JPH08293801A - ディジタル情報の誤り制御方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置を複雑化することなく、誤り訂正能力を
向上させる。 【構成】 まずＣＲＣ符号化装置１により符号化を行
い、次いでその出力をＢＣＨ符号化装置２により符号化
する。受信側では、ＢＣＨ復号・誤り訂正装置５により
ＢＣＨ復号と誤り訂正を行い、それからＣＲＣ復号・誤
り検出装置６によりＣＲＣ復号と誤り検出を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル情報の誤り
制御方法とその装置に係り、とくに情報の伝送に際して
伝送路雑音等のために発生するパルス誤りの検出・訂正
を行うためのディジタル情報の誤り制御方法とその装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】計算機のデータや、音声・画像等のアナ
ログ信号をディジタル化した情報などのディジタル情報
の伝達に際しては、通信路雑音等のためにパルス誤りが
発生する。またディジタル情報の記録媒体への記録・読
出しの過程でもパルス誤りが生じる。これらのパルス誤
りに対処する技術としては、元の情報に対して誤り訂正
符号を用いて符号化を行い、これを送信または記録し、
受信または読出し時に復号化と同時に誤り検出や誤り訂
正を行う誤り制御が行われている。

【０００３】誤り制御のための誤り訂正符号としては、
例えば移動通信・衛星通信等の通信システムに於て、巡
回符号の１つとしてよく知られていたＢＣＨ符号（Bose
-Chaudhuri-Hocgnenghem code）が広く用いられてい
る。表１〜表３はこのＢＣＨ符号の例を示したもので、
ＢＣＨ（ｎ、ｋ）符号というのは

【表１】

【表２】

【表３】

【表４】 元の情報をｋビットづつ区切って（これを情報長とい
う）、その１区切りをｎビットの符号にする（これを符
号長という）もので、符号化率は比ｋ／ｎの値である。
またｄ_minはその符号系の符号間の距離（ハミング距
離）の最小値を表している。また、表のｔはｔ重誤り訂
正可能なビット数、ｔ＋ｄがｔ＋ｄ重誤り検出可能数で
ある。ｎ、ｋ、ｄ_minが同一でも、横１行ごとにｄ、ｔ
等の１つの数値の組合せが与えられていて、これが１つ
のＢＣＨ符号系を表している。

【０００４】表４は、ＢＣＨ符号のいくつかの符号長及
び情報長と、それに対する最大誤り訂正可能ビット数、
及びそのビット数の符号長に対する割合を示したもの
で、表２のＢＣＨ符号がこの表４の上から３つ目の場合
に該当している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】誤り訂正符号を用いた
誤り制御は、パルス誤りを完全に訂正できるものではな
く、どのような符号を用いても誤りの訂正、及び検出に
は限界が存在する。この限界は、前述のように最小符号
間距離をｄ_minとしたとき

【数１】ｄ_min≧２ｔ＋ｄ＋１ で示される。但し訂正可能な誤りがｔ重誤り、検出可能
な誤りがｔ＋ｄ重誤りである。従来例で示したＢＣＨ符
号の表１〜表３も勿論この関係を満している。

【０００６】（数１）が一般的に示しているように、ま
た表１〜３に例示したように、誤り訂正可能なビット数
と誤り検出可能なビット数とは、一方を大きくすると他
方が小さくなる、という関係にある。そして、誤り訂正
能力の高い符号をもちいると装置が大規模化し、動作速
度もあまり大きくすることができない。また誤り訂正能
力を上げるため誤り訂正符号の２重符号化を行う方式な
ども考案されているが、この場合も復号器の構成が複雑
化するため、実際には宇宙通信システムにおける（装置
の小型化を要求されない）地上局など、一部の通信系で
採用されているだけである。装置を簡単なものにする必
要がある場合や高速な動作が要求される場合は、誤り訂
正能力はある程度犠牲にせざるを得ないという問題があ
った。

【０００７】本発明の目的は、既存の誤り訂正符号と誤
り検出符号を組合せることにより、誤り訂正符号の復号
処理を複雑化することなく、簡易にその訂正能力を上げ
ることを可能とするディジタル情報の誤り制御方法及び
その装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、媒体を介して
ディジタル情報を伝達したときに発生するパルス誤りの
訂正及び検出を行うためのディジタル情報の誤り制御方
法に於て、伝達するディジタル情報を誤り検出が可能な
第１の符号により符号化して第１のディジタル情報と
し、該第１のディジタル情報を誤り訂正可能な第２の符
号により符号化して第２のディジタル情報とし、該第２
のディジタル情報を上記媒体への入力とすると共に、上
記媒体を伝達して出力された上記第２のディジタル情報
に対して、上記第２の符号に対応する復号化処理を行っ
てパルス誤りを訂正し、該訂正されたディジタル情報に
対して上記第１の符号に対応する復号化処理を行ってパ
ルス誤りを検出することを特徴とするディジタル情報の
誤り制御方法を開示する。

【０００９】

【作用】誤り訂正と検出を別の符号化によって行うこと
により、それぞれの符号化方法の訂正能力と検出能力を
それぞれ効率よく利用でき、全体としての誤り制御能力
が向上する。そして、例えば誤り訂正を従来同様のＢＣ
Ｈ符号で行い、誤り検出をその構成が簡単な巡回符号で
行うようにすれば、装置構成を複雑化することなく高い
誤り制御能力を引き出すことができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。図１
は、本発明の装置の一実施例を示すブロック図で、無線
伝送装置に適用した場合である。また図２は、この動作
の説明図である。図１に於て、伝送情報は伝送しようと
するディジタル情報であり、これは計算機等からのディ
ジタル情報であっても、あるいは電話等のアナログ信号
をディジタル化したものであってもよい。

【００１１】本発明では、伝送情報に対してまず誤り検
出を専ら行うための符号化処理を施す。図１の実施例で
はこのために、ＣＲＣ符号化装置１によりＣＲＣ符号
（巡回符号）による符号化を行う。ここでＣＲＣ符号と
しては、例えばＩＴＵ−Ｔ勧告による、１６次の生成多
項式

【数２】ｘ¹⁶＋ｘ¹²＋ｘ⁵＋１ から生成されるものを用いる。このＣＲＣ符号により符
号化を行うと、図２に示すようにＮバイトの伝送情報が
Ｎ＋２バイト長の符号に変換される。

【００１２】次に、この符号化された伝送情報に対し
て、誤り訂正を行うための符号化処理をＢＣＨ符号化装
置２により行う。本実施例では、このＢＣＨ符号とし
て、２元非原始ＢＣＨ（１７、９）符号を１ビット短縮
したＢＣＨ（１６、８）符号を用い、図２に示したよう
に、ＣＲＣ符号化出力を８ビットづつ符号化して１６ビ
ットづつの符号長を持つ符号として出力する。この符号
は符号長１６ビットの内の２ビットまでの誤り訂正能力
を有している。こうして、入力伝送情報のＮバイトはＣ
ＲＣ符号化によりＮ＋２バイトとなり、更にＢＣＨ符号
化により２（Ｎ＋２）バイトの符号化された情報に変換
される。この情報は送信装置３を介して送信される。

【００１３】受信側では、送信されてきた信号を受信装
置４で受信してディジタル受信信号とし、それをまずＢ
ＣＨ復号・誤り訂正装置５で処理する。これは図２のよ
うに、２（Ｎ＋２）バイト長に符号化された情報をＮ＋
２バイト長の第１復号化データに戻す処理で、この過程
で前述のように符号１６ビットあたり２ビットまでの誤
り訂正が行われる。

【００１４】次のＣＲＣ復号・誤り検出装置６では、Ｂ
ＣＨ復号・誤り訂正装置５から出力されたＮ＋２バイト
長の第１復号化データに対してＣＲＣ復号化処理、即ち
（数２）の多項式による除算処理と誤り検出を行うもの
で、その出力はＮバイト長の送信側伝送情報に対応する
出力情報となる。ここで、検出された誤りは、再送要
求、補間による修正、誤りデータの破棄など、そのシス
テムに対応した方法で処理される。

【００１５】表５は、上記の実施例による誤り訂正及び
誤り検出能力の例を示したもので、表６は、従来のＢＣ
Ｈ符号化のみによったときの誤り訂正及び検出能力の例
を示したものである。

【表５】

【表６】 ＢＣＨ（１６、８）符号とＣＲＣ符号を用いた本実施例
の表５では、情報長をＮ＝２バイト（１６ビット）、６
バイト（４８ビット）、及び１４バイト（１１２ビッ
ト）としたときの符号長、符号化率、訂正可能なビット
数（訂正数）、及び検出可能なビット数（検出数）を示
しており、表６はこの符号長・符号化率がほぼ同等な値
になるような、ＢＣＨ符号だけを用いたときの訂正数及
び検出数を示している。但し表６で訂正数、検出数とも
に２組の値を例示しているが、これは表１〜３でも説明
したように、同じＢＣＨ（ｎ、ｋ）符号でも訂正数と検
出数のとり方はいくつもあるので、その内の２例を示し
たものである。また表５、表６に於る検出数（検出可能
なビット数）は、誤りの検出はできるが訂正はできない
ビット数で、表１〜３のｄの値に該当する。

【００１６】表５、表６の比較から、訂正数と検出数を
合わせた能力を見ると、本実施例の方がＢＣＨ符号単独
の場合よりも大きくなっているのがわかる。とくに検出
数を同一とすると、本実施例の方が訂正数を大きくとれ
る。符号化率は符号化する情報を多くする（Ｎを大にす
る）とほぼ０．５に近づき、数百ビット以上の情報では
ほぼ０．５になる。また、符号長に対する訂正数の比
は、本実施例の表５では常に０．１２５で、これは他の
場合でも変わらない。一方、従来のＢＣＨ単独の場合
は、符号長が大きくなると、表４に示したように、訂正
数が最大となるようにしてもこの比が０．１以下とな
る。

【００１７】本実施例によると、上記のように誤り訂正
及び検出能力が向上するが、装置の構成からみると、従
来多く用いられているＢＣＨ符号化・復号化の他に、Ｃ
ＲＣ符号化・復号化を行う必要がある。しかしＣＲＣ符
号化・復号化は複数のシフトレジスタを組合せるだけで
実現できるので、ハードウェア／ソフトウェアのどちら
で組み込んでも簡単に実現でき、装置が複雑化すること
はない。

【００１８】なお、以上に説明した実施例はディジタル
情報の伝送誤りを対象としたが、情報の記録媒体への記
録とその再生に伴う誤りの訂正・検出等にも本発明を適
用できることは明らかである。また、誤り訂正用及び誤
り検出用符号としては、ＢＣＨ符号及びＣＲＣに限られ
ることはなく、他の符号を用いることもできる。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、復号処理を複雑化する
ことなく、誤り訂正能力を向上できるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる誤り制御装置の一実施例を示すブ
ロック図である。

【図２】図１の実施例の動作説明図である。

【符号の説明】

１ ＣＲＣ符号化装置 ２ ＢＣＨ符号化装置 ５ ＢＣＨ復号・誤り訂正装置 ６ ＣＲＣ復号・誤り検出装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横山 直樹 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国際 電気株式会社内 (72)発明者 小山田 応一 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国際 電気株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 媒体を介してディジタル情報を伝達した
   ときに発生するパルス誤りの訂正及び検出を行うための
   ディジタル情報の誤り制御方法に於て、 伝達するディジタル情報を誤り検出が可能な第１の符号
   により符号化して第１のディジタル情報とし、該第１の
   ディジタル情報を誤り訂正可能な第２の符号により符号
   化して第２のディジタル情報とし、該第２のディジタル
   情報を上記媒体への入力とすると共に、 上記媒体を伝達して出力された上記第２のディジタル情
   報に対して、上記第２の符号に対応する復号化処理を行
   ってパルス誤りを訂正し、該訂正されたディジタル情報
   に対して上記第１の符号に対応する復号化処理を行って
   パルス誤りを検出することを特徴とするディジタル情報
   の誤り制御方法。
2. 【請求項２】 前記第１の符号をＣＲＣ符号とし、前記
   第２の符号をＢＣＨ符号としたことを特徴とする請求項
   １記載のディジタル情報の誤り制御方法。
3. 【請求項３】 前記ＣＲＣ符号は、生成多項式ｘ¹⁶＋ｘ
   ¹²＋ｘ⁵＋１により生成するものであることを特徴とす
   る請求項２記載のディジタル情報の誤り制御方法。
4. 【請求項４】 前記ＢＣＨ符号は、８ビットのデータを
   １６ビット長に符号化するものであることを特徴とする
   請求項２記載のディジタル情報の誤り制御方法。
5. 【請求項５】 媒体を介してディジタル情報を伝達した
   ときに発生するパルス誤りの訂正及び検出を行うための
   ディジタル情報の誤り制御装置に於て、 伝達するディジタル情報を誤り検出が可能な第１の符号
   により符号化して第１のディジタル情報を生成するため
   の第１の符号化手段と、 該手段により生成された上記第１のディジタル情報を誤
   り訂正可能な第２の符号により符号化して第２のディジ
   タル情報を生成して上記媒体への入力とするための第２
   の符号化手段と、 上記媒体を伝達して出力された上記第２のディジタル情
   報に対して、上記第２の符号に対応する復号化処理を行
   ってパルス誤りを訂正するための第１の復号化手段と、 該手段により訂正されたディジタル情報に対して上記第
   １の符号に対応する復号化処理を行ってパルス誤りを検
   出するための第２の復号化手段と、 を備えたことを特徴とするディジタル情報の誤り制御装
   置。