JP2003018019A - ディジタル無線通信システムの復号装置 - Google Patents
ディジタル無線通信システムの復号装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 無線伝搬路の状況に応じてターボ復号の反復
復号処理回数を可変させ、電力の消費量を押さえ、迅速
な復号処理を実現する。 【解決手段】 受信した無線データに含まれる搬送波電
力対雑音電力比（ＣＮＲ）の推定用パターンに基づいて
伝搬路の状況を伝搬路推定部３５で推定し、伝搬路の状
況に応じてメモリ３７に予め設定した繰り返し復号処理
回数の内から推定した伝搬路の状況に対応する回数を選
択し、ターボ復号部３６が選択された回数で受信した無
線データを繰り返し復号処理する。したがって、伝搬路
の状況に応じて、ある一定以上の通信品質を満足する最
適な回数を決定して、ターボ復号での復号回数を適応的
に制御することができる。
復号処理回数を可変させ、電力の消費量を押さえ、迅速
な復号処理を実現する。 【解決手段】 受信した無線データに含まれる搬送波電
力対雑音電力比（ＣＮＲ）の推定用パターンに基づいて
伝搬路の状況を伝搬路推定部３５で推定し、伝搬路の状
況に応じてメモリ３７に予め設定した繰り返し復号処理
回数の内から推定した伝搬路の状況に対応する回数を選
択し、ターボ復号部３６が選択された回数で受信した無
線データを繰り返し復号処理する。したがって、伝搬路
の状況に応じて、ある一定以上の通信品質を満足する最
適な回数を決定して、ターボ復号での復号回数を適応的
に制御することができる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル無線通
信システムの復号装置に関し、特に、受信したデータか
ら伝搬路の状況を推定し、或る程度以上の通信品質（Ｂ
ＥＲ：ビットエラーレート）を満足する最適なターボ復
号処理回数を決定することにより、ターボ復号処理での
繰り返し処理回数を適応的に制御する技術に関する。 【０００２】 【従来の技術】ディジタル無線通信システムの通信路符
号化方式の１つとしてターボ符号化が知られており、送
信側の符号化ではインターリーバによって拡販された情
報系列を送信し、受信側の復号化では軟判定、軟出力復
号器を使用した準最適復号の繰り返し処理を行い、これ
によって、伝搬路容量の限界にかなり近づいた通信品質
を実現することができる。 【０００３】このようなターボ符号・復号方式に用いる
ターボ符号器と、ターボ復号器の一例をそれぞれ図５と
図６に示す。図５に示すターボ符号器は、入力データ
（情報系列ｉ）をそのまま出力した系列ｉと、入力デー
タをＲＳＣ符号化器（１）１で畳み込み符号化した系列
ｐと、入力データをインターリーバ２でインタリーブし
た後にＲＳＣ符号化器（２）３で畳み込み符号化した系
列ｐ’を出力する。なお、系列ｐと系列ｐ’とを交互に
切り替えて出力する場合もある。 【０００４】このようなターボ符号器を用いる通信シス
テムでは、このデータ（系列ｉ、ｐ、ｐ’）を送信デー
タとして変調して送信している。なお、系列ｐと系列
ｐ’を同時に出力するときは符号化率１／３、系列ｐと
系列ｐ’とを切り替えて出力するときは符号化率１／２
である。 【０００５】図６に示すターボ復号器は、２つの軟入力
／軟出力復号器（１）１１と軟入力／軟出力復号器
（２）１２との２つを備えており、軟入力／軟出力復号
器（１）１１の出力信号はインタリーバ１３を介して軟
入力／軟出力復号器（２）１２に信頼情報として入力さ
れ、軟入力／軟出力復号器（２）１２の出力信号はデイ
ンタリーバ１４を介して軟入力／軟出力復号器（１）１
１に信頼情報として入力される構成となっている。この
ように一方の軟入力／軟出力復号器の出力を再度もう一
方の軟入力／軟出力復号器に入力して反復処理すること
がターボ復号の特徴となっている。そして最終的に適度
な反復復号処理を行った後、軟入力／軟出力復号器
（２）１２の出力信号を硬判定１５して復号結果として
出力する。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】無線通信にターボ符復
号を用いる上記従来のシステムにあっては、反復復号の
処理回数は固定となっており、伝搬路の状況が劣悪な場
合でも、一定の通信品質を保持するためにマージンを持
った回数設定となっている。しかしながら、特に無線通
信においては伝搬路の状況は常に変動しており、良好な
伝搬路状況においても必要回数以上の反復復号を行うこ
とになるため、余計な復号処理が行われて、余計な電力
消費や復号処理の遅延をきたすという問題があった。 【０００７】なお、特開２０００−２９５１１５号公報
には、受信データに含まれる同期信号の検出やヘッダ信
号の再生が成功したか否かによって、ターボ復号の反復
回数を制御する発明が提案されているが、以下に説明す
るように本発明は伝搬路の状況を推定して、その推定結
果に応じて細かな回数制御をも実現することができるも
のであり、当該提案発明とその構成及び作用効果を異に
するものである。 【０００８】本発明は、上記従来の事情に鑑みなされた
のもので、伝搬路状況に応じてターボ復号の反復復号処
理回数を可変させ、電力の消費量を押さえ、迅速な復号
処理を実現することを目的としている。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明は、ディジタル無
線通信システムのターボ復号装置であって、受信した無
線データに含まれる搬送波電力対雑音電力比（ＣＮＲ）
の推定用パターンに基づいて伝搬路の状況を推定する手
段と、伝搬路の状況に応じて予め設定した繰り返し復号
処理回数の内から前記推定した伝搬路の状況に対応する
回数を選択する手段と、前記選択された回数で受信した
無線データを繰り返し復号処理するターボ復号手段と、
を備えている。したがって、受信したデータ信号中の搬
送波電力対雑音電力比の推定用パターンから伝搬路の状
況を推定し、ある一定以上の通信品質（ＢＥＲ）を満足
する最適な回数を決定して、ターボ復号での復号回数を
適応的に制御することができる。 【００１０】なお、本発明をターボ符復号を行う無線通
信システムとして構成する場合には、例えば、送信側に
は、送信データからターボ符号を生成するターボ符号部
と、上記ターボ符号部からのデータに同期用とＣＮＲ推
定用パターンに用いるユニークワードを挿入してフレー
ムを構成するフレーム生成部と、フレームに従ってベー
スバンド波形を生成するベースバンド信号発生部と、直
交変調を行う直交変調部とを備え、受信側には、直交検
波を行う直交検波部と、受信したユニークワードからフ
レーム同期とシンボル同期を行う同期部と、受信したユ
ニークワードからＣＮＲを推定して最適な復号回数を決
定する伝搬路推定部と、伝搬路推定部から設定された復
号回数に従って復号を行うターボ復号部とを備えた構成
とする。 【００１１】 【発明の実施の形態】本発明を実施例に基づいて具体的
に説明する。図１には本例に係るディジタル無線通信シ
ステムの送信側装置の構成を示し、図２には、その受信
側装置の構成を示してある。 【００１２】まず、送信側装置では、ターボ符号部２１
で送信データを符号化し、この後、フレーム生成部２２
で当該符号化送信データのフレームを構成する。このフ
レームは、図３に示すように、データシンボルとユニー
クワードから構成され、このユニークワードを用いて受
信側装置では同期を行う。なお、本例のターボ符号部２
１は図５に示したものと同一である。ここで、ユニーク
ワードは、ＣＮＲ推定用パターンも兼ねており、ＣＮＲ
推定用パターンは、例えば、周期Ｎの変形Ｍ系列等を用
いる。変形Ｍ系列とは、その自己相関関数が、周期の定
数倍のところ以外で０となるように、Ｍ系列に対して直
流成分を与えたものである。 【００１３】そして、フレームデータを元にベースバン
ド信号発生部２３でベースバンド信号を生成し、直交変
調部２４で直交変調した後、アンテナ２５から無線送信
する。なお、ターボ符号部２１以外は、一般的な無線通
信システムの構成例であり、誤り訂正としてターボ符号
部を付加した構成となっている。 【００１４】受信側装置では、アンテナ３１で受信した
データ信号を直交検波部３２で直交検波した後、Ａ／Ｄ
変換部３３でディジタル変換し、同期部３４、伝搬路推
定部３５、ターボ復号器３６に入力する。同期部３４で
は、受信信号のユニークワードを利用してフレーム同
期、シンボル同期を行い、伝搬路推定部３５では、受信
信号のユニークワード（ＣＮＲ推定用パターン）を使っ
て、受信時におけるＣＮＲ（搬送波電力対雑音電力比）
を推定し、後述するＣＮＲメモリ３７の設定内容を参照
して最適な復号回数を決定する。復号回数は、推定した
ＣＮＲに対して、ある基準となるＢＥＲを満たす復号回
数をＣＮＲメモリ３７の設定内容から選択するよう決定
される。 【００１５】ターボ復号部３６では、決定された復号回
数に従ってその回数分反復復号処理を行い、結果を受信
データとして出力する。すなわち、推定したＣＮＲが良
好であれば反復回数を減少して処理量を少なくし、推定
したＣＮＲが劣悪であれば反復回数を増やして処理量を
多くして品質を向上させる。なお、最大の復号回数は、
その通信システムにおける許容される処理遅延に依存す
る。なお、本例のターボ復号部３６は図６に示したもの
と同一であり、受信側装置も送信側装置と同様に、ター
ボ復号部３６、伝搬路推定部３５、ＣＮＲメモリ３７以
外は、一般的な無線通信システムの構成と同様である。 【００１６】符号化率１／２、ＱＰＳＫを用いたときの
シミュレーションで求めたＢＥＲ特性の一例を図４に示
す。また、それぞれの復号回数における処理量を表１に
示す。 【００１７】 【表１】 【００１８】表１から処理量は復号回数にほぼ比例して
いることがわかる。ここで、基準となるＢＥＲを１０-3
とすると、特性のグラフから復号回数の制御は表２に示
すようにするのが好ましい。なお、この表２に記載した
条件がＣＮＲメモリ３７に設定されており、受信信号か
ら推定したＣＮＲに対応した復号回数が伝搬路推定部３
５により選択設定され、ターボ復号部３６へ入力されて
当該回数でターボ復号処理が実行される。 【００１９】 【表２】 【００２０】なお、無線通信システムとして、例えば、
符号化率１／３、変調方式を１６ＱＡＭに変えたとき
は、それに応じたＢＥＲ特性を取得し、基準とするＢＥ
Ｒから復号回数を求めて、ＣＮＲメモリ３７に設定して
制御するようにすればよい。 【００２１】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
伝搬路状況の推定結果に応じてターボ復号の復号回数を
適切な回数に制御することができるため、良好な伝搬路
では余分な復号処理を行わずに無駄な消費電力を押さえ
ることができ、また、劣悪な伝搬路では良好な通信品質
を得ることができる。
信システムの復号装置に関し、特に、受信したデータか
ら伝搬路の状況を推定し、或る程度以上の通信品質（Ｂ
ＥＲ：ビットエラーレート）を満足する最適なターボ復
号処理回数を決定することにより、ターボ復号処理での
繰り返し処理回数を適応的に制御する技術に関する。 【０００２】 【従来の技術】ディジタル無線通信システムの通信路符
号化方式の１つとしてターボ符号化が知られており、送
信側の符号化ではインターリーバによって拡販された情
報系列を送信し、受信側の復号化では軟判定、軟出力復
号器を使用した準最適復号の繰り返し処理を行い、これ
によって、伝搬路容量の限界にかなり近づいた通信品質
を実現することができる。 【０００３】このようなターボ符号・復号方式に用いる
ターボ符号器と、ターボ復号器の一例をそれぞれ図５と
図６に示す。図５に示すターボ符号器は、入力データ
（情報系列ｉ）をそのまま出力した系列ｉと、入力デー
タをＲＳＣ符号化器（１）１で畳み込み符号化した系列
ｐと、入力データをインターリーバ２でインタリーブし
た後にＲＳＣ符号化器（２）３で畳み込み符号化した系
列ｐ’を出力する。なお、系列ｐと系列ｐ’とを交互に
切り替えて出力する場合もある。 【０００４】このようなターボ符号器を用いる通信シス
テムでは、このデータ（系列ｉ、ｐ、ｐ’）を送信デー
タとして変調して送信している。なお、系列ｐと系列
ｐ’を同時に出力するときは符号化率１／３、系列ｐと
系列ｐ’とを切り替えて出力するときは符号化率１／２
である。 【０００５】図６に示すターボ復号器は、２つの軟入力
／軟出力復号器（１）１１と軟入力／軟出力復号器
（２）１２との２つを備えており、軟入力／軟出力復号
器（１）１１の出力信号はインタリーバ１３を介して軟
入力／軟出力復号器（２）１２に信頼情報として入力さ
れ、軟入力／軟出力復号器（２）１２の出力信号はデイ
ンタリーバ１４を介して軟入力／軟出力復号器（１）１
１に信頼情報として入力される構成となっている。この
ように一方の軟入力／軟出力復号器の出力を再度もう一
方の軟入力／軟出力復号器に入力して反復処理すること
がターボ復号の特徴となっている。そして最終的に適度
な反復復号処理を行った後、軟入力／軟出力復号器
（２）１２の出力信号を硬判定１５して復号結果として
出力する。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】無線通信にターボ符復
号を用いる上記従来のシステムにあっては、反復復号の
処理回数は固定となっており、伝搬路の状況が劣悪な場
合でも、一定の通信品質を保持するためにマージンを持
った回数設定となっている。しかしながら、特に無線通
信においては伝搬路の状況は常に変動しており、良好な
伝搬路状況においても必要回数以上の反復復号を行うこ
とになるため、余計な復号処理が行われて、余計な電力
消費や復号処理の遅延をきたすという問題があった。 【０００７】なお、特開２０００−２９５１１５号公報
には、受信データに含まれる同期信号の検出やヘッダ信
号の再生が成功したか否かによって、ターボ復号の反復
回数を制御する発明が提案されているが、以下に説明す
るように本発明は伝搬路の状況を推定して、その推定結
果に応じて細かな回数制御をも実現することができるも
のであり、当該提案発明とその構成及び作用効果を異に
するものである。 【０００８】本発明は、上記従来の事情に鑑みなされた
のもので、伝搬路状況に応じてターボ復号の反復復号処
理回数を可変させ、電力の消費量を押さえ、迅速な復号
処理を実現することを目的としている。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明は、ディジタル無
線通信システムのターボ復号装置であって、受信した無
線データに含まれる搬送波電力対雑音電力比（ＣＮＲ）
の推定用パターンに基づいて伝搬路の状況を推定する手
段と、伝搬路の状況に応じて予め設定した繰り返し復号
処理回数の内から前記推定した伝搬路の状況に対応する
回数を選択する手段と、前記選択された回数で受信した
無線データを繰り返し復号処理するターボ復号手段と、
を備えている。したがって、受信したデータ信号中の搬
送波電力対雑音電力比の推定用パターンから伝搬路の状
況を推定し、ある一定以上の通信品質（ＢＥＲ）を満足
する最適な回数を決定して、ターボ復号での復号回数を
適応的に制御することができる。 【００１０】なお、本発明をターボ符復号を行う無線通
信システムとして構成する場合には、例えば、送信側に
は、送信データからターボ符号を生成するターボ符号部
と、上記ターボ符号部からのデータに同期用とＣＮＲ推
定用パターンに用いるユニークワードを挿入してフレー
ムを構成するフレーム生成部と、フレームに従ってベー
スバンド波形を生成するベースバンド信号発生部と、直
交変調を行う直交変調部とを備え、受信側には、直交検
波を行う直交検波部と、受信したユニークワードからフ
レーム同期とシンボル同期を行う同期部と、受信したユ
ニークワードからＣＮＲを推定して最適な復号回数を決
定する伝搬路推定部と、伝搬路推定部から設定された復
号回数に従って復号を行うターボ復号部とを備えた構成
とする。 【００１１】 【発明の実施の形態】本発明を実施例に基づいて具体的
に説明する。図１には本例に係るディジタル無線通信シ
ステムの送信側装置の構成を示し、図２には、その受信
側装置の構成を示してある。 【００１２】まず、送信側装置では、ターボ符号部２１
で送信データを符号化し、この後、フレーム生成部２２
で当該符号化送信データのフレームを構成する。このフ
レームは、図３に示すように、データシンボルとユニー
クワードから構成され、このユニークワードを用いて受
信側装置では同期を行う。なお、本例のターボ符号部２
１は図５に示したものと同一である。ここで、ユニーク
ワードは、ＣＮＲ推定用パターンも兼ねており、ＣＮＲ
推定用パターンは、例えば、周期Ｎの変形Ｍ系列等を用
いる。変形Ｍ系列とは、その自己相関関数が、周期の定
数倍のところ以外で０となるように、Ｍ系列に対して直
流成分を与えたものである。 【００１３】そして、フレームデータを元にベースバン
ド信号発生部２３でベースバンド信号を生成し、直交変
調部２４で直交変調した後、アンテナ２５から無線送信
する。なお、ターボ符号部２１以外は、一般的な無線通
信システムの構成例であり、誤り訂正としてターボ符号
部を付加した構成となっている。 【００１４】受信側装置では、アンテナ３１で受信した
データ信号を直交検波部３２で直交検波した後、Ａ／Ｄ
変換部３３でディジタル変換し、同期部３４、伝搬路推
定部３５、ターボ復号器３６に入力する。同期部３４で
は、受信信号のユニークワードを利用してフレーム同
期、シンボル同期を行い、伝搬路推定部３５では、受信
信号のユニークワード（ＣＮＲ推定用パターン）を使っ
て、受信時におけるＣＮＲ（搬送波電力対雑音電力比）
を推定し、後述するＣＮＲメモリ３７の設定内容を参照
して最適な復号回数を決定する。復号回数は、推定した
ＣＮＲに対して、ある基準となるＢＥＲを満たす復号回
数をＣＮＲメモリ３７の設定内容から選択するよう決定
される。 【００１５】ターボ復号部３６では、決定された復号回
数に従ってその回数分反復復号処理を行い、結果を受信
データとして出力する。すなわち、推定したＣＮＲが良
好であれば反復回数を減少して処理量を少なくし、推定
したＣＮＲが劣悪であれば反復回数を増やして処理量を
多くして品質を向上させる。なお、最大の復号回数は、
その通信システムにおける許容される処理遅延に依存す
る。なお、本例のターボ復号部３６は図６に示したもの
と同一であり、受信側装置も送信側装置と同様に、ター
ボ復号部３６、伝搬路推定部３５、ＣＮＲメモリ３７以
外は、一般的な無線通信システムの構成と同様である。 【００１６】符号化率１／２、ＱＰＳＫを用いたときの
シミュレーションで求めたＢＥＲ特性の一例を図４に示
す。また、それぞれの復号回数における処理量を表１に
示す。 【００１７】 【表１】 【００１８】表１から処理量は復号回数にほぼ比例して
いることがわかる。ここで、基準となるＢＥＲを１０-3
とすると、特性のグラフから復号回数の制御は表２に示
すようにするのが好ましい。なお、この表２に記載した
条件がＣＮＲメモリ３７に設定されており、受信信号か
ら推定したＣＮＲに対応した復号回数が伝搬路推定部３
５により選択設定され、ターボ復号部３６へ入力されて
当該回数でターボ復号処理が実行される。 【００１９】 【表２】 【００２０】なお、無線通信システムとして、例えば、
符号化率１／３、変調方式を１６ＱＡＭに変えたとき
は、それに応じたＢＥＲ特性を取得し、基準とするＢＥ
Ｒから復号回数を求めて、ＣＮＲメモリ３７に設定して
制御するようにすればよい。 【００２１】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
伝搬路状況の推定結果に応じてターボ復号の復号回数を
適切な回数に制御することができるため、良好な伝搬路
では余分な復号処理を行わずに無駄な消費電力を押さえ
ることができ、また、劣悪な伝搬路では良好な通信品質
を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一例に係るターボ符号器を含む送信
側装置の構成図である。 【図２】 本発明の一例に係るターボ復号器を含む受信
側装置の構成図である。 【図３】 本発明で用いるフレーム構成の一例を示す図
である。 【図４】 シミュレーションによるＢＥＲ特性図であ
る。 【図５】 ターボ符号器の一例を示す構成図である。 【図６】 ターボ復号器の一例を示す構成図である。 【符号の説明】 ２１：ターボ符号器、 ２２：フレーム生成部、２
３：ベースバンド信号発生部、 ２４：直交変調部、３
２：直交検波器、 ３４：同期部、３５：伝搬路推定
部、 ３６：ターボ復号部、３７：ＣＮＲメモリ、
側装置の構成図である。 【図２】 本発明の一例に係るターボ復号器を含む受信
側装置の構成図である。 【図３】 本発明で用いるフレーム構成の一例を示す図
である。 【図４】 シミュレーションによるＢＥＲ特性図であ
る。 【図５】 ターボ符号器の一例を示す構成図である。 【図６】 ターボ復号器の一例を示す構成図である。 【符号の説明】 ２１：ターボ符号器、 ２２：フレーム生成部、２
３：ベースバンド信号発生部、 ２４：直交変調部、３
２：直交検波器、 ３４：同期部、３５：伝搬路推定
部、 ３６：ターボ復号部、３７：ＣＮＲメモリ、
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ディジタル無線通信システムの復号装置
において、 受信した無線データに含まれる搬送波電力対雑音電力比
の推定用パターンに基づいて伝搬路の状況を推定する手
段と、 伝搬路の状況に応じて予め設定した繰り返し復号処理回
数の内から前記推定した伝搬路の状況に対応する回数を
選択する手段と、 前記選択された回数で受信した無線データを繰り返し復
号処理するターボ復号手段と、 を備えたことを特徴とするディジタル無線通信システム
の復号装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001197810A JP2003018019A (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | ディジタル無線通信システムの復号装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001197810A JP2003018019A (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | ディジタル無線通信システムの復号装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003018019A true JP2003018019A (ja) | 2003-01-17 |
Family
ID=19035354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001197810A Pending JP2003018019A (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | ディジタル無線通信システムの復号装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003018019A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008072604A1 (ja) * | 2006-12-15 | 2008-06-19 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 繰り返し復号法による誤り訂正復号を行なう復号器 |
| JP2009038707A (ja) * | 2007-08-03 | 2009-02-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 復号器、受信装置、符号化データの復号方法及び通信システム |
| JP2009194638A (ja) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Sharp Corp | 復号化装置、復号化方法、復号化プログラム、受信装置、及び通信システム |
| JP2010130121A (ja) * | 2008-11-26 | 2010-06-10 | Nec Corp | 移動通信システム及び受信フォーマット復号方法並びに携帯端末 |
| JP2010278910A (ja) * | 2009-05-29 | 2010-12-09 | Sony Corp | 受信装置、受信方法、およびプログラム、並びに受信システム |
| KR101216255B1 (ko) | 2006-03-21 | 2012-12-28 | 삼성전자주식회사 | 이동통신 시스템에서 반복 복호 제어 방법 및 장치 |
-
2001
- 2001-06-29 JP JP2001197810A patent/JP2003018019A/ja active Pending
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