JP2012199843A - Method and device for error correcting code control in data communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はデータ通信システムに係り、特に誤り訂正符号制御方法および装置に関する。 The present invention relates to a data communication system, and more particularly to an error correction code control method and apparatus.
インターネット等のネットワークを介したデータ通信やCD-ROM等の記憶媒体からのデータ読み込みでは、ノイズが転送中のデータに影響してデータ誤りを引き起こす可能性が常に存在する。このために、データ誤りが発生しても、それを訂正することができる誤り訂正符号が広く使用されている。頻繁に使用される誤り訂正符号には、ハミング符号の様な最も単純な単一誤り訂正符号、BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem)符号やRS(Reed-Solomon)符号の様な実装に適した巡回符号、ターボ符号やLDPC(Low Density Parity Check)の様な高効率ではあるものの信号処理負荷の大きい符号などがある。なかでもLDPCはシャノンの理論限界に迫る特性を持つ符号であり近年注目を集めている。 In data communication via a network such as the Internet and data reading from a storage medium such as a CD-ROM, there is always a possibility that noise affects data being transferred and causes a data error. For this reason, even if a data error occurs, an error correction code that can correct the error is widely used. Frequently used error correction codes include simplest single error correction codes such as Hamming codes, and cyclic suitable for implementation such as BCH (Bose-Chaudhuri-Hocquenghem) codes and RS (Reed-Solomon) codes. Codes, turbo codes, codes such as LDPC (Low Density Parity Check), but codes with high signal processing load are available. Among them, LDPC is a code having characteristics approaching Shannon's theoretical limit, and has attracted attention in recent years.
誤り訂正符号の使用形態としては、メッセージに冗長データを付加して符号語全体を送信する前方誤り訂正(FEC:Forward Error Correction)と、送信したメッセージを元に送受信者間で冗長データを再度共有してメッセージ中の誤りを訂正する方式(以下、共有方式という。)が挙げられる。FECでは、メッセージの送信前に符号器で冗長データを計算してメッセージと共に受信器に送信し、受信器で復号器を通して受信データ中の誤りを検出/訂正する。このようにFECではデータの再送が不要であることから高いスループットを得ることができ、無線通信や光通信で広く使用されている。一方、共有方式では、送受信器間で誤りを含むデータを共有する手段と、共有したデータからパリティ情報を計算して送受信器間で相互に照らし合わせ誤りの検出/訂正を行う手段と、に分かれており、量子暗号鍵配付技術やDistributed Source Coding等に使用されている。 The error correction code is used in the form of forward error correction (FEC) that adds redundant data to the message and transmits the entire codeword, and the redundant data is shared again between the sender and receiver based on the transmitted message. Thus, there is a method for correcting an error in a message (hereinafter referred to as a sharing method). In FEC, before transmitting a message, redundant data is calculated by an encoder and transmitted to a receiver together with the message, and an error in the received data is detected / corrected by a receiver through a decoder. In this way, since FEC does not require data retransmission, high throughput can be obtained, and it is widely used in wireless communication and optical communication. On the other hand, the sharing method is divided into means for sharing data including errors between transmitters and receivers, and means for calculating parity information from the shared data and comparing the transceivers with each other to detect / correct errors. It is used for quantum cryptography key distribution technology and Distributed Source Coding.
一般的な誤り訂正符号では、kビットのメッセージにMビットの冗長データを付加してn(n=k+M)ビットの符号語とする。一定のkビットのメッセージ中に存在する誤りの数によって、必要となるMビットの冗長データは大きくなる。実際にはnビットの符号語の符号長を一定として、誤り訂正を行う前の符号語の誤り率に応じて、メッセージkビットと冗長データMビットの割合が決定される。冗長データの割合を大きくするとより多くのビット誤りを訂正可能となる反面、データの転送効率が悪化する。2元対称通信路でビット誤り率pの符号語を訂正するためには、シャノンのバイナリエントロピ(H(p)=-plog2p-(1-p)log2(1-p))以上の割合の冗長データを確保する必要があり、ビット誤り率が高いほど多くの冗長データが必要となる。従って、ターゲットとするビット誤り率から、使用する誤り訂正符号の符号化率が決定される。 In a general error correction code, M bits of redundant data are added to a k-bit message to form an n (n = k + M) -bit code word. Depending on the number of errors present in a constant k-bit message, the required M-bit redundant data becomes large. Actually, the code length of the n-bit code word is fixed, and the ratio between the message k bits and the redundant data M bits is determined according to the error rate of the code word before error correction. Increasing the ratio of redundant data makes it possible to correct more bit errors, but decreases the data transfer efficiency. In order to correct a codeword with a bit error rate p on a binary symmetric channel, a redundancy greater than Shannon's binary entropy (H (p) =-plog2p- (1-p) log2 (1-p)) It is necessary to secure data, and the higher the bit error rate, the more redundant data is required. Therefore, the coding rate of the error correction code to be used is determined from the target bit error rate.
このように誤り訂正符号には訂正可能なビット誤り率の上限が決まっており、この上限は符号の種類や符号化率によって決定される。一例として、誤り率に対するLDPC符号の誤り訂正性能の変化を図10に示す。 Thus, the upper limit of the bit error rate that can be corrected is determined for the error correction code, and this upper limit is determined by the type of code and the coding rate. As an example, FIG. 10 shows a change in error correction performance of an LDPC code with respect to an error rate.
図10の横軸は誤り訂正を施す符号語の誤り率を示し、縦軸は次式により与えられる誤り訂正効率f(p)を示す。 The horizontal axis of FIG. 10 shows the error rate of the codeword to be subjected to error correction, and the vertical axis shows the error correction efficiency f (p) given by the following equation.
f(p) = {(1-符号化率)/誤り訂正成功確率}/H(p)
誤り訂正効率f(p)は1.0に近いほどシャノン限界に近い誤り訂正効率が得られていることを示しており、たとえば非特許文献1には符号長1Mビットの符号によって誤り訂正効率f(p)<1.1という特性が報告されている。
f (p) = {(1-coding rate) / error correction success probability} / H (p)
As the error correction efficiency f (p) is closer to 1.0, the error correction efficiency closer to the Shannon limit is obtained. For example, in Non-Patent
図10において、符号化率0.70、0.75の場合、8kビット、16kビットおよび130kビットの3通りの符号長の誤り訂正性能をシミュレーションした結果が示される。符号化率0.75、符号長16kビットの場合を例示すると、誤り率が3.3%以下の領域では誤り率が高くなるほど誤り訂正効率f(p)は1.0に近づいていく。これはf(p)の分子の値が一定であるのに対して、分母の値が大きくなっていく領域に相当するためである。一方、誤り率が3.5%まで大きくなると、誤り訂正効率は急激に劣化している。これは、この符号で訂正可能な誤りを超える数の誤りが符号語中に存在する為に誤り訂正成功確率が低くなり、f(p)の分子が大きくなってしまうからである。 FIG. 10 shows a result of simulating error correction performance of three code lengths of 8 k bits, 16 k bits, and 130 k bits when the coding rates are 0.70 and 0.75. In the case of an encoding rate of 0.75 and a code length of 16k bits, the error correction efficiency f (p) approaches 1.0 as the error rate increases in an area where the error rate is 3.3% or less. This is because the numerator value of f (p) is constant, whereas the denominator value is increased. On the other hand, when the error rate increases to 3.5%, the error correction efficiency deteriorates rapidly. This is because the number of errors exceeding the error correctable by this code is present in the code word, so that the error correction success probability is lowered and the numerator of f (p) is increased.
他方、同じ符号化率0.75でも符号長を130kビットにすると、誤り訂正効率f(p)は誤り率3.5%まで順調に低くなり続ける。これは、符号長を長く取ることによって符号語の誤り率変動が小さくなり、誤り訂正可能な誤り数を超える確率が小さくなる為である。誤り率3.6%以上の領域における符号化率0.70の特性も同様の傾向を示している。従って、特性の良い誤り訂正符号を得るためには、符号長を長くすると共に、訂正可能な誤り率の上限周辺で使用することが必要である。 On the other hand, when the code length is set to 130 k bits even at the same coding rate of 0.75, the error correction efficiency f (p) continues to decrease smoothly to an error rate of 3.5%. This is because, by taking a long code length, the error rate fluctuation of the code word is reduced, and the probability of exceeding the number of errors that can be corrected is reduced. The characteristic of the coding rate of 0.70 in the region where the error rate is 3.6% or more shows the same tendency. Therefore, in order to obtain an error correction code with good characteristics, it is necessary to lengthen the code length and use it around the upper limit of the correctable error rate.
しかしながら、特定の誤り訂正符号の訂正効率が訂正可能な誤り率の上限周辺で向上するということは、効率良く使用できる誤り率の範囲が狭いことを意味する。したがって、誤り率のばらつきや変動の幅が大きいと、効率の良い誤り訂正を行うことができなくなる。誤り率の変動が大きい通信系としては、たとえば通信路状態の変化の大きい無線通信、電力線に接続される電気機器のインピーダンス変動の影響を受けるPLC(Power Line Communication)等が挙げられる。また、誤り率のばらつきが大きい通信系としては、ユーザ毎の伝送路条件が異なるPassive Optical Network(PON)や複数チャネルの通信データを1つの誤り訂正回路で処理する通信系が挙げられる。 However, the fact that the correction efficiency of a specific error correction code is improved around the upper limit of the correctable error rate means that the range of error rates that can be used efficiently is narrow. Therefore, if error rate variation and fluctuation range are large, efficient error correction cannot be performed. Examples of communication systems with large fluctuations in error rate include wireless communication with large changes in communication path conditions, and PLC (Power Line Communication) that is affected by impedance fluctuations of electrical equipment connected to a power line. Further, examples of the communication system having a large variation in error rate include a passive optical network (PON) having different transmission path conditions for each user and a communication system that processes communication data of a plurality of channels with a single error correction circuit.
このような誤り率のばらつきや変動の幅が大きい通信系に対応するためには、最も悪い誤り率に対応した誤り訂正符号を実装すればよいが、これでは誤り率が低い場合に効率が劣化するという問題がある。他の方法としては、複数の誤り訂正回路を実装することによって幅広い誤り率に対応した誤り訂正を行うことも可能である。しかしながら、複数の回路を実装することによって回路サイズおよび消費電力の増大を引き起こす。 In order to support such a communication system with a wide range of error rate variations and fluctuations, it is sufficient to implement an error correction code corresponding to the worst error rate, but this degrades efficiency when the error rate is low. There is a problem of doing. As another method, it is also possible to perform error correction corresponding to a wide range of error rates by mounting a plurality of error correction circuits. However, mounting a plurality of circuits causes an increase in circuit size and power consumption.
そこで、本発明の目的は、一つの誤り訂正回路で誤り率のばらつきあるいは変動が大きい通信系にも対応可能にする誤り訂正符号制御方法および装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an error correction code control method and apparatus that can cope with a communication system in which error rate variation or fluctuation is large with a single error correction circuit.
本発明による誤り訂正制御装置は、所定の誤り訂正符号を実装した符号器を備えた通信機における誤り訂正制御装置であって、前記通信機の送信データが受信側通信機に到達するまでに発生する誤り率の推定値が所定値を超えたか否かを判断する判断手段と、前記誤り率の推定値が前記所定値を超えると、送信データにおける前記誤り訂正符号の誤り訂正特性に応じた所定ビット位置にダミービットを挿入し前記符号器へ出力するダミービット挿入手段と、を有することを特徴とする。 An error correction control apparatus according to the present invention is an error correction control apparatus in a communication device including an encoder mounted with a predetermined error correction code, and is generated before transmission data of the communication device reaches a reception side communication device. Determining means for determining whether or not the estimated value of the error rate exceeds a predetermined value; and when the estimated value of the error rate exceeds the predetermined value, a predetermined value corresponding to an error correction characteristic of the error correcting code in the transmission data And dummy bit insertion means for inserting a dummy bit at a bit position and outputting the dummy bit to the encoder.
本発明による誤り訂正制御方法は、所定の誤り訂正符号を実装した符号器を備えた通信機における誤り訂正制御方法であって、判断手段が、前記通信機の送信データが受信側通信機に到達するまでに発生する誤り率の推定値が所定値を超えたか否かを判断し、ダミービット挿入手段が、前記誤り率の推定値が前記所定値を超えると、送信データにおける前記誤り訂正符号の誤り訂正特性に応じた所定ビット位置にダミービットを挿入し前記符号器へ出力する、ことを特徴とする。 An error correction control method according to the present invention is an error correction control method in a communication device provided with an encoder mounted with a predetermined error correction code, and the determination means reaches the receiving side communication device when transmission data of the communication device reaches It is determined whether or not an estimated value of an error rate that has occurred up to a predetermined value has been exceeded, and when the estimated value of the error rate exceeds the predetermined value, a dummy bit insertion unit A dummy bit is inserted into a predetermined bit position corresponding to the error correction characteristic and output to the encoder.
本発明によれば、一つの誤り訂正回路で誤り訂正可能な誤り率の範囲が拡張され誤り率のばらつきあるいは変動が大きい通信系に対応可能となる。 According to the present invention, the range of error rates that can be corrected by one error correction circuit is expanded, and it becomes possible to cope with communication systems in which variations or fluctuations in error rates are large.
1.第1実施形態
以下、図1〜図5を参照しながら本発明の第1実施形態について詳細に説明する。本実施形態を適用する通信システムは、送受信器間で一旦データを共有し、共有データに対して別途パリティ情報を計算して送受信器間で共有することで誤り訂正を行う。誤り訂正符号としてLDPCを使用し、後述するように、誤り率に応じて使用するLDPC検査行列Hの一部を無効にすることで効率良く使用できる誤り率の範囲を拡張する。
1. First Embodiment Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In a communication system to which the present embodiment is applied, data is temporarily shared between transmitters and receivers, parity information is separately calculated for the shared data, and error correction is performed by sharing between the transmitters and receivers. By using LDPC as an error correction code and disabling a part of the LDPC check matrix H used according to the error rate, as described later, the range of error rates that can be used efficiently is expanded.
1.1)システム構成
図1に示すように、本実施形態による通信システムにおいて、送信器11は伝送路12を通して受信器13と接続され、メッセージや冗長データを受信器13へ送信すると共に、受信器13との間で誤り率推定のためのデータやその他制御信号などを送受信する。伝送路12は有線/無線を問わない。
1.1) System Configuration As shown in FIG. 1, in the communication system according to the present embodiment, the
送信器11は、メッセージを対向装置に送信するメッセージ送信器111と、送信したメッセージを一時的に保存しておくメモリ112と、送信したメッセージが受信された後にメッセージ中の誤り率を計算する誤り率推定器113と、誤り率推定器113で推定した誤り率を参照して符号器114の計算回路の制御とメモリ112から読み込んだメッセージMに対するダミービット挿入制御を行う符号制御器116と、特定の誤り訂正符号が実装され、送信メッセージあるいはダミービットが挿入されたメッセージからパリティ値を計算する符号器114と、符号器114で計算したパリティ値を対向装置に送信するパリティ送信器115と、を有する。
The
受信器13は、対向装置からメッセージを受信するメッセージ受信器131と、受信したメッセージを一時的に保存しておくメモリ132と、受信したメッセージ中の誤り率を計算する誤り率推定器133と、誤り率推定器133で推定した誤り率を参照して復号器134の計算回路の制御とメモリ132から読み込んだメッセージM'に対するダミービット挿入制御を行う復号制御器136と、符号器114と同じ誤り訂正符号が実行され、対向装置のパリティ送信器115から受信したパリティ情報と受信メッセージあるいはダミービットを挿入されたメッセージとを参照して誤り訂正を行う復号器134と、を有する。
The
1.2)誤り訂正可能範囲の拡張
送信器11の符号制御器116と受信器13の復号制御器136とは、読み込んだメッセージに対するダミービット挿入制御に関しては基本的に同じ機能構成を有するので、以下、図2および図3を参照して符号制御器116について説明する。なお、符号器114および復号器134に実装された誤り訂正符号は、符号化されるメッセージのビット位置により誤り訂正効果が異なる特性を有するものとする。
1.2) Expansion of error correctable range Since the
図2(A)に示すように、符号制御器116は、所定ビット位置のダミービット挿入制御に関しては切替判断部117とダミービット挿入部118とを有する。切替判断部117は、誤り率推定器113により推定された誤り率が所定値より高くなると、メモリ112から読み込んだメッセージMをダミービット挿入部118へ出力する。ダミービット挿入部118は、符号器114の符号特性で誤り訂正効果がより低いビット位置にダミービットを挿入することでメッセージM1を生成し符号器114へ出力する。誤り率が所定値以下であれば、切替判断部117はメッセージMをそのまま符号器114へ出力する。後で詳述するように、誤り率が上昇したときに誤り訂正効果が低いビット位置にダミービットを挿入することで誤り数を訂正可能範囲内に収めることが可能となり、結果として、誤り訂正可能な誤り率の範囲が拡張される。
As shown in FIG. 2A, the
符号器114および復号器134にLDPC符号が実装されている場合、ダミービット挿入部118では、LDPC検査行列Hにおける列重みの値が所定値より小さいビット位置に対してダミービットを挿入する。符号制御器116のダミービット挿入制御動作は次の通りである。
When LDPC codes are implemented in
図2(B)において、切替判断部117は、誤り率推定器113により推定された誤り率が所定値より高くなったか否かを判定する(ステップS201)。ダミービットを挿入するか否かの判定基準である所定値は、誤り訂正符号の訂正可能な誤り率の上限に設定することができる。推定された誤り率が所定値より高い場合には(ステップS201のYES)、符号制御器116はメモリ112に格納された送信メッセージMから所定量A0の情報M0を読み出し、切替判断部117はこの情報M0をダミービット挿入部118へ与える(ステップS202)。ダミービット挿入部118は、LDPC検査行列Hにおける列重み=2のビット位置にダミービットを挿入することで所定量A1の情報M1を生成し、符号器114へ出力する(ステップS203)。また、推定された誤り率が所定値以下であれば(ステップS201のNO)、符号制御器116はメモリ112に格納された送信メッセージMから所定量A1の情報を読み出し、切替判断部117はこの情報をそのまま符号器114へ出力する(ステップS204)。
2B, the switching determination unit 117 determines whether or not the error rate estimated by the
次に、図3を参照しならがダミービット挿入制御について更に詳細に説明する。 Next, the dummy bit insertion control will be described in more detail with reference to FIG.
図3(A)に本実施形態で実装しているLDPCの検査行列の一部を示す。1列目の重みが5、2列目の重みが4、3列目の重みが6、4列目の重みが2、5列目の重みが3となっている。パリティチェックを行う際、重みが2である列に対応するメッセージビットの誤り訂正効果が低くなる為、図3(B)に示す様に、メッセージM0からメッセージM1を生成する際に、列重みが2である4ビット目に固定値”0”を挿入し、それ以降は順次ビット番号をシフトさせていく。これ以降も同様に、列重みが2である列に対応するメッセージビット位置に固定値”0”を挿入し以下順次ビット番号をシフトさせる。 FIG. 3A shows a part of the LDPC parity check matrix implemented in this embodiment. The weight of the first column is 5, the weight of the second column is 4, the weight of the third column is 6, the weight of the fourth column is 2, and the weight of the fifth column is 3. When the parity check is performed, the error correction effect of the message bit corresponding to the column having the weight of 2 is reduced, so that when the message M1 is generated from the message M0, as shown in FIG. A fixed value “0” is inserted into the fourth bit, which is 2, and the bit numbers are sequentially shifted thereafter. Similarly thereafter, a fixed value “0” is inserted into a message bit position corresponding to a column having a column weight of 2, and the bit numbers are sequentially shifted thereafter.
このように誤り率が高くなったときに、誤り訂正効果が低いビット位置に固定値のダミービットを割り当てたメッセージM1を用いてパリティ計算することで符号語中の誤り数をLDPC符号の誤り訂正可能範囲内に収めることが可能となり、1つの符号器114で誤り訂正可能範囲を広げることができる。
When the error rate increases in this way, the number of errors in the codeword is corrected by performing parity calculation using the message M1 in which a dummy bit having a fixed value is assigned to the bit position where the error correction effect is low. It is possible to fit within the possible range, and the error correction possible range can be expanded with one
なお、送信器11の誤り率推定器113、符号器114および符号制御器116は、送信器11のCPU(Central Processing Unit)等のプログラム制御プロセッサ上でプログラムを実行することにより同等の機能を実現することができる。同様に、受信器13の誤り率推定器133、復号器134および復号制御器136も受信器13のCPU(Central Processing Unit)等のプログラム制御プロセッサ上でプログラムを実行することにより同等の機能を実現することができる。また、送信器11の機能と受信器13の機能とが1つの通信装置に装備されてもよい。
Note that the
1.3)システム動作
以下、図1、図4および図5を参照しながら、本実施形態による通信システムの動作を説明する。
1.3) System Operation Hereinafter, the operation of the communication system according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 1, FIG. 4, and FIG.
まず、本実施形態における符号器114および復号器134には、符号長1Mビット、符号化率0.75のLDPCが実装されており、このLDPCの検査行列の次数分布は非特許文献1に示されている様な分布に従っており、図4に示す誤り訂正性能を有するものとする。すなわち、図4に示すように、誤り率が3.6%よりも低い領域では誤り率が高くなるにつれて誤り訂正効率f(p)は1.0に近づき、誤り率が3.6%を超えると誤り訂正しきれなくなるケースが増加し訂正効率f(p)は劣化する。したがって、この場合、ダミービットを挿入するか否かの判定基準である所定値を3.6(%)に設定するものとする(図2(B)のステップS201)。
First, LDPC having a code length of 1 M bits and a coding rate of 0.75 is implemented in the
図1および図5を参照して、送信器11はメッセージ送信器111を使用してメッセージMを受信器13に送信し(ステップS301)、送信したメッセージMを一旦メモリ112に保存する。受信器13ではメッセージ受信器131で受信したメッセージM’を一旦メモリ132に保存する。誤り率推定器113および133は、それぞれのメモリ112および132に保存されたメッセージMおよびM’の一部の情報を照合してメッセージ中の誤り数を推定する(ステップS302)。誤り率推定器113および133は、推定された誤り率情報を符号制御器116および復号制御器136へそれぞれ出力する。符号制御器116および復号制御器136では、図2(B)で説明したダミービット制御がそれぞれ実行される(ステップS303T、S303R)。
Referring to FIGS. 1 and 5,
ます、推定されたメッセージの誤り率が3.6%以下であった場合、符号制御器116および復号制御器136はメッセージMおよびM’に何の変更も施さない(ステップS303T、S303R)。送信器11中の符号器114はメッセージMの先頭から750kビット分(所定量A1)の情報を読み込み、250kビット分のパリティ情報Pを計算し(ステップS304)、パリティ送信機115はこのパリティ情報Pを受信器13に送信する(ステップS305)。
First, if the estimated error rate of the message is 3.6% or less, the
パリティ情報Pも送信器11から受信器13に送信する過程でメッセージMと同じ確率で誤りが生じ、受信器13のパリティ受信器135でパリティ情報P’として受信される。受信器13では、復号器134がメモリ132に格納された受信メッセージM’の先頭750kビット分(所定量A1)の情報と受信した250kビットのパリティ情報P’とを用いて誤り訂正を行う(ステップS306)。こうして誤り訂正された情報は、この場合ダミービットが挿入されていないので、そのまま出力される(ステップS307)。以上の動作を繰り返すことで全ての誤り訂正が行われた送信元のメッセージMが得られる。
In the process of transmitting the parity information P from the
一方、メッセージの誤り率が3.6%より大きく4%であった場合、符号制御器116および復号制御器136はメッセージMおよびM’にダミービットを挿入する(ステップS303T、S303R)。符号制御器116はメッセージMより650kビット分(所定量A0)の情報M0を読み込み、ダミービットを加えて750kビットの情報M1とする。この際、LDPCの検査行列の列重みが2である列に対応するビット位置にダミービットとして”0”を挿入する。受信器13の復号制御器136でも同様に、メッセージM’より650kビット分(所定量A0)の情報M0’を読み込み、ダミービットを加えて750kビットの情報M1’に変換するが、この際、送信器11で固定値”0”を挿入したビット位置と同じ位置に固定値を挿入する。
On the other hand, when the error rate of the message is larger than 3.6% and 4%, the
送信器11中の符号器114は750kビットの情報M1から、250kビット分のパリティ情報Pを計算し(ステップS304)、このパリティ情報Pを受信器13へ送信する(ステップS305)。上述したようにパリティ情報Pも送信器11から受信器13に送信する過程でメッセージMと同じ確率で誤りが生じ、受信器13によりパリティ情報P’として受信される。受信器13の復号器134は、復号制御器136により生成された750kビットの情報M1’と、パリティ受信器135で受信した250kビットのパリティ情報P’とを用いて誤り訂正を行い誤り訂正された情報を得る(ステップS306)。誤り訂正後、挿入したダミービットを削除することで送信された情報M0が得られる(ステップS307)。以上の動作を繰り返すことで全ての誤り訂正が行われた送信元のメッセージMが得られる。
The
1.4)効果
上述した本発明の第1実施形態によれば以下の様な効果が得られる。
1.4) Effects According to the first embodiment of the present invention described above, the following effects can be obtained.
第一の効果は、複数の誤り訂正回路を実装することなく効率の良い誤り訂正が行えることである。その理由は、低い誤り率に対応した符号化率の大きい誤り訂正符号を実装し、誤り率が高くなった時にダミービットを挿入して符号語中の誤り数を誤り訂正可能な範囲に収めているので、1つの誤り訂正回路で広い範囲の誤り率に対応することができるからである。もし本実施形態のようなダミービット制御を用いなければ、1つの誤り訂正回路で広い範囲の誤り率に対応する為には最も高い誤り率に対応した符号を実装する必要があり、低い誤り率のデータに対しては過剰性能となってしまい伝送効率が低下してしまう。 The first effect is that efficient error correction can be performed without mounting a plurality of error correction circuits. The reason is that an error correction code with a large coding rate corresponding to a low error rate is implemented, and when the error rate becomes high, dummy bits are inserted so that the number of errors in the code word is within the error correction range. This is because one error correction circuit can cope with a wide range of error rates. If dummy bit control as in this embodiment is not used, it is necessary to implement a code corresponding to the highest error rate in order to support a wide range of error rates with one error correction circuit, and a low error rate. As a result, the performance becomes excessive with respect to this data and the transmission efficiency decreases.
第二の効果は、挿入するダミービットの数を少なく抑えることができる為、伝送効率が高くなることである。その理由は、誤り訂正効果が低くなるビットにダミービットを割り当てることによって、誤り率が高くなった時に誤り易くなるビット位置を優先的に排除することができるからである。 The second effect is that the transmission efficiency is increased because the number of dummy bits to be inserted can be reduced. The reason is that by assigning a dummy bit to a bit having a low error correction effect, a bit position that is likely to be erroneous when the error rate is high can be preferentially excluded.
2.第2実施形態
上述した第1実施形態では、メッセージを送信器および受信器で共有した後に誤り率を推定し、パリティ情報を送信することで誤り訂正を行ったが、本発明はこれに限定されるものではない。以下、本発明の第2実施形態として前方誤り訂正(FEC)方式に適用したシステムについて説明する。
2. Second Embodiment In the first embodiment described above, error correction is performed by estimating the error rate and transmitting parity information after sharing the message between the transmitter and the receiver. However, the present invention is not limited to this. It is not something. Hereinafter, a system applied to the forward error correction (FEC) system will be described as a second embodiment of the present invention.
図6に示すように、本実施形態による通信システムにおいて、送信器41は伝送路42を通して受信器43と接続されている。伝送路12は有線/無線を問わない。
As shown in FIG. 6, in the communication system according to the present embodiment, the
送信器41は、メッセージを生成するPCS(Physical Coding Sublayer)ブロック411、第1実施形態で説明したダミービット挿入制御を行うダミービット制御器412、符号器413および送信インターフェイス414を有する。本実施形態における送信器41は、送信インターフェイス414がメッセージに冗長データ(パリティ情報)を付加した符号語全体を送信する。
The
受信器43は、メッセージを受信するPCSブロック431、ダミービット削除制御を行うダミービット制御器432、受信メッセージの誤り訂正を行う復号器433、送信器41から符号語を受信する受信インターフェイス434、および、復号器433から受信メッセージ中の誤り訂正数情報を入力し誤り率を計算する誤り率推定器435を有する。
The
誤り率推定器435は、受信した過去の符号語の誤り訂正数から誤り率を推定し、推定した誤り率情報を送信器41のダミービット制御器412へ返信すると共に、自局のダミービット制御器432にも出力する。送信器41のダミービット制御器412は、図2で示す機能構成を有し図3で示すように動作するので、詳細な説明は省略する。受信器43のダミービット制御器432は、誤り率情報に従ってダミービットが挿入されていない場合には復号器433からのメッセージをそのままPCSブロック431へ出力し、ダミービットが挿入されている場合には復号器433からのメッセージからダミービットを削除してからPCSブロック431へ出力する。
The
本実施形態によれば、過去の誤り訂正数から誤り率を推定することで前方誤り訂正(FEC)に適用することができる。前方誤り訂正に適用した場合は、急激な誤り率変動には対応できないものの、誤り率変動が緩やかである通信系では、第1実施形態と同様に誤り率が上昇したときに誤り訂正可能範囲を拡張して効率良く誤り訂正を行うことができる。本実施形態による前方誤り訂正(FEC)システムでは、冗長データを付加した符号語全体を送信器41から受信器43へ送信し、誤り率情報を受信器43から送信器41へ戻すだけであるから、少ない通信回数で高いスループットが得られる。
According to this embodiment, it is applicable to forward error correction (FEC) by estimating the error rate from the number of past error corrections. When applied to forward error correction, it cannot cope with rapid error rate fluctuations. However, in a communication system where error rate fluctuations are gradual, the error correction possible range is increased when the error rate rises as in the first embodiment. It can be expanded and error correction can be performed efficiently. In the forward error correction (FEC) system according to the present embodiment, the entire codeword to which redundant data is added is transmitted from the
3.第3実施形態
上述した第2実施形態では、伝送路を介して対抗する1つの送信器から1つの受信器へデータを送信するFECシステムを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。以下、本発明の第3実施形態として、局側装置に複数の加入者装置が接続された通信システムに適用した場合を説明する。このようなシステムとしては、1つのOLT(optical line terminal)に複数のONU(optical network unit)が接続したPONシステムなどがある。
3. Third Embodiment In the second embodiment described above, the FEC system that transmits data from one transmitter to one receiver through the transmission path is exemplified, but the present invention is not limited to this. Absent. Hereinafter, a case where the present invention is applied to a communication system in which a plurality of subscriber devices are connected to a station side device will be described as a third embodiment of the present invention. As such a system, there is a PON system in which a plurality of ONUs (optical network units) are connected to one OLT (optical line terminal).
PONシステムでは局側装置と各加入者装置との間の伝送路特性が大きく異なる場合があり、このような場合であっても、本実施形態によれば、1つの符号器を用いて誤り率の広範囲で良好な誤り訂正特性を維持することができる。 In the PON system, the transmission path characteristics between the station side apparatus and each subscriber apparatus may differ greatly. Even in such a case, according to the present embodiment, an error rate is obtained using one encoder. It is possible to maintain good error correction characteristics over a wide range.
図7に示すように、本実施形態による通信システムにおいて、局側装置51は分岐部を有する伝送路52を通して複数の加入者装置53,54と接続している。
As shown in FIG. 7, in the communication system according to the present embodiment, the station-side device 51 is connected to a plurality of
局側装置51は、第1実施形態で説明した送信メッセージに対してダミービット挿入制御を行うダミービット制御器511、符号器/復号器512、送信インターフェイス513および誤り率推定器514を有する。本実施形態においても、上述した第2実施形態と同様に、局側装置51は、メッセージに冗長データ(パリティ情報)を付加した符号語全体を送信インターフェイス513から送信する。
The station-side device 51 includes a dummy bit controller 511 that performs dummy bit insertion control on the transmission message described in the first embodiment, an encoder /
また、誤り率推定器514は、既に述べたような誤り率推定機能の他に、符号化率設定テーブルが事前に準備されており、推定された誤り率に対応して各加入者装置との通信に必要な符号化率情報が事前に格納されている。符号化率設定情報テーブルは、サービスを開始する際に設置業者が伝送損失を測定して更新しても良いし、過去の通信で発生した誤り率情報を元に局舎装置が符号化率設定情報を更新しても良い。符号化率設定テーブルを参照することで、過去に通信した際の誤り率を用いて符号化率を設定することができる。加入者装置53,54は、ダミービット削除制御を行うダミービット制御器531、541、送信データの符号化や受信メッセージの誤り訂正を行う符号器/復号器532、542、局側装置51から符号語を受信する通信インターフェイス533、543を有する。
Further, the
ダミービット制御器511およびダミービット制御器531,541の動作は第2実施形態で説明したとおりである。ただし、加入者装置53,54におけるダミービット制御器531,541は、局側装置51からの符号化率情報に従ってダミービットが挿入されていない場合には符号器/復号器532、542からのメッセージをそのまま出力し、ダミービットが挿入されている場合には符号器/復号器532、542からのメッセージからダミービットを削除して出力する。
The operations of the dummy bit controller 511 and the
本実施形態によれば、伝送路特性が安定しており、偶に瞬間的に誤り率が悪化するようなシステムに最も効果的である。 According to the present embodiment, the transmission line characteristics are stable, and it is most effective for a system in which the error rate deteriorates instantaneously.
4.第4実施形態
本発明の第4実施形態によれば、送信器と受信器との間が伝送路特性の異なる複数の伝送路で接続されたシステムにおいて、これらの伝送路を通して送受信間で共有した情報の誤り訂正を1つの誤り訂正回路で行うことができる。
4). Fourth Embodiment According to the fourth embodiment of the present invention, in a system in which a transmitter and a receiver are connected by a plurality of transmission lines having different transmission line characteristics, the transmission and reception are shared through these transmission lines. Information error correction can be performed by a single error correction circuit.
4.1)システム構成
図8に示すように、本実施形態による通信システムにおいて、送信器61は伝送路62を介して受信器63と接続され、送信データや冗長データを受信器63へ送信すると共に、受信器63との間で誤り率推定のためのデータやその他制御信号などを送受信する。伝送路62は有線/無線を問わない。
4.1) System Configuration As shown in FIG. 8, in the communication system according to the present embodiment, the
送信器61は、複数系統(ここでは8系統)の乱数k1−k8を受信器63へそれぞれ送信するための乱数送信インターフェイス(IF)6101〜6108と、乱数送信インターフェイス6101〜6108で送信した乱数k1−k8を記憶しておくメモリ6109と、乱数送信インターフェイス6101〜6108で送信した乱数が対向装置に到達するまでに発生した誤り率を推定する誤り率推定器6110と、誤り率推定器6110で推定した誤り率を元にメモリ6109から読みだした乱数に所定のダミービットを挿入するダミービット制御器6111と、乱数送信インターフェイス(IF)6101〜6108へ乱数情報を出力する乱数生成部6112と、乱数生成部6112から新たに乱数Kを読み出して符号化を行う符号器6113と、ダミービット挿入後の乱数と符号化後の乱数の排他的論理和を計算する計算器6114と、計算器6114の計算結果を対向装置に送信する通信インターフェイス6115とを有する。
The
受信器63は、送信器61の乱数送信インターフェイス6101〜6108から乱数をそれぞれ受信する乱数受信インターフェイス6301〜6308と、乱数受信インターフェイス6301〜6308で受信した乱数情報k'1−k'8を記憶しておくメモリ6309と、乱数受信インターフェイス6301〜6308で受信した乱数情報k'1−k'8の誤り率を推定する誤り率推定器6310と、誤り率推定器6310で推定した誤り率を元にメモリ6309から読みだした乱数に所定のダミービットを挿入するダミービット制御器6311と、通信インターフェイス6115から送られてきた情報を受信する通信インターフェイス6312と、送信器61中の計算器6114の計算結果とダミービット挿入後の乱数の排他的論理和を計算する計算器6313と、計算器6313の計算結果の誤り訂正を行う復号器6314とを有する。
The receiver 63 stores random
4.2)動作
送信器61は、乱数生成部6112によって常時乱数を生成し続けており、その一部の乱数k1−k8を乱数送信インターフェイス6101〜6108を使用して受信器63に送信し、これら乱数k1−k8をメモリ6109に格納する。受信器63は乱数受信インターフェイス6301〜6308によって送信されてきた乱数情報k'1−k'8を受信し、受信情報をメモリ6309に格納する。送信器61の誤り率推定器6110および受信器63の誤り率推定器6310は、8系統の乱数各々の一部ビットを照合することによって、誤り率e1, e2,…, e8を計算する。
4.2) Operation The
次に、送信器61は、乱数生成部6112から新たに乱数Kを取り出し、符号器6113で符号化を行う。ここで、符号器6113および復号器6314には符号長1Mビット、符号化率0.75のLDPCが実装されているものとする。符号器6113は750kビットの乱数Kから250kビットのパリティを計算し、1Mビットの符号語Cとして計算器6114に送る。ダミービット制御器6111は、誤り率en(n=1,2,…, 8)を参照してメモリ6109から読み出した乱数knから所定ビット数の乱数を読み込み、図2(B)で説明したように誤り率enに応じてダミービットを加え1Mビットの乱数Rとして計算器6114に送る。計算器6114ではCとRの排他的論理和を計算し、計算結果Mを通信インターフェイス6115を用いて受信器63に送信する。
Next, the
受信器63では、ダミービット制御器6311が誤り率en'を参照して乱数k'nから所定ビット数の乱数を読み込み、図2(B)で説明したように誤り率en'に応じてダミービットを加えて1Mビットの乱数R'として計算器6313に送る。計算器6313では、受信した計算結果M'と乱数R'の排他的論理和を計算して計算結果C'を得、復号器6314に送る。復号器6314はC'の誤り訂正を行い、誤り訂正後に乱数Kを得る。
In the receiver 63, the
以上の様な誤り訂正方法は、乱数knおよびk'nが誤りを多く含む暗号鍵であり、これらの暗号鍵を使用して誤りを含まない暗号鍵Kを送受信器間で共有する場合等に使用される。 The error correction method as described above is used when the random numbers kn and k′n are encryption keys that contain many errors, and when these encryption keys are used to share an encryption key K that does not contain errors between the transmitter and the receiver. used.
本実施形態では、LDPCの検査行列として非特許文献(Standard for Information Technology, IEEE Standard 802.16e, 2006)に開示されWIMAX等で使用されている行列を採用している。この様な検査行列では、行列右側に列重み2の領域が配置されており、符号化時に生成行列を必要とせず、密度の低い検査行列のみから必要なパリティ情報を計算出来るので計算の高速化が可能となる。
In this embodiment, a matrix disclosed in a non-patent document (Standard for Information Technology, IEEE Standard 802.16e, 2006) and used in WIMAX or the like is employed as an LDPC parity check matrix. In such a parity check matrix, an area of
本実施形態でも第1実施形態と同様に、誤り率enが3.6%以下の場合には、ダミービット制御器6111および6311はメモリ6109および6309から1Mビットの乱数をそれぞれ読み出し、ダミービットを挿入せずに計算器6114および6313に送り、誤り率enが3.6%より大きい場合に必要な数のダミービットを挿入する。たとえば誤り率enが4%であった場合、ダミービット制御器6111および6311はメモリ6109および6309から900kビットの乱数kn、k'nをそれぞれ読み出し、100kビットの固定パタンを後ろにそれぞれ付けて1Mビットの乱数R、R'とする。ここで固定パタンは送受信器双方が事前に知っているものとする。
Also in this embodiment, as in the first embodiment, when the error rate en is 3.6% or less, the
4.3)効果
本発明の第4実施形態によれば、既に述べた第1実施形態と同様の効果が得られる。非特許文献2に開示されている様なLDPC検査行列は、行列右側に誤り訂正効果の低くなる列重み2の領域が配置されており、誤り率上昇時には該当箇所に対応するビットが優先的に誤ることとなる。そこで、該当箇所に対応するビット位置にダミービットを配置することで、誤り数を訂正可能範囲内に収めることが可能となり、結果として、誤り訂正可能な誤り率の範囲が拡張され、効率のよい誤り訂正が可能となる。
4.3) Effects According to the fourth embodiment of the present invention, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained. In the LDPC check matrix as disclosed in
なお、本実施形態では、送信器61が符号化を行い受信器63が復号を行う例を示したが、これは逆でも良い。受信器63が乱数Kの符号化を行い、送信器61が復号を行っても同様の効果が得られる。なお、初期乱数共有の為の複数チャネルの内、1チャネルのみの誤り率が高く、残りのチャネルの誤り率が同等である場合に、本実施例の効果が最も高くなる。
In the present embodiment, an example is shown in which the
5.第5実施形態
本発明の第5実施形態によれば、誤り率に応じて誤り訂正符号に挿入するダミービットを元に伝送路の誤り率を測定することによって、誤り訂正符号の誤訂正等による誤り率推定誤差を回避することが出来る。
5. Fifth Embodiment According to the fifth embodiment of the present invention, by measuring the error rate of the transmission path based on the dummy bits inserted into the error correction code according to the error rate, it is possible to correct the error correction code. An error rate estimation error can be avoided.
図9に示すように、本実施形態による通信システムにおいて、送信器101は伝送路102を通して受信器103と接続されている。伝送路102は有線/無線を問わない。
As shown in FIG. 9, in the communication system according to the present embodiment, the
送信器101は、メッセージを生成するPCS(Physical Coding Sublayer)ブロック1011、第1実施形態で説明したダミービット挿入制御を行うダミービット制御器1012、符号器1013および送信インターフェイス1014を有する。本実施形態における送信器101は、送信インターフェイス1014がメッセージに冗長データ(パリティ情報)を付加した符号語全体を送信する。
The
受信器103は、メッセージを受信するPCSブロック1031、ダミービット削除制御を行うダミービット制御器1032、受信メッセージの誤り訂正を行う復号器1033、送信器101から符号語を受信する受信インターフェイス1034、受信インタフェース1034より受信信号を受け取ってダミービットのみを抽出して誤り率を計算するダミービット誤り率計算器1036、および、ダミービット誤り率計算器1036から誤り率情報を受け取りダミービット制御器1012及び1032に伝送路の誤り率を通達する誤り率送信器1035を有する。
The
ダミービット誤り率計算器1036は、受信インタフェース1034で受信した信号を受け取り、予め送信器101との間で決めていた位置のダミービットを抜き出す。ここで、送受信器が制御するダミービットはPRBS(Pseud Random Binary Sequence)等の既知パタンとし、ダミービット誤り率計算器1036は、自らが保有する既知パタンと、受信信号から抜き出した既知パタンを照合することによって伝送路の誤り率を推定する。受信器103のダミービット制御器1032は、誤り率情報に従ってダミービットが挿入されていない場合には復号器1033からのメッセージをそのままPCSブロック1031へ出力し、ダミービットが挿入されている場合には復号器1033からのメッセージからダミービットを削除してからPCSブロック1031へ出力する。
The dummy bit
本実施形態によれば、伝送路の誤り率に応じて挿入するダミービットを有効活用することが出来る。また、誤り訂正符号には、訂正可能な誤り率範囲を超えると正常な誤り訂正や誤り率推定が行えなくなる欠点を有するが、本実施例の方法を用いることによってその欠点を回避することが出来る。 According to the present embodiment, it is possible to effectively use dummy bits inserted according to the error rate of the transmission path. In addition, the error correction code has a drawback that normal error correction and error rate estimation cannot be performed when the correctable error rate range is exceeded. However, the disadvantage can be avoided by using the method of this embodiment. .
5.付記
上述した実施形態の一部あるいは全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、これらに限定されるものではない。
5. Additional Notes Part or all of the above-described embodiments may be described as the following additional notes, but are not limited thereto.
(付記1)
所定の誤り訂正符号を実装した符号器を備えた通信機における誤り訂正制御装置であって、
前記通信機の送信データが受信側通信機に到達するまでに発生する誤り率の推定値が所定値を超えたか否かを判断する判断手段と、
前記誤り率の推定値が前記所定値を超えると、送信データにおける前記誤り訂正符号の誤り訂正特性に応じた所定ビット位置にダミービットを挿入し前記符号器へ出力するダミービット挿入手段と、
を有することを特徴とする誤り訂正制御装置。
(Appendix 1)
An error correction control apparatus in a communication device including an encoder mounted with a predetermined error correction code,
Judgment means for judging whether or not an estimated value of an error rate that occurs until transmission data of the communication device reaches a receiving-side communication device exceeds a predetermined value;
When the estimated value of the error rate exceeds the predetermined value, dummy bit insertion means for inserting a dummy bit at a predetermined bit position according to an error correction characteristic of the error correction code in transmission data and outputting the same to the encoder;
An error correction control device comprising:
(付記2)
前記ダミービットは前記誤り訂正符号の誤り訂正効果が低いビット位置に挿入されることを特徴とする付記1に記載の誤り訂正制御装置。
(Appendix 2)
The error correction control apparatus according to
(付記3)
前記誤り訂正符号はLDPC(Low Density Parity Check)符号であり、前記ダミービットは前記LDPCの検査行列の列重みが2の列に対応するビット位置に挿入されることを特徴とする付記1または2に記載の誤り訂正制御装置。
(Appendix 3)
The error correction code is an LDPC (Low Density Parity Check) code, and the dummy bit is inserted at a bit position corresponding to a column having a column weight of 2 in the LDPC check matrix. The error correction control device described in 1.
(付記4)
前記ダミービットの受信後の誤り率を計算することによって、前記誤り率の推定値とすることを特徴とする付記1−3のいずれか1項に記載の誤り訂正制御装置。
(Appendix 4)
The error correction control apparatus according to any one of appendices 1-3, wherein the error rate is estimated by calculating an error rate after reception of the dummy bits.
(付記5)
所定の誤り訂正符号を実装した符号器を備えた通信機における誤り訂正制御方法であって、
判断手段が、前記通信機の送信データが受信側通信機に到達するまでに発生する誤り率の推定値が所定値を超えたか否かを判断し、
ダミービット挿入手段が、前記誤り率の推定値が前記所定値を超えると、送信データにおける前記誤り訂正符号の誤り訂正特性に応じた所定ビット位置にダミービットを挿入し前記符号器へ出力する、
ことを特徴とする誤り訂正制御方法。
(Appendix 5)
An error correction control method in a communication device including an encoder mounted with a predetermined error correction code,
The determination means determines whether or not an estimated value of an error rate that occurs until the transmission data of the communication device reaches the reception-side communication device exceeds a predetermined value,
When the estimated value of the error rate exceeds the predetermined value, the dummy bit insertion means inserts a dummy bit at a predetermined bit position corresponding to the error correction characteristic of the error correction code in the transmission data and outputs the dummy bit to the encoder.
An error correction control method characterized by the above.
(付記6)
前記ダミービットは前記誤り訂正符号の誤り訂正効果が低いビット位置に挿入されることを特徴とする付記4に記載の誤り訂正制御方法。
(Appendix 6)
The error correction control method according to
(付記7)
前記誤り訂正符号はLDPC(Low Density Parity Check)符号であり、前記ダミービットは前記LDPCの検査行列の列重みが2の列に対応するビット位置に挿入されることを特徴とする付記1または2に記載の誤り訂正制御方法。
(Appendix 7)
The error correction code is an LDPC (Low Density Parity Check) code, and the dummy bit is inserted at a bit position corresponding to a column having a column weight of 2 in the LDPC check matrix. The error correction control method described in 1.
(付記8)
前記ダミービットの受信後の誤り率を計算することによって、前記誤り率の推定値とすることを特徴とする付記5−7のいずれか1項に記載の誤り訂正制御方法。
(Appendix 8)
The error correction control method according to any one of supplementary notes 5-7, wherein the error rate is estimated by calculating an error rate after receiving the dummy bits.
(付記9)
所定の誤り訂正符号を実装した符号器を備えた通信機における誤り訂正制御機能をプログラム制御プロセッサに実現するためのプログラムであって、
判断手段が、前記通信機の送信データが受信側通信機に到達するまでに発生する誤り率の推定値が所定値を超えたか否かを判断する機能と、
ダミービット挿入手段が、前記誤り率の推定値が前記所定値を超えると、送信データにおける前記誤り訂正符号の誤り訂正特性に応じた所定ビット位置にダミービットを挿入し前記符号器へ出力する機能と、
を前記プログラム制御プロセッサに実現することを特徴とするプログラム。
(Appendix 9)
A program for realizing in a program control processor an error correction control function in a communication device including an encoder mounted with a predetermined error correction code,
A function of determining whether or not an estimated value of an error rate generated until transmission data of the communication device reaches the receiving-side communication device exceeds a predetermined value;
A function for inserting a dummy bit at a predetermined bit position corresponding to an error correction characteristic of the error correction code in transmission data and outputting the dummy bit insertion means to the encoder when the estimated value of the error rate exceeds the predetermined value; When,
Is realized by the program control processor.
(付記10)
所定の誤り訂正符号を実装した符号器を備えた送信装置であって、
前記送信データが受信装置に到達するまでに発生する誤り率の推定値が所定値を超えたか否かを判断する判断手段と、
送信データにおける前記誤り訂正符号の誤り訂正特性に応じた所定ビット位置にダミービットを挿入するダミービット挿入手段と、
前記誤り率の推定値が前記所定値を超えると前記ダミービット挿入手段によりダミービットが挿入されたデータを前記符号器へ出力する制御手段と、
を有することを特徴とする送信装置。
(Appendix 10)
A transmission device including an encoder mounted with a predetermined error correction code,
Determining means for determining whether or not an estimated value of an error rate that occurs until the transmission data reaches the receiving device exceeds a predetermined value;
Dummy bit insertion means for inserting a dummy bit at a predetermined bit position according to an error correction characteristic of the error correction code in transmission data;
Control means for outputting the data in which dummy bits are inserted by the dummy bit inserting means to the encoder when the estimated value of the error rate exceeds the predetermined value;
A transmission device comprising:
(付記11)
所定の誤り訂正符号を実装した復号器を備えた受信装置であって、
送信装置から受信した受信データの誤り率の推定値が所定値を超えたか否かを判断する判断手段と、
受信データにおける前記誤り訂正符号の誤り訂正特性に応じた所定ビット位置にダミービットを挿入するダミービット挿入手段と、
前記誤り率の推定値が前記所定値を超えると前記ダミービット挿入手段によりダミービットが挿入されたデータを前記復号器へ出力する制御手段と、
を有することを特徴とする受信装置。
(Appendix 11)
A receiving device including a decoder that implements a predetermined error correction code,
Determining means for determining whether or not the estimated value of the error rate of the received data received from the transmitting device exceeds a predetermined value;
Dummy bit insertion means for inserting a dummy bit at a predetermined bit position according to an error correction characteristic of the error correction code in received data;
Control means for outputting data into which the dummy bits are inserted by the dummy bit inserting means to the decoder when the estimated value of the error rate exceeds the predetermined value;
A receiving apparatus comprising:
(付記12)
送信装置と受信装置とが伝送路で接続された通信システムであって、
前記送信装置は、
所定の誤り訂正符号を実装した符号化手段と、
送信データが前記受信装置に到達するまでに発生する誤り率の推定値が所定値を超えたか否かを判断する第1判断手段と、
送信データにおける前記誤り訂正符号の誤り訂正特性に応じた所定ビット位置にダミービットを挿入する第1ダミービット挿入手段と、
前記誤り率の推定値が前記所定値を超えると前記第1ダミービット挿入手段によりダミービットが挿入されたデータを前記符号化手段へ出力する第1制御手段と、
を有し、前記送信データと前記符号化手段により得られる冗長データとを別々に前記受信装置へ送信し、
前記受信装置は、
前記所定の誤り訂正符号を実装した復号手段と、
前記送信装置から受信した受信データの誤り率の推定値が所定値を超えたか否かを判断する第2判断手段と、
受信データにおける前記第1ダミービット挿入手段と同じ所定ビット位置にダミービットを挿入する第2ダミービット挿入手段と、
前記誤り率の推定値が前記所定値を超えると前記第2ダミービット挿入手段によりダミービットが挿入されたデータを前記復号手段へ出力する第2制御手段と、
を有する、
ことを特徴とする通信システム。
(Appendix 12)
A communication system in which a transmission device and a reception device are connected via a transmission path,
The transmitter is
Encoding means implemented with a predetermined error correction code;
First determination means for determining whether or not an estimated value of an error rate generated until transmission data reaches the receiving device exceeds a predetermined value;
First dummy bit insertion means for inserting a dummy bit at a predetermined bit position according to an error correction characteristic of the error correction code in transmission data;
First control means for outputting data in which dummy bits are inserted by the first dummy bit insertion means to the encoding means when the estimated value of the error rate exceeds the predetermined value;
And transmitting the transmission data and the redundant data obtained by the encoding means separately to the receiving device,
The receiving device is:
Decoding means implemented with the predetermined error correction code;
Second determination means for determining whether or not an estimated value of an error rate of received data received from the transmission device exceeds a predetermined value;
Second dummy bit insertion means for inserting a dummy bit at the same predetermined bit position as the first dummy bit insertion means in the received data;
Second control means for outputting data into which the dummy bit is inserted by the second dummy bit inserting means to the decoding means when the estimated value of the error rate exceeds the predetermined value;
Having
A communication system characterized by the above.
(付記13)
前記送信装置は、伝送路特性が異なる複数の伝送路を通して複数の送信データを前記受信装置へ送信し、各送信データに対して前記符号化手段により得られる冗長データを前記送信データとは別に送信する、ことを特徴とする付記10に記載の通信システム。
(Appendix 13)
The transmitting apparatus transmits a plurality of transmission data to the receiving apparatus through a plurality of transmission paths having different transmission path characteristics, and transmits redundant data obtained by the encoding means for each transmission data separately from the transmission data. The communication system according to supplementary note 10, characterized by:
(付記14)
前記受信装置の前記復号手段は、前記送信装置から受信した冗長データを用いて前記ダミービットが挿入されたデータの誤り訂正を実行することを特徴とする付記10または11に記載の通信システム。
(Appendix 14)
12. The communication system according to
(付記15)
送信装置と受信装置とが伝送路で接続された通信システムであって、
前記送信装置は、
所定の誤り訂正符号を実装した符号化手段と、
送信データが前記受信装置に到達するまでに発生する誤り率の推定値が所定値を超えたか否かを判断する第1判断手段と、
送信データにおける前記誤り訂正符号の誤り訂正特性に応じた所定ビット位置にダミービットを挿入する第1ダミービット挿入手段と、
前記誤り率の推定値が前記所定値を超えると前記第1ダミービット挿入手段によりダミービットが挿入されたデータを前記符号化手段へ出力する第1制御手段と、
を有し、前記符号化手段が前記ダミービットが挿入されたデータとそれから得られた冗長データとを共に前記受信装置へ送信し、
前記受信装置は、
前記送信装置から受信した受信データの誤り率の推定値が所定値を超えたか否かを判断する第2判断手段と、
前記所定の誤り訂正符号を実装し、前記受信データを復号する復号手段と、
復号されたデータから前記第1ダミービット挿入手段と同じ所定ビット位置のダミービットを削除する第2ダミービット挿入手段と、
を有する、
ことを特徴とする通信システム。
(Appendix 15)
A communication system in which a transmission device and a reception device are connected via a transmission path,
The transmitter is
Encoding means implemented with a predetermined error correction code;
First determination means for determining whether or not an estimated value of an error rate generated until transmission data reaches the receiving device exceeds a predetermined value;
First dummy bit insertion means for inserting a dummy bit at a predetermined bit position according to an error correction characteristic of the error correction code in transmission data;
First control means for outputting data in which dummy bits are inserted by the first dummy bit insertion means to the encoding means when the estimated value of the error rate exceeds the predetermined value;
And the encoding means transmits both the data in which the dummy bits are inserted and the redundant data obtained therefrom to the receiving device,
The receiving device is:
Second determination means for determining whether or not an estimated value of an error rate of received data received from the transmission device exceeds a predetermined value;
Decoding means for implementing the predetermined error correction code and decoding the received data;
Second dummy bit insertion means for deleting a dummy bit at the same predetermined bit position as the first dummy bit insertion means from the decoded data;
Having
A communication system characterized by the above.
本発明は、伝送路特性の変動や差が大きく、広い誤り率範囲に対応した誤り率訂正符号が必要となる通信システムに利用可能である。 The present invention can be used in a communication system in which fluctuations and differences in transmission path characteristics are large and an error rate correction code corresponding to a wide error rate range is required.
11、41、61、101 送信器
12、42、62、102 伝送路
13、43、63、103 受信器
51 局側装置
53,54 加入者装置
111 メッセージ送信機
112、132、6109、6309 メモリ
113、133、435、514、6110、6310 誤り率推定器
114、413、6113、1013 符号器
115 パリティ送信器
116 符号制御器
117 切替判断部
118 ダミービット挿入部
136、412、432、511、6111、1012、1032 ダミービット制御器
131 メッセージ受信器
134、433、6314、1033 復号器
135 パリティ受信器
411、431、1011、1031 PCSブロック
414、6115、1014 送信インターフェイス
434、6312、1034 受信インターフェイス
512、532、542 符号器/復号器
513、533、543 通信インターフェイス
6112 乱数生成部
6101〜6108 乱数送信インターフェイス
6301〜6308 乱数受信インターフェイス
6114、6313 計算器
1036 ダミービット誤り率計算器
11, 41, 61, 101
Claims (10)
前記通信機の送信データが受信側通信機に到達するまでに発生する誤り率の推定値が所定値を超えたか否かを判断する判断手段と、
前記誤り率の推定値が前記所定値を超えると、送信データにおける前記誤り訂正符号の誤り訂正特性に応じた所定ビット位置にダミービットを挿入し前記符号器へ出力するダミービット挿入手段と、
を有することを特徴とする誤り訂正制御装置。 An error correction control apparatus in a communication device including an encoder mounted with a predetermined error correction code,
Judgment means for judging whether or not an estimated value of an error rate that occurs until transmission data of the communication device reaches a receiving-side communication device exceeds a predetermined value;
When the estimated value of the error rate exceeds the predetermined value, dummy bit insertion means for inserting a dummy bit at a predetermined bit position according to an error correction characteristic of the error correction code in transmission data and outputting the same to the encoder;
An error correction control device comprising:
判断手段が、前記通信機の送信データが受信側通信機に到達するまでに発生する誤り率の推定値が所定値を超えたか否かを判断し、
ダミービット挿入手段が、前記誤り率の推定値が前記所定値を超えると、送信データにおける前記誤り訂正符号の誤り訂正特性に応じた所定ビット位置にダミービットを挿入し前記符号器へ出力する、
ことを特徴とする誤り訂正制御方法。 An error correction control method in a communication device including an encoder mounted with a predetermined error correction code,
The determination means determines whether or not an estimated value of an error rate that occurs until the transmission data of the communication device reaches the reception-side communication device exceeds a predetermined value,
When the estimated value of the error rate exceeds the predetermined value, the dummy bit insertion means inserts a dummy bit at a predetermined bit position corresponding to the error correction characteristic of the error correction code in the transmission data and outputs the dummy bit to the encoder.
An error correction control method characterized by the above.
前記送信データが受信装置に到達するまでに発生する誤り率の推定値が所定値を超えたか否かを判断する判断手段と、
送信データにおける前記誤り訂正符号の誤り訂正特性に応じた所定ビット位置にダミービットを挿入するダミービット挿入手段と、
前記誤り率の推定値が前記所定値を超えると前記ダミービット挿入手段によりダミービットが挿入されたデータを前記符号器へ出力する制御手段と、
を有することを特徴とする送信装置。 A transmission device including an encoder mounted with a predetermined error correction code,
Determining means for determining whether or not an estimated value of an error rate that occurs until the transmission data reaches the receiving device exceeds a predetermined value;
Dummy bit insertion means for inserting a dummy bit at a predetermined bit position according to an error correction characteristic of the error correction code in transmission data;
Control means for outputting the data in which dummy bits are inserted by the dummy bit inserting means to the encoder when the estimated value of the error rate exceeds the predetermined value;
A transmission device comprising:
送信装置から受信した受信データの誤り率の推定値が所定値を超えたか否かを判断する判断手段と、
受信データにおける前記誤り訂正符号の誤り訂正特性に応じた所定ビット位置にダミービットを挿入するダミービット挿入手段と、
前記誤り率の推定値が前記所定値を超えると前記ダミービット挿入手段によりダミービットが挿入されたデータを前記復号器へ出力する制御手段と、
を有することを特徴とする受信装置。 A receiving device including a decoder that implements a predetermined error correction code,
Determining means for determining whether or not the estimated value of the error rate of the received data received from the transmitting device exceeds a predetermined value;
Dummy bit insertion means for inserting a dummy bit at a predetermined bit position according to an error correction characteristic of the error correction code in received data;
Control means for outputting data into which the dummy bits are inserted by the dummy bit inserting means to the decoder when the estimated value of the error rate exceeds the predetermined value;
A receiving apparatus comprising:
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