(57)【要約】【課題】  通信路の状態に応じた誤り訂正能力を確保して、通信路の状態が悪化しても、スループットの低下を防止することができるようにする。【解決手段】  通信路の状態に応じて内符号の符号化率が設定され、その内符号と外符号の符号化を実施して、その内符号と外符号のチェックビットをＣＲＣ付加部１によりＣＲＣビットが付加された情報ビット系列に付加するようにする。これにより、通信路の状態に応じた誤り訂正能力を確保することができようになり、その結果、通信路の状態が悪化しても、再送処理回数の増加を招くことなく、スループットの低下を防止することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誤り検出ビットを情報ビット系列に付加する誤り検出ビット付加手段と、通信路の状態に応じて内符号の符号化率が設定され、その内符号と外符号の符号化を実施して、その内符号と外符号のチェックビットを上記誤り検出ビット付加手段により誤り検出ビットが付加された情報ビット系列に付加する符号化手段と、上記符号化手段により内符号と外符号のチェックビットが付加された情報ビット系列を変調して送信する送信手段と、受信機側で誤りが検出された場合、送信系列のすべてまたは一部を変調して送信する再送手段を備えた符号化装置。
【請求項２】
送信手段及び再送手段は、通信路の状態に応じて変調方式が設定され、その変調方式で情報ビット系列を変調して送信することを特徴とする請求項１記載の符号化装置。
【請求項３】
符号化手段は、内符号の符号化を実施する際、内符号として組織型の畳込み符号、組織型のＬＤＰＣ符号又は畳込み型のターボ符号を用いることを特徴とする請求項１または請求項２記載の符号化装置。
【請求項４】
通信路の状態を推定し、その推定結果を送信機側へ送信する通信路状態推定手段と、送信されたビット系列を受信して復調する復調手段と、上記復調手段により復調された情報ビット系列の内符号と外符号の復号処理を実施する復号化手段と、上記復号化手段の復号結果に対する誤り検出処理を実施し、その誤り検出結果を上記符号化装置に送信する誤り検出手段とを備えた復号化装置。
【請求項５】
通信路状態推定手段は、符号化装置から固定パターンのトレーニング系列を受信し、そのトレーニング系列の受信状況から通信路の状態を推定することを特徴とする請求項４記載の復号化装置。
【請求項６】
復調手段は、送信機から送信されたビット系列を復調すると、その受信ビット系列をメモリに保管する一方、上記送信機から送信系列のすべてまたは一部が再送された場合、その受信した系列を復調し、その復調後の情報ビット系列と上記メモリに保管されているビット系列を合成して、その合成データを復号化手段に出力することを特徴とする請求項４または請求項５記載の復号化装置。
【請求項７】
復号化手段は、通信路の状態が良好である場合、内符号の復号処理を実施せずに、外符号の復号処理のみを実施することを特徴とする請求項４から請求項６のうちのいずれか１項記載の復号化装置。
【請求項８】
復号化手段は、外符号の復号処理を最初に実施して、誤り検出手段により外符号の復号結果から誤りが検出された場合に限り、内符号の復号処理を実施することを特徴とする請求項４から請求項６のうちのいずれか１項記載の復号化装置。
【請求項９】
内符号と外符号を符号化して、その内符号と外符号のチェックビットを情報ビット系列に付加し、そのチェックビットを含む情報ビット系列を変調して送信する符号化装置と、送信機により送信された情報ビット系列を復調して、その受信ビット系列の内符号と外符号を復号化する復号化装置とを備えた通信システムにおいて、上記符号化装置は、誤り検出ビットを情報ビット系列に付加する誤り検出ビット付加手段と、通信路の状態に応じて内符号の符号化率が設定され、その内符号と外符号の符号化を実施して、その内符号と外符号のチェックビットを上記誤り検出ビット付加手段により誤り検出ビットが付加された情報ビット系列に付加する符号化手段と、上記符号化手段により内符号と外符号のチェックビットが付加された情報ビット系列を変調して送信する送信手段と、受信機側で誤りが検出された場合、送信系列のすべてまたは一部を変調して送信する再送手段とを備え、上記復号化装置は、通信路の状態を推定し、その推定結果を送信機側に送信する通信路状態推定手段と、上記符号化装置から送信された情報ビット系列を受信して復調する復調手段と、上記復調手段により復調された情報ビット系列の内符号と外符号の復号処理を実施する復号化手段と、上記復号化手段の復号結果に対する誤り検出処理を実施し、その誤り検出結果を送信機側に送信する誤り検出手段とを備えていることを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内符号と外符号のチェックビットを情報ビット系列に付加し、そのチェックビットを含む情報ビット系列を変調して送信する符号化装置と、送信された受信ビット系列の内符号と外符号を復号化する復号化装置と、その符号化装置と復号化装置からなる通信システムとに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の通信システムでは、バースト誤りとランダム誤りの両方に強い誤り訂正方式を採用している。
即ち、バースト誤りに強いリードソロモン符号を外符号として使用して、ランダム誤りに強い非組織型の畳込み符号やターボ符号を内符号として使用している。
例えば、以下の特許文献１には、リードソロモン符号を外符号として使用するとともに、ターボ符号を内符号として使用し、データの再送回数に応じて外符号のリードソロモン符号の符号化率を変化させて、チェックビットを増減させている通信システムが開示されている。
【０００３】
以下の特許文献１に開示されている通信システムでは、最初は、符号化装置が予め設定された外符号の符号化率で連接されたデータを送信し、復号化装置が符号化装置から送信されたデータを復号するが、その復号結果に誤りが検出された場合には、符号化装置が外符号のチェックビットを多くして、外符号の誤り訂正能力を上げて送信する。
このようにして、外符号のチェックビットを多くする場合、そのチェックビットが増える分だけ、ビット量が多くなるため、ターボ符号の復号については、１回目の復号結果に関わらず、最初から復号を行う必要がある。
そのため、復号化装置は、符号化装置からデータを再送される毎に、内符号の復号を実施した後に外符号の復号を実施している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３０４２６８号公報（段落番号「００３２」、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の通信システムは以上のように構成されているので、データの再送回数に応じて外符号であるリードソロモン符号の符号化率を設定しているが、符号化装置と復号化装置間の通信路の状態を考慮して符号化率が設定されるものではない。そのため、通信路の状態が悪化すると、最初の設定された外符号の符号化率では、誤り訂正を実施することができずに再送要求を繰り返して、再送処理回数が増加し、スループットが低下することがあるなどの課題があった。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、通信路の状態に応じた誤り訂正能力を確保して、通信路の状態が悪化しても、再送処理をなるべく少なくすることが可能になる符号構成にすることによりスループットの低下を防止することができる符号化装置、復号化装置及び通信システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る符号化装置は、内符号と外符号を組織型符号で構成し、通信路の状態に応じて内符号の符号化率が設定され、その内符号と外符号の符号化を実施して、その内符号と外符号のチェックビットを誤り検出ビット付加手段により誤り検出ビットが付加された情報ビット系列に付加するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、通信路の状態に応じて内符号の符号化率が設定され、その内符号と外符号の符号化を実施して、その内符号と外符号のチェックビットを誤り検出ビット付加手段により誤り検出ビットが付加された情報ビット系列に付加するように構成したので、通信路の状態が悪化しても、再送回数を少なくすることができ、スループットの低下を防止することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による符号化装置を示す構成図であり、図２はこの発明の実施の形態１による復号化装置を示す構成図である。
図において、ＣＲＣ付加部１は情報ビット系列をブロック単位に区切ってチェック符号であるＣＲＣビット（誤り検出ビット）を生成し、そのＣＲＣビットを情報ビット系列に付加する処理を実施する。なお、ＣＲＣ付加部１は誤り検出ビット付加手段を構成している。
【００１０】
ＲＳ符号化部２はリードソロモン符号（以下、ＲＳ符号という）を外符号として使用して、外符号の符号化を実施し、ＣＲＣ付加部１によりＣＲＣビットが付加された情報ビット系列にＲＳ符号のＲＳチェックビットを付加する処理を実施する。
シンボルインタリーブ３はＲＳ符号化部２により複数のＲＳチェックビットが付加された場合、ＲＳ符号化部２の出力信号（情報ビット＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット）をＲＳ符号毎に分けて、ＲＳ符号ごとに１シンボル単位でデータを選択して出力することにより順序の並び替えを行い、組織型畳込み符号化部４に出力する処理を実施する。
【００１１】
組織型畳込み符号化部４は、あらかじめ計算された通信路情報が示す通信路の状態に応じて内符号の符号化率が設定され、組織型の畳込み符号を内符号として使用して、内符号の符号化を実施し、ＲＳ符号化部２の出力信号に畳込み符号の畳込みチェックビットを付加する処理を実施する。
チャネルインタリーブ５はチャネル上に発生するバースト誤りをランダムにするために、組織型畳込み符号化部４の出力信号（情報ビット＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋畳込みチェックビット）の出力順序を変更する処理を実施する。
なお、ＲＳ符号化部２、シンボルインタリーブ３、組織型畳込み符号化部４及びチャネルインタリーブ５から符号化手段が構成されている。
【００１２】
送信制御部６は固定パターンのトレーニング系列、チャネルインタリーブ５の出力信号（情報ビット＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋畳込みチェックビット）及び例えば再送処理用にＣＲＣ付加部１によりＣＲＣビットが付加される前の情報ビット系列のうち、いずれかの信号の選択をセレクタ７に指示する処理を実施する。
セレクタ７は送信制御部６の指示の下、いずれかの信号を選択して変調部８に出力する処理を実施する。
変調部８は復号化装置から通信路情報を受信すると、その通信路情報が示す通信路の状態に応じて変調方式が設定され、その変調方式でセレクタ７の出力信号を変調して復号化装置に送信する処理を実施する。
なお、送信制御部６、セレクタ７及び変調部８から送信手段と再送手段が構成されている。
【００１３】
復調部１１は送信機側から送信された変調信号を受信して復調し、その復調信号をメモリ１２に格納する処理を実施する。なお、復調部１１は復調手段を構成している。
チャネル推定部１３は復調部１１により送信機側から送信されたトレーニング系列の変調信号が復調されると、そのトレーニング系列の受信状況から通信路の状態を推定し、その推定結果を示す通信路情報を符号化装置に送信する処理を実施する。なお、チャネル推定部１３は通信路状態推定手段を構成している。
【００１４】
チャネルデインタリーブ１４はメモリ１２に保管されている復調信号（情報ビット＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋畳込みチェックビット、または、情報ビット）の出力順序をチャネルインタリーブ５による変更前の出力順序に戻す処理を実施する。
組織型畳込み復号部１５は予め内符号の符号化率が設定され、チャネルデインタリーブ１４の出力信号における内符号の復号処理を実施する。
セレクタ１６は受信制御部２０の指示の下、チャネルデインタリーブ１４の出力信号又は組織型畳込み復号部１５の出力信号を選択してシンボルデインタリーブ１７に出力する処理を実施する。
【００１５】
シンボルデインタリーブ１７はセレクタ１６の出力信号の順序をシンボルインタリーブ２による変更前の出力順序に戻す処理を実施する。
ＲＳ復号部１８はシンボルデインタリーブ１７の出力信号における外符号の復号処理を実施する。
【００１６】
誤り検出部１９はＲＳ復号部１８の出力信号に含まれているＣＲＣビットを使用して、組織型畳込み復号部１５により復号された畳込み符号やＲＳ復号部１８により復号されたＲＳ符号のＣＲＣチェックを実施することにより、それらの復号結果の誤りを検出する処理を実施する。また、誤り検出部１９はＣＲＣ結果を符号化装置に送信する処理も実施する。なお、誤り検出部１９は誤り検出手段を構成している。
【００１７】
受信制御部２０はセレクタ１６の選択を制御する処理を実施する。
なお、チャネルデインタリーブ１４、組織型畳込み復号部１５、セレクタ１６、シンボルデインタリーブ１７、ＲＳ復号部１８及び受信制御部２０から復号化手段が構成されている。
図３は符号化装置により送信されるフレームのフォーマット例を示す説明図である。
【００１８】
次に動作について説明する。
符号化装置から伝送される送信データは、図３に示すように、ヘッダ部とデータ部に分かれており、ヘッダ部とデータ部は、それぞれ連接符号化されている。
また、ヘッダ部の前には固定パターンのトレーニング系列とプリアンブル情報が付加される。
【００１９】
送信機側では、符号化装置の送信制御部６は、情報ビット系列を復号化装置に送信する前に固定パターンのトレーニング系列を復号化装置に送信するため、トレーニング系列の選択指令をセレクタ７に出力する。
符号化装置のセレクタ７は、送信制御部６からトレーニング系列の選択指令を受けると、固定パターンのトレーニング系列を選択して変調部８に出力する。
符号化装置の変調部８は、セレクタ７から固定パターンのトレーニング系列を受けると、そのトレーニング系列を変調して送信機側に送信する。
【００２０】
受信機側では、復号化装置の復調部１１は、符号化装置からとレーニング系列の変調信号を受信すると、そのトレーニング系列を復調（ベースバンド信号に変換）する。
復号化装置のチャネル推定部１３は、復調部１１がトレーニング系列を復調すると、そのトレーニング系列の受信状況から通信路の状態を推定する。
例えば、復調部１１により復調されたトレーニング系列と固定パターンを比較して、そのトレーニング系列の誤り度合を求め、その誤り度合に応じて通信路の状態を評価する。
あるいは、トレーニング系列の信号レベルの確かさを判定して（例えば、トレーニング系列の信号レベルがＨレベルであれば、閾値より十分に大きいか否か、トレーニング系列の信号レベルがＬレベルであれば、閾値より十分に小さいか否か判定する）、その信号レベルの確かさに応じて通信路の状態を評価する。
復号化装置のチャネル推定部１３は、上記のようにして、通信路の状態を推定すると、その推定結果を示す通信路情報を送信機側に送信する。
【００２１】
受信機側から通信路情報を受信すると、その通信路情報が示す通信路の状態に応じて、データ部分を送信する際の内符号の符号化率が設定される。
例えば、内符号として組織型の畳込み符号を使用するが、通信路の状態が良好である程、内符号の符号化率を大きくし（畳込み符号のビット量を少なくする）、通信路の状態が悪い程、内符号の符号化率を小さくする（畳込み符号のビット量を多くする）。
【００２２】
また、送信機側では変調部８は、通信路情報を受信すると、その通信路情報が示す通信路の状態に応じて、データ部分を送信する際の変調方式が設定される。
例えば、通信路の状態が良好である程、情報の伝送誤りよりも伝送速度などを重視した変調方式を採用し、通信路の状態が悪い程、伝送速度などよりも情報の伝送誤りを重視した変調方式を採用する。
【００２３】
送信機側では符号化装置のＣＲＣ付加部１は、上記のようにして、情報ビット系列を送信する際の内符号の符号化率や変調方式が設定されると、情報ビット系列のヘッダ情報からチェック符号であるＣＲＣビットを生成する。
そして、ＣＲＣ付加部１は、図３に示すように、そのＣＲＣビットをヘッダ情報に付加してＲＳ符号化部２に出力する。
【００２４】
符号化装置のＲＳ符号化部２は、ＣＲＣ付加部１からＣＲＣビットが付加されたヘッダ情報を受けると、ＲＳ符号を外符号として使用して外符号の符号化を実施する。
そして、ＲＳ符号化部２は、図３示すように、誤り訂正符号であるＲＳ符号のＲＳチェックビットをヘッダ情報等に付加してシンボルインタリーブ３に出力する。
【００２５】
符号化装置のシンボルインタリーブ３は、ＲＳ符号化部２により付加されたＲＳ符号の数が１つだけであれば、ＲＳ符号化部２の出力信号（ヘッダ情報＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット）をそのまま組織型畳込み符号化部４に出力するが、ＲＳ符号化部２により複数個のＲＳ符号に対しＲＳチェックビットが付加された場合、ＲＳ符号化部２の出力信号（ヘッダ情報＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット）をＲＳ符号毎に分けて、各符号から１シンボルごと選択をして順序の並び替えを行い、組織型畳込み符号化部４に出力する。
【００２６】
符号化装置の組織型畳込み符号化部４は、シンボルインタリーブ３の出力信号（ヘッダ情報＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット）を受けると、組織型の畳込み符号を内符号として使用して内符号の符号化を実施する。なお、内符号の符号化率は、上述したように、通信路の状態に応じて設定されている。
そして、組織型畳込み符号化部４は、図３示すように、畳込み符号のチェックビットをヘッダ情報等に付加してチャネルインタリーブ５に出力する。
【００２７】
ここで、組織型畳込み符号化部４は、例えば、図４（ｂ）に示すような組織型の畳込み符号器を使用して、畳込み符号化を実施するので、ヘッダ情報については、そのままの形で通信路に送り出されることになる。
仮に、図４（ａ）に示すような非組織型の畳込み符号器を使用すると、ヘッダ情報と検査ビット（チェックビット）の区別がつかない形で通信路に送り出されることになる。
図５は図４の畳込み符号器のトレリス構造を示す説明図であり、（ｂ）の組織型の畳込み符号器のトレリスの構造は、（ａ）の非組織型の畳込み符号器のトレリス構造と同じであり、トレリスのブランチの内容が異なる以外は、全く同じ構成となっている。
【００２８】
符号化装置のチャネルインタリーブ５は、チャネル上に発生するバースト誤りをランダムにするために、組織型畳込み符号化部４の出力信号（ヘッダ情報＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋畳込みチェックビット）の出力順序を変更する処理を実施する。
符号化装置のセレクタ７は、送信制御部６からチャネルインタリーブ５の出力信号の選択指令を受けると、チャネルインタリーブ５の出力信号（ヘッダ情報＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋畳込みチェックビット）を選択して変調部８に出力する。
符号化装置の変調部８は、セレクタ７の出力信号（ヘッダ情報＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋畳込みチェックビット）を受けると、その出力信号を変調して復号化装置に送信する。
なお、ヘッダ部分の変調方式は、あらかじめ設定されている固定の方式を用いる。
【００２９】
次に受信機側の復調部１１は、ヘッダ情報を含む変調信号を受信すると、そのヘッダ情報を含む変調信号を復調（ベースバンド信号に変換）して、その復調信号（ヘッダ情報＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋畳込みチェックビット）をメモリ１２に格納する。
復号化装置のチャネルデインタリーブ１４は、復調部１１が復調信号（ヘッダ情報＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋畳込みチェックビット）をメモリ１２に格納すると、メモリ１２に格納されている復調信号（ヘッダ情報＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋畳込みチェックビット）の出力順序をチャネルインタリーブ５による変更前の出力順序に戻す処理を実施する。
【００３０】
復号化装置の組織型畳込み復号部１５は、予め内符号の符号化率が定まっており、チャネルデインタリーブ１４の出力信号（ヘッダ情報＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋畳込みチェックビット）における内符号（畳込み符号）の復号処理を実施する。
なお、組織型畳込み復号部１５における畳込み符号の復号処理は、図５に示すように、非組織型の畳込み符号器のトレリス構造と、ブランチの硬判定部分が異なっているだけであり、尤度の高いパスを選択した際にパスメモリに入力する値が異なる部分以外は、従来の畳込み符号の復号と全く同様の操作で復号が行われる。
【００３１】
復号化装置のセレクタ１６は、受信制御部２０の指示の下、組織型畳込み復号部１５の出力信号（ヘッダ情報＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋組織型畳込み復号部１５の復号結果）を選択してシンボルデインタリーブ１７に出力する。この実施の形態１では、説明の便宜上、受信制御部２０が組織型畳込み復号部１５の出力信号の選択指令をセレクタ１６に出力するものとする。
復号化装置のシンボルデインタリーブ１７は、組織型畳込み復号部１５の出力信号の順序をシンボルインタリーブ２による変更前の出力順序に戻す処理を実施する。
復号化装置のＲＳ復号部１８は、シンボルデインタリーブ１７の出力信号（ヘッダ情報＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋組織型畳込み復号部１５の復号結果）を受けると、その出力信号における外符号（ＲＳ符号）の復号処理を実施する。
【００３２】
復号化装置の誤り検出部１９は、ＲＳ復号部１８の出力信号（ヘッダ情報＋ＣＲＣビット＋ＲＳ復号部１８の復号結果＋組織型畳込み復号部１５の復号結果）に含まれているＣＲＣビットを使用して、組織型畳込み復号部１５の復号結果やＲＳ復号部１８の復号結果のＣＲＣチェックを実施することにより、それらの復号結果の誤りを検出する処理を実施する。
また、誤り検出部１９は、それらの復号結果の誤り検出処理を実施すると、その検出結果を示すＣＲＣ結果を送信機側に送信するが、それらの復号結果の誤りを検出しなければ、ＲＳ復号部１８の出力信号に含まれているヘッダ情報を外部出力する。
【００３３】
送信機側において、送信制御部６は、復号化装置から送信されたＣＲＣ結果が、復号結果の誤りが検出された旨を示している場合、ＣＲＣ付加部１によりＣＲＣビットが付加される前のヘッダ情報の選択指令をセレクタ７に出力する。
符号化装置のセレクタ７は、送信制御部６の指示の下、ＣＲＣ付加部１によりＣＲＣビットが付加される前のヘッダ情報を選択して変調部８に出力する。
符号化装置の変調部８は、セレクタ７からＣＲＣビットが付加される前のヘッダ情報を受けると、そのヘッダ情報を変調して復号化装置に送信する。
ここでは、再送時の送信データ量を減らすために、ＣＲＣビットが付加される前のヘッダ情報を変調して送信しているが、１回目の送信時と同様に、ＣＲＣビットやＲＳチェックビットや畳込みチェックビットが付加されたヘッダ情報を変調して送信してもよい。この場合、誤り訂正能力を高めることができる。
【００３４】
受信機側において、復調部１１は送信機側からヘッダ情報の変調信号を受信すると、そのヘッダ情報の変調信号を復調（ベースバンド信号に変換）する。
また、復調部１１は、メモリ１２から１回目の送信時に格納した復調信号（ヘッダ情報＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋畳込みチェックビット）を読み出し、その復調信号（ヘッダ情報＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋畳込みチェックビット）と、今回受信したヘッダ情報の復調信号とを合成し、その合成信号（再送されたヘッダ情報＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋畳込みチェックビット）をメモリ１２に格納する。
【００３５】
復号化装置のチャネルデインタリーブ１４は、復調部１１が合成信号（再送されたヘッダ情報＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋畳込みチェックビット）をメモリ１２に格納すると、メモリ１２に格納されている合成信号（再送されたヘッダ情報＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋畳込みチェックビット）の出力順序をチャネルインタリーブ５による変更前の出力順序に戻す処理を実施する。
復号化装置の組織型畳込み復号１５は、予め内符号の符号化率が定まっており、チャネルデインタリーブ１４の出力信号（再送されたヘッダ情報＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋畳込みチェックビット）における内符号（畳込み符号）の復号処理を実施する。
【００３６】
復号化装置のセレクタ１６は、受信制御部２０の指示の下、組織型畳込み復号部１５の出力信号（再送されたヘッダ情報＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋組織型畳込み復号部１５の復号結果）を選択してシンボルデインタリーブ１７に出力する。この実施の形態１では、説明の便宜上、受信制御部２０が組織型畳込み復号部１５の出力信号の選択指令をセレクタ１６に出力するものとする。
復号化装置のシンボルデインタリーブ１７は、組織型畳込み復号部１５の出力信号の順序をシンボルインタリーブ２による変更前の出力順序に戻す処理を実施する。
復号化装置のＲＳ復号部１８は、シンボルデインタリーブ１７の出力信号（再送されたヘッダ情報＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋組織型畳込み復号部１５の復号結果）を受けると、その出力信号における外符号（ＲＳ符号）の復号処理を実施する。
【００３７】
復号化装置の誤り検出部１９は、ＲＳ復号部１８の出力信号（再送されたヘッダ情報＋ＣＲＣビット＋ＲＳ復号部１８の復号結果＋組織型畳込み復号部１５の復号結果）に含まれているＣＲＣビットを使用して、組織型畳込み復号部１５の復号結果やＲＳ復号部１８の復号結果のＣＲＣチェックを実施することにより、それらの復号結果の誤りを検出する処理を実施する。
また、誤り検出部１９は、それらの復号結果の誤り検出処理を実施すると、その検出結果を示すＣＲＣ結果を符号化装置に送信するが、それらの復号結果の誤りを検出しなければ、ＲＳ復号部１８の出力信号に含まれているヘッダ情報を外部出力する。
【００３８】
送信機側の送信制御部６は、受信機側から送信されたＣＲＣ結果が、復号結果の誤りが検出された旨を示している場合、ヘッダ情報の再送回数が予め設定された回数に到達していなければ、例えば前回のヘッダ情報の再送時と同様に、ＣＲＣ付加部１によりＣＲＣビットが付加される前のヘッダ情報の選択指令をセレクタ７に出力する。ヘッダ情報の再送回数が予め設定された回数に到達していれば、当該ヘッダ情報の再送処理を終了する。
【００３９】
次に、符号化装置のＣＲＣ付加部１は、データ部分についてＣＲＣビットを生成する。
そして、ＣＲＣ付加部１は、図３に示すように、そのＣＲＣビットをデータに付加してＲＳ符号化部２に出力する。
【００４０】
符号化装置のＲＳ符号化部２は、ＣＲＣ付加部１からＣＲＣビットが付加されたデータを受けると、ＲＳ符号を外符号として使用して外符号の符号化を実施する。
そして、ＲＳ符号化部２は、図３示すように、誤り訂正符号であるＲＳ符号のＲＳチェックビットをデータ等に付加してシンボルインタリーブ３に出力する。
【００４１】
符号化装置のシンボルインタリーブ３は、入力がＲＳ符号化データ１つだけであれば、ＲＳ符号化部２の出力信号（データ＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット）をそのまま組織型畳込み符号化部４に出力するが、複数のＲＳ符号が入力される場合、ＲＳ符号化部２の出力信号（データ＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット）をＲＳ符号毎に分けて、各符号のシンボルごとに選択を行い順序の変更を行い組織型畳込み符号化部４に出力する。
【００４２】
符号化装置の組織型畳込み符号化部４は、シンボルインタリーブ３の出力信号（データ＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット）を受けると、組織型の畳込み符号を内符号として使用して内符号の符号化を実施する。なお、内符号の符号化率は、上述したように、通信路の状態に応じて設定されている。
そして、組織型畳込み符号化部４は、図３示すように、誤り訂正符号である畳込み符号の畳込みチェックビットをデータ等に付加してチャネルインタリーブ５に出力する。
【００４３】
符号化装置のチャネルインタリーブ５は、チャネル上に発生するバースト誤りをランダムにするために、組織型畳込み符号化部４の出力信号（データ＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋畳込みチェックビット）の出力順序を変更する処理を実施する。
符号化装置のセレクタ７は、送信制御部６からチャネルインタリーブ５の出力信号の選択指令を受けると、チャネルインタリーブ５の出力信号（データ＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋畳込みチェックビット）を選択して変調部８に出力する。
符号化装置の変調部８は、セレクタ７の出力信号（データ＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋畳込みチェックビット）を受けると、その出力信号を変調して復号化装置に送信する。
なお、変調方式は、上述したように、通信路の状態に応じて設定されている。
【００４４】
受信機側の復調部１１は、送信機側からデータを含む変調信号を受信すると、そのデータを含む変調信号を復調（ベースバンド信号に変換）して、その復調信号（データ＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋畳込みチェックビット）をメモリ１２に格納する。
復号化装置のチャネルデインタリーブ１４は、復調部１１が復調信号（データ＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋畳込みチェックビット）をメモリ１２に格納すると、メモリ１２に格納されている復調信号（データ＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋畳込みチェックビット）の出力順序をチャネルインタリーブ５による変更前の出力順序に戻す処理を実施する。
【００４５】
復号化装置の組織型畳込み復号部１５は、予め内符号の符号化率が設定され、チャネルデインタリーブ１４の出力信号（データ＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋畳込みチェックビット）における内符号（畳込み符号）の復号処理を実施する。
なお、組織型畳込み復号部１５における畳込み符号の復号処理は、図５に示すように、非組織型の畳込み符号器のトレリス構造と、ブランチの硬判定部分が異なっているだけであり、尤度の高いパスを選択した際にパスメモリに入力する値が異なる部分以外は、従来の畳込み符号の復号と全く同様の操作で復号が行われる。
【００４６】
復号化装置のセレクタ１６は、受信制御部２０の指示の下、組織型畳込み復号部１５の出力信号（データ＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋組織型畳込み復号部１５の復号結果）を選択してシンボルデインタリーブ１７に出力する。この実施の形態１では、説明の便宜上、受信制御部２０が組織型畳込み復号部１５の出力信号の選択指令をセレクタ１６に出力するものとする。
復号化装置のシンボルデインタリーブ１７は、組織型畳込み復号部１５の出力信号の順序をシンボルインタリーブ２による変更前の出力順序に戻す処理を実施する。
復号化装置のＲＳ復号部１８は、シンボルデインタリーブ１７の出力信号（データ＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋組織型畳込み復号部１５の復号結果）を受けると、その出力信号における外符号（ＲＳ符号）の復号処理を実施する。
【００４７】
復号化装置の誤り検出部１９は、ＲＳ復号部１８の出力信号（データ＋ＣＲＣビット＋ＲＳ復号部１８の復号結果＋組織型畳込み復号部１５の復号結果）に含まれているＣＲＣビットを使用して、組織型畳込み復号部１５の復号結果やＲＳ復号部１８の復号結果のＣＲＣチェックを実施することにより、それらの復号結果の誤りを検出する処理を実施する。
また、誤り検出部１９は、それらの復号結果の誤り検出処理を実施すると、その検出結果を示すＣＲＣ結果を送信機側に送信するが、それらの復号結果の誤りを検出しなければ、ＲＳ復号部１８の出力信号に含まれているデータを外部出力する。
【００４８】
送信機側の送信制御部６は、受信機側から送信されたＣＲＣ結果が、復号結果の誤りが検出された旨を示している場合、例えばＣＲＣ付加部１によりＣＲＣビットが付加される前のデータの選択指令をセレクタ７に出力する。
送信機側においてセレクタ７は、送信制御部６の指示の下、ＣＲＣ付加部１によりＣＲＣビットが付加される前のデータを選択して変調部８に出力する。
送信機の変調部８は、セレクタ７からＣＲＣビットが付加される前のデータを受けると、そのデータを変調して受信機側に送信する。
ここでは、再送時の送信データ量を減らすために、ＣＲＣビットが付加される前のデータを変調して送信しているが、１回目の送信時と同様に、ＣＲＣビットやＲＳチェックビットや畳込みチェックビットが付加されたデータを変調して送信してもよい。この場合、誤り訂正能力を高めることができる。
【００４９】
受信機側の復調部１１は、符号化装置からデータの変調信号を受信すると、そのデータの変調信号を復調（ベースバンド信号に変換）する。
また、復調部１１は、メモリ１２から１回目の送信時に格納した復調信号（データ＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋畳込みチェックビット）を読み出し、その復調信号（データ＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋畳込みチェックビット）と、今回受信したデータの復調信号とを合成し、その合成信号（再送されたデータ＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋畳込みチェックビット）をメモリ１２に格納する。
【００５０】
復号化装置のチャネルデインタリーブ１４は、復調部１１が合成信号（再送されたデータ＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋畳込みチェックビット）をメモリ１２に格納すると、メモリ１２に格納されている合成信号（再送されたデータ＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋畳込みチェックビット）の出力順序をチャネルインタリーブ５による変更前の出力順序に戻す処理を実施する。
復号化装置の組織型畳込み復号部１５は、予め内符号の符号化率が設定され、チャネルデインタリーブ１４の出力信号（再送されたデータ＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋畳込みチェックビット）における内符号（畳込み符号）の復号処理を実施する。
【００５１】
復号化装置のセレクタ１６は、受信制御部２０の指示の下、組織型畳込み復号部１５の出力信号（再送されたデータ＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋組織型畳込み復号部１５の復号結果）を選択してシンボルデインタリーブ１７に出力する。この実施の形態１では、説明の便宜上、受信制御部２０が組織型畳込み復号部１５の出力信号の選択指令をセレクタ１６に出力するものとする。
復号化装置のシンボルデインタリーブ１７は、組織型畳込み復号部１５の出力信号の順序をシンボルインタリーブ２による変更前の出力順序に戻す処理を実施する。
復号化装置のＲＳ復号部１８は、シンボルデインタリーブ１７の出力信号（再送されたデータ＋ＣＲＣビット＋ＲＳチェックビット＋組織型畳込み復号部１５の復号結果）を受けると、その出力信号における外符号（ＲＳ符号）の復号処理を実施する。
【００５２】
復号化装置の誤り検出部１９は、ＲＳ復号部１８の出力信号（再送されたデータ＋ＣＲＣビット＋ＲＳ復号部１８の復号結果＋組織型畳込み復号部１５の復号結果）に含まれているＣＲＣビットを使用して、組織型畳込み復号部１５の復号結果やＲＳ復号部１８の復号結果のＣＲＣチェックを実施することにより、それらの復号結果の誤りを検出する処理を実施する。
また、誤り検出部１９は、それらの復号結果の誤り検出処理を実施すると、その検出結果を示すＣＲＣ結果を符号化装置に送信するが、それらの復号結果の誤りを検出しなければ、ＲＳ復号部１８の出力信号に含まれているデータを外部出力する。
【００５３】
送信機側の送信制御部６は、受信機側から送信されたＣＲＣ結果が、復号結果の誤りが検出された旨を示している場合、データの再送回数が予め設定された回数に到達していなければ、前回のデータの再送時と同様に、ＣＲＣ付加部１によりＣＲＣビットが付加される前のデータの選択指令をセレクタ７に出力する。データの再送回数が予め設定された回数に到達していれば、当該データの再送処理を終了する。
【００５４】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、内符号と外符号をともに組織型符号として、通信路の状態に応じて内符号の符号化率が設定され、その内符号と外符号の符号化を実施して、その内符号と外符号のチェックビットをＣＲＣ付加部１によりＣＲＣビットが付加された情報ビット系列に付加するように構成したので、通信路の状態に応じた誤り訂正能力を確保することができるようになり、その結果、通信路の状態が悪化しても、再送処理回数の増加を招くことなく、スループットの低下を防止することができる効果を奏する。
【００５５】
また、この実施の形態１によれば、通信路の状態を推定して、その通信路の状態を示す通信路情報を送信機側に送信するとともに、内符号と外符号の復号結果に対する誤り検出処理を実施し、その誤り検出結果を符号化装置に送信するように構成したので、符号化装置が通信路の状態に応じて内符号の符号化率を設定することが可能になり、また、誤りが検出された場合に限り、情報ビット系列を再送することができる効果を奏する。
【００５６】
なお、この実施の形態１では、ＣＲＣビットを使用して、復号結果の誤り検出処理を実施するものについて示したが、これに限るものではなく、例えば、外符号の誤り訂正過程において、ＲＳ符号を用いる際、誤り位置多項式の次数とチェンサーチにより検出された誤りの個数が一致しない場合にも、復号結果の誤りを検出することができる。この場合、ＣＲＣ付加部１を削除することができる。
【００５７】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、組織型畳込み符号化部４が内符号の符号化を実施する際、内符号として組織型の畳込み符号を使用するものについて示したが、これに限るものではなく、入力される系列をそのまま出力する符号、例えば、組織型のＬＤＰＣ符号や、畳込み型のターボ符号を内符号として使用するようにしてもよい。
【００５８】
実施の形態３．
上記実施の形態１では、復号化装置のセレクタ１６が受信制御部２０の指示の下、組織型畳込み復号部１５の出力信号を選択してシンボルデインタリーブ１７に出力するものについて示したが、復号化装置のＲＳ復号部１８によるヘッダ情報（ヘッダ情報は、チャネル推定部１３から送信された通信路情報を参照して生成されるものであって、ヘッダ情報には、通信路の状態を示す情報が含まれているものとする。）の復号結果に応じて、復号化装置のセレクタ１６が受信制御部２０の指示の下、チャネルデインタリーブ１４又は組織型畳込み復号部１５の出力信号を選択してシンボルデインタリーブ１７に出力するようにしてもよい。
【００５９】
即ち、通信路の状態が良好な場合は、シンボルデインタリーブ１７のデインタリーブ操作とＲＳ符号の復号を行うだけでも、データを正しく復号することができるので、復号化装置の受信制御部２０が、ＲＳ復号部１８によるヘッダ情報の復号結果が通信路の状態が良好であることを示していれば、データの受信時においては、チャネルデインタリーブ１４の出力信号の選択指令をセレクタ１６に出力し、セレクタ１６がチャネルデインタリーブ１４の出力信号を選択してシンボルデインタリーブ１７に出力する。
一方、ＲＳ復号部１８によるヘッダ情報の復号結果が通信路の状態が不良であることを示していれば、復号化装置の受信制御部２０が、データの受信時においては、組織型畳込み復号部１５の出力信号の選択指令をセレクタ１６に出力し、セレクタ１６が組織型畳込み復号部１５の出力信号を選択してシンボルデインタリーブ１７に出力する。
これにより、この実施の形態３によれば、通信路の状態に応じて、データ受信時における復号処理の演算量の削減や、誤り訂正能力の向上を図ることができる効果を奏する。
【００６０】
実施の形態４．
上記実施の形態１では、復号化装置のセレクタ１６が受信制御部２０の指示の下、組織型畳込み復号部１５の出力信号を選択してシンボルデインタリーブ１７に出力するものについて示したが、データの再送時において、復号化装置のセレクタ１６が受信制御部２０の指示の下、チャネルデインタリーブ１４の出力信号を選択してシンボルデインタリーブ１７に出力し、誤り検出部１９により外符号の復号結果から誤りが検出されると、受信制御部２０の指示の下、組織型畳込み復号部１５の出力信号を選択してシンボルデインタリーブ１７に出力するようにしてもよい。
【００６１】
即ち、送信機側からデータが送信されたとき、復号化装置の誤り検出部１９が復号結果から誤りを検出すると、符号化装置からデータが再送されるが、この場合、復号化装置の受信制御部２０が、チャネルデインタリーブ１４の出力信号の選択指令をセレクタ１６に出力し、セレクタ１６がチャネルデインタリーブ１４の出力信号を選択してシンボルデインタリーブ１７に出力する。
このとき、ＲＳ復号部１８による誤り訂正処理によって誤りが訂正されて、誤り検出部１９により誤りが検出されなくなれば、誤り検出部１９から再送されたデータが外部出力されるが、誤り検出部１９により誤りが検出された場合、復号化装置の誤り訂正能力を高めて、今回再送されたデータの誤り訂正をもう一度実施するため、復号化装置の受信制御部２０が、組織型畳込み復号部１５の出力信号の選択指令をセレクタ１６に出力し、セレクタ１６が組織型畳込み復号部１５の出力信号を選択してシンボルデインタリーブ１７に出力する。
なお、組織型畳込み復号部１５は、メモリ１２に格納されている合成データにおける内符号の復号処理を実施する。
【００６２】
以上で明らかなように、この実施の形態４によれば、外符号の復号処理を実施して、誤り検出部１９により外符号の復号結果から誤りが検出された場合に限り、内符号の復号処理を実施するように構成したので、外符号の復号結果から誤りが検出されなければ、内符号の復号処理を実施せずに済む一方、外符号の復号結果から誤りが検出された場合には、誤り訂正能力を高めることができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】この発明の実施の形態１による符号化装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による復号化装置を示す構成図である。
【図３】符号化装置により送信されるフレームのフォーマット例を示す説明図である。
【図４】畳込み符号器を示す構成図である。
【図５】図４の畳込み符号器のトレリス構造を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  ＣＲＣ付加部（誤り検出ビット付加手段）、２  ＲＳ符号化部（符号化手段）、３  シンボルインタリーブ（符号化手段）、４  組織型畳込み符号化部（符号化手段）、５  チャネルインタリーブ（符号化手段）、６  送信制御部（送信手段、再送手段）、７  セレクタ（送信手段、再送手段）、８  変調部（送信手段、再送手段）、１１  復調部（復調手段）、１２  メモリ、１３  チャネル推定部（通信路状態推定手段）、１４  チャネルデインタリーブ（復号化手段）、１５  組織型畳込み復号部（復号化手段）、１６  セレクタ（復号化手段）、１７  シンボルデインタリーブ（復号化手段）、１８  ＲＳ復号部（復号化手段）、１９  誤り検出部（誤り検出手段）、２０  受信制御部（復号化手段）。
【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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