JP2005328397A - Interleave transmission system, transmitting device, and receiving device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インターリーブ伝送システム、送信装置、及び受信装置に係り、特に、インターリーブ時間を短縮するためのインターリーブ伝送システム、送信装置、及び受信装置に関する。 The present invention relates to an interleave transmission system, a transmission device, and a reception device, and more particularly, to an interleave transmission system, a transmission device, and a reception device for reducing the interleaving time.
近年では、広帯域を利用した情報伝送が検討されており、例えば、21GHz帯(21.4〜22.0GHz,帯域幅600MHz)は、現行の12GHz帯のBSデジタル方向でサービスされているHDTV(High Definition Television)の約4倍の走査線に相当する走査線4000本級の超高精細映像による放送サービス等を可能にする。 In recent years, information transmission using a wide band has been studied. For example, a 21 GHz band (21.4 to 22.0 GHz, a bandwidth of 600 MHz) is an HDTV (High) serviced in the BS digital direction of the current 12 GHz band. It enables a broadcasting service or the like using ultra-high-definition video having 4000 scanning lines corresponding to about 4 times as many scanning lines (Definition Television).
しかしながら、21GHz帯は12GHz帯に比べて降雨等による電波の減衰が大きいことが知られており、回線の信頼性を向上させるための電波の減衰対策が必要となる。 However, it is known that the 21 GHz band has a greater attenuation of radio waves due to rain or the like than the 12 GHz band, and it is necessary to take measures against the attenuation of radio waves in order to improve the reliability of the line.
そこで、例えば、伝送路上における降雨減衰等を改善する技術として長周期インターリーブ方式が提案されている(例えば、特許文献1、非特許文献1参照。)。長周期インターリーブ方式とは、「降雨が短時間に集中して発生する傾向がある」という性質に着目し、降雨が短時間に集中して発生することで生じた部分的な連続誤りを降雨の発生時間よりも十分に長い時間にわたって拡散し、誤り訂正処理により元の信号に復元するものである。
Thus, for example, a long-period interleaving method has been proposed as a technique for improving rain attenuation on a transmission line (see, for example,
ここで、従来方式におけるインターリーブ伝送システムの構成例について図を用いて説明する。図1は、従来におけるインターリーブ伝送システムの概略構成を示す一例の図である。 Here, a configuration example of the interleave transmission system in the conventional method will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an example of a schematic configuration of a conventional interleave transmission system.
図1において、インターリーブ伝送システム10は、送信装置11と、受信装置12とを有するよう構成されており、送信装置11から送信される電波は、放送衛星13を介して衛星伝搬路により受信装置12に送信される。
In FIG. 1, an
送信装置11は、RS(Reed Solomon)符号化部21と、長周期インターリーバ22と、変調部23と、送信アンテナ24とを有するよう構成されている。また、受信装置12は、受信アンテナ25と、復調部26と、長周期デインターリーバ27と、RS復号化部28とを有するよう構成されている。なお、図1に示す長周期インターリーバ22及び長周期デインターリーバ27において、データの書き込み、読み出しを行うためのデータ蓄積手段として、メモリやハードディスク等を有する。
The
まず、送信装置11において、パケットデータがRS符号化部21に入力される。RS符号化部21は、受信側において降雨減衰等によって生じるデータの欠落を訂正させるためのパリティを付加してRS符号化を行う。また、RS符号化部21は、RS符号化後の伝送パケットを長周期インターリーバ22に出力する。
First, in the
長周期インターリーバ22は、入力されるデータに対して予め設定されるインターリーブ時間分の書き込みを行う。次に、長周期インターリーバ22は、蓄積されたデータを書き込んだ方向とは異なる方向に読み出し、変調部23に出力する。変調部23は、長周期インターリーバ22から読み出された伝送パケットを、変調を行うアプリケーションや衛星伝送路等に適した方式で変調し、例えば所定の搬送波周波数の電波として送信アンテナ24から送信させる。
The long-
ここで、送信された電波は、放送衛星13を中継し、伝送路の途中で強い降雨等があったとして、降雨減衰の影響を受けて受信装置12に送信される。
Here, the transmitted radio wave is relayed through the broadcasting satellite 13 and is transmitted to the
受信装置12では、降雨減衰の影響を受けた電波を受信アンテナ25により受信し復調部26に出力する。復調部26は、復調部入力周波数へ周波数変換した後、変調部での変調方式を検出し、長周期デインターリーバ27に出力する。
In the
長周期デインターリーバ27は、復調された伝送パケットを入力した後、予め設定されたインターリーブ時間分の書き込みを行い、送信装置11のフレーム構成と同じになるように再配置する。また、長周期デインターリーバ27は、蓄積されたデータを書き込み方向と異なる方向に読み出し、RS復号化部28に出力する。RS復号化部28は、入力したデータに付加されたパリティにより誤り訂正を行った後、パケットデータとして出力(再生)する。
After inputting the demodulated transmission packet, the long-period deinterleaver 27 performs writing for a preset interleaving time, and rearranges it so as to be the same as the frame configuration of the
ここで、上述した長周期インターリーバ22に蓄積される伝送フレームの構成について図を用いて説明する。図2は、従来の長周期インターリーバに蓄積される伝送フレーム構成の一例を示す図である。図2に示す伝送フレームは、X軸方向にRS符号長Kバイトの伝送パケットが、Y軸方向に伝送パケット数L個が配置された構成からなる。また、Kは符号ブロック長を、Mは情報ブロック長を示す。また、このRS符号の符号化率はM/Kで表される。また、情報ブロックに付加されるパリティN(=K−M)を使用して誤りの検出及び訂正を行う。
Here, the configuration of the transmission frame stored in the above-described long-
RS符号化部21におけるRS符号化後の伝送パケットは、長周期インターリーバ22において、図2に示す矢印31の順にしたがって予め設定されるインターリーブ時間分(図2においては、K×Lバイト)の書き込みが行われる。また、伝送フレーム分の書き込みが終了した後、長周期インターリーバ22は、図2に示す矢印32の順にしたがって蓄積されたデータの読み出しを行う。
The transmission packet after the RS encoding in the
ここで、伝送フレーム構成として、データの読み出し方向であるY軸方向のLを極めて大きな値に設定すれば、蓄積容量は増加してしまうが、インターリーブ時間を長くできるという特徴を有する。 Here, if L in the Y-axis direction, which is the data reading direction, is set to a very large value as the transmission frame configuration, the storage capacity increases, but the interleaving time can be extended.
また、上述した長周期デインターリーバ27に蓄積される伝送フレームの構成について図を用いて説明する。図3は、従来の長周期デインターリーバに蓄積される伝送フレーム構成の一例を示す図である。なお、図3における各符号(K,L,M,N)は、図2と同様である。 The configuration of the transmission frame stored in the long-period deinterleaver 27 will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a transmission frame configuration stored in a conventional long-period deinterleaver. In addition, each code | symbol (K, L, M, N) in FIG. 3 is the same as that of FIG.
復調部26により、復調された伝送パケットは、送信側と同じフレーム構成になるように図3に示す矢印33の順にしたがって、予め設定されたインターリーブ時間分(図3において、K×Lバイト分)のデータが書き込まれる。
The demodulated transmission packet demodulated by the
ここで、送信側では、図3に示すように伝送途中で降雨減衰等によって生じたデータ欠損(欠落)がY軸方向に連続して発生することになる。しかしながら、これをX軸で見た場合、データ欠落は1/Lバイトになりデインターリーブ後にはその誤りがLパケット分に分散される。したがって、各パケットに含まれる誤り数は少なくなりデータ欠落部分がRS符号による訂正能力範囲内にあれば、RS復号時に送信信号を再現することができる。 Here, on the transmitting side, as shown in FIG. 3, data loss (missing) caused by rain attenuation or the like during transmission occurs continuously in the Y-axis direction. However, when this is viewed on the X axis, the data loss is 1 / L byte, and the error is distributed to L packets after deinterleaving. Therefore, if the number of errors included in each packet is reduced and the missing data portion is within the correction capability range by the RS code, the transmission signal can be reproduced at the time of RS decoding.
また、データを読み出す際には、図3に示す矢印34の順にしたがってK×Lバイト分のデータを読み出し、RS復号化部28に出力され、RS復号化部28により、例えば受信符号多項式R(x)を生成してパケットデータの復号を行う。ここで、RS復号時における受信符号多項式R(x)の生成過程について図を用いて説明する。図4は、RS復号時における受信符号多項式R(x)の生成過程を説明するための一例の図である。図4では、一例として、情報ブロック188バイト、検査ブロック16バイトからなるパケットにおいて、連続する2バイト(188バイト、189バイト)のパケットが欠落した場合について受信符号多項式R(x)の生成過程を説明する。
When data is read, data of K × L bytes is read in the order of the
まず、送信側の符号多項式F(x)が以下に示す(1)式であるとすると、受信側での符号多項式R(x)は以下に示す(2)式で表される。 First, assuming that the code polynomial F (x) on the transmission side is the following equation (1), the code polynomial R (x) on the reception side is represented by the following equation (2).
そこで、上述した(2)式の受信符号多項式R(x)にガロア拡大体GF(28)の元である根α0〜α15を代入し、シンドローム値S0〜S15を算出する。 Therefore, the root values α 0 to α 15 that are elements of the Galois extension field GF (2 8 ) are substituted into the reception code polynomial R (x) of the above-described equation (2) to calculate the syndrome values S0 to S15.
次に、誤りの値の計算を行う。その導出式は、以下に示す(7)式のようになる。ここで、Yiは誤りの大きさ(値)を表す変数である。 Next, an error value is calculated. The derivation formula is as shown in the following formula (7). Here, Y i is a variable representing the magnitude (value) of the error.
上述した誤り訂正と誤り検出のアルゴリズムを用いることにより、データを復号することができる。なお、上述した(3)式のシンドロームが全て0になった場合は、誤りが発生していない場合であり、シンドロームが全て0にならなかった場合は、どこかで誤りが発生していることになる。
ところで、伝送するパケットフレームがRS(K,M)、N=K−Mの場合、N/2バイト以上の誤りが発生した場合、そのまま復号すると正常データに復元することができない。したがって、データを少ない検査ブロック長で正常に復元するためには、インターリーブ時間を長くして誤りデータを十分に分散させる必要がある。しかしながら、インターリーブ時間が長くなると、受信側に大容量の蓄積が必要となる。 By the way, when the packet frame to be transmitted is RS (K, M) and N = K−M, when an error of N / 2 bytes or more occurs, if it is decoded as it is, it cannot be restored to normal data. Therefore, in order to restore data normally with a small check block length, it is necessary to lengthen the interleaving time and sufficiently disperse the error data. However, if the interleaving time becomes long, a large amount of storage is required on the receiving side.
しかしながら、従来方式において、降雨遮断等によるデータ誤りを復元して、100%のサービス時間率を達成するためには、例えば、遮断時間Y=30分に対して、符号ブロック長K=204バイト,情報ブロック長M=188バイト,情報ブロックに付加される検査ブロック(パリティ)N=16バイトとしたとき、Y/(N/2/K)=30/(16/2/204)=765分のインターリーブ時間が必要となる。 However, in order to restore a data error due to rainfall interruption or the like and achieve a service time rate of 100% in the conventional method, for example, for the interruption time Y = 30 minutes, the code block length K = 204 bytes, When the information block length M = 188 bytes and the check block (parity) N = 16 bytes added to the information block, Y / (N / 2 / K) = 30 / (16/2/204) = 765 minutes Interleaving time is required.
また、上述した条件において、データの蓄積容量は、伝送レートが20Mbpsの場合、20(Mbps)×765(分)×60(秒)/8(ビット)=114GBもの膨大な容量が必要となってしまう。 In addition, under the above-described conditions, when the transmission rate is 20 Mbps, the data storage capacity needs to be as large as 20 (Mbps) × 765 (minutes) × 60 (seconds) / 8 (bits) = 114 GB. End up.
本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、誤り訂正能力を向上させ、インターリーブ時間を短縮するためのインターリーブ伝送システム、送信装置、及び受信装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide an interleave transmission system, a transmission device, and a reception device for improving error correction capability and shortening the interleaving time.
上記課題を解決するために、本件発明は、以下の特徴を有する課題を解決するための手段を採用している。 In order to solve the above problems, the present invention employs means for solving the problems having the following characteristics.
請求項1に記載された発明は、予め設定される時間に基づいてインターリーブされた伝送パケットを送信する送信装置と、前記送信装置からの伝送パケットを受信してパケットデータとして再生する受信装置とからなるインターリーブ伝送システムにおいて、前記送信装置は、入力されるパケットデータを複数の符号を合成した積符号からなる伝送パケットに符号化する符号化手段を有し、前記受信装置は、前記伝送パケットに対してデータの誤りを検出し、検出結果に基づいてパケット単位で復号又は消失を行う第1の復号化手段と、前記第1の復号化手段により得られる消失されたパケットの誤り訂正を行う第2の復号化手段とを有することを特徴とする。
The invention described in
請求項1記載の発明によれば、誤り訂正能力を向上させ所望のサービス時間率の達成に必要なインターリーブ時間を短縮することができる。具体的には、インターリーブの伝送フレーム構成を、複数の符号の合成である積符号の関係にして、一方の符号で誤り位置検出を行い、更にもう一方の符号で消失訂正を行うことで誤り訂正能力を向上することができる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to improve the error correction capability and shorten the interleaving time required to achieve a desired service time rate. Specifically, the interleaved transmission frame configuration is related to a product code, which is a combination of multiple codes, error position detection is performed with one code, and erasure correction is performed with the other code. Ability can be improved.
請求項2に記載された発明は、予め設定される時間に基づいてインターリーブされた伝送パケットを送信する送信装置において、入力されるパケットデータを予め設定された時間分の書き込みを行い、書き込まれたパケットデータを書き込み方向とは異なる方向で読み出しを行うインターリーバと、送信側では、前記インターリーバから読み出されたパケットデータを受信側で訂正させるためのパリティを付加して符号化を行い、符号化された伝送パケットを前記インターリーバに出力する第1の符号化手段と、前記インターリーバから読み出されたパケットデータを受信側でパケット単位に消失させるためのパリティを付加して符号化を行う第2の符号化手段とを有することを特徴とする。 According to the second aspect of the present invention, in the transmission device that transmits the interleaved transmission packet based on the preset time, the input packet data is written for the preset time and written. The interleaver that reads packet data in a direction different from the writing direction, and the transmission side performs encoding by adding a parity for correcting the packet data read from the interleaver on the reception side. A first encoding unit that outputs the converted transmission packet to the interleaver, and a parity for erasing the packet data read from the interleaver in units of packets on the receiving side And a second encoding means.
請求項2記載の発明によれば、送信側において、一方の符号で誤り位置検出を行い、更にもう一方の符号で消失訂正を行うことで誤り訂正能力を向上することができる。これにより、所望のサービス時間率の達成に必要なインターリーブ時間を短縮させることができる。 According to the second aspect of the present invention, the error correction capability can be improved by detecting the error position with one code and performing erasure correction with the other code on the transmission side. Thereby, the interleaving time required for achieving a desired service time rate can be shortened.
請求項3に記載された発明は、前記第2の符号化手段により得られる伝送パケットは、複数の符号を合成した積符号からなるフレーム構成を有することを特徴とする。
The invention described in
請求項3記載の発明によれば、複数の符号の合成である積符号の関係にすることで、書き込みと読み出しとが異なる方向で行われるインターリーブ方式において誤り訂正能力を向上することができる。 According to the third aspect of the present invention, the error correction capability can be improved in the interleaving method in which writing and reading are performed in different directions by using a product code relationship that is a combination of a plurality of codes.
請求項4に記載された発明は、受信側で消失させるパケット長を調整するためのデータバッファ手段を有することを特徴とする。
The invention described in
請求項4記載の発明によれば、伝送路の減衰状態や所望する誤り訂正能力等に応じて送信側で消失させるパケット長を調整することができる。これにより、例えば、RS符号化の際の情報ブロック長を短く設定することができるため、RS符号化の演算時間を短縮することができる。 According to the fourth aspect of the invention, it is possible to adjust the packet length to be lost on the transmission side according to the attenuation state of the transmission path, the desired error correction capability, and the like. Thereby, for example, since the information block length at the time of RS encoding can be set short, the calculation time of RS encoding can be shortened.
請求項5に記載された発明は、前記パケットデータを蓄積する複数の蓄積手段と、前記複数の蓄積手段に対して前記パケットデータの書き込み、読み出しを交互に行うよう切り替えを行う切替手段と、前記蓄積手段及び前記切替手段を制御して、前記複数の蓄積手段から交互に連続したパケットデータを出力させるための制御手段とを有することを特徴とする。
The invention described in
請求項5記載の発明によれば、蓄積手段を複数有することにより、例えば一方の蓄積手段でデータの書き込みを行っている最中に、もう一方の蓄積手段でデータの読み出しを行うことができる。これにより、データの停滞を防止することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, by having a plurality of storage means, for example, data can be read by the other storage means while data is being written by one storage means. Thereby, stagnation of data can be prevented.
請求項6に記載された発明は、予め設定される時間に基づいてインターリーブされた伝送パケットを受信する受信装置において、前記伝送パケットに対してデータの誤りを検出し、検出結果に基づいてパケット単位で復号又は消失を行う第1の復号化手段と、前記第1の復号化手段により得られる消失されたパケットの誤り訂正を行う第2の復号化手段とを有することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in a receiving device that receives a transmission packet interleaved based on a preset time, a data error is detected for the transmission packet, and a packet unit is detected based on the detection result. The first decoding means for performing decoding or erasure in step (2), and the second decoding means for correcting an error of the lost packet obtained by the first decoding means.
請求項6記載の発明によれば、第1の復号化手段により、誤り位置検出を行い、検出結果に基づいて対応するパケット単位に消去することで、第2の復号化手段は誤り検出位置を容易に特定でき消失訂正のみを行うだけでよいため、誤り訂正能力を向上することができる。これにより、所望のサービス時間率の達成に必要なインターリーブ時間を短縮することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the first decoding unit performs error position detection, and erases the corresponding packet unit based on the detection result, so that the second decoding unit determines the error detection position. Since it can be easily identified and only erasure correction needs to be performed, the error correction capability can be improved. Thereby, the interleaving time required for achieving a desired service time rate can be shortened.
請求項7に記載された発明は、前記第1の復号化手段は、入力された前記伝送パケットの誤り検出を行い、誤り数が訂正できる数を超えている場合、復号は行わずにパケット単位で消去することを特徴とする。
The invention described in
請求項7記載の発明によれば、検出処理に有する時間を省略することで、復号時間を短縮することができる。 According to the seventh aspect of the invention, the decoding time can be shortened by omitting the time for the detection process.
請求項8に記載された発明は、前記伝送パケットを蓄積する複数の蓄積手段と、前記複数の蓄積手段に対して前記伝送パケットの書き込み、読み出しを交互に行うよう切り替えを行う切替手段と、前記蓄積手段及び前記切替手段を制御して、前記複数の蓄積手段から交互に連続した伝送パケットを出力させるための制御手段とを有することを特徴とする。
The invention described in
請求項8記載の発明によれば、蓄積手段を複数有することにより、一方の蓄積手段でデータの書き込みを行っている最中に、他方の蓄積手段でデータの読み出しを行うことができる。これにより、データの停滞を防止することができる。 According to the eighth aspect of the present invention, by having a plurality of storage means, data can be read out by the other storage means while data is being written by one storage means. Thereby, stagnation of data can be prevented.
本発明によれば、誤り訂正能力を向上させ、所望のサービス時間率の達成に必要なインターリーブ時間を短縮させることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the error correction capability and shorten the interleaving time required to achieve a desired service time rate.
<本発明の概要>
本発明は、長周期インターリーブに用いるパケットのフレーム構成を複数の符号の合成である積符号の関係にして、一方の符号で誤り位置検出を行い、もう一方の符号で消失訂正を行う。
<Outline of the present invention>
In the present invention, a frame structure of a packet used for long-period interleaving is related to a product code that is a combination of a plurality of codes, error position detection is performed with one code, and erasure correction is performed with the other code.
ここで、積符号について図を用いて説明する。図5は、積符号を説明するための一例の図である。積符号は、二つのブロック符号C1(K,M)、C2(k,m)が与えられた場合、図5に示すようにK行k列の2次元配列に配置し、各列のM個の情報ブロックを符号化し、次に各行のm個の情報ブロックを符号化して全体として長さKkの符号語が得られ、この符号は(Kk,Mm)と表すことができる。これをC1、C2の積符号という。なお、C1、C2の符号化の順序を入れ替えても得られる符号語Cは同じである。 Here, the product code will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a diagram illustrating an example for explaining a product code. When two block codes C1 (K, M) and C2 (k, m) are given, the product codes are arranged in a two-dimensional array of K rows and k columns as shown in FIG. Is encoded, and then m information blocks in each row are encoded to obtain a code word having a length of Kk as a whole. This code can be expressed as (Kk, Mm). This is called a product code of C1 and C2. Note that the code word C obtained is the same even if the order of encoding C1 and C2 is changed.
本発明では、図5に示すフレーム構成とすることにより、C1とC2の符号の合成である積符号の関係にして、例えば、C1で消失化を行い、C2で消失訂正を行うことで、誤り訂正能力を向上させインターリーブ時間の短縮を実現する。 In the present invention, by adopting the frame configuration shown in FIG. 5, a product code that is a combination of C1 and C2 codes is used, for example, erasure is performed at C1 and erasure correction is performed at C2. Improve the correction ability and reduce the interleaving time.
ここで、消失とは、誤り訂正時に「0」か「1」かの判定が困難な時に無理に判定することはせず、そのデータを消失したものとして扱うことをいう。また、消失訂正とは、符号内の消失位置がわかっているデータに対して訂正処理のみを行うことをいう。 Here, erasure means that the data is treated as having been lost without being forcibly determined when it is difficult to determine “0” or “1” during error correction. In addition, erasure correction refers to performing only correction processing on data whose erasure position in a code is known.
<実施形態>
以下に、上記のような特徴を有する本発明におけるインターリーブ伝送システム、送信装置、及び受信装置を好適に実施した形態について、図面を用いて詳細に説明する。
<Embodiment>
Hereinafter, preferred embodiments of an interleave transmission system, a transmission device, and a reception device according to the present invention having the above-described features will be described in detail with reference to the drawings.
<システム構成>
図6は、本発明におけるインターリーブ伝送システムの概略構成を示す一例の図である。図6に示すインターリーブ伝送システム60は、送信装置61と、受信装置62とを有するよう構成されており、送信装置61から送信される電波は、放送衛星63を介して衛星伝搬路により受信装置62に送信される。
<System configuration>
FIG. 6 is an example of a schematic configuration of an interleave transmission system according to the present invention. The
送信装置61は、長周期インターリーバ71と、第1RS符号化部72と、第2RS符号化部73と、変調部74と、送信アンテナ75とを有するよう構成されている。また、受信装置62は、受信アンテナ76と、復調部77と、第1RS復号化部78と、長周期デインターリーバ79と、第2RS復号化部80とを有するよう構成されている。なお、図6に示す長周期インターリーバ71及び長周期デインターリーバ79において、データの書き込み、読み出しを行うためのデータ蓄積手段として、メモリやハードディスク等を有する。
The
まず、送信装置61において、パケットデータが長周期インターリーバ71に入力されると、長周期インターリーバ71は、予め設定された時間分のデータの書き込みを行う。また、長周期インターリーバ71は、蓄積したデータを書き込み方向とは異なる方向で読み出し、第1RS符号化部72に出力する。第1RS符号化部72は、伝送中に降雨減衰等によって生じるデータの欠落を、送信側において訂正させるためのパリティを付加してRS符号化を行う。
First, in the
次に、第1RS符号化部72は、RS符号化した伝送パケットを長周期インターリーバ71に出力する。長周期インターリーバ71は、第1RS符号化部72から入力した伝送パケットに対して予め設定されるインターリーブ時間分の書き込みを行う。また、長周期インターリーバ71は、蓄積したデータを書き込み方向と異なる方向に読み出し、第2RS符号化部73に出力する。
Next, the
第2RS符号化部73は、伝送中の降雨減衰等によって生じた欠落部分を送信側において消失させるためのRS符号化を行う。また、第2RS符号化部73は、符号化した伝送パケットを変調部74に出力する。変調部74は、入力した伝送パケットの変調を行うアプリケーションや衛星伝送路等に適した方式で変調し、例えば所定の搬送波周波数の電波として送信アンテナ75により送信させる。なお、変調部74における変調方式は、位相変調に限らない。
The 2nd
ここで、放送衛星63を中継したデータは、伝送路の途中で強い降雨等があるとして、電波減衰の影響を受け、受信装置62に送信される。
Here, the data relayed by the
受信装置62では、降雨減衰の影響を受けた電波を受信アンテナ76で受信し、受信したデータを復調部77に出力する。復調部77は、入力した伝送パケットの変調方式に対応した方式で復調を行う。また、復調部入力周波数へ周波数変換を行う。更に、復調部77は、復調後のデータを第1RS復号化部78に出力する。
In the receiving
第1RS復号化部78は、入力したデータの誤り検出を行い、検出された結果に基づいてRS復号化又は消失化を行う。具体的には、入力したデータの誤り検出を行い、誤り数が訂正できる数を超えている場合、RS復号化は行わずにパケット単位で消失化を行う。なお、消失化したパケット部分は、NULL等の初期値などがセットされることになる。
The first
また、第1RS復号化部78において消失されないデータは復号化されて長周期デインターリーバ79に出力される。長周期デインターリーバ79は、入力したデータを予め設定されるインターリーブ時間分書き込み、送信側と同様のフレーム構成で再配置する。また、長周期デインターリーバ79は、蓄積したデータを書き込み方向とは異なる方向に読み出し、第2RS復号化部80へ出力する。
Further, data that is not lost in the first
第2RS復号化部80は、入力したデータの誤り訂正(消失訂正)を行う。また、第2RS復号化部80は、復号後のデータを長周期デインターリーバ79に出力する。
The second
長周期デインターリーバ79は、第2RS復号化部80より入力したデータを所定時間分書き込む。また、長周期デインターリーバ79は、蓄積したデータを書き込み方向と異なる方向に読み出しパケットデータとして出力(再生)される。
The
上述したように、第1RS符号化部72及び第2RS符号化部73を用いて、複数の符号の合成である積符号の関係にして、第1RS復号化部78及び第2RS復号化部80を用いて誤り訂正能力を向上させ、長周期インターリーバ71及び長周期デインターリーバ79で分散された誤りデータを元の信号に復元することができる。
As described above, using the first
<送信装置機能構成>
次に、本実施形態における送信装置61の具体的な機能構成例のついて、図を用いて説明する。なお、後述する機能構成ではパケットデータの一例としてMPEG(Moving Picture Experts Group)パケットを送信する例を示すが、本発明において適用可能なパケットデータはこの限りではない。
<Transmission device functional configuration>
Next, a specific functional configuration example of the
図7は、本実施形態における送信装置の機能構成の一例を示す図である。図7に示す送信装置61は、第1データ切替手段101と、第1データ蓄積手段102と、第2データ蓄積手段103と、第1制御手段104と、第2データ切替手段105と、第1RS符号化手段106と、第3データ切替手段107と、第3データ蓄積手段108と、第4データ蓄積手段109と、第2制御手段110と、第4データ切替手段111と、データバッファ手段112と、第2RS符号化手段113と、変調手段114と、送信手段115とを有するよう構成されている。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the transmission apparatus according to the present embodiment. 7 includes a first
ここで、図7において、第1データ切替手段101と、第1データ蓄積手段102と、第2データ蓄積手段103と、第1制御手段104と、第2データ切替手段105と、第3データ切替手段107と、第3データ蓄積手段108と、第4データ蓄積手段109と、第2制御手段110と、第4データ切替手段111と、データバッファ手段112とは、長周期インターリーバに設けられる機能である。 Here, in FIG. 7, the first data switching means 101, the first data storage means 102, the second data storage means 103, the first control means 104, the second data switching means 105, and the third data switching. The means 107, the third data storage means 108, the fourth data storage means 109, the second control means 110, the fourth data switching means 111, and the data buffer means 112 are functions provided in the long cycle interleaver. It is.
また、第1データ蓄積手段102と、第2データ蓄積手段103と、第3データ蓄積手段108と、第4データ蓄積手段109とは、データの書き込み速度、読み出し速度、蓄積容量が全て同一であるものとする。
The first
また、第1データ蓄積手段102及び第2データ蓄積手段103は、所定時間分の書き込みが終了した時点、また第3データ蓄積手段108及び第4データ蓄積手段109は、インターリーブ時間分のデータの書き込みが終了した時点で、第1データ蓄積手段102もしくは第2データ蓄積手段103は、制御信号の電圧Highを第1制御手段104に出力し、第3データ蓄積手段108もしくは第4データ蓄積手段109は、制御信号の電圧Highを第2制御手段110に出力する。 The first data storage means 102 and the second data storage means 103 write data for a predetermined time, and the third data storage means 108 and the fourth data storage means 109 write data for an interleave time. Is completed, the first data storage means 102 or the second data storage means 103 outputs the voltage High of the control signal to the first control means 104, and the third data storage means 108 or the fourth data storage means 109 The control signal voltage High is output to the second control means 110.
このように、第1データ蓄積手段102及び第2データ蓄積手段103と、第3データ蓄積手段108及び第4データ蓄積手段109とがそれぞれ対になっている理由は、ダブルバッファ構成にしてお互いの書き込みと読み出しのタイミングを逆にして交互に繰り返すことで、データの停滞を防止するためである。なお、データ蓄積手段は、2つに限らず複数あればよい。 As described above, the reason why the first data storage means 102 and the second data storage means 103 and the third data storage means 108 and the fourth data storage means 109 are paired with each other is that the double buffer configuration is used. This is to prevent data stagnation by alternately repeating the writing and reading timings. Note that the data storage means is not limited to two but may be a plurality.
また、第1データ切替手段101及び第3データ切替手段107は、それぞれ第1制御手段104及び第2制御手段110からの制御信号の電圧Highを受信したとき、入力されるデータを図7に示すSide1に出力し、制御信号の電圧Lowを受信したとき、入力されるデータを図7に示すSide2に出力するスイッチの役割を果たす。
Further, the first data switching means 101 and the third data switching means 107 receive the input data when the control signal voltage High is received from the first control means 104 and the second control means 110, respectively, and FIG. When it outputs to
一方、第2データ切替手段105及び第4データ切替手段111は、それぞれ第1制御手段104及び第2制御手段110からの制御信号の電圧Highを受信したとき、図7に示すSide2からのデータに切り替えて出力し、制御信号の電圧Lowを受信したとき、図7に示すSide1からのデータに切り替えて出力する。
On the other hand, when the second
更に、第1制御手段104は、第1データ蓄積手段102と、第2データ蓄積手段103と、第1データ切替手段101と、第2データ切替手段105とにおける動作を制御する。具体的には、第1データ蓄積手段102又は第2データ蓄積手段103からの制御信号の電圧Highを受け付ける度に、各部へ同一の制御信号の電圧HighもしくはLowを切り替えて出力する。
Further, the
同様に、第2制御手段110は、第3データ蓄積手段108と、第4データ蓄積手段109と、第3データ切替手段107と、第4データ切替手段111とにおける動作を制御する。具体的には、第3データ蓄積手段108又は第4データ蓄積手段109からの制御信号の電圧Highを受け付ける度に、各部へ同一の制御信号の電圧HighもしくはLowを切り替えて出力する。
Similarly, the
また、第1RS符号化手段106は、降雨減衰等により生じるデータの欠落を受信側にて訂正させるためのパリティを付加してRS符号化を行う。また、データバッファ手段112は、RS符号の情報ブロック分の蓄積を行う。また、第2RS符号化手段113は、降雨減衰等により生じるデータの欠落部分を消失させるためのパリティを付加してRS符号化を行う。変調手段114は、アプリケーションや衛星伝送路に適した方式で変調を行う。更に、送信手段115は、変調手段114により変調されたデータを送信する。
Further, the first RS encoding means 106 performs RS encoding by adding a parity for correcting the lack of data caused by rain attenuation or the like on the receiving side. Further, the data buffer unit 112 accumulates information blocks of RS codes. Also, the second RS encoding means 113 performs RS encoding by adding a parity for erasing a missing portion of data caused by rain attenuation or the like. The modulation unit 114 performs modulation by a method suitable for an application or a satellite transmission path. Further, the
ここで、具体的な動作内容について説明する。例えば、第1制御手段104及び第2制御手段110の制御信号の電圧がHighの状態である場合、第1切替手段101は、データ出力先として図7に示すSide1が選択され、第1データ蓄積手段102にMPEGパケットを出力する。ここで、第1データ蓄積手段102に蓄積されるフレーム構成例について、図を用いて説明する。
Here, specific operation contents will be described. For example, when the voltage of the control signal of the first control means 104 and the second control means 110 is in a high state, the first switching means 101 selects Side1 shown in FIG. 7 as the data output destination, and the first data storage The MPEG packet is output to the
図8は、送信側における第1データ蓄積手段に蓄積されるフレーム構成の一例を示す図である。図8に示すように、第1データ蓄積手段102は、入力したMPEGパケットを矢印35の方向にしたがって、所定時間分(図8においては、M(Y軸)×L(X軸)バイト[byte]分)を書き込む。なお、Fnは最小インターリーブフレームを示す。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a frame configuration stored in the first data storage unit on the transmission side. As shown in FIG. 8, the first
第1データ蓄積手段102は、伝送フレーム分の書き込みが終了した後、第1制御手段104に制御信号の電圧Highを送信し、第1制御手段104からの制御信号Lowを受信するまで待機する。
The first
次に、第1データ蓄積手段102は、第1制御手段104からの制御信号の電圧Lowを受信後、図8に示す矢印36の順にしたがって、蓄積された所定時間分のMPEGパケットを出力する。
Next, after receiving the voltage Low of the control signal from the first control means 104, the first data storage means 102 outputs the stored MPEG packets for a predetermined time in the order of the
また、第2データ切替部105は、第1制御手段104からの制御信号の電圧Lowを受信すると、Side1からのデータを出力し、第1データ蓄積手段102から読み出されたMPEGパケットが第1RS符号化手段106に出力される。
Further, when the second
なお、第1制御手段104の制御信号の電圧がLowに切り替わることで、第1データ切替手段101に入力されるMPEGパケットは、第2データ蓄積手段103で所定時間分書き込まれる。
Note that when the voltage of the control signal of the
第1RS符号化手段106は、入力したMPEGパケットを、情報ブロック長をMバイトとしたとき検査ブロックをNバイトとして、符号ブロック長KバイトのRS符号化を行う。RS符号化後の伝送パケットは、第2制御手段110からの制御信号の電圧Highを受信した第3データ切替部107において、Side1に出力される。ここで、第3データ蓄積手段108に蓄積されるフレーム構成例について、図を用いて説明する。
The first RS encoding means 106 performs RS encoding of the code block length of K bytes, assuming that the input MPEG packet has an information block length of M bytes and a check block as N bytes. The transmission packet after the RS encoding is output to
図9は、送信側における第3データ蓄積手段に蓄積されるフレーム構成の一例を示す図である。図9に示すように、第3データ蓄積手段108は、伝送パケットを矢印37の方向にしたがって、入力した伝送フレーム分(図9においては、K×Lバイト[byte]分)を書き込む。また、第3データ蓄積手段108は、伝送フレーム分の書き込みが終了後、第2制御手段110に制御信号の電圧Highを送信して、第2制御手段110からの制御信号の電圧Lowを受信後、図9に示す矢印38の順にしたがって、蓄積された時間分(K×Lバイト分)のデータを読み出し、データバッファ手段112に出力する。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a frame configuration stored in the third data storage unit on the transmission side. As shown in FIG. 9, the third data storage means 108 writes the transmission packet for the input transmission frame (in FIG. 9, K × L bytes [bytes]) according to the direction of the
データバッファ手段112は、mバイトのFIFO(First In First Out)を用いてmバイト単位での伝送パケットの入出力を行う。これは、RS符号化の際の情報ブロック長を伝送路の減衰状態や所望の誤り訂正能力等に応じて調整することができる。例えば、RS符号化の際の情報ブロック長を短く設定することにより、RS符号化の演算時間を短縮することができる。 The data buffer unit 112 inputs and outputs transmission packets in units of m bytes using an m-byte FIFO (First In First Out). This can adjust the information block length at the time of RS encoding according to the attenuation state of the transmission path, the desired error correction capability, and the like. For example, the calculation time of RS encoding can be shortened by setting the information block length at the time of RS encoding short.
データバッファ手段112は、mバイト単位の伝送パケットを第2RS符号化手段113へ出力する。第2RS符号化手段113は、情報ブロックをmバイトとして検査ブロック長nバイト、符号ブロック長kバイトにより、RS符号化を行う。
The data buffer unit 112 outputs the transmission packet in units of m bytes to the second
ここで、第2RS符号化手段113にて符号化された後のフレーム構成例について、図を用いて説明する。図10は、RS符号化後のフレーム構成の一例を示す図である。図10は、X軸方向にRS符号長kバイト×Fn個の伝送パケットと、Y軸方向にRS符号長Kバイトの伝送パケットが配置された構成となっている。 Here, an example of the frame configuration after being encoded by the second RS encoding means 113 will be described with reference to the drawings. FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a frame configuration after RS encoding. FIG. 10 shows a configuration in which transmission packets of RS code length k bytes × Fn in the X-axis direction and transmission packets of RS code length K bytes in the Y-axis direction are arranged.
この伝送フレームは、k×Kバイトの小さな伝送フレームをFn個多重しているということもでき、RS符号長kバイトとRS符号長Kバイトとは共に積符号の関係になっているため、例えば、nバイトでデータの消失化を行い、Nバイトで消失訂正を行うことができる。 This transmission frame can be said to be Fn multiplexed small transmission frames of k × K bytes. Since the RS code length k bytes and the RS code length K bytes are in a product code relationship, for example, , Data can be erased with n bytes, and erasure correction can be performed with N bytes.
なお、上述したように、データバッファ手段112が、mバイト程度のFIFOを想定した場合、X軸方向においてkバイト毎にRS符号化することができ、k×Fnバイト全体をRS符号長とする場合に比べてRS符号化の演算時間を短縮することができる。 As described above, when the data buffer unit 112 assumes a FIFO of about m bytes, RS coding can be performed for each k bytes in the X-axis direction, and the entire k × Fn bytes are set as the RS code length. Compared with the case, the calculation time of RS encoding can be shortened.
ここで、データの書き込み方向・読み出し方向の具体例について図を用いて説明する。図11は、データの書き込み方向・読み出し方向の具体例を説明する一例の図である。 Here, specific examples of the data writing direction and the reading direction will be described with reference to the drawings. FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a specific example of the data writing direction / reading direction.
図11に示すよう、X軸方向にRS符号長200[バイト]×400個の伝送パケットと、Y軸方向にRS符号長400[バイト]の伝送パケットが配置されたフレーム構成は、400×200バイトの小さな伝送フレームを400個多重していると考えることができる。例えば、今、連続的なデータ誤り80000バイトが発生したとする。仮に、データの書き込み・読み出しを、図11に示す矢印39−1の順にしたがって200バイト×400で折り返したときと、図11に示す矢印39−2の順にしたがって200バイトで折り返した場合で比較してみると、矢印39−1の場合はY軸方向で見たとき、その誤り割合を1/400にすることができ、誤りデータを効率的に復元することができるが、矢印39−2の場合は400×200の小さな伝送フレームが全てデータ誤りとなりデータを復元することができない。従って、データの読み出し方向と書き込み方向は矢印39−1に示すように行うことが望ましい。 As shown in FIG. 11, the frame configuration in which RS code length 200 [bytes] × 400 transmission packets in the X-axis direction and RS code length 400 [bytes] transmission packets in the Y-axis direction is 400 × 200. It can be considered that 400 transmission frames with small bytes are multiplexed. For example, assume that a continuous data error of 80000 bytes has occurred. If data writing / reading is folded at 200 bytes × 400 according to the order of the arrow 39-1 shown in FIG. 11 and when it is folded back at 200 bytes according to the order of the arrow 39-2 shown in FIG. In the case of arrow 39-1, when viewed in the Y-axis direction, the error rate can be reduced to 1/400, and error data can be efficiently restored. In this case, all 400 × 200 small transmission frames have data errors and cannot be restored. Therefore, it is desirable to perform the data reading direction and the writing direction as shown by the arrow 39-1.
第2RS符号化手段113は、RS符号化した伝送パケットを変調手段114に出力する。変調手段114は、入力された伝送パケットに変調を行った後、送信手段115に出力し、送信手段115は変調された信号を電波として送信する。
The second RS encoding means 113 outputs the RS-encoded transmission packet to the modulation means 114. The modulation unit 114 modulates the input transmission packet and then outputs the modulated transmission packet to the
<受信装置機能構成>
次に、本実施形態における受信装置62の機能構成例のついて、図を用いて説明する。なお、後述する機能構成ではパケットデータの一例としてMPEGパケットを受信する例を示すが、本発明において適用可能なパケットはこの限りではない。
<Receiver functional configuration>
Next, a functional configuration example of the receiving
図12は、本実施形態における受信装置の機能構成の一例を示す図である。図12に示す受信装置62は、受信手段121と、復調手段122と、データバッファ手段123と、データ消失手段124と、第1データ切替手段125と、第1制御手段126と、第1データ蓄積手段127と、第2データ蓄積手段128と、第2データ切替手段129と、データ消失訂正手段130と、第3データ切替手段131と、第2制御手段132と、第3データ蓄積手段133と、第4データ蓄積手段134と、第4データ切替手段135とを有するよう構成されている。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the receiving device according to the present embodiment. 12 includes a receiving
ここで、図12において、データバッファ手段123と、第1データ切替手段125と、第1制御手段126と、第1データ蓄積手段127と、第2データ蓄積手段128と、第2データ切替手段129と、第3データ切替手段131と、第2制御手段132と、第3データ蓄積手段133と、第4データ蓄積手段134と、第4データ切替手段135とは、長周期デインターリーバに設けられる機能である。また、データ消失手段124と、データ消失訂正手段130とは、RS復号化部に設けられる機能である。
Here, in FIG. 12, the data buffer means 123, the first data switching means 125, the first control means 126, the first data storage means 127, the second data storage means 128, and the second data switching means 129. The third
更に、第1データ蓄積手段127と、第2データ蓄積手段128と、第3データ蓄積手段133と、第4データ蓄積手段134とは、データの書き込み速度、読み出し速度、蓄積容量が全て同一であるものとする。
Furthermore, the first
受信手段121は、放送衛星63等により送信装置61から送信された電波を受信する。また、復調手段122は、受信手段121より入力された伝送パケットを復調する。データバッファ手段123は、例えば送信側と同じ数百バイト程度のFIFOを想定しており、RS復号化に必要な演算時間を短縮するために予め設定されるデータの蓄積を行う。
The receiving
データ消失手段124は、伝送パケットのデータの誤り検出を行い、検出結果に基づいて対応するパケットの復号又は消去を行う。また、データ消失訂正手段130は、消失されたデータに対して誤り訂正処理を行う。
The
また、第1データ蓄積手段127及び第2データ蓄積手段128は、インターリーブ時間分の書き込みが終了した時点、また第3データ蓄積手段133及び第4データ蓄積手段134は、所定時間分のデータの書き込みが終了した時点で、第1データ蓄積手段127もしくは第2データ蓄積手段128は、制御信号の電圧Highを第1制御手段126に出力し、第3データ蓄積手段133もしくは第4データ蓄積手段134は、制御信号の電圧Highを第2制御手段132に出力する。 The first data storage means 127 and the second data storage means 128 are written when the interleaving time has been written, and the third data storage means 133 and the fourth data storage means 134 are written with data for a predetermined time. Is completed, the first data storage means 127 or the second data storage means 128 outputs the voltage High of the control signal to the first control means 126, and the third data storage means 133 or the fourth data storage means 134 The control signal voltage High is output to the second control means 132.
このように、第1データ蓄積手段127と、第2データ蓄積手段128と、第3データ蓄積手段133及び第4データ蓄積手段134とがそれぞれ対になっている理由は、上述した送信装置と同様にダブルバッファ構成にしてデータの停滞を防止するためである。なお、データ蓄積手段は、2つに限らず複数であればよい。
As described above, the reason why the first
また、第1データ切替手段125及び第3データ切替手段131は、それぞれ第1制御手段126及び第2制御手段132からの制御信号の電圧Highを受信したとき、入力されるデータを図12に示すSide1に出力し、制御信号の電圧Lowを受信したとき、入力されるデータを図7に示すSide2に出力するスイッチの役割を果たす。
The first data switching means 125 and the third data switching means 131 are shown in FIG. 12 when the control signal voltage High is received from the first control means 126 and the second control means 132, respectively. When it outputs to
一方、第2データ切替手段129及び第4データ切替手段135は、それぞれ第1制御手段126及び第2制御手段132からの制御信号の電圧Highを受信したとき、図12に示すSide2からのデータに切り替えて出力し、制御信号の電圧Lowを受信したとき、図12に示すSide1からのデータに切り替えて出力する。
On the other hand, when the second
更に、第1制御手段126は、第1データ蓄積手段127と、第2データ蓄積手段128と、第1データ切替手段125と、第2データ切替手段129とにおける動作を制御する。具体的には、第1データ蓄積手段127又は第2データ蓄積手段128からの制御信号の電圧Highを受け付ける度に、各部へ同一の制御信号の電圧HighもしくはLowを切り替えて出力する。
Further, the
同様に、第2制御手段132は、第3データ蓄積手段133と、第4データ蓄積手段134と、第3データ切替手段131と、第4データ切替手段135とにおける動作を制御する。具体的には、第3データ蓄積手段133又は第4データ蓄積手段134からの制御信号の電圧Highを受け付ける度に、各部へ同一の制御信号の電圧HighもしくはLowを切り替えて出力する。
Similarly, the
ここで、具体的な動作内容について説明する。受信手段121は、放送衛星63等により送信装置61から送信された電波を受信し、復調手段122に出力する。また、復調手段122は、受信手段121より入力された受信信号を送信側の変調方式に対応させて復調する。また、復調手段122は、復調したデータをデータバッファ手段123に出力する。
Here, specific operation contents will be described. The receiving
データバッファ手段123は、予め設定されたデータ分の蓄積を行う。また、データバッファ手段123は、蓄積されたデータをデータ消失手段124に出力する。
The
データ消失手段124は、入力された伝送パケット(RS[k,m]符号、n=k−m)に対して上述した(6)式により、σ(x)=0となる誤り位置xを検出する。
The
次に、検出結果に基づいてパケット単位にRS復号又は消失を行う。ここで、上述の内容を具体的に説明すると、例えば、σ=0となるαの数がn/2個以上の場合には、RS復号は行わず、符号ブロック長にあたるパケット単位の全てのデータを消失させて、そのパケットのデータを出力しないようにする(ただし、このとき蓄積手段への書き込み位置はカウントアップしており、消失したパケット部分には、NULL等の初期値等がセットされる。)。 Next, RS decoding or erasure is performed for each packet based on the detection result. Here, the above-described content will be specifically described. For example, when the number of αs where σ = 0 is n / 2 or more, RS decoding is not performed, and all the data in packet units corresponding to the code block length is stored. Is lost so that the data of the packet is not output (however, the write position to the storage means is counted up at this time, and an initial value such as NULL is set in the lost packet part) .)
通常、RS符号では、誤りの検出を行ってから誤りの訂正を行うため、検査ブロックnに対してn/2バイトで誤りの検出、残りのn/2バイトで誤りの訂正を行う。しかしながら、消失位置がわかっていればnバイトの全データを復元する消失訂正が可能である。消失訂正ができれば、単に誤り位置の検出と訂正を行う通常のRS復号方式に比べて2倍のデータ数を訂正できることになる。 Normally, in the RS code, an error is detected after the error is detected, so that an error is detected with n / 2 bytes for the check block n and an error is corrected with the remaining n / 2 bytes. However, if the erasure position is known, erasure correction that restores all n-byte data is possible. If erasure correction can be performed, the number of data can be corrected twice as compared with a normal RS decoding system that simply detects and corrects error positions.
データ消失手段124にてデータ消失化が行われた後のデータは、例えば第1の制御手段126からの制御電圧Highを受けた第1データ切替手段125により、Side1に切り替えられて第1データ蓄積手段127へ出力される。
The data after the data erasure is performed by the data erasure means 124 is switched to Side1 by the first data switching means 125 that receives the control voltage High from the first control means 126, for example, and is stored in the first data. It is output to the
ここで、受信側における第1データ蓄積手段に蓄積される伝送パケットのフレーム構成例について、図を用いて説明する。図13は、受信側における第1データ蓄積手段に蓄積される伝送パケットのフレーム構成の一例を示す図である。 Here, a frame configuration example of the transmission packet stored in the first data storage unit on the receiving side will be described with reference to the drawings. FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a frame configuration of a transmission packet stored in the first data storage unit on the receiving side.
第1データ蓄積手段127は、入力された伝送パケットを図13に示す矢印40の順にしたがって、インターリーブ時間分(図13においては、K×Lバイト分)書き込む。なお、伝送途中で降雨減衰等によって生じたデータ欠落は消失パケットとして図13の斜線で示すようにX軸方向に連続して発生していることになるが、これをY軸方向で見た場合、パケットの消失に対してデータ欠落は1/Lバイトにすぎず、更にデータがパケット単位で消失化していることで、誤り位置を容易に特定することができ、従来方式と比べて効果的に誤り訂正を行うことができる。
The first data storage means 127 writes the input transmission packet for the interleaving time (K × L bytes in FIG. 13) in the order of the
次に、第1データ蓄積手段127は、伝送フレーム分の書き込みが終了した後、第1制御手段126に制御信号の電圧Highを送信して、第1制御手段126からの制御信号の電圧Lowを受信するまで待機する。また、第1データ蓄積手段127は、第1制御手段126からの制御電圧Lowを受信後、図13に示す矢印41の順にしたがってインターリーブ時間分(K×Lバイト分)の伝送パケットを読み出す。
Next, after the writing for the transmission frame is completed, the first
その後、第1データ蓄積手段127により出力されたデータは、第2データ切替手段129によりデータ消失訂正手段130に出力される。データ消失訂正手段130は、入力されたデータの消失訂正を行う。つまり、符号内の消失位置がわかっているデータに対して訂正処理のみを行う。なお、第1データ蓄積手段127にて蓄積されていない消失した伝送パケットは、この消失位置が誤り位置をみなすことができるため、上述した(4)式を使用した誤り位置多項式の導出が不要になる。
Thereafter, the data output by the first
ここで、上述の内容について図を用いて説明する。図14は、RS復号時の受信多項式生成過程を説明するための図である。なお、図14において消失されたデータは、186〜188バイト目として説明する。 Here, the above-mentioned content is demonstrated using figures. FIG. 14 is a diagram for explaining a reception polynomial generation process at the time of RS decoding. The data lost in FIG. 14 will be described as the 186th to 188th bytes.
図14に示す受信符号多項式R(x)に186〜188バイト目に対応するxの項が存在しないため、受信多項式自体を確認するだけで誤り位置を特定することができる。 Since there is no x term corresponding to the 186th to 188th bytes in the received code polynomial R (x) shown in FIG. 14, the error position can be specified only by confirming the received polynomial itself.
これにより、上述した(4)式を省略した(3)式、(6)式を用いて計算を行うことで、σ1〜σ2tを算出し、上述した(7)式を解くことで、2t(=N)バイトまでの誤り訂正が可能となる。したがって、従来方式のRS符号の訂正能力に比べて2倍の訂正能力を有しているということができる。 Thereby, by calculating using the formulas (3) and (6) in which the above-described formula (4) is omitted, σ 1 to σ 2t are calculated, and by solving the above-described formula (7), Error correction up to 2t (= N) bytes is possible. Therefore, it can be said that the correction capability is twice that of the correction capability of the conventional RS code.
データ消失訂正手段130は、積符号の残りのパリティ(符号)により消失訂正を行い、消失訂正後のMPEGパケットを第3データ切替手段131に出力する。第3データ切替手段131は、第2制御手段132からの制御電圧Highを受けてSide1に切り替えてMPEGパケットを出力する。ここで、第3データ蓄積手段133に蓄積されるMPEGパケットのフレーム構成例について、図を用いて説明する。
The data
図15は、受信側における第3蓄積手段に蓄積されるフレーム構成例を示す一例の図である。第3データ蓄積手段133は、図15に示す矢印42の順にしたがって、予め設定されたフレーム分(M×Lバイト分)を書き込む。また、第3データ蓄積手段133は、MPEGデータの蓄積が終了後、第2制御手段132に制御信号の電圧Highを送信して、第2制御手段132からの制御信号の電圧を受信後、図15に示す矢印43の順にしたがって、第3データ蓄積手段133に蓄積されたデータ(M×Lバイト)のデータを読み出し、第4データ切替手段135により、MPEGパケットを出力(再生)する。
FIG. 15 is an example of a frame configuration example stored in the third storage unit on the receiving side. The third data storage means 133 writes a preset frame (M × L bytes) in the order of the
上述したように、長周期インターリーブ方式の伝送フレーム構成を、複数の符号の合成である積符号の関係にして、一方の符号で誤り位置検出を行い、更にもう一方の符号で消失訂正を行うことで誤り訂正能力を向上し、従来方式と同じ情報の伝送効率で比較したとき、所望のサービス時間率の達成に必要なインターリーブ時間の短縮を実現することができる。 As described above, the transmission frame configuration of the long-period interleave method is related to the product code that is a combination of a plurality of codes, error position detection is performed with one code, and erasure correction is performed with the other code. Thus, when the error correction capability is improved and compared with the transmission efficiency of the same information as in the conventional system, the interleaving time required to achieve the desired service time rate can be reduced.
<従来と本発明との比較>
ここで、従来方式と本発明を適用した伝送方式との比較を、伝送効率を同条件にしたインターリーブ時間とサービス時間率との測定結果に基づいて説明する。
<Comparison between conventional and present invention>
Here, the comparison between the conventional method and the transmission method to which the present invention is applied will be described based on the measurement result of the interleave time and the service time rate with the transmission efficiency set to the same condition.
なお、従来方式として、RS[204,150]符号(情報の伝送効率74%)を使用し、本発明を適用した伝送では、RS[204,188]符号(情報の伝送効率92%)とRS[204,163]符号(情報の伝送効率80%)を用いた。
Note that, as a conventional method, an RS [204,150] code (information transmission efficiency of 74%) is used, and an RS [204,188] code (information transmission efficiency of 92%) and an RS in the transmission to which the present invention is applied. [204, 163] code (
また、降雨減衰データとして、2002年5月〜2003年4月の期間を使用し、現行の12GHz帯BSデジタル放送の伝送方式に長周期インターリーブ方式を適用した。 In addition, the period from May 2002 to April 2003 was used as the rain attenuation data, and the long-period interleaving method was applied to the transmission method of the current 12 GHz band BS digital broadcasting.
更に、BSデジタル放送用伝送パラメータは、衛星EIRP(Equivalent Isotropically Radiated Power)を59dBWとし、変調方式をTC8PSK(Trellis Coded 8 Phase Shift Keying)とし、降雨マージンを4.8dBとし、変調速度を28.86Mbaudとし、受信アンテナ径を45cm(効率:70%)とした。 Further, the transmission parameters for BS digital broadcasting are as follows: satellite EIRP (Equivalent Isotropy Radiated Power) is 59 dBW, modulation method is TC8PSK (Tellis Coded 8 Phase Shift Keying), rainfall margin is 4.8 dB, and modulation rate is 86 b. The receiving antenna diameter was 45 cm (efficiency: 70%).
上述した条件に基づいて測定したインターリーブ時間とサービス時間率との関係を図16に示す。図16に示すように、従来方式と本発明を適用した伝送方式のインターリーブ時間を比較した場合、本発明を適用した伝送方式は、従来の伝送方式に比べて、例えば、サービス時間率99.98%を達成するのに必要なインターリーブ時間を約3時間程度短縮させることができる。 FIG. 16 shows the relationship between the interleave time and the service time rate measured based on the above-described conditions. As shown in FIG. 16, when the interleaving time of the conventional method and the transmission method to which the present invention is applied is compared, the transmission method to which the present invention is applied has, for example, a service time rate of 99.98 compared to the conventional transmission method. The interleaving time required to achieve% can be reduced by about 3 hours.
また、従来方式は、降雨遮断によるデータ誤りを復元して、100%のサービス時間率を達成するために遮断時間Y=30分に対して、765分のインターリーブ時間を必要とし、データ蓄積部の蓄積容量は伝送レート20Mbpsの場合に114GBが必要であった。 In addition, the conventional method requires an interleaving time of 765 minutes for the interruption time Y = 30 minutes in order to restore the data error due to the rain interruption and achieve a service time rate of 100%. The storage capacity was 114 GB when the transmission rate was 20 Mbps.
しかしながら、本発明における長周期インターリーブのフレーム構成を複数の符号の合成である積符号の関係にして、一方の符号で誤り位置検出を行い、もう一方の符号で消失訂正を行うことにより、誤り訂正能力を向上し、K=204,M=188,N=16と条件が同じ場合でも、Y/(N/K)=30/(16/204)=383分とインターリーブ時間を短縮することができる。更に、蓄積容量は、20×383×60/8=57GBと約1/2に削減することができる。 However, the error structure is corrected by performing error position detection with one code and erasure correction with the other code, with the long-period interleaved frame structure in the present invention as a product code that is a combination of multiple codes. Even if the conditions are the same as K = 204, M = 188, and N = 16, the interleaving time can be shortened to Y / (N / K) = 30 / (16/204) = 383 minutes. . Furthermore, the storage capacity can be reduced to about ½, 20 × 383 × 60/8 = 57 GB.
上述したように本発明によれば、所望のサービス時間率の達成に必要なインターリーブ時間を短縮することができる。具体的には、インターリーブ方式の伝送フレーム構成を、複数の符号の合成である積符号の関係にして、一方の符号で誤り位置検出を、更にもう一方の符号で消失訂正を行うことで誤り訂正能力を向上することができる。また、更に蓄積容量も削減することができる。 As described above, according to the present invention, the interleaving time required to achieve a desired service time rate can be reduced. Specifically, the interleaved transmission frame configuration is related to a product code, which is a combination of multiple codes, and error correction is performed by performing error position detection with one code and erasure correction with the other code. Ability can be improved. Further, the storage capacity can be further reduced.
以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications, within the scope of the gist of the present invention described in the claims, It can be changed.
10,60 インターリーブ伝送システム
11,61 送信装置
12,62 受信装置
13,63 放送衛星
21 RS符号化部
22,71 長周期インターリーバ
23,74 変調部
24,75 送信アンテナ
25,76 受信アンテナ
26,77 復調部
27,79 長周期デインターリーバ
28 RS復号化部
31〜43 矢印
72 第1RS符号化部
73 第2RS符号化部
78 第1RS復号化部
80 第2RS復号化部
101,125 第1データ切替手段
102,127 第1データ蓄積手段
103,128 第2データ蓄積手段
104,126 第1制御手段
105,129 第2データ切替手段
106 第1RS符号化手段
107,131 第3データ切替手段
108,133 第3データ蓄積手段
109,134 第4データ蓄積手段
110,132 第2制御手段
111,135 第4データ切替手段
112,123 データバッファ手段
113 第2RS符号化手段
114 変調手段
121 受信手段
122 復調手段
124 データ消失手段
130 データ消失訂正手段
10, 60
Claims (8)
前記送信装置は、入力されるパケットデータを複数の符号を合成した積符号からなる伝送パケットに符号化する符号化手段を有し、
前記受信装置は、前記伝送パケットに対してデータの誤りを検出し、検出結果に基づいてパケット単位で復号又は消失を行う第1の復号化手段と、前記第1の復号化手段により得られる消失されたパケットの誤り訂正を行う第2の復号化手段とを有することを特徴とするインターリーブ伝送システム。 In an interleaved transmission system comprising a transmission device that transmits interleaved transmission packets based on a preset time, and a reception device that receives transmission packets from the transmission device and reproduces them as packet data,
The transmission device has encoding means for encoding input packet data into a transmission packet composed of a product code obtained by combining a plurality of codes,
The receiving apparatus detects a data error in the transmission packet, and performs decoding or erasure in units of packets based on a detection result, and erasure obtained by the first decoding means And an interleave transmission system comprising: a second decoding unit configured to perform error correction on the received packet.
入力されるパケットデータを予め設定された時間分の書き込みを行い、書き込まれたパケットデータを書き込み方向とは異なる方向で読み出しを行うインターリーバと、
送信側では、前記インターリーバから読み出されたパケットデータを受信側で訂正させるためのパリティを付加して符号化を行い、符号化された伝送パケットを前記インターリーバに出力する第1の符号化手段と、
前記インターリーバから読み出されたパケットデータを受信側でパケット単位に消失させるためのパリティを付加して符号化を行う第2の符号化手段とを有することを特徴とする送信装置。 In a transmitting device that transmits a transmission packet interleaved based on a preset time,
An interleaver that writes the input packet data for a preset time and reads the written packet data in a direction different from the writing direction;
On the transmission side, encoding is performed by adding parity for correcting the packet data read from the interleaver on the reception side, and the encoded transmission packet is output to the interleaver. Means,
And a second encoding unit that performs encoding by adding a parity for erasing the packet data read from the interleaver in units of packets on the receiving side.
複数の符号を合成した積符号からなるフレーム構成を有することを特徴とする請求項2に記載の送信装置。 The transmission packet obtained by the second encoding means is
The transmission apparatus according to claim 2, wherein the transmission apparatus has a frame configuration including a product code obtained by combining a plurality of codes.
前記複数の蓄積手段に対して前記パケットデータの書き込み、読み出しを交互に行うよう切り替えを行う切替手段と、
前記蓄積手段及び前記切替手段を制御して、前記複数の蓄積手段から交互に連続したパケットデータを出力させるための制御手段とを有することを特徴とする請求項2乃至4の何れか1項に記載の送信装置。 A plurality of storage means for storing the packet data;
Switching means for switching to alternately write and read the packet data to and from the plurality of storage means;
5. The control unit according to claim 2, further comprising a control unit configured to control the storage unit and the switching unit to output alternately continuous packet data from the plurality of storage units. The transmitting device described.
前記伝送パケットに対してデータの誤りを検出し、検出結果に基づいてパケット単位で復号又は消失を行う第1の復号化手段と、
前記第1の復号化手段により得られる消失されたパケットの誤り訂正を行う第2の復号化手段とを有することを特徴とする受信装置。 In a receiving apparatus that receives a transmission packet interleaved based on a preset time,
First decoding means for detecting an error in the data with respect to the transmission packet and performing decoding or erasure in units of packets based on the detection result;
And a second decoding means for correcting an error of the lost packet obtained by the first decoding means.
入力された前記伝送パケットの誤り検出を行い、誤り数が訂正できる数を超えている場合、復号は行わずにパケット単位で消去することを特徴とする請求項6に記載の受信装置。 The first decoding means includes
7. The receiving apparatus according to claim 6, wherein error detection is performed on the input transmission packet, and if the number of errors exceeds a correctable number, the packet is erased in units of packets without being decoded.
前記複数の蓄積手段に対して前記伝送パケットの書き込み、読み出しを交互に行うよう切り替えを行う切替手段と、
前記蓄積手段及び前記切替手段を制御して、前記複数の蓄積手段から交互に連続した伝送パケットを出力させるための制御手段とを有することを特徴とする請求項6又は7に記載の受信装置。
A plurality of storage means for storing the transmission packet;
Switching means for switching to alternately write and read the transmission packet with respect to the plurality of storage means;
8. The receiving apparatus according to claim 6, further comprising a control unit configured to control the storage unit and the switching unit to output alternately continuous transmission packets from the plurality of storage units.
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