JP4965614B2 - Encoding and decoding techniques for packet recovery - Google Patents
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Description
本発明は、一般的にはデジタル通信で用いられるパケットの回復に関し、より詳細には
、パケット回復のための符号化方法、復号化方法、符号器、および復号器に関する。
The present invention relates generally to packet recovery used in digital communications, and more particularly to an encoding method, decoding method, encoder, and decoder for packet recovery.
有線あるいは無線のネットワーク・アプリケーションにおいて、パケット回復のための
符号化技術およびそれに対応する復号化技術はますます重要になってきている。その理由
は、データ転送速度が高くなるにしたがって、ヘッダー/同期化パターンなどの検出エラ
ーやネットワークスイッチに一時的に情報が集中することによって引き起こされる輻輳の
ために、パケット損失がより頻繁に起こる一方で、従来の再送を基本にしたパケット回復
の方式が、性能とバッファ管理に与えるオーバーヘッドをより大きくしてしまうからであ
る。
In wired or wireless network applications, encoding techniques for packet recovery and corresponding decoding techniques are becoming increasingly important. The reason is that as data transfer rates increase, packet loss occurs more frequently due to detection errors such as header / synchronization patterns and congestion caused by temporary concentration of information on the network switch. This is because the conventional packet recovery method based on retransmission further increases the performance and buffer management overhead.
こうした問題に対して、従来技術として、インターリーブされたリード・ソロモン(RS)
消失訂正符号のようなブロック符号を利用したフレーム単位で符号化を行う技術がよく知
られている(非特許文献1)。しかし、この従来の技術では、与えられたフレーム内に消
失パケットが存在しないときに、冗長パケットは使われることなく無駄になってしまう。
この非能率さは符号長がより長くなることにより改善されるが、復号に関わる計算量も同
時に大きくなってしまう。
Interleaving Reed-Solomon (RS) as a prior art to address these issues
A technique for performing encoding in frame units using a block code such as an erasure correction code is well known (Non-Patent Document 1). However, in this conventional technique, when no lost packet exists in a given frame, the redundant packet is wasted without being used.
This inefficiency is improved by increasing the code length, but the amount of calculation related to decoding also increases at the same time.
他の従来技術として、パケット回復に特化した非組織符号を用いて、送信側と受信側で
共有されたソース・ノードとチェック・ノードからなるグラフ構造にもとづいて復号を進
める方法がある(非特許文献2)。この方法は、符号化率の点で効果的で、復号もほぼ線
形時間で可能なので効率的であるが、符号長がある一定長さ(量)以上でないと訂正効率
は良くない。また、グラフ構造がランダムなため、ハードウエアによる実装効率が高くな
い。したがって、応用範囲は、ソフトウエアでの符号化・復号化を使ったストリーミング
・メディアやデータ配布への応用に制限されている。
As another conventional technique, there is a method in which decoding is performed based on a graph structure including a source node and a check node shared by a transmission side and a reception side using a non-organization code specialized for packet recovery (non-decoding code). Patent Document 2). This method is effective in terms of coding rate and is efficient because decoding can be performed in almost linear time. However, the correction efficiency is not good unless the code length is a certain length (amount) or more. Moreover, since the graph structure is random, the mounting efficiency by hardware is not high. Therefore, the application range is limited to the application to streaming media and data distribution using encoding / decoding in software.
さらに、他の従来技術として、(n、n-1、m)の畳み込み符号を用いたパケット回復方法
がある(非特許文献3)。この方法では、ブロック符号を用いたフレーム・ベースの技術
よりもよりも柔軟に消失パケット回復を行うことが出来る。しかし、この方法は、バイナ
リ畳み込み符号に基づくため、ビットごとの消失訂正が必要なために、シンボル単位の復
号が出来ない。そのため、ハードウェアによる実装のためには、多数の復号器を並列に並
べられる必要がある。
Furthermore, as another conventional technique, there is a packet recovery method using a (n, n-1, m) convolutional code (Non-patent Document 3). In this method, lost packet recovery can be performed more flexibly than frame-based techniques using block codes. However, since this method is based on a binary convolutional code, erasure correction for each bit is necessary, so that symbol-by-symbol decoding cannot be performed. Therefore, a large number of decoders need to be arranged in parallel for hardware implementation.
上述した従来技術では、パケット回復の効率化を進めた場合、符号長が長くなる、あるい
は復号回路の実装が複雑になってしまう等の問題がある。また、冗長情報を付加しすぎる
と、そのことによって新たな輻輳が発生したりするので、パケット回復の効率化は非常に
重要な問題である。
本発明の目的は、適量な冗長情報を有効に活用しながら、パケットの回復率を向上させ
ることができる新しい符号化方法およびそれに対応する復号方法、さらにはこれらの方法
を実現するための新しい符号器および復号器を提供することである。
An object of the present invention is to provide a new encoding method and a corresponding decoding method capable of improving the packet recovery rate while effectively utilizing an appropriate amount of redundant information, and a new code for realizing these methods. And a decoder.
本発明では、互いに異なる複数のブロック符号を部分的にオーバーラップした形で組み
合わせて構成する新たな符号化方式である、Partially-Overlapped Block (POB)符号、を
開示する。また、この符号化方式に対応する復号化方法を開示する。さらに、この符号の
消失訂正能力を利用した複数パケットの回復手法を開示する。本発明によれば、隣接する
フレームの冗長情報をうまく再利用することによって、復号アルゴリズムの漸近的な計算
量を増大させることなく、1フレームあたり付加された冗長パケットの数よりも多くのパ
ケットの回復を可能とする。
In the present invention, a partially-overlapped block (POB) code, which is a new coding scheme configured by combining a plurality of different block codes in a partially overlapping manner, is disclosed. Also, a decoding method corresponding to this encoding method is disclosed. Furthermore, a method for recovering a plurality of packets using this code erasure correction capability is disclosed. According to the present invention, by effectively reusing the redundant information of adjacent frames, the number of packets larger than the number of redundant packets added per frame can be obtained without increasing the asymptotic calculation amount of the decoding algorithm. Allows recovery.
本発明のPOB符号を生成するために、フレームを検知する手段、重なり合う部分をサブ
フレームとして、サブフレームごとにブロック符号を変えてパリティを生成する手段を具
備する符号器を提供する。またフレームを検知する手段、重なった個数分のサブフレーム
を記憶する手段、サブフレームごとに異なる検査行列でシンドロームを生成する手段、パ
ケット誤り位置および数の情報から誤り訂正するパターンを判断する手段、誤りを計算す
る手段、誤りを訂正して復号する手段、訂正された情報からシンドロームを再計算する手
段を具備する復号器を提供する。
In order to generate the POB code of the present invention, there is provided an encoder comprising means for detecting a frame and means for generating a parity by changing the block code for each subframe, with the overlapping portion as a subframe. Also, means for detecting frames, means for storing the number of overlapping subframes, means for generating a syndrome with a different parity check matrix for each subframe, means for determining a pattern for error correction from packet error position and number information, There is provided a decoder comprising means for calculating an error, means for correcting and decoding the error, and means for recalculating the syndrome from the corrected information.
本発明について図面を参照しながら以下に詳細に説明する。本発明のPOB符号では、図
1に示すような符号構成を用いる。1フレームあたり、n個のシンボルがL回インターリー
ブされているような構成を仮定したときに、それぞれのフレームの符号語wが、冗長シン
ボルも含めてs個のサブフレーム(wh)に分割できるとする。(sがnおよびrの両方を割り切
ると仮定する)。言い換えれば、n/s-シンボルのサブフレームそれぞれは、r/s冗長シンボ
ルを含むとする。
The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. The POB code of the present invention uses a code configuration as shown in FIG. Assuming a configuration in which n symbols are interleaved L times per frame, the codeword w of each frame can be divided into s subframes (wh) including redundant symbols. To do. (Assuming s is divisible by both n and r). In other words, it is assumed that each n / s-symbol subframe includes an r / s redundant symbol.
互いに異なるs個の(n、n-r/s)非バイナリ・ブロック符号は、次のパリティチェック条
件を満たすように符号化される。
ここで、
H:生成行列、w:符号語、α:ガロア体の原始元、s:ブロック符号の数(サブフレーム
分割数に等しい)、n:ブロックサイズ、k:情報サイズ、
ただし、k=(n-r)/s、r:パリティサイズ、j:サブフレームの番号それぞれの符号は、必
ずしも現在のフレームではなく、j番目のサブフレームのシンボル集合
wjとそれ以前のs-1個のサブフレームにあるシンボル集合、wj-s-1、wj-s-2、…wj-1
の間に用いられる。iは、符号化の条件の識別のための添え字で、jr/s=<i<(j+1)r/sを満
たす。h*は、h番目のサブフレームのフレーム内での相対的な位置(h*=0,1,2,…,s-1)を
示す。
Different s (n, nr / s) non-binary block codes are encoded so as to satisfy the following parity check condition.
here,
H: generator matrix, w: codeword, α: primitive element of Galois field, s: number of block codes (equal to the number of subframe divisions), n: block size, k: information size,
However, k = (nr) / s, r: parity size, j: subframe number The code of each is not necessarily the current frame, but the symbol set of the jth subframe
wj and the symbol set in s-1 subframes before it, wj-s-1, wj-s-2, ... wj-1
Used during i is a subscript for identifying an encoding condition and satisfies jr / s = <i <(j + 1) r / s. h * indicates a relative position (h * = 0, 1, 2,..., s−1) within the frame of the h-th subframe.
復号は、以下のステップで行う。あるj番目のサブフレームに注目する。それ以前のs-1
個のサブフレームは、パケット誤りがないか、もしくは、すべて訂正されていると仮定し
た場合、今回提案する符号の復号化は、ブロック符号の消失訂正に類似している。シンド
ローム計算から始まり、消失位置の情報を頼りに消失したパケットのシンボル情報を求め
る。j番目のサブフレームの末端に付加されているi番目のシンドロームSi(jr/s=<i<(j+1
)r/s)は、Hiと受信データwj-s-1,wj-s-2,…,wjを使うことによって計算される。
j*や*が付加された他の記号も、h*と同様に定義される。
Decoding is performed in the following steps. Note the jth subframe. S-1 before that
Assuming that the subframes have no packet errors or are all corrected, decoding of the proposed code is similar to erasure correction of a block code. Starting from the syndrome calculation, the symbol information of the lost packet is obtained by using the information of the lost position. i-th syndrome Si (jr / s = <i <(j + 1) added to the end of j-th subframe
) r / s) is calculated by using Hi and the received data wj-s-1, wj-s-2, ..., wj.
Other symbols with j * and * are defined in the same way as h *.
サブフレーム jを先頭とするh サブフレームの失われたパケットの総数がp=rh/sよりも少
ない場合は、失われたパケットは常に回復可能である。例えば、現在のサブフレームに続
くh-1
サブフレームでパケットが失われていなければ、p個までパケットを回復することが出来
る。言い換えれば、q(q=<p)パケットデータbe0,be1,
…beq-1がロケーションe0,e1,…eq-1で消失していた場合は、RS符号の消失訂正と類
似している以下の線型方程式を解くことによってパケットを回復することが出来る。
If the total number of lost packets in h subframes starting with subframe j is less than p = rh / s, the lost packets can always be recovered. For example, h-1 following the current subframe
If no packets are lost in a subframe, up to p packets can be recovered. In other words, q (q = <p) packet data be0, be1,
If beq-1 is lost at location e0, e1, ... eq-1, the packet can be recovered by solving the following linear equation similar to RS code erasure correction.
一旦、現在のサブフレーム内で失われたパケットがすべて回復されれば、シンドロームは
、それぞれのサブフレーム境界線で再計算される必要がある。このシンドローム再計算ス
テップがフレームあたりの最大訂正パケット数をr以上としながら、計算にかかるコスト
を増加させるのを防ぐことが出来る。再計算された新しいシンドロームSi’は、次の式に
従って計算される。
Once all the lost packets in the current subframe are recovered, the syndrome needs to be recalculated at each subframe boundary. This syndrome recalculation step can prevent the calculation cost from increasing while the maximum number of correction packets per frame is r or more. The recalculated new syndrome Si ′ is calculated according to the following formula:
α:ガロア体の原始元、be0、be1、・・・beq-1:q(q=<p)個のパケット情報、
e0,e1,…,eq-1:パケット内の位置
α: primitive element of Galois field, be0, be1, ... beq-1: q (q = <p) packet information,
e0, e1, ..., eq-1: Position in the packet
サブフレーム中の失われたパケットの総数hがpより大きいときは、失われたパケットを回
復することができない。この場合、連続する(2s-1)個のサブフレームは、パケット回
復操作を再スタートさせるために、正しい必要がある。復号にかかる漸近的な計算量は、
ブロック符号の復号化と変わらないとしても、現実的には、サブフレームでの誤り数のパ
ターンに応じて復号アルゴリズムを変更しなくてはならないため、復号器サイズが現実的
になるように復号回路を適切に設計することは重要である。特に、フレーム中のどこに現
在訂正しようとしているサブフレームがあるかによって、実際の復号の計算は影響を受け
る。能率的なハードウェア実装のためには、この点を注意深く検討する必要がある。乗算
器の数を削減することは、乗算の数の削減よりも、回路サイズ縮小において重要である。
When the total number h of lost packets in a subframe is greater than p, lost packets cannot be recovered. In this case, consecutive (2s-1) subframes need to be correct in order to restart the packet recovery operation. The asymptotic amount of computation for decryption is
Even if it is not different from the decoding of the block code, in reality, the decoding algorithm must be changed according to the pattern of the number of errors in the subframe. It is important to design properly. In particular, the actual decoding calculation is affected by where in the frame there is a subframe that is currently being corrected. This point needs to be carefully considered for efficient hardware implementation. Reducing the number of multipliers is more important in reducing the circuit size than reducing the number of multiplications.
図2にPOB符号の一実施例の符号構成を示す。n=150のシンボル・フレームは、s=3 サ
ブフレーム(それぞれn/s=50シンボルを含む)に分けられ、そして、(150,149)RS
符号(パリティー・チェック条件が1、α、α2によってそれぞれ生成される)を3個を使
ってパケット回復を行う。より具体的には、
j番目のサブフレームのデータwjは、以下の関係を満たす。
ここで、どのパリティチェック条件を使うかを示す添え字iは、j番目のサブフレームの
フレーム中の相対位置j*に従って変化する。例えば、
i=j*
と変化させることが出来る。
FIG. 2 shows a code configuration of an embodiment of the POB code. An n = 150 symbol frame is divided into s = 3 subframes (each containing n / s = 50 symbols) and (150, 149) RS
Packet recovery is performed using three codes (parity check conditions are generated by 1, α, and α2, respectively). More specifically,
The j-th subframe data wj satisfies the following relationship.
Here, the subscript i indicating which parity check condition is used changes according to the relative position j * in the frame of the j-th subframe. For example,
i = j *
It can be changed.
表1に、パケット回復が出来る場合を、サブフレーム j、j+1とj+2で失われたパケット
の数との対応関係で示す。フレーム中でのサブフレームの場所j*によって(位置0、1、
2)、ロケーションeで消失したシンボル値beは、もし必要ならば他の消失場所e’、e’’
を使うことで計算することができる。
Table 1 shows the case where packet recovery can be performed, in correspondence with the number of packets lost in subframes j, j + 1 and j + 2. Depending on the subframe location j * in the frame (
2) The symbol value be lost at location e is replaced by another lost location e ', e''if necessary.
Can be calculated using.
ケースCの場合、eとe‘が同じサブフレームにあるが、e’‘は次のサブフレームにある。
In case C, e and e ′ are in the same subframe, but e ″ is in the next subframe.
図2で示された本発明での構成例をもとに、他の従来技術例と比較することにより本発明
の効果を図3に示す。図3で、入力のパケット損失確率をx軸に、各種のパケット回復機
構を使った後のパケット損失確率をy軸に示す。本発明の方式を、(150,147)の
RS符号を用いた方式と既存の方式と比較すると、コードレートは同じにも関わらす、既存
の方式では、フレームの最大限の取り戻せるパケットの数は最大3個であるが,本発明で
は、最大5個のパケットを回復することができる。本発明方式を、(50,48)のRS符
号を用いた場合と比較すると、本発明方式では、冗長パケットの量が半分にもかかわらず
、パケット損失割合が小さい領域では、ほぼ同等の回復能力があることが示される。
Based on the configuration example of the present invention shown in FIG. 2, the effect of the present invention is shown in FIG. 3 by comparing with other prior art examples. In FIG. 3, the input packet loss probability is shown on the x-axis, and the packet loss probability after using various packet recovery mechanisms is shown on the y-axis. The method of the present invention is (150, 147)
Compared with the method using RS code and the existing method, although the code rate is the same, in the existing method, the maximum number of packets that can be recovered is 3 at the maximum. 5 packets can be recovered. Comparing the method of the present invention with the case where the RS code of (50, 48) is used, the method of the present invention has almost the same recovery capability in a region where the packet loss ratio is small even though the amount of redundant packets is half. It is shown that there is.
また、非特許文献2の手法と比較して、ランダムなLDPC符号ではなく、ブロック符号をベ
ースに構成されているため、ハードウエアの実装に向いており、また、比較的短い符号長
でも効果がある。一方、本発明方式を、バイナリ畳み込み符号を用いた方式と比較すると
、シンボル単位で訂正が出来るため、ビット単位のパケット回復と比較してハードウエア
実装効率が良い。
Compared to the method of
次に、本発明のPOB符号に対応する復号方法、符号器および復号器について説明する。最
初にPOB符号方式について具体例を用いて再度説明する。図4に示してあるのは、1フレ
ームが3つのサブフレームで構成されており、1つのブロック符号が3つのサブフレーム
に対してかけられている場合の図である。用いるブロック符号は3つである。フレームは
複数のパケットで構成されており、図の縦がパケットの幅(ビット)である。このような
構成の情報を符号化する場合に、(1)は1番目のサブフレームから同一フレームの3番
目のサブフレームまでに対してブロック符号がかけられている。(2)は2番目のサブフ
レームから次のフレームの1番目のサブフレームまでに対して、別のブロック符号がかけ
られている。(3)は3番目のサブフレームから次のフレームの2番目までのサブフレー
ムまでに対して、さらに別のブロック符号がかけられている。このように異なる3つのブ
ロック符号を異なる範囲にかけることで、たとえば、3番目のサブフレームは(1)、(
2)および(3)が部分的に重なっていることになる。
Next, a decoding method, an encoder, and a decoder corresponding to the POB code of the present invention will be described. First, the POB coding method will be described again using a specific example. FIG. 4 shows a case where one frame is composed of three subframes and one block code is applied to three subframes. Three block codes are used. The frame is composed of a plurality of packets, and the vertical axis of the figure is the packet width (bit). In the case of encoding information having such a configuration, in (1), a block code is applied from the first subframe to the third subframe of the same frame. In (2), another block code is applied from the second subframe to the first subframe of the next frame. In (3), another block code is applied from the third subframe to the second subframe of the next frame. By applying three different block codes to different ranges in this way, for example, the third subframe is (1), (
2) and (3) will partially overlap.
図5は図4の構成でパリティを生成した際に、(1)のパリティを3番目のサブフレーム
の後ろに、(2)のパリティを1番目のサブフレームの後ろに、(3)のパリティを2番
目のサブフレームの後ろに付加した場合の、符号化後の構成図である。もちろん、パリテ
ィをどこに付加するかは任意である。
FIG. 5 shows the parity of (1) after the third subframe, the parity of (2) after the first subframe, and the parity of (3) when parity is generated with the configuration of FIG. FIG. 6 is a configuration diagram after encoding in a case where is added after the second subframe. Of course, where the parity is added is arbitrary.
図6は、図5で示された符号語を復号する時の説明図である。(1)は1番目のサブフレ
ームから3番目のサブフレームの後ろのパリティまでの範囲を示す。(2)は2番目のサ
ブフレームから次のフレームの1番目のサブフレームの後ろのパリティまでの範囲を示す
。(3)は3番目のサブフレームから次の2番目のサブフレームの後ろのパリティまでの
範囲を示している。それぞれに対して、図4の対応する番号で用いたブロック符号に対応
する検査行列を用いることで、それぞれのシンドロームが計算できる。従って、1つのサ
ブフレームに対してその情報を含むシンドロームが3つ生成される。この3つのシンドロ
ームを用いて、復号を行うことでパケット回復を行う。
FIG. 6 is an explanatory diagram when the codeword shown in FIG. 5 is decoded. (1) indicates a range from the first subframe to the parity after the third subframe. (2) indicates a range from the second subframe to the parity after the first subframe of the next frame. (3) shows a range from the third subframe to the parity after the next second subframe. For each of them, each syndrome can be calculated by using a check matrix corresponding to the block code used with the corresponding number in FIG. Accordingly, three syndromes including the information are generated for one subframe. Packet recovery is performed by decoding using these three syndromes.
通常のブロック符号の場合、(1)、(2)および(3)はすべて同じ範囲の情報に対し
てブロック符号をかけているが、図のように部分的に重なりながら、範囲をずらしてブロ
ック符号をかけることで、フレーム単位での誤り訂正能力が上がる。すなわち、同一のサ
ブフレームに対して、それを含みながら、範囲の違うブロック符号があるおかげで、続く
2つのサブフレームに誤りがない場合に、最初のサブフレームは最大の誤り訂正能力を発
揮できる。これは誤りがないサブフレームのパリティ情報が、続くサブフレームの誤り訂
正に対して有効に使えることを意味する。このことは、訂正可能な誤りがあった場合にシ
ンドロームを再計算することで、より強く有効になる。また、具体的な復号方法は、用い
ているブロック符合の復号方法と似た手法を用いることができるが、何番目のサブフレー
ムを訂正しているか、関連するシンドロームに誤りをいくつかあるかによって場合分けを
行いながら復号する必要がある。
In the case of a normal block code, (1), (2) and (3) all apply block codes to the same range of information, but the blocks are shifted while overlapping partially as shown in the figure. By applying a code, the error correction capability in units of frames increases. That is, for the same subframe, the first subframe can exhibit the maximum error correction capability when there are no errors in the following two subframes because of the presence of block codes having different ranges while including it. . This means that the parity information of an error-free subframe can be effectively used for error correction of the subsequent subframe. This is more effective by recalculating the syndrome when there is a correctable error. In addition, a specific decoding method can use a method similar to the decoding method of the block code used, but it depends on what subframe is corrected and whether there are some errors in the related syndrome. It is necessary to perform decoding while dividing the case.
POB符号方式においては、パケット誤り情報が別途受信あるいは検知することができると
きに、非常に強力な符号方式である。パケット誤り情報とは、フレーム内におけるパケッ
ト単位での誤りがあることを示す情報であり、具体的にはパケット誤りの位置および数を
表す。これらは、後述のようにパケット検出手段において、パケットを正しく認識できな
かった場合にフラグとして生成されたり、あるいは、復号器の前段における別のシステム
において検知されたものを受信したりしてもよい。これらはパケットに同期して受信また
は検知できるため、パケット誤り情報を計算する手段において、パケット誤り位置の記憶
およびサブフレーム内でのパケット誤りの数をカウントすることができる。
The POB coding scheme is a very powerful coding scheme when packet error information can be separately received or detected. The packet error information is information indicating that there is an error in units of packets in the frame, and specifically represents the position and number of packet errors. These may be generated as a flag when the packet is not correctly recognized by the packet detection means as described later, or may be received as detected by another system in the preceding stage of the decoder. . Since these can be received or detected in synchronization with the packet, the means for calculating the packet error information can store the packet error position and count the number of packet errors in the subframe.
<符号器の構成>
本発明の符号化のフローを図7に示す。まずフレーム単位で送信されてくる信号を受信す
る(a)。受信した信号から情報のフレームを検出する(b)。フレームを検出したあと、
所定の数に分割されたサブフレームを検出する(c)。サブフレームを構成しているパケ
ットを検出する(d)。サブフレームに関連付けられた異なるブロック符号を、用意したブ
ロック符号の数だけパリティを並行に生成する(e)。最後に生成されたパリティと元の情
報とを出力する(f)。
<Configuration of encoder>
The encoding flow of the present invention is shown in FIG. First, a signal transmitted in frame units is received (a). A frame of information is detected from the received signal (b). After detecting the frame,
A subframe divided into a predetermined number is detected (c). A packet constituting a subframe is detected (d). Parity is generated in parallel for the number of block codes prepared for different block codes associated with the subframe (e). The last generated parity and original information are output (f).
図8に図7のフローに対応する符号器100の構成例を示す。フレーム検知手段10は、
情報の中にフレームの先頭を示すヘッダーが含まれている場合には、それをパターンマッ
チングで検出し、フレームの先頭に同期したコントロール信号が別途得られる場合には、
それを利用する。サブフレーム検知12およびパケット検知手段14も同様である。特に
フレーム構造が予め決められている場合には、フレーム先頭に同期したカウンタによって
サブフレームおよびパケットを検出することもできる。1つのサブフレームに対して、異
なるブロック符号が複数重なって符号化されるため、使用するブロック符号の数と同じだ
けのパリティ生成手段が必要になる。ただし、ブロック符号の選び方には依存しないこと
に注意を要する。具体的な回路構成としては、選んだブロック符合で生成するパリティの
ビット数あるいはシンボル数だけ必要になる。図8では、これを重ねて表示している。こ
れらは並行して処理される。パリティ生成手段としては、帰還部を持つレジスタ16を対
応するブロック符号の数だけ用意し、並列に設置する。帰還レジスタ16への入力は、レ
ジスタの最初からでも後ろからでもよい。帰還レジスタ16の構成は用いるブロック符号
の種類に寄って決まる。サブフレーム検知した結果がシフトレジスタの終わりのセレクタ
18に連結され、どのサブフレームの後にどのパリティを出すかが決定される。最終段の
セレクタ20は情報とパリティとを任意のフォーマットで出力するためのものである。
FIG. 8 shows a configuration example of the
When the header indicating the head of the frame is included in the information, it is detected by pattern matching, and when a control signal synchronized with the head of the frame is obtained separately,
Take advantage of it. The same applies to the
<復号器の構成>
本発明のPOB符号方式で符号化された情報を受信し、復号するための復号器は、例えば次
のような構成を備える。
1.フレーム検知手段
2.サブフレーム検知手段
3.パケット検知手段
4.サブフレームで関連付けられた複数の符号化すべき受信情報ブロックごとに異なり、
かつ符号化で使用したブロック符号に対応する検査行列を用いてシンドロームを計算する
手段。
5.注目しているサブフレームより時間的に前のサブフレームにおいて誤り訂正が可能な
場合、それに対応するシンドロームを再計算して正しいシンドロームを求める手段
6.パケット誤り情報であるパケット誤り数およびパケット誤り位置を検出・受信する手
段
7.サブフレームの位置、パケット誤りの数から誤り訂正可能かどうかを判断し、誤り訂
正可能な場合に、再計算されたシンドロームから、誤りを生成する手段。
8.誤り訂正が可能である場合に、生成された誤りから、正しく復号する手段。
10.出力手段。
<Decoder configuration>
A decoder for receiving and decoding information encoded by the POB encoding method of the present invention has the following configuration, for example.
1. Frame detection means 2. 2. Subframe detection means Packet detection means4. Different for each of the plurality of received information blocks to be encoded associated in a subframe,
And means for calculating a syndrome using a check matrix corresponding to the block code used in the encoding.
5. 5. Means for recalculating the corresponding syndrome and obtaining the correct syndrome when error correction is possible in the subframe temporally prior to the subframe of interest 6. Means for detecting and receiving packet error number and packet error position, which are packet error information Means for determining whether error correction is possible from the position of the subframe and the number of packet errors, and generating an error from the recalculated syndrome when error correction is possible.
8). Means for correctly decoding the generated error when error correction is possible.
10. Output means.
本発明の復号化のフローを図9に示す。図10に図9のフローに対応する復号器200の
構成例を示す。信号を受信した後(a)、最初にフレームを検知する(b)。次にサブフレ
ームを検知する(c)。サブフレームを構成しているパケットを検知する(d)。パケット
誤りが検知されると、パケット誤りレジスタにパケット誤りの数と位置が格納され、サブ
フレーム内における誤りの数がカウントされる(36)。これらは誤りを求める式の係数
計算手段48と誤り訂正可否判断手段50(図10)に入力される。一方、サブフレーム
に関連付けられた情報ブロックに対して、符号化で使用したブロック符号に対応する検査
行列を用いてシンドロームを計算する(e)。1つのサブフレームは複数のブロック符号
に含まれているため、シンドローム計算は、符号化のときのパリティ生成と同様に、使用
するブロック符号と同じ数だけ必要となる。シンドローム計算は並行して行われる。符号
器の構成で説明したように、POB符号方式において、使用するブロック符号の選び方には
依存しないため、1つのブロック符号で用いるシンドロームは複数の場合もある。従って
具体的な回路構成としては、1つのブロック符号で用いるシンドロームの数だけ必要にな
る。
The decoding flow of the present invention is shown in FIG. FIG. 10 shows a configuration example of the
シンドロームが計算されたあと、注目しているサブフレームを含むシンドロームのうち、
時間的に前のサブフレームの誤り訂正でも用いたシンドロームは、時間的に前のサブフレ
ームが誤り訂正可能であった場合、シンドロームの再計算(f)を行う必要がある。この
ようにして、注目するサブフレーム以前の情報を含んだシンドロームをすべて再計算(f)
してから、そのシンドロームを用いて誤りを求める(g)。次に誤り訂正可能かどうかを判
断する(i)。もし誤り訂正が不可能な場合には、誤りを含んだ情報であることを知らせる
ためのフラグを立てる(j)。誤り訂正可能であれば、誤りを求め、訂正復号を行う(k)。こ
のとき訂正可能な場合には上述の通り、次のサブフレームを訂正する場合のシンドローム
の再計算に、訂正するときに用いた誤りを帰還させる(m)。最後に出力手段によって出力
する(l)。なお誤りフラグは出力しなくてもよい。
After the syndrome is calculated, out of the syndromes that include the subframe of interest,
The syndrome used in error correction of the previous subframe in terms of time needs to be recalculated (f) when the error can be corrected in the temporally previous subframe. In this way, recalculate all syndromes containing information prior to the subframe of interest (f)
Then, an error is obtained using the syndrome (g). Next, it is determined whether error correction is possible (i). If error correction is impossible, a flag is set to notify that the information includes an error (j). If error correction is possible, an error is obtained and correction decoding is performed (k). If correction is possible at this time, as described above, the error used for correction is fed back to the syndrome recalculation when correcting the next subframe (m). Finally, it is output by the output means (l). The error flag may not be output.
図10の復号器200は、図8の符号器の場合と同様に、フレーム検知手段30、サブフ
レーム検知手段32、パケット検知手段34を有する。パケット生成手段38は、パケッ
トごとにシンドロームを計算する。符号化で用いたブロック符号に対応する検査行列は、
線形帰還シフトレジスタで構成できる。したがって、パケット生成手段として、相異なる
ブロック符号の数だけシンドローム計算のための線形帰還レジスタ38を用意する。それ
とは別に入力情報はバッファ44に記憶される。複数のシンドロームはシンドローム・レ
ジスタ40に保存される。前のサブフレームを誤り訂正した結果を用いて、シンドローム
の再計算(42)が行われる。そして、正しいシンドロームが誤りを求める式の係数計算
手段48へと入力される。ここで、シンドローム・レジスタ40からシンドローム再計算
(42)までのデータはシリアルで送ってもよいし、パラレルで送ってもよい。
The
It can be composed of a linear feedback shift register. Therefore, as the packet generation means, the
一方、パケット検出手段34でパケット誤りが検出された場合または、復号器の前段回路
においてパケット損失の情報が受信された場合には、パケットの誤り位置を保存し(36
)、同時にサブフレーム内でのパケット誤りの数をカウントする(36)。パケット誤り
位置の情報は誤りを求める式の係数計算手段48に入力され、再計算されたシンドローム
(42)と合わせて係数の計算が行われる。パケット誤り数は訂正可否判断手段50に入
力され、誤りが訂正可能かどうかの判断を行う。誤り訂正の可否判断は後述のように、PO
B符号の構成から決まる。誤り訂正が可能な場合に、誤り生成手段52は誤りを計算する
。その結果、バッファ44の情報を訂正(54)して出力する。このとき、誤りがあれば
、誤りレジスタ58に保存し、前述のように次のサブフレームの誤り訂正のために、セレ
クタ46を経由してシンドローム再計算のためのフィードバック60を行う。なお、図1
0で、誤りレジスタ58を除去し、シンドローム・レジスタ40の内容を、シンドローム
再計算(42)結果をフィードバックさせることにより、更新するように構成してもよい
。それにより、回路規模を削減することができる。
On the other hand, when a packet error is detected by the
At the same time, the number of packet errors in the subframe is counted (36). The information on the packet error position is input to the coefficient calculation means 48 of an equation for obtaining an error, and the coefficient is calculated together with the recalculated syndrome (42). The number of packet errors is input to the
Determined from the structure of the B code. When error correction is possible, the error generation means 52 calculates an error. As a result, the information in the
At 0, the
ここで、既出の表1のパケット回復が出来る場合についてさらに説明する。1つのサブフ
レームに対して重なり合う3つのパリティがあり、かつパケット誤りの位置情報がある場
合には、サブフレームあたり最大で3つのパケット回復が行える。しかし、そのためには
、次のサブフレーム(j+1)およびその次のサブフレーム(j+2)で誤りがないこと
が必須である(ケースD)。誤り訂正が可能な組み合わせはケースAからケースDであり、
たとえば現在のサブフレームに誤りが1つしかない場合には、他のサブフレームの誤りの
数によらず訂正は可能である。さらに、これらの4つの誤り訂正可能な場合において、現
在のサブフレームがフレーム内の何番目のサブフレームかによって、誤りを生成するため
の係数が異なってくる。最大3つの誤りに対して、シンドロームが3つあるので、3つの
連立方程式を解くことになる。この解は、ケースA〜Dに対して、解析的に解くことができ
る。また、現在のサブフレームがフレーム内の何番目かによって、係数が異なってくる。
これらを誤り数から判断し、誤りの係数を求める。
Here, the case where the packet recovery shown in Table 1 can be performed will be further described. When there are three overlapping parities for one subframe and there is position information of packet error, a maximum of three packet recovery can be performed per subframe. However, for that purpose, it is essential that there is no error in the next subframe (j + 1) and the next subframe (j + 2) (case D). Combinations that can be corrected are Case A to Case D,
For example, when there is only one error in the current subframe, correction is possible regardless of the number of errors in other subframes. Further, in the case where these four error corrections are possible, the coefficient for generating an error differs depending on the number of the subframe in the frame. Since there are three syndromes for a maximum of three errors, three simultaneous equations will be solved. This solution can be solved analytically for cases A to D. Also, the coefficient varies depending on the current subframe number in the frame.
These are judged from the number of errors, and an error coefficient is obtained.
誤りの係数を求めるには、分母の計算と分子の計算があり、特に分母の逆数を計算する回
路が大きくなる。そのため、分子の計算と分母の逆数計算を共通化し、さらに分子と分母
の逆数の乗算部分を共通化することで、回路規模を著しく小さくできる。その回路規模を
小さくできる例を図11に示す。またシンドロームは分子の計算にのみ関与するので、シ
ンドロームの入力は共通化された分子の計算部分に接続されてもよい。
The error coefficient can be obtained by calculating the denominator and the numerator. In particular, the circuit for calculating the reciprocal of the denominator becomes large. For this reason, the circuit scale can be remarkably reduced by sharing the numerator calculation and the reciprocal calculation of the denominator, and further sharing the multiplication part of the reciprocal of the numerator and denominator. An example in which the circuit scale can be reduced is shown in FIG. In addition, since the syndrome is involved only in the calculation of the molecule, the input of the syndrome may be connected to the common molecular calculation part.
<ブロック符号としてRS符号を用いた場合>
ノンバイナリーのブロック符号としてよく用いられるリード・ソロモン符号(RS符号)を
POB符号のブロック符号として用いることができる。具体的には1つのパケットをRS符号
で使用するシンボル幅に分割し、パケット幅だけインターリーブするようにRS符号をかけ
ていく。RS符号として、複数の符号を用意し、サブフレームに関連付けられた互いに部分
的に重なり合う範囲に対して、異なるRS符号をかけて、パリティを生成する。
<When RS code is used as a block code>
Reed-Solomon code (RS code) often used as a non-binary block code
It can be used as a block code of POB code. Specifically, one packet is divided into symbol widths used in the RS code, and the RS code is applied so that only the packet width is interleaved. A plurality of codes are prepared as RS codes, and a parity is generated by applying different RS codes to ranges that partially overlap each other associated with subframes.
図12にRS符号をかける際の構成を示す。1つのパケットはRS符号で使用するシンボル幅
に分割されている。このようなシンボル幅で、図4の(1)、(2)、(3)に示すよう
な範囲でRS符号の計算を行い、パリティを生成する。サブフレームの分割数は任意である
。またRS符号の構成も任意である。従ってパリティも複数生成しても構わない。例として
図4に示されるような、サブフレームが3個に分かれ、RS符号として(n,
n-1)符号を用いると、パリティは1つ生成される。異なる3つのRS符号として、適当な
ガロア体の基底であるαを用いて、1、α、α2を乗じて加算する方法を取れば、3つのRS
符号は互いに異なるため、POB符号を構成することができる。特に1を根に持つRS符号は1
番目のサブフレームか3番目のサブフレームに対してかけ、αを根に持つRS符号を2番目
のサブフレームから次のフレームの1番目のサブフレームまでに対してかけ、α2を根に
もつRS符号を3番目のサブフレームから次のフレームの2番目のサブフレームまでに対し
てかける。
FIG. 12 shows a configuration when RS code is applied. One packet is divided into symbol widths used in the RS code. With such a symbol width, an RS code is calculated within a range shown in (1), (2), and (3) of FIG. 4 to generate a parity. The number of subframe divisions is arbitrary. The configuration of the RS code is also arbitrary. Therefore, a plurality of parities may be generated. As an example, as shown in FIG. 4, the subframe is divided into three, and the RS code is (n,
If n-1) code is used, one parity is generated. If three different RS codes are added by multiplying 1, α, α2 using α, which is the basis of an appropriate Galois field, three RS codes are used.
Since the codes are different from each other, a POB code can be configured. Especially RS code with 1 as the root is 1
The first subframe or the third subframe is multiplied, and the RS code having α as the root is applied from the second subframe to the first subframe of the next frame, and RS having the α2 as the root. The code is applied from the third subframe to the second subframe of the next frame.
この場合の符号化方法のフローチャートを図13に示す。その方法に対応する符号器30
0の構成を図14に示す。図13で、信号の受信(a)、フレーム検知(b)、サブフレー
ム検知(c)、パケット検知(d)および出力(f)は図7と同じである。図14で図8と
同じ構成は同じ符号をつけてある。ブロック符号としてRS符号を用いており、かつ、適当
なガロア体GF(2m)の原始元αを用いて、1、α、α2を符号の根として持つような、互いに
異なる3つのRS符号を用意する。これらをサブフレームに関連付けられたRS符号をかける
べき範囲のサブフレーム全体に対して、パリティを生成する(e)。パリティの配置の仕方
は任意であり、これらを符号化結果として出力する。用いる線形帰還シフトレジスタ16
の帰還部分には1、α、α2の乗算器70がついており、常にこの定数倍をして帰還させる
ことで、パリティの計算がシフトレジスタ16で行うことができる。ただし、3つのシフ
トレジスタの始点はサブフレームずつずれていることに注意する。従ってサブフレーム検
知した結果がシフトレジスタの終わりのセレクタ18に連結され、どのサブフレームのあ
とにどのパリティを出すかが決定される。最終段のセレクタ20は情報とパリティとを任
意のフォーマットで出力するためのものである。
A flowchart of the encoding method in this case is shown in FIG.
The configuration of 0 is shown in FIG. In FIG. 13, signal reception (a), frame detection (b), subframe detection (c), packet detection (d), and output (f) are the same as in FIG. In FIG. 14, the same components as those in FIG. RS codes are used as block codes, and three different RS codes are prepared, using 1, α, α2 as the root of the code, using the primitive element α of an appropriate Galois field GF (2m) To do. Parity is generated for the entire subframe in the range to be subjected to the RS code associated with the subframe (e). The method of arranging the parity is arbitrary, and these are output as the encoding result. Linear
The feedback portion is provided with a multiplier of 1, α, α2, and the constant can always be multiplied and fed back so that the parity can be calculated by the
次に復号器について説明する。3つの異なるRS符号に対応するパリティが付加された送信
情報を受信し、そこからそれぞれのRS符号に対応する検査行列でシンドロームを生成する
。そのフローチャートを図15に示す。図15は基本的に図9と同じである。今、符号の
根として1、α、α2を持つような3つのRS符号を用意したので、これらのパリティから得
られるシンドロームをs0、s1、s2とすると、これらおよびパケット誤り位置情報から誤り
が求められる。パケットは複数のシンボルに分割されているので、1つのフレームに対し
て、分割しただけのシンドロームが得られる。
Next, the decoder will be described. Transmission information to which parity corresponding to three different RS codes is added is received, and syndromes are generated from the parity check matrix corresponding to each RS code. The flowchart is shown in FIG. FIG. 15 is basically the same as FIG. Now, we have prepared three RS codes with 1, α, α2 as the code roots. If the syndromes obtained from these parities are s0, s1, and s2, errors are obtained from these and packet error position information. It is done. Since the packet is divided into a plurality of symbols, a syndrome just divided is obtained for one frame.
図15のフローに対応する復号器400の構成を図16に示す。図16の構成は基本的に
図10と同じである。RS符号を用いた場合、シンドローム計算回路は具体的に、符号の根
である1、α、α2を乗算器70として接続した帰還レジスタ38で構成することができる
。シンドロームはレジスタに格納され、前回のサブフレームの誤り訂正の結果から、シン
ドロームの再計算(42)を行って誤りを求める式の係数計算手段48へと入力される。
一方でパケット誤り情報である、パケット誤り数とパケット誤り位置が受信され(36)
、パケット誤り位置情報が誤りを求める式の係数計算手段48へと入力される。図8で示
したように、再計算されたシンドロームおよびパケット誤り位置から誤りが計算でき、ま
たパケット誤り数の情報から表1のように、誤り訂正可能のパターンが選択される。表1
のケースA〜Dおよび訂正したいサブフレームの位置から誤りを求める式は具体的に求まり
、その式の係数が生成される。最後に図11に例示される最終段の乗算器72を通して、
誤りが計算される。誤りが計算されると、パケット誤り位置およびサブフレーム位置によ
る係数を乗じて、バッファ44の情報に加算して誤り訂正を行う。これをパケット内のシ
ンボルについてすべて行い、復号化結果を出力する(56)。誤りが訂正できた場合には
、誤りレジスタ58を通して、次のサブフレームの訂正のために、シンドロームを再計算
する回路(42)へ帰還させる。
FIG. 16 shows the configuration of the
On the other hand, the number of packet errors and the packet error position, which are packet error information, are received (36).
Then, the packet error position information is input to the coefficient calculation means 48 of an equation for obtaining an error. As shown in FIG. 8, an error can be calculated from the recalculated syndrome and packet error position, and an error-correctable pattern is selected from the information on the number of packet errors as shown in Table 1. Table 1
Equations for obtaining an error are specifically obtained from the cases A to D and the position of the subframe to be corrected, and the coefficient of the equation is generated. Finally, through the
An error is calculated. When the error is calculated, the error correction is performed by multiplying the coefficient according to the packet error position and the subframe position and adding to the information in the
<連接符号としてのPOB符号方式の符号器および復号器>
POB符号方式は、パケット回復に対して非常に有効な符号方式であるが、これを外符号と
した連接符号とすると、さらに強力な符号方式となる。この場合、内符号は畳み込み符号
など任意の符号方式が選択できるが、主にブロック符号(ハミング符号、BCH符号、RS符
号など)で構成する場合が多い。図17にPOB符号方式を外符号とした連接符号のフレー
ム構成図を示す。1つのパケットに対して、1つのブロック符号がかけられ、そのパリテ
ィがパケットの末尾に付加される。従って、POB符号から見ると、内符号がかけられた符
号語を1つのパケットとみなせば、これまでのPOB符号方式と同じになる。従って、この
場合のフローチャートおよび回路構成は、内符号であるブロック符号の符号器と復号器が
付加されたものとなる。このような内符号を付加することで、パケット内のランダムエラ
ーに対しての訂正能力向上が期待できる。さらに、パケット誤りを確実に抽出できるため
、外符号であるPOB符号方式の復号器がより小さい回路規模にすることが可能となる。ま
た、外部からパケット誤り情報を得ずに、閉じた回路構成内で網羅することが可能となる
。
<Pob Code Encoder and Decoder as Concatenated Code>
The POB coding method is a very effective coding method for packet recovery. However, if this is a concatenated code with the outer code as an outer code, it becomes a more powerful coding method. In this case, an arbitrary code scheme such as a convolutional code can be selected as the inner code, but it is often composed mainly of a block code (such as a Hamming code, a BCH code, and an RS code). FIG. 17 shows a frame configuration diagram of a concatenated code in which the POB code method is an outer code. One block code is applied to one packet, and the parity is added to the end of the packet. Therefore, when viewed from the POB code, if the codeword to which the inner code is applied is regarded as one packet, it is the same as the conventional POB code system. Accordingly, the flowchart and the circuit configuration in this case are obtained by adding an encoder and a decoder of a block code that is an inner code. By adding such an inner code, it is possible to expect an improvement in correction capability for a random error in the packet. Furthermore, since packet errors can be reliably extracted, it is possible to reduce the circuit scale of a POB code decoder that is an outer code. In addition, it is possible to cover within a closed circuit configuration without obtaining packet error information from the outside.
図18にフローチャートを図19にその回路構成500を示す。図18において、信号の
受信(a)、フレーム検知(b)、サブフレーム検知(c)、パケット検知(d)および出
力(g)は図7と同じだが、パリティの生成部分(e)、(f)が大きく異なる。外符号は同
じように生成するが(e)、それと並列に1パケットに対する内符号のパリティを生成す
る(f)。図18では並列にしているが、内符号を先に行い、外符号を後で行う直列する方
法でもよい。しかし、パケットの情報部分は外符号でも内符号でもパリティ生成に用いる
ため、図のように並列して処理したほうが処理速度の点で有利である。また、パリティが
重なる部分については、内符号を優先する。すなわち、外符号であるPOB符号のパリティ
が生成されてから、そのパリティに対する内符号を生成する。最後に符号化結果を出力す
る(g)。
FIG. 18 shows a flowchart, and FIG. 19 shows a
図19の基本構成は図8と同じである。図19でも図18のフローチャートと同様に、パ
リティ生成部分に特徴を持つ。フローチャートの説明と同様に、外符号であるPOB符号の
パリティ生成手段80と内符号のパリティ生成手段82は並列して処理を行う。内符号の
符号器でも外符号の線形帰還レジスタ16と同じ線形帰還レジスタ84を用いているが、
これも外符号と同様にブロック符号を用いるときに使用する。
The basic configuration of FIG. 19 is the same as that of FIG. FIG. 19 also has a feature in the parity generation part as in the flowchart of FIG. Similar to the description of the flowchart, the parity generation means 80 for the POB code which is the outer code and the parity generation means 82 for the inner code perform processing in parallel. The inner code encoder uses the same
This is also used when a block code is used like the outer code.
図20に復号器600の構成例を示す。符号器では、内符号器と外符号器は直列あるいは
並列のどちらでも構成できる。しかし、復号器では内符号の復号器90と外符号の復号器
92を直列に構成する。内符号90はパケット単位で情報を扱い、任意のブロック符号で
符号化されているので、一般のブロック符号の復号方式が使える。ただし、パケット誤り
があり、訂正不可能な場合には、パケット誤りの位置を検出する。また、サブフレームご
とに訂正不可能であったパケット誤りがいくつあったかというパケット誤りの数も検出し
、これらを出力する。外符号であるPOB符号方式の復号器92では、パケットおよびパケ
ット誤り情報を受信し、これらを用いて復号を行う。
FIG. 20 shows a configuration example of the
<内符号の復号器>
図21に内符号の復号器700を示す。内符号としてブロック符号が用いられた場合、や
はり線形帰還レジスタ38を組み合わせることで、シンドロームの計算が行える。内符号
はパケット内のランダムエラーを訂正する目的で使用することが多いので、多くの場合、
複数のビット誤りを訂正するためのブロック符号が用いられる。従って、複数の誤り訂正
ができるためにパリティビットも複数個用意される。それに対応する数のシンドロームを
計算し、シンドロームレジスタ40に格納する。計算されたシンドロームから誤り位置多
項式の係数を求め(48)、誤りを求める。訂正可能であれば、求めた誤りからパケット
内の誤りを訂正して、パケット出力する。訂正不可能であれば、訂正しないままパケット
を出力し、訂正不能のフラグおよび、サブフレーム内でのパケットの位置情報を出力する
。すなわち、パケット誤りフラグとパケット誤り位置の2つの情報をまとめてパケット誤
り情報として、受信情報であるパケットとは別に出力する。また、図21には、バッファ
レジスタ44があるが、内符号の復号器の場合、パケットサイズだけのバッファがあれば
よい。内符号の復号器において、復号アルゴリズムは使用したブロック符号の一般的な方
法でよい。POB符号との連接符号としての特徴は、パケット誤りのフラグ生成およびサブ
フレーム内での位置を抽出して出力するところにある。
<Internal code decoder>
FIG. 21 shows an
A block code for correcting a plurality of bit errors is used. Therefore, a plurality of parity bits are prepared in order to perform a plurality of error corrections. The corresponding number of syndromes are calculated and stored in the
<外符号(POB符号)の復号器>
上述したように、内符号の復号器からは誤り訂正されたパケットとパケット誤り情報とが
入力される。POB符号方式で用いているブロック符号がかかる範囲内にいくつのパケット
誤りがあるか、また、誤りの位置の情報が入力されるため、図10と同じ構成で実現する
ことができる。
<Decoder of outer code (POB code)>
As described above, the error-corrected packet and the packet error information are input from the inner code decoder. Since the block code used in the POB code system has how many packet errors are within such a range, and information on the position of the error is input, it can be realized with the same configuration as in FIG.
本発明について、図1−図21を例にとり説明をした。しかし、本発明はこれらの実施
例に限られるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲でいかなる変形も可能である
ことは当業者には明らかであろう。
The present invention has been described with reference to FIGS. However, the present invention is not limited to these examples. It will be apparent to those skilled in the art that any modification can be made without departing from the spirit of the present invention.
10、30 フレーム検知手段
12、32 サブフレーム検知手段
14、34 パケット検知手段
16、38、84 線形帰還レジスタ
18、20、46、86 セレクタ
36 パケット誤り位置と数の検出手段
40、44 レジスタ
48 誤りを求める式の係数計算手段
50 訂正可否判断手段
52 誤り生成(計算)手段
58 誤りレジスタ
72 乗算器
80 外符号器
82 内符号器
100、300、500 符号器
200、400、600 復号器
10, 30 Frame detection means 12, 32 Subframe detection means 14, 34 Packet detection means 16, 38, 84
Claims (8)
検出したフレーム中のサブフレームを検出するステップと、
サブフレーム中のパケットを検出するステップと、
サブフレームに対応するブロック符号についてシンドロームを計算するステップと、
計算されたシンドロームに対応する複数のサブフレームのうちで時間的に先のサブフレーム中のパケットが誤り訂正可能であることに応じて当該シンドロームを再計算するステップと、
を含むパケット情報を復号化する方法。 Detecting a frame including a plurality of packets;
Detecting a subframe in the detected frame;
Detecting a packet in a subframe;
Calculating a syndrome for a block code corresponding to a subframe;
Recalculating the syndrome in response to the fact that a packet in a temporally previous subframe among the plurality of subframes corresponding to the calculated syndrome can be error-corrected ;
A method for decoding packet information including:
n:ブロックサイズ、i:シンドロームの番号、
j:サブフレームの番号、ただし、jr/s=<i<(j+1)r/s The method of claim 1, wherein the block code is a Reed-Solomon (RS) code, and the step of calculating the syndrome calculates a syndrome Si using the following equation:
n: block size, i: syndrome number,
j: Subframe number, where jr / s = <i <(j + 1) r / s
α:ガロア体の原始元、be0、be1、・・・beq-1:q(q=<p)個のパケット情報、
e0、e1、…、eq-1:パケット内の位置 4. The method of claim 3, wherein the step of recalculating the syndrome calculates a syndrome S ′ using the following equation:
α: primitive element of Galois field, be0, be1, ... beq-1: q (q = <p) packet information,
e0, e1, ..., eq-1: position in the packet
フレーム中のサブフレームを検出する手段と、
サブフレーム中のパケットを検出する手段と、
サブフレームに対応するブロック符号についてシンドロームを生成する手段と、
生成されたシンドロームに対応する複数のサブフレームのうちで時間的に先のサブフレーム中のパケットが誤り訂正可能であることに応じて当該シンドロームを再生成する手段と、
を備える復号器。 Means for detecting a frame including a plurality of packets;
Means for detecting subframes in the frame;
Means for detecting a packet in a subframe;
Means for generating a syndrome for a block code corresponding to a subframe;
Means for regenerating the syndrome in response to the fact that a packet in a temporally preceding subframe can be error-corrected among a plurality of subframes corresponding to the generated syndrome;
A decoder comprising:
生成されたシンドロームを用いてパケットの誤りを生成する手段と、
検出されたパケット中の誤り位置および生成されたパケットの誤りを用いて復号化された結果を出力する手段と、
をさらに備える、請求項5の復号器。 Means for detecting an error position in the packet using the generated syndrome;
Means for generating a packet error using the generated syndrome;
Means for outputting a result decoded using an error position in the detected packet and an error of the generated packet;
The decoder of claim 5 further comprising:
一つのサブフレームについて異なる少なくとも2つ以上のブロック符号の各々に対応するパリティを生成するための線形帰還レジスタと、
生成されたシンドロームを保持するレジスタと、
を含む、請求項5の復号器。 The syndrome generation means includes:
A linear feedback register for generating a parity corresponding to each of at least two different block codes for one subframe;
A register holding the generated syndrome; and
The decoder of claim 5 comprising:
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