(57)【要約】【課題】  本発明は、デジタル信号通信システムに適用する符号体系に関する。  従来システムは、情報記号部分と検査符号を付加する符号体系を用いており、符号が情報記号と検査符号のそれぞれから構成されているという条件の為、誤り訂正能力を高くする符号化復号化方法が制限されていた。  本発明は、必要な情報記号個数を満足させ、誤り訂正能力を高くする符号体系を提供することにある。【解決手段】  本発明によれば、情報記号体系と符号体系を一致させた符号体系を用い、誤り訂正能力を高くすることを可能とする。【効果】  本発明によれば、個々のシステムに必要な情報記号の個数を満足させ、誤り訂正能力を高くする符号体系を提供することが可能となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
個々のシステム或はアプリケーションに必要な情報記号の個数を満足し、その情報記号のどの組合わせに対しても、できるだけハミング距離が最大となるようにビットパターンを割当てた符号テーブルのデータベースと、上位装置から受信したデータを保持する記憶部と、その保持したデータのビットパターンと前述のデータベースのビットパターンを使用し論理和等の演算を行ないビット誤りを検出する検出部と、ビット誤りに対する判定を行う判定部と、その判定に基づきビットパターンから符号への復号を行なう復号部と、復号した結果を保持する符号保持部と、データの流れ等を制御する制御部とから構成される通信制御装置に於いて、データの送受信時、何らかの要因でデータにビット誤りが発生した場合、上記データベースで定義されている符号間の最小ハミング距離の半分までのビット誤りであれば復号可能とする誤り訂正能力を持つことを特徴とする誤り訂正方法及び符号体系。
【請求項２】
上記請求項１のシステム構成の内、個々のシステム或はアプリケーションに必要な情報記号の個数を満足し、その情報記号のどの組合せに対しても、できるだけハミング距離が最大となるようにビットパターンを割当てた符号テーブルのデータベースにおいて、異なる２つの情報記号(符号)のビットパターン間のハミング距離が異なる場合、その使用頻度の多い情報記号の組合わせの方にハミング距離が大きくなるようにビットパターンと符号とを組合せたことを特徴とする符号テーブルのデータベース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誤り訂正方法に関わり、デジタル信号通信システムに適用する符号体系に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の研究は、特開平6-204898号公報に記載されているように、情報記号部分と検査符号を付加する符号体系に関するものであり、符号が情報記号と検査符号のそれぞれから構成されているという条件下での研究に関するものであった。そこで、本発明では、その条件をなくすべく符号体系と情報記号体系の区別はなくし、検査符号も情報記号あるいは符号自身と考える事により誤り訂正能力を高くするというものである。
【０００３】
【特許文献１】特開平6-204898号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような従来システムは、情報記号部分と検査符号を付加する符号体系を用いており、符号が情報記号と検査符号のそれぞれから構成されているという条件の為、誤り訂正能力を高くする符号化復号化方法が制限されていた。
【０００５】
本発明の目的は、個々のシステムに必要な情報記号の個数を満足させ、誤り訂正能力を高くする符号体系を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するために、情報記号体系と符号体系を一致させる。そのためには、必要な情報記号の個数を求め、その個数分の情報記号に対してハミング距離が最大となるように、符号ビットのパターンを割当てる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、個々のシステムに必要な情報記号の個数を満足させ、誤り訂正能力を高くする符号体系ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明について、図面を用いて詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本方式を採用した通信制御装置１の構成の一例を示す。
【００１０】
先ず、上位からデータを受信すると制御部２は、その受信したデータをビットパターン保持部３に記憶させ、個々のシステム或はアプリケーションに必要な情報記号の個数を満足し、その情報記号のどの組合せに対しても、できるだけハミング距離が最大となるようにビットパターンを割当てた符号テーブルのデータベース４の各符号ビットパターンと、上位装置から受信したデータを保持する受信データ保持部３のデータのビットパターンを使用し論理和等の演算を行ないビット誤りを検出部５で検出する。その後、その検出したビット誤りが復号可能か判定部６にて判定し、復号可能であれば復号部７にて復号を行う。復号不可の判定時は、再送要求を出す等の処理に移行するがここでは割愛する。復号部７にて復号された結果は、その結果の符号を符号保持部９に記憶されて次の処理に移行する。逆に送信する場合は、符号保持部９に保持されている符号を、ビットパターン変換部８にて符号からビットパターンに変換し、ビットパターン保持部３に記憶させて送信する。又、ビット誤り検出部５、判定部６、復号部７、ビットパターン変換部８を合せて符号ビットパターン変換部10という。
【００１１】
図２は、本方式を採用したデータ通信システムの構成の一例を示す。
【００１２】
ここでは、ある情報をある利用者が、送信側の端末を用いて、受信側の端末に送信することを想定している。まず、利用者は、送信側の入出力装置１を使用して送信したい情報を入力する。
【００１３】
送信側の端末２は、その情報を構成している符号を通信制御装置３に送り、送信できる状態にすべくビットパターンに変換し、さらにモデム４によりデシタルアナログ変換し、通信回線５を経由して受信側のモデム６にデータ送信する。受信側のモデム６は受信したデータをアナログデジタル変換して通信制御装置７に送り、そこでビットデータを符号に置換える。受信側の端末８はその符号を意味のある情報として、入出力装置９上に出力する。
【００１４】
図３は、通信制御装置の送信時と受信時のデータ流れを示した図である。通信制御装置の中には、この送受信するシステム或はアプリケーション上必要な最大限の符号とビットパターンのテーブルを持っており、送受信時に参照し符号からビットパターン又は、ビットパターンから符号への変換を行う。この時各符号へのビットパターンの割付けを行う時に、どの符号の組合せも、その符号同士のハミング距離が最大となるようにビットパターンを割付けるものとする。
【００１５】
図４は、誤りのあるビットパターンデータを受信した時の、通信制御装置の内部の動作フロー及びデータの流れを示す一例の図である。ここでの送受信するシステム或はアプリケーション上必要な最大限の符号の数は簡単の為、２個とし、符号Ａ，Ｂ（実際には、「Yes」,「No」でも何でもよいが）のビットパターンを図４の、符号テーブルの絵のように割付ける。この場合、この二つの符号のハミング距離は７である。このようにビットパターンの割付けは、どの符号の組合せもできるだけ最大になるように行う。さらに、ここでは、(1011011)というデータを受取った場合を想定しており、第3番目のビットが誤りであるとする。まず、受信したデータと符号テーブルのビットパターンを比較する。例えば、符号テーブルのＡ：(1001011)と受信した(1011011)の論理和演算を行うと、(0010000)となり、符号テーブルのＢ：(0110100)と受信した(1011011)の論理和演算を行うと、(1101111)となる。誤りのビット数が符号間のハミング距離の半分を超えなければ、つまり３以下であれば、元の符号との論理和上には誤ったビット位置に１が立つとみなすことができる。よって、ビット復号可能となる。
【００１６】
図５は、従来の方式と本方式を比較した場合の、ハミング空間の模式図である。従来と同じ符号長で比較すると、情報記号体系を最大限に広く定義すること、つまり符号体系と同じ大きさに定義することにより、復号領域を最大限にすることができる。このことは、情報記号長と符号長を同じ長さにすることとも同じである。この場合、検査符号もおなじである。符号の役割が情報記号と検査符号の両方を果たすことにもなる。又、復号領域の大きさは、符号体系の最小ハミング距離の最大値と考えることができる。
【００１７】
図６は、符号長がｍで、必要な情報記号の個数がｎの場合の、ハミング空間の概念図である。この場合、ｍビット符号の全体集合：ＧＦ(2exp(ｍ))を球面体として表現している。この球面場に、ｎ個の符号をそれぞれがお互いのハミング距離が最大となるように定義する。ことができる。図７は、符号長が６で、必要な情報記号の個数が４のハミング空間の概念図である。この場合、６ビット符号の全体集合：ＧＦ(2exp6)を球面体として、表現している。この球面場に、４個の符号をそれぞれがお互いのハミング距離ができるだけ最大となるようにビットパターンを定義する。例えば、４個の符号を、Ａ(001101)、Ｂ(100011)、Ｃ(011000)、Ｄ(110110)とすると、Ａ−Ｂ：４，Ｂ−Ｃ：５，Ｃ−Ｄ：４，Ａ−Ｄ：５，Ａ−Ｃ：４，Ｂ−Ｄ：４ となり符号間最小ハミング距離は、４となる。この場合は訂正可能なビット誤り数は２までとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を採用した通信制御装置の構成の一例である。
【図２】本発明を採用したデータ通信システムの構成の一例である。
【図３】本発明の一実施例となる、通信制御装置の送信時と受信時のデータの流れ図である。
【図４】本発明の一実施例となる、誤りのあるビットパターンデータを受信した時の、通信制御装置の内部の動作フロー及びデータの流れを示す図である。
【図５】本発明の方式と従来方式とを比較した模式図である。
【図６】本発明の一実施例となる、符号長がｍで、必要情報記号個数がｎの場合の、ハミング空間の概念図である。
【図７】本発明の一実施例となる、符号長が６で、必要情報記号個数が４の場合の、ハミング空間の概念図である。
【符号の説明】
【００１９】
１…通信制御装置、２…制御部、３…ビットパターン保持部、４…符号テーブルデータベース、５…ビット誤り検出部、６…判定部、７…復号部、８…ビットパターン変換部、９…符号保持部、10…符号ビットパターン変換部。
【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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