JP2003507930A - ローバスト伝送モード - Google Patents

ローバスト伝送モード

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Abstract

(57)【要約】 データ伝送システム（１０）におけるＯＦＤＭ記号のデータに対して、時間及び周波数の両ダイバーシティを有する冗長性を提供するためのインターリーブ／デインターリーブ方式。送信側（１２）では、ＯＦＤＭ記号で搬送波に変調される符号化データが、インターリーバメモリ（２０）にその符号化データを記憶し、インターリーバメモリ（２０）からその符号化データの複数のコピーを読み込むことによってインターリーブされ、その符号化データコピーは、時間的に不連続記号に、また周波数的には非隣接搬送波に分散される。受信側（１４）では、そのＯＦＤＭデータの複数のコピーが受信され、位相雑音演算を用いて（メートル法あるいは位相角形式のいずれかにおいて）その複数のコピーが１つに合成される。その合成されたコピーから、ＯＦＤＭデータの復号において用いられる単一のメートル法値が生成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 発明の背景 本発明はＯＦＤＭデータ伝送システムに関する。 ＯＦＤＭは分散スペクトル技術であり、この技術においては、利用可能な伝送
チャネルの帯域幅が、互いに重なり合い直交する多数の離散的なチャネルすなわ
ち搬送波に分割される。データは、所定の継続時間を有し、ある数の搬送波周波
数を含む記号の形式で送信される。これらのＯＦＤＭ記号搬送波上で送信される
データの振幅及び／又は位相は、２相位相変調（ＢＰＳＫ）あるいは４相位相変
調（ＱＰＳＫ）等の従来の方式を用いて、符号化又は変調される。
【０００２】 ＯＦＤＭデータ伝送システムの技術において良く知られている問題は、インパ
ルス雑音の問題である。このインパルス雑音によって、伝送チャネル上において
バーストエラーが生ずることがある。また、遅延分散の問題があり、この遅延分
散によって、周波数の選択的なフェージングが発生することが多い。これらの問
題を解決するために、従来のシステムは、インターリーブ処理方式と共に順方向
誤り修正（ＦＥＣ）符号化方式を利用してきた。ＦＥＣ符号化方式によって、符
号ワード中の一つ以上の誤りを検出したり、また修正したりできるようにするパ
リティデータを付加する。インターリーブ処理によって、送信前に先立ち、１ブ
ロックの符号ワードデータ中において符号ワードビットが整理され、時間及び周
波数ダイバーシティが得られる。
【０００３】 従来のインターリーブ処理方式は、インパルス雑音の影響の幾つかを最小限に
抑え、ＯＦＤＭデータ伝送への分散を遅らせることが可能であるが、これらの方
式はインパルス雑音と周波数ゼロの組合せのインパクトを緩和することはできず
、このことは、送信されたＯＦＤＭデータ記号上で、雑音状況が長く続く原因に
なる。
【０００４】 発明の概要 本発明の１側面において、伝送チャネル上で送信するための連続ＯＦＤＭ記号
のパケットにおいて搬送波に変調される符号化されたデータは、インターリーブ
処理され、時間的には、連続ＯＦＤＭ記号のパケットにおける非連続ＯＦＤＭ記
号上に、また周波数的には、非隣接搬送波上に分散された符号化データのコピー
を生成する。
【０００５】 他の本発明の１側面において、伝送チャネルから受信されたデータは、更にロ
ーバスト（ＲＯＢＵＳＴ）なデータ伝送用に処理される。ＯＦＤＭデータの多数
のコピーはこの伝送チャネルから受信され、この多数のコピーは時間及び周波数
的に分散されている。この多数のコピーに対する位相角情報は合成されて、ＯＦ
ＤＭデータを復号化するために用いる単一のメートル法値を生成する。
【０００６】 本発明の実施例は一つ以上の以下の特徴を含んでもよい。 インターリーブ処理は、符号化されたデータをインターリーバメモリに行毎に
記憶することと、符号化されたデータをインターリーバメモリから列毎に読み込
むこと、とを含むことができ、インターリーバメモリに記憶された符号化された
データはｎ回連続で読み込むことができる。
【０００７】 符号化されたデータの読み込みは、連続ｎ回の各読み込みの内、第１の列読み
込みを除く全読み込みにオフセットを提供することと、連続ｎ回の読み込みの内
、第１の読み込みを除く全読み込みに異なる追加的なオフセットを提供すること
、とを含むことができる。
【０００８】 位相角情報は、４つの各コピーに対するメートル法値を含むことができる。あ
るいは、位相角情報は、位相角表現値を含むことができる。 データコピーに対する位相角表現値は、以下の様に合成することができる。デ
ータコピーに対して、位相角表現値から位相雑音値が演算される。演算された位
相雑音値に基づいて、重み付けが位相角表現に対して行われる。重み付けされた
位相角表現値は加算され、単一のメートル法値に変換される。
【０００９】 メートル法値コピーが用いられる場合、以下の様に合成される。多数のコピー
の位相角は、メートル法値に変換される。位相雑音値は、データコピーに対して
、位相角から演算される。演算された位相雑音値に基づいて重み付けが選択され
、メートル法値に適用され、重み付けされたメートル法値は加算される。
【００１０】 あるいは、メートル法値コピーは、加算値を生成するためにメートル法値を加
算し、また加算値を用いて、単一のメートル法値として平均メートル法値を演算
することによって、合成することができる。
【００１１】 更に他の選択肢において、メートル法値の合成にはメートル法値の一つを選択
することを含むことができる。 両合成処理において、コピーの振幅をジャマー検出閾値と比較し、その比較の
結果は、最小重み付けが、それらコピー用のメートル法値あるいは位相表現値に
適用されるように、選択された重み付けをオーバーライドするために用いてもよ
い。
【００１２】 幾つかの技術が本発明の技術によって提供される。冗長性のレベルが提供され
、またその冗長性のレベルが周波数及び時間ダイバーシティと組み合わせられる
。その結果、各データビットが、各記号の周波数帯域に渡って、また時間的には
送信された記号に渡って均一に分散されているという理由によって、ノイズ現象
の結果あるいは破壊的なキャンセル（遅延分散起因）の結果失われたデータを回
復する可能性が大きくなるが、これは、冗長データの最良のコピーを用いること
ができるからである。また、この技術には、コピーを単一のコピーに合成するに
先立ち、これらのコピーを別々に重み付けするために、位相雑音が用いられてい
る。位相雑音が小さい強い搬送波はより重み付けが大きい。従って、伝送全体と
しては、極端に雑音が激しい環境においてもより信頼性が高まる。 本発明の他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明及び請求項から明らかになる
であろう。
【００１３】 詳細な説明 図１において、データ伝送システム１０は、データ伝送チャネル１６によって
相互接続された送信器１２と受信器１４を含む。送信器１２は、符号器１８、イ
ンターリーバ２０、及び変調器２２を含む。受信器１４は、復調器２４、デイン
ターリーバ２６、復号器２８、及び制御装置３０を含む。使用中、データは、符
号器１８の入力に与えられる。符号器１８は、そのデータを転送誤り修正符号に
符号化し、インターリーバ２０にその符号化データを書込む。公知の転送誤り修
正符号、例えば、畳込み符号は、この目的に用いることができる。変調器２２は
、インターリーバ２０から符号化データを読み込み、従来のＯＦＤＭ変調方式に
基づいて、符号化データをＯＦＤＭ記号の搬送波に変調する。それらの変調方式
は、コヒーレント方式又は差動方式であってもよい。好適な実施形態において、
変調タイプは、２相位相変調（ＢＰＳＫ）あるいは４相位相変調（ＱＰＳＫ）の
いずれでもよい。
【００１４】 復調器２４は、伝送チャネル１６から受信されたＯＦＤＭ記号を復調し、各記
号の各搬送波におけるデータの位相角をメートル法値に変換する。位相角をメー
トル法値に変換する機能については、参照番号３１で図中に示す。復調器２４は
、メートル法値をデインターリーバ２６に記憶する。復号器２８は、そのメート
ル法値をデインターリーバ２６から読み込み、そのメートル法値を用いて復号を
行う。復号器２８は、符号器１８から復号器２８への伝送中に発生するビット誤
りを修正する。本実施形態において、復号器２８は、ビタビ（Ｖｉｔｅｒｂｉ）
復号器及び／又はリードソロモン（Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ）復号器を含んで
もよい。誤り修正符合は、記号及び周波数搬送波全体に均一に分散されて発生す
るビット誤りが、容易に修正されるようにするものである。連続する記号あるい
は隣接する周波数において連続する多数のビットが不正であるバースト誤りは、
容易に修正できるものではない。
【００１５】 図示の復調器はメートル法値への変換を行なうが、後述するように、それは位
相角度表現を生成し、後のメートル法値への変換のためにデインターリーバにそ
の位相角表現を記憶する。位相角表現は、予測値から多数の角度によって位相角
を表す（例えば、ゼロ又は１８０度）。例として、ＢＰＳＫ変調されたデータの
場合、ゼロと２πの間の値を有する受信位相角（ＡR ）は、ＡR がπ以下である
場合にはＡR −（π／２）、あるいはＡR がπよりも大きい場合には２π−ＡR −（π／２）の位相角表示値で表現してもよい。本明細書中で用いる一般的な語
句“位相角情報”は、メートル法値あるいは位相角表現値のどちらも意味する。
【００１６】 引き続き図１において、制御装置３０は、伝送チャネル１６の受信器側、デイ
ンターリーバ２６、及びデインターリーバ２６の出力に連結される。制御装置３
０の機能については、図６を参照し詳細に後述する。簡略化と明確化のために、
当業者には公知であって、また本発明の伝送モードを理解する上で適当ではない
と思われるＯＦＤＭ送信器及び受信器の設計の詳細に関しては、本明細書中では
大部分を省略している。
【００１７】 図２において、インターリーバ２０は、Ｍ列３２及びＮ行３４の行／列インタ
ーリーバメモリである。好適な実施形態では、Ｍ＝４０及びＮ＝８４である。デ
ータは行毎に記憶され、またビット毎に読み込まれ、レコーダビットに合わせて
シフトされる。行番号（アドレス）Ｊは、次式に従って算出される。
【００１８】 Ｊ＝（１＋｛（Ｋ−１）＊ｐ｝）ｍｏｄＮ （１） ここで、Ｋは列番号、ｐはオフセットパラメータ（列ビットがシフトされた量を
示す）であり、また、Ｎは行総数（あるいは選択可能なメモリ位置）である。例
として、Ｋ＝２、ｐ＝８、及びＮ＝８４である場合、列２に対して読み込まれた
列は行９から始まる。
【００１９】 図示の実施形態において、インターリーバ２０は、２つの異なるモードで動作
が可能である。すなわち、標準伝送モード及びローバスト伝送モードで動作が可
能である。標準伝送モードにおいて、インターリーバ２０は、単一パケットある
いはデータブロックで送信される４０個のＯＦＤＭ記号を記憶し、次のようにア
ドレス指定される。書き込み動作中、符号器１８は、２０ビットの符号化データ
を行ゼロから始まる連続する行に書き込む。２０ビットワードの最下位ビット（
ＬＳＢ）が、時間的に最初に符号化されるデータである。読み込み動作中、変調
器２２は、行ゼロから列毎に読み込むが、各連続する列は、オフセットｐ＝８で
始まり、前列の開始行に８を加えることによって読み込まれる。２０ビットワー
ドのＬＳＢが、時間的に最初に変調されるデータである。上記方式によって、時
間及び周波数両者において分散されたデータが提供され、両者の領域におけるブ
ロック誤りを復号器２８によって修正することができるように充分離して分散す
ることが可能である。
【００２０】 ローバスト伝送モードにおいて、インターリーバ２０は、２０列の代わりに１
０列（ビット0 から９）を用いる。行数は、ＯＦＤＭ記号当たり利用可能な搬送
波の数に等しい。インターリーバ２０は、４０個のＯＦＤＭ記号の代わりに１０
個のＯＦＤＭ記号を記憶し、また、４回連続的に読まれて４０個の記号パケット
を生成する。
【００２１】 ローバストモード中、図３に示すように、ローバストモードのインターリーバ
処理４０は、標準伝送モード中と同じ様にインターリーバ２０を満たすことによ
って始まる。すなわち、符号化されたデータ（ＦＥＣ符号ワード）を行毎に記憶
する（段階４２）。読み込み動作中、変調器２２は、列毎にインターリーバ２０
からデータの第１コピーを読み込むが、各連続する列は前列の開始行に８のオフ
セットを加えて読み込まれる（段階４４）。インターリーバ２０は、４回連続で
全体的に読み込まれる。１回目は行ゼロから始まる。第２コピーは、（利用可能
な搬送波数）＊１／４に等しい行番号から読み込まれる（段階４６）。第３回目
の際は、第３コピーが、（利用可能な搬送波数の）＊１／２に等しい行番号から
読み込まれる（段階４８）。第４の（最後の）読み込みの際は、開始行番号が、
（利用可能な搬送波数の）＊３／４に等しい（段階５０）。
【００２２】 読み込み及び書き込み機構を制御するためのインターリーバ制御回路は良く知
られており、従って説明は省略する。図示の実施形態で見なすように、そのよう
な制御回路は、符号器１８及び変調器２２に含んでもよく、あるいはインターリ
ーバ２０自身、又は別の制御ユニットに常駐してもよい。
【００２３】 図４において、４つの読み込まれたデータコピー６０を示す。４つのデータコ
ピー６０は、第１データコピー６２ａ、第２データコピー６２ｂ、第３データコ
ピー６２ｃ、及び第４データコピー６２ｄを含む。第１データコピー６２ａにお
いて、第１の読み込まれたデータビットは、行０に対応する。第２データコピー
６２ｂにおいて、１／４行／アドレスシフトの状態で、第１の読み込まれたデー
タビットは、行２１に対応する。第３データコピー６２ｃにおいて、１／２行／
アドレスシフトの状態で、第１の読み込まれたデータビットは、行番号４２に対
応する。最後のコピー６２ｄにおいて、第１の読み込まれたデータビットは、行
番号６３に対応し、このことは、（８４行の）＊３／４に等しいシフトを反映し
ている。図から、第１データコピーの列１乃至９におけるビット配列は、初期の
８ビットシフトの結果であることがわかる。データコピー２乃至４において、第
１列の後の各列におけるビット配列は、８ビットシフトの結果であると共に追加
的なオフセットの結果である（データコピー２の場合、１／４倍＊８４、データ
コピー３の場合、１／２＊８４、及びデータコピー４の場合、３／４＊８４）。
【００２４】 従って、上記インターリーブ処理では、データビットコピーが、任意の記号あ
るいは隣り合う記号上の隣接する搬送波へ変調されることは決して無い。むしろ
、確実に復号化を成功させるために、時間及び周波数において均一に分散される
。冗長なデータは均一に分散される必要がなく、一方、データコピー間隔が大き
くなり、またより均一になるにつれて、伝送は、よりローバストになりがちであ
るが理解されよう。
【００２５】 ある利用可能な搬送波をディスエーブルにする必要がある又は望ましい場合、
例えば、伝送が他のＲＦサービスの周波数帯域と干渉しないように、８４個の搬
送波の内１つ以上をディスエーブルにする必要がある場合、インターリーバシフ
ト機構は、異なる数の利用可能な搬送波に対して調整が可能である。利用可能な
搬送波の数が８３である場合、例えば、１／４のオフセットには、８４個の搬送
波全てに用いられる２１行シフトの代わりに２０行シフトが必要であり、また、
それに応じてシフト機構が調整される。
【００２６】 好適には、ローバストモードは、標準伝送モードよりもデータ率が小さいため
、高度の信頼性を必要とする一定の通信環境に用途が限定される。例えば、ロー
バストモードは、特に同報伝送用途に良く適合しており、このモードにおいて、
送信ノードは全受信ノードに適応はできないが、このことは、これら各ノードの
チャネルが異なり、それらのチャネルが周波数帯域の異なる部分において周波数
空域を有しているためである。その他の用途は、電力線を介して通信を行うノー
ド間において初期交信を確立することである。そのような初期セットアップ中、
送信ノードは、どのチャネルによって送信ノードが受信ノードに接続されるか知
らず、従って、受信器が聞き取ることができるモードで送信する。しかしながら
、ローバストモードが用いるチャネルの割合は大きすぎることがあるために、送
信側は、常時ローバストモードでの伝送を望んでいるわけではない。従って、他
のノードがチャネルを用いることができるように、送信ノードの目標は、できる
だけ早く最大のデータ率に移行することである。送信ノードは、受信器との初期
通信が確立されるまで、そのデータ率がいくらであるかを知らない。
【００２７】 変調器２２が伝送チャネル１６上で受信器１４へ何らかのデータを送信する前
に、符号器１８はインターリーバ２０を完全に満たす。 図１において、復調器２４は、変調器２２によって用いられる変調方式に適す
る方式を用いて、変調された搬送波を復調する。復調器２４の位相角をメートル
法へ変換する機能３１によって、送信された搬送波データの各ビットに対する位
相角から、“ゼロ” あるいは“１”ビットの確率を表すゼロから７までの３ビ
ットのソフト決定値が生成されが、この場合、７は“１”を表し、ゼロは“ゼロ
”を表す。位相差は、次式を用いて求められる。
【００２８】 Ｄk ＝ｍｏｄ（（２π＋θk ）−Ψk 、２π） （２） ここで、Ｄk はｋ番目の搬送波位相差、θk は現搬送波記号のｋ番目の搬送波位
相、Ψk は前記号のｋ番目の搬送波位相、及び２πラジアンは最大位相値である
。位相差Ｄk は、ゼロから１２７点の値に変換される（２π＝１２８）。次に、
Ｄk は、変調タイプに応じた量だけオフセットされ、単独ソフト決定変換を行う
ことができる。図５に示す表において、（ゼロ乃至１２７の値を持つｋ番目の搬
送波に対する）オフセット位相差Ｐk は、３ビットのソフト決定値（“ビットメ
ートル法”値とも呼ぶ）に対してマッピングされる。
【００２９】 （図１の）デインターリーバ２６は、各データビット用に３ビットのソフト決
定値を受信する。３ビットのソフト決定値は全て、グループとしてデインターリ
ーブされる（すなわち、デインターリーバに記憶される）。インターリーバを書
き込む方法は、デインターリーバの読み込みに該当し、インターリーバを読み込
む方法は、デインターリーバの書き込みに該当する。書き込み動作には、読み込
み動作中にインターリーバに適用されるものとは逆のアルゴリズムが用いられる
。
【００３０】 図６において、制御装置３０は、位相雑音（ＰＮ）演算ユニット７０、搬送波
位相雑音（ＰＮc ）メモリ７２ａ及び記号位相雑音（ＰＮs ）メモリ７２ｂを含
む位相雑音メモリ７２、７４ａ乃至７４ｄ各々に対応するセレクタ１乃至４を含
む選択論理回路、及び７６ａ乃至７６ｄに対応する重み表１乃至４を含む重み参
照表論理回路を含む。更に制御装置３０には、逓倍器７８ａ乃至７８ｄ、加算ユ
ニット８０、及び変換ユニット８２が含まれる。また、復号ユニット８４及びＲ
ＡＭアドレス復号器８６を含む復号化論理回路も含まれる。
【００３１】 ４つの送信されたコピー用のメートル法値を単一のメートル法値に合成する処
理は、制御装置３０によって実行され、図７の流れ図に図示する。図６及び図７
において、ＯＦＤＭ記号が、伝送チャネル１６から受信される際、位相雑音演算
ユニット７０は、各ＯＦＤＭ記号における各搬送波の位相を監視する（段階９２
）。位相雑音演算ユニット７０は、ｉ）位相雑音推定（段階９６）、ii）位相雑
音推定累積及び平均化（段階９８及び１００）、及びiii）閾値比較／変換（段
階１０２）を実行することによって、各搬送波及び各記号に関連した位相雑音を
演算する（段階９４）。段階９６の位相雑音推定は、ＢＰＳＫあるいはＱＰＳＫ
のいずれの場合も実行可能である、すなわち、変調器によって用いられる変調器
タイプがどのようなものであっても、実行可能である。ＢＰＳＫの場合、バイナ
リ１によって、ゼロ位相の伝送が行われ、バイナリゼロによって、Π位相の伝送
が行われる。ＢＰＳＫは、（“１”と“ゼロ”に対応する）２つの状態のみを送
るために、位相雑音演算ユニット７０によって、サンプルが予測された１及びゼ
ロの値からどの程度離れているかが測られる。
【００３２】 変調器から受信された位相は、最初に極座標に変換されて、対応する位相角サ
ンプルを与える。このサンプルに対する座標プロットは、ゼロ乃至２πラジアン
をゼロ乃至１２７（又はゼロ乃至２５５）の点として表し、２進数形式で表され
てもよい。任意のサンプルＸに対して、位相雑音演算ユニット７０は、そのサン
プルの搬送波周波数に対する位相雑音推定を演算する。次に、各搬送波周波数並
びに各記号に対して、演算された位相雑音値の平均を演算する。その平均は次の
ように表される。
【００３３】 ＰＮavg ＝（ΣＹ１）／（サンプル合計数） （３） ここで、Ｙ１＝｜Ｙ−（Π／２）｜及びＹ＝ｍｏｄ｛Ｘ＋（Π／２）；Π｝であ
る。値Ｙ１は位相雑音であり、理想上の予測された変調値から点の数によって表
されるが、ＢＰＳＫの場合は、ゼロあるいはΠであり、このゼロあるいはΠの状
態は、雑音が無いことを示す。
【００３４】 位相角は、0 と１２７（あるいはゼロと２５５）の間の位相番号のようにバイ
ナリ形式で表される。位相雑音演算ユニット７０は、位相番号ｙの剰余、例えば
６４（あるいは３２）を生成し、ｙ／２点を加え、Ｘ＋（ｙ／２）ｍｏｄｙを求
める。次に、結果が常に−ｙ／２と＋ｙ／２の間の値となるように、ｙ／２を引
く。一旦、位相雑音演算ユニット７０がその値の絶対値を得ると、その結果は、
座標の第１象限（0 からｙ／２）に入る。
【００３５】 ＢＰＳＫに対する例示の位相雑音計算を、図８Ａに図示する。例示の座標プロ
ットにおいて、２Πラジアンは、１２８点に対応するバイナリ値として表される
。サンプルが位相番号８０である場合、３２が加算されて、合計１１２が導かれ
、（１１２ｍｏｄ６４）が演算される。従って、数式（３）において、Ｙは４８
と等しく、Ｙ１は（４８−３２）の絶対値、すなわち１６点に等しい。
【００３６】 同様の位相雑音演算をＱＰＳＫに対しても実行してもよいが、ＱＰＳＫにはΠ
／２離れた４つの状態（あるいは位相）が用いられる。例示のＱＰＳＫ位相雑音
推定を、図８Ｂに図示する。
【００３７】 数式（３）及び（図７の）段階１００の位相雑音平均は、位相雑音に対して、
搬送波、記号、あるいはその両者の関数として演算してよい。搬送波位相雑音平
均ＰＮc を演算するために、位相雑音演算ユニット７０は、全ての記号に対して
、与えられた搬送波に対する搬送波値を累積し、記号の総数で除算を行う。本実
施形式において、ＯＦＤＭパケットにおける記号の総数は４０である。従って、
ＰＮc はデインターリーバに記憶されているビットメートル法値に関連したデー
タブロック全体に対する搬送波の平均位相雑音である。更に記号位相雑音平均Ｐ
Ｎs の場合、記号の全搬送波渡って位相雑音が累積され、搬送波の総数（すなわ
ち、８４）で除算される。ＰＮs 値は、搬送波位相雑音が記号毎に（ＰＮc に比
べて）どのように変化するかを示す。従って、この組合せによって、記号毎に与
えられた搬送波に対する信号対雑音（Ｓ／Ｎ）の合理的な推定が行われる。
【００３８】 図９において、時間上において、又、記号毎に任意の搬送波周波数に対する位
相雑音値の累積（あるいは加算）（図７の段階９８）を示す。各搬送波１０４に
対する位相雑音値は、４０個のＯＦＤＭ記号１０６に渡って各搬送波に対する位
相雑音値を合計することによって累積され、合計ＳＵＭ（ＰＮＣ（Ｍ））１０８
を与えるが、ここで、Ｍは搬送波０乃至８３の内の１つである。同様に、位相雑
音値は、各ＯＦＤＭ記号１０６に対して、８４個の搬送波全てに対する位相雑音
値を合計することによって累積され、合計ＳＵＭ（ＰＮＳ（Ｎ））１１０を与え
るが、ここで、Ｎは記号１乃至４０の内の１つである。従って、記号累積の合計
数すなわち加算合計は４０である。伝送によって用いられない搬送波は全てこの
加算から除外される。
【００３９】 演算された位相雑音平均（ＰＮc 及びＰＮs 値）は、（図６の）各メモリ７２
ａ及び７２ｂに記憶される。図７において、一旦位相雑音平均が演算されると（
段階１００）、位相雑音演算ユニット７０は、位相雑音平均閾値比較／変換を実
行する（段階１０２）。すなわち、各搬送波雑音平均ＰＮc は、２つの閾値“Ｃ 1 ”及び“Ｃ2 ”と比較され、３（２ビット）状態あるいは値０、１、又は２の
内の１つにＰＮc を変換する。各状態は、異なる閾値レベルのサンプル品質を示
す。ゼロの値は“低品位”に、１の値は“中品位”に、また２の値は“高品位”
に対応する。同様に、各ＰＮs は、２つの閾値“Ｓ1 ”及び“Ｓ2 ”と比較され
て、同じ３つの値の内１つにＰＮs は変換される。ＰＮs 及びＰＮc に対する２
ビット値は共に、４ビット選択値を形成するが、この選択値は、復号ユニット８
４の制御下において、重み表７６ａ乃至ｄの内の対応する１つに、セレクタ７４
ａ乃至ｄの内の然るべきセレクタによって提供され、デインターリーバに記憶さ
れた（データビットコピーの内の１つに関連した）ビットメートル法値に対する
重み値が選択される（段階１１２）。
【００４０】 復号ユニット８４によって、各ビット番号及びビットコピー番号に対する搬送
波番号及び記号番号が導かれる。復号ユニット８４は、各セレクタ７４ａ乃至７
４ｄに対する選択として、そのセレクタが対応するビットコピーの搬送波番号及
び記号番号を提供する。例えば、ビットコピー１が記号１の搬送波１上で送信さ
れた場合、第１セレクタ７４ａにビット１及び搬送波１を提供することによって
、第１重み表７６ａに対する入力として、搬送波１の場合はＰＮc 、また記号１
の場合はＰＮs に対して２ビット値を選択する。同様に、ビットコピー２が記号
１１の搬送波２１上で送信された場合、第２セレクタ７４ｂにビット２及び搬送
波２１を提供することによって、第２重み表７６ｂに対する入力として、搬送波
２１の場合はＰＮc 、また記号１１の場合はＰＮs に対して２ビット値を選択す
る。ビットコピー３及び４の場合も、対応するセレクタ７４ｃ及び７４ｄを介し
て、同様に選択が行われる。
【００４１】 また、復号ユニット８４によって提供される搬送波番号及び記号番号も、ＲＡ
Ｍアドレス復号器８６によって、デインターリーバ２６から適切なビットメート
ル法値を取り出すために用いられる。
【００４２】 重み選択については、図１０の重み参照表及び以下の表で更に述べる。図１０
及び表１において、４ビット選択値は次の形式である。すなわち、Ｓ2 （ビット
３）、Ｓ1 （ビット２）、Ｃ2 （ビット１）、及びＣ1 （ビットゼロ）である。
論理表現と共に、対応する重みに選択値をマッピングしたものは以下の通りであ
る。
【００４３】
【表１】 図１０に示す重み表は、入力として５つの各重み値、また出力として、選択さ
れた重み（選択値によって選択された）を用いて、５：１逓倍器に実装される。
【００４４】 ４つのコピー各々に対してデインターリーバから読み込まれる各メートル法値
コピーは、逓倍器７８ａ乃至７８ｄの内の対応する１つによって、（重み表７６
ａ乃至７６ｄの内の対応する１つによって提供される）対応する重み値によって
、逓倍される（段階１１４）。４つの重み付けされたメートル法値は、加算ユニ
ット８０によって合わせて合計され、合成された（あるいは単独の）１０ビット
のメートル法値を生成するが（段階１１６）、このメートル法値は、変換ユニッ
ト６２によって“新規の”３ビットのメートル法値に変換される（段階１１８）
。次に、“新規の”メートル法値は復号器２８によって処理される。
【００４５】 従って、上記方式は、位相雑音演算を用いて、メートル法値コピーを個別に重
み付けする。位相雑音がより小さいコピーサンプルは、位相雑音がより大きいコ
ピーサンプルよりも更に重く重み付けされる。
【００４６】 復調器によって生成される初期の３ビット値の、制御装置３０によって実行さ
れる新規の３ビット値への全転換を、図１１に示す。まず、図６には示していな
いが、３ビットのメートル法値は、デインターリーバから読出される際、５ビッ
ト値に変換される。次に、５ビット値に然るべき重み付けが行われ、８ビットの
重み付けされた値が生成される。４つの重み付けされた値は共に加算される。１
０ビットの合計は切り捨てられ、また詰められて６ビット値を与える。＋４値が
この６ビット値に加えられるが、この値はゼロから７の範囲を取る３ビット値に
制限すなわち飽和される。ビットメートル法値は、再度ビタビ復号器によって利
用可能な形式になる。
【００４７】 好適には、以上述べてきた制御装置３０を改良して、ジャマー閾値検出ユニッ
ト８８を含んでもよいが、このユニットは、搬送波サンプルコピーの振幅が最小
ジャマー検出閾値レベルを超える場合、４つのコピーの送信された搬送波サンプ
ルの振幅を受信し、（コピー１乃至４に各々対応する出力信号８９ａ乃至８９ｄ
として一括して示す）４つのコピー各々に対して別々のオーバーライド信号を生
成することができる。最小ジャマー検出閾値レベルを超える場合、オーバーライ
ド信号は、そのコピー用の対応する重み表の出力を強制的に最小重み（“１／８
”）にすることによって上述のＰＮc ／ＰＮs 選択によって選択された重みをオ
ーバーライドする。
【００４８】 ジャマー閾値検出１２０によるコピー合成処理（すなわち、４つの送信された
コピーに対するメートル法値を単一メートル法値に合成する処理）を、図１２の
流れ図に示す。この図において、制御装置３０は、図７の段階９２乃至１１２を
実行する（段階１２２）。また、制御装置３０は、各搬送波サンプルの振幅を受
信し（段階１２４）、それらの振幅を所定のジャマー検出閾値と比較する（段階
１２６）。所定のジャマー検出閾値を超える場合、制御装置３０は、搬送波サン
プルが対応する、段階１１２（図７）で選択された重みを強制的に最小重みにす
るコピー用のオーバーライド信号を生成する（段階１３０）。閾値を超えない場
合、制御装置は、図７の段階１１４に進む。すなわち、上述したように、対応す
るメートル法値コピーに、各コピー用のＰＮc ／ＰＮs によって（図７の段階１
１２において）選択された重みが提供される。（生成された場合）オーバーライ
ド信号が、適切な時間に、対応する重み表の出力を制御するために利用可能であ
る限り、制御装置が、位相雑音演算及び関連する重み選択と平行して段階１２４
乃至１３０を実行することが理解されるであろう。
【００４９】 他の実施形態 本発明は、その詳述な解説と共に記述されており、前述の説明は例示するため
のものであって、本発明の範囲を限定するものではなく、本発明は付随の請求項
の範囲によって定義されるものとする。他の実施形態も以下の請求項の範囲にあ
る。
【００５０】 例えば、位相雑音演算ユニット７０は、４つの値を合計して、その合計を用い
て平均（すなわち、重み付け平均に対する単純平均）を演算するための合成用ユ
ニット、あるいは４つの値（コピー）の中から最良の搬送波を選択するためのセ
レクタ（例えば、ＭＵＸ）を単に含むことができる。
【００５１】 また別の選択肢において、位相雑音演算ユニット７０は、ＰＮc 及びＰＮs 値
を用いて、記号及び搬送波のＳ／Ｎを推定することができ、またそのＳ／Ｎ推定
に基づき参照表を用いて、特定の搬送波あるいは記号がどの程度良いのか又は悪
いのかを考慮する新規のビットメートル法値に到達する。
【００５２】 また別の選択肢において、復調器２４は、上述したように、コピーをメートル
法値に変換し、デインターリーバにメートル法値コピーを記憶する代わりに、デ
インターリーバに各コピーに対する位相角表現を記憶することができる。本実施
形態において、（図１の位相角対メートル法値変換器３１に対応する）位相角対
ビットメートル法値変換機能は、加算ユニット８０の出力で実行される（図６）
。すなわち、加算器８０の出力から、合成されて重み付けされた位相角表現を受
信するために、位相角対メートル法値変換器は、加算ユニット８０及び変換ユニ
ット８２に連結することができ、また変換ユニット８２の入力に、その出力に対
するメートル法値を提供する。一方、位相角対メートル法値変換は、変換ユニッ
ト８２に含むことができる。場合によっては、デインターリーブされたメートル
法値コピーあるいは位相角表現値コピーの両者をサポートするために、このシス
テムは、適切な選択／制御論理を備えた場合、２つの別々の変換器（１つは復調
器にまた、一つは加算ユニット８０の出力に）を含むように実装することが可能
である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ＯＦＤＭ記号でデータを送るための送信器及びＯＦＤＭ記号でデ
ータを受信するための受信器を有するデータ伝送システムを示す。
【図２】 図１の送信器にデータを記憶するためのインターリーバを示す。
【図３】 インターリーブ処理の流れ図を示す。
【図４】 図３のインターリーブ処理中に読み込まれる４つの連続するデー
タコピーを示す。
【図５】 図１に示す受信器の復調器によって生成されるソフト決定変換値
の表を示す。
【図６】 図１に示す受信器のデインターリーバからの出力を制御するため
の制御装置の概略図を示す。
【図７】 図３のインターリーブ処理によって生成されるコピーをデインタ
ーリーブし、また合成する処理を示す。
【図８Ａ】 図６の制御装置によって実行されるＢＰＳＫ位相雑音の演算を
示す。
【図８Ｂ】 図６の制御装置によって実行されるＱＰＳＫ位相雑音の演算を
示す。
【図９】 図７に示す搬送波及び記号両者に対して実行される位相雑音平均
化の累積部を示す。
【図１０】 搬送波及び記号の位相雑音平均値に基づきデインターリーバ出
力コピーに適用される重み付けを決定するための重み表を示す。
【図１１】 図６の制御装置によって実行されるビットのメートル法変換を
示す。
【図１２】 ジャマー閾値検出するために改良された（図７の）合成処理を
示す。
───────────────────────────────────────────────────── 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，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ヤング、ローレンス ダブリュ．ザ サー ド アメリカ合衆国 34480 フロリダ州 オ カラジュニパー ロード 8380 (72)発明者 ブランチャード、バート ダブリュ． アメリカ合衆国 32134 フロリダ州 フ ォート マッコイ エヌ．イー． ワンハ ンドレッドトウェルブス テラス 22278 (72)発明者 マッシュバーン、ハーパー ブレント アメリカ合衆国 32605 フロリダ州 ゲ インズビル エヌダブリュ サーティシッ クスス ドライブ 1119 Ｆターム(参考） 5K022 DD01 DD13 DD22 DD32

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ＯＦＤＭ記号のパケットにおいて搬送波に変調される符号化
    されたデータをインターリーブ処理する方法であって、 時間的には、ＯＦＤＭ記号の前記パケットにおける非連続ＯＦＤＭ記号上に、
    また周波数的には、ＯＦＤＭ記号の前記パケットにおける前記搬送波の非隣接搬
    送波上に分散される受信された符号化データの多数のコピーを生成するために、
    受信された符号化データにインターリーブ処理を行う段階を含む方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法であって、インターリーブ処理は、 前記符号化されたデータをインターリーバメモリに行毎に記憶する段階と、 前記符号化されたデータをインターリーバメモリから列毎に読み込む段階と、
    を含み、前記インターリーバメモリに記憶された前記符号化されたデータはｎ回
    連続で読み込まれる方法。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の方法であって、読み込みは、 前記連続ｎ回の各読み込みの内、第１の列読み込みを除く全読み込みにオフセ
    ットを提供する段階と、前記連続ｎ回の読み込みの内、第１の読み込みを除く全
    読み込みに異なる追加的なオフセットを提供する段階と、を含む方法。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の方法であって、ｎが４に等しい方法。
  5. 【請求項５】 伝送チャネル上で送信されるＯＦＤＭデータを処理する方法
    であって、 前記伝送チャネルから前記ＯＦＤＭデータの多数のコピーを受信する段階と、
    前記多数のコピーは時間及び周波数的に分散されており、 前記ＯＦＤＭデータを復号化するために用いる単一のメートル法値を生成する
    ために、前記多数のコピーに対して位相角情報を合成する段階と、を含む方法。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の方法であって、前記位相角情報はメートル
    法値であり、合成は、 前記多数のコピーの位相角をメートル法値に変換する段階と、 前記データコピーに対して、前記位相角から位相雑音値を演算する段階と、 前記演算された位相雑音値に基づいて重み付けを選択し、前記選択された重み
    付けを前記メートル法値に適用する段階と、 前記重み付けされたメートル法値を加算する段階と、を含む方法。
  7. 【請求項７】 請求項５に記載の方法であって、合成は、 加算値を生成するために前記メートル法値を加算し、前記加算値を用いて、単
    一の新規メートル法値として平均メートル法値を演算する段階を含む方法。
  8. 【請求項８】 請求項５に記載の方法であって、合成は、 前記メートル法値の一つを選択する段階を含む方法。
  9. 【請求項９】 請求項５に記載の方法であって、前記位相角情報は位相角表
    現であり、合成は、 前記データコピーに対して、前記位相角から位相雑音値を演算する段階と、 前記演算された位相雑音値に基づいて重み付けを選択し、前記選択された重み
    付けを前記位相角表現に適用する段階と、 前記重み付けされた位相角表現を加算する段階と 前記重み付け位相角表現を単一のメートル法値に変換する段階と、を含む方法
    。
  10. 【請求項１０】 請求項６に記載の方法であって、更に、 前記多数のコピーの振幅をジャマー検出閾値と比較し、前記選択された重み付
    けを強制的に最小重み付けにするために信号を生成する段階を含む方法。
  11. 【請求項１１】 請求項９に記載の方法であって、更に、 前記多数のコピーの振幅をジャマー検出閾値と比較し、前記選択された重み付
    けを強制的に最小重み付けにするために信号を生成する段階を含む方法。
  12. 【請求項１２】 連続するＯＦＤＭ記号のパケットにおいて搬送波に変調さ
    れる符号化されたデータをインターリーブ処理するための装置であって、 前記符号化されたデータをインターリーバに記憶するための符号器と、 前記符号化されたデータコピーが、時間的には、連続ＯＦＤＭ記号のパケット
    における非連続ＯＦＤＭ記号上に分散されように、また周波数的には、連続ＯＦ
    ＤＭ記号のパケットにおける前記搬送波の非隣接搬送波上に分散されように、前
    記符号化されたデータの多数のコピーを前記インターリーバから読み込むための
    変調器と、を含む装置。
  13. 【請求項１３】 伝送チャネル上で送信されるＯＦＤＭデータを処理する装
    置であって、 前記伝送チャネルから前記ＯＦＤＭデータの多数のコピーを受信するための復
    調器と、前記多数のコピーは時間及び周波数的に分散されており、 前記ＯＦＤＭデータを復号化するために用いる単一のメートル法値を生成する
    ために、前記多数のコピーに対して位相角情報を合成するための制御装置と、を
    含む装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の装置であって、前記制御装置は、 前記データコピーに対して、前記位相角から位相雑音値を演算するための位相
    雑音演算ユニットと、 前記演算された位相雑音値に基づいて重み付けを選択し、前記選択された重み
    付けを前記位相角情報に行うための回路と、 前記重み付けされた前記位相角情報を加算するための加算ユニットと、を含む
    装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１３に記載の装置であって、前記位相角情報は、前
    記多数のコピーの位相角から復調器によって生成されたメートル法値を含む装置
    。
  16. 【請求項１６】 請求項１３に記載の装置であって、前記位相角情報は位相
    角表現を含み、前記制御装置は更に、 前記加算され重み付けされた位相角情報を単一のメートル法値へ変換するため
    の位相角対メートル法値変換器を含む装置。
  17. 【請求項１７】 請求項１３に記載の装置であって、前記制御装置は、 加算値を生成するために前記メートル法値を加算し、前記加算値を用いて単一
    の新規メートル法値として平均メートル法値を演算するための合成ユニットを含
    む装置。
  18. 【請求項１８】 請求項１３に記載の装置であって、前記制御装置は、 前記メートル法値の一つを選択するためのセレクタを含む装置。
  19. 【請求項１９】 請求項１４に記載の装置であって、前記制御装置は更に、 前記多数のコピーの振幅をジャマー検出閾値レベルと比較し、前記選択された
    重みを強制的に最小の重みにする信号を生成するためのジャマー閾値検出ユニッ
    トを含む装置。
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