JP2010268114A - 誤り訂正符号化方法、誤り訂正復号方法、誤り訂正符号化装置および誤り訂正復号装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 例えばデジタル伝送システムなどにおける誤り訂正符号化方法、誤り訂正復号方法、誤り訂正符号化装置および誤り訂正復号装置に関し、回路規模を押さえた誤り訂正符号化方法、誤り訂正復号方法、誤り訂正符号化装置および誤り訂正復号装置を実現することを目的とする。
【解決手段】 この発明に係る誤り訂正符号化方法は、外符号の符号化処理を行う外符号化ステップと、上記外符号の誤り訂正能力に基づいて調整された誤り訂正能力を有する内符号の符号化処理を行う内符号化ステップとを有するようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えばデジタル伝送システムなどにおける誤り訂正符号化方法、誤り訂正復号方法、誤り訂正符号化装置および誤り訂正復号装置に関するものである。

従来の、例えば光通信用の誤り訂正符号化方法は、エラーフロア（訂正前のビット誤り率に対して訂正後ビット誤り率の改善度が急激に落ちる現象）を抑えることを求められる。非特許文献１では、ＬＤＰＣ（Ｌｏｗ−Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐａｒｉｔｙ−Ｃｈｅｃｋ）符号（誤り訂正能力の高い軟判定復号を実施する）を内符号として設定して、ＲＳ（Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ）符号（相対的に誤り訂正能力の低い硬判定復号を実施する）を外符号に設定する。ＬＤＰＣ符号によって誤り訂正能力の高い軟判定復号を実施し、ＬＤＰＣ符号で残留するエラーフロアを、ＲＳ符号で解消する。誤り訂正能力は、回路規模とトレードオフの関係にあるため、この場合、ＬＤＰＣ符号の回路規模が大きくなる。

Ｙ． Ｍｉｙａｔａ ｅｔ ａｌ．， ｉｎ Ｐｒｏｃ． ＯＦＣ／ＮＦＯＥＣ ２００８， Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ， ＣＡ， ＯＴｕＥ４， ２００８．

従来の誤り訂正符号化方法およびその装置は以上のように構成されているので、内符号の回路規模が大きくなるという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、回路規模を押さえた誤り訂正符号化方法、誤り訂正復号方法、誤り訂正符号化装置および誤り訂正復号装置を実現することを目的とする。

この発明に係る誤り訂正符号化方法は、外符号の符号化処理を行う外符号化ステップと、上記外符号の誤り訂正能力に基づいて調整された誤り訂正能力を有する内符号の符号化処理を行う内符号化ステップとを有するようにしたものである。

この発明によれば、外符号の符号化処理を行う外符号化ステップと、上記外符号の誤り訂正能力に基づいて調整された誤り訂正能力を有する内符号の符号化処理を行う内符号化ステップとを有するようにしたので、回路規模を考慮することができるようになり、回路規模を押さえた誤り訂正符号化方法を実現することができる。

この発明の実施の形態１に係るデジタル伝送システムの構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る誤り訂正符号化装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る誤り訂正復号装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係るフレームフォーマットの一例を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係るフレームフォーマットの一例を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係る誤り訂正能力調整機能を説明する説明図である。 この発明の実施の形態２に係る誤り訂正符号化装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態２に係る誤り訂正復号装置の構成を示すブロック図である。

実施の形態１．
図１は、この発明の一実施の形態による誤り訂正符号化装置及び誤り訂正復号装置を備えたデジタル伝送システム（以下、単に「伝送システム」という）の構成を示すブロック図である。図１において、伝送システムは、情報源に接続され、情報系列に対し、誤り訂正符号化を行い、符号語系列を出力する誤り訂正符号化器１１（誤り訂正符号化装置）と、誤り訂正符号化器１１に接続され、符号語系列を変調し、送信信号を出力する変調器１２と、変調器１２に接続された通信路１３と、通信路１３を介して変調器１２に接続され、上記送信された送信信号を受信した受信信号を復調し、アナログ受信系列を出力する復調器２１と、復調器２１に接続され、アナログ受信系列を量子化受信系列に変換するＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器２２と、Ａ／Ｄ変換器２２に接続され、量子化受信系列を誤り訂正復号を行い、推定情報系列を出力する誤り訂正復号器２３（誤り訂正復号装置）とを備えており、誤り訂正復号器２３は受信者側に接続されている。変調器１２、通信路１３、復調器２１及びＡ／Ｄ変換器２２は、それぞれデジタル伝送システムで一般的に利用されている装置構成からなる。なお、誤り訂正符号化器１１の符号語系列出力はデジタル信号であり、これを入力して変調を施した変調器１２の送信信号出力はアナログ信号である。

図２は図１の誤り訂正符号化器１１の具体的構成例を示すブロック図である。図２において、誤り訂正符号化器１１は、フレーム生成回路３１、外符号化入力回路３２、外符号化演算回路３３、外符号化出力回路３４、内符号化入力回路３６、内符号化演算回路３７、及び内符号化出力回路３８を備えている。なお、外符号化入力回路３２、外符号化演算回路３３、外符号化出力回路３４とを合わせたものが外符号化回路３５（外符号の符号化手段）であり、また内符号化入力回路３６、内符号化演算回路３７、内符号化出力回路３８とを合わせたものが内符号化回路３９（内符号の符号化手段）である。

図３は図１の誤り訂正復号器２３の具体的構成例を示すブロック図である。図３において、誤り訂正復号器２３は、フレーム同期回路５０、内復号入力回路５１、内復号演算回路５２、内復号出力回路５３、外復号入力回路５５、外復号演算回路５６、外復号出力回路５７、及びフレーム分離回路５９を備えている。なお、内復号入力回路５１、内復号演算回路５２、内復号出力回路５３とを合わせたものが内復号回路５４（内符号の復号手段）であり、また外復号入力回路５５、外復号演算回路５６、外復号出力回路５７とを合わせたものが外復号回路５８（外符号の復号手段）である。

また、図２において、内符号化回路３９は、外符号の誤り訂正能力に基づいて調整された誤り訂正能力を有する内符号の内符号化処理を行うように構成されている。また、図３において、内復号回路５４は、外符号の誤り訂正能力に基づいて調整された誤り訂正能力を有する内符号の内復号処理を行うように構成されている。このように、図２および図３において、この発明の実施の形態１の特徴である、外符号の誤り訂正能力に基づいて調整される誤り訂正能力を有する内符号の内符号化処理および内復号処理を行う機能ブロックが明記されていないが、これは、仕様段階（回路設計段階）で、外符号の誤り訂正能力に基づいて内符号の誤り訂正能力を調整し内符号化回路３９および内復号回路５４を構成した形態であるためである。すなわち、内符号化回路３９および内復号回路５４は、外符号の誤り訂正能力に基づいて調整された誤り訂正能力を有する内符号に関する処理を行うように構成されており、外符号の誤り訂正能力に基づいて調整された誤り訂正能力を有する内符号に関する処理を行う機能を有している。なお、内符号の誤り訂正能力調整の詳細については、後述する。

次に、誤り訂正符号化器１１の動作について説明する。図２において、まず、誤り訂正符号化器１１に対して入力された情報系列は、フレーム生成回路３１によって、所定のフレームの順序に変換される。

例えば光通信において標準的に利用されている、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０９に準拠するＯＴＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｕｎｉｔ）フレームを考慮した場合、図４に示すフレームフォーマットとなる。図４では、ＯＴＵ Ｒｏｗ１からＲｏｗ４まで並べられて、それぞれに制御用のオーバーヘッド（ＯＨ）信号（Ｒｏｗ毎の長さ １×１６バイト）、情報系列に当たるペイロード（Ｒｏｗ毎の長さ ２３８×１６バイト）、外符号と内符号それぞれのパリティ系列（Ｒｏｗ毎の長さは合計で１６×１６バイト。オプションでは任意のバイト長）、という領域の割り当てを行う。なお、各領域の内部の並び方の詳細については、説明を割愛する。

なお、フレーム生成回路３１は、前記のＯＴＵフレームなどのフレームフォーマットを考慮する場合には必要な回路となるが、フレームフォーマットを意識する必要のない、連続的に符号化することが可能なデジタル伝送システムでは、必ずしも必要であるとは限らない。

図２に戻り、次に、外符号化回路３５は、外符号化処理（外符号の符号化処理）を行う。フレーム生成回路３１より入力されたフレーム系列に対して、外符号化入力回路３２で、入力タイミング調整、入力系列順調整（インタリーブ処理を含む）などを行い、外符号化演算回路３３で外符号化演算（外符号パリティ系列を生成）を行い、外符号化出力回路３４で、出力タイミング調整、出力系列順調整（インタリーブ処理を含む）などを行い、その結果を、外符号化出力系列として出力する。

なお、外符号化の方法として、硬判定復号に適しており、相対的に回路規模を小さくできるブロック符号、特にＢＣＨ（Ｂｏｓｅ−Ｃｈａｕｄｈｕｒｉ−Ｈｏｃｑｕｅｎｇｈｅｍ）符号やＲＳ符号などが適している。またこの発明の実施の形態１の特性上、ブロック符号単体よりも誤り訂正能力が高い連接符号や積符号などを用いるのが特に適している。連接符号や積符号などを用いる場合、例えばフレームフォーマットは図５のような形式となる。なお、連接符号や積符号の構成例としては、ブロック符号のＢＣＨ符号やＲＳ符号などの複数種類の組み合わせが好ましい。また、ブロック符号と畳込み符号との組み合わせでも構成は可能である。

また、外符号化入力回路３２および外符号化出力回路３４での、入出力並列数、タイミング調整、系列順調整などは、採用する外符号の形式、インタリーブ方法の形式により異なるが、どのような形式であっても、この発明の実施の形態１を構成することは可能である。

図２に戻り、次に、内符号化回路３９は、内符号化処理（内符号の符号化処理）を行う。外符号化回路３５より入力された外符号化出力系列に対して、内符号化入力回路３６で、入力タイミング調整、入力系列順調整（インタリーブ処理を含む）などを行い、内符号化演算回路３７で内符号化演算（内符号パリティ系列を生成）を行い、内符号化出力回路３８で、出力タイミング調整、出力系列順調整（インタリーブ処理を含む）などを行い、その結果を、符号語系列として出力する。

なお、内符号化の方法として、軟判定復号に適した符号、特に畳込み符号、畳込み型ターボ符号、ブロックターボ符号やＬＤＰＣ符号などが適している。

また、内符号化入力回路３６および内符号化出力回路３８での、入出力並列数、タイミング調整、系列順調整などは、採用する内符号の形式、インタリーブ方法の形式により異なるが、どのような形式であっても、この発明の実施の形態１を構成することは可能である。

なお、内符号化回路３９における誤り訂正能力調整機能については、後ほどまとめて説明する。

なお、誤り訂正符号化器１１内の各回路３１〜３９間で伝達される情報(データ)は、各回路３１〜３９間を接続するバスを経由するパイプライン方式で受け渡されるように構成してもよく、又は、隣接する前後の回路から参照可能な作業用記憶領域を設けて受け渡されるように構成してもよい。

次に、誤り訂正復号器２３の動作について説明する。なお、誤り訂正復号器２３は、誤り訂正符号化器１１に対応した回路構成からなり、誤り訂正符号化器１１が符号化した誤り訂正符号を復号する機能を有する。

図３において、まず、誤り訂正復号化器２３に対して入力された量子化受信系列は、フレーム同期回路５０によって、所定のフレームの同期タイミングを調整した上で、内復号回路５４に入力される。

なお、フレーム同期回路５０は、前記のＯＴＵフレームなどのフレームフォーマットを考慮する場合には必要な回路となるが、フレームフォーマットを意識する必要のない、連続的に符号化することが可能なデジタル伝送システムでは、必ずしも必要であるとは限らない。

内復号回路５４は、内復号処理（内符号の復号処理）を行う。フレーム同期回路５０より入力された量子化受信系列に対して、内復号入力回路５１で、入力タイミング調整、入力系列順調整（インタリーブ処理を含む）などを行い、内復号演算回路５２で内復号演算（内符号の推定符号語を生成）を行い、内復号出力回路５３で、出力タイミング調整、出力系列順調整（インタリーブ処理を含む）などを行い、その結果を、内復号結果系列として出力する。

なお、内符号化の方法として、軟判定復号に適した符号、例えば畳込み符号を選択した場合、内符号化に対応した軟判定復号を行う。また例えば、畳込み型ターボ符号、ブロックターボ符号やＬＤＰＣ符号などを選択した場合、内復号処理において、内符号化に対応した軟判定繰り返し復号を行う。また、この発明の実施の形態１では、量子化受信系列について、送信１シンボル当りｑビット、ｑ＞１の「軟判定」量子化することを想定して説明する。

また、内復号入力回路５１および内復号出力回路５３での、入出力並列数、タイミング調整、系列順調整などは、採用する内符号の形式、インタリーブ方法の形式により異なるが、どのような形式であっても、この発明の実施の形態１を構成することは可能である。

なお、内復号回路５４における誤り訂正能力調整については、後ほどまとめて説明する。

図３に戻り、次に、外復号回路５８は、外復号処理（外符号の復号処理）を行う。内復号回路５４より入力された内復号結果系列に対して、外復号入力回路５５で、入力タイミング調整、入力系列順調整（インタリーブ処理を含む）などを行い、外復号演算回路５６で外復号演算（外符号の推定符号語を生成）を行い、外復号出力回路５７で、出力タイミング調整、出力系列順調整（インタリーブ処理を含む）などを行い、その結果を、推定符号語系列として出力する。

なお、外符号化の方法として、硬判定復号に適したブロック符号、特にＢＣＨ符号やＲＳ符号などを選択した場合、外復号処理において、外符号化に対応した硬判定限界距離復号を行う。また、外符号化の方法として、連接符号や積符号などを用いた場合、この発明の実施の形態１の特性上、硬判定繰り返し復号を行うのが好ましい。なお、内復号結果として、軟判定情報（送信１シンボル当りｑ’ビット、ｑ’＞１）を出力して、外符号で軟判定繰り返し復号を行うことも可能である。また、内復号結果として、消失フラグ（送信１シンボルが消失していたら１を、それ以外を０とするフラグ）も追加出力して、外符号で消失訂正に基づく復号を行うことも可能である。しかし、この発明の実施の形態１の特性上、外復号処理は硬判定情報（ｑ’＝１）をもとに、硬判定復号するのが好ましい。

また、外復号入力回路５５および外復号出力回路５７での、入出力並列数、タイミング調整、系列順調整などは、採用する外符号の形式、インタリーブ方法の形式により異なるが、どのような形式であっても、この発明の実施の形態１を構成することは可能である。

最後に、フレーム分離回路５９（送信側のフレーム生成回路３１に対応）は、推定符号語系列からＯＨ信号（オーバーヘッド信号）に対応するビット、パリティ系列に対応するビットを除去して、推定情報系列を出力する。

なお、フレーム分離回路５９は、前記のＯＴＵフレームなどのフレームフォーマットを考慮する場合には必要な回路となるが、フレームフォーマットを意識する必要のない、連続的に符号化することが可能なデジタル伝送システムでは、必ずしも必要であるとは限らない。

なお、誤り訂正復号器２３内の各回路５０〜５９間で伝達される情報(データ)は、各回路５０〜５９間を接続するバスを経由するパイプライン方式で受け渡されるように構成してもよく、又は、隣接する前後の回路から参照可能な作業用記憶領域を設けて受け渡されるように構成してもよい。

ここで、内符号化回路３９及び内復号回路５４にて行われる、誤り訂正能力調整について説明する。

内符号化の方法として、軟判定復号に適した符号、特に軟判定繰り返し復号が可能な符号である、畳込み型ターボ符号、ブロックターボ符号やＬＤＰＣ符号などを選択した場合、内復号の誤り訂正能力の高さが長所となるが、一方で内復号回路５４の回路規模の大きさが問題となる。一般的に、誤り訂正能力と回路規模とはトレードオフの傾向がある。この発明の実施の形態１は、このトレードオフの最適化を行うものである。

内符号のパラメータを、誤り訂正能力の高い傾向に振る場合、例えば、符号長ｎを長くする場合、内復号回路５４の回路規模が増大化する。また、繰り返し数ｉを多くする場合も同様に、内復号回路５４の回路規模が増大化するため、好ましくない。一方で、内復号回路５４の回路規模を小さくするために誤り訂正能力を低くしすぎると、内符号で残留するエラーフロアを外符号で解消できない場合が生じ、好ましくない。

そこで、この発明の実施の形態１では、内符号の誤り訂正能力の調整を行う。具体的には、内符号の誤り訂正能力を、外符号の誤り訂正能力に基づいて調整することで、内符号の誤り訂正後に残留する誤りビットを、外符号で誤り訂正できるようにする。

まず、ランダム誤りに対して説明する。通信路雑音としてＡＷＧＮ（Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｗｈｉｔｅ Ｇａｕｓｓｉａｎ Ｎｏｉｓｅ）を仮定すると、通信路のＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）に対して、通信路のＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｉｏ）：ＢＥＲｉｂは、以下の式で定義される。

ＢＥＲｉｂ＝（１／２）Ｅｒｆｃ（Ｓｑｒｔ（ＳＮＲ／２）） ・・・ （１）

なお、Ｅｒｆｃ（）は一般的に知られた誤差補関数であり、Ｓｑｒｔ（）は平方根である。

ＢＥＲｉｂに対して、内復号回路５４によって誤り訂正した後、残留する誤りをランダムと仮定する場合、その内復号後のＢＥＲをＢＥＲｉｄとする。また、誤り訂正復号器２３の出力時点（つまり外復号回路５８の誤り訂正後）での所望のＢＥＲをＢＥＲｏｄ、それを達成するのに求められる、外復号回路５８の誤り訂正前のＢＥＲの限界値をＢＥＲｏｂとする。

ＢＥＲｉｄに対しては、以下の条件式を達成することが求められる。

ＢＥＲｉｄ＜ＢＥＲｏｂ ・・・ （２）
ＢＥＲｉｂ＜＜ＢＥＲｏｂ ・・・ （３）

以上の条件を達成する例を、図６に示す。図６の横軸のＳＮＲの低減（右方向）に対応して、内符号の復号後ＢＥＲ：ＢＥＲｉｄが急激に低減して、それが外符号のランダム誤り訂正可能なＢＥＲ：ＢＥＲｏｂ（横の太い線で示す）まで誤りを低減できれば、内符号の誤り訂正能力としては必要十分なものとなる。またそのような内符号を選択することが好ましい。なお、このときの内符号のＢＥＲｉｂは、外符号のＢＥＲｏｂよりも大きいことが望まれる。つまり、外符号では誤り訂正できないような高いＢＥＲに対して、内符号で誤り訂正することで、外符号で誤り訂正可能なＢＥＲｏｂまで低減させることを行える、といえる。

誤り訂正能力に関わる要素として、共通のものとしては、符号長ｎ、符号化率ｒ、繰り返し数ｉ、量子化受信系列のビット幅ｑ、外部インタリーブ段数Ｎｏなどがある。また、畳込み符号としては、拘束長Ｋなどがある。また、畳込み型ターボ符号としては、要素符号の拘束長Ｋ、内部インタリーブ方式など、ブロックターボ符号としては、要素符号の最小距離ｄ１及びｄ２、内部インタリーブ段数Ｎｉなどがある。また、ＬＤＰＣ符号としては、パリティ検査行列の列重みｖ、ｇｉｒｔｈ（行列内の最小ループ長）ｇなどがある。

内符号の誤り訂正能力の調整としては、例えば符号長ｎを短くする調整を行い、誤り訂正能力を低減させることを行う。また、符号化率ｒを高くする調整を行うこと、繰り返し数ｉを少なくすること、外部インタリーブ段数Ｎｏを小さくすることで、同様に誤り訂正能力を低減させることを行う。以上の調整では、内符号の誤り訂正能力を低減させることになるが、一方で内符号化回路３５および内復号回路３９の回路規模を低減させること、また符号化演算および復号演算の演算量を低減させる効果を生む。

同様に、拘束長Ｋを小さくすること、内部インタリーブを簡易化すること、最小距離ｄ１及びｄ２を小さくすること、内部インタリーブ段数Ｎｉを小さくすることで、誤り訂正能力を低減させることを行う。以上の調整では、内符号の誤り訂正能力の低減に対して、内符号化回路３５および内復号回路３９の回路規模を低減させること、また符号化演算および復号演算の演算量を低減させる効果を生む。

同様に、パリティ検査行列の列重みｖを小さくすること、ｇｉｒｔｈ：ｇを小さくすること（主に符号長ｎの短縮につながる）で、誤り訂正能力を低減させることを行う。以上の調整では、内符号の誤り訂正能力の低減に対して、内符号化回路３５および内復号回路３９の回路規模を低減させること、また符号化演算および復号演算の演算量を低減させる効果を生む。

内符号の誤り訂正能力が低減しても、上記の式（２）及び式（３）を満足するように調整すれば、内符号の機能としては必要十分であり、内符号化回路３５および内復号回路３９の回路規模を低減させること、また符号化演算および復号演算の演算量を低減させる効果が有効となる。なお、図６では内符号の復号後にエラーフロアが発生しているが、上記の式（２）及び式（３）を満足しているため、外符号の復号後にはエラーフロアを解消することができる。

また、バースト誤りに対する内符号の誤り訂正能力の調整について説明する。外符号の誤り訂正能力（最小距離ｄに関連）、インタリーブ段数Ｎｏ、多重化符号語数Ｃを踏まえて、内符号の残留誤りの傾向（平均頻度Ｐ、事象毎残留ビット数Ｌなど）を調査する。

例えば、以下の条件を満足するどうかを確認する。

（Ｌ／Ｎｏ）＜ｆｌｏｏｒ（（ｄ−１）／２） ・・・ （４）

ここで、ｆｌｏｏｒ（ｘ）はｘを超えない最小整数である。また、平均頻度Ｐは例えば多重化符号語数Ｃの１０００分の１以下になるかどうかを確認する。そして、その結果を元に、外符号で訂正可能なレベルになるように、内符号の誤り訂正能力の調整を行う。

以上のような、内符号の誤り訂正能力の調整により、内符号に過度の誤り訂正能力を配分することによる回路規模増大化を回避することができる。

なお、図２および図３において、この発明の実施の形態１の特徴である、外符号の誤り訂正能力に基づいて調整される誤り訂正能力を有する内符号の内符号化処理および内復号処理を行う内復号誤り訂正能力調整機能は、仕様段階で確定させるため、内符号化回路３９と内復号回路５４とにすでに機能が搭載されている。

以上のように、実施の形態１によれば、外符号の誤り訂正能力に基づいて調整された誤り訂正能力を有する内符号の内符号化処理を行うように内符号化回路３９を構成し、外符号の誤り訂正能力に基づいて調整された誤り訂正能力を有する内符号の内復号処理を行うように内復号回路５４を構成したことで、外符号の誤り訂正能力に基づいて調整される誤り訂正能力を有する内符号の内符号化処理および内復号処理を行うことができるため、内符号に過度の誤り訂正能力を配分することによる回路規模増大化を回避することができる。

また、外符号化回路３５と、外符号の誤り訂正能力に基づいて調整された誤り訂正能力を有する内符号の内符号化処理を行う内符号化回路３９とを備えたことにより、内符号に過度の誤り訂正能力を配分することによる回路規模増大化を回避することができる誤り訂正符号化装置を実現することができる。

また、外復号回路５８と、外符号の誤り訂正能力に基づいて調整された誤り訂正能力を有する内符号の内復号処理を行う内復号回路５４とを備えたことにより、内符号に過度の誤り訂正能力を配分することによる回路規模増大化を回避することができる誤り訂正復号装置を実現することができる。

実施の形態２．
以下、添付図面を参照しながら、この発明の実施の形態について説明する。
図７は図１の誤り訂正符号化器１１の別の具体的構成例を示すブロック図である。図７において、誤り訂正符号化器１１は、フレーム生成回路３１、外符号化入力回路３２、外符号化演算回路３３、外符号化出力回路３４、オンライン調整可能な内符号化入力回路７６、オンライン調整可能な内符号化演算回路７７、オンライン調整可能な内符号化出力回路７８、及び内符号化回路調整部７０を備えている。なお、外符号化入力回路３２、外符号化演算回路３３、外符号化出力回路３４とを合わせたものが外符号化回路３５（外符号の符号化手段）であり、またオンライン調整可能な内符号化入力回路７６、オンライン調整可能な内符号化演算回路７７、オンライン調整可能な内符号化出力回路７８、内符号化回路調整部７０とを合わせたものがオンライン調整可能な内符号化回路７９（内符号の符号化手段）である。なお、図２と同一符号のものは、図２と同一の構成要素であることを示す。また、オンライン調整可能な内符号化回路７９に関わる要素の名称を、以下では便宜上、ただの内符号化と略記する。

図８は図１の誤り訂正復号器２３の別の具体的構成例を示すブロック図である。図８において、誤り訂正復号器２３は、フレーム同期回路５０、オンライン調整可能な内復号入力回路８１、オンライン調整可能な内復号演算回路８２、オンライン調整可能な内復号出力回路８３、外復号入力回路５５、外復号演算回路５６、外復号出力回路５７、フレーム分離回路５９、及び内復号回路調整部８０を備えている。なお、オンライン調整可能な内復号入力回路８１、オンライン調整可能な内復号演算回路８２、オンライン調整可能な内復号出力回路８３、内復号回路調整部８０とを合わせたものがオンライン調整可能な内復号回路８４（内符号の復号手段）であり、また外復号入力回路５５、外復号演算回路５６、外復号出力回路５７、とを合わせたものが外復号回路５８（外符号の復号手段）である。また、オンライン調整可能な内復号回路８４に関わる要素の名称を、以下では便宜上、ただの内復号と略記する。

なお、図７および図８において、内符号化回路調整部７０及び内復号回路調整部８０をそれぞれ１つのブロックとして示しているが、これらは後に説明するオンライン調整可能な誤り訂正能力調整機能を担うものであり、その他に、実施の形態１で示したような、仕様段階で確定させる形態の誤り訂正能力調整機能は、すでに内符号化回路７９及び内復号回路８４に備えられているものとする。

次に、この発明の実施の形態２における誤り訂正符号化器１１及び誤り訂正復号器２３の動作について説明する。なお、以下の説明では、この発明の実施の形態２の特徴である、オンライン調整可能な誤り訂正能力調整機能についてのみ説明する。

先の実施の形態１において、内符号の誤り訂正能力調整について説明した。この発明の実施の形態２では、前記の誤り訂正能力調整のうち、特にオンライン調整が可能な、量子化受信系列のビット幅ｑ、繰り返し数ｉに着目する。

図８の内復号回路調整部８０は、図示しない受信者からの制御信号または図示しない受信者またはフレーム分離回路からの復号後ビット誤り率の制御信号などに応じて、内復号回路８４の状態を変動させる。例えば、復号後ビット誤り率が小さい場合に、量子化受信系列のビット幅ｑを減らすことや、復号後ビット誤り率の動的変動に応じて、量子化受信系列の数値変換（ビットシフト、固定値加算など）を行うことで、内復号回路８４の状態を変動させ、内符号の誤り訂正能力を変動させる。

また例えば、受信者からの制御信号や復号後ビット誤り率の動的変動に応じて、繰り返し数ｉを増減させることで、内復号回路８４の状態を変動させ、内符号の誤り訂正能力を変動させる。

さらに例えば、各種符号の生成多項式、パリティ検査行列、内部インタリーバ生成式などの可変機能を搭載している場合は、受信者からの制御信号や復号後ビット誤り率の動的変動に応じて、内符号化回路調整部７０及び内復号回路調整部８０を用いて、それらの条件を変動させることで、内符号化回路７９及び内復号回路８４の状態を変動させ、内符号の誤り訂正能力を変動させる。

以上のように、実施の形態２によれば、外符号化回路３５と、オンライン調整可能な内符号化回路７９と、内符号化回路調整部７０と、オンライン調整可能な内復号回路８４と、外復号回路５８と、内復号回路調整部８０とを備える。このように構成することで、外符号の誤り訂正能力に基づいて調整される誤り訂正能力を有する内符号の内符号化処理および内復号処理を行うことができるため、内符号に過度の誤り訂正能力を配分することによる回路規模増大化を回避することができるとともに、通信路等の動的変動に対しても内符号の誤り訂正能力を最適にすることができる。

また、外符号化回路３５と、オンライン調整可能な内符号化回路７９と、内符号化回路調整部７０とを備えたことにより、外符号の誤り訂正能力に基づいてオンラインで調整される誤り訂正能力を有する内符号の内符号化処理ができるため、内符号に過度の誤り訂正能力を配分することによる回路規模増大化を回避することができるとともに、通信路等の動的変動に対しても内符号の誤り訂正能力を最適にすることができる誤り訂正符号化装置を実現することができる。

また、オンライン調整可能な内復号回路８４と、外復号回路５８と、内復号回路調整部８０とを備えたことにより、外符号の誤り訂正能力に基づいてオンラインで調整される誤り訂正能力を有する内符号の内復号処理ができるため、内符号に過度の誤り訂正能力を配分することによる回路規模増大化を回避することができるとともに、通信路等の動的変動に対しても内符号の誤り訂正能力を最適にすることができる誤り訂正復号装置を実現することができる。

１１ 誤り訂正符号化装置、１２ 変調器、１３ 通信路、２１ 復調器、２２ Ａ／Ｄ変換器、２３ 誤り訂正復号装置、３１ フレーム生成回路、３２ 外符号化入力回路、３３ 外符号化演算回路、３４ 外符号化出力回路、３５ 外符号化回路、３６ 内符号化入力回路、３７ 内符号化演算回路、３８ 内符号化出力回路、３９ 内符号化回路、５０ フレーム同期回路、５１ 内復号入力回路、５２ 内復号演算回路、５３ 内復号出力回路、５４ 内復号回路、５５ 外復号入力回路、５６ 外復号演算回路、５７ 外復号出力回路、５８ 外復号回路、５９ フレーム分離回路、７０ 内符号化回路調整部、７６ オンライン調整可能な内符号化入力回路、７７ オンライン調整可能な内符号化演算回路、７８ オンライン調整可能な内符号化出力回路、７９ オンライン調整可能な内符号化回路、８０ 内復号回路調整部、８１ オンライン調整可能な内復号入力回路、８２ オンライン調整可能な内復号演算回路、８３ オンライン調整可能な内復号出力回路、８４ オンライン調整可能な内復号回路。

Claims (8)

1. 外符号の符号化処理を行う外符号化ステップと、
   上記外符号の誤り訂正能力に基づいて調整された誤り訂正能力を有する内符号の符号化処理を行う内符号化ステップと
   を有することを特徴とする誤り訂正符号化方法。
2. 上記内符号化ステップは、上記内符号の誤り訂正能力を変動させる内符号化回路調整ステップを有することを特徴とする上記請求項１に記載の誤り訂正符号化方法。
3. 外符号の復号処理を行う外復号ステップと、
   上記外符号の誤り訂正能力に基づいて調整された誤り訂正能力を有する内符号の復号処理を行う内復号ステップと
   を有することを特徴とする誤り訂正復号方法。
4. 上記内復号ステップは、上記内符号の誤り訂正能力を変動させる内復号回路調整ステップを有することを特徴とする上記請求項３に記載の誤り訂正復号方法。
5. 外符号の符号化処理を行う外符号化回路と、
   上記外符号の誤り訂正能力に基づいて調整された誤り訂正能力を有する内符号の符号化処理を行う内符号化回路と
   を備えたことを特徴とする誤り訂正符号化装置
6. 上記内符号化回路は、上記内符号の誤り訂正能力を変動させる内符号化回路調整部を備えたことを特徴とする上記請求項５に記載の誤り訂正符号化装置。
7. 外符号の復号処理を行う外復号回路と、
   上記外符号の誤り訂正能力に基づいて調整された誤り訂正能力を有する内符号の復号処理を行う内復号回路と
   を有することを特徴とする誤り訂正復号装置。
8. 上記内復号回路は、上記内符号の誤り訂正能力を変動させる内復号回路調整部を備えたことを特徴とする上記請求項７に記載の誤り訂正復号方法。

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