JP2001285077A - 通信装置および通信方法 - Google Patents
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Abstract
ャリア変復調方式を用いたすべての通信に適用可能と
し、さらに、従来技術と比較してBER特性の大幅な向
上を実現可能な通信装置を得ること。 【解決手段】 ターボ符号器が、N(自然数)行×M
(自然数)列のバッファに、素数を用いて生成されたラ
ンダム系列を配置し、そのランダム系列を用いて行単位
にビットの並べ替えを行うことで、N種類のランダム系
列を生成し、さらに、並べ替え後のN種類のランダム系
列に、インタリーバ長のデータ系列をマッピングし、そ
して、マッピング後のデータ系列における行間の入れ替
えを、所定の規則にしたがって実施することで、最終的
な並べ替えパターンを生成し、最後に、前記生成された
並べ替えパターンを、列単位に読み出す並べ替え手段、
を備える構成とする。
Description
復調方式を採用する通信装置に関するものであり、特
に、DMT(Discrete Multi Tone)変復調方式やOF
DM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)変
復調方式等により、既存の通信回線を用いたデータ通信
を実現可能とする通信装置および通信方法に関するもの
である。ただし、本発明は、DMT変復調方式によりデ
ータ通信を行う通信装置に限らず、通常の通信回線を介
して、マルチキャリア変復調方式およびシングルキャリ
ア変復調方式により有線通信および無線通信を行うすべ
ての通信装置に適用可能である。
る。たとえば、SS(Spread Spectrum)方式を用いた
広帯域CDMA(W−CDMA:Code Division Multip
le Access)においては、畳込み符号の性能を大きく上
回る誤り訂正符号として、ターボ符号が提案されてい
る。このターボ符号は、情報ビット系列にインタリーブ
を施した系列を既知の符号化系列と並列に符号化するも
ので、シャノン限界に近い特性が得られると言われてお
り、現在最も注目されている誤り訂正符号の1つであ
る。上記W−CDMAにおいては、誤り訂正符号の性能
が、音声伝送やデータ伝送における伝送特性を大きく左
右するため、ターボ符号の適用により伝送特性を大幅に
向上させることができる。
信装置の送信系および受信系の動作を具体的に説明す
る。図19は、送信系において使用されるターボ符号器
の構成を示す図である。図19(a)において、101
は情報ビット系列を畳込み符号化して冗長ビットを出力
する第1の再帰的組織畳込み符号化器であり、102は
インタリーバであり、103はインタリーバ102によ
り入れ替え後の情報ビット系列を畳込み符号化して冗長
ビットを出力する第2の再帰的組織畳込み符号化器であ
る。図19(b)は、第1の再帰的組織畳込み符号化器
101および第2の再帰的組織畳込み符号化器103の
内部構成を示す図であり、2つの再帰的組織畳込み符号
化器は、それぞれ冗長ビットのみを出力する符号化器で
ある。また、上記ターボ符号器で用いられるインタリー
バ102では、情報ビット系列をランダムに入れ替える
処理を行う。
は、同時に、情報ビット系列:x1と、第1の再帰的組
織畳込み符号化器101の処理により前記情報ビット系
列を符号化した冗長ビット系列:x2と、第2の再帰的
組織畳込み符号化器103の処理によりインタリーブ処
理後の情報ビット系列を符号化した冗長ビット系列:x
3と、を出力する。
ボ復号器の構成を示す図である。図20において、11
1は受信信号:y1と受信信号:y2とから対数尤度比を
算出する第1の復号器であり、112および116は加
算器であり、113および114はインタリーバであ
り、115は受信信号:y1と受信信号:y3とから対数
尤度比を算出する第2の復号器であり、117はデイン
タリーバであり、118は第2の復号器115の出力を
判定して元の情報ビット系列の推定値を出力する判定器
である。なお、受信信号:y1,y2,y3は、それぞれ
前記情報ビット系列:x1,冗長ビット系列:x2,x3
に伝送路のノイズやフェージングの影響を与えた信号で
ある。
は、まず、第1の復号器111が、受信信号:y1kと受
信信号:y2kから推定される推定情報ビット:x1k´の
対数尤度比:L(x1k´)を算出する(kは時刻を表
す)。ここでは、情報ビット:x 1kが0である確率に対
する情報ビット:x1kが1である確率を求めることとな
る。なお、図示のLe(x1k)は外部情報を表し、La
(x1k)は1つ前の外部情報である事前情報を表す。
である対数尤度比から、第2の復号器115に対する外
部情報を算出する。なお、1回目の復号においては、事
前情報が求められていないため、La(x1k)=0であ
る。
では、受信信号:y1kと外部情報:Le(x1k)を、受
信信号:y3の時刻にあわせるために、信号の並べ替え
を行う。その後、第2の復号器115では、第1の復号
器111と同様に、受信信号:y1と受信信号:y3、お
よび先に算出しておいた外部情報:Le(x1k)に基づ
いて、対数尤度比:L(x1k´)を算出する。そして、
加算器116では、外部情報:Le(x1k)を算出す
る。このとき、デインタリーバ117にて並べ替えられ
た外部情報は、事前情報:La(x1k)として前記第1
の復号器111にフィードバックされる。
所定の回数にわたって繰り返し実行することで、より精
度の高い対数尤度比を算出し、そして、判定器118
が、この対数尤度比に基づいて判定を行い、もとの情報
ビット系列を推定する。具体的にいうと、たとえば、対
数尤度比が“L(x1k´)>0”であれば、推定情報ビ
ット:x1k´を1と判定し、“L(x1k´)≦0”であ
れば、推定情報ビット:x1k´を0と判定する。
上記ターボ符号器で用いられるインタリーバ102の処
理を示す図である。ここで、インタリーバ102により
情報ビット系列をランダムに入れ替える処理について説
明する。
タリーバとして、一般的に、複素インタリーバ(以降、
PILと呼ぶ)が用いられている。このPILは、以下
の3つの特徴をもつ。 N(縦軸:自然数)×M(横軸:自然数)バッファに
おける行と列の入れ替えを行う。 行内のビット入れ替えにおいて、素数を用いた擬似ラ
ンダムパターンを使用する。 行の入れ替えによりクリティカルパターンを回避す
る。
の動作について説明する。たとえば、インタリーバ長:
Lturbo=512bit,N=10,M=P=53(L
turbo/N≦P+1),原始根:g0=2とした場合、マ
ッピングパターン:c(i)は、下記の(1)式のよう
に作成される。 c(i)=(g0×c(i−1))modP …(1) ただし、i=1,2,…,(P−2)とし、c(0)=
1とする。
は、{1,2,4,8,16,32,11,22,4
4,35,17,34,15,30,7,14,28,
3,6,12,24,48,43,33,13,26,
52,51,49,45,37,21,42,31,
9,18,36,19,38,23,46,39,2
5,50,47,41,29,5,10,20,40,
27}となる。
パターンC(i)を、飛ばし読みパターン:pPIP(j)毎
に飛ばし読みすることでビットの入れ替えを行い、j行
のマッピングパターン:Cj(i)を生成する。まず、
ここでは、{pPIP(j)}を得るために、{qj(j=1
〜N−1)}を以下の式(2),(3),(4)の条件
で決定する。 q0=1 …(2) g.c.d{qj,P−1}=1 (ただし、g.c.dは最大公約数) …(3) qj>6,qj>qj-1 (ただし、j=1〜N−1) …(4)
1,13,17,19,23,29,31,37}とな
り、{pPIP(j)}は、{37,31,29,23,1
9,17,13,11,7,1}(ただし、PIP=N
−1〜0)となる。
PIP(j)に基づいてマッピングパターンC(i)をそれぞ
れ飛ばし読みした結果、すなわち、飛ばし読みパターン
単位に各行を並べ替えた結果、を示す図である。
ピングパターンに、インタリーバ長:Lturbo=512
bitのデータをマッピングした場合のデータ配列を示
す図である。ここでは、1行目にデータ{0〜52}
を、2行目にデータ{53〜105}を、3行目にデー
タ{106〜158}を、4行目にデータ{159〜2
11}を、5行目にデータ{212〜264}を、6行
目にデータ{265〜317}を、7行目にデータ{3
18〜370}を、8行目にデータ{371〜423}
を、9行目にデータ{424〜476}を、10行目に
データ{477〜529}を、それぞれマッピングす
る。
ーンを示す図である。ここでは、所定の規則にしたがっ
て、図23のデータ配列における行間の入れ替えを行
い、最終的な並べ替えパターンを生成する(ここでは、
図23のデータ配列における各行の順番を逆にしてい
る)。そして、PILでは、生成した並べ替えパターン
を、列単位、すなわち、縦に読み出す。
用いることで、広範囲なインタリーブ長(たとえば、L
turbo=257〜8192bit)において、良好な重
み分布となる符号語を生成するターボ符号を、提供する
ことが可能となる。
符号器およびターボ復号器を用いた場合のBER(ビッ
トエラーレート)特性を示す図である。図示のとおり、
SNRが高くなるにしたがってBER特性が向上する。
たとえば、図24のようにBERを用いてターボ符号の
性能を判断する場合、ターボ符号後の「最小ハミング重
み:wmin」が、高SNRのBERに対して影響を与え
る。具体的にいうと、最小ハミング重みが小さいと、エ
ラーフロア領域(BERの下落が緩やかになる領域)の
BERが高くなることが一般的に知られている。
図19に示す系列(x1,x2,x3)のとりうる各パタ
ーンの、‘1’の個数の最小値のことをいう。したがっ
て、たとえば、 x1=…00100100000… x2=…00010100000… x3=…00010101000… という符号語が、‘1’の個数の最小値を示すパターン
の場合、このターボ符号器の最小ハミング重みは、w
min=7となる。ただし、x1、x2は、エンコーダの入
力データ系列を表し、x3はエンコーダからの出力デー
タ系列を表す。
誤り訂正符号として、ターボ符号を適用することによ
り、変調方式の多値化に応じて信号点間距離が近くなる
ような場合においても、音声伝送やデータ伝送における
伝送特性を大幅に向上させることが可能となり、既知の
畳込み符号よりも優れた特性を得ていた。
の入力情報系列に対して(複数本の情報ビット系列があ
る場合にはそのすべての系列に対して)ターボ符号化を
実施し、さらに、受信側にて、符号化されたすべての信
号をターボ復号し、その後、軟判定を行っている。具体
的にいうと、たとえば、16QAMであれば4ビットの
すべてのデータ(0000〜1111:4ビットコンス
タレーション)に対して、256QAMであれば8ビッ
トのすべてのデータに対して、判定を行うことになる。
ターボ符号を採用する従来の通信装置においては、たと
えば、図19(b)に示す従来のターボ符号器で用いら
れているエンコーダ(再帰的組織畳込み符号化器に相
当)およびインタリーバに改善の余地があり、このよう
な従来のエンコーダおよびインタリーバを用いたターボ
符号化が、シャノン限界に近い最適な伝送特性、すなわ
ち、最適なBER特性を得ているとはいえない、という
問題があった。
の情報ビット系列に特化したものであり、2系統の情報
ビット系列には対応していない、という問題があった。
って、マルチキャリア変復調方式およびシングルキャリ
ア変復調方式を用いたすべての通信に適用可能とし、さ
らに、従来技術と比較してBER特性の大幅な向上を実
現可能な通信装置、および通信方法を得ることを目的と
する。
目的を達成するために、本発明にかかる通信装置にあっ
ては、前記ターボ符号器が、N(自然数)行×M(自然
数)列のバッファに、素数を用いて生成されたランダム
系列を配置し、前記ランダム系列を用いて行単位にビッ
トの並べ替えを行うことで、N種類のランダム系列を生
成し、前記並べ替え後のN種類のランダム系列に、イン
タリーバ長のデータ系列をマッピングし、前記マッピン
グ後のデータ系列における行間の入れ替えを、所定の規
則にしたがって実施することで、最終的な並べ替えパタ
ーンを生成し、前記生成された並べ替えパターンを、列
単位に読み出す並べ替え手段、を備えることを特徴とす
る。
前記ターボ符号器が、N(自然数)行×M(自然数)列
のバッファに、素数を用いて生成されたランダム系列を
配置し、行単位に、前記ランダム系列を1列ずつシフト
することで、N種類のランダム系列を生成し、前記シフ
ト後のN種類のランダム系列に、インタリーバ長のデー
タ系列をマッピングし、前記マッピング後のデータ系列
における行間の入れ替えを、所定の規則にしたがって実
施することで、最終的な並べ替えパターンを生成し、前
記生成された並べ替えパターンを、列単位に読み出す並
べ替え手段、を備えることを特徴とする。
記ターボ符号器に2系統の情報ビット系列が入力される
場合、前記並べ替え手段は、前記2系統の情報ビット系
列の信号点間距離が0とならないように、それぞれ並べ
替えを行うことを特徴とする。
N(自然数)行×M(自然数)列のバッファに、素数を
用いて生成されたランダム系列を配置し、前記ランダム
系列を用いて行単位にビットの並べ替えを行うことで、
N種類のランダム系列を生成するランダム系列生成ステ
ップと、前記並べ替え後のN種類のランダム系列に、イ
ンタリーバ長のデータ系列をマッピングするマッピング
ステップと、前記マッピング後のデータ系列における行
間の入れ替えを、所定の規則にしたがって実施すること
で、最終的な並べ替えパターンを生成する並べ替えパタ
ーン生成ステップと、前記生成された並べ替えパターン
を、列単位に読み出す読み出しステップと、を含むこと
を特徴とする。
N(自然数)行×M(自然数)列のバッファに、素数を
用いて生成されたランダム系列を配置し、行単位に、前
記ランダム系列を1列ずつシフトすることで、N種類の
ランダム系列を生成するランダム系列生成ステップと、
前記シフト後のN種類のランダム系列に、インタリーバ
長のデータ系列をマッピングするマッピングステップ
と、前記マッピング後のデータ系列における行間の入れ
替えを、所定の規則にしたがって実施することで、最終
的な並べ替えパターンを生成する並べ替えパターン生成
ステップと、前記生成された並べ替えパターンを、列単
位に読み出す読み出しステップと、を含むことを特徴と
する。
さらに、前記ターボ符号器に2系統の情報ビット系列が
入力される場合、前記2系統の情報ビット系列の信号点
間距離が0とならないように、それぞれ並べ替えを行う
ことを特徴とする。
の実施の形態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。
信装置で使用される符号器(ターボ符号器)、および復
号器(ターボ復号器と硬判定器とR/S(リードソロモ
ン符号)デコーダの組み合わせ)の構成を示す図であ
り、詳細には、図1(a)が本実施の形態における符号
器の構成を示す図であり、図1(b)が本実施の形態に
おける復号器の構成を示す図である。
は、上記符号器および復号器の両方の構成を備えること
とし、高精度なデータ誤り訂正能力をもつことにより、
データ通信および音声通信において優れた伝送特性を得
ることとする。なお、本実施の形態においては、説明の
便宜上、上記両方の構成を備えることとしたが、たとえ
ば、2つのうちの符号器だけを備える送信機を想定する
こととしてもよいし、一方、復号器だけを備える受信機
を想定することとしてもよい。
誤り訂正符号としてターボ符号を採用することによりシ
ャノン限界に近い性能を得ることが可能なターボ符号器
であり、たとえば、ターボ符号器1では、2ビットの情
報ビットの入力に対して、2ビットの情報ビットと2ビ
ットの冗長ビットとを出力し、さらに、ここでは、受信
側において各情報ビットに対する訂正能力が均一になる
ように、各冗長ビットを生成する。
は受信信号:Lcy(後述の受信信号:y2,y1,ya
に相当)から対数尤度比を算出する第1の復号器であ
り、12および16は加算器であり、13および14は
インタリーバであり、15は受信信号:Lcy(後述の
受信信号:y2,y1,ybに相当)から対数尤度比を算
出する第2の復号器であり、17はデインタリーバであ
り、18は第1の復号器15の出力を判定して元の情報
ビット系列の推定値を出力する第1の判定器であり、1
9はリードソロモン符号を復号してより精度の高い情報
ビット系列を出力する第1のR/Sデコーダであり、2
0は第2の復号器15の出力を判定して元の情報ビット
系列の推定値を出力する第2の判定器であり、21はリ
ードソロモン符号を復号してより精度の高い情報ビット
系列を出力する第2のR/Sデコーダであり、22はL
cy(後述の受信信号:y3,y4…に相当)を硬判定し
て元の情報ビット系列の推定値を出力する第3の判定器
である。
説明する前に、本発明にかかる通信装置の基本動作を図
面に基づいて簡単に説明する。たとえば、DMT(Disc
reteMulti Tone)変復調方式を用いて、データ通信を行
う有線系ディジタル通信方式としては、既設の電話回線
を使用して数メガビット/秒の高速ディジタル通信を行
うADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)通
信方式、およびHDSL(high-bit-rate Digital Subs
criber Line)通信方式等のxDSL通信方式がある。
なお、この方式は、ANSIのT1.413等において
標準化されている。以降、本実施の形態の説明について
は、たとえば、上記ADSLに適応可能な通信装置を用
いることとする。
の構成を示す図である。図2において、送信系では、送
信データをマルチプレックス/シンクコントロール(図
示のMUX/SYNC CONTROLに相当)41にて多重化し、多重
化された送信データに対してサイクリックリダンダンシ
ィチェック(CRC:Cyclic redundancy checkに相
当)42、43にて誤り検出用コードを付加し、さら
に、フォワードエラーコレクション(SCRAM&FECに相
当)44、45にてFEC用コードの付加およびスクラ
ンブル処理を行う。
ール41から、トーンオーダリング49に至るまでには
2つの経路があり、一つはインタリーブ(INTERLEAVE)
46が含まれるインタリーブドデータバッファ(Interl
eaved Data Buffer)経路であり、もう一方はインタリ
ーブを含まないファーストデータバッファ(Fast Data
Buffer)経路であり、ここでは、インタリーブ処理を行
うインタリーブドデータバッファ経路の方の遅延が大き
くなる。
(RATE-CONVERTORに相当)47、48にてレートコンバ
ート処理を行い、トーンオーダリング(TONE ORDERRING
に相当)49にてトーンオーダリング処理を行う。そし
て、トーンオーダリング処理後の送信データに基づい
て、コンスタレーションエンコーダ/ゲインスケーリン
グ(CONSTELLATION AND GAIN SCALLNGに相当)50にて
コンスタレーションデータを作成し、逆高速フーリエ変
換部(IFFT:Inverse Fast Fourier transformに相当)
51にて逆高速フーリエ変換を行う。
ッファ(INPUT PARALLEL/SERIAL BUFFERに相当)52に
てフーリエ変換後のパラレルデータをシリアルデータに
変換し、アナログプロセッシング/ディジタル−アナロ
グコンバータ(ANALOG PROCESSING AND DACに相当)5
3にてディジタル波形をアナログ波形に変換し、フィル
タリング処理を実行後、送信データを電話回線上に送信
する。
の構成を示す図である。図3において、受信系では、受
信データ(前述の送信データ)に対し、アナログプロセ
ッシング/アナログ−ディジタルコンバータ(図示のAN
ALOG PROCESSING AND ADCに相当)141にてフィルタ
リング処理を実行後、アナログ波形をディジタル波形に
変換し、タイムドメインイコライザ(TEQに相当)14
2にて時間領域の適応等化処理を行う。
タについては、インプットシリアル/パラレルバッファ
(INPUT SERIAL / PARALLEL BUFFERに相当)143にて
シリアルデータからパラレルデータに変換され、そのパ
ラレルデータに対して高速フーリエ変換部(FFT:Fast
Fourier transformに相当)144にて高速フーリエ変
換を行い、その後、周波数ドメインイコライザ(FEQに
相当)145にて周波数領域の適応等化処理を行う。
されたデータについては、コンスタレーションデコーダ
/ゲインスケーリング(CONSTELLATION DECODER AND GA
IN SCALLNGに相当)146およびトーンオーダリング
(TONE ORDERRINGに相当)147にて行われる復号処理
(最尤復号法)およびトーンオーダリング処理により、
シリアルデータに変換される。その後、レートコンバー
タ(RATE-CONVERTORに相当)148,149によるレー
トコンバート処理、デインタリーブ(DEINTERLEAVEに相
当)150によるデインタリーブ処理、フォワードエラ
ーコレクション(DESCRAM&FECに相当)151,152
によるFEC処理およびデスクランブル処理、およびサ
イクリックリダンダンシィチェック(cyclic redundanc
y checkに相当)153,154による巡回冗長検査等
の処理が行われ、最終的にマルチプレックス/シンクコ
ントロール(MUX/SYNC CONTROLに相当)155から受信デ
ータが再生される。
信系と送信系においてそれぞれ2つの経路を備え、この
2つの経路を使い分けることにより、またはこの2つの
経路を同時に動作させることにより、低伝送遅延および
高レートのデータ通信を実現可能としている。
おいては、図1(a)に示す符号器が、上記送信系にお
けるコンスタレーションエンコーダ/ゲインスケーリン
グ50に位置付けられ、図1(b)に示す復号器が、上
記受信系におけるコンスタレーションデコーダ/ゲイン
スケーリング146に位置付けられる。
系)および復号器(受信系)の動作を図面にしたがって
詳細に説明する。まず、図1(a)に示す符号器の動作
について説明する。なお、本実施の形態では、多値直交
振幅変調(QAM:Quadrature Amplitude Modulatio
n)として、たとえば、16QAM方式を採用する。ま
た、本実施の形態の符号器においては、すべての入力デ
ータ(4ビット)に対してターボ符号化を実行する従来
技術と異なり、図1(a)に示すように、下位2ビット
の入力データに対してのみターボ符号化を実施し、他の
上位ビットについては入力データをそのままの状態で出
力する。
てのみターボ符号化を実行する理由を説明する。図4
は、各種ディジタル変調の信号点配置を示す図であり、
詳細には、図4(a)が4相PSK(Phase Shift Keyi
ng)方式の信号点配置であり、(b)が16QAM方式
の信号点配置であり、(c)が64QAM方式の信号点
配置である。
配置において、受信信号点がaまたはbの位置である場
合、通常、受信側では、軟判定により情報ビット系列
(送信データ)として最も確からしいデータを推定す
る。すなわち、受信信号点との距離が最も近い信号点を
送信データとして判定することになる。しかしながら、
このとき、たとえば、図4の受信信号点aおよびbに着
目すると、いずれの場合(図4(a)(b)(c)に相
当)においても、受信信号点に最も近い4点の下位2ビ
ットが、(0,0)(0,1)(1,0)(1,1)で
あることがわかる。そこで、本実施の形態においては、
特性が劣化する可能性のある4つの信号点(すなわち、
信号点間距離が最も近い4点)の下位2ビットに対し
て、優れた誤り訂正能力をもつターボ符号化を実施し、
受信側で軟判定を行う。一方、特性が劣化する可能性の
低いその他の上位ビットについては、そのままの状態で
出力し、受信側で硬判定を行う構成とした。
値化に伴って劣化する可能性のある特性を向上させるこ
とができ、さらに、送信信号の下位2ビットに対しての
みターボ符号化を実施するため、すべてのビットをター
ボ符号化の対象とする従来技術と比較して、演算量を大
幅に削減することができる。
ータ:u1,u2に対してターボ符号化を実施する、図1
(a)に示すターボ符号器1の動作について説明する。
たとえば、図5は、ターボ符号器1の構成を示す図であ
り、詳細には、図5(a)がターボ符号器1のブロック
構成を示す図であり、図5(b)が再帰的組織畳込み符
号器の回路構成の一例を示す図である。なお、ここで
は、再帰的組織畳込み符号器として図5(b)の構成を
用いることとしたが、これに限らず、たとえば、従来と
同一の再帰的組織畳込み符号器や、その他の既知の再帰
的組織畳込み符号器を用いることとしてもよい。
列に相当する送信データ:u1,u2を畳込み符号化して
冗長データ:uaを出力する第1の再帰的組織畳込み符
号化器であり、32および33はインタリーバであり、
34はインタリーブ処理後のデータ:u1t,u2tを畳込
み符号化して冗長データ:ubを出力する第2の再帰的
組織畳込み符号化器である。ターボ符号器1では、同時
に、送信データ:u1,u2と、第1の再帰的組織畳込み
符号化器31の処理により前記送信データを符号化した
冗長データ:uaと、第2の再帰的組織畳込み符号化器
34の処理によりインタリーブ処理後のデータを符号化
した(他のデータとは時刻の異なる)冗長データ:ub
と、を出力する。
符号化器において、61,62,63,64は遅延器で
あり、65,66,67,68,69は加算器である。
この再帰的組織畳込み符号化器においては、1段目の加
算器65が、入力される送信データ:u2(またはデー
タ:u1t)とフィードバックされた冗長データ:u
a(または冗長データ:ub)とを加算出力し、2段目の
加算器66が、入力される送信データ:u1(またはデ
ータ:u2t)と遅延器61の出力とを加算出力し、3段
目の加算器67が、入力される送信データ:u1(また
はデータ:u2t)と送信データ:u2(またはデータ:
u1t)と遅延器62の出力とを加算出力し、4段目の加
算器68が、入力される送信データ:u1(またはデー
タ:u2t)と送信データ:u2(またはデータ:u1t)
と遅延器63の出力とフィードバックされた冗長デー
タ:ua(または冗長データ:ub)とを加算出力し、最
終段の加算器69が、入力される送信データ:u2(ま
たはデータ:u1t)と遅延器64の出力とを加算し、最
終的に冗長データ:ua(冗長データ:ub)を出力す
る。
データ:ua,ubを用いた受信側での送信データ:u1
とu2の推定精度が均一になるように、各冗長ビットに
おける重みに偏りが発生しないようにしている。すなわ
ち、送信データ:u1とu2の推定精度を均一化するため
に、たとえば、送信データ:u2を、第1の再帰的組織
畳込み符号化器31における加算器65,67,68,
69(図5(b)参照)に入力し、インタリーブ実施後
のデータ:u2tを、第2の再帰的組織畳込み符号化器3
4における加算器66〜68に入力し、一方、送信デー
タ:u1を、第1の再帰的組織畳込み符号化器31にお
ける加算器66〜68に入力し、インタリーブ実施後の
データ:u1tを、第2の再帰的組織畳込み符号化器34
における加算器65,67,68,69に入力すること
で、送信データ:u1の系列と送信データ:u2の系列と
の間で、出力までに通る遅延器の数を同一にしている。
いた場合には、インタリーブの効果として、バースト的
なデータの誤りに対して誤り訂正能力を向上させること
が可能となり、さらに、送信データ:u1の系列の入力
と送信データ:u2の系列の入力とを、第1の再帰的組
織畳込み符号化器31と第2の再帰的組織畳込み符号化
器34との間で入れ替えることにより、受信側による送
信データ:u1とu2の推定精度の均一化が可能となる。
込み符号化器と同一の符号を構成する再帰的組織畳込み
符号化器の一例を示す図である。したがって、図5
(b)に示す再帰的組織畳込み符号化器を、図6の回路
構成に置き換えた場合においても、上記と同様の効果が
得られる。
いて、71,72,73,74は遅延器であり、75,
76,77,78は加算器である。この再帰的組織畳込
み符号化器は、1段目の加算器75が、入力される送信
データ:u1(またはデータ:u2t)と遅延器71の出
力とを加算出力し、2段目の加算器76が、入力される
送信データ:u1(またはデータ:u2t)と送信デー
タ:u2(またはデータ:u1t)と遅延器72の出力と
を加算出力し、3段目の加算器77が、入力される送信
データ:u1(またはデータ:u2t)と遅延器73の出
力とフィードバックされた遅延器74の出力とを加算出
力し、最終段の加算器78が、入力される送信データ:
u2(またはデータ:u1t)と遅延器74の出力とを加
算し、最終的に冗長データ:ua(冗長データ:ub)を
出力する。
ついて説明する。なお、本実施の形態では、多値直交振
幅変調(QAM)として、たとえば、16QAM方式を
採用する場合について説明する。また、本実施の形態の
復号器においては、受信データの下位2ビットに対して
ターボ復号を実施し、軟判定により元の送信データを推
定し、他の上位ビットについては、受信データを第3の
判定器22で硬判定することにより、元の送信データを
推定する。ただし、受信信号Lcy:y4,y3,y2,
y1,ya,ybは、それぞれ前記送信側の出力:u4,u
3,u2,u1,u a,ubに伝送路のノイズやフェージン
グの影響を与えた信号である。
ybを受け取ったターボ復号器では、第1の復号器11
が、受信信号Lcy:y2,y1,yaを抽出し、これら
の受信信号から推定される情報ビット(元の送信デー
タ:u1k,u2kに相当):u1k´,u2k´の対数尤度
比:L(u1k´),L(u2k´)を算出する(kは時刻
を表す)。すなわち、ここでは、u2kが0である確率に
対するu2kが1である確率と、u1kが0である確率に対
するu1kが1である確率と、を求めることとなる。な
お、以降の説明では、u1k,u2kのことを単にukと呼
び、u1k´,u2k´のことを単にuk´と呼ぶ。
(uk)は外部情報を表し、La(uk)は1つ前の外部
情報である事前情報を表す。なお、対数尤度比を算出す
る復号器としては、たとえば、既知の最大事後確率復号
器(MAPアルゴリズム:MaximumA-Posteriori)が用
いられることが多いが、たとえば、既知のビタビ復号器
を用いることとしてもよい。
ある対数尤度比から、第2の復号器15に対する外部情
報:Le(uk)を算出する。ただし、1回目の復号に
おいては、事前情報が求められていないため、La(u
k)=0である。
は、受信信号Lcyと外部情報:Le(uk)に対して
信号の並べ替えを行う。そして、第2の復号器15で
は、第1の復号器11と同様に、受信信号Lcy、およ
び先に算出しておいた事前情報:La(uk)に基づい
て、対数尤度比:L(uk´)を算出する。
様に、外部情報:Le(uk)を算出する。このとき、
デインタリーブ17にて並べ替えられた外部情報は、事
前情報:La(uk)として、前記第1の復号器11に
フィードバックされる。
を、所定の回数(イテレーション回数)にわたって繰り
返し実行することにより、より精度の高い対数尤度比を
算出し、そして、第1の判定器18および第2の判定器
20が、この対数尤度比に基づいて信号の判定を行い、
もとの送信データを推定する。具体的にいうと、たとえ
ば、対数尤度比が“L(uk´)>0”であれば、推定
情報ビット:uk´を1と判定し、“L(uk´)≦0”
であれば、推定情報ビット:uk´を0と判定する。な
お、同時に受信する受信信号Lcy:y3,y4…につい
ては、第3の判定器22を用いて硬判定される。
第2のR/Sデコーダ21では、所定の方法でリードソ
ロモン符号を用いたエラーのチェックを行い、推定精度
がある特定の基準を超えたと判断された段階で上記繰り
返し処理を終了させる。そして、リードソロモン符号を
用いて、各判定器にて前記推定されたもとの送信データ
の誤り訂正を行い、より推定精度の高い送信データを出
力する。
第2のR/Sデコーダ21によるもとの送信データの推
定方法を具体例にしたがって説明する。ここでは、具体
例として、3つの方法をあげる。第1の方法としては、
たとえば、第1の判定器18または第2の判定器20に
てもとの送信データが推定される毎に、対応する第1の
R/Sデコーダ19、または第2のR/Sデコーダ21
が、交互にエラーのチェックを行い、いずれか一方のR
/Sデコーダが「エラーがない」と判断した段階でター
ボ符号器による上記繰り返し処理を終了させ、そして、
リードソロモン符号を用いて前記推定されたもとの送信
データの誤り訂正を行い、より推定精度の高い送信デー
タを出力する。
18または第2の判定器20にてもとの送信データが推
定される毎に、対応する第1のR/Sデコーダ19、ま
たは第2のR/Sデコーダ21が、交互にエラーのチェ
ックを行い、両方のR/Sデコーダが「エラーがない」
と判断した段階でターボ符号器による上記繰り返し処理
を終了させ、そして、リードソロモン符号を用いて前記
推定されたもとの送信データの誤り訂正を行い、より推
定精度の高い送信データを出力する。
び第2の方法にて誤って「エラーがない」と判断され、
繰り返し処理が実施されなかった場合に誤訂正をしてし
まうという問題を改善し、たとえば、予め決めておいた
所定回数分の繰り返し処理を実施し、ある程度、ビット
誤り率を低減しておいてから、リードソロモン符号を用
いて前記推定されたもとの送信データの誤り訂正を行
い、より推定精度の高い送信データを出力する。
いた場合には、変調方式の多値化に伴ってコンスタレー
ションが増大する場合においても、特性劣化の可能性が
ある受信信号の下位2ビットに対する軟判定処理とリー
ドソロモン符号による誤り訂正とを実施するターボ復号
器と、受信信号におけるその他のビットに対して硬判定
を行う判定器と、を備えることで、計算量の多い軟判定
処理の削減と、良好な伝送特性と、を実現することが可
能となる。
2のR/Sデコーダ21を用いて送信データを推定する
ことにより、イテレーション回数を低減することがで
き、計算量の多い軟判定処理およびその処理時間をさら
に削減することが可能となる。なお、ランダム誤りとバ
ースト誤りが混在するような伝送路においては、シンボ
ル単位での誤り訂正を行うR−S符号(リードソロモ
ン)や他の既知の誤り訂正符号等との併用により優れた
伝送特性が得られることが一般的に知られている。
信データを復号した場合のBER(ビットエラーレー
ト)特性と、従来のターボ符号器を用いて送信データを
復号した場合のBER特性と、を比較する。図7は、両
者のBER特性を示す図である。たとえば、BERを用
いてターボ符号の性能を判断する場合、ターボ符号後の
「最小ハミング重み:wmin」が、高SNRのBERに
対して影響を与える。すなわち、最小ハミング重みが小
さいと、エラーフロア領域(BERの下落が緩やかにな
る領域)のBERが高くなることが一般的に知られてい
る。このように、高Eb/No領域、すなわち、エラーフ
ロア領域では、最小ハミング重み:wminが最もBER
特性に影響を与えることがわかる。そこで、ここでは、
各符号器の性能比較の指標として、ターボ符号語の最小
ハミング重みを採用した。
採用した場合における、本発明のターボ符号器の最小ハ
ミング重みと従来のターボ符号器における最小ハミング
重みとを示す図である。この最小ハミング重みは、入力
される情報ビット系列のハミング重みが‘2’および
‘3’であるものを全パターンにわたってターボ符号化
し、その後、その符号化された系列のハミング重みを求
め、その中の最小値を示したものである。
ら、最小ハミング重みが大きく、エラーフロア領域のB
ER特性が低い、図1に示すターボ符号器の性能の方
が、従来技術より明らかに優れているといえる。
帰的組織畳込み符号化器(エンコーダ)に、たとえば、
図5(b)および図6に示すような、送信データのいず
れか一方の系列を最終段の加算器に入力する形を採用す
ることで、送信データの影響を冗長データに対してより
強く反映させることができるようになる。すなわち、受
信側における復調特性を、従来技術と比較して大幅に向
上させることができる。
符号器と図1に示すターボ符号器との両方で、同一のイ
ンタリーバを用いることを前提とし、再帰的組織畳込み
符号化器の違いにより、受信側における復調特性を向上
させた。以降の説明では、本実施の形態にかかるインタ
リーバを用いることで、さらに、受信側における復調特
性を大幅に向上させ、シャノン限界に近い最適な伝送特
性、すなわち、最適なBER特性を得る。
(a)に示すターボ符号器で用いられるインタリーバ3
2,33の実施の形態1の処理を示す図である。ここ
で、本実施の形態のインタリーバ32,33を用いて、
情報ビット系列をランダムに入れ替える処理について説
明する。
タリーバとして、一般的に、PILが用いられている
が、ここでは、このPILに代わって、本発明にインタ
リーバであるパラレル・プライム・インタリーバ(以
降、PPIと呼ぶ)を用いることとする。このPPI
は、以下の3つの特徴をもつ。 N(縦軸:自然数)×M(横軸:自然数)バッファに
おける行と列の入れ替えを行う。 マッピングパターンを、行単位に、(g0×c(i−
1))modPずつシフトする。 行の入れ替えによりクリティカルパターンを回避す
る。
るPPIの動作について説明する。なお、本実施の形態
においては、性能を性格に評価するために、従来技術に
て説明したインタリーバと同一の条件で並べ替えを行
う。具体的にいうと、たとえば、インタリーバ長:L
turbo=512bit,N=10,M=P=53(L
turbo/N≦P+1),原始根:g0=2とし、マッピン
グパターン:cを、前述した式(1)を用いて作成す
る。
同様、{1,2,4,8,16,32,11,22,4
4,35,17,34,15,30,7,14,28,
3,6,12,24,48,43,33,13,26,
52,51,49,45,37,21,42,31,
9,18,36,19,38,23,46,39,2
5,50,47,41,29,5,10,20,40,
27}となる。
パターンCを、行単位に、(g0×c(i−1))mo
dPずつ、すなわち、行単位に、1,2,4,8,1
6,32,11,22,44ずつ、シフトすることでビ
ットの入れ替えを行い、j行のマッピングパターン:C
jを生成する。図9は、上記の方法で並べ替えられたマ
ッピングパターンCjを示す図である。なお、j=0〜
N−1とする。
ピングパターンに、インタリーバ長:Lturbo=512
bitのデータをマッピングした場合のデータ配列を示
す図である。ここでは、1行目にデータ{0〜52}
を、2行目にデータ{53〜105}を、3行目にデー
タ{106〜158}を、4行目にデータ{159〜2
11}を、5行目にデータ{212〜264}を、6行
目にデータ{265〜317}を、7行目にデータ{3
18〜370}を、8行目にデータ{371〜423}
を、9行目にデータ{424〜476}を、10行目に
データ{477〜529}を、それぞれマッピングす
る。
ーンを示す図である。ここでは、所定の規則にしたがっ
て、図10のデータ配列における行間の入れ替えを行
い、最終的な並べ替えパターンを生成する。なお、本実
施の形態では、図10のデータ配列における各行の順番
を逆にしている。そして、PPIでは、生成した並べ替
えパターンを、列単位、すなわち、縦に読み出す。
PILを定量的に比較した図である。なお、ここでいう
信号点間最小距離(1,x)とは、N×Mのバッファに
おける隣同士の行における信号点間の最小距離のことを
いい、信号点間最小距離(2,x)とは、N×Mのバッ
ファにおいて最終的に左の列から順に縦に読み出してシ
リアルにつなげたインタリーブデータの中の配列中2つ
先のデータ、または2つ後のデータとの信号点間の最小
距離のことをいい、以降、9つ先のデータまたは9つ後
のデータとの信号点間の最小距離まで順に記載されてい
る。また、Variance(またはNormalized dispe
rsionと表現される)は、ランダム性をあらわす指標と
して用いられ、1が最大(100%ランダム)となる。
ンタリーバとして本発明のPPIを用いることで、従来
と同等の信号点間距離を維持しつつ、ランダム性を向上
させることができるため、誤り訂正能力を向上させるこ
とが可能となる。これにより、受信側における復調特性
を大幅に向上させることができるため、シャノン限界に
近い最適な伝送特性、すなわち、最適なBER特性を得
ることができる。
のために、従来技術と同様の条件で並べ替えを行った
が、インタリーブ長等の各パラメータは任意であり、適
宜変更可能である。
15は、図5(a)に示すターボ符号器で用いられるイ
ンタリーバ32,33の実施の形態2の処理を示す図で
ある。ここで、本実施の形態のインタリーバ32,33
を用いて、情報ビット系列をランダムに入れ替える処理
について説明する。なお、インタリーバ以外の構成につ
いては、前述の実施の形態1と同様であるため、同一の
符号を付してその説明を省略する。
徴をもつ。 N(縦軸:自然数)×M(横軸:自然数)バッファに
おける行と列の入れ替えを行う。 マッピングパターンを、行単位に、1列ずつ順に
(左)シフトする。 行の入れ替えによりクリティカルパターンを回避す
る。
るPPIの動作について説明する。なお、本実施の形態
においては、性能を性格に評価するために、従来技術に
て説明したインタリーバと同一の条件で並べ替えを行
う。具体的にいうと、たとえば、インタリーバ長:L
turbo=512bit,N=10,M=P=53(L
turbo/N≦P+1),原始根:g0=2とし、マッピン
グパターン:cを、前述した式(1)を用いて作成す
る。
および実施の形態1同様、{1,2,4,8,16,3
2,11,22,44,35,17,34,15,3
0,7,14,28,3,6,12,24,48,4
3,33,13,26,52,51,49,45,3
7,21,42,31,9,18,36,19,38,
23,46,39,25,50,47,41,29,
5,10,20,40,27}となる。
パターンCを、行単位に、行単位に、1列ずつシフトす
ることでビットの入れ替えを行い、j行のマッピングパ
ターン:Cjを生成する。図13は、上記の方法で並べ
替えられたマッピングパターンCjを示す図である。な
お、j=0〜N−1とする。
ピングパターンに、インタリーバ長:Lturbo=512
bitのデータをマッピングした場合のデータ配列を示
す図である。ここでは、1行目にデータ{0〜52}
を、2行目にデータ{53〜105}を、3行目にデー
タ{106〜158}を、4行目にデータ{159〜2
11}を、5行目にデータ{212〜264}を、6行
目にデータ{265〜317}を、7行目にデータ{3
18〜370}を、8行目にデータ{371〜423}
を、9行目にデータ{424〜476}を、10行目に
データ{477〜529}を、それぞれマッピングす
る。
ーンを示す図である。ここでは、所定の規則にしたがっ
て、図14のデータ配列における行間の入れ替えを行
い、最終的な並べ替えパターンを生成する。なお、本実
施の形態では、図14のデータ配列における各行の順番
を逆にしている。そして、PPIでは、生成した並べ替
えパターンを、列単位、すなわち、縦に読み出す。
PILを定量的に比較した図である。なお、ここでいう
信号点間最小距離(1,x)とは、N×Mのバッファに
おける隣同士の行における信号点間の最小距離のことを
いい、信号点間最小距離(2,x)とは、N×Mのバッ
ファにおいて最終的に左の列から順に縦に読み出してシ
リアルにつなげたインタリーブデータの中の配列中2つ
先のデータ、または2つ後のデータとの信号点間の最小
距離のことをいい、以降、9つ先のデータまたは9つ後
のデータとの信号点間の最小距離まで順に記載されてい
る。また、Variance(またはNormalized dispe
rsionと表現される)は、ランダム性をあらわす指標と
して用いられ、1が最大(100%ランダム)となる。
ンタリーブとして本発明のPPIを用いることで、従来
と比較して信号点間距離を大幅に改善することができる
ため、畳込み符号器との組合わせにより誤り訂正能力を
さらに向上させることが可能となる。これにより、受信
側における復調特性をさらに大幅に向上させることがで
きるため、シャノン限界に近い最適な伝送特性、すなわ
ち、最適なBER特性を得ることができる。
ーボ符号器を用いる場合、インタリーバ32とインタリ
ーバ33が同一であれば、信号点間距離が0となる。し
たがって、たとえば、一方の出力がノイズ等の影響を受
けた場合には、もう一方の出力も同様に影響を受けるこ
とになる。そこで、本実施の形態は、図5(a)に示す
ような2系統の情報ビット系列をもつターボ符号器に最
適なインタリーバ、すなわち、情報ビット系列間の信号
点間距離を十分に取ることができるインタリーバ、を提
供する。
を、実施の形態1のインタリーバを用いて説明する。た
とえば、本実施の形態においては、2系統の情報ビット
系列の信号点間距離が0とならないように、並べ替えを
行う。具体的にいうと、たとえば、情報ビット系列:U
1を、インタリーバ32内のN×Mバッファの1行目,
2行目,3行目,…,10行目の順に並べ、同時に、情
報ビット系列:U2をインタリーバ33内のN×Mバッ
ファの5行目,6行目,7行目,…,4行目の順に並べ
る。そして、実施の形態1のとおり並べ替え処理終了
後、両方のインタリーバ内のN×Mバッファに配置され
たそれぞれのデータ系列を、1行目の1列目から順に縦
に読み出す。
列:U1と情報ビット系列:U2との距離を5行とした
場合の、U1とU2の信号点間距離を示す図である。ま
た、本実施の形態においては、U1とU2との距離を5
行とした場合だけでなく、さらに、上記と同様の方法
で、U1とU2との距離が1行〜9行とした場合におけ
るすべての信号間距離を求める。そして、本実施の形態
では、この中から、最適な伝送特性が得られるU1とU
2との距離をもつ2つのインタリーバを用いて、並べ替
えを行う。
べ替えを行う場合における、2つのインタリーバの最適
値を示す図である。ここでは、情報ビット系列:U1と
情報ビット系列:U2との距離が9行の場合に、最適な
伝送特性が得られる。
報ビット系列:U1と情報ビット系列:U2とのすべて
の距離をもとめ、さらに、その距離毎のすべての信号間
距離を求めることにより、最適な伝送路特性が得られる
インタリーバを選択する。これにより、図5(a)に示
すような2系統の情報ビット系列をもつターボ符号器に
最適なインタリーバ、すなわち、情報ビット系列間の信
号点間距離を十分に取ることができるインタリーバ、を
実現することができる。
宜上、実施の形態1を用いたが、これ限らず、実施の形
態2のインタリーバに適用することとしてもよいし、ま
た、他の2系統の情報ビット系列を持つターボ符号器に
適用することとしてもよい。
情報ビット系列をインタリーバ32内のN×Mバッファ
の異なる行に配置することとしたが、これに限らず、た
とえば、2系統の情報ビット系列をインタリーバ32内
のN×Mバッファの同一位置に配置し、並べ替え後の読
み出し開始位置をずらすこととしてもよい。
ば、ランダム系列を用いて行単位にビットの並べ替えを
行う並べ替え手段を用いることで、従来と同等の信号点
間距離を維持しつつ、ランダム性を向上させることがで
きるため、誤り訂正能力を向上させることができる。こ
れにより、受信側における復調特性を大幅に向上させる
ことができるため、シャノン限界に近い最適な伝送特
性、すなわち、最適なBER特性を実現可能な通信装置
を得ることができる、という効果を奏する。
列を1列ずつシフトする並べ替え手段を用いることで、
従来と比較して信号点間距離を大幅に改善することがで
きるため、畳込み符号器との組み合わせにより誤り訂正
能力をさらに向上させることが可能となる。これによ
り、受信側における復調特性をさらに大幅に向上させる
ことができるため、シャノン限界に近い最適な伝送特
性、すなわち、最適なBER特性を実現可能な通信装置
を得ることができる、という効果を奏する。
ト系列:U1と情報ビット系列:U2とのすべての距離
を求め、さらに、その距離毎のすべての信号間距離を求
めることにより、最適な伝送路特性が得られる並べ替え
手段を選択する。これにより、2系統の情報ビット系列
をもつターボ符号器に最適な並べ替え手段、すなわち、
情報ビット系列間の信号点間距離を十分に取ることがで
きる並べ替え手段、を実現可能な通信装置を得ることが
できる、という効果を奏する。
て行単位にビットの並べ替えを行うランダム系列生成ス
テップを用いることで、従来と同等の信号点間距離を維
持しつつ、ランダム性を向上させることができるため、
誤り訂正能力を向上させることができる。これにより、
受信側における復調特性を大幅に向上させることができ
るため、シャノン限界に近い最適な伝送特性、すなわ
ち、最適なBER特性を実現可能な通信方法を得ること
ができる、という効果を奏する。
列を1列ずつシフトするランダム系列生成ステップを用
いることで、従来と比較して信号点間距離を大幅に改善
することができるため、畳込み符号器との組み合わせに
より誤り訂正能力をさらに向上させることが可能とな
る。これにより、受信側における復調特性をさらに大幅
に向上させることができるため、シャノン限界に近い最
適な伝送特性、すなわち、最適なBER特性を実現可能
な通信方法を得ることができる、という効果を奏する。
ト系列:U1と情報ビット系列:U2とのすべての距離
を求め、さらに、その距離毎のすべての信号間距離を求
めることにより、最適な伝送路特性が得られるインタリ
ーバを選択する。これにより、2系統の情報ビット系列
をもつターボ符号器に最適な並べ替え、すなわち、情報
ビット系列間の信号点間距離を十分に取ることができる
並べ替え、を実現可能な通信方法を得ることができる、
という効果を奏する。
および復号器の構成を示す図である。
す図である。
す図である。
ある。
一の符号を構成する再帰的組織畳込み符号化器の一例を
示す図である。
復号した場合のBER特性、および従来のターボ符号器
を用いて送信データを復号した場合のBER特性を示す
図である
合における、本発明のターボ符号器の最小ハミング重み
と従来のターボ符号器における最小ハミング重みとを示
す図である。
ンタリーバの実施の形態1の処理を示す図である。
インタリーバの実施の形態1の処理を示す図である。
インタリーバの実施の形態1の処理を示す図である。
量的に比較した図である。
インタリーバの実施の形態2の処理を示す図である。
インタリーバの実施の形態2の処理を示す図である。
インタリーバの実施の形態2の処理を示す図である。
量的に比較した図である。
U2との距離を5行とした場合のU1とU2の信号点間
距離を示す図である。
う場合における2つのインタリーバの最適値を示す図で
ある。
号器の構成を示す図である。
号器の構成を示す図である。
ーバの処理を示す図である。
ーバの処理を示す図である。
ーバの処理を示す図である。
用いた場合のビットエラーレート特性を示す図である。
65,66,67,68,69,75,76,77,7
8 加算器、13,14,32,33 インタリーバ、
15 第2の復号器、17 デインタリーバ、18 第
1の判定器、19 第1のR/Sデコーダ、20 第2
の判定器、21 第2のR/Sデコーダ、22 第3の
判定器、31 第1の再帰的組織畳込み符号化器、34
第2の再帰的組織畳込み符号化器、41 マルチプレ
ックス/シンクコントロール、42,43 サイクリッ
クリダンダンシィチェック(CRC)、44,45 フ
ォワードエラーコレクション(FEC)、46 インタ
リーブ、47,48 レートコンバータ、49 トーン
オーダリング、50 コンスタレーションエンコーダ/
ゲインスケーリング、51 逆高速フーリエ変換部(I
FFT)、52 インプットパラレル/シリアルバッフ
ァ、53 アナログプロセッシング/ディジタル−アナ
ログコンバータ、61,62、63,64,71,7
2,73,74遅延器、141 アナログプロセッシン
グ/アナログ−ディジタルコンバータ、142 タイム
ドメインイコライザ(TEC)、143 インプットシ
リアル/パラレルバッファ、144 高速フーリエ変換
部(FFT)、145 周波数ドメインイコライザ(F
EC)、146 コンスタレーションエンコーダ/ゲイ
ンスケーリング、147 トーンオーダリング、14
8,149 レートコンバータ、150 デインタリー
ブ、151,152 フォワードエラーコレクション、
153,154 サイクリックリダンダンシィチェック
(CRC)、155マルチプレックス/シンクコントロ
ール。
Claims (6)
- 【請求項1】 ターボ符号器を備える通信装置におい
て、 前記ターボ符号器は、 N(自然数)行×M(自然数)列のバッファに、素数を
用いて生成されたランダム系列を配置し、前記ランダム
系列を用いて行単位にビットの並べ替えを行うことで、
N種類のランダム系列を生成し、 前記並べ替え後のN種類のランダム系列に、インタリー
バ長のデータ系列をマッピングし、 前記マッピング後のデータ系列における行間の入れ替え
を、所定の規則にしたがって実施することで、最終的な
並べ替えパターンを生成し、 前記生成された並べ替えパターンを、列単位に読み出す
並べ替え手段、 を備えることを特徴とする通信装置。 - 【請求項2】 ターボ符号器を備える通信装置におい
て、 前記ターボ符号器は、 N(自然数)行×M(自然数)列のバッファに、素数を
用いて生成されたランダム系列を配置し、行単位に、前
記ランダム系列を1列ずつシフトすることで、N種類の
ランダム系列を生成し、 前記シフト後のN種類のランダム系列に、インタリーバ
長のデータ系列をマッピングし、 前記マッピング後のデータ系列における行間の入れ替え
を、所定の規則にしたがって実施することで、最終的な
並べ替えパターンを生成し、 前記生成された並べ替えパターンを、列単位に読み出す
並べ替え手段、 を備えることを特徴とする通信装置。 - 【請求項3】 前記ターボ符号器に2系統の情報ビット
系列が入力される場合、前記並べ替え手段は、前記2系
統の情報ビット系列の信号点間距離が0とならないよう
に、それぞれ並べ替えを行うことを特徴とする請求項1
または2に記載の通信装置。 - 【請求項4】 ターボ符号器内で情報ビット系列の並べ
替えを行う通信方法において、 N(自然数)行×M(自然数)列のバッファに、素数を
用いて生成されたランダム系列を配置し、前記ランダム
系列を用いて行単位にビットの並べ替えを行うことで、
N種類のランダム系列を生成するランダム系列生成ステ
ップと、 前記並べ替え後のN種類のランダム系列に、インタリー
バ長のデータ系列をマッピングするマッピングステップ
と、 前記マッピング後のデータ系列における行間の入れ替え
を、所定の規則にしたがって実施することで、最終的な
並べ替えパターンを生成する並べ替えパターン生成ステ
ップと、 前記生成された並べ替えパターンを、列単位に読み出す
読み出しステップと、 を含むことを特徴とする通信方法。 - 【請求項5】 ターボ符号器内で情報ビット系列の並べ
替えを行う通信方法において、 N(自然数)行×M(自然数)列のバッファに、素数を
用いて生成されたランダム系列を配置し、行単位に、前
記ランダム系列を1列ずつシフトすることで、N種類の
ランダム系列を生成するランダム系列生成ステップと、 前記シフト後のN種類のランダム系列に、インタリーバ
長のデータ系列をマッピングするマッピングステップ
と、 前記マッピング後のデータ系列における行間の入れ替え
を、所定の規則にしたがって実施することで、最終的な
並べ替えパターンを生成する並べ替えパターン生成ステ
ップと、 前記生成された並べ替えパターンを、列単位に読み出す
読み出しステップと、 を含むことを特徴とする通信方法。 - 【請求項6】 さらに、前記ターボ符号器に2系統の情
報ビット系列が入力される場合、前記2系統の情報ビッ
ト系列の信号点間距離が0とならないように、それぞれ
並べ替えを行うことを特徴とする請求項4または5に記
載の通信方法。
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