JPH11243383A

JPH11243383A - 付加情報伝送方式及び付加情報伝送方法並びにその送信装置及び受信装置

Info

Publication number: JPH11243383A
Application number: JP4543398A
Authority: JP
Inventors: Hideki Kato; 英樹加藤
Original assignee: Uniden Corp
Current assignee: Uniden Corp
Priority date: 1998-02-26
Filing date: 1998-02-26
Publication date: 1999-09-07

Abstract

(57)【要約】【課題】ブロック符号を用いたデジタルデータ伝送シ
ステムにおいて、送信フォーマット及び送信データ量を
変えることなく、より多くのデータを送信する付加情報
伝送方式及び付加情報伝送方法並びにその送信装置及び
受信装置に関する。【解決手段】送信側で、情報ビットに所定のビット数
の付加ビットを加え、情報ビット及び付加ビットに対し
てパリティを計算し、前記情報ビット及び前記パリティ
を送信する（付加ビットは送信しない）。受信側で、付
加ビットが取り得る複数のパターン２０ａ〜２０ｈを生
成し、受信した情報ビット１１〜１３に生成された複数
のパターン２０ａ〜２０ｈを追加してパリティを計算し
て複数のパリティ２１ａ〜２１ｈを得る。これらから受
信したパリティ１５と一致するパリティを選択し、これ
らの多数決をとることにより正しいパリティ２１ｄを選
択し、これに対応するビットパターン２０ｄを付加ビッ
トと推定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ブロック符号を
用いて通信を行う付加情報伝送方式及び付加情報伝送方
法並びにその送信装置及び受信装置に関し、特に、フレ
ームフォーマットを変えることなく付加情報を伝送する
付加情報伝送方式等に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、有線あるいは無線によるデジタル
データ通信が広く行われるようになっている。例えば、
自動車電話システムやＰＨＳ（Personal Handy-phone S
ystem）等においては、ブロック符号も用いてデジタル
データ通信が行われている。

【０００３】ブロック符号について開示した先行技術と
して、特開平７−２６４０７８号公報、特開平４−１０
３２９６号公報、特開平４−３１５９７２号公報、特開
昭５９−２０１１４８号公報などがある。

【０００４】特開平７−２６４０７８号公報は、情報語
を規約正準形生成行列に掛け合わせて符号語（１×ｍ）
を得る方法を開示している。そのためのマトリクス掛け
算法として次の１から３に挙げる手段で実現している。
しかし情報語に生成行列をかけて計算する法法を便利に
したもので新たな符号化方法を提案しているのではな
い。

【０００５】特開平４−１０３２９６号公報は、情報ビ
ット列を1個のハ゜ケット中で２回連送していることを利用し
てBCH符号を新たに埋め込んだ方式を提案している。伝
送フォーマットは同期語で挟まれた1個のハ゜ケット中に2回
情報ビット列を送信している。すなわち、1回目は情報
ビットとその偶（もしくは奇）パリティ、2回目は情報
ビットの反転ビットとその偶（もしくは奇）パリティで
ある。そこで、２回分の容量があることを利用して、１
回目の情報ビット列をBCH符号化したパリティを２回目
の領域に埋め込むのであり、伝送フォーマットを変えず
に、信頼性を向上させることが可能となる。

【０００６】特開平４−３１５９７２号公報は、位相変
調方式の無線機等に用いる短縮BCH符号誤り訂正方式の
位相確定方法の改良に関するものである。

【０００７】特開昭５９−２０１１４８号公報は、従来
技術での２ビット誤り訂正３ビット誤り検出BCH符号の
復号法はハードウエアで構成すると比較的複雑で、ソフ
トウエアで行う場合は計算時間が長くかかりメモリも多
く使用する。そのためこの先行技術では上記問題点を解
決するような復号法を提案している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ブロック符号を用いた
デジタルデータ伝送システムでは、規格等によりブロッ
ク符号の種類や長さが決められてしまうと、そのシステ
ムの送信装置及び受信装置はその規格に従わなければな
らない。その規格で定められたデータ伝送能力の範囲で
しか処理を行うことができない。しかし、そのデータ伝
送能力を越えてデータを伝送したい場合もある。例え
ば、ＰＨＳ等において字幕を使ってニュースを送るとい
うような新しいサービスを提供する場合である。このよ
うな要求に応えるには、従来は、規格を変更しなければ
ならず、実現は極めて難しかった。このような背景のも
と、規格を変更することなく簡便な方法で付加情報を送
信する方法が求められていた。

【０００９】この発明は係る課題を解決するためになさ
れたもので、ブロック符号を用いたデジタルデータ伝送
システムにおいて、送信フォーマット及び送信データ量
を変えることなく、より多くのデータを送信する付加情
報伝送方式及び付加情報伝送方法並びにその送信装置及
び受信装置に関する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る付加情報
伝送方式は、ブロック符号を用いて通信を行う伝送方式
において、前記ブロック符号を短縮した短縮型ブロック
符号において生じる余剰情報を付加情報のために用いる
とともに、受信側で前記付加情報を推定することによ
り、フレームフォーマットを変えることなく前記付加情
報を伝送するものである。

【００１１】この発明は、ブロック符号、例えば、フレ
ーム内に複数の短縮型BCH符号のブロックを持つ通信シ
ステムにおいて、短縮型BCH符号が検査ビット数を減ら
さないことに着目し、検査ビット中の余剰情報を用いる
ことにより、フレームフォーマットを変えることなく付
加情報を伝送するものである。

【００１２】この発明に係る付加情報伝送方式は、前記
余剰情報が、前記ブロック符号を短縮するためのダミー
ビットであり、前記付加情報は、複数のブロック符号に
わたって前記ダミービットに代えて用いられ、前記付加
情報を含めて検査ビットが生成され、受信側では前記ブ
ロック符号の誤り検査能力と複数ブロックにわたる冗長
性を用いることにより、送信されなかった前記付加情報
を推定するものである。

【００１３】この発明に係る付加情報伝送方式は、受信
したブロック符号のデータに前記付加情報が取り得る複
数のパターンを加えて複数の検査ビットを生成し、これ
ら検査ビットと受信した検査ビットとを比較することに
より、前記付加情報を推定するものである。

【００１４】この発明に係る付加情報伝送方式は、複数
ブロックそれぞれについて得られた推定結果から、最も
確からしい推定結果を選択することにより前記付加情報
を推定する。

【００１５】この発明に係る付加情報伝送方法は、情報
ビットに所定のビット数の付加ビットを加え、前記情報
ビット及び前記付加ビットに対してパリティを計算する
送信側パリティ計算ステップと、前記情報ビット及び前
記パリティを送信する送信ステップと、前記付加ビット
が取り得る複数のパターンを生成する付加ビットパター
ン生成ステップと、受信した前記情報ビットに、生成さ
れた前記複数のパターンを追加してパリティを計算し、
前記複数のパターンそれぞれに対応する複数のパリティ
を得る受信側パリティ計算ステップと、前記複数のパリ
ティと受信したパリティとを比較することにより、前記
複数のパリティから１つのパリティを選択し、この選択
されたパリティに対応するパターンを前記付加ビットと
して推定する推定ステップとを備えるものである。

【００１６】この発明に係る付加情報伝送方法は、前記
推定ステップにおいて、前記複数のパリティのうちで受
信したパリティと最も距離（例えばハミング距離）が短
いものを選択する。

【００１７】この発明に係る付加情報伝送方法は、複数
の情報ビットを受信したときに、前記複数の情報ビット
それぞれに対し、前記受信側パリティ計算ステップ及び
前記推定ステップを適用することにより複数の推定結果
を得るとともに、当該複数の推定結果を予め定められた
評価基準に基づき評価し、この評価結果に基づき前記付
加ビットを推定する。

【００１８】この発明に係る付加情報伝送方法は、前記
評価基準が多数決である。

【００１９】この発明に係る付加情報伝送方法は、前記
評価基準は誤りビット数に対応する点数の合計である。

【００２０】この発明に係る送信装置は、情報ビットに
所定のビット数の付加ビットを加え、前記情報ビット及
び前記付加ビットに対してパリティを計算する符号化器
を備え、前記情報ビット及び前記パリティを送信する。

【００２１】この発明に係る送信装置は、情報ビットに
所定のビット数の付加ビットを加え、前記情報ビット及
び前記付加ビットに対してパリティを計算する第１符号
化器と、前記情報ビットに対してパリティを計算する第
２符号化器と、送信先とその受信できる符号の種類を予
め記憶する送信先データベースと、入力された送信先情
報に基づき前記送信先データベースを検索して当該送信
先に適する符号の種類を判定し、この判定結果に基づき
前記第１符号化器の出力と前記第２符号化器の出力のい
ずれかを選択する符号切換制御部とを備え、前記符号切
換制御部で選択された符号を送信する。

【００２２】この発明に係る受信装置は、ブロック符号
を復号するとともに、前記ブロック符号の誤り検査能力
と複数ブロックにわたる冗長性を用いることにより、送
信されなかった前記付加情報を推定する復号器を備え、
復号されたデータとともに推定された前記付加情報を出
力する。

【００２３】この発明に係る受信装置は、ブロック符号
を復号するとともに、前記ブロック符号の誤り検査能力
と複数ブロックにわたる冗長性を用いることにより、送
信されなかった前記付加情報を推定する第１復号器と、
ブロック符号を復号する第２復号器と、受信したブロッ
ク符号の種類を判定し、この判定結果に基づき前記第１
復号器と前記第２復号器のいずれかを選択する復号切換
制御部とを備える。

【００２４】この発明に係る受信装置は、前記復号切換
制御部が、前記第１復号器が出力する推定された付加情
報及び前記第２復号器が出力する誤り検出及び訂正の情
報のうちの少なくともいずれかに基づき、受信したブロ
ック符号の種類を判定する。

【００２５】この発明に係る受信装置は、前記復号切換
制御部の判定結果を表示する表示部を備える。

【００２６】この発明に係る受信装置は、前記第１復号
器が、付加ビットが取り得る複数のパターンを生成する
付加ビットパターン発生器と、受信した前記情報ビット
に、生成された前記パターンを追加してパリティを計算
し、前記複数のパターンそれぞれに対応する複数のパリ
ティを得るパリティ計算機と、前記複数のパリティと受
信したパリティとを比較することにより、前記複数のパ
リティから１つのパリティを選択し、この選択されたパ
リティに対応するパターンを前記付加ビットとして推定
する評価器とを備え、推定結果に基づき前記情報ビット
の復号を選択するか、あるいは再度実行するか少なくと
もいずれかを行う。

【００２７】前記第1復号器で推定（確定）された付加
情報を用いてブロック符号を復号する最終復号器を備え
てもよい。

【００２８】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態１．次に、この
発明の実施の形態について図を用いて説明する。説明の
便宜上、まず、その動作原理を概念的に説明し、次に具
体的な構成及び処理の内容について説明する。

【００２９】＜動作原理の説明＞図１は、３ビットの情
報を付加して送るときの動作説明図である。図２は、こ
の発明の実施の形態に係る短縮型BCH（６０，４８，
２）の符号構成と送信符号の構成を示す図である。短縮
型BCH（６０，４８，２）は一例である。一般には、(m、
k、t)BCH符号を短縮したものは、(m',k',t)と表現され
る。

【００３０】ＢＣＨ符号とは、ブロック符号の一種であ
る。原理上、その長さに制限があり、７、１５、３１、
６３、・・・、２^m−１のように予め定められた語長し
か選択できない。一方、実際の応用においては任意の語
長で利用できることが望ましい。そこで、任意の長さに
対応できるように考えられたのが短縮型ＢＣＨ符号であ
る。ＢＣＨ符号のパリティの長さを変えられないので、
短縮型ＢＣＨ符号では、データの長さを短くすることに
より、任意の長さに対応している。この場合、送信側で
は使用されないビットは全て「０」であるとしてパリテ
ィの計算がされる。受信側では送られて来ないビット
（送信側で全て「０」であるとされたビット）は全て
「０」であるとしてパリティの検査がなされる。これら
の「０」のビットはダミービットと呼ばれる。この処理
により、ＢＣＨ符号を短縮して送っても、正しい処理が
なされる。

【００３１】参考のため、従来の短縮型BCH（６０，４
８、２）符号の構成と送信符号語の構成を図１７に示
す。この括弧内の数字の６０は語長を示し、数字の４８
はデータのビット数を示し、数字の２は２ビットまでの
エラー訂正が可能であることを示す。この短縮型BCH
（６０，４８，２）は、BCH（６３，５１，２）を３ビ
ット短縮した形になっており、語長が（２⁶−１）−３
＝６０ビット、データビット長は５１−３＝４８ビット
となる。この図では、１からｎまでのブロックが送信さ
れる。各ブロックは、符号１１〜１３に示す１６ビット
×３＝４８ビットのデータと、符号１４ｂに示す３ビッ
トのデータと、符号１５に示す１２ビットのパリティと
から構成される。元のBCH符号を３ビット短縮したた
め、符号１４ｂの３ビットのデータが必要となる。符号
１４ｂの部分が送信されないビットである。図１７の右
側の実際に送信されるブロックからは、符号１４ｂの部
分が省かれている。このように、一部のデータの送信を
省略することにより、実際に送信するデータの長さを調
整することができる。このとき省略されるビットは全て
「０」と決められているので、たとえ符号１４ｂの部分
が送信されなくても受信側で正しいパリティを計算でき
るのは、上述の通りである。

【００３２】この発明の実施の形態においては、送信側
において送信されないビットに「０」でなく、意味のあ
るデータ、例えば「０１１」を設定する。受信側でその
データを推定することにより、従来の短縮型BCH符号よ
りも多くのデータを送信しようとするものである。図２
はこのときの符号構成を示す。図１７と比較すると、図
２は、送信されない符号１４の部分のデータが規定の
「０００」ではなく、意味のあるデータ、例えば「０１
１」である点で相違する。しかし、図２の右側の実際に
送信されるブロックは、パリティの内容が異なる他は、
図１７と同じである。ところで、図１７のように、受信
側において送信された符号１１〜１３の部分のデータか
らパリティを計算すると、符号１４の部分のデータが
「０００」の場合以外、その計算されたパリティは送信
されてきたパリティと一致しなくなる。逆に一致するよ
うなパリティが計算できれば、その計算に用いたデータ
が符号１４の部分のデータであると推定できる。そこ
で、この発明では、送信されるｎ個のブロックに含まれ
る複数のパリティを双互に比較することにより、送信さ
れなかった符号１４の部分のデータを推定する。

【００３３】この発明の実施の形態１の基本的なアルゴ
リズムについて、図１に基づき説明する。図１は１番目
（カラム番号０）、２番目（カラム番号１）、・・・、
N+1番目（カラム番号N）のブロックが受信された状態を
示す。各ブロックのデータ構成は同じであるが、送信さ
れた４８ビットのデータの内容は異なる。これに対し、
送信されなかった図１の符号１４の部分のデータは同じ
であると仮定する。

【００３４】受信側において、予め符号１４の部分が取
り得る全てのパターンを用意する。この実施の形態の例
では、付加データは３ビットであるから、図２の符号２
０ａ〜符号２０ｈに示すように、「０００」〜「１１
１」の８パターンとなる。カラム番号０のデータ及びパ
リティが受信されたら、受信側において、これら８パタ
ーンの全てと４８ビットの受信データとを組み合わせ
て、それぞれパリティを計算する。図２の符号２１ａ〜
符号２１ｈに示すように、合計８つの異なるパリティが
得られる。そして、これらのパリティ２１ａ〜２１ｈと
送信されたパリティ１５とを比較して一致するものを調
べる。図２の例では、符号２１ｄのパリティが送信され
たパリティ１５とが一致している。伝送誤りがないとす
れば、符号１４のデータは、「０１１」であると推定さ
れる。このように、符号１４の部分のデータとして想定
される全てのデータパターンについてパリティを計算
し、これを送信されたパリティと比較することにより、
符号１４の部分のデータを推定することができる。この
データは従来の方法において「０００」に固定され、ユ
ーザーは使用できなかったものであるから、図１のアル
ゴリズムはより多くのデータを送信できることがわか
る。符号１４の部分のデータが追加に送信可能なデータ
である。仮に伝送誤りが発生したとすれば、送信された
パリティ１５と一致する計算されたパリティ２１ａ〜２
１ｈは存在しない。この場合でも、もっともそれらしい
もの、例えば距離が最も短いものを選択することや、こ
のBCH（６３，５１，２）は２ビットまでの訂正及び３
ビット誤り検出が可能なので、その情報を利用すること
も考えられる。

【００３５】伝送誤りがなければ、以上の処理によりデ
ータの推定が可能である。しかし、一般には伝送誤りが
発生する場合を想定する必要がある。そこで、図１で
は、以上の処理をカラム番号１〜Ｎに対しても行う。カ
ラム番号０を含めると合計（Ｎ＋１）の推定結果が得ら
れるから、例えばこれらの多数決をとり、もっとも頻度
が高いものを付加データの推定値とする。伝送誤りがさ
ほど多くなければ、正確な推定が可能である。多数決の
ためには、カラムの数は３以上であればよい。

【００３６】図１に示すように合計（N+1)個のブロック
を伝送する場合、総伝送ビット数は６０＊(N+1)ビット
に対し、伝送できる情報ビット数は、（４８＊(N+1)＋
３）ビットである。従来の伝送できる情報ビット数は、
４８＊(N+1)ビットであった。

【００３７】なお、複数の推定結果からもっとも確から
しい付加データの推定値を得る方法として、上記の多数
決に限らず、何らかの評価関数を用いる方法もある。例
えば、受信されたパリティをそのまま用い、全パターン
の付加データを用いてBCH復号を行い、その復号状態か
ら付加データを推定することもできる。具体的な評価関
数とそのシミュレーション結果については、後の実施の
形態２において詳述する。

【００３８】ＢＣＨ（６３、５１、２）を使用した符号
化法では、情報を５１ビット全てを使用して無線回線を
６３ビットが伝送されるが、この発明の実施の形態の方
法によれば、短縮型ＢＣＨ（６０，４８，２）符号を使
用しても3ビットのデータ（例えばフレーム番号などを
表すデータ）を実際に送信することなしに、受信側でそ
の３ビットを推定することができる。つまり、物理的な
データ伝送量を変えずに、実際に送られる情報量を増や
すことができる。したがって、システム的にデータ伝送
量に限界があるときに、その制約範囲内において送信で
きる情報量を増やすことができる。

【００３９】この実施の形態による付加情報は、例え
ば、次のような場合に有用である。PHS端末にニュース
等の文字情報を字幕のように表示することができる。こ
の種の表示はゆっくりでよいので数十〜数百ビット／秒
程度の伝送速度でも十分である。

【００４０】なお、以上の説明において短縮型ＢＣＨ
（６０，４８，２）符号を例にとり説明したが、これは
あくまでも一例である。また、上記のアルゴリズムは他
のブロック符号についても適用することができる。

【００４１】＜構成及び処理の内容＞次に具体的な構成
及び処理の内容について説明する。図３に、デジタルデ
ータ伝送システムの例を示す。送信装置１ａは、有線あ
るいは無線の伝送路を介して受信装置２ａにデジタルデ
ータを伝送する。入力データは、ＦＥＣ（forward erro
r correction）符号化器３０に入力され、上述したＢＣ
Ｈ符号に変換される。それとともに、付加データもＦＥ
Ｃ符号化器３０に入力される。入力データ及び付加デー
タに基づき、上述の方法によりパリティが計算される。
ＦＥＣ符号化器３０の出力はインタリーブ回路３１に入
力され、データの並べ替えが行われる。その後に変調器
３２により変調され、その変調出力が伝送路に与えられ
る。受信機２ａでは、復調器４０により復調された受信
信号がデ・インタリーブ回路４１により元に戻される。
その出力はＦＥＣ復号器４２に入力され復号される。Ｆ
ＥＣ復号器４２が出力する復号されたデジタルデータ
は、受信装置２ａの出力として出力されるとともに、メ
モリ４３に格納される。メモリ４３は複数のデータ及び
パリティ、例えば、図１のカラム番号０〜Ｎのデータ及
びパリティが記憶される。評価器４４は、これら複数の
データ及びパリティに対し上述の方法を適用して付加デ
ータを推定するとともに、もっとも確からしい付加デー
タの推定値を、復元された付加データとして出力する。

【００４２】参考に、図１６に従来のデジタルデータ伝
送システムの例を示す。図１６と比較して、図３のシス
テムは、送信装置１のＦＥＣ符号化器３６が入力データ
及び付加データを受けてパリティを計算する点、及び、
受信装置２にメモリ４３と評価器４４を備える点で相違
する。

【００４３】図４に、評価器４４の内部構成を示す。付
加データパターン発生器４４１は、予想される全ての付
加データのパターンを発生する。例えば、付加データが
３ビットであれば、「０００」〜「１１１」の８パター
ンを発生する。図４における数字の８はパターン数を示
している。パリティ計算器４４２は、メモリ４３から、
あるいは直接にＦＥＣ復号器４２から復号データを受
け、これと付加データパターン発生器４４１の８パター
ンのデータとから合計８パターンのパリティを計算す
る。比較器４４３は、メモリ４３から、あるいは直接に
ＦＥＣ復号器４２から対応するパリティを受け、図１に
示すような比較を行う。そして一致するものがあればカ
ウンタ４４４を駆動し、そのパターンの一致回数を１だ
け増加させる。カウンタ４４４のカウント結果に基づ
き、付加データが推定される。

【００４４】図３に示したデジタルデータ伝送システム
は、例えば、デジタル自動車通信やＰＨＳなどのデジタ
ル移動体通信に適用される。参考に、デジタル自動車通
信の規格（ＲＣＲＳＴＤ−２７Ｄ）について説明す
る。

【００４５】制御チャネル信号（BCCH、PCH、SCCH、UPC
H）のチャネルコーディングに関して、誤り訂正符号
は、上り第２ユニット以降はBCH（１５，１１）の３ビ
ット短縮型BCH（１２，８）であり、上り第1ユニット及
び下りは、BCH（１５、１１）の１ビット短縮型BCH（１
４，１０）である。この発明の実施の形態を適用しよう
とすれば、１ビット短縮型の場合は付加ビットを１ビッ
トしか送れないが、１回の伝送で１６ブロック送信され
る（後述）ので、４ブロック毎に１ビット伝送すること
も可能である。生成多項式は１＋X＋X⁴である。生成行
列Ｇは図１２に示すとおりである。なお、I₁₁は１１×
１１単位行列を示す。誤り訂正可能ビット数は１ビット
である。短縮の方法は、情報ビットの前に０を付加する
ことにより行われる。

【００４６】誤り検出符号は１６ビットCRCで、生成多
項式：１＋X⁵＋X¹²＋X¹⁶である。スロット間でのインタ
リーブはない。インタリーブの深さはスロット内BCH
（１２，８）又はBCH（１４，１０）の数N_BCHとする。C
AC用情報ビット数（X)とインタリーブの深さ（N_BCH）の
関係は図１１に示すとおりである。符号化手順を図１３
に示す。

【００４７】誤り訂正、検出符号、インタリーブの関係
は下り第1フレームの場合について図１４に、上り第1フ
レームの場合について図１５に示す通りである。SCCH上
り第1ユニットのレイヤ２情報は１０４ビットで、残り
の２ビットは０を付加される。

【００４８】次に、図３のシステムの受信処理につい
て、図５のフローチャートに基づき説明する。

【００４９】まず、データ及びパリティを受信する（Ｓ
１）。先に説明したように付加データは送信されてこな
い。受信したデータを復号する（Ｓ２）。次に、付加デ
ータを推定するために、送信されたと考える付加データ
のパターンを発生する（Ｓ３）。このデータパターンと
復号データを組み合わせてパリティを計算する（Ｓ
４）。計算されたパリティと実際に受信されたパリティ
を比較して（Ｓ５）、一致しているときは、当該データ
パターンの一致回数を１だけ増加する（Ｓ６）。図１の
例では、パリティ「０１１１１０１１０１１１」のとき
に一致しているから、この計算に用いられたデータパタ
ーン「０１１」のカウンタを動作させる。一方、一致し
ていないときは、全てのデータパターンを発生したかど
うか判断し、ＮＯのときはステップＳ２に戻り処理を繰
り返し、ＹＥＳのときは一致なしとしてステップＳ９に
進む。Ｓ１〜Ｓ８の処理を所定回数繰り返したかどうか
判断する（Ｓ９）。図１の例では繰り返し回数は（Ｎ＋
１）である。多数決をとるときは３回以上であればよ
い。伝送路の信頼性が高く伝送誤りが無視できたり、付
加データの信頼性をさほど要求されないときは、繰り返
し回数を１回としてもよい。所定の繰り返し回数の比較
を終了したときは（ＹＥＳ），一致回数最大のデータパ
ターンを付加データとして出力する（Ｓ１０）。

【００５０】発明の実施の形態２．上記実施の形態１で
は、複数のブロックの推定結果の多数決を求めることに
より付加情報を推定した。この実施の形態２では、別の
評価関数を用いる場合の処理について説明する。

【００５１】１フレームのブロック数をｊとし、各ブロ
ックの情報ビット列を形式的な多項式I_h(x)(h=0,1,2,・
・・,j)で表す。また、３ビットの付加情報をA(x)と
し、I'_h(x)=x³ I_h(x)＋A(x)とする。符号長６３のBCH符
号の生成多項式をG(x)とすると、検査ビットは列ｘ¹²I'
_h(x)をG(x)で割った剰余R_h(x)であるから、各ブロック
は列ｘ¹²I_h(x)＋R_h(x)となる。

【００５２】次に、復号であるが、I_h(x)の直後に考え
られる付加情報ビット列U_i(x)(i=0,1,2,・・・,7)を挿
入して行う。復号は全てのU_i(x)について行い、ブロッ
クが複数あることを利用して、最も確からしいU_i(x)を
選択する。具体的には、各U_i(x)に対する誤り位置多項
式σ_h,i(x)から誤りビット数に応じて点数をつける。σ
_h,i(x)の点数をｐ_h,iとする。１フレームを復号、評価
し終えた時点で、U_i(x)毎にｐ_h,iを集計する。つまり次
式に基づきｐ_h,iの総和ｐ_iを求める。

【００５３】

【数１】

【００５４】誤りビット数に対する点数の重み付けが適
切であれば、ｐ_iの点差からU_i(x)＝A(x)であるiを推測
できる。

【００５５】この実施の形態２の受信部の構成を図６に
示す。この受信部は、復調器４０、復調器４０の出力を
受けてデ・インタリーブ処理を行うデ・インタリーブ回
路４１、デ・インタリーブ回路４１の出力を受けてこれ
を記憶するとともに、データ部とパリティ部に分けてFE
C復号器４２に出力するメモリ４３、前記データ部及び
パリティ部とともに評価器４４の出力（付加データ）を
受けて復号処理を行うFEC復号器４２及びFEC復号器４２
から復号状態を示す信号を受けて付加データを復号する
評価器４４を備える。

【００５６】メモリ４３に蓄えられた受信データと受信
パリティは、FEC復号器４２に出力される。評価器４４
は、想定されるすべての付加データのパターンを順次FE
C復号器４４に出力する。FEC復号器４２は、データ、付
加データ、パリティを復号し、復号データを外部に出力
するとともに復号状態を示す信号を評価器４４に出力す
る。復号状態は、誤り訂正、検出の状態を含み、例え
ば、誤り無し、１ビット訂正、２ビット訂正、３ビット
誤り検出、といった状態を示す。評価器４４はすべての
付加データのパターンにおける復号状態を比較し、最も
確からしい付加データを確定し、それに対応する復号デ
ータを確定させる。

【００５７】図７に、上述の評価を行うための評価器の
構成を示す。比較器４４３は、外部から入力される復号
状態と候補パターン復号状態メモリ４４５の出力を受け
てこれらを比較し、この比較結果に基づきカウンタ４４
４を駆動して対応するパターンの付加データのカウント
とを行う。候補パターン復号状態メモリ４４５は、比較
器４４３の出力を入力としている。

【００５８】なお、（６３，５１，２）BCH符号と３ビ
ットの付加を例に取り説明してきたが、他の符号長、付
加情報長にも応用可能であるのはいうまでもない。

【００５９】この実施の形態２の方法で３ビットの付加
情報を伝送した際のシミュレーション結果を図８に示
す。このシミュレーションにおける誤りビット数に対す
る重み付けは次のように定めた。

【００６０】誤りビット数＝０のとき点数＝１誤りビット数＝１のとき点数＝２誤りビット数＝２のとき点数＝４誤りビット数＝３のとき点数＝８また、総和ｐ_iの最も小さい復号結果を採用するように
した。

【００６１】この発明の実施の形態２による伝送方法と
従来の短縮型（６０，４８，２）BCH符号とを比較する
と、両者は伝送路上BERが４×１０^-3点（ランダム誤
り）まで一致する。したがって、この発明の実施の形態
２の方法にしたがったとしても、主たる情報ビットの伝
送には何らの悪影響もないと言える。また、伝送路上BE
Rが２×１０^-2点以下である範囲において、付加情報ビ
ットのBERは、従来方式の主たる情報ビットの伝送BERよ
りも小さい。したがって、付加情報ビットの伝送品質も
十分高いと言える。

【００６２】このように、この発明の実施の形態１及び
２を用いれば、既に運用が開始されていてフレームフォ
ーマットの変更が難しい通信システム、例えば公衆無線
通信回線において、既存のデータレート以上のデータ伝
送を、伝送品質の劣化を伴うことなく実現できる。

【００６３】発明の実施の形態３．図３に示されたよう
な、この発明を適用したデジタルデータ伝送システムは
上記の優れた効果を奏する。そのためには送信側及び受
信側のそれぞれでこの発明を適用した符号化手段及び復
号化手段を備えなければならない。しかし、実際のシス
テムにおいては新旧の受信機が混在することが考えら
れ、これらを両立させる必要がある。

【００６４】これを実現したデジタルデータ伝送システ
ムを図９に示す。送信装置１ｂは、従来の受信装置２ｃ
とこの発明を適用した受信装置２ｂとが混在したときで
も適切にデータを送信することができる。符号切換制御
部３３は、電話番号等の送信先情報を受けて、これと送
信先データベース３４内に予め記憶された送信先ごとの
受信機の種類を比較し、この比較結果に基づきスイッチ
３５を切り替える。送信先が従来の受信装置２ｃであれ
ば従来の符号化器３６を選択し、送信先がこの発明を適
用した受信装置２ｂであればこの発明を適用した符号化
器３０を選択する。図９中で、図３と同じ符号を付した
ブロックは同一あるいは相当部分を示すので、その説明
は省略する。

【００６５】送信先データベース３４は、電話番号等の
送信先に対応して、その受信装置がこの発明の方式に対
応可能かどうかを示す情報を予め記憶している。送信先
データベース３４は、例えば、PHSにおいて、PHSサービ
ス制御局に設置することが考えられる。

【００６６】以上のように、この発明の実施の形態３の
システムによれば、新旧の受信機が混在するときでも、
受信側に何らの負担もかけることなく、これらを両立さ
せることができる。

【００６７】発明の実施の形態４．上記発明の実施の形
態３では、新旧の受信機が混在したときに、送信装置側
で対処することによりこれらを両立させた。これに対
し、受信装置側で対処するようにしたのが図１０の受信
装置２ｄである。

【００６８】図１０において、復号切換制御部４６は、
復号器B４２ｂの復号結果及び／又は評価器４４が出力
する復号された付加データに基づき、送信された符号が
従来のものかそれともこの発明を適用したものかを判断
するとともに、この判断結果に基づきスイッチ４５を切
り換える。すなわち、復号切換制御部４６は、送信され
た符号が従来のものであると判断したとき、デ・インタ
リーブ回路４１の出力を従来の復号器B４２ｂに対し入
力し、一方、送信された符号がこの発明を適用したもの
であると判断したとき、この発明を適用した復号器A４
２ａに対し入力する。図１０中で、図３と同じ符号を付
したブロックは同一あるいは相当部分を示すので、その
説明は省略する。

【００６９】復号切換制御部４６は、具体的には次のよ
うに判断を行う。従来の符号が送られてきた場合、従来
の復号器Ｂ４２ｂは正常に動作し、誤り検出及び訂正は
それほど頻繁には行われない。同時に、この発明の復号
器Ａ４２ａ、メモリ４３及び評価器４４は、従来の符号
に対して動作するとき、その出力である復号された付加
データは全て「０００」である。すなわち、復号切換制
御部４６は、復号器Ｂ４２ｂが出力する誤り検出及び訂
正の情報、及び復号された付加データの状況を監視し、
誤り検出及び訂正の発生頻度が高くなく、かつ、付加デ
ータのほとんどが所定パターン「０００」であるとき
に、送信された符号が従来のものであると判断する。一
方、この発明を適用した符号が送られてきた場合、復号
器Ｂ４２ｂの誤り検出及び訂正は頻繁に行われるし、復
号された付加データはさまざまなパターンをとる。すな
わち、復号切換制御部４６は、誤り検出及び訂正の発生
頻度が高く、かつ、付加データのパターンがさまざまで
あるときに、送信された符号がこの発明を適用したもの
であると判断する。

【００７０】この発明の実施の形態４によれば、システ
ム側に負担をかけることなく、新旧の受信機を両立させ
ることができる。

【００７１】なお、復号切換制御部４６は、復号器Ｂ４
２ｂが出力する誤り検出及び訂正の情報、あるいは復号
された付加データの状況のいずれか一方に基づいて判断
することもできる。

【００７２】また、復号切換制御部４６は、現在受信し
ている符号が従来のものか、それともこの発明を適用し
たものかを示す信号を出力し、図示しない表示部がこの
情報を表示するようにしてもよい。また、この情報に基
づきサービスの種類を選択できるようにしてもよい。

【００７３】また、図１０の点線で示すように、スイッ
チは２つの復号器の出力を選択するようにしてもよい。

【００７４】なお、以上の説明においてBCH短縮符号を
例にとり説明してきたが、この発明はBCH短縮符号に限
らず、他のブロック符号であって、ダミーデータを用い
てパリティを計算する符号であれば、いずれについても
適用可能である。

【００７５】さらに、本明細書において、手段とは必ず
しも物理的手段を意味するものではなく、各手段の機能
が、ソフトウェアによって実現される場合も包含する。
さらに、一つの手段の機能が、二つ以上の物理的手段に
より実現されても、若しくは、二つ以上の手段の機能
が、一つの物理的手段により実現されてもよい。

【００７６】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ブロ
ック符号を用いて通信を行う伝送方式において、従来活
用されていなかった、前記ブロック符号を短縮した短縮
型ブロック符号において生じる検査ビット中の余剰情報
を付加情報のために用いるとともに、この付加情報を推
定することにより、フレームフォーマットを変えること
なく付加情報を伝送することができる。したがって、送
信フォーマット及び送信データ量を変えることなく、よ
り多くのデータを送信することができる。

【００７７】この発明による付加情報を用いることによ
り、例えば、PHS端末にニュース等の追加の文字情報を
表示させることができる。

【００７８】また、この発明によれば、情報ビットに所
定のビット数の付加ビットを加え、前記情報ビット及び
前記付加ビットに対してパリティを計算する第１符号化
器と、前記情報ビットに対してパリティを計算する第２
符号化器と、送信先に応じて前記第１符号化器の出力と
前記第２符号化器の出力のいずれかを選択する符号切換
制御部とを備えるので、従来の受信機とこの発明に係る
伝送方式の受信機の両方に対し適切にデータを送信する
ことができる。

【００７９】また、この発明によれば、ブロック符号を
復号するとともに、前記ブロック符号の誤り検査能力と
複数ブロックにわたる冗長性を用いることにより、送信
されなかった前記付加情報を推定する第１復号器と、ブ
ロック符号を復号する第２復号器と、受信したブロック
符号の種類を判定し、この判定結果に基づき前記第１復
号器と前記第２復号器のいずれかを選択する復号切換制
御部とを備えるので、従来の送信機とこの発明に係る伝
送方式の送信機の両方からのデータを適切に受信するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１の動作説明図であ
る。

【図２】この発明の実施の形態１に係る短縮型BCH
（６０，４８，２）の符号構成と送信符号の構成を示す
図である。

【図３】この発明の実施の形態１に係るデジタルデー
タ伝送システムの一例を示す。

【図４】この発明の実施の形態１に係る受信装置に備
えられる付加データを判断するための評価器４４の構成
を示す。

【図５】この発明の実施の形態１に係る受信装置の動
作フローチャートである。

【図６】この発明の実施の形態２に係る受信装置の構
成を示す。

【図７】この発明の実施の形態２に係る受信装置に備
えられる付加データを判断するための評価器４４の構成
を示す。

【図８】この発明の実施の形態２に係るデジタルデー
タ伝送システムの評価結果の一例である。

【図９】この発明の実施の形態３に係るデジタルデー
タ伝送システムの一例である。

【図１０】この発明の実施の形態４に係る受信装置の
機能ブロック図である。

【図１１】従来のデジタルデータ伝送システムにおけ
る、CAC用情報ビット数（X)とインタリーブの深さ（N
_BCH）の関係を示す。

【図１２】従来のデジタルデータ伝送システムにおけ
る、生成行列Ｇを示す。

【図１３】従来のデジタルデータ伝送システムにおけ
る、符号化手順を示す。

【図１４】従来のデジタルデータ伝送システムにおけ
る、下り第1フレームの場合の誤り訂正、検出符号、イ
ンタリーブの関係を示す。

【図１５】従来のデジタルデータ伝送システムにおけ
る、上り第1フレームの場合の誤り訂正、検出符号、イ
ンタリーブの関係を示す。

【図１６】従来のデジタルデータ伝送システムの例を
示す。

【図１７】従来の短縮型BCH（６０，４８、２）符号
の構成と送信符号語の構成を示す。

【符号の説明】

１送信装置２受信装置１１〜１３ブロック符号に含まれるデータ１５ブロック符号に含まれるパリティ２０付加ビットの取り得るビットパターン２１付加ビットのパターンに対応するパリティ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ブロック符号を用いて通信を行う伝送方
式において、前記ブロック符号を短縮した短縮型ブロッ
ク符号において生じる余剰情報を付加情報のために用い
るとともに、受信側で前記付加情報を推定することによ
り、フレームフォーマットを変えることなく前記付加情
報を伝送することを特徴とする付加情報伝送方式。
【請求項２】前記余剰情報は、前記ブロック符号を短
縮するためのダミービットであり、前記付加情報は、複
数のブロック符号にわたって前記ダミービットに代えて
用いられ、前記付加情報を含めて検査ビットが生成さ
れ、受信側では前記ブロック符号の誤り検査能力と複数
ブロックにわたる冗長性を用いることにより、送信され
なかった前記付加情報を推定することを特徴とする請求
項１記載の付加情報伝送方式。
【請求項３】受信したブロック符号のデータに前記付
加情報が取り得る複数のパターンを加えて複数の検査ビ
ットを生成し、これら検査ビットと受信した検査ビット
とを比較することにより、前記付加情報を推定すること
を特徴とする請求項２記載の付加情報伝送方式。
【請求項４】複数ブロックそれぞれについて得られた
推定結果から、最も確からしい推定結果を選択すること
により前記付加情報を推定することを特徴とする請求項
３記載の付加情報伝送方式。
【請求項５】情報ビットに所定のビット数の付加ビッ
トを加え、前記情報ビット及び前記付加ビットに対して
パリティを計算する送信側パリティ計算ステップと、前記情報ビット及び前記パリティを送信する送信ステッ
プと、前記付加ビットが取り得る複数のパターンを生成する付
加ビットパターン生成ステップと、受信した前記情報ビットに、生成された前記複数のパタ
ーンを追加してパリティを計算し、前記複数のパターン
それぞれに対応する複数のパリティを得る受信側パリテ
ィ計算ステップと、前記複数のパリティと受信したパリティとを比較するこ
とにより、前記複数のパリティから１つのパリティを選
択し、この選択されたパリティに対応するパターンを前
記付加ビットとして推定する推定ステップとを備える付
加情報伝送方法。
【請求項６】前記推定ステップにおいて、前記複数の
パリティのうちで受信したパリティと最も距離が短いも
のを選択することを特徴とする請求項５記載の付加情報
伝送方法。
【請求項７】複数の情報ビットを受信したときに、前
記複数の情報ビットそれぞれに対し、前記受信側パリテ
ィ計算ステップ及び前記推定ステップを適用することに
より複数の推定結果を得るとともに、当該複数の推定結
果を予め定められた評価基準に基づき評価し、この評価
結果に基づき前記付加ビットを推定することを特徴とす
る請求項５記載の付加情報伝送方法。
【請求項８】前記評価基準は、多数決であることを特
徴とする請求項７記載の付加情報伝送方法。
【請求項９】前記評価基準は、誤りビット数に対応す
る点数の合計であることを特徴とする請求項７記載の付
加情報伝送方法。
【請求項１０】情報ビットに所定のビット数の付加ビ
ットを加え、前記情報ビット及び前記付加ビットに対し
てパリティを計算する符号化器を備え、前記情報ビット
及び前記パリティを送信する送信装置。
【請求項１１】情報ビットに所定のビット数の付加ビ
ットを加え、前記情報ビット及び前記付加ビットに対し
てパリティを計算する第１符号化器と、前記情報ビットに対してパリティを計算する第２符号化
器と、送信先とその受信できる符号の種類を予め記憶する送信
先データベースと、入力された送信先情報に基づき前記送信先データベース
を検索して当該送信先に適する符号の種類を判定し、こ
の判定結果に基づき前記第１符号化器の出力と前記第２
符号化器の出力のいずれかを選択する符号切換制御部と
を備え、前記符号切換制御部で選択された符号を送信することを
特徴とする送信装置。
【請求項１２】ブロック符号を復号するとともに、前
記ブロック符号の誤り検査能力と複数ブロックにわたる
冗長性を用いることにより、送信されなかった前記付加
情報を推定する復号器を備え、復号されたデータととも
に推定された前記付加情報を出力することを特徴とする
受信装置。
【請求項１３】ブロック符号を復号するとともに、前
記ブロック符号の誤り検査能力と複数ブロックにわたる
冗長性を用いることにより、送信されなかった前記付加
情報を推定する第１復号器と、ブロック符号を復号する第２復号器と、受信したブロック符号の種類を判定し、この判定結果に
基づき前記第１復号器と前記第２復号器のいずれかを選
択する復号切換制御部とを備える受信装置。
【請求項１４】前記復号切換制御部は、前記第１復号
器が出力する推定された付加情報及び前記第２復号器が
出力する誤り検出及び訂正の情報のうちの少なくともい
ずれかに基づき、受信したブロック符号の種類を判定す
ることを特徴とする請求項１３に記載の受信装置。
【請求項１５】前記復号切換制御部の判定結果を表示
する表示部を備えることを特徴とする請求項１３に記載
の受信装置。
【請求項１６】前記第１復号器は、付加ビットが取り
得る複数のパターンを生成する付加ビットパターン発生
器と、受信した前記情報ビットに、生成された前記パタ
ーンを追加してパリティを計算し、前記複数のパターン
それぞれに対応する複数のパリティを得るパリティ計算
機と、前記複数のパリティと受信したパリティとを比較
することにより、前記複数のパリティから１つのパリテ
ィを選択し、この選択されたパリティに対応するパター
ンを前記付加ビットとして推定する評価器とを備え、推
定結果に基づき前記情報ビットの復号を選択するか、あ
るいは再度実行するか少なくともいずれかを行う請求項
１３に記載の受信装置。