JP2002517946A - 使用コードを特定することなくコード化パケットを伝送する方法 - Google Patents

使用コードを特定することなくコード化パケットを伝送する方法

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グリュ、クリストフ
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ティエリオン、フィリップ
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ノーテル・ネットワークス・ソシエテ・アノニム
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、使用可能な複数のコーディングから選択された伝送コーディングの対象をなすディジタルパケット(B)を受信するよう構成した受信器であって、伝送コーディングにもとづき上記パケット(B)をデコーディングするためのデコーディング手段(MD)を含む形式のものに関する。、伝送コーディングが可能なコーディングの限定されたユニットに属する場合、受信器は、可能な上記コーディングの各々について、関連のデコーディングの信頼性を形成するため上記パケットの一部を受信するデコーダ(DEC1,DEC2,DEC3)を含み、更に、より良い信頼性を形成したデコーダに対応する解読手段として上記解読手段(MD)を特定する手段(COMP)を含む。本発明は、更に、上記受信器と共働するよう構成された送信器に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (技術分野) 本発明は、使用したコーディングの性質を伝送することなく、伝送コーディン
グの対象をなすディジタルパケットを伝送する方法に関する。
【0002】 (背景技術) 従って、本発明の分野は、使用可能なコーディングユニットに何れも属するが
別種のコーディングを受けることができるパケットによるディジタル伝送の分野
である。従って、送信器がメッセージからパケットを形成するための伝送コーデ
ィングを使用する場合、上記パケットのための受信器は、もちろん、メッセージ
を復元できる適切なデコーディング手段を選択するため上記伝送コーディングを
特定する。用途は極めて広いが、この分野として、GSMタイプの無線通信のセ
ルラディジタルシステムが参照される。実際、上記システムは、広く普及される
という利点を有し、実施例に依拠すれば本発明の開示内容を明確化できよう。
【0003】 ディジタル電話通信の現在の実際にもとづき、アナログ言語信号は、8kHz
のリズムの13ビットのサンプル、即ち、104キロビット/secの情報量に
ディジタル化される。GSMは、実際、上記ディジタル信号の情報量を減少する
ため3つのタイプのコーディング・ソースを使用する。全情報量コーディング、
改善された全情報量コーディングおよび半情報量コーディングは、先行の信号か
ら、それぞれ、13キロビット/秒,12.2キロビット/秒および5.6キロ
ビット/秒で信号を形成する。
【0004】 言語を圧縮することを目的とするコーディング・ソースにもとづき、無線伝送
の不測の事態の防止のためチャンネル・コーディングを信号に対して行う。
【0005】 コーディング・ソースおよびチャンネル・コーディングを統合して唯一つのコ
ーディングとして考慮することによって、生ずる信号は、全情報量および半情報
量の場合、22.8キロビット/秒の情報量を有し、半情報量の場合、11.4
キロビット/秒を有する。
【0006】 以上では、先行技術を取り上げたが、既に、将来のシステムは、多数の伝送コ
ーディングの使用を意図し、これらのコーディングは、無線連絡の品質にもとづ
き通信中に改善できる。即ち、メッセージが一定長さを有する場合、技術的複雑
さを最小化するため、一般に、各種のコーディングが同一長さのパケットを形成
するよう処置する。かくして、ソース・コーディングおよびチャンネル・コーデ
ィングの情報量の和は、一定となる。伝送チャンネルの品質が良好である場合は
、ソース・コーディングを優先させるため、比較的情報量の少ないチャンネル・
コーディングを採用でき、他方、逆の場合は、ソース・コーディングに比して堅
牢なチャンネル・コーディングを使用するのが好ましい。もちろん、伝播条件は
、通信中に変化することがあり、従って、コーディングの変更が必要となる。
【0007】 従って、所与のパケットについて使用したコーディングの性質を受信器に指示
するのが好ましい。
【0008】 差し当たりの解決法の場合、上記機能の確保のために、パケット内に、モード
の位置またはビットを保持する。この場合、受信器は、送信器によって採用され
た伝送コーディングに使用される解読手段を決定するため、モードの上記ビット
の検知を開始する。
【0009】 もちろん、モードの上記ビットには、伝送時の保護の確保のための特殊なコー
ディング、即ち、モード・コーディングを行う必要がある。モード・コーディン
グは、伝送コーディングとは異なり、受信器が使用した伝送コーディングを曖昧
さなく特定できるよう、独特でなければならない。従って、モード・ビットは、
伝送コーディングを受けたメッセージの有効な内容とは別個にコーディングしな
ければならない。このモード・コーディングは、最も厳しい伝送条件について、
確実に行わなければならず、この場合、通常、コンボリュートなコードを使用す
る。
【0010】 反復して云うが、このようなコードは、所与のコードについて、K次多項式の
数Nを形成する。従来、1/Nを比率と呼び、Kをコードの制約長さと呼ぶ。メ
ッセージ内の位置にもとづきビットをインデックシングすることによって、ビッ
トbiに関連する多項式Pは、係数ajによって定義され、2を法とする下記の和
の形で表される: P=a0i+a1i-1+a2i-2+...+ak-1i-k+1[2]
【0011】 一般に、満足できるデコーディングの達成のため、コード化されたワードの最
小長さは、制約長さとコーディング比率の逆数との積の5倍に等しくなければな
らないということが認められている。従って、適切な典型的な数値である比率1
/3および5に等しい制約長さについて、コード化モードの最小長さは75ビッ
トである。4つの伝送コーディングを使用する場合、モードについて2つのビッ
トで表現される情報の場合、より良い条件で上記情報を伝送するためパケットの
75ビットを使用する必要がある。
【0012】 伝送される情報を担持するビット数と伝送ビット数との比として伝送効率を定
義した場合、この効率は、全く最適ではないと云える。
【0013】 従って、米国特許第5230003号には、使用したコーディングを伝送する
ことなく、使用可能な各種コーディングにもとづきエンコードされた信号を識別
するために研究されたデコーディングシステムが記載されている。デコーダの数
は、使用するコーディング数に応じて、増大する必要がある。
【0014】 (発明の開示) 従って、本発明の課題は、システムの複雑さを制限するとともに伝送効率を損
なうことのない、コード化パケットを伝送する方法を提供することにある。
【0015】 本発明にもとづき、受信設備は、使用可能な複数のコーディングから選択され
た伝送コーディングの対象をなすディジタルパケットを受信するよう構成され、
上記伝送コーディングにもとづき上記パケットをデコーディングするためのデコ
ーディング手段を含む;伝送コーディングは、可能なコーディングの限定された
ユニットに属し、上記設備は、可能な上記コーディングの各々について、関連の
デコーディングの信頼性を形成するため上記パケットの一部を受信するデコーダ
を含み、更に、より良い信頼性を形成したデコーダに対応するデコーディング手
段として上記デコーディング手段を特定する手段を含む。
【0016】 本発明は、更に、パケットによってコード化された一連のメッセージを伝送す
るよう構成された送信設備を意図し、上記一連のメッセージのうち最後のメッセ
ージに対して、使用可能なコーディングユニットにおいて特定され且つ一連のメ
ッセージのうち最初のメッセージに適用されたコーディングとは異なるコーディ
ングを適用し、上記パケットは、一方ではデータ受信に有効な、他方では、ガー
ドビットの受信に有効なセクションを含み、上記設備は、対応するパケットのデ
ータ部分の全体にコード化された上記メッセージの各々を配置する手段を含む;
更に、最後のメッセージに適用されたコーディングは、可能なコーディングの限
定されたユニットに属する。
【0017】 第1伝送パケットに使用可能な所定のコーディングを使用可能な所定のコーデ
ィングに関連させるのが好ましい。
【0018】 更に、使用可能なコーディングは、先行パケットのコーディングに続く使用可
能なコーディング、先行パケットのコーディングと同一の使用可能なコーディン
グおよび先行パケットのコーディングに先行する使用可能なコーディングである
【0019】 使用可能なコーディングが、別個のコーディングのブロックダイヤグラムにそ
れぞれ関連するコンボリュートなコーディングであれば有利である。
【0020】 コーディングのブロックダイヤグラムは、コーディング比率によって区別する
のが望ましい。
【0021】 更に、設備を受信に使用する場合、可能な上記コーディングの数が3であれば
、デコーディング手段の特定は、2つのコーディング比率によって実現できる。
【0022】 (発明の好適な実施態様) さて、本発明は、添付の図面を参照した実施例の以下の説明の枠内において十
分に理解されよう。
【0023】 本発明にもとづき、パケットに適用された伝送コーディングを示すモードは、
送信器によって伝送されない。
【0024】 以下の実施例において、それぞれ、モード1,2,3,4で示した4つの伝送
コーディングを使用できる。各伝送コーディングは、22.8キロビット/秒(
kbps)の情報量を有し、ソース・コーディングおよびチャンネル・コーディ
ングを結合する;以下に数値例を示す; −モード1:ソース=12.2kbps−チャンネル=10.6kbps −モード2:ソース= 9.2kbps−チャンネル=13.6kbps −モード3:ソース= 7.8kbps−チャンネル=15.0kbps −モード4:ソース= 6.5kbps−チャンネル=16.3kbps
【0025】 モードの選択は、送信器と受信器との間の連絡の評価した信号/雑音比に依存
して行う。従って、この比は、受信器のレベルにおいて得られ受信器に伝送され
る測定結果から得られ、かくして、受信器が、適切な伝送コーディングを選択す
る。信号/雑音比の測定は、先行技術に属し、従って、ここでは説明しない。
【0026】 送信器は、先行データに依拠して、下記の如く評価された信号/雑音比に依存
して1つのモードを選択する: −モード1: C/I>13dB −モード2: 10dB<C/I<13dB −モード3: 7dB<C/I<10dB −モード4: C/I< 7dB
【0027】 他方、所与のワード・ソースに適用されたソース・コーディングにもとづき、
各種のモードのコンボリュートなチャンネル・コーディングは、下記特徴を有す
るパケットを形成する: −モード1:比率1/2で318ビット、次いで、比率2/3で138ビット −モード2:比率1/3で222ビット、次いで、比率1/2で234ビット
−モード3:比率1/3で384ビット、次いで、比率1/2で 72ビット −モード4:比率1/3で324ビット、次いで、比率1/4で132ビット
【0028】 受信器は、Viterbiのアルゴリズムによって任意のモードにもとづきデ
コーディングを行うよう構成されている。このアルゴリズムは、被解析ワードに
ついて、デコーディングされたワードおよび数量を形成する。この数量は、被解
析ワードと上記アルゴリズムで処理されてデコーディングされた同一のワードを
形成する基準ワードとの間の距離を示す。従って、この数量は、デコーディング
の信頼性の尺度である。
【0029】 信憑性が最大か否かを検知するアルゴリズムは、完全に特化されたコーディン
グ・ブロックダイヤグラム、即ち、特に、コード比率、使用した多項式および各
種のコード化ビットのパケット内の位置なもとづき行う。各種の可能なビット列
について、最も大きい数量に関連するビット列を最終的に確保するため上記ビッ
ト列が被解析ワードに対して有する数量を計算する。
【0030】 従って、被解析ワードのために使用したてコーディングに対応しないコーディ
ング・ダイヤグラムにもとづき上記アルゴリズムを操作した場合、各種のビット
列は、実質的に近い数量を有することになる。他方、確保したコーディング・ブ
ロックダイヤグラムが被解析ワードに適合する場合は、特殊なビット列は、他の
ビット列よりも遥かに大きい数量を有することになり、従って、一連の解が対象
となる。
【0031】 ここで付言するが、最小数量と最大数量との差は、コーディング・パラメータ
とデコーディング・パラメータとの非関連性が強ければ強い程、小さくなる。
【0032】 従って、関連性ができる限り小さいよう、各モードのチャンネル・コーディン
グを選択するのが好ましい。これに関して、複数の方策を考慮できる。
【0033】 第1に、例えば、モード1,2の場合、パケットのビットを完全に反転できる
【0034】 第2に、各モードおよび各コンピュータについて別個の多項式を考慮するのが
好ましい。
【0035】 第3に、可能性の測定時、各種のコーディング比率を採用するのが好ましい。
【0036】 従って、受信器は、受信パケットに使用された伝送コーディングの検知のため
、各種のチャンネル・コーディングの差異を利用する。この場合、出力に最大の
数量を有するパケットが得られるよう、各チャンネル・コーディングにもとづき
上記パケットのデコーディングを試みる。
【0037】 最初に注意するが、満足できる検知の達成のため、可能な4つのコードにもと
づきパケット全体をデコーディングする必要はない。実際、パケットの重要な部
分(例えば、第1部分)について操作すれば十分である。
【0038】 更に付言するが、使用可能な4つのコードに対してパケット内の可能なコード
数を制限できる。例えば、受信したパケットは、先行のモード、同一モードまた
は先行パケットのモードに続くモードにのみ関連させればよい。即ち、モード4
のパケットには、モード3または4のパケットを継続させることができ、モード
2のパケットには、モード1,2または3のパケットを継続させることができる
。更に、伝送情報量の曖昧さが無いよう、受信した第1パケットは、必ずモード
4とする。
【0039】 図1を参照して説明する。さて、受信器を極めて精密に提示する。この受信器
は、部分S(本事例では、最初の138ビット)を保存するためパケットBを受
信する部分回路TRONCを含む。受信器は、先行パケットのコーディング・モ
ードPrをメモリに保存する。
【0040】 受信器は、Met(Pr−1)に対応する数量を形成するためモード(Pr−
1)にもとづきパケットの部分Sをデコーディングする第1デコーダDEC1を
含む。
【0041】 受信器は、Met(Pr)に対応する数量を形成するためモードPrにもとづ
きパケットの部分Sをデコーディングする第2デコーダDEC2を含む。
【0042】 受信器は、Met(Pr+1)に対応する数量を形成するためモード(Pr+
1)にもとづきパケットの部分Sをデコーディングする第3デコーダDEC3を
含む。
【0043】 ここで注意するが、Prが1である場合は、第1デコーダDEC1は作用せず
、この場合、Met(Pr−1)をゼロにセットできる。更に、Prが4である
場合は、第3デコーダDEC3は作動せず、その出力数量Met(Pr+1)は
、同じく、ゼロとなる。
【0044】 他方、当業者によく知られている如く、ここに別個の実体として提示した3つ
のデコーダは、Viterbiのアルゴリズム処理のために構成された唯一つの
プロセッサから容易に構成でき、このプロセッサは、第1DEC1,第2DEC
2または第3DEC3の各機能を確保するためモード(Pr−1),Prまたは
(Pr+1)にもとづきパラメータ化される。
【0045】 受信器は、更に、最も大きい数量を形成した優勢モードmを求める比較回路C
OMPを含む: Met(m)=Max[Met(Pr−1),Met(Pr),Met(Pr
+1)]
【0046】 優勢モードmの探知の際、念のため、該モードが、最小の数量よりも大きい、
例えば、その2倍の数量を形成したか否かを確認するのが適正である。否の場合
は、優勢モードmが先行モードPrであることを明示するのが合目的的である。
何らかの理由で、3つのデコーダを容易に判定できない場合は、概ね、当該のパ
ケットは使用不可能である。
【0047】 上記受信器は、もちろん、優勢モードmにもとづきパラメータ化されたVit
erbiのアルゴリズムの使用によってデコーディングされたワードを形成する
ためパケットBの全体を受信するデコーディング手段MDを含む。
【0048】 この場合、上記デコーディング手段は、必ずしも独立の回路から構成する必要
はない。有利には、場合によっては3つのデコーダに代わるプロセッサを使用で
きる。
【0049】 更に、上記デコーディング手段は、最大の数量を形成したデコーダによって未
だデコーディングされてないパケット部分のデコーディングに限定できる。
【0050】 さて、受信器の一般的原理を開示したので、上述のコードの特殊性を考慮して
上記原理の改良について説明する。
【0051】 容易に理解されるように、3つのデコーダは、72ビットにおいてViter
biのデコーディングを行う2つのモジュールで置換えることができる。この場
合、第1モジュールは、比率1/3にもとづき、数量M3を形成し、第2モジュ
ールは、比率1/2にもとづき、数量M2を形成する。
【0052】 更に、比較回路COMPは、2つの数量M2,M3の何れが含まれるかを示す
微分値Fを形成するよう簡単化できる。例えば、所定の加重係数をpで表せば、
上記微分値Fは、下記数値を取る: −Si M3−p・M2≧0である場合、F=3 −Si M3−p・M2<0である場合、F=2
【0053】 従って、先行モードPrが4である場合、パケットの最初の72ビットを2つ
のモジュールで解析すれば十分である。微分値Fが3である場合、優勢モードm
は、モード4であり、他方、上記数値が2である場合は、優勢モードは、モード
3である。
【0054】 先行モードPrが3である場合、新たに、2つのモジュールにパケットの最初
の72ビットをチャージする。微分値Fが3である場合、優勢モードmは、比率
1/3を有する唯一つの可能なモード、即ち、モード4である。他方、微分値が
2に等しい場合は、パケットの次ぎの72ビットを2つのモジュールにチャージ
する。新しい微分値Fが3である場合は、優勢モードmは、モード3であり、他
方、逆の場合は、モード2が優勢である。
【0055】 先行モードPrが2である場合は、パケットの138番目のビットに続く72
ビットを考慮する。微分値Fが3である場合は、優勢モードmは、比率1/3を
有する唯一つの可能なモード、即ち、モード3である。他方、微分値が2に等し
い場合は、パケットの234番目のビットに続く72ビットを2つのモジュール
にチャージする。新しい微分値Fが3である場合は、優勢モードmは、モード2
であり、他方、逆の場合は、モード1が優勢である
【0056】 先行モードPrが1である場合に終了するため、パケットの234番目のビッ
トに続く72ビットを2つのモジュールにチャージする。新しい微分値Fが3で
ある場合は、優勢モードmは、モード2であり、他方、逆の場合は、モード1が
優勢である。
【0057】 従って、本発明は、完全な列挙が不可能な場合、異なる態様で適用できる。重
要な点は、パケットの1つまたは複数の部分において、例えば、対応する数量に
よって、デコーディングの信頼性を向上するようなモードを探知することにある
【0058】 この場合、各モードは、パケット内のビット位置にもとづき異なるコーディン
グ比率によって区別される。更に、関連のコーディング多項式によってモードを
区別することも考えられる。更に、パケット内のコード化ビットの位置に依拠す
ることもできる。要約して云えば、各モードが、別個のコーディング・ダイヤグ
ラムを有していれば好ましく、この場合、コーディング比率、多項式の性質また
はコード化ビットの位置が対象となる。
【0059】 更に、本発明は、使用コードのタイプに無関係に適用でき、コンボリュートな
コードに限定されるものでいない。受信時、最大の確からしさで派生源とみなさ
れる可能なコードを探知して受信パケットのコーディングの性質をより良い信頼
性で区別できることが肝要である。
【0060】 本発明は、更に、受信器へ向けてパケットを送信するよう構成された送信器に
関する。
【0061】 この送信器は、パケットのために使用した伝送コーディングの性質を伝送しな
いので簡単化されていると云う利点を有する。
【0062】 ここで再度述べるが、パケットは、ヘッダ部分、データ部分および終結部分の
逐次コーディングから得られる。実際、制約長さKのコンボリュートなコーディ
ングを使用する場合、ヘッダ部分の(K−1)のガードビットおよび終結部分の
同数のガードビットを使用する必要がある。従って、ガードビットは、データ部
分を囲む。
【0063】 データ部分は、利用可能な部分である。もちろん、ガードビットは、情報伝送
には利用できない。所定のガードビットは、デコーディング時にのみ使用される
【0064】 本発明にもとづき、データ部分の全体は、送信器と受信器との間の伝送を目的
とするデータの伝送に使用できる。コーディングが、先行パケットに対して変化
した場合も、伝送コーディングの性質は、データ部分に示されない。
【0065】 図2を参照して説明する。即ち、送信器は、次のパケットによって送信するの
に適するようメッセージWに適用されるコーディングの性質Nを受信する制御回
路CCを含む。送信器は、更に、制御回路CCから供給されたコーディング・パ
ラメータPaに依存してコーディングを行うために上記メッセージを受信するコ
ーディング機構CODを含む。場合によっては、制御回路CCは、必要なチャン
ネル・コーディングに依存してコーディング・ダイヤグラムを形成する。
【0066】 送信器は、更に、パケットのデータ部分に対応するレジスタを含む。このレジ
スタには、全体として、コーディング機構CODから来るコード化メッセージM
Cがチャージされる。
【0067】 送信器の他のコンポーネントは、先行技術に属するので、説明しない。
【0068】 以上に開示した如き発明のインプレメンテーションは、単なる例に過ぎない。
当業者は、任意の手段を等価の手段で置換えるだけで各種の発明を適用する多数
の可能性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を実施するための受信器のブロックダイヤグラムである。
【図2】 本発明を実施するための送信器のブロックダイヤグラムである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 グリュ、クリストフ フランス国 エフ−91190 ギフ スール イベット、アレ ド ラ メール ロア ゾ、15 (72)発明者 ナバロ、ウイリアム フランス国 エフ−78140 ベリジー、リ ュ ローラン ガロ、3 (72)発明者 ティエリオン、フィリップ フランス国 エフ−75015 パリ、リュ オスカーロティ、2 Fターム(参考) 5K014 AA01 AA02 EA01 HA05

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 使用可能な複数のコーディングから選択された伝送コーディ
    ングの対象をなすディジタルパケット(B)を受信するよう構成した受信設備で
    あって、上記伝送コーディングにもとづき上記パケット(B)をデコーディング
    するためのデコーディング手段(MD)を含む形式のものにおいて、上記伝送コ
    ーディングが可能なコーディングの限定されたユニットに属する場合、上記設備
    が、可能な上記コーディングの各々について、関連のデコーディングの信頼性を
    形成するため上記パケットの一部を受信するデコーダ(DEC1,DEC2,D
    EC3)を含み、上記設備は、更に、より良い信頼性を形成したデコーダに対応
    する解読手段として上記解読手段(MD)を特定する手段(COMP)を含むこ
    とを特徴とする受信設備。
  2. 【請求項2】 パケットによってコード化された一連のメッセージを伝送す
    るよう構成された送信設備であって、上記一連のメッセージのうち最後のメッセ
    ージ(W)に対して、使用可能なコーディングユニットにおいて特定され且つ一
    連のメッセージのうち最初のメッセージに適用されたコーディングとは異なるコ
    ーディングを適用し、上記パケットが、一方ではデータを受信するためのデータ
    部分(U)を含み、他方では、ガードビットを含み、上記設備が、対応するパケ
    ットのデータ部分(U)の全体にコード化された上記メッセージの各々を配置す
    る手段(CC)を含む形式のものにおいて、上記最後のメッセージに適用される
    コーディングが、可能なコーディングの限定されたユニットに属することを特徴
    とする送信設備。
  3. 【請求項3】 第1伝送パケットが、使用可能な所定のコーディングに関連
    されていることを特徴とする請求項1または2記載の設備。
  4. 【請求項4】 使用可能な上記コーディングが、先行パケットのコーディン
    グに続く使用可能なコーディング(Pr+1)、先行パケットのコーディングと
    同一の使用可能なコーディング(Pr)および先行パケットのコーディングに先
    行する使用可能なコーディング(Pr−1)であることを特徴とする請求項1−
    2の1つに記載の設備。
  5. 【請求項5】 使用可能な上記コーディングが、別個のコーディングのブロ
    ックダイヤグラムにそれぞれ関連するコンボリュートなコーディングであること
    を特徴とする先行請求項の1つに記載の設備。
  6. 【請求項6】 コーディングの上記ブロックダイヤグラムが、コーディング
    比率によって区別されることを特徴とする請求項5記載の設備。
  7. 【請求項7】 受信のため、可能な上記コーディングの数が、3であり、上
    記解読手段(MD)の特定は、2つのコーディング比率によって実現されること
    を特徴とする請求項6記載の設備。
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CA2334097A1 (fr) 1999-12-09
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FR2779591A1 (fr) 1999-12-10

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