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発明の名称 受信装置
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2007−6094(P2007−6094A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−183384(P2005−183384)
出願日 平成17年6月23日(2005.6.23)
代理人 【識別番号】100115107
【弁理士】
【氏名又は名称】高松 猛
発明者 柴田 純 / 梶原 健
要約 課題
固有の送信パタンが挿入されていないデジタル通信システムや、良好な伝送品質の確保が困難なデジタル無線通信システムにおいても精度良くチャネル種別の識別が可能な受信装置を提供すること。

解決手段
データ抽出部103は、チャネル符号化された入力データ101をチャネル復号処理単位でデータを抽出する。チャネル復号化部104は、抽出された単位ユニットのデータを予め割当てられたチャネル符号化方式に従って復号する。復号データ格納部105は復号されたデータを順次保存する。連送判定部106は保存された復号データに対しユニット毎の復号データを相互に比較することでスロットの連送が行われているかを判定する。チャネル種別識別部107は、スロット連送の判定結果に基づいてチャネル種別を識別する。
特許請求の範囲
【請求項1】
複数種類のチャネル種別を用いて通信を行うデジタル通信システムの受信装置であって、
チャネル符号化された受信データからチャネル復号処理単位でデータを抽出するデータ抽出手段と、
前記データ抽出手段で抽出された単位ユニットのデータを予め割当てられたチャネル符号化方式に従って復号し、復号データを出力するチャネル復号化手段と、
前記チャネル復号化手段から出力された復号データを順次保存する復号データ格納手段と、
前記復号データ格納手段に保存された復号データに対し、ユニット毎の復号データを比較する比較手段と、
前記比較手段で比較された結果に基づいてチャネル種別を識別するチャネル種別識別手段と、
を備える受信装置。
【請求項2】
請求項1に記載の受信装置であって、
前記比較手段は、前記比較結果に基づいてスロットの連送が行われているかを判定する連送判定手段を含む受信装置。
【請求項3】
請求項1に記載の受信装置であって、
前記比較手段は、前記比較結果に基づいて所定の周期で同一のデータ列が繰り返し送出されているかを判定するデータ周期判定手段を含む受信装置。
【請求項4】
複数種類のチャネル種別を用いて通信を行うデジタル通信システムの受信装置であって、
チャネル符号化された受信データからチャネル復号処理単位でデータを抽出するデータ抽出手段と、
前記データ抽出手段で抽出された単位ユニットのデータを予め割当てられたチャネル符号化方式に従って復号し復号時の誤り情報を算出して出力する少なくとも一つの復号誤り算出手段と、
前記復号誤り算出手段により算出された誤り情報から、前記受信データのチャネル符号化方式と、前記復号誤り算出手段にて復号したチャネル符号化方式との相関値を算出するチャネル符号化方式相関手段と、
前記チャネル符号化方式相関手段で算出された相関値をもとにチャネル種別を識別するチャネル種別識別手段と、
を備える受信装置。
【請求項5】
複数種類のチャネル種別を用いて通信を行うデジタル通信システムの受信装置であって、
チャネル符号化された受信データからチャネル復号処理単位でデータを抽出するデータ抽出手段と、
前記データ抽出手段で抽出された単位ユニットのデータを予め割当てられたチャネル符号化方式に従って復号する少なくとも一つの復号化手段と、
前記復号化手段において復号したチャネル符号化方式に従って再符号化し、再符号化されたデータを出力するチャネル再符号化手段と、
前記データ抽出手段の出力と前記チャネル再符号化手段で再符号化された符号化データの相関値を算出する相関値算出手段と、
前記相関値算出手段で算出された相関値に基づいてチャネル種別を識別するチャネル種別識別手段と、
を備える受信装置。
【請求項6】
複数種類のチャネル種別を用いて通信を行うデジタル通信システムの受信装置であって、
チャネル符号化された受信データからチャネル復号処理単位でデータを抽出するデータ抽出手段と、
前記データ抽出手段で抽出された単位ユニットのデータを予め割当てられたチャネル符号化方式に従って復号し、復号データを出力するチャネル復号化手段と、
前記チャネル復号化手段から出力された復号データを順次保存する復号データ格納手段と、
前記復号データ格納手段に保存された復号データに対し、ユニット毎の復号データを比較し、前記比較結果に基づいてスロットの連送が行われているかを判定する連送判定手段と、
前記復号データ格納手段に保存された復号データに対し、ユニット毎の復号データを比較し、前記比較結果に基づいて所定の周期で同一のデータ列が繰り返し送出されているかを判定するデータ周期判定手段と、
前記データ抽出手段で抽出された単位ユニットのデータを予め割当てられたチャネル符号化方式に従って復号し復号時の誤り情報を算出して出力する少なくとも一つの復号誤り算出手段と、
前記復号誤り算出手段により算出された誤り情報から、前記受信データのチャネル符号化方式と、前記復号誤り算出手段にて復号したチャネル符号化方式との相関を算出するチャネル符号化方式相関手段と、
前記復号化手段において復号したチャネル符号化方式に従って再符号化し、再符号化されたデータを出力するチャネル再符号化手段と、
前記データ抽出手段の出力と前記チャネル再符号化手段で再符号化された符号化データの相関値を算出する相関値算出手段と、
前記連送判定手段、前記データ周期判定手段、前記チャネル符号化方式相関手段、及び前記相関値算出手段の出力結果に基づいてチャネル種別を識別するチャネル種別識別手段と、
前記チャネル復号化手段又は前記復号誤り算出手段に前記データ抽出手段により抽出されたデータを分配するデータ分配手段と、
を備える受信装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、デジタル通信システムにおける受信装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来のデジタル無線通信システムにおいては、システム運用時にキャリア周波数に対する制御チャネルや音声通信チャネルやデータ通信チャネルが予め規定されており、それらのチャネル種別に対するチャネル符号化方式も一意に決定されていた。このため、システムの運用開始時には、送信装置、受信装置側で個別にキャリア周波数に対するチャネル種別の設定を行っていた。
【0003】
ところが、近年のデジタル信号処理技術の発達により、従来よりも高効率な符号化方式が考案されるとともに、デジタル通信システムにおいても従来システムとの互換性を維持したまま高効率な符号化方式も復号できるデジタル通信システムが要望されるようになり、符号化方式の自動識別が急務となっていた。
【0004】
そこで、音声符号化方式を識別する方法として、例えば、特許文献1に記載された音声復号装置が知られている。この音声復号装置は、自己に割り当てられている所定の音声符号化方式に従って復号するN個の音声復号手段と、入力された符号化データに音声符号化方式に特有な特異パタンが存在するかを検出して音声符号化方式を識別する入力方式識別手段と、入力方式識別手段の識別結果に応じて出力データを切り替える出力データ切り替え手段とを備えており、音声符号化方式毎に特有な特異パタンを検出することにより音声符号化方式の識別を行う作用を有していた。
【0005】
さらに、符号化方式の識別に加え異種の音声符号化システム間の中継にも適応可能な方法として、特許文献2に記載されたディジタル通信システムが知られている。これは、複数種のトレリス符号化器と、各トレリス符号化器を選択的に切替えて送信信号を符号化するための制御部とからなる送信装置と、トレリス符号化器の各符号則に適合した複数のビタビ復号器と、上記ビタビ復号器を選択的に切替え復号する手段と、上記送信装置から送信された信号の符号則に応じて上記復号する手段を制御する制御部とを備えており、バイオレーションの発生頻度、エラーレート、パリティーエラー、フレーム同期の有無を検出することにより符号化方式の識別を行う作用を有していた。
【0006】
【特許文献1】特開平9−18425号公報
【特許文献2】特開平5−207075号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、上記公報に記載された技術では、音声符号化方式の識別を行うものであり、チャネル種別の識別を行うものではない。さらに、符号化データに固有の送信パタンが挿入されていないデジタル通信システムでは適応が困難であり、また、無線通信回線で生じる遅延波やフェージングによるビット誤りやバースト誤り、またはランダム誤りが発生するような良好な伝送品質の確保が困難であるデジタル無線通信システムでは精度良く符号化方式を識別することができないという事情があった。
【0008】
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、固有の送信パタンが挿入されていないデジタル通信システムや、良好な伝送品質の確保が困難なデジタル無線通信システムにおいても精度良くチャネル種別の識別が可能な受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の受信装置は、複数種類のチャネル種別を用いて通信を行うデジタル通信システムの受信装置であって、チャネル符号化された受信データからチャネル復号処理単位でデータを抽出するデータ抽出手段と、前記データ抽出手段で抽出された単位ユニットのデータを予め割当てられたチャネル符号化方式に従って復号し、復号データを出力するチャネル復号化手段と、前記チャネル復号化手段から出力された復号データを順次保存する復号データ格納手段と、前記復号データ格納手段に保存された復号データに対し、ユニット毎の復号データを比較する比較手段と、前記比較手段で比較された結果に基づいてチャネル種別を識別するチャネル種別識別手段と、を備える。
【0010】
この構成により、順次保存された復号データを比較してチャネル種別を識別するので、良好な伝送品質の確保が困難なデジタル無線通信システムにおいても容易にチャネル種別の識別が可能であり、さらに、識別されたチャネル種別から所望のチャネル符号化方式を限定して選択できるため、受信したチャネルにおけるチャネル符号化方式の識別精度を向上することができる。
【0011】
また、本発明の受信装置において、前記比較手段は、前記比較結果に基づいてスロットの連送が行われているかを判定する連送判定手段を含む。
【0012】
この構成により、例えば、制御チャネルにおいて、規定回数分、スロットが繰り返し連送されるデジタル通信システムの場合、連送判定手段ではデジタル無線通信システムの制御チャネルにおいて伝送品質を確保するためにレイヤ1プロトコルで規定されたスロットの連送を判定し、バースト誤りやフロアの影響によるランダム誤りが生じても、連送の効果を余すことなく最大限有効に利用することで受信チャネルのチャネル種別を精度良く識別可能である。これにより、良好な伝送品質の確保が困難なデジタル無線通信システムにおいても容易にチャネル種別の識別が可能であり、さらに、連送されたチャネル種別の識別ができることにより制御チャネルと通信チャネル各々で複数あるチャネル符号化方式の中から所望のチャネル符号化方式を限定して選択できるため、受信したチャネルにおけるチャネル符号化方式の識別精度を向上することができる。
【0013】
また、本発明の受信装置において、前記比較手段は、前記比較結果に基づいて所定の周期で同一のデータ列が繰り返し送出されているかを判定するデータ周期判定手段を含む。
【0014】
この構成により、データ周期判定手段では無線回線を用いたデジタル通信システムの制御チャネルで繰返し送出されるデータ列の検出が行えることから、受信チャネルのチャネル種別が識別可能である。さらに、バースト誤りやフロアの影響によるランダム誤りについても検出に用いる比較対象データ数を多く確保できることからチャネル種別の識別を精度良く行うことができる。さらに、チャネル種別の識別により制御チャネルと通信チャネル各々でのチャネル符号化方式を限定することができるため受信したチャネルにおけるチャネル符号化方式の識別精度を向上できる。
【0015】
また、本発明の受信装置は、複数種類のチャネル種別を用いて通信を行うデジタル通信システムの受信装置であって、チャネル符号化された受信データからチャネル復号処理単位でデータを抽出するデータ抽出手段と、前記データ抽出手段で抽出された単位ユニットのデータを予め割当てられたチャネル符号化方式に従って復号し復号時の誤り情報を算出して出力する少なくとも一つの復号誤り算出手段と、前記復号誤り算出手段により算出された誤り情報から、前記受信データのチャネル符号化方式と、前記復号誤り算出手段にて復号したチャネル符号化方式との相関値を算出するチャネル符号化方式相関手段と、前記チャネル符号化方式相関手段で算出された相関値をもとにチャネル種別を識別するチャネル種別識別手段と、を備える。
【0016】
この構成により、チャネル符号化方式相関手段では復号時のパリティやCRCの誤り検出結果、またはパスメトリック値を用いることにより受信したチャネルと予め割り当てられたチャネル符号化方式との相関を算出することができるので、チャネル種別識別手段ではその相関結果から受信したチャネルにおけるチャネル種別及びチャネル符号化方式の識別が可能である。
【0017】
また、本発明の受信装置は、複数種類のチャネル種別を用いて通信を行うデジタル通信システムの受信装置であって、チャネル符号化された受信データからチャネル復号処理単位でデータを抽出するデータ抽出手段と、前記データ抽出手段で抽出された単位ユニットのデータを予め割当てられたチャネル符号化方式に従って復号する少なくとも一つの復号化手段と、前記復号化手段において復号したチャネル符号化方式に従って再符号化し、再符号化されたデータを出力するチャネル再符号化手段と、前記データ抽出手段の出力と前記チャネル再符号化手段で再符号化された符号化データの相関値を算出する相関値算出手段と、前記相関値算出手段で算出された相関値に基づいてチャネル種別を識別するチャネル種別識別手段と、を備える。
【0018】
この構成により、受信したチャネルのチャネル種別が予め不明な場合においても、相関値算出手段では入力データと再符号化されたデータとの相関が算出可能であることから、チャネル種別識別手段ではその相関結果から受信したチャネルにおけるチャネル種別及びチャネル符号化方式の識別が可能である。さらに、1つのチャネル内に複数の機能チャネルが付随された場合においても、チャネル種別及びチャネル符号化方式の識別が可能である。
【0019】
また、本発明の受信装置は、複数種類のチャネル種別を用いて通信を行うデジタル通信システムの受信装置であって、チャネル符号化された受信データからチャネル復号処理単位でデータを抽出するデータ抽出手段と、前記データ抽出手段で抽出された単位ユニットのデータを予め割当てられたチャネル符号化方式に従って復号し、復号データを出力するチャネル復号化手段と、前記チャネル復号化手段から出力された復号データを順次保存する復号データ格納手段と、前記復号データ格納手段に保存された復号データに対し、ユニット毎の復号データを比較し、前記比較結果に基づいてスロットの連送が行われているかを判定する連送判定手段と、前記復号データ格納手段に保存された復号データに対し、ユニット毎の復号データを比較し、前記比較結果に基づいて所定の周期で同一のデータ列が繰り返し送出されているかを判定するデータ周期判定手段と、前記データ抽出手段で抽出された単位ユニットのデータを予め割当てられたチャネル符号化方式に従って復号し復号時の誤り情報を算出して出力する少なくとも一つの復号誤り算出手段と、前記復号誤り算出手段により算出された誤り情報から、前記受信データのチャネル符号化方式と、前記復号誤り算出手段にて復号したチャネル符号化方式との相関を算出するチャネル符号化方式相関手段と、前記復号化手段において復号したチャネル符号化方式に従って再符号化し、再符号化されたデータを出力するチャネル再符号化手段と、前記データ抽出手段の出力と前記チャネル再符号化手段で再符号化された符号化データの相関値を算出する相関値算出手段と、前記連送判定手段、前記データ周期判定手段、前記チャネル符号化方式相関手段、及び前記相関値算出手段の出力結果に基づいてチャネル種別を識別するチャネル種別識別手段と、前記チャネル復号化手段又は前記復号誤り算出手段に前記データ抽出手段により抽出されたデータを分配するデータ分配手段と、を備える。
【0020】
この構成により、チャネル種別識別手段では、フレーム内の各スロットのチャネル種別構成が予め規定された時分割多重方式を用いたデジタル通信システムにおいて受信したチャネルのチャネル種別が不明である場合でも、既に確定されたスロットのチャネル種別情報を利用することにより未確定スロットのチャネル種別を精度良く識別することができる。また、データ分配手段を設けることにより、不必要な演算を削減することができる。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、固有の送信パタンが挿入されていないデジタル通信システムや、良好な伝送品質の確保が困難なデジタル無線通信システムにおいても精度良くチャネル種別の識別が可能な受信装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明するが、先ず、代表的なTDMA/TDD方式のデジタル無線通信システムについて説明する。
【0023】
例えば、デジタル無線通信システム一例として、通信制御装置と、中継局装置と、複数のユーザ無線局装置とを備える構成として、中継局装置−ユーザ無線局装置間、ユーザ無線局装置−ユーザ無線局装置間での通信を行うシステムが挙げられる。通信制御装置では中継局装置−ユーザ無線局装置間の無線回線の接続制御を行っている。また、中継局装置ではシステムに割り当てられた周波数帯の中から無線キャリアが割り当てられ、その無線キャリアをフレームに分割し、さらにフレームをスロット分けして、そのスロットに制御用チャネル(C)と通信用チャネル(S)を割り当てている。
【0024】
なお、制御用チャネル(C)は回線の接続制御を行うチャネルであり、通信用チャネル(S)は音声通話や非音声データ通信等を行うチャネルである。また、通信用チャネルでは通信の都度、通信制御装置から個別に指定された機能チャネルで通話が行われる。また、無線キャリアへのチャネル割り当てについては、例えば1フレーム4スロット構成である場合には「CSSS」、「SSSC」や「SSSS」というように、システム毎に複数種類のチャネルタイプが存在している。なお、制御用チャネルや通信用チャネルでは、伝送される機能チャネルによって符号化方式が個別に決定されている。
【0025】
次に、デジタル無線通信システムの回線接続手順の説明を行う。まず、発信するユーザ無線局装置は、制御用チャネル(C)で接続要求信号を送信し、接続要求信号を受信した中継局装置は通信制御装置に接続要求信号を転送し、通信制御装置は通信用チャネル(S)の中から空いているチャネルを当該通信用チャネルとして設定すると共に、中継局装置を経由してユーザ無線局装置に通知して通信チャネルの切り替えを行ってる。このため、通信を開始するためには制御用チャネルが予め既知の無線キャリアに割り当てられているか、制御用チャネルを識別する機能が必要となる。以下、本発明の第1〜第5の実施形態について、図1〜図9を用いて説明する。
【0026】
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る受信装置の概略構成を示すブロック図である。図1に示すように、第1の実施形態に係る受信装置101は、入力データ102をチャネル復号処理単位で出力するデータ抽出部103と、予め割り当てられたチャネル符号化方式に従って復号を行い復号データを出力するチャネル復号部104と、チャネル復号部104から出力された復号データを順次保存する復号データ格納部105と、復号データ格納部105に保存された復号データを復号単位で相互に比較して連送を判定する連送判定部106と、チャネル種別を判定するチャネル種別識別部107とを備える。
【0027】
以上のように構成された受信装置101について、その動作を説明する。まず、データ抽出部103では、送信側でチャネル符号化された入力データ102に対しチャネル復号化処理を行う最小単位であるスロット単位にデータを区切って抽出する。
【0028】
データ抽出部103で抽出されたスロット単位のデータは、チャネル復号化部104で予め割当てられたチャネル符号化方式に従ってチャネル復号化され、復号結果である復号データを復号データ格納部105へ出力する。復号データ格納部105では、復号データを順次格納し保存していく。
【0029】
次に、連送判定部106では、復号データ格納部105に格納されたスロット毎の復号データに対して、フレーム単位で復号データを相互に比較していく。安定して回線品質が確保される環境下では、連送回数に応じて復号データが連送回数分一致することから、連送されていると判定できる。
【0030】
また、N連送されるチャネル種別でM連送目(N≧M)に伝送路上にバースト誤りが付加された場合でも、M連送目以外の復号データを比較すれば連送判定可能である。さらに、定常的に低レートの誤りが付加されるような環境下においても、復号データ相互の誤り率が伝送路上の平均誤り率とほぼ同程度であることから相互の誤り率もほぼ等しくなるため同様に連送判定可能である。
【0031】
また、予め誤り率に対して閾値を持ち、閾値以下での誤りは同一データとみなすことにすれば、一定精度以上で連送判定可能である。また、連送数に応じて比較対象フレームを増やすことにより、連送判定の識別精度を向上させてもよい。また、受信中のチャネルにおいて復号データの相互比較により相関が見られない場合は連送されていないと判断する。
【0032】
次に、チャネル種別識別部107では連送判定部106の判定結果により連送されたチャネル種別を識別する。
【0033】
ここで、デジタル無線通信システムにおいては、連送が行われるチャネル種別は、制御チャネルのようにシステムの運用上、重要な情報を報知するチャネル種別で使用されることから、連送されたチャネルの識別を行うことは制御チャネルの識別に他ならない。
【0034】
従来のデジタル通信システムでは予め受信装置側で制御チャネルを受信するための初期設定を手動で行う必要があった。表1は、無線通信システムの一例を示す表である。
【表1】


【0035】
例えば、表1に記載されたように、無線システムが3つのキャリア周波数F1〜F3を有する場合、各々のキャリア周波数に対するチャネルタイプに合わせて、キャリア周波数と制御チャネルのスロット場号との組合せ等を設定する必要がある。従来、この設定は手動で行う必要があった。また、キャリア周波数F1やF3の周波数用のリンク回線や送信アンテナ等で障害が起こると、制御チャネルにて伝送される無線制御情報の受信ができなくなるため、システム障害が発生し、無線システムの運用が不可能となってしまう。そこで、障害が発生していないキャリア周波数F2に制御チャネルを配置したとしても、受信装置は、制御チャネルが再配置された情報を入手することができないため、システム運用を再開することができないものであった。
【0036】
一方、本発明の実施形態では、制御チャネルを識別することができるので、制御チャネルの初期設定を手動で行う手間を省くことがきる。また、例えば、表1に示した例では、キャリア周波数F1又はF3を用いた通信に障害が発生した場合に、キャリア周波数F2に制御チャネルを再配置しても、受信側は自動的に制御チャネルを識別し、キャリア周波数F2を用いた通信にて継続することができる。したがって、システムの保守・メンテナンス時でも、制御チャネルを他のチャネルに代替割り当てることによりシステムの運用を止める必要がない。さらに制御チャネルに起因するシステム障害が生じた際も、制御チャネルを他のキャリア周波数へ代替割り当て可能であることから、受信装置側で制御チャネルの再設定を行うことなく、迅速にシステム障害から復旧させることができるという効果も得られる。
【0037】
以上のように、本発明の第1の実施形態によれば、安定した伝送品質が確保されないデジタル無線通信システムにおいても、受信したチャネルの制御チャネル識別が可能であり、容易にデジタル通信システムのメンテナンス性を高めることができるという効果を有する。
【0038】
(第2の実施形態)
図2は、本発明の第2の実施形態に係る受信装置の概略構成を示すブロック図である。なお、第1の実施形態で説明した図1と重複する部分については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0039】
図2に示すように、第2の実施形態に係る受信装置201は、データ抽出部103と、チャネル復号部104と、復号データ格納部105と、復号データ格納部105に時系列的に保存された復号データに対し復号データがある一連のデータ列で繰返し送出されているかを判定するデータ周期判定部202と、チャネル種別を判定するチャネル種別識別部203とを備える。
【0040】
以上のように構成された受信装置201について、その動作を説明する。データ周期判定部202では、復号データ格納部105に格納されたスロット毎の復号データに対して、ある一連の周期で復号データが繰返し送出されていないかを検出する。チャネル種別識別部203では、データ周期判定部202で周期的なデータが判定された場合、チャネル種別を制御チャネルと識別する。
【0041】
ここで、制御チャネルはシステムの運用上、常送されるのが一般的であることと、他のチャネル種別と比較して特有のメッセージが繰り返し報知されていることから、チャネル種別識別部203において制御チャネルの識別が可能になる。また、メッセージ長が多いほど、又はメッセージの種類が多いほど受信データの比較回数を増やせることから、それに対応してチャネル種別の識別精度を高めることができるという作用を有する。
【0042】
この制御チャネルを識別できることにより、従来のデジタル通信システムでは予め受信装置側で制御チャネルを受信するための初期設定を手動で行う必要があったが、その手間が省けることに加え、システムの保守・メンテナンス時でも、制御チャネルを他のチャネルに割り当てることによりシステムの運用を止める必要がない。さらに制御チャネルに起因するシステム障害が生じた際も、受信装置側で制御チャネルの再設定をすることなく、システム障害からの復旧を迅速に行うことができるという効果が得られる。
【0043】
以上のように本発明の第2の実施の形態によれば、繰返し同じデータ列が送出されている制御チャネルを識別することができるため、容易にデジタル通信システムのメンテナンス性を高めることができるという効果を有する。
【0044】
(第3の実施形態)
図3は、本発明の第3の実施形態に係る受信装置の概略構成を示す図である。なお、第1の実施形態で説明した図1と重複する部分については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0045】
図3に示すように、第3の実施形態の受信装置301は、予め割当てられたチャネル符号化方式に従って復号を行い復号時の誤り情報を算出して出力する複数の復号誤り算出部302と、復号誤り算出部302の各々に対応して予め割り当てられたチャネル符号化方式との相関を判定するチャネル符号化方式相関部303と、チャネル符号化方式相関部303の各々の判定結果からチャネル種別を識別するチャネル種別識別部304とを備える。なお、本実施形態では、復号誤り算出部302及びチャネル符号化方式相関部303が複数設けられている例について説明するが、これらは少なくとも一つずつ設けられればよい。
【0046】
以上のように構成された受信装置301について、その動作を説明する。データ抽出部103で抽出されたスロット単位のデータは、復号誤り算出部302において、予め割り当てられているチャネル符号化方式に従ってチャネル復号化され、復号時のパリティ誤り検出結果、CRCの誤り検出結果、同期ワードやプリアンブルなどの既知の固定ワードとの誤り検出結果、パスメトリックなどの誤り情報を出力する。なお、複数の復号誤り算出部302には、各々異なるチャネル符号化方式が割り当てられている。
【0047】
次に、チャネル符号化方式相関部303では、復号誤り算出部302から出力された誤り情報から、入力されたデータ102のチャネル符号化方式と、復号誤り算出部302にて復号したチャネル符号化方式との相関を求める。この際、パリティやCRCの誤り検出において誤りが検出されない場合には相関値が高くなるように算出するものとする。
【0048】
そして、チャネル種別識別部304ではチャネル符号化方式相関部303の相関出力から相関値が高いものをそのチャネル符号化方式で符号化されたデータである可能性が高いと判定し、その判定されたチャネル符号化方式から、チャネル種別を識別する。
【0049】
このチャネル種別を識別するという作用により、従来のデジタル通信システムでは予め受信装置側で制御チャネルを受信するための初期設定を手動で行う必要があったが、その手間が省けることに加えシステムの保守・メンテナンス時でも、制御チャネルを他のチャネルに割り当てることによりシステムの運用を止める必要がなく、さらに制御チャネルに起因するシステム障害が生じた際も、受信装置で制御チャネルの再設定をすることなく、システム障害からの復旧を迅速に行うことができるという効果が得られる。なお、本実施形態は通信用チャネルのチャネル種別識別にも対応可能である。また、チャネル符号化方式相関部303を複数持つことにより、同時に複数のチャネル符号化方式の判定を行うことができる。
【0050】
以上のように本発明の第3の実施形態によれば、復号時の誤り情報からチャネル種別を識別することが可能であり、容易にデジタル通信システムのメンテナンス性を高めることができるという効果を有する。
【0051】
なお、チャネル種別識別部304では、通常運用で使用される確率の高いチャネル種別には識別時に重み付けを行ってから判定してもよい。これにより、チャネル種別識別精度をさらに向上させることが可能となる。
【0052】
(第4の実施形態)
図4は、本発明の第4の実施形態に係る受信装置の概略構成を示すブロック図である。なお、第1の実施形態で説明した図1と重複する部分については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0053】
図4に示すように、第4の実施形態の受信装置401は、複数のチャネル復号化部104を有し、チャネル復号化部104の各々の出力に対して再符号化を行う複数のチャネル再符号化部402と、データ抽出部103の出力の各々とチャネル再符号化部402の出力との比較を行い、相関値を算出して出力する複数の相関値算出部403と、複数の相関値算出部403の相関出力からチャネル種別を識別するチャネル種別識別部404とを備える。なお、本実施形態では、チャネル復号化部104、チャネル再符号化部402及び相関値算出部403が複数設けられている例について説明するが、これらは少なくとも一つずつ設けられればよい。
【0054】
以上のように構成された受信装置401について、その動作を説明する。データ抽出部103で抽出されたスロット単位のデータは、複数のチャネル復号化部104で予め割当てられているチャネル符号化方式に従ってチャネル復号され復号データを出力する。なお、複数のチャネル復号化部104には、各々異なるチャネル符号化方式が割り当てられている。
【0055】
チャネル復号化部104で復号された復号データはチャネル復号化部104に1対1に対応したチャネル再符号化部402で、前段のチャネル復号化部104に割り当てられたチャネル符号化方式にて再度チャネル符号化され、相関値算出部403へ出力される。
【0056】
相関値算出部403ではデータ抽出部103で抽出されたスロット単位のデータとチャネル再符号化部402でチャネル再符号化されたチャネル符号化データとを比較し相関値の算出を行う。ここで、相関値の算出にはデータ同士の比較を行い相違するビット数が少ないほど高い相関値にすると良い。
【0057】
そして、チャネル種別識別部404では、相関値算出部403で算出された相関出力から相関値が高いものをそのチャネル符号化方式で符号化されたデータである可能性が高いと判断することで、その判定されたチャネル符号化方式から、チャネル種別を識別する。
【0058】
このチャネル種別が識別できるという作用により、従来のデジタル通信システムでは予め受信装置側で制御チャネルを受信するための初期設定を手動で行う必要があったが、その手間が省けるとともに送信装置側でチャネル種別の変更が容易となり汎用性の高いデジタル通信システムが構築できるという効果が得られる。
【0059】
次に、一つのチャネル内に複数の機能チャネルが付随された場合について説明する。図5は、本発明の実施形態に係るデータのスロットフォーマットとビット配分の一例を示す図であり、図5(A)は制御チャネル、図5(B)は第1通信チャネル、図5(C)は第2通信チャネルのスロットフォーマット例をそれぞれ示す。また、図6は、本発明の実施形態に係る各チャネルのチャネル符号化方式の一例を示す図である。
【0060】
図5(A)に示すように、制御チャネルのスロットCは、隣接スロットとの緩衝を避けるためのガード用のG部と、制御情報用のBC部と、無線情報用のRI部と、同期ワード用のSW部とを有して構成される。
【0061】
図5(B)に示すように、第1通信チャネルのスロットS1は、隣接スロットとの緩衝を避けるためのガード用のG部と、音声データ又は非音声データ用のTCH部と、無線情報用のRI部と、同期ワード用のSW部と、低速付随チャネルと呼ばれ、低速のデータ通信用のSACCH部とを有して構成される。
【0062】
図5(C)に示すように、第2通信チャネルのスロットS2は、隣接スロットとの緩衝を避けるためのガード用のG部と、高速付随チャネルと呼ばれシグナリングやユーザパケット情報用として使用されるFACCH部と、無線情報用のRI部と、同期ワード用のSW部と、低速付随チャネルと呼ばれ、低速のデータ通信用のSACCH部とを有して構成される。
【0063】
そして、これらの制御チャネルC、第1通信チャネルS1、第2通信チャネルS2のチャネル符号化方式は、例えば、図6に示すように規定されている。
【0064】
ところで、このように、一つのチャネル内に複数の機能チャネルが付随された場合には、一つのチャネル符号化方式の中に、機能チャネル毎に定まる複数の符号化方式が含まれる。したがって、一つの機能チャネルに対して再符号化の相関値を算出したとしても同じになってしまう場合(SACCHのみに対して再符号化の相関値を算出した場合、第1通信チャネルS1のチャネル符号化方式なのか、第2通信チャネルS2のチャネル符号化方式なのかの区別がつかない)や、対象となる機能チャネルのシンボル数配分が異なる(BCとTCH)等の理由によって、チャネル符号化方式の識別を精度よく行うことができない。
【0065】
そこで、本発明の実施形態では、複数の符号化方式(複数の機能チャネル)を含むチャネル符号化方式に応じて相関値の算出を行うことにより、精度よくチャネル符号化方式及びチャネル識別が可能となる。
【0066】
例えば、図5及び図6に示すチャネルの識別を行うための方法の一例として、相関値を「元データと再符号化したデータとを比較して同じになるビット数」と定義して、相関値が最大になるチャネル符号化方式を選択する方法が挙げられ、以下にその一例を示す。
(1)制御チャネルCの相関値=BC部の相関値
(2)第1通信チャネルS1の相関値=TCH部の相関値+SACCH部の相関値
(3)第2通信チャネルS2の相関値=FACCHの相関値+SACCHの相関値
【0067】
図7は、本発明の第4の実施形態に係る相関値算出方法の例を示す説明図である。図7の例では、復号化、符号化、相関値算出は、図5に示す第1通信チャネルS1のチャネル符号化方式にて復号化、符号化、相関値算出を行う場合について説明する。また、元データは、図5に示す第1通信チャネルS1のデータとする。
【0068】
チャネル復号化部104は、自身に割り当てられたチャネル符号化方式に基づいて、元データを復号化する。図7では、第1通信チャネルS1のチャネル符号化方式である符号化方式B及び符号化方式Cを用いて復号化している。そして、チャネル再符号化部401は、前段のチャネル復号化部104で用いたチャネル符号化方式にて、復号化されたデータを再符号化する。このようにして再符号化データが生成される。
【0069】
そして、相関値算出部403は、元データと再符号化データとの相関値を算出するものであり、図7の例では、第1通信チャネルS1のチャネル符号化方式に応じた相関値を算出するものであるので、元データ及び再符号化データのTCH部(TCHとTCH’)、SACCH部(SACCHとSACCH’)の各々について、ビット毎の排他的論理和(TCH^TCH’、SACCH^SACCH’:^は排他的論理和を示す)を求め、一致するビット数をカウントする。そして、各々の部分にてカウントされた一致ビット数を加算することで相関値として出力する。
【0070】
したがって、元データが図7のように第1通信チャネルS1のデータであれば、TCHとTCH’、SACCHとSACCH’が、それぞれ一致する部分が多くなるので、相関値が高くなる。そして、チャネル種別識別部404は、高い相関値が算出されるチャネル符号化方式を判定し、そのチャネル符号化方式からチャネル種別を識別する。
【0071】
図8は、本発明の実施形態に係るチャネル種別とチャネル符号化方式との対応例を示す図である。チャネル種別識別部404は、例えば、図8に示す対応表を保持することにより、チャネル符号化方式からチャネル種別を識別する。
【0072】
図8に示す例では、制御チャネルのチャネル符号化方式として4種類、通信チャネルのチャネル符号化方式として4種類の計8種類のチャネル符号化方式がある。この場合、図4に示すチャネル復号化部104−チャネル再符号化部402−相関値算出部403の系を、各々のチャネル符号化方式に応じて8個並列に配置し、チャネル種別判定部404において、8個の相関値算出部403からの出力を比較し、最も相関値が高いものに割り当てられたチャネル符号化方式を定めることで、対応するチャネル種別を識別することができる。
【0073】
このように、1つのチャネル内に複数の機能チャネルが付随された場合においても、チャネル種別及びチャネル符号化方式を高精度に識別することが可能となる。
【0074】
以上のように本発明の第4の実施形態によれば、チャネル復号化前のチャネル符号化データとチャネル再符号化データの比較を行うことによりチャネル符号化方式及びチャネル種別を識別することが可能であり、容易にデジタル通信システムのメンテナンス性を高めることができるという効果を有する。
【0075】
なお、チャネル種別識別部404では、通常運用で使用される確率の高いチャネル種別には識別時の相関値に重みをつけてチャネル識別を行ってもよい。これにより、チャネル種別の識別精度をさらに高めることが可能となる。
【0076】
(第5の実施形態)
図9は、本発明の第5の実施形態に係る受信装置の概略構成を示すブロック図である。なお、第1〜第4の実施形態で説明した図1〜図4と重複する部分については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0077】
図9に示すように、受信装置501は、データ抽出部103からの出力データを分配して、チャネル復号部104又は復号誤り算出部302出力するデータ分配部502と、連送判定部106、データ周期判定部202、チャネル符号化方式相関部303、及び相関値算出部403の出力からチャネル種別を識別するチャネル種別識別部503とを備える。
【0078】
以上のように構成された受信装置501について、その動作を説明する。まず、データ抽出部103では、送信側でチャネル符号化された入力データ102に対しチャネル復号化処理を行うスロット単位でデータを区切って抽出し、データ分配部502へと出力する。データ分配部502ではデータ抽出部103からの入力を適宜分配して出力を行う。次に、データ分配部502からの出力により、チャネル種別識別部503において、本発明の第1〜4の実施の形態で述べたチャネル種別及びチャネル符号化方式の相関算出を同様に行う。なお、チャネル種別識別部503は、例えば、図8に示す対応表を保持することにより、チャネル符号化方式からチャネル種別を識別する。
【0079】
なお、チャネル種別識別部503では、既に確定された他スロットのチャネル種別情報を記憶しておくことにより、運用中のシステムで用いられるチャネル種別の構成情報と照らし合わせて可能性のある識別チャネルを限定してもよい。チャネル種別及びチャネル符号化方式の識別を精度良く行うことができる。
【0080】
さらに、チャネル識別判定部503がチャネル種別識別結果及び制限されたチャネル種別情報をデータ分配部502へフィードバックし、データ分配部502ではデータの出力先を選択することにより、冗長な処理を削減することができ、消費電流の削減、回路規模の削減ができる。
【0081】
次に、第1〜第5の実施形態の受信装置が適用される受信処理全体の手順について説明する。受信装置が受信開始すると、同期を獲得し、チャネル種別を識別する。このチャネル種別の識別に、本発明の第1〜第5の実施形態で説明したチャネル種別の識別方法を適用することで、精度よくチャネル種別を識別することができる。
【0082】
その後、無線情報ビット信号RI(図7参照)を復号し、無線情報ビット信号RIの復号結果とチャネル種別とからチャネル符号化方式を判定し、チャネル復号化を行う。なお、本発明の実施形態では、チャネル種別の識別時にチャネル符号化方式が識別されているので、無線情報ビット信号RIの復号を省略し、識別されているチャネル符号化方式にてチャネル復号化を行ってもよい。
【0083】
チャネル復号化がなされると、音声情報や、無線情報、制御情報、データ情報等の機能チャネルを分離する。その後、その情報毎に処理を行う。例えば、音声情報であれば、音声符号化方式を識別し、音声の再生処理に進む。
【産業上の利用可能性】
【0084】
本発明の受信装置は、固有の送信パタンが挿入されていないデジタル通信システムや、良好な伝送品質の確保が困難なデジタル無線通信システムにおいても精度良くチャネル種別の識別が可能な効果を有し、デジタル無線通信システムの受信装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【0085】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る受信装置の概略構成を示すブロック図
【図2】本発明の第2の実施形態に係る受信装置の概略構成を示すブロック図
【図3】本発明の第3の実施形態に係る受信装置の概略構成を示すブロック図
【図4】本発明の第4の実施形態に係る受信装置の概略構成を示すブロック図
【図5】本発明の実施形態に係るデータのスロットフォーマットとビット配分の一例を示す図
【図6】本発明の実施形態に係る各チャネルのチャネル符号化方式の一例
【図7】本発明の第4の実施形態に係る相関値算出方法の例を示す説明図
【図8】本発明の実施形態に係るチャネル種別とチャネル符号化方式との対応例を示す図
【図9】本発明の第5の実施形態に係る受信装置の概略構成を示すブロック図
【符号の説明】
【0086】
101 受信装置
102 入力データ
103 データ抽出部
104 チャネル復号化部
105 復号データ格納部
106 連送判定部
107 チャネル種別判定部
201 受信装置
202 データ周期判定部
203 チャネル種別判定部
301 受信装置
302 復号誤り算出部
303 チャネル符号化方式相関部
304 チャネル種別判定部
401 受信装置
402 チャネル再符号化部
403 相関値算出部
404 チャネル種別判定部
501 受信装置
502 データ分配部
503 チャネル種別判定部




 

 


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