JPH0329520A - データ伝送装置の誤り制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［概要］ 送信信号をトレリス符号化し、受信側でビイタビ復号す
るデータ伝送装置の誤り制御方式に関し、符号化・復号
を開始した直後の訂正誤りの発生を防止するため、 符号化・復号の開始から一定時間のあいだ所定の符号化
信号を伝送し、この符号化信号を連続受信した際に取り
得る遷移系列を示す評価用数値をビイタビ復号回路に対
しプリセットしておき、最初に符号化信号を受信した際
にプリセットされた評価用数値を更新して最も尤もらい
し受信遷移系列を選択して復調信号点の誤りを訂正する
ように構成する。

［産業上の利用分野］ 本発明は、送信信号を信号点の遷移を制限する遷移規則
に従って符号化し、受信側で送信側の遷移規則を利用し
て最も尤もらしい受信信号の遷移系列を選択して受信信
号の誤りを訂正する最尤復号を行なうデータ伝送装置の
誤り制御方式に関する。

データ伝送装置の高速化が年々求められており、データ
伝送装置の高速化に伴い伝送路の特性による伝送品質の
劣化が問題となってきている。

この伝送路特性に依存した伝送品質の劣化を防止するた
めに、受信側では送信信号をある手順に則って送信する
信号点の複素平面上での遷移を制限する遷移規則に従っ
て符号化し、受信側では、送信側の遷移規則を利用し最
も尤もらしい受信信号の遷移系列を選択することにより
復調された受信点の誤りを訂正する符号化・復号の誤り
制御機能が設けられる。

受信側の復号を更に具体的に説明すると、送信側の遷移
規則に基づく複数の受信信号の遷移系列の各々につき評
価用数値をもっており、信号受信毎にその時の評価用数
値を更新し、更新された評価用数値に基づいて最も尤も
らしい受信系列を選択して復調された信号点の誤りを訂
正するものである。

また高速の伝送速度をもつデータ伝送装置にあっては、
ユーザデータの伝送開始時に、まず低速度の信号を所定
時間のあいだ送って受信側をスタートアップさせ、その
後に高速度の信号伝送に切換え、最終的にユーザデータ
の高速伝送に移行するようにしている。

このスタート時の低速信号の伝送については符号化・復
号は行なっておらず、高速度信号の伝送に切換える時点
において、誤り制御のための符号化・復号を開始する。

しかし、復号化された高速信号を最初に受信して復号す
る際に、最初の受信信号により更新すべき受信信号遷移
系列の評価用数値が存在せず、送信側の遷移規則からみ
て連続性が無いこととなり、そのため誤った受信信号の
遷移系列を選択し、復号誤りが発生する。

従って、符号化された信号を最初に受信した際にも復号
誤りを発生するこなく正しい信号点を判定できることが
望まれる。

［従来の技術コ 従来、高速の伝送速度をもつデータ伝送装置のユーザデ
ータの伝送開始時には、まず復号化・復号を行なわずに
所定の低速度信号をある時間伝送して受信側をスタート
アップさせ、続いて復号化・復号を開始して所定の高速
度信号を伝送して最尤復号方式による誤り制御を開始さ
せ、その後に符号化・復号によるユーザデータの伝送に
移行するようにしている。

［発明が解決しようとする課題コ このような従来のデータ伝送装置の誤り制御方式にあっ
ては、低速度信号の伝送から高速度信号の伝送に切換え
て符号化・復号を開始した場合に、最初の受信信号につ
いては送信側の遷移規則に基づいた受信信号の遷移系列
を選択するために更新する評価用数値が存在しないため
に復号誤りの可能性が高く、従って、符号化・復号の開
始から所定時間の間は最尤復号による結果、即ち最尤復
号により誤り訂正された信号点の判定結果を使用せず、
符号化されていない場合と同様に復号前の復調信号点を
そのまま使用するようにしている。

しかし、符号化されていない場合の信号点の判定は回線
特性の影響を受け易く、復号化・復号を開始してから復
号結果を使用する一定時間を経過するまでの間の伝送品
質が劣化する問題があった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、符号化・復号を開始した直後の訂正誤りの発生を
防止するデータ伝送装置の誤り制御方式を提供すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 第１図は本発明の原理説明図である。

まず本発明のデータ伝送装置は送信側及び受信側に次の
装置構成を備えたものを対象とする。

まず送信側については、複素平面上での信号点の遷移を
制限する所定の遷移規則に従って送信信号を符号化する
誤り制御符号化手段（トレリス符号手段）１０と；誤り
制御符号化手段１０で符号化された送信信号を変調して
伝送路１２に送出する変調手段１４と；ユーザデータの
送信開始時に誤り制御符号化手段１０により符号化され
ない所定の非符号化信号を所定時間のあいだ送出させる
第１の送出信号選択手段１６と；非符号化信号の送出終
了で誤り制御符号化手段１０により符号化された所定の
符号化信号を所定時間のあいだ送出させると共に、該符
号化信号の送出終了でユーザデータの送出に切換える第
２の送出信号選択手段１８と；を設ける。

一方、受信側については、伝送路１２の受信信号から位
相平面上の信号点を復調する復調手段２０と；送信側の
遷移規則に基づく複数の受信信号の遷移系列の各々につ
き評価用数値を有し、信号受信毎に該評価用数値を更新
すると共に更新された評価用数値に基づいて最も尤もら
しい受信信号の遷移系列を選択することにより復調され
た信号点の誤りを訂正する誤り制御復号手段（ビタビ復
号手段）２２と；を設ける。

このようなデータ伝送装置の誤り制御方式について本発
明にあっては、非符号化信号から符号化信号の伝送に切
換わった際の最初の受信信号により更新される評価用数
値の初期値を前記誤り制御復号手段２２に対し設定する
評価用数値設定手段２４を設けるようにしたものである
。

この評価用数値設定手段２４は、所定の符号化信号を所
定数以上受信した場合に誤り制御復号手段２２で取り得
る評価用数値を初期値として設定するものである。

また、第１の送出信号選択手段工６は、非符号化信号と
して低速度信号発生手段２６からの低速度信号を選択送
出し、更に第２の送出信号選択手段１８は、符号化信号
として高速度信号発生手段２８からの高速度信号を選択
送出する。

［作用］ このような構威を備えた本発明によるデータ伝送装置の
誤り制御方式にあっては、復号された高速度信号（所定
の符号化信号）が最初に受信された際に、この受信信号
により更新しようとする評価用数値が予め設定されてい
るため、受信側における遷移系列を選択するための評価
用数値が送信側の遷移規則からみて連続性のあるものと
なり、符号化・復号への切換え直後から正しい復号結果
を得ることができ、符号化・符号を開始した直後につい
ても伝送品質を保証することができる。

［実施例］ 第２図は本発明の一実施例を示した実施例構成図である
。

第２図において、送信部１００と受信部２００は電話回
線等の伝送路１２を介して接続されており、送信部１０
０に対する送信データとしてのユーザデータを誤り制御
のために符号化した後に位相変調（ＰＳＫ）または直交
振幅変調（ＱＡＭ）により変調して伝送路１２に送出し
、一方、受信部２００側にあっては伝送路１２からの受
信信号を復調し、最尤復号方式により誤り訂正を行なっ
てユーザデータを再生する。

まず送信部１００を説明すると、次のようになる。送信
部１００には、ビット処理回路３０が設けられ、ビット
処理回路３０に対してはユーザ端末より送信データ（ユ
ーザデータ）が与えられ、送信データにスクランブル等
のビット処理を行なった後、１変調毎に送信するビット
数に区切って出力する。例えば、ビット処理回路３０は
１変調当り６ビットに区切ったビット列ｒＱ６ｎ　　Ｑ
５ｎ　　Ｑ４ｎ　　Ｑ３ｎ　　Ｑ２ｎ　　Ｑ１ｎＪを出
力する。尚、ｎは変調数を示す整数である。

３２は第２の送出信号選択手段としての選択スイッチ回
路であり、選択スイッチ回路３２はビット処理回路３０
の出力と高速度信号発生回路２８の出力をトレリス符号
回路１０に対し切り換える。

即ち、選択スイッチ回路３２はユーザデータの送信に先
立つスタートアップ段階で符号化及び復号を開始した時
点より所定時間の間、高速度信号発生回路２８からの高
速度信号をトレリス符号回路１０に出力し、その後、ビ
ット処理回路３０からのユーザデータの出力選択に切り
換える。

トレリス符号回路１０は誤り制御符号化手段を構成し、
送信信号に対し予め決められたある手順に則り送信する
信号点の複素平面上での遷移を制限する遷移規則に従っ
て誤り制御のための符号化を行なう。

更に具体的に説明するならば、トレリス符号回路１０に
対しては、例えば選択切換スイッチ回路３２を介してビ
ット処理回路３０より１変調毎に６ビットのビット列ｒ
Ｑ６ｎ　　Ｑ５ｎ　　Ｑ４ｎＱ３ｎ　　Ｑ２ｎ　　Ｑ１
ｎＪが与えられることから、このビット列の下位２ビッ
トｒＱ２ｎ　　Ｑ１ｎＪについて差動符号器とたたみ込
み符号器を使用して符号化することで、冗長１ビットを
付加したサブセットｒＹ２ｎ　　Ｙｌｎ　　ＹｎＪを発
生し、上位４ビットｒＱ６ｎ　　Ｑ５ｎ　　Ｑ４ｎ　　
Ｑ３ｎｊと合わせた７ビット列、即ち６ビットに冗長１
ビットを加えたビット列ｒＱ６ｎ　　Ｑ５ｎ　　Ｑ４ｎ
Ｑ３ｎ　　Ｙ２ｎ　　Ｙｌｎ　　ＹＯｎＪと符号化して
出力する。

トレリス符号回路１０の出力はビット列／座標変換回路
３４に与えられ、ビット列／座標変換回路３４において
、送信ビット列に対応する複素平面上（位相平面上）の
信号点座標を出力する。

このビット列／座標変換回路３４により変換されるトレ
リス符号回路１０からの入力７ビット列に対する複素平
面上での信号点座標は、例えば第４図に示すようになる
。

ビット列／座標変換回路３４の出力は第１の送出信号選
択手段としての選択スイ・ソチ回路１６を介して変調回
路１４に与えられる。選択スイ、ソチ回路１６はビット
列／座標変換回路３４の出力と低速度信号発生回路２６
の出力を変調回路１４に対し切り換えるもので、ユーザ
データの送信に先立つスタートアップ段階で、まず選択
スイッチ回路１６は低速度信号発生回路２６の出力を選
択して一定時間の間、低速度信号を変調回路１４を介し
て伝送路１２に送出し、低速度信号の送出が終了すると
ビット列／座標変換回路３４の出力、即ちトレリス符号
回路１０で符号化された信号出力を選択するようになる
。

変調回路１４は、第４図に示した複素平面上の送信信号
点の座標入力に対する変調信号を発生し、具体的には第
４図の複素平面上の信号点入力座標における実数軸Ｒｅ
の振幅値をＣＯＳωｔで振幅変調し、また虚数軸ｌｍの
振幅値を９０°位相が進んだｓｉｎωｔで振幅変調し、
これらを合成して伝送路１２に出力する。

次に受信部２００の構成を説明する。

受信部２００において、２０は復調回路であり、伝送路
１２から受信した変調信号を復調し、第４図に示すよう
な複素平面上における受信信号点の座標を出力する。具
体的には、受信された変調信号をＣＯＳωｔとｓｉｎω
ｔの各々で同期検波することで実数軸Ｒｅの振幅成分と
虚数軸ｌｍの振幅成分を再生して、受信信号点の座標デ
ータを検出する。

復調回路２０の復調出力、即ち受信信号点の座標データ
は誤り制御復号手段としての最尤復号回路２２に与えら
れ、送信側で制限される信号点の遷移規則を利用し、最
も尤もらしい受信信号の遷移系列を選択することにより
、選択された遷移系列に従った複素平面上の最も尤もら
しい信号点座標を出力することで復調回路２０から得ら
れた受信信号点の誤りを訂正する。

即ち、最尤復調回路２２は、送信側で制限される信号点
の遷移規則で定まる複数の受信系列の各々について評価
用数値をもっており、信号を受信する毎にこの評価用数
値を更新し、更新された評価用数値により最も尤もらし
い受信信号の信号系列を選択して受信信号点の誤りを訂
正する。

最尤復号回路２２により誤り訂正を受けた受信点の座標
データは、座標／ビット列変換回路３６に与えられる。

座標／ビット列変換回路３６は入力した複素平面上の受
信点座標に対応するビット列を出力するもので、この実
施例にあっては、１変調当り６ビットのビット列の伝送
を例にとることから、座標／ビット列変換回路３６から
はビット列ｒＱ６ｎ　　　Ｑ５ｎ　　　Ｑ４ｎ　　　Ｑ
３ｎ　　　Ｑ２ｎＱ１ｎＪが出力される。

座標／ビット列変換回路３６から出力されたビット列は
ビット処理回路３８に与えられ、１変調毎に区切られた
ビット列を繋ぎ合わせると同時にデスクランブル等のビ
ット処理を施して受信側の端末装置に対し受信データを
出力する。

更に本発明にあっては、受信部２００に設けた最尤復号
回路２２に対し評価用数値設定回路２４を新たに設けて
おり、評価用数値設定回路２４は送信部１００からの送
信信号が符号化されていない低速度信号から符号化され
た高速度信号に切り換った際の最初に受信される高速度
信号により更新される評価用数値を最尤復号回路２２に
対し設定する。この評価用数値設定手段２４で設定する
評価用数値としては、送信部１００より復号化された高
速度信号を所定数以上受信した場合に、最尤復号回路２
２で取り得る受信信号の遷移系列を表わす評価用数値を
用いる。

次に第３図の動作タイミングチャートを参照して第２図
の実施例の動作を説明する。

まず、時刻ｔ１で送信部１００に対し端末側より転送要
求が行なわれると、選択スイッチ回路１６が低速度信号
発生回路２６側に切り換わり、低速度信号発生回路２６
からの低速度信号が選択スイッチ回路１６を介して変調
回路１４に与えられ、変調回路１４で変調された低速度
信号を伝送路ｌ２に送出する。伝送路１２からの受信信
号は、復調回路２０で復調されて低速度信号が再生され
、受信部２００に設けている最尤復号回路２２、座標／
ビット列変換回路３６、ビット処理回路３８、更に他の
必要な回路部のスタートアップ動作が行なわれる。この
低速度信号受信によるスタートアップ時にあっては、最
尤復号回路２２による復号動作は行なわれない。

時刻ｔ１より一定時間、即ち所定ビット数の連続データ
に亘る低速度信号の送信が終了すると、選択スイッチ回
路１６は低速度信号発生回路２６の出力を切り離してビ
ット列／座標変換回路３４の出力を変調回路１４に接続
する。同時に低速度信号発生回路２６の終了タイミング
で点線を介し選択スイッチ回路３２がこれと同時に起動
されている高速度信号発生回路２８の出力を選択してト
レリス符号回路ｌＯに対して予めこの伝送系に定められ
ている一定のビットパターンの高速度信号を供給する。

高速度信号発生回路２８からは固定的に定められたビッ
トパターンをもつ６ビットのビット列が出力され、ビッ
トパターンは同一パターンの繰り返しか、もしくは所定
の手順に従って変化する複数種類のビットパターンを繰
り返し出力するかのいずれかである。

選択スイッチ回路１８を介して得られた高速度信号は、
トレリス符号回路１０により誤り制御のための符号化処
理により冗長１ビットを付加した７ビット列に変換され
、次のビット／座標変換回路３４において、第４図に示
した７ビット列に対応する複素平面上での信号点の座標
データに変換され、選択スイッチ回路１６を介して変調
回路１４で変調された後、伝送路１２に出力される。

伝送路１２を介して受信部２００の復調回路２０で符号
化された最初の高速度信号が復調されて信号点座標デー
タが最尤復号回路２２に与えられると、このタイミング
を、受信側は低速度信号の時間を図示されないタイマで
計測して、一定時間経過した際に知る。このタイミング
で最尤復号回路２２は評価用数値設定手段２４により予
め設定されている評価用数値を受信復調された信号点座
標に基づいて更新し、更新された評価用数値に基づいて
受信信号の遷移系列に従った信号点座標となるように復
調された信号点座標の誤りを訂正する。

即ち、最初に符号化された高速度信号を受信した際には
、最尤復号回路２２において、それ以前に符号化された
高速度信号を復号していないために更新すべき評価用数
値も存在しないものであるが、本発明にあっては、評価
用数値設定手段２４により見かけ上、既に所定数以上の
高速度信号が受信されて最尤復号されていると同じ状態
を作り出しており、従って受信側における評価用数値が
送信信号の遷移規則より見て連続性のあるものとなり、
復号化された高速度信号の送信切換え直後においても最
尤復号回路２２において、正しい誤り訂正を行なうこと
ができる。

最尤復号回路２２で誤りが訂正された受信信号点座標は
、座標／ビット列変換回路３６で６ビットのビット列に
変換された後、ビット処理回路３８で変調毎に区切られ
たビット列を繋ぎ合わせた受信データに変換される。

このような時刻ｔ２からの高速度信号の送信が一定時間
経過後の時刻ｔ３で終了すると、送信部１００の選択ス
イッチ回路３２は高速度信号発生回路２８の出力を切り
離してビット処理回路３０の出力をトレリス符号回路１
０に接続し、端末からユーザデータとして得られた送信
データにスクランブル等のビット処理を施した後、１変
調毎の６ビット列に区切ってトレリス符号回路１０に出
力し、高速度信号と同様、誤り制御のための符号化を施
して受信部２００に送出し、受信部２００側で最尤復号
回路２２による誤り訂正により常に正しい受信データを
得ることができる。

尚、上記の実施例にあっては、１変調当り６ビットのビ
ット列に区切って伝送する場合を例にとるものであった
が、伝送速度に応じて１変調当りのビット数は伝送速度
に応じて適宜に定めることができる。

［発明の効果］ 以上説明してきたように本発明によれば、符号化及び復
号を開始した直後の受信信号の最尤復号に用いる評価用
数値が送信側の遷移規則より見て連続性のあるものとな
り、従って符号化及び復号化を開始する切換え直後にお
ける信号点の誤り訂正における誤判定を確実に防止し、
符号化・復号化を開始した直後から誤り制御で予定され
る所定の伝送品質を保証することができる。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は本発明の原理説明図； 第２図は本発明の実施例構成図； 第３図は本発明の動作タイミングチャート；第４図は本
発明のトレリス符号化変調の信号点配置図である。 図中、 ０：誤り制御符号化手段（トレリス符号回路）２：伝送
路 ４：変調手段（変調回路） ６：第１の送出信号選択回路（選択スイッチ回路）８：
第２の送出信号選択手段（選択スイッチ回路）２０：復
調手段（復調回路） ２２：誤り制御復号手段（最尤復号回路）２４：評価用
数値設定手段（評価用数値設定回路）２６：低速度信号
発生手段（回路） ２８：高速度信号発生手段（回路） ３０．３８　　：ビット処理回路 ３４： ビツ ト列／座標変換回路 ３６：座標／ビット列変換回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）送信側に、 複素平面上での信号点の遷移を制限する所定の遷移規則
   に従って送信信号を符号化する誤り制御符号化手段（１
   ０）と； 該誤り制御符号化手段（１０）で符号化された送信信号
   を変調して伝送路（１２）に送出する変調手段（１４）
   と； ユーザデータの送信開始時に前記誤り制御符号化手段（
   １０）により符号化されない所定の非符号化信号を所定
   時間のあいだ送出させる第１の送出信号選択手段（１６
   ）と； 前記非符号化信号の送出終了で前記誤り制御符号化手段
   （１０）により符号化された所定の符号化信号を所定時
   間のあいだ送出させると共に該符号化信号の送出終了で
   ユーザデータの送出に切換える第２の送出信号選択手段
   （１８）と； を設け、一方、受信側には、 前記伝送路（１２）の受信信号から複素平面上の信号点
   を復調する復調手段（２０）と；前記送信側の遷移規則
   に基づく複数の受信信号の遷移系列の各々につき評価用
   数値を有し、信号受信毎に該評価用数値を更新すると共
   に更新された評価用数値に基づいて最も尤もらしい受信
   信号の遷移系列を選択することにより復調された信号点
   の誤りを訂正する誤り制御復号手段（２２）と；前記非
   符号化信号から符号化信号の送信に切換わった際の最初
   の受信信号により更新される評価用数値の初期値を前記
   誤り制御復号手段（２２）に対し設定する評価用数値設
   定手段（２４）を設けたことを特徴するデータ伝送の誤
   り制御方式。
2. （２）前記評価用数値設定手段（２４）は、前記符号化
   信号を所定数以上受信した場合に前記誤り制御復号手段
   （２２）で取り得る評価用数値を設定することを特徴と
   する請求項１記載のデータ伝送の誤り制御方式。
3. （３）前記第１の送出信号発生手段（１６）は、前記非
   符号化信号として低速度信号発生手段（２６）からの低
   速度信号を選択送出し、 また前記第２の送出信号選択手段（１８）は、符号化信
   号として高速度信号発生手段（２８）からの高速度信号
   を選択送出することを特徴とする請求項１記載のデータ
   伝送装置の誤り制御方式。