JPH02195732A

JPH02195732A - 誤り訂正連接符号化装置および誤り訂正連接符号復号化装置

Info

Publication number: JPH02195732A
Application number: JP1573889A
Authority: JP
Inventors: Seiya Inoue; 誠也井上
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-01-24
Filing date: 1989-01-24
Publication date: 1990-08-02
Anticipated expiration: 2011-07-03
Also published as: JP2512130B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、ディジタル無線通信に用いられる誤り訂正
連接符号化方式に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は例えば文献「ウィリアム　ダブリューウー　他
：衛星通信の符号化」“旧ＬＬＩＡＭ　Ｗ、間ｅｔ　ａ
ｌＨｃｏｄｉｎｇ　ｆｏｒ　５ａｔｅｌｌｉｔｅ　Ｃｏ
ｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　＋ＩＢＥＥ　ＪＯＵＲＮＡＬ
　ＯＮ　５ＩＥＬＥＣＴＥＤ　ＡＲＥＡＳ　ＩＮ　ＣＯ
ＭＭＵＮＩＣＡＴｌＯＮＳ、　ＶＯＬ、　５ＡＣ−５，
Ｎｏ、４．　ＭＡＹ　１９８７．　ｐ、７２４〜７４８
に示された従来の誤り訂正連接符号化方式を示すブロッ
ク図であり、図において、１は送信するディジタルデー
タの入力端子、２はリードソロモン符号器、３はインタ
ーリーバ、４はたたみ込符号器、５はＰＳＫ変調器、６
は変調されたＩＦ傷信号出力端子である。また７は受信
されたＩＦ傷信号入力端子、８はｐｓＫｔｉ！ｔＪｌ器
、９はビタービ復号器、１０はデインターリーバ、１１
はリードソロモン符号器、１２は復号されたディジタル
データの出力端子である。

次に動作について説明する。第３図の誤り訂正符号化方
式はいわゆる連接符号化方式（Ｃｏｎｃａ　ｔｅｎａｔ
ｅｄ　Ｃｏｄｉｎｇ）と呼ばれるものであり、たたみ込
符号化／ビタービ復号化を内部符号（Ｉｎｎｅｒ　Ｃｏ
ｄｅ）とし、リードソロモン符号化／復号化を外部符号
（Ｏｕｔｅｒ　Ｃｏｄｅ）としている。即ち、第３図に
おいて送信側では端子１より入力した送信ディジタルデ
ータはリードソロモン符号器２によりリードソロモン符
号化される。通常第３図のような連接符号化方式では（
２５５，２２３）　　リードソロモン符号がよ（用いら
れる。リードソロモン符号化されたディジタルデータは
さらにインターリーバ３によりブロックインターリーブ
される。このインターリーブは下記のようにして行なわ
れる。例えば（２５５，２２３）　リードソロモン符号
では、１つの符号語が２２３シンボル（１シンボル＝８
ビツト）の情報シンボルと３２シンボルのチエツクシン
ボルより構成されているので、符号語１〜Ｔまでを下記
のように書くことができる。

ただし、情報シンボルはＳ、チエツクシンボルはＰで表
わし、情報シンボルはＳｌ　、５ｒ−１，Ｓ２□ＺＩ＊
ｌ＋　　Ｓ　ｚ　＋　　Ｓ　＋＊ｚ、・・・という時系
列上の順序でインターリーバ３に入力するものとする。

情報シンボル　　　　チエツクシンボル符号語Ｉ　　Ｓ
ｌ　、　　Ｓｌ−＋　、　−、５ｚｚｚ＋−＋　　Ｐｉ
、　Ｐｉ、　−、ＰＬ符号語２　　Ｓｚ　、　　ＳＩ＋
ｚ　＋　−、５ｚｚｚ＋＊ｚ　　Ｐ？、Ｐ％、　−、ｐ
Ｌ符号語Ｉ　　Ｓｌ、　　Ｓｔ−＋　、−、５ｚｚｚ＋
、＋　　Ｐｉ、　Ｐｉ、　−。

この時、インターリーバ３の出力は下記の時系列の順序
となるようにする。

Ｓｌ　、Ｓ２　、・・・＋　　Ｓｌ　＋　Ｓ＋＋＋　＋
　　５ｔ１２．・・・Ｓ１＊１　、”・＋　　５ｚｚｚ
ｔ＋＋＋　　３２２Ｚｌ＋２＋　・・・＋　　５Ｚ２３
１＋ｐｊ、ｐｆ、・・・、Ｐｉ、Ｐ番、Ｐｌ、・・・、
Ｐ↓。

”’＋　　Ｐｉ２　　＋　　Ｐ：２　　ｒ　”’＋　　
Ｐ３Ｚ上記の操作はまず符号語１〜Ｉをメモリにすべて
書き込んだ後、読み出し時のアドレスを変更することに
よって時系列の順序を変更することにより行なわれる。

この時、符号語１〜Ｉをメモリにすべて書き込むために
時間遅延を生じるが、その遅延の長さは上記の例では情
報シンボル２２３×Ｉシンボル分となる。なお、■をイ
ンターリーブの深さと呼んでいる。

インターリーブされたデータはさらにたたみ込符号化さ
れた後、ＰＳＫ変調器５によりＰＳＫ変調されて出力端
子６より出力される。また受信側においては入力端子７
より人力した受信ＰＳＫ変調波はＰＳＫ復調器８により
復調された後ビタービ復号器によりたたみ込符号を復号
する。さらにビタービ復号されたデータはデインターリ
ーバ１０により送信側のインターリーブと全く逆の順序
でインターリーブが解かれた後、リードソロモン復号器
１１によりリードソロモン復号化されて復号データとし
て出力される。即ち、ビタービ復号された後の残留誤り
をさらにリードソロモン復号で誤り訂正することにより
、ビタービ復号単独の場合よりさらに誤り率を改善する
のがこの連接符号化方式の目的である。なお、上述のイ
ンターリーブはビタービ復号後の顕著なバースト誤りを
ランダム誤り化してリードソロモン復号の誤り訂正能力
を高めるために行なわれる。

第４図は連接符号化の誤り訂正能力を示す図であり、横
軸にＥｂ／Ｎｏ（Ｅｂ：情報１ビット当りのエネルギー
、Ｎｏ：雑音パワースペクトラム密度）、＠］軸に誤り
率（ＢＥＲ）を示す。

図中、■の曲線は誤り訂正がない場合のＰＳＫ変復調の
みの理論曲線であり、■はたたみ込符号化／ビタービ復
号化（８値軟判定、レー）１／２゜拘束長７）のみを付
加した時の理論曲線、■は（２５５，２２３）リードソ
ロモン符号化復号化（インターリーブの深さ４）をたた
み込符号化／ビタービ復号化に連接したときの理論曲線
である。

第４図からＢＥＲ＝ＩＸ１０−’において約２ｄＢのＥ
　ｂ　／　Ｎ　ｏの改善が連接符号化により得られるこ
とが分かる。ただし、ＢＰ、Ｒ＝　１　ｘ　１０−”で
はＥ　ｂ　／　Ｎ　ｏの改善はほとんどなく、ＢＥＲ＝
ＩＸＩＯ−２では逆に連接符号化の方がビタービ単独の
場合よりも悪くなっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の誤り訂正連接符号化方式は以上のように構成され
ているので、インターリーブ／デインターリーブにおい
て時間遅延を生じ、例えば３２Ｋｂｐｓのような低ビツ
トレートの通信システムに前述の連接符号化方式を適用
するとすれば、２２３ＸＩＸ８ビツト／３２Ｘ１０’　
＝２２３ｍｓ　　（１＝４の場合）の遅延がインターリ
ーブ１回で生じて、音声通信の場合には致命的な問題点
となる。

即ち音声が相手に届いてその返答が返ってくるまでに０
．９ｓｅｃ　（２２３ｍｓｅｃＸ４）かかり、衛星通信
の応答の時間遅延０．５ｓｅｃに比しても倍近くとなり
耐え難い。

この発明は上記のような従来のものの問題点を解消する
ためになされたもので、音声通信の場合には時間遅延を
無くすとともにデータ通信等あまり遅延が問題とならな
い場合には連接符号化の誤り訂正能力を発揮できる装置
を同一のハードウェアで実現することを目的としている
。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る誤り訂正連接符号化方式は、リードソロ
モン符号器及び復号器をバイパスする経路を設けるとと
もに、バイパスする場合としない場合で生じる伝送路ビ
ットレートの変化に対応するためにＰＳＫ変調器および
復調器をビットレート可変形としたものである。

〔作用〕

この発明における誤り訂正連接符号化方式は音声通信の
場合にはリードソロモン符号／復号器をバイパスして時
間遅延を無くし、より信鯨性が要求されて時間遅延があ
まり問題とならないデータ通信の場合にはバイパスを止
めるようにしたから、音声通信及びデータ通信のいずれ
の場合にも同一のハードウェアで対応することができる
。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図は本発明の一実施例による誤り訂正連接符号化方
式を示し、図において、２１．２６は制御信号入力端子
、２２．２５は外部からの制御信号により制御可能な信
号切替器、２３は外部からの制御信号によりそのビット
レートが変更可能なＰＳＫ変調器、２４は同様に外部か
らの制御信号によりそのビットレートが変更可能なＰＳ
Ｋ復調器である。

次に動作について説明する。一般に、音声信号をディジ
タル化した信号は比較的伝送誤りに強く、ＢＥＲ＝ＩＸ
１０−”〜ｌＸｌ０−’の範囲でも充分通話可能である
。これは音声信号の持つ冗長度によるものと考えられる
。一方、いわゆるコンピュータ等のデータについてはＢ
ＥＲ＝１　ｘ　１０−’以下の高品質な伝送が要求され
る場合が多い。逆に時間遅延については音声の場合は応
答が返ってくるまでの時間が０．５ｓｅｃ程度（衛星通
信の場合）が限度であるのに対し、データ通信ではそれ
以上の遅延でも許容される場合が多い０本発明は音声と
データの上記のような性質を考慮してなされたものであ
り、それぞれの特徴を最大限に利用することにより同一
のハードウェアで音声でもデータでも通信可能な誤り訂
正方式を提供するものである。

第１図において、信号切替器２２は制御端子２１から入
力する制御信号に従って、音声通信の場合はデータ入力
端子１からの入力信号をそのまま出力し、データ通信の
場合はインターリーバ３の出力信号を出力する。制御端
子２１から入力する制御信号は手動切替により発生させ
る。ところで、リードソロモン符号器２及びインターリ
ーバ３をバイパスすると、チエツクシンボルの付加が無
くなることによってたたみ込符号器４に入力するデータ
のビットレートは変化する。このために、ＰＳＫ変調器
２３はビットレート可変形とし、前述の制御信号により
そのビットレートを変更することにより上述の切替に対
応できるようにす秦。第１図の下半分の受信側の動作に
ついては送信側と全く逆であるだけなので説明を省略す
る。

ところで、上述のような切替を行った場合、音声通信で
はインターリーブによる時間遅延が無くなる代わりに、
誤り率は当然劣化する。しかし、前述のように音声通信
が充分成立するＢＥＲ＝１×１０１付近では第４図の■
と■の曲線を比較すれば明らかなように、両者の特性の
差はほとんど無いため、誤り率の劣化は問題にならない
。

なお、上記実施例では手動切替により切替を行なう方式
を示したが、この切替は自動で行なってもよい。このよ
うに切替を自動的に行なう本発明の第２の実施例を第２
図に示す。第２図において、音声検出器３１は人力ディ
ジタルデータが音声かどうかを自動的に検出するもので
あり、この検出結果に従ってリードソロモン符号器２と
インターリーバ３をバイパスするかどうかを切り替え、
またＰＳＫ変調器２３のビットレートを変更する。

また受信側ではＰＳＫ復調器２４の同期状態を同期状態
監視器３２により常に監視しており、伝送路のビットレ
ートが変更されてＰＳＫ復調器２４の同期が失われた場
合には自動的にＰＳＫ復調器２４のビットレートを変更
し、また切替器２５にてそのビットレートに対応する経
路に切り替える。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明に係る誤り訂正連接符号化方式
によれば、音声信号時はリードソロモン符号器／復号器
とインターリーバ／デインターリーバをバイパスし、Ｐ
ＳＫ変復調器のビットレートを変更するようにしたので
、音声信号の遅延時間が小さく、かつ音声信号でもデー
タ信号でも同一ハードウェアで通信が可能なものが得ら
れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による誤り連接符号化方式
を示すブロック図、第２図はこの発明の他の実施例を示
すブロック図、第３図は従来の誤り連接符号化方式を示
すブロック図、第４図は連接符号化の誤り訂正能力を示
す図である。図において、１は送信するディジタルデータの入力端子
、２はリードソロモン符号器、３はインターリーバ、４
はたたみ込符号器、５はＰＳＫ変調器、６は変調された
ＩＦ倍信号出力端子、７は受信されたＩＦ倍信号出力端
子、８はＰＳＫ復調器、９はビタービ復号器、１０はデ
インターリーバ、１１はリードソロモン復号器、１２は
復号されたディジタルデータの出力端子、２１．２６は
制御信号入力端子、２２．２５は信号切替器、２３はＰ
ＳＫ変調器、２４はＰＳＫ復調器、３１は音声検出器、
３２は同期状態検出器である。第図 εｂ／Ｎｏ　（ｄＢ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）誤り訂正連接符号化方式において、リードソロモン符号化／復号化手段と、これに接続されたインターリーフ／デインターリーブ手
段と、外部からの制御信号に基づきこれらリードソロモン符号
化／復号化手段及びインターリーフ／デインターリーブ
手段をバイパスするか否かを切り替える切替手段と、この切替手段に接続されたたたみ込符号化／ビタービ復
号化手段と、このたたみ込符号化／ビタービ復号化手段に接続され前
記外部からの制御信号に基づきそのビットレートが変更
可能なＰＳＫ変調／復調手段とを備えたことを特徴とす
る誤り訂正連接符号化方式。