(57)【要約】【課題】異なる回線速度または通信時間に応じた誤り訂正符号化を復号および回線速度に応じた再符号化なしで行う通信システム及び通信方法を提供する。【解決手段】ＣＲＣビット付加部１０１は入力されたペイロードビット列にＣＲＣビットを付加し、テールビット付加部１０２はＣＲＣビットが付加されたビット列にテールビットを付加する。畳み込み符号化部１０３は、テールビットが付加された送信ビット列を畳み込み符号で符号化し、ビット列再配置部１０４は、符号化データのうち、消去可能ビットをフレーム後方に再配置する。パンクチャ部１０５は、再配置されたビット列をパンクチャして送信する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信ビット列を符号化して符号化データを生成する符号化手段と、
生成された前記符号化データのうち、消去可能ビットをフレーム後方に再配置する再配置手段と、
伝送速度情報に基づき、再配置された前記符号化データの一部をパンクチャリングするパンクチャ手段と、
を具備する送信装置と、
接続された複数の前記送信装置のうち、中継する送信装置を選択する回線選択手段と、
選択された前記回線の速度情報を符号化して符号化データを生成し、前記回線から受信した符号化データに付加する選択回線速度情報符号化手段と、
選択された前記回線の速度情報と中継先の回線の速度情報に基づき、速度差を調整するために前記速度情報を付加した符号化データの一部または全部を送信する回線速度差調整手段と、
を具備する中継装置と、
前記送信装置において生成された符号化データのうち、消去可能ビットがフレーム後方に配置されたビット列の一部または全部を受信し、中継回線の速度情報に基づき、受信した前記ビット列のフレーム後方に配置された消去可能ビットを元の位置に復元するビット列復元手段と、
ビット列が復元された前記受信ビット列の受信情報に対して、前記中継回線の速度情報に基づき、受信情報量に応じたデパンクチャリングを行うデパンクチャ手段と、
前記デパンクチャリングされた受信ビット列の受信情報を復号する復号手段と、
を具備する受信装置と、
を具備する通信システム。
【請求項２】
前記受信装置は、復号されたビット列の誤りの有無を検出する誤り検出手段をさらに具備し、
前記ビット列復元手段は、前記復号されたビット列に誤りがないと検出された場合、該当フレームにおけるビット列の復元を停止する、
請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
送信ビット列を符号化して符号化データを生成する符号化工程と、
生成された前記符号化データのうち、消去可能ビットをフレーム後方に再配置する再配置工程と、
伝送速度情報に基づき、再配置された前記符号化データの一部をパンクチャリングするパンクチャ工程と、
を具備する送信方法と、
前記送信方法によって送信する複数の送信装置のうち、中継する送信装置を選択する回線選択工程と、
選択された前記回線の速度情報を符号化して符号化データを生成し、前記回線から受信した符号化データに付加する選択回線速度情報符号化工程と、
選択された前記回線の速度情報と中継先の回線の速度情報に基づき、速度差を調整するために前記速度情報を付加した符号化データの一部または全部を送信する回線速度差調整工程と、
を具備する中継方法と、
前記送信方法によって生成された符号化データのうち、消去可能ビットがフレーム後方に配置されたビット列の一部または全部を受信し、中継回線の速度情報に基づき、受信した前記ビット列のフレーム後方に配置された消去可能ビットを元の位置に復元するビット列復元工程と、
ビット列が復元された前記受信ビット列の受信情報に対して、中継回線の速度情報に基づき、受信情報量に応じたデパンクチャリングを行うデパンクチャ工程と、
前記デパンクチャリングされた受信ビット列の受信情報を復号する復号工程と、
を具備する受信方法と、
を具備する通信方法。
【請求項４】
前記受信方法は、復号されたビット列の誤りの有無を検出する誤り検出工程をさらに具備し、
前記ビット列復元工程は、前記復号されたビット列に誤りがないと検出された場合、該当フレームにおけるビット列の復元を停止する、
請求項３に記載の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、速度の異なる複数の回線に接続された送信装置及び受信装置を含む通信システムと、これらの装置に用いられる通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
０．技術の背景と課題
０．１．従来の装置構成
有線回線又は無線回線上に誤り訂正符号化データを送信する場合、その回線速度に合わせて誤り訂正符号化データを作成する必要がある。このような技術として、例えば、特許文献１に開示の技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、図１に示すように、順方向エラー訂正ＴＶ送信装置１１からディジタル符号化ＴＶデータを、衛星伝送チャネルを介してマルチチャネル圧縮ディジタルＴＶ受信装置１４に伝送し、順方向エラー訂正ＴＶ送信装置１２からディジタル符号化ＴＶデータを、地上伝送チャネルを介してマルチチャネル圧縮ディジタルＴＶ受信装置１４に伝送し、順方向エラー訂正ＴＶ送信装置１３からディジタル符号化ＴＶデータを、ケーブル伝送チャネルを介してマルチチャネル圧縮ディジタルＴＶ受信装置１４に伝送する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１４０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
０．２．本発明の課題
上述した特許文献１に開示の技術では、３つの送信装置がそれぞれ異なる場合を想定しているが、１つの送信装置が３つの異なる回線に接続された場合も考えられ、この場合、それぞれの回線速度ごとに誤り訂正符号化を行う必要があり、送信装置における処理量が多くなってしまうという問題がある。
【０００６】
０．３．本発明の目的
本発明の目的は、異なる回線速度または通信時間に応じた誤り訂正符号化を復号および回線速度に応じた再符号化なしで行う通信システム及び通信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の通信システムは、送信ビット列を符号化して符号化データを生成する符号化手段と、生成された前記符号化データのうち、消去可能ビットをフレーム後方に再配置する再配置手段と、伝送速度情報に基づき、再配置された前記符号化データの一部をパンクチャリングするパンクチャ手段と、を具備する送信装置と、接続された複数の前記送信装置のうち、中継する送信装置を選択する回線選択手段と、選択された前記回線の速度情報を符号化して符号化データを生成し、前記回線から受信した符号化データに付加する選択回線速度情報符号化手段と、選択された前記回線の速度情報と中継先の回線の速度情報に基づき、速度差を調整するために前記速度情報を付加した符号化データの一部または全部を送信する回線速度差調整手段と、を具備する中継装置と、前記送信装置において生成された符号化データのうち、消去可能ビットがフレーム後方に配置されたビット列の一部または全部を受信し、中継回線の速度情報に基づき、受信した前記ビット列のフレーム後方に配置された消去可能ビットを元の位置に復元するビット列復元手段と、ビット列が復元された前記受信ビット列の受信情報に対して、前記中継回線の速度情報に基づき、受信情報量に応じたデパンクチャリングを行うデパンクチャ手段と、前記デパンクチャリングされた受信ビット列の受信情報を復号する復号手段と、を具備する受信装置と、を具備する構成を採る。
【０００８】
本発明の通信方法は、送信ビット列を符号化して符号化データを生成する符号化工程と、生成された前記符号化データのうち、消去可能ビットをフレーム後方に再配置する再配置工程と、伝送速度情報に基づき、再配置された前記符号化データの一部をパンクチャリングするパンクチャ工程と、を具備する送信方法と、前記送信方法によって送信する複数の送信装置のうち、中継する送信装置を選択する回線選択工程と、選択された前記回線の速度情報を符号化して符号化データを生成し、前記回線から受信した符号化データに付加する選択回線速度情報符号化工程と、選択された前記回線の速度情報と中継先の回線の速度情報に基づき、速度差を調整するために前記速度情報を付加した符号化データの一部または全部を送信する回線速度差調整工程と、を具備する中継方法と、前記送信方法によって生成された符号化データのうち、消去可能ビットがフレーム後方に配置されたビット列の一部または全部を受信し、中継回線の速度情報に基づき、受信した前記ビット列のフレーム後方に配置された消去可能ビットを元の位置に復元するビット列復元工程と、ビット列が復元された前記受信ビット列の受信情報に対して、中継回線の速度情報に基づき、受信情報量に応じたデパンクチャリングを行うデパンクチャ工程と、前記デパンクチャリングされた受信ビット列の受信情報を復号する復号工程と、を具備する受信方法と、を具備するようにした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、異なる回線速度または通信時間に応じた誤り訂正符号化を復号および回線速度に応じた再符号化なしで行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】特許文献１に開示の送受信装置間を接続する異なる伝送チャネルを示す図
【図２】本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図３】図２に示した畳み込み符号化部の例を示す図
【図４】本発明の実施の形態１に係る中継装置の構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態１に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図６】図３に示した中継装置から送信される伝送フォーマットを示す図
【図７】送信ビット列と復号ビット列のフォーマットを示す図
【図８】送信装置における送信ビット列の変化の様子を示す図
【図９】遅い回線の受信装置における受信ビット列の変化の様子を示す図
【図１０】中間速度の回線の受信装置における受信ビット列の変化の様子を示す図
【図１１】速い回線の受信装置における受信ビット列の変化の様子を示す図
【図１２】本発明の実施の形態２に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図１３】本発明の実施の形態２に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図１４】回線品質に応じて誤りなしとなるまでに要する時間を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。なお、本実施の形態では、硬判定ビタビ復号を例に説明するが、本発明は軟判定ビタビ復号でも実施できる。
【００１２】
（実施の形態１）
１．実施の形態１
１．１．実施の形態１の送信装置の構成
図２は、本発明の実施の形態１に係る送信装置１００の構成を示すブロック図である。以下、図２を用いて送信装置１００の構成について説明する。
【００１３】
ＣＲＣビット付加部１０１は、入力されたペイロードビット列にＣＲＣビットを付加し、テールビット付加部１０２に出力する。テールビット付加部１０２は、ＣＲＣビット付加部１０１から出力されたビット列にテールビットを付加し、送信ビット列として畳み込み符号化部１０３に出力する。畳み込み符号化部１０３は、テールビット付加部１０２から出力された送信ビット列を畳み込み符号化し、符号化データをビット列再配置部１０４に出力する。ビット列再配置部１０４は、畳み込み符号化部１０３から出力された符号化データのビット列を再配置し、パンクチャ部１０５に出力する。なお、ビット列再配置部１０４の詳細については後述する。パンクチャ部１０５は、送信装置毎に設定された伝送速度に応じて、ビット列再配置部１０４から出力されたビット列をパンクチャし、伝送ビット列として中継装置へ送信する。なお、畳み込み符号化部１０３の内部構成を図３に例示する。
【００１４】
１．２．実施の形態１の中継装置の構成
図４は、本発明の実施の形態１に係る中継装置２００の構成を示すブロック図である。以下、図４を用いて中継装置２００の構成について説明する。
【００１５】
回線選択部２０１は、複数の送信装置と接続され、中継要求のあった回線を選択し、送信装置から送信された伝送ビット列を選択された回線の速度で選択回線速度情報符号化部２０２に転送すると共に、選択された回線速度を選択回線速度情報符号化部２０２に通知する。選択回線速度情報符号化部２０２は、回線選択部２０１によって選択された回線の速度情報を符号化し、回線選択部２０１から転送された伝送ビット列に符号化された選択回線速度情報を付加して回線速度差調整部２０３に出力する。回線速度差調整部２０３は、中継回線速度及び選択回線速度に基づいて、選択回線速度情報符号化部２０２から出力された伝送ビット列にパディング又はパンクチャを施し、伝送ビット列の宛先である受信装置に送信する。具体的には、回線速度差調整部２０３は、中継回線速度が選択回線速度より速い場合、伝送ビット列にパディングを行い、中継回線速度が選択回線速度より遅い場合、伝送ビット列にパンクチャを行う。中継回線速度と選択回線速度が同じ場合、伝送ビット列にはパディングもパンクチャも行わない。これにより、中継回線速度と選択回線速度の差を補償することができる。
【００１６】
１．３．実施の形態１の受信装置の構成
図５は、本発明の実施の形態１に係る受信装置３００の構成を示すブロック図である。以下、図５を用いて受信装置３００の構成について説明する。
【００１７】
速度情報解析部３０１は、中継装置２００から送信された伝送ビット列（受信ビット列）に含まれる選択回線速度情報と、入力される中継回線速度（受信装置毎に固定）とに基づいて、これらの回線の速度差をビット列復元部３０２に出力する。ビット列復元部３０２は、速度情報解析部３０１から出力された選択回線速度及び中継回線速度の回線速度差に基づいて、受信ビット列にパディングビットが含まれる場合にはパディングビットを除去し、受信ビット列の配置を復元する。復元された受信ビット列はデパンクチャ部３０３に出力される。デパンクチャ部３０３は、ビット列復元部３０２から出力された受信ビット列のビット数に応じて、パンクチャドビットに尤度０を割り当てて、ビタビ復号部３０４に出力する。ビタビ復号部３０４は、デパンクチャ部３０３から出力されたビット列にビタビ復号を施し、復号ビット列を出力する。
【００１８】
１．４．実施の形態１の伝送フォーマット
ここで、中継装置から送信される伝送フォーマットについて図６を用いて説明する。図６において、図６（ａ）は、中継回線速度が選択回線速度より速い場合の伝送フォーマットを示し、図６（ｂ）は、中継回線速度と選択回線速度とが同じ場合の伝送フォーマットを示し、図６（ｃ）は、中継回線速度が選択回線速度より遅い場合の伝送フォーマットを示している。これらの図から分かるように、図６（ａ）では、タイムスロット内で送信可能なビット数に対して符号化ビット数が少なく、速度情報と畳み込み符号だけでは、中継タイムスロットを埋めることができないので、足りない分をパディングビットで補って中継タイムスロットを埋めている。また、図６（ｂ）では、中継回線速度と選択回線速度とが同じため、速度情報と畳み込み符号とが過不足なく中継タイムスロットを構成している。さらに、図６（ｃ）では、タイムスロット内で送信可能なビット数に対して符号化ビット数が多く、速度情報と畳み込み符号を合わせると中継タイムスロットに収まらなくなるので、余る分をパンクチャドビットとして廃棄する。
【００１９】
１．５．実施の形態１の送信ビット列と復号ビット列のフォーマット
次に、送信ビット列と復号ビット列のフォーマットについて図７を用いて説明する。図７に示すように、送信ビット列はペイロード、ＣＲＣビット及びテールビットからなり、復号ビット列は、ペイロード及びＣＲＣビットからなる。テールビットは情報点を含まないため、復号対象とならない。
【００２０】
１．６．送信装置における送信ビット列の変化
次に、送信装置における送信ビット列の変化の様子について図８を用いて説明する。図８（ａ）は送信ビット列Ａ〜Ｐまでの１６ビットを示している。この送信ビット列が畳み込み符号化部１０３によって符号化された符号化データを図８（ｂ）に示す。図８（ｂ）では、符号化データ１〜３２までの３２ビットを時間−系列リソースにマッピングした様子を示している。マッピングされた符号化データがビット列再配置部１０４によって再配置された符号化データを図８（ｃ）に示す。図８（ｃ）では、消去可能ビット（例えば、パリティビット）をフレーム後方に再配置した様子を示している。ここでは、偶数で示したビットが消去可能ビットとする。
【００２１】
このようなビット列再配置後のデータが送信装置から送信されると、例えば、遅い回線又は通信時間が短いときは前方の１６ビットが受信装置に到達し、後方の１６ビットが破棄され（２ビットに１ビットの割合でパンクチャに相当）、また、中間速度の回線又は通信時間が中間のときは前方の２４ビットが受信装置に到達し、後方の８ビットが破棄され（４ビットに１ビットの割合でパンクチャに相当）、さらに、速い回線又は通信時間が長いときは３２ビット全てが受信装置に到達するもの（パンクチャなしに相当）とする。
【００２２】
１．７．受信装置における受信ビット列の変化
次に、遅い回線の受信装置における受信ビット列の変化の様子について図９を用いて説明する。図９（ａ）は、図８（ｃ）に示したデータ（受信ビット列）を受信した様子を示す。この受信ビット列がビット列復元部３０２によって配置位置が復元された様子を図９（ｂ）に示す。配置位置が復元されたビット列はデパンクチャ部３０３によって、回線速度が遅いために破棄されたビット列が図９（ｃ）の点線に示すようにデパンクチャされる。デパンクチャされたビット列はビタビ復号部３０４によって復号され、図９（ｄ）に示すように復号データＡ〜Ｐの１６ビットを取得することができる。
【００２３】
なお、図１０は、中間速度の回線の受信装置における受信ビット列の変化の様子を示し、図１１は、速い回線の受信装置における受信ビット列の変化の様子を示しており、図９と同様に受信ビット列に対する処理が行われる。
【００２４】
１．８．実施の形態１の効果
このように、実施の形態１によれば、符号化データのうち消去可能ビットをフレーム後方に再配置し、受信装置においてビット列を復元して復号することにより、回線の速度に応じて消去可能ビットが破棄されても、受信装置において復号データを誤りなく取得することができるので、回線速度に応じた誤り訂正符号化を行う必要がなくなり、誤り訂正符号化を復号および回線速度に応じた再符号化なしで行うことができる。
【００２５】
（実施の形態２）
２．実施の形態２
本発明の実施の形態２に係る中継装置の構成は、実施の形態１の図３に示した構成と同様であるので、図３を援用し、重複する説明は省略する。
【００２６】
２．１．実施の形態２の送信装置の構成
図１２は、本発明の実施の形態２に係る送信装置４００の構成を示すブロック図である。ただし、図１２が図２と異なる点は、パンクチャ部１０５を削除した点である。
【００２７】
ＣＲＣビット付加部１０１は、入力されたペイロードビット列にＣＲＣビットを付加し、テールビット付加部１０２に出力する。テールビット付加部１０２は、ＣＲＣビット付加部１０１から出力されたビット列にテールビットを付加し、送信ビット列として畳み込み符号化部１０３に出力する。畳み込み符号化部１０３は、テールビット付加部１０２から出力された送信ビット列を畳み込み符号化し、符号化データをビット列再配置部１０４に出力する。ビット列再配置部１０４は、畳み込み符号化部１０３から出力された符号化データのビット列を再配置し、伝送ビット列として中継装置へ送信する。
【００２８】
２．２．実施の形態２の受信装置の構成
図１３は、本発明の実施の形態２に係る受信装置５００の構成を示すブロック図である。ただし、図１３が図４と異なる点は、速度情報解析部３０１を受信ビット数監視部５０１に変更し、ビット列復元部３０２をビット列復元部５０２に変更し、デパンクチャ部３０３をデパンクチャ部５０３に変更し、誤り検出部５０４及びＣＲＣビット除去部５０５を追加した点である。
【００２９】
受信ビット数監視部５０１は、後述する誤り検出部５０４から誤りなしを示す検出結果が出力されるまで、入力された受信ビット列のビット数をカウントし、カウント値をビット列復元部５０２及びデパンクチャ部５０３に出力する。ビット列復元部５０２は、受信ビット数監視部５０１から出力されたカウント値に応じて図１４に示す時点ａ、ｂ、ｎのように適宜、入力された受信ビット列の配置を復元し、デパンクチャ部５０３に出力する。デパンクチャ部５０３は、受信ビット数監視部５０１から出力されたカウント値に応じて適宜、ビット列復元部５０２から出力されたビット列のパンクチャドビットに尤度０を割り当て、ビタビ復号部３０４に出力する。誤り検出部５０４は、ビタビ復号部３０４から出力された復号データのＣＲＣを用いて、誤り検出を行い、誤り検出結果を受信ビット数監視部５０１及びＣＲＣビット除去部５０５に出力する。ＣＲＣビット除去部５０５は、誤り検出部５０４から誤りなしを示す検出結果が出力された場合、ビタビ復号部３０４から出力された復号データからＣＲＣビットを除去し、ペイロードビット列を取得する。
【００３０】
図１４は、回線品質に応じて誤りなし（復号成功）となるまでに要する時間を示す図である。回線品質が良好な場合は、時点ａで復号が成功し、回線品質が中間の場合は、時点ｂ（＞ａ）で復号が成功し、回線品質が劣悪な場合は、時点ｎ（＞ｂ）で復号が成功する。
【００３１】
２．３．実施の形態２の効果
このように、実施の形態２によれば、符号化データのうち消去可能ビットをフレーム後方に再配置し、受信装置においてビット列を復元して復号することにより、誤りなしとなるまでに要する時間を回線品質に応じて短くすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
３．産業上の利用可能性
本発明にかかる通信システム及び通信方法は、移動通信システムの基地局装置及び無線通信端末装置等に適用できる。
【符号の説明】
【００３３】
１０１  ＣＲＣビット付加部
１０２  テールビット付加部
１０３  畳み込み符号化部
１０４  ビット列再配置部
１０５  パンクチャ部
２０１  回線選択部
２０２  選択回線速度情報符号化部
２０３  回線速度差調整部
３０１  速度情報解析部
３０２  ビット列復元部
３０３  デパンクチャ部
３０４  ビタビ復号部
５０１  受信ビット数監視部
５０２  ビット列復元部
５０３  デパンクチャ部
５０４  誤り検出部
５０５  ＣＲＣビット除去部
【図１】
2012134946.tif 000003
【図２】
2012134946.tif 000004
【図３】
2012134946.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2012134946.tif 000009
【図８】
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【図９】
2012134946.tif 000011
【図１０】
2012134946.tif 000012
【図１１】
2012134946.tif 000013
【図１２】
2012134946.tif 000014
【図１３】
2012134946.tif 000015
【図１４】
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