JP2002164795A - デジタル伝送システム、符号化装置、復号装置、および当該デジタル伝送システムにおけるデータ処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可変ビットのデータに対応することができる
ターボ符号を用いたデジタル伝送システム、符号化装
置、復号装置および当該システムにおけるデータ処理方
法を提供する。 【解決手段】 デジタル伝送システムの送信側は、可変
ビットの入力データ列を所定のビット数のデータ列ＸＡ
に変換するためのデータ付加部１７０、データ列ＸＡを
符号化する符号器１００、インターリーブ後のデータ列
ＸＡ´を符号化する符号器１１０、符号器１００，１１
０の出力をパンクチャリングするパンクチャ部１３０お
よび１４０を含む。入力データ列Ｘ，パンクチャリング
後のデータ列Ｙ，Ｙ´を多重化処理部１５０で多重化す
ることで出力系列を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、デジタル伝送シ
ステム、符号化装置、復号装置、および当該デジタル伝
送システムにおけるデータ処理方法に関し、より特定的
には誤り訂正向上化の手法に関する構成および手法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】ターボ符号は、１９９３年に発表されて
以来、符号化利得の高いことから注目されており、次世
代移動通信システム等の通信路符号化への適用が決定さ
れている。

【０００３】ターボ符号の概要については、たとえば
「Near Optimum Error Correcting Coding And Decodin
g:Turbo-Codes(Claude Berrou, IEEE TRANSACTIONS ON
COMMUNICATIONS,VOL.44 NO.10, October 1996, pp1261-
1271）」や、「Shannon の限界への道標:"parallel con
catenated(Turbo)coding", "Turbo(iterative)decodin
g"とその周辺（井坂元彦、今井秀樹著,IT98-51(1998-1
2)」に詳しくその内容が記載されている。

【０００４】以下に、ターボ符号のポイントを簡単に列
記する。（ａ）同一構成の符号器を並列あるいは直列に
複数個連接する、（ｂ）それぞれの符号器に入力するデ
ータ率については、相関がなくなるようにインターリー
バを用いる。このときランダム性の高いインターリーバ
を用いることが望ましい、（ｃ）復号側において、軟判
定入力から尤度情報についての軟判定出力を行なう、
（ｄ）復号側において、軟判定尤度情報を新たな入力と
して使用することにより繰返し復号を行なう。

【０００５】ターボ符号の原理について、図１２−図１
４を用いて説明する。以下では、符号器を並列に連接す
る一般的な構成で、符号化レート１／３、拘束長Ｋ＝３
としている。

【０００６】従来のターボ符号器９００は、図１２に示
すように、インターリーバ１２０と、符号器（ＲＳＣ
１）１００と、符号器（ＲＳＣ２）１１０とを備える。

【０００７】インターリーバ１２０は、入力データ列Ｘ
を並べ替えて、入力データ列Ｘと同じ要素で順番の異な
るデータ列Ｘ′を作成する。

【０００８】符号器１００および１１０は同一構成であ
り、再帰的畳み込みを実施する。符号器ＲＳＣ（１００
および１１０）は、図１３に示すように、２個のレジス
タＤからなるシフトレジスタとモジュロ２の加算器Ａ１
およびＡ２とにより構成されている。

【０００９】この符号化器における内部状態（ｂ１，ｂ
２）はシフトレジスタの値によって表わされる。内部状
態（ｂ１，ｂ２）は、内部状態（００），内部状態（０
１），内部状態（１０），内部状態（１１）の４つの状
態をとり得る。なお、入力が与えられた際に遷移できる
内部状態は常に２通りである。

【００１０】符号化器ＲＳＣ（１００および１１０）に
おける遷移状態を、図１４に示す。内部状態（００）の
場合、入力が“０”のときは内部状態（００）に遷移し
符号出力は“０”となり、入力が“１”のときには内部
状態（１０）に遷移し符号出力は“１”となる。

【００１１】内部状態（０１）の場合、入力が“０”の
ときには内部状態（１０）に遷移し符号出力は“０”と
なり、入力が“１”のときには内部状態（００）に遷移
し符号出力は“１”となる。

【００１２】内部状態（１０）の場合、入力が“０”の
ときは内部状態（１１）に遷移し符号出力は“１”とな
り、入力が“１”のときには内部状態（０１）に遷移し
符号出力は“０”となる。

【００１３】内部状態（１１）の場合、入力が“０”の
ときは内部状態（０１）に遷移し符号出力は“１”とな
り、入力が“１”のときは内部状態（１１）に遷移し符
号出力は“０”となる。

【００１４】入力データ列Ｘについて符号器１００によ
る符号化後のデータ列をＹとする。また、インターリー
バ１２０によるインターリーブ後の入力データ列Ｘ′を
受ける符号器１１０による符号化後のデータ列をＹ′と
する。

【００１５】したがって、従来のターボ符号器９００
は、入力データ列Ｘに基づき第１の符号列Ｙと第２の符
号列Ｙ′とを生成する。ターボ符号器９００は、データ
列Ｘ，Ｙ，Ｙ′を並べて出力する。

【００１６】入力データ列Ｘを｛０，１，１，０，０，
０，１｝とし、インターリーブ後のデータ列Ｘ′を
｛０，０，１，０，１，０，１｝とすると、符号結果で
あるデータ列Ｙは｛０，１，０，０，１，１，１｝、デ
ータ列Ｙ′は｛０，０，１，１，０，１，１｝となる。

【００１７】ここで符号器内部の内部状態遷移図を、図
１５と図１６とに示す。図１５は、データ列Ｙに関する
内部状態遷移図に相当し、図１６はデータ列Ｙ′に関す
る内部状態遷移図に相当する。図１５および図１６にお
いて、太線で示す線が状態遷移を表わしている。

【００１８】次に、ターボ復号器の基本的な構成を、図
１７を用いて説明する。“Iteration ｋ”（ｋ＝１，
２，…，ｎ）と記してあるブロック６００，６１０，６
２０および６３０は復号の１単位となる。回路６００，
６１０，６２０および６３０がつながっている構成とな
っているが、これは処理が繰返し行なわれることを示し
ているものである。

【００１９】図１８には、復号単位ブロック、すなわち
各回路（Iteration）における処理を示している。復号
単位ブロックは、軟判定デコーダ１０および１１、イン
ターリーバ２０および２１、復元用インターリーバ２
２、ならびに復号計算部３０を備える。

【００２０】軟判定デコーダ１０および軟判定デコーダ
１１は、軟判定入力をもとに軟判定出力を出力する復号
器である。インターリーバ２０および２１は、符号器側
で使用するインターリーバと同一の動作を行なう。復元
用インターリーバ２２は、インターリーバにより並べ替
えたデータ列をもとのデータ列に復元する。復号計算部
３０は、エラー訂正後のデータを生成する。

【００２１】復号単位ブロックに入力される信号は、受
信系列｛Ｘ，Ｙ，Ｙ′｝、および信号の尤度情報Ｅであ
る。このうち、｛Ｘ，Ｙ，Ｅ｝が１組で、最初の軟判定
軟出力のエラー訂正処理を行なう。これにより、符号器
１００における符号化に対応したエラー訂正処理を行な
い、その結果として各信号の新たな尤度情報Ｅ１を作成
する。

【００２２】次に、｛Ｘ，Ｙ′，Ｅ１｝の組合せで次の
軟判定軟出力エラー訂正処理を行なう。符号器１１０に
おける畳み込みの前にインターリーバ１２０によりデー
タの並び替えを実施しているので、尤度情報Ｅ１に対し
てはインターリーバ２０によるデータの並び替えを行な
い、データ列Ｘについてはインターリーバ２１における
データの並び替えを実施する。これにより新たなデータ
列｛Ｘ′，Ｅ１′｝を生成する。｛Ｘ′，Ｙ′，Ｅ
１′｝の組合せで軟判定軟出力エラー訂正処理を行な
う。

【００２３】これにより符号器１１０における符号化に
対応したエラー訂正処理を行ない、その結果として各信
号の新たな尤度情報Ｅ２を生成する。

【００２４】ここで、符号器１１０に必要なデータ列
｛Ｘ′，Ｅ１′｝は、インターリーバ２０およびインタ
ーリーバ２１によって並び替わっているため、尤度情報
Ｅ２は復元用インターリーバ２２によりデータの並び替
えを行ない尤度情報Ｅ２′となる。

【００２５】尤度情報Ｅ２′は、復号単位ブロックで処
理を繰返し行なう場合の尤度情報として利用される。ま
た、復号計算部３０において、この時点での復号結果
Ｘ"を得ることができる。

【００２６】ターボ符号の復号方法についてはさまざま
な手法が考えられるが、ビタビ処理の応用で出力データ
を軟出力することを特徴とするＳＯＶＡ（Soft Output
Viterbi Algorithm）あるいは最尤判定法の計算効率の
向上したＬｏｇ−ＭＡＰ（Maximum A Posteriori proba
bility）が主流となっている。

【００２７】ターボ符号によるエラー訂正特性の一例
を、図１９に示す。図１９において凡例でのプロット７
００（ｎｏ−ｃｏｄｉｎｇ）は、符号化なしの場合を示
す。プロット７１０（ＩＴ＝１）は、繰返し処理が１回
の場合を、プロット７２０（ＩＴ＝２）は、繰返し処理
２回の場合を、プロット７３０（ＩＴ＝３）は、繰返し
処理３回の場合を、プロット７４０（ＩＴ＝４）は、繰
返し処理４回の場合を、プロット７５０（ＩＴ＝５）
は、繰返し処理５回の場合をそれぞれ示している。プロ
ット７６０（Ｖｉｔｅｒｂｉ）は、５ビットの判定ビタ
ビ（拘束長９、レート＝１／３）におけるＢＥＲ特性を
示している。

【００２８】図１９に示すＢＥＲ特性から明らかなよう
に、ターボ符号によれば、繰返しの設定を多くするたび
にエラー訂正能力が向上することになる。

【００２９】ところで、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband-ＣＤ
ＭＡ：ＣＤＭＡ＝Code Division Multiple Access）方
式等の次世代通信においては、通信において情報ビット
数が動的に変化することが想定されている。

【００３０】Ｗ−ＣＤＭＡ方式のデータフローについ
て、図２０を用いて説明する。Ｗ−ＣＤＭＡ方式では、
図２０に示すように、信号ＴｒＣＨ♯１に対し、処理８
００（ＣＲＣ付加処理８０１、情報データ列の連結処理
８０２、エラー訂正処理８０３、インターリーブ（１）
８０４、無線フレーム分割処理８０５、およびレートマ
ッチング処理８０６）が施される。図示しない他の信号
も処理８００が施される。

【００３１】これら複数の信号は、マルチプレクス８１
０においてマルチプレクスされる。そして、物理チャネ
ル分割処理８１１において、複数のチャネルに分割され
る。分割後、各々がインターリーブ（２）８１２、物理
チャネルマッピング８１３される。これにより、信号Ｐ
ｈＣＨ♯１，ＰｈＣＨ♯２，…が得られる。Ｗ−ＣＤＭ
Ａ方式では、図２０に示すように同一の無線チャネルに
多数の論理チャネルがマルチプレクスされている。

【００３２】動的な情報ビット設定をすることにより、
通信状態を変更する。全体での情報ビット数が少ない場
合、条件によって通信のレートを下げることも可能とな
る。この手法をＷＣＤＭＡ方式ではレートマッチングと
呼んでいる。レートマッチングでは情報ビットを増やす
場合（Repetition）と減らす場合（Puncturing）があ
り、状況に応じてこれらを適用する。

【００３３】パンクチャリングのレートマッチングに対
応する符号化装置の構成例を、図２１に示す。符号化装
置９１０は、図２１に示されるように、入力インターフ
ェイス部（Ｉ／Ｆ）１６０、符号器（ＲＣＳ１，ＲＣＳ
２）１００,１１０、インターリーバ（固定）１２０、
パンクチャ部１３０および１４０、ならびに多重化処理
部（ＭＵＸ）１５０を含む。

【００３４】符号化装置９１０は、ターボ符号器９００
の基本的構成に加えて、符号後データであるデータ列
Ｙ，Ｙ′に対しパンクチャリングを行なうパンクチャ部
１３０および１４０を含む。

【００３５】パンクチャ部１３０，１４０では、符号後
データであるデータ列Ｙ，Ｙ′に対し、新たな符号語系
列としてデータ列ＹＢ，ＹＢ′を作成する。多重化処理
部１５０においては、データ列Ｘ，ＹＢおよびＹＢ′を
多重化し出力系列とする。

【００３６】パンクチャリングのレートマッチングに対
応する場合のターボ符号構成例については、特開２００
０−６８８６２号公報（「誤り訂正符号化装置」）に別
の構成例が示されている。当該文献に記載されている符
号化装置９２０は、図２２に示すように、入力Ｉ／Ｆ部
１６０、データ列にデータを付加するデータ付加部１６
５、インターリーバ（固定）１２０、符号器（ＲＳＣ
１，ＲＳＣ２）１００および１１０、ならびに多重化処
理部１５０を含む。

【００３７】このようなターボ符号器を含む送信側シス
テムで使用する通信手段は、図２３に示す手順によって
行なわれる。上記した手順と異なり、レートマッチング
処理８０６が情報データ列連結処理８０２の後段であっ
てエラー訂正処理８０３の前段に行なわれる。

【００３８】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、Ｗ−Ｃ
ＤＭＡ方式等の次世代通信では、ターボ符号で処理する
情報ビットが動的に変化することが要望される。

【００３９】情報ビット数が変化すると、その情報ビッ
ト数に応じてターボ符号の内部インターリーバ構成を変
更する必要がある。一般的には、インターリーバはラン
ダム性を確保するために複雑な処理となっている。

【００４０】ターボ符号用のインターリーバの計算方法
については、たとえば３ＧＰＰ ＴＳ２５．２１２（Ｖ
３．０．０，１９９９−１０，ｐｐ１７−１８）にその
記載が挙げられている。定義上、相当数の組合せが可能
となる。

【００４１】実際の通信において、可能な範囲内のすべ
てのビット数に対応する必要はないが、そのような場合
でも数十から数百の範囲でターボ符号の情報ビット数の
種類を設定する必要がある。

【００４２】チャネルコーティング処理はリアルタイム
で実施する必要があり、この計算を情報ビット数が変わ
るたびに行なうのは非効率的である。これを解決するた
めの手段として、予め計算済みのデータをテーブルデー
タとして保有する方法もあるが、必要とするメモリ量の
条件によって実現が困難となる。

【００４３】また、この中間解として途中までのデータ
をテーブルデータで保有し、その後の計算を実施する方
法が挙げられるが、処理量・メモリ量の問題をすべて解
決できる解にはなり得ない。

【００４４】この状況は、限定されたデータ長を取扱う
場合以外には避けられない問題であり、上述した図２２
および２３、ならびに他の構成についても起こり得る。

【００４５】そこで、本発明は係る問題を解決するため
になされたものであり、その目的は、動的に変化するタ
ーボ符号で処理される情報ビット数に対応することがで
きる訂正処理を実現することができるデジタル伝送シス
テム、符号化装置、復号装置および当該システムにおけ
るデータ処理方法に関するものである。

【００４６】

【課題を解決するための手段】この発明のある局面によ
るデジタル伝送システムは、ターボ符号を用いてデータ
列を符号化する符号器と、可変ビット長のデータ列を、
予め定められたビット数のデータ列に変換して符号器に
出力するデータ変換回路と、符号器の出力を受けて、送
信データを作成する送信データ作成回路とを含む送信シ
ステムを備える。デジタル伝送システムはさらに、送信
システムの出力に基づき、復号のためのデータ列を作成
する第１データ作成回路と、作成されたデータ列に基づ
き、符号化に対応する復号処理を実行する復号器と、復
号器の出力を受けて所望のデータ列を作成する第２デー
タ作成回路とを含む受信システムをさらに備える。

【００４７】好ましくは、送信システムは、複数のビッ
ト数の候補のうち、予め定められたビット数を選択する
選択回路をさらに含む。

【００４８】特に、データ変換回路は、データ列の特定
箇所に、予め定められたデータ（“０”、“１”、また
はこれらの組合わせ）を挿入する回路を含む。一方、第
２データ作成回路は、特定箇所のデータを削除する。

【００４９】特に、送信データ作成回路は、符号器の出
力するデータのうち、特定箇所のデータを削除する回路
を含む。第１データ作成回路は、削除される前記特定箇
所のデータを、受信データなしとみなすための情報に置
換える。

【００５０】この発明のさらなる局面による符号化装置
は、ターボ符号を用いてデータ列を符号化する符号器
と、可変ビット長のデータ列を、予め定められたビット
数のデータ列に変換して符号器に出力するデータ変換回
路と、符号器の出力を受けて、出力系列を作成するデー
タ作成回路とを備える。好ましくは、符号化装置は、複
数のビット数の候補のうち、前記予め定められたビット
数を選択する選択回路をさらに備える。

【００５１】この発明のさらなる局面による復号装置
は、上記符号化装置に対応するものであって、出力系列
を復号するためのデータ列を作成する第１データ作成回
路と、作成されたデータ列に基づき、符号化に対応する
復号処理を実行する復号器と、復号器の出力を受けて所
望のデータ列を作成する第２データ作成回路とを備え
る。

【００５２】この発明のさらなる局面によるデジタル伝
送システムにおけるデータ処理方法は、可変ビット長の
データ列を、予め定められたビット数のデータ列に変換
する変換ステップと、変換したデータ列をターボ符号に
基づき符号化する符号化ステップと、符号化の結果を受
けて、送信データを作成する送信データ作成ステップと
を備える。データ処理方法はさらに、送信データを復号
するためのデータ列を作成する復号データ作成ステップ
と、作成されたデータ列に基づき、符号化に対応する復
号処理を実行する復号ステップと、復号処理の結果を受
けて、所望のデータ列を作成する出力データ作成ステッ
プとをさらに備える。

【００５３】このように、本発明によるデジタル伝送シ
ステムは、ターボ符号の前段にデータ長を調整する手段
を設ける。また、ターボ符号の後段にデータ長を調整す
る手段を設ける。エラー訂正処理を施したデータ列につ
いて、想定しているデータ長のデータ列を提供する。す
なわち、エラー訂正対象のデータ長は動的に変わるもの
の、予めターボ符号での処理データ長を限定することに
より、通信路符号化・複合化処理を保証することが可能
になる。

【００５４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態によるデジタ
ル伝送システムおよびその処理内容について図を用いて
説明する。図中同一または相当部分には同一記号または
符号を付しその説明は省略する。

【００５５】本発明の実施の形態によるデジタル放送シ
ステムを構成する送信側システムについて、図１を用い
て説明する。本発明の実施の形態による送信側システム
は、図１に示すように、入力Ｉ／Ｆ（インターフェー
ス）部１６０、データ付加部１７０、インターリーバ
（固定）１２０、符号器（ＲＳＣ１，ＲＳＣ２）１００
および１１０、第１および第２のパンクチャ部１３０お
よび１４０、ならびに多重化処理部（ＭＵＸ）１５０を
含む符号化装置１０００を備える。

【００５６】ターボ符号器に入力される情報ビットは入
力系列として、入力Ｉ／Ｆ部１６０に蓄積される。情報
ビット列Ｘは、そのまま多重化処理部１５０に転送され
る。

【００５７】一方、畳み込み処理については、データ付
加部１７０において情報ビット列Ｘにデータ付加を行な
う。これにより、予め定められたビット数のデータ列Ｘ
Ａを作成する。

【００５８】データ付加部１７０から出力されるデータ
列ＸＡは、符号器１００とインターリーバ１２０とに供
給される。

【００５９】インターリーブをかけないデータ列ＸＡ
は、符号器１００において符号化される。また、データ
列ＸＡに対しては、インターリーバ１２０において固定
長のインターリーブ処理が施される。インターリーバ１
２０で作成されるデータ列ＸＡ′は、符号器１１０に供
給される。

【００６０】符号器１００の出力データＹＡに対し、パ
ンクチャ処理（パンクチャ部１３０）を実施し、実際に
必要となるデータ列Ｙを作成する。

【００６１】符号器１１０の出力データＹ′に対し、パ
ンクチャ処理（パンクチャ部１４０）を実施し、実際に
必要となるデータ列Ｙ′を作成する。

【００６２】データ列Ｙ，Ｙ′は、多重化処理部１５０
に供給される。多重化処理部１５０では、予め定められ
た手順でのビットマッピングを行ない出力系列とする。
多重化処理部１５０の出力するデータ列は受信側システ
ムに送信される。

【００６３】次に、本発明の実施の形態によるデジタル
放送システムに含まれる受信側システムの構成につい
て、図２を用いて説明する。本発明の実施の形態による
受信側システムは、図２に示されるように、多重分離処
理部（ＤｅＭＵＸ）２５０、第１、第２および第３のビ
ット詰め処理部２００、２１０、２２０、インターリー
バ２３０を含むターボ符号デコーダ２４０、およびデー
タビット選択部２６０を含む復号装置を備える。

【００６４】受信データである入力系列は、多重分離処
理部２５０において、予め定められた処理手順で、上記
したＸに相当するデータ、Ｙに相当するデータおよび
Ｙ′に相当するデータに分割する。

【００６５】第１のビット詰め処理部２００は、Ｘに相
当するデータを受け、第２のビット詰め処理部２１０
は、Ｙに相当するデータを受け、さらに第３のビット詰
め処理部２２０はＹ′に相当するデータを受ける。

【００６６】ビット詰め処理部２００，２１０，２２０
は、各々が同一のデータ長となるように、デコーダに必
要なデータ列ＸＡ，ＹＡ，ＹＡ′を作成する。

【００６７】ターボ符号デコーダ２４０においては、デ
ータ列ＸＡ，ＹＡ，ＹＡ′をもとに復号処理を行なう。
ターボ符号デコード処理に使用するインターリーバ２３
０については、入力する情報ビット数が固定であるため
に、常時同一なインターリーブ処理を実施する。

【００６８】ターボ符号デコーダ２４０から出力される
復号系列ＸＡ′については、不要なデータを含んでいる
のでデータビット選択部２６０において不要なデータを
取り除くことで出力系列であるデータ系列Ｘ′を作成す
る。

【００６９】次に、本発明の実施の形態によるターボ符
号化器の拡張例について、図３を用いて説明する。扱う
データの幅が大きい場合にデータ幅を単一固定の情報ビ
ットに限定すると、エラー訂正特性への影響が大きくな
る。したがって、代表的なビット数を選択する処理手段
を備えることにより、本発明の実施の形態でのターボ符
号処理システムに柔軟性を持たせる。

【００７０】そこで、所定数の固定インターリーバを備
え、外部からセレクト制御部１８０によって、いずれの
インターリーバを使用するかを決定するスイッチを動作
させ、使用する固定インターリーバを決定する。

【００７１】具体的に、図３に示す回路は、図１に示す
回路に加えて複数のインターリーバ（固定）、複数のス
イッチ（ＳＷ）およびセレクト制御部１８０を含む。図
においては、代表例として、インターリーバ（固定）１
２１、１２２、１２３およびスイッチ１９０、スイッチ
１９１が記載されている。

【００７２】スイッチ１９１によりデータ列ＸＡに対し
インターリーブ処理を実行するインターリーバが選択さ
れ、スイッチ１９０により選択されたインターリーバの
出力が符号器１１０に供給される。さらに、セレクト制
御部１８０によって、データ付加部１７０における付加
するデータの条件が決定する。

【００７３】なお、復号処理側においても、上記したイ
ンターリーバ２３０に代わりターボ化符号器に対応する
複数のインターリーバを配置し、セレクト制御部１８０
の選択に応じて使用する１つの固定インターリーバを選
択するように構成する。

【００７４】次に、データ付加部１７０におけるデータ
付加構成の具体例について、図４を用いて説明する。図
４において、上側に示すデータＤ１は、情報ビットを、
下側に示すデータＤ２は、付加情報を加えた後のデータ
系列を表している。情報ビットＤ１は、ビット数が可変
であり、データ付加後のデータ系列Ｄ２は、ビット数が
固定になる。

【００７５】なお、図中、斜線領域が付加データに相当
する。図４では、情報ビット（“０１０１１０…”）の
最後尾に付加情報（“１１…１１”）を付加した例を示
している。

【００７６】ターボ処理においては、情報ビットをラン
ダムにインターリーブすることからも、図４に示すよう
に単純にデータの最後尾にデータを付加する構成をとる
ことが可能となる。

【００７７】付加するデータとしては、図４に示す例で
はすべて“１”を想定しているが、すべて“０”、また
はその他予め定められたパターンを使用することも可能
である。

【００７８】データ付加構成のさらなる例を図５に示
す。図５では、データＤ１は、情報ビットであり、デー
タＤ３が、データ付加後のデータ系列を表している。デ
ータＤ３に付される斜線領域が、付加データ部分であ
る。図５では、付加データ作成の時点で、データの挿入
位置を変更するように構成しており、１ビットおきに
“１”を挿入している。なお、付加するデータは、上記
したように“１”に限定されない。

【００７９】次に、パンクチャ部および多重化処理部に
おけるデータ構造の一例について、図６を用いて説明す
る。図６において、Ｄ４は、データ列Ｘ（Ｘ系列）、Ｄ
５は、データ列Ｙ（Ｙ系列）、Ｄ６は、データ列Ｙ′
（Ｙ′系列）、Ｄ７は、多重化処理後のデータ列をそれ
ぞれ表している。

【００８０】Ｘ系列に関しては、そのままのデータを扱
う。Ｙ系列に関しては、符号化後データのうち、必要と
するビット数に合うように特定の規則に従ってデータを
間引く。Ｙ′系列においても同様の処理により、符号化
後データのうち必要とするビット数に合うように特定の
規則に従ってデータを間引く。図６に示す例では、
“−”で示している箇所がパンクチャリングされるデー
タとなる。

【００８１】多重化処理部１５０では、Ｘ系列、Ｙ系
列、Ｙ′系列のデータを定められた規則に従ってマッピ
ングすることになる。この例では、Ｘ系列Ｄ４、Ｙ系列
Ｄ５、Ｙ′系列Ｄ６のデータを交互に並べる手法をとっ
ている。

【００８２】次に、受信側システムにおける多重分離処
理部２５０およびビット詰め処理部におけるデータ構成
について、図７を用いて説明する。図７において、Ｄ８
は、多重分離処理を施すデータ列を表し、Ｄ９、Ｄ１
０、Ｄ１１はそれぞれ、ビット詰め処理後のデータ列Ｘ
（Ｘ系列）、データ列Ｙ（Ｙ系列）、データ列Ｙ′
（Ｙ′系列）を表している。

【００８３】図７に示す例は、図６に示すビット詰め処
理に対応するものであり、Ｘ系列、Ｙ系列、Ｙ′系列の
交互に並んでいるデータ列Ｄ８のうちから、Ｘ系列、Ｙ
系列、Ｙ′系列のそれぞれのデータ系列を分離する。

【００８４】分離後のデータ系列のそれぞれについて、
図６でのパンクチャリング処理に対応するためのビット
詰め処理を行なう。

【００８５】Ｘ系列については、予め定められた位置に
特定のデータパターンを付加することによりビット詰め
を行なう。すなわち、図４あるいは図５に示したデータ
付加構成に対応する処理である。この例では、図４の場
合に対応している。具体的には、Ｘ系列のデータ最後尾
には、“０”のみで構成されるデータを設定する。

【００８６】Ｙ系列およびＹ′系列については、もとも
とデータの存在しない箇所について（図６における
“−”）、情報ビットがない、すなわち受信データがな
いことを示すか、あるいは“１”と“０”との中間の入
力があったとして計算を進める。この処理により、固定
のデータ長を有するＸ系列、Ｙ系列、Ｙ′系列を作成す
ることができる。図７の例では、図６における“−”部
分を、“０”に置換えている。

【００８７】Ｘ系列、Ｙ系列、Ｙ′系列が定まれば、タ
ーボ符号デコーダは動作可能であり、復号結果を得るこ
とができる。

【００８８】復号結果から最終的な復号系列を取出すた
めの手順について、図８を用いて説明する。図８におい
て、Ｄ１２は、ターボ符号デコーダ２４０の出力するデ
ータ列を、Ｄ１３は、データビット選択部２６０の出力
するデータ列をそれぞれ表している。データ列Ｄ１２の
ビット数は固定であり、データ列Ｄ１３のビット数は可
変である。

【００８９】図８は、図４に示すデータ付加構成に対応
するものであり、復号結果の先頭から必要なビット数が
最終的な復号結果として決定される（取出される）。

【００９０】復号結果から最終的な復号系列を取出すた
めのさらなる手順について、図９を用いて説明する。図
９において、Ｄ１４は、ターボ符号デコーダ２４０の出
力するデータ列を、Ｄ１５は、データビット選択部２６
０の出力するデータ列をそれぞれ表している。データ列
Ｄ１４のビット数は固定であり、データ列Ｄ１５のビッ
ト数は可変である。

【００９１】図９は、図５に示すデータ付加構成に対応
するものであり、復号結果の定められた位置から必要な
データが取出される。これにより最終的な復号結果を得
ることができる。

【００９２】なお、本発明の実施の形態による構成は、
プログラムを搭載したＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶デバイス
をＤＳＰあるいはＣＰＵ等の制御手段によってプログラ
ム実行することにより実現することも可能である。

【００９３】本発明の実施の形態による処理をソフトウ
ェアを用いて実現する場合の処理手順を、図１０および
図１１に示す。図１０は、送信側のデータ処理に対応す
るものであり、図１１は受信側のデータ処理に対応する
ものである。

【００９４】図１０を参照して、ステップＳ１におい
て、ターボ符号用データを作成する。ステップＳ２にお
いて、第１の畳み込み処理を実行する（ＲＳＣ１に対
応）。ステップＳ３においてデータのパンクチャ処理を
行なう（パンクチャ部１３０に対応）。

【００９５】ステップＳ４においてインターリーブ処理
を実施する（インターリーバ１２０に対応）。ステップ
Ｓ５において第２の畳み込み処理を実行する（ＲＳＣ２
に対応）。ステップＳ６においてデータのパンクチャ処
理を行なう（パンクチャ部１４０に対応）。そしてステ
ップＳ７においてデータの多重化を実行する（多重化処
理部１５０に対応）。

【００９６】図１１を参照して、受信側においては、ス
テップＳ１０において、受信データを分解する（多重分
離処理部２５０に対応）。ステップＳ１１において、Ｘ
系列の不要ビットを処理する（ビット詰め処理部２００
に対応）。ステップＳ１２において、Ｙ系列の不要ビッ
トを処理する（ビット詰め処理部２１０に対応）。ステ
ップＳ１３において、Ｙ′系列の不要ビットを処理する
（ビット詰め処理部２２０に対応）。

【００９７】ステップＳ１４において、ターボデコード
処理を実行する（ターボ符号デコーダ２４０に対応）。
そして、ステップＳ１５において、復号結果から情報ビ
ットの取出し処理を行なう（データビット選択部２６０
に対応）。

【００９８】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。

【００９９】

【発明の効果】このように本発明によるデジタル伝送シ
ステムおよびデジタル伝送方法を用いることにより、タ
ーボ符号の対象となる情報ビット数が動的に変化しても
対応することができる。このため、ターボ符号に必要と
なる情報ビット数に限定なく、エラー訂正処理を軽減化
することができる。

【０１００】この結果、従来のシステムに比べてシステ
ムの簡略化が可能となる。したがって、本発明はターボ
符号をエラー訂正手段として使用するシステムにおいて
品質向上に特に有効な効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態による送信側システムの
構成を示すブロック図である。

【図２】 本発明の実施の形態による受信側システムの
構成を示すブロック図である。

【図３】 本発明の実施の形態による他の構成例を示す
ブロック図である。

【図４】 データ付加処理におけるデータ構成例を示す
図である。

【図５】 データ付加部におけるデータ構成例の他の構
成例を示す図である。

【図６】 パンクチャ部および多重化処理部におけるデ
ータ構成を示す図である。

【図７】 ビット詰め処理部および多重分離処理部にお
けるデータ構成を示す図である。

【図８】 データビット選択処理の一例を示す図であ
る。

【図９】 データビット選択処理の一例を示す図であ
る。

【図１０】 本発明の実施の形態による送信データ処理
（ソフトウェアで実現）を示すフローチャートである。

【図１１】 本発明の実施の形態による受信データ処理
（ソフトウェアで実現）を示すフローチャートである。

【図１２】 従来のターボ符号器の構成を示すブロック
図である。

【図１３】 従来の符号器（ＲＳＣ）の構成を示すブロ
ック図である。

【図１４】 ターボ符号における状態遷移について説明
するための図である。

【図１５】 ターボ符号における状態遷移の一例を示す
図である。

【図１６】 ターボ符号における状態遷移の一例を示す
図である。

【図１７】 ターボ符号デコードにおける繰返し処理に
ついて説明するための図である。

【図１８】 ターボ符号デコーダの構成を示す構成図で
ある。

【図１９】 従来のターボ符号でのＢＥＲ特性を示す図
である。

【図２０】 ターボ符号のためのデータフローを示す図
である。

【図２１】 従来の符号化装置における構成の概要を示
すブロック図である。

【図２２】 従来の符号化装置における構成の概要を示
すブロック図である。

【図２３】 図２２におけるターボ符号のためのデータ
フローを示す図である。

【符号の説明】

１０,１１ 軟判定デコーダ、２０,２１,２２,１２０,
２３０ インターリーバ、３０ 復号計算部、１００,
１１０ 符号器（ＲＳＣ１,ＲＳＣ２）、１３０,１４０
パンクチャ部、１５０ 多重化処理部、１６０ 入力
Ｉ／Ｆ部、１７０ データ付加部、１８０ セレクト制
御部、１９０,１９１ スイッチ、２００,２１０,２２
０ ビット詰め処理部、２４０ ターボ符号デコーダ、
２５０多重分離処理部、２６０ データビット選択部。

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ターボ符号を用いてデータ列を符号化す
   る符号器と、可変ビット長のデータ列を、予め定められ
   たビット数のデータ列に変換して前記符号器に出力する
   データ変換回路と、前記符号器の出力を受けて、送信デ
   ータを作成する送信データ作成回路とを含む送信システ
   ムを備える、デジタル伝送システム。
2. 【請求項２】 前記送信データを復号するためのデータ
   列を作成する第１データ作成回路と、前記作成されたデ
   ータ列に基づき、前記符号化に対応する復号処理を実行
   する復号器と、前記復号器の出力を受けて所望のデータ
   列を作成する第２データ作成回路とを含む受信システム
   をさらに備える、請求項１に記載のデジタル伝送システ
   ム。
3. 【請求項３】 前記送信システムは、 複数のビット数の候補のうち、前記予め定められたビッ
   ト数を選択する選択回路をさらに含む、請求項１または
   ２に記載のデジタル伝送システム。
4. 【請求項４】 前記データ変換回路は、 前記データ列の特定箇所に“０”に挿入する回路を含
   む、請求項１〜３のいずれかに記載のデジタル伝送シス
   テム。
5. 【請求項５】 前記データ変換回路は、 前記データ列の特定箇所に“１”に挿入する回路を含
   む、請求項１〜３のいずれかに記載のデジタル伝送シス
   テム。
6. 【請求項６】 前記データ変換回路は、 前記データ列の特定箇所に、予め定められたデータを挿
   入する回路を含む、請求項１〜３のいずれかに記載のデ
   ジタル伝送システム。
7. 【請求項７】 前記送信データ作成回路は、 前記符号器の出力するデータのうち、特定箇所のデータ
   を削除する回路を含む、請求項１〜３のいずれかに記載
   のデジタル伝送システム。
8. 【請求項８】 前記第１データ作成回路は、 削除される前記特定箇所のデータを、受信データなしと
   みなすための情報に置換える、請求項７に記載のデジタ
   ル伝送システム。
9. 【請求項９】 前記第２データ作成回路は、 前記特定箇所のデータを削除する、請求項４〜６のいず
   れかに記載のデジタル伝送システム。
10. 【請求項１０】 ターボ符号を用いてデータ列を符号化
    する符号器と、 可変ビット長のデータ列を、予め定められたビット数の
    データ列に変換して前記符号器に出力するデータ変換回
    路と、 前記符号器の出力を受けて、出力系列を作成するデータ
    作成回路とを備える、符号化装置。
11. 【請求項１１】 複数のビット数の候補のうち、前記予
    め定められたビット数を選択する選択回路をさらに備え
    る、請求項１０に記載の符号化装置。
12. 【請求項１２】 前記データ変換回路は、 前記データ列の特定箇所に“０”に挿入する回路を含
    む、請求項１０または１１に記載の符号化装置。
13. 【請求項１３】 前記データ変換回路は、 前記データ列の特定箇所に“１”に挿入する回路を含
    む、請求項１０または１１に記載の符号化装置。
14. 【請求項１４】 前記データ変換回路は、 前記データ列の特定箇所に、予め定められたデータを挿
    入する回路を含む、請求項１０または１１に記載の符号
    化装置。
15. 【請求項１５】 前記データ作成回路は、 前記符号器の出力するデータのうち、特定箇所のデータ
    を削除する回路を含む、請求項１０または１１に記載の
    符号化装置。
16. 【請求項１６】 ターボ符号を用いてデータ列を符号化
    する符号器と、可変ビット長のデータ列を、予め定めら
    れたビット数のデータ列に変換して前記符号器に出力す
    るデータ変換回路と、前記符号器の出力を受けて、出力
    系列を作成する送信データ作成回路とを含む符号化装置
    の出力する前記出力系列を受ける復号装置であって、 前記出力系列を復号するためのデータ列を作成する第１
    データ作成回路と、 前記作成されたデータ列に基づき、前記符号化に対応す
    る復号処理を実行する復号器と、 前記復号器の出力を受けて所望のデータ列を作成する第
    ２データ作成回路とを備える、復号装置。
17. 【請求項１７】 前記送信データ作成回路は、 前記符号器の出力するデータのうち、特定箇所のデータ
    を削除し、 前記第１データ作成回路は、 削除される前記特定箇所のデータを、受信データなしと
    みなすための情報に置換える、請求項１６に記載の復号
    装置。
18. 【請求項１８】 前記データ変換回路は、 前記データ列の特定箇所に、予め定められたデータを挿
    入し、 前記第２データ作成回路は、 前記特定箇所のデータを削除する、請求項１６に記載の
    復号装置。
19. 【請求項１９】 可変ビット長のデータ列を、予め定め
    られたビット数のデータ列に変換するデータ変換ステッ
    プと、 前記変換したデータ列をターボ符号に基づき符号化する
    符号化ステップと、 前記符号化の結果を受けて、送信データを作成する送信
    データ作成ステップとを備える、デジタル伝送システム
    におけるデータ処理方法
20. 【請求項２０】 前記送信データを復号するためのデー
    タ列を作成する復号データ作成ステップと、 前記作成されたデータ列に基づき、前記符号化に対応す
    る復号処理を実行する復号ステップと、 前記復号処理の結果を受けて、所望のデータ列を作成す
    る出力データ作成ステップとをさらに備える、請求項１
    ９に記載のデジタル伝送システムにおけるデータ処理方
    法。
21. 【請求項２１】 複数のビット数の候補のうち、前記予
    め定められたビット数を選択する選択ステップをさらに
    備える、請求項１９または２０に記載のデジタル伝送シ
    ステムにおけるデータ処理方法。
22. 【請求項２２】 前記データ変換ステップにおいては、
    前記データ列の特定箇所に“０”に挿入する、請求項１
    ９〜２１のいずれかに記載のデジタル伝送システムにお
    けるデータ処理方法。
23. 【請求項２３】 前記データ変換ステップにおいては、
    前記データ列の特定箇所に“１”に挿入する、請求項１
    ９〜２１のいずれかに記載のデジタル伝送システムにお
    けるデータ処理方法。
24. 【請求項２４】 前記データ変換ステップにおいては、
    前記データ列の特定箇所に、予め定められたデータを挿
    入する、請求項１９〜２１のいずれかに記載のデジタル
    伝送システムにおけるデータ処理方法。
25. 【請求項２５】 前記送信データ作成ステップにおいて
    は、前記符号器の出力するデータのうち、特定箇所のデ
    ータを削除する、請求項１９〜２１のいずれかに記載の
    デジタル伝送システムにおけるデータ処理方法。
26. 【請求項２６】 前記復号データ作成ステップにおいて
    は、削除される前記特定箇所のデータを、受信データな
    しとみなすための情報に置換える、請求項２５に記載の
    デジタル伝送システムにおけるデータ処理方法。
27. 【請求項２７】 前記出力データ作成ステップは、前記
    特定箇所のデータを削除する、請求項２２〜２４のいず
    れかに記載のデジタル伝送システムにおけるデータ処理
    方法。