JP2001127646A - チャンネル・デコータ及びチャンネル復号化方法 - Google Patents
チャンネル・デコータ及びチャンネル復号化方法Info
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- H03M13/29—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes combining two or more codes or code structures, e.g. product codes, generalised product codes, concatenated codes, inner and outer codes
- H03M13/2957—Turbo codes and decoding
- H03M13/296—Particular turbo code structure
- H03M13/2972—Serial concatenation using convolutional component codes
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- Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 デインターリービングとインターリンビング
を別個のステップとしてしないで復号できる簡単な構成
のデコーダを提供する。 【解決手段】 このデコーダは入出力情報がログ確率で
あり、入力情報が符号化データと外部付帯情報のログ確
率であるソフト−イン／ソフト−アウト内部デコーダで
構成され、フィードバック付帯情報を内部デコーダ出力
情報から差し引いて内部付帯情報をつくる手段と、１つ
の情報ビットｂnに対応する内部付帯情報のログ確率Ｌn
０、Ｌn１を交換してフィードバック付帯情報をつくる
手段を含んでいる。これによって１つのデータ・ビット
ｂnに対して、内部付帯情報のログ確率Ｌn０、Ｌn１ が
与えられ、この加算されたログ確率に基づいてハード・
デシジョンが行われる。
を別個のステップとしてしないで復号できる簡単な構成
のデコーダを提供する。 【解決手段】 このデコーダは入出力情報がログ確率で
あり、入力情報が符号化データと外部付帯情報のログ確
率であるソフト−イン／ソフト−アウト内部デコーダで
構成され、フィードバック付帯情報を内部デコーダ出力
情報から差し引いて内部付帯情報をつくる手段と、１つ
の情報ビットｂnに対応する内部付帯情報のログ確率Ｌn
０、Ｌn１を交換してフィードバック付帯情報をつくる
手段を含んでいる。これによって１つのデータ・ビット
ｂnに対して、内部付帯情報のログ確率Ｌn０、Ｌn１ が
与えられ、この加算されたログ確率に基づいてハード・
デシジョンが行われる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、チャンネル・デコ
ーダ及びチャンネル復号化方法に関する。
ーダ及びチャンネル復号化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】チャンネル・コーディングは送信された
デジタル情報信号をノイズに対してより影響を受けにく
くするために用いられる。この目的のために、情報ビッ
ト配列を送信側でチャンネル・エンコーダで符号化し、
受信側でチャンネル・デコーダによって復号化する。上
記エンコーダでは、エンコーダがエラー検出をし易くす
るために情報ビット配列に重複情報が付加される。例え
ば、系統的なチャンネル符号化方式においては、重複情
報が単に付加挿入された「符号化」ビットとして情報ビ
ット配列に付加される。従って、符号化された信号は情
報及び符号化ビットの両方で構成されている。非系統的
符号化方式においては、送信ビットはすべて符号化ビッ
トであり、「裸の」情報ビットはどこにも存在しない。エ
ンコーダに対する受信ビット(情報ビット)の数は送信ビ
ット(情報ビット＋挿入された符号化ビット、又は全符
号化ビット)の数より小さくなっている。受信ビットと
送信ビットの比率は「コード・レートＲ」(通常Ｒ＝１：
２）と呼ばれる。例えば、主なチャンネル・コードはブ
ロック・コード及び畳み込みコードで、後者は再帰的な
場合と非再帰的な場合とがある。
デジタル情報信号をノイズに対してより影響を受けにく
くするために用いられる。この目的のために、情報ビッ
ト配列を送信側でチャンネル・エンコーダで符号化し、
受信側でチャンネル・デコーダによって復号化する。上
記エンコーダでは、エンコーダがエラー検出をし易くす
るために情報ビット配列に重複情報が付加される。例え
ば、系統的なチャンネル符号化方式においては、重複情
報が単に付加挿入された「符号化」ビットとして情報ビ
ット配列に付加される。従って、符号化された信号は情
報及び符号化ビットの両方で構成されている。非系統的
符号化方式においては、送信ビットはすべて符号化ビッ
トであり、「裸の」情報ビットはどこにも存在しない。エ
ンコーダに対する受信ビット(情報ビット)の数は送信ビ
ット(情報ビット＋挿入された符号化ビット、又は全符
号化ビット)の数より小さくなっている。受信ビットと
送信ビットの比率は「コード・レートＲ」(通常Ｒ＝１：
２）と呼ばれる。例えば、主なチャンネル・コードはブ
ロック・コード及び畳み込みコードで、後者は再帰的な
場合と非再帰的な場合とがある。
【０００３】連結コーディング方式は(少なくとも)２つ
の並列又は直列に連結されたエンコーダを用いる。これ
によって、同じ情報配列が並列方式か直列方式のいずれ
かで２度符号化される。並列又は直列連結符号化システ
ムのために反復復号化アルゴリズムがある（Benedetto,
S.,Divsalar,D.,Montorsi,G., and Pollara,F. 'Serial
concatentation of intreleaved codes: performance
analysis, design anditerative decoding', IEEE. In
f.Trans. Inf. Theory, 1988,44,(3) pp.909-926)。
の並列又は直列に連結されたエンコーダを用いる。これ
によって、同じ情報配列が並列方式か直列方式のいずれ
かで２度符号化される。並列又は直列連結符号化システ
ムのために反復復号化アルゴリズムがある（Benedetto,
S.,Divsalar,D.,Montorsi,G., and Pollara,F. 'Serial
concatentation of intreleaved codes: performance
analysis, design anditerative decoding', IEEE. In
f.Trans. Inf. Theory, 1988,44,(3) pp.909-926)。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図１は真正直列連結符
号化方式を示している。送信はブロック毎に行われる。
信号配列は送信側で直列方式で２度行われる。デジタル
・ソースからの２値信号(例えば、アナログ−デジタル
・コンバータでマイクロフォンからアナログ入力がある
場合)は先ず外部エンコーダによって符号化される（コ
ード・レートＲ０）。上記外部エンコーダからの出力は
その信号を以下の処理段階ではよりランダムに見せるた
めに受信ビット符号の順番を変えるビット・インターリ
ーバを通過させる。インターリーバを通過した後、信号
は「内部エンコーダ」によって再度符号化される(コード
・レートＲ１)。送信信号の全体的なコード・レートは
Ｒ０，Ｒ１である。それに対応して、受信側では、信号
は最初に内部デコーダされ、デインターリーブされ、外
部デコーダで復号化される。外部デコーダ・ソフト値は
内部デコーダに対して付加的「アプリオリ」入力として
フィードバックされる。このソフト値は復号化された信
号の信頼性を示す値である。これらの値のフィードバッ
クはさらなる反復的デコーディング・ステップにおいて
外部デコーダの出力でのハード・ディシジョン値でのエ
ラー率を低下させるのに役立つ。特定の送信配列の反復
的復号化は、例えば、決められた回数の反復が行われた
後とか、一定のエラー率に達した後など任意の終止基準
で停止することができる。なお、送信ビット配列の一番
最初の復号化（「０番目反復」）に対しては内部デコー
ダに対する「アプリオリ」ソフト値はゼロに設定される。
さらに、情報ビットのハード・ディシジョンは各配列に
対して１度だけ、つまり外部デコーダを最終的に通過す
る時に（最後の反復時）に計算すればよいだけである。
号化方式を示している。送信はブロック毎に行われる。
信号配列は送信側で直列方式で２度行われる。デジタル
・ソースからの２値信号(例えば、アナログ−デジタル
・コンバータでマイクロフォンからアナログ入力がある
場合)は先ず外部エンコーダによって符号化される（コ
ード・レートＲ０）。上記外部エンコーダからの出力は
その信号を以下の処理段階ではよりランダムに見せるた
めに受信ビット符号の順番を変えるビット・インターリ
ーバを通過させる。インターリーバを通過した後、信号
は「内部エンコーダ」によって再度符号化される(コード
・レートＲ１)。送信信号の全体的なコード・レートは
Ｒ０，Ｒ１である。それに対応して、受信側では、信号
は最初に内部デコーダされ、デインターリーブされ、外
部デコーダで復号化される。外部デコーダ・ソフト値は
内部デコーダに対して付加的「アプリオリ」入力として
フィードバックされる。このソフト値は復号化された信
号の信頼性を示す値である。これらの値のフィードバッ
クはさらなる反復的デコーディング・ステップにおいて
外部デコーダの出力でのハード・ディシジョン値でのエ
ラー率を低下させるのに役立つ。特定の送信配列の反復
的復号化は、例えば、決められた回数の反復が行われた
後とか、一定のエラー率に達した後など任意の終止基準
で停止することができる。なお、送信ビット配列の一番
最初の復号化（「０番目反復」）に対しては内部デコー
ダに対する「アプリオリ」ソフト値はゼロに設定される。
さらに、情報ビットのハード・ディシジョンは各配列に
対して１度だけ、つまり外部デコーダを最終的に通過す
る時に（最後の反復時）に計算すればよいだけである。
【０００５】一般的に、内部コード及び外部コードは、
系統的、非系統的、ブロック又は畳み込みコード、回帰
的又は非回帰的など。どのようなタイプのコードでもよ
い。
系統的、非系統的、ブロック又は畳み込みコード、回帰
的又は非回帰的など。どのようなタイプのコードでもよ
い。
【０００６】受信側では、２つのデコーダはソフト−イ
ン／ソフト−アウト・デコーダ（ＳＩＳＯデコーダ）で
ある。ソフト値はそれそれのビット符号のビット・デシ
ジョンの信頼性（０と１のどちらが送られたか）を示し
ている。ソフト−イン・デコーダは受信ビット符号に対
するソフト信頼性値を受け取る。ソフト−アウト・デコ
ーダは送信ビット符号に関するソフト信頼性出力値を提
供する。このソフト−アウト信頼性値は、復号化プロセ
ス中に送信側で各符号化ステップに付加される重複情報
に基づいて改善されるので、ソフト−イン信頼性値より
通常はより正確である。ＳＩＳＯデコーダとしての最高
の性能はそれぞれのチャンネル・コード用に設計された
アポステリオリ確率計算機（ＡＰＰ）（L.Bahl,J.Cock
e,F.Jelinek,J.Raviv, "Optimal decoding of linear c
odes for minimizing symbol error rate", IEEE Tran
s.IT.,vol.20, pp.284-287, March 1974)）を提供す
る。例えば、ＳＯＶＡ（ソフト出力ビタビ・アルゴリズ
ム）（J.Hagenauer, P.Hoeher,"A Viterbi algorithm w
ith soft-decision outputs and its applications",Pr
oc. IEE Globecom 1986, Dallas, Texas, pp.47.1.1-45
7.1.7, Nov.1989)など、いくつかのより高速な、しかし
準最適アルゴリズムも存在する。反復復号経路では「外
部付帯情報」はビット・インターリーバを通じて送ら
れ、内部デコーダに対してアプリオリな知識としてフィ
ードバックされる。「外部付帯」情報は外部デコーダでの
ソフト入力／ソフト出力値の差を示しており、外部復号
化プロセスで得られる新しい、(少なくとも最初の反復
に関する)統計的に独立した情報を示している。それに
対応して、内側デコーダは「内部付帯」情報とチャンネル
情報を提供する(図１）。
ン／ソフト−アウト・デコーダ（ＳＩＳＯデコーダ）で
ある。ソフト値はそれそれのビット符号のビット・デシ
ジョンの信頼性（０と１のどちらが送られたか）を示し
ている。ソフト−イン・デコーダは受信ビット符号に対
するソフト信頼性値を受け取る。ソフト−アウト・デコ
ーダは送信ビット符号に関するソフト信頼性出力値を提
供する。このソフト−アウト信頼性値は、復号化プロセ
ス中に送信側で各符号化ステップに付加される重複情報
に基づいて改善されるので、ソフト−イン信頼性値より
通常はより正確である。ＳＩＳＯデコーダとしての最高
の性能はそれぞれのチャンネル・コード用に設計された
アポステリオリ確率計算機（ＡＰＰ）（L.Bahl,J.Cock
e,F.Jelinek,J.Raviv, "Optimal decoding of linear c
odes for minimizing symbol error rate", IEEE Tran
s.IT.,vol.20, pp.284-287, March 1974)）を提供す
る。例えば、ＳＯＶＡ（ソフト出力ビタビ・アルゴリズ
ム）（J.Hagenauer, P.Hoeher,"A Viterbi algorithm w
ith soft-decision outputs and its applications",Pr
oc. IEE Globecom 1986, Dallas, Texas, pp.47.1.1-45
7.1.7, Nov.1989)など、いくつかのより高速な、しかし
準最適アルゴリズムも存在する。反復復号経路では「外
部付帯情報」はビット・インターリーバを通じて送ら
れ、内部デコーダに対してアプリオリな知識としてフィ
ードバックされる。「外部付帯」情報は外部デコーダでの
ソフト入力／ソフト出力値の差を示しており、外部復号
化プロセスで得られる新しい、(少なくとも最初の反復
に関する)統計的に独立した情報を示している。それに
対応して、内側デコーダは「内部付帯」情報とチャンネル
情報を提供する(図１）。
【０００７】
【課題を解決するための手段】こうした背景に対して、
本発明は特定の符号化方式で具体的な利点が得られると
いう認識に基づいている。
本発明は特定の符号化方式で具体的な利点が得られると
いう認識に基づいている。
【０００８】本発明によれば 外部及び内部コードを逐
次的に連結することによって符号化されたデータのため
のチャンネル・デコーダにおいて、上記外部コードがデ
ータ・ビットｂnを２つの同じ符号化ビット
ｂcoded,n0、ｂcoded、n1に符号化するように操作できる
レート１：２反復コードであり、上記符号化ビットがイ
ンターリーブされており、入力及び出力情報がログ確率
であり、入力情報が上記符号化されたデータと外側付帯
情報とのログ確率であるソフト入力ソフト出力（ＳＩＳ
Ｏ）内部デコーダと、上記内部デコーダ出力情報からフ
ィードバック外部付帯情報を差し引いて内部付帯情報を
つくりだす手段と、上記内部付帯情報内の１つの情報ビ
ットｂn に対応したログ確率Ｌn0、Ｌn1をスワッピング
して、フィードバック付帯情報をつくりだし、前記コー
ダーが反復的に操作されてその反復によって外部付帯情
報がつくりだされる手段と、内部付帯情報のログ確率Ｌ
n0、Ｌn1の１つのデータ・ビットｂnに対応する対を合
計する手段と、合計されたログ確率に基づいてハード・
ディシジョンを行うための手段とからなるチャンネル・
デコーダが提供される。こうした方式は特にスワッピン
グ手段がデインターリービング及びインターリービング
の個別の手段を設けなくてもスワッピングをおこなうこ
とができるということを認識すれば、先行技術で提案さ
れているデコーダと比較して非常に単純である。
次的に連結することによって符号化されたデータのため
のチャンネル・デコーダにおいて、上記外部コードがデ
ータ・ビットｂnを２つの同じ符号化ビット
ｂcoded,n0、ｂcoded、n1に符号化するように操作できる
レート１：２反復コードであり、上記符号化ビットがイ
ンターリーブされており、入力及び出力情報がログ確率
であり、入力情報が上記符号化されたデータと外側付帯
情報とのログ確率であるソフト入力ソフト出力（ＳＩＳ
Ｏ）内部デコーダと、上記内部デコーダ出力情報からフ
ィードバック外部付帯情報を差し引いて内部付帯情報を
つくりだす手段と、上記内部付帯情報内の１つの情報ビ
ットｂn に対応したログ確率Ｌn0、Ｌn1をスワッピング
して、フィードバック付帯情報をつくりだし、前記コー
ダーが反復的に操作されてその反復によって外部付帯情
報がつくりだされる手段と、内部付帯情報のログ確率Ｌ
n0、Ｌn1の１つのデータ・ビットｂnに対応する対を合
計する手段と、合計されたログ確率に基づいてハード・
ディシジョンを行うための手段とからなるチャンネル・
デコーダが提供される。こうした方式は特にスワッピン
グ手段がデインターリービング及びインターリービング
の個別の手段を設けなくてもスワッピングをおこなうこ
とができるということを認識すれば、先行技術で提案さ
れているデコーダと比較して非常に単純である。
【０００９】通常は、最初の反復で外部付帯情報をゼロ
に設定するように構成されている。
に設定するように構成されている。
【００１０】本発明は又、外部及び内部コードを逐次的
に連結することによって符号化されたデータを含んでい
るチャンネル情報を復号する方法において、上記外部コ
ードがデータ・ビットｂnを２つの同じ符号化ビットｂ
coded,n0、ｂcoded、n1に符号化するように操作できるレ
ート１：２反復コードであり、上記符号化ビットがイン
ターリーブされており、外部付帯情報を用いて受信され
た符号化データのログ確率データであるチャンネル情報
を復号化して内部復号化ログ確率情報をつくりだすステ
ップと、上記内部デコーダ出力情報からフィードバック
外部付帯情報を差し引いて内部付帯情報をつくりだすス
テップと、上記内部付帯情報内の１つの情報ビットｂn
に対応したログ確率Ｌn0、Ｌn1をスワッピングして、フ
ィードバック付帯情報をつくりだし、前記コーダーが反
復的に操作されてその反復によって外部付帯情報がつく
りだすステップと、内部付帯情報のログ確率Ｌn0、Ｌn1
の１つのデータ・ビットｂnに対応する対を合計するス
テップと、合計されたログ確率に基づいてハード・ディ
シジョンを行うステップとからなる方法を提供すること
も意図している。
に連結することによって符号化されたデータを含んでい
るチャンネル情報を復号する方法において、上記外部コ
ードがデータ・ビットｂnを２つの同じ符号化ビットｂ
coded,n0、ｂcoded、n1に符号化するように操作できるレ
ート１：２反復コードであり、上記符号化ビットがイン
ターリーブされており、外部付帯情報を用いて受信され
た符号化データのログ確率データであるチャンネル情報
を復号化して内部復号化ログ確率情報をつくりだすステ
ップと、上記内部デコーダ出力情報からフィードバック
外部付帯情報を差し引いて内部付帯情報をつくりだすス
テップと、上記内部付帯情報内の１つの情報ビットｂn
に対応したログ確率Ｌn0、Ｌn1をスワッピングして、フ
ィードバック付帯情報をつくりだし、前記コーダーが反
復的に操作されてその反復によって外部付帯情報がつく
りだすステップと、内部付帯情報のログ確率Ｌn0、Ｌn1
の１つのデータ・ビットｂnに対応する対を合計するス
テップと、合計されたログ確率に基づいてハード・ディ
シジョンを行うステップとからなる方法を提供すること
も意図している。
【００１１】
【発明の実施の形態】図２で、２値データの供給源２が
外部レート２：１反復エンコーダ４にデータを供給す
る。エンコーダ４に対する各データ・ビット入力ｂnに
対して２つの同じ出力ビットｂcoded,n0、ｂcoded、n1
が存在する。１つのブロックのこれら符号化されたビッ
トはそのブロックが次の処理段階でさらにランダムに見
えるように所定のパターンでインターリーバ６によって
インターリーブされる。インターリーブされたビットは
別のエンコーダ８で符号化される。
外部レート２：１反復エンコーダ４にデータを供給す
る。エンコーダ４に対する各データ・ビット入力ｂnに
対して２つの同じ出力ビットｂcoded,n0、ｂcoded、n1
が存在する。１つのブロックのこれら符号化されたビッ
トはそのブロックが次の処理段階でさらにランダムに見
えるように所定のパターンでインターリーバ６によって
インターリーブされる。インターリーブされたビットは
別のエンコーダ８で符号化される。
【００１２】内部エンコーダ８から出力された符号化情
報は媒体を通じて送信され、ノイズが付加して信号品質
が低下する。
報は媒体を通じて送信され、ノイズが付加して信号品質
が低下する。
【００１３】媒体から受信された品質が低下した符号化
情報は外部付帯情報と共に、両方ともログ確率の形態で
ソフト−イン／ソフト−アウト（ＳＩＳＯ）内部デコー
ダ１０に入力される。最初に外部付帯情報がゼロに設定
されるが、これはそのビットがゼロか１の等しい確率を
示している。
情報は外部付帯情報と共に、両方ともログ確率の形態で
ソフト−イン／ソフト−アウト（ＳＩＳＯ）内部デコー
ダ１０に入力される。最初に外部付帯情報がゼロに設定
されるが、これはそのビットがゼロか１の等しい確率を
示している。
【００１４】（ログ確率の形態での）フィードバック外
部付帯情報は加算器１２によって内側デコーダ出力情報
（これもログ確率の形態）から差し引かれて、デインタ
ーリーバ１４の入力端末に対する内部付帯値を提供す
る。このデインターリーバからの出力は内部デコーダか
らの内部付帯情報とチャンネル情報を示している。これ
はレート１：２反復デコーダ１６に入力される。
部付帯情報は加算器１２によって内側デコーダ出力情報
（これもログ確率の形態）から差し引かれて、デインタ
ーリーバ１４の入力端末に対する内部付帯値を提供す
る。このデインターリーバからの出力は内部デコーダか
らの内部付帯情報とチャンネル情報を示している。これ
はレート１：２反復デコーダ１６に入力される。
【００１５】外部デコーダ１６の出力はログ確率の形態
で符号化ビットに関するソフト値を提供する。内部付帯
情報は加算器１８による情報から差し引かれて、外部付
帯値が提供される。これらはインターリーバ２０によっ
てインターリーブされて外部付帯情報が提供される。
で符号化ビットに関するソフト値を提供する。内部付帯
情報は加算器１８による情報から差し引かれて、外部付
帯値が提供される。これらはインターリーバ２０によっ
てインターリーブされて外部付帯情報が提供される。
【００１６】デコーダは、二番目の反復に対しては最初
の反復からの外部付帯情報が用いられるなど、反復的に
作動する。一定の所定の基準が満たされた後、反復が中
止され、（ログ確率の形態での）情報ビットに関するソ
フト値がデスクリミネータに出力されて、各ビットに対
するハード・デシジョンが行われる。例えば４回などの
所定の反復回数か、１回の反復と次の反復との間の変化
が閾値以下である時などとすることができるであろう。
の反復からの外部付帯情報が用いられるなど、反復的に
作動する。一定の所定の基準が満たされた後、反復が中
止され、（ログ確率の形態での）情報ビットに関するソ
フト値がデスクリミネータに出力されて、各ビットに対
するハード・デシジョンが行われる。例えば４回などの
所定の反復回数か、１回の反復と次の反復との間の変化
が閾値以下である時などとすることができるであろう。
【００１７】Ｌ値の表記においては、Ｌ0coded＝Ｌ
1coded＝Ｌcoded＝Ｌ0＋Ｌ1 である。
1coded＝Ｌcoded＝Ｌ0＋Ｌ1 である。
【００１８】Ｌ値表記は（J.Hagenauer, "The Turbo Pr
inciple: Tutorial Introduction and State of the Ar
t", Symposium on Turbo Codes, Brest, France, Septe
mber1997）に述べられている。
inciple: Tutorial Introduction and State of the Ar
t", Symposium on Turbo Codes, Brest, France, Septe
mber1997）に述べられている。
【００１９】(コード)・レートが１：２で、反復コード
−コードワードに対して２つの値が存在するので）Ｌ0
とＬ1はデコーダに対する２つの入力Ｌ値である。
−コードワードに対して２つの値が存在するので）Ｌ0
とＬ1はデコーダに対する２つの入力Ｌ値である。
【００２０】レート１：２反復コードの場合、Ｌinfo＝
Ｌcodedである。
Ｌcodedである。
【００２１】望ましいビット情報を回復するためには、
デコーダの出力側でＬinfo値に関するハード・デシジョ
ン（サイン）を取る必要がある。
デコーダの出力側でＬinfo値に関するハード・デシジョ
ン（サイン）を取る必要がある。
【００２２】最も重要なことは、（反復的復号化プロセ
ス中に内部デコーダにフィードバックされる）付帯出力
値は以下のように計算される。 Ｌ0.extr＝Ｌ0.coded＝Ｌ0＝Ｌ1 Ｌ1.extr＝Ｌ0.coded＝Ｌ0＝Ｌ1
ス中に内部デコーダにフィードバックされる）付帯出力
値は以下のように計算される。 Ｌ0.extr＝Ｌ0.coded＝Ｌ0＝Ｌ1 Ｌ1.extr＝Ｌ0.coded＝Ｌ0＝Ｌ1
【００２３】従って、付帯デコーダ値は２つの入力値Ｌ
0及びＬ1値「反復コード」−コードワードを交換（スワッ
ピング）するだけで得ることができる。
0及びＬ1値「反復コード」−コードワードを交換（スワッ
ピング）するだけで得ることができる。
【００２４】図３は外部デコーダを簡略化するためにこ
れをどのように用いることができるかを示している。外
部反復デコーダ１６と加算器１８は加算器２４及びバッ
ファ２６によって置き換えられる。バッファ２６は内部
付帯情報からの２つの連続値を保存し、値Ｌn0、Ｌn1は
１つのデータ・ビットｂnに対応している。これらは加
算器２４で加算され、ディクリミネータ２２に入力され
る情報ビットに関するソフト値が提供される。これらの
値はバッファ２８にも入力され、そこから逆の順序で読
み出されて(スワップされて）デインターリーバ２０に
入力される外部付帯値のストリームが提供される。
れをどのように用いることができるかを示している。外
部反復デコーダ１６と加算器１８は加算器２４及びバッ
ファ２６によって置き換えられる。バッファ２６は内部
付帯情報からの２つの連続値を保存し、値Ｌn0、Ｌn1は
１つのデータ・ビットｂnに対応している。これらは加
算器２４で加算され、ディクリミネータ２２に入力され
る情報ビットに関するソフト値が提供される。これらの
値はバッファ２８にも入力され、そこから逆の順序で読
み出されて(スワップされて）デインターリーバ２０に
入力される外部付帯値のストリームが提供される。
【００２５】図４にさらに簡略化された状態を示す。こ
こで図３に示すバッファ２８、デインターリーバ１４、
スワッパー２８、及びインターリーバ２０は加算器１２
から出力される内部付帯値からの１つのデータ・ビット
ｂnに対応しているこれらの値Ｌn0、Ｌn1を直接スワッ
プする単一の装置(インターリーバ３０)内で結合されて
いる。
こで図３に示すバッファ２８、デインターリーバ１４、
スワッパー２８、及びインターリーバ２０は加算器１２
から出力される内部付帯値からの１つのデータ・ビット
ｂnに対応しているこれらの値Ｌn0、Ｌn1を直接スワッ
プする単一の装置(インターリーバ３０)内で結合されて
いる。
【００２６】レート１内部コード（内部符号化ビットの
半分は除去される）を得るように設計された内部レート
１：２再帰系統的コードを用いるのは特に魅力的であ
る。外部レート１：２反復コードと共に、これによって
１：２の全体的コード・レート１：２になる。なお内部
エンコーダでは畳み込み性は付加されない。受信ビット
の数は内部エンコーダの送信ビットの数と同じである。
半分は除去される）を得るように設計された内部レート
１：２再帰系統的コードを用いるのは特に魅力的であ
る。外部レート１：２反復コードと共に、これによって
１：２の全体的コード・レート１：２になる。なお内部
エンコーダでは畳み込み性は付加されない。受信ビット
の数は内部エンコーダの送信ビットの数と同じである。
【００２７】内部エンコーダの入力端末では符号化ビッ
トの半分を除去するためのパンクチャリング・パターン
は任意であるが、受信側には知らされていなければなら
ない。しかしながら、２つの制約がある。１．時定数ｋ
で、情報ビットｌkか関連するパリティ・ビットｐkのい
ずれかを除去することができるが、両方を同時に除去す
ることはできない。２．符号化配列内には常に一定のパ
リティ・ビットが存在していなければならず、さもない
と反復的復号化は実行できない。
トの半分を除去するためのパンクチャリング・パターン
は任意であるが、受信側には知らされていなければなら
ない。しかしながら、２つの制約がある。１．時定数ｋ
で、情報ビットｌkか関連するパリティ・ビットｐkのい
ずれかを除去することができるが、両方を同時に除去す
ることはできない。２．符号化配列内には常に一定のパ
リティ・ビットが存在していなければならず、さもない
と反復的復号化は実行できない。
【００２８】レート１：２マザー・コードからレート１
コードを得るためのパンクチャリング・パターンの例
は： １：符号化されたビット配列がすべてパリティ・ビット
だけで構成されるように、すべての情報ビットを除去す
る。 ｐ0、ｐ1、ｐ2、ｐ3．．． ２：情報ビットの半分とパリティ・ビットの半分を除去
する。 ｌ0、ｐ1、ｌ2、ｐ3．．． ３：情報ビットの２／３とパリティ・ビットの１／３を
除去する。 ｌ0、ｐ1、ｐ2、ｉ3、ｐ4、ｐ5 異なったパンクチャリング・パターン１、２、３及び４
などは、反復的に復号化された場合に、異なったビット
・エラー・レート（ＢＥＲ）挙動をもたらす。含まれる
情報ビットが少なくなると、（信号対ノイズ比での）タ
ーボ・クリフが遅くなるが、全体としてのビット・エラ
ー・レートがより低くなる。
コードを得るためのパンクチャリング・パターンの例
は： １：符号化されたビット配列がすべてパリティ・ビット
だけで構成されるように、すべての情報ビットを除去す
る。 ｐ0、ｐ1、ｐ2、ｐ3．．． ２：情報ビットの半分とパリティ・ビットの半分を除去
する。 ｌ0、ｐ1、ｌ2、ｐ3．．． ３：情報ビットの２／３とパリティ・ビットの１／３を
除去する。 ｌ0、ｐ1、ｐ2、ｉ3、ｐ4、ｐ5 異なったパンクチャリング・パターン１、２、３及び４
などは、反復的に復号化された場合に、異なったビット
・エラー・レート（ＢＥＲ）挙動をもたらす。含まれる
情報ビットが少なくなると、（信号対ノイズ比での）タ
ーボ・クリフが遅くなるが、全体としてのビット・エラ
ー・レートがより低くなる。
【図１】先行技術に基づく、反復的に復号化を行う直列
的に連結されたコーダー及びデコーダの図。
的に連結されたコーダー及びデコーダの図。
【図２】本発明による直列的に連結されたコーダー及び
デコーダを示す構成図。
デコーダを示す構成図。
【図３】図のデコーダの簡略化された構成を示す構成
図。
図。
【図４】図３のデコーダをさらに単純化した構成図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ.
Claims (6)
- 【請求項１】外部コード及び内部コードを逐次的に連結
することによって符号化されたデータのためのチャンネ
ル・デコーダにおいて、 上記外部コードがデータ・ビットｂnを２つの同じ符号
化ビットｂcoded,n0、ｂcoded、n1に符号化するように操
作できるレート１：２反復コードであり、上記符号化ビ
ットがインターリーブされており、 ａ）入力及び出力情報がログ確率であり、入力情報が上
記符号化されたデータと外側付帯情報とのログ確率であ
るソフト入力ソフト出力（ＳＩＳＯ）内部デコーダと ｂ）上記内部デコーダ出力情報からフィードバック外部
付帯情報を差し引いて内部付帯情報をつくりだす手段
と、 ｃ）上記内部付帯情報内の１つの情報ビットｂn に対応
したログ確率Ｌn0、Ｌ n1をスワッピングして、フィード
バック付帯情報をつくりだし、前記コーダーが反復的に
操作されてその反復によって外部付帯情報がつくりださ
れる手段と、 ｄ）内部付帯情報のログ確率Ｌn0、Ｌn1の１つのデータ
・ビットｂnに対応する対を合計する手段と、 ｅ）合計されたログ確率に基づいてハード・ディシジョ
ンを行うための手段とからなることを特徴とするチャン
ネル・デコーダ。 - 【請求項２】上記第１の反復が、フィードバック外部付
帯情報をゼロに設定することを特徴とする請求項１記載
のデコーダ。 - 【請求項３】上記スワッピング手段が、デインターリー
ビング及びインターリービングの個別ステップを行うこ
となしに上記スワップを実行することを特徴とする請求
項１又は２記載のデコーダ。 - 【請求項４】外部コード及び内部コードを逐次的に連結
することによって符号化されたデータを含んでいるチャ
ンネル情報を復号する方法において、 上記外部コードがデータ・ビットｂnを２つの同じ符号
化ビットｂcoded,n0、ｂcoded、n1に符号化するように操
作できるレート１：２反復コードであり、上記符号化ビ
ットがインターリーブされており、 ａ）外部付帯情報を用いて受信された符号化データのロ
グ確率データであるチャンネル情報を復号化して内部復
号化ログ確率情報をつくりだすステップと、 ｂ）上記内部デコーダ出力情報からフィードバック外部
付帯情報を差し引いて内部付帯情報をつくりだすステッ
プと、 ｃ）上記内部付帯情報内の１つの情報ビットｂn に対応
したログ確率Ｌn0、Ｌ n1をスワッピングして、フィード
バック付帯情報をつくりだし、前記コーダーが反復的に
操作されてその反復によって外部付帯情報がつくりだす
ステップと、 ｄ）内部付帯情報のログ確率Ｌn0、Ｌn1の１つのデータ
・ビットｂnに対応する対を合計するステップと、 ｅ）合計されたログ確率に基づいてハード・ディシジョ
ンを行うステップとからなることを特徴とするチャンネ
ル情報を復号する方法。 - 【請求項５】上記第１の反復のために、上記フィードバ
ック外部付帯情報をゼロに設定されることを特徴とする
請求項４記載の方法。 - 【請求項６】上記デインターリービング、スワッピン
グ、及びインターリービングの各ステップが、デインタ
ーリービングとインターリービングの個別のステップを
実行せずに単一ステップで行われる請求項４又は請求項
５記載の装置。
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