JP2000244464A - デジタル通信装置 - Google Patents
デジタル通信装置Info
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- transmission
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- Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 1つまたは複数のブロックから構成されるフ
レームを通信するデジタル通信装置において、周期性ノ
イズが発生する伝送路を用いる場合、周期性ノイズの性
質を考慮に入れずに、符号のブロック長および誤り訂正
能力を設定することにより、符号の冗長度が過大とな
り、実効伝送速度が低くなるという課題があった。 【解決手段】 伝送路に発生する周期性ノイズのノイズ
周期ごとの誤りの連続発生個数Nを用いて、冗長ビット
のビット数BをNビットの誤り訂正能力を有するように
定め、周期性ノイズのノイズ周期Tと所与の伝送速度R
を用いて、ブロック長をBよりも大きくかつR×T以下
に定める。
レームを通信するデジタル通信装置において、周期性ノ
イズが発生する伝送路を用いる場合、周期性ノイズの性
質を考慮に入れずに、符号のブロック長および誤り訂正
能力を設定することにより、符号の冗長度が過大とな
り、実効伝送速度が低くなるという課題があった。 【解決手段】 伝送路に発生する周期性ノイズのノイズ
周期ごとの誤りの連続発生個数Nを用いて、冗長ビット
のビット数BをNビットの誤り訂正能力を有するように
定め、周期性ノイズのノイズ周期Tと所与の伝送速度R
を用いて、ブロック長をBよりも大きくかつR×T以下
に定める。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、1つまたは複数の
ブロックから構成されるフレームを通信するデジタル通
信装置、特に周期性ノイズが発生する伝送路を用いるデ
ジタル通信装置に関する。
ブロックから構成されるフレームを通信するデジタル通
信装置、特に周期性ノイズが発生する伝送路を用いるデ
ジタル通信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】今日、1つまたは複数のブロックから構
成されるフレームを通信するデジタル通信装置において
は、伝送誤りを低減させる目的で、各ブロックに冗長ビ
ットを付加し、誤り訂正を行うことは、広く用いられて
いる。一般に、ブロック長および冗長ビットを長く取れ
ば、信頼度は高まるが、ハードウェア構成は複雑にな
る。ノイズがどのタイミングで発生するか推測の困難な
一般の伝送路を用いる場合、信頼度とハードウェア構成
の複雑度とのトレードオフにより、ブロック長が定めら
れている。この従来の方法を電灯線などの周期性ノイズ
を生ずる伝送路に適用する場合、周期性ノイズの性質に
対する符号ブロック長の設定方法と、伝送効率の関係が
明らかにされていないため、不適切な設定が原因で、符
号の冗長度が過大となり、実効伝送速度が低くなってし
まう場合がある。
成されるフレームを通信するデジタル通信装置において
は、伝送誤りを低減させる目的で、各ブロックに冗長ビ
ットを付加し、誤り訂正を行うことは、広く用いられて
いる。一般に、ブロック長および冗長ビットを長く取れ
ば、信頼度は高まるが、ハードウェア構成は複雑にな
る。ノイズがどのタイミングで発生するか推測の困難な
一般の伝送路を用いる場合、信頼度とハードウェア構成
の複雑度とのトレードオフにより、ブロック長が定めら
れている。この従来の方法を電灯線などの周期性ノイズ
を生ずる伝送路に適用する場合、周期性ノイズの性質に
対する符号ブロック長の設定方法と、伝送効率の関係が
明らかにされていないため、不適切な設定が原因で、符
号の冗長度が過大となり、実効伝送速度が低くなってし
まう場合がある。
【0003】その状況を図6を用いて説明する。図6
は、電灯線デジタル通信システムにおいて、(81,5
3)BCH符号を用いた場合のタイミング図である。ここ
で(x,y)BCH符号は、符号長x、情報長yのBCH符号
のことである。図6(a)は電力波形を表す。図6
(b)は電力の半周期に同期したノイズを表す。図6
(c)は、いくつかの符号ブロックから構成されるフレ
ームが送信されたときに、周期性ノイズによって誤りが
発生する様子を表す(網がけ部分が誤りである)。図6
(d)は、図6(c)と異なるタイミングでフレームが
送信された場合の誤り発生の様子を表す。ただし、電力
波形の周波数は60ヘルツ、伝送速度はR=9600b
psである。そして電力波形の半周期T=1/120秒
ごとに、時間幅0.2ミリ秒の周期性ノイズが発生して
いるとする。
は、電灯線デジタル通信システムにおいて、(81,5
3)BCH符号を用いた場合のタイミング図である。ここ
で(x,y)BCH符号は、符号長x、情報長yのBCH符号
のことである。図6(a)は電力波形を表す。図6
(b)は電力の半周期に同期したノイズを表す。図6
(c)は、いくつかの符号ブロックから構成されるフレ
ームが送信されたときに、周期性ノイズによって誤りが
発生する様子を表す(網がけ部分が誤りである)。図6
(d)は、図6(c)と異なるタイミングでフレームが
送信された場合の誤り発生の様子を表す。ただし、電力
波形の周波数は60ヘルツ、伝送速度はR=9600b
psである。そして電力波形の半周期T=1/120秒
ごとに、時間幅0.2ミリ秒の周期性ノイズが発生して
いるとする。
【0004】この周期性ノイズに起因するデータの連続
誤りは高々3ビットである。1ビットの時間幅は1/R
=0.104…≒0.1ミリ秒であるから、図3に示す
ように0.2ミリ秒のノイズがいかなるタイミングで発
生しても、ノイズに侵されるデータは連続で最大3ビッ
トまでである(網がけ部分がノイズの影響を受ける)。
図6では最悪の場合を仮定して、常に3ビット誤るもの
として示している。
誤りは高々3ビットである。1ビットの時間幅は1/R
=0.104…≒0.1ミリ秒であるから、図3に示す
ように0.2ミリ秒のノイズがいかなるタイミングで発
生しても、ノイズに侵されるデータは連続で最大3ビッ
トまでである(網がけ部分がノイズの影響を受ける)。
図6では最悪の場合を仮定して、常に3ビット誤るもの
として示している。
【0005】3ビットの連続誤りは、R×T=9600/
120=80ビットの周期で規則的に発生している。そ
して符号1ブロックに含まれる誤り個数は3ビット、ま
たは4ビットであるが、ここで用いられている(81,
53)BCH符号は4ビットの訂正能力を有するので、図
6のケースで発生しているすべての誤りを訂正すること
ができる。
120=80ビットの周期で規則的に発生している。そ
して符号1ブロックに含まれる誤り個数は3ビット、ま
たは4ビットであるが、ここで用いられている(81,
53)BCH符号は4ビットの訂正能力を有するので、図
6のケースで発生しているすべての誤りを訂正すること
ができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】(81,53)BCH符
号のエンコーディングを行う際、53ビットの情報が8
1ビットの符号に変換される。よって、電灯線上の伝送
速度はR=9600bpsであるが、実効伝送速度は9
600×(53/81)=6281bpsである。つま
り訂正能力4を得るために81−53=28ビットの冗
長が必要とされており、その分、実効伝送速度が低下し
ている。
号のエンコーディングを行う際、53ビットの情報が8
1ビットの符号に変換される。よって、電灯線上の伝送
速度はR=9600bpsであるが、実効伝送速度は9
600×(53/81)=6281bpsである。つま
り訂正能力4を得るために81−53=28ビットの冗
長が必要とされており、その分、実効伝送速度が低下し
ている。
【0007】訂正能力が高い符号は冗長度が高く、それ
だけ実効伝送速度が低くなるので、伝送効率の面では訂
正能力の低い符号の方が望ましい。しかし図6のケース
では、4ビットの誤りを含むブロックがわずかに存在す
るために、訂正能力4の符号を用いねばならない状況に
陥っている。この問題は、ノイズの発生周期を考慮せ
ず、符号のブロック長が、誤りの発生周期80ビットよ
りも長く設定されているところに原因がある。
だけ実効伝送速度が低くなるので、伝送効率の面では訂
正能力の低い符号の方が望ましい。しかし図6のケース
では、4ビットの誤りを含むブロックがわずかに存在す
るために、訂正能力4の符号を用いねばならない状況に
陥っている。この問題は、ノイズの発生周期を考慮せ
ず、符号のブロック長が、誤りの発生周期80ビットよ
りも長く設定されているところに原因がある。
【0008】本発明が解決しようとする課題は、周期性
ノイズの性質に応じて符号のブロック長、および訂正能
力を適切に設定することにより、最小限の冗長度で伝送
信頼性を確保し、実効伝送速度を最大限に実現するデジ
タル通信装置を提供することである。
ノイズの性質に応じて符号のブロック長、および訂正能
力を適切に設定することにより、最小限の冗長度で伝送
信頼性を確保し、実効伝送速度を最大限に実現するデジ
タル通信装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、符号化を
行うエンコーダと前記エンコーダの出力する符号データ
を伝送路に送信するための変調器と伝送路から受信した
変調信号を復調する復調器と復号化を行うためのデコー
ダを備え、1つまたは複数のブロックから構成されるフ
レームを通信するデジタル通信装置であって、前記エン
コーダは、伝送路に発生する周期性ノイズのノイズ周期
ごとの誤りの連続発生個数Nを用いて、冗長ビットのビ
ット数BをNビットの誤り訂正能力を有するように定
め、周期性ノイズのノイズ周期Tと所与の伝送速度Rを
用いて、ブロック長がBよりも大きくかつR×T以下に
定められたブロックを符号化する。
行うエンコーダと前記エンコーダの出力する符号データ
を伝送路に送信するための変調器と伝送路から受信した
変調信号を復調する復調器と復号化を行うためのデコー
ダを備え、1つまたは複数のブロックから構成されるフ
レームを通信するデジタル通信装置であって、前記エン
コーダは、伝送路に発生する周期性ノイズのノイズ周期
ごとの誤りの連続発生個数Nを用いて、冗長ビットのビ
ット数BをNビットの誤り訂正能力を有するように定
め、周期性ノイズのノイズ周期Tと所与の伝送速度Rを
用いて、ブロック長がBよりも大きくかつR×T以下に
定められたブロックを符号化する。
【0010】第2の発明は、符号化を行うエンコーダと
前記エンコーダの出力する符号データを伝送路に送信す
るための変調器と伝送路から受信した変調信号を復調す
る復調器と復号化を行うためのデコーダを備え、異なる
周期の周期性ノイズが発生する複数の伝送路のうち、い
ずれか1つの伝送路を用いる、1つまたは複数のブロッ
クから構成されるフレームを通信するデジタル通信装置
であって、前記エンコーダは、前記複数の伝送路の周期
性ノイズのノイズ周期が最小となる伝送路のノイズ周期
ごとの誤りの連続発生個数Nを用いて、冗長ビットのビ
ット数BをNビットの誤り訂正能力を有するように定
め、前記ノイズ周期が最小となる伝送路のノイズ周期T
mと所与の伝送速度Rを用いて、ブロック長がBよりも
大きくかつR×Tm以下に定められたブロックを符号化
する。
前記エンコーダの出力する符号データを伝送路に送信す
るための変調器と伝送路から受信した変調信号を復調す
る復調器と復号化を行うためのデコーダを備え、異なる
周期の周期性ノイズが発生する複数の伝送路のうち、い
ずれか1つの伝送路を用いる、1つまたは複数のブロッ
クから構成されるフレームを通信するデジタル通信装置
であって、前記エンコーダは、前記複数の伝送路の周期
性ノイズのノイズ周期が最小となる伝送路のノイズ周期
ごとの誤りの連続発生個数Nを用いて、冗長ビットのビ
ット数BをNビットの誤り訂正能力を有するように定
め、前記ノイズ周期が最小となる伝送路のノイズ周期T
mと所与の伝送速度Rを用いて、ブロック長がBよりも
大きくかつR×Tm以下に定められたブロックを符号化
する。
【0011】第3の発明は、符号化を行うエンコーダと
前記エンコーダの出力する符号データを伝送路に送信す
るための変調器と伝送路から受信した変調信号を復調す
る復調器と復号化を行うためのデコーダを備え、1つま
たは複数のブロックから構成されるフレームを通信し、
あらかじめ定めた複数の伝送速度Rnの中から1つを選
択し、さらに切替可能であるデジタル通信装置であっ
て、前記エンコーダは、伝送路に発生する周期性ノイズ
のノイズ周期ごとの誤りの連続発生個数Nを用いて、冗
長ビットのビット数BをNビットの誤り訂正能力を有す
るように定め、周期性ノイズのノイズ周期Tとその時点
で選択されている伝送速度Rnを用いて、ブロック長を
常にBよりも大きくかつRn×T以下に定めて、ブロッ
クを符号化する。
前記エンコーダの出力する符号データを伝送路に送信す
るための変調器と伝送路から受信した変調信号を復調す
る復調器と復号化を行うためのデコーダを備え、1つま
たは複数のブロックから構成されるフレームを通信し、
あらかじめ定めた複数の伝送速度Rnの中から1つを選
択し、さらに切替可能であるデジタル通信装置であっ
て、前記エンコーダは、伝送路に発生する周期性ノイズ
のノイズ周期ごとの誤りの連続発生個数Nを用いて、冗
長ビットのビット数BをNビットの誤り訂正能力を有す
るように定め、周期性ノイズのノイズ周期Tとその時点
で選択されている伝送速度Rnを用いて、ブロック長を
常にBよりも大きくかつRn×T以下に定めて、ブロッ
クを符号化する。
【0012】
【発明の実施の形態】(実施の形態1)周期性ノイズの
発生する伝送路として、例えば、電灯線が上げられる。
電灯線の電力波形の周波数をfヘルツとすると、電力波
形の半周期T=1/(2×f)秒ごとに周期性ノイズが
発生する。
発生する伝送路として、例えば、電灯線が上げられる。
電灯線の電力波形の周波数をfヘルツとすると、電力波
形の半周期T=1/(2×f)秒ごとに周期性ノイズが
発生する。
【0013】本実施の形態では、電力波形の周波数が6
0ヘルツの電灯線を用い、伝送速度R=9600bps
の場合について述べる。図1は、電灯線を用いてデジタ
ル通信を行う、本実施の形態のデジタル通信装置のブロ
ック図である。11はデータ入力端子、12は(80,
59)BCH符号化を行うためのエンコーダ、13は符
号データを電灯線に送信するための変調器、14は10
0ボルト用コンセント端子、15は電力波形の周波数が
60ヘルツの電灯線、16は100ボルト用コンセント
端子、17は電灯線から受信した変調信号を復調する復
調器、18は(80,59)BCH復号化を行うための
デコーダ、19はデータ出力端子である。データはデー
タ入力端子11を用いて入力され、エンコーダ12によ
り、BCH符号化を行う。変調器13で符号化されたデ
ータを変調の上、電灯線15に送信する。送信されたデ
ータは復調器17で復調、受信され、デコーダ18で
(80,59)BCH復号化を行ない、データ出力端子
19でデータを出力する。
0ヘルツの電灯線を用い、伝送速度R=9600bps
の場合について述べる。図1は、電灯線を用いてデジタ
ル通信を行う、本実施の形態のデジタル通信装置のブロ
ック図である。11はデータ入力端子、12は(80,
59)BCH符号化を行うためのエンコーダ、13は符
号データを電灯線に送信するための変調器、14は10
0ボルト用コンセント端子、15は電力波形の周波数が
60ヘルツの電灯線、16は100ボルト用コンセント
端子、17は電灯線から受信した変調信号を復調する復
調器、18は(80,59)BCH復号化を行うための
デコーダ、19はデータ出力端子である。データはデー
タ入力端子11を用いて入力され、エンコーダ12によ
り、BCH符号化を行う。変調器13で符号化されたデ
ータを変調の上、電灯線15に送信する。送信されたデ
ータは復調器17で復調、受信され、デコーダ18で
(80,59)BCH復号化を行ない、データ出力端子
19でデータを出力する。
【0014】図2に本実施の形態のタイミング図を示
す。図2(a)は電力波形を表す。図2(b)は電力の
半周期に同期したノイズを表す。図2(c)および
(d)は、それぞれ送信タイミングの異なるフレームに
おいて、周期性ノイズによって誤りが発生する様子を表
す(網がけ部分が誤りである)。ここでは、電力波形の
半周期T=1/120秒ごとに、時間幅0.2ミリ秒の
周期性ノイズが発生しているとする。この時間幅は、観
測によって推定する。すると、1ビットの時間幅は1/
R=0.104…≒0.1ミリ秒であるから、図3に示
すように0.2ミリ秒のノイズがいかなるタイミングで
発生しても、ノイズに侵されるデータは連続で最大3ビ
ットまでである(網がけ部分がノイズの影響を受け
る)。そこで、ノイズ周期ごとの誤りの連続発生個数N
を3ビットとする。図2では最悪の場合を仮定して、常
に3ビット誤るものとして示している。
す。図2(a)は電力波形を表す。図2(b)は電力の
半周期に同期したノイズを表す。図2(c)および
(d)は、それぞれ送信タイミングの異なるフレームに
おいて、周期性ノイズによって誤りが発生する様子を表
す(網がけ部分が誤りである)。ここでは、電力波形の
半周期T=1/120秒ごとに、時間幅0.2ミリ秒の
周期性ノイズが発生しているとする。この時間幅は、観
測によって推定する。すると、1ビットの時間幅は1/
R=0.104…≒0.1ミリ秒であるから、図3に示
すように0.2ミリ秒のノイズがいかなるタイミングで
発生しても、ノイズに侵されるデータは連続で最大3ビ
ットまでである(網がけ部分がノイズの影響を受け
る)。そこで、ノイズ周期ごとの誤りの連続発生個数N
を3ビットとする。図2では最悪の場合を仮定して、常
に3ビット誤るものとして示している。
【0015】この誤りを訂正するために、3ビットの誤
り訂正能力を持つ符号を用いる。3ビットの誤り訂正能
力を持つ符号とは、その符号1ブロック内の任意の位置
の3つの誤りビットを訂正する符号を意味する。そして
符号1ブロックの時間幅をノイズ周期と等しくなるよう
設定する。具体的には、基本符号長127ビットのBC
H符号を用いると、3ビットの誤り訂正能力を持つに
は、21ビットの冗長ビットが必要となる。BCH符号
および冗長ビットの求め方に関しては、文献Man Y
oung Rhee,"ErrorCorrecting
CodingTheory",McGrow−Hil
lにて開示されている。図1(c)(d)に示すよう
に、ブロックの送信タイミングと周期性ノイズの発生タ
イミングがいかなるずれ方をしていようとも、1ブロッ
クあたりの誤りは3ビット以下となる。従って、3ビッ
トの訂正能力を有する符号によって、上記の周期性ノイ
ズによる誤りはすべて訂正することができる。
り訂正能力を持つ符号を用いる。3ビットの誤り訂正能
力を持つ符号とは、その符号1ブロック内の任意の位置
の3つの誤りビットを訂正する符号を意味する。そして
符号1ブロックの時間幅をノイズ周期と等しくなるよう
設定する。具体的には、基本符号長127ビットのBC
H符号を用いると、3ビットの誤り訂正能力を持つに
は、21ビットの冗長ビットが必要となる。BCH符号
および冗長ビットの求め方に関しては、文献Man Y
oung Rhee,"ErrorCorrecting
CodingTheory",McGrow−Hil
lにて開示されている。図1(c)(d)に示すよう
に、ブロックの送信タイミングと周期性ノイズの発生タ
イミングがいかなるずれ方をしていようとも、1ブロッ
クあたりの誤りは3ビット以下となる。従って、3ビッ
トの訂正能力を有する符号によって、上記の周期性ノイ
ズによる誤りはすべて訂正することができる。
【0016】次に、ブロック長LをR×Tによって、ブ
ロック長L=80に定める。従って、(127,10
6)BCH符号を短縮化した、ブロック長L=80ビッ
ト、情報ビット数59ビット、冗長ビット数B=21ビ
ットの(80,59)BCH符号を用いて、エンコード
を行ない、受信側では、デコードする。ここで(x,
y)BCH符号は、符号長x、情報長yのBCH符号で
ある。上記のように、59ビットの情報が80ビットの
符号に変換された後、R=9600bpsで変調されて
電灯線上に送信される。よって、実効伝送速度は960
0×(59/80)=7080bpsとなる。
ロック長L=80に定める。従って、(127,10
6)BCH符号を短縮化した、ブロック長L=80ビッ
ト、情報ビット数59ビット、冗長ビット数B=21ビ
ットの(80,59)BCH符号を用いて、エンコード
を行ない、受信側では、デコードする。ここで(x,
y)BCH符号は、符号長x、情報長yのBCH符号で
ある。上記のように、59ビットの情報が80ビットの
符号に変換された後、R=9600bpsで変調されて
電灯線上に送信される。よって、実効伝送速度は960
0×(59/80)=7080bpsとなる。
【0017】本実施の形態では、電力波形の周波数が6
0ヘルツの場合について述べたが、電力波形の周波数が
いずれの電灯線でも同様である。伝送速度も9600b
psとしたが、いずれでもよい。また、変復調に用いる
符号化方式として、BCH符号を用いたが、誤り訂正能
力を有する符号化方式であれば、いずれでもよい。ま
た、周期性ノイズの発生する伝送路の代表例として、電
灯線を用いて説明したが、これに限定されるものではな
い。
0ヘルツの場合について述べたが、電力波形の周波数が
いずれの電灯線でも同様である。伝送速度も9600b
psとしたが、いずれでもよい。また、変復調に用いる
符号化方式として、BCH符号を用いたが、誤り訂正能
力を有する符号化方式であれば、いずれでもよい。ま
た、周期性ノイズの発生する伝送路の代表例として、電
灯線を用いて説明したが、これに限定されるものではな
い。
【0018】本実施の形態では、ブロック長を80ビッ
トとしたが、ノイズ周期ごとの連続発生する誤りを訂正
する能力を有する冗長ビットより長ければいずれでもよ
い。より好適には、伝送速度Rと周期性ノイズのノイズ
周期Tを用いて、本実施の形態に示すように、R×Tを
超えない最大の整数とするのが、実効伝送速度が最も大
きくなるので、好ましい。なお、RとTの値によって
は、R×Tが整数とは限らない。
トとしたが、ノイズ周期ごとの連続発生する誤りを訂正
する能力を有する冗長ビットより長ければいずれでもよ
い。より好適には、伝送速度Rと周期性ノイズのノイズ
周期Tを用いて、本実施の形態に示すように、R×Tを
超えない最大の整数とするのが、実効伝送速度が最も大
きくなるので、好ましい。なお、RとTの値によって
は、R×Tが整数とは限らない。
【0019】なお、ブロック長をR×Tよりもある程度
大きくした場合、1つのブロックの送信途中でノイズが
複数のタイミングで周期的に発生する。従って、1つの
ブロックあたりの誤りビット数は、ブロック長をR×T
を超えない最大の整数とした場合に比べて、多くなる。
従って、上記の誤りを訂正するための冗長ビットが長く
なるので、実効伝送速度は、ブロック長をR×Tを超え
ない最大の整数とした場合に比べて、小さくなる。
大きくした場合、1つのブロックの送信途中でノイズが
複数のタイミングで周期的に発生する。従って、1つの
ブロックあたりの誤りビット数は、ブロック長をR×T
を超えない最大の整数とした場合に比べて、多くなる。
従って、上記の誤りを訂正するための冗長ビットが長く
なるので、実効伝送速度は、ブロック長をR×Tを超え
ない最大の整数とした場合に比べて、小さくなる。
【0020】例えば、本実施の形態のように、伝送速度
9600bps、周期性ノイズのノイズ周期を1/12
0秒とした場合に、ブロック長を81ビットとすると、
誤り訂正能力が4である符号が必要であり、冗長ビット
数は28ビットとなり、実効伝送速度は9600×(5
3/81)≒6281bpsとなり、本実施の形態のブ
ロック長80ビットの場合の実効伝送速度7080bp
sよりも小さい。同様に、L=82ビットでは誤り訂正
能力5が必要であり実効伝送速度は約5502bps、
L=83ビットでは誤り訂正能力6が必要であり実効伝
送速度は約4742bps、Lが84以上127以下の
範囲では、必要な訂正能力は6のままであり、ブロック
長を上げるに従って少しずつ実効伝送速度は改善され、
L=127ビットの場合が最大であるが、この場合でも
実効伝送速度は6425bpsである。
9600bps、周期性ノイズのノイズ周期を1/12
0秒とした場合に、ブロック長を81ビットとすると、
誤り訂正能力が4である符号が必要であり、冗長ビット
数は28ビットとなり、実効伝送速度は9600×(5
3/81)≒6281bpsとなり、本実施の形態のブ
ロック長80ビットの場合の実効伝送速度7080bp
sよりも小さい。同様に、L=82ビットでは誤り訂正
能力5が必要であり実効伝送速度は約5502bps、
L=83ビットでは誤り訂正能力6が必要であり実効伝
送速度は約4742bps、Lが84以上127以下の
範囲では、必要な訂正能力は6のままであり、ブロック
長を上げるに従って少しずつ実効伝送速度は改善され、
L=127ビットの場合が最大であるが、この場合でも
実効伝送速度は6425bpsである。
【0021】ブロック長が長くなれば、それを通信する
ための装置は、一般に複雑になる。従って、簡便な装置
構成で、誤り訂正の信頼度が高く、最も高い実効伝送速
度を得られるものは、R×Tを超えない最大の整数をブ
ロック長とした場合である。
ための装置は、一般に複雑になる。従って、簡便な装置
構成で、誤り訂正の信頼度が高く、最も高い実効伝送速
度を得られるものは、R×Tを超えない最大の整数をブ
ロック長とした場合である。
【0022】(実施の形態2)本実施の形態では、電力
波形の周波数が60ヘルツの電灯線または50ヘルツの
電灯線のいずれかを用い、伝送速度R=9600bps
の場合について述べる。
波形の周波数が60ヘルツの電灯線または50ヘルツの
電灯線のいずれかを用い、伝送速度R=9600bps
の場合について述べる。
【0023】電力波形の周波数50ヘルツの場合のノイ
ズ周期T=1/100秒、電力波形の周波数60ヘルツ
の場合はノイズ周期T=1/120秒であるので、その
最も小さい1/120を用いる。ノイズ時間幅はどちら
の電力周期においても観測により0.2ミリ秒であると
推測し定める。伝送速度はR=9600bpsであるの
で、周期ノイズに起因するデータの連続誤りは高々3ビ
ットとなる。従って、第1の実施の形態と同様に、ノイ
ズ周期1/120を用いて、冗長ビット21ビット、ブ
ロック長を80ビットとし、(80,59)BCH符号
を用いる。具体的には、第1の実施の形態と同様なので
省略する。
ズ周期T=1/100秒、電力波形の周波数60ヘルツ
の場合はノイズ周期T=1/120秒であるので、その
最も小さい1/120を用いる。ノイズ時間幅はどちら
の電力周期においても観測により0.2ミリ秒であると
推測し定める。伝送速度はR=9600bpsであるの
で、周期ノイズに起因するデータの連続誤りは高々3ビ
ットとなる。従って、第1の実施の形態と同様に、ノイ
ズ周期1/120を用いて、冗長ビット21ビット、ブ
ロック長を80ビットとし、(80,59)BCH符号
を用いる。具体的には、第1の実施の形態と同様なので
省略する。
【0024】次に、(80,59)BCH符号を50ヘ
ルツ電灯線で用いる場合の実施の形態を示す。図4は、
この場合のタイミング図である。図4(a)は50ヘル
ツの電力波形を表し、図4(b)は電力の半周期に同期
したノイズを表す。図4(c)、(d)に示すように、
ブロックの送信タイミングと周期性ノイズの発生タイミ
ングがいかなるずれ方をしていようとも、1ブロックあ
たりの誤りは3ビット以下となる。従って、3ビットの
訂正能力を有する(80,59)BCH符号によって、
上記の周期性ノイズによる誤りはすべて訂正することが
できる。同様に、電力波形の周波数が60ヘルツよりも
小さい、すなわち、ノイズ周期の大きい電灯線を用いて
も、ブロック長を80ビットとすれば、1ブロックの送
信中に発生する誤りビット数は、高々3ビットとなるの
で、(80,59)BCH符号を用いても、誤りはすべ
て訂正でき、実効伝送速度は変わらない。また、60ヘ
ルツの場合に用いるエンコーダおよびデコーダその他の
装置および符号の方式は、そのまま用いることができる
ので、周期性ノイズが発生する複数の伝送路に対して、
そのまま適用可能である。
ルツ電灯線で用いる場合の実施の形態を示す。図4は、
この場合のタイミング図である。図4(a)は50ヘル
ツの電力波形を表し、図4(b)は電力の半周期に同期
したノイズを表す。図4(c)、(d)に示すように、
ブロックの送信タイミングと周期性ノイズの発生タイミ
ングがいかなるずれ方をしていようとも、1ブロックあ
たりの誤りは3ビット以下となる。従って、3ビットの
訂正能力を有する(80,59)BCH符号によって、
上記の周期性ノイズによる誤りはすべて訂正することが
できる。同様に、電力波形の周波数が60ヘルツよりも
小さい、すなわち、ノイズ周期の大きい電灯線を用いて
も、ブロック長を80ビットとすれば、1ブロックの送
信中に発生する誤りビット数は、高々3ビットとなるの
で、(80,59)BCH符号を用いても、誤りはすべ
て訂正でき、実効伝送速度は変わらない。また、60ヘ
ルツの場合に用いるエンコーダおよびデコーダその他の
装置および符号の方式は、そのまま用いることができる
ので、周期性ノイズが発生する複数の伝送路に対して、
そのまま適用可能である。
【0025】本実施の形態では、電力波形の周波数が6
0ヘルツ以下の複数の電灯線を用いたが、電力波形の周
波数がいずれのものでも同様に実施できる。また、電灯
線に限定されるものではなく、周期性ノイズの発生する
伝送路であれば、いずれでもよく、伝送速度も9600
bpsに限定されるものでもない。また、変復調に用い
る符号化方式として、BCH符号を用いたが、誤り訂正
能力を有する符号化方式であれば、いずれでもよい。
0ヘルツ以下の複数の電灯線を用いたが、電力波形の周
波数がいずれのものでも同様に実施できる。また、電灯
線に限定されるものではなく、周期性ノイズの発生する
伝送路であれば、いずれでもよく、伝送速度も9600
bpsに限定されるものでもない。また、変復調に用い
る符号化方式として、BCH符号を用いたが、誤り訂正
能力を有する符号化方式であれば、いずれでもよい。
【0026】また、ブロック長は、ノイズ周期ごとの連
続発生する誤りを訂正する能力を有する冗長ビット数よ
りも長ければ、伝送速度Rと最小のノイズ周期Tmとす
るとき、R×Tm以下の整数であれば、いずれでもよ
く、R×Tmを超えない最大の整数を用いるのが好まし
いのは、第1の実施の形態と同様である。
続発生する誤りを訂正する能力を有する冗長ビット数よ
りも長ければ、伝送速度Rと最小のノイズ周期Tmとす
るとき、R×Tm以下の整数であれば、いずれでもよ
く、R×Tmを超えない最大の整数を用いるのが好まし
いのは、第1の実施の形態と同様である。
【0027】(実施の形態3)図7は本実施の形態のエ
ンコーダおよびデコーダのブロック図である。71は入
力されるデータ系列に対し、冗長系列を算出する冗長算
出部、72は入力されるデータ系列と冗長系列のうち、
データ系列入力中はデータ系列を出力し、データ系列入
力が終了した時点から冗長系列を出力するスイッチ、7
3は入力される切替信号に対し、ブロック長パラメータ
を出力する変換テーブル、74は入力されるブロック長
パラメータに応じた符号化を行うための制御信号を出力
する制御部、75は誤り系列の計算が行われる間、受信
した符号系列を蓄積するバッファ、76は受信した符号
系列から、誤り系列を算出する誤り算出部、77は符号
系列と誤り系列の排他的論理和を取り、符号系列を訂正
した結果を復号系列として出力する加算器、78は入力
される切替信号に対し、ブロック長パラメータを出力す
る変換テーブル、79は入力されるブロック長パラメー
タに応じた復号を行うための制御信号を出力する制御部
である。
ンコーダおよびデコーダのブロック図である。71は入
力されるデータ系列に対し、冗長系列を算出する冗長算
出部、72は入力されるデータ系列と冗長系列のうち、
データ系列入力中はデータ系列を出力し、データ系列入
力が終了した時点から冗長系列を出力するスイッチ、7
3は入力される切替信号に対し、ブロック長パラメータ
を出力する変換テーブル、74は入力されるブロック長
パラメータに応じた符号化を行うための制御信号を出力
する制御部、75は誤り系列の計算が行われる間、受信
した符号系列を蓄積するバッファ、76は受信した符号
系列から、誤り系列を算出する誤り算出部、77は符号
系列と誤り系列の排他的論理和を取り、符号系列を訂正
した結果を復号系列として出力する加算器、78は入力
される切替信号に対し、ブロック長パラメータを出力す
る変換テーブル、79は入力されるブロック長パラメー
タに応じた復号を行うための制御信号を出力する制御部
である。
【0028】本実施の形態は、電力波形の周波数が60
ヘルツの電灯線を用い、2種類の伝送速度R1=900
0bpsとR2=9600bpsのうち、1つを選択可
能になっている。R1に対しては(75,54)BCH
符号を用い、R2に対しては(80,59)BCH符号
を用いる。このブロック長および冗長ビットの定め方
は、第1の実施の形態と同様なので、省略する。図5
は、(75,54)BCH符号を電力波形の周波数が6
0ヘルツの電灯線で用いる場合のタイミング図である。
図5(a)は60ヘルツの電力波形を表し、図5(b)
は電力の半周期に同期したノイズを表す。図5(c)、
(d)に示すように、ブロックの送信タイミングと周期
性ノイズの発生タイミングがいかなるずれ方をしていよ
うとも、1ブロックあたりの誤りは3ビット以下とな
る。従って、3ビットの訂正能力を有する(75,5
4)BCH符号によって、上記の周期性ノイズによる誤
りはすべて訂正することができる。
ヘルツの電灯線を用い、2種類の伝送速度R1=900
0bpsとR2=9600bpsのうち、1つを選択可
能になっている。R1に対しては(75,54)BCH
符号を用い、R2に対しては(80,59)BCH符号
を用いる。このブロック長および冗長ビットの定め方
は、第1の実施の形態と同様なので、省略する。図5
は、(75,54)BCH符号を電力波形の周波数が6
0ヘルツの電灯線で用いる場合のタイミング図である。
図5(a)は60ヘルツの電力波形を表し、図5(b)
は電力の半周期に同期したノイズを表す。図5(c)、
(d)に示すように、ブロックの送信タイミングと周期
性ノイズの発生タイミングがいかなるずれ方をしていよ
うとも、1ブロックあたりの誤りは3ビット以下とな
る。従って、3ビットの訂正能力を有する(75,5
4)BCH符号によって、上記の周期性ノイズによる誤
りはすべて訂正することができる。
【0029】変換テーブル73は、伝送速度と用いるブ
ロック長パラメータを組として保持している。例えば、
R1に対しては75、R2に対しては80を組としてい
る。伝送速度が切替られた場合、エンコーダおよびデコ
ーダの外部から切替信号として入力される。これは、例
えば、切替スイッチ等により、ユーザの入力として与え
られる。切替信号が入力されると、変換テーブル73、
78は、切替信号によって指定される伝送速度に対応す
るブロック長パラメータを出力する。すなわち、指定さ
れた伝送速度がR1の場合ブロック長パラメータ値75
が出力され、指定された伝送速度がR2の場合ブロック
長パラメータ値80が出力される。そして制御部74、
79がブロック長パラメータに応じた制御を行う。エン
コーダは制御部74の制御信号に従って次の動作を行
う。ブロック長パラメータ値75の場合は、入力された
54ビットのデータ系列に対して21ビットの冗長系列
を計算し、データ系列の後に冗長系列を追加し、符号系
列75ビットとして出力する。ブロック長パラメータ値
80の場合は、入力された59ビットのデータ系列に対
し21ビットの冗長系列を計算し、データ系列の後に冗
長系列を追加し、符号系列80ビットとして出力する。
デコーダは制御部79の制御信号に従って次の動作を行
う。ブロック長パラメータ値75の場合は、入力された
符号系列75ビットのうち、データ系列部分54ビット
を訂正し復号系列として出力する。ブロック長パラメー
タ値80の場合は、入力された符号系列80ビットのう
ち、データ系列部分59ビットを訂正し復号系列として
出力する。
ロック長パラメータを組として保持している。例えば、
R1に対しては75、R2に対しては80を組としてい
る。伝送速度が切替られた場合、エンコーダおよびデコ
ーダの外部から切替信号として入力される。これは、例
えば、切替スイッチ等により、ユーザの入力として与え
られる。切替信号が入力されると、変換テーブル73、
78は、切替信号によって指定される伝送速度に対応す
るブロック長パラメータを出力する。すなわち、指定さ
れた伝送速度がR1の場合ブロック長パラメータ値75
が出力され、指定された伝送速度がR2の場合ブロック
長パラメータ値80が出力される。そして制御部74、
79がブロック長パラメータに応じた制御を行う。エン
コーダは制御部74の制御信号に従って次の動作を行
う。ブロック長パラメータ値75の場合は、入力された
54ビットのデータ系列に対して21ビットの冗長系列
を計算し、データ系列の後に冗長系列を追加し、符号系
列75ビットとして出力する。ブロック長パラメータ値
80の場合は、入力された59ビットのデータ系列に対
し21ビットの冗長系列を計算し、データ系列の後に冗
長系列を追加し、符号系列80ビットとして出力する。
デコーダは制御部79の制御信号に従って次の動作を行
う。ブロック長パラメータ値75の場合は、入力された
符号系列75ビットのうち、データ系列部分54ビット
を訂正し復号系列として出力する。ブロック長パラメー
タ値80の場合は、入力された符号系列80ビットのう
ち、データ系列部分59ビットを訂正し復号系列として
出力する。
【0030】本実施の形態では、伝送速度を9000b
psと9600bpsとしたが、いずれの伝送速度でも
よく、切替うる伝送速度が3以上でも同様に構成すれば
よい。
psと9600bpsとしたが、いずれの伝送速度でも
よく、切替うる伝送速度が3以上でも同様に構成すれば
よい。
【0031】また、電力波形の周波数が60ヘルツの電
灯線を用いたが、電力波形の周波数がいずれのものでも
同様に実施できる。また、電灯線に限定されるものでは
なく、周期性ノイズの発生する伝送路であれば、いずれ
でもよい。また、変復調に用いる符号化方式として、B
CH符号を用いたが、誤り訂正能力を有する符号化方式
であれば、いずれでもよい。
灯線を用いたが、電力波形の周波数がいずれのものでも
同様に実施できる。また、電灯線に限定されるものでは
なく、周期性ノイズの発生する伝送路であれば、いずれ
でもよい。また、変復調に用いる符号化方式として、B
CH符号を用いたが、誤り訂正能力を有する符号化方式
であれば、いずれでもよい。
【0032】また、ブロック長は、冗長ビット数よりも
長ければ、選択された伝送速度Rnとノイズ周期Tとす
るとき、Rn×T以下の整数であれば、いずれでもよ
く、Rn×Tを超えない最大の整数を用いるのが好まし
いのは、第1の実施の形態と同様である。
長ければ、選択された伝送速度Rnとノイズ周期Tとす
るとき、Rn×T以下の整数であれば、いずれでもよ
く、Rn×Tを超えない最大の整数を用いるのが好まし
いのは、第1の実施の形態と同様である。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、周期性ノイズの発生す
る伝送路を用いて、1つまたは複数のブロックから構成
されるフレームを通信する場合、簡便な装置構成で、周
期誤りを訂正でき、実効伝送速度が高い、という効果が
ある。
る伝送路を用いて、1つまたは複数のブロックから構成
されるフレームを通信する場合、簡便な装置構成で、周
期誤りを訂正でき、実効伝送速度が高い、という効果が
ある。
【図1】電灯線を用いるデジタル通信装置のブロック図
【図2】本発明の第1の実施の形態におけるタイミング
図
図
【図3】ノイズがデータ系列に影響を及ぼす様子を示す
タイミング図
タイミング図
【図4】本発明の第2の実施の形態におけるタイミング
図
図
【図5】本発明の第3の実施の形態におけるタイミング
図
図
【図6】従来例におけるタイミング図
【図7】本発明の第3の実施の形態におけるエンコーダ
およびデコーダのブロック図
およびデコーダのブロック図
11 データ入力端子 12 エンコーダ 13 変調器 14 100ボルト用コンセント端子 15 電灯線 16 100ボルト用コンセント端子 17 復調器 18 デコーダ 19 データ出力端子 71 冗長算出部 72 スイッチ 73 変換テーブル 74 制御部 75 バッファ 76 誤り算出部 77 加算器 78 変換テーブル 79 制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 爲末 和彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5J065 AA03 AC02 AD06 AD11 AE01 AE06 AF01 AH07 AH15 5K014 AA01 BA06 BA07 EA04 FA13
Claims (3)
- 【請求項1】符号化を行うエンコーダと前記エンコーダ
の出力する符号データを伝送路に送信するための変調器
と伝送路から受信した変調信号を復調する復調器と復号
化を行うためのデコーダを備え、1つまたは複数のブロ
ックから構成されるフレームを通信するデジタル通信装
置であって、前記エンコーダは、伝送路に発生する周期
性ノイズのノイズ周期ごとの誤りの連続発生個数Nを用
いて、冗長ビットのビット数BをNビットの誤り訂正能
力を有するように定め、周期性ノイズのノイズ周期Tと
所与の伝送速度Rを用いて、ブロック長がBよりも大き
くかつR×T以下に定められたブロックを符号化するこ
とを特徴とするデジタル通信装置。 - 【請求項2】符号化を行うエンコーダと前記エンコーダ
の出力する符号データを伝送路に送信するための変調器
と伝送路から受信した変調信号を復調する復調器と復号
化を行うためのデコーダを備え、異なる周期の周期性ノ
イズが発生する複数の伝送路のうち、いずれか1つの伝
送路を用いる、1つまたは複数のブロックから構成され
るフレームを通信するデジタル通信装置であって、前記
エンコーダは、前記複数の伝送路の周期性ノイズのノイ
ズ周期が最小となる伝送路のノイズ周期ごとの誤りの連
続発生個数Nを用いて、冗長ビットのビット数BをNビ
ットの誤り訂正能力を有するように定め、前記ノイズ周
期が最小となる伝送路のノイズ周期Tmと所与の伝送速
度Rを用いて、ブロック長がBよりも大きくかつR×T
m以下に定められたブロックを符号化することを特徴と
するデジタル通信装置。 - 【請求項3】符号化を行うエンコーダと前記エンコーダ
の出力する符号データを伝送路に送信するための変調器
と伝送路から受信した変調信号を復調する復調器と復号
化を行うためのデコーダを備え、1つまたは複数のブロ
ックから構成されるフレームを通信し、あらかじめ定め
た複数の伝送速度Rnの中から1つを選択し、さらに切
替可能であるデジタル通信装置であって、前記エンコー
ダは、伝送路に発生する周期性ノイズのノイズ周期ごと
の誤りの連続発生個数Nを用いて、冗長ビットのビット
数BをNビットの誤り訂正能力を有するように定め、周
期性ノイズのノイズ周期Tとその時点で選択されている
伝送速度Rnを用いて、ブロック長を常にBよりも大き
くかつRn×T以下に定めて、ブロックを符号化するこ
とを特徴とするデジタル通信装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4621999A JP2000244464A (ja) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | デジタル通信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4621999A JP2000244464A (ja) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | デジタル通信装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000244464A true JP2000244464A (ja) | 2000-09-08 |
Family
ID=12741008
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4621999A Pending JP2000244464A (ja) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | デジタル通信装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000244464A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010219627A (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Omron Corp | 信号処理装置および信号処理方法、並びにプログラム |
WO2011099281A1 (ja) | 2010-02-10 | 2011-08-18 | パナソニック株式会社 | 送信装置、受信装置、送信方法及び受信方法 |
WO2018038127A1 (ja) * | 2016-08-25 | 2018-03-01 | 日本電気株式会社 | 無線通信装置、方法、プログラムが記憶された記憶媒体 |
-
1999
- 1999-02-24 JP JP4621999A patent/JP2000244464A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010219627A (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Omron Corp | 信号処理装置および信号処理方法、並びにプログラム |
WO2011099281A1 (ja) | 2010-02-10 | 2011-08-18 | パナソニック株式会社 | 送信装置、受信装置、送信方法及び受信方法 |
US9077377B2 (en) | 2010-02-10 | 2015-07-07 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Transmission device and reception device for communication in an environment with strong external noise, and transmission method and reception method for the same |
US10097205B2 (en) | 2010-02-10 | 2018-10-09 | Sun Patent Trust | Transmission device, reception device, transmission method, and reception method for suppressing the degrading of decoding performance due to combinations of eliminations at the bit level |
WO2018038127A1 (ja) * | 2016-08-25 | 2018-03-01 | 日本電気株式会社 | 無線通信装置、方法、プログラムが記憶された記憶媒体 |
JPWO2018038127A1 (ja) * | 2016-08-25 | 2019-07-04 | 日本電気株式会社 | 無線通信装置、無線通信方法、およびプログラム |
US10763903B2 (en) | 2016-08-25 | 2020-09-01 | Nec Corporation | Wireless communication apparatus, method, and storage medium having program stored therein |
JP7081487B2 (ja) | 2016-08-25 | 2022-06-07 | 日本電気株式会社 | 無線通信装置、無線通信方法、およびプログラム |
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