JP4366945B2 - ビタビ復号装置及び方法並びにofdm復調装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、畳み込み符号化がされたデータ列をビタビ復号するビタビ復号装置及び方法、並びに、畳み込み符号化がされたデータ列を直交周波数分割多重化変調して生成された信号(OFMD信号)を復調するOFDM復調装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、OFDM変調方式を採用した無線通信システムが広く用いられるようになっている(例えば、IEEE802.11A,G,H等)。
【0003】
OFDM変調方式とは、伝送帯域内に多数の直交する副搬送波(サブキャリア)を設け、各サブキャリアの振幅及び位相にPSK(Phase Shift Keying)やQAM(Quadrature Amplitude Modulation)によりデータを割り当てて、デジタル変調する方式である。OFDM方式は、多数のサブキャリアで伝送帯域を分割するため、サブキャリア1波あたりの帯域は狭くなり変調速度は遅くなるが、トータルの伝送速度は、従来の変調方式と変わらないという特徴を有している。また、OFDM方式は、多数のサブキャリアが並列に伝送されるのでシンボル速度が遅くなり、シンボルの時間長に対する相対的なマルチパスの時間長を短くすることができ、マルチパス妨害を受けにくくなるという特徴を有している。また、OFDM方式は、複数のサブキャリアに対してデータの割り当てが行われることから、変調時には逆フーリエ変換を行うIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)演算回路、復調時にはフーリエ変換を行うFFT(Fast Fourier Transform)演算回路を用いることにより、送受信回路を構成することができるという特徴を有している。
【0004】
また、OFDM変調方式を採用した無線通信システムでは、一般に、送信時には、伝送するデータ系列に対して畳み込み符号化を行い、受信時には、ビタビアルゴリズムを利用した復号処理(ビタビ復号)を用いて、畳み込み符号化されたデータ系列の復号処理を行うことによって、伝送データのエラー訂正処理を行っている。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−269825号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般に、無線通信システムでは、劣悪な伝送路の環境でも伝送データが復調できるように、より高いエラー訂正能力が求められる。その一方、無線通信システムでは、例えば携帯性等を鑑みた場合、消費電力をより低くすることも求められる。
【0007】
通常、通信装置内に設けられるビタビ復号回路は、スペック上の最悪の伝送環境を想定し、そのような環境であっても伝送データが復調できる程度のエラー訂正能力で回路構成されている。例えば、時折発生する所定長のバーストエラーに対しての耐性を持たせるために、パスメトリック長を長くしたり、軟判定復号のビット幅を大きくしたりしている。
【0008】
しかしながら、通常の伝送路の状態で通信が行われる場合には、ビタビ復号回路にそこまでのエラー訂正能力は必要とされていない。従って、ビタビ復号回路は、伝送路の状態が通常の場合には、過剰に電力を消費してしまっていることとなる。
【0009】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、エラー訂正能力を高くするとともに、効率的な電力消費を行うことができるビタビ復号装置及び方法、並びに、OFDM復調装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかるビタビ復号装置は、伝送路を介して入力された畳み込み符号化がされたデータ列をビタビ復号するビタビ復号装置であって、畳み込み符号化されたデータ列をビタビ復号する第1のビタビ復号手段と、畳み込み符号化されたデータ列をビタビ復号する第2のビタビ復号手段と、ビタビ復号後のデータ列の状態又は伝送路の状態に基づき第1のビタビ復号手段又は第2のビタビ復号手段の一方を選択し、選択したビタビ復号手段に対して伝送路を介して入力されたデータ列をビタビ復号させ、選択していないビタビ復号手段の動作を停止させる切換制御手段とを備え、第1のビタビ復号手段は、第2のビタビ復号手段よりもエラー訂正能力が小さく、伝送路を介して入力されるデータ列は、パケット化されており、パケット単位でデータの通信が行われ、各パケットには、送信側を特定するIDとパケットの送信順に値が増加して行くシーケンス番号とが記述されており、切換制御手段は、ID毎に伝送路の状態が良好であるか否かを示すリストを作成し、通信開始直後に入力されたパケットのIDに対応した伝送路の状態をリストから検出して、検出した伝送路の状態が良好であれば第1のビタビ復号手段を選択し、良好でなければ第2のビタビ復号手段を選択し、基準シーケンス番号を保持しておき、入力されたパケットのシーケンス番号が基準シーケンス番号よりも大きければ、基準シーケンス番号をそのシーケンス番号に置き換え、そのパケットに対しては第1のビタビ復号手段によりビタビ復号を行い、入力されたパケットのシーケンス番号が基準シーケンス番号以下であれば、そのパケットに対しては第2のビタビ復号手段によりビタビ復号を行う。
【0011】
また、本発明にかかるビタビ復号方法は、伝送路を介して入力された畳み込み符号化がされたデータ列をビタビ復号するビタビ復号方法であって、伝送路を介して入力されるデータ列は、パケット化されており、パケット単位でデータの通信が行われ、各パケットには、送信側を特定するIDとパケットの送信順に値が増加して行くシーケンス番号とが記述されており、畳み込み符号化されたデータ列をビタビ復号する第1のビタビ復号回路と、第1のビタビ復号回路よりもエラー訂正能力が高く畳み込み符号化されたデータ列をビタビ復号する第2のビタビ復号回路とを用い、ID毎に伝送路の状態が良好であるか否かを示すリストを作成し、通信開始直後に入力されたパケットのIDに対応した伝送路の状態をリストから検出して、検出した伝送路の状態が良好であれば第1のビタビ復号回路を選択し、良好でなければ第2のビタビ復号回路を選択し、選択したビタビ復号回路に対して伝送路を介して入力されたデータ列をビタビ復号させ、選択していないビタビ復号回路の動作を停止させ、基準シーケンス番号を保持しておき、入力されたパケットのシーケンス番号が基準シーケンス番号よりも大きければ、基準シーケンス番号をそのシーケンス番号に置き換え、そのパケットに対しては第1のビタビ復号回路を選択し、入力されたパケットのシーケンス番号が基準シーケンス番号以下であれば、そのパケットに対しては第2のビタビ復号回路を選択して、選択したビタビ復号回路に対して伝送路を介して入力されたデータ列をビタビ復号させ、選択していないビタビ復号回路の動作を停止させる。
【0012】
また、本発明にかかるOFDM復調装置は、畳み込み符号化がされたデータ列を直交周波数分割多重化変調して生成された信号(OFMD信号)を復調するOFDM復調装置であって、OFDM信号を復調して畳み込み符号化されたデータ列を生成する復調手段と、畳み込み符号化されたデータ列をビタビ復号する第1のビタビ復号手段と、畳み込み符号化されたデータ列をビタビ復号する第2のビタビ復号手段と、ビタビ復号後のデータ列の状態又は伝送路の状態に基づき第1のビタビ復号手段又は第2のビタビ復号手段の一方を選択し、選択したビタビ復号手段に対して復調手段により復調されたデータ列をビタビ復号させ、選択していないビタビ復号手段の動作を停止させる切換制御手段とを備え、第1のビタビ復号手段は、第2のビタビ復号手段よりもエラー訂正能力が小さく、伝送路を介して入力されるデータ列は、パケット化されており、パケット単位でデータの通信が行われ、各パケットには、送信側を特定するIDとパケットの送信順に値が増加して行くシーケンス番号とが記述されており、切換制御手段は、ID毎に伝送路の状態が良好であるか否かを示すリストを作成し、通信開始直後に入力されたパケットのIDに対応した伝送路の状態をリストから検出して、検出した伝送路の状態が良好であれば第1のビタビ復号手段を選択し、良好でなければ第2のビタビ復号手段を選択し、基準シーケンス番号を保持しておき、入力されたパケットのシーケンス番号が基準シーケンス番号よりも大きければ、基準シーケンス番号をそのシーケンス番号に置き換え、そのパケットに対しては第1のビタビ復号手段によりビタビ復号を行い、入力されたパケットのシーケンス番号が基準シーケンス番号以下であれば、そのパケットに対しては第2のビタビ復号手段によりビタビ復号を行う。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態として、OFDM変調方式の無線LANシステム(IEEE802.11A,G,H等)に適用される受信装置について説明をする。
【0014】
(第1の実施の形態)
まず、本発明の第1の実施の形態について説明をする。
【0015】
図1に、本発明の第1の実施の形態の受信装置のブロック図を示す。
【0016】
受信装置1は、図1に示すように、アンテナ2と、チューナ3と、直交復調部4と、バンドパスフィルタ(BPF)5と、A/D変換部6と、FFT演算部7と、復調部8と、ビタビ復号部9とを備えている。
【0017】
送信側から送信された送信波は、受信装置1のアンテナ2により受信され、RF信号としてチューナ3に供給される。
【0018】
アンテナ2により受信されたRF信号は、チューナ3によって増幅されるとともにIF信号に周波数変換され、直交復調部4に供給される。直交復調部4は、所定の中心周波数の2相のキャリア信号を用いてIF信号を直交復調し、ベースバンドのOFDM信号(I成分,Q成分)を出力する。ベースバンドのOFDM信号は、バンドパスフィルタ5によりフィルタリングされた後、A/D変換部6によりデジタル化される。デジタル化されたベースバンドのOFMD信号は、FFT演算部7に供給される。
【0019】
FFT演算部7は、ベースバンドのOFDM信号に対して、伝送シンボルの同期処理を行いながら伝送シンボル毎にFFT演算をし、各サブキャリアに直交変調されている信号を抽出する。各サブキャリアに変調されている信号成分は、復調部8に供給される。
【0020】
復調部8は、FFT演算部7により各サブキャリアから復調された後の信号が供給され、その信号に対してキャリア復調を行い、伝送データ系列を復調する。例えば復調部8は、BPSK、QPSK、16QAM又は64QAM等の復調を行って、伝送データ系列を復調する。復調部8により復調された伝送データ系列は、畳み込み符号化がされている。復調部8により復調された伝送データ系列は、ビタビ復号部9に供給される。
【0021】
ビタビ復号部9は、畳み込み符号化がされている伝送データ系列に対して、ビタビ復号を行うことによって、畳み込み符号化の復号処理を行い、後段の伝送路復号回路等に供給する。
【0022】
つぎに、ビタビ復号部9内の構成について説明をする。
【0023】
図2に、ビタビ復号部9のブロック構成図を示す。
【0024】
ビタビ復号部9は、図2に示すように、第1のビタビデコーダ11と、第2のビタビデコーダ12と、切換出力部13と、誤り発生状況検出部14と、制御部15とを備えている。
【0025】
第1のビタビデコーダ11及び第2のビタビデコーダ12は、畳み込み符号化がされているデータ系列に対してビタビ復号を行う回路である。第1のビタビデコーダ11及び第2のビタビデコーダ12には、復調部8によりキャリア復調がされた後の伝送データ系列(畳み込み符号化がされているデータ系列)が入力される。
【0026】
ここで、第1のビタビデコーダ11の誤り訂正能力は、第2のビタビデコーダ12の誤り訂正能力よりも低い回路としている。例えば、第1のビタビデコーダ11を硬判定ビタビ復号回路とし、第2のビタビデコーダ12を軟判定ビタビ復号回路とする。また、あるいは、第1のビタビデコーダ11のパスメトリック長を、第2のビタビデコーダ12のパスメトリック長よりも、短くしてもよい。また、あるいは、第1のビタビデコーダ11及び第2のビタビデコーダ12をともに軟判定ビタビ復号回路とし、第1のビタビデコーダ11のビット幅を、第2のビタビデコーダ12のビット幅よりも、短くしてもよい。このように第1のビタビデコーダ11の誤り訂正能力を第2のビタビデコーダ12の誤り訂正能力よりも低くすることによって、第1のビタビデコーダ11の方が第2のビタビデコーダ12よりも回路規模が小さくなり、消費電力が低い回路となる。
【0027】
なお、ビタビデコーダは、通常、入力された信号点からブランチメトリックを生成するブランチメトリック生成回路と、ブランチメトリックに基づきパスを選択するACS(Add Compare Select)回路と、残存パスを記憶するパスメモリとから構成されるが、ビット幅が共通である場合には、ブランチメトリック生成回路を共通としてもよい。
【0028】
切換出力部13は、第1のビタビデコーダ11から出力された伝送データ系列、又は、第2のビタビデコーダ12から出力された伝送データ系列のいずれか一方のデータ系列を選択して、外部に出力する。
【0029】
誤り発生状況検出部14は、ビタビ復号後のデータ等を参照して、ビタビ復号後の伝送データ系列の誤り発生量を検出する。例えば、誤り発生状況検出部14は、ビタビ復号後の伝送路復号回路等で処理がされるCRC(Cyclic Redundancy Check)の検出結果、或いは、RS(Reed-Solomon)符号等のブロック符号の誤り検出結果に基づき、ビタビ復号後の伝送データ系列の誤り発生量を検出する。
【0030】
制御部15は、低消費電力モードと通常電力モードとのモード制御を行う。さらに、制御部15は、選択したモードに応じて、第1のビタビデコーダ11及び第2のビタビデコーダ12の動作状態及び休止状態の制御、並びに、切換出力部13の切換制御を行う。
【0031】
制御部15は、低消費電力モードを選択したときには、切換出力部13を制御して第1のビタビデコーダ11の出力データを外部に出力するとともに、第1のビタビデコーダ11を動作状態とし、第2のビタビデコーダ12を休止状態とする。制御部15は、通常電力モードを選択したときには、切換出力部13を制御して第2のビタビデコーダ12の出力データを外部に出力するとともに、第2のビタビデコーダ12を動作状態とし、第1のビタビデコーダ11を休止状態とする。
【0032】
なお、ここでのビタビデコーダの休止状態とは、単にデータの出力が停止したのみの状態ではなく、通常の動作状態よりも消費電力を著しく少なくした状態である。例えば、内部の処理動作を停止させたり、動作クロックを停止したり、電源の供給を停止した状態である。
【0033】
つまり、低消費電力モードでは、第1のビタビデコーダ11によりビタビ復号が行われ、第2のビタビデコーダ12は停止している。反対に、通常電力モードでは、第2のビタビデコーダ12によりビタビ復号が行われ、第1のビタビデコーダ11が停止している。
【0034】
また、制御部15は、誤り発生状況検出部14により検出された誤り発生量に基づき、低消費電力モードと通常電力モードとの選択制御を行う。
【0035】
例えば、制御部15は、通信動作の開始時には、動作モードを通常電力モードとしておく。制御部15は、まず、通常電力モードでビタビ復号を行わせ、つまり、第2のビタビデコーダ12によりビタビ復号を行わせ、一定時間毎に、誤り発生状況検出部14により検出された誤り発生量をモニタする。モニタの結果、誤り発生量が一定量以下となった場合には、動作モードを通常電力モードから低消費電力モードに切り換える。つまり、第1のビタビデコーダ11によりビタビ復号を行わせるように切換制御を行う。誤り発生量が一定量以下とならない場合には、そのまま通常電力モードとする。
【0036】
また、制御部15は、低消費電力モードとしたのちにも、一定時間毎に、誤り発生状況検出部14により検出された誤り発生量をモニタする。モニタの結果、誤り発生量が一定量(ここでの一定量とは、通常電力モードでの値と異なっていても良い。)以上となった場合には、通常電力モードに切り換える。誤り発生量が一定量以上とならない場合には、そのまま低消費電力モードとする。
【0037】
以上のように、ビタビ復号部9では、ビタビ復号後の伝送データの誤り発生量が大きい場合には、エラー訂正能力の高い第2のビタビデコーダ12を用いてビタビ復号を行い、誤り発生量が小さい場合には、エラー訂正能力の低い第1のビタビデコーダ11を用いてビタビ復号を行うように、消費電力の異なる2つのビタビデコーダを適応的に切り換えている。そのため、ビタビ復号部9は、伝送状況が良好である場合などは、小さい消費電力でビタビ復号をすることができ、伝送状況が悪化した場合には、強力なエラー訂正能力のビタビ復号をすることができる。
【0038】
なお、制御部15は、誤り発生量が一定量以下であると、通信開始前に予め想定される場合等には、通信動作の開始時に、通常電力モードとするのではなく、低消費電力モードとしてもよい。例えば、無線LAN等の場合には、通信相手として多数の端末が想定されるが、無線通信の距離が短い端末が通信相手の場合には、誤りが非常に少ないと予め予想できる場合もある。そこで、制御部15は、通信相手が予めわかる場合などには、最初から低消費電力モードで復号を開始してもよい。
【0039】
また、パケット通信方式で通信を行う場合、パケットのヘッダには一般に送信元を特定するIDが含められている。制御部15は、過去の通信状況に基づき、伝送データの誤りが少ないと想定される送信元のIDをリストで保持しておき、通信開始時にパケットのヘッダに記述されている送信元のIDを検出し、最初のモード制御を行ってもよい。例えば、制御部15は、通信開始直後にパケットのIDを検出し、そのIDが上記のリストに記述されていれば、低消費電力モードにモードを切り換えるようにする。
【0040】
また、パケット通信方式では、受信ができなかったパケットの再送信要求を行う場合がある。制御部15は、このような再送信要求が行われたときには、強制的に通常電力モードにするようにしてもよい。パケットの再送信が行われたか否かは、例えば、当該受信装置が返信制御を行ったか否かの情報をメインコントローラから直接受けとってもよいし、送信側から送信される各パケットのシーケンス番号をモニタするようにしてもよい。パケットのシーケンス番号とは、パケットのヘッダに付加される情報であり、パケットの送信順序に従って昇順に付けられる番号である。例えば、制御部15は、このようなシーケンス番号をモニタすることによってパケットの再送信要求が行われたか否かを次のように検出する。まず、制御部15は、パケットのシーケンス番号を記憶し、新たなパケットを受信する毎にそのシーケンス番号をアップデートしていく。制御部15は、シーケンス番号をアップデートする際に、1つ前のパケットのシーケンス番号と、新たなパケットのシーケンス番号とを比較する。その際、新たなパケットのシーケンス番号が大きければ、通常の受信パケットであると判断する。一方、新たなパケットのシーケンス番号の方が小さければ、再送信されたパケットと判断する。制御部15は、再送信されたパケットを受信した場合には、誤り発生状況検出部14による誤り発生量に関わらず、通常電力モードに設定をする。
【0041】
(第2の実施の形態)
つぎに、本発明の第2の実施の形態について説明をする。第2の実施の形態の受信装置の全体構成は、第1の実施の形態の受信装置1と同一であり、ビタビ復号部内の構成のみが異なっている。従って、第2の実施の形態については、受信装置内のビタビ復号部についてのみ説明を行う。
【0042】
図3に、本発明の第2の実施の形態の受信装置のビタビ復号部のブロック構成図を示す。なお、第1の実施の形態の受信装置のビタビ復号部9で用いられている構成要素と同一の構成要素については、図面中に同一の符号を付けて、その詳細な説明については省略をする。
【0043】
ビタビ復号部20は、図3に示すように、第1のビタビデコーダ11と、第2のビタビデコーダ12と、切換出力部13と、伝送路状況検出部21と、制御部22とを備えている。
【0044】
伝送路状態検出部21は、ビタビ復号前のデータを参照して、現在の伝送路の状態を検出する。
【0045】
伝送路状態検出部21が現在の伝送路の状態を検出する方法としては、例えばビタビ復号前の伝送データ列の誤り量を検出する方法がある。ビタビ復号前の伝送データ列をの誤り量を検出するには、例えば、図4に示すように、伝送路状況検出部21に、ビタビ復号により復号されたのちのデータ列を再度畳み込み符号化する再畳み込み符号化回路23と、再畳み込み符号化がされたデータ列と、ビタビ復号前のデータ列とをビット比較するビット比較部24とを備えさせればよい。ビット比較部24は、ビット比較の結果、一致していないビットが多い場合には伝送路の状態が悪いと判断し、一致していないビットが少ない(或いは、まったくない)場合には伝送路の状態が良いと判断する。
【0046】
また、伝送路状態検出部21は、現在の伝送路の状態をFFT演算後の各サブキャリアの信号レベルから算出してもよい。
【0047】
伝送路状態検出部21がFFT演算後の各サブキャリアの信号レベルから伝送路の状態を検出する方法としては、例えば、図5に示すように、伝送帯域内の上端及び下端にある未使用帯域内のサブキャリアの信号レベルと使用帯域のサブキャリアの信号レベルとの比に基づき、S/N比を算出し、そのS/N比から算出する方法がある。OFDM変調方式の場合、通常、伝送帯域内の下端及び上端のサブキャリアには信号が変調されない。従って、この上端及び下端の未使用帯域のサブキャリアから得られた信号はノイズである。伝送路状態検出部21は、このノイズのレベルと、信号が変調されている使用帯域のサブキャリアから得られた信号レベルとを比較して、S/N比を算出し、算出したS/N比が所定の値より大きければ、伝送路の状態が良いと判断し、所定の値よりも低ければ伝送路の状態が悪いと判断する。なお、S/N比を算出するために信号成分を得るサブキャリアは、通常のデータが変調されているサブキャリアではなく、いわゆるプリアンブルやパイロット等と呼ばれる、予め既知のレベルの信号が変調されているサブキャリアである。
【0048】
また、伝送路状態検出部21がFFT演算後の各サブキャリアの信号レベルから伝送路の状態を検出する方法としては、その他に、伝送路の周波数特性に基づき算出する方法がある。伝送路状態検出部21は、図6に示すように、予め既知のレベルの信号が変調されているサブキャリアの信号レベルを検出し、その平均レベルPaveを算出する。伝送路状態検出部21は、そのPaveから所定レベルを減算して得られる“しきい値Th”を算出し、そのしきい値Thよりも信号レベルが低い部分の帯域幅(ディップ幅BW)を算出する。伝送路状態検出部21は、求めたディップ幅BWが一定の値よりも広ければ伝送路の状態が悪いと判断し、一定の値よりも狭ければ伝送路の状態が良いと判断する。なお、伝送路状態検出部21は、平均レベルPaveからしきい値Thを算出する際に、図5に示した方法と同様にS/N比を算出し、そのS/N比に基づきしきい値Thをさらに調整するようにしてもよい。例えば、ノイズが大きい場合には、しきい値Thを高くするように調整し、ノイズが小さい場合には、しきい値Thを低くするように調整する。
【0049】
制御部22は、低消費電力モードと通常電力モードとのモード制御を行う。さらに、制御部22は、選択したモードに応じて、第1のビタビデコーダ11及び第2のビタビデコーダ12の動作状態及び休止状態の制御、並びに、切換出力部13の切換制御を行う。
【0050】
制御部22は、低消費電力モードを選択したときには、切換出力部13を制御して第1のビタビデコーダ11の出力データを外部に出力するとともに、第1のビタビデコーダ11を動作状態とし、第2のビタビデコーダ12を休止状態とする。制御部22は、通常電力モードを選択したときには、切換出力部13を制御して第2のビタビデコーダ12の出力データを外部に出力するとともに、第2のビタビデコーダ12を動作状態とし、第1のビタビデコーダ11を休止状態とする。
【0051】
制御部22は、伝送路状況検出部21により検出された伝送路の状況に基づき、低消費電力モードと通常電力モードとを選択する。
【0052】
例えば、制御部22は、通信動作の開始時には、動作モードを通常電力モードとしておく。制御部22は、まず、通常電力モードでビタビ復号を行わせ、つまり、第2のビタビデコーダ12によりビタビ復号を行わせ、一定時間毎に、伝送路状況検出部21により検出された伝送路の状況をモニタする。モニタの結果、伝送路の状況が良い場合には、動作モードを通常電力モードから低消費電力モードに切り換える。つまり、第1のビタビデコーダ11によりビタビ復号を行わせるように切換制御を行う。伝送路の状況が良好な状態とならない場合には、そのまま通常電力モードとする。
【0053】
また、制御部22は、低消費電力モードとしたのちにも、一定時間毎に、伝送路状況検出部21により検出された伝送路の状況をモニタする。モニタの結果、伝送路の状況が良好な状態ではなくなった場合には、通常電力モードに切り換える。伝送路の状況が良好である場合には、そのまま低消費電力モードとする。
【0054】
以上のように、ビタビ復号部20では、ビタビ復号後の伝送データの伝送路の状況が悪い場合には、エラー訂正能力の高い第2のビタビデコーダ12を用いてビタビ復号を行い、伝送路の状況が良い場合には、エラー訂正能力の低い第1のビタビデコーダ11を用いてビタビ復号を行うように、消費電力の異なる2つのビタビデコーダを適応的に切り換えている。そのため、ビタビ復号部20は、伝送路の状況が良好である場合などは、小さい消費電力でビタビ復号をすることができ、伝送路の状況が悪化した場合には、強力なエラー訂正能力のビタビ復号をすることができる。
【0055】
なお、制御部22は、伝送路の状況が良好であると、通信開始前に予め想定される場合等には、通信動作の開始時に、通常電力モードとするのではなく、低消費電力モードとしてもよい。例えば、無線LAN等の場合には、通信相手として多数の端末が想定されるが、無線通信の距離が短い端末が通信相手の場合には、誤りが非常に少ないと予め予想できる場合もある。そこで、制御部22は、通信相手が予めわかる場合などには、最初から低消費電力モードで復号を開始してもよい。
【0056】
また、パケット通信方式で通信を行う場合には、第1の実施の形態と同様に、過去の通信状況に基づき伝送路の状況が良好であると想定される送信元のIDをリストで保持しておき、通信開始時にパケットのヘッダに記述されている送信元のIDを検出し、最初のモード制御を行ってもよい。
【0057】
また、制御部22は、第1の実施の形態と同様に、再送信要求が行われたときには、強制的に通常電力モードにするようにしてもよい。
【0058】
【発明の効果】
本発明にかかるビタビ復号装置及び方法、並びに、OFDM復調装置では、畳み込み符号化されたデータ列をビタビ復号する第1のビタビ復号回路と、第1のビタビ復号回路よりもエラー訂正能力が高く畳み込み符号化されたデータ列をビタビ復号する第2のビタビ復号回路とを用い、ID毎に伝送路の状態が良好であるか否かを示すリストを作成し、通信開始直後に入力されたパケットのIDに対応した伝送路の状態をリストから検出して、検出した伝送路の状態が良好であれば第1のビタビ復号回路を選択し、良好でなければ第2のビタビ復号回路を選択し、選択したビタビ復号回路に対して上記伝送路を介して入力された上記データ列をビタビ復号させ、選択していないビタビ復号回路の動作を停止させ、基準シーケンス番号を保持しておき、入力されたパケットのシーケンス番号が基準シーケンス番号よりも大きければ、基準シーケンス番号をそのシーケンス番号に置き換え、そのパケットに対しては第1のビタビ復号回路を選択し、入力されたパケットのシーケンス番号が基準シーケンス番号以下であれば、そのパケットに対しては第2のビタビ復号回路を選択して、選択したビタビ復号回路に対して伝送路を介して入力されたデータ列をビタビ復号させ、選択していないビタビ復号回路の動作を停止させている。そのため以上の本発明では、伝送路の状況が良好である場合などは、小さい消費電力でビタビ復号をすることができ、伝送路の状況が悪化した場合には、強力なエラー訂正能力のビタビ復号をすることができる。従って、本発明では、エラー訂正能力を高くするとともに、効率的な電力消費を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態のOFDM受信装置のブロック構成図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態のOFDM受信装置に適用されるビタビ復号部のブロック構成図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態のOFDM受信装置に適用されるビタビ復号部のブロック構成図である。
【図4】上記第1の実施の形態のビタビ復号部に適用される、再畳み込み符号化を行い伝送路の状況を検出することができる伝送路状況検出部のブロック構成図である。
【図5】FFT演算後の信号から算出された各サブキャリアの信号レベルからS/N比を算出する方法について説明をするための図である。
【図6】FFT演算後の信号から算出された伝送路の周波数特性から伝送路の状況を算出方法について説明をするための図である。
【符号の説明】
1 OFDM受信装置、2 アンテナ、3 チューナ、4 直交復調部、5 バンドパスフィルタ、6 A/D変換部、7 FFT演算部、8 復調部、9,20 ビタビ復号部、11 第1のビタビデコーダ、12 第2のビタビデコーダ、13 切換出力部、14 誤り発生状況検出部、15,22 制御部、21伝送路状況検出部
Claims (7)
- 伝送路を介して入力された畳み込み符号化がされたデータ列をビタビ復号するビタビ復号装置において、
畳み込み符号化されたデータ列をビタビ復号する第1のビタビ復号手段と、
畳み込み符号化されたデータ列をビタビ復号する第2のビタビ復号手段と、
ビタビ復号後のデータ列の状態又は上記伝送路の状態に基づき上記第1のビタビ復号手段又は上記第2のビタビ復号手段の一方を選択し、選択したビタビ復号手段に対して上記伝送路を介して入力された上記データ列をビタビ復号させ、選択していないビタビ復号手段の動作を停止させる切換制御手段とを備え、
上記第1のビタビ復号手段は、上記第2のビタビ復号手段よりもエラー訂正能力が小さく、
上記伝送路を介して入力されるデータ列は、パケット化されており、パケット単位でデータの通信が行われ、各パケットには、送信側を特定するIDとパケットの送信順に値が増加して行くシーケンス番号とが記述されており、
上記切換制御手段は、
ID毎に伝送路の状態が良好であるか否かを示すリストを作成し、通信開始直後に入力されたパケットのIDに対応した伝送路の状態を上記リストから検出して、検出した伝送路の状態が良好であれば上記第1のビタビ復号手段を選択し、良好でなければ上記第2のビタビ復号手段を選択し、
基準シーケンス番号を保持しておき、入力されたパケットのシーケンス番号が上記基準シーケンス番号よりも大きければ、上記基準シーケンス番号をそのシーケンス番号に置き換え、そのパケットに対しては上記第1のビタビ復号手段によりビタビ復号を行い、入力されたパケットのシーケンス番号が上記基準シーケンス番号以下であれば、そのパケットに対しては上記第2のビタビ復号手段によりビタビ復号を行うビタビ復号装置。 - 上記第1のビタビ復号手段は、硬判定ビタビ復号を行い、
上記第2のビタビ復号手段は、軟判定ビタビ復号を行う請求項1記載のビタビ復号装置。 - 上記第1のビタビ復号手段は、上記第2のビタビ復号手段よりも短いパスメトリック長でビタビ復号を行う請求項1記載のビタビ復号装置。
- 伝送路を介して入力された畳み込み符号化がされたデータ列をビタビ復号するビタビ復号方法において、
上記伝送路を介して入力されるデータ列は、パケット化されており、パケット単位でデータの通信が行われ、各パケットには、送信側を特定するIDとパケットの送信順に値が増加して行くシーケンス番号とが記述されており、
畳み込み符号化されたデータ列をビタビ復号する第1のビタビ復号回路と、第1のビタビ復号回路よりもエラー訂正能力が高く畳み込み符号化されたデータ列をビタビ復号する第2のビタビ復号回路とを用い、
ID毎に伝送路の状態が良好であるか否かを示すリストを作成し、通信開始直後に入力されたパケットのIDに対応した伝送路の状態を上記リストから検出して、検出した伝送路の状態が良好であれば上記第1のビタビ復号回路を選択し、良好でなければ上記第2のビタビ復号回路を選択し、選択したビタビ復号回路に対して上記伝送路を介して入力された上記データ列をビタビ復号させ、選択していないビタビ復号回路の動作を停止させ、
基準シーケンス番号を保持しておき、入力されたパケットのシーケンス番号が上記基準シーケンス番号よりも大きければ、上記基準シーケンス番号をそのシーケンス番号に置き換え、そのパケットに対しては上記第1のビタビ復号回路を選択し、入力されたパケットのシーケンス番号が上記基準シーケンス番号以下であれば、そのパケットに対しては上記第2のビタビ復号回路を選択して、選択したビタビ復号回路に対して上記伝送路を介して入力された上記データ列をビタビ復号させ、選択していないビタビ復号回路の動作を停止させるビタビ復号方法。 - 畳み込み符号化がされたデータ列を直交周波数分割多重化変調して生成された信号(OFMD信号)を復調するOFDM復調装置において、
上記OFDM信号を復調して畳み込み符号化されたデータ列を生成する復調手段と、
畳み込み符号化されたデータ列をビタビ復号する第1のビタビ復号手段と、
畳み込み符号化されたデータ列をビタビ復号する第2のビタビ復号手段と、
ビタビ復号後のデータ列の状態又は上記伝送路の状態に基づき上記第1のビタビ復号手段又は上記第2のビタビ復号手段の一方を選択し、選択したビタビ復号手段に対して上記復調手段により復調されたデータ列をビタビ復号させ、選択していないビタビ復号手段の動作を停止させる切換制御手段とを備え、
上記第1のビタビ復号手段は、上記第2のビタビ復号手段よりもエラー訂正能力が小さく、
上記伝送路を介して入力されるデータ列は、パケット化されており、パケット単位でデータの通信が行われ、各パケットには、送信側を特定するIDとパケットの送信順に値が増加して行くシーケンス番号とが記述されており、
上記切換制御手段は、
ID毎に伝送路の状態が良好であるか否かを示すリストを作成し、通信開始直後に入力されたパケットのIDに対応した伝送路の状態を上記リストから検出して、検出した伝送路の状態が良好であれば上記第1のビタビ復号手段を選択し、良好でなければ上記第2のビタビ復号手段を選択し、
基準シーケンス番号を保持しておき、入力されたパケットのシーケンス番号が上記基準シーケンス番号よりも大きければ、上記基準シーケンス番号をそのシーケンス番号に置き換え、そのパケットに対しては上記第1のビタビ復号手段によりビタビ復号を行い、入力されたパケットのシーケンス番号が上記基準シーケンス番号以下であれば、そのパケットに対しては上記第2のビタビ復号手段によりビタビ復号を行うOFDM復調装置。 - 上記第1のビタビ復号手段は、硬判定ビタビ復号を行い、
上記第2のビタビ復号手段は、軟判定ビタビ復号を行う請求項5記載のOFDM復調装置。 - 上記第1のビタビ復号手段は、上記第2のビタビ復号手段よりも短いパスメトリック長でビタビ復号を行う請求項5記載のOFDM復調装置。
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