JP5425892B2 - 伝送エラーの回復 - Google Patents
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Description
プロトコル層に対応するプロトコルデータユニットを受信するステップであって、前記プロトコルデータユニットのフォーマットが、制御データのための少なくとも1つの制御フィールドと、前記制御データに関連付けられたエラー検出符号のための少なくとも1つのエラー検出フィールドと、サービスデータのための少なくとも1つのサービスフィールドとを含む、受信するステップ、
制御データの誤った状態を検出するために、プロトコルデータユニットのエラー検出符号を検査するステップ、
誤った状態が検出されたときに、制御データのための有限の組の候補値を決定し、その組の候補値に関連付けられたエラー検出符号値を決定するステップ、
受信されたプロトコルデータユニットの制御データと、それぞれの候補値との第1の相関、すなわち類似性を決定するステップ、
受信されたプロトコルデータユニットのエラー検出符号と、それぞれの候補値に関連付けられたエラー検出符号値との第2の相関、すなわち類似性を決定するステップ、ならびに
前記第1の相関および前記第2の相関の関数として、その組の候補値の中で、制御データのための訂正値を選択するステップ。
プロトコルデータユニットを受信するための入力手段、
制御データの誤った状態を検出するために、プロトコルデータユニットのエラー検出符号を検査するためのエラー検出符号検査手段、ならびに
制御データのための有限の組の候補値を決定し、その組の候補値に関連付けられたエラー検出符号値を決定し、受信されたプロトコルデータユニットの制御データと、それぞれの候補値との第1の相関を決定し、受信されたプロトコルデータユニットのエラー検出符号と、それぞれの候補値に関連付けられたエラー検出符号値との第2の相関を決定し、前記第1の相関および前記第2の相関の関数として、その組の候補値の中で、制御データの訂正値を選択する、ように動作可能な制御データ訂正手段。
パケットに含まれたデータのうちの少なくともいくつかに関連付けられたエラー検出符号を含むデータパケットを受信するステップであって、エラー検出符号に関連付けられたデータが、一次データおよび二次データを含む、受信するステップ、
関連付けられたデータの誤った状態を検出するために、受信されたパケットのエラー検出符号を検査するステップ、
誤った状態が検出されたときに、一次データのための有限の組の候補値を、その組の各候補値について決定するステップ:
受信されたパケットのエラー検出符号の関数として、候補値の周辺尤度を決定するステップ、
受信されたパケットの一次データと候補値との第1の相関を決定するステップ、ならびに
前記周辺尤度および前記第1の相関の関数として、その組の候補値の中で、一次データのための訂正値を選択するステップ。
二次データのための有限の組の潜在値を決定するステップ、
二次データの潜在値を、それぞれのエラー検出符号値に関連付けられたサブセットに分類するステップであって、サブセット内の二次データのすべての潜在値が、一次データの候補値と組み合わせられるときに、関連付けられたエラー検出符号値を生じるように選択される、分類するステップ、
サブセットごとに、受信されたパケットの二次データおよび受信されたパケットのエラー検出符号の関数として、サブセットに属する二次データの周辺尤度を決定するステップ、
すべての前記サブセットのための前記周辺尤度を累積することによって、候補値の前記周辺尤度を決定するステップ。
サブセットに関連付けられたエラー検出符号値と、受信されたパケットのエラー検出符号との第2の相関を決定するステップ、
サブセット内の二次データの潜在値と、受信されたパケットの二次データとの第3の相関を決定するステップ、ならびに
前記第2の相関および前記第3の相関の関数として、サブセットに属する二次データの周辺尤度を決定するステップ。
受信されたパケットのエラー検出符号を複数のブロックに分割するステップ、
受信されたパケットのエラー検出符号のブロックごとに、前記ブロックの関数として、候補値の部分的な周辺尤度を決定するステップ、および
エラー検出符号のすべてのブロックに関連付けられた部分的な周辺尤度の関数として、候補値の前記周辺尤度を決定するステップ。
二次データのための有限の組の潜在値を決定するステップ、
二次データの潜在値を、エラー検出符号のブロックのそれぞれの値に関連付けられたサブセットに分類するステップであって、サブセット内の二次データのすべての潜在値が、一次データの候補値と組み合わせられるときに、関連付けられたブロック値を生じるように選択される、分類するステップ、
サブセットごとに、受信されたパケットの二次データおよび受信されたパケットのエラー検出符号のブロックの関数として、サブセットに属する二次データの部分的な周辺尤度を決定するステップ、ならびに
すべての前記サブセットのための前記部分的な周辺尤度を累積することによって、候補値の前記部分的な周辺尤度を決定するステップ。
サブセットに関連付けられたブロック値と、受信されたパケットのエラー検出符号のブロックとの第2の相関を決定するステップ、
サブセット内の二次データの潜在値と、受信されたパケットの二次データとの第3の相関を決定するステップ、ならびに
前記第2の相関および前記第3の相関の関数として、サブセットに属する二次データの部分的な周辺尤度を決定するステップ。
パケットに含まれたデータのうちの少なくともいくつかに関連付けられたエラー検出符号を含むデータパケットを受信するための入力手段であって、エラー検出符号に関連付けられたデータが、一次データおよび二次データを含む、入力手段、
関連付けられたデータの誤った状態を検出するために、受信されたパケットのエラー検出符号を検査するためのエラー検出符号検査手段、ならびに、
一次データのための有限の組の候補値を、その組の各候補値について決定し、受信されたパケットのエラー検出符号の関数として、候補値の周辺尤度を決定し、受信されたパケットの一次データと候補値との第1の相関、すなわち類似性を決定し、その組の候補値の中で、一次データのための訂正値を、前記周辺尤度および前記第1の相関の関数として選択する、ように動作可能な一次データ訂正手段。
基層に対応する第1のビットストリーム、および強化層に対応する第2のビットストリームを生成するために、スケーラブルなビデオコーデックにより一連のピクチャを符号化するステップ、
一連のデータパケットを生成するステップであって、各パケットが、第1のビットストリームに属する一次データと、第2のビットストリームに属する二次データと、一次データおよび二次データに関連付けられたエラー検出符号とを含む、生成するステップ、
たとえば、任意の適切な伝送プロトコルまたはプロトコルのスタックを使用して、通信チャネルを介して一連のデータパケットを伝送するステップ。
図2は、透過的なプロトコル層Lを通して、プロトコル層L−1からプロトコル層L+1へと、軟情報を送信するための方法の図表示である。図1に示されたような復号器モジュールは、透過的なプロトコル層Lでの処理を実装することができる。
次に、PDUの一般的なモデル、たとえばパケットと、その対応するヘッダ回復方法を説明する。このモデルにより、当業者は、任意の所与のプロトコルを用いて図2の方法を実装することができる。
y=[yk,yp,yu,yo,yc],式(2)
これはk、p、u、o、およびcの観察値を含む。kおよびpは知られている、または予測されることができるため、uのみがまだ推定されないままである。最大事後確率推定器(MAP推定器)が、観測値y、kおよびpの知識、冗長性R、ならびにuを推定するのに有効なCRCプロパティを考慮に入れて展開される:
P(u,o,yu,yo,yc|k,p,R)
=P(u|k,p,R)P(yu|U)P(o,yo,yc|k,p,u).式(5)
式(5)において、P(u|k,p,R)は、uおよび
Ωu=Ωu(k,p,R)に集められる。
次にIEEE802.11(WiFi)ネットワークの実施形態が説明される。ここでは、ヘッダ回復方法が、PHY層において、および/またはMAC層において実装される。
PHY層では、802.11標準は、周波数ホッピングスペクトラム拡散(FHSS)、または直接シーケンススペクトラム拡散(DSSS)のいずれかを使用して、2.4GHzバンドで、1または2Mbpsの伝送速度を実現する。DSSSでは、1Mbpsのビットストリームを流すのに、11チップのバーカー符号系列が使用される。したがって符号化された流れは、11MHzベースバンド信号を表す。差動BPSK(DBPSK)変調、または差動QPSK(DQPSK)変調が適用されて、それぞれ1Mbpsまたは2Mbpsのビットレートを実現する。
MACパケットフォーマット50が、図7に描かれている。このパケットでは、cMACで表される4バイトのCRCフィールド51が、ヘッダフィールド52およびペイロード53の両方を保護する。その符号化関数は、FMACで表される。
802.11の、PHY層とMAC層との相関を説明するために、MAC層でのトランザクションについて次に説明する。図8は、2つのMACデータパケットが引き渡されなければならないときの、802.11MAC伝送プロトコルを図示する。伝送は、アクセスポイントAPと端末T1とのRTS−CTS交換にある媒体予約手続きによって開始される。次いでデータパケットが、それを確認応答(ACK)する端末T1に伝送される。RTS、CTS、およびACKなどの制御パケットは、端末T1によって正しく受信されると仮定される。データパケットにおけるエラーのみが考慮されることになる。10μ秒のShort Inter−Frame Space(SIFS)が、衝突を避けるために、各パケットを分離する。すべてのパケットが端末T1によって受信されると、伝送が終了し、50μ秒のDistributed Inter−Frame Space(DIFS)が、次の媒体予約手続きに先行する。期間フィールド61は各パケットに含まれており、その値は、次のパケットを伝送するのに必要なマイクロ秒数を示す。期間値によって、他の端末のためのNetwork Allocation Vector(NAV)を調節することができる。他の局は、NAV期間の間、干渉を避けるために、通信することができない。
送信機AP、AWGNチャネル65、および受信機T1からなる、図4に示される伝送システム64は、数値的にシミュレートされている。APは、図6および図7で定義されたフォーマットに従って、PHYパケットおよびMACパケットを生成する。MACペイロードは、ランダムに生成された不定量のバイトからなる。送信機は、すべてのシミュレーションのためにDBPSKにおいてデータを変調する。3つのタイプのPHYヘッダ回復方法が、T1において考慮される。標準復号器は、チャネル出力で、データについての硬判定を実行する。ロバスト復号器は、柔軟な復号化アルゴリズムを介して層内冗長性および層間冗長性のみを利用し、CRCによって提供された情報には留意しない。最後に、CRCロバスト復号器は、式(16)を使用する前節で提示されたヘッダ回復方法を介して、層内冗長性および層間冗長性を、CRCによって提供された情報と一緒に組み合わせる。
図4の伝送システムの実施形態では、MAC層は、CRCフィールド51がMACパケットのヘッダフィールド52のみを保護するために変更される、変更パケットフォーマットによって実装される。この変更されたMACプロトコルは、インターネットエンジニアリングタスクフォースによるリクエストフォーコメント(Request For Comment)3828に記述されているUDP−Liteプロトコルになぞらえて、MAC−Liteと呼ばれることになる。このケースでは、ベクトルoMACが空であるため、MAC−Lite復号器モジュールは、MAP推定器を使用してヘッダ回復方法を実装することができ、それは以下のように定義される:
他のプロトコルでは、CRCは、層Lでの制御データだけでなく、サービスデータのうちのいくつか、またはすべてもまた対象とし、たとえば、正式802.11MAC層におけるペイロードを対象とする。一般的なモデルにおいて、この状況は、ベクトルoが空でないことを含意する。そのようなケースにおいて、PDUの制御データ、たとえば、MACパケットヘッダを回復するのに好適なMAP推定器の実施形態を、次に説明する。
この方法は、CRCの同一の値になるoによって取られる値の組合せをグループ分けすることにあるトレリス構成を含む。トレリスは、セグメントによって相互連結された状態の集まりから構成される。トレリスにおいて深度を表し、oのビットに対応しているパラメータj=0,1・・・loによりインデックスされたlo+1組に、状態がグループ分けされる。任意の深度jでは、2**lc状態、すなわち、CRCの2**lc値が存在する。セグメントは、j=0,1・・・lo−1の場合に、深度jとj+1との間で状態を連結する。深度jでは、i=0,1・・・2**lc−1によってインデックスされた各状態が、値Si(j)を取る。インデックスiは、CRCciの数値を特定する。したがって、ベクトルciは、iの2進法表示を含む。
ほとんどのCRCは、16ビットよりも大きい。いくつかの例では、複雑性O(lo2**lc)は、上で提示した方法のリアルタイム実装を可能にするには、大きすぎることがある。近似計算は、CRCを、lbのnbブロック=lc/nbビットに分割することにある。たとえば、長さlc=32を有するCRCは、長さlb=8を有するnb=4ブロックに分割されることができる。以下では、これらの各ブロックが、統計的に他のブロックから独立していると仮定される。この分解を使用して、ycを以下のように書くことができる:
802.11MAC層のプロパティを、式(7)に組み合わせると、以下のMACメトリックを得る:
Claims (15)
- パケットに含まれたデータに関連付けられたエラー検出符号(51、77)を含むデータパケット(50、74)を受信するステップであって、エラー検出符号に関連付けられたデータが、一次データ(52、75)および二次データ(53、76)を含む、受信するステップと、
関連付けられたデータの誤った状態を検出するために、受信されたパケットのエラー検出符号を検査するステップと、
誤った状態が検出されたときに、一次データのための有限の組の候補値を決定するステップ(86)と、
その組の各候補値について、
受信されたパケットのエラー検出符号に応じて、複数の二次データに係る尤度の和を計算することにより前記候補値の周辺尤度を決定するステップと、
受信されたパケットの一次データと前記候補値との第1の相関を決定するステップと、
前記周辺尤度および前記第1の相関に応じて、その組の候補値の中で、一次データのための訂正値を選択するステップと
を含む、伝送エラーを回復するための方法。 - 候補値の周辺尤度を決定するステップが、
二次データのための有限の組の複数の潜在値を決定するステップと、
二次データの複数の潜在値を、それぞれのエラー検出符号値に関連付けられたサブセットに分類するステップであって、サブセット内の二次データのすべての潜在値が、一次データの候補値と組み合わせられるときに、関連付けられたエラー検出符号値を生じるように選択される、分類するステップと、
サブセットごとに、受信されたパケットの二次データおよび受信されたパケットのエラー検出符号に応じて、サブセットに属する二次データの周辺尤度を決定するステップと、
すべての前記サブセットのための前記周辺尤度を累積することによって、候補値の前記周辺尤度を決定するステップと
を含む、請求項1に記載の方法。 - サブセットに属する二次データの周辺尤度を決定するステップが、
サブセットに関連付けられたエラー検出符号値と、受信されたパケットのエラー検出符号との第2の相関を決定するステップと、
サブセット内の二次データの潜在値と、受信されたパケットの二次データとの第3の相関を決定するステップと、
前記第2の相関および前記第3の相関に応じて、サブセットに属する二次データの周辺尤度を決定するステップと
を含む、請求項2に記載の方法。 - 候補値の周辺尤度を決定するステップが、
受信されたパケットのエラー検出符号を複数のブロックに分割するステップと、
受信されたパケットのエラー検出符号のブロックごとに、前記ブロックに応じて、候補値の部分的な周辺尤度を決定するステップと、
エラー検出符号のすべてのブロックに関連付けられた部分的な周辺尤度に応じて、候補値の前記周辺尤度を決定するステップと
を含む、請求項1に記載の方法。 - 候補値の部分的な周辺尤度を決定するステップが、
二次データのための有限の組の潜在値を決定するステップと、
二次データの潜在値を、エラー検出符号のブロックのそれぞれの値に関連付けられたサブセットに分類するステップであって、サブセット内の二次データのすべての潜在値が、一次データの候補値と組み合わせられるときに、関連付けられたブロック値を生じるように選択される、分類するステップと、
サブセットごとに、受信されたパケットの二次データおよび受信されたパケットのエラー検出符号のブロックに応じて、サブセットに属する二次データの部分的な周辺尤度を決定するステップと、
すべての前記サブセットのための前記部分的な周辺尤度を累積することによって、候補値の前記部分的な周辺尤度を決定するステップと
を含む、請求項4に記載の方法。 - サブセットに属する二次データの部分的な周辺尤度を決定するステップが、
サブセットに関連付けられたブロック値と、受信されたパケットのエラー検出符号のブロックとの第2の相関を決定するステップと、
サブセット内の二次データの潜在値と、受信されたパケットの二次データとの第3の相関を決定するステップと、
前記第2の相関および前記第3の相関に応じて、サブセットに属する二次データの部分的な周辺尤度を決定するステップと
を含む、請求項5に記載の方法。 - 二次データの潜在値を、それぞれのエラー検出符号値またはそれぞれのブロック値に関連付けられたサブセットに分類するステップが、二次データの潜在値のトレリス表現を構成するステップを含む、請求項2から6のいずれか一項に記載の方法。
- トレリス表現が、より低い深度値からより高い深度値へと構成され、トレリスの深度が、すでに決定された二次データのいくつかのビットを表す、請求項7に記載の方法。
- トレリス表現が、より高い深度値からより低い深度値へと構成され、トレリスの深度が、すでに決定された二次データのいくつかのビットを表す、請求項7に記載の方法。
- 二次データのための有限の組の潜在値が、二次データのために確保されたパケットのフィールドのデータの各々および全てのビットについて、すべての可能性のある2進値の組合せを含む、請求項2から9のいずれか一項に記載の方法。
- パケットが、プロトコルデータユニット(50)を含み、一次データが、プロトコルデータユニットの制御データ(52)を含み、二次データが、プロトコルデータユニットのサービスデータ(53)を含む、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
- 制御データの訂正値に応じて、受信されたプロトコルデータユニットのサービスデータ(53)を処理するステップをさらに含む、請求項11に記載の方法。
- パケット(74)が、スケーラブルなビデオコーデックによって符号化されたビデオデータを含み、一次データ(75)が、基層に対応するビデオデータを含み、二次データ(76)が、強化層に対応するビデオデータを含む、請求項1から12のいずれか一項に記載の方法。
- パケットに含まれたデータ(75、76、78)に関連付けられたエラー検出符号(77)を含むデータパケット(74)を受信するための入力手段(91)であって、エラー検出符号に関連付けられたデータが、一次データ(75)および二次データ(76)を含む、入力手段(91)と、
関連付けられたデータの誤った状態を検出するために、受信されたパケットのエラー検出符号を検査するためのエラー検出符号検査手段(92)と、
一次データのための有限の組の候補値を、その組の各候補値について決定し、受信されたパケットのエラー検出符号に応じて、複数の二次データに係る尤度の和を計算することにより前記候補値の周辺尤度を決定し、受信されたパケットの一次データと前記候補値との第1の相関を決定し、前記周辺尤度および前記第1の相関に応じて、その組の候補値の中で、一次データのための訂正値を選択する、ように動作可能な一次データ訂正手段(94)と
を含む、伝送エラーを回復するためのデバイス(90)。 - パケットが、プロトコルデータユニット(50)を含み、一次データが、プロトコルデータユニットの制御データ(52)を含み、二次データが、プロトコルデータユニットのサービスデータ(53)を含み、処理モジュールが、前記制御データに応じて前記サービスデータを処理するように動作可能である、請求項14に記載のデバイス及び処理モジュール(93)を含む透過的なプロトコル層復号器。
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