(57)【要約】  符号化対象の情報ビット列を擬似巡回符号化方式に従って符号化して得られる第１符号語と、当該第１符号語にハミング距離が近く当該擬似巡回符号化方式のパリティチェックを満たす第２符号語とにおいて、ビット値が異なる位置を特定する。そして、符号化対象の情報ビット列の当該位置に予め定めた送信側と受信側で既知のビット値を挿入した上で符号化を行って符号語を生成する。こうして生成された符号語に基づく信号を受信したときに、受信した信号を復号して得られる復号後の符号語の既知のビット値が挿入された位置にあるビット値と予め既知として設定しているビット値とが異なるか否かを判定し、異なっていた場合には受信した信号に基づく符号語は、例え、擬似巡回符号化方式のパリティチェックを満たしたとしても、正しい符号語でないと判定する。
2011036864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報ビット列を符号化して出力する符号化装置であって、
使用する擬似巡回符号化方式に応じて、前記情報ビット列を当該擬似巡回符号化方式に従って符号化した場合に得られる第１符号語と当該擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定され前記第１符号語にハミング距離が最も近い１以上の第２符号語とにおいてビット値が異なる少なくとも一つの位置を、前記情報ビット列に所定のビット値を挿入する挿入位置として決定する決定部と、
前記情報ビット列の前記挿入位置に前記所定のビット値を挿入して、符号化前ビット列を生成する挿入部と、
前記符号化前ビット列を、前記擬似巡回符号化方式に基づいて符号化して得られる第３符号語を生成する符号化部と
を備えることを特徴とする符号化装置。
【請求項２】
前記符号化装置は、更に、前記情報ビット列の情報長が前記擬似巡回符号化方式の符号語長と符号化率に応じて定まる符号語の情報ビット部分の情報長に満たない場合に、短縮符号の短縮化ビットとして予め定められた値である既知ビットを前記情報ビット列に付加する既知ビット付加手段を備え、
前記挿入部は、前記既知ビットが付加された情報ビット列のビットの並びを並び替えることで、前記所定のビット値として前記既知ビットを前記挿入位置に挿入する
ことを特徴とする請求項１記載の符号化装置。
【請求項３】
前記符号化装置は、更に、前記既知ビット付加手段により付加された既知ビットの少なくとも一部を除去する除去手段を備える
ことを特徴とする請求項２記載の符号化装置。
【請求項４】
前記符号化装置が生成する第３符号語は、複数の第３符号語間の識別のためのブロックＩＤを含み、
前記挿入部は、前記ブロックＩＤを構成するビット列のビット値を前記所定のビット値として、前記挿入位置に挿入する
ことを特徴とする請求項１記載の符号化装置。
【請求項５】
入力された復号前ビット列に、使用する擬似巡回符号化方式に応じた復号処理を施して復号後ビット列を生成する復号手段と、
前記復号後ビット列が、前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であるか否かを検査する検査手段と、
前記復号後ビット列について、前記擬似巡回符号化方式に応じて予め定められた、送信側で生成される第１符号語と、当該第１符号語にハミング距離が最も近く前記パリティチェックにおいて正しい符号語であると判定される第２符号語との差異が現出する所定の位置にあるビット値が、予め定められた所定のビット値と同一であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が同一でないと判定した場合には、前記検査手段が前記符号語ビット列は前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定したとしても、当該復号後ビット列は誤りであると判定する誤り検出手段と
を備えることを特徴とする復号装置。
【請求項６】
前記復号装置は、更に、
前記所定のビットの少なくとも一部が除去された復号前短縮符号語が入力され、前記入力された復号前短縮符号語に既知の値を有する既知ビットを挿入して前記復号前ビット列を生成する挿入部を備える
ことを特徴とする請求項５記載の復号装置。
【請求項７】
前記判定部は、前記復号後ビット列における前記所定のビットの値と、前記予め定められた所定のビット値に換えて、他の復号後ビット列における所定のビットの値から予測される値とが同一であるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項５記載の復号装置。
【請求項８】
情報ビット列を符号化する符号化方法であって、
使用する擬似巡回符号化方式に応じて、前記情報ビット列を当該擬似巡回符号化方式に従って符号化した場合に得られる第１符号語と当該擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定され前記第１符号語にハミング距離が最も近い１以上の第２符号語とにおいてビット値が異なる少なくとも一つの位置を、前記情報ビット列に所定のビット値を挿入する挿入位置として決定する決定ステップと、
前記情報ビット列の前記挿入位置に前記所定のビット値を挿入して、符号化前ビット列を生成する挿入ステップと、
前記符号化前ビット列を、前記擬似巡回符号化方式に基づいて符号化して得られる第３符号語を生成する符号化ステップと
を含むことを特徴とする符号化方法。
【請求項９】
受信信号を使用する擬似巡回符号化方式に基づいて復号し、符号語を生成する復号ステップと、
前記復号ステップにより得られた符号語について前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であるか否かを検査する検査ステップと、
前記符号語について、前記擬似巡回符号化方式に応じて予め定められた、送信側で生成される第１符号語と、当該第１符号語にハミング距離が最も近く前記パリティチェックにおいて正しい符号語であると判定される第２符号語との差異が現出する所定の位置にあるビット値が、予め定められた所定のビット値と同一であるか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて同一でないと判定された場合には、前記検査ステップにおいて前記符号語は前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定されたとしても、当該符号語は誤りであると判定する誤り検出ステップと
を含むことを特徴とする復号方法。
【請求項１０】
送信装置と、受信装置とからなる通信システムであって、
前記送信装置は、情報ビット列を符号化して送信するものであって、
使用する擬似巡回符号化方式に応じて、前記情報ビット列を当該擬似巡回符号化方式に従って符号化した場合に得られる第１符号語と当該擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定され前記第１符号語にハミング距離が最も近い１以上の第２符号語とにおいてビット値が異なる少なくとも一つの位置を、前記情報ビット列に所定のビット値を挿入する挿入位置として決定する決定部と、
前記情報ビット列の前記挿入位置に前記所定のビット値を挿入して、符号化前ビット列を生成する挿入部と、
前記符号化前ビット列を、前記擬似巡回符号化方式に基づいて符号化して得られる第３符号語を生成する符号化部と、
前記第３符号語を含む無線信号を送信する送信手段と、
を備え
前記受信装置は、
無線信号を受信する受信部と、
受信信号を使用する擬似巡回符号化方式に基づいて復号し、符号語を生成する復号手段と、
前記復号手段により得られた符号語について前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であるか否かを検査する検査手段と、
前記符号語について、前記擬似巡回符号化方式に応じて予め定められた、送信側で生成される第１符号語と、当該第１符号語にハミング距離が最も近く前記パリティチェックにおいて正しい符号語であると判定される第２符号語との差異が現出する所定の位置にあるビット値が、予め定められた所定のビット値と同一であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が同一でないと判定した場合には、前記検査手段が前記符号語は前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定したとしても、当該符号語は誤りであると判定する誤り検出手段と
を備える
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】
本発明は擬似巡回符号化方式に基づく符号化、復号に関し、特に正当でない符号語を正当であるとする誤検出防止の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線ＬＡＮ（Local Area Network）やＰＬＣ（Power Line Communication）等の通信システムでは、送信側装置から受信側装置へデータを伝送する際、伝送路の状態に応じた確率のもと、受信側装置において受信されるデータに誤りが発生する。このようなデータの送受信において発生し得るデータの誤りに対する対策の一つとして、受信側装置が受信したデータに誤りが含まれているか否かを検査し、受信したデータに誤りが含まれている場合に当該データを送信側装置から再送することにより、最終的に送信側装置から受信側装置へ誤りのないデータを伝送する再送制御方式がある。【０００３】
当該再送制御方式について、ＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１ｎの通信規格に従った通信を例に説明する。図２５にＩＥＥＥ８０２．１１ｎのＰＨＹフレーム構成を示す。図２５に示すＰＨＹフレームには、送信するデータ（図２５のＤＡＴＡフィールド）の前に、プリアンブル信号として、８μ秒のＬ−ＳＴＳ（Legacy - Short Training Symbol）、８μ秒のＬ−ＬＴＳ（Legacy - Long Training Symbol）、４μ秒のＳＩＧ（SIGnal field）、８μ秒のＨ−ＳＩＧ（High throughput - SIGnal field）、４μ秒のＨＳＴＦ（High throughput Short Training Field）、４μ秒のＨＬＴＦ（High throughput Long Training Field）１が付加されている。【０００４】
プリアンブル信号は、受信装置側において時間・周波数同期、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）、伝送路推定に用いられ、送信データの長さ、変調・符号化方式等のＤＡＴＡフィールドの復調に必要な情報を含んでいるため、ＰＨＹフレームの先頭に必ず付加される。また、ＤＡＴＡフィールドで送信されるデータには、誤り検出符号であるＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）符号が付加されている。【０００５】
受信側装置は、ＰＨＹフレームを受信して、所定の信号処理を施した後、受信データをＭＡＣ層処理部に送り、ＭＡＣ層における所定の処理を実行する。ＭＡＣ層の処理には、受信されたデータに対して付加されているＣＲＣ符号を用いた誤り検出が含まれる。当該誤り検出の結果、受信したデータに誤りがないと判定された場合、受信側装置は、送信側装置に対してデータが誤りなく受信できたことを示す確認応答（ＡＣＫ：ACKnowledge）を送信する。一方、誤り検出の結果、誤りがあると判定された場合、受信側装置は、ＡＣＫを送信しない。そして、送信側装置は、ＰＨＹフレームの送信が完了してから所定の時間経過しても当該ＰＨＹフレームに対するＡＣＫを受信しなかった場合に、データが受信側装置において正しく受信されなかったと判断し、再度同じデータを送信する。このような手順で、データが受信装置において誤りなく受信されるまで、送信側装置が同じデータの送信を繰り返すことにより、送信側装置から受信側装置へのデータ転送の確実性を向上させることができる。【０００６】
なお、再送制御としては、誤りが検出された場合にデータフレームの再送を要求する信号である再送要求を受信側装置が送信側装置に送信するという構成であっても実現できる。そして、送信側装置は、再送要求を受け付けた場合に、再送要求で指定されているデータフレームの再送を実行する。【０００７】
しかし、上述したＰＨＹフレーム単位での誤り検出、及び再送制御は、ＰＨＹフレームが長い場合、即ち、ＤＡＴＡフィールドのデータサイズが大きい場合にスループットの低下を招くという問題がある。これは、無線通信路の部分的な変動により、受信側装置において受信したデータの一部だけが誤っている場合であっても、送信側装置は長いＰＨＹフレームの全てを再送する必要があるためである。また、ＰＨＹフレームが長いと１回の再送に必要な時間も多くなるため、送信側装置あるいは受信側装置として複数の端末が存在している場合に、システム全体のスループットも低下してしまう。【０００８】
この問題を解決するための方法として、ＤＡＴＡフィールドを細かいブロックに区切り、サブブロックごとに再送制御を行うサブブロック再送方式が検討されている。サブブロック再送方式では、受信側装置でＰＨＹフレームを受信したときに、サブブロック単位で誤り検出を行い、誤りのあったサブブロックのみの再送を送信側装置に要求する。再送要求を受けた送信側装置は、指定されたサブブロックにプリアンブルを付加して新たなＰＨＹフレームを構成して送信する。このようにすることで、再送時にＰＨＹフレーム全体ではなく、誤りが発生したサブブロックのみを再送するだけで良いので、再送によるスループットの低下量を大幅に削減することができる。また、再送データ量が少ないため、短時間の間隙を縫って再送データを送信することができ、システム全体のスループットの低下の回避にもつながる。【０００９】
特許文献１には、最大事後確率（ＭＡＰ：Maximum A Posteriori）復号において、既知な値を有する既知ビットを含んだ送信語を復号する際に、既知ビットの値が異なる復号語については復号語候補から除外する復号方法が記載されている。当該既知ビットとしては、例えば、ＭＰＥＧ２ＴＳパケットにおける同期バイトを用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第４２０８０１７号
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Hu et al, "On the Computation of the Minimum Distance of Low-Density Parity Check codes", IEEE ICC2004
【非特許文献２】IEEE802.11n Draft2.0
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格に準拠した無線通信システムにサブブロック再送方式を適用する場合、誤り訂正符号として使われている低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ：Low-Density Parity Check）符号の符号ブロックを、サブブロックとして使うことが考えられる。しかし、ＬＤＰＣ符号ブロックをサブブロックとして再送制御を行う場合、ＬＤＰＣ符号ブロック毎に誤りの有無を検出する必要がある。【００１３】
誤り検出方法としてよく知られているＣＲＣ符号は、巡回符号を使った誤り検出符号であり、誤り検出精度が高い上に、符号化・復号処理がシフトレジスタを用いて用意に実現できるため広範に使用されている。しかし、ＣＲＣ符号を用いてＬＤＰＣ符号ブロック毎の誤りの有無を検出する場合、誤り検出に用いる冗長ビットをＬＤＰＣ符号ブロック毎に付加する必要があるため、スループットが低下するという問題がある。【００１４】
上記のスループットの低下の一例として、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎで規格化されている符号長６４８ビット、符号化率１／２のＬＤＰＣ符号ブロックに、３２ビットのＣＲＣ符号を適用する場合について説明する。符号長６４８ビット、符号化率１／２のＬＤＰＣ符号ブロックは、３２４ビットの情報ビットと、３２４ビットの冗長ビットから構成される。このＬＤＰＣ符号ブロックに３２ビットのＣＲＣ符号を適用する場合、情報ビット３２４ビットのうち３２ビットをＣＲＣ符号の冗長ビットとする必要がある。そのため、１つのＬＤＰＣ符号ブロックで送信できる情報ビットは最大２９２ビット（３２４−３２＝２９２）となり、３２４ビット全てを情報ビットとする場合と比較してスループットが約１０％（３２／３２４≒１０％）低下する。【００１５】
一方、誤り検出のための冗長ビットを付加せずにＬＤＰＣ符号ブロックの誤り検出を行った方法として、ＬＤＰＣ符号のパリティ検査を利用する方法がある。ＬＤＰＣ符号はパリティ検査行列Ｈで定義される符号であり、ＬＤＰＣ符号の符号語ｃは、必ずパリティ検査式である数１を満たす。【００１６】
【数１】
2011036864.tif 000003
【００１７】
パリティ検査を利用した誤り検出では、上記関係を利用して、受信側装置において誤り訂正復号処理後のＬＤＰＣ符号ブロックがパリティ検査式Ｈｃ＝０を満たすか否かを検査し、パリティ検査式を満たしていればそのＬＤＰＣ符号ブロックは誤りを含まないと判断し、満たしていなければそのＬＤＰＣ符号ブロックは誤りを含んでいると判断する。この方法は、ＬＤＰＣ符号が内包しているパリティ検査を使う方法であるため、誤り検出のための冗長ビットを付加する必要がなく、スループットの低下を招かないという利点がある。【００１８】
しかし、ＬＤＰＣ符号のパリティ検査を利用した誤り検出方法は、スループットの低下を回避できる一方で、１０-6〜１０-8程度の確率で誤りを含んでいるＬＤＰＣ符号ブロックに対して誤りがないと判定してしまう誤検出が発生するという問題がある。図２６を用いて、ＬＤＰＣ符号のパリティ検査を用いた誤り検出方法を示す。【００１９】
ＬＤＰＣ復号部２６１０は、受信符号語ｃrに対してＬＤＰＣ復号処理を行い、結果として得られる復号語符号語ｃdを出力する。パリティ検査部２６２０は、復号語符号語ｃdがＬＤＰＣ符号の符号語となっているか否かの検査（パリティ検査）を実行する。パリティ検査は、ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈを用いて、以下の数２が満たされるかどうかで行われる。【００２０】
【数２】
2011036864.tif 000004
【００２１】
ＬＤＰＣ復号部２６１０では、通常、ｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔ復号などのＭＡＰ復号または擬似ＭＡＰ復号を用いたＬＤＰＣ復号処理が行われる。ＭＡＰ復号及び擬似ＭＡＰ復号は、符号語を構成するそれぞれのビットの事後確率が最大となるアルゴリズムに基づいて行われるため、復号後に得られる符号語は必ずしもＬＤＰＣ符号の符号語とはならない。復号語符号語ｃdがＬＤＰＣ符号の符号語となっていない場合、即ち、上記（式２）を満たさない場合、この復号結果は誤りであるということを検出できる。【００２２】
一方、復号後符号語ｃdがＬＤＰＣ符号の符号語であるとき、即ち、上記（式２）を満たす場合、復号後符号語ｃdは正しい符号である可能性がある。なお、正しい符号語であるとは、受信側で復号して得た復号後符号語が送信側で送った符号語と同じ符号語であるということを意味する。また、ＬＤＰＣ符号の符号語であるというのは、ＬＤＰＣ符号におけるパリティチェックを満たす、即ちパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定される符号語であることを意味する。【００２３】
しかし、復号後符号語ｃdが、ＬＤＰＣ符号の符号語であることと、復号後符号語ｃdが、正しい符号語であることとは、等価ではない。何故なら、ＬＤＰＣ符号の符号語は、ＬＤＰＣ符号ブロック中の情報ビット数をｋとした場合、２k個存在し、パリティ検査では復号後符号語ｃdが２k個ある符号語のどれかと一致していることしか検査できないためである。そのため、パリティ検査による誤り検出だけでは、ＬＤＰＣ符号の符号語であるが、正しい符号語でない符号語を誤りなしとして判定することがあり、これが前述した検出精度の悪さの原因となっている。【００２４】
以下に、誤検出がどの程度の確率で発生するのかについて説明する。表１は、計算機シミュレーションによって得たＩＥＥＥ８０２．１１ｎの符号長６４８ビット、符号化率１／２のＬＤＰＣ符号のＡＷＧＮ（Addition White Gaussian Noise）通信路におけるＥｂ／Ｎ０（ｄＢ）に対するブロック誤り率及び誤検出の確率を示したものである。ここで、ブロック誤り率とは、ＬＤＰＣ復号後の符号語（ＬＤＰＣ符号ブロック）が誤りを含む確率であり、誤検出率とは、ＬＤＰＣ復号後の符号語がパリティ検査を満たすが正しい符号ではないという事象が発生する確率である。表１より、ブロック誤り率が１０-4以下となるＥｂ／Ｎ０においても、誤検出が１０-6〜１０-7程度の確率で発生していることがわかる。【００２５】
【表１】
2011036864.tif 000005
【００２６】
本発明は、上記のパリティ検査による誤り検出方法の課題を解決するためになされたものであり、ＬＤＰＣ符号のパリティ検査を用いながら、正しくない符号語を正しい符号語であると検出する誤検出の確率を低減できる符号語を生成する符号化装置及び符号化方法を提供するとともに、当該符号化装置並びに符号化方法により得られる符号語を受信して復号する復号装置及び復号方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
上記課題を解決するため、本発明に係る符号化装置は、情報ビット列を符号化して出力する符号化装置であって、使用する擬似巡回符号化方式に応じて、前記情報ビット列を当該擬似巡回符号化方式に従って符号化した場合に得られる第１符号語と当該擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定され前記第１符号語にハミング距離が最も近い１以上の第２符号語とにおいてビット値が異なる少なくとも一つの位置を、前記情報ビット列に所定のビット値を挿入する挿入位置として決定する決定部と、前記情報ビット列の前記挿入位置に前記所定のビット値を挿入して、符号化前ビット列を生成する挿入部と、前記符号化前ビット列を、前記擬似巡回符号化方式に基づいて符号化して得られる第３符号語を生成する符号化部とを備えることを特徴としている。【００２８】
また、本発明に係る符号化方法は、情報ビット列を符号化する符号化方法であって、使用する擬似巡回符号化方式に応じて、前記情報ビット列を当該擬似巡回符号化方式に従って符号化した場合に得られる第１符号語と当該擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定され前記第１符号語にハミング距離が最も近い１以上の第２符号語とにおいてビット値が異なる少なくとも一つの位置を、前記情報ビット列に所定のビット値を挿入する挿入位置として決定する決定ステップと、前記情報ビット列の前記挿入位置に前記所定のビット値を挿入して、符号化前ビット列を生成する挿入ステップと、前記符号化前ビット列を、前記擬似巡回符号化方式に基づいて符号化して得られる第３符号語を生成する符号化ステップとを含むことを特徴としている。【００２９】
また、本発明に係る復号装置は、入力された復号前ビット列に、使用する擬似巡回符号化方式に応じた復号処理を施して復号後ビット列を生成する復号手段と、前記復号後ビット列が、前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であるか否かを検査する検査手段と、前記復号後ビット列について、前記擬似巡回符号化方式に応じて予め定められた、送信側で生成される第１符号語と、当該第１符号語にハミング距離が最も近く前記パリティチェックにおいて正しい符号語であると判定される第２符号語との差異が現出する所定の位置にあるビット値が、予め定められた所定のビット値と同一であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段が同一でないと判定した場合には、前記検査手段が前記符号語ビット列は前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定したとしても、当該復号後ビット列は誤りであると判定する誤り検出手段とを備えることを特徴としている。【００３０】
また、本発明に係る復号方法は、受信信号を使用する擬似巡回符号化方式に基づいて復号し、符号語を生成する復号ステップと、前記復号ステップにより得られた符号語について前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であるか否かを検査する検査ステップと、前記符号語について、前記擬似巡回符号化方式に応じて予め定められた、送信側で生成される第１符号語と、当該第１符号語にハミング距離が最も近く前記パリティチェックにおいて正しい符号語であると判定される第２符号語との差異が現出する所定の位置にあるビット値が、予め定められた所定のビット値と同一であるか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップにおいて同一でないと判定された場合には、前記検査ステップにおいて前記符号語は前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定されたとしても、当該符号語は誤りであると判定する誤り検出ステップとを含むことを特徴としている。【００３１】
また、本発明に係る通信システムは、送信装置と、受信装置とからなる通信システムであって、
前記送信装置は、情報ビット列を符号化して送信するものであって、使用する擬似巡回符号化方式に応じて、前記情報ビット列を当該擬似巡回符号化方式に従って符号化した場合に得られる第１符号語と当該擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定され前記第１符号語にハミング距離が最も近い１以上の第２符号語とにおいてビット値が異なる少なくとも一つの位置を、前記情報ビット列に所定のビット値を挿入する挿入位置として決定する決定部と、前記情報ビット列の前記挿入位置に前記所定のビット値を挿入して、符号化前ビット列を生成する挿入部と、前記符号化前ビット列を、前記擬似巡回符号化方式に基づいて符号化して得られる第３符号語を生成する符号化部と、前記第３符号語を含む無線信号を送信する送信手段と、を備え、前記受信装置は、無線信号を受信する受信部と、受信信号を使用する擬似巡回符号化方式に基づいて復号し、符号語を生成する復号手段と、前記復号手段により得られた符号語について前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であるか否かを検査する検査手段と、前記符号語について、前記擬似巡回符号化方式に応じて予め定められた、送信側で生成される第１符号語と、当該第１符号語にハミング距離が最も近く前記パリティチェックにおいて正しい符号語であると判定される第２符号語との差異が現出する所定の位置にあるビット値が、予め定められた所定のビット値と同一であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段が同一でないと判定した場合には、前記検査手段が前記符号語は前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定したとしても、当該符号語は誤りであると判定する誤り検出手段とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００３２】
上述のような構成によって、符号化装置は、使用する擬似巡回符号化方式に応じて、定まる、送信する情報ビット列への既知ビットの挿入位置を決定して、当該挿入位置に既知ビットを挿入して符号化を実行できる。当該挿入位置は、送信する情報ビット列をそのまま符号化したときに得られる符号語と、当該符号語にハミング距離の最も近い符号語であって使用する擬似巡回符号化方式におけるパリティチェックにおいて正しい符号語として判定される符号語と、の差異が出る部分である。従って、この挿入位置に送信側と受信側とで既知となるビット値を挿入しておくことで、受信側における受信した信号を復号して得られる復号後符号語が送信時のものから変質してしまったにも関わらず擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定された場合であっても、当該復号後符号語が送信時における符号語にハミング距離の最も近い符号語であったならば、受信した信号は誤りであることを検出でき、送信時の符号語とは異なる符号語を正しい符号語であると判定する確率を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施の形態１に係るパリティチェック行列の一例を示す図である。
【図２】符号語が全て０であるとした場合の最もハミング距離が近い符号語を示す図である。
【図３】符号語に誤検出検査ビットを挿入する挿入位置を示す概念図である。
【図４】実施の形態１に係る通信システムのシステム構成を示すシステム図である。
【図５】実施の形態１に係る通信装置が備える符号化装置の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図６】実施の形態１に係る通信装置が備える復号装置の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図７】誤り検出部の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図８】符号化モード対応挿入位置決定表である。
【図９】実施の形態１に係る符号化装置の符号化における動作を示すフローチャートである。
【図１０】情報ビット列に所定のビット値を挿入する概念を示す概念図である。
【図１１】実施の形態１に係る復号装置の復号における動作を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態２に係る短縮化ビットの挿入に係る概念図である。
【図１３】実施の形態２に係る誤検出検査ビットの挿入に係る概念図である。
【図１４】実施の形態２に係る符号化装置の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図１５】実施の形態２に係る復号装置の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図１６】実施の形態２に係る符号化装置の符号化における動作を示すフローチャートである。
【図１７】実施の形態２に係る復号装置の復号における動作を示すフローチャートである。
【図１８】（ａ）はブロックＩＤを含むＬＤＰＣ符号語の構成、（ｂ）は、実施の形態３に係る符号化の概念を示す概念図、（ｃ）は符号化前ビット列の構成、（ｄ）は実施の形態３に係る符号語の構成を示す図である。
【図１９】実施の形態３に係る符号化装置の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図２０】実施の形態３に係る復号装置の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図２１】実施の形態３に係る誤り検出部の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図２２】実施の形態３に係る符号化装置の符号化における動作を示すフローチャートである。
【図２３】実施の形態３に係る復号装置の復号における動作を示すフローチャートである。
【図２４】誤り検出部の別構成例を示す機能ブロック図である。
【図２５】通信装置間で授受する信号のフレーム構成を示すデータ構成図である。
【図２６】従来におけるＬＤＰＣ復号の概念を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明の一態様である第１の符号化装置は、情報ビット列を符号化して出力する符号化装置であって、使用する擬似巡回符号化方式に応じて、前記情報ビット列を当該擬似巡回符号化方式に従って符号化した場合に得られる第１符号語と当該擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定され前記第１符号語にハミング距離が最も近い１以上の第２符号語とにおいてビット値が異なる少なくとも一つの位置を、前記情報ビット列に所定のビット値を挿入する挿入位置として決定する決定部と、前記情報ビット列の前記挿入位置に前記所定のビット値を挿入して、符号化前ビット列を生成する挿入部と、前記符号化前ビット列を、前記擬似巡回符号化方式に基づいて符号化して得られる第３符号語を生成する符号化部とを備えることを特徴とする。
【００３５】
また、本発明の一態様である第１の復号装置は、入力された復号前ビット列に、使用する擬似巡回符号化方式に応じた復号処理を施して復号後ビット列を生成する復号手段と、前記復号後ビット列が、前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であるか否かを検査する検査手段と、前記復号後ビット列について、前記擬似巡回符号化方式に応じて予め定められた、送信側で生成される第１符号語と、当該第１符号語にハミング距離が最も近く前記パリティチェックにおいて正しい符号語であると判定される第２符号語との差異が現出する所定の位置にあるビット値が、予め定められた所定のビット値と同一であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段が同一でないと判定した場合には、前記検査手段が前記符号語ビット列は前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定したとしても、当該復号後ビット列は誤りであると判定する誤り検出手段とを備えることを特徴とする。
【００３６】
また、本発明の一態様である符号化方法は、情報ビット列を符号化する符号化方法であって、使用する擬似巡回符号化方式に応じて、前記情報ビット列を当該擬似巡回符号化方式に従って符号化した場合に得られる第１符号語と当該擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定され前記第１符号語にハミング距離が最も近い１以上の第２符号語とにおいてビット値が異なる少なくとも一つの位置を、前記情報ビット列に所定のビット値を挿入する挿入位置として決定する決定ステップと、前記情報ビット列の前記挿入位置に前記所定のビット値を挿入して、符号化前ビット列を生成する挿入ステップと、前記符号化前ビット列を、前記擬似巡回符号化方式に基づいて符号化して得られる第３符号語を生成する符号化ステップとを含むことを特徴とする。
【００３７】
また、本発明の一態様である復号方法は、受信信号を使用する擬似巡回符号化方式に基づいて復号し、符号語を生成する復号ステップと、前記復号ステップにより得られた符号語について前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であるか否かを検査する検査ステップと、前記符号語について、前記擬似巡回符号化方式に応じて予め定められた、送信側で生成される第１符号語と、当該第１符号語にハミング距離が最も近く前記パリティチェックにおいて正しい符号語であると判定される第２符号語との差異が現出する所定の位置にあるビット値が、予め定められた所定のビット値と同一であるか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップにおいて同一でないと判定された場合には、前記検査ステップにおいて前記符号語は前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定されたとしても、当該符号語は誤りであると判定する誤り検出ステップとを含むことを特徴とする。
【００３８】
また、本発明の一態様である通信システムは、送信装置と、受信装置とからなる通信システムであって、前記送信装置は、情報ビット列を符号化して送信するものであって、使用する擬似巡回符号化方式に応じて、前記情報ビット列を当該擬似巡回符号化方式に従って符号化した場合に得られる第１符号語と当該擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定され前記第１符号語にハミング距離が最も近い１以上の第２符号語とにおいてビット値が異なる少なくとも一つの位置を、前記情報ビット列に所定のビット値を挿入する挿入位置として決定する決定部と、前記情報ビット列の前記挿入位置に前記所定のビット値を挿入して、符号化前ビット列を生成する挿入部と、前記符号化前ビット列を、前記擬似巡回符号化方式に基づいて符号化して得られる第３符号語を生成する符号化部と、前記第３符号語を含む無線信号を送信する送信手段と、を備え、前記受信装置は、無線信号を受信する受信部と、受信信号を使用する擬似巡回符号化方式に基づいて復号し、符号語を生成する復号手段と、前記復号手段により得られた符号語について前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であるか否かを検査する検査手段と、前記符号語について、前記擬似巡回符号化方式に応じて予め定められた、送信側で生成される第１符号語と、当該第１符号語にハミング距離が最も近く前記パリティチェックにおいて正しい符号語であると判定される第２符号語との差異が現出する所定の位置にあるビット値が、予め定められた所定のビット値と同一であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段が同一でないと判定した場合には、前記検査手段が前記符号語は前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定したとしても、当該符号語は誤りであると判定する誤り検出手段とを備えることを特徴とする。
【００３９】
当該第１の符号化装置によれば、使用する擬似巡回符号化方式によって生成される符号語と、当該擬似巡回符号化方式のパリティ検査において正しい符号語であると判定される符号語であって生成される符号語に最も近い符号語との差異がある部分に、予め定めた所定のビット値を挿入して符号化を実行する。当該方式に従って符号化された符号語は、受信側で挿入した所定のビットが予め定められたビットと異なるビットである場合は、パリティ検査において正しい符号であると判定される符号語であっても、正しくない符号語であると検出することができる。
【００４０】
本発明の一態様である第２の符号化装置は、第１の符号化装置において、前記符号化装置は、更に、前記情報ビット列の情報長が前記擬似巡回符号化方式の符号語長と符号化率に応じて定まる符号語の情報ビット部分の情報長に満たない場合に、短縮符号の短縮化ビットとして予め定められた値である既知ビットを前記情報ビット列に付加する既知ビット付加手段を備え、前記挿入部は、前記既知ビットが付加された情報ビット列のビットの並びを並び替えることで、前記所定のビット値として前記既知ビットを前記挿入位置に挿入する。
【００４１】
また、本発明の一態様である第２の復号装置は、第１の復号装置において、更に、前記所定のビットの少なくとも一部が除去された復号前短縮符号語が入力され、前記入力された復号前短縮符号語に既知の値を有する既知ビットを挿入して前記復号前ビット列を生成する挿入部を備える。
【００４２】
当該第２の符号化装置によれば、挿入する既知ビットとして、ＬＤＰＣ符号のブロック符号における情報長を調節するために元々付加することが決定されている既知ビットを用いることにより、第１の符号化装置において所定のビットを挿入することによるデータ転送のスループットの低下を抑制することができる。
【００４３】
本発明の一態様である第３の符号化装置は、第１の符号化装置において、前記符号化装置は、更に、前記既知ビット付加手段により付加された既知ビットの少なくとも一部を除去する除去手段を備える。
【００４４】
当該第３の符号化装置によれば、既知ビットを除去することで、送信する情報の情報量を抑制することができることから、データ転送のスループットを高めることができる。
【００４５】
本発明の一態様である第４の符号化装置は、第１の符号化装置において、前記符号化装置が生成する第３符号語は、複数の第３符号語間の識別のためのブロックＩＤを含み、前記挿入部は、前記ブロックＩＤを構成するビット列のビット値を前記所定のビット値として、前記挿入位置に挿入する。
【００４６】
また、本発明の一態様である第３の復号装置は、第１の復号装置において前記判定部は、前記復号後ビット列における前記所定のビットの値と、前記予め定められた所定のビット値に換えて、他の復号後ビット列における所定のビットの値から予測される値とが同一であるか否かを判定する。
【００４７】
当該第４の符号化装置によれば、挿入する既知ビットとして、元々付加される各符号語の順序を決定するブロックＩＤを用いるので、第１の符号化装置において所定のビットを挿入することによりデータ転送のスループットの低下を抑制することができる。
【００４８】
また、第３の復号装置によれば、前後する符号ブロックから得られるブロックＩＤに基づいて、判定対象のブロックＩＤが誤りであるか否かを検出、正しくない符号語を正しいと判定する誤検出防止の確率を向上させることができる。
＜実施の形態１＞
以下、本発明に係る符号化装置及び復号装置の一実施形態について図面を用いて説明する。
＜概念＞
本発明に係る符号化装置及び復号装置について説明するに当たり、まず、本発明の概念について説明する。
【００４９】
本実施例に係る符号化装置及び復号装置は、上記課題に示されるように、誤り検出において、パリティ検査を満たす符号語であって、正しくない符号語を正しい符号語であると検出する誤検出の防止確率を上げるものである。
【００５０】
上述の通り、通信路が十分なＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）が得られている場合に、復号後符号語ｃdがＬＤＰＣ符号の符号語であるが正しい符号語とならない確率は１０-6〜１０-8程度である。なお、当該確率はＬＤＰＣ符号を定義するパリティ検査行列Ｈによって異なってくる。
【００５１】
では、復号装置は、どのような復号後符号語を正しくないのに正しい符号語として間違え得るかを検討する。即ち、復号後符号語ｃdが正しい符号語以外のＬＤＰＣ符号の符号語であった場合に、当該復号後符号語ｃdが２k−１個ある正しい符号語以外のＬＤＰＣ符号の符号語である可能性が高いかについて検討する。復号後符号語ｃdは、受信側装置が正しい符号語に基づいて生成された信号を受信して得られた受信符号語ｃrをＬＤＰＣ復号して得られる。通信の過程において、十分なＳＮＲが得られているのであれば、符号語が通信の過程で変化してしまったとしても符号語の変化量は、最小になると考えられる。即ち、復号後符号語ｃdは、ＬＤＰＣ符号の符号語であって、正しくない符号語である場合、正しい符号語とハミング距離が近い符号語である可能性が高く、特に、ハミング距離が最小となる符号語（以下、最小距離符号語と呼称する）である可能性が極めて高い。そのため、従来のパリティ検査に加え、復号後符号語ｃdが正しい符号語の最小距離符号語であるか否かの検査を行えば、誤り検出の精度を実用上十分なレベルにまで向上させることができる。なお、「復号後符号語ｃdが最小距離符号語であるか否かの検査」を、最小距離符号語検査と呼称する。なお、本明細書においては、最小距離符号語は、正しい符号語からハミング距離が１以上離れているものを言うものとする。
【００５２】
では、以下、最小距離符号語検査について、一具体例を用いて説明する。
【００５３】
ここでは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎで規格化されている符号長６４８ビット、符号化率１／２のＬＤＰＣ符号を例として最小距離符号語検査を説明する。
【００５４】
図１にＩＥＥＥ８０２．１１ｎで規格されている符号長６４８ビット、符号化率１／２のＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈｂ６４８を示す。図１に示すパリティ検査行列Ｈｂ６４８は、１２×２４の行列である。
【００５５】
Ｈｂ６４８において、示される要素において、「−」で示される部分は、２７×２７のゼロ行列を示している。
【００５６】
また、０以上の整数ｐが記述されている要素は、２７×２７の単位行列を整数ｐで示される回数だけ右に巡回シフトした行列を示している。例えば、ｐの値が０の要素は２７×２７の単位行列であり、ｐの値が２２の要素は、２７×２７の単位行列を２２回右に巡回シフトした行列を表す。
【００５７】
パリティ検査行列Ｈｂ６４８はこれらの要素からなり、パリティ検査行列Ｈｂ６４８は、展開すれば、実際には、３２４×６４８の行列（Ｈｆ６４８と定義する）となる。
【００５８】
Ｈｆ６４８の各列は、６４８ビットで構成される符号語の各ビットに対応し、１列目から３２４列目が情報ビットに対応する情報ビット部、３２５列目から６４８列目がパリティビット部となる。また、Ｈｆ６４８の各行はパリティ検査式に対応する。そして、各行において、要素が１となっている列のビットの総和（排他的論理和）は０となる。また、Ｈｂ６４８により定義されるＬＤＰＣ符号は、擬似巡回ＬＤＰＣ（ＱＣ−ＬＤＰＣ：Quasi-Cyclic - Low Density Parity Check）符号と呼ばれる。
【００５９】
非特許文献１に記載されている最小距離導出手法から、Ｈｂ６４８により定義されるＬＤＰＣ符号の正しい符号語とＬＤＰＣの符号語であって正しい符号語にハミング距離が最も近い符号語との最小距離は１５であり、最小距離符号語は２７個あることが導かれる。最小距離が１５であるということは、正しい符号語と最小距離符号語とで、６４８ビット中１５ビットが異なる値を示し、残りの６３３ビットは同じ値を示していることを意味する。以下では簡単のため、正しい符号語を６４８ビットのオールゼロ符号語として説明する。６４８ビットのオールゼロ符号語は、Ｈｃ＝０を満たすため、Ｈｂ６４８の符号語である。なお、ＬＤＰＣ符号は線形符号であるため、正しい符号語がオールゼロ以外の他の符号語であっても以下の説明は一般性を失わない。
【００６０】
図２は、２７個の最小距離符号語の情報ビット部の一覧を示している。オールゼロの符号語と最小距離符号語の間で異なるビットの数は１５ビットであるが、即ち、ハミング距離は１５であるが、情報ビット部だけで見た場合に異なるビットは、３２４ビット中４ビットである。図２から、２７個の最小距離符号語には、互いに関連性があることがわかる。当該関連性とは、即ち、正しい符号語（ここではオールゼロの符号語）と異なる４ビットは、図２のＨｂ６４８でいうところの、４列目に２ビット、１０列目に１ビット、１２列目に１ビットという分布で存在していることである。
【００６１】
更に、単位行列を展開してみると、２７個の最小距離符号語は、ｎ＝１〜２７とすると、Ｈｂ６４８の４列目のｎ番目のビットと（ｎ＋１）％２７番目のビット、Ｈｂ６４８の１０列目の（ｎ＋１７）％２７番目のビット、Ｈｂ６４８の１２列目の（ｎ＋１）％２７番目のビットに対応するビットの値が正しい符号語と異なっている。このような関連性があるのは、図２で与えられるＩＥＥＥ８０２．１１ｎ準拠のＬＤＰＣ符号は、擬似巡回符号（ＱＣ−ＬＤＰＣ符号）であるため、任意の符号語を単位行列のサイズ単位、即ち、２７ビット単位で巡回させたビット列も符号語となり、且つ、ハミング重みも変わらないという性質を持つためである。なお、ここの％はモジュラ演算を意味している。
【００６２】
上記の正しい符号語と２７個の最小距離符号語との関連性を利用して、パリティ検査式を満たす復号語符号語Ｃdがｎ＝１の最小距離符号語（情報ビット部における８２番目と８３番目のビット、２６１番目のビット、２９９番目のビットの値が正しい符号語と異なる符号語）であるか否かを検出する方法について説明する。
【００６３】
送信側装置は、ｎ＝１の最小距離符号語が正しい符号語と異なる値を有する４つのビットのうち、少なくとも１つのビットを既知の値を有する既知ビットとして符号語を生成する。なお、どのビットを既知ビットとするかという情報及び既知ビットとしてどのような値を設定するかという情報は、予め、送信側装置と受信側装置との間で共有されることとする。このような既知ビットを情報ビット列に挿入することにより、受信側装置は、復号後符号語ｃdにおける既知ビットの値が送信側装置で予め定められた既知の値と同一の値であれば、復号後符号語ｃdはｎ＝１の最小距離符号語ではないと判断することができる。一方、復号後符号語ｃdにおける既知ビットの値が送信側装置で設定された既知の値と異なっていれば、受信側装置は、復号後符号語ｃdは少なくとも正しい符号語ではなく、ｎ＝１の最小距離符号語である可能性があると判断することができる。
【００６４】
受信側装置は、復号後符号語ｃdがパリティ検査を満たし、且つ、既知ビットの値が既知の値である場合にのみ、復号後符号語ｃdは誤りを含まないと判定し、それ以外の場合は、復号後符号語ｃdは誤りを含むと判定することにより、ｎ＝１の最小距離符号語である復号後符号語ｃdについて誤りを含まないと判定してしまう誤検出の可能性を排除することができる。
【００６５】
また、ｎ＝２〜２７の各最小距離符号語についても同様に、各最小距離符号語において正しい符号語と異なる値を有する４ビットのうち少なくとも１ビットを既知ビットとすることで、ｎ＝１〜２７の最小距離符号語のいずれかである復号後符号語ｃdに対して、誤りを含まないと判定してしまう誤検出の可能性を排除することができる。具体的には、受信側装置が、復号後符号語ｃdがパリティ検査を満たし、且つ、各最小距離符号語の既知ビットの値がいずれも送信側装置で設定された既知の値である場合にのみ復号後符号語ｃdは誤りを含まないと判定し、それ以外の場合には復号後符号語ｃdは誤りを含むと判定するよう構成すればよい。
【００６６】
以上のように各最小距離符号語の情報ビット部において正しい符号語と異なる値を有するビットのうちの少なくとも１ビットを、予め既知のビットとしておくことで、受信側装置は復号後符号語ｃdが正しい符号語ではなく最小距離符号語の場合に、復号後符号語ｃdが誤りを含まないと誤検出してしまうことを防止することができる。以下、この誤検出の発生を回避するために既知の値が格納される既知ビットを誤検出検査ビットと呼称する。
【００６７】
ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格の符号語長６４８ビット、符号化率１／２のＬＤＰＣ符号の場合、パリティ検査行列Ｈｂ６４８の４列目に正しい符号語と最小距離符号語との間で値の異なるビットが存在するため、パリティ検査行列Ｈｂ６４８の４列目に対応する位置にある１ビットを既知ビットとすれば、２つの最小距離符号語を同時に検出することができる。
【００６８】
そのため、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎの符号語長６４８ビット、符号化率１／２のＬＤＰＣ符号の場合、図３に示すように、パリティ検査行列Ｈｂ６４８の４列目で表される２７列のうち、奇数番目の列に対応する１４ビットを既知ビットｘとすることで、復号後符号語ｃdが２７個ある最小距離符号語のいずれであっても、復号後符号語ｃdが最小距離符号語であるかどうかを検査することができる。なお、誤検出検査ビットｘは、送信側と受信側で既知である、即ち、送信側と受信側で共通に予め既知である値が定められていればどのような値であってもよい。
【００６９】
なお、ここでは、このＨｂ６４８の４列目で表される２７列の奇数番目の列に対応する１４ビットを誤検出検査ビットとして、ハミング距離の最も近い２７個の符号語全てを除外できる例を説明するが、この１４ビットのうちいずれか一つでも誤検出検査ビットとして設定していれば、少なくとも２つのハミング距離が近い符号語を正しい符号語として誤検出してしまう可能性を除外でき、誤検出の確率を低減させることができるので、情報の伝送のスループットを高めたい場合には、１４ビットのうちの一部のみを既知ビットとすることとしてもよい。また、Ｈｂ６４８の４列目以外の場所、即ち、１０列目や１２列目などにおいて、少なくとも一つを誤検出検査ビットとして既知ビットとすれば、少なくとも１つのハミング距離の近い符号語を正しい符号語として誤検出することを除外できる。
＜構成＞
ここから、上述した誤検出を防止できる送信側装置及び受信側装置について説明する。
【００７０】
図４は、符号化装置及び復号装置が用いられる通信システムのシステム構成例を示す図である。通信システムは、送信側装置または受信側装置として機能する通信装置１０ａ、１０ｂとを含んで構成され、各通信装置１０ａ、１０ｂはネットワーク２０を介して通信する。通信装置１０ａ、１０ｂは、符号化装置１００と復号装置２００とを含んで構成される。
【００７１】
図４に示すように、通信システムは、複数の通信装置がネットワークを介して接続されており、一の通信装置は、符号化装置並びに復号装置を備えている。通信装置としては、携帯電話機や基地局装置などがある。
【００７２】
通信装置は、情報を他の通信装置に送信する場合に、本実施の形態に示す符号化（詳細は後述）を行ってから送信し、送信されてきた信号を他の通信装置が受信し、本実施の形態に示す復号（詳細は後述）を行う。
【００７３】
なお、本明細書においては、通信装置における符号化並びにＬＤＰＣ復号以外の通信に係る処理（例えば、ＡＧＣ、ＡＤＣ（Analog to Digital Convert）、ＤＡＣ（Digital to Analog Convert）、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform)、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）、直交検波等）の詳細については、従来の手法に従うものとして説明を割愛する。また、通信装置である以上、信号の送信、受信のための回路も当然に備えているが、これも、ここでは割愛する。
【００７４】
図５は、通信装置に備えられている符号化装置の機能構成を示す機能ブロック図である。
【００７５】
図５に示すように符号化装置１００は、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１と、誤検出検査ビット制御部１０２と、誤検出検査ビット挿入部１０３と、ＬＤＰＣ符号化部１０４とを含んで構成される。
【００７６】
ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１は、ＬＤＰＣ符号化に必要な各種パラメータを、ＬＤＰＣ符号化を実行する際の符号化モードに応じて記憶する機能と、符号化を実行する符号化モードを誤検出検査ビット制御部１０２とＬＤＰＣ符号化部１０４とに通知する機能を有する。符号化モードは、符号語長並びに符号化率により定まるものであり、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎの場合、規定されている符号語長は、６４８ビット、１２９６ビット、１９４４ビットの３種類があり、符号化率については、１／２、２／３、３／４、５／６の４種類がある。つまり、符号化モードは計１２種類ある。通信装置は、この３種類の符号語長と４種類の符号化率との中からそれぞれ１つを選択し、選択された符号語長と符号化率に従って符号化装置は符号化を実行する。また、各種パラメータとしては、例えば、符号語長Ｎ、情報ビット長Ｋ、冗長ビット長Ｍ、パリティ検査行列Ｈ、誤検出検査ビット数Ｄ、誤検出検査ビット挿入位置ｐなどがある。なお、これらの情報（以下、符号化モード情報という）は、送信側としては、上述したＰＨＹフレームのプリアンブル信号のＳＩＧ、Ｈ−ＳＩＧに含んで送信し、受信側は、このＳＩＧ、Ｈ−ＳＩＧを解析することにより符号化モードを得ることができる。
【００７７】
ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１は、上述した各種パラメータの一形態として定めてある、誤検出検査ビット挿入位置を規定する挿入位置決定表（詳細は後述する。）を用いて、通信装置のＣＰＵ等から指定される符号化モード情報に応じて、符号化に用いられる符号化モードを特定して、特定した符号化モードに基づく情報を誤検出検査ビット制御部１０２とＬＤＰＣ符号化部１０４とに通知する。ＬＤＰＣパラメータ記憶部１０１は、誤検出検査ビット制御部１０２には挿入する誤検出検査ビットの個数と誤検出検査ビットの挿入位置を、ＬＤＰＣ符号化部１０４には使用するパリティチェック行列Ｈを通知する。
【００７８】
誤検出検査ビット制御部１０２は、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１から通知された情報に基づき、必要な数の誤検出検査ビットを生成する。なお、誤検出検査ビットとして使用するビットの値は、送信側の装置と受信側の装置で既知の値であれば任意の値を使うことができる。以下では簡単のため、全ての誤検出検査ビットの値を０として説明する。また、誤検出検査ビット制御部１０２は、該当する符号化モードの誤検出検査ビット挿入位置ｐを、生成した誤検出検査ビットとともに、誤検出検査ビット挿入部１０３に通知する。
【００７９】
誤検出検査ビット挿入部１０３は、誤検出検査ビット制御部１０２から指定された誤検出検査ビット挿入位置ｐに、所定のビット値として誤検出検査ビット制御部から通知された誤検出検査ビットを挿入して符号化前ビット系列を生成し、ＬＤＰＣ符号化部１０４に送る。
【００８０】
ＬＤＰＣ符号化部１０４は、誤検出検査ビットが挿入された後の情報ビット系列、即ち誤検出検査ビットから送出された符号化前ビット系列に対し、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１から通知されたパリティ検査行列ＨにしたがってＬＤＰＣ符号化の処理を実行して生成した符号語を出力する機能を有する。
【００８１】
当該符号語は、送信回路で変調されてアンテナから発信される。
【００８２】
図６は、通信装置に備えられている復号装置の機能構成を示す機能ブロック図である。
【００８３】
図６に示すように復号装置２００は、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部２０１と、ＬＤＰＣ復号部２０２と、誤検出検査ビット制御部２０３と、誤り検出部２０４と、誤検出検査ビット除去部２０５とを含んで構成される。
【００８４】
ＬＤＰＣパラメータ記憶部２０１はＬＤＰＣ復号処理及び誤り検出処理に必要なパラメータ、例えば、符号長Ｎ、情報ビット長Ｋ、冗長ビット長Ｍ、パリティ検査行列Ｈ、誤検出検査ビット数Ｄ、誤検出検査ビット挿入位置ｐなどを復号装置２００で実施する符号化モードの数だけ記憶している。実施する符号化モードは、少なくとも符号語長と符号化率とを規定する符号化モード情報を、例えば、通信装置の受信回路（図示せず）から、受信した信号を復号して当該信号のプリアンブル信号に含まれるＳＩＧ及びＨ−ＳＩＧを解析して得た情報が通知される。
【００８５】
またＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部２０１は、通知された符号化モード情報に適合するパリティ検査行列Ｈ及び誤検出検査ビット挿入位置ｐを誤検出検査ビット制御部２０３に伝達する。
【００８６】
ＬＤＰＣ復号部２０２は、復号装置２００に入力される受信符号語系列に対し、ＬＤＰＣ復号処理を行う。ＬＤＰＣ復号部２０２は、ｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔ復号や、ｍｉｎ−ｓｕｍ復号などの、ＬＤＰＣ符号の復号を行うことができる任意の復号処理を実行する。ＬＤＰＣ復号部２０２は、ＬＤＰＣ復号処理の結果得られた符号語系列を、誤検出検査ビット除去部２０５、誤り検出部２０４に送る。なお、本発明はＬＤＰＣ復号の方法には依存しない。
【００８７】
誤検出検査ビット制御部２０３は、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部２０１から通知された誤検出検査ビット挿入位置ｐを誤り検出部２０４に通知するとともに、挿入している誤検出検査ビットのビット値を通知する。
【００８８】
誤検出検査ビット制御部２０３は、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部２０１から伝達された誤検出検査ビット挿入位置ｐを、誤り検出部２０４と誤検出検査ビット除去部２０５とに通知する。
【００８９】
誤り検出部２０４は、ＬＤＰＣ復号後の符号語系列の誤り検出を行って、誤り検出結果を復号装置２００の検出結果として出力する機能を有する。
【００９０】
誤り検出部２０４の詳細な機能構成を図７に示した。誤り検出部２０４は、図７に示すように、パリティ検査部２１１と誤検出検査部２１２とを含んで構成される。
【００９１】
パリティ検査部２１１は、入力された復号後符号語系列ｃdと、制御情報として与えられるＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈが、パリティ検査Ｈｃd＝０を満たすかどうかを検査する。パリティ検査部２１１は、パリティ検査の結果をソフトウェアまたはハードウェアが解読可能な形式で出力する。例えば、パリティ検査を満たす場合は「０」を出力し、満たさない場合は「１」を出力するという形式で出力する。
【００９２】
誤り検出部２０４には、復号後符号語系列ｃdと、パリティ検査結果と、制御情報として入力される誤検出検査ビットの数、値、及び挿入位置に関する情報が入力される。
【００９３】
誤検出検査部２１２は、パリティ検査結果が「０」である、即ちパリティ検査を満たすと判定されていた場合、送信側で情報ビット部に挿入している誤検出検査ビットが、既知ビットになっているかを検査する。誤検出検査部２１２は、誤検出検査結果をソフトウェアまたはハードウェアが解読可能な形式で出力する。例えば、誤検出が検査されない場合「０」を、誤検出が検査された場合「１」を出力する。誤検出検査部２１２が出力する誤検出検査結果は、誤り検出部２０４の出力の誤り検出結果となる。また、パリティ検査結果が「１」である、即ちパリティ検査を満たさないと判定されていた場合は、復号後符号語系列ｃdは、ＬＤＰＣ符号の符号語でなく、誤りであることが明確であるため、誤検出を検査する必要がない。そのため、この場合は誤検出結果を行わずに、誤検出検査結果として「１」を出力する。
【００９４】
図６に戻って誤検出検査ビット除去部２０５は、ＬＤＰＣ復号語の符号語系列に含まれる、誤検出検査ビット制御部２０３から通知された誤検出検査ビット挿入位置ｐに基づき、Ｄ個の誤検出検査ビットと、Ｍ個の冗長ビットを除去し、Ｊビットの復号情報ビット系列のみを復号装置２００の出力として出力する。
＜データ＞
ここでは、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１が記憶している符号化モード情報に応じた挿入位置決定表について説明する。挿入位置決定表は、モード番号と、符号語長と、符号化率と、挿入位置とを対応付けた情報であり、送信側と受信側双方において、予め保持されている。
【００９５】
モード番号は、符号化装置が各モードを管理すべく便宜上設定している番号である。
【００９６】
符号語長は、生成すべき符号語の符号長を示す情報である。ＩＥＥＥ８０２．１１ｎの場合、６４８、１２９６、１９４４ビットのいずれかとなる。
【００９７】
符号化率は、生成される符号語に対する情報ビット系列の割合を示す情報である。ＩＥＥＥ８０２．１１ｎの場合、１／２、２／３、３／４、５／６のいずれかになる。
【００９８】
誤検出検査ビット挿入位置は、各符号語長及び各符号化率に対応して生成される符号語において誤検出防止用の誤検出検査ビットを挿入すべき挿入位置を示す情報であり、生成されるべき符号語の情報ビット部分の先頭から数えて何ビット目に誤検出検査ビットを挿入するのかを規定している情報である。
【００９９】
送信側では、挿入位置決定表を保持していることにより、符号化モード情報で示される符号語長と符号化率に対応する挿入位置を決定して、誤検出防止用の誤検出検査ビットを挿入できる。
【０１００】
また、受信側では、挿入位置決定表を保持していることにより、誤検出検査ビットが挿入された位置を特定し、その特定した位置にあるビット値が、予め記憶している所定のビット値と同値であるか否かによって正しい符号語であるか否かを検出できる。同値でなかった場合には、送信側で生成された符号語とは異なる符号語となっていることを意味し、この場合パリティ検査において正しい符号語であると判定されていたとしても、受信に失敗したことを検出できる。
【０１０１】
なお、ここに示した挿入位置決定表は、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１、２０１が記憶しているパラメータ情報の一部であり、このほかに、各符号化モードに応じた、挿入すべき誤検出検査ビットの個数情報や、情報ビット系列の情報長等の情報も対応付けられていてよい。
＜動作＞
本実施の形態の符号化における符号化装置１００の動作を図９に示すフローチャートを用いて説明する。
【０１０２】
まず、符号化装置１００は、符号化モード情報の入力を受け付ける（ステップＳ９０１）。当該符号化モード情報は、通信装置のＣＰＵ（図示せず）等から使用する通信規格等に応じて決定されたものが通知される。
【０１０３】
ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１は、符号化モード情報で指定される符号語長と符号化率から、誤検出検査ビット挿入位置ｐを特定し、当該誤検出検査ビット挿入位置ｐと挿入すべき誤検出検査ビット数Ｄを誤検出検査ビット制御部１０２に通知する。また、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１は、符号化モード情報で指定されるパリティ検査行列ＨをＬＤＰＣ符号化部１０４に通知する（ステップＳ９０２）。
【０１０４】
誤検出検査ビット制御部１０２は、挿入すべき誤検出検査ビット数Ｄの分だけ、予め定められた既知のビットを生成し、誤検出検査ビット挿入位置ｐとともに誤検出検査ビット挿入部１０３に通知する（ステップＳ９０３）。
【０１０５】
誤検出検査ビット挿入部１０３は、誤検出検査ビット挿入位置ｐと誤検出検査ビットとして挿入すべきビット値が誤検出検査ビット制御部１０２から通知されると、送信すべき情報ビット系列から、生成する符号語長における情報ビット部分の情報長から、挿入する誤検出検査ビットの個数だけ少ない情報長の情報ビット系列を、通信装置に備えられた送信する情報を格納するバッファ等（図示せず）から取得する。
【０１０６】
そして、誤検出検査ビット挿入部１０３は、取得した情報ビット系列の先頭から、誤検出検査ビット挿入位置ｐで指定される位置に、順次通知された既知ビットを挿入する。これによって、誤検出検査ビット挿入部１０３は、符号化前ビット列を生成し、これをＬＤＰＣ符号化部１０４に伝達する（ステップＳ９０４）。
【０１０７】
ＬＤＰＣ符号化部１０４は、誤検出検査ビット挿入部１０３から伝達された符号化前ビット列に対して、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１から通知されたパリティ検査行列Ｈに従った符号化を実行して、符号語を生成して出力し（ステップＳ９０５）、処理を終了する。送信する情報を格納するバッファにデータが存在する限りこの動作を繰り返すことで符号語を生成する。
【０１０８】
ＬＤＰＣ符号化部１０４により生成された符号語は、通信装置に備えられた送信回路により、サブキャリア変調、ＦＦＴ、Ｄ／Ａ変換、直交変調等を施されてアンテナから送信されることとなる。
【０１０９】
図９のフローチャートに従って符号化を実行する際の一具体例を以下に示す。
【０１１０】
ここでは、図１のパリティ検査行列Ｈｂ６４８で定義されるＩＥＥＥ８０２．１１ｎ準拠の符号長６４８ビット、符号化率１／２のＬＤＰＣ符号を使う場合の符号化装置１００の動作について説明する。
【０１１１】
送信装置は、符号化装置１００に、符号化モード情報と符号化を行う情報ビット系列を入力する。ここで、入力情報ビット系列は、情報ブロック長（Ｋ）３２４より誤検出検査ビット数（Ｄ）１４だけ少ない３１０ビットのバイナリ系列である（Ｊ＝Ｋ−Ｄ＝３１０）。符号化モード情報は、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１に入力される。ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１は、入力された符号化モード情報に従って、ＬＤＰＣ符号化に必要なパラメータを誤検出検査ビット制御部１０２及びＬＤＰＣ符号化部１０４に設定する。誤検出検査ビット制御部１０２に設定されるパラメータとして、誤検出検査ビット数１４（Ｄ）や誤検出検査ビット挿入位置ｐ（８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８ビット目）がある。ＬＤＰＣ符号化部１０４に設定されるパラメータとして、符号長（Ｎ）６４８ビット、情報ビット長（Ｋ）３２４ビット、冗長ビット長（Ｍ）３２４ビット、パリティ検査行列Ｈ（もしくは、パリティ検査行列Ｈに関する情報が記憶されているメモリのアドレス）、符号化モードごとに異なる処理をする場合は、どの処理を行うかを指示する信号、などがある。
【０１１２】
誤検出検査ビット制御部１０２は、１４個の誤検出検査ビットを生成し、誤検出検査ビット１０３に送る。誤検出検査ビット挿入部１０３は、ＬＤＰＣ符号化部１０４に送る３２４ビットの系列の誤検出検査ビット挿入位置ｐで指示された８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８ビット目の位置にそれぞれ誤検出検査ビットを割り当てる。残りの３１０個の位置に符号化装置１００に入力された３１０個の情報ビット系列を割り当てる。誤検出検査ビット挿入部１０３は、誤検出検査ビットを挿入した後の情報ビット系列（符号化情報ビット系列）を、ＬＤＰＣ符号化部１０４に送る。
【０１１３】
ＬＤＰＣ符号化部１０４は、入力された符号化情報ビット系列にＬＤＰＣ符号化処理を施し、３２４ビットの冗長ビット系列を生成し、３２４ビットの符号化情報ビット系列と合わせて、６４８ビットの符号語ビット系列として出力する。
【０１１４】
このようにして図９に示した符号化方法に従った本実施の形態１における符号化の概念について図１０を用いて模式的に説明する。
【０１１５】
まず、図１０（ａ）に示すように、送信しようとしている情報ビット系列があったとする。
【０１１６】
すると、誤検出検査ビット制御部１０２は、符号化モード情報に応じて、誤検出検査ビットを挿入する挿入位置を決定し、その位置に既知ビットたる誤検出検査ビットを挿入する。ここは、誤検出検査ビットを挿入する数はＤ＝４であったとする。
【０１１７】
この場合、図１０（ｂ）に示されるように情報ビット系列の合間に誤検出検査ビットが挿入されて、符号化前ビット系列が生成される。
【０１１８】
ＬＤＰＣ符号化部１０４は、図１０（ｂ）に示される符号化前ビット系列に対して、ＱＣ−ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列に基づく冗長ビット系列（パリティビット系列）を付加して符号語ビット系列を生成する。
【０１１９】
なお、図１０において、Ｋビットが符号語の情報ビット系列の情報長であり、Ｍビットが情報ビット系列の情報長であり、Ｎビットが符号語の情報長である。符号語長のＮビットは、符号化モード情報によって定まり、当該符号化モード情報に含まれる符号化率によって、ＫとＭが決定される。
【０１２０】
このようにして、本実施の形態に係る符号化装置によって符号語が生成される。なお、誤検出検査ビットを情報ビット系列に挿入することによって、データ転送のスループットは低減してしまうものの、ＣＲＣ符号を付すよりも少ない情報量しか挿入しない（例えば、図２に示したようにハミング距離の最も近い符号語全てを排除するには計１４ビット分の誤検出検査ビットが挿入される）ので、ＣＲＣ符号を付すよりもデータ転送のスループットは高いといえる。
【０１２１】
次に、本実施の形態における復号装置２００の動作を図１１に示すフローチャートを用いて説明する。
【０１２２】
復号装置２００は、通信装置が受信した信号のプリアンブルを解析したことにより得られた符号語長と符号化率を含む符号化モード情報を受け付ける（ステップＳ１１０１）。
【０１２３】
符号化モード情報を受け付けたＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部２０１は、誤検出検査ビット制御部２０３に、符号化モード情報から特定される誤検出検査ビット挿入位置ｐ及び誤検出検査ビット数を通知する。また、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部２０１は、当該符号化モード情報に対応するパリティ検査行列ＨをＬＤＰＣ復号部２０２に通知する（ステップＳ１１０２）。
【０１２４】
誤検出検査ビット制御部２０３は、通知された誤検出検査ビット挿入位置ｐと、誤検出検査ビットとして挿入されている既知ビットの値を誤り検出部２０４と誤検出検査ビット除去部２０５に通知する（ステップＳ１１０３）。
【０１２５】
ＬＦＰＣ復号部２０２は、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部２０１から通知されたパリティ検査行列Ｈに従ってＬＤＰＣ復号を実行し、得られた復号後符号語を誤り検出部２０４と誤検出検査ビット除去部２０５とに通知する（ステップＳ１１０４）。
【０１２６】
誤り検出部２０４は、通知された誤検出検査ビット挿入位置に挿入されているビット値が、通知された既知ビットの値と同値であるか否かを検出する。同値である場合には、正しい符号語であると判定して「１」を、同値でない場合には正しくない符号であると判定して「０」を誤り検出結果として出力する（ステップＳ１１０５）。
【０１２７】
誤検出検査ビット除去部２０５は、復号された符号語から、通知された誤検出ビット挿入位置にあるビット値と、付加されている冗長ビットを除去して、復号情報ビット系列を出力し（ステップＳ１１０６）、復号処理を終了する。
【０１２８】
これによって、復号装置２００は、受信して復号された符号語が、パリティチェックを満たす符号語であるかどうかと、送信側で生成されたはずの符号語とはハミング距離の近い別の符号語になっていないかを検出することができる。従って、ハミング距離の近い送信側で生成された符号語とは別の符号語が正しい符号語であると判定される誤検出の確率を低減することができる。
【０１２９】
当該誤り検出と復号について一具体例を説明する。
【０１３０】
ここでは、図１のパリティ検査行列Ｈｂ６４８で定義されるＩＥＥＥ８０２．１１ｎ準拠の符号長６４８ビット、符号化率１／２のＬＤＰＣ符号を使う場合の復号装置２００の動作について説明する。
【０１３１】
受信符号語系列の入力に先立ち、符号化モード情報が復号装置２００に入力される。ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部２０１は、符号化モード情報に従って、符号化モードごとに記憶してあるＬＤＰＣ符号パラメータをＬＤＰＣ復号部２０２及び誤検出検査ビット制御部２０３に送る。誤検出検査ビット制御部２０３に設定されるパラメータとして、誤検出検査ビット数１４や誤検出検査ビット挿入位置ｐ（８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８ビット目）がある。ＬＤＰＣ符復号部２０２に設定されるパラメータとして、符号長（Ｎ）６４８ビット、情報ビット長（Ｋ）３２４ビット、冗長ビット長（Ｍ）３２４ビット、パリティ検査行列Ｈ（もしくは、パリティ検査行列Ｈに関する情報が記憶されているメモリのアドレス）、符号化モードごとに異なる処理をする場合は、どの処理を行うかを指示する信号、などがある。
【０１３２】
使用するパラメータが設定された後、受信符号語系列のＬＤＰＣ復号処理を開始する。６４８ビット分の受信符号語系列がＬＤＰＣ復号部２０２に入力される。ここで、受信符号語系列は１つビットに対して１ビットの情報を持つだけでもよいし（硬判定復号）、１つのビットに対して複数のビットの情報を持っても良い（軟判定復号）。軟判定復号の場合は、受信符号語系列として、量子化された各符号語ビットの対数尤度比を使うことができる。
ＬＤＰＣ復号部２０２は、受信符号語系列のＬＤＰＣ復号処理を行い、結果として得られる符号語系列を誤り検出部２０４及び誤検出検査ビット除去部２０５に送る。
誤検出検査ビット除去部２０５は、ＬＤＰＣ復号部２０２から送られてきた符号語系列から、誤検出検査ビット制御部２０３から知らされる誤検出検査ビット挿入位置ｐ（８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８ビット目）にあるビットを除去する。また、符号語系列中の３２４ビットの冗長ビットも除去し、結果として残る３１０ビットの系列を復号情報ビット系列として出力する。
【０１３３】
これにより、復号装置２００は、受信した符号語が、パリティ検査を満たしたとしても、正しくない符号語を正しい符号語であると判定する確率を低減することができる。
【０１３４】
以上に説明してきたように、本実施の形態１に示した符号化装置は、送信すべき情報ビット列に基づいて生成される符号語に、当該符号語とは別の符号語であって、パリティ検査を満たし、且つ、生成される符号語に最もハミング距離の近い符号語との差異が出る部分に、送信側及び受信側において予め定めた既知ビットである誤検出検査ビットを挿入して、符号化を実行する。受信側は、受信して復号した符号語について、挿入されている誤検出検査ビットが予め定められている既知ビットと異なるものになっていた場合には、受信して復号した符号語は、送信側で生成された符号語とは別のものであると判定し、正しい符号語の受信に失敗していることを検出できる。また、受信側のパリティ検査において正しいと判定される符号語であっても、送信側で生成されたものでない符号語の少なくとも一部を正しい符号語であると判定する誤検出の確率を低減できる。
＜考察＞
ここで、本実施の形態と同様に誤り訂正復号処理において既知の値を有する既知ビットを利用する特許文献１に記載された技術との差異について説明する。
【０１３５】
特許文献１には、最大事後確率（ＭＡＰ）復号において、既知な値を有する既知ビットを含んだ送信語を復号する際に、既知ビットの値が異なる復号語については復号語候補から除外する復号方法が記載されている。
【０１３６】
送信側装置の構成について、本実施の形態１と特許文献１に記載の技術とを比較すると、特許文献１に記載の技術は、例えば、ＭＰＥＧ−２ＴＳパケットの同期バイト等の送信するデータに含まれている既知ビットを利用しているため、データ列に既知ビットを挿入することはなく、既知ビットの挿入位置を制御することも行っていない。そのため、特許文献１に記載の技術では、本実施の形態１に示したように、正しい符号語と最小距離符号語とで異なる値を有するビット位置に既知ビットを挿入することにより得られる、誤り検出精度の向上という効果を得ることができない。
【０１３７】
また、受信側装置の構成について、本実施の形態１と特許文献１に記載の技術とを比較すると、特許文献１に記載の技術では、復号語候補を複数用意した中で、既知ビットが他の値となっている復号語候補を除外した後で復号を行うという復号方法が開示されており、誤り検出方法に関するものではない。特許文献１の技術は、一見したところ誤り訂正符号の前に誤検出検査を行っている構成のようでもある。しかしながら、特許文献１の技術は、復号方法として用いているＭＡＰ復号は、符号語の各ビットの事後確率を最大化する復号方法であるため、ＭＡＰ復号後の符号語系列は、必ずしも、送信側で使用した符号の符号語とはならない。若しくは、送信側で使用した符号の符号語であっても、ＭＡＰ復号の過程で既知ビットの位置にあるビットの値が変化する可能性もある。このようなことから、特許文献１記載の技術では、誤検出検査による誤り検出精度の向上という効果を得ることができない。
【０１３８】
なお、本実施の形態１において示した誤検出の防止技術は誤り訂正復号に用いる復号方法には依存しないため、特許文献１の復号方法に本実施の形態１に示した防止技術を適合させることもでき、その場合、特許文献１の復号方法だけでは得られなかった、誤り検出精度の向上という効果を得ることができる。
＜実施の形態２＞
上記実施の形態１においては、誤検出検査ビットの挿入位置を制御することで、正しくない符号語を正しい符号語であると検出してしまう誤検出の確率を低減する技術を開示したが、本実施の形態２においては、挿入する誤検出検査ビットについて予め定めたビット値を挿入するのではなく送信すべき情報を利用することによって、誤検出検査ビットを挿入したことによるデータ転送のスループットの低下を抑制する技術について説明する。
＜概念＞
符号語を生成するにあたり、実際の情報ビット系列の情報長が符号語長と符号化率で定まる情報ビット部分の情報長に足りない場合には、擬似の情報として予め定めた既知ビット（短縮化ビットともいう）を情報ビット部分の情報長に足るまで追加した上で符号化を実行する。つまり、ここで追加する既知ビットは元々追加することが決定されているものであり、この既知ビットの追加はスループットの低下を招くものではない。
【０１３９】
そこで、本実施の形態２においては、追加することが決定されているこの既知ビットを誤検出検査ビットとして、情報ビット系列に挿入して、パリティチェックにおいて正しくない符号語を正しい符号語であるとしてしまう誤検出を防止できる確率を高める例を説明する。
【０１４０】
まず、従来における短縮化ビットの挿入方法の具体例を説明し、その後に本実施の形態２における短縮化ビットを用いた誤検出検査ビットの挿入についての概念を図１２及び図１３を用いて説明する。
【０１４１】
ＬＤＰＣ符号はブロック符号であるため、ＬＤＰＣ符号の符号化では、Ｋビットの情報ビット系列を入力として符号化処理を行い、Ｋビットの情報ビット系列にＭビットの冗長ビット系列を付加したＮビットの符号語系列が出力される。図１２（ａ１）、（ｂ１）は、それぞれ入力される情報ビット系列を示し、図１２（ａ２）、（ｂ２）は、情報ビット系列をＬＤＰＣ符号のブロックサイズに分割した状態を示し、図１２（ａ３）、（ｂ３）は、分割された各情報ビット系列を符号化した状態を示し、図１２（ａ４）、（ｂ４）は、最終的に出力する符号語を示している。
【０１４２】
ここで、入力する情報ビット系列がＫビットに満たない場合を考える。ＩＥＥＥ８０２．１１ｎなどの通信システムでは、送信するデータサイズは、送信する時々によって異なるため、送信データサイズがＬＤＰＣ符号の情報ビット長Ｋの整数倍とならないことが多い。この場合、ＬＤＰＣ符号器に、Ｋビットずつ入力すると、最終のＬＤＰＣ符号ブロックの符号化は、情報ビット数がＫビット未満で符号化することになる。このような場合、図１１（ａ３）に示すように、最終のＬＤＰＣ符号ブロックにおいて、Ｋビットに満たない数（Ｓビット）だけ、既知のビット（短縮化ビット。通常、値は０）を情報ビットの後ろ、または任意の位置に追加して、Ｋビットの系列を作り、それを符号化する。そして、符号化後、追加したＬビットの既知ビットを除去した系列を符号語として出力する。このような符号化方法は短縮符号化と呼ばれている。（Ｌビットの既知ビットを除去せずに得られた符号語系列をそのまま送っても良い。）
また、複数のブロックに平均的に情報ビットを割り当てて符号化した場合でも、図１１（ｂ２）に示すように、情報ビット数がＫビット未満での符号化が発生するためＳビットの既知ビットを挿入する短縮符号化を行う。ＩＥＥＥ８０２．１１ｎでは、非特許文献２に示すように、ＬＤＰＣ符号ブロックごとに均等な数の既知ビットを情報ビット系列の後ろに付加している。
【０１４３】
ここで、短縮符号化のための既知ビット（以下、短縮ビット）は、符号器の入力ビット系列をＫビットにするために付加されるビットであるので、入力系列のどの位置に付加するかは、短縮符号化の処理自体には関わらない。そのため、本実施の形態における誤り訂正符号化装置は、短縮ビットの挿入位置を、誤検出検査ビットの位置とすることで、短縮化のための既知ビットと、誤検出検査のための既知ビットを共通化することで、スループットの低下を軽減するものである。
【０１４４】
図１２（ａ３）、（ｂ３）に示した短縮化ビットを用いた本実施の形態２における符号化の概念を図１３を用いて説明する。図１３（ａ）に示すように、情報ビット系列があり、これがＬＤＰＣ符号のブロックサイズに満たないために、図１３（ｂ）に示すように短縮化ビットが付加されるとする。
【０１４５】
このとき、短縮化ビットは、送信側、受信側で既知の値を用いており、また、どこに挿入しても良いので、これを情報ビット系列の誤検出検査ビットの挿入位置にくるように付加した短縮化ビットと情報ビットとを並び替える。つまり、情報ビットの並びの中に、誤検出検査ビットの挿入位置に短縮化ビットを挿入する。
【０１４６】
そうして図１３（ｃ）に示すような符号化前ビット列を生成する。そして、図１３（ｄ）に示すように、生成した符号化前ビット列にＬＤＰＣ符号に基づく冗長ビット（パリティビット）を付加する。このあと、挿入されている短縮化ビットは除去されてもよい。なお、図１３（ｃ）、（ｄ）においては斜線部分が情報ビット系列に該当する。
【０１４７】
なお、図１３（ｅ）は、単純に従来どおり、情報ビットの後ろに短縮化ビットを符号化した場合の符号語の例を示している。
【０１４８】
このように、本実施の形態２においては、誤検出検査ビットとして付加する短縮化ビットを用いるものである。
＜構成＞
図１４に実施の形態２に係る符号化装置１４００の機能構成を示す。図１４に示すように符号化装置１４００は、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１と、ＬＤＰＣ符号化部１０４と、誤検出検査ビット制御部１４０１と、短縮化ビット挿入部１４０２と、並び替え部１４０３と、短縮化ビット除去部１４０４とを含んで構成される。なお、符号化装置の、実施の形態１において示した符号化装置１００との差異は、短縮化ビット挿入部１４０２と、並び替え部１４０３と、短縮化ビット除去部１４０４を備えている点にある。ここでは、当該符号化装置１４００について、実施の形態１に示した符号化装置１００と異なる点について重点的に説明する。
【０１４９】
誤検出検査ビット制御部１４０１は、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１から送られてくる誤検出検査ビット数Ｄの情報と、誤検出検査ビット挿入位置ｐを並び替え部１４０３に通知する。
【０１５０】
短縮化ビット挿入部１４０２は、情報ビット系列の後部に、短縮化ビット数で与えられる数の短縮化ビットを挿入する。なお、短縮化ビットの挿入位置は、送信側と受信側の装置で何処に短縮化ビットを挿入したかがわかっていれば、情報ビット系列の後部でなくてもよい。また、短縮化ビットは、情報ビット系列の情報長が生成する符号語の情報ビット系列部分の情報長の倍数となるように挿入される。即ち、挿入すべき短縮化ビット数は、情報ビット系列の情報長と、生成される符号語の情報ビット系列部分の情報長によって定まる。
【０１５１】
並び替え部１４０３は、短縮化ビットが挿入された情報ビット系列のビット順序の並び替えを行う。具体的には、情報ビット系列の後部に位置している短縮化ビットが、誤検出検査ビット挿入位置に来るように並び替える。
【０１５２】
短縮化ビット除去部１４０４は、ＬＤＰＣ符号化部１０４から出力される符号語ビット系列に含まれている短縮化ビットを除去する。短縮化ビット除去部１４０４は、短縮化ビットを除去した符号語ビット系列を出力する。
【０１５３】
図１５には、実施の形態２に係る復号装置１５００の機能構成を示している。図１５に示すように復号装置１５００は、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部２０１と、ＬＤＰＣ復号部２０２と、誤検出検査ビット制御部２０３と、誤り検出部２０４と、短縮化ビット挿入部１５０１と、並び替え部１５０２と、並び替え部１５０３と、短縮化ビット除去部１５０４とを含んで構成される。復号装置１５００についても実施の形態１に示した符号装置２００との差異を重点的に説明する。
【０１５４】
短縮化ビット挿入部１５０１は、受信符号後系列の後ろに、短縮化ビット尤度を挿入する。なお、短縮化ビット尤度は、送信側で挿入した短縮化ビットとＬＤＰＣ復号部２０２での復号方式に応じた値である。例えば、送信側で短縮化ビットとして０を挿入し、ＬＤＰＣ復号部２０２で軟判定復号を行う場合、符号は正で絶対値の大きい値を挿入する。また、ＬＤＰＣ復号部２０２で硬判定復号を行う場合は０を挿入する。短縮化ビット挿入部１５０１は、短縮化ビット尤度を挿入した受信符号後系列を、並び替え部１５０２に伝達する。
【０１５５】
並び替え部１５０２は、短縮化ビット挿入部１５０１から伝達されてきた受信符号後系列の並び替えを行う。具体的には、短縮化ビット挿入部１５０１で挿入した短縮化ビット尤度が、後検出検査ビット制御部２０３から送られてくる後検出検査ビット位置ｐで指定される位置になるように並び替えが行われる。並び替え部１５０２は、並び替え後の受信符号後系列をＬＤＰＣ復号部２０２に送る。短縮化ビットは送信時には削除されているので、これを補った上で、短縮化ビットが並びかえられて誤検出検査ビットとして挿入されたはずの位置に復元することができる。
【０１５６】
並び替え部１５０３は、ＬＤＰＣ復号部２０２による復号処理によって得られた復号後符号語ビット系列の並び替えを行う。具体的には、短縮化ビット挿入位置ｐにある短縮化ビットが、復号後符号語ビット系列の後部に来るように並び替える。並び替え部１５０３は、並び替え後の復号後符号語ビット系列を短縮化ビット除去部１５０４に送る。
【０１５７】
短縮化ビット除去部１５０４は、並び替え部１５０３から送られてきた並び替え後の復号後符号語ビット系列の後部にある短縮化ビット及び、パリティビットを除去し、Ｊビットの情報ビット系列を得る。短縮化ビット除去部１５０４は、Ｊビットの情報ビット系列を、復号装置１５００の出力として出力する。
【０１５８】
以上が実施の形態２に係る符号化装置１４００と復号装置１５００の機能構成である。
＜動作＞
次に符号化装置１４００の符号化における動作を図１６のフローチャートを用いて説明する。なお、本フローチャートにおいて、実施の形態１の図９に示したフローチャートと同一内容の部分は説明を割愛する。
【０１５９】
図１６に示すように、誤検出検査ビット制御部１４０１は、並び替え部１４０３に誤検出検査ビットの挿入位置及びその個数を通知する（ステップＳ１６０１）。
【０１６０】
そして、符号化装置１４００の短縮化ビット挿入部１４０２は、挿入すべき短縮化ビットのビット数を示す制御情報を受け付けて、入力される情報ビット系列の後ろに、制御情報で示されるビット数の短縮化ビットを付加して並び替え部１４０３に出力する（ステップＳ１６０２）。
【０１６１】
次に、並び替え部１４０３は、受け付けた短縮化ビットが付加された情報ビット系列のビットの並び替えを実行する。具体的には、並び替え部１４０３は、生成される符号語の情報ビット部分の情報長の単位毎に、誤検出検査ビット制御部１４０１から通知された誤検出検査ビット挿入位置に、短縮化ビットが来るように並び替えを実行し、並び替えた後の符号化前ビット列をＬＤＰＣ符号化部１０４に伝達する（ステップＳ１６０３）。
【０１６２】
ＬＤＰＣ符号化部１０４は、伝達された符号化前ビット列を、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部から通知されたパリティ検査行列に基づく符号化を実行して符号語を生成し、短縮化ビット除去部１４０４に伝達する（ステップＳ９０５）。
【０１６３】
短縮化ビット除去部１４０４は生成された符号語から短縮化ビットを除去して（ステップＳ１６０４）処理を終了する。
【０１６４】
なお、本フローチャートにおいては、短縮化ビットが挿入された場合を説明しているが、情報ビット列に短縮化ビットを挿入する必要がない場合、即ち、情報ビット列の情報長が擬似巡回符号化方式のブロックの情報長に足りる場合には、上記実施の形態１に示したように、既知の値を有する誤検出検査ビットを指定されている位置に挿入する手法をとればよい。
【０１６５】
この符号化手法の一具体例を説明する。まず、付加する短縮化ビットのビット数が１４ビット以上である場合についての具体例を説明する。
【０１６６】
入力情報ビット系列の系列長（Ｊ）が、情報ブロック長（Ｋ）３２４より誤検出検査ビット数（Ｄ）１４以上少ない場合として、Ｊ＝３００の場合について説明する。このとき、短縮化ビット数（Ｓ）は、２４である。符号化モード情報は、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１に入力される。ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１は、入力された符号化モード情報に従って、ＬＤＰＣ符号化に必要なパラメータを誤検出検査ビット制御部１０２およびＬＤＰＣ符号化部１０４に設定する。誤検出検査ビット制御部１０２に設定されるパラメータとして、誤検出検査ビット数１４や誤検出検査ビット挿入位置ｐ（８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８ビット目）がある。ＬＤＰＣ符号化部１０４に設定されるパラメータとして、符号長（Ｎ）６４８ビット、情報ビット長（Ｋ）３２４ビット、冗長ビット長（Ｍ）３２４ビット、パリティ検査行列Ｈ（もしくは、パリティ検査行列Ｈに関する情報が記憶されているメモリのアドレス）、符号化モードごとに異なる処理をする場合は、どの処理を行うかを指示する信号、などがある。
【０１６７】
３００ビットからなる入力情報ビット系列は、短縮化ビット挿入部１４０２に入力される。短縮化ビット挿入部１４０２は、入力情報ビット系列の後部に２４ビットの短縮化ビットを挿入する。短縮化ビット挿入部１４０２は、短縮化ビットを挿入して３２４ビットの長さとなった情報ビット系列を並び替え部１４０３に送る。
【０１６８】
並び替え部１４０３は、３２４ビットの情報ビット系列の並び替えを行う。並び替え部１４０３は、情報ビット系列の後ろから１４ビットの短縮化ビットと、誤検出検査ビット挿入位置ｐで指示された８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８ビット目の位置あるビットの並び替えを行う。このようにすることで、誤検出検査ビット挿入位置ｐにあるビットは全て既知のビットとすることができる。並び替え部１４０３は、並び替え後の情報ビット系列をＬＤＰＣ符号化部１０４に送る。なお、並び替え部１４０３での並び替え処理は、誤検出検査ビット挿入位置ｐにあるビットと、短縮化ビットが並び替えられるような並び替え規則であれば、どのような並び替え規則を使っても良い。
【０１６９】
ＬＤＰＣ符号化部１０４は、入力された符号化情報ビット系列にＬＤＰＣ符号化処理を施し、３２４ビットの冗長ビット系列を生成し、３２４ビットの符号化情報ビット系列と合わせて、６４８ビットの符号語ビット系列として短縮化ビット除去部１４０４に送る。
【０１７０】
短縮化ビット除去部１４０４は、符号語ビット系列から、短縮化ビット挿入部１４０２で挿入したＳ＝２４ビットの短縮化ビットを取り除くという処理を行う。短縮化ビット除去の結果、符号語ビット系列は、３００＋３２４＝６２４ビットのビット系列となる。短縮化ビット除去部１４０４は、６２４ビットの符号語系列を符号化装置１４００の出力として出力する。
【０１７１】
このようにして符号語が生成される。
【０１７２】
ところで、上記実施の形態１に示したように、全ての最小距離符号語についての誤り検出を実行するには、誤検出検査ビットとして少なくとも１４ビット挿入する必要がある。しかし、情報ビット列の情報長によっては、短縮化ビットのビット数が１４に満たないことも有り得る。よって、ここから、付加すべき短縮化ビットのビット数が１４未満である場合の具体例を説明する。なお、符号化装置自体は、単純に指定された数の短縮化ビット数を付加し、これを、指定されている誤検出検査ビット挿入位置に来るように並び替えるだけであり、基本的には、図１６に示したフローチャートに従って動作するものであり、図１６に示したフローチャートは、付加される短縮化ビットの個数の大小によってその一般性を失うものではない。
【０１７３】
次に、短縮化ビット数（Ｓ）が誤検出検査ビット数（Ｄ）より少ない場合について説明する。例として、Ｊ＝３２０ビットの場合を説明する。このとき、Ｓ＝４、Ｄ＝１４である。
【０１７４】
３２０ビットからなる入力情報ビット系列は、短縮化ビット挿入部１４０２に入力される。短縮化ビット挿入部１４０２は、入力情報ビット系列の後部に４ビットの短縮化ビットを挿入する。短縮化ビット挿入部１４０２は、短縮化ビットを挿入して３２４ビットの長さとなった情報ビット系列を並び替え部１４０３に送る。
【０１７５】
並び替え部１４０３は、３２４ビットの情報ビット系列の並び替えを行う。並び替え部１４０３は、情報ビット系列の後ろから４ビットの短縮化ビットと、誤検出検査ビット挿入位置ｐで指示された内の４つのビット、例えば、８２、８４、８６、８８ビット目の位置あるビットの並び替えを行う。このようにすることで、誤検出検査ビット挿入位置ｐの４つのビットを既知のビットとすることができる。並び替え部１４０３は、並び替え後の情報ビット系列をＬＤＰＣ符号化部１０４に送る。なお、並び替え部１４０３での並び替え処理は、誤検出検査ビット挿入位置ｐから選ぶ４つの位置は、送信側と受信側で既知の位置であれば上述の４つ以外であっても良い。４つの位置を異なるものにすることで、誤検出を検査できる符号語が変わるだけで、誤検出を検査できる確率は平均的には変わらない。なお、短縮化ビット数Ｓが誤検出検査ビット数Ｄより少ないので、全ての最小距離符号語を検出できるわけではないので、Ｓ≧Ｄの場合より、誤検出検査確率は低下してしまう。
【０１７６】
ＬＤＰＣ符号化部１０４は、入力された符号化情報ビット系列にＬＤＰＣ符号化処理を施し、３２４ビットの冗長ビット系列を生成し、３２４ビットの符号化情報ビット系列と合わせて、６４８ビットの符号語ビット系列として短縮化ビット除去部１４０４に送る。
【０１７７】
短縮化ビット除去部１４０４は、符号語ビット系列から、短縮化ビット挿入部１４０２で挿入したＳ＝４ビットの短縮化ビットを取り除くという処理を行う。短縮化ビット除去の結果、符号語ビット系列は、３２０＋３２４＝６４４ビットのビット系列となる。短縮化ビット除去部１４０４は、６４４ビットの符号語系列を符号化装置１４００の出力として出力する。
【０１７８】
なお、符号化装置１４００は、短縮化ビット挿入部１４０２を備え、符号化装置１４００の内部で短縮化ビット挿入を行う構成を取っているが、これに限るものではなく、例えば、短縮化ビットを挿入済みの情報ビット系列を入力としても良い。この場合、符号化装置１４００の内部で短縮化ビットの挿入処理を行わないので、符号化装置１４００の内部に短縮化ビット挿入部１４０２は不要となる。
【０１７９】
こうして生成される符号語が変調等されて送信されて受信した場合の復号装置１５００の動作を図１７のフローチャートを用いて説明する。なお、実施の形態１の図１１に示したフローチャートと共通する内容についての説明は割愛する。
【０１８０】
ステップＳ１７０１においては、誤検出検査ビット制御部２０３は、誤り検出部２０４と、並び替え部１５０２と、短縮化ビット除去部１５０４に、誤検出検査ビットの挿入位置、及び、誤検出検査ビットとして用いられている既知の値を通知する。
【０１８１】
次に、短縮化ビット挿入部１５０１は、制御情報に基づいて短縮化ビット尤度を受信符号語系列に挿入する（ステップＳ１７０２）。ここで挿入する短縮化ビット尤度は、短縮化ビット及びその短縮化ビットに基づいて生成されるパリティビットの分だけ付加する。
【０１８２】
そして、並び替え部１５０２は、短縮化ビット尤度が付加された受信符号語系列を、当該短縮化ビット尤度が誤検出検査ビット挿入位置にくるように並び替えを実行する（ステップＳ１７０３）。
【０１８３】
ステップＳ１７０４においては、並び替え部１５０３は、復号後符号語に挿入されている短縮化ビット尤度が情報ビット系列の後部に来るように、誤検出検査ビット挿入位置にあるビットを抽出し、情報ビット系列の後部に移動させる。
【０１８４】
そして、短縮化ビット除去部１５０４は、並び替えられた復号後符号語から、パリティビットと、後部に移動した短縮化ビットとを除去して（ステップＳ１７０５）、復号情報ビット系列を出力して処理を終了する。
【０１８５】
図１７に示したフローチャートに従って復号装置が復号を実行した場合の動作の一具体例を説明する。
【０１８６】
図１のパリティ検査行列Ｈｂ６４８で定義されるＩＥＥＥ８０２．１１ｎ準拠符号長６４８ビット、符号化率１／２のＬＤＰＣ符号を使う場合の復号装置１５００の動作について説明する。
【０１８７】
受信符号語系列の入力に先立ち、符号化モード情報と短縮化ビット数が復号装置１５００に入力される。ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部２０１は、符号化モード情報に従って、符号化モードごとに記憶してあるＬＤＰＣ符号パラメータをＬＤＰＣ復号部２０２および誤検出検査ビット制御部２０３に送る。誤検出検査ビット制御部２０３に設定されるパラメータとして、誤検出検査ビット数１４や誤検出検査ビット挿入位置ｐ（８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８ビット目）がある。ＬＤＰＣ符復号部２０２に設定されるパラメータとして、符号長（Ｎ）６４８ビット、情報ビット長（Ｋ）３２４ビット、冗長ビット長（Ｍ）３２４ビット、パリティ検査行列Ｈ（もしくは、パリティ検査行列Ｈに関する情報が記憶されているメモリのアドレス）、符号化モードごとに異なる処理をする場合は、どの処理を行うかを指示する信号、などがある。
【０１８８】
情報ビット系列数Ｊが３００、短縮化ビット数Ｓが２４の場合の例を説明する。使用するパラメータが設定された後、受信符号語系列のＬＤＰＣ復号処理を開始する。６２４ビット分の受信符号語系列が短縮化ビット挿入部１５０１に入力される。短縮化ビット挿入部１５０１は、受信符号語系列中の情報ビットに対応する部分と、パリティビットに対応する部分の間（情報ビットに対応する部分の後部）に２４ビット分の短縮化ビット尤度を挿入する。この結果、受信符号語系列中の情報ビットに対応する部分は２４ビット分増える。短縮化ビット挿入部１５０１は、短縮化ビット尤度挿入後の受信符号語系列を並び替え部１５０２に送る。
【０１８９】
並び替え部１５０２は、受信符号語系列の並び替えを行う。並び替え部１３２０は、誤検出検査ビット数Ｄが１４なので、受信符号語系列の情報ビット系列に対応する部分の後ろから１４個の尤度（挿入した短縮化ビット尤度に対応する部分）を、誤検出検査ビット挿入位置ｐ（８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８ビット目）で指定される位置に挿入するような並び替えを行う。並び替え部１５０２は、並び替え後の受信符号語系列をＬＤＰＣ復号部２０２に送る。
【０１９０】
ＬＤＰＣ復号部２０２は、受信符号語系列のＬＤＰＣ復号処理を行い、結果として得られる符号語系列を誤り検出部２０４および並び替え部１５０３に送る。
【０１９１】
並び替え部１５０３では、誤検出検査ビット挿入位置ｐ（８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８ビット目）にあるビットを復号後符号語ビット系列の情報ビット系列に対応する部分の後部に移動する。並び替え部１５０３は、並び替え後の復号後符号語ビット系列を短縮化ビット除去部１５０４に送る。
【０１９２】
短縮化ビット除去部１５０４は、並び替え部１５０３から送られてきた復号後符号語ビット系列の情報ビット系列に対応する部分の後ろから２４ビットを除去し、さらに、パリティビット系列に対応する３２４ビットを除去する。短縮化ビット除去部１５０４は、除去の結果得られた３００ビットを復号情報ビット系列として出力する。
【０１９３】
誤り検出部２０４の構成、及び処理内容、即ち誤検出検査ビットとして挿入されている短縮化ビット尤度と短縮化ビットとして用いる既知の値との比較の処理は実施の形態１で説明した処理と、と同じであるので、説明を省略する。
【０１９４】
次に、情報ビット系列数Ｊが３２０、短縮化ビット数Ｓが４の場合の例を説明する。６２０ビット分の受信符号語系列が短縮化ビット挿入部１５０１に入力される。短縮化ビット挿入部１５０１は、受信符号語系列中の情報ビットに対応する部分と、パリティビットに対応する部分の間（情報ビットに対応する部分の後部）に４ビット分の短縮化ビット尤度を挿入する。この結果、受信符号語系列中の情報ビットに対応する部分は４ビット分増える。短縮化ビット挿入部１５０１は、短縮化ビット尤度挿入後の受信符号語系列を並び替え部１５０２に送る。
【０１９５】
並び替え部１５０２は、受信符号語系列の並び替えを行う。並び替え部１５０２は、受信符号語系列の情報ビット系列に対応する部分の後ろから４個の尤度（挿入した短縮化ビット尤度に対応する部分）が、誤検出検査ビット挿入位置ｐのうち、送信側の符号化装置１４００の並び替え部１４０３で短縮化ビットを挿入した位置（上述の例では８２、８４、８６、８８ビット目）で指定される位置に挿入されるような並び替えを行う。並び替え部１５０２は、並び替え後の受信符号語系列をＬＤＰＣ復号部２０２に送る。
【０１９６】
ＬＤＰＣ復号部２０２は、受信符号語系列のＬＤＰＣ復号処理を行い、結果として得られる符号語系列を誤り検出部２０４および並び替え部１５０３に送る。
【０１９７】
並び替え部１５０３では、誤検出検査ビット挿入位置ｐのうち短縮化ビットが挿入されている４つの位置（８２、８４、８６、８８ビット目）にあるビットを復号後符号語ビット系列の情報ビット系列に対応する部分の後部に移動する。並び替え部１５０３は、並び替え後の復号後符号語ビット系列を短縮化ビット除去部１５０４に送る。
【０１９８】
短縮化ビット除去部１５０４は、並び替え部１５０３から送られてきた復号後符号語ビット系列の情報ビット系列に対応する部分の後ろから４ビットを除去し、さらに、パリティビット系列に対応する３２４ビットを除去する。短縮化ビット除去部１５０４は、除去の結果得られた３２０ビットを復号情報ビット系列として出力する。
【０１９９】
以上のように、誤検出検査ビットを挿入するにあたって、実施の形態１においては、誤検出検査ビットを挿入した分だけ、データ伝送のスループットが低下していたが、本実施の形態２に示したように、元々情報ビット系列を符号語の符号長と符号化率から求まる情報ビット部分の情報長の倍数となっていない場合に、足りないビットを補う意味で元々挿入することとなっている既知ビットを、誤検出検査ビットとして用いることで、スループットの低下を抑制することができる。元々挿入することが決定されているものを用いることによって、新たな誤検出検査ビットの挿入を実行しなくとも良いことになるので、その結果誤検出検査ビットの挿入によるスループットの低下を招かなくなる。
【０２００】
そして上記説明した構成により、復号装置１５００は、受信符号語系列を復号し、その結果に対して誤り検出を行うことができる。本実施の形態における復号装置１５００は、ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈを使ったパリティ検査に加え、ＬＤＰＣ復号後の符号語が正しい符号語の最小距離符号語になっていないかの検査を行う構成としたので、従来のパリティ検査だけの誤り検出に比べて、誤り検出の精度を大幅に向上することができる。
【０２０１】
なお、本実施の形態では、誤検出検査ビットとして短縮化ビットを代用し、それ以外の既知ビットは使用しない構成を示したが、これに限るものではなく、例えば、短縮化ビット数が誤検出検査ビット数より少ない場合は、短縮化ビットに加え、誤検出検査ビット数に不足する分の既知ビットを挿入するという構成にしても良い。このようにすることで、短縮化ビット数が誤検出検査ビット数より少ない場合であっても、誤検出検査の精度を向上させることができる。
＜実施の形態３＞
上記実施の形態２においては、挿入する誤検出検査ビットとして情報長が足りない場合に挿入する既知ビットを用いる例を説明したが、本実施の形態３においては、誤検出検査ビットとして別のビット値を利用する例を説明する。
＜概念＞
符号語長と符号化率によって定まる符号語の情報ビット部分の情報長が、送信すべき情報ビット系列の情報長よりも短い場合には、複数の符号語を生成して、データを送信することとなる。このとき、生成した複数の符号語について、それが送信すべき情報ビット系列の何番目の符号語であるかを示すブロックＩＤビットを付加して送信する。この場合に生成される符号語は、図１８（ａ）に示すように、先頭Ｂビット分がブロックＩＤビット、Ｊビットの情報ビット、Ｍビットのパリティビット（冗長ビット）からなる。なお、Ｋ＋Ｍビットが符号語長に相当し、Ｋビット及びＭビットは符号化率によって定まる。
【０２０２】
そこで、本実施の形態３においては、この付加されるＩＤブロックの各ビット値を誤検出検査ビットとして挿入する。送信したデータは基本的には、ＩＤブロックの順序で受信するので、その順序で復号されるはずである。このとき、受信側において誤検出検査ビットが挿入されている位置からビットを抜き出してＩＤブロックを復元したときに、そのＩＤブロックで示される番号が、受信した順序と異なるとき、データ転送中に送信データが変質したものとの推定することができ、この場合、受信した符号語がＱＣ−ＬＤＰＣのパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定されても正しくない符号語であると判定する。
【０２０３】
ここで、ＬＤＰＣ符号ブロックのブロックＩＤビットについて説明する。ブロック再送方式を行うためには、正しく送信された・されなかったブロックや、再送で選択的に送信するブロックがどのブロックなのかを送信側・受信側で識別する必要がある。どのブロックかを識別する方法の一例として、ＬＤＰＣ符号ブロック内部にブロック識別子であるブロックＩＤビットを挿入する方法がある。この方法は、ＬＤＰＣ符号ブロックの一部分のビットをブロックＩＤビットとして使用するものである。
【０２０４】
図１８にブロックＩＤビットを挿入したＬＤＰＣ符号のビット系列の図を示す。ブロックＩＤビットを挿入したＬＤＰＣ符号のビット系列では、図１８（ａ）に示すようにＬＤＰＣ符号ブロックの情報ビット系列Ｋビットのうち、ＢビットをブロックＩＤビットとし、残りのＪビットを情報ビットとしている。また、ＬＤＰＣ符号化語の符号語ビット系列は、ブロックＩＤビットを含んだＫ（＝Ｂ＋Ｊ）ビットの情報系列に、Ｍビットのパリティビット系列が付加されたものになる。また、ブロックＩＤビットはＬＤＰＣ符号ブロックごとに異なる値が挿入される。
【０２０５】
ここで、ブロックＩＤビットは、そのＬＤＰＣ符号ブロックを識別するために挿入されるビットなので、送信側と受信側で挿入位置を共有していれば、ブロックＩＤビットの挿入位置に規定はない。そのため、本実施の形態３における誤り訂正符号化装置は、ブロックＩＤビットの挿入位置を、誤検出検査ビットの位置とすることで、ブロックＩＤビットを誤検出検査のための既知ビットとして共通化することで、スループットの低下を軽減するものである。
【０２０６】
図１８（ａ）は、従来のブロックＩＤビットを付加した符号語を示しているが、本実施の形態３においては、図１８（ｂ）に示されるようにブロックＩＤビットが付加されている情報ビット系列の、ブロックＩＤビットを、情報ビット部分の先頭から定まる誤検出検査ビット挿入位置に挿入していくことにより、図１８（ｃ）に示すような符号化前ビット列を生成し、これを符号化して、図１８（ｄ）に示すような符号語を生成する。なお、図１８（ｃ）、（ｄ）の斜線部分が情報ビット部分であり、その間の空白部分が誤検出検査ビットとして挿入されたブロックＩＤビットである。
＜構成＞
図１９に実施の形態３に係る符号化装置１９００の機能構成を示した。図１９に示すように、符号化装置１９００は、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１と、ＬＤＰＣ符号化部１０４と、誤検出検査ビット制御部１９０１と、並び替え部１９０２とを含んで構成される。
【０２０７】
誤検出検査ビット制御部１９０１は、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１から通知された誤検出検査ビット挿入位置を、並び替え部１９０２に伝達する。
【０２０８】
並び替え部１９０２は、誤検出検査ビットから通知された誤検出検査ビット挿入位置に、ブロックＩＤを形成する情報ビットがくるように、情報ビット系列の並び替えを実行して符号化前ビット列を生成してＬＤＰＣ符号化部１０４に出力する。
【０２０９】
図２０に実施の形態３に係る復号装置２０００の機能構成を示した。図２０に示すように復号装置２０００は、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部２０１と、ＬＤＰＣ復号部２０２と、誤検出検査ビット制御部２０３と、パリティビット除去部２００１と、並び替え部２００２と、誤り検出部２００３と、を含んで構成される。
【０２１０】
パリティビット除去部２００１は、ＬＤＰＣ復号部２０２が復号した復号後符号語ビット系列からＭビットのパリティビットを除去する。パリティビット除去部２００１は、パリティビットを除去した情報ビット系列のみを並び替え部２００２に伝達する。
【０２１１】
並び替え部２００２は、誤検出検査ビット挿入位置にあるビットを抽出して、情報ビット系列の先頭に移動させる。並び替え部２００２は、誤検出検査ビット挿入位置にあるビットを先頭に移動させて得られる復号情報ビット系列を出力する。
【０２１２】
誤り検出部２００３は、ＬＤＰＣ復号部２０２から送られてくる復号後符号語ビット系列の誤り検出を行う。誤り検出部２００３は、誤り検出結果を、復号装置２０００の出力として出力する。
【０２１３】
誤り検出部２００３の詳細構成を図２１に示す。図２１に示すように誤り検出部２００３は、パリティ検査部２１１と誤検出検査部２１０１とを含んで構成される。パリティ検査部２１１は、実施の形態１に示したものと同様の処理を行うので、ここでは、その詳細は割愛する。
【０２１４】
誤検出検査部２１０１は、パリティ検査結果が「０」である場合、誤検出検査ビット挿入位置ｐ１で示される位置に挿入されているブロックＩＤビットの検査を行う。誤検出検査部２１０１には、復号後符号語系列ｃdと、パリティ検査結果と、制御情報として入力される誤検出検査ビットの数、値、および挿入位置に関する情報が入力される。誤検出検査部２１０１は、ブロックＩＤビットが不正な値になっていないかどうかを判定し、不正な値である場合、ブロックＩＤビットに誤りが含まれていると判断する。誤検出検査ビット挿入位置ｐ１に挿入されているブロックＩＤビットに誤りが含まれている場合、その符号語は、正しい符号語の最小距離符号語であるため、誤検出となる。一方、ブロックＩＤビットが不正な値でない場合、誤検出検査部１７０１は、誤検出がないと判断する。
【０２１５】
ここで、ブロックＩＤビットの不正な値とは、ブロックＩＤビットの値が送信側と受信側で予め決めたいくつかの値以外である場合が挙げられる。例えば、送信側と受信側でブロックＩＤとして、使用する値が複数定められており、受信側において、誤検出検査ビット挿入位置にあるビットを抽出して得られたブロックＩＤビットがその複数の値のいずれとも同一でない場合に不正な値となる。
【０２１６】
また、その他の例として、前後のブロックＩＤビットの値と参照し、ブロックＩＤビットが送信側と受信側で予め決めた規則に載っていない場合がある。例えば、１つのＰＨＹフレームに含まれるＬＤＰＣ符号ブロックを先頭から順に、連続する番号でブロックＩＤを与えた場合、誤検出検査の結果、前後のＬＤＰＣ符号ブロックのブロックＩＤと連続しないブロックＩＤを検出した場合、不正なブロックＩＤであるといえる。つまり、送信側で生成するＬＤＰＣ符号ブロックの順序が、０１、０２、０３、０４、・・・などと定められ、ブロックＩＤとしてその値が使用されていた場合、受信側で誤検出検査ビット挿入位置にあるブロックＩＤを得たところ、０１、０２、１３、０４、などとなっていた場合には、１３のブロックＩＤビットを有するＬＤＰＣ符号ブロックは、例えＬＤＰＣ符号の符号語であっても、誤りであると判定することができる。
【０２１７】
誤検出検査部２１０１は、誤検出検査結果をソフトウェアまたはハードウェアが解読可能な形式で出力する。例えば、誤検出が検査されない場合「０」を、誤検出が検査された場合「１」を出力する。誤検出検査部１７０１が出力する誤検出検査結果は、誤り検出部１６０３の出力の誤り検出結果となる。また、パリティ検査結果が「１」の場合は、復号後符号語系列ｃdは、ＬＤＰＣ符号の符号語でなく、誤りであることが明確であるため、誤検出を検査する必要がない。そのため、この場合は、誤検出検査部２１０１は誤検出検査を行わずに、誤検出検査結果として「１」を出力する。
＜動作＞
次に符号化装置１９００の符号化における動作を図２１のフローチャートを用いて説明する。ここでは、実施の形態１において図９に示した動作と異なる動作のみを説明する。
【０２１８】
ステップＳ２２０１において、誤検出検査ビット制御部１９０１は、誤検出検査ビットの挿入位置を並び替え部１９０２に通知する（ステップＳ２２０１）。
【０２１９】
そして、並び替え部１９０２は、通知された誤検出検査ビットの挿入位置に従い、情報ビット系列の情報部分の先頭から、当該誤検出検査ビットの挿入位置で示される位置に、情報ビット系列の先頭に配されているブロックＩＤビットがくるように、情報ビット系列の並び替えを実行して、符号化前ビット系列を生成して、ＬＤＰＣ符号化部１０４に伝達する（ステップＳ２２０２）。
【０２２０】
符号化装置１９００の符号化動作における一具体例を説明する。
【０２２１】
次に、図１のパリティ検査行列Ｈｂ６４８で定義されるＩＥＥＥ８０２．１１ｎ準拠符号長６４８ビット、符号化率１／２のＬＤＰＣ符号を使う場合の符号化装置１９００の動作について説明する。
【０２２２】
送信装置は、符号化装置１９００に、符号化モード情報とブロックＩＤビットを含んだ情報ビット系列を入力する。ここで、情報ビット系列の先頭８ビットがブロックＩＤビットであるとする。この場合Ｂ＝８である。符号化モード情報は、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１に入力される。ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１は、入力された符号化モード情報に従って、ＬＤＰＣ符号化に必要なパラメータを誤検出検査ビット制御部１９０１およびＬＤＰＣ符号化部１０４に設定する。誤検出検査ビット制御部１９０１に設定されるパラメータとして、Ｂ個の誤検出検査ビット挿入位置ｐ１（例えば８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６ビット目）がある。ＬＤＰＣ符号化部１０４に設定されるパラメータとして、符号長（Ｎ）６４８ビット、情報ビット長（Ｋ）３２４ビット、冗長ビット長（Ｍ）３２４ビット、パリティ検査行列Ｈ（もしくは、パリティ検査行列Ｈに関する情報が記憶されているメモリのアドレス）、符号化モードごとに異なる処理をする場合は、どの処理を行うかを指示する信号、などがある。
【０２２３】
８ビットのブロックＩＤビットを含んだ３２４ビットの情報ビット系列は、並び替え部１９０２に入力される。
【０２２４】
並び替え部１９０２は、３２４ビットの情報ビット系列の並び替えを行う。並び替え部１９０２は、情報ビット系列の先頭８ビットのブロックＩＤビットと、誤検出検査ビット挿入位置ｐ１で指示された８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６ビット目の位置にあるビットの並び替えを行う。このようにすることで、誤検出検査ビット挿入位置ｐ１にあるビットをブロックＩＤビットとすることができる。並び替え部１９０２は、並び替え後の情報ビット系列をＬＤＰＣ符号化部１０４に送る。なお、並び替え部１９０２での並び替え処理は、誤検出検査ビット挿入位置ｐ１にあるビットと、ブロックＩＤビットが並び替えられるような並び替え規則であれば、どのような並び替え規則を使っても良い。
【０２２５】
ＬＤＰＣ符号化部１０４は、入力された符号化情報ビット系列にＬＤＰＣ符号化処理を施し、３２４ビットの冗長ビット系列を生成し、３２４ビットの符号化情報ビット系列と合わせた６４８ビットの符号語ビット系列を符号化装置１９００の出力として出力する。
【０２２６】
こうして生成される符号語が変調等されて送信されたものを受信した場合の復号装置２０００の動作を図２３のフローチャートを用いて説明する。ここでは、実施の形態１の図１１に示した動作と異なる部分のみを説明する。
【０２２７】
ステップＳ２３０１において、誤り検出部２００３は、パリティ検査部２１１がパリティチェックを実行した後に、誤検出検査部２１０１が誤検出検査ビット挿入位置にあるビットからなるブロックＩＤビットが、予測されるビット値と同一であるかを比較して、誤り検出を実行して、誤り検出結果を出力する。例えば、ブロックＩＤビットとして、予め定められた複数の値の中のいずれかを用いることを送信側と受信側で規定していた場合には、そのいずれかの値と一致するかどうかを、連続する符号ブロックの順序に基づく検査を実行する場合には、その前後するＬＤＰＣ符号ブロックのブロックＩＤビットとの連続性が保たれているかどうかを検出する。なお、後者の場合には、前後のＬＤＰＣ符号ブロックのブロックＩＤから予測されるブロックＩＤと一致するか否かの比較を行う（ステップＳ２３０１）。
【０２２８】
パリティビット除去部２３０１は、復号後符号語から、Ｍビットのパリティビットを除去し、情報ビット系列のみを並び替え部２００２に伝達する（ステップＳ２３０２）。
【０２２９】
そして、並び替え部２００２は、誤検出検査ビット挿入位置にあるビットを情報ビット系列の先頭に移動させる並び替えを実行して、復号情報ビット系列を生成して出力する（ステップＳ２３０３）。
【０２３０】
当該、復号装置２０００の復号動作における一具体例を説明する。
【０２３１】
図１のパリティ検査行列Ｈｂ６４８で定義されるＩＥＥＥ８０２．１１ｎ準拠符号長６４８ビット、符号化率１／２のＬＤＰＣ符号を使う場合の復号装置２０００の動作について説明する。
【０２３２】
受信符号語系列の入力に先立ち、符号化モード情報が復号装置２０００に入力される。ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部２０１は、符号化モード情報に従って、符号化モードごとに記憶してあるＬＤＰＣ符号パラメータをＬＤＰＣ復号部２０２および誤検出検査ビット制御部２０３に送る。誤検出検査ビット制御部２０３に設定されるパラメータとして、誤検出検査ビット数１４や誤検出検査ビット挿入位置ｐ（８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８ビット目）がある。ＬＤＰＣ符復号部２０２に設定されるパラメータとして、符号長（Ｎ）６４８ビット、情報ビット長（Ｋ）３２４ビット、冗長ビット長（Ｍ）３２４ビット、パリティ検査行列Ｈ（もしくは、パリティ検査行列Ｈに関する情報が記憶されているメモリのアドレス）、符号化モードごとに異なる処理をする場合は、どの処理を行うかを指示する信号、などがある。
【０２３３】
復号装置２０００は、使用するパラメータが設定された後、受信符号語系列のＬＤＰＣ復号処理を開始する。６４８ビット分の受信符号語系列がＬＤＰＣ復号部２０２に入力される。ここで、受信符号語系列は１つビットに対して１ビットの情報を持つだけでもよいし（硬判定復号）、１つのビットに対して複数のビットの情報を持っても良い（軟判定復号）。軟判定復号の場合は、受信符号語系列として、量子化された各符号語ビットの対数尤度比を使うことができる。
【０２３４】
ＬＤＰＣ復号部２０２は、受信符号語系列のＬＤＰＣ復号処理を行い、結果として得られる符号語系列をパリティ除去部２００１と誤り検出部１６０３に送る。
【０２３５】
パリティ除去部２００１は、ＬＤＰＣ復号部２０２から送られてきた符号語系列から、Ｍビットのパリティビットを除去し、Ｋビットの情報ビット系列のみを並び替え部２００２に出力する。
【０２３６】
誤り検出部２００３の構成のパリティ検査部２１１は、入力された復号後符号語系列ｃdと、制御情報として与えられるＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈが、パリティ検査Ｈｃd＝０を満たすかどうかを検査する。パリティ検査部２１１は、パリティ検査の結果をソフトウェアまたはハードウェアが解読可能な形式で出力する。
【０２３７】
そして、誤検出検査部２１０１は、パリティ検査結果が「０」である場合、誤検出検査ビット挿入位置ｐ１で示される位置に挿入されているブロックＩＤビットの検査を行う。誤検出検査部２１０１は、ブロックＩＤビットが不正な値になっていないかどうかを判定し、不正な値である場合、ブロックＩＤビットに誤りが含まれていると判断する。誤検出検査ビット挿入位置ｐ１に挿入されているブロックＩＤビットに誤りが含まれている場合、その符号語は、正しい符号語の最小距離符号語であるため、誤検出となる。例えば、１つのＰＨＹフレームに含まれるＬＤＰＣ符号ブロックを先頭から順に、連続する番号でブロックＩＤを与えた場合、誤検出検査の結果、前後のＬＤＰＣ符号ブロックのブロックＩＤと連続しないブロックＩＤを検出した場合、不正なブロックＩＤであるといえる。
【０２３８】
誤検出検査部２１０１は、誤検出検査結果をソフトウェアまたはハードウェアが解読可能な形式で出力する。例えば、誤検出が検査されない場合「０」を、誤検出が検査された場合「１」を出力する。誤検出検査部１７０１が出力する誤検出検査結果は、誤り検出部１６０３の出力の誤り検出結果となる。また、パリティ検査結果が「１」の場合は、復号後符号語系列ｃdは、ＬＤＰＣ符号の符号語でなく、誤りであることが明確であるため、誤検出を検査する必要がない。そのため、この場合は、誤検出検査部２１０１は誤検出検査を行わずに、誤検出検査結果として「１」を出力する。
【０２３９】
以上のように、本実施の形態３においては、元々付加することが決定しているＩＤブロックを誤検出検査ビットとすることで、新たな誤検出検査ビットの挿入によるスループットの低下を抑制できる。また、本実施の形態３の場合、ＩＤブロックを復号して得られる数値に基づく順序と受信した順序との比較によって、誤検出を検査するので、送受信側で誤検出検査ビットとして、何を既知ビットとするかの設定を行わなくともよいというメリットがある。
【０２４０】
以上説明した構成により、復号装置２０００は、受信符号語系列を復号し、その結果に対して誤り検出を行うことができる。本実施の形態３における復号装置２０００は、ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈを使ったパリティ検査に加え、ＬＤＰＣ復号後の符号語が正しい符号語の最小距離符号語になっていないかの検査を行う構成としたので、従来のパリティ検査だけの誤り検出に比べて、誤り検出の精度を大幅に向上することができる。
【０２４１】
なお、ブロックＩＤビットについても上記実施の形態２に示したのと同様に、そのブロックＩＤビットのビット数が、誤検出検査ビットとして必要とする個数に満たない場合には、上記実施の形態１に示したように、誤検出検査ビットを生成して挿入する構成を加えても良い。
＜補足＞
上記実施の形態において、本発明の実施の手法について説明してきたが、本発明の実施形態がこれに限られないことは勿論である。以下、上記実施形態以外に本発明として含まれる各種の変形例について説明する。
（１）上記実施の形態においては、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎの規格に従った場合の例を説明したが、ＱＣ−ＬＤＰＣの符号化において、送信すべき情報ビット系列に、当該情報ビット系列を符号化して得られる符号語に対してパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定され、且つ、ハミング距離が近い別の符号語と差異が出る部分に、誤検出防止用のビット（誤検出検査ビット）を挿入し、これによって、正しくない符号語を正しい符号語であると判定する誤検出を防止できるものであればよく、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ以外の規格に従った通信を行ってもよい。この場合には使用する規格に応じて符号語長、符号化率によって、使用するパリティ検査行列や誤検出検査ビットの挿入位置は異なってくるが、これは予め算定しておく。
（２）上記実施の形態においては、挿入位置決定表は、予め受信側に保持されていることとしたが、これは、上記実施の形態において示した誤検出検査ビットを挿入して符号化してのデータ転送の前段において、従来からの通信方法に従って送信側から受信側に対して挿入位置決定表を送信する構成としてもよい。
（３）上記実施の形態に示した通信装置は、図４に示すように便宜上アンテナを１つしか備えていないように描画しているが、これは、その限りではなく複数のアンテナを備えることとしてもよい。
（４）上記実施の形態１〜３において、誤検出検査部は、ＬＤＰＣ復号語の符号語がパリティチェックを満たさない場合には、誤検出検査を実行しないこととしたが、これは誤検出を検査する必要がないから行わないだけで、パリティ検査の結果にかかわらず誤検出検査を行ってもよい。その場合、パリティ検査結果と、誤検出検査結果の論理和を誤り検出結果として出力する。このような構成を実現できる誤り検出部２０４、２００３の構成としては、例えば、図２４に示すものがある。
【０２４２】
図２４に示すパリティ検査部２４１と、誤検出検査部２４２とは、図７に示すパリティ検査部２１１と、誤検出検査部２１２と、略同一のものであり、パリティ検査部２４１は、入力された復号後ビット列がパリティチェックを満たすか否かを判定し、誤検出検査部２４２は、誤検出検査ビット挿入位置にあるビットの値が、誤検出検査ビットとして定めた値を異なるか否かを判定する。それぞれが出力する判定結果は、上記実施の形態１に示した通りである。
【０２４３】
そして、パリティ検査部２４１と、誤検出検査部２４２との判定結果の値を受け付けて、論理和演算部２４３は、両者の値の論理和をとり、その演算結果を誤り検出の結果として出力する。
【０２４４】
誤り検出部２０４はこのような構成であってもよい。
（５）上記実施の形態においては、ハミング距離の最も近い符号語を予め特定し、そのハミング距離の最も近い符号語と送信しようとしている符号語との差異が現れる部分に誤検出防止用の所定のビット値を挿入することとした。しかし、これは、ハミング距離の最も近い符号語だけでなく、２番目や３番目にハミング距離の近い符号語と送信しようとしている符号語との差異が現れる部分に誤検出防止用の所定のビット値を挿入する構成としてもよい。これにより、誤検出防止の確率を更に高めることができる。
【０２４５】
また、何らかの実験等により、ハミング距離の最も近い符号語以外の符号語に変化しやすいことがわかった場合などには、最小距離符号語に換えて、送信する符号語と、その変化しやすい符号語との間で、異なるビット値を有する部分に誤検出検査ビットを挿入する構成としてもよい。
（６）上記実施の形態に示した各フローチャート（図９、１１、１６、１７、２２、２３等）において、符号化装置、復号装置は、必ずしも当該フローチャートに示した順序で動作する必要はない。符号化装置、復号装置の各機能部がそれぞれの処理を実行する際に必要とする情報が伝達されていればよいので、並列に動作できる部分は、並列に実行されてもよく、また、上記実施の形態に示した順序が逆転してもよい。例えば、図１１のステップＳ１１０４と、ステップＳ１１０５及びステップＳ１１０６は、並行に実行されてもよいし、ステップＳ１１０４よりも先にステップＳ１１０５及びステップＳ１１０６が実行されることとしてもよい。あるいは、図１６のステップＳ１６０１とステップＳ１６０２とは、並列に実行されてもよいし、ステップＳ１６０２がステップＳ１６０１よりも先に実行されてもよい。
（７）図５、６、７、１４、１５、１９、２０、２１に示した符号化装置、復号装置の各機能部は集積化されて１又は複数のＬＳＩ（Large Scale Integration）により実現されてもよい。また、複数の機能部が１のＬＳＩにより実現されてもよい。
【０２４６】
ＬＳＩは集積度の違いにより、ＩＣ（Integrated Circuit）、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、ＳＬＳＩ（Super Large Scale Integration）、ＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）などと呼称されることもある。
【０２４７】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限られるものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【０２４８】
さらに、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。
（８）上述の実施形態で示した符号化及び復号に係る動作、誤検出ビットの挿入処理等（図９、１１、１６、１７、２２、２３等参照）を送信装置、受信装置等のプロセッサ、及びそのプロセッサに接続された各種回路に実行させるためのプログラムコードからなる制御プログラムを、記録媒体に記録すること、又は各種通信路等を介して流通させ頒布させることもできる。このような記録媒体には、ＩＣカード、ハードディスク、光ディスク、フレキシブルディスク、ＲＯＭ等がある。流通、頒布された制御プログラムはプロセッサに読み出され得るメモリ等に格納されることにより利用に供され、そのプロセッサがその制御プログラムを実行することにより、実施形態で示したような各種機能が実現されるようになる。
【産業上の利用可能性】
【０２４９】
本発明に係る符号化装置及び復号装置は、ＣＲＣ符号などを用いる場合よりもデータ転送のスループットを落とすことなく、ＱＣ−ＬＤＰＣのパリティチェックにおける正しくない符号語を正しい符号語であると誤検出する確率を低減できる装置として、通信システムにおいて有効に活用である。
【符号の説明】
【０２５０】
１００、１４００、１９００  符号化装置
１０１  ＬＤＰＣパラメータ記憶部
１０２、１４０１、１９０１  誤検出検査ビット制御部
１０３  誤検出検査ビット挿入部
１０４  ＬＤＰＣ符号化部
２００、１５００、２０００  復号装置
２０１  ＬＤＰＣパラメータ記憶部
２０２  ＬＤＰＣ復号部
２０３  誤検出検査ビット制御部
２０４、２００３  誤り検出部
２０５  誤検出検査ビット除去部
２１１  パリティ検査部
２１２、２１０１  誤検出検査部
１４０２  短縮化ビット挿入部
１４０３  並び替え部
１４０４  短縮化ビット除去部
１５０１  短縮化ビット挿入部
１５０２  並び替え部
１５０３  並び替え部
１５０４  短縮化ビット除去部
２００１  パリティビット除去部
２００２  並び替え部
【図１】
2011036864.tif 000006
【図２】
2011036864.tif 000007
【図３】
2011036864.tif 000008
【図４】
2011036864.tif 000009
【図５】
2011036864.tif 000010
【図６】
2011036864.tif 000011
【図７】
2011036864.tif 000012
【図８】
2011036864.tif 000013
【図９】
2011036864.tif 000014
【図１０】
2011036864.tif 000015
【図１１】
2011036864.tif 000016
【図１２】
2011036864.tif 000017
【図１３】
2011036864.tif 000018
【図１４】
2011036864.tif 000019
【図１５】
2011036864.tif 000020
【図１６】
2011036864.tif 000021
【図１７】
2011036864.tif 000022
【図１８】
2011036864.tif 000023
【図１９】
2011036864.tif 000024
【図２０】
2011036864.tif 000025
【図２１】
2011036864.tif 000026
【図２２】
2011036864.tif 000027
【図２３】
2011036864.tif 000028
【図２４】
2011036864.tif 000029
【図２５】
2011036864.tif 000030
【図２６】
2011036864.tif 000031
【手続補正書】
【提出日】平成23年5月9日(2011.5.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は擬似巡回符号化方式に基づく符号化、復号に関し、特に正当でない符号語を正当であるとする誤検出防止の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線ＬＡＮ（Local Area Network）やＰＬＣ（PowerLine Communication）等の通信システムでは、送信側装置から受信側装置へデータを伝送する際、伝送路の状態に応じた確率のもと、受信側装置において受信されるデータに誤りが発生する。このようなデータの送受信において発生し得るデータの誤りに対する対策の一つとして、受信側装置が受信したデータに誤りが含まれているか否かを検査し、受信したデータに誤りが含まれている場合に当該データを送信側装置から再送することにより、最終的に送信側装置から受信側装置へ誤りのないデータを伝送する再送制御方式がある。
【０００３】
当該再送制御方式について、ＩＥＥＥ（The Institute of Electrical andElectronics Engineers）８０２．１１ｎの通信規格に従った通信を例に説明する。図２５にＩＥＥＥ８０２．１１ｎのＰＨＹフレーム構成を示す。図２５に示すＰＨＹフレームには、送信するデータ（図２５のＤＡＴＡフィールド）の前に、プリアンブル信号として、８μ秒のＬ−ＳＴＳ（Legacy - Short Training Symbol）、８μ秒のＬ−ＬＴＳ（Legacy - Long Training Symbol）、４μ秒のＳＩＧ（SIGnal field）、８μ秒のＨ−ＳＩＧ（Highthroughput - SIGnal field）、４μ秒のＨＳＴＦ（High throughput Short Training Field）、４μ秒のＨＬＴＦ（High throughput Long Training Field）１が付加されている。
【０００４】
プリアンブル信号は、受信装置側において時間・周波数同期、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）、伝送路推定に用いられ、送信データの長さ、変調・符号化方式等のＤＡＴＡフィールドの復調に必要な情報を含んでいるため、ＰＨＹフレームの先頭に必ず付加される。また、ＤＡＴＡフィールドで送信されるデータには、誤り検出符号であるＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）符号が付加されている。
【０００５】
受信側装置は、ＰＨＹフレームを受信して、所定の信号処理を施した後、受信データをＭＡＣ層処理部に送り、ＭＡＣ層における所定の処理を実行する。ＭＡＣ層の処理には、受信されたデータに対して付加されているＣＲＣ符号を用いた誤り検出が含まれる。当該誤り検出の結果、受信したデータに誤りがないと判定された場合、受信側装置は、送信側装置に対してデータが誤りなく受信できたことを示す確認応答（ＡＣＫ：ACKnowledge）を送信する。一方、誤り検出の結果、誤りがあると判定された場合、受信側装置は、ＡＣＫを送信しない。そして、送信側装置は、ＰＨＹフレームの送信が完了してから所定の時間経過しても当該ＰＨＹフレームに対するＡＣＫを受信しなかった場合に、データが受信側装置において正しく受信されなかったと判断し、再度同じデータを送信する。このような手順で、データが受信装置において誤りなく受信されるまで、送信側装置が同じデータの送信を繰り返すことにより、送信側装置から受信側装置へのデータ転送の確実性を向上させることができる。
【０００６】
なお、再送制御としては、誤りが検出された場合にデータフレームの再送を要求する信号である再送要求を受信側装置が送信側装置に送信するという構成であっても実現できる。そして、送信側装置は、再送要求を受け付けた場合に、再送要求で指定されているデータフレームの再送を実行する。
しかし、上述したＰＨＹフレーム単位での誤り検出、及び再送制御は、ＰＨＹフレームが長い場合、即ち、ＤＡＴＡフィールドのデータサイズが大きい場合にスループットの低下を招くという問題がある。これは、無線通信路の部分的な変動により、受信側装置において受信したデータの一部だけが誤っている場合であっても、送信側装置は長いＰＨＹフレームの全てを再送する必要があるためである。また、ＰＨＹフレームが長いと１回の再送に必要な時間も多くなるため、送信側装置あるいは受信側装置として複数の端末が存在している場合に、システム全体のスループットも低下してしまう。
【０００７】
この問題を解決するための方法として、ＤＡＴＡフィールドを細かいブロックに区切り、サブブロックごとに再送制御を行うサブブロック再送方式が検討されている。サブブロック再送方式では、受信側装置でＰＨＹフレームを受信したときに、サブブロック単位で誤り検出を行い、誤りのあったサブブロックのみの再送を送信側装置に要求する。再送要求を受けた送信側装置は、指定されたサブブロックにプリアンブルを付加して新たなＰＨＹフレームを構成して送信する。このようにすることで、再送時にＰＨＹフレーム全体ではなく、誤りが発生したサブブロックのみを再送するだけで良いので、再送によるスループットの低下量を大幅に削減することができる。また、再送データ量が少ないため、短時間の間隙を縫って再送データを送信することができ、システム全体のスループットの低下の回避にもつながる。
【０００８】
特許文献１には、最大事後確率（ＭＡＰ：Maximum A Posteriori）復号において、既知な値を有する既知ビットを含んだ送信語を復号する際に、既知ビットの値が異なる復号語については復号語候補から除外する復号方法が記載されている。当該既知ビットとしては、例えば、ＭＰＥＧ２ＴＳパケットにおける同期バイトを用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第４２０８０１７号
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Hu et al, "On the Computation of theMinimum Distance of Low-Density Parity Check codes", IEEE ICC2004
【非特許文献２】IEEE802.11n Draft2.0
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格に準拠した無線通信システムにサブブロック再送方式を適用する場合、誤り訂正符号として使われている低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ：Low-Density Parity Check）符号の符号ブロックを、サブブロックとして使うことが考えられる。しかし、ＬＤＰＣ符号ブロックをサブブロックとして再送制御を行う場合、ＬＤＰＣ符号ブロック毎に誤りの有無を検出する必要がある。
【００１２】
誤り検出方法としてよく知られているＣＲＣ符号は、巡回符号を使った誤り検出符号であり、誤り検出精度が高い上に、符号化・復号処理がシフトレジスタを用いて用意に実現できるため広範に使用されている。しかし、ＣＲＣ符号を用いてＬＤＰＣ符号ブロック毎の誤りの有無を検出する場合、誤り検出に用いる冗長ビットをＬＤＰＣ符号ブロック毎に付加する必要があるため、スループットが低下するという問題がある。
【００１３】
上記のスループットの低下の一例として、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎで規格化されている符号長６４８ビット、符号化率１／２のＬＤＰＣ符号ブロックに、３２ビットのＣＲＣ符号を適用する場合について説明する。符号長６４８ビット、符号化率１／２のＬＤＰＣ符号ブロックは、３２４ビットの情報ビットと、３２４ビットの冗長ビットから構成される。このＬＤＰＣ符号ブロックに３２ビットのＣＲＣ符号を適用する場合、情報ビット３２４ビットのうち３２ビットをＣＲＣ符号の冗長ビットとする必要がある。そのため、１つのＬＤＰＣ符号ブロックで送信できる情報ビットは最大２９２ビット（３２４−３２＝２９２）となり、３２４ビット全てを情報ビットとする場合と比較してスループットが約１０％（３２／３２４≒１０％）低下する。
【００１４】
一方、誤り検出のための冗長ビットを付加せずにＬＤＰＣ符号ブロックの誤り検出を行った方法として、ＬＤＰＣ符号のパリティ検査を利用する方法がある。ＬＤＰＣ符号はパリティ検査行列Ｈで定義される符号であり、ＬＤＰＣ符号の符号語ｃは、必ずパリティ検査式である数１を満たす。
【００１５】
【数１】
2011036864.tif 000032
【００１６】
パリティ検査を利用した誤り検出では、上記関係を利用して、受信側装置において誤り訂正復号処理後のＬＤＰＣ符号ブロックがパリティ検査式Ｈｃ＝０を満たすか否かを検査し、パリティ検査式を満たしていればそのＬＤＰＣ符号ブロックは誤りを含まないと判断し、満たしていなければそのＬＤＰＣ符号ブロックは誤りを含んでいると判断する。この方法は、ＬＤＰＣ符号が内包しているパリティ検査を使う方法であるため、誤り検出のための冗長ビットを付加する必要がなく、スループットの低下を招かないという利点がある。
【００１７】
しかし、ＬＤＰＣ符号のパリティ検査を利用した誤り検出方法は、スループットの低下を回避できる一方で、１０-6〜１０-8程度の確率で誤りを含んでいるＬＤＰＣ符号ブロックに対して誤りがないと判定してしまう誤検出が発生するという問題がある。図２６を用いて、ＬＤＰＣ符号のパリティ検査を用いた誤り検出方法を示す。
ＬＤＰＣ復号部２６１０は、受信符号語ｃrに対してＬＤＰＣ復号処理を行い、結果として得られる復号語符号語ｃdを出力する。パリティ検査部２６２０は、復号語符号語ｃdがＬＤＰＣ符号の符号語となっているか否かの検査（パリティ検査）を実行する。パリティ検査は、ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈを用いて、以下の数２が満たされるかどうかで行われる。
【００１８】
【数２】
2011036864.tif 000033
【００１９】
ＬＤＰＣ復号部２６１０では、通常、ｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔ復号などのＭＡＰ復号または擬似ＭＡＰ復号を用いたＬＤＰＣ復号処理が行われる。ＭＡＰ復号及び擬似ＭＡＰ復号は、符号語を構成するそれぞれのビットの事後確率が最大となるアルゴリズムに基づいて行われるため、復号後に得られる符号語は必ずしもＬＤＰＣ符号の符号語とはならない。復号語符号語ｃdがＬＤＰＣ符号の符号語となっていない場合、即ち、上記（式２）を満たさない場合、この復号結果は誤りであるということを検出できる。
【００２０】
一方、復号後符号語ｃdがＬＤＰＣ符号の符号語であるとき、即ち、上記（式２）を満たす場合、復号後符号語ｃdは正しい符号である可能性がある。なお、正しい符号語であるとは、受信側で復号して得た復号後符号語が送信側で送った符号語と同じ符号語であるということを意味する。また、ＬＤＰＣ符号の符号語であるというのは、ＬＤＰＣ符号におけるパリティチェックを満たす、即ちパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定される符号語であることを意味する。
【００２１】
しかし、復号後符号語ｃdが、ＬＤＰＣ符号の符号語であることと、復号後符号語ｃdが、正しい符号語であることとは、等価ではない。何故なら、ＬＤＰＣ符号の符号語は、ＬＤＰＣ符号ブロック中の情報ビット数をｋとした場合、２k個存在し、パリティ検査では復号後符号語ｃdが２k個ある符号語のどれかと一致していることしか検査できないためである。そのため、パリティ検査による誤り検出だけでは、ＬＤＰＣ符号の符号語であるが、正しい符号語でない符号語を誤りなしとして判定することがあり、これが前述した検出精度の悪さの原因となっている。
【００２２】
以下に、誤検出がどの程度の確率で発生するのかについて説明する。表１は、計算機シミュレーションによって得たＩＥＥＥ８０２．１１ｎの符号長６４８ビット、符号化率１／２のＬＤＰＣ符号のＡＷＧＮ（Addition White Gaussian Noise）通信路におけるＥｂ／Ｎ０（ｄＢ）に対するブロック誤り率及び誤検出の確率を示したものである。ここで、ブロック誤り率とは、ＬＤＰＣ復号後の符号語（ＬＤＰＣ符号ブロック）が誤りを含む確率であり、誤検出率とは、ＬＤＰＣ復号後の符号語がパリティ検査を満たすが正しい符号ではないという事象が発生する確率である。表１より、ブロック誤り率が１０-4以下となるＥｂ／Ｎ０においても、誤検出が１０-6〜１０-7程度の確率で発生していることがわかる。
【００２３】
【表１】
2011036864.tif 000034
【００２４】
本発明は、上記のパリティ検査による誤り検出方法の課題を解決するためになされたものであり、ＬＤＰＣ符号のパリティ検査を用いながら、正しくない符号語を正しい符号語であると検出する誤検出の確率を低減できる符号語を生成する符号化装置及び符号化方法を提供するとともに、当該符号化装置並びに符号化方法により得られる符号語を受信して復号する復号装置及び復号方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記課題を解決するため、本発明に係る符号化装置は、情報ビット列を符号化して出力する符号化装置であって、使用する擬似巡回符号化方式に応じて、前記情報ビット列を当該擬似巡回符号化方式に従って符号化した場合に得られる第１符号語と当該擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定され前記第１符号語にハミング距離が最も近い１以上の第２符号語とにおいてビット値が異なる少なくとも一つの位置を、前記情報ビット列に所定のビット値を挿入する挿入位置として決定する決定部と、前記情報ビット列の前記挿入位置に前記所定のビット値を挿入して、符号化前ビット列を生成する挿入部と、前記符号化前ビット列を、前記擬似巡回符号化方式に基づいて符号化して得られる第３符号語を生成する符号化部とを備えることを特徴としている。
【００２６】
また、本発明に係る符号化方法は、情報ビット列を符号化する符号化方法であって、使用する擬似巡回符号化方式に応じて、前記情報ビット列を当該擬似巡回符号化方式に従って符号化した場合に得られる第１符号語と当該擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定され前記第１符号語にハミング距離が最も近い１以上の第２符号語とにおいてビット値が異なる少なくとも一つの位置を、前記情報ビット列に所定のビット値を挿入する挿入位置として決定する決定ステップと、前記情報ビット列の前記挿入位置に前記所定のビット値を挿入して、符号化前ビット列を生成する挿入ステップと、前記符号化前ビット列を、前記擬似巡回符号化方式に基づいて符号化して得られる第３符号語を生成する符号化ステップとを含むことを特徴としている。
【００２７】
また、本発明に係る復号装置は、入力された復号前ビット列に、使用する擬似巡回符号化方式に応じた復号処理を施して復号後ビット列を生成する復号手段と、前記復号後ビット列が、前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であるか否かを検査する検査手段と、前記復号後ビット列について、前記擬似巡回符号化方式に応じて予め定められた、送信側で生成される第１符号語と、当該第１符号語にハミング距離が最も近く前記パリティチェックにおいて正しい符号語であると判定される第２符号語との差異が現出する所定の位置にあるビット値が、予め定められた所定のビット値と同一であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段が同一でないと判定した場合には、前記検査手段が前記符号語ビット列は前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定したとしても、当該復号後ビット列は誤りであると判定する誤り検出手段とを備えることを特徴としている。
【００２８】
また、本発明に係る復号方法は、受信信号を使用する擬似巡回符号化方式に基づいて復号し、符号語を生成する復号ステップと、前記復号ステップにより得られた符号語について前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であるか否かを検査する検査ステップと、前記符号語について、前記擬似巡回符号化方式に応じて予め定められた、送信側で生成される第１符号語と、当該第１符号語にハミング距離が最も近く前記パリティチェックにおいて正しい符号語であると判定される第２符号語との差異が現出する所定の位置にあるビット値が、予め定められた所定のビット値と同一であるか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップにおいて同一でないと判定された場合には、前記検査ステップにおいて前記符号語は前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定されたとしても、当該符号語は誤りであると判定する誤り検出ステップとを含むことを特徴としている。
【００２９】
また、本発明に係る通信システムは、送信装置と、受信装置とからなる通信システムであって、
前記送信装置は、情報ビット列を符号化して送信するものであって、使用する擬似巡回符号化方式に応じて、前記情報ビット列を当該擬似巡回符号化方式に従って符号化した場合に得られる第１符号語と当該擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定され前記第１符号語にハミング距離が最も近い１以上の第２符号語とにおいてビット値が異なる少なくとも一つの位置を、前記情報ビット列に所定のビット値を挿入する挿入位置として決定する決定部と、前記情報ビット列の前記挿入位置に前記所定のビット値を挿入して、符号化前ビット列を生成する挿入部と、前記符号化前ビット列を、前記擬似巡回符号化方式に基づいて符号化して得られる第３符号語を生成する符号化部と、前記第３符号語を含む無線信号を送信する送信手段と、を備え、前記受信装置は、無線信号を受信する受信部と、受信信号を使用する擬似巡回符号化方式に基づいて復号し、符号語を生成する復号手段と、前記復号手段により得られた符号語について前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であるか否かを検査する検査手段と、前記符号語について、前記擬似巡回符号化方式に応じて予め定められた、送信側で生成される第１符号語と、当該第１符号語にハミング距離が最も近く前記パリティチェックにおいて正しい符号語であると判定される第２符号語との差異が現出する所定の位置にあるビット値が、予め定められた所定のビット値と同一であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段が同一でないと判定した場合には、前記検査手段が前記符号語は前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定したとしても、当該符号語は誤りであると判定する誤り検出手段とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００３０】
上述のような構成によって、符号化装置は、使用する擬似巡回符号化方式に応じて、定まる、送信する情報ビット列への既知ビットの挿入位置を決定して、当該挿入位置に既知ビットを挿入して符号化を実行できる。当該挿入位置は、送信する情報ビット列をそのまま符号化したときに得られる符号語と、当該符号語にハミング距離の最も近い符号語であって使用する擬似巡回符号化方式におけるパリティチェックにおいて正しい符号語として判定される符号語と、の差異が出る部分である。従って、この挿入位置に送信側と受信側とで既知となるビット値を挿入しておくことで、受信側における受信した信号を復号して得られる復号後符号語が送信時のものから変質してしまったにも関わらず擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定された場合であっても、当該復号後符号語が送信時における符号語にハミング距離の最も近い符号語であったならば、受信した信号は誤りであることを検出でき、送信時の符号語とは異なる符号語を正しい符号語であると判定する確率を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施の形態１に係るパリティチェック行列の一例を示す図である。
【図２】符号語が全て０であるとした場合の最もハミング距離が近い符号語を示す図である。
【図３】符号語に誤検出検査ビットを挿入する挿入位置を示す概念図である。
【図４】実施の形態１に係る通信システムのシステム構成を示すシステム図である。
【図５】実施の形態１に係る通信装置が備える符号化装置の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図６】実施の形態１に係る通信装置が備える復号装置の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図７】誤り検出部の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図８】符号化モード対応挿入位置決定表である。
【図９】実施の形態１に係る符号化装置の符号化における動作を示すフローチャートである。
【図１０】情報ビット列に所定のビット値を挿入する概念を示す概念図である。
【図１１】実施の形態１に係る復号装置の復号における動作を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態２に係る短縮化ビットの挿入に係る概念図である。
【図１３】実施の形態２に係る誤検出検査ビットの挿入に係る概念図である。
【図１４】実施の形態２に係る符号化装置の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図１５】実施の形態２に係る復号装置の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図１６】実施の形態２に係る符号化装置の符号化における動作を示すフローチャートである。
【図１７】実施の形態２に係る復号装置の復号における動作を示すフローチャートである。
【図１８】（ａ）はブロックＩＤを含むＬＤＰＣ符号語の構成、（ｂ）は、実施の形態３に係る符号化の概念を示す概念図、（ｃ）は符号化前ビット列の構成、（ｄ）は実施の形態３に係る符号語の構成を示す図である。
【図１９】実施の形態３に係る符号化装置の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図２０】実施の形態３に係る復号装置の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図２１】実施の形態３に係る誤り検出部の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図２２】実施の形態３に係る符号化装置の符号化における動作を示すフローチャートである。
【図２３】実施の形態３に係る復号装置の復号における動作を示すフローチャートである。
【図２４】誤り検出部の別構成例を示す機能ブロック図である。
【図２５】通信装置間で授受する信号のフレーム構成を示すデータ構成図である。
【図２６】従来におけるＬＤＰＣ復号の概念を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明の一態様である第１の符号化装置は、情報ビット列を符号化して出力する符号化装置であって、使用する擬似巡回符号化方式に応じて、前記情報ビット列を当該擬似巡回符号化方式に従って符号化した場合に得られる第１符号語と当該擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定され前記第１符号語にハミング距離が最も近い１以上の第２符号語とにおいてビット値が異なる少なくとも一つの位置を、前記情報ビット列に所定のビット値を挿入する挿入位置として決定する決定部と、前記情報ビット列の前記挿入位置に前記所定のビット値を挿入して、符号化前ビット列を生成する挿入部と、前記符号化前ビット列を、前記擬似巡回符号化方式に基づいて符号化して得られる第３符号語を生成する符号化部とを備えることを特徴とする。
【００３３】
また、本発明の一態様である第１の復号装置は、入力された復号前ビット列に、使用する擬似巡回符号化方式に応じた復号処理を施して復号後ビット列を生成する復号手段と、前記復号後ビット列が、前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であるか否かを検査する検査手段と、前記復号後ビット列について、前記擬似巡回符号化方式に応じて予め定められた、送信側で生成される第１符号語と、当該第１符号語にハミング距離が最も近く前記パリティチェックにおいて正しい符号語であると判定される第２符号語との差異が現出する所定の位置にあるビット値が、予め定められた所定のビット値と同一であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段が同一でないと判定した場合には、前記検査手段が前記符号語ビット列は前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定したとしても、当該復号後ビット列は誤りであると判定する誤り検出手段とを備えることを特徴とする。
【００３４】
また、本発明の一態様である符号化方法は、情報ビット列を符号化する符号化方法であって、使用する擬似巡回符号化方式に応じて、前記情報ビット列を当該擬似巡回符号化方式に従って符号化した場合に得られる第１符号語と当該擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定され前記第１符号語にハミング距離が最も近い１以上の第２符号語とにおいてビット値が異なる少なくとも一つの位置を、前記情報ビット列に所定のビット値を挿入する挿入位置として決定する決定ステップと、前記情報ビット列の前記挿入位置に前記所定のビット値を挿入して、符号化前ビット列を生成する挿入ステップと、前記符号化前ビット列を、前記擬似巡回符号化方式に基づいて符号化して得られる第３符号語を生成する符号化ステップとを含むことを特徴とする。
【００３５】
また、本発明の一態様である復号方法は、受信信号を使用する擬似巡回符号化方式に基づいて復号し、符号語を生成する復号ステップと、前記復号ステップにより得られた符号語について前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であるか否かを検査する検査ステップと、前記符号語について、前記擬似巡回符号化方式に応じて予め定められた、送信側で生成される第１符号語と、当該第１符号語にハミング距離が最も近く前記パリティチェックにおいて正しい符号語であると判定される第２符号語との差異が現出する所定の位置にあるビット値が、予め定められた所定のビット値と同一であるか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップにおいて同一でないと判定された場合には、前記検査ステップにおいて前記符号語は前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定されたとしても、当該符号語は誤りであると判定する誤り検出ステップとを含むことを特徴とする。
【００３６】
また、本発明の一態様である通信システムは、送信装置と、受信装置とからなる通信システムであって、前記送信装置は、情報ビット列を符号化して送信するものであって、使用する擬似巡回符号化方式に応じて、前記情報ビット列を当該擬似巡回符号化方式に従って符号化した場合に得られる第１符号語と当該擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定され前記第１符号語にハミング距離が最も近い１以上の第２符号語とにおいてビット値が異なる少なくとも一つの位置を、前記情報ビット列に所定のビット値を挿入する挿入位置として決定する決定部と、前記情報ビット列の前記挿入位置に前記所定のビット値を挿入して、符号化前ビット列を生成する挿入部と、前記符号化前ビット列を、前記擬似巡回符号化方式に基づいて符号化して得られる第３符号語を生成する符号化部と、前記第３符号語を含む無線信号を送信する送信手段と、を備え、前記受信装置は、無線信号を受信する受信部と、受信信号を使用する擬似巡回符号化方式に基づいて復号し、符号語を生成する復号手段と、前記復号手段により得られた符号語について前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であるか否かを検査する検査手段と、前記符号語について、前記擬似巡回符号化方式に応じて予め定められた、送信側で生成される第１符号語と、当該第１符号語にハミング距離が最も近く前記パリティチェックにおいて正しい符号語であると判定される第２符号語との差異が現出する所定の位置にあるビット値が、予め定められた所定のビット値と同一であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段が同一でないと判定した場合には、前記検査手段が前記符号語は前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定したとしても、当該符号語は誤りであると判定する誤り検出手段とを備えることを特徴とする。
【００３７】
当該第１の符号化装置によれば、使用する擬似巡回符号化方式によって生成される符号語と、当該擬似巡回符号化方式のパリティ検査において正しい符号語であると判定される符号語であって生成される符号語に最も近い符号語との差異がある部分に、予め定めた所定のビット値を挿入して符号化を実行する。当該方式に従って符号化された符号語は、受信側で挿入した所定のビットが予め定められたビットと異なるビットである場合は、パリティ検査において正しい符号であると判定される符号語であっても、正しくない符号語であると検出することができる。
【００３８】
本発明の一態様である第２の符号化装置は、第１の符号化装置において、前記符号化装置は、更に、前記情報ビット列の情報長が前記擬似巡回符号化方式の符号語長と符号化率に応じて定まる符号語の情報ビット部分の情報長に満たない場合に、短縮符号の短縮化ビットとして予め定められた値である既知ビットを前記情報ビット列に付加する既知ビット付加手段を備え、前記挿入部は、前記既知ビットが付加された情報ビット列のビットの並びを並び替えることで、前記所定のビット値として前記既知ビットを前記挿入位置に挿入する。
【００３９】
また、本発明の一態様である第２の復号装置は、第１の復号装置において、更に、前記所定のビットの少なくとも一部が除去された復号前短縮符号語が入力され、前記入力された復号前短縮符号語に既知の値を有する既知ビットを挿入して前記復号前ビット列を生成する挿入部を備える。
当該第２の符号化装置によれば、挿入する既知ビットとして、ＬＤＰＣ符号のブロック符号における情報長を調節するために元々付加することが決定されている既知ビットを用いることにより、第１の符号化装置において所定のビットを挿入することによるデータ転送のスループットの低下を抑制することができる。
【００４０】
本発明の一態様である第３の符号化装置は、第１の符号化装置において、前記符号化装置は、更に、前記既知ビット付加手段により付加された既知ビットの少なくとも一部を除去する除去手段を備える。
当該第３の符号化装置によれば、既知ビットを除去することで、送信する情報の情報量を抑制することができることから、データ転送のスループットを高めることができる。
【００４１】
本発明の一態様である第４の符号化装置は、第１の符号化装置において、前記符号化装置が生成する第３符号語は、複数の第３符号語間の識別のためのブロックＩＤを含み、前記挿入部は、前記ブロックＩＤを構成するビット列のビット値を前記所定のビット値として、前記挿入位置に挿入する。
また、本発明の一態様である第３の復号装置は、第１の復号装置において前記判定部は、前記復号後ビット列における前記所定のビットの値と、前記予め定められた所定のビット値に換えて、他の復号後ビット列における所定のビットの値から予測される値とが同一であるか否かを判定する。
【００４２】
当該第４の符号化装置によれば、挿入する既知ビットとして、元々付加される各符号語の順序を決定するブロックＩＤを用いるので、第１の符号化装置において所定のビットを挿入することによりデータ転送のスループットの低下を抑制することができる。
また、第３の復号装置によれば、前後する符号ブロックから得られるブロックＩＤに基づいて、判定対象のブロックＩＤが誤りであるか否かを検出、正しくない符号語を正しいと判定する誤検出防止の確率を向上させることができる。
＜実施の形態１＞
以下、本発明に係る符号化装置及び復号装置の一実施形態について図面を用いて説明する。
＜概念＞
本発明に係る符号化装置及び復号装置について説明するに当たり、まず、本発明の概念について説明する。
【００４３】
本実施例に係る符号化装置及び復号装置は、上記課題に示されるように、誤り検出において、パリティ検査を満たす符号語であって、正しくない符号語を正しい符号語であると検出する誤検出の防止確率を上げるものである。
上述の通り、通信路が十分なＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）が得られている場合に、復号後符号語ｃdがＬＤＰＣ符号の符号語であるが正しい符号語とならない確率は１０-6〜１０-8程度である。なお、当該確率はＬＤＰＣ符号を定義するパリティ検査行列Ｈによって異なってくる。
【００４４】
では、復号装置は、どのような復号後符号語を正しくないのに正しい符号語として間違え得るかを検討する。即ち、復号後符号語ｃdが正しい符号語以外のＬＤＰＣ符号の符号語であった場合に、当該復号後符号語ｃdが２k−１個ある正しい符号語以外のＬＤＰＣ符号の符号語である可能性が高いかについて検討する。復号後符号語ｃdは、受信側装置が正しい符号語に基づいて生成された信号を受信して得られた受信符号語ｃrをＬＤＰＣ復号して得られる。通信の過程において、十分なＳＮＲが得られているのであれば、符号語が通信の過程で変化してしまったとしても符号語の変化量は、最小になると考えられる。即ち、復号後符号語ｃdは、ＬＤＰＣ符号の符号語であって、正しくない符号語である場合、正しい符号語とハミング距離が近い符号語である可能性が高く、特に、ハミング距離が最小となる符号語（以下、最小距離符号語と呼称する）である可能性が極めて高い。そのため、従来のパリティ検査に加え、復号後符号語ｃdが正しい符号語の最小距離符号語であるか否かの検査を行えば、誤り検出の精度を実用上十分なレベルにまで向上させることができる。なお、「復号後符号語ｃdが最小距離符号語であるか否かの検査」を、最小距離符号語検査と呼称する。なお、本明細書においては、最小距離符号語は、正しい符号語からハミング距離が１以上離れているものを言うものとする。
【００４５】
では、以下、最小距離符号語検査について、一具体例を用いて説明する。
ここでは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎで規格化されている符号長６４８ビット、符号化率１／２のＬＤＰＣ符号を例として最小距離符号語検査を説明する。
図１にＩＥＥＥ８０２．１１ｎで規格されている符号長６４８ビット、符号化率１／２のＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈｂ６４８を示す。図１に示すパリティ検査行列Ｈｂ６４８は、１２×２４の行列である。
【００４６】
Ｈｂ６４８において、示される要素において、「−」で示される部分は、２７×２７のゼロ行列を示している。
また、０以上の整数ｐが記述されている要素は、２７×２７の単位行列を整数ｐで示される回数だけ右に巡回シフトした行列を示している。例えば、ｐの値が０の要素は２７×２７の単位行列であり、ｐの値が２２の要素は、２７×２７の単位行列を２２回右に巡回シフトした行列を表す。
【００４７】
パリティ検査行列Ｈｂ６４８はこれらの要素からなり、パリティ検査行列Ｈｂ６４８は、展開すれば、実際には、３２４×６４８の行列（Ｈｆ６４８と定義する）となる。
Ｈｆ６４８の各列は、６４８ビットで構成される符号語の各ビットに対応し、１列目から３２４列目が情報ビットに対応する情報ビット部、３２５列目から６４８列目がパリティビット部となる。また、Ｈｆ６４８の各行はパリティ検査式に対応する。そして、各行において、要素が１となっている列のビットの総和（排他的論理和）は０となる。また、Ｈｂ６４８により定義されるＬＤＰＣ符号は、擬似巡回ＬＤＰＣ（ＱＣ−ＬＤＰＣ：Quasi-Cyclic - Low Density Parity Check）符号と呼ばれる。
【００４８】
非特許文献１に記載されている最小距離導出手法から、Ｈｂ６４８により定義されるＬＤＰＣ符号の正しい符号語とＬＤＰＣの符号語であって正しい符号語にハミング距離が最も近い符号語との最小距離は１５であり、最小距離符号語は２７個あることが導かれる。最小距離が１５であるということは、正しい符号語と最小距離符号語とで、６４８ビット中１５ビットが異なる値を示し、残りの６３３ビットは同じ値を示していることを意味する。以下では簡単のため、正しい符号語を６４８ビットのオールゼロ符号語として説明する。６４８ビットのオールゼロ符号語は、Ｈｃ＝０を満たすため、Ｈｂ６４８の符号語である。なお、ＬＤＰＣ符号は線形符号であるため、正しい符号語がオールゼロ以外の他の符号語であっても以下の説明は一般性を失わない。
【００４９】
図２は、２７個の最小距離符号語の情報ビット部の一覧を示している。オールゼロの符号語と最小距離符号語の間で異なるビットの数は１５ビットであるが、即ち、ハミング距離は１５であるが、情報ビット部だけで見た場合に異なるビットは、３２４ビット中４ビットである。図２から、２７個の最小距離符号語には、互いに関連性があることがわかる。当該関連性とは、即ち、正しい符号語（ここではオールゼロの符号語）と異なる４ビットは、図２のＨｂ６４８でいうところの、４列目に２ビット、１０列目に１ビット、１２列目に１ビットという分布で存在していることである。
【００５０】
更に、単位行列を展開してみると、２７個の最小距離符号語は、ｎ＝１〜２７とすると、Ｈｂ６４８の４列目のｎ番目のビットと（ｎ＋１）％２７番目のビット、Ｈｂ６４８の１０列目の（ｎ＋１７）％２７番目のビット、Ｈｂ６４８の１２列目の（ｎ＋１）％２７番目のビットに対応するビットの値が正しい符号語と異なっている。このような関連性があるのは、図２で与えられるＩＥＥＥ８０２．１１ｎ準拠のＬＤＰＣ符号は、擬似巡回符号（ＱＣ−ＬＤＰＣ符号）であるため、任意の符号語を単位行列のサイズ単位、即ち、２７ビット単位で巡回させたビット列も符号語となり、且つ、ハミング重みも変わらないという性質を持つためである。なお、ここの％はモジュラ演算を意味している。
【００５１】
上記の正しい符号語と２７個の最小距離符号語との関連性を利用して、パリティ検査式を満たす復号語符号語Ｃdがｎ＝１の最小距離符号語（情報ビット部における８２番目と８３番目のビット、２６１番目のビット、２９９番目のビットの値が正しい符号語と異なる符号語）であるか否かを検出する方法について説明する。
送信側装置は、ｎ＝１の最小距離符号語が正しい符号語と異なる値を有する４つのビットのうち、少なくとも１つのビットを既知の値を有する既知ビットとして符号語を生成する。なお、どのビットを既知ビットとするかという情報及び既知ビットとしてどのような値を設定するかという情報は、予め、送信側装置と受信側装置との間で共有されることとする。このような既知ビットを情報ビット列に挿入することにより、受信側装置は、復号後符号語ｃdにおける既知ビットの値が送信側装置で予め定められた既知の値と同一の値であれば、復号後符号語ｃdはｎ＝１の最小距離符号語ではないと判断することができる。一方、復号後符号語ｃdにおける既知ビットの値が送信側装置で設定された既知の値と異なっていれば、受信側装置は、復号後符号語ｃdは少なくとも正しい符号語ではなく、ｎ＝１の最小距離符号語である可能性があると判断することができる。
【００５２】
受信側装置は、復号後符号語ｃdがパリティ検査を満たし、且つ、既知ビットの値が既知の値である場合にのみ、復号後符号語ｃdは誤りを含まないと判定し、それ以外の場合は、復号後符号語ｃdは誤りを含むと判定することにより、ｎ＝１の最小距離符号語である復号後符号語ｃdについて誤りを含まないと判定してしまう誤検出の可能性を排除することができる。
【００５３】
また、ｎ＝２〜２７の各最小距離符号語についても同様に、各最小距離符号語において正しい符号語と異なる値を有する４ビットのうち少なくとも１ビットを既知ビットとすることで、ｎ＝１〜２７の最小距離符号語のいずれかである復号後符号語ｃdに対して、誤りを含まないと判定してしまう誤検出の可能性を排除することができる。具体的には、受信側装置が、復号後符号語ｃdがパリティ検査を満たし、且つ、各最小距離符号語の既知ビットの値がいずれも送信側装置で設定された既知の値である場合にのみ復号後符号語ｃdは誤りを含まないと判定し、それ以外の場合には復号後符号語ｃdは誤りを含むと判定するよう構成すればよい。
【００５４】
以上のように各最小距離符号語の情報ビット部において正しい符号語と異なる値を有するビットのうちの少なくとも１ビットを、予め既知のビットとしておくことで、受信側装置は復号後符号語ｃdが正しい符号語ではなく最小距離符号語の場合に、復号後符号語ｃdが誤りを含まないと誤検出してしまうことを防止することができる。以下、この誤検出の発生を回避するために既知の値が格納される既知ビットを誤検出検査ビットと呼称する。
【００５５】
ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格の符号語長６４８ビット、符号化率１／２のＬＤＰＣ符号の場合、パリティ検査行列Ｈｂ６４８の４列目に正しい符号語と最小距離符号語との間で値の異なるビットが存在するため、パリティ検査行列Ｈｂ６４８の４列目に対応する位置にある１ビットを既知ビットとすれば、２つの最小距離符号語を同時に検出することができる。
【００５６】
そのため、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎの符号語長６４８ビット、符号化率１／２のＬＤＰＣ符号の場合、図３に示すように、パリティ検査行列Ｈｂ６４８の４列目で表される２７列のうち、奇数番目の列に対応する１４ビットを既知ビットｘとすることで、復号後符号語ｃdが２７個ある最小距離符号語のいずれであっても、復号後符号語ｃdが最小距離符号語であるかどうかを検査することができる。なお、誤検出検査ビットｘは、送信側と受信側で既知である、即ち、送信側と受信側で共通に予め既知である値が定められていればどのような値であってもよい。
【００５７】
なお、ここでは、このＨｂ６４８の４列目で表される２７列の奇数番目の列に対応する１４ビットを誤検出検査ビットとして、ハミング距離の最も近い２７個の符号語全てを除外できる例を説明するが、この１４ビットのうちいずれか一つでも誤検出検査ビットとして設定していれば、少なくとも２つのハミング距離が近い符号語を正しい符号語として誤検出してしまう可能性を除外でき、誤検出の確率を低減させることができるので、情報の伝送のスループットを高めたい場合には、１４ビットのうちの一部のみを既知ビットとすることとしてもよい。また、Ｈｂ６４８の４列目以外の場所、即ち、１０列目や１２列目などにおいて、少なくとも一つを誤検出検査ビットとして既知ビットとすれば、少なくとも１つのハミング距離の近い符号語を正しい符号語として誤検出することを除外できる。
＜構成＞
ここから、上述した誤検出を防止できる送信側装置及び受信側装置について説明する。
【００５８】
図４は、符号化装置及び復号装置が用いられる通信システムのシステム構成例を示す図である。通信システムは、送信側装置または受信側装置として機能する通信装置１０ａ、１０ｂとを含んで構成され、各通信装置１０ａ、１０ｂはネットワーク２０を介して通信する。通信装置１０ａ、１０ｂは、符号化装置１００と復号装置２００とを含んで構成される。
【００５９】
図４に示すように、通信システムは、複数の通信装置がネットワークを介して接続されており、一の通信装置は、符号化装置並びに復号装置を備えている。通信装置としては、携帯電話機や基地局装置などがある。
通信装置は、情報を他の通信装置に送信する場合に、本実施の形態に示す符号化（詳細は後述）を行ってから送信し、送信されてきた信号を他の通信装置が受信し、本実施の形態に示す復号（詳細は後述）を行う。
【００６０】
なお、本明細書においては、通信装置における符号化並びにＬＤＰＣ復号以外の通信に係る処理（例えば、ＡＧＣ、ＡＤＣ（Analog to Digital Convert）、ＤＡＣ（Digital toAnalog Convert）、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform)、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）、直交検波等）の詳細については、従来の手法に従うものとして説明を割愛する。また、通信装置である以上、信号の送信、受信のための回路も当然に備えているが、これも、ここでは割愛する。
【００６１】
図５は、通信装置に備えられている符号化装置の機能構成を示す機能ブロック図である。
図５に示すように符号化装置１００は、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１と、誤検出検査ビット制御部１０２と、誤検出検査ビット挿入部１０３と、ＬＤＰＣ符号化部１０４とを含んで構成される。
【００６２】
ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１は、ＬＤＰＣ符号化に必要な各種パラメータを、ＬＤＰＣ符号化を実行する際の符号化モードに応じて記憶する機能と、符号化を実行する符号化モードを誤検出検査ビット制御部１０２とＬＤＰＣ符号化部１０４とに通知する機能を有する。符号化モードは、符号語長並びに符号化率により定まるものであり、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎの場合、規定されている符号語長は、６４８ビット、１２９６ビット、１９４４ビットの３種類があり、符号化率については、１／２、２／３、３／４、５／６の４種類がある。つまり、符号化モードは計１２種類ある。通信装置は、この３種類の符号語長と４種類の符号化率との中からそれぞれ１つを選択し、選択された符号語長と符号化率に従って符号化装置は符号化を実行する。また、各種パラメータとしては、例えば、符号語長Ｎ、情報ビット長Ｋ、冗長ビット長Ｍ、パリティ検査行列Ｈ、誤検出検査ビット数Ｄ、誤検出検査ビット挿入位置ｐなどがある。なお、これらの情報（以下、符号化モード情報という）は、送信側としては、上述したＰＨＹフレームのプリアンブル信号のＳＩＧ、Ｈ−ＳＩＧに含んで送信し、受信側は、このＳＩＧ、Ｈ−ＳＩＧを解析することにより符号化モードを得ることができる。
【００６３】
ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１は、上述した各種パラメータの一形態として定めてある、誤検出検査ビット挿入位置を規定する挿入位置決定表（詳細は後述する。）を用いて、通信装置のＣＰＵ等から指定される符号化モード情報に応じて、符号化に用いられる符号化モードを特定して、特定した符号化モードに基づく情報を誤検出検査ビット制御部１０２とＬＤＰＣ符号化部１０４とに通知する。ＬＤＰＣパラメータ記憶部１０１は、誤検出検査ビット制御部１０２には挿入する誤検出検査ビットの個数と誤検出検査ビットの挿入位置を、ＬＤＰＣ符号化部１０４には使用するパリティチェック行列Ｈを通知する。
【００６４】
誤検出検査ビット制御部１０２は、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１から通知された情報に基づき、必要な数の誤検出検査ビットを生成する。なお、誤検出検査ビットとして使用するビットの値は、送信側の装置と受信側の装置で既知の値であれば任意の値を使うことができる。以下では簡単のため、全ての誤検出検査ビットの値を０として説明する。また、誤検出検査ビット制御部１０２は、該当する符号化モードの誤検出検査ビット挿入位置ｐを、生成した誤検出検査ビットとともに、誤検出検査ビット挿入部１０３に通知する。
【００６５】
誤検出検査ビット挿入部１０３は、誤検出検査ビット制御部１０２から指定された誤検出検査ビット挿入位置ｐに、所定のビット値として誤検出検査ビット制御部から通知された誤検出検査ビットを挿入して符号化前ビット系列を生成し、ＬＤＰＣ符号化部１０４に送る。
ＬＤＰＣ符号化部１０４は、誤検出検査ビットが挿入された後の情報ビット系列、即ち誤検出検査ビットから送出された符号化前ビット系列に対し、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１から通知されたパリティ検査行列ＨにしたがってＬＤＰＣ符号化の処理を実行して生成した符号語を出力する機能を有する。
【００６６】
当該符号語は、送信回路で変調されてアンテナから発信される。
図６は、通信装置に備えられている復号装置の機能構成を示す機能ブロック図である。
図６に示すように復号装置２００は、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部２０１と、ＬＤＰＣ復号部２０２と、誤検出検査ビット制御部２０３と、誤り検出部２０４と、誤検出検査ビット除去部２０５とを含んで構成される。
【００６７】
ＬＤＰＣパラメータ記憶部２０１はＬＤＰＣ復号処理及び誤り検出処理に必要なパラメータ、例えば、符号長Ｎ、情報ビット長Ｋ、冗長ビット長Ｍ、パリティ検査行列Ｈ、誤検出検査ビット数Ｄ、誤検出検査ビット挿入位置ｐなどを復号装置２００で実施する符号化モードの数だけ記憶している。実施する符号化モードは、少なくとも符号語長と符号化率とを規定する符号化モード情報を含み、例えば、通信装置の受信回路（図示せず）から、受信した信号を復号して当該信号のプリアンブル信号に含まれるＳＩＧ及びＨ−ＳＩＧを解析して得た情報が符号化モード情報として通知される。
【００６８】
またＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部２０１は、通知された符号化モード情報に適合するパリティ検査行列Ｈ及び誤検出検査ビット挿入位置ｐを誤検出検査ビット制御部２０３に伝達する。
ＬＤＰＣ復号部２０２は、復号装置２００に入力される受信符号語系列に対し、ＬＤＰＣ復号処理を行う。ＬＤＰＣ復号部２０２は、ｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔ復号や、ｍｉｎ−ｓｕｍ復号などの、ＬＤＰＣ符号の復号を行うことができる任意の復号処理を実行する。ＬＤＰＣ復号部２０２は、ＬＤＰＣ復号処理の結果得られた符号語系列を、誤検出検査ビット除去部２０５、誤り検出部２０４に送る。なお、本発明はＬＤＰＣ復号の方法には依存しない。
【００６９】
誤検出検査ビット制御部２０３は、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部２０１から通知された誤検出検査ビット挿入位置ｐを誤り検出部２０４に通知するとともに、挿入している誤検出検査ビットのビット値を通知する。
誤検出検査ビット制御部２０３は、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部２０１から伝達された誤検出検査ビット挿入位置ｐを、誤り検出部２０４と誤検出検査ビット除去部２０５とに通知する。
【００７０】
誤り検出部２０４は、ＬＤＰＣ復号後の符号語系列の誤り検出を行って、誤り検出結果を復号装置２００の検出結果として出力する機能を有する。
誤り検出部２０４の詳細な機能構成を図７に示した。誤り検出部２０４は、図７に示すように、パリティ検査部２１１と誤検出検査部２１２とを含んで構成される。
パリティ検査部２１１は、入力された復号後符号語系列ｃdと、制御情報として与えられるＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈが、パリティ検査Ｈｃd＝０を満たすかどうかを検査する。パリティ検査部２１１は、パリティ検査の結果をソフトウェアまたはハードウェアが解読可能な形式で出力する。例えば、パリティ検査を満たす場合は「０」を出力し、満たさない場合は「１」を出力するという形式で出力する。
【００７１】
誤り検出部２０４には、復号後符号語系列ｃdと、パリティ検査結果と、制御情報として入力される誤検出検査ビットの数、値、及び挿入位置に関する情報が入力される。
誤検出検査部２１２は、パリティ検査結果が「０」である、即ちパリティ検査を満たすと判定されていた場合、送信側で情報ビット部に挿入している誤検出検査ビットが、既知ビットになっているかを検査する。誤検出検査部２１２は、誤検出検査結果をソフトウェアまたはハードウェアが解読可能な形式で出力する。例えば、誤検出が検査されない場合「０」を、誤検出が検査された場合「１」を出力する。誤検出検査部２１２が出力する誤検出検査結果は、誤り検出部２０４の出力の誤り検出結果となる。また、パリティ検査結果が「１」である、即ちパリティ検査を満たさないと判定されていた場合は、復号後符号語系列ｃdは、ＬＤＰＣ符号の符号語でなく、誤りであることが明確であるため、誤検出を検査する必要がない。そのため、この場合は誤検出結果を行わずに、誤検出検査結果として「１」を出力する。
【００７２】
図６に戻って誤検出検査ビット除去部２０５は、ＬＤＰＣ復号後の符号語系列に含まれる、誤検出検査ビット制御部２０３から通知された誤検出検査ビット挿入位置ｐに基づき、Ｄ個の誤検出検査ビットと、Ｍ個の冗長ビットを除去し、Ｊビットの復号情報ビット系列のみを復号装置２００の出力として出力する。
＜データ＞
ここでは、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１が記憶している符号化モード情報に応じた挿入位置決定表について説明する。挿入位置決定表は、モード番号と、符号語長と、符号化率と、挿入位置とを対応付けた情報であり、送信側と受信側双方において、予め保持されている。
【００７３】
モード番号は、符号化装置が各モードを管理すべく便宜上設定している番号である。
符号語長は、生成すべき符号語の符号長を示す情報である。ＩＥＥＥ８０２．１１ｎの場合、６４８、１２９６、１９４４ビットのいずれかとなる。
符号化率は、生成される符号語に対する情報ビット系列の割合を示す情報である。ＩＥＥＥ８０２．１１ｎの場合、１／２、２／３、３／４、５／６のいずれかになる。
【００７４】
誤検出検査ビット挿入位置は、各符号語長及び各符号化率に対応して生成される符号語において誤検出防止用の誤検出検査ビットを挿入すべき挿入位置を示す情報であり、生成されるべき符号語の情報ビット部分の先頭から数えて何ビット目に誤検出検査ビットを挿入するのかを規定している情報である。
送信側では、挿入位置決定表を保持していることにより、符号化モード情報で示される符号語長と符号化率に対応する挿入位置を決定して、誤検出防止用の誤検出検査ビットを挿入できる。
【００７５】
また、受信側では、挿入位置決定表を保持していることにより、誤検出検査ビットが挿入された位置を特定し、その特定した位置にあるビット値が、予め記憶している所定のビット値と同値であるか否かによって正しい符号語であるか否かを検出できる。同値でなかった場合には、送信側で生成された符号語とは異なる符号語となっていることを意味し、この場合パリティ検査において正しい符号語であると判定されていたとしても、受信に失敗したことを検出できる。
【００７６】
なお、ここに示した挿入位置決定表は、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１、２０１が記憶しているパラメータ情報の一部であり、このほかに、各符号化モードに応じた、挿入すべき誤検出検査ビットの個数情報や、情報ビット系列の情報長等の情報も対応付けられていてよい。
＜動作＞
本実施の形態の符号化における符号化装置１００の動作を図９に示すフローチャートを用いて説明する。
【００７７】
まず、符号化装置１００は、符号化モード情報の入力を受け付ける（ステップＳ９０１）。当該符号化モード情報は、通信装置のＣＰＵ（図示せず）等から使用する通信規格等に応じて決定されたものが通知される。
ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１は、符号化モード情報で指定される符号語長と符号化率から、誤検出検査ビット挿入位置ｐを特定し、当該誤検出検査ビット挿入位置ｐと挿入すべき誤検出検査ビット数Ｄを誤検出検査ビット制御部１０２に通知する。また、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１は、符号化モード情報で指定されるパリティ検査行列ＨをＬＤＰＣ符号化部１０４に通知する（ステップＳ９０２）。
【００７８】
誤検出検査ビット制御部１０２は、挿入すべき誤検出検査ビット数Ｄの分だけ、予め定められた既知のビットを生成し、誤検出検査ビット挿入位置ｐとともに誤検出検査ビット挿入部１０３に通知する（ステップＳ９０３）。
誤検出検査ビット挿入部１０３は、誤検出検査ビット挿入位置ｐと誤検出検査ビットとして挿入すべきビット値が誤検出検査ビット制御部１０２から通知されると、送信すべき情報ビット系列から、生成する符号語長における情報ビット部分の情報長から、挿入する誤検出検査ビットの個数だけ少ない情報長の情報ビット系列を、通信装置に備えられた送信する情報を格納するバッファ等（図示せず）から取得する。
【００７９】
そして、誤検出検査ビット挿入部１０３は、取得した情報ビット系列の先頭から、誤検出検査ビット挿入位置ｐで指定される位置に、順次通知された既知ビットを挿入する。これによって、誤検出検査ビット挿入部１０３は、符号化前ビット列を生成し、これをＬＤＰＣ符号化部１０４に伝達する（ステップＳ９０４）。
ＬＤＰＣ符号化部１０４は、誤検出検査ビット挿入部１０３から伝達された符号化前ビット列に対して、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１から通知されたパリティ検査行列Ｈに従った符号化を実行して、符号語を生成して出力し（ステップＳ９０５）、処理を終了する。送信する情報を格納するバッファにデータが存在する限りこの動作を繰り返すことで符号語を生成する。
【００８０】
ＬＤＰＣ符号化部１０４により生成された符号語は、通信装置に備えられた送信回路により、サブキャリア変調、ＦＦＴ、Ｄ／Ａ変換、直交変調等を施されてアンテナから送信されることとなる。
図９のフローチャートに従って符号化を実行する際の一具体例を以下に示す。
ここでは、図１のパリティ検査行列Ｈｂ６４８で定義されるＩＥＥＥ８０２．１１ｎ準拠の符号長６４８ビット、符号化率１／２のＬＤＰＣ符号を使う場合の符号化装置１００の動作について説明する。
【００８１】
送信装置は、符号化装置１００に、符号化モード情報と符号化を行う情報ビット系列を入力する。ここで、入力情報ビット系列は、情報ブロック長（Ｋ）３２４より誤検出検査ビット数（Ｄ）１４だけ少ない３１０ビットのバイナリ系列である（Ｊ＝Ｋ−Ｄ＝３１０）。符号化モード情報は、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１に入力される。ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１は、入力された符号化モード情報に従って、ＬＤＰＣ符号化に必要なパラメータを誤検出検査ビット制御部１０２及びＬＤＰＣ符号化部１０４に設定する。誤検出検査ビット制御部１０２に設定されるパラメータとして、誤検出検査ビット数１４（Ｄ）や誤検出検査ビット挿入位置ｐ（８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８ビット目）がある。ＬＤＰＣ符号化部１０４に設定されるパラメータとして、符号長（Ｎ）６４８ビット、情報ビット長（Ｋ）３２４ビット、冗長ビット長（Ｍ）３２４ビット、パリティ検査行列Ｈ（もしくは、パリティ検査行列Ｈに関する情報が記憶されているメモリのアドレス）、符号化モードごとに異なる処理をする場合は、どの処理を行うかを指示する信号、などがある。
【００８２】
誤検出検査ビット制御部１０２は、１４個の誤検出検査ビットを生成し、誤検出検査ビット１０３に送る。誤検出検査ビット挿入部１０３は、ＬＤＰＣ符号化部１０４に送る３２４ビットの系列の誤検出検査ビット挿入位置ｐで指示された８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８ビット目の位置にそれぞれ誤検出検査ビットを割り当てる。残りの３１０個の位置に符号化装置１００に入力された３１０個の情報ビット系列を割り当てる。誤検出検査ビット挿入部１０３は、誤検出検査ビットを挿入した後の情報ビット系列（符号化前情報ビット系列）を、ＬＤＰＣ符号化部１０４に送る。
【００８３】
ＬＤＰＣ符号化部１０４は、入力された符号化前情報ビット系列にＬＤＰＣ符号化処理を施し、３２４ビットの冗長ビット系列を生成し、３２４ビットの符号化情報ビット系列と合わせて、６４８ビットの符号語ビット系列として出力する。
このようにして図９に示した符号化方法に従った本実施の形態１における符号化の概念について図１０を用いて模式的に説明する。
【００８４】
まず、図１０（ａ）に示すように、送信しようとしている情報ビット系列があったとする。
すると、誤検出検査ビット制御部１０２は、符号化モード情報に応じて、誤検出検査ビットを挿入する挿入位置を決定し、その位置に既知ビットたる誤検出検査ビットを挿入する。ここは、誤検出検査ビットを挿入する数はＤ＝４であったとする。
【００８５】
この場合、図１０（ｂ）に示されるように情報ビット系列の合間に誤検出検査ビットが挿入されて、符号化前ビット系列が生成される。
ＬＤＰＣ符号化部１０４は、図１０（ｂ）に示される符号化前ビット系列に対して、ＱＣ−ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列に基づく冗長ビット系列（パリティビット系列）を付加して符号語ビット系列を生成する。
【００８６】
なお、図１０において、Ｋビットが符号語の情報ビット系列の情報長であり、Ｍビットが冗長ビット系列の情報長であり、Ｎビットが符号語の情報長である。符号語長のＮビットは、符号化モード情報によって定まり、当該符号化モード情報に含まれる符号化率によって、ＫとＭが決定される。
このようにして、本実施の形態に係る符号化装置によって符号語が生成される。なお、誤検出検査ビットを情報ビット系列に挿入することによって、データ転送のスループットは低減してしまうものの、ＣＲＣ符号を付すよりも少ない情報量しか挿入しない（例えば、図２に示したようにハミング距離の最も近い符号語全てを排除するには計１４ビット分の誤検出検査ビットが挿入される）ので、ＣＲＣ符号を付すよりもデータ転送のスループットは高いといえる。
【００８７】
次に、本実施の形態における復号装置２００の動作を図１１に示すフローチャートを用いて説明する。
復号装置２００は、通信装置が受信した信号のプリアンブルを解析したことにより得られた符号語長と符号化率を含む符号化モード情報を受け付ける（ステップＳ１１０１）。
符号化モード情報を受け付けたＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部２０１は、誤検出検査ビット制御部２０３に、符号化モード情報から特定される誤検出検査ビット挿入位置ｐ及び誤検出検査ビット数を通知する。また、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部２０１は、当該符号化モード情報に対応するパリティ検査行列ＨをＬＤＰＣ復号部２０２に通知する（ステップＳ１１０２）。
【００８８】
誤検出検査ビット制御部２０３は、通知された誤検出検査ビット挿入位置ｐと、誤検出検査ビットとして挿入されている既知ビットの値を誤り検出部２０４と誤検出検査ビット除去部２０５に通知する（ステップＳ１１０３）。
ＬＦＰＣ復号部２０２は、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部２０１から通知されたパリティ検査行列Ｈに従ってＬＤＰＣ復号を実行し、得られた復号後符号語を誤り検出部２０４と誤検出検査ビット除去部２０５とに通知する（ステップＳ１１０４）。
【００８９】
誤り検出部２０４は、通知された誤検出検査ビット挿入位置に挿入されているビット値が、通知された既知ビットの値と同値であるか否かを検出する。同値である場合には、正しい符号語であると判定して「０」を、同値でない場合には正しくない符号であると判定して「１」を誤り検出結果として出力する（ステップＳ１１０５）。
誤検出検査ビット除去部２０５は、復号された符号語から、通知された誤検出ビット挿入位置にあるビット値と、付加されている冗長ビットを除去して、復号情報ビット系列を出力し（ステップＳ１１０６）、復号処理を終了する。
【００９０】
これによって、復号装置２００は、受信して復号された符号語が、パリティチェックを満たす符号語であるかどうかと、送信側で生成されたはずの符号語とはハミング距離の近い別の符号語になっていないかを検出することができる。従って、ハミング距離の近い送信側で生成された符号語とは別の符号語が正しい符号語であると判定される誤検出の確率を低減することができる。
【００９１】
当該誤り検出と復号について一具体例を説明する。
ここでは、図１のパリティ検査行列Ｈｂ６４８で定義されるＩＥＥＥ８０２．１１ｎ準拠の符号長６４８ビット、符号化率１／２のＬＤＰＣ符号を使う場合の復号装置２００の動作について説明する。
受信符号語系列の入力に先立ち、符号化モード情報が復号装置２００に入力される。ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部２０１は、符号化モード情報に従って、符号化モードごとに記憶してあるＬＤＰＣ符号パラメータをＬＤＰＣ復号部２０２及び誤検出検査ビット制御部２０３に送る。誤検出検査ビット制御部２０３に設定されるパラメータとして、誤検出検査ビット数１４や誤検出検査ビット挿入位置ｐ（８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８ビット目）がある。ＬＤＰＣ符復号部２０２に設定されるパラメータとして、符号長（Ｎ）６４８ビット、情報ビット長（Ｋ）３２４ビット、冗長ビット長（Ｍ）３２４ビット、パリティ検査行列Ｈ（もしくは、パリティ検査行列Ｈに関する情報が記憶されているメモリのアドレス）、符号化モードごとに異なる処理をする場合は、どの処理を行うかを指示する信号、などがある。
【００９２】
使用するパラメータが設定された後、受信符号語系列のＬＤＰＣ復号処理を開始する。６４８ビット分の受信符号語系列がＬＤＰＣ復号部２０２に入力される。ここで、受信符号語系列は１つビットに対して１ビットの情報を持つだけでもよいし（硬判定復号）、１つのビットに対して複数のビットの情報を持っても良い（軟判定復号）。軟判定復号の場合は、受信符号語系列として、量子化された各符号語ビットの対数尤度比を使うことができる。
ＬＤＰＣ復号部２０２は、受信符号語系列のＬＤＰＣ復号処理を行い、結果として得られる符号語系列を誤り検出部２０４及び誤検出検査ビット除去部２０５に送る。
誤検出検査ビット除去部２０５は、ＬＤＰＣ復号部２０２から送られてきた符号語系列から、誤検出検査ビット制御部２０３から知らされる誤検出検査ビット挿入位置ｐ（８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８ビット目）にあるビットを除去する。また、符号語系列中の３２４ビットの冗長ビットも除去し、結果として残る３１０ビットの系列を復号情報ビット系列として出力する。
【００９３】
これにより、復号装置２００は、受信した符号語が、パリティ検査を満たしたとしても、正しくない符号語を正しい符号語であると判定する確率を低減することができる。
以上に説明してきたように、本実施の形態１に示した符号化装置は、送信すべき情報ビット列に基づいて生成される符号語に、当該符号語とは別の符号語であって、パリティ検査を満たし、且つ、生成される符号語に最もハミング距離の近い符号語との差異が出る部分に、送信側及び受信側において予め定めた既知ビットである誤検出検査ビットを挿入して、符号化を実行する。受信側は、受信して復号した符号語について、挿入されている誤検出検査ビットが予め定められている既知ビットと異なるものになっていた場合には、受信して復号した符号語は、送信側で生成された符号語とは別のものであると判定し、正しい符号語の受信に失敗していることを検出できる。また、受信側のパリティ検査において正しいと判定される符号語であっても、送信側で生成されたものでない符号語の少なくとも一部を正しい符号語であると判定する誤検出の確率を低減できる。
＜考察＞
ここで、本実施の形態と同様に誤り訂正復号処理において既知の値を有する既知ビットを利用する特許文献１に記載された技術との差異について説明する。
【００９４】
特許文献１には、最大事後確率（ＭＡＰ）復号において、既知な値を有する既知ビットを含んだ送信語を復号する際に、既知ビットの値が異なる復号語については復号語候補から除外する復号方法が記載されている。
送信側装置の構成について、本実施の形態１と特許文献１に記載の技術とを比較すると、特許文献１に記載の技術は、例えば、ＭＰＥＧ−２ＴＳパケットの同期バイト等の送信するデータに含まれている既知ビットを利用しているため、データ列に既知ビットを挿入することはなく、既知ビットの挿入位置を制御することも行っていない。そのため、特許文献１に記載の技術では、本実施の形態１に示したように、正しい符号語と最小距離符号語とで異なる値を有するビット位置に既知ビットを挿入することにより得られる、誤り検出精度の向上という効果を得ることができない。
【００９５】
また、受信側装置の構成について、本実施の形態１と特許文献１に記載の技術とを比較すると、特許文献１に記載の技術では、復号語候補を複数用意した中で、既知ビットが他の値となっている復号語候補を除外した後で復号を行うという復号方法が開示されており、誤り検出方法に関するものではない。特許文献１の技術は、一見したところ誤り訂正符号の前に誤検出検査を行っている構成のようでもある。しかしながら、特許文献１の技術は、復号方法として用いているＭＡＰ復号は、符号語の各ビットの事後確率を最大化する復号方法であるため、ＭＡＰ復号後の符号語系列は、必ずしも、送信側で使用した符号の符号語とはならない。若しくは、送信側で使用した符号の符号語であっても、ＭＡＰ復号の過程で既知ビットの位置にあるビットの値が変化する可能性もある。このようなことから、特許文献１記載の技術では、誤検出検査による誤り検出精度の向上という効果を得ることができない。
【００９６】
なお、本実施の形態１において示した誤検出の防止技術は誤り訂正復号に用いる復号方法には依存しないため、特許文献１の復号方法に本実施の形態１に示した防止技術を適合させることもでき、その場合、特許文献１の復号方法だけでは得られなかった、誤り検出精度の向上という効果を得ることができる。
＜実施の形態２＞
上記実施の形態１においては、誤検出検査ビットの挿入位置を制御することで、正しくない符号語を正しい符号語であると検出してしまう誤検出の確率を低減する技術を開示したが、本実施の形態２においては、挿入する誤検出検査ビットについて予め定めたビット値を挿入するのではなく送信すべき情報を利用することによって、誤検出検査ビットを挿入したことによるデータ転送のスループットの低下を抑制する技術について説明する。
＜概念＞
符号語を生成するにあたり、実際の情報ビット系列の情報長が符号語長と符号化率で定まる情報ビット部分の情報長に足りない場合には、擬似の情報として予め定めた既知ビット（短縮化ビットともいう）を情報ビット部分の情報長に足るまで追加した上で符号化を実行する。つまり、ここで追加する既知ビットは元々追加することが決定されているものであり、この既知ビットの追加はスループットの低下を招くものではない。
【００９７】
そこで、本実施の形態２においては、追加することが決定されているこの既知ビットを誤検出検査ビットとして、情報ビット系列に挿入して、パリティチェックにおいて正しくない符号語を正しい符号語であるとしてしまう誤検出を防止できる確率を高める例を説明する。
まず、従来における短縮化ビットの挿入方法の具体例を説明し、その後に本実施の形態２における短縮化ビットを用いた誤検出検査ビットの挿入についての概念を図１２及び図１３を用いて説明する。
【００９８】
ＬＤＰＣ符号はブロック符号であるため、ＬＤＰＣ符号の符号化では、Ｋビットの情報ビット系列を入力として符号化処理を行い、Ｋビットの情報ビット系列にＭビットの冗長ビット系列を付加したＮビットの符号語系列が出力される。図１２（ａ１）、（ｂ１）は、それぞれ入力される情報ビット系列を示し、図１２（ａ２）、（ｂ２）は、情報ビット系列をＬＤＰＣ符号のブロックサイズに分割した状態を示し、図１２（ａ３）、（ｂ３）は、分割された各情報ビット系列を符号化した状態を示し、図１２（ａ４）、（ｂ４）は、最終的に出力する符号語を示している。
【００９９】
ここで、入力する情報ビット系列がＫビットに満たない場合を考える。ＩＥＥＥ８０２．１１ｎなどの通信システムでは、送信するデータサイズは、送信する時々によって異なるため、送信データサイズがＬＤＰＣ符号の情報ビット長Ｋの整数倍とならないことが多い。この場合、ＬＤＰＣ符号器に、Ｋビットずつ入力すると、最終のＬＤＰＣ符号ブロックの符号化は、情報ビット数がＫビット未満で符号化することになる。このような場合、図１１（ａ３）に示すように、最終のＬＤＰＣ符号ブロックにおいて、Ｋビットに満たない数（Ｓビット）だけ、既知のビット（短縮化ビット。通常、値は０）を情報ビットの後ろ、または任意の位置に追加して、Ｋビットの系列を作り、それを符号化する。そして、符号化後、追加したＳビットの既知ビットを除去した系列を符号語として出力する。このような符号化方法は短縮符号化と呼ばれている。（Ｓビットの既知ビットを除去せずに得られた符号語系列をそのまま送っても良い。）
また、複数のブロックに平均的に情報ビットを割り当てて符号化した場合でも、図１１（ｂ２）に示すように、情報ビット数がＫビット未満での符号化が発生するためＳビットの既知ビットを挿入する短縮符号化を行う。ＩＥＥＥ８０２．１１ｎでは、非特許文献２に示すように、ＬＤＰＣ符号ブロックごとに均等な数の既知ビットを情報ビット系列の後ろに付加している。
【０１００】
ここで、短縮符号化のための既知ビット（以下、短縮ビット）は、符号器の入力ビット系列をＫビットにするために付加されるビットであるので、入力系列のどの位置に付加するかは、短縮符号化の処理自体には関わらない。そのため、本実施の形態における誤り訂正符号化装置は、短縮ビットの挿入位置を、誤検出検査ビットの位置とすることで、短縮化のための既知ビットと、誤検出検査のための既知ビットを共通化することで、スループットの低下を軽減するものである。
【０１０１】
図１２（ａ３）、（ｂ３）に示した短縮化ビットを用いた本実施の形態２における符号化の概念を図１３を用いて説明する。図１３（ａ）に示すように、情報ビット系列があり、これがＬＤＰＣ符号のブロックサイズに満たないために、図１３（ｂ）に示すように短縮化ビットが付加されるとする。
このとき、短縮化ビットは、送信側、受信側で既知の値を用いており、また、どこに挿入しても良いので、これを情報ビット系列の誤検出検査ビットの挿入位置にくるように付加した短縮化ビットと情報ビットとを並び替える。つまり、情報ビットの並びの中に、誤検出検査ビットの挿入位置に短縮化ビットを挿入する。
【０１０２】
そうして図１３（ｃ）に示すような符号化前ビット列を生成する。そして、図１３（ｄ）に示すように、生成した符号化前ビット列にＬＤＰＣ符号に基づく冗長ビット（パリティビット）を付加する。このあと、挿入されている短縮化ビットは除去されてもよい。なお、図１３（ｃ）、（ｄ）においては斜線部分が情報ビット系列に該当する。
なお、図１３（ｅ）は、単純に従来どおり、情報ビットの後ろに短縮化ビットを符号化した場合の符号語の例を示している。
【０１０３】
このように、本実施の形態２においては、誤検出検査ビットとして付加する短縮化ビットを用いるものである。
＜構成＞
図１４に実施の形態２に係る符号化装置１４００の機能構成を示す。図１４に示すように符号化装置１４００は、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１と、ＬＤＰＣ符号化部１０４と、誤検出検査ビット制御部１４０１と、短縮化ビット挿入部１４０２と、並び替え部１４０３と、短縮化ビット除去部１４０４とを含んで構成される。なお、符号化装置の、実施の形態１において示した符号化装置１００との差異は、短縮化ビット挿入部１４０２と、並び替え部１４０３と、短縮化ビット除去部１４０４を備えている点にある。ここでは、当該符号化装置１４００について、実施の形態１に示した符号化装置１００と異なる点について重点的に説明する。
【０１０４】
誤検出検査ビット制御部１４０１は、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１から送られてくる誤検出検査ビット数Ｄの情報と、誤検出検査ビット挿入位置ｐを並び替え部１４０３に通知する。
短縮化ビット挿入部１４０２は、情報ビット系列の後部に、短縮化ビット数で与えられる数の短縮化ビットを挿入する。なお、短縮化ビットの挿入位置は、送信側と受信側の装置で何処に短縮化ビットを挿入したかがわかっていれば、情報ビット系列の後部でなくてもよい。また、短縮化ビットは、情報ビット系列の情報長が生成する符号語の情報ビット系列部分の情報長の倍数となるように挿入される。即ち、挿入すべき短縮化ビット数は、情報ビット系列の情報長と、生成される符号語の情報ビット系列部分の情報長によって定まる。
【０１０５】
並び替え部１４０３は、短縮化ビットが挿入された情報ビット系列のビット順序の並び替えを行う。具体的には、情報ビット系列の後部に位置している短縮化ビットが、誤検出検査ビット挿入位置に来るように並び替える。
短縮化ビット除去部１４０４は、ＬＤＰＣ符号化部１０４から出力される符号語ビット系列に含まれている短縮化ビットを除去する。短縮化ビット除去部１４０４は、短縮化ビットを除去した符号語ビット系列を出力する。
【０１０６】
図１５には、実施の形態２に係る復号装置１５００の機能構成を示している。図１５に示すように復号装置１５００は、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部２０１と、ＬＤＰＣ復号部２０２と、誤検出検査ビット制御部２０３と、誤り検出部２０４と、短縮化ビット挿入部１５０１と、並び替え部１５０２と、並び替え部１５０３と、短縮化ビット除去部１５０４とを含んで構成される。復号装置１５００についても実施の形態１に示した符号装置２００との差異を重点的に説明する。
【０１０７】
短縮化ビット挿入部１５０１は、受信符号後系列の後ろに、短縮化ビット尤度を挿入する。なお、短縮化ビット尤度は、送信側で挿入した短縮化ビットとＬＤＰＣ復号部２０２での復号方式に応じた値である。例えば、送信側で短縮化ビットとして０を挿入し、ＬＤＰＣ復号部２０２で軟判定復号を行う場合、符号は正で絶対値の大きい値を挿入する。また、ＬＤＰＣ復号部２０２で硬判定復号を行う場合は０を挿入する。短縮化ビット挿入部１５０１は、短縮化ビット尤度を挿入した受信符号後系列を、並び替え部１５０２に伝達する。
【０１０８】
並び替え部１５０２は、短縮化ビット挿入部１５０１から伝達されてきた受信符号後系列の並び替えを行う。具体的には、短縮化ビット挿入部１５０１で挿入した短縮化ビット尤度が、後検出検査ビット制御部２０３から送られてくる後検出検査ビット位置ｐで指定される位置になるように並び替えが行われる。並び替え部１５０２は、並び替え後の受信符号後系列をＬＤＰＣ復号部２０２に送る。短縮化ビットは送信時には削除されているので、これを補った上で、短縮化ビットが並びかえられて誤検出検査ビットとして挿入されたはずの位置に復元することができる。
【０１０９】
並び替え部１５０３は、ＬＤＰＣ復号部２０２による復号処理によって得られた復号後符号語ビット系列の並び替えを行う。具体的には、短縮化ビット挿入位置ｐにある短縮化ビットが、復号後符号語ビット系列の後部に来るように並び替える。並び替え部１５０３は、並び替え後の復号後符号語ビット系列を短縮化ビット除去部１５０４に送る。
短縮化ビット除去部１５０４は、並び替え部１５０３から送られてきた並び替え後の復号後符号語ビット系列の後部にある短縮化ビット及び、パリティビットを除去し、Ｊビットの情報ビット系列を得る。短縮化ビット除去部１５０４は、Ｊビットの情報ビット系列を、復号装置１５００の出力として出力する。
【０１１０】
以上が実施の形態２に係る符号化装置１４００と復号装置１５００の機能構成である。
＜動作＞
次に符号化装置１４００の符号化における動作を図１６のフローチャートを用いて説明する。なお、本フローチャートにおいて、実施の形態１の図９に示したフローチャートと同一内容の部分は説明を割愛する。
【０１１１】
図１６に示すように、誤検出検査ビット制御部１４０１は、並び替え部１４０３に誤検出検査ビットの挿入位置及びその個数を通知する（ステップＳ１６０１）。
そして、符号化装置１４００の短縮化ビット挿入部１４０２は、挿入すべき短縮化ビットのビット数を示す制御情報を受け付けて、入力される情報ビット系列の後ろに、制御情報で示されるビット数の短縮化ビットを付加して並び替え部１４０３に出力する（ステップＳ１６０２）。
【０１１２】
次に、並び替え部１４０３は、受け付けた短縮化ビットが付加された情報ビット系列のビットの並び替えを実行する。具体的には、並び替え部１４０３は、生成される符号語の情報ビット部分の情報長の単位毎に、誤検出検査ビット制御部１４０１から通知された誤検出検査ビット挿入位置に、短縮化ビットが来るように並び替えを実行し、並び替えた後の符号化前ビット列をＬＤＰＣ符号化部１０４に伝達する（ステップＳ１６０３）。
【０１１３】
ＬＤＰＣ符号化部１０４は、伝達された符号化前ビット列を、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部から通知されたパリティ検査行列に基づく符号化を実行して符号語を生成し、短縮化ビット除去部１４０４に伝達する（ステップＳ９０５）。
短縮化ビット除去部１４０４は生成された符号語から短縮化ビットを除去して（ステップＳ１６０４）処理を終了する。
【０１１４】
なお、本フローチャートにおいては、短縮化ビットが挿入された場合を説明しているが、情報ビット列に短縮化ビットを挿入する必要がない場合、即ち、情報ビット列の情報長が擬似巡回符号化方式のブロックの情報長に足りる場合には、上記実施の形態１に示したように、既知の値を有する誤検出検査ビットを指定されている位置に挿入する手法をとればよい。
【０１１５】
この符号化手法の一具体例を説明する。まず、付加する短縮化ビットのビット数が１４ビット以上である場合についての具体例を説明する。
入力情報ビット系列の系列長（Ｊ）が、情報ブロック長（Ｋ）３２４より誤検出検査ビット数（Ｄ）１４以上少ない場合として、Ｊ＝３００の場合について説明する。このとき、短縮化ビット数（Ｓ）は、２４である。符号化モード情報は、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１に入力される。ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１は、入力された符号化モード情報に従って、ＬＤＰＣ符号化に必要なパラメータを誤検出検査ビット制御部１０２およびＬＤＰＣ符号化部１０４に設定する。誤検出検査ビット制御部１０２に設定されるパラメータとして、誤検出検査ビット数１４や誤検出検査ビット挿入位置ｐ（８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８ビット目）がある。ＬＤＰＣ符号化部１０４に設定されるパラメータとして、符号長（Ｎ）６４８ビット、情報ビット長（Ｋ）３２４ビット、冗長ビット長（Ｍ）３２４ビット、パリティ検査行列Ｈ（もしくは、パリティ検査行列Ｈに関する情報が記憶されているメモリのアドレス）、符号化モードごとに異なる処理をする場合は、どの処理を行うかを指示する信号、などがある。
【０１１６】
３００ビットからなる入力情報ビット系列は、短縮化ビット挿入部１４０２に入力される。短縮化ビット挿入部１４０２は、入力情報ビット系列の後部に２４ビットの短縮化ビットを挿入する。短縮化ビット挿入部１４０２は、短縮化ビットを挿入して３２４ビットの長さとなった情報ビット系列を並び替え部１４０３に送る。
並び替え部１４０３は、３２４ビットの情報ビット系列の並び替えを行う。並び替え部１４０３は、情報ビット系列の後ろから１４ビットの短縮化ビットと、誤検出検査ビット挿入位置ｐで指示された８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８ビット目の位置あるビットの並び替えを行う。このようにすることで、誤検出検査ビット挿入位置ｐにあるビットは全て既知のビットとすることができる。並び替え部１４０３は、並び替え後の情報ビット系列をＬＤＰＣ符号化部１０４に送る。なお、並び替え部１４０３での並び替え処理は、誤検出検査ビット挿入位置ｐにあるビットと、短縮化ビットが並び替えられるような並び替え規則であれば、どのような並び替え規則を使っても良い。
【０１１７】
ＬＤＰＣ符号化部１０４は、入力された符号化情報ビット系列にＬＤＰＣ符号化処理を施し、３２４ビットの冗長ビット系列を生成し、３２４ビットの符号化情報ビット系列と合わせて、６４８ビットの符号語ビット系列として短縮化ビット除去部１４０４に送る。
短縮化ビット除去部１４０４は、符号語ビット系列から、短縮化ビット挿入部１４０２で挿入したＳ＝２４ビットの短縮化ビットを取り除くという処理を行う。短縮化ビット除去の結果、符号語ビット系列は、３００＋３２４＝６２４ビットのビット系列となる。短縮化ビット除去部１４０４は、６２４ビットの符号語系列を符号化装置１４００の出力として出力する。
【０１１８】
このようにして符号語が生成される。
ところで、上記実施の形態１に示したように、全ての最小距離符号語についての誤り検出を実行するには、誤検出検査ビットとして少なくとも１４ビット挿入する必要がある。しかし、情報ビット列の情報長によっては、短縮化ビットのビット数が１４に満たないことも有り得る。よって、ここから、付加すべき短縮化ビットのビット数が１４未満である場合の具体例を説明する。なお、符号化装置自体は、単純に指定された数の短縮化ビット数を付加し、これを、指定されている誤検出検査ビット挿入位置に来るように並び替えるだけであり、基本的には、図１６に示したフローチャートに従って動作するものであり、図１６に示したフローチャートは、付加される短縮化ビットの個数の大小によってその一般性を失うものではない。
【０１１９】
次に、短縮化ビット数（Ｓ）が誤検出検査ビット数（Ｄ）より少ない場合について説明する。例として、Ｊ＝３２０ビットの場合を説明する。このとき、Ｓ＝４、Ｄ＝１４である。
３２０ビットからなる入力情報ビット系列は、短縮化ビット挿入部１４０２に入力される。短縮化ビット挿入部１４０２は、入力情報ビット系列の後部に４ビットの短縮化ビットを挿入する。短縮化ビット挿入部１４０２は、短縮化ビットを挿入して３２４ビットの長さとなった情報ビット系列を並び替え部１４０３に送る。
【０１２０】
並び替え部１４０３は、３２４ビットの情報ビット系列の並び替えを行う。並び替え部１４０３は、情報ビット系列の後ろから４ビットの短縮化ビットと、誤検出検査ビット挿入位置ｐで指示された内の４つのビット、例えば、８２、８４、８６、８８ビット目の位置あるビットの並び替えを行う。このようにすることで、誤検出検査ビット挿入位置ｐの４つのビットを既知のビットとすることができる。並び替え部１４０３は、並び替え後の情報ビット系列をＬＤＰＣ符号化部１０４に送る。なお、並び替え部１４０３での並び替え処理は、誤検出検査ビット挿入位置ｐから選ぶ４つの位置は、送信側と受信側で既知の位置であれば上述の４つ以外であっても良い。４つの位置を異なるものにすることで、誤検出を検査できる符号語が変わるだけで、誤検出を検査できる確率は平均的には変わらない。なお、短縮化ビット数Ｓが誤検出検査ビット数Ｄより少ないので、全ての最小距離符号語を検出できるわけではないので、Ｓ≧Ｄの場合より、誤検出検査確率は低下してしまう。
【０１２１】
ＬＤＰＣ符号化部１０４は、入力された符号化情報ビット系列にＬＤＰＣ符号化処理を施し、３２４ビットの冗長ビット系列を生成し、３２４ビットの符号化情報ビット系列と合わせて、６４８ビットの符号語ビット系列として短縮化ビット除去部１４０４に送る。
短縮化ビット除去部１４０４は、符号語ビット系列から、短縮化ビット挿入部１４０２で挿入したＳ＝４ビットの短縮化ビットを取り除くという処理を行う。短縮化ビット除去の結果、符号語ビット系列は、３２０＋３２４＝６４４ビットのビット系列となる。短縮化ビット除去部１４０４は、６４４ビットの符号語系列を符号化装置１４００の出力として出力する。
【０１２２】
なお、符号化装置１４００は、短縮化ビット挿入部１４０２を備え、符号化装置１４００の内部で短縮化ビット挿入を行う構成を取っているが、これに限るものではなく、例えば、短縮化ビットを挿入済みの情報ビット系列を入力としても良い。この場合、符号化装置１４００の内部で短縮化ビットの挿入処理を行わないので、符号化装置１４００の内部に短縮化ビット挿入部１４０２は不要となる。
【０１２３】
こうして生成される符号語が変調等されて送信されて受信した場合の復号装置１５００の動作を図１７のフローチャートを用いて説明する。なお、実施の形態１の図１１に示したフローチャートと共通する内容についての説明は割愛する。
ステップＳ１７０１においては、誤検出検査ビット制御部２０３は、誤り検出部２０４と、並び替え部１５０２と、短縮化ビット除去部１５０４に、誤検出検査ビットの挿入位置、及び、誤検出検査ビットとして用いられている既知の値を通知する。
【０１２４】
次に、短縮化ビット挿入部１５０１は、制御情報に基づいて短縮化ビット尤度を受信符号語系列に挿入する（ステップＳ１７０２）。ここで挿入する短縮化ビット尤度は、短縮化ビット及びその短縮化ビットに基づいて生成されるパリティビットの分だけ付加する。
そして、並び替え部１５０２は、短縮化ビット尤度が付加された受信符号語系列を、当該短縮化ビット尤度が誤検出検査ビット挿入位置にくるように並び替えを実行する（ステップＳ１７０３）。
【０１２５】
ステップＳ１７０４においては、並び替え部１５０３は、復号後符号語に挿入されている短縮化ビット尤度が情報ビット系列の後部に来るように、誤検出検査ビット挿入位置にあるビットを抽出し、情報ビット系列の後部に移動させる。
そして、短縮化ビット除去部１５０４は、並び替えられた復号後符号語から、パリティビットと、後部に移動した短縮化ビットとを除去して（ステップＳ１７０５）、復号情報ビット系列を出力して処理を終了する。
【０１２６】
図１７に示したフローチャートに従って復号装置が復号を実行した場合の動作の一具体例を説明する。
図１のパリティ検査行列Ｈｂ６４８で定義されるＩＥＥＥ８０２．１１ｎ準拠符号長６４８ビット、符号化率１／２のＬＤＰＣ符号を使う場合の復号装置１５００の動作について説明する。
【０１２７】
受信符号語系列の入力に先立ち、符号化モード情報と短縮化ビット数が復号装置１５００に入力される。ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部２０１は、符号化モード情報に従って、符号化モードごとに記憶してあるＬＤＰＣ符号パラメータをＬＤＰＣ復号部２０２および誤検出検査ビット制御部２０３に送る。誤検出検査ビット制御部２０３に設定されるパラメータとして、誤検出検査ビット数１４や誤検出検査ビット挿入位置ｐ（８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８ビット目）がある。ＬＤＰＣ符復号部２０２に設定されるパラメータとして、符号長（Ｎ）６４８ビット、情報ビット長（Ｋ）３２４ビット、冗長ビット長（Ｍ）３２４ビット、パリティ検査行列Ｈ（もしくは、パリティ検査行列Ｈに関する情報が記憶されているメモリのアドレス）、符号化モードごとに異なる処理をする場合は、どの処理を行うかを指示する信号、などがある。
【０１２８】
情報ビット系列数Ｊが３００、短縮化ビット数Ｓが２４の場合の例を説明する。使用するパラメータが設定された後、受信符号語系列のＬＤＰＣ復号処理を開始する。６２４ビット分の受信符号語系列が短縮化ビット挿入部１５０１に入力される。短縮化ビット挿入部１５０１は、受信符号語系列中の情報ビットに対応する部分と、パリティビットに対応する部分の間（情報ビットに対応する部分の後部）に２４ビット分の短縮化ビット尤度を挿入する。この結果、受信符号語系列中の情報ビットに対応する部分は２４ビット分増える。短縮化ビット挿入部１５０１は、短縮化ビット尤度挿入後の受信符号語系列を並び替え部１５０２に送る。
【０１２９】
並び替え部１５０２は、受信符号語系列の並び替えを行う。並び替え部１３２０は、誤検出検査ビット数Ｄが１４なので、受信符号語系列の情報ビット系列に対応する部分の後ろから１４個の尤度（挿入した短縮化ビット尤度に対応する部分）を、誤検出検査ビット挿入位置ｐ（８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８ビット目）で指定される位置に挿入するような並び替えを行う。並び替え部１５０２は、並び替え後の受信符号語系列をＬＤＰＣ復号部２０２に送る。
【０１３０】
ＬＤＰＣ復号部２０２は、受信符号語系列のＬＤＰＣ復号処理を行い、結果として得られる符号語系列を誤り検出部２０４および並び替え部１５０３に送る。
並び替え部１５０３では、誤検出検査ビット挿入位置ｐ（８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８ビット目）にあるビットを復号後符号語ビット系列の情報ビット系列に対応する部分の後部に移動する。並び替え部１５０３は、並び替え後の復号後符号語ビット系列を短縮化ビット除去部１５０４に送る。
【０１３１】
短縮化ビット除去部１５０４は、並び替え部１５０３から送られてきた復号後符号語ビット系列の情報ビット系列に対応する部分の後ろから２４ビットを除去し、さらに、パリティビット系列に対応する３２４ビットを除去する。短縮化ビット除去部１５０４は、除去の結果得られた３００ビットを復号情報ビット系列として出力する。
誤り検出部２０４の構成、及び処理内容、即ち誤検出検査ビットとして挿入されている短縮化ビット尤度と短縮化ビットとして用いる既知の値との比較の処理は実施の形態１で説明した処理と同じであるので、説明を省略する。
【０１３２】
次に、情報ビット系列数Ｊが３２０、短縮化ビット数Ｓが４の場合の例を説明する。６２０ビット分の受信符号語系列が短縮化ビット挿入部１５０１に入力される。短縮化ビット挿入部１５０１は、受信符号語系列中の情報ビットに対応する部分と、パリティビットに対応する部分の間（情報ビットに対応する部分の後部）に４ビット分の短縮化ビット尤度を挿入する。この結果、受信符号語系列中の情報ビットに対応する部分は４ビット分増える。短縮化ビット挿入部１５０１は、短縮化ビット尤度挿入後の受信符号語系列を並び替え部１５０２に送る。
【０１３３】
並び替え部１５０２は、受信符号語系列の並び替えを行う。並び替え部１５０２は、受信符号語系列の情報ビット系列に対応する部分の後ろから４個の尤度（挿入した短縮化ビット尤度に対応する部分）が、誤検出検査ビット挿入位置ｐのうち、送信側の符号化装置１４００の並び替え部１４０３で短縮化ビットを挿入した位置（上述の例では８２、８４、８６、８８ビット目）で指定される位置に挿入されるような並び替えを行う。並び替え部１５０２は、並び替え後の受信符号語系列をＬＤＰＣ復号部２０２に送る。
【０１３４】
ＬＤＰＣ復号部２０２は、受信符号語系列のＬＤＰＣ復号処理を行い、結果として得られる符号語系列を誤り検出部２０４および並び替え部１５０３に送る。
並び替え部１５０３では、誤検出検査ビット挿入位置ｐのうち短縮化ビットが挿入されている４つの位置（８２、８４、８６、８８ビット目）にあるビットを復号後符号語ビット系列の情報ビット系列に対応する部分の後部に移動する。並び替え部１５０３は、並び替え後の復号後符号語ビット系列を短縮化ビット除去部１５０４に送る。
【０１３５】
短縮化ビット除去部１５０４は、並び替え部１５０３から送られてきた復号後符号語ビット系列の情報ビット系列に対応する部分の後ろから４ビットを除去し、さらに、パリティビット系列に対応する３２４ビットを除去する。短縮化ビット除去部１５０４は、除去の結果得られた３２０ビットを復号情報ビット系列として出力する。
以上のように、誤検出検査ビットを挿入するにあたって、実施の形態１においては、誤検出検査ビットを挿入した分だけ、データ伝送のスループットが低下していたが、本実施の形態２に示したように、元々情報ビット系列を符号語の符号長と符号化率から求まる情報ビット部分の情報長の倍数となっていない場合に、足りないビットを補う意味で元々挿入することとなっている既知ビットを、誤検出検査ビットとして用いることで、スループットの低下を抑制することができる。元々挿入することが決定されているものを用いることによって、新たな誤検出検査ビットの挿入を実行しなくとも良いことになるので、その結果誤検出検査ビットの挿入によるスループットの低下を招かなくなる。
【０１３６】
そして上記説明した構成により、復号装置１５００は、受信符号語系列を復号し、その結果に対して誤り検出を行うことができる。本実施の形態における復号装置１５００は、ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈを使ったパリティ検査に加え、ＬＤＰＣ復号後の符号語が正しい符号語の最小距離符号語になっていないかの検査を行う構成としたので、従来のパリティ検査だけの誤り検出に比べて、誤り検出の精度を大幅に向上することができる。
【０１３７】
なお、本実施の形態では、誤検出検査ビットとして短縮化ビットを代用し、それ以外の既知ビットは使用しない構成を示したが、これに限るものではなく、例えば、短縮化ビット数が誤検出検査ビット数より少ない場合は、短縮化ビットに加え、誤検出検査ビット数に不足する分の既知ビットを挿入するという構成にしても良い。このようにすることで、短縮化ビット数が誤検出検査ビット数より少ない場合であっても、誤検出検査の精度を向上させることができる。
＜実施の形態３＞
上記実施の形態２においては、挿入する誤検出検査ビットとして情報長が足りない場合に挿入する既知ビットを用いる例を説明したが、本実施の形態３においては、誤検出検査ビットとして別のビット値を利用する例を説明する。
＜概念＞
符号語長と符号化率によって定まる符号語の情報ビット部分の情報長が、送信すべき情報ビット系列の情報長よりも短い場合には、複数の符号語を生成して、データを送信することとなる。このとき、生成した複数の符号語について、それが送信すべき情報ビット系列の何番目の符号語であるかを示すブロックＩＤビットを付加して送信する。この場合に生成される符号語は、図１８（ａ）に示すように、先頭Ｂビット分がブロックＩＤビット、Ｊビットの情報ビット、Ｍビットのパリティビット（冗長ビット）からなる。なお、Ｋ＋Ｍビットが符号語長に相当し、Ｋビット及びＭビットは符号化率によって定まる。
【０１３８】
そこで、本実施の形態３においては、この付加されるＩＤブロックの各ビット値を誤検出検査ビットとして挿入する。送信したデータは基本的には、ＩＤブロックの順序で受信するので、その順序で復号されるはずである。このとき、受信側において誤検出検査ビットが挿入されている位置からビットを抜き出してＩＤブロックを復元したときに、そのＩＤブロックで示される番号が、受信した順序と異なるとき、データ転送中に送信データが変質したものとの推定することができ、この場合、受信した符号語がＱＣ−ＬＤＰＣのパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定されても正しくない符号語であると判定する。
【０１３９】
ここで、ＬＤＰＣ符号ブロックのブロックＩＤビットについて説明する。ブロック再送方式を行うためには、正しく送信された・されなかったブロックや、再送で選択的に送信するブロックがどのブロックなのかを送信側・受信側で識別する必要がある。どのブロックかを識別する方法の一例として、ＬＤＰＣ符号ブロック内部にブロック識別子であるブロックＩＤビットを挿入する方法がある。この方法は、ＬＤＰＣ符号ブロックの一部分のビットをブロックＩＤビットとして使用するものである。
【０１４０】
図１８にブロックＩＤビットを挿入したＬＤＰＣ符号のビット系列の図を示す。ブロックＩＤビットを挿入したＬＤＰＣ符号のビット系列では、図１８（ａ）に示すようにＬＤＰＣ符号ブロックの情報ビット系列Ｋビットのうち、ＢビットをブロックＩＤビットとし、残りのＪビットを情報ビットとしている。また、ＬＤＰＣ符号化語の符号語ビット系列は、ブロックＩＤビットを含んだＫ（＝Ｂ＋Ｊ）ビットの情報系列に、Ｍビットのパリティビット系列が付加されたものになる。また、ブロックＩＤビットはＬＤＰＣ符号ブロックごとに異なる値が挿入される。
【０１４１】
ここで、ブロックＩＤビットは、そのＬＤＰＣ符号ブロックを識別するために挿入されるビットなので、送信側と受信側で挿入位置を共有していれば、ブロックＩＤビットの挿入位置に規定はない。そのため、本実施の形態３における誤り訂正符号化装置は、ブロックＩＤビットの挿入位置を、誤検出検査ビットの位置とすることで、ブロックＩＤビットを誤検出検査のための既知ビットとして共通化することで、スループットの低下を軽減するものである。
【０１４２】
図１８（ａ）は、従来のブロックＩＤビットを付加した符号語を示しているが、本実施の形態３においては、図１８（ｂ）に示されるようにブロックＩＤビットが付加されている情報ビット系列の、ブロックＩＤビットを、情報ビット部分の先頭から定まる誤検出検査ビット挿入位置に挿入していくことにより、図１８（ｃ）に示すような符号化前ビット列を生成し、これを符号化して、図１８（ｄ）に示すような符号語を生成する。なお、図１８（ｃ）、（ｄ）の斜線部分が情報ビット部分であり、その間の空白部分が誤検出検査ビットとして挿入されたブロックＩＤビットである。
＜構成＞
図１９に実施の形態３に係る符号化装置１９００の機能構成を示した。図１９に示すように、符号化装置１９００は、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１と、ＬＤＰＣ符号化部１０４と、誤検出検査ビット制御部１９０１と、並び替え部１９０２とを含んで構成される。
【０１４３】
誤検出検査ビット制御部１９０１は、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１から通知された誤検出検査ビット挿入位置を、並び替え部１９０２に伝達する。
並び替え部１９０２は、誤検出検査ビットから通知された誤検出検査ビット挿入位置に、ブロックＩＤを形成する情報ビットがくるように、情報ビット系列の並び替えを実行して符号化前ビット列を生成してＬＤＰＣ符号化部１０４に出力する。
【０１４４】
図２０に実施の形態３に係る復号装置２０００の機能構成を示した。図２０に示すように復号装置２０００は、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部２０１と、ＬＤＰＣ復号部２０２と、誤検出検査ビット制御部２０３と、パリティビット除去部２００１と、並び替え部２００２と、誤り検出部２００３と、を含んで構成される。
パリティビット除去部２００１は、ＬＤＰＣ復号部２０２が復号した復号後符号語ビット系列からＭビットのパリティビットを除去する。パリティビット除去部２００１は、パリティビットを除去した情報ビット系列のみを並び替え部２００２に伝達する。
【０１４５】
並び替え部２００２は、誤検出検査ビット挿入位置にあるビットを抽出して、情報ビット系列の先頭に移動させる。並び替え部２００２は、誤検出検査ビット挿入位置にあるビットを先頭に移動させて得られる復号情報ビット系列を出力する。
誤り検出部２００３は、ＬＤＰＣ復号部２０２から送られてくる復号後符号語ビット系列の誤り検出を行う。誤り検出部２００３は、誤り検出結果を、復号装置２０００の出力として出力する。
【０１４６】
誤り検出部２００３の詳細構成を図２１に示す。図２１に示すように誤り検出部２００３は、パリティ検査部２１１と誤検出検査部２１０１とを含んで構成される。パリティ検査部２１１は、実施の形態１に示したものと同様の処理を行うので、ここでは、その詳細は割愛する。
誤検出検査部２１０１は、パリティ検査結果が「０」である場合、誤検出検査ビット挿入位置ｐ１で示される位置に挿入されているブロックＩＤビットの検査を行う。誤検出検査部２１０１には、復号後符号語系列ｃdと、パリティ検査結果と、制御情報として入力される誤検出検査ビットの数、値、および挿入位置に関する情報が入力される。誤検出検査部２１０１は、ブロックＩＤビットが不正な値になっていないかどうかを判定し、不正な値である場合、ブロックＩＤビットに誤りが含まれていると判断する。誤検出検査ビット挿入位置ｐ１に挿入されているブロックＩＤビットに誤りが含まれている場合、その符号語は、正しい符号語の最小距離符号語であるため、誤検出となる。一方、ブロックＩＤビットが不正な値でない場合、誤検出検査部１７０１は、誤検出がないと判断する。
【０１４７】
ここで、ブロックＩＤビットの不正な値とは、ブロックＩＤビットの値が送信側と受信側で予め決めたいくつかの値以外である場合が挙げられる。例えば、送信側と受信側でブロックＩＤとして、使用する値が複数定められており、受信側において、誤検出検査ビット挿入位置にあるビットを抽出して得られたブロックＩＤビットがその複数の値のいずれとも同一でない場合に不正な値となる。
【０１４８】
また、その他の例として、前後のブロックＩＤビットの値と参照し、ブロックＩＤビットが送信側と受信側で予め決めた規則に載っていない場合がある。例えば、１つのＰＨＹフレームに含まれるＬＤＰＣ符号ブロックを先頭から順に、連続する番号でブロックＩＤを与えた場合、誤検出検査の結果、前後のＬＤＰＣ符号ブロックのブロックＩＤと連続しないブロックＩＤを検出した場合、不正なブロックＩＤであるといえる。つまり、送信側で生成するＬＤＰＣ符号ブロックの順序が、０１、０２、０３、０４、・・・などと定められ、ブロックＩＤとしてその値が使用されていた場合、受信側で誤検出検査ビット挿入位置にあるブロックＩＤを得たところ、０１、０２、１３、０４、などとなっていた場合には、１３のブロックＩＤビットを有するＬＤＰＣ符号ブロックは、例えＬＤＰＣ符号の符号語であっても、誤りであると判定することができる。
【０１４９】
誤検出検査部２１０１は、誤検出検査結果をソフトウェアまたはハードウェアが解読可能な形式で出力する。例えば、誤検出が検査されない場合「０」を、誤検出が検査された場合「１」を出力する。誤検出検査部１７０１が出力する誤検出検査結果は、誤り検出部１６０３の出力の誤り検出結果となる。また、パリティ検査結果が「１」の場合は、復号後符号語系列ｃdは、ＬＤＰＣ符号の符号語でなく、誤りであることが明確であるため、誤検出を検査する必要がない。そのため、この場合は、誤検出検査部２１０１は誤検出検査を行わずに、誤検出検査結果として「１」を出力する。
＜動作＞
次に符号化装置１９００の符号化における動作を図２１のフローチャートを用いて説明する。ここでは、実施の形態１において図９に示した動作と異なる動作のみを説明する。
【０１５０】
ステップＳ２２０１において、誤検出検査ビット制御部１９０１は、誤検出検査ビットの挿入位置を並び替え部１９０２に通知する（ステップＳ２２０１）。
そして、並び替え部１９０２は、通知された誤検出検査ビットの挿入位置に従い、情報ビット系列の情報部分の先頭から、当該誤検出検査ビットの挿入位置で示される位置に、情報ビット系列の先頭に配されているブロックＩＤビットがくるように、情報ビット系列の並び替えを実行して、符号化前ビット系列を生成して、ＬＤＰＣ符号化部１０４に伝達する（ステップＳ２２０２）。
【０１５１】
符号化装置１９００の符号化動作における一具体例を説明する。
次に、図１のパリティ検査行列Ｈｂ６４８で定義されるＩＥＥＥ８０２．１１ｎ準拠符号長６４８ビット、符号化率１／２のＬＤＰＣ符号を使う場合の符号化装置１９００の動作について説明する。
送信装置は、符号化装置１９００に、符号化モード情報とブロックＩＤビットを含んだ情報ビット系列を入力する。ここで、情報ビット系列の先頭８ビットがブロックＩＤビットであるとする。この場合Ｂ＝８である。符号化モード情報は、ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１に入力される。ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部１０１は、入力された符号化モード情報に従って、ＬＤＰＣ符号化に必要なパラメータを誤検出検査ビット制御部１９０１およびＬＤＰＣ符号化部１０４に設定する。誤検出検査ビット制御部１９０１に設定されるパラメータとして、Ｂ個の誤検出検査ビット挿入位置ｐ１（例えば８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６ビット目）がある。ＬＤＰＣ符号化部１０４に設定されるパラメータとして、符号長（Ｎ）６４８ビット、情報ビット長（Ｋ）３２４ビット、冗長ビット長（Ｍ）３２４ビット、パリティ検査行列Ｈ（もしくは、パリティ検査行列Ｈに関する情報が記憶されているメモリのアドレス）、符号化モードごとに異なる処理をする場合は、どの処理を行うかを指示する信号、などがある。
【０１５２】
８ビットのブロックＩＤビットを含んだ３２４ビットの情報ビット系列は、並び替え部１９０２に入力される。
並び替え部１９０２は、３２４ビットの情報ビット系列の並び替えを行う。並び替え部１９０２は、情報ビット系列の先頭８ビットのブロックＩＤビットと、誤検出検査ビット挿入位置ｐ１で指示された８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６ビット目の位置にあるビットの並び替えを行う。このようにすることで、誤検出検査ビット挿入位置ｐ１にあるビットをブロックＩＤビットとすることができる。並び替え部１９０２は、並び替え後の情報ビット系列をＬＤＰＣ符号化部１０４に送る。なお、並び替え部１９０２での並び替え処理は、誤検出検査ビット挿入位置ｐ１にあるビットと、ブロックＩＤビットが並び替えられるような並び替え規則であれば、どのような並び替え規則を使っても良い。
【０１５３】
ＬＤＰＣ符号化部１０４は、入力された符号化情報ビット系列にＬＤＰＣ符号化処理を施し、３２４ビットの冗長ビット系列を生成し、３２４ビットの符号化情報ビット系列と合わせた６４８ビットの符号語ビット系列を符号化装置１９００の出力として出力する。
こうして生成される符号語が変調等されて送信されたものを受信した場合の復号装置２０００の動作を図２３のフローチャートを用いて説明する。ここでは、実施の形態１の図１１に示した動作と異なる部分のみを説明する。
【０１５４】
ステップＳ２３０１において、誤り検出部２００３は、パリティ検査部２１１がパリティチェックを実行した後に、誤検出検査部２１０１が誤検出検査ビット挿入位置にあるビットからなるブロックＩＤビットが、予測されるビット値と同一であるかを比較して、誤り検出を実行して、誤り検出結果を出力する。例えば、ブロックＩＤビットとして、予め定められた複数の値の中のいずれかを用いることを送信側と受信側で規定していた場合には、そのいずれかの値と一致するかどうかを、連続する符号ブロックの順序に基づく検査を実行する場合には、その前後するＬＤＰＣ符号ブロックのブロックＩＤビットとの連続性が保たれているかどうかを検出する。なお、後者の場合には、前後のＬＤＰＣ符号ブロックのブロックＩＤから予測されるブロックＩＤと一致するか否かの比較を行う（ステップＳ２３０１）。
【０１５５】
パリティビット除去部２３０１は、復号後符号語から、Ｍビットのパリティビットを除去し、情報ビット系列のみを並び替え部２００２に伝達する（ステップＳ２３０２）。
そして、並び替え部２００２は、誤検出検査ビット挿入位置にあるビットを情報ビット系列の先頭に移動させる並び替えを実行して、復号情報ビット系列を生成して出力する（ステップＳ２３０３）。
【０１５６】
当該、復号装置２０００の復号動作における一具体例を説明する。
図１のパリティ検査行列Ｈｂ６４８で定義されるＩＥＥＥ８０２．１１ｎ準拠符号長６４８ビット、符号化率１／２のＬＤＰＣ符号を使う場合の復号装置２０００の動作について説明する。
受信符号語系列の入力に先立ち、符号化モード情報が復号装置２０００に入力される。ＬＤＰＣ符号パラメータ記憶部２０１は、符号化モード情報に従って、符号化モードごとに記憶してあるＬＤＰＣ符号パラメータをＬＤＰＣ復号部２０２および誤検出検査ビット制御部２０３に送る。誤検出検査ビット制御部２０３に設定されるパラメータとして、誤検出検査ビット数１４や誤検出検査ビット挿入位置ｐ（８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８ビット目）がある。ＬＤＰＣ符復号部２０２に設定されるパラメータとして、符号長（Ｎ）６４８ビット、情報ビット長（Ｋ）３２４ビット、冗長ビット長（Ｍ）３２４ビット、パリティ検査行列Ｈ（もしくは、パリティ検査行列Ｈに関する情報が記憶されているメモリのアドレス）、符号化モードごとに異なる処理をする場合は、どの処理を行うかを指示する信号、などがある。
【０１５７】
復号装置２０００は、使用するパラメータが設定された後、受信符号語系列のＬＤＰＣ復号処理を開始する。６４８ビット分の受信符号語系列がＬＤＰＣ復号部２０２に入力される。ここで、受信符号語系列は１つビットに対して１ビットの情報を持つだけでもよいし（硬判定復号）、１つのビットに対して複数のビットの情報を持っても良い（軟判定復号）。軟判定復号の場合は、受信符号語系列として、量子化された各符号語ビットの対数尤度比を使うことができる。
【０１５８】
ＬＤＰＣ復号部２０２は、受信符号語系列のＬＤＰＣ復号処理を行い、結果として得られる符号語系列をパリティ除去部２００１と誤り検出部１６０３に送る。
パリティ除去部２００１は、ＬＤＰＣ復号部２０２から送られてきた符号語系列から、Ｍビットのパリティビットを除去し、Ｋビットの情報ビット系列のみを並び替え部２００２に出力する。
【０１５９】
誤り検出部２００３の構成のパリティ検査部２１１は、入力された復号後符号語系列ｃdと、制御情報として与えられるＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈが、パリティ検査Ｈｃd＝０を満たすかどうかを検査する。パリティ検査部２１１は、パリティ検査の結果をソフトウェアまたはハードウェアが解読可能な形式で出力する。
そして、誤検出検査部２１０１は、パリティ検査結果が「０」である場合、誤検出検査ビット挿入位置ｐ１で示される位置に挿入されているブロックＩＤビットの検査を行う。誤検出検査部２１０１は、ブロックＩＤビットが不正な値になっていないかどうかを判定し、不正な値である場合、ブロックＩＤビットに誤りが含まれていると判断する。誤検出検査ビット挿入位置ｐ１に挿入されているブロックＩＤビットに誤りが含まれている場合、その符号語は、正しい符号語の最小距離符号語であるため、誤検出となる。例えば、１つのＰＨＹフレームに含まれるＬＤＰＣ符号ブロックを先頭から順に、連続する番号でブロックＩＤを与えた場合、誤検出検査の結果、前後のＬＤＰＣ符号ブロックのブロックＩＤと連続しないブロックＩＤを検出した場合、不正なブロックＩＤであるといえる。
【０１６０】
誤検出検査部２１０１は、誤検出検査結果をソフトウェアまたはハードウェアが解読可能な形式で出力する。例えば、誤検出が検査されない場合「０」を、誤検出が検査された場合「１」を出力する。誤検出検査部１７０１が出力する誤検出検査結果は、誤り検出部１６０３の出力の誤り検出結果となる。また、パリティ検査結果が「１」の場合は、復号後符号語系列ｃdは、ＬＤＰＣ符号の符号語でなく、誤りであることが明確であるため、誤検出を検査する必要がない。そのため、この場合は、誤検出検査部２１０１は誤検出検査を行わずに、誤検出検査結果として「１」を出力する。
【０１６１】
以上のように、本実施の形態３においては、元々付加することが決定しているＩＤブロックを誤検出検査ビットとすることで、新たな誤検出検査ビットの挿入によるスループットの低下を抑制できる。また、本実施の形態３の場合、ＩＤブロックを復号して得られる数値に基づく順序と受信した順序との比較によって、誤検出を検査するので、送受信側で誤検出検査ビットとして、何を既知ビットとするかの設定を行わなくともよいというメリットがある。
【０１６２】
以上説明した構成により、復号装置２０００は、受信符号語系列を復号し、その結果に対して誤り検出を行うことができる。本実施の形態３における復号装置２０００は、ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈを使ったパリティ検査に加え、ＬＤＰＣ復号後の符号語が正しい符号語の最小距離符号語になっていないかの検査を行う構成としたので、従来のパリティ検査だけの誤り検出に比べて、誤り検出の精度を大幅に向上することができる。
【０１６３】
なお、ブロックＩＤビットについても上記実施の形態２に示したのと同様に、そのブロックＩＤビットのビット数が、誤検出検査ビットとして必要とする個数に満たない場合には、上記実施の形態１に示したように、誤検出検査ビットを生成して挿入する構成を加えても良い。
＜補足＞
上記実施の形態において、本発明の実施の手法について説明してきたが、本発明の実施形態がこれに限られないことは勿論である。以下、上記実施形態以外に本発明として含まれる各種の変形例について説明する。
（１）上記実施の形態においては、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎの規格に従った場合の例を説明したが、ＱＣ−ＬＤＰＣの符号化において、送信すべき情報ビット系列に、当該情報ビット系列を符号化して得られる符号語に対してパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定され、且つ、ハミング距離が近い別の符号語と差異が出る部分に、誤検出防止用のビット（誤検出検査ビット）を挿入し、これによって、正しくない符号語を正しい符号語であると判定する誤検出を防止できるものであればよく、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ以外の規格に従った通信を行ってもよい。この場合には使用する規格に応じて符号語長、符号化率によって、使用するパリティ検査行列や誤検出検査ビットの挿入位置は異なってくるが、これは予め算定しておく。
（２）上記実施の形態においては、挿入位置決定表は、予め受信側に保持されていることとしたが、これは、上記実施の形態において示した誤検出検査ビットを挿入して符号化してのデータ転送の前段において、従来からの通信方法に従って送信側から受信側に対して挿入位置決定表を送信する構成としてもよい。
（３）上記実施の形態に示した通信装置は、図４に示すように便宜上アンテナを１つしか備えていないように描画しているが、これは、その限りではなく複数のアンテナを備えることとしてもよい。
（４）上記実施の形態１〜３において、誤検出検査部は、ＬＤＰＣ復号語の符号語がパリティチェックを満たさない場合には、誤検出検査を実行しないこととしたが、これは誤検出を検査する必要がないから行わないだけで、パリティ検査の結果にかかわらず誤検出検査を行ってもよい。その場合、パリティ検査結果と、誤検出検査結果の論理和を誤り検出結果として出力する。このような構成を実現できる誤り検出部２０４、２００３の構成としては、例えば、図２４に示すものがある。
【０１６４】
図２４に示すパリティ検査部２４１と、誤検出検査部２４２とは、図７に示すパリティ検査部２１１と、誤検出検査部２１２と、略同一のものであり、パリティ検査部２４１は、入力された復号後ビット列がパリティチェックを満たすか否かを判定し、誤検出検査部２４２は、誤検出検査ビット挿入位置にあるビットの値が、誤検出検査ビットとして定めた値を異なるか否かを判定する。それぞれが出力する判定結果は、上記実施の形態１に示した通りである。
【０１６５】
そして、パリティ検査部２４１と、誤検出検査部２４２との判定結果の値を受け付けて、論理和演算部２４３は、両者の値の論理和をとり、その演算結果を誤り検出の結果として出力する。
誤り検出部２０４はこのような構成であってもよい。
（５）上記実施の形態においては、ハミング距離の最も近い符号語を予め特定し、そのハミング距離の最も近い符号語と送信しようとしている符号語との差異が現れる部分に誤検出防止用の所定のビット値を挿入することとした。しかし、これは、ハミング距離の最も近い符号語だけでなく、２番目や３番目にハミング距離の近い符号語と送信しようとしている符号語との差異が現れる部分に誤検出防止用の所定のビット値を挿入する構成としてもよい。これにより、誤検出防止の確率を更に高めることができる。
【０１６６】
また、何らかの実験等により、ハミング距離の最も近い符号語以外の符号語に変化しやすいことがわかった場合などには、最小距離符号語に換えて、送信する符号語と、その変化しやすい符号語との間で、異なるビット値を有する部分に誤検出検査ビットを挿入する構成としてもよい。
（６）上記実施の形態に示した各フローチャート（図９、１１、１６、１７、２２、２３等）において、符号化装置、復号装置は、必ずしも当該フローチャートに示した順序で動作する必要はない。符号化装置、復号装置の各機能部がそれぞれの処理を実行する際に必要とする情報が伝達されていればよいので、並列に動作できる部分は、並列に実行されてもよく、また、上記実施の形態に示した順序が逆転してもよい。例えば、図１１のステップＳ１１０４と、ステップＳ１１０５及びステップＳ１１０６は、並行に実行されてもよいし、ステップＳ１１０４よりも先にステップＳ１１０５及びステップＳ１１０６が実行されることとしてもよい。あるいは、図１６のステップＳ１６０１とステップＳ１６０２とは、並列に実行されてもよいし、ステップＳ１６０２がステップＳ１６０１よりも先に実行されてもよい。
（７）図５、６、７、１４、１５、１９、２０、２１に示した符号化装置、復号装置の各機能部は集積化されて１又は複数のＬＳＩ（Large Scale Integration）により実現されてもよい。また、複数の機能部が１のＬＳＩにより実現されてもよい。
【０１６７】
ＬＳＩは集積度の違いにより、ＩＣ（Integrated Circuit）、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、ＳＬＳＩ（SuperLarge Scale Integration）、ＵＬＳＩ（Ultra Large ScaleIntegration）などと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限られるものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【０１６８】
さらに、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。
（８）上述の実施形態で示した符号化及び復号に係る動作、誤検出ビットの挿入処理等（図９、１１、１６、１７、２２、２３等参照）を送信装置、受信装置等のプロセッサ、及びそのプロセッサに接続された各種回路に実行させるためのプログラムコードからなる制御プログラムを、記録媒体に記録すること、又は各種通信路等を介して流通させ頒布させることもできる。このような記録媒体には、ＩＣカード、ハードディスク、光ディスク、フレキシブルディスク、ＲＯＭ等がある。流通、頒布された制御プログラムはプロセッサに読み出され得るメモリ等に格納されることにより利用に供され、そのプロセッサがその制御プログラムを実行することにより、実施形態で示したような各種機能が実現されるようになる。
【産業上の利用可能性】
【０１６９】
本発明に係る符号化装置及び復号装置は、ＣＲＣ符号などを用いる場合よりもデータ転送のスループットを落とすことなく、ＱＣ−ＬＤＰＣのパリティチェックにおける正しくない符号語を正しい符号語であると誤検出する確率を低減できる装置として、通信システムにおいて有効に活用である。
【符号の説明】
【０１７０】
１００、１４００、１９００  符号化装置
１０１  ＬＤＰＣパラメータ記憶部
１０２、１４０１、１９０１  誤検出検査ビット制御部
１０３  誤検出検査ビット挿入部
１０４  ＬＤＰＣ符号化部
２００、１５００、２０００  復号装置
２０１  ＬＤＰＣパラメータ記憶部
２０２  ＬＤＰＣ復号部
２０３  誤検出検査ビット制御部
２０４、２００３  誤り検出部
２０５  誤検出検査ビット除去部
２１１  パリティ検査部
２１２、２１０１  誤検出検査部
１４０２  短縮化ビット挿入部
１４０３  並び替え部
１４０４  短縮化ビット除去部
１５０１  短縮化ビット挿入部
１５０２  並び替え部
１５０３  並び替え部
１５０４  短縮化ビット除去部
２００１  パリティビット除去部
２００２  並び替え部
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報ビット列を符号化して出力する符号化装置であって、
使用する擬似巡回符号化方式に応じて、前記情報ビット列を当該擬似巡回符号化方式に従って符号化した場合に得られる第１符号語と当該擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定され前記第１符号語にハミング距離が最も近い１以上の第２符号語とにおいてビット値が異なる少なくとも一つの位置を、前記情報ビット列に所定のビット値を挿入する挿入位置として決定する決定部と、
前記情報ビット列の前記挿入位置に前記所定のビット値を挿入して、符号化前ビット列を生成する挿入部と、
前記符号化前ビット列を、前記擬似巡回符号化方式に基づいて符号化して得られる第３符号語を生成する符号化部と
を備えることを特徴とする符号化装置。
【請求項２】
前記符号化装置は、更に、前記情報ビット列の情報長が前記擬似巡回符号化方式の符号語長と符号化率に応じて定まる符号語の情報ビット部分の情報長に満たない場合に、短縮符号の短縮化ビットとして予め定められた値である既知ビットを前記情報ビット列に付加する既知ビット付加手段を備え、
前記挿入部は、前記既知ビットが付加された情報ビット列のビットの並びを並び替えることで、前記所定のビット値として前記既知ビットを前記挿入位置に挿入する
ことを特徴とする請求項１記載の符号化装置。
【請求項３】
前記符号化装置は、更に、前記既知ビット付加手段により付加された既知ビットの少なくとも一部を除去する除去手段を備える
ことを特徴とする請求項２記載の符号化装置。
【請求項４】
前記符号化装置が生成する第３符号語は、複数の第３符号語間の識別のためのブロックＩＤを含み、
前記挿入部は、前記ブロックＩＤを構成するビット列のビット値を前記所定のビット値として、前記挿入位置に挿入する
ことを特徴とする請求項１記載の符号化装置。
【請求項５】
入力された復号前ビット列に、使用する擬似巡回符号化方式に応じた復号処理を施して復号後ビット列を生成する復号手段と、
前記復号後ビット列が、前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であるか否かを検査する検査手段と、
前記復号後ビット列について、前記擬似巡回符号化方式に応じて予め定められた、送信側で生成される第１符号語と、当該第１符号語にハミング距離が最も近く前記パリティチェックにおいて正しい符号語であると判定される第２符号語との差異が現出する所定の位置にあるビット値が、予め定められた所定のビット値と同一であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が同一でないと判定した場合には、前記検査手段が前記符号語ビット列は前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定したとしても、当該復号後ビット列は誤りであると判定する誤り検出手段と
を備えることを特徴とする復号装置。
【請求項６】
前記復号装置は、更に、
前記所定のビットの少なくとも一部が除去された復号前短縮符号語が入力され、前記入力された復号前短縮符号語に既知の値を有する既知ビットを挿入して前記復号前ビット列を生成する挿入部を備える
ことを特徴とする請求項５記載の復号装置。
【請求項７】
前記判定部は、前記復号後ビット列における前記所定のビットの値と、前記予め定められた所定のビット値に換えて、他の復号後ビット列における所定のビットの値から予測される値とが同一であるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項５記載の復号装置。
【請求項８】
情報ビット列を符号化する符号化方法であって、
使用する擬似巡回符号化方式に応じて、前記情報ビット列を当該擬似巡回符号化方式に従って符号化した場合に得られる第１符号語と当該擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定され前記第１符号語にハミング距離が最も近い１以上の第２符号語とにおいてビット値が異なる少なくとも一つの位置を、前記情報ビット列に所定のビット値を挿入する挿入位置として決定する決定ステップと、
前記情報ビット列の前記挿入位置に前記所定のビット値を挿入して、符号化前ビット列を生成する挿入ステップと、
前記符号化前ビット列を、前記擬似巡回符号化方式に基づいて符号化して得られる第３符号語を生成する符号化ステップと
を含むことを特徴とする符号化方法。
【請求項９】
受信信号を使用する擬似巡回符号化方式に基づいて復号し、符号語を生成する復号ステップと、
前記復号ステップにより得られた符号語について前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であるか否かを検査する検査ステップと、
前記符号語について、前記擬似巡回符号化方式に応じて予め定められた、送信側で生成される第１符号語と、当該第１符号語にハミング距離が最も近く前記パリティチェックにおいて正しい符号語であると判定される第２符号語との差異が現出する所定の位置にあるビット値が、予め定められた所定のビット値と同一であるか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて同一でないと判定された場合には、前記検査ステップにおいて前記符号語は前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定されたとしても、当該符号語は誤りであると判定する誤り検出ステップと
を含むことを特徴とする復号方法。
【請求項１０】
送信装置と、受信装置とからなる通信システムであって、
前記送信装置は、情報ビット列を符号化して送信するものであって、
使用する擬似巡回符号化方式に応じて、前記情報ビット列を当該擬似巡回符号化方式に従って符号化した場合に得られる第１符号語と当該擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定され前記第１符号語にハミング距離が最も近い１以上の第２符号語とにおいてビット値が異なる少なくとも一つの位置を、前記情報ビット列に所定のビット値を挿入する挿入位置として決定する決定部と、
前記情報ビット列の前記挿入位置に前記所定のビット値を挿入して、符号化前ビット列を生成する挿入部と、
前記符号化前ビット列を、前記擬似巡回符号化方式に基づいて符号化して得られる第３符号語を生成する符号化部と、
前記第３符号語を含む無線信号を送信する送信手段と、
を備え
前記受信装置は、
無線信号を受信する受信部と、
受信信号を使用する擬似巡回符号化方式に基づいて復号し、符号語を生成する復号手段と、
前記復号手段により得られた符号語について前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であるか否かを検査する検査手段と、
前記符号語について、前記擬似巡回符号化方式に応じて予め定められた、送信側で生成される第１符号語と、当該第１符号語にハミング距離が最も近く前記パリティチェックにおいて正しい符号語であると判定される第２符号語との差異が現出する所定の位置にあるビット値が、予め定められた所定のビット値と同一であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が同一でないと判定した場合には、前記検査手段が前記符号語は前記擬似巡回符号化方式のパリティチェックにおいて正しい符号語であると判定したとしても、当該符号語は誤りであると判定する誤り検出手段と
を備える
ことを特徴とする通信システム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【国際調査報告】
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