JP2014211938A - 複雑さを減らされたmap検出の方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
Pr(ck=0|y)/Pr(ck=1|y)
前に示したように、Max−Log−MAP検出器は、順方向状態メトリックと逆方向状態メトリックとを組み合わせて、ビット・ラベルごとの軟判定を計算する。図2に、時刻kに状態3を通る最良経路の組合せ状態メトリック200の計算を示すが、ここで、組合せメトリック200は、順方向状態メトリック210と逆方向状態メトリック220との和によって与えられる。図2の表記では、順方向状態メトリック210に関連する経路が、実線として示され、逆方向状態メトリック220に関連する経路が、断続する正方形の線として示され、組合せ状態メトリック200に関連する経路が、断続する円の線として示されている。Max−Log Map検出器は、時刻kに1を有する最小の組合せメトリックと時刻kに0を有する最小の組合せメトリックとの間の差として時刻kの軟判定を計算する。
sqn0(b0[b−1b−2b−3b−4])=(z0(b0b−1b−2b−3b−4)−mean(b0b−1b−2b−3b−4))2
ただし、mean(b0b−1b−2b−3b−4)は、b0b−1b−2b−3b−4が正しい経路であるものとして、z0(b0b−1b−2b−3b−4)の平均値を表す。mean(b0b−1b−2b−3b−4)の値は、有効等化ターゲット(FIRターゲットとSNDP FIRフィルタとの組合せ)の理想的な(無雑音)出力ideal(b0b−1b−2b−3b−4)と、b0b−1b−2b−3b−4が正しい経路である時のz0(b0b−1b−2b−3b−4)とideal(b0b−1b−2b−3b−4)との間の平均誤差に対応するバイアス値bias(b0b−1b−2b−3b−4)とを加算することによって計算される。
mean(b0b−1b−2b−3b−4)=ideal(b0b−1b−2b−3b−4)+bias(b0b−1b−2b−3)
B0(b0b−1b−2b−3b−4)=sqn0(b0b−1b−2b−3b−4) c0=b0=0の場合
sqn0(b0b−1b−2b−3b−4)+LI0 c0=b0=1の場合
BM0(00..[00s0 −6s0 −7]=
min{BM0(0000[00s0 −6s0 −7],BM0(0001[00s0 −6s0 −7],
BM0(0010[00s0 −6s0 −7],BM0(0011[00s0 −6s0 −7]}
によって表される。
本発明の変形形態では、2つの局所フィードバック・ビットのうちの一方だけをフィードバックすることと、他方のビットへの依存性を最小化することとによって、複雑さを減らし、速度を高める。本明細書で使用される時に、「複雑さを減らされた」は、最も古いビット(h)への依存性が、次のように最も古いフルレート分岐メトリックを最小にするhの値を選択することによって除去されることを意味する。
BM0(b0b−1b−2b−3[b−4b−5b−6 . ])
ここでは、ビットb−7への依存性が最小化されている。最小値は、多少の性能損失を犠牲にして複雑さを減らすことにおけるトレード・オフを伴って選択される。分岐メトリック計算ブロックの複雑さは、半分に減らされる。したがって、次のように、図5のステージ530では、256個の1/4レート分岐メトリックだけが事前に計算される。
BM0(b0b−1b−2b−3[b−4b−5b−6 . ])およびBM−2(b−2b−3b−4b−5[b−6b−7b−8 . ])
次に、各フィードバック条件の並列分岐メトリックが比較され、局所フィードバックと一致する最小並列分岐メトリックが選択される時に、次を得るために64個の比較/選択だけがある。
BM0(b0b−1 .. [b−4b−5b−6 . ])およびBM−2(b−2b−3 .. [b−6b−7b−8 . ])
最後に、32個の1/4レート分岐メトリック(偶数および奇数のMAP検出器750のそれぞれに対して16個)が、チャネル検出器に供給するために次のように選択される。
BM0(b0b−1 .. [b−4b−5 .. ])=
BM0(b0b−1 .. [b−4b−51 . ]) sb−4 b−5 −6=1の場合
BM0(b0b−1 .. [b−4b−50 . ]) sb−4 b−5 −6=0の場合
および
BM−2(b−2b−3 .. [b−6b−7 .. ])=
BM−2(b−2b−3 .. [b−6b−71 . ]) sb−6 b−7 −8=1の場合
BM−2(b−2b−3 .. [b−6b−70 . ]) sb−6 b−7 −8=0の場合
BM0(b0b−1 .. [b−4b−5 .. ])は、状態メトリックM(b−4b−5)に加算される、時刻−4の状態から時刻0の状態への遷移に関連する分岐メトリックを示す。選択信号sは、下で図8に関してさらに述べるように、対応するマルチプレクサを制御する。たとえば、選択信号s−6が2進1である場合に、マルチプレクサは、ビット位置b−6の1の値を選択し、選択信号s−6が2進0である場合に、マルチプレクサは、ビット位置b−6の0の値を選択する。
本発明のもう1つの実施形態は、3つの部分すなわち、順方向検出器、現行分岐メトリック、および逆方向検出器を有する単一MAP検出器を伴い、ここで、この3つの部分のすべてが、異なるトレリス構造(すなわち、異なる個数の状態および/または異なる局所フィードバック)を有することができる。この実施形態では、順方向トレリス構造および逆方向トレリス構造が、すべてのビットを制約するのではなく、現行分岐が、すべての現行分岐ビットを制約する。現行分岐ラベルの軟出力が正確に計算されることを保証するために、この3つの部分の組合せは、現行分岐のラベルを計算するのに必要なすべてのビットを制約する。
Mk(bkbk−1 .. bk−4bk−5)=BMk(bkbk−1 .. [bk−4bk−5bk−6bk−7])+Mk−4(bk−4bk−5)
の最小値を選択することによって4つの順方向状態メトリックMk(bkbk−1)1110を更新し、ここで、局所フィードバックは、順方向検出器内の生き残る経路bk−6=Selk−6[bk−4bk−5]およびbk−7=Selk−7[bk−4bk−5]によって選択される。現行分岐および現行分岐の将来の状態に関連する4つのビット(bkbk−1bk−2bk−3)があり、初期状態[bk−4bk−5]および局所フィードバック[bk−6bk−7]に関連する4つのビットがある。現行分岐検出器1120は、選択された局所フィードバックbk−6=Selk−6[bk−4bk−5]およびbk−7=Selk−7[bk−4bk−5]を伴う現行分岐の分岐メトリックBMk(bkbk−1bk−2bk−3[bk−4bk−5bk−6bk−7])を順方向状態メトリックMk−4(bk−4bk−5)に加算して、現行メトリックMk(bkbk−1bk−2bk−3)1130を生成する。理想的には、局所フィードバックに起因して、逆方向検出器内には8個または16個の状態があるはずである。しかし、この特定の実施形態では、逆方向検出器は、性能を下げられ、複雑さを減らされている。逆方向検出器は、現行分岐に接続された状態に関するものを除くすべての場所で局所フィードバックを有しない4つの状態を有し、現行分岐は、4つの状態ビット[bkbk−1bk−2bk−3]を有する。局所フィードバックへの依存性は、分岐メトリックを最小にする値を選択することによって除去される。逆方向検出器1140は、状態[bkbk−1bk−2bk−3]から出る最良の8ビット分岐を表すルックアヘッド分岐メトリックBk(........[bkbk−1bk−2bk−3])1150を計算する。このルックアヘッド分岐メトリックは、状態[bk+4bk+3]から出る最小の4ビット・ルックアヘッド分岐メトリックを選択することと、これを状態[bkbk−1bk−2bk−3]から状態[bk+4bk+3]への遷移に関連する最小の分岐メトリックに加算することと、接続する状態ビット
Bk(........[bkbk−1bk−2bk−3])=min over bk+4bk+3{Bk+8(....[bk+4bk+3])+Bk+4(bk+4bk+3 .. [bkbk−1bk−2bk−3])}
に対する依存性を最小化することとによって計算される。
Li=ln(Pr{bi=1})−ln(Pr{bi=0})
の計算での中間ステップとしてどのようにして2つのメトリックMk(........bkbk−1)およびMk(..........bk−3bk−4)に分解されるかを示す。
本発明の例示的実施形態を、ディジタル論理ブロックに関して説明してきたが、当業者に明白であるとおり、さまざまな機能を、ソフトウェア・プログラム内の処理ステップとしてディジタル領域で、回路要素または状態機械によってハードウェアで、あるいはソフトウェアとハードウェアとの両方の組合せで実施することができる。そのようなソフトウェアは、たとえば、ディジタル信号プロセッサ、マイクロコントローラ、または汎用コンピュータ内で使用することができる。そのようなハードウェアおよびソフトウェアを、集積回路内で実施される回路内に組み込むことができる。
Claims (10)
- 順方向状態メトリックを計算する順方向検出器と、
逆方向状態メトリックを計算する逆方向検出器と、
現行分岐メトリックを計算する現行分岐検出器であって、前記順方向検出器、前記逆方向検出器、および前記現行分岐検出器のうちの少なくとも2つが、異なるトレリス構造を使用する、現行分岐検出器と
を含む、受け取られた信号を処理し、1つまたは複数の検出されたビットの対数尤度比を生成するMAP検出器。 - 前記順方向検出器は、フィードバック付き、あるいはフィードバックなしの、4状態radix−2Nトレリスを使用し、Nは受信したサンプルの個数であって、N≧2である、請求項2に記載のMAP検出器。
- 前記逆方向状態メトリックは、初期逆方向状態メトリックをゼロに設定すること、および順方向に各現行逆方向状態を出る最良経路を計算することにより解明される、請求項1に記載のMAP検出器。
- 前記順方向検出器は順方向分岐メトリックを使用して前記順方向状態メトリックを計算し、前記逆方向検出器は該順方向分岐メトリックを使用して前記逆方向状態メトリックの少なくとも一部を計算し、前記MAP検出器は前記順方向状態メトリックを遅延させる1つまたは複数のレジスターをさらに含む、請求項1に記載のMAP検出器。
- 各逆方向状態メトリックは順方向に現行逆方向状態を出る長さQの最良経路を表し、QはNまたは2Nであり、前記順方向検出器はradix−2Nトレリスを使用し、Nは受信したサンプルの個数であって、N≧2である、請求項1に記載のMAP検出器。
- 順方向検出器を使用して順方向状態メトリックを計算する工程と、
逆方向検出器を使用して逆方向状態メトリックを計算する工程と、
現行分岐検出器を使用して現行分岐メトリックを計算する工程であって、前記順方向検出器、前記逆方向検出器、および前記現行分岐検出器のうちの少なくとも2つが、異なるトレリス構造を使用する工程と、
前記順方向状態メトリック、逆方向状態メトリック、および現行分岐メトリックに基づいて1つまたは複数の検出されたビットの対数尤度比を生成する工程と
を含む、MAP検出器を使用して、受け取られた信号を処理する方法。 - 前記順方向検出器は、フィードバック付き、あるいはフィードバックなしの、4状態radix−2Nトレリスを使用し、Nは受信したサンプルの個数であって、N≧2である、請求項6に記載の方法。
- 初期逆方向状態メトリックをゼロに設定すること、および順方向に各現行逆方向状態を出る最良経路を計算することにより、前記逆方向状態メトリックを解明する工程をさらに含む、請求項6に記載の方法。
- 各逆方向状態メトリックは順方向に現行逆方向状態を出る長さQの最良経路を表し、QはNまたは2Nであり、前記順方向検出器はradix−2Nトレリスを使用し、Nは受信したサンプルの個数であって、N≧2である、請求項6に記載の方法。
- 前記逆方向検出器は、あるトレリス状態において減数した状態を有する、請求項6に記載の方法。
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