(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つのデータ・フレームからの第１のサブセット・ビットに対応する符号化ビットおよび同データ・フレームからの第２のサブセット・ビットに対応する非符号化ビットを表すシンボルを含む逐次的に送信される複数のスロットを含む変調された信号を受信するための方法であって、
第１スロットを受信する工程（１００）、
前記第１スロットを復調して、符号化ビット位置および非符号化ビット位置を有する第１スロット推定値を提供する工程（１０２）、
前記第１スロット推定値の前記符号化ビット位置を復号して、第１の復号ビット推定値を提供する工程（１０８）、
を含み、次の
前記第１スロットをトレリス制約付き復調して、符号化ビット位置および非符号化ビット位置を有する第２スロット推定値を提供する工程（１１４）であって、符号化ビット位置の前記第２スロット推定値が前記第１の復号ビット推定値に従って、少なくとも次の１つによって制約される工程、
（ａ）前記第１スロットの前記符号化ビット位置の１つに対応する場所にビット推定値を有し、それが前記第１の復号ビット位置の関連するものとは異なっている少なくとも１つのビット経路候補を、前記ビット推定値が前記第１の復号ビット推定値の前記関連するものと異なっているという判定に応じて、復調の間に無視する工程、および
（ｂ）前記第１スロットの前記符号化ビット位置の１つに対応する場所にビット推定値を有し、それが前記第１の復号ビット位置の関連するものとは異なっている少なくとも１つのビット経路候補のメトリックをバイアスし、前記ビット推定値が前記第１の復号ビット推定値の前記関連するものと異なっているとする判定に応じて前記少なくとも１つのビット経路候補を敬遠する工程、
前記第２スロット推定値の前記符号化ビット位置を復号して、第２の復号ビット推定値を提供する工程（１１８）、および
前記第２の復号ビット推定値を前記第２スロット推定値の前記非符号化ビット位置と組み合わせて、受信データ・フレーム推定値を提供する工程（１２０）、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、更に、前記第１スロット推定値の前記符号化ビット位置を復号する前記工程（１０８）の後に、前記第１の復号ビット推定値中で誤りを検出する前記工程（１１０）が続き、また前記第２スロット推定値の前記符号化ビット位置を復号する前記工程（１１８）が、前記誤り検出工程で誤りが検出された場合に、前記第１スロット推定値の前記符号化ビット位置を復号することによって第２の復号ビット推定値を提供する前記工程を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２記載の方法であって、更に、前記第１の復号ビット推定値が少なくとも１つの誤り検出ビットを含んでおり、また前記検出工程（１１０）が、前記少なくとも１つの誤り検出ビットに基づいて前記第１の復号ビット推定値中で誤りを検出する前記工程を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法であって、更に、前記第１スロットをトレリス制約付き復調する前記工程（１１４）が、前記第１スロットの前記符号化ビット位置の１つに対応する場所にビット推定値を有し、それが前記第１の復号ビット位置の関連するものとは異なっている少なくとも１つのビット経路候補を、前記ビット推定値が前記第１の復号ビット推定値の前記関連するものと異なっているとする判定に応じて、復調の間に無視することによって、前記第１スロットをトレリス制約付き復調する前記工程を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４記載の方法であって、更に、前記第１スロットをトレリス制約付き復調する前記工程（１１４）が、前記第１スロットの前記符号化ビット位置の１つに対応する場所に１つのビット推定値を有し、それが前記第１の復号ビット推定値の関連するものとは異なっている任意のビット経路候補を復調時に無視する前記工程を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法であって、更に、前記第１スロットをトレリス制約付き復調する前記工程（１１４）が、前記第１スロットの前記符号化ビット位置の１つに対応する場所に１つのビット推定値を有し、それが前記第１の復号ビット推定値の関連するものとは異なっている少なくとも１つのビット経路候補のメトリックをバイアスし、前記ビット推定値が前記第１の復号ビット推定値の関連するものと異なっているとする判定に応じて前記少なくとも１つのビット経路候補を敬遠する前記工程を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項６記載の方法であって、更に、前記第１スロット推定値の前記符号化ビット位置を復号する前記工程（１０８）が、各々関連する軟信頼値を有する第１の復号ビット推定値を提供するための前記第１スロット推定値の前記符号化ビット位置を復号する前記工程を含んでおり、また前記第１スロットをトレリス制約付き復調する前記工程（１１４）が、前記第１スロットの前記符号化ビット位置の１つに対応する場所に１つのビット推定値を有し、それが前記第１の復号ビット推定値の関連するものとは異なっている前記少なくとも１つのビット経路候補のメトリックを、前記第１の復号ビット推定値の前記関連する１つの前記関連する軟信頼値に基づいてバイアスする前記工程を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項４または請求項６記載の方法であって、更に、前記第２スロット推定値の前記符号化ビット位置を復号する前記工程（１１８）の後に、前記制約付き復調を制約するために最近の復号工程からの前記復号ビット位置を使用して、カウンタが終了するまで前記第２スロット推定値の前記符号化ビット位置を制約付き復調および復号する前記工程を反復する前記工程が続いており、また前記組み合わせる工程が、前記反復的な工程からの復号ビット推定値の最終的な組を前記反復的な工程からの最終的なスロット推定値の前記非符号化ビット推定値と組み合わせて前記受信フレーム推定値を提供する前記工程を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項４または請求項６記載の方法であって、前記第２スロット推定値の前記符号化ビット位置を復号する前記工程（１１８）の後に、前記制約付き復調を制約するために最近の復号工程からの前記復号ビット位置を使用して、信頼性基準が満たされるまで前記第２スロット推定値の前記符号化ビット位置を制約付き復調および復号する前記工程を反復する前記工程が続いており、また前記組み合わせる工程が、前記反復的な工程からの復号ビット推定値の最終的な組を前記反復的な工程からの最終的なスロット推定値の前記非符号化ビット推定値と組み合わせて前記受信されたフレーム推定値を提供する前記工程を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項４または請求項６記載の方法であって、更に、前記第１スロットを復調する前記工程（１０２）が、差動復号器を用いて前記第１スロットを復調する前記工程を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項４または請求項６記載の方法であって、更に、前記第１スロットを復調する前記工程（１０２）が、信頼性基準が満たされる場合には差動復号器を使用して前記第１スロットを復調し、また信頼性変化の基準が満たされない場合には前記第１スロットを畳み込み復調する前記工程を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項４または請求項６記載の方法であって、更に、制約付き復調する前記工程（１１４）が、生き残り当り処理（ｐｅｒ−ｓｕｒｖｉｖｏｒ  ｐｒｏｃｅｓｓ）を使用して制約付き復調する前記工程を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項４または請求項６記載の方法であって、更に、前記第１スロットを復調する前記工程（１０２）が前記第１スロット推定値を第１のメモリ場所（５６’）に記憶する前記工程を含んでおり、また制約付き復調する前記工程（１１４）が前記第２スロット推定値を前記第１メモリ場所（５６’）に記憶する前記工程を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１記載の方法であって、更に、インターリーブされたデータ送信を提供するために、前記データ・フレームからの第１セグメント・ビットが前記第１スロットに含まれ、また前記データ・フレームからの第２セグメント・ビットが第２スロット中に含まれていることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の方法であって、更に、前記第１スロットが前記第２スロットの前に受信され、また前記トレリス制約付き復調工程（１１４）の前に、前記復号ビット位置、前記第１スロット推定値の前記非符号化ビット位置からのビット、および前記第２セグメント・ビットに対応する未知のビットを組み合わせて再生スロットを提供するための前記工程が先行しており、更に前記トレリス制約付き復調工程が、復調時のトレリス遷移を制限するために前記再生スロットを使用してトレリス制約付き復調する前記工程を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の方法であって、更に、前記第１スロットをトレリス制約付き復調する前記工程（１１４）が、前記第１スロットの前記復号ビット位置の１つに対応する場所にビット推定値を有し、それが前記再生スロット中の前記第１復号ビット推定値の関連するものと異なっている少なくとも１つのビット経路を候補のメトリックをバイアスし、前記ビット推定値が前記第１の復号ビット推定値の前記関連するものと異なっているとする判定に応じて前記少なくとも１つのビット経路候補を敬遠する前記工程を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１５記載の方法であって、更に、前記第１スロット推定値の前記符号化ビット位置を復号する前記工程（１０８）が、前記第１スロット推定値の前記符号化ビット位置を復号して、各々関連する軟信頼値を有する第１の復号ビット推定値を提供するための前記工程を含んでおり、また前記第１スロットをトレリス制約付き復調する前記工程（１１４）が、前記再生スロットに基づいて、また前記関連する軟信頼値の関連する１つに基づいて、選ばれたビット経路候補のメトリックをバイアスすることによって復調時のトレリス遷移を制限する前記工程を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１５記載の方法であって、更に、前記トレリス制約付き復調工程（１１４）が、生き残り当り処理を使用して制約付き復調する前記工程を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１４記載の方法であって、更に、前記受信工程（１００）が前記第１スロットおよび前記第２スロットを受信する前記工程を含んでおり、また前記復調工程（１０２）が前記第１スロットおよび前記第２スロットを復調して各々前記データ・フレームに対応する符号化ビット位置および非符号化ビット位置を有する第１スロット推定値および第２スロット推定値を提供する前記工程を含んでおり、また前記第１スロットを復号する前記工程（１０８）が前記第１および第３のスロット推定値をデインターリーブし（１０６）、前記データ・フレームに対応する前記符号化ビット位置を復号して（１０８）第１の復号ビット推定値を提供する前記工程を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１９記載の方法であって、更に、前記受信工程（１００）が、前記第２スロットを受信し、その後に前記第１スロットを受信する前記工程を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項４または請求項６記載の方法であって、更に、前記第１スロットをトレリス制約付き復調する前記工程（１１４）が、複数のトレリス・ステージを有するＭアルゴリズムを使用して前記第１スロットをトレリス制約付き復調する前記工程を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項２１記載の方法であって、更に、トレリス制約付き前記復調工程（１１４）が前記複数のトレリス・ステージの少なくとも１つに対して複数の生き残り状態を指定する前記工程を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項２２記載の方法であって、更に、複数の生き残り状態を指定する前記工程が、許容できる経路のみを生き残り状態として継続するように前記複数のトレリス・ステージの前記複数の生き残り状態を指定する前記工程を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項４または請求項６記載の方法であって、更に、前記第２スロット推定値を復号する先行工程（１１８）からの前記第２復号ビット推定値を後続の制約付き復調工程（１１４）のために使用して、前記第２スロット推定値に対する前記制約付き復調工程（１１４）および前記復号工程（１１８）を再帰的に反復する前記工程を特徴とする方法。
【請求項２５】
請求項２４記載の方法であって、更に、前記再帰的反復工程が、カウンタが終了するまで前記第２スロット推定値の前記制約付き復調（１１４）および復号（１１８）を再帰的に反復する前記工程を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項２６】
請求項２４記載の方法であって、更に、前記再帰的反復工程が、信頼性基準が満たされるまで前記第２スロット推定値の前記制約付き復調（１１４）および復号（１１８）を再帰的に反復する前記工程を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項２７】
１つのデータ・フレームからの第１サブセット・ビットに対応する符号化ビットおよび同データ・フレームからの第２サブセット・ビットに対応する非符号化ビットを表すシンボルを含む逐次的に送信される複数のスロットを含む変調された信号を受信するための受信機システム（３０，３０’）であって、
前記送信されたスロットを受信するように構成された受信機（３２，５０，５２，３４）、
前記受信機（３２）へつながれて、受信したスロットから第１スロット推定値を生成するように構成された第１復調器（５４）、
前記復調器（５４）へつながれて前記第１スロット推定値および制約スロットから第１の復号ビット推定値を提供する第１復号器（６２）、
を含み、前記システムが
前記制約スロットに基づいて第２スロット推定値を生成するように構成されたトレリス制約付き復調器（５４）、であって符号化ビット位置の前記第２スロット推定値が少なくとも次の１つによって、前記第１の復号ビット推定値に従って制約されるようになっており、
（ａ）前記第１スロットの前記符号化ビット位置の１つに対応する場所にビット推定値を有し、それが前記第１の復号ビット位置の関連するものとは異なっている少なくとも１つのビット経路候補を、前記ビット推定値が前記第１の復号ビット推定値の前記関連するものと異なるとする判定に応じて、復調の間に無視する工程、および
（ｂ）前記第１スロットの前記符号化ビット位置の１つに対応する場所にビット推定値を有し、それが前記第１の復号ビット位置の関連するものとは異なっている少なくとも１つのビット経路候補のメトリックをバイアスし、前記ビット推定値が前記第１の復号ビット推定値の前記関連するものと異なるとする判定に応じて前記少なくとも１つのビット経路候補を敬遠する工程、
前記制約付き復調器（５４）へつながれて、前記第２スロット推定値から第２の復号ビット推定値を提供する第２復号器（６２）、および
前記第２スロット推定値の第２の復号ビット推定値と非符号化ビット位置とを組み合わせて受信データ・フレーム推定値を提供する手段（６４，６４’、６５）、
を特徴とする受信機システム（３０，３０’）。
【請求項２８】
請求項２７記載の受信機システム（３０，３０’）であって、更に、前記復調器（５４）が差動復号器であることを特徴とする受信機システム（３０，３０’）。
【請求項２９】
請求項２７記載の受信機システム（３０，３０’）であって、更に、前記第１スロット推定値および前記第２スロット推定値を記憶するように構成されたバッファ・メモリ（５６，５６’、５７）を含むことを特徴とする受信機システム（３０，３０’）。
【請求項３０】
請求項２９記載の受信機システム（３０，３０’）であって、更に、前記バッファ・メモリ（５６’）が前記第１スロット推定値および前記第２スロット推定値を前記同じ記憶場所に記憶するように構成されていることを特徴とする受信機システム（３０，３０’）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は電気通信システムに関するものであって、更に詳細には変調された信号を受信するためのシステムおよび方法に関する。
【０００２】
（発明の背景）
加入者へ音声およびデータ通信を提供するために公衆無線電話システムが広く採用されている。例えば、ＡＭＰＳ、ＥＴＡＣＳ、ＮＭＴ−４５０、およびＮＭＴ−９００と表記されるようなアナログ式のセルラ無線電話システムが世界中で成功裏に展開してから久しい。北米標準規格ＩＳ−５４および欧州標準規格ＧＳＭに従うようなディジタル式のセルラ無線電話システムが１９９０年代初期からサービスを開始している。より最近では、広くＰＣＳ（パーソナル通信サービス）と呼ばれる多様な無線式ディジタル・サービスが導入されてきており、その中には、ＩＳ−１３６やＩＳ−９５などの標準規格に従う先進的なディジタル式セルラ・システム、ＤＥＣＴ（ディジタル・エンハーンスト・コードレス電話）のような低電力システム、およびＣＤＰＤ（セルラ・ディジタル・パケット・データ）のようなデータ通信サービスが含まれる。これらおよびその他のシステムについては、ＣＲＣプレス出版のギブソン（Ｇｉｂｓｏｎ）著“移動通信ハンドブック（Ｔｈｅ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ）”（１９９６年）に記述されている。
【０００３】
セルラ無線電話システムのような無線電気通信システムは、第1のトランシーバ（例えば基地局）と第2のトランシーバ（例えば移動端末）との間に確立される複数の通信チャネルを含むのが普通である。通信チャネルは一般に、多重経路フェージングおよび干渉（雑音）のような特性を劣化させる環境効果に晒される。フェージング効果には、送信された信号（主光線）が、同時に受信機に到着する送信信号の反射と相互作用することによって生ずる平坦フェージングが含まれる。別のタイプのフェージングである時間分散は、主光線が時間的に遅延した主光線の反射と相互作用することによって生ずる。干渉効果は、所望の送信信号源以外の信号源によって信号媒体中で発生する非直交信号の相互作用によって生ずる。最尤系列推定法（ＭＬＳＥ）などの等化法を用いて時間分散を補償することができる。干渉は、望まない信号の受信を減らすようにアンテナ・ビームを調節することによって減らすことができる。
【０００４】
フェージングは一般に電気通信システム中の復調器の特性を劣化させる主因である。移動端末の受信機は、最尤系列推定器（ＭＬＳＥ）復調器（あるいはイコライザ）のようなコヒーレント復調器である復調器を含むのが普通である。受信した信号を信頼性高く復調するために、復調器には付随チャネル・トラッカが設けられるのが普通である。送信された信号を受信機で取得した後で、チャネル・トラッカは、復調器と受信信号との間のコヒーレントな相関を与えるためのチャネル推定値を保持する。
【０００５】
復号器から復調器へフィードバックすることによって復調と復号とを組み合わせる方法は受信機特性を改善する１つのやり方である。これはマルチパス（ｍｕｌｔｉ−ｐａｓｓ）復調によって実現されよう。情報理論によれば、最適な受信機は復調と復号の操作を結合させて実行する。そのような操作の複雑さは、特にシステム中でインターリーブが行なわれる場合に顕著である。しかし、復号器から復調器へのフィードバックを行なうことによって、分離した復調および復号と結合した復調および復号との間のギャップの一部を橋渡しすることは可能である。これがマルチパス復調の背後にある概念である。
【０００６】
そのようなマルチパス復調の例がデント（Ｄｅｎｔ）による米国特許第５，６７３，２９１号に述べられている。この第’２９１号の特許は、まず受信した信号を復調し、次にコード化シンボルを復号して、その後、復号器出力を再符号化することによって得られる情報を復調器へ供給することによって非コード化シンボルを優れた特性で再復調することについて述べている。再符号化されたシンボルは優れた特性を持つ既知のシンボルとして活用される。再符号化されたシンボルは、送信の前にデータ中に挿入された真に既知のシンボルである同期シンボルをそれが活用するのと同じように、復調器によって既知のシンボルとして活用される。この第’２９１号特許の方法およびシステムは一般に、送信された信号ストリーム中に配置するシンボルの順序についての受信機の知識に部分的に基づいており、また任意の既知の同期シンボルの配置に基づいている。別のやり方では、ガー（Ｇａｒｒ）等は、復調器への軟帰還によって完全に符号化されたビット・ストリーム用マルチパス復調器を提案している。ガー（Ｇａｒｒ）等が１９８８年３月、プリンストン大学での情報科学およびシステムに関する会議で発表した“ＧＳＭ信号の繰り返し復号（Ｉｔｅｒａｔｉｖｅ  Ｄｅｃｏｄｉｎｇ  ｏｆ  ＧＳＭ  Ｓｉｇｎａｌｓ）”。更に別の提案方式が、例えば、１９９３年ＩＥＥＥ国際通信会議の会議録のページ１０６４−１０７０に発表されたベロウ（Ｂｅｒｒｏｕ）等による“近シャノン限界誤り訂正符号化および復号：ターボ符号（１）（Ｎｅａｒ  Ｓｈａｎｎｏｎ  Ｌｉｍｉｔ  Ｅｒｒｏｒ−ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ  Ｃｏｄｉｎｇ  ａｎｄ  Ｄｅｃｏｄｉｎｇ：Ｔｕｒｂｏ−ｃｏｄｅｓ（１））”に述べられているが、それは２つの再帰的畳み込み符号の並列連接を用いたターボ符号の使用を提案している。同様に、２つの再帰的畳み込み符号の直列連接が、１９９６年８月１５日にイタリア国トリノ大学でのＴＤＡプログレス・レポート４２−１２６にベネデット（Ｂｅｎｅｄｅｔｔｏ）等が発表した“インターリーブ符号の直列連接：特性解析、設計、および繰り返し復号（Ｓｅｒｉａｌ  Ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄ  Ｃｏｄｅｓ：ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ａｎａｌｙｓｉｓ，  Ｄｅｓｉｇｎ  ａｎｄ  Ｉｔｅｒａｔｉｖｅ  Ｄｅｃｏｄｉｎｇ）”に提案されている。
【０００７】
第’２９１号の特許に提案されているものや、非符号化ビット・クラスを含む通信システムに関しては問題がある。現在提案されている各種の電気通信標準規格に関連するそのようなコードの例が図１Ａおよび１Ｂに示されている。図１ＡはＩＳ−１３６規格用に記述された一例の音声コード化システムを示す。図１ＢはＩＳ−６４１規格用の同様なフォーマットを示す。図１Ａに示すように、コード化システム１０は１つのデータ・フレームとして１５９ビットを出力するベクトル和励起線形予測（ＶＳＥＬＰ）ボコーダを含む。これらのビットは３種類のコード化クラス、すなわちクラス１Ａ、クラス１Ｂ、およびクラス２に分類される。クラス１Ａに属する１２ビットがまずＣＲＣ誤り検出コーダ１４へ送られ、それらを畳み込み符号化器１６へ送る前に１２ビットのクラス１Ａビットに対して周期的冗長検査（ＣＲＣ）誤り検出符号を追加する。クラス１Ｂとして分類される付加的な６５ビットが誤り検出コード化なしで畳み込み符号化器１６へ直接送られる。最後に、クラス２に属するビットである８２ビットが誤り検出または訂正符号化なしでインターリーバ１８へ直接送られる。畳み込み符号化器１６の出力および保護なしクラス２のビットが２スロット式インターリーバ１８へ送られる。インターリーバ１８は元のデータ・フレームを２つのフレームに分割して、各フレームが元の情報の半分を有するようにし、また各フレームがスロット・フォーマッタ１９によって２つの隣接するスロット（すなわち、逐次的送信窓）の１つに配置されて、復調器（図示されていない）によって送信できるようにする。
【０００８】
ここで図１Ｂを参照しながら、ＩＳ−６４１標準規格のコード化構造について説明しよう。コード化システム２０の適応符号励起線形予測（ＡＣＥＬＰ）ボコーダ２２は１４８ビットのデータ・フレームを供給する。このうち４８ビットはクラス１Ａに分類されＣＲＣ誤り検出コーダ２４へ送られて、そこで誤り検出符号がビットに追加される。１４８ビット・データ・フレームのうちの付加的な４８ビットはクラス１Ｂとして分類され、誤り検出コード化なしで畳み込みコーダ２６へ供給される。残りの５２ビットはクラス２として扱われ、コード化なしでインターリーバ２８へ直接供給される。クラス１Ａおよび１Ｂのビットは畳み込み符号化器２６を通過して、次に回路２７によってパンクチャされて、５２個のクラス２ビットと組み合わせた時に２スロット式インターリーバ２８に対して合計で２６０ビットを供給するようにされる。図１Ａに関して上で説明したのと同じように、インターリーバ２８およびスロット・フォーマッタ２９は信号源２２からの１４８ビットを、送信のために復調器へ供給される２つの分離したスロットに分割することによってインターリーブを実行する。
欧州特許出願第ＥＰ０  ８０２  ６５６号、国際公開第ＷＯ９８／４８５１７号および米国ピスカタウエイ、米国ＩＥＥＥサービス・センター発行のＩＥＥＥ通信レター（ＩＥＥＥ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ）１９９７年３月１日付け第１巻、第２号、ページ４９−５１に掲載されたＫ．Ｒ．ナラヤナン（Ｎａｒａｙａｎａｎ）等による“ターボ符号化原理を利用した新規なＡＲＱ技術（Ａ  Ｎｏｖｅｌ  ＡＲＱ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  Ｕｓｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｔｕｒｂｏ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ）”、ＸＰ０００６８７０９１およびミラノ、ＡＥＩ、ＩＴ発行の電気通信および関連技術に関する欧州紀要（Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  Ｒｅｌａｔｅｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）１９９５年９月１日付け第６巻、第５号ページ５０７−５１１に掲載されたＣ．ドーイラード（Ｄｏｕｉｌｌａｒｄ）等による“シンボル間干渉のインタラクティブ修正：ターボ等化（Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｓｙｍｂｏｌ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：Ｔｕｒｂｏ−Ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ）”ＸＰ００２０５５３５２は通信システムにおける受信信号の復号に一般的に関連している。ドイツ国特許出願第ＤＥ１９５  ４７  ０１８Ａ１号は、トレーニング系列、保護されたビットおよび保護されないビットを備えた送信バーストを受信するための受信機に関連しており、保護されたビットを復号し、次に保護されないビットの受信を改善するように、判定されたチャネル減衰特性を改善するためにそれを用いるようになっている。
【０００９】
これら各種の方式は進歩した信号受信を実現する可能性を秘めているものの、符号化および非符号化データを含む変調された信号用の受信機の性能を改善する必要性は引き続き存在する。更に別の要求として、そのような改善は既存の通信プロトコル標準規格と一緒に使用できなければならない。
【００１０】
（発明の概要）
従って、本発明の１つの目的は、無線通信システムにおける受信誤りの問題を、符号化ビットおよび非符号化ビットを含む変調された信号を、マルチパス復調器を用いて受信するための方法およびシステムを提供することによって解決することである。
【００１１】
本発明の付加的な目的は、既存の通信プロトコル標準規格と一緒に使用できるそのようなシステムおよび方法を提供することである。
【００１２】
本発明の更に別の目的は、硬および軟の両出力情報を提供するＭＬＳＥタイプの復調器と一緒に有利に使用できるそのようなシステムおよび方法を提供することである。
【００１３】
本発明の更に別の目的は、復調器におけるＭアルゴリズムの複雑さの減少を、マルチパス復調のフィードバック情報と組み合わせることによって効率的な高性能受信機を得ることである。
【００１４】
これらおよびその他の目的は、本発明に従って、１つのデータ（例えば音声）フレームから符号化および非符号化の両ビットを表すシンボルを含む変調された信号を受信するための、まず受信された１つのスロットを復調し、符号化ビットを復号する方法およびシステムを提供することによって提供される。復号されたビットは次に、受信された１スロットの第２の復調時の復調を制約するために用いられる。制約された第２復調からの符号化ビット位置は、次に符号化されて、受信されたスロットに対するビット推定値を生成する。この情報は非符号化ビットの制約された第２復調の出力と組み合わされて、符号化および非符号化の両ビットの高い信頼性を提供することが明らかにされた受信データ・フレーム推定値を提供する。
【００１５】
特に、１つのデータ・フレームからの第１サブセット・ビットに対応する符号化ビットおよび同データ・フレームからの第２サブセット・ビットに対応する非符号化ビットを表すシンボルを含む逐次的に送信される複数のスロットを含む変調された信号を受信するための方法が提供される。第１スロットが受信され復調されて、符号化ビット位置および非符号化ビット位置を有する第１スロット推定値が提供される。第１スロット推定値の符号化ビット位置が復号されて、第１の復号ビット推定値が提供される。第１スロットは次に、好ましくは畳み込みによって制約付き復調されて、符号化ビット位置および非符号化ビット位置を有し、符号化ビット位置の第２スロット推定値が第１の復号ビット推定値に従って制約されている第２スロット推定値が提供される。第２スロット推定値の符号化ビット位置が復号されて第２復号ビット推定値が提供され、それは第２スロット推定値の非符号化ビット位置と組み合わされて受信データ・フレーム推定値が提供される。
【００１６】
本発明の方法の別の実施の形態に従えば、第１スロット推定値を得るための復号の後で、第１復号ビット推定値中で何らかの誤りの検出が行なわれ、誤りが検出された場合には、第２復号ビット推定値を生成するために第２スロット推定値の符号化ビット位置は使用されない。誤り検出は、ＣＲＣビットのような少なくとも１つの誤り検出ビットを第１復号ビット推定値中に含め、その少なくとも１つの誤り検出ビットに基づいて第１復号ビット推定値中で誤り検出を行なうことによって提供されよう。
【００１７】
本発明の実施の形態に従う制約付き復調操作は、第１スロットの符号化ビット位置の１つに対応する場所にビット推定値を有し、それが第１の復号ビット推定値の関連するものとは異なっている任意のビット経路候補を復調時に無視することを含むことができる。あるいは、第１スロットの符号化ビット位置の１つに対応する場所にビット推定値を有し、それが第１の復号ビット推定値の関連するものとは異なっている任意のビット経路候補のメトリックをバイアスしてそのビット経路候補を敬遠することができる。更に、復号器は第１復号ビット推定値の各々に対して付随する軟信頼値を出力することができ、それによってその第１スロットは、第１スロットの符号化ビット位置の１つに対応する場所にビット推定値を有し、それが第１の復号ビット推定値の関連するものとは異なっている任意のビット経路候補のメトリックを、第１復号ビット推定値の関連するものに付随する軟信頼値に基づいてバイアスすることによって、畳み込み方式で制約付き復調されよう。
【００１８】
本発明の別の実施の形態では、制約付き復調の繰り返し、最近の復号工程からの復号ビット推定値を用いて再帰カウンタが上限に到達するまで制約付き復調を制約するために第２スロット推定値の符号化ビット位置を復号する操作、および最後のスロット推定値の復号ビット推定値と非符号化ビット推定値との最終的な組を組み合わせることによる受信フレーム推定値の提供によってマルチパス復調が再帰的に提供される。あるいは、再帰的操作は信頼性基準が満たされるまで継続されよう。信頼性基準は性能でよい。
【００１９】
別の態様では、差動復号器を用いて第１の復調操作を行なう。あるいは、信頼性基準が満たされる場合には差動復号器が用いられ、そうでない場合は畳み込み復号器が使用されよう。本発明は、制約付き復調操作において、生き残り当り処理（ｐｅｒ−ｓｕｒｖｉｖｏｒ  ｐｒｏｃｅｓｓ）と一緒に用いても良い。更に、復調のパス毎に別々のバッファ・メモリを使用してもよいし、あるいは単一のバッファ・メモリをパス毎に上書きするようにしてもよい。
【００２０】
別の実施の形態における本発明の利点は、送信スロットにインターリーブされたデータ送信が含まれる場合に実現されよう。第１スロットが第２スロットの前に受信されよう。第１復号ビット推定値、第１スロット推定値の非符号化ビット位置からのビット、および第２セグメント・ビットに対応する未知のビットが組み合わされて再生スロットが提供され、復調時にトレリス遷移を制限するようにこの再生スロットを用いることによって制約付き復調操作が制約されよう。あるいは、復調時のトレリス遷移の制約は、選ばれたビット経路候補のメトリックを、再生されたスロットに基づいてバイアスすることによって行なわれよう。
【００２１】
本発明の別の実施の形態では、複数のトレリス・ステージを有するＭアルゴリズムを用いて、第１スロットがトレリス制約付きで復調される。複数のトレリス・ステージの少なくとも１つに対する生き残り状態の数が指定されよう。また、複数のトレリス・ステージに対する生き残り状態の数は、許容できる経路のみが生き残り状態として生き残ることを許されるように指定されよう。
【００２２】
本発明の別の態様では、逐次的に送信される複数のスロットを含む変調信号を受信するための方法が提供される。第１スロットが受信され復調されて、第１スロット推定値が提供される。第１スロット推定値が復号されて、第１復号ビット推定値が提供される。第１スロットは次に制約付き復調されて、第２スロット推定値が提供され、そこでは第２スロット推定値中の複数のビット位置が第１復号ビット推定値中の対応するものに等しくなるように制約される。第２スロット推定値が復号されて、受信データ・フレーム推定値が提供される。第２スロット推定値に対する制約付き復調操作およびを復号操作は、制約付き復調工程を制約するためのデータ・フレーム推定値を用いて再帰的に繰り返される。
【００２３】
本発明のシステム的な態様では、１つのデータ・フレームからの第１サブセット・ビットに対応する符号化ビットおよび同データ・フレームからの第２サブセット・ビットに対応する非符号化ビットを表すシンボルを含む逐次的に送信される複数のスロットを含む変調信号を受信するための受信機が提供される。本受信機は、送信されたスロットを受信するように構成された受信機回路、および前記受信機につながれて、受信スロットから第１スロット推定値を生成するように構成された第１復調器を含む。前記復調器には第１復号器がつながれて、前記第１スロット推定値および制約スロットから第１復号ビット推定値を提供するようになっている。前記制約スロットに基づいて第２スロット推定値を生成するように構成された制約付き復調器もまた提供される。制約付き復調器につながれて、前記第２スロット推定値から第２復号ビット推定値を提供するようになった第２復号器が提供される。前記第２復号ビット推定値と前記第２スロット推定値の非符号化ビット位置とを組み合わせて受信データ・フレーム推定値を提供するための手段も含まれる。
【００２４】
本発明は以上のように主として方法態様に関して説明してきたが、本発明は本発明の方法を実行するように構成されるシステムを含むシステム態様をも包含することを理解すべきである。このように、本発明は、進歩した受信機性能を提供するマルチパス復調への新規なアプローチを提供する。
【００２５】
（発明の詳細な説明）
ここで本発明について、本発明の好適な実施の形態を示している添付図面を参照しながらより完全に説明する。しかし、本発明は数多くの形態で実施できるものであって、ここに提示する実施の形態に限定されると理解すべきではなく、むしろこれらの実施の形態は本開示が完全な体をなしており、本発明のスコープを当業者に完全に伝えるために提供されている。当業者には理解されるであろうが、本発明は方法として、あるいは装置として実施できる。従って、本発明はハードウエアとしての実施の形態、ソフトウエアとしての実施の形態、あるいはソフトウエアおよびハードウエアの両形態を組み合わせた実施の形態を取ることができる。
【００２６】
本発明の動作は、ここに主として、ＡＣＥＬＰ形式の音声フレーム（上で図１Ｂに関して述べたＩＳ−６４１標準規格に指定されたような）で動作し、符号化および非符号化ビットを含む移動端末に関して説明する。しかし、本発明の利点は、雑音、フェージング、およびその他のチャネル効果に晒されるチャネル上を送信される変調信号を用いるその他の通信システムで稼動する移動端末においても実現できる。
【００２７】
図２は本発明に従う受信機の実施の形態を示す。図２の実施の形態に示すように、受信機３０は、移動端末のような装置のアンテナなどの信号源からの信号を受信およびフィルタリングする受信機フィルタ３２を含む。受信機フィルタ３２からの出力信号は、復調のために、イコライザ（復調器）３６へ連続的なスロットを提供する同期回路３４へ供給される。
【００２８】
ＡＣＥＬＰで規定されるようなインターリーブ式の通信形式に関して、イコライザ３６からの出力スロット推定値は次にデインターリーバ／アンフォーマット回路３８へ供給される。符号化ビットがインターリーバ３８から、畳み込み式の復号器でよい第１復号器４０へ送られる。復号器４０からの出力ビット推定値は次に、復号器４０によって復号された“既知の”ビット出力を、同期回路３４から受信したスロットに対応する適切な場所へ正しく配置するリフォーマッタ／リインターリーバ４２へ供給される。復号器はまた、符号化ビットの推定値を生成し、それは次にリインターリーバ４２へ送られる。正しい場所にあるこれらの“既知の”ビットは次に、イコライザ４４のような制約付き復調器によって、受信機フィルタ３２から受信したスロットの第２パス復調のために用いられる。
【００２９】
第２の制約付き復調器４４からの出力コード化ビットは回路４６によってデインターリーブおよびアンフォーマットされて、復号のために第２復号器４８へ供給される。第２パス復調器４４からの非符号化ビット（クラス２のビット）は次に、組合せ回路（図示されていない）によって第２復号器４８からの復号ビット推定値と組み合わされて、移動端末のような受信機３０を含む装置が使用するためのデータ・フレーム推定値を提供する。
【００３０】
理解すべきことは、図示されていないが、復号器４８および復号器４０の出力は更に以下で詳しく説明するように、誤りビットの検出のためのテストを施されることである。更に理解すべきことは、２パス復調しか示していないが、本発明の利点は２パスより多い復調においても利用できる、すなわち、引き続く復号パスの結果から益々信頼性が高まる既知のビット推定値を再帰的に使用することによって、マルチパス復調器における引き続く復調パスを更に制約して信頼性を高めることができる。
【００３１】
本発明の理解を促進するために、ここで２パス復調について一般的に説明する。送信機において、音声フレームｎのコード化および非コード化ビットが変調器バーストｎおよびｎ＋１に亘ってインターリーブされる。受信機では、パス１において、バーストｎ＋１が復調され、次にデインターリーブの後でバーストｎおよびＮ＋１に関するパス１の復調器出力を用いてフレームｎのコード化ビットが復号される。パス２に関しては、復号器出力が再符号化およびリインターリーブされて、バーストｎ＋１中に既知のシンボルが生成される。次に、バーストｎ＋１が再復調されて、バーストｎに関するパス１の復調器出力とバーストｎ＋１に関するパス２の復調器出力とがデインターリーブされる等々である。あるいは最初のパスにおいて、バーストｎ＋１に関するパス１の復調器出力と、バーストｎに関するパス２の復調器出力がデインターリーブされる等々である。第２パスでは、バーストｎ＋１に関するパス２の復調器出力およびバーストｎに関するパス２の復調器出力がデインターリーブされる等々である。
【００３２】
本発明の発明人によって、図２の例示実施の形態に従う受信機を使用することによってクラス１およびクラス２の両ビットに関する誤り特性が改善されることが立証された。この改善は部分的には、改善されたクラス２のビットを再検出されたクラス１のビットと一緒に畳み込み式復号器を二度目に通すことによって得られている。本発明の実施の形態のテストでは、クラス２のビット誤り率について、各種のチャネル条件下で１から２．５ｄＢへの改善が観測された。更に、クラス１の誤り率については、０．５から１ｄＢへの改善が立証された。クラス１のフレーム・誤り率に関する対応する改善もまた、音声品質の改善に対応して立証されている。図２の受信機３０の代替となる２つの実施の形態が図３および４に非常に詳しく示されている。
【００３３】
ここで図３を参照すると、受信機３０のベース・バンド・セクションが示されている。図３の実施の形態では、デインターリーバ５８および畳み込み式復号器６２は第１および第２パスのバッファ５６，５７の出力を独立したデータ・ストリームとして取り扱う。言い換えれば、畳み込み式復号器は、ここに述べるように、第２パス許可信号が活性な場合には第２パスのバッファのみに対して動作する。しかし、イコライザの軟出力
0004339521.tif 000002
（すなわち、第１パスのスロット推定値）は、ＣＲＣが第１パスをチェックしない場合には
0004339521.tif 000003
（すなわち、第２パスのスロット推定値）用に割当てられたスペースへコピーされる。
【００３４】
ここで図３を参照すると、受信機フィルタ３２はデータ・フレーム源からの信号を受信して、それらの信号をアナログ・ディジタル・インタフェース５０へ供給する。インタフェース５０から出力される受信スロットは次に、同期回路３４からのタイミング同期入力に基づいてバッファ５２へ記憶される。バッファ５２からの受信スロットは次に復調のために復調器（イコライザ）５４へ送られる。
【００３５】
図３および４の実施の形態から明らかなように、受信機構成はマルチパス復調の２つのパスのそれぞれに対して１つのイコライザおよび復号器を使用するようになっている。マルチパス復調の各パスは、バッファ５２に受信された受信情報の同じ第１スロットに対して作用する。更に、２つのパスしか示していないが、当業者には理解されるように、出力を受け入れ後続の受信スロットを処理する判断がなされるまで、単純に再復調操作を再帰的に継続することによって、例示した実施の形態について示された構成で以ってマルチパス復調の付加的な繰り返しが容易に実行できる。
【００３６】
図３の実施の形態に関して、第１パス復調からのイコライザ５４出力は第１パスのバッファ５６に置かれる。バッファ５６からの受信第１スロットの推定値は次にデインターリーバ／アンフォーマッタ５８へ供給される。デインターリーブされた情報は第１パスのデインターリーブ・バッファ６０に置かれる。第１パスのバッファ６０からのデインターリーブされた第１スロット推定値は次に、畳み込み復号器６２に送られて復号され、第１復号ビット推定値が提供されて、それは第１パスのバッファ６４に記憶される。次に、ＣＲＣ検出器回路６６が復号器６２および第1パスのバッファ６４の出力をチェックして、何らかの誤りが検出されたかどうかを判定する。もし誤りが検出されなければ、ＣＲＣ回路６６は許可信号を介して第２パス（あるいは、より大きい繰り返し数の実施の形態では、次のパス）を許可する。
【００３７】
もし第２パスが許可されれば、畳み込み復号器６２の出力はリフォーマッタ／リインターリーバ６８にも供給されて、それは第２パス復調の間にイコライザ５４の正しい遷移ステージを制約するためのリフォーマットされた情報を出力する。第２パスの間、イコライザ５４の出力は第２パスのバッファ５７に置かれ、それは次に回路５８によってデインターリーブおよびアンフォーマットされ、その後第２パスのバッファ６１に置かれる。第２パスのバッファ６１からのリフォーマットされた第２スロット推定値は畳み込み復号器６２へ供給され、第２スロット推定値の復号によって第２復号ビット推定値を提供し、それを第２パスのバッファ６５に置く。ＣＲＣ検出器回路６６によって、第２パスのバッファ出力中に誤りが検出されなければ、復調され復号された信号は、例えば音声復号器による後処理のために次へ送られる。ＣＲＣ検出回路６６によって第１パスのバッファ６４中に誤りが検出されれば、イコライザの軟出力
0004339521.tif 000004
が、
0004339521.tif 000005
用に割当てられたスペースへコピーされて（すなわち、第１パスのバッファ５６の内容が第２パスのバッファ５７へ移される）、復調を制約するために潜在的な誤りビットを用いることなく、マルチパス操作継続を許可することができる。
【００３８】
図４は図２の受信機３０の代替え的な実施の形態３０’を示す。図４に示す実施の形態は本質的に図３に関して説明した受信機構造の簡略化した実施例であり、ストリーム
0004339521.tif 000006
が同じバッファ空間を共有している。図４の同様な参照符号は図３の類似要素を示しており、本質的に同じように機能する。しかし、図４の実施の形態ではバッファに対する要求に違いがある。イコライザ５４の第２パスの出力は、第２パス復調過程が許可された時には、バッファ５６’中の対応する第１パス出力に置き換わる。同様に、引き続くパス中の復号された音声フレームも、対応する共有バッファ６４’へコピーされる。図４の実施の形態は、この構成が各ブロックへの入力において実現できる最大の信号対雑音比（ＳＮＲ）を実現するものであり、そのため進歩した性能が得られると信じられる点で好ましい。
【００３９】
当業者には明らかなように、図２ないし４に示す本発明の上述の態様はハードウエア、ソフトウエア、あるいはそれらの組合せによって提供されよう。受信機３０，３０’の各種部品を個別部品として図示しているが、それらは実際には、入力および出力ポートを含み、ソフトウエア・コードを実行するマイクロコントローラを用いて、特注のまたはハイブリッド・チップによって、個別部品によって、あるいはそれらの組合せによって、集積された形で実現することもできる。例えば、アナログ・ディジタル・インタフェース５０以降のすべての部品はマイクロプロセッサ、またはディジタル信号プロセッサ、あるいはその他の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を用いて実現されよう。同様に、図面中に分離したブロックとして示される受信機３０，３０’の各種の動作はプロセッサ上で実行されるコードとして実現することができる。
【００４０】
本発明の態様に従う例示的動作についてここで図５のフローチャートに関して説明する。このフローチャート図の各ブロック、およびフローチャートに示したブロックの組合せはコンピュータのプログラム命令によって実現することが可能であることを理解されよう。それらのプログラム命令はプロセッサに与えられてマシンを構成し、それによってプロセッサ上で実行される命令はフローチャートの１つのブロックまたは複数ブロックで指定される関数を実現するための手段を生成する。コンピュータのプログラム命令はプロセッサによって実行され、一連の演算工程がプロセッサによって実行されることによってコンピュータに組み込まれたプロセスを生成し、それによってプロセッサ上で実行される命令はフローチャートの１ブロックまたは複数ブロックに指定される関数を実現するための工程を提供する。
【００４１】
従って、フローチャート図のブロックは指定された関数を実行するための手段の組合せ、指定された関数を実行するための工程の組合せ、および指定された関数を実行するためのプログラム命令手段をサポートする。理解されるように、フローチャート図の各ブロック、フローチャート図のブロックの組合せは、指定された関数または工程を実現する特別な目的のハードウエアに基づくシステムによって、あるいは特別な目的のハードウエアおよびコンピュータ命令の組合せによって実現することが可能である。
【００４２】
図５は、本発明の実施の形態に従って、１つのデータ・フレームからの第１サブセット・ビットに対応する符号化ビットおよび同データ・フレームからの第２のサブセット・ビットに対応する非符号化ビットを表すシンボルを含む逐次的に送信される複数のスロットを含む変調された信号を受信するための動作を示している。ブロック１００で、第１スロットが受信機３０によって受信される。受信されたスロットは次に、ブロック１０２に示すように第１パスの復調を施され、符号化ビット位置および非符号化ビットの位置を有する第１スロット推定値が提供される。１つのデータ・フレームからのビットが第１スロットと第２スロットの両方に含まれるインターリーブを用いるプロトコルに対して、スロット推定値はブロック１０６に示すようにデインターリーブされて、第１スロット推定値の符号化ビット位置はブロック１０８で復号されて第１の復号ビット推定値が提供される。
【００４３】
ブロック１１０では、復号ビット推定値はＣＲＣ誤り検出法によるなどして誤りがテストされる。もしブロック１０８からのビット推定値に誤りが見つかれば、ブロック１１２において第１スロット推定値がバッファ・メモリ中へ再ロードされて、第１パスからの誤りを含む復号結果に基づいて第２パスの復調を実際に制限することなしに、マルチパス動作が通常の動作フローを継続することが許可される。あるいは、もし誤りが検出されなければ、動作はブロック１１４へ移動して、そこにおいて符号化ビット位置をブロック１０８からの第１の復号ビット推定値に等しいように制約する制約付き復調によって第２スロット推定値を提供するように第１スロットが再び復調される。復調は、第１の復号ビット推定値を第１スロットの推定値の非符号化ビット位置からのビットと組み合わせること、および再生されたスロットを提供するために、インターリーブ法の結果として受信されなかったデータ・フレームのビット・セグメントに対応する未知のビットを挿入することによって制約されよう。この再生されたスロットは、ブロック１１４において制約付き復調の間にトレリス遷移を制限するために使用されよう。
【００４４】
ブロック１１６では、ブロック１１４における制約付き復調の出力がデインターリーブされる。ブロック１１８では、制約付き復調からのデインターリーブ出力符号化ビットが復号されて第２の符号化ビット推定値が提供される。ブロック１１８において第２パスの復号からの出力に誤りがない場合には、ブロック１１８からの第２の復号ビット推定値およびブロック１１４からの第２スロット推定値の非符号化ビット位置が組み合わされて受信機３０からの受信データ・フレーム推定値が提供される。
【００４５】
既に述べたように、本発明は２パスのマルチパス復調のみに限定されず、信頼性を高めるために付加的なパスを含むことができる。第１の実施の形態では、制約付き復調（ブロック１１４）および復号（ブロック１１８）の操作は、例えばカウンタが終了するまで、最近の復号工程からの復号ビット推定値を制約付き復調を制約するように再帰的に用いることによって反復することができる。次に、ブロック１２０における組み合わせる工程は、カウンタが終了する前の最後のパスからの復号ビット推定値の最終的な組を組み合わせることによって受信データ・フレームの推定値を提供する。あるいは、信頼性変化の基準が満たされるまで、操作を再帰的に続けることができる。例えば、マルチパス操作は、後続のパスでの信頼性変化が先行するパスに対する最小デルタ・レベル以下になるまで繰り返し継続することができる。
【００４６】
図６は本発明の実施の形態に従って処理されるときに、音声フレームに起こることを模式的に示している。送信装置では、ＣＲＣコードに従って符号化された音声フレームＦnは畳み込み符号化およびインターリーブを受けてスロットＳnを形成し、現在の音声フレームＦnおよび前の音声フレームＦn-1から現在のＳnが形成される。これらスロットはチャネル上を送信され、受信機３０，３０’によって受信される。
【００４７】
受信されたスロットＲnはバッファに記憶される。そのスロットは同期化され、イコライザ（復調器）を通されて、畳み込み復号およびデインターリーブが前の音声フレームＦn-1に対応する再構築音声フレーム
0004339521.tif 000007
を生成する前に、イコライザの軟出力Ｅnを形成する。音声フレーム
0004339521.tif 000008
はＣＲＣ検出を施されて、もしＣＲＣがチェックすればリフォーマット手順へ送られる。もしＣＲＣがチェックしなければ、音声フレームは、コンフォート・ノイズの挿入、前の音声フレームの反復、あるいは音声復号器への前の入力が与えられた場合には現在の音声フレームの予測によるなどして不良フレーム・マスキング操作を施される。
【００４８】
引き続く再構成音声フレーム
0004339521.tif 000009
は、従来の受信機に関して遅延が増えないことを保証するために未知であると仮定される。更に、復号された音声フレーム
0004339521.tif 000010
に対応するクラス２のビット
0004339521.tif 000011
もまた未知であることが仮定され、再構成音声フレーム
0004339521.tif 000012
中で
0004339521.tif 000013
と表記される未知のタグで置き換えられる。この仮定のもとで、検出スロット
0004339521.tif 000014
が再生される。再生された
0004339521.tif 000015
は受信スロットＲnの第２等化の間にトレリス遷移を制限するために使用され、新しいイコライザの軟出力
0004339521.tif 000016
が生成される。この軟出力スロットはデインターリーバおよび畳み込み復号器を二度目に通されて、更新された音声フレーム
0004339521.tif 000017
を生じ、それはＣＲＣ検出器を通される。もしＣＲＣがパスすれば、このフレームは音声復号器へ送られる。
【００４９】
第２パスの間に、イコライザは、畳み込み復号器の第１パスの出力から再構成されたスロットを受信する。図６で、それは、音声フレームＦn-1および未知の音声フレームＵnに対応する既知のクラス１ビット
0004339521.tif 000018
および未知のクラス２ビット
0004339521.tif 000019
の連接として示されている。この連接はインターリーブされて仮のスロット
0004339521.tif 000020
が形成され、それを用いて、ここに示すやり方でイコライザのトレリス遷移が制限される。
【００５０】
ＩＳ−１３６タイプの電話に関するイコライザのトレリスは２つのトップ・チャネルから形成されよう。従って、差動符号化された単一シンボルによって状態が形成され、１つの状態から別の状態への遷移は符号化前に情報シンボルによって決まる。このブランチ・ラベルは、受信された標本に対応するそのブランチでの白色化整合フィルタの出力と、そのブランチ遷移を引き起こした差動符号化コンステレーション・ポイント（ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ  ｐｏｉｎｔ）に対する白色化フィルタの応答との間のユークリッド距離の自乗によって与えられる。そのような状態遷移表が表１に示されている。
【００５１】
【表１】
0004339521.tif 000021
【００５２】
仮のスロットは、次のような任意の組合せで構成される４シンボルで構成される。
１．両ビットが既知；１状態からの１つのトレリス遷移出力のみが有効
２．２ビットの１つが既知；可能な４つのうち２つのトレリス遷移出力が有効
３．両ビットが未知；すべてのトレリス遷移が有効
【００５３】
ここで図７に戻ると、本発明の実施の形態に従う、トレリス遷移を制約するために用いられる簡略化法が模式的に示されている。図７は、簡略化後の第２パスによって分かるようにイコライザ・トレリスの２つのステージを示しており、第１のものは第１パス復調後に４シンボルのうちの両ビットが未知の場合である。これらの未知のビットはトレリスの上にタグｕというラベルを付けてある。第２ステージは１つの既知のビット０および１つの未知のビットｕに対応しており、トレリスの上に（０，ｕ）を用いて示されている。差動コンステレーション・ポイントに対応するトレリス状態は
0004339521.tif 000022
中の指数ｐ＝｛０，１，２，３｝によって記述される。ブランチ・ラベルはトレリス線図の左側に示されており、トップ・ブランチから出発して、１つの状態から導き出されるトレリス・ブランチに対応している。トレリス線図を調べれば、ブランチ・ラベルが第１の位置にビット０を有するすべての経路を第２ステージが含んでいることが分かる。
【００５４】
トレリス遷移は、無効な遷移を禁止するか、あるいはブランチのメトリック計算に大きなバイアスを与えることによって簡略化することができ、それによってその遷移の子は判定プロセスにおいて強制的に排除される。
【００５５】
擬似コード表現がそれに続き、
0004339521.tif 000023
で表される仮判定が、現在の状態をＣｕｒｒｅｎｔＳｔａｔｅ、次のステージをｎｅｘｔＳｔａｔｅ、シンボルをｓｙｍｂｏｌと表現した三次元メトリック・バイアス行列ｍｅｔｒｉｃＢｉａｓを構成するために用いられることを示している。
【００５６】
0004339521.tif 000024
【００５７】
ブランチ・メトリックの計算毎に、そのメトリックに対して、次の式を使って擬似コードによって定義されるバイアスが加えられる。
【００５８】
0004339521.tif 000025
【００５９】
ＩＳ−１３６標準規格のようなプロトコルと一緒に本発明を使用すれば、クラス１Ａおよびクラス１Ｂビットに対する仮判定に基づくクラス２のビット誤り率特性は改善される。いくつかのチャネル条件では、この結果のクラス２の誤り特性はクラス１Ｂの誤り特性よりも優れたものとなる。従って、或る条件下では、仮判定に対して異なるビット組を使用する第３および後続のパスによって、進歩した特性が提供されることになる。すなわち、クラス１Ａおよびクラス２のビットに対してクラス１Ｂの誤り特性が改善される。更に、各種クラスのビットに対する判定の変更はマルチパスに亘って実行することができ、その結果、パス毎に誤り特性が徐々に向上することになる。そのような変更は本発明のスコープに含まれるものと理解されるべきである。
【００６０】
既に述べたように、強制的なメトリック値を使用して変調に対する第２パスの制約を扱うことができる。しかし、理解すべきことは、別のやり方として、スロットの符号化ビット位置の１つに対応する場所にビット推定値を有し、それがその場所に対応する第１パスでの復号ビット推定値とは異なっている任意のビット経路候補を復調時に無視することによっても同じ結果が実現できるということである。第１パスにおける復調器および復号器からの硬出力に対しては、第１スロットの符号化ビット位置の１つに対応する場所にビット推定値を有し、それが第１パスの復号ビット推定値の関連するものとは異なっている任意のビット経路候補のメトリックをバイアスする代替法としてこの方式を利用することができる。
【００６１】
本発明はまた、軟出力と一緒にビタビ（Ｖｉｔｅｒｂｉ）アルゴリズムを用いて、あるいは復号ビット推定値に対応する信頼性を提供するその他のタイプのアルゴリズムを用いて有利に実現することができる。それらの信頼性推定値は、引き続くパスで復調器によって使用される増分メトリックをバイアスするために使用されることが好ましい。メトリックに供給されるバイアスの大きさは、制約付き復調トレリスの各ステージに関する第１の復号ビット推定値の１つに付随する関連軟信頼値に基づいて決められよう。例えば、メトリックのバイアスは、指定された出力の信頼値に比例して増大されよう。これも述べたように、マルチパス操作は、カウンタが終了するまで、あるいは信頼性のそれ以上の改善が見込めなくなるまで繰り返されよう。
【００６２】
本発明の別の態様では、第１パスの復調はイコライザ・タイプの復調器ではなく、差動復号器によって実行されよう。これは受信機動作の電力を節約し、更に、特にチャネル分散が低い条件下で、許容できる結果をもたらす。あるいは、差動復号器方式とイコライザ方式との間の切り替えは後続パスにおける改善の大きさに基づいて判定される。言い換えれば、第２パスで大きな改善が検出されれば、第１パスでは差動復号器よりもイコライザを使うように切り替えるのが好ましいであろう。これは、大きい改善が、第１パスの復調を差動復号器に依存するにはチャネル特性が不十分であることを示すためである。
【００６３】
更に理解すべきことは、チャネル・トラッカ・タイプの復調器が本発明での使用に適しているということである。復調器のチャネル・トラッキングを制約することによって制約付き復調のフィードバックが提供されよう。チャネル・トラッカ用の復調器構造には２つのものがあって、一般に、状態当たり、または生き残り当たり１チャネルのモデル（ＣＭＳ）形と、単一チャネルのモデル（ＳＣＭ）形と呼ばれていることが知られている。本発明の利点は生き残り当たり（すなわち、ＣＭＳ）構造を使用した場合に最も発揮されることが分かった。しかし、これが本発明を実施する好適な方式であるものの、本発明の利点は単一チャネル・モデル・タイプの復調器でも同様に実現できる。
【００６４】
本発明はビタビ・アルゴリズムの変形の基づく復調器と一緒に使用することができる。例えば、Ｍアルゴリズムは、ソース符号化、チャネル復号、および復調で使用されてきたツリー状探索法である。Ｍアルゴリズムは、ビタビ・アルゴリズムを使用して実現される、最尤系列推定（ＭＬＳＥ）の複雑さを減らした近似法であるとみなすことができよう。Ｌ＝２lとして、Ｌに関する変調方式についてこのアルゴリズムを説明する。ここでｌビットが１つの変調シンボルｓにマッピングされる。受信機では、長さＤシンボルのシンボル間干渉を取り扱うことのできる２l(D-1)状態のトレリスを考える。各状態は各々、異なるシンボルでラベルを付けられた２lブランチのファン・アウトと、すべて同じシンボルでラベルを付けられた２lブランチのファン・インを有する。
【００６５】
ＩＳ−１３６では、例えば、ｌ＝２で、従ってＬ＝４である。Ｄの値は典型的にはビタビ・アルゴリズムに対して、その複雑さを管理できるように保つために２に選ばれる。その結果、トレリスは４状態を取ることになる。しかし、Ｄに対して３や４のようなもっと大きい値を選び、端数間隔のチャネル分散によって引き起こされるシンボル間干渉および受信機フィルタ作用をより多く考慮することによって、より優れた結果を得ることもできる。
【００６６】
Ｍアルゴリズムは典型的には次のように働く：典型的には２l(D-1)の小部分である何らかのＭ値に対して、トレリスのｎ−１ステージにおいて、σ1n-1，．．．，σMn-1と表記されるＭ個の生き残り状態がある。それらの累積メトリックはｃ1n-1，．．．，ｃMn-1で表記される。各状態から、２lの出力ブランチがある。このように、ステージｎにおいて到達する個別状態数Ｖは変数であり、それは２lからＭ２lの範囲にある。更に、到達した各状態は１および２lブランチの間のファン・インｆを有する。ｆ個の経路メトリック候補があり、各々がそのブランチの開始状態の経路メトリックにブランチ・メトリックを加えたものに等しくなっている。その状態に関して最も小さいメトリック候補を見つけるためには、ｆ個の比較が必要である。（アルゴリズムの構造を単純化するために、第１のメトリック候補と大きい公称値との些細な比較を含む）。最小メトリックに対応する経路はここで生き残り経路であり、その状態で終了する。すべての状態を考慮すると、比較の数はＭ２lとなる。また、すべての状態について、Ｍ２lのブランチ・メトリック計算（各々が複数の加算および／または乗算を要する）とＭ２lの加算がある。最後に、もしＶ＞Ｍであれば、Ｖ状態のうちで、最小の累積メトリックｃ1n-1，．．．，ｃMn-1を有するＭ状態σ1n，．．．，σMnがステージｎにおいて生き残る。（複雑な推定値を管理可能に保つように、常にＭ個の生き残り状態があることが仮定されている。この結果、複雑さが過大推定される。）
【００６７】
参考までに、ビタビ・アルゴリズムにおいて、一般に状態毎に２lのブランチ・メトリック計算があり、合計で２l(D-1)２lとなる。各状態は典型的には、合計で２l(D-1)２lの経路メトリック候補を生成するために２lの加算を必要とする。
【００６８】
復調からのフィードバックは本発明に従ってＭアルゴリズムを修正するために使用されよう。例えばＤ＝３の場合に、ＩＳ−１３６では、完全なトレリスは１６状態を有する。特性にできるだけ影響しないように、できるだけ小さいＭ値として４を選ぶことができる。
【００６９】
１つの実施の形態では、第１パス復号器からのフィードバックは硬判定の形で行われる。すなわち、復号器は復調器に対して、特殊なビット（例えば１０４）が既知であることを伝える。復調器はこの知識を利用して、それが出力できる可能なシーケンス組を制限する。これを行う効率的な方法は、復調器からのフィードバックに従って、発生できないブランチを簡略化することによってトレリスを制約するものである。
【００７０】
Ｍアルゴリズムは、本発明に従う制約されたトレリスを有利に実現することができる。上述のように、トレリスの制約されないステージに対して各状態は２lブランチのファン・アウトを有する。そのステージについてのｌ個のうちｉビットが既知であれば、各ファン・アウトは２l-1に削減される。従って、Ｍ２l-1の比較、Ｍ２l-1のブランチ・メトリック計算、およびＭ２l-1の加算が行われよう。もしこのステージの最初にＭ２iの生き残り状態が存在していれば、これらの数字は初期の数字へ押し戻すことができる。トレリス・ステージの制約は予め分かっているので、本発明の方法に従って制約付き復調を実現するように各ステージに対する生き残り状態の数を指定することができる。
【００７１】
生き残りステージの数を２iだけ増やす効果は、探索空間が復号器からのフィードバックに照らして許容できると考えられるシーケンスに亘って成長することを許容されることを意味する。事実、Ｍアルゴリズムと復号器フィードバックとの組合せは許容できるシーケンスに亘って適用されるＭアルゴリズムとして理解されよう。これはコード化および非コード化変調方式に直接的に適用される。それは更に、内側のコードが復調の役目を果たすようになったカスケード・コードを用いる方式にも適用される。更に、上の説明のコード化方式は畳み込みまたはブロック式のコードでよく、２進数でよく、あるいはより大きな文字集団に亘って動作することができる。本発明は、ＩＳ−１３６標準規格のようにトラッキング付きの、あるいはＧＳＭ標準規格のようにトラッキングなしのコヒーレント復調と互換性を持つ。
【００７２】
図面および説明の中で、本発明の典型的な好適な実施の形態が開示され、また特殊な用語が用いられているが、それらは一般的な意味で、また説明の便宜上のためであって限定的な意味を持たない。本発明のスコープは特許請求の範囲に定義される。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】  ＩＳ−１３６標準規格に従う音声コード化システムのブロック図。
【図１Ｂ】  ＩＳ−６４１標準規格に従う音声コード化システムのブロック図。
【図２】  本発明の実施の形態に従う受信機のブロック図。
【図３】  図３の受信機の第１の実施の形態の詳細なブロック図。
【図４】  図３の受信機の第２の実施の形態の詳細なブロック図。
【図５】  本発明の実施の形態に従って変調信号を受信するための操作を示すフローチャート。
【図６】  本発明に従うマルチパス受信機の実施の形態に関するプロセス・フローを示す模式図。
【図７】  本発明の実施の形態に従う復調器トレリスの簡略化を示す模式図。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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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