JP3824653B2 - 例えばチャネルビットレートが可変であるチャネルを介して伝送するためのデータの処理方法 - Google Patents

Description

例えばチャネルビットレートが可変であるチャネルを介して伝送するためのデータの処理方法
本発明は、チャネルビットレートが可変であるチャネルを介して伝送するためのデータの処理方法から出発する。
従来の技術
移動テレビ電話適用のための規格Ｈ３２４Ｍは、すべての移動無線装置を許容する。そのため使用されるデータレート（チャネルビットレート）に対する要求が異なる場合がある。１つの伝送装置内であっても使用されるビットレートは、音声チャネル変復調装置とビデオチャネル変復調装置とで異なる場合がある。
ＤＥ４１３７６０９Ａ１から、１つのチャネルを介して伝送され、エラー補正されたコードに従って処理された２進信号の符号化方法が公知である。ビットエラー発生確率が評価され、受信されたビットが正しいか、またはエラーがあるか判断される。
ＥＰ−Ａ−０６４３４９３から、デジタルセル無線装置に対するエラー補正方法が公知である。そこではデータが、異なるエラー保護を有する３つの別のビットクラスに分配される。種々異なるビットクラスに分配するために、音声サンプリング値の評価が“因子分析”に従って、音声理解検査に基づいて行われる。
発明の利点
請求項１の構成を有する手段によって、チャネル変復調装置を任意の伝送方法に適合することができる。従属請求項には有利な構成が示されている。
従来の伝送方法とは異なり、各伝送装置に対して、例えば移動無線装置に対して固有のチャネル変復調装置を設ける必要がない。例えばＧＳＭないしＤＥＣＴに対して専用のチャネル変復調装置を設ける必要はない。使用されるチャネルビットレートが未知である場合でも本発明は確実に動作する。チャネルコーダと相応するチャネルデコーダの構成は、本発明では使用されるチャネル変復調装置のビットレートに依存するだけである。チャネルビットレートの異なる移動無線チャネルを介したＧ．７２３．１による伝送も可能であり、その際にチャネルコーダまたはチャネルデコーダを変更しなくても良い。チャネルコーダないしチャネルデコーダは単にスケーリングが可能であるように構成すればよい。すなわち、チャネルビットレートに依存してコードレートが段階的に変更される。
図面
図１は、本発明のデータ処理のためのブロック開路図である。
図２は、ビットクラスおよびビットクラスの重み付け係数に対するビット分散の２つの例を示す図である。
図３は、ビットクラスへのビット分散並びに異なるビットレートに対するコードレートを示す図である。
図４は、別の伝送方法に対する同様のビット分散の例を示す図である。
実施例の説明
図１に示したように、ソースコーダ１の処理すべき情報ビットは例えば伝送規格Ｇ．７２３．１に従いユニット２にそのエラー脆弱度に依存して配列される。最も脆弱なビットが配列されたデータ流の最初の箇所にセットされ、最もエラーに対して不感なビットが最後の位置にセットされる。情報ビットのエラー脆弱度の検出は、Ｇ．７２３．１と関連して提案された公知の測定方法に基づいている。このように配列されたデータ流は次に異なるビットクラスｃ［ｉ］に分配される。（ブロック３）例えばｉ＝０，．．．，４。ここでｃ［０］はエラーに対して最も脆弱なビットを含み、ｃ［４］はエラー脆弱度の最も小さなビットを含む。続いて各ビットクラスに重み付け係数ｗ［ｉ］、ｉ＝０，．．．，４が配属される（ブロック４）。これはビットレート（コードレート）ｒを個々のビットクラスに対して割り当てるのを制御するためである。重み付け係数ｗ［ｉ］は、それぞれのビットクラスｃ［ｉ］の平均エラー脆弱度に依存して選択される。コードレートｒはここでは、情報ビットｋの数と伝送ビットｎの数との比を表す。
（F.J.Furrer著、Fehlerkorrigierende Block-Codieung fue die Datenuebertragung,Birkhaeuser-Verlag,Basel,1981,270頁）
ｒ＝ｋ／ｎ
ｒ＝１であれば、情報ビットは保護されずに伝送される。ｒ＝１／２に対しては、各情報ビットに冗長的エラー保護ビットが付される。クラス４のビットは保護を得ない。クラスｃ［０］は、３つの情報ビットと３つのパリティチェックコードビットを含み、パリティチェックコードビットは、１つのデータブロック内のクラスｃ［０］の終了部に付加される。種々異なるビットクラスのデータブロックが１つの伝送フレームに収容される。クラスｃ［０］には常に最高位のエラー冗長度、例えば最小エラー保護レート（コードレートｒ≦１／２）が付される。他のクラスはそのように高いエラー保護（制約）を有していない。
有利には伝送のために、短いパリティチェックコード（３ビットパリティチェックコード）を用いる。このチェックコードはエラー識別コードとしてチャネルコーダで補正されないエラーを識別するものである（バッドフレーム検知）。とりわけViterbi型デコードを使用する場合には、ユニットＳＯＶＡ（Soft Decision Viterbi Algorithm）のソフトウェア決定出力情報を“バッドフレーム検知”に使用する。５の制約長（１６状態）とコードレートｒ＝１／３のコードにより、許容できるデコーダコストで確実な伝送が実現される。制約長を比較的に長くしても符号化効率の有意な向上は見られない。比較的に高いコードレートはレート１／３の出力コードからコードポイント化により導出することができる。コードを終了するための４ビット（tailビット）が常に、最後に保護されたビットクラスの終了部にセットされ、このクラスと同じコードレートが得られる。このことから、伝送フレーム当たりのチャネル変復調装置の最小ビット数が得られる。
Ｂ_min＝ｃ［０］＋４
伝送フレーム当たりのチャネル変復調装置の最大ビット数には、すべてのクラスがエラー保護も含めてｒ＝１／３のコードレートを有するときに達成される。

伝送フレーム当たりでＢ＞Ｂ_minのビットが使用されるならば、最初の実行でクラスの平均コードレートｒ’［ｉ］、ｉ＝０，．．．４が例えば次の関係式から求められる。

ここでＮＩＮＴは次に来る整数のための丸めを意味する。ビットクラス０のコードレートに対しては以下の条件が当てはまらなければならない。
ｒ’［０］≦１２／２４
条件

も同様に維持されなければならない。
チャネル変復調装置ビットを効率的に分配するために、とりわけ移動無線適用のためには、コードレートに対する付加的冗長性を次式に従って適用する。

上記の数式により、伝送フレームでの１ブロックの容量に相当するよりも少数のビットが１クラスに対して分配されたなら、このことはこのブロックが完全に満たされていないことを意味し、第２の実行でクラスｉ（ｉ＞１）のビットが次に高いエラー脆弱度を有するクラスｉ−１へ、すべてのビットに相応のビットクラスが割り当てられるまで引き継がれる。
伝送フレームにおいてそのブロックの容量以上に多くのビットが１つのビットクラスに割り当てられれば、次の実行時にクラスｉ（ｉ＜４）のビットが、最大可能コードレートに達するまでクラスｉ＋１に引き継がれる。
図２には、ビット分配および重み付け係数ｗ［ｉ］による評価に対して２つの可能な実施形態が示されている。構成はやや変更されている。“tailビット”は最小のエラー冗長度で伝送されるクラス（これはクラス３である。なぜならクラス４は保護されずに伝送されるからである。）に付加される。第１のクラスのエラー識別に対する“パリティチェックコードビット”がｃｒｃにより示されている。
図３は、設定可能な可変データレート（チャネルビットレート）8.0,9.0,10.0および11.4Kbit/sに対する表であり、ビット分配および相応するコードレートｒ［ｉ］について示してある。例えばG.723.1による他の伝送規格に対しては、別のビット分配とコードレートが得られる（図４）。
本発明の方法はとりわけ、チャネルコーダ５および相応するチャネルデコーダ７と関連して、接続形成フェーズ中に実行されるか、または可変チャネルビットレートが変化されるときはいつでも実行される。このことは理論的には各伝送フレームごとに可能である。伝送チャネル６はチャネルコーダ５とチャネルデコーダ７との間に設けられている。ソースデコーダ９はソフト決定ユニット８に接続されている。
本発明では、各ビットクラスごとにエラー冗長度の割り当てが設定可能な可変のチャネルビットレートに依存して変更される。伝送フレームで使用される冗長ビットの数は配属ルールに従って最適にビットクラスに分配される。この場合、冗長ビットの数は１ビットステップで変化しても良い。

Claims (11)

1. データレートが可変であるチャネルを介して伝送されるデータの処理方法であって、
   データを、当該データのエラー脆弱度に相応して異なるビットクラス（ｃ［ｉ］）に分配し、
   このように分配されたビットクラス（ｃ［ｉ］）を重み付け係数によって評価し、異なるエラー冗長度を付す方法において、
   前記分配は、エラーに対して最も脆弱なビットを有するビットクラス（ｃ［ｉ］）が最も高いエラー冗長度を得るようにして行い、
   各ビットクラス（ｃ［ｉ］）を所定の重み付け係数によって評価し、
   該重み付け係数を、それぞれのビットクラス（ｃ［ｉ］）の平均エラー脆弱度に依存して選択し、
   個々のクラスのコードレート（ｒ）の割り当てをそれぞれの重み付け係数（ｗ［ｉ］）に依存して制御する、
   ことを特徴とするデータの処理方法。
2. エラー冗長度の割り当てを各ビットクラスごとに連続的に、設定可能な可変チャネルビットレートに依存して変更する、請求項１記載の方法。
3. 最もエラー脆弱度の高いビットクラス（ｃ［ｉ］）に対するエラー冗長度を次のように選択する、すなわちビットレートである、情報ビットと伝送ビットとの比が１／２より小さいかまたは等しいように選択する、請求項１または２記載の方法。
4. エラー脆弱度の最も低いビットクラスに対して、エラー冗長度はゼロを選択する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. ビットクラス（ｃ［ｉ］）をブロックごとに配列して１つの伝送フレームに収容する、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. ビットクラスに対するエラー冗長度を、有意な符号化効率が達成されるまで高める、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
7. エラー冗長度を、相応するブロック内でそれぞれのビットクラスの終了部に設ける、請求項５または６記載の方法。
8. １つのビットクラスが伝送フレームのブロックの容量を完全に満たしていない場合には、エラー脆弱度の比較的に低いビットクラスのビットを、エラー脆弱度が次に高いビットクラスに移し替える、請求項５から７までのいずれか１項記載の方法。
9. １つのビットクラスに、伝送フレームの当該ビットクラスのブロック容量を越えるビットが割り当てられた場合、エラー脆弱度が比較的に高いビットクラスのビットをエラー脆弱度が次に低いビットクラスに移し替える、請求項５から７までのいずれか１項記載の方法。
10. チャネルコーダおよび相応するチャネルデコーダでの接続形成フェーズ中に実行する、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
11. チャネルコーダおよび相応するチャネルデコーダでの所定のチャネルビットレート変更中に実行する、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。

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