JP2002500464A - 符号化方法および装置 - Google Patents
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- Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
並列連接符号器（２０）は、データセットのシーケンスを出力する。このデータセットのシーケンスでは、先行するデータセットが、データビット（ｄ）および非インタリーブドパリティビット（ｐ）を含むがインタリーブドパリティビット（ｑ）を含んでおらず、後続のデータセットが、インタリーブドパリティビット（ｑ）を含んでいる。各データセットは、一つのシンボルとして変調される。この出力フォーマットは、データセットのシーケンス中におけるデータビットおよびパリティビットの分布を実質的に均一にしつつ、バリティビット（ｑ）をインタリーブすることにより生じる遅延を部分的に解消する。この遅延は、インデックス制限を用いたインタリーブによって更に低減することができる。
Description
【０００１】
本発明は、無線ディジタル伝送で使用するための、インタリーバによってリン
クされた並列連接符号を用いる符号化方法および装置に関する。
クされた並列連接符号を用いる符号化方法および装置に関する。
【０００２】
並列連接畳込み符号（「ターボ」符号として知られる）は、Berrou、Glavieux
およびThitimajshimaによる論文「Near Shannon Limit Erro-Correcting Coding
and Decoding: Turbo-Codes(1)」（ICC'93、Geneva、1993年5月23〜26日）、な
らびにＵＳ ５４４６７４７に開示されている。この種の符号は、そのShannon l
imitに近いビット誤り率性能のために、ディジタル通信の分野で大きな関心を集
めてきた。最初に提案されたターボ符号器は、二つの再帰的組織畳込み符号器か
らなる。これら二つの符号器は同じ情報ビットを受け取るが、一方の符号器の入
力がインタリーバに接続されているので、その入力ビットの順序がスクランブル
される。
およびThitimajshimaによる論文「Near Shannon Limit Erro-Correcting Coding
and Decoding: Turbo-Codes(1)」（ICC'93、Geneva、1993年5月23〜26日）、な
らびにＵＳ ５４４６７４７に開示されている。この種の符号は、そのShannon l
imitに近いビット誤り率性能のために、ディジタル通信の分野で大きな関心を集
めてきた。最初に提案されたターボ符号器は、二つの再帰的組織畳込み符号器か
らなる。これら二つの符号器は同じ情報ビットを受け取るが、一方の符号器の入
力がインタリーバに接続されているので、その入力ビットの順序がスクランブル
される。
【０００３】 畳込み符号以外の成分符号を用いる並列連接符号器も、例えば、Benedettoお よびMontorsiによる論文「Unveiling Turbo Codes: Some Results on Parallel
Concatenated Coding Schemes」（IEEE Transactions on Information Theory、
Vol. 42、No. 2、1996年3月）や南オーストラリアの大学Institute of Telecomm
unications ResearchのS. A. Barbulescuによる学術論文「Iterative Decoding
of Turbo Codes and Other Concatenated Codes」（1996年2月）に提案されてい
る。
Concatenated Coding Schemes」（IEEE Transactions on Information Theory、
Vol. 42、No. 2、1996年3月）や南オーストラリアの大学Institute of Telecomm
unications ResearchのS. A. Barbulescuによる学術論文「Iterative Decoding
of Turbo Codes and Other Concatenated Codes」（1996年2月）に提案されてい
る。
【０００４】
しかしながら、ターボ符号および関連符号におけるインタリーバの使用は、長
い符号化遅延を生じることになり、これがディジタル移動体電話などのリアルタ
イム用途への採用を妨げてきた。
い符号化遅延を生じることになり、これがディジタル移動体電話などのリアルタ
イム用途への採用を妨げてきた。
【０００５】
本発明によれば、伝送用のデータセットシーケンスを生成する並列連接符号器
が提供される。インタリーブドパリティビットは、初期のデータセットには含ま
れず、このデータセットは、データビットおよび非インタリーブドパリティビッ
トを含む。この結果、インタリーブドパリティビットのインタリーブによって生
じる遅延は、全体としてデータセットシーケンスの出力ではそれほど発生せず、
同時に、シーケンスの大部分でデータビットおよびパリティビットの不均一な分
布が避けられる。
が提供される。インタリーブドパリティビットは、初期のデータセットには含ま
れず、このデータセットは、データビットおよび非インタリーブドパリティビッ
トを含む。この結果、インタリーブドパリティビットのインタリーブによって生
じる遅延は、全体としてデータセットシーケンスの出力ではそれほど発生せず、
同時に、シーケンスの大部分でデータビットおよびパリティビットの不均一な分
布が避けられる。
【０００６】 本発明の一部の実施形態では、インタリーブドパリティビットが、実質的にイ
ンタリーバのサイズ未満のインデックス制限を有している。これにより、すべて
のデータビットがインタリーバに格納される前にインタリーブドパリティビット
を出力することが可能になり、伝送路上のビット誤り率を大きく増加させること
なく、符号器が受ける遅延を更に低減することができる。
ンタリーバのサイズ未満のインデックス制限を有している。これにより、すべて
のデータビットがインタリーバに格納される前にインタリーブドパリティビット
を出力することが可能になり、伝送路上のビット誤り率を大きく増加させること
なく、符号器が受ける遅延を更に低減することができる。
【０００７】
以下では、本発明の特定の実施形態を添付の図面を参照しながら説明する。
【０００８】 図１に示されるように、移動端末機器４は、移動地球局（ＭＥＳ）６に接続さ
れている。移動端末機器４は、電話機器、ファクシミリ機器またはデータ端末機
器を含んでいてもよく、また、衛星ネットワークに接続される他の種類のネット
ワークへの接続用に設計された電話、ファクシミリまたはデータ端末を許容する
インタフェース機器を含んでいてもよい。このようなインタフェース機器の例は
、ＧＢ ２２８６７３９、ＵＳ ５５８７８１０、ＧＢ ２３００５４０、および ＷＯ ９７／００５６１に記載されている。移動端末機器４は、ＲＦ変調および 衛星８への伝送のためにＭＥＳ６にディジタルデータを送信する。また、ＭＥＳ
６は、衛星８からディジタルデータを受信して復調する。この後、この復調デー
タは、移動端末機器４へ送られる。
れている。移動端末機器４は、電話機器、ファクシミリ機器またはデータ端末機
器を含んでいてもよく、また、衛星ネットワークに接続される他の種類のネット
ワークへの接続用に設計された電話、ファクシミリまたはデータ端末を許容する
インタフェース機器を含んでいてもよい。このようなインタフェース機器の例は
、ＧＢ ２２８６７３９、ＵＳ ５５８７８１０、ＧＢ ２３００５４０、および ＷＯ ９７／００５６１に記載されている。移動端末機器４は、ＲＦ変調および 衛星８への伝送のためにＭＥＳ６にディジタルデータを送信する。また、ＭＥＳ
６は、衛星８からディジタルデータを受信して復調する。この後、この復調デー
タは、移動端末機器４へ送られる。
【０００９】 衛星８は、トランスポンダを有する。このトランスポンダは、変調信号を受信
し、これらの信号を中間周波数に変換し、それらを増幅して、受信周波数とは異
なる周波数で送信する。これにより、衛星８はＭＥＳ６を陸上地球局（ＬＥＳ）
１０にリンクするので、ＭＥＳ６によって伝送された信号は、衛星を介してＬＥ
Ｓ１０により受信され、また、ＬＥＳ１０によって伝送された信号は、衛星を介
してＭＥＳ６により受信される。
し、これらの信号を中間周波数に変換し、それらを増幅して、受信周波数とは異
なる周波数で送信する。これにより、衛星８はＭＥＳ６を陸上地球局（ＬＥＳ）
１０にリンクするので、ＭＥＳ６によって伝送された信号は、衛星を介してＬＥ
Ｓ１０により受信され、また、ＬＥＳ１０によって伝送された信号は、衛星を介
してＭＥＳ６により受信される。
【００１０】 ＬＥＳ１０は、ネットワーク１４（この例では、ＰＳＴＮ）へのインタフェー
スを提供するネットワークインタフェース１２に接続されている。これにより、
呼がネットワーク１４を介して固定通信機器１６に接続される。固定通信機器１
６は、移動端末機器４と互換性を持つ電話、ファクシミリまたはデータ端末機器
を含んでいる。
スを提供するネットワークインタフェース１２に接続されている。これにより、
呼がネットワーク１４を介して固定通信機器１６に接続される。固定通信機器１
６は、移動端末機器４と互換性を持つ電話、ファクシミリまたはデータ端末機器
を含んでいる。
【００１１】 図２は、ＭＥＳ６およびＬＥＳ１０の双方の関連機能部分をより詳細に示す図
である。ＭＥＳ６およびＬＥＳ１０の機能は、他の点では区別されるが、簡単の
ため、同じ図と参照番号が双方の関連部分に使用される。
である。ＭＥＳ６およびＬＥＳ１０の機能は、他の点では区別されるが、簡単の
ため、同じ図と参照番号が双方の関連部分に使用される。
【００１２】 移動端末機器４またはネットワークインタフェース１２から受信されたディジ
タルデータは、符号器２０によって符号化された後、変調器２４によって変調さ
れる。この変調出力は、アンテナアセンブリ２８によって伝送される。アンテナ
アセンブリ２８から受信された信号は、復号器３４によって復号されるディジタ
ルデータを生成するように復調器３０によって復調される。復号器３４の出力は
、移動端末機器４に接続されている。機能部分の動作は、コントローラ３６によ
って制御される。
タルデータは、符号器２０によって符号化された後、変調器２４によって変調さ
れる。この変調出力は、アンテナアセンブリ２８によって伝送される。アンテナ
アセンブリ２８から受信された信号は、復号器３４によって復号されるディジタ
ルデータを生成するように復調器３０によって復調される。復号器３４の出力は
、移動端末機器４に接続されている。機能部分の動作は、コントローラ３６によ
って制御される。
【００１３】 符号器２０は、図３に示される種類のターボ符号器である。データビットｄk は、第１符号器ＥＮＣ１、およびインタリーバ２１への入力であり、インタリー
バ２１の出力は第２符号器ＥＮＣ２に接続されている。各符号器ＥＮＣ１および
ＥＮＣ２は、四つの中間２進記憶装置Ｄ１〜Ｄ４、および２進加算器または排他
的論理和ゲートを含む再帰畳込み符号器である。各サイクルでは、２進記憶装置
Ｄ１〜Ｄ３の各々の内容がそれぞれ２進記憶装置Ｄ２〜Ｄ４に移動させられ、Ｄ
１の新しい内容がＤ２〜Ｄ４の前の内容から導出される。第１符号器からの出力
ｐkおよび第２符号器からの出力ｑkは、２進記憶装置Ｄ１、Ｄ２およびＤ４の内
容ならびに２進記憶装置Ｄ１への入力から導出される。
バ２１の出力は第２符号器ＥＮＣ２に接続されている。各符号器ＥＮＣ１および
ＥＮＣ２は、四つの中間２進記憶装置Ｄ１〜Ｄ４、および２進加算器または排他
的論理和ゲートを含む再帰畳込み符号器である。各サイクルでは、２進記憶装置
Ｄ１〜Ｄ３の各々の内容がそれぞれ２進記憶装置Ｄ２〜Ｄ４に移動させられ、Ｄ
１の新しい内容がＤ２〜Ｄ４の前の内容から導出される。第１符号器からの出力
ｐkおよび第２符号器からの出力ｑkは、２進記憶装置Ｄ１、Ｄ２およびＤ４の内
容ならびに２進記憶装置Ｄ１への入力から導出される。
【００１４】 データビットｄk、非インタリーブドパリティビットｐkおよびインタリーブド
パリティビットｑkは、バッファ２３に出力される。バッファ２３からは、ビッ トセット（ｕ1，ｕ2，ｕ3，ｕ4）がパンクチャリングフォーマットにしたがって
並列に出力される。パンクチャリングフォーマットの例は、以下で述べる。
パリティビットｑkは、バッファ２３に出力される。バッファ２３からは、ビッ トセット（ｕ1，ｕ2，ｕ3，ｕ4）がパンクチャリングフォーマットにしたがって
並列に出力される。パンクチャリングフォーマットの例は、以下で述べる。
【００１５】 図４に示されるように、バッファ２３は、それぞれデータビットｄ、非インタ
リーブドパリティビットｐおよびインタリーブドパリティビットｑ用の記憶装置
を含んでいる。データビットおよびパリティビットは、記憶装置Ｓd、Ｓpおよび
Ｓqの各々に対する第１および第２ポインタＰd1、Ｐd2、Ｐp1、Ｐp2、Ｐq1、Ｐq 2 によってそれぞれ示されるアドレスに基づいて記憶装置Ｓから読み出され、マ ルチプレクサ２５によって決定される出力ビットｕ1、ｕ2、ｕ3、ｕ4のうちの選
択された一つとして出力される。データおよびパリティビットが読み出されるア
ドレスのシーケンスおよびマルチプレクサの設定のシーケンスが、ともにデータ
およびパリティビットの伝送フォーマットならびにパリティビットのパンクチャ
リング方式を決定する。ここで、パリティビットのすべてが伝送されるわけでは
ない。図３および図４に示される構成は、ターボ符号器の機能表現であり、適切
にプログラムされたディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）で完全に実装すること
ができる。
リーブドパリティビットｐおよびインタリーブドパリティビットｑ用の記憶装置
を含んでいる。データビットおよびパリティビットは、記憶装置Ｓd、Ｓpおよび
Ｓqの各々に対する第１および第２ポインタＰd1、Ｐd2、Ｐp1、Ｐp2、Ｐq1、Ｐq 2 によってそれぞれ示されるアドレスに基づいて記憶装置Ｓから読み出され、マ ルチプレクサ２５によって決定される出力ビットｕ1、ｕ2、ｕ3、ｕ4のうちの選
択された一つとして出力される。データおよびパリティビットが読み出されるア
ドレスのシーケンスおよびマルチプレクサの設定のシーケンスが、ともにデータ
およびパリティビットの伝送フォーマットならびにパリティビットのパンクチャ
リング方式を決定する。ここで、パリティビットのすべてが伝送されるわけでは
ない。図３および図４に示される構成は、ターボ符号器の機能表現であり、適切
にプログラムされたディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）で完全に実装すること
ができる。
【００１６】 従来のフォーマットでは、符号器２０の出力は、レート１／２パンクチャされ
、次のように復調される。各クロックサイクルでは、組織データビットｄkが、 パリティビットｐk、ｑkのうち交互の一つとともに出力として選択される。選択
されないパリティビットは廃棄される。クロックサイクルの各対に対する出力デ
ータビットおよびパリティビットは、１６ＱＡＭ（１６直交振幅変調）方式で一
つのシンボルとして変調される。
、次のように復調される。各クロックサイクルでは、組織データビットｄkが、 パリティビットｐk、ｑkのうち交互の一つとともに出力として選択される。選択
されないパリティビットは廃棄される。クロックサイクルの各対に対する出力デ
ータビットおよびパリティビットは、１６ＱＡＭ（１６直交振幅変調）方式で一
つのシンボルとして変調される。
【００１７】 従来のフォーマットを以下の表１に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】 各シンボルは、４個のビット（ｕ1，ｕ2，ｕ3，ｕ4）から形成される。ここで、
ビットｕ1、ｕ2はＩ（振幅）成分を変調し、ビットｕ3、ｕ4はＱ（位相）成分を
変調する。すなわち、 Ａj＝［ｕ1，ｕ2］→Ｉ Ｂj＝［ｕ3，ｕ4］→Ｑ のようになっている。
ビットｕ1、ｕ2はＩ（振幅）成分を変調し、ビットｕ3、ｕ4はＱ（位相）成分を
変調する。すなわち、 Ａj＝［ｕ1，ｕ2］→Ｉ Ｂj＝［ｕ3，ｕ4］→Ｑ のようになっている。
【００２０】 図５に示されるように、この変調方式は方形１６ＱＡＭであるが、円形１６Ｑ
ＡＭ方式も使用することができる。データビットｕ1、ｕ3は、１６ＱＡＭシンボ
ルの中で最も保護される。
ＡＭ方式も使用することができる。データビットｕ1、ｕ3は、１６ＱＡＭシンボ
ルの中で最も保護される。
【００２１】 これらのシンボルは、図６に示されるフレームフォーマットで伝送される。デ
ータは、１チャネル１搬送波（ＳＣＰＣ）チャネルフォーマットで伝送される。
チャネルの取得を補助するため、データシーケンスの先頭は、プリアンブルＰお
よびユニークワードＵＷによって示される。この後、データは、フレームＦ1〜 Ｆnで伝送される。各フレームは、ＰＳＡＭ（パイロットシンボル補助変調）ブ ロックＰＳを用いて点在させられた１６ＱＡＭシンボルからなり、フェージング
および雑音変動の測定を可能にして、復号化を補助するようになっている。各フ
レームの終端は、フレーミングビットパターンＰＢである。各フレームのシンボ
ル中に符号化されているのは、二つの符号化されていないサブフレームＳ1およ びＳ2に対応する二つのターボ符号化サブフレームＣ1およびＣ2である。データ シーケンスの終端は、データ信号終端ＥＯＤによって示される。
ータは、１チャネル１搬送波（ＳＣＰＣ）チャネルフォーマットで伝送される。
チャネルの取得を補助するため、データシーケンスの先頭は、プリアンブルＰお
よびユニークワードＵＷによって示される。この後、データは、フレームＦ1〜 Ｆnで伝送される。各フレームは、ＰＳＡＭ（パイロットシンボル補助変調）ブ ロックＰＳを用いて点在させられた１６ＱＡＭシンボルからなり、フェージング
および雑音変動の測定を可能にして、復号化を補助するようになっている。各フ
レームの終端は、フレーミングビットパターンＰＢである。各フレームのシンボ
ル中に符号化されているのは、二つの符号化されていないサブフレームＳ1およ びＳ2に対応する二つのターボ符号化サブフレームＣ1およびＣ2である。データ シーケンスの終端は、データ信号終端ＥＯＤによって示される。
【００２２】 符号器２０のインタリーバ２１のサイズは、サブフレームＳ1およびＳ2のサイ
ズに等しい。一例では、インタリーバ２１は、ブロック全体がインタリーバ２１
にロードされ、その後、内容が疑似ランダム順序で出力されるランダムインタリ
ーバである。この例では、パリティビットｑkが出力される前に、サブフレーム Ｓ1またはＳ2の一つの内容全体がインタリーバ２１にロードされる。したがって
、符号器２０が受ける遅延は少なくともＮである。ここで、Ｎは、サブフレーム
Ｓ1またはＳ2の一つに含まれる数のビットを受信するのに要する時間である。こ
の遅延は、水平軸上の時間とともに図７に図示されている。符号器出力では、異
なるビット（ｕ1，ｕ2，ｕ3，ｕ4）が垂直軸上に示されている。
ズに等しい。一例では、インタリーバ２１は、ブロック全体がインタリーバ２１
にロードされ、その後、内容が疑似ランダム順序で出力されるランダムインタリ
ーバである。この例では、パリティビットｑkが出力される前に、サブフレーム Ｓ1またはＳ2の一つの内容全体がインタリーバ２１にロードされる。したがって
、符号器２０が受ける遅延は少なくともＮである。ここで、Ｎは、サブフレーム
Ｓ1またはＳ2の一つに含まれる数のビットを受信するのに要する時間である。こ
の遅延は、水平軸上の時間とともに図７に図示されている。符号器出力では、異
なるビット（ｕ1，ｕ2，ｕ3，ｕ4）が垂直軸上に示されている。
【００２３】 本発明の実施形態によれば、符号器２０が受ける遅延は、データビットｄなら
びにパリティビットｐおよびｑの伝送順序を再構成することにより、上述の方式
における遅延Ｎの数分の１に低減される。各実施形態は、レート２分の１ターボ
符号を用いて示されているが、他のレートを使用することも可能である。
びにパリティビットｐおよびｑの伝送順序を再構成することにより、上述の方式
における遅延Ｎの数分の１に低減される。各実施形態は、レート２分の１ターボ
符号を用いて示されているが、他のレートを使用することも可能である。
【００２４】 図７に示されるように、第１の実施形態では、パリティビットｐがサブフレー
ムＣの前半に出力され、インタリーブドパリティビットｑがサブフレームＣの後
半に出力される。すべてのデータビットｄが受信されるとインタリーブドパリテ
ィビットｑは唯一の出力となるが、付随する遅延はＮ／２に低減される。という
のも、すべてのパリティビットｐがすでに伝送されていることから、１シンボル
あたり２個のインタリーブドパリティビットｑが伝送されるからである。
ムＣの前半に出力され、インタリーブドパリティビットｑがサブフレームＣの後
半に出力される。すべてのデータビットｄが受信されるとインタリーブドパリテ
ィビットｑは唯一の出力となるが、付随する遅延はＮ／２に低減される。という
のも、すべてのパリティビットｐがすでに伝送されていることから、１シンボル
あたり２個のインタリーブドパリティビットｑが伝送されるからである。
【００２５】 図８に示されるように、第２の実施形態では、すべてのデータビットｄおよび
パリティビットｐがインタリーブドパリティビットｑの前に伝送される。サブフ
レームＣの最初の４分の１の間は、データビットｄのみが伝送される。サブフレ
ームＣの中間の２分の１の間は、データビットおよびパリティビットｐが伝送さ
れる。サブフレームＣの最後の４分の１の間は、インタリーブドパリティビット
ｑのみが伝送される。したがって、１シンボルあたり４個のインタリーブドパリ
ティビットｑが伝送されることから、遅延はＮ／４に低減される。しかしながら
、サブフレームＣの最初の４分の１におけるデータビットｄの半分は、１６ＱＡ
Ｍシンボルの保護の小さいビット（ｕ2，ｕ4）として伝送される。これは、第１
実施形態と比較したビット誤り率の増加につながる。さらに、データビットｄお
よびパリティビットｐ、ｑの分布はサブフレームＣの全体を通じて不均一である
から、このフォーマットは、サブフレームレートに相当するフェージングレート
を有するフェージングチャネルで特に影響を受けやすい。このような場合、サブ
フレームＣの最初の４分の１におけるデータビットが繰り返しフェージングと同
時に発生して、高いビット誤り率を与えることがある。
パリティビットｐがインタリーブドパリティビットｑの前に伝送される。サブフ
レームＣの最初の４分の１の間は、データビットｄのみが伝送される。サブフレ
ームＣの中間の２分の１の間は、データビットおよびパリティビットｐが伝送さ
れる。サブフレームＣの最後の４分の１の間は、インタリーブドパリティビット
ｑのみが伝送される。したがって、１シンボルあたり４個のインタリーブドパリ
ティビットｑが伝送されることから、遅延はＮ／４に低減される。しかしながら
、サブフレームＣの最初の４分の１におけるデータビットｄの半分は、１６ＱＡ
Ｍシンボルの保護の小さいビット（ｕ2，ｕ4）として伝送される。これは、第１
実施形態と比較したビット誤り率の増加につながる。さらに、データビットｄお
よびパリティビットｐ、ｑの分布はサブフレームＣの全体を通じて不均一である
から、このフォーマットは、サブフレームレートに相当するフェージングレート
を有するフェージングチャネルで特に影響を受けやすい。このような場合、サブ
フレームＣの最初の４分の１におけるデータビットが繰り返しフェージングと同
時に発生して、高いビット誤り率を与えることがある。
【００２６】 以下に説明する第３および第４の実施形態では、インタリーバ２１が、次のよ
うなインデックス制限を受ける。
うなインデックス制限を受ける。
【００２７】
【数１】
【００２８】 ここで、ｉは、インタリーバ２１へのデータビット入力の順序であり、π(ｉ)は
、対応する出力順序である。この結果、Ｎ／２データビットだけインタリーバ２
１に入力された後、インタリーブドパリティビットの出力を開始することができ
る。このインデックス制限は、ビット誤り率性能にわずかな影響を与えるが、以
下で示すように、サブフレームＣのフォーマットに大きな柔軟性を与える。
、対応する出力順序である。この結果、Ｎ／２データビットだけインタリーバ２
１に入力された後、インタリーブドパリティビットの出力を開始することができ
る。このインデックス制限は、ビット誤り率性能にわずかな影響を与えるが、以
下で示すように、サブフレームＣのフォーマットに大きな柔軟性を与える。
【００２９】 図９に示されるように、本発明の第３の実施形態では、データビットｄがサブ
フレームＣの全体を通じて均一に分布し、１６ＱＡＭシンボルの二つの最大保護
ビット位置を常に占める。サブフレームＣの最初の４分の１では、非インタリー
ブドパリティビットｐの後半およびインタリーブドパリティビットｑの前半が、
それぞれ１シンボルあたり１ビットを占める。最後の４分の１では、インタリー
ブドパリティビットｑの後半が１シンボルあたり２ビットを占める。この結果得
られる遅延は第２実施形態と同様にＮ／４ビットであるが、保護の小さいデータ
ビットｄの問題やデータビットおよびパリティビットの不均一な分布の問題が回
避されている。
フレームＣの全体を通じて均一に分布し、１６ＱＡＭシンボルの二つの最大保護
ビット位置を常に占める。サブフレームＣの最初の４分の１では、非インタリー
ブドパリティビットｐの後半およびインタリーブドパリティビットｑの前半が、
それぞれ１シンボルあたり１ビットを占める。最後の４分の１では、インタリー
ブドパリティビットｑの後半が１シンボルあたり２ビットを占める。この結果得
られる遅延は第２実施形態と同様にＮ／４ビットであるが、保護の小さいデータ
ビットｄの問題やデータビットおよびパリティビットの不均一な分布の問題が回
避されている。
【００３０】 図１０に示されるように、本発明の第４の実施形態では、第２実施形態の不利
益を犠牲にして、実効的な遅延がＮ／８ビットに低減される。サブフレームＣの
最初の８分の１では、シンボルの全４ビット位置がデータビットｄで占められる
。次の４分の１では、最大保護ビット位置がデータビットｄで占められ、保護の
小さい二つのビット位置が非インタリーブドパリティビットｐで占められる。次
の２分の１では、保護の大きいビット位置もデータビットｄで占められるが、保
護の小さいビット位置の各々は、非インタリーブドパリティビットｐおよびイン
タリーブドパリティビットｑで占められる。サブフレームＣの最後の８分の１で
は、全てのビット位置がインタリーブドパリティビットｑで占められる。
益を犠牲にして、実効的な遅延がＮ／８ビットに低減される。サブフレームＣの
最初の８分の１では、シンボルの全４ビット位置がデータビットｄで占められる
。次の４分の１では、最大保護ビット位置がデータビットｄで占められ、保護の
小さい二つのビット位置が非インタリーブドパリティビットｐで占められる。次
の２分の１では、保護の大きいビット位置もデータビットｄで占められるが、保
護の小さいビット位置の各々は、非インタリーブドパリティビットｐおよびイン
タリーブドパリティビットｑで占められる。サブフレームＣの最後の８分の１で
は、全てのビット位置がインタリーブドパリティビットｑで占められる。
【００３１】 復号器３４では、ビットが復調され、各ビットに対して確率が推定される。復
調ビットは、伝送に使用されるフォーマットにしたがって、データビットｄ、非
インタリーブドパリティビットｐおよびインタリーブドパリティビットｑに分離
される。この後、これらのビットは、S. S. Pietrobonによる「Implementation
and performance of a serial MAP decoder for use in an iterative turbo de
coder」（1995年9月、IEEE Int. Symp. Inform. Theory、Whistler、カナダ、ブ
リティッシュ−コロンビア州）からの例で知られる種類のＭＡＰ復号器を用いて
復号化される。
調ビットは、伝送に使用されるフォーマットにしたがって、データビットｄ、非
インタリーブドパリティビットｐおよびインタリーブドパリティビットｑに分離
される。この後、これらのビットは、S. S. Pietrobonによる「Implementation
and performance of a serial MAP decoder for use in an iterative turbo de
coder」（1995年9月、IEEE Int. Symp. Inform. Theory、Whistler、カナダ、ブ
リティッシュ−コロンビア州）からの例で知られる種類のＭＡＰ復号器を用いて
復号化される。
【００３２】 上記実施形態の変形を本発明の範囲内で考えることができる。例えば、８ＰＳ
Ｋ（８位相偏移変調）など、他の変調方式を使用してもよい。異なるパンクチャ
リングレートを使用することで、別のレート符号を作成することができる。符号
器２０の成分符号としては再帰畳込み符号が好ましいが、ブロック符号など、他
の成分符号も使用することができる。データビットｄは、符号器２０に入力され
る前に事前に符号化してもよく、かつ／またはバッファ２１から出力された後に
更に符号化してもよい。
Ｋ（８位相偏移変調）など、他の変調方式を使用してもよい。異なるパンクチャ
リングレートを使用することで、別のレート符号を作成することができる。符号
器２０の成分符号としては再帰畳込み符号が好ましいが、ブロック符号など、他
の成分符号も使用することができる。データビットｄは、符号器２０に入力され
る前に事前に符号化してもよく、かつ／またはバッファ２１から出力された後に
更に符号化してもよい。
【００３３】 上記の実施形態は純粋に例示のために示したものであり、特許請求の範囲から
逸脱しない範囲で別の変形を加えることができる。
逸脱しない範囲で別の変形を加えることができる。
【図１】 衛星通信システムの概略図である。
【図２】 図１のシステムにおける地球局の概略図である。
【図３】 図２の地球局におけるターボ符号器の概略図である。
【図４】 図３のバッファの特徴を示す図である。
【図５】 地球局の変調器によって実施される変調方式の図である。
【図６】 地球局によって使用される伝送フレームフォーマットの図である。
【図７】 従来の出力フォーマットにおける衛星リンク上でのフレーム伝送で受ける遅延
の図である。
の図である。
【図８】 本発明の第１実施形態における符号器からのビット伝送の順序の図である。
【図９】 本発明の第２実施形態における符号器からのビット伝送の順序の図である。
【図１０】 本発明の第３実施形態における符号器からのビット伝送の順序の図である。
【図１１】 本発明の第４実施形態における符号器からのビット伝送の順序の図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，Ｅ Ｓ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，Ｚ Ｗ Ｆターム(参考） 5J065 AA01 AB05 AC02 AD01 AF01 AG06 AH01 5K004 AA08 JA03 JD05 JG01 JJ05
Claims (22)
- 【請求項１】 データビットの入力シーケンスを受信するステップと、 前記入力シーケンスを符号化して、データビットの第１符号化シーケンスを生
成するステップと、 前記入力シーケンスをインタリーブして、データビットのインタリーブドシー
ケンスを生成するステップと、 前記データビットのインタリーブドシーケンスを符号化して、データビットの
第２符号化シーケンスを生成するステップと、 複数のデータセットからなるシーケンスを出力するステップであって、前記デ
ータセットの各々は、前記入力シーケンスから導出されたデータビット、前記第
１符号化シーケンスから導出された第１パリティビットおよび前記第２符号化シ
ーケンスから導出された第２パリティビットの少なくとも一つを含んでいるステ
ップと、 を備え、 先行する一つの期間中、前記データセットの各々は、少なくとも一つの前記デ
ータビットおよび少なくとも一つの前記第１パリティビットを含んでおり、前記
第２パリティビットは含んでおらず、 後続の一つの期間中、前記データセットの各々は、少なくとも一つの前記第２
パリティビットを含んでいる、ディジタルデータ用符号化方法。 - 【請求項２】 前記後続の期間中、前記データセットの各々は、一つ以上の
前記データビットおよび一つ以上の前記第２パリティビットを含んでいる、請求
項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記後続の期間中、前記データセットの各々は、一つ以上の
前記第１パリティビットを含んでいる、請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 前記先行する期間よりも更に先行する先頭期間中、前記デー
タセットの各々は、一つ以上の前記データビットを含んでおり、前記第１または
第２パリティビットは含んでいない、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。 - 【請求項５】 前記後続の期間の更に後続の終端期間中、前記データセット
の各々は、一つ以上の前記第２パリティビットを含んでおり、前記第１パリティ
ビットは含んでいない、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。 - 【請求項６】 前記終端期間中、前記データセットの各々は、前記データビ
ットを含んでいない、請求項５記載の方法。 - 【請求項７】 キャリア信号を変調することにより、キャリア信号の各変調
状態が前記データセットの状態に対応するように変調信号を生成するステップを
備える請求項１〜６のいずれかに記載の方法。 - 【請求項８】 前記データセットが前記データビットおよび前記第１または
第２パリティビットの双方を含んでいるときに前記少なくとも一つのデータビッ
トが前記第１または第２キャリアビットよりも保護されるように、前記データセ
ットの各々が前記変調状態の各々にマップされている、請求項７記載の方法。 - 【請求項９】 前記インタリーブドシーケンスのビットの順序が前記入力シ
ーケンスの対応するビットの順序から所定数のビット位置未満だけ異なるように
前記インタリーブステップが実行され、前記所定数は実質的に、インタリーブの
ために入力シーケンスが格納されるインタリーバのビット容量未満である、請求
項１〜８のいずれかに記載の方法。 - 【請求項１０】 前記第１符号化シーケンスおよび前記第２符号化シーケン
スが、それぞれ再帰的畳込み符号化アルゴリズムによって符号化される、請求項
１〜９のいずれかに記載の方法。 - 【請求項１１】 データビットの入力シーケンスを符号化して、データビッ
トの第１符号化シーケンスを生成する第１符号器と、 前記データビットの入力シーケンスをインタリーブして、データビットのイン
タリーブドシーケンスを生成するインタリーバと、 前記データビットのインタリーブドシーケンスを符号化して、データビットの
第２符号化シーケンスを生成する第２符号器と、 複数のデータセットからなるシーケンスを出力するデータセット発生器であっ
て、前記データセットの各々は、前記入力シーケンスから導出されたデータビッ
ト、前記第１符号化シーケンスから導出された第１パリティビットおよび前記第
２符号化シーケンスから導出された第２パリティビットの少なくとも一つを含ん
でいるデータセット発生器と、 を備え、 先行する一つの期間中、前記データセットの各々は、少なくとも一つの前記デ
ータビットおよび少なくとも一つの前記第１パリティビットを含んでおり、前記
第２パリティビットは含んでおらず、 後続の一つの期間中、前記データセットの各々は、少なくとも一つの前記第２
パリティビットを含んでいる、ディジタルデータ符号化装置。 - 【請求項１２】 前記データセット発生器は、前記後続の期間中、前記デー
タセットの各々が一つ以上の前記データビットおよび一つ以上の前記第２パリテ
ィビットを含むように動作することができる、請求項１１記載の装置。 - 【請求項１３】 前記データセット発生器は、前記後続の期間中、前記デー
タセットの各々が一つ以上の前記第１パリティビットを含むように動作すること
ができる、請求項１２記載の装置。 - 【請求項１４】 前記データセット発生器は、前記先行する期間よりも更に
先行する先頭期間中、前記データセットの各々が一つ以上の前記データビットを
含み、前記第１または第２パリティビットは含まないように動作することができ
る、請求項１１〜１３のいずれかに記載の装置。 - 【請求項１５】 前記データセット発生器は、前記後続の期間の更に後続の
終端期間中、前記データセットの各々が一つ以上の前記第２パリティビットを含
み、前記第１パリティビットは含まないように動作することができる、請求項１
１〜１４のいずれかに記載の装置。 - 【請求項１６】 前記データセット発生器は、前記終端期間中、前記データ
セットの各々が前記データビットを含まないように動作することができる、請求
項１５記載の装置。 - 【請求項１７】 キャリア信号を変調することにより、キャリア信号の各変
調状態が前記データセットの状態に対応するように変調信号を生成する変調器を
備える請求項１１〜１６のいずれかに記載の装置。 - 【請求項１８】 前記変調器は、前記データセットが前記データビットおよ
び前記第１または第２パリティビットの双方を含んでいるときに前記少なくとも
一つのデータビットが前記第１または第２キャリアビットよりも保護されるよう
に、前記データセットの各々が前記変調状態の各々にマップされるように構成さ
れている、請求項１７記載の装置。 - 【請求項１９】 前記インタリーバは、前記インタリーブドシーケンスのビ
ットの順序が前記入力シーケンスの対応するビットの順序から所定数のビット位
置未満だけ異なるように構成されており、前記所定数は実質的に、インタリーブ
のために入力シーケンスが格納されるインタリーバのビット容量未満である、請
求項１１〜１８のいずれかに記載の装置。 - 【請求項２０】 前記第１および第２符号器が、それぞれ再帰的畳込み符号
化アルゴリズムを実行するように構成されている、請求項１１〜１９のいずれか
に記載の方法。 - 【請求項２１】 請求項１１〜２０のいずれかに記載の装置を含む衛星地球
局。 - 【請求項２２】 データビットおよび中間インタリーブステップを介して前
記データビットから導出されるインタリーブドパリティビットを含む組織符号語
を出力する方法であって、 最初の前記パリティビットの出力タイミングが、最初の前記データビットの出
力タイミングに対して遅延しており、データビットが出力される期間が、パリテ
ィビットが出力される期間と部分的に重複している方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/GB1997/003551 WO1999034521A1 (en) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | Coding method and apparatus |
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ID=10808023
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| JP2000527033A Expired - Fee Related JP3828360B2 (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | ディジタルデータ用符号化変調方法、ディジタルデータ変調装置、衛星地球局、変調方法および変調装置 |
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