(57)【要約】  タイムダイバーシティ結合コンポーネント（３６０）を有する受信機（３３０）は、デジタル無線電気通信ネットワークの音声チャネルで送信されたデジタルデータ信号（２９）を再生する。特徴抽出モジュール（３４０）は、デジタルデータ信号を符号化している音声周波数波形を受け、デジタルデータ信号を表す特徴ベクトル（４０５）を生成する。ビットシーケンス推定モジュール（３５０）は、特徴ベクトルを分析し、デジタルデータ信号に対応する推定ビットシーケンス（４１０）を生成する。推定ビットシーケンスが誤り（４１５）を含んでいると、メモリ（２２５）は、特徴ベクトル（４３５）を記憶する。タイムダイバーシティ結合コンポーネント（３６０）は、前記メモリに記憶された１つあるいは複数の特徴ベクトルとの組み合わせで前記第１の特徴ベクトルを分析することにより、第２の推定ビットシーケンスを生成する。【選択図】図５
2009536475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線電気通信ネットワークのデジタル音声チャネルで送信されたデジタルデータ信号を再生するための受信機であって、
前記無線電気通信ネットワークのデジタルの音声チャネルで送信されたデジタルデータ信号を符号化している音声周波数波形を受け、該音声周波数波形を表す第１の特徴ベクトルを生成すべく構成された特徴抽出モジュールと、
1つ以上の特徴ベクトルを記憶すべく構成されたメモリと、
前記第１の特徴ベクトルを分析し、前記デジタルデータ信号に対応する第１の推定ビットシーケンスを生成すべく構成されたビットシーケンス推定モジュールとを含み、
前記ビットシーケンス推定モジュールは、前記メモリに記憶された１つ以上の特徴ベクトルとの組み合わせで前記第１の特徴ベクトルを分析することにより、第２の推定ビットシーケンスを生成すべく構成されたタイムダイバーシティ結合コンポーネントを含む、受信機。
【請求項２】
さらに、音声信号を復調すべく構成されたインバンドシグナリングモデムモデムを含む、請求項１に記載の受信機。
【請求項３】
前記各特徴ベクトルは、フーリェ振幅（Fourier magnitudes）のシーケンスまたは相互相関値のシーケンスから成る、請求項１に記載の受信機。
【請求項４】
前記メモリに記憶された前記１つ以上の特徴ベクトルは、前記第１の特徴ベクトルと約８０％以上のビットが同じである、請求項１に記載の受信機。
【請求項５】
さらに第１および第２の推定ビットシーケンス中の誤りをチェックすべく構成された誤り検出モジュールを含む、請求項１に記載の受信機。
【請求項６】
無線電気通信ネットワークのデジタルの音声チャネルで送信されたデジタルデータ信号を再生するための方法であって、
前記無線電気通信ネットワークのデジタルの音声チャネルで送信されたデジタルデータ信号を符号化している音声周波数波形から第１の特徴ベクトルを抽出すること、
前記第１の特徴ベクトルに基づいた第１の推定ビットシーケンスを生成すること、
該第１の推定ビットシーケンス中の誤りをチェックすること、
前記第１の推定ビットシーケンスが誤りを含んでいると、メモリモジュールに前記第１の特徴ベクトルを記憶すること、
前記メモリモジュールに記憶された第２の特徴ベクトルを選択すること、
前記第１の特徴ベクトルおよび第２の特徴ベクトルの組合せに基づいた第２の推定ビットシーケンスを生成すること、
該第２の推定ビットシーケンス中の誤りをチェックすることを含む、デジタルデータ再生方法。
【請求項７】
さらに、前記第１および第２の特徴ベクトルの組み合わせのために、前記メモリモジュールに記憶された１つ以上の付加特徴ベクトルを選択すること
前記第１の特徴ベクトル、第２の特徴ベクトルおよび前記１つ以上の付加特徴ベクトルの組合せに基づいた１つ以上の付加推定ビットシーケンスを生成すること、
前記１つ以上の付加推定ビットシーケンス中の誤りをチェックすることを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第２の特徴ベクトルの選択は、該第２の特徴ベクトルが前記第１の特徴ベクトルと同じであるか否かを決定することを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
さらに、前記第２の推定ビットシーケンスが誤りを含んでいないとき、前記第２の特徴ベクトルを前記メモリモジュールから削除することを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の推定ビットシーケンスの生成は、前記第１の特徴ベクトルおよび第２の特徴ベクトルを合計するかまたは平均化することを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
無線電気通信ネットワークのデジタル音声チャネルで送信されたデジタルデータ信号を再生する方法であって、前記デジタルデータ信号を符号化している複数の音声周波数波形を受信すること、該各受信された音声周波数波形から複数の特徴ベクトルを抽出すること、および前記デジタルデータ信号の推定を引き出すべく前記複数の特徴ベクトルを共に使用することを含む、デジタルデータ信号再生方法。
【請求項１２】
請求項６から１０のいずれか一項に記載の方法を実施する装置。
【請求項１３】
請求項６から１０のいずれか一項に記載の方法を実施するためのコンピュータプログラムまたはそのようなコンピュータプログラムを記憶するコンピュータ読み出し可能の記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線電気通信に関し、より詳細には、無線電気通信ネットワークのデジタル音声チャネルで送信されたデジタルデータのタイムダイバーシティ結合に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願は、２００６年４月７日に出願された名称「タイムダイバーシティ音声チャンネルデータ通信（Time Diversity Voice Channel Data Communications）」の米国仮特許出願番号６０／７９０，２２５に基づく優先権を主張し、その開示事項の全体は参照によってここに組み入れられる。
【０００３】
携帯電話および地上通信線電話機の回路網で使われる多くの電気通信構成要素は、効率的に音声信号を声通信チャネルで送信するように、設計される。例えば、デジタル音声符号器（ボコーダー）は、音声信号を表すために、線形予測コーディング技術を使う。これらの線形の予測的な符号器（コーダ）は、音声チャネルで送信する前、音声信号の周波数成分を圧縮し、推定（estimate）すると同時に、ノイズ（非声信号）をフィルタリングで取り除く。
【０００４】
音声信号およびデジタルデータの両方を無線電気通信ネットワークで送信することがしばしば望ましい。例えば、携帯電話のユーザが緊急援助のために「９９１」を呼び出すとき、そのユーザは、口頭で緊急状態を人間のオペレータに説明するために使わるのと同じチャネルで、デジタル位置データをコールセンターに送信することを望むかもしれない。しかしながら、デジタルデータ信号を無線ネットワークの音声チャネル上で送信することは、そのような信号はいくつかのタイプのひずみを受けるので、難しいことがある。
【０００５】
例えば、無線ネットワークの音声チャネルを進行するデジタルデータ信号は、音声声圧縮アルゴリズムによって引き起こされたボコーダー効果により、歪むことがある。さらに、デジタルデータ信号は、悪いＲＦ条件および／または多量のネットワークトラヒックによって引き起こされたネットワーク効果によって歪むことがある。これらの歪みは、ビットシーケンスの順方向誤り訂正（ＦＥＣ）およびビットシーケンスの反復送信などの技術を使用して克服できるビット誤りを導入する。
【０００６】
多くの種類のボコーダー（例えばＥＶＲＣ、ＡＭＲなど）および多くの可能性のあるネットワーク条件が存在するので、前もって、音声チャネルの品質や関連するビット誤り率を予測することは難しい。さらに、音声チャネルの品質は時間とともに急激に変化することがある。したがって、誤り訂正のために必要とされる付加ビット数を最小化すると同時に、低い品質のチャネル環境で受入れ可能な伝送品質を提供できる効率的なＦＥＣ方式を設計することは難しい。例えば、誤り訂正についての付加ビットのほとんどないＦＥＣ方式は、殆ど誤り訂正を提供しない高品質なチャネルで受入れ可能な性能を提供するかもしれないが、チャネル品質が低下すると、特定の情報シーケンスが誤りなしで首尾よく届けられる前に、ビット誤り数は、多くの冗長な再送を必要とするレベルまで増大するかもしれない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
既存のシステムに付随する上記の欠点は、本願の実施例によって対処され、本願は、以下の明細書を読み、考察することによって理解できるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
タイムダイバーシティ結合コンポーネントを有する受信機は、デジタル無線電気通信ネットワークの音声チャネルで送信されたデジタルデータ信号を再生する。特徴抽出モジュールは、デジタルデータ信号を符号化している音声周波数波形を受け、前記デジタルデータ信号を表す特徴ベクトルを生成する。ビットシーケンス推定モジュールは、前記特徴ベクトルを分析し、前記デジタルデータ信号に対応する推定ビットシーケンスを生成する。前記推定ビットシーケンスが誤りを含んでいると、メモリは前記特徴ベクトルを記憶する。タイムダイバーシティ結合コンポーネントは、前記メモリに記憶された１つ以上の特徴ベクトルとの組み合わせで前記第１の特徴ベクトルを分析することにより、第２の推定ビットシーケンスを生成する。
【０００９】
本発明の前記したおよび他の特徴および利点は、本発明の好適な実施例の以下の詳細な説明により、さらに容易に明白になるであろう。
【００１０】
様々の図面の同様な参照番号および称呼は、同様な要素を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下の詳細な説明では、その一部を構成する添付図面が参照され、本発明が実施された具体的な実施例として示されている。これらの実施例は、当業者が本発明を実施することが可能な程度に十分詳しく説明されており、他の実施例を利用することができ、また本発明の精神および範囲から逸脱することなく様々の変更が行えることが理解されよう。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味にとられるべきではない。
【００１２】
図１を参照するに、無線通信ネットワーク１２は、ユーザ２３から音声信号２２を受ける携帯電話１４を含む。携帯電話１４内の音声符号器（ボコーダー）１８は、音声信号２２を次に無線デジタル音声チャンネル３４（携帯電話の通話）で送信される符号化されたデジタル音声信号３１へ符号化する。携帯電話１４は、該携帯電話の通話を携帯電話電気通信交換機システム（ＣＴＳＳ）３８に中継する携帯電話電気通信サイト（基地局）３６に、符号化された音声信号３１を転送する。
【００１３】
ＣＴＳＳ３８は、回路の通話切り換えに従って、無線携帯電話ネットワーク１２中の別の携帯電話およびＰＳＴＮネットワーク４２の地上通信線電話機のいずれかに前記携帯電話の通話を接続するか、またはボイスオーバアイピー（ＶＯＩＰ）に従ってパケット切り換式のインターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワーク４６で前記携帯電話の通話を送る。前記携帯電話の通話は、また、セルラーネットワーク１２に戻るように、ＰＳＴＮネットワーク４２から送られるか、ＰＳＴＮネットワーク４２からＩＰネットワーク４６へ送られ、あるいはその逆もまた同様である。前記携帯電話の通話は、最終的に、携帯電話１４で最初に入力された宛先電話番号に一致する電話４４に達する。
【００１４】
インバンドシグナリング（ＩＢＳ）モデム２８は、携帯電話１４がセルラーネットワーク１２のデジタル音声チャネル３４でデータ源３０からのデジタルデータ２９を送信することを可能にする。ＩＢＳモデム２８は、デジタルデータ２９を合成されたデジタルデータトーン２６に変調する。ここに使われているように、用語「デジタルデータトーン」は、デジタルデータビットを符号化するために変調を受けたオーディオ（可聴周波数）トーンを言う。デジタルデータトーン２６は、セルラーネットワーク１２中のボコーダー１８などの符号化コンポーネントがデジタルデータを極度に崩すことを防止する。ＩＢＳモデム２８で使われた符号化および変調の方式は、デジタルデータ２９が音声信号２２を符号化するために携帯電話１４で使われたと同じボコーダー１８を経て送信されることを可能にする。前記ＩＢＳモデム２８は、音声信号２２およびデジタルデータ２９が、同じ携帯電話回路を使って、同じデジタル音声チャネルで送信されることを可能にする。これは、ユーザが別個の無線モデムを用いてデジタルデータを送信する必要が生じることを防止し、携帯電話のユーザが同じデジタル無線通話の間に会話し、送信データを送ることを可能にする。デジタルデータ２９は、音声帯域のオーディオ信号に変調される。これは、携帯電話ボコーダー１８のフィルタリングを防止し、すなわち携帯電話ボコーダー１８がデジタルデータ２９に関連付けられた２値を極度に崩すことを防止する。同じ携帯電話の受信器およびエンコーディング（符号化）回路は、音声信号およびデジタルデータの両方を送受信するために使われる。これは、ＩＢＳモデム２８が、単独の無線モデムよりも、ずっと小さく、より単純であり、またより高いエネルギー効率であることを可能にする。いくつかの実施例では、ＩＢＳモデム２８は、携帯電話１４に既存のハードウェア構成機器だけを用いることにより、ソフトウェアでもって完全に実装させることができる。
【００１５】
１つ以上のサーバ４０が、無線ネットワーク１２、ＰＳＴＮネットワーク４２またはＩＰネットワーク４６中の様々な位置のいずれにも置かれる。各サーバ４０は、デジタル音声チャネル３４で送受信されたデジタルデータ２９を符号化し、検出し、復号化する１つ以上のＩＢＳモデム２８を含む。復号化されたデジタルオーディオトーン２６は、サーバ４０で処理されるか、コンピュータ５０などの別のコンピュータに送信される。
【００１６】
図２は、ＩＢＳモデム２８によって送受信される合成されたデジタルデータトーン２６の１つの典型的な実施例を示す。図示の実施例では、ＩＢＳモデム２８は、２値の周波数偏移変調（ＦＳＫ）モデム方式を用い、デジタルデータ２９の各ビットは２つの異なるトーンのうちの一方に変換される。他の実施例では、種々の他の適当な変調方式を使用することができる。例えば、ＩＢＳモデム２８は、異なる正弦曲線周波数が４個一組の４つの可能な値（２ビットシーケンス、「００」、「０１」、「１０」および「１１」によって表される）のそれぞれに割り当てられた４トーンＦＳＫ方式を使用することができた。代わりに、２値の位相偏移変調（ＰＳＫ）方式を使用することができ、２値「０」が０度の位相を有する特定の周波数の正弦曲線の１周期によって表され、２値「１」が同じ周波数の正弦曲線の1周期によって表されるが、９０度の位相を有する。
【００１７】
再び図２に示された２値のＦＳＫ例を参照するに、最初のトーンは、ｆ１周波数で生成され、２値の「１」値を示し、２番目のトーンは、ｆ０周波数で生成され、２値の「０」値を表している。送信シーケンスのビット毎に、送信機は1ビットインタバルの持続期間中、（「１」のための）周波数ｆ１または（「０」のための）周波数ｆ０の正弦曲線を送る。ある実施例では、ｆ１およびｆ０周波数は、約２００ヘルツ（Ｈｚ）から約３５００ヘルツの範囲に入り、それは２値ビットの値を表すデータトーン２６を生成するための有効な周波数範囲であることが見出されている。例えば、１実施例では、ｆ１周波数は約５００ヘルツであり、ｆ０周波数は約９００ヘルツである。他の実施例では、ｆ１周波数は約２１００ヘルツであり、ｆ０周波数は約２５００ヘルツである。ＩＢＳモデム２８は、ｆ１およびｆ０周波数毎の異なる振幅および位相値を表すデジタル値を生成するために用いられる正弦および余弦テーブルを含む。
【００１８】
いくつかの実施例では、デジタルデータは、約１００ビット／秒から約５００ビット／秒までの範囲内のボーレート（通信速度）で、デジタル音声チャネル３４で出力され、それは多種多様な異なる携帯電話音声コーダ（符号器）によるデジタル音声データの崩れを防止するために有効なボーレート範囲であることが見出された。例えば、１実施例では、デジタルデータは４００ビット／秒のボーレートでデジタルの音声チャネル３４で出力される。この実施例では、各ｆ１およびｆ０トーンの正弦波は、零振幅点で、始まり、また終わり、約２．５ミリ秒の持続期間中、続いている。８０００サンプル／秒のサンプルレートで、２０サンプルが各デジタルデータトーン２６のために生成される。
【００１９】
図３は、デジタルデータパケット７０を無線通信ネットワーク１２のデジタルの音声チャネル３４で送信するためのプロセスを示し、本願の実施例に従ってタイムダイバーシティ結合が実施される。図示の実施例では、デジタルデータパケット７０はＫビットのシーケンスから成り、それはより長いメッセージペイロードを有する1つのパケットまたはフレームを表すかもしれない。メッセージペイロードは、例えば２００４年２月１０日に発行された名称「デジタル無線電気通信ネットワークでのデータ通信のためのインバンドシグナリング（In-Band Signaling For Data Communications Over Digital Wireless Telecommunications Network）」の米国特許第６，６９０，６８１に開示されているような多種多様の適当な技術を使って、様々なサイズとフォーマットのパケットに再分割することができ、それは参照によってここに組み入れられる。ある実施例では、各データパケット７０は、約１００のデータビット（すなわち、Ｋ≒１００）から成り、それは選ばれたパケット化プロトコルに依存し、多くのヘッダービット、同期パターンビット、チェックサムビットおよびパケット ポスト アンブル（postamble）ビットなどを含むかもしれない。
【００２０】
ブロック２００は、周期的冗長検査（ＣＲＣ）コードなどの誤り検出付加ビットを送信されるべきデジタルデータパケット７０に追加する。これはMビットのデータシーケンスを作成し、ここで（M−K）が誤り検出付加ビットの数を表す。いくつかの実施例では、ブロック２００は、約１６の誤り検出付加ビット（すなわち、Ｍ−Ｋ≒１６）を追加する。ブロック２０５は、例えばボーズ−チヨドーリ−オッケンジエム（ＢＣＨ）コード、リード−ソロモンコードまたは畳み込み誤り訂正コードなどの誤り訂正付加ビットをＭビットデータシーケンスに追加する。これはNビットの完成した送信シーケンスを作成し、ここで（Ｎ−M）は誤り訂正付加ビットの数を表す。ある実施例では、完成した送信シーケンスは、全部で約１８６ビット（すなわち、Ｎ≒１８６）、また約７０の誤り訂正付加ビット（すなわち、Ｎ−Ｍ≒７０）を含む。
【００２１】
ブロック２１０は、上述したように、無線電気通信ネットワーク１２のデジタル音声チャネル３４での送信に適当な音声帯域オーディオ信号から成る合成されたデジタルデータトーン２６に、Ｎビットデータシーケンスを変調する。送信後に、ブロック２１５は、デジタルデータトーン２６を復調し、特徴ベクトルを生成し、該特徴ベクトルは、伝送されたデータシーケンスの推定のために使われる。前記特徴ベクトルが誤りを含んでいると、以下で詳細に述べるように、ブロック２２０は、（もし、あれば）先に送信されたのと同じＮビットデータシーケンスの先の特徴ベクトル２２５によって、前記特徴ベクトルのタイムダイバーシティ結合を実行することができる。
【００２２】
ブロック２３０は、復調されたＮビットデータシーケンスの誤り訂正を実行し、ブロック２３５は、その結果として生じるＭビットの推定されたデータシーケンスの誤り検出を実行する。復調されたデータ信号の誤り訂正と誤り検出は、当業者によく知られた多種多様な適当な技術を使って、実行することができる。
如何なる誤りも検出されなければ、Ｋビットのデジタルデータシーケンスは、その意図されている受信者に配送される。そうでなければ、デジタルデータパケット７０は、無線電気通信ネットワーク１２のデジタルの音声チャネル３４で再送信される。
【００２３】
図４Ａは、特徴抽出モジュール３１０およびビットシーケンス推定モジュール３２０を含む従来の受信機３００を示す。ここに使われているように、用語「モジュール」は、特定の機能または複数の機能らを実行するために使われるソフトウェア、ファームウェアまたはハードウェアの如何なる組合せをも指す。ここに記載されたモジュールによって実行される機能は、前記した特許文献に開示されたよりも多数のあるいは少数のいずれかのモジュールで具現化できるかもしれないことが考えられる。例えば、１つの機能は、複数のモジュールの動作を通して実行されるかもしれず、複数の機能は、同一モジュールによって実行されるかもしれない。さらに、前記した複数のモジュールは、一箇所に存在するか、または有線または無線の電気通信ネットワークを通して接続されて異なる位置に存在するかもしれない。
【００２４】
図４Ａに示されているように、時間ｔ１で、第１の復調された信号は、特徴抽出モジュール３１０で受信される。この復調された信号は、一連のビット間隔シーケンスに再分割された正弦曲線の波形から成る。第１の特徴ベクトルＸを生成するために、特徴抽出モジュール３１０は、ビット間隔毎に独立的かつ連続的に前記波形を処理する。一般的に、特徴ベクトルは、送信されたビットシーケンスを推定するために、復調された信号について実行された一組の測定結果を含む。
【００２５】
例えば、図２に例示するように２値のＦＳＡ変調方式を実行する具体例では、特徴ベクトルはフーリエ振幅のシーケンスから成る。ビット間隔毎（例えば４００ビット／秒のボーレートで２．５ミリ秒）で、特徴抽出モジュール３１０は、周波数ｆ１およびｆ０のそれぞれのために、フーリェ振幅を計算する。これらの２つの振幅は、Ｓ（ｆ１）およびＳ（ｆ１）として、それぞれ示される。次に、量Ｓ（ｆ１）−Ｓ（ｆ１）が、Ｘｉとして、ｉ番目のビットインタバルについての「ソフト値（soft value）」として記録される。N個のソフト値のシーケンス（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３…ＸＮ）は、Nビットデータシーケンスの特徴ベクトルを表している。
【００２６】
他の具体例では、特徴ベクトルは種々の他の適当な測定結果から成るかもしれない。例えば、2値のＰＳＫ変調方式を実行する具体例では、特徴ベクトルは相互相関値のシーケンスから成る。ビットインタバル毎に、特徴抽出モジュール３１０は受信した波形と、一方は０度の位相を有し、他方は９０度の位相を有する２つの正弦曲線のそれぞれとの間の相互相関値を計算する。これらの２つの相関値はＳＱおよびＳＩとして、それぞれ示される。次に、量ＳＱ−ＳＩが、Ｘｉとして、ｉ番目のビットインタバルについての「ソフト値（soft value）」として記録される。
【００２７】
特徴ベクトルＸは、ビットシーケンス推定モジュール３２０に提供され、該モジュールは特徴ベクトルＸを分析し、対応する推定ビットシーケンスを生成する。上記で説明した２値のＦＳＫ例では、ビットインタバル毎のＳ（ｆ１）の振幅は、対応するビットが２値の「１」であるという可能性に比例し、Ｓ（ｆ０）の振幅は、対応するビットが２値の「０」であるという可能性に比例する。したがって、ＸｉまたはＳ（ｆ１）−Ｓ（ｆ０）が正であると、そのときビットシーケンス推定モジュール３２０は、推定されたｉ番目のビットを２値の「１」値と明示し、そうでなければ、ｉ番目のビットは２値の「０」値と明示される。
【００２８】
ビットシーケンス推定モジュール３２０の目的は、特徴ベクトルＸによって表されているビットの最も可能性のあるシーケンスを推定することである。いくつかの具体例では、上記したように、ビットシーケンス推定モジュール３２０は一度に１ビット判定基準を適用する。他の具体例では、異なるビットシーケンス推算方法を利用することができる。例えば、重畳コードを復号するとき、個々のビット判定は、隣り合うビット周期の情報によって影響される。
【００２９】
場合によっては、ビットシーケンス推定モジュール３２０によって生成された推定ビットシーケンスは誤りを含み、該シーケンスはその後の誤り検出チェックで落される。そのような場合、図４Ａに示されている従来の受信機３００は、前記第１の特徴ベクトルＸを廃棄し、Nビットデータシーケンスの再送を待つ。
【００３０】
時間ｔ２で、特徴抽出モジュール３１０は、第２の復調された信号を受信し、該信号は元のＮビットデータシーケンスの繰り返された送信から成る。特徴抽出モジュール３１０は、次に第２の特徴ベクトルＹを生成する。従来の受信機３００は前記第１の特徴ベクトルＸを廃棄したので、ビットシーケンス推定モジュール３２０は、前記第１の特徴ベクトルＸと無関係に前記第２の特徴ベクトルYを分析する。前記第２の推定ビットシーケンスに、また誤りがあると、前記プロセスは、誤りの無いＮビットデータシーケンスのコピーが無線ネットワーク１２で受信されるまで、あるいは伝送時間切れになるまで、繰り返されるであろう。
【００３１】
図４Ｂは、特徴抽出モジュール３４０と、本発明の具体例に従ってタイムダイバーシティ結合コンポーネント３６０を含むビットシーケンス推定モジュール３５０とを含む受信機３３０を示す。従来の受信機３００と同様な方法で、時間ｔ１に、第１の復調された信号は、特徴抽出モジュール３４０に与えられ、該モジュールは、復調された信号を表す第１の特徴ベクトルＸを生成する。上記したように、特徴ベクトルＸは、次に、ビットシーケンス推定モジュール３５０に提供され、該モジュールは、特徴ベクトルＸを分析し、推定ビットシーケンスを生成する。図４Ｂに示された例では、推定ビットシーケンスは、誤りを含む。しかしながら、受信機３３０は、前記特徴ベクトルＸを廃棄しない。逆に、受信機３３０は、タイムダイバーシティ結合コンポーネント３６０によって後で使用するために、前記第１の特徴ベクトルＸをメモリに記憶する。
【００３２】
時間ｔ2で、特徴抽出モジュール３１０は第２の復調された信号を受け、該信号は、元のＮビットデータシーケンスの繰り返し送信から成る。特徴抽出モジュール３２０は、次に、第２の特徴ベクトルＹを生成する。前記第２の特徴ベクトルＹに基づく推定ビットシーケンスが誤りを含んでいると、タイムダイバーシティ結合コンポーネン３６０は、メモリに記憶された前記第１の特徴ベクトルＸとの組合せで、有利に分析することができる。したがって、ビットシーケンス推定モジュール３５０は、前記特徴ベクトルＸおよびＹの組合せに基づいた付加推定ビットシーケンスを生成することができる。
【００３３】
いくつかの実施例では、前記特徴ベクトルＸおよびＹは、前記付加推定ビットシーケンスを生成するために、共に合計され、あるいは平均にされる。例えば、上記した２値のＦＳＫの例で、前記特徴ベクトルXとYが誤りを含んでと、タイムダイバーシティ結合コンポーネント３６０は、次のとおり、対応するソフト値を共に加算することにより、第３の特徴ベクトルＶを生成することができる。
Ｖ１＝Ｘ１＋Ｙ１、Ｖ２＝Ｘ２＋Ｙ２、ＶＮ＝ＸＮ＋ＹＮ
【００３４】
ビットシーケンス推定モジュール３５０は、上記したと同じビットシーケンス推定を適用することにより、次に、推定ビットシーケンスを作成することができる。Ｖｉが正であると、ｉ番目のビットは２値の「１」値と明示され、そうでなければ、ｉ番目のビットは２値の「０」値と明示される。
【００３５】
任意の一定のビット誤り率について、前記複合ベクトルＶは、ＸまたはＹのいずれかのそれ自体よりも高い確率で正しいシーケンスの推定を生じるであろう。所定の信号の２つの個別のコピーが低品質のチャンネルで送信されるとき、それられはおそらくさまざまにひずみ効果を経験するので、前記複合ベクトルＶは、一般的に個々のＸまたはＹより正確である。したがって、統合すれば、それらに関連付けられた特徴ベクトルＸおよびＹは、一般的に、そのいずれか一方の単独よりも、より良好な推定伝送シーケンスを作り出す。
【００３６】
複合ベクトルＶが正しい推定ビットシーケンスを作り出さないなら、前記第１および第２の特徴ベクトルＸおよびＹは、メモリに記憶され続ける。次に与えられた特徴ベクトルＺ（図示せず）が、また失敗するなら、タイムダイバーシティ結合コンポーネント３６０は、次のとおり、３つのすべての与えられたベクトルからソフト値を合計することにより、別の新しい複合ベクトル、Wを構成する。
W１＝Ｘ１＋Ｙ１＋Ｚ１、W２＝Ｘ２＋Ｙ２＋Ｚ２、…、WN＝ＸN＋ＹN＋ＺN
【００３７】
代替的に、奇数個の特徴ベクトルがあるので、ｉ番目のビット値は、Ｘｉ、ＹｉおよびＺｉ間で、多数決によって割り当てることができた。複合ベクトルＷは、前記ベクトルＶよりも成功の推定を生じる可能性がより高い。したがって、タイムダイバーシティの繰り返し送信を利用することにより、受信機３３０は、各繰り返し送信を有する伝送データシーケンスのより良い推定が可能となる。
【００３８】
図５は、タイムダイバーシティ結合機能を有する受信機３３０の動作を示す。ブロック４００は、所定のデータ信号がＩＢＳモデム２８により受信され、また復調されるときのプロセスの始まりを表す。プロセスのこの時点で、ＩＢＳモデム２８は、データ信号を検出し、同期し、また信号を復調するに必要な他のステップを実行する。上記したように、前記データ信号は、例えばメッセージペイロードの一部を表すデータパケットなどの所望のビットストリングを含むことができる。
【００３９】
ブロック４０５は、特徴ベクトルを復調されたデータ信号から抽出する。ブロック４１０は、抽出された特徴ベクトルに基づいた推定ビットシーケンスを生成する。いくつかの実施例では、この推定は、例えばＢＣＨコード、リード−ソロモンコード、または畳み込み誤り訂正コードなどの誤り訂正コンポーネントを要件とする。判定ブロック４１５は、推定ビットシーケンスが誤りを含むか否かを決定する。いくつかの実施例では、この決定は、ＣＲＣ誤りチェックアルゴリズムを含む。
【００４０】
如何なる誤りも検出されないと、ブロック４２０は受信機３３０のメモリに記憶された類似の特徴ベクトル（もしあれば）を削除する。一般的に、２つ以上の特徴ベクトルが１つのデータシーケンスに一致しているならば、それらが「類似である」と考えられる。いくつかの具体例では、異なるデータシーケンスに一致する特徴ベクトルは、同時に受信機３３０の前記メモリに記憶される。これらの実施例では、類似の特徴ベクトルは、２つの与えられたベクトル間の共通のビットのパーセンテージが例えば８０％のような選択された閾値を越えているかどうかを決定することによって、識別することができる。一旦、類似の特徴ベクトルが識別され、削除されると、ブロック４２５は、肯定応答（ＡＣＫ）信号を送信機に送信し、プロセスはブロック４３０で終わる。
【００４１】
判定ブロック４１５で誤りが検出されると、そのとき、ブロック４３５は現在の特徴ベクトルを受信機３３０の前記メモリに記憶する。オプションの判定ブロック４４０は、類似の特徴ベクトルがメモリに記憶されているか否かを決定する。上記したように、この判定は、メモリに記憶されたいずれかの特徴ベクトルが興味の特徴ベクトルに共通する要求された閾値のパーセンテージのビットを持つか否かを判断することによって、評価することができる。記憶されていなければ、デジタルデータ信号はブロック４０５に再伝送され、制御は該ブロックに戻り、そこで、特徴ベクトルが再伝送された前記データ信号から抽出される。
【００４２】
図示の実施例では、判定ブロック４４０が、類似の特徴ベクトルがメモリに記憶されていると判定すると、次に、ブロック４５０は、上記したように、類似の特徴ベクトルの組合せに基づいた１つ以上の付加推定ビットシーケンスを生成する。他の実施例では、それらが類似であるかどうかを問わずメモリに記憶された特徴ベクトルのすべてを結合することによって、ブロック４５０は、付加推定ビットシーケンスを生成する。判定ブロック４５５は、単一あるいは複数の付加推定ビットシーケンスが誤りを含むかどうかを決定する。次に、もし含まなければ、ブロック４２０はメモリに記憶された類似の特徴ベクトルを削除し、上記したように、前記方法は進行する。
【００４３】
判定ブロック４５５で誤りが検出されると、デジタルデータ信号は、ブロック４０５に再伝達され、上記したように、前記制御はブロック４０５に戻る。場合によっては、デジタルデータ信号の誤りがないコピーを受ける前に、前記送信機はプロセスを終了させることができる。例えば、前記送信機は、不成功な反復送信の選択された回数または最初の不成功な送信から選択された期間の後に、デジタルデータ信号を再伝送するのを停止することができる。
【００４４】
上記のタイムダイバーシティ結合システムおよび方法は、従来のアプローチよりも多くの明確な利点を提供する。例えば、特徴ベクトルをメモリに記憶することによって、タイムダイバーシティ結合コンポーネント３６０を有する受信機３３０は、不成功な送信から従来の受信機３００より多くの情報を抽出することができる。したがって、受信機３３０は、従来の受信機３００より少ない繰り返し送信を使って、しばしば誤りのない情報シーケンスを生み出すことができる。代替的に、より効率的なＦＥＣ方式は、従来のシステムによって必要とされる誤り訂正のためのより少ない付加ビットで、実行することができる。
【００４５】
本発明は、特定の好適な実施例に関して記載されたが、ここに記載の特徴および利点のすべてを提供しない実施例をも含み、当業者にとって明らかな他の実施例は、また本発明の範囲内である。したがって、本発明の範囲は、ここに添付の特許請求の範囲およびその均等物の参照のみによって定義される。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】インバンドシグナリング（ＩＢＳ）を提供する無線通信ネットワークを示すダイアグラムである。
【図２】ＩＢＳモデムから出力されたデジタルデータトーンの概略図である。
【図３】無線通信ネットワーク上にデジタルデータを送信するプロセスを示す。
【図４Ａ】無線通信ネットワーク上に送信されたデジタルデータを受信するための従来の受信機のダイアグラムである。
【図４Ｂ】タイムダイバーシティ結合コンポーネントを有する受信機のダイアグラムである。
【図５】図４Ｂに示された受信機の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
２９  デジタルデータ信号
３３０  受信機
３４０  特徴抽出モジュール
３５０  推定モジュール
３６０  タイムダイバーシティ結合コンポーネント
４０５  特徴ベクトル
４１０  推定ビットシーケンス
４１５、４４０、４５５  判定ステップ
４３５  特徴ベクトル保存ステップ
Ｘ  第１の特徴ベクトル
Ｙ  第２の特徴ベクトル
【図１】
2009536475.tif 000003
【図２】
2009536475.tif 000004
【図３】
2009536475.tif 000005
【図４Ａ】
2009536475.tif 000006
【図４Ｂ】
2009536475.tif 000007
【図５】
2009536475.tif 000008
【国際調査報告】
2009536475.tif 000009