JPH06284016A - 誤り制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＢＣＨ誤り訂正符号化方式によって受信デー
タの誤り検出と訂正とを行う誤り制御装置において、誤
り訂正の処理速度を損うことなく、その処理部分を縮小
化できるようにする。 【構成】 受信データＹ(x)と生成多項式Ｇ(x)とに基づ
いてシンドロームＳ(x)を算出するシンドローム演算手
段６aと、このシンドローム演算手段６aで算出されたシ
ンドロームＳ(x)と誤りビットの位置情報とが予め対応
付けて記憶されているテーブルメモリ６bとを備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＢＣＨ誤り訂正符号化
方式(Ｂose Ｃhaudhuri Ｈocquenghem Ｃode)によって
受信データの誤り検出と訂正とを行う誤り制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、通信システムにおいては、デー
タ伝送を行う際に、周波数の乱れや、減衰、雑音等に起
因して、符号化されたデータに誤りが生じることがある
ので、受信データを正しく復号化して取り出すために
は、この誤りを検出して訂正を行う、いわゆる誤り制御
が必要となる。

【０００３】従来、このような誤り制御を行うために各
種の方式のものが提案されているが、特に、ＢＣＨ誤り
訂正符号化方式では、誤り訂正能力が高いという特長が
あり、このため電話通信や衛星通信等の分野で利用され
ている。

【０００４】ところで、従来は、ＢＣＨ誤り訂正符号化
方式を採用した伝送制御において、誤り訂正を高速処理
するために、受信側においてデータの誤り訂正を行う部
分を専用のハードウェア回路で構成している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年、無線電話網のよ
うな通信システムにおいては、受信機を持ち歩きできる
ように携帯に適した小型のものが使用される状況にある
が、従来のように、誤り訂正を専用のハードウェア回路
によって行うと、処理の迅速性の点では優れるものの、
小型化の要求に十分応えることができない。

【０００６】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、ＢＣＨ誤り訂正符号化方式を採用した
通信システムにおいて、誤り訂正の処理速度を損うこと
なく、その処理部分を縮小化して、小型化の要求に応え
ることができるようにすることを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、ＢＣＨ誤り訂正符号化方式によって受
信データの誤り検出と訂正とを行う誤り制御装置におい
て、次の構成を採る。

【０００８】すなわち、本発明の誤り制御装置は、受信
データと生成多項式とに基づいてシンドロームを算出す
るシンドローム演算手段と、このシンドローム演算手段
で算出されたシンドロームと誤りビットの位置情報とが
予め対応付けて記憶されているテーブルメモリとを備え
ている。

【０００９】

【作用】上記構成において、シンドローム演算手段は、
受信データと生成多項式とに基づいてシンドロームを算
出する。そして、このシンドロームがテーブルメモリに
入力されるので、テーブルメモリからは、このシンドロ
ームの値に対応する誤りビットの位置情報が読み出され
る。よって、この誤りビットの位置情報に基づいて高速
に受信データの誤り訂正を行う。

【００１０】

【実施例】図１は、伝送されるデータの誤り訂正をする
ためにＢＣＨ誤り訂正符号化方式を採用した通信システ
ムにおける基地局と端末機とをそれぞれ示している。

【００１１】基地局１と端末機２は、実際には相互間で
データ伝送を行うが、ここでは説明を簡単にするため
に、基地局１を送信専用、端末機２を受信専用とする。

【００１２】図２は基地局１と端末機２の各構成を示す
ブロック図である。

【００１３】基地局１は、送信制御装置４を備えてお
り、この送信制御装置４は、伝送すべき入力データＡ
(x)に対して、生成多項式Ｇ(x)の最高次数の項Ｘ^kを掛
けるデータ転位部４a、このデータ転位部４aの出力Ａ
(x)・Ｘ^kと予め設定されている生成多項式Ｇ(x)とに基
づいてパリティビットＲ(x)を生成するパリティビット
生成部４b、データ転位部４aからの出力Ａ(x)・Ｘ^kに対
してパリティビット生成部４bからのパリティビットＲ
(x)を付加し、このデータＡ(x)・Ｘ^k＋Ｒ(x)を送信デー
タとして出力するパリティビット付加部４cとを備え
る。そして、本例では、送信制御部４を構成する上記の
各部４a〜４cがソフトウェアによってＣＰＵ内に構成さ
れる。

【００１４】一方、端末機２は、基地局１から送られて
くるデータを受信して誤り制御を行う誤り制御装置６を
備えており、この誤り制御装置６は、この受信データＹ
(x)と生成多項式Ｇ(x)とに基づいてシンドロームＳ(x)
を算出して入力データＡ(x)の誤りの有無を検出する誤
り検出部６aと、この誤り検出部６aで得られたシンドロ
ームＳ(x)の値に基づいて入力データＡ(x)における誤り
ビットの位置情報を発生するテーブルメモリ６bと、こ
のテーブルメモリ６bからの誤りビットの位置情報に基
づいて入力データＡ(x)の誤りを訂正する誤り訂正部６c
とを含む。そして、本例では、誤り制御装置６を構成す
る上記の誤り検出部６aと誤り訂正部６cとがソフトウェ
アによってＣＰＵ内に構成されており、また、上記の誤
り検出部６aが特許請求の範囲におけるシンドローム演
算手段に対応している。さらに、ＢＣＨ誤り訂正符号化
方式においては、周知のように、シンドロームＳ(x)の
値によって入力データＡ(x)の誤りビットの発生位置が
一義的に決まるので、テーブルメモリ６bには、図３の
ようにシンドロームＳ(x)と誤りビットの位置情報とが
予め対応付けて記憶されている。

【００１５】次に、ＢＣＨ誤り訂正符号化方式を採用し
た上記構成の通信システムにおいて、基地局１から端末
機２にデータを伝送する場合の動作について説明する。

【００１６】基地局１から端末機２に向けて送信される
べきデータＡ(x)は、送信制御装置４のデータ転送部４a
に入力されるので、データ転送部４aは、データＡ(x)に
生成多項式Ｇ(x)の最高次数の項Ｘ^kを掛け、このデータ
Ａ(x)・Ｘ^kをパリティビット生成部４bとパリティビッ
ト付加部４cとにそれぞれ出力する。

【００１７】パリティビット生成部４bは、このデータ
Ａ(x)・Ｘ^kを生成多項式Ｇ(x)で割ってその余りをパリ
ティビットＲ(x)として出力する。

【００１８】このパリティビットＲ(x)は、パリティビ
ット付加部４cに与えられるので、パリティビット付加
部４cは、データ転送部４aの出力Ａ(x)・Ｘ^kのＬＳＢに
パリティビットＲ(x)を付加し、そのデータＡ(x)・Ｘ^k
＋Ｒ(x)を送信データとして出力する。ここで、送信デ
ータＡ(x)・Ｘ^k＋Ｒ(x)は、生成多項式Ｇ(x)と次の関係
がある。

【００１９】 Ａ(x)・Ｘ^k＋Ｒ(x)＝Ｑ(x)・Ｇ(x) (１) 但し、Ｑ(x)＝Ａ(x)／Ｇ(x) 次に、送信データＡ(x)・Ｘ^k＋Ｒ(x)が伝送される途中
で誤りが生じた場合、その誤りデータをＥ(x)とし、ま
た、端末機２で受信されるデータをＹ(x)とすると、 Ｙ(x)＝{Ａ(x)・Ｘ^k＋Ｒ(x)}＋Ｅ(x) (２） となる。

【００２０】端末機２の誤り検出部６ａは、この受信デ
ータＹ(x)を生成多項式Ｇ(x)で割って、Ｙ(x)／Ｇ(x)を
求める。

【００２１】ここで、(１)，(２)式の関係があるから、 Ｙ(x)／Ｇ(x)＝{Ａ(x)・Ｘ^k＋Ｒ(x)}／Ｇ(x)＋Ｅ(x)／Ｇ(x) ＝Ｑ(x)・Ｇ(x)／Ｇ(x)＋Ｅ(x)／Ｇ(x) ＝Ｑ(x)＋Ｅ(x)／Ｇ(x) (３) となる。そして、この(３)式の右辺の第２項[＝Ｅ(x)／
Ｇ(x)]は、受信データＹ(x)を生成多項式Ｇ(x)で割った
ときの余りに相当し、これがシンドロームＳ(x)とな
る。ここで、シンドロームＳ(x)は、誤りデータＥ(x)が
無ければ“０”となり、また、誤りデータＥ(x)が有れ
ば、このシンドロームＳ(x)の値によって、誤りビット
の位置が一義的に決定される。

【００２２】すなわち、テーブルメモリ６bには、シン
ドロームＳ(x)と入力データＡ(x)における誤りビットの
位置情報とが図３のように予め対応付けて記憶されてい
るので、誤り検出部６aで得られたシンドロームＳ(x)の
値が入力された場合には、このシンドロームＳ(x)の値
に対応した誤りビットの位置情報が読み出され、その誤
り位置の情報が誤り訂正部６cに与えられる。

【００２３】誤り訂正部６cは、このテーブルメモリ６b
からの誤りビットの位置情報に基づき、誤り検出部６a
から出力されるデータについて、その誤り位置にあるビ
ットを反転させて誤りを訂正する。そして、誤り訂正後
のデータのＬＳＢ側のパリティビットＲ(x)のビット長
分のデータを除き、さらに、残りのデータをパリティビ
ットＲ(x)のビット長分右側にシフトさせることで、入
力データＡ(x)が復号化されて取り出される。

【００２４】一般に、ＢＣＨ誤り訂正符号化方式は、基
本的に巡回符号を使用しているので、循環形シフトレジ
スタを使用して割り算した際の余りを算出することがで
きる。パリティビットＲ(x)は、Ａ(x)・Ｘ^kをＧ(x)で割
った場合の余りに相当し、また、シンドロームＣ(x)も
受信データＹ(x)を生成多項式Ｇ(x)で割った場合の余り
に相当するから、パリティビット生成部４bと誤り検出
部６aにこのような循環形シフトレジスタを採用してパ
リティビットＲ(x)とシンドロームＣ(x)とをそれぞれハ
ードウェア的に算出することもできるが、本例では、回
路の縮小化を図るために、ソフトウェアによって処理し
ている。

【００２５】図４は、基地局１の送信制御装置４におい
て、送信データ[(１)式の左辺の値]を符号化する場合の
フローチャートである。なお、ここでは、説明の簡略化
のために、受信データＹ(x)は１５ビット、入力データ
Ａ(x)は１１ビット、パリティビットＣ(x)は４ビットと
し、生成多項式Ｇ(x)＝x³＋x＋１としている。

【００２６】まず、入力データＡ(x)をレジスタに入力
し(ステップ１)、カウンタにn＝１１をセットする(ステ
ップ２)。次に、レジスタ内の入力データＡ(x)を１ビッ
ト左にシフトし(ステップ３)、そのときのキャリーの値
を判別する(ステップ４)。ここで、もしキャリーが
“１”の場合には上位４ビットに３を排他的論理和(Ｅx
−ＯＲ)の演算する(ステップ５)。また、キャリーが
“０”の場合は何等処理は実行しない。その後、カウン
タの値を１つディクリメントし(ステップ６)、続いて、
カウンタの値を判別して(ステップ７)、カウンタの値が
“０”以外の場合にはステップ３に戻る。また、カウン
タの値が“０”の場合は、変数値の上位４ビットがパリ
ティビットＣ(x)となるので、これを入力データＡ(x)の
ＬＳＢに付加する(ステップ８)。以上で符号化が終了
し、この演算結果が(１)式の左辺における送信データと
なる。

【００２７】図５は、端末機２の誤り制御装置６におい
て、シンドロームＣ(x)を算出し、誤り訂正を行って受
信データを復号化する場合のフローチャートを示してい
る。

【００２８】シンドロームＣ(x)も受信データＹ(x)を生
成多項式Ｇ(x)で割った場合の余りに相当するから、図
４に示した場合と同様に、ステップ１〜ステップ７まで
の処理によってシンドロームＣ(x)が算出される。次い
で、このシンドロームＳ(x)の値から誤り位置を求め(ス
テップ８)、誤りビット位置が“０”以外の場合は(ステ
ップ９)、その誤り位置にあるビットを反転させて誤り
を訂正する(ステップ１０)。誤り位置が“０”の場合
は、誤りのない場合か、またはパリティビットＣ(x)に
誤りがある場合なので、これを無視する。その後、誤り
訂正したデータのＬＳＢ側の４ビットを除き、残りのデ
ータを４ビット分右側にシフトすることで(ステップ１
１)、入力データＡ(x)が復号化されて出力される。

【００２９】なお、上記の実施例では、説明を簡単にす
るために、基地局１を送信専用、端末機２を受信専用と
したが、基地局１と端末機２とで相互にデータ通信を行
う場合には、図２の構成に加えて、誤り制御装置６の構
成を基地局１に、また、送信制御装置４の構成を端末機
２にそれぞれ設ければよい。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、シンドロームの演算を
ソフトウェアで処理した後にテーブルメモリを利用して
誤り位置の決定を行うので、ＢＣＨの誤り検出と訂正と
を、従来のような誤り制御の専用回路を用いる場合と遜
色なく比較的短時間で処理でき、しかも、従来の専用回
路を設ける場合よりも誤り制御装置の縮小化を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＢＣＨ誤り訂正符号化方式を採用した通信シス
テムにおいて基地局と端末機とでデータ通信を行う場合
の構成図である。

【図２】送信側となる基地局１と受信側となる端末機２
の各構成を示すブロック図である。

【図３】誤り制御装置を構成するテーブルメモリのメモ
リマップ図である。

【図４】基地局の送信制御装置において送信データを符
号化する場合のフローチャートである。

【図５】端末機の誤り制御装置において受信データを復
号化する場合のフローチャートである。

【符号の説明】

１…基地局(送信側)、２…端末機(受信側)、６…誤り制
御装置、６a…誤り検出部(シンドローム演算手段)、６b
…テーブルメモリ、６c…誤り訂正部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＢＣＨ誤り訂正符号化方式によって受信
   データの誤り検出と訂正とを行う誤り制御装置であっ
   て、 受信データと生成多項式とに基づいてシンドロームを算
   出するシンドローム演算手段と、 このシンドローム演算手段で算出されたシンドロームと
   誤りビットの位置情報とが予め対応付けて記憶されてい
   るテーブルメモリと、 を備えることを特徴とする誤り制御装置。