KR20010108266A - 통신 장치 및 통신 방법 - Google Patents
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Abstract
송신 데이터의 하위 2 비트에 대하여 터보 부호화를 행함으로써, 2 비트의 정보 비트와, 각 정보 비트에 대한 오류 정정 능력을 균일하게 한 2 비트의 용장 비트를 출력하는 터보 부호기(1)와, 특성 열화의 가능성이 있는 수신 신호의 하위 2 비트에 대하여 연판정 처리를 행하고, 또한 리드 솔로몬 부호에 의한 오류 정정을 행하는 것으로, 상기 하위 2 비트의 정보 비트를 추정하는 터보 복호기[제1 복호기(11), 제2 복호기(15) 등]와, 수신 신호에 있어서의 그 밖의 비트에 대하여 경판정 처리를 행함으로써, 그 밖의 상위 비트를 추정하는 제3 판정기(22)를 구비한다.
Description
이하, 종래의 통신 방법에 대하여 설명한다. 예를 들면, SS(Spread Spectrum) 방식을 이용한 광대역 CDMA(W-CDMA: Code Division Multiple Access)에서는 컨볼루션 부호의 성능을 크게 상회하는 오류 정정 부호로서, 터보 부호가 제안되고 있다. 이 터보 부호는 정보 계열에 인터리브를 실시한 계열을 기지의 부호화 계열과 병렬로 부호화하는 것으로, 샤논 한계에 가까운 특성이 얻어진다고 하고 있고, 현재 가장 주목받고 있는 오류 정정 부호 중 하나이다. 상기 W-CDMA 에서는, 오류 정정 부호의 성능이, 음성 전송이나 데이터 전송에서의 전송 특성을 크게 좌우하기 때문에, 터보 부호의 적용에 의해 전송 특성을 대폭 향상시킬 수 있다.
여기서, 상기 터보 부호를 이용한 종래의 통신 장치의 송신계 및 수신계의 동작을 구체적으로 설명한다. 도 6은 송신계에서 사용되는 터보 부호기의 구성을 나타내는 도면이다. 도 6의 (a)에 있어서, 참조 부호 101은 정보 계열을 컨볼루션 부호화하여 용장 비트를 출력하는 제1 재귀적 조직 컨볼루션 부호화기이고, 참조 부호 102는 인터리버이고, 참조 부호 103은 인터리브(102)에 의해 교체한 후의 정보 계열을 컨볼루션 부호화하여 용장 비트를 출력하는 제2 재귀적 조직 컨볼루션 부호화기이다. 도 6의 (b)는 제1 재귀적 조직 컨볼루션 부호화기(101) 및 제2 재귀적 조직 컨볼루션 부호화기(103)의 내부 구성을 나타내는 도면이고, 두개의 재귀적 조직 컨볼루션 부호화기는 각각 용장 비트만을 출력하는 부호화기이다. 또한, 상기 터보 부호기로 이용되는 인터리브(102)에서는 정보 비트 계열을 랜덤하게 교체하는 처리를 행한다.
상기한 바와 같이 구성되는 터보 부호기에서는, 동시에 정보 비트 계열: x1과, 제1 재귀적 조직 컨볼루션 부호화기(101)의 처리에 의해 상기 정보 비트 계열을 부호화한 용장 비트 계열: x2와, 제2 재귀적 조직 컨볼루션 부호화기(103)의 처리에 의해 인터리브 처리 후의 정보 비트 계열을 부호화한 용장 비트 계열: x3을 출력한다.
도 7은 수신계에서 사용되는 터보 복호기의 구성을 나타내는 도면이다. 도 7에 있어서, 참조 부호 111은 수신 신호: y1과 수신 신호: y2로부터 대수 우도비(對數尤度比)를 산출하는 제1 복호기이고, 참조 부호 112 및 116은 가산기이고, 참조부호 113 및 114은 인터리버이고, 참조 부호 115는 수신 신호: y1과 수신 신호: y3으로부터 대수 우도비를 산출하는 제2 복호기이고, 참조 부호 117은 디인터리브이고, 참조 부호 118은 제2 복호기(115)의 출력을 판정하여 원래의 정보 비트 계열의 추정값을 출력하는 판정기이다. 또, 수신 신호: y1, y2, y3은 각각 상기 정보 비트 계열: x1, 용장 비트 계열: x2, x3에 전송로의 노이즈나 페이징이 영향을 준 신호이다.
상기한 바와 같이 구성되는 터보 복호기에서는, 우선 제1 복호기(111)가 수신 신호: y1k와 수신 신호: y2k로부터 추정되는 추정 정보 비트: x1k'의 대수 우도비: L(x1k')를 산출한다(k는 시각을 나타낸다). 이 때, 대수 우도비: L(x1k')은 이하와 같이 나타낼 수 있다.
또, Le(x1k)는 외부 정보를 나타내어, La(x1k)는 하나 전의 외부 정보인 사전 정보를 나타내고, Pr(x1k=1|{Y})는, 수신 신호의 전 계열{Y}를 수취한 조건으로, 실제로 송신된 정보 비트: x1k가 1인 확률을 나타내고, Pr(x1k=0|{Y})은 전 계열{Y}을 수취한 조건으로, 실제로 송신된 정보 비트: x1k가 0인 확률을 나타낸다. 즉, 수학식 1에서는 정보 비트: x1k가 0인 확률에 대한 정보 비트: x1k가 1인 확률을 구하게 된다.
이어서, 가산기(112)에서는 상기 산출 결과인 대수 우도비로부터, 제2 복호기(115)에 대한 외부 정보를 산출한다. 외부 정보: Le(x1k)는 상기 수학식 1에 기초하여, 이하와 같이 나타낼 수 있다.
단, 1회째의 복호에 있어서는, 사전 정보를 구할 수 없기 때문에 La(x1k)=0이다.
이어서, 인터리브(113, 114)에서는, 수신 신호: y1k와 외부 정보: Le(x1k)를, 수신 신호: y3의 시각에 맞추기 위해서 신호의 재배열을 행한다. 그리고, 제2 복호기(115)에서는 제1 복호기(111)와 마찬가지로, 수신 신호: y1와 수신 신호: y3및 먼저 산출해 둔 외부 정보: Le(x1k)에 기초하여, 대수 우도비: L(x1k '')를 산출한다. 그 후, 가산기(116)에서는 가산기(112)와 마찬가지로, 수학식 2를 이용하여, 외부 정보: Le(x1k)를 산출한다. 이 때, 디인터리브(117)로써 재배열된 외부 정보는 사전 정보: La(x1k)로서 상기 제1 복호기(111)에 피드백된다.
마지막으로, 터보 복호기에서는 상기 처리를, 소정의 횟수에 걸쳐서 반복하여 실행함으로써, 보다 정밀도가 높은 대수 우도비를 산출하고, 그리고 판정기(118)가 이 대수 우도비에 기초하여 판정을 행하여, 원래의 정보 비트 계열을 추정한다. 구체적으로 말하면, 예를 들면 대수 우도비가 "L(x1k')>0"이면, 추정 정보 비트: x1k'를 1이라고 판정하고, "L(x1k)≤0"이면, 추정 정보 비트: x1k'를 0이라고 판정한다.
이와 같이, 종래의 통신 방법에 있어서는, 오류 정정 부호로서, 터보 부호를 적용함으로써, 변조 방식의 다식화에 따라서 신호점 사이 거리가 가까이 되는 것 같은 경우에 있어서도, 음성 전송이나 데이터 전송에서의 전송 특성을 대폭 향상시키는 것이 가능해지고, 기지의 컨볼루션 부호보다도 우수한 특성을 얻고 있었다.
그러나, 상기, 종래의 통신 방법에 있어서는, 고정밀도인 오류 정정을 행하기위해서, 송신측에서, 모든 정보 계열에 대하여 터보 부호화를 실시하고, 또한 수신측에서, 부호화된 모든 신호를 복호하고, 그 후, 연판정(軟判定)을 행하고 있다. 구체적으로 말하면, 예를 들면 16QAM이면 4 비트의 모든 데이터(0000 ∼ 1111 : 4비트 콘스텔레이션)에 대하여, 256QAM이면 8 비트의 모든 데이터에 대하여, 판정을 행하게 된다. 따라서, 상기한 바와 같이, 모든 데이터의 판정을 행하는 종래의 통신 방법을 실시한 경우, 통신 장치에서는 다식화에 따라서 부호기 및 복호기의 계산량이 증대한다는 문제가 있었다.
또한, 상기, 종래의 통신 방법에서는 노이즈에 의한 영향을 받고 있는 상태, 또는 받고 있지 않은 상태, 즉 전송로의 상태에 관계없이, 반복하여 연산에 의한복조를 행하고 있기 때문에, 전송로의 상태가 양호한 경우에 있어서도, 나쁜 경우에 동일한 연산량 및 지연량으로 된다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기에 감안하여 이루어진 것으로, 멀티 캐리어 변복조 방식 및 싱글 캐리어 변복조 방식을 이용한 모든 통신에 적용 가능하게 하고, 다식화에 따라 콘스텔레이션이 증대하는 경우에 있어서도, 계산량의 삭감과 양호한 전송 특성을 실현하고, 또한 전송로의 상태가 양호한 경우에 있어서의 연산량 및 그 연산 처리 시간의 대폭적인 삭감이 실현 가능한 통신 장치, 및 통신 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
따라서, 본 발명에 따른 통신 장치에 있어서는, 오류 정정 부호로서, 터보 부호를 채용하고 또한 송신 데이터에 있어서의 하위 2 비트에 대하여 터보 부호화를 행함으로써, 상기 2 비트의 정보 비트 계열과, 상기 2 비트의 정보 비트 계열을 입력으로 하는 제1 컨볼루션 부호기에 생성되는 제1 용장 비트 계열과, 인터리브 처리 후의 각 정보 비트 계열을 교체하여 입력하는 제2 컨볼루션 부호화기에 생성되는 제2 용장 비트 계열을 출력하는 터보 부호화 수단[후술하는 실시 형태의 터보 부호기(1)에 상당]과, 수신 신호로부터 2 비트의 정보 비트 계열과 제1 용장 비트 계열을 추출하고, 그 추출 결과와, 사전 정보로서 주어지는 확률 정보(없는 경우도 포함한다)를 이용하고, 추정되는 정보 비트의 확률 정보를 산출하는 제1 복호 수단[제1 복호기(11), 가산기(12), 인터리브(13, 14)에 상당]과 또한 상기 2 비트의 정보 비트 계열과 제2 용장 비트 계열을 추출하고, 그 추출 결과와, 상기 제1 복호 수단으로부터의 확률 정보를 이용하고, 재차, 추정 정보 비트의 확률 정보를산출하고 또한 그 결과를 상기 사전 정보로서 상기 제1 복호 수단에 통지하는 제2 복호 수단[제2 복호기(15), 가산기(16), 디인터리브(17)에 상당]과, 반복하여 실행되는 상기 제1 및 제2 복호 수단에 의한 확률 정보의 산출 처리 결과에 기초하여, 그 때마다 원래의 하위 2 비트의 정보 비트 계열을 추정하는 제1 추정 수단[제1 판정기(18), 제2 판정기(20)에 상당]과, 상기 추정된 정보 비트 계열에 대하여 오류 정정 부호를 이용한 에러 체크를 행하여, 그 추정 정밀도가 소정의 기준을 넘는다고 판단된 단계에서, 상기 반복 처리를 종료시키고, 동시에 오류 정정 부호를 이용하여, 상기 추정된 원래의 하위 2 비트의 정보 비트 계열에 대하여 오류 정정을 행하는 오류 정정 수단[제1 R/S 디코더(19), 제2 R/S 디코더(21)에 상당]과, 상기 수신 신호에서의 다른 상위 비트를 경판정(硬判定)함으로써, 원래의 상위 비트의 정보 비트 계열을 추정하는 제2 추정 수단[제3 판정기(22)에 상당]을 포함하는 것을 특징으로 한다.
다음 발명에 따른 통신 장치에 있어서는, 오류 정정 부호로서, 터보 부호를 채용하는 수신기로서 동작하고 또한 수신 신호로부터, 2 비트의 정보 비트 계열과 제1 용장 비트 계열을 추출하고, 그 추출 결과와, 사전 정보로서 주어지는 확률 정보(없는 경우도 포함한다)를 이용하고, 추정되는 정보 비트의 확률 정보를 산출하는 제1 복호 수단과, 또한 상기 2 비트의 정보 비트 계열과 제2 용장 비트 계열을 추출하고, 그 추출 결과와, 상기 제1 복호 수단으로부터의 확률 정보를 이용하여, 재차, 추정 정보 비트의 확률 정보를 산출하고, 또한, 그 결과를 상기 사전 정보로서 상기 제1 복호 수단에 통지하는 제2 복호 수단과, 반복하여 실행되는 상기 제1및 제2 복호 수단에 의한 확률 정보의 산출 처리 결과에 기초하여, 그 때마다 원래의 하위 2 비트의 정보 비트 계열을 추정하는 제1 추정 수단과, 상기 추정된 정보 비트 계열에 대하여 오류 정정 부호를 이용한 에러 체크를 행하고, 그 추정 정밀도가 소정의 기준을 넘는다고 판단된 단계에서, 상기 반복 처리를 종료시켜서, 동시에 오류 정정 부호를 이용하고, 상기 추정된 원래의 하위 2 비트의 정보 비트 계열에 대하여 오류 정정을 행하는 오류 정정 수단과, 상기 수신 신호에서의 다른 상위 비트를 경판정함으로써, 원래의 상위 비트의 정보 비트 계열을 추정하는 제2 추정 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
다음 발명에 따른 통신 장치에서, 상기 오류 정정 수단에 있어서는 상기 하위 2 비트의 정보 비트 계열이 추정될 때마다 에러 체크를 행하여, 추정된 정보 비트 계열에 「에러가 없다」라고 판단한 단계에서, 상기 반복 처리를 종료시키는 것을 특징으로 한다.
다음 발명에 따른 통신 장치에서, 상기 오류 정정 수단에 있어서는 상기 하위 2 비트의 정보 비트 계열이 추정될 때마다 에러 체크를 행하여, 상기 제1 복호 수단으로부터의 확률 정보에 기초하여 추정된 정보 비트 계열과, 상기 제2 복호 수단으로부터의 확률 정보에 기초하여 추정된 정보 비트 계열과의 양쪽에 「에러가 없다」라고 판단한 단계에서 상기 반복 처리를 종료시키는 것을 특징으로 한다.
다음 발명에 따른 통신 장치에서, 상기 오류 정정 수단에 있어서는 사전에 결정해둔 소정 횟수분만큼 상기 반복 처리를 실행하고, 비트 오류율을 저감하여 두기 때문에, 오류 정정 부호를 이용하여 상기 추정된 원래의 하위 2 비트의 정보 비트 계열에 대하여 오류 정정을 행하는 것을 특징으로 한다.
다음 발명에 따른 통신 장치에 있어서는, 오류 정정 부호로서 터보 부호를 채용하는 송신기로서 동작하고, 또한, 송신 데이터에서의 하위 2 비트에 대하여 터보 부호화를 행함으로써, 상기 2 비트의 정보 비트 계열과, 상기 2 비트의 정보 비트 계열을 입력으로 하는 제1 컨볼루션 부호기에 생성되는 제1 용장 비트 계열과, 인터리브 처리 후의 각 정보 비트 계열을 교체하여 입력하는 제2 컨볼루션 부호화기에 생성되는 제2 용장 비트 계열을 출력하는 터보 부호화 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
다음 발명에 따른 통신 방법에 있어서는, 오류 정정 부호로서, 터보 부호를 채용하고, 또한, 송신 데이터에서의 하위 2 비트에 대하여 터보 부호화를 행함으로써, 상기 2 비트의 정보 비트 계열과, 상기 2 비트의 정보 비트 계열을 입력으로 하는 제1 컨볼루션 부호기에 생성되는 제1 용장 비트 계열과, 인터리브 처리 후의 각 정보 비트 계열을 교체하여 입력하는 제2 컨볼루션 부호화기에 생성되는 제2 용장 비트 계열을 출력하는 터보 부호화 단계와, 수신 신호로부터 상기 2 비트의 정보 비트 계열과 상기 제1 용장 비트 계열을 추출하고, 그 추출 결과와, 사전 정보로서 주어지는 확률 정보(없는 경우도 포함한다)를 이용하고, 추정되는 정보 비트의 확률 정보를 산출하는 제1 복호 단계와, 또한, 상기 2 비트의 정보 비트 계열과 상기 제2 용장 비트 계열을 추출하고, 그 추출 결과와, 상기 제1 복호 수단으로부터의 확률 정보를 이용하고, 재차, 추정 정보 비트의 확률 정보를 산출하고 또한, 그 결과를 상기 사전 정보로서 상기 제1 복호 단계에 대하여 피드백하는 제2 복호단계와, 반복하여 실행되는 상기 제1 및 제2 복호 단계에서의 확률 정보의 산출 처리 결과에 기초하여, 그 때마다 원래의 하위 2 비트의 정보 비트 계열을 추정하는 제1 추정 단계와, 상기 추정된 정보 비트 계열에 대하여 오류 정정 부호를 이용한 에러 체크를 행하여, 그 추정 정밀도가 소정의 기준을 넘는다고 판단된 단계에서, 상기 반복 처리를 종료시켜, 동시에, 오류 정정 부호를 이용하고, 상기 추정된 원래의 하위 2 비트의 정보 비트 계열에 대하여 오류 정정을 행하는 오류 정정 단계와, 상기 수신 신호에 있어서의 다른 상위 비트를 경판정함으로써, 원래의 상위 비트의 정보 비트 계열을 추정하는 제2 추정 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
다음 발명에 따른 통신 방법에 있어서, 상기 오류 정정 단계에 있어서는, 상기 하위 2 비트의 정보 비트 계열이 추정될 때마다 에러 체크를 행하여, 추정된 정보 비트 계열에 「에러가 없다」라고 판단한 단계에서, 상기 반복 처리를 종료시키는 것을 특징으로 한다.
다음 발명에 따른 통신 방법에 있어서, 상기 오류 정정 단계에 있어서는, 상기 하위 2 비트의 정보 비트 계열이 추정될 때마다 에러 체크를 행하여, 상기 제1 복호 단계에 의한 확률 정보에 기초하여 추정된 정보 비트 계열과, 상기 제2 복호 단계에 의한 확률 정보에 기초하여 추정된 정보 비트 계열과의 양방에 「에러가 없다」라고 판단한 단계에서, 상기 반복 처리를 종료시키는 것을 특징으로 한다.
다음 발명에 따른 통신 방법에 있어서, 상기 오류 정정 단계에서는 사전에 결정해둔 소정 횟수분만큼 상기 반복 처리를 실행하고, 비트 오류율을 저감해두기 때문에, 오류 정정 부호를 이용하여 상기 추정된 원래의 하위 2 비트의 정보 비트계열에 대하여 오류 정정을 행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 멀티 캐리어 변복조 방식을 채용하는 통신 장치 및 통신 방법에 관한 것으로, 특히 DMT(Discrete Multi Tone) 변복조 방식이나 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) 변복조 방식 등에 의해 기존의 통신 회선을 이용한 데이터 통신을 실현 가능하도록 하는 통신 장치 및 통신 방법에 관한 것이다. 단, 본 발명은 DMT 변복조 방식에 의해 데이터 통신을 행하는 통신 장치에 한하지 않고, 통상의 통신 회선을 통해, 멀티 캐리어 변복조 방식 및 싱글 캐리어 변복조 방식에 의해 유선 통신 및 무선 통신을 행하는 모든 통신 장치에 적용 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 통신 장치에서 사용되는 부호기 및 복호기의 구성을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 통신 장치의 송신계의 구성을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 통신 장치의 수신계의 구성을 나타내는 도면.
도 4는 각종 디지털 변조의 신호점 배치를 나타내는 도면.
도 5는 터보 부호기(1)의 회로 구성을 나타내는 도면.
도 6은 종래의 터보 부호기의 구성을 나타내는 도면.
도 7은 종래의 터보 복호기의 구성을 나타내는 도면.
<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>
이하에, 본 발명에 따른 통신 장치 및 통신 방법의 실시 형태를 도면에 기초하여 상세히 설명한다. 또, 이 실시 형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 통신 장치에서 사용되는 부호기(터보 부호기) 및 복호기[터보 복호기와 경판정기와 R/S(리드 솔로몬 부호) 디코더의 조합]의 구성을 나타내는 도면이고, 상세하게는 도 1의 (a)이 본 실시 형태에서의 부호기의 구성을 나타내는 도면이고, 도 1의 (b)가 본 실시 형태에서의 복호기의 구성을 나타내는 도면이다. 본 실시 형태에서의 통신 장치에서는 상기 부호기 및 복호기의 양쪽의구성을 구비하는 것으로서, 고정밀도인 데이터의 오류 정정 능력을 가짐으로써 데이터 통신 및 음성 통신에 있어서 우수한 전송 특성을 얻는다. 또, 본 실시 형태에 있어서는, 설명의 편의상, 상기 양쪽의 구성을 구비하는 것으로 하였지만, 예를 들면 두개 중 부호기만을 구비하는 송신기를 상정하는 것으로서도 좋고, 한편, 복호기만을 구비하는 수신기를 상정하는 것으로 해도 된다.
또한, 도 1의 (a)의 부호기에 있어서, 참조 부호 1은 오류 정정 부호로서 터보 부호를 채용함으로써 샤논 한계에 가까운 성능을 얻는 것이 가능한 터보 부호기이고, 예를 들면, 터보 부호기(1)에서는, 2 비트의 정보 비트의 입력에 대하여, 2 비트의 정보 비트와 2 비트의 용장 비트를 출력하고, 또한 여기서는 수신측에서 각 정보 비트에 대한 정정 능력이 균일하게 되도록, 각 용장 비트를 생성한다.
한편, 도 1의 (b)의 복호기에 있어서, 참조 부호 11은 수신 신호: Lcy(후술하는 수신 신호: y2, y1, ya에 상당)로부터 대수 우도비를 산출하는 제1 복호기이고, 참조 부호 12 및 16은 가산기이고, 참조 부호 13 및 14는 인터리버이고, 참조 부호 15는 수신 신호: Lcy(후술의 수신 신호: y2y1, yb에 상당)로부터 대수 우도비를 산출하는 제2 복호기이고, 참조 부호 17은 디인터리브이고, 참조 부호 18은 제1 복호기(15)의 출력을 판정하여 원래의 정보 비트 계열의 추정값을 출력하는 제1 판정기이고, 참조 부호 19는 리드 솔로몬 부호를 복호하여 보다 정밀도가 높은 정보 비트 계열을 출력하는 제1 R/S 디코더이고, 참조 부호 20은 제2 복호기(15)의 출력을 판정하여 원래의 정보 비트 계열의 추정값을 출력하는 제2 판정기이고, 참조 부호 21은 리드 솔로몬 부호를 복호하여 보다 정밀도가 높은 정보 비트 계열을 출력하는 제2 R/S 디코더이고, 참조 부호 22는 Lcy(후술하는 수신 신호: y3, y4…에 상당)를 경판정하여 원래의 정보 비트 계열의 추정값을 출력하는 제3 판정기이다.
여기서, 상기 부호기 및 복호기의 동작을 설명하기 전에 본 발명에 따른 통신 장치의 기본 동작을 도면에 기초하여 간단하게 설명한다. 예를 들면, DMT(Discrete Multi Tone) 변복조 방식을 이용하여, 데이터 통신을 행하는 유선계 디지털 통신 방식으로서는, 기종의 설치된 전화 회선을 사용하여 수메가비트/초의 고속 디지털 통신을 행하는 ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line) 통신 방식 및 HDSL(high-bit-rate Digital Subscriber Line)통신 방식 등의 xDSL 통신 방식이 있다. 또, 이 방식은 ANSI의 T1.413 등에 있어서 표준화되어 있다. 이후, 본 실시 형태의 설명에 대해서는, 예를 들면 상기 ADSL에 적응 가능한 통신 장치를 이용하는 것으로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 통신 장치의 송신계의 구성을 나타내는 도면이다. 도 2에 있어서, 송신계에서는 송신 데이터를 멀티플렉스/싱크 컨트롤(도시하는 MUX/SYNC CONTROL에 상당: 41)로써 다중화하고, 다중화된 송신 데이터에 대하여 사이클릭 리던던시 체크[CRC(Cyclic redundancy check)에 상당: 42, 43]로써 오류 검출용 코드를 부가하고, 또한 포워드 에러 정정(SCRAM&FEC에 상당: 44, 45)으로써 FEC용 코드의 부가 및 스크램블 처리를 행한다.
또, 멀티플렉스/싱크 컨트롤(41)로부터, 톤 오더 링(49)에 도달하기까지는두개의 경로가 있어, 하나는 인터리브(INTERLEAVE: 46)가 포함되는 인터리브 데이터 버퍼(Interleaved Data Buffer) 경로이고, 또 한쪽은 인터리브를 포함하지 않은 제1 데이터 버퍼(First Data Buffer) 경로이고, 여기서는 인터리브 처리를 행하는 인터리브 데이터 버퍼 경로쪽의 지연이 커진다.
그 후, 송신 데이터는, 레이트 컨버터(RATE-CONVERTOR에 상당: 47, 48)로써 레이트 컨버트 처리를 행하여, 톤 오더링(TONE ORDERRING에 상당: 49)으로써 톤 오더 링 처리를 행한다. 그리고, 톤 오더링 처리 후의 송신 데이터에 기초하여, 콘스텔레이션 인코더/게인 스케일링(CONSTELLATION AND GAIN SCALLNG에 상당: 50)으로써 콘스텔레이션 데이터를 작성하고, 역 고속 푸리에 변환부(IFFT : Inverse Fast Fourier transform에 상당: 51)로써 역 고속 푸리에 변환을 행한다.
마지막으로, 입력 병렬/직렬 버퍼(INPUT PAMLLEL/SERIALBUFFER에 상당 : 52)으로써 푸리에 변환 후의 병렬 데이터를 직렬 데이터로 변환하고, 아날로그 프로세싱/디지털-아날로그 컨버터(ANALOG PROCESSING AND DAC에 상당: 53)로써 디지털 파형을 아날로그 파형으로 변환하고 필터링 처리를 실행 후, 송신 데이터를 전화 회선 상에 송신한다.
도 3은 본 발명에 따른 통신 장치의 수신계의 구성을 나타내는 도면이다. 도 3에 있어서, 수신계에서는 수신 데이터(전술하는 송신 데이터)에 대하여, 아날로그 프로세싱/아날로그-디지털 컨버터(도시하는 ANALOG PROCESSING AND ADC에 상당: 141)로써 필터링 처리를 실행 후, 아날로그 파형을 디지털 파형으로 변환하고, 타임 도메인 이퀄라이저(TEQ에 상당: 142)로써 시간 영역의 적응 등화 처리를 행한다.
시간 영역의 적응 등화 처리가 실행된 데이터에 대해서는, 입력 직렬/병렬 버퍼(INPUT SERIAL/PARALLEL BUFFER에 상당: 143)로써 직렬 데이터로부터 병렬 데이터로 변환되고, 그 병렬 데이터에 대하여 고속 푸리에 변환부(FFT : Fast Fourier transform에 상당: 144)로써 고속 푸리에 변환을 행하고, 그 후, 주파수 도메인 이퀄라이저(FEQ에 상당: 145)로써 주파수 영역의 적응 등화 처리를 행한다.
그리고, 주파수 영역의 적응 등화 처리가 실행된 데이터에 대해서는, 콘스텔레이션 디코더/게인 스케일링(CONSTELLATION DECODER AND GAIN SCALING에 상당: 146) 및 톤 오더링(TONE ORDERRING에 상당: 147)으로써 행해지는 복호 처리(최대 개연성 복호법) 및 톤 오더링 처리에 의해, 직렬 데이터로 변환된다. 그 후, 레이트 컨버터(RATE-CONVERTOR에 상당 : 148, 149)에 의한 레이트 컨버트 처리, 디인터리브(DEINTERLEAVE에 상당: 150)에 의한 디인터리브 처리, 포워드 에러 정정(DESCRAM&FEC에 상당: 151, 152)에 의한 FEC 처리 및 디스크램블 처리 및 사이클릭 리던던시 체크(cyclic redundancy check에 상당: 153, 154)에 의한 순회 용장 검사 등의 처리가 행해지고, 최종적으로 멀티플렉스/싱크 컨트롤(MUX/SYNC CONTROL에 상당: 155)로부터 수신 데이터가 재생된다.
상기에 도시한 바와 같은 통신 장치에서는, 수신계와 송신계에서 각각 두개의 경로를 구비하고, 이 두개의 경로를 구분하여 사용함으로써 또는 이 두개의 경로를 동시에 동작시킴으로써, 저 전송 지연 및 고속(고비율)의 데이터 통신을 실현 가능하게 하고 있다.
또, 상기한 바와 같이 구성되는 통신 장치에서는 도 1의 (a)에 도시하는 부호기가, 상기 송신계에서의 콘스텔레이션 인코더/ 게인 스케일링(50)에 포지셔닝되고, 도 1의 (b)에 도시하는 복호기가 상기 수신계에서의 콘스텔레이션 디코더/게인 스케일링(146)에 포지셔닝된다.
이하, 본 실시 형태에 있어서의 부호기(송신계) 및 복호기(수신계)의 동작을 도면에 따라서 상세하게 설명한다. 우선, 도 1의 (a)에 도시하는 부호기의 동작에 대하여 설명한다. 또, 본 실시 형태에서는 다치 직교 진폭 변조(QAM: Quadrature Amplitude Modulation)로서, 예를 들면 16QAM 방식을 채용한다. 또한, 본 실시 형태의 부호기에서는 모든 입력 데이터에 대하여 터보 부호화를 실행하는 종래 기술과 달리, 도 1의 (a)에 도시한 바와 같이, 하위 2 비트의 입력 데이터에 대하여 터보 부호화를 실시하고, 다른 상위 비트에 대해서는 입력 데이터를 그대로의 상태에서 출력한다.
여기서, 하위 2 비트의 입력 데이터에 대해서만 터보 부호화를 실행하는 이유를 설명한다. 도 4는 각 종 디지털 변조의 신호점 배치를 나타내는 도면이고, 상세하게는 도 4의 (a)이 4상 PSK(Phase Shift Keying) 방식의 신호점 배치이고, 도 4의 (b)가 16QAM 방식의 신호점 배치이고, 도 4의 (c)가 64QAM 방식의 신호점 배치이다.
예를 들면, 상기 모든 변조 방식의 신호점 배치에 있어서, 수신 신호점이 a 또는 b의 위치인 경우, 통상, 수신측에서는, 연판정에 의해 정보 비트 계열(송신 데이터)로서 가장 확실할 것 같은 데이터를 추정한다. 즉, 수신 신호점과의 거리가가장 가까운 신호점을 송신 데이터로서 판정하게 된다. 그러나, 이 때, 예를 들면, 도 4의 수신 신호점 a 및 b에 주목하면, 어느 하나의 경우(도 4의 (a), 도 4의 (b), 도 4의 (c)에 상당)에 있어서도, 수신 신호점에 가장 가까운 4점의 하위 2 비트가, (0, 0) (0, 1) (1, 0) (1, 1)인 것을 알 수 있다. 그래서, 본 실시 형태에서는 특성이 열화할 가능성이 있는 4개의 신호점(즉, 신호점 사이 거리가 가장 가까운 4점)의 하위 2 비트에 대하여, 우수한 오류 정정 능력을 갖는 터보 부호화를 실시하고, 수신측에서 연판정을 행한다. 한편, 특성이 열화할 가능성이 낮은 그 밖의 상위 비트에 대해서는 그대로의 상태에서 출력하고, 수신측에서 경판정을 행하는 구성으로 하였다.
이에 따라, 본 실시 형태에 있어서는 다식화에 따라 열화할 가능성이 있는 특성을 향상시킬 수 있고 또한 송신 신호의 하위 2 비트에 대해서만 터보 부호화를 실시하기 위해서는 모든 비트를 터보 부호화의 대상으로 하는 종래 기술과 비교하여, 연산량을 대폭 삭감할 수 있다.
계속해서, 입력된 하위 2 비트의 송신 데이터: u1, u2에 대하여 터보 부호화를 실시하는 도 1의 (a)에 도시하는 터보 부호기(1)의 동작에 대하여 설명한다. 도 5는 터보 부호기(1)의 회로 구성을 나타내는 도면이다. 도 5에 있어서, 참조 부호 31은 제1 재귀적 조직 컨볼루션 부호화기이고, 참조 부호 32 및 33은 인터리버이고, 참조 부호 34는 제2 재귀적 조직 컨볼루션 부호화기이다. 터보 부호기(1)에서는, 동시에 정보 계열에 상당하는 송신 데이터: u1, u2와, 제1 재귀적 조직 컨볼루션 부호화기(31)의 처리에 의해 상기 송신 데이터를 부호화한 용장 데이터: ua와, 제2 재귀적 조직 컨볼루션 부호화기(34)의 처리에 의해 인터리브 처리 후의 송신 데이터를 부호화한(다른 데이터와는 시각이 다르다) 용장 데이터: ub를 출력한다.
또한, 통상, 기지의 터보 부호기에 있어서는, 예를 들면 송신 데이터: u2를 제1 재귀적 조직 컨볼루션 부호화기(31)와 제2 재귀적 조직 컨볼루션 부호화기(34)에서의 각각의 전단의 가산기(60, 62)에 입력하여, 한쪽의 송신 데이터: u1을 제1 재귀적 조직 컨볼루션 부호화기(31)와 제2 재귀적 조직 컨볼루션 부호화기(34)에 있어서의, 각각의 후단의 가산기(61, 63)에 입력하고, 각 부호화기의 출력으로서 용장 데이터: ua, ub를 출력한다. 그러나, 이러한 터보 부호기에 있어서는 송신 데이터: u1과 u2간에 지연기의 수가 다르고, 용장 비트에서의 무게에 기울기가 발생하기 때문에, 용장 데이터: ua, ub를 이용한 수신측에서의 송신 데이터: u1과 u2의 추정 정밀도가 균일하지 못하다는 문제가 있었다.
그래서, 본 실시 형태에서는 송신 데이터: u1과 u2의 추정 정밀도를 균일화하기 위해서, 예를 들면 송신 데이터: u2를 제1 재귀적 조직 컨볼루션 부호화기(31)에서의 전단의 가산기(60)에 입력하고, 인터리브 실시 후의 송신 데이터: u2를 제2 재귀적 조직 컨볼루션 부호화기(34)에서의 후단의 가산기(63)에 입력하고 또한 한쪽 송신 데이터: u1를 제1 재귀적 조직 컨볼루션 부호화기(31)에서의 후단의가산기(61)에 입력하고, 인터리브 실시 후의 송신 데이터: u1을 제2 재귀적 조직 컨볼루션 부호화기(34)에서의 전단의 가산기(62)에 입력한다.
이와 같이, 본 실시 형태에서는 인터리브의 효과로서, 버스트적인 데이터의 오류에 대하여 오류 정정 능력을 향상시키는 것이 가능해지고, 또한 송신 데이터: u1과 u2의 입력을, 제1 재귀적 조직 컨볼루션 부호화기(31)와 제2 재귀적 조직 컨볼루션 부호화기(34) 간에서 교체함으로써 수신측에 의한 송신 데이터: u1과 u2의 추정 정밀도를 균일화하는 것이 가능해진다.
이어서, 도 1의 (b)에 도시하는 복호기의 동작에 대하여 설명한다. 또, 본 실시 형태에서는 다치 직교 진폭 변조(QAM)로서, 예를 들면, 16 QAM 방식을 채용하는 경우에 대해 설명한다. 또한, 본 실시 형태의 복호기에서는 수신 데이터의 하위 2 비트에 대하여 터보 복호를 실시하고, 연판정에 의해 원래의 송신 데이터를 추정하고, 다른 상위 비트에 대해서는, 수신 데이터를 제3 판정기(22)로 경판정함으로써, 원래의 송신 데이터를 추정한다. 단, 수신 신호 Lcy: y4, y3, y2, y1, ya, yb는 각각 상기 송신측의 출력: u4, u3, u2, u1, ua, ub에 전송로의 노이즈나 페이징이 영향을 준 신호이다.
우선, 수신 신호 Lcy: y2, y1, ya, yb를 수취한 터보 복호기에서는, 우선, 제1 복호기(11)가, 수신 신호 Lcy: y2, y1, ya를 추출하고, 이들의 수신 신호로부터 추정되는 정보 비트(원래의 송신 데이터: u1k, u2k에 상당) : u1k', u2k'의 대수 우도비 : L (u1k') , L(u2k')을 산출한다(k는 시각을 나타낸다). 또, 대수 우도비를 산출하는 복호기로서는, 예를 들면, 기지의 최대 사후 확률 복호기(MAP 알고리즘: Maximum A-Posteriori)이 이용되는 경우가 많지만, 예를 들면 기지의 비터비 복호기를 이용하는 것으로 해도 좋다.
이 때, 대수 우도비: L(u1k'), L(u2k')는 이하와 같이 나타낼 수 있다.
또, 본 실시 형태에 있어서, Le(u1k) , Le(u2k)는 외부 정보를 나타내고, La(u1k), La(u2k)는 하나 전의 외부 정보인 사전 정보를 나타내고, Pr(u1k=1|{Lcy})은 수신 신호 Lcy: y2, y1, ya를 수취한 조건으로, 실제로 송신된 정보 비트: u1k가 1인 사후 확률을 나타내고, Pr(u1k=0|{Lcy})는 u1k이 0인 사후 확률을 나타내고, Pr(u2k=1|{Lcy})는 수신 신호 Lcy: y2, y1, ya를 수취한 조건으로, 실제로 송신된 정보 비트: u2k가 1인 사후 확률을 나타내고, Pr(u2k=0|{Lcy})는 u2k가 0인 사후 확률을나타낸다. 즉, 수학식 3, 수학식 4에서는 u2k가 0인 확률에 대한 u2k가 1인 확률과, u1k가 0인 확률에 대한 u1k이 1인 확률을 구하게 된다.
이어서, 가산기(12)에서는, 상기 산출 결과인 대수 우도비로부터, 제2 복호기(15)에 대한 외부 정보를 산출한다. 외부 정보: Le(u1k), Le(u2k)는 상기 수학식 3, 수학식 4에 기초하여, 이하와 같이 나타낼 수 있다.
단, 1회째의 복호에 있어서는, 사전 정보를 구할 수 없기 때문에, La(u1k)=0, La(u2k)=0이다.
이어서, 인터리브(13, 14)에서는 수신 신호 Lcy와 외부 정보: Le(u1k), Le(u2k)에 대하여 신호의 재배열을 행한다. 그리고, 제2 복호기(15)에서는, 제1 복호기(11)와 마찬가지로, 수신 신호 Lcy 및 먼저 산출해 둔 사전 정보: La(u1k), La(u2k)에 기초하여, 수학식 3, 수학식 4에 의한 대수 우도비: L(u1k'), L(u2k')을 산출한다. 또, 여기서는, Pr(u1k=1|{Lcy})은 수신 신호 Lcy: y2, y1, yb를 수취한 조건으로, 실제로 송신된 정보 비트: u1k가 1인 사후 확률을 나타내고, Pr(u1k=0|{Lcy})는 u1k가 0인 사후 확률을 나타내고, Pr(u2k=1|{Lcy})는 수신 신호 Lcy: y2, y1, yb를 수취한 조건으로, 실제로 송신된 정보 비트: u2k가 1인 사후 확률을 나타내고, Pr(u2k=0|{Lcy})는 u2k가 0인 사후 확률을 나타낸다.
그 후, 가산기(16)에서는 가산기(12)와 마찬가지로, 수학식 5, 수학식 6을 이용하여, 외부 정보: Le(u1k), Le(u2k)를 산출한다. 이 때, 디인터리브(17)로써 재배열된 외부 정보는 사전 정보: La(u1k), La(u2k)로서, 상기 제1 복호기(11)에 피드백된다.
그리고, 상기 터보 복호기에서는 상기 처리를, 소정의 횟수(반복 횟수)에 걸쳐 반복하여 실행함으로써, 보다 정밀도가 높은 대수 우도비를 산출하고, 그리고 제1 판정기(18) 및 제2 판정기(20)가 이 대수 우도비에 기초하여 신호의 판정을 행하고, 원래의 송신 데이터를 추정한다. 구체적으로 말하면, 예를 들면 대수 우도비가 "L (u1k')>0"이면, 추정 정보 비트: u1k'를 1이라고 판정하고, "L(u1k')≤0"이면, 추정 정보 비트: u1k'를 0이라고 판정하고, 마찬가지로, 대수 우도비가 "L(u2k')>0"이면, 추정 정보 비트: u2k'를 1이라고 판정하고, "L(u2k')≤0"이면, 추정 정보 비트: u2k'를 0라고 판정한다. 또, 동시에 수신하는 수신 신호 Lcy : y3, y4…에 대해서는, 제3 판정기(22)를 이용하여 경판정된다.
마지막으로, 제1 R/S 디코더(19) 및 제2 R/S 디코더(21)에서는 소정의 방법으로 리드 솔로몬 부호를 이용한 에러의 체크를 행하고, 추정 정밀도가 있는 특정한 기준을 넘는다고 판단된 단계에서 상기 반복 처리를 종료시킨다. 그리고, 리드 솔로몬 부호를 이용하여, 각 판정기로써 상기 추정된 원래의 송신 데이터의 오류 정정을 행하여, 보다 추정 정밀도가 높은 송신 데이터를 출력한다.
여기서, 제1 R/S 디코더(19) 및 제2 R/S 디코더(21)에 의한 원래의 송신 데이터의 추정 방법을 구체예에 따라 설명한다. 여기서는, 구체예로서 3개의 방법을 예로 든다. 제1 방법으로서는, 예를 들면 제1 판정기(18) 또는 제2 판정기(20)로써 원래의 송신 데이터가 추정될 때마다 대응하는 제1 R/S 디코더(19) 또는 제2 R/S 디코더(21)가, 교대로 에러의 체크를 행하여, 어느 한쪽의 R/S 디코더가 「에러가 없다」라고 판단한 단계에서 터보 부호기에 의한 상기 반복 처리를 종료시켜, 그리고 리드 솔로몬 부호를 이용하여 상기 추정된 원래의 송신 데이터의 오류 정정을 행하여, 보다 추정 정밀도가 높은 송신 데이터를 출력한다.
또한, 제2 방법으로서는, 제1 판정기(18) 또는 제2 판정기(20)로써 원래의 송신 데이터가 추정될 때마다, 대응하는 제1 R/S 디코더(19) 또는 제2 R/S 디코더(21)가, 교대로 에러의 체크를 행하여, 양방의 R/S 디코더가 「에러가 없다」라고 판단한 단계에서 터보 부호기에 의한 상기 반복 처리를 종료시켜, 그리고, 리드 솔로몬 부호를 이용하여 상기 추정된 원래의 송신 데이터의 오류 정정을 행하여, 보다 추정 정밀도가 높은 송신 데이터를 출력한다.
또한, 제3 방법으로서는, 상기 제1 및 제2 방법으로써 잘못 「에러가 없다」라고 판단되어, 반복 처리가 실시되지 않은 경우에 오류 정정을 한다는 문제를 개선하고, 예를 들면 사전에 결정해둔 소정 횟수분의 반복 처리를 실시하여, 어느 정도, 비트 오류율을 저감해두기 때문에, 리드 솔로몬 부호를 이용하여 상기 추정된 원래의 송신 데이터의 오류 정정을 행하여, 보다 추정 정밀도가 높은 송신 데이터를 출력한다.
이와 같이, 본 실시 형태에 있어서는, 변조 방식의 다식화에 따라 콘스텔레이션이 증대하는 경우에서도 특성 열화의 가능성이 있는 수신 신호의 하위 2 비트에 대한 연판정 처리와 리드 솔로몬 부호에 의한 오류 정정을 실시하는 터보 복호기와, 수신 신호에서의 그 밖의 비트에 대하여 경판정을 행하는 판정기를 구비함으로써, 계산량이 많은 연판정 처리의 삭감과, 양호한 전송 특성을 실현하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태에서는 제1 R/S 디코더(19) 및 제2 R/S 디코더(21)를 이용하여 송신 데이터를 추정함으로써, 반복 횟수를 저감할 수 있고, 계산량이 많은 연판정 처리 및 그 처리 시간을 또한 삭감하는 것이 가능해진다. 또, 본 실시 형태와 같은 랜덤 오류와 버스트 오류가 혼재하는 전송로에서는 심볼 단위에서의 오류 정정을 행하는 R-S 부호(리드 솔로몬)이나 다른 기지의 오류 정정 부호 등과의 병용에 의해, 우수한 전송 특성을 얻을 수 있다.
이상, 본 실시 형태에서는 상기 터보 부호기(1)와 상기 터보 복호기를 구비하는 것에 의해, 멀티 캐리어 변복조 방식을 이용한 통신에 적용 가능하게 하고 또한 변조 방식의 다식화에 따라 콘스텔레이션이 증대하는 경우에서도 연산량 및 연산 처리 시간의 삭감과, 양호한 전송 특성을 실현할 수 있게 한다. 또, 본 실시 형태에 있어서는 변조 방식으로서, 16 QAM 방식을 일례로서 설명을 행하였지만, 이것뿐만 아니라, 그 밖의 변조 방식(256 QAM 등)을 이용한 경우에 있어서도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
이상, 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 터보 부호화 수단을 포함하는 송신기의 구성과, 각 복호 수단을 포함하는 수신기의 구성을 구비함으로써, 변조 방식의 다식화에 따라 콘스텔레이션이 증대하는 것 같은 경우에 있어서도, 연산량 및 연산 처리 시간의 삭감과, 양호한 전송 특성이 실현 가능한 통신 장치를 얻을 수 있다는 효과를 발휘한다.
다음 발명에 따르면, 변조 방식의 다식화에 따라 콘스텔레이션이 증대하는 경우에 있어서도, 특성 열화의 가능성이 있는 수신 신호의 하위 2 비트에 대한 연판정 처리를 실시하는 제1 추정 수단과, 리드 솔로몬 부호에 의한 오류 정정을 실시하는 오류 정정 수단과, 수신 신호에 있어서의 그 밖의 비트에 대하여 경판정 처리를 실시하는 제2 추정 수단을 구비함으로써, 계산량이 많은 연판정 처리의 삭감과, 양호한 전송 특성을 실현하는 것이 가능한 통신 장치를 얻을 수 있다는 효과를 발휘한다.
다음 발명에 따르면, 오류 정정 수단이 먼저 추정된 정보 비트 계열에 대하여 「에러가 없다」라고 판단한 단계에서, 터보 복호에서의 반복 처리를 종료시키기 때문에 반복 횟수를 저감할 수 있고, 계산량이 많은 연판정 처리 및 그 처리 시간을 또한 삭감하는 것이 가능한 통신 장치를 얻을 수 있다는 효과를 발휘한다.
다음 발명에 의하면, 오류 정정 수단이, 제1 복호 수단으로부터의 확률 정보에 기초하여 추정된 정보 비트 계열과, 제2 복호 수단으로부터의 확률 정보에 기초하여 추정된 정보 비트 계열과의 양방에 대하여 「에러가 없다」라고 판단한 단계에서, 터보 복호에서의 반복 처리를 종료시키기 때문에 계산량이 많은 연판정 처리 및 그 처리 시간을 삭감하는 것이 가능해지고, 또한 보다 정보 비트의 추정 정밀도를 향상 가능한 통신 장치를 얻을 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.
다음 발명에 따르면, 오류 정정 수단이, 사전에 결정해둔 소정 횟수분만큼 반복 처리를 실행시키기 때문에, 반복 횟수를 저감할 수 있고 계산량이 많은 연판정 처리 및 그 처리 시간을 또한 삭감하는 것이 가능한 통신 장치를 얻을 수 있다, 라는 효과를 발휘한다.
다음 발명에 따르면, 다식화에 따라 열화할 가능성이 있는 특성을 향상시킬 수 있고 또한 송신 신호의 하위 2 비트에 대해서만 터보 부호화를 실시하기 때문에, 모든 비트를 터보 부호화의 대상으로 하는 종래 기술과 비교하여, 연산량을 대폭 삭감하는 것이 가능한 통신 장치를 얻을 수 있다는 효과를 발휘한다. 또한, 인터리브의 효과로서, 버스트적인 데이터의 오류에 대하여 오류 정정 능력을 향상시키는 것이 가능해지고, 또한 정보 비트의 입력을, 제1 컨볼루션 부호기와 제2 컨볼루션 부호기 사이에서 교체함으로써 수신측에 의한 정보 비트의 추정 정밀도를 균일화하는 것이 가능한 통신 장치를 얻을 수 있다는 효과를 발휘한다.
다음 발명에 따르면, 변조 방식의 다식화에 따라 콘스텔레이션이 증대하는 경우에 있어서도, 연산량 및 연산 처리 시간의 삭감과, 양호한 전송 특성을 실현 가능한 통신 방법을 얻을 수 있다는 효과를 발휘한다.
다음 발명에 따르면, 오류 정정 단계로써, 먼저 추정된 정보 비트 계열에 대하여 「에러가 없다」라고 판단한 단계에서, 터보 복호에서의 반복 처리를 종료시키기 때문에 반복 횟수를 저감할 수 있고, 계산량이 많은 연판정 처리 및 그 처리 시간을 또한 삭감하는 것이 가능한 통신 방법을 얻을 수 있다는 효과를 발휘한다.
다음 발명에 따르면, 오류 정정 단계로써 제1 복호 단계에 의한 확률 정보에 기초하여 추정된 정보 비트 계열과, 제2 복호 단계에 의한 확률 정보에 기초하여 추정된 정보 비트 계열과의 양방에 대하여 「에러가 없다」라고 판단한 단계에서 터보 복호에서의 반복 처리를 종료시키기 때문에 계산량이 많은 연판정 처리 및 그 처리 시간을 삭감하는 것이 가능해지고, 또한 보다 정보 비트의 추정 정밀도를 향상 가능한 통신 방법을 얻을 수 있다는 효과를 발휘한다.
다음 발명에 따르면, 오류 정정 단계로써, 사전에 결정해둔 소정 횟수분만큼 반복 처리를 실행시키기 때문에 반복 횟수를 저감할 수 있고, 계산량이 많은 연판정 처리 및 그 처리 시간을 더욱 삭감하는 것이 가능한 통신 방법을 얻을 수 있다는 효과를 발휘한다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 통신 장치 및 통신 방법에 따르면, 멀티 캐리어 변복조 방식의 일례이다, DMT 변복조 방식이나 OFDM 변복조 방식 멀티 캐리어 변복조 방식을 이용한 통신(데이터, 음성, 영상 등)에 유용하고, 특히 오류 정정 부호로서 터보 부호를 채용하는 통신 장치에 적합하다.
Claims (13)
- 오류 정정 부호로서 터보 부호를 채용하는 통신 장치에 있어서,송신 데이터에서의 하위 2 비트에 대하여 터보 부호화를 행함으로써, 상기 2 비트의 정보 비트 계열과, 상기 2 비트의 정보 비트 계열을 입력으로 하는 제1 컨볼루션 부호기에 생성되는 제1 용장 비트 계열과, 인터리브 처리 후의 각 정보 비트 계열을 교체하여 입력하는 제2 컨볼루션 부호화기에 생성되는 제2 용장 비트 계열을 출력하는 터보 부호화 수단과,수신 신호로부터, 2 비트의 정보 비트 계열과 제1 용장 비트 계열을 추출하고, 그 추출 결과와, 사전 정보로서 주어지는 확률 정보(없는 경우도 포함함)를 이용하여, 추정되는 정보 비트의 확률 정보를 산출하는 제1 복호 수단과,또한 상기 2 비트의 정보 비트 계열과 제2 용장 비트 계열을 추출하고, 그 추출 결과와, 상기 제1 복호 수단으로부터의 확률 정보를 이용하여, 재차, 추정 정보 비트의 확률 정보를 산출하고 또한 그 결과를 상기 사전 정보로서 상기 제1 복호 수단에 통지하는 제2 복호 수단과,반복하여 실행되는 상기 제1 및 제2 복호 수단에 의한 확률 정보의 산출 처리 결과에 기초하여, 그 때마다 원래의 하위 2 비트의 정보 비트 계열을 추정하는 제1 추정 수단과,상기 추정된 정보 비트 계열에 대하여 오류 정정 부호를 이용한 에러 체크를 행하고, 그 추정 정밀도가 소정의 기준을 넘는다고 판단된 단계에서 상기 반복 처리를 종료시키고, 동시에 오류 정정 부호를 이용하여, 상기 추정된 원래의 하위 2 비트의 정보 비트 계열에 대하여 오류 정정을 행하는 오류 정정 수단과,상기 수신 신호에서의 다른 상위 비트를 경판정(硬判定)함으로써 원래의 상위 비트의 정보 비트 계열을 추정하는 제2 추정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
- 제1항에 있어서,상기 오류 정정 수단에 있어서는,상기 하위 2 비트의 정보 비트 계열이 추정될 때마다 에러 체크를 행하고, 추정된 정보 비트 계열에 「에러가 없다」라고 판단한 단계에서 상기 반복 처리를 종료시키는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
- 제1항에 있어서,상기 오류 정정 수단에 있어서는,상기 하위 2 비트의 정보 비트 계열이 추정될 때마다 에러 체크를 행하고, 상기 제1 복호 수단으로부터의 확률 정보에 기초하여 추정된 정보 비트 계열과, 상기 제2 복호 수단으로부터의 확률 정보에 기초하여 추정된 정보 비트 계열과의 양방에 「에러가 없다」라고 판단한 단계에서, 상기 반복 처리를 종료시키는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
- 제1항에 있어서,상기 오류 정정 수단에 있어서는,사전에 결정해둔 소정 횟수분만큼 상기 반복 처리를 실행하여, 비트 오류율을 저감해두기 때문에 오류 정정 부호를 이용하여 상기 추정된 원래의 하위 2 비트의 정보 비트 계열에 대하여 오류 정정을 행하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
- 오류 정정 부호로서, 터보 부호를 채용하는 수신기로서 동작하는 통신 장치에 있어서,수신 신호로부터, 2 비트의 정보 비트 계열과 제1 용장 비트 계열을 추출하고, 그 추출 결과와, 사전 정보로서 주어지는 확률 정보(없는 경우도 포함함)를 이용하여, 추정되는 정보 비트의 확률 정보를 산출하는 제1 복호 수단과,또한, 상기 2 비트의 정보 비트 계열과 제2 용장 비트 계열을 추출하고, 그 추출 결과와, 상기 제1 복호 수단으로부터의 확률 정보를 이용하여, 재차 추정 정보 비트의 확률 정보를 산출하고 또한 그 결과를 상기 사전 정보로서 상기 제1 복호 수단에 통지하는 제2 복호 수단과,반복하여 실행되는 상기 제1 및 제2 복호 수단에 의한 확률 정보의 산출 처리 결과에 기초하여, 그 때마다 원래의 하위 2 비트의 정보 비트 계열을 추정하는 제1 추정 수단과,상기 추정된 정보 비트 계열에 대하여 오류 정정 부호를 이용한 에러 체크를 행하고, 그 추정 정밀도가 소정의 기준을 넘는다고 판단된 단계에서 상기 반복 처리를 종료시키고, 동시에 오류 정정 부호를 이용하여, 상기 추정된 원래의 하위 2 비트의 정보 비트 계열에 대하여 오류 정정을 행하는 오류 정정 수단과,상기 수신 신호에서의 다른 상위 비트를 경판정함으로써, 원래의 상위 비트의 정보 비트 계열을 추정하는 제2 추정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
- 제5항에 있어서,상기 오류 정정 수단에 있어서는,상기 하위 2 비트의 정보 비트 계열이 추정될 때마다 에러 체크를 행하고, 추정된 정보 비트 계열에 「에러가 없다」라고 판단한 단계에서 상기 반복 처리를 종료시키는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
- 제5항에 있어서,상기 오류 정정 수단에 있어서는,상기 하위 2 비트의 정보 비트 계열이 추정될 때마다 에러 체크를 행하고, 상기 제1 복호 수단으로부터의 확률 정보에 기초하여 추정된 정보 비트 계열과 상기 제2 복호 수단으로부터의 확률 정보에 기초하여 추정된 정보 비트 계열과의 양방에 「에러가 없다」라고 판단한 단계에서, 상기 반복 처리를 종료시키는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
- 제5항에 있어서,상기 오류 정정 수단에 있어서는,사전에 결정해둔 소정 횟수분만큼 상기 반복 처리를 실행하고, 비트 오류율을 저감해두기 때문에 오류 정정 부호를 이용하여 상기 추정된 원래의 하위 2 비트의 정보 비트 계열에 대하여 오류 정정을 행하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
- 오류 정정 부호로서, 터보 부호를 채용하는 송신기로서 동작하는 통신 장치에 있어서,송신 데이터에 있어서의 하위 2 비트에 대하여 터보 부호화를 행함으로써, 상기 2 비트의 정보 비트 계열과, 상기 2 비트의 정보 비트 계열을 입력으로 하는 제1 컨볼루션 부호기에 생성되는 제1 용장 비트 계열과, 인터리브 처리 후의 각 정보 비트 계열을 교체하여 입력하는 제2 컨볼루션 부호화기에 생성되는 제2 용장 비트 계열을 출력하는 터보 부호화 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
- 오류 정정 부호로서, 터보 부호를 채용한 통신 방법에 있어서,송신 데이터에서의 하위 2 비트에 대하여 터보 부호화를 행함으로써, 상기 2 비트의 정보 비트 계열과, 상기 2 비트의 정보 비트 계열을 입력으로 하는 제1 컨볼루션 부호기에 생성되는 제1 용장 비트 계열과, 인터리브 처리 후의 각 정보 비트 계열을 교체하여 입력하는 제2 컨볼루션 부호화기에 생성되는 제2 용장 비트 계열을 출력하는 터보 부호화 단계와,수신 신호로부터 상기 2 비트의 정보 비트 계열과 상기 제1 용장 비트 계열을 추출하고, 그 추출 결과와 사전 정보로서 주어지는 확률 정보(없는 경우도 포함함)를 이용하여, 추정되는 정보 비트의 확률 정보를 산출하는 제1 복호 단계와,또한, 상기 2 비트의 정보 비트 계열과 상기 제2 용장 비트 계열을 추출하고, 그 추출 결과와 상기 제1 복호 수단으로부터의 확률 정보를 이용하여, 재차, 추정 정보 비트의 확률 정보를 산출하고, 또한 그 결과를 상기 사전 정보로서 상기 제1 복호 단계에 대하여 피드백하는 제2 복호 단계와,반복하여 실행되는 상기 제1 및 제2 복호 단계에서의 확률 정보의 산출 처리 결과에 기초하여, 그 때마다 원래의 하위 2 비트의 정보 비트 계열을 추정하는 제1 추정 단계와,상기 추정된 정보 비트 계열에 대하여 오류 정정 부호를 이용한 에러 체크를 행하고, 그 추정 정밀도가 소정의 기준을 넘는다고 판단된 단계에서, 상기 반복 처리를 종료시키고, 동시에 오류 정정 부호를 이용하여, 상기 추정된 원래의 하위 2 비트의 정보 비트 계열에 대하여 오류 정정을 행하는 오류 정정 단계와,상기 수신 신호에서의 다른 상위 비트를 경판정함으로써, 원래의 상위 비트의 정보 비트 계열을 추정하는 제2 추정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
- 제10항에 있어서,상기 오류 정정 단계에 있어서는,상기 하위 2 비트의 정보 비트 계열이 추정될 때마다 에러 체크를 행하고, 추정된 정보 비트 계열에 「에러가 없다」라고 판단한 단계에서, 상기 반복 처리를 종료시키는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
- 제10항에 있어서,상기 오류 정정 단계에 있어서는,상기 하위 2 비트의 정보 비트 계열이 추정될 때마다 에러 체크를 행하고, 상기 제1 복호 단계에 의한 확률 정보에 기초하여 추정된 정보 비트 계열과, 상기 제2 복호 단계에 의한 확률 정보에 기초하여 추정된 정보 비트 계열과의 양쪽에 「에러가 없다」라고 판단한 단계에서 상기 반복 처리를 종료시키는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
- 제10항에 있어서,상기 오류 정정 단계에 있어서는,사전에 결정해둔 소정 횟수분만 상기 반복 처리를 실행하여, 비트 오류율을 저감해두기 때문에, 오류 정정 부호를 이용하여 상기 추정된 원래의 하위 2 비트의 정보 비트 계열에 대하여 오류 정정을 행하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
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