JP3801972B2 - インタリーバ・パターンの修正 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ソース・データ・ストリームのインタリーブ、インタリーブされたデータ・ストリームのデインタリーブ、ならびにその送信機および受信機に関し、特にブロックをベースとしたインタリーバに使用するのに好適である。
【０００２】
【従来の技術】
特に無線チャネル特性の変化による信号フェージングの影響を受ける無線通信システムにおいて、ある限定された形式の時間ダイバーシティを得るために、インタリーバを使用することは技術的によく知られている。送信機および受信機がそれぞれデータのインタリーブおよびデインタリーブを行う通信システムの例を図６に示す。
【０００３】
図６において、送信機１００、１１０、１２０、および１３０は、チャネル１４０を介して受信機１５０、１６０、１７０、および１８０にデータを送信する。送信機は、信号源１００よりデータを取得し、このデータにＦＥＣ（Forward Error Correction）符号器１１０により誤り訂正符号化（ＦＥＣ）が施されることによって、畳み込み符号または畳み込み符号から派生する符号が得られる。ＦＥＣ符号器１１０の出力は、ソース・データ・ストリームとしてインタリーバ１２０に送られる。
【０００４】
並び替え装置としても知られるインタリーバは、データ送信システムにおいて雑音バーストやフェージングの影響を最小限に抑えるために使用される。インタリーバは一般に、ブロック構造または畳み込み構造を用いて実現する。通信システムでは様々な種類のブロックインタリーバが使用される。その他のインタリーバとしては、Ｓランダム（S-Random）インタリーバ、ディザドゴールデン（Dithered-Golden）インタリーバ、擬似ノイズ（ＰＮ）インタリーバなどがある。
【０００５】
ブロックインタリーバは、符号化データを矩形配列でフォーマットする。通常、配列の各行は列数に相当する長さの符号語またはベクトルを構成する。ビットは列単位で読み出され、チャネルを介して送信される。受信機において、デインタリーバは同じ矩形配列フォーマットでデータを格納するが、読み出しは一度に１符号語ずつ行単位で行う。送信時のデータのこのような並び替えの結果、誤りバーストはいくつかのバーストに分解され、その数は符号化時の矩形配列の行数に相当する。ベクトルを１つだけ使用するものなど、ブロックインタリーバの他の実施例も存在する。
【０００６】
ブロックインタリーバの代わりに畳み込みインタリーバをまったく同様の方法で使用することもできる。
【０００７】
インタリーブの処理および実際のインタリーバの機能は、以下の例を考慮することで理解が容易になる。インタリーバの対象となるソース・データ・ストリームが入力系列ｘ_k1であると仮定すると、インタリーバの機能は入力系列ｘ_kを以下の式に従って出力系列ｙ_kに並び替えるものとして表現できる。
ｙ_k＝ｘ_f(k)，
ここで、ｆ（ｋ）は、例えば
ｆ（ｋ）＝１＋［（７^*ｋ）ｍｏｄ５４］
となる順列関数であるが、ｋは１から５４の範囲であり、５４はこの例では１符号ブロックの長さである。この関数例を適用すると、入力系列は、（ｙ₁ｙ₂…ｙ₅₄）＝（ｘ₈ｘ₁₅ｘ₂₂ｘ₂₉ｘ₃₆ｘ₄₃ｘ₅₀ｘ₃ｘ₁₀ｘ₁₇…ｘ₄₁ｘ₄₈ｘ₁）に従って出力系列にマッピングされる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のインタリーブ技術は、特に複数の異なる送信機のデータが１つのチャネルで同時に伝送される通信システムでは不利である。これについて図７を参照して詳細に説明する。
【０００９】
図７を参照すると、同じチャネル１４０でデータを送信する３つの送信装置が示されている。個々の送信機は実質的には同一の構成であるが、異なる信号源２００、２１０、および２２０からデータを送信する。個々の信号源からのデータの各々は、まずそれぞれのＦＥＣ符号器１１０で誤り訂正符号化され、次にインタリーバ２３０でインタリーブされてから変調器１３０で変調される。
【００１０】
図７で説明した送信方式は、多数のデータ・ストリーム間である種の干渉が存在し、システムの性能に悪影響を与えるので不利である。これは同じ無線リソースを同時に共有する多数のデータ・ストリームが、完全直交性の一般的な要件を満たさないためである。特に、干渉によってバースト誤りが発生し、それぞれの受信機でデータを正しく受信できない場合がある。
【００１１】
発明の要約
ストリーム間の干渉を減少させることができる、ソース・データ・ストリームのインタリーブ方法、インタリーブされたデータ・ストリームのデインタリーブ方法、ならびにその送信機および受信機が提供される。
【００１２】
一実施例によれば、送信機におけるインタリーバ・パターンを用いたソース・データ・ストリームのインタリーブ方法が提供される。この方法は、マザー・インタリーバ・パターンにアクセスし、インタリーバ・パラメータにアクセスし、インタリーバ・パラメータを用いてマザー・インタリーバ・パターンを修正し、送信機で修正したインタリーバ・パターンを適用してソース・データ・ストリームのインタリーブを行う。送信機がマザー・インタリーバ・パターンの修正のために使用するインタリーバ・パラメータは、同時に同じチャネルを介してデータを送信する少なくとも１台の他の送信機が同時に使用するインタリーバ・パラメータとは異なる。
【００１３】
他の実施例によれば、送信機は、インタリーバ・パターンを用いてソース・データ・ストリームをインタリーブするインタリーバを有する。インタリーバは、マザー・インタリーバ・パターンにアクセスし、インタリーバ・パラメータにアクセスし、インタリーバ・パラメータを用いてマザー・インタリーバ・パターンを修正し、修正したインタリーバ・パターンを適用してソース・データ・ストリームのインタリーブを行うように構成される。送信機がマザー・インタリーバ・パターンの修正に使用するインタリーバ・パラメータは、同時に同じチャネルを介してデータを送信する少なくとも１台の他の送信機が同時に使用するインタリーバ・パラメータとは異なる。
【００１４】
さらに別の実施例によれば、受信機でデインタリーバ・パターンを使用してデータ・ストリームをデインタリーブする方法が提供される。この方法は、マザー・デインタリーバ・パターンにアクセスし、デインタリーバ・パラメータにアクセスし、デインタリーバ・パラメータを用いてマザー・デインタリーバ・パターンを修正し、受信機で修正したデインタリーバ・パターンを適用してデータ・ストリームのデインタリーブを行う。受信機がマザー・デインタリーバ・パターンの修正のために使用するデインタリーバ・パラメータは、同時に同じチャネルを介してデータを受信する少なくとも１台の他の受信機が同時に使用するデインタリーバ・パラメータとは異なる。
【００１５】
さらに別の実施例によれば、デインタリーバ・パターンを使用してデータ・ストリームをデインタリーブするデインタリーバを有する受信機が提供される。デインタリーバは、マザー・デインタリーバ・パターンにアクセスし、デインタリーバ・パラメータにアクセスし、デインタリーバ・パラメータを用いてマザー・デインタリーバ・パターンを修正し、修正したデインタリーバ・パターンをデータ・ストリームのデインタリーブに適用するように構成される。受信機がマザー・デインタリーバ・パターンの修正のために使用するデインタリーバ・パラメータは、同時に同じチャネルを介してデータを受信する少なくとも１台の他の受信機が同時に使用するデインタリーバ・パラメータとは異なる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明するが、同じ要素や構成には同じ参照番号を付して示すものとする。
【００１７】
図１を参照して、通信システムの送信機側に係る実施の形態について説明する。本発明の明瞭さを不必要に損なうことがないよう、受信機側については詳細に論じないものとする。送信機側において実施の形態がいかに機能するかを知れば、当業者は、送信機側の個々の装置に対応する構成部分を備えることによって、きわめて直接的に受信機側の設計を行うことができる。
【００１８】
図１に示すように、同じチャネル１４０でデータを送信する各データ送信装置には、それぞれ別個のインタリーバ３００、３１０、および３２０、すなわち使用するインタリーバ・パタ−ンが異なるインタリーバ３００、３１０、および３２０が含まれる。以下に詳述するように、実施の形態におけるインタリーバ３００、３１０、および３２０は、それぞれ対応するインタリーバ・パターンを生成するために使用するパラメータｐ_i（ｉ＝１、２、３）を受信する。
【００１９】
これらのパラメータから異なるインタリーバ・パターンを取得するため数種類の方法がある。
【００２０】
インタリーバ・パターンを生成する一方法は、所定のマザー・インタリーバ・パターンを修正することである。インタリーバを起動する前に、インタリーバの入力において長さＮの入力ベクトルを利用できなければならない。すなわち、入力にはＮシンボルが必要となる。実施の形態について説明する上で、「シンボル」という用語はベクトルを分割するために使用できる任意のデータ要素またはデータ単位を意味する。Ｎはインタリーバ長であり、インタリーバを適用する通信システムによって与えられるパラメータである。実施の形態では２以上のインタリーバ長を使用することが好ましい。
【００２１】
マザー・インタリーバ・パターンの修正は、それぞれのインタリーバ・パラメータｐ_iによって異なるアルゴリズムを適用することによって行う。そのようなアルゴリズムの実施の形態としては、シンボルの入力系列を周期的にシフトするものがある。これについて、図２を参照して以下に説明する。
【００２２】
ソース・データ・ストリームが位置ｘ_k（ｋ＝０、…、Ｎ−１）である１続きのシンボルから構成されているとすると、このデータ・ストリームに対して、インタリーブの前に「周期的シフト」が施される。このため、周期的シフトのパラメータπが各送信機ｉにおいて導入される。
ｐ_i＝π_i
これにより、入力位置は周期的にπだけシフトするが、これは各ベクトル内でＮより大きなビット位置が同じベクトルの対応する位置まで折り返されることを意味する。図２の例で、Ｎの値は１０であり周期的シフト・パラメータπは３に等しい。図２（ａ）に示す系列を起点として、シンボルが右側へ３つだけシフトすることにより、図２（ｂ）に示す系列が得られ、さらにシンボルｘ₇、ｘ₈、ｘ₉が折り返され、図２（ｃ）に示す系列が得られる。図２（ｂ）に示した中間の系列は説明のためだけに示したものであって、図２（ｃ）に示した系列は、一度の動作で図２（ａ）に示した最初の系列から得られる。
【００２３】
このように、入力シンボル位置はｘ_kからｘ'_kへ、
ｘ'_k＝［ｘ_k＋π］ｍｏｄＮ
に従って変化している。ここで、ｍｏｄはよく知られたモジュロ関数である。上記の関係式はＮだけオフセットした任意のπの値に対して同一である。したがって、パラメータπを変化させる範囲は一般性を損なうことなく０からＮ−１までの整数範囲に設定できる。
【００２４】
同一のマザー・インタリーバ・パターンを使用する場合、合計Ｎ個の異なるインタリーバ・パターンが得られる。さらに、インタリーバ・パラメータπを０に設定するとマザー・インタリーバ・パターンそのものを使用する結果となる。
【００２５】
図２に示す周期的シフト方式は、インタリーブの前のソース・データ・ストリームに対して実行するものとして説明したが、この方式は出力系列にも適用できる。出力系列のシンボル位置ｙ_kは、関数ｆをマザー・インタリーバの特性を表す関数として、
ｙ_k＝ｆ（ｘ_k）
に従って入力シンボル位置ｘ_kから得られるものとすると、出力系列の周期的シフトは、
ｙ_k＝［ｆ（ｘ_k）＋π］ｍｏｄＮ
と表すことができる。
【００２６】
別の実施の形態として、周期的シフト方式は入力系列と出力系列の双方に対して実行しても良い。これによって、異なるインタリーバの選択の柔軟性が高まり、結果として、使用可能または選択可能な異なるインタリーバの数が多くなる。
【００２７】
周期的シフト方式をインタリーブ処理の前後で実行する場合、それらのアルゴリズムは互いに完全に独立して実行することができるが、同じパラメータを使用することも可能である。したがって、一実施の形態ではインタリーバのパラメータｐ_i（ｉ＝１、２、３）を両方の周期的シフト処理に共通して使用され、また別の実施の形態ではパラメータｐ_i（ｉ＝１、２、３）は、実質上２つの異なる値を含むデータ列であり、１つは入力系列の周期的シフトに使用し、もう１つは出力系列の周期的シフトに使用される。
ｐ_i＝＜πⁱⁿ、π^out＞_i
異なるアルゴリズムを組み合わせるため、異なるインタリーバ・パターンのデータ列が特定の組み合わせになると、異なるストリームに対して同一のインタリーバ動作となってしまうことがある。これは、システムによって定められる所与のパラメータＮに依存する。したがって、インタリーバ・パターンのパラメータ選択においては、同一のインタリーバとなるようなデータ列を回避することが好ましい。異なるストリームに対して同一のインタリーブ動作となるようなパラメータのデータ列が与えられたと判定された場合、このデータ列は別のデータ列と交換される。
【００２８】
マザー・パターンから異なるインタリーバ・パターンを取得する方法の別の実施の形態として、バイアス・ミラーリング方式があり、これについて図３および図４を参照して以下に説明する。
【００２９】
ミラーリングそのものは、単に位置の順序を逆転する処理である。すなわち、
ｘ'_k＝（Ｎ−１）−ｘ_k
である。
【００３０】
多様性を増加させるために、中心位置のパラメータγが各送信機ｉにおいて導入される。
ｐ_i＝γ_i
パラメータγは０．５の整数倍である。パラメータγが整数の場合はミラーリング点として動作し、また、整数以外の場合は２つの位置［γ−０．５；γ＋０．５］の間をミラーリングの中心として設定する。ミラーリング位置はベクトルの中心ではなくなるので、本ミラーリング方式は「バイアス・ミラーリング」と呼ばれる。
【００３１】
図３は、中心位置のパラメータγが整数であるバイアス・ミラーリング方式を示している。図３の例では、γは３に等しい。第１ステップで系列にミラーリングを施して図３（ｂ）に示す系列を得、シンボル位置ｘ₉、ｘ₈、およびｘ₇を折り返して図３（ｃ）に示す系列を得る。図４の例では、中心位置のパラメータγは２．５に等しく、ミラーリング軸は位置ｘ₂とｘ₃の間に設定される。
【００３２】
このように、ミラーリング後のベクトルが境界を越える場合、位置の折り返しを伴うミラーリングが施される。パラメータγは、０から（Ｎ−０．５）の範囲の０．５の整数倍である。バイアスをかけないミラーリング処理を得るには、パラメータγをＮ／２に設定する。
【００３３】
ここで、図３（ｂ）および図４（ｂ）に示した系列は説明のためのものであって、必ずしも明示的に実行されるとは限らない。
【００３４】
さらに、バイアス・ミラーリングは、入力系列に対して実行することが好ましいが、別の実施の形態では、入力系列の代わりに、あるいはそれに加えて出力系列を修正しても良い。
ｐ_i＝＜γⁱⁿ、γ^out＞_i
異なるインタリーバ・パターンを得る別の実施の形態としては、様々な擬似ランダム雑音生成多項式を利用するものがある。本実施の形態は、特に相関がないＰＮインタリーバ（または擬似雑音インタリーバまたは擬似ランダム・インタリーバ）に使用することができる。上述したように、従来のブロックインタリーバにおいて入力データは、行列式構成の１組のメモリ要素の行に沿って書き込まれた後、列に沿って読み出される。ＰＮインタリーバは、従来のブロックインタリーバの１種であり、データは順次メモリに書き込まれ、擬似ランダムな順序で読み出される。ランダム・インタリーバは、ランダム雑音源を基にランダム順列から生成される順列ブロックインタリーバである。例えば、ある長さの雑音ベクトルが生成され、雑音ベクトルをある順序に並べ替える順列を使用してインタリーバを生成する。実施の際には、雑音ベクトルそのものは、擬似ランダム雑音生成器で生成することができる。
【００３５】
擬似ランダム雑音生成器の技術としては、図５に示すような線形フィードバック・シフト・レジスタ（ＬＦＳＲ）を使用するものが知られている。ＬＦＳＲは、データ値ｘ^j（ｊ＝０、１、２、３、４）を格納するＤフリップフロップ７００、７１０、７２０、７３０、および７４０などの一連の遅延素子から構成されている。格納されたデータ値は、それぞれの重み係数ｃ_jに従ってＬＦＳＲの入力にフィードバックされる。このようにフィードバックは次のような多項式で表すことができる。

ここで、Ｌはタブの数、すなわちＬＦＳＲの段数である。図５の例では、ｃ₁＝０およびｃ₀＝ｃ₂＝ｃ₃＝ｃ₄＝１であるので、多項式はｖ（ｘ）＝ｘ⁴＋ｘ³＋ｘ²＋ｘ⁰となる。
【００３６】
このようなレジスタからＰＮ系列を導く方法の一例として、各タップの内容を使用し、これを整数の２進表示として解釈する方法がある。他の方式については当業者にとっては明白であるのでここでは詳細な説明を省略する。
【００３７】
このように、本実施の形態におけるインタリーバ・パターンのパラメータｐ_iは、固有な生成多項式であってデータ・ストリームごとに異なる。
ｐ_i＝ｖ_i（ｘ）＝｛ｃ_j｜ｊ＝０、…、Ｌ−１｝_i
擬似ランダム系列の周期は少なくともＮでなければならないので、実施の形態では、擬似ランダム系列がＮより大きい場合に擬似ランダム雑音ベクトルを取得するために使用されるＮ個の値が用意されている。好ましくは、最小のＮが選択される。
【００３８】
さらに上述したような妥当な生成多項式をできるだけ多く選択することが好ましい。しかし、実施を容易にするためには、最小のメモリ長Ｌ、すなわち段数で必要条件を満たす多項式を選択する。
【００３９】
さらに別の実施の形態においては、ＬＦＳＲは前述とほとんど同じ方法で使用されるが、インタリーバ・パターンのパラメータｐ_iは、ストリームごとに固有な初期値を示すようにしても良い。ｍ系列がＬ段の線形フィードバック・シフト・レジスタと定義されることはよく知られている。同レジスタの最大周期は、ｑ^L-1となり、ｑは２進ＬＦＳＲでは２に設定される。シフト・レジスタは、０＜κ＜ｑ^Lを満たす設定値κで初期化する必要がある。この初期値は雑音ベクトルを持つ値の系列に直接影響する。したがってκ値はインタリーバ・パターンのパラメータｐ_iとして用いられる。
ｐ_i＝κ_i
【００４０】
以上、異なるインタリーバ・パターンを得るために使用できるいくつかの実施の形態について説明したが、各パラメータはそれぞれ独立して設定できるため、上記の方式のいくつかまたはすべてを組み合わせて使用し、異なるインタリーバ数を増加させることができる。これは、インタリーバ・パターンのパラメータｐ_i（ｉ＝１、２、３）が、１つ以上の周期的シフト・パラメータπ、πⁱⁿ、π^out、１つ以上のバイアス・ミラーリング・パラメータγ、γⁱⁿ、γ^out、固有な擬似ランダム雑音生成多項式ｖ、または固有な初期値κ等を１つ以上含む多値データ列であることを意味している。
ｐ_i＝＜πⁱⁿ、π^out、γⁱⁿ、γ^out、｛ｃ_j｜ｊ＝０、…、Ｌ−１｝、κ＞_i
また、異なるＬＦＳＲの系列長Ｌを使用できる。実施の形態のシステムには、同一のインタリーバになるようなパラメータの組み合わせを回避するメカニズムが含まれることがわかる。
【００４１】
また、図１においてインタリーバ３００、３１０、および３２０は、図７のマザー・インタリーバ２３０に置き換わるものとして説明したが、送信機およびその逆の受信機においては、図中変更された異なるインタリーバ３００、３１０、および３２０のブロックにマザー・インタリーバ２３０を加えても良い。このように、本実施の形態は、ストリームごとにマザー・インタリーバ２３０にブロックを加える、あるいはストリームごとにマザー・インタリーバ２３０に置き換わるインタリーバ３００、３１０、および３２０を提供する実施の形態である。同様に、マザー・インタリーバの前または後にブロックを追加するか、マザー・インタリーバを上記の機能を明らかに満足する異なるインタリーバのブロックで置き換えることによって実現できる。
【００４２】
さらに、別の実施の形態によれば、インタリーバ機能は時間変化を伴う。インタリーバ・パターンのパラメータｐ_iが複数の値を含むデータ列の場合、時間変化はこれらの値の全部、またはその一部にのみ適用できる。
【００４３】
データ・ストリームにおいて個々のインタリーバが同一となってしまうパラメータの組み合わせを回避することができない場合、同一となるインタリーバ数をできるだけ小さくするようにパラメータを選択することが好ましい。
【００４４】
当業者には明らかなように、上記の技術は同期データ送信のためにインタリーバ間の相関をなくすことができる。誤り訂正復号（ＦＥＣ）を含む通信システムにおいて、干渉バーストは多数の分散した信号誤りよりも大きな影響を復号器の性能に及ぼす。したがって、本実施の形態は、ＦＥＣ符号の復号前に２つのストリーム間に存在するバースト干渉を、各ストリームのより小さなバーストあるいは単一誤りに分散することができるようにする。これは、上記の実施の形態では例えば汎用インタリーバ、すなわちマザー・インタリーバから多数のインタリーバを得ることによって実現する。
【００４５】
異なるインタリーバ・パターンを用いて誤りの相関をなくすことは、データ・ストリームが符号ブロック長、拡散率、符号率等に関してお互いの差がない場合に特に有利である。したがって、本実施の形態は、特に３ＧＰＰをベースとしたマルチコード伝送によるＨＳＤＰＡ（高速下り回線パケットアクセス）に適している。
【００４６】
ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）システムにおいて、パラメータを選択する簡単な方法は拡散符号数σを使用することである。
ｐ_i＝σ_i
３ＧＰＰをベースとした例において、各拡散符号が１つのデータ・ストリームを表すとして、現在最大５１２の拡散符号が１つのセル内で同時に使用される。
【００４７】
別の実施の形態は、インタリーバ・パターンのパラメータｐ_i、特にシフト・パラメータπとデータ・ストリームＩＤの間の簡単な関係を使用する。
ｐ_i＝π_i＝ｇ（データ・ストリームＩＤ）
ここで、ｇは整数データ・ストリームＩＤをインタリーバ・パターンのパラメータｐ_iに変換する任意の関数である。この関数は入力または出力系列をシフトするための周期的シフト・パラメータπⁱⁿ、π^outを得るためにも適用できる。
【００４８】
ミラーリング・パラメータγ、γⁱⁿ、γ^outの場合、整数であるデータ・ストリームＩＤを０．５のバイアス・ミラーリングのパラメータの整数倍に変換するために任意の関数ｈが選択される。
ｐ_i＝γ_i＝ｈ（データ・ストリームＩＤ）
ここでも、この関数は入力および出力系列のミラーリングに使用できる。
【００４９】
別の実施の形態においては、関数ｇおよびｈは識別関数、すなわち、
ｐ_i＝π_i＝データ・ストリームＩＤ
および、
ｐ_i＝γ_i＝データ・ストリームＩＤ
として選択される。
【００５０】
前述の説明から明らかなように、各実施の形態は送信機でインタリーバ・パターンを使用したソース・データ・ストリームをインタリーブする方法を提供する。マザー・インタリーバ・パターンとインタリーバ・パラメータがアクセスされる。マザー・インタリーバ・パターンは、インタリーバ・パラメータが用いられることにより修正される。次に修正されたインタリーバ・パターンを送信機におけるソース・データ・ストリームのインタリーブに適用する。送信機におけるマザー・インタリーバ・パターンの修正に使用されるインタリーバ・パラメータは、同時に同じチャネルでデータを送信する少なくとも１台の他の送信機で同時に使用するインタリーバ・パラメータとは異なる。さらに対応するデインタリーブ方法が提供される。異なるストリーム間でインタリーバ処理の相関をなくすことによって、ストリーム間の干渉を減少することができる。
【００５１】
実施の形態によれば、各インタリーバは同じチャネルでデータを送信する他の送信機が同時に使用するインタリーバ・パターンとは異なるインタリーバ・パターンを使用する。インタリーバ・パターンはインタリーバの特性を表現するものであることが知られている。例えば、上記の順列例において、インタリーバ・パターンは関数ｆ（ｋ）に相当する。チャネルは、干渉が発生するような異なる送信機のデータを送信するために使用される、物理的あるいは論理的なものである。
【００５２】
複数のデータ送信装置のそれぞれに異なるインタリーバ・パターンを使用することによって、ストリーム間のバースト誤りは多数の短いバースト誤りあるいは単一誤りに変換される。このように、実施の形態は特にバースト誤りがストリーム間の干渉の結果として生じる場合に有利である。
【００５３】
これは一般にストリーム間の干渉が、その性質上多少バースト性を持っているため、すなわち１情報単位を超える長さの誤りブロックとなるためである。バースト干渉を多数の短い誤りに変換することによって、実施の形態はインタリーバの相関をなくすことができるため、図７に示したシステムに比較して改善されている。従来のシステムにおいて、すべてのデータ・ストリームは同一のインタリーバおよびＦＥＣ符号を使用する。ＦＥＣ復号器で訂正不可能な誤りパターンが発生した場合、誤りパターンは同一である、すなわち、十分な相関性があるので誤りパターンはすべてのデータ・ストリームに発生する。異なるインタリーバを使用することによって、誤りパターンの相関がなくなり、データ・ストリームの一部において誤りパターンは訂正不可能のままであり、一方異なる誤りパターンを持つ他のデータ・ストリームでは訂正が可能である。このように、本実施の形態はシステム性能を向上する。
【００５４】
さらに各実施の形態は、これらの技術が単一誤り（例えば畳み込み符号、ターボ符号）あるいはバースト誤り（例えば、リード・ソロモン符号）に対してもっとも有効であるように設計されているので、従来のＦＥＣ方式を改善する。従来のＦＥＣ方式とは対照的に、各実施の形態は発生したバースト誤りを一続きのより小さなバーストあるいは単一誤りに分散できるようにするので有利である。
【００５５】
さらに、各実施の形態は特にインタリーバ機能が時間的に一定である場合、送信機および受信機において容易に実現できる。しかし、実施の形態は、通信システムの設計の観点から必要である場合、時間変化を伴うインタリーバ機能で使用できる。このように、各実施の形態は異なるシステム設計に対応して柔軟に容易に構成できる。
【００５６】
異なるインタリーバ・パターンを使用する誤りの相関をなくすことは、特に符号ブロック長、拡散率、符号率等のその他のパラメータに関してデータ・ストリーム間に差がないシステムで適用可能であるので、各実施の形態は特に３ＧＰＰ（第３世代パートナーシップ・プロジェクト）内でのマルチコード伝送によるＨＳＤＰＡに適している。
【００５７】
また、各実施の形態は、構成を変更することなく干渉除去または干渉打ち消し技術に有益な影響を及ぼす。これらの方式を用いていくつかの点で送信データの推定を行う。ここでも、例えば畳み込みＦＥＣ符号を使用する場合、誤った推定があると、これはバースト性のものである可能性がもっとも高い。このように、各実施の形態に係る異なるインタリーバを具備することにより上記のバースト性のある誤った推定の相関をなくすことを可能にし、それによってＦＥＣ復号器に対する悪影響も少なくなる。
【００５８】
各実施の形態は、特にＩＴＵのＩＭＴ−２０００の枠組み内でＥＴＳＩが開発中の第３世代（３Ｇ）移動システムであるＵＭＴＳ（ユニバーサル移動電話システム）のような直接拡散ＣＤＭＡシステムに適用可能である。
【００５９】
本発明はそれに従って構成された物理的な実施の形態に関して説明したが、当業者にとって本発明に対する種々の変更、バリエーション、および改良は、上記の教示内容に鑑み、かつ付属の請求項の範囲内で、本発明の趣旨や適用範囲から逸脱することなく実行可能であることは明白である。さらに、当業者が熟知する分野は、ここに説明した発明の明瞭性を不必要に損なうことがないように説明を省いた。したがって、当然のことながら本発明は特定の説明を目的とした実施の形態に限定されず、付属する請求項の範囲によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態による通信システムの送信側を示す図
【図２】実施の形態の周期的シフト方式を示す図
【図３】整数ミラー位置を有する実施の形態によるバイアス・ミラーリング方式を示す図
【図４】小数ミラー位置を使用した実施の形態による別のバイアス・ミラーリング方式を示す図
【図５】実施の形態で使用できるＬＦＳＲを示す図
【図６】インタリーブ技術を用いた通信システムを示す図
【図７】多数のソースからのデータを１つの同じチャネルで送信する従来の技術による通信システムの送信機側を示す図

Claims (46)

1. 送信機でインタリーバ・パターンを用いてソース・データ・ストリームのインタリーブを行う方法であって、前記方法は、
   マザー・インタリーバ・パターンにアクセスし、
   インタリーバ・パラメータにアクセスし、
   前記インタリーバ・パラメータによって定まる量だけソース・データ・ストリームのベクトル要素を周期的にシフトすることにより前記マザー・インタリーバ・パターンを修正し、
   前記送信機で前記修正したインタリーバ・パターンを適用して前記ソース・データ・ストリームのインタリーブを行う、ステップを有し、
   前記マザー・インタリーバ・パターンを修正するために送信機が使用する前記インタリーバ・パラメータは、同じチャネルで同時にデータを送信する少なくとも１台の他の送信機が同時に使用するインタリーバ・パラメータとは異なることを特徴とする方法。
2. 前記マザー・インタリーバ・パターンを修正するステップは、データ・ストリームのベクトル要素を折り返すステップを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 送信機でインタリーバ・パターンを用いてソース・データ・ストリームのインタリーブを行う方法であって、前記方法は、
   マザー・インタリーバ・パターンにアクセスし、
   インタリーバ・パラメータにアクセスし、
   前記インタリーバ・パラメータによって定まるミラーリング位置を用いて、ソース・データ・ストリームのベクトル要素に対してバイアス・ミラーリングを実行することにより前記マザー・インタリーバ・パターンを修正し、
   前記送信機で前記修正したインタリーバ・パターンを適用して前記ソース・データ・ストリームのインタリーブを行う、ステップを有し、
   前記マザー・インタリーバ・パターンを修正するために送信機が使用する前記インタリーバ・パラメータは、同じチャネルで同時にデータを送信する少なくとも１台の他の送信機が同時に使用するインタリーバ・パラメータとは異なることを特徴とする方法。
4. 前記マザー・インタリーバ・パターンを修正するステップは、データ・ストリームのベクトル要素を折り返すステップを含むことを特徴とする請求項３記載の方法。
5. 前記修正したインタリーバ・パターンを適用するステップは、
   前記マザー・インタリーバ・パターンを適用し、
   マザー・インタリーバ・パターンの適用の前または後にデータ・ストリームのベクトル要素の系列を変更する、ステップを含むことを特徴とする請求項１又は請求項３記載の方法。
6. 前記インタリーバ・パラメータは、データ・ストリームＩＤに対応することを特徴とする請求項１又は請求項３記載の方法。
7. 前記インタリーバ・パラメータは、経時変化することを特徴とする請求項１又は請求項３記載の方法。
8. ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）通信システムにおいて実行されるように構成された請求項１又は請求項３記載の方法。
9. 前記インタリーバ・パラメータは、拡散符号に対応することを特徴とする請求項８記載の方法。
10. ＨＳＤＰＡ（高速下り回線パケットアクセス）システムにおいて動作するように構成された請求項１又は請求項３記載の方法。
11. ソース・データ・ストリームの誤り訂正を実行するステップをさらに有する請求項１又は請求項３記載の方法。
12. インタリーバ・パターンを用いてソース・データ・ストリームをインタリーブするインタリーバを有する送信機であって、
    前記インタリーバは、マザー・インタリーバ・パターンにアクセスし、インタリーバ・パラメータにアクセスし、前記インタリーバ・パラメータによって定まる量だけソース・データ・ストリームのベクトル要素を周期的にシフトすることによって、前記マザー・インタリーバ・パターンを修正し、前記修正したインタリーバ・パターンを適用して前記ソース・データ・ストリームのインタリーブを行うように構成され、
    前記マザー・インタリーバ・パターンを修正するために送信機が使用する前記インタリーバ・パラメータは、同じチャネルで同時にデータを送信する少なくとも１台の他の送信機が同時に使用するインタリーバ・パラメータとは異なることを特徴とする送信機。
13. 前記インタリーバは、さらに、データ・ストリームのベクトル要素を折り返すことによって、前記マザー・インタリーバ・パターンを修正するように構成されることを特徴とする請求項１２記載の送信機。
14. インタリーバ・パターンを用いてソース・データ・ストリームをインタリーブするインタリーバを有する送信機であって、
    前記インタリーバは、マザー・インタリーバ・パターンにアクセスし、インタリーバ・パラメータにアクセスし、前記インタリーバ・パラメータによって定まるミラーリング位置を用いて、ソース・データ・ストリームのベクトル要素に対してバイアス・ミラーリングを実行することによって、前記マザー・インタリーバ・パターンを修正し、前記修正したインタリーバ・パターンを適用して前記ソース・データ・ストリームのインタリーブを行うように構成され、
    前記マザー・インタリーバ・パターンを修正するために送信機が使用する前記インタリーバ・パラメータは、同じチャネルで同時にデータを送信する少なくとも１台の他の送信機が同時に使用するインタリーバ・パラメータとは異なることを特徴とする送信機。
15. 前記インタリーバは、さらに、データ・ストリームのベクトル要素を折り返すことによって、前記マザー・インタリーバ・パターンを修正するように構成されることを特徴とする請求項１４記載の送信機。
16. 前記インタリーバは、さらに、前記マザー・インタリーバ・パターンを適用し、マザー・インタリーバ・パターンの適用の前または後にデータ・ストリームのベクトル要素の系列を変更することによって、前記修正したインタリーバ・パターンを適用するように構成されることを特徴とする請求項１２又は請求項１４記載の送信機。
17. 前記インタリーバ・パラメータは、データ・ストリームＩＤに対応することを特徴とする請求項１２又は請求項１４記載の送信機。
18. 前記インタリーバ・パラメータは、経時変化することを特徴とする請求項１２又は請求項１４記載の送信機。
19. ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）通信システムにおいて動作するように構成される請求項１２又は請求項１４記載の送信機。
20. 前記インタリーバ・パラメータは、拡散符号に対応することを特徴とする請求項１９記載の送信機。
21. ＨＳＤＰＡ（高速下り回線パケットアクセス）システムにおいて動作するように構成される請求項１２又は請求項１４記載の送信機。
22. ソース・データ・ストリームの誤り訂正をさらに実行するように構成される請求項１２又は請求項１４記載の送信機。
23. 受信機でデインタリーバ・パターンを用いてデータ・ストリームのデインタリーブを行う方法であって、前記方法は、
    マザー・デインタリーバ・パターンにアクセスし、
    デインタリーバ・パラメータにアクセスし、
    前記デインタリーバ・パラメータによって定まる量だけデータ・ストリームのベクトル要素を周期的にシフトすることにより前記マザー・デインタリーバ・パターンを修正し、
    前記受信機で前記修正したデインタリーバ・パターンを適用して前記データ・ストリームのデインタリーブを行う、ステップを有し、
    前記マザー・デインタリーバ・パターンを修正するために受信機が使用する前記デインタリーバ・パターンは、同じチャネルで同時にデータを受信する少なくとも１台の他の受信機が同時に使用するデインタリーバ・パラメータとは異なることを特徴とする方法。
24. マザー・インタリーバ・パターンにアクセスし、
    インタリーバ・パラメータにアクセスし、
    前記デインタリーバ・パラメータによって定まる量だけデータ・ストリームのベクトル要素を周期的にシフトすることにより前記マザー・インタリーバ・パターンを修正し、
    送信機で前記修正したインタリーバ・パターンを適用して前記ソース・データ・ストリームのインタリーブを行う、ステップによってインタリーブされたデータ・ストリームをデインタリーブするよう構成された請求項２３記載の方法であって、
    前記マザー・インタリーバ・パターンを修正するために送信機が使用する前記インタリーバ・パラメータは、同じチャネルで同時にデータを送信する少なくとも１台の他の送信機が同時に使用するインタリーバ・パラメータとは異なることを特徴とする方法。
25. 前記マザー・デインタリーバ・パターンを修正するステップは、データ・ストリームのベクトル要素を折り返すステップを含むことを特徴とする請求項２３記載の方法。
26. 受信機でデインタリーバ・パターンを用いてデータ・ストリームのデインタリーブを行う方法であって、前記方法は、
    マザー・デインタリーバ・パターンにアクセスし、
    デインタリーバ・パラメータにアクセスし、
    前記マザー・デインタリーバ・パターンを修正するステップは、前記デインタリーバ・パラメータによって定まるミラーリング位置を用いて、データ・ストリームのベクトル要素に対してバイアス・ミラーリングを実行することにより前記マザー・デインタリーバ・パターンを修正し、
    前記受信機で前記修正したデインタリーバ・パターンを適用して前記データ・ストリームのデインタリーブを行う、ステップを有し、
    前記マザー・デインタリーバ・パターンを修正するために受信機が使用する前記デインタリーバ・パターンは、同じチャネルで同時にデータを受信する少なくとも１台の他の受信機が同時に使用するデインタリーバ・パラメータとは異なることを特徴とする方法。
27. マザー・インタリーバ・パターンにアクセスし、
    インタリーバ・パラメータにアクセスし、
    前記マザー・デインタリーバ・パターンを修正するステップは、前記デインタリーバ・パラメータによって定まるミラーリング位置を用いて、データ・ストリームのベクトル要素に対してバイアス・ミラーリングを実行することにより前記マザー・インタリーバ・パターンを修正し、
    送信機で前記修正したインタリーバ・パターンを適用して前記ソース・データ・ストリームのインタリーブを行う、ステップによってインタリーブされたデータ・ストリームをデインタリーブするよう構成された請求項２６記載の方法であって、
    前記マザー・インタリーバ・パターンを修正するために送信機が使用する前記インタリーバ・パラメータは、同じチャネルで同時にデータを送信する少なくとも１台の他の送信機が同時に使用するインタリーバ・パラメータとは異なることを特徴とする方法。
28. 前記マザー・デインタリーバ・パターンを修正するステップは、データ・ストリームのベクトル要素を折り返すステップを含むことを特徴とする請求項２６記載の方法。
29. 前記修正したデインタリーバ・パターンを適用するステップは、
    前記マザー・デインタリーバ・パターンを適用し、
    マザー・デインタリーバ・パターンの適用の前または後にデータ・ストリームのベクトル要素の系列を変更する、ステップを含むことを特徴とする請求項２３又は請求項２６記載の方法。
30. 前記デインタリーバ・パラメータは、データ・ストリームＩＤに対応することを特徴とする請求項２３又は請求項２６記載の方法。
31. 前記デインタリーバ・パラメータは、経時変化することを特徴とする請求項２３又は請求項２６記載の方法。
32. ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）通信システムにおいて実行されるように構成された請求項２３又は請求項２６記載の方法。
33. 前記デインタリーバ・パラメータは、拡散符号に対応することを特徴とする請求項３２記載の方法。
34. ＨＳＤＰＡ（高速下り回線パケットアクセス）システムにおいて動作するように構成された請求項２３又は請求項２６記載の方法。
35. データ・ストリームの誤り訂正を実行するステップをさらに有する請求項２３又は請求項２６記載の方法。
36. デインタリーバ・パターンを用いてデータ・ストリームをデインタリーブするデインタリーバを有する受信機であって、
    前記デインタリーバは、マザー・デインタリーバ・パターンにアクセスし、デインタリーバ・パラメータにアクセスし、前記デインタリーバ・パラメータによって定まる量だけデータ・ストリームのベクトル要素を周期的にシフトすることによって、前記マザー・デインタリーバ・パターンを修正し、前記修正したデインタリーバ・パターンを適用して前記データ・ストリームのデインタリーブを行うように構成され、
    前記マザー・デインタリーバ・パターンを修正するために受信機が使用する前記デインタリーバ・パラメータは、同じチャネルで同時にデータを受信する少なくとも１台の他の受信機が同時に使用するデインタリーバ・パラメータとは異なることを特徴とする受信機。
37. 前記デインタリーバは、さらに、データ・ストリームのベクトル要素を折り返すことによって、前記マザー・デインタリーバ・パターンを修正するように構成されることを特徴とする請求項３６記載の受信機。
38. デインタリーバ・パターンを用いてデータ・ストリームをデインタリーブするデインタリーバを有する受信機であって、
    前記デインタリーバは、マザー・デインタリーバ・パターンにアクセスし、デインタリーバ・パラメータにアクセスし、前記デインタリーバ・パラメータによって定まるミラーリング位置を用いて、データ・ストリームのベクトル要素に対してバイアス・ミラーリングを実行することによって、前記マザー・デインタリーバ・パターンを修正し、前記修正したデインタリーバ・パターンを適用して前記データ・ストリームのデインタリーブを行うように構成され、
    前記マザー・デインタリーバ・パターンを修正するために受信機が使用する前記デインタリーバ・パラメータは、同じチャネルで同時にデータを受信する少なくとも１台の他の受信機が同時に使用するデインタリーバ・パラメータとは異なることを特徴とする受信機。
39. 前記デインタリーバは、さらに、データ・ストリームのベクトル要素を折り返すことによって、前記マザー・デインタリーバ・パターンを修正するように構成されることを特徴とする請求項３８記載の受信機。
40. 前記デインタリーバは、さらに、前記マザー・デインタリーバ・パターンを適用し、マザー・デインタリーバ・パターンの適用の前または後にデータ・ストリームのベクトル要素の系列を変更することによって、前記修正したデインタリーバ・パターンを適用するように構成されることを特徴とする請求項３６又は請求項３８記載の受信機。
41. 前記デインタリーバ・パラメータは、データ・ストリームＩＤに対応することを特徴とする請求項３６又は請求項３８記載の受信機。
42. 前記デインタリーバ・パラメータは、経時変化することを特徴とする請求項３６又は請求項３８記載の受信機。
43. ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）通信システムにおいて動作するように構成される請求項３６又は請求項３８記載の受信機。
44. 前記デインタリーバ・パラメータは、拡散符号に対応することを特徴とする請求項４３記載の受信機。
45. ＨＳＤＰＡ（高速下り回線パケットアクセス）システムにおいて動作するように構成される請求項３６又は請求項３８記載の受信機。
46. データ・ストリームの誤り訂正をさらに実行するように構成される請求項３６又は請求項３８記載の受信機。

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