JP4263834B2 - 誤り訂正方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誤り訂正装置に関し、特に軟判定データの誤り訂正を行う誤り訂正装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＤＳ−ＣＤＭＡシステムとして、北米で標準化されたＣＤＭＡ方式セルラ電話システム（ＴＩＡ ＩＳ９５）がある。このシステムでは、復調器の後段に誤り訂正回路が備えられている。
【０００３】
図６は、従来の信号受信装置の構成を示すブロック図である。同図に示す信号受信装置６００においては、復調器６１０から軟判定データＤが出力されると、後段の誤り訂正回路６２０は、この軟判定データＤの誤り訂正を行い、情報データを出力する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、移動体通信においては、マルチパスやフェージングによって伝送性能が劣化するため、受信データに誤りが生じやすい。このため、従来以上に誤り訂正の性能を向上することが要求されている。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題点を解決し、誤り訂正の性能を向上させることが可能な誤り訂正装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の誤り訂正方法は、尤度情報及び軟判定データを受信する第１の手順と、前記第１の手順によって受信された前記尤度情報の値と、第１の閾値及び第２の閾値（但し、第１の閾値＜第２の閾値）とを比較する第２の手順と、前記第１の手順において受信された前記軟判定データの値と、該軟判定データの最大値に１加えた値の１／２から１減じた第１の値とを比較する第３の手順と、前記第２の手順において前記尤度情報の値が前記第１の閾値より小さいと判断され、且つ、前記第３の手順において前記軟判定データの値が前記第１の値より大きいと判断された場合に、前記軟判定データを該軟判定データの最大値とする変換を行う第４の手順と、前記第２の手順において前記尤度情報の値が前記第１の閾値より小さいと判断され、且つ、前記第３の手順において前記軟判定データの値が前記第１の値以下であると判断された場合に、前記軟判定データを該軟判定データの最小値とする変換を行う第５の手順と、前記第２の手順において前記尤度情報の値が前記第２の閾値より大きいと判断され、且つ、前記第３の手順において前記軟判定データの値が前記第１の値より大きいと判断された場合に、前記軟判定データを該軟判定データの最大値に１加えた値の１／２の第２の値とする変換を行う第６の手順と、前記第２の手順において前記尤度情報の値が前記第２の閾値より大きいと判断され、且つ、前記第３の手順において前記軟判定データの値が前記第１の値以下であると判断された場合に、前記軟判定データを前記第１の値とする変換を行う第７の手順と、前記第２の手順において前記尤度情報の値が前記第１の閾値以上で、且つ、第２の閾値以下と判断された場合に、前記軟判定データを変換しない第８の手順と、前記第４〜第８の手順の何れかにおいて導出される変換後の軟判定データに対して、誤り訂正を行う第９の手順とを備えて構成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図示した一実施形態に基いて本発明を詳細に説明する。図１は、本発明に係る誤り訂正装置の構成を示すブロック図である。同図に示す誤り訂正装置１００は、受信データ変換器１１０、誤り訂正回路１２０を備えて構成される。この誤り訂正装置１００においては、受信データ変換器１１０が受信した尤度情報ＱＩに基づいて同じく受信した軟判定データＤを変換し、誤り訂正回路１２０が変換後の軟判定データＤ´について誤り訂正を行うものである。
【００１０】
この誤り訂正装置１００の前段には復調器（図示せず）が接続されており、該復調器からｎビットの軟判定データＤと、ｍビットの尤度情報ＱＩが出力される。ここで、ｎビットの軟判定データＤは、復調器が検波したデータをデコードし、軟判定を行うことにより得られるものであり、０〜ｎ−１の値をとり、最大値（ｎ−１）又は最小値（０）のときが最も確からしいデータであり、中間の値のときは確からしくないデータである。また、ｍビットの尤度情報ＱＩは、軟判定データＤについてのビット毎の確からしさを示すものであり、０〜ｍ−１の値をとり、軟判定データＤが確からしいほど、その値が小さくなるようになっている。すなわち、尤度情報ＱＩが小さい値の場合には、軟判定データＤは確からしいのであるから最大値（ｎ−１）又は最小値（０）をとるべきであり、尤度情報ＱＩが大きい値の場合には、軟判定データＤは確からしくないのであるから中間の値をとるべきであるということになる。
【００１１】
図２は、計算機シミュレーションによって得られた尤度情報ＱＩと軟判定データとの対応を示すグラフである。同図において、横軸は尤度情報ＱＩの値であり、縦軸はＥｂ／Ｎｏ（Ｅｂは１ビット当たりの信号電力、Ｎｏは１Ｈｚ当たりのノイズ電力）が−４、０、４ｄＢの場合において、軟判定データＤが正しいものである場合に、その軟判定データＤに尤度情報ＱＩ（０〜７の値をとる）の各値が対応する確率と、軟判定データＤが誤っているものである場合に、その軟判定データＤに尤度情報ＱＩの各値が対応する確率とを示す。例えば軟判定データＤが正しいものである場合（同図の白丸、白三角、白四角）には、その軟判定データに対応する尤度情報ＱＩは「０」になる確率が非常に高く、他の値になる確率は極めて低い。換言すれば、尤度情報ＱＩが「０」の場合には、対応する軟判定データＤは確からしいといえる。
【００１２】
受信データ変換器１１０は、前段の復調器（図示せず）から出力される軟判定データＤ及び尤度情報ＱＩを受信すると、尤度情報ＱＩに基づいて、軟判定データＤを変換する。図３は、軟判定データＤの変換手順を示すフローチャートである。なお、以下においては第１の閾値Ｍ１＜第２の閾値Ｍ２とする。
【００１３】
受信データ変換器１１０は、受信した尤度情報ＱＩが第１の閾値Ｍ１より小さいか否かを判定する（ステップ２００）。尤度情報ＱＩが第１の閾値Ｍ１より小さい場合には、軟判定データＤは確からしいということであるから、最大値（ｎ−１）あるいは最小値（０）をとるべきである。そこで、次に受信データ変換器１１０は、軟判定データＤが所定値より大きい場合には最大値（ｎ−１）に変換し、所定値以下の場合には最小値（０）に変換する。すなわち、受信データ変換器１１０は、軟判定データＤが該軟判定データの最大値（ｎ−１）に１加えた値の１／２から１減じた値（ｎ／２−１）より大きいか否かを判定する（ステップ２０１）。軟判定データＤがｎ／２−１より大きい場合には、受信データ変換器１１０は、受信した軟判定データＤの最大値（ｎ−１）を変換後の軟判定データＤ´とする（ステップ２０２）。また、軟判定データＤがｎ／２−１以下の場合（ステップ２０１で否定判断した場合）には、受信データ変換器１１０は、受信した軟判定データＤの最小値（０）を変換後の軟判定データＤ´とする（ステップ２０３）。
【００１４】
尤度情報ＱＩが第１の閾値Ｍ１以上の場合（ステップ２００で否定判断した場合）には、受信データ変換器１１０は、その尤度情報ＱＩが第２の閾値Ｍ２より大きいか否かを判定する（ステップ２０４）。尤度情報ＱＩが第２の閾値Ｍ２以下の場合には、軟判定データＤは確からしいとも確からしくないともいえない。そこで、受信データ変換器１１０は、変換を行わず、受信した軟判定データＤをそのまま変換後の軟判定データＤ´とする（ステップ２０５）。
【００１５】
また、受信した尤度情報ＱＩが第２の閾値Ｍ２より大きい場合（ステップ２０４で肯定判断した場合）には、軟判定データＤは確からしくないということであるから、中間の値をとるべきである。そこで、次に受信データ変換器１１０は、受信した軟判定データＤが該軟判定データの最大値に１加えた値の１／２から１減じた値（ｎ／２−１）より大きいか否かを判定する（ステップ２０６）。軟判定データＤがｎ／２−１より大きい場合には、受信データ変換器１１０は、受信した軟判定データＤの最大値に１加えた値の１／２（ｎ／２）を変換後の軟判定データＤ´とする（ステップ２０７）。
【００１６】
また、軟判定データＤがｎ／２−１以下の場合（ステップ２０６で否定判断した場合）には、受信データ変換器１１０は、受信した軟判定データＤの最大値）に１加えた値の１／２から１減じた値（ｎ／２−１）を変換後の軟判定データＤ´とする（ステップ２０８）。受信データ変換器１１０は、このようにして生成した変換後の軟判定データＤ´を後段の誤り訂正回路１２０へ出力する。
【００１７】
ところで、軟判定データＤと尤度情報ＱＩを受信する毎に変換後の軟判定データＤ´を生成するのではなく、軟判定データＤの値と尤度情報ＱＩの値の全ての組み合わせに対応させて、予め変換後の軟判定データＤ´を格納しておくようにしてもよい。図４は、予め変換後の軟判定データＤ´を格納しておく場合の受信データ変換器１１０の詳細な構成を示す図である。
【００１８】
同図に示すように、受信データ変換器１１０は、メモリ１１１を内蔵する。このメモリは、例えばＲＯＭやＲＡＭであり、複数の格納領域を有している。これらの格納領域それぞれは、軟判定データＤの値と尤度情報ＱＩの値の組み合わせによって一意に定まるアドレスによって特定されるものであり、その尤度情報ＱＩに基づいて軟判定データＤを変換することによって得られる変換後の軟判定データＤ´が格納されている。例えば、図４に示すように、軟判定データＤが「０」、尤度情報ＱＩが「２」の組み合わせに対応するアドレス（０，２）の格納領域には、尤度情報ＱＩ「２」に基づいて軟判定データＤ「０」を変換することによって得られる変換後の軟判定データＤ´0,2 が格納されることになる。
【００１９】
そして、受信データ変換器１１０は、軟判定データＤと尤度情報ＱＩを受信した場合には、これらの値の組み合わせによってアドレスを特定し、その特定されたアドレスの格納領域から変換後の軟判定データＤ´を読み出して後段の誤り訂正回路１２０へ出力する。この場合には、軟判定データＤと尤度情報ＱＩを受信する毎に変換後の軟判定データＤ´を読み出すだけでよいため、変換処理の時間短縮を図ることが可能となる。
【００２０】
誤り訂正回路１２０は、前段の受信データ変換器１１０から出力される変換後の軟判定データＤ´を受信する。この誤り訂正回路１２０は、例えばビタビデコーダであり、受信した変換後の軟判定データＤ´を軟判定復号化することにより、復号化データ（情報データ）を生成し、これを出力する。
【００２１】
図５は、計算機シミュレーションによって得られたＥｂ／Ｎｏとビット誤り率との対応を示すグラフであり、ビタビデコーダを用いない場合のビット誤り率（復調器出力：黒三角）、ビタビデコーダのみを用いた場合のビット誤り率（従来方式：黒丸）、受信データ変換器１１０とビタビデコーダを用いた本発明におけるビット誤り率（提案方式：白丸）が例として示されている。この計算機シミュレーションにおいては、誤り訂正回路１２０は、ビタビデコーダであり、符号化率１／２、拘束長４の畳み込み符号を用いている。また、軟判定データＤのビット数は８とし、１フレームのデータ長は２０とした。なお、インターリーブは行っていない。
【００２２】
図５に示すように、本発明における受信データ変換器１１０とビタビデコーダを用いた場合のビット誤り率は、従来のビタビデコーダのみを用いた場合のビット誤り率より改善されていることがわかる。
【００２３】
このように、誤り訂正装置１００においては、受信データ変換器１１０が前段の復調器（図示せず）から受信した尤度情報ＱＩに基づいて同じく受信した軟判定データＤを変換して変換後の軟判定データＤ´を生成し、誤り訂正回路１２０が変換後の軟判定データＤ´について誤り訂正を行うことにより、ビット誤り率の改善を図ることが可能となる。
【００２４】
以上、本発明の一実施形態を図面に沿って説明した。しかしながら本発明は前記実施形態に示した事項に限定されず、特許請求の範囲の記載に基いてその変更、改良等が可能であることは明らかである。
【００２５】
【発明の効果】
以上の如く本発明によれば、受信した尤度情報に基づいて、受信した軟判定データを変換し、変換後の軟判定データに対して、誤り訂正を行うことにより、誤り訂正の性能を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る誤り訂正装置の構成を示すブロック図である。
【図２】尤度情報と軟判定データとの対応を示すグラフである。
【図３】軟判定データの変換手順を示すフローチャートである。
【図４】予め変換後の軟判定データを格納しておく場合の受信データ変換器の詳細な構成を示す図である。
【図５】Ｅｂ／Ｎｏとビット誤り率との対応を示すグラフである。
【図６】従来の信号受信装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００ 誤り訂正装置
１１０ 受信データ変換器
１１１ メモリ
１２０ 誤り訂正回路

Claims (1)

1. 尤度情報及び軟判定データを受信する第１の手順と、
   前記第１の手順によって受信された前記尤度情報の値と、第１の閾値及び第２の閾値（但し、第１の閾値＜第２の閾値）とを比較する第２の手順と、
   前記第１の手順において受信された前記軟判定データの値と、該軟判定データの最大値に１加えた値の１／２から１減じた第１の値とを比較する第３の手順と、
   前記第２の手順において前記尤度情報の値が前記第１の閾値より小さいと判断され、且つ、前記第３の手順において前記軟判定データの値が前記第１の値より大きいと判断された場合に、前記軟判定データを該軟判定データの最大値とする変換を行う第４の手順と、
   前記第２の手順において前記尤度情報の値が前記第１の閾値より小さいと判断され、且つ、前記第３の手順において前記軟判定データの値が前記第１の値以下であると判断された場合に、前記軟判定データを該軟判定データの最小値とする変換を行う第５の手順と、
   前記第２の手順において前記尤度情報の値が前記第２の閾値より大きいと判断され、且つ、前記第３の手順において前記軟判定データの値が前記第１の値より大きいと判断された場合に、前記軟判定データを該軟判定データの最大値に１加えた値の１／２の第２の値とする変換を行う第６の手順と、
   前記第２の手順において前記尤度情報の値が前記第２の閾値より大きいと判断され、且つ、前記第３の手順において前記軟判定データの値が前記第１の値以下であると判断された場合に、前記軟判定データを前記第１の値とする変換を行う第７の手順と、
   前記第２の手順において前記尤度情報の値が前記第１の閾値以上で、且つ、第２の閾値以下と判断された場合に、前記軟判定データを変換しない第８の手順と、
   前記第４〜第８の手順の何れかにおいて導出される変換後の軟判定データに対して、誤り訂正を行う第９の手順と、
   を備えることを特徴とする誤り訂正方法。

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