JP2743881B2 - 送信ビットレート判別方法及び装置 - Google Patents

送信ビットレート判別方法及び装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、送信ビットレート
の判別法に関し、特に1993年7月に北米で標準化さ
れたスペクトル拡散方式を用い、可変ビットレートで送
信を行う移動通信システム(TIA・IS−95)にお
ける、送信ビットレートの判別法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、スペクトル拡散方式を用いた移
動通信では、基地局が移動局と通信を行う場合に、基地
局は、伝送する音声やデータなどの信号に誤り訂正符号
化やブロックインターリーブなどの信号処理を施し、こ
のような処理を受けた音声やデータをPSKなどで変調
した後、PN拡散符号(疑似雑音拡散符号、PNはPs
eudo Noiseの略)などの符号を用いて広い帯
域にスペクトルを拡散して伝送する。
【0003】これに対し、移動局では、基地局と同一で
同期の取れたPN符号を系列を用いて、受信信号を逆拡
散した後、復調してベースバンド信号を得、誤り訂正や
インターリーブなどの信号処理を施してもとの音声やデ
ータなどの信号を取り出している。
【0004】TIA・IS−95では、基地局が移動局
と通信を行う際に、通話チャネルにて、図4に示すよう
な信号処理を施した後、スペクトルの拡散・変調を行
い、伝送している。
【0005】図4において、TIA・IS−95の基地
局は、通話チャネルにおいて、伝送するデータに9.6
Kbps、4.8Kbps、2.4Kbps、1.2K
bpsの4つの異なる送信ビットレートを用いて可変ビ
ットレートを実現しており、移動局が受信後受信データ
の誤りを検出するために用いる情報を音声などの送信デ
ータに付加し(402)、送信フレームを作成する(4
03)。その後送信フレーム毎に誤り訂正のために畳み
込み符号化(404)を施し、送信ビットレートに応じ
て送信シンボルを繰り返し送信する(405)。
【0006】このとき、送信シンボルの繰り返し回数
は、送信ビットレートが低いほど多く、送信ビットレー
ト9.6Kbpsでは繰り返しなし、すなわち繰り返し
回数1回、4.8Kbpsでは2回、2.4Kbpsで
は4回、1.2Kbpsでは8回繰り返す。
【0007】さらにブロックインターリーブの処理を施
し(406)、42段のPN符号器によりロングコード
を発生し(4010)、デシメータ(4011)を介し
て送信データにスクランブルを掛け(407)、また、
デシメータ(4012)を介して送信データに、移動局
の送信電力を制御するための情報を挿入して(40
8)、スペクトルを広い帯域に拡散し、変調を掛けて
(409)伝送する。
【0008】これに対し、対応する移動局では、図5に
示すような処理を通話チャネルにおいて受信したデータ
に施す。移動局で受信されたデータは、その移動局が交
信している基地局が用いているPN符号と同一かつ同期
の取れたPN符号を用いてスペクトルを逆拡散し(50
1)、基地局から同期チャネルを介して送られてくるス
クランブルを解除するための情報を用いてロングコード
を発生させ、スクランブルの解除を行う(502)。ス
クランブルが解除された受信データは、ブロックインタ
ーリーブ(503)により、受信データの順序が入れ替
えられ、4つの送信ビットレートそれぞれに対応したビ
タビ復号器(504)によりビダビ復号が行われる。
【0009】その後、従来はビダビ復号された受信デー
タは送信ビットレートを判別するために、基地局で誤り
訂正のための符号化に用いた畳み込み符号器(404)
と同じ畳み込み符号器で送信ビットレートごとそれぞれ
再符号化(505)される。再符号化された復号データ
は、それぞれの送信ビットレートごと、ビタビ復号する
前の受信データとの相関計算が行われ(506)、相関
結果をもとに、送信ビットレートの判別(507)が行
われる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたような従来
の方法を用いて送信ビットレートを判別しようとする
と、送信ビットレートが複数ある場合、すべての異なる
送信ビットレートごとにビタビ復号を行わなければなら
ない。また各復号データ系列をそれぞれの送信ビットレ
ートに対応して再符号化し、それぞれの送信ビットレー
トでの再符号化データ系列とビタビ復号する前の受信デ
ータ系列との相関をとり、その相関結果を比べて、送信
ビットレートを判別しなければならない。このため、こ
の従来方式は、所要演算量が多く、さらに装置の回路規
模の増大を招くという問題点がある。
【0011】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであり、本発明の目的は、移動通信において基地
局が複数の異なる送信ビットレートを用いて可変ビット
レートで送信を行い、送信ビットレートに応じて送信シ
ンボルを繰り返し送信している場合、移動局で、受信シ
ンボルの繰り返し回数を検出し、受信したデータの送信
ビットレートの判別を簡単に行う送信ビットレート判別
方法及び装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記課題を達成するた
め、本発明における送信ビットレート判別方法は、基地
局において、複数の互いに異なる送信ビットレートのデ
ータを該送信ビットレートに応じてシンボル単位で繰り
返して送信する移動通信システムに対し、移動局で、受
信シンボル系列を送信ビットレートごとに、それぞれ対
応する送信シンボルの繰り返し回数だけ加算し、加算し
た値の絶対値をとり、絶対値の総和がそれぞれの送信ビ
ットレートごと算出した結果をもとに、送信ビットレー
トを判別することを特徴とするものである。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の送信ビットレート判別装
置を図1に示す。基地局にて送信ビットレートにn種類
の送信ビットレートを用いている場合、図1の回路は、
送信ビットレートに対応する送信シンボルの繰り返し回
数分だけ、受信シンボルを加算する加算器(1011〜
101n)と絶対値の計算を行う計算器(1021〜1
02n)と絶対値をさらに加算する加算器(1031〜
103n)とそれぞれの加算結果を比較する比較器(1
041〜104(n−1))と比較結果より送信ビット
レートを判定する判定器(105)と判定結果により切
り替わるスイッチ(106)とそれぞれの送信ビットレ
ートに対応したビタビ復号器(1071〜107n)で
構成される。
【0014】はじめに、移動局では、受信シンボル系列
を、送信ビットレートに対応する送信シンボルの繰り返
し回数分だけ加算するために加算器1011〜101n
に入力する。次に、加算器1011〜101nの出力が
絶対値を計算する計算器1021〜102nに入力さ
れ、絶対値の計算が行われ、絶対値の計算結果は積算器
1031〜103nに入力される。
【0015】そして、積算器1031〜103nの積算
結果は計算器1031と積算器103nの積算結果と比
較するために比較器1041に、積算器1032と積算
器103nの積算結果を比較するために比較器1042
に、積算器1033と積算器103nの積算結果を比較
するために比較器1043に、積算器103(n−1)
と積算器103nの積算結果を比較するために比較器1
04(n−1)というように、それぞれの比較器104
1〜104(n−1)に入力され、それぞれの積算器1
031〜103nの積算結果が比較される。比較器から
は比較結果が等しい場合1を出力し、それ以外の場合は
0を出力する。比較器1041〜104(n−1)〜の
1、0の出力値より判定器105は、送信ビットレート
の判定を行い、判定した送信ビットレートに応じてスイ
ッチ106を切り替え、受信シンボル系列を判定した送
信ビットレートに対応するビタビ復号器1071〜10
7nに送る。また、比較器1041〜104(n−1)
により、加算器1031〜103(n−1)と加算器1
03nの加算結果の差の絶対値、又は、自乗値などを出
力し、判定器105により、適当なしきい値以下である
最低の送信ビットレートであると判定することもでき
る。これにより同時に動作するビタビ復号器は1つだけ
であり、従来の方法に比べ演算量を低減できる。
【0016】この送信ビットレート判定装置をTIA・
IS−95の移動局に用いる場合を考えると、移動局は
受信したデータに対し図3に示すような処理を施す。こ
の場合の送信ビットレート判別装置304の構成は図2
のようになる。
【0017】図3を参照して、TIA・IS−95の移
動局は、通話チャネルにおいて受信したデータに対し、
TIA・IS−95の基地局でスペクトルを拡散した際
に用いたPN符号と同一且つ同期の取れたPN符号を用
いて広い帯域に拡散されている受信データを逆拡散(3
01)し、基地局から同期チャネルを介して送られてく
るスクランブルを解除するための情報をもとにロングコ
ードを発生させ、スクランブルを解除(302)する。
そしてブロックインターリーブ(303)を施し、受信
シンボル系列の順序をもとに戻し、送信ビットレートを
判別(304)し、判別した送信ビットレートに応じた
ビタビ復号器(305)を用いて受信データを復号し、
基地局で送信された音声などのデータを取り出す。
【0018】TIA・IS−95の基地局は9.6Kb
ps、4.8Kbps、2.4Kbps、1.2Kbp
sの4つの送信ビットレートを用い、それぞれの送信ビ
ットレートに対応して送信シンボルを9.6Kbpsの
場合繰り返し1回、4.8Kbpsの場合2回、2.4
Kbpsの場合4回、1.2Kbpsの場合8回という
ように送信シンボルを繰り返し送信しているため、図2
の回路は、受信シンボル系列を送信シンボルの繰り返し
回数分だけ加算する加算器が8シンボル加算器(20
1)、4シンボル加算器(202)、2シンボル加算器
(203)で構成され、さらに、絶対値の計算を行う計
算器(204、205、206、207)と絶対値をさ
らに加算する加算器(208、209、2010、20
11)と比較器(2012、2013、2014)と送
信ビットレートの判定を行う判定器(2015)と判定
結果によって切り替わるスイッチ(2016)と9.6
Kbps用ビタビ復号器(2017)、4.8Kbps
用ビダビ復号器(2018)、2.4Kbps用ビタビ
復号器(2019)、1.2Kbps用ビタビ復号器で
構成される。
【0019】ブロックインターリーブ303の処理が施
された受信データは、8シンボル加算器201、4シン
ボル加算器202、2シンボル加算器203及び絶対値
の計算をする計算器207にそれぞれ入力される。そし
て、繰り返し回数単位で加算する加算器の出力は、8シ
ンボル加算器201の出力が計算器204に、4シンボ
ル加算器の出力が計算器205に、2シンボル加算器の
出力が計算器206に、となるように入力され、計算器
204、205、206、207で絶対値が計算され
る。計算器204、205、206、207の出力は算
出した絶対値をさらに積算するためにそれぞれ積算器2
08、209、2010、2011に入力される。
【0020】積算器208の出力は加算器2011の出
力値を比較するために比較器2012に入力される。比
較器2012では積算器208と積算器2011の出力
値が等しい場合は1を出力し、それ以外の場合は0を出
力する。
【0021】同様に、積算器209出力は積算器201
1の出力と比較するために比較器2013に、積算器2
010出力は積算器2011の出力と比較するために比
較器2014にそれぞれ入力され、それぞれの比較器は
比較結果が等しい場合は1を出力し、それ以外は0を出
力する。
【0022】判定器2015では各比較器からの出力値
をもとに送信ビットレートの判定を行う。各比較器から
の出力値が全て1の場合は送信ビットレートが1.2K
bpsであり、比較器2012の出力が0で、その他の
比較器の出力が1の場合は送信ビットレートが2.4K
bpsであり、比較器2012と比較器2013の出力
が0で、比較器2014の出力が1の場合は送信ビット
レートが4.8Kbpsであり、各比較器の出力が0の
場合は送信ビットレートが9.6Kbpsである。
【0023】そして送信ビットレートが判別すると判定
器2015はスイッチ2016を判定した送信ビットレ
ートに応じたビタビ復号器に接続するように切り替え、
判定した送信ビットレートに対応するビタビ復号器に受
信シンボル系列を送る。
【0024】また、送信ビットレートに応じた送信シン
ボルの繰り返し回数の比が2のべき乗に等しい場合、送
信ビットレートに応じたシンボルの繰り返し回数分だけ
加算する加算器にて、受信シンボルを2シンボル分だけ
加算した加算値を連続して2つ加算すれば4シンボル分
だけ加算した加算結果になり、さらにこの4シンボル分
だけ加算した加算値を連続して2つ加算すれば8シンボ
ル分加算した結果になるといえるため、さらに演算量を
低減できる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による送信
ビットレート判別法は、基地局が複数の異なる送信ビッ
トレートを用いて可変ビットレートを実現し、送信ビッ
トレートに応じて送信シンボルを繰り返し送信している
場合、移動局でその繰り返し回数を受信シンボルを加算
することによって検出し、送信ビットレートを判別する
ようにしたため、従来の方法に比べて演算量が低減で
き、回路規模の増大も防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態であるビタビ復号器送信ビ
ットレート判別する回路を示す図である。
【図2】TIA・IS−95に適用した場合の送信ビッ
トレートを判別する回路とビタビ復号器を示す図であ
る。
【図3】本発明による送信ビットレート判別装置を用い
た場合のTIA・IS−95の移動局が通話チャネルに
施す処理を示す図である。
【図4】TIA・IS−95の基地局が通話チャネルに
施す処理を示した図である。
【図5】TIA・IS−95の移動局が通話チャネルに
施す処理を示した図である。
【符号の説明】
1011〜101n,201〜203 加算器 1021〜102n,204〜207 計算器 1031〜103n,208,209,2010,20
11 積算器 1041〜104(n−1),2012〜2014
比較器 105,2014 判定器 106,2016 スイッチ 1071〜107n,2017〜2020 ビタビ復
号器

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信側にて、複数の異なる送信ビットレ
    ートを用いて可変ビットレートを実現し、該送信ビット
    レートに対応した回数分同一送信データを繰り返し送信
    する移動通信システムの受信側における送信ビットレー
    ト判別方法であり、 受信側で、受信したシンボル系列を全ての該送信ビット
    レート対応する繰り返し回数について、受信したシンボ
    ル系列を繰り返し回数に相当する数のシンボルを含む区
    分に、その区分内の受信シンボルを加算し、該加算値の
    絶対値をとり、さらに該絶対値を受信シンボルの全ての
    区分について加算し、 各繰り返し回数毎に求められた加算結果をもとに、 送信
    ビットレートを判別することを特徴とする送信ビットレ
    ート判別方法。
  2. 【請求項2】 送信側にて、N個の異なる送信ビットレ
    ートを用いて可変ビットレートを実現し、該送信ビット
    レートに対応した回数分送信データを繰り返して送信し
    ている移動通信システムの受信側で用いられる送信ビッ
    トレート判別装置であり、前記N個の送信ビットレートの各々に対応して設けられ
    たN個の加算器であり、各加算器は、受信したシンボル
    系列を、対応する送信ビットレートに対応する繰り返し
    回数に相当する数で区分された区分内の送信シンボルを
    加算する、N個の加算器 と、 前記N個の加算器の出力がそれぞれ供給され、各々の絶
    対値を計算するN個の計算器と、 前記N個の計算器の出力がそれぞれ供給され、各々の積
    算値を出力するN個の積算器と、 前記N個の積算器出力が供給され、それぞれの出力の大
    小関係を比較するため比較器と、 この比較器からの比較結果をもとに送信ビットレートを
    決定する判定器と、 決定した送信ビットレートに応じてスイッチの経路を切
    り替え、前記受信シンボル系列を判定した送信ビットレ
    ートに対応するビタビ復号処理部に送出する手段とから
    構成されたことを特徴とする送信ビットレート判別装
    置。
  3. 【請求項3】 前記Nが2のべき乗であることを特徴と
    し、前記送信シンボルレートごとに前記受信シンボル系
    列を加算する加算器の加算回数の比が2のべき乗となる
    ような請求項2記載の送信ビットレート判別装置。
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