JP2005295192A - Apparatus and method for turbo decoding - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ターボ符号を復号するターボ復号装置及びターボ復号方法に関する。 The present invention relates to a turbo decoding device and a turbo decoding method for decoding a turbo code.
ターボ符号は、情報ビットに誤り検出符号化及び誤り訂正符号化を施して得られた符号化系列であり、復号処理を繰り返し行うことで高い誤り訂正能力が得られる強力な誤り訂正符号である。この明細書では移動通信への適用を念頭において説明するが、その優れた特徴から、移動通信だけでなく、衛星通信や磁気記録、光通信など様々な分野での応用が検討されている。 The turbo code is a coded sequence obtained by performing error detection coding and error correction coding on information bits, and is a powerful error correction code that can obtain high error correction capability by repeatedly performing decoding processing. Although this specification will be described with application to mobile communication in mind, application to various fields such as satellite communication, magnetic recording, and optical communication is being studied not only for mobile communication but also for its excellent features.
ところで、ターボ復号においては、高い誤り訂正能力を実現するためには相当数の繰り返しが必要となるために、処理時間が増加するという問題がある。この問題に対して、ターボ復号処理の繰り返し回数を最適化する技術が例えば特許文献1に開示されている。以下、図5を参照して、その概要を説明する。 By the way, in turbo decoding, since a considerable number of iterations are required to realize high error correction capability, there is a problem that processing time increases. For example, Patent Document 1 discloses a technique for optimizing the number of repetitions of turbo decoding processing. Hereinafter, the outline will be described with reference to FIG.
図5は、従来のターボ復号装置の構成例を示すブロック図である。図5に示す従来のターボ復号装置は、受信データについてターボ復号を行うターボ復号器501と、ターボ復号器501から出力された軟値を“0”または“1”の硬値に変換する硬判定器502と、硬判定器502にて判定された硬値を格納するデータバッファ503と、ターボ復号器501における復号処理の繰り返し回数をカウントし所定の最大繰り返し回数に到達するとそれを示す制御信号もしくはトリガ信号を出力する反復カウンタ504と、データバッファ503に格納された復号情報ビットに誤りが存在するか否かをデータフレーム単位で調べ、誤りを検出した場合に制御信号をターボ復号器501にフィードバックするCRC(Cyclic Redundancy Check)検査器505と、反復カウンタ504が出力する制御信号もしくはトリガ信号を受けて、データバッファ503に格納されたCRC検査器505による検査が終了したデータフレームから、そのデータフレームに付加されているCRCビットを取り除いてデータを抽出し出力するデータ抽出器506とを備えている。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of a conventional turbo decoding device. The conventional turbo decoding apparatus shown in FIG. 5 includes a
ターボ復号器501には、トリガ回路または制御回路が設けられている。このトリガ回路または制御回路は、CRC検査器505から出力された制御信号に応じてターボ復号器501自体を制御し、更なる復号処理を実行させるように動作する。
The
また、ターボ復号器501は、繰り返し処理される復号処理において、ターボ復号器501での1回の復号処理の完了を示す信号を反復カウンタ504に供給するようになっている。反復カウンタ504は、この完了信号に基づいてターボ復号器501で処理された復号処理の繰り返し回数をカウントする。そして、反復カウンタ504は、ターボ復号器501に新たなコードブロックが受信され、処理されたコードブロックがターボ復号器501から出力されたときにカウント値をリセットするようになっている。
In addition, the
なお、コードブロックとは、情報ビットに誤り検出符号化及び誤り訂正符号化を施して得られた符号化系列にターボ復号を行う際のデータ単位である。処理されたコードブロックがターボ復号器501から出力されるのは、CRC検査器505によって誤りが検出されなかった場合か、ターボ復号器501による復号処理が所定回数繰り返された場合のいずれかである。
A code block is a data unit when turbo decoding is performed on an encoded sequence obtained by performing error detection coding and error correction coding on information bits. The processed code block is output from the
このように、従来のターボ復号装置では、復号処理が繰り返されるたびに復号された情報ビットを検査し、検査の結果に基づいて更なる復号処理を実行するか否かを決定する構成であるので、誤り訂正能力を低下させることなく処理時間を削減することができる。
しかしながら、上記した従来のターボ復号装置にて実施される繰り返し制御方法では、コードブロック間の境界にCRCビットが位置しない場合やコードブロックにCRCビットが含まれないような場合には、最適な繰り返し制御を行うことができないという問題がある。以下、図6(a)〜(c)を参照して具体的に説明する。 However, in the iterative control method implemented in the conventional turbo decoding apparatus described above, the optimum repetition is performed when the CRC bits are not located at the boundary between the code blocks or when the CRC bits are not included in the code block. There is a problem that control cannot be performed. Hereinafter, a specific description will be given with reference to FIGS.
図6(a)〜(c)は、ターボ復号装置に入力されるデータの構成例を示している。図6(a)〜(c)では入力データから2つのコードブロック#1、#2が形成される場合が示されている。なお、図6(a)〜(c)において、トランスポートブロックとは、送信側で送りたい情報ビットであり、送信側でCRCビットを付加するデータ単位である。 FIGS. 6A to 6C show configuration examples of data input to the turbo decoding device. 6A to 6C show a case where two code blocks # 1 and # 2 are formed from input data. 6A to 6C, a transport block is an information bit to be transmitted on the transmission side, and is a data unit to which a CRC bit is added on the transmission side.
図6(a)ではターボ復号装置への入力データが「トランスポートブロック#1、CRCビット#1、トランスポートブロック#2、CRCビット#2、トランスポートブロック#3、CRCビット#3、トランスポートブロック#4、CRCビット#4」の構成である場合が示されている。この場合には、コードブロック#1が「トランスポートブロック#1、CRCビット#1、トランスポートブロック#2、CRCビット#2」の構成となり、コードブロック#2が「トランスポートブロック#3、CRCビット#3、トランスポートブロック#4、CRCビット#4」の構成となるので、各コードブロックは境界にCRCビットが位置するように形成される。 In FIG. 6A, the input data to the turbo decoder is “transport block # 1, CRC bit # 1, transport block # 2, CRC bit # 2, transport block # 3, CRC bit # 3, transport. A case of a configuration of “block # 4, CRC bit # 4” is shown. In this case, the code block # 1 has a configuration of “transport block # 1, CRC bit # 1, transport block # 2, CRC bit # 2”, and code block # 2 includes “transport block # 3, CRC bit # 2. Since the configuration is “bit # 3, transport block # 4, CRC bit # 4”, each code block is formed such that the CRC bit is located at the boundary.
ターボ復号装置への入力データが図6(a)に示すようなデータである場合は、コードブロック間の境界にCRCビットが位置するので、上記した従来のターボ復号装置では、コードブロック#1のデータをターボ復号する場合、1回の復号処理が終了するたびに、CRCビット#1、CRCビット#2を用いて、復号した情報ビットであるトランスポートブロック#1、トランスポートブロック#2に誤りが存在するか否かを検出し、誤りがなければ復号処理を終了し、誤りが検出されれば復号処理を繰り返すことができる。 When the input data to the turbo decoding device is data as shown in FIG. 6A, the CRC bit is located at the boundary between the code blocks. Therefore, in the conventional turbo decoding device described above, the code block # 1 When data is turbo-decoded, every time one decoding process is completed, an error is caused in transport block # 1 and transport block # 2 that are decoded information bits using CRC bit # 1 and CRC bit # 2. If there is no error, the decoding process is terminated, and if an error is detected, the decoding process can be repeated.
図6(b)では、ターボ復号装置への入力データが「トランスポートブロック#1、CRCビット#1、トランスポートブロック#2、CRCビット#2、トランスポートブロック#3、CRCビット#3」の構成である場合が示されている。この場合は、コードブロック#1は「トランスポートブロック#1、CRCビット#1、トランスポートブロック#2の大部分」の構成となり、コードブロック#2は「トランスポートブロック#2の残り部分、CRCビット#2、トランスポートブロック#3、CRCビット#3」の構成となるので、各コードブロックは境界にCRCビットが位置しない構成となる。 In FIG. 6B, the input data to the turbo decoding device is “transport block # 1, CRC bit # 1, transport block # 2, CRC bit # 2, transport block # 3, CRC bit # 3”. The case of configuration is shown. In this case, the code block # 1 has a configuration of “transport block # 1, CRC bit # 1, most of transport block # 2,” and code block # 2 includes “remaining portion of transport block # 2, CRC. Since the configuration is “bit # 2, transport block # 3, CRC bit # 3”, each code block has a configuration in which no CRC bit is located at the boundary.
このように、ターボ復号装置への入力データが図6(b)に示すようなデータである場合は、コードブロック間の境界にCRCビットが位置しないので、上記した従来のターボ復号装置では、1回の復号処理が終了するたびにCRCビット#1を用いて誤り検出を行っても、トランスポートブロック#2の情報ビットに誤りが存在しているか否かは検出できない。そのため、コードブロック#1の復号において、ある繰り返し回数の復号処理を行った時点で誤りが検出されなければ、コードブロック#1の復号処理を終了し、次にコードブロック#2に対して復号処理を行うこととなる。しかし、コードブロック#1の復号処理においてトランスポートブロック#2の誤りが全て訂正されていない場合は、コードブロック#2の復号処理を繰り返し行ってもその誤りは訂正されないことになり、結果として信号品質を低下させてしまうことが起こる。 As described above, when the input data to the turbo decoding device is data as shown in FIG. 6B, the CRC bit is not located at the boundary between the code blocks. Even if error detection is performed using CRC bit # 1 every time decoding processing is completed, it cannot be detected whether or not there is an error in the information bits of transport block # 2. Therefore, in decoding of code block # 1, if no error is detected at the time when decoding processing is performed a certain number of iterations, the decoding process of code block # 1 is terminated, and then the decoding process is performed on code block # 2. Will be performed. However, if all the errors of the transport block # 2 are not corrected in the decoding process of the code block # 1, the error will not be corrected even if the decoding process of the code block # 2 is repeated. It happens that the quality is degraded.
図6(c)では、ターボ復号装置への入力データが「トランスポートブロック#1、CRCビット#1」の構成である場合が示されている。この場合には、コードブロック#1は「トランスポートブロック#1の半分強」の構成となり、コードブロック#2は「トランスポートブロック#1の残り半分、CRCビット#1」の構成となるので、CRCビットが含まれないコードブロックが形成されることになる。 FIG. 6C shows a case where the input data to the turbo decoding device has a configuration of “transport block # 1, CRC bit # 1”. In this case, the code block # 1 has a configuration of “slightly more than half of the transport block # 1”, and the code block # 2 has a configuration of “the remaining half of the transport block # 1, CRC bit # 1”. A code block that does not include CRC bits is formed.
このように、ターボ復号装置への入力データが図6(c)に示すようなデータである場合は、コードブロック#1にはCRCビットが存在しないので、上記した従来のターボ復号装置では、誤り検出を行うことができず、誤り検出による繰り返し制御を行うことができない。そのため、従来のターボ復号装置では、所定の回数繰り返し復号処理を行うことになり、誤りが十分に訂正されているにもかかわらず余分な復号処理を行うことで処理時間が増大するという問題がある。 In this way, when the input data to the turbo decoding device is data as shown in FIG. 6 (c), there is no CRC bit in the code block # 1, so the conventional turbo decoding device described above has an error. Detection cannot be performed, and repetitive control by error detection cannot be performed. Therefore, in the conventional turbo decoding device, the decoding process is repeatedly performed a predetermined number of times, and there is a problem that the processing time is increased by performing the extra decoding process even though the error is sufficiently corrected. .
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ターボ復号での復号能力を向上させるとともに、ターボ復号の繰り返し行う回数を最適化し、処理時間を削減することができるターボ復号装置及びターボ復号方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above point, and has improved the decoding capability in turbo decoding, optimized the number of times of turbo decoding, and reduced the processing time, and turbo decoding. It aims to provide a method.
かかる課題を解決するために、本発明のターボ復号装置は、情報ビットに誤り検出符号化及び誤り訂正符号化を施した符号化系列について誤り訂正復号を繰り返し行うターボ復号装置であって、復号のデータ単位であるコードブロックのn(n≧2)個の少なくともいずれか一つのコードブロックに誤り検出符号が含まれる場合において、前記n個のコードブロックそれぞれの繰り返し復号処理を並列に行うn個のターボ復号手段と、前記n個のターボ復号手段における誤り訂正復号の復号結果に含まれる誤り検出符号に基づき前記復号結果に残存する誤り有無を検出する検出手段と、前記検出手段の誤り検出結果に応じて前記n個のターボ復号手段に繰り返し復号処理を継続して行わせるか停止させるかの制御を行う繰り返し制御手段と、を具備する構成を採る。 In order to solve such a problem, a turbo decoding device according to the present invention is a turbo decoding device that repeatedly performs error correction decoding on a coded sequence obtained by performing error detection coding and error correction coding on information bits. In a case where an error detection code is included in at least one code block of n (n ≧ 2) code blocks that are data units, n code blocks that perform iterative decoding processing of each of the n code blocks in parallel A turbo decoding means, a detection means for detecting the presence or absence of an error remaining in the decoding result based on an error detection code included in a decoding result of error correction decoding in the n turbo decoding means, and an error detection result of the detection means In response, iterative control means for controlling whether the n turbo decoding means continuously perform or stop the iterative decoding process; A configuration that includes.
この構成によれば、コードブロック間に跨っているトランスポートブロックも同時に復号処理が行えるので、コードブロック間の境界に誤り検出符号が位置していない場合でもコードブロック間に跨っているトランスポートブロックに対する訂正能力を向上させることができ、信号品質を向上させることができる。また、n個のコードブロックのいずれか一つには誤り検出符号が存在するので、誤り検出符号を含まないコードブロックが存在しても、誤り検出を用いた繰り返し制御を行うことができる。したがって、復号処理の繰り返し回数を最適化することができ、信号品質を劣化させることなく、処理時間を削減することができる。 According to this configuration, since transport blocks straddling between code blocks can also be decoded simultaneously, transport blocks straddling between code blocks even when no error detection code is located at the boundary between code blocks As a result, it is possible to improve the correction capability and improve the signal quality. In addition, since any one of the n code blocks has an error detection code, even if there is a code block that does not include the error detection code, iterative control using error detection can be performed. Therefore, it is possible to optimize the number of repetitions of the decoding process, and to reduce the processing time without degrading the signal quality.
本発明のターボ復号装置は、上記の発明において、前記n個のターボ復号手段の復号結果を格納するメモリと、前記メモリに格納された復号結果を前記検出手段に与えて誤り検出を行わせる制御手段と、を具備する構成を採る。 The turbo decoding device according to the present invention is the above-described invention, wherein in the above invention, the memory for storing the decoding results of the n turbo decoding means and the control for giving the decoding results stored in the memory to the detecting means to perform error detection Means.
この構成によれば、n個のコードブロックについての繰り返し復号処理を安定的に行うことができる。 According to this configuration, iterative decoding processing for n code blocks can be stably performed.
本発明のターボ復号装置は、情報ビットに誤り検出符号化及び誤り訂正符号化を施した符号化系列について誤り訂正復号を繰り返し行うターボ復号手段であって、復号のデータ単位であるコードブロックの2個の少なくとも一つのコードブロックに誤り検出符号が含まれる場合において、前記2個のコードブロックそれぞれの繰り返し復号処理を並列に行う2個のターボ復号手段と、前記2個のターボ復号手段の一方における誤り訂正復号の復号結果を格納するメモリと、前記2個のターボ復号手段の他方における誤り訂正復号の復号結果と前記メモリから出力される復号結果とのいずれか一方の復号結果を選択する選択手段と、前記選択手段が出力する復号結果に含まれる誤り検出符号に基づき前記復号結果に残存する誤り有無を検出する検出手段と、前記検出手段の誤り検出結果に応じて前記2個のターボ復号手段に繰り返し復号処理を継続して行わせるか停止させるかの制御を行う繰り返し制御手段と、前記2個のターボ復号手段の他方が繰り返し復号処理を行っている期間では前記選択手段に前記2個のターボ復号手段の他方における誤り訂正復号の復号結果を選択させ、その後、前記選択手段に前記メモリから出力される復号結果を選択させる制御手段と、を具備する構成を採る。 The turbo decoding device according to the present invention is turbo decoding means for repeatedly performing error correction decoding on a coded sequence obtained by performing error detection coding and error correction coding on information bits, and is a code block 2 which is a decoding data unit. In the case where an error detection code is included in at least one code block, two turbo decoding means for performing iterative decoding processing of each of the two code blocks in parallel, and one of the two turbo decoding means A memory for storing a decoding result of error correction decoding, and a selection unit for selecting one of the decoding result of the error correction decoding in the other of the two turbo decoding units and the decoding result output from the memory And detecting the presence / absence of errors remaining in the decoding result based on the error detection code included in the decoding result output by the selection means Output means, iterative control means for controlling whether the two turbo decoding means continue or stop the iterative decoding process according to the error detection result of the detecting means, and the two turbo decoding means During the period when the other of the means is performing the iterative decoding process, the selection means selects the decoding result of the error correction decoding in the other of the two turbo decoding means, and then the decoding means outputs from the memory to the selection means And a control means for selecting a result.
この構成によれば、2個のコードブロックについて繰り返し復号処理を行い、その復号結果をメモリに格納し、格納した復号結果について誤り検出を行って2個のコードブロックについて繰り返し復号処理を継続するか停止するかを制御する場合に比べて処理時間を削減することができる。 According to this configuration, iterative decoding processing is performed for two code blocks, the decoding result is stored in a memory, error detection is performed on the stored decoding result, and iterative decoding processing is continued for two code blocks. The processing time can be reduced as compared with the case of controlling whether to stop.
本発明のターボ復号方法は、情報ビットに誤り検出符号化及び誤り訂正符号化を施した符号化系列について誤り訂正復号を繰り返し行うターボ復号のデータ単位であるコードブロックのn(n≧2)個の少なくともいずれか一つのコードブロックに誤り検出符号が含まれる場合において、前記n個のコードブロックそれぞれの繰り返し復号処理を並列に行う工程と、前記n個のコードブロックそれぞれの繰り返し復号処理の復号結果に含まれる誤り検出符号に基づき前記復号結果に残存する誤り有無を検出する工程と、前記誤り検出結果に応じて前記n個のコードブロックそれぞれの繰り返し復号処理を継続して行わせるか停止させるかの制御を行う工程と、を含むようにした。 According to the turbo decoding method of the present invention, n (n ≧ 2) code blocks that are data units of turbo decoding in which error correction decoding is repeatedly performed on a coded sequence in which error detection coding and error correction coding are performed on information bits. When an error detection code is included in at least one of the code blocks, a step of performing the iterative decoding process for each of the n code blocks in parallel, and a decoding result of the iterative decoding process for each of the n code blocks Detecting whether there is an error remaining in the decoding result based on the error detection code included in the error detection code, and whether to repeatedly perform or stop the iterative decoding process for each of the n code blocks according to the error detection result And a step of performing the control.
この方法によれば、コードブロック間に跨っているトランスポートブロックも同時に復号処理が行えるので、コードブロック間の境界に誤り検出符号が位置していない場合でもコードブロック間に跨っているトランスポートブロックに対する訂正能力を向上させることができ、信号品質を向上させることができる。また、n個のコードブロックのいずれか一つには誤り検出符号が存在するので、誤り検出符号を含まないコードブロックが存在しても、誤り検出を用いた繰り返し制御を行うことができる。したがって、復号処理の繰り返し回数を最適化することができ、信号品質を劣化させることなく、処理時間を削減することができる。 According to this method, transport blocks straddling between code blocks can be decoded simultaneously, so that transport blocks straddling between code blocks even when no error detection code is located at the boundary between code blocks. As a result, it is possible to improve the correction capability and improve the signal quality. In addition, since any one of the n code blocks has an error detection code, even if there is a code block that does not include the error detection code, iterative control using error detection can be performed. Therefore, it is possible to optimize the number of repetitions of the decoding process, and to reduce the processing time without degrading the signal quality.
本発明のターボ復号方法は、上記の発明において、前記n個のコードブロックそれぞれの繰り返し復号処理の復号結果を一旦メモリに格納し、その後、前記メモリに格納された復号結果について前記誤り検出を行わせる工程を含むようにした。 In the turbo decoding method according to the present invention, in the above invention, the decoding result of the iterative decoding process for each of the n code blocks is temporarily stored in a memory, and then the error detection is performed on the decoding result stored in the memory. The process of making it include.
この方法によれば、n個のコードブロックについての繰り返し復号処理を安定的に行うことができる。 According to this method, iterative decoding processing for n code blocks can be stably performed.
本発明のターボ復号方法は、情報ビットに誤り検出符号化及び誤り訂正符号化を施した符号化系列について誤り訂正復号を繰り返し行うターボ復号のデータ単位であるコードブロックの2個の少なくとも一つのコードブロックに誤り検出符号が含まれる場合において、前記2個のコードブロックそれぞれの繰り返し復号処理を並列に行う工程と、前記2個のコードブロックの一方について繰り返し復号処理を行っている期間ではその復号結果についての誤り検出を並行して行うとともに、前記2個のコードブロックの他方における誤り訂正復号の復号結果をメモリに格納し、前記2個のコードブロックの一方についての繰り返し復号処理が終了したとき、前記メモリに格納された復号結果について誤り検出を行う工程と、前記2個のコードブロックにおける誤り訂正復号の復号結果についての前記誤り検出の結果に応じて当該2個のコードブロックそれぞれの繰り返し復号処理を継続して行わせるか停止させるかの制御を行う工程と、を含むようにした。 According to the turbo decoding method of the present invention, at least one code of two code blocks that are data units of turbo decoding that repeatedly performs error correction decoding on an encoded sequence in which error detection coding and error correction coding are performed on information bits. When an error detection code is included in a block, the decoding result is obtained in a step in which the iterative decoding process for each of the two code blocks is performed in parallel and a period in which the iterative decoding process is performed for one of the two code blocks. Performing error detection for the two code blocks in parallel, storing the decoding result of error correction decoding in the other of the two code blocks in a memory, and when the iterative decoding process for one of the two code blocks is completed, A step of performing error detection on a decoding result stored in the memory; and the two code blocks. A step of controlling whether to repeatedly perform or stop the iterative decoding process for each of the two code blocks according to the error detection result of the decoding result of error correction decoding in a block. I made it.
この方法によれば、2個のコードブロックについて繰り返し復号処理を行い、その復号結果をメモリに格納し、格納した復号結果について誤り検出を行って2個のコードブロックについて繰り返し復号処理を継続するか停止するかを制御する場合に比べて処理時間を削減することができ、またメモリの容量を削減することができる。 According to this method, iterative decoding processing is performed on two code blocks, the decoding result is stored in a memory, error detection is performed on the stored decoding result, and iterative decoding processing is continued for two code blocks. Compared to controlling whether to stop, the processing time can be reduced, and the memory capacity can be reduced.
本発明によれば、ターボ復号での復号能力を向上させるとともに、ターボ復号の繰り返し行う回数を最適化し、処理時間を削減することができる。 According to the present invention, it is possible to improve the decoding capability in turbo decoding, optimize the number of times turbo decoding is repeated, and reduce the processing time.
本発明の骨子は、ターボ復号器を複数個並列に設け、それぞれのコードブロックを同時に復号処理できるようにし、コードブロックの境界にCRCビットが位置しない場合でもコードブロック間を跨っているトランスポートブロックに対する訂正能力を向上させ、また、CRCビットが存在しないコードブロックが含まれる場合でもCRCビットが存在するコードブロックにおける誤り検出を利用して復号処理の繰り返し回数の最適化が行えるようにすることである。 The essence of the present invention is that a plurality of turbo decoders are provided in parallel so that each code block can be decoded simultaneously, and transport blocks straddling code blocks even when no CRC bit is located at the code block boundary. In addition, it is possible to optimize the number of repetitions of decoding processing by using error detection in a code block having CRC bits even when a code block having no CRC bits is included. is there.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係るターボ復号装置の構成を示すブロック図である。この実施の形態1では、入力データが、図6(a)〜(c)に示したように2つのコードブロックに区切られるとして、2つのターボ復号器を並列に設けた場合の構成例が示されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a turbo decoding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In the first embodiment, a configuration example is shown in which two turbo decoders are provided in parallel, assuming that input data is divided into two code blocks as shown in FIGS. Has been.
即ち、図1に示すターボ復号装置は、コードブロック#1となる入力データについてターボ復号を行うターボ復号器101Aと、コードブロック#2となる入力データについてターボ復号を行うターボ復号器101Bと、ターボ復号器101Aから出力された軟値を“0”または“1”の硬値に変換する硬判定器102Aと、ターボ復号器101Bから出力された軟値を“0”または“1”の硬値に変換する硬判定器102Bと、復号された情報ビットを格納するメモリ103と、硬判定器102A、102Bが出力する硬値をメモリ103に格納する際にメモリ103へのアクセス制御を行うメモリ制御回路104と、メモリ103に格納されている復号情報ビットについてCRCを用いた誤り検出を行う誤り検出器105と、誤り検出器105の検出結果に基づきターボ復号器101A、101Bに繰り返し復号処理を継続して行わせるか否かを制御する繰り返し制御回路106と、ターボ復号器101A、101B、メモリ制御回路104及び誤り検出器105を制御する制御回路107と、を備えている。
That is, the turbo decoding device shown in FIG. 1 includes a
次に、図1と図2を参照して、以上のように構成されるターボ復号装置の動作について説明する。なお、図2は、図1に示すターボ復号装置の動作を説明するフローチャートである。図2において、受信データが入力されると(ステップST201)、ターボ復号装置が起動され(ステップST202)、ターボ復号器101A、101Bが並列に復号処理を開始する(ステップST203)。
Next, the operation of the turbo decoding device configured as described above will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the turbo decoding device shown in FIG. In FIG. 2, when received data is input (step ST201), the turbo decoding device is activated (step ST202), and the
なお、ターボ復号器101A、101Bにおける復号アルゴリズムとしては、SOVA(Soft Output Viterbi Algorithm:軟出力ビタビ復号アルゴリズム)やMAP(Maximum A Posteriori Probability decoding:最大事後確率復号)アルゴリズムなどが用いられる。
As a decoding algorithm in the
ターボ復号器101A、101Bが復号処理を行いながら順次出力する軟値が硬判定器102A、102Bにて硬値に変換され、それぞれメモリ制御回路104に入力する。並行して制御回路107は、入力データのデータ長から制御信号を生成し、メモリ制御回路104に与える。メモリ制御回路104は、メモリ103への書き込みタイミングを制御しながら硬判定器102A、102Bが出力するそれぞれの硬値を制御回路107からの制御信号に基づき生成したメモリ103の所定のアドレスに書き込む(ステップST204)。
The soft values sequentially output while the
制御回路107は、内部に持っているカウンタによってターボ復号器101A、101Bが復号処理を終了したか否かを判定し(ステップST205)、復号処理が終了していない場合は(ステップST205:NO)、ステップST204に戻り、メモリ103にコードブロック#1、コードブロック#2を復号して得られた硬値の書き込みを続行する制御を行う。
The
制御回路107は、ターボ復号器101A、101Bが復号処理を終了すると(ステップST205:YES)、メモリ103にコードブロック#1とコードブロック#2を復号して得られた硬値が全て格納されたと認識し、誤り検出器105を起動する(ステップST206)。同時に、メモリ制御回路104が制御回路107から出力される制御信号よってメモリ103の読み出しアドレスを生成し、読み出しを行い、誤り検出器105に入力させる。
When the
これによって、誤り検出器105は、メモリ103に格納されたコードブロック#1、コードブロック#2を復号して得られた硬値に対して誤り検出を行う。誤り検出器105は、誤り検出処理を終了すると(ステップST207:YES)、誤りが検出されたか否かを示す信号を繰り返し制御回路106に出力する。
Thus, the
繰り返し制御回路106は、誤り検出器105にて誤りが検出されないか否かを監視し(ステップST208)、誤りが検出された場合には(ステップST208:NO)、2つのターボ復号器101A、101Bを起動して復号処理を再開するように制御する(ステップST209)。その結果、復号処理(ステップST204〜ST208)が再度繰り返される。
The
繰り返し制御回路106は、コードブロック#1、コードブロック#2に含まれる全てのトランスポートブロックに対して誤りが検出されなければ(ステップST208:YES)、ターボ復号装置101A、101Bの処理を停止する(ステップST210)。その時点でメモリ103に格納されている硬値が最終的な復号結果となる。
If no error is detected in all the transport blocks included in code block # 1 and code block # 2 (step ST208: YES),
このように、実施の形態1によれば、2つのターボ復号器によってコードブロックをそれぞれ復号処理する構成としたので、ターボ復号装置への入力データにおいて、図6(b)に示したように、コードブロック間の境界にCRCビットが位置しない場合でも、コードブロック間に跨るトランスポートブロックに対する訂正能力を向上させることができ、信号品質を向上させることができる。 As described above, according to the first embodiment, since the code block is decoded by the two turbo decoders, in the input data to the turbo decoding device, as shown in FIG. Even when the CRC bit is not located at the boundary between the code blocks, the correction capability for the transport block straddling the code blocks can be improved, and the signal quality can be improved.
また、ターボ復号装置への入力データにおいて、図6(c)に示したように、CRCビットを含まないコードブロックが存在する場合でも、CRCビットが存在するコードブロックを利用した誤り検出を用いて繰り返し制御を行うことができるので、復号処理の繰り返し回数を最適化することができ、信号品質を劣化させることなく処理時間を削減することができる。この点に関し図3(a)、(b)を参照して、具体的に説明する。 Further, in the input data to the turbo decoding apparatus, as shown in FIG. 6C, even when there is a code block that does not include CRC bits, error detection using a code block that includes CRC bits is used. Since iterative control can be performed, the number of repetitions of the decoding process can be optimized, and the processing time can be reduced without degrading the signal quality. This point will be specifically described with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b).
図3(a):従来のターボ復号装置では、コードブロックにCRCビットが含まれない場合は、誤り検出を用いて復号処理の繰り返し制御を行うことができないので、CRCビットが含まれないコードブロック#1については、所定の最大繰り返し回数であるn回繰り返し復号処理を行う必要があった。 FIG. 3A: In the conventional turbo decoding device, when the CRC block is not included in the code block, the decoding process cannot be repeatedly controlled using error detection, so that the code block does not include the CRC bit. For # 1, it was necessary to perform iterative decoding processing n times, which is a predetermined maximum number of iterations.
図3(b):本実施の形態1に係るターボ復号装置では、ターボ復号器101Aに入力されるデータのCRCビットがターボ復号器101Bの入力データに含まれる(図6(c)参照)。したがって、CRCビットの含まれないコードブロック#1の処理も、誤りが検出されなかった時点で復号処理を終了することができ、復号処理の繰り返し回数が最適化できるので、処理時間を削減することが可能となる。
FIG. 3B: In the turbo decoding device according to the first embodiment, CRC bits of data input to the
なお、コードブロック間の境界にCRCビットが位置する図6(a)に示すような入力データの場合には、ターボ復号器101Aとターボ復号器101Bとを用いて並列に処理を行ってもよいし、ターボ復号器101Aもしくはターボ復号器101Bだけを用いて、それぞれのコードブロックについて順次復号処理を行ってもよい。
In the case of input data as shown in FIG. 6A in which CRC bits are located at the boundary between code blocks, the
ここで、本実施の形態1では、コードブロックが2つ区切りでCRCビットが少なくともいずれか一方のコードブロックに存在する入力データを想定したので、ターボ復号器を2つ持つ構成としたが、コードブロックがn個区切りでCRCビットがいずれかのコードブロックに存在する入力データの場合には、ターボ復号器をn個持つ構成とすれば、同様の繰り返し制御を行うことが可能である。 Here, in the first embodiment, the input data in which the code block is divided into two and the CRC bit is present in at least one of the code blocks is assumed. Therefore, the configuration has two turbo decoders. In the case of input data in which n blocks are divided and CRC bits are present in any code block, the same iterative control can be performed if the configuration has n turbo decoders.
(実施の形態2)
図4は、本発明の実施の形態2に係るターボ復号装置の構成を示すブロック図である。なお、図4では、図1に示した構成と同一ないしは同等である構成には同一の符号が付されている。ここでは、実施の形態2に関わる部分を中心に説明する。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the turbo decoding apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 4, the same or equivalent components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. Here, the description will focus on the parts related to the second embodiment.
図4に示すように、実施の形態2に係るターボ復号装置では、図1に示した構成において、メモリ制御回路104に代えてメモリ制御回路401が設けられ、誤り検出器105に代えて誤り検出器402が設けられ、制御回路107に代えて制御回路403が設けられ、メモリ103と誤り検出器402との間にセレクタ404が追加されている。
As shown in FIG. 4, in the turbo decoding device according to the second embodiment, in the configuration shown in FIG. 1, a
硬判定器102Aの出力は、メモリ制御回路401に入力するとともに、セレクタ404の一方の入力となっている。セレクタ404の他方の入力は、メモリ103から読み出された硬値(硬判定器102Bの出力)である。
The output of the
つまり、メモリ制御回路401は、硬判定器102A、硬判定器102Bの出力をメモリ103に書き込む制御と読み出してセレクタ404に与える制御とを行う。誤り検出器402は、セレクタ404が出力する硬値について誤り検出を行う。制御回路403は、ターボ復号器101A、101B、メモリ制御回路401及び誤り検出器402の制御に加えて、セレクタ404の制御も行うようになっている。
That is, the
次に、以上のように構成される実施の形態2に係るターボ復号装置の動作について説明する。図4において、ターボ復号器101Aとターボ復号器101Bは、実施の形態1と同様に並行して復号処理を開始する。
Next, the operation of the turbo decoding device according to Embodiment 2 configured as described above will be described. In FIG. 4,
硬判定器102Aが出力するコードブロック#1に対する硬値は、メモリ制御回路401を介してメモリ103に格納されるとともに、セレクタ404に与えられる。一方、硬判定器102Bが出力するコードブロック#2に対する硬値は、メモリ制御回路401を介してメモリ103に格納される。
The hard value for the code block # 1 output from the
セレクタ404は、制御回路403から出力される選択信号によって、ターボ復号器101Aが復号処理を行っている間は硬判定器102Aが出力する硬値を選択し、ターボ復号器101Aが復号処理を終了すると、メモリ103から読み出した硬値を選択するよう制御される。
The
つまり、硬判定器102Aが出力する硬値はメモリ103にバッファリングされるとともに、順次セレクタ404を介して誤り検出器402に入力され、誤り検出処理が行われる。そして、入力データが図3(b)、(c)に示すようなデータである場合は、コードブロック#1を復号して得られた硬値だけでは誤り検出処理を完了できないので、制御回路403は、誤り検出処理の途中で誤り検出器402の処理を中断させる。誤り検出器402は、演算できるところまで誤り検出演算を行うことになる。
That is, the hard value output from the
次いで、制御回路403は、ターボ復号器101Aが復号出力するコードブロック#1に対する硬値の誤り検出処理が終了し、かつターボ復号器101Bが復号処理を終了し、メモリ103にコードブロック#2に対する硬値が全て格納されると、誤り検出器402を起動し、コードブロック#1の最終トランスポートブロックの誤り検出処理を途中まで行っていた状態から引き続いて、コードブロック#2の硬値に対する誤り検出処理を再開する。誤り検出器402は、誤り検出処理が終了すると、誤りが検出されたか否かを示す信号を繰り返し制御回路106に出力する。
Next, the
繰り返し制御回路106は、コードブロック#1、コードブロック#2に含まれる全てのトランスポートブロックに対して誤りが検出されなければ、ターボ復号器101A、101Bの処理を停止する。その時点でメモリ103に格納されている硬値が最終的な復号結果となる。
The
また、繰り返し制御回路106は、誤りが検出された場合には、ターボ復号器101A、101Bに対して引き続き復号処理を行うように制御し、繰り返し復号処理が引き続いて行われる。これによって、コードブロック#1、コードブロック#2に含まれる全てのトランスポートブロックに対して誤りが検出されなければ、同様にターボ復号器101A、101Bの処理を停止する。
Further, when an error is detected, the
なお、ターボ復号器101Bの復号処理が完了しておらず、メモリ103にコードブロック#2の硬値が全て格納されていなくても、コードブロック#1に対する硬値の誤り検出処理が完了していれば、制御回路403は、誤り検出器402、メモリ制御回路401の動作タイミングを制御し、コードブロック#2に対する硬値の誤り検出処理を行うようにしてもよい。
Note that even if the decoding process of the
また、コードブロック#1の復号処理と並列にコードブロック#1の誤り検出を行い、コードブロック#1に対する誤り検出の処理終了後、コードブロック#2に対する硬値を用いて引き続きコードブロック#2に対する誤り検出を行う場合を示したが、逆にコードブロック#2の復号処理と並行してコードブロック#2の誤り検出を行い、コードブロック#2に対する誤り検出の処理終了後、コードブロック#1に対する硬値を用いて引き続きコードブロック#1に対する誤り検出を行うように構成することもできる。 In addition, the error detection of the code block # 1 is performed in parallel with the decoding process of the code block # 1, and after the error detection process for the code block # 1 is completed, the hard value for the code block # 2 is continuously used for the code block # 2. Although the case of performing error detection is shown, conversely, error detection of code block # 2 is performed in parallel with the decoding processing of code block # 2, and after the error detection processing for code block # 2 is completed, code block # 1 is detected. It is also possible to configure such that error detection is continued for code block # 1 using the hard value.
このように、実施の形態2によれば、コードブロック#1(またはコードブロック#2)を復号して得られた硬値に対する誤り検出を、メモリに一度格納してから行うのではなく、ターボ復号器101A(またはターボ復号器101B)の復号処理と並行して行う構成としたので、実施の形態1の効果に加えて、次の効果が得られる。
As described above, according to the second embodiment, error detection for a hard value obtained by decoding code block # 1 (or code block # 2) is not performed after being stored once in the memory. Since the decoding is performed in parallel with the decoding process of the
即ち、コードブロック#1(またはコードブロック#2)の復号処理と並行してコードブロック#1(またはコードブロック#2)に対する硬値の誤り検出処理を行っているので、実施の形態1に比べて更に処理時間が削減できる。 That is, since the hard-value error detection process for code block # 1 (or code block # 2) is performed in parallel with the decoding process for code block # 1 (or code block # 2), compared to the first embodiment. Processing time can be further reduced.
本発明は、コードブロック間の境界にCRCビットが位置しない場合やCRCビットが存在しないコードブロックが含まれる場合に、適当な繰り返し回数の復号処理を行って所望の信号品質を確保しつつ処理時間を削減するターボ復号装置として好適である。 The present invention performs processing time while ensuring a desired signal quality by performing an appropriate number of repetitions of decoding processing when CRC bits are not located at the boundaries between code blocks or when code blocks without CRC bits are included. It is suitable as a turbo decoding device that reduces
101A、101B ターボ復号器
102A、102B 硬判定器
103 メモリ
104、401 メモリ制御回路
105、402 誤り検出器
106 繰り返し制御回路
107、403 制御回路
404 セレクタ
101A,
Claims (6)
復号のデータ単位であるコードブロックのn(n≧2)個の少なくともいずれか一つのコードブロックに誤り検出符号が含まれる場合において、前記n個のコードブロックそれぞれの繰り返し復号処理を並列に行うn個のターボ復号手段と、
前記n個のターボ復号手段における誤り訂正復号の復号結果に含まれる誤り検出符号に基づき前記復号結果に残存する誤りの有無を検出する検出手段と、
前記検出手段の誤り検出結果に応じて前記n個のターボ復号手段に繰り返し復号処理を継続して行わせるか停止させるかの制御を行う繰り返し制御手段と、を具備することを特徴とするターボ復号装置。 A turbo decoding device that repeatedly performs error correction decoding on a coded sequence obtained by performing error detection coding and error correction coding on information bits,
When an error detection code is included in at least any one of n (n ≧ 2) code blocks of a code block that is a decoding data unit, the iterative decoding process of each of the n code blocks is performed in parallel n Turbo decoding means,
Detecting means for detecting the presence or absence of an error remaining in the decoding result based on an error detecting code included in a decoding result of error correction decoding in the n turbo decoding means;
Turbo decoding comprising: iterative control means for controlling whether the n turbo decoding means continuously perform or stop the iterative decoding process according to an error detection result of the detecting means. apparatus.
復号のデータ単位であるコードブロックの2個の少なくとも一つのコードブロックに誤り検出符号が含まれる場合において、前記2個のコードブロックそれぞれの繰り返し復号処理を並列に行う2個のターボ復号手段と、
前記2個のターボ復号手段の一方における誤り訂正復号の復号結果を格納するメモリと、
前記2個のターボ復号手段の他方における誤り訂正復号の復号結果と前記メモリから出力される復号結果とのいずれか一方の復号結果を選択する選択手段と、
前記選択手段が出力する復号結果に含まれる誤り検出符号に基づき前記復号結果に残存する誤り有無を検出する検出手段と、
前記検出手段の誤り検出結果に応じて前記2個のターボ復号手段に繰り返し復号処理を継続して行わせるか停止させるかの制御を行う繰り返し制御手段と、
前記2個のターボ復号手段の他方が繰り返し復号処理を行っている期間では前記選択手段に前記2個のターボ復号手段の他方における誤り訂正復号の復号結果を選択させ、その後、前記選択手段に前記メモリから出力される復号結果を選択させる制御手段と、を具備することを特徴とするターボ復号装置。 A turbo decoding device that repeatedly performs error correction decoding on a coded sequence obtained by performing error detection coding and error correction coding on information bits,
In the case where an error detection code is included in at least one code block of two code blocks that are decoding data units, two turbo decoding means for performing iterative decoding processing of each of the two code blocks in parallel;
A memory for storing a decoding result of error correction decoding in one of the two turbo decoding means;
Selecting means for selecting one of the decoding results of the error correction decoding in the other of the two turbo decoding means and the decoding result output from the memory;
Detecting means for detecting the presence or absence of errors remaining in the decoding result based on an error detecting code included in the decoding result output by the selecting means;
Repetitive control means for controlling whether the two turbo decoding means continue or stop the iterative decoding process according to the error detection result of the detecting means;
In a period in which the other of the two turbo decoding units is performing the iterative decoding process, the selection unit selects a decoding result of error correction decoding in the other of the two turbo decoding units, and then the selection unit A turbo decoding apparatus comprising: control means for selecting a decoding result output from the memory.
前記n個のコードブロックそれぞれの繰り返し復号処理を並列に行う工程と、
前記n個のコードブロックそれぞれの繰り返し復号処理の復号結果に含まれる誤り検出符号に基づき前記復号結果に残存する誤り有無を検出する工程と、
前記誤り検出結果に応じて前記n個のコードブロックそれぞれの繰り返し復号処理を継続して行わせるか停止させるかの制御を行う工程と、を含むことを特徴とするターボ復号方法。 At least one code block of n (n ≧ 2) code blocks that are data units of turbo decoding in which error correction decoding is repeatedly performed on a coded sequence in which error detection coding and error correction coding are performed on information bits When an error detection code is included in
Performing the iterative decoding process of each of the n code blocks in parallel;
Detecting the presence or absence of an error remaining in the decoding result based on an error detection code included in the decoding result of the iterative decoding process of each of the n code blocks;
And a step of controlling whether to repeatedly perform or stop the iterative decoding process for each of the n code blocks according to the error detection result.
前記2個のコードブロックそれぞれの繰り返し復号処理を並列に行う工程と、
前記2個のコードブロックの一方について繰り返し復号処理を行っている期間ではその復号結果についての誤り検出を並行して行うとともに、前記2個のコードブロックの他方における誤り訂正復号の復号結果をメモリに格納し、前記2個のコードブロックの一方についての繰り返し復号処理が終了したとき、前記メモリに格納された復号結果について誤り検出を行う工程と、
前記2個のコードブロックにおける誤り訂正復号の復号結果についての前記誤り検出の結果に応じて当該2個のコードブロックそれぞれの繰り返し復号処理を継続して行わせるか停止させるかの制御を行う工程と、を含むことを特徴とするターボ復号方法。 An error detection code is included in at least one code block of two code blocks that are data units of turbo decoding in which error correction decoding is repeatedly performed on a coded sequence in which error detection coding and error correction coding are performed on information bits. In case
Performing iterative decoding of each of the two code blocks in parallel;
During the period when iterative decoding processing is performed on one of the two code blocks, error detection is performed on the decoding result in parallel, and the decoding result of error correction decoding on the other of the two code blocks is stored in the memory. Storing and performing error detection on the decoding result stored in the memory when the iterative decoding process for one of the two code blocks is completed;
A step of controlling whether the iterative decoding process of each of the two code blocks is continuously performed or stopped according to the result of the error detection of the decoding result of the error correction decoding in the two code blocks; The turbo decoding method characterized by including.
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