JP7144621B2 - Communication system and communication method - Google Patents

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Description

本発明は、無線通信において誤り訂正符号化を行う通信システムに係り、特に、符号化サイズが大きいテイルバイティング畳込み符号化を行う際に実装規模と遅延時間を大幅に低減できる通信システム及び通信方法に関する。 The present invention relates to a communication system that performs error correction coding in wireless communication, and in particular, a communication system and communication that can greatly reduce the implementation scale and delay time when performing tail-biting convolutional coding with a large coding size. Regarding the method.

[従来の技術]
無線通信等のデータ通信には誤り訂正符号化処理と誤り訂正復号処理を組み込むのが一般的である。
無線通信分野では、その手法の一つとして畳込み符号化が用いられている。
畳込み符号化は、ゼロテイル符号化とテイルバイティング符号化の2種類がある。
[Conventional technology]
Data communication such as wireless communication generally incorporates error correction coding processing and error correction decoding processing.
In the field of wireless communication, convolutional coding is used as one of the techniques.
There are two types of convolutional encoding: zero-tail encoding and tail-biting encoding.

ゼロテイル符号化は、畳込み符号器内のレジスタの初期値を0(ゼロ)とし、畳込み符号器の拘束長をKとするとき、符号化するビット系列の末尾K-1ビットを0にすることで、畳込み符号器の内部状態の最初と最後を0にし、復号器側でこれを基に誤り訂正処理を行う。
但し、K-1ビット分冗長なビットを送ることになるためレート損失が発生する。
In zero-tail coding, when the initial value of the register in the convolutional encoder is 0 (zero) and the constraint length of the convolutional encoder is K, the last K-1 bits of the bit sequence to be encoded are set to 0. Thus, the beginning and end of the internal state of the convolutional encoder are set to 0, and error correction processing is performed on the decoder side based on this.
However, since K-1 bits of redundant bits are sent, a rate loss occurs.

テイルバイティング符号化は、ゼロテイル符号化の問題を解決するため、畳込み符号器内のレジスタの初期値をビット系列の最後尾のビットにすることで、畳込み符号器の内部状態の最初と最後を同一にし(符号化器の初期状態と終了状態とは同一状態とし)、レート損失が発生しないものである。 Tail-biting coding solves the problem of zero-tail coding by setting the initial value of the register in the convolutional encoder to the last bit of the bit sequence, thereby aligning the internal state of the convolutional encoder with the first bit. The end is the same (the initial state and the end state of the encoder are the same state) and no rate loss occurs.

つまり、開始状態は全てゼロになっているわけではなく、入力ビットの値に依存する。ゼロテイル符号化では全てゼロの状態に戻すのに冗長なゼロテイルビットが必要であるが、テイルバイティング符号化では、初期状態の入力ビットを利用できるものである。 That is, the starting state is not all zeros, but depends on the values of the input bits. Zero-tail encoding requires redundant zero-tail bits to return to the all-zero state, whereas tail-biting encoding can utilize the initial state of the input bits.

[従来のテイルバイティング畳込み符号化処理イメージ:図13]
ここで、従来のテイルバイティング畳込み符号化処理イメージについて図13を参照しながら説明する。図13は、従来のテイルバイティング畳込み符号化処理イメージを示す概略図である。
従来のテイルバイティング畳込み符号化処理は、図13に示すように、ビット系列の最後尾を初期値とするものである。そのため、ビット系列の最後が入力されるまで畳込み符号化処理が開始されない。
[Conventional tail-biting convolutional coding processing image: FIG. 13]
Here, an image of conventional tail-biting convolutional encoding processing will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a schematic diagram showing a conventional tail-biting convolutional encoding processing image.
As shown in FIG. 13, the conventional tail-biting convolutional encoding process uses the end of the bit sequence as an initial value. Therefore, the convolutional encoding process does not start until the end of the bit sequence is input.

一般的に、テイルバイティング符号化は、元のビット系列長をLとするとき、Lサイクル分ビット系列を遅延させ、元のビット系列の後ろに付加して畳込み符号化処理を行い、付加されたビット系列に対する畳込み符号化ビット系列を次のビット系列の先頭とする。 In general, tail-biting coding delays the bit sequence by L cycles, where L is the length of the original bit sequence. The convolutionally encoded bit sequence for the resulting bit sequence is set as the beginning of the next bit sequence.

つまり、元ビット系列を遅延させ、元ビット系列の最後尾から(K-1)ビットを次の元ビット系列の先頭に付加することにより、畳込み符号器の内部状態を最初と最後が同じ状態になるよう実現している。 In other words, by delaying the original bit sequence and adding (K-1) bits from the end of the original bit sequence to the beginning of the next original bit sequence, the internal state of the convolutional encoder is the same at the beginning and end. It is realized so that it becomes

具体的には、ビット系列長をLとすると、Lの長さのシフトレジスタ或いはLの深さのメモリが必要となり、Lクロックサイクルの遅延が生じる。それにより、Lが何十万、何百万という長さになると、実装規模と遅延時間が増大することになる。 Specifically, if the bit sequence length is L, a shift register of L length or a memory of L depth is required, resulting in a delay of L clock cycles. As a result, when L is hundreds of thousands or millions long, the implementation scale and delay time increase.

[関連技術]
尚、関連する先行技術として、特開2014-068158号公報「復号装置、復号方法、プログラム及び受信装置」(特許文献1)、特開2018-014760号公報「符号化方法、復号方法、符号化器、及び、復号器」(特許文献2)、特開2011-146899号公報「符号化器、復号化器及び符号化方法、復号化方法」(特許文献3)がある。
特許文献1には、テイルバイティング畳込み符号方式で符号化されたビット系列を、計算量の低減を図りつつ簡易に復号することが示されている。特許文献2には、テイルバイティング方法を用いたLDPC-CCの使用について無線通信装置に適応する記載があり、また特許文献3には、従来よりも演算規模を低減するテイルバイティング方法を無線通信装置へ適応する記載がある。
[Related technology]
In addition, as related prior art, JP-A-2014-068158 "Decoding device, decoding method, program and receiving device" (Patent Document 1), JP-A-2018-014760 "Encoding method, decoding method, encoding and Decoder” (Patent Document 2), and Japanese Patent Laid-Open No. 2011-146899 “Encoder, Decoder and Encoding Method, Decoding Method” (Patent Document 3).
Patent Literature 1 discloses that a bit sequence encoded by the tail-biting convolutional coding scheme can be easily decoded while reducing the amount of calculation. Patent Document 2 describes that the use of LDPC-CC using the tail-biting method is adapted to a wireless communication device. There is a description that applies to communication devices.

特開2014-068158号公報JP 2014-068158 A 特開2018-014760号公報JP 2018-014760 A 特開2011-146899号公報JP 2011-146899 A

しかしながら、従来のテイルバイティング畳込み符号化処理では、ビット系列の最後尾を初期値とし、ビット系列の最後が入力されるまで遅延させてから畳込み符号化処理が開始さるため、符号化する情報ビット数が増大するに伴い、ビット系列の最後尾を待つために遅延させるビット数が増え、それを実現するために実装規模と遅延時間が増大するという問題点があった。 However, in the conventional tail-biting convolutional encoding process, the end of the bit sequence is used as an initial value, and the convolutional encoding process is started after delaying until the end of the bit sequence is input. As the number of information bits increases, the number of bits to be delayed to wait for the tail end of the bit sequence increases, and there is a problem that the scale of implementation and the delay time increase in order to realize this.

尚、特許文献1には、テイルバイティング畳込み符号化処理で実装規模と遅延時間の増大を抑制することの記載がない。 Note that Patent Document 1 does not describe suppressing an increase in implementation scale and delay time in tail-biting convolutional coding processing.

本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、符号化サイズが大きいテイルバイティング畳込み符号化を行う際に、実装規模と遅延時間を大幅に低減できる通信システム及び通信方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a communication system and communication method that can greatly reduce the implementation scale and delay time when performing tail-biting convolutional coding with a large coding size. With the goal.

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、テイルバイティング畳込み符号化を用いてデータ通信を送信側通信装置と受信側通信装置との間で行う通信システムであって、送信側通信装置が、畳込み符号器を備え、送信ビット系列長をL、畳込み符号器の拘束長をKとするとき、畳込み符号器の前段に符号化するビット系列の先頭からK―1のビットを当該ビット系列の最後尾に付加してL+K-1長の畳込み符号器に入力する入力ビット系列を生成する入力ビット系列生成手段と、入力ビット系列を畳込み符号器で誤り訂正符号化し、畳込み符号器からの出力をnビットとするとき、誤り訂正符号化したビット系列の先頭からn×(K-1)のデータを削除して、最後尾にテイルバイティング畳込み符号化の本来の先頭部分を備えた残りのn×Lのビット系列を送信データ系列として生成する送信データ系列生成手段とを有し、受信側通信装置が、受信データの誤り訂正を行う誤り訂正手段を有することを特徴とする。 The present invention for solving the problems of the conventional example is a communication system in which data communication is performed between a transmitting side communication device and a receiving side communication device using tail-biting convolutional coding, wherein the transmitting side When the communication device is provided with a convolutional encoder, and the transmission bit sequence length is L, and the constraint length of the convolutional encoder is K, K−1 from the beginning of the bit sequence to be encoded in the preceding stage of the convolutional encoder. input bit sequence generating means for adding a bit to the end of the bit sequence to generate an input bit sequence to be input to a convolutional encoder of length L+K−1; , when the output from the convolutional encoder is n bits, n×(K−1) data is deleted from the head of the error-correction-encoded bit sequence, and tail-biting convolutional-encoding is added to the end. transmission data sequence generating means for generating the remaining n×L bit sequence including the original head portion as a transmission data sequence, and the receiving side communication device has error correction means for error correction of the received data. It is characterized by

本発明は、上記通信システムにおいて、受信側通信装置が、誤り訂正手段の過程で受信データ系列の最後尾にある本来の先頭部分を先頭に並び替える並び替え手段を有することを特徴とする。 In the communication system according to the present invention, the receiving side communication device has rearrangement means for rearranging the original head portion at the end of the received data sequence to the head in the process of the error correction means.

本発明は、上記通信システムにおいて、送信側通信装置が、送信データ系列を所定の順序に並び替えるインタリーブ手段を備え、受信側通信装置が、インタリーブ手段で並べ替えられたデータ系列を元の順序に戻すデインタリーブ手段を備え、デインタリーブ手段が、受信データ系列の最後尾にある本来の先頭部分を先に出力して先頭に並び替える並び替え手段を備えることを特徴とする。 In the communication system of the present invention, the transmitting side communication device has interleaving means for rearranging the transmission data sequence in a predetermined order, and the receiving side communication device restores the data sequence rearranged by the interleaving means to the original order. Deinterleaving means is provided, and the deinterleaving means is provided with rearrangement means for first outputting the original head portion at the end of the received data sequence and rearranging it to the head.

本発明は、上記通信システムにおいて、送信側通信装置が、送信データ系列を所定の順序に並び替えるインタリーブ手段を備え、受信側通信装置が、インタリーブ手段で並べ替えられたデータ系列を元の順序に戻すデインタリーブ手段を備え、インタリーブ手段が、送信データ系列の最後尾にある本来の先頭部分に対して書き込みアドレスに本来の先頭からのアドレスを付与し、インタリーブ出力で本来の先頭部分を先頭に並び替える並び替え手段を備えることを特徴とする。 In the communication system of the present invention, the transmitting side communication device has interleaving means for rearranging the transmission data sequence in a predetermined order, and the receiving side communication device restores the data sequence rearranged by the interleaving means to the original order. The interleaving means adds an address from the original head to the write address for the original head part at the end of the transmission data sequence, and arranges the original head part at the head in the interleaved output. It is characterized by comprising rearrangement means for rearranging.

本発明は、テイルバイティング畳込み符号化を用いてデータ通信を送信側通信装置と受信側通信装置との間で行う通信方法であって、送信側通信装置が、送信ビット系列長をL、畳込み符号器の拘束長をKとするとき、畳込み符号器の前段に符号化するビット系列の先頭からK―1のビットを当該ビット系列の最後尾に付加してL+K-1長の畳込み符号器に入力する入力ビット系列を生成し、入力ビット系列を畳込み符号器で誤り訂正符号化し、畳込み符号器からの出力をnビットとするとき、誤り訂正符号化したビット系列の先頭からn×(K-1)のデータを削除して、最後尾にテイルバイティング畳込み符号化の本来の先頭部分を備えた残りのn×Lのビット系列を送信データ系列として生成し、受信側通信装置が、受信データの誤り訂正を行うことを特徴とする。 The present invention is a communication method for performing data communication between a transmitting side communication device and a receiving side communication device using tail-biting convolutional coding, wherein the transmitting side communication device sets the transmission bit sequence length to L, Assuming that the constraint length of the convolutional encoder is K, K−1 bits from the beginning of the bit sequence to be encoded in the preceding stage of the convolutional encoder are added to the end of the bit sequence to obtain a convolution of length L+K−1. When an input bit sequence to be input to a convolutional encoder is generated, the input bit sequence is error-correction coded by a convolutional encoder, and the output from the convolutional encoder is n bits, the beginning of the error-correction-encoded bit sequence n × (K−1) data is deleted from, and the remaining n × L bit sequence with the original head part of tail-biting convolutional coding at the end is generated as a transmission data sequence, and received The side communication device is characterized by performing error correction of received data.

本発明によれば、送信側通信装置が、畳込み符号器を備え、送信ビット系列長をL、畳込み符号器の拘束長をKとするとき、畳込み符号器の前段に符号化するビット系列の先頭からK―1のビットを当該ビット系列の最後尾に付加してL+K-1長の畳込み符号器に入力する入力ビット系列を生成する入力ビット系列生成手段と、入力ビット系列を畳込み符号器で誤り訂正符号化し、畳込み符号器からの出力をnビットとするとき、誤り訂正符号化したビット系列の先頭からn×(K-1)のデータを削除して、最後尾にテイルバイティング畳込み符号化の本来の先頭部分を備えた残りのn×Lのビット系列を送信データ系列として生成する送信データ系列生成手段とを有し、受信側通信装置が、受信データの誤り訂正を行う誤り訂正手段を有する通信システムとしているので、符号化サイズが大きいテイルバイティング畳込み符号化を行う際に、実装規模と遅延時間を従来に比べて大幅に低減できる効果がある。 According to the present invention, the transmission side communication device is equipped with a convolutional encoder, and when the transmission bit sequence length is L and the constraint length of the convolutional encoder is K, bits to be encoded before the convolutional encoder are: input bit sequence generating means for generating an input bit sequence to be input to a convolutional encoder of L+K−1 length by adding K−1 bits from the beginning of the sequence to the end of the bit sequence; When error correction coding is performed by a convolutional encoder and the output from the convolutional encoder is n bits, n×(K−1) data is deleted from the head of the error correction coded bit sequence, and transmission data sequence generating means for generating a remaining n×L bit sequence including the original leading portion of tail-biting convolutional coding as a transmission data sequence, wherein the receiving side communication device detects an error in the received data; Since the communication system has an error correcting means for correcting errors, when performing tail-biting convolutional coding with a large coding size, the implementation scale and delay time can be greatly reduced compared to the conventional system.

第1のシステムの構成概略図である。1 is a schematic configuration diagram of a first system; FIG. テイルバイティング前処理部の構成ブロック図である。FIG. 4 is a configuration block diagram of a tail-biting preprocessing unit; 畳込み符号器の構成ブロック図である。1 is a configuration block diagram of a convolutional encoder; FIG. テイルバイティング畳込み符号化処理の概略図である。1 is a schematic diagram of a tail-biting convolutional encoding process; FIG. 第1の実施形態における復号部の動作を説明する概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating operation of a decoding unit in the first embodiment; 第2のシステムの構成概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of the configuration of a second system; 第2の実施形態におけるインタリーブの書き込み制御処理の概略図である。FIG. 11 is a schematic diagram of interleaved write control processing in the second embodiment; 第2の実施形態におけるデインタリーブの読み出し制御処理の概略図である。FIG. 10 is a schematic diagram of deinterleaving read control processing in the second embodiment; 第2の実施形態における復号部の動作を説明する概略図である。It is a schematic diagram explaining operation|movement of the decoding part in 2nd Embodiment. 第3のシステムの構成概略図である。FIG. 11 is a schematic diagram of the configuration of a third system; 第3の実施形態におけるインタリーブの書き込み制御処理の概略図である。FIG. 11 is a schematic diagram of interleaved write control processing in the third embodiment; 第3の実施形態におけるデインタリーブの読み出し制御処理の概略図である。FIG. 11 is a schematic diagram of deinterleaving read control processing in the third embodiment; 従来のテイルバイティング畳込み符号化処理イメージを示す概略図である。It is a schematic diagram showing a conventional tail-biting convolutional encoding process image.

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
[実施の形態の概要]
本発明の実施の形態に係る通信システム(本システム)は、テイルバイティング前処理部が、符号化するビット系列の先頭部分を当該ビット系列の最後尾に付加して入力ビット系列を生成し、畳込み符号化部が、入力ビット系列を畳込み符号器で誤り訂正符号化し、誤り訂正符号化したビット系列の先頭部分を削除して、最後尾にテイルバイティング畳込み符号化の本来の先頭部分を設けた送信データ系列を生成し、受信側通信装置が、受信データの誤り訂正を行うものとしているので、符号化サイズが大きいテイルバイティング畳込み符号化を行う際に、実装規模と遅延時間を従来に比べて大幅に低減できるものである。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Outline of Embodiment]
In a communication system (this system) according to an embodiment of the present invention, a tail-biting preprocessing unit adds a leading portion of a bit sequence to be encoded to the tail end of the bit sequence to generate an input bit sequence, A convolutional encoder performs error correction encoding on an input bit sequence using a convolutional encoder, deletes the leading portion of the bit sequence subjected to error correction encoding, and replaces the original leading portion of the tail-biting convolutional encoding with the trailing end. Since a transmission data sequence with a portion is generated and the receiving side communication device performs error correction on the received data, when performing tail-biting convolutional encoding with a large encoding size, the implementation scale and delay The time can be greatly reduced as compared with the conventional method.

また、本システムにおける第1の実施形態は、受信側通信装置の復号部が、誤り訂正手段の過程で受信データ系列の最後尾にある本来の先頭部分を先頭に並び替えるものである。 Also, in the first embodiment of this system, the decoding section of the receiving side communication device rearranges the original leading portion at the end of the received data sequence to the leading portion in the process of error correction means.

また、本システムにおける第2の実施形態は、送信側通信装置が、送信データ系列を所定の順序に並び替えるインタリーブ部を備え、受信側通信装置が、インタリーブで並べ替えられたデータ系列を元の順序に戻すデインタリーブ部を備え、デインタリーブ部が、受信データ系列の最後尾にある本来の先頭部分を先に出力して先頭に並び替えるものである。 In a second embodiment of the present system, the transmitting side communication device includes an interleaving section that rearranges the transmission data sequence in a predetermined order, and the receiving side communication device converts the interleaved and rearranged data sequence into the original data sequence. A deinterleaving unit for restoring the order is provided, and the deinterleaving unit first outputs the original head portion at the end of the received data sequence and rearranges it to the head.

また、本システムにおける第3の実施形態は、送信側通信装置が、送信データ系列を所定の順序に並び替えるインタリーブ部を備え、受信側通信装置が、インタリーブで並べ替えられたデータ系列を元の順序に戻すデインタリーブ部を備え、インタリーブ部が、送信データ系列の最後尾にある本来の先頭部分に対して書き込みアドレスに本来の先頭からのアドレスを付与し、インタリーブ出力で本来の先頭部分を先頭に並び替えるものである。 In a third embodiment of the present system, the transmission side communication device includes an interleaving section that rearranges the transmission data sequence in a predetermined order, and the reception side communication device converts the interleaved and rearranged data sequence into the original data sequence. A de-interleaving unit for restoring order is provided, and the interleaving unit adds an address from the original head to the write address for the original head part at the end of the transmission data sequence, and interleaves the original head part to the head in the interleaved output. is rearranged into

[第1の実施形態:図1]
本システムにおける送信及び受信の通信装置を有する第1の実施形態(第1のシステム)について図1を参照しながら説明する。図1は、第1のシステムの構成概略図である。
第1のシステムは、図1に示すように、送信側通信装置100aと、受信側通信装置100bとを備えている。
送信側通信装置100aは、テイルバイティング前処理部101と、畳込み符号化部102と、変調部103とを備えている。
受信側通信装置100bは、復調部104と、復号部105とを備えている。
[First Embodiment: FIG. 1]
A first embodiment (first system) having transmission and reception communication devices in this system will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram of the configuration of the first system.
The first system, as shown in FIG. 1, comprises a transmitting side communication device 100a and a receiving side communication device 100b.
The transmission side communication device 100 a includes a tail-biting preprocessing section 101 , a convolutional coding section 102 and a modulation section 103 .
The receiving side communication device 100b includes a demodulator 104 and a decoder 105 .

[送信側通信装置]
送信側通信装置100aの各部について具体的に説明する。
[テイルバイティング前処理部101]
テイルバイティング前処理部101は、畳込み符号化の拘束長をKとするとき、当該ビット系列の先頭からK-1ビットを保持し、元のビット系列の最後尾に付加する。
尚、請求項における入力ビット生成手段は、テイルバイティング前処理部101で実現される手段である。
[Transmitting side communication device]
Each unit of the transmission-side communication device 100a will be specifically described.
[Tail-biting preprocessing unit 101]
Tail-biting preprocessing section 101 holds K−1 bits from the beginning of the bit sequence, where K is the constraint length of convolutional encoding, and adds them to the end of the original bit sequence.
It should be noted that the input bit generation means in the claims is means realized by the tail-biting preprocessing unit 101 .

[テイルバイティング前処理部101の詳細:図2]
テイルバイティング前処理部の101の詳細について図2を参照しながら説明する。図2は、テイルバイティング前処理部の構成ブロック図である。この構成では、畳込み符号化の拘束長7の場合である。
テイルバイティング前処理部101は、図2に示すように、ビットカウンタ201と、レジスタ(Reg0)202、レジスタ(Reg1)203、レジスタ(Reg2)204、レジスタ(Reg3)205、レジスタ(Reg4)206、レジスタ(Reg5)207と、セレクタ208とを備える。
[Details of tail-biting preprocessing unit 101: FIG. 2]
Details of the tail-biting preprocessor 101 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a configuration block diagram of the tail-biting preprocessing unit. This configuration is for a constraint length of 7 for convolutional coding.
As shown in FIG. 2, the tail-biting preprocessing unit 101 includes a bit counter 201, a register (Reg0) 202, a register (Reg1) 203, a register (Reg2) 204, a register (Reg3) 205, and a register (Reg4) 206. , a register (Reg5) 207 and a selector 208 .

ビットカウンタ201は、先頭からのビット番号をカウントし、セレクタ208に出力する。
レジスタ202~207は、符号化する最初のビット(u0 ~u5 )を入力し、順次入力ビットを一時的にコピーして記憶し、セレクタ208での選択により読み出される。
The bit counter 201 counts the bit numbers from the top and outputs them to the selector 208 .
Registers 202 - 207 receive the first bit (u 0 -u 5 ) to be encoded and temporarily copy and store successive input bits, which are read out by selection with selector 208 .

レジスタ(Reg0)202は、0番目のビット(u0 )を格納する。
レジスタ(Reg1)203は、1番目のビット(u1 )を格納する。
レジスタ(Reg2)204は、2番目のビット(u2 )を格納する。
レジスタ(Reg3)205は、3番目のビット(u3 )を格納する。
レジスタ(Reg4)206は、4番目のビット(u4 )を格納する。
レジスタ(Reg5)207は、5番目のビット(u5 )を格納する。
A register (Reg0) 202 stores the 0th bit (u 0 ).
A register (Reg1) 203 stores the first bit (u 1 ).
Register (Reg2) 204 stores the second bit (u 2 ).
Register (Reg3) 205 stores the third bit (u 3 ).
Register (Reg4) 206 stores the fourth bit (u 4 ).
Register (Reg5) 207 stores the fifth bit (u 5 ).

セレクタ208は、ビットカウンタ201のカウント値に応じて、元ビット系列長のビット(u’ )を出力するか、レジスタ202~207のいずれかのレジスタ値(格納ビット)を出力するかを選択する。
具体的には、元ビット系列長のビットを出力するよう選択した後に、レジスタ202~207を順に読み出す。つまり、元ビット系列長のビットが出力された後に、最初のビット(u0 ~u5 )部分がコピーされて付加されることになる。
A selector 208 selects whether to output a bit (u') of the original bit sequence length or output a register value (stored bit) of one of the registers 202 to 207 according to the count value of the bit counter 201. .
Specifically, after selecting to output the bits of the original bit sequence length, the registers 202 to 207 are sequentially read. That is, after the bits of the original bit sequence length are output, the first bit (u 0 to u 5 ) portion is copied and added.

[畳込み符号化器:図3]
次に、畳込み符号化部102における畳込み符号器について図3を参照しながら説明する。図3は、畳込み符号器の構成ブロック図である。
畳込み符号化部102は、図3の畳込み符号器を備え、更に後述するテイルバイティング畳込み符号化処理を行う。
尚、請求項における畳込み符号器は、図3の畳込み符号器に相当し、また、請求項における送信データ系列生成手段は、畳込み符号化部102のテイルバイティング畳込み符号化処理で実現される手段である。
[Convolutional encoder: Fig. 3]
Next, the convolutional encoder in convolutional encoding section 102 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a configuration block diagram of a convolutional encoder.
The convolutional encoding unit 102 includes the convolutional encoder of FIG. 3 and further performs tail-biting convolutional encoding processing, which will be described later.
The convolutional encoder in the claims corresponds to the convolutional encoder in FIG. It is the means to be realized.

畳込み符号器は、入力されたビット系列(ux )に対して畳込み符号化処理を行い、畳込み符号化ビット系列(v2x ,v2x-1 )を出力する。
図3では、無線通信分野で用いられることが多い拘束長7の生成多項式(133,171)の畳込み符号器を示している。生成多項式における「133」は2進数「1011011」であり、上段の排他的論理和に入力されるビット系列を表しており、「171」は2進数「1111001」であり、下段の排他的論理和に入力されるビット系列を表している。
The convolutional encoder performs convolutional encoding processing on the input bit sequence (u x ) and outputs a convolutionally encoded bit sequence (v 2x , v 2x-1 ).
FIG. 3 shows a convolutional encoder of a generator polynomial (133, 171) with a constraint length of 7, which is often used in the wireless communication field. "133" in the generator polynomial is the binary number "1011011", which represents the bit sequence input to the upper exclusive OR, and "171" is the binary number "1111001", which is the lower exclusive OR. represents the bit sequence input to .

具体的には、畳込み符号器は、6つのレジスタ(Reg)と、2つの排他的論理和(XOR)で構成され、入力ビット系列(ux )は、1段目のレジスタと上段のXOR及び下段のXORに入力され、1段目のレジスタの出力が2段目のレジスタと下段のXORに出力され、2段目のレジスタの出力が3段目のレジスタと上段及び下段のXORに出力され、3段目のレジスタの出力が4段目のレジスタと上段及び下段のXORに出力され、4段目のレジスタの出力が5段目のレジスタに出力され、5段目のレジスタの出力が6段目のレジスタと上段のXORに出力され、6段目のレジスタの出力が上段及び下段のXORに出力される。Specifically, the convolutional encoder consists of six registers ( Reg ) and two exclusive ORs (XOR). and the lower stage XOR, the output of the 1st stage register is output to the 2nd stage register and the lower stage XOR, the output of the 2nd stage register is output to the 3rd stage register and the upper and lower stage XOR , the output of the 3rd stage register is output to the 4th stage register and the XOR of the upper and lower stages, the output of the 4th stage register is output to the 5th stage register, and the output of the 5th stage register is It is output to the 6th stage register and the upper stage XOR, and the output of the 6th stage register is output to the upper stage and lower stage XOR.

そして、上段のXORは、入力ビット、2,3,5,6段目のレジスタ出力を入力し、排他的論理和を演算し、畳込み符号化ビット(v2x )を出力する。
また、下段のXORは、入力ビット、1,2,3,6段目のレジスタ出力を入力し、排他的論理和を演算し、畳込み符号化ビット(v2x-1 )を出力する。
Then, the XOR in the upper stage inputs the input bit and the register outputs of the 2nd, 3rd, 5th and 6th stages, performs an exclusive OR operation, and outputs a convolutionally coded bit (v 2x ).
The XOR in the lower stage inputs the input bits and the 1st, 2nd, 3rd and 6th stage register outputs, performs an exclusive OR operation, and outputs a convolutionally coded bit (v 2x-1 ).

[テイルバイティング畳込み符号化処理:図4]
次に、テイルバイティング畳込み符号化処理の概略について図4を参照しながら説明する。図4は、テイルバイティング畳込み符号化処理の概略図である。
図4では、送信側通信装置100aにおいて、テイルバイティング前処理部101の処理と、畳込み符号化部102の処理とを行った場合のイメージを示すものである。
[Tail-biting convolutional encoding process: FIG. 4]
Next, an outline of the tail-biting convolutional encoding process will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic diagram of the tail-biting convolutional encoding process.
FIG. 4 shows an image of a case in which processing by the tail-biting preprocessing unit 101 and processing by the convolutional coding unit 102 are performed in the transmission-side communication device 100a.

最後尾に元の情報ビット系列の(K-1)ビットを付加することにより、符号化後の最後尾に本来先頭である符号化ビット系列が出力される。この符号化ビット系列の先頭は破棄する。
具体的には、図4において、テイルバイティング前処理部101が、情報ビット系列(u0 ~u5 )をコピーして最後尾に付与し、畳込み符号化部102が、畳込み符号化を行い、コピー元の情報ビット系列の符号化ビット(先頭の符号化ビット)を破棄する。
従って、符号化ビット系列(v2x ,v2x-1 )の末尾には、コピーされた情報ビット系列(u0 ~u5 )に対応する符号化ビット系列(v0 ~v11 )が存在する。
By adding the (K-1) bits of the original information bit sequence to the end, the coded bit sequence, which is originally at the beginning, is output at the end after encoding. The beginning of this encoded bit sequence is discarded.
Specifically, in FIG. 4, the tail-biting preprocessing unit 101 copies the information bit sequence (u 0 to u 5 ) and adds it to the end, and the convolutional coding unit 102 performs convolutional coding. and discards the coded bit (first coded bit) of the information bit sequence of the copy source.
Therefore, at the end of the encoded bit sequence (v 2x , v 2x-1 ), there is an encoded bit sequence (v 0 to v 11 ) corresponding to the copied information bit sequence (u 0 to u 5 ). .

本発明の実施の形態では、(K-1)個のレジスタのみ必要であり、遅延が生じないのが利点である。
テイルバイティングの目的は、データフレームにおいて、最初(先頭)と最後(末尾)で同じ内部状態(同じ情報ビット系列)を作り、内部状態を環のようにすることであり、本実施形態でもそれは達成されている。但し、通常のテイルバイティング畳込み符号化とは出力順序が異なるため、受信側通信装置100bの復号部105でこの順序を補償する必要がある。
Advantageously, embodiments of the present invention require only (K-1) registers and introduce no delay.
The purpose of tail-biting is to create the same internal state (same information bit sequence) at the beginning (head) and end (end) of a data frame, and to make the internal state look like a ring. has been achieved. However, since the output order is different from normal tail-biting convolutional coding, it is necessary to compensate for this order in the decoding unit 105 of the receiving communication device 100b.

[受信側通信装置100b]
受信側通信装置100bの各部を説明する。
[復調部104,復号部105]
受信側通信装置100bの復調部104は、受信した信号に対して復調処理を行う。
復号部105は、軟判定又は硬判定を行い、誤り訂正復号を行う。
軟判定の場合は、例えば、ビットLLR(Log Likelihood Ratio:対数尤度比)といった軟判定情報を、硬判定の場合は、硬判定結果を得る。
[Receiving side communication device 100b]
Each unit of the receiving communication device 100b will be described.
[Demodulation section 104, decoding section 105]
The demodulator 104 of the receiving communication device 100b performs demodulation processing on the received signal.
Decoding section 105 performs soft decision or hard decision, and performs error correction decoding.
For soft decision, soft decision information such as bit LLR (Log Likelihood Ratio) is obtained, and for hard decision, a hard decision result is obtained.

復号部105は、軟判定情報或いは硬判定結果を用いて誤り訂正復号を行う。誤り訂正復号は、例えば、ビタビアルゴリズムやBCJR(Bahl、Cocke、Jelinek、Raviv)アルゴリズムによる復号を行う。
尚、請求項における誤り訂正手段、並び替え手段は、復号部105で実現される手段である。
Decoding section 105 performs error correction decoding using soft decision information or hard decision results. Error correction decoding is performed by, for example, Viterbi algorithm or BCJR (Bahl, Cocke, Jelinek, Raviv) algorithm.
Error correcting means and rearranging means in the claims are means realized by the decoding section 105 .

[第1の実施形態における復号部の動作:図5]
次に、第1の実施形態における復号部の動作について図5を参照しながら説明する。図5は、第1の実施形態における復号部の動作を説明する概略図である。
復号部105では、例えば、BCJRアルゴリズムよる復号はトレーニング区間を経て復号処理を行う。
[Operation of Decoding Unit in First Embodiment: FIG. 5]
Next, the operation of the decoding section in the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic diagram explaining the operation of the decoding unit in the first embodiment.
In the decoding unit 105, for example, decoding by the BCJR algorithm is performed through a training period.

最初と最後が同じ内部状態という特性を利用し、同データフレーム又はその一部をつなげてトレーニング区間を生成する。図5では説明を簡便にするため、同データフレームを3フレームつなげている。復号区間を元の順序になるように設定すれば、送信側で本来の先頭グループがデータフレームの最後尾になってしまっても復号結果は正しい順序で出力できる。 Utilizing the characteristic that the beginning and end are the same internal state, the same data frame or part thereof is connected to generate a training interval. In FIG. 5, three frames of the same data frame are connected in order to simplify the explanation. If the decoding section is set so as to be in the original order, the decoding results can be output in the correct order even if the original leading group is at the end of the data frame on the transmitting side.

具体的には、図5の3段目に示すように、復号前データについて、第1フレームの元系列の最後尾グループ(最後尾のビット列)までをトレーニング期間とし、第1フレームのコピーされた元系列の先頭グループから第2フレームの元系列の最後尾グループまでを復号区間とし、第2フレームのコピーされた元系列の先頭グループ以降をトレーニング期間とすることで図5の4段目に示すように、正しい順序の復号後データが得られる。
以上の第一の実施形態により、簡易な構成で実装規模と遅延時間を軽減させたテイルバイティング畳込み符号化とその復号を実現することできる。
Specifically, as shown in the third stage of FIG. 5, for the pre-decoding data, the training period is up to the last group (last bit string) of the original sequence of the first frame, and the copied data of the first frame is set as the training period. The decoding period is set from the first group of the original sequence to the last group of the original sequence of the second frame, and the training period is set after the first group of the copied original sequence of the second frame, as shown in the fourth row of FIG. Thus, the correct order of the decoded data is obtained.
According to the first embodiment described above, it is possible to realize tail-biting convolutional encoding and its decoding with a simple configuration and a reduced implementation scale and reduced delay time.

[第2の実施形態:図6~9]
次に、本発明の第2の実施形態に係る通信システム(第2のシステム)について図面を参照しながら説明する。図6は、第2のシステムの構成概略図であり、図7は、実施形態におけるインタリーブの書き込み制御処理の概略図であり、図8は、第2の実施形態におけるデインタリーブの読み出し制御処理の概略図であり、図9は、第2の実施形態における復号部の動作を説明する概略図である。
第2のシステムは、図6に示すように、送信側通信装置100cと、受信側通信装置100dとを備えている。
[Second Embodiment: FIGS. 6 to 9]
Next, a communication system (second system) according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a schematic diagram of the configuration of the second system, FIG. 7 is a schematic diagram of interleaved write control processing in the embodiment, and FIG. 8 is a schematic diagram of deinterleaved read control processing in the second embodiment. FIG. 9 is a schematic diagram, and FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the operation of the decoding unit in the second embodiment;
The second system, as shown in FIG. 6, comprises a transmitting side communication device 100c and a receiving side communication device 100d.

[送信側通信装置100c,受信側通信装置100d]
送信側通信装置100cは、テイルバイティング前処理部101と、畳込み符号化部102と、インタリーブ部301と、変調部103とを備えている。
また、受信側通信装置100dは、復調部104と、デインタリーブ部302と、復号部303とを備えている。
尚、テイルバイティング前処理部101、畳込み符号化部102、変調部103及び復調部104は、第1のシステムにおける構成と同一であるため説明は省略する。
[Transmitting side communication device 100c, receiving side communication device 100d]
The transmission side communication device 100 c includes a tail-biting preprocessing section 101 , a convolutional coding section 102 , an interleaving section 301 and a modulation section 103 .
The receiving communication device 100 d also includes a demodulator 104 , a deinterleaver 302 and a decoder 303 .
Note that the tail-biting preprocessing unit 101, the convolutional coding unit 102, the modulation unit 103, and the demodulation unit 104 have the same configurations as those in the first system, so description thereof will be omitted.

[インタリーブ部301]
送信側通信装置100cのインタリーブ部301は、畳込み符号化された符号化ビット系列(v2x ,v2x-1 )を所定の順序に並び替えを行う。
インタリーブ処理は、一般的にメモリを用いて処理を行う。メモリへのライトアドレス、リードアドレスを制御して並び替えを実現する。この動作について図7を用いて説明する。
[Interleave section 301]
The interleaving section 301 of the transmission-end communication device 100c rearranges the coded bit sequences (v 2x , v 2x-1 ) that have been convolutionally coded in a predetermined order.
Interleave processing is generally performed using memory. The rearrangement is realized by controlling the write address and read address to the memory. This operation will be described with reference to FIG.

[インタリーブ書き込み処理:図7]
第2の実施形態におけるインタリーブの動作について図7を参照しながら説明する。
インタリーブ部301でのインタリーブでは入力された順に昇順でライトアドレスを割り当てる。送信側のリードアドレスにより並び替えを行う。
[Interleave write processing: FIG. 7]
The interleaving operation in the second embodiment will be described with reference to FIG.
In interleaving by the interleaving unit 301, write addresses are assigned in ascending order of input. Sort by the read address of the sender.

具体的は、符号化ビット系列(v12 ~v2L-1 )が、メモリの0~2L-13のアドレスに昇順に書き込まれ、符号化ビット系列(v0 ~v11 )が、メモリの最後尾の2L-12~2L-1のアドレスに書き込まれている。Specifically, the encoded bit sequence (v 12 to v 2L-1 ) is written in ascending order to addresses 0 to 2L-13 of the memory, and the encoded bit sequence (v 0 to v 11 ) is written to the last address of the memory. It is written in addresses 2L-12 to 2L-1 in the tail.

この場合、受信側通信装置100dのデインタリーブ部302でのライトアドレスは送信側通信装置100cのインタリーブ部301でのリードアドレスと同じものを用い、受信側通信装置100dのデインタリーブ部302ではリードアドレスで昇順にリードすることで元に戻る。 In this case, the write address in the deinterleaving unit 302 of the receiving communication device 100d is the same as the read address in the interleaving unit 301 of the transmitting communication device 100c, and the deinterleaving unit 302 of the receiving communication device 100d uses the same read address. By leading in ascending order with , it returns to the original.

[デインタリーブ部302]
受信側通信装置100dのデインタリーブ部302は、復調された軟判定情報系列或いは硬判定ビット系列を所定の順序に並び替え、送信元の順序に並び替える。
但し、テイルバイティング前処理部101と畳込み符号化部102の処理により本来の先頭ビット系列が最後尾になっているため、このデインタリーブの読み出し時に順序を補正し、本来の順序に戻す。この動作について図8を用いて説明する。
尚、請求項におけるデインタリーブ手段、更にその並び替え手段は、デインタリーブ部302で実現される手段である。
[Deinterleaving unit 302]
The deinterleaving unit 302 of the receiving communication device 100d rearranges the demodulated soft-decision information series or hard-decision bit series in a predetermined order, and rearranges them in the order of the transmission source.
However, since the original leading bit sequence is at the end due to the processing by the tail-biting preprocessing unit 101 and the convolutional encoding unit 102, the order is corrected at the time of this deinterleaved reading to restore the original order. This operation will be described with reference to FIG.
The deinterleaving means and the rearrangement means in the claims are means realized by the deinterleaving section 302 .

[デインタリーブの読み出し処理:図8]
第2の実施形態におけるデインタリーブの動作について図8を参照しながら説明する。
図8に示すように、デインタリーブ部302での読み出しする順序を最後尾にある本来の先頭グループから読み始めることにより、本来の順序に補正することが可能となる。
[Deinterleaving readout process: FIG. 8]
The deinterleaving operation in the second embodiment will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 8, it is possible to correct the reading order in the deinterleaving unit 302 to the original order by starting reading from the original head group at the end.

[復号部303]
復号部303は、復号部105と同様に誤り訂正復号処理を行うが、デインタリーブ部302によりデータフレームが本来の順序に戻しているため、トレーニング区間と復号区間が復号部105と異なる。復号部303の動作について図9を用いて説明する。
[Decryption unit 303]
Decoding section 303 performs error correction decoding processing in the same manner as decoding section 105 , but since the data frames are restored to their original order by deinterleaving section 302 , the training period and the decoding period are different from decoding section 105 . The operation of decoding section 303 will be described with reference to FIG.

[第2の実施形態における復号部の動作:図9]
次に、第2の実施形態における復号部の動作について図9を参照しながら説明する。
第2の実施形態のデインタリーブ部302で正しい順序でデータフレームを読み出しているので、図9の3段目に示すように、1番目のデータフレームをトレーニング期間とし、2番目のデータフレームを復号区間とし、3番目のデータフレームをトレーニング期間とし、復号期間の復号前データを復号部303で復号して出力する。
[Operation of Decoding Unit in Second Embodiment: FIG. 9]
Next, the operation of the decoding section in the second embodiment will be described with reference to FIG.
Since the data frames are read out in the correct order by the deinterleaving unit 302 of the second embodiment, the first data frame is set as the training period and the second data frame is decoded as shown in the third row of FIG. With the third data frame set as a training period, the decoding unit 303 decodes and outputs pre-decoding data in the decoding period.

第2の実施形態によれば、実装規模と遅延時間を軽減させたテイルバイティング畳込み符号化とデインタリーブのリード制御を変更するのみで、復号部303がビット系列の順序を考慮することなく復号処理を実現することできる。 According to the second embodiment, only by changing the read control of tail-biting convolutional coding and deinterleaving with reduced implementation scale and delay time, the decoding unit 303 can Decryption processing can be realized.

[第3の実施形態:図10~12]
次に、本発明の第3の実施形態に係る通信システム(第3のシステム)について図面を参照しながら説明する。図10は、第3のシステムの概略構成図であり、図11は、第3の実施形態におけるインタリーブの書き込み制御処理の概略図であり、図12は、第3の実施形態におけるデインタリーブの読み出し制御処理の概略図である。
第3のシステムは、図10に示すように、送信側通信装置100eと、受信側通信装置100fとを備えている。
[Third Embodiment: FIGS. 10 to 12]
Next, a communication system (third system) according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 10 is a schematic configuration diagram of the third system, FIG. 11 is a schematic diagram of interleaved write control processing in the third embodiment, and FIG. 12 is a deinterleaved readout process in the third embodiment. 4 is a schematic diagram of control processing; FIG.
The third system, as shown in FIG. 10, comprises a transmitting side communication device 100e and a receiving side communication device 100f.

[送信側通信装置100e,受信側通信装置100f]
送信側通信装置100eは、テイルバイティング前処理部101と、畳込み符号化部102と、インタリーブ部401と、変調部103とを備えている。
また、受信側通信装置100fは、復調部104と、デインタリーブ部402と、復号部303とを備えている。
尚、テイルバイティング前処理部101、畳込み符号化部102、変調部103及び復調部104は、第1のシステムにおける構成と同一であり、復号部303は、第2のシステムにおける構成と同一であるため説明は省略する。
[Transmitting side communication device 100e, receiving side communication device 100f]
The transmission side communication device 100 e includes a tail-biting preprocessing section 101 , a convolutional coding section 102 , an interleaving section 401 and a modulation section 103 .
Further, the receiving side communication device 100f includes a demodulation section 104, a deinterleaving section 402, and a decoding section 303.
The tail-biting preprocessing unit 101, the convolutional coding unit 102, the modulation unit 103, and the demodulation unit 104 have the same configuration as in the first system, and the decoding unit 303 has the same configuration as in the second system. Therefore, the description is omitted.

[インタリーブ部401]
インタリーブ部401は、畳込み符号化された符号化ビット系列(v2x ,v2x-1 )を所定の順序に並び替えを行う。但し、テイルバイティング前処理部101と畳込み符号化部102の処理により本来の先頭ビット系列(v0 ~v11 )が最後尾になっているため、書き込み時に順序を補正し、本来の順序に戻す。この動作について図11を用いて説明する。
尚、請求項におけるインタリーブ手段、更にその並び替え手段は、インタリーブ部401で実現される手段である。
[Interleave unit 401]
Interleaving section 401 rearranges the convolutionally coded coded bit sequence (v 2x , v 2x-1 ) in a predetermined order. However, since the original leading bit sequence (v 0 to v 11 ) is at the end due to the processing by the tail-biting preprocessing unit 101 and the convolutional coding unit 102, the order is corrected at the time of writing, and the original order is back to This operation will be described with reference to FIG.
Note that the interleaving means and the rearrangement means in the claims are means realized by the interleaving section 401 .

[インタリーブ書き込み処理:図11]
第3の実施形態におけるインタリーブの動作について図11を参照しながら説明する。
インタリーブ部401は、図11に示すように、本来の先頭ビット系列(v0 ~v11 )に対してインタリーブの書き込みアドレス0,1,2,…を与えることにより、遅延や他の制御回路を要せずインタリーブ出力時点で本来の順序に補正することが可能である。
[Interleave write processing: FIG. 11]
Interleave operation in the third embodiment will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 11 , the interleaving unit 401 provides interleaving write addresses 0 , 1, 2, . It is possible to correct to the original order at the time of interleaved output.

[デインタリーブ部402:図12]
デインタリーブ部402は、復調された軟判定情報系列或いは硬判定ビット系列を所定の順序に並び替え、送信元の順序に並び替える。
第2の実施形態のデインタリーブ部302との違いは、インタリーブ部401で送信データが本来の順序に補正されているため、図12に示すように、デインタリーブ部402は、所定のインタリーブアドレスで書き込み、リードアドレスを昇順にして読み出せば、本来の順序で符号化ビット系列(v0 ~v2L-1 )が復号部303に出力される。
[Deinterleaving unit 402: FIG. 12]
Deinterleaving section 402 rearranges the demodulated soft-decision information series or hard-decision bit series in a predetermined order, and rearranges them in the order of the transmission sources.
The difference from the deinterleaving section 302 of the second embodiment is that the transmission data is corrected to the original order in the interleaving section 401, so as shown in FIG. If the write and read addresses are read in ascending order, the encoded bit sequence (v 0 to v 2L-1 ) is output to the decoding unit 303 in the original order.

第3の実施形態によれば、実装規模と遅延時間を軽減させたテイルバイティング畳込み符号化とインタリーブの書き込みアドレスを変更するのみで、受信側がビット系列の順序を考慮することなく復号処理を実現することができる。
第3の実施形態は、共通規格・仕様等で送信信号が規定されているシステムへの実装に適している。
According to the third embodiment, only by changing the write address of tail-biting convolutional coding and interleaving with reduced implementation scale and delay time, the receiving side can perform decoding processing without considering the order of the bit sequence. can be realized.
The third embodiment is suitable for implementation in a system in which transmission signals are defined by common standards/specifications.

[実施の形態の効果]
本システムによれば、送信側通信装置100aのテイルバイティング前処理部101が、符号化するビット系列の先頭部分を当該ビット系列の最後尾に付加して入力ビット系列を生成し、畳込み符号化部102が、入力ビット系列を畳込み符号器で誤り訂正符号化し、誤り訂正符号化したビット系列の先頭部分を削除して、最後尾にテイルバイティング畳込み符号化の本来の先頭部分を設けた送信データ系列を生成し、受信側通信装置100bが受信データの誤り訂正を行うものとしているので、符号化サイズが大きいテイルバイティング畳込み符号化を行う際に、実装規模と遅延時間を従来に比べて大幅に低減できる効果がある。
[Effects of Embodiment]
According to this system, the tail-biting preprocessing unit 101 of the transmission-side communication device 100a generates an input bit sequence by adding the leading portion of the bit sequence to be encoded to the tail end of the bit sequence, and The encoding unit 102 error-correction-encodes the input bit sequence with a convolutional encoder, deletes the leading portion of the error-correction-encoded bit sequence, and replaces the original leading portion of the tail-biting convolutional encoding at the end. The transmission data sequence provided is generated, and the receiving side communication device 100b performs error correction on the received data. There is an effect that it can be reduced significantly compared with the conventional one.

本発明は、符号化サイズが大きいテイルバイティング畳込み符号化を行う際に、実装規模と遅延時間を大幅に低減できる通信システム及び通信方法に好適である。この出願は、2019年9月4日に出願された日本出願特願2019-161369を基礎として優先権の利益を主張するものであり、その開示の全てを引用によってここに取り込む。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitable for a communication system and communication method that can significantly reduce the implementation scale and delay time when performing tail-biting convolutional coding with a large coding size. This application claims the benefit of priority based on Japanese Patent Application No. 2019-161369 filed on September 4, 2019, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.

100a,100c,100e…送信側通信装置、 100b,100d,100f…受信側通信装置、 101…テイルバイティング前処理部、 102…畳込み符号化部、
103…変調部、 104…復調部、 105,303…復号部、 201…ビットカウンタ、 202~207…レジスタ、 208…セレクタ、 301,401…インタリーブ部、 302,402…デインタリーブ部
100a, 100c, 100e... transmitting side communication device, 100b, 100d, 100f... receiving side communication device, 101... tail-biting preprocessing section, 102... convolutional coding section,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 103... Modulation part 104... Demodulation part 105, 303... Decoding part 201... Bit counter 202-207... Register 208... Selector 301, 401... Interleaving part 302, 402... Deinterleaving part

Claims (5)

テイルバイティング畳込み符号化を用いてデータ通信を送信側通信装置と受信側通信装置との間で行う通信システムであって、
前記送信側通信装置が、畳込み符号器を備え、
送信ビット系列長をL、前記畳込み符号器の拘束長をKとするとき、前記畳込み符号器の前段に符号化するビット系列の先頭からK―1のビットを当該ビット系列の最後尾に付加してL+K-1長の前記畳込み符号器に入力する入力ビット系列を生成する入力ビット系列生成手段と、
前記入力ビット系列を前記畳込み符号器で誤り訂正符号化し、前記畳込み符号器からの出力をnビットとするとき、前記誤り訂正符号化したビット系列の先頭からn×(K-1)のデータを削除して、最後尾にテイルバイティング畳込み符号化の本来の先頭部分を備えた残りのn×Lのビット系列を送信データ系列として生成する送信データ系列生成手段とを有し、
前記受信側通信装置が、受信データの誤り訂正を行う誤り訂正手段を有することを特徴とする通信システム。
A communication system for performing data communication between a transmitting communication device and a receiving communication device using tail-biting convolutional coding,
the transmitting communication device comprising a convolutional encoder;
When the transmission bit sequence length is L and the constraint length of the convolutional encoder is K, K−1 bits from the beginning of the bit sequence encoded in the preceding stage of the convolutional encoder are added to the end of the bit sequence. input bit sequence generation means for generating an input bit sequence to be added and input to the L+K−1 length convolutional encoder;
When the input bit sequence is error-correction coded by the convolutional encoder and the output from the convolutional coder is n bits, n×(K−1) from the head of the error-correction-encoded bit sequence. a transmission data sequence generation means for deleting data and generating a remaining n×L bit sequence with the original head portion of tail-biting convolutional coding at the end as a transmission data sequence;
A communication system, wherein the receiving side communication device has error correcting means for error correction of received data.
受信側通信装置が、誤り訂正手段の過程で受信データ系列の最後尾にある本来の先頭部分を先頭に並び替える並び替え手段を有することを特徴とする請求項1記載の通信システム。 2. The communication system according to claim 1, wherein the receiving side communication device has rearrangement means for rearranging the original head portion at the end of the received data sequence to the head in the process of the error correction means. 送信側通信装置が、送信データ系列を所定の順序に並び替えるインタリーブ手段を備え、
受信側通信装置が、前記インタリーブ手段で並べ替えられたデータ系列を元の順序に戻すデインタリーブ手段を備え、
前記デインタリーブ手段が、受信データ系列の最後尾にある本来の先頭部分を先に出力して先頭に並び替える並び替え手段を備えることを特徴とする請求項1記載の通信システム。
The transmission side communication device comprises interleaving means for rearranging the transmission data sequence in a predetermined order,
The receiving side communication device comprises deinterleaving means for restoring the data sequence rearranged by the interleaving means to its original order,
2. The communication system according to claim 1, wherein said deinterleaving means comprises rearrangement means for first outputting the original head portion at the end of the received data sequence and rearranging it to the head.
送信側通信装置が、送信データ系列を所定の順序に並び替えるインタリーブ手段を備え、
受信側通信装置が、前記インタリーブ手段で並べ替えられたデータ系列を元の順序に戻すデインタリーブ手段を備え、
前記インタリーブ手段が、送信データ系列の最後尾にある本来の先頭部分に対して書き込みアドレスに本来の先頭からのアドレスを付与し、インタリーブ出力で前記本来の先頭部分を先頭に並び替える並び替え手段を備えることを特徴とする請求項1記載の通信システム。
The transmission side communication device comprises interleaving means for rearranging the transmission data sequence in a predetermined order,
The receiving side communication device comprises deinterleaving means for restoring the data sequence rearranged by the interleaving means to its original order,
the interleaving means assigns an address from the original head to the write address for the original head part at the end of the transmission data sequence, and rearranges the original head part to the head in the interleaved output; 2. The communication system of claim 1, comprising:
テイルバイティング畳込み符号化を用いてデータ通信を送信側通信装置と受信側通信装置との間で行う通信方法であって、
前記送信側通信装置が、送信ビット系列長をL、畳込み符号器の拘束長をKとするとき、前記畳込み符号器の前段に符号化するビット系列の先頭からK―1のビットを当該ビット系列の最後尾に付加してL+K-1長の前記畳込み符号器に入力する入力ビット系列を生成し、前記入力ビット系列を前記畳込み符号器で誤り訂正符号化し、前記畳込み符号器からの出力をnビットとするとき、前記誤り訂正符号化したビット系列の先頭からn×(K-1)のデータを削除して、最後尾にテイルバイティング畳込み符号化の本来の先頭部分を備えた残りのn×Lのビット系列を送信データ系列として生成し、
前記受信側通信装置が、受信データの誤り訂正を行うことを特徴とする通信方法。
A communication method for performing data communication between a transmitting communication device and a receiving communication device using tail-biting convolutional coding,
When the transmission bit sequence length is L and the constraint length of the convolutional encoder is K, the transmission side communication device selects K−1 bits from the beginning of the bit sequence to be encoded in the preceding stage of the convolutional encoder. generating an input bit sequence to be added to the end of the bit sequence and input to the convolutional encoder having a length of L+K−1, error correction encoding the input bit sequence by the convolutional encoder, and When the output from is n bits, n×(K−1) data is deleted from the head of the error correction encoded bit sequence, and the original head part of the tail-biting convolutional coding is added to the end. as the transmission data sequence, the remaining n×L bit sequence with
A communication method, wherein the receiving side communication device performs error correction of received data.
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