JPS63204937A

JPS63204937A - 併用誤り制御インタリ−ブ方式

Info

Publication number: JPS63204937A
Application number: JP3763087A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Yasuda; 佳之保田; Hitoshi Komagata; 駒形　日登志; Eiji Hagiwara; 萩原　英二
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1987-02-20
Filing date: 1987-02-20
Publication date: 1988-08-24
Anticipated expiration: 2009-11-02
Also published as: JPH0687554B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、無線基地局を有する移動無線通信で、畳込み
符号化ビタビ復号法により音声信号伝送用に設計した移
動通信用無線回線を用いて、さらに高信軌度が要求され
る非電話信号および制御信号を伝送する場合の併用誤り
制御において、第２の誤り制御である外部誤り制御の併
用効果を高めるため、回線状態によりビタビ復号の外部
でデータ列の時間的順序を入れ替えて送受信を行う、無
線通信の併用誤り制御インクリーブ方式に関する。

〔従来の技術〕

第５図は、システム構成の一例である。基地局ｌと移動
局２との間で音声信号、非電話信号および制御信号の送
受を行う。

このような、陸上の移動通信、衛星通信および移動衛星
通信の分野では、信号電力を有効利用するために誤り制
御方式の適用が検討されており、中でも符号化利得が高
いという点で、畳込み符号化ビタビ復号法が有望である
。しかし、音声信号や非電話信号といった所要信頼度が
異なる二つの信号を同一回線で伝送する必要がある場合
、高信頼度が要求される信号については、さらに他の誤
り制御を併用して信号信頼度の改善を図る必要がある。

第６図（ａ）および（ｂ）はそれぞれ音声信号伝送時お
よび非電話信号伝送時の信号フレーム構成の一例である
。音声信号伝送時は、音声情報信号１２に訂正用信号と
して畳込み符号化ビタビ復号法による第１の誤り制御信
号１３を付加し、制御信号１１と一緒に伝送する。非電
話信号伝送時には、非電話情報信号１４は音声情報信号
１２に比べ高い信号信頬度が要求されるために、非電話
情報信号１４に第２の誤り制御信号１５を付加し、さら
に畳込み符号化ビタビ復号法による第１の誤り制御信号
１３を付加した後、制御信号１１と一緒に伝送する。

ビタビ復号後の残留誤りは、符号の特性から、誤りの生
起がバースト的となる。このため送信側では、第２の誤
り制御によって符号化されたデータ列、すなわち非電話
情報信号１４および第２の誤り制御信号１５の、時間的
順序の入れ替えを行った後、畳込み符号化および送信を
行い、受信側では、ビタビ復号されたデータ列の時間的
順序を元の順序に復元した後に第２の誤り制御の復号を
行い、ビタビ復号によって発生したバースト誤りを分散
させ、併用誤り制御の効力低下を防止することが有効で
ある。このように二つの誤り制御を併用する方式を併用
誤り制御方式、時間的順序の入れ替えを行う操作をイン
タリーブ、その復元をデ・インタリーブおよび併用誤り
制御とインタリーブ、デ・インタリーブとを組み合わせ
た方式を併用誤り制御インタリーブ方式という。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来の併用誤り制御インタリーブ方式では、イ
ンタリーブの１ブロツクのデータの個数すなわちインタ
リーブサイズを固定長に設定していた。ところが、移動
体を対象とした通信では、海面、地形、建物などの影響
によりフェージングが発生するため回線での誤りがバー
スト的となり、ビタビ復号後の残留誤り特性に大きく影
響する。

かつこの回線での誤りは、回線状態、すなわちフェージ
ングの深さおよび周期などによって大きく異なり、従っ
てビタビ復号後の残留誤りもこれらの回線状態によって
大きく変化する。このような場合には、インタリーブサ
イズを一定値に固定しておくと、ビタビ復号後の信号ビ
ット誤り率は一定であっても、例えば誤りバースト長に
代表される残留バースト誤り特性が、回線状態によって
変化するため、回線によってはインタリーブサイズが不
適当となり併用誤り制御の効果が劣化する欠点があった
。

本発明の目的は、以上の問題点を解決し、回線状態に適
応したインタリーブを行い、効率的かつ高信頼度な信号
を伝送できる無線通信の併用誤りインタリーブ方式を提
供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

未発明は、第１の誤り制御を内部で、第２の誤り制御を
その外部で行う構成とし、送信部では、上記第２の誤り
制御によって符号化された情報を、インタリーブサイズ
を単位としてその時間的順序を入れ替えて上記第１の誤
り制御により符号化した後送信し、受信部では、上記第
１の誤り制御により復号されたデータ列の時間的順序を
復元した後に上記第２の誤り制御による復号を行う無線
通信の併用誤り制御インタリーブ方式において、上記送
信部では回線状態とそれに対する最適なインタリーブサ
イズの関係を求め、このインタリーブサイズに関する情
報を併せ送信し、上記受信部では、上記インタリーブサ
イズに関する情報に基づいてインタリーブサイズを変更
し、上記第１の誤り制御により復号されたデータ列の時
間的順序の復元を行った後に、上記第２の誤り制御を行
うことを特徴とする。

また本発明は最適なインクリーブサイズの関係は、あら
かじめテーブルとして格納しておき、送信時にはそのと
きの回線状態に合わせてこのテーブルを用いてインタリ
ーブサイズを決定することができる。

〔作用〕

送信部では、例えばあらかじめ回線状態（）エージング
の平均周期およびフェージング深さなど）とそれに対す
る最適なインタリーブサイズを求めテーブルとして格納
しておき、送信時に、そのときにおける回線状態を検出
し、それに合わせて上記テーブルにより最適なインタリ
ーブサイズを決定し、その結果に応じたインタリーブを
行うとともに上記決定したインタリーブサイズをインク
リーブ情報として送信する。受信部ではこのインタリー
ブ情報に基づきそのインタリーブサイズを決定し、その
結果に応じたインクリーブを行う。

従って、インタリーブサイズを常に回線状態に対応した
最適な値に保ことができ、回線の状態変化による併用誤
り制御の効率低下を防ぎ、効率的な信号伝送を可能にす
る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の一実施例の実施シーケンスを示す説明
図、第２図（ａｌおよび（ｂ）はそのインタリーブ実施
の一例を示す説明図である。

第２図（ａ）および山）は、インタリーブサイズＩを、
［＝ｍ　　−Ｂｍ：フェージングの平均周期によって決定される正の整
数、Ｂ：フェージングの深さによって決定される正の整数、とした場合のインタリーブ実施の一例である。

インタリーブおよびデ・インタリーブを行うために、サ
イズ■のバッファメモリ２１を用いる。バッファメモリ
２１はＢＸｍのメモリセルで構成され、これはインタリ
ーブサイズに等しい。バッファメモリ２１に対し、書込
みは第２図Ｔａ）に示すように、始点２２から終点２３
に向かって書込み順序２４の順番に従って行い、読出し
は第２図（ｂ）に示すように、始点２５から終点２６に
向かって読出し順序２７の順番に従って行うことで、イ
ンタリーブ、デ・インタリーブが実現される。

本発明の併用誤り制御インタリーブ方式では、後述する
第３図に示すデータ通信装置の回線状態検出部６７にお
いて、受信電界強度を測定し、その値をｎレベルのスレ
ッショルドレベルと比較し、各々のスレッショルドレベ
ルを下回る周期を測定する。この結果からフェージング
の平均周期ｆ。

およびフェージングの深さＤを検出する。一方、あらか
じめフェージングの平均周期ｆ０およびフェージングの
深さＤを変化させて測定を行い、その実験結果から、ｆ
ｌ）およびＤについて様々な条件下での最適なインタリ
ーブサイズを求めテーブルとして格納しておく。そして
このテーブルを参照して、上記棒状態検出部において検
出されたｒゎおよびＤに対応するｍおよびＢを選択し、
その積からインタリーブサイズ■を決定する。

第１図は、音声信号通信状態にある基地局１および移動
局２において非電話信号を伝送する必要が生じ、本発明
の併用誤り制御インタリーブ方式を用いた非電話信号通
信状態に移行する過程を示すシーケンスの一例である。

基地局１および移動局２は、時点３１で示すように音声
信号伝送状態にあったが、時点３２において非電話信号
使用要求が発生したため、移動局２は時点３３において
、制御信号１１を用いて非電話要求信号を基地局ｌに対
し送信する。基地局１では、時点３４において非電話要
求信号を受信し、これを受は付けた場合には、時点３５
において、非電話要求受付は信号を、制御信号１１を用
いて移動局２に対し送信する。移動局２では時点３６で
非電話要求受付は信号を受信すると、時点３７において
回線状態の検出を行い、その結果から時点３８において
あらかじめ格納しておいた上記テーブルにより、インク
リーブサイズを決定し、時点３９において、時点３８で
決定されたインタリーブサイズを、制御信号１１を用い
て基地局１に対しインタリーブサイズ情報として送信す
る。基地局１では時点４０において移動局２が送信した
インタリーブサイズ情報を受信する。基地局１では時点
４２で、移動局２では時点４１で、各々併用誤り制御お
よびインタリーブを開始し、時点４４において基地局１
が、時点４３において移動局２が、互いに相手の送信し
た信号が確認できた場合には、非電話回線が確立したこ
ととなり、この時点より非電話通信を開始する。

なお、基地局１から最初に非電話通信を要求する場合も
同様の制御処理を行う。時点４５は非電話通信中を示す
。４６は基地局遷移状態を、４７は移動局遷移状態を示
す。

以上のように、すでに音声回線が設定されており、非電
話信号の通信を行う要求が生じた基地局１と移動局２に
おいて、移動局２側で受信電界強度をｎレベルのスレッ
ショルドレベルと比Ｍすることにより求められたフェー
ジング周期ｆ、およびフェージングの深さＤに応じてイ
ンタリーブサイズＩをテーブルより選択し、インタリー
ブサイズ情報を基地局１に通知した後、送信部において
は、第２の誤り制御によって符号化されたデータを、上
記インタリーブサイズＩを単位としその時間的順序を入
れ替えて畳込み符号化し、送信する。

受信部では、上記インタリープサイズ情報に基づき、ビ
タビ復号されたデータを復元し、第２誤り制御の復号を
行う。

第３図は、本発明の一実施例による基地局および移動局
データ通信装置の送信部を示すブロック構成図である。

送信用非電話端末部６９は送信情報信号入力端５１を介
して外部誤り制御符号化回路５２の入力に接続される。

外部誤り制御符号化回路５２の出力はインタリーブ回路
５３の入力に接続され、インタリーブ回路５３の出力は
情報付加回路５４の入力に接続される。情報付加回路５
４の出力は畳込み符号化回路５５の入力に接続される。

畳込み符号化回路５５の出力は送信データ出力端６８を
介して送信用無線機部７０に接続される。送信用無線機
部７０はさらに送信ストローブ入力端５６および受信電
界入力＠５９を介してそれぞれ送信タイミング発生回路
５７の入力および受信電界強度測定回路６０の入力に接
続される。

送信タイミング発生回路５７の五つの出力はそれぞれは
外部誤り制御符号化回路５２、インタリーブ回路５３、
送信用読出し書込み制御回路５８、情報付加回路５４お
よび畳込み符号化回路５５に接続される。

受信電界強度測定回路６０の出力はレベル比較回路６１
の入力に接続され、レベル比較回路６１の出力は計数回
路６２の出力に接続され、計数回路６２の出力はフェー
ジング周期・深さ検出回路６３の入力に接続される。フ
ェージング周期・深さ検出回路６３の出力はインタリー
ブサイズ決定回路６４の入力に接続され、インタリーブ
サイズ決定回路６４の出力はインタリーブサイズ情報生
成回路６５の入力に接続される。インタリーブサイズ情
報生成回路６５の出力は送信用読出し書込み制御回路５
８および情報付加回路５４に接続される。送信用読出し
書込み制御回路５８はインタリーブ回路５３に接続され
る。また、レベル比較回路６１にはスレッショルドレベ
ル設定回路６６の出力が接続される。ここで受信電界強
度測定回路６０、レベル比較回路６１、計数回路６２、
フェージング周期・深さ検出回路６３、インクリーブサ
イズ決定回路６４およびスレッショルドレベル設定回路
６６は回線状態検出部６７を構成する。

送信ストローブ信号入力端５６には、送信情報信号入力
端５．１に入力される情報信号とタイミングのとれたス
トローブ信号が送信用無線機部７０より入力される。送
信タイミング発生回路５７は送信ストローブ入力端５６
に入力されるストローブ信号からタイミング信号を発生
し、外部誤り制御符号化回路５２、インタリーブ回路５
３、情報付加回路５４および畳込み符号化回路５５の動
作タイミングを制御する。

受信電界入力端５９には送信用無線機部７０より受信電
界が入力される。この受信電界は受信電界強度測定回路
６０に供給される。受信電界強度測定回路６０では受信
電界のレベルを測定し、その結果をレベル比較回路６１
に供給する。スレッショルドレベル設定回路６６では、
比較用のｎレベルのスレッショルドレベルを設定し、レ
ベル比較回路６１に供給する。レベル比較回路６１では
、受信電界強度とｎレベルのスレッショルドレベルの大
小間４１４較し、その結果を計数回路１２に供給する。

計数回路１２では、受信電界強度がスレッショルドレベ
ル以下となる回数を各ｎレベルの各々について計数し、
その結果を、フェージング周期・深さ検出回路６３に供
給する。フェージング春期・深さ検出回路６３では、各
レベルを下回る周期からフェージングの周期ｆ、および
フェージングの深さＤを検出し、その結果をインタリー
ブサイズ決定回路６４に供給する。インタリーブサイズ
決定回路６４では、あらかじめ準備された、ｆＤおよび
Ｄとインタリーブサイズの対応テーブルより、フェージ
ング周期・深さ検出回路６３で検出されたｆ、およびＤ
に対応した正整数ｍおよびＢを選択し、その積Ｂ・ｍか
らインタリーブサイズ■を決定し、インクリーブサイズ
情報生成回路６５に供給する。インタリーブ情報生成回
路６５では、インタリーブサイズ決定回路６４より供給
されたインタリーブサイズを、所定のフォーマットで送
信用読出し書込み制御回路５８および情報付加回路５４
に供給する。

送信情報信号入力端５１には送信用非電話端末部６９よ
りフレーム構成の情報データが入力される。

この情報データは外部誤り正符号化回路５２に供給され
る。外部誤り制御符号化回路５２は、情報データを所定
の外部誤り制御方式に従い符号化し、インタリーブ回路
５３に供給する。インタリーブ回路５３では、送信用読
出し書込み制御回路５８を用いて、外部誤り制御符号化
されたデータ列の時間的順序を入れ替える。情報付加回
路５４は、情報データにフレーム情報およびインタリー
ブサイズ情報などの制御情報を付加し、畳込み符号化回
路５５へ供給する。畳込み符号化回路５５では、情報付
加回路５４の出力を畳込み符号化回路５５へ供給する。

畳込み符号化回路５５では、情報付加回路５４の出力を
畳込み符号化し、送信データ出力端６８に出力し、送信
用無線機部７０に供給する。

第４図は本発明の一実施例による基地局および移動局デ
ータ通信装置の受信部を示すブロック構成図である。

受信用無線機部９１は受信情報信号入力端子８０および
受信ストローブ信号入力端子８５を介してそれぞれビタ
ビ復号化回路８１の入力および受信タイミング信号発生
回路８６に接続される。ビタビ復号化回路８１の出力は
、インタリーブ情報検出回路８２の入力に接続され、イ
ンタリーブ情報検出回路８２の出力はデ・インタリーブ
制御回路８７およびデ・インタリーブ回路８３の入力に
接続される。デ・インタリーブ制御回路８７の出力は受
信用読出し書込み制御回路８８に接続され、受信用続出
し書込み制御回路８８の出力はデ・インタリーブ回路８
３に接続される。デ・インクリーブ回路８３の出力は外
部誤り制御復号化回路８４の入力に接続され、外部誤り
制御復号化回路８４の出力は受信データ出力端８９を介
して受信用非電話端末部９０に接続される。受信タイミ
ング信号発生回路８６の出力はそれぞれビタビ復号化回
路８１、インタリーブ情報検出回路８２、デ・インタリ
ーブ制御回路８７、デ・インタリーブ回路８３および外
部誤り制御復号化回路８４に接続される。

受信ストローブ信号入力端８５には、受信用無線機部９
１より受信情報入力端８０と同期のとれたストローブ信
号が入力され、受信タイミング信号発生回路８６に供給
される。受信タイミング信号発生回路８６はタイミング
信号を発生し、ビタビ復号化回路８１、インタリーブ信
号検出回路８２、デ・インタリーブ回路８３および外部
誤り制御復号化回路８４の動作タイミングを制御する。

デ・インタリーブ回路８３には、送信側と等しいテーブ
ルを格納しておき、このテーブル上の同一送信側に対応
する値を用いることにより、簡便に情報検出およびイン
タリーブサイズの設定を行うことができる。

受信情報信号入力端８０には受信用無線機部９１より情
報データが入力されどタビ復号化回路８１に供給される
。ビタビ復号化回路８１は情報データをビタビ復号しイ
ンタリーブ情報検出回路８２に供給する。インタリーブ
情報検出回路８２では、データ情報をデ・インタリーブ
回路８３に供給するとともに、データ情報の中からイン
タリーブサイズを指示するインクリーブ情報を検出し、
そのインタリーブ情報をデ・インタリーブ制御回路８７
に供給する。

デ・インタリーブ制御回路８７ではインタリーブ情報に
従ってインタリーブサイズを決定し、受信用続出し書込
み制御回路８８の制御を行う。デ・インクリーブ回路８
３は受信用読出し書込み制御回路８８を用いてデ・イン
タリーブを行い、送信部のインクリーブ回路５３の逆操
作を行う。これによりビタビ復号されたデータは、ビタ
ビ復号後の残留誤りを除いて、送信部の外部誤り制御符
号化回路５２が出力したデータ列と一致するデータ列が
得られる。

外部誤り制御復号化回路８４は、デ・インタリーブ回路
８３の出力したデータ列を復号し、再生データを受信デ
ータ出力端８９を介して受信用非電話端末部９０に供給
する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、回線の状態に応じて最
適なインタリーブサイズでデータ列の時間的順序を入れ
替えることができるので、回線の状態によってビタビ復
号後のバースト誤り特性が変化した場合でも外部誤り制
御の併用効果の劣化を防ぎ、効率的な信号伝送を行うこ
とができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の実施シーケンスを示す説明
図。第２図（ａｌおよび（ｂ）はそのインタリーブ実施の一
例を示す説明図。第３図は本発明の一実施例によるデータ通信装置の送信
部を示すブロック構成図。第４図は本発明の一実施例によるデータ通信装置の受信
部を示すブロック構成図。第５図はシステム構成の一例を示す説明図。第６図（ａｌおよび（ｂ）はそれぞれ音声信号伝送時お
よび非電話信号伝送時のフレーム構成の一例を示す説明
図。１・・・基地局、２・・・移動局、１１・・・制御信号
、１２・・・音声情報信号、１３・・・第１の誤り制御
信号、１４・・・非電話情報信号、１５・・・第２の誤
り制御信号、２１・・・バッファメモリ、２２．２５・
・・始点、２３．２６・・・終点、２４・・・書込み順
序、２７・・・読出し順序、３１〜４５・・・時点、４
６・・・基地局遷移状態、４７・・・移動局遷移状態、
５１・・・送信情報信号入力端、５２・・・外部誤り制
御符号化回路、５３・・・インタリーブ回路、５４・・
・情報付加回路、５５・・・畳込み符号化回路、５６・
・・送信ストローブ信号入力端、５７・・・送信タイミ
ング発生回路、５８・・・送信用読出し書込み制御回路
、５９・・・受信電界入力端、６０・・・受信電界強度
測定回路、６１・・・レベル比較回路、６２・・・計数
回路、６３・・・フェージング周期・深さ検出回路、６
４・・・インタリーブサイズ決定回路、６５・・・イン
タリーブサイズ情報生成回路、６６・・・スレッショル
ドレベル設定回路、６７・・・回線状態検出部、６８・
・・送信データ出力端、６９・・・送信用非電話端末部
、７０・・・送信用無線機部、８０・・・受信データ出
力端、８１・・・ビタビ復号化回路、８２・・・インタ
リーブ情報検出回路、８３・・・デ・インクリーブ回路
、８４・・・外部誤り制御復号化回路、８５・・・受信
ストローブ信号入力端、８６・・・受信タイミング信号
発生回路、８７・・・デ・インタリーブ制御回路、８８
・・・受信用読出し書込み制御回路、８９・・・受信デ
ータ出力端、９０・・・受信用非電話端末部、９１・・
・受信用無線機部。移動屓２　　　　　　　　　　　　　　　　基地層１大
＠伜１　（失・菊シーケン又）Ｍ　１　閏夫、＠例　（インタリーブ大別例）兇　２　巳

Claims

【特許請求の範囲】

（１）第１の誤り制御を内部で、第２の誤り制御をその
外部で行う構成とし、送信部では、上記第２の誤り制御によって符号化された
情報を、インタリーブサイズを単位としてその時間的順
序を入れ替えて上記第１の誤り制御により符号化した後
送信し、受信部では、上記第１の誤り制御により復号されたデー
タ列の時間的順序を復元した後に上記第２の誤り制御に
よる復号を行う無線通信の併用誤り制御インタリーブ方式において、上記送信部では回線状態とそれに対する最適なインタリ
ーブサイズの関係を求め、このインタリーブサイズに関
する情報を併せ送信し、上記受信部では、上記インタリーブサイズに関する情報
に基づいてインタリーブサイズを変更し、上記第１の誤
り制御により復号されたデータ列の時間的順序の復元を
行った後に、上記第２の誤り制御を行うことを特徴とする併用誤り制御インタリーブ方式。
（２）最適なインタリーブサイズの関係は、あらかじめ
テーブルとして格納しておき、送信時にはそのときの回
線状態に合わせてこのテーブルを用いてインタリーブサ
イズを決定する特許請求の範囲第（１）項に記載の併用
誤り制御インタリーブ方式。