(57)【要約】  ボコーダ（１０４）から得られた複数のオーディオビットの各々を、各オーディオビットの所定の重要性に従って、複数のクラスのうちの一つのクラスへと分類する無線移動装置（１０）における装置及び対応する方法であり、複数のクラスの各々には関連の誤り訂正処理と関連の繰り返しダイバーシティ処理とがなされる。誤り訂正及び繰り返しダイバーシティは、関連の誤り訂正及び繰り返しダイバーシティ処理に基づいて、複数のクラスの一部分に適用される。本方法は、メモリ（１１０）に保存されたルーチンを実行するプロセッサ（１０）により実施すればよい。
2007516648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信したオーディオの質を高める方法であって、
ボコーダから複数のオーディオビットを得る工程と、
前記複数のオーディオビットの各オーディオビットを、受信したオーディオの質についての各オーディオビットの所定の重要性に従って、複数のクラスのうちの一つのクラスへと分類する工程と、
前記複数のクラスの各々に、関連の誤り訂正処理と関連の繰り返しダイバーシティ処理とをする工程と、
前記複数のクラスのうちの所定数の各々に、その各々の関連の誤り訂正処理に基づいて誤り訂正を適用する工程と、
前記複数のクラスのうちの前記所定数の各々に、その各々の関連の繰り返しダイバーシティ処理に基づいて、繰り返しダイバーシティを適用する工程と、を含む方法。
【請求項２】
前記誤り訂正を適用する前記工程が、前記複数のクラスのうちの重要性のより高いクラスに、より高い誤り訂正を適用する工程を更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数のオーディオビットの各オーディオビットを分類する前記工程が、各オーディオビットをそのビット連続値に従って分類する工程を更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、前記複数のオーディオビットの各オーディオビットを分類する工程が、
前記複数のオーディオビットのうちの第１の所定数を最も重要性の高いクラスに分類する工程と、
前記複数のオーディオビットのうちの第２の所定数を中程度の重要性のクラスに分類する工程と、
前記複数のオーディオビットの残りを最も重要性の低いクラスに分類する工程と、
を更に含む方法。
【請求項５】
前記誤り訂正を適用する前記工程が、第１の畳み込み符号化されたビットを供給する為に、前記複数のオーディオビットのうちの前記第１の所定数に所定率の畳み込み符号化を適用する工程、を更に含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記誤り訂正を適用する前記工程が、第２の畳み込み符号化されたビットを供給する為に前記複数のオーディオビットのうちの前記第２の所定数に別の所定率の畳み込み符号化を適用する工程を更に含み、前記別の第２の所定率が前記第１の所定率よりも高い請求項５に記載の方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法であって、
前記第１の畳み込み符号化されたビットをシンボルの第１のグループにマップする工程と、
前記第２の畳み込み符号化されたビットをシンボルの第２のグループにマップする工程と、
シンボルの前記第２のグループを、シンボルの３つのサブグループを供給する所定パターンで３つのサブグループに亘りインターリーブする工程と、
前記複数のオーディオビットの前記残りをシンボルの第３のグループにマップする工程と、
シンボルの前記第３のグループを別の３つのサブグループに分ける工程と、を更に含む方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法であって、
複数のブロックを組み立てる工程を更に含み、前記複数のブロックの各々が、前記第１のグループと、前記第２のグループの前記３つのサブグループのうち１つと、前記第３のグループの前記別の３つのサブグループのうち２つとから成っている、方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、
前記複数のブロックの各々をインターリーブする工程と、
前記複数のブロックの各々を、インターリーブされた通りに１つ以上の複数の周波数ホップの間にそれぞれ送信する工程と、を更に含む方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法であって、前記複数のクラスのうちの前記所定数の各々に、前記関連の誤り訂正処理及び前記関連の繰り返しダイバーシティ処理に基づいて、前記誤り訂正及び前記繰り返しダイバーシティを適用する前記工程が、
前記複数のクラスのうちの前記所定数の各々に対応する複数の畳み込み符号化されたオーディオビットを供給する為に、前記複数のクラスのうちの前記所定数の各々をその各々の関連の誤り訂正処理に基づいて畳み込み符号化する工程と、
前記複数のクラスのうちの前記所定数の各々の最も重要性の高いクラスの前記畳み込み符号化されたオーディオビットに対応する第１のシンボルを、実質的には複数の周波数ホップの全てに亘り繰り返す工程と、
前記複数のクラスのうちの前記所定数の各々の中程度の重要性のクラスの前記畳み込み符号化されたオーディオビットに対応する第２のシンボルを、所定数の前記複数の周波数ホップに亘りインターリーブする工程と、を更に含む方法。
【請求項１１】
前記ボコーダから前記複数のオーディオビットを得る前記工程が、前記ボコーダから複数の音声フレームを得る工程を更に含み、前記複数の音声フレームの各々が所定数の前記複数のオーディオビットから成っている請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
オーディオの受信の質を高める送信器であって、
ボコーダから得られた複数のオーディオビットの各オーディオビットを、オーディオの前記受信の質についての所定の重要性に従って、複数のクラスのうちの一つのクラスへと分類するオーディオビット分類器と、前記複数のクラスの各々には関連の誤り訂正処理と繰り返しダイバーシティ処理とがなされ、
前記繰り返しダイバーシティ処理に基づいて前記複数のクラスの各々に繰り返しダイバーシティを適用し、前記関連の誤り訂正処理に基づいて前記複数のクラスのうちの所定数に誤り訂正を適用する符号化装置と、を含む送信器。
【請求項１３】
前記符号化装置が更に、複数の畳み込み符号化されたビットを供給する為に、所定率の畳み込み符号化を、前記関連の誤り訂正処理に基づいて前記所定数のクラスの各々に適用する為のものでもある、請求項１２に記載の送信器。
【請求項１４】
請求項１３に記載の送信器であって、前記符号化装置が更に、
前記複数の畳み込み符号化されたビットの各々と残ったクラスのオーディオビットの残りをシンボルにマップし、
前記複数のクラスのうちの中程度の重要性のクラスに対応するシンボルを複数の周波数ホップに亘り所定パターンでインターリーブし、
前記複数の周波数ホップに亘り最も重要性の高いクラスに対応するシンボルを繰り返す為のものでもある、送信器。
【請求項１５】
前記符号化装置が更に、最も重要性の低いクラスに関連付けられたシンボルを前記複数の周波数ホップに亘り別の所定パターンで繰り返す為のものでもある、請求項１４に記載の
送信器。
【請求項１６】
前記符号化装置が更に、前記中程度の重要性のクラスに関連付けられたシンボルを多数の前記複数の周波数ホップに亘り繰り返す為のものでもある、請求項１４に記載の送信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル化音声を送信する装置に関し、中でも、システムのチャネルを介して送信された際のデジタル化音声の音質を、周波数ダイバーシティを利用して高める装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル化音声を送信するシステムにはよくボコーダが使われており、このボコーダは、声のショートフレームを分析し、多数のオーディオビットから成る音声フレームを応答として出力するものである。これらのオーディオビットは、声の複製を再構成する受信器で用いられる。典型的なボコーダでは、各フレームのオーディオビットの音質の重要性の水準は異なる。
【０００３】
多くの場合に音声チャネル手順（Ｖｏｉｃｅ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ、ＶＣＰ）と呼ばれる手順によって、確実にオーディオビットが最適の又は適当な音質で受信器に到達するように、使用可能なオーバーヘッドをオーディオビットに適用する。例えば典型的なＶＣＰは、重要性の高い各フレームのオーディオビットには、重要性の低いオーディオビットに適用されるよりも多くの誤り防止が適用されるように、オーバーヘッドを分割する。しかし、従来のＶＣＰでは、異なるオーディオビットに誤り防止を供給するにあたり柔軟性が十分でない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、受信したオーディオの質を高める新規な音声チャネル手順（方法）を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ＶＣＰには、ボコーダから受信された複数のオーディオビットの各オーディオビットを、各オーディオビットの所定の重要性に従って、複数のクラスのうちの一つのクラスへ分類する工程があり、複数のクラスの各々には関連の誤り訂正処理又は符号化と関連の繰り返しダイバーシティ処理とがなされる。オーディオビットの各々がそのビット連続値に従って分類される。より具体的には、複数のオーディオビットのうちの第１の所定数が、最も重要性の高いクラスに分類され、複数のオーディオビットのうちの第２の所定数が、中程度の重要性のクラスに分類され、複数のオーディオビットの残りが最も重要性の低いクラスに分類される。
【０００６】
誤り訂正符号化及び繰り返しダイバーシティが、関連の誤り訂正処理又は符号化と関連の繰り返しダイバーシティ処理とに基づいて、複数のクラスのうちの所定数の各々に適用される。最も高度な誤り訂正が複数のクラスの最も重要性の高いクラスに適用される。誤り訂正符号化が第１の畳み込み符号化されたビットを供給する為に、複数のオーディオビットのうちの第１の所定数に所定率の畳み込み符号化を行う工程と、第２の畳み込み符号化されたビットを供給する為に複数のオーディオビットのうちの第２の所定数に別の所定率の畳み込み符号化を行う工程とを含んでいてもよく、第２の所定率がより高く、これによって第１の所定率より前進誤り防止を少なくする。しかし、適用された誤り訂正符号化と繰り返しダイバーシティとが、一般に、複数のクラスのうちの所定数の複数の畳み込み符号化されたオーディオビットを供給する為に複数のクラスのうちの所定数をその関連の誤り訂正処理又はコードに基づいて畳み込み符号化する工程と、実質的には複数の周波数
ホップの全てに亘り複数のクラスのうちの所定数の最も重要性の高いクラスの畳み込み符号化されたオーディオビット又は対応しているシンボルを繰り返す工程と、所定数の複数の周波数ホップに亘り複数のクラスのうちの所定数の中程度の重要性のクラスの畳み込み符号化されたオーディオビット又は対応しているシンボルをインターリーブする工程と、を包含する。
【０００７】
第１の畳み込み符号化ビットがシンボルの第１のグループにマップされ、第２の畳み込み符号化ビットがシンボルの第２のグループにマップされる。シンボルの第２のグループが更に、シンボルの３つのサブグループを供給する所定パターンで３つのサブグループに亘りインターリーブされる。
【０００８】
複数のオーディオビットの残りがシンボルの第３のグループへマップされる。シンボルの第３のグループが別の３つのサブグループへと分けられる。
複数の周波数ホップ毎に１つのブロックの割合で、複数のブロックが組み立てられる。複数のブロックの各々が、第１のグループと、第２のグループの３つのサブグループのうち１つと、第３のグループの３つのサブグループのうち２つとから成っている。複数のブロックの各々が、例えばブロックインタリーバによりインターリーブされ、複数の周波数ホップのうち１つに亘り又はその間にそれぞれ送信される。
【０００９】
受信の質を高めるＶＣＰが好ましくは、無線装置１０や１１などの送信器内部で実施される。送信器がオーディオビット分類器と符号化装置とを備えており、オーディオビット分類器が、ボコーダから得られた複数のオーディオビットの各オーディオビットを、各オーディオビットの所定の重要性に従って、複数のクラスのうちの一つのクラスへと分類し、複数のクラスの各々又は少なくとも一部分には関連の誤り訂正処理又はコードと繰り返しダイバーシティ処理とがなされ、符号化装置が、繰り返しダイバーシティ処理に基づいて複数のクラスの各々に繰り返しダイバーシティを適用し、関連の誤り訂正処理又はコードに基づいて複数のクラスのうちの所定数に誤り訂正符号化を適用する。符号化装置は更に、複数の畳み込み符号化されたビットを供給する為に関連の誤り訂正処理又はコードに基づいて所定数のクラスの各々について所定率の畳み込み符号化を適用する装置でもあり、複数の畳み込み符号化されたビットの各々と残ったクラスのオーディオビットの残りを、キャリア信号を変調する為に使用されたシンボルにマップする装置でもあり、複数のクラスのうちの中程度の重要性のクラスに関連付けられたシンボルを複数の周波数ホップに亘り所定パターンでインターリーブする装置でもあり、最も重要性の高いクラスに関連付けられたシンボルを複数の周波数ホップに亘り繰り返す装置でもあり、最も重要性の低いクラスに関連付けられたシンボルを複数の周波数ホップに亘り別の所定パターンで繰り返す装置でもあり、中程度の重要性のクラスに関連付けられたシンボルを多数の複数の周波数ホップに亘り繰り返す装置でもある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
添付の図面では同じ参照数字が同一の又は機能的に同様な要素を参照し、添付の図面は以下の詳細な記述と共に本明細書の一部に組み込まれてこれを形成し、添付の図面は、種々の実施形態をより詳しく図示して種々の原理及び利点を全て本発明に従って説明するのに役立つ。
【００１１】
概要として、本開示は、デジタル化音声を送受信する無線移動装置に関係している。本開示は音声チャネル手順（ＶＣＰ）にも関係しており、この音声チャネル手順は、受信器で受信される際のオーディオの質を高める誤り訂正及び繰り返しダイバーシティ処理を正しく適用する為に、無線移動装置により使われる。ここで留意すべきは、無線移動装置が、本明細書では無線の加入者の装置又はユニットと互換可能なように用いられている場合があり、これらの用語の各々が、普通はユーザに関連付けられた装置を示し、かつ、サー
ビス契約に従って公共ネットワークと共に用いられるか専用ネットワークの範囲で用いられる無線移動装置を典型的に示すことである。
【００１２】
当該の開示は、本発明の１つ以上の実施形態を行う最良の形態を可能な様式でより詳しく説明するために提供されている。本開示は更に、いかなる仕方によっても本発明を制限するのではなく、本発明の原理及びその原理の利点に対する理解及び評価を高める為に提供されている。本発明は、本出願係属中になされるあらゆる補正を包含した添付の請求項及び発行されたこれらの請求項の全ての同等物によって定義されている。
【００１３】
更に理解されるのは、第１の（ｆｉｒｓｔ）と第２の（ｓｅｃｏｎｄ）などの関係した用語を使用するのは、あるとしても、実体、項目、動きを一つ一つ区別する為であり、必ずしも、なんらかの実際のそのような関係又は順序をそのような実体、項目、動きの間に必要としない又は含意しない。
【００１４】
実施された際の本発明の機能性の大部分及び本発明の原理の多くは、デジタル信号プロセッサ及びソフトウェア、又は特定用途向けＩＣなどのソフトウェア又は集積回路（ＩＣ）を使用して得られる。予期されているのは、重大な努力及び多くの設計上の選択が、例えば、使用可能時間、現行の技術、経済上の考慮により、最大限動機づけられていても、本明細書で開示された本概念及び原理により導かれた際には、このようなソフトウェア命令又はＩＣを当業者が最小限の実験で容易に生成できることである。従って、本発明に従う原理及び概念を分かりにくくするあらゆる危険の最小化の為及び簡略化の為に、このようなソフトウェア及びＩＣについての更なる議論は、あるとしても、好適な実施形態により用いられた原理及び概念についての要点に制限されている。
【００１５】
更に以下に論じられるように、種々の発明の原理及びその組み合わせを、ボコーダから得られた複数のオーディオビットの各オーディオビットを複数のクラスに分類する為に利用すると有利であり、各クラスが受信された音質について異なる相対的な重大さ又は重要性を示し、これにより、関連の誤り訂正処理及び繰り返しダイバーシティ処理が複数のクラスの各々に適用され、関連の誤り訂正処理及び繰り返しダイバーシティ処理の一方又は両方が各クラスに特有であり、誤り訂正のなされたクラスが、複数のチャネルを介して、好ましくは、繰り返しダイバーシティ処理に従う周波数ホップを介して送られる又は送信され、よって、受信されたオーディオの受信の質が高まる。
【００１６】
ここで図１を参照すると、一般に及び単純化して図１に描写された通信システム（以下「システム」）内で好ましくは音声チャネル手順（ＶＣＰ）が実施されている。当然のことながら、ｉＤＥＮ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｄｉｇｉｔａｌ  ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｎｅｔｗｏｒｋ）などの種々のシステムや、これらの設備でボコーダを利用した他の種々のシステムも、ここで論じられた本概念及び原理の恩恵を受けることができる。システム１は一般に複数の無線移動装置を包含し、無線移動装置１０、１１が描写されている。これらの装置１０、１１は基地局１２との無線通信チャネルを有する。基地局１２は無線移動装置１０に、他の加入者のユニットとの通信や旧来の電話などの有線の通信装置との通信を、既知のように提供する。更に、無線通信装置１０、１１は一方の装置１０から他方の装置１１への無線通信リンクも有する。ＶＣＰの実施によって、中でも装置同士間のこの通信リンクを行うことができる。装置から装置への直接的接続においてある装置が直接的に別の装置にリンクするこの能力は、これらの通信装置の近くで話すようだと言われることがある。好ましい形態では、この特徴が、９０２〜９２８の周波数帯域についてＩＳＭの調整に従う周波数ホッピングプロトコルを用いており、これにより周波数ダイバーシティの利点を実現することができる。このようなシステムでは、周波数ダイバーシティの利点を実現する為に、送信された信号又はシンボルが、２つ以上の搬送周波数で繰り返され、受信器がこれらの周波数帯域の各々の統計量に基づいて判断する。統計量は、搬送周波数
同士間の間隔が十分に広い場合に、相関の小さいフェージング処理により影響を受ける。無線移動装置１０は、装置１１と同一又は同様の装置であり、以下に更に詳しく論じる。
【００１７】
図２を参照すると、無線移動装置１０には、構成要素の中でも、マイクロホン１０２と、ボコーダ１０４と、制御装置１０６と、増幅器１１２又は無線周波数電力増幅器と、アンテナ１１４とがあり、描写されている通り全て内部で結合されている。ボコーダ１０４は、マイクロホン１０２からの受信の際に音声又は声などのアナログトラフィックを符号化してその結果の音声フレームを生成するものである。音声フレームの各々は所定数又は複数のオーディオビットによって構成されている。ボコーダ１０４は、２２．５ｍｓの時間窓毎に４９オーディオビットの音声フレームをつくるＡＭＢＥ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍｕｌｔｉ‐Ｂａｎｄ  Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ）方式のボコーダが好ましい。
【００１８】
制御装置１０６は、無線通信装置を制御する汎用プロセッサであり、種々の信号処理機能を提供し、音声及びデータのプロセッサ１０８と関連のメモリ１１０とを備えていれば好ましい。音声及びデータのプロセッサ１０８は、無線アクセスネットワーク又は基地局１２、及び他の通信装置、並びに音声及びデータのトラフィックの種々のネットワークプロトコルとの、エアインタフェース又は無線インタフェースの明細に依存する機能性のある既知のプロセッサを基礎とした要素であれば好ましい。
【００１９】
プロセッサ１０８は、メモリ１１０に保存されているルーチンに従ってボコーダ１０４から受信した音声トラフィックを符号化するように動作し、送信に適した信号を供給する。プロセッサ１０８には、エアインタフェース信号処理の仕事に対する制御装置の応答性に依存して、１つ以上の、マイクロプロセッサと、デジタル信号プロセッサと、他の集積回路とがあってもよく、これらの仕事は本明細書では関連せず、実施される際のＶＣＰの明細である。しかし、ある実施形態では、プロセッサ１０８はプロセッサを基礎とした特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）である。制御装置１０６には更にメモリ１１０もあり、これは既知の、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気メモリの組み合わせでよい。
【００２０】
メモリ１１０が、様々な項目やプログラム等の中でも、オーディオビット分類ルーチンを保存する為に使用され、このルーチンは、音質についての各オーディオビットの所定の重要性に従って、複数のオーディオビットの各オーディオビットを複数のクラスのうちの一つのクラスへと分類する為のものであり、複数のクラスの各々になされるのは、誤り訂正コードなどの関連の誤り訂正処理と、関連の繰り返しダイバーシティ処理又は順序と、関連の誤り訂正処理又はコードに基づいて複数のクラスの各々について誤り訂正を適用する誤り訂正ルーチンと、誤り訂正適用後にオーディオビットのクラスを送信の為にシンボルにマップするマッピングルーチンと、多数のシンボルを所定パターンにインターリーブしブロックインタリーバをそれらのシンボルに適用するインターリービングルーチンと、繰り返しダイバーシティ又は順序に基づいて関連の繰り返しダイバーシティ処理を複数のクラスの各々について適用する繰り返しダイバーシティルーチンと、複数のクラスのシンボルを複数の周波数ホップを介して送信する為に用いる周波数のパターンを確立する周波数ホッピングルーチンとである。
【００２１】
増幅器１１２は、既知のように、送信に先立ってシンボルにより変調済みのキャリア信号を増幅する為のものである。アンテナ１１４は、やはり既知のように、複数の周波数ホップを介してシンボルにより変調されたキャリア信号を送信する又は放射する為に動作する。
【００２２】
図３を参照すると、ボコーダ１０４により生成された模範的な音声フレーム３０２が更に詳しく論じられている。前述のように、ボコーダ１０４はＡＭＢＥ（Ａｄｖａｎｃｅｄ
Ｍｕｌｔｉ‐Ｂａｎｄ  Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ）方式のボコーダであれば好ましい。ボ
コーダ１０４はマイクロホン１０２から２７０ｍｓの声をまとめ、処理して１２個の音声フレーム３０２にする。１２個の音声フレーム３０２の各々が、４９個のオーディオビットによって構成され、２２．５ミリ秒（ｍｓ）持続する。以下に更に詳しく論じられる通り、制御装置１０６が１２個の音声フレームを処理し、よって単一のＶＣＰフレーム３１０ができる。ＶＣＰフレーム３１０が複数の周波数ホップを介して送信される。２つの無線通信装置同士間でディスパッチ又は直接接続モードを支持する好ましい形態については、図３に示されているようにＶＣＰフレーム３１０が３つの周波数ホップ（３０４、３０６、３０８で描写）で送信され、各ホップの持続時間は９０ｍｓであり、各ホップには２５６個の８‐ＦＳＫシンボルがある（各シンボルが３ビットを符号化する）。
【００２３】
図４を参照すると、音質を高めるＶＣＰの方法論４００が論じられており、図２〜３に示した参照数字を参照する。ＶＣＰは４０４から始まり、４０４ではボコーダが２７０ｍｓのオーディオ（４０２で描写された声など）をまとめ、声を生成する即ち１２個の音声フレーム３０２へと符号化する。４０６では、メモリ１１０に保存されているオーディオビットを分類するルーチンに従って動作しているプロセッサ１０８が、複数の音声フレーム３０２をボコーダ１０４から得て、各オーディオビットの所定の重要性に従って、フレーム３０２の各々の４９個のオーディオビットの各々を複数のクラスのうちの一つのクラスへと分類する。複数のクラスの各々又は少なくとも一部分か所定数に対しては、好ましくはクラスによって異なる、関連の誤り訂正処理又はコードと、やはり好ましくはクラスによって異なる、関連の繰り返しダイバーシティ処理又は順序とがなされる。
【００２４】
各オーディオビットの所定の重要性は、主観的受音テストにより決定されている。より具体的には、通例、各音声フレームには、極めて重要なオーディオビットの小グループがあり、それに応じて、このグループが誤りとして受信された場合に音質が激しく劣化する結果になる。また、誤りとして受信された場合でも音質の劣化がより少ない他のオーディオビットもある。主観的受音テストは、優れた音質を得るには最も重要なオーディオビットの特殊なビット連続値（ビット１、ビット２、．．．）を決定する。例えば、ＡＭＢＥ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍｕｌｔｉ‐Ｂａｎｄ  Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ）方式のボコーダでつくられた音声フレームの４９個のビットについて本発明者が行った主観的受音テストが、ビット連続値１、２、３、４、７、８、９、１０、１１、２８の重要性が最も高く、ビット連続値５、６、１０、１２〜２２、２７、２９、３７の重要性が中間であり、ビット連続値２３〜２６、３０〜３６、３８〜４９の重要性が最も低いことが実証された。注目すべきは、ボコーダが異なれば主観的受音テストの結果も異なることと、このテストが主観的な為に聴き手によってばらつきが出ることである。
【００２５】
図５及び図１３を参照すると、音声フレームのオーディオビットが分類される方法のある実施形態が更に論じられている。音声フレームの各々のオーディオビットが、好ましくは、音声フレーム５０２の中で図示のように第１のフレームについては３つのクラスＣ１，１、Ｃ２，１、Ｃ３，１に分類されている。この分類は、各４９個のビットの音声フレームの構文解析となり、これにより、以上に述べた、どのビットが音質の重要性についてどのような水準であるかの主観的な決定に基づいて、各クラスの要素であるオーディオビットが選択される。３つのクラスの各々には、音声フレーム毎に所定数の複数のオーディオビットがあり、関連の前方誤り訂正及び繰り返しダイバーシティ処理がなされる。各音声フレームの複数のオーディオビットのうちの第１の所定数はクラスＩ（最も重要性の高いクラス）に分類されており、複数のオーディオビットのうちの第２の所定数はクラスＩＩ（中程度の重要性のクラス）に分類されており、複数のオーディオビットの残りがクラスＩＩＩ（最も重要性の低いクラス）に分類されている。複数のオーディオビットの各々を分類する模範的なやり方が図１３に示されている。音声フレームの半分の間、第１の所定数がクラスＩオーディオビット９個であり、第３の所定数がクラスＩＩＩオーディオビット２４個であると、フレームの残り半分では、第１の所定数がクラスＩビット１０個と
なり、第３の所定数がクラスＩＩＩビット２３個となる。第２の所定数はフレーム毎に常にクラスＩＩビット１６個となる。図５に示されているように、ｊ番目の音声フレーム、（ｊ＝１、２．．．、１２）から成る４９個のオーディオビットが、クラスＩ、ＩＩ、ＩＩＩオーディオビットについてそれぞれベクトルＣ１ｊ、Ｃ２ｊ、Ｃ３ｊに分割されている。
【００２６】
図４に戻ると、各音声フレームの４９個のオーディオビットの各々が、クラスＩ、ＩＩ、ＩＩＩオーディオビットについてそれぞれベクトルＣ１ｊ、Ｃ２ｊ、Ｃ３ｊに分割されることにより３つのクラスのうちの１つに分類された後で、４０８〜４１２では、メモリ１１２に保存されている誤り訂正ルーチンとマッピングルーチンとに従って動作するプロセッサ１０８が、各クラスの関連の誤り訂正処理又はコードに従って、符号化又は前方誤り訂正符号化を３つのクラスの各々に適用し、その結果の、前方誤り訂正を包含したビットを８‐ＦＳＫシンボルに（３ビットを１シンボルに）マップする。
【００２７】
図６を参照すると、４０８で適用された符号化又は前方誤り訂正符号化及びマッピングがより具体的に論じられる。６０２では、１２個の音声フレームＣ１，１、Ｃ１，２、．．．Ｃ１，１２の各々からのクラスＩオーディオビットが、１１４個のオーディオビットのベクトルにまとめられる。６０４では、１１４個のオーディオビットのベクトルが、制御ビットとして働くストップビットを付加されており、更に既知のように７個のビットの巡回冗長検査（ＣＲＣ）も付加される。６０６では、１２２個のビットのベクトルが次にゼロの４個のフラッシュビットを付加される。６０８では、ベクトルが率１／３の畳み込み符号器で符号化され、これにより第１の複数の畳み込み符号化されたオーディオビットが供給される。クラスＩオーディオビットは、複数のクラスのうち最も重要性の高いクラスなので、最も高度な誤り訂正を適用する誤り訂正率（１／３）で符号化される。
【００２８】
６０８では、第１の複数の畳み込み符号化されたオーディオビットが１２６個の８‐ＦＳＫシンボル６１０又は変調シンボルの第１のグループへと更にマップされる。第１のグループが一般にベクトルＳ１によって表される。以下に論じられるように、８‐ＦＳＫシンボルのこの第１のグループＳ１が３つの周波数ホップ毎にそれぞれ生成される又は繰り返される。
【００２９】
図７を参照すると、クラスＩＩオーディオビットについて４１０で適用される、符号化と、前方誤り訂正符号化と、マッピングとが更に詳細に論じられている。７０２では、１２個の音声フレームＣ２，１、Ｃ２，２、．．．Ｃ２，１２の各々からのクラスＩＩオーディオビットが、１９２個のオーディオビットのベクトルへとまとめられる。７０４では、１９２個のオーディオビットのベクトルが４個のフラッシュビットを付加される。７０６では、１９６個のビットのベクトルが次に率２／３の符号器で符号化され、これにより第２の複数の畳み込み符号化されたオーディオビットが供給される。２９４個のビットから成る第２の複数の畳み込み符号化されたオーディオビットが９８個の８‐ＦＳＫシンボルの第２のグループにマップされる。７０８では、第２のグループは１つの付加的なシンボルを詰められる。９９個の８‐ＦＳＫシンボルの第２のグループが一般にベクトルＳ２により表され、７１０で描写されている。７１２では、一般にベクトルＳ２，１、Ｓ２，２、Ｓ２，３で表されたシンボルの３つのサブグループ（又はホップ）を供給する為に、９９個の８‐ＦＳＫシンボルの第２のグループが３つのサブグループに亘り所定パターンでインターリーブされる。３つのサブグループの各々が６６個の８‐ＦＳＫシンボルを持つ。
【００３０】
９９個の８‐ＦＳＫシンボルの第２のグループがインターリーブされる所定パターンが図８に示されている。所定パターンは３つの続くシンボル（例えば、ωＳ２（０）、ωＳ２（１）、ωＳ２（２））の窓に亘り定義され、第１のシンボルが、第１のサブグループ
及び第２のサブグループ（ベクトルＳ２，１、Ｓ２，２）と、第１の周波数又は周波数ホップ及び第２の周波数又は周波数ホップとに送り込まれ、第２のシンボルが、第１のサブグループ及び第３のサブグループ（ベクトルＳ２，１、Ｓ２，３）と、第１の周波数ホップ及び第３の周波数ホップとに送り込まれ、第３のシンボルが、第２のサブグループ及び第３のサブグループ（ベクトルＳ２，２、Ｓ２，３）と、第２の周波数ホップ及び第３の周波数ホップとに送り込まれる。対応する統計量が受信器でビタビ復号器に入力されると、３つのサブグループに亘るこのインターリービングが、以下に図示される付加的なダイバーシティを可能にする。
【００３１】
図９を参照すると、中でも、４１２で適用された符号化と、前方誤り訂正と、マッピングとが論じられている。９０２では、１２個の音声フレームＣ３，１、Ｃ３，２、．．．Ｃ３，１２の各々からのクラスＩＩＩ（又は残りの）オーディオビットが、２８２個のオーディオビットのベクトルへとまとめられる。９０４では、２８２個のオーディオビットのベクトルに６個の付加的なビットが詰められる。クラスＩＩＩビットの関連の誤り訂正処理がこの特定の実施形態では無効（ｎｕｌｌ）なので、前方誤り訂正は適用されない。９０６では、２８８個のビットのベクトルが、９６個の８‐ＦＳＫの変調されたシンボル第３のグループへとマップされる。９６個の８‐ＦＳＫシンボルの第３のグループは一般にベクトルＳ３で表され、９１０で描写されている。９１２では、９６個の８‐ＦＳＫシンボルの第３のグループが、一般にベクトルＳ３，１、Ｓ３，２、Ｓ３，３で表された３つの同等のサブグループへと分けられる。３つの同等のサブグループの各々が３２個の８‐ＦＳＫシンボルを持つことになる。
【００３２】
図４に戻ると、４１４〜４２０では、メモリ１１０に保存されている繰り返しダイバーシティルーチンに従って動作するプロセッサ１０８が、３つの周波数ホップの各々を介してそれぞれ１つずつ送信される３つのブロック１００１を組み立てる為の各クラス関連の繰り返しダイバーシティ処理に従って、特殊な繰り返しダイバーシティを各クラスに適用する。より具体的には、図１０に示されているように、１００２では、３つのブロック１００１の各々が、第１のグループＳ１と、第２のグループの３つのサブグループのうち１つと、第３のグループの３つのサブグループのうち２つとを包含するよう組み立てられる。言い換えると、クラスＩシンボルが３つの周波数ホップ１００１の全てで繰り返され、クラスＩＩシンボルが２回繰り返され３つのブロックに亘りインターリーブされ（図７に示されている通り）、及びクラスＩＩＩシンボルが各々単純に３つのブロックのうち２つで別の所定パターンで２回繰り返される。各ブロック１００１には２５６個の８‐ＦＳＫシンボルがあることになる。
【００３３】
図４に戻ると、４２２〜４２６では、ブロックの各々が、例えば、図１０の１００４に図示のように８×３２個のブロックインタリーバ１００３を使うことで、タイムインターリーブされる。最終的に、４２８〜４３２では、インターリーブされた３つのブロック１００１の各々が、キャリアを変調する為にそれぞれ使用され、３つの周波数ホップのうち対応する１つで送信される。ここで留意すべきは、７１２で行われたクラスＩＩシンボルの周波数ホップの全体に亘るインターリービングが、この８×３２個のブロックインターリービングとは別のものであり、これに対しトランスペアレントであり、これに更に追加されるものであることである。
【００３４】
図１１〜図１２を参照すると、本発明に従うＶＣＰの性能及び利点が論じられている。ＶＣＰの性能が、レイリーフェージングチャネルがあり移動速度が４．８２７ｋｍ／ｈ（３ｍｐｈ）の環境でシミュレートされている。フェージングが周波数ホップの各々で独立しているものとした。受信器は整合フィルタのバンクを８つの周波数の各々につき１つ用い、この８つのうち１つの周波数が８‐ＦＳＫシンボルの各々に対応しており、よって、各シンボル間隔の間に８つの複雑な統計量のあるセットが生成される。異なるホップにお
いて繰り返されたシンボルに対応する統計量のセット（クラスＩシンボルの３つのセット及びそれとは別の２つのセット）を二乗して組み合わせた。次に、コード化されたこれらのシンボルの組み合わせた統計量（クラスＩ及びクラスＩＩ）をビタビ復号器に入力し、このビタビ復号器が、ブランチメトリックの二乗の組み合わせを用いてパスメトリックを作った。組み合わせた統計量が最大になるようシンボルを選ぶことで、コード化されていないクラスＩＩＩシンボルを組み合わせた統計量が直接的に復調された。
【００３５】
対応するＥＳ／Ｎ０（単位ｄＢ）値におけるビット誤り率の結果が、３つのクラスの各々について図１１に示されている。ビット誤り率が０．０１の場合には、クラスＩビットがクラスＩＩビットより約４．５ｄＢだけよく機能した。更に、同一のビット誤り率では、クラスＩＩビットがクラスＩＩＩビットより約３．５ｄＢだけよく機能した。よって、異なる量の繰り返しダイバーシティと異なる量のＦＥＣとの組み合わせがクラス毎に提供されるＶＣＰの設計では、異なるクラス毎に誤り防止の量が実質的に異なる結果となる。
【００３６】
上記のシミュレーションを２回目にはクラスＩＩシンボルをインターリーブせずに行った。しかし、２回目のシミュレーションでは、クラスＩＩシンボルを、３つの周波数ホップのうち２つにおいて単純に繰り返し、周波数ホップの全体に亘ってはインターリーブしなかった。ビット誤り率の結果及び対応するＥＳ／Ｎ０（単位ｄＢ）値が、（７１０で）インターリーブされたクラスＩＩシンボル及びインターリーブされなかったクラスＩＩシンボルについて図１２に示されている。ＥＳ／Ｎ０値が９ｄＢ以上では、ホップに亘るインターリービングが少なくとも１ｄＢのゲインを達成した。
【００３７】
従って、（７１０でなされているように）クラスＩＩシンボルをインターリーブすると、９ｄＢ以上のＥＳ／Ｎ０値で少なくとも１ｄＢのゲインという優れた結果が達成される。更に、このＶＣＰタスクが、無視しても構わない行数の付加的なコード及びＤＳＰサイクルで実施されてもよい。
【００３８】
符号化装置とオーディオビット分類器とが、制御装置１０６により図２に表されている。より具体的には、符号化装置が、メモリ１１０に保存されている、誤り訂正と、マッピングと、インターリービングと、繰り返しダイバーシティと、周波数ホッピングルーチンとを実行するプロセッサ１０８により実施されることが好ましい。オーディオ分類器が、やはりメモリ１１０に保存されているオーディオビット分類ルーチンを実行するプロセッサ１０８により実施されることが好ましい。しかし、マッピングを実施する為に単独プロセッサ又はＡＳＩＣが設けられてもよい。
【００３９】
以上に論じたＶＣＰの模範的な実装には３つのクラスと３つの周波数ホップとがあったが、ＶＣＰはこのような数のクラスや周波数ホップに制限されていない。むしろ、ＶＣＰには一般に、重要性の変動する複数のクラスと複数の周波数ホップとがある。更に、クラスに適用される誤り訂正が、以上に論じた前方誤り訂正に制限されておらず、例えば、ブロック符号化、ターボ符号化、連結符号化により適用されてもよい。更に、ＶＣＰは、オーディオビットを８‐ＦＳＫシンボルにマップすることに制限されていない。オーディオビットを一般に２Ｒ‐ＦＳＫシンボルにマップすることも可能であり、ここでＲはゼロより大きい整数である。オーディオビットを、同様に、ＡＳＫ、ＣＰＭ、ＰＳＫ、デジタルＡＭ、ＱＡＭなどの他の変調タイプでマップしてもよい。
【００４０】
本開示は、真実の、意図された、公正な、本発明の範囲と精神を制限するのではなく、本発明に従って種々の実施形態をどのように作り使用するかを説明するよう意図されている。既に述べたことは、網羅的であること又は開示された精密な形態に本発明を制限することは意図していない。上記の教示に照らした修正又は変形が可能である。実施形態（単数又は複数）の選択及び記載は、本発明の原理の最良の実例とその実用例を提供する為に
なされ、且つ、企図された特定の使用例に種々の修正が適合された種々の実施形態で本発明を当業者が使えるようになされている。本特許出願係属中に補正されたあらゆる修正及び変形が添付の請求項により決定された本発明の範囲内にあり、修正及び変形のあらゆる同等物も、公正に、法的に、公平に権利を与えられた広さに従って解釈された際には、その範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明が実施された模範的なシステムの簡略化された代表的な形態図。
【図２】図１の無線装置１０のブロック図。
【図３】模範的な音声チャネル手順のフレームでの異なる音声フレーム及びスロット図。
【図４】受信したオーディオの質を高める音声チャネル手順のフローチャート。
【図５】音声フレーム内での各オーディオビットの分類図。
【図６】第１のクラスのオーディオビットに対し行われた符号化処理、誤り訂正処理、マッピング処理のフローチャート。
【図７】第２のクラスのオーディオビットについて行われた符号化処理、誤り訂正処理、マッピング処理、インターリービング処理のフローチャート。
【図８】第２のクラスのオーディオビットについて行われたインターリービング処理図。
【図９】第３のクラスのオーディオビットについて行われたマッピング処理図。
【図１０】オーディオビットのクラスの全てについて行われたブロックインターリービング処理。
【図１１】４．８２７ｋｍ／ｈ（３ｍｐｈ）のレイリーフェージングチャネルでの３つのクラスの音声チャネル手順の性能図。
【図１２】クラスＩＩシンボルをインターリーブすることで達成された性能の改善図。
【図１３】オーディオビットの各々を分類する模範的なやり方と、各クラスについての関連の前方誤り訂正と、ダイバーシティの順序とを示す表。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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