JP2007037178A - Multiplexing method and multiplexing device, and data signal transmission method and data signal transmission device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バースト誤りに対する誤り訂正符号の能力向上等のためのインタリービング技術に係り、特に、データのランダム性を増加させてインタリービングの効果を向上させるインタリービング方法を用いたチャネルの多重化方法、その方法を用いた多重化装置に関する。 The present invention relates to an interleaving technique for improving the capability of an error correction code for burst errors, and more particularly, channel multiplexing using an interleaving method that improves the interleaving effect by increasing the randomness of data. The present invention relates to a method and a multiplexing apparatus using the method.
また、本発明は、内挿パイロット信号による同期検波を行うデータ受信方法と組み合わせて用いるのに好適なデータ信号送信方法に関する。 The present invention also relates to a data signal transmission method suitable for use in combination with a data reception method for performing synchronous detection using an interpolated pilot signal.
移動通信システム等のデジタル伝送では、建物等の反射によるマルチパス・フェージングによって受信信号のレベルは時間的に大きく変動し、それによリバースト誤り等の符号誤りが生じる。このため、システムにおいて、各種誤り訂正符号を使用することになるが、この様な誤り訂正符号において、バースト誤りに対する訂正能力を向上するために、インタリービング技術が用いられる。このインタリービング技術の良し悪しが、バースト誤り存在下の誤り訂正符号の能力を決定する。 In digital transmission of a mobile communication system or the like, the level of a received signal varies greatly in time due to multipath fading due to reflection of a building or the like, thereby causing a code error such as a reburst error. For this reason, various error correction codes are used in the system. In such an error correction code, an interleaving technique is used in order to improve the correction capability for burst errors. The quality of this interleaving technique determines the ability of the error correction code in the presence of burst errors.
当業者には公知の如く、インタリービング(interleaving)方法は、入力ビット系列のビットの順番と出力ビット系列のビットの順番とをランダム化することを目的としている。図1に従来の技術によるインタリービング方法の例を示す。同図は、1152ビットで構成される1フレームのデータ101にインタリービング処理を施す例を示し、配列110は、N×M(N行M列)のバッファを持ち、このバッファに例えば斜線部Aの行ベクトル115のように行方向に16ビット書き込み、斜線部Bの列ベクトル120のように列方向に72ビット読み出すことでインタリービングを実現している。
As known to those skilled in the art, the interleaving method is aimed at randomizing the order of bits in the input bit sequence and the order of bits in the output bit sequence. FIG. 1 shows an example of a conventional interleaving method. This figure shows an example in which interleaving processing is performed on one frame of data 101 composed of 1152 bits. The
ところで、移動体通信の各種装置においては、複数のチャネルを多重化して伝送することが求められてきている。図2は従来の技術における多重化装置の例を示す図であり、本多重化装置30は、伝送路符号化部32、34、伝送路インタリーバ36、38、フレーム・セグメント化部40、42、サブ・ブロック化/多重化部44、物理チャネルマッピング部46を有している。なお、フレームは最小のインタリービングスパンと等しい固定の時間長とする。
By the way, various mobile communication devices are required to multiplex and transmit a plurality of channels. FIG. 2 is a diagram showing an example of a multiplexing apparatus in the prior art. The
同図において、伝送路符号化部32、伝送路インタリーバ36、及びフレーム・セグメント化部40が論理チャネルAのインタリービング処理を行い、伝送路符号化部34、伝送路インタリーバ38、及びフレーム・セグメント化部42が論理チャネルBのインタリービング処理を行う。インタリービング処理は例えば上述の方法で行われる。
In the figure, a transmission
ここで、論理チャネルAは符号化ブロックサイズLA、インタリービングスパンIA を有し、論理チャネルBは符号化ブロックサイズLB 、インタリービングスパンIB を有する。インタリービングスパンIA とIB は同じであるとは限らず、各チャネルでそれぞれ誤り訂正とインタリーブを行った後に、多重化のためのセグメント化を各フレーム・セグメント部40、42で行い、そのセグメント単位で多重化を行う。このような構成とすることにより各チャネルのインタリービングスパンの違いを吸収している。また、サブブロック化/多重化部では、2つの論理チャネルのビットがそれぞれにフレーム全体に亘ってできるだけ均一に分散配置するように、予め各チャネルのフレームデータを適当な大きさのサブブロックに分割し、サブブロック単位で交互に各チャネルデータの多重化を行う。
Here, the logical channel A has an encoded block size L A and an interleaving span I A , and the logical channel B has an encoded block size L B and an interleaving span I B. The interleaving spans I A and I B are not necessarily the same. After error correction and interleaving in each channel, segmentation for multiplexing is performed in each
ところで、移動体通信の分野においては、移動局が高速で移動するため、フェージングピッチが高い環境下でも安定した動作を確保する必要がある。このため、変調の基準位相を示すパイロット信号を所定周期で送信することが行われる。あるパイロット信号と次のパイロット信号の間はスロットと呼ばれ、この間にデータ信号が配置される。そして、各スロットから構成される信号を受信した受信側では、スロットの先頭部分のパイロット信号とその末尾部分のパイロット信号に基づいて、スロット期間内の基準位相を内挿補間により求め、補間された基準位相に基づいて同期検波を行っている。このように基準位相を適応的に求める方法は内挿パイロット信号を用いた同期検波と呼ばれることが多く、この手法には各種のものがあるが、各パイロット信号からの時間に応じて、補間係数を定める方法が一般的である。 By the way, in the field of mobile communication, since a mobile station moves at a high speed, it is necessary to ensure a stable operation even in an environment with a high fading pitch. For this reason, a pilot signal indicating a modulation reference phase is transmitted in a predetermined cycle. A slot between one pilot signal and the next pilot signal is called a slot, and a data signal is arranged between them. Then, on the receiving side that has received the signal composed of each slot, the reference phase within the slot period is obtained by interpolation based on the pilot signal at the head portion and the pilot signal at the tail portion of the slot, and is interpolated. Synchronous detection is performed based on the reference phase. Such a method for obtaining the reference phase adaptively is often called synchronous detection using an interpolated pilot signal. There are various methods for this, but depending on the time from each pilot signal, the interpolation coefficient The method of determining is general.
ここで、可変レート・データ伝送を行う場合にあっては、データをバースト的に送信することが行われる。この場合、1スロット内のデータ信号の配置を、パイロット信号に隣接するように配置する技術が開発されていた(非特許文献1:信学技報RCS95−166)。 Here, when variable rate data transmission is performed, data is transmitted in bursts. In this case, a technique has been developed for arranging the data signals in one slot so as to be adjacent to the pilot signals (Non-patent Document 1: Rigaku Technical Report RCS 95-166).
この点について、図3を参照しつつ、具体的に説明する。図3は、従来のパイロット信号とデータ信号の関係を示す図である。この例では、1スロットの期間が1msecである。また、データ信号の伝送レートが32kbpsであるならば、連続送信となり、パイロット信号PS間には、32ビットのデータ信号が配置される。一方、データ伝送レートが32kbpsより低い場合には、バースト送信となる。例えば、伝送レートが16kbpsであるならば、図示するように、スロットの先頭部分に配置されるパイロット信号PSと隣接して、データ信号が16ビット配置される。 This point will be specifically described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a conventional pilot signal and a data signal. In this example, the period of one slot is 1 msec. If the transmission rate of the data signal is 32 kbps, continuous transmission is performed, and a 32-bit data signal is arranged between the pilot signals PS. On the other hand, when the data transmission rate is lower than 32 kbps, burst transmission is performed. For example, if the transmission rate is 16 kbps, 16 bits of data signal are arranged adjacent to the pilot signal PS arranged at the head portion of the slot as shown in the figure.
しかしながら、上記の従来の技術による多重化装置30においては、伝送路インタリーバ36、38のそれぞれが、異なるブロックサイズ及び異なるインタリービングスパンの入力データに対して別々のビットインタリービング処理を行わなければならず、処理を効率的に行えないという問題点があった。
However, in the
また、上記の内挿パイロット信号を用いたデータ送受信方法においては、伝送路のS/Nが低く伝送品質が劣悪な場合には、受信したパイロット信号には雑音が大きなレベルで重畳されている。このため、パイロット信号PSによる位相測定結果には大きな誤差が含まれる。上述したようにスロット期間内の基準位相は、先頭部分と末尾部分のパイロット信号PSからの時間に応じて補間係数が定められ適応推定される。したがって、パイロット信号PSの近傍では、雑音が平均化されず、推定誤差が大きくなる。このため、先頭部分のパイロット信号PSに隣接してデータ信号を配置すると、雑音の影響を大きく受け、伝送品質が劣化するといった問題があった。 In the data transmission / reception method using the above-described interpolated pilot signal, when the S / N of the transmission path is low and the transmission quality is poor, the received pilot signal is superimposed with a large level of noise. For this reason, the phase measurement result by the pilot signal PS includes a large error. As described above, the reference phase in the slot period is adaptively estimated by determining the interpolation coefficient according to the time from the pilot signal PS at the head portion and the tail portion. Accordingly, noise is not averaged in the vicinity of the pilot signal PS, and the estimation error increases. For this reason, when the data signal is arranged adjacent to the pilot signal PS at the head portion, there is a problem that it is greatly affected by noise and transmission quality deteriorates.
一方、雑音が充分小さいとき、または、フェージングピッチが高い場合は、雑音よりもフェージングによる位相変化の影響の方がむしろ大きくなる。この場合には、パイロット信号PSの近傍にデータ信号を配置する方が伝送品質の向上を図ることができる。 On the other hand, when the noise is sufficiently small or the fading pitch is high, the influence of the phase change due to fading becomes rather larger than the noise. In this case, the transmission quality can be improved by arranging the data signal in the vicinity of the pilot signal PS.
上記のデータ送受信方法に関する問題点については特許文献1:特開平9−298519号公報(特願平8−111644号)にその解決方法が開示されているが、データビットをインタリーブする際、フレーム内のデータ品質を平坦化することに適したインタリービング方法は示されていない。
本発明は上述した事情に鑑がみてなされたものであり、その第1の目的は、適切なインタリービング処理を行うことによって多重化ビットの分散化を図り、誤り訂正能力を最大限に発揮してデータの伝送品質を向上させた効率の良い多重化方法及び多重化装置を提供することであり、第2の目的は、内挿パイロット信号を用いたデータ送受信方法に適したインタリービング処理を行い、データ信号をスロット内の適切な位置に配置することによって、フレーム内のデータ品質を平坦化して伝送品質の向上を図るデータ信号送信方法及びデータ信号送信装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and a first object of the present invention is to distribute multiplexed bits by performing an appropriate interleaving process, thereby maximizing error correction capability. The second object is to perform an interleaving process suitable for a data transmission / reception method using an interpolated pilot signal. It is an object of the present invention to provide a data signal transmission method and a data signal transmission device that flatten data quality in a frame and improve transmission quality by arranging data signals at appropriate positions in a slot.
更に、本発明の第3の目的は、上記の多重化方法及び多重化装置を上記データ信号送信方法及びデータ信号送信装置と組み合わせ、多重化ビットの分散化及びフレーム内のデータ品質の平坦化の両効果を有するデータ信号送信方法及びデータ信号送信装置を提供することにある。 Furthermore, a third object of the present invention is to combine the above multiplexing method and multiplexing apparatus with the above data signal transmission method and data signal transmission apparatus, to distribute multiplexed bits and to flatten the data quality within a frame. It is an object of the present invention to provide a data signal transmission method and a data signal transmission device having both effects.
なお、データの伝送品質を向上させることが本発明の共通の課題である。 It is a common problem of the present invention to improve data transmission quality.
上記の目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、チャネルを多重化する方法であって、入力チャネル毎に入力データを符号化する符号化ステップと、該符号化されたデータを多重化するステップと、該多重化したデータに対してインタリービング処理を行うステップと、該インタリービング処理後のデータを物理チャネルに出力するステップとを有するよう構成される。
In order to achieve the above object, an invention according to
本発明によれば、サブブロック化を伴う複雑な多重化部が簡素化され、かつ、インタリーバを各チャネルに共通に使用するのでハード規模の削減が可能となる。 According to the present invention, a complex multiplexing unit with sub-blocking is simplified, and an interleaver is commonly used for each channel, so that the hardware scale can be reduced.
請求項2に記載の発明は、前記インタリービング処理をインタリーバにデータを書き込み、該インタリーバの列のランダム化を行い、該インタリーバからデータを読み出すよう構成する。 According to a second aspect of the present invention, the interleaving process is configured to write data to an interleaver, randomize a column of the interleaver, and read data from the interleaver.
本発明によれば、フレーム全体に多重化されたビットが分散するので、誤り訂正能力を向上させることが可能となる。 According to the present invention, since the multiplexed bits are distributed over the entire frame, the error correction capability can be improved.
請求項3に記載の発明は、前記インタリーバは出力データフレームのスロット数の整数倍の列数を有することとするものである。 According to a third aspect of the present invention, the interleaver has a number of columns that is an integral multiple of the number of slots of the output data frame.
請求項4に記載の発明は、前記インタリーバの列数を16又は32とする。請求項5に記載の発明は、前記インタリーバの列数を15又は30とする。 According to a fourth aspect of the present invention, the number of columns of the interleaver is 16 or 32. According to a fifth aspect of the present invention, the number of columns of the interleaver is 15 or 30.
これらの発明によれば、パイロットシンボルとデータビットを連続配置することが可能となり、他の方法に比べ、装置を簡易化することができる。 According to these inventions, it is possible to continuously arrange pilot symbols and data bits, and the apparatus can be simplified as compared with other methods.
請求項6に記載の発明は、前記ランダム化のためのパターンは伝送路インタリーバに適したインタリーブパターンとするよう構成する。本発明によりデータ伝送に最適なインタリービングを行うことが可能となる。
The invention according to
請求項7に記載の発明は、前記符号化ステップの後に、他のインタリービング処理を行うステップと、該他のインタリービング処理がされたデータのセグメント化を行うステップとを含むよう構成する。
The invention according to
本発明によれば、入力データのブロックサイズがフレーム長を超える場合に、フレーム間インタリーブを予め行うので、請求項2に記載したインタリービング処理におけるインタリーバのブロックサイズをフレームサイズと同一とすることができる。
According to the present invention, when the block size of the input data exceeds the frame length, inter-frame interleaving is performed in advance, so that the block size of the interleaver in the interleaving process according to
請求項8に記載の発明は、チャネルを多重化するための多重化装置であって、入力チャネル毎に入力データを符号化する符号化手段と、該符号化されたデータを多重化する多重化手段と、該多重化したデータに対してインタリービング処理を行うインタリーバと、該インタリービング処理後のデータを物理チャネルに出力する出力手段とを有するよう構成する。
The invention according to
請求項9に記載の発明は、前記インタリービング処理を、インタリーバにデータを書き込み、該インタリーバの列のランダム化を行い、該インタリーバからデータを読み出すよう構成する。 According to a ninth aspect of the present invention, the interleaving process is configured to write data to an interleaver, randomize a sequence of the interleaver, and read data from the interleaver.
請求項10に記載の発明は、前記インタリーバは出力データフレームのスロット数の整数倍の列数を有するよう構成する。 According to a tenth aspect of the present invention, the interleaver has a number of columns that is an integral multiple of the number of slots of the output data frame.
請求項11に記載の発明は、前記インタリーバの列数を16又は32とするものである。 According to an eleventh aspect of the present invention, the number of columns of the interleaver is 16 or 32.
請求項12に記載の発明は、前記インタリーバの列数を15又は30とするものである。 According to a twelfth aspect of the present invention, the number of columns of the interleaver is 15 or 30.
請求項13に記載の発明は、前記ランダム化のパターンとして伝送路インタリーバに適したインタリーブパターンを用いる。 According to a thirteenth aspect of the present invention, an interleave pattern suitable for a transmission line interleaver is used as the randomization pattern.
請求項14に記載の発明は、前記符号化の後に他のインタリービング処理を行う他のインタリーバと、該他のインタリービング処理がされたデータのセグメント化を行うセグメント手段とを含むよう構成する。
The invention according to
請求項8〜14の発明によっても請求項1〜7の発明と同様の効果を得ることができる。 Effects similar to those of the first to seventh aspects of the invention can also be obtained by the eighth to fourteenth aspects of the invention.
請求項15に記載の発明は、変調の基準位相を示す各パイロット信号に基づいて、変調されたデータ信号の各タイミングにおける基準位相を再生して、前記データ信号の復調を行うデータ信号受信方法と組み合わせて用いられるデータ信号送信方法であり、前記データ信号をバースト的に送信するとともに、前記各パイロット信号の間に前記データ信号を配置してスロットを構成し、複数の前記スロットを送信するデータ信号送信方法であって、該データ信号送信方法は、前記データ信号に対してインタリービング処理を行うインタリービングステップと、1スロット期間内に伝送すべきデータ信号を複数のデータブロックに分割するステップと、前記複数のデータブロックを前記スロット内に分散配置するステップとを有し、前記インタリービングステップは、前記データ信号の1フレーム内の前記スロット数の2倍の列数を有するインタリーバを用いてインタリービング処理を行うステップであるように構成する。 According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided a data signal receiving method for demodulating the data signal by reproducing the reference phase at each timing of the modulated data signal based on each pilot signal indicating the reference phase of modulation. A data signal transmission method used in combination, wherein the data signal is transmitted in bursts, the data signal is arranged between the pilot signals to form a slot, and a plurality of slots are transmitted. A transmission method, the data signal transmission method comprising: an interleaving step of performing an interleaving process on the data signal; a step of dividing a data signal to be transmitted within one slot period into a plurality of data blocks; Distributing the plurality of data blocks in the slot, and Bing step is configured to be a step of performing interleaving processing using the interleaver with the number of columns is twice the number of slots in a frame of the data signal.
本発明によれば、データの伝送誤り率を低減させることができると共に、フレーム内のビット品質を平坦化することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to reduce the data transmission error rate and flatten the bit quality in the frame.
請求項16に記載の発明は、変調の基準位相を示す各パイロット信号に基づいて、変調されたデータ信号の各タイミングにおける基準位相を再生して、前記データ信号の復調を行うデータ信号受信方法と組み合わせて用いられるデータ信号送信方法であり、前記データ信号をバースト的に送信するとともに、前記各パイロット信号の間に前記データ信号を配置してスロットを構成し、複数の前記スロットを送信するデータ信号送信方法であって、該データ信号送信方法は、チャネル毎にデータ信号を符号化する符号化ステップと、各チャネルのデータ信号を多重化するステップと、該多重化したデータ信号に対してインタリービング処理を行うインタリービングステップと、1スロット期間内に伝送すべきデータ信号を複数のデータブロックに分割するステップと、前記複数のデータブロックを前記スロット内に分散配置するステップとを有し、前記インタリービングステップは、データ信号の1フレーム内の前記スロット数の2倍の列数を有するインタリーバにデータを書き込むステップと、該インタリーバの列のランダム化を行うステップと、該インタリーバからデータを読み出すステップを有するよう構成される。 According to a sixteenth aspect of the present invention, there is provided a data signal receiving method for reproducing a reference phase at each timing of a modulated data signal based on each pilot signal indicating a modulation reference phase and demodulating the data signal. A data signal transmission method used in combination, wherein the data signal is transmitted in bursts, the data signal is arranged between the pilot signals to form a slot, and a plurality of slots are transmitted. A data signal transmission method comprising: an encoding step for encoding a data signal for each channel; a step of multiplexing the data signal of each channel; and an interleaving for the multiplexed data signal An interleaving step for processing and a data signal to be transmitted within one slot period in a plurality of data blocks And a step of distributing the plurality of data blocks in the slots, wherein the interleaving step is performed on an interleaver having a number of columns twice the number of slots in one frame of a data signal. The method comprises a step of writing data, a step of randomizing the sequence of the interleaver, and a step of reading data from the interleaver.
本発明によれば、本発明の多重化方法におけるビット分散化の効果を保ちながら、ビット品質の平坦化の効果を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain the effect of flattening the bit quality while maintaining the effect of bit dispersion in the multiplexing method of the present invention.
請求項17に記載の発明は、前記1フレーム内のスロット数を15又は16とするものである。本発明によれば、列のランダム化のみで、本発明の多重化方法におけるビット分散化の効果とビット品質の平坦化の効果を得ることができる。
The invention described in
請求項18に記載の発明は、前記ランダム化の後に前記インタリーバの列を部分的に入れ替えるステップを含むよう構成される。
The invention according to
本発明によれば、種々のスロット数の場合において、ビット分散化の効果とビット品質の平坦化の効果を得ることができる。 According to the present invention, the effect of bit dispersion and the effect of flattening the bit quality can be obtained in the case of various slot numbers.
請求項19に記載の発明は、前記ランダム化は、伝送路インタリービングに適した列のランダム化及び列の部分的入れ替えを行うためのインタリービングパターンにより行うようにする。このようなインタリービングパターンを用いることによってビット分散化の効果とビット品質の平坦化の効果を得ることができる。 According to a nineteenth aspect of the present invention, the randomization is performed by an interleaving pattern for performing randomization of columns and partial replacement of columns suitable for transmission line interleaving. By using such an interleaving pattern, it is possible to obtain a bit dispersion effect and a bit quality flattening effect.
請求項20に記載の発明は、変調の基準位相を示す各パイロット信号に基づいて、変調されたデータ信号の各タイミングにおける基準位相を再生して、前記データ信号の復調を行うデータ信号受信装置と組み合わせて用いられるデータ信号送信装置であり、前記データ信号をバースト的に送信するとともに、前記各パイロット信号の間に前記データ信号を配置してスロットを構成し、複数の前記スロットを送信するデータ信号送信装置であって、該データ信号送信装置は、前記データ信号に対してインタリービング処理を行うインタリービング手段と、1スロット期間内に伝送すべきデータ信号を複数のデータブロックに分割する手段と、前記複数のデータブロックを前記スロット内に分散配置する手段とを有し、前記インタリービング手段は、前記データ信号の1フレーム内の前記スロット数の2倍の列数を有するインタリーバを有するよう構成する。 According to a twentieth aspect of the present invention, there is provided a data signal receiving apparatus that reproduces a reference phase at each timing of a modulated data signal based on each pilot signal indicating a modulation reference phase and demodulates the data signal. A data signal transmission device used in combination, which transmits the data signal in bursts, arranges the data signal between the pilot signals to form a slot, and transmits a plurality of the slots A transmission device, the data signal transmission device comprising: interleaving means for performing an interleaving process on the data signal; means for dividing a data signal to be transmitted within one slot period; Means for distributing the plurality of data blocks in the slot, and the interleaving means It is configured to have an interleaver having a row number of 2 times the number of slots in a frame of the data signal.
本発明によっても、データの伝送誤り率を低減させることができると共に、フレーム内のビット品質を平坦化することが可能となる。 According to the present invention, the data transmission error rate can be reduced, and the bit quality in the frame can be flattened.
請求項21に記載の発明は、変調の基準位相を示す各パイロット信号に基づいて、変調されたデータ信号の各タイミングにおける基準位相を再生して、前記データ信号の復調を行うデータ信号受信装置と組み合わせて用いられるデータ信号送信装置であり、前記データ信号をバースト的に送信するとともに、前記各パイロット信号の間に前記データ信号を配置してスロットを構成し、複数の前記スロットを送信するデータ信号送信装置であって、該データ信号送信装置は、チャネル毎にデータ信号を符号化する符号化手段と、各チャネルのデータ信号を多重化する多重化手段と、該多重化したデータ信号に対してインタリービング処理を行うインタリービング手段と、1スロット期間内に伝送すべきデータ信号を複数のデータブロックに分割する手段と、前記複数のデータブロックを前記スロット内に分散配置する手段とを有し、前記インタリービング手段は、データ信号の1フレーム内の前記スロット数の2倍の列数を有するインタリーバにデータを書き込み、該インタリーバの列のランダム化を行い、該インタリーバからデータを読み出すように構成される。 According to a twenty-first aspect of the present invention, there is provided a data signal receiving device that reproduces a reference phase at each timing of a modulated data signal based on each pilot signal indicating a modulation reference phase and demodulates the data signal. A data signal transmission device used in combination, which transmits the data signal in bursts, arranges the data signal between the pilot signals to form a slot, and transmits a plurality of the slots A transmission apparatus, the data signal transmission apparatus comprising: an encoding means for encoding a data signal for each channel; a multiplexing means for multiplexing the data signal of each channel; and the multiplexed data signal Interleaving means for performing interleaving processing and a data signal to be transmitted within one slot period are divided into a plurality of data blocks And means for distributing and arranging the plurality of data blocks in the slot, wherein the interleaving means provides data to an interleaver having a number of columns twice the number of slots in one frame of a data signal. Is written, the sequence of the interleaver is randomized, and data is read from the interleaver.
請求項22に記載の発明は、前記1フレーム内のスロット数を15又は16とするものである。 According to a twenty-second aspect of the present invention, the number of slots in one frame is 15 or 16.
請求項23に記載の発明は、前記ランダム化の後に前記インタリーバの列を部分的に入れ替えるようにするものである。
The invention described in
請求項24に記載の発明は、前記ランダム化は、伝送路インタリービングに適した列のランダム化及び列の部分的入れ替えを行うためのインタリービングパターンにより行うようにする。 According to a twenty-fourth aspect of the present invention, the randomization is performed by an interleaving pattern for performing randomization of columns suitable for transmission line interleaving and partial replacement of columns.
請求項21〜24の発明によっても、請求項16〜19の発明と同様の効果を得ることができる。
According to the inventions of
図4は、第1の目的に対応した本発明の実施の形態の多重化装置50のブロック図である。多重化装置50は、伝送路符号化部52、54、第1インタリーバ56、58、フレームセグメント化部60、62、チャネル多重化部64、第2インタリーバ66、物理チャネルマッピング部68を有している。
FIG. 4 is a block diagram of the
同図において、伝送路符号化部52、第1インタリーバ56、及びフレーム・セグメント化部60が論理チャネルAのインタリービング処理を行い、伝送路符号化部54、伝送路インタリーバ58、及びフレーム・セグメント化部62が論理チャネルBのインタリービング処理を行う。次に、論理チャネルAから入力されたデータの流れを用いて多重化装置50の動作を説明する。なお、以下の説明は論理チャネルBから入力されたデータの流れを用いても同様である。
In the figure, a transmission
論理チャネルAから入力されたデータに対して、伝送路符号化52にて伝送路符号化処理がなされ、第1インタリーバ56において、1フレームを超えるブロックサイズの場合にインタリービング処理が行われる。なお、第1インタリーバでの処理をフレーム間インタリービング処理と称する。次に、フレーム・セグメント化部60において、多重化するためのフレーム・セグメント化がなされる。そして、チャネル多重化部64において、同様の処理を施された論理チャネルBのデータと多重される。
The data input from the logical channel A is subjected to transmission path encoding processing by the transmission path encoding 52, and the
このようにして多重化されたデータは、第2インタリーバ66においてインタリービング処理が行われる。ここで、第1インタリーバ56、58にてフレーム間インタリービング処理がなされているため、第2インタリーバ66におけるインタリーバのブロックサイズはデータのフレームサイズと同一でよい。なお、第2インタリーバにおけるインタリービング処理をフレーム内インタリービング処理と称することとする。続いて、物理チャネルマッピング部68にて物理チャネルへのマッピングがなされて物理チャネルにデータが出力される。
The data multiplexed in this way is subjected to an interleaving process in the
上述した第1インタリーバにおけるフレーム間インタリービング処理は、例えば、図5に示すインタリービング方法を用いて行う。同図において、Fはインタリーバの列数、Bは行数、Cm はm列のデータを示す。同図に示すように、(a)に示す入力データが、(b)に示すようにB×Fの行列に書き込まれる。続いて、(c)に示すように列のランダム化(ランダマイジング)がなされ、列毎に読み出されることにより、(d)に示すようなインタリービング後のデータが得られる。 The interframe interleaving process in the first interleaver described above is performed using, for example, the interleaving method shown in FIG. In the figure, F indicates the number of columns of the interleaver, B indicates the number of rows, and C m indicates data of m columns. As shown in the figure, the input data shown in (a) is written into a B × F matrix as shown in (b). Subsequently, as shown in (c), the columns are randomized (randomized) and read out for each column to obtain interleaved data as shown in (d).
図5に示す方法は、列のランダム化を行う点が前述の従来の技術で示した例と異なる。これによりインタリービング性能を向上させることができる。また、更なるランダム化を行っても良い。このようなランダム化を行うインタリービング方法は多重インタリービングと称されており、詳細については、信学技報、A・P97−178、RCS97−216、NW97−161(1998−02)、pp.23−30(渋谷、須田、安達)を参照することができる。 The method shown in FIG. 5 differs from the example shown in the above-described conventional technique in that the column is randomized. Thereby, the interleaving performance can be improved. Further randomization may be performed. Such an interleaving method for performing randomization is called multiple interleaving. For details, refer to IEICE Technical Report, A.P97-178, RCS97-216, NW97-161 (1998-02), pp. 11-28. 23-30 (Shibuya, Suda, Adachi) can be referred to.
上記のランダム化の本実施の形態における例を図6に示す。同図に示すように、インタリービングスパンが10msの場合、フレームの長さとそのスパンとが同一となるため、列数は1となり、ランダム化パターンはC0、すなわち、第1インタリーバに入力されたデータはそのまま出力される。インタリービングスパンが20ms以上のデータに対しては同図に示す通りのランダム化パターンが用いられる。例えば、80msの場合には、C0、C4、C2、C6、C1、C5、C3、C7の順に列が入れ替えられる。なお、図6に示したパターンはデータ伝送に適したパターンであるが、ランダム化のパターンについては他のパターンも使用し得る。 An example of this embodiment of the above randomization is shown in FIG. As shown in the figure, when the interleaving span is 10 ms, the frame length and the span are the same, so the number of columns is 1, and the randomized pattern is input to C 0 , that is, the first interleaver. The data is output as it is. For data having an interleaving span of 20 ms or more, a randomization pattern as shown in the figure is used. For example, in the case of 80 ms, the columns are switched in the order of C 0 , C 4 , C 2 , C 6 , C 1 , C 5 , C 3 , C 7 . The pattern shown in FIG. 6 is a pattern suitable for data transmission, but other patterns can be used for the randomization pattern.
次に、第2インタリーバにおけるフレーム内インタリービング処理について説明する。 Next, intraframe interleaving processing in the second interleaver will be described.
フレーム内インタリービング処理の例として前述の従来の技術で説明したインタリービング方法を使用することは可能である。しかしながら、例えば、論理チャネルBに比べて論理チャネルAのビット数が少ない場合、図7に示すような事象が発生する。(図7は、インタリーバの列数をフレーム内のスロット数と同じ16とした場合を示している。)
すなわち、インタリーブメモリに多重化後のデータを書き込むに際して、1フレーム中の論理チャネルAのデータが少ないために、第1行目の途中で論理チャネルAのデータの書き込みが終わり、その後は論理チャネルBのデータが書き込まれるので、その出力データは、論理チャネルAのデータのビットが出力フレームの前半に片寄ることとなり、伝送路符号化による誤り訂正能力を最大限に発揮できなくなる。
As an example of the intraframe interleaving process, it is possible to use the interleaving method described in the above prior art. However, for example, when the number of bits of the logical channel A is smaller than that of the logical channel B, an event as shown in FIG. 7 occurs. (FIG. 7 shows a case where the number of interleaver columns is 16, which is the same as the number of slots in the frame.)
That is, when the multiplexed data is written to the interleave memory, the logical channel A data is written in the middle of the first row because the logical channel A data is small in one frame, and thereafter the logical channel B Therefore, the output data of the data of the logical channel A is shifted to the first half of the output frame, and the error correction capability by transmission path coding cannot be maximized.
そこで、本実施の形態では、図5で示したインタリービング方法を用いてフレーム内インタリービング処理を行う。すなわち、図8に示すように、列のランダム化を行ってデータを出力する。これにより、論理チャネルAのビットがフレーム全体に散らばり上記の事象は発生しなくなる。なお、図8は列数が16の場合を示す。より具体的には、図9に示す処理が行われる。同図に示すように、(a)に示す入力データ系列が、(b)に示す列数16のインタリーバに書き込まれ、データ伝送に好適なパターン(C0、C8、C4、C12、C2、C10、C6、C14、C1、C9、C5、C13、C3、C11、C7、C15)に従って、(c)に示すように列のランダム化が行われ、(d)に示すデータが出力される。この例の場合、1フレーム=16スロットとすると、(e)に示すようにスロット当たりのビット数が10ビットとなる。更に、32列のインタリーバの具体例を図10に示す。この場合、スロット当たりのビット数は20ビットである。 Therefore, in the present embodiment, intraframe interleaving processing is performed using the interleaving method shown in FIG. That is, as shown in FIG. 8, data is output after randomizing the columns. As a result, the bits of logical channel A are scattered throughout the frame, and the above event does not occur. FIG. 8 shows a case where the number of columns is 16. More specifically, the process shown in FIG. 9 is performed. As shown in the figure, the input data series shown in (a) is written in the interleaver with 16 columns shown in (b), and patterns (C 0 , C 8 , C 4 , C 12 , C 2 , C 10 , C 6 , C 14 , C 1 , C 9 , C 5 , C 13 , C 3 , C 11 , C 7 , C 15 ), column randomization is performed as shown in (c). The data shown in (d) is output. In this example, if 1 frame = 16 slots, the number of bits per slot is 10 bits as shown in FIG. Furthermore, a specific example of a 32-row interleaver is shown in FIG. In this case, the number of bits per slot is 20 bits.
ここで、列のランダム化のパターンとしては、データ伝送に好適なパターン(C0、C16、C8、C24、C4、C20、C12、C28、C2、C18、C10、C26、C6、C22、C14、C30、C1、C17、C9、C25、C5、C21、C13、C29、C3、C19、C11、C27、C7、C23、C15、C31)が使用できる。このパターンは列数が32(=16×2)の場合の例である。図11に列数に応じた、伝送路インタリーバに適したパターンを示す。これまでに説明したパターンは全てこの図に示されている。
Here, as a pattern for randomizing the columns, patterns suitable for data transmission (C 0 , C 16 , C 8 , C 24 , C 4 , C 20 , C 12 , C 28 , C 2 , C 18 , C 10 , C 26 , C 6 , C 22 , C 14 , C 30 , C 1 , C 17 , C 9 , C 25 , C 5 , C 21 , C 13 , C 29 , C 3 , C 19 , C 11 , C 27, C 7, C 23 ,
ここで、第2インタリーバとして、列数が16、又は16×K(整数)とすることは、1フレームが16スロットの場合に効果的である。これを図12及び図13を用いて説明する。ここでは、送るべき情報データが送信可能なデータビット数の半分であって、フレームの前半部分でデータを伝送する場合を考える。 Here, setting the number of columns to 16 or 16 × K (integer) as the second interleaver is effective when one frame has 16 slots. This will be described with reference to FIGS. Here, a case is considered where the information data to be transmitted is half the number of data bits that can be transmitted and the data is transmitted in the first half of the frame.
図12は、列数=16×K(整数)の場合の出力データを示す図である。この図において△は送信ON/OFF切り替え点を示している。この図に示すように、列数が16×K(整数)のときにはスロット区間とインタリーバの読み出し列が一致し、パイロットシンボルとデータビットを連続配置することが可能となる。 FIG. 12 is a diagram illustrating output data when the number of columns = 16 × K (integer). In this figure, Δ indicates a transmission ON / OFF switching point. As shown in this figure, when the number of columns is 16 × K (integer), the slot section and the read sequence of the interleaver match, and it is possible to continuously arrange pilot symbols and data bits.
図13は列数が16×K(整数)でない場合の出力データを示す図である。列数=16×K(整数)の場合に対して、この場合は、スロット区間とインタリーバの読み出し列が一致せず、パイロットシンボルとデータビットが不連続となるため、送信ON/OFFがより短い間隔で発生する箇所が出てくる。短い間隔での送信ON/OFFを実現するための送信アンプは複雑性が増すので、16×K(整数)であることが送信アンプの複雑性を減少させる上で効果的である。 FIG. 13 is a diagram showing output data when the number of columns is not 16 × K (integer). In contrast to the case where the number of columns = 16 × K (integer), in this case, the slot interval and the read sequence of the interleaver do not match, and the pilot symbols and data bits are discontinuous, so transmission ON / OFF is shorter. Locations that occur at intervals appear. Since the transmission amplifier for realizing transmission ON / OFF at a short interval increases in complexity, 16 × K (integer) is effective in reducing the complexity of the transmission amplifier.
また、1フレームが15スロットの場合は列数=15×K(整数)とすることにより上記と同様の効果を得ることができる。 When one frame has 15 slots, the same effect as described above can be obtained by setting the number of columns = 15 × K (integer).
ここで、論理チャネルAのデータと論理チャネルBの2つのチャネルのインタリーブブロックサイズが同じであるか、両者ともに1 フレームを超えない場合には図4における第1インタリーバは無くてもよい。従って、この場合には図14に示す構成とすることが可能である。これにより装置の簡略化を図ることができる。 Here, if the interleave block sizes of the data of logical channel A and the two channels of logical channel B are the same or both do not exceed one frame, the first interleaver in FIG. 4 may be omitted. Therefore, in this case, the configuration shown in FIG. 14 can be adopted. As a result, the apparatus can be simplified.
なお、これまでに説明した多重化装置に対応する多重分離装置は、デインタリーバを用いることで実現でき、その構成は、本明細書を参照することにより当業者には明らかである。 Note that a demultiplexer corresponding to the multiplexer described so far can be realized by using a deinterleaver, and its configuration will be apparent to those skilled in the art by referring to this specification.
次に、第2の目的に対応した本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態は、データをバースト的に送信する際に、データ信号の品質を均質化する場合に好適である。 Next, an embodiment of the present invention corresponding to the second object will be described. This embodiment is suitable for homogenizing the quality of data signals when transmitting data in bursts.
以下、図15を参照してこの実施の形態の構成について説明する。図15は本発明に係わるデータ信号送信方法を用いたデータ伝送システムのブロック図である。図15に示すように、このデータ伝送システムは基地局側にデータ伝送装置10、移動局側にデータ伝送装置20を有し、データ伝送装置10、20は、いずれも送信と受信を行うことができ、双方向同時通信が可能である。この例にあっては、基地局から移動局ヘデータ伝送が行われるものとする。このため、図15に示すデータ伝送装置10には、送信に係わる構成を主要部として記載し、データ伝送装置20には、受信に係わる構成を主要部として記載してある。 基地局側のデータ伝送装置10は主要部として、誤り検出符号化回路11、フレーム多重化回路12、誤り訂正符号化回路13、インタリーブ回路14、スロット多重化回路15、無線回路16、アンテナ17を有する。また、受信部200及びアンテナ18を有している。
The configuration of this embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 15 is a block diagram of a data transmission system using the data signal transmission method according to the present invention. As shown in FIG. 15, this data transmission system has a
誤り検出符号化回路11はユーザデータUDに基づいて、誤り検出符号を生成し、これをユーザデータUDに付加する。なお、誤り検出符号としては、例えば、16ビットのCRC符号が用いられる。具体的には所定の生成多項式によって、ユーザデータUDを割算し、その剰余をユーザデータUDに付加することが行われる。フレーム多重化回路12には誤り検出符号が付加されたユーザデータUD、ユーザデータUDの伝送速度を示す伝送速度情報、および畳込符号化のためのテールビットが入力される。フレーム多重化回路12は、これらのデータを予め定められたフレームフォーマットに従いフレームを構成する。
The error
また、誤り訂正符号化回路13は、フレーム多重化回路12と接続され、フレーム構成されたデータ信号に対して、畳込符号化を施す。インタリーブ回路14は、畳込符号化されたデータ信号にビットインタリーブを施す。これにより、バースト状の連続した誤りを防止することができる。インタリーブ回路14における処理の詳細については後述する。スロット多重化回路15は、ビットインタリーブがなされたデータ信号とパイロット信号PSとに基づいて、スロットを構成する。この場合、パイロット信号PSは各スロットの先頭部分と末尾部分に配置される。なお、以下の説明において先頭部分のパイロット信号PSと末尾のパイロット信号PSを区別して説明する場合には、前者を第1パイロット信号PS1、後者を第2パイロット信号PS2と称することとする。無線回路16は、スロット多重化回路15からの信号を変調し、アンテナ17を介して、送信する。なお、変調方式としては、例えば、スベクトラム拡散変調、QPSK等を用いればよい。
The error
次に、データ伝送装置10から送信された信号は、アンテナ21を介してデータ伝送装置20に取り込まれる。
Next, the signal transmitted from the
データ伝送装置20は、無線回路22、スロット多重分離回路23、同期検波回路24、デインタリーブ回路25、誤り訂正復号回路26、フレーム多重分離回路27、誤り判定回路28を有する。また、送信部100及びアンテナ29を有する。
The
無線回路22は、受信した信号を所定レベルに増幅する。スロット多重分離回路23は、、各スロットを構成する信号を、データ信号とパイロット信号PSに分離する。同期検波回路24は、第1パイロット信号PS1と第2パイロット信号PS2に基づいて、第1パイロット信号PS1から第2パイロット信号PS2までの期間における基準位相を内挿補間によって求める。そして、同期検波回路24は、補間により求めた基準位相に基づいて、スロット多重分離回路23からの信号を復調してデータ信号を生成する。
The
また、デインタリーブ回路25は上記したインタリーブ回路14と相補的な関係にあり、同期検波されたデータ信号にデインタリーブを施す。誤り訂正復号回路26は、デインタリーブされたデータ信号をビタビ復号する。フレーム多重分離回路27は、誤り訂正復号回路26の出力をビタビ復号されたデータ信号と伝送速度情報に分離する。誤り判定回路28は、ビタビ復号されたデータ信号を、上記した誤り検出符号化回路11で用いた生成多項式で割算するとともに、誤り検出符号を削除してユーザデータUDを出力する。この場合、上記割算の剰余が0となれば、誤りがなかったと判定され、一方、剰余が0以外の場合には誤りがあったと判定される。
The
次に、データ伝送装置10に設けられた受信部200は、無線回路22から誤り判定回路28までの構成を備えるものであり、一方、データ伝送装置20に設けられた送信部100は、誤り検出符号化回路11から無線回路16までの構成を備えるものである。この場合、送信都100と受信部200は、無線回路16と無線回路22との間で用いられる通信周波数と異なる通信周波数を用いて通信を行う。具体的には、送信部100からの信号がアンテナ29、18を介して受信部200に送信される。これにより、データ伝送装置10とデータ伝送装置20との間で、双方向の同時通信を行うことができる。
Next, the receiving
なお、インタリーブ回路14は複数のスロット間に亘ってビットインタリーブを施すものとする。
Note that the
図16は第2実施形態に係わるスロットの構成の第1の例を示す図である。上述したようにスロット多重化回路15は、第1パイロット信号PS1と第2パイロット信号PS2との間にデータ信号を配置する。例えば、スロット期間が1msecで、データ信号の伝送速度が32kbpsであるとすれば、図16(a) に示すように連続送信となる。一方、伝送速度が32kbpsより低い場合には、(b)及び(c)に示すようなバースト送信となる。
FIG. 16 is a diagram showing a first example of a slot configuration according to the second embodiment. As described above, the
例えば、データ信号の伝送速度が16kbpsであるとすれば、1スロットあたりのデータ信号のビット数は16ビットとなる。この例のスロット多重化回路15は、16ビットのデータ信号を2分割して、8ビット単位のデータブロックDBを生成する。そして、スロット多重化回路15によって、(b)に示すように、第1のデータブロックDB1は、第1パイロット信号PS1に隣接するように配置され、一方、第2のデータブロックDB2は、その開始がスロットの中心になるように配置される。なお、(c)に示すように、データ信号の伝送速度が8kbpsである場合においても、4ビット単位のデータブロックが生成され、16kbpsの場合と同様に、第1、第2データブロックDB1、DB2は、図16に示す所定位置に配置される。
For example, if the transmission rate of the data signal is 16 kbps, the number of bits of the data signal per slot is 16 bits. The
次に上記の例におけるインタリーブ回路14の処理について詳細に説明する。インタリーブ回路14におけるインタリービング処理として、1フレーム当たりのスロット数と同一の列を有するインタリーバを使用することがまず考えられる。しかしながら、この場合には図17を用いて以下に説明するような問題点が発生する。
Next, the processing of the
図17は、列数がNのブロックインタリーバ及び出力データを示し、読み出し方向で読み出した各列が、1フレームにおけるNスロットのそれぞれに対応している。すなわち、インタリーバの列の数が、パイロットを挿入するスロットの数と一致している。 FIG. 17 shows a block interleaver with N columns and output data, and each column read in the reading direction corresponds to each of N slots in one frame. That is, the number of interleaver columns matches the number of slots into which pilots are inserted.
前述した通り、伝送品質等によってスロット内でビット単位に品質に差が発生する。例えば、図17の出力データの各スロット内で×で示すように、パイロット信号の近傍の品質が劣化する。この×は図17のインタリーバ内の×と対応する。このようなデータをデインタリーブした場合、誤り訂正復号後においてもスロット内の品質分布がデインタリーブ後のフレーム内の品質分布と同じになる。すなわち、フレームの先頭に近い部分と、フレームの末尾に近い部分のビットの品質が劣化したものとなる。音声のデジタル伝送等では特定のビットに特定の情報が乗せることは一般的に行われているため、フレーム全体の平均のビット誤り率は変わらなくても、フレーム内で品質の片寄りが発生すると、特定のビットが悪影響を受けることによる予期しない音声伝送品質の劣化を招き、移動通信のサービス提供上問題が生じる。 As described above, there is a difference in quality in units of bits in the slot depending on transmission quality and the like. For example, the quality of the vicinity of the pilot signal deteriorates as indicated by x in each slot of the output data in FIG. This x corresponds to x in the interleaver in FIG. When such data is deinterleaved, the quality distribution in the slot is the same as the quality distribution in the frame after deinterleaving even after error correction decoding. That is, the quality of the bits near the beginning of the frame and the bits near the end of the frame are deteriorated. In digital transmission of audio, etc., it is common to place specific information on specific bits. Therefore, even if the average bit error rate of the entire frame does not change, quality deviation occurs in the frame. Therefore, unexpected deterioration of voice transmission quality due to a particular bit being adversely affected causes a problem in providing a mobile communication service.
また、スロット内でパイロットの近傍のほうが中央部よりも品質が良い場合には、図16におけるDB2が上記と同様の影響を受ける。すなわち、フレーム中心部のビットの品質が劣化する。 In addition, when the quality near the pilot in the slot is better than that at the center, DB2 in FIG. 16 is affected in the same manner as described above. That is, the bit quality at the center of the frame is degraded.
上記の事象を回避するために、本実施の形態では図18に示すようにフレームのスロット数の2倍の列数のインタリーバを用いる。このようにすることによって、第1スロットの前半が1列目、第1スロットの後半が2列目、第2スロットの前半が3列目、第2スロットの後半が4列目等のようなスロットとインタリーバの対応関係となるために、デインタリーブした際、品質の劣化した部分と劣化していない部分がフレーム内に交互に現れることになり、誤り訂正復号後のフレーム内のビットの品質が均一になる。したがって、上記の問題点を回避することができる。 In order to avoid the above event, in this embodiment, as shown in FIG. 18, an interleaver having the number of columns twice the number of slots in the frame is used. By doing so, the first half of the first slot is the first row, the second half of the first slot is the second row, the first half of the second slot is the third row, the second half of the second slot is the fourth row, etc. Due to the correspondence between the slot and the interleaver, when deinterleaving, the degraded part and the non-degraded part appear alternately in the frame, and the quality of the bits in the frame after error correction decoding is It becomes uniform. Therefore, the above problems can be avoided.
この例にあって、伝送路の品質が劣悪であるとすれば、スロットの中央部分において基準位相の精度が向上するため、第2のデータブロックDB2の品質が第1のデータブロックDB1に比較して高くなる。一方、伝送路の品質が良好であり、基準位相の精度がフェージング特性によって支配されるような場合には、スロット中央部と比較して第1、第2パイロット信号PS1、PS2近傍の基準位相の精度が向上する。この場合、第1のデータブロックDB1の品質が第2のデータブロックDB2と比較して高くなる。すなわち、伝送路の環境が変化しても、第1、第2のデータブロックDB1、DB2のうちいずれか一方の伝送品質が向上する。また、上述したように複数のスロットに亘ってビットインタリーブが施される。従って、この例によれば、伝送品質が著しく片寄ることがなく、平均的な品質を保証することができる。 In this example, if the quality of the transmission path is inferior, the accuracy of the reference phase is improved in the center portion of the slot, so the quality of the second data block DB2 is compared with that of the first data block DB1. Become higher. On the other hand, when the quality of the transmission path is good and the accuracy of the reference phase is dominated by the fading characteristics, the reference phase in the vicinity of the first and second pilot signals PS1 and PS2 is compared with the central portion of the slot. Accuracy is improved. In this case, the quality of the first data block DB1 is higher than that of the second data block DB2. That is, even if the environment of the transmission path changes, the transmission quality of any one of the first and second data blocks DB1 and DB2 is improved. Further, as described above, bit interleaving is performed over a plurality of slots. Therefore, according to this example, the transmission quality is not significantly shifted, and the average quality can be guaranteed.
次に、図19は本実施の形態に係わるスロットの構成の第2の例を示す図である。本実施の形態に係わるスロット多重化回路15は、図16に示すスロットのほか、図19に示すスロットを生成してもよい。この場合、データ信号の伝送速度が16kbpsであるとすれば、スロット多重化回路15は、16ビットのデータ信号を8分割して、1ビット単位のデータブロックを生成し、これらのデータブロックを等間隔に分散配置する。なお、データ信号の伝送速度が8kbpsである場合においても、1ビット単位のデータブロックが生成され、16kbpsの場合と同様に、各データブロックが、図19に示す所定位置に配置される。
Next, FIG. 19 is a diagram showing a second example of the slot configuration according to the present embodiment. The
この場合においても、インタリーブ回路14のインタリービング処理は図18に示すようなインタリーバを使用して行う。従って、デインタリーブ後にフレーム内のデータ品質の片寄りは生じない。図19に示すようにスロットを構成した場合でも、図16の場合と同様に、伝送路の環境が変化しても、伝送品質が著しく片寄ることがなく、平均的な品質を保証することができる。
Even in this case, the interleaving process of the
次に、図20は本実施の形態に係わるスロットの構成の第3の例を示す図である。本実施の形態に係わるスロット多重化回路15は、図16、19に示すスロットのほか、図20に示すスロットを生成してもよい。この場合、データ信号の伝送速度が16kbpsまたは8kbpsであるとすれば、スロット多重化回路15は、最初のスロットにおいて、データ信号をスロットの中央部分に配置し、次のスロットでは、データ信号を第1パイロット信号PS1に隣接するように配置する。以後、これらを交互に繰り返してスロット全体が構成される。
Next, FIG. 20 is a diagram showing a third example of the slot configuration according to the present embodiment. The
この場合においても、インタリーブ回路14のインタリービング処理は図18に示すようなインタリーバを使用して行う。従って、デインタリーブ後にフレーム内のデータ品質の片寄りは生じない。この場合も、複数スロットに亘るビットインタリーブを行うから、伝送路の品質か高いときも低いときもデータ信号の品質を平均化することができる。なお、伝送速度が8kbpsの場合にあっては、スロットを4等分した各位置にデータ信号を順次配置してもよい。
Even in this case, the interleaving process of the
なお、上記の実施の形態においては、パイロット信号は時間多重されている場合を示したが、図21に示すように、データを伝送する物理チャネルとは別の物理チャネルを用いてパイロットを伝送し(データと並列に伝送する)、同一スロット区間のチャネル推定(同期検波に用いる基準位相の推定)に使用することが可能である。 In the above embodiment, the case where the pilot signal is time-multiplexed has been shown, but as shown in FIG. 21, the pilot is transmitted using a physical channel different from the physical channel for transmitting data. (Transmitted in parallel with data) and channel estimation in the same slot section (estimation of the reference phase used for synchronous detection).
次に、本発明の第3の目的に対応する、図15で示したデータ信号送信装置に本発明の多重化方法を適用する例について説明する。これは、例えば、図15に示すデータ信号送信装置10において、構成要素11〜14までの回路を本発明の多重化装置50と置き換え、必要な回路を付加することによって実現できる。この場合、第2インタリーバとしては列数がフレーム当たりのスロット数の2倍のインタリーバを使用し、列のランダム化を行う。
Next, an example in which the multiplexing method of the present invention is applied to the data signal transmission apparatus shown in FIG. 15 corresponding to the third object of the present invention will be described. For example, in the data signal transmitting
この構成においては、送信データビット数が少ない場合に、フレーム内に均一にビットを分散させ、しかもフレーム内のビット品質を均一にするという効果が発生する。すなわち、図22に示すように、列数がスロット数と同じとした場合には、常にスロットの前方に伝送ビットが配置され、平均的なビット誤り率が大きくなるが、図23に示すように、列数をスロット数の2倍とした場合には、スロットの端と中に伝送ビットが配置されるので、平均的なビット誤り率を図22に比べて小さくできる。 In this configuration, when the number of transmission data bits is small, there is an effect that the bits are evenly distributed in the frame and the bit quality in the frame is uniform. That is, as shown in FIG. 22, when the number of columns is the same as the number of slots, the transmission bits are always arranged in front of the slots, and the average bit error rate increases, but as shown in FIG. When the number of columns is twice the number of slots, the transmission bits are arranged at the ends of the slots, so that the average bit error rate can be reduced as compared with FIG.
また、図24に示すインタリービング処理を行うことによって、フレーム内に均一にビットを分散させ、しかもフレーム内のビット品質を均一にするという効果をフレーム当たりの送信データビット数にかかわらずに得ることができる。 Also, by performing the interleaving process shown in FIG. 24, the effect of uniformly distributing bits within the frame and making the bit quality within the frame uniform can be obtained regardless of the number of transmission data bits per frame. Can do.
なお、図22〜図24では1フレーム=16スロット、列数=32の場合を示したが、1フレーム=15スロット、列数=30の場合も同様の効果を得ることができる。 22 to 24 show the case where 1 frame = 16 slots and the number of columns = 32, the same effect can be obtained when 1 frame = 15 slots and the number of columns = 30.
更に、1フレーム=16スロット、列数=32の場合、図25に示すようなインタリーバ内における列の部分入れ替え操作を行うことによってフレーム内のビット品質の平坦化の効果を更に高めることが可能である。 Further, when 1 frame = 16 slots and the number of columns = 32, it is possible to further enhance the effect of flattening the bit quality in the frame by performing a partial replacement operation of the columns in the interleaver as shown in FIG. is there.
より詳細には、本操作は、図25(a)に示す32列のインタリーバに列のランダム化処理を施し、(b)の状態にある列に対して、図に示す列部分を入れ替える。(c)はランダム化処理後のインタリーバ内データを各スロットへマッピングした状態を示すものであり、上記の入れ替えは(c)に示す斜線部分の入れ替えに相当する。なお、(c)における○と×は各スロットにおける該当ビット位置の品質を示す。 More specifically, this operation applies column randomization processing to the 32-column interleaver shown in FIG. 25A, and replaces the column portion shown in the figure with respect to the column in the state of FIG. (C) shows a state in which the data in the interleaver after the randomization processing is mapped to each slot, and the above replacement corresponds to the replacement of the hatched portion shown in (c). Note that ◯ and x in (c) indicate the quality of the corresponding bit position in each slot.
このような入れ替えを行わない場合には、デインタリーブ後のデータは図25の(d)で示されるビット列となり、隣接ビットが交互に○×とならず、15ビット単位で○×となり、誤り訂正復号後においてもビット品質の平坦化の効果を得ることはできない。 When such replacement is not performed, the data after deinterleaving becomes the bit string shown in (d) of FIG. 25, and adjacent bits do not alternately become XX, but become XX in units of 15 bits, and error correction is performed. Even after decoding, the effect of flattening the bit quality cannot be obtained.
一方、上記の入れ替え操作を実行した場合には、ビット列は図25の(e)に示した通りとなり、2ビット毎に○と×が交互に現れる。2ビット毎の○と×の繰り返しは1ビット毎の繰り返しと非常に近い効果を得ることが可能である。 On the other hand, when the above replacement operation is executed, the bit string is as shown in (e) of FIG. 25, and O and X appear alternately every two bits. It is possible to obtain an effect very similar to the repetition of 1 and 2 for every 2 bits.
以上の入れ替え処理においては、平均的なビット間距離の分布が変化しないように入れ替え操作の箇所を選ぶこととしているので、あるチャネルのビットがフレーム内で片寄ることなく、伝送路符号化による誤り訂正能力を最大限に発揮する効果も得ることが可能である。 In the above replacement processing, the location of the replacement operation is selected so that the distribution of the average inter-bit distance does not change. Therefore, error correction by channel coding is performed without shifting the bits of a certain channel within the frame. It is also possible to obtain an effect that maximizes the ability.
次に、1フレーム当たりのスロット数が15の場合について説明する。フレーム当たりのスロット数が15の場合は、インタリーバの列数を30とすることで、上記のビット品質平坦化とビットの分散化の両効果を得ることが可能である。この場合、上記のような入れ替え操作を行わない方法として、30列用のランダムパターン(C0、C10、C20、C4、C14、C24、C8、C18、C28、C2、C12、C22、C6、C16、C26、C1、C11、C21、C5、C15、C25、C9、C19、C29、C3、C13、C23、C7、C17、C27)を用い、図26にて例で示した処理を行う方法がある。図26に示すインタリービング処理を行うことによって、インタリービング処理後のデータを各スロットにマッピングした状態を示す図27の通りのビット品質の場合に、デインタリーブ後のデータ配置は(a)に示すようになる。すなわち、○×が1ビット〜2ビットで繰り返す。従って、上記の両効果を得ることができる。 Next, a case where the number of slots per frame is 15 will be described. When the number of slots per frame is 15, by setting the number of interleaver columns to 30, it is possible to obtain both the above-described effects of flattening bit quality and distributing bits. In this case, as a method of not performing the replacement operation as described above, a random pattern for 30 columns (C 0 , C 10 , C 20 , C 4 , C 14 , C 24 , C 8 , C 18 , C 28 , C 2 , C 12 , C 22 , C 6 , C 16 , C 26 , C 1 , C 11 , C 21 , C 5 , C 15 , C 25 , C 9 , C 19 , C 29 , C 3 , C 13 , C 23 , C 7 , C 17 , C 27 ) and the method shown in the example of FIG. In the case of bit quality as shown in FIG. 27 showing a state in which the data after interleaving processing is mapped to each slot by performing the interleaving processing shown in FIG. 26, the data arrangement after deinterleaving is shown in (a). It becomes like this. In other words, XX repeats with 1 to 2 bits. Therefore, both effects described above can be obtained.
1フレーム=15スロットの場合において、入れ替え操作を行う方法は図28に示す通りである。 In the case of 1 frame = 15 slots, the method of performing the replacement operation is as shown in FIG.
まず、図28(a)に示す30列のインタリーバに列のランダム化処理を施す。このランダム化には図11に示す30列に対応するインタリーブパターンを用いる。ランダム化後(b)の状態にある列に対して、同図に示す列部分を入れ替える。(c)はランダム化処理後のインタリーバ内データを各スロットへマッピングした状態を示すものであり、上記の入れ替えは(c)に示す斜線部分の入れ替えに相当する。なお、(c)における○と×は各スロットにおける該当ビット位置の品質を示す。 First, column randomization processing is performed on the 30 column interleaver shown in FIG. This randomization uses an interleave pattern corresponding to 30 columns shown in FIG. For the columns in the state (b) after randomization, the column portion shown in FIG. (C) shows a state in which the data in the interleaver after the randomization processing is mapped to each slot, and the above replacement corresponds to the replacement of the hatched portion shown in (c). Note that ◯ and x in (c) indicate the quality of the corresponding bit position in each slot.
このような入れ替えを行わない場合には、デインタリーブ後のデータは図28の(d)で示されるビット列となり、隣接ビットが交互に○×とならず、誤り訂正復号後においてもビット品質の平坦化の効果を得ることはできない。 When such replacement is not performed, the data after deinterleaving becomes the bit string shown in (d) of FIG. 28, and adjacent bits are not alternately circled, and the bit quality is flat even after error correction decoding. It is not possible to obtain the effect of crystallization.
一方、上記の入れ替え操作を実行した場合には、ビット列は図28の(e)に示した通りとなり、1ビット毎の繰り返しと非常に近い効果を得ることが可能である。 On the other hand, when the above replacement operation is executed, the bit string is as shown in (e) of FIG. 28, and it is possible to obtain an effect very close to the repetition for each bit.
上記の列ランダム化の処理は列入れ替え後のパターンである(C0、C20、C10、C5、C15、C25、C3、C13、C23、C8、C18、C28、C1、C11、C21、C6、C16、C26、C4、C14、C24、C19、C9、C29、C12、C2、C7、C22、C27、C17)を用いて行うことができる。
The above-described column randomization processing is a pattern after column replacement (C 0 , C 20 , C 10 , C 5 , C 15 , C 25 , C 3 , C 13 , C 23 , C 8 , C 18 , C 28, C 1, C 11, C 21,
以上の入れ替え処理においては、平均的なビット間距離の分布が変化しないように入れ替え操作の箇所を選ぶこととしているので、あるチャネルのビットがフレーム内で片寄ることなく、伝送路符号化による誤り訂正能力を最大限に発揮する効果も得ることが可能である。 In the above replacement processing, the location of the replacement operation is selected so that the distribution of the average inter-bit distance does not change. Therefore, error correction by channel coding is performed without shifting the bits of a certain channel within the frame. It is also possible to obtain an effect that maximizes the ability.
1フレームが16スロットの場合にはインタリーバの列数を32とし、列の部分入れ替え操作を行うことにより上記の両効果が得られ、1ビットが15スロットの場合にはインタリーバの列数を30とするだけで上記の両効果が得られたことから明らかなように、1フレームのスロット数から定まるインタリーバの列数(スロット数の2倍)により必要に応じて列の部分入れ替え操作を行うことによって、ビット品質平坦化とビットの分散化の両効果を得ることができる。 When one frame has 16 slots, the number of interleaver columns is set to 32, and both of the above effects can be obtained by performing partial column replacement. When one bit is 15 slots, the number of interleaver columns is set to 30. As is apparent from the fact that both of the above effects are obtained, by performing the partial replacement operation of the columns as necessary according to the number of columns of the interleaver (twice the number of slots) determined from the number of slots in one frame. Both the bit quality flattening and the bit dispersion can be obtained.
以上説明したように、本発明の多重化装置によれば、多重化されたチャネルビットが少ない場合においても、フレーム全体にビットがマッピングされ、伝送路符号化による誤り訂正能力を最大限に発揮できる多重化装置を得ることが可能である。また、各チャネルに共通のインタリーバを使用するのでハード規模を削減することができる。 As described above, according to the multiplexing apparatus of the present invention, even when the number of multiplexed channel bits is small, bits are mapped to the entire frame, and the error correction capability by transmission path coding can be maximized. It is possible to obtain a multiplexing device. Moreover, since a common interleaver is used for each channel, the hardware scale can be reduced.
また、本発明の多重化装置で使用するインタリーバについて、第1インタリーバはインタリービングスパンが決まれば列数が決まり、第2インタリーバについては列数をフレームのスロット数又はその整数倍とすればよく、列数が決まればパターンが決まる。従って、本発明によれば決定すべきパターン数を少なくすることができる。更に、第2インタリーバの列数をフレームのスロット数又はその整数倍(1フレームが15スロットの場合には15又はその整数倍、1フレームが16スロットの場合には16又はその整数倍)としているので、パイロットシンボルとデータビットを連続配置することができるので、他の方法に比べ、装置を簡易化することが可能となる。 For the interleaver used in the multiplexing apparatus of the present invention, the first interleaver determines the number of columns if the interleaving span is determined, and for the second interleaver, the number of columns may be the number of slots in the frame or an integer multiple thereof. Once the number of columns is determined, the pattern is determined. Therefore, according to the present invention, the number of patterns to be determined can be reduced. Further, the number of columns of the second interleaver is set to the number of slots of the frame or an integer multiple thereof (15 if the frame is 15 slots, or an integer multiple thereof, or 16 if the frame is 16 slots, or an integer multiple thereof). Therefore, since the pilot symbols and the data bits can be continuously arranged, the apparatus can be simplified as compared with other methods.
また、本発明のデータ信号送信方法によれば、データをスロット内に分散配置し、そのような配置に適したインタリービング方法を用いたため、データの伝送誤り率を低減させることができると共に、フレーム内のビット品質を平坦化することが可能となる。 Further, according to the data signal transmission method of the present invention, since data is distributed and arranged in slots and an interleaving method suitable for such arrangement is used, the data transmission error rate can be reduced, and the frame It is possible to flatten the bit quality inside.
更に、インタリーバの列数により必要に応じて列の部分入れ替え操作を行うことによって、本発明の多重化方法とデータ信号送信方法における両効果を有した装置を提供することが可能である。
本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
Furthermore, it is possible to provide a device having both effects in the multiplexing method and the data signal transmission method of the present invention by performing column partial replacement operation as necessary depending on the number of columns of the interleaver.
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the scope of the invention.
Claims (24)
入力チャネル毎に入力データを符号化する符号化ステップと、該符号化されたデータを多重化するステップと、該多重化したデータに対してインタリービング処理を行うステップと、該インタリービング処理後のデータを物理チャネルに出力するステップとを有することを特徴とする多重化方法。 A method of multiplexing channels,
A step of encoding input data for each input channel; a step of multiplexing the encoded data; a step of performing an interleaving process on the multiplexed data; and a step after the interleaving process Outputting the data to a physical channel.
インタリーバにデータを書き込み、該インタリーバの列のランダム化を行い、該インタリーバからデータを読み出すことを特徴とする請求項1に記載の多重化方法。 The interleaving process is:
2. The multiplexing method according to claim 1, wherein data is written to an interleaver, a sequence of the interleaver is randomized, and data is read from the interleaver.
入力チャネル毎に入力データを符号化する符号化手段と、該符号化されたデータを多重化する多重化手段と、該多重化したデータに対してインタリービング処理を行うインタリーバと、該インタリービング処理後のデータを物理チャネルに出力する出力手段とを有することを特徴とする多重化装置。 A multiplexing device for multiplexing channels,
Encoding means for encoding input data for each input channel, multiplexing means for multiplexing the encoded data, an interleaver for performing interleaving processing on the multiplexed data, and the interleaving processing And an output means for outputting subsequent data to a physical channel.
インタリーバにデータを書き込み、該インタリーバの列のランダム化を行い、該インタリーバからデータを読み出すことを特徴とする請求項8に記載の多重化装置。 The interleaving process is:
9. The multiplexing apparatus according to claim 8, wherein data is written to an interleaver, a sequence of the interleaver is randomized, and data is read from the interleaver.
前記データ信号に対してインタリービング処理を行うインタリービングステップと、1スロット期間内に伝送すべきデータ信号を複数のデータブロックに分割するステップと、前記複数のデータブロックを前記スロット内に分散配置するステップとを有し、 前記インタリービングステップは、前記データ信号の1フレーム内の前記スロット数の2倍の列数を有するインタリーバを用いてインタリービング処理を行うステップであることを特徴とするデータ信号送信方法。 A data signal transmission method used in combination with a data signal reception method for reproducing a reference phase at each timing of a modulated data signal based on each pilot signal indicating a modulation reference phase and demodulating the data signal A data signal transmission method for transmitting the data signal in bursts, arranging the data signal between the pilot signals to form a slot, and transmitting a plurality of the slots; The transmission method is
An interleaving step for performing an interleaving process on the data signal, a step of dividing a data signal to be transmitted within one slot period into a plurality of data blocks, and a plurality of the data blocks distributed in the slots The interleaving step is a step of performing an interleaving process using an interleaver having a number of columns twice the number of slots in one frame of the data signal. Transmission method.
前記インタリービングステップは、データ信号の1フレーム内の前記スロット数の2倍の列数を有するインタリーバにデータを書き込むステップと、該インタリーバの列のランダム化を行うステップと、該インタリーバからデータを読み出すステップを有することを特徴とするデータ信号送信方法。 A data signal transmission method used in combination with a data signal reception method for reproducing a reference phase at each timing of a modulated data signal based on each pilot signal indicating a modulation reference phase and demodulating the data signal A data signal transmission method for transmitting the data signal in bursts, arranging the data signal between the pilot signals to form a slot, and transmitting a plurality of the slots; The transmission method includes an encoding step for encoding a data signal for each channel, a step for multiplexing the data signal of each channel, an interleaving step for performing an interleaving process on the multiplexed data signal, Dividing a data signal to be transmitted within a slot period into a plurality of data blocks; and The number of data blocks and a step of dispersing disposed within said slot,
The interleaving step includes a step of writing data to an interleaver having a column number twice the number of slots in one frame of a data signal, a step of randomizing the column of the interleaver, and reading data from the interleaver A data signal transmission method comprising steps.
前記データ信号に対してインタリービング処理を行うインタリービング手段と、1スロット期間内に伝送すべきデータ信号を複数のデータブロックに分割する手段と、前記複数のデータブロックを前記スロット内に分散配置する手段とを有し、
前記インタリービング手段は、前記データ信号の1フレーム内の前記スロット数の2倍の列数を有するインタリーバを有することを特徴とするデータ信号送信装置。 A data signal transmitting apparatus used in combination with a data signal receiving apparatus that reproduces a reference phase at each timing of a modulated data signal based on each pilot signal indicating a modulation reference phase and demodulates the data signal A data signal transmitting apparatus for transmitting the data signal in bursts, arranging the data signal between the pilot signals to form a slot, and transmitting a plurality of the slots; The transmitter is
Interleaving means for performing interleaving processing on the data signal, means for dividing a data signal to be transmitted within one slot period into a plurality of data blocks, and distributing the plurality of data blocks in the slots Means,
The data signal transmitting apparatus according to claim 1, wherein the interleaving means includes an interleaver having a number of columns twice the number of slots in one frame of the data signal.
チャネル毎にデータ信号を符号化する符号化手段と、各チャネルのデータ信号を多重化する多重化手段と、該多重化したデータ信号に対してインタリービング処理を行うインタリービング手段と、1スロット期間内に伝送すべきデータ信号を複数のデータブロックに分割する手段と、前記複数のデータブロックを前記スロット内に分散配置する手段とを有し、
前記インタリービング手段は、データ信号の1フレーム内の前記スロット数の2倍の列数を有するインタリーバにデータを書き込み、該インタリーバの列のランダム化を行い、該インタリーバからデータを読み出すことを特徴とするデータ信号送信装置。 A data signal transmitting apparatus used in combination with a data signal receiving apparatus that reproduces a reference phase at each timing of a modulated data signal based on each pilot signal indicating a modulation reference phase and demodulates the data signal A data signal transmitting apparatus for transmitting the data signal in bursts, arranging the data signal between the pilot signals to form a slot, and transmitting a plurality of the slots; The transmitter is
Coding means for coding the data signal for each channel, multiplexing means for multiplexing the data signal of each channel, interleaving means for performing interleaving processing on the multiplexed data signal, and one slot period Means for dividing a data signal to be transmitted into a plurality of data blocks, and means for distributing the plurality of data blocks in the slots,
The interleaving means writes data to an interleaver having a column number twice the number of slots in one frame of a data signal, randomizes the column of the interleaver, and reads the data from the interleaver. A data signal transmitting device.
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