JP2004527158A - 送信フォーマットの検出システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

可変フォーマット送信規格で復号エラーに遭遇したときに正しい送信フォーマットを検出するシステムおよび方法であり、ここで復号エラーはフレームの不適切な復号から生じる。本発明は許容可能なフォーマットに優先順位を与え、優先順位を生成する。フレームデータはその後、１以上の許容可能なフォーマットにしたがって優先順位で復号され、復号がフォーマットの１つにしたがって成功したならば、そのフォーマットは正確な送信フォーマットとして選択される。
【選択図】図２

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は通信、特に可変フォーマット送信方式の送信フォーマット検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
伝統的に、通信システムは音声サービスを提供しているがその他はほとんど提供していない。音声データは送信のための単一フォーマットにしたがって小さいピースに分解されコード化される。今日の通信システムはサービス品質の要求、遅延の要求、エラーまたはレートの要求、データレートの要求のようなそれらの要求において動的に変化する種々のサービスを提供している。これは効率的な方法でこれらのサービスに適合するように多数の異なる送信フォーマットを与えるために通信システムにとって大きな重荷である。さらに、１つの通信は２以上のこれらの送信フォーマットを同時に含むことができる。例えば単一の呼はオーディオ、ビデオ、および（テキスト文字またはグラフィック情報のような）データを含んでいる。これらのタイプのデータは遅延とサービス品質に関する変化する要求に対して異なる許容度をもつ。そこでそれぞれ異なるサイズと異なる保護方式で異なって符号化されることができる。
【０００３】
今日、多数の第２世代および第３世代の移動体通信システムは可変のサービスの要求を満たすために多数の送信フォーマット規格を使用する。これらの規格はデジタルデータの形態で情報を送信するために使用され、データは代わりに２以上の送信フォーマットにしたがって符号化され、通信リンクによって送信される。送信フォーマットはデータのタイプ（例えばビデオ、オーディオ、データ）、変調、送信速度（しばしば可変速度の送信規格と呼ばれる）、エラー保護規格または送信ペイロードサイズにしたがって変化できる。例えば米国電子産業工業会／米国電子工業会（ＴＩＡ／ＥＩＡ−９５）および第３世代パートナーシッププロジェクト−ユニバーサル移動体通信システム（３ＧＰＰ−ＵＭＴＳ）標準で特定されている移動体システムは多数の送信フォーマット規格を使用する。これらの規格を総称してここでは可変フォーマット送信規格と呼ぶ。
【０００４】
可変フォーマット送信規格で使用される受信機は送信機により使用される実際の送信フォーマットを検出する。フォーマットの検出は明示的または暗示的である。暗示的な検出規格では、送信機は符号化プロセス中に送信機により使用される送信フォーマットを識別する情報を受信機へ何等提供しない。暗示的規格は通常トライアンドエラー方法を使用し、受信機はデータが正確に復号されるまで許容可能なフォーマットにしたがってデータを復号しようとする。適切な復号は例えば巡回（周期的）冗長コード（ＣＲＣ）をデータブロックに添付することにより確認されることができる。ＣＲＣが“チェック”するならば、データは正確である可能性が非常に高い。ＣＲＣがチェックしないならば、データブロックは１以上のビットエラーを含むか、または不正確な送信フォーマットを推定して復号される。
【０００５】
明示的な検出規格では、送信機はここではサイド情報と呼ばれ符号化プロセスで使用される特定の送信フォーマットを識別する情報を受信機に提供する。受信機は送信フォーマットが送信機により指示されたものであると推定して受信された情報を復号する。暗示的な検出と同様に、受信機はＣＲＣが送信機により添付されるならば、データが正確に復号されることを確認できる。
【０００６】
送信はここではフレームと呼ばれる送信インターバルへ分解される。幾つかのシステムは固定した長さのフレームを使用し、一方他のシステムは可変長のフレーム（ここで使用されるように、用語“フレーム”は固定した長さと可変長のインターバルの両者を指す）を提供する。明示的な検出を使用するシステムは、データの符号化に使用された送信フォーマットを識別するデータおよびフォーマット指示を含んでいるフレームを送信する。
【０００７】
例えば第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）により規定されるようなユニバーサル移動体電話システム（ＵＭＴＳ）は明示的なフォーマット検出を使用して可変のフォーマット送信規格を使用する。ＵＭＴＳ仕様の文書のセットは毎秒２メガビット（Ｍｂｐｓ）までおよび恐らくそれ以上のデータレートでテキスト、デジタル化音声、ビデオ、マルチメディアのブロードバンド、無線、パケットベースの送信用のシステムを規定している。
【０００８】
ＵＭＴＳの送信フォーマットは転送フォーマット（ＴＦ）と命名される（これらの用語はここでは交換可能に使用される）。単一のＵＭＴＳ通信リンクは時間およびコードの両者で多重化されることができる異なる転送チャンネルまたはサブチャンネルをサポートできる。異なるサービスは異なるサブチャンネルにマップされる。例えばオーディオはサブチャンネル１にマップされ、ビデオはサブチャンネル２にマップされる。各サブチャンネルはここでは転送フォーマットセット（ＴＦＳ）と呼ばれる１組の転送フォーマットをサポートする。ＴＦＳは幾つかの転送フォーマットを含むことができる。ある転送フォーマットの組合わせはサービスにより許容され、その他は許容されない。
【０００９】
ＵＭＴＳでは、各フレームは転送フォーマット組合わせ（ＴＦＣ）と呼ばれる各サブチャンネルの転送フォーマットの組合わせを使用して符号化される。任意のフレームで可能にされる全ての許容可能な組合わせのサブセットは転送フォーマット組合わせセット（ＴＦＣＳ）と呼ばれる。転送フォーマット組合わせインジケータ（ＴＦＣＩ）は各ＴＦＣに関連される。送信機は（時間の多重化を使用して）フレーム内のＴＦＣＩを多重化する。受信機はＴＦＣＩビットを抽出し、ＴＦＣＩを復号し、復号されたＴＦＣＩに関連するＴＦＣにしたがってフレームデータを復号する。
【００１０】
暫定標準９５（ＩＳ−９５）は別の可変フォーマット送信規格である。ＩＳ−９５はＣＤＭＡベースの技術であり、ここでは単一のサービス（音声）は４つの異なる送信フォーマットを使用して効率的に符号化される。例えば、アクチブスピーチ期間は全速度の送信フォーマットを使用して符号化され、サイレンス期間は１／８速度の送信フォーマットを使用して符号化される。センテンスの開始または末尾または用語の中間のような期間は１／４または１／２速度の送信フォーマットを使用して符号化される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
受信されたフレームはフォーマット指示および／または雑音および干渉から生じるデータにエラーを含んでいる可能性がある。無線通信リンクは特にこのようなエラーを導入する可能性がある。頑強なコード化規格はデータとフォーマット指示の両者に共通して適用され、それによってエラーは訂正されることができる。しかしながら、特に悪いチャンネル状態のために復号されたフレームにエラーが残ることは常にあり得る。フォーマット指示またはデータ自体における崩壊されたビットは復号プロセス中に受信機中にエラーを起こさせる。これは前者の場合、受信機が符号化プロセスで使用されるフォーマットとは異なるフォーマットを使用してフレームデータを復号しようとするためである。後者の場合、受信機は適切なフォーマットを使用してデータを復号しようとするが、それにもかかわらずデータが崩壊されるために失敗する。
【００１２】
受信機はデータ自体が崩壊されたとき適切にデータを復号することができない。この場合、受信機は上部アプリケーション層にエラーが生じたことだけを通知し、それによってデータは再送信されることができる。しかしながら、フォーマット指示が崩壊されたならば、受信機は一度正確な転送が検出されると、適切に復号されることができる崩壊されていないデータを受信する。それ故、受信機は実際にフレームデータの符号化に使用された送信フォーマットを決定しなければならない。問題は受信機が復号エラーがデータの崩壊、フォーマット指示の崩壊、またはその両者によるものであるかを知らないことによってさらに複雑にされる。
【００１３】
それ故、復号エラーに遭遇したときに、崩壊されていないデータが適切に復号されるように可変フォーマット送信規格で正確な送信フォーマットを検出するための効率的な方法が技術で必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
ここで記載した実施形態は２以上の許容可能な送信フォーマットから正確な送信フォーマットを選択することにより前述の要求を解決し、ここで許容可能な送信フォーマットは優先順位の順序でフレームデータに連続して適用される。正確な送信フォーマットはフレームデータの適切な復号のときに検出される。本発明にしたがって、許容可能な送信フォーマットは異なる基準を使用して優先順位を付けられることができる。
【００１５】
本発明によれば、正確な送信フォーマットは可変フォーマット送信規格において復号エラーに遭遇したときに検出され、ここで復号エラーはフレームの不適切な復号から生じる。本発明は許容可能なフォーマットに優先順位を与え、優先順位の順序を生成する。フレームデータはその後、１以上の許容可能なフォーマットにしたがって優先順位の順序で復号され、復号がフォーマットの１つにしたがって適切であるならば、そのフォーマットは正確な送信フォーマットとして選択される。
【００１６】
本発明の第１の特徴によれば、優先順位は各許容可能なフォーマットに対するメトリックを決定し、その後、メトリックにしたがってフォーマットを順序付けることにより実現される。異なるメトリックはこの優先順位を実現するために使用されることができる。例えば各許容可能なフォーマットに対するメトリックは許容可能なフォーマットと、もとの復号エラーを生じる崩壊されたフォーマット指示に対応するフォーマット指示の関数である可能性がある。この例のメトリックはこれらのフォーマット指示間の類似性にしたがって許容可能なフォーマットに優先順位を付ける。即ち崩壊したフォーマット指示にさらに類似の指示を有する許容可能なフォーマットは高い優先順位を与えられる。別の例として、各許容可能なフォーマットに対するメトリックは適切に復号された以前に受信されたフレームに関連するフォーマットの関数である。この経歴的なフォーマットデータは、特定のフォーマットが過去に頻繁に受信されているとき、または特定のフォーマットが同一のデータブロックの他のフレームを復号するために使用されて成功したとき等のような、ある許容可能なフォーマットに対して高い優先順位を示すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［概要］
本発明は可変フォーマットにおける送信規格で正確な送信フォーマットの検出に関する。図１のＡは本発明が動作できる１例の通信環境100Aを示している。例示された通信環境100Aは通信リンク110 を介して受信機104 と通信する送信機102 を含んでいる。送信機102 は通信リンク110 によって情報を送信できる任意の装置を表す。同様に、受信機104 は通信リンク110 によって情報を受信できる任意の装置を表す。通信リンク110 は情報が流れることのできる任意の通信媒体を表し、例えば移動体無線リンク等の無線通信リンクを含むがそれに限定されない。情報は可変フォーマット伝送システムにしたがって通信リンク110 を介して通信される。
【００１８】
受信機104 は本発明にしたがった送信フォーマット検出用に構成されている。明らかなように、このように構成された受信機は多数の異なる環境についての応用を発見する。例えば図１のＢは無線通信リンク110Aを介してユーザ端末122 と通信する基地局120 を含んでいる移動体通信環境100Bを示している。基地局120 とユーザ端末122 の両者は完全二重通信のために（基地局120 の106Aとユーザ端末122 の106Bのような）トランシーバ106 を含んでおり、ここでトランシーバ106 は送信機と受信機の両者を含んでいる。両者のトランシーバ106 はそれ故、受信機104 に関して説明したような関連部分で構成されてもよい。
【００１９】
受信機104 はハードウェア、ソフトウェア、または両者の組合わせでここで説明した動作を行うように構成されてもよい。これらの動作をここに説明され、添付のフローチャートに示されている。多数のこれらの動作は本発明の技術的範囲を逸脱せずに交換可能であることが当業者には明白であろう。ソフトウェアまたはハードウェアとソフトウェアとの組合わせで、コンピュータプログラミングで本発明を実行するのに多数の異なる方法が存在し、本発明は任意の１組のコンピュータプログラム命令に限定されるとして解釈されるべきではないことも明白であろう。さらに、熟練したプログラマはフローチャートおよびここに含まれている関連のある記載された記述に基づいて困難なく開示した本発明を実行するための１以上のコンピュータプログラムを書くことができる。それ故、特定のプログラムコード命令のセットの説明は本発明を行い使用する方法を適切に理解するのに必要であるとは考えられない。請求しているコンピュータプログラムおよび／またはハードウェア装置の本発明の機能をプログラムフローを示している残りの図面を伴って以下の説明でさらに詳細に説明する。
【００２０】
図２は可変フォーマット送信規格で正確な送信フォーマットを検出するための本発明の１実施例にしたがった方法を示しているフローチャート200 である。フローチャート200 で示されている動作は例えばフレームの不適切な復号から生じるエラーに遭遇したときにトリガーされる。このようなエラーは通信リンク110 による送信中に遭遇する雑音または干渉のようなフレームに関連するフォーマット指示またはデータの崩壊から生じる。
【００２１】
動作202 では、受信されたフレームに関連する複数の許容可能なフォーマットが優先順位を付けられ、優先順位を生じる。動作204 では、フレームデータは１以上の許容可能なフォーマットにしたがって復号され、ここで許容可能なフォーマットは優先順位でデータに与えられる。データの適切な復号を行う許容可能なフォーマットは正しい送信フォーマットとして選択される。
【００２２】
これらの各動作を以下のセクションでさらに詳細に説明する。本発明にしたがった送信フォーマットに優先順位を付けるための幾つかの例示的な基準について以下説明を行う。当業者に明白であるように、動作はＵＭＴＳおよびＩＳ−９５のような可変フォーマットの送信システムの任意の受信機104 （またはトランシーバ106 ）内で行われることができる。受信機104 はユーザ端末122 内または基地局120 内のようなシステムの多数の異なる点に設けられることができる。
【００２３】
［正確な送信フォーマットの検出方法］
図２に戻って、フローチャート200 に示されている各動作をさらに詳細に説明する。動作202 では、複数の許容可能なフォーマットが優先順位を付けられ、その結果フォーマットの優先順位を生じる。優先順位は最も可能なものから最も可能性の低いものの順序で受信されたフレームを符号化するために許容可能なフォーマットが使用される確率を示している。許容可能なフォーマットのセットは受信されたフレームの符号化に使用されているこれらの送信フォーマット（またはＵＭＴＳ中のＴＦＣのような送信フォーマットの組合わせ）を含んでいる。所定のフレームに対する許容可能なフォーマットのセットはしばしば送信システムにより規定される。例えばＵＭＴＳでは、ＴＦＳは特定のサブチャンネルで許容される全ての許容可能な転送フォーマットのサブセットを規定する。受信されたフレームは送信フォーマットを識別するフォーマット指示を含んでいる。しかしながら、このフォーマットにしたがったフレームデータを復号するとエラーを生じるとき、これはフォーマット検出動作をトリガーする。この送信フォーマットは受信された送信フォーマットと、対応する受信されたフォーマット指示としてここで呼んでいる。本発明の１例の実施形態にしたがって、受信された送信フォーマットはこのフォーマットが適切な復号を行わないことが既に示されているので、優先順位内に含まれない。
【００２４】
図３は本発明の１例の実施形態にしたがった優先順位動作202 をより詳細に示しているフローチャートである。動作302 では、メトリックが複数の各許容可能なフォーマットに対して決定される。許容可能なフォーマットに対応するメトリックは本発明にしたがって測定され、許容可能なフォーマットが受信されたフォーマットの符号化に使用された送信フォーマットである確率を示している。以下のセクションは本発明にしたがったメトリックの幾つかの代わりの実施形態を説明している。
【００２５】
動作304 では、許容可能なフォーマットはメトリックにしたがって順序付けられ、その順序は各許容可能なフォーマットが最も確率の高いものから最も確率の低いものへ正確な送信フォーマットである相対的な確率を示している。１実施例にしたがって、メトリックは浮遊小数点数として表され、大きい数は高い確率を示す。この実施例では、動作304 は最高から最低まで簡単な種類のメトリックにより実現される。
【００２６】
図４はフレームのシーケンスの１例を示している図400 である。水平軸は８つの送信インターバルに分解された時間軸402 を表している。各送信インターバルにわたる（送信サブチャンネル１と２として示されている）２つのサブチャンネルからのデータはフレームの符号化に使用される特定の組合わせフォーマットを識別するＴＦＣＩと共にフレームとして符号化される。送信サブチャンネル１と２で使用される異なるフォーマットは可変の形状のボックスとして示される。図４で示されている例では、（フォーマットＡとＢとして示されている）２つの送信フォーマットは送信サブチャンネル１に関して示されている。同様に、（フォーマット１、２、３、４として示されている）４つの送信フォーマットは送信サブチャンネル２に関して示されている。例えば、時間インターバル１期間中、送信サブチャンネル１からのデータは送信フォーマットＢにしたがって符号化され、送信サブチャンネル２からのデータは送信フォーマット２にしたがって符号化される。両サブチャンネルからの符号化されたデータは組合わせフォーマットを識別するＢ２のＴＦＣＩと共に時間インターバル１のフレームを形成するために組合わせられる。図４で示されている例を本発明の種々の面を示すために残りの説明を通じて参照する。
【００２７】
動作302 を図４の例に関連付け、送信サブチャンネル２が４つの許容可能な送信フォーマット１、２、３、４を使用できることを仮定する。図４で示されているように、送信サブチャンネル２からのフレームデータは送信インターバル２中にフォーマット１を使用して符号化される。しかしながら、転送フォーマット組合わせ指示は通信リンク110 を経て送信されるフレームの結果として崩壊され、Ｂ１ではなくＢ３のＴＦＣＩが受信されることを仮定する。受信機104 はフォーマット１を使用して符号化されているので、フォーマット３を使用してこの時間インターバル中にサブチャンネル２のデータを適切に復号することができない。それ故、動作302 ではメトリックは許容可能なフォーマット１、２、４に対して決定される。メトリックが正確なフォーマットである許容可能なフォーマットの確率を正確に反映するならば、フォーマット１に対応するメトリックはフォーマット２および４に対応するメトリックよりも大きい確率を示す。フォーマット３はサブチャンネル２に有効な送信フォーマットであっても、受信機104 はフォーマット３を使用してサブチャンネル２のデータを復号しようとしたが失敗したので、許容可能なフォーマットのセットはフォーマット３を含まないことに注意する。
【００２８】
図２を参照すると、動作204 では、フレームデータは１以上の許容可能なフォーマットにしたがって復号され、許容可能なフォーマットは優先順位の順序でデータに適用される。フレームデータの適切な復号を行う許容可能なフォーマットは正確なフォーマットであるように選択される。優先順位での許容可能なフォーマットの適用は最も確率の高いフォーマットが最初に適用され、それによって平均して正確なフォーマットを検出するのに必要な処理を減少することが保証される。
【００２９】
当業者に明白であるように、フレームデータは許容可能なフォーマットが正確な送信フォーマットであるか否かについての決定を行うために動作204 で完全に復号される必要はない。むしろ多くの例では、フレームデータの部分的な復号だけがこの決定に到達するために必要である。このような部分的な復号の例示的な技術は米国特許第6,108,372 号明細書（発明の名称“Method and apparatus for decoding variable rate data using hypothesis testing to determine data rate”）、米国特許第5,751,725 号明細書（発明の名称“Method and apparatus for determining the rate of received data in a variable rate communication system”）、および米国特許第5,566,206 号明細書（発明の名称“Method and apparatus for determining data rate of transmitted variable rate data in a communications receiver）に記載されており、これらは全てここで参考文献とされている。例示的な実施形態にしたがって、動作204 は許容可能なフォーマットが正確なか否かを決定することが必要である場合にのみ進行する。復号プロセスは許容可能なフォーマットが正確なフォーマットではないという決定に到達したときに終了される。動作はその後、次の許容可能なフォーマットへ進行する（付加的な許容可能なフォーマットがその優先順位で残っていると仮定する）。しかしながらフレームデータは許容可能なフォーマットが正確なフォーマットであるということが決定されたならば完全に復号される。
【００３０】
図４に関して前述した例を参照して、以下のメトリックが動作204 で計算され、即ちフォーマット１で５．４、フォーマット２で１．３、フォーマット４で２．１を仮定する。それ故、許容可能なフォーマットは以下の順序１、４、２で優先順位を付けられる。動作204 で、最高の優先順位のフォーマット、この場合はフォーマット１にしたがって、データの復号が試みられる。フレームデータが崩壊されないことを仮定し、これは適切な復号を生じ、フォーマット１は正確なフォーマットとして適切に選択される。
【００３１】
明白であるように、フレームデータが崩壊されるならば、動作204 は全ての許容可能なフォーマットが試みられても正しい復号を行わない。例示的な実施形態にしたがって、この状態における受信機104 は上部アプリケーション層に欠陥のあるデータが受信されたことを通知する。幾つかのシステムでは、フレームは送信機102 により再送信される。
【００３２】
本発明の１例の実施形態にしたがって、動作204 により必要な処理リソースはしきい値を超えるメトリックを有する許容可能なフォーマットだけを使用してフレームデータを復号することを試みることにより減少されることができる。このしきい値の適用により、処理リソースは正確なフォーマットである十分な可能性がないと考えられるような送信フォーマットの試験に浪費されない。これはメトリックが１以上の許容可能なフォーマットが正確な送信フォーマットである可能性がないことを示した場合に大きな節約になる。しきい値を超えるメトリックを有する許容可能なフォーマットが適切な復号を行わないならば、データは崩壊されており、上部アプリケーション層はしたがって通知されていることが仮定される。
【００３３】
以下のセクションは許容可能なフォーマットの優先順位を与える種々のメトリックを使用した本発明の例示的な実施形態を説明している。フォーマット指示の関数であるメトリックについて最初に説明し、その後経歴的なフォーマットデータに基づくメトリックを説明する。２以上のこれらのメトリックも組合わせられることができ、それによって許容可能なフォーマットの優先順位付けは許容可能なフォーマットが正確なフォーマットである確率を決定する多数の基準を反映する。
【００３４】
［フォーマット指示に基づくメトリック］
本発明にしたがって、メトリックは許容可能なフォーマットに対応するフォーマット指示関数と、受信された送信フォーマットに対応するフォーマット指示関数として計算されることができる。特にメトリックはこれらのフォーマット指示を表すコードワードの関数である。
【００３５】
第１の例示的な実施形態として、特定の許容可能なフォーマットに対するメトリックは特定の許容可能なフォーマットに対応するフォーマット指示と、受信された送信フォーマットに対応する受信されたフォーマット指示との間のユークリッド距離として規定される。ユークリッド距離は例えばこれらの２つのフォーマット指示を表すコードワード間の距離として計算されることができる。この例のメトリックは送信されたフォーマット指示の崩壊が送信されたフォーマット指示に類似する受信されたフォーマット指示を生じるという仮定において裏付けられる。それ故、受信されたフォーマット指示に類似していると考えられるこれらのフォーマット指示は送信される（即ち正確な）フォーマット指示である可能性が高い候補であると考慮される。この例示的な実施形態では、類似性はコードワード間のユークリッド距離として測定される。
【００３６】
ユークリッド距離に基づくメトリックを使用して図４を参照する以下の例を考慮する。以下のコードワードのセットは送信サブチャンネル２の４つのフォーマットを識別することを仮定する。
【数１】

例えば、フォーマット１に対応するフォーマット指示を表すコードワードは［１１１１１１１１］により与えられ、フォーマット２に対するコードワードは［１１１１００００］により与えられ、フォーマット３に対するコードワードは［１１００１１００］であり、フォーマット４に対するコードワードは［１０１０１０１０］である。再度、送信インターバル２を考慮すると、サブチャンネル２のデータはフォーマット１にしたがって符号化される。
【００３７】
しかしながら、送信されたフォーマット指示が崩壊されることを仮定すると、コードワードにより与えられる受信されたフォーマット指示は以下のようになる。
【数２】

受信機104 は受信されたコードワードと、どのコードワードが送信されて、結果としてどの送信フォーマットがフレームの符号化に使用されたかを決定するための可能なコードワードのセットとの間のユークリッド距離を使用する。異なる差ベクトルのセットは以下のように規定されることができる。
【数３】

差ベクトルのノルムが計算されることができ、これは受信されたコードワードと４つの可能なコードワードとの間の距離に対応し、次式により与えられる。
【数４】

この類似性の尺度は２つのコードワード間の距離として計算されるので、より小さい距離はより大きい類似性を示す。示されているように、受信されたコードワードはフォーマット１、フォーマット２、４（結合）が後続するフォーマット３に対応するコードワードに最も類似する。受信機102 はフォーマット３を示しているように、受信されたフォーマット指示を誤って復号するためにこの計算を使用する可能性がある。しかしながらフレームはフォーマット１にしたがって符号化されたので、復号は失敗する。
【００３８】
本発明のこの例示的な実施形態にしたがって、メトリックは先に計算されたユークリッド距離を使用して許容可能なフォーマット１、２、４に対して決定される。示されているように、メトリックは以下のようになる。許容可能なフォーマット１は２．２５、許容可能なフォーマット２は３．２５、許容可能なフォーマット４は３．２５である。それ故、許容可能なフォーマットは以下の順序、即ち１、２、４（または結合が分解される態様にもとづいて１、４、２）で優先順位を付けられる。フォーマット１にしたがったデータの復号は適切な復号を生成し、それによって送信フォーマット１を正しく選択する。
【００３９】
本発明の第２の例の実施形態にしたがって、フォーマット指示の二重直交（bi-orthogonal ）符号化を使用するシステムでは、メトリックは許容可能なフォーマットのセットに対応するコードワードベクトルからなるアダマール空間への受信されたコードワードの投影として計算される。投影は受信されたコードワードと各コードワードベクトル間の類似性の尺度を表す。投影の大きさは類似性の反映である。それ故、許容可能なフォーマットは最大から最低まで投影の大きさにしたがって優先順位を付けられる。
【００４０】
以下の例を考慮する。送信機102 は４つの情報ビットを８つの送信されたビットへ変換するために二重直交（８、４）符号化を使用し、ここで４つの情報ビットは１６までの異なるフォーマットを識別できるフォーマット指示を表している。１例の符号化マトリックスは以下のように規定される。
【数５】

以下の情報ビットは送信されたフォーマット指示を表すとさらに仮定する。
【数６】

これは転送フォーマット７を識別する。二重直交符号化プロセスは以下のように記載されることができる。
【数７】

ここでベクトル［００１１１１００］は例えば２進位相シフトキー（ＢＰＳＫ）の変調を使用して送信機104 により送信されている符号化されたフォーマット指示を表し、ここで０は−１にマップされ１は＋１にマップされる。
【００４１】
受信機106 は次式により与えられる雑音ベクトルを受信する。
【数８】

逆アダマール変換は、アダマール空間を形成するコードワードベクトルへ投影される受信されたベクトルで実行される。この逆変換は次のように記述されることができる。
【数９】

示されているように、受信されたコードワードはフォーマット７およびその他が後続するフォーマット８に対応しているコードワードに最も類似している。受信機102 はフォーマット８を示しているように、受信されたフォーマット指示を誤って復号するためにこの計算を使用する可能性がある。しかしながらフレームはフォーマット７にしたがって符号化されたので、復号は失敗する。
【００４２】
本発明のこの実施形態にしたがって、メトリックは先に計算された二重直交投影を使用して許容可能なフォーマット１乃至７に対して決定される。示されているように、メトリックは以下のようになり、許容可能なフォーマット１、４、６は２．２５、許容可能なフォーマット２、３、５は０．５、許容可能なフォーマット７は−３．５である。それ故、許容可能なフォーマットは以下の順序で（大きさが減少する順序で）優先順位を付けられ、即ち７および６方向が許容可能なフォーマット１乃至６間に結合する。フォーマット７にしたがったデータの復号は適切な復号を行い、したがって送信フォーマット７を正しく選択する。
【００４３】
［経歴的フォーマットデータに基づくメトリック］
本発明にしたがって、メトリックはまた経歴的フォーマットデータの関数である。特に、メトリックは適切に復号された以前に受信されたフレームに関連するフォーマットに基づいて決定されることができる。種々のタイプの経歴的なフォーマットデータは許容可能なフォーマットの優先順位を付けるためのメトリックを決定するために使用されることができる。代わりに、経歴的フォーマットデータは多数の基準を反映する優先順位付けを実現するためにフォーマット指示に基づく前述のメトリックのように他のメトリックと組合わせて使用されることができる。
【００４４】
第１の実施例にしたがって、許容可能なフォーマットの優先順位を付けるためのメトリックは規定された時間インターバルにわたって許容可能なフォーマットの発生を追跡することにより決定される。各許容可能なフォーマットに対するメトリックは他の許容可能なフォーマットの発生数に関してのその許容可能なフォーマットの発生数を示す。このメトリックは時間インターバルにわたってさらに頻繁に発生するこれらのフォーマットが現在のフレームの中に再度発生する可能性がさらにあるという仮定に裏付けられる。第１の例として、最後の１，０００フレームにわたって、フォーマット１は３４５のフレームを符号化するために使用され（即ち３４５の発生）、フォーマット２は５４２の発生であり、フォーマット３は１０２の発生であり、フォーマット４は１１の発生であると仮定する。この実施例にしたがって、メトリックはフォーマット１で０．３４５、フォーマット２で０．５４２、フォーマット３で０．１０２、フォーマット４で０．０１１として計算され、結果として優先順位はフォーマット２、１、３、４となる。以下明らかにされるように、これらのメトリックは任意のファクタによりスケールされ、同一の結果を実現する。さらに経歴的フォーマットデータが集収される時間インターバルは例えばウィンドウの長さを長くまたは短くすることによって、または将来のフレームと過去のフレームを含むようにウィンドウを時間において前方へシフトすることにより、特定のアプリケーションに最良に適合するように調節されることができる。
【００４５】
第２の実施例によれば、許容可能なフォーマットに優先順位を付けるために使用されるメトリックはデータの単一ブロックに対応する他のフレームで適切に復号された許容可能なフォーマットの発生に少なくとも部分的に基づいている。図４に示されている例を参照すると、フォーマットＢを使用して符号化されるデータのマルチフレームブロックは時間インターバル１乃至４中に送信サブチャンネル１によって送信される。ブロックの第４のフレーム（時間インターバル４）を受信するとき、受信機104 は雑音のある通信リンク110 のためにＢではなくＣとしてフォーマット指示を復号すると仮定する。この実施例によれば、メトリックは同一のデータブロック中の３つの先のフレームがサブチャンネル１のデータのフォーマットＢを使用して正しく復号された事実を少なくとも部分的に反映している。フォーマットＢに対応するメトリックはデータブロックの最後のフレームもまたフォーマットＢを使用して符号化された確率が高いことを示すために調節される。
【００４６】
第３の実施例によれば、メトリック値は同一チャンネル情報を示すためにさらに調節されることができる。データが多数のサブチャンネルから符号化され、１つのサブチャンネルのデータブロックが多数のフレームにわたって延在する状態を考慮する。ＵＭＴＳのコンテキストではＴＦＣＩを使用する他のサブチャンネルでの適切な復号はデータブロックの先のフレームの符号化に使用されるフォーマットが現在のフレームの符号化に使用されたことの信頼性をさらに増加できる。再度図４で示されている例を参照すると、フレームは時間インターバル１乃至３中に受信され正しく復号されたことが想定される。これらの時間インターバルにわたるＴＦＣＩはＢ２、Ｂ１、Ｂ３であった。これらのＴＦＣＩを使用して、データはそれぞれフォーマット２、１、３にしたがってサブチャンネル２から正しく復号された。この事実はＴＦＣＩがこれらの同一のフレーム、即ちフォーマットＢにわたってサブチャンネル１のフォーマット指示に関して正しく復号された確率を増加する。それ故、許容可能なフォーマットＢのメトリックは増加された信頼性を示すために調節されるべきである。
【００４７】
当業者は情報および信号が種々の異なる技術を使用して表されてもよいことを理解するであろう。例えば、前述の説明を通じて参照されたデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップは電圧、電流、電磁波、磁界または粒子、光フィールドまたは粒子、任意のその組合わせにより表されてもよい。
【００４８】
当業者はここで説明した実施形態を伴って示した種々の例示的な論理ブロック、モジュール、回路、アルゴリズムステップが電子ハ−ドウェア、コンピュータソフトウェア、または両者の組合わせとして実行できることを認識するであろう。このハードウェアとソフトウェアの交換可能性を明白に示すため、種々の例示的なコンポーネント、ブロック、モジュール、回路、ステップをその機能性に関して前述した。このような機能性がハードウェアで構成されるか、ソフトウェアで構成されるかは特定の応用と、システム全体に課された設計の制約に基づく。当業者は前述の機能性を各特定の応用に対して各種の方法で実行することができるが、このような実行の決定は本発明の技術的範囲から逸脱するものとして解釈されるべきではない。
【００４９】
ここで説明した実施形態に関連して示した種々の例示的な論理ブロック、モジュール、回路は汎用目的のプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラム可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または他のプログラム可能な論理装置、ディスクリートなゲートまたはトランジスタ論理装置、ディスクリートなハードウェアコンポーネント、またはここで説明した機能を実行するように設計されたその任意の組合わせにより構成または実行されてもよい。汎用目的のプロセッサはマイクロプロセッサであってもよいが、その代りに、プロセッサは任意の通常のプロセッサ、制御装置、マイクロ制御装置または状態マシンであってもよい。プロセッサはまたコンピュータ処理装置の組合わせ、例えばＤＳＰとマイクロプロセッサ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアを伴った１以上のマイクロプロセッサ、或いは任意の他のこのような構造として構成されてもよい。
【００５０】
ここで説明した実施形態と関連して示した方法またはアルゴリズムのステップはハードウェアで直接的に実施され、またはプロセッサにより実行されるソフトウェアモジュール、或いは２つの組合わせで実施されてもよい。ソフトウェアモジュールはＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、取外し可能なディスク、ＣＤ−ＲＯＭまたは任意の他の形態の技術で知られている記憶媒体に存在してもよい。例示的な記憶媒体はプロセッサに結合され、このようなプロセッサは記憶媒体から情報を読取り、そこへ情報を書込むことができる。その代りに、記憶媒体はプロセッサに一体化されてもよい。プロセッサと記憶媒体はＡＳＩＣに存在してもよい。ＡＳＩＣはユーザ端末に配置されていてもよい。その代りに、プロセッサと記憶媒体はユーザ端末でディスクリートなコンポーネントとして存在してもよい。
【００５１】
説明した実施形態の前述の説明は当業者が本発明を実行または使用することを可能にするために行われた。これらの実施形態に対する種々の変形は当業者に容易に明白であり、ここで規定されている一般的な原理は本発明の技術的範囲を逸脱せずに他の実施形態に応用されてもよい。したがって、本発明はここで示されている実施形態に限定されることを意図するものではなく、ここで記載した原理およびすぐれた特徴と一貫して最も広い技術的範囲に従うことを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明が動作する通信環境の１例と、無線通信リンクを介してユーザ端末と通信する基地局を含んでいる移動体通信環境を示す図。
【図２】可変フォーマット送信規格で正確な送信フォーマットを検出するための本発明の１例の実施形態にしたがった方法を示しているフローチャート。
【図３】本発明の１例の実施形態にしたがった優先順位動作をより詳細に示しているフローチャート。
【図４】可変フォーマット送信規格にしたがって符号化された２つの送信サブチャンネルからのデータを含んでいるフレームのシーケンスの１例を示している図。

Claims (31)

1. 可変フォーマット送信規格で、データを含むフレームの不適切な復号から生じる復号エラーに遭遇したときに正確な送信フォーマットを検出する方法において、
   複数の許容可能なフォーマットに優先順位を与え、優先順位を生成し、
   １以上の前記許容可能なフォーマットにしたがって前記優先順位の順序で復号され、前記許容可能なフォーマットの１つにしたがった復号が適切であるならば、その対応する許容可能なフォーマットを正確な送信フォーマットとして選択する方法。
2. 前記優先順位付けは、
   前記複数の許容可能なフォーマットのそれぞれのメトリックを決定し、
   前記優先順位を形成するために前記メトリックにしたがって前記許容可能なフォーマットを順序付けるステップを含んでいる請求項１記載の方法。
3. フレームは第１のフォーマットに対応するフォーマット指示をさらに含んでおり、許容可能なフォーマット指示はそれぞれ前記複数の許容可能なフォーマットに対応し、前記メトリックはフォーマット指示の関数であり、対応する許容可能なフォーマット指示である請求項２記載の方法。
4. 前記関数は前記フォーマット指示に関連する第１のコードワードと、許容可能なフォーマット指示に対応する第２のコードワードとの間のユークリッド距離を含んでいる請求項３記載の方法。
5. 前記関数は前記フォーマット指示を表す第１のコードワードのアダマール空間への投影を含んでおり、前記アダマール空間は前記複数の許容可能なフォーマット指示を表すコードワードベクトルを含んでいる請求項３記載の方法。
6. フレームは第１のフォーマットに対応するフォーマット指示をさらに含み、前記メトリックは経歴的フォーマットデータの関数である請求項２記載の方法。
7. 前記経歴的フォーマットデータは第１の時間インターバル中の前記許容可能なフォーマットの発生数を含んでいる請求項６記載の方法。
8. 前記メトリックの決定は、
   第１の時間インターバルにわたってそれぞれの前記許容可能なフォーマットに対応する発生数を追跡し、
   対応する許容可能なフォーマットの前記発生数を使用して前記メトリックを計算するステップを含んでいる請求項２記載の方法。
9. 前記第１の時間インターバルはフレームの不適切な復号前に終了する請求項８記載の方法。
10. フレームはデータのブロックを送信する複数のフレームの１つであり、それぞれの前記メトリックは前記データのブロックにわたって対応する許容可能なフォーマットの発生数の少なくとも１つの関数である請求項２記載の方法。
11. フレームは複数のサブチャンネルを含み、転送フォーマット組み合わせインジケータはそれぞれの前記複数のフレームに関連され、それぞれの前記メトリックはさらに前記転送フォーマット組合わせインジケータの関数である請求項１０記載の方法。
12. 前記復号は、データが正確に復号されるか前記許容可能なフォーマットがなくなるまで、前記優先順位で前記許容可能なフォーマットのそれぞれにしたがってデータを復号するステップを含んでいる請求項２記載の方法。
13. 第１の範囲内のメトリックを有するこれらの許容可能なフォーマットだけが前記優先順位中に含まれる請求項１２記載の方法。
14. 前記復号は、それが適切であるか否かが決定されるまでデータを部分的に復号するステップを含んでいる請求項２記載の方法。
15. 可変フォーマット送信規格で、データを含むフレームの不適切な復号から生じる送信エラーに遭遇したときにデータを復号する方法において、
    複数の許容可能なフォーマットのそれぞれのメトリックを決定し、
    前記メトリックにしたがって前記許容可能なフォーマットに優先順位を与え、優先順位を生成し、
    １以上の前記許容可能なフォーマットにしたがって前記優先順位の順序でデータを復号することを含んでいる方法。
16. 前記復号は、データが正確に復号されるか前記許容可能なフォーマットがなくなるまで、前記優先順位の順序でそれぞれの前記許容可能なフォーマットにしたがってデータを復号するステップを含んでいる請求項１５記載の方法。
17. 前記復号は前記許容可能なフォーマットがなくなったとき上部アプリケーション層へエラーを報告するステップをさらに含んでいる請求項１６記載の方法。
18. データを含むフレームを受信する手段と、
    前記フレームの不適切な復号のときに複数の許容可能なフォーマットのそれぞれのメトリックを決定する手段と、
    １以上の前記許容可能なフォーマットにしたがって前記メトリックの順位でデータを復号し、前記号が適切であるならば、その対応する許容可能なフォーマットを正確な送信フォーマットとして選択する手段とを具備している遠隔局装置。
19. 前記フレームは受信されたフォーマット指示をさらに含み、許容可能なフォーマット指示は前記複数の許容可能なフォーマットのそれぞれに対応し、前記決定手段は前記受信されたフォーマット指示を表すコードワードと、前記許容可能なフォーマット指示に対応するコードワードとの間のユークリッド距離を計算する手段を具備している請求項１８記載の装置。
20. 前記フレームは受信されたフォーマット指示をさらに含み、許容可能なフォーマット指示は前記複数の許容可能なフォーマットのそれぞれに対応し、前記決定手段は前記受信されたフォーマット指示を表す第１のコードワードをアダマール空間へ投影する手段を具備し、前記アダマール空間は前記複数の許容可能なフォーマット指示を表すコードワードベクトルを含んでいる請求項１８記載の装置。
21. 前記決定手段は、
    第１の時間インターバルにわたって前記許容可能なフォーマットのそれぞれに対応する発生数を追跡する手段と、
    対応する許容可能なフォーマットの前記発生数を使用して前記メトリックを計算する手段とを具備している請求項１８記載の装置。
22. 可変フォーマット送信規格で、データを含むフレームの不適切な復号から生じる送信エラーに遭遇したときに正確な送信フォーマットを検出する方法を実施するコンピュータの読取り可能な媒体において、その検出方法は、
    複数の許容可能なフォーマットのそれぞれに対してメトリックを決定し、
    前記メトリックにしたがって前記許容可能なフォーマットに優先順位を与え、優先順位を生成し、
    １以上の前記許容可能なフォーマットにしたがって前記優先順位の順序でデータを復号し、復号が適切ならば、対応する許容可能なフォーマットを正確な送信フォーマットとして選択するステップを含んでいるコンピュータの読取り可能な媒体。
23. フレームは第１のフォーマットに対応するフォーマット指示をさらに含んでおり、許容可能なフォーマット指示は前記複数の許容可能なフォーマットのそれぞれに対応し、前記メトリックはフォーマット指示の関数であり、対応する許容可能なフォーマット指示である請求項２２記載のコンピュータの読取り可能な媒体。
24. 前記関数は前記フォーマット指示に関連する第１のコードワードと、許容可能なフォーマット指示に対応する第２のコードワードとの間のユークリッド距離を含んでいる請求項２２記載のコンピュータの読取り可能な媒体。
25. 前記関数は前記フォーマット指示を表す第１のコードワードのアダマール空間への投影を含んでおり、前記アダマール空間は前記複数の許容可能なフォーマット指示を表すコードワードベクトルを含んでいる請求項２４記載のコンピュータの読取り可能な媒体。
26. フレームは第１のフォーマットに対応するフォーマット指示をさらに含み、前記メトリックは経歴的フォーマットデータの関数である請求項２２記載のコンピュータの読取り可能な媒体。
27. 第１の範囲内のメトリックを有するこれらの許容可能なフォーマットだけが前記優先順位中に含まれる請求項２２記載のコンピュータの読取り可能な媒体。
28. 前記復号は、それが適切であるか否かが決定されるまでデータを部分的に復号するステップを含んでいる請求項２２記載のコンピュータの読取り可能な媒体。
29. 無線通信システムは、
    複数の許容可能なフォーマットから選択された第１の送信フォーマットにしたがってフレームを符号化するように構成された送信機と、
    受信機を具備し、その受信機は、
    受信されたフォーマット指示を含んでいる前記フレームを受信し、
    前記受信されたフォーマット指示に対応する送信フォーマットにしたがって前記フレームを復号し、
    前記フレームによる復号エラーに遭遇したときに前記複数の許容可能なフォーマットに優先順位与え、優先順位の順序を生成し、
    １以上の前記複数の許容可能なフォーマットにしたがって前記優先順位の順序で前記フレームを復号するように構成されている無線通信システム。
30. 前記受信機はさらに、前記フレームが正確に復号されるか前記許容可能なフォーマットがなくなるまで、前記優先順位の順序で前記複数の許容可能なフォーマットのそれぞれにしたがって前記フレームを復号するように構成されている請求項２９記載の無線通信システム。
31. 前記送信機は基地局と共に位置され、前記受信機はユーザ端末内に位置されている請求項２９記載の無線通信システム。

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