JP2001501789A

JP2001501789A - Ａｒｑシステムの誤り検出方式

Info

Publication number: JP2001501789A
Application number: JP10515761A
Authority: JP
Inventors: アービン，デビッド，アール．; クハイララ，アリ，エス．
Original assignee: Ericsson Inc
Current assignee: Ericsson Inc
Priority date: 1996-09-27
Filing date: 1997-09-22
Publication date: 2001-02-06
Also published as: KR100312729B1; CN1238075A; WO1998013940A1; DE69727325D1; EP1154576A3; DE69717472T2; EP1154576B1; EP0928520B1; AU727898B2; US5745502A; AU4429597A; CA2267373A1; EP0928520A1; DE69727325T2; TW345781B; DE69717472D1; KR20000048677A; EP1154576A2; CN1100394C

Abstract

(57)【要約】ＣＲＣフィールドを含む受信データパケットの複数の複写を互いに比較して一致しないビット位置を決定する、自動送信要求（ＡＲＱ）システムの誤り検出および訂正方式である。決定されたビット位置の数が或るしきい値より小さい場合は、一致しないビット位置での全ての可能な構成を有する仮のパケットについて、ＣＲＣ検査により有効性を検査する。受信データパケットの複数の複写の間でヘッダフィールドが変化していることを明らかにするため、前記受信データパケットの複数の複写の少なくともいくつかの可変ヘッドフィールドを修正する前と後にＣＲＣフィールドを計算する。

Description

【発明の詳細な説明】ＡＲＱシステムの誤り検出方式発明の分野本発明は一般にデータ通信システムに関するもので、より特定すると、ビット誤り率（ＢＥＲ）が高い伝送における自動再送要求（ＡＲＱ）システムの誤り検出に関する。発明の背景ディジタル通信システムでは、送信するデータにブロックコードを用いて冗長情報を加え、伝送中に起こる可能性のある誤りの検出および／または訂正を行う。一般に用いられるコードの１つは巡回冗長検査（ＣＲＣ）である。巡回冗長コードは最小の冗長量で多数の誤りを検出することができるし、また簡単な論理回路で実現することができる。このような利点があるので、ＣＲＣコードはディジタル通信システムに広範囲に用いられている。ＣＲＣ検査の１つの欠点は、ＣＲＣ検査は誤りは検出するが誤りの順方向訂正はできないことである。ＣＲＣ検査は、受信モジュールが発信モジュールに応答することができる自動再送要求（ＡＲＱ）によく用いられる。本質的に、受信モジュールは、巡回冗長検査により生成され発信モジュールがパケットに付加したフレーム検査シーケンスを検査することにより、入力パケットすなわちフレームの伝送誤りを検査する。到着した入力パケットに明らかな誤りがない場合は、終端モジュールは発信モジュールにＡＣＫと呼ぶ肯定応答パケットを送る。入力パケットに伝送誤りがある場合は、終端モジュールはそのパケットを廃棄してＡＣＫを送らない（または、否定応答すなわちＮＡＣＫを送る）。ＡＣＫを送らないと、発信モジュールは終端モジュールがパケットを正しく受信しなかったと判断して、発信モジュールはパケットを再送する。上述の従来のＡＲＱシステムは長い歴史を持っており、その詳細はBertsekas とGallagerが詳細に述べている（「データ網(Data Networks)」，Prentice-Hall ，1987，pp．58-73）。改善されたＡＲＱ方式については、米国特許第５，２４１，５４８号に次のように開示されている。すなわち、到着したパケットに伝送誤りがあるときは、終端モジュールはこれを廃棄せずバッファに記憶する。欠陥のあるパケットが３個累積すると、終端モジュールはこの欠陥のあるパケットの３個の反復に対してビット毎に多数決を行う。この裁定の結果から、終端モジュールは新しい合成パケットを作成する。この合成パケットのフレーム検査シーケンスが有効である場合は、終端モジュールは発信モジュールに肯定応答を送る。有効でない場合は、バッファを消去し、新たに処理を開始し、終端モジュールは問題のパケットが自動的に再送信されるのを待つ。主として通常はＢＥＲが低い地上伝送リンクの要求に応えて種々の基本的なＡＲＱ方式が次々に生成され、チャンネル効率と処理能力は一般に高くなった。しかしこれまで提示された種々の方式では、チャンネル誤りがあるときに、特に散発的にＢＥＲが高くなる移動体無線伝送システムにおいて、チャンネル処理能力と効率は完全には最適化されない。より詳述すると、米国特許第５，２４１，５４８号に開示された方法は、多数決という強化法（２個の受信パケットに基づく決定は信頼できない）を行う前に３回反復してパケットを受信する必要がある。３回反復してもパケットを正しく復号することができない場合は、全処理を再開始する唯一の方法は全部で５回の反復を待つことであろう。その理由は、多数決論理で同点にならないようにするには奇数の反復が必要だからである。しかし３回または５回の奇数の反復を行うと、２回または４回の反復でパケットを正しく復号できる可能性のある場合に実質的に無駄を行うことになる。更に、モジュールを支援する物理層がダイバーシチ受信器を含むときは、奇数のパケットが必要なのは特殊な場合である。一般に、ダイバーシチ受信器は２本のアンテナを用いて入力信号の２つの推定値を得る。本質的にこの種の構造は、検査のために偶数のパケット反復を供給する能力を有する。このようなダイバーシチ受信器が、従来の機能で動作するＡＲＱモジュールを有する終端モジュールを用いると、この能力が完全に無駄になる。なぜなら、従来のＡＲＱモジュールは本質的に奇数のパケットの反復が必要であるという制約を有するからである。従来のＡＲＱシステムの別の問題は、ＣＲＣにより保護される情報の一部が反復の度に変化し、ＣＲＣにより保護される情報の別の部分は変化しない場合に起こる。この状況は、例えばデータパケットがヘッダフィールドを含む場合に起こる。ヘッダーフィールドは、同期化、順序付け、アドレス指定、網管理、通信プロトコルの低い層で用いられる他の情報などに関する情報を運ぶ。この場合は、シーケンスメンバーなどのヘッダフィールド内の情報は反復の度に変化する可能性があるが、テキストフィールドは変化しない。ＣＲＣはヘッダフィールドでもテキストフィールドでも計算されるので、テキストフィールドが変化しなくても、ヘッダが反復の度に変化するとＣＲＣも変化することになる。発明の概要本発明はＡＲＱプロトコル用の終端モジュールに関するものである。１つの好ましい実施の形態では、伝送誤りのある受信パケットを廃棄せずに記憶装置内に保持する。送信パケットの欠陥のある反復が記憶装置内に偶数個ある場合は、一致しない反復のビットの数を数える。この数と所定のまたは適応的なしきい値とを比較する。この場合、しきい値のレベルの選択は、検出されない伝送誤りに対するそのアプリケーションの許容範囲に従って、または利用可能なプロセッサ資源の評価に従って、または携帯用端末の場合は利用可能な電池容量の評価に従って行う。問題のビットの数がこのしきい値より小さい場合は、問題のないビットは伝送誤りなしに受信されたものと仮定して、全ての可能な伝送ビットパターンの集合を作成する。可能な各伝送ビットパターンのＣＲＣを検査する。これらのＣＲＣの１つだけが有効と分かった場合は、終端モジュールはＡＣＫを送り、伝送パケットの次の反復が到着するのを待つ。伝送されたパケットの欠陥のある反復が記憶装置内に奇数個ある場合は、多数決により合成パケットを形成する。合成パケットのＣＲＣが有効な場合はＡＣＫを送る。ダイバーシチ受信器に関する別の実施の形態では、上に述べた改善された終端モジュールを用いて欠陥のあるパケットのペアを処理して復号する。本発明は終端モジュールの動作を改善して、チャンネル処理能力を最大にし、チャンネル帯域幅を維持し、エンド・ツー・エンドのパケット遅れを最小にし、ダイバーシチ受信器の性能を最適にする。これらの考慮は、通信チャンネルの物理層資源の容量が限られていて誤りが起こりやすいときに特に重要である。例えば、セルラや、帯域移動体無線や、リンク余裕の少ない衛星伝送装置などで実現される移動体無線リンクの場合や、移動体無線リンクが不透明な障害物で一時的に妨害されたり、移動体無線リンクが厳しい天候により一時的に好ましくない条件下にある場合などである。更に本発明の目的は、ＡＲＱプロトコルモジュール専用のプロセッサ資源や電池資源が限られる場合や、変化する伝送チャンネル条件に対して、または電池容量のレベルに対して、または検出されない誤りに対するアプリケーション層の許容範囲に対して適応する場合に、携帯無線端末に適用できる方法を与えることである。図面の簡単な説明図１は、従来の技術における、データリンク接続で相互に接続される発信モジュールと終端モジュールを示す。図２は、従来の技術における、発信ＤＬＣモジュールから見た簡単なＡＲＱプロトコルの動作を示す。図３は、本発明における、ＡＲＱプロトコルの改善された終端モジュールの動作を示す。図４は、それぞれ１０ビットの位置を持ち、その中の３位置が問題である２個のパケットの例を示す。図５は図４の例の続きであって、合成パケットの集合の作成を示す。図６は、本発明の終端モジュールの物理層を支援する二重チェーンダイバーシチ受信器の基本構造を示す。図７は、二重チェーンダイバーシチ受信器内に実現された本発明の終端モジュールの動作を示す。発明の詳細な説明図面は、本発明の誤り制御システムを実現するデータ通信システムの略図を示す。データ通信システムを一般に１０で示す。データ通信システム１０は通信リンク１３０により終端モジュール１２０に接続する発信モジュール１１０を含む。発信モジュール１１０はパケットすなわちデータのフレームを通信リンク１３０により終端モジュール１２０に送る。通信リンク１３０は移動体無線装置、または固定無線装置、または固定および移動体無線装置の組合わせ、または地上回路とデータ回路終端装置により実現してよい。発信モジュール１１０は通信チャンネルで伝送するのに適した形式にデータを書式化(formatting)する。チャンネルの要求に一致するようにデータを書式化することをソースコーディングと言う。ソースコーディングの後、データストリームに追加ビットを付加して符号化する。これにより、受信データストリーム内のチャンネル誤りを検出することができる。追加のデータビットを冗長ビットと呼ぶ。受信端で誤り検出ができるようにするためにデータストリームに冗長ビットを加える処理を誤りコーディングと呼ぶ。よく知られている誤り検出方法の一例は巡回冗長検査（ＣＲＣ）である。ほとんどのＣＲＣ符号は誤り検出用であって誤り訂正用ではない。他のブロック符号や畳込み符号では誤り検出と誤り訂正が可能である。ＣＲＣ符号を誤り検出に用いるときは、終端モジュール１２０は伝送中に誤りが生じなかったかどうか受信データを検査する。受信パケットに明らかな誤りがない場合は、受信モジュール１２０はＡＣＫと呼ぶ肯定応答パケットを発信モジュール１１０に送る。受信パケットにチャンネル誤りがある場合はＡＣＫを送らない。この（ＡＣＫを送らない）場合は、発信モジュール１１０は所定の時間が経った後にパケットを再送する。この方式のシステムを自動再送要求（ＡＲＱ）システムと呼ぶ。図２は、ＡＲＱシステムにおける発信モジュール１１０の動作を示す。データ送信の要求を受けると（ブロック２００）、発信モジュール１１０はＣＲＣを計算してフレーム検査ビットをソース情報に付加する（ブロック２１０）。次にパケットを通信リンク１３０により送信する（ブロック２２０）。次に発信モジュール１１０はタイマを起動する（ブロック２３０）。タイマが満了する前に終端モジュール１２０からＡＣＫを受けた場合は（ブロック２４０）、発信モジュール１１０は終端モジュール１２０がパケットを正しく受信したと判断する。次に発信モジュール１１０はパケット再送カウントを０にして（ブロック２５０）、次のサービス要求を待つ。そうでない（すなわち、タイマ２３０が満了するまでモジュール１１０からＡＣＫを受けない）場合は、発信モジュール１１０は終端モジュール１２０がパケットを正しく受信しなかったと判断する。次に発信モジュール１１０はパケット再送カウントを調べる（ブロック２６０）。このカウントは、パケットを再送信する回数を制限するために用いる。パケット再送カウントが最大許容値に達していない場合は、パケットを終端モジュール１２０に再送し（ブロック２７０）、パケット再送カウントを増分する（ブロック２８０）。そうでない（すなわち、パケット再送カウントが最大許容値に達している）場合は、通信データリンク接続１３０を外すか、または従来の技術で用いられている対策をとる（ブロック２９０）。図３ａと図３ｂは、本発明の改善された終端モジュールの動作を示す。パケットを受信したとき（ブロック３００）、終端モジュール１２０は各入力パケットの巡回冗長検査（ＣＲＣ）を計算してその結果を調べる（ブロック３１０）。ＣＲＣが合格の場合は、終端モジュール１２０はＡＣＫを通信リンクでモジュール１１０に送り、バッファを消去する（ブロック３２０）。このバッファの機能は後で詳細に説明する。ここで終端モジュール１２０は次のパケットの到着を待つ。そうでない（すなわち、ＣＲＣが不合格の）場合は、欠陥のあるパケットをバッファに記憶する（ブロック３３０）。次に終端モジュール１２０はバッファ領域を調べて、中にあるパケットの数を数える（ブロック３４０）。バッファ内にあるパケットが1個（そこに入ったばかりのパケット）の場合は、モジュール１２０は次のパケットの到着を待つ（ブロック３５０）。２個以上のパケットが記億されている場合は、終端モジュール１２０はバッファ内にあるパケットが奇数か偶数か判定する（ブロック３６０）。パケットの数が奇数の場合は、多数決により１個の合成パケットを形成する（ブロック３７０）。この方式を用いて、任意の問題のビット位置に各問題の位置での単純な多数決で値を割り付ける。例えば、３個の反復で多数決を行った場合は、３個中の２個の反復が同じ値を持ち、これを問題のビット位置に割り付ける。多数決の結果が正しいビット値であることは可能性が高い。合成パケットを形成した後、多数決のパケットのＣＲＣ検査を行う（ブロック３８０と３９０）。ＣＲＣ検査が合格の場合は、終端モジュールはＡＣＫを発信モジュールに送り（ブロック４００）、バッファを消去する。そうでない（すなわち、ＣＲＣが不合格の）場合は、終端モジュール１２０は次のパケットを待つ（ブロック４１０）。多数決論理方式は、偶数のパケットでは同数になる可能性があるのでうまく働かない。したがって、欠陥のある反復が偶数であるときは代入法を用いて合成パケットを作成する（ブロック３６０）。この場合は、終端モジュール１２０は問題のビット位置の数を数える（ブロック４２０）。このため、バッファ内に記憶されているパケットの反復をビット位置毎に比較する。全ての反復において、特定のビット位置の内容が一致する場合はその位置は問題ない。そうでないときは、そのビット位置を問題ありとして数える。図４は２つの反復を比較する例であって、各反復は１０ビットを持ち、２つの反復が全部で３個の問題のビット位置を有する場合である。図３に示すように、問題のビット位置の数としきい値Ｌ_MAXを比較する（ブロック４３０）。問題のビット位置の数がＬ_MAX以上の場合は、モジュール１２０は次のパケットが到着するのを待つ（ブロック４４０）。そうでない（すなわち、問題のビット位置の数がＬ_MAXより少ない）場合は、モジュール１２０は合成パケットを作成する（ブロック４５０）。問題のビット位置での全ての値の可能な組合わせを含む一連の合成パケットを作成する。問題のビット位置が２個の場合は４つの可能な組合わせがあり、間題のビット位置が３個の場合は８つの可能な組合わせがある。図５は、合成パケットの集合の構成を示す。図５に示すように、合成パケットの集合の全ての構成要素は、バッファ内にある２個の受信パケットのビット値が一致する全てのビット位置では、この２個の受信パケットと同じビット値を有する。２個の受信パケットのビット値が異なる各ビット位置（すなわち、問題のビット位置）では、合成パケットの集合の１つの要素の問題のビット位置は「１」とし、別の要素の問題のビット位置は「０」とする。このようにして、全ての可能な送信ビットパターンを作成する。ただし、記憶されている２個のパケット内の値が等しい受信ビット（すなわち、問題のないビット位置にあるビット）は、全て誤りなしに受信したと仮定する。この２^L要素の集合の中、記憶装置内に記憶されている２個のパケットに相当するビットパターンは、伝送誤りを含むはずなので除去する。次に終端モジュール１２０は合成パケットの集合の各構成要素のＣＲＣを計算して調べ（ブロック４６０）、有効なフレーム検査シーケンスを有する合成パケットの数を決定する（ブロック４７０）。１個だけが有効なフレーム検査シーケンスを有する場合は、モジュール１２０はＡＣＫをモジュール１１０に送り、バッファを消去する（ブロック４００）。そうでない（すなわち、有効なフレーム検査シーケンスを有する合成パケットの数が１でない）場合は、モジュール１２０はＡＣＫを送らず、次のパケットの到着を待つ（ブロック４４０）。しきい値Ｌ_MAXは、システムと性能を考慮に入れて計算して変える。ここに述べる好ましい実施の形態では、ＣＲＣにより伝送誤りが検出されない可能性が限られるようＬ_MAXの値を選ぶ。この値は問題のビット数が増加するに従って増加する。このような検出されない誤りの可能性を計算する分析方法は文献に示されている（例えば、Boudreau他の「巡回冗長検査の性能と、データスクランブラとの相互作用（Performance of a Cyclic Redundancy Check and its Interaction With a Data Scranbler)」、ＩＢＭ Journal of Research and Development，v ol．38，no．6(November 1994)，pp．651-658を参照のこと）。本発明の別の実施の形態では、利用可能なプロセッサのサイクルの関数としてＬ_MAXの値を選びまたは変えることにより、合成パケットの集合を探すのに用いるプロセッサ資源に上限を設ける。上限を設けまたは変える目的は、プロセッサ資源を自由にして他の目的に用いるため、または環境の変化に応答して用いるためである。この実施の形態の１つの変形では、Ｌ_MAXの値を次式で設定する。ただし、Ｔは合成パケットの集合を処理するのに現在利用可能なプロセッサ命令サイクルの全数、Ｍはバッファ内に記憶されている欠陥のあるパケットの数、Ｎは合成パケットの集合の１つの構成要素を処理するのに必要な命令サイクルの数、ｌｏｇは２を底とする対数で、最も近い整数に丸めたもの、である。本発明の更に別の実施の形態では、利用可能な電池容量の関数としてＬ_MAXの値を選びまたは変えることにより、合成パケットの集合を探すときにプロセッサが使うエネルギーに上限を設ける。エネルギーの消費は終端ＤＬＣモジュールを実現する電池駆動の受信器にとって関心事である。この実施の形態の１つの変形では、Ｌ_MAXの値を次式に従って設定する。ただし、Ｅ_Tは合成パケットの集合を処理するのに利用可能な全電池容量、Ｍはバッファ内に記憶されている欠陥のあるパケットの数、Ｅ_Nは合成パケットの集合の１つの構成要素を処理するのに必要な電池容量、ｌｏｇは２を底とする対数で、最も近い整数に丸めたもの、である。本発明の別の実施の形態では、３個の受信パケットによる多数決の代わりに、合成パケットの集合を拡張し、それぞれのＣＲＣを調べて、ＣＲＣが有効である１個の要素を探す。この拡張では、受信情報の全ての可能な変形を計算する。ただし、記憶されている２個のパケット内の等しい受信ビットは正しいとし、または記憶されている３個のパケット内の等しい受信ビットは正しいとし、または記憶されている２個または３個のパケット内の等しい受信ビットは正しいとする。受信パケット数が偶数のときに終端モジュール１２０が用いる代入法はダイバーシチ受信器でも有用である。図６は、２チェーンのダイバーシチ受信器の構造を示し、一般に５００で表す。図６において、２つの受信器チェーンはそれぞれの入力パケットの２つの反復を生成する。チェーン５１０はアンテナ５２０と、ＲＦ回路５３０と、復調器５４０を含む。チェーン５５０はアンテナ５６０と、ＲＦ回路５７０と、復調器５８０を含む。アンテナ５２０および５６０は、受信ダイバーシチを与えるために互いに空間的に離れて入力信号を受信する。ＲＦ回路５３０および５７０と復調器５４０および５８０は最近の復調器に用いられている既知の原理に従って機能するものであって、ＲＦ信号をディジタルビットストリームに変換し、それぞれの出力は入力パケットの反復である。復号器５９０は終端モジュールを実現する。復号器５９０は入力パケットの反復を受けて、正しいデータとＡＣＫ承認を出力する。図７ａと図７ｂは、ダイバーシチ受信器内に実現された改善された終端モジュールの動作を示す。受信器が２チェーンなので、これは本来パケットの反復をペアで作成する。パケットのペアを受信すると（ブロック６１０）、ダイバーシチ受信器５００は第１のパケットのＣＲＣを計算する（ブロック６２０）。第１のパケットのＣＲＣが有効な場合は（ブロック６３０）、ダイバーシチ受信器はＡＣＫを発信モジュールに送り、バッファを消去する（６４０）。そうでない（すなわち、ＣＲＣ検査が不合格の）場合は、ペアの第２のパケットのＣＲＣを計算する（ブロック６５０）。第２のパケットのＣＲＣが合格の場合（ブロック６６０）は、ダイバーシチ受信器はＡＣＫを発信モジュールに送り、バッファを消去する（ブロック６７０）。どちらのパケットもＣＲＣ検査に合格しない場合は、このパケットのペアをバッファに記憶する（ブロック６８０）。次にバッファに記憶されている全てのパケットを比較して、問題のビット位置の数を決定する（ブロック６９０）。問題のビット位置の数としきい値Ｌ_MAXを比較する（ブロック７００）。問題のビット位置の数がしきい値Ｌ_MAX以上の場合はバッファを消去し、ダイバーシチ受信器は新しいパケットのペアを待つ（ブロック７１０）。問題のビット位置の数がしきい値Ｌ_MAXより小さい場合は、前に述べた代入法を用いて一連の合成パケットを作成する（ブロック７２０）。次にダイバーシチ受信器は各合成パケットのＣＲＣを計算する（ブロック７３０）。ＣＲＣが有効な合成パケットが１つだけの場合は（ブロック７４０）、ダイバーシチ受信器はＡＣＫを発信モジュールに送り、バッファを消去する（ブロック７５０）。ＣＲＣが有効である合成パケットがない場合は（ブロック７６０）、バッファを消去して、ダイバーシチ受信器は新しいパケットのペアが送られるのを待つ（ブロック７８０）。合格した合成パケットが１個より多い場合は（ブロック７６０）、ダイバーシチ受信器はＡＣＫを送らず、次のパケットを受信するのを待つ（ブロック７７０）。この開示は、本発明の好ましいと考えられる実施の形態といくつかの変形を説明してきた。これらの概念についての他の変形や修正は、本発明の基本概念が、特にゴー・バックＮＡＲＱ(go-back-N ＡＲＱ)システム変形や、選択的な反復ＡＲＱシステム変形や、ＡＲＰＡＮＥＴＡＲＱシステム変形や、その他の関連するＡＲＱシステム変形を含む本発明の拡張が理解できれば当業者には容易に思い浮かぶものである。したがって、請求の範囲に含まれるものは説明のためのものであって制限するためのものではない。これまでの本発明の説明では、発信モジュール１１０が終端モジュール１２０に送信する種々のパケットが同一であると仮定した。しかし、再送信パケットが、前に送信したが終端モジュール１２０が受信しなかったパケットと異なる場合がある。或る通信プロトコルでは、ソース情報を再送信するとＣＲＣで保護される情報の一部が変化する。例えば、データパケットは、同期化、順序付け、アドレス指定、網管理、通信プロトコルの上部層で使わない他の情報などに関する情報を運ぶヘッフィールドを含むことが多い。例えば、ヘッダフィールドはシーケンス番号を含んでよいが、これは情報を再送信するときに変化する。ＣＲＣはヘッダフィールドについても情報フィールドについても計算するので、２つの送信のヘッダが変化すると、情報フィールドが同じでもＣＲＣは変化する。したがって、終端モジュール１２０が受信するデータパケットの種々の反復は、種々の反復を相互に比較する前に変更しなければならない。本発明は、送信される情報の一部が送信の度に変化する状況でここに述べた多数決法と代替法を用いることができるように、終端モジュール１２０が受信パケットを変更する方法を提供する。本発明は、巡回冗長検査の線形特性を利用してデータパケットを操作し、変更された情報の影響を打ち消す。この方法は任意の誤り制御符号に適用できるものであって、組織的な巡回冗長検査だけに限られるものではない。反復を変更する本発明の方法を説明するには、モジュロ２の係数を有する多項式の操作を例にとるのが分かりやい。図８はデータパケットの概略を示す。データパケットは情報フィールドと冗長フィールドを含む。情報フィールドはｋ₁ビットを含むヘッダフィールドとｋ₂ビットを含むテキストフィールドに分かれ、ＣＲＣフィールドはｍビットを含む。ヘッダフィールドを多項式ｉ₁（ｘ）で、テキストフィールドを多項式ｉ₂（ｘ）で表す。両者を合わせて、情報フィールドを多項式ｉ（ｘ）＝ｉ₁（ｘ）ｘ^k2＋ｉ₂（ｘ）で表す。送信符号語をｃ（ｘ）で表し、ＣＲＣ検査を定義する発生多項式をｇ（ｘ）で表すと、パリティ検査ビットは次式で与えられる。したがって、送信符号語はｃ（ｘ）＝ｉ（ｘ）ｘ^m＋ｐ（ｘ）と書ける。重要なことは、線形符号ではｐ（ｘ）はｉ₁（ｘ）とｉ₂（ｘ）の貢献の和で表せることである。すなわち、パリティ検査ビットは次式で表される。ｐ（ｘ）＝ｐ₁（ｘ）＋ｐ₂（ｘ）ただし、ｐ₁（ｘ）は可変情報フィールドｉ₁（ｘ）に関連する冗長度を表し、ｐ₂ （ｘ）は固定情報フィールドｉ₂（ｘ）に関連するパリティ検査ビットを表す。ｐ₁（ｘ）は次式で表される。ｐ₂（ｘ）は次式で表される。変化した情報を含むパケットを終端モジュール１２０が受信したときは、可変情報フィールド内の何らかの変化に起因する受信データパケット内の差異を除かなければならない。そのためには、全ての受信データパケット内のヘッダフィールドを等しくすればよい。したがって、変化した反復内の冗長度フィールドを再計算して、ヘッダ内の変化から生じた冗長ベクトルに起因する全ての変化を差し引く。これらの操作は次式で表される。上の式で、ｒ（ｘ）は受信パケットを表し、ｒ’（ｘ）は変化したパケットを表す。この方法を用いると、テキストフィールドが同じであるデータパケットから、ヘッダの変化から生じる差が除かれる。したがって、奇数のパケットには多数決法を用い、偶数のパケットには代替法を用いて、前に述べたように種々の変化した反復ｒ’（ｘ）を比較することができる。以下に本発明の誤り検出法の例を示す。送信パケットは全部で７ビット（ｘ⁰ −ｘ⁶）を含むと仮定する。ただしｘ⁰は最下位ビットである。ビットｘ⁰−ｘ²はベクトルｐ（ｘ）で表されるパリティ検査ビットである。ビットｘ³とｘ⁴はベクトルｉ₂（ｘ）で表されるテキストビットである。ビットｘ⁵とｘ⁶はベクトルｉ₁ （ｘ）で表されるヘッダビットである。発生多項式ｇ（ｘ）はｘ³＋ｘ＋１である。ｉ₁、（ｘ）、ｉ₂（ｘ）、ｐ（ｘ）の値は次の通りである。ｉ₁（ｘ）＝１＝０１（第１の送信）ｉ₁（ｘ）＝ｘ＝１０（第２の送信）ｉ₂（ｘ）＝ｘ＋１＝１１（両送信）ｐ（ｘ）＝ｘ＝０１０（第１の送信）ｐ（ｘ）＝０＝０００（第２の送信）したがって、第１の送信号語は０１１１０１０である。第２の送信符号語は１０１１０００である。第１の送信中に誤りパターンｘ²を導入すると、第１の受信語ｒ（ｘ）は０１１１１１０になる。パリティ検査で誤りがあるのでＡＣＫを送らず、受信語をバッファ内に記憶する。第２の送信中に誤りパターンｘ⁴を導入すると、第２の受信語ｒ（ｘ）は１００１０００になる。再びパリティ検査で誤りがあるのでＡＣＫを送らない。第２の受信語もバッファ内に記憶する。受信装置は代替法を用いて送信パケットの再構築を試みる。しかし第１の受信語と第２の受信語は、テキストフィールドは同じであるがヘッドフィールドが送信の間に変化しているので、両符号語を直接比較することができない。誤りを訂正する第１のステップは、受信符号語を変更してヘッダフィールドの影響を除くことである。まず、ヘッダビットを差し引く。次に、ヘッドビットに属する冗長ベクトルｐ₁（ｘ）を差し引く。これらの操作は次式で表される。ｒ’（ｘ）を作成するには次式に従ってｐ₁（ｘ）を計算する必要がある。第１の送信では、ｐ₁（ｘ）はｘ²＋ｘ＋１である。第２の送信では、ｐ₁（ｘ）はｘ²＋１である。したがって、ｒ’（ｘ）は次のように計算される。第１の送信第２の送信ここで、２つの反復を直接比較して問題のビット位置を次のように決定することができる。第１の反復００１１００１第２の反復０００１１０１ビット位置ｘ²とｘ⁴は２つの反復で問題がある。したがって、次のように値１と０を問題の位置に代入して、合成パケットの集合を作成する。合成１ → ０００１００１合成２ → ０００１１０１ −− 第２の反復合成３ → ００１１００１ −− 第１の反復合成４ → ００１１１０１第２および第３の合成反復は、誤りがあることが分かっている２つの受信した反復の複写なので無視する。次に残りの２つの合成のパリティ検査を行う。合成１合成４合成４は、有効なパリティ検査を含む唯一の合成である。したがって、合成４が送信されたデキストフィールドを含むと想定する。上の説明ではｒ（ｘ）はハード出力受信パケットであると仮定した。本発明はソフト出力受信パケットにも用いることができる。ソフト出力受信パケットは実数から成り、正の数は０を示し、負の数は１を示す。ｒ（ｘ）からｉ₁（ｘ）の影響を差し引くため、ｉ₁（ｘ）からＩ₁（ｘ）を作成する必要がある。ただし、ｉ₁（ｘ）内の０（１）はＩ₁（ｘ）内の＋１（−１）になる。同様に、ｐ₁（ｘ）からＰ₁（ｘ）を作成する。ここで次の計算を行う。この場合もｒ’（ｘ）はｉ₂（ｘ）だけに依存する。最後に、従来のソフト組合わせ法を用いてｒ’（ｘ）のＬ個の反復を組み合わせることができる。得られるソフト出力語ｒ”（ｘ）は、正の値を０に、また負の値を１にすることにより、通常の方法でハード出力語にすることができる。最後に、ＣＲＣを検査する。もちろん本発明は、本発明の精神と本質的な特性から逸れることなく、ここに述べたものとは異なる方法で行うことができる。例えば、本発明に従って作られた対流オーブンの原型を説明するのに用いた特定の寸法は、請求の範囲を制限するものではなく、単なる例である。したがって、この実施の形態はあらゆる点において例示であって制限するものではなく、全ての請求の範囲の意味と同等の範囲内の変更はこれに含まれるものとする。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１０年８月１８日（１９９８．８．１８）【補正内容】１７．前記所定のしきい値は利用可能なプロセッサ命令サイクルの関数である、請求項１４に記載の誤り訂正法。【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１０年８月２４日（１９９８．８．２４）【補正内容】請求の範囲１．可変情報フィールドと固定情報フィールドを含む送信パケットの欠陥のある複数の反復内の誤りを訂正する方法であって、ａ）少なくとも１個の前記欠陥のある反復内の可変情報フィールドを変更して全ての反復内の可変情報フィールドを等しくし、ｂ）前記変更された反復内の冗長フィールドを再計算して、前記可変情報フィールド内の変化に起因する冗長ベクトルを差し引き、ｃ）前記変更された反復を比較して前記問題のビット位置を決定し、ｄ）前記欠陥のある反復の複数の繰返しの比較に基づいて少なくとも１個の合成パケットを作成し、ただし前記複数の繰返しは少なくとも１個の変更された反復を含み、ｅ）前記合成パケットの有効性を決定する、ことを含む、欠陥のある反復内の誤りを訂正する方法。２．前記合成パケットは前記問題のビット位置での多数決論理により作成される、請求項１に記載の欠陥のある反復内の誤りを訂正する方法。３．前記合成パケットは、前記問題のビット位置での全ての可能な値の組合わせを問題のないビットを含むストリングに代入することにより複数の合成パケットを作成する代入法により作成される、請求項１に記載の欠陥のある反復内の誤りを訂正する方法。４．可変情報フィールドと固定情報フィールドを含む送信パケットの欠陥のある複数の反復内の誤りを訂正する方法であって、ａ）１個の反復を基準として選択し、ｂ）残りの反復内の可変情報フィールドを変更して全ての反復内の可変情報フィールドを等しくし、ｃ）前記変更された反復内の冗長フィールドを再計算して、前記可変情報フィールド内の変化に起因する冗長ベクトルを差し引き、ｄ）前記反復を比較して前記問題のビット位置を決定し、ｅ）前記合成パケットの有効性を決定する、ことを含む、欠陥のある反復内の誤りを訂正する方法。５．前記合成パケットは前記問題のビット位置での多数決論理により作成される、請求項４に記載の欠陥のある反復内の誤りを訂正する方法。６．前記合成パケットは、前記問題のビット位置での全ての可能な値の組合わせを問題のないビットを含むストリングに代入することにより複数の合成パケットを作成する代入法により作成される、請求項４に記載の欠陥のある反復内の誤りを訂正する方法。７．可変情報フィールドと固定情報フィールドを含む送信パケットの欠陥のある複数の反復内の誤りを訂正する方法であって、ａ）各反復内の可変情報フィールドを所定の値に変更し、ｂ）前記反復内の冗長フィールドを再計算して、前記可変情報フィールド内の変化に起因する冗長ベクトルを差し引き、ｃ）前記変更された反復を比較して前記問題のビット位置を決定し、ｄ）前記欠陥のある反復の複数の繰返しの比較に基づいて少なくとも１個の合成パケットを作成し、ただし前記複数の繰返しは少なくとも１個の変更された反復を含み、ｅ）前記合成パケットの有効性を決定する、ことを含む、欠陥のある反復内の誤りを訂正する方法。８．前記合成パケットは前記問題のビット位置での多数決論理により作成される、請求項７に記載の欠陥のある反復内の誤りを訂正する方法。９．前記合成パケットは、前記問題のビット位置での全ての可能な値の組合わせを問題のないビットを含むストリングに代入することにより複数の合成パケットを作成する代入法により作成される、請求項７に記載の欠陥のある反復内の誤りを訂正する方法。１０．可変情報フィールドと、固定情報フィールドと、冗長フィールドを有する受信符号語を変更することにより、同じ固定情報フィールドを有する別の受信符号語と比較することを可能にする方法であって、ａ）前記受信符号語内の前記可変情報フィールドを変更し、ｂ）前記受信符号語内の冗長フィールドを再計算して、前記可変情報フィールド内の変化に起因する冗長ベクトルを除く、受信符号語を変更する方法。１１．前記可変情報フィールドを変更して他の受信符号語内の可変情報フィールドに等しくする、請求項１０に記載の受信符号語を変更する方法。１２．前記可変情報フィールドを変更して所定の値に等しくする、請求項１０に記載の受信符号語を変更する方法。１３．送信データパケットの複数の複写を受信するダイバーシチ受信器内の誤りを訂正する誤り訂正法であって、ａ）前記受信データパケットの複数の複写を比較して問題のビット位置を決定し、ｂ）前記問題のビット位置での値の全ての可能な組合わせを問題のないビット位置を含むストリングに代入することにより合成パケットの集合を作成し、ｃ）各合成パケットの有効性を決定し、ｄ）有効な合成パケットが１個だけの場合は、前記有効な合成パケットを出力する、ステップを含む、誤り訂正法。１４．前記合成パケットを作成する前に問題のビット位置の数と所定のしきい値を比較するステップを更に含む、請求項１３に記載の誤り訂正法。１５．問題のビット位置の数が前記所定のしきい値より少ないときだけ前記合成パケットを作成する、請求項１４に記載の誤り訂正法。１６．前記所定のしきい値は電池容量の関数である、請求項１４に記載の誤り訂正法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．可変情報フィールドと固定情報フィールドを含む送信パケットの欠陥のある複数の反復内の誤りを訂正する方法であって、ａ）少なくとも１個の前記欠陥のある反復内の可変情報フィールドを変更して全ての反復内の可変情報フィールドを等しくし、ｂ）前記変更された反復内の冗長フィールドを再計算して、前記可変情報フィールド内の変化に起因する冗長ベクトルを差し引き、ｃ）前記変更された反復を比較して前記問題のビット位置を決定し、ｄ）前記欠陥のある反復の複数の繰返しの比較に基づいて少なくとも１個の合成パケットを作成し、ただし前記複数の繰返しは少なくとも１個の変更された反復を含み、ｅ）前記合成パケットの有効性を決定する、ことを含む、欠陥のある反復内の誤りを訂正する方法。２．前記合成パケットは前記問題のビット位置での多数決論理により作成される、請求項１に記載の欠陥のある反復内の誤りを訂正する方法。３．前記合成パケットは、前記問題のビット位置での全ての可能な値の組合わせを問題のないビットを含むストリングに代入することにより複数の合成パケットを作成する代替法により作成される、請求項１に記載の欠陥のある反復内の誤りを訂正する方法。４．可変情報フィールドと固定情報フィールドを含む送信パケットの欠陥のある複数の反復内の誤りを訂正する方法であって、ａ）１個の反復を基準として選択し、ｂ）残りの反復内の可変情報フィールドを変更して全ての反復内の可変情報フィールドを等しくし、ｃ）前記変更された反復内の冗長フィールドを再計算して、前記可変情報フィールド内の変化に起因する冗長ベクトルを差し引き、ｄ）前記反復を比較して前記問題のビット位置を決定し、ｅ）前記合成パケットの有効性を決定し、ｆ）前記合成パケットの有効性を決定する、ことを含む、欠陥のある反復内の誤りを訂正する方法。５．前記合成パケットは前記問題のビット位置での多数決論理により作成される、請求項４に記載の欠陥のある反復内の誤りを訂正する方法。６．前記合成パケットは、前記問題のビット位置での全ての可能な値の組合わせを問題のないビットを含むストリングに代入することにより複数の合成パケットを作成する代入法により作成される、請求項４に記載の欠陥のある反復内の誤りを訂正する方法。７．可変情報フィールドと固定情報フィールドを含む送信パケットの欠陥のある複数の反復内の誤りを訂正する方法であって、ａ）各反復内の可変情報フィールドを所定の値に変更し、ｂ）前記反復内の冗長フィールドを再計算して、前記可変情報フィールド内の変化に起因する冗長ベクトルを差し引き、ｃ）前記変更された反復を比較して前記問題のビット位置を決定し、ｄ）前記欠陥のある反復の複数の繰返しの比較に基づいて少なくとも１個の合成パケットを作成し、ただし前記複数の繰返しは少なくとも１個の変更された反復を含み、ｅ）前記合成パケットの有効性を決定する、ことを含む、欠陥のある反復内の誤りを訂正する方法。８．前記合成パケットは前記問題のビット位置での多数決論理により作成される、請求項７に記載の欠陥のある反復内の誤りを訂正する方法。９．前記合成パケットは、前記間題のビット位置での全ての可能な値の組合わせを問題のないビットを含むストリングに代入することにより複数の合成パケットを作成する代入法により作成される、請求項７に記載の欠陥のある反復内の誤りを訂正する方法。１０．可変情報フィールドと、固定情報フィールドと、冗長フィールドを有する受信符号語を変更することにより、同じ固定情報フィールドを有する別の受信符号語と比較することを可能にする方法であって、ａ）前記受信符号語内の前記可変情報フィールドを変更し、ｂ）前記受信符号語内の冗長フィールドを再計算して、前記可変情報フィールド内の変化に起因する冗長ベクトルを除く、受信符号語を変更する方法。１１．前記可変情報フィールドを変更して他の受信符号語内の可変情報フィールドに等しくする、請求項１０に記載の受信符号語を変更する方法。１２．前記可変情報フィールドを変更して所定の値に等しくする、請求項１０に記載の受信符号語を変更する方法。１３．送信データパケットの複数の複写を受信するダイバーシチ受信器内の誤りを訂正する誤り訂正法であって、ａ）前記受信データパケットの複数の複写を比較して問題のビット位置を決定し、ｂ）前記問題のビット位置での値の全ての可能な組合わせを問題のないビット位置を含むストリングに代入することにより合成パケットの集合を作成し、ｃ）各合成パケットの有効性を決定し、ｄ）有効な合成パケットが１個だけの場合は、前記有効な合成パケットを出力する、ステップを含む、誤り訂正法。１４．前記合成パケットを作成する前に問題のビット位置の数と所定のしきい値を比較するステップを更に含む、請求項１３に記載の誤り訂正法。１５．問題のビット位置の数が前記所定のしきい値より少ないときだけ前記合成パケットを作成する、請求項１４に記載の誤り訂正法。１６．前記所定のしきい値は電池容量の関数である、請求項１４に記載の誤り訂正法。１７．前記所定のしきい値は利用可能なプロセッサ命令サイクルの関数である、請求項１４に記載の誤り訂正法。