JP2009038707A - 復号器、受信装置、符号化データの復号方法及び通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】 通信路の状況に応じて復号演算の反復回数を調整して、繰り返し復号法による誤り訂正復号を効率的に行えるようにする。
【解決手段】 本発明は、通信路３に伝送された符号化データＸｎに対して誤り訂正復号を行って復号データを得る復号器５に関する。この復号器５は、復号演算を反復して行う繰り返し復号法によって符号化データＸｎの誤り訂正復号を行う復号処理部７と、通信路３の伝送特性に基づいて復号演算の反復回数を決定する回数決定部１２とを備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、繰り返し復号法による誤り訂正復号を行う復号器等に関するものである。

誤り訂正技術の一つとして、低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ：Low-Density Parity-Check）符号と、その復号法であるsum−product復号法とが注目されている。
このＬＤＰＣ符号では、白色ガウス通信路のシャノン（Shannon）限界まで、０．００４ｄＢという復号特性が得られることが知られている。また、sum-product復号法は、並列処理による復号処理を実行するため、符号長を長くすることができるとともに処理能力を向上させることができる。また、復号法としては、sum-product復号法を簡略化した、min-sum復号法も知られている。

上記復号法では、受信信号から計算した対数尤度比を基に、行処理及び列処理の復号演算を繰り返し行うことで誤り訂正を行う。このようなＬＤＰＣ符号の誤り訂正復号を行う復号装置は、特許文献１に開示されている。
かかる特許文献１に記載の復号装置では、行処理及び列処理の演算処理は、反復して繰り返し行われる。そして、行処理及び列処理の繰り返し回数が所定値に到達すると、行処理及び列処理の反復が終了する。

特開平２００５−２６９５３５号公報

上記特許文献１に記載の従来の復号装置において行う繰り返し復号法の場合、繰り返し回数が多ければ復号特性が良くなる。かかる観点からすると、復号演算の反復回数はなるべく多く設定されているのが好ましい。その反面、反復回数が多すぎると誤り訂正に影響のない無駄な繰り返し演算が行われることになり、レイテンシー（遅延）や不必要な電力消費を生じさせることになる。

このように、繰り返し復号法の場合には、その復号演算を何回繰り返すかによって復号後のデータの品質が変化することから、復号演算の反復回数は所定の品質を確保した復号を効率的に行えるように、種々に調整すべきである。
しかし、特許文献１に記載の復号装置では、復号演算の反復回数が復号器に固定的に組み込まれているので、通信路の状況によって反復回数が少なすぎたり多すぎたりする事態が発生し、この結果、所定品質の復号が行えなかったり、レイテンシー（遅延）や不必要な電力消費が生じたりすることがあった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、通信路の状況に応じて復号演算の反復回数を調整できるようにして、繰り返し復号法による誤り訂正復号を効率的に行うことができる復号器等を提供することを目的とする。

本発明の復号器（請求項１）は、通信路に伝送された符号化データに対して誤り訂正復号を行って復号データを得る復号器であって、復号演算を反復して行う繰り返し復号法によって前記符号化データの誤り訂正復号を行う復号処理部と、前記通信路の伝送特性に基づいて復号演算の反復回数を決定する回数決定部とを備えていることを特徴とする。

上記復号器によれば、回数決定部が、通信路の伝送特性に基づいて復号処理部による復号演算の反復回数を決定するので、通信路の状況に応じて復号演算の反復回数を調整することができる。
このため、反復回数が少なすぎて所定品質の復号が行われなかったり、反復回数が多すぎてレイテンシーや不必要な電力消費が生じたりするのを未然に防止でき、繰り返し復号法による誤り訂正復号を効率的に行うことができる。

本発明の復号器において、前記通信路の伝送特性は、例えば前記符号化データのノイズ特性で特定することができ、この場合、前記回数決定部において、前記符号化データに含まれるパイロット信号を用いて算出した前記符号化データのノイズ特性に基づいて復号演算の反復回数を決定するようにすればよい（請求項２）。
なお、符号化データのノイズ特性は、伝送路で混入されたノイズを数量的に評価できる指標であればよく、例えば、信号ノイズ比（ＳＮＲ）がこれに含まれることは勿論、ノイズパワーやノイズ量もこれに含まれる。
上記復号器によれば、復号演算の反復回数を決定するためのパラメータである符号化データのノイズ特性を、その符号化データに含まれるパイロット信号を用いて算出するので、反復回数を決定するためのノイズ特性を復号器内で自立的に求めることができ、実装が簡単である。

もっとも、符号化データのノイズ特性は、復号を行う前の符号化データから得られたものであるから、このノイズ特性のみに依拠して復号演算の反復回数を決定しても、復号結果をフィードバックすることができない。
そこで、本発明の復号器において、前記復号データのエラー特性を外部から入力するための入力ポートを更に設け、前記通信路の伝送特性を、前記入力ポートに入力された前記復号データのエラー特性で特定することにしてもよく、この場合には、前記回数決定部は前記復号データのエラー特性に基づいて復号演算の反復回数を決定することになる（請求項３）。
なお、復号データのエラー特性は、復号データに含まれるエラーを数量的に評価できる指標であればよく、例えば、誤り率がこれに含まれることは勿論、復号データに含まれるエラー量もこれに含まれる。

また、本発明の復号器において、前記通信路の伝送特性として、前記符号化データのノイズ特性と、前記入力ポートに入力された前記復号データのエラー特性の双方を考慮する場合には、前記回数決定部において、前記符号化データのノイズ特性に基づいて特定される復号演算の反復回数と、前記復号データのエラー特性に基づいて特定される復号演算の反復回数のうち、多い方の反復回数を選択することが好ましい（請求項４）。
この場合、回数決定部が上記多い方の反復回数を選択するので、片方のパラメータの変動のみに依拠して復号演算の反復回数が絞られることがなくなり、復号品質を維持することができる。

本発明の受信装置（請求項５）は、通信路に伝送された符号化データを受信して復号する受信装置であって、受信した前記符号化データをデジタル復調する復調器と、復調された前記符号化データのデジタル信号を復号する上記復号器とを備えていることを特徴とする。
また、本発明の復号方法（請求項６）は、通信路に伝送された符号化データに対して、繰り返し復号法による誤り訂正復号を行って復号データを得る符号化データの復号方法あって、前記伝送路の伝送特性に基づいて復号演算の反復回数を決定してから、前記繰り返し復号法による誤り訂正復号を行うことを特徴とする。

更に、本発明の通信システム（請求項７）は、符号化データを通信路に送信する送信装置と、送信された前記符号化データを受信して復号する受信装置とを備え、この受信装置が、受信した前記符号化データに対して繰り返し復号法を行って復号データを得る復号器を有する通信システムであって、前記受信装置が、前記伝送路の伝送特性に基づいて復号演算の反復回数を決定してから、前記繰り返し復号法よる誤り訂正復号を行うこと特徴とする。

上記受信装置、復号方法及び通信システムによれば、通信路の伝送特性に基づいて復号演算の反復回数を決定してから繰り返し復号法よる誤り訂正復号を行うので、通信路の状況に応じて復号演算の反復回数を調整することができる。
このため、反復回数が少なすぎて所定品質の復号が行われなかったり、反復回数が多すぎてレイテンシーや不必要な電力消費が生じたりするのを未然に防止でき、繰り返し復号法による誤り訂正復号を効率的に行うことができる。

以上の通り、本発明によれば、通信路の状況に応じて復号演算の反復回数を調整できるので、繰り返し復号法による誤り訂正復号を効率的に行うことができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
〔第一実施形態〕
図１は、本発明の第一実施形態に係る復号器を有する、通信システムの構成例を示す図である。図１に示すように、この通信システムは、符号化データを送信する送信装置（送信側通信装置）Ｓと、符号化データを受信して復号する受信装置（受信側通信装置）Ｒとを備えている。

上記送信装置Ｓは、送信情報に誤り訂正用の冗長ビットを付加して送信符号（符号化データ）を生成する符号化器１と、この符号化器１からの（Ｋ＋Ｍ）ビットの符号を所定の方式に従って変調して通信路３へ出力する変調器２とを含む。
符号化器１は、Ｋビットの情報に対し、パリティ計算用の冗長ビットＭビットを付加して、（Ｋ＋Ｍ）ビットのＬＤＰＣ（低密度パリティ検査）符号化データを生成する。低密度パリティ検査行列においては、行が冗長ビットに対応し、列が符号ビットに対応する。

なお、（Ｋ＋Ｍ）ビットのＬＤＰＣ符号化データのどのビットに、Ｋ個の情報ビット及びＭ個の冗長ビットを配置するかは、送信側と受信側で取り決めていれば、どのように配置してもよい。
変調器２は、この通信路３の構成に応じて、振幅変調、位相変調、コード変調、周波数変調または直交周波数分割多重変調などの変調を行なう。

例えば、通信路３が光ファイバの場合、変調器２においては、レーザダイオードの輝度を送信情報ビット値に応じて変更させることにより、光の強度変調（一種の振幅変調）を行なっている。すなわち、送信データビットが“０”の場合には、”＋１”に変換して、レーザダイオードの発光強度を強くして送信し、また送信データビットが“１”の場合、”−１”に変換して、レーザダイオードの発光強度を弱くして送信する。

前記受信装置Ｒは、通信路３を介して送信された変調信号に復調処理を施して、（Ｋ＋Ｍ）ビットのデジタル符号を復調する復調器４と、この復調器４からの（Ｋ＋Ｍ）ビットの符号にパリティ検査行列に基づく復号処理を施して元のＫビットの情報を再生する復号化器５とを備えている。
復調器４は、この通信路３における送信形態に応じて復調処理を行なう。例えば、振幅変調、位相変調、コード変調、周波数変調および直交周波数分割多重変調等の場合、復調器４において、振幅復調、位相復調、コード復調、および周波数復調等の処理が行なわれる。

図２は、通信路３が光ファイバである場合の、変調器２及び復調器４の出力データの対応関係を一覧にして示す図である。
図２において、上述のように、通信路３が光ファイバの場合、変調器２においては、送信データが“０”のときには、”１”に変換され、送信用のレーザダイオード（発光ダイオード）の発光強度が強くなり、また送信データビットが“１”のときには、”−１”に変換され、レーザダイオードの発光強度を弱くして送信する。

この通信路３における伝送損失等により、復調器４に伝達される光強度は、最も強い強度から最も弱い強度までの間のアナログ的な強度分布を有する。復調器４においては、この入力された光信号に、量子化処理（アナログ／デジタル変換）を行なって、この受光レベルを検出する。
図２においては、８段階に受光レベルが量子化された場合の受信信号強度を示す。すなわち、受光レベルがデータ“７”のときには、発光強度がかなり強く、受光レベルが“０”のときには、光強度がかなり弱い状態である。

各受光レベルは符号付きデータに対応づけられ、復調器４から出力される。この復調器４の出力は、受光レベルが“７”のときにはデータ“３”が出力され、受光レベルが“０”のときには、データ“−４”が出力される。従って、この復調器４からは、１ビットの受信信号に対し、多値量子化された信号が出力される。
復号器５は、この復調器４から与えられた（Ｋ＋Ｍ）ビットの受信符号化データ（各ビットは、多値情報を含む）の入力を受け、sum-product復号法又はmin-sum復号法に従ってＬＤＰＣパリティ検査行列を適用して、元のＫビットの情報を復元する。

なお、この図２においては、復調器４において、８レベルに量子化されたビットが生成されている。しかしながら、一般に、この復調器４においては、Ｌ値（Ｌ≧２）に量子化されたビットを用いて復号処理を行なうことができる。
また、図２においては、比較器を用いて、ある閾値を使って受信信号のレベルを判定し、２値信号を生成してもよい。

図３は、上記復号器５の構成を概略的に示す図である。
この図３においては、復調器４および通信路３も併せて示している。
復調器４は、通信路３から与えられた信号を復調する復調回路４ａと、この復調回路４ａにより生成されたアナログ復調信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換回路４ｂを含み、このアナログ／デジタル変換回路４ｂの出力データ（符号化データ）Ｘｎが復号器５へ与えられる。

復号器５は、半導体チップ又は基板上に配置された複数の電子回路によって構成された復号回路よりなる。この復号器５は、符号化データＸｎのデータ入力ポート（データ入力端子）５ａを有しており、このデータ入力ポート５ａはアナログ／デジタル変換回路４ｂの出力と接続されている。
復号器５へ与えられる符号化データＸｎはＬ値（Ｌ≧２）のデータである。この符号化データＸｎは多値量子化データであるため、以下においては、当該データＸｎをシンボルと称することがある。

復号器５は、上記入力シンボルＸｎ系列に対して、いわゆるsum-product復号法又はmin-sum復号法などの復号法に従って復号処理を行ない、符号ビットＣｎを復号データとして生成する。この復号データＣｎは、復号回路のデータ出力ポート（データ出力端子）５ｂから、復号器５外部へ出力される。
また、復号器５は、復調器４からの復調シンボルＸｎの対数尤度比λｎを生成する対数尤度比算出部６と、上記復号処理を行う復号処理部（単に、「処理部」ともいう。）７とを含む。

対数尤度比算出部６は、この受信信号のノイズ情報と独立に、対数尤度比λｎを生成する。通常、ノイズ情報を考慮した場合、この対数尤度比λｎは、Ｘｎ／（２・σ・σ）で与えられる。ここで、σはノイズの分散を示す。
しかし、本実施形態においては、この対数尤度比算出部６は、バッファ回路または定数乗算回路で形成され、対数尤度比λｎは、Ｘｎ・ｆで与えられる。ここで、ｆは非ゼロの正の数である。

また、min-sum復号方法においては、検査行列に基づく復号処理（行処理）において、最小値を利用して演算を行なうため、信号処理において線形性が維持される。このため、ノイズ情報に従って出力データを正規化するなどの処理は不要である。この場合ノイズ情報を利用せずに、対数尤度比を算出することにより、回路構成が簡略化され、また計算処理も簡略化される。

前記復号処理部７は、パリティ検査行列の行処理を行なう行処理部９と、パリティ検査行列の列処理を行なう列処理部１０とを備えており、行処理と列処理の演算が反復して行われるように、列処理部１０の出力が行処理部９に与えられるようになっている。すなわち、行処理部９と列処理部１０とはループ状に接続されている。

復号法がsum-product復号法である場合、行処理部９及び列処理部１０は、次の式（１）及び（２）に従って演算処理を行い、パリティ検査行列の行の各要素についての処理（行処理）と、列についての各要素についての処理（列処理）を繰り返し実行する。
具体的には、行処理部９が、式（１）による外部値対数比（第１変数）αｍｎを算出する演算を行い、列処理部１０が、式（２）による事前値対数比βｍｎを算出する演算を行う。

上記式（１）及び（２）において、ｎ’∈Ａ（ｍ）＼ｎとｍ’∈Ｂ（ｎ）＼ｍは、自身を除く要素を意味する。外部値対数比αｍｎについては、ｎ’≠ｎであり、事前値対数比βｍｎについては、ｍ’≠ｍである。
また、αおよびβの行列内の位置を示す添え字“ｍｎ”は、通常は下付文字で示されるが、本明細書においては、読みやすさのために、「横並びの文字」で示す。
式（１）中において、ｆはギャラガ（Gallager）のｆ関数であり、関数ｓｉｇｎ（ｘ）は次の式（３）で定義される。

また、集合Ａ（ｍ）およびＢ（ｎ）は、２元Ｍ・Ｎ行列 Ｈ＝［Ｈｍｎ］を復号対象のＬＤＰＣ符号の検査行列とした場合、集合［１，Ｎ］＝｛１，２，…，Ｎ｝の部分集合である。
Ａ（ｍ）＝｛ｎ：Ｈｍｎ＝１｝ …（４）
Ｂ（ｎ）＝｛ｍ：Ｈｍｎ＝１｝ …（５）

すなわち、上記部分集合Ａ（ｍ）は、検査行列Ｈの第ｍ行目において１（非零要素）が立っている列インデックスの集合を意味し、部分集合Ｂ（ｎ）は、検査行列Ｈの第ｎ列目において１（非零要素）が立っている行インデックスの集合を示す。
より具体的に説明するために、例えば図４に示す検査行列Ｈを考える。
この図４の検査行列Ｈにおいては、第１行の第１列から第３列に“１”が立ち、また第２行の第３列および第４列に“１”が立ち、また第３行の第４列から第６列に、“１”が立つ。従って、この場合、部分集合Ａ（ｍ）は以下のようになる。

Ａ（１）＝｛１，２，３｝
Ａ（２）＝｛３，４｝
Ａ（３）＝｛４，５，６｝

同様に、部分集合Ｂ（ｎ）については、以下のようになる。
Ｂ（１）＝Ｂ（２）＝｛１｝
Ｂ（３）＝｛１，２｝
Ｂ（４）＝｛２，３｝
Ｂ（５）＝Ｂ（６）＝｛３｝

この検査行列Ｈにおいて、タナー（Tanner）グラフを用いた場合、列に対応する変数ノードと行に対応するチェックノードの接続関係が、この“１”により示される。これを、本明細書においては「“１”が立つ」と称している。
すなわち、図５に示すように、変数ノード１，２，３は、チェックノードＸ（第１行）に接続され、変数ノード３，４が、チェックノードＹ（第２行）に接続される。変数ノード４，５，６が、チェックノードＺ（第３行）に接続される。

この変数ノードが検査行列Ｈの列に対応し、チェックノードＸ，ＹおよびＺが、この検査行列Ｈの各行に対応する。従って、図４に示す検査行列は、情報ビットが３ビット、冗長ビットが３ビットの合計６ビットの符号長の符号に対して適用される。
ＬＤＰＣの検査行列Ｈでは、“１”の数は少なく、低密度の検査行列であり、これにより、計算量を低減できる。この変数ノードとチェックノードの間で各条件確率Ｐ（Ｘｉ｜Ｙｉ）を伝播させ、ＭＡＰアルゴリズムに従って、尤もらしい符号を各変数ノードについて決定する。ここで、条件付確率Ｐ（Ｘｉ｜Ｙｉ）は、Ｙｉの条件下でＸｉとなる確率を示す。

図３に示すように、前記復号器５は、行処理及び列処理からなる復号演算の反復終了を判定する判定部１１を備えている。
この判定部１１は、行処理及び列処理の反復回数が、終了回数に達したか否かを判定し、行処理と列処理の繰り返し回数が終了回数に達すると、復号処理部７による復号変算の反復を終了させる。

また、判定部１１は、復号演算の反復が終了した後、外部値対数比αｍｎ（または事前値対数比βｍｎ）と対数尤度比λｎとを用いて符号を判定する機能を有している。
具体的には、判定部１１は、次の式（６）に従ってＱｎを算出する。

更に、判定部１１は、次の式（７）に従って、復号データである推定符号Ｃｎを算出する。

また、復号器５は、通信路３の伝送特性を示すパラメータの一つである、符号化データＸｎの信号ノイズ比（ＳＮＲ）に基づいて復号演算の反復回数を決定する回数決定部１２と、この回数決定部１２が参照するルックアップテーブル１３とを備えている。上記判定部１１は、回数決定部１２が決定した反復回数情報Ｉｎを取得する。
回数決定部１２は、符号化データＸｎのヘッダ部等に含まれるパイロット信号を抽出する抽出回路と、この抽出回路で抽出したパイロット信号の正否をカウントして符号化データＸｎの信号ノイズ比を演算する演算回路とを備えており、復調器４から入力される符号化データＸｎから信号ノイズ比を自立的に算出できるようになっている。

図６は、上記ルックアップテーブル１３の一例を示している。
図６に示す例では、信号ノイズ比が２ｄＢ以下であれば、通信路３の伝送特性が悪いため、反復回数が比較的多い２０回に設定される。また、信号ノイズ比が２〜６ｄＢの範囲内であれば、通信路３の伝送特性が普通であるため、反復回数が通常の８回に設定される。更に、信号ノイズ比が６ｄＢ以上であれば、通信路３の伝送特性が良いため、反復回数が比較的少ない４回に設定される。

このように、本実施形態の復号器４によれば、回数決定部１２が、通信路の伝送特性を示す符号化データＸｎの信号ノイズ比に基づいて、復号処理部７による復号演算の反復回数を決定するので、通信路の状況に応じて復号演算の反復回数を調整することができる。
このため、反復回数が少なすぎて所定品質の復号が行われなかったり、反復回数が多すぎてレイテンシーや不必要な電力消費が生じたりするのを未然に防止でき、繰り返し復号法による誤り訂正復号を効率的に行うことができる。

また、本実施形態の復号器５によれば、復号演算の反復回数を決定するためのパラメータが符号化データＸｎの信号ノイズ比であり、この符号化データＸｎに含まれるパイロット信号を用いて信号ノイズ比を算出するようになっているので、反復回数を決定するための信号ノイズ比を復号器５内で自立的に求めることができ、実装が簡単であるという利点もある。
なお、上記第一実施形態において、符号化データＸｎのノイズ特性として、信号ノイズ比（ＳＮＲ）の代わりにノイズパワー又はノイズ量を算出し、この指標に基づいて反復回数を決定するようにしてもよい。

〔第二実施形態〕
図７及び図８は、本発明の第二実施形態に係る復号器５を有する、受信装置Ｒの構成例を示す図である。
この第二実施形態の復号器５が第一実施形態のそれと異なる点は、復号データＣｎの誤り率を外部から入力するための入力ポート５ｃを更に備えており、回数決定部１２が、符号化データＸｎのノイズ特性である信号ノイズ比だけでなく、上記入力ポート５ｃに入力された復号データＣｎの誤り率によっても、復号演算の反復回数を決定可能になっている点にある。

また、本実施形態では、復号器５のデータ出力ポート５ｂに通信制御部３０が接続され、この通信制御部３０に、復号データＣｎの誤り率を算出可能なパーソナルコンピュータ等よりなる端末装置４０が接続されている。
この端末装置４０は、復号データＣｎから算出した誤り率の情報Ｔｘを通信制御部３０に送り、この情報Ｔｘは前記入力ポート５ｃから復号器５の回数決定部１２に入力されるようになっている。

図９は、第二実施形態の復号器５のルックアップテーブル１４を示し、図１０は、信号ノイズ比（ＳＮＲ）と誤り率の関係の一例を示すグラフである。
例えば図１０に示すように、符号化データＸｎの信号ノイズ比と復号データＣｎの誤り率は、一般に、前者が増加すると後者が減少する一対一対応の関係にある。そこで、図９に示すルックアップテーブル１４では、符号化データＸｎの信号ノイズ比の範囲に対応する復号データＣｎの誤り率の範囲と、それらのパラメータが当該範囲にある場合の復号演算の反復回数がそれぞれ規定されている。

そして、回数決定部１２は、符号化データＸｎの信号ノイズ比に基づいて特定される復号演算の反復回数と、復号データＣｎの誤り率に基づいて特定される復号演算の反復回数のうち、多い方の反復回数を選択するようになっている。
このように、本実施形態の復号器５によれば、復号データＣｎの誤り率からも復号演算の反復回数を決定可能になっているので、復号処理部７の復号結果を、復号演算の反復回数の決定に際してフィードバックすることができる。

また、本実施形態では、回数決定部１２が、符号化データＸｎの信号ノイズ比に基づいて特定される復号演算の反復回数と、復号データＣｎの誤り率に基づいて特定される復号演算の反復回数のうち、多い方の反復回数を選択するので、片方のパラメータの変動のみに依拠して復号演算の反復回数が絞られることがなく、復号品質を適切に維持することができる。
なお、上記第二実施形態において、復号データＣｎの誤り率のみに基づいて復号演算の反復回数を決定するようにしてもよい。
また、上記第二実施形態において、復号データＣｎのエラー特性として、誤り率の代わりに当該復号データＣｎに含まれるエラー量を算出し、この指標に基づいて反復回数を決定するようにしてもよい

〔他の実施形態〕
ところで、上記各実施形態の通信システムにおいて、復号演算の反復回数を多くすると通信品質は向上するが、反復回数を余り多くしても遅延によって伝送速度が高速にできない場合があり、従って、伝送速度と反復回数はトレードオフの関係にある。

○ トレードオフモード
そこで、伝送速度×（１−誤り率）を評価関数とし、この評価関数が最大となるように伝送速度と復号演算の反復回数を決定する制御ロジックを、回数決定部１２に行わせるようにしてもよい。
この場合、正常に届くデータのビット数が最大になるように反復回数を決定することになるので、伝送速度との関係をも考慮して反復回数をより適切に決定することができる。

もっとも、この場合には、受信装置Ｒ側において、復号演算の反復回数だけでなく、伝送速度も自立的に変更することになるので、受信装置Ｒ側で決定した伝送速度に関する情報を送信装置Ｓ側に通知する機能を、受信装置Ｒに付加する必要がある。

○ 速度優先モード
一方、ブロードキャスト通信のような単方向の通信環境を想定すると、この場合には受信装置Ｒ側の通信品質を考慮するよりも、送信装置Ｓ側が一様なデータを放送することが重要視される。
そこで、このような場合には、各受信装置Ｒの品質よりも伝送速度をより優先し、次のような制御を行う通信システムとすることが推奨される。

すなわち、まず、所定の伝送速度を送信装置Ｓにおいて決定し、この送信装置Ｓが決定した伝送速度で実施可能な反復回数を、受信装置Ｒで行う復号演算の反復回数の上限値とする。この上限値は符号化データＸｎのヘッダ部に記載して受信装置Ｒ側に通知することができる。
そして、受信装置Ｒでは、送信装置Ｓで決定された上限値の範囲内で、所望の通信品質が得られるように反復回数を決定する。なお、消費電力の低減を重視する場合には、上記で決定された上限値の範囲内で、反復回数を最小に設定することにしてもよい。

○ 品質優先モード
他方、１対１の双方向通信の場合を想定すると、この場合には通信品質が重要視されることから、まず所望の通信品質が得られるように反復回数を決定してから、その決定した反復回数をもとに伝送速度を決定するようにすればよい。

本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。
例えば、繰り返し復号法による復号器としては、ＬＤＰＣの復号器に限らず、ターボ復号器など他の繰り返し復号法による復号器であってもよい。

第一実施形態の通信システムの概略構成図である。 送信データと復調データの対応の一例を示す図である。 第一実施形態の復号器の構成図である。 検査行列の一例を示す図である。 図４に示す検査行列のタナーグラフである。 ルックアップテーブルの一例を示す図である。 第二実施形態の復号器の構成図である。 第二実施形態の受信装置の構成図である。 ルックアップテーブルの一例を示す図である。 信号ノイズ比と誤り率との関係を示すグラフである。

符号の説明

１：符号化器 ２：変調器 ３：通信路 ４：復調器
４ａ：復調回路 ４ｂ：アナログ／デジタル変換回路
５：復号器 ５ａ：符号化データ入力ポート ５ｂ：復号データ出力ポート
５ｃ：誤り率入力ポート
６：対数尤度比算出部 ７：復号処理部 ９：行処理部 １０：列処理部
１１：判定部 １２：回数決定部 １３：ルックアップテーブル
１４：ルックアップテーブル ３０：通信制御部 ４０：端末装置
Ｓ：送信装置 Ｒ：受信装置 Ｘｎ：符号化データ Ｃｎ：復号データ

Claims (7)

1. 通信路に伝送された符号化データに対して誤り訂正復号を行って復号データを得る復号器であって、
   復号演算を反復して行う繰り返し復号法によって前記符号化データの誤り訂正復号を行う復号処理部と、
   前記通信路の伝送特性に基づいて復号演算の反復回数を決定する回数決定部とを備えていることを特徴とする復号器。
2. 前記通信路の伝送特性は前記符号化データのノイズ特性であり、
   前記回数決定部は前記符号化データに含まれるパイロット信号を用いて算出した前記符号化データのノイズ特性に基づいて復号演算の反復回数を決定する請求項１に記載の復号器。
3. 前記復号データのエラー特性を外部から入力するための入力ポートを更に備え、
   前記通信路の伝送特性は前記入力ポートに入力された前記復号データのエラー特性であり、
   前記回数決定部は前記復号データのエラー特性に基づいて復号演算の反復回数を決定する請求項１に記載の復号器。
4. 前記復号データのエラー特性を外部から入力するための入力ポートを更に備え、
   前記通信路の伝送特性は前記符号化データのノイズ特性と、前記入力ポートに入力された前記復号データのエラー特性であり、
   前記回数決定部は、前記符号化データのノイズ特性に基づいて特定される復号演算の反復回数と、前記復号データのエラー特性に基づいて特定される復号演算の反復回数のうち多い方の反復回数を選択する請求項１に記載の復号器。
5. 通信路に伝送された符号化データを受信して復号する受信装置であって、
   受信した前記符号化データをデジタル復調する復調器と、
   復調された前記符号化データのデジタル信号を復号する請求項１〜４のいずれか１項に記載の復号器とを備えていることを特徴とする受信装置。
6. 通信路に伝送された符号化データに対して、繰り返し復号法による誤り訂正復号を行って復号データを得る符号化データの復号方法あって、
   前記伝送路の伝送特性に基づいて復号演算の反復回数を決定してから、前記繰り返し復号法による誤り訂正復号を行うことを特徴とする符号化データの復号方法。
7. 符号化データを通信路に送信する送信装置と、送信された前記符号化データを受信して復号する受信装置とを備え、この受信装置が、受信した前記符号化データに対して繰り返し復号法を行って復号データを得る復号器を有する通信システムであって、
   前記受信装置が、前記伝送路の伝送特性に基づいて復号演算の反復回数を決定してから、前記繰り返し復号法よる誤り訂正復号を行うこと特徴とする通信システム。

Images