JPH04304728A - Signal transmission system - Google Patents
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- JPH04304728A JPH04304728A JP3092590A JP9259091A JPH04304728A JP H04304728 A JPH04304728 A JP H04304728A JP 3092590 A JP3092590 A JP 3092590A JP 9259091 A JP9259091 A JP 9259091A JP H04304728 A JPH04304728 A JP H04304728A
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- Detection And Correction Of Errors (AREA)
- Error Detection And Correction (AREA)
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Abstract
Description
【０００１】0001
【産業上の利用分野】本発明は、信号伝送方式に関する
。特に、移動通信等のバースト誤りとランダム誤りの混
在するチャネルを介して高信頼にデータを伝送するため
の方式に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal transmission system. In particular, the present invention relates to a system for transmitting data with high reliability through a channel in which burst errors and random errors coexist, such as in mobile communications.
【０００２】0002
【従来の技術】誤りの発生する伝送路を介してデータを
高信頼に伝送するために、誤り訂正符号が従来から広く
適用されてきた。一般に、誤りがランダムに発生するチ
ャネルにおける誤り訂正符号の訂正能力は、ブロック符
号の場合符号長が長いほど、また畳み込み符号の場合拘
束長が長いほど、それぞれ大きくなる。そのため、より
大きな符号化利得を得るためには、長い符号長、又は拘
束長の符号を用いることが必要になる。2. Description of the Related Art Error correction codes have been widely used in the past in order to reliably transmit data through transmission lines where errors occur. Generally, the correction ability of an error correction code in a channel where errors occur randomly increases as the code length increases in the case of a block code, and as the constraint length increases in the case of a convolutional code. Therefore, in order to obtain a larger coding gain, it is necessary to use a code with a long code length or a constraint length.
【０００３】一方、バースト誤りチャネルに適した誤り
訂正方式に、バースト誤り訂正用の符号を用いることが
考えられる。しかし、ランダム誤り訂正符号と同等の効
率のバースト誤り訂正用符号で、その誤り訂正能力がラ
ンダム誤り訂正符号と同等以上の符号は知られていない
。このため、バースト誤りチャネルではビットインタリ
ーブ（又は、シンボルインタリーブ）を併用し、チャネ
ルをランダム誤りチャネルに近付けてランダム誤り訂正
符号を用いる方式が一般には用いられる。On the other hand, it is conceivable to use codes for burst error correction in an error correction system suitable for burst error channels. However, there is no known burst error correction code that has an efficiency equivalent to that of a random error correction code and whose error correction ability is equal to or higher than that of a random error correction code. For this reason, a system is generally used in which bit interleaving (or symbol interleaving) is used in combination with the burst error channel, the channel is brought closer to the random error channel, and a random error correction code is used.
【０００４】ところが、大きな符号化利得を得るために
符号長又は拘束長の長い符号を用いると、インタリーブ
に伴う遅延時間も大きくなってしまう。すなわち、１符
号語内で隣接するビット（又はシンボル）間に他の符号
語のビット（又はシンボル）を挿入して、隣接ビット（
又はシンボル）間を時間的に離すのがインタリーブであ
り、必要となる離す時間の大きさ（＝インタリーブサイ
ズ）はバースト誤りの密集の程度によって定まる。従っ
て、例えばｋビット（またはｋシンボル）を隣接ビット
（又はシンボル）間に挿入すれば遅延時間はｋ倍になる
。ところが、通常の通信システムでは許容される遅延時
間は有限であるから、いつも十分なサイズのインタリー
ブが行なえるとは限らない。このため、ランダム誤り訂
正符号とインタリーブを併用する方式では、いつも十分
な改善効果が得られるとは限らない。However, if a code with a long code length or constraint length is used to obtain a large coding gain, the delay time due to interleaving also increases. That is, bits (or symbols) of another codeword are inserted between adjacent bits (or symbols) within one codeword, and the adjacent bits (
Interleaving is to temporally separate symbols (or symbols), and the required separation time (=interleaving size) is determined by the degree of clustering of burst errors. Therefore, for example, if k bits (or k symbols) are inserted between adjacent bits (or symbols), the delay time increases by k times. However, since the allowable delay time in a normal communication system is finite, it is not always possible to perform interleaving of a sufficient size. For this reason, a system that uses a random error correction code and interleaving together does not always provide a sufficient improvement effect.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上述のように、バース
ト誤り訂正符号を用いる、又はランダム誤り訂正符号と
インタリーブを併用する従来の方式では、いつも十分な
改善効果が得られるとは限らないという欠点があった。[Problems to be Solved by the Invention] As mentioned above, conventional systems that use burst error correction codes or random error correction codes and interleaving have the disadvantage that sufficient improvement effects cannot always be obtained. was there.
【０００６】本発明はこのような従来の欠点に鑑み、バ
ースト誤りとランダム誤りの混在するチャネルにおいて
も高信頼データ伝送が可能な信号伝送方式を提供するこ
とを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of these conventional drawbacks, it is an object of the present invention to provide a signal transmission system capable of highly reliable data transmission even in a channel where burst errors and random errors coexist.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の特徴は、通信システムに於て、送信局にはｎ
ビットからなる情報ビットを誤りが検出可能な符号に符
号化してＮビットからなる（Ｎ，ｎ）誤り検出符号化デ
ータを得る機能と、該誤り検出符号化データを変換行列
Ａにより一次変換したＮビットのチェック部分を付加し
てなる（２Ｎ，Ｎ）可逆符号に符号化する機能と、誤り
率が時間的に変動するチャネルを介して誤り率が無相関
となる程度に離間してＮビットの誤り検出符号化データ
とＮビットのチェック部分を送信する機能とを具備し、
受信局には送信局からの送信データを受信する機能と、
受信した該（２Ｎ，Ｎ）可逆符号のチェック部分を該変
換行列の逆行列により一次変換して情報ビットを得る機
能と、前記（２Ｎ，Ｎ）可逆符号を復号する機能と、（
Ｎ，ｎ）誤り検出符号を復号する機能とを有することを
特徴とする信号伝送方式にある。[Means for Solving the Problems] A feature of the present invention for achieving the above object is that in a communication system, a transmitting station has an
A function to encode information bits consisting of bits into a code in which errors can be detected to obtain (N, n) error detection encoded data consisting of N bits, and a function to obtain N bits by linearly transforming the error detection encoded data using a transformation matrix A. A function to encode into a (2N,N) reversible code by adding a check part of bits, and a function to encode N bits at a distance such that the error rate is uncorrelated through a channel where the error rate fluctuates over time. Equipped with a function to transmit error detection encoded data and an N-bit check part,
The receiving station has the function of receiving transmitted data from the transmitting station,
a function of linearly transforming a check part of the received (2N,N) reversible code using an inverse matrix of the transformation matrix to obtain information bits; a function of decoding the (2N,N) reversible code;
N, n)) A signal transmission system characterized by having a function of decoding an error detection code.
【０００８】好ましい実施例によると、前記誤り検出符
号化データを複数のブロックに分割し、各ブロック毎に
変換行列により可逆符号化して伝送する。According to a preferred embodiment, the error detection encoded data is divided into a plurality of blocks, and each block is reversibly encoded using a transformation matrix and transmitted.
【０００９】[0009]
【作用】本発明ではこのような従来の技術の欠点を解決
するために、誤り検出のための符号（（Ｎ，ｎ）符号）
と、可逆性を持った誤り訂正のための符号（（２Ｎ，Ｎ
）符号、又は各（２Ｋｉ ，Ｋｉ ）符号）を併用する
。
一般に、バースト誤りチャネルでは誤りは密集して発生
する状態（Ｂａｄ 状態）と、非常に低い確率でしか誤
りが発生しない状態（Ｇｏｏｄ状態）との間を移行する
。この場合、Ｂａｄ 状態では誤り訂正符号化を行なっ
ても、訂正能力をこえる誤りが発生してほとんどの送信
データが誤って受信されてしまう。ところが、Ｇｏｏｄ
状態では誤り訂正符号を用いなくても、又は非常に高い
効率の（従って、訂正能力の小さい）符号を用いるだけ
で十分高い信頼度でデータを伝送できる。従って、Ｇｏ
ｏｄ状態で受信したビット（又はシンボル）系列だけを
用いて送信データを復元すればよいことになる（従来の
ランダム誤り訂正符号とインタリーブを併用する方法で
は、Ｇｏｏｄ状態で受信した系列とＢａｄ 状態で受信
した系列とを受信語内で混在させるために、Ｇｏｏｄ状
態で受信した低い誤り率の系列の信頼度を、ランダム誤
り訂正符号の復号過程で悪くしていることになる）。も
しＧｏｏｄ状態で誤りが発生しなければ、誤り検出符号
のみを用いることにより、受信側ではＢａｄ 状態で受
信したデータに誤りを検出すればこれを除去できる。従
って、例えば同じデータを２回送信すれば、両方のデー
タをＢａｄ 状態で受信する確率は小さいから（どちら
か一方はＧｏｏｄ状態で受信する確率が大きいから）、
誤り検出符号の適用だけで信頼度が改善できることにな
る。ところが、実際の通信チャネルではＧｏｏｄ状態に
おいても誤りが発生する確率が０ではない。このため、
受信語内に１ビットでも誤りがあると誤り検出され、こ
れがＢａｄ 状態で多数の誤りが発生したことと識別で
きない。また、ＧｏｏｄとＢａｄ の２状態の中間の確
率でランダム誤りを発生することもある。このことは、
ランダム誤りとバースト誤りの混在した実際の通信チャ
ネルでは、誤り検出符号の適用だけでは十分な信頼度が
得られないことを意味する。[Operation] In order to solve the drawbacks of the conventional technology, the present invention uses a code ((N, n) code) for error detection.
and a reversible error correction code ((2N, N
) code, or each (2Ki,Ki) code) is used together. In general, a burst error channel transitions between a state in which errors occur densely (bad state) and a state in which errors occur only with a very low probability (good state). In this case, in the Bad state, even if error correction encoding is performed, errors exceeding the correction ability occur and most of the transmitted data is received erroneously. However, Good
In this case, data can be transmitted with a sufficiently high reliability without using an error correction code, or by using a code with very high efficiency (and thus low correction ability). Therefore, Go
This means that the transmitted data only needs to be restored using the bit (or symbol) sequence received in the od state (in the conventional method of using a random error correction code and interleaving together, the bit (or symbol) sequence received in the good state and the bit sequence received in the bad state are used to restore the transmitted data). Since the received sequence is mixed in the received word, the reliability of the sequence with a low error rate received in the good state is deteriorated in the decoding process of the random error correction code). If no error occurs in the Good state, by using only the error detection code, the receiving side can remove errors by detecting them in the data received in the Bad state. Therefore, for example, if the same data is transmitted twice, the probability that both data will be received in the Bad state is small (the probability that one of the data will be received in the Good state is large),
Reliability can be improved simply by applying error detection codes. However, in an actual communication channel, the probability that an error will occur is not zero even in the Good state. For this reason,
If there is even a single bit error in the received word, the error is detected, and this cannot be distinguished from the occurrence of multiple errors in the Bad state. Furthermore, random errors may occur with a probability intermediate between the two states Good and Bad. This means that
This means that in an actual communication channel where random errors and burst errors coexist, sufficient reliability cannot be obtained just by applying error detection codes.
【００１０】そこで本発明では、同じデータを２回送信
する替わりに可逆性を持った誤り訂正符号を適用するこ
とによって、ランダム誤りとバースト誤りの混在した通
信チャネルでも十分な信頼度確保を可能にする。可逆性
を持った誤り訂正符号の特徴は、そのチェックビット（
又はチェックシンボル）が情報ビット（又はシンボル）
から変換行列によって求まることにある。そしてその変
換行列は正則で逆行列を持ち、この逆行列を用いてチェ
ック部分から情報部分が再生できる。この性質から、上
述の原理によって情報部分かチェック部分のいずれかが
誤りなく受信できれば情報部分を正しく再生できる。一
方、情報部分とチェック部分を合わせた誤り訂正符号と
しての１符号語で訂正能力を持つ。従って、情報部分と
チェック部分の両方に誤りが検出された場合には、誤り
訂正符号として復号することによって、訂正能力以下の
数の誤りを訂正できる。Therefore, in the present invention, by applying a reversible error correction code instead of transmitting the same data twice, it is possible to ensure sufficient reliability even in a communication channel where random errors and burst errors are mixed. do. The characteristic of a reversible error correction code is that its check bit (
or check symbol) is an information bit (or symbol)
It can be found from the transformation matrix. The transformation matrix is regular and has an inverse matrix, and the information part can be reproduced from the check part using this inverse matrix. Due to this property, if either the information part or the check part can be received without error according to the above-mentioned principle, the information part can be correctly reproduced. On the other hand, one code word, which is an error correction code including an information part and a check part, has a correction capability. Therefore, if an error is detected in both the information part and the check part, by decoding it as an error correction code, it is possible to correct the number of errors that are less than the correction capability.
【００１１】[0011]
【実施例】以下、本発明を詳細に説明する。まず、情報
部分ｎビット（又はシンボル）にＮ−ｎビット（または
シンボル）のチェック部分を付加して、Ｎビット（又は
シンボル）からなる誤り検出のための符号に符号化する
。次に、このＮビット（又はシンボル）を新たな情報部
分とみなして、上述の可逆（２Ｎ，Ｎ）符号に符号化し
て送信する。この場合、可逆（２Ｎ，Ｎ）符号の情報部
分の送信とチェック部分の送信を時間的に離すことによ
り、両者ともＢａｄ 状態で受信する確率を下げること
ができる。EXAMPLES The present invention will be explained in detail below. First, a check part of N-n bits (or symbols) is added to an information part of n bits (or symbols) and encoded into a code for error detection consisting of N bits (or symbols). Next, these N bits (or symbols) are regarded as a new information portion, encoded into the above-mentioned reversible (2N,N) code, and transmitted. In this case, by temporally separating the transmission of the information part and the transmission of the check part of the reversible (2N,N) code, it is possible to lower the probability that both are received in a Bad state.
【００１２】一方受信側では、まず情報部分を受信した
ら誤り検出符号の復号を行なって、情報部分に誤りが含
まれるかを調べる。誤りが検出されなければ復号動作を
終了し、続けて受信されるチェック部分を廃棄（又は無
視）する。On the other hand, on the receiving side, when the information portion is first received, the error detection code is decoded to check whether the information portion contains an error. If no error is detected, the decoding operation is terminated and the subsequently received check portion is discarded (or ignored).
【００１３】誤りが検出されたら、続けて受信されるチ
ェック部分から上述の可逆性によって情報部分を変換行
列により求め、求まった情報部分の誤り検出を行なう。
誤りが検出されなければ復号動作を終了する。誤りが検
出されれば、（２Ｎ，Ｎ）誤り訂正符号として復号を行
なう。この結果に誤りが含まれているかどうかは、復号
の結果得られた情報部分の誤り検出符号を再び復号すれ
ば知ることができる。しかし、誤りが含まれていること
を知ったうえでの処理は、本発明を応用するシステムに
よって異なる（例えば、データ通信システムのように、
比較的大きな遅延時間が許容されるシステムでは再送を
要求する。また、音声伝送のように小さな遅延しか許さ
れない場合には、以前に受信したデータでこのフレーム
を置き換えることも可能である）。図３に具体的なアル
ゴリズムのフローを示す。[0013] When an error is detected, an information part is determined from the subsequently received check part using a transformation matrix based on the above-mentioned reversibility, and error detection is performed on the determined information part. If no error is detected, the decoding operation ends. If an error is detected, decoding is performed as a (2N,N) error correction code. Whether or not this result contains an error can be determined by decoding the error detection code of the information portion obtained as a result of decoding again. However, the process to be taken after knowing that an error is included differs depending on the system to which the present invention is applied (for example, in a data communication system,
Retransmission is required in systems that can tolerate relatively large delay times. It is also possible to replace this frame with previously received data if only small delays are tolerated, such as in voice transmission). FIG. 3 shows the flow of a specific algorithm.
【００１４】以上、情報部分ｎビット（又はシンボル）
にＮ−ｎビット（またはシンボル）のチェック部分を付
加した誤り検出符号化データを可逆（２Ｎ，Ｎ）符号に
符号化して送信する場合について述べてきた。しかし、
一般にブロック符号（可逆（２Ｎ，Ｎ）符号を含む一般
的な誤り訂正符号のクラス）では符号長が長くなると復
号のための処理量が極めて大きくなる欠点がある。例え
ば、ＢＣＨ（１０２３，５２３）符号２３ビット短縮し
た（１０００，５００）符号は可逆性を持つ符号となる
ため、本発明によるデータ伝送方式用の符号として適用
できる。しかし、受信側で情報部分とチェック部分の両
方に誤りを検出した場合この符号を復号する必要がある
が、数１００ｋｂ／ｓｅｃ程度のビットレートの伝送で
も専用のプロセッサを必要とする処理量になってしまう
。そこで本発明では、Ｎが大きくなる場合には、誤り検
出符号化データを複数の小ブロックに分割してそれぞれ
の小ブロックに対して符号長の短い可逆符号で符号化す
る。すなわち、ｉ番目の小ブロックはＫｉ ビット（ま
たはシンボル）からなる小ブロックからなり、これを変
換行列Ａｉ により一次変換したＫｉ ビットのチェッ
ク部分を付加して（２Ｋｉ ，Ｋｉ）可逆符号に符号化
する。受信局では、情報部分に誤りを検出した場合は、
各（２Ｋｉ ，Ｋｉ ）符号の可逆性により各小ブロッ
クのチェック部分から情報部分を得る。そして、その結
果に再び誤りを検出した場合には、各（２Ｋｉ ，Ｋｉ
）符号を復号して誤りの訂正を試みる。もし、誤りが
全て訂正できなければ、誤り検出符号復号によりそのこ
とが検出できる。しかし、誤りが含まれてることを知っ
たうえでの処理は、システムによって異なることは上述
のとおりである。[0014] Above, information part n bits (or symbols)
The case has been described in which error detection encoded data in which a check part of Nn bits (or symbols) is added to the data is encoded into a reversible (2N,N) code and transmitted. but,
In general, block codes (a class of general error correction codes including reversible (2N,N) codes) have the disadvantage that the amount of processing for decoding becomes extremely large when the code length becomes long. For example, a (1000,500) code obtained by shortening the BCH (1023,523) code by 23 bits is a reversible code, and therefore can be applied as a code for the data transmission system according to the present invention. However, if an error is detected in both the information part and the check part on the receiving side, it is necessary to decode this code, but even at a bit rate of several 100 kb/sec, the amount of processing requires a dedicated processor. I end up. Therefore, in the present invention, when N becomes large, error detection encoded data is divided into a plurality of small blocks and each of the small blocks is encoded with a reversible code having a short code length. That is, the i-th small block consists of a small block consisting of Ki bits (or symbols), and this is encoded into a reversible code (2Ki, Ki) by adding a check part of Ki bits that is linearly transformed using a transformation matrix Ai. . At the receiving station, if an error is detected in the information part,
Due to the reversibility of each (2Ki,Ki) code, the information part is obtained from the check part of each small block. If an error is detected again in the result, each (2Ki, Ki
) decode the code and attempt to correct the error. If all errors cannot be corrected, this can be detected by error detection code decoding. However, as described above, the processing to be performed upon knowing that an error is included differs depending on the system.
【００１５】図２に本発明の受信側の実施例を示す。１
０は入力端子で、図１の（ａ）に示す情報ビットＩとチ
ェックビットＣが入力される。１２は再生回路、１４は
誤り訂正回路、１６はスイッチ、１８は誤り検出回路、
２０は制御回路、２２は出力端子である。FIG. 2 shows an embodiment of the receiving side of the present invention. 1
0 is an input terminal to which information bit I and check bit C shown in FIG. 1(a) are input. 12 is a reproduction circuit, 14 is an error correction circuit, 16 is a switch, 18 is an error detection circuit,
20 is a control circuit, and 22 is an output terminal.
【００１６】スイッチ１６は始めに端子■に接続され、
受信データのうち、情報部分Ｉをとり込み、誤り検出回
路１８に入力する。ここで誤りが発見されなければ、情
報部分Ｉを受信データとしてそのまま出力する。誤りが
発見されたときは、スイッチ１６を端子■に切替える。The switch 16 is initially connected to the terminal ■,
The information portion I of the received data is captured and input to the error detection circuit 18. If no error is found here, the information portion I is output as is as received data. When an error is discovered, switch 16 is switched to terminal ■.
【００１７】スイッチ１６が端子■に接続されると、再
生回路１２が受信データのチェックビットＣを用いて、
Ｉ＝Ａ−１Ｃにより情報ビットＩを再生して、誤り検出
回路１８に送る。ここで誤りが発見されなければ、再生
した情報ビットを受信データとして出力し、誤りが発見
されると、スイッチ１６を端子■に切替える。When the switch 16 is connected to the terminal ■, the reproduction circuit 12 uses the check bit C of the received data to
The information bit I is reproduced according to I=A-1C and sent to the error detection circuit 18. If no error is found here, the reproduced information bits are output as received data, and if an error is found, the switch 16 is switched to terminal (3).
【００１８】スイッチ１６が端子■に接続されると、誤
り訂正回路１４が図１（ａ）のＩ及びＣを用いて誤り訂
正を施す。When the switch 16 is connected to the terminal ■, the error correction circuit 14 performs error correction using I and C in FIG. 1(a).
【００１９】次に、誤り検出符号化データを複数の小ブ
ロックに分割する方式についてより具体的な例をあげて
説明する。この例で用いるフレーム構成を図１に示す。
送信側では、情報ビット９６ビット（図中Ｉ−１）に対
して誤り検出のためのチェック部分１６ビット（図中Ｃ
−１）を付加し（例えばＣＲＣ符号によってほとんど全
ての誤りが検出できる）、１１２（＝９６＋１６）ビッ
トの誤り検出符号化データＩはさらに各４ビットからな
る２８個の小ブロック（Ｉ１からＩ２８）に分割される
。
各小ブロックは誤り訂正のための（８，４）符号（ハミ
ング（７，４）符号を１ビット拡大した符号）に符号化
され、合計２２４ビットのデータになる。データは２２
４ビットを１フレームとして伝送されるが、前述のよう
に情報部分Ｉの１１２ビットとチェック部分（Ｃ１から
Ｃ２８）の１１２ビットＣは時間的に離れた位置で送信
してもよい。この（８，４）符号は可逆性を持ち、チェ
ック部分Ｃ１ はNext, a method for dividing error detection encoded data into a plurality of small blocks will be explained using a more specific example. FIG. 1 shows the frame structure used in this example. On the transmitting side, 96 bits of information bits (I-1 in the figure) are checked for error detection with 16 bits (C in the figure).
-1) (for example, almost all errors can be detected by a CRC code), the 112 (=96+16) bit error detection encoded data I is further divided into 28 small blocks (I1 to I28) each consisting of 4 bits. divided into Each small block is encoded into an (8,4) code (a Hamming (7,4) code expanded by 1 bit) for error correction, resulting in a total of 224 bits of data. The data is 22
Although 4 bits are transmitted as one frame, as described above, the 112 bits of the information portion I and the 112 bits C of the check portion (C1 to C28) may be transmitted at temporally separate positions. This (8,4) code has reversibility, and the check part C1 is
【数１】
によって情報部分Ｉｉ から、また、情報部分Ｉｉ は
From the information part Ii by [Equation 1], and the information part Ii is
【数２】
によってチェック部分Ｃｉ からそれぞれ求まる。一方
この符号は最小ハミング距離４を持つので、１ビットの
誤りを訂正し、２ビット誤りを検出する。[Formula 2] is obtained from the check portion Ci. On the other hand, since this code has a minimum Hamming distance of 4, it corrects 1-bit errors and detects 2-bit errors.
【００２０】次に、受信側の動作を、■情報部分に誤り
が含まれない場合、■情報部分に誤りが含まれるが、チ
ェック部分には誤りが含まれない場合、■２８個の小ブ
ロック中に、１ビットの誤りを含むものが複数存在して
、情報部分とチェック部分の両方に誤りを検出した場合
、■２８個の小ブロック中に、１ビットの誤りを含む小
ブロックと２ビットの誤りを含むものが複数存在して、
情報部分とチェック部分の両方に誤りを検出した場合、
■２８個の小ブロック中に、３ビット以上の誤りを含む
小ブロックが複数存在して、情報部分とチェック部分の
両方に誤りを検出した場合、のそれぞれについて説明す
る。Next, the operation of the receiving side is as follows: (1) When the information part contains no error, (2) When the information part contains an error, but the check part does not contain any error, (2) 28 small blocks If there are multiple 1-bit errors in the block, and errors are detected in both the information part and the check part, ■ Among the 28 small blocks, there are 1-bit errors and 2-bit small blocks. There are multiple ones that contain the error,
If an error is detected in both the information part and the check part,
(2) When there are a plurality of small blocks containing errors of 3 bits or more among the 28 small blocks and errors are detected in both the information part and the check part, each case will be explained.
【００２１】■の場合
誤り検出符号の復号により、受信した１１２ビットの情
報部分Ｉに誤りが含まれないことが検出できる。情報部
分Ｉを受信データとしてそのまま出力する。In the case of ■, by decoding the error detection code, it is possible to detect that the received 112-bit information portion I contains no error. Information portion I is output as is as received data.
【００２２】■の場合
誤り検出符号の復号により、受信した情報部分Ｉに誤り
が含まれることが検出できる。次に、受信したチェック
部分Ｃから式（２）によって２８個の小ブロックを逆変
換し、４×２８＝１１２ビットの情報部分Ｉを再生する
。誤り検出符号の復号により、再生した情報部分に誤り
が含まれないことが検出できる。再生した情報部分Ｉを
受信データとして出力する。In the case of ■, it is possible to detect that the received information portion I contains an error by decoding the error detection code. Next, 28 small blocks are inversely transformed from the received check portion C according to equation (2), and an information portion I of 4×28=112 bits is reproduced. By decoding the error detection code, it is possible to detect that the reproduced information portion contains no errors. The reproduced information portion I is output as received data.
【００２３】■の場合
誤り検出符号の復号により、受信した情報部分Ｉとチェ
ック部分Ｃの両方に誤りが含まれることが検出できる。
次に、受信した各小ブロックの情報部分Ｉｉ とチェッ
ク部分Ｃｉ 並べた（Ｉｉ Ｃｉ ）とパリティ検査行
列の積In the case of ■, by decoding the error detection code, it is possible to detect that both the received information portion I and check portion C contain errors. Next, the product of the information part Ii and check part Ci of each received small block (Ii Ci) and the parity check matrix
【数３】
から、２８個の小ブロックのシンドロームＳｉ を求め
る。各ブロック中の誤りビット数は１ビット以下だから
、このブロックに誤りがなければＳｉ ＝０、１ビット
の誤りがあればＳｉ はパリティ検査行列のいずれかの
列ベクトルに一致するはずである。この列のベクトルを
第ｋ列とすれば、この小ブロックの情報部分Ｉｉとチェ
ック部分Ｃｉ 並べた（Ｉｉ Ｃｉ ）の第ｋ列に誤り
があることになるのでこのビットを反転（０は１に、１
は０に変更）する。２８個の小ブロックに対して以上の
処理を行なって、４×２８＝１１２ビットの情報部分Ｉ
を再生する。再び、誤り検出符号を復号して再生した情
報部分に誤りが含まれないことが検出できるので、再生
した情報部分Ｉを受信データとして出力する。From Equation 3, the syndrome Si of 28 small blocks is determined. Since the number of error bits in each block is 1 bit or less, if there is no error in this block, Si = 0, and if there is a 1-bit error, Si should match any column vector of the parity check matrix. If the vector of this column is the k-th column, there is an error in the k-th column of (Ii Ci ) in which the information part Ii and check part Ci of this small block are arranged, so this bit is inverted (0 becomes 1). ,1
is changed to 0). By performing the above processing on 28 small blocks, an information portion I of 4×28=112 bits is obtained.
Play. Again, since it is detected that the information portion reproduced by decoding the error detection code contains no error, the reproduced information portion I is output as received data.
【００２４】■の場合
■の場合と同様にして、２８個の小ブロックのシンドロ
ームを求める。各ブロック中に２ビットの誤りを含むも
のが存在するから（例えば、第ｍブロックとする）、こ
のブロックに対するシンドロームはパリティ検査行列の
いずれの列ベクトルにも一致しない。このことは、（８
，４）符号が訂正できない誤りを復号の過程で検出した
ことを意味する。そこで、第ｍ小ブロックは受信した情
報部分Ｉｍ をそのまま用いる（情報部分に誤りを含む
かは、この段階ではわからない）。２８個の小ブロック
に対して以上の処理を行なって、４×２８＝１１２ビッ
トの情報部分Ｉを再生する。再び、誤り検出符号を復号
して再生した情報部分に誤りが含まれないことが検出で
きれば、再生した情報部分Ｉを受信データとして出力す
る。誤りが含まれていることを検出したときの処理は、
システムによって異なる。Case (2) Similar to case (2), syndromes of 28 small blocks are determined. Since each block contains a 2-bit error (for example, the m-th block), the syndrome for this block does not match any column vector of the parity check matrix. This means (8
, 4) This means that the code detected an uncorrectable error during the decoding process. Therefore, the m-th small block uses the received information portion Im as is (it is not known at this stage whether the information portion contains an error). The above processing is performed on 28 small blocks to reproduce the information portion I of 4×28=112 bits. If it is detected that the information portion reproduced by decoding the error detection code does not contain an error again, the reproduced information portion I is output as received data. The process when an error is detected is as follows:
Depends on the system.
【００２５】■の場合
■の場合と同様にして、２８個の小ブロックのシンドロ
ームを求める。各ブロック中に３ビットの誤りを含むも
のが存在するから（例えば、第ｍ’ブロックとする）、
このブロックに対するシンドロームはパリティ検査行列
のいずれかの列のベクトルに一致するはずである。
（８，４）符号の復号の過程では、これが１ビットの誤
りによるものか３ビットの誤りによるものかは識別でき
ないので、（３）の場合と同様にして１ビットの誤り訂
正処理を行なう。２８個の小ブロックに対して以上の処
理を行なって、４×２８＝１１２ビットの情報部分Ｉを
再生する。しかし、第ｍ’ブロックの復号では誤訂正を
行なっているので、Ｉｍ’には誤りが含まれる。再び、
誤り検出符号を復号して誤りが含まれていることを検出
する。その後の処理は、システムによって異なる。Case (2) In the same manner as in case (2), syndromes of 28 small blocks are determined. Since each block contains a 3-bit error (for example, the m'th block),
The syndrome for this block should match the vector in either column of the parity check matrix. In the process of decoding the (8,4) code, it is not possible to distinguish whether this is a 1-bit error or a 3-bit error, so 1-bit error correction processing is performed in the same manner as in case (3). The above processing is performed on 28 small blocks to reproduce the information portion I of 4×28=112 bits. However, since error correction is performed in the decoding of the m'-th block, Im' contains an error. again,
The error detection code is decoded to detect that it contains an error. The subsequent processing varies depending on the system.
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明では可
逆性を持った誤り訂正符号を適用しているので、バース
ト誤り訂正とランダム誤り訂正の両者の能力を有効に用
いている。これにより、バースト誤りとランダム誤りの
混在した通信チャネルでも十分な信頼度確保を可能にす
る。As explained above, since the present invention uses a reversible error correction code, the capabilities of both burst error correction and random error correction are effectively used. This makes it possible to ensure sufficient reliability even in a communication channel where burst errors and random errors coexist.
【００２７】図４は、バースト誤りとランダム誤りの混
在する代表的な通信チャネルである、ディジタル移動通
信に本発明を適用した場合のビット誤り率特性（図中カ
ーブＡ）である（ＱＤＰＳＫ遅延検波、ビットレート４
２ｋｂ／ｓ、最大ドップラ周波数４０Ｈｚのフェージン
グのもとでのシュミレーションによる評価例）。上述の
例のように（８，４）符号を小ブロックとして用い、２
８個＝２２４ビットで１フレームを構成した。情報部分
１１２ビットには誤り検出のための１６ビットが含まれ
る。図には、本発明による方式のほかに、従来から用い
られてきたランダム誤り訂正符号とインタリーブを併用
する方式のビット誤り率特性（図中カーブＢ）、及び符
号化を行なわないＱＤＰＳＫ遅延検波方式のビット誤り
率特性（図中カーブＣ）も示してある。本発明による方
式は、従来方式と比較してビット誤り率１０−３を得る
平均Ｅｂ／ＮＯ を約４ｄＢ低減できることがわかる。FIG. 4 shows the bit error rate characteristics (curve A in the figure) when the present invention is applied to digital mobile communication, which is a typical communication channel in which burst errors and random errors coexist (QDPSK delayed detection , bitrate 4
Evaluation example by simulation under fading of 2 kb/s and maximum Doppler frequency of 40 Hz). As in the example above, using the (8,4) code as a small block, 2
One frame was composed of 8 bits = 224 bits. The 112-bit information portion includes 16 bits for error detection. In addition to the method according to the present invention, the figure also shows bit error rate characteristics of a conventional method that uses a random error correction code and interleaving (curve B in the figure), and a QDPSK delayed detection method that does not perform encoding. The bit error rate characteristics (curve C in the figure) are also shown. It can be seen that the method according to the present invention can reduce the average Eb/NO for obtaining a bit error rate of 10-3 by about 4 dB compared to the conventional method.
【図１】本発明におけるフレーム構成の例を示す。FIG. 1 shows an example of a frame structure in the present invention.
【図２】本発明における受信側のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a receiving side in the present invention.
【図３】本発明における受信側の動作フローを示す。FIG. 3 shows an operation flow on the receiving side in the present invention.
【図４】ディジタル移動通信に本発明を適用した場合、
及び従来のランダム誤り訂正符号とインタリーブを併用
する方式のビット誤り率特性を示している。カーブＡは
本発明によるビット誤り率特性、カーブＢはランダム誤
り訂正符号とインタリーブを併用する方式のビット誤り
率特性、カーブＣ符号化を行なわないＱＤＰＳＫ遅延検
波方式のビット誤り率特性である。[Fig. 4] When the present invention is applied to digital mobile communication,
and bit error rate characteristics of a conventional system that uses a random error correction code and interleaving together. Curve A is the bit error rate characteristic according to the present invention, Curve B is the bit error rate characteristic of a system that uses a random error correction code and interleaving together, and Curve C is the bit error rate characteristic of a QDPSK delayed detection system that does not perform encoding.
Ｉ−１ 情報ビット
Ｃ−１ チェックビット
Ｉ 誤り検出符号化された情報部分
Ｉ１ 〜Ｉ２８ 分割した小ブロックＣ１ 〜Ｃ２８
Ｉ１ 〜Ｉ２８を可逆（２Ｎ，Ｎ）符号に符号化し
たときのチェック部分
Ｃ Ｃ１ 〜Ｃ２８を集めたチェック部分の全体１０
入力端子
１２ 再生回路
１４ 誤り訂正回路
１６ スイッチ
１８ 誤り検出回路
２０ 制御回路
２２ 出力端子I-1 Information bit C-1 Check bit I Error detection encoded information portion I1 to I28 Divided small blocks C1 to C28
Check part C when I1 to I28 are encoded into a reversible (2N,N) code Total check part 10 that collects C1 to C28
Input terminal 12 Reproduction circuit 14 Error correction circuit 16 Switch 18 Error detection circuit 20 Control circuit 22 Output terminal
Claims (2)
ットからなる情報ビットを誤りが検出可能な符号に符号
化してＮビットからなる（Ｎ，ｎ）誤り検出符号化デー
タを得る機能と、該誤り検出符号化データを変換行列Ａ
により一次変換したＮビットのチェック部分を付加して
なる（２Ｎ，Ｎ）可逆符号に符号化する機能と、誤り率
が時間的に変動するチャネルを介して誤り率が無相関と
なる程度に離間してＮビットの誤り検出符号化データと
Ｎビットのチェック部分を送信する機能とを具備し、受
信局には送信局からの送信データを受信する機能と、受
信した該（２Ｎ，Ｎ）可逆符号のチェック部分を該変換
行列の逆行列により一次変換して情報ビットを得る機能
と、前記（２Ｎ，Ｎ）可逆符号を復号する機能と、（Ｎ
，ｎ）誤り検出符号を復号する機能とを有することを特
徴とする信号伝送方式。Claim 1: In a communication system, a transmitting station has a function of encoding information bits consisting of n bits into a code in which errors can be detected to obtain (N, n) error detection coded data consisting of N bits. , the error detection encoded data is transformed into a transformation matrix A
The function is to encode into a (2N,N) reversible code by adding an N-bit check part that is linearly converted by The receiving station has a function to receive the transmitted data from the transmitting station, and a function to transmit the received (2N,N) reversible data. a function of obtaining information bits by linearly transforming a check part of the code using an inverse matrix of the transformation matrix, a function of decoding the (2N,N) reversible code, and a function of decoding the (2N,N) reversible code;
, n) a function of decoding an error detection code.
ロックに分割し、各ブロック毎に変換行列により可逆符
号化して伝送することを特徴とする請求項１記載の信号
伝送方式。2. The signal transmission system according to claim 1, wherein the error detection encoded data is divided into a plurality of blocks, and each block is reversibly encoded using a transformation matrix and transmitted.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3092590A JPH0724399B2 (en) | 1991-04-01 | 1991-04-01 | Signal transmission method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3092590A JPH0724399B2 (en) | 1991-04-01 | 1991-04-01 | Signal transmission method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04304728A true JPH04304728A (en) | 1992-10-28 |
| JPH0724399B2 JPH0724399B2 (en) | 1995-03-15 |
Family
ID=14058663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3092590A Expired - Fee Related JPH0724399B2 (en) | 1991-04-01 | 1991-04-01 | Signal transmission method |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0724399B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08330978A (en) * | 1995-05-31 | 1996-12-13 | Nec Corp | Error correction system |
| JP2009171598A (en) * | 2002-06-27 | 2009-07-30 | Motorola Inc | System implementing closed loop transmit diversity and method thereof |
-
1991
- 1991-04-01 JP JP3092590A patent/JPH0724399B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH08330978A (en) * | 1995-05-31 | 1996-12-13 | Nec Corp | Error correction system |
| JP2009171598A (en) * | 2002-06-27 | 2009-07-30 | Motorola Inc | System implementing closed loop transmit diversity and method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0724399B2 (en) | 1995-03-15 |
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