JP3556943B2 - 符号分割多重接続移動通信システムの反復復号中止装置及び方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は符号分割多重接続移動通信システムで反復復号中止装置及び方法に関するもので、特に、誤り発生による反復復号を中止する装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
通常、符号分割多重接続移動通信システムは、符号分割多重接続(CDMA)方式を採択して無線通信サービスを遂行する移動通信システムを通称する意味として使用される。このような移動通信システムは伝送チャネルで発生する雑音による誤りを訂正するために順方向誤り訂正(forward error correction、FEC)を遂行する。通常、符号分割多重接続移動通信システムで遂行されるFECは、代表的に畳み込みコード(Convolutional code)を利用する方式と、ターボコード(turbo code)を利用する方式がある。
【0003】
特に、最近、第3世代移動通信システムとして注目されている同期方式3GPP2(3rd Generation Partnership Project 2)と非同期方式3GPP(3rd Generation Partnership Project)で誤り訂正符号としてターボコードが採択された。前記ターボコードは既存に主に使用されていた畳み込みコード(Convolutional codes)に比べて高速データ伝送時に性能利得が優秀であることが知られている。また、前記FECの一種類であるターボコードは伝送チャネルで発生する雑音による誤りを効果的に訂正してデータ伝送の信頼度を高めることができるという利点を有する。
【0004】
しかし、既存に使用されていた畳み込み符号器は、入力フレームごとに一度の復号化を遂行した後、復号されたデータを出力する。これに反してターボ符号器は入力フレームごとに複数回の復号化を遂行した後に、復号されたデータを出力する反復復号方式(iterative decoding)を一般的に使用する。
このような反復復号方式では復号を中止する時点を決定するのが重要な変数になる。即ち、反復復号方式で復号時間を短縮し、復号による電力消耗を最小化するためには、復号するフレームの誤り発生有無を頻繁にチェックすべきである。このために、循環重複検査(Cyclic redundancy check、以下、CRC)を含むターボコードが一般的に使用されている。
【0005】
上述したCRCを利用した復号方法は、送信機はターボ符号器に受信される一つの入力フレームごとにCRCを付加し、受信機は反復復号過程ごとに出力されるフレームに対してCRCを利用した誤り検出(error detection)を遂行する。この時、前記誤り検出過程でフレームにエラーが発生しなかったと判断されると、これ以上の復号を進行させず、該当フレームの復号を中止する。
【0006】
従って、前記CRCによるエラー検出方式は、付加するCRCビット数が増加すると、大部分のエラーを検出することができるので、復号中止によるフレーム誤率(Frame Error Rate、FER)の増加を最小化することができる。しかし、実際のシステムに適用した場合、前記CRCによるエラー検出方式にもいくつかの問題点がある。その例を下記に具体的に説明する。
【0007】
一番目に、上述したように3GPP(3rd Generation Partnership Project)でも受信機で遂行される反復復号過程ごとに該当フレームの誤りを検出して不必要な反復復号を低減し、復号されたデータの信頼性を測定するために伝送ブロックごとにCRC(Cyclic Redundancy Check)ビットを挿入する。しかし、前記CRCビットを使用する場合、送信機で前記CRCを伝送ブロックに連結(concatenation)し、受信機で受信フレームから前記CRCを分割(segmentation)する過程を遂行することによって、前記CRCが自身の伝送ブロックと分離され伝送されることができる。これは図1と図2に具体的に示されている。前記図1は3GPP下向チャネル(down Link)で使用されるチャネルマルチプレクシングとチャネル符号過程を示したブロック図である。前記図2は連結伝送ブロック(concatenated transport block)が符号化のためコードブロックに分割される一例を示している図である。
【0008】
前記図1と前記図2で示されている構成中、CRCと関連された部分を具体的に説明すると、次のようである。
前記図2のように、連結伝送ブロックはコードブロックに分割されている。その結果、上述したように伝送ブロックに付加されるCRCがコードブロック分割(code block segmentation)過程で自身の伝送ブロックと分離されることができる。従って、このような場合、CRCコードブロックが存在しない伝送ブロックに対しては、反復復号過程でもうCRCを中止の基準に使用できないようになる。
【0009】
前記図1と前記図2のように、3GPPでは誤り訂正符号としてターボコードを使用する場合、i番目の伝送チャネル(transport channel)の連結伝送ブロック(concatenated transport block)の大きさ(Xi)が5114より大きいと、前記連結伝送ブロックを
【数1】
個のコードブロックに分割する。この時、各コードブロックの大きさ(Ki)は
【数2】
ビットであり、不足したビットは一番目のコードブロックのスタート部分に0を挿入して満たす。そして、このように生成されたコードブロックはそれぞれターボエンコーディング(turbo encoding)過程を遂行した後、伝送チャネルを通じて伝送される。これに反して、受信器ではこれを受信してターボデコーディング(turbo decoding)を遂行する。この時、前記ターボデコーディングは送信器で決定されたコードブロック単位に遂行される。従って、前記図2のように、伝送ブロックの後部分に付加されたCRCビットは、コードブロックに分割する過程で自身の伝送ブロックと分離される場合が発生する。CRCが存在しないコードブロックは、ターボデコーディング過程で、もうCRCを復号中止の基準として使用できないことが分かる。従って、CRCをターボデコーディングの中止基準として使用する現在の3GPPシステムは、前記のような問題点を有している。
【0010】
二番目に、前記CRCをターボデコーディングの中止基準に使用する現在の3GPPシステムは、コードブロック、即ちターボ復号器に入力されるフレームの大きさが小さい場合、フレームごとに使用されるCRCはデータの伝送に過度な負荷に作用して伝送効率が減少される問題点を有する。例えば、秒当たり受信される入力フレームの大きさをNとし、この時、使用されるCRCのビットの総数をCとすると、実際データの伝送効率はN/(N+C)になる。従って、CがNに比べてあまり小さくないと、伝送率効率は1.0より非常に小さくなるように下げられる。
【0011】
三番目に、前記CRCをターボデコーディングの中止基準として使用する現在の3GPP、または3GPP2システムの場合、もし、伝送チャネル上に発生された過度な誤りにより既にターボ復号器が間違った符号語を誤り訂正された符号語に誤認する場合(これを検出不可能誤り事件:Undetectable error event)、復号過程(iteration)ごとにCRCは続けて誤り検出を示すようになる。従って、ターボ復号器は最大復号過程まで続けて復号を反復するようになり、反復後にも誤りのある符号語を出力するようになる。このような場合、最大復号過程以前にこの事実を把握し、復号を中止するのが望ましいが、CRCのみを使用する場合にはこれ(undetectable error event)を検出することが不可能である。また、このような場合、ターボ復号器は最大復号過程まで復号を反復すべきであるので、電力消耗と復号時間も増加する問題点を有している。
【0012】
従って、上述したような問題点を解決するために、CRCを使用せず、かつターボコードの復号過程の反復を中止する方式が研究された。例えばターボコードの反復復号過程で復号過程ごとにターボ復号器で出力される信頼度(LLR:Log Likelihood Ratio)の最小絶対値を利用する方式がある。即ち、これはフレームごとに出力されるLLR絶対値の最小値が所定臨界値(threshold)以上になると、復号を中止する方式である。このような方式は比較的優秀なFER性能を示し、平均反復復号回数を減少させ、電力消耗を低減することができる。またハードウェア的に具現が容易であるとの利点を有している。しかし、上述した方式は優秀なFER性能を保障するための臨界値がEb/Noとフレームの大きさに従属的である。従って、これらの値の変化に応じて敏感に変化すべきであるとの問題点がある。特に、受信信号のEb/Noを正確に測定し難い実際システムでは、伝送環境の変化によるこれらの値の変化を正確に予測(Estimation)するのが非常に難しく、反復復号の中止基準に使用するには不適合であると判断される。
【0013】
以下、上述したターボコードを利用した誤り訂正方式により発生することができる問題点を整理すると、次のようである。
先ず、CRCを利用したターボ復号中止方式を使用する場合に発生することができる問題点は、下記のようである。
一番目に、3GPPの場合、伝送ブロックのためのCRCは、コードブロック分割過程で伝送ブロックに分離され、CRCをもうエラー検出のための基準として使用できない場合が発生することがありうる。
【0014】
二番目に、ターボ復号器に入力される入力フレームの大きさが小さい場合(例えば、3GPPの場合、伝送ブロックの大きさが小さい場合)、それぞれの入力フレームに使用されるCRCはオーバーロード(overload)になることがあり、これによる伝送率損失(Rate loss)が発生することがありうる。
三番目に、もし伝送チャネル上に発生された過度な誤りにより、ターボ復号器が間違った符号語を誤り訂正された符号語に誤認する場合、復号過程(iteration)ごとにCRCは続けて誤り検出を示すようになる。従って、ターボ復号器は最大復号過程まで続けて復号を反復するようになり、最後にも復号された結果は誤りが発生された符号語が出力される。このような場合、最大復号過程以前にこの事実を把握し、復号を中止するのが望ましいが、CRCのみを使用する場合にはこれが不可能である。また、このような場合、ターボ復号器は最大復号過程まで復号を反復すべきであるので、電力消耗と復号時間も増加する問題点を有している。
【0015】
次に、LLRを利用したターボ復号中止方式を使用する場合、発生可能な問題点は次のようである。
一番目に、実際伝送チャネル環境ではEb/No、フレームの大きさに無関係な復号中止基準が必要であるが、既存の方式はこれらと従属的である。
【0016】
二番目に、LLRによるターボ復号中止方式に使用される臨界値をEb/Noとフレームの大きさに応じて変化させなければ、意味あるFER性能を得ながら、反復復号を中止することができないが、実際環境でこのための予測器(Estimator)を具現するとは非常に難しい問題である。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような問題点を解決するための本発明の目的は、符号分割多重接続移動通信システムで反復復号をより効率的に中止させるための誤り訂正装置及び方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、ターボコードを使用する符号分割多重接続移動通信システムで復号器の反復復号による復号時間を短縮する中止基準を有する誤り訂正装置及び方法を提供することにある。
【0018】
本発明のさらに他の目的は、ターボコードを使用する符号分割多重接続移動通信システムで復号器の反復復号による消費電力を減少させる誤り訂正装置及び方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、ターボコードを使用する符号分割多重接続移動通信システムでターボ復号を中止することができる基準として信頼度を使用する誤り訂正装置及び方法を提供することにある。
【0019】
本発明のさらに他の目的は、符号分割多重接続移動通信システムでフレーム分割により割り当てられるCRCが分離される場合でも、ターボ復号を中止することができる誤り訂正装置及び方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、符号分割多重接続移動通信システムで信頼度の最小絶対値を使用して復号中止の判断基準になる臨界値を更新する誤り訂正装置及び方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、符号分割多重接続移動通信システムで復号過程ごとにCRC検査結果と信頼度による中止基準をすべて使用する誤り訂正装置及び方法を提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するための本発明は、ターボコードを使用する符号分割多重接続移動通信システムで、ターボ符号器に入力されるフレームに誤り検出のためのCRCが使用されないか、あるいは使用できない場合、不必要な反復復号を防止するために、ターボ復号を中止させるための新しい中止基準が提案されるべきである。この時、本発明で具現した中止基準は、ハードウェア的に具現が容易であり、Eb/Noとフレームの大きさに関係なく同一に適用することができるターボ復号中止基準になるべきである。またターボ符号器に入力されるフレームに誤り訂正のためのCRCが使用されても、復号時間を短縮し、復号器の電力消耗を低減するために、誤り検出符号と前述した新しいターボ復号中止基準を複合的に適用が可能であるべきである。
【0021】
従って、上述したような目的を達成するための第1の見地において、本発明は所定情報ビットで構成された受信フレームを入力にして反復復号を遂行し、前記反復復号を通じて復号された結果を出力するターボ復号器で前記反復復号を中止する方法で、前記反復復号により前記受信フレームの各情報ビットに対応したLLRの絶対値を順次、出力する過程と、前記順次、出力されるLLRの絶対値中の最小値(M(i))を選択して出力する過程と、前記最小値(M(i))が前の反復復号を通じて出力されたLLRの絶対値中の最小値(Fmin)により決定される第1臨界値より大きいと、前記反復復号の中止を命令する過程と、前記命令により前記受信フレームに対する一度の反復復号を追加に遂行した後、前記反復復号を中止し、前記中止された時点での復号された結果を出力する過程とを含むことを特徴とする。
【0022】
上述したような目的を達成するための第2の見地において、本発明は所定情報ビットで構成された受信フレームを入力にして反復復号を遂行し、前記反復復号を通じて復号された結果を出力するターボ復号器で前記反復復号を中止する方法で、前記反復復号により前記受信フレームの各情報ビットに対応したLLRの絶対値を順次、出力する過程と、前記順次、出力されるLLRの絶対値中の最小値(M(i))を選択して出力する過程と、前記最小値(M(i))を前の反復復号を通じて出力されたLLRの絶対値中の最小値(Fmin)により決定される第1臨界値(T1(i))と比較する過程と、前記比較結果により前記最小値(M(i))が前記第1臨界値(T1(i))より大きいと、追加に遂行される反復復号により出力されるLLRの絶対値中の最小値(Imin)により決定される第2臨界値(T2(i))と前記最小値(M(i))を比較する過程と、前記比較結果により前記最小値(M(i))が前記第2臨界値より大きいと、前記反復復号を中止し、前記中止された時点での復号された結果を出力する過程とを含むことを特徴とする。
【0023】
上述したような目的を達成するための第3の見地において、本発明は所定情報ビットで構成された受信フレームを入力にして反復復号を遂行し、前記反復復号を通じて復号された結果を出力するターボ復号器で前記反復復号を中止する装置で、前記反復復号により前記受信フレームの各情報ビットに対応したLLRの絶対値を順次、出力し、前記反復復号の中止命令により前記反復復号を中止するターボ復号器と、前記順次、出力されるLLRの絶対値中の最小値(M(i))を選択して出力する最小LLR検出部と、前記最小値(M(i))と第1臨界値を比較し、前記最小LLR検出部から出力された最小LLR絶対値に応じて臨界値を更新する比較選択部と、前記最小値(M(i))が前の反復復号を通じて出力されたLLRの絶対値中の最小値(Fmin)により決定される第1臨界値より大きいと、前記反復復号の中止を命令する制御部とを含むことを特徴とする。
【0024】
上述したような目的を達成するための第4の見地において、本発明は所定情報ビットに構成された受信フレームを入力にして反復復号を遂行し、前記反復復号を通じて復号された結果を出力するターボ復号器で前記反復復号を中止する装置で、前記反復復号により前記受信フレームの各情報ビットに対応したLLRの絶対値を順次、出力し、前記反復復号の中止命令により前記反復復号を中止するターボ復号器と、前記順次、出力されるLLRの絶対値中の最小値(M(i))を選択して出力する最小LLR検出部と、前記最小値(M(i))と第1臨界値を比較し、次に前記最小値(M(i))と第2臨界値を比較して、前記最小LLR検出部から出力された最小LLR絶対値に応じて臨界値を更新する比較選択部と、前記最小値(M(i))が前の反復復号を通じて出力されたLLRの絶対値中の最小値(Fmin)により決定される第1臨界値(T1(i))より大きく、追加に遂行される反復復号により出力されるLLRの絶対値中の最小値(Imin)により決定される第2臨界値(T2(i))より大きいと、前記反復復号の中止を命令する制御部とを含むことを特徴とする。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい実施形態について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記の発明において、本発明の要旨のみを明瞭にする目的で、関連した公知機能又は構成に関する具体的な説明は省略する。
【0026】
先ず、本発明はターボコードを使用するシステムで受信された一つのフレームに発生する誤りの形態に応じて出力されるLLRの最小絶対値の大きさが変わる現象を考慮して提案する。即ち、ターボ復号器で一つのフレームを反復復号する場合、それぞれのフレームでは各種形態の誤りが発生する。前記誤り形態は、訂正可能誤り(Correctable error)、検出可能誤り(Detectable error)、検出不可能誤り(Undetectable error)に分類される。一方、前記誤り形態の発生確率は、訂正可能誤り確率(Correctable error probability)、検出可能誤り確率(Detectable error probability)、検出不可能誤り確率(Undetectable error probability)に分類される。そして、LLR最小絶対値の反復復号による変化は、下記のような特徴を有する。
【0027】
1.訂正可能誤り(Correctable error)
一つの受信されたフレームの反復復号を進めるにつれて、特定な一つの符号語に収斂するようになる。訂正可能誤りを有したフレームを受信した場合、この符号語は正しく復号された符号語に該当し、これ以上の反復復号を遂行しても復号結果が変化しない。即ち、送信器で伝送した正しい符号語へ復号が完了した場合である。この時、LLRの最小絶対値は復号反復回数と共に増加するようになる。これは復号された符号語の信頼度がLLRにより表示されるためである。
【0028】
2.検出不可能誤り(Undetectable error)
前記訂正可能誤りと同様に、受信された一つのフレームの反復復号を進行するにつれて、特定の一つの符号語に収斂するようになる。しかし、前記符号語は送信器が伝送した正しい符号語に発生した誤りが影響した符号語なので、これ以上の反復復号を遂行してもこの誤りを訂正することはできず、誤りの量と位置は復号反復に対して一定である。このような誤りは伝送チャネル上の過度な誤りにより発生し、この場合にもLLRの最小絶対値は復号反復回数に応じて増加し、前記訂正可能誤りの場合と区別が不可能になる。
【0029】
3.検出可能誤り(Detectable error)
前記訂正可能誤り及び検出不可能誤りとは異なり、受信された一つのフレームは、反復復号を進めるにつれて、特定な一つの符号語に収斂せず、続けて複数の符号語間を遷移する。従って、このような復号の結果、比較的に多量の誤りが発生し、反復復号を続けて進行しても誤りの量が減少せず続けて変化するようになる。このような誤りも伝送チャネル上の過度な誤りにより発生し、LLRの最小絶対値は非常に小さい値を有しながら、復号反復回数が増加しても、あまり増加しなくなって、前記訂正可能誤り及び検出不可能誤りとは区別ができるようになる。
【0030】
本発明のターボ復号中止基準は、反復復号ごとに出力されるLLRの最小絶対値を基準にして、ターボ復号器に入力される任意のフレームを前記三つの誤り中、一番目と二番目に該当する形式Aと、三番目に該当する形式Bの二つに区分可能である。従って、入力フレームが形式Aに該当すると判断される場合には、これ以上の復号を反復せず、ターボ復号を中止する。ここには二つの方式が可能であり、前記二つの方式は次のようである。
【0031】
一番目の方式、ターボ復号器に入力される一つのフレームに対する反復復号過程で、該当フレームのLLRの最小絶対値が予め定められた臨界値(threshold)より大きいと、このフレームは前記形式Aに該当するフレームとみなす。この時、チャネルの受信状況を示すEb/Noとフレームの大きさに応じて安定的なFER性能を得るために、臨界値はEb/Noとフレームの大きさに応じて固定された値を使用せず、前の反復復号過程で生成されるLLRの最小絶対値を決定し、この中で、一番小さい値に、後述する計算要素(adding factor)を加えた値に決定して使用する。そして、前記条件を満足すると、復号を中止するのではなく、もう一度反復復号を遂行した後、復号を中止する。これは前記中止条件のみに基づいて予め復号を中止することにより生じる訂正不可能な誤りが、Eb/Noが高い領域でFER性能によくない影響を及すのを防止するためである。これを本発明では一番目の中止条件にする。
【0032】
二番目の方式、より優秀なFER性能を保障するために、選択されたLLRの最小絶対値が前記第1臨界値を満足させると、前記選択されたLLRの最小絶対値が第2臨界値も満足させるかをチェックする。前記選択されたLLRの最小絶対値が第1及び第2臨界値をすべて満足させる場合、前記制御器は反復復号を中止する。ここで、第2臨界値は現在の復号されたフレームに対する前の復号過程で前記一番目の中止条件を満足させたLLRの最小絶対値中の最小値であるIminに基づいて決定される。ここでは、これを二番目の中止条件という。このようなアルゴリズムを追加することにより、ターボ符号を反復復号することにおいて、Eb/Noとフレームの大きさに関係なくFER性能の損失がないようにターボ復号を中止することができる。
【0033】
先ず、本発明の動作説明の前に、本発明で使用される用語を定義すると、次のようである。
フレームの長さ(FL:frame length)はターボ符号器に入力される入力フレームの大きさ、即ち一つの入力フレームに該当される情報語ビットの数を意味する。kは入力フレームを構成する情報語ビットの番号順序(0≦k<FL)を意味し、MAX_ITERATIONはターボ復号器により予め定められた最大反復復号(Iteration)回数を意味する。iは現在遂行中である復号反復回数(0≦i<MAX_ITERATION)を意味し、jは前の復号反復復号(decoding iteration)回数(0≦j<i)を示す。LLR(k)は一つのフレームのk番目情報語ビットに対するターボ復号器の軟判定(soft decision)出力を示す。MAXは可能なすべてのLLR値よりも大きな値に決定される定数であり、アルゴリズムが動作し始める時の初期化のための値である。前記定数MAXは本発明によるアルゴリズムの動作にはあまり影響を及ぼさない定数である。Tfは一番目のターボ復号中止テストに使用される中止基準の臨界値のための計算要素(Adding factor)であり、Tdは二番目のターボ復号中止テストに使用される中止基準の臨界値のための計算要素(Adding factor)である。Fminは現在復号が進行中である一つのフレームに対して前の復号過程までで求めたLLRの絶対値中の最小値を意味し、Iminは現在復号が進行中である一つのフレームに対して前の復号過程で一番目の中止条件を満足させるLLRの絶対値中の最小値を意味する。T1(i)は一番目のターボ復号中止テストに使用される臨界値を示し、T2(i)は二番目のターボ復号中止テストに使用される臨界値を示す。最後に、m_flagはターボ復号中止テストの方式を決定する因子(m_flag=1 or 2)を意味する。
【0034】
次に本発明が提案する新しいターボ復号中止方式に関する全体アルゴリズムの概要を説明し、これを次にそれぞれ細かく記述した。下記のように本発明で提案する新しいターボ復号中止方式は、測定値(measure)と臨界値(threshold)から構成される。
【0035】
1.中止基準(M(i))の測定値(Measure of Stopping Criterion M(i))
ターボ復号(Turbo decoding)過程で効率的な復号中止のために反復復号過程ごとに測定される値である。この値は、i番目の復号時、フレームで出力されるLLRの最小絶対値に定義する。
【0036】
2.中止基準(T1(i))の第1臨界値(1st Threshold of Stopping CriterionT1(i))
反復復号を中止するための一番目の臨界値である。前記M(i)が前記第1臨界値T1(i)を越える一番目のターボ復号中止条件を満足すると、一度の追加的な反復復号を遂行した後に復号を中止するか、二番目のターボ復号中止条件が満足するかを判断する。
【0037】
3.中止基準(T2(i))の第2臨界値(2nd Threshold of Stopping Criterion T2(i))
反復復号を中止するための二番目の臨界値である。前記M(i)が前記第1臨界値T1(i)だけではなく、前記第2臨界値T2(i)まで満足すると、復号を中止する。
【0038】
前記各測定値(measure)M(i)と臨界値(threshold)T1(i)、T2(i)を求める方法を後述する。即ち、前記M(i)、第1臨界値T1(i)、第2臨界値T2(i)はそれぞれの復号過程で情報語ビットごとに対応するLLRの絶対値(|LLR(k)|)から求められる。下記の数式1でminは最小値を求める関数を示し、下付きの0≦k≦FL−1、iteration=iは最小値を求める対象範囲がi番目の復号過程で、kは0からFL−1、即ち、入力フレームのすべての情報語ビットを対象にすることを意味する。従って、下記の式1はi番目の復号過程でkは0からFL−1中、一番小さい|LLR(k)|を有することをM(i)に選択することを意味する。
【0039】
【数3】
【0040】
前記式1で、M(i)は、現在i番目の復号過程で復号が進行しているフレームで出力されるLLR値の絶対値中の最小絶対値である。T1(i)は(i−1)番目の復号過程まで求めたLLRの絶対値中、最小の絶対値に計算要素(adding factor)Tfを加えた値である。T2(i)は一番目のターボ復号中止テストを通過した場合のM(i)値に計算要素(adding factor)Tdを加えた値である。本発明ではターボ復号器の反復復号中止基準がEb/No、フレームの大きさに関係なく動作するように、中止基準に使用される臨界値T1(i)及びT2(i)をEb/Noに応じて事前に決定する定数に使用しない。その代わり、ターボ反復復号を進めながら、続けて出力されるLLR値の情報を使用して臨界値T1(i)及びT2(i)が更新されるようにした。LLR値はその中に伝送チャネル状況を含めているので、従来の臨界値をEb/Noに応じて事前に決定する必要がない。
【0041】
図3は本発明の一実施形態による中止基準を適用したターボ復号器の構成を示している図である。
前記図3を参照すると、ソフト入力バッファ310は伝送チャネルを通じて受信したフレームを入力にし、前記受信フレームをフレーム単位にバッファリングする。デコーディング部320は前記ソフト入力バッファ310からのフレームに対してターボデコーディングを遂行する。また、所定のターボ復号中止基準によりターボデコーディングを中止するかを決定して、前記ターボデコーディングされた値を出力バッファ330に出力する。前記デコーディング部320はターボ復号器322、最小LLR検出部324、比較選択部326及び制御部328から構成される。前記ターボ復号器322は前記ソフト入力バッファ310から出力されたフレームビットに対してターボデコーディングを通じたエラー訂正及び復号化を遂行し、前記制御部328からの中止信号(STOP_TURBO)に応答して復号された結果を出力バッファ330に出力する。また、前記ターボ復号器322は前記ソフト入力バッファ310から出力されたフレームビットそれぞれに対応するLLRの絶対値(|LLR(k)|)を計算して出力する。最小LLR検出部324は前記ターボ復号器322からの現在復号中であるフレームに対応した|LLR(k)|と、前記制御部328からの初期最大値(MAX)及び選択信号(SEL)を入力にし、前記MAXと前記SELに基づいて前記|LLR(k)|中、最小の絶対値LLR(min|LLR(k)|、M(i))を出力する。前記最小LLR検出部324の詳細構成の一例は図4で示されている。比較選択部326は前記最小LLR検出部324により獲得した現在復号中であるフレームのM(i)を臨界値と比較し、前記M(i)が前記臨界値より小さいと、Fmin、またはIminの値に対する更新を遂行して、この更新された値を記録する。制御部328は前記比較選択部326からの比較結果に基づいてターボ復号を中止するかを決定する。また、前記決定された結果に応じて前記STOP_TURBOを出力する。例えば、ターボ復号中止が決定されると、前記STOP_TURBOを‘0’から‘1’に転換して前記ターボ復号器322に出力することにより、前記ターボ復号器322がターボ復号を中止し、所定フレームに対して復号された結果を出力バッファ330に出力するようにする。一方、前記ターボ復号器322は前記制御器328から前記STOP_TURBOを受信する場合、前記ターボ復号器322は反復復号を中止し、前記復号された結果を出力バッファ330に提供する。前記ターボ復号中止のための前記デコーディング部320の動作は、図5で示されている制御流れにより遂行される。
【0042】
上述したように、本発明を具現する際に、一番重要なことは、それぞれの符号ブロックに対する復号過程で出力されるLLRの絶対値(|LLR(k)|)を比較する構成であるということができる。即ち、最小の|LLR(k)|の値を求めると、これをレジスターに貯蔵し、この値を上位階層で所定のテスト方式により比較検討してターボ復号をさらに反復するかを決定することができる。
【0043】
前記図4は前記図3の最小LLR検出部324の詳細構成を示した図であり、本発明の一実施形態によるターボ復号中止のため、LLRの絶対値中、最小値であるM(i)を検出するための構成の一例を示している図である。即ち、前記図4のように、フレームの復号後、前記フレームを構成するビットそれぞれのLLRの絶対値中、最小絶対値を求めるのは、一つの比較器(comparator)と二つの選択器(selector)を利用して簡単に具現することができる。
前記図4を参照すると、第1選択器410は前記図3での制御部328からの初期最大値MAXと前記最小LLR検出部324の出力(M(i))を入力にし、前記制御部328からの選択信号SELにより前記二つの入力中のいずれか一つを選択して出力する。前記制御部328は最初にはMAXを選択するためのSELを提供し、次には前記最小LLR検出部324の出力を選択するためのSELを提供する。即ち、前記SEL信号は一番目のビット(bit)のみに対して0の値を有し、以後には1の値を有する。比較器412は前記第1選択器410からの出力と前記ターボ復号器322からの|LLR(k)|を入力(a、b)にし、前記二つの入力(a、b)を比較し、前記比較結果により第2選択器414の選択信号SELを出力する。例えば、前記|LLR(k)|、即ちbが前記第1選択器410からの出力、即ちaより大きな条件(a<b)を満足すると、前記比較器412は‘1’を出力し、そうでなく、前記条件(a<b)を満足しないと、前記比較器412は‘0’を出力する。第2選択器414は前記|LLR(k)|と前記第1選択器410からの出力それぞれを入力ポート0と入力ポート1の入力にし、前記比較器412からの選択信号SELにより前記入力ポート0への入力と1への入力中のいずれか一つを選択してM(i)に出力する。例えば、前記第2選択器414は前記比較器412からの選択信号が‘0’であると、前記入力ポート0の入力を出力に選択し、前記比較器412からの選択信号が‘1’であると、前記入力ポート1の入力を出力に選択する。上述したように、図4で示されている最小LLR検出部324はレジスターの値をMAXに初期化した後、各フレームを構成する情報語ビットに対する|LLR|値をレジスターに貯蔵された値と比較しながら、レジスターを更新することにより、最終的にレジスターに残る値がM(i)になる。
【0044】
図5は本発明の一実施形態によるターボ復号器の反復復号過程を中止させるためのターボ復号中止方式の制御の流れを示している図である。
前記図5を参照すると、本発明によるターボ復号中止方式で、m_flagの値を1に設定すると、一番目のターボ復号中止テスト条件が満足される場合に、追加的な1回の復号のみを遂行した後、復号を中止するようになる。一方、前記m_flagの値を2に設定すると、一番目のターボ復号中止テスト条件を満足した後にも、追加的な反復復号過程で二番目のターボ復号中止テスト条件まで検査して二つの条件を同時に満足させる場合のみに復号を中止するようになる。本発明で提案しているターボ復号中止方式ではm_flagに設定された値に関係なく、一番目のターボ復号中止テスト条件は必ず満足すべきである。即ち、一番目のターボ復号中止テスト条件を満足しない状態では二番目のターボ復号中止テスト条件を満足させることができない。
【0045】
前記図5で示されている本発明の一実施形態によるターボ復号器の復号中止アルゴリズムを所定のソフトウェア言語(C言語)に記述すると、下記表1のように示すことができる。下記表1で示しているアルゴリズムでMAXは127に初期に決定する。前記MAXを十分に大きな値に初期化すると、本発明を遂行するにはあまり影響を及ぼさない。
【表1】
【0046】
前記表1で示しているターボ復号中止アルゴリズムでは、任意の1フレームに対するLLRの最小絶対値が与えられたターボ復号中止条件を満足させるかどうかを示すフラグ(flag)の値がm_flag以上になると、復号を中止するようになる。ここで、m_flagを使用する理由は次のようである。勿論、m_flagの値は予め定めた復号方式に応じて事前に使用者が決定する値である。
【0047】
m_flagの値が1である場合は、一番目のターボ復号中止テストのみを検査し、もし、条件を満足する場合、1回の復号を追加的に遂行した後、ターボ復号を中止する。これに反して、m_flagの値が2である場合は、追加的な復号過程で二番目のターボ復号中止テスト条件まで満足させないと、復号を中止することができない。従って、上述したように本発明の一実施形態では一番目のターボ復号中止テスト条件を一度だけでも満足させない状態では二番目のターボ復号中止テスト条件を満足(Imin=MAX)させることができない。
【0048】
以下、図3乃至図5を参照して本発明の一実施形態による動作を詳細に説明すると、次のようである。
図3乃至図5を参照すると、制御部328は図5の510段階で初期化設定過程を遂行する。前記510段階の初期化設定過程では、前記制御器328は一番目のターボ復号中止テスト基準のための第1計算要素Tfと、二番目のターボ復号中止テスト基準のための第2計算要素Td、及びターボ復号中止方式決定のためのm_flagの値を決定する。また、前記初期化設定過程ではFminとIminをMAXに設定し、復号反復回数をカウンティングするためのiを0に初期化する。
【0049】
前記初期化設定過程が完了すると、前記図5の512段階に進行してターボデコーディングを通じたLLRを求める。即ち、前記512段階で前記図3のデコーディング部320を構成するターボ復号器322は、ソフト入力バッファ310から提供されるフレームに対してターボデコーディングを遂行する。また、前記フレームを構成するビットそれぞれに対応するLLR値を求めて前記求められたLLR値の絶対値(|LLR(k)|)を出力する。前記出力される|LLR(k)|は前記デコーディング部320を構成する最小LLR検出部324に提供される。
【0050】
前記512段階でターボデコーディングを通じて|LLR(k)|が求められると、前記制御部328は514段階に進行して予め定められた最大反復回数だけターボ復号が反復されたかを判断する。前記判断は、予め定められた最大の復号回数(MAX_ITERATION)で1を減算した回数(MAX_ITERATION−1)と現在まで遂行された復号回数iを比較することにより遂行される。例えば、前記512段階で復号を遂行した後、i=MAX_ITERATION−1であると、前記制御部328は534段階に進行してターボ復号動作を中止させた後、前記512段階で復号された結果の出力を要求する。即ち、前記制御部328はターボ復号中止を要求する命令に対応する制御信号STOP_TURBOを前記ターボ復号器322に出力する。前記制御信号STOP_TURBOを受信した前記ターボ復号器322はターボ復号動作により復号された結果を出力バッファ330に出力する。
【0051】
しかし、前記514段階で予め設定された回数だけターボ復号が反復されなかったと判断されると、516段階に進行して前記512段階で求められた|LLR(k)|中、最小値に該当するM(i)を決定してこれを貯蔵する。即ち、前記ターボ復号器322から|LLR(k)|が提供された前記最小LLR検出部324は、前記初期設定過程で設定され前記制御部328から提供されるMAXと選択信号SELにより前記M(i)を決定する。前記M(i)は前記式1により計算される。
【0052】
図4はM(i)を計算するハードウェア構成を示している。前記図4を参照すると、レジスターの値をMAXに初期化した後、前記最小LLR検出部324が各フレームを構成する情報語ビットに対する|LLR|値をレジスターに貯蔵された値と比較しながら、レジスターを更新すると、最終的にレジスターに残る値がM(i)になる。一方、前記決定されたM(i)は比較選択部326と前記制御部328に提供される。
【0053】
前記516段階でM(i)が決定されると、前記比較選択部326は518段階に進行して一番目のターボ復号中止テスト条件(M(i)>Fmin+Tf)を満足するかを判断する。前記一番目のターボ復号中止テスト条件M(i)>Fmin+Tfを満足することは、前記決定されたM(i)が初期設定過程で設定されたTfと現在設定されているFminを加算した第1臨界値T1(i)より大きいことを意味する。前記Fminは可変される値であり、前記手順は後に説明される。
【0054】
前記518段階で一番目のターボ復号中止テスト条件を満足するようになると、526段階に段階に進行し、そうでないと、前記Fminの再設定のため、520段階に進行する。例えば、前記520段階に進行すると、前記比較選択部326は前記M(i)と前記Fminを比較して、前記Fminを再設定するかを決定する。もし、前記520段階で前記M(i)が前記Fminより小さいと判断されると、前記制御部328は522段階で前記M(i)を前記Fminに設定した後、524段階に進行する。しかし、前記520段階で前記M(i)が前記Fminより小さくないと判断されると、前記Fminの再設定過程を遂行せず前記524段階に進行する。前記524段階に進行すると、前記制御部328は前記iを一つ増加させた後、前記512段階に戻してターボ反復復号過程を遂行する。もし、前記ターボ復号器322でfixed point RESOVAアルゴリズムを使用すると、前記Fminの値を常に0に設定して前記522段階で遂行する更新過程を省略することができる。これはFixed point RESOVAアルゴリズムの場合、任意のフレームに対するLLR最小絶対値の反復による最小値が0に近似化されることができるとの仮定に基づいた。
【0055】
前記526段階に進行するようになると、前記制御部328は前記初期設定過程で設定されたm_flagをチェックして現在設定された復号中止方法を判断する。前記復号中止方法は、上述したように二つの方案を提案している。一番目は、前記m_flagが1に設定された場合に対応する。この場合、一番目のターボ復号中止テスト条件のみを満足すると、ターボ復号を中止させる。その二番目は、前記m_flagが2に設定された場合に対応する。この場合は一番目のターボ復号中止テスト条件だけではなく、二番目のターボ復号中止テスト条件まで満足した後、ターボ復号を中止させる。実際のハードウェアの実現において、前記m_flag値は反復ごとにチェックせず、初期設定値に基づいた復号中止方式が続けて使用される。即ち、復号中止方式は反復復号によって変更されない。
【0056】
従って、前記制御部328は前記m_flagが現在1に設定されていると、既に518段階で前記一番目のターボ復号中止テスト条件が満足されているので、532段階に進行して一度の追加的な復号を遂行した後、前記534段階でターボ復号を中止して復号された結果の出力を要求する。即ち、前記比較選択部326により前記一番目ターボ復号中止テスト条件が満足されたと決定されると、追加的な復号後、前記制御部328はターボ復号中止を要求する命令に対応する制御信号STOP_TURBOを前記ターボ復号器322に出力する。
【0057】
これに反して、前記制御部328は前記比較選択部326と共に、前記m_flagが現在2に設定されていると、前記二番目のターボ復号中止テスト条件を満足するまで、528段階、530段階と524段階及び上述した段階に対応する手順を遂行する。即ち、前記制御部328は前記m_flagが2に設定されていると、528段階に進行して前記二番目のターボ復号中止テスト条件(M(i)>Imin+Td)を満足するかを判断する。前記二番目のターボ復号中止テスト条件M(i)>Imin+Tdを満足するということは、前記決定されたM(i)が初期設定過程で設定されたTdと現在設定されているIminを加算した第2臨界値T2(i)より大きいことを意味する。前記528段階で二番目のターボ復号中止テスト条件を満足するようになると、前記534段階に進行し、そうでないと、前記Iminを再設定するために530段階に進行する。前記Iminの再設定のため前記530段階に進行すると、前記比較選択部326は前記M(i)を前記Iminに設定した後、前記524段階に進行する。前記524段階に進行すると、前記制御部328は前記iを一つ増加させた後、前記512段階に戻してターボ反復復号過程を遂行する。もし、i=0である一番目のターボ復号の場合であると、IminがMAXに初期化されているので、前記二番目のターボ復号中止テスト条件は絶対に満足させることができない。従って、常に530段階でIminを更新した後、ターボ反復復号過程を遂行すべきである。
【0058】
しかし、上述した動作により前記二番目のターボ復号中止テスト条件が満足されると、前記制御部328は前記534段階に進行してターボ復号を中止して復号された結果の出力を要求する。即ち、前記制御部328はターボ復号中止を要求する命令に対応する制御信号STOP_TURBOを前記ターボ復号器322に出力する。前記制御信号STOP_TURBOを受信した前記ターボ復号器322は、上述したターボ復号動作により復号された結果を出力バッファ330に出力する。
【0059】
以下、本発明の他の実施形態について図を参照して詳細に説明すると、次のようである。
本発明の他の実施形態ではより優秀な性能を得るために、本発明の一実施形態で提示したLLRを利用したターボ復号中止方式と既存のCRCを利用したターボ復号中止方式を共に使用する。即ち、任意の1フレームに対する一度のターボ復号後、CRCチェックとLLRの最小絶対値による中止テストをすべて遂行することにより、二つの方式中、いずれか一つの方式の中止条件を満足すると、復号を中止するようにすることを提案している。
【0060】
図6は本発明のさらに他の実施形態によるターボ復号の中止基準を適用したターボ復号器の構成を示している図であり、本発明の第1実施形態による復号中止方式とCRCによる復号中止方式を共に適用した構造を示している。
前記図6を参照すると、ターボ復号器610はソフト入力バッファ310からのフレームを入力にし、前記入力されるフレームに対してターボデコーディングを遂行してエラー訂正及び復号化を遂行する。CRC検査部612は前記ターボ復号器610からの復号結果を入力にし、前記ターボ復号器610によりターボ復号を遂行するごとに、前記復号結果に対してCRCビットを利用してフレームごとのエラーを検出する。また、前記CRC検査部612は前記CRC検査結果に対応して結果信号(CRC_FLAG)を出力する。例えば、前記CRC検査部612はCRC検査結果が‘good’であると、‘CRC_FLAG’を‘0’から‘1’に変換して復号を中止するようにする。LLR中止制御部(LLR Stop Controller)614は本発明の第1及び第2実施形態で提案しているLLRを利用した復号中止条件をテストする機能を遂行する。即ち、前記図3で示されている構成中、最小LLR検出部324と比較選択部326及び制御部328が前記LLR中止制御部614に対応する。例えば、前記LLR中止制御部614は任意の1フレームが本発明の実施形態による復号中止基準を満足させると、‘LLR_FLAG’信号を‘0’から‘1’に変換して復号を中止するようにする。中止選択制御部616は前記CRC検査部612からのCRC_FLAGと前記LLR中止制御部614からのLLR_FLAGを入力にする。前記中止選択制御部616は前記二つの入力に基づいてターボ復号中止方式を選択する。前記選択された復号中止方式の_FLAG(CRC_FLAG、またはLLR_FLAG)信号が‘1’であると、前記ターボ復号器610により遂行されているターボ復号を中止するための制御信号STOP_TURBOを出力する。例えば、前記中止選択制御部616は前記_FLAG(CRC_FLAG、またはLLR_FLAG)により中止要求が発生すると、前記STOP_TURBOを‘0’から‘1’に変換して出力することにより、これ以上の復号を中止させる。この時、復号中止方式は制御信号‘MODE_SELECT’により選択し、次の各モードに応じて他の復号中止方式を選択する。各モード中、CRC復号中止方式のみを使用する場合には‘CRC_FLAG’信号が‘0’から‘1’に変わると、STOP_TURBOも‘0’から‘1’に変換して復号を中止させる。一方、CRC復号中止方式とLLR復号中止方式を共に使用する場合には、CRC_FLAG信号とLLR_FLAG信号中のいずれか一つの信号が‘1’に変更されると、STOP_TURBO信号は‘0’から‘1’に変換され復号を中止させる。上述した動作により復号が中止されると、前記ターボ復号器610は前記復号された結果を出力バッファ330に出力する。
【0061】
前記MODE_SELECT信号に対応して前記中止選択制御部616が選択するようになるモードの一例は下記<表2>のように示すことができる。
【表2】
【0062】
前記表2のように、前記中止選択制御部616は‘00’のMODE_SELECT信号が提供されると、CRCを基にした復号中止方式を選択し、‘01’のMODE_SELECT信号が提供されると、CRCを基にした、またはm_flagが1に設定されたLLRを基にした復号中止方式を選択する。一方、‘10’のMODE_SELECT信号が提供されると、CRCを基にした、またはm_flagが2に設定されたLLRを基にした復号中止方式を選択し、‘11’のMODE_SELECT信号が提供されると、保留状態(reserved bit)を選択する。
【0063】
以下、上述した本発明の実施形態を適用したターボ復号器に所定実験環境での実験結果を説明すると、次のようである。
i)実験1
一番目と二番目のターボ復号中止基準すべてを使用するテスト(m_flag=2)。
【表3】
【0064】
実験環境1で使用した反復復号中止アルゴリズムでは任意の1フレームで求めたLLRの最小絶対値の反復による最小値を0に設定した(T1(i)=Tf、Fmin=0)。これによって二番目の中止基準テストに対するFminの最小化過程を省略できるようにした。これはFixed point RESOVAアルゴリズムの場合、任意のフレームに対するLLRの最小絶対値の反復による最小値が0に近似化されることができるとの仮定に基づいた。
【0065】
前記実験環境1で本発明の中止基準により得られたターボコードのFER性能とGenie−aided Turbo decodingにより得ることができる平均反復復号回数に対するFER性能を比較する。ここで、前記‘Genie−aided Turbo decoding’とは、復号過程ごとに実験者がフレームに発生するエラーの数を観察して、エラーが発生しないと復号を中止する方式である。即ち、FER観点で一番理想的な場合を意味する。
【0066】
上述した実験により得られる実験結果による比較を表として示すと、下記表4のようである。
【表4】
【0067】
図7は前記Genie−aided Turbo decodingにより得られるターボコードフレームのFER性能と、本発明の中止基準を適用してデコーディングした場合に得られるFER性能を比較している図である。前記図7から分かるように、本発明の中止基準を利用したターボデコーディングは、フレームの大きさとEb/Noに関係なし優秀なFER性能を保障していることが分かる。
【0068】
下記の表5乃至表7は前記Genie−aided turbo decodingの平均反復復号回数と本発明の中止基準を適用したターボデコーディングの平均反復復号回数を比較したものである。
【表5】
【表6】
【表7】
【0069】
前記表5乃至表7で示されているように、最大反復復号回数を8回に制限した場合、本発明の中止基準を適用したターボデコーディングはGenie−aided Turbo decodingに比べて、約1.5回程度平均反復復号回数が増加したことが分かる。このような平均反復復号回数の増加は、測定されたLLRの最小絶対値が本発明の臨界値を満足させた場合、必ず遂行するようになっている追加的な1回の復号が一番大きな発生要因である。しかし、3GPPのコードブロック分割による伝送ブロックの分割にCRCビットがない場合、最大反復復号を遂行すべきであることに比べては、電力消耗と遅延時間を大幅低減することができる。
【0070】
ii)実験2
一番目の中止基準のみを使用するテスト(m_flag=1)とCRCを併用する場合。
【表8】
【0071】
実験環境2ではm_flagの値を1にしてLLRの最小絶対値が第1臨界値のみを満足させると、追加的な1回の復号後、復号を中止した。また前記実験環境2では16ビットCRC中止基準と本発明のアルゴリズムによる中止基準を同時に使用した。即ち、ターボコードの任意の1フレームを反復復号することにおいて、CRCが‘good’であると、復号を中止し、または最小|LLR|が臨界値を満足すると、追加的な1回の復号後、復号を中止した(CRC or LLR stop)。そして、このような実験により得たFER及びBER結果をCRCのみを利用して復号中止した場合(CRC only stop)と比較した。
【0072】
図8はCRC or LLR stop方式とCRC only stop方式のFER及びBER結果を比較して示している図である。前記図8で‘S−’はCRC or LLR stop方式を示す。この実験は3GPPの実験(実験環境1)とは異なり、CRCビットが常に存在するとの仮定の下で実験したもので、CRC only stop方式に本発明のアルゴリズムによるLLR stop方式を追加してターボデコーディングを遂行した場合も優秀な性能を有していることを示している。
【0073】
【発明の効果】
上述したような本発明は下記のような効果を有する。
一番目に、CRCビットによる復号中止が不可能なターボ復号器に簡単なモジュールのみを追加して不必要な反復復号を遂行しないことにより、電力消耗と遅延時間を低減することができる。
【0074】
二番目に、大きさが小さいターボコードフレームの場合、CRCビットによるオーバーロード(overload)を無くすことができる。
三番目に、3GPPのターボ復号器で伝送ブロックのエラー検出のためのCRCビットが分散される場合、CRCビットがなくてもターボ復号器の復号中止が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】通常的な符号分割多重接続移動通信システムでの下向チャネルの生成過程を示している図である。
【図2】通常的な符号分割多重接続移動通信システムで伝送ブロックをコードブロック単位に分割する一例を示している図である。
【図3】本発明の一実施形態による中止基準を適用したターボ復号器の構成を示している図である。
【図4】図3の最小信頼度検出部の詳細構成を示している図である。
【図5】本発明の一実施形態による反復復号中止のための制御流れを示している図である。
【図6】本発明の他の実施形態による中止基準が適用されたターボ復号器の構成を示している図である。
【図7】本発明の他の実施形態による実験結果を示している図である。
【図8】本発明の他の実施形態による実験結果を示している図である。
【符号の説明】
310…ソフト入力バッファ
320…デコーディング部
322…ターボ符号器
324…最小LLR検出部
326…比較選択部
328…制御部
330…出力バッファ
410…第1比較器
412…比較器
414…第2比較器
Claims (35)
- 所定情報ビットで構成された受信フレームを入力にして反復復号を遂行し、前記反復復号を通じて復号された結果を出力するターボ復号器で前記反復復号を中止する方法において、
前記反復復号により前記受信フレームの各情報ビットに対応したLLRの絶対値を順次、出力する過程と、
前記順次、出力されるLLRの絶対値中の最小値(M(i))を選択して出力する過程と、
前記最小値(M(i))が、前の反復復号を通じて出力されたLLRの絶対値中の最小値(Fmin)により決定される第1臨界値より大きいと、前記反復復号の中止を命令する過程と、
前記命令により前記受信フレームに対する一度の反復復号を追加に遂行した後、前記反復復号を中止し、前記中止された時点での復号された結果を出力する過程と
を含むことを特徴とする前記方法。 - 前記第1臨界値は、前記最小値(Fmin)と予め設定された計算要素(Tf)を加算して決定されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記最小値(M(i))が前記第1臨界値より小さいか、同じであると、前記最小値(Fmin)を前記最小値(M(i))に更新した後、前記反復復号を続けて遂行する過程をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 新たに出力されるLLRの絶対値(|LLR(k)|)と以前に出力されたLLR絶対値(|LLR(i)|)を比較して小さい値を前記最小値(M(i))として出力する過程をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記反復復号が予め設定された回数だけ遂行された場合、前記反復復号を中止し、前記中止された時点での復号された結果を出力する過程をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 所定情報ビットで構成された受信フレームを入力にして反復復号を遂行し、前記反復復号を通じて復号された結果を出力するターボ復号器で前記反復復号を中止する方法において、
前記反復復号により前記受信フレームの各情報ビットに対応したLLRの絶対値を順次、出力する過程と、
前記順次、出力されるLLRの絶対値中の最小値(M(i))を選択して出力する過程と、
前記最小値(M(i))が、前の反復復号を通じて出力された最小値(M(i))中の最小値(Fmin)により決定される第1臨界値(T1(i))より大きな第1条件を満足し、前記第1条件を満足する前記最小値(M(i))中の最小値(Imin)により決定された第2臨界値(T2(i))より大きな第2条件を満足すると、前記反復復号の中止を命令する過程と、
前記命令により前記反復復号を中止し、前記中止された時点での復号された結果を出力する過程と
を含むことを特徴とする前記方法。 - 前記第1臨界値は、前記最小値(Fmin)と予め設定された計算要素(Tf)を加算して決定されることを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 前記第2臨界値は、前記最小値(Imin)と予め設定された計算要素(Tf)を加算して決定されることを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 前記最小値(M(i))が前記第1臨界値より小さいか、同じであると、前記最小値(Fmin)を前記最小値(M(i))に更新した後、前記反復復号を続けて遂行する過程をさらに備えることを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 前記最小値(M(i))が前記第2臨界値より小さいか、同じであると、前記最小値(Imin)を前記最小値(M(i))に更新した後、前記反復復号を続けて遂行する過程をさらに備えることを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 新たに出力されるLLRの絶対値(|LLR(k)|)と以前に出力されたLLR絶対値(|LLR(i)|)を比較して、小さい値を前記最小値(M(i))として出力する過程をさらに備えることを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 前記反復復号が予め設定された回数だけ遂行された場合、前記反復復号を中止し、前記中止された時点での復号された結果を出力する過程をさらに備えることを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 所定情報ビットで構成された受信フレームを入力にして反復復号を遂行し、前記反復復号を通じて復号された結果を出力するターボ復号器で前記反復復号を中止する装置において、
前記反復復号により前記受信フレームの各情報ビットに対応したLLRの絶対値を順次、出力し、前記反復復号の中止命令により前記反復復号を中止するターボ復号器と、
前記順次、出力されるLLRの絶対値中の最小値(M(i))を選択して出力する最小LLR検出部と、
前記最小値(M(i))と第1臨界値を比較し、前記最小LLR検出部から出力された最小LLR絶対値に応じて臨界値を更新する比較選択部と、
前記最小値(M(i))が、前の反復復号を通じて出力されたLLRの絶対値中の最小値(Fmin)により決定される前記第1臨界値より大きいと、前記反復復号の中止を命令する制御部と
を含むことを特徴とする前記装置。 - 前記ターボ復号器は、
前記反復復号の中止命令により前記受信フレームに対する一度の反復復号を追加に遂行した後、前記反復復号を中止し、前記中止された時点での復号された結果を出力することを特徴とする請求項13に記載の装置。 - 前記第1臨界値は、前記最小値(Fmin)と予め設定された計算要素(Tf)を加算して決定することを特徴とする請求項13に記載の装置。
- 前記最小値(M(i))が前記第1臨界値より小さいか、同じであると、前記最小値(Fmin)を前記最小値(M(i))に更新する比較選択部をさらに備えることを特徴とする請求項13に記載の装置。
- 前記最小LLR検出部は、
新たに出力されるLLRの絶対値(|LLR(k)|)と以前に出力されたLLR絶対値(|LLR(i)|)を比較して小さい値を前記最小値(M(i))に出力することを特徴とする請求項13に記載の装置。 - 前記最小LLR検出部は、
初期設定された最大値と前記最小LLR絶対値(M(i))を入力にし、前記制御部からの第1選択信号により前記臨界値と前記最小LLR絶対値中のいずれか一つを選択する第1選択器と、
前記順次、出力されるLLRの絶対値と前記第1選択器からの出力を比較し、前記比較結果による第2選択信号を出力する比較器と、
前記比較器からの第2選択信号により前記順次、出力されるLLR絶対値と前記第1選択器からの出力中の一つを前記最小LLR絶対値(M(i))に選択する第2選択器と
を含むことを特徴とする請求項17に記載の装置。 - 前記制御部は、
前記反復復号が予め設定された回数だけ遂行された場合、前記反復復号の中止を命令することを特徴とする請求項13に記載の装置。 - 所定情報ビットで構成された受信フレームを入力にして反復復号を遂行し、前記反復復号を通じて復号された結果を出力するターボ復号器で前記反復復号を中止する装置において、
前記反復復号により前記受信フレームの各情報ビットに対応したLLRの絶対値を順次、出力し、前記反復復号の中止命令により前記反復復号を中止するターボ復号器と、
前記順次、出力されるLLRの絶対値中の最小値(M(i))を選択して出力する最小LLR検出部と、
前記最小値(M(i))と第1臨界値を比較し、次に前記最小値(M(i))と第2臨界値を比較して、前記最小LLR検出部から出力された最小LLR絶対値に応じて臨界値を更新する比較選択部と、
前記最小値(M(i))が、前の反復復号を通じて出力されたLLRの絶対値中の最小値(Fmin)により決定される前記第1臨界値(T1(i))より大きく、前記第1条件を満足する前記LLRの絶対値中の最小値(Imin)により決定された第2臨界値(T2(i))より大きいと、前記反復復号の中止を命令する制御部と
を含むことを特徴とする前記装置。 - 前記第1臨界値は、前記最小値(Fmin)と予め設定された計算要素(Tf)を加算して決定されることを特徴とする請求項20に記載の装置。
- 前記第2臨界値は、前記最小値(Imin)と予め設定された計算要素(Tf)を加算して決定されることを特徴とする請求項21に記載の装置。
- 前記最小値(M(i))が前記第1臨界値より小さいか、同じであると、前記最小値(Fmin)を前記最小値(M(i))に更新する比較選択部をさらに備えることを特徴とする請求項21に記載の装置。
- 前記比較選択部は、
前記最小値(M(i))が前記第2臨界値より小さいか、同じであると、前記最小値(Imin)を前記最小値(M(i))に更新することを特徴とする請求項23に記載の装置。 - 前記最小LLR検出部は、
新たに出力されるLLRの絶対値(|LLR(k)|)と以前に出力されたLLR絶対値(|LLR(i)|)を比較して小さい値を前記最小値(M(i))として出力することを特徴とする請求項21に記載の装置。 - 前記最小LLR検出部は、
初期設定された最大値と前記最小LLR絶対値(M(i))を入力にし、前記制御部からの第1選択信号により前記臨界値と前記最小LLR絶対値中のいずれか一つを選択する第1選択器と、
前記順次、出力されるLLRの絶対値と前記第1選択器からの出力を比較し、前記比較結果に応じた第2選択信号を出力する比較器と、
前記比較器からの第2選択信号により前記順次、出力されるLLR絶対値と前記第1選択器からの出力中の一つを前記最小LLR絶対値(M(i))に選択する第2選択器と
を含むことを特徴とする請求項25に記載の装置。 - 前記制御部は、
前記反復復号が予め設定された回数だけ遂行された場合、前記反復復号の中止を命令することを特徴とする請求項21に記載の装置。 - ターボ復号器で反復復号を中止する方法において、
所定情報ビットで構成された受信フレームを入力にして反復復号を通じた復号された結果を出力し、前記受信フレームの各情報ビットに対応したLLRの絶対値を順次、出力する過程と、
前記復号された結果に対する循環重複検査ビットを利用して前記受信フレームのエラーを検査し、前記エラー検査結果を出力する過程と、
前記順次、出力されるLLRの絶対値中の最小値(M(i))が、前の反復復号を通じて出力されたLLRの絶対値中の最小値(Fmin)により決定される所定臨界値より大きいと、前記反復復号の中止を要求する過程と、
前記エラー検査結果と前記反復復号の中止要求により前記反復復号の中止を命令する過程と、
前記命令により前記受信フレームに対する一度の反復復号を追加に遂行した後、前記反復復号を中止し、前記中止された時点での復号された結果を出力する過程と
を含むことを特徴とする前記方法。 - 前記臨界値は、前記最小値(Fmin)と予め設定された計算要素(Tf)を加算して決定することを特徴とする請求項28に記載の方法。
- 前記最小値(M(i))が前記臨界値より小さいか、同じであると、前記最小値(Fmin)を前記最小値(M(i))に更新した後、前記反復復号を続けて遂行する過程をさらに備えることを特徴とする請求項28に記載の方法。
- 前記エラー検査結果と前記反復復号の中止要求中のいずれか一つでも提供されると、前記反復復号の中止を命令することを特徴とする請求項28に記載の方法。
- ターボ復号器で反復復号を中止する装置において、
所定情報ビットで構成された受信フレームを入力にして反復復号を通じて復号された結果を出力し、前記受信フレームの各情報ビットに対応したLLRの絶対値を順次、出力するターボ復号器と、
前記復号された結果に対する循環重複検査ビットを利用して前記受信フレームのエラーを検査し、前記エラー検査結果を出力するCRC検査部と、
前記順次、出力されるLLRの絶対値中の最小値(M(i))が、前の反復復号を通じて出力されたLLRの絶対値中の最小値(Fmin)により決定される臨界値より大きく、前記第1条件を満足する前記LLRの絶対値中の最小値(Imin)により決定される臨界値より大きいと、前記反復復号の中止を要求するLLR中止制御部と、
前記エラー検査結果と記反復復号の中止要求に基づいて、前記ターボ復号器により遂行される前記反復復号の中止を命令する中止選択制御部と
を含むことを特徴とする前記装置。 - 前記臨界値は、前記最小値(Fmin)と予め設定された計算要素(Tf)を加算して決定することを特徴とする請求項32に記載の装置。
- 前記LLR中止制御部は、
前記最小値(M(i))が前記臨界値より小さいか、同じであると、前記最小値(Fmin)を前記最小値(M(i))に更新することを特徴とする請求項32に記載の装置。 - 前記中止選択制御部は、
前記エラー検査結果と前記反復復号の中止要求中のいずれか一つでも提供されると、前記反復復号の中止を命令することを特徴とする請求項32に記載の装置。
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