JP4528193B2 - 誤り訂正復号方法、通信装置、及び、デジタル伝送システム - Google Patents

Description

本発明は、最尤判定復号法である相関復号法において、復号特性の改善を可能とする誤り訂正復号方法、並びに、上記誤り訂正復号方法を用いた通信装置及びデジタル伝送システムに関する。

第３世代移動通信システムの一つとして標準化されているＷ−ＣＤＭＡ(Wideband Code Division Multiple Access)システムでは、ＴＦＣＩ(Transport Format Combination Indicator)やＣＱＩ(Channel Quality Indication)の符号化にリード・マラー符号を適用している(3GPP TS25.212 :3^rd Generation Partnership Project Technical Specification 25.212)。

ＴＦＣＩは、レイヤ１上に多重されるトランスポートチャネルの組み合わせを通信相手に通知するものであり、通信相手が各トランスポートチャネルのデータを正しく分離／復号するために使用される。

ＣＱＩは、Ｗ−ＣＤＭＡシステムの下りリンクを高速に拡張したＨＳＤＰＡ(High Speed Downlink Packet Access)において、移動端末が測定した下り伝送品質を基地局にフィードバックするものであり、基地局が下り伝送品質に応じてＨＳ−ＰＤＳＣＨ(High Speed Physical Downlink Shared Channel)の符号化率及び変調方式を適応制御するために使用される。

リード・マラー符号は直交符号を拡張した符号であり、相関復号法、あるいは、多数決判定法を用いて復号することが可能である。相関復号法は、送信され得る全ての符号語の候補の中から受信系列との相関値が最大となる符号語を判定する最尤判定復号法であり、より簡易な復号法である多数決判定法より復号特性に優れている。

ＣＱＩ、ＴＦＣＩの情報ビット数はそれぞれ５bit(符号語が３２通り)、１０bit(符号語が１０２４通り)であり、演算規模は現実的に演算可能なレベルに収まる上、上述の通り、伝送される情報がシステムの性能を左右する根幹的なパラメータであることから、復号特性に優れた相関復号法で復号するのが一般的といえる。

以下、Ｗ−ＣＤＭＡ無線基地局においてＣＱＩ復号を行う際の従来例の構成を説明する。

図１に、従来例におけるＣＱＩ復号方法の構成図を示す。

受信アンテナ１より入力される無線周波数（ＲＦ）の受信信号は、ＲＸ部２においてベースバンド帯域の信号に周波数変換される。次いで、逆拡散器３において各ユーザの逆拡散処理が行われ、ユーザ毎にコード多重されているＤＰＣＣＨ(Dedicated Physical Control Channel)、ＨＳ−ＤＰＣＣＨ(High Speed Dedicated Physical Control Channel for HS-DSCH)、ＤＰＤＣＨ(Dedicated Physical Data Channel)の各物理チャネルに分離される。各物理チャネルの逆拡散シンボルは、同期検波器４に入力され、ＤＰＣＣＨ上にマッピングされているＰＩＬＯＴ信号を用いた伝搬路推定により、伝搬路で生じた位相回転の補償が行われる。ＣＱＩは、上記ＨＳ−ＤＰＣＣＨ上にマッピングされているため、ＨＳ−ＤＰＣＣＨに対する同期検波結果を用いて復号処理が行われる。

ＨＳ−ＤＰＣＣＨ同期検波シンボルは、高速アダマール変換器５に入力され、全３２通りの符号語との相関演算が行われる。最大値検出器６は、上記３２通りの相関値の中から絶対値が最大となる相関値を検出し、その相関値の符号語に対応した情報ビットをＣＱＩ復号値として出力する。

ＴＦＣＩについては、ＤＰＣＣＨにマッピングされている点が違うのみであり、同様にして復号が行われる。
特開２００３−１１５７８３号公報

上述の通り、Ｗ−ＣＤＭＡシステムで用いられるＣＱＩやＴＦＣＩは、最尤判定復号法である相関復号法を用いて復号が行われるため、従来例においても、相応の符号化利得を得ることが可能である。ただし、ＣＱＩやＴＦＣＩは、上述の通り、システム性能の根幹に関わる重要なパラメータを伝達しており、その復号誤りがシステムに与える影響は極めて大きい。よって、所望の復号品質を確保するためには、上位レイヤによるゲインファクタの制御により、ＣＱＩやＴＦＣＩに対する一定の電力配分を確保する必要がある。すなわち、復号品質が低い場合には、ＣＱＩやＴＦＣＩの電力配分を増す必要があり、結果的に他局への干渉電力増加、及び、自局の電力消耗（とりわけ移動端末ではバッテリー消耗となる）につながる。従って、復号特性の更なる改善により、システム容量の向上や送信電力の低減を図ることは重要な課題といえる。

一方、特許文献１には、復号特性（推定精度）の改善について開示されているが、制御情報には冗長ビットが付加されていて高い復号精度が保障されていることを前提に、その制御情報を正式に復号した後に再度符号化し、これをパイロットシンボルと同様の既知シンボルとして利用するものであり、制御情報自体の復号特性の改善を目的とするものではない。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、相関復号法の復号特性を更に改善することを可能とする誤り訂正復号方法、通信装置、及び、デジタル伝送システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明による誤り訂正復号方法は、リード・マラー符号等の符号に対する最尤判定復号法である相関復号法において、相関演算の過程で得られる一つまたは複数の相関値を用いて復号結果の復号信頼度を算出し、上記復号信頼度に応じて復号結果を補正する機能を備えるものとする。復号信頼度が低い場合には、復号結果が誤っている可能性が高いため、復号信頼度の高低に応じて復号結果を補正する機能を備えることにより、復号誤りがシステムに与える悪影響を軽減することが可能となる。

また、上記誤り訂正復号方法において、上記復号信頼度は最大相関値からその次に大きい相関値を引いた結果、あるいは、最大相関値からその次に大きい相関値を除算した結果を用いて算出するものとする。定性的に、最大相関値がその次に復号の候補となる２番目の相関値より大きいほど、他の符号語との直交性が高く、相関復号の復号信頼度が高いと言えるため、その差、あるいは、比を用いて、復号の復号信頼度を測ることができる。

また、上記のように算出される復号信頼度を用いて、以下のように復号結果の補正を行うものとする。すなわち、相関復号の結果に上記復号信頼度を乗じた結果を復号結果として出力するものとする。復号結果の大小に応じて、システムの所定パラメータが制御されるような場合、復号信頼度が低い場合には、その復号信頼度に比例して復号結果が抑圧されるため、復号信頼度が高い場合に比べて、相対的に上記パラメータ制御への寄与が抑えられ、パラメータ制御が誤動作する悪影響を軽減することが可能となる。

あるいは、上記復号信頼度を所定の閾値と大小比較し、復号結果の有効／無効を２値判定することで復号結果の補正を行うものであってもよい。すなわち、上記復号信頼度が所定の閾値以上となる場合には、復号結果を有効、そうでない場合には無効と判定し、復号無効と判定した場合には、今回の復号結果の代わりに前回以前に有効と判定された直近の復号結果を出力するものとする。ここで、上記判定の閾値は、復号誤りが生じた場合に精度良く復号無効と判定することができるよう、あらかじめ最適化された閾値に設定されるものとする。その結果、復号信頼度判定により復号無効と判定された場合には、誤っている可能性が高い今回の復号結果を用いないことにより、誤った復号値によりシステムが誤動作する悪影響を軽減することが可能となる。とりわけ、復号対象となる信号の時間的変動が緩やかな場合、前回の有効な復号値で代用することの改善効果が高くなる。

あるいは、復号無効と判定された場合には、今回の復号結果の代わりに前回以前の有効な復号結果の平均値を出力するものとしてもよい。あるいは、復号無効と判定された場合には、今回の復号結果の代わりに前回以前の有効な復号結果の外挿補間値を出力するものとしてもよい。誤っている可能性が高い今回の復号結果の代わりに、過去の有効な復号結果の時系列情報を活用し、その平均値あるいは外挿補間値で現在の復号結果を推定／代用することにより、システムの誤動作を軽減することに加え、時間変動より推定される、より好適なパラメータでのシステム制御が可能となる。

本発明による上述の誤り訂正復号方法は、Ｗ−ＣＤＭＡシステムにおけるＣＱＩやＴＦＣＩの復号に適用されるものであってもよい。ただし、ＴＦＣＩについては、ＣＱＩと異なり、数値的に平均値や外挿補間値を算出することに意味を持たないため、これらの算出結果で補正することは適用外とする。ＴＦＣＩの変更頻度があまり高くない前提において、前回の有効復号値に補正した場合に復号特性の改善効果を得ることができる。

また、上述の誤り訂正復号方法による復号が可能な情報を少なくとも一つ以上伝送するデジタル伝送システムにおいて、本発明によるデジタル伝送システムは、上記復号信頼度を通信相手に伝送し、通信相手は上記復号信頼度が所要品質を満たすよう、上記情報の符号化率や送信電力等の送信パラメータを動的に制御するものとする。これにより、伝送路の通信品質の変動に応じて、所望の復号信頼度を得るのに必要となる最低限の符号化率、送信電力を随時選択することができ、より効率的な情報伝送、及び、消費電力の節約が可能となる。また、送信電力の最適化により、周辺に与える冗長な干渉を抑圧することが可能となる。

本発明による誤り訂正復号方法、通信装置、及び、デジタル伝送システムによれば、相関復号法における復号信頼度を算出して復号値を補正する機能を備えることにより、復号信頼度の低い復号値をそのまま用いることによるシステムの誤動作を軽減することが可能となる。また、上記復号信頼度を相手局装置にフィードバックする仕組みを設けることにより、伝送品質の変動に応じて相手局装置の符号化率や送信電力を適応制御することが可能となり、効率的な情報伝送や消費電力の節約、周辺に与える干渉電力の低減が可能となる。

以下、本発明の好適な実施形態につき説明する。

＜第１の実施形態＞
図２に本発明の第１の実施形態におけるＣＱＩ復号方法の構成図を示す。

受信アンテナ１１より入力される無線周波数の受信信号は、ＲＸ部１２においてベースバンド帯域の信号に周波数変換される。次いで、逆拡散器１３において各ユーザの逆拡散処理が行われ、ユーザ毎にコード多重されているＤＰＣＣＨ、ＨＳ−ＤＰＣＣＨ、ＤＰＤＣＨの各物理チャネルに分離される。各物理チャネルの逆拡散シンボルは、同期検波器１４に入力され、ＤＰＣＣＨ上にマッピングされているＰＩＬＯＴ信号を用いた伝搬路推定により、伝搬路で生じた位相回転の補償が行われる。ＣＱＩは、上記ＨＳ−ＤＰＣＣＨ上にマッピングされているため、ＨＳ−ＤＰＣＣＨに対する同期検波結果を用いて復号処理が行われる。ＨＳ−ＤＰＣＣＨ同期検波シンボルは、高速アダマール変換器１５に入力され、全３２通りの符号語との相関演算が行われる。

一般に、アダマール変換は、ｎ次のアダマール行列をＨ_nとして、次式のように表される。

ここで、

である。

これは、入力系列ｘ₁〜ｘ_nとアダマール行列Ｈ_ｎの相関演算により、ｎ通りの相関値ｙ₁〜ｙ_nを得る操作に相当し、相関復号法において一般的に用いられる演算となる。とりわけ、上記のｎ次のアダマール変換を２次のアダマール変換まで分解することにより演算を簡略化する変換方法は高速アダマール変換として広く知られている（例えば、宮川・岩垂・今井共著、「符号理論」、昭晃堂を参照。）。

図３は高速アダマール変換器１５による高速アダマール変換の具体例を示す図である。先ず、同期検波器１４より得られる２０シンボルのＣＱＩシンボルをｂ₀〜ｂ₁₉として、次の１６個の系列Ｘ_0,0〜Ｘ_0,15を得る。すなわち、
Ｘ_0,0＝ｂ₁₅＋ｂ₁₆＋ｂ₁₇＋ｂ₁₈＋ｂ₁₉
Ｘ_0,k＝ｂ_k+1 （ｋ＝１〜１５）
となる。

次いで、１６次の高速アダマール変換により、１６通りの相関値Ｘ_4,0〜Ｘ_4,15を得る。すなわち、

の演算を行う。

そして、上記の１６通りの相関値およびこれらを符号反転した１６通りの相関値により、合計３２通りの相関値ｙ₀〜ｙ₃₁を得る。すなわち、
ｙ_k＝Ｘ_4,k （ｋ＝０〜１５）
ｙ_k＝−Ｘ_4,k-16 （ｋ＝１６〜３１）
となる。

次いで、高速アダマール変換器１５の出力ｙ₀〜ｙ₃₁を入力として、最大値検出器１６では、最大の相関値である

を検出し、

となる、相関値ｙ_mのインデックスｍをＣＱＩ復号暫定値として出力する。

また、２番目に大きい相関値として、

を検出し、上記の最大相関値ｙ_mと２番目に大きい相関値ｙ_nとを、図２におけるｘ₁、ｘ₂として出力する。

続いて、信頼度算出部１７では、上記相関値ｘ₁、ｘ₂を入力として、相関復号の復号信頼度Ｋを次式のように算出する。

ここで、Δ_CQIはＣＱＩのＤＰＣＣＨに対する送信振幅比であり、Ｎは平均雑音電力である。Δ_CQIは上位より通知されるパラメータであるため、基地局において既知の情報となる。Ｎは、一般的な雑音電力の測定により得られる。

以下、上記復号信頼度の導出過程を説明する。

ＤＰＣＣＨ上のＰＩＬＯＴ信号を用いた伝搬路推定を理想的とした場合、同期検波後の受信ＣＱＩシンボルは、次式のように書ける。

ここで、Ｓ_DPCCHはＤＰＣＣＨの受信電力、Ｓ_CQIはＣＱＩシンボルの受信電力であり、

の関係が成り立つ。また、

である。

ＣＱＩはリード・マラー（１６，５）符号より得られる１６シンボルの符号語をベースとして、１６シンボル目の符号シンボルを更に４シンボル繰り返すことで、都合２０シンボルの（２０，５）符号として生成されている。

よって、高速アダマール変換によって、２０シンボルの符号語との相関を算出した結果、送信ＣＱＩと一致する符号語との相関値（正しいＣＱＩとの相関値）の分布は、
平均20Ｓ_DPCCHΔ_CQI
分散20Ｓ_DPCCHＮ
のガウス分布、送信ＣＱＩと一致しない符号語との相関値（誤ったＣＱＩとの相関値）の分布は、
平均4Ｓ_DPCCHΔ_CQI
分散20Ｓ_DPCCHＮ
のガウス分布となる。

すなわち、
μ_x=Ｓ_DPCCHΔ_CQI
σ²=20Ｓ_DPCCHＮ
とおくと、正しいＣＱＩの相関値の分布Ｐ_A(ｘ)、及び、誤ったＣＱＩの相関値の分布Ｐ_B(ｘ)は、

となる。

全３２通りの相関値を大きい順に並べたものを
ｘ₁,ｘ₂,・・・,ｘ₃₂(ｘ₁≧ｘ₂≧・・・≧ｘ₃₂)
とすると、
Ａ_n=Ｐ_B(ｘ₁)Ｐ_B(ｘ₂)・・・Ｐ_B(ｘ_n-1)Ｐ_A(ｘ_n)Ｐ_B(ｘ_n+1)・・・Ｐ_B(ｘ₃₂)×31!
は、正しいＣＱＩの相関値がｎ番目に大きくなる確率となる。

正しい復号結果が得られる確率は、正しいＣＱＩの相関値が最大となる確率に相当するため、Ａ₁と表せる。

一方、正しくない復号結果が得られる確率は、正しいＣＱＩの相関値がｋ番目(ｋ=2〜32)となる確率に相当するため、
Ａ₂+Ａ₃+・・・+Ａ₃₂
と表せる。

よって、相関復号の復号信頼度Ｃは、

と記述できる。

ここで、確率分布が指数関数であるため、分散σ²が十分小さい場合には、
Ａ₁>>Ａ₂>>Ａ₃>>・・・>>Ａ₃₂
とみなすことができ、

と近似できる。さらに、Ｃの自然対数をとって計算を進めると、

となる。最後の∝は比例関係を表す。

つまり、最大の相関値から２番目に大きい相関値を減算し、Δ_CQI ／Ｎを乗算することで復号信頼度が得られる。

また、復号信頼度Ｋは、

と変形することができる。これは、最大相関値と２番目に大きい相関値との差を無次元に規格化した上で、ＣＱＩシンボルの受信ＳＮＲ(Signal to Noise Ratio)を乗算していると解釈することができる。

上記の通り、復号後のＳＮＲが十分高い仮定における近似を用いると、最大相関値と２番目に大きい相関値との差に基づいて復号信頼度を算出することが、理論的に最適な算出方法となる。

ただし、定性的には、最大相関値と２番目に大きい相関値との比に基づいて復号信頼度を算出する場合(Ｋ∝ｘ₁／ｘ₂)でも同様な効果が得られると考えられるため、比を用いた場合であっても適用が可能であり、本発明の範囲に含まれるものとする。

図２において、上述の通り算出した復号信頼度Ｋを重み付け係数として乗算器１８によりＣＱＩ復号暫定値に乗算することにより、最終的なＣＱＩ復号値が出力される。すなわち、
ＣＱＩ復号値＝Ｋ×ＣＱＩ復号暫定値
となる。

ＨＳＤＰＡシステムでは、ＣＱＩが大きいほど下り伝送品質が高いことを意味するため、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの伝送速度がより高くなるよう、その符号化率及び変調方式が適応制御される。よって、ＣＱＩの復号誤りによって、以下のような影響が生じる。相関復号法の復号誤りの分布はランダムで一様となるが、仮に、復号誤りによって、送信されたＣＱＩより大きな値に復号された場合、実際の下り伝送品質に対して過大な伝送速度が設定されることになるため、移動端末はデータを正しく復号できず、データの再送につながる。過大な伝送速度、及び、それに伴うデータの再送は、下りリンクに過剰な干渉電力を与えるため、結果として下り全体のシステム容量を劣化させることになる。一方、ＣＱＩの復号誤りによって、送信されたＣＱＩより小さな値に復号された場合には、下り伝送品質に対して過小な伝送速度が設定されることになるため、データは正しく復号できるものの本来期待されるスループットが発揮できない。

従って、システム全体への影響を考慮した場合、ＣＱＩを大きな値に誤る場合の影響の方が、小さな値に誤る場合の影響よりも大きいといえる。

本発明の第１の実施形態におけるＣＱＩ復号方法によれば、復号信頼度が低いほどＣＱＩ復号値を低く重みづける補正機能を備えることにより、上記のＣＱＩを大きな値に誤る場合にシステムに与える悪影響を軽減することが可能となる。

なお、ＴＦＣＩについては、ＣＱＩと異なり、数値的に復号信頼度を乗算して補正することは意味を持たないため、この第１の実施形態では適用外としている。

＜第２の実施形態＞
図４に本発明の第２の実施形態におけるＣＱＩ復号方法の構成図を示す。

この第２の実施形態は、第１の実施形態とはＣＱＩ復号結果の補正方法のみ異なるため、補正方法の差分についてのみ説明する。

前述の方法で算出された復号信頼度Ｋは、比較器１９に入力され、所定の信頼度判定閾値と大小比較が行われる。比較器１９は、
Ｋ≧信頼度判定閾値
となる場合には、復号有効（ＯＫ）、
Ｋ＜信頼度判定閾値
の場合には、復号無効（ＮＧ）と判定する。ここで、上記信頼度判定閾値は、復号誤りが生じた場合に精度良く復号無効と判定することができるよう、あらかじめ最適化された閾値に設定されるものとする。

続いて、復号結果補正部２０では、上記信頼度判定の結果に基づいて、以下に挙げるような３つの方法で復号結果の補正を行い、最終的なＣＱＩ復号値を出力する。図５〜図７に、それら３つの補正方法における動作例を示す。

（１）復号有効の場合には、今回のＣＱＩ復号暫定値をそのまま出力し、復号無効の場合には、前回以前に復号有効と判定された直近のＣＱＩ復号暫定値を出力する補正方法
図５に示す動作例では、時刻ｔ_nowで復号無効と判定された場合、今回のＣＱＩ復号暫定値を使わず、前回のＣＱＩ復号暫定値を出力している。

この補正方法では、ＣＱＩの時間変動に対する追従性は劣化するものの、復号信頼度の高い直近の有効復号値で代用することで、時間変動とは全く無相関に誤るＣＱＩをそのまま用いる場合よりシステムの性能を改善することが可能となる。

なお、この補正方法は、ＴＦＣＩについても適用が可能である。

（２）復号有効の場合には、今回のＣＱＩ復号暫定値をそのまま出力し、復号無効の場合には、前回以前に復号有効と判定されたＣＱＩ復号暫定値の平均値を出力する補正方法
平均値は、忘却係数α(α=0〜1)を用いた一次平均により、次式のように算出する。

CQI復号値(t_n)=CQI復号値(t_n-1)×α+CQI復号暫定値(t_now)×(1-α)
ここで、t_nは復号有効と判定されたｎ番目のＣＱＩの受信タイミング、t_nowは今回のＣＱＩ受信タイミングを表す。

図８に本補正方法における処理のフローチャートを示す。先ず、復号が有効であるか否か判断し（ステップＳ１）、復号有効と判定された場合は今回のＣＱＩ復号暫定値をそのまま出力し（ステップＳ２）、続いて上記平均処理を実施して有効復号値のみの平均値を算出する（ステップＳ３）。復号無効時は上記の通り算出された最新の平均値をＣＱＩ復号値として出力する（ステップＳ４）。

図６に示す動作例では、時刻ｔ_nowで復号無効と判定された場合、前回までの有効なＣＱＩ復号値の平均値を出力している。

この補正方法では、ＣＱＩの時間変動に対する追従性は劣化するものの、復号信頼度の高い前回以前の有効復号値の平均値で代用することで、時間変動とは全く無相関に誤るＣＱＩをそのまま用いる場合よりシステムの性能を改善することが可能となる。

なお、この補正方法は、ＴＦＣＩについては適用外である。

（３）復号有効の場合には、今回のＣＱＩ復号暫定値をそのまま出力し、復号無効の場合には、前回以前に復号有効と判定されたＣＱＩ復号暫定値の外挿補間値を出力する補正方法
外挿補間値は、直近２回分の有効復号値を用いて、次式のような線形補間により算出できる。

復号無効と判定された場合には、時間変動の傾きを外挿して、今回の復号値を推定／代用することにより（図７の動作例を参照）、時間変動とは全く無相関に誤るＣＱＩをそのまま用いる場合よりシステムの性能を改善することが可能となる。とりわけ、上記補正方法（１）、（２）と比較して、時間変動に対する追従性も向上すると考えられる。

なお、この補正方法は、ＴＦＣＩについては適用外である。

＜第３の実施形態＞
図９に本発明の第３の実施形態におけるデジタル（無線）伝送システムの構成図を示す。

相手局装置２００から自局装置１００に伝送される情報の少なくとも一部の情報（Ｉとする）が、相関復号法による復号が可能な符号により符号化されていることを前提とする。

自局装置１００は、受信アンテナ１０１、ＲＸ部１０２、復調器１０３、相関復号器１０４、信頼度算出部１０５、乗算器１０６から成る受信機と、符号化器１０７、フレーム生成器１０８、変調器１０９、ＴＸ部１１０、送信アンテナ１１１から成る送信機とにより構成される。上記第１の実施形態と同様の受信機の構成であるが逆拡散器１３と同期検波器１４を復調器１０３に代えることで、復調方式をＣＤＭＡ以外の方式を含め、一般化している。また、図の簡略化のため、高速アダマール変換器１５と最大値検出器１６をまとめて、相関復号器１０４と記載している。その他、各ブロックは、既述の通りであるため、説明を省略する。なお、破線で囲んで示した信頼度算出部１０５および乗算器１０６から構成される復号信頼度に応じて受信した情報Ｉに補正を行う部分は、図４に示した第２の実施形態における信頼度算出部１７、比較器１９および復号結果補正部２０による構成に置き換えることも可能である。

まず、送信機に入力される送信データは、符号化器１０７において符号化が行われ、フレーム生成器１０８において、上記符号化データの無線フレームへの多重／マッピングが行われる。ここで、信頼度算出部１０５で算出した復号信頼度も共に上記無線フレーム内にマッピングされ、相手局装置２００に伝送される。

続いて、上記フレーム化データは、変調器１０９において、所定の変調方式で変調され、ＴＸ部１１０で無線周波数への周波数変換が行われた後、送信アンテナ１１１より空中に送出される。

一方の相手局装置２００は、受信アンテナ２０１、ＲＸ部２０２、復調器２０３、信頼度抽出部２０４、復号器２０５から成る受信機と、符号化器２０６、フレーム生成器２０７、変調器２０８、ＴＸ部２０９、送信アンテナ２１０から成る送信機とにより構成される。受信機の信頼度抽出部２０４と送信機の符号化器２０６以外のブロックは既述の通りであるため、説明を省略する。

相手局装置２００では、上記信頼度抽出部２０４において、無線フレームの所定フィールドにマッピングされた復号信頼度を分離／抽出し、送信機の符号化器２０６に入力する。符号化器２０６では、上記情報Ｉに対して、上記復号信頼度が所要品質となるよう符号化率の増減を制御する。すなわち、
復号信頼度≧所要品質
の場合は、復号信頼度が十分足りているため、符号化率を１ステップ下げることで、誤り訂正能力を緩めることと引き替えに情報伝送量を増加させ、
復号信頼度＜所要品質
の場合は、復号信頼度が不足しているため、符号化率を１ステップ上げることで、情報伝送量を減少させることと引き替えに誤り訂正能力を向上させる。

従って、本発明の第３の実施形態におけるデジタル伝送システムによれば、復号信頼度を所要品質に維持しながら、伝送路の通信品質に適した効率的な情報伝送が可能となる。

＜第４の実施形態＞
図１０に本発明の第４の実施形態におけるデジタル（無線）伝送システムの構成図を示す。

第３の実施形態の構成とは、相手局装置２００において、フレーム生成器２０７の後段に送信電力制御部２１１が追加されている点のみ異なる。

送信電力制御部２１１では、フレーム生成器２０７で生成されたフレーム化データと、受信機の信頼度抽出部２０４で抽出された復号信頼度とを入力とし、上記フレーム化データ内にマッピングされている上記情報Ｉに対して、上記復号信頼度が所要品質となるよう送信電力の増減を制御する。すなわち、
復号信頼度≧所要品質
の場合は、復号信頼度が十分足りているため、送信電力を１ステップ下げることで冗長な電力消費及び周辺に与える干渉電力を低減し、
復号信頼度＜所要品質
の場合は、復号信頼度が不足しているため、送信電力を１ステップ上げることで、復号信頼度の向上を図る。

従って、本発明の第４の実施形態におけるデジタル伝送システムによれば、伝送路の通信品質に応じて、復号信頼度を所要品質に維持するのに最低限必要な電力量に送信電力を制御することが可能となり、相手局装置の冗長な電力消費及び周辺に与える干渉電力の低減が可能となる。

以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更を加えることができることは明らかである。すなわち、具体例の詳細および添付の図面により本発明が限定されるものと解釈してはならない。

以下、本発明の各種の形態につき付記する。
（付記１） 相関復号法を用いた復号方法であって、
相関演算の過程で得られる一つまたは複数の相関値を用いて復号結果の復号信頼度を算出する工程と、
上記復号信頼度に応じて上記復号結果を補正する工程とを備えたことを特徴とする誤り訂正復号方法。
（付記２） 付記１に記載の誤り訂正復号方法において、
上記復号信頼度は最大の相関値からその次に大きい相関値を引いた結果を用いて算出することを特徴とする誤り訂正復号方法。
（付記３） 付記１に記載の誤り訂正復号方法において、
上記復号信頼度は最大の相関値からその次に大きい相関値を除算した結果を用いて算出することを特徴とする誤り訂正復号方法。
（付記４） 付記１乃至３のいずれかに記載の誤り訂正復号方法において、
上記復号信頼度を相関復号値に乗算した結果を復号結果として出力することを特徴とする誤り訂正復号方法。
（付記５） 付記１乃至３のいずれかに記載の誤り訂正復号方法において、
上記復号信頼度が所定の閾値より小さい場合には、復号結果を無効と判定し、代わりに前回の有効な復号結果を出力することを特徴とする誤り訂正復号方法。
（付記６） 付記１乃至３のいずれかに記載の誤り訂正復号方法において、
上記復号信頼度が所定の閾値より小さい場合には、復号結果を無効と判定し、代わりに前回以前の有効な復号結果の平均値を出力することを特徴とする誤り訂正復号方法。
（付記７） 付記１乃至３のいずれかに記載の誤り訂正復号方法において、
上記復号信頼度が所定の閾値より小さい場合には、復号結果を無効と判定し、代わりに前回以前の有効な復号結果の外挿補間値を出力することを特徴とする誤り訂正復号方法。
（付記８） 付記１乃至７のいずれかに記載の誤り訂正復号方法において、
上記復号方法をＷ−ＣＤＭＡシステムにおけるＣＱＩの復号に適用することを特徴とする誤り訂正復号方法。
（付記９） 付記１乃至３及び５のいずれかに記載の誤り訂正復号方法において、
上記復号方法をＷ−ＣＤＭＡシステムにおけるＴＦＣＩの復号に適用することを特徴とする誤り訂正復号方法。
（付記１０） 一部または全部の信号の復号に相関復号法を用いた通信装置であって、
相関演算の過程で得られる一つまたは複数の相関値を用いて復号結果の復号信頼度を算出する手段と、
上記復号信頼度に応じて復号結果を補正する手段とを備えたことを特徴とする通信装置。
（付記１１） 付記１０に記載の通信装置において、
上記復号信頼度を通信の相手側となる他の通信装置に送信する手段を備えたことを特徴とする通信装置。
（付記１２） 通信の相手側となる他の通信装置から復号信頼度を受信する手段と、
上記復号信頼度に基づいて上記復号信頼度が所要品質を満たすよう復号対象となる情報に対する送信パラメータを動的に制御する手段とを備えたことを特徴とする通信装置。
（付記１３） 付記１２に記載の通信装置において、
上記送信パラメータは、当該通信装置から送信するデータの符号化率を決定するパラメータであることを特徴とする通信装置。
（付記１４） 付記１２に記載の通信装置において、
上記送信パラメータは、当該通信装置から送信するデータの送信電力を決定するパラメータであることを特徴とする通信装置。
（付記１５） 一部または全部の信号の復号に相関復号法を用い、相関演算の過程で得られる一つまたは複数の相関値を用いて復号結果の復号信頼度を算出する手段と、上記復号信頼度に応じて復号結果を補正する手段と、上記復号信頼度を通信の相手側となる第２の通信装置に送信する手段とを備えた第１の通信装置と、
上記第１の通信装置から上記復号信頼度を受信する手段と、上記復号信頼度に基づいて上記復号信頼度が所要品質を満たすよう復号対象となる情報に対する送信パラメータを動的に制御する手段とを備えた第２の通信装置とからなることを特徴とするデジタル伝送システム。

従来例におけるＣＱＩ復号方法の構成図である。 本発明の第１の実施形態におけるＣＱＩ復号方法の構成図である。 高速アダマール変換の具体例を示す図である。 本発明の第２の実施形態におけるＣＱＩ復号方法の構成図である。 本発明の第２の実施形態における復号結果補正部の動作例を示す図（補正方法１）である。 本発明の第２の実施形態における復号結果補正部の動作例を示す図（補正方法２）である。 本発明の第２の実施形態における復号結果補正部の動作例を示す図（補正方法３）である。 本発明の第２の実施形態における復号結果補正部の処理を示すフローチャート（補正方法２）である。 本発明の第３の実施形態におけるデジタル伝送システムの構成図である。 本発明の第４の実施形態におけるデジタル伝送システムの構成図である。

符号の説明

１ 受信アンテナ
２ ＲＸ部
３ 逆拡散器
４ 同期検波器
５ 高速アダマール変換器
６ 最大値検出器
１１ 受信アンテナ
１２ ＲＸ部
１３ 逆拡散器
１４ 同期検波器
１５ 高速アダマール変換器
１６ 最大値検出器
１７ 信頼度算出部
１８ 乗算器
１９ 比較器
２０ 復号結果補正部
１００ 自局装置
１０１ 受信アンテナ
１０２ ＲＸ部
１０３ 復調器
１０４ 相関復号器
１０５ 信頼度算出部
１０６ 乗算器
１０７ 符号化器
１０８ フレーム生成器
１０９ 変調器
１１０ ＴＸ部
１１１ 送信アンテナ
２００ 相手局装置
２０１ 受信アンテナ
２０２ ＲＸ部
２０３ 復調器
２０４ 信頼度抽出部
２０５ 復号器
２０６ 符号化器
２０７ フレーム生成器
２０８ 変調器
２０９ ＴＸ部
２１０ 送信アンテナ
２１１ 送信電力制御部

Claims (11)

1. 相関復号法を用いた復号方法であって、
   相関演算の過程で得られる相関値を用い、最大の相関値ｘ _１ 、その次に大きい相関値ｘ _２ 、ＣＱＩ送信振幅比Δ _ＣＱＩ 、平均雑音電力Ｎから、復号結果の復号信頼度Ｋを、
   Ｋ＝Δ _ＣＱＩ （ｘ _１ −ｘ _２ ）／Ｎ
   により算出する工程と、
   上記復号信頼度を相関復号値に乗算した結果を補正後の復号結果として出力する工程とを備えたことを特徴とする誤り訂正復号方法。
2. 相関復号法を用いた復号方法であって、
   相関演算の過程で得られる相関値を用い、最大の相関値ｘ _１ 、その次に大きい相関値ｘ _２ 、ＣＱＩ送信振幅比Δ _ＣＱＩ 、平均雑音電力Ｎから、復号結果の復号信頼度Ｋを、
   Ｋ＝Δ _ＣＱＩ （ｘ _１ −ｘ _２ ）／Ｎ
   により算出する工程と、
   上記復号信頼度が所定の閾値より小さい場合には、復号結果を無効と判定し、代わりに前回以前の有効な復号結果の平均値を補正後の復号結果として出力する工程とを備えたことを特徴とする誤り訂正復号方法。
3. 相関復号法を用いた復号方法であって、
   相関演算の過程で得られる相関値を用い、最大の相関値ｘ _１ 、その次に大きい相関値ｘ _２ 、ＣＱＩ送信振幅比Δ _ＣＱＩ 、平均雑音電力Ｎから、復号結果の復号信頼度Ｋを、
   Ｋ＝Δ _ＣＱＩ （ｘ _１ −ｘ _２ ）／Ｎ
   により算出する工程と、
   上記復号信頼度が所定の閾値より小さい場合には、復号結果を無効と判定し、代わりに前回以前の有効な復号結果の外挿補間値を補正後の復号結果として出力する工程とを備えたことを特徴とする誤り訂正復号方法。
4. 相関復号法を用いた復号方法であって、
   相関演算の過程で得られる相関値を用い、最大の相関値ｘ _１ 、その次に大きい相関値ｘ _２ 、ＣＱＩ送信振幅比Δ _ＣＱＩ 、平均雑音電力Ｎから、復号結果の復号信頼度Ｋを、
   Ｋ＝Δ _ＣＱＩ （ｘ _１ −ｘ _２ ）／Ｎ
   により算出する工程と、
   上記復号信頼度に応じて上記復号結果を補正する工程とを備えたことを特徴とする誤り訂正復号方法。
5. 一部または全部の信号の復号に相関復号法を用いた通信装置であって、
   相関演算の過程で得られる相関値を用い、最大の相関値ｘ _１ 、その次に大きい相関値ｘ _２ 、ＣＱＩ送信振幅比Δ _ＣＱＩ 、平均雑音電力Ｎから、復号結果の復号信頼度Ｋを、
   Ｋ＝Δ _ＣＱＩ （ｘ _１ −ｘ _２ ）／Ｎ
   により算出する手段と、
   上記復号信頼度を相関復号値に乗算した結果を補正後の復号結果として出力する手段とを備えたことを特徴とする通信装置。
6. 一部または全部の信号の復号に相関復号法を用いた通信装置であって、
   相関演算の過程で得られる相関値を用い、最大の相関値ｘ _１ 、その次に大きい相関値ｘ _２ 、ＣＱＩ送信振幅比Δ _ＣＱＩ 、平均雑音電力Ｎから、復号結果の復号信頼度Ｋを、
   Ｋ＝Δ _ＣＱＩ （ｘ _１ −ｘ _２ ）／Ｎ
   により算出する手段と、
   上記復号信頼度が所定の閾値より小さい場合には、復号結果を無効と判定し、代わりに前回以前の有効な復号結果の平均値を補正後の復号結果として出力する手段とを備えたことを特徴とする通信装置。
7. 一部または全部の信号の復号に相関復号法を用いた通信装置であって、
   相関演算の過程で得られる相関値を用い、最大の相関値ｘ _１ 、その次に大きい相関値ｘ _２ 、ＣＱＩ送信振幅比Δ _ＣＱＩ 、平均雑音電力Ｎから、復号結果の復号信頼度Ｋを、
   Ｋ＝Δ _ＣＱＩ （ｘ _１ −ｘ _２ ）／Ｎ
   により算出する手段と、
   上記復号信頼度が所定の閾値より小さい場合には、復号結果を無効と判定し、代わりに前回以前の有効な復号結果の外挿補間値を補正後の復号結果として出力する手段とを備えたことを特徴とする通信装置。
8. 通信の相手側となる請求項５乃至７のいずれか一項に記載の他の通信装置から上記復号信頼度を受信する手段と、
   上記復号信頼度に基づいて上記復号信頼度が所要品質を満たすよう復号対象となる情報に対する送信パラメータを動的に制御する手段とを備えたことを特徴とする通信装置。
9. 一部または全部の信号の復号に相関復号法を用い、相関演算の過程で得られる相関値を用い、最大の相関値ｘ _１ 、その次に大きい相関値ｘ _２ 、ＣＱＩ送信振幅比Δ _ＣＱＩ 、平均雑音電力Ｎから、復号結果の復号信頼度Ｋを、
   Ｋ＝Δ _ＣＱＩ （ｘ _１ −ｘ _２ ）／Ｎ
   により算出する手段と、上記復号信頼度を相関復号値に乗算した結果を補正後の復号結果として出力する手段と、上記復号信頼度を通信の相手側となる第２の通信装置に送信する手段とを備えた第１の通信装置と、
   上記第１の通信装置から上記復号信頼度を受信する手段と、上記復号信頼度に基づいて上記復号信頼度が所要品質を満たすよう復号対象となる情報に対する送信パラメータを動的に制御する手段とを備えた上記第２の通信装置とを有したことを特徴とするデジタル伝送システム。
10. 一部または全部の信号の復号に相関復号法を用い、相関演算の過程で得られる相関値を用い、最大の相関値ｘ _１ 、その次に大きい相関値ｘ _２ 、ＣＱＩ送信振幅比Δ _ＣＱＩ 、平均雑音電力Ｎから、復号結果の復号信頼度Ｋを、
    Ｋ＝Δ _ＣＱＩ （ｘ _１ −ｘ _２ ）／Ｎ
    により算出する手段と、上記復号信頼度が所定の閾値より小さい場合には、復号結果を無効と判定し、代わりに前回以前の有効な復号結果の平均値を補正後の復号結果として出力する手段と、上記復号信頼度を通信の相手側となる第２の通信装置に送信する手段とを備えた第１の通信装置と、
    上記第１の通信装置から上記復号信頼度を受信する手段と、上記復号信頼度に基づいて上記復号信頼度が所要品質を満たすよう復号対象となる情報に対する送信パラメータを動的に制御する手段とを備えた上記第２の通信装置とを有したことを特徴とするデジタル伝送システム。
11. 一部または全部の信号の復号に相関復号法を用い、相関演算の過程で得られる相関値を用い、最大の相関値ｘ _１ 、その次に大きい相関値ｘ _２ 、ＣＱＩ送信振幅比Δ _ＣＱＩ 、平均雑音電力Ｎから、復号結果の復号信頼度Ｋを、
    Ｋ＝Δ _ＣＱＩ （ｘ _１ −ｘ _２ ）／Ｎ
    により算出する手段と、上記復号信頼度が所定の閾値より小さい場合には、復号結果を無効と判定し、代わりに前回以前の有効な復号結果の外挿補間値を補正後の復号結果として出力する手段と、上記復号信頼度を通信の相手側となる第２の通信装置に送信する手段とを備えた第１の通信装置と、
    上記第１の通信装置から上記復号信頼度を受信する手段と、上記復号信頼度に基づいて上記復号信頼度が所要品質を満たすよう復号対象となる情報に対する送信パラメータを動的に制御する手段とを備えた上記第２の通信装置とを有したことを特徴とするデジタル伝送システム。

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