專利名稱：糾錯(cuò)編碼方法及其裝置、糾錯(cuò)譯碼方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如數(shù)字傳送系統(tǒng)等中的糾錯(cuò)編碼方法、糾錯(cuò)譯碼方法、糾錯(cuò)編碼裝 置以及糾錯(cuò)譯碼裝置。
背景技術(shù)：
在以往的例如光通信用的糾錯(cuò)編碼方法中，要求抑制錯(cuò)誤平底(error floor)(校 正后誤比特率的改善度相對(duì)校正前的誤比特率急劇下降的現(xiàn)象)。在非專利文獻(xiàn)1中，將 LDPC(Low-Density Parity-Check，低密度奇偶校驗(yàn))碼(實(shí)施糾錯(cuò)能力高的軟判決譯碼) 設(shè)定為內(nèi)碼，將RS(Reed-Solomon)碼(實(shí)施糾錯(cuò)能力相對(duì)低的硬判決譯碼)設(shè)定為外碼。 利用LDPC碼實(shí)施糾錯(cuò)能力高的軟判決譯碼，用RS碼來(lái)消除在LDPC碼中殘留的錯(cuò)誤平底。 由于糾錯(cuò)能力與電路規(guī)模具有折衷的關(guān)系，所以在該情況下，LDPC碼的電路規(guī)模變大。非專禾lj 文 M 1 :Y. Miyata, ff. Masumoto, H. Yoshida, and T. Mizuochi, "Efficient FEC for optical communications using concatenatedcodes to combat error-floor,，，in proc.0FC/NF0EC 2008，0TuE4, SanDiego, CA, Feb.2008以往的糾錯(cuò)編碼方法及其裝置是如上那樣構(gòu)成的，所以存在內(nèi)碼的電路規(guī)模變大 這樣的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述那樣的課題而完成的，其目的在于實(shí)現(xiàn)抑制了電路規(guī)模的 糾錯(cuò)編碼方法、糾錯(cuò)譯碼方法、糾錯(cuò)編碼裝置以及糾錯(cuò)譯碼裝置。本發(fā)明所涉及的糾錯(cuò)編碼方法，包括外編碼步驟，進(jìn)行外碼的編碼處理；以及內(nèi) 編碼步驟，進(jìn)行具有根據(jù)上述外碼的糾錯(cuò)能力被調(diào)整的糾錯(cuò)能力的內(nèi)碼的編碼處理。根據(jù)本發(fā)明，由于包括進(jìn)行外碼的編碼處理的外編碼步驟、和進(jìn)行具有根據(jù)上述 外碼的糾錯(cuò)能力被調(diào)整的糾錯(cuò)能力的內(nèi)碼的編碼處理的內(nèi)編碼步驟，所以可以考慮電路規(guī) 模，可以實(shí)現(xiàn)抑制了電路規(guī)模的糾錯(cuò)編碼方法。




圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的數(shù)字傳送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。 圖2是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的糾錯(cuò)編碼裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。 圖3是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的糾錯(cuò)譯碼裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。 圖4是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的幀格式的一個(gè)例子的說(shuō)明圖。 圖5是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的幀格式的一個(gè)例子的說(shuō)明圖。 圖6是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1的糾錯(cuò)能力調(diào)整功能的說(shuō)明圖。 圖7是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的糾錯(cuò)編碼裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。 圖8是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的糾錯(cuò)譯碼裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。 標(biāo)號(hào)說(shuō)明
11 糾錯(cuò)編碼裝置；12 調(diào)制器；13 通信路；21 解調(diào)器；22 :A/D變換器；23 糾錯(cuò) 譯碼裝置；31 幀生成電路；32 外編碼輸入電路；33 外編碼運(yùn)算電路；34 外編碼輸出電 路；35 外編碼電路；36 內(nèi)編碼輸入電路；37 內(nèi)編碼運(yùn)算電路；38 內(nèi)編碼輸出電路；39 內(nèi)編碼電路；50 幀同步電路；51 內(nèi)譯碼輸入電路；52 內(nèi)譯碼運(yùn)算電路；53 內(nèi)譯碼輸出 電路；54 內(nèi)譯碼電路；55 外譯碼輸入電路；56 外譯碼運(yùn)算電路；57 外譯碼輸出電路； 58 外譯碼電路；59 幀分離電路；70 內(nèi)編碼電路調(diào)整部；76 可在線調(diào)整的內(nèi)編碼輸入電 路；77 可在線調(diào)整的內(nèi)編碼運(yùn)算電路；78 可在線調(diào)整的內(nèi)編碼輸出電路；79 可在線調(diào) 整的內(nèi)編碼電路；80 內(nèi)譯碼電路調(diào)整部；81 可在線調(diào)整的內(nèi)譯碼輸入電路；82 可在線 調(diào)整的內(nèi)譯碼運(yùn)算電路；83 可在線調(diào)整的內(nèi)譯碼輸出電路；84 可在線調(diào)整的內(nèi)譯碼電 路。
具體實(shí)施例方式實(shí)施方式1圖1是示出具備本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的糾錯(cuò)編碼裝置以及糾錯(cuò)譯碼裝置的數(shù) 字傳送系統(tǒng)(以下，簡(jiǎn)稱為“傳送系統(tǒng)”)的結(jié)構(gòu)的框圖。在圖1中，傳送系統(tǒng)包括糾錯(cuò)編 碼器11 (糾錯(cuò)編碼裝置)，其與信息源連接，對(duì)信息序列進(jìn)行糾錯(cuò)編碼，輸出代碼字序列；調(diào) 制器12，其與糾錯(cuò)編碼器11連接，對(duì)代碼字序列進(jìn)行調(diào)制，輸出發(fā)送信號(hào)；通信路13，其與 調(diào)制器12連接；解調(diào)器21，其經(jīng)由通信路13與調(diào)制器12連接，對(duì)接收了上述發(fā)送的發(fā)送 信號(hào)而得到的接收信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，輸出模擬接收序列；A/D (模擬/數(shù)字)變換器22，其與解 調(diào)器21連接，將模擬接收序列變換成量化接收序列；以及糾錯(cuò)譯碼器23 (糾錯(cuò)譯碼裝置)， 其與A/D變換器22連接，對(duì)量化接收序列進(jìn)行糾錯(cuò)譯碼，輸出推測(cè)信息序列，糾錯(cuò)譯碼器23 與接收者側(cè)連接。調(diào)制器12、通信路13、解調(diào)器21以及A/D變換器22分別由在數(shù)字傳送 系統(tǒng)中通常利用的裝置結(jié)構(gòu)所構(gòu)成。另外，糾錯(cuò)編碼器11的代碼字序列輸出是數(shù)字信號(hào)， 輸入該代碼字序列并實(shí)施了調(diào)制的調(diào)制器12的發(fā)送信號(hào)輸出是模擬信號(hào)。圖2是示出圖1的糾錯(cuò)編碼器11的具體的結(jié)構(gòu)例的框圖。在圖2中，糾錯(cuò)編碼器 11具備幀生成電路31、外編碼輸入電路32、外編碼運(yùn)算電路33、外編碼輸出電路34、內(nèi)編碼 輸入電路36、內(nèi)編碼運(yùn)算電路37、以及內(nèi)編碼輸出電路38。另外，將外編碼輸入電路32、外 編碼運(yùn)算電路33、以及外編碼輸出電路34合起來(lái)的是外編碼電路35 (外碼的編碼單元)， 將內(nèi)編碼輸入電路36、內(nèi)編碼運(yùn)算電路37、以及內(nèi)編碼輸出電路38合起來(lái)的是內(nèi)編碼電路 39 (內(nèi)碼的編碼單元)。圖3是示出圖1的糾錯(cuò)譯碼器23的具體的結(jié)構(gòu)例的框圖。在圖3中，糾錯(cuò)譯碼器 23具備幀同步電路50、內(nèi)譯碼輸入電路51、內(nèi)譯碼運(yùn)算電路52、內(nèi)譯碼輸出電路53、外譯碼 輸入電路55、外譯碼運(yùn)算電路56、外譯碼輸出電路57、以及幀分離電路59。另外，將內(nèi)譯碼 輸入電路51、內(nèi)譯碼運(yùn)算電路52、以及內(nèi)譯碼輸出電路53合起來(lái)的是內(nèi)譯碼電路54(內(nèi)碼 的譯碼單元)，將外譯碼輸入電路55、外譯碼運(yùn)算電路56、以及外譯碼輸出電路57合起來(lái)的 是外譯碼電路58 (外碼的譯碼單元)。另外，在圖2中，內(nèi)編碼電路39構(gòu)成為進(jìn)行具有根據(jù)外碼的糾錯(cuò)能力被調(diào)整的糾 錯(cuò)能力的內(nèi)碼的內(nèi)編碼處理。另外，在圖3中，內(nèi)譯碼電路54構(gòu)成為進(jìn)行具有根據(jù)外碼的 糾錯(cuò)能力被調(diào)整的糾錯(cuò)能力的內(nèi)碼的內(nèi)譯碼處理。如上那樣，在圖2以及圖3中，沒(méi)有明確記載作為本發(fā)明的實(shí)施方式1的特征的進(jìn)行具有根據(jù)外碼的糾錯(cuò)能力被調(diào)整的糾錯(cuò)能力 的內(nèi)碼的內(nèi)編碼處理以及內(nèi)譯碼處理的功能模塊，這是因?yàn)?，?shí)施方式1是在規(guī)范階段(電 路設(shè)計(jì)階段)中根據(jù)外碼的糾錯(cuò)能力調(diào)整內(nèi)碼的糾錯(cuò)能力并構(gòu)成了內(nèi)編碼電路39以及內(nèi) 譯碼電路54的方式。S卩，內(nèi)編碼電路39以及內(nèi)譯碼電路54構(gòu)成為進(jìn)行與具有根據(jù)外碼的 糾錯(cuò)能力被調(diào)整的糾錯(cuò)能力的內(nèi)碼相關(guān)的處理。另外，對(duì)于內(nèi)碼的糾錯(cuò)能力調(diào)整，在后面詳 述。接下來(lái)，對(duì)糾錯(cuò)編碼器11的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。在圖2中，首先，通過(guò)幀生成電路31， 將對(duì)糾錯(cuò)編碼器11輸入的信息序列變換為規(guī)定的幀順序。例如，在考慮了遵照在光通信中以標(biāo)準(zhǔn)利用的ITU-T標(biāo)準(zhǔn)G. 709的OTU (Optical channel Transport Unit，光學(xué)信道傳輸單元)幀的情況下，成為圖4所示的幀格式。在圖 4中，從OTU Row (行)1排列至Row4，分別進(jìn)行控制用的開(kāi)銷(0H)信號(hào)(每個(gè)Row的長(zhǎng)度 1 X 16字節(jié))、相當(dāng)于信息序列的有效載荷(每個(gè)Row的長(zhǎng)度238 X 16字節(jié))、外碼與內(nèi)碼各 自的奇偶序列(每個(gè)Row的長(zhǎng)度合計(jì)為16X16字節(jié)?？蛇x地為任意的字節(jié)長(zhǎng))這樣的區(qū) 域的分配。另外，對(duì)于各區(qū)域的內(nèi)部的排列方法的詳情，省略說(shuō)明。另外，在考慮上述0TU幀等的幀格式的情況下，幀生成電路31是必要的電路，但在 不需要考慮幀格式的可以連續(xù)進(jìn)行編碼的數(shù)字傳送系統(tǒng)中，不一定需要幀生成電路31?；氐綀D2，接下來(lái)，外編碼電路35進(jìn)行外編碼處理(外碼的編碼處理)。對(duì)于從幀 生成電路31輸入的幀序列，在外編碼輸入電路32中進(jìn)行輸入定時(shí)調(diào)整、輸入序列順序調(diào)整 (包括交織處理)等，在外編碼運(yùn)算電路33中進(jìn)行外編碼運(yùn)算(生成外碼奇偶序列)，在外 編碼輸出電路34中進(jìn)行輸出定時(shí)調(diào)整、輸出序列順序調(diào)整(包括交織處理)等，將其結(jié)果 作為外編碼輸出序列輸出。另外，適于硬判決譯碼且可以相對(duì)縮小電路規(guī)模的分組碼，特別是 BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem)碼、RS碼等適合作為外編碼的方法。另外，在本發(fā)明 的實(shí)施方式1的特性上，特別適合使用糾錯(cuò)能力比分組碼單體高的級(jí)聯(lián)碼、迭代碼等。在使 用級(jí)聯(lián)碼、迭代碼等的情況下，例如幀格式為圖5的形式。另外，作為級(jí)聯(lián)碼、迭代碼的結(jié)構(gòu) 例，優(yōu)選分組碼的BCH碼、RS碼等的多種的組合。另外，還可以由分組碼與卷積碼的組合來(lái) 構(gòu)成。另外，根據(jù)所采用的外碼的形式、交織方法的形式，外編碼輸入電路32以及外編 碼輸出電路34中的輸入輸出排列數(shù)、定時(shí)調(diào)整、以及序列順序調(diào)整等不同，但不論是什么 樣的形式，都可以構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式1?；氐綀D2，接下來(lái)，內(nèi)編碼電路39進(jìn)行內(nèi)編碼處理(內(nèi)碼的編碼處理)。對(duì)于從外 編碼電路35輸入的外編碼輸出序列，在內(nèi)編碼輸入電路36中進(jìn)行輸入定時(shí)調(diào)整、輸入序列 順序調(diào)整(包括交織處理)等，在內(nèi)編碼運(yùn)算電路37中進(jìn)行內(nèi)編碼運(yùn)算(生成內(nèi)碼奇偶序 列)，在內(nèi)編碼輸出電路38中進(jìn)行輸出定時(shí)調(diào)整、輸出序列順序調(diào)整(包括交織處理)等， 將其結(jié)果作為代碼字序列輸出。另外，適于軟判決譯碼的碼，特別是卷積碼、卷積型turbo碼、分組turbo碼、LDPC 碼等適合作為內(nèi)編碼的方法。另外，根據(jù)所采用的內(nèi)碼的形式、交織方法的形式，內(nèi)編碼輸入電路36以及內(nèi)編 碼輸出電路38中的輸入輸出排列數(shù)、定時(shí)調(diào)整、以及序列順序調(diào)整等不同，但不論是什么樣的形式，都可以構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式1。另外，對(duì)于內(nèi)編碼電路39中的糾錯(cuò)能力調(diào)整功能，在后面集中說(shuō)明。另外，對(duì)于在糾錯(cuò)編碼器11內(nèi)的各電路31 39之間傳送的信息(數(shù)據(jù))，既可以 構(gòu)成為按照經(jīng)由連接各電路31 39間的總線(bus)的流水線方式來(lái)傳遞，或者，也可以構(gòu) 成為設(shè)置可以從相鄰的前后電路參照的作業(yè)用存儲(chǔ)區(qū)域來(lái)傳遞。接下來(lái)，對(duì)糾錯(cuò)譯碼器23的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。另外，糾錯(cuò)譯碼器23由與糾錯(cuò)編碼器 11對(duì)應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)構(gòu)成，具有對(duì)糾錯(cuò)編碼器11所編碼的糾錯(cuò)碼進(jìn)行譯碼的功能。在圖3中，首先，向糾錯(cuò)譯碼器23輸入的量化接收序列，通過(guò)幀同步電路50調(diào)整 了規(guī)定的幀的同步定時(shí)后，輸入到內(nèi)譯碼電路54。另外，在考慮上述0TU幀等的幀格式的情況下，幀同步電路50是必要的電路，但在 不需要考慮幀格式的可以連續(xù)進(jìn)行編碼的數(shù)字傳送系統(tǒng)中，不一定需要幀同步電路50。內(nèi)譯碼電路54進(jìn)行內(nèi)譯碼處理(內(nèi)碼的譯碼處理)。對(duì)于從幀同步電路50輸入 的量化接收序列，在內(nèi)譯碼輸入電路51中進(jìn)行輸入定時(shí)調(diào)整、輸入序列順序調(diào)整(包括交 織處理)等，在內(nèi)譯碼運(yùn)算電路52中進(jìn)行內(nèi)譯碼運(yùn)算(生成內(nèi)碼的推測(cè)代碼字)，在內(nèi)譯碼 輸出電路53中進(jìn)行輸出定時(shí)調(diào)整、輸出序列順序調(diào)整(包括交織處理)等，將其結(jié)果作為 內(nèi)譯碼結(jié)果序列輸出。另外，在作為內(nèi)編碼的方法選擇了適合于軟判決譯碼的碼，例如卷積碼的情況下， 進(jìn)行與內(nèi)編碼對(duì)應(yīng)的軟判決譯碼。另外，例如，在選擇了卷積型turbo碼、分組turbo碼、 LDPC碼等的情況下，在內(nèi)譯碼處理中，進(jìn)行與內(nèi)編碼對(duì)應(yīng)的軟判決迭代譯碼。另外，在本發(fā) 明的實(shí)施方式1中，針對(duì)量化接收序列，假設(shè)進(jìn)行每個(gè)發(fā)送符號(hào)q比特、q > 1的“軟判決” 量化來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。另外，根據(jù)所采用的內(nèi)碼的形式、交織方法的形式，內(nèi)譯碼輸入電路51以及內(nèi)譯 碼輸出電路53中的輸入輸出排列數(shù)、定時(shí)調(diào)整、以及序列順序調(diào)整等不同，但不論是什么 樣的形式，都可以構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式1。另外，對(duì)于內(nèi)譯碼電路54中的糾錯(cuò)能力調(diào)整，在后面集中說(shuō)明?；氐綀D3，接下來(lái)，外譯碼電路58進(jìn)行外譯碼處理(外碼的譯碼處理)。對(duì)于從內(nèi) 譯碼電路54輸入的內(nèi)譯碼結(jié)果序列，在外譯碼輸入電路55中進(jìn)行輸入定時(shí)調(diào)整、輸入序列 順序調(diào)整(包括交織處理)等，在外譯碼運(yùn)算電路56中進(jìn)行外譯碼運(yùn)算(生成外碼的推測(cè) 代碼字)，在外譯碼輸出電路57中進(jìn)行輸出定時(shí)調(diào)整、輸出序列順序調(diào)整(包括交織處理) 等，將其結(jié)果作為推測(cè)代碼字序列輸出。另外，在作為外編碼的方法選擇了適合于硬判決譯碼的分組碼，特別是BCH碼、RS 碼等的情況下，在外譯碼處理中，進(jìn)行與外編碼對(duì)應(yīng)的硬判決有限距離譯碼。另外，在作為 外編碼的方法使用了級(jí)聯(lián)碼、迭代碼等的情況下，在本發(fā)明的實(shí)施方式1的特性上，優(yōu)選進(jìn) 行硬判決迭代譯碼。另外，作為內(nèi)譯碼結(jié)果，還可以輸出軟判決信息(每個(gè)發(fā)送符號(hào)q’比 特，q’ > 1)，利用外碼進(jìn)行軟判決迭代譯碼。另外，作為內(nèi)譯碼結(jié)果，還可以追加輸出丟失 標(biāo)志(如果1個(gè)發(fā)送符號(hào)丟失則設(shè)為1，否則設(shè)為0的標(biāo)志)，利用外碼進(jìn)行基于丟失校正 的譯碼。但是，在本發(fā)明的實(shí)施方式1的特性上，在外譯碼處理中，優(yōu)選根據(jù)硬判決信息(q’ =1)來(lái)進(jìn)行硬判決譯碼。另外，根據(jù)所采用的外碼的形式、交織方法的形式，外譯碼輸入電路55以及外譯碼輸出電路57中的輸入輸出排列數(shù)、定時(shí)調(diào)整、以及序列順序調(diào)整等不同，但不論是什么 樣的形式，都可以構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式1。最后，幀分離電路59 (對(duì)應(yīng)于發(fā)送側(cè)的幀生成電路31)從推測(cè)代碼字序列中去除 與0H信號(hào)(開(kāi)銷信號(hào))對(duì)應(yīng)的比特和與奇偶序列對(duì)應(yīng)的比特，輸出推測(cè)信息序列。另外，在考慮上述0TU幀等的幀格式的情況下，幀分離電路59是必要的電路，但在 不需要考慮幀格式的可以連續(xù)進(jìn)行編碼的數(shù)字傳送系統(tǒng)中，不一定需要幀分離電路59。另外，對(duì)于在糾錯(cuò)譯碼器23內(nèi)的各電路50 59間傳送的信息(數(shù)據(jù))，既可以通 過(guò)經(jīng)由連接各電路50 59間的總線的流水線方式來(lái)傳遞，或者也可以設(shè)置可以從相鄰的 前后的電路參照的作業(yè)用存儲(chǔ)區(qū)域來(lái)傳遞。此處，對(duì)在內(nèi)編碼電路39以及內(nèi)譯碼電路54中進(jìn)行的糾錯(cuò)能力調(diào)整進(jìn)行說(shuō)明。在作為內(nèi)編碼的方法選擇了適合于軟判決譯碼的碼，特別是可以進(jìn)行軟判決迭代 譯碼的碼即卷積型turbo碼、分組turbo碼、LDPC碼等的情況下，內(nèi)譯碼的糾錯(cuò)能力高是優(yōu) 點(diǎn)，但另一方面，內(nèi)譯碼電路54的電路規(guī)模的大小成為問(wèn)題。一般情況下，糾錯(cuò)能力與電路 規(guī)模存在折衷的傾向。在本發(fā)明的實(shí)施方式1中，進(jìn)行該折衷的最佳化。在向糾錯(cuò)能力高的傾向分配內(nèi)碼的參數(shù)的情況，例如延長(zhǎng)碼長(zhǎng)n的情況下，內(nèi)譯 碼電路54的電路規(guī)模增大。另外，在增加迭代數(shù)i的情況下，也同樣地內(nèi)譯碼電路54的電 路規(guī)模增大，所以并非優(yōu)選。另一方面，如果為了減小內(nèi)譯碼電路54的電路規(guī)模而過(guò)分降 低糾錯(cuò)能力，則發(fā)生無(wú)法利用外碼消除在內(nèi)碼中殘留的錯(cuò)誤平底的情況，并非優(yōu)選。因此，在本發(fā)明的實(shí)施方式1中，進(jìn)行內(nèi)碼的糾錯(cuò)能力的調(diào)整。具體而言，根據(jù)外 碼的糾錯(cuò)能力來(lái)調(diào)整內(nèi)碼的糾錯(cuò)能力，由此可以利用外碼對(duì)在內(nèi)碼的糾錯(cuò)后殘留的錯(cuò)誤比 特進(jìn)行糾錯(cuò)。首先，對(duì)隨機(jī)錯(cuò)誤進(jìn)行說(shuō)明。如果假設(shè)AWGN(Additive WhiteGaussian Noise，加 性高斯白噪聲)作為通信路噪聲，則相對(duì)通信路的SNR(Signal to Noise Ratio，信噪比)， 用下式來(lái)定義通信路的BER(Bit ErrorRatio，誤比特率)BERib。BERib = (1/2) Erfc (Sqrt (SNR/2))(1)其中，ErfcO是通常已知的補(bǔ)誤差函數(shù)，Sqrt ()是平方根。在將通過(guò)內(nèi)譯碼電路54對(duì)BERib進(jìn)行了糾錯(cuò)之后所殘留的錯(cuò)誤假設(shè)為隨機(jī)的情 況下，將該內(nèi)譯碼后的BER設(shè)為BERid。另外，將糾錯(cuò)譯碼器23的輸出時(shí)刻(即外譯碼電路 58的糾錯(cuò)后)的期望的BER設(shè)為BERod，將為了達(dá)到該BERod而求出的、外譯碼電路58的 糾錯(cuò)前的BER的界限值設(shè)為BERob。對(duì)于BERid，要求達(dá)到以下的條件式。BERid < BERob(2)BERib < < BERob(3)圖6示出達(dá)到以上的條件的例子。與圖6的橫軸的SNR的增大(右方向)對(duì)應(yīng)地， 在內(nèi)碼的譯碼后BER :BERid急劇下降，如果該內(nèi)碼的譯碼能夠?qū)㈠e(cuò)誤降低至能夠進(jìn)行外碼 的隨機(jī)糾錯(cuò)的BER :BERob (用橫的粗線表示)，則作為內(nèi)碼的糾錯(cuò)能力是必要充分的。并且 優(yōu)選選擇這樣的內(nèi)碼。另外，希望此時(shí)的內(nèi)碼的BERib大于外碼的BERob。S卩，對(duì)利用外碼 無(wú)法糾錯(cuò)的高BER，用內(nèi)碼進(jìn)行糾錯(cuò)，由此可以降低至能夠利用外碼進(jìn)行糾錯(cuò)的BERob。作為與糾錯(cuò)能力相關(guān)的要素，作為公共的要素有碼長(zhǎng)n、編碼率r、迭代數(shù)i、量化接收序列的比特寬度q、以及外部交織級(jí)數(shù)No等。另外，作為卷積碼有約束長(zhǎng)度K等。另 外，作為卷積型turbo碼有要素碼的約束長(zhǎng)度K、內(nèi)部交織方式等，作為分組turbo碼有要素 碼的最小距離dl以及d2、內(nèi)部交織級(jí)數(shù)Ni等。另外，作為L(zhǎng)DPC碼有奇偶校驗(yàn)矩陣的列權(quán) 重V、girth (矩陣內(nèi)的最小循環(huán)長(zhǎng)度)g等。作為內(nèi)碼的糾錯(cuò)能力的調(diào)整，例如進(jìn)行縮短碼長(zhǎng)η的調(diào)整，由此使糾錯(cuò)能力降低。 另外，通過(guò)進(jìn)行提高編碼率r的調(diào)整、減小迭代數(shù)i、減小外部交織級(jí)數(shù)No，由此同樣地使糾 錯(cuò)能力降低。通過(guò)以上的調(diào)整使內(nèi)碼的糾錯(cuò)能力降低，但另一方面產(chǎn)生如下效果使內(nèi)編碼 電路35以及內(nèi)譯碼電路39的電路規(guī)模降低，并且使編碼運(yùn)算以及譯碼運(yùn)算的運(yùn)算量降低。同樣地，通過(guò)減小約束長(zhǎng)度K、簡(jiǎn)化內(nèi)部交織、減小最小距離dl以及d2、減小內(nèi)部 交織級(jí)數(shù)Ni，由此使糾錯(cuò)能力降低。通過(guò)以上的調(diào)整產(chǎn)生如下效果相對(duì)于內(nèi)碼的糾錯(cuò)能 力的降低，使內(nèi)編碼電路39以及內(nèi)譯碼電路54的電路規(guī)模降低，并且使編碼運(yùn)算以及譯碼 運(yùn)算的運(yùn)算量降低。同樣地，通過(guò)減小奇偶校驗(yàn)矩陣的列權(quán)重V、減小girth :g (主要與碼長(zhǎng)η的縮短 有關(guān))，由此使糾錯(cuò)能力降低。通過(guò)以上的調(diào)整產(chǎn)生如下效果相對(duì)于內(nèi)碼的糾錯(cuò)能力的降 低，使內(nèi)編碼電路39以及內(nèi)譯碼電路54的電路規(guī)模降低，并且使編碼運(yùn)算以及譯碼運(yùn)算的 運(yùn)算量降低。即使內(nèi)碼的糾錯(cuò)能力降低，只要調(diào)整成滿足上述的式(2)以及式(3)，則作為內(nèi)碼 的功能是必要充分的，使內(nèi)編碼電路39以及內(nèi)譯碼電路54的電路規(guī)模降低并且使編碼運(yùn) 算以及譯碼運(yùn)算的運(yùn)算量降低的效果變得有效。另外，在圖6中，在內(nèi)碼的譯碼后產(chǎn)生了錯(cuò) 誤平底，但由于滿足上述的式(2)以及式(3)，所以可以在外碼的譯碼后消除錯(cuò)誤平底。另外，說(shuō)明針對(duì)突發(fā)錯(cuò)誤的內(nèi)碼的糾錯(cuò)能力調(diào)整。依據(jù)外碼的糾錯(cuò)能力(與最小 距離d關(guān)聯(lián))、交織級(jí)數(shù)No、復(fù)用代碼字?jǐn)?shù)C，調(diào)查內(nèi)碼的殘留錯(cuò)誤的傾向(平均頻度P、每 個(gè)事件的殘留比特?cái)?shù)L等)。例如，確認(rèn)是否滿足以下條件。(L/No) < floor((d-l)/2)(4)此處，floor (χ)是不超過(guò)χ的最小整數(shù)。另外，確認(rèn)平均頻度P是否為例如復(fù)用 代碼字?jǐn)?shù)C的1000分之1以下。然后，根據(jù)其結(jié)果，進(jìn)行內(nèi)碼的糾錯(cuò)能力調(diào)整，以成為可以 通過(guò)外碼校正的程度。通過(guò)如上所述的內(nèi)碼的糾錯(cuò)能力調(diào)整，可以避免因?qū)?nèi)碼分配過(guò)度的糾錯(cuò)能力而 引起的電路規(guī)模增大。另外，因?yàn)樵谝?guī)范階段確定作為本發(fā)明的實(shí)施方式1的特征的內(nèi)譯碼糾錯(cuò)能力調(diào) 整功能，所以在圖2以及圖3中，在內(nèi)編碼電路39與內(nèi)譯碼電路54中已經(jīng)搭載了該功能， 上述內(nèi)譯碼糾錯(cuò)能力調(diào)整功能是進(jìn)行具有根據(jù)外碼的糾錯(cuò)能力被調(diào)整的糾錯(cuò)能力的內(nèi)碼 的內(nèi)編碼處理以及內(nèi)譯碼處理的功能。如上所述，根據(jù)實(shí)施方式1，以進(jìn)行具有根據(jù)外碼的糾錯(cuò)能力被調(diào)整的糾錯(cuò)能力的 內(nèi)碼的內(nèi)編碼處理的方式，構(gòu)成內(nèi)編碼電路39，并以進(jìn)行具有根據(jù)外碼的糾錯(cuò)能力被調(diào)整 的糾錯(cuò)能力的內(nèi)碼的內(nèi)譯碼處理的方式，構(gòu)成內(nèi)譯碼電路54，從而可以進(jìn)行具有根據(jù)外碼 的糾錯(cuò)能力被調(diào)整的糾錯(cuò)能力的內(nèi)碼的內(nèi)編碼處理以及內(nèi)譯碼處理，所以可以避免由于對(duì) 內(nèi)碼分配過(guò)度的糾錯(cuò)能力而引起的電路規(guī)模增大。
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另外，通過(guò)具備外編碼電路35與進(jìn)行具有根據(jù)外碼的糾錯(cuò)能力被調(diào)整的糾錯(cuò)能 力的內(nèi)碼的內(nèi)編碼處理的內(nèi)編碼電路39，可以實(shí)現(xiàn)能夠避免由于對(duì)內(nèi)碼分配過(guò)度的糾錯(cuò)能 力而引起的電路規(guī)模增大的糾錯(cuò)編碼裝置。另外，通過(guò)具備外譯碼電路58與進(jìn)行具有根據(jù)外碼的糾錯(cuò)能力被調(diào)整的糾錯(cuò)能 力的內(nèi)碼的內(nèi)譯碼處理的內(nèi)譯碼電路54，可以實(shí)現(xiàn)能夠避免由于對(duì)內(nèi)碼分配過(guò)度的糾錯(cuò)能 力而引起的電路規(guī)模增大的糾錯(cuò)譯碼裝置。實(shí)施方式2以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖7是示出圖1的糾錯(cuò)編碼器11的另一具體結(jié)構(gòu)例的框圖。在圖7中，糾錯(cuò)編碼 器11具備幀生成電路31、外編碼輸入電路32、外編碼運(yùn)算電路33、外編碼輸出電路34、可 在線調(diào)整的內(nèi)編碼輸入電路76、可在線調(diào)整的內(nèi)編碼運(yùn)算電路77、可在線調(diào)整的內(nèi)編碼輸 出電路78、以及內(nèi)編碼電路調(diào)整部70。另外，將外編碼輸入電路32、外編碼運(yùn)算電路33、以 及外編碼輸出電路34合起來(lái)的是外編碼電路35 (外碼的編碼單元)，另外，將可在線調(diào)整的 內(nèi)編碼輸入電路76、可在線調(diào)整的內(nèi)編碼運(yùn)算電路77、可在線調(diào)整的內(nèi)編碼輸出電路78、 以及內(nèi)編碼電路調(diào)整部70合起來(lái)的是可在線調(diào)整的內(nèi)編碼電路79 (內(nèi)碼的編碼單元)。另 外，與圖2相同標(biāo)號(hào)的部分表示與圖2相同的結(jié)構(gòu)要素。另外，以下為方便說(shuō)明，將與可在 線調(diào)整的內(nèi)編碼電路79相關(guān)的要素的名稱簡(jiǎn)記為普通的內(nèi)編碼。圖8是示出圖1的糾錯(cuò)譯碼器23的另一具體結(jié)構(gòu)例的框圖。在圖8中，糾錯(cuò)譯碼 器23具備幀同步電路50、可在線調(diào)整的內(nèi)譯碼輸入電路81、可在線調(diào)整的內(nèi)譯碼運(yùn)算電路 82、可在線調(diào)整的內(nèi)譯碼輸出電路83、外譯碼輸入電路55、外譯碼運(yùn)算電路56、外譯碼輸出 電路57、幀分離電路59、以及內(nèi)譯碼電路調(diào)整部80。另外，將可在線調(diào)整的內(nèi)譯碼輸入電 路81、可在線調(diào)整的內(nèi)譯碼運(yùn)算電路82、可在線調(diào)整的內(nèi)譯碼輸出電路83、以及內(nèi)譯碼電 路調(diào)整部80合起來(lái)的是可在線調(diào)整的內(nèi)譯碼電路84(內(nèi)碼的譯碼單元)，另外，將外譯碼輸 入電路55、外譯碼運(yùn)算電路56、以及外譯碼輸出電路57合起來(lái)的是外譯碼電路58 (外碼的 譯碼單元)。另外，以下為方便說(shuō)明，將與可在線調(diào)整的內(nèi)譯碼電路84相關(guān)的要素的名稱簡(jiǎn) 記為普通的內(nèi)譯碼。另外，在圖7以及圖8中，將內(nèi)編碼電路調(diào)整部70以及內(nèi)譯碼電路調(diào)整部80分別 用一個(gè)模塊表示，但它們是承擔(dān)在后面說(shuō)明的可在線調(diào)整的糾錯(cuò)能力調(diào)整功能的部件，另 外，假設(shè)已經(jīng)在內(nèi)編碼電路79以及內(nèi)譯碼電路84中具備實(shí)施方式1所示的在規(guī)范階段確 定的方式的糾錯(cuò)能力調(diào)整功能。接下來(lái)，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式2中的糾錯(cuò)編碼器11以及糾錯(cuò)譯碼器23的動(dòng)作進(jìn) 行說(shuō)明。另外，在以下的說(shuō)明中，僅說(shuō)明作為本發(fā)明的實(shí)施方式2的特征的可在線調(diào)整的糾 錯(cuò)能力調(diào)整功能。在前面的實(shí)施方式1中，說(shuō)明了內(nèi)碼的糾錯(cuò)能力調(diào)整。在本發(fā)明的實(shí)施方式2中， 在上述糾錯(cuò)能力調(diào)整中，特別著眼于可在線調(diào)整的量化接收序列的比特寬度q、迭代數(shù)i。圖8的內(nèi)譯碼電路調(diào)整部80根據(jù)來(lái)自未圖示的接收者的控制信號(hào)、或者來(lái)自未圖 示的接收者或幀分離電路59的譯碼后誤比特率的控制信號(hào)等，使內(nèi)譯碼電路84的狀態(tài)變 動(dòng)。例如，在譯碼后誤比特率小的情況下，通過(guò)減少量化接收序列的比特寬度q，或者根據(jù)譯 碼后誤比特率的動(dòng)態(tài)變動(dòng)進(jìn)行量化接收序列的數(shù)值變換(比特位移、固定值加法等)，由此使內(nèi)譯碼電路84的狀態(tài)變動(dòng)，使內(nèi)碼的糾錯(cuò)能力變動(dòng)。另外，例如，通過(guò)根據(jù)來(lái)自接收者的控制信號(hào)或譯碼后誤比特率的動(dòng)態(tài)變動(dòng)增減 迭代數(shù)i，從而使內(nèi)譯碼電路84的狀態(tài)變動(dòng)，使內(nèi)碼的糾錯(cuò)能力變動(dòng)。進(jìn)而，例如，在搭載了各種碼的生成多項(xiàng)式、奇偶校驗(yàn)矩陣、內(nèi)部交織生成式等可 變功能的情況下，根據(jù)來(lái)自接收者的控制信號(hào)或譯碼后誤比特率的動(dòng)態(tài)變動(dòng)，使用內(nèi)編碼 電路調(diào)整部70以及內(nèi)譯碼電路調(diào)整部80使這些條件變動(dòng)，從而使內(nèi)編碼電路79以及內(nèi)譯 碼電路84的狀態(tài)變動(dòng)，使內(nèi)碼的糾錯(cuò)能力變動(dòng)。如上所述，根據(jù)實(shí)施方式2，具備外編碼電路35、可在線調(diào)整的內(nèi)編碼電路79、內(nèi) 編碼電路調(diào)整部70、可在線調(diào)整的內(nèi)譯碼電路84、外譯碼電路58、以及內(nèi)譯碼電路調(diào)整部 80。通過(guò)這樣構(gòu)成，可以進(jìn)行具有根據(jù)外碼的糾錯(cuò)能力被調(diào)整的糾錯(cuò)能力的內(nèi)碼的內(nèi)編碼 處理以及內(nèi)譯碼處理，所以可以避免由于對(duì)內(nèi)碼分配過(guò)度的糾錯(cuò)能力而引起的電路規(guī)模增 大，并且針對(duì)通信路等的動(dòng)態(tài)變動(dòng)也可以使內(nèi)碼的糾錯(cuò)能力最佳。另外，通過(guò)具備外編碼電路35、可在線調(diào)整的內(nèi)編碼電路79、以及內(nèi)編碼電路調(diào) 整部70，可以實(shí)現(xiàn)具有根據(jù)外碼的糾錯(cuò)能力被在線調(diào)整的糾錯(cuò)能力的內(nèi)碼的內(nèi)編碼處理， 所以可以實(shí)現(xiàn)如下糾錯(cuò)編碼裝置可以避免由于對(duì)內(nèi)碼分配過(guò)度的糾錯(cuò)能力而引起的電路 規(guī)模增大，并且針對(duì)通信路等的動(dòng)態(tài)變動(dòng)也可以使內(nèi)碼的糾錯(cuò)能力最佳。另外，通過(guò)具備可在線調(diào)整的內(nèi)譯碼電路84、外譯碼電路58、以及內(nèi)譯碼電路調(diào) 整部80，可以實(shí)現(xiàn)具有根據(jù)外碼的糾錯(cuò)能力被在線調(diào)整的糾錯(cuò)能力的內(nèi)碼的內(nèi)譯碼處理， 所以可以實(shí)現(xiàn)如下糾錯(cuò)譯碼裝置可以避免由于對(duì)內(nèi)碼分配過(guò)度的糾錯(cuò)能力而引起的電路 規(guī)模增大，并且針對(duì)通信路等的動(dòng)態(tài)變動(dòng)也可以使內(nèi)碼的糾錯(cuò)能力最佳。
權(quán)利要求
一種糾錯(cuò)編碼方法，其特征在于，包括外編碼步驟，進(jìn)行外碼的編碼處理；以及內(nèi)編碼步驟，進(jìn)行具有根據(jù)上述外碼的糾錯(cuò)能力被調(diào)整的糾錯(cuò)能力的內(nèi)碼的編碼處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糾錯(cuò)編碼方法，其特征在于，上述內(nèi)編碼步驟包括使上述內(nèi) 碼的糾錯(cuò)能力變動(dòng)的內(nèi)編碼電路調(diào)整步驟。
3.一種糾錯(cuò)譯碼方法，其特征在于，包括 外譯碼步驟，選行外碼的譯碼處理；以及內(nèi)譯碼步驟，進(jìn)行具有根據(jù)上述外碼的糾錯(cuò)能力被調(diào)整的糾錯(cuò)能力的內(nèi)碼的譯碼處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的糾錯(cuò)譯碼方法，其特征在于，上述內(nèi)譯碼步驟包括使上述內(nèi) 碼的糾錯(cuò)能力變動(dòng)的內(nèi)譯碼電路調(diào)整步驟。
5.一種糾錯(cuò)編碼裝置，其特征在于，具備 外編碼電路，進(jìn)行外碼的編碼處理；以及內(nèi)編碼電路，進(jìn)行具有根據(jù)上述外碼的糾錯(cuò)能力被調(diào)整的糾錯(cuò)能力的內(nèi)碼的編碼處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的糾錯(cuò)編碼裝置，其特征在于，上述內(nèi)編碼電路具備使上述內(nèi) 碼的糾錯(cuò)能力變動(dòng)的內(nèi)編碼電路調(diào)整部。
7.一種糾錯(cuò)譯碼裝置，其特征在于，具有 外譯碼電路，進(jìn)行外碼的譯碼處理；以及內(nèi)譯碼電路，進(jìn)行具有根據(jù)上述外碼的糾錯(cuò)能力被調(diào)整的糾錯(cuò)能力的內(nèi)碼的譯碼處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的糾錯(cuò)譯碼裝置，其特征在于，上述內(nèi)譯碼電路具備使上述內(nèi) 碼的糾錯(cuò)能力變動(dòng)的內(nèi)譯碼電路調(diào)整部。
全文摘要
本發(fā)明涉及例如數(shù)字傳送系統(tǒng)等中的糾錯(cuò)編碼方法、糾錯(cuò)譯碼方法、糾錯(cuò)編碼裝置以及糾錯(cuò)譯碼裝置，以實(shí)現(xiàn)抑制了電路規(guī)模的糾錯(cuò)編碼方法、糾錯(cuò)譯碼方法、糾錯(cuò)編碼裝置以及糾錯(cuò)譯碼裝置為目的。本發(fā)明的糾錯(cuò)編碼方法包括進(jìn)行外碼的編碼處理的外編碼步驟；以及進(jìn)行具有根據(jù)上述外碼的糾錯(cuò)能力被調(diào)整的糾錯(cuò)能力的內(nèi)碼的編碼處理的內(nèi)編碼步驟。
文檔編號(hào)H03M13/29GK101888251SQ20101017872
公開(kāi)日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月13日
發(fā)明者久保和夫, 吉田英夫, 宮田好邦, 水落隆司 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社