JP2004153354A - Receiver, decoder, communication system, and decoding method - Google Patents

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JP2004153354A JP2002313630A JP2002313630A JP2004153354A JP 2004153354 A JP2004153354 A JP 2004153354A JP 2002313630 A JP2002313630 A JP 2002313630A JP 2002313630 A JP2002313630 A JP 2002313630A JP 2004153354 A JP2004153354 A JP 2004153354A
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decoded
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Kazuo Tanada
一夫 棚田
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem of a conventional receiver wherein the size of a buffer for storing a soft decision value sequence depends on the length of a data sequence after coding and is increased as a coding rate becomes smaller, in the case of providing the receiver with the buffer to store the soft decision value sequence for composing the soft decision values at re-transmission. <P>SOLUTION: The receiver of this invention is provided with: a demodulation means (6) for demodulating a modulation signal and generating a demodulation soft decision value corresponding to coded transmission data before modulation; a decoding means element for using the demodulation soft decision value generated by the demodulation means (6) and a prescribed initial soft decision value to generate a decoding soft decision value; and a buffer (51) for storing the decoding soft decision value. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パケット再送制御によりパケット伝送を行う通信システム、および、本通信システムにおいて用いられる、受信装置、復号装置、通信システムおよび復号方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２と図１８は、従来のターボ符号を適用した送信機と受信機の構成例を、それぞれ示すものである。
このように構成される従来の送信機および受信機は、誤り訂正符号とパケット再送制御とを組み合わせたハイブリッドＡＲＱ方式を実現するものであり、特に、誤り訂正符号として符号化利得の大きいターボ符号を用いた方式である。（例えば、非特許文献１参照。）
【０００３】
まず図２を用いて送信機の動作について説明する。
新たな送信パケットに含まれる送信データ２１は、分配されて、バッファ２３と選択器２４に入力される。バッファ２３には、過去の送信パケットに含まれる送信データが保存されており、周知のＮチャネルＳｔｏｐ−ａｎｄ−Ｗａｉｔ方式と呼ばれるパケット再送制御を行うため、Ｎチャネル分のバッファ＃１〜＃Ｎが設けられている。バッファ＃１〜＃Ｎには、それぞれ、チャネル＃１〜＃Ｎに対応した過去の送信パケットに含まれる送信データが順にデータ系列として保存される。今、送信機がチャネル＃ｎ（ｎ＝１、２、．．．Ｎ）にて、パケットを送信するものと仮定する。
【０００４】
選択器２４は、新たな送信パケットに含まれる送信データ２１と、バッファ＃ｎに保存された過去の送信パケットに含まれる送信データを、受信機からの帰還情報であるＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報２２に基づき選択する。
ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報２２がＡＣＫであれば、過去にチャネル＃ｎで送信したパケットが受信機で誤りなく受信できたことになるため、送信機からは新たなパケットを送信できることになる。したがって、選択器２４では、新たな送信パケットに含まれる送信データ２１を選択する。
一方、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報２２がＮＡＣＫであれば、過去にチャネル＃ｎで送信したパケットが受信機で誤りなく受信できなかったことになるため、送信機からは、過去にチャネル＃ｎで送信したパケットを再度送信することになる。したがって、選択器２４では、バッファ＃ｎに保存された過去の送信パケットに含まれる送信データを選択する。
また、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報２２がＡＣＫであれば、送信データ２１はバッファ＃ｎに保存され、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報２２がＮＡＣＫであれば、バッファ＃ｎはそのままである。
【０００５】
ＣＲＣビット付加器２５では、選択器２４において選択した送信データに、ＣＲＣビットを付加する。
【０００６】
ターボ符号化器２６では、ＣＲＣビットを付加したデータ系列に対してターボ符号化を行う。
ターボ符号は、誤り訂正符号の一つであり、数ある誤り訂正符号の中でも誤り訂正能力が高いことが示されている。送信機でターボ符号化を行い、受信機で対応したターボ復号を行うことで、受信機での復号後のデータ系列の誤り発生確率は、復号前に比較して飛躍的に減少する。
【０００７】
図４に、図２の送信機におけるターボ符号化器２６の内部構成例を示す。
４１と４２は同じ構成となる再帰形畳み込み符号化部、４３は入力（ＣＲＣビット付加器２５の出力である送信データ）のビット並びを変えるインタリーバー、４４は特定のビットを省く（パンクチャする）パンクチャ処理部、４５は、パンクチャ処理部４４の出力をパラレルシリアル変換し、多重化器２７に出力するパラレルシリアル変換部（Ｐ／Ｓ変換部）である。ターボ符号化器では、２つの再帰形畳み込み符号化部をインタリーバーで連接することで、誤り訂正能力の向上を図っている。また、パンクチャ処理部４４では、特定のビットを省くことにより、符号化後のビット数を調整し、ターボ符号化の符号化則を変化させることが可能となる。
ターボ符号化器２６の出力は組織符号であり、ターボ符号化器２６への入力である送信データそのものである組織ビットと、ターボ符号化器２６により生成されたパリティビットとからなる。
【０００８】
再び図２において、多重化器２７では、ターボ符号化後のデータ系列に、送信パケットが初送なのか再送なのかを判別する判別情報を多重化する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報２２がＡＣＫであれば、送信パケットは初送であるため、判別情報として初送を示す情報（初送情報）を、一方、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報２２がＮＡＣＫであれば、送信パケットは再送であるため、判別情報として再送を示す情報（再送情報）を多重化する。次に、変調器２８では、多重化後のデータ系列に対して、ディジタル変調を行う。変調後の信号は、周波数変換器２９と発振器３０により所定の周波数に変換され、アンテナ３１から送信される。
【０００９】
次に、図１８を用いて受信機の動作について説明する。
アンテナ９００を介して受信された信号は、周波数変換器９０１と発振器９０２により所定の周波数変換が行われ、ベースバンド信号に変換される。復調器９０３では、ベースバンド信号に対して復調処理を行い、軟判定値を出力する。ここで、復調処理は変調方式（ＰＳＫやＱＡＭ、また、ＯＦＤＭやＣＤＭＡ）に応じて行われる。また、復調処理後の結果は、０または１の硬判定値ではなく、０と１の信頼度を示す軟判定値とする。軟判定値を用いることで、誤り訂正による効果が大きくなる利点がある。分割器９０４では、復調後の軟判定値系列を、初送／再送を判別する情報９０６と、ターボ符号化したデータ系列に対応する軟判定値系列９０５とに分割する。ここで、初送／再送を判別する情報９０６は硬判定される。
【００１０】
バッファ９０７には、過去の受信信号の軟判定値系列が保存されており、前記ＮチャネルＳｔｏｐ−ａｎｄ−Ｗａｉｔ方式に基づくパケット再送制御に対応して、Ｎチャネル分のバッファ＃１〜＃Ｎが設けられている。バッファ＃１〜＃Ｎには、それぞれ、チャネル＃１〜＃Ｎに対応した過去の受信信号の軟判定値系列が保存される。今、受信機がチャネル＃ｎ（ｎ＝１、２、．．．Ｎ）にて、受信しているものと仮定する。選択器９０８は、チャネル＃ｎに対応して、バッファ＃ｎに保存された過去の受信信号の軟判定値系列を選択する。
合成器９０９は、新たな受信信号の軟判定値系列９０５と、バッファ＃ｎに保存された過去の受信信号の軟判定値系列を、初送／再送を判別する情報９０６に基づき合成する。初送／再送を判別する情報９０６が初送を示している場合、新たな受信信号の軟判定値系列９０５をそのまま出力し合成は行わない。一方、初送／再送を判別する情報９０６が再送を示している場合、新たな受信信号の軟判定値系列９０５と、過去にチャネル＃ｎで受信した受信信号の軟判定値系列とを合成する。ここで、軟判定値の合成はビット単位、あるいは、シンボル単位で行われる。このように、軟判定値の合成を行うことで、軟判定値の精度が向上し、再送時の復号後の誤り訂正効果が増大する。
【００１１】
ターボ復号器９１０では、合成器９０９で合成された軟判定値系列を入力としてターボ復号を行う。一般的な、ターボ復号器９１０の内部構成例を図１７に示す。
ターボ復号器９１０では、ターボ符号化器２６（図２）内部の２つの再帰形畳み込み符号化部４１、４２（図４）に対応して、２つの軟判定入力／軟判定出力復号器６１、６４をそれぞれ備え、インタリーバー６３とデインタリーバー６２を介して、繰り返し復号処理を行うことで、効率的な復号を行う。復号の繰り返し回数が多ければ、それだけ、軟判定入力／軟判定出力復号器６１、６４から出力される軟判定値の精度（信号電力対雑音電力比）が向上し、最終的に硬判定器６５から出力される復号データの誤り率が小さくなる。軟判定入力／軟判定出力復号器６１では、入力された軟判定値系列と、デインタリーバー６２が出力する外部情報値（事前情報値とする）を用いて、再帰形畳み込み符号化部４１に対応した軟判定入力／軟判定出力復号処理を行う。なお、繰り返し復号における最初の復号処理時は、事前情報値を用いずに０を入力する。
【００１２】
インタリーバー６３では、軟判定入力／軟判定出力復号器６１が出力する外部情報値を、インタリーバー４３と同様の並べ替え規則によりインタリーブを行う。軟判定入力／軟判定出力復号器６４では、入力された軟判定値系列と、インタリーブ後の外部情報値（事前情報値とする）を用いて、再帰形畳み込み符号化部４２に対応した軟判定入力／軟判定出力復号処理を行う。デインタリーバー６２では、軟判定入力／軟判定出力復号器６４が出力する外部情報値を、インタリーバー６３と逆の並べ替え規則によりデインタリーブを行う。デインタリーブ後の外部情報値は、再度、軟判定入力／軟判定出力復号器６１における事前情報値に用いられる。この一連の処理は、繰り返して行われる。設定した回数だけ繰り返し処理が行われたのち、軟判定入力／軟判定出力復号器６４より得られる復号後の軟判定値系列（外部情報値とは異なる）を、硬判定器６５にて硬判定し、誤り訂正された復号データを作成する。
【００１３】
ＣＲＣチェック回路９１１では、ターボ復号後のデータに誤りが有るか無いかを判別する。誤りが無い場合、ターボ復号後のデータを受信パケット９１２として出力するとともに、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報９１３としてＡＣＫを出力する。一方、誤りが有る場合、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報９１３としてＮＡＣＫを出力する。このＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報９１３は、送信機へ帰還情報として送信される。
【００１４】
ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報９１３がＮＡＣＫであれば、再度、チャネル＃ｎでパケットが再送されるため、バッファ９０７におけるバッファ＃ｎに合成後の軟判定値系列を保存しておく。また、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報９１３がＡＣＫであれば、バッファ＃ｎはそのままである。
【００１５】
【非特許文献１】
信学技報， ｖｏｌ． ＲＣＳ２００１−５， ｐｐ．３３−４０， Ａｐｒ． ２００１、“Ｗ−ＣＤＭＡ下りリンク高速パケット伝送におけるターボ符号を用いる合成型ハイブリッドＡＲＱの特性”
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のパケット合成方法およびパケット再送制御方法においては、復調後の軟判定値に対して、シンボル単位またはビット単位で軟判定値合成を行うことで、軟判定値の精度を向上していた。あるいは、再送回数に応じて異なるパンクチャ規則で再送を行うことで、再送時の受信機における符号化率を低くすることにより符号化利得を向上していた。しかしながら、従来の受信機では、再送時の軟判定値合成を行うために、軟判定値系列を保存するためのバッファを準備するが、そのバッファサイズは、符号化後のデータ系列の長さに依存し、符号化率が小さくなるほど、増大するという問題が生ずる。
【００１７】
また、復調後でターボ復号前の軟判定値のみを利用しているため、伝送路の劣悪な状態が長く続いた場合、軟判定値合成後にも軟判定値の精度の向上が見込めず、再送時においても復号データの誤り率が改善しないため、伝送のスループットが低下するという問題が生ずる。
【００１８】
このように、従来のパケット合成方法およびパケット再送制御方法においては、受信機の回路規模の増大、また、伝送路の劣悪な状態が長く続いた場合の再送の効果が十分でない、などの問題点があった。
【００１９】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、パケット合成のためのバッファサイズを削減して受信機の回路規模を小さくし、さらには、軟判定値合成における信号電力対雑音電力比を改善し、伝送路の劣悪な状態が長く続いた場合でも、スループットの改善を得ることを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る受信装置は、送信データを所定の符号化手段により符号化した符号化送信データと、上記送信データが初送か再送かを示す判別情報とを多重化し変調した変調信号を送信する送信機から上記変調信号を受信する下記（１）〜（４）の要素を備えたことを特徴とする受信装置である。
（１）上記変調信号を復調し、上記判別情報と、上記符号化送信データに対応する軟判定値である復調軟判定値とを生成する復調手段；
（２）上記送信機の符号化手段に対応し、上記送信データに対応する復号データを生成する復号手段要素であって、所定の軟判定値と上記復調手段が生成した復調軟判定値とから復号軟判定値を生成し、上記復号軟判定値を硬判定し上記復号データを生成する復号手段要素；
（３）上記復号手段要素が生成した復号軟判定値を格納するバッファ；
（４）上記復号データと送信データとの差異である誤りの有無をチェックし、誤りの有無を示す誤りチェック信号を出力する誤りチェック手段。
【００２１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１について、図１から図７を用いて説明する。
図について説明すると、図１はこの実施の形態における受信機の構成例を示すブロック図、図２は図１の受信機に対応する周知の送信機の構成を示すブロック図、図３は周知の通信システムにおけるＮチャネルＳｔｏｐ−ａｎｄ−Ｗａｉｔ方式と呼ばれる方式の説明図、図４は図２のターボ符号化器の内部構成の説明図、図５は図１のバッファ付きターボ復号器の内部構成の説明図、図６は送信機におけるターボ符号化の符号化則と受信機での軟判定値の合成方法を示す図、図７はこの実施の形態１におけるバッファ付きターボ復号器の他の構成例の説明図である。
【００２２】
図１に示す受信機（受信装置）において、１は現在のデータ系列の軟判定値である軟判定値系列２を入力してターボ復号を行うバッファ付きターボ復号器、３は信号を受信するためのアンテナ、４は発振器５の出力により受信した信号をベースバンド信号に変換する周波数変換器、６はベースバンド信号の復調処理を行い軟判定値を出力する復調器、７は復調器６の出力から初送／再送の判別情報８と軟判定値系列２とを分割する分割器、９はターボ復号後のデータ系列に誤りが有るか無いかを判別し、その結果により、受信パケット１０と誤りの有無を示すＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報１１を出力するＣＲＣチェック回路である。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報１１はバッファ付きターボ復号器１へ帰還されるとともに、図１の受信機から図２の送信機へ帰還情報として送信される。
【００２３】
上記復調器６がこの発明における復調手段であり、その出力がこの発明における復調軟判定値である。
【００２４】
図２の送信機において、２１は送信パケットに含まれる送信データ、２２は受信機からの帰還情報であるＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報、２３はパケット再送のための過去の送信データの系列であるデータ系列を保持するバッファであり、バッファ＃１〜＃Ｎを含む。２４は送信データ２１またはバッファ２３の出力のいずれかをＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報２２に基づき選択する選択器、２５は受信機にて復号後のパケットに誤りが有るか無いかを判別するための冗長ビット（ＣＲＣビット）を付加するＣＲＣビット付加器、２６はＣＲＣビットが付加されたデータ系列（または送信データ）に対してターボ符号化を行うターボ符号化器、２７はターボ符号化後のデータ系列と初送／再送を判別する情報を多重化する多重化器、２８は多重化されたデータ系列に対しディジタル変調を行う変調器、２９は発振器３０の出力により変調後の信号に対し所定の周波数変換を行う周波数変換器、３１は周波数変換後の信号を送信するためのアンテナである。
【００２５】
上記ターボ符号化器２６の出力がこの発明における符号化送信データである。また、上記送信機と受信機は、例えば送信機が移動体通信システムにおける基地局であり、受信機が携帯電話などの携帯端末である。
【００２６】
まず、動作の基本となるパケットの送受信タイミング、およびパケット再送制御方法について、図３を用いて説明する。
パケットを伝送する一つのチャネルは、Ｎ個のチャネルに時分割される。図は、Ｎ＝４の場合の例を示しており、時分割された４個のチャネルを＃１、＃２、＃３、＃４と表している。そして、パケットを送信する場合、チャネル＃１、チャネル＃２、チャネル＃３、チャネル＃４、の順で、パケットをチャネルに載せて送信する。そして、パケット再送制御に関しては、時分割されたチャネル毎に独立して行われる。すなわち、チャネル＃２に載せて送信したパケットが受信機にて復号後に誤りがあった場合、そのパケットは送信機から再送されることになるが、再送パケットは次のチャネル＃２に載せて送信することになる。
図３において、送信するパケットの番号を順に１、２、３、４、５、６、７、８、．．．とする。まず、パケット１がチャネル＃１に載せられて送信される。次に、送信されたパケット１は受信機にて遅延して受信され、復号後に誤りがなければ、パケット受信成功（ＯＫ）として、ＡＣＫを送信機に通知する。ＡＣＫを受け取った送信機は、次のチャネル＃１には、新たなパケット５を載せて送信することになる。パケット１に次いで、パケット２がチャネル＃２に載せられて送信される。受信機にて遅延して受信されたパケット２が、復号後に誤りが有った場合、パケット受信失敗（ＮＧ）として、ＮＡＣＫを送信機に通知する。そして、ＮＡＣＫを受け取った送信機は、次のチャネル＃２には、再度パケット２を載せて送信することになる。以上のように、パケット再送制御は、時分割されたチャネル毎に独立に行われる。本パケット再送制御はＮチャネルＳｔｏｐ−ａｎｄ−Ｗａｉｔ方式と呼ばれ（図３ではＮ＝４）、送受信間の遅延を考慮した再送制御方法である。
【００２７】
次に、図２を用いて送信機の動作について説明する。
新たな送信パケットに含まれる送信データ２１は、分配されて、バッファ２３と選択器２４に入力される。バッファ２３には、過去の送信パケットに含まれる送信データが保存されており、前記ＮチャネルＳｔｏｐ−ａｎｄ−Ｗａｉｔ方式に基づくパケット再送制御を行うため、Ｎチャネル分のバッファ＃１〜＃Ｎが設けられている。バッファ＃１〜＃Ｎには、それぞれ、チャネル＃１〜＃Ｎに対応した過去の送信パケットに含まれる送信データが順にデータ系列として保存される。今、送信機がチャネル＃ｎ（ｎ＝１、２、．．．Ｎ）にて、パケットを送信するものと仮定する。
【００２８】
選択器２４は、新たな送信パケットに含まれる送信データ２１と、バッファ＃ｎに保存された過去の送信パケットに含まれる送信データを、受信機からの帰還情報であるＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報２２に基づき選択する。
ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報２２がＡＣＫであれば、過去にチャネル＃ｎで送信したパケットが受信機で誤りなく受信できたことになるため、送信機からは新たなパケットを送信できることになる。したがって、選択器２４では、新たな送信パケットに含まれる送信データ２１を選択する。
一方、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報２２がＮＡＣＫであれば、過去にチャネル＃ｎで送信したパケットが受信機で誤りなく受信できなかったことになるため、送信機からは、過去にチャネル＃ｎで送信したパケットを再度送信することになる。したがって、選択器２４では、バッファ＃ｎに保存された過去の送信パケットに含まれる送信データを選択する。また、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報２２がＡＣＫであれば、送信データ２１はバッファ＃ｎに保存され、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報２２がＮＡＣＫであれば、バッファ＃ｎはそのままである。
【００２９】
ＣＲＣビット付加器２５では、選択器２４において選択した送信データに、ＣＲＣビットを付加する。ＣＲＣビットとは、受信機にて復号後のデータ系列に誤りが有るか無いかを判別するために付加する冗長ビットであり、通常、誤り検出符号を用いる。
【００３０】
ターボ符号化器２６では、ＣＲＣビットを付加したデータ系列に対してターボ符号化を行う。
ターボ符号は、誤り訂正符号の一つであり、数ある誤り訂正符号の中でも誤り訂正能力が高いことが示されている。送信機でターボ符号化を行い、受信機で対応したターボ復号を行うことで、受信機での復号後のデータ系列の誤り発生確率は、復号前に比較して飛躍的に減少する。
【００３１】
図４に、図２の送信機におけるターボ符号化器２６の内部構成例を示す。
４１と４２は同じ構成となる再帰形畳み込み符号化部、４３は入力（ＣＲＣビット付加器２５の出力である送信データ）のビット並びを変えるインタリーバー、４４は特定のビットを省く（パンクチャする）パンクチャ処理部、４５は、パンクチャ処理部４４の出力をパラレルシリアル変換し、多重化器２７に出力するパラレルシリアル変換部（Ｐ／Ｓ変換部）である。ターボ符号化器では、２つの再帰形畳み込み符号化部をインタリーバーで連接することで、誤り訂正能力の向上を図っている。また、パンクチャ処理部４４では、特定のビットを省くことにより、符号化後のビット数を調整し、ターボ符号化の符号化則を変化させることが可能となる。
ターボ符号化器２６の出力は組織符号であり、ターボ符号化器２６への入力である送信データそのものである組織ビットと、ターボ符号化器２６により生成されたパリティビットとからなる。
【００３２】
再び図２において、多重化器２７では、ターボ符号化後のデータ系列に、送信パケットが初送なのか再送なのかを判別する判別情報を多重化する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報２２がＡＣＫであれば、送信パケットは初送であるため、判別情報として初送を示す情報（初送情報）を多重化し、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報２２がＮＡＣＫであれば、送信パケットは再送であるため、判別情報として再送を示す情報（再送情報）を多重化する。
次に、変調器２８では、多重化後のデータ系列に対して、ディジタル変調を行う。ディジタル変調は、ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）やＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）などを採用すればよい。また、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）のようなマルチキャリア変調や、ＣＤＭＡ（ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）のような拡散変調を行ってもよい。変調後の信号は、周波数変換器２９と発振器３０により所定の周波数に変換され、アンテナ３１から送信される。
【００３３】
次に、図１を用いて受信機の動作について説明する。
図２の送信機から発信されアンテナ３を介して受信された信号は、周波数変換器４と発振器５により所定の周波数変換が行われ、ベースバンド信号に変換される。復調器６では、ベースバンド信号に対して復調処理を行い、送信機で生成され多重化された符号化データと判別情報の軟判定値を出力する。
この軟判定値は組織ビットに対応する組織ビット軟判定値と、パリティビットに対応するパリティビット軟判定値とを含む。
復調処理は変調方式（ＰＳＫやＱＡＭ、また、ＯＦＤＭやＣＤＭＡ）に応じて行われる。また、復調処理後の結果は、０または１の硬判定値ではなく、０と１の信頼度を示す軟判定値とする。分割器７では、復調後の軟判定値系列を、初送／再送を判別する判別情報８と、ターボ符号化したデータ系列に対応する軟判定値系列２とに分割する。ここで、初送／再送を判別する判別情報８は図示しない判別手段により初送情報であるか再送情報であるか硬判定される。
【００３４】
バッファ付きターボ復号器１では、現在の軟判定値系列２を入力としてターボ復号を行う。バッファ付きターボ復号器１の内部構成例を図５に示す。
図５のバッファ付きターボ復号器１では、図１７に示した従来のターボ復号器に対して、内部にバッファ５１と選択器５２、デインタリーバー５４、スイッチング回路５５を設けている点が異なる。
バッファ付きターボ復号器１ではターボ符号化器２６（図４）内部の２つの再帰形畳み込み符号化部４１、４２に対応して、２つの軟判定入力／軟判定出力復号器６１、６４をそれぞれ備え、インタリーバー６３とデインタリーバー６２を介して、繰り返し復号処理を行うことで、効率的な復号を行う。復号の繰り返し回数が多ければ、それだけ、軟判定入力／軟判定出力復号器６１、６４から出力される軟判定値の精度（信号電力対雑音電力比）が向上し、最終的に硬判定器６５から出力される復号データの誤り率が小さくなる。軟判定入力／軟判定出力復号器６１では、入力された軟判定値系列と、デインタリーバー６２が出力する外部情報値（事前情報値とする）を用いて、再帰形畳み込み符号化部４１に対応した軟判定入力／軟判定出力復号処理を行う。
軟判定入力／軟判定出力復号処理は、例えば、ＭＡＰ復号やＭａｘ−Ｌｏｇ−ＭＡＰ復号、ＳＯＶＡ（Ｓｏｆｔ Ｏｕｔｐｕｔ Ｖｉｔｅｒｂｉ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）復号を用いれば良い。
【００３５】
インタリーバー６３では、軟判定入力／軟判定出力復号器６１が出力する外部情報値を、インタリーバー４３と同様の並べ替え規則によりインタリーブを行う。
軟判定入力／軟判定出力復号器６４では、入力された軟判定値系列と、インタリーブ後の外部情報値（事前情報値とする）を用いて、再帰形畳み込み符号化部４２に対応した軟判定入力／軟判定出力復号処理を行う。
デインタリーバー６２では、軟判定入力／軟判定出力復号器６４が出力する組織ビットのみである外部情報値を、インタリーバー６３と逆の並べ替え規則によりデインタリーブを行う。デインタリーブ後の外部情報値は、再度、軟判定入力／軟判定出力復号器６１における事前情報値に用いられる。
この一連の処理は、繰り返して行われる。設定した回数だけ繰り返し処理が行われたのち、軟判定入力／軟判定出力復号器６４より得られる復号後の軟判定値系列（外部情報値とは異なる）を、硬判定器６５にて硬判定し、誤り訂正された復号データを作成する。
【００３６】
バッファ５１は、過去の受信信号をターボ復号した結果である最終的な軟判定値系列（ターボ復号が８回の繰り返し復号を行う場合であれば、８回目の復号処理後の軟判定値系列が最終的な軟判定値系列となる。組織ビットのみでありパリティビットは含まない。）を保持するバッファであり、前記ＮチャネルＳｔｏｐ−ａｎｄ−Ｗａｉｔ方式に基づくパケット再送制御に対応して、Ｎチャネル分のバッファ＃１〜＃Ｎが設けられている。
バッファ＃１〜＃Ｎには、それぞれ、チャネル＃１〜＃Ｎに対応した、過去の受信信号に対するターボ復号後の組織ビットのみの軟判定値系列が保存される。
【００３７】
今、受信機がチャネル＃ｎ（ｎ＝１、２、．．．Ｎ）にて、受信しているものと仮定する。選択器５２は、チャネル＃ｎに対応して、バッファ＃ｎに保存された、過去の受信信号に対するターボ復号後の軟判定値系列を選択する。選択されたターボ復号後の軟判定値系列５３は、ターボ符号化後の組織ビットに対応する軟判定値系列となる。したがって、このターボ符号化後の組織ビットに対応した軟判定値系列を、入力である現在の軟判定値系列２の並び順と同じにするために、デインタリーバー５４にて並び替えを行う。この並び替えは、デインタリーバー６２と同じ並び替えを実行するものである。
【００３８】
スイッチング回路５５では、初送／再送を判別する判別情報８に基づき、ターボ復号の開始時における事前情報値を選択する。
初送／再送を判別する判別情報８が初送を示している場合、繰り返し復号における最初の復号時は０を初期軟判定値として選択し、２回目以降の復号時には、デインタリーバー６２が出力する外部情報値を選択する。一方、初送／再送を判別する情報８が再送を示している場合、繰り返し復号における最初の復号時は、デインタリーバー５４が出力する過去の受信信号に対するターボ復号後の軟判定値系列を初期軟判定値として選択し、２回目以降の復号時には、デインタリーバー６２が出力する外部情報値を選択する。このように、再送時において、繰り返し復号の最初の復号時に、事前情報値として、過去の受信信号に対するターボ復号後の軟判定値系列を用いることで、復号後の軟判定値の精度が向上し、再送時の復号後の誤り訂正効果が増大する。
【００３９】
図中破線で囲んだ１００は復号手段要素である。復号手段要素１００は専用回路で構成されてもよいし、また図示しないハードディスク装置などの記憶媒体に記憶されたプログラムで実現されてもよい。
また上記バッファ付きターボ復号器１がこの発明における復号装置、ＣＲＣチェック回路がこの発明における誤りチェック手段、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報１１がこの発明における誤りチェック信号、軟判定入力／軟判定出力復号器６４の出力がこの発明における中間軟判定値であり、繰り返し復号の回数が所定回数（例えば８回）終了した時点の中間判定値がこの発明の復号軟判定値である。
【００４０】
図１においてＣＲＣチェック回路９では、ターボ復号後のデータに誤りが有るか無いかを判別する。誤りが無い場合、ターボ復号後のデータを受信パケット１０として出力するとともに、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報１１としてＡＣＫを出力する。一方、誤りが有る場合、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報１１としてＮＡＣＫを出力する。このＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報１１は、送信機へ帰還情報として送信される。
【００４１】
ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報１１がＮＡＣＫであれば、再度、チャネル＃ｎでパケットが再送されるため、バッファ５１におけるバッファ＃ｎに、ターボ復号後の最終的な軟判定値系列を保存しておく。また、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報１１がＡＣＫであれば、バッファ＃ｎはそのままである。
【００４２】
図６は、送信機でのターボ符号化の符号化則と、受信機での軟判定値の合成方法について示す図である。
パケット再送制御における、ターボ符号化の符号化則と軟判定値合成方法には、幾つかの種類があるが、ここでは、タイプ１とタイプ２と呼ばれるものについて説明する。まず、タイプ１では、送信データに対して、符号化率Ｒのターボ符号化を行う。ここで、符号化率Ｒは、ターボ符号化器２６内部のパンクチャ処理部４４にて、特定のビットをパンクチャすることにより、符号化後のビット数を調整し実現する。タイプ１では、初送時も再送時も常に同じパンクチャの規則に基づき、符号化率Ｒで符号化が行われる。そして、例えば従来の受信機では、再送回数に応じて、同一の符号化則で符号化されたデータ系列に対応した軟判定値系列を、シンボル単位またはビット単位で合成する。
【００４３】
一方、タイプ２では、送信データに対して、まず、パンクチャを行わずに符号化率Ｒ’でターボ符号化を行う。次に、ターボ符号化器２６内部のパンクチャ処理部４４にて、特定のビットをパンクチャすることにより、符号化率をＲとする。ただし、タイプ２では、送信回数に応じてパンクチャの規則を変える。例えば、送信回数が奇数番目の場合には、組織ビット（図４において送信データがそのまま出力されるビット）と一部のパリティビット（図４において再帰形畳み込み符号化部で符号化されたビット）を送信し（図６において白四角で示している）、送信回数が偶数番目の場合には、残りのパリティビットを送信する（図６において黒四角で示している）。
そして、例えば従来の受信機では、再送回数に応じて、同一の符号化則で符号化されたデータ系列に対応した軟判定値系列に対しては、シンボル単位またはビット単位で合成し（送信回数が３回以上の場合）、異なった符号化則で符号化されたデータ系列に対応した軟判定値系列に対しては、合成せずに、過去の軟判定値系列と併せてターボ復号器（バッファ付きターボ復号器１）へ入力する。タイプ１では、軟判定値をシンボル単位またはビット単位で合成することで、時間ダイバーシチの効果を得ることができ、タイプ２では、実際の符号化率Ｒ以下の符号化率Ｒ’での符号化利得を得ることができる。
【００４４】
発明の実施の形態１に係る受信機では、従来技術のように復調後でターボ復号前の軟判定値系列を保持するバッファを設けず、バッファ付きターボ復号器内部に、ターボ復号後の軟判定値系列を保持するバッファを設ける。
復調後でターボ復号前の軟判定値系列のバッファサイズは、ターボ符号化後のデータ系列の長さに依存し、符号化率が小さくなるほど大きくなる。特に、前記タイプ２のパケット再送制御方法では符号化率Ｒ’に依存するため、タイプ１に比べさらにバッファサイズが大きくなる。
一方、ターボ復号後の軟判定値系列は組織ビットのみであり、そのバッファサイズは、ターボ符号化前のデータ系列の長さに依存するため、符号化率に依存せず一定であり、復調後の軟判定値系列のバッファサイズよりも小さい。
【００４５】
以上のように、本実施の形態１によれば、パケット合成のための受信機のバッファサイズを従来よりも小さくすることができるため、受信機の回路規模を大幅に削減できる。
【００４６】
実施の形態１によれば、再送時において、復調後の軟判定値のみを用いて合成を行うのではなく、ターボ復号後の高精度な軟判定値を用いて合成を行うため、合成後の軟判定値の精度（信号電力対雑音電力比）を向上することができ、伝送路の劣悪な状態が長く続いた場合でも、復号後の誤り率を改善でき、スループットの向上を実現することができる。
【００４７】
なお、上記の発明の実施の形態１に係る受信機では、ターボ復号後の軟判定値系列を保持するバッファを設け、この軟判定値系列を事前情報値として利用していたが、バッファに保持したターボ復号後の軟判定値系列を、現在の軟判定値系列２に合成する構成をとってもよい。
図７に、本構成によるバッファ付きターボ復号器１の内部構成例を示す。図２に対して、スイッチング回路５５の変わりに、合成器５６が設けられている。
合成器５６では、初送／再送を判別する情報８に基づき、現在の軟判定値系列２と、デインタリーバー５４が出力する過去の受信信号に対するターボ復号後の軟判定値系列とを合成する。初送／再送を判別する判別情報８が初送を示している場合、現在の軟判定値系列２をそのまま出力し合成は行わない。一方、初送／再送を判別する情報８が再送を示している場合、現在の軟判定値系列２の組織ビットと、デインタリーバー５４が出力する過去の受信信号に対するターボ復号後の軟判定値系列（組織ビット）とをビット単位で合成する。ただし、本合成は、組織ビットに対応した軟判定値に対してのみ行う。このように、再送時において、現在の軟判定値系列２と、デインタリーバー５４が出力する過去の受信信号に対するターボ復号後の軟判定値系列とを合成することで、復号後の軟判定値の精度が向上し、再送時の復号後の誤り訂正効果が増大する。
【００４８】
実施の形態１では、誤り訂正符号としてターボ符号を適用したが、必ずしもターボ符号でなくてもよく、組織ビットを有する組織符号であれば、組織ビットに対応した復調後の軟判定値系列と、復号後の軟判定値系列とを合成することができ、再送時の復号後の誤り訂正効果が増大するため、前述のような効果が得られる。
また上記のターボ符号のような繰り返し演算を行わない方式であってもよい。
【００４９】
図１の受信機と図２の送信機とからこの発明における通信システムが構成される。
【００５０】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２について説明する。
図８は実施の形態２に係る受信機の構成例を示すブロック図である。図８において、実施の形態１と同一または相当の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
３００は軟判定値系列２に対し、復調器６で検出した受信信号の振幅値（受信信号振幅値）３０１に応じて重み付けを行う重み付け回路、３０２は重み付け後の軟判定値系列、３０３はこの重み付け後の軟判定値系列３０２と、上記検出した受信信号の振幅値３０１に基づきターボ復号を行うバッファ付きターボ復号器である。
【００５１】
上記重み付け回路３００がこの発明における重み付け手段である。
【００５２】
図９は、実施の形態２に係るバッファ付きターボ復号器３０３の内部構成の例である。
４００は、デインタリーバー５４の出力である、過去の受信信号に対するターボ復号後の軟判定値系列に対し、検出した受信信号の振幅値３０１に応じて重み付けを行う重み付け回路である。
実施の形態２の受信機が実施の形態１の受信機と異なる点は、復調器６において受信信号の振幅値（受信信号振幅値３０１）を検出する点と、この検出した受信信号振幅値３０１を用いて軟判定値系列２と、バッファ付きターボ復号器３０３の内部における、過去の受信信号に対するターボ復号後の軟判定値系列とに対して重み付けを行う点である。
送信機に関しては、実施の形態１と同じ構成をとり、動作も同じであるので、説明を省略する。
【００５３】
次に、図８を用いて受信機の動作について説明する。
復調器６では、ベースバンド信号に対して復調処理を行い、軟判定値を出力するとともに、受信信号の振幅値３０１を検出する。受信信号の振幅値の検出方法としては、例えば、送信機から既知系列を送信して、この既知系列の部分に対応した受信信号を用いて検出する。ＣＤＭＡの場合であれば、符号多重された共通パイロットチャネルなどの既知系列からなるチャネルを用いて受信信号の振幅値を検出することができる。この振幅値の検出は、１フレーム単位で平均化して検出するか、あるいは、シンボル単位の振幅値を検出してもよい。
【００５４】
重み付け回路３００では、軟判定値系列２に対して、検出した受信信号の振幅値３０１を用いて重み付けを行う。パケット再送におけるｍ回目の受信時の重み付けは、例えば、次式で行う。
ＲＷ（ｍ，ｋ）＝ Ａ（ｍ，ｋ）×Ｒ（ｍ，ｋ）／Ｂ（ｍ，ｋ）・・・（１）
ここで、ｋはシンボルまたはビットの時刻を表し、ＲＷ（ｍ，ｋ）は重み付け後の軟判定値、Ｒ（ｍ，ｋ）は重み付け前の軟判定値、Ａ（ｍ，ｋ）は検出した受信信号の振幅値、Ｂ（ｍ，ｋ）は、パケット再送における１回目受信からｍ回目受信までに検出した受信信号の振幅値の２乗（受信信号の電力）の和であり、次式で示される。
Ｂ（ｍ，ｋ）＝Ａ（１，ｋ）２＋Ａ（２，ｋ）２＋…＋Ａ（ｍ，ｋ）２・・・（２）
【００５５】
バッファ付きターボ復号器３０３では、重み付け後の軟判定値系列３０２を入力としてターボ復号を行う。
図９はバッファ付きターボ復号器３０３の内部構成例である。
図５のバッファ付きターボ復号器１とは、検出した受信信号の振幅値３０１が入力される点と、重み付け回路４００が設けられている点のみが異なるが、それ以外は同じ構成である。
重み付け回路４００では、デインタリーバー５４が出力する過去の受信信号に対するターボ復号後の軟判定値系列に対して、検出した受信信号の振幅値３０１を用いて重み付けを行う。パケット再送におけるｍ回目の受信時の重み付けは、例えば、次式で行う。
ＳＷ（ｍ，ｋ）＝Ｂ（ｍ―１，ｋ）×Ｓ（ｍ，ｋ）／Ｂ（ｍ，ｋ）・・・（３）
ここで、ＳＷ（ｍ，ｋ）は重み付け後の軟判定値、Ｓ（ｍ，ｋ）は重み付け前の軟判定値である。
【００５６】
以上のように、発明の実施の形態２によれば、実施の形態１と同様に、復調後の軟判定値系列を保持するバッファを設けず、ターボ復号器内部に、ターボ復号後の軟判定値系列を保持するバッファを設けるので、パケット合成のための受信機のバッファサイズを従来よりも小さくすることができ、受信機の回路規模を大幅に削減できる。
【００５７】
実施の形態２によれば、再送時において、復調後の軟判定値のみを用いて合成を行うのではなく、ターボ復号後の高精度な軟判定値を用いて合成を行うため、合成後の軟判定値の精度（信号電力対雑音電力比）を向上することができ、伝送路の劣悪な状態が長く続いた場合でも、復号後の誤り率を改善でき、スループットの向上を実現することができる。
さらに、受信信号の振幅値を検出し、この振幅値が大きいほど重みが大きくなるような軟判定値合成時の重み付けを行うため、合成処理が最適となり、復号データの誤りが減り、さらなるスループットの向上を実現することができる。
【００５８】
以上の説明における受信信号の振幅値がこの発明における受信品質であるが、受信品質としてはこの他、例えば受信信号の電力値、信号電力対雑音電力比、信号電力対干渉電力比等を用いてもよい。
【００５９】
なお、以上の発明の実施の形態２に係る受信機では、実施の形態１と同様に、ターボ復号後の軟判定値系列を保持するバッファを設け、この軟判定値系列を事前情報値として利用していたが、バッファに保持したターボ復号後の軟判定値系列を、重み付け後の軟判定値系列３０２に合成する構成をとってもよい。
図１０に、本構成によるバッファ付きターボ復号器３０３の内部構成例を示す。図９に対して、スイッチング回路５５の変わりに、合成器５６が設けられている。合成器５６では、初送／再送を判別する判別情報８に基づき、現在の重み付け後の軟判定値系列３０２と、重み付け回路４００が出力する過去の受信信号に対するターボ復号後の軟判定値系列とを合成する。初送／再送を判別する情報８が初送を示している場合、現在の重み付け後の軟判定値系列３０２をそのまま出力し合成は行わない。一方、初送／再送を判別する情報８が再送を示している場合、現在の重み付け後の軟判定値系列３０２と、重み付け回路４００が出力する過去の受信信号に対するターボ復号後の軟判定値系列とをビット単位で合成する。ただし、本合成は、組織ビットに対応した軟判定値に対してのみ行う。このように、再送時において、現在の重み付け後の軟判定値系列３０２と、重み付け回路４００が出力する過去の受信信号に対するターボ復号後の軟判定値系列とを合成することで、復号後の軟判定値の精度が向上し、再送時の復号後の誤り訂正効果が増大する。他の効果も同様に得られる。
【００６０】
また、実施の形態２では、誤り訂正符号としてターボ符号を適用したが、必ずしもターボ符号でなくてもよく、組織ビットを有する組織符号であれば、組織ビットに対応した復調後の軟判定値系列と、復号後の軟判定値系列とを合成することができ、再送時の復号後の誤り訂正効果が増大するため、前述のような効果が得られる。
【００６１】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３について説明する。
図１１は実施の形態３に係る受信機の構成例を示すブロック図である。図１１において、実施の形態１、２と同一または相当の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
１２は過去に受信したデータ系列（組織符号）の軟判定値を保持するバッファであり、バッファ＃１〜＃Ｎを含む。１３はバッファ＃１〜＃Ｎの出力から受信スロット時刻に応じた適切な出力を選択する選択器、５００は初送／再送の判別情報８に基づいて、復調器６にて検出された受信信号の振幅値３０１により、現在のデータ系列の軟判定値２と選択器１３で選択された過去のデータ系列の軟判定値とを合成する合成器である。
図１１の受信機では、実施の形態２と同様に、バッファ付きターボ復号器３０３において、過去の受信信号に対するターボ復号後の軟判定値系列を利用するが、これと併せて、合成器５００にて、従来例のように、現在の復調後の軟判定値系列２と、過去の復調後の軟判定値系列とを合成する。送信機に関しては、実施の形態１、２と同じ構成をとり、動作も同じであるので説明を省略する。
【００６２】
図１１におけるバッファ１２がこの発明における第２のバッファ、合成器５００がこの発明における軟判定合成器であり、その出力がこの発明における合成復調軟判定値である。
【００６３】
次に、図１１を用いて受信機の動作について説明する。
復調器６では、ベースバンド信号に対して復調処理を行い、軟判定値を出力するとともに、受信信号の振幅値（受信信号振幅値）３０１を検出する。受信信号の振幅値の検出方法としては、例えば、送信機から既知系列を送信して、この既知系列の部分に対応した受信信号を用いて検出する。ＣＤＭＡの場合であれば、符号多重された共通パイロットチャネルなどの既知系列からなるチャネルを用いて受信信号の振幅値を検出することができる。この振幅値の検出は、１フレーム単位で平均化して検出するか、あるいは、シンボル単位の振幅値を検出してもよい。
【００６４】
今、受信機がチャネル＃ｎ（ｎ＝１、２、．．．Ｎ）にて、受信しているものと仮定する。選択器１３は、チャネル＃ｎに対応して、バッファ１２内のバッファ＃ｎに保存された過去の受信信号の軟判定値系列を選択する。
合成器５００では、まず、現在の軟判定値系列２に対して、検出した受信信号の振幅値３０１を用いて重み付けを行う。パケット再送におけるｍ回目の受信時の重み付けは、例えば、次式で行う。
ＲＷ（ｍ，ｋ）＝ Ａ（ｍ，ｋ）×Ｒ（ｍ，ｋ）／Ｂ（ｍ，ｋ）・・・（４）
ここで、ｋはシンボルまたはビットの時刻を表し、ＲＷ（ｍ，ｋ）は重み付け後の軟判定値、Ｒ（ｍ，ｋ）は重み付け前の軟判定値、Ａ（ｍ，ｋ）は検出した受信信号の振幅値、Ｂ（ｍ，ｋ）は、パケット再送における１回目受信からｍ回目受信までに検出した受信信号の振幅値の２乗（受信信号の電力）の和であり、次式で示される。
Ｂ（ｍ，ｋ）＝Ａ（１，ｋ）２＋Ａ（２，ｋ）２＋…＋Ａ（ｍ，ｋ）２・・・（５）
次に、選択器１３で選択された過去の軟判定値系列に対しても、検出した受信信号の振幅値３０１を用いて重み付けを行う。パケット再送におけるｍ回目の受信時の重み付けは、例えば、次式で行う。
ＳＷ（ｍ，ｋ）＝ Ｂ（ｍ―１，ｋ）×Ｓ（ｍ，ｋ）／Ｂ（ｍ，ｋ）・・・（６）
ここで、ＳＷ（ｍ，ｋ）は重み付け後の軟判定値、Ｓ（ｍ，ｋ）は重み付け前の軟判定値である。
【００６５】
最後に、重み付けを行った、現在の軟判定値系列と過去の軟判定値系列とを、初送／再送の判別情報８に基づいて合成する。初送／再送を判別する情報８が初送を示している場合、すなわちｍ＝１の場合、重み付けを行った現在の軟判定値系列をそのまま出力し合成は行わない。
一方、初送／再送を判別する情報８が再送を示している場合、すなわちｍが２以上の場合、重み付けを行った、現在の軟判定値系列と過去の軟判定値系列とを、シンボルまたはビット単位で合成して出力する。ここで、パケット再送制御方法を前記タイプ２とした場合、異なった符号化則で符号化されたデータ系列に対応した軟判定値系列に対しては、合成は行わない。すなわち、重み付けを行った、現在の軟判定値系列と過去の軟判定値系列とを、併せてバッファ付きターボ復号器３０３へ入力する。
【００６６】
バッファ付きターボ復号器３０３では、合成後の軟判定値系列を入力としてターボ復号を行う。バッファ付きターボ復号器３０３の動作は、実施の形態２と同様である。
【００６７】
以上のように、発明の実施の形態３によれば、実施の形態２と同様に、ターボ復号器内部に、ターボ復号後の軟判定値系列を保持するバッファを設けるが、さらに、復調後の軟判定値系列を保持するバッファを設けるため、パケット合成のための受信機のバッファサイズは従来よりも大きくなってしまう。しかし、再送時における軟判定値の合成を、復調後の軟判定値に対して行うとともに、ターボ復号後の高精度な軟判定値を用いて行うため、合成後の軟判定値の精度（信号電力対雑音電力比）を、従来例や実施の形態２よりも向上することができ、スループットの向上を実現することができる。
【００６８】
また上記実施の形態３では、誤り訂正符号としてターボ符号を適用したが、必ずしもターボ符号でなくてもよく、組織ビットを有する組織符号であれば、組織ビットに対応した復調後の軟判定値系列と、復号後の軟判定値系列とを合成することができ、再送時の復号後の誤り訂正効果が増大するため、前述のような効果が得られる。
【００６９】
実施の形態４．
本発明の実施の形態４について説明する。
図１２は実施の形態４に係る受信機の構成例を示すブロック図である。
図１２において、実施の形態１〜３と同一または相当の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
６００は初送／再送の判別情報８に基づいて、復調器６にて検出された受信信号の振幅値３０１により、現在のデータ系列の軟判定値２と選択器１３で選択された過去のデータ系列の軟判定値とを合成するパリティビット合成器、６０１は過去に受信したデータ系列の軟判定値を保持するバッファであり、バッファ＃１〜＃Ｎを含み、ターボ符号化後のパリティビットに対する軟判定値のみを保持する。
パリティビット合成器６００では、軟判定値の合成を、ターボ符号化後のパリティビットに対する軟判定値のみに対して行う。組織ビットに対する軟判定値に関しては、現在の軟判定値系列２に対して、前記式（４）の重み付けのみを行い出力する。それ以外の動作に関しては、実施の形態３で説明した合成器５００と同じである。
図１２の受信機では、実施の形態３に対して、過去の復調後の軟判定値系列を保持するバッファ６０１を、ターボ符号化後のパリティビットに対する軟判定値に限定し、復調後の軟判定値系列の合成もパリティビットに対する軟判定値についてのみ行う。送信機に関しては、従来例や実施の形態１〜３と同じ構成をとり、動作も同じである。
【００７０】
上記パリティビット合成器６００の出力がこの発明における合成パリティビット軟判定値である。
【００７１】
以上のように、発明の実施の形態４によれば、実施の形態３と同様に、ターボ復号器内部に、ターボ復号後の軟判定値系列を保持するバッファを設けるとともに、復調後の軟判定値系列を保持するバッファを設ける。ただし、復調後の軟判定値系列を保持するバッファは、ターボ符号化後のパリティビットに対する軟判定値に限られるため、パケット合成のための受信機のバッファサイズは従来と同じである。
しかしながら、再送時における軟判定値の合成を、パリティビットに関しては復調後の軟判定値に対して行い、組織ビットに対しては、ターボ復号後の高精度な軟判定値を用いて行うため、合成後の軟判定値の精度（信号電力対雑音電力比）を、従来例や実施の形態２よりも向上することができ、スループットの向上を実現することができる。
【００７２】
実施の形態４では、誤り訂正符号としてターボ符号を適用したが、必ずしもターボ符号でなくてもよく、組織ビットを有する組織符号であれば、組織ビットに対応した復調後の軟判定値系列と、復号後の軟判定値系列とを合成することができ、再送時の復号後の誤り訂正効果が増大するため、前述のような効果が得られる。
【００７３】
実施の形態５．
本発明の実施の形態５について説明する。
図１３は実施の形態５に係る受信機の構成例を示すブロック図である。図１３において、実施の形態１〜４と同一または相当の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
７００は検出した受信信号の振幅値３０１に応じて、バッファ付きターボ復号器３０３の繰り返し復号処理回数を制御するターボ復号制御器である。ターボ復号制御器７００が設けられている以外は、実施の形態２の受信機（図８）と同じ構成である。ターボ復号制御器７００では、検出した受信信号の振幅値３０１を用いて、バッファ付きターボ復号器３０３の繰り返し復号処理回数を制御する。制御の方法としては、例えば、初送時の繰り返し復号処理回数をＰ（１）回（固定値）、初送時に検出した受信信号の振幅値（１フレームの平均値）をＬ（１）、パケット再送におけるｍ回目受信時に検出した受信信号の振幅値（１フレームの平均値）をＬ（ｍ）、ｍ回目受信時の繰り返し復号処理回数をＰ（ｍ）回とした場合、Ｐ（ｍ）を次式で定める。
Ｐ（ｍ）＝ Ｐ（１）×Ｌ（ｍ）／Ｌ（１） ・・・（７）
送信機に関しては、実施の形態１〜４と同じ構成をとり、動作も同じであるので説明を省略する。
【００７４】
ここで、ターボ復号の繰り返し復号処理回数を制御するために、受信信号の振幅値ではなく、受信信号の電力値、あるいは、信号電力対雑音電力比、信号電力対干渉電力比を用いてもよい。また、ターボ復号の繰り返し復号処理回数に下限や上限を定めてもよい。なお、実施の形態１のように、軟判定値に対する重み付けを行わなくてもよい。
【００７５】
以上のように、発明の実施の形態５によれば、パケット再送において、受信信号の品質を測定し、本測定結果を基にターボ復号における繰り返し復号処理回数を制御するため、ターボ復号器内部での軟判定値合成が、受信信号の品質により適切に行われ、ターボ復号後の軟判定値の精度が向上する。したがって、スループットの向上を実現することができる。また、パケット再送におけるターボ復号の処理量を削減することも可能である。
【００７６】
実施の形態５では、誤り訂正符号としてターボ符号を適用したが、必ずしもターボ符号でなくてもよく、組織ビットを有する組織符号であり、繰り返し復号を行う復号方法を適用すれば、前述のような効果が得られる。
【００７７】
実施の形態６．
実施の形態６を図１４、図１５を用いて説明する。
実施の形態１において、ターボ復号の繰り返し復号回数として８回を例示したが、ここでは、送信機からの再送回数に応じてターボ復号の繰り返し復号回数を変化させる例を示す。
【００７８】
図１４はこの実施の形態における受信機の構成を示すブロック図、図１５はこの実施の形態における受信機の動作を示すフローチャートである。
図１４において実施の形態１で説明した図１と同一または相当部分については同一の符号を付して説明を省略する。
図１４において、７５０は復号回数制御手段であり、分割器７から出力される初送／再送の判別情報８とＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報１１を入力され、バッファ付きターボ復号器１におけるターボ復号の繰り返し回数を制御する復号回数制御信号７６０を出力する。復号回数制御手段７５０は、送信機からの再送回数をカウントするためのカウンタを備えており、図１５のフローチャートに従って動作する。
この復号回数制御手段７５０は専用回路で構成されるか、または図示しない記録媒体に記憶された図１５を実行するためのプログラムをコンピュータが実行することにより実現される。
【００７９】
復号回数制御手段７５０の動作を図１５を用いて説明する。
まず図１５において、復号回数制御手段７５０は内蔵するカウンタの値ＣＯＵＮＴを１に設定し、初期化する（ステップＳ１）。
次いで、分割器７が出力した判別情報８を参照し、受信パケット１０が初送であるか再送であるかを判定する（ステップＳ２）。
ステップＳ２において、初送であると判定した場合ステップＳ３でＣＯＵＮＴ値を再度１に設定し、ステップＳ４で復号回数制御信号７６０を出力し、バッファ付きターボ復号器１に軟判定値系列２を復号するように指示する。この時のバッファ付きターボ復号器１におけるターボ復号の繰り返し回数（図５に示したバッファ付きターボ復号器１において軟判定入力／軟判定出力復号器６４をデータが通過する回数に等しい）は８回とする。すなわちここでは、ＣＯＵＮＴ＝１の時、ターボ復号の繰り返し回数は８回とする。
以後ＣＯＵＮＴ＝２の時、繰り返し回数は６回、ＣＯＵＮＴ＝３の時、繰り返し回数は４回、ＣＯＵＮＴ＝４の時、繰り返し回数は２回とする。
【００８０】
ステップＳ５において、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報１１がＡＣＫであるかどうかをあるかどうかを判定し、ＡＣＫの場合、すなわちバッファ付きターボ復号器１での復号結果に誤りが無い場合はステップＳ２に戻る。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報１１がＡＣＫであった場合、次に送信機が送信するデータに含まれる判別情報８は初送情報であるので、ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４と処理が進行する。
【００８１】
ステップＳ５において、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報１１がＡＣＫであるかどうかをあるかどうかを判定し、ＡＣＫでない場合、すなわちバッファ付きターボ復号器１での復号結果に誤りがある場合はステップＳ６でＣＯＵＮＴ値をインクリメントしステップＳ２に戻る。
ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報１１がＮＡＣＫの場合、原則として送信機は同じデータを再送するので判別情報８は再送情報であるが、送信機側で再送回数を制限し、再送回数が所定数を超えると判別情報８を初送情報として次のデータを送信する場合がある。従って、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報１１がＮＡＣＫの場合もステップＳ２に戻り、判別情報８の判定を行なう。
ここでは、送信機は再送を４回までしか行なわないため、ＣＯＵＮＴ＝５以上に対応する繰り返し回数は定められていないとする。
【００８２】
ステップＳ２での判定結果がＮＯの場合、すなわち判別情報８が再送情報の場合はステップＳ４に進み、復号回数制御信号７６０を出力し、バッファ付きターボ復号器１に復号処理を指示する。この時のバッファ付きターボ復号器１におけるターボ復号の繰り返し回数は、上記のＣＯＵＮＴ値に対応する回数とする。
【００８３】
以上のように、送信機からの再送回数に応じてバッファ付きターボ復号器１におけるターボ復号の繰り返し回数を調整し、再送回数が多くなるとターボ復号の回数が少なくなるようにしたので、パケット再送におけるターボ復号の処理量を削減することも可能である。
【００８４】
なお上記の説明ではＣＯＵＮＴ値すなわち再送回数とターボ復号の繰り返し回数を上記のように決定したが、この関係は上記に限るものではなく、例えば、再送回数１、２、３、４に対して、ターボ復号の繰り返し回数を８、４、４、２としてもよく、適宜決定すればよい。
【００８５】
実施の形態７．
実施の形態７を図１６を用いて説明する。
図１６において、上記実施の形態１から６と同一または相当部分には同一の符号を付して説明を省略する。
復号回数制御手段７５０は実施の形態６において説明したものと同様であり、実施の形態６と同様の復号回数制御信号７６０を出力する。
その他は周知の構成であるが、１２は過去に受信したデータ系列の軟判定値を保持するバッファであり、バッファ＃１〜＃Ｎを含む。１３はバッファ＃１〜＃Ｎの出力から受信スロット時刻に応じた適切な出力を選択する選択器、１４は初送／再送の判別情報８に基づいて現在のデータ系列の軟判定値２と選択器１３で選択された過去のデータ系列の軟判定値とを合成する合成器、１５は合成後の軟判定値を入力してターボ復号を行うターボ復号器である。
【００８６】
バッファ１２には、過去の受信信号の軟判定値系列が保存されており、前記のＮチャネルＳｔｏｐ−ａｎｄ−Ｗａｉｔ方式に基づくパケット再送制御に対応して、Ｎチャネル分のバッファ＃１〜＃Ｎが設けられている。バッファ＃１〜＃Ｎには、それぞれ、チャネル＃１〜＃Ｎに対応した過去の受信信号の軟判定値系列が保存される。
今、受信機がチャネル＃ｎ（ｎ＝１、２、．．．Ｎ）にて、受信しているものと仮定する。選択器１３は、チャネル＃ｎに対応して、バッファ＃ｎに保存された過去の受信信号の軟判定値系列を選択する。合成器１４は、新たな受信信号の軟判定値系列２と、バッファ＃ｎに保存された過去の受信信号の軟判定値系列を、初送／再送を判別する判別情報８に基づき合成する。
判別情報８が初送を示している場合、新たな受信信号の軟判定値系列２をそのまま出力し合成は行わない。一方、判別情報８が再送を示している場合、新たな受信信号の軟判定値系列２と、過去にチャネル＃ｎで受信した受信信号の軟判定値系列とを合成する。ここで、軟判定値の合成はビット単位、あるいは、シンボル単位で行われる。このように、軟判定値の合成を行うことで、軟判定値の精度が向上し、再送時の復号後の誤り訂正効果が増大する。
【００８７】
ここで、合成器１４における軟判定値合成方法は図６を用いて説明した実施の形態１と同様である。
【００８８】
ターボ復号器１５では、合成器１４で合成された軟判定値系列を入力としてターボ復号を行う。一般的な、ターボ復号器１５の内部構成例を図１７に示す。
図１７の構成において、各構成要素は実施の形態１ですでに同一の符号を付して説明したものと同様であるが、軟判定入力／軟判定出力復号器６１に対して繰り返し復号における最初の復号処理時は０を入力し、２回目以降はデインターリーバ６２の出力である事前情報値を入力する。
以後、軟判定入力／軟判定出力復号器６４、デインターリーバ６２を介する繰り返し復号を行ない、復号回数制御手段７５０の出力である復号回数制御信号７６０により指示された回数だけ繰り返し処理が行われたのち、軟判定入力／軟判定出力復号器６４より得られる復号後の軟判定値系列（外部情報値とは異なる）を、硬判定器６５にて硬判定し、誤り訂正された復号データを作成する。
【００８９】
この実施の形態における復号回数制御手段７５０の動作は図１５で説明した実施の形態６と同様であるが、ステップＳ４において復号処理を指示する相手が、実施の形態６ではバッファ付きターボ復号器１であったが、この実施の形態においては周知の構成を有するターボ復号器１５である。
【００９０】
以上のように、この実施の形態においても、送信機からの再送回数に応じてターボ復号器１５におけるターボ復号の繰り返し回数を調整し、再送回数が多くなるとターボ復号の回数が少なくなるようにしたので、パケット再送におけるターボ復号の処理量を削減することも可能である。
【００９１】
またこの実施の形態においても、ＣＯＵＮＴ値すなわち再送回数とターボ復号の繰り返し回数の関係は適宜決定しうるものであり、例えば、再送回数１、２、３、４に対して、ターボ復号の繰り返し回数を８、４、４、２としてもよい。
【００９２】
以上、この発明を実施の形態１〜７により説明したが、この発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これらを発明の範囲から排除するものではない。
【００９３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、バッファを復号後に置くのでバッファサイズ小さくてよいという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における受信機の構成を示すブロック図。
【図２】周知の送信機の構成を示すブロック図。
【図３】ＮチャネルＳｔｏｐ−ａｎｄ−Ｗａｉｔ方式の説明図。。
【図４】図２のターボ符号化器の内部構成の説明図。
【図５】本発明の実施の形態１におけるバッファ付きターボ復号器の内部構成の説明図。
【図６】送信機におけるターボ符号化の符号化則と受信機での軟判定値の合成方法を示す図。
【図７】本発明の実施の形態１におけるバッファ付きターボ復号器の他の構成例の説明図。
【図８】本発明の実施の形態２における受信機の構成を示すブロック図。
【図９】本発明の実施の形態２におけるバッファ付きターボ復号器の内部構成の説明図。
【図１０】本発明の実施の形態２におけるバッファ付きターボ復号器の他の構成例の説明図。
【図１１】本発明の実施の形態３における受信機の構成を示すブロック図。
【図１２】本発明の実施の形態４における受信機の構成を示すブロック図。
【図１３】本発明の実施の形態５における受信機の構成を示すブロック図。
【図１４】本発明の実施の形態６における受信機の構成を示すブロック図。
【図１５】本発明の実施の形態６における受信機の動作を示すフローチャート。
【図１６】本発明の実施の形態７における受信機の構成を示すブロック図。
【図１７】従来のターボ符号化器の内部構成を示す図．。
【図１８】従来の受信機の構成を示す図。
【符号の説明】
１ バッファ付きターボ復号器、 ２ 軟判定値系列、 ３ アンテナ、 ４周波数変換器、 ５ 発振器、 ６ 復調器、 ７ 分割器、 ８ 判別情報、 ９ ＣＲＣチェック回路、 １０ 受信パケット、 １１ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報、 １２ バッファ、 １３ 選択器、 １４ 合成器、 １５ ターボ復号器、 ２１ 送信データ、 ２２ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報、 ２３ バッファ、 ２４ 選択器、 ２５ ＣＲＣビット付加器、２６ ターボ符号化器、 ２７ 多重化器、 ２８ 変調器、 ２９ 周波数変換器、 ３０ 発振器、３１ アンテナ、 ４１ 再帰形畳み込み符号化部、 ４２ 再帰形畳み込み符号化部、 ４３ インタリーバー、 ４４ パンクチャ処理部、 ４５ パラレルシリアル変換部、 ５１ バッファ、 ５２ 選択器、 ５４ デインタリーバー、 ５５ スイッチング回路、 ５６ 合成器、 ６１ 軟判定入力／軟判定出力復号器、 ６２ デインタリーバー、 ６３ インタリーバー、 ６４ 軟判定入力／軟判定出力復号器、 ６５ 硬判定器、 １００ 復号手段要素、 ３００ 重み付け回路、 ３０１ 受信信号振幅値、 ３０２ 重み付け後の軟判定値系列、 ３０３ バッファ付きターボ復号器、 ４００ 重み付け回路、５００ 合成器、 ６００ パリティビット合成器、 ６０１ バッファ、 ７００ ターボ復号制御器、 ７５０ 復号回数制御手段、 ７６０ 復号回数制御信号、 ９００ アンテナ、 ９１０ 周波数変換器、 ９０２ 発振器、９０３ 復調器、 ９０４ 分割器、 ９０５ 軟判定値系列、 ９０６ 判別情報、 ９０７ バッファ、 ９０８ 選択器、 ９０９ 合成器、 ９１０ターボ復号器、 ９１１ ＣＲＣチェック回路、９１２ データ受信パケット、 ９１３ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a communication system that performs packet transmission by packet retransmission control, and a receiving device, a decoding device, a communication system, and a decoding method used in the present communication system.
[0002]
[Prior art]
FIG. 2 and FIG. 18 show configuration examples of a transmitter and a receiver to which a conventional turbo code is applied, respectively.
The conventional transmitter and receiver configured as described above realize a hybrid ARQ scheme combining error correction code and packet retransmission control. In particular, a turbo code having a large coding gain is used as an error correction code. This is the method used. (For example, see Non-Patent Document 1.)
[0003]
First, the operation of the transmitter will be described with reference to FIG.
The transmission data 21 included in the new transmission packet is distributed and input to the buffer 23 and the selector 24. The transmission data included in the past transmission packet is stored in the buffer 23. In order to perform packet retransmission control called a well-known N-channel Stop-and-Wait method, buffers # 1 to #N for N channels are provided. Is provided. In the buffers # 1 to #N, transmission data included in past transmission packets corresponding to the channels # 1 to #N are sequentially stored as data sequences. Suppose now that the transmitter transmits packets on channel #n (n = 1, 2,... N).
[0004]
The selector 24 determines the transmission data 21 included in the new transmission packet and the transmission data included in the past transmission packet stored in the buffer #n based on the ACK / NACK information 22 which is feedback information from the receiver. select.
If the ACK / NACK information 22 is ACK, it means that a packet previously transmitted on channel #n has been successfully received by the receiver, so that a new packet can be transmitted from the transmitter. Therefore, the selector 24 selects the transmission data 21 included in the new transmission packet.
On the other hand, if the ACK / NACK information 22 is NACK, it means that the packet transmitted in the past channel #n could not be received without error by the receiver, and the transmitter transmitted the packet in the past channel #n. The packet will be sent again. Therefore, the selector 24 selects transmission data included in the past transmission packet stored in the buffer #n.
If the ACK / NACK information 22 is ACK, the transmission data 21 is stored in the buffer #n, and if the ACK / NACK information 22 is NACK, the buffer #n remains unchanged.
[0005]
The CRC bit adder 25 adds a CRC bit to the transmission data selected by the selector 24.
[0006]
The turbo encoder 26 performs turbo encoding on the data sequence to which the CRC bit has been added.
The turbo code is one of the error correction codes, and indicates that the error correction capability is high among a number of error correction codes. By performing turbo encoding at the transmitter and performing turbo decoding corresponding to the receiver, the error occurrence probability of the data sequence after decoding at the receiver is significantly reduced as compared to before decoding.
[0007]
FIG. 4 shows an example of the internal configuration of the turbo encoder 26 in the transmitter of FIG.
41 and 42 are recursive convolutional encoders having the same configuration, 43 is an interleaver for changing the bit arrangement of input (transmission data output from the CRC bit adder 25), and 44 is omitting (puncturing) specific bits. The puncturing processing unit 45 is a parallel-serial converting unit (P / S converting unit) that converts the output of the puncturing processing unit 44 from parallel to serial and outputs the output to the multiplexer 27. In the turbo encoder, two recursive convolutional encoders are connected by an interleaver to improve the error correction capability. Further, the puncturing processing unit 44 can adjust the number of bits after encoding by changing the specific bits, thereby changing the encoding rule of turbo encoding.
The output of the turbo encoder 26 is a systematic code, and is composed of systematic bits, which are transmission data itself, which are inputs to the turbo encoder 26, and parity bits generated by the turbo encoder 26.
[0008]
Referring to FIG. 2 again, the multiplexer 27 multiplexes the discrimination information for discriminating whether the transmission packet is the initial transmission or the retransmission into the data sequence after the turbo encoding. If the ACK / NACK information 22 is ACK, the transmission packet is the first transmission, so information indicating the first transmission (initial transmission information) is used as the discrimination information. On the other hand, if the ACK / NACK information 22 is NACK, the transmission packet is transmitted. Is retransmission, information indicating retransmission (retransmission information) is multiplexed as discrimination information. Next, the modulator 28 performs digital modulation on the multiplexed data sequence. The modulated signal is converted to a predetermined frequency by the frequency converter 29 and the oscillator 30 and transmitted from the antenna 31.
[0009]
Next, the operation of the receiver will be described with reference to FIG.
The signal received via the antenna 900 undergoes predetermined frequency conversion by the frequency converter 901 and the oscillator 902, and is converted into a baseband signal. Demodulator 903 performs demodulation processing on the baseband signal and outputs a soft decision value. Here, the demodulation processing is performed according to a modulation scheme (PSK or QAM, or OFDM or CDMA). The result after the demodulation processing is not a hard decision value of 0 or 1, but a soft decision value indicating the reliability of 0 and 1. The use of the soft decision value has an advantage that the effect of error correction increases. Divider 904 divides the demodulated soft decision value sequence into information 906 for determining initial transmission / retransmission and a soft decision value sequence 905 corresponding to the turbo-coded data sequence. Here, the information 906 for determining initial transmission / retransmission is hard determined.
[0010]
The buffer 907 stores a series of soft decision values of past received signals. In response to packet retransmission control based on the N-channel Stop-and-Wait method, buffers # 1 to #N for N channels are provided. Is provided. Buffers # 1 to #N store soft decision value sequences of past received signals corresponding to channels # 1 to #N, respectively. Suppose now that the receiver is receiving on channel #n (n = 1, 2,... N). The selector 908 selects a soft decision value sequence of a past received signal stored in the buffer #n corresponding to the channel #n.
The combiner 909 combines the soft decision value sequence 905 of the new received signal and the soft decision value sequence of the past received signal stored in the buffer #n based on information 906 for determining initial transmission / retransmission. When the information 906 for discriminating initial transmission / retransmission indicates initial transmission, the soft decision value sequence 905 of a new received signal is output as it is and no combination is performed. On the other hand, when the information 906 for discriminating initial transmission / retransmission indicates retransmission, the soft decision value sequence 905 of the new received signal and the soft decision value sequence of the received signal previously received on the channel #n are combined. . Here, the combination of the soft decision values is performed in bit units or symbol units. As described above, by combining the soft decision values, the accuracy of the soft decision value is improved, and the error correction effect after decoding at the time of retransmission is increased.
[0011]
The turbo decoder 910 performs turbo decoding using the soft decision value sequence synthesized by the synthesizer 909 as an input. FIG. 17 shows a typical internal configuration example of the turbo decoder 910.
The turbo decoder 910 has two soft decision input / soft decision output decoders 61, corresponding to the two recursive convolutional encoders 41, 42 (FIG. 4) inside the turbo encoder 26 (FIG. 2). 64, and performs efficient decoding by performing iterative decoding processing via the interleaver 63 and the deinterleaver 62. The greater the number of decoding iterations, the higher the precision (signal power to noise power ratio) of the soft decision value output from the soft decision input / soft decision output decoders 61 and 64, and finally the hard decision unit 65 The error rate of the decoded data output from is reduced. The soft-decision input / soft-decision output decoder 61 uses the input soft-decision value sequence and the extrinsic information value (preliminary information value) output from the deinterleaver 62 to generate a recursive convolutional coder 41. A corresponding soft-decision input / soft-decision output decoding process is performed. At the time of the first decoding process in the iterative decoding, 0 is input without using the prior information value.
[0012]
The interleaver 63 interleaves the external information values output by the soft-decision input / soft-decision output decoder 61 according to the same rearrangement rule as the interleaver 43. The soft-decision input / soft-decision output decoder 64 uses the input soft-decision value sequence and the interleaved extrinsic information values (preliminary information values) to perform soft-decision corresponding to the recursive convolutional encoder 42. Perform input / soft decision output decoding processing. The deinterleaver 62 deinterleaves the extrinsic information value output from the soft-decision input / soft-decision output decoder 64 according to a reordering rule reverse to that of the interleaver 63. The de-interleaved extrinsic information value is used again as a prior information value in the soft-decision input / soft-decision output decoder 61. This series of processing is repeatedly performed. After the repetition processing is performed a set number of times, the hard decision unit 65 makes a hard decision on the decoded soft decision value sequence (different from the external information value) obtained from the soft decision input / soft decision output decoder 64. Then, error-corrected decoded data is created.
[0013]
The CRC check circuit 911 determines whether or not the data after turbo decoding has an error. If there is no error, the data after turbo decoding is output as a received packet 912, and ACK is output as ACK / NACK information 913. On the other hand, if there is an error, NACK is output as ACK / NACK information 913. This ACK / NACK information 913 is transmitted to the transmitter as feedback information.
[0014]
If the ACK / NACK information 913 is NACK, since the packet is retransmitted on channel #n again, the combined soft decision value sequence is stored in buffer #n of buffer 907. If the ACK / NACK information 913 is ACK, the buffer #n remains unchanged.
[0015]
[Non-patent document 1]
IEICE Technical Report, vol. RCS2001-5 pp. 33-40, Apr. 2001, "Characteristics of combined hybrid ARQ using turbo code in W-CDMA downlink high-speed packet transmission"
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional packet combining method and packet retransmission control method, soft decision value synthesis is performed on a soft decision value after demodulation in a symbol unit or a bit unit, thereby improving the accuracy of the soft decision value. Alternatively, by performing retransmission according to a different puncture rule according to the number of retransmissions, the coding gain in the receiver at the time of retransmission is reduced, thereby improving the coding gain. However, the conventional receiver prepares a buffer for storing the soft decision value sequence in order to perform soft decision value synthesis at the time of retransmission, and the buffer size is set to the length of the encoded data sequence. And the coding rate increases as the coding rate decreases.
[0017]
In addition, since only the soft decision value before demodulation is used after demodulation, if the poor condition of the transmission path continues for a long time, the accuracy of the soft decision value cannot be improved even after the soft decision value synthesis, and retransmission is performed. Even at the time, since the error rate of the decoded data does not improve, there arises a problem that the transmission throughput decreases.
[0018]
As described above, in the conventional packet combining method and the packet retransmission control method, there are problems such as an increase in the circuit size of the receiver and an insufficient effect of retransmission when the transmission path is in a bad state for a long time. was there.
[0019]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and reduces the buffer size for packet synthesis to reduce the circuit size of a receiver. It is an object of the present invention to improve the noise power ratio and to improve the throughput even when the transmission path is in a poor state for a long time.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
A receiving apparatus according to the present invention transmits a modulated signal obtained by multiplexing and modulating encoded transmission data obtained by encoding transmission data by a predetermined encoding unit and discrimination information indicating whether the transmission data is initial transmission or retransmission. A receiving device comprising the following elements (1) to (4) for receiving the modulated signal from a transmitter.
(1) demodulation means for demodulating the modulated signal and generating the discrimination information and a demodulated soft decision value which is a soft decision value corresponding to the encoded transmission data;
(2) A decoding means element corresponding to the encoding means of the transmitter and for generating decoded data corresponding to the transmission data, comprising: a predetermined soft decision value and a demodulated soft decision value generated by the demodulation means. A decoding means element for generating a decoded soft decision value, hard-deciding the decoded soft decision value and generating the decoded data;
(3) a buffer for storing the decoded soft decision value generated by the decoding means element;
(4) Error checking means for checking the presence or absence of an error, which is the difference between the decoded data and the transmission data, and outputting an error check signal indicating the presence or absence of the error.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
First Embodiment A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a receiver according to this embodiment, FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a known transmitter corresponding to the receiver of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram of a system called an N-channel Stop-and-Wait system in a communication system, FIG. 4 is an explanatory diagram of an internal configuration of a turbo encoder of FIG. 2, and FIG. 5 is an internal diagram of a turbo decoder with a buffer of FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating a coding rule of turbo coding in a transmitter and a method of synthesizing a soft decision value in a receiver. FIG. 7 is another configuration example of a turbo decoder with a buffer according to the first embodiment. FIG.
[0022]
In the receiver (reception apparatus) shown in FIG. 1, reference numeral 1 denotes a turbo decoder with a buffer for inputting a soft decision value sequence 2 which is a soft decision value of a current data sequence and performing turbo decoding, and 3 denotes a signal for receiving a signal. , 4 a frequency converter for converting a signal received from the output of the oscillator 5 into a baseband signal, 6 a demodulator for demodulating the baseband signal and outputting a soft decision value, and 7 an output of the demodulator 6 , A divider 9 for dividing the initial transmission / retransmission determination information 8 and the soft decision value sequence 2 from each other, and determines whether or not the data sequence after turbo decoding has an error. Is a CRC check circuit that outputs ACK / NACK information 11 indicating the presence / absence of the ACK / NACK. The ACK / NACK information 11 is fed back to the turbo decoder 1 with a buffer, and is transmitted from the receiver in FIG. 1 to the transmitter in FIG. 2 as feedback information.
[0023]
The demodulator 6 is the demodulation means in the present invention, and the output is the demodulated soft decision value in the present invention.
[0024]
In the transmitter of FIG. 2, reference numeral 21 denotes transmission data included in a transmission packet, reference numeral 22 denotes ACK / NACK information which is feedback information from the receiver, and reference numeral 23 denotes a data sequence which is a sequence of past transmission data for packet retransmission. This is a buffer to hold, and includes buffers # 1 to #N. 24 is a selector for selecting either the transmission data 21 or the output of the buffer 23 based on the ACK / NACK information 22. 25 is a redundant bit for determining whether or not the packet after decoding at the receiver has an error. (CRC bit), a CRC bit adder, 26 is a turbo encoder for performing turbo encoding on the data sequence (or transmission data) to which the CRC bit is added, 27 is a turbo encoded data sequence. A multiplexer for multiplexing information for discriminating initial transmission / retransmission, a modulator for digitally modulating a multiplexed data sequence, and a predetermined frequency conversion for a signal after modulation by an output of an oscillator. Is an antenna for transmitting the frequency-converted signal.
[0025]
The output of the turbo encoder 26 is the encoded transmission data in the present invention. In the transmitter and the receiver, for example, the transmitter is a base station in a mobile communication system, and the receiver is a mobile terminal such as a mobile phone.
[0026]
First, the packet transmission / reception timing and the packet retransmission control method, which are basic operations, will be described with reference to FIG.
One channel for transmitting a packet is time-divided into N channels. The figure shows an example where N = 4, and the four time-divided channels are represented as # 1, # 2, # 3, and # 4. Then, when transmitting the packet, the packet is transmitted on the channel in the order of channel # 1, channel # 2, channel # 3, channel # 4. The packet retransmission control is performed independently for each time-division channel. That is, if a packet transmitted on channel # 2 has an error after decoding by the receiver, the packet is retransmitted from the transmitter, but the retransmitted packet is transmitted on the next channel # 2. Will do.
In FIG. 3, the numbers of the packets to be transmitted are 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8,. . . And First, packet 1 is transmitted on channel # 1. Next, the transmitted packet 1 is received with a delay at the receiver, and if there is no error after decoding, ACK is notified to the transmitter as successful packet reception (OK). The transmitter that has received the ACK transmits a new packet 5 on the next channel # 1. Subsequent to packet 1, packet 2 is transmitted on channel # 2. If the packet 2 received with a delay at the receiver has an error after decoding, a NACK is notified to the transmitter as packet reception failure (NG). Then, the transmitter that has received the NACK transmits the packet 2 again on the next channel # 2. As described above, packet retransmission control is performed independently for each time-division channel. This packet retransmission control is called an N-channel Stop-and-Wait scheme (N = 4 in FIG. 3), and is a retransmission control method that takes into account the delay between transmission and reception.
[0027]
Next, the operation of the transmitter will be described with reference to FIG.
The transmission data 21 included in the new transmission packet is distributed and input to the buffer 23 and the selector 24. The buffer 23 stores transmission data included in past transmission packets, and includes buffers # 1 to #N for N channels in order to perform packet retransmission control based on the N-channel Stop-and-Wait method. Have been. In the buffers # 1 to #N, transmission data included in past transmission packets corresponding to the channels # 1 to #N are sequentially stored as data sequences. Suppose now that the transmitter transmits packets on channel #n (n = 1, 2,... N).
[0028]
The selector 24 determines the transmission data 21 included in the new transmission packet and the transmission data included in the past transmission packet stored in the buffer #n based on the ACK / NACK information 22 which is feedback information from the receiver. select.
If the ACK / NACK information 22 is ACK, it means that a packet previously transmitted on channel #n has been successfully received by the receiver, so that a new packet can be transmitted from the transmitter. Therefore, the selector 24 selects the transmission data 21 included in the new transmission packet.
On the other hand, if the ACK / NACK information 22 is NACK, it means that the packet transmitted in the past channel #n could not be received without error by the receiver, and the transmitter transmitted the packet in the past channel #n. The packet will be sent again. Therefore, the selector 24 selects transmission data included in the past transmission packet stored in the buffer #n. If the ACK / NACK information 22 is ACK, the transmission data 21 is stored in the buffer #n, and if the ACK / NACK information 22 is NACK, the buffer #n remains unchanged.
[0029]
The CRC bit adder 25 adds a CRC bit to the transmission data selected by the selector 24. The CRC bit is a redundant bit added for determining whether or not the data sequence after decoding has an error in the receiver, and usually uses an error detection code.
[0030]
The turbo encoder 26 performs turbo encoding on the data sequence to which the CRC bit has been added.
The turbo code is one of the error correction codes, and indicates that the error correction capability is high among a number of error correction codes. By performing turbo encoding at the transmitter and performing turbo decoding corresponding to the receiver, the error occurrence probability of the data sequence after decoding at the receiver is significantly reduced as compared to before decoding.
[0031]
FIG. 4 shows an example of the internal configuration of the turbo encoder 26 in the transmitter of FIG.
41 and 42 are recursive convolutional encoders having the same configuration, 43 is an interleaver for changing the bit arrangement of input (transmission data output from the CRC bit adder 25), and 44 is omitting (puncturing) specific bits. The puncturing processing unit 45 is a parallel-serial converting unit (P / S converting unit) that converts the output of the puncturing processing unit 44 from parallel to serial and outputs the output to the multiplexer 27. In the turbo encoder, two recursive convolutional encoders are connected by an interleaver to improve the error correction capability. Further, the puncturing processing unit 44 can adjust the number of bits after encoding by changing the specific bits, thereby changing the encoding rule of turbo encoding.
The output of the turbo encoder 26 is a systematic code, and is composed of systematic bits, which are transmission data itself, which are inputs to the turbo encoder 26, and parity bits generated by the turbo encoder 26.
[0032]
Referring to FIG. 2 again, the multiplexer 27 multiplexes the discrimination information for discriminating whether the transmission packet is the initial transmission or the retransmission into the data sequence after the turbo encoding. If the ACK / NACK information 22 is ACK, the transmission packet is the first transmission, so information indicating the first transmission (initial transmission information) is multiplexed as discrimination information, and if the ACK / NACK information 22 is NACK, the transmission packet is transmitted. Is retransmission, information indicating retransmission (retransmission information) is multiplexed as discrimination information.
Next, the modulator 28 performs digital modulation on the multiplexed data sequence. The digital modulation may employ PSK (Phase Shift Keying), QAM (Quadrature Amplitude Modulation), or the like. Further, multi-carrier modulation such as OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) or spread modulation such as CDMA (Code Division Multiple Access) may be performed. The modulated signal is converted to a predetermined frequency by the frequency converter 29 and the oscillator 30 and transmitted from the antenna 31.
[0033]
Next, the operation of the receiver will be described with reference to FIG.
The signal transmitted from the transmitter in FIG. 2 and received via the antenna 3 is subjected to a predetermined frequency conversion by the frequency converter 4 and the oscillator 5, and is converted into a baseband signal. The demodulator 6 performs demodulation processing on the baseband signal, and outputs coded data generated and multiplexed by the transmitter and a soft decision value of discrimination information.
The soft decision value includes a systematic bit soft decision value corresponding to a systematic bit and a parity bit soft decision value corresponding to a parity bit.
The demodulation process is performed according to a modulation method (PSK or QAM, or OFDM or CDMA). The result after the demodulation processing is not a hard decision value of 0 or 1, but a soft decision value indicating the reliability of 0 and 1. Divider 7 divides the demodulated soft decision value sequence into discrimination information 8 for discriminating initial transmission / retransmission and soft decision value sequence 2 corresponding to a turbo-coded data sequence. Here, the discriminating information 8 for discriminating the initial transmission / retransmission is hard-determined by the discriminating means (not shown) as the initial transmission information or the retransmission information.
[0034]
The turbo decoder 1 with a buffer performs turbo decoding using the current soft decision value sequence 2 as an input. FIG. 5 shows an example of the internal configuration of the turbo decoder 1 with a buffer.
5 differs from the conventional turbo decoder shown in FIG. 17 in that a buffer 51, a selector 52, a deinterleaver 54, and a switching circuit 55 are provided inside.
In the turbo decoder 1 with buffer, two soft decision input / soft decision output decoders 61 and 64 are respectively provided corresponding to the two recursive convolutional encoders 41 and 42 inside the turbo encoder 26 (FIG. 4). By performing iterative decoding processing via the interleaver 63 and the deinterleaver 62, efficient decoding is performed. The greater the number of decoding iterations, the higher the precision (signal power to noise power ratio) of the soft decision value output from the soft decision input / soft decision output decoders 61 and 64, and finally the hard decision unit 65 The error rate of the decoded data output from is reduced. The soft-decision input / soft-decision output decoder 61 uses the input soft-decision value sequence and the extrinsic information value (preliminary information value) output from the deinterleaver 62 to generate a recursive convolutional coder 41. A corresponding soft-decision input / soft-decision output decoding process is performed.
The soft-decision input / soft-decision output decoding process may use, for example, MAP decoding, Max-Log-MAP decoding, or SOVA (Soft Output Viterbi Algorithm) decoding.
[0035]
The interleaver 63 interleaves the external information values output by the soft-decision input / soft-decision output decoder 61 according to the same rearrangement rule as the interleaver 43.
The soft-decision input / soft-decision output decoder 64 uses the input soft-decision value sequence and the interleaved extrinsic information values (preliminary information values) to perform soft-decision corresponding to the recursive convolutional encoder 42. Perform input / soft decision output decoding processing.
The deinterleaver 62 deinterleaves the extrinsic information value, which is only the systematic bits output from the soft-decision input / soft-decision output decoder 64, according to a reordering rule reverse to that of the interleaver 63. The de-interleaved extrinsic information value is used again as a prior information value in the soft-decision input / soft-decision output decoder 61.
This series of processing is repeatedly performed. After the repetition processing is performed a set number of times, the hard decision unit 65 makes a hard decision on the decoded soft decision value sequence (different from the external information value) obtained from the soft decision input / soft decision output decoder 64. Then, error-corrected decoded data is created.
[0036]
The buffer 51 stores a final soft decision value sequence as a result of turbo decoding of a past received signal (if the turbo decoding performs eight repetitive decodings, the soft decision value sequence after the eighth decoding process is This buffer is a buffer that holds only systematic bits and does not include parity bits.) In response to packet retransmission control based on the N-channel Stop-and-Wait method, N buffers are used. Minute buffers # 1 to #N are provided.
Buffers # 1 to #N store soft decision value sequences of only systematic bits after turbo decoding of past received signals corresponding to channels # 1 to #N, respectively.
[0037]
Suppose now that the receiver is receiving on channel #n (n = 1, 2,... N). The selector 52 selects a soft-decision value sequence after turbo decoding for a past received signal stored in the buffer #n corresponding to the channel #n. The selected turbo-decision soft decision value sequence 53 becomes a soft decision value sequence corresponding to the turbo-coded systematic bits. Therefore, the deinterleaver 54 rearranges the soft decision value sequence corresponding to the turbo encoded systematic bits in the same order as the input soft decision value sequence 2 as input. This rearrangement executes the same rearrangement as the deinterleaver 62.
[0038]
The switching circuit 55 selects an a priori information value at the start of turbo decoding based on the determination information 8 for determining initial transmission / retransmission.
When the discrimination information 8 for discriminating initial transmission / retransmission indicates initial transmission, 0 is selected as an initial soft decision value at the time of the first decoding in the iterative decoding, and the deinterleaver 62 outputs at the time of the second and subsequent decodings. Select the external information value to be used. On the other hand, when the information 8 for determining the initial transmission / retransmission indicates retransmission, at the time of the first decoding in the iterative decoding, the soft decision value sequence after turbo decoding for the past received signal output by the deinterleaver 54 is initialized. The external information value output from the deinterleaver 62 is selected as the soft decision value and at the time of the second or subsequent decoding. As described above, at the time of retransmission, at the time of the first decoding of the iterative decoding, the accuracy of the soft decision value after decoding is improved by using the soft decision value sequence after turbo decoding for the past received signal as the advance information value. Therefore, the error correction effect after decoding at the time of retransmission increases.
[0039]
In the figure, reference numeral 100 denotes a decoding means element. The decoding means element 100 may be constituted by a dedicated circuit, or may be realized by a program stored in a storage medium such as a hard disk drive (not shown).
Further, the turbo decoder with buffer 1 is a decoding device in the present invention, a CRC check circuit is an error checking means in the present invention, ACK / NACK information 11 is an error check signal in the present invention, and a soft-decision input / soft-decision output decoder 64 in the present invention. The output is the intermediate soft decision value of the present invention, and the intermediate decision value at the time when the number of times of the iterative decoding ends a predetermined number of times (for example, eight) is the decoding soft decision value of the present invention.
[0040]
In FIG. 1, the CRC check circuit 9 determines whether there is an error in the data after turbo decoding. When there is no error, the data after turbo decoding is output as the received packet 10 and ACK is output as ACK / NACK information 11. On the other hand, if there is an error, NACK is output as ACK / NACK information 11. The ACK / NACK information 11 is transmitted to the transmitter as feedback information.
[0041]
If the ACK / NACK information 11 is NACK, since the packet is retransmitted on channel #n again, the final soft decision value sequence after turbo decoding is stored in the buffer #n of the buffer 51. If the ACK / NACK information 11 is ACK, the buffer #n remains unchanged.
[0042]
FIG. 6 is a diagram illustrating a coding rule of turbo coding in a transmitter and a method of combining soft decision values in a receiver.
In the packet retransmission control, there are several types of turbo coding rules and soft decision value synthesizing methods. Here, types called type 1 and type 2 will be described. First, in type 1, turbo coding at a coding rate R is performed on transmission data. Here, the coding rate R is realized by adjusting the number of encoded bits by puncturing specific bits in the puncturing processing unit 44 inside the turbo encoder 26. In Type 1, encoding is performed at an encoding rate R based on the same puncturing rule at both the time of initial transmission and retransmission. Then, for example, in a conventional receiver, a soft decision value sequence corresponding to a data sequence encoded according to the same encoding rule is synthesized in a symbol unit or a bit unit according to the number of retransmissions.
[0043]
On the other hand, in the type 2, turbo coding is performed on the transmission data at the coding rate R ′ without performing puncturing. Next, a puncturing processing unit 44 in the turbo encoder 26 punctures a specific bit, thereby setting the coding rate to R. However, in type 2, the puncturing rule is changed according to the number of transmissions. For example, if the number of transmissions is an odd number, the systematic bits (bits in which transmission data is output as it is in FIG. 4) and some parity bits (bits coded by the recursive convolutional coding unit in FIG. 4) (Indicated by white squares in FIG. 6), and when the number of transmissions is even, the remaining parity bits are transmitted (indicated by black squares in FIG. 6).
For example, in a conventional receiver, a soft decision value sequence corresponding to a data sequence coded according to the same coding rule is synthesized in a symbol unit or a bit unit according to the number of retransmissions (the number of transmissions). Is three or more times), a soft decoder is not combined with a soft decision value sequence corresponding to a data sequence encoded according to a different coding rule, and is combined with a past soft decision value sequence and a turbo decoder ( Input to the turbo decoder with buffer 1). In type 1, the effect of time diversity can be obtained by combining the soft decision values in symbol units or bit units, and in type 2, coding at a coding rate R 'equal to or less than the actual coding rate R is performed. Gain can be obtained.
[0044]
The receiver according to Embodiment 1 of the present invention does not include a buffer for holding a soft decision value sequence after demodulation and before turbo decoding as in the related art, and has a soft decision after turbo decoding inside a buffered turbo decoder. A buffer for holding the value series is provided.
The buffer size of the soft decision value sequence after demodulation and before turbo decoding depends on the length of the data sequence after turbo coding, and increases as the coding rate decreases. In particular, since the type 2 packet retransmission control method depends on the coding rate R ', the buffer size is further larger than that of type 1.
On the other hand, the soft-decision value sequence after turbo decoding is only systematic bits, and its buffer size depends on the length of the data sequence before turbo encoding. Is smaller than the buffer size of the soft decision value series.
[0045]
As described above, according to the first embodiment, the buffer size of the receiver for packet synthesis can be made smaller than before, so that the circuit scale of the receiver can be significantly reduced.
[0046]
According to Embodiment 1, at the time of retransmission, synthesis is performed not by using only the soft decision value after demodulation but by using a soft decision value with high accuracy after turbo decoding. It is possible to improve the accuracy of the soft decision value (signal power to noise power ratio) and to improve the error rate after decoding even when the transmission path is in a bad state for a long time, thereby realizing an improvement in throughput. it can.
[0047]
Note that, in the receiver according to Embodiment 1 of the present invention, a buffer for holding a soft decision value sequence after turbo decoding is provided, and this soft decision value sequence is used as an advance information value. The soft decision value sequence after turbo decoding may be combined with the current soft decision value sequence 2.
FIG. 7 shows an example of the internal configuration of the turbo decoder 1 with a buffer according to the present configuration. 2, a combiner 56 is provided instead of the switching circuit 55.
The combiner 56 combines the current soft decision value sequence 2 and the soft decision value sequence after turbo decoding of the past received signal output by the deinterleaver 54 based on the information 8 for determining the initial transmission / retransmission. . When the discrimination information 8 for discriminating the first transmission / retransmission indicates the first transmission, the current soft decision value sequence 2 is output as it is, and no combination is performed. On the other hand, if the information 8 for determining initial transmission / retransmission indicates retransmission, the systematic bits of the current soft decision value sequence 2 and the soft decision value after turbo decoding for the past received signal output by the deinterleaver 54 A sequence (systematic bit) is synthesized in bit units. However, this synthesis is performed only for the soft decision value corresponding to the systematic bit. In this way, at the time of retransmission, the current soft decision value sequence 2 and the soft decision value sequence after turbo decoding of the past received signal output by the deinterleaver 54 are combined to obtain the soft decision value after decoding. And the error correction effect after decoding at the time of retransmission increases.
[0048]
In the first embodiment, a turbo code is applied as an error correction code. However, the error correction code is not necessarily a turbo code, and if it is a systematic code having systematic bits, a soft decision value sequence after demodulation corresponding to the systematic bits may be used. The decoded soft decision value sequence can be combined with the decoded soft decision value sequence, and the error correction effect after decoding at the time of retransmission increases, so that the above-described effects can be obtained.
Further, a system that does not perform repetitive operations such as the turbo code described above may be used.
[0049]
The communication system according to the present invention is composed of the receiver shown in FIG. 1 and the transmitter shown in FIG.
[0050]
Embodiment 2 FIG.
Embodiment 2 of the present invention will be described.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of a receiver according to Embodiment 2. In FIG. 8, the same or corresponding components as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
Reference numeral 300 denotes a weighting circuit for weighting the soft decision value sequence 2 according to the amplitude value (received signal amplitude value) 301 of the received signal detected by the demodulator 6; 302, a weighted soft decision value sequence; This is a turbo decoder with a buffer that performs turbo decoding based on the weighted soft decision value sequence 302 and the detected received signal amplitude value 301.
[0051]
The weighting circuit 300 is weighting means in the present invention.
[0052]
FIG. 9 is an example of the internal configuration of turbo decoder with buffer 303 according to Embodiment 2.
Reference numeral 400 denotes a weighting circuit that weights the soft-decision value sequence output from the deinterleaver 54 after turbo decoding of the past received signal in accordance with the detected received signal amplitude value 301.
The receiver of the second embodiment differs from the receiver of the first embodiment in that the demodulator 6 detects the amplitude value of the received signal (received signal amplitude value 301), and the detected received signal amplitude value 301 Is used to weight the soft decision value sequence 2 and the soft decision value sequence after turbo decoding of the past received signal inside the buffered turbo decoder 303.
The transmitter has the same configuration as that of the first embodiment, and the operation is the same, so that the description is omitted.
[0053]
Next, the operation of the receiver will be described with reference to FIG.
The demodulator 6 performs demodulation processing on the baseband signal, outputs a soft decision value, and detects an amplitude value 301 of the received signal. As a method of detecting the amplitude value of the received signal, for example, a known sequence is transmitted from a transmitter, and detection is performed using a received signal corresponding to the known sequence portion. In the case of CDMA, the amplitude value of the received signal can be detected using a channel composed of a known sequence such as a code-multiplexed common pilot channel. This amplitude value may be detected by averaging in units of one frame, or may be detected in units of symbols.
[0054]
The weighting circuit 300 weights the soft decision value sequence 2 using the detected received signal amplitude value 301. Weighting at the time of the m-th reception in the packet retransmission is performed, for example, by the following equation.
RW (m, k) = A (m, k) × R (m, k) / B (m, k) (1)
Here, k represents a symbol or bit time, RW (m, k) is a soft decision value after weighting, R (m, k) is a soft decision value before weighting, and A (m, k) is a detected value. The amplitude value of the received signal, B (m, k), is the sum of the squares (power of the received signal) of the amplitude value of the received signal detected from the first reception to the m-th reception in the packet retransmission, and is expressed by the following equation. Is shown.
B (m, k) = A (1, k) 2 + A (2, k) 2 + ... + A (m, k) 2 ... (2)
[0055]
The turbo decoder with buffer 303 performs turbo decoding using the weighted soft decision value sequence 302 as an input.
FIG. 9 shows an example of the internal configuration of the turbo decoder 303 with a buffer.
The turbo decoder with buffer 1 of FIG. 5 differs from the turbo decoder with buffer 1 only in that the detected amplitude value 301 of the received signal is input and in that a weighting circuit 400 is provided.
The weighting circuit 400 weights the soft-decision value sequence after turbo decoding of the past received signal output by the deinterleaver 54 using the detected received signal amplitude value 301. Weighting at the time of the m-th reception in the packet retransmission is performed, for example, by the following equation.
SW (m, k) = B (m−1, k) × S (m, k) / B (m, k) (3)
Here, SW (m, k) is a soft decision value after weighting, and S (m, k) is a soft decision value before weighting.
[0056]
As described above, according to Embodiment 2 of the present invention, similarly to Embodiment 1, a buffer for holding a soft decision value sequence after demodulation is not provided, and soft decision after turbo decoding is performed inside a turbo decoder. Since the buffer for holding the value series is provided, the buffer size of the receiver for packet synthesis can be made smaller than before, and the circuit scale of the receiver can be greatly reduced.
[0057]
According to Embodiment 2, at the time of retransmission, instead of using only the soft decision value after demodulation to perform synthesis, the synthesis is performed using the soft decision value with high accuracy after turbo decoding. It is possible to improve the accuracy of the soft decision value (signal power to noise power ratio) and to improve the error rate after decoding even when the transmission path is in a bad state for a long time, thereby realizing an improvement in throughput. it can.
Furthermore, since the amplitude value of the received signal is detected and weighting is performed at the time of soft decision value synthesis such that the larger the amplitude value, the larger the weight is, the synthesis process is optimized, errors in decoded data are reduced, and further throughput is improved. An improvement can be realized.
[0058]
The amplitude value of the reception signal in the above description is the reception quality in the present invention. As the reception quality, for example, the power value of the reception signal, the signal power to noise power ratio, the signal power to interference power ratio, or the like is used. Is also good.
[0059]
Note that, in the receiver according to Embodiment 2 of the present invention, similarly to Embodiment 1, a buffer for holding a soft-decision value sequence after turbo decoding is provided, and this soft-decision value sequence is used as an a priori information value. However, a configuration may be adopted in which the soft decision value sequence after turbo decoding held in the buffer is combined with the soft decision value sequence 302 after weighting.
FIG. 10 shows an example of the internal configuration of the turbo decoder with buffer 303 according to this configuration. 9, a combiner 56 is provided instead of the switching circuit 55. Based on the discrimination information 8 for discriminating initial transmission / retransmission, the combiner 56 generates a current soft-decision value sequence 302 after weighting and a soft-decision value sequence after turbo decoding for a past received signal output by the weighting circuit 400. Are synthesized. When the information 8 for discriminating the initial transmission / retransmission indicates the initial transmission, the current weighted soft decision value sequence 302 is output as it is and no combination is performed. On the other hand, when the information 8 for discriminating initial transmission / retransmission indicates retransmission, the current soft-decision value sequence 302 after weighting and the soft-decision value sequence after turbo decoding for the past received signal output by the weighting circuit 400 And are synthesized in bit units. However, this synthesis is performed only for the soft decision value corresponding to the systematic bit. As described above, at the time of retransmission, by combining the soft-decision value sequence 302 after the current weighting and the soft-decision value sequence after the turbo decoding of the past received signal output by the weighting circuit 400, the soft-decision value after the decoding is obtained. The accuracy of the determination value is improved, and the error correction effect after decoding at the time of retransmission increases. Other effects are obtained as well.
[0060]
Further, in the second embodiment, the turbo code is applied as the error correction code. However, the turbo code is not necessarily required to be a turbo code. If the systematic code has systematic bits, the demodulated soft decision value sequence corresponding to the systematic bits is used. And the decoded soft-decision value sequence can be combined, and the effect of error correction after decoding at the time of retransmission increases, so that the above-described effect is obtained.
[0061]
Embodiment 3 FIG.
Embodiment 3 of the present invention will be described.
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example of a receiver according to Embodiment 3. In FIG. 11, the same or equivalent components as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
Reference numeral 12 denotes a buffer for holding a soft-decision value of a data sequence (organized code) received in the past, and includes buffers # 1 to #N. 13 is a selector for selecting an appropriate output according to the reception slot time from the outputs of the buffers # 1 to #N. 500 is a received signal detected by the demodulator 6 based on the initial transmission / retransmission discrimination information 8. Is a synthesizer that synthesizes the soft decision value 2 of the current data series with the soft decision value of the past data series selected by the selector 13 using the amplitude value 301 of.
In the receiver of FIG. 11, similarly to Embodiment 2, buffered turbo decoder 303 uses a soft-decision value sequence after turbo decoding of a past received signal. Then, as in the conventional example, the current demodulated soft decision value sequence 2 and the past demodulated soft decision value sequence are combined. The transmitter has the same configuration as in the first and second embodiments, and the operation is the same, so that the description is omitted.
[0062]
The buffer 12 in FIG. 11 is the second buffer in the present invention, the combiner 500 is the soft-decision combiner in the present invention, and the output is the combined demodulated soft-decision value in the present invention.
[0063]
Next, the operation of the receiver will be described with reference to FIG.
The demodulator 6 performs demodulation processing on the baseband signal, outputs a soft decision value, and detects an amplitude value (received signal amplitude value) 301 of the received signal. As a method of detecting the amplitude value of the received signal, for example, a known sequence is transmitted from a transmitter, and detection is performed using a received signal corresponding to the known sequence portion. In the case of CDMA, the amplitude value of the received signal can be detected using a channel composed of a known sequence such as a code-multiplexed common pilot channel. This amplitude value may be detected by averaging in units of one frame, or may be detected in units of symbols.
[0064]
Suppose now that the receiver is receiving on channel #n (n = 1, 2,... N). The selector 13 selects the soft decision value sequence of the past received signal stored in the buffer #n in the buffer 12 corresponding to the channel #n.
The synthesizer 500 first weights the current soft decision value sequence 2 using the detected received signal amplitude value 301. Weighting at the time of the m-th reception in the packet retransmission is performed, for example, by the following equation.
RW (m, k) = A (m, k) × R (m, k) / B (m, k) (4)
Here, k represents a symbol or bit time, RW (m, k) is a soft decision value after weighting, R (m, k) is a soft decision value before weighting, and A (m, k) is a detected value. The amplitude value of the received signal, B (m, k), is the sum of the squares (power of the received signal) of the amplitude value of the received signal detected from the first reception to the m-th reception in the packet retransmission, and is expressed by the following equation. Is shown.
B (m, k) = A (1, k) 2 + A (2, k) 2 + ... + A (m, k) 2 ... (5)
Next, the past soft decision value sequence selected by the selector 13 is also weighted using the detected received signal amplitude value 301. Weighting at the time of the m-th reception in the packet retransmission is performed, for example, by the following equation.
SW (m, k) = B (m−1, k) × S (m, k) / B (m, k) (6)
Here, SW (m, k) is a soft decision value after weighting, and S (m, k) is a soft decision value before weighting.
[0065]
Finally, the weighted current soft decision value sequence and the past soft decision value sequence are combined based on the initial transmission / retransmission discrimination information 8. When the information 8 for discriminating the initial transmission / retransmission indicates the initial transmission, that is, when m = 1, the current weighted soft decision value sequence is output as it is and no combination is performed.
On the other hand, when the information 8 for determining initial transmission / retransmission indicates retransmission, that is, when m is 2 or more, the weighted current soft decision value sequence and the past soft decision value sequence are symbolized or Combined and output in bit units. Here, when the packet retransmission control method is set to the type 2 described above, the combining is not performed on the soft decision value sequence corresponding to the data sequence coded according to the different coding rule. That is, the weighted current soft decision value sequence and the past soft decision value sequence are input to the buffered turbo decoder 303 together.
[0066]
The turbo decoder with buffer 303 performs turbo decoding using the soft decision value sequence after synthesis as an input. The operation of the turbo decoder with buffer 303 is the same as in the second embodiment.
[0067]
As described above, according to Embodiment 3 of the present invention, as in Embodiment 2, a buffer for holding a soft-decision value sequence after turbo decoding is provided inside a turbo decoder. Since a buffer for holding the soft decision value sequence is provided, the buffer size of the receiver for packet combining becomes larger than before. However, since the synthesis of the soft decision value at the time of retransmission is performed on the soft decision value after demodulation and using the high-precision soft decision value after turbo decoding, the accuracy of the soft decision value after synthesis (signal Power-to-noise power ratio) than in the conventional example and the second embodiment, and an improvement in throughput can be realized.
[0068]
In the third embodiment, the turbo code is applied as the error correction code. However, the error correction code is not necessarily the turbo code. If the systematic code has systematic bits, the demodulated soft decision value sequence corresponding to the systematic bits is used. And the decoded soft-decision value sequence can be combined, and the effect of error correction after decoding at the time of retransmission increases, so that the above-described effect is obtained.
[0069]
Embodiment 4 FIG.
Embodiment 4 of the present invention will be described.
FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration example of a receiver according to Embodiment 4.
In FIG. 12, the same or equivalent components as those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
Reference numeral 600 denotes the soft decision value 2 of the current data sequence and the past data selected by the selector 13 based on the amplitude value 301 of the received signal detected by the demodulator 6 based on the initial transmission / retransmission discrimination information 8. A parity bit synthesizer 601 for synthesizing the soft decision value of the sequence, a buffer 601 for holding the soft decision value of the data sequence received in the past, including buffers # 1 to #N, Only the soft decision value is retained.
The parity bit combiner 600 combines the soft decision values only with the soft decision values for the turbo encoded parity bits. As for the soft decision value for the systematic bit, the current soft decision value sequence 2 is weighted only by the above equation (4) and output. Other operations are the same as those of the synthesizer 500 described in the third embodiment.
In the receiver of FIG. 12, the buffer 601 holding the past soft-decision value sequence after demodulation is limited to the soft-decision value for the parity bit after turbo encoding, and the soft The decision value sequence is also synthesized only for the soft decision value for the parity bit. The transmitter has the same configuration as that of the conventional example and the first to third embodiments, and has the same operation.
[0070]
The output of the parity bit combiner 600 is the composite parity bit soft decision value in the present invention.
[0071]
As described above, according to Embodiment 4 of the present invention, as in Embodiment 3, a buffer for holding a soft decision value sequence after turbo decoding is provided inside a turbo decoder, and soft decision A buffer for holding the value series is provided. However, the buffer for holding the soft decision value sequence after demodulation is limited to the soft decision value for the parity bit after turbo encoding, so that the buffer size of the receiver for packet combining is the same as the conventional one.
However, the synthesis of the soft decision value at the time of retransmission is performed on the soft decision value after demodulation for the parity bit, and is performed using the high-precision soft decision value after turbo decoding for the systematic bit. The accuracy of the soft decision value after synthesis (signal power to noise power ratio) can be improved as compared with the conventional example and the second embodiment, and an improvement in throughput can be realized.
[0072]
In the fourth embodiment, a turbo code is applied as an error correction code. However, the error correction code is not necessarily a turbo code, and if it is a systematic code having systematic bits, a soft decision value sequence after demodulation corresponding to the systematic bits may be used. The decoded soft decision value sequence can be combined with the decoded soft decision value sequence, and the error correction effect after decoding at the time of retransmission increases, so that the above-described effects can be obtained.
[0073]
Embodiment 5 FIG.
Embodiment 5 of the present invention will be described.
FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration example of a receiver according to Embodiment 5. In FIG. 13, the same or equivalent components as those in Embodiments 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
Reference numeral 700 denotes a turbo decoding controller that controls the number of times of iterative decoding of the buffered turbo decoder 303 according to the detected amplitude value 301 of the received signal. The configuration is the same as that of the receiver of the second embodiment (FIG. 8) except that a turbo decoding controller 700 is provided. The turbo decoding controller 700 controls the number of repetitive decoding processes of the turbo decoder with buffer 303 using the detected amplitude value 301 of the received signal. As a control method, for example, the number of repetitive decoding processes at the time of initial transmission is P (1) times (fixed value), the amplitude value (average value of one frame) of the received signal detected at the time of initial transmission is L (1), When the amplitude value (average value of one frame) of the received signal detected at the m-th reception in the packet retransmission is L (m), and the number of repetitive decoding processes at the m-th reception is P (m), P (m) Is determined by the following equation.
P (m) = P (1) × L (m) / L (1) (7)
The transmitter has the same configuration as the first to fourth embodiments, and the operation is the same, so that the description is omitted.
[0074]
Here, in order to control the number of times of iterative decoding processing of turbo decoding, not the amplitude value of the received signal, but the power value of the received signal, or the signal power to noise power ratio or the signal power to interference power ratio may be used. . Further, a lower limit or an upper limit may be set for the number of times of iterative decoding processing of turbo decoding. Note that the weighting for the soft decision value does not need to be performed as in the first embodiment.
[0075]
As described above, according to Embodiment 5 of the present invention, in packet retransmission, the quality of a received signal is measured, and the number of repetitive decoding processes in turbo decoding is controlled based on the measurement result. Is appropriately performed depending on the quality of the received signal, and the accuracy of the soft decision value after turbo decoding is improved. Therefore, an improvement in throughput can be realized. Also, it is possible to reduce the processing amount of turbo decoding in packet retransmission.
[0076]
In the fifth embodiment, the turbo code is applied as the error correction code. However, the turbo code is not necessarily required to be the turbo code. The error correction code is a systematic code having systematic bits. The effect is obtained.
[0077]
Embodiment 6 FIG.
Embodiment 6 will be described with reference to FIGS.
Embodiment 1 exemplifies the number of times of turbo decoding iterative decoding to be eight, but here, an example is shown in which the number of times of turbo decoding iterative decoding is changed according to the number of retransmissions from the transmitter.
[0078]
FIG. 14 is a block diagram showing the configuration of the receiver in this embodiment, and FIG. 15 is a flowchart showing the operation of the receiver in this embodiment.
14, the same or corresponding parts as those in FIG. 1 described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
In FIG. 14, reference numeral 750 denotes a decoding number control unit which receives the initial transmission / retransmission discriminating information 8 and the ACK / NACK information 11 output from the divider 7 and performs the number of times of turbo decoding in the turbo decoder 1 with a buffer. Is output. The decoding number control means 750 includes a counter for counting the number of retransmissions from the transmitter, and operates according to the flowchart of FIG.
The decoding number control means 750 is implemented by a dedicated circuit or a computer executing a program for executing FIG. 15 stored in a recording medium (not shown).
[0079]
The operation of the decoding number control means 750 will be described with reference to FIG.
First, in FIG. 15, the decoding number control means 750 sets a value COUNT of a built-in counter to 1 and initializes it (step S1).
Next, with reference to the discrimination information 8 output from the divider 7, it is determined whether the received packet 10 is the first transmission or the retransmission (step S2).
In step S2, when it is determined that the transmission is the first transmission, the COUNT value is set to 1 again in step S3, the decoding number control signal 760 is output in step S4, and the soft decision value sequence 2 is decoded by the turbo decoder 1 with a buffer. To do so. At this time, the number of repetitions of turbo decoding in buffered turbo decoder 1 (equal to the number of times data passes through soft decision input / soft decision output decoder 64 in turbo decoder 1 with buffer shown in FIG. 5) is eight. And That is, here, when COUNT = 1, the number of turbo decoding iterations is eight.
Thereafter, when COUNT = 2, the number of repetitions is six, when COUNT = 3, the number of repetitions is four, and when COUNT = 4, the number of repetitions is two.
[0080]
In step S5, it is determined whether or not the ACK / NACK information 11 is ACK. If the ACK / NACK information 11 is ACK, that is, if there is no error in the decoding result of the turbo decoder with buffer 1, the process returns to step S2. If the ACK / NACK information 11 is ACK, since the determination information 8 included in the data transmitted next by the transmitter is the initial transmission information, the process proceeds from step S2 to step S3 to step S4.
[0081]
In step S5, it is determined whether or not the ACK / NACK information 11 is ACK. If the ACK / NACK information 11 is not ACK, that is, if there is an error in the decoding result in the turbo decoder 1 with buffer, the COUNT value is Increment and return to step S2.
If the ACK / NACK information 11 is NACK, the transmitter retransmits the same data in principle, so the discrimination information 8 is retransmission information. The next data may be transmitted with the information 8 as the initial transmission information. Therefore, even when the ACK / NACK information 11 is NACK, the process returns to step S2, and the determination of the determination information 8 is performed.
Here, since the transmitter performs retransmission only up to four times, it is assumed that the number of repetitions corresponding to COUNT = 5 or more is not determined.
[0082]
If the decision result in the step S2 is NO, that is, if the discrimination information 8 is the retransmission information, the process proceeds to a step S4, where the decoding number control signal 760 is output, and the decoding process is instructed to the buffered turbo decoder 1. The number of repetitions of turbo decoding in the turbo decoder with buffer 1 at this time is the number corresponding to the above COUNT value.
[0083]
As described above, the number of repetitions of turbo decoding in the turbo decoder with buffer 1 is adjusted according to the number of retransmissions from the transmitter, and the number of turbo decodings decreases as the number of retransmissions increases. It is also possible to reduce the processing amount of turbo decoding.
[0084]
In the above description, the COUNT value, that is, the number of retransmissions and the number of repetitions of turbo decoding are determined as described above, but this relationship is not limited to the above. For example, for the number of retransmissions 1, 2, 3, and 4, The number of turbo decoding iterations may be set to 8, 4, 4, or 2, and may be determined as appropriate.
[0085]
Embodiment 7 FIG.
Embodiment 7 will be described with reference to FIG.
In FIG. 16, the same or corresponding parts as those in the first to sixth embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
The decoding number control means 750 is the same as that described in the sixth embodiment, and outputs the same decoding number control signal 760 as in the sixth embodiment.
The other components are of a known configuration, but reference numeral 12 denotes a buffer for holding soft decision values of a data sequence received in the past, and includes buffers # 1 to #N. A selector 13 selects an appropriate output according to the reception slot time from the outputs of the buffers # 1 to #N. A selector 14 selects the soft decision value 2 of the current data sequence based on the initial transmission / retransmission discrimination information 8. A combiner 15 combines the soft decision value of the past data series selected by the combiner 13 and a turbo decoder 15 that receives the combined soft decision value and performs turbo decoding.
[0086]
The buffer 12 stores a soft-decision value sequence of a received signal in the past, and corresponds to N-channel buffers # 1 to #N corresponding to packet retransmission control based on the N-channel Stop-and-Wait method. Is provided. Buffers # 1 to #N store soft decision value sequences of past received signals corresponding to channels # 1 to #N, respectively.
Suppose now that the receiver is receiving on channel #n (n = 1, 2,... N). The selector 13 selects a soft decision value sequence of the past received signal stored in the buffer #n corresponding to the channel #n. The combiner 14 combines the soft decision value sequence 2 of the new received signal and the soft decision value sequence of the past received signal stored in the buffer #n based on the discrimination information 8 for discriminating initial transmission / retransmission.
When the discrimination information 8 indicates the initial transmission, the soft decision value sequence 2 of the new received signal is output as it is, and no combination is performed. On the other hand, when the discrimination information 8 indicates retransmission, the soft decision value sequence 2 of the new received signal and the soft decision value sequence of the received signal previously received on the channel #n are combined. Here, the combination of the soft decision values is performed in bit units or symbol units. As described above, by combining the soft decision values, the accuracy of the soft decision value is improved, and the error correction effect after decoding at the time of retransmission is increased.
[0087]
Here, the soft decision value synthesizing method in the synthesizer 14 is the same as in the first embodiment described with reference to FIG.
[0088]
The turbo decoder 15 performs turbo decoding using the soft decision value sequence synthesized by the synthesizer 14 as an input. FIG. 17 shows an example of a general internal configuration of the turbo decoder 15.
In the configuration of FIG. 17, each component is the same as that already described with the same reference numeral in the first embodiment, but first input to iterative decoding in soft-decision input / soft-decision output decoder 61. During the decoding process, 0 is input, and after the second time, the prior information value output from the deinterleaver 62 is input.
Thereafter, iterative decoding is performed via the soft-decision input / soft-decision output decoder 64 and the deinterleaver 62, and the repetition processing is performed the number of times indicated by the decoding number control signal 760 output from the decoding number control means 750. Thereafter, a hard decision unit 65 makes a hard decision on the decoded soft decision value sequence (different from the external information value) obtained from the soft decision input / soft decision output decoder 64, and creates error-corrected decoded data. I do.
[0089]
The operation of the decoding number control means 750 in this embodiment is the same as that of the sixth embodiment described with reference to FIG. 15, except that a decoding instruction is given in step S4 by the buffered turbo decoder 1 in the sixth embodiment. However, in this embodiment, the turbo decoder 15 has a known configuration.
[0090]
As described above, also in this embodiment, the number of times of turbo decoding in turbo decoder 15 is adjusted in accordance with the number of retransmissions from the transmitter, and the number of turbo decodings decreases as the number of retransmissions increases. Therefore, it is also possible to reduce the processing amount of turbo decoding in packet retransmission.
[0091]
Also in this embodiment, the relationship between the COUNT value, that is, the number of retransmissions and the number of turbo decoding repetitions can be determined as appropriate. May be set to 8, 4, 4, and 2.
[0092]
Although the present invention has been described with reference to the first to seventh embodiments, various modifications are possible within the scope of the present invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.
[0093]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the buffer is placed after decoding, the buffer size can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a receiver according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a known transmitter.
FIG. 3 is an explanatory diagram of an N-channel Stop-and-Wait method. .
FIG. 4 is an explanatory diagram of an internal configuration of the turbo encoder of FIG. 2;
FIG. 5 is an explanatory diagram of an internal configuration of a turbo decoder with a buffer according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a coding method of turbo coding in a transmitter and a method of combining soft decision values in a receiver.
FIG. 7 is an explanatory diagram of another configuration example of the turbo decoder with a buffer according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a receiver according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram of an internal configuration of a turbo decoder with a buffer according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory diagram of another configuration example of the turbo decoder with a buffer according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a receiver according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a receiver according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a receiver according to Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a receiver according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a flowchart showing the operation of the receiver according to Embodiment 6 of the present invention.
FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of a receiver according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a diagram showing an internal configuration of a conventional turbo encoder. .
FIG. 18 is a diagram showing a configuration of a conventional receiver.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 Turbo decoder with buffer, 2 Soft decision value sequence, 3 Antenna, 4 Frequency converter, 5 Oscillator, 6 Demodulator, 7 Divider, 8 Discrimination information, 9 CRC check circuit, 10 Received packet, 11 ACK / NACK information , 12 buffers, 13 selector, 14 combiner, 15 turbo decoder, 21 transmission data, 22 ACK / NACK information, 23 buffer, 24 selector, 25 CRC bit adder, 26 turbo encoder, 27 multiplexer , 28 modulator, 29 frequency converter, 30 oscillator, 31 antenna, 41 recursive convolutional coding unit, 42 recursive convolutional coding unit, 43 interleaver, 44 puncture processing unit, 45 parallel-serial conversion unit, 51 buffer, 52 selector, 54 deinterleaver, 55 switching circuit, 56 combination Unit, 61 soft-decision input / soft-decision output decoder, 62 deinterleaver, 63 interleaver, 64 soft-decision input / soft-decision output decoder, 65 hard decision unit, 100 decoding means element, 300 weighting circuit, 301 received signal Amplitude value, 302 Soft decision value sequence after weighting, 303 Turbo decoder with buffer, 400 Weighting circuit, 500 combiner, 600 parity bit combiner, 601 buffer, 700 Turbo decoding controller, 750 Decoding number control means, 760 decoding Number control signal, 900 antenna, 910 frequency converter, 902 oscillator, 903 demodulator, 904 divider, 905 soft decision value sequence, 906 discrimination information, 907 buffer, 908 selector, 909 synthesizer, 910 turbo decoder, 911 CRC check circuit, 912 data reception packet Door, 913 ACK / NACK information.

Claims (18)

送信データを所定の符号化手段により符号化した符号化送信データと、上記送信データが初送か再送かを示す判別情報とを多重化し変調した変調信号を送信する送信機から上記変調信号を受信する下記（１）〜（４）の要素を備えたことを特徴とする受信装置。
（１）上記変調信号を復調し、上記判別情報と、上記符号化送信データに対応する軟判定値である復調軟判定値とを生成する復調手段；
（２）上記送信機の符号化手段に対応し、上記送信データに対応する復号データを生成する復号手段要素であって、
所定の初期軟判定値と上記復調手段が生成した復調軟判定値とから復号軟判定値を生成し、
該復号軟判定値を硬判定し上記復号データを生成する
復号手段要素；
（３）上記復号手段要素が生成した復号軟判定値を格納するバッファ；
（４）上記復号データと送信データとの差異である誤りの有無をチェックし、誤りの有無を示す誤りチェック信号を出力する誤りチェック手段。Receives the modulated signal from a transmitter that transmits a modulated signal by multiplexing encoded transmission data obtained by encoding transmission data by predetermined encoding means and discrimination information indicating whether the transmission data is initial transmission or retransmission. A receiving device comprising the following elements (1) to (4):
(1) demodulation means for demodulating the modulated signal and generating the discrimination information and a demodulated soft decision value which is a soft decision value corresponding to the encoded transmission data;
(2) A decoding means element corresponding to the coding means of the transmitter and generating decoded data corresponding to the transmission data,
Generate a decoded soft decision value from a predetermined initial soft decision value and the demodulated soft decision value generated by the demodulation means,
Decoding means for hard-deciding the decoded soft decision value and generating the decoded data;
(3) a buffer for storing the decoded soft decision value generated by the decoding means element;
(4) Error checking means for checking the presence or absence of an error, which is the difference between the decoded data and the transmission data, and outputting an error check signal indicating the presence or absence of the error. 上記送信機の符号化手段が生成する符号化送信データは、送信データに等しい組織ビットと、パリティビットとからなる組織符号であり、
上記復調手段が生成する復調軟判定値は上記組織ビットとパリティビットそれぞれに対応する組織ビット軟判定値とパリティビット軟判定値とを含み、
上記復号手段要素が生成する復号軟判定値と復号データは上記組織ビットに対応する
ことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。The encoded transmission data generated by the encoding means of the transmitter is a systematic code including a systematic bit equal to the transmission data and a parity bit,
The demodulated soft decision value generated by the demodulation means includes a systematic bit soft decision value and a parity bit soft decision value corresponding to the systematic bit and the parity bit, respectively.
The receiving apparatus according to claim 1, wherein the decoded soft decision value and the decoded data generated by the decoding means element correspond to the systematic bits. 上記誤りチェック信号が誤り有りを示す場合に上記復号軟判定値を上記バッファに格納することを特徴とする
請求項１または請求項２に記載の受信装置。3. The receiving device according to claim 1, wherein the decoding soft decision value is stored in the buffer when the error check signal indicates that there is an error. 上記復号手段要素は、
上記判別情報が再送を示す場合は、上記バッファに格納された上記復号軟判定値を上記初期軟判定値とする
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の受信装置。The decoding means element includes:
3. The receiving apparatus according to claim 1, wherein when the discrimination information indicates retransmission, the decoded soft decision value stored in the buffer is used as the initial soft decision value. 上記復号手段要素は、上記判別情報が初送を示す場合は、所定の定数を上記初期軟判定値とする
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の受信装置。3. The receiving apparatus according to claim 1, wherein the decoding means element sets a predetermined constant as the initial soft decision value when the discrimination information indicates initial transmission. 上記誤りチェック信号を上記送信機に送信し、
誤りチェック信号が誤り有りを示す場合は同一の送信データと再送を示す判別情報とを送信機から受信し、
誤りチェック信号が誤り無しを示す場合は新たな送信データと初送を示す判別情報とを送信機から受信する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の受信装置。Transmitting the error check signal to the transmitter,
When the error check signal indicates that there is an error, the same transmission data and discrimination information indicating retransmission are received from the transmitter,
3. The receiving device according to claim 1, wherein when the error check signal indicates no error, new transmission data and discrimination information indicating initial transmission are received from the transmitter. 重み付け手段をさらに備え、
上記復調手段は、
送信機より受信した変調信号の受信品質をさらに測定して出力し、
上記重み付け手段は、
上記復調手段が生成した復調軟判定値に上記復調手段が出力した受信品質を用いて重み付けを行って重み付き復調軟判定値を生成し、
上記復号手段要素は、
上記重み付け手段が生成した重み付き復調軟判定値を上記復調軟判定値に代えて使用し、さらに上記判別情報が再送を示す場合は上記バッファに格納された復号軟判定値に上記受信品質を用いて重み付けをした重み付き復号軟判定値を上記初期軟判定値とする
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の受信装置。Further comprising weighting means,
The demodulation means,
Further measure and output the reception quality of the modulated signal received from the transmitter,
The weighting means,
A weighted demodulation soft decision value is generated by weighting the demodulation soft decision value generated by the demodulation means using the reception quality output by the demodulation means,
The decoding means element includes:
Using the weighted demodulated soft decision value generated by the weighting means in place of the demodulated soft decision value, and further using the reception quality for the decoded soft decision value stored in the buffer when the discrimination information indicates retransmission. The receiving apparatus according to claim 1, wherein a weighted decoded soft decision value weighted by using the initial soft decision value is used as the initial soft decision value. 軟判定値合成器と、第２のバッファとをさらに備え、
上記軟判定値合成器は、
上記復調手段が復調した復調軟判定値と、上記第２のバッファに格納されている軟判定値である合成復調軟判定値とを用いて新たな合成復調軟判定値を生成し、
上記第２のバッファは、
上記誤りチェック信号が誤り有りを示している場合に上記軟判定値合成器が生成した新たな合成復調軟判定値を合成復調軟判定値として格納し、
上記復号手段要素は、
上記軟判定値合成器が生成した合成復調軟判定値を上記復調軟判定値に代えて使用し、さらに上記判別情報が再送を示す場合は上記バッファに格納された復号軟判定値を上記初期軟判定値とする
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の受信装置。A soft decision value synthesizer, and a second buffer;
The soft decision value synthesizer,
Generating a new composite demodulation soft decision value using the demodulation soft decision value demodulated by the demodulation means and the composite demodulation soft decision value that is the soft decision value stored in the second buffer;
The second buffer is
When the error check signal indicates that there is an error, a new combined demodulated soft decision value generated by the soft decision value combiner is stored as a combined demodulated soft decision value,
The decoding means element includes:
The demodulated soft decision value generated by the soft decision value combiner is used in place of the demodulated soft decision value, and when the discrimination information indicates retransmission, the decoded soft decision value stored in the buffer is used as the initial soft decision value. The receiving device according to claim 1, wherein the receiving device is a determination value. パリティビット合成器と、第２のバッファとをさらに備え、
上記パリティビット合成器は、
上記復調手段が復調した復調軟判定値のパリティビット軟判定値と、上記第２のバッファに格納されている軟判定値である合成パリティビット軟判定値とを用いて新たな合成パリティビット軟判定値を生成し、
上記第２のバッファは、
上記誤りチェック信号が誤り有りを示している場合に上記パリティビット合成器が生成した新たな合成パリティビット軟判定値を合成パリティビット軟判定値として格納し、
上記復号手段要素は、
上記パリティビット合成器が生成した合成パリティビット軟判定値と組織ビット軟判定値を上記復調軟判定値に代えて使用し、さらに上記判別情報が再送を示す場合は上記バッファに格納された復号軟判定値を上記初期軟判定値とする
ことを特徴とする請求項２に記載の受信装置。A parity bit synthesizer and a second buffer;
The parity bit synthesizer,
A new combined parity bit soft decision is performed using the parity bit soft decision value of the demodulated soft decision value demodulated by the demodulation means and the combined parity bit soft decision value stored in the second buffer. Generate a value,
The second buffer is
When the error check signal indicates that there is an error, a new synthesized parity bit soft decision value generated by the parity bit synthesizer is stored as a synthesized parity bit soft decision value,
The decoding means element includes:
The combined parity bit soft decision value and the systematic bit soft decision value generated by the parity bit combiner are used in place of the demodulated soft decision value, and if the discrimination information indicates retransmission, the decoding software stored in the buffer is used. The receiving apparatus according to claim 2, wherein a decision value is the initial soft decision value. 上記復号手段要素は、
（ア）所定の初期軟判定値と上記復調手段が生成した復調軟判定値とから中間軟判定値を生成し、
（イ）中間軟判定値と上記復調軟判定値とから新たな中間軟判定値を生成し、
（ウ）上記（イ）で生成した新たな中間軟判定値を中間軟判定値とし、
（エ）上記（イ）〜（ウ）の動作を所定回数繰り返し、
（オ）最後の中間軟判定値を復号軟判定値とし、
（カ）上記復号軟判定値を硬判定し上記復号データを生成する
ように構成されたことを特徴とする
請求項１または請求項２に記載の受信装置。The decoding means element includes:
(A) generating an intermediate soft decision value from a predetermined initial soft decision value and the demodulated soft decision value generated by the demodulation means;
(A) generating a new intermediate soft decision value from the intermediate soft decision value and the demodulated soft decision value,
(C) The new intermediate soft decision value generated in (b) above is used as the intermediate soft decision value,
(D) The above operations (a) to (c) are repeated a predetermined number of times,
(E) The final intermediate soft decision value is used as a decoded soft decision value,
(F) The receiving apparatus according to claim 1 or 2, wherein the receiving apparatus is configured to make a hard decision on the decoded soft decision value and generate the decoded data. 上記復調手段は、
送信機より受信した変調信号の受信品質を測定して出力し、
上記復号手段要素は、
上記変調信号の受信品質を用いて上記（エ）における上記（イ）〜（ウ）の繰り返し回数を変化させる
ことを特徴とする請求項１０に記載の受信装置。The demodulation means,
Measure and output the reception quality of the modulated signal received from the transmitter,
The decoding means element includes:
11. The receiving apparatus according to claim 10, wherein the number of repetitions of the steps (a) to (c) in the step (d) is changed using the reception quality of the modulated signal. 復号回数制御手段をさらに備え、
上記復号手段要素は、上記誤りチェック手段が出力する誤りチェック信号と、上記復調手段が生成した判別情報から上記送信データの上記送信機からの送信回数を検出し、
上記復号回数制御手段は、上記送信回数に従い上記（エ）における上記（イ）〜（ウ）の繰り返し回数を変化させる
ことを特徴とする請求項１０に記載の受信装置。Further comprising decoding number control means,
The decoding means element detects the number of transmissions of the transmission data from the transmitter from the error check signal output by the error check means and the discrimination information generated by the demodulation means,
11. The receiving apparatus according to claim 10, wherein the decoding number control means changes the number of repetitions of (a) to (c) in (d) according to the number of transmissions. 送信データを所定の符号化手段により符号化した符号化送信データと、上記送信データが初送か再送かを示す判別情報とを多重化し変調した変調信号を送信する送信機から上記変調信号を受信する受信装置であって、
復調手段と、軟判定値合成器と、バッファと、復号手段要素と、誤りチェック手段と、復号回数制御手段とを備え、
上記復調手段は、
上記変調信号を復調し、上記判別情報と、上記符号化送信データに対応する軟判定値である復調軟判定値とを生成し、
上記軟判定値合成器は、
上記復調手段が復調した復調軟判定値と、上記バッファに格納されている軟判定値である合成復調軟判定値と、上記判別情報とを用いて新たな合成復調軟判定値を生成し、
上記バッファは、
上記軟判定値合成器が生成した新たな合成復調軟判定値を格納し、
上記復号手段要素は、
上記軟判定値合成器が生成した合成軟判定値を入力とし、所定の繰り返し演算を行って上記送信データに対応する復号データを生成し、
上記誤りチェック手段は、
上記復号データと送信データとの差異である誤りの有無をチェックし、誤りの有無を示す誤りチェック信号を出力し、
上記復号回数制御手段は、
上記誤りチェック信号と上記判別情報とに基づいて上記復号手段要素内の繰り返し演算回数を制御する
ことを特徴とする受信装置。Receives the modulated signal from a transmitter that transmits a modulated signal by multiplexing encoded transmission data obtained by encoding transmission data by predetermined encoding means and discrimination information indicating whether the transmission data is initial transmission or retransmission. A receiving device,
Demodulating means, a soft decision value synthesizer, a buffer, a decoding means element, an error checking means, and a decoding number control means,
The demodulation means,
Demodulate the modulated signal, the determination information, and generate a demodulated soft decision value that is a soft decision value corresponding to the encoded transmission data,
The soft decision value synthesizer,
A demodulated soft decision value demodulated by the demodulation means, a combined demodulated soft decision value that is a soft decision value stored in the buffer, and a new combined demodulated soft decision value using the discrimination information,
The above buffer is
A new synthesized demodulated soft decision value generated by the soft decision value combiner is stored,
The decoding means element includes:
The synthesized soft decision value generated by the soft decision value synthesizer is input, and a predetermined iterative operation is performed to generate decoded data corresponding to the transmission data.
The error checking means includes:
Check the presence or absence of an error that is the difference between the decoded data and the transmission data, and output an error check signal indicating the presence or absence of the error,
The decoding number control means includes:
A receiving apparatus for controlling the number of repetitive operations in the decoding means element based on the error check signal and the discrimination information. 送信データを所定の符号化手段により符号化した符号化送信データと上記送信データが初送か再送かを示す判別情報とを多重化し変調した変調信号を送信する送信機から上記変調信号を受信し、上記変調信号を復調し上記判別情報と上記符号化送信データに対応する軟判定値である復調軟判定値とを生成する復調手段を備えた受信装置における復号装置であって、下記（１１）〜（１２）の要素を備えたことを特徴とする復号装置。
（１１）上記送信機の符号化手段に対応し、上記送信データに対応する復号データを生成する復号手段要素であって、
所定の初期軟判定値と上記復調手段が生成した復調軟判定値とから復号軟判定値を生成し、
上記復号軟判定値を硬判定し上記復号データを生成する、
復号手段要素；
（１２）上記復号手段要素が生成した復号軟判定値を格納するバッファ。The modulated signal is received from a transmitter that transmits a modulated signal by multiplexing encoded transmission data obtained by encoding transmission data by predetermined encoding means and discrimination information indicating whether the transmission data is initial transmission or retransmission. A demodulation means for demodulating the modulated signal to generate the discrimination information and a demodulated soft decision value which is a soft decision value corresponding to the encoded transmission data. A decoding device comprising the elements of (12) to (12).
(11) A decoding means element corresponding to the coding means of the transmitter and generating decoded data corresponding to the transmission data,
Generate a decoded soft decision value from a predetermined initial soft decision value and the demodulated soft decision value generated by the demodulation means,
Hard decoding the decoded soft decision value to generate the decoded data,
Decoding means element;
(12) A buffer for storing the decoded soft decision value generated by the decoding means element. 上記送信機の符号化手段が生成する符号化送信データは、送信データに等しい組織ビットと、パリティビットとからなる組織符号であり、上記復調手段が生成する復調軟判定値は上記組織ビットとパリティビットそれぞれに対応する組織ビット軟判定値とパリティビット軟判定値とを含み、
上記復号手段要素が生成する復号軟判定値と復号データは上記組織ビットに対応する
ことを特徴とする請求項１４に記載の復号装置。The coded transmission data generated by the coding means of the transmitter is a systematic code composed of a systematic bit equal to the transmission data and a parity bit, and the demodulated soft decision value generated by the demodulation means is determined by the systematic bit and parity. Including a systematic bit soft decision value and a parity bit soft decision value corresponding to each bit,
The decoding apparatus according to claim 14, wherein the decoded soft decision value and the decoded data generated by the decoding means element correspond to the systematic bits. 送信データを所定の符号化手段により符号化した符号化送信データと、上記送信データが初送か再送かを示す判別情報とを多重化し変調した変調信号を送信する送信機および、
上記変調信号を受信する下記（１）〜（４）の要素を備えた受信装置とからなる
ことを特徴とする通信システム；
（１）上記変調信号を復調し、上記判別情報と、上記符号化送信データに対応する軟判定値である復調軟判定値とを生成する復調手段；
（２）上記送信機の符号化手段に対応し、上記送信データに対応する復号データを生成する復号手段要素であって、
所定の初期軟判定値と上記復調手段が生成した復調軟判定値とから復号軟判定値を生成し、
上記復号軟判定値を硬判定し上記復号データを生成する、
復号手段要素；
（３）上記復号手段要素が生成した復号軟判定値を格納するバッファ；
（４）上記復号データと送信データとの差異である誤りの有無をチェックし、誤りの有無を示す誤りチェック信号を出力する誤りチェック手段。A transmitter that transmits a modulated signal obtained by multiplexing and modulating transmission data obtained by encoding transmission data by a predetermined encoding unit and discrimination information indicating whether the transmission data is initial transmission or retransmission,
A communication system comprising: a receiving device that receives the modulated signal and includes the following elements (1) to (4):
(1) demodulation means for demodulating the modulated signal and generating the discrimination information and a demodulated soft decision value which is a soft decision value corresponding to the encoded transmission data;
(2) A decoding means element corresponding to the coding means of the transmitter and generating decoded data corresponding to the transmission data,
Generate a decoded soft decision value from a predetermined initial soft decision value and the demodulated soft decision value generated by the demodulation means,
Hard decoding the decoded soft decision value to generate the decoded data,
Decoding means element;
(3) a buffer for storing the decoded soft decision value generated by the decoding means element;
(4) Error checking means for checking the presence or absence of an error, which is the difference between the decoded data and the transmission data, and outputting an error check signal indicating the presence or absence of the error. 受信装置は、上記誤りチェック信号を上記送信機に送信し、
送信機は、上記誤りチェック信号が誤り有りを示す場合は同一の送信データと再送を示す判別情報とを送信機から送信し、
誤りチェック信号が誤り無しを示す場合は新たな送信データと初送を示す判別情報とを送信する
ことを特徴とする請求項１６に記載の通信システム。The receiving device transmits the error check signal to the transmitter,
When the error check signal indicates that there is an error, the transmitter transmits the same transmission data and discrimination information indicating retransmission from the transmitter,
17. The communication system according to claim 16, wherein when the error check signal indicates no error, new transmission data and discrimination information indicating initial transmission are transmitted. 送信データを所定の符号化方法により符号化した符号化送信データと上記送信データが初送か再送かを示す判別情報とを多重化し変調した変調信号を送信する送信機から上記変調信号を受信し、上記変調信号を復調し上記判別情報と上記符号化送信データに対応する軟判定値である復調軟判定値とを生成する復調手段を備えた受信装置における復号方法であって、上記送信機の符号化方法に対応し、上記送信データに対応する復号データを生成する下記（２１）〜（２３）のステップを備えたことを特徴とする復号方法。
（２１）所定の初期軟判定値と上記復調手段が生成した復調軟判定値とから復号軟判定値を生成するステップ；、
（２２）上記復号軟判定値を硬判定し上記復号データを生成するステップ；
（２３）上記復号手段要素が生成した復号軟判定値をバッファに格納するステップ。The modulated signal is received from a transmitter that transmits a modulated signal by multiplexing encoded transmission data obtained by encoding transmission data by a predetermined encoding method and discrimination information indicating whether the transmission data is initial transmission or retransmission. A decoding method in a receiving device comprising demodulating means for demodulating the modulated signal and generating a demodulated soft decision value which is a soft decision value corresponding to the discrimination information and the encoded transmission data, A decoding method characterized by comprising the following steps (21) to (23) corresponding to an encoding method and generating decoded data corresponding to the transmission data.
(21) generating a decoded soft decision value from a predetermined initial soft decision value and the demodulated soft decision value generated by the demodulation means;
(22) hard-deciding the decoded soft decision value to generate the decoded data;
(23) storing the decoded soft decision value generated by the decoding means element in a buffer;
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