(57)【要約】  広帯域ディジタル高周波伝送システムにおける前方誤り訂正のためのシステムと方法が提供される。１つの実施形態において、広帯域のディジタル高周波伝送システムにおいてディジタルデータを送る方法が提供される。この方法は、第１のディジタル信号を受信するステップであって、前記ディジタル信号は、ディジタルのＲＦパケットのストリームを含み、各ディジタルのＲＦパケットがディジタル化された広帯域のＲＦスペクトルを表す１つ以上のデータサンプルを含む、ステップと、修正パケットのストリームを生成する誤り補正アルゴリズムに基づいて、誤り補正データをディジタルＲＦパケットのストリームへ符号化するステップと、通信メディアを通した修正パケットのストリームから成る第２のディジタル信号を伝送するステップとを含む。
2009527993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
広帯域のディジタルの高周波伝送システムにおけるディジタルデータを送信するための方法であって、
第１のディジタル信号を受信するステップであって、前記ディジタル信号は、ディジタルのＲＦパケットのストリームを含み、各ディジタルのＲＦパケットがディジタル化された広帯域のＲＦスペクトルを表す１つ以上のデータサンプルを含む、ステップと、
修正パケットのストリームを生成する誤り補正アルゴリズムに基づいて、誤り補正データをディジタルＲＦパケットのストリームへ符号化するステップと、
通信メディアを通した修正パケットのストリームから成る第２のディジタル信号を伝送するステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
第１のディジタル信号を受信するステップが、
高度携帯電話システム（ＡＭＰＳ）変調プロトコルと、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）変調プロトコルと、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）変調プロトコルと、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）変調プロトコルと、移動通信（ＧＳＭ）変調プロトコルのためのグローバル・システムと、セルラー・ディジタル・パケットデータ（ＣＤＰＤ）変調プロトコルと、ＥＤＧＥ（Enhanced Data rates for GSM Evolution）変調プロトコルと、ＧＰＲＳ（General Packet Radio Service）変調プロトコルと、統合ディジタル拡張ネットワーク（ｉＤＥＮ）変調プロトコルと、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調プロトコルと、の１つ以上に基づいて変調された信号を受信するステップ、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第２のディジタル信号を伝送するステップが、さらに、前記第２のディジタル信号を、光ファイバーケーブル、ワイヤ・ケーブル、同軸ケーブル、ツイステッドペアケーブルおよび、ワイヤレス通信リンクの１以上を介して伝送することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
ディジタルＲＦパケットのストリームに誤り訂正データを符号化することは、
ブロック符号化、畳み込み符号化、ターボ・コーディング、リード−ソロモン・コーディング、ＢＣＨコーディング、ハミング・コーディング、ビタビアルゴリズム、ＩｘＥＶ−ＤＯコーディング、チェックビット、ディジタルファウンテン符号、微分時空間符号、消失コード、バイナリーゴレイ符号、三進法ゴレイ符号、ハーゲルバーガー、低密度パリティ検査符号（ＬＤＰＣ）、リード−マラー符号、時空間トレリス符号（ＳＴＴＣ）、
の１以上に基づく誤り訂正アルゴリズムを実行することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ディジタルのＲＦパケットのストリームを、ディジタルのＲＦパケットの直列化されたストリームに多重送信するステップと、
修正パケットのストリームを、修正パケットの直列化されたストリームに多重送信するステップと、
の一方または両方をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ディジタルＲＦパケットのストリームを、ベースバンド変調周波数から放送周波数へディジタル的にアップコンバートするステップ、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
伝達メディアから第２のディジタル信号を受信するステップと、
修正パケットのストリームがエラーフリーで到着したかどうかを判定するために、修正パケットのものストリームを復号化するステップと、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
修正パケットのストリーム中の１つの修正パケットがエラーフリーで到着したと判定された場合に、前記方法が、
修正パケットからの誤り訂正データをはぎとるステップと、
復元したディジタルＲＦパケットを出力するステップと、
をさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
修正パケットのストリームの内の修正されたパケットが、１つ以上のエラーとともに到着したと判定された場合に、
前記方法は、
修正パケットに符号化された誤り訂正データに基づいて、ディジタルＲＦパケットを復元するステップと、
訂正ディジタルＲＦパケットを出力するステップと、
をさらに備える、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
第２のディジタル信号から復号化したディジタルＲＦパケットに基づいて、アナログ広帯域ＲＦスペクトル信号を生成するステップ、をさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
修正パケットの復号化ストリームを、ディジタル広帯域信号に非多重化するステップと、
修正パケットのストリームを、ディジタル広帯域信号に非多重化するステップと、
の一方または両方をさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
復号化ディジタルＲＦパケットを、ベースバンド変調周波数に、ディジタル的にダウンコンバートするステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
ディジタルＲＦデータを通信ネットワークにおいて通信する方法のためのコンピュータ実行可能なプログラム命令を有しているコンピュータ可読媒体であって、前記方法が、
ディジタルＲＦパケットのストリームを入力するステップであって、各ディジタルＲＦパケットが、ディジタル化広帯域ＲＦスペクトルを示している１つ以上のデータサンプル含む、ステップと、
誤り訂正データを有するディジタルＲＦパケットのストリームの各ディジタルＲＦパケットを符号するステップと、
ディジタルＲＦパケットに基づいて、誤り訂正の符号化データパケットストリームを出力するステップと、
を含む、コンピュータ可読媒体。
【請求項１４】
ディジタルＲＦパケットのストリームの各ディジタルＲＦパケットを符号化することが、
ブロック符号化、畳み込み符号化、ターボ・コーディング、リード−ソロモン・コーディング、ＢＣＨコーディング、ハミング・コーディング、ビタビアルゴリズム、ＩｘＥＶ−ＤＯコーディング、チェックビット、ディジタルファウンテン符号、微分時空間符号、消失コード、バイナリーゴレイ符号、三進法ゴレイ符号、ハーゲルバーガー、低密度パリティ検査符号（ＬＤＰＣ）、リード‐マラー符号、時空間トレリス符号（ＳＴＴＣ）
の１つ以上に基づく誤り訂正アルゴリズムを実行することをさらに含む、請求項１３に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１５】
前記方法が、プレエンファシス機能を誤り訂正符号化データパケットのストリームに適用することをさらに含む、請求項１３に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１６】
ディジタルＲＦデータを通信ネットワークにおいて通信する方法のためのコンピュータ実行可能なプログラム命令を有しているコンピュータ可読媒体であって、前記方法が、
データパケットのストリームを入力するステップであって、各パケットが、誤り訂正データで符号化されたディジタル化広帯域ＲＦスペクトルを示している１つ以上のデータサンプルを含む、ステップと、
１つ以上のデータサンプルがエラーフリーで受信されたかどうかを判定するために各データパケットを復号化するステップと、
ディジタルＲＦパケット・ストリームを出力するステップであって、各ディジタルＲＦパケットは、ディジタル化された広帯域のＲＦスペクトルを示している１つ以上のデータサンプルを含む、ステップと、
を含む、コンピュータ可読媒体。
【請求項１７】
１つ以上のデータサンプルがエラーフリーで受信されたかどうかを判定するために、各データパケットを復号するステップが、
ブロック符号化、畳み込み符号化、ターボ・コーディング、リード−ソロモン・コーディング、ＢＣＨコーディング、ハミング・コーディング、ビタビアルゴリズム、ＩｘＥＶ−ＤＯコーディング、チェックビット、ディジタルファウンテン符号、微分時空間符号、消失コード、バイナリーゴレイ符号、三進法ゴレイ符号、ハーゲルバーガー、低密度パリティ検査符号（ＬＤＰＣ）、リード‐マラー符号、時空間トレリス符号（ＳＴＴＣ）、の１つ以上に基づいて誤り訂正アルゴリズムを実行するステップをさらに含む、請求項１６に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１８】
受信等化機能をデータパケットのストリームに適用することをさらに含む、請求項１６に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１９】
通信ネットワークであって、フォワードエラーコレクション・アルゴリズムに基づいて誤り訂正データを有するディジタルのＲＦパケットのストリームを符号化するための手段であって、前記ディジタルＲＦパケットのストリームの各ディジタルＲＦパケットは、ディジタル化広帯域ＲＦスペクトルを示している１つ以上のデータサンプルを含み、前記符号化手段は、さらに、誤り訂正符号化ディジタルＲＦパケットのストリームを出力するのに適合する、手段と、
ディジタル信号を通信媒体に通信するための手段であって、前記手段は、前記符号化のための手段に対応して通信するための手段であって、前記ディジタル信号を通信する手段が、誤り訂正符号化パケットのストリームを通信メディアに通信するのに適合している、手段と、
を備えるネットワーク。
【請求項２０】
通信ネットワークであって、
ディジタル信号を受信する手段であって、前記ディジタル信号が、誤り訂正符号化ディジタルＲＦパケットのストリームを含む、手段と、
前方誤り訂正アルゴリズムに基づいて、誤り訂正符号化ディジタルＲＦパケットの前記ストリームを復号化する手段であって、前記復号化する手段は、さらに、誤り訂正符号化ディジタルＲＦパケットのストリームの各々のディジタルＲＦパケットから、ディジタル化広帯域ＲＦスペクトルを表している１つ以上のデータサンプルを抽出するのに適合している、手段と、
を備えるネットワーク。
【請求項２１】
復号化のための手段は、さらに、ディジタル信号を受信するための手段によって、誤り訂正符号化ディジタルＲＦパケットの前記ストリームの各ディジタルのＲＦパケットが、エラーフリーで受信されたどうかを判定するのに適合する、請求項２０に記載のネットワーク。
【請求項２２】
復号化のための手段が誤り訂正符号化ディジタルＲＦパケットのストリームのディジタルＲＦパケットが、エラーフリーで受信されたかと判定する場合に、前記復号化のための手段は、さらに、
前記ディジタルＲＦパケットから誤り訂正データを取り除くのに、及び、復元されたディジタルＲＦパケットを出力するのに適合する、請求項２１に記載のネットワーク。
【請求項２３】
前記復号化のための手段が、誤り訂正符号化ディジタルＲＦパケットの前記ストリームのディジタルＲＦパケットが１つ以上のエラーを含むと判定する場合に、前記復号化のための手段は、さらに、
誤り訂正符号化ディジタルＲＦパケット中に符号化された誤り訂正データに基づいて、ディジタル化広帯域ＲＦスペクトルを示している一つ以上のデータサンプルを再構築するのに、および、訂正ディジタルＲＦパケットを出力するのに適合する、請求項２１に記載のネットワーク。
【請求項２４】
広帯域ディジタル高周波伝送システムであって、
前方誤り訂正データを、エラー訂正符号化アルゴリズムに基づいて、一つ以上のディジタル化データサンプルに取り込むのに適している第１の通信ネットワーク・セグメントであって、前記１つ以上のディジタル化データサンプルは、広帯域ＲＦスペクトル信号を示し、前記第１の通信ネットワーク・セグメントは、さらに、前記前方誤り訂正符号化サンプルを示しているディジタル信号を出力するのに適している、第１の通信ネットワーク・セグメントと、
ディジタル信号を受信して、エラー訂正復号化アルゴリズムを誤り訂正符号化データサンプルに適用するのに適している第２の通信ネットワーク・セグメントと、
第１の通信ネットワーク・セグメントと第２の通信ネットワーク・セグメントと結合される通信メディアであって、前記通信メディアは、第１の通信ネットワーク・セグメントから第２の通信ネットワーク・セグメントまでディジタル信号を伝えるために適応した、通信メディアと、
を備えるシステム。
【請求項２５】
前記第１の通信ネットワーク・セグメントは、
上流通信ネットワークから信号を受信するのに適し、前記信号、ディジタル化広帯域ＲＦスペクトルを示している１つ以上のデータサンプルを含むディジタルＲＦパケットに基づいてディジタルＲＦパケットを生成するのに適している呼処理ソフトウェアモジュールと、
前記ディジタルＲＦパケットを受信して、前方誤り訂正データを前記ディジタルＲＦパケットに取り込むのに適応した前方誤り訂正符号器と、
を備える基地局を含む、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
前記基地局が、
前記呼処理ソフトウェアによって生成されたディジタルのＲＦパケットを受信するのに適合した少なくとも一つのディジタルのアップコンバータであって、前記ディジタル・アップコンバータが、さらに、ベースバンド周波数から放送チャンネル周波数に、ディジタルＲＦパケットを再変調するのに適している、ディジタル・アップコンバータをさらに含む、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
前記基地局が、
広帯域ディジタルＲＦ信号をディジタルのＲＦパケットの直列化されたストリームに変換するのに適応した広帯域信号マルチプレクサと、
広帯域信号マルチプレクサと結合し、通信メディアを通してディジタルＲＦパケットの直列化されたストリームを送るのに適している信号送信器と、
をさらに含む、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２８】
前方誤り訂正符号器は、
ブロック符号化、畳み込み符号化、ターボ・コーディング、リード−ソロモン・コーディング、ＢＣＨコーディング、ハミング・コーディング、ビタビアルゴリズム、ＩｘＥＶ−ＤＯコーディング、チェックビット、ディジタルファウンテン符号、微分時空間符号、消失コード、バイナリーゴレイ符号、三進法ゴレイ符号、ハーゲルバーガー、低密度パリティ検査符号（ＬＤＰＣ）、リード‐マラー符号、時空間トレリス符号（ＳＴＴＣ）、
の１つ以上の誤り訂正アルゴリズムに基づいて、実装するのに適している、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２９】
前記基地局が、
前記通信メディアから第２のディジタル信号を受信するのに適している信号受信器であって、前記第２のディジタル信号が、ディジタル化広帯域ＲＦスペクトルを示している１つ以上のデータサンプルを有する誤り訂正符号化ディジタルＲＦパケットのストリームを含む、信号受信器と、
前記信号受信器に結合し、前記誤り訂正符号化データサンプルがエラーフリーで受信されたかどうかを決定するのに適している前方誤り訂正復号器と、
をさらに含む、請求項２５に記載のシステム。
【請求項３０】
基地局が、
復号化されたディジタルＲＦパケットを前方誤り訂正復号器から受信し、前記ディジタルＲＦパケットをベースバンド周波数に再変調するのに適している少なくとも１つのディジタル・ダウンコンバータを、
をさらに含む、請求項２５に記載のシステム。
【請求項３１】
第２の通信ネットワーク・セグメントが
前記通信メディアからから前記ディジタル信号を受信するのに適合した信号受信器と、
前記信号受信器と結合し、誤り訂正符号化データサンプルを復号化するのに適合した前方誤り訂正復号器であって、前記前方誤り訂正復号器が、さらに、誤り訂正アルゴリズムに基づいて、前記誤り訂正符号化データサンプルがエラーフリーで受信されたかどうかを判定するのに適している、前方誤り訂正復号器と、
を備える遠隔ユニットを含む、請求項２４に記載のシステム。
【請求項３２】
前記遠隔ユニットが、
復号化したデータサンプルを広帯域ＲＦスペクトル信号に変換するのに適合したディジタル−アナログ変換器と、
広帯域のＲＦスペクトル信号を無線放送するのに適合した無線ＲＦ送信器と、
をさらに含む、請求項３１に記載のシステム。
【請求項３３】
前記遠隔ユニットが、
ディジタルＲＦパケットを受信して、前方誤り訂正データをディジタルＲＦパケットに組み込むのに適している前方誤り訂正符号器と、
前方誤り訂正符号器と、通信するために結合し、前方誤り訂正符号化ディジタルＲＦパケットを、通信メディアを通して送るのに適合した信号送信器と、
をさらに含む、請求項３１に記載のシステム。
【請求項３４】
前記第１の通信ネットワーク・セグメントがさらに、プレエンファシス機能を備え、
前記プリエンファシス機能が、１つ以上のディジタル化データサンプルの高周波成分をブーストするのに適合する、請求項２４に記載のシステム。
【請求項３５】
第２の通信ネットワーク・セグメントが、受信等化機能をさらに備え、
前記受信等化機能は、前記ディジタル信号上のハイパスフィルタを実装して、ディジタル信号を増幅するのに適合する、請求項２４に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信システムを設計し、維持することに関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信システムを設計し、維持することに関連した最大の課題の１つは、光送信器と光受信器の間で物理学的な設備に起こる、例えば分散などの、光学的パワー損失と非線形性を補償して、高信頼性通信リンクを保持するために十分な光学的バジェットを維持することである。この問題は、しばしば、ファイバ・メディアとファイバ・コネクタの時間経過による性能低下のために、時間とともにそれ自体を悪化させる。
【０００３】
過去には、光学的パワー損失を克服する努力は、大部分、システムの光学的性能を改良することに集中していた。そのような効果は、光学信号の伝送パワーを増大すること、光送信器のレーザーの品質を改良すること、光受信器でのジッターとタイミング特性を改良すること、光送信器の制限増幅器とトランス・インピーダンス・アンプの品質を改良すること、そして、光学信号の立ち上がり時間、立下り時間と消光比を改良することを含む。これらの努力の各々に関連した問題は、各々が、得られる光バジェットの量と比較して、不釣り合いに高い装置コストの増加を含むことである。
【０００４】
上述の理由のため、及び、本明細書を読んで理解すれば、当業者には明白となる、下に述べる他の理由のため、通信ネットワークの光バジェットを改良する、経済的なシステムと方法のために技術的な必要がある。
【発明の開示】
【０００５】
本発明の実施形態は、広帯域のディジタル高周波伝送システムにおける、前方誤り訂正の方法とシステムを提供するが、それは、以下の明細書を読んで研究することによって理解できる。
【０００６】
１つの実施形態において、広帯域のディジタル高周波伝送システムにおいてディジタルデータを送る方法が提供される。この方法は、第１のディジタル信号を受信するステップであって、前記ディジタル信号は、ディジタルのＲＦパケットのストリームを含み、各ディジタルのＲＦパケットがディジタル化された広帯域のＲＦスペクトルを表す１つ以上のデータサンプルを含む、ステップと、修正パケットのストリームを生成する誤り補正アルゴリズムに基づいて、誤り補正データをディジタルＲＦパケットのストリームへ符号化するステップと、通信メディアを通した修正パケットのストリームから成る第２のディジタル信号を伝送するステップと、を含む。
【０００７】
別の実施形態では、ディジタルＲＦデータを通信ネットワークにおいて通信する方法のためのコンピュータ実行可能なプログラム命令を有しているコンピュータ可読媒体が提供される。この方法は、ディジタルＲＦパケットのストリームを入力するステップであって、各ディジタルＲＦパケットが、ディジタル化広帯域ＲＦスペクトルを示している１つ以上のデータサンプル含む、ステップと、誤り訂正データを有するディジタルＲＦパケットのストリームの各ディジタルＲＦパケットを符号するステップと、そして、ディジタルＲＦパケットに基づいて、誤り訂正の符号化データパケットストリームを出力するステップとを含む。
【０００８】
さらにまた別の実施形態では、通信ネットワークが、提供される。当該ネットワークは、フォワードエラーコレクション・アルゴリズムに基づいて誤り補正データを有するディジタルのＲＦパケットのストリームを符号するための手段であって、前記ディジタルＲＦパケットのストリームの各ディジタルＲＦパケットは、ディジタル化広帯域ＲＦスペクトルを示している１つ以上のデータサンプルを含み、前記符号化手段は、さらに、誤り訂正符号化ディジタルＲＦパケットのストリームを出力するのに適合する、手段と、通信メディアに、ディジタル信号を伝えるための手段であって、その手段は、符号化のための手段に対応して通信するための手段であり、そのディジタル信号を伝える手段が、エラー訂正符号化パケットのストリームを通信メディアに伝えるのに適合している、手段と、を備える。
【０００９】
さらに別の実施形態において、広帯域ディジタル高周波伝送システムが、提供される。システムは、前方誤り訂正データを、エラー訂正符号化アルゴリズムに基づいて、一つ以上のディジタル化データサンプルに取り込むのに適している第１の通信ネットワーク・セグメントであって、前記１つ以上のディジタル化データサンプルは、広帯域ＲＦスペクトル信号を示し、前記第１の通信ネットワーク・セグメントは、さらに、前記前方誤り訂正符号化サンプルを示しているディジタル信号を出力するのに適している、第１の通信ネットワーク・セグメントと、ディジタル信号を受信して、エラー訂正復号化アルゴリズムを誤り訂正符号化データサンプルに適用するのに適している第２の通信ネットワーク・セグメントと、そして、第１の通信ネットワーク・セグメントと第２の通信ネットワーク・セグメントと結合される通信メディアであって、前記通信メディアは、第１の通信ネットワーク・セグメントから第２の通信ネットワーク・セグメントまでディジタル信号を伝えるために適応した、通信メディアと、を備える。
【００１０】
本発明の実施形態は、記載され実施形態と以下の図面を参照して考えれば、より容易に理解でき、更なる効果と利用がより明白となる。習慣に従って、種々の記載された特徴は、一定のスケールで描かれておらず、本発明に関連する特徴を強調して描かれている。参照記号は、図面とテキスト全体を通して同様の要素を意味する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下の詳細な説明において、明細書の部分を形成する添付の図面を参照する。図面には、本発明を実施することができるような、特定の例示的な実施形態を説明している。これらの実施形態は、当業者は本発明を実施することができるように、充分に詳細に記載されている。他の実施形態が利用されるかもしれないこと、そして、論理的な、機械的、電気的な変更が、本発明の範囲から離れることなく、可能であることを理解すべきである。以下の詳細な説明は、したがって、限定的な意味に解されてはならない。
【００１２】
本発明の実施形態は、通信ネットワークの物理層での前方誤り訂正の応用を通して、光ファイバー上での、広帯域ディジタルＲＦ伝送システムにおけるパワー損失を克服する改良された方法とシステムを、を提供する。前方誤り訂正は、データ受信デバイスが伝送エラーによって損なわれるデータを検出し訂正するのを可能にするデータ伝送のためのエラー制御のシステムである。前方誤り訂正は、既存のコンピュータハードウェア上に実装することも、あるいは、既存の設備サイトの低コスト新しいハードウェアを用いて実装することも可能である。このように、本発明の実施形態は、通信ネットワークの物理層で使われるインストールされた通信メディアを修正する必要とすることなく、ディジタル信号の受信器に可能な、ｄＢｍでの顕著な増加を提供する。本発明の実施形態は、エラー訂正アルゴリズムを特定するものではなく、エラー訂正アルゴリズムにおける将来の改善を利用することを意図している。
【００１３】
本発明の実施形態において、フォワードエラーコレクションは、所定のアルゴリズムを使用して、冗長度を広帯域ディジタルＲＦデータに加えることによる達成される。この冗長度は、広帯域ディジタルＲＦデータを受信するシステムが、エラーが発生したかどうか検出すること、そして、その場合には、正しい情報を復元することの両方を可能とする。選択された特定の前方誤り訂正アルゴリズムは、当業者がこの明細書を読めば、すぐに、既存の、あるいは、開発中のアルゴリズムから決定できるものである。本発明の実施形態は、特定の前方誤り訂正技術に依存するものではないので、実施形態は、将来の前方誤り訂正アルゴリズムや符号化技術の進歩を、本発明の実施形態の範囲内にあるものとして、利用することを意図している。
【００１４】
図１は、本発明の１つの実施形態の広帯域のディジタル高周波伝送システム１００を例示するブロックダイヤグラムである。１つ以上の広帯域ＲＦスペクトル拡散信号は、点Ａにおいてシステム１００に入って、第１の伝達ネットワーク・セグメント１１０によってディジタル信号に変換される。そのディジタル信号は、第２の通信ネットワーク・セグメント１５０に、通信媒体１３０を通って伝送される。１つの実施形態において、第２の通信ネットワーク・セグメント１１０は、点Ｂにおいて、ディジタル信号をシステム１００を離れる広帯域ＲＦスペクトル信号に、再変換する。
【００１５】
システム１００で、実際の伝送を提供するためには、通信メディアによる信号損失を克服するために、十分な光強度のマージンが、システム内に必要である。必要な伝送バジェットを提供するのに必要な物理コンポーネントは、その伝送のディジタル方法に依存して、コストがかなり高く、複雑なものとなる可能性がある。このコストを減少して、損失バジェットを増加するために、前方誤り訂正（ＦＥＣ）は、通信メディア１３０上に信号を送信する前に、第１の通信ネットワーク・セグメント１１０によってディジタル伝送信号に符号化される。当業者は、理解できるように、前方誤り訂正技術は、多くのインストールにおいて、しばしば既存のハードウェアを使って実装され得るが、より高価な物理メディア伝送コンポーネントを使用する非−前方誤り訂正システムと同じ損失バジェットで、システム１００に、高価でない物理コンポーネントを使用できるようにする。
【００１６】
１つの実施形態において、広帯域ＲＦスペクトル信号は、第１の通信ネットワーク・セグメント１１０に入って、アナログディジタル変換器１１２でディジタル信号に変換される。１つの実施形態において、ディジタル信号は、広帯域ディジタル高周波伝送の複数のバンドに配布されるディジタルＲＦパケットのストリングを含む。実施例において、各々のディジタルのＲＦパケットは、広帯域のＲＦスペクトル拡散信号の複素数データ試料を含む。各々のディジタルＲＦパケットは、広帯域ＲＦスペクトル信号の複雑なデータサンプルを含む。実施例において、ディジタルのＲＦパケットは、広帯域のＲＦスペクトル拡散信号の１６ビットの複素数データ試料を含む。ディジタルＲＦパケットは、広帯域ＲＦスペクトル信号の１６ビットの複雑なデータサンプルを含む。第１の通信ネットワーク・セグメント１１０は、さらに、前方誤り訂正符号器（ＦＥＣ−ＥＮ）１１５と、広帯域信号マルチプレクサ１２０（ＭＵＸ）と、信号送信器１２５とを備える。
【００１７】
１つの実施形態において、前方誤り訂正符号器１１５（ＦＥＣ−ＥＮ）は、アナログ−ディジタル変換器１１２からの広帯域ディジタル信号を入力し、広帯域のディジタル信号の各々のバンドを通して伝わるディジタルＲＦパケットのコンテンツを評価する。前方誤り訂正符号器１１５は、所定の前方誤り訂正符号化アルゴリズムを実行する。それは、アナログ−ディジタル変換器１１２からのディジタル信号を入力し、
前方誤り訂正データを計算し、ＦＥＣ修正パケットを生成するために、前方誤り訂正データをディジタルＲＦパケットの各々に組み込むものである。
【００１８】
１つの実施形態において、前方誤り訂正符号器１１５は、ブロック符号化と畳み込み符号化の一方または両方に基づいて、エラー訂正符号化アルゴリズムを適用する。ブロック符号化の例は、リード−ソロモン・コーディング、Ｇｏｌａｙコーディング、ＢＣＨコーディング、ハミング・コーディングを含むが、これらに限られるものではない。畳み込み符号化の例は、ビタビアルゴリズムを含むが、これに限られるものではない。１つの実施形態において、前方誤り訂正符号器１１５は、ターボ・コーディングと、２つ以上の比較的単純畳込み符号を結合するスキームと、ブロック・コードを生成するインターリーバーと、に基づいた符号化アルゴリズムを適用する。ターボ符号化の例は、ＩｘＥＶ−ＤＯ（ＴＩＡ  ＩＳ−８５６）を含むが、これに限定されるものではない。本発明の実施形態によって利用され得る前方誤り訂正アルゴリズムの他の形式は、チェックビット、ディジタルファウンテン符号、微分時空間符号、消失コード、バイナリーゴレイ符号、三進法ゴレイ符号、ハーゲルバーガー、ハミング符号、低密度パリティ検査符号（ＬＤＰＣ）、リード‐マラー符号、時空間トレリス符号（ＳＴＴＣ）を含むが、これらに限定されるものではない。この明細書を読めば、当業者には理解できるように、前方誤り訂正アルゴリズムの選択は、ネットワーク仕様に基づいて、すぐに決めることができる。
【００１９】
１つの実施形態において、マルチプレクサ１２０は、前方誤り訂正符号器１１５から受信されたＦＥＣ修正パケットを入力すし、ＦＥＣ修正パケットを、通信メディア１３０の上で直列転送のためにパケットの直列ストリームに、多重送信する。代替の実施形態において、信号パスにおいて、マルチプレクサ１２０の前に前方誤り訂正符号器１１５を配置する代わりに、マルチプレクサ１２０は、Ａ／Ｄ１１２からのディジタルＲＦパケットを、パケットのシリアル・ストリームに、多重送信し、前方誤り訂正符号器（ＦＥＣ−ＥＮ）（１１６に示す）は、直列化されたパケットのストリーム通っているディジタルＲＦパケットのコンテンツを評価して、前方誤り訂正符号器１１５に関して先に述べたような前方誤り訂正データを計算する。ＦＥＣ修正パケットを生成するために、前方誤り訂正データを、ディジタルＲＦパケットの尾各々に組み込む。信号送信器１２５は、ＦＥＣ修正パケットのストリームを、第２の通信ネットワーク・セグメント１５０に、通信メディア１３０を通して送る。
【００２０】
図１に示す実施形態において、通信メディア１３０は、１つ以上の高速ディジタルデータ伝送メディアを備える。１つの実施形態において、通信メディア１３０は、１つ以上の光ファイバーを備える。この明細書を読めば、当業者はすぐに理解できるように、通信メディア１３０は、光ファイバー媒体に限られておらず、本発明の他の実施形態において、他の伝送メディア、例えば、銅線、同軸ケーブル、ツイストペアケーブル、あるいは他の電気信号媒体または無線通信リンクをも含む。１つの実施形態において、通信メディア１３０が光ファイバ・メディアを含む場合には、信号送信器２２８は、例えばレーザトランスミッタなどの光送信器である。ただし、これに限られるものではない。
【００２１】
１つの実施形態において、第２の通信ネットワーク・セグメント１５０は、信号受信器１３５、広帯域信号デマルチプレクサ１４０（ＤＥ−ＭＵＸ）、前方誤り訂正復号器（ＦＥＣ−ＤＣ）１４５、ディジタル−アナログ変換器１４２を備える。
【００２２】
信号受信器１３５は、ＦＥＣ修正パケットのストリングを含むディジタル信号を受信し、これらのパケットを、広帯域信号デマルチプレクサ１４０に伝える。次に、広帯域信号デマルチプレクサ１４０は、直列化されたストリームからのパケットを、ディジタル広帯域信号に、非多重化して戻す。前方誤り訂正復号器１４５は、デマルチプレクサ１４０の広帯域出力信号から、ＦＥＣ修正パケットを読みとり、各々のＦＥＣ修正パケットに組み込まれた前方誤り訂正データを評価して、ディジタルＲＦパケットがエラーフリーで到着したかどうか決定する。パケットがエラーフリーであると判定する場合には、前方誤り訂正復号器１４５は、前方誤り訂正データをはぎとり、
最初のディジタルＲＦパケットを復元し、復元したディジタルＲＦパケットを出力する。１つの実施形態において、前方誤り訂正復号器１４５は、ディジタル−アナログ変換器１４２に、復元したディジタルＲＦパケットを転送する。１つの実施形態において、エラーがＦＥＣ修正パケットに検出される場合には、前方誤り訂正復号器１４５は、先に述べたように、前方誤り訂正データの中に含まれた情報に基づいて、最初のディジタルＲＦパケットを再構築し、訂正されたディジタルＲＦパケットを出力する。１つの実施形態において、ディジタル−アナログ変換器１４２は、前方誤り訂正復号器１４５から受信されたディジタルＲＦパケットを、広帯域ＲＦスペクトル信号に変換する。
【００２３】
代替の実施形態において、信号パスにおいて、デマルチプレクサ１４０の後に前方誤り訂正復号器１４５を配置する代わりに、前方誤り訂正復号器（ＦＥＣ−ＤＣ）（１４６で示す）は、デマルチプレクサ１４０の前に配置された通信メディア１３０からのディジタルＲＦパケットの直列化されたストリームのコンテンツを評価し、次に、直列化されたストリームからのパケットを、ディジタル広帯域信号に、非多重化して戻す。図２は、本発明の１つの実施形態の別の通信ネットワーク２００を例示する。通信ネットワーク２００は、ソフトウェア無線システムの１部に関する。例えば、典型的には、セルラーアンテナを備えるセルラー電気通信ネットワーク、セルラーアンテナの上に音声／データ通信を送受信している遠隔ユニット、そして、遠隔ユニットと、（例えば公衆電話交換回線網またはインターネットなどの）より大きい通信ネットワークとの間で音声とデータ信号とを通信する（通常、無線基地局（ＢＴＳ）またはサーバとも呼ばれている）基地局、通信ネットワーク２００は、遠隔ユニット２４０のサービスエリアの中で、一つ以上の加入者ユニット２６０を含む。遠隔ユニット２４０は、一つ以上の通信メディア（例えば通信メディア２３０と２３５）を通して、基地局２２０に結合する。基地局２２０は、１つ以上の上流通信ネットワーク２１０に接続する。（たとえば、公衆電話交換回線網（ＰＳＴＮ）、インターネット、ケーブルネットワーク、または同種のもの）。遠隔ユニット２４０に結合する少なくとも一つのアンテナ２５２は、１つ以上の加入者ユニット２６０と遠隔ユニット２４０の間で信号を伝える。
【００２４】
１つの実施形態において、通信ネットワーク２００は双方向性のネットワークであり、示されるように、送出リンク（すなわち上流通信ネットワーク２１０から加入者ユニット２６０への送出論理チャネルの上の送信）および、逆のリンク（すなわち加入者ユニット２６０から通信ネットワーク２１０への逆方向の論理チャネルの上の送信）のため設備を含んでいる。１つの実施形態において、基地局２２０は、変調および復調に波形処理をディジタル的に実行するために、遠隔ユニット２４０によって送受信される無線信号をするための、ハードとソフトの一方または両方で実装された機能性を備える。
【００２５】
図２に示す実施形態において、通信メディア２３０と２３５の一方または両方は、一つ以上の高速ディジタルデータ伝送メディアを備える。１つの実施形態において、
通信メディア２３０は、基地局２２０から遠隔ユニット２４０へ送出論理チャネル（forward logical channel）を伝送するために波長分割多重を利用する一つ以上の光ファイバーを備え、通信メディア２３５は、遠隔ユニット２４０から基地局２２０へ前方論理チャネル（forward logical channel）を伝送するために波長分割多重を利用する一つ以上の光ファイバーを備える。別の実施形態では、通信メディア２３０と２３５の一方または両方は、別々のディジタル・ビットストリームを前方論理チャネル（forward logical channel）と逆の論理チャネルのために利用する一つ以上の光ファイバーを備える。別の実施形態では、通信メディア２３０と２３５の一方または両方は、一つのディジタル・ビットストリームの異なタイムスロットを利用している前方論理チャネルと逆の論理チャネルで１つの光ファイバーを備える。当業者がこの明細書を読めば、すぐに、十分理解できるように、これらの実施形態は可能な高速データ伝送メディアの例として、提示されている。通信メディア２３０と２３５は、光ファイバー媒体に限られていないが、通信ネットワーク２００の他の実装は、銅線、同軸ケーブル、ツイストペアケーブル、または他の電気信号メディア、または基地局２２０と遠隔ユニット２４０間の無線通信リンクのような他の伝送メディアを含むことができる。
【００２６】
図２は、上流の通信ネットワーク２１０から加入者ユニット２６０へのダウンストリームの方向、および、加入者ユニット２６０から通信ネットワーク２１０へのアップストリームの方向において、通信データと連携した使用のための、前方誤り訂正の１つの実施形態を例示する。
【００２７】
図２に示す実施形態において、基地局２２０は、呼処理ソフトウェアモジュール２２１と、ディジタル・アップコンバータ２２２と、前方誤り訂正符号器２２４（ＦＥＣ−ＥＮ）と、広帯域信号マルチプレクサ２２６（ＭＵＸ）と、信号送信器２２８と、を備える。１つの実施形態において、ディジタル・アップコンバータ２２２と前方誤り訂正符号器２２４（ＦＥＣ−ＥＮ）は、基地局２２０によって取り扱われる複数の前方論理チャネルの１つに対して、データを処理して、転送する。そのような実施形態１つにおいて、１つ以上の追加のディジタル・アップコンバータと前方誤り訂正符号器が、基地局２２０のよって取り扱われる追加の前方論理チャネルの各々のためのデータを処理して転送する。
【００２８】
１つの実施形態において、前方方向において、基地局２２０は、上流通信ネットワーク２１０から声／データ信号の表現の形で、データを受信する。呼処理ソフトウェアモジュール２２１は、上流通信ネットワーク２１０からディジタルＲＦパケットのストリームへの声／データ信号のディジタル表現を生成し、ディジタルＲＦパケットをディジタル・アップコンバータ２２２に提供する。１つの実施形態において、呼処理ソフトウェア２２１は、所定の中間周波数（すなわちベースバンド）に、音声／データ信号の表現を変調し、上流通信ネットワーク２１０からの声／データ信号を表現する、ベースバンド変調ＲＦデータサンプルを各々備えているディジタルＲＦパケットを生成する。
【００２９】
ディジタル・アップコンバータ２２２は、ベースバンドＲＦデータサンプルを入力し、ＲＦデータサンプルを、複数のＲＦバンドの１つの周波数に、再変調する。ディジタル・アップコンバータ２２２は、再変調されたディジタルＲＦパケットを、音声／データ信号の広帯域ディジタル信号表現として、出力する。１つの実施形態において、ディジタル・アップコンバータ２２２は、特定のＲＦチャネルで放送に指定される中心周波数で変調された、ディジタルＲＦパケットを伝送するのに用いられる特定の前方論理チャネルに割り当てられた、複雑なディジタルＲＦデータサンプルのディジタル・ストリームに、ベースバンド周波数から、一組のベースバンドＲＦデータサンプルを変換する。ディジタルＲＦデータサンプルの中心周波数を増加することは、遠隔ユニット２４０が、より高いラジオ周波数でＲＦ信号を送信する結果となり、一方、ディジタルＲＦデータサンプルの中心周波数を減少することは、遠隔ユニット２４０が、より低いラジオ周波数でＲＦ信号を送信する結果となる。
【００３０】
加入者ユニット２６０の方へ伝送されるディジタルＲＦパケットの前方誤り訂正を提供するために、１つの実施形態において、前方誤り訂正符号器２２４（ＦＥＣ−ＥＮ）は、ディジタル・アップコンバータ２２２からの広帯域ディジタル信号を入力して、広帯域のディジタル信号の各々のバンドを通して伝わるディジタルＲＦパケットのコンテンツを評価する。ディジタルＲＦパケットのコンテンツに基づいて、前方誤り訂正符号器２２４は、前方誤り訂正データをディジタルＲＦパケットの各々に組み込む。１つの実施形態において、マルチプレクサ２２６は、前方誤り訂正符号器２２４から受信されたディジタルＲＦパケットを入力して、通信メディア２３０上で、シリアル送信のためにパケットのシリアル・ストリームに、ディジタルＲＦパケットを多重送信する。
【００３１】
代替の実施形態において、信号パスにおいて、マルチプレクサ２２６と前方誤り訂正符号器２２４との相対的な位置は、逆にされる。その場合、マルチプレクサ２２６は、ディジタルＲＦパケットをディジタル・アップコンバータ２２２から入力し、ディジタルＲＦパケットを、前方誤り訂正符号器２２４がディジタルＲＦパケットを入力する前に、パケットのシリアル・ストリームに多重送信する。その場合、前方誤り訂正符号器２２４は、パケットのシリアル・ストリームをマルチプレクサ２２６から入力し、ディジタルＲＦパケットのコンテンツを評価して、ディジタルＲＦパケットのストリームを信号送信器２２８に出力する前に、前方誤り訂正データをディジタルＲＦパケットの各々に組み込む。信号送信器２２８は、通信メディア２３０を通してＦＥＣ修正されたディジタルＲＦパケットのストリームを遠隔ユニット２４０に送る。１つの実施形態において、通信メディア２３０が光ファイバ・メディアを含むとき、信号送信器２２８は、例えばレーザトランスミッタなどの、光送信器である。しかし、これに限定されない。
【００３２】
図２で示すように、遠隔ユニット２４０は、信号受信器２４２、広帯域の信号デマルチプレクサ２４４（ＤＥ−ＭＵＸ）、前方誤り訂正復号器２４６（ＦＥＣ−ＤＣ）、ディジタル−アナログ変換器２４８と無線ＲＦ送信器２５０を備える。
【００３３】
遠隔ユニット２４０は、信号受信器２４２を通してホスト・ユニット２２０からＦＥＣ修正されたディジタルＲＦパケットの直列化されたストリームを受信する。１つの実施形態において、信号受信器２４２が光受信器であるとき、信号受信器２４２は、トランス・インピーダンス・アンプの一つ以上と、制限増幅器と、光学信号を増幅した電子信号に変換するのに必要なクロック・データ復元機能と、を含む、
【００３４】
１つの実施形態において、広帯域信号デマルチプレクサ２４４は、信号受信器２４２から増幅された電子信号を受信し、広帯域信号に直列化されたパケットを非多重化する。前方誤り訂正復号器２４６は、デマルチプレクサ２４４の広帯域信号出力からのＦＥＣ修正ディジタルＲＦパケットを読み出し、各ＦＥＣ修正ディジタルＲＦパケットからの前方誤り訂正データを評価して、ディジタルＲＦパケットがエラーフリーで到着したかどうか決定する。パケットがエラーフリーであると判定する場合には、前方誤り訂正復号器２４６は、前方誤り訂正データをディジタルＲＦパケットからはぎとって、ディジタル−アナログ変換器２４８にディジタルＲＦパケットを転送する。１つの実施形態において、エラーがＦＥＣ修正ディジタルＲＦパケットのＲＦデータサンプルの中で検出された場合には、先に述べたように、前方誤り訂正データ内で含まれる情報に基いて、前方誤り訂正復号器２４６は、修正ＲＦデータサンプルを再構築し、ディジタル−アナログ変換器２４８に修正されたディジタルＲＦパケットを出力する。ディジタル−アナログ変換器２４８は、前方誤り訂正復号器２４６から受信されるディジタルＲＦパケットを、アナログ広帯域のＲＦ信号に、変換する。それは、アンテナ２５２を通して無線送信器２５０により、一つ以上の加入者ユニット２６０に、無線で送られる。
【００３５】
代替の実施形態において、前方誤り訂正復号器２４６は、信号受信器２４２によって受信したＦＥＣの修正ディジタルＲＦパケットの直列化されたストリームを入力し、先に述べたように、ディジタルＲＦパケットがエラーフリーで到着したかどうか決定するために、各ディジタルＲＦパケットから前方誤り訂正データを評価する。その場合、広帯域の信号デマルチプレクサ２４４は、前方誤り訂正復号器２４６からディジタルＲＦパケットを受信し、先に述べたように、ディジタル−アナログ変換器２４８よる処理のために、直列化されたパケットを、広帯域信号に非多重化する。
【００３６】
図２に示す実施形態において、上流方向で前方誤り訂正を実装するために（すなわち、加入者ユニット２６０から通信ネットワーク２１０へ）、遠隔ユニット２４０は、さらに、無線ＲＦ受信器２７０と、アナログディジタル変換器２６８と、前方誤り訂正符号器２６６（ＦＥＣ−ＥＮ）と、広帯域の信号マルチプレクサ２６４（ＭＵＸ）と、信号送信器２６２とを備える。
【００３７】
１つの実施形態において、無線受信器２７０は、一つ以上の加入者ユニット２６０からアンテナ２５２を通してＲＦ信号を受信する。１つの実施形態において、無線受信器２７０は、複数のＲＦ帯域でＲＦ信号を受信する。アナログディジタル変換器２６８は、アナログＲＦ信号をディジタルＲＦパケットに変換して、広帯域ディジタル信号としてディジタルＲＦパケットを出力する。
【００３８】
前方誤り訂正を、上流の通信ネットワーク２１０の方へ送信されているディジタルＲＦパケットに提供するために、１つの実施形態において、前方誤り訂正符号器２６６（ＦＥＣ−ＥＮ）は、アナログディジタル変換器２６８からの広帯域ディジタル信号を入力し、広帯域のディジタル信号の各々のバンドを通して伝わるディジタルＲＦパケットのコンテンツを評価する。ディジタルＲＦパケットのコンテンツに基づいて、前方誤り訂正符号器２６６は、前方誤り訂正データを、ディジタルＲＦパケットの各々に組み込む。
【００３９】
１つの実施形態において、マルチプレクサ２６４は、前方誤り訂正符号器２６６から受信したＦＥＣ修正ディジタルＲＦパケットを入力し、通信メディア２３５の上でのシリアル送信のために、ディジタルＲＦパケットをパケットのシリアル・ストリームに、多重化する。
【００４０】
代替の実施形態において、マルチプレクサ２６４は、アナログ−ディジタル変換器２６８から直接きたディジタルＲＦパケットを入力し、前方誤り訂正符号器２６６がディジタルＲＦパケットを入力する前に、パケットのシリアル・ストリームに、ディジタルＲＦパケットを多重送信する。その場合、前方誤り訂正符号器２６６は、マルチプレクサ２６４からのパケットのシリアル・ストリームを入力して、ディジタルＲＦパケットのコンテンツを評価し、ＦＥＣ修正ディジタルＲＦパケットのストリームを信号送信器２６２に出力する前に、前方誤り訂正データをディジタルＲＦパケットの各々に組み込む。信号送信器２６２は、通信メディア２３５を通してＦＥＣ修正ディジタルＲＦパケットのストリームを基地局２２０に送信する。１つの実施形態において、通信メディア２３５が光ファイバ・メディアを含む場合には、信号送信器２６２は、例えばレーザトランスミッタなどの光送信器である。ただし、それに限られない。
【００４１】
図２で示すように、基地局２２０は、信号受信器２８８と、広帯域信号デマルチプレクサ２８６（ＤＥ−ＭＵＸ）と、前方誤り訂正復号器２８４（ＦＥＣ−ＤＣ）と、ディジタル・ダウンコンバータ２８２と、を備える。１つの実施形態において、ディジタル・ダウンコンバータ２８２と前方誤り訂正復号器２８４（ＦＥＣ−ＤＣ）が、基地局２２０によって取り扱われた複数の逆方向論理チャネルのうちの１つのデータを処理して、伝送する。そのような実施形態１つにおいて、１つ以上のさらなるディジタル・ダウンコンバータと、前方誤り訂正符号器とが、基地局２２０によって取り扱われた複数の逆方向論理チャネルのうちの１つのデータを処理して、伝送する。
【００４２】
信号受信器２８８は、遠隔ユニット２４０からＦＥＣ修正ディジタルＲＦパケットの直列化されたストリームを受信する。１つの実施形態において、信号受信器２８８が光受信器である場合、信号受信器２８８は、トランス・インピーダンス・アンプと、制限増幅器と、光学信号を増幅電子信号に変換するために必要なクロック・データ復元機能の一つ以上を含む。１つの実施形態において、広帯域信号デマルチプレクサ２８６は、信号受信器２８８から増幅された電子信号を受信し、広帯域信号に直列化されたパケットを非多重化する。前方誤り訂正復号器２８４は、デマルチプレクサ２８６の広帯域信号アウトプットから、ＦＥＣ修正ディジタルＲＦパケットを読み出し、各ＦＥＣ修正ディジタルＲＦパケットからの前方誤り訂正データを評価して、ディジタルＲＦパケットがエラーフリーで到着したかどうか決定する。パケットがエラーフリーであると判定する場合には、前方誤り訂正復号器２８４は、前方誤り訂正データをディジタルＲＦパケットからはぎとり、ディジタル・ダウンコンバータ２８２にディジタルＲＦパケットを転送する。１つの実施形態において、エラーがＦＥＣ修正ディジタルＲＦパケットのＲＦデータサンプルの中で検出された場合には、前方誤り訂正復号器２８４は、先に述べたように、前方誤り訂正データ内に含まれる情報に基づいて、訂正されたＲＦデータサンプルを再構築し、ディジタル・ダウンコンバータ２８２に、訂正されたディジタルＲＦパケットを出力する。ディジタル・ダウンコンバータ２８２は、ディジタルＲＦパケットを入力し、パケット内のＲＦデータサンプルを、ＲＦ放送チャンネル周波数から所定のベースバンド周波数に、再変調する。ディジタル・ダウンコンバータ２８２は、再変調されたＲＦデータサンプルを呼処理ソフトウェアモジュール２２１に出力する。１つの実施形態において、呼処理ソフトウェアモジュール２２１は、上流通信ネットワーク２１０への伝送のため、ＲＦデータサンプルから音声／データ信号を生成する。
【００４３】
代替の実施形態において、前方誤り訂正復号器２８４は、信号受信器２８８によって受信されるＦＥＣ修正ディジタルＲＦパケットの直列化されたストリームを入力し、各ＦＥＣ修正ディジタルＲＦパケットからの前方誤り訂正データを評価して、先に述べたように、ディジタルＲＦパケットがエラーフリーで到着したかどうか決定する。その場合、広帯域の信号デマルチプレクサ２８６は、前方誤り訂正復号器２８４からディジタルＲＦパケットを受信し、先に述べたように、ディジタル・ダウンコンバータ２８２での処理のために、広帯域信号に直列化されたパケットを非多重化する。
【００４４】
当業者には、理解できるように、例えば通信ネットワーク２００のような、本発明の実施形態は、ある１つのＲＦ変調プロトコルにも基づく通信ネットワークに限られていない。反対に、本発明の実施形態は、多様なタイプの変調プロトコルを取り扱う。異なる実施形態においては、前方および逆方向の論理チャネルの１つ以上は、他の前方および逆方向の論理チャネルとは、異なる変調プロトコルを使って、データを送信する。１つの実施形態において、基地局２２０と遠隔ユニット２４０は、高度電話システム（ＡＭＰＳ）、符号分割多重アクセス方式（ＣＤＭＡ）、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）、移動体通信（ＧＳＭ）のための世界的なシステム、セルラー・ディジタル・パケットデータ（ＣＤＰＤ）、ＥＤＧＥ（Enhanced Data rates for GSM Evolution）、汎用パケット無線システム（ＧＰＲ）、統合化ディジタ拡張ネットワーク（ｉＤＥＮ）、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）、高速ダウンストリーム・パケット・アクセス（ＨＳＤＰＡ）、または、他の適切な変調プロトコルの任意のもの、の一つ以上のものを含む変調プロトコルを取り扱う。しかし、それらに制限されない。
【００４５】
図３は、前方誤り訂正を用いた広帯域のディジタル高周波伝送システムでプレエンファシスと受信等化の一方または両方の組み込みを例示しているブロック図である。
例えば、本発明の１つの実施形態の図面１と図面２について、上に記載されたようなものである。１つの実施形態において、ネットワーク３００は、通信メディア３３０を通して第２の通信ネットワーク・セグメント３０２に伝えられたＦＥＣ修正パケットに結合する第１の通信ネットワーク・セグメント３０１を備える。１つの実施形態において、通信メディアは、一つ以上の高速ディジタルデータ伝送メディアを含む。
例えば光ファイバー、銅線、同軸ケーブル、ツイストペアケーブル、あるいは他の電気信号媒体または無線通信リンクである。ただし、それらに限られない。
【００４６】
１つの実施形態において、ＦＥＣ修正パケットが通信メディア３３０の上に送られる前に、エラーの可能性を減少するために、第１の通信ネットワーク・セグメント３０１は、信号送信器３２０に送信される前に、ＦＥＣ修正パケットを処理するプレエンファシス機能３１５を備える。プレエンファシスは、ディジタルデータによって表された音声／データ信号での高周波成分を、低周波数成分を最初のレベルに保ちながら、ブーストし、このように、通信メディア３３０を介してＦＥＣ修正パケットを送る前に、効果的に、ディジタルデータの信号対雑音比を上昇させる。
【００４７】
１つの実施形態において、第２の通信ネットワーク・セグメント３０２は、通信メディア３３０を通してＦＥＣ修正パケットを受信するために、信号受信器３４０を備える。１つの実施形態において、信号受信器３４０が光学信号受信器である場合き、
信号受信器３４０は、光学信号を増幅した電子信号に変換するために必要な、トランスインピーダンス増幅器３４２、制限増幅器３４４とクロック・データ復元機能３４６を含む。１つの実施形態において、信号受信器３４０は、さらに、図３に図示されるように、クロック・データ復元機能３４６の前に、通信メディア３３０によって受信されるディジタルデータを処理する受信等化機能３４８を含む。受信器等化は、信号受信器３４０が、通信メディア３３０による高周波信号損失を克服するのを可能とする。１つの実施形態において、受信器等化機能３４８は、信号受信器３４０によって受信されるディジタルデータに関するハイパスフィルタと増幅器として機能する。ディジタルデータに関するアンプは、信号受信器３４０によって受信した。
【００４８】
図４は、本発明の１つの実施形態の、広帯域ディジタル高周波伝送システムにおいて、ディジタルデータを送るための方法を例示しているフローチャートである。当該方法は、４１０で開始し、ディジタル化広帯域ＲＦスペクトルのデータサンプルを含むディジタルＲＦパケットを有する第１のディジタル信号を受信する。１つの実施形態において、データサンプルは、変調された声とデータ信号を示す。１つの実施形態において、データサンプルは、ベースバンド変調周波数から放送チャンネル周波数までアップコンバートされる。上の図２に関連して記載されたように、当該方法は、４２０に進み、エラー訂正アルゴリズムに基づいて、エラー訂正データをディジタルＲＦパケットに符号化する。その結果は、エラー訂正データに基づいて修正されるディジタルＲＦパケットのストリームである。１つの実施形態において、符号化エラー訂正データを符号化することは、ブロック符号化と畳み込み符号化の一方または両方に基づいて、エラー訂正アルゴリズムを適用することを含む。ブロック符号化の例は、リード−ソロモン・コーディング、Ｇｏｌａｙコーディング、ＢＣＨコーディング、ハミング・コーディング、を含むが、これらに限られるものではない。畳み込み符号化の例は、ビタビアルゴリズムを含む。ただし、これらに限られない。１つの実施形態において、前方誤り訂正符号器は、ターボ・コーディングと、２つ以上の比較的単純な畳込み符号を結合するスキームと、ブロック・コードを生成するインターリーバーと、に基づいて、符号化アルゴリズムを適用する。ターボ・コーディングの例は、ＩｘＥＶ−ＤＯ（ＴＩＡ  ＩＳ−８５６）を含む。ただし、限定されない。本発明の実施形態によって利用され得る前方誤り訂正アルゴリズムの他の形式は、チェックビット、ディジタルファウンテン符号、微分時空間符号、消失コード、バイナリーゴレイ符号、三進法ゴレイ符号、ハーゲルバーガー符号、ハミング符号、低密度パリティ検査符号（ＬＤＰＣ）、リード‐マラー符号、及び時空格子コード（ＳＴＴＣｓ）を含むが、これらに限定されるものではない。この明細書を読めば、当業者には理解できるように、使用する前方誤り訂正アルゴリズムの選択は、ネットワークの仕様に基づいてすぐに決定することができる。当該方法は、次に、４３０に進み、通信メディアを経て、ディジタル信号として、修正パケットのストリームを送る。例えば光ファイバーケーブルを経て、であるが、それに限られない。
【００４９】
１つの実施形態において、当該方法は、４４０に続き、通信メディアからディジタル信号を受信し、４５０に進み、修正パケットのストリームを復号化する。パケットに符号化されたエラー訂正データに基づいて、修正パケットを復号化し、修正パケットのストリームがエラーフリーで届いたかどうか判定する。１つの実施形態において、修正パケットがエラーフリーで受信された判定される場合、当該方法は、修正パケットからエラー訂正データを削除して、最初のディジタルＲＦパケットを出力する。修正パケットが一つ以上のエラーとともに到着したと判定される場合、・・・、当該方法は、ディジタルＲＦパケットを再構築し、修正パケットに符号化されたエラー訂正データに基づいて、訂正されたディジタルＲＦパケットを出力する。１つの実施形態において、当該方法は、アナログ広帯域ＲＦスペクトル信号を生成することを続ける。通信メディアから受信される復号化されたディジタルＲＦパケットに基づいて、上の図２に関連して記載されたように、別の実施形態では、復号化ディジタルＲＦパケットのデータサンプルは、放送チャンネル周波数からベースバンド変調周波数にダウンコンバートされる。
【００５０】
上で議論したように、いくつかの手段が、前方誤り訂正符号器および復号器、プレエンファシス機能、受信器等化機能を実装するのに利用可能である。これらの手段は、ディジタルコンピュータシステム、プログラマブルコントローラまたはフィールドプログラマブルゲートアレイを含む。しかし、それらに限定されない。従って、本発明の他の実施形態は、コンピュータ可読媒体に存在するプログラム命令であり、そのようなプロセッサーによって実装される場合、プロセッサーが、本発明の実施形態を実装するのを可能にする。コンピュータ可読媒体は、いかなる形態のコンピュータメモリを含み、パンチカード、磁気ディスクまたはテープ、いかなる光学的データ記憶装置システム、フラッシュ読取り専用メモリー（ＲＯＭ）、不揮発性ＲＯＭ、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能なプログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）、またはその他の形態の永久、半永久の、あるいは一時の、記憶蓄積システムまたはデバイスを含む。ただし、これらに限られない。プログラム命令は、コンピュータシステム・プロセッサーとハードウェア記述言語によって実行されるコンピュータ実行可能命令、例えば、超高速集積回路（ＶＨＳＩＣ）、ＶＨＤＬ（Hardware Description Language）など、を含む。ただし、それらに限定されない。
【００５１】
特定の実施形態が、例示されて、ここに記述されているが、当業者は、同じ目的を達成することを意図しているいかなる仕組みも、特定の実施形態に代えることが可能であることを認識することができる。本出願は、本発明のいかなる適用あるいは変形をもカバーすることを意図している。したがって、本発明は、特許請求の範囲とそれと同等のもののみによって限定されることが明白に意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の１つの実施形態のディジタルネットワークを例示するブロックダイヤグラムである。
【図２】本発明の１つの実施形態の通信ネットワークを例示するブロックダイヤグラムである。
【図３】本発明の１つの実施形態における、受信等化、プリエンファシスを例示しているブロックダイヤグラムである。
【図４】本発明の１つの実施形態の方法を例示するフローチャートである。
【図１】
2009527993.tif 000003
【図２】
2009527993.tif 000004
【図３】
2009527993.tif 000005
【図４】
2009527993.tif 000006
【国際調査報告】
2009527993.tif 000007
2009527993.tif 000008