JP2004524734A - 畳み込みエンコード化ビットを変調前にシンボルに割り当てる方法およびシステム - Google Patents

Abstract

シンボルとして送信するためにビットのシーケンスをエンコードし、前記シンボルのビット位置のいくつかが他のビット位置よりも高いビット誤り率を有している方法およびそれに対応する装置。本方法は、入力ビットのシーケンスに応答し、畳み込みエンコーダ（３１，４１）を使用してビットの複数のシーケンスを提供する工程（３１，３２，４１，４２）であって、ビットの各シーケンスがパンクチュアリングに対して所定レベルの感度を有する所定のジェネレータ多項式によって規定されている工程（３１，３２，４１，４２）と、ビットの各シーケンスのビットを、ビットのシーケンスを規定するジェネレータ多項式の感度レベルに基づいてシンボル位置にマッピングする工程（３３，４４）を含む。インターリービングする場合に、ビットの各シーケンスのビットのシンボル位置（３３，４４）へのマッピング工程（３３，４４）を、シンボル・インターリービング工程（３４）の前に実行することができ、またはビットインターリービング工程（４３）の後に実行することができる。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明はセルラー通信、より詳しくは畳み込みコードに基づいた音声パラメータのためのチャネルコーディングに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近のセルラーシステムにおいて、いくつかの変調方式が一度に数ビット、すなわち、単一シンボルとして、たとえばＥＤＧＥ、すなわち、移動体通信用グローバルシステム（ＧＳＭ）発展のためのエンハンスト・データ・レートに近い将来使用されることが予想される８−ＰＳＫ変調として使用される。この種の変調方式の使用は、一般的に異なるビットのシンボルに対して異なる誤り率特性となる。たとえば、ＥＤＧＥに対して設計された８−ＰＳＫ変調の場合において、全てのシンボルに対して送信される三つのビットがあり（ＥＴＳＩ（欧州電気通信標準化協会）仕様ＧＳＭ０５．０４、セクション３．２参照。変調ビットは３つが１つのグループとして８ＰＳＫシンボルにグレーコードでマップ（割り当て）されることが説明されている。）、またビットの一つに対するビット誤り率（ＢＥＲ）は、他の二つのビットの各々に対するＢＥＲと比較してほぼ２倍である。これに対して、ＧＳＭは現在いわゆるＧＭＳＫ（ガウス最小シフト・キーイング）変調方式を使用し、ここではただ一つのビットが１シンボル当たり送信され、これによって各受信ビットに対するＢＥＲが同じになる。１シンボル当たり数ビットを送信するシステムのための最適コーデック（コーダー／デコーダー）は、シンボル変調方式によってはマルチ−ビット内でＢＥＲが不均一になることを考慮しなければならない。なぜなら、畳み込みエンコーディングを包含する順方向エラー修正コーディングにおいて、畳み込みエンコード化ビット・ストリームのビットは均一なエラー回復力がない、すなわち、あるビット中のエラーは他のビット中に発生するエラーよりもより重大である。
【０００３】
特別な注意をこの種のシステムのコーデックのための適切なインターリーバーを設計するのに払わなければならない。主として二つの形態のインターリーバーの設計がある。すなわち、ビット・インターリーバー設計とシンボル・インターリーバー設計である。シンボル・インターリーバーはシンボルをインターリーブし、各シンボルに属するビットを一緒に維持する一方で、ビット・インターリーバーはビットシーケンス全体をビット単位でインターリーブする。
【０００４】
シンボル・インターリーブ設計が使用される場合、ビットのシンボルへの割り当てを調整することでエラー保護性能を拡張するために、インターリーバーの前に、コード化されたビットがあるアルゴリズムに基づいて処理されなければならない。他方において、ビット・インターリーブ設計が使用される場合、同様のないし同じアルゴリズムがここでも使用されるが、インターリーバーのあとでビットに作用されることになる。
【０００５】
先行技術にかかわるシステムにおいて、畳み込みエンコード化および場合によってはパンクチュア（抜き取り）されたビット・シーケンス（抜き取りビットと呼ばれる、いくつかのビットが除去されたビット・シーケンス）が、図１および図２に示すように変調前にインターリーブされる。インターリーブ処理は、畳み込みコードが使用されるときはきわめて重要である。なぜなら、この種のコードはランダムエラーにはうまく対処できるように設計されているが、エラーがバースト（集中的）である場合は（またインターリーブが使用されなければ）その性能が劇的に低下するからである。
【０００６】
インターリーブは、連続するビットが無線信号の同じバースト内に送られず、さらに畳み込みエンコード化シーケンス内の隣り合うビットが、送信前にバースト内で最大に分離されることを保証する（ＥＴＳＩ仕様書ＧＳＭ０５．０３参照）。したがって、インターリーブは、送信チャネル内で発生するエラーが各々全体のエンコード化スピーチフレームに渡ってできるかぎり均一に分布されること、すなわち、エラーがランダムに分布し、バーストには出現しないことを保証する傾向にある。インターリーブ処理（工程）はエラー保護性能を改善する非常に一般的かつ強力な方法である。なぜなら、ほとんどのコードは、ランダムに分布したエラーに対して強健に設計されるが、バースト・エラーに対してはそうではないからである。
【０００７】
しかし、従来の技術においては、同じ種類のインターリーブ処理が一般的に変調方式に関係なく使用される。シンボル内の各ビットにとって誤り率特性が均一でない変調方式が使用されるとき、インターリーブ処理工程は不均一なビット誤り率を考慮するように適用されなければならない。
【０００８】
不均一なビット誤り率を考慮する必要性が適切であるとされる一つの状況は、８−ＰＳＫ変調（またはいずれかのマルチレベル変調方式）を使用するシステム内にある。
【０００９】
一つのシンボル当たりＮビットを送信する変調方式を使用するとき、明らかにＮビットのシンボルを変調前にビット・シーケンスから構築しなければならない。そのようにするために、周知のＮビット直列−並列変換が使用される。図１と図２に示したように、Ｎビット直列−並列変換を実行するモジュール１３が、シンボル・インターリーバー１４が使用されるときは（図１）インターリーバーの前に配備され、またビット・インターリーバー２４が使用されるときは（図２）インターリーバーの後に配備される。変換がインターリーバーのあとに実行される従来の解決方法が、ＥＴＳＩ仕様書ＧＳＭ０５．０３（３．１１から３．１３章に、ＥＣＳＤデータ・チャネル、すなわち、エンハンスト回路交換データ、およびＨＳＣＳＤ（高速回路交換データ）のＥＤＧＥバージョンであり、ＥＣＳＤは８ＰＳＫ変調に変換されたＧＭＳＫ変調を伴うＨＳＣＳＤが述べられている）に記載されている。
【００１０】
図５は従来システムの動作を示し、シンボル・インターリーバーが使用され、また直列−並列変換がインターリーバーの後に配備されている（図１参照）。図５に示した例において、１／３レート抜き取りされた畳み込みコードが８−ＰＳＫ変調（３ビット／シンボル）と併用されている。畳み込みエンコード化されかつ抜き取りされたビットの３−ビット・シンボル内への割当を制御するために何の特別な操作も行なわれない。構築シンボルがシンボル・インターリーバーに供給され、ブロック対角線ビット・インターリーバー（たとえば、ＧＳＭ０５．０３で説明されているように）に基づいており、単一ビットの代わりにシンボルをインターリーブするように変調される。
【００１１】
シンボル・インターリーバーがシステムに使用されれば、従来技術はシンボルレベルで適切なインターリーブを保証するが、図５に示したようにビット・レベルでは保証されず、パンクチャ・モジュールからの連続するビットは同じシンボル内で送信される。このようなシステムは畳み込みコードの状態をデコードするのによりバーストなエラーにつながり、またコードのエラー保護性能を低下させる。この種の問題はビット・インターリーバーを使用したときには発生しない。
【００１２】
従来技術の主要な非最適性は、所与のジェネレータ多項式からシンボル内の所与の位置までのエンコード化ビットの割り当てを調整しない（通常その通りであるように、シンボル内の異なるビット位置が異なる誤り率特性を有しておれば、その通りである）という事実に関連する。この問題は以下により詳細に説明する。
【００１３】
通常、シフト・レジスタとして具現化される畳み込みエンコーダは、三つの遅延要素１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃおよび二つのアダー１１２、１１４を示す、レートＲ＝１／２エンコーダ（全ての入力ビットに対して２出力ビット）のための図１Ａの１１０のような接続ダイアグラムによって完全に説明することができる。コード・レートＲは概してｋ／ｎとして書くことができ、エンコーダがｋ組の数とｎ組の数でマップされることを示している。接続ダイアグラムを提供するよりも、さらに簡単にエンコーダを説明することができる。さらに一つのより簡単なエンコーダ仕様が、ｎ、ｋ、およびいわゆる制限長さＫ（エンコード中各ｎ組の数の形成に影響を与えるｋ組の数のような、異なる方法で規定される）の値を定めることによって与えられる。図１Ａのエンコーダについては、ｎ＝２、ｋ＝１またＫ＝３である。別の方法はベクトルまたはジェネレータ多項式の形態で与えられる。たとえば、図１Ａのレート１／２コードはジェネレータ・ベクトルｇ₁＝１１１で、ｇ₂＝１０１であり、または等価的にジェネレータ多項式ｇ₁（ｘ）＝Ｘ²＋Ｘ＋１およびｇ₂（ｘ）＝Ｘ²＋１であって、ここにｘは遅延である。（Ｄは一つのサンプル遅延を意味し、Ｄ²は二つの遅延を意味する。）
【００１４】
図５に示したエンコーダの例において、１／３畳み込みコードのコード・レートは一つのシンボルに送られるビット数、すなわち、３に完全に一致し、一つのジェネレータ多項式からのビット全ての各送信シンボル内のある位置への割り当てが可能であり、またとくに、ある一定の多項式からの出力ビットを強いビット位置に割り当て、また他の多項式の出力ビットを弱いビット位置に割り当てることができる。（８−ＰＳＫ変調において、各シンボルの３ビットの内の１ビットが、他の２ビットの２倍のビット誤り率を有している。より高いビット誤り率を有するビットは弱いビットと呼ばれ、また他の二つは強いビットと呼ばれる。）しかし、畳み込みエンコード（図５に示すように、また全ての現状の技術におけるスピーチ・コーディングのためのチャネル・コーデックにおけるような）ののち、もし何がしかのパンクチュア（ビット抜き取り）が実行されれば、エンコーダの多項式の出力ビットの割り当てはより進歩したアルゴリズムを使用してなされなければならない。割り当ての開始時点でわかることは、多項式ＡとＢからのビットは強いビット位置に割り当てられ、一方多項式Ｃからのビットは弱いビット位置に割り当てられる。しかし、パンクチュア工程のために、多項式ＡとＢからのあるビットは、のちに求められていない弱いビット位置に割り当てられる。意図されていない割り当てがコードのエラー修正性能を低下させる。これはこの例の多項式ＡおよびＢが、送信チャネル内のエラーに対して敏感だからである。多項式が敏感であるかどうかは拡張シミュレーションを実行することによって分かる。（同じ問題が畳み込みコードのレートが一つのシンボルとして送信されなければならないビット数と一致しないときにも発生することに注意しなければならない。）
【００１５】
必要とするのはアルゴリズムであり、１シンボル当たり多数のビットを送信する畳み込みエンコーダの場合において、このようなエンコーダの各多項式によるビット出力を、送信されたシンボル内の異なる位置に別々に割り当てるために、エンコーダによって提供されたシンボルの異なるビットの異なる誤り率特性を考慮し、エンコーダのエラー保護性能を改善するようにするようなアルゴリズムである。
【発明の開示】
【００１６】
したがって、本発明の第１の態様においては、複数のビットからなるシンボルとして送信チャネルを介して送信するためにビットのシーケンスをエンコードする工程からなり、前記シンボルのビット位置のいくつかが他のビット位置よりも高いビット誤り率を有している方法が提供され、この方法は、入力ビットのシーケンスに応答して、畳み込みエンコーダを使用するビットの複数シーケンスを提供する工程であって、ビットの各シーケンスがパンクチュアリング（抜き取り）に対して所定レベルの感度を有する所定のジェネレータ多項式によって規定されている工程と、ビットの各シーケンスのビットを、ビットのシーケンスを規定するジェネレータ多項式の感度レベルに基づいてシンボル位置にマッピングする工程を含んでいる。
【００１７】
本発明の第１の態様によれば、この方法はインターリービング工程を含んでもよい。さらに、インターリービング工程がビット・インターリービングであり、またマッピングを提供する工程がビット・インターリービング工程のあとに実行される。別の方法として、インターリービング工程はシンボル・インターリービングであり、またマッピングを提供する工程がシンボル・インターリービング工程の前に実行される。
【００１８】
さらに、本発明の第１の態様によれば、畳み込みエンコーダを使用するビットの複数シーケンスを提供する工程において、ビットの少なくとも一つのシーケンスが、当該少なくとも１つのシーケンスを送信チャネルに一致させるために、畳み込みエンコーダを使用したのちにパンクチャされてもよい。さらに、各シーケンスのパンクチャの量はシーケンスを規定する多項式の感度レベルによって左右されてもよい。
【００１９】
さらに、本発明の第１の態様によれば、畳み込みエンコーダを使用するビットの複数のシーケンスを提供する工程において、ビットの少なくとも一つのシーケンスが、当該少なくとも１つのシーケンスを送信チャネルに一致させるために、畳み込みエンコーダを使用したのちにパンクチャされてもよい。さらに、各シーケンスのパンクチャの量はシーケンスを規定する多項式の感度レベルによって左右されてもよい。さらに、この方法はインターリービング工程を含んでもよい。さらに、インターリービングはビット・インターリービングであり、またマッピングを提供する工程は、ビット・インターリービング工程ののちに実行されてもよい。別の方法として、インターリービング工程はシンボル・インターリービングであり、マッピングを提供する工程はシンボル・インターリービング工程の前に実行されてもよい。
【００２０】
本発明の第２の態様において、複数のビットからなるシンボルとして送信チャネルを介して送信するためにエンコードされたビットのシーケンスをデコードする工程からなり、シンボルのビット位置のいくつかが他のビット位置よりも高いビット誤り率を有している方法が提供され、この方法は、本発明の第１の態様にかかわるビットのシーケンスのエンコードを実行する工程の逆の工程を含み、とくに受信シンボルに応答して、ビットの複数シーケンスにシンボルをデマッピングし直す工程であって、ビットの各シーケンスがパンクチュアリングに対して所定レベルの感度を有する所定のジェネレータ多項式によって規定されており、ビットのシーケンスのそれぞれを規定するジェネレータ多項式の感度レベルに基づいてデマッピングする工程と、ビットの複数のシーケンスに応答して、畳み込みデコーダを使用して出力ビットを提供する工程を含んでいる。
【００２１】
本発明の第３の態様において、複数のビットからなるシンボルとして送信チャネルを介して送信のためのビットのシーケンスをエンコードし、前記シンボルのビット位置のいくつかが他のビット位置よりも高い誤り率を有している送信装置であって、この装置が、入力ビットのシーケンスに応答して、畳み込みエンコーダを使用するビットの複数シーケンスを提供する手段であって、ビットの各シーケンスがパンクチュアリングに対して所定レベルの感度を有する所定のジェネレータ多項式によって規定される手段と；ビットの各シーケンスのビットを、ビットのシーケンスを規定するジェネレータ多項式の感度レベルに基づいたシンボル位置にマッピングするための手段とを含んでいる。
【００２２】
本発明の第３の態様によれば、送信装置はインターリービング手段を含んでもよい。さらに、インターリービングのための手段はビット・インターリービングを実行し、またマッピング手段はインターリービング手段のあとで作動するようにしてもよい。また、インターリービング手段はシンボル・インターリービングを実行し、またマッピングを提供する手段は、インターリービング手段の前に作動するようにしてもよい。さらに、畳み込みエンコーダを使用するビットの複数シーケンスを提供する手段が、畳み込みエンコーダのあとに、ビットの少なくとも一つのシーケンスを、当該少なくとも１つのシーケンスを送信チャネルに一致させるためにパンクチュアリングする手段を含んでおり、またパンクチュアリング手段がシーケンスを規定する多項式の感度レベルに依存する大きさで各シーケンスのパンクチュアリングを提供してもよい。
【００２３】
さらに、本発明の第３の態様によれば、畳み込みエンコーダを使用するビットの複数のシーケンスを提供する手段が、畳み込みエンコーダのあとに、ビットの少なくとも一つのシーケンスを、当該少なくとも１つのシーケンスを送信チャネルに一致させるためのパンクチュアリング手段を含んでもよい。さらに、送信装置はインターリービング手段を含んでもよい。なおさらに、インターリービング手段はビット・インターリービングを実行し、またマッピングを提供するための手段がインターリービング手段のあとで作動してもよい。また、インターリービング手段がシンボル・インターリービングを実行し、マッピングを提供する手段がインターリービング手段の前に作動してもよい。さらに、パンクチュアリング手段がシーケンスを規定する多項式の感度レベルに左右された大きさで各シーケンスのパンクチュアリングを提供してもよい。
【００２４】
本発明の第４の態様において、複数のビットからなるシンボルとして送信チャネルを介して送信するためにエンコードされたビットのシーケンスをデコードし、前記シンボルのビット位置のいくつかが他のビット位置よりも高いビット誤り率を有している受信装置であって、この装置が、本発明の第１または第３の態様によるビットのシーケンスをエンコードする工程中に実行される操作の逆を実行する手段を含んでおり、とくに、受信シンボルに応答して、ビットの複数のシーケンスにシンボルをデマッピングする手段であって、ビットの各シーケンスがパンクチュアリングに対して所定レベルの感度を有する所定のジェネレータ多項式によって規定され、ビットのシーケンスのそれぞれ一つを規定するジェネレータ多項式の感度のレベルに基づいてデマッピングする手段と、ビットの複数のシーケンスに応答して、畳み込みデコーダを使用する出力ビットを提供する手段とを含んでいる。
【００２５】
したがって、エンコーダの直列−並列ブロック（モジュール）を特定機能ブロック（ここではマッピング・ブロックと呼ぶ）に変更することによって、ブロックはシンボル・インターリービング・エンコーダのシンボル・インターリービング・ブロックの前、またはビット・インターリービング・エンコーダのビット・インターリービング・ブロックの後に配備され、エンコーダの各ジェネレータ多項式からのビットの割り当てが別々に調整される。シンボル・インターリーバー・エンコーダの場合において、マッピング・ブロックもパンクチュアリング・ブロック（モジュール）からの連続ビットを異なるシンボルに割り当てし、畳み込みデコーダの入力におけるチャネル・エラーのバースト的な分布をさらに阻止する。
【００２６】
原則として、本発明のマッピング・ブロックは従来技術のインターリービング・ブロックと合成することができる。しかし、とくにマルチ−レート・コーデック（それぞれ３ＧＰＰ２６．０９０および３ＧＰＰ２６．１９０に開示されたＡＭＲ−ＮＢまたはＡＭＲ−ＷＢのようなコーデック）によれば、本発明のマッピング・ブロックをインターリービング・ブロックから分離するのが有利である。これはインターリーバーが一般的（その機能がエンコーダの全てのモードに対して別々に特定付ける必要がない）であるからであり、マッピング操作のみがモードによって異なるだけである。しかし、マッピング・アルゴリズムは、一つの入力パラメータ一としてコーデック・モードを使用して一般的アルゴリズムとして実行することもでき、また異なるコーデック・モードに対してそれぞれ作動する一つの（一般的な）マッピング・アルゴリズムを使用することができる。
【００２７】
いくつかの理由で、本発明はビット−インターリービングが実行されるエンコーダに対するよりもシンボル−インターリービングが使用される（また、マッピング・ブロックがインターリーバー・ブロックの前に配置される）エンコーダに対する方がより実用的である（使用するテーブルが少なくてもよいので、必要とするメモリが少なくて容易に実行できる）。第１に、実際において各々異なる多項式の各出力ビットの割り当てのビット・インターリービング後、トラックを維持し、ビット・インターリービング後、複雑な処理をマッピングすることが困難である。一方で、マッピングはルックアップ・テーブルを使用することによって実行でき、そうすると複雑さを減じることができるがリソースを消費するので、ルックアッップ・テーブルの使用は常に容易ではない。これはきわめて大きいテーブルが時々必要となり、また時折いくつかの異なるテーブルを必要とするからである。たとえば、マルチ−レート・コーデックに対しては、別々のテーブルが全てのモードに対して必要である。
【００２８】
つぎに、シンボル・インターリーバーは対応するビット・インターリーバーに基づいてもよく、利用可能であれば、たとえばＧＭＳＫチャネル（フル−レート／ハーフ−レート）が従来からビット・インターリーバーを特定しているＧＳＭで使用されるビット・インターリーバーに基づいてもよい。（本発明によれば、これらの同じインターリーバーは、単一ビットの代わりにシンボルを再構成することによって簡単に８−ＰＳＫチャネル・コードに対して使用することもできる。）適切なビット・インターリーバーが利用可能であれば、ビット・インターリーバーのためのコードがシンボル・インターリーバーによる使用のために適用でき、またルックアップ・テーブル（ＲＯＭテーブル）の使用もできる。さらに、適切なビット・インターリーバーが同じシステムに使用されるとともに、異なる変調方式を伴う同じチャネルに使用されれば、ＧＭＳＫが８−ＰＳＫに変更されるＧＳＭの場合と同様に、シンボルインターリーバーに対する最適化は必要ではない。最適化がインターリーバー設計に必要とされないという利点は、ＧＭＳＫと８−ＰＳＫ変調両方のチャネル・コードが提供されなければならないＥＤＧＳのような実行にとって非常に価値がある。
【００２９】
本発明の前述のまた他の目的、特徴および利点は添付の図面に関連して提示された、以下の詳細な説明を考慮することから明白となろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
ここで図３および図４を参照して、本発明によれば、シンボル内の各ビットに対する誤り率特性が同じでないシンボル当たりの多数のビットを送信する変調を使用するチャネル・コーデック（３００，４００）において、畳み込みエンコード化ビットのマッピング（３３，４４）（畳み込みエンコーダ（３１，４１）によって提供される）が、チャネル・コーデック性能を最適化するように実行される（パンクチュアリング・モジュール（３２，４２）による必要とされるパンクチュアリングの後）；チャネル・コーデックが図３に示したようにシンボル・インターリービング・モジュール３４を含んでおれば、本発明のマッピング工程３３は、インターリービングの前に実行され；またチャネル・コーデックが図４に示すようにビット・インターリービング・モジュール４３を含んでおれば、マッピング工程４４はインターリービングのあとに実行される。本発明のマッピング３３，３４は、従来技術の直列−並列変換モジュール１３（図１および２）と置換したものである。
【００３１】
従来技術において、より弱いビットはより強いビット内に均一に分布され、畳込みコードのエラー保護性能が低下し、より強いビット中に均一に分布するより弱いビットに起因するエラー保護の低減の範囲は、どの多項式が畳み込みエンコーディングに使用され、またどのように各多項式からのビットがシンボルに割り当てられるかに依存している。弱いビットに起因する効果は、ソフト・パンクチュアリングと呼ぶことができる。これは弱いビットが、パンクチュアリング・マトリックスを使用する（意図的な）パンクチュアリングと同じ方法で、しかしより狭い範囲で畳み込みコードのエラー保護能力を低下させるからである。
【００３２】
チャネル・コーデックを最適にするときに、選択された多項式セットの特性は普通非常に注意深く分析される。この種の分析はいかにして可能なパンクチュアリング（抜き取り）が実行されるか（すなわち、どの多項式がパンクチャされ、また、パンクチャされないか、さらに再帰コードが使用されるか否か）を決定する。（パンクチュアリングは、畳込みエンコード化ビット数を実際に送信できるビット数に一致させるように実行され、また分析は、必要とされる一致を得て、しかも畳み込みコードのエラー保護性能の低下をできる限り小さくするためにいかにしてパンクチュアリングを実行するかをゴールとして決定する。畳み込みコーディングは、分子が１、すなわち、たとえば１／２であるレートで普通実行され、したがって各入力ビットに対して、二つの出力ビットがある。分子が１であれば、分子が１以外の他の数、たとえば２／３であるコーディング・レートを直接得ることができない。そのようにするために、１／２コーディング・レートを実行し、あるコーディング・ビットをパンクチャして、所望のコーディング・レートに達する。）どの多項式がパンクチュアリング（すなわち、その出力をパンクチャする）に対して最も敏感であり、どれがつぎに敏感であり、また云々ということを見つけることも非常に重要である。通常、最適な手続きは最も低い感度の多項式の出力または最も低い感度の多項式のいくつかだけをパンクチャし、また他のものはパンクチャしないままにする。さらに、大ざっぱな方法として、再帰多項式の出力は通常パンクチャしないままにされる。
【００３３】
畳み込みコードのエラー保護性能は、コードの異なる多項式の真の（またはハード）パンクチュアリングが独立して調整されれば、すなわち、各多項式のパンクチュアリングがチャネル・コーデックのデザイン・フェーズ内で他の多項式と独立して最適化されれば、大きく改善される。同様に、多項式対多項式基準でいわゆるソフト・パンクチュアリングを調整することは、畳み込みコードのエラー保護性能をさらに改善することになるが、従来技術によっては提供されず、また本発明のマッピングはこのような調整を提供する。
【００３４】
図５および図６に示されるように、従来技術にかかわる（図５）出力が、本発明にかかわるエンコーダ（図６）の出力と比較される。図５に示した出力を提供する従来技術のエンコーダが図１に示されている（すなわち、エンコーダ・サブシステム１０）が、このものはシンボル・インターリービングを実行し、また図６に示した出力を提供するエンコーダは図３に示したエンコーダ（すなわち、エンコーダ・サブシステム３０）である。図５に示したエンコーダ動作と図６のそれとのあいだの差異は、従来技術のエンコーダ（図１）の直列−並列変換モジュールが本発明によるマッピング・モジュール３３（図３）によって置換されていることである。
【００３５】
本発明によれば、異なる多項式によるビット出力を出力ストリーム内のビット位置に割り当てることは、多項式が重要であると決定される。すなわち、（いずれの）パンクチュアリングに対しても敏感であると決定されるオーダーに基づいてなされ、敏感になればなるほどますます重要になる。図５と図６に示した例において、最も重要なものから開始する重要性のオーダーはＡ、ＢおよびＣであると想定される。最も重要な多項式からのビットは各シンボルの最強ビット位置に割り当てられる。最も重要な多項式からの全てのビットが、そのように割り当てられ、割り当てがつぎに重要な多項式からのビットに、またそのつぎにというようにして、最も重要でない多項式からのビットがシンボルの最も弱いビットに割り当てられるまで続く。
【００３６】
したがって、本発明によれば、マッピング・モジュール３３（図３）は、シンボル・インターリーバー３４の出力シーケンスが多項式Ａからのビット全てを強いビットに割り当てる。すなわち、ビットの全てがエラーになることの少ない送信されるべきシンボル中の位置に割り当てられる。ソフト・パンクチュアリングは多項式Ａに対しても実行されることはない。（さらに、多項式Ａからの連続するビットが連続するシンボルに割り当てられることに注意しなければならない。これは適切に設計されたシンボル・インターリーバーは連続するシンボルを最大に分離し、時にはＧＳＭ０５．０３に開示されているように、連続するシンボルを分離した無線バーストに送信することさえある。）
図６の例において、最も重要な多項式（ＡおよびＢ）のソフト・パンクは実行されず、すなわち、これらの多項式からのビットは送信されるべきシンボル内の弱いビット位置に割り当てられず、そしてジェネレータ多項式Ａ、ＢおよびＣによって特定付けられた畳み込みコードのエラー保護性能が変調方式に対して最適化される。
【００３７】
再度図３および図４を参照して、本発明はマッピング工程（３３，３４）に対応する反転マッピング工程（３６，４５）も提供する。この反転マッピング（デマッピング・モジュール（３６，４５）として示されている）は、シンボル・デインターリービング３５が実行されれば、反転インターリービング後に、またビット・デインターリービング４６が実行されれば、反転インターリービング前に、実行される。本発明によって送信され、受信されたシンボルとしてエンコードされ、かつ、送信されたビットに由来するシンボルの受信において、受信装置は反転マッピング（３６，４５）だけでなく、畳み込み式のエンコーディング（３１，４１）およびパンクチュアリング（３２，４２）のためのモジュール（３１，３２，４１，４２）に対応する反転モジュール（３７，３８，４７，４８）を含んでいるが、これらの操作が送信サイドで実行されるのとは逆の順序である。（受信装置サイド上の各操作は送信装置サイド上の逆操作に対応し、また受信装置サイド上の操作の順序は送信装置サイド上の順序の逆である。）本発明は移動局またはネットワーク・サイドで実行することができる。ネットワーク・サイドにおいて、本発明は一般的にチャネルのコーディングとマッピングを実行する機器を備えた基地局内で実行される。
【００３８】
［発明の範囲］
前述の構成は本発明の原理の適用例を示したに過ぎない。多数の修正例および変更例が本発明の範囲から逸脱することなしに当該技術によって考案することができる。さらに、添付の請求の範囲はこのような修正例および構成を含むことを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】シンボル・インターリーバーを使用する従来技術のチャネル・コーデックのブロック図である。
【図１Ａ】従来技術による畳み込みエンコーダを実行するシフト・レジスタの概略図である。
【図２】ビット・インターリーバーを使用する従来技術のチャネル・コーデックのブロック図である。
【図３】図１の並列−直列変換モジュールが、シンボル・インターリーバーの前にマッピング・モジュールと置換される、本発明にかかわるチャネル・コーデックのブロック図である。
【図４】図２の並列−直列変換モジュールが、ビット・インターリーバーの後のマッピング・モジュールと置換される、本発明にかかわるチャネル・コーデックのブロック図である。
【図５】図１に示したようなデコーダ内のシンボル・インターリーバーの前に、１／３畳み込みコードのために畳み込みエンコード化ビットを割り当てる従来技術の方法を示す図である。
【図６】図３に示したコーデックのようなコーデック内のシンボル・インターリーバーの前に、１／３畳み込みコードのために畳み込みエンコード化ビットをマッピングする本発明にかかわる方法を示す図である。

Claims (34)

1. 複数のビットからなるシンボルとして送信チャネルを介して送信するためにビットのシーケンスをエンコードし、前記シンボルのビット位置のいくつかが他のビット位置よりも高いビット誤り率を有している方法であって、
   ａ）入力ビットのシーケンスに応答し、畳み込みエンコーダを使用してビットの複数のシーケンスを提供する工程であって、ビットの各シーケンスがパンクチュアリングに対して所定レベルの感度を有する所定のジェネレータ多項式によって規定されている工程と、
   ｂ）ビットの各シーケンスのビットを、ビットのシーケンスを規定するジェネレータ多項式の感度レベルに基づいてシンボル位置にマッピングする工程
   を含んでいる方法。
2. 複数のビットからなるシンボルとして送信チャネルを介して送信するためにエンコードされたビットのシーケンスをデコードし、前記シンボルのビット位置のいくつかが他のビット位置よりも高いビット誤り率を有している方法であって、
   ａ）受信シンボルに応答して、ビットの複数シーケンスにシンボルをデマッピングする工程であって、ビットの各シーケンスがパンクチュアリングに対して所定レベルの感度を有する所定のジェネレータ多項式によって規定されており、ビットのシーケンスのそれぞれを規定するジェネレータ多項式の感度レベルに基づいてデマッピングする工程３６、４５と、
   ｂ）ビットの複数のシーケンスに応答して、畳み込みデコーダを使用して出力ビットを提供する工程３７、３８、４７、４８
   を含んでいる方法。
3. インターリービング工程３４、４３をさらに含んでいる請求項１記載の方法。
4. ディインターリービング工程３５、４６をさらに含んでいる請求項２記載の方法。
5. インターリービング工程がビット・インターリービングであり、またマッピングを提供する工程がビット・インターリービング工程のあとに実行される請求項３記載の方法。
6. ディインターリービング４６がビット・インターリービングであり、またディマッピング工程４５がビット・ディインターリービング工程４６の前に実行される請求項４記載の方法。
7. インターリービング３４がシンボル・インターリービングであり、またマッピングを提供する工程３３がシンボル・インターリービング工程３４の前に実行される請求項３記載の方法。
8. ディインターリービング３５がシンボル・ディインターリービングであり、またディマッピング工程３６がシンボル・ディインターリービング工程３５のあとに実行される請求項４記載の方法。
9. 畳み込みエンコーダを使用するビットの複数シーケンスを提供する工程において、ビットの少なくとも一つのシーケンスが、当該少なくとも１つのシーケンスを送信チャネルに一致させるために、畳み込みエンコーダを使用したのちにパンクチュアリング工程３２、４２が実行される請求項３記載の方法。
10. 各シーケンスのパンクチュアリングの量はシーケンスを規定する多項式の感度レベルによって左右される請求項９記載の方法。
11. 畳み込みエンコーダを使用するビットの複数のシーケンスを提供する工程において、ビットの少なくとも一つのシーケンスが、当該少なくとも１つのシーケンスを送信チャネルに一致させるために、畳み込みエンコーダを使用したのちにパンクチュアリングされる請求項１記載の方法。
12. 複数のビットのシーケンスから出力ビットを提供する工程３７、３８において、畳み込みエンコーダ３８、４８を使用する前に、パンクチュアリングされたビットがビットのシーケンスの少なくとも１つに挿入３７、４７される請求項１記載の方法。
13. インターリービング工程３４、４３をさらに含む請求項１１記載の方法。
14. インターリービングがビット・インターリービングであり、またマッピングを提供する工程がビット・インターリービング工程のあとに実行される請求項１３記載の方法。
15. インターリービング工程がシンボル・インターリービングであり、マッピングを提供する工程がシンボル・インターリービング工程の前に実行される請求項１３記載の方法。
16. 各シーケンスのパンクチュアリングの量がシーケンスを規定する多項式の感度レベルによって左右される請求項１１記載の方法。
17. 複数のビットからなるシンボルとして送信チャネルを介して送信のためのビットのシーケンスをエンコードし、前記シンボルのビット位置のいくつかが他のビット位置よりも高い誤り率を有している送信装置であって、
    ａ）入力ビットのシーケンスに応答して、畳み込みエンコーダを使用するビットの複数シーケンスを提供する手段であって、ビットの各シーケンスがパンクチュアリングに対して所定レベルの感度を有する所定のジェネレータ多項式によって規定される手段と、
    ｂ）ビットの各シーケンスのビットを、ビットのシーケンスを規定するジェネレータ多項式の感度レベルに基づいたシンボル位置にマッピングするための手段
    を含む送信装置。
18. 複数のビットからなるシンボルとして送信チャネルを介して送信するためにエンコードされたビットのシーケンスをデコードし、前記シンボルのビット位置のいくつかが他のビット位置よりも高いビット誤り率を有している受信装置であって、
    ａ）受信シンボルに応答して、ビットの複数のシーケンスにシンボルをデマッピングする手段であって、ビットの各シーケンスがパンクチュアリングに対して所定レベルの感度を有する所定のジェネレータ多項式によって規定され、ビットのシーケンスのそれぞれ一つを規定するジェネレータ多項式の感度のレベルに基づいてデマッピングする手段と、
    ｂ）ビットの複数のシーケンスに応答して、畳み込みデコーダを使用する出力ビットを提供する手段
    を含んでいる受信装置。
19. インターリービング手段３４、４３をさらに含む請求項１７記載の送信装置。
20. ディインターリービング手段３５、４６をさらに含む請求項１８記載の受信装置。
21. インターリービングのための手段がビット・インターリービングを実行し、またマッピング手段がインターリービング手段のあとで作動する請求項１９記載の送信装置。
22. ディインターリービーングのための手段４６がビット・ディインターリービングであり、またディマッピング手段４５がビット・ディインターリービング工程４６の前に実行される請求項２０記載の受信装置。
23. インターリービング手段がシンボル・インターリービングを実行し、またマッピングを提供する手段がインターリービング手段の前に作動する請求項１９記載の送信装置。
24. ディインターリービング手段３５がシンボル・ディインターリービングを実行し、またディマッピング手段３６がディインターリービング手段３５のあとで作動する請求項２０記載の受信装置。
25. 畳み込みエンコーダを使用するビットの複数シーケンスを提供する手段が、畳み込みエンコーダのあとに、ビットの少なくとも一つのシーケンスを、当該少なくとも１つのシーケンスを送信チャネルに一致させるためにパンクチュアリングする手段を含んでいる請求項１９記載の送信装置。
26. パンクチュアリング手段がシーケンスを規定する多項式の感度レベルに依存する大きさで各シーケンスのパンクチュアリングを提供する請求項１７記載の送信装置。
27. 畳み込みエンコーダを使用するビットの複数のシーケンスを提供する手段が、畳み込みエンコーダのあとに、ビットの少なくとも一つのシーケンスを、当該少なくとも１つのシーケンスを送信チャネルに一致させるためのパンクチュアリング手段を含んでいる請求項１７記載の送信装置。
28. 畳み込みデコーダ３８、４８を用いて出力ビットを提供する手段３７、３８、４７、４８が、前記畳み込みデコーダ３８、４８の前に、ビットのシーケンスの少なくとも１つにビットを挿入する手段３７、４７を含んでいる請求項１８記載の受信装置。
29. インターリービング手段３４、４３をさらに含む請求項２７記載の送信装置。
30. インターリービング手段３４がビット・インターリービングを実行し、またマッピングを提供するための手段３３がインターリービング手段３４のあとで作動する請求項２９記載の送信装置。
31. インターリービング手段３４がシンボル・インターリービングを実行し、またマッピングを提供するための手段３３がインターリービング手段３４の前に作動する請求項２９記載の送信装置。
32. パンクチュアリング手段がシーケンスを規定する多項式の感度レベルに依存する大きさで各シーケンスのパンクチュアリングを提供する請求項２７記載の送信装置。
33. 基地局と移動局からなり、前記基地局および移動局のいずれかが、請求項１７記載の送信装置を含んでいる無線通信システム。
34. 基地局と移動局からなり、前記基地局および移動局のいずれかが、請求項１８記載の受信装置を含んでいる無線通信システム。

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