In the selective call radio, a method of decrypting the jamming data block is received as a radio signal

申请号 JP2000552815 申请日 1999-04-28 公开(公告)号 JP2002517950A 公开(公告)日 2002-06-18
申请人 モトローラ・インコーポレイテッド; 发明人 スリム・スイッシ; トーマス・エー・セクストン; ハイ・シェ;
摘要 (57)【要約】 無線受信機(304)およびプロセッサ(308)を含むSCR(選択的呼出無線機)(300)は、無線 信号 として受信される挟み込みデータ・ブロックを解読するために用いられる。 プロセッサ(308)は、無線受信機に無線信号を復調させ(202)、挟み込みデータ・ブロックを含む被復調データ信号を生成し、なおかつ挟み込みデータ・ブロックの複数のコード・ワードにエラー修正アルゴリズムを適用させて(204)、修正可能な所定数以下のビット・エラーを有するコード・ワードを修正する。 プロセッサは、さらに、修正可能な所定数よりも多いビット・エラーを有する不正コード・ワードを検出し(206)、修正可能な所定数以下のビット・エラーを有する複数のコード・ワードのうち1つ以上のコード・ワードの少なくとも一部分と不正コード・ワードとを相関することによって、不正コード・ワードを修正する(208)。
权利要求 【特許請求の範囲】
  • 【請求項1】 SCR(選択的呼出無線機)において、無線信号として受信される挟み込みデータ・ブロックを解読する方法であって: 前記無線信号を復調して、前記挟み込みデータ・ブロックを生成する段階であって、前記挟み込みデータ・ブロックが、各々が所定数のビット・エラーを修正するエラー修正データを備える複数のコード・ワードによって構成される段階; 前記複数のコード・ワードにエラー修正アルゴリズムを適用して、修正可能な所定数以下のビット・エラーを有するコード・ワードをすべて修正する段階; 修正可能な前記所定数より多いビット・エラーを有する少なくとも1つの不正コード・ワードを検出する段階;および 前記少なくとも1つの不正コード・ワードを、修正可能な前記所定数以下のビット・エラーを有する前記複数のコード・ワードのうち1つ以上のコード・ワードの少なくとも一部分と相関させることによって、前記少なくとも1つの不正コード・ワードを修正する段階; によって構成されることを特徴とする方法。
  • 【請求項2】 前記無線信号が、各々が対応する複数のコード・ワードから選択される数のデータ・ビットを備える複数のデータ・シンボルによって構成される多重レベル無線信号であって、前記修正段階が: 前記少なくとも1つの不正コード・ワードと同じデータ・シンボルを共有する前記複数のコード・ワードから少なくとも1つのコード・ワードを識別する段階; 前記少なくとも1つのコード・ワードから、少なくとも1つの被修正データ・
    ビットを決定する段階; 前記少なくとも1つの不正コード・ワード内の対応データ・ビットを、前記少なくとも1つのコード・ワードの前記少なくとも1つの被修正データ・ビットで置き換える段階;および 前記エラー修正アルゴリズムを適用して、前記少なくとも1つの不正コード・
    ワードを修正する段階; によってさらに構成されることを特徴とする請求項1記載の方法。
  • 【請求項3】 前記修正段階が: 前記複数のコード・ワードから、ビット・エラー数に基づいて、少なくとも1
    つの弱いデータ・ビット位置を決定する段階; 前記少なくとも1つの弱いデータ・ビット位置において、前記少なくとも1つの不正コード・ワードの対応データ・ビットを反転する段階;および 前記エラー修正アルゴリズムを適用して、前記少なくとも1つの不正コード・
    ワードを修正する段階; によって構成されることを特徴とする請求項1記載の方法。
  • 【請求項4】 前記修正段階が: 前記複数のコード・ワードから、ビット・エラー数に基づいて、少なくとも1
    つの弱いデータ・ビット位置を決定する段階;および 前記少なくとも1つの不正コード・ワードの前記少なくとも1つの弱いデータ・ビット位置を無視する別のエラー修正アルゴリズムを適用することによって、
    前記少なくとも1つの不正コード・ワードを修正する段階; によって構成されることを特徴とする請求項1記載の方法。
  • 【請求項5】 前記修正段階が: 前記複数のコード・ワードから、ビット・エラー数に基づいて、少なくとも1
    つの弱いデータ・ビット位置を決定する段階; 前記少なくとも1つの弱いデータ・ビット位置において、前記少なくとも1つの不正コード・ワード内の対応データ・ビットを、第1論理値と置き換える段階; 前記エラー修正アルゴリズムを適用して、前記少なくとも1つの不正コード・
    ワードを修正して、それにより第1修正結果を生成する段階; 前記少なくとも1つの弱いデータ・ビット位置において、前記少なくとも1つの不正コード・ワード内の対応データ・ビットを、前記第1論理値と相補する第2論理値で置き換える段階; 前記エラー修正アルゴリズムを適用して、前記少なくとも1つの不正コード・
    ワードを修正し、それにより第2修正結果を生成する段階;および 前記第1および第2修正結果を比較して、前記少なくとも1つの不正コード・
    ワードの適切な修正値を決定する段階; によって構成されることを特徴とする請求項1記載の方法。
  • 【請求項6】 前記エラー修正アルゴリズムが前記少なくとも1つの不正コード・ワードを修正することに失敗する場合に: 前記複数のコード・ワードから、大きな数のビット・エラーを有する少なくとも1つのデータ・ビット位置を決定する段階; 前記少なくとも1つのデータ・ビット位置において、前記少なくとも1つの不正コード・ワードの少なくとも1つのデータ・ビットを反転する段階;および 前記エラー修正アルゴリズムを適用して、前記少なくとも1つの不正コード・
    ワードを修正する段階; によってさらに構成されることを特徴とする請求項2記載の方法。
  • 【請求項7】 前記エラー修正アルゴリズムが前記少なくとも1つの不正コード・ワードを修正することに失敗する場合に: 前記複数のコード・ワードから、大きな数のビット・エラーを有する少なくとも1つのデータ・ビット位置を決定する段階;および 前記少なくとも1つの不正コード・ワードの前記少なくとも1つのデータ・ビット位置を無視する別のエラー修正アルゴリズムを適用して、前記少なくとも1
    つの不正コード・ワードを修正する段階; によってさらに構成されることを特徴とする請求項2記載の方法。
  • 【請求項8】 前記エラー修正アルゴリズムが前記少なくとも1つの不正コード・ワードを修正することに失敗する場合に: 前記複数のコード・ワードから、ビット・エラー数に基づいて、少なくとも1
    つの弱いデータ・ビット位置を決定する段階; 前記少なくとも1つの弱いデータ・ビット位置において、前記少なくとも1つの不正コード・ワード内の対応データ・ビットを第1論理値と置き換える段階; 前記エラー修正アルゴリズムを適用して、前記少なくとも1つの不正コード・
    ワードを修正し、それによって第1修正結果を生成する段階; 前記少なくとも1つの弱いデータ・ビット位置において、前記少なくとも1つの不正コード・ワード内の対応データ・ビットを前記第1論理値と相補する第2
    論理値と置き換える段階; 前記エラー修正アルゴリズムを適用して、前記少なくとも1つの不正コード・
    ワードを修正し、それによって第2修正結果を生成する段階;および 前記第1および第2修正結果を比較して、前記少なくとも1つの不正コード・
    ワードの適切な修正値を決定する段階; によってさらに構成されることを特徴とする請求項2記載の方法。
  • 【請求項9】 無線信号として受信される挟み込みデータ・ブロックを解読するSCR(選択的呼出無線機)であって: 無線通信システムから前記無線信号を受信し、被復調データ信号を生成する無線受信機;および 前記無線受信機に結合されるプロセッサであって: 前記無線受信機に、前記無線信号を復調させ、前記挟み込みデータ・ブロックを含む前記被復調データ信号を生成させ、このとき前記挟み込みデータ・ブロックは各々が、所定数のビット・エラーを修正するエラー修正データを含む複数のコード・ワードから構成されること; 前記被復調データ信号とそれに含まれる前記挟み込みデータ・ブロックとを受信すること; エラー修正アルゴリズムを前記複数のコード・ワードに適用して、修正可能な前記所定数以下のビット・エラーを有するすべてのコード・ワードを修正すること; 修正可能な前記所定数よりも多いビット・エラーを有する少なくとも1つの不正コード・ワードを検出すること;および 前記少なくとも1つの不正コード・ワードを、修正可能な前記所定数以下のビット・エラーを有する前記複数のコード・ワードのうち1つ以上のコード・ワードの少なくとも1つの一部分と相関させることによって、前記少なくとも1つの不正コード・ワードを修正すること; を実行するプロセッサ; によって構成されることを特徴とするSCR。
  • 【請求項10】 前記無線信号が複数のデータ・シンボルからなる多重レベル無線信号であって、各データ・シンボルは、対応する複数のコード・ワードから選択される数のデータ・ビットを含み、前記修正段階において、前記プロセッサが: 前記複数のコード・ワードから、前記少なくとも1つの不正コード・ワードと同じデータ・シンボルを共有する少なくとも1つのコード・ワードを識別すること; 前記少なくとも1つのコード・ワードから、少なくとも1つの被修正データ・
    ビットを決定すること; 前記少なくとも1つの不正コード・ワード内の対応データ・ビットを、前記少なくとも1つのコード・ワードの前記少なくとも1つの被修正データ・ビットと置き換えること;および 前記エラー修正アルゴリズムを適用して、前記少なくとも1つの不正コード・
    ワードを修正すること; をさらに実行することを特徴とする請求項9記載のSCR。
  • 【請求項11】 前記修正段階において、前記プロセッサが: 前記複数のコード・ワードから、ビット・エラー数に基づき、少なくとも1つの弱いデータ・ビット位置を決定すること; 前記少なくとも1つの弱いデータ・ビット位置において、前記少なくとも1つの不正コード・ワードの対応データ・ビットを反転すること;および 前記エラー修正アルゴリズムを適用して、前記少なくとも1つの不正コード・
    ワードを修正すること; をさらに実行することを特徴とする請求項9記載のSCR。
  • 【請求項12】 前記修正段階において、前記プロセッサが: 前記複数のコード・ワードから、ビット・エラー数に基づき、少なくとも1つの弱いデータ・ビット位置を決定すること;および 前記少なくとも1つの不正コード・ワードの前記少なくとも1つの弱いデータ・ビット位置を無視する別のエラー修正アルゴリズムを適用して、前記少なくとも1つの不正コード・ワードを修正すること; をさらに実行することを特徴とする請求項9記載のSCR。
  • 【請求項13】 前記修正段階において、前記プロセッサが: 前記複数のコード・ワードから、ビット・エラー数に基づき、少なくとも1つの弱いデータ・ビット位置を決定すること; 前記少なくとも1つの弱いデータ・ビット位置において、前記少なくとも1つの不正コード・ワード内の対応データ・ビットを、第1論理値と置き換えること; 前記エラー修正アルゴリズムを適用して、前記少なくとも1つの不正コード・
    ワードを修正し、それにより第1修正結果を生成すること; 前記少なくとも1つの弱いデータ・ビット位置において、前記少なくとも1つの不正コード・ワード内の対応データ・ビットを、前記第1論理値に相補する第2論理値に置き換えること; 前記エラー修正アルゴリズムを適用して、前記少なくとも1つの不正コード・
    ワードを修正し、それにより第2修正結果を生成すること;および 前記第1および第2修正結果を比較して、前記少なくとも1つの不正コード・
    ワードの適切な修正値を決定すること; をさらに実行することを特徴とする請求項10記載のSCR。
  • 【請求項14】 前記エラー修正アルゴリズムが、前記少なくとも1つの不正コード・ワードを修正することに失敗する場合に、前記プロセッサが: 前記複数のコード・ワードから、大きな数のビット・エラー数を有する少なくとも1つのデータ・ビット位置を決定すること; 前記少なくとも1つのデータ・ビット位置において、前記少なくとも1つの不正コード・ワードの少なくとも1つのデータ・ビットを反転すること;および 前記エラー修正アルゴリズムを適用して、前記少なくとも1つの不正コード・
    ワードを修正すること; をさらに実行することを特徴とする請求項10記載のSCR。
  • 【請求項15】 前記エラー修正アルゴリズムが、前記少なくとも1つの不正コード・ワードを修正することに失敗する場合に、前記プロセッサが: 前記複数のコード・ワードから、大きな数のビット・エラー数を有する少なくとも1つのデータ・ビット位置を決定すること;および 前記少なくとも1つの不正コード・ワードの前記少なくとも1つのデータ・ビット位置を無視する別のエラー修正アルゴリズムを適用して、前記少なくとも1
    つの不正コード・ワードを修正すること; をさらに実行することを特徴とする請求項10記載のSCR。
  • 【請求項16】 前記エラー修正アルゴリズムが、前記少なくとも1つの不正コード・ワードを修正することに失敗する場合に、前記プロセッサが: 前記複数のコード・ワードから、ビット・エラー数に基づいて、少なくとも1
    つの弱いデータ・ビット位置を決定すること; 前記少なくとも1つの弱いデータ・ビット位置において、前記少なくとも1つの不正コード・ワード内の対応データ・ビットを第1論理値と置き換えること; 前記エラー修正アルゴリズムを適用して、前記少なくとも1つの不正コード・
    ワードを修正し、それにより第1修正結果を生成すること; 前記少なくとも1つの弱いデータ・ビット位置において、前記少なくとも1つの不正コード・ワード内の対応データ・ビットを前記第1論理値に相補する第2
    論理値と置き換えること; 前記エラー修正アルゴリズムを適用して、前記少なくとも1つの不正コード・
    ワードを修正し、それにより第2修正結果を生成すること;および 前記第1および第2修正結果を比較して、前記少なくとも1つの不正コード・
    ワードの適切な修正値を決定すること; をさらに実行することを特徴とする請求項10記載のSCR。
  • 【請求項17】 前記無線通信システムにメッセージを通信する無線送信機によってさらに構成されることを特徴とする請求項9記載のSCR。
  • 说明书全文

    【発明の詳細な説明】

    【0001】

    【産業上の利用分野】

    本発明は、一般に選択的呼出無線機に関し、詳しくは、無線信号として受信される挟み込まれたデータ・ブロックを解読する選択的呼出無線機における方法に関する。

    【0002】

    【従来の技術】

    現在、データの挟み込みと組み合わせた多重レベル(別名m次)FM送信は、選択的呼出メッセージを携帯選択的呼出無線機(SCR:selective call radio)に送信するための一般的な方法である。 選択的呼出メッセージをSCRに通信する多くの無線通信システムは、モトローラ社が開発したFlexファミリのプロトコルを利用する(Flexはモトローラ社の商標である)。 このプロトコルは、POCSAG(Po
    st Office Code Standardization Advisory Group)などの従来一般的であったメッセージ通信プロトコルを実質的に改善したものである。 図1および図2は、
    Flexプロトコルの動作を、その可能な表現の1つにより表す。

    【0003】 図1は、複数のコード・ワード、詳しくは32個のコード・ワードからなるデータ・ブロック・フォーマットを示し、各コード・ワードが21ビットのデータ情報と、10個のエラー修正ビットと、1つのコード・ワード・チェック・ビットとを含む。 21ビットのデータは、たとえば個人的メッセージ,広告,ニュース・リポートなどのユーザ情報によって構成される。 エラー修正ビットは、(3
    1,21)ボース,チャウドゥーリ,ホッケンゲム(BCH: Bose, Chaudhuri, Ho
    cquernghem)エンコーディング・フォーマットから導かれる。 このエラー修正アルゴリズムは当技術では周知であり、(31,21)BCHフォーマットのもとで所定の数のビット・エラー(2個以下のビット・エラー)を修正することができる。 エラー修正ビットを備えることに加えて、各コード・ワードには、1個のチェック・ビットも含まれる。 このビットは基本的にはコード・ワードの32個すべてのビットに関して大まかなエラー検出を行う偶数または奇数のパリティ・ビットである。

    【0004】 SCRにおけるメッセージ受信の精度をさらに高めるために、Flexプロトコルは、挟み込み方式でコード・ワードのブロックを送信することを要求する。 これは、コード・ワード間にデータ・ビットを挟み込むことにより、バースト・エラー条件下で送信中にコード・ワード間にビット・エラーを分散することを助けるためである。 原則としては、送信は、コード・ワードのブロックの第1列から、ワード0aの第1ビットから始まり、次にワード0bの第1ビットと続く。 最後の列にあるワード7dの32番目のビットが送信されると、コード・ワードのブロックの送信が終了する。 上記に説明した挟み込みフォーマットを用いると、64のデータ・ビットの破壊を起こす1つの連続したバースト・エラーを、BCHアルゴリズムにより修正して、エラーをコード・ワードについて2ビット・エラーまでに抑えるようにすることができる。

    【0005】 送信は、160msの時間的期間内に終了する。 その結果、等価のシリアル・ビット送信速度は、図1に示されるように、32ワードx32ビット・データ・ブロックに関して、毎秒6400ビット(bps)となる。 4レベルFSK変調を用いると、4つの可能なデータ・シンボルのうち1つが一度にSCRに送信され、各シンボルには対応するコード・ワードの集合から2つの挟み込みデータ・ビットが含まれる。 その結果、有効シンボル速度は、毎秒3200シンボル(sps)となる。

    【0006】 各コード・ワードには「a」,「b」,「c」または「d」コード・ワードのいずれかが付されることが読者には認識頂けよう。 これらの識別子の各々は、SC
    Rが割り当てられる特定の位相を表す。 図1に示されるコード・ワードのブロックから、位相「a」に割り当てられるSCRはワード0a,1a,2a,3a,...7a(合計8個のコード・ワード)を傍受することになる。 位相「b」に割り当てられるSC
    Rはワード0b〜7bを受信し、位相「c」に割り当てられるSCRはワード0c〜7cを受信し、位相「d」に割り当てられるSCRはワード0d〜7dを受信する。 各SCRが1つの位相に割り当てられるので、有効メッセージ速度は1600bpsである。

    【0007】 上記の挟み込みフォーマットを維持するために、各シンボルは1対の挟み込みデータ・ビットから集められる。 詳しくは、位相「a」,「b」からのビットが1つのシンボルとして合成され、位相「c」,「d」からのビットも1つのシンボルとして合成される。 図1に注目すると、送信開始時に、第1対の挟み込みデータ・ビット102(すなわちワード0a,0bからの第1データ・ビット)が第1
    シンボルとして送信される。 送信される第2シンボルは、ワード0c,0dからの第1データ・ビットによって構成され、この順に続く。 ワード7c,7dからの32番目のパリティ・ビットが送信されると、送信は終了する。 すぐに明らかになるが、このシンボル構築法は、位相「a」,「c」に割り当てられるSCRの性能には好都合の影響を与え、位相「b」,「d」に割り当てられるSCRの性能には都合の悪い影響を与える。

    【0008】 図2は、4レベルFSK信号を復調するSCRの受信機部分の結果を示す。 FSK信号の各電圧レベルは、データ・シンボルを表し、これは、この例については、ほぼ周知の搬送波周波数(たとえば900MHz)だけ外れる、対応の周波数偏差(たとえば+4800Hz,+1600Hz,−1600Hzまたは−4800Hz)により示される2つのデータ・ビットの情報(「00」,「01」,「11」または「
    10」)を表す。 ワード0aの第1ビットがシンボルの構築中にMSBとして利用されるとすると、位相「a」または「c」に割り当てられるSCRはシンボルのMSBからメッセージを受信することになり、一方で位相「b」,「c」に割り当てられるSCRはシンボルのLSBからメッセージを受信することになる。

    【0009】 一般に、SCRは1組の電圧決定領域104〜116によりシンボル・レベルを決定する従来の弁別器を利用する。 たとえば、シンボル「10」に関して、+4
    800Hzの周波数偏差が、閾値114,116により定義される電圧領域内に検出される(それぞれ2Vと3V)。 このため、2Vより大きい電圧レベルは、当然、シンボル「10」の検出を行う。 シンボル・レベル「10」を伝える4レベルFSK信号に、検出される電圧レベルが3V超、たとえば3.2Vのノイズ外乱があると、シンボル・レベル「10」が依然として検出されることになる。 しかし、シンボル・レベル「10」を伝える4レベルFSK信号に、検出される電圧レベルが3V未満、たとえば1.7Vとなるようなノイズ外乱(たとえばフェーディング)があると、シンボル・レベル「10」は、誤ってシンボル・レベル「1
    1」として検出されることになる。

    【0010】 本来のシンボル「10」ではなくシンボル「11」を解読すると、LSB内のビット・エラーとなるが、MSB内のビット・エラーとはならない。 この例は、MSBではLSBよりもビット・エラーの確率が小さいことを示す。 これは、MSBがビット・
    エラーの可能性がある決定領域が1つしかない(111または113)のに対して、LSBはビット・エラーの可能性がある決定領域を2つ有するためである。 その結果、MSBデータのRF感度性能は、一般的にLSBデータのRF感度性能よりも良くなる。

    【0011】 シンボルのMSBとLSBとの間の歪んだ性能の結果として、位相「a」,「c」に割り当てられるSCRは、一般的に、位相「b」,「c」に割り当てられるSCRよりも不正メッセージを受信する頻度が小さくなる。 SCR間のこのような性能の偏りは、多重位相割当と共に多重レベル無線変調を利用するプロトコルには、一般的に当てはまる。 弱い位相割当が存在しないシステムにおいても、コード・ワードに適用可能なエラー修正アルゴリズムにより修正することのできるより多くのビット・エラーを有する被受信割り込みコード・ワードを修正する必要がある。

    【0012】 従って、SCRにおいて、従来技術で解説される上記の欠点を克服する方法が必要である。

    【0013】

    【好適な実施例の説明】

    本発明に関しては、モトローラ社が開発したFlexファミリのプロトコルが、SC
    Rに選択的呼出メッセージを通信するための好適な方法となろう。 本発明の好適な実施例を説明するために、図1および図2に関して上記に説明されたのと同じ例を再び用いる。 上記例との違いは、必要に応じて注記する。 本発明に関してFl
    exファミリのプロトコルのいずれもが好適であるが、本発明から離れずに多くの改変および変形が可能であることは当業者には明白であろう。 従って、これらすべての改変および変形は、本発明の精神と範囲内にあると見なすものとする。

    【0014】 本発明の説明を行うにあたり、図3ないし図7は、本発明により無線信号として受信される挟み込みデータ・ブロック解読の流れ図を示す。 流れ図は、SCR3
    00(図9)のプログラミングされた命令を示す。 これについては、以下に説明する。

    【0015】 図3の流れ図は、段階202で始まる。 ここで、SCR300は従来の無線通信システム(図示せず)により送信される無線信号を復調して、図1に示されるような(31,21)BCHエラー修正データを含む、たとえば32個のコード・ワードによって構成される挟み込みデータ・ブロックを伝える被復調データ信号を生成する。 段階203において、SCR300は各シンボルを解読し、コード・ワードの挟み込みを解除することにより被復調データ信号を処理して、図1に示されるフォーマットに適合させる。 SCR300は、次に段階204に進み、ここで32個のコード・ワードの各々にBCHアルゴリズムを適用し、2以下のビット・
    エラーを有するコード・ワードを修正する。 段階206において、SCR300は、2超のビット・エラーを有する少なくとも1つの不正コード・ワードの存在をチェックする。 2超のビット・エラーを有する少なくとも1つの不正コード・ワードが検出されると、SCR300は段階208に進み、2以下のビット・エラーを有する32のコード・ワードのうち1つ以上のコード・ワード(すなわち修正可能なコード・ワード)の少なくとも一部分と不正コード・ワードとを相関させることによって、それを修正する。

    【0016】 図4ないし図7は、それぞれに、またまとめて、段階208の複数の実施例を表す。 図4の実施例に関しては、無線信号は、各々が対応する複数のコード・ワードから選択される数のデータ・ビットを含む複数のデータ・シンボルによって構成される多重レベル無線信号と見なされる。 図2に示す4レベルFSK信号を用いて、この実施例の動作を説明する。 しかし、より高レベルの無線信号(たとえば16レベルFSKまたは16レベルQAM(quadrature amplitude modulation:直位相振幅変調))を本発明で利用してもよいことが、当業者には認識頂けよう。

    【0017】 説明のために4レベルのFSK信号に焦点を当てると、SCR300は段階210から始まり、少なくとも1つの不正コード・ワードと同じデータ・シンボルを共有する図1の32のコード・ワードから少なくとも1つのコード・ワードを識別する。 たとえば、図1のワード0aが修正不能な不正コード・ワード(すなわち>2
    ビット・エラー)を表すとすると、段階210でワード0bをワード0aと同じデータ・シンボルを共有するコード・ワードとして識別する。 読者は、4レベルのFl
    exメッセージ通信においては、挟み込みのプロセスによりシンボルが構築され、
    その結果、ワード0a,0bの第1ビットが後続ビットと同じシンボルに含まれることになるのを思い出されよう。 多重レベル無線信号が16レベルのFSK信号であった場合は、ワード0a〜0dのデータ・ビットが同じシンボルを共有することになる。

    【0018】 バースト・エラーは図1に示すデータ・ブロックの1つ以上の列に集中する傾向があるので、シンボル(または列)内のビット・エラー間の相関はきわめて高くなる。 シンボル間の高い相関を、2超ビット・エラーを有するコード・ワードを修正する方法として利用する。 このことが、SCR300が段階210で、同じシンボルを共有する1つ以上のコード・ワードを識別するようプログラミングされる理由を説明する。 SCR300が不正コード・ワードと同じシンボルを共有する少なくとも1つのコード・ワードを識別すると、SCR300は段階212に進み、少なくとも1つのコード・ワードから、少なくとも1つの被修正データ・ビットを決定する。

    【0019】 ワード0aが2超ビット・エラーを有する不正コード・ワードである場合の例に戻ると、SCR300は、ワード0b(ワード0aと同じシンボルを共有するコード・
    ワード)を識別し、それが修正可能であるか否か(すなわち2以下のビット・エラーであるか)を判断する。 修正可能な場合は、SCR300はどのビットが修正されたかを分類する。 この判断を行うにあたり、SCR300は段階214に進んで、ワード0a内の対応データ・ビットを、ワード0bの被修正ビットと置き換える。 不正コード・ワードのビットが置き換えられると、SCR300は段階216において、BCHアルゴリズムを再び適用してワード0aを修正する。 ワード0aと0bとの間の相関が高いために、ワード0aを修正する確率は高くなる。

    【0020】 ワード0aを修正する確率が高いにも関わらず、ワード0aが段階214で行われる変更によっても修復不能であるという可能性は残る。 図4のみの実施例では不正コード・ワードが修正できない場合に、SCR300は、段階217から図5ないし図7の流れ図に示される3つの実施例のいずれかに進むようにプログラミングすることができる。 図5の流れ図から始めると、SCR300は段階218に進み、32のコード・ワードから、ビット・エラーの数に基づいて弱いデータ・ビット位置を決定する。

    【0021】 図8は、本発明による挟み込みデータ・ブロック内のビット・エラーの相関を、例として示す。 図8においては、「x」(ボールド体の)は、挟み込み解除プロセスが終了した後でコード・ワード内に受信されるエラーを表す。 この例では、第2のデータ・ビット位置(または列)が最も大きな数のビット・エラーを有することは明らかである。 これは、大きなバースト・エラーを示す。 このバースト・エラーは、きわめて広範囲に渡るので、ワード0aの第1ビット位置も不正となる。 ワード7b〜dの第2ビット位置にも小さなバースト・エラーが存在し、ワード0a,0bの第3ビット位置まで広がる。 その結果、ワード0aは、3ビット・エラーを、ワード0bは2ビット・エラーを、ワード0c〜7aは1ビット・エラーを、
    またワード7b〜7dは2ビット・エラーを有することになる。 そのために、ワード
    0aが、BCHアルゴリズムでは修正することのできない2超ビット・エラーを有する唯一のコード・ワードとなる。 もちろん、平均的に現実的に考えると、ある列内のすべてのビットが不正となる確率は低いが、図8の例は、最悪の場合の本発明の動作を示す。

    【0022】 段階218により、SCR300はデータ・ビット位置2(または列2)を、それに含まれる大きな数のビット・エラーに基づいて弱いデータ・ビット位置と識別し、引き続き、それぞれデータ・ビット位置3,4を識別する。 段階218において可変する程度に識別されるビット値は、弱いビット列を表す。 すなわち、
    信頼性が可変すると識別されるビット列は、SCR300により検出されるビット値の統合性において同一準となる。 明らかに、データ・ビット位置2は、信頼性レベルが最も低く、データ・ビット位置3がそれに続く。 しかし、エラーのほとんどない(わずか2ビット)のデータ・ビット位置4は、かなり高い信頼性レベルを有する列として識別される。

    【0023】 どのビット列が弱いビット列であるかの識別は、列内に検出されるビット・エラー数のみならず、これらのビット・エラーの位置にも依存する。 たとえば、本来は修正することのできないコード・ワードに近く配置される列内のビット・エラーを、修正不能なコード・ワードの弱いビット列を識別する高い相関値を有するものと見なすことがある。 同様に、修正不能なコード・ワードから離れたビット・エラー位置を、低い相関値を有するものと見なすことがある。 従って、修正不能なコード・ワードの弱いビット列を識別するには役立たない。

    【0024】 これを考慮に入れて、段階220の実行例からいくつかの可能性の1つが出て来る。 ある場合には、SCR300がデータ・ビット位置2のみを弱いビット位置と識別し、ワード0aのデータ・ビット位置2の当初のビット値を反転する。 あるいは、SCR300は、データ・ビット位置3のみを弱いビット位置として識別し、ワード0aのデータ・ビット位置3の当初のビット値を反転する。 最後に、SCR
    300は、データ・ビット位置2,3を弱いビット位置として識別し、ワード0a
    のデータ・ビット位置2,3の当初のビット値を反転する。 データ・ビット位置4は高い信頼性レベルを有するので、この位置におけるワード0aのデータ・ビットは変更しないで残すことができる。 データ・ビット位置2は最も大きな数のビット・エラーを有するので、この位置のワード0aのビットを反転すると、引き続いてワード0aを修正するという試みにおいて有利な結果が得られる可能性が高い。

    【0025】 段階220のSCR300が、最も弱いビット列(すなわちビット位置2)のみを選択するようプログラミングされているとすると、SCR300は、段階222
    に進み、そこでBCHアルゴリズムを、段階220で変更されるワード0aに適用する。 この段階でワード0aが修正できない場合は、上記に識別される他の代替例のいずれかを検証することができる。 詳しくは、データ・ビット位置2,3が弱いビット位置であると識別される状況では、SCR300に対して、BCHアルゴリズムがワード0aが修正されたと検出するまで、これら2つのビット位置の可能なすべての並べ替えを試すように命令することができる。

    【0026】 この選択肢のもとでは、BCHアルゴリズムが修正されたと考えられるコード・
    ワードを生成することが可能であり、実際にはこれは当初のコード・ワードとは異なるコード・ワードとなる。 この可能性はあるが、上記の実施例を適用すると、概して、送信された当初のコード・ワードと実際に等しい被修正コードが生成されることになる。 2回以上適用することで修正可能なコード・ワードが生成される場合は、SCR300には、当初受信される不正コード・ワードに対してハミング距離の最も低い(すなわち最良一致)コード・ワードを決定するよう命令することができる。 いずれの場合にも、これらの方法は、その中に含まれるエラー修正アルゴリズムが修正できるよりも多くのビット・エラーを伴って受信されるコード・ワードを修正することのできなかった従来技術によるSCRに比べて、実質的な改善となる。

    【0027】 図6の実施例は、図5に示される実施例と類似するが、それとは区別される。
    この実施例においては、段階218,230は同じである。 しかし、段階232
    が段階220〜222とは異なる。 原則としては、段階232は異なる誤差修正アルゴリズムを適用する。 このアルゴリズムは、不正コード・ワードの修正中に段階230により識別される少なくとも1つの弱いデータ・ビット位置を無視するよう命令される。 この例に関しては、これは、ワード0aのデータ・ビット位置2および/または3を無視することを意味する。 実際には、段階232のエラー修正アルゴリズムが実行することは、すべての可能なコード・ワード(この例では2 21個のコード・ワードのコード・ブック)全体で、データ・ビット位置2および/または3を無視するワード0aに最も近く一致するコード・ワードを求めてアルゴリズム的に検索することである。 正確な一致または実質的一致は、ワード
    0aとコード・ブックのコード・ワードとの間のハミング距離(すなわちビット差の数)を測定することによって決定される。 このときデータ・ビット位置2および/または3が無視される。 正確一致または実質的一致が検出されると、一致するコード・ワードのデータ・ビット位置2および/または3のビット値を用いてワード0aを修正する。

    【0028】 図7は、少なくとも1つの不正コード・ワードを修正するさらに別の実施例を示す。 段階240は、図5および図6の段階218,230についてそれぞれ説明されたのと同じである。 段階242において、SCR300は、少なくとも1つの弱いデータ・ビット位置において、少なくとも1つの不正コード・ワードの対応データ・ビットを第1論理値と置き換えるよう命令される。 この値は、「0」
    または「1」の論理値とすることができる。 「0」の論理値が選定されるとすると、SCR300は次に段階244に進み、そこでエラー修正アルゴリズムを適用し、それによって第1修正結果を生成する。 図8に示される例に基づき、段階2
    40〜244は、ワード0aのビット位置2および/または3を弱いデータ・ビット位置として識別し、これらのビット位置の当初のビットを「0」の論理値と置き換え、BCHアルゴリズムを適用することを表す。 BCHアルゴリズムが適用されると、第1修正結果は、ワード0aが修正可能であったか否かを分類する。

    【0029】 ワード0aが修正可能であろうとなかろうと、SCR300は段階246に進み、
    そこで少なくとも1つの弱いデータ・ビット位置にある当初のビット値を第1論理値の補数と置き換える。 次にSCR300は、段階248において、エラー修正アルゴリズムを適用する。 図8の例にこれらの段階を適用することは、この場合も、ワード0aのビット位置2および/または3を弱いデータ・ビット位置として識別し、これらのビット位置の当初ビットを「1」の論理値(すなわち第1論理値の補数)と置き換え、BCHアルゴリズムを適用することを表す。 BCHアルゴリズムが適用されると、第2修正結果は、ワード0aが修正可能であったか否かを分類する。

    【0030】 最後に、SCR300は段階250に進み、そこで第1修正結果と第2修正結果とを比較して、ワード0aの適切な修正値を決定する。 段階244では修正可能なコード・ワードが生成されたが段階248では生成されなかった(あるいはその逆の)場合は、SCR300は、ワード0aが段階244で修正されたと結論づける。 しかし、段階244,248の両方がワード0aの修正可能なバージョンを生成する場合は、SCR300は各段階から各々の被修正コード・ワードを当初受信されたワード0aと比較する。 当初受信されたワード0aに最も近く合致する(すなわちハミング距離の最も小さい)ワード0aの被修正バージョンが、適切に修正されたコード・ワードとして選択される。 今説明した実施例によって、(21,31
    )BCHフォーマットのもとで、図1および図8に示されるデータ・ブロックに関してコード・ワードあたり最大5データ・ビットまでの修正が可能になる。

    【0031】 従来のエラー修正アルゴリズムを用いて、図6の実施例に関して上記に説明した検索アルゴリズムを実行することもできることは、当業者には言うまでもなかろう。 また、上記図5ないし図7の実施例は、4レベルFSK信号において挟み込みデータとして受信されるコード・ワードの修正に焦点を置くが、これらの実施例は、2レベル(別名バイナリ)無線信号(たとえば2レベルFSK,2レベルQAM
    など)として受信される挟み込みデータにも適用可能であることも、当業者には明白であろう。 最後に、図4の段階217からの図5ないし図7の流れ図の代わりに、図5ないし図7それぞれに示される実施例も、図3の段階208を実行する方法として単独で活用できることは言うまでもない。

    【0032】 以上明らかにされたように、図3ないし図7の上記の実施例は、これらの実施例がエラー修正アルゴリズムのみでは修正することのできなかった不正コード・
    ワードを修正しようとするいくつかの方法を提供するので、従来技術によるシステムよりも有利である。 原則的には、上記実施例は、挟み込みデータ・ストリーム内に起こるビット・エラーは、一般に、それらの間に高度な相関を有すること、特にサイマルキャストまたはフェーディング・チャネルにおいて有するという周知の事実を利用する。 この特性を利用することによって、位相「b」または「
    d」に割り当てられるSCR300のRF感度が低いことが実質的に改善される。 また、図5ないし図7の流れ図に関して説明される実施例を、エラー修正アルゴリズムで修正できるより多いビット・エラーを有する被受信挟み込みコード・ワードを(通信プロトコル内に弱い位相があるか否かに関わらず)修正するために利用することができる。 これらの実施例は、データ・ブロックの列内のビット・エラーの相関を利用して、データ・ブロックの弱いビット列を識別する。 図5ないし図7の流れ図は、2レベル(バイナリ)変調を含む任意の種類の多重レベル無線信号にも適用可能である。

    【0033】 図9は、本発明により図3ないし図7に説明される方法のうちいずれかの方法を用いるSCR300の電気ブロック図である。 SCR300は、たとえば無線通信システム(図示せず)からRF信号を傍受するアンテナ302によって構成される。
    アンテナ302は、従来の復調法を採用して、無線通信システムにより送信される通信信号を受信する無線受信機304に結合される。 無線受信機304に受信される無線信号は、被復調情報を生成し、これが被受信メッセージを処理するプロセッサ308に結合される。 プロセッサ308に結合される従来の電源スイッチ306は、無線受信機304に対する電源を制御するために用いられ、これによりバッテリ節約機能を提供する。 また、言うまでもなく、SCR300は無線通信システムと双方向通信を行う能を提供する無線送信機(図示せず)も具備する。

    【0034】 SCR300の必要な機能を実行するために、プロセッサ308は、マイクロプロセッサ312と、ランダム・アクセス・メモリ(RAM),読取専用メモリ(ROM
    および電気的消去書き込み可能読取専用メモリ(EEPROM)を備えるメモリ310
    とを有する。 プロセッサ308は、ROMにより、無線通信システムが送信する着信メッセージを処理するようプログラミングされる。 プロセッサ308は、被受信メッセージの復調されたデータ内のアドレスを解読し、解読したアドレスをEE
    PROMに格納される1つ以上のアドレスと比較し、一致が検出されるとメッセージの残りの部分の処理に進む。

    【0035】 プロセッサ308がメッセージを処理すると、メッセージをRAMに格納し、呼出警告信号を発して、メッセージが受信されたことをユーザに知らせる。 呼出警告信号は、可聴または触覚呼出警告信号を生成する従来の可聴または触覚警告装置316に送られる。 メッセージは、ロック,ロック解除,削除,読み込みなどの機能を持つユーザ制御部314を通じてユーザにより処理される。 さらに詳しくは、ユーザ制御部314が提供する適切な機能を用いることによって、メッセージはRAMから回復され、ディスプレイ318、たとえば従来の液晶ディスプレイ(LCD: liquid crystal display)を介してユーザに伝えられる。 あるいは、
    ディスプレイ318は、音声メッセージを伝えるオーディオ回路(図示せず)を伴うこともできることは、言うまでもない。

    【0036】 本発明を好適な実施例に関して説明したが、本発明から逸脱せずに多くの改変および変形が可能であることは、当業者には明白であろう。 従って、これらすべての改変および変形は、添付の請求項に定義される本発明の精神および範囲内にあるものと見なすものである。

    【図面の簡単な説明】

    本発明は、添付の請求項に詳細に明記される。 しかし、本発明のその他の特徴は、以下の詳細な説明と添付の図面とを共に参照することによって、さらに明確になり、良く理解頂けよう。

    【図1】 SCR(選択的呼出無線機)にメッセージを送信する、従来技術によるデータ・ブロック・フォーマットである。

    【図2】 従来技術による4レベルFSK信号の復調の結果を図示する。

    【図3】 本発明により無線信号として受信される挟み込みデータ・ブロックを解読する流れ図である。

    【図4】 本発明により無線信号として受信される挟み込みデータ・ブロックを解読する流れ図である。

    【図5】 本発明により無線信号として受信される挟み込みデータ・ブロックを解読する流れ図である。

    【図6】 本発明により無線信号として受信される挟み込みデータ・ブロックを解読する流れ図である。

    【図7】 本発明により無線信号として受信される挟み込みデータ・ブロックを解読する流れ図である。

    【図8】 本発明による挟み込みデータ・ブロック内のビット・エラーの相関を示す。

    【図9】 本発明により、図3ないし図7に説明される方法のいずれか1つを用いるSCRの電気ブロック図である。

    ───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハイ・シェ アメリカ合衆国 テキサス州 76137 フ ォート・ワース オーランド・パーク・サ ークル7813 (72)発明者 トーマス・エー・セクストン アメリカ合衆国 テキサス州 76137 フ ォート・ワース ウインド・ケイブ・コー ト8409 Fターム(参考) 5K004 AA03 DC05 DF00 5K067 AA33 BB21 DD51 EE02 HH25

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