JP2003520462A - 低遅延デコーディング - Google Patents
低遅延デコーディングInfo
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- Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
- Error Detection And Correction (AREA)
Abstract
Description
を送信することに関する。
よびデコード遅延を減少させることが望ましいことはよく知られている。例えば
、セルラシステム中でブロードキャストチャネルを通して情報が送信されるとき
にフレーム遅延を減少させることが望ましい。とりわけ、減少された遅延により
移動ユニットはより速い方法でセルラシステムにアクセスすることができる。
らかの遅延は許容できる。セルハンドオフのケースでは、遅延量が比較的小さい
場合、ユーザにとって重要ではない。しかしながら、遅延が大きくなり過ぎると
、システムにより通話を途切れさせる結果となる。
らの端末は頻繁にオンラインおよびオフラインを行い、アクセス遅延はアプリケ
ーションを遅くし、データ源における輻輳をもたらす。さらに、ソフトハンドオ
フでは短い遅延でさえデータの顕著な輻輳または損失を生み出すことがある。
において知られている。しかしながら、この解法はコーディング利得または送信
することができるデータ量とともにインターリーブ利得を減少させる。この方法
を使用して被る損失を部分的に補償するために、チャネルの電力を増加させるか
、あるいはR−RAKE技術のような他の方法を使用することができる。さらに
、チャネルの電力を増加させると、システムの総容量が減少する。さらに、R−
RAKE補償技術は行中の2以上のフレームが同じであることを要求し、受信機
はこの状態を知っているあるいは検出できる必要がある。この決定を行うことは
システムにとって困難あるいは問題となる。
ングする方法および装置に向けられている。本発明はデコーディングサイトにお
いてフレーム中のすべてのビットが受信される前にインターリーブ情報ビットの
フレームのデコーディングを可能にする。
フレーム終了時間を有する。フレームにはフレーム開始時間と同じである開始時
間とフレーム終了時間前である終了時間とを有する第1の部分セグメントも含ま
れている。インターリーブ情報ビットのフレームをデコーディングサイトに送信
する前に、フレーム中のすべてのビットがコードレートRでエンコードされてエ
ンコードビットが提供され、エンコードビットはインターリーブフレームの第1
の部分セグメント内にコードレートR1を有するビットを記憶させるインターリ
ーブパターンにしたがってインターリーブフレームに位置付けられる。好ましい
実施形態では、R1=R/a1であり、a1はフレームの第1の部分セグメントの
持続時間に対応している。デコーディングサイトでは、フレームの第1の部分セ
グメントからのインターリーブ情報ビットが最初に受信され、フレームの第1の
部分セグメントのみからの情報ビットを使用してフレームをデコードすることが
試行される。この最初のデコーディング試行が不成功の場合に、システムはフレ
ームの第1の部分セグメントからの情報ビットと、第1の部分セグメントの終了
時間とフレーム終了時間との間に位置している別の情報ビットの両方を使用して
再度フレームをデコードしようと試行する。
ーリーブフレームの第2の部分セグメントにおいてコードレートR2を有するビ
ットをオプション的に記憶させる。インターリーブフレームの開始時間と第2の
部分セグメントの開始時間は互いに一致し、第2の部分セグメントは第1の部分
セグメントの終了時間後である終了時間を有している。インターリーブパターン
はまた、インターリーブフレームの第3の部分セグメントにおいてコードレート
R3を有するビットをオプション的に記憶させる。インターリーブフレームの開
始時間と第3の部分セグメントの開始時間は互いに一致し、第3の部分セグメン
トは第2の部分セグメントの終了時間後である終了時間を有している。好ましい
実施形態では、a2はフレームの第2の部分セグメントの長さに対応し、a3はフ
レームの第3の部分セグメントの長さに対応し、使用されるインターリーブパタ
ーンは、R2=R/a2、R3=R/a3となるように選択される。さらに、第1の
部分セグメント中のビットは第2の部分セグメント中に含まれ、第1および第2
の部分セグメント中のビットは第3の部分セグメント中に含まれている。
説明したように形成されるとき、(第1の部分セグメントのみを使用して)最初
のデコーディング試行が不成功である場合に、システムはフレームの第2の部分
セグメントのみからの情報ビットを使用して第2の時間にフレームをデコードし
ようと試行する。この第2のデコーディング試行が失敗すると、システムはフレ
ームの第3の部分セグメントのみからの情報ビットを使用して第3の時間にフレ
ームをデコードしようと試行する。最後に、この第3のデコーディング試行が失
敗した場合に、システムはフレームからのすべての情報ビットを使用して再度フ
レームをデコードしようと試行する。特定の好ましい観点にしたがうと、先に説
明した第1、第2および第3のデコーディング試行は、デコーディングサイトの
受信機によりフレームのすべてが受信される前に実行される。
下に説明する1つの実施形態では、a1、a2およびa3はそれぞれ値_、_およ
び_にそれぞれ対応している。本発明を実現するためにこれらのパラメータに対
して他の値を代替的に使用してもよいことは当業者に理解されるであろう。
ると、本発明の特徴、目的および効果は以下に説明する詳細な説明からさらに明
らかになるであろう。
よびデコーディングするための送信チェーン10が示されている。送信チェーン
10内の情報ビットはフレーミングおよびエンコーディングブロック14により
受け取られ、このフレーミングおよびエンコーディングブロック14はコードレ
ートRでビットをエンコードする。以下に説明するように、レートRは情報がブ
ロック14によりコード化ビットに変換されるときに情報ストリームに導入され
る冗長量に直接的に関係している。ブロック14においてフレーミングおよびエ
ンコーディングが実行された後に、ブロック14からのコード化情報ビットがチ
ャネルインターリーバブロック18に加えられ、このチャネルインターリーバブ
ロック18はインターリーブビットのフレームを出力する。以下でさらに説明す
るように、インターリーバブロック18は、デコーディングサイトにおけるフレ
ームの早期デコーディングを促進するインターリーブパターンを使用してコード
化ビットをインターリーブする。特に、インターリーブパターンは、フレームに
記憶されている情報をインターリーブフレームの第1の部分中のビットのみを使
用してデコーディングするのに成功するように選択される。ブロック18から出
力されるインターリーブフレームは変調ブロック22により受け取られ、変調さ
れ、送信される。変調情報は送信チャネル26を介して受信/デコーディングサ
イトに送信される。
情報が受信されて復調される。ブロック32において復調情報がデインターリー
ブされる。ブロック36においてデコーディングが実行され、デコードされた情
報ビットが提供される。以下でされに説明するように、デコーディングブロック
36はフレームの第1の部分中のビットのみを使用してフレームをデコードする
ように最初に試行することにより機能する。この最初のデコーディング試行はデ
コーディングブロック36によりフレーム中のすべてのビットが受け取られる前
に実行されることが好ましい。この最初のデコーディング試行が失敗した場合に
は、デコーディングブロック36は受信フレームからの付加的なビットを使用し
てフレームをデコードするように再度試行する。
り受信された信号の干渉に対するコード化ビット当たりの平均エネルギの比Es
/N0に関係している。デコーディングプロセスの性能は情報ビットをコーディ
ングするためにブロック14において使用されるコードの性能にも関係する。そ
の性能にとって重要であるコードの1つの特性はそのレートRである。レートR
はブロック14内で情報がコード化ビットに変換されるときに情報ストリームに
導入される冗長量に直接関係している。例えば、レートR=1/4のコードは各
未コード化情報ビットに対して4つのコード化ビットを生成する。低コードレー
トRはさらに効率的なコードを生成する。さらに効率的なコードはフレームのデ
コーディングを成功させるためにより低いEs/N0を必要とする。
。フレーミングおよびエンコーディングブロック14内で使用されるコードはレ
ートRを有する。従来技術では、一般的に全フレームをデインターリーブおよび
デコーディングする前に全フレームを受信するまで待つ必要性があった。しかし
ながら、シンボルが受信機により受信されるときにデインターリーブを実行する
ことは容易である。したがって、デインターリーブされたビットが利用可能にな
る時間と、デコーディングを実行できる時間との間に遅延が存在する。本発明の
方法にしたがってこの遅延を減少させるために、フレームの受信が完了する前に
フレームのデコーディングを試行することができる。
れる場合、受信が完了する前のフレームのデコーディングは、フレームの第1の
部分中のコード化ビットのみを使用することにより実行することができる。例え
ば、エンコーディングプロセスのコードレートRが_の場合、フレームの半分の
みが受信されたときにデコーディングを開始することができる。以下に説明する
ようにチャネルインターリーバ18が適切に選択されると、フレームの第1の部
分で受信されるコード化ビットは、R=1/4*2=1/2レートコードでエン
コードされた情報ビットとして現れる。受信ビットに対するEs/N0はまるで全
フレームが受信された場合のものと同じである。したがってコードがうまく設計
されている場合、性能損失は元の情報ビットをより高いレートコードに変換する
ことによる、および半分のフレームのみが受信されることから電力が半分(3d
B)になることによる性能損失だけである。
示されている。早期デコーディングプロセス40はデコーディングブロック36
で実現されることが好ましい。早期デコーディングプロセス40にしたがうと、
フレームが全部受信される前にデコーディングを開始し、付加的なビットが受信
されるまで待つことができる。デコーディングプロセスは、前のデコーディング
試行が失敗した場合にもう一度ビットが受信されると再度試行することができる
。デコーディングプロセスの反復はフレームのデコーディングが成功するか、あ
るいは全フレームが受信されるまで継続することができる。
初の試行は、フレームの第1の部分中のビット(すなわちフレームの最初の(a
1*100)%)のみを使用して時間44において実行される。以下に説明する
ように、受信フレームが前にコード化されてインターリーブされていると仮定す
ると、時間44において、受信ビットのコードレートはR/a1である。ここで
a1はフレームの始まりと時間44との間の時間を時間52により割ったものを
表す(ここで時間52はフレームの総持続時間である)。時間44において実行
されたデコーディングが成功しなった場合には、フレームの第2の部分中のビッ
ト(すなわちフレームの最初の(a2*100)%)のみを使用して、フレーム
の他のデコーディングを時間48において試行することができる。以下に説明す
るように受信フレームが前にコード化されインターリーブされており、フレーム
の始まりと時間48との間の時間がa2であると再度仮定すると、時間48にお
いて提供されるデコードビットのレートはR/a2であり、ここでa2はフレーム
の始まりと時間48との間の時間を時間52により割ったものを表す。時間48
において実行されたデコーディングが成功しなかった場合は、受信フレームの第
3の部分(すなわち、フレームの最初の(a3*100)%)を使用してプロセ
スを再度反復することができる。以下に説明するように受信フレームが前にコー
ド化されインターリーブされていると仮定すると、この第3のデコーディングの
時間において、受信ビットのコードレートはR/a3であり、ここでa3はフレー
ムの始まりと第3の部分の終わりとの間の時間を時間52により割ったものを表
す。最後に、この第3のデコーディング試行が不成功である場合には、フレーム
は受信フレームのすべてのビットを使用して第4の試行でデコードされる。好ま
しい実施形態では、先に説明した最初の3つのデコーディング試行は、フレーム
中の全ビットがデコーディングブロック36により受け取られる前に実行される
。特に、第1のデコーディング試行はフレームの第1の部分中のビットがデコー
ディングブロック36により受け取られるとすぐに実行され、第2のデコーディ
ング試行はフレームの第2の部分中のビットがデコーディングブロック36によ
り受け取られるとすぐに実行され、第3のデコーディング試行はフレームの第3
の部分中のビットがデコーディングブロック36により受け取られるとすぐに実
行される。
てエンコードビットのフレームをインターリーブするために使用する例示的なイ
ンターリーブパターンを示している。図3はエンコーディングブロック14から
出力されるコード化ビットの例示的なフレーム61を表している。示されている
例では、フレームは16ビット長であり、ビットは0−15にナンバーが付けら
れ、フレーム61中のビットをコーディングするために使用されるコードはレー
トRを持つ。ブロック14からのコード化ビットの各フレームはチャネルインタ
ーリーバ18に加えられ、このチャネルインターリーバ18は、先に説明したよ
うにデコーディングサイトにおいて各受信フレームの早期デコーディングを促進
するインターリーブパターンにしたがってビットをインターリーブする。このよ
うな早期デコーディングを促進する例示的なインターリーブパターンは図3(B
)に関連して示されており、この図3(B)はブロック18により出力される例
示的なインターリーブフレーム62を図示している。示されている例では、イン
ターリーブフレームの第1の部分(a1*100%)はインターリーブフレーム
62の第1の_に対応し、コードレートR1でコード化されたビットを含んでい
る。ここでR1はR/a1である。インターリーブフレームの第2の部分(a2*
100%)はインターリーブフレーム62の第1の_に対応し、コードレートR
2でコード化されたビットを含んでいる。ここでR2はR/a2である。インター
リーブフレームの第3の部分(a3*100%)はインターリーブフレーム62
の第1の_に対応し、コードレートR3でコード化されたビットを含んでいる。
ここでR3はR/a3である。このインターリーブパターンは、デコーディングユ
ニット36によりフレームの_、_および_のそれぞれが受け取られたときにデ
コーディング試行を可能にする早期デコーディングプロセスとともに使用される
。本発明を実現するためにa1、a2およびa3の他の値を使用してもよく、また
先に説明した部分の1つまたは2つのみあるいは3以上を使用して各フレームを
インターリーブしてもよいことは当業者に理解されるであろう。本発明の早期デ
コーディングプロセスを実現するために、図3(B)に示されているものに加え
て他のインターリーブパターンを使用してもよいこと、このようなインターリー
ブパターンの使用が本発明の範囲内のものであることも当業者に理解されるであ
ろう。
ンターリーブフレームを形成するための別の方法が示されている。図4に示され
ている方法では、N情報ビットの各フレームがエンコーダ66に加えられ、この
エンコーダ66はコードレートRを使用して入力ビットをコード化する。エンコ
ーダ66に加えられるN情報ビットの各フレームに対して、エンコーダはN/R
コード化ビットを有するフレームを出力する。ブロック74においてパンクチャ
パターンPiがコード化情報ビットの各フレームに適用される。これによりレー
トR/aiのコードが各パンクチャパターンPiに対して生成される。aiの値は
情報フレームのすべての可能性ある部分に対応し、このすべての可能性ある部分
において早期デコーディング方法40内の検出が試行される。例えば、a1=1
/4、a2=1/2、a3=3/4を使用することができる。これは、フレームの
1/4、1/2および3/4がそれぞれ受信されたときにデコードを試行するこ
とに対応する。この選択は力任せ技術を使用して実行することができる。例えば
、値1/4、1/2および3/4を試みることができ、結果が決定される。その
後、他の値を試みることができ、結果が決定される。j<iの場合にパンクチャ
パターンPjを使用して得られるコード化ビットをパンクチャされたコード化ビ
ットが含んでいるように、各パンクチャパターンPiが選択される。したがって
、第1のパターンでパンクチャすることにより生成されるビットが、後続する(
より大きな)パターンにより生成されるビットに含まれていなければならない。
ることができる。情報ビット64がエンコーダ66に加えられる。情報ビット6
4は長さNを有する。エンコーダ66はレートRを有する。長さN/Rを持つエ
ンコードビットストリーム70がエンコーダ66の出力に提供される。パンクチ
ャ装置74がエンコードビットストリーム70を受け取り、パンクチャパターン
Piをそれに適用する。パンクチャ装置74の出力は置換関数78に加えられる
。置換関数78は、インターリーバ選択方法60内で示されているようにN/R
*ai出力ビット82を提供する任意の置換関数とすることができる。
18により挿入される。第1の部分90はフレーム持続時間86の長さのa1*
100%の長さを有する。反復試行が行われてフレームがデコードされると、置
換関数78からのN/R*a2出力ビット82およびN/R*a3出力ビット82
は、インターリーバ18によりフレーム持続時間86の適切な部分に挿入されな
ければならない。挿入された出力ビット82はフレーム持続時間86の長さのそ
れぞれa2*100パーセントおよびa3*100パーセントの長さを有し、フレ
ーム持続時間86と一致する開始時間を有する。
に提供されている。これらの実施形態に対するさまざまな変形は当業者にとって
容易に明らかになり、ここに規定されている一般的な原理は発明能力を使用する
ことなく他の実施形態に適用することができる。したがって、本発明はここに示
されている実施形態に限定されることを意図しているものではなく、開示されて
いる原理および新規な特徴と一致する最も広い範囲にしたがうべきである。
行する方法を示している。
をインターリーブするのに使用される例示的なインターリーブパターンを示して
いる。
テム中で使用するためにコード化ビットのインターリーブフレームを形成する別
の方法を示している。
Claims (19)
- 【請求項1】 通信システム中でインターリーブ情報ビットのフレームをデ
コーディングし、フレームがフレーム開始時間、フレーム終了時間、およびフレ
ーム開始時間と同じ開始時間とフレーム終了時間より前の終了時間とを有する第
1の部分セグメントを有する方法において、 (a)フレームの第1の部分セグメントからインターリーブ情報ビットを受け
取り、 (b)フレームの第1の部分セグメントのみからの情報ビットを使用してフレ
ームをデコードすることを試行し、 (c)ステップ(b)におけるデコーディング試行が不成功な場合に、フレー
ムの第1の部分セグメントからの情報ビットと、第1の部分セグメントの終了時
間とフレーム終了時間との間に位置している別の情報ビットの両方を使用してフ
レームを再度デコードすることを試行するステップを含む方法。 - 【請求項2】 フレームが、第1の部分セグメントの終了時間と同じ開始時
間と、フレーム終了時間と同じまたは前の終了時間とを有する第2の部分セグメ
ントを含み、ステップ(c)が、 (c)ステップ(b)におけるデコーディング試行が不成功な場合に、フレー
ムの第2の部分セグメントのみからの情報ビットを使用してフレームを再度デコ
ードすることを試行するステップを含む請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 第2の部分セグメントの終了時間はフレーム終了時間と同じ
である請求項2記載の方法。 - 【請求項4】 第2の部分セグメントの終了時間はフレーム終了時間より前
であり、フレームが、第2の部分セグメントの終了時間と同じ開始時間と、フレ
ーム終了時間と同じまたは前の終了時間とを有する第3の部分セグメントを含み
、 (d)ステップ(c)におけるデコーディング試行が不成功な場合に、フレー
ムの第3の部分セグメントのみからの情報ビットを使用してフレームを再度デコ
ードすることを試行するステップをさらに含む請求項2記載の方法。 - 【請求項5】 第3の部分セグメントの終了時間はフレーム終了時間と同じ
である請求項4記載の方法。 - 【請求項6】 第3の部分セグメントの終了時間はフレーム終了時間の前で
あり、 (e)ステップ(d)におけるデコーディング試行が不成功な場合に、フレー
ムからのすべての情報ビットを使用してフレームを再度デコードすることを試行
するステップをさらに含む請求項4記載の方法。 - 【請求項7】 フレームの第1の部分セグメントはフレームの最初の4分の
1に対応し、フレームの第2の部分セグメントはフレームの最初の半分に対応し
、フレームの第3の部分セグメントはフレームの最初の4分の3に対応する請求
項6記載の方法。 - 【請求項8】 a1はフレームの第1の部分セグメントの長さに対応し、a2
はフレームの第2の部分セグメントの長さに対応し、a3はフレームの第3の部
分セグメントの長さに対応し、フレーム開始時間とフレーム終了時間との間の情
報ビットはコードレートRでステップ(a)の前にエンコードされ、第1、第2
および第3の部分セグメント中の情報ビットはコードレートR1、R2およびR3
でそれぞれステップ(a)の前にエンコードされ、R1=R/a1、R2=R/a2
およびR3=R/a3である請求項6記載の方法。 - 【請求項9】 ステップ(a)は受信機により実行され、ステップ(b)は
すべてのフレームが受信機により受信される前に実行される請求項1記載の方法
。 - 【請求項10】 通信システム中でインターリーブ情報ビットのフレームを
デコーディングし、フレームがフレーム開始時間、フレーム終了時間、およびフ
レーム開始時間と同じ開始時間とフレーム終了時間より前の終了時間とを有する
第1の部分セグメントを有する装置において、 (a)フレームの第1の部分セグメントからのインターリーブ情報ビットを復
調する受信機と、 (b)フレームの第1の部分セグメントのみからの情報ビットを使用してフレ
ームをデコードすることを試行するデコーダとを具備し、 デコーダがフレームの第1の部分セグメントのみからの情報ビットを使用して
フレームをデコードするのに成功できない場合に、デコーダが、フレームの第1
の部分セグメントからの情報ビットと、第1の部分セグメントの終了時間とフレ
ーム終了時間との間に位置している別の情報ビットの両方を使用してフレームを
別の時間にデコードすることを試行する装置。 - 【請求項11】 通信システム中でインターリーブ情報ビットのフレームを
デコーディングし、フレームがフレーム開始時間、フレーム終了時間、およびフ
レーム開始時間と同じ開始時間とフレーム終了時間より前の終了時間とを有する
第1の部分セグメントを有する装置において、 (a)フレームの第1の部分セグメントからインターリーブ情報ビットを受け
取る手段と、 (b)フレームの第1の部分セグメントのみからの情報ビットを使用してフレ
ームをデコードすることを試行する手段と、 (c)フレームの第1の部分セグメントのみからの情報ビットを使用してフレ
ームをデコードする試行が失敗した場合に、フレームの第1の部分セグメントか
らの情報ビットと、第1の部分セグメントの終了時間とフレーム終了時間との間
に位置している別の情報ビットの両方を使用してフレームを別の時間にデコード
することを試行する手段とを具備する装置。 - 【請求項12】 通信システム中での情報ビットのフレームの送信を改善す
る方法において、 (a)通信システム内で情報ビットのフレームを受け取り、 (b)コードレートRで情報ビットをエンコードしてエンコードビットを提供
し、 (c)インターリーブフレームの第1の開始部分においてコードレートR1で
エンコードされたビットを記憶させるインターリーブパターンにしたがってイン
ターリーブフレーム中にエンコードビットを位置付けし、インターリーブの開始
時間と第1の開始部分の開始時間が互いに一致し、 (d)インターリーブフレームを送信するステップを含む方法。 - 【請求項13】 R1=R/a1であり、a1はフレームの第1の開始部分に
対応する請求項12記載の方法。 - 【請求項14】 情報ビットのフレームの長さがNであり、インターリーブ
フレームの第1の開始部分中のビット数がN/R*a1である請求項12記載の
方法。 - 【請求項15】 ステップ(c)で使用されるインターリーブパターンはイ
ンターリーブフレームの第2の開始部分においてコードレートR2を有するビッ
トを記憶させ、インターリーブフレームの開始時間と第2の開始部分の開始時間
は互いに一致し、第2の開始部分は第1の開始部分の終了時間の後である終了時
間を有する請求項12記載の方法。 - 【請求項16】 ステップ(c)で使用されるインターリーブパターンはイ
ンターリーブフレームの第3の開始部分においてコードレートR3を有するビッ
トを記憶させ、インターリーブフレームの開始時間と第3の開始部分の開始時間
は互いに一致し、第3の開始部分は第2の開始部分の終了時間の後である終了時
間を有する請求項15記載の方法。 - 【請求項17】 a2がフレームの第2の部分セグメントの長さに対応し、
a3がフレームの第3の部分セグメントの長さに対応し、ステップ(c)で使用
されるインターリーブパターンはR2=R/a2およびR3=R/a3となるように
選択される請求項16記載の方法。 - 【請求項18】 通信システム中での情報ビットのフレームの送信を改善す
る装置において、 (a)情報ビットのフレームを受け取り、コードレートRで情報ビットをエン
コードしてエンコードビットを提供するエンコーダと、 (b)インターリーブフレームの第1の開始部分においてコードレートR1で
エンコードされたビットを記憶させるインターリーブパターンにしたがってイン
ターリーブフレーム中にエンコードビットを位置付けし、インターリーブフレー
ムの開始時間と第1の開始部分の開始時間は互いに一致するインターリーバと、 (c)情報チャネルを通してインターリーブフレームを送信する送信機とを具
備する装置。 - 【請求項19】 通信システム中での情報ビットのフレームの送信を改善す
る装置において、 (a)通信システム内で情報ビットのフレームを受け取る手段と、 (b)コードレートR1で情報ビットをエンコードしてエンコードビットを提
供する手段と、 (c)インターリーブフレームの第1の開始部分においてコードレートR1で
エンコードされたビットを記憶させるインターリーブパターンにしたがってイン
ターリーブフレーム中にエンコードビットを位置付けし、インターリーブフレー
ムの開始時間と第1の開始部分の開始時間が互いに一致する手段と、 (d)情報チャネルを通してインターリーブフレームを送信する手段とを具備
する装置。
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