JPWO2015178315A1 - 通信システム - Google Patents

Abstract

中継装置における消費電力を抑えた通信システムを得ることを課題とし、送信データに誤り訂正符号による符号化を行って符号化されたデータを送信する伝送装置１と、伝送装置１からのデータに復号化を行うことなく更に誤り訂正符号による符号化を行って転送する中継装置２ａと、転送されたデータを受信して連接符号化が行われたデータを復号化する受信装置４ａと、を備える通信システムとする。中継装置を複数備える場合には、更なる長距離伝送が可能となる。

Description

本発明は、中継装置を有する通信システムに関する。

従来、ＯＴＮ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を始めとする伝送規格により信号を伝送する装置が長距離伝送を行う際には伝送距離が長くなるに従ってＳ／Ｎ（Ｓｉｇｎａｌ／Ｎｏｉｓｅ）比の劣化が生じて信号品質が劣化し、所望の誤り率を得る事ができなくなる。そのため、適切な間隔に設置した中継装置により再生中継を行う必要がある。再生中継には３Ｒと呼ばれる機能が必要である。ここで、３Ｒは、Ｒｅｓｈａｐｉｎｇ、Ｒｅｔｉｍｉｎｇ及びＲｅｇｅｎｅｒａｔｉｎｇである。中継装置では受信した信号の誤り訂正復号を行い、伝送区間での誤りを訂正し、再び誤り訂正符号化を行い伝送することで低誤り率の信号の長距離伝送を実現している。

例えば、特許文献１には、再生中継を行う中継装置が、受信した信号の誤り訂正復号を行い、伝送区間での誤りを訂正し、再び誤り訂正符号化を行って伝送することで低誤り率の信号の長距離伝送を実現する技術が開示されている。

特開２００８−２５８７０１号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、中継装置における消費電力が大きい。そのため、供給すべき電力を確保できない場所には中継装置を設置することが困難である、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、中継装置における消費電力を抑えた通信システムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、送信データに誤り訂正符号による符号化を行って符号化されたデータを送信する伝送装置と、前記伝送装置からの前記データに復号化を行うことなく更に誤り訂正符号による符号化を行って転送する中継装置と、転送された前記データを受信して連接符号化が行われた前記データを復号化する受信装置と、を備えることを特徴とする。

本発明にかかる通信システムは、中継装置における消費電力を抑えることができるという効果を奏する。

図１は、実施の形態１にかかる通信システムの構成の一例を示す図である。 図２は、実施の形態１にかかる通信システムの構成において誤り訂正符号化が行われたデータのペイロード部の構造の一例を示す図である。 図３は、実施の形態１にかかる通信システムの構成において誤り訂正符号化が行われたデータのペイロード部の構造の一例を示す図である。 図４は、実施の形態１にかかる通信システムの構成の一例を示す図である。 図５は、実施の形態１にかかる通信システムの構成の一例を示す図である。 図６は、実施の形態２にかかる通信システムの構成の一例を示す図である。 図７は、実施の形態３にかかる通信システムの構成の一例を示す図である。 図８は、実施の形態３にかかる通信システムの構成の他の例を示す図である。 図９は、実施の形態３にかかる通信システムの構成の他の例を示す図である。 図１０は、実施の形態３にかかる通信システムの構成の他の例を示す図である。 図１１は、実施の形態４にかかる通信システムの構成の一例を示す図である。 図１２は、実施の形態１から４にかかる通信システムを構成する伝送装置、中継装置及び受信装置を実現するハードウェア構成の一例を示す図である。

以下に、本発明の実施の形態にかかる通信システムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる通信システムの構成の一例を示す図である。図１に示す通信システムは、伝送装置１と、中継装置２，３と、受信装置４とを備える。伝送装置１は、符号化部１１により、送信データとして受け取ったデータに誤り訂正符号化を行って中継装置２に送信する。中継装置２は、伝送装置１から受信した符号化データに復号化を行わず、受信したデータに対して、符号化部２１により更に符号化を行って中継装置３に転送する。中継装置３は、中継装置２から受信した符号化データに復号化を行わず、転送されてきたデータに対して、符号化部３１により更に符号化を行って受信装置４に転送する。受信装置４は、上記のように連接符号化されたデータを受信し、各符号化に対して復号化部４１により復号化を行ってデータを復元して受信データとする。なお、連接符号化されたデータとは、２回以上の符号化が行われたデータをいい、ここでは、代表的には、符号化部１１にて符号化されたデータが更に符号化部２１にて符号化されたデータが連接符号化されたデータであるが、符号化部１１にて符号化されたデータが更に符号化部２１にて符号化されてその後更に符号化部３１にて符号化されたデータも連接符号化されたデータである。

ここで、伝送装置１が行う誤り訂正符号化の方式には、２つの方式を例示することができる。図２，３にはこれら２つの方式を例示しており、図２，３において、区間１，２，３におけるデータの構造が示されている。本発明においては、図２，３のいずれの方式が用いられてもよく、適宜使い分けられればよい。

図２は、本発明にかかる通信システムの実施の形態１の構成において誤り訂正符号化が行われたデータのペイロード部の構造の一例を示す図である。図２では、符号化のたびにペイロード部に存在する空き領域にパリティ部が蓄積されている。図２に示す構造では、符号化のレート及び符号化率が符号化間で等しく、ＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）部の位置を同一とすることができる。ただし、空き領域が存在する。図２において、空き領域は空と表記し、パリティ部はＦＥＣ１，２，３と表記する。また、符号化に用いる符号には、ＲＳ（Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ）符号又はＬＤＰＣ（Ｌｏｗ−Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐａｒｉｔｙ−Ｃｈｅｃｋ）符号を例示することができる。ＦＥＣ１は、伝送装置１の符号化部１１により生成されたＦＥＣ部すなわちパリティ部であり、ＦＥＣ２は、中継装置２の符号化部２１により生成されたＦＥＣ部すなわちパリティ部であり、ＦＥＣ３は、中継装置３の符号化部３１により生成されたＦＥＣ部すなわちパリティ部である。

図３は、本発明にかかる通信システムの実施の形態１の構成において誤り訂正符号化が行われたデータのペイロード部の構造の一例を示す図である。図３では、符号化のたびにパリティ部が順次スタックされている。図３に示す構造では、空き領域は存在せず、符号化のレート及び符号化率が変動し、ＦＥＣ部の位置が各々異なる。

ところで、図１に示す中継装置２，３は復号化部を備えず、誤りの訂正は行わない。そのため、誤りが生じていても、中継装置２，３は誤りが生じたデータに対して誤り訂正符号化を行い、次の装置にデータを転送する。誤り訂正復号化は、受信装置４において行われる。このように、誤りが生じたデータに対して誤り訂正符号化を行っていても、誤り訂正符号の訂正能力が要求を満たすレベルであれば、最終的には、受信装置４において、各区間の誤り訂正が行われるため誤りのない受信データを得ることができる。

ここで、受信装置４における誤り訂正復号化は受信装置４に近い側から、すなわち符号化とは逆の順番で行われるため、伝送装置１及び中継装置２，３が行う誤り訂正符号化は、データが到達する次の装置までに必要な誤り率を満足する訂正能力を有していればよく、次の装置までに必要な誤り率を満足することができれば、伝送装置１から受信装置４までの全区間の誤り率を担保することができる。

なお、中継装置２，３において逐一復号化を行う場合には、受信装置４のユーザーは、受信装置４の受信データに誤りが発生すると、中継装置２，３の責任を明確にすることができる。本発明においても、符号化部２１，３１が行う誤り訂正符号化が次の装置までの誤り率を満足することで、中継装置２，３において逐一復号化を行う場合と同様に、受信装置４の受信データに誤りが発生しても、中継装置２，３の責任を明確にすることができる。

また、符号化に必要な電力は復号化に必要な電力よりも低い。そのため、中継装置２，３においては上記したように符号化のみを行い、中継装置２，３毎に誤り訂正のためのパリティを付加していくことで伝送品質を維持しつつ消費電力を低減することができる。

したがって、本発明にかかる通信システムにおいては、供給すべき電力を確保できなかった場所にも中継装置を設置することが可能となり、中継装置の設置場所の自由度を向上させることができる。

なお、図１においては、データを中継する装置には２つの中継装置が例示されているが、本発明はこれに限定されず、データを中継する中継装置は１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。

図４は、本発明にかかる通信システムの実施の形態１の構成の他の例を示す図である。図４に示す通信システムは、伝送装置１と、中継装置２ａと、受信装置４ａとを備える。図４に示す通信システムは、中継装置を１つとした例である。伝送装置１は、符号化部１１により、送信データとして受け取ったデータに誤り訂正符号化を行って中継装置２ａに送信する。中継装置２ａは、伝送装置１から受信した符号化データに復号化を行わず、受信したデータに対して、符号化部２１ａにより更に符号化を行って受信装置４ａに転送する。復号化部４１ａを備える受信装置４ａは、上記のように連接符号化されたデータを受信し、各符号化に対して復号化を行ってデータを復元して受信データとする。図４に示すように、中継する中継装置は１つであってもよい。

図５は、本発明にかかる通信システムの実施の形態１の構成の一例を示す図である。図５に示す通信システムは、伝送装置１と、中継装置２ｂ，３ａ，５と、受信装置４ｂとを備える。なお、中継装置５は、図５においては１つのみ設けられているが、中間の中継装置５が複数設けられていてもよい。伝送装置１は、符号化部１１により、送信データとして受け取ったデータに誤り訂正符号化を行って中継装置２ｂに送信する。中継装置２ｂは、伝送装置１から受信した符号化データに復号化を行わず、受信したデータに対して、符号化部２１ｂにより更に符号化を行って中継装置５に転送する。中継装置５は、中継装置２ｂから受信した符号化データに復号化を行わず、受信したデータに対して、符号化部５１により更に符号化を行って中継装置３ａに転送する。中継装置３ａは、中継装置５から受信した符号化データに復号化を行わず、転送されてきたデータに対して、符号化部３１ａにより更に符号化を行って受信装置４ｂに転送する。復号化部４１ｂを備える受信装置４ｂは、上記のように連接符号化されたデータを受信し、各符号化に対して復号化を行ってデータを復元して受信データとする。図５に示すように、中継する中継装置は３つであってもよい。図５には中継装置が３つである形態を示しているが、中継装置が４つ以上であるときには、中継装置５を複数設ければよく、中継する中継装置は４つ以上であってもよい。

なお、本実施の形態において、受信装置４ｂにデータが受信されるまでに複数回の符号化が行われるが、これらの符号化は、複数多重化した信号に対して行われてもよい。複数多重化した信号に対して符号化が行われると、低レートの信号に対して各々に誤り訂正処理を行い別々に伝送する場合に比べて、伝送先が同一である信号に対しては一括で誤り訂正符号化を行うことで処理を低減することができる。なお、複数多重化した信号は、空間分割多重化、周波数分割多重化、時分割多重化及び符号分割多重化のうちいずれかの処理を複数回行った信号である。

また、受信装置４ｂにデータが受信されるまでに複数回行われる符号化は、各々異なる符号化処理であり、受信装置４ｂに受信される直前の符号化は、軟判定誤り訂正を行う符号化であることが好ましい。軟判定誤り訂正は硬判定誤り訂正に比べて高い誤り訂正を示すため、利用可能な範囲では軟判定誤り訂正方式を利用することが好ましいところ、一般に、中継装置にて信号を受信すると硬判定のデジタル処理が行われてしまい、軟判定の情報は欠落してしまうためである。ここで、受信装置４ｂに受信される直前の符号化は、図１においては中継装置３の符号化部３１が行う符号化であり、図４に示される例においては中継装置２ａの符号化部２１ａが行う符号化であり、図５に示される例においては中継装置３ａの符号化部３１ａが行う符号化である。

なお、本実施の形態において、受信装置４は復号化部４１のみを備え、受信装置４ａは復号化部４１ａのみを備え、受信装置４ｂは復号化部４１ｂのみを備え、複数の符号化部により符号化されたデータの復号化を１つの復号化部が行うものとしているが、本発明はこれに限定されず、受信装置が複数の復号化部を備えていてもよい。

実施の形態２．
図６は、本発明にかかる通信システムの実施の形態２の構成の一例を示す図である。図６に示す通信システムはＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムであって、伝送装置であるＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）６，７，８と、中継装置であるリピータ９と、受信装置であるＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）１０とを備える。なお、図６に示す区間１，２は、図４に示す区間１，２に対応する。ＯＮＵ６，７，８は、各々が有する符号化部６１，７１，８１により、送信データとして受け取ったデータに誤り訂正符号化を行ってリピータ９に送信する。リピータ９は、ＯＮＵ６，７，８から受信した符号化データに復号化を行わず、受信したデータに対して、符号化部９１により更に符号化を行ってＯＬＴ１０に転送する。ＯＬＴ１０は、上記のように符号化されたデータを受信し、復号化部１０１により復号化を行ってデータを復元して受信データとする。

なお、図６には、データを中継する装置の例として１つのリピータが示されているが、本発明はこれに限定されず、実施の形態１の中継装置と同様に複数のリピータが設けられていてもよい。

ＰＯＮシステムにおいては、このようにシステムの伝送距離の延伸を行うための中継装置にリピータが用いられる。しかしながら、リピータは屋外に設置されることもあり、設置環境によってはリピータの動作に必要な電力を供給することが困難な場合がある。そこで、本実施の形態にて説明したように、リピータにおいては復号化を行わず、誤り訂正符号化のみを行うことでリピータの消費電力を低減することができ、リピータの設置場所の自由度を向上させることができる。

実施の形態３．
本発明にかかる通信システムにおいては、インタリーブ及びデインタリーブを行ってもよい。図７は、本発明にかかる通信システムの実施の形態３の構成の一例を示す図である。図７に示す通信システムは、実施の形態１の図４に示す通信システムに対してインタリーバ及びデインタリーバが設置された形態である。図７に示す通信システムは、送信データに誤り訂正符号による符号化を行って符号化されたデータを送信する伝送装置１Ａと、伝送装置１Ａからのデータに復号化を行うことなく更に誤り訂正符号による符号化を行って転送する中継装置２Ａと、転送されたデータを受信して連接符号化が行われたデータを復号化する受信装置４Ａと、を備える。

伝送装置１Ａは、符号化部１１Ａにより送信データとして受け取ったデータに誤り訂正符号化を行い、誤り訂正符号化が行われたデータに対してインタリーバ１２Ａによりインタリーブを実行し、インタリーブを実行したデータに対してデインタリーバ１３Ａによりデインタリーブを実行して中継装置２Ａにデータを送信する。中継装置２Ａは、伝送装置１Ａから受信した符号化データに復号化を行わず、受信したデータに対して、符号化部２１Ａにより更に符号化を行い、この符号化が行われたデータに対してインタリーバ２２Ａによりインタリーブを実行して受信装置４Ａにデータを転送する。受信装置４Ａは、デインタリーバ４３Ａにより中継装置２Ａから転送されたデータにデインタリーブを実行し、デインタリーブを実行したデータに対して復号化部４１Ａ，４２Ａにより復号化を行ってデータを復元して受信データとする。復号化部４１Ａは、符号化部２１Ａによる符号化を復号化し、復号化部４２Ａは、符号化部１１Ａによる符号化を復号化する。なお、インタリーブは、主にバースト誤りへの耐性を向上させることを目的としてデータ伝送時に送信側の装置において行う、データを不連続な形で配置する処理である。また、デインタリーブは、受信側の装置においてインタリーブを解除する処理である。

図７に示す通信システムのように、伝送装置１Ａと中継装置２Ａとの間、又は中継装置２Ａと受信装置４Ａとの間で各々インタリーブを実行することで、各伝送路においてＦＥＣ構成とは独立にインタリーブを実行することができる。

図８は、本発明にかかる通信システムの実施の形態３の構成の他の例を示す図である。図８に示す通信システムは、送信データに誤り訂正符号による符号化を行って符号化されたデータを送信する伝送装置１Ｂと、伝送装置１Ｂからのデータに復号化を行うことなく更に誤り訂正符号による符号化を行って転送する中継装置２Ｂと、転送されたデータを受信して連接符号化が行われたデータを復号化する受信装置４Ｂと、を備える。

伝送装置１Ｂは、符号化部１１Ｂにより送信データとして受け取ったデータに誤り訂正符号化を行い、誤り訂正符号化が行われたデータに対してインタリーバ１２Ｂによりインタリーブを実行して中継装置２Ｂにデータを送信する。中継装置２Ｂは、伝送装置１Ｂから受信した符号化データに復号化を行わず、受信したデータに対して、符号化部２１Ｂにより更に符号化を行い、この符号化が行われたデータに対してインタリーバ２２Ｂにより更にインタリーブを実行して受信装置４Ｂにデータを転送する。受信装置４Ｂは、中継装置２Ｂから転送されたデータにデインタリーバ４３Ｂによりデインタリーブを実行し、デインタリーブを実行したデータに対して復号化部４１Ｂにより復号化を行い、復号化を行ったデータに対してデインタリーバ４４Ｂにより更にデインタリーブを実行し、デインタリーブを二度実行したデータに対して復号化部４２Ｂにより更に復号化を行ってデータを復元して受信データとする。

図８に示す通信システムでは、伝送装置１Ｂにて実行したインタリーブは中継装置２Ｂではデインタリーブされず、中継装置２Ｂにて更にインタリーブが実行されたデータが受信装置４Ｂに受信されている。図８に示す構成とすると、中継装置２Ｂにおいてデインタリーブを実行するためのメモリの確保が不要であり、消費電力を抑制することができる。

図９は、本発明にかかる通信システムの実施の形態３の構成の他の例を示す図である。図９に示す通信システムは、送信データに誤り訂正符号による符号化を行って符号化されたデータを送信する伝送装置１Ｃと、伝送装置１Ｃからのデータに復号化を行うことなく更に誤り訂正符号による符号化を行って転送する中継装置２Ｃと、転送されたデータを受信して連接符号化が行われたデータを復号化する受信装置４Ｃと、を備える。

伝送装置１Ｃは、符号化部１１Ｃにより送信データとして受け取ったデータに誤り訂正符号化を行い、誤り訂正符号化が行われたデータに対してインタリーバ１２Ｃによりインタリーブを実行して中継装置２Ｃにデータを送信する。中継装置２Ｃは、伝送装置１Ｃから受信した符号化データに復号化を行わず、受信したデータに対して、符号化部２１Ｃにより更に符号化を行い、受信装置４Ｃにデータを転送する。受信装置４Ｃは、中継装置２Ｃから転送されたデータに対して復号化部４１Ｃにより復号化を行い、復号化を行ったデータに対してデインタリーバ４３Ｃによりデインタリーブを実行し、デインタリーブを実行したデータに対して復号化部４２Ｃにより更に復号化を行ってデータを復元して受信データとする。

図９に示す通信システムでは、伝送装置１Ｃにて実行したインタリーブは中継装置２Ｃではデインタリーブされず、中継装置２ＣにてＦＥＣが付加されたデータが受信装置４Ｃへ送信される。図９に示す構成とすると、中継装置２Ｃにおいてインタリーブ及びデインタリーブを実行するためのメモリの確保が不要であり、消費電力を抑制することができる。

図１０は、本発明にかかる通信システムの実施の形態３の構成の他の例を示す図である。図１０に示す通信システムは、送信データに誤り訂正符号による符号化を行って符号化されたデータを送信する伝送装置１Ｄと、伝送装置１Ｄからのデータに復号化を行うことなく更に誤り訂正符号による符号化を行って転送する中継装置２Ｄと、転送されたデータを受信して連接符号化が行われたデータを復号化する受信装置４Ｄと、を備える。

伝送装置１Ｄは、符号化部１１Ｄにより送信データとして受け取ったデータに誤り訂正符号化を行って中継装置２Ｄにデータを送信する。中継装置２Ｄは、伝送装置１Ｄから受信した符号化データに復号化を行わず、受信したデータに対して、符号化部２１Ｄにより更に符号化を行い、インタリーバ２２Ｄによりインタリーブを実行して受信装置４Ｄにデータを送信する。受信装置４Ｄは、中継装置２Ｄから転送されたデータに対してデインタリーバ４３Ｄによりデインタリーブを実行し、デインタリーブを実行したデータに対して復号化部４１Ｄ，４２Ｄにより復号化を行ってデータを復元して受信データとする。

図１０に示す通信システムでは、中継装置２Ｄにてインタリーブが実行されたデータが受信装置４Ｄに受信されている。図１０に示す構成とすると、中継装置２Ｄにおいてデインタリーブを実行するためのメモリの確保が不要であり、消費電力を抑制することができる。

一般に、インタリーブ及びデインタリーブの実行には、多くのメモリを要する。そのため、宇宙空間に代表されるメモリに誤りが発生しやすい場所に中継装置が設置される場合には、インタリーバ及びデインタリーバの削減による必要メモリ量の低下は消費電力の削減のみならず、コストの低減、信頼性の向上及び長寿命化にも寄与する。

図８，９，１０に示す通信システムは、中継装置に必要とされる機能を削減しつつ、インタリーブの目的であるバースト誤りへの耐性を有し、受信装置でデインタリーブを行うことで中継装置の消費電力を抑制しつつ信頼性を向上することができる。

なお、本実施の形態において、インタリーブの実行は、フレームの同期パターンを除いて行われることが望ましい。フレームの同期パターンを除いてインタリーブの実行が行われることにより、後段となる中継装置ではインタリーバの有無にかかわらずデータフレームの同期を可能とすることが望ましい。

なお、図７，８，９，１０に示す通信システムにおいては、複数の中継装置を介する場合においても、中継装置が符号化部を持たない場合においても、同様のメリットを得ることができ、上記の図示例に限定されるものではない。

なお、複数の中継装置が存在する場合には、選択した伝送路によって伝送距離及び特性が異なる。本実施の形態によれば、伝送装置及び中継装置は、各々の次の装置までの信号を伝送するために必要な誤り訂正を付加すればよく、伝送装置は伝送路全体での誤り率を考慮する必要がなく、最初の中継装置までに必要な誤り訂正符号化を行えばよい。

また、伝送装置及び中継装置のアップグレード又は新規中継装置の設置により、伝送装置が使用する中継装置を交換することがある。このような中継装置の交換に際して、各装置間において適切な誤り訂正符号化を可能とすることで、通信システムの構成変更に対して柔軟に対応することが可能である。

また、通信システム内の伝送装置の製造者又は管理者と中継装置の製造者又は管理者とが異なる場合であっても、伝送路内の次の装置までの誤り訂正を付加すればよいため、製造者又は管理者が異なる装置によって構成された通信システムであっても適切に運用することができる。

本実施の形態にて上記説明した通信システムは、実施の形態１の図４に示す通信システムに対してインタリーバ及びデインタリーバが設置された形態であり、伝送装置及び中継装置のうち少なくとも１つがインタリーバを備え、インタリーバが実行するインタリーブに対するデインタリーブの実行は、受信装置において行われる。本発明はこれに限定されず、実施の形態１の図１，５に示す通信システムに対してインタリーバ及びデインタリーバが備えられていてもよい。すなわち、伝送装置、伝送側中継装置、中間中継装置及び受信側中継装置のうち少なくとも１つがインタリーバを備え、且つインタリーバが実行するインタリーブに対するデインタリーブの実行は、受信装置において行われる通信システムも、本発明に含まれるものである。

実施の形態４．
図１１は、本発明にかかる通信システムの実施の形態４の構成の一例を示す図である。図１１に示す通信システムは、気象衛星に代表される低軌道衛星１１０が地上局１４０と通信するデータ中継衛星システムであり、低軌道衛星１１０と地上局１４０との間の通信可能時間を延ばすために、静止衛星であるデータ中継衛星１２０，１３０を利用している。図１１に示す通信システムにおいては、低軌道衛星１１０が伝送装置に相当し、静止衛星であるデータ中継衛星１２０，１３０が中継装置に相当し、地上局１４０が受信装置に相当する。

低軌道衛星１１０は符号化部を備え、該符号化部により、送信データに誤り訂正符号化を行ってデータ中継衛星１２０に送信する。データ中継衛星１２０は符号化部を備え、低軌道衛星１１０から受信した符号化データに復号化を行わず、受信したデータに対して、該符号化部により更に符号化を行ってデータ中継衛星１３０に転送する。データ中継衛星１３０は符号化部を備え、データ中継衛星１２０から受信した符号化データに復号化を行わず、受信したデータに対して、該符号化部により更に符号化を行って地上局１４０に転送する。地上局１４０は復号化部を備え、上記のように符号化されたデータを受信し、該復号化部により図１の受信装置４と同様に復号化を行ってデータを復元する。

なお、図１１には、２つのデータ中継衛星が示されているが、本発明はこれに限定されず、データ中継衛星は１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。

本実施の形態に示す通信システムであるデータ中継衛星システムは長距離の通信であり、エラーレートの低減のためには誤り訂正処理が望まれる。しかしながら、誤り訂正処理では電力を消費してしまい、多大な電力を供給又は発電することが困難な人工衛星では、このような電力の消費は抑えることが望ましい。そこで、本実施の形態にて説明したように、データ中継装置１２０，１３０においては復号化を行わず、誤り訂正符号化のみを行うことでデータ中継装置１２０，１３０の消費電力を低減することができる。

なお、エンコーダである符号化部、デコーダである復号化部、インタリーバ及びデインタリーバは、全て専用の電子回路で実現することができる。又は、符号化部、復号化部、インタリーバ及びデインタリーバは、プロセッサ２０１がメモリ２０２に記憶されたプログラムを実行することにより実現されてもよい。この場合、符号化部、復号化部、インタリーバ及びデインタリーバは、図１２は、実施の形態１から４にかかる通信システムの符号化部、復号化部、インタリーバ及びデインタリーバを実現するハードウェア構成の一例を示す図である。また、これらの装置の各々は、送信器２０３及び受信器２０４を用いて他の装置との間で信号の送受信を行う。プロセッサ２０１、メモリ２０２、送信器２０３及び受信器２０４は、システムバス２０５により接続されている。なお、これらの装置の各々は、プロセッサ２０１を複数有し、メモリ２０２を複数有していてもよい。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

以上のように、本発明にかかる通信システムは、長距離伝送を行う場合に有用であり、特に、ＰＯＮシステムまたはデータ中継衛星システムに適している。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 伝送装置、２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２ａ，２ｂ，３，３ａ，５ 中継装置、４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４ａ，４ｂ 受信装置、６，７，８ ＯＮＵ、９ リピータ、１０ ＯＬＴ、１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１ａ，２１ｂ，３１，３１ａ，５１，６１，７１，８１，９１ 符号化部、１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｄ インタリーバ、１３Ａ，４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ，４３Ｄ，４４Ｂ デインタリーバ、４１，４１ａ，４１ｂ，４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄ，１０１ 復号化部、１１０ 低軌道衛星、１２０，１３０ データ中継衛星、１４０ 地上局、２０１ プロセッサ、２０２ メモリ、２０３ 送信器、２０４ 受信器、２０５ システムバス。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、送信データに誤り訂正符号による符号化を行って符号化されたデータを送信する伝送装置と、前記伝送装置からの前記データに復号化を行うことなく更に誤り訂正符号による符号化を行って転送する中継装置と、転送された前記データを受信して連接符号化が行われた前記データを復号化する受信装置と、を備え、前記符号化の各々は、異なる符号化処理であり、前記中継装置における符号化は、軟判定誤り訂正を行う符号化であることを特徴とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、送信データに誤り訂正符号による符号化を行って符号化されたデータを送信する伝送装置と、前記伝送装置から前記データを受信して復号化を行うことなく更に誤り訂正符号による符号化を行って転送する伝送側中継装置と、前記伝送側中継装置による転送を経た前記データを受信して復号化を行うことなく更に誤り訂正符号による符号化を行って転送する受信側中継装置と、転送された前記データを受信して連接符号化が行われた前記データを復号化する受信装置と、を備え、前記符号化の各々は、異なる符号化処理であり、前記伝送装置及び前記伝送側中継装置における符号化は、硬判定誤り訂正を行う符号化であり、前記受信側中継装置における符号化は、軟判定誤り訂正を行う符号化であることを特徴とする。

Claims (8)

1. 送信データに誤り訂正符号による符号化を行って符号化されたデータを送信する伝送装置と、
   前記伝送装置からの前記データに復号化を行うことなく更に誤り訂正符号による符号化を行って転送する中継装置と、
   転送された前記データを受信して連接符号化が行われた前記データを復号化する受信装置と、を備えることを特徴とする通信システム。
2. 送信データに誤り訂正符号による符号化を行って符号化されたデータを送信する伝送装置と、
   前記伝送装置から前記データを受信して復号化を行うことなく更に誤り訂正符号による符号化を行って転送する伝送側中継装置と、
   前記伝送側中継装置による転送を経た前記データを受信して復号化を行うことなく更に誤り訂正符号による符号化を行って転送する受信側中継装置と、
   転送された前記データを受信して連接符号化が行われた前記データを復号化する受信装置と、を備えることを特徴とする通信システム。
3. 送信データに誤り訂正符号による符号化を行って符号化されたデータを送信する伝送装置と、
   前記伝送装置から前記データを受信して復号化を行うことなく更に誤り訂正符号による符号化を行って転送する伝送側中継装置と、
   前記伝送側中継装置による転送を経た前記データを受信して復号化を行うことなく更に誤り訂正符号による符号化を行って転送する１つまたは複数の中間中継装置と、
   前記中間中継装置による転送を経た前記データを受信して復号化を行うことなく更に誤り訂正符号による符号化を行って転送する受信側中継装置と、
   転送された前記データを受信して連接符号化が行われた前記データを復号化する受信装置と、を備えることを特徴とする通信システム。
4. 前記符号化が、複数多重化した信号に対して行われることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の通信システム。
5. 前記符号化の各々は、異なる符号化処理であり、
   前記中継装置における符号化は、軟判定誤り訂正を行う符号化であることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
6. 前記符号化の各々は、異なる符号化処理であり、
   前記受信側中継装置における符号化は、軟判定誤り訂正を行う符号化であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の通信システム。
7. 前記伝送装置及び前記中継装置のうち少なくとも１つがインタリーバを備え、
   前記インタリーバが実行するインタリーブに対するデインタリーブの実行は、前記受信装置において行われることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
8. 前記伝送装置、前記伝送側中継装置、前記中間中継装置及び前記受信側中継装置のうち少なくとも１つがインタリーバを備え、
   前記インタリーバが実行するインタリーブに対するデインタリーブの実行は、前記受信装置において行われることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の通信システム。

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