JP2002543733A - 移動通信システムの構成復号器のメトリック値正規化装置及び方法 - Google Patents

移動通信システムの構成復号器のメトリック値正規化装置及び方法

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JP2002543733A
JP2002543733A JP2000616131A JP2000616131A JP2002543733A JP 2002543733 A JP2002543733 A JP 2002543733A JP 2000616131 A JP2000616131 A JP 2000616131A JP 2000616131 A JP2000616131 A JP 2000616131A JP 2002543733 A JP2002543733 A JP 2002543733A
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ヨン−ホワン・リー
ミン−ゴー・キム
ベオン−ジョ・キム
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Samsung Electronics Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、現在状態及び次の状態を有する状態遷移周期で、次の状態の複数のメトリック値を使用し、前記各メトリック値は競争経路メトリック値より大きいか、同じである生存経路メトリック値を有する復号器のメトリック値正規化方法を示す。前記方法は、複数のメトリック値中、生存経路メトリック値を検出する過程と、検出された生存経路メトリック値中、最小生存経路メトリック値を検出する過程と、検出された最小生存経路メトリック値がスレショルド値を超過するかを判断する過程と、最小生存経路メトリック値がスレショルド値を超過すると、メトリック値から所定の正規化値を減算して正規化されたメトリック値を出力する過程とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移動通信システムの反復復号装置及び方法に関するもので、特に移動
通信システムでの反復復号器の構成復号器で累積されるメトリック値を正規化す
る正規化装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的にＩＭＴ−２０００システム(または、ＣＤＭＡ２０００)、ＵＭＴＳシ
ステムのような移動通信システムは反復復号(Iterative Decoding)方式のターボ
符号を使用し、鎖状（concatenated）畳み込み符号、鎖状ブロック符号、または
プロダクト(Product)符号を使用するディープスペース通信システム、衛星通信
システムなども反復復号方式を使用している。この分野は誤り訂正符号の軟判定
(Soft Decision)、最適の遂行(Optimal Performance)などに関連された分野であ
る。
【０００３】 図１は一般的な二つの構成復号器を備える反復復号器のブロック構成図である
。図１を参照すると、第１構成復号器１０１はシステマテック情報(Systematic
Information)である符号語Ｘkと、デマルチプレクサ１０７から受信された冗長
ビットＹ1k(デマルチプレクサはパリティ情報である冗長ビットＹkを入力する)
と、第１追加情報(Extrinsic Information)Ｅｘｔを受信する。前記第１構成復
号器１０１は前記受信された信号を復号し、前記復号結果に対する情報である１
次復号された信号を出力する。前記復号化された信号は符号語成分Ｘkと第２追
加情報成分を含む。インタリーバ１０３は前記１次復号された信号をインターリ
ーブして出力する。第２構成復号器１０５は前記インタリーバ１０３から出力さ
れた１次復号された信号と前記デマルチプレクサ１０７から提供された冗長ビッ
トＹ2kを受信する。前記第２構成復号器１０５は前記受信された１次復号された
信号と前記冗長ビットＹ2kを復号して前記第１追加情報成分が含まれた２次復号
された信号を出力する。また前記第２構成復号器１０５は前記追加情報Ｅｘｔを
デインタリーバ１０９を通じて前記第１構成復号器１０１に提供する。
【０００４】 図２は構成復号器の詳細なブロック構成図である。以下、図２を参照して構成
復号器の構成及び動作を説明する。 前記構成復号器１０１はブランチメトリック計算を遂行するブランチメトリッ
ク計算部(Branch Metric Calculation：ＢＭＣ)１１３と、各状態でのメトリッ
ク計算及び比較を遂行してエラーが小さな経路を選択する加算比較選択部(Add &
Compare & Selection：ＡＣＳ)１１５と、からなる。
【０００５】 一般的に、このように反復復号を遂行する復号器の場合、下記＜数１＞により
メトリック値(Metric Value：Ｍt)を計算する。
【数１】 Ｍt：ｔ時間に対する計算されたメトリック値 ｕt：システマテックビットに対する符号語 Ｘt、j：冗長ビットに対する符号語 ｙt、j：チャネルから受信された値(システマテック＋冗長) Ｌｃ：チャネル信頼値 Ｌ(ｕt)：ｔ時間に対する先行信頼値
【０００６】 前記＜数１＞から分かるように、メトリック値Ｍtは値が連続して２番目、３
番目、４番目の項により累積される。特に復号された結果に対する情報を有する
追加情報であるチャネル信頼値が大きな値が累積されることによりオーバーフロ
ーが発生する。従ってハードウェアに具現する時には、オーバーフロー(Overflo
w)の問題を防止するために、前記メトリック値は所定範囲以内の値を有すべきで
ある。しかし、反復復号器の基本的な目標は復号性能(ビットエラーレート(ＢＥ
Ｒ)、またはフレームエラーレート(ＦＥＲ)を減少させる)を改善するために反復
復号を遂行するものである。しかし、連続的な復号後、前記所定範囲を超過して
前記メトリック値が増加する場合がある。上述したように、前記復号器のハード
ウェアの具現時に、前記メトリック値に対する所定範囲を設定しても、前記メト
リック値が前記範囲を超過し、オーバーフローを発生させる問題点があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明の目的は移動通信システムの構成復号器でオーバーフロー、また
はアンダーフローの発生を防止するため、各現在状態の累積されたメトリック値
を正規化して出力する移動通信システムの構成復号器のメトリック値正規化装置
及び方法を提供することにある。
【０００８】 本発明の他の目的は移動通信システムで生存経路のメトリック値を正規化して
オーバーフローの発生を防止する移動通信システムの構成復号器のメトリック値
正規化装置及び方法を提供することにある。
【０００９】 本発明のさらに他の目的は移動通信システムで競争経路のメトリック値を正規
化してアンダーフローの発生を防止する移動通信システムの構成復号器のメトリ
ック値正規化装置及び方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明は、現在状態及び次の状態を有する状態遷移
区間で、前記次の状態の複数のメトリック値を使用し、前記各メトリック値は競
争経路メトリック値より大きいか、同じである生存経路メトリック値を有する復
号器のメトリック値を正規化する方法を提供する。前記方法は、前記複数のメト
リック値中、前記生存経路メトリック値を検出する過程と、前記検出された生存
経路メトリック値中、最小生存経路メトリック値を検出する過程と、前記検出さ
れた最小生存経路メトリック値がスレショルド値を超過するかを判断する過程と
、前記最小生存経路メトリック値が前記スレショルド値を超過すると、前記メト
リック値から所定の正規化値を減算して正規化されたメトリック値を出力する過
程と、からなることを特徴とする。
【００１１】 また本発明は、現在状態及び次の状態を有する状態遷移区間で、前記次の状態
の複数のメトリック値を使用し、前記各メトリック値は競争経路メトリック値よ
り大きいか、同じである生存経路メトリック値を有する復号器のメトリック値正
規化方法を提供する。前記方法は、前記複数のメトリック値中、前記競争経路メ
トリック値を検出する過程と、前記検出された競争経路メトリック値中、最小競
争経路メトリック値を検出する過程と、前記検出された最小競争経路メトリック
値がスレショルド値より大きいかを判断する過程と、前記最小競争経路メトリッ
ク値が前記スレショルド値より大きいと、前記メトリック値から所定の正規化値
を減算して正規化されたメトリック値を出力する過程と、からなることを特徴と
する。
【００１２】 ［発明の詳細な説明］ 以下、本発明の望ましい実施形態を添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記
の説明において、本発明の要旨のみを明瞭にする目的で、関連した公知機能また
は構成に関する具体的な説明は省略する。
【００１３】 本発明による構成復号器はブランチメトリック計算部１１３と正規化部１１５
に構成される。前記ブランチメトリック計算部１１３は追加情報と、符号語と、
冗長ビットを受信してブランチメトリック計算を遂行して、正規化部１１５に出
力する。前記正規化部１１５は前記ブランチメトリック計算部１１３からメトリ
ック値を受信して、生存経路メトリック値と競争経路メトリック値を加算・比較
・選択(ＡＣＳ)を遂行して出力する。また前記正規化部１１５は前記生存経路メ
トリック値、または競争経路メトリック値の状態値がスレショルド値を越えると
、これを所定の値に減算して正規化させる機能を遂行する。
【００１４】 本発明の実施形態に従って累積メトリック値を正規化させるための方法には二
つの方法がある。一番目は累積された生存経路メトリック値を利用するものであ
り、二番目は累積された競争経路メトリック値を利用するものである。
【００１５】 Ａ．第１実施形態 先ず、図３及び図４を参照して第１正規化方法を説明する。前記図３は拘束長
さ(Ｋ)が３である場合、本発明の第１実施形態に従って正規化部１１５が次の状
態へ遷移する方法を示した図であり、図４は前記図３による状態の値を示した図
である。本発明の第１実施形態による前記メトリック値正規化装置の構成及び動
作を図３及び図４を参照して説明する。ここで、“メトリック値”とは生存経路
メトリック値と競争経路メトリック値が一対になった多数のメトリック値を示す
。
【００１６】 拘束長さＫ＝３である場合、メモリ数は２であり、可能状態数は４である。前
記各状態は生存経路メトリック値(Survive Path Metric Value：以下、Ｓｕｒ)
と競争経路メトリック値(Competitor Path Metric Value；以下、Ｃｐｔ)を含む
。前記次の状態の前記生存経路メトリック値及び競争経路メトリック値は、次の
状態への遷移時、それぞれのブランチメトリックを加算することにより決定され
る。前記ブランチメトリック値が加算されたメトリック値を比較して、大きな値
を選択して次の状態の状態値を決定する。この時、生き残すメトリックが生存経
路メトリックである。この時、競争経路メトリックは選択されなかったが、続け
て遷移する。前記図３では同一の状態インデックスを有する状態間の遷移を示す
が、構成復号器の特性に従って前記次の状態インデックスは多様化されることが
できる。前記現在状態のメトリック値はそれぞれの該当加算器３０１に入力する
。比較器１１７は前記各現在状態のメトリック値中、前記Ｓｕｒをそれぞれ検出
する。前記Ｓｕｒが検出されると、比較器１１７は検出されたＳｕｒ値から一番
小さなＳｕｒ値(以下、ＳｕｒMIN)を選択し、前記選択されたＳｕｒMIN値を前記
すべての加算器３０１に出力する。この時、前記ＳｕｒMIN値がスレショルド値
を超過した場合のみに減算を遂行することができる。これはＳｕｒ値がすでに小
さいであるにも関わらずに減算が遂行されることを防止するためである。加算器
３０１は該当Ｓｕｒ値からＳｕｒMINを減算して正規化されたＳｕｒメトリック
値を出力する。図４ＡでＳｕｒ値の中、一番小さな状態のＳｕｒは状態Ｓ１のＳ
ｕｒ値である。各状態のＳｕｒ値からＳｕｒMINを減算することにより、図４Ｂ
のように各状態Ｓ０〜Ｓ３のＳｕｒ値が減少されることが分かる。
【００１７】 図５は本発明の第１実施形態による累積メトリック値正規化方法を示した図で
ある。
【００１８】 図５を参照すると、先ず、比較器１１７は４０１段階で４つの現在状態に対す
るメトリック値Ｓｕｒをそれぞれ検出する。前記メトリック値Ｓｕｒが検出され
ると、比較器１１７は４０３段階で前記メトリック値中、一番小さなＳｕｒ値で
あるＳｕｒMINを検出する。前記４０１段階及び４０３段階でＳｕｒ値とＳｕｒM IN 値が検出されると、比較器１１７は４０５段階に進行して前記すべてのＳｕｒ
値からＳｕｒMINを減算して正規化した後、４０７段階で正常の加算、比較、選
択の動作を遂行する。
【００１９】 Ｂ．第２実施形態 以下、図６乃至図８を参照して第２正規化方法を説明する。図６は本発明の第
２実施形態による正規化部１１５の構成を示した図である。
【００２０】 図６に示した第２正規化方法は競争経路メトリック値を使用して正規化する方
法であり、図３に示した前記第１正規化方法は生存経路メトリック値を使用して
正規化する方法である。上述したように前記競争経路メトリック値は前記生存経
路メトリック値より小さな値を有する。これは前記競争経路メトリック値が前記
生存経路メトリック値より多いのエラー成分を有するためである。図７Ａ及び図
７Ｂは説明の便利さのため、最悪の場合の競争経路メトリック値を示す。競争経
路メトリックの場合、前記生存経路メトリックのようなオーバーフロー問題は発
生しない。これは前記競争経路メトリック値が前記生存経路メトリック値より小
さな値を有するためである。しかし、最悪の場合、前記競争経路メトリックには
図７Ａ及び図７Ｂのようにアンダーフローが発生することができる。前記アンダ
ーフローを防止するための正規化部の構成を図６を参照して説明する。前記第２
実施形態の説明において、前記第１実施形態のように拘束長さＫが３である場合
を例に挙げて説明する。
【００２１】 現在状態のＳｕｒメトリック値及びＣｐｔメトリック値はそれぞれの該当加算
器３０１に入力する。比較器３０３は前記Ｃｐｔメトリック値をモニタリングし
て次の状態に遷移するＣｐｔメトリック値を検出する。前記Ｃｐｔメトリック値
が検出されると、比較器３０３はＣｐｔメトリック値の最小値(以下、ＣｐｔMIN )を検出する。前記ＣｐｔMINが検出されると、比較器３０３は前記ＣｐｔMINが
スレショルド値より大きいかを検査する。その結果、前記ＣｐｔMINが前記スレ
ショルド値より大きいと、前記比較器３０３は実験結果を通じて求められた一定
レベル値(以下、正規化値)を前記加算器３０１に提供し、前記すべてのメトリッ
ク値(Ｓｕｒメトリック値及びＣｐｔメトリック値)から前記正規化値を減算して
正規化されたメトリック値を該当次の状態に出力する。図７Ａ及び図７Ｂはスレ
ショルド値が−６４であり、正規化値が６４である場合の正規化過程を示す。こ
こで、Ｓｕｒメトリック値が一定レベルまで正規化され、Ｃｐｔメトリック値に
アンダーフローが発生されないことが分かる。
【００２２】 図８は本発明の第２実施形態による正規化方法を示した図である。図８を参照
すると、先ず５０１段階で比較器３０３はそれぞれの状態の累積されたＣｐｔメ
トリック値を検出する。前記累積されたＣｐｔメトリック値が検出されると、前
記比較器３０３は５０２段階に進行して前記Ｃｐｔメトリック値中、ＣｐｔMIN
を検出する。前記ＣｐｔMINが検出されると、前記比較器３０３は５０３段階で
前記ＣｐｔMINがスレショルド値より大きいかを判断する。前記判断結果、前記
ＣｐｔMINが前記スレショルド値より大きいと、前記比較器３０３は５０５段階
に進行して予め設定された正規化値を前記減算器３０１に提供して、すべてのメ
トリック値から正規化値を減算して、正規化されたメトリック値を次の状態に出
力する。その後、５０７段階で、一般的な加算・比較・選択の動作を遂行する。
しかし、前記５０３段階の判断で、前記ＣｐｔMINが前記スレショルド値より小
さいと、前記比較器３０３はアンダーフローを防止するために正規化過程を遂行
せずに、５０７段階に進行して一般的な加算・比較・選択の動作を遂行する。
【００２３】
【発明の効果】
上述したように本発明は復号のため遂行される累積されたメトリック値を正規
化することによりオーバーフロー及びアンダーフローによるエラーを防止するこ
とができ、メモリを効果的に使用することができる利点がある。
【００２４】 以上、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明したが、本発明はこの特定
の実施形態に限るものでなく、各種の変形及び修正が本発明の範囲を逸脱しない
限り、該当分野における通常の知識を持つ者により可能なのは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 二つの構成復号器を備える一般的な反復復号器のブロック構成を
示した図である。
【図２】 図１の構成復号器のブロック構成を示した図である。
【図３】 本発明の第１実施形態による構成復号器の加算比較選択部(ＡＣ
Ｓ)のメトリック値正規化装置の構成を示した図である。
【図４Ａ】 本発明の第１実施形態によるメトリック値正規化方法を示した
図である。
【図４Ｂ】 図４Ａと同様の図である。
【図５】 本発明の第１実施形態によるメトリック値正規化過程を示した流
れ図である。
【図６】 本発明の第２実施形態による構成復号器の加算比較選択部(ＡＣ
Ｓ)のメトリック値正規化装置の構成を示した図である。
【図７Ａ】 本発明の第２実施形態によるメトリック値正規化方法を示した
図である。
【図７Ｂ】 図７Ａと同様の図である。
【図８】 本発明の第２実施形態によるメトリック値正規化過程を示した流
れ図である。
【符号の説明】
１０１ 第１構成復号器 １０３ インタリーバ １０５ 第２構成復号器 １０７ デマルチプレクサ １０９ デインタリーバ １１３ ブランチメトリック計算部 １１５ 加算比較選択部 １１７、３０３ 比較器 ３０１ 加算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベオン−ジョ・キム 大韓民国・キョンギ−ド・463−500・ソン ナム−シ・プンタン−グ・クミ−ドン・ム ジガエマエウル・201・シナン・エーピー ティ・＃303−804 Ｆターム(参考） 5J065 AA01 AB01 AC02 AD10 AG06 AH02 AH13 AH15 AH23 5K014 AA01 BA10 EA01 FA11 HA01 5K067 AA21 BB04 CC10 HH22

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 次の状態の複数のメトリック値を使用し、前記各メトリック
    値は少なくとも生存経路メトリック値と競争経路メトリック値を有する復号器の
    メトリック値の正規化方法において、 前記複数のメトリック値中、前記生存経路メトリック値を検出する過程と、 前記検出された生存経路メトリック値中、最小生存経路メトリック値を検出す
    る過程と、 前記検出された最小生存経路メトリック値がスレショルド値を超過するかを判
    断する過程と、 前記最小生存経路メトリック値が前記スレショルド値を超過すると、前記メト
    リック値から前記最小生存経路メトリック値を減算して正規化されたメトリック
    値を出力する過程と からなることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 次の状態の複数のメトリック値を使用し、前記各メトリック
    値は少なくとも生存経路メトリック値と競争経路メトリック値を有する復号器の
    メトリック値の正規化装置において、 前記複数のメトリック値中、前記生存経路メトリック値を検出し、前記検出さ
    れた生存経路メトリック値中、最小生存経路メトリック値を検出し、前記検出さ
    れた最小生存経路メトリック値がスレショルド値を超過すると、前記最小生存経
    路メトリック値を出力する比較器と、 前記メトリック値から前記最小生存経路メトリック値を減算する減算器と からなることを特徴とする装置。
  3. 【請求項３】 次の状態の複数のメトリック値を使用し、前記各メトリック
    値は少なくとも生存経路メトリック値と競争経路メトリック値を有する復号器の
    メトリック値の正規化方法において、 前記複数のメトリック値中、前記競争経路メトリック値を検出する過程と、 前記検出された競争経路メトリック値中、最小競争経路メトリック値を検出す
    る過程と、 前記検出された最小競争経路メトリック値がスレショルド値より大きいかを判
    断する過程と、 前記最小競争経路メトリック値が前記スレショルド値より大きいと、前記メト
    リック値から所定の正規値を減算して正規化されたメトリック値を出力する過程
    と からなることを特徴とする方法。
  4. 【請求項４】 次の状態の複数のメトリック値を使用し、前記各メトリック
    値は少なくとも生存経路メトリック値と競争経路メトリック値を有する復号器の
    メトリック値の正規化装置において、 前記複数のメトリック値中、前記競争経路メトリック値を検出し、前記検出さ
    れた競争経路メトリック値中、最小競争経路メトリック値を検出し、前記検出さ
    れた最小競争経路メトリック値がスレショルド値より大きいと、基準メトリック
    値を出力する比較器と、 前記メトリック値から前記基準メトリック値を減算する減算器と からなることを特徴とする装置。
  5. 【請求項５】 次の状態の複数のメトリック値を使用し、前記各メトリック
    値は少なくとも生存経路メトリック値と競争経路メトリック値を有する復号器の
    メトリック値の正規化方法において、 前記複数のメトリック値中、前記生存経路メトリック値を検出する過程と、 前記検出された生存経路メトリック値中、最小生存経路メトリック値を検出す
    る過程と、 前記検出された最小生存経路メトリック値がスレショルド値を超過するかを判
    断する過程と、 前記最小生存経路メトリック値が前記スレショルド値を超過すると、前記メト
    リック値から前記最小生存経路メトリック値を減算して、正規化されたメトリッ
    ク値を出力する過程と、 前記複数のメトリック値中、前記競争経路メトリック値を検出する過程と、 前記検出された競争経路メトリック値中、最小競争経路メトリック値を検出す
    る過程と、 前記検出された最小競争経路メトリック値がスレショルド値より大きいかを判
    断する過程と、 前記最小競争経路メトリック値が前記スレショルド値より大きいと、前記メト
    リック値から所定の正規値を減算して、正規化されたメトリック値を出力する過
    程と からなることを特徴とする方法。
JP2000616131A 1999-04-28 2000-04-27 移動通信システムの構成復号器のメトリック値正規化装置及び方法 Pending JP2002543733A (ja)

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