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発明の名称 可変レート通信におけるレート判定方法およびその装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−38620
公開日 平成7年(1995)2月7日
出願番号 特願平5−199015
出願日 平成5年(1993)7月16日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】蔵合 正博
発明者 浅 野 延 夫 / 加 藤 修
要約 目的
可変レート通信において電池を使用する移動端末の消費電力の増大を抑える。

構成
フレームごとに情報量が最大をBとしたときB/2n (nは0以上の整数) で変化する可変レート通信において、送信側で情報に誤り訂正のために畳み込み符号化を行ない、さらにn≧1のときは情報量Bを畳み込み符号化したときのデータ量と等しくなるように、符号化データを(2n−1)回繰り返して伝送データとし、受信側では受信した伝送データから情報のレートを判定して、ビタビ復号を行なう際、データが繰り返されているという特徴を利用してレートを推定することで、推定したレートのビタビ復号のみを行なうようにして、電池駆動の移動端末の消費電力の増大を抑える。
特許請求の範囲
【請求項1】 フレームごとに情報量が最大をBとしたときB/2n (nは0以上の整数) で変化する可変レート通信において、送信側で情報に誤り訂正のために畳み込み符号化を行ない、さらに n≧1のときは情報量Bを畳み込み符号化したときのデータ量と等しくなるように、符号化データを(2n −1)回繰り返して伝送データとし、受信側では受信した伝送データから情報のレートを判定して、ビタビ復号を行なう際に、情報のレートを判定するために受信した伝送データの繰り返し特性を調べることによりレートを推定する可変レート通信におけるレート判定方法。
【請求項2】 情報のレートを判定するために受信した伝送データを調べ、同極性データが連続する回数の平均値を求めることによりデータの繰り返し数を推定してレートを判定する請求項1記載の可変レート通信におけるレート判定方法。
【請求項3】 フレームごとに受信した伝送データを最大繰り返し数+1のデータ毎に区切り、この区切られた受信データの中から正極性のデータおよび負極性のデータをそれぞれカウントする手段と、カウントされたそれぞれの値の差の絶対値を求める手段と、求めた差の絶対値の平均値を求める手段と、前記平均値と各繰り返し数+1との比較を行なって、最も確からしいものをそのフレームでの繰り返し数と推定してレートを判定する手段とを備えた可変レート通信におけるレート判定装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、通信分野で情報レートが可変する通信におけるレート判定方法およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、文献"On the System Design Aspects Of Code Division Multiple Access(CDMA) Applied To Digital Cellular And Personal Communications Networks (1991 Vehicular Technology Conference)"に述べられているようなCDMAシステムでは、移動機の消費電力の低減、他移動機、基地局への干渉の低減の目的から可変レート音声コーデックが用いられている。音声コーデックは、フレーム単位で符復号化を行なっており、フレームごとに符号化したデータの情報レートが変化する。受信側では、その情報レートがいくつであるかを判定してから復号する必要がある。また一般には音声コーデックのデータは、誤り訂正符号化などを施されて伝送される。
【0003】図3は従来の移動機の送信側の概略構成を示している。31は情報データであり、たとえば音声コーデックの符号化された可変レートのデータである。データのレートは最大をBとするとき、B/2n (nは0以上の整数)で変化するものとする。情報データ31は、畳み込み符号器32で符号化され、符号化データ33を出力する。34は繰り返し制御器であり、送信データ35における伝送レートを一定にするために、符号化データ33を繰り返し並べるものである。
【0004】図4は送信側の符号化の説明のための一覧図である。ここでは畳み込み符号の符号化率を1/2として情報レートがB, B/2,B/22 のときの1フレームの符号化について説明する。情報レートがBのとき1フレームあたりのデータ数をmとすると、情報レートB/2,B/22 の情報データ数は,それぞれm/2,m/4である。情報データを畳み込み符号化すると、それぞれデータ数は2倍になる。一方送信データのレートは情報レートBで決まり、1フレームあたりではデータ数は2mである。繰り返し制御器34では、レートB/2,B/22 について送信データを合わせるため、符号化データ33をそれぞれ1回、3回繰り返して並べ、1フレームあたりのデータ数を2mにする操作を行なっている。
【0005】これらの条件を前提とするとき、受信側での従来のレート判定方法について説明する。図5は従来のレート判定装置の構成を示している。図5において、51はレートB用のビタビ復号器、52はレートB/2 用のビタビ復号器、53はレートB/4 用のビタビ復号器、54、55、56はそれぞれのビタビ復号器の復号結果を再符号化するための畳み込み符号器、57は各畳み込み符号器からの再符号化データを照合してレートを判定する照合/レート判定器、58は各ビタビ復号器からの復号結果および照合/レート判定器57からのレート判定結果に基づいて最も確からしい復号データを出力する選択器である。
【0006】次に、上記装置の動作を図6の流れ図を参照して説明する。まずデータを受信すると(ステップ61)、各ビタビ復号器51、52、53においてそれぞれ可能性のあるレートを仮定してビタビ復号を行なってみる(ステップ62、63、64)。次に、それぞれの復号結果に対し各畳み込み符号器54、55、56で再び畳み込み符号化を行なう(ステップ65、66、67)。照合/レート判定器57で受信データとそれぞれの再符号化データとを照合し、もっとも近いものを選択してレートを判定し(ステップ68)、そのレートに対応する復号結果をビタビ復号データとして出力する(ステップ69)。文献"CDMA Mobile StationModem ASIC, (IEEE Journal Of Solid-State Circuits,Vol.28,No.3,March 1993)" ではこのような方法でレート判定を行なっている。
【0007】このように上記従来のレート判定方法でも、考えられるすべてのレートで復号し、再符号化し、推定することで、可変レートのレート判定を行なうことができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来のレート判定方法では、可能性のあるすべてのレートを仮定し、それぞれのレートに対し演算量の多いことで知られるビタビ復号を試してみることが必要であり、限られた時間内に処理するためにハードウェアの増大および回路の高速化を必要とし、バッテリー駆動の移動端末では消費電力の増大につながる問題があった。
【0009】本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、すべてのレートに対してビタビ復号を行なわなくてもレート判定が行なえる優れたレート判定方法およびその装置を提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達成するために、可変レート通信においてはデータが繰り返されているという特徴を利用してレートを推定するようにしたものである。
【0011】
【作用】したがって、本発明によれば、データが繰り返されているという特徴を利用してレートを推定するので、レート推定後そのレートのビタビ復号のみを行なえばよく、処理量の増大を防ぐことができるので、バッテリー駆動の移動端末では消費電力の増大を抑えることができるという効果を有する。
【0012】
【実施例】図1は本発明の一実施例におけるレート判定装置の構成を示すもの図である。送信側の構成は従来例と同様であり、前提条件も同様とする。図1において、11は受信データの中から正極性のデータをカウントする正極性カウンタ、12は受信したデータの中から負極性のデータをカウントする負極性カウンタ、13は各カウンタ11、12のカウントの値の差の絶対値を求める減算/絶対値回路、14は減算/絶対値回路13の出力の平均値を求める平均値算出回路、15は求められた平均値からレートを判定するレート判定器、16は判定されたレートで受信データをビタビ復号するビタビ復号器である。
【0013】次に、上記実施例の動作を図2の流れ図を参照して説明する。まずデータをフレームごとに受信する(ステップ21)、その受信データを最大繰り返し数+1ごとに区切り、その区切ったデータごとにその中に含まれる正極性のデータ数、負極性のデータ数をそれぞれのカウンタ11、12でカウントする(ステップ22)。ここで最大繰り返し数は、たとえば情報レートをB, B/2,B/22 で使用している場合は3である。次に、各カウンタ11、12のカウンタ値から差の絶対値を求める(ステップ23)。ここで硬判定復号では正極性は1、負極性は0で定義され、軟判定復号では正極性は正の値、負極性は負の値で定義される。差の絶対値は、最大繰り返し数+1のデータごとに算出されるので、さらにその平均値を求める(ステップ24)。差の絶対値の平均値と各繰り返し数+1との比較を行ない、最も確からしいものをそのフレームでの繰り返し数と推定する(ステップ25)。例えば正極性のデータ数と負極性のデータ数の差の絶対値の平均値が2.3であった場合には、繰り返し数+1の候補である1,2,4のうち2がもっとも近い値であるので繰り返し数を1と決定する。これは、実際に繰り返し数が1で同一データが2回ずつ送信されたものとし、伝送路で付加するビットエラーがなかったとしたら、4データずつ(ここでは最大繰り返し数を3として説明する。)区切ったパタンは(0000),(0011),(1100),(1111)の4通りとなり、正極性のデータ数と負極性のデータ数の差の絶対値は各々4,0,0,4となり、その平均値は2.0となることからも理解できる。ただし本実施例では、情報データを誤り訂正符号化した符号化データ(図4のC i )における0と1の発生確率が同じ確率であるほど判定の確度が向上するので、そのような性質を持った情報データまたは誤り訂正符号化データ、もしくは誤り訂正符号化後に0,1発生確率のバランスがよいスクランブルを施したデータに適用することがより適している。次にこのようにして得られた繰り返し数をもとにレートを判定し、このレートでビタビ復号器16でビタビ復号を行ない復号データを得る(ステップ26)。
【0014】このように、本実施例によれば、データが繰り返されているという特徴を利用してレートを推定することで、可変レートのレート判定を行うことができる。
【0015】なお、ここで述べた実施例はデータが繰り返されているという特徴を利用したレートの判定方法の一例にすぎず、同様な考え方に基づいた別のレート判定方法に変更することができる。
【0016】
【発明の効果】本発明は、上記実施例から明らかなように、データが繰り返されているという特徴を利用してレートを推定するので、レート推定後そのレートのビタビ復号のみを行なえばよく、処理量の増大を防ぐことができるので、バッテリー駆動の移動端末では消費電力の増大を抑えることができるという効果を有する。




 

 


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