JP2005217741A - Normalizing method of received signal and receiver - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はmax*−log−MAPアルゴリズムを採用したターボ復号またはビタビ復号前の受信信号のレベルの正規化に関し、特に、伝送路上で急峻なフェージング環境が生じるW−CDMA通信システムにおいて良好な復号特性を得ることを可能とする正規化方法に関する。 The present invention relates to normalization of the level of a received signal before turbo decoding or Viterbi decoding that employs a max * -log-MAP algorithm, and in particular, excellent decoding characteristics in a W-CDMA communication system in which a steep fading environment occurs on a transmission path. It relates to a normalization method that makes it possible to obtain
W−CDMA受信装置におけるデコード部では、チャネルデコード処理に用いるメモリ量をできるだけ削減するのが好ましい。そのため、一般的に、精度の良い浮動小数点形式で表現した受信RAKEデータを、所定のbit数で表現した軟判定形式に量子化した後に、一連のチャネルデコード処理、およびターボ復号処理またはビタビ復号処理が行われる。この受信RAKEデータを表現する精度の良い浮動小数点形式は、一例として、仮数部10ビットと指数部6ビットの合計16ビットである。また、量子化後の軟判定形式は、一例として、1シンボル当たり8ビットである。 In the decoding unit in the W-CDMA receiver, it is preferable to reduce the amount of memory used for channel decoding as much as possible. Therefore, in general, after receiving RAKE data expressed in a precise floating-point format is quantized into a soft decision format expressed in a predetermined number of bits, a series of channel decoding processes and turbo decoding processes or Viterbi decoding processes Is done. As an example, the accurate floating-point format for expressing the received RAKE data is 16 bits in total including a mantissa part 10 bits and an exponent part 6 bits. The soft decision format after quantization is 8 bits per symbol as an example.
従来のビタビ復号処理やmax−log−MAPアルゴリズムを採用したターボ復号では、尤度の推定に線形成分のみが影響する。そのため、その量子化において所定bit数で最大限に受信レベル(尤度)を表現できるようにするために、正規化が必要とされる(例えば、特許文献1参照)。 In turbo decoding using the conventional Viterbi decoding process or the max-log-MAP algorithm, only the linear component affects the likelihood estimation. Therefore, normalization is required so that the reception level (likelihood) can be expressed to the maximum with a predetermined number of bits in the quantization (see, for example, Patent Document 1).
そして、正規化対象の範囲の中で最大のレベルに合わせて受信信号を正規化する方法が最もよいとされている。そこで、従来では軟判定形式に量子化するとき、最大の受信レベルの信号を基準として受信信号を正規化していた。 A method of normalizing the received signal in accordance with the maximum level in the range to be normalized is considered to be the best. Therefore, conventionally, when quantizing to the soft decision format, the received signal is normalized with reference to the signal of the maximum reception level.
図5は、従来のCDMA受信装置の構成を示すブロック図である。図5を参照すると、従来のCDMA受信装置は、パスサーチ部51、フィンガー部52、およびデコード部53を有している。デコード部53は、メモリ54、第1の基準レベル決定部55、第1の正規化処理部56、第1のチャネルデコード部57、メモリ58、およびTrCH処理部59を有している。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a conventional CDMA receiver. Referring to FIG. 5, the conventional CDMA receiver includes a
TrCH処理部59は複数設けられており、その各々がTrCH毎の処理を行う。TrCH処理部59は、第2の基準レベル決定部60、第2の正規化処理部61、1st Deinterleave処理部62、セレクタ63、ターボ復号処理部64、ビタビ復号処理部65、および第2のチャネルデコード部66を有している。
A plurality of
パスサーチ部51は、受信ベースバンド信号からパスを検出し、フィンガー部52へ通知する。
The
フィンガー部52は、受信ベースバンド信号を逆拡散し、パスサーチ部51から通知されるパス情報に基づいてRAKE合成処理を行う。W−CDMA通信システムにおける無線区間すなわち、端末と基地局の間では、DPDCH(Dedicated Physical Date Channel)と呼ばれるデータ部と、DPCCH(Dedicated Physical Control Channel)と呼ばれるコントロール部から構成されるPhCH(Physical Channel)で通信を行う。
The
フィンガー部52は、DPDCHのRAKE合成後のデータ(以下、RAKEデータと称す)を無線Frame単位でメモリ54に保存し、デコード部53に通知する。ここで扱うRAKEデータのフォーマットは浮動小数点形式であり、例えば、1Symbol当たり、仮数部(Mantissa)10ビット、指数部(Exponent)6ビットの計16ビットで、
The
同時に、フィンガー部52は、その無線Frame中の全てのSymbolの指数部(Exponent)の最小値を算出し、Frame Exponent情報としてデコード部53の第1の基準レベル決定部55へ通知する。また、フィンガー部52は、DPCCHに含まれる制御情報のうちPhCHに多重されているTrCHの組み合わせを示すTFCIをデコードし、受信TFCI情報として第1のチャネルデコード部17に通知する。
At the same time, the
デコード部53は、主に、送信側にて3GPP TS 25.212に規定されるMultiplexing and channel codingの処理を施された受信信号をデコードする機能を有するブロックである。 The decoding unit 53 is a block mainly having a function of decoding a reception signal that has been subjected to Multiplexing and channel coding processing defined in 3GPP TS 25.212 on the transmission side.
第1の基準レベル決定部55は、フィンガー部52より通知されるFrame Exponent情報を基に基準Exponent値(以下、第1の基準EXPと称す)を算出し、第1の正規化処理部56および第2の基準レベル決定部60に通知する。
The first reference
第1の正規化処理部56は、メモリ54からのFrame毎のRAKEデータを取り出し、それに対して第1の基準レベル決定部55にて算出された第1の基準EXPに従って正規化処理を行い、その結果を第1のチャネルデコード処理部56に出力する。
The first
第1のチャネルデコード処理部57は、2nd Deinterleave処理、PhCHの結合処理、TrCHへの分割処理、RateDematching処理を含む無線Frame毎に行う一連のチャネルデコード処理を行い、その結果をメモリ58に保存する。
The first channel
TrCH処理部59は、TrCH毎の一連のデコード処理を行う機能を有するブロックである。
The
TrCHにおいて、最小のデータユニットの単位となるTrBk(Transport Block)はTTI(Transmission Time Interval)毎に発生する。ここで、TTIはTrCH毎に上位レイヤよりパラメータとして通知され、10msec、20msec、40msec、80msecの値(10msecの無線Frameの整数倍)をとり得る。したがって、第2の正規化処理部61は、メモリ58にTTI分の無線FrameのRAKEデータが格納された時点で、メモリ58よりTTI分の該当TrCHのデータを取り出し、それに対して正規化処理を行い、その結果を1st Deinterleave処理部62へ出力する。
In TrCH, a TrBk (Transport Block) serving as a unit of the minimum data unit is generated every TTI (Transmission Time Interval). Here, the TTI is notified as a parameter from the upper layer for each TrCH, and can take values of 10 msec, 20 msec, 40 msec, and 80 msec (an integer multiple of a radio frame of 10 msec). Therefore, the second
なお、ここで再度正規化するのは、第1の正規化処理部56はFrame毎に基準のExponent値に合わせて正規化したが、TTI内の複数Frame間ではレベルが異なるため、さらに正規化して一定の基準レベルに合わせるためである。
Here, the normalization is performed again by the first
第2の正規化処理部61で使用される第2の基準レベル(以下、第2の基準EXPと称す)は、第2の基準レベル決定部60にて、第1の基準EXPを基に算出される。
A second reference level (hereinafter referred to as a second reference EXP) used by the second
1st Deinterleave処理部62は、第2の正規化処理部61による正規化後の信号に対して1st Deinterleave処理を行い、処理後の信号をセレクタ63に送る。
The 1st
セレクタ63は、上位レイヤ(不図示)から通知される符号化種別情報に従って、ターボ復号処理部64またはビタビ復号処理部65のいずれかを選択し、選択した方に1st Deinterleave処理部62からの信号を送る。
The
ターボ復号処理部64またはビタビ復号処理部65は、所定のアルゴリズムに従って誤り訂正復号処理を行い、その結果の信号を第2のチャネルデコード処理部66に出力する。
The turbo
第2のチャネルデコード処理部66は、Code Blockの結合処理、TrBk(Transport Block)への分割処理、CRCチェック、CRC除去などの一連のチャネルデコード処理を行い、その処理結果である復号後データを出力する。
The second channel
図6は、図5に示した従来のCDMA受信装置における第1および第2の基準レベル決定部の動作を示すフローチャートである。図6(a)には第1の基準レベル決定部55の動作が示され、図6(b)には第2の基準レベル決定部60の動作が示されている。
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the first and second reference level determination units in the conventional CDMA receiver shown in FIG. FIG. 6A shows the operation of the first reference
図6を参照すると、第1の基準レベル決定部56は、最小EXPを第1の基準EXPとし(ステップS501)、その第1の基準EXPを出力する(ステップS502)。同様に、第2の基準レベル決定部60は、最小EXPを第2の基準EXPとし(ステップS511)、その第2の基準EXPを出力する(ステップS512)。
一方、近年では、max−log−MAPアルゴリズムを改良したmax*−log−MAPアルゴリズムが提案され、これがターボ復号に用いられる場合がある。max*−log−MAPアルゴリズムは、max−log−MAPアルゴリズムに対して補正項を加えることにより、MAP復号に近い特性を得られるようにしたものである。 On the other hand, in recent years, a max * -log-MAP algorithm improved from the max-log-MAP algorithm has been proposed and may be used for turbo decoding. The max * -log-MAP algorithm is such that a characteristic close to MAP decoding can be obtained by adding a correction term to the max-log-MAP algorithm.
このmax*−log−MAPアルゴリズムでは、受信レベルが低い場合、例えば+1の判定と−1の判定の確からしさがほぼ等しい場合に、より大きい補正を加える必要がある。そのため、従来の正規化方法は適当ではない場合がある。 In the max * -log-MAP algorithm, when the reception level is low, for example, when the probability of the determination of +1 and the determination of −1 are almost equal, it is necessary to add a larger correction. Therefore, the conventional normalization method may not be appropriate.
max*−log−MAPアルゴリズムでは、この補正項という非線形の成分が加わるため、正規化において、通信路に関する情報(例えば、信号対雑音電力比)に応じて、受信信号に正確なスケーリングを施すことが好ましい。しかし、このスケーリングを施すには複雑なデコード処理が必要となる。そのため、その複雑さを回避するためにスケーリングを省略し、従来通り、最大の受信レベルに正規化する方法が取られることがある。 In the max * -log-MAP algorithm, a nonlinear component called this correction term is added. Therefore, in normalization, the received signal is accurately scaled according to information on the communication path (for example, signal-to-noise power ratio). Is preferred. However, a complicated decoding process is required to perform this scaling. Therefore, in order to avoid the complexity, scaling may be omitted and a method of normalizing to the maximum reception level may be used as usual.
従来通りの正規化では、正規化単位内のレベルの高い信号に合わせ、その他の信号のレベルが丸められる。そのため、受信レベルの変動が激しいような急峻なフェージング環境では、正規化単位内において、短区間のレベルの高い信号に合わせて全体的な信号のレベルが低くなる(図3(b)、図4(b)参照)。そして、max*−log−MAPアルゴリズムを用いたターボ復号にて従来の正規化方法を用いた場合、激しいフェージング環境下において、尤度推定の非線形の成分の影響によりmax−log−MAPの場合よりも復号特性(BER(Bit Error Rate))が劣化してしまう。 In conventional normalization, the levels of other signals are rounded in accordance with the high level signal in the normalization unit. Therefore, in a steep fading environment where the reception level fluctuates drastically, the overall signal level is lowered in accordance with the high level signal in the short section within the normalization unit (FIG. 3B, FIG. 4). (See (b)). Then, when the conventional normalization method is used in turbo decoding using the max * -log-MAP algorithm, in a severe fading environment, due to the influence of nonlinear components of likelihood estimation, the case of max-log-MAP Also, the decoding characteristics (BER (Bit Error Rate)) deteriorate.
また、max*−log−MAPアルゴリズムを用いたターボ復号に最適な正規化方法を採用しようとする場合、max*−log−MAPアルゴリズムを用いたターボ復号とビタビ復号とで最適な正規化方法が異なる点も考慮する必要がある。 In addition, when trying to adopt an optimal normalization method for turbo decoding using the max * -log-MAP algorithm, there is an optimal normalization method for turbo decoding using the max * -log-MAP algorithm and Viterbi decoding. Different points need to be considered.
ビタビ復号のアルゴリズムは最尤復号であるため、尤度の高い信号はレベルを大きく、尤度の低い信号はレベルを小さく表現するように量子化するのが好ましい。そのため、正規化単位内の最大の受信レベルに基準を合わせて正規化する(図3の(a)、図4の(a))方がよいとされる。 Since the Viterbi decoding algorithm is maximum likelihood decoding, it is preferable to quantize such that a signal with a high likelihood has a high level and a signal with a low likelihood has a low level. For this reason, it is recommended that normalization is performed in accordance with the maximum reception level in the normalization unit ((a) in FIG. 3, (a) in FIG. 4).
そのため、W−CDMA受信装置は、max*−log−MAPアルゴリズムを用いたターボ復号またはビタビ復号という符号化種別に応じて、最適な正規化方法を選択するのが好ましい。 For this reason, it is preferable that the W-CDMA receiver selects an optimal normalization method according to the encoding type of turbo decoding or Viterbi decoding using the max * -log-MAP algorithm.
しかし、無線Frame(PhCH:Phyisical Channel)の段階では、符号化種別の定まる単位であるTrCH(Transport Channel)が複数多重されている可能性がある。その場合、max*−log−MAPアルゴリズムを用いたターボ符号とビタビ符号が混在している可能性があるため、どちらの符号化種別に最適な正規化方法を選択すればよいかを決定することは困難である。 However, at the stage of wireless frame (PhCH: Physical Channel), there is a possibility that a plurality of TrCHs (Transport Channels), which are units in which the coding types are determined, are multiplexed. In that case, since there is a possibility that a turbo code and a Viterbi code using the max * -log-MAP algorithm may be mixed, it is determined which encoding type should be selected as the optimum normalization method. It is difficult.
以上の理由から、従来のCDMA受信装置では、符号化種別によらず常に最大のレベルを基準として正規化する方法を採用していた。そのため、従来のCDMA受信装置では、伝送路の環境によって、良好な受信特性が得られないことがあった。 For the reasons described above, the conventional CDMA receiver employs a method of normalizing based on the maximum level regardless of the encoding type. For this reason, in the conventional CDMA receiver, good reception characteristics may not be obtained depending on the environment of the transmission path.
本発明の目的は、信号の多重により線形な復号処理と非線形な復号処理が混在する場合に最適な基準レベルを決定することができ、また、伝送路の環境によらず良好な受信特性を得ることのできるCDMA受信装置を提供することである。 An object of the present invention is to determine an optimal reference level when linear decoding processing and nonlinear decoding processing coexist due to signal multiplexing, and to obtain good reception characteristics regardless of the transmission path environment. It is an object of the present invention to provide a CDMA receiver capable of performing the above.
上記目的を達成するために、本発明の受信装置は、正規化に最適な基準値が異なる複数の符号化種別の復号処理が可能な受信装置であって、
受信したフレーム信号に含まれているチャネル信号の符号化種別を判別し、前記フレーム信号に含まれているチャネル信号の符号化種別のうち、正規化において優先すべき優先符号化種別を上位レイヤからの情報を用いて決定し、前記優先符号化種別における正規化に最適な第1の基準値を決定する第1の基準レベル決定手段と、
前記第1の基準値を用いて前記フレーム信号を正規化する第1の正規化処理手段とを有している。
In order to achieve the above object, the receiving apparatus of the present invention is a receiving apparatus capable of decoding a plurality of encoding types having different reference values optimum for normalization,
The channel signal encoding type included in the received frame signal is determined, and among the channel signal encoding types included in the frame signal, the priority encoding type to be prioritized in normalization is determined from the upper layer. First reference level determination means for determining a first reference value that is optimal for normalization in the priority encoding type,
First normalization processing means for normalizing the frame signal using the first reference value.
したがって、本発明によれば、第1の基準レベル決定手段が、上位レイヤからの情報を用いて適当な符号化種別を選択してそれに最適な第1の基準値を決定し、第1の正規化手段はその第1の基準値を用いて正規化を行なうことができる。 Therefore, according to the present invention, the first reference level determination means selects an appropriate encoding type using information from the higher layer, determines an optimal first reference value for the selection, and sets the first normal value. The normalizing means can perform normalization using the first reference value.
また、前記第1の正規化手段にて正規化されたフレーム信号にチャネルデコード処理をするチャネルデコード処理手段と、
前記チャネルデコード処理手段にて前記チャネルデコード処理がされた前記フレーム信号に含まれるチャネル信号毎に、符号化種別に最適な第2の基準値を前記第1の基準値から求める第2の基準レベル決定手段と、
前記第2の基準値を用いて前記チャネル信号を正規化する第2の正規化手段と、
前記第2の正規化手段にて正規化された前記チャネル信号に対して、その符号化種別に適当な復号処理を行う復号処理手段とをさらに有することとしてもよい。
Channel decoding processing means for performing channel decoding processing on the frame signal normalized by the first normalizing means;
A second reference level for obtaining a second reference value optimum for the coding type from the first reference value for each channel signal included in the frame signal subjected to the channel decoding processing by the channel decoding processing means. A determination means;
Second normalizing means for normalizing the channel signal using the second reference value;
The channel signal normalized by the second normalizing unit may further include a decoding processing unit that performs a decoding process appropriate for the type of encoding.
また、前記受信装置が復号処理可能な符号化種別には非線形な復号処理と線形な復号処理の符号化種別が含まれることとしてもよい。また、前記非線形な復号処理の符号化種別はmax*−log−MAPアルゴリズムを用いたターボ復号を行なうものであるとしてもよい。 The encoding types that can be decoded by the receiving apparatus may include non-linear decoding processing and linear decoding processing encoding types. The encoding type of the non-linear decoding process may be turbo decoding using a max * -log-MAP algorithm.
また、前記線形な復号処理の符号化種別はビタビ復号を行うものであるとしてもよい。 The encoding type of the linear decoding process may be Viterbi decoding.
したがって、急峻なフェージング環境下でもmax*−log−MAPアルゴリズムを用いたターボ復号において良好な受信特性を得ることができる。 Therefore, good reception characteristics can be obtained in turbo decoding using the max * -log-MAP algorithm even in a steep fading environment.
また、前記第1の基準レベル決定手段は、前記優先符号化種別の復号処理が非線形であれば、正規化単位内でのチャネル信号の平均値により前記第1の基準値を求め、前記優先符号化種別の復号処理が線形であれば、正規化単位内のチャネル信号の最大値により前記第1の基準値を求めることとしてもよい。 The first reference level determination means obtains the first reference value from an average value of channel signals within a normalization unit if the decoding process of the priority encoding type is nonlinear, and the priority code If the decoding process of the normalization type is linear, the first reference value may be obtained from the maximum value of the channel signal in the normalization unit.
また、前記第1の基準レベル決定手段は、前記フレーム信号に複数の符号化種別のチャネル信号が含まれている場合、上位レイヤにおいてQoSを相対的に上げようとしているチャネル信号を優先するように重み付けして前記優先符号化種別を決定することとしてもよい。また、前記第1の基準レベル決定手段は、RMA情報を用いて前記チャネル信号に重み付けをすることとしてもよい。 In addition, when the frame signal includes channel signals of a plurality of encoding types, the first reference level determination unit gives priority to a channel signal for which the QoS is relatively increased in an upper layer. The priority encoding type may be determined by weighting. Further, the first reference level determination means may weight the channel signal using RMA information.
したがって、重み付けにRMAを用いるので、Rate Matching処理における繰り返しシンボルを多くしようとする、または間引きを少なくしようとする、すなわち、QoSを相対的に上げようとする意図のあるチャネル信号を重視して重み付けすることができる。 Therefore, since RMA is used for weighting, weighting is performed with emphasis on channel signals intended to increase the number of repetitive symbols in the rate matching process or to reduce thinning, that is, to increase the QoS relatively. can do.
また、前記第1の基準レベル決定手段は、前記フレーム信号に含まれているチャネル信号の符号化種別を、前記フレーム信号に多重されている前記チャネル信号の種別を示す受信TFCI情報と、上位レイヤにて把握されている各種別の符号化種別情報とから判別することとしてもよい。 Further, the first reference level determining means includes a channel signal encoding type included in the frame signal, a received TFCI information indicating the type of the channel signal multiplexed in the frame signal, and an upper layer. It is good also as discriminate | determining from various encoding classification information grasped | ascertained in (1).
本発明によれば、第1の基準レベル決定手段が、上位レイヤからの情報を用いて適当な符号化種別を選択してそれに最適な第1の基準値を決定し、第1の正規化手段はその第1の基準値を用いて正規化を行なうので、複数の符号化手段の復号処理がある場合に、複雑な処理を要さずに、正規化に最適な基準値を決定することができる。 According to the present invention, the first reference level determining means selects an appropriate encoding type using information from the higher layer, determines the optimum first reference value, and first normalizing means Since normalization is performed using the first reference value, it is possible to determine an optimal reference value for normalization without requiring complicated processing when there is a decoding process of a plurality of encoding means. it can.
また、本発明によれば、急峻なフェージング環境下でもmax*−log−MAPアルゴリズムを用いたターボ復号において良好な受信特性を得ることができる。 Further, according to the present invention, it is possible to obtain good reception characteristics in turbo decoding using the max * -log-MAP algorithm even in a steep fading environment.
また、本発明によれば、重み付けにRMAを用いるので、Rate Matching処理における繰り返しシンボルを多くしようとする、または間引きを少なくしようとする、すなわち、QoSを相対的に上げようとする意図のあるチャネル信号を重視して重み付けするので、複数の符号化種別のチャネル信号が多重されたフレーム信号を良好に正規化することができる。 Further, according to the present invention, since RMA is used for weighting, a channel intended to increase the number of repeated symbols in the rate matching process or to reduce the thinning-out, that is, to increase the QoS relatively. Since weighting is performed with emphasis on signals, it is possible to satisfactorily normalize frame signals in which channel signals of a plurality of encoding types are multiplexed.
本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。 An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態のCDMA受信装置の構成を示すブロック図である。図1には、一例として、W−CDMAシステムにおける基地局に本発明を適用した構成が示されている。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a CDMA receiver according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows, as an example, a configuration in which the present invention is applied to a base station in a W-CDMA system.
図1を参照すると、CDMA受信装置は、パスサーチ部11、フィンガー部12、およびデコード部13を有している。デコード部13は、メモリ14、第1の基準レベル決定部15、第1の正規化処理部16、第1のチャネルデコード部17、メモリ18、およびTrCH処理部19を有している。
Referring to FIG. 1, the CDMA receiver includes a path search unit 11, a
TrCH処理部19は複数設けられており、その各々がTrCH毎の処理を行う。TrCH処理部19は、第2の基準レベル決定部20、第2の正規化処理部21、1st Deinterleave処理部22、セレクタ23、ターボ復号処理部24、ビタビ復号処理部25、および第2のチャネルデコード部26を有している。
A plurality of
パスサーチ部11は、受信ベースバンド信号からパスを検出し、フィンガー部12へ通知する。
The path search unit 11 detects a path from the received baseband signal and notifies the
フィンガー部12は、受信ベースバンド信号を逆拡散し、またパスサーチ部11から通知されるパス情報に基づいてRAKE合成処理を行う。W−CDMA通信システムにおける無線区間すなわち、端末と基地局の間では、DPDCH(Dedicated Physical Date Channel)と呼ばれるデータ部と、DPCCH(Dedicated Physical Control Channel)と呼ばれるコントロール部から構成されるPhCH(Physical Channel)で通信を行う。
The
フィンガー部12は、DPDCHのRAKE合成後のデータ(以下、RAKEデータと称す)を無線Frame単位でメモリ14に保存し、デコード部13に通知する。ここで扱うRAKEデータのフォーマットは浮動小数点形式であり、例えば、1Symbol当たり、仮数部(Mantissa)10ビット、指数部(Exponent)6ビットの計16ビットで、
The
同時に、フィンガー部12は、その無線Frame中の全てのSymbolの指数部(Exponent)の平均値および最小値を算出し、Frame Exponent情報としてデコード部13の第1の基準レベル決定部55へ通知する。ここでは、Exponentの平均値を平均Exponent値(以下、平均EXPと称す)とし、最小値を最小Exponent値(以下、最小EXPと称す)とする。
At the same time, the
また、フィンガー部12は、DPCCHに含まれる制御情報のうちPhCHに多重されているTrCHの組み合わせを示すTFCIをデコードし、受信TFCI情報として第1の基準レベル決定部15および第1のチャネルデコード部17に通知する。
Further, the
第1の基準レベル決定部15は、フィンガー部12より通知されるFrame Exponent情報および受信TFCI情報と、上位レイヤ(不図示)より通知されるRMA情報および符号化種別情報から優先符号化種別を決定し、その優先符号化種別に最適な基準Exponent値(以下、第1の基準EXPと称す)を算出し、第1の正規化処理部16および第2の基準レベル決定部20に通知する。
The first reference
第1の正規化処理部16は、メモリ14からのFrame毎のRAKEデータを取り出し、それに対して第1の基準レベル決定部15にて算出された第1の基準EXPに従って正規化処理を行い、その結果を第1のチャネルデコード処理部16に出力する。
The first
第1のチャネルデコード処理部17は、第1の正規化処理部16からの信号に対して、2nd Deinterleave処理、PhCHの結合処理、TrCHへの分割処理、およびRateDematching処理を含む無線Frame毎に行うべき一連のチャネルデコード処理を行い、その結果をメモリ18に保存する。
The first channel
TrCH処理部19は、TrCH毎の一連のデコード処理を行う機能を有するブロックである。
The
TrCHにおいて、最小のデータユニットの単位となるTrBk(Transport Block)はTTI(Transmission Time Interval)毎に発生する。ここで、TTIはTrCH毎に上位レイヤよりパラメータとして通知され、10msec、20msec、40msec、80msecの値(10msecの無線Frameの整数倍)をとり得る。したがって、第2の正規化処理部21は、メモリ18にTTI分の無線FrameのRAKEデータが格納された時点で、メモリ18よりTTI分の該当TrCHのデータを取り出し、それに対して正規化処理を行い、その結果を1st Deinterleave処理部12へ出力する。
In TrCH, a TrBk (Transport Block) serving as a unit of the minimum data unit is generated every TTI (Transmission Time Interval). Here, the TTI is notified as a parameter from the upper layer for each TrCH, and can take values of 10 msec, 20 msec, 40 msec, and 80 msec (an integer multiple of a radio frame of 10 msec). Therefore, the second
なお、ここで再度正規化するのは、第1の正規化処理部16はFrame毎に基準のExponent値に合わせて正規化したが、TTI内の複数Frame間ではレベルが異なるため、さらに正規化して一定の基準レベルに合わせるためである。
Here, the normalization is performed again by the first
第2の正規化処理部11で使用される第2の基準レベル(以下、第2の基準EXPと称す)は、第2の基準レベル決定部20にて、上位レイヤから通知される符号化種別情報と第1の基準レベル決定部15で求められた第1の基準EXPを基に算出される。
The second reference level (hereinafter referred to as second reference EXP) used in the second normalization processing unit 11 is the encoding type notified from the upper layer in the second reference
1st Deinterleave処理部22は、第2の正規化処理部21による正規化後の信号に対して1st Deinterleave処理を行い、処理後の信号をセレクタ23に送る。
The 1st
セレクタ23は、上位レイヤから通知される符号化種別情報に従って、ターボ復号処理部24またはビタビ復号処理部25のいずれかを選択し、選択した方に1st Deinterleave処理部22からの信号を送る。
The
セレクタ23から信号を受けたターボ復号処理部24またはビタビ復号処理部25は、所定のアルゴリズムに従って誤り訂正復号処理を行い、その結果の信号を第2のチャネルデコード処理部26に出力する。ターボ符号処理部24は、非線形な、max*−log−MAPアルゴリズムを用いたターボ復号を行い、ビタビ復号処理部25は、線形な、ビタビ復号を行なう。
The turbo
第2のチャネルデコード処理部26は、ターボ復号処理部24またはビタビ復号処理部25からの信号に対して、Code Blockの結合処理、TrBk(Transport Block)への分割処理、CRCチェック、およびCRC除去を含む一連のチャネルデコード処理を行い、その処理結果である復号後データを出力する。
The second channel
図2は、図1に示したCDMA受信装置における第1および第2の基準レベル決定部の動作を示すフローチャートである。図2(a)には第1の基準レベル決定部15の動作が示され、図2(b)には第2の基準レベル決定部20の動作が示されている。
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the first and second reference level determination units in the CDMA receiver shown in FIG. FIG. 2 (a) shows the operation of the first reference
図2(a)を参照すると、第1の基準レベル決定部15は、まず、(1)〜(3)の優先符号化種別判定処理を行う(ステップS101)。
(1) 受信TFCI情報より、受信無線Frameに多重されているTrCHの各々の種別を判別する。TFCIはPhCHに多重される各TrCHの組み合わせ、各TrCHのTrBkサイズおよびTrBk数を示す指標であり、本来、第1のチャネルデコード処理部17におけるデコード処理で必要とされるものである。
(2) 上位レイヤから通知されるTrCH毎の符号化種別情報と、上述した(1)で判別したTrCHの情報とを照合することにより、受信Frameに含まれる各TrCHの符号化種別を判別する。
(3) 全てのTrCHの符号化種別が同一であれば、優先符号化種別はその符号化種別に一意に定まる。複数の符号化種別が混在している場合、各TrCHをRMA(Rate Matching Attribute)に応じて重み付けをした後、各符号化種別の優先度を算出し、最も優先度の高い符号化種別を優先符号化種別と決定する。例えば、TrCH#0(ターボ符号化、RMA:100)とTrCH#1(畳み込み符号化、RMA:120)の2つのTrCHが多重されている場合、RMAの大きな畳み込み符号化を優先符号化種別とする。本来、あるTrCHのRMAが他のTrCHのRMAと比べて相対的に大きいことは、Rate Matching処理におけるRepetition(繰り返し)のシンボルを多くすること、またはPuncturing(間引き)を少なくすることを意味する。すなわち、そのTrCHのQoS(Quality of Service)を相対的に上げようとする意図があるといえる。そのため、ここでは優先符号化種別の判定にRMAを使用することにより、RMAの大きなTrCHの符号化種別を優先するものである。
Referring to FIG. 2A, the first reference
(1) The type of each TrCH multiplexed in the reception radio frame is determined from the reception TFCI information. The TFCI is an index indicating the combination of TrCHs multiplexed on the PhCH, the TrBk size of each TrCH, and the number of TrBk, and is originally required for the decoding process in the first channel
(2) The coding type of each TrCH included in the reception frame is determined by collating the coding type information for each TrCH notified from the higher layer with the TrCH information determined in (1) described above. .
(3) If the coding types of all TrCHs are the same, the priority coding type is uniquely determined by the coding type. When multiple coding types are mixed, each TrCH is weighted according to RMA (Rate Matching Attribute), then the priority of each coding type is calculated, and the coding type with the highest priority is given priority. Determine the encoding type. For example, when two TrCHs of TrCH # 0 (turbo coding, RMA: 100) and TrCH # 1 (convolutional coding, RMA: 120) are multiplexed, convolutional coding with a large RMA is set as the priority coding type. To do. Essentially, the fact that the RMA of a certain TrCH is relatively larger than the RMA of another TrCH means that the number of repetition symbols in the rate matching process is increased or that puncturing is reduced. That is, it can be said that there is an intention to relatively increase the QoS (Quality of Service) of the TrCH. Therefore, here, priority is given to the coding type of TrCH having a large RMA by using RMA for determination of the priority coding type.
第1の基準レベル決定部15は、(1)〜(3)の処理の後、そこで算出された優先符号化種別がターボ符号または畳み込み符号のいずれであるか判定する(ステップS102)。
After the processes (1) to (3), the first reference
優先符合化種別がターボ符号であれば、第1の基準レベル決定部15は、正規化にて基準として使用する第1の基準EXPを平均EXPとする(ステップS103)。また、優先符号化種別が畳み込み符号であれば、第1の基準レベル決定部15は、第1の基準EXPを最小EXPとする(ステップS104)。なお、Exponentが最小であることは信号のレベルが最大であることを示す。
If the priority encoding type is a turbo code, the first reference
次に、ステップS103またはステップS104の処理の後、第1の基準レベル決定部15は、第1の基準EXPを第1の正規化処理部16に出力する(ステップS105)。
Next, after the processing in step S103 or step S104, the first reference
図3は、第1の正規化処理部による正規化処理の様子を示す図である。ここでは、1Frameが8Symbolで構成される例が示されている。図3(a)には正規化前のSymbolが示されている。図3(b)には最小EXPを基準として正規化した様子が示されている。図3(c)には平均EXPを基準として正規化した様子が示されている。 FIG. 3 is a diagram illustrating a normalization process performed by the first normalization processing unit. Here, an example in which 1 Frame is configured with 8 Symbols is shown. FIG. 3A shows Symbol before normalization. FIG. 3B shows a normalization based on the minimum EXP. FIG. 3C shows a state normalized with the average EXP as a reference.
図3を参照すると、(a)に示されたSymbol毎に異なるExponent値を有する各Symbolを、最小EXPを基準として正規化すると、(b)に示したように、最小のExponent(最大の受信レベル)を持つSymbolのダイナミックレンジが一番大きく、その他のSymbolのレベルが小さい方向に丸められる。 Referring to FIG. 3, when each Symbol having different Exponent values for each Symbol shown in (a) is normalized with reference to the minimum EXP, as shown in (b), the smallest Exponent (maximum reception) is obtained. Level) is rounded in the direction where the dynamic range of the symbol is the largest and the levels of the other symbols are small.
また、平均EXPを基準に正規化すると、(c)に示した様に、平均の受信レベルを持つSymbolのダイナミックレンジが一番大きく、それを越える受信レベルのSymbolは最大のレベルへ丸められ、またそれを下回る受信レベルのSymbolは小さい方向に丸められる。 Also, when normalized based on the average EXP, as shown in (c), the dynamic range of the symbol having the average reception level is the largest, and the symbol having the reception level exceeding that is rounded to the maximum level, Also, a symbol having a reception level below that is rounded in a smaller direction.
図2(b)を参照すると、第2の基準レベル決定部20は、該当するTrCHの符号化種別を、上位レイヤより通知されるTrCH毎の符号化種別情報との関連付けにより判定する(ステップS111)。
Referring to FIG. 2 (b), the second reference
TrCHの符号化種別がターボ符号であれば、第2の基準レベル決定部20は、TTI内の各Frameの第1の基準EXPの平均値を算出し、これを第2の基準EXPとする(ステップS112)。一方、TrCHの符号化種別が畳み込み符号であれば、第2の基準レベル決定部20は、TTI内の各Frameの第1の基準EXPの最小値を算出し、これを第2の基準EXPとする(ステップS113)。
If the TrCH encoding type is a turbo code, the second reference
次に、ステップS112またはステップS113の処理の後、第2の基準レベル決定部20は、第2の基準EXPを第2の正規化処理部21に出力する(ステップS114)。
Next, after the processing of step S112 or step S113, the second reference
急峻なフェージング環境において、max*−log−MAPアルゴリズムのターボ復号を行なう場合、平均EXPを基準に正規化することにより、短区間のみのレベルの高い信号により、他の区間の信号レベルが全体的に低くなるのを防止できる。ビタビ復号を行なう場合、それに最適な最小EXPを基準として正規化することができる。また、それらが混在する場合、RMAに従った重み付けにより定まる優先符号化種別に最適な基準レベルを選んで正規化を行なうことができる。 When turbo decoding of the max * -log-MAP algorithm is performed in a steep fading environment, the signal level of other sections is generally increased by a signal having a high level only in a short section by normalizing based on the average EXP. Can be prevented. When Viterbi decoding is performed, normalization can be performed on the basis of the optimum minimum EXP. Further, when they are mixed, normalization can be performed by selecting an optimum reference level for the priority encoding type determined by weighting according to RMA.
図4は、第2の正規化処理部による正規化処理の様子を示す図である。図4(a)には正規化前のSymbolが示されている。ここでは、1TTI当たり4Frame(TTI=40msec)であり、1Frame当たり4Symbolである例が示されている。図4(b)には、第1の基準EXPの最小値を基準として正規化した様子が示されている。図4(c)には第1の基準EXPの平均値を基準として正規化した様子が示されている。 FIG. 4 is a diagram illustrating a normalization process performed by the second normalization processing unit. FIG. 4A shows Symbol before normalization. In this example, 4 frames per 1 TTI (TTI = 40 msec) and 4 symbols per 1 frame are shown. FIG. 4B shows a state normalized with the minimum value of the first reference EXP as a reference. FIG. 4 (c) shows a state normalized with the average value of the first reference EXP as a reference.
図4を参照すると、(a)に示されたSymbol毎に異なるExponent値を有する各Symbolを、第1の基準EXPの最小値を基準として正規化すると、(b)に示した様に、最小のExponent(最大の受信レベル)を持つSymbolのダイナミックレンジが一番大きく、その他のSymbolのレベルが小さい方向に丸められる。 Referring to FIG. 4, when each Symbol having different Exponent values for each Symbol shown in (a) is normalized with respect to the minimum value of the first reference EXP, as shown in (b), the minimum The dynamic range of the symbol having the largest component (maximum reception level) is the largest, and the level of the other symbols is rounded in the smaller direction.
また、第1の基準EXPの平均値を基準として正規化すると、(c)に示した様に、平均の受信レベルを持つSymbolのダイナミックレンジが一番大きく、それを越える受信レベルのSymbolは最大のレベルへ丸められ、またそれを下回る受信レベルのSymbolは小さい方向に丸められる。 Further, when normalized based on the average value of the first reference EXP, as shown in (c), the dynamic range of the symbol having the average reception level is the largest, and the symbol having the reception level exceeding the maximum is the maximum. The symbol having a reception level below that level is rounded in the smaller direction.
急峻なフェージング環境において、max*−log−MAPアルゴリズムのターボ復号を行なう場合、第1の基準EXPの平均値を基準に正規化することにより、短区間のみのレベルの高い信号により、他の区間の信号レベルが全体的に低くなるのを防止できる。ビタビ復号を行なう場合、それに最適な第1の基準EXPの最小値を基準として正規化することができる。また、それらが混在する場合、RMAに従った重み付けにより定まる優先符号化種別に最適な基準レベルを選んで正規化を行なうことができる。 When turbo decoding of the max * -log-MAP algorithm is performed in a steep fading environment, normalization is performed on the basis of the average value of the first reference EXP, so that a signal having a high level only in a short interval can be used to generate another interval. It is possible to prevent the signal level from becoming lower overall. When Viterbi decoding is performed, normalization can be performed based on the minimum value of the first reference EXP that is optimal for the Viterbi decoding. Further, when they are mixed, normalization can be performed by selecting an optimum reference level for the priority encoding type determined by weighting according to RMA.
以上説明したように、本実施形態のCDMA受信装置によれば、第1の基準レベル決定部15が、フィンガー部12からのFrame Exponent情報および受信TFCI情報と、上位レイヤからのRMA情報および符号化種別情報とから、Frameに多重されているTrCHを考慮して、第1の正規化処理部16におけるFrame毎の正規化に最適な第1の基準EXPを求め、第2の基準レベル決定部20が、第1の基準EXPと符号化種別情報とから、第2の正規化処理部21におけるTrCH毎の正規化に最適な第2の基準EXPを求めるので、線形なビタビ復号と非線形なmax*−log−MAPアルゴリズムを用いたターボ復号とが混在する場合に、複雑な処理を要さずに、符号化種別に応じて最適な正規化を行なうことができ、また急峻なフェージング環境下でもターボ復号において良好な受信特性を得ることができる。さらに、最適な正規化により良好な受信特性を得るために、複雑なデコード処理を伴うスケーリングが必要とされない。
As described above, according to the CDMA receiver of the present embodiment, the first reference
なお、ここでは、本発明をW−CDMA基地局の受信機に適用した実施形態を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばW−CDMA端末装置の受信機に適用することもできる。 Here, an embodiment in which the present invention is applied to a receiver of a W-CDMA base station has been illustrated, but the present invention is not limited to this, and is applied to, for example, a receiver of a W-CDMA terminal apparatus. You can also
11 パスサーチ部
12 フィンガー部
13 デコード部
14 メモリ
15 第1の基準レベル決定部
16 第1の正規化処理部
17 第1のチャネルデコード部
18 メモリ
19 TrCH処理部
20 第2の基準レベル決定部
21 第2の正規化処理部
22 1st Deinterleave処理部
23 セレクタ
24 ターボ復号処理部
25 ビタビ復号処理部
26 第2のチャネルデコード部
S101〜S105、S111〜S114 ステップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11
Claims (18)
受信したフレーム信号に含まれているチャネル信号の符号化種別を判別する第1のステップと、
前記フレーム信号に含まれているチャネル信号の符号化種別のうち、正規化において優先すべき優先符号化種別を上位レイヤからの情報を用いて決定する第2のステップと、
前記優先符号化種別における正規化に最適な第1の基準値を決定する第3のステップと、
前記第1の基準値を用いて前記フレーム信号を正規化する第4のステップとを有する正規化方法。 A normalization method for normalizing a signal used for decoding processing in a receiving device capable of decoding processing of a plurality of encoding types having different reference values optimum for normalization,
A first step of determining an encoding type of a channel signal included in the received frame signal;
A second step of determining a priority coding type to be prioritized in normalization among the coding types of channel signals included in the frame signal using information from an upper layer;
A third step of determining a first reference value optimal for normalization in the priority encoding type;
And a fourth step of normalizing the frame signal using the first reference value.
前記第2の基準値を用いて前記チャネル信号を正規化した後、前記チャネル信号に対して、その符号化種別に適当な復号処理を行う第6のステップとをさらに有する、請求項1記載の正規化方法。 After the channel decoding process is performed on the frame signal normalized in the fourth step, the second reference value optimum for the coding type is determined for each channel signal included in the frame signal. A fifth step from the value;
6. The method according to claim 1, further comprising: a sixth step of normalizing the channel signal using the second reference value and then performing a decoding process appropriate for the encoding type on the channel signal. Normalization method.
受信したフレーム信号に含まれているチャネル信号の符号化種別を判別し、前記フレーム信号に含まれているチャネル信号の符号化種別のうち、正規化において優先すべき優先符号化種別を上位レイヤからの情報を用いて決定し、前記優先符号化種別における正規化に最適な第1の基準値を決定する第1の基準レベル決定手段と、
前記第1の基準値を用いて前記フレーム信号を正規化する第1の正規化処理手段とを有する受信装置。 A receiving apparatus capable of decoding a plurality of encoding types having different reference values optimal for normalization,
The channel signal encoding type included in the received frame signal is determined, and among the channel signal encoding types included in the frame signal, the priority encoding type to be prioritized in normalization is determined from the upper layer. First reference level determination means for determining a first reference value that is optimal for normalization in the priority encoding type,
And a first normalization processing unit that normalizes the frame signal using the first reference value.
前記チャネルデコード処理手段にて前記チャネルデコード処理がされた前記フレーム信号に含まれるチャネル信号毎に、符号化種別に最適な第2の基準値を前記第1の基準値から求める第2の基準レベル決定手段と、
前記第2の基準値を用いて前記チャネル信号を正規化する第2の正規化手段と、
前記第2の正規化手段にて正規化された前記チャネル信号に対して、その符号化種別に適当な復号処理を行う復号処理手段とをさらに有する、請求項10記載の受信装置。 Channel decoding processing means for performing channel decoding processing on the frame signal normalized by the first normalizing means;
A second reference level for obtaining a second reference value optimum for the coding type from the first reference value for each channel signal included in the frame signal subjected to the channel decoding processing by the channel decoding processing means. A determination means;
Second normalizing means for normalizing the channel signal using the second reference value;
The receiving apparatus according to claim 10, further comprising: a decoding processing unit that performs a decoding process suitable for the type of encoding on the channel signal normalized by the second normalizing unit.
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