JP2003503946A - 通信システムにおける柔軟なエラープロテクション方法 - Google Patents

通信システムにおける柔軟なエラープロテクション方法

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Abstract

(57)【要約】 送信機から受信機への明確なシグナリングを必要とせず、少なくとも２つの生成多項式を用いて異なる次数のエラープロテクションを行うと共に主チャンネル上に隨意に仮想チャンネルを重畳する柔軟なエラー符号化方法を提供する。受信側では、少なくとも２つの異なる多項式を用いて符号化メッセージがＣＲＣ復号される。本方法では、どの生成多項式を用いてメッセージが符号化されたかは、１対の復号動作の結果に基づいて判別され、それにしたがって応答が行われる。例えば、特定の生成多項式が用いられる場合、それを使うことにより、主チャンネル上に副チャンネルが重畳されていることと、副チャンネルが抽出可能であることを示すことができる。この方法を更に改善するために、追加ステップを隨意に実行することにより、１対の復号スキームを用いることに起因する潜在的なあいまいさを解消することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の分野） 本発明は通信システムにおけるエラープロテクションの分野、特に、プロテク
ションの次数を可変にすることを可能にし、随意に主チャンネルメッセージに副
チャンネルデータを含めることができる巡回冗長検査エラープロテクションの方
法に関するものである。
【０００２】 （発明の背景） セルラ電話網などの通信システムは一般に、伝送エラーに関してある程度の対
策を施すことを意図した誤り制御メカニズムを備えている。伝送エラーの典型的
な原因は外乱（例えば、「ノイズ」）であり、メッセージが変化するという好ま
しくない結果をもたらす。
【０００３】 デジタル通信システムを想定した場合、一般に複数の通信ビットが集合され、
パケットにまとめられる。パケットの先頭には通常、様々なネットワーク機能の
実行を可能にし、それを補助するために必要な様々なフィールドを含むパケット
ヘッダーが付加される。パケット後尾には一般にパケットトレーラが付加され、
通常はパケットトレーラにパリティビット等が含まれる。ヘッダー、パケット、
トレーラは、まとめてフレームと呼ばれる。フレームトレーラで搬送されるパリ
ティビットは、伝送プロセス全般にわたってフレーム内に混入したビットエラー
を検出する手段となる。
【０００４】 パリティビットを生成、処理するための一つの方法として巡回冗長検査（ＣＲ
Ｃ）があり、その動作は、デジタルビット表現の認識にモジュロ２係数を含んだ
多項式間で行われる一連の乗除演算として考えると最もわかりやすい。この表現
法では、部分フレーム（すなわち、トレーラを除いたフレーム部）の内容をＮ次
多項式とみなすことができる。ただし、Ｎは部分フレーム中のビット数とする。
この多項式は、ＣＲＣ生成多項式として知られる第２の多項式によって除算され
る。除算が終わると、その剰余をパリティビットとしてパケットトレーラに入れ
て、フレームが伝送される。
【０００５】 フレームの受信時に受信機は多項式の再除算を行い、その剰余と受信された剰
余とを比較する。伝送エラーは、受信されたフレームに含まれる剰余と受信機に
よる再除算の剰余と不一致によって示される。
【０００６】 「Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ａ ｃｙｃｌｉｃ ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ
ｃｈｅｃｋ ａｎｄ ｉｔｓ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ａ ｄａ
ｔａ ｓｃｒａｍｂｌｅｒ」（ＩＢＭ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒｅｓｅａｒｃ
ｈ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ， ｖｏｌ．３８， Ｎｏ．６， Ｎｏｖ
ｅｍｂｅｒ １９９４， ｐｐ．６５１−６５８）において、Ｂｏｕｄｒｅａｕ
、Ｂｅｒｇｍａｎ、Ｉｒｖｉｎは多項式ＣＲＣモデルと、民生用として広範に用
いられる様々な生成多項式から得られるＣＲＣ特有の制限および機能とに関して
詳細に記述している。
【０００７】 ＣＲＣの符号化を行う場合、メッセージを適切に処理するためには、どの生成
多項式を用いて受信メッセージが生成されたのかを受信局で認識する必要がある
。通常は、適切な次数の標準あるいは汎用の生成多項式が用いられる。しかし、
このアプローチは最悪のシナリオを想定して設計されることが多く、ノイズが最
悪の状態より小さい状況では概して効率が悪いかもしれない。例えば、ノイズが
多い状況では１６ビットＣＲＣのフレームが必要かもしれないが、伝送状態が改
善されれば、８ビットのＣＲＣプロテクションでも十分かもしれない。しかし、
従来技術では、すべての状況において１６ビットのＣＲＣプロテクションが行わ
れる。
【０００８】 また、米国特許Ｎｏ．５，８６２，１６０で詳細に記述されているように、例
えばネットワークマネージメント情報を交換するために送信機と受信機の間に低
ビットレートの仮想第２チャンネルを設けると効果的な場合がある。この「仮想
」とは、仮想チャンネルを設置した結果として固定長フレーム（特にＣＲＣでプ
ロテクトされたメッセージのフレーム長）の構成が変化しないことを意味する。
適切に機能させるためには、第２チャンネルを適切に処理できるように、第２チ
ャンネルの出現タイミングを受信機で認識する必要がある。一つのアプローチと
して、この第２チャンネルのためにフレーム内にスペースを常時確保することが
知られている。しかし、このアプローチでは、第２チャンネルが空の場合に伝送
容量の使用効率が悪くなるのは明らかである。もう一つのアプローチはインディ
ケータフラグを明示的に設けることである。例えば第２チャンネル存在フラグを
設けることにより、第２チャンネルが空でないことを明示的に受信機に知らせる
ことができる。しかし、そのような明示的フラグを使うアプローチの場合でも同
様に、他の生産的用途に使用可能な伝送容量を消費することになる。
【０００９】 上記に代わるアプローチが米国特許Ｎｏ．５，８６２，１６０に開示されてお
り、その特許はＩｒｖｉｎとＫｈａｙｒａｌｌａｈに付与されたもので、全体的
に引用として本出願に包含される。米国特許Ｎｏ．５，８６２，１６０に記述さ
れた方法では、ＣＲＣエラーを意図的に発生させることによって仮想２次チャン
ネルが導出される。１次チャンネル情報に関するＣＲＣ計算が実行された後、２
次チャンネルで搬送される情報に対応するマスクと、１次チャンネルで搬送され
る情報との間で排他的ＯＲ（ＸＯＲ）演算が行われる。マスクの割付けにより、
受信ＣＲＣビットは受信メッセージに一致しないため、変更されたメッセージを
受信したときに復号器で異常が検出される。次に、復号器はこの割付けをはずす
マスクを検出して、ＣＲＣの合理性を復元する。検出されたマスクは２次チャン
ネルの所期のテキストを表す。本発明が対象とする問題のいくつかには米国特許
Ｎｏ．５，８６２，１６０の方法を適用することが可能であるが、２次チャンネ
ルの容量が増加するので著しく複雑になる。例えば、８ビットの２次チャンネル
を設けるためには、２５６個のマスクを格納、処理する必要がある。
【００１０】 したがって、伝送リソースを効率的に使用できる可変レベルのＣＲＣプロテク
ションを提供する方法が必要である。また、これとは別に、記憶容量の効率的利
用が可能で、様々な容量の副チャンネルを考慮した効率的なＣＲＣプロテクショ
ンの方法が必要であり、この方法は、マルチビットの副チャンネルに大規模なマ
スクカタログを必要とせず、そして一般的に、同じ方法が単一ビットの仮想チャ
ンネルとマルチビットの副チャンネルの両方を提供できることを意味している。
さらに、既存のシステムおよび規格の範囲内で下位互換性を維持しながら拡張性
のあるオプションを提供する必要がある。
【００１１】 （発明の概要） 本発明の方法は少なくとも２つの生成多項式、または生成コードを用いて、送
信機から受信機への明確なシグナリングを必要とせずに、いつ異なる次数のエラ
ープロテクションが採用されたかを容易に確認すると共に、主チャンネル上の仮
想チャンネルの有無を隨意に検出するものである。基本的に、受信機は明確なシ
グナリング情報に依存することなく入力ビットストリームを解析することによっ
て、送信機側によるＣＲＣ生成コードの選択を推定し、その推定に基づいて応答
する。
【００１２】 単一の生成多項式だけを用いてＣＲＣ符号化メッセージを復号する従来技術に
よるアプローチと比べて、本発明の方法では、受信側で少なくとも２つの異なる
生成多項式を用いてＣＲＣ符号化メッセージを復号する。本発明の方法では、ど
の生成多項式がメッセージの符号化に用いられたのかを１対の復号動作の結果に
基づいて判別し、それに従って応答することができる。例えば、特定の生成多項
式が用いられた場合、それを使うことにより、主チャンネル上に副チャンネルが
重畳されていることと、副チャンネルが抽出可能であることを示すことができる
。一方、別の生成多項式、例えばデフォルト生成多項式が用いられた場合は、そ
れを使うことにより、副チャンネルが重畳されていないことを示すことができる
。この方法を更に改善するために、いくつかの実施例では、追加ステップを隨意
に実行することにより、１対の復号スキームを使うことに起因する潜在的なあい
まいさを解消することができる。これらのステップには、異なる生成多項式を用
いることとなるＣＲＣ復号の変更の前に既知のオフセット多項式とメッセージと
のＸＯＲ演算によって意図的に主メッセージを変更するステップを含めることが
できる。この変更は受信側においてオリジナルのメッセージを再構成する際に取
り除くことができる。
【００１３】 本発明の方法によれば、少なくとも受信機の処理オーバーヘッド、そして一般
に送信機の処理オーバーヘッドが増加する。しかし、伝送容量の増加がこれを相
殺する。本発明の方法の最も簡単な実施例では、明確なインディケータフラグビ
ット等を送信する必要はなく、ＣＲＣ符号化における冗長次数を必要に応じて変
化させる。少し複雑な実施例では、主チャンネル上で仮想化された副チャンネル
を使うが、この場合も明確なインディケータフラグビット等を伝送しない。代わ
りに、受信機は明確なシグナリング情報に依存することなく入力ビットストリー
ムを解析することによって、送信機側によるＣＲＣ生成コードの選択を推定し、
それに基づいて冗長次数および／または副チャンネルの有無を推定する。
【００１４】 （詳細説明） 説明を単純にするため、本発明はデジタルセルラ電話通信ネットワークに関す
る文脈に基づいて記述される。しかし、本発明はそれだけに留まらず、有線シス
テムと無線システムの両方を含めて様々な通信システムを包含するものである。
【００１５】 上述のように、一般に送信データは集合され、フレーム１０と呼ばれる複数の
パケットにグループ化される。従来技術によるフレーム１０の構成を図１に示す
。ここでは説明の便宜上、フレーム１０は２つの部分、すなわちメッセージ部１
２と冗長部１４に分割することができる。２つの部分のシーケンスは重要でない
が、一般に冗長部１４はメッセージ部１２の後に続く。プロテクトされたテキス
トと呼ばれることもあるメッセージ部１２にはメッセージデータが含まれ、メッ
セージデータは当該技術分野で周知の方法で随意に符号化される。冗長部１４に
は冗長情報（例えば、ＣＲＣ残）が含まれる。フレーム１０の全長は一般にビッ
ト数で表される。図１のフレーム１０は、１６ビットの冗長部１４を伴ったＫビ
ットのメッセージ部１２を含むものとして示される。
【００１６】 代替のフレーム構成を図２に示す。図２のフレーム１０も同様にメッセージ部
１２と冗長部１４を含むが、可変部１６が追加される。説明を単純にするために
、メッセージ部１２は図１と同じ長さで、同じ情報を含むものとする。図２の冗
長部１４は、わずか８ビットの長さで冗長情報を含んでいる。この冗長情報は概
して図１の冗長部１４の冗長情報と同等であるが、後述の点で図１の冗長部１４
の冗長情報とは異なる。図２に示される可変部１６の長さは８ビットである。こ
の例では、後述のように、可変部１６に冗長情報または２二次チャンネルデータ
を入れることができる。説明を単純にするために、図２のフレーム１０は図１の
場合とフレーム全長が等しいものとする。
【００１７】 通信システムにおいては、送信局から受信局にデータが送信される。説明の便
宜上、送信局をセルラ無線基地局、そして受信局を移動セルラ電話と仮定する。
これら特定の構成要素を選択した理由は、説明に便利であること、そして本文で
特に記述する点以外はその詳細が当該技術分野でよく知られていることである。
本発明の範囲から逸脱することなく、基地局の代りに単一または複数のコンポー
ネントを含む任意のＣＲＣ符号化ソースを使うことが可能であり、同様に電話の
代りに単一または複数のコンポーネントを含む任意のＣＲＣ復号器を使用するこ
とが可能であることは云うまでもない。さらに、本発明の範囲から逸脱すること
なく、２つの局の役割を互いに逆にすることも可能である。
【００１８】 図３は本発明による基地局の動作を示す。基地局の符号化部では、プロテクト
するテキストを内部または外部のソースから集める（ボックス１１０）。当該技
術分野でよく知られているＯＳＩ準拠モデルを適用する場合、通常このステップ
は、本発明が実施されるレイヤ（層）にテキストを渡す第１のプロトコルスタッ
クによって実行され、それはおそらく層１、層２または中間ＭＡＣ層である。さ
らに、基地局の符号化部でも副情報が集められ（ボックス１１６）、通常は第２
のプロトコルスタックに沿って送られる。後述のように、複数の生成多項式から
選択される多項式を指定する命令が副情報に含まれることがある。さらに、２次
チャンネル（第２チャンネルデータ）を介して搬送される付加テキストが副情報
に含まれることもある。
【００１９】 符号化メッセージフレーム１０を構成するために、基地局に関連するＣＲＣエ
ンコーダには第１、第２の生成多項式ＧおよびＨが与えられるが、これらは各々
次数が異なることもある。プロテクトされたテキストを含むフレーム１０が送信
されると、エンコーダで使われる生成多項式は、通常基地局の主コントローラに
よって選択される（ボックス１２０）が、基地局の主コントローラ以外の部分に
よって隨意に選択されることもある。ＧかＨの選択は、当該技術分野で周知の方
法を用いたチャンネル特性に関する観測結果、例えばビット誤り率の評価値、Ａ
ＲＱシステムにおける短期平均再送数、復調されたソフト情報の信頼レベルなど
に依存することがある。また、生成多項式の選択は、送信データのタイプおよび
／または２次チャンネル上の送信テキストの有無あるいは論理値に依存すること
がある。
【００２０】 生成多項式、この例ではＨが選択されると（ボックス１２０）、フレームのメ
ッセージ部１２が作成され（ボックス１３０）、ＣＲＣエンコーダにおいて当該
技術分野で周知の方法でテキスト用の適切な冗長ビットが計算され（ボックス１
４０）、通常、この冗長ビットは主テキストに付加される。さらに、作成された
フレーム１０は、基地局において選択されなかった生成多項式、この例ではＧを
用いて復号される（ボックス２１０）ことが好ましい。基地局ではまた、復号動
作ではなく、他の（非選択の）生成多項式を用いてテキスト用の適切な冗長ビッ
トを計算することも可能である。いずれの場合も、この付加演算の目的は、あい
まいさを検出するためのものであり、符号化されるテキストがファクタとしてＧ
とＨの両方を有するときに起こり、ＧとＨの両方にしたがって正確に復号される
。フレーム１０の復号結果が非ゼロ剰余であれば（ボックス２２０）、あいまい
さが検出されなかったことを意味し、符号化テキストは通常通りに送信される（
ボックス１５０）。一方、フレーム１０の復号結果がゼロ剰余であれば（ボック
ス２２０）、あいまいさを表すことになり、このあいまいさを送信前に解消する
ために次の処理が必要である。
【００２１】 送信前にあいまいさを排除するようにフレーム１０を変更することによって、
あいまいさを解消することができる。本発明では、第３または第４の多項式とフ
レーム１０との排他的ＯＲ演算（ＸＯＲ）によって（ボックス２３０）、あいま
いさ排除することができる。例えば、選択された生成多項式がＧであれば、Ｇお
よびＨより高次の第３の多項式Ｍとフレーム１０の演算（ＸＯＲ）が行われる（
ボックス２３０）。一方、選択された生成多項式がＨであれば、ＧおよびＨより
高次で、望ましくはＭよりそうである第４の多項式Nとフレーム１０の演算（Ｘ
ＯＲ）が行われる（ボックス２３０）。したがって、生成多項式Ｇが符号化に用
いられるときには、フレーム１０と多項式ＭとのＸＯＲ演算によって変更され、
生成多項式Ｈが符号化に用いられるときには、フレーム１０は多項式ＮとのＸＯ
Ｒ演算によって変更される。この次の処理（ボックス２３０）に続いて、符号化
メッセージフレーム１０は通常通りの送信、例えばプロトコルスタックを経て送
信用の物理層へ送られる（ボックス１５０）。
【００２２】 図４に示されるように、受信側において電話でフレーム１０を受信する（ボッ
クス３１０）。そして、ＧとＨの両方を用いて符号化フレーム１０のＣＲＣ復号
が行われる（ボックス３２０）。すなわち、当該技術分野で周知の方法（すなわ
ち、従来のＣＲＣ演算方法による剰余計算）にしたがってＧによる符号化メッセ
ージのＣＲＣ復号が行われる結果として、第１の演算剰余（ＲG）が得られる（
ボックス３２０）。また、Ｈによる符号化メッセージのＣＲＣ復号が行われる結
果として、第２の演算剰余（ＲH）が得られる（ボックス３２０）。ＲGとＲHが
共にゼロならば（ボックス３３０）、符号化メッセージはＧとＨの両方にしたが
って適切に復号されたことになる。好ましい実施例では、送信されたメッセージ
がこの条件を満たすことはあり得ないので（図３のボックス２２０〜２３０参照
）、伝送エラーが必ず発生してフレーム１０は拒否される（ボックス９００）。
そして、拒否されたフレーム１０は再送要求などの周知の手順にしたがって処理
される。
【００２３】 ＲGとＲHの両方でなく、いずれか一方だけが非ゼロの場合（ボックス３３２）
、それは、ＧかＨのいずれか一方だけにしたがって符号化メッセージが適切に復
号されることを意味するから、フレーム１０は適正とみなされ、後述のように、
メッセージ部１２は次の処理に渡され（ボックス８００）、隨意で可変部１６も
次の処理に渡される。
【００２４】 ＲGとＲHが共に非ゼロであれば（ボックス３３２）、符号化メッセージは、送
信側で行われたＭまたはＮによる処理を元に戻すために次の処理がなされる。そ
の目的で、フレーム１０に多項式Ｍが加えられ、Ｍによる拡張（Ｍ−ａｕｇｍｅ
ｎｔｅｄ）フレーム１０は生成多項式Ｇを用いて復号される（ボックス３３４）
。さらに、フレーム１０に多項式Ｎが加えられ、Ｎによる拡張フレーム１０は、
生成多項式Ｈを用いて復号される（ボックス３３６）。いずれの場合（ボックス
３４０、３４４）にもフレーム１０が適切に復号されないか、あるいは両方の場
合（ボックス３４０、３４４）に適切に復号されたとすれば、伝送エラーが発生
してフレーム１０は拒否される（ボックス９００）。その他の場合は、拡張フレ
ーム１０（ＮまたはＭで復元）は適正とみなされ、後述のように、メッセージ部
１２は次の処理に渡され（ボックス８１０）、隨意で可変部１６も新たな処理に
渡される。
【００２５】 簡単な実施例では、復号フレーム１０の処理（ボックス８００か８１０）はか
なり単純である。符号化メッセージのメッセージ部１２は固定長であり、当該技
術分野で周知の方法によって通常通り簡単に処理される。このシナリオは、異な
る次数の冗長エラー符号化を使う簡単な単一チャンネル伝送に相当する。Ｇは、
例えば通信システムのデフォルトとして使われる１６ビットの生成多項式である
と仮定する。さらに、Ｈは８ビットの生成多項式であると仮定する。Ｇを生成多
項式として用いると、生成多項式としてＨを用いる場合と比較して冗長次数が実
質的に２倍になる。この簡単な実施例におけるフレーム長さは固定あるいは可変
にすることが可能である。フレーム長を可変とすれば、フレーム１０はメッセー
ジ部１２と冗長部１４を含むことが可能であるが、高次の生成多項式（Ｇ）が用
いられると、可変部１６のみになる。したがって、可変分１６が存在すれば、そ
れには冗長情報が含まれ、その冗長情報は冗長部１４の冗長情報と結合された時
に冗長エラー符号化データ（例えば、ＣＲＣ剰余）となる。
【００２６】 より複雑な実施例では、電話で決定する生成多項式としてＧかＨのいずれを用
いるかによって、復号フレーム１０の処理は分岐する（ボックス８００または８
１０）。与えられた例では、主チャンネル上で副チャンネルが「仮想化」される
場合にＨが用いられ、副チャンネルが存在しない場合にはＧが用いられる。１６
ビットのＧと８ビットのＨが上から続くとすれば、Ｈが用いられるときに比較的
低帯域幅の副チャンネル用として８ビットが開放され、Ｇが用いられるときには
そのような副チャンネルは考慮されない。Ｇが用いられたことを電話が認識する
と、電話は従来の方法で符号化メッセージのメッセージ部１２を処理する。それ
とは対照的に、Ｈが用いられたことを電話が認識すると、電話は従来の方法で符
号化メッセージのメッセージ部１２を処理するが、副チャンネルとして符号化さ
れたメッセージの可変部１６の処理も行う。この実施例からわかるように、Ｇを
用いたときには可変部１６に冗長情報が含まれ、Ｈを用いたときには可変部１６
に副チャンネルデータが含まれる。さらに、この実施例の場合、フレーム長が一
定であることが好ましいが、必要条件ではない。
【００２７】 上記例では、長い１６ビットの生成多項式Ｇを用いるとき、フレーム１０のメ
ッセージ部１２はＣＲＣ符号化されるが、可変部１６は、冗長情報自体の一部を
形成するので、Ｇによって符号化されない。一方、短い８ビットの生成多項式Ｈ
を用いるときは、可変部１６は、Ｈによって符号化されることもあり、されない
こともある。例えば、プロテクトされた主テキストと副チャンネルデータを結合
することが可能であり、その場合の結合はＨを用いたＣＲＣ符号化が可能であり
、冗長部１４を生成することができる。あるいは、プロテクトされたテキストを
ＨによってＣＲＣ符号化して冗長部１４を生成し、次に副チャンネルを含む可変
部１６を付加することも可能である。
【００２８】 さらに、本発明は可変長メッセージ部１２を含む固定長フレームに適用するこ
とができる。例えば、符号化にＧを用いるときはメッセージ長をＫビット、符号
化にＨを用いるときはメッセージ長をＫ＋８ビットにすることができる。このよ
うな構成にすると、基地局と電話の双方におけるあいまいさ解消手順で可変長を
考慮する必要がある。例えば、ＫビットはＧで復号され、Ｋ＋８ビットはＨで復
号され、そして、あいまいさの有無を確認するために２つの結果が比較される。
したがって、短い方の生成多項式の用いることによって節約されたビットは、固
定長フレーム１０内の主チャンネルメッセージ専用のビット数を増やすために使
うことができる。
【００２９】 上記例では、短い方の生成多項式Ｈの次数がデフォルト生成多項式Ｇの次数の
半分と仮定している。しかし、この次数関係は必要条件ではない。実際のＨの次
数はＧより１ビットまたは２ビット下げることが可能であり、更にＧ−１ビット
まで下げることができる。したがって、仮想副チャンネルの「サイズ」は可変と
考えられる。
【００３０】 また、いくつかの実施例では、２つの生成多項式ＧとＨを次数が等しい異なる
多項式とすることができる。そのような方法は、単に冗長エラー符号化を可変に
するだけの目的で利用されるかもしれない。あるいは、どの生成多項式を用いる
かを単純に選択するだけで情報を伝えることも可能である。例えば、主チャンネ
ルデータが音声情報搬送用であれば、生成多項式Ｇを用い、主チャンネルデータ
が非音声データ搬送用であれば、生成多項式Ｈを用いる。そして電話は、どの生
成多項式が基地局で用いられたかを判断し、その結果に応じたデータ処理を行う
ことができる。したがって、２つの異なる生成多項式の次数が同じであっても、
それら生成多項式を用いることができれば、情報の伝達に役立つ場合がある。
【００３１】 いままで２つの生成多項式ＧおよびＨと関連して発明を記述してきたが、この
アプローチを簡単な方法で３つ以上の生成多項式に拡張することが可能であり、
本発明はその場合も包含するものとする。
【００３２】 本発明の方法によれば、受信機の処理オーバーヘッド、そして通常は送信機の
処理オーバーヘッドが増加することは明らかである。単一の生成多項式を用いる
ＣＲＣ復号と違って、受信機は少なくとも第１および第２の生成多項式（開示例
におけるＧとＨ）を用いてＣＲＣ復号を行う必要がある。さらに、いくつかの実
施例では、あいまいさを解消する目的により送信側で施された変更を元に戻すた
めに付加的ＣＲＣ復号ステップが必要である。したがって、本発明の方法は従来
技術よりも演算能力を必要とする。しかし、本発明の方法は、柔軟性と伝送容量
の点で優れている。さらに、別の実施例では、確立したプロトコルに違反するこ
となく、第１チャンネル上に重畳する仮想第２チャンネルの伝送が可能になる。
すなわち、本発明を実施するデバイスは本発明を実施していない既存システムか
らのメッセージを受信し、処理することが可能である。その場合、デバイスは何
らかの不要な計算を行うだけである。したがって、そのようなデバイスは既存の
システムに対して下位互換性を維持する。これはフラグタイプの情報を送信する
ための関連プロトコルのスロットがすべて使用済あるいは使用できないときのシ
ステムには大きい利点である。
【００３３】 発明の趣旨および基本的特性の範囲内において、ここに開示された以外の方法
で本発明を実施することが可能であることは云うまでもない。したがって、本発
明の実施例はあらゆる面で非限定的な説明手段と考えるべきであって、特許請求
の範囲内で可能なすべての変形は本出願に包含されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来技術による符号化メッセージフレーム。
【図２】 本発明によるメッセージフレームの一実施例。
【図３】 本発明の一実施例による送信側プロセスの流れ図。
【図４】 本発明の一実施例による受信側プロセスの流れ図。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年９月２４日（２００１．９．２４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ， ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，Ｋ Ｇ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ， ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，Ｓ Ｅ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 5J065 AA01 AB01 AC02 AD04 AE06 AF02 AH09 AH10 AH15 5K014 AA01 BA06 EA02 FA11 5K067 BB04 EE23 EE71 HH21 HH26

Claims (33)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 可変次数誤り符号化方法であって、 ａ）それぞれ異なる対応の生成コードをもつ複数のエラープロテクションレベ
    ルからいずれかを選択するステップと、 ｂ）第１の局において符号化メッセージを作成するために、選択されたエラー
    プロテクションレベルに対応する生成コードを用いてデータメッセージをＣＲＣ
    符号化するステップと、 ｃ）前記符号化メッセージを前記第１の局から第２の局へ送信するステップと
    、 ｄ）前記第２の局において、第１の結果を生成するために第１の生成コードを
    用いて前記符号化メッセージをＣＲＣ復号し、第２の結果を生成するために第２
    の生成コードを用いて前記符号化メッセージをＣＲＣ復号するステップと、 ｅ）前記第２の局において、前記第１および第２の結果に基づいて選択された
    エラープロテクションレベルを判別するステップ を含む符号化方法。
  2. 【請求項２】 判別したエラープロテクションレベルに基づいて前記第２の
    局で前記データメッセージを処理するステップを含む請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 符号化メッセージを生成するために第１の局でデータメッセ
    ージを符号化する前記ステップにおいて、前記送信の前に前記符号化メッセージ
    のあいまいさを検査するステップを含む請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記符号化メッセージのあいまいさを検査する前記ステップ
    において、非選択エラープロテクションレベルに対応する生成コードを用いて前
    記符号化メッセージをＣＲＣ復号するステップを含む請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記符号化メッセージのあいまいさを検査する前記ステップ
    において、非選択エラープロテクションレベルに対応する生成コードを用いて前
    記データメッセージをＣＲＣ復号するステップを含む請求項３記載の方法。
  6. 【請求項６】 更に、あいまいさが検出された場合、前記送信の前に前記符
    号化メッセージを変更するステップを含む請求項３記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記符号化メッセージの生成に前記第１または第２の生成コ
    ードが用いられた場合、前記変更ステップにおいて第１または第２の多項式と前
    記符号化メッセージとのＸＯＲ加算を演算するステップを含む請求項６記載の方
    法。
  8. 【請求項８】 前記第１の結果と前記第２の結果が共に非ゼロの場合、選択
    されたエラープロテクションレベルを判別する前記ステップが、拡張符号化メッ
    セージを生成するために前記符号化メッセージを変更するステップを含む請求項
    １記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記メッセージ変更ステップにおいて、 ａ）第１候補の拡張メッセージを生成するために第１の多項式と前記符号化メ
    ッセージとのＸＯＲ加算を演算した後、第３の結果を生成するために前記第１の
    生成コードを用いて前記第１候補の拡張メッセージをＣＲＣ復号するステップと
    、 ｂ）第２候補の拡張メッセージを生成するために第２の多項式と前記符号化メ
    ッセージとのＸＯＲ加算を演算した後、第４の結果を生成するために前記第１の
    生成コードを用いて前記第２候補の拡張メッセージをＣＲＣ復号するステップと
    、 ｃ）前記３および第４の結果に基づいて前記拡張符号化メッセージを生成する
    ステップ を含む請求項８記載の方法。
  10. 【請求項１０】 第２のチャンネルデータまたは冗長情報を随意に保持する
    可変部を前記符号化メッセージに含み、更に、前記第２の局で判別された選択さ
    れたエラープロテクションレベルに基づいて前記可変部を処理するステップを含
    む請求項１記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記第２の生成コードの次数が前記第１の生成コードの次
    数より低い請求項１記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記符号化メッセージを送信する前記ステップにおいて、
    前記符号化メッセージを含む固定フレーム長のフレームを送信するステップを含
    む請求項１記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記符号化メッセージを送信する前記ステップにおいて、
    どの生成コードが選択されているかに応じてフレーム長が変化するフレームであ
    って前記符号化メッセージを含むフレームを送信するステップを含む請求項１記
    載の方法。
  14. 【請求項１４】 巡回冗長検査（ＣＲＣ）エラー符号化によって生成された
    通信メッセージを復号する方法であって、 ａ）メッセージ部および冗長部を含む一定フレーム長のフレームを受信局で受
    信するステップであって、 ｉ） 前記メッセージ部がメッセージ特性をもち、 ｉｉ） 前記冗長部が主冗長データを含み、 ｉｉｉ） 前記メッセージの特性が第１の値であるとき、前記符号化メッセ
    ージが第１の生成コードによってＣＲＣ符号化され、 ｉｖ） 前記メッセージの特性が第２の値であるとき、前記符号化メッセ
    ージが前記第１の生成コードとは異なる第２の生成コードによってＣＲＣ符号化
    される ものとしたステップと、 ｂ）前記受信局において、第１の結果を生成するために前記第１の生成コード
    によって前記フレームをＣＲＣ復号し、第２の結果を生成するために前記第２の
    生成コードによって前記フレームをＣＲＣ復号するステップと、 ｃ）どの生成コードを用いて前記フレームを生成されたかを前記第１、第２の
    結果に基づいて前記第２の局で判別し、更に、前記判別結果に基づいて前記メッ
    セージ部を処理するステップ を含む方法。
  15. 【請求項１５】 前記メッセージの特性を前記メッセージ部の長さとする請
    求項１４記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記メッセージ部が音声情報を含むか否かを前記メッセー
    ジの特性で示す請求項１４記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記第２の生成コードと前記第１の生成コードが同じ次数
    である請求項１４記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記フレーム長が固定された請求項１４記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記フレーム長が前記メッセージ部の長さに応じて変化す
    る請求項１４記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記メッセージ部の符号化に用いられた前記生成コードの
    長さに応じて前記フレーム長が変化する請求項１４記載の方法。
  21. 【請求項２１】 巡回冗長検査（ＣＲＣ）エラー符号化を用いた固定フレー
    ムをもった第１のチャンネルに隨意に埋め込まれた第２のチャンネルを検出する
    方法であって、 ａ）少なくとも第１のチャンネルデータと隨意に第２のチャンネルデータを含
    み、互いに異なる対応の生成コードをもつ少なくとも第１および第２のエラープ
    ロテクションレベルから選択されたエラープロテクションレベルをもつ符号化メ
    ッセージを第２の局が第１の局から受信するステップと、 ｂ）前記第２の局において、認められたエラープロテクションレベルに対応す
    る少なくとも２つの生成コードを用いて前記符号化メッセージをＣＲＣ復号する
    ことによって、選択されているエラープロテクションレベルを判別するステップ
    と、 ｃ）前記第１、第２のエラープロテクションレベルのいずれが用いられたかを
    前記第２の局が判別した結果に基づいて前記第２のチャンネルの有無を確認する
    ステップ を含む方法。
  22. 【請求項２２】 選択されているエラープロテクションレベルを判別する前
    記ステップにおいて、第１の結果を生成するために第１の生成コードを用いて前
    記符号化メッセージを復号し、第２の結果を生成するために第２の生成コードを
    用いて前記符号化メッセージをＣＲＣ復号するステップを含む請求項２１記載の
    方法。
  23. 【請求項２３】 選択されているエラープロテクションレベルを判別する前
    記ステップにおいて、前記第１の結果と前記第２の結果が共に非ゼロの場合に拡
    張符号化メッセージを生成するために前記符号化メッセージを変更するステップ
    を含む請求項２２記載の方法。
  24. 【請求項２４】 前記メッセージ変更ステップにおいて、 ａ）第１候補の拡張メッセージを生成するために第１の多項式と前記符号化メ
    ッセージとのＸＯＲを演算した後、第３の結果を生成するために前記第１の生成
    コードを用いて前記第１候補の拡張メッセージをＣＲＣ復号するステップと、 ｂ）第２候補の拡張メッセージを生成するために第２の多項式と前記符号化メ
    ッセージとのＸＯＲを演算した後、第４の結果を生成するために前記第１の生成
    コードを用いて前記第２候補の拡張メッセージをＣＲＣ復号するステップと、 ｃ）前記３および第４の結果に基づいて前記拡張符号化メッセージを生成する
    ステップ を含む請求項２３記載の方法。
  25. 【請求項２５】 第２のチャンネルデータか冗長情報のいずれかを保持する
    可変部を前記符号化メッセージに含み、更に、前記第２の局で判別された選択さ
    れたエラープロテクションレベルに基づいて前記可変部を処理するステップを含
    む請求項２１記載の方法。
  26. 【請求項２６】 更に、 ａ）それぞれ異なる対応の生成コードをもつ複数のエラープロテクションレベ
    ルからいずれかを選択するステップと、 ｂ）第１の局において符号化メッセージを作成するために、選択されたエラー
    プロテクションレベルに対応する生成コードを用いてデータメッセージをＣＲＣ
    符号化するステップと、 ｃ）前記符号化メッセージを前記第１の局から第２の局へ送信するステップ を含む請求項２１記載の方法。
  27. 【請求項２７】 符号化メッセージを生成するために第１の局でデータメッ
    セージを符号化する前記ステップにおいて、前記送信の前に前記符号化メッセー
    ジのあいまいさを検査するステップと、更に、あいまいさが検出された場合、前
    記送信の前に前記符号化メッセージを変更するステップとを含む請求項２６記載
    の方法。
  28. 【請求項２８】 前記符号化メッセージの生成に前記第１または第２の生成
    コードが用いられた場合、前記メッセージ変更ステップにおいて第１または第２
    の多項式と前記符号化メッセージとのＸＯＲを演算するステップを含む請求項２
    ７記載の方法。
  29. 【請求項２９】 巡回冗長検査（ＣＲＣ）エラー符号化を用いて第１のチャ
    ンネル上に選択的に重畳された第２のチャンネルを検出する方法であって、 ａ）第１の局において、少なくとも第１と第２の互いに異なる生成コードから
    選択された生成コードを用いてＣＲＣ符号化することによって、少なくとも第１
    のチャンネルデータと隨意に第２のチャンネルデータを含む符号化メッセージを
    生成するステップであって、前記符号化メッセージが前記第２のチャンネルデー
    タを含まない場合には前記第１の生成コードが選択され、前記符号化メッセージ
    が前記第２のチャンネルデータを含む場合には前記第２の生成コードが選択され
    るものとした前記ステップと、 ｂ）第２の局において前記符号化メッセージを受信するステップと、 ｃ）前記第２の局において、前記第１の生成コードを用いて前記符号化メッセ
    ージをＣＲＣ復号すると共に、前記第２の生成コードを用いて前記符号化メッセ
    ージをＣＲＣ復号するステップと、 ｄ）前記符号化メッセージの生成に前記第２の生成コードが用いられたことが
    ステップｃの前記ＣＲＣ復号によって確認されたとき、前記第２のチャンネルデ
    ータを処理するステップ を含む方法。
  30. 【請求項３０】 巡回冗長検査（ＣＲＣ）エラー符号化によって生成された
    通信メッセージを復号する方法であって、 ａ）第１の固定長メッセージ部と、冗長部と、可変部とを含む固定長符号化メ
    ッセージを第２の受信局で受信するステップであって、 ｉ） 前記第１のメッセージ部がチャンネルデータを含み、 ｉｉ） 前記冗長部が主冗長データを含み、 ｉｉｉ） 前記可変部が副冗長情報と第２のチャンネルデータを選択的に含
    み、 ｉｖ） 前記可変部が副冗長情報を含むとき、前記符号化メッセージが第
    １の生成コードによってＣＲＣ符号化され、 ｖ） 前記可変部が第２のチャンネルデータを含むとき、前記符号化メ
    ッセージが前記第１の生成コードとは異なる第２の生成コードによってＣＲＣ符
    号化される ものとしたステップと、 ｂ）前記受信局において、第１の結果を生成するために前記第１の生成コード
    によって前記符号化メッセージをＣＲＣ復号し、第２の結果を生成するために前
    記第２の生成コードによって前記符号化メッセージをＣＲＣ復号するステップと
    、 ｃ）どの生成コードを用いて前記符号化メッセージが生成されたかを前記第１
    、第２の結果に基づいて前記第２の局で判別し、 ｄ）どの生成コードを用いて前記符号化メッセージが生成されたかに基づいて
    、前記符号化メッセージの可変部の内容を確認するステップ を含む方法。
  31. 【請求項３１】 どの生成コードを用いて前記符号化メッセージが生成され
    たかを判別するステップにおいて、前記第１の結果と前記第２の結果が共に非ゼ
    ロの場合に拡張符号化メッセージを生成するために前記符号化メッセージを変更
    するステップを含む請求項３０記載の方法。
  32. 【請求項３２】 前記メッセージ変更ステップにおいて、 ａ）第１候補の拡張メッセージを生成するために第１の多項式と前記符号化メ
    ッセージとのＸＯＲ加算を演算した後、第３の結果を生成するために前記第１の
    生成コードを用いて前記第１候補の拡張メッセージをＣＲＣ復号するステップと
    、 ｂ）第２候補の拡張メッセージを生成するために第２の多項式と前記符号化メ
    ッセージとのＸＯＲ加算を演算した後、第４の結果を生成するために前記第１の
    生成コードを用いて前記第２候補の拡張メッセージをＣＲＣ復号するステップと
    、 ｃ）前記３および第４の結果に基づいて前記拡張符号化メッセージを生成する
    ステップ を含む請求項３１記載の方法。
  33. 【請求項３３】 巡回冗長検査（ＣＲＣ）エラー符号化によって生成された
    通信メッセージを復号する方法であって、 ａ）第１の固定長メッセージ部と、冗長部と、可変部とを含む固定長ＣＲＣ符
    号化メッセージを第１の局で生成するステップであって、 ｉ） 前記第１のメッセージ部がチャンネルデータを含み、 ｉｉ） 前記可変部がＣＲＣ冗長情報を含むとき、前記符号化メッセージが
    第１の生成コードによってＣＲＣ符号化され、前記可変部が第２のチャンネルデ
    ータを含むとき、前記符号化メッセージは第２の生成コードによってＣＲＣ符号
    化される ものとしたステップと、 ｂ）第２の局において第１のチャンネル上の前記符号化メッセージを受信する
    ステップと、 ｃ）前記第２の局において、第１の結果を生成するために前記第１の生成コー
    ドによって前記符号化メッセージをＣＲＣ復号し、第２の結果を生成するために
    前記第２の生成コードによって前記符号化メッセージをＣＲＣ復号するステップ
    と、 ｄ）どの生成コードを用いて前記符号化メッセージが生成されたかを前記第１
    、第２の結果に基づいて前記第２の局で判別するステップと、 ｅ）どの生成コードを用いて前記符号化メッセージが生成されたかに基づいて
    、前記符号化メッセージの可変部の意味を確認するステップ を含む方法。
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