JP3801584B2 - 適応型インターリーバを有する無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、無線接続を送信データ量と一般的な無線トラフィック環境とに適応させる技術、及び通信システムに関する。より詳細には、各種インターリービングを種々の条件に基づいて実行することができる通信システムに関する。

D-AMPS（ディジタル式高度移動電話サービス）、GSM （移動通信のためのグローバルシステム）及びPDC （パーソナル・ディジタル・セルラー）などの第２世代のセルラー無線システムは、主として、すべてが同一のデータ送信速度を有する複数の電話接続を利用して音声データを送信するように設計されている。要求されるデータ送信速度は接続間で大きく異なり、通信中においても変化する。更に、無線接続で常に発生する干渉のために、各種レベルで符号化を行って、接続内で伝送される情報を実現可能な形式で受信機へ送信する必要がある。また、音声情報、データ情報及び映像情報などの種々のトラフィックに適応できる無線ネットワークに対する要求が益々増大しており、このため多様なデータ送信速度が必要とされる。

無線通信に広く使用されているシステムには時分割多元接続（TDMA）と符号分割多元接続（CDMA）の二つがある。TDMAに基づくシステムにおいては、任意の時間スロットが各接続の利用のために割り当てられ、その時間スロットは、任意の搬送波周波数において、周期的に繰り返されるフレーム構造の一部となる。CDMAに基づくシステムにおいては、接続の利用のために割り当てられる通信基本ユニットは、任意の搬送波周波数内の任意の分割符号である。無線システムのデータ速度は約１メガビット／秒に制限されている。それは主としてマルチパス選択フェージングと周波数選択フェージングによるシンボル間干渉によって制限される。直交周波数分割多重（OFDM）にはこの制限はない。OFDMにおいては、高速シリアルデータ・ストリームが多くの低速パラレル・ストリームに変換される。低速パラレル・ストリームはそれから多くの副搬送波を用いて同時に送信される。各パラレル・ストリームのデータ転送速度は更に小さいので、各副搬送波の帯域幅は一般にコヒーレント帯域幅よりも小さく、このことによって直線歪によって生じるシンボル間干渉を除去することができる。更に、OFDM副搬送波のスペクトルは最少間隔で互いに重なる。従って、OFDMは高速度と高スペクトル効率を達成することができる。

OFDMに基づくCDMAの一つであって、第４世代の携帯電話に使用され、多重搬送波CDMA（MC-CDMA ）として知られるCDMAが開発されつつある。このMC-CDMA は、任意のシンボルを複数の直交搬送波によって伝送する。更に、OFDMに基づくもう一つのCDMAが、多重搬送波／直接拡散（MC/DS ）CDMAとして知られており、それは直接に拡散処理された多重搬送波を使用している。

全ての通信システムの目標は、通信する信号が、アナログ信号であるか、符号化されたアナログ信号であるか、符号化されたデータであるかに拘わらず、それらを誤りなく送信することである。符号化された情報（音声やデータ）の送信に適した通信システムは一般に、何らかの形式の誤り訂正を行っている。これらのシステムにおける誤り訂正は、しばしば誤り検出訂正ソフトウェアの形式をとっている。すなわち、符号化された情報の中の誤りを検出するのに適し、かつ一組の訂正パラメータに基づくソフトウェアが、誤りを正しい符号化された情報の推測値と置き換える。これら及びその他の形式の誤り訂正メカニズムは一般に、壊れた符号化された情報の推測値を符号化された情報の前後のビットから生成する、予測、補完、及び他の同様の技術に依存している。

上記の形式の無線通信システムにおいては、例えば、符号化された情報がエア・インターフェースを通じて送信されるときの、その符号化された情報に対するフェージング破壊、干渉破壊、又は他の破壊による突発的な誤りが、ビット・ブロックにおける誤りの原因となることがある。ビット・ブロックにおける誤りは、正確な情報を推測するための周囲情報の不足のために、誤り訂正符号を用いて訂正することが困難である。一つの解決策としては、エア・インターフェースにできるだけ多くの多様性を与えて、データ誤り率に関して許容可能なレベルの通信品質を達成することである。

変化する通信チャネルの状態にわたり符号化操作を改良するためのボイスシステムにおいて、システム状態推測器と、チャンネル状態推測器と、チャンネル状態モニタとが通信チャネルの最適化のためにフィードバックを提供するものがある（特許文献１）。

エア・インターフェースに多様性を導入するための一般的な技術は、符号化された情報のビットを多くの送信されるフレームにわたってインターリービングすることである。インターリービングは、誤り訂正に加えて、特に、符号化された情報の１フレーム全体を破壊するであろう誤りを多くのフレーム間に分散させることによってフェージングが経験される場合に、非常に効果がある。

チップ・インターリービング、ビット・インターリービング、シンボル・インターリービングなどの種々のインターリービングが知られている。チップ・インターリービングにおいては、一つのシンボル（符号化された情報のビット）が複数の非隣接副搬送波に分配される。チップ・インターリービングは送信機の中で拡散の後に実行され、チップ・デインターリービングは受信機の中で逆拡散の前に実行される。ビット・インターリービングにおいては、変調されたシンボルの構成ビットが同一副搬送波の代わりに別々の副搬送波に割り当てられる。ビット・インターリービングは、変調前にビット列をランダム化することによって連続ビットの減衰を防止するために用いられる。シンボル・インターリービングにおいては、RF送信フレームのシンボルが、マトリックスの一方向に読み込まれ、別の方向に送信のために読み出される。例えば、データが行に沿ってマトリックスに読み込まれ、列に沿ってマトリックスから読み出される。そのあとで次のフレームがマトリックスに読み込まれ、その処理が繰り返される。シンボル・インターリービングは、シンボル内の副搬送波間の相関関係を維持する。これはIS- 95 標準によって規定された方法であ
り、この標準では、２０ミリ秒フレームの４５６個のシンボルが、信号の拡散の前にインターリーブされる。

MC-CDMA に対しては、シンボル・インターリービングは、短期遅延拡散と共にマルチパス環境における隣接副搬送波間の相関関係を用いて直交性を維持することができる。一方、チップ・インターリービングとビット・インターリービングは、シンボルを相関関係のない副搬送波上に分配することによって高周波ダイバーシティ利得を得ることができる。最適のインターリービング方法は符号間干渉のレベルに依存しており、符号間干渉のレベルはアクティブ符号の数に依存している。アクティブ符号の数は一般にユーザの数と関連がある。例えば、各ユーザが同時に一つの符号だけを使うならば、アクティブ符号の数はユーザの数と等しい。更に詳しく言えば、シンボル・インターリービングはアクティブ符号が多い場合に有利であり、チップ・インターリービングとビット・インターリービングはアクティブ符号が少ない場合に有利である。
米国特許第５９４０４３９号

本発明の課題は、ネットワークにおける多様な要因に基づき、好適なインターリービング方法を動的に選択することにある。

本発明による適応型インターリービング機能を備えた通信システムのための方法及び装置を示す。一実施態様において本発明は、符号化されたデータ情報を送信する方法であって、少なくとも一つのアクティブ符号信号を受信し、受信したアクティブ符号信号の数を判定する工程と、受信したアクティブ符号信号を符号化する工程と、アクティブ符号信号の数が所定値より大きいか等しいならば符号化した信号をビット・インターリーブする工程と、ビット・インターリーブした信号又は符号化した信号のいずれか選択した方を変調する工程と、変調した信号のそれぞれを拡散させる工程と、拡散した信号を合成して合成信号を生成する工程と、アクティブ符号信号の数が所定値より少なければ合成信号をチップ・インターリーブする工程と、合成信号又はチップ・インターリーブした信号のいずれか選択した方を処理する工程と、処理した信号をアクティブ符号信号の数を表す制御信号と合成して出力信号を生成する工程と、出力信号を送信する工程とからなる方法を提供する。

もう一つの実施態様において本発明は、符号化されたデータ情報を送信する方法であって、ビット・インターリービング又はチップ・インターリービングのいずれかを選択するのではなく、存在するアクティブ符号の数に基づいて、信号をシンボル・インターリーブするか、或いはチップ・インターリーブするかのいずれかを選択する方法を提供する。

更にもう一つの実施態様においては、本発明は、RF信号を処理する方法であって、少なくとも一つのRF信号を受信して、その信号を解析し、符号化された情報信号の部分と制御信号の部分を判定する工程と、符号化された情報信号の部分をそれについてDFT （離散フーリエ変換）を実行することによって処理する工程と、処理した信号についてチップ・デインターリービングを実行して、チップ・デインターリーブした信号を生成する工程と、チップ・デインターリーブした信号又は処理した信号のいずれかを制御信号の部分の値に基づいて選択し、選択した方を逆拡散させる工程と、チップ・デインターリーブした信号又は処理した信号のいずれか選択した方を復調する工程と、復調した信号をビット・デインターリーブする工程と、復調した信号又はビット・デインターリーブした信号のいずれか選択した方を復号してアクティブ符号信号を生成する工程であって、選択が制御信号の値に基づく工程とからなる方法を提供する。

もう一つの実施態様において本発明は、RF信号を処理する方法であって、ＲＦ信号の制御信号の部分の値に基づいて、ＲＦ信号の符号化された情報の部分をチップ・デインターリーブするかシンボル・デインターリーブするかのいずれかを選択する方法を提供する。

もう一つの実施態様において本発明は、符号化されたデータ情報を送信するための送信機を提供する。この送信機は、アクティブ符号信号を符号化して符号化された信号を生成するための符号器を備えている。ビット・インターリーバが符号器に接続されていて、符号化された信号についてビット・インターリービングを実行して、ビット・インターリーブされた信号を生成する。第１選択器がビット・インターリーバと符号器に接続されていて、ビット・インターリーブされた信号か符号化された信号のいずれかを選択する。変調器が第１選択器に接続されていて、ビット・インターリーブされた信号か符号化された信号のいずれか選択された方を受信し変調する。拡散器が変調器に接続されていて、変調された信号を拡散する。チップ・インターリーバが拡散器に接続されていて、拡散した信号についてチップ・インターリービングを実行して、チップ・インターリーブされた信号を生成する。第２選択器がチップ・インターリーバと拡散器に接続されていて、チップ・インターリーブされた信号か拡散した信号のいずれかを選択する。処理器が第２選択器に接続されていて、チップ・インターリーブされた信号か拡散した信号のいずれか選択された方を処理する。多重化装置が処理器に接続されていて、処理された信号をアクティブ符号
信号の数を表す制御信号と合成して、出力信号を生成する。

もう一つの実施態様において本発明は、ＲＦ信号を受信し処理するための受信機を提供する。この受信機は、ＲＦ信号を、符号化された情報信号と制御信号に分けるための逆多重化装置を備えている。処理器が逆多重化装置に接続されていて、符号化された情報信号を受信し、符号化された情報信号についてＤＦＴを実行して、処理された信号を生成する。チップ・デインターリーバが処理器に接続されていて、処理された信号を受信し、その処理された信号についてチップ・デインターリービングを実行して、チップ・デインターリーブされた信号を生成する。第１選択器がチップ・デインターリーバと処理器に接続されていて、チップ・デインターリーブされた信号か処理された信号のいずれかを選択する。逆拡散器が第１選択器に選択されていて、選択された信号を受信し逆拡散させる。復調器が逆拡散器に接続されていて、逆拡散した信号を復調する。ビット・デインターリーバが復調器に接続されていて、復調された信号をビット・デインターリーブする。第２選択器が復調器とビット・デインターリーバに接続されていて、復調された信号かビット・デインターリーブされた信号のいずれかを選択する。復号器が第２選択器に接続されていて、第２選択器から受信した信号を復号してアクティブ符号信号を生成する。

もう一つの実施態様において本発明は、CDMA方式の通信システムに使用されるRF信号を提供する。このRF信号は、符号化された情報信号の部分と制御信号の部分を含んでいる。この制御信号の部分は、符号化された情報信号の部分を生成するように合成されたアクティブ符号信号の数を表す。

本発明の好適な実施態様の以下の詳細な説明は添付図面を参照することにより容易に理解される。本発明の説明のために好適な実施態様を添付図面に示す。しかしながら、本発明は図示された具体的な装置や手段に限定されるものではない。

添付図面に関連して以下に述べる詳細な説明は、本発明の好適な実施態様を説明するものであって、本発明を実施できる形態だけを表すものではない。本発明の精神と範囲内に含まれる別の実施態様によって同等の機能が達成できることは明らかである。また、本発明はMC-CDMA システムの中で示されているが、MC/DS-CDMAシステムなどの他のシステムにおいて用いることも可能である。添付図においては、同一数字が同一要素を表すために使用されている。

図１に通信システム１０を示す。この通信システム１０は、ビット・インターリービング、シンボル・インターリービング、及びチップ・インターリービングを含む２種類以上のインターリービング機能を有している。３種類のインターリービング機能が図に示されているが、３種類全てを有する必要はない。通信システム１０は符号器１４を有する送信機１２を備えている。この符号器１４は音声、データ、又は映像信号などの信号を受信し、その信号を符号化する。この符号器１４は符号化された信号を変調する変調器１６に接続されている。通信システム１０がビット・インターリーバ１８を有する場合は、信号を変調するまえに、符号化した信号についてビット・インターリービングを実行する。通信システム１０がシンボル・インターリーバ２０を有する場合は、変調した信号についてシンボル・インターリービングを実行する。変調した信号を拡散器２２によって所定周波数にわたって拡散させる。通信システム１０がチップ・インターリーバ２４を有する場合は、拡散した信号についてチップ・インターリービングを実行する。それからIDFTブロック２６によってIDFT機能を実行し、変換した信号を所定チャンネル２８を通じて送信する。

通信システム１０は更に、送信された信号を受信する受信機３０を有している。送信機１２と同様に、受信機３０は種々の形式のインターリーバすなわちデインターリーバを有
して、送信機１２で行われたインターリービングの逆を行うことができる。より詳細には、受信機３０は、受信した信号に離散フーリエ変換を施すDFT ブロック３２と、チップ・インターリービングが送信機によって実行された場合にチップ・デインターリービングを実行するチップ・デインターリーバ３４とを有している。逆拡散器３６は信号を逆拡散させる。受信機３０はまた、シンボル・デインターリーバ３８を有することができる。このシンボル・デインターリーバ３８は、シンボル・インターリービングが送信機１２によって実行された場合にその逆を行う。次に、シンボルを復調器４０によって復調する。受信機３０はまた、ビット・デインターリーバ４２を有することができる。このビット・デインターリーバ４２は、ビット・インターリービングが送信機１２によって実行された場合にビット・インターリービングの逆を行う。最後に、復調されかつデ・インターリーブされた信号は復号器４４によって復号される。この復号器４４は、符号器１４によって原信号について実行された符号化処理の逆を行い、それにより原信号を再生する。送信機１２と受信機３０の各種構成品は、当業者にとって公知のものであり、その詳細な説明は本発明の完全な理解のために必要なものではない。種々のインターリービング方法の選択を以下に詳述する。

先に説明したように、チップ・インターリービング、シンボル・インターリービング、及びビット・インターリービングには長所と短所がある。インターリービング方法の効果は、各方法のブロック誤り率（BLER）を比較することによって評価されている。その比較のためのパラメータを表１に示す。この比較パラメータは、拡散因子を固定する（SF=32

）方法と、多重化された符号の数を固定する（Ncode=1 ）方法の二通りの方法で与えられる。符号間干渉の影響は、拡散因子を固定し、Ncode を変化させることによって観察される。ダイバーシティ利得の効果は、符号の数を１に固定し、拡散因子を変化させることによって観察される。

図２，３にそれぞれ、SF=32 、Ncode=1 の場合の1%BLERに対する、Eb/No 対多重化された符号のグラフと、Eb/No 対拡散因子のグラフを示す。Eb/No はディジタル通信システムにおける信号対雑音比の単位であり、ビット当たりのエネルギ（Eb）のスペクトル雑音密度（No）に対する比として定義される。それは受信機の入力点で測定され、信号強度の基本単位として用いられる。これらのグラフにおいて、シンボル・インターリービングは四角印、ビット・インターリービングは丸印、チップ・インターリービングは三角印でそれぞれ示される。図２から、チップ・インターリービングは符号数が小さい場合に最も優れており、符号数が大きい場合に最も劣っていることがわかる。従って、チップ・インターリービングは最大の周波数ダイバーシティ利得を与えるが、符号間の直交性をゆがめる。符号間干渉のない状態のもとでは、チップ・インターリービングはシンボル・インターリービングよりも特性がよい。しかし、SF=1のときは、チップ・インターリービングとシン
ボル・インターリービングは同じ特性であるが、ビット・インターリービングは連続ビット列を分離するので特性が改善され、これにより復号段階での特性を改善することができる。シンボル・インターリービングはどの条件のもとでも特性が最善であるようには見えない。従って、チップ・インターリービングは多重化された符号の数が小さく拡散因子が大きいときに望ましく、ビット・インターリービングは多重化された符号の数が大きいときに望ましく、シンボル・インターリービングは全く望ましくない。従って、本発明の一つの実施態様においては、アクティブ符号が存在する数によってチップ・インターリービングかビット・インターリービングのいずれかをダイナミックに選択する通信システムが提供されている。

図４に、本発明によるMC-CDMA システムなどの通信システムの送信機５０の概略を示すブロック図を示す。この送信機５０は一つ又はそれ以上のアクティブ符号信号を受信する。ここではその二つが示されている。アクティブ符号信号は、符号化された音声データ、グラフィックデータ、映像データ、又は他の符号化された情報、すなわちパケットデータである。例えば、ハンドセットのマイクロホン（図示せず）から受信したアナログ音声信号が、アナログ・ディジタル（A/D ）コンバータ（図示せず）へ入力されてディジタル信号に変換され、そのディジタル信号がディジタル・ボコーダ（図示せず）へ入力されて符号化される。ボコーダの出力は符号器５２ａに入力され、符号器５２ａはアクティブ符号信号を符号化して符号化された信号を生成する。符号器５２ａは好適には前方誤り訂正（FEC ）機能を有し、当業者に公知である。ビット・インターリーバ５４ａが符号器５２ａに接続されていて、符号化された信号についてビット・インターリービングを実行して、ビット・インターリーブされた信号を生成する。

第１選択器５６ａがビット・インターリーバ５４ａと符号器５２ａに接続されていて、ビット・インターリーブされた信号か符号化された信号のいずれかを選択する。この第１選択器５６ａは、制御部５８から受信した制御信号によって制御される。制御部５８は、処理されるアクティブ符号の数を表す信号を受信し、その信号から制御信号を生成する。上述のように、ビット・インターリービングはアクティブ符号の数が大きい場合に好適である。本発明では、アクティブ符号の数が所定値よりも大きければ、第１選択器はビット・インターリーバ５４ａからの入力を選択し、アクティブ符号の数が所定値以下であれば、制御信号は第１選択器５６ａに符号器５２ａからの信号を選択させる。好適な実施態様においては、所定値は最大可能符号数か拡散因子の約半分である。しかし、この値はシステム状態に基づいて幾分変化するので、拡散因子の半分は絶対的なものとして採用されるものではない。

変調器６０ａが第１選択器５６ａに接続されていて、ビット・インターリーブされた信号か符号化された信号のいずれか選択された方を受信し、及び変調する。拡散器６２ａが変調器６０ａに接続されていて、変調された信号を拡散させる。他の構成品と同様に、変調器６０ａと拡散器６２ａは当業者に公知のものである。

当業者にとって明らかなように、送信機５０は多くのアクティブ符号を同時に又は略同時に処理することができる。このことは複数のデータパスと共に図４に示されている。図４には複数のデータパスのうちの二つだけが示されている。このように、図４はさらなる符号器５２ｂ、ビット・インターリーバ５４ｂ、選択器５６ｂ、変調器６０ｂ、及び拡散器６２ｂを含む送信機５０を示している。合成器６４が拡散器６２ａ，６２ｂに接続されていて、当業者に公知の方法で、拡散された信号を合成する。

合成器６４はチップ・インターリーバ６６と第２選択器６８に接続されている。チップ・インターリーバ６６は合成された拡散信号についてチップ・インターリービングを実行し、インターリーブされた信号を第２選択器６８に出力する。第２選択器６８は合成され
た拡散信号かチップ・インターリーブされた拡散信号のいずれかを選択する。第２選択器６８は、第１選択器５６ａ，５６ｂがビット・インターリーブされた信号を選択するときは、合成された拡散信号を選択し、第１選択器５６ａ，５６ｂが符号化された信号を選択するときは好適には、チップ・インターリーブされた拡散信号を選択するように、第１選択器５６ａ，５６ｂを制御するのと同じ制御信号によって制御する。

処理器７０が第２選択器６８に接続されていて、チップ・インターリーブされた拡散信号か合成された拡散信号のいずれか選択された方を処理する。好適な実施態様においては、処理器７０は選択された信号について逆離散フーリエ変換（IDFT）を実行する。多重化装置７２が処理器７０に接続されていて、処理された信号をアクティブ符号信号の数を表す制御信号と合成して出力信号を生成する。出力信号はRFチャンネル７４を通じて送信される。

図２，３に示すように、シンボル・インターリービングは、ビット・インターリーブのように、アクティブ符号の数が大きい場合、例えば、拡散因子の約半分よりも大きい場合、チップ・インターリービングよりも優れた特性を発揮することができる。従って、図４によると、別の実施態様においては、送信機５０は、変調器６０ａに接続されたシンボル・インターリーバ７６ａと、拡散器６２ａに接続され、変調された信号かシンボル・インターリーブされた信号のいずれかを選択的に拡散器６２ａに出力するシンボル・インターリーブ選択器７８ａとを有し得る。送信機５０は、シンボル・インターリーバ７６ａとシンボル・インターリーブ選択器７８ａを有する場合は好適には、シンボル・インターリービングかチップ・インターリービングのいずれかを選択するので、ビット・インターリーバ５４ａと第１選択器５６ａを含まない。制御部５８からの制御信号はシンボル・インターリーブ選択器７８ａを制御するために使用される。また、前述したように、複数のアクティブ符号を扱うために、送信機５０は平行のデータパスを有している。そのため図４にはもう一つのシンボル・インターリーバ７６ｂとシンボル・インターリーブ選択器７８ｂが示されている。

本発明は、上記送信機５０を提供する他に、符号化されたデータ情報を送信する方法を提供する。好適な方法は、上述したように、アクティブ符号信号をビット・インターリーブするかチップ・インターリーブするかのいずれかを選択する。また、本発明は、アクティブ符号信号をシンボル・インターリーブするかチップ・インターリーブするかのいずれかを選択する、符号化されたデータ情報を送信する方法を提供する。上記のように、チップ・インターリービングはアクティブ符号の数が拡散因子の約半分よりも少ない場合に選択され、他の形式のインターリービング、すなわち、ビット・インターリービングかシンボル・インターリービングはアクティブ符号の数が拡散因子の約半分よりも大きい場合に選択される。

図４に示すように、符号化されたデータ情報を送信する方法は、少なくとも一つのアクティブ符号信号を受信し、少なくとも一つの受信した符号信号を符号器５２ａによって符号化する工程を有している。次に、アクティブ符号信号の数が所定値よりも大きいか等しいならば、符号化された信号をビット・インターリーブする。送信機５０及び上記方法が、符号化した信号についてビット・インターリービングを常に実行し、インターリーブした信号を選択するか選択しないようにできること、あるいは、送信機が、アクティブ符号信号の数が所定値よりも少ない場合、ビット・インターリーバを無効にし、ビット・インターリービングを実行しないようにできることは、当業者にとって明らかであろう。それから、ビット・インターリーブ済信号、又は符号化信号のいずれか選択した方を変調し、及び拡散させる。そして、拡散した信号を合成して合成信号を生成する。アクティブ符号信号の数によってビット・インターリービングが予め選択されなかったならば、合成信号をチップ・インターリーブする。合成信号又はチップ・インターリーブした信号のいずれ
かを、その信号についてIDFTを実行することによって処理し、最後に、その処理した信号をRFチャンネルを通じて送信する前に、どの形式のインターリービングが実行されたかが受信機に分かるように、制御信号と合成する。従って、送信される信号は、符号化された情報信号の部分と、符号化された情報信号の部分を生成するように合成されたアクティブ符号信号の数を表す制御信号の部分とを有する。

図５に、送信機５０によってRFチャンネルを通じて送信されたRF信号を受信し処理する受信機８０の概略ブロック図を示す。この受信機８０はRF信号を符号化された情報信号と制御信号に分離する逆多重化装置８２を有している。処理器８４が逆多重化装置８２に接続されていて、符号化された情報信号を受信し、符号化された情報信号についてDFT を実行して処理された信号を生成する。チップ・デインターリーバ８６が処理器８４に接続されていて、処理された信号を受信し、処理された信号についてチップ・デインターリービングを実行して、チップ・デインターリーブされた信号を生成する。第１選択器すなわちチップ・デインターリーブ選択器８８がチップ・デインターリーバ８６と処理器８４に接続されていて、チップ・デインターリーブされた信号か処理された信号のいずれかを選択する。チップ・デインターリーブ選択器８８は、逆多重化装置８２から受信した制御信号によって制御される。制御信号は、送信されたRF信号について送信機５０が実行したインターリービングの形式を表す。

逆拡散器９０がチップ・デインターリーブ選択器８８に接続されていて、選択された信号を受信し逆拡散させる。復調器９２が逆拡散器９０に接続されていて、逆拡散した信号を復調する。ビット・デインターリーバ９４が復調器９２に接続されていて、復調された信号をビット・デインターリーブする。第２選択器すなわちビット・デインターリーバ選択器９６が復調器９２とビット・デインターリーバ９４に接続されていて、復調された信号かビット・デインターリーバされた信号のいずれかを選択する。第２選択器９６は逆多重化装置８２から受信した制御信号によって制御される。前述したように、制御信号は、送信されたRF信号について送信機５０が実行したインターリービングの形式を表す。チップ・デインターリービングが実行され、チップ・デインターリーブされた信号が第１選択器８８によって選択された場合は、第２選択器はビット・デインターリーブされた信号を選択しない。なぜなら、好ましい実施態様においては、チップ・インターリービングかビット・インターリービングのいずれか一方だけが存在するアクティブ符号信号の数に基づいて実行されるからである。好適な実施態様においては、制御信号がアクティブ符号信号の数が所定値（例えば、拡散因子の約半分）よりも少ないことを示す場合は、第１選択器８８がチップ・デインターリーブされた信号を選択し、第２選択器９６が復調された信号を選択する。

復号器９８が第２選択器９６に接続されていて、第２選択器から受信した信号を復号してアクティブ符号信号を生成する。アクティブ符号信号は符号化された音声情報かパケットデータの少なくともいずれか一方である。当業者にとって公知の如く、受信機８０は一つ以上の拡散信号を処理することができ、その場合に、分離器（図示せず）が第１選択器８８と逆拡散器９０の間に接続されていて、選択された信号を各種拡散符号を用いて複数の拡散信号に分離する。あるいは、分離器は複数の拡散信号の中から受信機８０に向けられた拡散信号を選択すなわち特定し、特定した拡散信号だけを処理する。

本発明の適応型インターリービングは必要な信号対雑音比を減少させる。従って、一定の送信電力に対して、セル容量すなわちセル内のアクティブユーザの数を増やすことができる。また、信号対雑音比の減少はセル内の一定数のアクティブユーザに対する送信電力を減少させる。そのような送信電力の減少はセル間干渉を減少させ、このことは他のセルのセル容量を増加させる。本システムは受信機８０と送信機５０の動作を連続的にダイナミックに調節する。本システムの所定値は、フィールドにおいて、すなわち予想される動
作条件のもとで、本システムの動作テストの間に測定された、平均的な信号品質、Ｓ/ Ｎ比、及びBER （又はSER ）に基づいて設定することができる。本システムは、受信信号の品質、Ｓ/ Ｎ比、会話目的品質度、及びBER （又はSER ）を絶えず監視し、インターリービングの方法を変えることによって状態の変化に対応する。チャンネル統計値が極めて十分変化するように決定されているならば、所定値を更新することができる。

本発明の好適な実施態様が説明のために記載されているが、網羅的なものではなく、従って、本発明を開示された形態に限定するものではない。本発明は個々の処理構成要素によって述べられているが、本発明が、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって実施できることは当業者にとって明らかであろう。従って、上述した実施態様は、その明白な発明概念から逸脱することなしに変更することは可能である。それゆえ、本発明は、開示された特定の実施態様に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の精神と範囲内での変更を含むことは明らかである。

種々のインターリービング方法を実行することができる無線通信システムの概略ブロック図。 Eb/No 対多重化された符号によって種々のインターリービング方法を比較したグラフ。 Eb/No 対スプレッディング因子によって種々のインターリービング方法を比較したグラフ。 本発明の実施態様の無線通信システムの送信機の概略ブロック図。 本発明の実施態様の無線通信システムの受信機の概略ブロック図。

符号の説明

１４，５２ａ，５２ｂ…符号器、１６，６０ａ，６０ｂ…変調器、１８，５４ａ，５４ｂ…ビット・インターリーバ、２２，６２ａ，６２ｂ…拡散器、２４，６６…チップ・インターリーバ、３０，８０…受信機、３４，８６…チップ・デインターリーバ、３６，９０…逆拡散器、４０，９２…復調器、４２，９４…ビット・デインターリーバ、４４，９８…復号器、５６ａ，５６ｂ，８８…第１選択器、６８，９６…第２選択器、７０，８４…処理器、７２…多重化装置、８２…逆多重化装置。

Claims (23)

1. 少なくとも一つのアクティブ符号信号を受信する工程と、
   受信したアクティブ符号信号の数を判定する工程と、
   少なくとも一つの受信したアクティブ符号信号を符号化する工程と、
   アクティブ符号信号の数が所定値よりも大きいか等しいならば、前記符号化した信号をビット・インターリーブする工程と、
   前記ビット・インターリーブした信号又は前記符号化した信号のいずれか選択した方を変調する工程と、
   前記変調した信号をそれぞれ拡散させる工程と、
   前記拡散した信号を合成して合成信号を生成する工程と、
   アクティブ符号信号の数が所定値よりも小さいならば、前記合成信号をチップ・インターリーブする工程と、
   前記合成信号又は前記チップ・インターリーブした信号のいずれか選択した方を処理して、出力信号を生成する工程と、
   前記出力信号を送信する工程とからなる、符号化されたデータ情報の送信方法。
2. 前記アクティブ符号信号は、符号化された音声情報又はパケットデータの少なくとも一方からなる請求項１に記載の方法。
3. 前記符号化工程は、前記受信したアクティブ符号信号をFEC 符号化する工程からなる請求項１に記載の方法。
4. 前記処理工程は、前記合成信号又は前記チップ・インターリーブした信号のいずれか選択した方についてIDFTを実行する工程と、IDFT処理した信号をアクティブ符号信号の数を表す制御信号と合成して出力信号を生成する工程とからなる請求項１に記載の方法。
5. 前記所定値がアクティブ符号信号の最大可能数の約半分である請求項１に記載の方法。
6. 少なくとも一つのアクティブ符号信号を受信する工程と、
   受信したアクティブ符号信号の数を判定する工程と、
   少なくとも一つの受信したアクティブ符号信号を符号化する工程と、
   前記符号化した信号をそれぞれ変調する工程と、
   アクティブ符号信号の数が所定値よりも大きいか等しいならば、前記変調した信号をそ
   れぞれシンボル・インターリーブする工程と、
   前記変調した信号又は前記シンボル・インターリーブした信号のいずれか選択した方を拡散させる工程と、
   前記拡散した信号を合成して合成信号を生成する工程と、
   アクティブ符号信号の数が所定値よりも小さいならば、前記合成信号をチップ・インターリーブする工程と、
   前記合成信号又は前記チップ・インターリーブした信号のいずれか選択した方を処理して、出力信号を生成する工程と、
   前記出力信号を送信する工程とからなる、符号化されたデータ情報の送信方法。
7. 前記処理工程は、前記合成信号又は前記チップ・インターリーブした信号のいずれか選択した方についてIDFTを実行する工程と、IDFT信号をアクティブ符号信号の数を表す制御信号と合成して出力信号を生成する工程とからなる請求項６に記載の方法。
8. 少なくとも一つのアクティブ符号信号を受信する工程と、
   受信したアクティブ符号信号の数を判定する工程と、
   受信したアクティブ符号信号をそれぞれ符号化する工程と、
   前記符号化した信号をそれぞれビット・インターリーブする工程と、
   前記ビット・インターリーブした信号又は前記符号化した信号のいずれか選択した方を変調する工程において、アクティブ符号信号の数が所定値よりも大きいか等しいならば、前記ビット・インターリーブした信号を選択する工程と、
   前記変調した信号をそれぞれ拡散させる工程と、
   前記拡散した信号を合成して合成信号を生成する工程と、
   前記合成信号をチップ・インターリーブする工程と、
   前記合成信号又は前記チップ・インターリーブした信号のいずれか選択した方を処理して出力信号を生成する工程において、アクティブ符号信号の数が所定値よりも小さいならば、前記チップ・インターリーブした信号を選択する工程と、
   前記出力信号を送信する工程とからなる、符号化されたデータ情報の送信方法。
9. 前記所定値はアクティブ符号信号の最大可能数の約半分である請求項８に記載の方法。
10. 前記処理工程は、前記合成信号又は前記チップ・インターリーブした信号のいずれか選択した方についてIDFTを実行する工程と、IDFT処理した信号をアクティブ符号信号の数を表す制御信号と合成して出力信号を生成する工程とからなる請求項８に記載の方法。
11. 少なくとも一つのRF信号を受信する工程と、
    前記少なくとも一つのRF信号の符号化された情報信号の部分を、前記符号化された情報信号の部分についてDFT を実行することによって処理する工程と、
    前記処理した信号についてチップ・デインターリービングを実行して、チップ・デインターリーブした信号を生成する工程と、
    前記チップ・デインターリーブした信号又は前記処理した信号のいずれか選択した方を逆拡散させる工程であって、前記選択を制御信号の値に基づいて行う工程と、
    前記チップ・デインターリーブした信号又は前記処理した信号のいずれか選択した方を復調する工程と、
    前記復調した信号をビット・デインターリーブする工程と、
    前記復調した信号又は前記ビット・デインターリーブした信号のいずれか選択した方を復号して、アクティブ符号信号を生成する工程であって、前記選択を前記制御信号の値に基づいて行う工程とからなる、RF信号の処理方法。
12. 前記RF信号を解析して前記符号化された情報信号の部分と制御信号の部分を判定する工程であって、前記制御信号を前記制御信号の部分から判定する工程からなる請求項１１に記載の方法。
13. 少なくとも一つのRF信号を受信する工程と、
    前記少なくとも一つのRF信号の符号化された情報信号の部分を、前記符号化された情報信号の部分についてDFT を実行することによって処理する工程と、
    前記処理した信号についてチップ・デインターリービングを実行して、チップ・デインターリーブした信号を生成する工程と、
    前記チップ・デインターリーブした信号又は前記処理した信号のいずれか選択した方を逆拡散させる工程であって、前記選択を制御信号の値に基づいて行う工程と、
    前記逆拡散した信号についてシンボルデインターリービングを実行して、シンボルデインターリーブした信号を生成する工程と、
    前記逆拡散した信号又は前記シンボルデインターリーブした信号のいずれか選択した方を復調する工程であって、前記選択を前記制御信号の値に基づいて行う工程と、
    前記復調した信号を復号してアクティブ符号信号を生成する工程とからなる、RF信号の処理方法。
14. 前記RF信号を解析して前記符号化された情報信号の部分と制御信号の部分を判定する工程であって、前記制御信号を前記制御信号の部分から判定する工程からなる請求項１３に記載の方法。
15. アクティブ符号信号を符号化して符号化された信号を生成する符号器と、
    前記符号器に接続されて前記符号化された信号についてビット・インターリービングを実行して、ビット・インターリーブされた信号を生成するビット・インターリーバと、
    前記ビット・インターリーバと前記符号器に接続されて、前記ビット・インターリーブされた信号か前記符号化された信号のいずれかを選択する第１選択器と、
    前記第１選択器に接続されて、前記ビット・インターリーブされた信号又は前記符号化された信号のいずれか選択された方を受信し変調する変調器と、
    前記変調器に接続されて、前記変調された信号を拡散させる拡散器と、
    前記拡散器に接続されて、前記拡散した信号についてチップ・インターリービングを実行して、チップ・インターリーブされた信号を生成するチップ・インターリーバと、
    前記チップ・インターリーバと前記拡散器に接続されて、前記チップ・インターリーブされた信号か前記拡散した信号のいずれかを選択する第２選択器と、
    前記第２選択器に接続されて、前記チップ・インターリーブされた信号か前記拡散した信号のいずれか選択された方を処理する処理器とからなる、符号化された情報を送信するための送信機。
16. 前記第１選択器と前記第２選択器は制御信号によって制御される請求項１５に記載の送信機。
17. アクティブ符号信号の数が所定値よりも大きいことを前記制御信号が表す場合に、前記第１選択器が前記ビット・インターリーブされた信号を選択し、前記第２選択器が前記拡散した信号を選択する請求項１６に記載の送信機。
18. 前記所定値はアクティブ符号信号の最大可能数の約半分である請求項１６に記載の送信機。
19. 前記符号器は受信したアクティブ符号信号についてFEC 符号化を実行することを特徴とする請求項１６に記載の送信機。
20. 前記処理器が前記チップ・インターリーブされた信号又は前記拡散した信号のいずれか選択された方についてIDFTを実行すると共に、前記処理器に接続され、IDFT信号をアクティブ符号信号の数を表す制御信号と合成して、出力信号を生成する多重化装置からなる請求項１６に記載の送信機。
21. RF信号を受信し処理するための受信機であって、
    逆多重化装置に接続され、符号化された情報信号を受信し、前記RF信号の符号化された情報信号の部分についてDFT を実行して、処理された信号を生成する処理器と、
    前記処理器に接続され、前記処理された信号を受信し、前記処理された信号についてチップ・デインターリービングを実行して、チップ・デインターリーブされた信号を生成す
    るチップ・デインターリーバと、
    前記チップ・デインターリーバと前記処理器に接続され、前記チップ・デインターリーブされた信号か前記処理された信号のいずれかを選択する第１選択器と、
    前記第１選択器に接続され、前記選択された信号を受信し逆拡散させる逆拡散器と、
    前記逆拡散器に接続され、前記逆拡散した信号を復調する復調器と、
    前記復調器に接続され、前記復調された信号をビット・デインターリーブするビット・デインターリーバと、
    前記復調器と前記ビット・デインターリーバに接続され、前記復調された信号又は前記ビット・デインターリーブされた信号のいずれかを選択する第２選択器と、
    前記第２選択器に接続され、前記第２選択器から受信した信号を復号して、アクティブ符号信号を生成する復号器とからなる受信機。
22. アクティブ符号信号の数が所定値よりも小さいことを制御信号が表す場合に、前記第１選択器が前記ビット・インターリーブされた信号を選択し、前記第２選択器が前記復調された信号を選択する請求項２１に記載の送信機。
23. 前記RF信号を符号化された情報信号の部分と制御信号の部分に分離する逆多重化装置からなる請求項２１に記載の受信機。

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