPLCのための1つのデータストリームを処理する。データストリームプロセッサー1310iはベースストリームプロセッサー1410a、エンハンスメントストリームプロセッサー1410b、およびビットからシンボルへのマッピングユニット1430を含んでいる。プロセッサー1410aは、PLCのためのベースストリームを処理する。また、プロセッサー1410bはPLCのためのエンハンスメントストリーム(もしあれば)を処理する。
【0094】
ベースストリームプロセッサー1410a内では、リードソロモンコードに従ってベースストリームデータの各データブロックを符号化し、RSコードブロックを発生する。RS符号ブロックはNの外部の符号化されたパケットから成る。エンコーダー1412aは、また個々の外部の符号化されたパケットにCRC値を付加する。このCRC値は、エラー検出のために(すなわち、パケットが正しくまたはエラーで復号されるかどうかを決定するために)無線装置により使用してもよい。外部インターリーバ1414aは各コードブロックを分割し、各フレームにおいて送信される異なるサブブロックの中でパケットをインターリーブ(すなわち、順序付ける)し、スーパーフレームの異なるフレームで送信されるサブブロックをバッファリングする。次に、内部エンコーダー1416aは、例えばターボコードに従ってサブブロックの各外部符号化されたパケットを符号化し、内部符号化されたパケットを発生する。内部ビットインターリーバ1418aは、各内部の符号化されたパケット内のビットをインターリーブし、対応するインターリーブされたパケットを発生する。外部エンコーダー1412aおよび内部エンコーダー1416aによる符号化は、ベースストリームのための送信の信頼性を増加させる。外部インターリーバ1414aおよび内部インターリーバによるインターリービングは、ベースストリーム送信のためにそれぞれ時間および周波数ダイバーシティを供給する。スクランブラー1420aは、PNシーケンスを有した各符号化されビットインターリーブされたパケットをランダム化し、スクランブルしたビットをマッピングユニット1430に供給する。
【0095】
エンハンスメントストリームプロセッサー1410bは同様にPLCのためにエンハンスメントストリーム(もしあれば)に関する処理を実行する。プロセッサー1410bは、プロセッサー1410aに使用されたものと同じ内部コード、外部コードおよび変調スキームを使用してもよいし、または異なるものを使用してもよい。
【0096】
プロセッサー1410bは、マッピングユニット1430にエンハンスメントストリームのスクランブルされたビットを供給する。
【0097】
ユニット1430のマッピングは、ベースストリームとエンハンスメントストリームのためのスクランブルされたビットと、ベースストリーム用の利得Gbsおよび拡張ストリーム用の利得Gesを受信する。利得GbsおよびGesは、それぞれベースストリームおよびエンハンスメントストリームに使用する送信電力の量を決定する。これらのストリームを異なる電力レベルで送信することによりベースストリームおよびエンハンスメントストリームのための異なるサービスエリアを得てもよい。マッピングユニット1430は、選択されたマッピングスキームおよび利得GbsおよびGesに基づいて受信したスクランブルビットをデータシンボルにマッピングする。シンボルマッピングは(1)B−ビットのバイナリ値を形成するためにBのスクランブルされたビットのセットをグループ化する、但しB≧1、および(2)選択された変調スキームのための信号星座におけるポイントのための複素数値である各N−ビットのバイナリ値をデータシンボルに合成値Bのセットをグループ化することにより達成されるマッピングすることにより得てもよい。階層化されたコーディングが使用されないなら、各データシンボルは、M−PSKまたはM=QAM、但しM=2Bのような信号コンステレーションにおけるポイントに対応する。階層化されたコーディングが使用されるなら、各データシンボルは、複合信号コンステレーションにおけるあるポイントに対応する。複合信号コンステレーションは、2つのスケーリングされた信号コンステレーションの重ね合わせにより形成してもよいし、形成しなくてもよい。上に記載した実施形態の場合、ベースストリームおよびエンハンスメントストリームは、各スーパーフレームごとに同じ数のコードブロックを運ぶ。図14に示すように、ベースストリームおよびエンハンスメントストリームのためのコードブロックは、同時に送信してもよいし、またはTDMおよび/またはFDMを用いて送信してもよい。
【0098】
図13に戻ると、チャネライザー1120は、Npicデータシンボルストリーム、オーバーヘッドシンボルストリーム、パイロットシンボル、およびガードシンボルを受信するマルチプレクサー1320を用いて実施される。マルチプレクサー1320は、コントローラー1140からのMUXTX制御に基づいて、適切なサブバンドおよびシンボル期間上にデータシンボル、オーバーヘッドシンボル、パイロットシンボルおよびガードシンボルを提供し、合成シンボルストリーム({sc})を出力する。サブバンドグループに変調シンボルを割り当てる際に、さらなるレベルの(シンボルの)インターリービングが、擬似ランダム方法における変調シンボルを各サブバンドグループ内のサブバンドに割り当てることにより実行することができる。サブバンドの割り当てを簡単にするために、上に記載されるように、PLCsには、スロットが割り当てられてもよい。次に、スロットは、例えば1つのシンボル期間から次のシンボル期間への擬似ランダム方法において異なるサブバンドグループにマッピングしてもよい。サブバンドグループマッピングへのこのスロットは、特定のスロットインデックスに関連した変調シンボルが異なるシンボル期間のためのパイロットサブバンドとは異なった距離を持っていることを保証する。異なるシンボル期間のためのパイロットサブバンドは、性能を改良するかもしれない。
【0099】
OFDM変調器1130は逆の高速フーリエ変換(IFFT)ユニット1330および周期的なプリフィックス発生器1332を含んでいる。シンボル期間ごとに、IFFTユニット1330は、Ntsbの合計サブバンドのためのNtsbシンボルの各セットを、Ntsb−ポイントIFFTを有した時間ドメインに変換し、Ntsb時間ドメインチップを含む「変換された」シンボルを得る。周波数選択フェージングにより生じる、シンボル間干渉(ISI)に対抗するために、循環プリフィックス発生器1332は、各変換されたシンボルの一部を反復し、対応するOFDMシンボルを形成する。反復された部分はしばしば循環プリフィックスまたはガードインターバルと呼ばれる。循環プリフィックス発生器1332は、合成シンボルストリーム{sc}のための({c}として知られる)データチップのストリームを供給する。
【0100】
ここに記載された多重化および送信技術は、種々の手段で実施してもよい。例えば、これらの技術は、ハードウェア、ソフトウェアあるいはそれの組合せ中で実施してもよい。ハードウェア実施の場合、基地局において多重化および/または送信を実行するために使用される処理装置は、1つまたはそれ以上の特定用途向け集積回路(ASICs)、デジタルシグナルプロセッサー(DSPs)、デジタルシグナルプロセッシング装置(DSPDs)、プログラマブル論理装置(PLDs)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGAs)、プロセッサー、コントローラー、マイクロコントローラー、マイクロプロセッサー、ここに記載された機能を実行するように設計された他の電子装置、またはそれらの組み合わせ内で実施してもよい。また、無線装置において相補処理を実行するために使用される処理装置は、1つまたはそれ以上のPSICs、DSPs等ないで実施してもよい。
【0101】
ソフトウェア実施の場合、ここに記載された技術は、ここに記載されたモジュール(例えば、手続、機能等)を用いて実施してもよい。ソフトウェアコードは、記憶装置(例えば、図11のメモリユニット1142または1262)に記憶してもよく、プロセッサー(例えば、コントローラー1140または1260)により実行してもよい。メモリユニットは、プロセッサー内部でまたはプロセッサー外部で実施してもよい。プロセッサー外部で実施する場合、メモリユニットは、技術的に知られている種々の手段を介してプロセッサーに通信可能に接続することができる。
【0102】
開示された実施形態の上述の記載は、当業者がこの発明を製作または使用可能にするために提供される。これらの実施形態への種々の変更は、当業者には容易に明白であり、ここに定義される包括的原理は、この発明の精神または範囲から逸脱することなく他の実施形態に適用してもよい。従って、この発明は、ここに示される実施形態に限定することを意図したものではなく、ここに開示される原理と新規な特徴に一致する最も広い範囲が許容されるべきである。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
無線マルチキャリア通信システムにおいてデータをブロードキャストおよびマルチキャストする方法において、
複数のデータストリームを処理し、各データストリームに対して1つのデータシンボルストリームの割合で複数のデータシンボルストリームを得ることと、
複数のデータストリームの各々に送信単位を割り当てることであって、各送信単位は、1つのシンボル期間内の1つのサブバンドに対応し、1つのデータシンボルを送信することに使用可能であることと、
各データシンボルストリーム内のデータシンボルを前記対応するデータストリームに割り当てられた送信単位上にマッピングすることと、
前記割り当てられた送信単位上にマッピングされる前記複数のデータストリームのためのデータシンボルを有する合成シンボルストリームを形成することであって、各データストリームは、前記データストリームのための前記合成シンボルストリームに含まれる前記データシンボルに基づいて受信機によりリカバー可能であることとを備えた、方法。
【請求項2】
オーバーヘッドシンボルを前記合成シンボルストリーム上に多重化することであって、前記オーバーヘッドシンボルは、前記複数のデータストリームの各々に割り当てられた前記送信単位を示すシグナリングを運ぶこととをさらに備えた、請求項1の方法。
【請求項3】
前記複数のデータシンボルストリームの各々は、次の送信間隔において前記データストリームに割り当てられた送信単位を示すシグナリングを運ぶ、請求項1の方法。
【請求項4】
Tの合計サブバンドは、ブロードキャストのために使用される各シンボル期間においてデータシンボルを送信するために使用可能であり、複数のデータストリームに割当可能である、但しT>1である、請求項1の方法。
【請求項5】
複数のデータストリームは、ブロードキャストおよびマルチキャストに使用される各シンボル期間内の異なるグループのサブバンドに割り当てられる、請求項4の方法。
【請求項6】
各グループ内の前記サブバンドは、前記Tの合計サブバンドにわたって分散され、各グループ内の前記サブバンドは、同じシンボル期間に他のグループ内の前記サブバンドとインターレースされる、請求項5の方法。
【請求項7】
各データストリームは、前記データストリームのために選択されたコーディングおよび変調を用いて独立に処理され、前記対応するデータシンボルストリームを得る、請求項1の方法。
【請求項8】
各データストリームのための前記コーディングおよび変調スキームは、前記データストリームのための予期されるサービスエリアに基づいて選択される、請求項7の方法。
【請求項9】
各データストリームのための前記コーディングおよび変調スキームは、前記データストリームのデータレートに基づいて選択される、請求項7の方法。
【請求項10】
各データストリームに使用される前記コーディングおよび変調スキームは、たとえ前記データストリームの瞬時の情報データレートが変化しても維持される、請求項7の方法。
【請求項11】
前記複数のデータストリームの各々は、前記データストリームのために選択されたベース内部コードおよび内部コードレートを用いて独立的に符号化される、請求項1の方法。
【請求項12】
前記複数のデータストリームは、マルチメディアプログラムのビデオコンポーネントのための第1のデータストリームと、前記マルチメディアプログラムのオーディオコンポーネントのための第2のデータストリームを含み、前記第1および第2のデータストリームは、前記受信機により独立してリカバー可能である、請求項1の方法。
【請求項13】
前記複数のデータストリームは、さらに前記マルチメディアプログラムのデータコンポーネントのための第3のデータストリームを含む、請求項12の方法。
【請求項14】
前記第1のデータストリームは、第1のコーディングおよび変調スキームを用いて処理され第1のデータシンボルストリームを得、前記第2のデータストリームは、第2のコーディングおよび変調スキームを用いて処理され、第2のデータシンボルストリームを得る、請求項12の方法。
【請求項15】
前記複数のデータストリームの中で少なくとも1つのデータストリームの各々は、前記データストリームのための異なる情報を運ぶベースストリームおよびエンハンスメントストリームを含む、請求項1の方法。
【請求項16】
前記少なくとも1つのデータストリームの各々のための前記ベースストリームおよび前記エンハンスメントストリームは、異なるサービスエリアを有する、請求項15の方法。
【請求項17】
前記少なくとも1つのデータストリームの各々のための前記ベースストリームおよび前記エンハンスメントストリームは、前記データストリームのために選択されたコーディングおよび変調スキームを用いて処理され、異なる送信電力レベルで送信される、請求項15の方法。
【請求項18】
前記少なくとも1つのデータストリームの各々のための前記ベースストリームおよび前記エンハンスメントストリームは、前記ベースストリームおよび前記エンハンスメントストリームのために別個に選択されるコーディングおよび変調スキームを用いて処理される、請求項15の方法。
【請求項19】
送信単位は、前記データストリームの情報データレートに基づいて各データストリームに割り当てられる、請求項1の方法。
【請求項20】
送信単位は、所定の時間分の各スーパーフレーム内の複数のデータストリームに割り当てられる、請求項1の方法。
【請求項21】
前記マルチキャリア通信システムは、直交周波数分割多重化(OFDM)を利用する、請求項1の方法。
【請求項22】
無線マルチキャリアブロードキャスト通信システムにおける装置において、
複数のデータストリームを処理し、各データストリームに対して1つのデータシンボルストリームの割合で、複数のデータシンボルストリームを得るように機能的に作用するデータプロセッサーと、
送信単位を前記複数のデータストリームの各々に割り当てるように機能的に作用するコントローラーであって、各送信単位は、1つのシンボル期間内の1つのサブバンドに対応し、1つのデータシンボルを送信するために使用可能であるコントローラーと、
および各データシンボルストリーム内のデータシンボルを対応するデータストリームに割り当てられた前記送信単位上にマッピングし、前記割り当てられた送信単位上にマッピングされた前記複数のデータストリームのためのデータシンボルを用いて合成シンボルストリームを形成するように機能的に作用するマルチプレクサーであって、各データストリームは、前記データストリームのための前記合成シンボルストリーム内に含まれる前記データシンボルに基づいて受信機により独立してリカバー可能であるマルチプレクサーとを備えた装置。
【請求項23】
Tの合計サブバンドが、ブロードキャストのために使用される各シンボル期間内のデータシンボルを送信するために使用可能であり、複数のデータストリームに割当可能である、但し、T>1である、請求項22の装置。
【請求項24】
複数のデータストリームは、ブロードキャストのために使用される各シンボル期間内に割り当てられた異なるグループのサブバンドであり、各グループ内の前記サブバンドは、Tの合計サブバンドにわたって分散され、各グループ内の前記サブバンドは、同じシンボル期間内に異なるグループの前記サブバンドとインターレースされる、請求項23の装置。
【請求項25】
無線マルチキャリアブロードキャスト通信システムにおける装置において、
複数のデータストリームを処理し、各データストリームに対して1つのデータシンボルストリームの割合で複数のデータシンボルストリームを得る手段と、
送信単位を前記複数のデータストリームの各々に割り当てる手段であって、各送信単位は、1つのシンボル期間内の1つのサブバンドに対応し、1つのデータシンボルを送信するために使用可能である手段と、
各データシンボルストリーム内のデータシンボルを前記対応するデータストリームに割り当てられた前記送信単位にマッピングする手段と、
前記割り当てられた送信単位上にマッピングされた前記複数のデータストリームのためのデータシンボルを用いて合成シンボルストリームを形成する手段であって、各データストリームは、前記データストリームのための前記合成シンボルストリーム内に含まれる前記データストリームに基づいて受信機により独立してリカバー可能である、手段とを備えた装置。
【請求項26】
Tの合計サブバンドは、ブロードキャストのために使用される各シンボル期間内のデータシンボルを送信するために使用可能であり、複数のデータストリームに適用可能であり、但しT>1である、請求項25の装置。
【請求項27】
複数のデータストリームは、ブロードキャストのために使用される各シンボル期間内の異なるグループのサブバンドが割り当てられる、請求項26の装置。
【請求項28】
各グループ内の前記サブバンドは、Tの合計サブバンドにわたって分散され、各グループ内の前記サブバンドは、同じシンボル期間に他のグループ内の前記サブバンドとインターレースされる、請求項27の装置。
【請求項29】
無線マルチキャリア通信システムにおいて複数のデータストリームを送信する方法において、
所定の時間期間のスーパーフレーム毎に、前記スーパーフレームで送信される複数のデータストリームを識別し、前記複数のデータストリームの各々のための少なくとも1つのデータブロックを処理し、各データブロックに対して1つのコードブロックの割合で前記データストリームのための少なくとも1つのコードブロックを得ることであって、各コードブロックは、複数のデータシンボルを含み、前記スーパーフレーム内の送信単位を前記複数のデータストリームの各々に割り当てることと、
各送信単位は、1つのシンボル期間内に1つのサブバンドに対応し、1つのデータシンボルを送信するために使用可能であり、各データストリームのための前記少なくとも1つのコードブロック内のデータシンボルを前記データストリームに割り当てられた前記送信単位上にマッピングし、前記割り当てられた送信単位上にマッピングされた前記複数のデータストリームのためのデータストリームを用いて合成シンボルストリームを形成することとを備えた方法。
【請求項30】
各データストリームは、前記データストリームのために前記合成シンボルストリーム内に含まれる前記データシンボルに基づいて受信機により独立してリカバー可能である、請求項29の方法。
【請求項31】
スーパーフレーム毎に、オーバーヘッドシンボルを前記合成シンボルストリーム上に多重化し、前記オーバーヘッドシンボルは、前記スーパーフレーム内の前記複数のデータストリームの各々に割り当てられた前記送信単位を示すシグナリングを運ぶ、請求項29の方法。
【請求項32】
現在のスーパーフレーム内の各データストリームのための少なくとも1つのコードブロックは、次のスーパーフレーム内のデータストリームに割り当てられた送信単位を示すシグナリングを運ぶ、請求項29の方法。
【請求項33】
各スーパーフレームは、所定数のシンボル期間にわたり前記所定数のシンボル期間の各々のための複数のサブバンドを含み、各シンボル期間のための前記複数のサブバンドは、前記複数のデータストリームの複数のデータストリームに割当可能である、請求項29の方法。
【請求項34】
各スーパーフレーム内の送信される前記複数のデータストリームの各々に前記スーパーフレーム内の少なくとも1つの連続したシンボル期間を割り当てることであって、各データストリームのための前記送信単位は、前記データストリームに割り当てられた少なくとも1つのシンボル期間のためのものであることさらに備えた、請求項29の方法。
【請求項35】
スーパーフレーム毎に、前記スーパーフレーム内の送信される前記複数のデータストリームの各々に前記スーパーフレーム内の少なくとも1つのシンボル期間を割当て、前記複数のデータストリームを循環させ、前記データストリームに割り当てられた少なくとも1つのシンボル期間が割り当てられるまで、前記スーパーフレーム内の1つのシンボル期間を各データストリームに割り当てることをさらに備えた、請求項29の方法。
【請求項36】
前記スーパーフレーム内の送信単位は、前記データストリームのために前記スーパーフレーム内に送信される前記データシンボルの数に基づいて各データストリームに割り当てられる、請求項29の方法。
【請求項37】
各スーパーフレームは、複数のフレームを含み、各フレームは、特定の時間期間を有する、請求項29の方法。
【請求項38】
スーパーフレーム毎に、各データストリームのための各コードブロックを複数のサブブロックに分割し、各コードブロックのための前記複数のサブブロックは、フレームあたり1つのサブブロックの割合で前記スーパーフレームの前記複数のフレームに送信される、請求項37の方法。
【請求項39】
スーパーフレーム毎に、各フレームに対して1つのサブブロックの割合で、各データストリームのための各コードブロックを複数のサブブロックに分割し、フレームあたり1つのサブブロックセットの割合で、各データストリームのための複数のサブブロックセットを形成し、各サブブロックセットは、前記データストリームのための前記少なくとも1つのコードブロックの各々のための1つのサブブロックを含み、前記スーパーフレームのフレーム毎に、前記フレーム内の送信単位を前記複数のデータストリームの各々に割り当てることと、
各データストリームのための前記フレームのための前記サブブロックセット内のデータシンボルを前記データストリームに割り当てられた前記フレーム内の前記送信単位上に多重化することとをさらに備えた、請求項37の方法。
【請求項40】
各データストリームのための前記複数のサブブロックセットは、等しい数のサブブロックを含み、各データストリームには、前記複数のフレームの各々のための等しい数の送信単位が割り当てられる、請求項39の方法。
【請求項41】
各スーパーフレームは、所定数のシンボル期間にわたり、複数の送信スロットに分割され、各送信スロットは1つのシンボル期間のための所定数のサブバンドに対応し、前記複数のデータストリームは前記スーパーフレーム内の送信スロットが割り当てられる、請求項29の方法。
【請求項42】
各スーパーフレームは、前記所定数のシンボル期間の各々のためのSの送信スロットを含み、但しS>1であり、各シンボル期間内の前記Sの送信スロットは、個々に前記複数のデータストリームに割当可能である、請求項41の方法。
【請求項43】
前記Sの送信スロットは、異なるシンボル期間内の異なるグループのサブバンドに相当する、請求項42の方法。
【請求項44】
各送信スロットのための前記サブバンドは、前記システム内のデータ送信のために使用可能なTの合計サブバンドにわたって分散され、但しT>1である、請求項41の方法。
【請求項45】
各送信スロットのための前記サブバンドは、同じシンボル期間に他の送信スロットのためのサブバンドとインターレースされる、請求項41の方法。
【請求項46】
前記スーパーフレームのフレーム毎に、前記フレーム内の特定の送信単位を各データストリームに割当てることであって、各データストリームのための前記フレームのための前記サブブロックセット内の前記データシンボルは、前記データストリームに割り当てられた前記特定の送信単位上で多重化されることをさらに備えた、請求項39の方法。
【請求項47】
前記複数のデータストリームは、前記データストリームに割り当てられた送信単位の数に基づいて、順番に、特定の送信単位が割り当てられる、請求項46の方法。
【請求項48】
各データストリームは、前記フレームのための時間−周波数平面上の方形波パターンに配列された送信単位が割り当てられる、請求項46の方法。
【請求項49】
各データストリームは、前記スーパーフレームの前記複数のフレームのための同じ方形波パターンの送信単位が割り当てられる、請求項48の方法。
【請求項50】
各データストリームのための前記方形波パターンは、前記データストリームのために使用されるコーディングおよび変調スキームに対して許可された最大数のサブバンド以下である周波数次元を有する、請求項48の方法。
【請求項51】
各データストリームへの、前記フレーム内の特定の送信単位の前記割当は、前記フレームを複数の2次元(2−D)ストリップに分割することであって、各2次元ストリップは、異なるセットのサブバンドを含み、前記フレーム内の複数のシンボル期間にわたることと、前記複数のデータストリームの各々を前記複数の2次元ストリップの1つにマッピングすることと、各2次元ストリップ内に送信単位を前記2次元ストリップにマッピングされた各データストリームに割り当てることとを備えた、請求項46の方法。
【請求項52】
各2次元ストリップ内送信単位は、1次元(1-D)ストリップにマッピングされ、2次元ストリップにマッピングされる各データストリームは対応する1次元ストリップ内の連続する送信単位のセグメントが割り当てられる、請求項51の方法。
【請求項53】
各2次元ストリップ内の前記送信単位は、垂直ジグザグパターンを用いた前記対応する1次元パターンにマッピングされ、前記垂直ジグザグパターンは、一度に1つのシンボル期間の割合で、サブバンドにわたってシーケンシャルの順番で、および前記フレームのための複数のシンボル期間にわたってシーケンシャルの順番で前記2次元ストリップ内の前記送信単位を選択する、請求項52の方法。
【請求項54】
前記複数のデータストリームは一緒に受信するのに適した多重データストリームを含み、前記多重データストリームは時間的に近接した送信単位が割り当てられる、 請求項46の方法。
【請求項55】
前記多重ストリームの各々には、前記フレームのための時間−周波数平面上の方形波パターンに配列された送信単位が割り当てられる、請求項54の方法。
【請求項56】
前記多重データストリームのための多重方形波パターンは、前記フレームのための時間−周波数平面において垂直に堆積される、請求項55の方法。
【請求項57】
前記多重データストリームのための多重方形波パターンは、前記フレームのための前記時間−周波数平面において水平に堆積される、請求項55の方法。
【請求項58】
前記多重データストリームは単一のマルチメディアプログラムを表す、請求項54の方法。
【請求項59】
一緒に受信するのに適した多重データストリームには、単一の2次元ストリップ内の隣接する送信単位が割り当てられる、請求項51の方法。
【請求項60】
各データストリームのための各データブロックは、外部コードと内部コードとから構成される連結コードで処理され、対応するコードブロックを得る、請求項39の方法。
【請求項61】
前記外部コードは、各データストリームに対して選択的にイネーブルになる、請求項60の方法。
【請求項62】
各データブロックは複数のデータパケットを含み、前記複数のデータストリームの各々のための少なくとも1つのデータブロックにおける前記処理は、各データブロックのための前記複数のデータパケットを前記外部コードを用いて符号化し前記データブロックのための少なくとも1つのパリティパケットを得、前記複数のデータパケット、及び前記データブロックのための少なくとも1つのパリティパケットを、各パケットに対して別個に、前記内部コードを用いて符号化し、前記対応するコードブロックのための複数のコードパケットを得ることとを含む、請求項60の方法。
【請求項63】
前記外部コードは、ブロックコードであり、前記内部コードは、ターボコードである、請求項60の方法。
【請求項64】
各スーパーフレームは、等しい時間分の複数のフレームから構成され、各データストリームのための各コードブロックは、等しい数のコードパケットを有する複数のサブブロックに分割され、各コードブロックのための前記複数のサブブロックは、フレームあたり1つのサブブロックの割合で、前記スーパーフレームの前記複数のフレームに送信される、請求項62の方法。
【請求項65】
各データストリームのための各サブブロック内の各符号化されたパケットは、バッファリング要件を低減するために、前記データストリームに割り当てられた前記送信単位に基づいて、できるだけ少ない数のシンボル期間に送信される、 請求項64の方法。
【請求項66】
各データストリームのための各サブブロック内の各符号化されたパケットは、時間ダイバーシティを改良するために、前記データストリームに割り当てられた前記送信単位に基づいて、できるだけ多くのシンボル期間に送信される、請求項64の方法。
【請求項67】
現在のスーパーフレームのための第1のデータストリームに対してBのコードブロックが得られ、但しB>1であり、前記第1のデータストリームは、前記複数のデータストリームの1つであり、前記Bのコードブロックの各々は、前記現在のスーパーフレームのためのFのサブブロックに分割され、但しF>1であり、各サブブロックは、Pの符号化されたパケットを含む、但しP>1であり、BのサブブロックにおけるP×Bの符号化されたパケットは、前記第1のデータストリームのための前記現在のスーパーフレームの各フレームに送信される、請求項64の方法。
【請求項68】
前記現在のスーパーフレームのフレーム毎に、前記第1のデータストリームのための前記フレームに送信される前記Bのサブブロックの各々内のPの符号化されたパケットは、時間ダイバーシティを得るために、前記第1のデータストリームに割り当てられた前記フレームの送信単位の中で分散される、請求項67の方法。
【請求項69】
前記現在のスーパーフレームのフレーム毎に、前記第1のデータストリームのための前記フレームに送信される前記Bのサブブロックは、循環され、サイクル毎に、1つの符号化されたパケットが前記Bのサブブロックの各々からシーケンシャルの順番で選択され、前記第1のデータストリームに割り当てられた前記フレームの送信単位に多重化される、請求項67の方法。
【請求項70】
前記システム内の受信機に前記複数のデータストリームを運ぶ前記合成シンボルストリームを送信することをさらに備えた、請求項29の方法。
【請求項71】
前記スーパーフレームのための前記所定の時間分は、1秒である、請求項29の方法。
【請求項72】
前記マルチキャリア通信システムは、直交周波数分割多重化(OFDM)を利用する、請求項29の方法。
【請求項73】
無線マルチキャリア通信システムにおける装置において、
所定時間分の各スーパーフレームに送信される複数のデータストリームを識別し、前記スーパーフレーム内の送信単位を前記複数のデータストリームの各々に割り当てるように機能的に作用するコントローラーであって、各送信単位は、1つのシンボル期間内の1つのサブバンドに対応し、1つのデータシンボルを送信するために使用可能である、コントローラーと、
スーパーフレーム毎に、前記スーパーフレームに送信される各データストリームのための少なくとも1つのデータブロックを処理して前記データストリームのための少なくとも1つの符号ブロックを得るように機能的に作用するデータプロセッサーであって、1つのコードブロックは、データブロック毎に得られ、各コードブロックは複数のデータシンボルを含む、データプロセッサーと、
スーパーフレーム毎に、前記スーパーフレームに送信される各データストリームのための少なくとも1つのコードブロック内のデータシンボルを、前記スーパーフレームのための前記データストリームに割り当てられた前記送信単位上にマッピングし、前記割り当てられた送信単位上にマッピングされた複数のデータストリームのためのデータシンボルを用いて合成シンボルストリームを形成するように機能的に作用するマルチプレクサーとを備えた装置。
【請求項74】
前記データプロセッサーは、スーパーフレーム毎に、各データストリームのための各コードブロックを複数のサブブロックに分割するように機能的に作用し、各コードブロックのための前記複数のサブブロックは、フレームあたり1つのサブブロックの割合で1つのスーパーフレームの複数のフレームに送信される、請求項73の装置。
【請求項75】
前記コントローラーは、スーパーフレーム毎に、前記スーパーフレームの各フレーム内の特定の送信単位を前記スーパーフレームに送信される前記複数のデータストリームの各々に割り当てるようにさらに機能的に作用し、各データストリームのために各フレームに送信されるサブブロックは、前記フレームのために前記データストリームに割り当てられた前記特定の送信単位上に多重化される、請求項74の装置。
【請求項76】
無線マルチキャリア通信システムにおける装置において、
所定の時間期間の各スーパーフレームに送信される複数のデータストリームを識別する手段と、
各スーパーフレーム内の送信単位を前記スーパーフレームに送信される前記複数のデータストリームの各々に割り当てる手段であって、各送信単位は、1つのシンボル期間内の1つのサブバンドに相当し、1つのデータシンボルを送信するために使用可能である、手段と、
スーパーフレーム毎に、前記スーパーフレームに送信される各データストリームのための少なくとも1つのデータブロックを処理する手段であって、1つのコードブロックは、データブロック毎に得られ、各コードブロックは、複数のデータシンボルを含む、手段と、
スーパーフレーム毎に、前記スーパーフレームに送信される各データストリームのための少なくとも1つのコードブロック内のデータシンボルを、前記スーパーフレームのための前記データストリームに割り当てる手段と、
前記割り当てられた送信単位上にマッピングされた各スーパーフレームに送信された前記複数のデータストリームのためのデータシンボルを用いて合成シンボルストリームを形成する手段とを備えた装置。
【請求項77】
各データストリームのための各コードブロックを複数のサブブロックに分割する手段をさらに備え、各コードブロックのための前記複数のサブブロックは、フレームあたり1つのサブブロックの割合で前記スーパーフレームの複数のフレームに送信される、請求項76の装置。
【請求項78】
スーパーフレーム毎に、前記スーパーフレームの各フレーム内の特定の送信単位を前記スーパーフレームに送信される前記複数のデータストリームの各々に割当る手段をさらに備え、各データストリームのための各フレームに送信されるサブブロックは、前記フレームのための前記データストリームに割り当てられた前記特定の送信単位上で多重化される、請求項77の装置。
【請求項79】
無線マルチキャリア通信システムにおいてデータを受信する方法において、
前記システム内の送信機によりブロードキャストされる複数のデータストリームの中からリカバリーのための少なくとも1つのデータストリームを選択することと、
各選択されたデータストリームに使用される送信単位を決定することであって、各送信単位は、1つのシンボル期間内の1つのサブバンドに相当し、1つのデータシンボルを送信するために使用可能であり、前記複数のデータストリームの各々のためのデータシンボルは、送信する前に前記データストリームに割り当てられた送信単位上にマッピングされ、各データストリームは、前記データストリームのためのデータシンボルに基づいて独立してリカバー可能であることと、
各選択されたデータストリームのための検出されたデータシンボルを得ることであって、各検出されたデータシンボルは、前記送信機によりブロードキャストされた対応するデータシンボルの推定値であることと、
各選択されたデータストリームのために使用される送信単位から検出されたデータシンボルを、前記選択されたデータストリームのための検出されたデータシンボルストリーム上に逆多重化することであって、少なくとも1つの検出されたデータシンボルストリームは、リカバリーのために選択された少なくとも1つのデータストリームのために得られることと、
前記少なくとも1つの検出されたデータシンボルストリームの各々を処理し、対応する復号されたデータストリームを得ることとを備えた方法。
【請求項80】
各選択されたデータストリームに割り当てられた前記送信単位を示すオーバーヘッド情報を得ることをさらに備え、前記逆多重化は、前記オーバーヘッド情報に基づく、請求項79の方法。
【請求項81】
前記複数のデータストリームは、一緒に受信するのに適した多重データストリームを含み、前記多重データストリームは、時間的に近接した送信単位が割り当てられる、請求項79の方法。
【請求項82】
無線マルチキャリア通信システムにおける装置において、
前記システム内の送信機によりブロードキャストされる複数のデータストリームからのリカバリーのための少なくとも1つのデータストリームを選択し、各選択されたデータストリームに使用される送信単位を決定するように機能的に作用するコントローラーであって、各送信単位は、1つのシンボル期間内の1つのサブバンドに対応し、1つのデータシンボルを送信するために使用可能であり、前記複数のデータストリームの各々のためのデータシンボルは、送信する前に前記データストリームに割り当てられた送信単位上にマッピングされ、各データストリームは、前記データストリームのための前記データシンボルに基づいて独立してリカバー可能である、コントローラーと、
各選択されたデータストリームのための検出されたデータシンボルを得るように機能的に作用する検出器であって、各検出されたデータシンボルは、前記送信機によりブロードキャストされた対応するデータストリームの推定値である、検出器と、
各選択されたデータストリームに使用される送信単位からの検出されたデータシンボルを、前記選択されたデータストリームのための検出されたデータシンボルストリームに逆多重化するように機能的に作用するデマルチプレクサーであって、少なくとも1つの検出されたデータシンボルストリームは、リカバリーのために選択された少なくとも1つのデータストリームに対して得られる、デマルチプレクサーと、
前記少なくとも1つの検出されたデータシンボルストリームの各々を処理し、対応する復号されたデータストリームを得るように機能的に作用するデータプロセッサーとを備えた装置。
【請求項83】
無線キャリア通信システムにおける装置において、
前記システム内の送信機によりブロードキャストされる複数のデータストリームの中からリカバリーのために少なくとも1つのデータストリームを選択する手段と、
各選択されたデータストリームに使用される送信単位を決定する手段であって、各送信単位は、1つのシンボル期間内の1つのサブバンドに対応し、1つのデータシンボルを送信するために使用可能であり、前記複数のデータストリームの各々のためのデータシンボルは、送信する前に前記データストリームに割り当てられた送信単位上にマッピングされ、各データストリームは、前記データストリームのための前記データシンボルに基づいて独立してリカバー可能である、手段と、
各選択されたデータストリームのための検出されたデータシンボルを得る手段であって、各検出されたデータシンボルは、前記送信機によりブロードキャストされる対応するデータシンボルの推定値である、手段と、
各選択されたデータストリームに使用される送信単位からの検出されたデータシンボルを、前記選択されたデータストリームのための検出されたデータシンボルストリーム上に逆拡散する手段であって、少なくとも1つの検出されたデータシンボルストリームは、リカバリーのために選択された前記少なくとも1つのデータストリームに対して得られる、手段と、
前記少なくとも1つの検出されたデータシンボルストリームの各々を処理し、対応する復号されたデータストリームを得る手段とを備えた装置。
【請求項84】
無線マルチキャリア通信システムにおいてデータを受信する方法において、
前記システム内の送信機により送信された複数のデータストリームからリカバリーのために少なくとも1つのデータストリームを選択することと、
所定の時間期間のスーパーフレーム毎に、
各選択されたデータストリームに使用されるスーパーフレーム内の送信単位を決定することであって、各送信単位は、1つのシンボル期間内の1つのサブバンドに対応し、1つのデータシンボルを送信するために使用可能であり、前記複数のデータストリームの各々は、前記スーパーフレーム内の割り当てられた送信単位であり、少なくとも1つのコードブロックは、前記データストリームに割り当てられた前記送信単位で前記複数のデータストリームの各々に対して送信され、各コードブロックは、対応するデータブロックから発生されることと、
前記選択されたデータストリームに使用される前記送信単位からの各選択されたデータストリームのための少なくとも1つの受信されたコードブロックを得ることであって、各コードブロックのための1つの受信されたコードブロックは、前記選択されたデータストリームに対して送信されることと、
選択されたデータストリーム毎に各受信されたコードブロックを処理し、前記選択されたデータストリームに対して送信されたデータブロックの推定値である対応する復号されたブロックを得ることとを備えた装置。
【請求項85】
各選択されたデータストリームのための各コードブロックは、サブバンドのグループで送信され、各選択されたデータストリームのための各受信されたコードブロックは、前記対応するコードブロックを送信するために使用される前記サブバンドのグループに対して高速フーリエ変換(FFT)を実行することにより得られる、請求項84の方法。
【請求項86】
各スーパーフレームは、複数のフレームを含み、前記複数のデータストリームの各々のための各コードブロックは、複数のサブブロックに分割され、各コードブロックのための前記複数のサブブロックは、フレームあたり1つのサブブロックの割合で前記スーパーフレームの前記複数のフレームで送信される、請求項84の方法。
【請求項87】
スーパーフレーム毎に、選択されたデータストリーム毎に前記スーパーフレームの各フレームで使用される送信単位を決定することと、
前記スーパーフレームのフレーム毎に、
前記選択されたデータストリームに使用される送信単位から各選択されたデータストリームのための少なくとも1つの受信されたサブブロックを得ることと、
各受信されたコードブロックのための複数の受信されたサブブロックを処理して前記対応する復号されたブロックを得ることとを更に備えた、請求項86の装置。
【請求項88】
無線マルチキャリア通信システムにおける装置において、
システム内の送信機により送信される複数のデータストリームの中からリカバリーのために少なくとも1つのデータストリームを選択し、所定の時間期間の各スーパーフレーム内の各選択されたデータストリームに使用される送信単位を決定するように機能的に作用するコントローラーであって、各送信単位は、1つのシンボル期間内の1つのサブバンドに相当し、1つのデータシンボルを送信するために使用可能であり、各選択されたデータストリームは、各スーパーフレーム内の選択的に割り当てられた送信単位であり、
各選択されたデータストリームのためのコードブロックは、前記選択されたデータストリームに割り当てられた送信単位上に送信される、コントローラーと、
前記選択されたデータストリームに使用される送信単位から各選択されたデータストリームのための受信されたコードブロックを得るように機能的に作用する検出器であって、各コードブロックのための1つの受信されたコードブロックは、前記選択されたデータストリームのために送信される、検出器と、
各選択されたデータストリームのための各受信されたコードブロックを処理し、前記選択されたたデータストリームのためのデータブロックの推定値である対応する復号ブロックを得るように機能的に作用するデータプロセッサーとを備えた装置。
【請求項89】
無線マルチキャリア通信システムにおける装置において、
前記システム内の送信機により送信される複数のデータストリームからリカバリーのために少なくとも1つのデータストリームを選択する手段と、
所定の時間期間の各スーパーフレーム内の各選択されたデータストリームに使用される送信単位を決定する手段であって、各送信単位は、1つのシンボル期間内の1つのサブバンドに相当し、1つのデータシンボルを送信するために使用可能であり、各選択されたデータストリームは、各スーパーフレーム内の選択的に割り当てられた送信単位であり、各選択されたデータストリームのためのコードブロックは、前記選択されたデータストリームに割り当てられた送信単位で送信される、手段と、
前記選択されたデータストリームに対して送信された各コードブロックに対して1つの受信されたコードブロックの割合で、前記選択されたデータストリームに使用される送信単位から各選択されたデータストリームのための受信されたコードブロックを得る手段と、
各選択されたデータストリームのための各受信されたコードブロックを処理し、前記選択されたデータストリームに対して送信されたデータブロックの推定値である対応する復号されたブロックを得る手段とを備えた装置。
【請求項1】
無線マルチキャリア通信システムにおいてデータをブロードキャストおよびマルチキャストする方法において、
複数のデータストリームを処理し、各データストリームに対して1つのデータシンボルストリームの割合で複数のデータシンボルストリームを得ることと、
複数のデータストリームの各々に送信単位を割り当てることであって、各送信単位は、1つのシンボル期間内の1つのサブバンドに対応し、1つのデータシンボルを送信することに使用可能であることと、
各データシンボルストリーム内のデータシンボルを前記対応するデータストリームに割り当てられた送信単位上にマッピングすることと、
前記割り当てられた送信単位上にマッピングされる前記複数のデータストリームのためのデータシンボルを有する合成シンボルストリームを形成することであって、各データストリームは、前記データストリームのための前記合成シンボルストリームに含まれる前記データシンボルに基づいて受信機によりリカバー可能であることとを備えた、方法。
【請求項2】
オーバーヘッドシンボルを前記合成シンボルストリーム上に多重化することであって、前記オーバーヘッドシンボルは、前記複数のデータストリームの各々に割り当てられた前記送信単位を示すシグナリングを運ぶこととをさらに備えた、請求項1の方法。
【請求項3】
前記複数のデータシンボルストリームの各々は、次の送信間隔において前記データストリームに割り当てられた送信単位を示すシグナリングを運ぶ、請求項1の方法。
【請求項4】
Tの合計サブバンドは、ブロードキャストのために使用される各シンボル期間においてデータシンボルを送信するために使用可能であり、複数のデータストリームに割当可能である、但しT>1である、請求項1の方法。
【請求項5】
複数のデータストリームは、ブロードキャストおよびマルチキャストに使用される各シンボル期間内の異なるグループのサブバンドに割り当てられる、請求項4の方法。
【請求項6】
各グループ内の前記サブバンドは、前記Tの合計サブバンドにわたって分散され、各グループ内の前記サブバンドは、同じシンボル期間に他のグループ内の前記サブバンドとインターレースされる、請求項5の方法。
【請求項7】
各データストリームは、前記データストリームのために選択されたコーディングおよび変調を用いて独立に処理され、前記対応するデータシンボルストリームを得る、請求項1の方法。
【請求項8】
各データストリームのための前記コーディングおよび変調スキームは、前記データストリームのための予期されるサービスエリアに基づいて選択される、請求項7の方法。
【請求項9】
各データストリームのための前記コーディングおよび変調スキームは、前記データストリームのデータレートに基づいて選択される、請求項7の方法。
【請求項10】
各データストリームに使用される前記コーディングおよび変調スキームは、たとえ前記データストリームの瞬時の情報データレートが変化しても維持される、請求項7の方法。
【請求項11】
前記複数のデータストリームの各々は、前記データストリームのために選択されたベース内部コードおよび内部コードレートを用いて独立的に符号化される、請求項1の方法。
【請求項12】
前記複数のデータストリームは、マルチメディアプログラムのビデオコンポーネントのための第1のデータストリームと、前記マルチメディアプログラムのオーディオコンポーネントのための第2のデータストリームを含み、前記第1および第2のデータストリームは、前記受信機により独立してリカバー可能である、請求項1の方法。
【請求項13】
前記複数のデータストリームは、さらに前記マルチメディアプログラムのデータコンポーネントのための第3のデータストリームを含む、請求項12の方法。
【請求項14】
前記第1のデータストリームは、第1のコーディングおよび変調スキームを用いて処理され第1のデータシンボルストリームを得、前記第2のデータストリームは、第2のコーディングおよび変調スキームを用いて処理され、第2のデータシンボルストリームを得る、請求項12の方法。
【請求項15】
前記複数のデータストリームの中で少なくとも1つのデータストリームの各々は、前記データストリームのための異なる情報を運ぶベースストリームおよびエンハンスメントストリームを含む、請求項1の方法。
【請求項16】
前記少なくとも1つのデータストリームの各々のための前記ベースストリームおよび前記エンハンスメントストリームは、異なるサービスエリアを有する、請求項15の方法。
【請求項17】
前記少なくとも1つのデータストリームの各々のための前記ベースストリームおよび前記エンハンスメントストリームは、前記データストリームのために選択されたコーディングおよび変調スキームを用いて処理され、異なる送信電力レベルで送信される、請求項15の方法。
【請求項18】
前記少なくとも1つのデータストリームの各々のための前記ベースストリームおよび前記エンハンスメントストリームは、前記ベースストリームおよび前記エンハンスメントストリームのために別個に選択されるコーディングおよび変調スキームを用いて処理される、請求項15の方法。
【請求項19】
送信単位は、前記データストリームの情報データレートに基づいて各データストリームに割り当てられる、請求項1の方法。
【請求項20】
送信単位は、所定の時間分の各スーパーフレーム内の複数のデータストリームに割り当てられる、請求項1の方法。
【請求項21】
前記マルチキャリア通信システムは、直交周波数分割多重化(OFDM)を利用する、請求項1の方法。
【請求項22】
無線マルチキャリアブロードキャスト通信システムにおける装置において、
複数のデータストリームを処理し、各データストリームに対して1つのデータシンボルストリームの割合で、複数のデータシンボルストリームを得るように機能的に作用するデータプロセッサーと、
送信単位を前記複数のデータストリームの各々に割り当てるように機能的に作用するコントローラーであって、各送信単位は、1つのシンボル期間内の1つのサブバンドに対応し、1つのデータシンボルを送信するために使用可能であるコントローラーと、
および各データシンボルストリーム内のデータシンボルを対応するデータストリームに割り当てられた前記送信単位上にマッピングし、前記割り当てられた送信単位上にマッピングされた前記複数のデータストリームのためのデータシンボルを用いて合成シンボルストリームを形成するように機能的に作用するマルチプレクサーであって、各データストリームは、前記データストリームのための前記合成シンボルストリーム内に含まれる前記データシンボルに基づいて受信機により独立してリカバー可能であるマルチプレクサーとを備えた装置。
【請求項23】
Tの合計サブバンドが、ブロードキャストのために使用される各シンボル期間内のデータシンボルを送信するために使用可能であり、複数のデータストリームに割当可能である、但し、T>1である、請求項22の装置。
【請求項24】
複数のデータストリームは、ブロードキャストのために使用される各シンボル期間内に割り当てられた異なるグループのサブバンドであり、各グループ内の前記サブバンドは、Tの合計サブバンドにわたって分散され、各グループ内の前記サブバンドは、同じシンボル期間内に異なるグループの前記サブバンドとインターレースされる、請求項23の装置。
【請求項25】
無線マルチキャリアブロードキャスト通信システムにおける装置において、
複数のデータストリームを処理し、各データストリームに対して1つのデータシンボルストリームの割合で複数のデータシンボルストリームを得る手段と、
送信単位を前記複数のデータストリームの各々に割り当てる手段であって、各送信単位は、1つのシンボル期間内の1つのサブバンドに対応し、1つのデータシンボルを送信するために使用可能である手段と、
各データシンボルストリーム内のデータシンボルを前記対応するデータストリームに割り当てられた前記送信単位にマッピングする手段と、
前記割り当てられた送信単位上にマッピングされた前記複数のデータストリームのためのデータシンボルを用いて合成シンボルストリームを形成する手段であって、各データストリームは、前記データストリームのための前記合成シンボルストリーム内に含まれる前記データストリームに基づいて受信機により独立してリカバー可能である、手段とを備えた装置。
【請求項26】
Tの合計サブバンドは、ブロードキャストのために使用される各シンボル期間内のデータシンボルを送信するために使用可能であり、複数のデータストリームに適用可能であり、但しT>1である、請求項25の装置。
【請求項27】
複数のデータストリームは、ブロードキャストのために使用される各シンボル期間内の異なるグループのサブバンドが割り当てられる、請求項26の装置。
【請求項28】
各グループ内の前記サブバンドは、Tの合計サブバンドにわたって分散され、各グループ内の前記サブバンドは、同じシンボル期間に他のグループ内の前記サブバンドとインターレースされる、請求項27の装置。
【請求項29】
無線マルチキャリア通信システムにおいて複数のデータストリームを送信する方法において、
所定の時間期間のスーパーフレーム毎に、前記スーパーフレームで送信される複数のデータストリームを識別し、前記複数のデータストリームの各々のための少なくとも1つのデータブロックを処理し、各データブロックに対して1つのコードブロックの割合で前記データストリームのための少なくとも1つのコードブロックを得ることであって、各コードブロックは、複数のデータシンボルを含み、前記スーパーフレーム内の送信単位を前記複数のデータストリームの各々に割り当てることと、
各送信単位は、1つのシンボル期間内に1つのサブバンドに対応し、1つのデータシンボルを送信するために使用可能であり、各データストリームのための前記少なくとも1つのコードブロック内のデータシンボルを前記データストリームに割り当てられた前記送信単位上にマッピングし、前記割り当てられた送信単位上にマッピングされた前記複数のデータストリームのためのデータストリームを用いて合成シンボルストリームを形成することとを備えた方法。
【請求項30】
各データストリームは、前記データストリームのために前記合成シンボルストリーム内に含まれる前記データシンボルに基づいて受信機により独立してリカバー可能である、請求項29の方法。
【請求項31】
スーパーフレーム毎に、オーバーヘッドシンボルを前記合成シンボルストリーム上に多重化し、前記オーバーヘッドシンボルは、前記スーパーフレーム内の前記複数のデータストリームの各々に割り当てられた前記送信単位を示すシグナリングを運ぶ、請求項29の方法。
【請求項32】
現在のスーパーフレーム内の各データストリームのための少なくとも1つのコードブロックは、次のスーパーフレーム内のデータストリームに割り当てられた送信単位を示すシグナリングを運ぶ、請求項29の方法。
【請求項33】
各スーパーフレームは、所定数のシンボル期間にわたり前記所定数のシンボル期間の各々のための複数のサブバンドを含み、各シンボル期間のための前記複数のサブバンドは、前記複数のデータストリームの複数のデータストリームに割当可能である、請求項29の方法。
【請求項34】
各スーパーフレーム内の送信される前記複数のデータストリームの各々に前記スーパーフレーム内の少なくとも1つの連続したシンボル期間を割り当てることであって、各データストリームのための前記送信単位は、前記データストリームに割り当てられた少なくとも1つのシンボル期間のためのものであることさらに備えた、請求項29の方法。
【請求項35】
スーパーフレーム毎に、前記スーパーフレーム内の送信される前記複数のデータストリームの各々に前記スーパーフレーム内の少なくとも1つのシンボル期間を割当て、前記複数のデータストリームを循環させ、前記データストリームに割り当てられた少なくとも1つのシンボル期間が割り当てられるまで、前記スーパーフレーム内の1つのシンボル期間を各データストリームに割り当てることをさらに備えた、請求項29の方法。
【請求項36】
前記スーパーフレーム内の送信単位は、前記データストリームのために前記スーパーフレーム内に送信される前記データシンボルの数に基づいて各データストリームに割り当てられる、請求項29の方法。
【請求項37】
各スーパーフレームは、複数のフレームを含み、各フレームは、特定の時間期間を有する、請求項29の方法。
【請求項38】
スーパーフレーム毎に、各データストリームのための各コードブロックを複数のサブブロックに分割し、各コードブロックのための前記複数のサブブロックは、フレームあたり1つのサブブロックの割合で前記スーパーフレームの前記複数のフレームに送信される、請求項37の方法。
【請求項39】
スーパーフレーム毎に、各フレームに対して1つのサブブロックの割合で、各データストリームのための各コードブロックを複数のサブブロックに分割し、フレームあたり1つのサブブロックセットの割合で、各データストリームのための複数のサブブロックセットを形成し、各サブブロックセットは、前記データストリームのための前記少なくとも1つのコードブロックの各々のための1つのサブブロックを含み、前記スーパーフレームのフレーム毎に、前記フレーム内の送信単位を前記複数のデータストリームの各々に割り当てることと、
各データストリームのための前記フレームのための前記サブブロックセット内のデータシンボルを前記データストリームに割り当てられた前記フレーム内の前記送信単位上に多重化することとをさらに備えた、請求項37の方法。
【請求項40】
各データストリームのための前記複数のサブブロックセットは、等しい数のサブブロックを含み、各データストリームには、前記複数のフレームの各々のための等しい数の送信単位が割り当てられる、請求項39の方法。
【請求項41】
各スーパーフレームは、所定数のシンボル期間にわたり、複数の送信スロットに分割され、各送信スロットは1つのシンボル期間のための所定数のサブバンドに対応し、前記複数のデータストリームは前記スーパーフレーム内の送信スロットが割り当てられる、請求項29の方法。
【請求項42】
各スーパーフレームは、前記所定数のシンボル期間の各々のためのSの送信スロットを含み、但しS>1であり、各シンボル期間内の前記Sの送信スロットは、個々に前記複数のデータストリームに割当可能である、請求項41の方法。
【請求項43】
前記Sの送信スロットは、異なるシンボル期間内の異なるグループのサブバンドに相当する、請求項42の方法。
【請求項44】
各送信スロットのための前記サブバンドは、前記システム内のデータ送信のために使用可能なTの合計サブバンドにわたって分散され、但しT>1である、請求項41の方法。
【請求項45】
各送信スロットのための前記サブバンドは、同じシンボル期間に他の送信スロットのためのサブバンドとインターレースされる、請求項41の方法。
【請求項46】
前記スーパーフレームのフレーム毎に、前記フレーム内の特定の送信単位を各データストリームに割当てることであって、各データストリームのための前記フレームのための前記サブブロックセット内の前記データシンボルは、前記データストリームに割り当てられた前記特定の送信単位上で多重化されることをさらに備えた、請求項39の方法。
【請求項47】
前記複数のデータストリームは、前記データストリームに割り当てられた送信単位の数に基づいて、順番に、特定の送信単位が割り当てられる、請求項46の方法。
【請求項48】
各データストリームは、前記フレームのための時間−周波数平面上の方形波パターンに配列された送信単位が割り当てられる、請求項46の方法。
【請求項49】
各データストリームは、前記スーパーフレームの前記複数のフレームのための同じ方形波パターンの送信単位が割り当てられる、請求項48の方法。
【請求項50】
各データストリームのための前記方形波パターンは、前記データストリームのために使用されるコーディングおよび変調スキームに対して許可された最大数のサブバンド以下である周波数次元を有する、請求項48の方法。
【請求項51】
各データストリームへの、前記フレーム内の特定の送信単位の前記割当は、前記フレームを複数の2次元(2−D)ストリップに分割することであって、各2次元ストリップは、異なるセットのサブバンドを含み、前記フレーム内の複数のシンボル期間にわたることと、前記複数のデータストリームの各々を前記複数の2次元ストリップの1つにマッピングすることと、各2次元ストリップ内に送信単位を前記2次元ストリップにマッピングされた各データストリームに割り当てることとを備えた、請求項46の方法。
【請求項52】
各2次元ストリップ内送信単位は、1次元(1-D)ストリップにマッピングされ、2次元ストリップにマッピングされる各データストリームは対応する1次元ストリップ内の連続する送信単位のセグメントが割り当てられる、請求項51の方法。
【請求項53】
各2次元ストリップ内の前記送信単位は、垂直ジグザグパターンを用いた前記対応する1次元パターンにマッピングされ、前記垂直ジグザグパターンは、一度に1つのシンボル期間の割合で、サブバンドにわたってシーケンシャルの順番で、および前記フレームのための複数のシンボル期間にわたってシーケンシャルの順番で前記2次元ストリップ内の前記送信単位を選択する、請求項52の方法。
【請求項54】
前記複数のデータストリームは一緒に受信するのに適した多重データストリームを含み、前記多重データストリームは時間的に近接した送信単位が割り当てられる、 請求項46の方法。
【請求項55】
前記多重ストリームの各々には、前記フレームのための時間−周波数平面上の方形波パターンに配列された送信単位が割り当てられる、請求項54の方法。
【請求項56】
前記多重データストリームのための多重方形波パターンは、前記フレームのための時間−周波数平面において垂直に堆積される、請求項55の方法。
【請求項57】
前記多重データストリームのための多重方形波パターンは、前記フレームのための前記時間−周波数平面において水平に堆積される、請求項55の方法。
【請求項58】
前記多重データストリームは単一のマルチメディアプログラムを表す、請求項54の方法。
【請求項59】
一緒に受信するのに適した多重データストリームには、単一の2次元ストリップ内の隣接する送信単位が割り当てられる、請求項51の方法。
【請求項60】
各データストリームのための各データブロックは、外部コードと内部コードとから構成される連結コードで処理され、対応するコードブロックを得る、請求項39の方法。
【請求項61】
前記外部コードは、各データストリームに対して選択的にイネーブルになる、請求項60の方法。
【請求項62】
各データブロックは複数のデータパケットを含み、前記複数のデータストリームの各々のための少なくとも1つのデータブロックにおける前記処理は、各データブロックのための前記複数のデータパケットを前記外部コードを用いて符号化し前記データブロックのための少なくとも1つのパリティパケットを得、前記複数のデータパケット、及び前記データブロックのための少なくとも1つのパリティパケットを、各パケットに対して別個に、前記内部コードを用いて符号化し、前記対応するコードブロックのための複数のコードパケットを得ることとを含む、請求項60の方法。
【請求項63】
前記外部コードは、ブロックコードであり、前記内部コードは、ターボコードである、請求項60の方法。
【請求項64】
各スーパーフレームは、等しい時間分の複数のフレームから構成され、各データストリームのための各コードブロックは、等しい数のコードパケットを有する複数のサブブロックに分割され、各コードブロックのための前記複数のサブブロックは、フレームあたり1つのサブブロックの割合で、前記スーパーフレームの前記複数のフレームに送信される、請求項62の方法。
【請求項65】
各データストリームのための各サブブロック内の各符号化されたパケットは、バッファリング要件を低減するために、前記データストリームに割り当てられた前記送信単位に基づいて、できるだけ少ない数のシンボル期間に送信される、 請求項64の方法。
【請求項66】
各データストリームのための各サブブロック内の各符号化されたパケットは、時間ダイバーシティを改良するために、前記データストリームに割り当てられた前記送信単位に基づいて、できるだけ多くのシンボル期間に送信される、請求項64の方法。
【請求項67】
現在のスーパーフレームのための第1のデータストリームに対してBのコードブロックが得られ、但しB>1であり、前記第1のデータストリームは、前記複数のデータストリームの1つであり、前記Bのコードブロックの各々は、前記現在のスーパーフレームのためのFのサブブロックに分割され、但しF>1であり、各サブブロックは、Pの符号化されたパケットを含む、但しP>1であり、BのサブブロックにおけるP×Bの符号化されたパケットは、前記第1のデータストリームのための前記現在のスーパーフレームの各フレームに送信される、請求項64の方法。
【請求項68】
前記現在のスーパーフレームのフレーム毎に、前記第1のデータストリームのための前記フレームに送信される前記Bのサブブロックの各々内のPの符号化されたパケットは、時間ダイバーシティを得るために、前記第1のデータストリームに割り当てられた前記フレームの送信単位の中で分散される、請求項67の方法。
【請求項69】
前記現在のスーパーフレームのフレーム毎に、前記第1のデータストリームのための前記フレームに送信される前記Bのサブブロックは、循環され、サイクル毎に、1つの符号化されたパケットが前記Bのサブブロックの各々からシーケンシャルの順番で選択され、前記第1のデータストリームに割り当てられた前記フレームの送信単位に多重化される、請求項67の方法。
【請求項70】
前記システム内の受信機に前記複数のデータストリームを運ぶ前記合成シンボルストリームを送信することをさらに備えた、請求項29の方法。
【請求項71】
前記スーパーフレームのための前記所定の時間分は、1秒である、請求項29の方法。
【請求項72】
前記マルチキャリア通信システムは、直交周波数分割多重化(OFDM)を利用する、請求項29の方法。
【請求項73】
無線マルチキャリア通信システムにおける装置において、
所定時間分の各スーパーフレームに送信される複数のデータストリームを識別し、前記スーパーフレーム内の送信単位を前記複数のデータストリームの各々に割り当てるように機能的に作用するコントローラーであって、各送信単位は、1つのシンボル期間内の1つのサブバンドに対応し、1つのデータシンボルを送信するために使用可能である、コントローラーと、
スーパーフレーム毎に、前記スーパーフレームに送信される各データストリームのための少なくとも1つのデータブロックを処理して前記データストリームのための少なくとも1つの符号ブロックを得るように機能的に作用するデータプロセッサーであって、1つのコードブロックは、データブロック毎に得られ、各コードブロックは複数のデータシンボルを含む、データプロセッサーと、
スーパーフレーム毎に、前記スーパーフレームに送信される各データストリームのための少なくとも1つのコードブロック内のデータシンボルを、前記スーパーフレームのための前記データストリームに割り当てられた前記送信単位上にマッピングし、前記割り当てられた送信単位上にマッピングされた複数のデータストリームのためのデータシンボルを用いて合成シンボルストリームを形成するように機能的に作用するマルチプレクサーとを備えた装置。
【請求項74】
前記データプロセッサーは、スーパーフレーム毎に、各データストリームのための各コードブロックを複数のサブブロックに分割するように機能的に作用し、各コードブロックのための前記複数のサブブロックは、フレームあたり1つのサブブロックの割合で1つのスーパーフレームの複数のフレームに送信される、請求項73の装置。
【請求項75】
前記コントローラーは、スーパーフレーム毎に、前記スーパーフレームの各フレーム内の特定の送信単位を前記スーパーフレームに送信される前記複数のデータストリームの各々に割り当てるようにさらに機能的に作用し、各データストリームのために各フレームに送信されるサブブロックは、前記フレームのために前記データストリームに割り当てられた前記特定の送信単位上に多重化される、請求項74の装置。
【請求項76】
無線マルチキャリア通信システムにおける装置において、
所定の時間期間の各スーパーフレームに送信される複数のデータストリームを識別する手段と、
各スーパーフレーム内の送信単位を前記スーパーフレームに送信される前記複数のデータストリームの各々に割り当てる手段であって、各送信単位は、1つのシンボル期間内の1つのサブバンドに相当し、1つのデータシンボルを送信するために使用可能である、手段と、
スーパーフレーム毎に、前記スーパーフレームに送信される各データストリームのための少なくとも1つのデータブロックを処理する手段であって、1つのコードブロックは、データブロック毎に得られ、各コードブロックは、複数のデータシンボルを含む、手段と、
スーパーフレーム毎に、前記スーパーフレームに送信される各データストリームのための少なくとも1つのコードブロック内のデータシンボルを、前記スーパーフレームのための前記データストリームに割り当てる手段と、
前記割り当てられた送信単位上にマッピングされた各スーパーフレームに送信された前記複数のデータストリームのためのデータシンボルを用いて合成シンボルストリームを形成する手段とを備えた装置。
【請求項77】
各データストリームのための各コードブロックを複数のサブブロックに分割する手段をさらに備え、各コードブロックのための前記複数のサブブロックは、フレームあたり1つのサブブロックの割合で前記スーパーフレームの複数のフレームに送信される、請求項76の装置。
【請求項78】
スーパーフレーム毎に、前記スーパーフレームの各フレーム内の特定の送信単位を前記スーパーフレームに送信される前記複数のデータストリームの各々に割当る手段をさらに備え、各データストリームのための各フレームに送信されるサブブロックは、前記フレームのための前記データストリームに割り当てられた前記特定の送信単位上で多重化される、請求項77の装置。
【請求項79】
無線マルチキャリア通信システムにおいてデータを受信する方法において、
前記システム内の送信機によりブロードキャストされる複数のデータストリームの中からリカバリーのための少なくとも1つのデータストリームを選択することと、
各選択されたデータストリームに使用される送信単位を決定することであって、各送信単位は、1つのシンボル期間内の1つのサブバンドに相当し、1つのデータシンボルを送信するために使用可能であり、前記複数のデータストリームの各々のためのデータシンボルは、送信する前に前記データストリームに割り当てられた送信単位上にマッピングされ、各データストリームは、前記データストリームのためのデータシンボルに基づいて独立してリカバー可能であることと、
各選択されたデータストリームのための検出されたデータシンボルを得ることであって、各検出されたデータシンボルは、前記送信機によりブロードキャストされた対応するデータシンボルの推定値であることと、
各選択されたデータストリームのために使用される送信単位から検出されたデータシンボルを、前記選択されたデータストリームのための検出されたデータシンボルストリーム上に逆多重化することであって、少なくとも1つの検出されたデータシンボルストリームは、リカバリーのために選択された少なくとも1つのデータストリームのために得られることと、
前記少なくとも1つの検出されたデータシンボルストリームの各々を処理し、対応する復号されたデータストリームを得ることとを備えた方法。
【請求項80】
各選択されたデータストリームに割り当てられた前記送信単位を示すオーバーヘッド情報を得ることをさらに備え、前記逆多重化は、前記オーバーヘッド情報に基づく、請求項79の方法。
【請求項81】
前記複数のデータストリームは、一緒に受信するのに適した多重データストリームを含み、前記多重データストリームは、時間的に近接した送信単位が割り当てられる、請求項79の方法。
【請求項82】
無線マルチキャリア通信システムにおける装置において、
前記システム内の送信機によりブロードキャストされる複数のデータストリームからのリカバリーのための少なくとも1つのデータストリームを選択し、各選択されたデータストリームに使用される送信単位を決定するように機能的に作用するコントローラーであって、各送信単位は、1つのシンボル期間内の1つのサブバンドに対応し、1つのデータシンボルを送信するために使用可能であり、前記複数のデータストリームの各々のためのデータシンボルは、送信する前に前記データストリームに割り当てられた送信単位上にマッピングされ、各データストリームは、前記データストリームのための前記データシンボルに基づいて独立してリカバー可能である、コントローラーと、
各選択されたデータストリームのための検出されたデータシンボルを得るように機能的に作用する検出器であって、各検出されたデータシンボルは、前記送信機によりブロードキャストされた対応するデータストリームの推定値である、検出器と、
各選択されたデータストリームに使用される送信単位からの検出されたデータシンボルを、前記選択されたデータストリームのための検出されたデータシンボルストリームに逆多重化するように機能的に作用するデマルチプレクサーであって、少なくとも1つの検出されたデータシンボルストリームは、リカバリーのために選択された少なくとも1つのデータストリームに対して得られる、デマルチプレクサーと、
前記少なくとも1つの検出されたデータシンボルストリームの各々を処理し、対応する復号されたデータストリームを得るように機能的に作用するデータプロセッサーとを備えた装置。
【請求項83】
無線キャリア通信システムにおける装置において、
前記システム内の送信機によりブロードキャストされる複数のデータストリームの中からリカバリーのために少なくとも1つのデータストリームを選択する手段と、
各選択されたデータストリームに使用される送信単位を決定する手段であって、各送信単位は、1つのシンボル期間内の1つのサブバンドに対応し、1つのデータシンボルを送信するために使用可能であり、前記複数のデータストリームの各々のためのデータシンボルは、送信する前に前記データストリームに割り当てられた送信単位上にマッピングされ、各データストリームは、前記データストリームのための前記データシンボルに基づいて独立してリカバー可能である、手段と、
各選択されたデータストリームのための検出されたデータシンボルを得る手段であって、各検出されたデータシンボルは、前記送信機によりブロードキャストされる対応するデータシンボルの推定値である、手段と、
各選択されたデータストリームに使用される送信単位からの検出されたデータシンボルを、前記選択されたデータストリームのための検出されたデータシンボルストリーム上に逆拡散する手段であって、少なくとも1つの検出されたデータシンボルストリームは、リカバリーのために選択された前記少なくとも1つのデータストリームに対して得られる、手段と、
前記少なくとも1つの検出されたデータシンボルストリームの各々を処理し、対応する復号されたデータストリームを得る手段とを備えた装置。
【請求項84】
無線マルチキャリア通信システムにおいてデータを受信する方法において、
前記システム内の送信機により送信された複数のデータストリームからリカバリーのために少なくとも1つのデータストリームを選択することと、
所定の時間期間のスーパーフレーム毎に、
各選択されたデータストリームに使用されるスーパーフレーム内の送信単位を決定することであって、各送信単位は、1つのシンボル期間内の1つのサブバンドに対応し、1つのデータシンボルを送信するために使用可能であり、前記複数のデータストリームの各々は、前記スーパーフレーム内の割り当てられた送信単位であり、少なくとも1つのコードブロックは、前記データストリームに割り当てられた前記送信単位で前記複数のデータストリームの各々に対して送信され、各コードブロックは、対応するデータブロックから発生されることと、
前記選択されたデータストリームに使用される前記送信単位からの各選択されたデータストリームのための少なくとも1つの受信されたコードブロックを得ることであって、各コードブロックのための1つの受信されたコードブロックは、前記選択されたデータストリームに対して送信されることと、
選択されたデータストリーム毎に各受信されたコードブロックを処理し、前記選択されたデータストリームに対して送信されたデータブロックの推定値である対応する復号されたブロックを得ることとを備えた装置。
【請求項85】
各選択されたデータストリームのための各コードブロックは、サブバンドのグループで送信され、各選択されたデータストリームのための各受信されたコードブロックは、前記対応するコードブロックを送信するために使用される前記サブバンドのグループに対して高速フーリエ変換(FFT)を実行することにより得られる、請求項84の方法。
【請求項86】
各スーパーフレームは、複数のフレームを含み、前記複数のデータストリームの各々のための各コードブロックは、複数のサブブロックに分割され、各コードブロックのための前記複数のサブブロックは、フレームあたり1つのサブブロックの割合で前記スーパーフレームの前記複数のフレームで送信される、請求項84の方法。
【請求項87】
スーパーフレーム毎に、選択されたデータストリーム毎に前記スーパーフレームの各フレームで使用される送信単位を決定することと、
前記スーパーフレームのフレーム毎に、
前記選択されたデータストリームに使用される送信単位から各選択されたデータストリームのための少なくとも1つの受信されたサブブロックを得ることと、
各受信されたコードブロックのための複数の受信されたサブブロックを処理して前記対応する復号されたブロックを得ることとを更に備えた、請求項86の装置。
【請求項88】
無線マルチキャリア通信システムにおける装置において、
システム内の送信機により送信される複数のデータストリームの中からリカバリーのために少なくとも1つのデータストリームを選択し、所定の時間期間の各スーパーフレーム内の各選択されたデータストリームに使用される送信単位を決定するように機能的に作用するコントローラーであって、各送信単位は、1つのシンボル期間内の1つのサブバンドに相当し、1つのデータシンボルを送信するために使用可能であり、各選択されたデータストリームは、各スーパーフレーム内の選択的に割り当てられた送信単位であり、
各選択されたデータストリームのためのコードブロックは、前記選択されたデータストリームに割り当てられた送信単位上に送信される、コントローラーと、
前記選択されたデータストリームに使用される送信単位から各選択されたデータストリームのための受信されたコードブロックを得るように機能的に作用する検出器であって、各コードブロックのための1つの受信されたコードブロックは、前記選択されたデータストリームのために送信される、検出器と、
各選択されたデータストリームのための各受信されたコードブロックを処理し、前記選択されたたデータストリームのためのデータブロックの推定値である対応する復号ブロックを得るように機能的に作用するデータプロセッサーとを備えた装置。
【請求項89】
無線マルチキャリア通信システムにおける装置において、
前記システム内の送信機により送信される複数のデータストリームからリカバリーのために少なくとも1つのデータストリームを選択する手段と、
所定の時間期間の各スーパーフレーム内の各選択されたデータストリームに使用される送信単位を決定する手段であって、各送信単位は、1つのシンボル期間内の1つのサブバンドに相当し、1つのデータシンボルを送信するために使用可能であり、各選択されたデータストリームは、各スーパーフレーム内の選択的に割り当てられた送信単位であり、各選択されたデータストリームのためのコードブロックは、前記選択されたデータストリームに割り当てられた送信単位で送信される、手段と、
前記選択されたデータストリームに対して送信された各コードブロックに対して1つの受信されたコードブロックの割合で、前記選択されたデータストリームに使用される送信単位から各選択されたデータストリームのための受信されたコードブロックを得る手段と、
各選択されたデータストリームのための各受信されたコードブロックを処理し、前記選択されたデータストリームに対して送信されたデータブロックの推定値である対応する復号されたブロックを得る手段とを備えた装置。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図9D】
【図9E】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図9D】
【図9E】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【公開番号】特開2011−211722(P2011−211722A)
【公開日】平成23年10月20日(2011.10.20)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2011−106480(P2011−106480)
【出願日】平成23年5月11日(2011.5.11)
【分割の表示】特願2006−525457(P2006−525457)の分割
【原出願日】平成16年9月2日(2004.9.2)
【出願人】(595020643)クゥアルコム・インコーポレイテッド (7,166)
【氏名又は名称原語表記】QUALCOMM INCORPORATED
【公開日】平成23年10月20日(2011.10.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−106480(P2011−106480)
【出願日】平成23年5月11日(2011.5.11)
【分割の表示】特願2006−525457(P2006−525457)の分割
【原出願日】平成16年9月2日(2004.9.2)
【出願人】(595020643)クゥアルコム・インコーポレイテッド (7,166)
【氏名又は名称原語表記】QUALCOMM INCORPORATED
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