JP4227481B2 - 復号装置および復号方法 - Google Patents

復号装置および復号方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4227481B2
JP4227481B2 JP2003273378A JP2003273378A JP4227481B2 JP 4227481 B2 JP4227481 B2 JP 4227481B2 JP 2003273378 A JP2003273378 A JP 2003273378A JP 2003273378 A JP2003273378 A JP 2003273378A JP 4227481 B2 JP4227481 B2 JP 4227481B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
probability
processing systems
backward
symbol
decoding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2003273378A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2005033705A (ja
Inventor
継峰 李
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2003273378A priority Critical patent/JP4227481B2/ja
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to US10/563,559 priority patent/US7539256B2/en
Priority to PCT/JP2004/009846 priority patent/WO2005006564A1/ja
Priority to EP04747314A priority patent/EP1655846B1/en
Priority to DE602004012417T priority patent/DE602004012417T2/de
Priority to KR1020067000682A priority patent/KR100671619B1/ko
Priority to CNB2004800199880A priority patent/CN100547935C/zh
Publication of JP2005033705A publication Critical patent/JP2005033705A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4227481B2 publication Critical patent/JP4227481B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/37Decoding methods or techniques, not specific to the particular type of coding provided for in groups H03M13/03 - H03M13/35
    • H03M13/39Sequence estimation, i.e. using statistical methods for the reconstruction of the original codes
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/37Decoding methods or techniques, not specific to the particular type of coding provided for in groups H03M13/03 - H03M13/35
    • H03M13/39Sequence estimation, i.e. using statistical methods for the reconstruction of the original codes
    • H03M13/395Sequence estimation, i.e. using statistical methods for the reconstruction of the original codes using a collapsed trellis, e.g. M-step algorithm, radix-n architectures with n>2
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/29Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes combining two or more codes or code structures, e.g. product codes, generalised product codes, concatenated codes, inner and outer codes
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/29Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes combining two or more codes or code structures, e.g. product codes, generalised product codes, concatenated codes, inner and outer codes
    • H03M13/2957Turbo codes and decoding
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/37Decoding methods or techniques, not specific to the particular type of coding provided for in groups H03M13/03 - H03M13/35
    • H03M13/3723Decoding methods or techniques, not specific to the particular type of coding provided for in groups H03M13/03 - H03M13/35 using means or methods for the initialisation of the decoder
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/37Decoding methods or techniques, not specific to the particular type of coding provided for in groups H03M13/03 - H03M13/35
    • H03M13/39Sequence estimation, i.e. using statistical methods for the reconstruction of the original codes
    • H03M13/3905Maximum a posteriori probability [MAP] decoding or approximations thereof based on trellis or lattice decoding, e.g. forward-backward algorithm, log-MAP decoding, max-log-MAP decoding
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/37Decoding methods or techniques, not specific to the particular type of coding provided for in groups H03M13/03 - H03M13/35
    • H03M13/39Sequence estimation, i.e. using statistical methods for the reconstruction of the original codes
    • H03M13/3972Sequence estimation, i.e. using statistical methods for the reconstruction of the original codes using sliding window techniques or parallel windows

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Error Detection And Correction (AREA)
  • Detection And Correction Of Errors (AREA)

Description

本発明は、復号装置および復号方法に関し、特に、Max−Log−MAPアルゴリズムを用いたターボ復号を行う復号装置および復号方法に関する。
近年、第四世代移動体通信に採用される方式の最も有力な候補として、VSF−OFCDM(Variable Spreading Factor-Orthogonal Frequency and Code Division Multiplexing:可変拡散率直交周波数・符号分割多重)が注目されている。VSF−OFCDMが採用された場合には、およそ50−100MHzの帯域幅を用いて、100Mbps以上の最大伝送速度を実現することが可能となる。このような超高速な通信方式には、誤り訂正方式としてターボ符復号の適用が有効である。
ターボ符復号方式は、送信データに対して、畳み込み符号化とインタリーブを併用し、復号時に繰り返し復号することを特徴としている。繰り返し復号処理をすることにより、ランダム誤りはもちろんのこと、バースト誤りに対しても優れた誤り訂正能力を示すことが知られている。
以下、ターボ復号の手順について簡単に説明する。
ターボ復号の処理手順は、大きく前方確率算出、後方確率算出、および尤度情報算出に分けられる。
前方確率αの算出は、下記の式(1)により状態ごとに行われる。
Figure 0004227481
上式(1)において、logαは対数領域での前方確率、kは時点、mおよびm′は状態遷移トレリス上における状態をそれぞれ示している。すなわち、式(1)の左辺は、時点kの状態mにおける前方確率を自然対数で示している。また、上式(1)において、logγは対数領域での移行確率、m’∃(m’→m)は状態mへ遷移可能なすべての状態m′、bは送信信号の組み合わせ、すなわちシステマチックビットとパリティビットの取り得る組み合わせを示している。
式(1)から明らかなように、前方確率αkは、前時点(k−1)における前方確率αk-1から算出される。
次に、後方確率βの算出は、下記の式(2)により状態ごとに行われる。
Figure 0004227481
計算法は前方確率とほぼ同様であるが、大きく異なる点は、後方確率βkは、後時点(k+1)における後方確率βk+1から算出される点である。つまり、前方確率は、時間軸上の順方向に計算していくのに対して、後方確率は、時間軸上の逆方向に計算していくことになる。
次に、尤度情報L(uk)の算出は、下記の式(3)によって行われる。
Figure 0004227481
式(3)において、分子は送信信号中のシステマチックビットuk=0となるすべての状態遷移の組み合わせにおける演算を表し、分母はuk=1となるすべての状態遷移の組み合わせにおける演算を表す。
上式(1)〜(3)の計算は、非常に煩雑であるため、ターボ復号の1つのアルゴリズムであるMax−Log−MAPアルゴリズムにおいては、式(4)に示す近似式が用いられる。
Figure 0004227481
式(4)を用いて式(1)および式(2)を変形すると、それぞれ以下の式(5)および式(6)のようになる。
Figure 0004227481
さらに、これらの式(5),(6)を用いて式(3)を変形すると、以下の式(7)のようになる。
Figure 0004227481
Max−Log−MAPアルゴリズムを用いたターボ復号においては、式(7)を用いて算出された尤度情報L(uk)が閾値0と比較され、尤度情報L(uk)が0以上であれば、時点kで送信されたシステマチックビットuk=1と硬判定され、尤度情報L(uk)が0未満であれば、時点kで送信されたシステマチックビットuk=0と硬判定される。
ここで、式(7)に示したように、時点kにおける尤度情報算出のためには、時点(k−1)における前方確率αk−1、ならびに時点kにおける後方確率βおよび移行確率γが必要となる。このとき、時点1〜kにおける各時点での前方確率および後方確率をそれぞれ算出し、その後、尤度情報を算出する場合は、全状態の全時点での確率値を記憶する必要があるため、メモリ量は膨大なものとなる。
このメモリ量を削減するためには、例えば以下のような算出手順を取ることが考えられる。すなわち、まず後方確率を時点k〜1について算出し、メモリへ蓄積する。次に時点ごとに前方確率を算出し、この前方確率および先に算出した後方確率より、尤度情報を逐次的に算出する。この方法によれば、算出された前方確率が即座に尤度情報の算出に用いられるため、前方確率の蓄積は行われず、前方確率の蓄積の分だけメモリ量を削減することができる。
また、後方確率を蓄積するためのメモリ量の削減方法として、例えば非特許文献1に記載されたスライディングウィンドウ法がある。スライディングウィンドウ法は、データの全系列を所定のウィンドウ単位に分割し、各ウィンドウにトレーニング区間を設けることにより、系列の最後方から計算しなければならない後方確率を、系列の中途から計算する方法である。このスライディングウィンドウ法によれば、ウィンドウ単位で後方確率を蓄積すれば良く、時点k〜1のすべての後方確率を蓄積する場合に比べてメモリ量を大幅に削減することができる。
さらに、スライディングウィンドウ法において、確率値および尤度情報の演算をパラレルに行うことにより、演算の高速化を図ることができる。すなわち、例えば図5(a)に示すように、全系列nWのデータがn個のウィンドウに分割される場合、このウィンドウを並列に処理することにより、演算の高速化を図ることができる。例えば図5(b)に示すように、#1および#2の2つの処理系統によって並列に演算を行うことにより、演算時間を半分にすることができる。
Andrew J. Viterbi, "An Intuitive Justification and a Simplified Implementation of the MAP Decoder for Convolutional Codes", IEEE J. Sel. Areas Commun., vol.16, no.2, pp.260-264, Feb.1998
しかしながら、上述のようにパラレルにスライディングウィンドウ法を行う場合でも、ウィンドウサイズに対応する処理遅延が生じるという問題がある。特に、Max−Log−MAPアルゴリズムを用いて尤度情報L(uk)を算出する場合、時点kが小さい方から順に算出する必要があるが、尤度情報L(uk)の算出に必要な確率値は、各ウィンドウ内ではシリアルに算出されるため、ウィンドウを並列に処理しても、結局尤度情報L(uk)の算出には遅延が生じることになる。
この問題について、図6を参照して具体的に説明する。
図6は、スライディングウィンドウ法のウィンドウサイズが64である場合に、2つの処理系統#1,#2によって尤度情報L(uk)を算出するタイミングの例を示す図である。図6(a)は、後方確率βkを算出するタイミングを示し、図6(b)は、前方確率αkを算出するタイミングを示し、図6(c)は、尤度情報L(uk)を算出するタイミングを示している。
図6(a)において、後方確率β63〜β0および後方確率β127〜β64を算出するために、それぞれトレーニング区間が設けられている。トレーニング区間の先頭(ここでは、β95およびβ159)は、常に0と仮定され、トレーニング区間内で上記の式(6)の演算が行われることにより、ウィンドウ内の後方確率β63〜β0および後方確率β127〜β64を正しく算出することができる。したがって、トレーニング区間としては、少なくとも20程度のサイズが必要となる。
図6(a)においては、時刻T1で後方確率β0,β64の算出が完了する。各処理系統#1,#2は、引き続き後方確率β191〜β128および後方確率β255〜β192を算出する。
そして、図6(b)に示すように、時刻T1から前方確率α0〜α63およびα64〜α127の算出が開始される。このとき、前方確率α64〜α127の算出に関しては、α32を0と仮定し、α32〜α63がトレーニング区間となっている。
一方、図6(c)に示すように、時刻T1から尤度情報L(u0)〜L(u63)の算出が開始される。時刻T1においては、後方確率β0〜β63は既に算出されており、前方確率α0も算出されるため、処理系統#1は、尤度情報L(u0)を算出することができる。
しかし、時刻T1において、後方確率β64〜β127が既に算出されており、前方確率α64も算出されているにも拘わらず、処理系統#2は、尤度情報L(u64)を算出することができずに待機する。これは、上述したように尤度情報L(uk)は、時点kが小さい方から順に算出される必要があるが、時刻T1においては、尤度情報L(u0)が算出されるのみであり、尤度情報L(u63)は後になって処理系統#1によって算出されるためである。
したがって、図6(c)に示すように、時刻T1から処理系統#1によって尤度情報L(u0)〜L(u63)が算出され、時刻T2から処理系統#2によって尤度情報L(u64)〜L(u127)が順次算出される。
つまり、後方確率および前方確率の算出は完了しているにも拘わらず、尤度情報の算出に際して並列処理を行うことができず、ウィンドウサイズに対応する処理遅延が生じてしまう。この処理遅延を小さくするためには、ウィンドウサイズを小さくすれば良いが、ウィンドウサイズを小さくした場合には、ウィンドウ数が増加することになり、これに伴ってトレーニング区間に対する処理量が増大する。トレーニング区間は、実際の復号には寄与しない区間であるため、トレーニング区間に対する処理量が増大すれば、全体の処理量は増大し、結果として回路規模が増大することがある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、処理量および回路規模の増大を抑制しつつ、高速に尤度情報を算出することができる復号装置および復号方法を提供することを目的とする。
本発明の復号装置は、所定サイズのウィンドウに対して複数の処理系統で並列に復号演算を行う、スライディングウィンドウおよびMax−LOG−MAPアルゴリズムが適用される復号装置であって、前記ウィンドウ内において前記複数の処理系統の各々で当該複数の処理系統数だけ前の演算対象シンボルに係る前方確率から現時点の演算対象シンボルに係る前方確率を前記複数の処理系統数のシンボル間隔で順次演算し、各処理系統の前記現時点の演算対象シンボルが1シンボルずつ順々にずれている前方確率演算手段と、前記ウィンドウ内において前記複数の処理系統の各々で当該複数の処理系統数だけ後の演算対象シンボルに係る後方確率から現時点の演算対象シンボルに係る後方確率を前記複数の処理系統数のシンボル間隔で順次演算し、各処理系統の前記現時点の演算対象シンボルが1シンボルずつ順々にずれている後方確率演算手段と、前記前方確率および前記後方確率を用いて各処理系統で並列に尤度情報を演算する尤度演算手段と、を有する構成を採る。
この構成によれば、処理系統数だけ前後の時点の前方確率および後方確率から現時点の前方確率および後方確率を演算するため、各ウィンドウ内においても複数の処理系統が並列に確率値の演算を行うことができ、確率値が演算されるごとに後段の尤度演算を行って、処理量および回路規模の増大を抑制しつつ、高速に尤度情報を算出することができる。
本発明の復号装置は、前記後方確率演算手段は、現時点で演算対象であるウィンドウより後の時点のデータをトレーニングデータとして現時点の演算対象シンボルに係る後方確率を演算する構成を採る。
この構成によれば、処理対象のウィンドウより後の時点のデータをトレーニングデータとして現時点の後方確率を演算するため、任意のウィンドウに関して後方確率の演算処理を行うことができる。
本発明の復号装置は、前記後方確率演算手段にて用いられる前記トレーニングデータは、前記複数の処理系統で共通する構成を採る。
この構成によれば、複数の処理系統で共通のトレーニングデータを用いるため、トレーニングデータに必要な演算量を削減することができ、装置全体の処理量をさらに削減することができる。
本発明の基地局装置は、上記のいずれかに記載の復号装置を有する構成を採る。
この構成によれば、上記のいずれかに記載の復号装置と同様の作用効果を基地局装置において実現することができる。
本発明の移動局装置は、上記のいずれかに記載の復号装置を有する構成を採る。
この構成によれば、上記のいずれかに記載の復号装置と同様の作用効果を移動局装置において実現することができる。
本発明の復号方法は、所定サイズのウィンドウに対して複数の処理系統で並列に復号演算を行う、スライディングウィンドウおよびMax−LOG−MAPアルゴリズムが適用される復号方法であって、前記ウィンドウ内において前記複数の処理系統の各々で当該複数の処理系統数だけ後の演算対象シンボルに係る後方確率から現時点の演算対象シンボルに係る後方確率を前記複数の処理系統数のシンボル間隔で順次演算し、各処理系統の前記現時点の演算対象シンボルが1シンボルずつ順々にずれている後方確率演算ステップと、前記ウィンドウ内において前記複数の処理系統の各々で当該複数の処理系統数だけ前の演算対象シンボルに係る前方確率から現時点の演算対象シンボルに係る前方確率を前記複数の処理系統数のシンボル間隔で順次演算し、各処理系統の前記現時点の演算対象シンボルが1シンボルずつ順々にずれている前方確率演算ステップと、前記前方確率が演算されるごとに前記前方確率および前記後方確率を用いて各処理系統で並列に尤度情報を演算する尤度演算ステップと、を有するようにした。
この方法によれば、処理系統数だけ前後の時点の前方確率および後方確率から現時点の前方確率および後方確率を演算するため、各ウィンドウ内においても複数の処理系統が並列に確率値の演算を行うことができ、確率値が演算されるごとに後段の尤度演算を行って、処理量および回路規模の増大を抑制しつつ、高速に尤度情報を算出することができる。
本発明によれば、処理量および回路規模の増大を抑制しつつ、高速に尤度情報を算出することができる。
本発明の骨子は、ウィンドウ単位で並列処理を行うとともに、ウィンドウ内における演算処理も並列に行うことである。
以下、本発明の一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復号装置の全体構成を示すブロック図である。同図に示す復号装置は、インタリーバ100、復号器110、インタリーバ120、復号器130、デインタリーバ140、デインタリーバ150、硬判定部160、および誤り検出部170を有している。なお、図1に示す復号装置は、ターボ符号化によって得られる情報ビットそのものであるシステマチックビットxa、情報ビットを畳み込み符号化して得られるパリティビットxb、および情報ビットをインタリーブ後に畳み込み符号化して得られるパリティビットxcに、それぞれ通信路における雑音が付加されたシステマチックビットya、パリティビットyb、およびパリティビットycを復号するものとする。
インタリーバ100は、システマチックビットyaをインタリーブする。インタリーバ100によるインタリーブは、符号化側におけるインタリーブと同様にして行われる。
復号器110は、軟入力軟出力の復号器であり、前回の復号結果から得られる事前情報尤度Leとシステマチックビットyaとパリティビットybとを用いて復号を行い、復号結果をインタリーバ120へ出力する。復号器110による復号については、後に詳述する。
インタリーバ120は、復号器110の復号結果をインタリーブする。インタリーバ120によるインタリーブは、符号化側におけるインタリーブと同様にして行われる。
復号器130は、軟入力軟出力の復号器であり、インタリーバ120から出力される事前情報尤度とインタリーバ100から出力されるシステマチックビットyaとパリティビットycとを用いて復号を行い、復号結果をデインタリーバ140およびデインタリーバ150へ出力する。
デインタリーバ140およびデインタリーバ150は、復号器130の復号結果をデインタリーブする。デインタリーバ140およびデインタリーバ150によるデインタリーブは、インタリーバ100またはインタリーバ120によるインタリーブを元に戻すようにして行われる。
硬判定部160は、デインタリーバ150から出力される尤度情報を硬判定し、0または1の硬判定値を出力する。具体的には、硬判定部160は、デインタリーバ150から出力される尤度情報を閾値である0と比較し、尤度情報が0以上であれば硬判定値として1を出力し、尤度情報が0未満であれば硬判定値として0を出力する。
誤り検出部170は、硬判定結果に付加されているCRC(Cyclic Redundancy Check)などの誤り検出符号を用いて誤り検出を行い、復号データを出力する。
次いで、図2および図3を用いて、上記のように構成された復号装置における復号器の動作について具体的に説明する。
図2は、復号器110の内部構成を示すブロック図である。同図に示すように、復号器110は、移行確率演算部111、後方確率演算部112、前方確率演算部113、記憶部114、および尤度演算部115を有している。なお、復号器130も復号器110と同様の内部構成を有しているものとする。また、以下の復号動作は、所定サイズのウィンドウ単位で行われるものとする。
まず、前回の復号結果から得られる事前情報尤度Le、システマチックビットya、およびパリティビットybが移行確率演算部111へ入力され、移行確率が演算される。以下では、時点kにおいて状態遷移トレリス上の状態m′から状態mへ移行する移行確率をγk(m’,m)と表記する。
算出された移行確率γk(m’,m)は、後方確率演算部112および前方確率演算部113へ出力され、それぞれ後方確率および前方確率が算出される。以下では、時点kの状態mにおける後方確率をβk(m)と表記し、時点kの状態mにおける前方確率をαk(m)と表記する。
ここで、後方確率演算部112および前方確率演算部113による確率値の算出について説明する。
上述したように、前方確率αk(m)および後方確率βk(m)は、式(5),(6)によって算出される。式(5),(6)は、それぞれ以下の式(8),(9)のように変形することができる。
Figure 0004227481
これらの式(8),(9)を再度式(5),(6)へ代入すると、以下の式(10),(11)が得られる。
Figure 0004227481
式(10)は、時点kの前方確率αkを時点(k−2)の前方確率αk-2から算出することを示し、式(11)は、時点kの後方確率βkを時点(k+2)の後方確率βk+2から算出することを示している。
後方確率演算部112および前方確率演算部113は、それぞれ式(10),(11)を用いて、2つの処理系統で並列に後方確率および前方確率を演算する。つまり、例えば後方確率演算部112における後方確率の演算においては、一方の処理系統が後方確率βk+2から後方確率βkを算出する間に、他方の処理系統が並行して後方確率βk+1から後方確率βk-1を算出する。具体的にk=1の場合を考えると、2つの処理系統によって、後方確率β1および後方確率β0が並行して算出されることになる。
算出された後方確率は、ウィンドウ単位で記憶部114へ記憶される。また、後方確率と同様に、前方確率演算部113においても、2つの処理系統によって、前方確率αkと前方確率αk+1が並行して算出される。前方確率が算出されると、尤度演算部115によって、前方確率および記憶部114に記憶されている後方確率が用いられ、上述した式(7)によって尤度情報が算出される。
このとき、従来とは異なり、前方確率演算部113における2つの処理系統は、前方確率αkおよび前方確率αk+1を並行して算出するため、時点kが小さい方から順に尤度情報L(uk)を算出する場合に、双方の処理系統によって算出される前方確率を同時に用いて尤度情報を算出することができる。
以下、図3を参照して、尤度情報を算出するタイミングについて、具体的に説明する。
図3(a)は、後方確率演算部112における2つの処理系統#1,#2による後方確率βkの算出タイミングを示している。同図に示すように、処理系統#1は、β190〜β128をトレーニング区間として、後方確率β126〜β0のうち時点kが偶数であるものを順次算出していく。同様に、処理系統#2は、β191〜β129をトレーニング区間として、後方確率β127〜β1のうち時点kが奇数であるものを順次算出していく。そして、時刻T1において、後方確率β0および後方確率β1が算出される。
図3(b)は、前方確率演算部113における2つの処理系統#1,#2による前方確率αkの算出タイミングを示している。同図に示すように、処理系統#1は、時刻T1から前方確率α0〜α126のうち時点kが偶数であるものを順次算出していく。同様に、処理系統#2は、時刻T1から前方確率α1〜α127のうち時点kが奇数であるものを順次算出していく。
図3(c)は、尤度演算部115における2つの処理系統#1,#2による尤度情報L(uk)の算出タイミングを示している。同図に示すように、処理系統#1は、時刻T1において尤度情報L(u0)を算出する。そして、処理系統#2は、時刻T1において前方確率α0および既に記憶部114に記憶されている後方確率β1を用いて尤度情報L(u1)を算出する。
このように従来とは異なり、処理系統#2は尤度情報L(uk)の算出を待機することが無く、並行処理を行うことができる。このため、図3(c)と図6(c)とを比較すれば明らかなように、尤度情報L(uk)の演算を大幅に高速化することができる。
このように、本実施の形態によれば、処理系統数(ここでは2)だけ前または後の時点の確率値から現時点での確率値を算出する演算を、各処理系統で並列に行うため、確率値を用いた尤度情報の算出における処理遅延が無く、処理量および回路規模の増大を抑制しつつ、高速に尤度情報を算出することができる。
なお、本実施の形態においては、トレーニング区間のサイズを32とし、ウィンドウサイズを64として説明したが、本発明はこれらのサイズに限定されない。トレーニング区間のサイズとしては、約20程度以上であれば良い。
また、本実施の形態においては、2つの処理系統で並列に演算する場合について説明したが、処理系統数は2以上であればいくつでも良い。この場合には、式(10),(11)と同様の考え方で、前方確率および後方確率を処理系統数だけ前および後の時点の前方確率および後方確率で表す式を用いれば良い。すなわち、処理系統数をm(mは2以上の整数)とすれば、前方確率αkおよび後方確率βkをそれぞれ前方確率αk-mおよび後方確率βk+mで表す式を用いて確率値を演算すれば良い。
また、例えば図4に示すように、トレーニング区間についてはいずれか1つの処理系統のみにおいて連続した演算を行い、このトレーニング結果をすべての処理系統で共通して用いることにより、装置全体の演算量をさらに削減することができる。
本発明の一実施の形態に係る復号装置の全体構成を示すブロック図 一実施の形態に係る復号器の内部構成を示すブロック図 一実施の形態に係る復号動作のタイミングの例を示す図 一実施の形態に係る復号動作のタイミングの他の例を示す図 ウィンドウを用いた処理を説明するための図 スライディングウィンドウ法による復号動作のタイミングの例を示す図
符号の説明
100、120 インタリーバ
110 復号器
111 移行確率演算部
112 後方確率演算部
113 前方確率演算部
114 記憶部
115 尤度演算部
130 復号器
140、150 デインタリーバ
160 硬判定部
170 誤り検出部

Claims (6)

  1. 所定サイズのウィンドウに対して複数の処理系統で並列に復号演算を行う、スライディングウィンドウおよびMax−LOG−MAPアルゴリズムが適用される復号装置であって、
    前記ウィンドウ内において前記複数の処理系統の各々で当該複数の処理系統数だけ前の演算対象シンボルに係る前方確率から現時点の演算対象シンボルに係る前方確率を前記複数の処理系統数のシンボル間隔で順次演算し、各処理系統の前記現時点の演算対象シンボルが1シンボルずつ順々にずれている前方確率演算手段と、
    前記ウィンドウ内において前記複数の処理系統の各々で当該複数の処理系統数だけ後の演算対象シンボルに係る後方確率から現時点の演算対象シンボルに係る後方確率を前記複数の処理系統数のシンボル間隔で順次演算し、各処理系統の前記現時点の演算対象シンボルが1シンボルずつ順々にずれている後方確率演算手段と、
    前記前方確率および前記後方確率を用いて各処理系統で並列に尤度情報を演算する尤度演算手段と、
    を有する復号装置。
  2. 前記後方確率演算手段は、
    現時点で演算対象であるウィンドウより後の時点のデータをトレーニングデータとして現時点の演算対象シンボルに係る後方確率を演算する請求項1記載の復号装置。
  3. 前記後方確率演算手段にて用いられる前記トレーニングデータは、
    前記複数の処理系統で共通する請求項2記載の復号装置。
  4. 請求項1から請求項3のいずれかに記載の復号装置を有することを特徴とする基地局装置。
  5. 請求項1から請求項3のいずれかに記載の復号装置を有することを特徴とする移動局装置。
  6. 所定サイズのウィンドウに対して複数の処理系統で並列に復号演算を行う、スライディングウィンドウおよびMax−LOG−MAPアルゴリズムが適用される復号方法であって、
    前記ウィンドウ内において前記複数の処理系統の各々で当該複数の処理系統数だけ後の演算対象シンボルに係る後方確率から現時点の演算対象シンボルに係る後方確率を前記複数の処理系統数のシンボル間隔で順次演算し、各処理系統の前記現時点の演算対象シンボルが1シンボルずつ順々にずれている後方確率演算ステップと、
    前記ウィンドウ内において前記複数の処理系統の各々で当該複数の処理系統数だけ前の演算対象シンボルに係る前方確率から現時点の演算対象シンボルに係る前方確率を前記複数の処理系統数のシンボル間隔で順次演算し、各処理系統の前記現時点の演算対象シンボルが1シンボルずつ順々にずれている前方確率演算ステップと、
    前記前方確率が演算されるごとに前記前方確率および前記後方確率を用いて各処理系統で並列に尤度情報を演算する尤度演算ステップと、
    を有する復号方法。
JP2003273378A 2003-07-11 2003-07-11 復号装置および復号方法 Expired - Fee Related JP4227481B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003273378A JP4227481B2 (ja) 2003-07-11 2003-07-11 復号装置および復号方法
PCT/JP2004/009846 WO2005006564A1 (ja) 2003-07-11 2004-07-09 復号装置および復号方法
EP04747314A EP1655846B1 (en) 2003-07-11 2004-07-09 Decoding apparatus and decoding method
DE602004012417T DE602004012417T2 (de) 2003-07-11 2004-07-09 Dekodierungsvorrichtung und dekodierungsverfahren
US10/563,559 US7539256B2 (en) 2003-07-11 2004-07-09 Decoding device and decoding method
KR1020067000682A KR100671619B1 (ko) 2003-07-11 2004-07-09 복호 장치 및 복호 방법
CNB2004800199880A CN100547935C (zh) 2003-07-11 2004-07-09 解码装置及解码方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003273378A JP4227481B2 (ja) 2003-07-11 2003-07-11 復号装置および復号方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005033705A JP2005033705A (ja) 2005-02-03
JP4227481B2 true JP4227481B2 (ja) 2009-02-18

Family

ID=34056018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003273378A Expired - Fee Related JP4227481B2 (ja) 2003-07-11 2003-07-11 復号装置および復号方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7539256B2 (ja)
EP (1) EP1655846B1 (ja)
JP (1) JP4227481B2 (ja)
KR (1) KR100671619B1 (ja)
CN (1) CN100547935C (ja)
DE (1) DE602004012417T2 (ja)
WO (1) WO2005006564A1 (ja)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7571683B2 (en) * 2001-03-27 2009-08-11 General Electric Company Electrical energy capture system with circuitry for blocking flow of undesirable electrical currents therein
US7929646B2 (en) * 2006-01-27 2011-04-19 Qualcomm Incorporated Map decoder with bidirectional sliding window architecture
US8194760B2 (en) * 2006-06-01 2012-06-05 Ntt Docomo, Inc. Method and apparatus for distributed space-time coding in wireless radio networks
US8027407B2 (en) * 2006-11-06 2011-09-27 Ntt Docomo, Inc. Method and apparatus for asynchronous space-time coded transmission from multiple base stations over wireless radio networks
US8059732B2 (en) 2006-11-28 2011-11-15 Ntt Docomo, Inc. Method and apparatus for wideband transmission from multiple non-collocated base stations over wireless radio networks
US8861356B2 (en) * 2007-03-13 2014-10-14 Ntt Docomo, Inc. Method and apparatus for prioritized information delivery with network coding over time-varying network topologies
US20090285323A1 (en) * 2008-05-15 2009-11-19 Sundberg Carl-Erik W Adaptive soft output m-algorithm receiver structures
US8064548B2 (en) * 2007-05-18 2011-11-22 Ntt Docomo, Inc. Adaptive MaxLogMAP-type receiver structures
US20090075686A1 (en) * 2007-09-19 2009-03-19 Gomadam Krishna S Method and apparatus for wideband transmission based on multi-user mimo and two-way training
US8325840B2 (en) * 2008-02-25 2012-12-04 Ntt Docomo, Inc. Tree position adaptive soft output M-algorithm receiver structures
US8279954B2 (en) * 2008-03-06 2012-10-02 Ntt Docomo, Inc. Adaptive forward-backward soft output M-algorithm receiver structures
US8565329B2 (en) * 2008-06-03 2013-10-22 Ntt Docomo, Inc. Soft output M-algorithm receiver structures with generalized survivor selection criteria for MIMO systems
US8229443B2 (en) * 2008-08-13 2012-07-24 Ntt Docomo, Inc. Method of combined user and coordination pattern scheduling over varying antenna and base-station coordination patterns in a multi-cell environment
US8451951B2 (en) * 2008-08-15 2013-05-28 Ntt Docomo, Inc. Channel classification and rate adaptation for SU-MIMO systems
US8705484B2 (en) * 2008-08-15 2014-04-22 Ntt Docomo, Inc. Method for varying transmit power patterns in a multi-cell environment
US8542640B2 (en) * 2008-08-28 2013-09-24 Ntt Docomo, Inc. Inter-cell approach to operating wireless beam-forming and user selection/scheduling in multi-cell environments based on limited signaling between patterns of subsets of cells
US8855221B2 (en) * 2008-09-15 2014-10-07 Ntt Docomo, Inc. Method and apparatus for iterative receiver structures for OFDM/MIMO systems with bit interleaved coded modulation
US9048977B2 (en) * 2009-05-05 2015-06-02 Ntt Docomo, Inc. Receiver terminal driven joint encoder and decoder mode adaptation for SU-MIMO systems
US8514961B2 (en) * 2010-02-04 2013-08-20 Ntt Docomo, Inc. Method and apparatus for distributed space-time coding in wireless radio networks
US20130142057A1 (en) * 2011-12-01 2013-06-06 Broadcom Corporation Control Channel Acquisition
KR101674724B1 (ko) 2014-08-25 2016-11-09 주식회사 엔케이 단열블록 고정턱이 형성된 서포트 구조체 및 이를 이용한 2중벽 탱크
US20190064223A1 (en) * 2017-08-25 2019-02-28 Keysight Technologies, Inc. Method and Apparatus for Detecting the Start of an Event in the Presence of Noise

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5933462A (en) * 1996-11-06 1999-08-03 Qualcomm Incorporated Soft decision output decoder for decoding convolutionally encoded codewords
EP1156588B1 (en) * 1999-03-01 2007-05-09 Fujitsu Limited Method and apparatus for maximum a posteriori probability decoding
JP3244121B2 (ja) 1999-04-07 2002-01-07 株式会社ワイ・アール・ピー移動通信基盤技術研究所 復号装置
US6980605B2 (en) * 2000-01-31 2005-12-27 Alan Gatherer MAP decoding with parallelized sliding window processing
FI109162B (fi) * 2000-06-30 2002-05-31 Nokia Corp Menetelmä ja järjestely konvoluutiokoodatun koodisanan dekoodaamiseksi
US7027531B2 (en) * 2000-12-29 2006-04-11 Motorola, Inc. Method and system for initializing a training period in a turbo decoding device
US6952457B2 (en) * 2000-12-29 2005-10-04 Motorola, Inc. Method and system for adapting a training period in a turbo decoding device
JP3828791B2 (ja) * 2001-11-27 2006-10-04 松下電器産業株式会社 誤り訂正復号装置
SG125061A1 (en) * 2001-12-07 2006-09-29 Oki Techno Ct Singapore Pte A turbo decoder, and a map decoder component of the turbo decoder
FI20020108A0 (fi) * 2002-01-21 2002-01-21 Nokia Corp Menetelmõ ja laite polkumetriikoiden muodostamiseksi trelliksessõ
US7246295B2 (en) * 2003-04-14 2007-07-17 Agere Systems Inc. Turbo decoder employing simplified log-map decoding
JP2005167513A (ja) * 2003-12-01 2005-06-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 復号装置及び復号方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20060176945A1 (en) 2006-08-10
US7539256B2 (en) 2009-05-26
EP1655846A1 (en) 2006-05-10
WO2005006564A1 (ja) 2005-01-20
EP1655846A4 (en) 2006-07-19
DE602004012417D1 (de) 2008-04-24
EP1655846B1 (en) 2008-03-12
CN1823474A (zh) 2006-08-23
DE602004012417T2 (de) 2008-06-19
KR20060035743A (ko) 2006-04-26
KR100671619B1 (ko) 2007-01-19
CN100547935C (zh) 2009-10-07
JP2005033705A (ja) 2005-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4227481B2 (ja) 復号装置および復号方法
KR101323444B1 (ko) 반복적 디코더 및 반복적 디코딩 방법
KR100350502B1 (ko) 이동통신시스템의 구성 복호기 및 방법
US7657819B2 (en) Method and apparatus for termination of iterative turbo decoding
EP1564893A1 (en) Turbo decoder, turbo decoding method, and operating program of same
KR20080098391A (ko) 양방향 슬라이딩 윈도우 아키텍처를 갖는 map 디코더
US20040025103A1 (en) Turbo decoding method and turbo decoding apparatus
EP1130789A2 (en) Soft-decision decoding of convolutionally encoded codeword
US20130007568A1 (en) Error correcting code decoding device, error correcting code decoding method and error correcting code decoding program
JP2004343716A (ja) 畳み込み符号化信号の伝送形式をブラインド検出する方法および復号器
US7925964B2 (en) High-throughput memory-efficient BI-SOVA decoder architecture
CN108134612B (zh) 纠正同步与替代错误的级联码的迭代译码方法
US7266757B1 (en) Pipelined architecture implementing recursion processes for forward error correction
US7178090B2 (en) Error correction code decoding device
CN1129257C (zh) 串行回溯的最大似然解码方法及其使用该方法的解码器
JP2005167513A (ja) 復号装置及び復号方法
US9325351B2 (en) Adaptive multi-core, multi-direction turbo decoder and related decoding method thereof
US7917834B2 (en) Apparatus and method for computing LLR
US10116337B2 (en) Decoding method for convolutionally coded signal
US7096410B2 (en) Turbo-code decoding using variably set learning interval and sliding window
JP3892471B2 (ja) 復号方法
CN113765622B (zh) 分支度量初始化方法、装置、设备及存储介质
US9647798B2 (en) Decoding method using dynamic scaler factor
CN106533453B (zh) 一种译码方法及译码器
JP4525658B2 (ja) 誤り訂正符号復号装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060310

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080812

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080918

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20081104

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20081128

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111205

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4227481

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111205

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121205

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121205

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131205

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees