(57)【要約】【課題】受信したデータの誤り程度に応じた誤り訂正をする。【解決手段】サーバ通信装置１０からクライアント通信装置２０にデータ列を送信する場合、ゲートウェイ１２は、送信するデータ列に誤り推定ビットを付加する。クライアント通信装置２０がこのデータ列を受信すると、ゲートウェイ２２は、データ列に付加された誤り推定ビットデータの誤り率と誤りのばらつきとを求め、誤り率と誤りのばらつきとに基づいて誤り訂正可能な最適な符号化方式を選択する。ゲートウェイ２２は、選択した符号化方式の通知をサーバ通信装置１０に送信し、ゲートウェイ１２は、指定された符号化方式に従ってデータ列を符号化して送信する。ゲートウェイ２２は、この符号化されたデータ列の誤り訂正をして復号化する。【選択図】　図１
2004088168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを受信装置に送信する送信装置において、
前記受信装置が受信した前記データの誤りの程度を前記受信装置から取得する誤り程度取得手段と、
前記誤り程度取得手段が取得した誤り程度に基づいて符号化方式を選択する符号化方式選択手段と、
前記符号化方式選択手段が選択した符号化方式に従って前記データを符号化する符号化手段と、
前記符号化手段によって符号化されたデータを前記受信装置に送信する送信手段と、を備えた、
ことを特徴とする送信装置。
【請求項２】
前記符号化方式選択手段は、前記受信装置が受信したデータの誤り程度として、前記データの誤り率を取得し、取得した誤り率に従って符号化方式を選択するように構成されたものである、
ことを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記符号化方式選択手段は、前記受信装置が受信したデータの誤り程度として、前記データの誤りのばらつきを取得し、取得した誤りのばらつきに従って符号化方式を選択するように構成されたものである、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の送信装置。
【請求項４】
前記符号化方式選択手段は、前記符号化方式として、前記受信装置が受信したデータの誤り程度に応じた誤り訂正が可能な符号化方式を選択するものである、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の送信装置。
【請求項５】
送信装置から送信されたデータを受信する受信装置において、
受信したデータの誤り程度を取得する誤り程度取得手段と、
前記誤り程度取得手段が取得した誤り程度に基づいて符号化方式を選択する符号化方式選択手段と、
前記符号化方式選択手段が選択した符号化方式を前記送信装置に通知する通知手段と、
前記通知手段が通知した符号化方式に従って符号化されたデータを受信して復号化する復号化手段と、を備えた、
ことを特徴とする受信装置。
【請求項６】
前記符号化方式選択手段は、前記受信したデータの誤り程度として、前記データの誤り率を取得し、取得した誤り率に従って前記送信装置が送信するデータの符号化方式を選択するように構成されたものである、
ことを特徴とする請求項５に記載の受信装置。
【請求項７】
前記符号化方式選択手段は、前記受信したデータの誤り程度として、前記データの誤りのばらつきを取得し、取得した誤りのばらつきに従って符号化方式を選択するように構成されたものである、
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の受信装置。
【請求項８】
前記符号化方式選択手段は、前記符号化方式として、前記受信したデータの誤り程度に応じた誤り訂正が可能な符号化方式を選択するものである、
ことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項９】
送受信によって発生するデータの誤り程度を取得するステップと、
前記取得したデータの誤り程度に基づいて符号化方式を選択するステップと、
前記選択した符号化方式に従ってデータを符号化するステップと、
符号化したデータを送信するステップと、を備えた、
ことを特徴とする送信方法。
【請求項１０】
受信したデータの誤り程度に基づいて符号化方式を選択するステップと、
前記選択した符号化方式を前記データの送信元に通知するステップと、
前記通知した符号化方式に従って符号化されたデータを受信して復号化するステップと、を備えた、
ことを特徴とする受信方法。
【請求項１１】
コンピュータに、
送受信によって発生するデータの誤り程度を取得する手順、
前記取得した誤り程度に基づいて符号化方式を選択する手順、
前記選択した符号化方式に従って前記データを符号化する手順、
前記符号化したデータを送信する手順、
を実行させるためのプログラム。
【請求項１２】
コンピュータに、
受信したデータの誤り程度に基づいて符号化方式を選択する手順、
前記選択した符号化方式を前記データの送信元に通知する手順、
前記通知した符号化方式に従って符号化されたデータを受信して復号化する手順、
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信装置、受信装置、送信方法、受信方法及びプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
送信装置から受信装置にデータを送信する場合、回線状態によってデータに誤りが生ずることがある。このデータの誤りを低減するため、送信するデータは、誤り訂正可能な符号化方式で符号化されて送信される。
【０００３】
一方、ＨＦ（Ｈｉｇｈ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）波によるデータ伝送を行う場合、回線状態は、電離層の状態、昼、夜のような１日における時間帯及び季節等の影響により変動する。
【０００４】
このような回線状態の変動にかかわらず、データを誤りなく送信するため、データにパイロットシンボルを挿入し、受信信号のＳ／Ｎ比（Ｓｉｇｎａｌ　Ｖｅｒｓｕｓ　Ｎｏｉｓｅ　Ｒａｔｉｏ）を測定し、測定結果に応じて変調方式を切り換えるようにしたものがある。変調方式には、例えば、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ　Ｐｈａｓｅ　Ｓｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ　）、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ｐｈａｓｅ　Ｓｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ）、１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、６４ＱＡＭがあり、変復調効率はこの順に上がっていく。そして、回線状態の低下に伴って変復調効率が上がるように変調方式を切り換えていく。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、変復調効率が上がるように変調方式を切り換えると、それに伴ってパイロットシンボル挿入による回線状態の推定方法も複雑になり、回線状態の推定が難しくなってくる。
【０００６】
また、送信されたデータの誤り程度は回線状態の変動に応じて多様に変化する。従って、回線状態に応じて変調方式を切り換えたとしてもデータの誤りを低減することは難しい。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、受信したデータの誤り低減を可能とする送信装置、受信装置、送信方法、受信方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る送信装置は、
データを受信装置に送信する送信装置において、
前記受信装置が受信した前記データの誤りの程度を前記受信装置から取得する誤り程度取得手段と、
前記誤り程度取得手段が取得した誤り程度に基づいて符号化方式を選択する符号化方式選択手段と、
前記符号化方式選択手段が選択した符号化方式に従って前記データを符号化する符号化手段と、
前記符号化手段によって符号化されたデータを前記受信装置に送信する送信手段と、を備えたものである。
【０００９】
このような構成によれば、受信装置が受信したデータに誤りがあれば、その誤り程度に応じて符号化方式選択手段が符号化方式を選択することにより、データは誤りなく送信される。
【００１０】
前記符号化方式選択手段は、前記受信装置が受信したデータの誤り程度として、前記データの誤り率を取得し、取得した誤り率に従って符号化方式を選択するように構成されたものであってもよい。
【００１１】
前記符号化方式選択手段は、前記受信装置が受信したデータの誤り程度として、前記データの誤りのばらつきを取得し、取得した誤りのばらつきに従って符号化方式を選択するように構成されたものであってもよい。
【００１２】
前記符号化方式選択手段は、前記符号化方式として、前記受信装置が受信したデータの誤り程度に応じた誤り訂正が可能な符号化方式を選択するものであってもよい。
【００１３】
本発明の第２の観点に係る受信装置は、
送信装置から送信されたデータを受信する受信装置において、
受信したデータの誤り程度を取得する誤り程度取得手段と、
前記誤り程度取得手段が取得した誤り程度に基づいて符号化方式を選択する符号化方式選択手段と、
前記符号化方式選択手段が選択した符号化方式を前記送信装置に通知する通知手段と、
前記通知手段が通知した符号化方式に従って符号化されたデータを受信して復号化する復号化手段と、を備えたものである。
【００１４】
前記符号化方式選択手段は、前記受信したデータの誤り程度として、前記データの誤り率を取得し、取得した誤り率に従って前記送信装置が送信するデータの符号化方式を選択するように構成されたものであってもよい。
【００１５】
前記符号化方式選択手段は、前記受信したデータの誤り程度として、前記データの誤りのばらつきを取得し、取得した誤りのばらつきに従って符号化方式を選択するように構成されたものであってもよい。
【００１６】
前記符号化方式選択手段は、前記符号化方式として、前記受信したデータの誤り程度に応じた誤り訂正が可能な符号化方式を選択するものであってもよい。
【００１７】
本発明の第３の観点に係る送信方法は、
送受信によって発生するデータの誤り程度を取得するステップと、
前記取得したデータの誤り程度に基づいて符号化方式を選択するステップと、
前記選択した符号化方式に従ってデータを符号化するステップと、
符号化したデータを送信するステップと、を備えたものである。
【００１８】
本発明の第４の観点に係る受信方法は、
受信したデータの誤り程度に基づいて符号化方式を選択するステップと、
前記選択した符号化方式を前記データの送信元に通知するステップと、
前記通知した符号化方式に従って符号化されたデータを受信して復号化するステップと、を備えたものである。
【００１９】
本発明の第５の観点に係るプログラムは、
コンピュータに、
送受信によって発生するデータの誤り程度を取得する手順、
前記取得した誤り程度に基づいて符号化方式を選択する手順、
前記選択した符号化方式に従って前記データを符号化する手順、
前記符号化したデータを送信する手順、
を実行させるためのプログラムである。
【００２０】
本発明の第６の観点に係るプログラムは、
コンピュータに、
受信したデータの誤り程度に基づいて符号化方式を選択する手順、
前記選択した符号化方式を前記データの送信元に通知する手順、
前記通知した符号化方式に従って符号化されたデータを受信して復号化する手順、
を実行させるためのプログラムである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る送信装置と受信装置とを図面を参照して説明する。
尚、本実施の形態では、送信装置、受信装置を、それぞれ、クライアントサーバ通信システムにおけるサーバ通信装置、クライアント通信装置として説明する。
本実施の形態に係るクライアントサーバ通信システムの構成を図１に示す。
クライアントサーバ通信システムは、サーバ通信装置１０と、クライアント通信装置２０と、からなる。
【００２２】
サーバ通信装置１０は、サーバ１１と、ゲートウェイ（図中、「ＧＷ」と記す。）１２と、モデム１３と、アンテナ１４と、を備える。
【００２３】
サーバ１１は、データを出力するコンピュータであり、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）等を備える。
【００２４】
ゲートウェイ１２は、ＭＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータであり、サーバ１１が出力したデータ列の符号化、ブロック分割等を行い、複数のフレームを生成する。
【００２５】
モデム１３は、変調器（図示せず）を備え、ゲートウェイ１２が生成した各フレームに基づいて、その変調信号を生成するものである。
アンテナ１４は、モデム１３が生成した変調信号を電波として送出するものである。
【００２６】
クライアント通信装置２０は、クライアント２１と、ゲートウェイ２２と、モデム２３と、アンテナ２４と、を備える。
アンテナ２４は、アンテナ１４が送出した電波を受信するものである。
【００２７】
モデム２３は、復調器（図示せず）を備え、アンテナ２４が受信した電波からフレームを取り出すものである。
ゲートウェイ２２は、ＭＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータであり、モデム２３が取り出したフレームの組立、復号化等を行い、サーバ通信装置１０のサーバ１１がゲートウェイ１２に送出した元のデータ列を復元する。
【００２８】
クライアント２１は、ゲートウェイ２２が復元した元のデータ列に基づいて情報処理を行うコンピュータである。
【００２９】
次に、前述のゲートウェイ１２，２２の構成について説明する。
サーバ通信装置１０のゲートウェイ１２は、図２に示すように、受信部３１と、チェックサム情報付加部３２と、切換器３３と、ハミング（Ｈａｍｍｉｎｇ））符号化部３４と、ＢＣＨ（Ｂｏｓｅ−Ｃｈａｕｄｈｕｒｉ−Ｈｏｃｑｅｎｇｈｅｍ　ｃｏｄｅ）符号化部３５と、ターボ（Ｔｕｒｂｏ）符号化部３６と、切換器３７と、フレーム分割部３８と、コントロール部３９と、を備える。
【００３０】
受信部３１は、サーバ１１からのデータ列を受信するものである。受信部３１は、バッファ（図示せず）を備え、データの処理速度を調整するため、受信したデータ列をバッファに一時記憶する。
【００３１】
チェックサム情報付加部３２は、受信部３１が受信したデータ列に、データの誤りを検出するためのチェックサム情報を付加するものである。
【００３２】
切換器３３，３７は、ハミング符号化部３４、ＢＣＨ符号化部３５及びターボ符号化部３６のうち、いずれか１つをチェックサム情報付加部３２とフレーム分割部３８とに接続するためのものである。
【００３３】
ハミング符号化部３４は、チェックサム情報が付加されたデータ列をハミング符号化方式に従って符号化を行うものである。尚、ここでは、情報を示すデータ列のビット数をｋ、生成される符号化データのビット数をｎとして、ハミング符号化方式を、「（ｎ，ｋ）ハミング符号化方式」、あるいは、「Ｈ（ｎ，ｋ）」と表わす。また、情報を示すデータ列のビット数と生成される符号化されたデータ列のビット数との比は、符号化率ｋ／ｎとして表される。符号化されたデータ列の冗長度が上がるに従って符号化率は低くなる。
【００３４】
ＢＣＨ符号化部３５は、チェックサム情報が付加されたデータ列をＢＣＨ符号化方式に従って符号化を行うものである。ＢＣＨ符号化部３５は、ＢＣＨ符号が多重誤り訂正を可能にする線形巡回ブロック符号であるため、シフトレジスタを用いてデータ列の符号化を行い、ＢＣＨ符号を生成する。尚、ここでは、情報を示すデータ列のビット数をｋ、符号化されたデータ列の符号長をｎとして、ＢＣＨ符号化方式を、「ＢＣＨ（ｎ，ｋ）符号化方式」、あるいは「ＢＣＨ（ｎ，ｋ）」と表わす。
【００３５】
ターボ符号化部３６は、チェックサム情報が付加されたデータ列をターボ符号化方式に従って符号化するものである。ターボ符号化部３６は、このための構成として、図３に示すように、インタリーバ４１と、エンコーダ４２，４３と、多重化器４４と、合成器４５と、を備え、再帰的組織畳み込み符号のインタリーバ４１を介した並列連接符号化を行う。
【００３６】
インタリーバ４１は、チェックサム情報付加部３２がチェックサム情報を付加したデータ列の情報系列のインタリーバ順序を並べ替えるものである。
【００３７】
エンコーダ４２は、チェックサム情報付加部３２がチェックサム情報を付加したデータ列を符号化して、そのパリティビット列１を生成するものである。
【００３８】
エンコーダ４３は、インタリーバ４１がインタリーバ順序を並べ替えた情報系列を符号化して、そのパリティビット列２を生成するものである。尚、２つのエンコーダ４２、４３の構成は、同じであってもよいし、異なるものであってもよい。
【００３９】
多重化器４４は、エンコーダ４２，４３がそれぞれ生成したパリティビット列１，２を単純に、あるいは間引き（ｐｕｎｃｔｕｒｉｎｇ）して多重化するものである。
【００４０】
合成器４５は、チェックサム情報付加部３２がチェックサム情報を付加したデータ列と、多重化器４４が多重化した情報系列と、を合成するものである。
【００４１】
尚、ターボ符号化方式を、情報を示すデータ列のビット数をｋ、生成される符号化データのビット数をｎとして、「符号化率ｋ／ｎのターボ符号化方式」、あるいは、「Ｔｕｒｂｏ　ｋ／ｎ」と表わす。
【００４２】
図２において、フレーム分割部３８は、インタリーバ（図示せず）を備え、符号化したデータ列を、ビットエラーパターンを考慮して並べ替え、符号化したデータ列を複数のフレームにブロック分割する。フレーム分割部３８は、分割した各フレームに、データの区切りを示すためのヘッダとフッタとを付加する。
【００４３】
コントロール部３９は、ゲートウェイ１２の各部を制御する。また、コントロール部３９は、回線状態を調べるため、チェックサム情報が付加されたデータ列に誤り推定ビットを挿入してクライアント通信装置２０に送信する。さらに、コントロール部３９は、回線状態に応じて選択された符号化方式の通知を受信すると、この通知に従って、ハミング符号化部３４、ＢＣＨ符号化部３５及びターボ符号化部３６のうち、いずれか１つを選択し、選択した符号化部がチェックサム情報付加部３２とフレーム分割部３８とに接続されるように切換器３３，３７を制御する。
【００４４】
クライアント通信装置２０のゲートウェイ２２は、図４に示すように、受信部５１と、フレーム組立部５２と、切換器５３と、ハミング復号化部５４と、ＢＣＨ復号化部５５と、ターボ復号化部５６と、切換器５７と、チェックサム検査部５８と、コントロール部５９と、を備える。
【００４５】
受信部５１は、モデム２３が取り出したフレームを受信するものであり、受信した各フレームのヘッダ、フッタを認識する。受信部５１は、データの処理速度を調整するためのバッファ（図示せず）を備え、受信したフレームをバッファに一時記憶する。
【００４６】
フレーム組立部５２は、複数のフレームを組み立てて、ゲートウェイ１２のフレーム分割部３８が分割する前のデータ列を復元するものである。
【００４７】
切換器５３，５７は、ハミング復号化部５４、ＢＣＨ復号化部５５及びターボ復号化部５６のうち、いずれか１つをフレーム組立部５２とチェックサム検査部５８とに接続するためのものである。
【００４８】
ハミング復号化部５４は、ハミング符号化方式に従って符号化されたデータ列の復号化を行うものである。ハミング復号化部５４は、ハミング符号化方式に従って符号化されたデータ列のパリティ検査方程式に基づいて、各データ（ビット）の誤りパターンによって一義的に定まるシンドロームを作成する。シンドロームの値がすべて０であれば、ハミング復号化部５４は、データの誤りはないと判定して誤り訂正を行わない。また、値が０でないシンドロームがあれば、ハミング復号化部５４は、そのシンドロームのパターンに従って、誤りデータを特定し、そのデータを訂正する。ハミング符号化方式では、原則として、１ビットの誤り訂正をすることができる。
【００４９】
ＢＣＨ復号化部５５は、ＢＣＨ符号化方式に従って符号化されたデータ列の復号化を行うものである。ＢＣＨ復号化部５５は、受信したデータ列の受信多項式に対し、シンドロームを定義しておく。そして、ＢＣＨ復号化部５５は、受信したデータ列に基づいてシンドロームを求め、シンドロームがすべて０ならばデータ（ビット）誤りなしと判定する。シンドロームに０でないものがあれば、ＢＣＨ復号化部５５は、シンドロームから誤り位置多項式を求める。そして、ＢＣＨ復号化部５５は、その誤り位置多項式の根を求め、求めた根から誤りデータの位置を求め、この位置のデータを訂正する。
【００５０】
ＢＣＨ符号化方式は、誤り訂正可能な符号化方式であって、次の数１に示す関係が成り立つ。
【数１】
2004088168.tif 000003
従って、ＢＣＨ符号化方式がＢＣＨ（１５，７）符号化方式である場合、２ビットのデータの誤りの訂正が可能である。
【００５１】
ターボ復号化部５６は、ターボ符号化方式に従って符号化されたデータ列を復号化するものである。
【００５２】
また、ターボ復号化部５６は、図５に示すように、デコーダ６１と、インタリーバ６２と、デコーダ６３と、デインタリーバ６４と、を備え、データ列を複数の要素に分解し、各要素間の相互作用を利用して特性を逐次的に向上させて、符号化されたデータ列の復号化を行う。
【００５３】
デコーダ６１は、符号化されたデータ列を受信系列として受け取り、復号化処理を行って、各情報シンボルの復号結果とその信頼度情報とを出力するものである。
【００５４】
インタリーバ６２は、デコーダ６３が出力したデータ列を並べ替えるものである。
デコーダ６３は、インタリーバ６２が並べ替えたデータ列の復号化処理を行い、デコーダ６１が復号化した信頼度情報と受信系列を用いて信頼度情報を計算するものである。
【００５５】
デインタリーバ６４は、デコーダ６３がデコードしたデータ列を元のデータ列に並べ直すものであり、並べ直したデータ列をデコーダ６１に送出する。
【００５６】
ターボ符号化方式では、符号化率が小さくなるに従って、より多くのデータの誤り訂正が可能になる。
【００５７】
尚、各符号化方式の冗長度を比較すると、冗長度は、ターボ符号化方式、ＢＣＨ符号化方式、ハミング符号化方式の順に小さくなる。また、ビットの誤り訂正能力を比較すると、ビット誤り訂正能力は、ハミング符号化方式、ＢＣＨ符号化方式、ターボ符号化方式の順に高くなる。
【００５８】
図４において、チェックサム検査部５８は、復号化したデータ列に含まれているチェックサム情報に基づいてを誤り検出を行うものである。
【００５９】
コントロール部５９は、ゲートウェイ２２内の各部を制御するものである。また、コントロール部５９は、サーバ通信装置１０から送信されたデータ列に挿入された誤り推定ビットデータの誤りを検査し、誤り推定ビットデータの誤り率と誤りのばらつきとを求める。
コントロール部５９は、誤り推定ビットデータの誤り率を次式に基づいて求める。
【数２】
2004088168.tif 000004
また、コントロール部５９は、時間と誤り率とを因子として誤り推定ビットデータの誤りのばらつきを次式に基づいて求める。
【数３】
2004088168.tif 000005
【００６０】
コントロール部５９は、求めた誤り推定ビットデータの誤り率と誤りのばらつきとに基づいて符号化方式を選択する。コントロール部５９は、符号化方式を選択するためのテーブルを記憶したメモリを備える。このテーブルの一例を図６に示す。このテーブルは、誤り推定ビットデータの誤り率と誤りのばらつきに応じて、適切な符号化方式が選択されるように予め作成されたものである。
【００６１】
本実施の形態では、情報量を小さくするため、図６に示すように、誤り推定ビットデータの誤りのばらつきは、「１」〜「８」の８段階に区分けされる。また、誤り推定ビットデータの誤り率も８段階に区分けされる。
【００６２】
誤り推定ビットデータの誤り率が１０−０であれば、すべて符号化率１／５のターボ符号化方式が選択される。このように、誤り推定ビットデータの誤り率が大きければ、誤りのばらつきの区分にかかわらず、誤り訂正能力に最も優れたターボ符号化方式が選択される。
【００６３】
誤り推定ビットデータの誤りのばらつきの区分が同じであれば、誤り推定ビットデータの誤り率の増加に伴って、符号化率が大きなターボ符号化方式が選択される。
【００６４】
誤り率が小さくなると、ターボ符号化方式の代わりに、冗長度が小さなハミング符号化方式又はＢＣＨ符号化方式が選択される。特に、誤り推定ビットデータの誤りのばらつきの区分が「１」、「２」であって、誤り推定ビットデータの誤り率が１０−１以下であれば、ハミング符号化方式が選択される。
【００６５】
次に、本実施の形態に係るサーバ通信装置１０とクライアント通信装置２０との動作を説明する。
サーバ通信装置１０において、サーバ１１は、図７（ａ）に示すようなデータ列をゲートウェイ１２に送出する。
【００６６】
ゲートウェイ１２の受信部３１は、サーバ１１が送出したデータ列を受信してバッファに一時記憶する。
チェックサム情報付加部３２は、図７（ｂ）に示すように、受信部３１が受信したデータ列にチェックサム情報を付加する。
【００６７】
コントロール部３９は、図７（ｃ）に示すように、チェックサム情報が付加されたデータ列に、誤り推定ビットを挿入する。尚、誤り推定ビットを挿入する位置とそのビットデータとは、ゲートウェイ１２，２２が判別できるように予め設定される。
【００６８】
コントロール部３９は、データ列に挿入された誤り推定ビットの誤り程度を調べるため、まず、誤り推定ビットを挿入したデータ列を符号化せずにフレーム分割部３８に供給する。
【００６９】
フレーム分割部３８は、図７（ｄ）に示すように、供給されたデータ列を複数のフレームに分割し、分割した各フレームにヘッダとフッタとを付加する。
【００７０】
モデム１３は、ゲートウェイ１２が変換したフレームに基づいて変調信号を生成する。アンテナ１４は、モデム１３が生成した変調信号を電波として送出する。
【００７１】
クライアント通信装置２０において、アンテナ２４は、アンテナ１４から送出された電波を受信する。
【００７２】
ゲートウェイ２２の受信部５１は、モデム２３が抽出した図７（ｅ）に示すようなフレームを受信する。送信されたフレームには、図７（ｅ）に示すように、回線状態に応じてデータの誤りが生ずる場合がある。受信部５１は、図７（ｆ）に示すように、フレームを受信すると、各フレームのヘッダ、フッタを認識し、受信したフレームをバッファに一時記憶する。
【００７３】
フレーム組立部５２は、受信した複数のフレームを組み立てて、ゲートウェイ１２のフレーム分割部３８が分割する前のデータ列を復元する。
【００７４】
コントロール部５９は、フレーム組立部５２が組み立てたデータ列に挿入されている誤り推定ビットデータを抽出し、その誤り程度に従って符号化方式を選択する。
この動作を図８のフローチャートに基づいて説明する。
コントロール部５９は、データに挿入された誤り推定ビットを抽出する（ステップＳ１１）。
【００７５】
コントロール部５９は、誤り推定ビットデータの誤り率を数２に従って求める（ステップＳ１２）。
コントロール部５９は、誤り推定ビットのビットデータの誤りのばらつきを数３に従って求める（ステップＳ１３）
【００７６】
コントロール部５９は、メモリに記憶されているテーブルを参照し、符号化方式を選択する（ステップＳ１４）。
コントロール部５９は、選択した符号化方式の通知をデータの送信元に送信する（ステップＳ１５）。
【００７７】
コントロール部５９は、通知した符号化方式に対応した復号化方式の復号化部がフレーム組立部５２とチェックサム検査部５８とに接続されるように切換器５３，５７を制御し（ステップＳ１６）、この処理の実行を終了させる。
【００７８】
サーバ通信装置１０がコントロール部５９から送信された符号化方式の通知を受信すると、ゲートウェイ１２のコントロール部３９は、この通知に基づいて切換器３３，３７を制御する。即ち、コントロール部３９は、ハミング符号化部３４、ＢＣＨ符号化部３５及びターボ符号化部３６のうち、通知された符号化方式の符号化部がチェックサム情報付加部３２とフレーム分割部３８とに接続されるように、切換器３３，３７を制御する。
このようにしてサーバ通信装置１０側で符号化したデータ列がクライアント通信装置２０側で復号化される。
【００７９】
次に、符号化方式の選択処理内容をさらに具体的に説明する。
このサーバ通信装置１０とクライアント通信装置２０との間の回線状態は、環境に応じて多様である。特に、空中、水中における通信環境における無線伝搬特性は、フェージング、バーストノイズ、アンテナ試行特性等の影響を受ける。
【００８０】
ＶＨＦ／ＵＨＦ帯域における無線通信を用いた海上移動通信の場合、見通し通信となるため、レイリー変動波のレベルは小さく、直達波による電波がほとんどとなり、遅延波の発生も非常に小さい。このような通信環境において、周波数成分に対するフェージング等の影響は、ほぼ一様となる。この場合、図９に示すように、時間軸に対する誤り推定ビットデータの誤り率は低くなり、誤りのばらつきは小さくなる。
【００８１】
一方、ＨＦ帯域では、ＶＨＦ／ＵＨＦ帯域とは異なり、伝送信号の占有帯域幅を広げて伝送効率を良好にするため、フェージングは、周波数選択性フェージングになりやすい。周波数選択性フェージングの場合、図１０に示すように、誤り程度は、バースト誤りとなりやすく、時間軸に対するビットの誤り率のばらつきは大きくなり、誤り率も大きくなる。
【００８２】
コントロール部５９は、誤り推定ビットの誤り程度に応じて符号化方式を選択する。まず、コントロール部５９は、誤り程度として、受信したデータから抽出した誤り推定ビットデータの誤り率、誤りのばらつきを、それぞれ、数２、数３に従って算出する。
【００８３】
誤り推定ビットデータの誤り率が１０−２、誤りのばらつきの区分が「２」である場合、コントロール部５９は、メモリに記憶されているテーブルを参照して、（１５，１１）ハミング符号化方式を選択する。
【００８４】
コントロール部５９は、（１５，１１）ハミング符号化方式を選択すると、（１５，１１）ハミング符号化方式を選択した旨の通知をサーバ通信装置１０に送信する。
【００８５】
また、コントロール部５９は、フレーム組立部５２からハミング復号化部５４に符号化されたデータ列が供給されるように切換器５３，５７を制御する。
【００８６】
サーバ通信装置１０のゲートウェイ１２が、（１５，１１）ハミング符号化方式を選択した旨の通知を受信すると、コントロール部３９は、チェックサム情報付加部３２からハミング符号化部３４に、チェックサム情報が付加されたデータ列が供給されるように切換器３３，３７を制御する。
【００８７】
ハミング符号化部３４は、チェックサム情報付加部３２から、チェックサム情報が付加されたデータが供給されると、このデータの１１ビット毎に４ビットの検査ビットを付加して１５ビット毎の符号化されたデータ列を生成する。
【００８８】
この符号化されたデータ列は、複数のフレームに分割されてクライント通信装置２０に送信され、フレーム組立部５２によって組み立てられたデータ列が切換器５３を介してハミング復号化部５４に供給される。
【００８９】
ハミング復号化部５４は、このデータ列が供給されると、このデータ列の復号化を行う。ハミング復号化部５４は、データ誤りがあれば、誤りのあるビットの位置を特定して、このビットデータの誤りを訂正する。ハミング復号化部５４は、復号化したデータ列を切換器５７を介してチェックサム検査部５８に出力する。
【００９０】
ハミング符号化方式の誤り訂正可能なビット数は、原則として、１ビットのみではあるものの、冗長度は小さい。このため、サーバ通信装置１０とクライアント通信装置２０との間の回線状態が良好であれば、データ列を符号化する符号化方式には、ハミング符号化方式が好ましい。
【００９１】
次に、誤り推定ビットデータの誤り率が１０−２、誤りのばらつきの区分が「３」である場合、コントロール部５９は、メモリに記憶されているテーブルを参照して、ＢＣＨ（１５，７）符号化方式を選択する。
【００９２】
コントロール部５９は、ＢＣＨ（１５，７）符号化方式を選択すると、ＢＣＨ（１５，７）符号化方式を選択した旨の通知をサーバ通信装置１０に送信する。
【００９３】
また、コントロール部５９は、フレーム組立部５２からＢＣＨ復号化部５５に、符号化されたデータ列が供給されるように切換器５３，５７を制御する。
【００９４】
サーバ通信装置１０のゲートウェイ１２が、ＢＣＨ（１５，７）符号化方式を選択した旨の通知を受信すると、コントロール部３９は、チェックサム情報付加部３２からＢＣＨ符号化部３５に、チェックサム情報が付加されたデータ列が供給されるように切換器３３，３７を制御する。
【００９５】
ＢＣＨ符号化部３５は、チェックサム情報付加部３２からデータ列が供給されると、供給されたデータ列をＢＣＨ（１５，７）符号化方式に従って符号化し、符号化したデータ列をフレーム分割部３８に出力する。
【００９６】
フレーム分割部３８が分割した複数のフレームがクライアント通信装置２０に送信されると、ゲートウェイ２２のフレーム組立部５２は、フレームデータを組み立てて、データ列を切換器５３を介してＢＣＨ復号化部５５に供給する。
【００９７】
ＢＣＨ復号化部５５は、フレーム組立部５２によってが組み立てられたデータ列が供給されると、このデータ列を復号化する。そして、ＢＣＨ復号化部５５は、誤りがあれば、誤りのあるビットの位置を特定して、このビットデータの誤りを訂正する。ＢＣＨ復号化部５５は、復号化したデータ列を切換器５７を介してチェックサム検査部５８に出力する。
【００９８】
ＢＣＨ符号化方式において、情報ビット数、符号化長は、通常、誤り訂正可能なビット数が２ビットになるように選択される。従って、冗長度は、ハミング符号化方式よりも上がるものの、誤り訂正能力は、ハミング符号化方式よりも優れており、サーバ通信装置１０とクライアント通信装置２０との間の回線状態が低下した場合の符号化方式には、ＢＣＨ符号化方式を選択するのが好ましい。
【００９９】
次に、誤り推定ビットデータの誤り率が１０−０、誤りのばらつきの区分が「１」である場合、コントロール部５９は、メモリに記憶されているテーブルを参照して、符号化率１／５のターボ符号化方式を選択する。
【０１００】
コントロール部５９は、符号化率１／５のターボ符号化方式を選択すると、符号化率１／５のターボ符号化方式を選択した旨の通知をサーバ通信装置１０に送信する。
【０１０１】
また、コントロール部５９は、フレーム組立部５２からターボ復号化部５６に、符号化されたデータ列が供給されるように切換器５３，５７を制御する。
【０１０２】
サーバ通信装置１０のゲートウェイ１２が、符号化率１／５のターボ符号化方式を選択した旨の通知を受信すると、コントロール部３９は、チェックサム情報付加部３２からターボ符号化部３６に、チェックサム情報が付加されたデータ列が供給されるように切換器３３，３７を制御する。
【０１０３】
チェックサム情報付加部３２からターボ符号化部３６に、チェックサム情報が付加されたデータ列が供給されると、ターボ符号化部３６は、このデータ列の符号化を行う。
【０１０４】
即ち、ターボ符号化部３６のエンコーダ４２は、供給されたデータ列の情報系列に基づいてパリティビット列１を生成する。インタリーバ４１は、チェックサム情報が付加されたデータ列の情報系列のインターリーバ順序を並べ替え、パリティビット列２を作る。多重化器４４は、２つのパリティビット列を、単純に多重化するか、あるいは間引きして多重化する。そして、多重化器４４は、多重化したデータ列を合成器４５に送出する。
【０１０５】
合成器４５は、チェックサム情報付加部３２がチェックサム情報を付加したデータ列と、多重化器４４が多重化した情報系列と、を合成し、符号化されたデータ列を生成し、切換器３７を介してフレーム分割部３８に出力する。
【０１０６】
フレーム分割部３８が分割した複数のフレームがクライアント通信装置２０に送信されると、ゲートウェイ２２のフレーム組立部５２は、フレームデータを組み立てて切換器５３を介してデータ列をターボ復号化部５６に供給する。
【０１０７】
ターボ復号化部５６に、符号化されたデータ列が供給されると、このデータ列を復号化する。まず、ターボ復号化部５６のデコーダ６３はフレーム組立部５２が形成したデータ列を受信系列として受け取り、復号化処理を行って各情報シンボルの復号結果とその信頼度情報を出力する。
【０１０８】
インタリーバ６２は、デコーダ６１が出力した各情報シンボルの復号結果とその信頼度情報のデータを並べ替える。
デコーダ６３は、デコーダ６１からの信頼度情報と受信系列を用いて復号化処理を行い、信頼度情報を計算する。
【０１０９】
デインタリーバ６４は、デコーダ６３がデコードしたデータ列を元のデータ列に並べ直し、並べ直したデータ列をデコーダ６１に出力する。
【０１１０】
デコーダ６１は、デコーダ６３からの信頼度情報と受信系列の復号処理を、再度、実行する。
【０１１１】
デコーダ６１、インタリーバ６２、デコーダ６３、デインタリーバ６４は、このような処理を数回から１０数回繰り返す。処理を繰り返すことによって、データの誤りは訂正され、信頼度は高くなる。その後、デコーダ６３は、信頼度の最終判定を行い、信頼度が予め設定されたレベル以上であると判定すると、復号化したデータ列を切換器５７を介してチェックサム検査部５８に出力する。
【０１１２】
ターボ符号化方式の誤り訂正能力は、３つの符号化方式のなかでは、最も優れている。従って、冗長度は上がるものの、回線状態が非常に低下している場合、符号化方式には、ターボ符号化方式が好ましい。
【０１１３】
チェックサム検査部５８は、いずれかの復号化方式で復号化されたデータ列に付加されたチェックサム情報に基づいて、データ列に誤りがないか否かを検査する。誤りがなければ、チェックサム検査部５８は、データ列をクライアント２１に送出する。クライアント２１は、チェックサム検査部５８から送出されたデータ列に基づいて情報処理を行う。
【０１１４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、誤り推定ビットデータを挿入したデータ列を送信し、そのビットデータの誤り率と誤りのばらつきとを求める。そして、誤り推定ビットデータの誤り率と誤りのばらつきとに基づいて、誤り訂正可能な符号化方式を選択するようにした。従って、回線状態に応じた最適な誤り訂正符号を選択することができ、適切に誤り訂正を行うことができる。
【０１１５】
また、回線状態が比較的良好なときは、冗長度が下がるような符号化方式を選択して回線効率を向上させ、回線状態が低下すれば、冗長度が上がっても品質を確保することができる符号化方式を選択することにより、回線の有効利用とデータの品質とを両立させることができる。
【０１１６】
特に、一様な誤りに強い訂正符号、バースト誤りに強い誤り訂正符号を切り替えて使うことができるので、回線状態が比較的変動するフェージング環境下において有効である。
【０１１７】
また、回線状態を把握する尺度として、誤り推定ビットデータの誤り率に加えて誤りのばらつきを算出することにより、一様な誤りなのか、バースト的な誤りなのか、その性質を求めることができる。
【０１１８】
誤り推定ビットデータの誤り率と誤りのばらつきとの区分けを、それぞれ、８区分と少なくしたので、クライアント通信装置２０からサーバ通信装置１０へ符号化方式を通知する際の情報量も小さく、回線状態が低下していても、選択した符号化方式を、ほぼ確実にサーバ通信装置１０に通知することができる。
【０１１９】
尚、本発明を実施するにあたっては、種々の形態が考えられ、上記実施の形態に限られるものではない。
符号化方式は、ハミング符号化方式、ＢＣＨ符号化方式、ターボ符号化方式に限られるものではない。例えばＢＣＨ符号化方式の中でも、非二元ＢＣＨ符号化方式であるリードソロモン符号化方式を用いることができる。また、符号化率も図６に示すものに限られるものではない。
【０１２０】
本実施の形態では、クライアント通信装置２０において、誤り推定ビットデータの誤り率と誤りのばらつきとを算出し、算出した誤り率と誤りのばらつきとに基づいて符号化方式を選択するようにした。しかし、これに限られるものではなく、サーバ通信装置１０が誤り推定ビットデータの誤り率と誤りのばらつきとを算出し、符号化方式を選択することもできる。この場合、サーバ通信装置１０は、選択した符号化方式をクライアント通信装置２０に通知するようにする。
【０１２１】
本実施の形態では、誤り状態を把握するために誤り推定ビットデータの誤り率と誤りのばらつきとを算出した。しかし、誤りのばらつきが変動しなければ、誤り率のみ算出するようにすることもでき、また、誤り率が変動しなければ、誤りのばらつきのみを算出することもできる。
【０１２２】
本実施の形態では、データ列に誤り推定ビットデータを付加するようにした。しかし、これに限られるものではなく、送信するデータ列そのものの誤り状態を検査することもできる。
【０１２３】
また、コンピュータを、送信装置、受信装置の全部又は一部として動作させ、あるいは、上述の処理を実行させるためのプログラムを、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｋ　Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｋ）などのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、これをコンピュータにインストールし、上述の手段として動作させ、あるいは、上述の工程を実行させてもよい。
【０１２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、受信したデータの誤り低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の本実施の形態に係るクライアントサーバ通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１のサーバ通信装置のゲートウェイの構成を示すブロック図である。
【図３】図２のターボ符号化部の構成を示すブロック図である。
【図４】図１のクライアント通信装置のゲートウェイの構成を示すブロック図である。
【図５】図４のターボ復号化部の構成を示すブロック図である。
【図６】符号化方式を選択するためのテーブルの内容を示す説明図である。
【図７】データの流れを示す説明図である。
【図８】符号化方式選択処理の内容を示すフローチャートである。
【図９】時間対ビット誤り率（１）を示す説明図である。
【図１０】時間対ビット誤り率（２）を示す説明図である。
【符号の説明】
１０　サーバ通信装置
２０　クライアント通信装置
３４　ハミング符号化部
３５　ＢＣＨ符号化部
３６　ターボ符号化部
３９、５９　コントロール部
５４　ハミング復号化部
５５　ＢＣＨ復号化部
５６　ターボ復号化部
【図１】
2004088168.tif 000006
【図２】
2004088168.tif 000007
【図３】
2004088168.tif 000008
【図４】
2004088168.tif 000009
【図５】
2004088168.tif 000010
【図６】
2004088168.tif 000011
【図７】
2004088168.tif 000012
【図８】
2004088168.tif 000013
【図９】
2004088168.tif 000014
【図１０】
2004088168.tif 000015