(57)【要約】【課題】超広帯域モデムにおいて、受信データをデコーディングする前に、受信データに含まれる予備ビットに対してマスキングを通じたプリデコーティングを行い、その後にデコーディングを行うようにすることで、誤り訂正能力を向上させることができる、予備ビットを用いた誤り制御装置を提供すること。【解決手段】マスクデータを出力するマスクインジケータ２１２と、マスクインジケータ２１２が出力したマスクデータを用いて、受信データに含まれる予備ビットに対してマスキングを行うプリデコーダ２１０と、マスキングされた受信データに対してデコーディングを行うデコーダ２２０とを含む誤り制御装置２００。【選択図】図２Ａ
2007110721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクデータを出力するマスクインジケータと、
前記マスクデータを用いて、受信データに含まれる予備ビットに対してマスキングを行うプリデコーダと、
前記マスキングされた前記受信データに対してデコードを行うデコーダと、
を含むことを特徴とする誤り制御装置。
【請求項２】
前記マスクデータは、「０」または「１」からなるデータであること、
を特徴とする請求項１に記載の誤り制御装置。
【請求項３】
チャネル状態情報に応じて、受信データに対するプリデコードを行うか否かを選択する選択部と、
マスクデータを出力するマスクインジケータと、
前記マスクデータを用いて受信データに含まれる予備ビットに対してマスキングを行うプリデコーダと、
を含むことを特徴とする誤り制御装置。
【請求項４】
前記マスクデータは、「０」または「１」からなるデータであること、
を特徴とする請求項３に記載の誤り制御装置。
【請求項５】
前記チャネル状態情報は、受信信号強度インジケータ、リンク品質通知、ビタビ復号のビット誤り率、ブランチメトリック、及びＳ／Ｎ比のうち少なくとも１つを含むこと、
を特徴とする請求項３に記載の誤り制御装置。
【請求項６】
受信データを一時保存するバッファと、
マスクデータを出力するマスクインジケータと、
前記マスクデータを用いて受信データに含まれる予備ビットに対してマスキングを行うプリデコーダと、
を含むことを特徴とする誤り制御装置。
【請求項７】
前記マスクデータは、「０」または「１」からなるデータであること、
を特徴とする請求項６に記載の誤り制御装置。
【請求項８】
入力されたデータのマスキングに必要なマスクデータを出力する段階と、
前記データに含まれる予備ビットに対して前記マスクデータを用いてマスキングを行う段階と、
前記マスキングされたデータをデコードする段階と、
を含むことを特徴とする予備ビットを用いた誤り制御方法。
【請求項９】
前記マスクデータは、「０」または「１」からなるデータであること、
を特徴とする請求項８に記載の予備ビットを用いた誤り制御方法。
【請求項１０】
チャネル状態情報に応じて入力データに対するプリデコードを行うか否かを選択する段階と、
前記入力データのプリデコードに必要なマスクデータを出力する段階と、
前記入力データに含まれる予備ビットに対して前記マスクデータを用いてマスキングを行う段階と、
を含むことを特徴とする予備ビットを用いた誤り制御方法。
【請求項１１】
前記マスクデータは、「０」または「１」からなるデータであること、
を特徴とする請求項１０に記載の予備ビットを用いた誤り制御方法。
【請求項１２】
前記チャネル状態情報は、受信信号強度インジケータ、リンク品質通知、ビタビ復号のビット誤り率、ブランチメトリック、及びＳ／Ｎ比のうち少なくとも１つを含むこと、
を特徴とする請求項１０に記載の予備ビットを用いた誤り制御方法。
【請求項１３】
入力されたすべてのデータをバッファに一時保存する段階と、
前記データのプリデコードに必要なマスクデータを出力する段階と、
前記バッファに保存されているすべてのデータに対して、前記マスクデータを用いてマスキングを行う段階と、
マスキングされたデータをデコードする段階と、
を含むことを特徴とする予備ビットを用いた誤り制御方法。
【請求項１４】
前記マスクデータは、「０」または「１」からなるデータであること、
を特徴とする請求項１３に記載の予備ビットを用いた誤り制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予備ビットを用いた誤り制御方法及び装置に関し、より詳細には超広帯域（ＵＷＢ：Ultra Wide Band）モデムにおいて受信データをデコードする前に、受信データに含まれた予備ビットに対してマスキング（Masking）を通じたプリデコーディング（Pre-decoding）を行い、その後にデコードすることで、誤り訂正能力を向上させた、予備ビットを用いた誤り制御方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近目立っている超広帯域（ＵＷＢ：Ultra Wide Band）無線技術は、数百ＭＨｚ帯域を用いて高速データの伝送を可能にする。この超広帯域通信を具現するための根幹となる技術の中の１つが直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency-division Multiplexing）である。ＯＦＤＭは相異する数十から数百の周波数の副搬送波（sub-carrier）を使うことで、デジタルデータ伝送システムより多くの情報を各シンボル区間（symbol period）に圧縮して伝送することができる。これにより、ＯＦＤＭは他のデジタル伝送システムよりシンボルをより少なく使用しつつ、一秒当たりの同一のビット数を伝送することができる。
【０００３】
一方、図１は、ＵＷＢ通信において、ＭＢ（Multi Band）−ＯＦＤＭ方式によって送受信されるＰＬＣＰ（Physical Layer Convergence Protocol）ヘッダのパケット構造を示す図面である。
図１に示すように、ＰＬＣＰヘッダは、ＰＨＹ（Physical）ヘッダ（４０ビット）、テイル（Tail）ビット（６ビット）、スクランブルＭＡＣ（Media Access Control）ヘッダ＋ＨＣＳ（Header Check Sequence）（９６ビット）、テイルビット（６ビット）、リードソロモンパリティビット（Reed-Solomon Parity Bits）（４８ビット）、テイルビット（４ビット）などから構成される。
【０００４】
従って、ＵＷＢ受信機は、前述のＰＬＣＰヘッダパケットを受信した場合、ＰＨＹヘッダ及びスクランブルＭＡＣヘッダに誤りが発生したか否かを確認するために、ヘッダ検証シーケンス（ＨＣＳ：Header Check Sequence）を介して誤り検証を行う。このとき、ＰＨＹヘッダに誤りが発生した場合は、誤り訂正符号（ＣＲＣ：Cyclic Redundancy Check）などを介して発生した誤りを訂正する。
【０００５】
ところが、ＵＷＢ受信機のモデムではより強力な誤り訂正能力を必要とする。従って、ＵＷＢ受信機のモデムで受信したデータパケットの誤りを検査することにおいて、誤り訂正能力を向上させることのできる技術が要求されている。
【特許文献１】米国特許第６５１１２８０号明細書
【特許文献２】特開２００１−１８６０２３
【特許文献３】特開２００５−０２０６４０
【特許文献４】特開２００４−２９７７５７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は前述の問題点を解決するために提出されたもので、本発明の目的は、ＵＷＢモデムにおいて受信データをデコードする前に、受信データに含まれる予備ビットに対してマスキングを通じたプリデコーディングを行い、その後、デコードを行うようにすることで、誤り訂正能力を向上させることができる、予備ビットを用いた誤り制御方法及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述の目的を達成するためになされた本発明に係る誤り制御装置は、マスクデータを出力するマスクインジケータと、前記マスクデータを用いて、受信データに含まれる予備ビットに対してマスキングを行うプリデコーダと、前記マスキングされた前記受信データに対してデコードを行うデコーダと、を含むことを特徴とする。
【０００８】
また、前述の目的を達成するためになされた本発明に係る誤り制御装置は、チャネル状態情報に応じて、受信データに対するプリデコードを行うか否かを選択する選択部と、マスクデータを出力するマスクインジケータと、前記マスクデータを用いて受信データに含まれる予備ビットに対してマスキングを行うプリデコーダと、を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、前述の目的を達成するためになされた本発明に係る誤り制御装置は、受信データを一時保存するバッファと、マスクデータを出力するマスクインジケータと、前記マスクデータを用いて受信データに含まれる予備ビットに対してマスキングを行うプリデコーダと、を含むことを特徴とする。
【００１０】
一方、前述の目的を達成するためになされた本発明に係る予備ビットを用いた誤り制御方法は、入力されたデータのマスキングに必要なマスクデータを出力する段階と、前記データに含まれる予備ビットに対して前記マスクデータを用いてマスキングを行う段階と、前記マスキングされたデータをデコードする段階と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
また、前述の目的を達成するためになされた本発明に係る予備ビットを用いた誤り制御方法は、チャネル状態情報に応じて入力データに対するプリデコードを行うか否かを選択する段階と、前記入力データのプリデコードに必要なマスクデータを出力する段階と、前記入力データに含まれる予備ビットに対して前記マスクデータを用いてマスキングを行う段階と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
また、前述の目的を達成するためになされた本発明に係る予備ビットを用いた誤り制御方法は、入力されたすべてのデータをバッファに一時保存する段階と、前記データのプリデコードに必要なマスクデータを出力する段階と、前記バッファに保存されているすべてのデータに対して、前記マスクデータを用いてマスキングを行う段階と、マスキングされたデータをデコードする段階と、を含むことを特徴とする
【００１３】
前述の構成において、前記マスクデータは、「０」または「１」からなるデータであり、前記チャネル状態情報は、受信信号強度インジケータ、リンク品質通知、ビタビ復号のビット誤り率、ブランチメトリック、Ｓ／Ｎ比のうち少なくとも一つを含む。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、データをデコードする前にプリデコードを行って誤り発生を減少させることで、ＵＷＢ受信機の誤り訂正能力を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付した図面を参照しつつ、本発明の好適な実施の形態を詳述する。
なお、各図面において、同一の構成要素には、基本的に同一の参照符号を付している。また、以下の実施の形態において、関連する公知の構成または公知の機能に対する具体的な説明は省略する。
【００１６】
図２Ａは、本発明の第１実施形態に係る予備ビットを用いた誤り制御装置の構成を概略的に示す図面である。
本実施形態に係る誤り制御装置２００は、プリデコーダ（Pre-decoder）２１０、マスクインジケータ（Mask Indicator）２１２、デコーダ（Decoder）２２０を含む構成を有する。
【００１７】
本実施形態に係る誤り制御装置２００を含むＵＷＢ受信機は、アンテナを介して受信したＵＷＢ信号をＯＦＤＭ信号に変換し、ＯＦＤＭ信号を高速フーリエ変換とコンステレーション逆マッピング（Constellation Reverse Mapping）とを介してコードワードストリームに変換する。
これにより、誤り制御装置２００において、プリデコーダ２１０は、コードワードストリームのＰＨＹヘッダに含まれる予備ビットに対して「０」または「１」のマスクデータを用いてマスキングを行う。
また、マスクインジケータ２１２は、プリデコーダ２１０がマスキングを行うために必要な「０」または「１」のマスクデータを出力する。
さらに、デコーダ２２０はプリデコードされたコードワードストリームに対してデコードを行う。
【００１８】
図２Ｂは、ＰＨＹヘッダのパケット構造を示す図面である。
図２Ｂに示すように、ＰＨＹヘッダはＰＨＹ階層において信号の復元に必要なＭＡＣフレームの伝送率を知らせるための伝送率（Rate）情報、ペイロードの長さを知らせる長さ（Length）情報を含む。また、ＰＨＹヘッダは、スクランブラー（Scrambler）情報、プリアンブルタイプ情報、伝送時間周波数コード（ＴＦＣ：Transmission Time Frequency Code）情報、バンドグループ（Band Group）情報、及び予備ビット（Reserved Bits）情報を含む。
【００１９】
ここで、ＰＨＹヘッダは、第２バイトを除くすべてのバイトに予備ビットを含んでいる。また、第１、第３、第４、及び第５バイトに含まれる予備ビットは、全部その値が予めわかっている。従って、プリデコーダ２１０は、その値が既知の予備ビットに対してマスキングを行う。
【００２０】
図３は、本発明の第２実施形態に係る予備ビットを用いた誤り制御装置の構成を概略的に示す図面である。
本実施形態に係る誤り制御装置３００は、図２Ａに示されたプリデコーダ２１０、マスクインジケータ２１２、及びデコーダ２２０の構成に、選択部（ＭＵＸ）３１０を更に含む。ここで、プリデコーダ２１０、マスクインジケータ２１２、及びデコーダ２２０の構成は図２Ａに示しているので省略する。
【００２１】
図３において、選択部３１０は、チャネル状態情報（Channel State Information）に応じてコードワードストリームに対するプリデコードを行うか否かを選択し、例えばマルチプレクサ（ＭＵＸ：multiplexer）などで具現することができる。つまり、選択部３１０は、印加されたコードワードストリームに対する受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）、リンク品質通知（ＬＱＩ：Link Quality Indicator）、ビタビ復号のビット誤り率（Bit Error Rate of Viterbi）、ブランチメトリック（Branch Metric）、Ｓ／Ｎ比（ＳＮＲ：Signal to Noise Ratio）などを介してチャネル状態を確認し、チャネル状態が良好である場合にプリデコードを行わずに迂回（By-pass）させ、チャネル状態が不良である場合にコードワードストリームに対してプリデコードを行うようにコードワードストリームをプリデコーダ２１０に伝達する。
【００２２】
次に、図４は、本発明の第３実施形態に係る予備ビットを用いた誤り制御装置の構成を概略的に示す図面である。
本実施形態に係る誤り制御装置４００は、図２Ａに示したプリデコーダ２１０、マスクインジケータ２１２、及びデコーダ２２０の構成に、バッファ４１０を更に含む。プリデコーダ２１０、マスクインジケータ２１２、及びデコーダ２２０の構成は図２Ａに示しているので省略する。
【００２３】
図４において、バッファ４１０は、入力されたコードワードストリームを一時保存する。これにより、マスクインジケータ２１２は、バッファ４１０に保存されているすべてのコードワードのデータに対してマスキングを行うために、すべてのコードワードのデータに対応するマスクデータを出力する。従って、プリデコーダ２１０は、バッファ４１０に保存されたすべてのコードワードストリームに対してプリデコードを行う。プリデコードを行った結果、図５に示すように、１ｅ−５の領域において約０.１ｄＢの利得（Gain）が得られることが分かった。
【００２４】
前述のように構成される本実施の形態に係る誤り制御装置は、初めに入力されたコードワードストリームに対して、選択部３１０がチャネル状態情報に応じて迂回させたり、プリデコーダ２１０に伝達したりする。プリデコーダ２１０は伝達されたコードワードストリームの中からＰＨＹヘッダの予備ビットに対し、マスクインジケータ２１２から出力されたマスクデータに基づいてマスキングしてプリデコードを行う。
下記の表１は、予備ビットが「０」である場合のプリデコードされた値（out1）を示す。
【００２５】
【表１】
2007110721.tif 000003
【００２６】
また、下記の表２は、予備ビットが「１」である場合のプリデコードされた値（out1）を示す。
【００２７】
【表２】
2007110721.tif 000004
【００２８】
そして、プリデコードされたコードワードストリームは、デコーダ２２０を介してデコードされる。従って、コードワードストリームをデコードする前にプリデコードして誤り発生を未然に減少させることで、ＵＷＢ受信機において復号時の誤り訂正能力を更に向上させることになる。
【００２９】
前述のように本実施の形態によると、超広帯域（ＵＷＢ）モデムにおいて受信データをデコードする前に、受信データに含まれる予備ビットに対してマスキングを通じたプリデコードを行った後にデコードを行うことで、誤り訂正能力を向上させる予備ビットを用いた誤り制御方法及びその装置を実現することができる。
【００３０】
以上、添付した図面を参照しつつ、本発明の好適な実施の形態を詳説してきたが本発明の保護範囲は、前述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物にまで及ぶものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ＵＷＢ通信においてＭＢ−ＯＦＤＭ方式によって送受信されるＰＬＣＰヘッダのパケット構造を示す図面である。
【図２Ａ】本発明の第１実施形態に係る予備ビットを用いた誤り制御装置の構成を概略的に示す図面である。
【図２Ｂ】ＰＨＹヘッダのパケット構造を示す図面である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る予備ビットを用いた誤り制御装置の構成を概略的に示す図面である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る予備ビットを用いた誤り制御装置の構成を概略的に示す図面である。
【図５】プリデコードを実行した場合と実行しなかった場合とを比較するグラフでる。
【符号の説明】
【００３２】
２００  誤り制御装置
２１０  プリデコーダ
２１２  インジケータ
２２０  デコーダ
３１０  選択部
４１０  バッファ
【図１】
2007110721.tif 000005
【図２Ａ】
2007110721.tif 000006
【図２Ｂ】
2007110721.tif 000007
【図３】
2007110721.tif 000008
【図４】
2007110721.tif 000009
【図５】
2007110721.tif 000010