JP2006109019A - 誤り訂正回路及び誤り訂正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 誤り訂正にかかる処理時間や消費電力を増加させることなく、簡単な構成で誤り訂正能力の向上を図ること。
【解決手段】 出力軟データの尤度を算出し、尤度の低い軟データシンボルの復号ブロック番号、シンボル番号を含む位置情報を保存部１５に保存しておく一方、出力軟データを硬判定した結果をＣＲＣ判定した結果が誤り有りであった復号ブロックを保存部１７に保存し、更に該復号ブロックの復号ブロック番号、シンボル番号を含む位置情報を保存部１６に保存し、保存した２つの位置情報を比較してこれらが一致する場合、保存部１６に保存した復号ブロックに対して保存部１５に保存したシンボル位置情報から、そのシンボル位置情報と一致するビットをビット反転部１９で反転し、再ＣＲＣ判定部２０で再度ＣＲＣ判定を実施する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ビタビ復号器やターボ復号器などの軟データ出力復調器の軟データ出力を硬判定し、その結果を巡回符号（ＣＲＣ）判定して、復号結果に誤りが含まれているかどうか判定する誤り訂正回路及び誤り訂正方法に関する。

近年、移動体通信の分野が急速に進展しており、特に携帯電話システムに代表されるようなセルラ無線通信システムの進展が顕著である。この種の無線通信システムは、通信サービスを提供するエリアを所望の大きさのセルに分割して、各セルそれぞれに固定局としての基地局を設置し、移動局である通信端末装置は通信状態の最も良好であると思われる基地局と無線通信を行う。

一般的に無線通信システムでは、無線回線を介して通信することから無線伝送路において送信データに誤りが発生する可能性があるので、誤り訂正回路を設けるようにしている（例えば、特許文献１参照）。ＣＲＣを使用した誤り訂正回路では、伝送誤りの有無を受信側で検出するためにＣＲＣを送信データに付加するようにしている。すなわち、図４に示すように、送信側で送信データ列に基づいてＣＲＣビットを生成し、それを送信データ列の後ろに付加する。

ＣＲＣビットを付加したビット列は、畳み込み符号化やターボ符号化などの符号化方式を用いて符号化され、これにより得られる符号化ビット列が送信される。なお、図４の例は、送信データ列１個に対して１つのＣＲＣビットを付加し、ターボ符号化もしくは畳み込み符号化する例であるが、図５の例のように幾つかのＣＲＣビットを付加した送信データ列をまとめて、ターボ符号化もしくは畳み込み符号化する場合もある。
特開２００３−１３４０９２号公報

しかしながら、従来の誤り訂正回路においては、次のような問題がある。すなわち、ビタビ復号器やターボ復号器で復号処理された軟データを硬判定した硬データをＣＲＣ判定することにより、その復号したデータに誤りがあるかどうかを判断するが、このときＣＲＣ結果が誤りである場合、軟データ出力復号手段としてビタビ復号器を用いた場合では、その誤りとなった復号ブロックを再度誤り訂正することができない。このため、送信側に再送要求しなければならないという問題がある。また、軟データ出力復号手段としてターボ復号器を用いた場合では、繰り返し返し復号処理を行うことから、繰り返し復号処理回数を増やすなどの処理で誤り訂正能力を高めることは可能である反面、処理時間が長くなり、消費電力が増加するという問題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、誤り訂正にかかる処理時間や消費電力を増加させることなく、簡単な構成で誤り訂正能力の向上を図ることができる誤り訂正回路及び誤り訂正方法を提供することを目的とする。

本発明の誤り訂正回路は、送信側から伝送されてきた符号化ビット列を復号する軟データ出力復号手段からの復号ブロックの出力軟データを硬判定する硬判定手段と、前記硬判定手段の硬判定結果を巡回符号判定することにより、復号ブロックに誤りが含まれているかどうかを判断するＣＲＣ判定手段と、を具備する誤り訂正回路において、前記軟データ出力復号手段からの出力軟データの尤度を算出するとともに、前記出力軟データから尤度の低い軟データシンボルの復号ブロック番号、シンボル番号を含む位置情報を取得する第１の位置情報取得手段と、前記ＣＲＣ判定手段による判定結果が誤りである復号ブロックを取得するとともに、該復号ブロックの復号ブロック番号を取得する第２の位置情報取得手段と、前記第１の位置情報取得手段にて取得されたブロック番号と前記第２の位置情報保取得手段にて取得されたブロック番号とを比較する位置情報比較手段と、前記２つのブロック番号の比較結果、これらが一致する場合、前記第２の位置情報取得手段にて取得された復号ブロックに対して、前記第１の位置情報取得手段にて取得されたシンボル位置を反転するビット反転手段と、前記ビット反転手段でビット反転された復号ブロックを再度巡回符号判定する第２のＣＲＣ判定手段と、を具備する構成を採る。

本発明の誤り訂正回路は、送信側から伝送されてきた符号化ビット列を復号する軟データ出力復号手段からの復号ブロックの出力軟データを硬判定する硬判定手段と、前記硬判定手段の硬判定結果を巡回符号判定することにより、復号ブロックに誤りが含まれているかどうかを判断するＣＲＣ判定手段と、を具備する誤り訂正回路において、前記軟データ出力復号手段からの出力軟データの復号ブロック番号、シンボル番号を含む位置情報を抽出する位置情報抽出手段と、前記軟データ出力復号手段からの出力軟データの尤度を算出する尤度算出手段と、前記位置情報抽出手段で抽出された前記位置情報のうち、尤度の低い位置情報を保持する第１の位置情報保存手段と、前記ＣＲＣ判定手段による判定結果が誤りである復号ブロックを保存する復号ブロック保存手段と、前記ＣＲＣ判定手段による判定結果が誤りである復号ブロックの復号ブロック番号を保存する第２の位置情報保存手段と、前記第１の位置情報保存手段に保存されているブロック番号と前記第２の位置情報保存手段に保存されているブロック番号とを比較する位置情報比較手段と、前記２つのブロック番号の比較結果、これらが一致する場合、前記復号ブロック保存手段に保存されている復号ブロックに対して、前記第１の位置情報保存手段に保存されているシンボル位置を反転するビット反転手段と、前記ビット反転手段でビット反転された復号ブロックを再度ＣＲＣ判定する第２のＣＲＣ判定手段と、を具備する構成を採る。

本発明の受信装置は、上記誤り訂正回路を具備する構成を採る。

本発明の通信端末装置は、上記誤り訂正回路を具備する構成を採る。

本発明の誤り訂正方法は、送信側から伝送されてきた符号化ビット列を復号し、復号により得られた復号ブロックの出力軟データを硬判定し、さらに硬判定結果を巡回符号判定することにより、復号ブロックに誤りが含まれているかどうかを判断する誤り訂正方法において、前記出力軟データの尤度を算出するとともに、前記出力軟データから尤度の低い軟データシンボルの復号ブロック番号、シンボル番号を含む位置情報を取得する第１の位置情報取得工程と、前記巡回符号判定による判定結果が誤りである復号ブロックを取得するとともに、該復号ブロックの復号ブロック番号を取得する第２の位置情報取得工程と、前記第１の位置情報取得工程にて取得されたブロック番号と前記第２の位置情報取得工程にて取得されたブロック番号とを比較する位置情報比較工程と、前記２つのブロック番号の比較結果、これらが一致する場合、前記第２の位置情報取得工程にて取得された復号ブロックに対して、前記第１の位置情報取得工程にて取得されたシンボル位置を反転するビット反転工程と、前記ビット反転工程でビット反転された復号ブロックを再度巡回符号判定する第２のＣＲＣ判定工程と、を具備する方法を採る。

本発明によれば、誤り訂正にかかる処理時間や消費電力を増加させることなく、簡単な構成で誤り訂正能力の向上を図ることができる。

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。図１は、本発明の一実施の形態に係る誤り訂正回路の構成を示すブロック図である。この実施の形態に係る誤り訂正回路１００は、送信装置と受信装置とからなる通信システムの受信装置側に設けられるものであり、硬判定部（硬判定手段）１１と、ＣＲＣ判定部（ＣＲＣ判定手段）１２と、ブロック番号／シンボル番号抽出部（位置情報抽出手段）１３と、尤度算出部（尤度算出手段）１４と、第１ブロック番号／シンボル番号保存部（第１の位置情報保存手段）１５と、ＣＲＣ結果ＮＧブロック保存部（復号ブロック保存手段）１６と、第２ブロック番号保存部（第１の位置情報保存手段）１７と、ブロック番号比較部（位置情報比較手段）１８と、ビット反転部（ビット反転手段）１９と、再ＣＲＣ判定部（第２のＣＲＣ判定手段）２０とを備えている。

なお、ブロック番号／シンボル番号抽出部１３、尤度算出部１４及び第１ブロック番号／シンボル番号保存部１５は、第１の位置情報取得手段を構成する。また、ＣＲＣ結果ＮＧブロック保存部１６及び第２ブロック番号保存部１７は、第２の位置情報取得手段を構成する。

通信システムの受信装置側では、伝送されてきた符号化ビット列をビタビ復号器やターボ復号器などの軟データ出力復号器１０により復号した後、真の伝送データ（ＣＲＣビットを除くデータ）を抽出し、これが受信データ列となる。また、この処理と並行して、受信データ列に関わるＣＲＣ判定をＣＲＣビットに基づいて行い、その判定結果をＣＲＣ検出結果として得る。

通常、通信するデータのビット列（０／１）は、伝送路では＋１／−１、すなわち信号の正負に割り付けられて送信されており、受信装置側では受信電力の振幅値を処理シンボルに持たせることも多いが、基本的には軟データ出力復号器１０への入力も＋１／−１の符号を持った信号列となる。一般的には、受信したシンボルの電力振幅値を持たせた、すなわちそのシンボルの確からしさ（尤度）を表す軟データ値±Ｘという値で以降のデータ処理を行う。

この一連の流れを図２に示す。軟データ値±Ｘで表された符号化ビット列を入力軟データ±Ｘとして軟データ出力復号器１０で復号する。復号後の出力軟データ±Ｙは、その軟データ値即ちそのデータビットの尤度を表す。例えば出力軟データが８Ｂｉｔで表されていた場合、その復号シンボルビットの尤度は±１２８で表され、例えば出力軟データ値で表されるシンボルが’１’である確率は、出力軟データ値が−１２７に近い値であるほど、’１’の確率が高いということになる。また、逆に、＋１２７に近い値であるほど、’０’の確率が高いということになる。

図１に戻り、ブロック番号／シンボル番号抽出部１３は、軟データ出力復号器１０からの出力軟データからブロック番号、シンボル番号を含む位置情報を抽出し出力する。尤度算出部１４は、内部の尤度比較部１４１にて軟データ出力復号器１０からの出力軟データを任意の閾値と比較し、出力軟データ値が閾値以下であるかどうかを判定する。そして、出力軟データ値が閾値以下である場合は、ブロック番号／シンボル番号抽出部１３で抽出された軟データ出力復号器１０からの出力軟データのブロック番号、シンボル番号を含む位置情報を第１ブロック番号／シンボル番号保存部１５に保存する。ブロック番号／シンボル番号抽出部１３の処理と尤度算出部１４の処理は同時進行で行われるので、尤度算出部１４に入力される出力軟データとブロック番号／シンボル番号抽出部１３に入力される出力軟データとは同じものである。

なお、尤度算出部１４で用いる閾値は任意の値である。また、閾値と比較することを行わず、図３に示すように、第１ブロック番号／シンボル番号保存部１５の保存容量により、尤度算出部１４Ａで尤度の低い順に所定数の出力軟データのブロック／シンボル番号を第１ブロック番号／シンボル番号保存部１５に保存するようにしても良い。

図１に戻り、硬判定部１１は、軟データ出力復号器１０からの出力軟データを硬判定し、その結果をＣＲＣ判定部１２に入力する。ＣＲＣ判定部１２は、硬判定部１１から入力された硬判定結果をＣＲＣ判定し、その結果、誤り有りとなった場合、出力軟データの復号ブロックをＣＲＣ結果ＮＧブロック保存部１６に保存し、ブロック番号を第２ブロック番号保存部１７に保存する。ブロック番号比較部１８は、第１ブロック番号／シンボル番号保存部１５に保存されたブロック番号と第２ブロック番号保存部１７に保存されたブロック番号とを比較する。

ビット反転部１９は、ブロック番号比較部１８における比較において、双方のブロック番号が一致した場合、ＣＲＣ結果ＮＧブロック保存部１６に保存されている復号ブロックに対して、第１ブロック番号／シンボル番号保存部１５に保存されているシンボル番号に該当するビットを反転する。そして、ビット反転を実施したブロックを再ＣＲＣ判定部２０に入力する。再ＣＲＣ判定部２０は、ビット反転部１９でビット判定されたブロックに対してＣＲＣ判定を実施する。これにより、復号した結果、ＣＲＣ判定結果が誤り有りと判定された場合でも、尤度の低いシンボル、つまり誤る確率が高いシンボルをビット反転して再度ＣＲＣ判定を実施するので、誤り訂正能力が向上する。

このように、本実施の形態の誤り訂正回路１００によれば、ターボ復号器やビタビ復号器等の軟データ出力復号器１０からの出力軟データの尤度を算出し、尤度の低い出力軟データの軟データシンボル即ち誤っている確率の高いシンボルの復号ブロック番号、シンボル番号を含む位置情報を第１ブロック番号／シンボル番号保存部１５に保存しておく一方、軟データ出力復号器１０からの出力軟データを硬判定し、その判定結果をＣＲＣ判定した結果が誤り有りであった復号ブロックを第２ブロック番号保存部１７に保存し、さらにその復号ブロックの復号ブロック番号、シンボル番号を含む位置情報をＣＲＣ結果ＮＧブロック保存部１６に保存し、第２ブロック番号保存部１７に保存した位置情報と第１ブロック番号／シンボル番号保存部１５に保存した位置情報とを比較し、これらが一致する場合、ＣＲＣ結果ＮＧブロック保存部１６に保存した復号ブロックに対して、第１ブロック番号／シンボル番号保存部１５に保存したシンボル位置情報から、そのシンボル位置情報と一致するビットをビット反転部１９で反転し、再ＣＲＣ判定部２０で再度ＣＲＣ判定を実施する。このように、硬判定する前の尤度の低いシンボルに対して、ビット反転して再度ＣＲＣ判定を実施するので、時間や消費電力を増大させることなく、簡単な構成で、誤り訂正能力の向上を図ることができる。

本発明は、誤り訂正のために畳み込み符号、ターボ符号化等で符号化された送信データを復号するため、受信側で、ビタビ復号器やターボ復号器等の軟出力復号器や伝送誤りの有無を検出するための巡回符号を使用する受信装置や携帯電話等の通信端末装置に用いるに好適である。

本発明の一実施の形態に係る誤り訂正回路の構成を示すブロック図 受信された符号化ビット列に対する復号、硬判定、ＣＲＣ判定の各処理を行う部分の動作を説明するための図 図１の誤り訂正回路の応用例であり、尤度算出部を他の機能のものに置き換えた構成を示すブロック図 従来から用いられている符号化ビット生成過程の一例を説明するための図 従来から用いられている符号化ビット生成過程の一例を説明するための図

符号の説明

１０ 軟データ出力復号器
１１ 硬判定部
１２ ＣＲＣ判定部
１３ ブロック番号／シンボル番号抽出部
１４、１４Ａ 尤度算出部
１５ 第１ブロック番号／シンボル番号保存部
１６ ＣＲＣ結果ＮＧブロック保存部
１７ 第２ブロック番号保存部
１８ ブロック番号比較部
１９ ビット反転部
２０ 再ＣＲＣ判定部

Claims (5)

1. 送信側から伝送されてきた符号化ビット列を復号する軟データ出力復号手段からの復号ブロックの出力軟データを硬判定する硬判定手段と、
   前記硬判定手段の硬判定結果を巡回符号判定することにより、復号ブロックに誤りが含まれているかどうかを判断するＣＲＣ判定手段と、を具備する誤り訂正回路において、
   前記軟データ出力復号手段からの出力軟データの尤度を算出するとともに、前記出力軟データから尤度の低い軟データシンボルの復号ブロック番号、シンボル番号を含む位置情報を取得する第１の位置情報取得手段と、
   前記ＣＲＣ判定手段による判定結果が誤りである復号ブロックを取得するとともに、該復号ブロックの復号ブロック番号を取得する第２の位置情報取得手段と、
   前記第１の位置情報取得手段にて取得されたブロック番号と前記第２の位置情報保取得手段にて取得されたブロック番号とを比較する位置情報比較手段と、
   前記２つのブロック番号の比較結果、これらが一致する場合、前記第２の位置情報取得手段にて取得された復号ブロックに対して、前記第１の位置情報取得手段にて取得されたシンボル位置を反転するビット反転手段と、
   前記ビット反転手段でビット反転された復号ブロックを再度巡回符号判定する第２のＣＲＣ判定手段と、
   を具備することを特徴とする誤り訂正回路。
2. 送信側から伝送されてきた符号化ビット列を復号する軟データ出力復号手段からの復号ブロックの出力軟データを硬判定する硬判定手段と、
   前記硬判定手段の硬判定結果を巡回符号判定することにより、復号ブロックに誤りが含まれているかどうかを判断するＣＲＣ判定手段と、を具備する誤り訂正回路において、
   前記軟データ出力復号手段からの出力軟データの復号ブロック番号、シンボル番号を含む位置情報を抽出する位置情報抽出手段と、
   前記軟データ出力復号手段からの出力軟データの尤度を算出する尤度算出手段と、
   前記位置情報抽出手段で抽出された前記位置情報のうち、尤度の低い位置情報を保持する第１の位置情報保存手段と、
   前記ＣＲＣ判定手段による判定結果が誤りである復号ブロックを保存する復号ブロック保存手段と、
   前記ＣＲＣ判定手段による判定結果が誤りである復号ブロックの復号ブロック番号を保存する第２の位置情報保存手段と、
   前記第１の位置情報保存手段に保存されているブロック番号と前記第２の位置情報保存手段に保存されているブロック番号とを比較する位置情報比較手段と、
   前記２つのブロック番号の比較結果、これらが一致する場合、前記復号ブロック保存手段に保存されている復号ブロックに対して、前記第１の位置情報保存手段に保存されているシンボル位置を反転するビット反転手段と、
   前記ビット反転手段でビット反転された復号ブロックを再度ＣＲＣ判定する第２のＣＲＣ判定手段と、
   を具備することを特徴とする誤り訂正回路。
3. 請求項１又は請求項２に記載の誤り訂正回路を具備することを特徴とする受信装置。
4. 請求項１又は請求項２に記載の誤り訂正回路を具備することを特徴とする通信端末装置。
5. 送信側から伝送されてきた符号化ビット列を復号し、復号により得られた復号ブロックの出力軟データを硬判定し、さらに硬判定結果を巡回符号判定することにより、復号ブロックに誤りが含まれているかどうかを判断する誤り訂正方法において、
   前記出力軟データの尤度を算出するとともに、前記出力軟データから尤度の低い軟データシンボルの復号ブロック番号、シンボル番号を含む位置情報を取得する第１の位置情報取得工程と、
   前記巡回符号判定による判定結果が誤りである復号ブロックを取得するとともに、該復号ブロックの復号ブロック番号を取得する第２の位置情報取得工程と、
   前記第１の位置情報取得工程にて取得されたブロック番号と前記第２の位置情報取得工程にて取得されたブロック番号とを比較する位置情報比較工程と、
   前記２つのブロック番号の比較結果、これらが一致する場合、前記第２の位置情報取得工程にて取得された復号ブロックに対して、前記第１の位置情報取得工程にて取得されたシンボル位置を反転するビット反転工程と、
   前記ビット反転工程でビット反転された復号ブロックを再度巡回符号判定する第２のＣＲＣ判定工程と、
   を具備することを特徴とする誤り訂正方法。
   

Images