JP2000092031A - デジタルデ―タ伝送システムにおける削除対象フレ―ムの識別方法 - Google Patents
デジタルデ―タ伝送システムにおける削除対象フレ―ムの識別方法Info
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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- Quality & Reliability (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Error Detection And Correction (AREA)
- Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 テルストラ１：３および１：４チャネルにつ
いてのフレーム削除性能および全てのチャネルについて
のクラスＩｂビットのエラーチェック性能を向上させ
る。 【解決手段】 ２つの畳込み復号化段階と２つのＰＢＥ
Ｒ閾値を巡回冗長検査と併用して、遅い周波数ホッピン
グチャネルについてのフレーム削除性能を向上させる方
法。畳込み復号化プロセスにおける動作不能状態を、
「順・逆方向復号化」アルゴリズムによって検出する。
動作不能状態は、畳込み復号器の２パスで検出される。
復号器が動作不能となると、実質的にランダムな誤った
復号化ビットのバーストが生成し、復号器のメモリ効果
のために、それらエラーは各復号化方向で異なる。これ
らの誤ったランダムエラーは、２つの復号化データ群の
比較によって検出することができる。
いてのフレーム削除性能および全てのチャネルについて
のクラスＩｂビットのエラーチェック性能を向上させ
る。 【解決手段】 ２つの畳込み復号化段階と２つのＰＢＥ
Ｒ閾値を巡回冗長検査と併用して、遅い周波数ホッピン
グチャネルについてのフレーム削除性能を向上させる方
法。畳込み復号化プロセスにおける動作不能状態を、
「順・逆方向復号化」アルゴリズムによって検出する。
動作不能状態は、畳込み復号器の２パスで検出される。
復号器が動作不能となると、実質的にランダムな誤った
復号化ビットのバーストが生成し、復号器のメモリ効果
のために、それらエラーは各復号化方向で異なる。これ
らの誤ったランダムエラーは、２つの復号化データ群の
比較によって検出することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルデータ伝
送に関し、特にデジタルデータ復号器に関するものであ
る。
送に関し、特にデジタルデータ復号器に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】先行技術および技術的背景の説明につい
ては、参考文献として、ウィグレン（Wigren）らに対す
る米国特許５、５９８、５０６号および５、５９６、６
７８号、ハイッキラ（Heikkila）に対する米国特許５、
５５７、６３９号ならびにレイモンド スチール（Raym
ond Steele）編著,ジョン ワイリー アンド ソンズ（Jo
hn Wiley ＆ Sons）発行による“Mobile Radio Communi
cations”がある。本明細書では、以下の略称を用い
る。
ては、参考文献として、ウィグレン（Wigren）らに対す
る米国特許５、５９８、５０６号および５、５９６、６
７８号、ハイッキラ（Heikkila）に対する米国特許５、
５５７、６３９号ならびにレイモンド スチール（Raym
ond Steele）編著,ジョン ワイリー アンド ソンズ（Jo
hn Wiley ＆ Sons）発行による“Mobile Radio Communi
cations”がある。本明細書では、以下の略称を用い
る。
【０００３】ＧＳＭ−Global System for Mobile Commu
nications（以前は、Group SpecialMobile） ＢＣＣＨ−報知チャネル（Broadcast control channe
l） ＴＣＨ／Ｆ−トラフィックチャネルフルレート（Traffi
c channel full rate） ＣＲＣ−巡回冗長検査（Cyclic redundancy check） ＢＦＩ−削除対象フレーム表示（Bad frame indicatio
n） ＭＳ−移動局（Mobile station） ＰＢＥＲ−擬似ビットエラー率（Pseudo bit error rat
e） ＧＳＭセルラ通信システムでは、基本的にフルレート音
声コーデックが用いられている。フルレート音声コーデ
ックでは、サンプリング周波数１３ｋＨｚでサンプリン
グされたデータを７６のパラメータを有する２６０ビッ
トのデータに符号化する。この２６０ビットのデータ
は、音声品質に対する主観的な重要性に基づいて２つの
グループに分けられる。重要性が最も低い７８ビットの
データは、クラスＩＩビットとして知られ、保護されな
い。これらクラスＩＩビットに不具合が発生した場合で
も、音声品質は、ほとんど聞き取れない程度の影響しか
受けない。最も重要性の高い１８２ビットのデータは、
クラスＩビットとして知られ、１／２の畳込み符号化に
よって保護される。クラスＩビットのデータはさらにク
ラスＩａおよびＩｂに細分され、最も重要な５０ビット
（Ｉａ）は、３ビット巡回冗長検査（ＣＲＣ）によって
さらに保護されるようになっている。
nications（以前は、Group SpecialMobile） ＢＣＣＨ−報知チャネル（Broadcast control channe
l） ＴＣＨ／Ｆ−トラフィックチャネルフルレート（Traffi
c channel full rate） ＣＲＣ−巡回冗長検査（Cyclic redundancy check） ＢＦＩ−削除対象フレーム表示（Bad frame indicatio
n） ＭＳ−移動局（Mobile station） ＰＢＥＲ−擬似ビットエラー率（Pseudo bit error rat
e） ＧＳＭセルラ通信システムでは、基本的にフルレート音
声コーデックが用いられている。フルレート音声コーデ
ックでは、サンプリング周波数１３ｋＨｚでサンプリン
グされたデータを７６のパラメータを有する２６０ビッ
トのデータに符号化する。この２６０ビットのデータ
は、音声品質に対する主観的な重要性に基づいて２つの
グループに分けられる。重要性が最も低い７８ビットの
データは、クラスＩＩビットとして知られ、保護されな
い。これらクラスＩＩビットに不具合が発生した場合で
も、音声品質は、ほとんど聞き取れない程度の影響しか
受けない。最も重要性の高い１８２ビットのデータは、
クラスＩビットとして知られ、１／２の畳込み符号化に
よって保護される。クラスＩビットのデータはさらにク
ラスＩａおよびＩｂに細分され、最も重要な５０ビット
（Ｉａ）は、３ビット巡回冗長検査（ＣＲＣ）によって
さらに保護されるようになっている。
【０００４】音声伝送時の際の不快な音声の人工的な歪
みを防止するため、フレーム削除メカニズムは、クラス
Ｉａエラーを有する全てのフレームおよび一定数以上の
クラスＩｂエラーを有するフレームを、全ての伝搬チャ
ネルタイプについてできるだけ正確かつ効果的に検出し
なければならない。
みを防止するため、フレーム削除メカニズムは、クラス
Ｉａエラーを有する全てのフレームおよび一定数以上の
クラスＩｂエラーを有するフレームを、全ての伝搬チャ
ネルタイプについてできるだけ正確かつ効果的に検出し
なければならない。
【０００５】ネットワークオペレータは、そのネットワ
ークの能力および品質を最大にしようとしている。この
ことを達成する方法の一つとしては、スロー周波数ホッ
ピングを用いた方法がある。スロー周波数ホッピングチ
ャネルでは、各バーストはは、周期的な擬似ランダムホ
ッピングシンボル系列に従い、それ以前のバーストの周
波数とは異なる周波数で伝送される。ホッピングシンボ
ル系列の周波数ダイバーシティ効果により、良好な性能
を得ることができる。
ークの能力および品質を最大にしようとしている。この
ことを達成する方法の一つとしては、スロー周波数ホッ
ピングを用いた方法がある。スロー周波数ホッピングチ
ャネルでは、各バーストはは、周期的な擬似ランダムホ
ッピングシンボル系列に従い、それ以前のバーストの周
波数とは異なる周波数で伝送される。ホッピングシンボ
ル系列の周波数ダイバーシティ効果により、良好な性能
を得ることができる。
【０００６】スロー周波数ホッピングを用いることで、
ネットワークオペレータに割り当てられた周波数の再利
用を促進することもでき、それによって、利用可能な能
力が大きくなる。スロー周波数ホッピングおよび周波数
再利用の一つの副作用としては、テルストラ（Telstr
a）チャネルとして知られる特殊な種類の伝搬チャネル
の形成がある。このようなチャネルがテルストラチャネ
ルと呼ばれるのは、オーストラリアのネットワークオペ
レータであるテルストラがこの種のチャネルについてオ
ペレータ自体の移動局の性能試験を実施したためであ
る。
ネットワークオペレータに割り当てられた周波数の再利
用を促進することもでき、それによって、利用可能な能
力が大きくなる。スロー周波数ホッピングおよび周波数
再利用の一つの副作用としては、テルストラ（Telstr
a）チャネルとして知られる特殊な種類の伝搬チャネル
の形成がある。このようなチャネルがテルストラチャネ
ルと呼ばれるのは、オーストラリアのネットワークオペ
レータであるテルストラがこの種のチャネルについてオ
ペレータ自体の移動局の性能試験を実施したためであ
る。
【０００７】この種の伝搬チャネル（テルストラ）は、
ｎ個（一般的にはｎ＝４）の周波数をホッピングするス
ロー周波数ホッピングチャネルを特徴とする。このテル
ストラチャネルの問題点のうちの１つとしては、隣接す
るセルのＢＣＣＨまたはトラフィックチャネルから生じ
る高レベルの同一チャネル干渉が発生してしまうことで
ある（一般的には、−１０〜−２０ｄＢ）。この同一チ
ャネル干渉を受けることにより、干渉の影響を受けたバ
ーストにおけるエラービット率が５０％（すなわち、本
質的にランダム）近くになるが、他のｎ−１個の周波数
におけるエラー率は低いままとなる。
ｎ個（一般的にはｎ＝４）の周波数をホッピングするス
ロー周波数ホッピングチャネルを特徴とする。このテル
ストラチャネルの問題点のうちの１つとしては、隣接す
るセルのＢＣＣＨまたはトラフィックチャネルから生じ
る高レベルの同一チャネル干渉が発生してしまうことで
ある（一般的には、−１０〜−２０ｄＢ）。この同一チ
ャネル干渉を受けることにより、干渉の影響を受けたバ
ーストにおけるエラービット率が５０％（すなわち、本
質的にランダム）近くになるが、他のｎ−１個の周波数
におけるエラー率は低いままとなる。
【０００８】ＴＣＨ／ＦＳチャネルのインターリーブお
よび再配列を行なっていることにより、これらの誤りビ
ットは、音声フレーム全体に均等に分配され、他のバー
ストからの正しいビットとインターレースされる。この
テルストラチャネルは、音声フレームに寄与する全ての
バーストが同等のエラーを有する可能性がある通常の
（非テルストラ型）チャネルとは全く対照的に、インタ
ーリーブを取り除き再配列を行った後には、符号化音声
フレームで不均等に分布したビットが誤りとなる可能性
がある。このＧＳＭ符号化方式で使用されるｒ＝１／
２、Ｋ＝５コードは強力であり、テルストラチャネルで
のエラーを良好に修正することができる。この動作は元
々、１：４ホッピングチャネルのテルストラにおいて知
られるようになったものである。
よび再配列を行なっていることにより、これらの誤りビ
ットは、音声フレーム全体に均等に分配され、他のバー
ストからの正しいビットとインターレースされる。この
テルストラチャネルは、音声フレームに寄与する全ての
バーストが同等のエラーを有する可能性がある通常の
（非テルストラ型）チャネルとは全く対照的に、インタ
ーリーブを取り除き再配列を行った後には、符号化音声
フレームで不均等に分布したビットが誤りとなる可能性
がある。このＧＳＭ符号化方式で使用されるｒ＝１／
２、Ｋ＝５コードは強力であり、テルストラチャネルで
のエラーを良好に修正することができる。この動作は元
々、１：４ホッピングチャネルのテルストラにおいて知
られるようになったものである。
【０００９】ＧＳＭ ＴＣＨ／ＦＳチャネル用に使用さ
れているフレーム削除アルゴリズムは、３ビットＣＲＣ
チェックおよび擬似ビットエラー率（以下ＰＢＥＲと略
す。）閾値という２つの個別の試験から構成されてい
る。ＰＢＥＲは、復号化されたクラスＩビットを再度符
号化し、それらをビットごとに元の受信ビットと比較す
ることで計算される。ＣＲＣチェックは、音声フレーム
のクラスＩａビット全体に対して計算される。符号化ク
ラスＩビット全てについて、推定エラー数を計算する。
れているフレーム削除アルゴリズムは、３ビットＣＲＣ
チェックおよび擬似ビットエラー率（以下ＰＢＥＲと略
す。）閾値という２つの個別の試験から構成されてい
る。ＰＢＥＲは、復号化されたクラスＩビットを再度符
号化し、それらをビットごとに元の受信ビットと比較す
ることで計算される。ＣＲＣチェックは、音声フレーム
のクラスＩａビット全体に対して計算される。符号化ク
ラスＩビット全てについて、推定エラー数を計算する。
【００１０】従来のフレーム削除アルゴリズムは下記に
示すように行われていた。
示すように行われていた。
【００１１】（１）符号化された１８９個のクラスＩの
シンボルを畳み込みにて復号化することにより、１８２
個のクラスＩのビット、３個のＣＲＣチェックビットお
よび４個のテールビットを得る。
シンボルを畳み込みにて復号化することにより、１８２
個のクラスＩのビット、３個のＣＲＣチェックビットお
よび４個のテールビットを得る。
【００１２】（２）クラスＩａのビットについてＣＲＣ
チェックを行う。ＣＲＣチェックにてエラーが検出され
た場合、そのフレームに削除対象としてマークを施す。
チェックを行う。ＣＲＣチェックにてエラーが検出され
た場合、そのフレームに削除対象としてマークを施す。
【００１３】（３）１８２個のクラスＩのビット、３個
のＣＲＣチェックビットおよび４個のテールビットを再
符号化し、再符号化されたシンボルと元の受信シンボル
との間でビット毎の比較を行って、異なるビットの数を
計算する。
のＣＲＣチェックビットおよび４個のテールビットを再
符号化し、再符号化されたシンボルと元の受信シンボル
との間でビット毎の比較を行って、異なるビットの数を
計算する。
【００１４】（４）異なるビットの数がＰＢＥＲ閾値を
超えている場合は、そのフレームに削除対象としてマー
クを施す。
超えている場合は、そのフレームに削除対象としてマー
クを施す。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】上記で説明した従来の
フレーム削除アルゴリズムは、「非テルストラ型」チャ
ネルに対しては有効に機能する。しかし、ＣＲＣチェッ
クの精度は、ＰＢＥＲ閾値によって影響される。ＰＢＥ
Ｒ閾値が低いほど、ＣＲＣチェックの信頼性は高くな
る。一般的に、４５〜６０（ビット／フレーム）の間の
ＰＢＥＲ閾値が必要とされる。
フレーム削除アルゴリズムは、「非テルストラ型」チャ
ネルに対しては有効に機能する。しかし、ＣＲＣチェッ
クの精度は、ＰＢＥＲ閾値によって影響される。ＰＢＥ
Ｒ閾値が低いほど、ＣＲＣチェックの信頼性は高くな
る。一般的に、４５〜６０（ビット／フレーム）の間の
ＰＢＥＲ閾値が必要とされる。
【００１６】しかし、上記で説明した従来のフレーム削
除アルゴリズムは、「テルストラ型」チャネルでは有効
に機能しない。その理由は、従来のフレーム削除アルゴ
リズムをテルストラ型チャネルに適用した場合、テルス
トラ型チャネルで要求されるＰＢＥＲ値が高すぎるた
め、ＣＲＣチェックの信頼性が低くなってしまうからで
ある。つまり、テルストラチャネルでは、均一で周期的
なエラー分布であることにより、畳込みコードによって
多くの数のエラーを訂正することができるが、「テルス
トラ型」チャネルに対するＰＢＥＲ閾値設定が低すぎる
場合、エラーのない多くの音声フレームを削除してしま
うためである。
除アルゴリズムは、「テルストラ型」チャネルでは有効
に機能しない。その理由は、従来のフレーム削除アルゴ
リズムをテルストラ型チャネルに適用した場合、テルス
トラ型チャネルで要求されるＰＢＥＲ値が高すぎるた
め、ＣＲＣチェックの信頼性が低くなってしまうからで
ある。つまり、テルストラチャネルでは、均一で周期的
なエラー分布であることにより、畳込みコードによって
多くの数のエラーを訂正することができるが、「テルス
トラ型」チャネルに対するＰＢＥＲ閾値設定が低すぎる
場合、エラーのない多くの音声フレームを削除してしま
うためである。
【００１７】本発明の目的は、テルストラ１：３および
１：４チャネルについてのより良好なフレーム削除性能
を提供すること、ならびに全てのチャネルについてより
良好なクラスＩｂのビットのエラーチェックを行うため
の方法を提供することである。
１：４チャネルについてのより良好なフレーム削除性能
を提供すること、ならびに全てのチャネルについてより
良好なクラスＩｂのビットのエラーチェックを行うため
の方法を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の、デジタルデータ伝送システムにおける削
除対象フレームの識別方法は、受信フレームのうちから
削除すべきフレームを識別するための、デジタルデータ
伝送システムにおける削除対象フレームの識別方法であ
って、デインターリーブおよび等化を行なった後に、前
記デインターリーブおよび前記等化により得られた受信
シンボル系列を畳込み復号化した畳込み復号化された受
信シンボル系列と、前記受信シンボル系列を時間反転方
向に並べ替える時間軸反転、畳込み復号化および再度の
時間軸反転が行なわれた前記畳込み復号化された受信シ
ンボル系列の複製との比較結果に基づいてＰＢＥＲ閾値
を設定し、前記受信シンボル系列と、前記畳込み復号化
された受信シンボル系列を再符号化したシンボル系列と
を比較することにより前記受信シンボル系列のＰＢＥＲ
を計算し、該ＰＢＥＲが設定された前記ＰＢＥＲ閾値を
超える場合は、当該受信フレームに対して削除対象とし
てマークを施す。
に、本発明の、デジタルデータ伝送システムにおける削
除対象フレームの識別方法は、受信フレームのうちから
削除すべきフレームを識別するための、デジタルデータ
伝送システムにおける削除対象フレームの識別方法であ
って、デインターリーブおよび等化を行なった後に、前
記デインターリーブおよび前記等化により得られた受信
シンボル系列を畳込み復号化した畳込み復号化された受
信シンボル系列と、前記受信シンボル系列を時間反転方
向に並べ替える時間軸反転、畳込み復号化および再度の
時間軸反転が行なわれた前記畳込み復号化された受信シ
ンボル系列の複製との比較結果に基づいてＰＢＥＲ閾値
を設定し、前記受信シンボル系列と、前記畳込み復号化
された受信シンボル系列を再符号化したシンボル系列と
を比較することにより前記受信シンボル系列のＰＢＥＲ
を計算し、該ＰＢＥＲが設定された前記ＰＢＥＲ閾値を
超える場合は、当該受信フレームに対して削除対象とし
てマークを施す。
【００１９】また、本発明の他のデジタルデータ伝送シ
ステムにおける削除対象フレームの識別方法は、受信フ
レームのうちから削除すべきフレームを識別するため
の、デジタルデータ伝送システムにおける削除対象フレ
ームの識別方法であって、デインターリーブおよび等化
を行なった後に、前記デインターリーブおよび前記等化
により得られた受信シンボル系列のシンボル数であるｎ
以下のトレースバック長ｘを使用して、ｎ個のクラスＩ
符号化シンボルの畳込み復号化を行うことにより、ｎ個
の復号化されたクラスＩの順方向復号化ビットを生成
し、ｎ以下のトレースバック長ｙを用いて、時間反転方
向でｎ個のクラスＩ符号化シンボルの複製を復号化し
て、ｎ個のクラスＩ時間反転復号化ビットを生成し、ｎ
個の前記クラスＩ時間符号化反転ビットを再度時間反転
し、前記逆方向復号化プロセスによって生じたビットオ
フセットＲを削除して逆方向復号化ビットとし、前記順
方向復号化ビットの最初のｎ−Ｒ個のビットと、前記逆
方向復号化ビットの最初のｎ−Ｒ個のビットとを比較し
て異なるビット数を計算し、ビットの相違が認められな
い場合にはＰＢＥＲ閾値を予め定められた第１の値に設
定し、ビットの相違が認められる場合にはＰＢＥＲ閾値
を前記第１の値よりも低い第２の値に設定し、ｎ個の前
記復号化されたクラスＩの順方向復号化ビットを再符号
化して、ｎ個の再符号化シンボルを形成し、ｎ個の前記
再符号化シンボルと、符号化されている前記受信シンボ
ル系列とをビット毎に比較してＰＢＥＲを計算し、該Ｐ
ＢＥＲが設定された前記ＰＢＥＲ閾値より大きい場合に
は、該フレームに削除対象としてマークを施す。
ステムにおける削除対象フレームの識別方法は、受信フ
レームのうちから削除すべきフレームを識別するため
の、デジタルデータ伝送システムにおける削除対象フレ
ームの識別方法であって、デインターリーブおよび等化
を行なった後に、前記デインターリーブおよび前記等化
により得られた受信シンボル系列のシンボル数であるｎ
以下のトレースバック長ｘを使用して、ｎ個のクラスＩ
符号化シンボルの畳込み復号化を行うことにより、ｎ個
の復号化されたクラスＩの順方向復号化ビットを生成
し、ｎ以下のトレースバック長ｙを用いて、時間反転方
向でｎ個のクラスＩ符号化シンボルの複製を復号化し
て、ｎ個のクラスＩ時間反転復号化ビットを生成し、ｎ
個の前記クラスＩ時間符号化反転ビットを再度時間反転
し、前記逆方向復号化プロセスによって生じたビットオ
フセットＲを削除して逆方向復号化ビットとし、前記順
方向復号化ビットの最初のｎ−Ｒ個のビットと、前記逆
方向復号化ビットの最初のｎ−Ｒ個のビットとを比較し
て異なるビット数を計算し、ビットの相違が認められな
い場合にはＰＢＥＲ閾値を予め定められた第１の値に設
定し、ビットの相違が認められる場合にはＰＢＥＲ閾値
を前記第１の値よりも低い第２の値に設定し、ｎ個の前
記復号化されたクラスＩの順方向復号化ビットを再符号
化して、ｎ個の再符号化シンボルを形成し、ｎ個の前記
再符号化シンボルと、符号化されている前記受信シンボ
ル系列とをビット毎に比較してＰＢＥＲを計算し、該Ｐ
ＢＥＲが設定された前記ＰＢＥＲ閾値より大きい場合に
は、該フレームに削除対象としてマークを施す。
【００２０】本発明は、そのフレームが削除対象である
かどうかを判定するためのＰＢＥＲ闘値を設定する際
に、受信シンボル系列を畳込み復号化した順方向復号化
シンボル系列と、受信シンボルを時間軸反転してから時
間反転畳込み復号化した後にさらに時間軸反転した逆方
向復号化シンボル系列とを各ビット毎に比較し、相違が
存在しない場合にはＰＢＥＲ闘値を高い値に設定し、相
違が存在する場合にはＰＢＥＲ闘値を、ＣＲＣチェック
の信頼性が充分確保されるだけの低い値に設定するよう
にしたものである。
かどうかを判定するためのＰＢＥＲ闘値を設定する際
に、受信シンボル系列を畳込み復号化した順方向復号化
シンボル系列と、受信シンボルを時間軸反転してから時
間反転畳込み復号化した後にさらに時間軸反転した逆方
向復号化シンボル系列とを各ビット毎に比較し、相違が
存在しない場合にはＰＢＥＲ闘値を高い値に設定し、相
違が存在する場合にはＰＢＥＲ闘値を、ＣＲＣチェック
の信頼性が充分確保されるだけの低い値に設定するよう
にしたものである。
【００２１】したがって、本発明の削除対象フレームの
識別方法をテルストラ型チャネルに対して適用した場合
でも、エラーの無い音声フレームを削除してしまうこと
なく良好なフレーム削除性能を得ることができる。
識別方法をテルストラ型チャネルに対して適用した場合
でも、エラーの無い音声フレームを削除してしまうこと
なく良好なフレーム削除性能を得ることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態につい
て、順・逆方向復号化機構を示す唯一の図面である図１
を参照しながら説明する。順・逆方向復号化（ＦＢＤ：
Ｆｏｒｗａｒｄ Ｂａｃｋｗａｒｄ Ｄｅｃｏｄｉｎ
ｇ）として知られるアルゴリズムは、２つの畳込み復号
化ステップおよび２つのＰＢＥＲ閾値を、クラスＩａの
ＣＲＣチェックとともに使用するものである。ＦＢＤア
ルゴリズムは、畳込み復号化プロセスにおける動作不能
状態を検出するように作られている。この動作不能状態
とは、復号化が失敗し、復号化が再同期するまで、その
復号化プロセスからほぼランダムなエラーバーストが発
生している状態である。
て、順・逆方向復号化機構を示す唯一の図面である図１
を参照しながら説明する。順・逆方向復号化（ＦＢＤ：
Ｆｏｒｗａｒｄ Ｂａｃｋｗａｒｄ Ｄｅｃｏｄｉｎ
ｇ）として知られるアルゴリズムは、２つの畳込み復号
化ステップおよび２つのＰＢＥＲ閾値を、クラスＩａの
ＣＲＣチェックとともに使用するものである。ＦＢＤア
ルゴリズムは、畳込み復号化プロセスにおける動作不能
状態を検出するように作られている。この動作不能状態
とは、復号化が失敗し、復号化が再同期するまで、その
復号化プロセスからほぼランダムなエラーバーストが発
生している状態である。
【００２３】本実施形態では、ＧＳＭセルラ通信システ
ムにおけるＴＣＨ／ＦＳ ＧＳＭチャネルについて削除
対象のフレームを識別する場合を用いて説明する。
ムにおけるＴＣＨ／ＦＳ ＧＳＭチャネルについて削除
対象のフレームを識別する場合を用いて説明する。
【００２４】ＦＢＤメカニズムは、ＧＳＭ無線受信機の
通常の等化およびデインターリーブ後に、下記に示すよ
うに実行される。
通常の等化およびデインターリーブ後に、下記に示すよ
うに実行される。
【００２５】ＦＢＤアルゴリズムの動作は、図１を参照
することでさらに明瞭になる。
することでさらに明瞭になる。
【００２６】図１を参照すると、ＦＢＤアルゴリズムを
実行するための削除フレーム識別装置は、畳込み復号器
２と、ビット反転器３と、時間反転畳込み復号器４と、
ビット反転器５と、畳込み再符号化器６と、ＰＢＥＲ計
算器７と、ＰＢＥＲ闘値設定部８と、ＰＢＥＲ計算器９
と、削除対象フレームマーク部１０とから構成され、等
価器１から出力されたシンボル系列を入力して、削除対
象となるフレームを識別してマークしＣＯＤＥＣ１１に
対して出力している。
実行するための削除フレーム識別装置は、畳込み復号器
２と、ビット反転器３と、時間反転畳込み復号器４と、
ビット反転器５と、畳込み再符号化器６と、ＰＢＥＲ計
算器７と、ＰＢＥＲ闘値設定部８と、ＰＢＥＲ計算器９
と、削除対象フレームマーク部１０とから構成され、等
価器１から出力されたシンボル系列を入力して、削除対
象となるフレームを識別してマークしＣＯＤＥＣ１１に
対して出力している。
【００２７】等化器１からの出力は、受信したフレーム
から、デインターリーブおよび等化によって得られた符
号化シンボル系列である。この１８９個のシンボルによ
り構成されるシンボル系列を、説明を簡単にするために
シンボル系列Ｑと称する。シンボル系列Ｑの１８９個の
シンボルは、畳込み復号器２に送られ、畳込み復号器２
からは、１８９個の復号化されたクラスＩのビット（シ
ンボル系列Ｚ）が出力される。また、シンボル系列Ｑの
複製は、ビット反転器３で時間軸反転され、時間反転畳
込み復号器４において畳込みにより復号化され、ビット
反転器５で再度時間軸反転される。
から、デインターリーブおよび等化によって得られた符
号化シンボル系列である。この１８９個のシンボルによ
り構成されるシンボル系列を、説明を簡単にするために
シンボル系列Ｑと称する。シンボル系列Ｑの１８９個の
シンボルは、畳込み復号器２に送られ、畳込み復号器２
からは、１８９個の復号化されたクラスＩのビット（シ
ンボル系列Ｚ）が出力される。また、シンボル系列Ｑの
複製は、ビット反転器３で時間軸反転され、時間反転畳
込み復号器４において畳込みにより復号化され、ビット
反転器５で再度時間軸反転される。
【００２８】開始状態および終了状態がわかっている場
合には、生成多項式の順序を逆転させ、やはり生成した
シンボルに対してビットが寄与している順序を逆転させ
ることで、線形の畳込みコードの時間反転復号化を行う
ことができる。１例として、ＧＳＭ ＴＣＨ／ＦＳチャ
ネルにおいて用いられるｎ＝２、Ｋ＝５符号化について
考える。特性多項式は、下記の式（１）、（２）により
定義される。
合には、生成多項式の順序を逆転させ、やはり生成した
シンボルに対してビットが寄与している順序を逆転させ
ることで、線形の畳込みコードの時間反転復号化を行う
ことができる。１例として、ＧＳＭ ＴＣＨ／ＦＳチャ
ネルにおいて用いられるｎ＝２、Ｋ＝５符号化について
考える。特性多項式は、下記の式（１）、（２）により
定義される。
【００２９】 Ｇ0＝１＋Ｄ3＋Ｄ4（２進法表示１００１１） （１） Ｇ1＝１＋Ｄ＋Ｄ3＋Ｄ4（２進法表示１１０１１） （２） 時間反転したものは下記の式（３）、（４）によって得
られる。
られる。
【００３０】 Ｔ0＝１＋Ｄ＋Ｄ3＋Ｄ4（２進法表示１１０１１） （３） Ｔ1＝１＋Ｄ＋Ｄ4（２進法表示１１００１） （４） 修正コードを用いて、逆方向で復号化を行うことができ
る。しかしながら、発生する（Ｋ−１）ビットの順序エ
ラーに対する許容誤差がなければならない。
る。しかしながら、発生する（Ｋ−１）ビットの順序エ
ラーに対する許容誤差がなければならない。
【００３１】すなわちビット反転器５からの復号化ビッ
ト出力の最初の４個を削除することで、逆方向復号化に
よって時間反転ビットに導入された４ビットオフセット
を考慮して、シンボル系列Ｔを生成させなければならな
い。ＰＢＥＲ計算器７において、シンボル系列Ｚの最初
の１８５ビットを、ビット毎にシンボル系列Ｔの最初の
１８５ビットと比較し、ＰＢＥＲ４０を計算する。順方
向復号化されたデータ（シンボル系列Ｚ）と逆方向復号
化されたデータ（シンボル系列Ｔ）の間でビットの相違
が認められない場合は、ＰＢＥＲ閾値設定部８はＰＢＥ
Ｒ闘値３０を高い値、一般的には８０〜９０（ビット／
フレーム）に設定する。シンボル系列Ｚとシンボル系列
Ｔとの比較で１ビット以上の相違が検出されたら、ＰＢ
ＥＲ閾値３０を低い値、一般的には４０〜５０（ビット
／フレーム）に設定する。
ト出力の最初の４個を削除することで、逆方向復号化に
よって時間反転ビットに導入された４ビットオフセット
を考慮して、シンボル系列Ｔを生成させなければならな
い。ＰＢＥＲ計算器７において、シンボル系列Ｚの最初
の１８５ビットを、ビット毎にシンボル系列Ｔの最初の
１８５ビットと比較し、ＰＢＥＲ４０を計算する。順方
向復号化されたデータ（シンボル系列Ｚ）と逆方向復号
化されたデータ（シンボル系列Ｔ）の間でビットの相違
が認められない場合は、ＰＢＥＲ閾値設定部８はＰＢＥ
Ｒ闘値３０を高い値、一般的には８０〜９０（ビット／
フレーム）に設定する。シンボル系列Ｚとシンボル系列
Ｔとの比較で１ビット以上の相違が検出されたら、ＰＢ
ＥＲ閾値３０を低い値、一般的には４０〜５０（ビット
／フレーム）に設定する。
【００３２】ＰＢＥＲ閾値を適切に設定したら、畳込み
再符号化器６でシンボル系列Ｚの１８９個のクラスＩビ
ットを再符号化して１８９個の再符号化シンボル（シン
ボル系列Ｓ）を得ることで、１８９個の復号化シンボル
（シンボル系列Ｑ）のＰＢＥＲを推算する。ＰＢＥＲ計
算器９で、シンボル系列Ｓの１８９個の再符号化シンボ
ルを、元々受信した符号化シンボルであるシンボル系列
Ｑとビット毎に比較し、ＰＢＥＲ２０を計算する。削除
対象フレームマーク部１０において、ＰＢＥＲ闘値設定
部８において設定したＰＢＥＲ閾値３０を基準にしてＰ
ＢＥＲ２０の値をチェックして、そのＰＢＥＲ２０がＰ
ＢＥＲ閾値３０を超える場合は、そのフレームに削除対
象としてマークを施す。
再符号化器６でシンボル系列Ｚの１８９個のクラスＩビ
ットを再符号化して１８９個の再符号化シンボル（シン
ボル系列Ｓ）を得ることで、１８９個の復号化シンボル
（シンボル系列Ｑ）のＰＢＥＲを推算する。ＰＢＥＲ計
算器９で、シンボル系列Ｓの１８９個の再符号化シンボ
ルを、元々受信した符号化シンボルであるシンボル系列
Ｑとビット毎に比較し、ＰＢＥＲ２０を計算する。削除
対象フレームマーク部１０において、ＰＢＥＲ闘値設定
部８において設定したＰＢＥＲ閾値３０を基準にしてＰ
ＢＥＲ２０の値をチェックして、そのＰＢＥＲ２０がＰ
ＢＥＲ閾値３０を超える場合は、そのフレームに削除対
象としてマークを施す。
【００３３】ｘ、ｙ、高い値および低い値のＰＢＥＲ闘
値の値は経験的に選択することにより、所望のチャネル
伝搬条件に関してアルゴリズムの性能を最大とするよう
にすることができる。本実施形態におけるアフレーム削
除アルゴリズムの目的は、フレーム削除アルゴリズムを
テルストラチャネルと非テルストラチャネルに適用した
場合に、妥協して単一のＰＢＥＲ閾値を設定しなければ
ならないという弊害を除くことである。この目的は、畳
込み復号器の動作不能を検出することで達成される。
値の値は経験的に選択することにより、所望のチャネル
伝搬条件に関してアルゴリズムの性能を最大とするよう
にすることができる。本実施形態におけるアフレーム削
除アルゴリズムの目的は、フレーム削除アルゴリズムを
テルストラチャネルと非テルストラチャネルに適用した
場合に、妥協して単一のＰＢＥＲ閾値を設定しなければ
ならないという弊害を除くことである。この目的は、畳
込み復号器の動作不能を検出することで達成される。
【００３４】復号器が動作不能となる際には、実質的に
ランダムな誤った復号化ビットのバーストが、復号器の
メモリ効果（Ｋ＝５コードの場合、メモリ長は４個のシ
ンボルである）によって動作不能状態が発生する直前の
シンボルに依存するため、この動作不能状態は、畳込み
復号器の２パスにより検出される。これらのシンボルは
各復号化方向について異なることから、これらのランダ
ムビットにおける相違は、２つの復号化されたビット対
を比較した時に検出することができる。相違が認められ
ない場合は、復号化が成功した可能性が非常に高く、Ｃ
ＲＣチェックが信頼性の高いものであることから、高い
値のＰＢＥＲ閾値を用いることができる。しかしなが
ら、相違が認められる場合は、低い値のＰＢＥＲ闘値を
選択する。この低い値のＰＢＥＲ闘値は、ＣＲＣチェッ
クが信頼性の高いものとなるだけの低い値でなければな
らない。
ランダムな誤った復号化ビットのバーストが、復号器の
メモリ効果（Ｋ＝５コードの場合、メモリ長は４個のシ
ンボルである）によって動作不能状態が発生する直前の
シンボルに依存するため、この動作不能状態は、畳込み
復号器の２パスにより検出される。これらのシンボルは
各復号化方向について異なることから、これらのランダ
ムビットにおける相違は、２つの復号化されたビット対
を比較した時に検出することができる。相違が認められ
ない場合は、復号化が成功した可能性が非常に高く、Ｃ
ＲＣチェックが信頼性の高いものであることから、高い
値のＰＢＥＲ閾値を用いることができる。しかしなが
ら、相違が認められる場合は、低い値のＰＢＥＲ闘値を
選択する。この低い値のＰＢＥＲ闘値は、ＣＲＣチェッ
クが信頼性の高いものとなるだけの低い値でなければな
らない。
【００３５】上記説明は、本発明を有効に適用すること
ができるＧＳＭセルラ通信システムに基づいたものであ
る。しかし、本発明はＧＳＭセルラ通信システムに限定
されるものではなく、他のデジタルデータ伝送システム
にも同様に適用することができることは当業者にとって
は自明のことである。
ができるＧＳＭセルラ通信システムに基づいたものであ
る。しかし、本発明はＧＳＭセルラ通信システムに限定
されるものではなく、他のデジタルデータ伝送システム
にも同様に適用することができることは当業者にとって
は自明のことである。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、テルス
トラチャネルに対しても良好なフレーム削除性能を実現
するとともに全てのチャネルについてより良好なクラス
Ｉｂビットのエラーチェックを提供することができると
いう効果を有する。
トラチャネルに対しても良好なフレーム削除性能を実現
するとともに全てのチャネルについてより良好なクラス
Ｉｂビットのエラーチェックを提供することができると
いう効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の削除対象フレームの識別
方法における順・逆方向復号化メカニズムを示す図であ
る。
方法における順・逆方向復号化メカニズムを示す図であ
る。
１ 等化器 ２ 畳込み復号器 ３ ビット反転器 ４ 時間反転畳込み復号器 ５ ビット反転器 ６ 畳込み再符号化器 ７ ＰＢＥＲ計算器 ８ ＰＢＥＲ闘値設定部 ９ ＰＢＥＲ計算器 １０ 削除対象フレームマーク部 １１ ＣＯＤＥＣ ２０ ＰＢＥＲ ３０ ＰＢＥＲ闘値 ４０ ＰＢＥＲ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ステイーブン ツルーラブ イギリス国、 バークシャー アールジー ２ ０ティーディー、 レディング、 イ ンペリアル ウェイ、 インペリウム、 レベル３、 エヌ・イー・シー・テクノロ ジーズ・ユーケー・リミテッド内
Claims (3)
- 【請求項１】 受信フレームのうちから削除すべきフレ
ームを識別するための、デジタルデータ伝送システムに
おける削除対象フレームの識別方法であって、 デインターリーブおよび等化を行なった後に、前記デイ
ンターリーブおよび前記等化により得られた受信シンボ
ル系列を畳込み復号化した畳込み復号化された受信シン
ボル系列と、前記受信シンボル系列を時間反転方向に並
べ替える時間軸反転、畳込み復号化および再度の時間軸
反転が行なわれた前記畳込み復号化された受信シンボル
系列の複製との比較結果に基づいてＰＢＥＲ閾値を設定
し、 前記受信シンボル系列と、前記畳込み復号化された受信
シンボル系列を再符号化したシンボル系列とを比較する
ことにより前記受信シンボル系列のＰＢＥＲを計算し、
該ＰＢＥＲが設定された前記ＰＢＥＲ閾値を超える場合
は、当該受信フレームに対して削除対象としてマークを
施すデジタルデータ伝送システムにおける削除対象フレ
ームの識別方法。 - 【請求項２】 受信フレームのうちから削除すべきフレ
ームを識別するための、デジタルデータ伝送システムに
おける削除対象フレームの識別方法であって、 デインターリーブおよび等化を行なった後に、前記デイ
ンターリーブおよび前記等化により得られた受信シンボ
ル系列のシンボル数であるｎ以下のトレースバック長ｘ
を使用して、ｎ個のクラスＩ符号化シンボルの畳込み復
号化を行うことにより、ｎ個の復号化されたクラスＩの
順方向復号化ビットを生成し、 ｎ以下のトレースバック長ｙを用いて、時間反転方向で
ｎ個のクラスＩ符号化シンボルの複製を復号化して、ｎ
個のクラスＩ時間反転復号化ビットを生成し、 ｎ個の前記クラスＩ時間符号化反転ビットを再度時間反
転し、 前記逆方向復号化プロセスによって生じたビットオフセ
ットＲを削除して逆方向復号化ビットとし、 前記順方向復号化ビットの最初のｎ−Ｒ個のビットと、
前記逆方向復号化ビットの最初のｎ−Ｒ個のビットとを
比較して異なるビット数を計算し、 ビットの相違が認められない場合にはＰＢＥＲ閾値を予
め定められた第１の値に設定し、ビットの相違が認めら
れる場合にはＰＢＥＲ閾値を前記第１の値よりも低い第
２の値に設定し、 ｎ個の前記復号化されたクラスＩの順方向復号化ビット
を再符号化して、ｎ個の再符号化シンボルを形成し、 ｎ個の前記再符号化シンボルと、符号化されている前記
受信シンボル系列とをビット毎に比較してＰＢＥＲを計
算し、 該ＰＢＥＲが設定された前記ＰＢＥＲ閾値より大きい場
合には、該フレームに削除対象としてマークを施すデジ
タルデータ伝送システムにおける削除対象フレームの識
別方法。 - 【請求項３】 受信フレームのうちから削除すべきフレ
ームを識別するための、ＴＣＨ／ＦＳ ＧＳＭにおける
削除対象フレームの識別方法であって、 ｘ個のシンボルのトレースバック長を用いて、１８９個
のクラスＩ符号化シンボルであるシンボル系列Ｑの畳込
み復号化を行なうことにより１８９個の復号化クラスＩ
ビットであるシンボル系列Ｚを生成し、 ｙ個のシンボルのトレースバック長を用いて、時間反転
方向で１８９個の符号化クラスＩシンボルの複製を生成
し、該複製の復号化を行って、１８９個のクラスＩ時間
反転復号化ビットを生成し、 該時間反転したビット群を再度時間反転させることで、
元の時間順序に戻すことによりシンボル系列Ｔを生成
し、該シンボル系列Ｔの最初の４ビットを削除し、 前記シンボル系列Ｚと前記シンボル系列Ｔとを、最初の
１８５ビットについてビット毎に比較して、異なるビッ
ト数を計算し、前記シンボル系列Ｚと前記シンボル系列
Ｔの間にビットの相違が認められない場合にはＰＢＥＲ
閾値を予め定められた第１の値に設定し、そうでない場
合には前記ＰＢＥＲ閾値を前記第１の値よりも低い第２
の値に設定し、 前記シンボル系列Ｚを再符号化してシンボル系列Ｓを生
成し、 生成された前記シンボル系列Ｓと元の受信符号化シンボ
ルであるシンボル系列Ｑとを比較することによりＰＢＥ
Ｒを計算し、 該ＰＢＥＲが設定された前記ＰＢＥＲ閾値より大きい場
合には、当該受信フレームに削除対象としてマークを施
すＴＣＨ／ＦＳ ＧＳＭにおける削除対象フレームの識
別方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9811419/2 | 1998-05-29 | ||
| GB9811419A GB2337904B (en) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | Frame erasure for digital data transmision systems |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000092031A true JP2000092031A (ja) | 2000-03-31 |
| JP3246552B2 JP3246552B2 (ja) | 2002-01-15 |
Family
ID=10832811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14024899A Expired - Fee Related JP3246552B2 (ja) | 1998-05-29 | 1999-05-20 | デジタルデータ伝送システムにおける削除対象フレームの識別方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6397358B1 (ja) |
| EP (1) | EP0961436B1 (ja) |
| JP (1) | JP3246552B2 (ja) |
| CN (1) | CN1132366C (ja) |
| AU (1) | AU749983B2 (ja) |
| DE (1) | DE69911847T2 (ja) |
| GB (1) | GB2337904B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2348087B (en) * | 1999-03-13 | 2003-08-13 | Nec Technologies | Detection of unreliable frames in digital data transmission systems |
| US6763493B2 (en) * | 2001-09-21 | 2004-07-13 | The Directv Group, Inc. | Method and system for performing decoding using a reduced-memory implementation |
| US6985726B2 (en) * | 2001-09-28 | 2006-01-10 | Lucent Technologies Inc. | Method of blind transport format detection |
| US7460605B2 (en) | 2001-11-15 | 2008-12-02 | Lawrence Livermore National Security, Llc | Time reversal communication system |
| GB2396083A (en) * | 2002-12-03 | 2004-06-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Frame error detection |
| CN100353716C (zh) * | 2003-01-22 | 2007-12-05 | 华为技术有限公司 | 一种建立和删除分叉标记交换路径的方法 |
| US7127663B2 (en) * | 2003-08-28 | 2006-10-24 | Qualcomm Incorporate | Bad frame indicator for radio-telephone receivers in GSM mobile systems |
| JP4577574B2 (ja) * | 2006-02-07 | 2010-11-10 | 日本電気株式会社 | データ送信装置及びデータ受信装置並びにデータ送信方法及びデータ受信方法 |
| CN107290656B (zh) * | 2017-06-15 | 2019-08-27 | 西安微电子技术研究所 | 一种集成双向crc校验功能的可扩展jtag调试结构 |
| TWI692945B (zh) * | 2019-08-19 | 2020-05-01 | 瑞昱半導體股份有限公司 | 疊代解碼電路及解碼方法 |
| CN112436844B (zh) * | 2019-08-26 | 2024-01-26 | 瑞昱半导体股份有限公司 | 迭代解码电路及解码方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| SE503547C2 (sv) | 1993-06-11 | 1996-07-01 | Ericsson Telefon Ab L M | Anordning och förfarande för döljande av förlorade ramar |
| SE501340C2 (sv) | 1993-06-11 | 1995-01-23 | Ericsson Telefon Ab L M | Döljande av transmissionsfel i en talavkodare |
| CA2131674A1 (en) * | 1993-09-10 | 1995-03-11 | Kalyan Ganesan | High performance error control coding in channel encoders and decoders |
| US6092230A (en) * | 1993-09-15 | 2000-07-18 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for detecting bad frames of information in a communication system |
| FI94810C (fi) * | 1993-10-11 | 1995-10-25 | Nokia Mobile Phones Ltd | Menetelmä huonon GSM-puhekehyksen tunnistamiseksi |
| FI100566B (fi) * | 1996-01-24 | 1997-12-31 | Nokia Telecommunications Oy | Kehyksen laadun tunnistamismenetelmä ja vastaanotin |
| US5815507A (en) * | 1996-04-15 | 1998-09-29 | Motorola, Inc. | Error detector circuit for digital receiver using variable threshold based on signal quality |
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- 1998-05-29 GB GB9811419A patent/GB2337904B/en not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-05-20 JP JP14024899A patent/JP3246552B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1999-05-26 DE DE69911847T patent/DE69911847T2/de not_active Expired - Fee Related
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| EP0961436A2 (en) | 1999-12-01 |
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