JP2003023359A - 誤り訂正ターボ符号の復号器 - Google Patents
誤り訂正ターボ符号の復号器Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】十分な誤り訂正能力を確保しつつ演算処理量を
低減することによって消費電力を低減したターボ復号器
を提供すること。 【解決手段】ターボ符号化された受信データを蓄える入
力信号メモリと、ＳＯＶＡ復号を行なう復号器と復号結
果を蓄える復号結果メモリと、繰り返し復号を実行する
制御部とインタリーブパターンを格納したメモリと、復
号結果の信頼度を判定する判定手段とを有した構成と
し、ＳＯＶＡ復号器から出力される軟判定値に基づいて
復号結果の信頼度を判定し、該判定結果に所望の信頼度
を満たしている場合には繰り返し復号を終了する。
低減することによって消費電力を低減したターボ復号器
を提供すること。 【解決手段】ターボ符号化された受信データを蓄える入
力信号メモリと、ＳＯＶＡ復号を行なう復号器と復号結
果を蓄える復号結果メモリと、繰り返し復号を実行する
制御部とインタリーブパターンを格納したメモリと、復
号結果の信頼度を判定する判定手段とを有した構成と
し、ＳＯＶＡ復号器から出力される軟判定値に基づいて
復号結果の信頼度を判定し、該判定結果に所望の信頼度
を満たしている場合には繰り返し復号を終了する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、通信システムにお
いて誤り訂正のためにターボ符号化されたデータを受信
し、伝送誤りを訂正して復号するターボ復号器に関す
る。
いて誤り訂正のためにターボ符号化されたデータを受信
し、伝送誤りを訂正して復号するターボ復号器に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】通信システムにおいて、データの伝送誤
りを救済するために様々な誤り訂正符号化方式が採用さ
れている。例えば、１９９８年７月１３日発行日経エレ
クトロニクス誌第７２１号第１６３頁〜第１７７頁「シ
ャノン限界に迫る新しい符号化方式（ターボ符号）」に
記されているように、誤り訂正能力の高い符号化方式と
してターボ（turbo）符号化方式が知られている。
りを救済するために様々な誤り訂正符号化方式が採用さ
れている。例えば、１９９８年７月１３日発行日経エレ
クトロニクス誌第７２１号第１６３頁〜第１７７頁「シ
ャノン限界に迫る新しい符号化方式（ターボ符号）」に
記されているように、誤り訂正能力の高い符号化方式と
してターボ（turbo）符号化方式が知られている。
【０００３】図１８に示すターボ符号化方式を採用した
通信システムでは、ターボ符号器201に再帰的組織畳込
み符号器を二つ用意し、第１の畳込み符号器204では情
報源の信号を入力順に符号化する。第２の畳込み符号器
206に入力する前に、情報源の信号を一度メモリに蓄
え、これをあるパターンに従った順番で取り出すインタ
ーリーバ（interleaver）205によってデータ順序を攪拌
し、畳込み符号器206によって符号化する。前記、二つ
の符号化出力よりターボ符号である符号化データＵ T，
ＹT１，ＹT２が通信路202に送出される。なお、例え
ば、移動通信システムの基地局と携帯端末機との間で
は、通信路202は１チャネルとなり、符号化データＵT，
ＹT１，ＹT２が直列に構成される。通信路202を経た符
号化データＵR，ＹR１，ＹR２がターボ復号器203に入力
され、ターボ符号の復号処理が行なわれることによって
復号データＵOが復元される。
通信システムでは、ターボ符号器201に再帰的組織畳込
み符号器を二つ用意し、第１の畳込み符号器204では情
報源の信号を入力順に符号化する。第２の畳込み符号器
206に入力する前に、情報源の信号を一度メモリに蓄
え、これをあるパターンに従った順番で取り出すインタ
ーリーバ（interleaver）205によってデータ順序を攪拌
し、畳込み符号器206によって符号化する。前記、二つ
の符号化出力よりターボ符号である符号化データＵ T，
ＹT１，ＹT２が通信路202に送出される。なお、例え
ば、移動通信システムの基地局と携帯端末機との間で
は、通信路202は１チャネルとなり、符号化データＵT，
ＹT１，ＹT２が直列に構成される。通信路202を経た符
号化データＵR，ＹR１，ＹR２がターボ復号器203に入力
され、ターボ符号の復号処理が行なわれることによって
復号データＵOが復元される。
【０００４】ターボ復号器203は、復号器207，209と、
インタリーバ208，211とデインタリーバ（deinterleave
r）210を含む。復号器207は、送信データＵR，ＹR１を
入力して軟判定復号を行なう。またＹR２は、原信号Ｘ
をインタリーブして畳込み符号化した送信データＹT２
に相当し、インタリーバ208は、復号器207の復号データ
をＹR２に対応するようにインタリーブして復号器209に
入力し、軟判定復号を行なう。デインタリーバ210は、
復号結果出力が元のデータ順になるようにデインタリー
ブして復号出力ＵOを得る。復号出力ＵOは、受信データ
ＵRとして再度復号器207に入力され、前述と同一が動作
を繰り返される。この復号処理を複数回繰り返すことに
よって、ランダムに発生する誤りやバースト状に発生す
る誤りを訂正することが可能となる。復号器207，209の
復号方式として、ＭＡＰ(最大事後確率)復号化方式やＳ
ＯＶＡ（軟判定ビタビアルゴリズム）復号化方式が知ら
れている。なお、復号器207，209は同じものとなるの
で、実際には、１個の復号器を復号器207用（例えば奇
数回目用）と復号器209用（例えば偶数回目用）に交互
に切り替えて使用する場合が多い。
インタリーバ208，211とデインタリーバ（deinterleave
r）210を含む。復号器207は、送信データＵR，ＹR１を
入力して軟判定復号を行なう。またＹR２は、原信号Ｘ
をインタリーブして畳込み符号化した送信データＹT２
に相当し、インタリーバ208は、復号器207の復号データ
をＹR２に対応するようにインタリーブして復号器209に
入力し、軟判定復号を行なう。デインタリーバ210は、
復号結果出力が元のデータ順になるようにデインタリー
ブして復号出力ＵOを得る。復号出力ＵOは、受信データ
ＵRとして再度復号器207に入力され、前述と同一が動作
を繰り返される。この復号処理を複数回繰り返すことに
よって、ランダムに発生する誤りやバースト状に発生す
る誤りを訂正することが可能となる。復号器207，209の
復号方式として、ＭＡＰ(最大事後確率)復号化方式やＳ
ＯＶＡ（軟判定ビタビアルゴリズム）復号化方式が知ら
れている。なお、復号器207，209は同じものとなるの
で、実際には、１個の復号器を復号器207用（例えば奇
数回目用）と復号器209用（例えば偶数回目用）に交互
に切り替えて使用する場合が多い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のターボ復号器
は、復号処理の繰り返し回数を多くすることによって誤
り訂正能力が向上し、より品質の悪い通信路においても
誤りを少なくすることができる。しかしながら、繰り返
し回数を多くすると演算処理量が増加し、より高いクロ
ック周波数が必要となり、消費電力が増加する。
は、復号処理の繰り返し回数を多くすることによって誤
り訂正能力が向上し、より品質の悪い通信路においても
誤りを少なくすることができる。しかしながら、繰り返
し回数を多くすると演算処理量が増加し、より高いクロ
ック周波数が必要となり、消費電力が増加する。
【０００６】特に携帯端末機器では消費電力は極力少な
く抑え、電池による長時間の駆動を確保することが重要
である。移動通信方式の国際標準であるＩＭＴ−２００
０（International Mobile Telecommunication system
s）ではターボ符号の適用が定められており、ＩＭＴ−
２０００に対応した携帯端末機器において、十分な誤り
訂正能力を備えつつ消費電力の少ないターボ復号器が求
められる。
く抑え、電池による長時間の駆動を確保することが重要
である。移動通信方式の国際標準であるＩＭＴ−２００
０（International Mobile Telecommunication system
s）ではターボ符号の適用が定められており、ＩＭＴ−
２０００に対応した携帯端末機器において、十分な誤り
訂正能力を備えつつ消費電力の少ないターボ復号器が求
められる。
【０００７】本発明の目的は、十分な誤り訂正能力を確
保しつつ、処理量を低減することによって消費電力を低
減したターボ復号器を提供することにある。
保しつつ、処理量を低減することによって消費電力を低
減したターボ復号器を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明のターボ復号器は、復号器における軟判定復号
結果の統計量に基づいて復号結果の信頼度を判定する手
段と、該信頼度を判定する手段の信頼度判定結果が所望
の信頼度に満たない場合には引き続き繰り返し復号動作
を行ない、所望の信頼度に達した場合には復号動作を停
止して復号結果を出力するように復号器を制御する制御
手段とを備えていることを特徴とする。
の本発明のターボ復号器は、復号器における軟判定復号
結果の統計量に基づいて復号結果の信頼度を判定する手
段と、該信頼度を判定する手段の信頼度判定結果が所望
の信頼度に満たない場合には引き続き繰り返し復号動作
を行ない、所望の信頼度に達した場合には復号動作を停
止して復号結果を出力するように復号器を制御する制御
手段とを備えていることを特徴とする。
【０００９】従来は信頼度の有無にかかわらず所定の回
数継続して行なわれていた復号動作が所望の信頼度に達
した途中の段階で停止するようになるため、処理量が低
減され、それに伴い消費電力が低減される。
数継続して行なわれていた復号動作が所望の信頼度に達
した途中の段階で停止するようになるため、処理量が低
減され、それに伴い消費電力が低減される。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るターボ復号器
を図面に示した発明の実施の形態を参照して更に詳細に
説明する。
を図面に示した発明の実施の形態を参照して更に詳細に
説明する。
【００１１】図１において、本実施形態のターボ復号器
は、通信路を通って受信された符号化データＵR，Ｙ
R１，ＹR２を入力してその情報長分を蓄える入力信号メ
モリ601と、入力信号メモリ601から読み出した符号化デ
ータＵR，ＹR１，ＹR２を入力し、軟判定ビタビアルゴ
リズムによって復号動作をするＳＯＶＡ復号器602と、
復号化によって得る軟判定と硬判定の復号結果をＳＯＶ
Ａ復号器602の復号出力として格納する復号結果メモリ6
03と、ＳＯＶＡ復号器602からの軟判定復号結果の統計
量から復号結果の信頼度を判定する信頼度判定部612
と、繰り返し演算の実行回数を制御し、繰返し回数に応
じて各部の動作を制御する制御部604と、インタリーブ
パターンを格納したインタリーブパターンメモリ605と
を備えている。
は、通信路を通って受信された符号化データＵR，Ｙ
R１，ＹR２を入力してその情報長分を蓄える入力信号メ
モリ601と、入力信号メモリ601から読み出した符号化デ
ータＵR，ＹR１，ＹR２を入力し、軟判定ビタビアルゴ
リズムによって復号動作をするＳＯＶＡ復号器602と、
復号化によって得る軟判定と硬判定の復号結果をＳＯＶ
Ａ復号器602の復号出力として格納する復号結果メモリ6
03と、ＳＯＶＡ復号器602からの軟判定復号結果の統計
量から復号結果の信頼度を判定する信頼度判定部612
と、繰り返し演算の実行回数を制御し、繰返し回数に応
じて各部の動作を制御する制御部604と、インタリーブ
パターンを格納したインタリーブパターンメモリ605と
を備えている。
【００１２】入力信号メモリ601に格納された受信ター
ボ符号データＵR，ＹR１，ＹR２は、制御部604の制御に
よって順次読み出されるか、又はインタリーブパタンメ
モリ605に格納されるインタリーブ規則に従って読み出
される。また、繰返し復号の初回以外は復号結果メモリ
603に格納されている前回の復号の結果がＳＯＶＡ復号
器602に入力される。ＳＯＶＡ復号器602は、入力信号メ
モリ601からのデータ、及び復号結果メモリ603からのデ
ータに基づき新たな復号結果を出力する。
ボ符号データＵR，ＹR１，ＹR２は、制御部604の制御に
よって順次読み出されるか、又はインタリーブパタンメ
モリ605に格納されるインタリーブ規則に従って読み出
される。また、繰返し復号の初回以外は復号結果メモリ
603に格納されている前回の復号の結果がＳＯＶＡ復号
器602に入力される。ＳＯＶＡ復号器602は、入力信号メ
モリ601からのデータ、及び復号結果メモリ603からのデ
ータに基づき新たな復号結果を出力する。
【００１３】一方、入力信号メモリ601からのデータ、
及び復号結果メモリ603からのデータは互いに加算さ
れ、遅延器606にてＳＯＶＡ復号器602の復号遅延時間分
遅延される。続いて、ＳＯＶＡ復号器602の復号結果から
遅延器606の出力値が減算され、制御部604の制御にて順
次、又はインタリーブパタンメモリ605に格納されるイ
ンタリーブ規則に従って復号結果メモリ603に格納され
る。
及び復号結果メモリ603からのデータは互いに加算さ
れ、遅延器606にてＳＯＶＡ復号器602の復号遅延時間分
遅延される。続いて、ＳＯＶＡ復号器602の復号結果から
遅延器606の出力値が減算され、制御部604の制御にて順
次、又はインタリーブパタンメモリ605に格納されるイ
ンタリーブ規則に従って復号結果メモリ603に格納され
る。
【００１４】また、ＳＯＶＡ復号器602の復号結果は信
頼度判定部612に入力され、復号結果の信頼度が判定さ
れ、その判定結果が制御部604に入力される。制御部604
は、該判定結果に基づき、引き続き繰り返し復号を行な
うか、復号動作を終了するかのいずれかを定める。即
ち、制御部604は、前記判定結果が所望の信頼度を満た
す結果であるときは復号を停止させ、前記判定結果が所
望の信頼度に満たないときは復号動作を継続させる。な
お、前記判定結果が所望の信頼度に満たない場合でも、
所定の復号回数に達した場合は復号を停止させる。
頼度判定部612に入力され、復号結果の信頼度が判定さ
れ、その判定結果が制御部604に入力される。制御部604
は、該判定結果に基づき、引き続き繰り返し復号を行な
うか、復号動作を終了するかのいずれかを定める。即
ち、制御部604は、前記判定結果が所望の信頼度を満た
す結果であるときは復号を停止させ、前記判定結果が所
望の信頼度に満たないときは復号動作を継続させる。な
お、前記判定結果が所望の信頼度に満たない場合でも、
所定の復号回数に達した場合は復号を停止させる。
【００１５】図２に本実施形態における信頼度判定部61
2の第一の構成例を示す。ＳＯＶＡ復号器602から出力さ
れる軟判定復号結果が信頼度判定部612に入力され、絶
対値演算部301にて絶対値化される。その後、平均値測
定部302、２乗部303にて軟判定復号結果の平均値の２乗
が演算される。本演算結果は、軟判定復号結果を一種の
信号とみなしたとき、その信号の電力に対応するものと
なる。また、絶対値演算部301が出力する絶対値化され
た軟判定復号結果は、更に分散測定部304にて分散値が
測定される。本演算結果は同様に雑音電力に対応したも
のとなる。
2の第一の構成例を示す。ＳＯＶＡ復号器602から出力さ
れる軟判定復号結果が信頼度判定部612に入力され、絶
対値演算部301にて絶対値化される。その後、平均値測
定部302、２乗部303にて軟判定復号結果の平均値の２乗
が演算される。本演算結果は、軟判定復号結果を一種の
信号とみなしたとき、その信号の電力に対応するものと
なる。また、絶対値演算部301が出力する絶対値化され
た軟判定復号結果は、更に分散測定部304にて分散値が
測定される。本演算結果は同様に雑音電力に対応したも
のとなる。
【００１６】測定された分散値は、Ｋ倍部305にて所望
の信頼度に応じて決定される係数(Ｋ)倍され、前記平均
値の２乗と比較部306にて比較される。平均値の２乗が
分散のＫ倍より大きい場合、所望の信頼度に達したこと
を示す判定結果を出力する。それ以外の場合、所望の信
頼度に満たないことを示す判定結果を出力する。
の信頼度に応じて決定される係数(Ｋ)倍され、前記平均
値の２乗と比較部306にて比較される。平均値の２乗が
分散のＫ倍より大きい場合、所望の信頼度に達したこと
を示す判定結果を出力する。それ以外の場合、所望の信
頼度に満たないことを示す判定結果を出力する。
【００１７】以上の演算によって得る復号結果の推移を
図３に示す。横軸に軟判定復号結果の値、縦軸に確率分
布をとると、（ａ）で示す復号の開始時点では、繰り返
し回数が足りないため平均値Ａに対して分散値σが大き
く、従って信頼度が低く、データの“１”，“０”の区
別が判然としない。（ｂ）の中間段階を経て、十分な繰
り返し回数があった（ｃ）では、平均値Ａに対して分散
値σが非常に小さく、従って信頼度が高くなり、データ
の“１”，“０”の区別が明確になる。
図３に示す。横軸に軟判定復号結果の値、縦軸に確率分
布をとると、（ａ）で示す復号の開始時点では、繰り返
し回数が足りないため平均値Ａに対して分散値σが大き
く、従って信頼度が低く、データの“１”，“０”の区
別が判然としない。（ｂ）の中間段階を経て、十分な繰
り返し回数があった（ｃ）では、平均値Ａに対して分散
値σが非常に小さく、従って信頼度が高くなり、データ
の“１”，“０”の区別が明確になる。
【００１８】どの程度の繰り返し回数で（ｃ）に示す高
い信頼度になるかは、通信路の信号対雑音比やデータに
関するケース等によって一概に定まらない。その様子を
図４に示す。図４の（ａ）は、通信路の信号対雑音比が
小さい場合を示し、横軸に繰り返し回数、縦軸に信頼度
をとると、信号対雑音比が小さいと所望の信頼度Ｒを得
るために繰り返し回数を多くする必要があることを示し
ている。図４の（ｂ）は、通信路の信号対雑音比が大き
い場合を示し、少ない繰り返し回数で所望の信頼度Ｒを
得ることができることを示している。
い信頼度になるかは、通信路の信号対雑音比やデータに
関するケース等によって一概に定まらない。その様子を
図４に示す。図４の（ａ）は、通信路の信号対雑音比が
小さい場合を示し、横軸に繰り返し回数、縦軸に信頼度
をとると、信号対雑音比が小さいと所望の信頼度Ｒを得
るために繰り返し回数を多くする必要があることを示し
ている。図４の（ｂ）は、通信路の信号対雑音比が大き
い場合を示し、少ない繰り返し回数で所望の信頼度Ｒを
得ることができることを示している。
【００１９】従来は、起こりうる最悪のケースを想定
し、そのケースで必要とする繰り返し回数Ｎを設定し、
ケースや信号対雑音比の如何に関わらず繰り返し回数を
Ｎで固定していた。本発明は、繰り返し回数を信頼度Ｒ
を得たか否かで定めるものであり、平均的に繰り返し回
数を大幅に下げることが可能になる。
し、そのケースで必要とする繰り返し回数Ｎを設定し、
ケースや信号対雑音比の如何に関わらず繰り返し回数を
Ｎで固定していた。本発明は、繰り返し回数を信頼度Ｒ
を得たか否かで定めるものであり、平均的に繰り返し回
数を大幅に下げることが可能になる。
【００２０】信頼度判定部612は、上記の構成の他、図
５に示す第二の構成例とすることが可能である。絶対値
演算回路301、平均値測定部302は図２と同様に作用す
る。最小値検出部307は、軟判定復号結果の絶対値中の
最小値を検出する。検出された最小値は、Ｋ倍部305に
て所望の信頼度に応じて決定される係数(Ｋ)倍され、平
均値測定部302が出力する平均値と比較部306にて比較さ
れる。この場合、最小値が平均値に比較して小さいほど
復号結果の信頼度が低いと考えられるため、最小値のＫ
倍が平均値より大きい場合、所望の信頼度に達したこと
を示す判定結果を出力する。それ以外の場合、所望の信
頼度に満たないことを示す判定結果を出力する。
５に示す第二の構成例とすることが可能である。絶対値
演算回路301、平均値測定部302は図２と同様に作用す
る。最小値検出部307は、軟判定復号結果の絶対値中の
最小値を検出する。検出された最小値は、Ｋ倍部305に
て所望の信頼度に応じて決定される係数(Ｋ)倍され、平
均値測定部302が出力する平均値と比較部306にて比較さ
れる。この場合、最小値が平均値に比較して小さいほど
復号結果の信頼度が低いと考えられるため、最小値のＫ
倍が平均値より大きい場合、所望の信頼度に達したこと
を示す判定結果を出力する。それ以外の場合、所望の信
頼度に満たないことを示す判定結果を出力する。
【００２１】図３において、Ｍｉが最小値であり、最小
値は（ａ），（ｂ）では０となっているが、（ｃ）では
大きくなり、信頼度が高いことが判る。
値は（ａ），（ｂ）では０となっているが、（ｃ）では
大きくなり、信頼度が高いことが判る。
【００２２】更に信頼度判定部612は、上記の構成の
他、図６に示す第三の構成例とすることが可能である。
絶対値演算回路301、最小値検出部307、Ｋ倍部305、比
較部306は図３と同様に作用する。本構成では、図３の
平均値の代りに最大値検出部308にて検出される軟判定
復号結果の絶対値中の最大値が用いられる。前記第二の
構成例と同様、最小値が最大値に比較して小さいほど復
号結果の信頼度が低いと考えられるため、最小値のＫ倍
が最大値より大きい場合、所望の信頼度に達したことを
示す判定結果を出力する。それ以外の場合、所望の信頼
度に満たないことを示す判定結果を出力する。
他、図６に示す第三の構成例とすることが可能である。
絶対値演算回路301、最小値検出部307、Ｋ倍部305、比
較部306は図３と同様に作用する。本構成では、図３の
平均値の代りに最大値検出部308にて検出される軟判定
復号結果の絶対値中の最大値が用いられる。前記第二の
構成例と同様、最小値が最大値に比較して小さいほど復
号結果の信頼度が低いと考えられるため、最小値のＫ倍
が最大値より大きい場合、所望の信頼度に達したことを
示す判定結果を出力する。それ以外の場合、所望の信頼
度に満たないことを示す判定結果を出力する。
【００２３】図３において、Ｍａが最大値であり、
（ａ），（ｂ）では最小値Ｍｉが最大値Ｍａに比較して
小さいが、（ｃ）では最小値Ｍｉと最大値Ｍａが接近
し、信頼度が高いことが判る。
（ａ），（ｂ）では最小値Ｍｉが最大値Ｍａに比較して
小さいが、（ｃ）では最小値Ｍｉと最大値Ｍａが接近
し、信頼度が高いことが判る。
【００２４】以上、軟判定復号結果の平均値、分散値、
最小値、最大値などの統計量を判定に用いたが、軟判定
復号結果の値の確率分布を代表する他の統計量を用いて
判定することも可能である。
最小値、最大値などの統計量を判定に用いたが、軟判定
復号結果の値の確率分布を代表する他の統計量を用いて
判定することも可能である。
【００２５】続いて、図７を用いて前記制御部604によっ
て制御されるデータの流れを説明する。図７ａに示す繰
り返し復号奇数回目の処理では、通信路を通って受信さ
れたターボ符号化データを格納した入力信号メモリ601
より、ＵRをアドレス順に読み出した値がＳＯＶＡ復号
器602入力のＣ０として使用され、ＹR１をアドレス順に
読み出した値がＣ１として使用される。更に、復号結果
メモリ603の読出結果（事前尤度情報）がＣ２として使
用される。ＳＯＶＡ復号器602の出力Ｌ(ＵR)＿ｎは、事
前尤度情報Ｌｅ(ＵR)＿(ｎ−１)と通信路値ＵRを減算し
た後、外部情報尤度Ｌｅ(ＵR)＿ｎ＝β×｛Ｌ(ＵR)＿ｎ
−ＵR−Ｌｅ(ＵR)＿(ｎ−１)｝として復号結果メモリ60
3にアドレス順に書き込まれる。繰り返し復号の初回
は、事前尤度情報Ｌｅ(ＵR)＿(ｎ−１)を０とする。こ
こで、βは、軟判定値に対する信頼度を重み付けする係
数であり、誤り訂正能力の特性に影響を与える。このβ
は、誤り訂正能力のビットエラーレートから通信路のノ
イズ状態を測定し、適応的に制御することが可能なもの
である。
て制御されるデータの流れを説明する。図７ａに示す繰
り返し復号奇数回目の処理では、通信路を通って受信さ
れたターボ符号化データを格納した入力信号メモリ601
より、ＵRをアドレス順に読み出した値がＳＯＶＡ復号
器602入力のＣ０として使用され、ＹR１をアドレス順に
読み出した値がＣ１として使用される。更に、復号結果
メモリ603の読出結果（事前尤度情報）がＣ２として使
用される。ＳＯＶＡ復号器602の出力Ｌ(ＵR)＿ｎは、事
前尤度情報Ｌｅ(ＵR)＿(ｎ−１)と通信路値ＵRを減算し
た後、外部情報尤度Ｌｅ(ＵR)＿ｎ＝β×｛Ｌ(ＵR)＿ｎ
−ＵR−Ｌｅ(ＵR)＿(ｎ−１)｝として復号結果メモリ60
3にアドレス順に書き込まれる。繰り返し復号の初回
は、事前尤度情報Ｌｅ(ＵR)＿(ｎ−１)を０とする。こ
こで、βは、軟判定値に対する信頼度を重み付けする係
数であり、誤り訂正能力の特性に影響を与える。このβ
は、誤り訂正能力のビットエラーレートから通信路のノ
イズ状態を測定し、適応的に制御することが可能なもの
である。
【００２６】次に、図７ｂに示す繰り返し復号偶数回目
の処理では、入力信号メモリ601より、ＵRをインタリー
ブ規則に従って読み出した値がＳＯＶＡ復号器入力のＣ
０として使用され、ＹR２をアドレス順に読み出した値
がＣ１として使用される。事前尤度情報Ｌｅ(ＵR)＿(ｎ
−１)として、前回の復号で得られた外部情報尤度を復
号結果メモリ603からインタリーブ規則に従って読み出
した値が使用される。この事前尤度情報は、ＳＯＶＡ復
号器入力のＣ２として使用される。ＳＯＶＡ復号器602
の出力Ｌ(ＵR)＿ｎは、事前尤度情報Ｌｅ(ＵR)＿(ｎ−
１)と通信路値ＵRを減算した後、外部情報尤度Ｌｅ
(ＵR)＿ｎ＝β×｛Ｌ(ＵR)＿ｎ−ＵR−Ｌｅ(ＵR)＿(ｎ
−１)｝として復号結果メモリ603にインタリーブ規則に
従ったアドレスで書き込まれ、それによりデインタリー
ブされる。遅延器606は、ＳＯＶＡ復号器602入力のＣ０
とＣ２を加算したものを、ＳＯＶＡ復号器602の出力Ｌ
(ＵR)＿ｎが求まるまで遅延させる回路であり、繰り返
し復号最終回には０固定とする。
の処理では、入力信号メモリ601より、ＵRをインタリー
ブ規則に従って読み出した値がＳＯＶＡ復号器入力のＣ
０として使用され、ＹR２をアドレス順に読み出した値
がＣ１として使用される。事前尤度情報Ｌｅ(ＵR)＿(ｎ
−１)として、前回の復号で得られた外部情報尤度を復
号結果メモリ603からインタリーブ規則に従って読み出
した値が使用される。この事前尤度情報は、ＳＯＶＡ復
号器入力のＣ２として使用される。ＳＯＶＡ復号器602
の出力Ｌ(ＵR)＿ｎは、事前尤度情報Ｌｅ(ＵR)＿(ｎ−
１)と通信路値ＵRを減算した後、外部情報尤度Ｌｅ
(ＵR)＿ｎ＝β×｛Ｌ(ＵR)＿ｎ−ＵR−Ｌｅ(ＵR)＿(ｎ
−１)｝として復号結果メモリ603にインタリーブ規則に
従ったアドレスで書き込まれ、それによりデインタリー
ブされる。遅延器606は、ＳＯＶＡ復号器602入力のＣ０
とＣ２を加算したものを、ＳＯＶＡ復号器602の出力Ｌ
(ＵR)＿ｎが求まるまで遅延させる回路であり、繰り返
し復号最終回には０固定とする。
【００２７】本実施形態のターボ復号器は、このような
復号奇数回目と復号偶数回目の動作を制御部604の制御
による回数だけ交互に繰り返す。
復号奇数回目と復号偶数回目の動作を制御部604の制御
による回数だけ交互に繰り返す。
【００２８】続いて、図１に示した制御部604とインタ
リーブパタンメモリ605の繰り返し復号実行時の動作
を、図８を用いて説明する。繰り返し復号奇数回時は、
入力信号メモリの読み出しアドレス、復号結果メモリの
読み出しアドレス及び書き込みアドレスは１ずつインク
リメントするアドレス順となるため、制御部605は、信
号処理のタイミングに合わせてアドレス生成を行なう。
繰り返し復号偶数回時は、インタリーブパタンメモリの
アドレス順にインタリーブパタンを読み出した値が、入
力信号メモリの読み出しアドレス、復号結果メモリの読
み出しアドレス及び書き込みアドレスとして使用され
る。制御部605は、各メモリに対する信号処理タイミン
グに合わせてアドレスを生成する。
リーブパタンメモリ605の繰り返し復号実行時の動作
を、図８を用いて説明する。繰り返し復号奇数回時は、
入力信号メモリの読み出しアドレス、復号結果メモリの
読み出しアドレス及び書き込みアドレスは１ずつインク
リメントするアドレス順となるため、制御部605は、信
号処理のタイミングに合わせてアドレス生成を行なう。
繰り返し復号偶数回時は、インタリーブパタンメモリの
アドレス順にインタリーブパタンを読み出した値が、入
力信号メモリの読み出しアドレス、復号結果メモリの読
み出しアドレス及び書き込みアドレスとして使用され
る。制御部605は、各メモリに対する信号処理タイミン
グに合わせてアドレスを生成する。
【００２９】ここで、ＳＯＶＡ復号器602の構成を図１
を用いて説明する。ＳＯＶＡ復号器602は、全ての状態
遷移について遷移の確からしさ（メトリック値）と、遷
移情報（パス値）と、ある状態に至るまでの遷移の確か
らしさの差分に相当する尤度情報（尤度値）とを求める
ＡＣＳ（Add-Compare-Select）回路607と、ＡＣＳ回路6
07が求めたメトリック値、パス値及び尤度値を記憶する
それぞれメトリックメモリ608、パスメモリ609及び尤度
メモリ610と、パスメモリ609が出力するパス値から最も
確からしい遷移の軌跡を追跡するトレースバック回路61
1とを備えている。
を用いて説明する。ＳＯＶＡ復号器602は、全ての状態
遷移について遷移の確からしさ（メトリック値）と、遷
移情報（パス値）と、ある状態に至るまでの遷移の確か
らしさの差分に相当する尤度情報（尤度値）とを求める
ＡＣＳ（Add-Compare-Select）回路607と、ＡＣＳ回路6
07が求めたメトリック値、パス値及び尤度値を記憶する
それぞれメトリックメモリ608、パスメモリ609及び尤度
メモリ610と、パスメモリ609が出力するパス値から最も
確からしい遷移の軌跡を追跡するトレースバック回路61
1とを備えている。
【００３０】まず、ＡＣＳ回路607の動作の例を図９に
示す。ＡＣＳ回路607は、状態遷移の基本構造（バタフ
ライ）に対し、遷移ブランチ毎にブランチの確からしさ
b_metをＳＯＶＡ復号器入力のＣ０，Ｃ１，Ｃ２の関数
として求める。この関数は、符号器の構成に応じた関数
となり、例えば、国際委員会３ＧＰＰ（Third Generati
on Partnership）により提案されたRelease'９９のター
ボ符号器の仕様を例とした場合、次の式（１）で表され
る。 B_met＝Ｃ０＋Ｃ１＋Ｃ２：(State[0]＾State[1]＝０) ＝−Ｃ０＋Ｃ１−Ｃ２：(State[1]＾State[1]＝１)…（１） ここで、状態（State）番号を二進数で表記し、ＬＳＢ
(Least Significant Bit)の１ｂｉｔ目をState[0]、２
ｂｉｔ目をState[1]とし、＾は排他論理を表すものとす
る。
示す。ＡＣＳ回路607は、状態遷移の基本構造（バタフ
ライ）に対し、遷移ブランチ毎にブランチの確からしさ
b_metをＳＯＶＡ復号器入力のＣ０，Ｃ１，Ｃ２の関数
として求める。この関数は、符号器の構成に応じた関数
となり、例えば、国際委員会３ＧＰＰ（Third Generati
on Partnership）により提案されたRelease'９９のター
ボ符号器の仕様を例とした場合、次の式（１）で表され
る。 B_met＝Ｃ０＋Ｃ１＋Ｃ２：(State[0]＾State[1]＝０) ＝−Ｃ０＋Ｃ１−Ｃ２：(State[1]＾State[1]＝１)…（１） ここで、状態（State）番号を二進数で表記し、ＬＳＢ
(Least Significant Bit)の１ｂｉｔ目をState[0]、２
ｂｉｔ目をState[1]とし、＾は排他論理を表すものとす
る。
【００３１】ＡＣＳ回路607は、図１に示したメトリッ
クメモリ608から、１ビット前の状態に対してＡＣＳ回
路607で計算されたメトリック値MET_P0，MET_P1をロー
ドし、それぞれの状態におけるメトリック値とする。あ
る状態において、遷移する可能性のある二つのブランチ
（図９における（０，１）から（０）への遷移、（０，
１）から（４）への遷移）に対して行なわれるブランチ
のメトリック値の更新は、それぞれ、Ａ＝MET_P0＋b_me
t，Ｂ＝MET_P1−b_met、及びＣ＝MET_P0−b_met，Ｄ＝M
ET_P1＋b_metによってなされる。この場合、それぞれ大
きくなるメトリック値Ｍａｘ｛Ａ，Ｂ｝、及びＭａｘ
｛Ｃ，Ｄ｝を残し、最も確からしい遷移を示すブランチ
をパス値として記憶する。この二つの遷移ブランチに対
するメトリック値の差分の絶対値、（それぞれ、｜Ａ−
Ｂ｜／２、及び｜Ｃ−Ｄ｜／２）を、その状態における
尤度値とする。
クメモリ608から、１ビット前の状態に対してＡＣＳ回
路607で計算されたメトリック値MET_P0，MET_P1をロー
ドし、それぞれの状態におけるメトリック値とする。あ
る状態において、遷移する可能性のある二つのブランチ
（図９における（０，１）から（０）への遷移、（０，
１）から（４）への遷移）に対して行なわれるブランチ
のメトリック値の更新は、それぞれ、Ａ＝MET_P0＋b_me
t，Ｂ＝MET_P1−b_met、及びＣ＝MET_P0−b_met，Ｄ＝M
ET_P1＋b_metによってなされる。この場合、それぞれ大
きくなるメトリック値Ｍａｘ｛Ａ，Ｂ｝、及びＭａｘ
｛Ｃ，Ｄ｝を残し、最も確からしい遷移を示すブランチ
をパス値として記憶する。この二つの遷移ブランチに対
するメトリック値の差分の絶対値、（それぞれ、｜Ａ−
Ｂ｜／２、及び｜Ｃ−Ｄ｜／２）を、その状態における
尤度値とする。
【００３２】ＡＣＳ回路607は、上述したよう全ての状
態に対してメトリック値、パス値及び尤度値を求め、そ
れぞれメトリックメモリ608、パスメモリ609及び尤度メ
モリ610に格納する。ただし、メトリック値の飽和を避
けるため、ＡＣＳ回路607は、１ビット前の処理で最大
値を持つメトリック値を記憶しておき、各メトリック値
から記憶したメトリック値を減算してからメトリックメ
モリ607に格納する。
態に対してメトリック値、パス値及び尤度値を求め、そ
れぞれメトリックメモリ608、パスメモリ609及び尤度メ
モリ610に格納する。ただし、メトリック値の飽和を避
けるため、ＡＣＳ回路607は、１ビット前の処理で最大
値を持つメトリック値を記憶しておき、各メトリック値
から記憶したメトリック値を減算してからメトリックメ
モリ607に格納する。
【００３３】図１０にトレースバック回路611の構成例
を示す。トレースバック回路611は、トレースバック開
始信号TR_LDをトリガとしてトレースバック開始時状態T
R_STを初期状態とし、パスメモリ609から読み出したパ
ス値と尤度メモリ610の尤度値を使って、硬判定値ＳＩ
ＧＮと軟判定値ＷＧＴを求めるものである。
を示す。トレースバック回路611は、トレースバック開
始信号TR_LDをトリガとしてトレースバック開始時状態T
R_STを初期状態とし、パスメモリ609から読み出したパ
ス値と尤度メモリ610の尤度値を使って、硬判定値ＳＩ
ＧＮと軟判定値ＷＧＴを求めるものである。
【００３４】トレースバック回路611は、パスメモリ609
から入力するパス値（ＰＡＴＨ）の状態数分（Ｐ［０］
〜Ｐ［７］）に対応するトレース部104a〜104hと出力選
択部105から構成される。トレース部104は、最も確から
しい遷移を表す最尤パスフラグＳＦと、次に確からしい
遷移を表す競合パスフラグＣＦと、最尤パスと競合パス
の確からしさの差分を表す尤度情報Ｗを各状態について
求める回路である。各トレース部104で求められた情報
は、１ビット前の情報としてトレース部104にトレリス
状態遷移（符号化器の状態遷移）に従ってフィードバッ
クをかける構造になっている。出力選択部105は、各状
態のトレース部104の出力結果から、硬判定値ＳＩＧＮ
と軟判定値ＷＧＴを計算する。
から入力するパス値（ＰＡＴＨ）の状態数分（Ｐ［０］
〜Ｐ［７］）に対応するトレース部104a〜104hと出力選
択部105から構成される。トレース部104は、最も確から
しい遷移を表す最尤パスフラグＳＦと、次に確からしい
遷移を表す競合パスフラグＣＦと、最尤パスと競合パス
の確からしさの差分を表す尤度情報Ｗを各状態について
求める回路である。各トレース部104で求められた情報
は、１ビット前の情報としてトレース部104にトレリス
状態遷移（符号化器の状態遷移）に従ってフィードバッ
クをかける構造になっている。出力選択部105は、各状
態のトレース部104の出力結果から、硬判定値ＳＩＧＮ
と軟判定値ＷＧＴを計算する。
【００３５】図１１にトレースバック回路611のトレー
ス部104における最尤パスフラグＳＦを決定するアルゴ
リズムを示す。トレースバック開始時、ＡＣＳ回路607
は最もメトリック値の大きい状態をトレースバック開始
時状態TR_STとし、状態TR_STに対応するトレース部104
の最尤パスフラグＳＦが１となるようにフラグを設定す
る。
ス部104における最尤パスフラグＳＦを決定するアルゴ
リズムを示す。トレースバック開始時、ＡＣＳ回路607
は最もメトリック値の大きい状態をトレースバック開始
時状態TR_STとし、状態TR_STに対応するトレース部104
の最尤パスフラグＳＦが１となるようにフラグを設定す
る。
【００３６】まず、トレースバック開始時即ちトレース
バック開始信号TR_LDが１である場合（ステップＳ
１）、自状態がトレースバック開始時状態TR_STであれ
ば（ステップＳ２）、自状態は最尤パスとなり、最尤パ
スフラグＳＦが１となる（ステップ３）。ステップＳ２
で自状態がトレースバック開始時状態TR_STでなけれ
ば、最尤パスフラグＳＦは０となる（ステップ４）。
バック開始信号TR_LDが１である場合（ステップＳ
１）、自状態がトレースバック開始時状態TR_STであれ
ば（ステップＳ２）、自状態は最尤パスとなり、最尤パ
スフラグＳＦが１となる（ステップ３）。ステップＳ２
で自状態がトレースバック開始時状態TR_STでなけれ
ば、最尤パスフラグＳＦは０となる（ステップ４）。
【００３７】ステップ１でトレースバック開始信号TR_L
Dが１でない場合、トレースバック処理中において、１ビ
ット前時点で最尤パスフラグＳＦが１であった状態（ス
テップＳ５）から自状態に遷移してくるパスが、パスメ
モリから読み出したパス値と比べて正しい遷移を示して
いれば（ステップＳ６）、自状態が最尤パスとして継承
され、最尤パスフラグＳＦが１となる（ステップＳ
７）。ステップＳ５で１ビット前時点で最尤パスフラグ
ＳＦが１でない場合、及びステップＳ６で自状態に遷移
してくるパスが正しくなければ、最尤パスフラグＳＦは
０となる（ステップ８）。
Dが１でない場合、トレースバック処理中において、１ビ
ット前時点で最尤パスフラグＳＦが１であった状態（ス
テップＳ５）から自状態に遷移してくるパスが、パスメ
モリから読み出したパス値と比べて正しい遷移を示して
いれば（ステップＳ６）、自状態が最尤パスとして継承
され、最尤パスフラグＳＦが１となる（ステップＳ
７）。ステップＳ５で１ビット前時点で最尤パスフラグ
ＳＦが１でない場合、及びステップＳ６で自状態に遷移
してくるパスが正しくなければ、最尤パスフラグＳＦは
０となる（ステップ８）。
【００３８】次に、図１２にトレースバック回路611のト
レース部104における競合パスフラグＣＦを決定するア
ルゴリズムを示す。まず、トレースバック開始時即ちト
レースバック開始信号TR_LDが１である場合（ステップ
Ｓ１０）、全状態について競合パスが存在しないため、
競合パスフラグＣＦは０にリセットされる（ステップＳ
１８）。また、トレースバック開始以降で（ステップＳ
１０）、自状態が最尤パスである場合には（ステップＳ
１１）、競合パスとなり得ないので競合パスフラグＣＦ
は０になる（ステップＳ１８）。ステップＳ１１で、自
状態が最尤パスではない場合（ステップＳ１１）、自状
態が競合パスになる条件として、１ビット前において最
尤パスであった状態（ステップＳ１２）から自状態に遷
移するパスについて、パスメモリから読み出したパス値
と比べて正しくない場合に（ステップＳ１３）、競合パ
スフラグＣＦは１となる（ステップＳ１４）。
レース部104における競合パスフラグＣＦを決定するア
ルゴリズムを示す。まず、トレースバック開始時即ちト
レースバック開始信号TR_LDが１である場合（ステップ
Ｓ１０）、全状態について競合パスが存在しないため、
競合パスフラグＣＦは０にリセットされる（ステップＳ
１８）。また、トレースバック開始以降で（ステップＳ
１０）、自状態が最尤パスである場合には（ステップＳ
１１）、競合パスとなり得ないので競合パスフラグＣＦ
は０になる（ステップＳ１８）。ステップＳ１１で、自
状態が最尤パスではない場合（ステップＳ１１）、自状
態が競合パスになる条件として、１ビット前において最
尤パスであった状態（ステップＳ１２）から自状態に遷
移するパスについて、パスメモリから読み出したパス値
と比べて正しくない場合に（ステップＳ１３）、競合パ
スフラグＣＦは１となる（ステップＳ１４）。
【００３９】また、ステップＳ１２で自状態が１ビット
前において最尤パスでない場合、或いは、ステップＳ１
３において自状態に遷移するパス値が正しくない場合、
自状態が１ビット前において競合パスであるとき（ステ
ップＳ１５）、その状態から自状態に遷移するパスがパ
スメモリから読み出したパス値と比べて正しい場合に
（ステップＳ１６）、競合パスが継承されることにな
り、競合パスフラグＣＦが１となる（ステップＳ１
７）。ステップＳ１５で自状態が１ビット前において競
合パスではないか、或いはステップＳ１６で自状態に遷
移するパスが正しくない場合に、競合パスフラグＣＦは
０になる（ステップＳ１８）。
前において最尤パスでない場合、或いは、ステップＳ１
３において自状態に遷移するパス値が正しくない場合、
自状態が１ビット前において競合パスであるとき（ステ
ップＳ１５）、その状態から自状態に遷移するパスがパ
スメモリから読み出したパス値と比べて正しい場合に
（ステップＳ１６）、競合パスが継承されることにな
り、競合パスフラグＣＦが１となる（ステップＳ１
７）。ステップＳ１５で自状態が１ビット前において競
合パスではないか、或いはステップＳ１６で自状態に遷
移するパスが正しくない場合に、競合パスフラグＣＦは
０になる（ステップＳ１８）。
【００４０】上記の最尤パスフラグＳＦ及び競合パスフ
ラグＣＦを各状態について求めながら前記トレースバッ
クアルゴリズムを適用した実際例を図１０の下部に示
す。
ラグＣＦを各状態について求めながら前記トレースバッ
クアルゴリズムを適用した実際例を図１０の下部に示
す。
【００４１】続いて、図１３にトレースバック回路611
のトレース部104における尤度情報Ｗを決定するアルゴ
リズムを示す。まず、トレースバック開始時即ちトレー
スバック開始信号TR_LDが１である場合（ステップＳ２
０）、尤度情報を最大値に設定する（ステップＳ２
９）。また、トレースバック開始以降（ステップＳ２
０）、自状態が最尤パスである場合も（ステップＳ２
１）、尤度情報を最大値に設定する（ステップＳ２
９）。ステップＳ２１において自状態が最尤パスでない
場合、１ビット前において最尤パスであった状態（ステ
ップＳ２２）から自状態に遷移するパスが、パスメモリ
から読み出したパス値と比べて正しくない場合には（ス
テップＳ２３）、最尤パスであった状態の尤度メモリか
ら読み出した尤度値ＤＥＬＴＡを尤度情報の候補Ｗ＿１
＝ＤＥＬＴＡとして保持する。
のトレース部104における尤度情報Ｗを決定するアルゴ
リズムを示す。まず、トレースバック開始時即ちトレー
スバック開始信号TR_LDが１である場合（ステップＳ２
０）、尤度情報を最大値に設定する（ステップＳ２
９）。また、トレースバック開始以降（ステップＳ２
０）、自状態が最尤パスである場合も（ステップＳ２
１）、尤度情報を最大値に設定する（ステップＳ２
９）。ステップＳ２１において自状態が最尤パスでない
場合、１ビット前において最尤パスであった状態（ステ
ップＳ２２）から自状態に遷移するパスが、パスメモリ
から読み出したパス値と比べて正しくない場合には（ス
テップＳ２３）、最尤パスであった状態の尤度メモリか
ら読み出した尤度値ＤＥＬＴＡを尤度情報の候補Ｗ＿１
＝ＤＥＬＴＡとして保持する。
【００４２】ステップＳ２４で尤度値ＤＥＬＴＡを保持
した場合、又はステップＳ２２で自状態が１ビット前に
おいて最尤パスでない場合、又はステップＳ２３で自状
態に遷移するパスが正しい場合、１ビット前において競
合パスであった状態（ステップＳ２５）から自状態に遷
移するパスが、パスメモリから読み出したパス値と比べ
て正しいとき（ステップＳ２６）、競合パスの状態にお
ける１ビット前の尤度情報Ｗ(１ｂｉｔ前)を尤度情報の
候補Ｗ＿２＝Ｗ(１ｂｉｔ前)として保持する（ステップ
Ｓ２７）。続いて、尤度情報の候補Ｗ＿１，Ｗ＿２を比
較して小さい方の値を自状態における尤度情報Ｗ＝Ｍｉ
ｎ(Ｗ＿１，Ｗ＿２)として出力する（ステップＳ２
８）。ステップＳ２５において１ビット前が競合パスで
ない場合、又はステップＳ２６で自状態に遷移するパス
が正しくない場合、尤度情報を最大値に設定する（ステ
ップＳ２９）。
した場合、又はステップＳ２２で自状態が１ビット前に
おいて最尤パスでない場合、又はステップＳ２３で自状
態に遷移するパスが正しい場合、１ビット前において競
合パスであった状態（ステップＳ２５）から自状態に遷
移するパスが、パスメモリから読み出したパス値と比べ
て正しいとき（ステップＳ２６）、競合パスの状態にお
ける１ビット前の尤度情報Ｗ(１ｂｉｔ前)を尤度情報の
候補Ｗ＿２＝Ｗ(１ｂｉｔ前)として保持する（ステップ
Ｓ２７）。続いて、尤度情報の候補Ｗ＿１，Ｗ＿２を比
較して小さい方の値を自状態における尤度情報Ｗ＝Ｍｉ
ｎ(Ｗ＿１，Ｗ＿２)として出力する（ステップＳ２
８）。ステップＳ２５において１ビット前が競合パスで
ない場合、又はステップＳ２６で自状態に遷移するパス
が正しくない場合、尤度情報を最大値に設定する（ステ
ップＳ２９）。
【００４３】最後に、トレースバック回路611の出力選
択部105で硬判定値ＳＩＧＮ及び軟判定値ＷＧＴを求め
るアルゴリズムを図１４に示す。硬判定値ＳＩＧＮを求
めるためには、図１４ａに示すように最尤パスフラグＳ
Ｆ＝１である状態ＳＴを選択し（ステップＳ３０）、１
ビット前の最尤パスの状態から状態ＳＴに遷移する際
に、符号器で入力された符号を硬判定ＳＩＧＮとして出
力する（ステップＳ３１）。パス値を符号器で入力され
た符号とすれば、状態ＳＴにおけるパス値が硬判定値Ｓ
ＩＧＮとして出力される。次に、軟判定値ＷＧＴを求め
るために、図１４ｂに示すように競合パスフラグＣＦ＝
１である状態の集合Ｕを求める（ステップＳ３２）。集
合Ｕに属するトレース部104の尤度情報Ｗの最小値を軟
判定値ＷＧＴとして出力する（ステップＳ３３）。
択部105で硬判定値ＳＩＧＮ及び軟判定値ＷＧＴを求め
るアルゴリズムを図１４に示す。硬判定値ＳＩＧＮを求
めるためには、図１４ａに示すように最尤パスフラグＳ
Ｆ＝１である状態ＳＴを選択し（ステップＳ３０）、１
ビット前の最尤パスの状態から状態ＳＴに遷移する際
に、符号器で入力された符号を硬判定ＳＩＧＮとして出
力する（ステップＳ３１）。パス値を符号器で入力され
た符号とすれば、状態ＳＴにおけるパス値が硬判定値Ｓ
ＩＧＮとして出力される。次に、軟判定値ＷＧＴを求め
るために、図１４ｂに示すように競合パスフラグＣＦ＝
１である状態の集合Ｕを求める（ステップＳ３２）。集
合Ｕに属するトレース部104の尤度情報Ｗの最小値を軟
判定値ＷＧＴとして出力する（ステップＳ３３）。
【００４４】このようにして得られた軟判定値ＷＧＴを
使って信頼度判定612が復号結果の信頼度を判定し、該判
定結果に基づき制御部604が繰り返し復号動作の継続、
終了の制御を行なう。
使って信頼度判定612が復号結果の信頼度を判定し、該判
定結果に基づき制御部604が繰り返し復号動作の継続、
終了の制御を行なう。
【００４５】次に、本発明のターボ復号器を用いる誤り
訂正符号化方式を導入した移動通信システムの基地局及
び移動端末の発明の実施の形態を説明する。まず、移動
通信システムにおいては、図１５に示すように、基地局
制御局２を介して基地局４が通信網１に接続され、通話
を行なうとき、基地局４の無線ゾーン４内の移動端末５
と基地局４との間に無線通信路が設定される。
訂正符号化方式を導入した移動通信システムの基地局及
び移動端末の発明の実施の形態を説明する。まず、移動
通信システムにおいては、図１５に示すように、基地局
制御局２を介して基地局４が通信網１に接続され、通話
を行なうとき、基地局４の無線ゾーン４内の移動端末５
と基地局４との間に無線通信路が設定される。
【００４６】無線通信路においては、移動に伴うフェー
ジングやビル陰に入ったときの急激な伝送損失の増大等
があるため、送受信するデータは、符号誤りを生じやす
い。そのような通信路を有する通信システムにターボ符
号化を適用する効果は大きい。
ジングやビル陰に入ったときの急激な伝送損失の増大等
があるため、送受信するデータは、符号誤りを生じやす
い。そのような通信路を有する通信システムにターボ符
号化を適用する効果は大きい。
【００４７】ターボ符号化による誤り訂正を施したデー
タの送受信を行なう移動端末５の構成例を図１６に示
す。まず、移動端末５の送信側は、マイクロフォン６又
はキー入力部７から入力された信号に信号処理を施して
送信データ９を生成する信号処理回路８と、送信データ
９をターボ符号化して符号化データを出力するターボ符
号器１０と、該符号化データのデータの並べ替えを行な
うインタリーバ１１と、インタリーブされた符号化デー
タを変調して、送信信号を出力する変調器１２と、該送
信信号を無線周波信号に変換する高周波回路１４と、該
無線周波信号を基地局３に向けて無線ゾーン４に放射す
るアンテナ１５とを備えている。
タの送受信を行なう移動端末５の構成例を図１６に示
す。まず、移動端末５の送信側は、マイクロフォン６又
はキー入力部７から入力された信号に信号処理を施して
送信データ９を生成する信号処理回路８と、送信データ
９をターボ符号化して符号化データを出力するターボ符
号器１０と、該符号化データのデータの並べ替えを行な
うインタリーバ１１と、インタリーブされた符号化デー
タを変調して、送信信号を出力する変調器１２と、該送
信信号を無線周波信号に変換する高周波回路１４と、該
無線周波信号を基地局３に向けて無線ゾーン４に放射す
るアンテナ１５とを備えている。
【００４８】インタリーバ１１は、データの伝送中に連
続的に誤りが生じた場合に、その誤りを広く分散させる
ために用意するものであるが、通信路の特性によっては
不要となる。また、変調器１２は、通信方式が例えばＣ
ＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式である
場合は、符号化データを拡散符号により拡散する拡散器
となり、送信信号は拡散信号となる。ターボ符号器１
０、インタリーバ１１及び変調器１２によって送信器１
３が構成される。
続的に誤りが生じた場合に、その誤りを広く分散させる
ために用意するものであるが、通信路の特性によっては
不要となる。また、変調器１２は、通信方式が例えばＣ
ＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式である
場合は、符号化データを拡散符号により拡散する拡散器
となり、送信信号は拡散信号となる。ターボ符号器１
０、インタリーバ１１及び変調器１２によって送信器１
３が構成される。
【００４９】移動端末５の受信側は、アンテナ１５によ
り受信した基地局３からの無線周波信号を受信信号に変
換する高周波回路１４と、該受信信号を復調してインタ
リーブされた符号化データを出力する復調器１６と、該
インタリーブされた符号化データを元の順序に並べ替え
るデインタリーバ１７と、デインタリーバ１７が出力す
る符号化データの復号を行なって受信データ２０を出力
するターボ復号器１８と、受信データ２０の信号処理を
行なってその出力信号を表示器２１又はスピーカ２２に
供給する信号処理回路８とを備えている。
り受信した基地局３からの無線周波信号を受信信号に変
換する高周波回路１４と、該受信信号を復調してインタ
リーブされた符号化データを出力する復調器１６と、該
インタリーブされた符号化データを元の順序に並べ替え
るデインタリーバ１７と、デインタリーバ１７が出力す
る符号化データの復号を行なって受信データ２０を出力
するターボ復号器１８と、受信データ２０の信号処理を
行なってその出力信号を表示器２１又はスピーカ２２に
供給する信号処理回路８とを備えている。
【００５０】復調器１６は、通信方式がＣＤＭＡ方式で
ある場合、逆拡散器となり、受信信号は拡散信号とな
る。ターボ復号器１８は、図１に示した本発明のターボ
復号器である。復調器１６、デインタリーバ１７及びタ
ーボ復号器１８によって受信器１９が構成される。
ある場合、逆拡散器となり、受信信号は拡散信号とな
る。ターボ復号器１８は、図１に示した本発明のターボ
復号器である。復調器１６、デインタリーバ１７及びタ
ーボ復号器１８によって受信器１９が構成される。
【００５１】続いて、移動端末５との間で無線通信路を
形成する基地局３の構成例を図１７に示す。まず、基地
局３の送信側は、局間インタフェース２４を介して基地
局制御局２から送信された複数の送信データを送信信号
にする送信器１３ａ、１３ｂ〜１３ｎと、各送信器が出
力する送信信号を多重化する多重化回路２５と、多重化
された送信信号を無線周波数信号に変換する高周波回路
２６と、該無線周波数信号を複数の移動端末５に向けて
無線ゾーン４に放射するアンテナ２７とを備えている。
形成する基地局３の構成例を図１７に示す。まず、基地
局３の送信側は、局間インタフェース２４を介して基地
局制御局２から送信された複数の送信データを送信信号
にする送信器１３ａ、１３ｂ〜１３ｎと、各送信器が出
力する送信信号を多重化する多重化回路２５と、多重化
された送信信号を無線周波数信号に変換する高周波回路
２６と、該無線周波数信号を複数の移動端末５に向けて
無線ゾーン４に放射するアンテナ２７とを備えている。
【００５２】送信器１３ａ、１３ｂ〜１３ｎのそれぞれ
は、図１６に示した送信器１３と同じ構成のものであ
り、ターボ符号器を備えている。送信器１３ａ、１３ｂ
〜１３ｎ及び多重化回路２５でマルチチャネル送信器２
８が構成される。
は、図１６に示した送信器１３と同じ構成のものであ
り、ターボ符号器を備えている。送信器１３ａ、１３ｂ
〜１３ｎ及び多重化回路２５でマルチチャネル送信器２
８が構成される。
【００５３】基地局３の受信側は、アンテナ２７により
受信した複数の移動端末５からの無線周波信号を受信信
号に変換する高周波回路２６と、高周波回路２６が出力
する複数の受信信号を受信データにする複数の受信器１
９ａ、１９ｂ〜１９ｎと、該複数の受信データを基地局
制御局２を介して通信網１に送信するための局間インタ
フェース２４とを備えている。
受信した複数の移動端末５からの無線周波信号を受信信
号に変換する高周波回路２６と、高周波回路２６が出力
する複数の受信信号を受信データにする複数の受信器１
９ａ、１９ｂ〜１９ｎと、該複数の受信データを基地局
制御局２を介して通信網１に送信するための局間インタ
フェース２４とを備えている。
【００５４】受信器１９ａ、１９ｂ〜１９ｎのそれぞれ
は、図１６に示した受信器１９と同じ構成のものであ
り、図１に示した本発明のターボ復号器を備えている。
受信器１９ａ、１９ｂ〜１９ｎによってマルチチャネル
受信器２９が構成される。
は、図１６に示した受信器１９と同じ構成のものであ
り、図１に示した本発明のターボ復号器を備えている。
受信器１９ａ、１９ｂ〜１９ｎによってマルチチャネル
受信器２９が構成される。
【００５５】
【発明の効果】本発明によれば、ターボ復号に必要な繰
返し復号の平均回数を誤り訂正能力を損なうことなく低
減することができる。この結果、復号処理量の低減、消
費電力の低減が可能となる。
返し復号の平均回数を誤り訂正能力を損なうことなく低
減することができる。この結果、復号処理量の低減、消
費電力の低減が可能となる。
【図１】本発明に係るターボ復号器の発明の実施の形態
を説明するための構成図。
を説明するための構成図。
【図２】図１に示したターボ復号器に用いる信頼度判定
部の第一の例を説明するための構成図。
部の第一の例を説明するための構成図。
【図３】復号の繰り返し回数に対する軟判定符号結果と
信頼度の関係を説明するための曲線図。
信頼度の関係を説明するための曲線図。
【図４】復号の繰り返し回数と信頼度の関係を説明する
ための曲線図。
ための曲線図。
【図５】図１に示したターボ復号器に用いる信頼度判定
部の第ニの例を説明するための構成図。
部の第ニの例を説明するための構成図。
【図６】図１に示したターボ復号器に用いる信頼度判定
部の第三の例を説明するための構成図。
部の第三の例を説明するための構成図。
【図７】図１に示したターボ復号器の繰り返し復号動作
を説明するための図。
を説明するための図。
【図８】図１に示したターボ復号器の繰り返し復号動作
のタイミングを説明するための図。
のタイミングを説明するための図。
【図９】図１に示したターボ復号器に用いるＡＣＳ回路
の動作を説明するための図。
の動作を説明するための図。
【図１０】図１に示したターボ復号器に用いるトレース
バック回路を説明するための構成図。
バック回路を説明するための構成図。
【図１１】トレースバック回路における最尤パスフラグ
決定アルゴリズムを説明するためのフローチャート。
決定アルゴリズムを説明するためのフローチャート。
【図１２】トレースバック回路における競合パスフラグ
決定アルゴリズムを説明するためのフローチャート。
決定アルゴリズムを説明するためのフローチャート。
【図１３】トレースバック回路における尤度情報決定ア
ルゴリズムを説明するためのフローチャート。
ルゴリズムを説明するためのフローチャート。
【図１４】トレースバック回路における硬判定値・軟判
定値決定アルゴリズムを説明するためのフローチャー
ト。
定値決定アルゴリズムを説明するためのフローチャー
ト。
【図１５】本発明のターボ復号器を導入した移動通信シ
ステムの例を説明するための構成図。
ステムの例を説明するための構成図。
【図１６】本発明のターボ復号器を用いた移動端末の実
施形態を説明するための構成図。
施形態を説明するための構成図。
【図１７】本発明のターボ復号器を用いた基地局の実施
形態を説明するための構成図。
形態を説明するための構成図。
【図１８】ターボ符号を用いた通信システム及び従来の
ターボ復号器を説明するための構成図。
ターボ復号器を説明するための構成図。
104…トレース部、105…出力選択部、201…ターボ符号
器、202…通信路、203…ターボ復号器、204，206…再帰
的組織畳込み符号器，205，208，211…インタリーバ、2
07，209…復号器、210…デインタリーバ、301…絶対値
演算部、302…平均値測定部、303…２乗部、304…分散
測定部、305…Ｋ倍演算部、306…比較部、307…最小値
検出部、308…最大値検出部、601…入力信号メモリ、60
2…ＳＯＶＡ復号器、603…復号結果メモリ、604…制御
部、605…インタリーブパタンメモリ、606…遅延器、60
7…ＡＣＳ回路、608…メトリックメモリ、609…パスメ
モリ、610…尤度メモリ、611…トレースバック回路、３
…基地局、５…移動端末、８…信号処理回路、１０…タ
ーボ符号器、１３…送信器、１４…高周波回路、１８…
ターボ復号器、１９…受信器。
器、202…通信路、203…ターボ復号器、204，206…再帰
的組織畳込み符号器，205，208，211…インタリーバ、2
07，209…復号器、210…デインタリーバ、301…絶対値
演算部、302…平均値測定部、303…２乗部、304…分散
測定部、305…Ｋ倍演算部、306…比較部、307…最小値
検出部、308…最大値検出部、601…入力信号メモリ、60
2…ＳＯＶＡ復号器、603…復号結果メモリ、604…制御
部、605…インタリーブパタンメモリ、606…遅延器、60
7…ＡＣＳ回路、608…メトリックメモリ、609…パスメ
モリ、610…尤度メモリ、611…トレースバック回路、３
…基地局、５…移動端末、８…信号処理回路、１０…タ
ーボ符号器、１３…送信器、１４…高周波回路、１８…
ターボ復号器、１９…受信器。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5B001 AA10 AB02 AE07
5J065 AA01 AC02 AD10 AE06 AF01
AG06 AH12 AH21 AH23
5K014 AA01 BA10 EA01 FA16 GA05
Claims (6)
- 【請求項１】誤り訂正のためにターボ符号化したデータ
を入力して軟判定復号を繰り返し行なうことにより元の
データを復元する復号器と、軟判定復号によって得る軟
判定復号結果の信頼度を該軟判定復号結果の統計量から
判定する判定手段と、該信頼度判定手段の判定結果に基
づき前記軟判定復号の繰り返し回数を制御する制御手段
とを有することを特徴とするターボ復号器。 - 【請求項２】前記判定手段は、信頼度を判定するための
統計量として、軟判定復号結果の平均値と分散値を用い
ることを特徴とする請求項１に記載のターボ復号器。 - 【請求項３】前記判定手段は、信頼度を判定するための
統計量として、軟判定復号結果の平均値と最小値を用い
ることを特徴とする請求項１に記載のターボ復号器。 - 【請求項４】前記判定手段は、信頼度を判定するための
統計量として、軟判定復号結果の最大値と最小値を用い
ることを特徴とする請求項１にターボ復号器。 - 【請求項５】誤り訂正のためにターボ符号化したデータ
の無線周波信号をアンテナにより受信して受信信号を出
力する高周波回路と、該受信信号から元のデータを受信
データとして出力する受信器と、該受信データに信号処
理を施す信号処理回路とを有し、該受信器は、該受信信
号を構成する上記ターボ符号化したデータを復号して該
受信データを出力するターボ復号器を備え、該ターボ復
号器は、該ターボ符号化したデータを入力して軟判定復
号を繰り返し行なうことにより元のデータを復元する復
号器と、軟判定復号によって得る軟判定復号結果の信頼
度を該軟判定復号結果の統計量から判定する判定手段
と、該信頼度判定手段の判定結果に基づき前記軟判定復
号の繰り返し回数を制御する制御手段とを有することを
特徴とする移動通信システムの携帯端末。 - 【請求項６】誤り訂正のためにターボ符号化したデータ
の無線周波信号をアンテナにより受信して受信信号を出
力する高周波回路と、該受信信号から元のデータを受信
データとして出力する受信器と、該受信データを通信網
に送出するための局間インタフェースとを有し、該受信
器は、上記ターボ符号化したデータを復号して該受信デ
ータを出力するターボ復号器を備え、該ターボ復号器
は、該受信信号を構成する該ターボ符号化したデータを
入力して軟判定復号を繰り返し行なうことにより元のデ
ータを復元する復号器と、軟判定復号によって得る軟判
定復号結果の信頼度を該軟判定復号結果の統計量から判
定する判定手段と、該信頼度判定手段の判定結果に基づ
き前記軟判定復号の繰り返し回数を制御する制御手段と
を有することを特徴とする移動通信システムの基地局。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001205542A JP3730885B2 (ja) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | 誤り訂正ターボ符号の復号器 |
| US09/931,252 US7032163B2 (en) | 2001-07-06 | 2001-08-17 | Error correction decoder for turbo code |
| KR1020020008708A KR100897954B1 (ko) | 2001-07-06 | 2002-02-19 | 오류 정정 터보 부호의 복호기 및 그를 이용한 이동 통신 시스템의 휴대 단말 및 기지국 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001205542A JP3730885B2 (ja) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | 誤り訂正ターボ符号の復号器 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004083835A Division JP2004215310A (ja) | 2004-03-23 | 2004-03-23 | 誤り訂正ターボ符号の復号器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003023359A true JP2003023359A (ja) | 2003-01-24 |
| JP3730885B2 JP3730885B2 (ja) | 2006-01-05 |
Family
ID=19041831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001205542A Expired - Fee Related JP3730885B2 (ja) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | 誤り訂正ターボ符号の復号器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7032163B2 (ja) |
| JP (1) | JP3730885B2 (ja) |
| KR (1) | KR100897954B1 (ja) |
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| JP2006523985A (ja) * | 2003-04-17 | 2006-10-19 | イセラ・インコーポレーテッド | ターボデコーダの反復の早期終了 |
| WO2006123906A1 (en) * | 2005-05-18 | 2006-11-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Viterbi decoder architecture for use in software-defined radio systems |
| WO2006123908A1 (en) * | 2005-05-18 | 2006-11-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Turbo decoder architecture for use in software-defined radio systems |
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| WO2008023682A1 (fr) * | 2006-08-22 | 2008-02-28 | Panasonic Corporation | Décodeur de sortie pondéré, décodeur itératif et procédé de calcul de valeur de décision pondérée |
| KR100823727B1 (ko) | 2006-05-16 | 2008-04-21 | 원광대학교산학협력단 | 터보 복호기에서 잡음 분산값을 이용한 반복중단 제어장치및 그 방법 |
| US7543213B2 (en) | 2003-05-21 | 2009-06-02 | Nec Corporation | Turbo decoder and dynamic decoding method used for same |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7089481B2 (en) * | 2002-07-22 | 2006-08-08 | Agere Systems Inc. | High speed arithmetic operations for use in turbo decoders |
| KR100532325B1 (ko) * | 2002-11-23 | 2005-11-29 | 삼성전자주식회사 | 터보 복호기의 입력 제어 방법 및 장치 |
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