(57)【要約】【課題】パンクチャリング処理部を簡素化し、回路規模の低減及び低消費電力化を実現すると共に、３ＧＰＰの通信システムにおける移動局の送信部においても同様のパンクチャリング処理部の構成で使用すること。【解決手段】パンクチャリングを行う際に、情報ビット符号系列と冗長ビット符号系列とが多重化された送信符号系列における、情報ビット符号系列及び冗長ビット符号系列の配置の周期性に同期させて、一つのパンクチャリング位置算出回路を時分割で動作させ、情報ビット符号系列と冗長ビット符号系列の各々について、個別にパンクチャリング位置を算出してパンクチャリング処理を行うこと。【選択図】　　　図２
2004096363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報ビット符号系列と冗長ビット符号系列とを多重化した後の送信符号系列における、前記情報ビット符号系列及び冗長ビット符号系列の配置の周期性に同期させて、一つのパンクチャリング位置算出回路を時分割で動作させ、これにより、情報ビット符号系列と冗長ビット符号系列の各々について、個別にパンクチャリング位置を算出してパンクチャリング処理を行うことを特徴とするパンクチャリング方法。
【請求項２】
情報ビット符号系列と冗長ビット符号系列とを多重化した後の送信符号系列における、前記情報ビット符号系列及び冗長ビット符号系列の配置の周期性に同期させて、情報ビット符号系列と冗長ビット符号系列の各々について、時分割で個別にパンクチャリング位置を算出するパンクチャリング位置算出手段と、
前記算出されたパンクチャリング位置で情報ビット符号系列と冗長ビット符号系列の各々についてパンクチャリングを行うパンクチャリング手段と、
を具備することを特徴とする符号化装置。
【請求項３】
入力されたデータ系列に畳み込み符号化処理を行い、冗長ビット符号系列を生成する畳み込み手段と、
前記生成された冗長ビット符号系列と情報ビット符号系列とを多重化し、送信符号系列を生成する多重化手段と、
を具備することを特徴とする請求項２に記載の符号化装置。
【請求項４】
入力されたデータ系列に畳み込み符号化処理を行い、冗長ビット符号系列を生成する畳み込み手段と、
前記生成された冗長ビット符号系列と情報ビット符号系列とを多重化し、送信符号系列を生成する多重化手段と、
前記送信符号系列のデータ配列順序を所定のパターンに従って並べ替えるインターリーブ手段と、
前記並べ替えられた送信符号系列を無線フレームのフォーマットに分割する分割手段と、
前記インターリーブ手段の所定のパターンに応じて、前記分割された送信符号系列における、情報ビット符号系列と冗長ビット符号系列の各々について、時分割で個別にパンクチャリング位置を算出するパンクチャリング位置算出手段と、
前記算出されたパンクチャリング位置で情報ビット符号系列と冗長ビット符号系列の各々についてパンクチャリングを行うパンクチャリング手段と、
を具備することを特徴とする符号化装置。
【請求項５】
前記パンクチャリング位置算出手段は、
情報ビット符号系列の系列数と冗長ビット符号系列の系列数とを合わせた符号系列数と同数が直列に接続され、各符号系列に対応した第１パラメータが初期設定されたフリップフロップと、
前記フリップフロップの最終段の出力と各符号系列に対応した第２パラメータとの差分を算出する減算器と、
前記フリップフロップの最終段の出力と各符号系列に対応した第３パラメータとを加算する加算器と、
前記フリップフロップの最終段の出力に応じて前記減算器からの出力と前記加算器からの出力とを切り替え、フリップフロップの初段に入力させるセレクタと、
前記フリップフロップの最終段の出力に基づいてパンクチャリング位置を判定する判定手段と、
を具備することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載の符号化装置。
【請求項６】
前記パンクチャリング位置算出手段は、前記インターリーブ手段のパターンに応じて前記第１パラメータ、前記第２パラメータ、及び、前記第３パラメータを変更する請求項５に記載の符号化装置。
【請求項７】
前記パンクチャリング位置算出手段は、前記第１パラメータ、前記第２パラメータ、及び、前記第３パラメータを変更することによって特定のデータ系列を全てパンクチャリングすることを特徴とする請求項５に記載の符号化装置。
【請求項８】
情報ビット符号系列と冗長ビット符号系列とが多重化された受信符号系列における、前記情報ビット符号系列及び冗長ビット符号系列の配置の周期性に同期させて、情報ビット符号系列と冗長ビット符号系列の各々について、時分割で個別にデパンクチャリング位置を算出するデパンクチャリング位置算出手段と、
前記算出されたデパンクチャリング位置で情報ビット符号系列と冗長ビット符号系列の各々についてデパンクチャリングを行うデパンクチャリング手段と、
を具備することを特徴とする復号化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パンクチャリング方法に関し、例えば、符号化装置、復号化装置に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
符号化技術は、様々な分野において広く利用されている。例えば、データ伝送においては、送信装置が伝送すべきデータを符号化して通信路に送出し、受信装置がその符号化されているデータを受信して復号する。なお、符号化とは、一般には、情報源データ系列を異なるデータ系列に変換することをいい、また、その変換によって得られる新しいデータ系列を符号という。
【０００３】
ところで、符号化されたデータを伝送する際、その通信路においてデータにエラーが発生することがある。このようなエラーを訂正するために、誤り訂正符号がしばしば使用されている。
【０００４】
誤り訂正符号の１つとして、畳み込み符号が知られている。畳み込み符号では、ｎビットのデータが入力される毎に、そのｎビットのデータ及びそのｎビットのデータの直前に入力されたｓビットのデータに従って決まるｍ（ｍ＞ｎ）ビットのデータが出力される。すなわち、畳み込み符号では、伝送すべきデータに対して、「ｍ−ｎ」ビットのデータが誤り訂正のために付与される。このことにより、データの冗長性が増加するので、復号時の復号誤り率を低くすることができる。
【０００５】
なお、伝送すべきデータの量（ソースデータのビット数）と、符号化によって得られるデータの量（出力データのビット数）との比率は、一般に符号化率（または、情報率）Ｒと呼ばれ、下式により与えられる。
【０００６】
Ｒ　　＝　　ｎ／ｍ
この符号化率Ｒは、誤り訂正符号においては、常に１よりも小さい。また、一般に、符号化率Ｒは、復号装置における誤り訂正能力を決めるパラメータの１つである。例えば、符号化率Ｒが小さいと、誤り訂正能力は高くなる。
【０００７】
図５は、従来の符号化装置のターボ符号化器の構成を示すブロック図であり、特開２０００−６８８６２号公報に開示されているものである。この図に示す誤り訂正符号化装置１０は、入力されたソースデータＵに対して誤り訂正符号化を行い、出力系列Ｃを生成する。
【０００８】
入力Ｉ／Ｆ部１１に入力されたソースデータＵは、多重化部１７、第１畳み込み部１３、及びインターリーバ１２に出力される。なお、入力Ｉ／Ｆ部１１から多重化部１７に出力されるソースデータＵのことを「データ系列Ｘｋ」と呼ぶ。
【０００９】
インターリーバ１２は、入力Ｉ／Ｆ部１１から入力されたソースデータＵのデータ配列順序を所定のパターンにしたがって並べ替える。データ配列順を並べ替えられたソースデータＵは、第２畳み込み部１４に出力される。
【００１０】
なお、インターリーバ１２を設けた目的は、第１畳み込み部１３及び第２畳み込み部１４に対して互いに異なる独立したデータ系列を与えることである。したがって、図５においては、第２畳み込み部１４の前段にのみインターリーバを設けているが、第１畳み込み部１３及び第２畳み込み部１４の前段にそれぞれインターリーバを設けてもよい。ただし、その場合には、それら２つのインターリーバにより実行されるランダム化処理が互いに異なっている必要がある。
【００１１】
第１畳み込み部１３は、入力されたソースデータＵに対して畳み込み処理を実行する。一方、第２畳み込み部１４は、インターリーバ１２によってランダム化されたソースデータＵに対して畳み込み処理を実行する。第１畳み込み部１３及び第２畳み込み部１４は、互いに同じ構成であってもよいし、互いに異なる構成であってもよい。以下においては、第１畳み込み部１３と第２畳み込み部１４の構成は互いに同じであるものとする。
【００１２】
第１畳み込み部１３は、ソースデータＵのデータエレメントを受け取る毎に、その受け取ったデータエレメントに対応するパリティーデータ系列Ｙ１ｋのデータエレメントを出力する。
【００１３】
第２畳み込み部１４は、インターリーバ１２によってランダム化されたソースデータＵに対して畳み込み処理を実行し、パリティーデータ系列Ｙ２ｋを生成する。なお、畳み込み処理は、既知の技術であり、当業者にはよく知られているので、ここではその詳細な説明は省略する。
【００１４】
第１パンクチャリング部１５は、第１畳み込み部１３により生成されたパリティーデータ系列Ｙ１ｋの各データエレメントを予め決められたパターンに従って選択し、パリティーデータ系列Ｚ１ｋとして多重化部１７に出力する。同様に、第２パンクチャリング部１６は、第２畳み込み部１４により生成されたパリティーデータ系列Ｙ２ｋの各データエレメントを予め決められたパターンに従って選択し、パリティーデータ系列Ｚ２ｋとして多重化部１７に出力する。
【００１５】
多重化部１７は、入力Ｉ／Ｆ部１１から出力されたデータ系列Ｘｋ、第１パンクチャリング部１５から出力されたパリティーデータ系列Ｚ１ｋ、及び第２パンクチャリング部１６から出力されたパリティーデータ系列Ｚ２ｋを多重化して出力する。この多重化部１７からの出力系列Ｃは、ソースデータＵに対する符号化データである。なお、多重化部１７は、入力された３つのデータ系列のタイミングを調整する機能を備えている。これにより、ソースデータＵ（データ系列Ｘｋ）の各データエレメントが出力される際には、そのソースデータＵのデータエレメントに対応するパリティーデータ系列Ｚ１ｋ及びＺ２ｋの各データエレメントがそのソースデータのデータエレメントに関連づけられて出力される。
【００１６】
このように、誤り訂正符号化装置１０は、ソースデータＵが入力されると、そのソースデータＵのデータ系列と同じデータ系列であるデータ系列Ｘｋに、誤り訂正のためのパリティーデータ系列Ｚ１ｋ及びＺ２ｋを付与して出力する。
【００１７】
誤り訂正符号化装置１０は、ソースデータＵのデータ長がＮビットであり、出力系列Ｃのデータ長がＭビットであることが予め決められているとすると、第１パンクチャリング部１５及び第２パンクチャリング部１６は、それに合わせてパンクチャリングを行い、符号化率＝Ｎ／Ｍを実現する。ソースデータＵ及び出力系列Ｃのデータ長は、例えば、この誤り訂正符号化装置が通信システムにおいて利用される場合には、その通信システムの仕様により決定される。特に、出力系列Ｃのデータ長は、その通信システムで伝送されるフレームのフォーマットにより決められる。
【００１８】
上記の構成により、誤り訂正符号化装置１０は、ＮビットのソースデータＵに対して、Ｎビットのデータ系列Ｘｋ、及びＮビットのパリティーデータ系列Ｚ１ｋ、Ｚ２ｋを生成する。これらのデータ系列Ｘｋ及びパリティーデータ系列Ｚ１ｋ、Ｚ２ｋは、ビット毎に多重化されて出力系列Ｃ（符号化データ）として出力される。
【００１９】
また、例えば３ＧＰＰ（３ｒｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ　Ｐｒｏｊｅｃｔ）で定められる通信システムの仕様に適用させるためには、図６に示す３ＧＰＰのパンクチャ位置算出処理を行う必要がある。図６において、ＳＴ２１では、初期パラメータｅ＝ｅｉｎｉを設定する。ＳＴ２２では、データが入力されるたびに、カウンタをインクリメントする。ＳＴ２３では、パラメータ値ｅがゼロ以下であるかが判定され、ゼロ以下であればＳＴ２５でパンクチャリング位置として出力し、ゼロ以下でなければＳＴ２４に移行する。ＳＴ２４では、パラメータ値ｅ＝（ｅ−ｅｍｉｎｕｓ）の減算処理を行い、ＳＴ２７に移行する。ＳＴ２６では、パラメータ値ｅがゼロ以下になった時点でパラメータ値ｅ＝（ｅ−ｅｍｉｎｕｓ＋ｅｐｌｕｓ）の減算および加算処理を行い、ＳＴ２７に移行する。ＳＴ２７では、カウンタ値ｍがデータ数を越えるか否かが判定され、カウンタ値ｍがデータ数を越えない場合、ＳＴ２２に戻り、ＳＴ２２からＳＴ２７の処理をデータ系列の数だけ行う必要がある。ＳＴ２７において、カウンタ値ｍがデータ数を越えた場合、パンクチャ位置算出処理を終了する。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ターボ符号化器では、符号化率に応じてパンクチャリング部を冗長ビット系列に対応させて設置する必要があり、回路規模の増大及び消費電力の増加を招くという課題がある。
【００２１】
また、上記従来の構成を３ＧＰＰ仕様の基地局の送信部に適用した場合、それぞれのパリティーデータ系列Ｚ１ｋ、Ｚ２ｋ毎にパンクチャリング部を設定する必要があり、かつ、それぞれのパリティーデータ系列毎のパンクチャリング位置を記憶させると共に、パンクチャリングしたデータも考慮して、多重化部で多重化を行う必要があり、処理が複雑になるという課題がある。
【００２２】
さらに、上記従来の構成を３ＧＰＰ仕様の移動局の送信部に適用する場合には、移動局の送信部の仕様では符号化（Ｃｈａｎｎｅｌ−ｃｏｄｉｎｇ）、インターリーブ、無線フレームセグメンテーションの後に、レートマッチング（パンクチャリング処理）を行うので、パンクチャリング処理を行う時のデータ系列の順序がインターリーブによりＸｋ、Ｚ１ｋ、Ｚ２ｋの順番通りではなく、かつ、データ系列が多重化された状態になっているため、上記構成では使用することができないという課題がある。
【００２３】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、パンクチャリング処理部を簡素化し、回路規模の低減及び低消費電力化を実現すると共に、３ＧＰＰの通信システムにおける移動局の送信部においても同様のパンクチャリング処理部の構成で使用することができるターボ符号のパンクチャリング方法及び符号化装置を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、本発明のパンクチャリング方法は、情報ビット符号系列と冗長ビット符号系列とを多重化した後の送信符号系列における、前記情報ビット符号系列及び冗長ビット符号系列の配置の周期性に同期させて、一つのパンクチャリング位置算出回路を時分割で動作させ、これにより、情報ビット符号系列と冗長ビット符号系列の各々について、個別にパンクチャリング位置を算出してパンクチャリング処理を行うようにした。
【００２５】
この方法によれば、情報ビット符号系列及び冗長ビット符号系列のそれぞれについてパンクチャリング手段を設ける必要がなく、回路規模の削減及び低消費電力化を図ることができる。
【００２６】
本発明の符号化装置は、情報ビット符号系列と冗長ビット符号系列とを多重化した後の送信符号系列における、前記情報ビット符号系列及び冗長ビット符号系列の配置の周期性に同期させて、情報ビット符号系列と冗長ビット符号系列の各々について、時分割で個別にパンクチャリング位置を算出するパンクチャリング位置算出手段と、前記算出されたパンクチャリング位置で情報ビット符号系列と冗長ビット符号系列の各々についてパンクチャリングを行うパンクチャリング手段と、を具備する構成を採る。
【００２７】
この構成によれば、一つのパンクチャリング位置算出手段と一つのパンクチャリング手段で情報ビット符号系列と冗長ビット符号系列の各々についてパンクチャリングを行うので、情報ビット符号系列及び冗長ビット符号系列のそれぞれについてパンクチャリング手段を設ける必要がなくなり、回路規模の削減及び低消費電力化を図ることができる。
【００２８】
本発明の符号化装置は、入力されたデータ系列に畳み込み符号化処理を行い、冗長ビット符号系列を生成する畳み込み手段と、前記生成された冗長ビット符号系列と情報ビット符号系列とを多重化し、送信符号系列を生成する多重化手段と、を具備する構成を採る。
【００２９】
この構成によれば、主に、基地局装置に上記符号化装置を備えることができ、基地局装置の回路規模の削減及び低消費電力化を図ることができる。
【００３０】
本発明の符号化装置は、入力されたデータ系列に畳み込み符号化処理を行い、冗長ビット符号系列を生成する畳み込み手段と、前記生成された冗長ビット符号系列と情報ビット符号系列とを多重化し、送信符号系列を生成する多重化手段と、前記送信符号系列のデータ配列順序を所定のパターンに従って並べ替えるインターリーブ手段と、前記並べ替えられた送信符号系列を無線フレームのフォーマットに分割する分割手段と、前記インターリーブ手段の所定のパターンに応じて、前記分割された送信符号系列における、情報ビット符号系列と冗長ビット符号系列の各々について、時分割で個別にパンクチャリング位置を算出するパンクチャリング位置算出手段と、前記算出されたパンクチャリング位置で情報ビット符号系列と冗長ビット符号系列の各々についてパンクチャリングを行うパンクチャリング手段と、を具備する構成を採る。
【００３１】
この構成によれば、主に、通信端末装置に上記符号化装置を備えることができ、通信端末装置の回路規模の削減及び低消費電力化を図ることができる。
【００３２】
本発明の符号化装置は、前記パンクチャリング位置算出手段が、情報ビット符号系列の系列数と冗長ビット符号系列の系列数とを合わせた符号系列数と同数が直列に接続され、各符号系列に対応した第１パラメータが初期設定されたフリップフロップと、前記フリップフロップの最終段の出力と各符号系列に対応した第２パラメータとの差分を算出する減算器と、前記フリップフロップの最終段の出力と各符号系列に対応した第３パラメータとを加算する加算器と、前記フリップフロップの最終段の出力に応じて前記減算器からの出力と前記加算器からの出力とを切り替え、フリップフロップの初段に入力させるセレクタと、前記フリップフロップの最終段の出力に基づいてパンクチャリング位置を判定する判定手段と、を具備する構成を採る。
【００３３】
この構成によれば、一つのパンクチャリング位置算出手段によって、情報ビット符号系列と冗長ビット符号系列の各々について、個別にパンクチャリング位置を算出することができ、第１乃至第３パラメータを変更することにより、任意にパンクチャリング位置を変えることができる。
【００３４】
本発明の符号化装置は、前記パンクチャリング位置算出手段が、前記インターリーブ手段のパターンに応じて前記第１パラメータ、前記第２パラメータ、及び、前記第３パラメータを変更する構成を採る。
【００３５】
この構成によれば、インターリーブ手段のパターンを変更した場合でも、情報ビット系列及び冗長ビット系列の各々について、個別にパンクチャリング位置を算出することができる。
【００３６】
本発明の符号化装置は、前記パンクチャリング位置算出手段が、前記第１パラメータ、前記第２パラメータ、及び、前記第３パラメータを変更することによって特定のデータ系列を全てパンクチャリングする構成を採る。
【００３７】
この構成によれば、等価的に符号化率を大きくすることができ、異なる通信システムにも適用させることができる。
【００３８】
本発明の復号化装置は、情報ビット符号系列と冗長ビット符号系列とが多重化された受信符号系列における、前記情報ビット符号系列及び冗長ビット符号系列の配置の周期性に同期させて、情報ビット符号系列と冗長ビット符号系列の各々について、時分割で個別にデパンクチャリング位置を算出するデパンクチャリング位置算出手段と、前記算出されたデパンクチャリング位置で情報ビット符号系列と冗長ビット符号系列の各々についてデパンクチャリングを行うデパンクチャリング手段と、を具備する構成を採る。
【００３９】
この構成によれば、情報ビット符号系列及び冗長ビット符号系列のそれぞれについてデパンクチャリング手段を設ける必要がなく、復号化装置における回路規模の削減及び低消費電力化を図ることができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、パンクチャリングを行う際に、情報ビット符号系列と冗長ビット符号系列とが多重化された送信符号系列における、情報ビット符号系列及び冗長ビット符号系列の配置の周期性に同期させて、一つのパンクチャリング位置算出回路を時分割で動作させ、情報ビット符号系列と冗長ビット符号系列の各々について、個別にパンクチャリング位置を算出してパンクチャリング処理を行うことである。これにより、情報ビット符号系列及び冗長ビット符号系列のそれぞれについてパンクチャリング手段を設ける必要がなく、回路規模の削減及び低消費電力化を図ることができる。
【００４１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００４２】
（実施の形態１）
この実施の形態では、ソースデータ系列（情報ビット符号系列）と、ソースデータ系列を畳み込み符号化したパリティーデータ系列（冗長ビット符号系列）とを多重化した出力信号にインターリーブ、及び無線フレームセグメンテーションを行い、出力系列を生成する移動端末装置に適用する符号化装置について説明する。
【００４３】
図１は、本発明の実施の形態１に係る符号化装置の構成を示すブロック図である。この図において、誤り訂正符号化装置１００は、入力されたソースデータＵに対して誤り訂正符号化を行い、出力系列Ｃを生成する。
【００４４】
入力Ｉ／Ｆ部１０１に入力されたソースデータＵは、多重化部１０５、第１畳み込み部１０３、及び第１インターリーバ１０２に出力される。なお、入力Ｉ／Ｆ部１０１から多重化部１０５に出力されるソースデータＵのことを「データ系列Ｘｋ」と呼ぶ。
【００４５】
第１インターリーバ１０２は、入力Ｉ／Ｆ部１０１から入力されたソースデータＵのデータ配列順序を所定のパターンにしたがって並べ替える。データ配列を並べ替えられたソースデータＵは、第２畳み込み部１０４に出力される。なお、第１インターリーバ１０２は、ＮビットのソースデータＵを一時的に保持するためのメモリを備えており、入力されたＮビットのソースデータＵは、１ビットずつそのメモリに書き込まれる。そして、メモリに書き込まれたデータは、メモリへの書き込み順序とは異なる順序で１ビットずつ読み出される。これにより、ソースデータＵのデータ配列順序は並べ替えられる。
【００４６】
なお、第１インターリーバ１０２を設けた目的は、第１畳み込み部１０３及び第２畳み込み部１０４に対して互いに異なる独立したデータ系列を与えることである。したがって、図１においては、第２畳み込み部１０４の前段にのみインターリーバを設けているが、第１畳み込み部１０３及び第２畳み込み部１０４の前段にそれぞれインターリーバを設けてもよい。ただし、その場合には、それら２つのインターリーバに設定されるパターンは互いに異なっている必要がある。
【００４７】
第１畳み込み部１０３は、入力されたソースデータＵに対して畳み込み処理を実行する。一方、第２畳み込み部１０４は、第１インターリーバ１０２によってデータ配列順序が並べ替えられたソースデータＵに対して畳み込み処理を実行する。第１畳み込み部１０３及び第２畳み込み部１０４は、互いに同じ構成であってもよいし、互いに異なる構成であってもよい。以下においては、第１畳み込み部１０３と第２畳み込み部１０４の構成は互いに同じ構成であるものとする。
【００４８】
第１畳み込み部１０３は、ソースデータＵのデータエレメントを受け取る毎に、その受け取ったデータエレメントに対応するパリティーデータ系列Ｙ１ｋのデータエレメントを多重化部１０５に出力する。
【００４９】
第２畳み込み部１０４は、第１インターリーバ１０２によってデータ配列順序が並べ替えられたソースデータＵに対して畳み込み処理を実行し、パリティーデータ系列Ｙ２ｋを生成する。生成したデータ系列Ｙ２ｋは、多重化部１０５に出力される。なお、畳み込み処理は、既知の技術であり、当業者にはよく知られているので、ここではその詳細な説明は省略する。
【００５０】
多重化部１０５は、入力Ｉ／Ｆ部１０１から出力されたデータ系列Ｘｋ、第１畳み込み部１０３から出力されたパリティーデータ系列Ｙ１ｋ、及び第２畳み込み部１０４から出力されたパリティーデータ系列Ｙ２ｋを多重化して第２インターリーバ１０６に出力する。なお、多重化部１０５は、入力された３つのデータ系列のタイミングを調整する機能を備えている。これにより、ソースデータＵ（データ系列Ｘｋ）の各データエレメントが出力される際には、そのソースデータＵのデータエレメントに対応するパリティーデータ系列Ｙ１ｋ及びＹ２ｋの各データエレメントがそのソースデータのデータエレメントに関連づけられて出力される。
【００５１】
第２インターリーバ１０６は、多重化部１０５で多重化された後の符号系列が、所定のパターンでデータ配列順序が並び替えられる。データ配列順序が並べ替えられた符号系列は、無線フレームセグメンテーション１０７に出力される。
【００５２】
無線フレームセグメンテーション１０７は、第２インターリーバ１０６によりデータ配列順序が並べ替えられた符号系列を無線フレームに合わせたデータ系列に分割する。分割された符号系列は、パンクチャリング部１０８に出力される。また、パンクチャリング部１０８に送出するシンボル数をパンクチャリング位置算出部１０９に通知する。
【００５３】
パンクチャリング部１０８は、後述するパンクチャリング位置算出部１０９から通知されるパンクチャリング位置でパンクチャリングを行い、出力系列Ｃを生成する。具体的なパンクチャリングは、例えば、パンクチャリング部１０８に設けられたメモリを用いる場合、無線フレームセグメンテーション１０７の出力データ系列を順次メモリに書き込む際に、パンクチャリング位置算出部１０９からのパンクチャリング位置信号に基づいてメモリへの書き込みを停止するか、もしくはメモリ上にパンクチャリング位置信号に該当するデータに次のデータを上書きさせるように制御することによりパンクチャリングを行う。このメモリに書き込まれたデータを順次出力系列Ｃとして出力するようにする。
【００５４】
パンクチャリング位置算出部１０９は、パンクチャリング部１０８でパンクチャリングする位置（タイミング）をデータ系列Ｘｋ、パリティーデータ系列Ｙ１ｋ、Ｙ２ｋのそれぞれについて算出する。また、パンクチャリング位置算出部１０９の動作クロック信号を無線フレームセグメンテーション１０７及びパンクチャリング部１０８に出力する。
【００５５】
図２は、パンクチャリング位置算出部１０９の内部構成を示す回路図である。図２の回路は、無線フレームセグメンテーション１０７やパンクチャリング部１０８の動作クロックと同一の動作クロックにより動作する。
【００５６】
ターボ符号では、上述のとおり、データ系列Ｘｋと、２つのパリティーデータ系列Ｙ１ｋ，Ｙ２ｋが出力され、これらが多重化される。この多重化の後、送信シンボルは、｛Ｘｋ，Ｙ１ｋ，Ｙ２ｋ｝が一組となって、シリアルに出力されるため、各系列の信号は、２個おきに周期的に現われる。
【００５７】
図２の回路は、シリアル送信データ系列において、同一系列のデータが２個おきに周期的に出現することを利用し、適切なセレクタの切換えにより、一つのパンクチャリング回路で、３系統のデータ列の各々についてパンクチャリング処理（データの間引き処理）を行うことを可能とする。
【００５８】
図２では、６つのセレクタを用いる。セレクタＳ１〜Ｓ３は、初期値のロード／前段の回路からのデータの通過を切換えるものであり、この切換えは、制御部２０２によって行われる。制御部２０２からの制御信号Ｃ１が“０”のときは、各セレクタは、２つの入力のうち上側の入力を選択し（この結果、前段回路からのデータの通過モードとなる）、制御部２０２からの制御信号Ｃ１が“１”のときは、各セレクタは、下側の入力（すなわち、初期値ｅｉｎｉ１〜ｅｉｎｉ３）が選択される。
【００５９】
直列接続された３段のフリップフロップは、３系統の異なるシンボル系列について、個別にパンクチャリング位置を検出するためのタイミング調整用の遅延線として機能する。
【００６０】
セレクタＳ４は、３つの入力系列の各々に対応した減算用設定値（ｅｍｉｎｕｓ１〜ｅｍｉｎｕｓ３）を順次、選択する。各減算用設定値（ｅｍｉｎｕｓ１〜ｅｍｉｎｕｓ３）は、各系列の初期値ｅｉｎｉ１〜ｅｉｎｉ３に対応する目標値である。また、セレクタ５は、加算用設定値（ｅｐｌｕｓｍｉｎｕｓ１〜ｅｐｌｕｓｍｉｎｕｓ３）を順次、選択する。
【００６１】
各セレクタＳ４，Ｓ５は、“０”から“２”を順次、繰り返し出力する循環カウンタ２０６のカウント値が“０”のときは、３つの入力のうち最上段の入力を選択し、“１”のときは中段の入力を選択し、“２”のときは、最下段の入力を選択する。
【００６２】
セレクタＳ６は、減算回路１１４の出力または加算回路１１５の出力のいずれかを出力する。すなわち、ゼロ，負の検出回路２０４の検出信号が“１”になったとき（これは、パンクチャリングの実行位置であることを示す）のみ、セレクタＳ６は、加算回路１１５の出力を通過させる。それ以外では、ゼロ，負の検出回路２０４の検出信号が“０”であるため、セレクタＳ６は、減算器１１４の出力を通過させる。
【００６３】
パンクチャリング処理は、基本的には、所定の間隔で（つまり、所定の数のシンボル毎に）データを間引く処理であるため、その所定の間隔を計測するために、初期値（ｅｉｎｉ１〜ｅｉｎｉ３）から設定値（つまり、減算用設定値ｅｍｉｎｕｓ１〜ｅｍｉｎｕｓ３）の減算を行い、その結果がゼロあるいは負になったことをゼロ，負の検出回路２０４で検出して、パンクチャリング処理を行うべき位置を判定する。
【００６４】
この位置判定の直後、次のパンクチャリング位置を検出するために、加算用設定値（ｅｐｌｕｓｍｉｎｕｓ１（＝−ｅｍｉｎｕｓ１＋ｅｐｌｕｓ１）〜ｅｐｌｕｓｍｉｎｕｓ３（＝−ｅｍｉｎｕｓ３＋ｅｐｌｕｓ３））を加算して、実質的に初期値を更新し、再び、次のパンクチャリング処理を行う位置の検出を再開する。
【００６５】
パンクチャリング処理は、原理的には、単純に周期的にデータを間引けばよい。しかし、実際は、送信シンボルにはインターリーブの後のデータも混じっていることから、単純な間引きでは、間引き位置が偏ってしまい、受信側にてデータを復元する際の精度の低下を招く恐れも生じる。
【００６６】
したがって、各送信シンボル系列において、データの間引き位置が時間的に分散していることが必要であり、このようなパンクチャリングの分散を実現するために、パンクチャリングパターンは、あらかじめ定められている。
【００６７】
図２の回路では、減算用設定値（ｅｍｉｎｕｓ１〜ｅｍｉｎｕｓ３）や加算用設定値（ｅｐｌｕｓｍｉｎｕｓ１〜ｅｐｌｕｓｍｉｎｕｓ３）の値を適切に設定する（あるいは、処理中に所定の順序で更新していく）ことによって、所望のパターンに基づくパンクチャリング処理を、自在に行うことが可能である。
【００６８】
無線フレームセグメンテーション１０７からパンクチャリング部１０８に送出されるシンボル数（残りのシンボル数）が、無くなると制御部２０２はこれを検出し、制御信号を出力して、各回路の動作を停止させる。
【００６９】
以下、図２の回路の構成と動作を具体的に説明する。
【００７０】
図２の構成例は、フリップフロップ１１１，１１２，１１３と、減算器（ＳＵＢ）１１４と、加算器（ＡＤＤ）１１５と符号化率に応じたカウンタ２０６から構成されている。
【００７１】
パンクチャリング位置算出部１０９は無線フレームセグメンテーション１０７により無線フレームに合わせたデータがパンクチャリング部１０８に入力されると同時にｅｉｎｉ１，ｅｉｎｉ２，ｅｉｎｉ３がフリップフロップ１１１，１１２，１１３に初期設定される。なお、ここでの設定値ｅｉｎｉ１，ｅｉｎｉ２，ｅｉｎｉ３は、符号化したデータ系列Ｘｋ、パリティーデータ系列Ｙ１ｋ、Ｙ２ｋでパンクチャリング部１０８に入力させる順番に対応した設定値ｅｉｎｉである。すなわち、第２インターリーバ１０６によりデータ配列順序の並びが変更されるので、その並びに合わせた設定を行うことができる。
【００７２】
次に、その後のデータが入力するたびにカウンタ２０６がインクリメントされると同時に、フリップフロップのデータが順次１１１から１１２、１１２から１１３に移動し出力される。また、フリップフロップ１１３の出力値は、減算器１１４にも入力され、設定値（ｅｍｉｎｕｓ１、ｅｍｉｎｕｓ２またｅｍｉｎｕｓ３）が減算され、フリップフロップ１１１に入力されるようになる。なお、ここでの設定値、ｅｍｉｎｕｓ１、ｅｍｉｎｕｓ２及びｅｍｉｎｕｓ３も、符号化したデータ系列Ｘｋ、パリティーデータ系列Ｙ１ｋ、Ｙ２ｋでパンクチャリング部１０８に入力させる順番に対応した設定値ｅｍｉｎｕｓである。
【００７３】
上記動作を繰り返し実施し、フリップフロップ１１３の出力が、ゼロ以下になった時にパンクチャリングを実施する信号がパンクチャリング部１０８に出力される。また、この時にはフリップフロップ１１３の出力に対してｅ＝ｅ−ｅｍｉｎｕｓ＋ｅｐｌｕｓとなる設定値（ｅｐｌｕｓｍｉｎｕｓ１、ｅｐｌｕｓｍｉｎｕｓ２またはｅｐｌｕｓｍｉｎｕｓ３）が加算されて、フリップフロップ１１１に入力される。なお、ここでの設定値、ｅｐｌｕｓｍｉｎｕｓ１、ｅｐｌｕｓｍｉｎｕｓ２及びｅｐｌｕｓｍｉｎｕｓ３も、符号化したデータ系列Ｘｋ、パリティーデータ系列Ｙ１ｋ、Ｙ２ｋでパンクチャリング部１０８に入力させる順番に対応した設定値（ｅｐｌｕｓ−ｅｍｉｎｕｓ）である。
【００７４】
以上のような構成及び動作により、符号化したデータを多重化し、第２インターリーバ１０６によりインターリーブし、無線フレームセグメンテーション１０７により無線フレームに合わせたデータ系列に分割し、一括してパンクチャリング処理を行うことができる。
【００７５】
以上の説明から明らかなように、図２の回路では、情報符号系列（データ系列Ｘｋ）についてのパンクチャリング位置検出処理、インターリーブ処理を行わない冗長符号系列（パリティーデータ系列Ｙ１ｋ）のパンクチャリング位置検出処理、ならびに、インターリーブ処理を経た冗長符号系列（パリティーデータ系列Ｙ２ｋ）のパンクチャリング位置検出処理が、順次、行われている。
【００７６】
つまり、多重化後の送信符号系列における各系列の周期的な位置関係に着目し、これに同期するように、一つの回路を時分割動作させることにより、一つのパンクチャリング位置検出回路で、３つの送信シンボル系列の各々について、データ間引き位置を正確に検出することができる。これにより、回路規模の低減，低消費電力化を実現することができる。
【００７７】
なお、ここでは符号化率をＲ＝１／３の場合の構成を示しているが、符号化率Ｒを変えた場合でも上記と同様の考えで構成することができる。すなわち、上記構成のパンクチャリング位置算出部１０９は拡張性が高く、セレクタへの入力数やｅｉｎｉ、ｅｍｉｎｕｓ、及びｅｍｉｎｕｓｐｌｕｓのパラメータを変更することにより、パリティーデータ系列を２つに限らず、３つ以上にしてもよいし、１つにしてもよい。
【００７８】
また、上記構成でのパンクチャリング位置算出部１０９は、上記と同様の方法でＤＳＰ等によるソフトウエアで処理をするようにしてもかまわない。
【００７９】
また、ここでは、パンクチャリングを実施するための動作を示しているが、パンクチャリング位置算出部１０９におけるパラメータｅｉｎｉ、ｅｍｉｎｕｓ、ｅｐｌｕｓｍｉｎｕｓの設定を変えるだけで、ある特定のデータ系列のみパンクチャリングさせることもでき、これにより等価的に符号化率Ｒを大きくすることもでき、異なる通信システムにも適用させることができる。この場合の、パラメータの設定方法例としては、あるデータ系列に対応した設定値をｅｉｎｉ＝−１、ｅｍｉｎｕｓ＝ｅｐｌｕｓｍｉｎｕｓ＝０に設定すれば、設定値ｅは常に負の値になり、全てパンクチャリングされることになる。
【００８０】
なお、上記構成では、第１畳み込み部１０３、第２畳み込み部１０４は同じ構成とし第１インターリーバ１０２を挿入したターボ符号化を行う構成にしているが、第１畳み込み部１０３、第２畳み込み部１０４を異なる畳み込み符号を行うようにし、第１インターリーバ１０２も削除することにより、一般的な畳み込む符号器として用いることもできる。
【００８１】
（実施の形態２）
この実施の形態では、ソースデータ系列（情報ビット符号系列）と、ソースデータ系列を畳み込み符号化したパリティーデータ系列（冗長ビット符号系列）とを多重化し、出力系列を生成する基地局装置に適用する符号化装置について説明する。
【００８２】
図３は、本発明の実施の形態２に係る符号化装置の構成を示すブロック図である。ただし、図３において、図１と共通する部分には図１と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。図３の符号化装置３００が図１の符号化装置１００と異なる点は、図１の第２インターリーバ１０６と無線フレームセグメンテーション１０７を削除した点である。
【００８３】
パンクチャリング位置算出部１０９は、移動端末装置とは異なる位置でパンクチャリングを行う必要があるが、基本的な構成は実施の形態１と同様に構成することによりパンクチャリングを行うデータ位置を算出することができる。なお、ＣＰＵまたはＤＳＰ等により演算させて決定させるか、ＲＡＭ等にデータとして保持させてパンクチャリングを実施してもかまわない。
【００８４】
以上のような構成により、符号化したデータを多重化した後に、一括してパンクチャリング処理を行うことができ、回路規模の低減、及び低消費電力化を実現することができる。
【００８５】
（他の実施の形態）
図４は、本発明の符号化装置が適用される移動体通信システムの構成を示すブロック図である。基地局装置４００は、移動端末装置４５０に送出すべきデータ（データＡ）を符号化するエンコーダ４０１、符号化されたデータを変調する変調器４０２、及び変調されたデータを送信する送信機４０３の送信系を備える。また、移動端末装置４５０から送出されたデータ（データＢ）を受信する受信機４０４、受信したデータを復調する復調器４０５、復調されたデータを復号するデコーダ４０６の受信系を備える。
【００８６】
一方、移動端末装置４５０も、基地局装置４００と同様に、エンコーダ４５１、変調器４５２、及び送信機４５３の送信系を備える。また、受信機４５４、復調器４５５、デコーダ４５６の受信系を備える。
【００８７】
上記通信システムにおいて、本発明の符号化装置は、基地局装置４００に設けられるエンコーダ４０１または移動端末装置４５０に設けられるエンコーダ４５１に相当する。
【００８８】
なお、上述した実施の形態１及び実施の形態２において、パンクチャリング部をデパンクチャリング処理を行うデパンクチャリング部に置き換えることもできる。この場合のデパンクチャリング部は、多重化部１０５からの出力データ系列をパンクチャリング位置算出部１０９からのパンクチャリング位置信号に基づいてデパンクチャリングするものである。例えば、メモリを用いた場合、多重化部１０５の出力データ系列を順次メモリに書き込む際に、パンクチャリング位置算出部１０９からのデパンクチャリング位置信号に基づいてメモリに特定のデータを書き込むように制御し、メモリに書き込まれたデータを順次出力系列Ｃとして出力するようにすればよい。これにより、上記構成のパンクチャリング位置算出部を復号化装置に適用することができる。この場合、図４の移動体通信システムにおける基地局装置４００のデコーダ４０６、移動端末装置４５０のデコーダ４５６にも適用することができる。
【００８９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、パンクチャリングを行う際に、情報ビット符号系列と冗長ビット符号系列とが多重化された送信符号系列における、情報ビット符号系列及び冗長ビット符号系列の配置の周期性に同期させて、一つのパンクチャリング位置算出回路を時分割で動作させ、情報ビット符号系列と冗長ビット符号系列の各々について、個別にパンクチャリング位置を算出してパンクチャリング処理を行うことにより、情報ビット符号系列及び冗長ビット符号系列のそれぞれについてパンクチャリング手段を設ける必要がなく、回路規模の削減及び低消費電力化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る符号化装置の構成を示すブロック図
【図２】パンクチャリング位置算出部の内部構成を示す回路図
【図３】本発明の実施の形態２に係る符号化装置の構成を示すブロック図
【図４】本発明の符号化装置が適用される移動体通信システムの構成を示すブロック図
【図５】従来の符号化装置のターボ符号化器の構成を示すブロック図
【図６】従来のパンクチャ位置算出処理の流れを示すフロー図
【符号の説明】
１０１　入力Ｉ／Ｆ部
１０２　第１インターリーバ
１０３　第１畳み込み部
１０４　第２畳み込み部
１０５　多重化部
１０６　第２インターリーバ
１０７　無線フレームセグメンテーション
１０８　パンクチャリング部
１０９　パンクチャリング位置算出部
１１１，１１２，１１３　フリップフロップ
１１４　減算器
１１５　加算器
２０２　制御部
２０４　ゼロ、負の検出回路
２０６　カウンタ
４０１，４５１　エンコーダ
４０２，４５２　変調器
４０３，４５３　送信機
４０４，４５４　受信機
４０５，４５５　復調器
４０６，４５６　デコーダ
【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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