JP2004194326A - 符号分割多重接続移動通信システムのエラー訂正装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】反復復号停止命令が印可されるまで入力されるフレームを反復復号し、前記フレームを構成するシンボルそれぞれの絶対値信頼度を出力し、前記絶対値信頼度のうち最小絶対値信頼度を測定値とし、前記シンボルそれぞれの事前情報と付加情報を利用して臨界値を検出し、前記測定値と臨界値の比較結果に応じて前記反復復号停止命令を出力することにより反復復号を制御する。
【選択図】図1
Description
<条件1> M(i) > T(i) 或いは M(i) = T(i)の時に反復復号停止
前記Genie−aided Stopping Criterion方式(以下、GA停止基準方式という)は、シミュレーターの一種であるGenieがターボ復号器の反復復号過程を観察しながら任意のSISO復号器で復号された情報語と伝送された情報を比較し、エラーが検出されないと復号を停止する方式である。従って、このような復号停止方式は実験的なシミュレーションのみで実現可能なもので、実際に具現するのは不可能である。但し、前記GA停止基準方式は外の停止基準を利用する方式の理想的な具現基準としてだけ適用される。何故ならば、前記GA停止基準方式は実験的に完璧な環境でターボ復号が行われる場合を仮定してからのものなので、実際の環境では具現するのが不可能である。
<条件2> M(i) > T(i)の時に反復復号停止
一般に、CDMA移動通信システムでターボ符号器に入力されるフレームはターボ復号器で復号された後に該当フレームに対するエラーの発生有無を上位階層に報告できるようにエラー検出のためのCRCビットが含まれている。前記CRCビットのフレームに対するエラー発生有無を検出できる能力は前記ターボ復号器の停止基準としても使用できる。即ち、ターボ復号器に入力される任意のフレームに対して反復復号過程でCRC検査過程を通じてエラーを検出し、前記エラーが検出されないと復号過程を停止する。
<条件3> M(i) = T(i)の時に反復復号停止
一般に、二つの確率分布(probability distribution)間の交差エントロピー(Cross Entropy)は前記二つの確率分布間の確率的密接度(probabilistic closeness)を表す測定値として使用できる。Hagenauerは二つのSISO復号器の出力の確率分布間の交差エントロピーを信頼度(Log Likelihood Ratio:以下、LLRという)を用いて定義及び簡略化し、これをターボ復号器の停止基準に適用する測定値として定義した。そこで、前記測定値が段々小さくなって前記SISO復号器出力の確率的密接度が非常に大きいと判断されると復号を停止させる停止基準が提案されたのである。
<条件4> M(i) < T(i)の時に反復復号停止
但し、前記<条件4>において、第1SISO復号器では測定値
ところが、前記近似交差エントロピー停止基準方式は各反復復号過程で基準を設定するために各SISO復号器別にexp(.)演算を行わなければならなく、結果的にハードウェアの複雑性が増加する問題点が存在する。
前記HDA停止基準方式は任意の反復復号過程で二つのSISO復号器の出力情報語を比較し、前記比較結果に応じて二つのSISO復号器からそれぞれ出力される情報語に差がない場合に復号を停止する方式である。
<条件5> M(i) = T(i)の時に反復復号停止
前記MAL停止基準方式はHagenauerが提案した近似交差エントロピーによる停止基準で用いられた測定値を下記の数学式3のように近似化して適用される。
<条件6> M(i)>T1(i)で、M(i)>T2(i)の時に反復復号停止
但し、前記<条件6>で、i番目の反復復号過程における第vSISO復号器で測定値
前記HDA停止基準方式は、ターボ復号器を構成する第1SISO復号器と第2SISO復号器からそれぞれ出力される情報語を0.5回毎の反復復号過程で比較し、現在復号を行っているSISO復号器の復号完了時点に以前のSISO復号器の出力情報語を貯蔵しなければならない。従って、前記HDA停止基準方式の適用時にはハードウェアのメモリが追加される。前記のようにハードウェアに追加されるメモリの導入を防ぐために提案されたのが前記SDR停止基準方式である。前記方式は現在SISO復号器の出力情報語と以前SISO復号器の出力情報語を比較する代りに、一つのSISO復号器の現在フレームに対する入力事前情報と出力付加情報の符号(sign)をすべて比較して相異なる符号の回数に応じて復号を停止する。
<条件7> M(i)<T(i)の時に反復復号停止
<条件8> M(i)>T(i)の時に反復復号停止
但し、前記<条件8>において、測定値M(i)はi番目の反復復号過程で第v軟入力/軟出力の復号器で測定値
(1)近似交差エントロピー停止基準方式: T=10-3
(2)MAL停止基準方式: Tt=5、Td=5
(3)SDR停止基準方式: p=0或いは20
111 入力バッファ
113 出力バッファ
115 SISO復号器
117 測定値検出器
119 比較器
121 論理和ゲート
123 カウンター
125 乗算器
127 制御器
Claims (10)
- ターボコードを使用する順方向エラー訂正装置において、
所定制御により反復復号停止命令が印可されるまで入力されるフレームを反復復号し、前記フレームを構成するシンボルそれぞれの絶対値信頼度を出力する復号器と、
前記絶対値信頼度を入力し、前記絶対値信頼度のうち最小絶対値信頼度を測定値として検出する測定値検出器と、
前記シンボルそれぞれの事前情報と付加情報を利用して臨界値を検出する臨界値検出器と、
前記測定値と臨界値を比較し、前記比較結果に応じて前記反復復号停止命令を出力する制御器とを含むことを特徴とする前記ターボコードを使用する順方向エラー訂正装置。 - 前記制御器は前記比較結果で前記測定値が前記臨界値を超える時に前記反復復号停止命令を出力することを特徴とする請求項1に記載のターボコードを使用する順方向エラー訂正装置。
- 前記臨界値検出器は、
前記事前情報と付加情報の符号を論理和演算する論理和ゲートと、
前記論理和ゲートから出力された信号を入力して前記事前情報と付加情報の符号が異なる場合の回数をカウントするカウンターとを含むことを特徴とする請求項1に記載のターボコードを使用する順方向エラー訂正装置。 - 前記臨界値検出器は前記復号器に入力されるシンボルの量子化に応じる特性補正値と前記カウントされた回数を乗算する乗算器をさらに含むことを特徴とする請求項3に記載のターボコードを使用する順方向エラー訂正装置。
- 前記測定値検出器は、
初期に設定された初期値と前記入力されるフレームの最初シンボルの最小絶対値信頼度を入力して、前記制御器から出力される選択信号に応じて前記初期値と前記最初絶対値信頼度のうち何れか一つを選択する第1選択器と、
前記絶対値信頼度と前記第1選択器からの出力を入力して、前記絶対値信頼度と前記第1選択器からの出力を比較してその比較結果に応じる選択信号を出力する比較器と、
前記絶対値信頼度と前記第1選択器からの出力を入力して、前記比較器からの選択信号に応じて前記絶対値信頼度と前記第1選択器からの出力のうち何れか一つを選択して最初絶対値信頼度を出力する第2選択器とを含み、
前記フレームを構成するシンボルそれぞれに対する最初絶対値信頼度を順次に測定し、かつ比較して最小値を測定値として出力することを特徴とする請求項1に記載のターボコードを使用する順方向エラー訂正装置。 - ターボコードを使用する順方向エラー訂正方法において、
所定制御により反復復号停止命令が印可されるまで入力されるフレームを反復復号し、前記フレームを構成するシンボルそれぞれの絶対値信頼度を出力する過程と、
前記絶対値信頼度のうち最小絶対値信頼度を測定値として検出する過程と、
前記シンボルそれぞれの事前情報と付加情報を利用して臨界値を検出する過程と、
前記測定値と臨界値を比較して、前記比較結果に応じて前記反復復号停止命令を出力する過程とを含むことを特徴とするターボコードを使用する順方向エラー訂正方法。 - 前記反復復号停止命令を出力する過程は、前記測定値が前記臨界値を超える時に前記反復復号停止命令を出力することを特徴とする請求項6に記載のターボコードを使用する順方向エラー訂正方法。
- 前記臨界値を検出する過程は、
前記事前情報と付加情報の符号を論理和演算する過程と、
前記論理和演算された値にて前記事前情報と付加情報の符号が異なる回数をカウントして前記臨界値として検出する過程を含むことを特徴とする請求項8に記載のターボコードを使用する順方向エラー訂正方法。 - 前記臨界値を検出する過程は、前記復号器に入力されるシンボルの量子化に応じる特性補正値と前記カウントされた回数を乗算する過程をさらに含むことを特徴とする請求項8に記載のターボコードを使用する順方向エラー訂正方法。
- 前記測定値を検出する過程は、
初期に設定された初期値と前記入力されるフレームシンボルの最小絶対値信頼度のうち何れか一つを選択する第1過程と、
前記絶対値信頼度と前記第1過程で選択された値を比較して選択信号を生成する第2過程と、
前記選択信号に応じて前記絶対値信頼度と前記第1過程で選択された値のうち何れか一つを選択して前記最小絶対値信頼度として出力する過程と、
前記入力されるフレームを構成するシンボルそれぞれに対する最小絶対値信頼度を順次に測定し、かつ比較して最小値を測定値として出力することを特徴とする請求項6に記載のターボコードを使用する順方向エラー訂正方法。
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