特表 2019-506029 ポーラ符号凍結ビットを使用するＷＴＲＵ識別

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】特表2019-506029(P2019-506029A)

(43)【公表日】2019年2月28日

(54)【発明の名称】ポーラ符号凍結ビットを使用するＷＴＲＵ識別

(51)【国際特許分類】

   H03M 13/13 20060101AFI20190201BHJP

   H04L 1/00 20060101ALI20190201BHJP

   H04W 80/06 20090101ALI20190201BHJP

【ＦＩ】

   H03M13/13

   H04L1/00 B

   H04W80/06

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2018-530003(P2018-530003)

(86)(22)【出願日】2016年12月14日

(85)【翻訳文提出日】2018年8月7日

(86)【国際出願番号】US2016066489

(87)【国際公開番号】WO2017106246

(87)【国際公開日】20170622

(31)【優先権主張番号】62/266,975

(32)【優先日】2015年12月14日

(33)【優先権主張国】US

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＷＣＤＭＡ

(71)【出願人】

【識別番号】316012245

【氏名又は名称】アイディーエーシー ホールディングス インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001243

【氏名又は名称】特許業務法人 谷・阿部特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】サンウォン・ホン

(72)【発明者】

【氏名】ジェヒュン・アン

【テーマコード（参考）】

5J065

5K014

5K067

【Ｆターム（参考）】

5J065AD03

5K014BA06

5K067EE02

5K067EE10

(57)【要約】

ポーラ符号化されたトランスポートブロックを送信するための方法および装置が、開示される。ポーラ符号の凍結ビットの位置を決定することができる。凍結ビットについての値を決定することができる。凍結ビットについての値は、無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）のアイデンティティ（ＩＤ）に基づくことができる。ＷＴＲＵのＩＤに基づいた凍結ビット値を含むポーラ符号化されたトランスポートブロックを、ＷＴＲＵに送信することができる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基地局によって実装される、ポーラ符号化されたトランスポートブロックを送信する方法であって、
ポーラ符号の凍結ビットの位置を決定するステップと、
前記凍結ビットについての値を決定するステップであって、前記凍結ビットについての前記値は、無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）識別（ＩＤ）に基づいている、ステップと、
前記ＷＴＲＵ ＩＤに基づいた前記凍結ビット値を含むポーラ符号化されたトランスポートブロックを、前記ＷＴＲＵへ送信するステップと
を備える方法。

【請求項2】

前記凍結ビットの前記位置は、ポーラ符号構成から決定される請求項１に記載の方法。

【請求項3】

ｆ_kを使用して、ｎ＝０からＮ−Ｋ−１までの第ｋの凍結入力位置を表し、ｖ_kを使用して、ｎ＝０からＮ−Ｋ−１までの前記凍結ビットの値を表すステップ
をさらに含む請求項１に記載の方法。

【請求項4】

ｖ_kは、複数のＷＴＲＵ ＩＤの各１つに対して定義され、ｖ_k＝ｃ_i,kである請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記凍結ビットのサイズとｃ_i,kとが異なるという条件で、ｃ_i,kが、パンクチャリングされる請求項４に記載の方法。

【請求項6】

ｉの値は、ＷＴＲＵ ＩＤの関数である請求項４に記載の方法。

【請求項7】

前記ＷＴＲＵ ＩＤは、セル無線ネットワーク一時識別子（Ｃ−ＲＮＴＩ）である請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記ＷＴＲＵ ＩＤは、グループＩＤである請求項６に記載の方法。

【請求項9】

前記ＷＴＲＵは、凍結ビット値が前記ＷＴＲＵ ＩＤと関連付けられている条件で、前記ポーラ符号化されたトランスポートブロックをデコードする請求項１に記載の方法。

【請求項10】

ポーラ符号の凍結ビットの位置を決定するように構成された少なくとも１つのプロセッサと、
前記凍結ビットについての値を決定するように構成された前記少なくとも１つのプロセッサであって、前記凍結ビットについての前記値は、無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）識別（ＩＤ）に基づく、前記少なくとも１つのプロセッサと、
前記ＷＴＲＵ ＩＤに基づいた前記凍結ビット値を含むポーラ符号化されたトランスポートブロックを、前記ＷＴＲＵに送信するように構成された送信機と
を備えた基地局。

【請求項11】

前記凍結ビットの前記位置は、ポーラ符号構成から決定される請求項１０に記載の基地局。

【請求項12】

ｆ_kを使用して、ｎ＝０からＮ−Ｋ−１までの第ｋの凍結入力位置を表し、ｖ_kを使用して、ｎ＝０からＮ−Ｋ−１までの前記凍結ビットの値を表すように構成された前記少なくとも１つのプロセッサ
をさらに備えた請求項１０に記載の基地局。

【請求項13】

ｖ_kは、複数のＷＴＲＵ ＩＤの各１つに対して定義され、ｖ_k＝ｃ_i,kである請求項１２に記載の基地局。

【請求項14】

前記凍結ビットのサイズとｃ_i,kとが異なるという条件で、ｃ_i,kが、パンクチャリングされる請求項１３に記載の基地局。

【請求項15】

ｉの値は、ＷＴＲＵ ＩＤの関数である請求項１３に記載の基地局。

【請求項16】

前記ＷＴＲＵ ＩＤは、セル無線ネットワーク一時識別子（Ｃ−ＲＮＴＩ）である請求項１５に記載の基地局。

【請求項17】

前記ＷＴＲＵ ＩＤは、グループＩＤである請求項１５に記載の基地局。

【請求項18】

前記ＷＴＲＵは、凍結ビット値が前記ＷＴＲＵ ＩＤと関連付けられている条件において、前記ポーラ符号化されたトランスポートブロックをデコードする請求項１０に記載の基地局。

【請求項19】

基地局によって実装される、制御フォーマット同士を区別する方法であって、
ポーラ符号の凍結ビットについての位置を決定するステップと、
制御フォーマットを決定するステップと、
前記凍結ビットについての値を決定するステップであって、前記凍結ビットについての前記値は、前記決定された制御フォーマットの関数である、ステップと、
前記決定された凍結ビット値を使用した、制御フォーマット情報を含むポーラ符号化されたメッセージを送信するステップと
を備える方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

ポーラ符号化されたトランスポートブロックを送信する方法および装置が開示される。

【背景技術】

【0002】

本出願は、その内容が参照によって本明細書に組み込まれている、２０１５年１２月１４日に出願された米国特許仮出願第６２／２６６，９７５号の利益を主張する。

【0003】

ポーラ符号（Polar Codes）は、エルダル・アリカン（Ｅｒｄａｌ Ａｒｉｋａｎ）によって開発され、導入された。典型的なポーラ符号は、

【0004】

【数1】

【0005】

として定義され、ここで、

【0006】

【数2】

【0007】

は、入力符号ブロックのベクトルであり、

【0008】

【数3】

【0009】

は、出力符号ブロックのベクトルである。入力ブロックベクトルおよび出力ブロックベクトルはともに、同じ長さＮを有し、０からＮ−１までのインデックスを付与され、ここで、Ｎ＝２ⁿである。可変２進値を有する情報ビットの数は、Ｋによって表すことができる。可変２進値を有する情報ビットの位置は、集合Ａによって表すことができる。入力ブロック内のいくつかのビットは、固定（fixed）または凍結値（frozen value）になるように設定することができ、これは、通常は０である。凍結値を有するビットの数は、Ｎ−Ｋとすることができる。凍結値を有するビットの位置は、集合Ａ^cによって表すことができる。符号化率は、Ｒ＝Ｎ／Ｋによって表すことができる。

【0010】

Ｇ_Nは、生成行列であり、

【0011】

【数4】

【0012】

としてさらに表すことができる。Ｂ_Nは、ビット反転行列であり、入力ブロックベクトルに対するビット反転演算は、積演算によって実行することができる。例えば、「００１」は、ビット反転後、「１００」に変換することができる。

【0013】

【数5】

【0014】

は、Ｆの第ｎのクロネッカ積であり、式１に示されるように定義することができる。

【0015】

【数6】

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0016】

【非特許文献1】Ｗａｎｇ ａｎｄ Ｌｉｕ，“Ａ Ｎｏｖｅｌ Ｐｕｎｃｔｕｒｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ ｆｏｒ Ｐｏｌａｒ Ｃｏｄｅｓ”

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0017】

ポーラ符号化されたトランスポートブロックを送信するための方法および装置が、開示される。ポーラ符号の凍結ビットの位置を決定することができる。凍結ビットについての値を決定することができる。凍結ビットについての値は、無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）アイデンティティ（ＩＤ：識別）に基づくことができる。ＷＴＲＵ ＩＤに基づいた凍結ビット値を含むポーラ符号化されたトランスポートブロックを、ＷＴＲＵに送信することができる。

【0018】

ポーラ符号の凍結ビットについての位置を決定することができる。制御フォーマットを決定することができる。凍結ビットについての値を決定することができる。凍結ビットについての値は、決定された制御フォーマットの関数とすることができる。決定された凍結ビット値を使用した、制御フォーマット情報を含むポーラ符号化されたメッセージを送信することができる。

【0019】

より詳細な理解は、添付の図面と併せて、例として与えられる、以下の説明から得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1A】１つまたは複数の開示される実施形態を実装できる、例示的な通信システムのシステム図である。

【図1B】図１Ａに示される通信システム内で使用できる、例示的な無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）のシステム図である。

【図1C】図１Ａに示される通信システム内で使用できる、例示的無線アクセスネットワークおよび例示的コアネットワークのシステム図である。

【図2】ポーラエンコーダの例を示す図である。

【図3】ポーラ符号についての数値結果を示す例を示す図である。

【図4】ポーラ符号のフレーム誤り率（ＦＥＲ）性能を示すグラフである。

【図5】ポーラ符号の凍結ビットを使用して、制御フォーマットを識別する例示的な方法を示す図である。

【図6】ポーラ符号の凍結ビットを使用してＷＴＲＵを識別する例示的な方法を示す図である。

【図7】ゼロ値凍結ビットとランダム値凍結ビットとの間のＦＥＲ比較を示すグラフである。

【図8】ポーラ符号の入力ビットの信頼性を示すグラフである。

【図9】巡回冗長検査（ＣＲＣ）ビットを割り当てるため、ポーラ符号化されたトランスポートブロックの信頼できるブロックを使用する例示的方法を示す図である。

【図10】Ｒ＝１／２、Ｋ＝８８であり、８０ビットがパンクチャリングされる場合のＦＥＲ比較を示すグラフである。

【図11】ポーラ符号の信頼性の分布を示すグラフである。

【図12】低符号化率のポーラ符号についてのパンクチャリングの例示的な方法を示す図である。

【図13】ポーラ符号の入力ビットの固定値を示すグラフである。

【図14】ＦＥＲ性能比較を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

図１Ａは、１つまたは複数の開示される実施形態を実装することができる、例示的な通信システム１００の図である。通信システム１００は、音声、データ、ビデオ、メッセージング、放送などのコンテンツを複数の無線ユーザに提供する、多元接続システムとすることができる。通信システム１００は、複数の無線ユーザが、無線帯域幅を含むシステムリソースの共用を通して、そのようなコンテンツにアクセスすることを可能することができる。例えば、通信システム１００は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）、およびシングルキャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）など、１つまたは複数のチャネルアクセス方法を利用することができる。

【0022】

図１Ａに示されるように、通信システム１００は、無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）１０４、コアネットワーク１０６、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）１０８、インターネット１１０、および他のネットワーク１１２を含むことができるが、開示される実施形態は、任意の数のＷＴＲＵ、基地局、ネットワーク、および／またはネットワーク要素を企図していることが理解されよう。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの各々は、無線環境において動作および／または通信するように構成された、任意のタイプのデバイスとすることができる。例として、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、無線信号を送信および／または受信するように構成することができ、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局、固定もしくは移動加入者ユニット、ページャ、セルラ電話、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、スマートフォン、ラップトップ、ネットブック、パーソナルコンピュータ、無線センサ、および家電製品などを含むことができる。

【0023】

通信システム１００は、基地局１１４ａおよび基地局１１４ｂも含むことができる。基地局１１４ａ、１１４ｂの各々は、コアネットワーク１０６、インターネット１１０、および／または他のネットワーク１１２などの１つまたは複数の通信ネットワークへのアクセスを容易にするために、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの少なくとも１つと無線でインターフェース接続するように構成された、任意のタイプのデバイスとすることができる。例として、基地局１１４ａ、１１４ｂは、基地送受信機局（ＢＴＳ）、ノードＢ、ｅノードＢ、ホームノードＢ、ホームｅノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、および無線ルータなどとすることができる。基地局１１４ａ、１１４ｂは、各々が、単一の要素として示されているが、基地局１１４ａ、１１４ｂは、任意の数の相互接続された基地局および／またはネットワーク要素を含むことができることが理解されよう。

【0024】

基地局１１４ａは、ＲＡＮ１０４の部分とすることができ、ＲＡＮ１０４は、他の基地局、および／または基地局コントローラ（ＢＳＣ）、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、中継ノードなどのネットワーク要素（図示されず）も含むことができる。基地局１１４ａおよび／または基地局１１４ｂは、セル（図示されず）と呼ばれることがある、特定の地理的領域内において無線信号を送信および／または受信するように構成することができる。セルは、さらにセルセクタに分割することができる。例えば、基地局１１４ａに関連付けられたセルは、３つのセクタに分割することができる。したがって、一実施形態においては、基地局１１４ａは、送受信機を３つ、すなわち、セルのセクタごとに１つずつ含むことができる。別の実施形態においては、基地局１１４ａは、多入力多出力（ＭＩＭＯ）技術を利用することができ、したがって、セルのセクタごとに複数の送受信機を利用することができる。

【0025】

基地局１１４ａ、１１４ｂは、エアインターフェース１１６上において、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの１つまたは複数と通信することができ、エアインターフェース１１６は、任意の適切な無線通信リンク（例えば、無線周波（ＲＦ）、マイクロ波、赤外線（ＩＲ）、紫外線（ＵＶ）、可視光など）とすることができる。エアインターフェース１１６は、任意の適切な無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用して確立することができる。

【0026】

より具体的には、上で言及されたように、通信システム１００は、多元接続システムとすることができ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、およびＳＣ−ＦＤＭＡなどの、１つまたは複数のチャネルアクセス方式を利用することができる。例えば、ＲＡＮ１０４内の基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）を使用してエアインターフェース１１６を確立することができる、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）地上無線アクセス（ＵＴＲＡ）などの無線技術を実装することができる。ＷＣＤＭＡは、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）および／または進化型ＨＳＰＡ（ＨＳＰＡ＋）などの通信プロトコルを含むことができる。ＨＳＰＡは、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）および／または高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）を含むことができる。

【0027】

別の実施形態においては、基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）および／またはＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ）を使用してエアインターフェース１１６を確立することができる、進化型ＵＭＴＳ地上無線アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ）などの無線技術を実装することができる。

【0028】

他の実施形態においては、基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＩＥＥＥ８０２．１６（すなわち、マイクロ波アクセス用の世界的相互運用性（ＷｉＭＡＸ））、ＣＤＭＡ２０００、ＣＤＭＡ２０００ １Ｘ、ＣＤＭＡ２０００ ＥＶ−ＤＯ、暫定標準２０００（ＩＳ−２０００）、暫定標準９５（ＩＳ−９５）、暫定標準８５６（ＩＳ−８５６）、移動体通信用グローバルシステム（ＧＳＭ）、ＧＳＭエボリューション用の高速データレート（ＥＤＧＥ）、およびＧＳＭ ＥＤＧＥ（ＧＥＲＡＮ）などの無線技術を実装することができる。

【0029】

図１Ａの基地局１１４ｂは、例えば、無線ルータ、ホームノードＢ、ホームｅノードＢ、またはアクセスポイントとすることができ、職場、家庭、乗物、およびキャンパスなどの局所的エリアにおける無線接続性を容易にするために、任意の適切なＲＡＴを利用することができる。一実施形態においては、基地局１１４ｂ、およびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ＩＥＥＥ８０２．１１などの無線技術を実装して、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を確立することができる。別の実施形態においては、基地局１１４ｂ、およびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ＩＥＥＥ８０２．１５などの無線技術を実装して、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）を確立することができる。また別の実施形態においては、基地局１１４ｂ、およびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、セルラベースのＲＡＴ（例えば、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなど）を利用して、ピコセルまたはフェムトセルを確立することができる。図１Ａに示されるように、基地局１１４ｂは、インターネット１１０への直接的な接続を有することがある。したがって、基地局１１４ｂは、コアネットワーク１０６を介してインターネット１１０にアクセスする必要がないことがある。

【0030】

ＲＡＮ１０４は、コアネットワーク１０６と通信することができ、コアネットワーク１０６は、音声、データ、アプリケーション、および／またはボイスオーバインターネットプロトコル（ＶｏＩＰ）サービスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの１つまたは複数に提供するように構成された、任意のタイプのネットワークとすることができる。例えば、コアネットワーク１０６は、呼制御、請求サービス、モバイルロケーションベースのサービス、プリペイド通話、インターネット接続性、ビデオ配信などを提供することができ、および／またはユーザ認証など、高レベルのセキュリティ機能を実行することができる。図１Ａには示されていないが、ＲＡＮ１０４および／またはコアネットワーク１０６は、ＲＡＮ１０４と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを利用する他のＲＡＮと直接的または間接的に通信することができることが理解されよう。例えば、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を利用することができるＲＡＮ１０４に接続されることに加えて、コアネットワーク１０６は、ＧＳＭ無線技術を利用する別のＲＡＮ（図示されず）とも通信することができる。

【0031】

コアネットワーク１０６は、ＰＳＴＮ１０８、インターネット１１０、および／または他のネットワーク１１２にアクセスするための、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのためのゲートウェイとしての役割も果たすことができる。ＰＳＴＮ１０８は、基本電話サービス（ＰＯＴＳ）を提供する回線交換電話網を含むことができる。インターネット１１０は、ＴＣＰ／ＩＰインターネットプロトコルスイート内の伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）、およびインターネットプロトコル（ＩＰ）など、共通の通信プロトコルを使用する、相互接続されたコンピュータネットワークおよびデバイスからなるグローバルシステムを含むことができる。ネットワーク１１２は、他のサービスプロバイダによって所有および／または運営される有線または無線通信ネットワークを含むことができる。例えば、ネットワーク１１２は、ＲＡＮ１０４と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを利用することができる１つまたは複数のＲＡＮに接続された、別のコアネットワークを含むことができる。

【0032】

通信システム１００内のＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのいくつかまたはすべては、マルチモード機能を含むことができ、すなわち、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、異なる無線リンク上で異なる無線ネットワークと通信するための複数の送受信機を含むことができる。例えば、図１Ａに示されるＷＴＲＵ１０２ｃは、セルラベースの無線技術を利用することができる基地局１１４ａと通信するように、またＩＥＥＥ８０２無線技術を利用することができる基地局１１４ｂと通信するように構成することができる。

【0033】

図１Ｂは、例示的なＷＴＲＵ１０２のシステム図である。図１Ｂに示されるように、ＷＴＲＵ１０２は、プロセッサ１１８と、送受信機１２０と、送受信要素１２２と、スピーカ／マイクロフォン１２４と、キーパッド１２６と、ディスプレイ／タッチパッド１２８と、非リムーバブルメモリ１３０と、リムーバブルメモリ１３２と、電源１３４と、全地球測位システム（ＧＰＳ）チップセット１３６と、他の周辺機器１３８とを含むことができる。ＷＴＲＵ１０２は、実施形態との整合性を保ちながら、上記の要素の任意のサブコンビネーションを含むことができることが理解されよう。

【0034】

プロセッサ１１８は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来型プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１つまたは複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）回路、他の任意のタイプの集積回路（ＩＣ）、および状態機械などとすることができる。プロセッサ１１８は、信号符号化、データ処理、電力制御、入力／出力処理、および／またはＷＴＲＵ１０２が無線環境で動作することを可能にする他の任意の機能性を実行することができる。プロセッサ１１８は、送受信機１２０に結合することができ、送受信機１２０は、送信／受信要素１２２に結合することができる。図１Ｂは、プロセッサ１１８と送受信機１２０を別個の構成要素として示しているが、プロセッサ１１８と送受信機１２０は、電子パッケージまたはチップ内に一緒に統合することができることが理解されよう。

【0035】

送信／受信要素１２２は、エアインターフェース１１６上において、基地局（例えば、基地局１１４ａ）に信号を送信し、または基地局から信号を受信するように構成することができる。例えば、一実施形態においては、送信／受信要素１２２は、ＲＦ信号を送信および／または受信するように構成されたアンテナとすることができる。別の実施形態においては、送信／受信要素１２２は、例えば、ＩＲ、ＵＶ、または可視光信号を送信および／または受信するように構成された放射器／検出器とすることができる。また別の実施形態においては、送信／受信要素１２２は、ＲＦ信号および光信号の両方を送信および受信するように構成することができる。送信／受信要素１２２は、無線信号の任意の組み合わせを送信および／または受信するように構成することができることが理解されよう。

【0036】

加えて、図１Ｂにおいては、送信／受信要素１２２は単一の要素として示されているが、ＷＴＲＵ１０２は、任意の数の送信／受信要素１２２を含むことができる。より具体的には、ＷＴＲＵ１０２は、ＭＩＭＯ技術を利用することができる。したがって、一実施形態においては、ＷＴＲＵ１０２は、エアインターフェース１１６上において無線信号を送信および受信するための２つ以上の送信／受信要素１２２（例えば、複数のアンテナ）を含むことができる。

【0037】

送受信機１２０は、送信／受信要素１２２によって送信されることになる信号を変調し、送信／受信要素１２２によって受信された信号を復調するように構成することができる。上で言及されたように、ＷＴＲＵ１０２は、マルチモード機能を有することができる。したがって、送受信機１２０は、ＷＴＲＵ１０２が、例えば、ＵＴＲＡおよびＩＥＥＥ８０２．１１など、複数のＲＡＴを介して通信することを可能にするための、複数の送受信機を含むことができる。

【0038】

ＷＴＲＵ１０２のプロセッサ１１８は、スピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８（例えば、液晶表示（ＬＣＤ）ディスプレイユニットもしくは有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイユニット）に結合することができ、それらからユーザ入力データを受信することができる。プロセッサ１１８は、スピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８にユーザデータを出力することもできる。加えて、プロセッサ１１８は、非リムーバブルメモリ１３０および／またはリムーバブルメモリ１３２など、任意のタイプの適切なメモリからの情報にアクセスすることができ、それらにデータを記憶することができる。非リムーバブルメモリ１３０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ハードディスク、または他の任意のタイプのメモリ記憶デバイスを含むことができる。リムーバブルメモリ１３２は、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カード、メモリスティック、およびセキュアデジタル（ＳＤ）メモリカードなどを含むことができる。他の実施形態においては、プロセッサ１１８は、サーバまたはホームコンピュータ（図示されず）上などに配置された、ＷＴＲＵ１０２上に物理的に配置されていないメモリからの情報にアクセスすることができ、それらにデータを記憶することができる。

【0039】

プロセッサ１１８は、電源１３４から電力を受け取ることができ、ＷＴＲＵ１０２内の他の構成要素への電力の分配および／または制御を行うように構成することができる。電源１３４は、ＷＴＲＵ１０２に給電するための任意の適切なデバイスとすることができる。例えば、電源１３４は、１つまたは複数の乾電池（例えば、ニッケル−カドミウム（ＮｉＣｄ）、ニッケル−亜鉛（ＮｉＺｎ）、ニッケル水素（ＮｉＭＨ）、リチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）など）、太陽電池、および燃料電池などを含むことができる。

【0040】

プロセッサ１１８は、ＧＰＳチップセット１３６に結合することもでき、ＧＰＳチップセット１３６は、ＷＴＲＵ１０２の現在ロケーションに関するロケーション情報（例えば、経度および緯度）を提供するように構成することができる。ＧＰＳチップセット１３６からの情報に加えて、またはその代わりに、ＷＴＲＵ１０２は、基地局（例えば、基地局１１４ａ、１１４ｂ）からエアインターフェース１１６上においてロケーション情報を受信することができ、および／または２つ以上の近くの基地局から受信されている信号のタイミングに基づいて、自らのロケーションを決定することができる。ＷＴＲＵ１０２は、実施形態との整合性を保ちながら、任意の適切なロケーション決定方法を用いて、ロケーション情報を獲得することができることが理解されよう。

【0041】

プロセッサ１１８は、他の周辺機器１３８にさらに結合することができ、他の周辺機器１３８は、追加的な特徴、機能性、および／または有線もしくは無線接続性を提供する、１つまたは複数のソフトウェアモジュールおよび／またはハードウェアモジュールを含むことができる。例えば、周辺機器１３８は、加速度計、ｅコンパス、衛星送受信機、（写真またはビデオ用の）デジタルカメラ、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、バイブレーションデバイス、テレビ送受信機、ハンズフリーヘッドセット、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール、周波数変調（ＦＭ）ラジオユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、およびインターネットブラウザなどを含むことができる。

【0042】

図１Ｃは、実施形態による、ＲＡＮ１０４およびコアネットワーク１０６のシステム図である。上で言及されたように、ＲＡＮ１０４は、エアインターフェース１１６上においてＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するために、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を利用することができる。ＲＡＮ１０４は、コアネットワーク１０６と通信することもできる。

【0043】

ＲＡＮ１０４は、ｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃを含むことができるが、ＲＡＮ１０４は、実施形態との整合性を保ちながら、任意の数のｅノードＢを含むことができることが理解されよう。ｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、各々が、エアインターフェース１１６上においてＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するための１つまたは複数の送受信機を含むことができる。一実施形態においては、ｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実装することができる。したがって、ｅノードＢ１４０ａは、例えば、複数のアンテナを使用して、ＷＴＲＵ１０２ａに無線信号を送信し、ＷＴＲＵ１０２ａから無線信号を受信することができる。

【0044】

ｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃの各々は、特定のセル（図示されず）に関連付けることができ、無線リソース管理決定、ハンドオーバ決定、ならびにアップリンクおよび／またはダウンリンクにおけるユーザのスケジューリングなどを処理するように構成することができる。図１Ｃに示されるように、ｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、Ｘ２インターフェース上において互いに通信することができる。

【0045】

図１Ｃに示されるコアネットワーク１０６は、モビリティ管理エンティティゲートウェイ（ＭＭＥ）１４２と、サービングゲートウェイ１４４と、パケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ１４６とを含むことができる。上記の要素の各々は、コアネットワーク１０６の部分として示されているが、これらの要素のうちのいずれの１つは、コアネットワークオペレータとは異なるエンティティによって所有および／または運営することができることが理解されよう。

【0046】

ＭＭＥ１４２は、Ｓ１インターフェースを介して、ＲＡＮ１０４内のｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃの各々に接続することができ、制御ノードとしての役割を果たすことができる。例えば、ＭＭＥ１４２は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのユーザの認証、ベアラアクティブ化／非アクティブ化、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの初期接続中における特定のサービングゲートウェイの選択などを担うことができる。ＭＭＥ１４２は、ＲＡＮ１０４と、ＧＳＭまたはＷＣＤＭＡなどの他の無線技術を利用する他のＲＡＮ（図示されず）との間の交換のためのコントロールプレーン機能を提供することもできる。

【0047】

サービングゲートウェイ１４４は、Ｓ１インターフェースを介して、ＲＡＮ１０４内のｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃの各々に接続することができる。サービングゲートウェイ１４４は、一般に、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃへユーザデータパケットをルーティングすること、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃからユーザデータパケットを転送することができる。サービングゲートウェイ１４４は、ｅノードＢ間ハンドオーバ中におけるユーザプレーンのアンカリング、ダウンリンクデータがＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに利用可能なときのページングのトリガ、ならびにＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのコンテキストの管理および記憶など、他の機能を実行することもできる。

【0048】

サービングゲートウェイ１４４は、ＰＤＮゲートウェイ１４６に接続することもでき、ＰＤＮゲートウェイ１４６は、インターネット１１０などのパケット交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＩＰ対応デバイスとの間の通信を容易にすることができる。

【0049】

コアネットワーク１０６は、他のネットワークとの通信を容易にすることができる。例えば、コアネットワーク１０６は、ＰＳＴＮ１０８などの回線交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと従来の陸線通信デバイスとの間の通信を容易にすることができる。例えば、コアネットワーク１０６は、コアネットワーク１０６とＰＳＴＮ１０８との間のインターフェースとしての役割を果たすＩＰゲートウェイ（例えば、ＩＰマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）サーバ）を含むことができ、またはそれと通信することができる。加えて、コアネットワーク１０６は、ネットワーク１１２へのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供することができ、ネットワーク１１２は、他のサービスプロバイダによって所有および／または運営される他の有線または無線ネットワークを含むことができる。

【0050】

他のネットワーク１１２は、さらに、ＩＥＥＥ８０２．１１ベースの無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）１６０に接続することができる。ＷＬＡＮ１６０は、アクセスルータ１６５を含むことができる。アクセスルータは、ゲートウェイ機能性を含むことができる。アクセスルータ１６５は、複数のアクセスポイント（ＡＰ）１７０ａ、１７０ｂと通信することができる。アクセスルータ１６５とＡＰ１７０ａ、１７０ｂとの間の通信は、有線イーサネット（ＩＥＥＥ８０２．３規格）、または任意のタイプの無線通信プロトコルを介することができる。ＡＰ１７０ａは、エアインターフェース上において、ＷＴＲＵ１０２ｄと無線通信する。

【0051】

ポーラエンコーダの例が、図２に示されている。この例においては、ポーラ符号のためのパラメータは、（Ｎ，Ｋ，Ａ）＝（８，５，｛３，４，５，６，７｝）である。５つのビットｕ₄、ｕ₆、ｕ₅、ｕ₃、ｕ₇が、入力され、入力ビット系列のインデックス順序は、ビット反転操作によって、｛３，４，５，６，７｝から｛６，１，５，３，７｝に変更される。８つのビットｘ₀、ｘ₁、．．．、ｘ₇が、ポーラエンコーダから出力される。集合Ａは、凍結されていないビットと呼ばれることがあり、集合Ａ^cは、凍結ビットと呼ばれることがある。Ａ＝｛３，４，５，６，７｝であるので、Ａ^C＝｛０，１，２｝のビット位置は、０の凍結値を有する。符号化率は、Ｒ＝Ｎ／Ｋ＝５／８である。

【0052】

凍結ビットの位置の決定は、ポーラ符号の符号構成を使用して、実行することができる。入力ビットに対して、信頼性の順序を決定することができる。入力ビットのうちの最も信頼できないＮ−Ｋ個のビットを、凍結ビットとして選択することができる。

【0053】

ポーラ符号構成のためのいくつかの方法が、存在する。ポーラ符号構成のための１つの方法は、バタチャリア限界（Ｂｈａｔｔａｃｈａｒｙｙａ ｂｏｕｎｄｓ）符号構成である。バタチャリア限界符号構成は、簡単な方法であるが、他の方法よりも正確ではない。それは、数１０００の範囲内にあることができる中間サイズのＮに対しては、良好な性能を示す。以下は、バタチャリア限界符号構成の例示的な疑似コードである。

【0054】

【数7】

【0055】

上の疑似コードを参照すると、設計信号対雑音比（ＳＮＲ）は、出力ビットの仮定されたＳＮＲである。Ｆは、凍結ビットＡ^cについての位置からなる集合である。

【0056】

ポーラ符号のために利用可能ないくつかのデコーディングアルゴリズムが、存在する。１つのデコーディングアルゴリズムは、逐次除去（ＳＣ）と呼ばれる。ｕ_kより前のビットｕ₀、．．．、ｕ_k-1は、正しくデコードされたと仮定される。ＳＣデコーディングのために、ｌｏｇＮ＋１個のレイヤ、および各レイヤについてのＮ個のノードを実装することができる。ビットｕ₀からｕ_N-1まで、ＳＣは、事前定義されたアルゴリズム組み合わせと、ノードの先に計算された尤度値からの順序とによって、ノードの尤度確率を再帰的に計算する。尤度確率の計算のために、ＦオペレーションおよびＧオペレーションを実行することができる。ＳＣの複雑度は、ＮｌｏｇＮに比例する。

【0057】

巡回冗長検査（ＣＲＣ）の使用を伴う、または伴わない、ＳＣリスト（ＳＣＬ）デコーディングを行うことができる。ＣＲＣを使用しないＳＣＬデコーディングの場合、ＳＣＬデコーダは、Ｌ個の経路を追跡することができる。入力ビットのデコーディングの最終決定の前に、最も可能性のあるＬ個の経路を保つことができる。ＣＲＣを伴わないＳＣＬデコーディングにおいて最も可能性のあるデコードされた系列が、選択される。ＳＣＬデコーディングの場合、候補を選択するために、ＣＲＣを使用することができる。ＣＲＣの連結は、外側ブロック符号として追加することができる。ＣＲＣが追加されたときは、ＣＲＣ検査によって、選択を行うことができる。最も可能性のある経路を選択する代わりに、Ｌ個の経路のうちでＣＲＣ計算において誤り検出を有さない経路を、デコーディングのために選択することができる。ＳＣＬデコーディングの複雑度は、ＬＮｌｏｇＮに比例する。

【0058】

図３は、ポーラ符号についての数値結果の例を示している。この例についての条件は、（Ｎ，Ｋ，Ａ）＝（１０２４，５１２，Ａ）、符号化率Ｒ＝１／２、符号ブロックサイズ＝１０２４ビット、２位相偏移変調（ＢＰＳＫ）、加法性白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）、ＳＣＬ＋ＣＲＣデコーダ、Ｌ＝４、２４ビットＣＲＣ、バタチャリア限界符号構成、設計ＳＮＲ＝０ｄＢ、ｘ軸がＥ_b／Ｎ₀（ｄＢ）、ｙ軸がフレーム誤り率（ＦＥＲ）である。

【0059】

ポーラデコーダが、凍結ビットの値を知らないとき、ポーラデコーダは、入力を正しくデコードすることができない。この特性は、セキュリティアプリケーションのために使用することができる。例えば、盗聴者が、凍結ビットの値を知らない場合、盗聴者は、入力をデコードすることができず、凍結ビットのすべての可能な値をデコードすることを試みる必要がある。

【0060】

ポーラ符号は、第５世代セルラシステムのチャネル符号化のための候補であることができ、ラージパケットサイズばかりでなく、ショートパケットサイズためにも使用されることが期待されている。ポーラ符号は、複雑度を高める代償を払って、長さＬの値を増加させることによって、さらなる性能改善を提供することができる。図４は、長さＬ＝４およびＬ＝３２のケースにおける、ポーラ符号の性能を示している。ポーラ符号化は、Ｌ＝４のとき、２ｄＢよりも小さいＥ_b／Ｎ₀において、１０^-2の目標フレーム誤り率（ＦＥＲ）を達成することができる。この性能は、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムにおいて、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）のために現在使用されている、テールバイティング畳み込み符号化よりも優れている。

【0061】

Ｌ＝４を用い、ＳＣＬデコーディングアルゴリズムを使用する、ポーラデコーディングの複雑度は、７の拘束長を用いたテールバイティング畳み込みデコーディングに匹敵することができる。ポーラ符号およびテールバイティング畳み込み符号のいくつかの複雑度は、以下の通りであり、ポーラ符号については、Ｎｌｏｇ（Ｎ）＝１２８×４×ｌｏｇ（１２８）＝３５８４であり、テールバイティング畳み込み符号については、６４×１×４２×２＝５３７６であり、テールバイティング畳み込み符号については、１つのメトリック更新、２つの反復、および入力情報ビットと同じデコーディング深度（＝４２）が、仮定される。

【0062】

３ＧＰＰ ＬＴＥシステムにおいては、リソース割り当て情報、ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）プロセス情報、および変調符号化方式（ＭＣＳ）情報などの制御情報を伝えるために、ＰＤＣＣＨが、使用される。ＰＤＣＣＨから制御情報を獲得するために、ブラインドデコーディングが、必要とされ、ＷＴＲＵは、共通またはＷＴＲＵ固有の探索空間の事前定義された位置において、可能なＰＤＣＣＨ候補をブラインドでデコードすることを試みる。３ＧＰＰ ＬＴＥリリース８におけるブラインドデコーディング試行の最大数は、４４である。ＰＤＣＣＨのために使用されるチャネル符号は、拘束長７のテールバイティング畳み込み符号であり、ＰＤＣＣＨについての目標ＦＥＲは、１０^-2である。

【0063】

ＰＤＣＣＨを設計する際の検討事項は、ダウンリンク制御情報（ＤＣＩ）フォーマットを互いに区別するためのゼロパディングビットの挿入である。例えば、ＤＣＩフォーマット０／１Ａのサイズは、いくつかの帯域幅については、ＤＣＩフォーマット１と同じであることができ、２つのフォーマットを区別する際に、混乱を引き起こすことがある。サイズが、ＤＣＩフォーマット０／１Ａと区別することができるまで、ＤＣＩフォーマット１に、ゼロパディングビットを挿入することができる。

【0064】

新しい機能が、ＬＴＥ仕様書に追加されたので、新しい制御情報を、ＰＤＣＣＨ ＤＣＩフォーマットに追加することができ、アップデートごとに、ゼロパディングビットの使用を検討することができる。

【0065】

図５は、ポーラ符号の凍結ビットを使用して、制御フォーマットを識別する例示的な方法を示している。基地局は、５１０において、ポーラ符号の凍結ビットの位置を決定することができる。凍結ビットの位置は、例えば、ポーラ符号構成のプロセスから決定することができる。凍結ビットの位置は、ｆ_kと呼ぶことができ、ここで、（ｋ＝０，１，．．．，Ｎ−Ｋ−１）である。凍結ビットの位置は、メモリ内にセーブすることができる。基地局は、メモリにアクセスして、凍結ビットの位置を取得することによって、凍結ビットの位置を決定することができる。

【0066】

基地局は、５２０において、使用する制御フォーマットを決定することができる。制御フォーマットは、ダウンリンクおよびアップリンクリソースのスケジューリング中に、ならびに制御情報の配信中に、決定することができる。

【0067】

基地局は、５３０において、少なくとも１つの凍結ビットについての値を決定することができる。凍結ビット値は、ｖ_kと呼ぶことができ、ここで、（ｋ＝０，１，．．．，Ｎ−Ｋ−１）である。凍結ビット値は、ｖ_k＝ｃ_i,kとして定義することができる。

【0068】

ｉの値は、制御フォーマットの関数とすることができる。制御フォーマット同士を区別するために、各制御フォーマットに対して、異なる凍結ビット値を使用することができる。例えば、ｃ_i,kは、様々な符号、例えば、ウォルシュ−アダマール符号についての、ｃ_i,kのうちでハミング距離を最大化する第ｉの符号語とすることができる。３ＧＰＰ ＬＴＥの例においては、ＤＣＩフォーマット０／１Ａの場合、ｉ＝０、ｃ_0,k=0...m＝１，１，．．．，１，１であり、ＤＣＩフォーマット１の場合、ｉ＝１、ｃ_1,k=0...m＝０，１，０，１，．．．，０，１である。別の例においては、ｃ_i,kは、疑似ランダム系列、例えば、疑似雑音（ＰＮ）系列とすることができる。ＤＣＩフォーマット０／１Ａの場合、ｉ＝０であり、１によって初期化され、ＤＣＩフォーマット１の場合、ｉ＝１であり、２によって初期化される。

【0069】

各制御フォーマットのための識別情報または値は、事前定義しておくことができ、基地局およびＷＴＲＵは、制御フォーマットの識別情報もしくは値を知ることができ、または制御フォーマットの識別情報もしくは値を用いるように構成することができる。基地局は、決定された制御フォーマットについての事前定義された値または識別情報を、凍結ビット値として使用することができる。したがって、凍結ビット値は、特定の制御フォーマットに対応することができる。

【0070】

基地局は、５４０において、制御フォーマット情報を含むポーラ符号化された送信を、ＷＴＲＵに送信することができる。ＷＴＲＵは、５５０において、凍結ビット値に基づいて、ポーラ符号化された送信をデコードし、制御フォーマットを識別することができる。ＷＴＲＵは、対応する凍結ビット値を用いて、制御フォーマットのすべての可能なデコーディングを試みることができる。ＷＴＲＵが、例えば、ＣＲＣ検査によって、凍結ビット値をデコードすることに成功した場合、ＷＴＲＵは、制御フォーマットを識別することができる。

【0071】

凍結ビットのサイズおよびｃ_i,kとが異なる場合、ｃ_i,kをパンクチャリングすることができる。実施形態においては、制御フォーマットの区別のために、凍結ビットのただ１つの部分を使用することができる。

【0072】

図６は、ポーラ符号の凍結ビットを使用して、ＷＴＲＵを識別する例示的な方法を示している。基地局は、６１０において、ポーラ符号についての凍結ビットの位置を決定することができる。凍結ビットの位置は、例えば、ポーラ符号構成のプロセスから決定することができる。凍結ビットの位置は、ｆ_kと呼ぶことができ、ここで、（ｋ＝０，１，．．．，Ｎ−Ｋ−１）である。凍結ビットの位置は、メモリ内にセーブすることができる。基地局は、メモリにアクセスして、凍結ビットの位置を取得することによって、凍結ビットの位置を決定することができる。

【0073】

基地局は、６２０において、少なくとも１つの凍結ビットについての値を決定することができる。凍結ビットの値は、ｖ_kと呼ぶことができ、ここで、（ｋ＝０，１，．．．，Ｎ−Ｋ−１）である。凍結ビットの値は、ｖ_k＝ｃ_i,kとして定義することができる。

【0074】

ｉの値は、ＷＴＲＵ ＩＤ、例えば、ＷＴＲＵのセル無線ネットワーク一時識別子（Ｃ−ＲＮＴＩ）の関数とすることができる。ＷＴＲＵ同士を区別するために、各ＷＴＲＵ ＩＤに対して、異なる凍結ビット値を使用することができる。これは、ＷＴＲＵ間の誤検出を防止し、１つのＷＴＲＵを別のＷＴＲＵから識別することを助けることができる。ＷＴＲＵ ＩＤの代わりに、ＷＴＲＵグループＩＤを使用することができる。ＷＴＲＵ ＩＤの包含は、セキュリティ目的で使用することができる。制御チャネル設計のために、より低いフォールスアラーム確率、およびゼロパディングなしを、提供することができる。異なるＷＴＲＵ間において、より安全な通信を期待することができる。実施形態においては、ＷＴＲＵ ＩＤまたはＷＴＲＵグループＩＤのために、凍結ビットのただ１つの部分を使用することができる。

【0075】

ＷＴＲＵおよび基地局は、ＷＴＲＵのＩＤまたはグループＩＤを知ることができる。例えば、ＷＴＲＵおよび基地局は、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）手順中に、ＷＴＲＵのＣ−ＲＮＴＩを知ることができる。基地局は、知られたＷＴＲＵ ＩＤまたはグループＩＤを、凍結ビット値として使用することができる。

【0076】

基地局は、６３０において、決定された凍結ビット値を使用して、ポーラ符号化された送信をＷＴＲＵに送信することができる。ＷＴＲＵは、６４０において、それの割り当てられたＷＴＲＵ ＩＤに基づいて、ポーラ符号化された送信をデコードすることを試みることができる。ポーラ符号化された送信の凍結ビットの値が、ＷＴＲＵのＩＤに対応するという条件において、ＷＴＲＵは、送信がそれに対して宛てられていることを知る。凍結ビットの値が、ＷＴＲＵのＩＤに対応しないという条件において、ＷＴＲＵは、送信がそれに対して宛てられていないことを知る。

【0077】

図７は、以下のシミュレーション条件、すなわち、（Ｎ，Ｋ，Ａ）＝（１２８，４２，Ａ）（Ｒ＝２１／６４）、ＢＰＳＫ、ＡＷＧＮ、ＳＣＬ＋ＣＲＣデコーダ、Ｌ＝４または３２、１６ビットＣＲＣ、バタチャリア限界符号構成、ＡＷＧＮ、設計ＳＮＲ＝０ｄＢ、ｘ軸：Ｅ_b／Ｎ₀（ｄＢ）、ｙ軸：ＦＥＲを使用した数値結果を示している。図７に示されるように、ゼロ値の凍結ビットの使用と、ランダム値の凍結ビットの使用との間に顕著な性能差は、存在しない。

【0078】

ＳＣＬに基づいてポーラ符号をデコードする際、ＣＲＣ検出による候補選択は、最良確率メトリックによる候補選択よりも著しいゲインを提供する。ＣＲＣは、誤り検出のために、データフレームに付加することができ、ＣＲＣは、追加のオーバヘッドと見なされないことがある。

【0079】

ＣＲＣは、ポーラデコーディングにおいて、重要な役割を実行する。ＣＲＣ位置についての最も一般的なルールは、それを、ポーラ符号化器への入力ブロックのテールに配置することである。これは、現在のＬＴＥ仕様書に見出すことができるものと同様である。全情報ビットに対するＣＲＣ計算の後、最終結果が、末尾に付加される。ポーラ符号の入力ビットのテール部は、Ｎ＝１０２４である、図８に示されるように、良好な信頼性を有する傾向を示すが、信頼性順序に関して、ランダムに選択される。非凍結ビットを信頼性の昇順によってソートした場合、テールＣＲＣビットのほとんどを、良好な部分に位置付けることができる。図８に示されるグラフは、符号構成から獲得することができ、以下を、すなわち、ｘ軸：０（最初の入力ビット）から１０２３（最後の入力ビット）までの入力ビットインデックス、ｙ軸：０（最も信頼できない）から１（最も信頼できる）までの信頼性を仮定している。

【0080】

ＣＲＣは、ポーラ符号のＳＣＬデコーディングにとって重要である。良好な信頼できるビットのＣＲＣビットへの割り当ては、他の入力データビットの低減された信頼性を引き起こすことがある。したがって、ＣＲＣと入力データビットとの間の信頼性のバランスが、必要とされる。

【0081】

図９は、ＣＲＣビットを割り当てるために、ポーラ符号化されたトランスポートブロックの信頼できるブロックを使用する例示的な方法を示している。基地局は、９１０において、ｒ_k上においてＣＲＣビットの位置を選択することができる。変数ｒ_kは、ポーラエンコーダへの入力の位置を表し、０からＮ−１までの値を有する。ｒ_k（ｋ＝０，１，．．．，Ｋ−１）が、第（Ｋ−１−ｋ）の最も信頼できる入力位置である場合、ｒ_K-1は、最も信頼でき、ｒ₀は、最も信頼できない。非凍結ビットの信頼性は、例えば、ポーラ符号構成のプロセスから決定することができる。基地局は、非凍結ビットの信頼性をメモリ内に記憶することができる。基地局は、非凍結ビットの信頼性をソートすることができる。基地局は、非凍結ビットのソートされた信頼性をメモリ内に記憶することができる。基地局は、ＣＲＣ位置を選択する際に、ソートされた信頼性をメモリから取り出し、ソートされた信頼性を使用することができる。

【0082】

ＣＲＣ位置は、ｒ_k上において一様に選択することができる。ｓが、ＣＲＣの長さである場合、位置は、式２に示されるように、選択することができる。

【0083】

【数8】

【0084】

ここで、ｏは、オフセットであり、０から

【0085】

【数9】

【0086】

までの値を有する。

【0087】

【数10】

【0088】

が、ＣＲＣ位置として選択される。選択の開始位置は、信頼性順序の最後から位置付けることができ、以下の位置も、選択することができる。

【0089】

【数11】

【0090】

基地局は、９２０において、選択されたＣＲＣ位置を使用して、ポーラ符号化されたメッセージを送信することができる。ＷＴＲＵは、ポーラ符号化されたメッセージを受信し、デコードすることができる。

【0091】

実施形態においては、ＣＲＣビットの位置を一様に選択するために、インターリービング方式を使用することができる。１つの例は、ビット反転インターリーバである。ビット反転は、ｍ（２^m＝Ｍ≧Ｋ）の長さを有するｒ_k上において、実行することができる。０からＭ−１までの入力インデックスが、ＣＲＣのための適切な出力位置を有する長さｓが見つかるまで、ビット反転インターリーバに入力される。インターリーバの出力インデックスが、Ｋ−１よりも大きいとき、出力インデックスは、切り詰めることができる。Ｋのより小さい値が見出されるまで、ビット反転インターリーバへの元の入力インデックスは、インクリメントすることができ、Ｋ個の入力ビットのインターリービングの後、インターリーバからの出力ビットのうちのｓ個（例えば、任意の位置から開始するｓ個の連続位置）を、ＣＲＣ位置として選択することができる。

【0092】

実施形態においては、ｓ個のＣＲＣ位置を見つけるために、ＷＣＤＭＡダウンリンクレートマッチングアルゴリズムを使用して、Ｋ個の入力情報ビットのためのＣＲＣの位置を一様に選択することができる。レートマッチングのためのパラメータとしてのパンクチャリング数または繰り返し数は、ｓとすることができ、レートマッチングから獲得されるパンクチャリングまたは繰り返し位置は、ＣＲＣ位置のために使用することができる。

【0093】

入力ブロック長が、十分に長いとき、ＣＲＣビットの位置を変更することによる性能の差を見出すことは、難しいことがある。入力ブロック長が、小さく、全ブロック長に対するＣＲＣ長の比が、十分に大きいとき、性能の差を観察することができる。

【0094】

非特許文献１においてワン（Ｗａｎｇ）およびリュー（Ｌｉｕ）によって開示されたパンクチャリングアルゴリズムは、良好な性能を示すことが知られている。このパンクチャリングアルゴリズムは、入力ビットの最後から、ビットの値を「０」に固定しなければならない。これらの固定された入力に対応する出力ビットが、存在し、それらが、パンクチャリングされる。入力ビットの位置は、出力ビットに対してビット反転の関係を有する。これらの固定値ビットは、凍結ビットに類似しており、良好な信頼できるビットを含む。

【0095】

図１０は、Ｋ＝８８であり、パンクチャリングを用いる、または用いないときの、テールＣＲＣの使用と、図９に関して説明された方法の使用との間の比較を示している。図１０におけるパンクチャリングアルゴリズムは、ワンおよびリューによって開示されたパンクチャリングアルゴリズムに基づいている
以下のシミュレーション条件、すなわち、（Ｎ，Ｋ，Ａ）＝（２５６，８８，Ａ）（Ｒ＝１１／３２、または８０ビットがパンクチャリングされたときは、Ｒ＝１／２）、ＢＰＳＫ、ＡＷＧＮ、ＳＣＬ＋ＣＲＣデコーダ、Ｌ＝３２、１６ビットＣＲＣ、バタチャリア限界符号構成、ＡＷＧＮ、設計ＳＮＲ＝０ｄＢ、ｘ軸：Ｅ_b／Ｎ₀（ｄＢ）、ｙ軸：ＦＥＲが、仮定される。パンクチャリングを用いない２つの方式間に観察される顕著な差は、存在しない。８０ビットのパンクチャリング、および１６ビットテールＣＲＣは、情報入力ビットのための良好な信頼できるビットの不足を引き起こし、性能の悪化が、観察される。１０^-4のＦＥＲにおいて、約０．２５ｄＢの性能差が、観察される。

【0096】

非特許文献１においてワンおよびリューによって開示されたパンクチャリングパターン（これ以降、「方式Ａ」と呼ばれる）は、準一様パンクチャリング（ＱＵＰ）よりも良好な性能を示し、追加の符号構成を必要としない。Ｐが、パンクチャリングビットの数であるとき、方式Ａは、以下のように説明することができる。ＢＲ（Ｎ−１−ｉ）、ｉ＝０，１，．．．，Ｐ−１として番号付けられた出力ビットの位置をパンクチャリングする。Ｎ−１−ｉ、ｉ＝０，１，．．．，Ｐ−１として番号付けられた入力ビットの位置における値を、ゼロに固定する。ＢＲ（）は、ｎ（Ｎ＝２ⁿ）ビットの長さについてのビット反転関数である。例えば、４ビットの長さの場合、ＢＲ（２）＝ＢＲ（００１０₂）＝０１００₂＝４である。ポーラ符号における出力ビットは、入力ビットとビット反転の関係を有する。パンクチャリングされた出力ビットに対応する入力ビットは、方式Ａにおけるのと同様に、ゼロ値に固定されるべきである。したがって、入力ビットは、方式Ａによって、入力ビットの最後から、ゼロに固定される。

【0097】

図１１は、ポーラ符号の信頼性の分布を示している。一般に、ポーラ符号の入力ビットの終りの部分は、良好な信頼性を有する。方式Ａは、良好な信頼性ビットを固定または凍結させることができる。符号化率が、低いときは、良好な信頼性を有するビットの数は、限られており、方式Ａは、最後から連続的に入力ビットの値をゼロに固定することによって、パンクチャリング性能に悪影響を与えることがある。

【0098】

固定された入力ビットが、分布的方法で位置付けられる場合、性能を改善することができる。低レートのポーラ符号についてのパンクチャリングの必要性に関して言及されるべき１つのことは、２進ベースのポーラ符号については、いくつかの入力ブロックサイズの特定の符号化率を獲得することが、原則的に必要とされることである。例えば、入力ブロックサイズを２５６とする、２／５の符号化率が、使用される場合、通常は、出力ブロックサイズを１０２４とする、１／４の符号化率からのパンクチャリング以外に、方法が、存在しない。入力ブロックサイズが、２５６よりも小さい場合、出力ブロックサイズを５１２とする、２／５の符号化率を有することができる。例えば、入力ブロックサイズが、１７６であるとき、（５１２，１７６，Ａ）ポーラ符号から７２ビットをパンクチャリングすることによって、２／５の符号化率を有することができる。

【0099】

図１２は、低符号化率のポーラ符号についてのパンクチャリングの例示的な方法を示している。基地局および／またはＷＴＲＵは、Ｎ−１−ｉ、ｉ＝０，１，．．．，Ｐ−１として番号付けられた出力ビットの位置をパンクチャリングすることができる（１２１０）。基地局および／またはＷＴＲＵは、ＢＲ（Ｎ−ｌ−ｉ）、ｉ＝０，１，．．．，Ｐ−１として番号付けられた入力ビットの位置における値を、ゼロに固定することができる（１２２０）。

【0100】

入力ビットと出力ビットとの間の関係を考えると、最後からの出力ビットの連続パンクチャリングは、「準一様」のパターンを有する入力ビットにおける固定されたゼロ値に対応する。例えば、図１２を参照して上で説明された方法に従って、８ビットがパンクチャリングされる場合、入力ビットの固定値は、図１３に示されるように見え、すべての入力ビットにわたって分布することができ、終りの部分は、方式Ａと比較して、あまり固定的ではない。

【0101】

図１４は、方式Ａと、図１２を参照して上で説明された方法との間の性能比較を示しており、以下のシミュレーション条件、すなわち、パンクチャリング前における（Ｎ，Ｋ，Ａ）＝（１０２４，２５６，Ａ）（Ｒ＝１／４）、ＢＰＳＫ、ＡＷＧＮ、ＳＣＬ＋ＣＲＣデコーダ、Ｌ＝４、３ＧＰＰ ＬＴＥ１６ビットＣＲＣ、バタチャリア限界符号構成、ＡＷＧＮ、設計ＳＮＲ＝０ｄＢ、３８４パンクチャード−＞（６４０，２５６）（Ｒ＝２／５）、ｘ軸：Ｅ_b／Ｎ₀（ｄＢ）、ｙ軸：ＦＥＲを仮定する。１０^-3のＦＥＲにおいて、約０．４ｄＢのゲインを観察することができる。

【0102】

上では特徴および要素が特定の組み合わせで説明されたが、各特徴または要素は、単独で使用することができ、または他の特徴および要素との任意の組み合わせで使用することができることを当業者は理解されよう。加えて、本明細書で説明された方法は、コンピュータまたはプロセッサによって実行される、コンピュータ可読媒体内に包含された、コンピュータプログラム、ソフトウェア、またはファームウェアで実装することができる。コンピュータ可読媒体の例は、（有線または無線接続上で送信される）電子信号、およびコンピュータ可読記憶媒体を含む。コンピュータ可読記憶媒体の例は、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、内蔵ハードディスクおよびリムーバブルディスクなどの磁気媒体、光磁気媒体、ならびにＣＤ−ＲＯＭディスクおよびデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）などの光媒体を含むが、それらに限定されない。ソフトウェアと連携するプロセッサを使用して、ＷＴＲＵ、ＵＥ、端末、基地局、ＲＮＣ、または任意のホストコンピュータにおいて使用するための無線周波数送受信機を実装することができる。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【手続補正書】

【提出日】2018年9月13日

【手続補正1】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0009】

は、出力符号ブロックのベクトルである。入力ブロックベクトルおよび出力ブロックベクトルはともに、同じ長さＮを有し、０からＮ−１までのインデックスを付与され、ここで、Ｎ＝２ⁿである。可変２進値を有する情報ビットの数は、Ｋによって表すことができる。可変２進値を有する情報ビットの位置は、集合Ａによって表すことができる。入力ブロック内のいくつかのビットは、固定（fixed）または凍結値（frozen value）になるように設定することができ、これは、通常は０である。凍結値を有するビットの数は、Ｎ−Ｋとすることができる。凍結値を有するビットの位置は、集合Ａ^cによって表すことができる。符号化率は、Ｒ＝Ｋ／Ｎによって表すことができる。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0061】

Ｌ＝４を用い、ＳＣＬデコーディングアルゴリズムを使用する、ポーラデコーディングの複雑度は、７の拘束長を用いたテールバイティング畳み込みデコーディングに匹敵することができる。ポーラ符号およびテールバイティング畳み込み符号のいくつかの複雑度は、以下の通りであり、ポーラ符号については、ＮＬｌｏｇ（Ｎ）＝１２８×４×ｌｏｇ（１２８）＝３５８４であり、テールバイティング畳み込み符号については、６４×１×４２×２＝５３７６であり、テールバイティング畳み込み符号については、１つのメトリック更新、２つの反復、および入力情報ビットと同じデコーディング深度（＝４２）が、仮定される。

【国際調査報告】