JPH0832632A - 伝送方式及びその装置 - Google Patents

伝送方式及びその装置

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JPH0832632A
JPH0832632A JP6163495A JP16349594A JPH0832632A JP H0832632 A JPH0832632 A JP H0832632A JP 6163495 A JP6163495 A JP 6163495A JP 16349594 A JP16349594 A JP 16349594A JP H0832632 A JPH0832632 A JP H0832632A
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JP
Japan
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fec
interleaving
decoding
symbol
interleave
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JP6163495A
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English (en)
Inventor
Shigeru Okita
茂 沖田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
  • Error Detection And Correction (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、訂正能力とハード実現に関し優れ
たインタリーブ方式を提供することのできる伝送方式及
びその装置を提供することを目的とする。 【構成】 FEC符号化方式が適用される伝送方式であ
って、前記FEC符号化方式におけるFEC符号化後の
シンボル列を順次、マトリクス状に配置してインタリー
ブ・ブロックを構成しインタリーブを施す際に、前記シ
ンボル列を順次、当該インタリーブ・ブロックについて
斜行して配置していくことを要旨とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、たたみ込み符号化或い
はトレリス符号化変調方式と組み合わせて用いるインタ
リーブ方式及び誤り検出方法が適用される伝送方式及び
その装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般的に、ディジタル化された映像や音
声の情報を伝送する場合、伝送路で発生した雑音等の影
響を受けて伝送誤りが生じることがある。この伝送誤り
の生じた映像等の情報を復元するのに誤り訂正の技術が
用いられる。例えば、たたみ込み符号化変調方式或いは
トレリス符号化変調(Trellis Coded-Modulation、以下
TCM)方式は、一般に、ランダム性の雑音に対する誤
り訂正用に用いられる。これら両符号化変調方式は、バ
ースト性の雑音に対する誤り特性においてリード・ソロ
モン(以下、単にRSと略記する)符号などと比較し、
やや劣っている。これらの対策として、たたみ込み符号
化シンボル単位或いはトレリス符号化シンボル単位(以
下、これらを単に符号化シンボル単位という)でのイン
タリーブが用いられる。
【0003】このようなインタリーブを用いるときの送
受信装置の構成を図13に示す全体のブロック図を参照
して説明する。前記インタリーブ方式として、最も一般
的で単純なものは図14に示すタイプである(尚、図
中、符号Dは図の繁雑化を避けるために一部省略し
た)。この図14に示す例は、インタリーブの深さが、
ni =3シンボルであり、ni 行×ni 列のインタリー
ブ・ブロックを単位として、インタリーブを実現する。
また、インタリーブ後のデータ列は図15に示すように
なり、隣の符号化シンボルは、インタリーブ・ブロック
の境目(図中、Aで示す)を除き、ni シンボル以上の
距離を確保し得る。
【0004】従って、元の隣の符号化シンボルはni シ
ンボル以上、離間して位置することになり、伝送路上で
ni シンボルまでのバーストエラーは、デ・インタリー
ブ後にはランダム化され、ビタビ復号或いはトレリス復
号の誤り訂正特性が改善される。
【0005】インタリーブ或いはデ・インタリーブの回
路構成例を図16に示す。この図16に示す回路は、読
み出しアドレスRAと書き込みアドレスWAとを交互に
RAM103cに与え、インタリーブ後、或いはデ・イ
ンタリーブ後のデータを出力するものである。図17に
示すように、1つの符号化シンボルの期間に読み出した
後、書き込むようにRAM103cの制御を行うと、デ
・インタリーブに必要なメモリは図18に示す構成とな
る。これにより、最低(ni ×ni −1)シンボル分の
メモリで実現できる。
【0006】デ・インタリーブにおけるRAM制御のタ
イミング例を図15に示す。簡便のためRAMのアドレ
スをインタリーブ・マトリックスの行と列に対応させ、
それぞれ行アドレス、列アドレスとする。この例は、デ
・インタリーブ回路の遅延量を最小化したもので、9シ
ンボル(=ni ×ni シンボル)に一度、RAM出力選
択信号は‘0’になり、図16において、データ入力が
そのままデータ出力として出力される。
【0007】また受信側では、デ・インタリーブを行う
場合に、そのインタリーブ・ブロック同期を確定する必
要がある。即ち、インタリーブ・ブロックの先頭位置
が、デ・インタリーブのためのアドレス制御の先頭位置
と一致しないと、デ・インタリーブが正しく行われない
からである。
【0008】このインタリーブ・ブロック同期を行うた
めの全体構成図を図19に示す。この図19は、誤り訂
正符号を用いて受信側で誤り訂正を行う前方向誤り訂正
(Forward Error Correction;FECと略記する)方式
において、FEC復号前のデータとFEC復号後のデー
タ列との相関をとることで誤り率を推定するものであ
る。この場合、誤り率が予め推定された値を越えたとき
に同期はずれと判定する。この同期はずれは、C/N
(搬送波対雑音比)が十分とれているときには、インタ
リーブ・ブロック同期がとれていないときに起こる。同
期はずれが起こったときには、アドレス発生のタイミン
グを、1シンボル分ずらして改めて誤り率を検出し、判
定する。このようにして、誤り率が予め指定した値より
小となるまで繰り返し、同期確立を実現する(いわゆる
シンボル・シフト法)。
【0009】なお、誤り率の検出は、例えば図20に示
す構成によって実現される。この図20に示す構成は、
たたみ込み符号化/ビタビ復号の例で(符号化率1/
2)、変調はBPSKであり、軟判定復調データの2シ
ンボル分によりビタビ復号が施される。この軟判定復調
データの上位1bit は硬判定データである。この硬判定
データ2bit から簡易復号が施され(例えば、特開平5
−244019号公報参照)、ビタビ復号にかかる時間
分と合わせるための遅延が施される。次に、ビタビ復号
後のデータ列と比較される。このとき、C/Nがある程
度とれているときには、ビタビ復号後のデータ列の誤り
率は、簡易復号後のデータ列の誤り率に比べ、十分小さ
いので、簡易復号後のデータ列の誤り率そのものにな
る。簡易復号後のデータ列の誤り率とビタビ復号後の誤
り率には相関関係があるので、ビタビ復号後のデータ列
の誤り率を推定することができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図14
に示すインタリーブ方式では、インタリーブ・ブロック
の境目(図15に示すA)ではインタリーブ後のデータ
列でも隣のシンボル同士が連続してしまい、バーストエ
ラーをランダム化できない。
【0011】この図14のインタリーブ方式に対し、前
記シンボル・シフト法によるインタリーブ・ブロックの
同期確立を行う場合には、最悪8回(=ni ×ni −1
回)のシフト操作と誤り率検出が必要であり、処理に時
間がかかることになる。例えば、ni =10のときは最
悪99回のシフト操作を要する。また、誤り率の検出の
ためには、図20に示すような簡易復号器470が必要
である。
【0012】さらに、たたみ込み符号化或いはトレリス
符号化を内符号として、外符号にRS符号等と組み合わ
せるときに、例えば外符号の1符号化シンボルの構成ビ
ット数が1バイトのとき、バイト同期をとって1バイト
単位で出力する必要があるため、バイト同期をとるため
の手段が必要とされた。
【0013】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、訂正能力とハード実現に関し優れたインタリーブ方
式を提供することのできる伝送方式及びその装置を提供
することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願第1の発明は、FEC符号化方式が適用される伝送
方式であって、前記FEC符号化方式におけるFEC符
号化後のシンボル列を順次、マトリクス状に配置してイ
ンタリーブ・ブロックを構成しインタリーブを施す際
に、前記シンボル列を順次、当該インタリーブ・ブロッ
クについて斜行して配置していくことを要旨とする。
【0015】すなわち、所要のインタリーブの深さがn
i シンボルのとき、入力のデータシンボル列を(ni +
1)シンボルで区切ってインタリーブ・ブロックを構成
して図1に示す斜めインタリーブを施すことで、インタ
リーブ後のデータすべてに渡って、距離ni のインタリ
ーブを実現する方式である。
【0016】具体的には、たたみ込み符号化或いはトレ
リス符号化変調方式によるFEC符号化方式が適用され
る伝送方式であって、前記FEC符号化後のシンボル列
(以下FEC符号化シンボル列とする)を(ni +1)
シンボル毎に区切ってインタリーブ・ブロックを構成
し、前記インタリーブ・ブロックについて斜めの配置を
施し、インタリーブ・マトリックスを構成してインタリ
ーブを施し、インタリーブの深さをni シンボルとした
インタリーブシンボル列を送出し、受信側では前記イン
タリーブ・シンボル列に対応するデータ列に、送信側と
は逆の操作(デ・インタリーブ)を施して、FEC復号
(ビタビ復号或いはトレリス復号)を行うと良い。
【0017】また、本願第2の発明は、FEC符号化方
式が適用される伝送方式であって、送信側で、nout ビ
ット単位で入力される入力シンボル列にnout からm0
への速度変換を行ってm0 ビット毎にFEC符号化を施
し、このFEC符号化によって得られたシンボル列をn
s シンボル毎に区切ってインタリーブ・ブロックを構成
しインタリーブを施してインタリーブ・シンボル列を送
出し、受信側では受信される前記インタリーブ・シンボ
ル列に対応するデータ列に、デ・インタリーブ及びFE
C復号を施して、1シンボル当りm0 ビットを含むFE
C復号後のシンボル列を得た後、m0 からnout への速
度変換を施してnout ビット単位で出力するときに、前
記ns とm0 とnout とを、ns とm0 との積がnout
で割り切れるように設定することを要旨とする。
【0018】すなわち、受信側のFEC復号器の出力に
速度変換を施してnout ビット単位で出力するときは、
FEC復号後のデータ列の復号単位がm0 ビットである
ときに、インタリーブ・ブロック長を(ビット数表現
で)m0 とnout の公倍数とする。これはインタリーブ
・ブロック長がns シンボルであるとき、ns ×m0 が
nout で割り切れるように選ぶということである。
【0019】具体的には、たたみ込み符号化或いはトレ
リス符号化変調方式によるFEC符号化方式が適用され
る伝送方式であって、nout ビット単位で入力される入
力シンボル列をnout →m0 速度変換を行って、m0 ビ
ット毎にFEC符号化を施し、前記FEC符号化シンボ
ル列ns シンボル毎に区切ってインタリーブ・ブロック
を構成し、このインタリーブ・ブロックを単位としてイ
ンタリーブ・マトリックスを構成し、インタリーブを施
してインタリーブ・シンボル列を送出し、受信側では前
記インタリーブ・シンボル列に対応するデータ列に送信
側とは逆の操作、すなわちデ・インタリーブを施して、
FEC復号を施して1シンボル当りm0ビットを含むF
EC復号後のシンボル列(以下FEC復号シンボル列)
を得て、m0 →nout 速度変換を施してnout ビット単
位で出力するときに、ns ×m0がnout で割り切れる
ようにすると良い。
【0020】また、本願第3の発明は、前記請求項2記
載のインタリーブ・ブロックを構成しインタリーブを施
す際に、シンボル列を順次、当該インタリーブ・ブロッ
クについて斜行して配置していくことを要旨とする。
【0021】また、本願第4の発明は、FEC符号化方
式が適用される符号化装置であって、たたみ込み符号化
変調方式或いはトレリス符号化変調方式による符号化を
施すFEC符号化手段と、このFEC符号化手段で符号
化して得られたシンボル列を順次、斜行して配置してイ
ンタリーブ・ブロックを構成しインタリーブを施すイン
タリーブ手段とを有することを要旨とする。
【0022】望ましくは、たたみ込み符号化変調方式或
いはトレリス符号化変調方式によるFEC符号化器と、
前記FEC符号化シンボル列(ni +1)シンボル毎に
区切ってインタリーブ・マトリックスを構成し、前記イ
ンタリーブ・ブロックについて斜の配置を施し、インタ
リーブ・マトリックスを構成してインタリーブを施し、
インタリーブの深さをni シンボルとしたインタリーブ
・シンボル列を送出するインタリーブ手段とを有すると
良い。
【0023】また、本願第5の発明は、FEC符号化方
式が適用される符号化装置であって、nout ビット単位
で入力される入力シンボル列の速度変換をnout からm
0 へ行う速度変換手段と、この速度変換手段から出力さ
れるシンボル列のm0 ビット毎にFEC符号化を施すF
EC符号化手段と、このFEC符号化手段から出力され
るFEC符号化シンボル列をns シンボル毎に区切って
インタリーブ・ブロックを構成し、このインタリーブ・
ブロックを単位としてインタリーブ・マトリックスを構
成し、インタリーブを施してインタリーブ・シンボル列
を送出するインタリーブ手段とを有し、前記ns とm0
とnout が、それぞれns とm0 との積がnout で割り
切れるように設定されることを要旨とする。
【0024】望ましくは、入力シンボル列をnout →m
0 速度変換を行う速度変換回路と、m0 ビット毎にFE
C符号化を施すFEC符号化器と、前記FEC符号化シ
ンボル列のns シンボル毎に区切ってインタリーブ・ブ
ロックを構成し、このインタリーブ・ブロックを単位と
してインタリーブ・マトリックスを構成し、インタリー
ブを施してインタリーブ・シンボル列を送出するインタ
リーブ回路とから構成されるとき、上記符号のそれぞれ
について、ns ×m0 がnout で割り切れるようにする
と良い。
【0025】また、本願第6の発明は、前記請求項5記
載のインタリーブ手段が、インタリーブ・ブロックを構
成しインタリーブを施す際に、シンボル列を順次、当該
インタリーブ・ブロックについて斜行して配置していく
ことを要旨とする。
【0026】また、本願第7の発明は、FEC符号化方
式におけるFEC符号化で得られたFEC符号化シンボ
ル列を順次、斜行して配置してインタリーブ・ブロック
を構成しインタリーブを施したインタリーブ・シンボル
列を受信し復号する復号装置であって、前記インタリー
ブ・シンボル列に対応するデータ列にデ・インタリーブ
を施すデ・インタリーブ手段と、このデ・インタリーブ
手段の出力に対してFEC符号化方式における復号を施
すFEC復号手段と、前記デ・インタリーブ手段の出力
とFEC復号手段の出力を入力してFEC復号の誤り率
を検出すると共に、この検出された誤り率に対応して同
期フラグを出力する誤り率検出手段とを有し、前記デ・
インタリーブ手段は誤り率検出手段から出力される同期
フラグが非同期状態を示すときには、デ・インタリーブ
のタイミングをずらしてインタリーブ・ブロックの同期
を確立することを要旨とする。
【0027】望ましくは、たたみ込み符号化或いはトレ
リス符号化変調方式によるFEC符号化方式について、
前記FEC符号化後のシンボル列(以下FEC符号化シ
ンボル列とする)を(ni +1)シンボル毎に区切って
インタリーブ・ブロックを構成し、前記インタリーブ・
ブロックについて斜めの配置を施し、インタリーブ・マ
トリックスを構成してインタリーブを施し、インタリー
ブの深さをni シンボルとしたインタリーブ・シンボル
列を受信復号する復号装置において、受信側では前記イ
ンタリーブ・シンボル列に対応するデータ列にデ・イン
タリーブ、送信側とは逆の操作を施すデ・インタリーブ
手段と、FEC復号器と、FEC復号の誤り率を検出推
定する誤り率検出手段とから構成され、前記誤り率検出
手段は、前記誤り率が予め指定した一定の値を越えるか
越えないかを判定する機能を備えてこれを示す同期フラ
グを出力し、前記デ・インタリーブ回路は前記同期フラ
グが非同期状態を示すときには、デインタリーブのタイ
ミングをずらす(いわゆるシンボル・シフト法)ことで
インタリーブ・ブロックの同期を確立する様にすると良
い。
【0028】また、本願第8の発明は、nout ビット単
位で入力される入力シンボル列にnout からm0 への速
度変換を行ってm0 ビット毎にFEC符号化を施し、こ
のFEC符号化によって得られたシンボル列をns シン
ボル毎に区切ってインタリーブ・ブロックを構成しイン
タリーブを施したインタリーブ・シンボル列を受信し復
号する復号装置であって、前記インタリーブ・シンボル
列に対応するデータ列にデ・インタリーブを施すデ・イ
ンタリーブ手段と、このデ・インタリーブ手段の出力に
FEC復号を施して1シンボル当りm0 ビットを含むF
EC復号シンボル列を得るFEC復号手段と、このFE
C復号手段の出力にm0 からnout への速度変換を施し
てnout ビット単位で出力する速度変換手段と、前記デ
・インタリーブ手段の出力とFEC復号手段の出力を入
力してFEC復号の誤り率を検出すると共に、この検出
された誤り率に対応して同期フラグを出力する誤り率検
出手段とを有し、前記デ・インタリーブ手段は前記誤り
率検出手段から出力される同期フラグが非同期状態を示
すときには、デインタリーブのタイミングをずらしてイ
ンタリーブ・ブロックの同期を確立すると共に、前記速
度変換手段は同期確立に基づくインタリーブ・ブロック
周期のタイミングによって速度変換を行い、かつ前記n
s とm0 とnout が、それぞれns とm0 との積がnou
t で割り切れるように設定されることを要旨とする。
【0029】また、本願第9の発明は、前記請求項8記
載のデ・インタリーブ手段が、FEC符号化手段で符号
化して得られたシンボル列を順次、斜行して配置してイ
ンタリーブ・ブロックを構成しインタリーブが施された
インタリーブ・シンボル列に対応するデータ列にデ・イ
ンタリーブを施すことを要旨とする。
【0030】また、本願第10の発明は、前記請求項7
又は8記載の誤り率検出手段が、FEC復号シンボルを
ビタビ復号して得られたビタビ復号ビットをたたみ込み
符号化した符号化ビットの全部、またはその一部を出力
するたたみ込み符号化回路と、前記FEC復号シンボル
を硬判定して硬判定符号化ビットを出力する硬判定回路
と、前記硬判定符号化ビットを前記ビタビ復号にかかる
時間分だけ遅延させる遅延回路と、この遅延回路から出
力される硬判定符号化ビットと前記たたみ込み符号化回
路から出力される符号化ビットの不一致数を計数して、
その不一致頻度から誤り率を推定して出力する比較判定
手段とを有することを要旨とする。
【0031】すなわち、本願第10の発明は、硬判定の
結果のたたみ込み符号化ビットに相当するビットの全部
または一部を、ビタビ復号にかかる時間分だけ遅延さ
せ、これと、ビタビ復号の結果を再度送信側と同じたた
み込み符号化することで再生復号された符号化ビットと
し、その全部または一部と比較判定手段によりその不一
致頻度を求めることで、FEC復号の誤り率と推定する
ことを特徴とする。
【0032】望ましくは、FEC復号器の誤り率を検出
推定する誤り率検出手段が、FEC復号シンボルのうち
のビタビ復号ビットをたたみ込み符号化することで復号
再生された符号化ビットの全部、またはその一部を出力
するたたみ込み符号化回路と、FEC復号入力のシンボ
ルを硬判定し、前記復号再生された符号化ビットに相当
する硬判定符号化ビットを出力する硬判定回路と、前記
硬判定符号化ビットをビタビ復号にかかる時間分だけ遅
延させる遅延回路と、前記遅延回路と前記復号再生され
た符号化ビットの不一致数をカウントしてその不一致頻
度を求めて前記誤り率を推定して出力する比較判定手段
とから構成されると良い。
【0033】また、本願第11の発明は、前記請求項1
0記載の比較判定手段が、予め指定される値を閾値とし
て、不一致頻度または推定された誤り率が、当該閾値を
越えるか否かを判定して同期状態を示す同期フラグを出
力することを要旨とする。
【0034】また、本願第12の発明は、前記請求項1
1記載の比較判定手段が、予め指定される値として異な
る2種類の閾値を用意し、非同期状態と同期状態により
これら閾値を適宜切り換えることを要旨とする。
【0035】また、本願第13の発明は、前記請求項7
又は8又は9又は10又は11又は12記載のFEC復
号手段が、内符号としてのたたみ込み符号化変調方式或
いはトレリス符号化変調方式と、外符号としてのブロッ
ク符号とを組み合わせた連接符号化に対するものであっ
て、前記誤り率検出手段から出力された同期フラグを外
側ブロック符号の消失フラグとして外側FEC復号の際
に消失訂正を行うことを要旨とする。
【0036】望ましくは、たたみ込み符号化変調方式或
いはトレリス符号化変調方式を内符号として、外符号に
ブロック符号を組み合わせた連接符号化に対するFEC
復号器について、内側FEC復号器と、その誤り率の検
出推定を行う誤り率検出手段と、外側FEC復号器とか
ら構成され、前記誤り率検出手段の出力の同期フラグを
外側ブロック符号の消失フラグとして外側FEC復号器
が消失訂正を行うようにすると良い。
【0037】
【作用】本願第1の発明の伝送方式及び本願第4の発明
の符号化装置及び本願第7の発明の復号装置は、FEC
符号化方式におけるFEC符号化後のシンボル列を順
次、マトリクス状に配置してインタリーブ・ブロックを
構成しインタリーブを施す際に、前記シンボル列を順
次、当該インタリーブ・ブロックについて斜行して配置
していくことにより、インタリーブの深さniに対し、
常にインタリーブの距離を確保することができ、受信側
では、インタリーブ・ブロックが(ni +1)なので最
悪でもni 回のシフト操作と誤り検出によりインタリー
ブ・ブロック同期確立を実現でき、従来の方式に対し約
1/ni のスピードが実現できる。
【0038】本願第2の発明の伝送方式及び本願第5の
発明の符号化装置及び本願第8の発明の復号装置は、送
信側では、nout ビット単位で入力される入力シンボル
列にnout からm0 への速度変換を行ってm0 ビット毎
にFEC符号化を施したのち、このFEC符号化によっ
て得られたシンボル列をns シンボル毎に区切ってイン
タリーブ・ブロックを構成しインタリーブを施してイン
タリーブ・シンボル列を送出する。また受信側では受信
されるインタリーブ・シンボル列に対応するデータ列
に、デ・インタリーブ及びFEC復号を施して、1シン
ボル当りm0 ビットを含むFEC復号後のシンボル列を
得る。さらに、その後に、m0 からnoutへの速度変換
を施してnout ビット単位で出力する。このとき、ns
とm0 とnout とを、ns とm0 との積がnout で割り
切れるように設定しておくことで、インタリーブ・ブロ
ック同期に含まれるFEC復号後のデータ列のビット数
がnout で割切れることになり、速度変換のタイミング
をインタリーブ・ブロック同期のタイミングの速度変換
に流用することが可能となる。
【0039】本願第3の発明の伝送方式及び本願第6の
発明の符号化装置及び本願第9の発明の復号装置は、イ
ンタリーブ・ブロックを構成しインタリーブを施す際
に、シンボル列を順次、当該インタリーブ・ブロックに
ついて斜行して配置していくようにしたので、インタリ
ーブの距離及び同期確立の速度を確保することができる
と共に、速度変換のタイミングをインタリーブ・ブロッ
ク同期のタイミングの速度変換に流用することが可能と
なる。
【0040】本願第7又は8又は9又は10の発明の復
号装置にあっては、複雑な簡易復号なしに誤り率の検出
・推定を行うことができる。
【0041】本願第11の発明の復号装置は、比較判定
手段に予め指定される値を閾値として用意することによ
り、不一致頻度または推定された誤り率が、当該閾値を
越えるか否かを判定して、例えばこの閾値を越えたとき
に同期フラグを下げて非同期状態を示すことが可能とな
る。
【0042】本願第12の発明の復号装置は、比較判定
手段に異なる2種類の閾値を用意し、非同期状態と同期
状態によりこれら閾値を適宜切り換えることにより、ヒ
ステリシス特性を持たせることができ、同期フラグの発
生の安定化を計ることが可能となる。
【0043】本願第13の発明の復号装置は、FEC復
号手段が、誤り率検出手段から出力された同期フラグを
外側ブロック符号の消失フラグとして外側FEC復号の
際に消失訂正を行う。この消失訂正により、外側FEC
復号の能力を一層高めることができる。
【0044】
【実施例】以下、本発明に係る一実施例を図面を参照し
て説明する。まず、図1を参照して第1の実施例につい
て説明する。図1は本発明に係るインタリーブ・ブロッ
クの構成例を示す図であり、インタリーブの深さをni
=3とするときの斜めインタリーブ方式を示すものであ
る。このとき、メモリ容量は、図2に示すように最低で
9シンボル(=ni ×ni シンボル)分だけあれば、デ
・インタリーブが実現できる。このときのインタリーブ
後のデータ列を図3に示す。
【0045】この図3からも明らかなように、本実施例
ではインタリーブ・ブロック(ブロックサイズ:4シン
ボル=(ni +1)シンボル)の境目を含む全ての位置
で、ni (=3)シンボル以上の距離が確保されてい
る。また、図3に示す読み出しアドレスと書き込みアド
レスについての一例を参照するに、デ・インタリーブが
正しく行われるためには、図1に示すインタリーブ・マ
トリックスにおける先頭行と、メモリの先頭行が一致し
ていれば良く、列方向には外れていても良い。例えば、
図4に示すように、図1に示す場合に比べて、1列ずれ
ていてもデータに対するメモリアドレスの列アドレスが
1列分ずれるだけであり、図5にも示されるように、デ
・インタリーブ後のデータ列には何等影響はない。した
がって、インタリーブ・ブロック同期に関する不確定性
は行方向のみで、4(=ni +1)であり、図19の構
成でシンボルシフト法により、インタリーブ・ブロック
同期確立を行うときには最悪で3(=ni )回のシフト
操作で同期が確立する。なお、誤り率検出の手段は、図
20に示す構成のほか、ビタビ復号の最尤パスメトリッ
クから推定する方法もある。
【0046】次に、第2の実施例について説明する。図
6は内符号としてトレリス符号化変調方式を適用し、外
符号としてRS符号化変調方式を適用したときの、内側
FEC符号化器周辺の構成例である。
【0047】以下、簡単に構成を説明する。速度変換器
11は、8bit →3bit の速度変換を行うものであり、
8bit のリード・ソロモン符号化データが入力される。
この速度変換器11から出力されるトレリス符号化入力
情報シンボルはトレリス符号化器13に入力される。こ
のトレリス符号化器13は、たたみ込み符号化器131
及び信号配置分配器133により構成される。このトレ
リス符号化器13の出力であるトレリス符号化変調シン
ボルIi ,Qi は、それぞれインタリーブ手段15に入
力され、インタリーブされた後、変調シンボルI,Qと
して、16QAM変調器へ出力される。また、速度変換
器11とインタリーブ手段15は、タイミング発生器1
7と接続され、同期が計られる。
【0048】このような構成の内側FEC符号化器で、
最もよく用いられるRS符号の1符号化シンボル当りの
ビット数は8bit である。これに対し、この実施例にお
けるトレリス符号化変調方式は16QAMを用いるもの
で、1つのトレリス符号化シンボル、即ち1つのトレリ
ス符号化変調シンボル当り4bit であり、含まれるトレ
リス符号化入力での情報ビットは3bit である。したが
って8bit →3bit の速度変換が必要とされる。
【0049】インタリーブ・ブロックを8個のトレリス
符号化変調シンボルで構成すると、1つのインタリーブ
・ブロック当り、3×8=24bit のトレリス符号化入
力における情報ビットを含むことになる。これはRS符
号化3シンボル分に相当する。そこで例えば、入力の各
RS符号化3シンボルが、各インタリーブ・ブロックに
ちょうど納まる様にタイミング発生回路17は動作す
る。
【0050】図7は、図6に対応する内側FEC復号器
周辺の構成例である。以下、簡単に構成を説明する。デ
・インタリーブ手段21は、デ・インタリーブを行うも
のであり、16QAM変調器から変調シンボルI,Qが
入力される。このデ・インタリーブ手段21から出力さ
れるトレリス符号化変調シンボルIi,Qi は、トレリ
ス復号器23及び誤り率検出手段27に入力される。こ
のトレリス復号器23から出力されるトレリス復号シン
ボルは、速度変換器25に入力されると共に、このトレ
リス復号シンボルの内、ビタビ復号ビットが誤り率検出
手段27に入力される。誤り率検出手段27から出力さ
れる同期フラグは、タイミング発生器29に入力され、
デ・インタリーブ手段21及び速度変換器25の同期が
計られる。また、速度変換器25では3bit →8bit の
速度変換が行われ、8bit のリード・ソロモン復号化デ
ータが出力される。
【0051】このような構成の内側FEC復号器におい
て、トレリス復号器23から出力されるトレリス復号シ
ンボル3bit のうち、内部に含まれているビタビ復号の
復号ビットは1bit である。これとトレリス復号器23
への入力のIi データとQiデータより誤り率検出手段
27により誤り率を推定し、これが予め設定の値を越え
たときタイミング発生回路29へ出力する同期フラグを
下げて非同期状態を示す。タイミング発生回路29は、
この同期フラグを入力して、デ・インタリーブ手段21
のタイミングを1シンボル分ずらす。これも誤り率が予
め指定の値より小さくなるまで繰り返す。
【0052】デ・インタリーブ手段21におけるタイミ
ング制御(アドレス制御)は、インタリーブ・ブロック
周期(8復調シンボル分)を含む。このとき、インタリ
ーブ・ブロック同期に含まれるトレリス復号シンボルは
同じく8シンボル分であるから24bit 含まれることに
なる。RS復号入力データを1バイト単位で出力する際
に、前記取り決めによりこの14bit の先頭から8bit
ずつ取り出す(3−8速度変換器25による)ことによ
り、バイト同期手段を特に設けることなく、バイトの境
界を検出確定することが可能である。バイトの境界は、
必ずしもインタリーブ・ブロックの境界に一致させる必
要はなく、例えば1bit ずれていても構わない。送信側
と受信側との間での取り決めとして成立していればよ
い。
【0053】また、内側FEC復号シンボル単位が2bi
t の場合は、インタリーブ・ブロック長は4シンボルの
倍数でも可能である。このとき、例えばインタリーブ・
ブロック長を4シンボルとすると、インタリーブ・ブロ
ック同期の1同期中には、FEC復号4シンボル=8bi
t を含み、これをそのままRS復号入力データとするこ
とができる。一般には内側FEC復号単位がm0 ビット
のときは、インタリーブ・ブロック長がns に対してn
s ×m0 が外側FEC復号単位で割り切れればよい。
【0054】図1の斜めのインタリーブを用いるときに
は、この条件、すなわち「内側FEC復号単位がm0 ビ
ットのときは、インタリーブ・ブロック長がns に対し
てns ×m0 が外側FEC復号単位で割り切れればよ
い」を満たすインタリーブ・ブロック長ns に対し、イ
ンタリーブの深さは(ns −1)なので、所要のインタ
リーブの深さni に対し、ni ≦(ns −1)となるよ
うに選ぶ。
【0055】図14に示すタイプのインタリーブでも、
バイト同期確立が実現でき、インタリーブ・ブロック長
ns に対し、インタリーブの深さは√(ns )なので、
所要のインタリーブの深さni に対しni ≦√(ns )
となるように選ぶ。ただし、√(ns )が整数でないと
きはインタリーブ・ブロックが正方形でなくてもよい
が、列数、行数ともにni 以上でなくてはならない。
【0056】図8は内側FEC復号単位が8(速度変換
出力単位)の約数でないとき前記、所要のインタリーブ
の深さni =5に対し、ns =56が可能なインタリー
ブ・ブロック長の最小値である。
【0057】図9は、米国特許4,559,625に記
載のインタリーブ方式を修正して本発明に応用した例を
示す。所要のni に対し、列方向に(ni +1)シンボ
ルのサブブロックを形成し、ni 行の斜めインタリーブ
を施してインタリーブ・ブロックを構成する。この方式
はメモリ最小化の効果がある。ns =56(8の係数な
ので)でバイト同期に利用可能である。
【0058】なお、図8及び図10を比較して、同じイ
ンタリーブの深さni =7に対して、インタリーブブロ
ック長ns =56である。インタリーブ・ブロック同期
確立の早さの点で、斜めのインタリーブが、さらに有利
であることが明らかである。
【0059】次に第3の実施例について説明する。この
第3の実施例は誤り率の検出(推定)を図20に示した
簡易復号器470を用いること無く実現するものであ
る。まず図11を参照して、図20に対応する本発明に
係る誤り率検出手段の構成を説明する。軟判定復調デー
タD1 、D2 がビタビ復号器274が入力されると共
に、この軟判定復調データD1 、D2 の上位1bit (硬
判定結果)が遅延回路271或いは遅延回路275に入
力される。また、ビタビ復号器274からビタビ復号デ
ータが出力として得られ、またこのビタビ復号データ
は、たたみ込み符号化器273にも出力される。このた
たみ込み符号化器273と前記遅延回路271或いは遅
延回路275の出力は、それぞれ比較判定手段272,
276に供給されて、比較及び判定が行われ、その判定
結果が同期フラグ及び誤り率出力として、出力される。
【0060】この図11に示す誤り率検出手段における
変調がBPSKのとき、復調シンボルの2シンボル分の
軟判定復調データD1 ,D2 を用いてビタビ復号器27
4においてビタビ復号が行われる。この得られたビタビ
復号データをたたみ込み符号化器273に供給して、再
度、たたみ込み符号化することで、復号された、たたみ
込み符号化ビットを再生する。
【0061】一方、軟判定復調データD1 或いはD2
上位1bit は、硬判定結果であるから、これをビタビ復
号器274におけるビタビ復号に掛かる時間分だけ遅延
回路271或いは遅延回路275で遅延処理を施し、こ
れと先に求めた対応するたたみ込み符号化ビットと比較
して不一致ビット数をカウントして、その不一致ビット
発生の頻度を求め、誤り率を推定することができる。ま
た、C/Nが十分とれているときは、ビタビ復号ビット
の誤り率は硬判定ビットの誤り率に対して十分小さく無
視できる。したがって、前記不一致ビットの発生頻度は
硬判定ビットの誤り率に一致し、これからビタビ復号デ
ータの誤り率を推定することができる。
【0062】図12はトレリス符号化変調方式に対する
誤り率検出手段である。まず図12を参照して構成を説
明する。5ビット軟判定復調データI,Qがそれぞれト
レリス復号器23及び誤り率検出手段27に入力され
る。このトレリス復号器23は、非符号化ビット復号器
231、ビタビ復号器232及びたたみ込み符号化器2
33で構成され、誤り率検出手段27は硬判定回路27
7、遅延回路278、比較判定手段279で構成され
る。
【0063】トレリス復号器23の内部のたたみ込み符
号化器233は、非符号化ビットの復号のためのもので
あり、この出力(再生された、たたみ込み符号化ビッ
ト)を誤り率の検出に利用できる。
【0064】また、トレリス復号器23へ入力される軟
判定復調データI,Qは、I/Q軸のマッピングに直接
対応した配置データであるので、たたみ込み符号化ビッ
トの硬判定には、硬判定回路が必要となる。これはRO
Mを用いたデコーダで実現できる。
【0065】また、第1の実施例及び第2の実施例にお
いて、前記不一致頻度が予め指定の値を越えたとき同期
フラグを下げて非同期状態を示すことが可能である。こ
れを、図7のインタリーブ・ブロック同期の確立に用い
ることができる。
【0066】また、前記予め指定の値を2種類用意して
おき、ランダム非同期状態になったときは、低い方の値
に設定するようにしてヒステリシス特性を持たせること
で、同期フラグの発生の安定化を実現できる。
【0067】また、前記比較判定に用いるたたみ込み符
号化ビットは全ビットを用いてもよいが、図11の遅延
回路271、比較判定手段272、図12に示すように
一部のビットを用いた方が遅延回路の規模が少なくてす
む。
【0068】上記各実施例では、それぞれ、たたみ込み
符号化率がr=1/2の場合を示したが、r=2/3等
の符号化率の場合であっても適用が可能であるのは明ら
かである。さらに、前記同期フラグが非同期状態を示し
ているときは、トレリス復号シンボルの信頼性が低いの
で、これを外符号の消失フラグとして利用することも可
能である。また、バイト同期は、FEC復号後のデータ
をATMに接続するときにも必要な場合がある。
【0069】上述したように、上記各実施例によれば、
斜めインタリーブによる、インタリーブ・ブロックの境
い目でもインタリーブの距離をとることができ、同期確
立のスピードアップを実現することができる。また、イ
ンタリーブ・ブロックのタイミングをFEC復号出力後
の速度変換に利用してその出力同期と兼用することを可
能とするものである。さらには、誤り率の検出推定が簡
易復号回路なしで実現されるものである。
【0070】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、訂正能力
とハード実現に関し優れたインタリーブ方式を提供し得
るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るインタリーブ・ブロックの構成例
を示す図である。
【図2】図1に示したインタリーブ・ブロックのアドレ
スの例を示す図である。
【図3】図1に示したインタリーブ・ブロックに係るデ
・インタリーブのタイミングを示すタイミングチャート
である。
【図4】本発明に係りインタリーブ・ブロックのメモリ
とデータとの関係が一列ずれた場合を示す図である。
【図5】図4に示したインタリーブ・ブロックに係るデ
・インタリーブのアドレス発生タイミングを示すタイミ
ングチャートである。
【図6】本発明に係り内側FEC符号化器を含む一実施
例の構成を示すブロック図である。
【図7】本発明に係り内側FEC符号化器を含む一実施
例の構成を示すブロック図である。
【図8】本発明に係りバイト同期に利用可能なインタリ
ーブ・ブロックの一実施例の構成例を示す図である。
【図9】本発明に係りバイト同期に利用可能なインタリ
ーブ・ブロックの一実施例の構成例を示す図である。
【図10】本発明に係りバイト同期に利用可能なインタ
リーブ・ブロックの一実施例の構成例を示す図である。
【図11】本発明に係る誤り率検出手段の構成の一例を
示すブロック図である。
【図12】本発明に係る誤り率検出手段の構成の一例を
示すブロック図である。
【図13】インタリーブを用いるときの送信装置及び受
信装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図14】従来のインタリーブ・ブロックの構成例及び
その送り順を示す図である。
【図15】図14に示したインタリーブ・ブロックに係
るデ・インタリーブのタイミングを示すタイミングチャ
ートである。
【図16】従来のインタリーブ/デ・インタリーブ回路
の構成の一例を示すブロック図である。
【図17】図16に示したインタリーブ/デ・インタリ
ーブ回路におけるタイミングを示すタイミングチャート
である。
【図18】図14に示したインタリーブ・ブロックのメ
モリ構成とアドレスの例を示す図である。
【図19】従来のデ・インタリーブ回路と誤り率検出回
路の構成の一例を示すブロック図である。
【図20】従来の誤り率検出手段の構成の一例を示すブ
ロック図である。
【符号の説明】
11…速度変換器、13…トレリス符号化器、15…イ
ンタリーブ手段、17…タイミング発生器、21…デ・
インタリーブ手段、23…トレリス復号器、25…速度
変換器、27…誤り率検出手段、29…タイミング発生
器、131…たたみ込み符号化器、133…信号配置分
配器、231…非符号化ビット復号器、232…ビタビ
復号器、233…たたみ込み符号化器、271…遅延回
路、272…比較判定手段、273…たたみ込み符号化
器、274…ビタビ復号器、275…遅延回路、276
…比較判定手段、277…硬判定回路、278…遅延回
路、279…比較判定手段。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 FEC符号化方式が適用される伝送方式
    であって、 前記FEC符号化方式におけるFEC符号化後のシンボ
    ル列を順次、マトリクス状に配置してインタリーブ・ブ
    ロックを構成しインタリーブを施す際に、前記シンボル
    列を順次、当該インタリーブ・ブロックについて斜行し
    て配置していくことを特徴とする伝送方式。
  2. 【請求項2】 FEC符号化方式が適用される伝送方式
    であって、 送信側で、nout ビット単位で入力される入力シンボル
    列にnout からm0 への速度変換を行ってm0 ビット毎
    にFEC符号化を施し、このFEC符号化によって得ら
    れたシンボル列をns シンボル毎に区切ってインタリー
    ブ・ブロックを構成しインタリーブを施してインタリー
    ブ・シンボル列を送出し、 受信側では受信される前記インタリーブ・シンボル列に
    対応するデータ列に、デ・インタリーブ及びFEC復号
    を施して、1シンボル当りm0 ビットを含むFEC復号
    後のシンボル列を得た後、m0 からnout への速度変換
    を施してnoutビット単位で出力するときに、 前記ns とm0 とnout とを、ns とm0 との積がnou
    t で割り切れるように設定することを特徴とする伝送方
    式。
  3. 【請求項3】 前記インタリーブ・ブロックを構成しイ
    ンタリーブを施す際に、シンボル列を順次、当該インタ
    リーブ・ブロックについて斜行して配置していくことを
    特徴とする請求項2記載の伝送方式。
  4. 【請求項4】 FEC符号化方式が適用される符号化装
    置であって、 たたみ込み符号化変調方式或いはトレリス符号化変調方
    式による符号化を施すFEC符号化手段と、 このFEC符号化手段で符号化して得られたシンボル列
    を順次、斜行して配置してインタリーブ・ブロックを構
    成しインタリーブを施すインタリーブ手段とを有するこ
    とを特徴とする符号化装置。
  5. 【請求項5】 FEC符号化方式が適用される符号化装
    置であって、 nout ビット単位で入力される入力シンボル列の速度変
    換をnout からm0 へ行う速度変換手段と、 この速度変換手段から出力されるシンボル列のm0 ビッ
    ト毎にFEC符号化を施すFEC符号化手段と、 このFEC符号化手段から出力されるFEC符号化シン
    ボル列をns シンボル毎に区切ってインタリーブ・ブロ
    ックを構成し、このインタリーブ・ブロックを単位とし
    てインタリーブ・マトリックスを構成し、インタリーブ
    を施してインタリーブ・シンボル列を送出するインタリ
    ーブ手段とを有し、前記ns とm0 とnout が、それぞ
    れns とm0 との積がnout で割り切れるように設定さ
    れることを特徴とする符号化装置。
  6. 【請求項6】 前記インタリーブ手段は、インタリーブ
    ・ブロックを構成しインタリーブを施す際に、シンボル
    列を順次、当該インタリーブ・ブロックについて斜行し
    て配置していくことを特徴とする請求項5記載の符号化
    装置。
  7. 【請求項7】 FEC符号化方式におけるFEC符号化
    で得られたFEC符号化シンボル列を順次、斜行して配
    置してインタリーブ・ブロックを構成しインタリーブを
    施したインタリーブ・シンボル列を受信し復号する復号
    装置であって、 前記インタリーブ・シンボル列に対応するデータ列にデ
    ・インタリーブを施すデ・インタリーブ手段と、 このデ・インタリーブ手段の出力に対してFEC符号化
    方式における復号を施すFEC復号手段と、 前記デ・インタリーブ手段の出力とFEC復号手段の出
    力を入力してFEC復号の誤り率を検出すると共に、こ
    の検出された誤り率に対応して同期フラグを出力する誤
    り率検出手段とを有し、前記デ・インタリーブ手段は誤
    り率検出手段から出力される同期フラグが非同期状態を
    示すときには、デ・インタリーブのタイミングをずらし
    てインタリーブ・ブロックの同期を確立することを特徴
    とする復号装置。
  8. 【請求項8】 nout ビット単位で入力される入力シン
    ボル列にnout からm0 への速度変換を行ってm0 ビッ
    ト毎にFEC符号化を施し、このFEC符号化によって
    得られたシンボル列をns シンボル毎に区切ってインタ
    リーブ・ブロックを構成しインタリーブを施したインタ
    リーブ・シンボル列を受信し復号する復号装置であっ
    て、 前記インタリーブ・シンボル列に対応するデータ列にデ
    ・インタリーブを施すデ・インタリーブ手段と、 このデ・インタリーブ手段の出力にFEC復号を施して
    1シンボル当りm0 ビットを含むFEC復号シンボル列
    を得るFEC復号手段と、 このFEC復号手段の出力にm0 からnout への速度変
    換を施してnout ビット単位で出力する速度変換手段
    と、 前記デ・インタリーブ手段の出力とFEC復号手段の出
    力を入力してFEC復号の誤り率を検出すると共に、こ
    の検出された誤り率に対応して同期フラグを出力する誤
    り率検出手段とを有し、前記デ・インタリーブ手段は前
    記誤り率検出手段から出力される同期フラグが非同期状
    態を示すときには、デインタリーブのタイミングをずら
    してインタリーブ・ブロックの同期を確立すると共に、
    前記速度変換手段は同期確立に基づくインタリーブ・ブ
    ロック周期のタイミングによって速度変換を行い、かつ
    前記ns とm0 とnout が、それぞれns とm0 との積
    がnout で割り切れるように設定されることを特徴とす
    る復号装置。
  9. 【請求項9】 前記デ・インタリーブ手段は、FEC符
    号化手段で符号化して得られたシンボル列を順次、斜行
    して配置してインタリーブ・ブロックを構成しインタリ
    ーブが施されたインタリーブ・シンボル列に対応するデ
    ータ列にデ・インタリーブを施すことを特徴とする請求
    項8記載の復号装置。
  10. 【請求項10】 前記誤り率検出手段は、 前記FEC復号シンボルをビタビ復号して得られたビタ
    ビ復号ビットをたたみ込み符号化した符号化ビットの全
    部、またはその一部を出力するたたみ込み符号化回路
    と、 前記FEC復号シンボルを硬判定して硬判定符号化ビッ
    トを出力する硬判定回路と、 前記硬判定符号化ビットを前記ビタビ復号にかかる時間
    分だけ遅延させる遅延回路と、 この遅延回路から出力される硬判定符号化ビットと前記
    たたみ込み符号化回路から出力される符号化ビットの不
    一致数を計数して、その不一致頻度から誤り率を推定し
    て出力する比較判定手段とを有することを特徴とする請
    求項7又は8記載の復号装置。
  11. 【請求項11】 前記比較判定手段は、予め指定される
    値を閾値として、前記不一致頻度または推定された誤り
    率が、前記閾値を越えるか否かを判定して同期状態を示
    す同期フラグを出力することを特徴とする請求項10記
    載の復号装置。
  12. 【請求項12】 前記比較判定手段は、前記予め指定さ
    れる値として異なる2種類の閾値を用意し、非同期状態
    と同期状態によりこれら閾値を適宜切り換えることを特
    徴とする請求項11記載の復号装置。
  13. 【請求項13】 前記FEC復号手段は、内符号として
    のたたみ込み符号化変調方式或いはトレリス符号化変調
    方式と、外符号としてのブロック符号とを組み合わせた
    連接符号化に対するものであって、前記誤り率検出手段
    から出力された同期フラグを外側ブロック符号の消失フ
    ラグとして外側FEC復号の際に消失訂正を行うことを
    特徴とする請求項7又は8又は9又は10又は11又は
    12記載の復号装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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