JP3987317B2 - ワイヤレス通信システムにおける送信のために信号を処理する方法および装置 - Google Patents
ワイヤレス通信システムにおける送信のために信号を処理する方法および装置 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ、スピーチ、オーディオ、イメージ、ビデオおよび他のタイプの信号のマルチプルディスクリプション(MD, multiple description)コーディングに係り、特に、信号のMDコーディングとの組合せで使用するためのワイヤレス伝送技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
マルチプルディスクリプション(MD)コーディングは、複数のビットストリームが、所定のソース信号を記述するために使用されるソースコーディング技法である。これらのビットストリームの各々は、信号の異なるディスクリプションを表し、複数のビットストリームは、別個にまたはいずれかの組合せにおいてデコードされ得る。各ビットストリームは、異なる損失確率(loss probabilities)の対象となる異なる伝送チャネルに対応するものとして見られ得る。MDコーディングの目的は、一般に、ディスクリプション間の過剰な冗長性をもたらすことなしに、受信されたディスクリプションの数が、増大するにつれて改善する信号復元(reconstruction)品質を提供することである。
【0003】
例として、2ディスクリプションMDコーディングが、それぞれレートR1およびR2を有し、対応するシングルディスクリプション復元歪みD1およびD2を有する2個のディスクリプションにより特徴づけられる。シングルディスクリプション歪みD1およびD2は、サイドディストーション(side distortions)とも呼ばれる。両方のディスクリプションからの元の信号の復元から生じる歪みは、D0で示され、セントラルディストーション(central distortion)と呼ばれる。同様に、対応するシングルディスクリプションデコーダおよび2ディスクリプションデコーダは、それぞれサイドデコーダおよびセントラルデコーダと呼ばれる。バランスド2ディスクリプションMDコーディング技法は、レートR1およびR2が等しく、サイドディストーションD1およびD2の予測値が等しい技法を指す。
【0004】
MDスカラ量子化(MDSQ)として知られるよく知られたMDコーディングアプローチが、V.A. Vaishampayan による"Design of multiple description scalar quantizers," IEEE Transactions on Information Theory, Vol. 39, No. 3, pp. 821-834, May 1993に示されている。2ディスクリプションMDSQの例において、所定の信号サンプルが、2個の異なるスカラ量子化器を使用して量子化され、各量子化器出力は、2個の異なるチャネルのうちの対応する1つにおいて送信される。いずれかのチャネルが、それ自体により受信される場合、元の信号サンプル値は、そのチャネルの所定の量子化セル内において既知である。両方のチャネルが受信される場合、一方のチャネル中のその量子化セルと他方のチャネル中のその量子化セルとの交差点内において、元の値が既知である。この方法において、MDSQシステムは、サイドデコーダに粗い(coarse)情報を、セントラルデコーダに細かい(finer)情報を提供する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
これらのおよび他のMDコーディング技法はこの技術分野においてよく知られているが、それにも関わらず、実際のアプリケーション、特に、周波数ホッピングワイアレスシステムのようなワイアレス通信システムアプリケーションにおけるMDコーディングの具現化における改良に対する必要性が存在する。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、マルチプルディスクリプション(MD)コーディングとの組合せで使用するための改良されたワイヤレス伝送技法を提供する。
【0007】
本発明の一側面によれば、マルチプルディスクリプションコーダは、マルチプルディスクリプションスカラ量子化(MDSQ)または別のタイプのマルチプルディスクリプションコーディングを使用して、ワイヤレス通信システム中の信号の所定の部分の多数の異なるディスクリプションを生成する。信号の所定の部分の異なるディスクリプションは、所定の部分の少なくとも第1のディスクリプションが、第1のパケット中に配置され、所定の部分の第2のディスクリプションが、第2のパケットに配置されるように、複数のパケット中に配置される。パケットの各々は、周波数ホッピング変調器を使用して送信され、変調器のホッピングレートは、信号の異なる部分に対して生成されたディスクリプションの数に少なくとも部分的に基づいて選択され、または構成される。
【0008】
例として、信号の各部分に対して2個のディスクリプションが生成される本発明の例示的な実施形態において、信号の複数の部分のうちの現在のものに対する第1のディスクリプションが、信号の以前の部分に対する複数のディスクリプションのうちの第2のものと共に、現在のパケット中に配置される。第1および第2のパケットに対するパケットサイズは、信号の所定の部分のシングル(単一の)ディスクリプションの送信のために使用されるパケットサイズの半分に選択され、変調器の周波数ホッピングレートは、シングル(単一の)ディスクリプション送信に対して使用されるホッピングレートの2倍にされる。
【0009】
好都合なことに、本発明は、例示的な実施形態において、周波数ホッピングレートを2倍にすることにより、システムの伝送遅れを増大させない。また、信号の所定の部分に対するディスクリプションを2個の異なるパケットにおいて送ることで、単一のパケットのみが失われた場合、両方のディスクリプションの損失を防止する。
【0010】
本発明技法は、コードレス電話のようなアプリケーションにおいて使用するために特によく適するが、他のタイプのワイヤレスシステムにも使用され得る。さらに、本発明の技法は、インターネット並びにブロードバンドATMネットワークのような損失の多いパケットネットワークを含む多くの異なるタイプのチャネルにおける信号伝送との組合せにおいて使用することに適しており、データ、スピーチ、オーディオ、イメージ、ビデオおよび他のタイプの信号と共に使用され得る。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明は、マルチプルディスクリプション(MD)コーディングを含む例示的な通信システムとの組合せで以下に説明される。説明される技法は、データ信号、スピーチ信号、オーディオ信号、イメージ信号およびビデオ信号を含む幅広い多様な異なるタイプの信号を、圧縮フォーマットまたは非圧縮フォーマットのいずれかにおいて送信することに適用され得る。ここで使用される「チャネル」の用語は、エンコードされた信号の少なくとも一部分を運ぶいかなるタイプの通信媒体も広く指し、パケットまたはパケットのグループを含むことが意図されている。「パケット」の用語は、ネットワークまたは他のタイプの通信媒体を介して1単位として送信するために適したエンコードされた信号のいずれの部分も含むように意図されている。
【0012】
図1は、本発明の例示的な実施形態により構成されるワイヤレス通信システム100を示す。システム100は、1つ以上のワイヤレスチャネル106を介して通信する送信機102および受信機104を含む。この例示的な実施形態における送信機102は、マルチプルディスクリプション適応形差動パルス符号変調(MD−ADPCM)コーダ110、Reed-Solomon(RS)コーダ112、および巡回冗長チェック(CRC)コーダ114を含む。受信機104は、CRCデコーダ116、RSデコーダ118、およびMD−ADPCMデコーダ120を含み、これらのエレメントは、送信機102の対応するエレメントにより実行される動作に対して相補的(complementary)な動作を実行する。
【0013】
動作において、システム100を通して送信されるべきアナログ信号がサンプルされ、得られたサンプルが、MD−ADPCMコーダ110の入力に与えられる。入力信号は、システム100のコードレス電話アプリケーションにおいて生成されるスピーチ信号のようなオーディオ信号であると、これに限定されることなく仮定され得る。前述したように、本発明は、幅広い多様な他のタイプの信号に適用可能である。
【0014】
MD−ADPCMコーダ110は、以下に詳細に説明する方法で、信号サンプルからマルチプルディクリプションビットストリームを生成する。マルチプルディスクリプションビットストリームは、ワイヤレスチャネル106を通して受信機104で送信するために、コーダ112および114においてエンコードされる。受信機104は、受信されたビットストリームのCRCおよびRSディコーディングを実行し、得られる出力をMD−ADPCMデコーダ120に与えて、元の信号サンプルを復元する。
【0015】
システム100は、明瞭さのために単純化されており、変調器、復調器、フィルタ、信号変換器等のような図1に示されていないエレメントを含み得る。図1に示されたエレメントの配置は、単なる例に過ぎないことが理解されるべきである。本発明のMDコーディング技法は、当業者に明らかであるように、多くの他のタイプのエレメントおよびその配置を使用して具現化され得る。例えば、本発明は、ADPCMの使用を必要としないことが理解されるであろう。
【0016】
図2は、システム100において使用するために適した送信機102′のより詳細な例を示す。この例において、送信機102′は、MD−ADPCMコーダ110、(15,11)RSコーダ112′および16ビットCRCコーダ114′を含む。この例においてMD−ADPCMコーダ110の入力に与えられるオーディオ情報の所定のパケットは、全体で40個の連続的サンプルに対して、8kHzのレートでサンプルされた5ミリ秒のスピーチを含む。送信機102′は、多数のコマンドビット122をMD−ADPCMコーダ110の出力に加え、多数のフレーミングビット124を16ビットCRCコーダ114′の出力に加える。パケットあたり特定の数のコマンドおよびフレーミングビットが、システムの具体的構成に依存し、簡単に決定され得る。
【0017】
図1および2に示された例示的な実施形態において、これに限定されることなく、MD−ADPCMコーダ110が、CCITT(International Telegraph and Telephone Consultative Committee)Recommendation G.726, "40, 32, 24, 16 kbit/s Adaptive Differential Pulse Code Modulation (ADPCM)," December 1990 に示された従来のシングルディスクリプションG.726コーダの修正として具現化されることが仮定される。
【0018】
図2の例における修正されていない従来のシングルディスクリプションG.726コーダは、所定の5ミリ秒スピーチセグメントの40個の連続的サンプルの各々を4ビットを使用してエンコードし、32キロビット/秒のビットレートで動作することになる。シングルディスクリプションG.726ADPCMコーダの動作は、この技術分野においてよく理解されており、上記した参考文献において詳細に説明されており、ここでさらに説明しない。
【0019】
従来のシングルディスクリプションADPCMコーダの動作は、各入力サンプルのマルチプルディスクリプションを生成するように、例示的な実施形態において修正される。結果として、コーダは、追加的なビットを使用し、より高いコーディングレートで動作する。図3および4との関連で説明される特定の構成において、得られるMD−ADPCMコーダビットレートは、それぞれ48キロビット/秒および40キロビット/秒である。例示的実施形態のこれらの構成におけるマルチプルディスクリプションは、上記したV.A. Vaishampayanの参考文献に示されたものと同様のタイプのMDスカラ量子化(MDSQ)技法を使用して生成される。
【0020】
図2の送信機102′は、周波数ホッピング変調器125をさらに含む。変調器125は、CRCコーダ114′からの符号化されたビットストリームを、ワイヤレスチャネル106を介する送信のためのキャリア周波数に変調する。周波数ホッピングは、送信にダイバスティを導入するために使用され、好ましくは周期的である。例えば、連続的なパケットは、25個の異なる周波数{fn}のうちの1つにおいて送信されることができ、ここで、n=1,2,…25である。特に、所定のパケットn+25.pは、n番目の周波数fnにおいて送信されることができ、ここで、p≧0は、特定の周波数ホッピング周期を示すインデクッスである。
【0021】
本発明の一側面は、MD−ADPCMコーダにより生成されるマルチプルディスクリプションの送信をサポートするように、変調器125に対する周波数ホッピングレートの選択を求める。この本発明の側面は、図5との関連で、以下に詳細に説明する。
【0022】
図3A,3Bおよび3Cは、48キロビット/秒構成の例示的な実施形態におけるMD−ADPCMコーダおよびデコーダの動作パラメータを示す。上記した32キロビット/秒の従来のシングルディスクリプションADPCMコーダにおいて、15レベル量子化器が、上記のG.726リコメンデーションに示されているように、各入力サンプルに対して予測エラーd(k)を量子化するために使用され、4ビットインデックスが、得られる量子化レベルの各々を特定するために使用される。
【0023】
本発明のマルチプルディクリプションは、15レベル量子化器の出力およびインデックス割当てテーブルを使用して生成される。この構成において、3ビットの2ディスクリプションの各々が、全ての入力サンプルに対して生成され、シングルディスクリプションの場合において使用される4ビットではなく、全体で6ビットが、各サンプルに対して生成される。これは、コーダのビットレートを、32キロビット/秒のシングルディスクリプションベースラインから48キロビット/秒のマルチプルディスクリプションレートに増大させる。
【0024】
図3Aは、48キロビット/秒構成に対するインデックス割当てテーブルを示す。テーブルにおいて、i1は、第1ディスクリプションのインデックスであり、i2 は、第2ディスクリプションのインデックスである。テーブルのセル中の値は、上記の15レベル量子化器の15個の異なるレベルのインデックスである。レベルは、8<9<…<14<15<1<2<…<6<7となるように、3ビットの2個の相補的表記(notation)を使用してテーブル中に配置されている。
【0025】
動作において、上記の15レベル量子化器は、現在の入力サンプルと関連づけられたレベルに対応する特定の4ビットインデックスを生成する。その値は、図3Aのインデックス割当てテーブルのようなインデクッス割当てテーブルを使用して、第1および第2のディスクリプションに対するインデックス値を決定するために、MD−ADPCMデコーダ110において使用される。例えば、15レベル量子化器が、出力としてレベル15に対する4ビットインデックスを生成する場合、図3Aのテーブルから決定されるように、第1および第2のディスクリプションはそれぞれ5および4となる。
【0026】
受信機104において、両方のディスクリプション5および4が正しく受信される場合、MD−ADPCMデコーダは、図3Aのインデックス割当てテーブルを使用して、サンプルに対する量子化器レベルがレベル15であることを決定する。したがって、両方のディスクリプションが受信されるとき、パフォーマンスは、シングルディスクリプションの正しい受信を伴うシングルディスクリプションの場合における結果と同じになる。
【0027】
ディスクリプション5および4のうちの一方のみが受信される場合、受信機中のMD−ADPCMデコーダは、入力サンプルの粗い近似(coarse approximation)を出力することができる。特に、第1ディスクリプション5が失われ、第2ディスクリプション4のみが正しく受信される場合、デコーダは、レベル14および15の中間点(midpoint)を出力することができる。このタイプのMDSQ技法の動作に関する更なる詳細は、上記のV.A. Vaishampayan の参考文献において見出され得る。
【0028】
図3Bおよび3Cは、それぞれ、第1および第2のディスクリプションに対する予測エラーの量子化および逆量子化を示す。テーブルにおいて、i1およびi2は、それぞれの第1および第2のディスクリプションのインデックスを示し、|I(k)|は、シングルディスクリプション15レベル量子化器のビンインデックス(bin index)であり、DSは予測エラーの符号であり、DLNは12ビットの2個の相補的表記におけるlog2|d(K)|-y(k)の内部値(inner value)であり、DQSは、対応する逆量子化器の出力の符号であり、DQLNは、12ビットの2個の相補的表記における正規化された出力である。
【0029】
DQSおよびDQLNは、第1または第2のディスクリプションのみがMD−ADPCMデコーダにおいて受信されるときの逆量子化器の出力を表す。WおよびFは、MD−ADPCMコーダおよびデコーダのそれぞれ量子化スケールファクタ適応化および適応化スピードコントロールブロックにおいて使用される値である。*iは、MD−ADPCMデコーダにおける同期コーディング調節において使用される値である。テーブル中のイタリック体で示された値は、特別な構成に対して選択され、全ての他の値は、上記したG.726リコメンデーションにおいて特定されている。
【0030】
各ディスクリプションに対して、逆量子化において別個に考慮され、復元された値が、ディスクリプションの全てのインデックスに対して決定された。逆量子化を決定するための適切なアプローチが、所定のディスクリプションに対して、シングルディスクリプションの対応する2個の復元された値の平均、即ち「細かい(fine)」量子化が取られるべきであることが実験的に決定された。
【0031】
例えば、図3Aから、第1のディスクリプションのインデックス7に対して、細かい量子化(fine quantazation)の対応する2個の復元値は、4および5であることが分かる。図3Bおよび3Cのテーブル中の他のパラメータは、以下のように決定された。
W[|I(k)|]=min(fine quantization)+(1/5)・(max-min)、
F[|I(k)|]=max(fine quantization)、しかし、テーブルのセルが細かい量子化における2個のセルに対応する場合、7の代わりに6、
*i=中心に最も近いインデックス。
【0032】
図4A、4Bおよび4Cは、例示的実施形態の40キロビット/秒構成におけるMD−ADPCMコーダおよびデコーダの動作パラメータを示す。この構成において、それぞれ2ビットおよび3ビットの第1および第2のディスクリプションが、全ての入力サンプルに対して生成される。結果として、シングルディスクリプションの場合に使用される4ビットではなく、各サンプルに対して全体で5ビットが生成される。これは、コーダのビットレートを、32キロビット/秒のシングルディスクリプションのベースラインから40キロビット/秒のマルチプルディスクリプションレートに増大させる。ディスクリプション間のレートおよび歪みにおけるバランスを得るために、インデックス割当ては、サンプル毎に変更するように構成される。
【0033】
図4は、40キロビット/秒構成に対するインデックス割当てテーブルを示し、図4Bおよび4Cは、それぞれ第1および第2のディスクリプションに対する予測エラーの量子化および逆量子化を示す。これらのテーブル中の記号は、図3A、3Bおよび3Cについて前述したものと同じである。
【0034】
第1のディスクリプションに対して、逆量子化が、細かい量子化の2個の値の平均として決定される。第1のディスクリプションに対して、図4Bのテーブル中に示された他のパラメータが、48キロビット/秒構成の第1のディスクリプションに対する図3Bとの関連で前述したものと同じ方法で決定される。
【0035】
第2のディスクリプションに対して、逆量子化は、細かい復元(fine reconstruction)の3個または4個の値の平均として決定される。例として、図4のインデックス割当てテーブルを参照して、第1のディスクリプションが失われ、受信される第2のディスクリプションが4である場合、逆量子化は、15レベル量子化と関連づけられたファイン量子化レベル3.5および7の平均として決定される。
【0036】
図4Cのテーブルに示された第2のディスクリプションに対する他のパラメータが以下のように決定される。
W[|I(k)|]=second(fine quantization)+(1/5)・(third-second)、ここで、細かい量子化の3個または4個の値は、最小のものから最大のものへ並べられる。
F[|I(k)|]=average(fine quantization)、であり、
*i=中心に2番目に最も近いインデックス
【0037】
前述したように、図2に示された例示的な実施形態において、周波数ホッピング変調器125は、周期的に周波数においてホップする。コードレス電話アプリケーションにおける変調器125の1つの可能なシングルディスクリプション構成は、25個の異なる周波数{fn }の間で、125ミリ秒のホッピング周期を使用してホップする。ここで、n=1,2,…25である。そのようなアプリケーションにおける各5ミリ秒のスピーチセグメントが、異なる周波数において異なるパケット中で送られる。変調器125は、シングルディスクリプションの場合、各125ミリ秒ホッピング周期において、25個のホッピング周波数を通してサイクルする。
【0038】
本発明は、前述したマルチプルディスクリプションの送信のための変調器125の周波数ホッピングレートを構成することに関係するマルチプルディスクリプションインターリービングストラテジーを提供する。伝送遅れを増大させることを防止するために、例示的な実施形態におけるマルチプルディスクリプションの送信のために使用される周波数ホッピングレートは、上述したシングルディスクリプション構成について使用されるホッピングレートの2倍になっている。連続的な入力サンプルが、20個のサンプルのグループに分離されている。所定のパケットが、現在の20サンプルグループの第1のディスクリプションに関連づけられたサンプルおよび以前の20サンプルグループの第2のディスクリプションに関連づけられたサンプルを使用して生成される。
【0039】
各パケットは、25個の周波数のうちの特定の1つを使用して依然として送信されるが、そのパケットは、サンプルの現在のグループの第1のディスクリプションおよびサンプルの以前のグループの第2のディスクリプションを含むように、上記した方法で構成される。即ち、現在の20サンプルグループの第1のディスクリプションは、現在のパケットにおいて送信され、第2のディスクリプションは、遅延され、次のパケットと共に送られる。周波数ホッピングレートが2倍にされ、例示的な実施形態に対する周波数ホッピング周期が、62.5ミリ秒に減少されることになる。周波数ホッピング変調器のホッピングレートの構成に関してここで使用される「選択する」または「構成する」の用語は、選択可能なホッピングレートを備えた変調器の使用を必要とするものとして解釈すべきでない。
【0040】
これらの用語は、周波数ホッピング変調器に対する特定のホッピングレートを確立するためのいかなるメカニズムまたは技法もより広く含むように意図されている。例えば、本発明は、周波数ホッピング変調器が選択可能なホッピング周波数を有する実施形態において使用され得るが、これは、ホッピングレートが、特定のシステムデザインにおいて生成されるディスクリプションの数に少なくとも部分的に基づいて、システムのデザインの間に構成され、その後固定のままである実施形態においても使用され得る。したがって、本発明は、周波数ホッピング変調器が、シングルディスクリプションおよびマルチプルディスクリプションモードの両方において動作可能であることを必要としない。
【0041】
図5は、図2のMD−ADPCMコーダ110および周波数ホッピング変調器125を使用して具現化される上述したインターリービングストラトジーを示す。図中に、多数の20サンプルグループが示されており、A,B,C,D等の符号を付けられている。前述したように、例示的な実施形態中の20サンプルグループの各々は、2.5ミリ秒のスピーチに対応する。20サンプルグループの各々に対して、2ディスクリプションが、前述した技法を使用して生成される。これらの2ディスクリプションは、グループAに対してA.1およびA.2で示され、グループBに対してB.1およびB.2で示されている。
【0042】
所定の2.5ミリ秒パケットが、現在の20サンプルグループに対して、そのグループに対する第1のディスクリプションおよび以前の20サンプルグループに対する第2のディスクリプションの組合せとして生成される。例えば、第1ディスクリプションB.1は、第2ディスクリプションA.2とグループ化され、1つのパケットを形成し、第1ディスクリプションC.1は、第2ディスクリプションB.2とグループ化され、1つのパケットを形成し、第1ディスクリプションD.1は、第2のディスクリプションC.2とグループ化される。
【0043】
好都合なことに、図5に示された本発明のインタリービングストラトジーは、周波数ホッピングレートを2倍にすることにより、システムの伝送遅れを増大させない。また、サンプルの所定のグループに対するディスクリプションを2個の異なるパケットで送ることで、単一のパケットのみが、失われた場合に両方のディスクリプションの損失を防止する。特に、単一のパケット損失(packet loss)は、現在の20サンプルグループの第1ディスクリプションおよび以前の20サンプルグループの第2ディスクリプションの損失となる。この状況におけるデコーダは、入力サンプルの粗い近似を生成するために別のパケットからの受信されたディスクリプションを使用することができる。
【0044】
図3,4および5との関連で上述したシステム動作パラメータは、例示のためにのみ提供されたものであり、発明の範囲を限定するものと解釈されてはならない。例えば、本発明は、サンプルの所定のグループに対して、2個より多いディスクリプションおよび異なる周波数ホッピング構成を使用して具現化され得る。
【0045】
上述したMDコーディングおよびインターリービング動作は、上記した通常のシングルディスクリプションG.726ADPCMコーダの1つ以上の機能の適切な修正により、例示した実施形態において具現化可能である。特に、上述したG.726リコメンデーションにおいて説明した通常のG.726コーダ機能は、以下のように修正可能である。
【0046】
1.機能g726_quant. この機能は、log2|d(k)|の量子化を実行する。これは、インデックス割当てテーブルを使用して演算される2つのディスクリプションを出力するために修正され得る。
【0047】
2.機能g726_reconst. この機能は、逆量子化を演算する。これは、以下のプロセスを実行するために修正され得る。
(a)両方のディスクリプションが入力される場合、インデックス割当てテーブルが、ファインコンタイザーのインデックスを見つけるために使用され、このインデックスが、逆量子化値(DQSおよびDQLN)を出力するために使用される。
(b)一方のディスクリプションのみが入力される場合、このディスクリプションは、48キロビット/秒構成に対する図3Bおよび3Cまたは40キロビット/秒構成に対する図4Bおよび4Cにおいて与えられる対応する再構成値DQSおよびDQLNを出力するために使用される。
(c)ディスクリプションが入力されない場合、ゼロが出力される。
【0048】
3.機能g726_functw. この機能は、機能Wを実行し、機能g726_reconst に対して上述した同じ3個の場合を処理するために修正される。
【0049】
4.機能g726_functf. この機能は、機能Fを実行し、機能g726_reconst に対して上述した同じ3個の場合を処理するために修正される。
【0050】
5.機能g726_sync. この機能は、同期コーディング調節を実行する。これは、送信された量子化インデックス*iを使用するので、一方のみのディスクリプションが受信された場合を取り扱うために修正される。
【0051】
6.機能g726_toneおよびg726_trans. これらの機能は、トーンおよびトランジッションディテクタを実行する。スピーチ信号のみが考慮されるので、ディテクタは、この実施形態においてディスエーブルされる。また、ディテクタをディスエーブルすることで、よりよいデコーディング品質を導く傾向にある。
【0052】
例示的な実施形態は、マルチプルディスクリプションコーダ110およびデコーダ120において通常の処理およびメモリエレメントを使用して具現化され得る。そのようなエレメントは、例えば、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路(ASIC)または電子メモリまたは他の記憶デバイスに記憶された1つ以上のソフトウェアプログラムとの組合せで動作する別のタイプのデジタルデータプロセッサを含み得る。例えば、上述したインデックス割当てテーブルは、この方法で記憶されることができ、対応する処理機能を実行するためにデジタルデータプロセッサにより使用され得る。
【0053】
本発明の代替的な実施形態は、他のシステム構成および処理エレメントの配置を使用し得る。例えば、本発明は、ADPCMの使用またはいずれか特定のタイプの周波数ホッピングを必要としない。
【0054】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、実際のアプリケーション、特に、周波数ホッピングワイアレスシステムのようなワイアレス通信システムアプリケーションにおける具現化に適したMDコーディングを提供することができる。
【0055】
特許請求の範囲の発明の要件の後に括弧で記載した番号がある場合は、本発明の一実施例の対応関係を示すものであって、本発明の範囲を限定するものと解釈すべきではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による例示的なワイヤレス通信システムを示す図。
【図2】本発明の1つのアプリケーションにおける図1のシステムの送信機部の一例を示す図。
【図3】本発明によるマルチプルディスクリプション(MD)コーダの第1の例の動作パラメータを示す図。
【図4】本発明によるMDコーダの第2の例の動作パラメータを示す図。
【図5】本発明による図2の送信機において実行されるインタリービングプロセスを示す図。
【符号の説明】
100 ワイヤレス通信システム
110 MD−ADPCMコーダ
112 RSコーダ
114 CRCコーダ
106 ワイヤレスチャネル
116 CRCデコーダ
118 RSデコーダ
120 MD−ADPCMデコーダ
102′ 送信機
112′(15,11)RSコーダ
114′ 16ビットCRC
122 コマンドビット
124 フレーミングビット
125 周波数ホッピング変調器
Claims (11)
- 信号の所定の部分の複数の異なるディスクリプションを生成するマルチプルディスクリプションコーダにおいて信号をエンコードするステップと、
前記所定の部分の少なくとも第1のディスクリプションが、第1のパケット中に配置され、前記所定の部分の第2のディスクリプションが第2のパケット中に配置されるように、前記信号の前記所定の部分の前記異なるディスクリプションを複数のパケット中に配置するステップと、
周波数ホッピング変調器を使用して前記パケットの各々を送信するステップとを有し、
前記周波数ホッピング変調器のホッピングレートが、前記信号の複数の異なる部分の各々に対して生成されるディスクリプションの数に少なくとも部分的に基づいて構成される
ことを特徴とするワイヤレス通信システムにおける送信のために信号を処理する方法。 - 前記マルチプルディクリプションコーダは、マルチプルディスクリプションスカラ量子化(MDSQ)を実行するように構成されたマルチプルディスクリプションコーダからなる
ことを特徴とする請求項1記載の方法。 - 前記周波数ホッピング変調器の前記ホッピングレートは、前記信号の前記所定の部分の単一のディスクリプションの送信に対して使用される周波数ホッピング変調器の周波数ホッピングレートの2倍になるように選択される
ことを特徴とする請求項1記載の方法。 - 前記第1および第2のパケットに対するパケットサイズは、前記信号の前記所定の部分の単一のディスクリプションの送信に対して使用されるパケットサイズの半分になるように選択される
ことを特徴とする請求項1記載の方法。 - 前記エンコードするステップは、前記信号の複数の異なる部分の各々に対して2つのディスクリプションを生成し、前記2つのディスクリプションのうちの第1のディスクリプションは、現在のパケット中に配置される前記信号の前記複数の異なる部分のうちの現在の部分に対するものであり、前記2つのディスクリプションのうちの第2のディスクリプションは、前記信号の以前の部分に対するものである
ことを特徴とする請求項1記載の方法。 - 前記周波数ホッピング変調器の前記ホッピングレートは、前記システムの伝送遅れが、シングルディスクリプション送信のための前記システムの伝送遅れに対して、前記複数のディスクリプションの送信の結果として増大されないように選択される
ことを特徴とする請求項1記載の方法。 - 信号の所定の部分の複数の異なるディスクリプションを生成するように動作可能なマルチプルディスクリプションコーダであって、前記信号の所定の部分の複数の異なるディスクリプションは、前記所定の部分の少なくとも第1のディスクリプションが第1のパケット中に配置され、かつ、前記所定部分の第2のディスクリプションが第2のパケット中に配置されるように、複数のパケット中に配置されている、マルチプルディスクリプションコーダと、
前記マルチプルディスクリプションコーダの出力に接続された入力を有し、送信のために前記複数のパケットを構成するように動作可能な周波数ホッピング変調器であって、前記変調器のホッピングレートが、前記信号の複数の異なる部分の各々に対して生成されるディスクリプションの数に少なくとも部分的に基づいて構成される、周波数ホッピング変調機とを有する
ことを特徴とするワイヤレス通信システムにおける送信のために信号を処理する装置。 - 前記マルチプルディスクリプションコーダは、マルチプルディスクリプションスカラ量子化(MDSQ)を実行するように構成されたマルチプルディスクリプションコーダからなる
ことを特徴とする請求項7記載の装置。 - 前記マルチプルディスクリプションコーダは、マルチプルディスクリプション適応形差動パルス符号変調(ADPCM)コーダからなる
ことを特徴とする請求項7記載の装置。 - 前記マルチプルディスクリプションコーダは、前記信号の複数の異なる部分の各々に対して2つのディスクリプションを生成し、前記2つのディスクリプションのうちの第1のディスクリプションは、現在のパケット中に配置される前記信号の前記複数の異なる部分のうちの現在の部分に対するものであり、前記2つのディスクリプションのうちの第2のディスクリプションは、前記信号の以前の部分に対するものである
ことを特徴とする請求項7記載の装置。 - 前記周波数ホッピング変調器の前記ホッピングレートは、前記システムの伝送遅れが、シングルディスクリプション送信のための前記システムの伝送遅れに対して、前記複数のディスクリプションの送信の結果として増大しないように選択される
ことを特徴とする請求項7記載の装置。
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