JP4992900B2 - 受信装置及びその復号方法 - Google Patents
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Description
符号部1はM(=N−K)個のパリティビットpを生成するパリティ生成器1cとKビットの情報uとMビットのパリティビットpを合成してN(=K+M)個のブロック符号xを出力するP/S変換部1dを備えている。符号部1aの符号としては例えばターボ符号が採用できる。復号部2bは復調部2aより出力される受信尤度データyに誤り検出訂正処理を施して元の送信されたKビットの情報を復号して推定情報を出力する復号器2cを備えている。送信機1より送信されたブロック符号xは伝送路3の影響を受けて送信したままの状態で復号器2cに入力せず、尤度データとして復号器2cに入力する。尤度データは符号ビットが0か1かの信頼度と符号(+1であれば0、−1であれば1)から成る。復号器2cは各符号ビットに対する尤度データを基に規定の復号処理を行い、情報ビットuの推定を行う。復号器2cはターボ符号の場合には最大事後確率復号(MAP復号: Maximum A Posteriori Probability Decoding)を行う。
図25において、u=[u0,u1,u2,u3,..,uK-1]は伝送する長さKの情報データ、xa,xb,xcはターボ符号部1aで情報データuを符号化した符号化データ、ya,yb,ycは符号化データxa,xb,xcが通信路3を伝搬し、雑音やフェージングの影響を受けた受信信号、u′はターボ復号部2bにおいて受信データya,yb,ycを復号した復号結果である。ターボ符号部1aにおいて、符号化データxaは情報データuそのものであり、符号化データxbは情報データuを第1の要素符号器ENC1で畳み込み符号化したデータ、符号化データxcは情報データuをインタリーブ(π)して第2の要素符号器ENC2で畳み込み符号化したデータである。すなわち、ターボ符号は、畳み込みを2つ用いて合成した組織符号で、xaは情報ビット、xb,xcはパリティビットである。P/S変換部1dは符号化データxa,xb,xcを直列に変換して出力する。
ら出力される尤度は第2の要素復号器DEC2に入力する前にインタリーブ(π)する。第2の要素復号器DEC2から出力された尤度はデインタリーブ(π-1)された後、第1の要素復号器DEC1への入力としてフィードバックされる。なお、第2の要素復号器DEC2のデインタリーブ結果を"0","1"の硬判定した結果が、ターボ復号結果(復号データ)u′となる。以後、上記の復号操作を所定回数繰り返し行うことにより、復号結果u′の誤り率が低減する。かかるターボ復号部における第1、第2の要素復号器DEC1,DEC2としてMAP要素復号器を使用することができる。
図27は無線基地局におけるデータ送信処理部のブロック図及びその動作説明図である(非特許文献1参照)。CRC付加部11は、送信すべき情報データD1が上位レイヤからフレーム単位で受信すると、フレーム単位でCRC(Cyclic Redundancy Check)により誤り検出のための符号化を行なう(CRC付加)。ついで、コードブロック分割部12はCRC符号が付加された情報データD2を複数個、ここでは4個のコードブロックs0,s1,s2,s3に分割する(Code Block Segmentation)。符号化部13は、各コードブロックs0,s1,s2,s3に対して例えばターボ符号化処理を施して符号化する。これにより、コードブロックs0はターボ符号化されてコードブロック(s0,p0,q0)になり、コードブロックs1はターボ符号化されてコードブロック(s1,p1,q1)になり、コードブロックs2はターボ符号化されてコードブロック(s2,p2,q2)になり、コードブロックs3はターボ符号化されてコードブロック(s3,p3,q3)になる。コードブロック結合部14は符号化部13から出力される各コードブロックを組織ビットsi (i=0〜3)、パリティビットpi、パリティビットqiのそれぞれに分け、同じもの同士をシリアルに連結する。パンクチュアリング部15は、コードブロック結合されたデータD3の全ビット長が、規定サイズより大きければ規定サイズとなるようにパリティp、パリティqにパンクチャリングを施す。以後、物理チャネル分離部(図示せず)は、パンクチャリングされたデータD4を物理チャネルに分割し(Physical Channel Segmentation)、それぞれに所定の処理を施して変調部に受け渡す。なお、組織ビットsi (i=0〜3)、パリティビットpi、パリティビットqiは図25の符号化データxa,ya,ycに対応する。
図29は最大繰り返し数が8の例であり、所定のコードブロックに対して第1符号器211は2回の復号処理で誤りが0となり、第2符号器212は8回の復号処理で誤りが0となり、第3符号器213は4回の復号処理で誤りが0となり、第4符号器214は3回の復号処理で誤りが0となった場合である。なお、最大繰り返し数の復号処理を行なっても(時間切れ)、誤りが0とならなければ復号誤りとなる。
図示しない前処理部は復調した受信尤度データに対して送信側の処理と逆の処理を実行して送信側における符号化コードブロックにそれぞれ対応するコードブロックc0,c1,c2,c3の尤度データ(s0′,p0′,q0′),(s1′,p1′,q1′),(s2′,p2′,q2′), (s3′,p3′,q3′)を取得し、バッファ22に保存する。各復号器211、212、213、214は図26に示す構成を備え、それぞれコードブロックc0,c1,c2,c3の受信尤度データに並列にMAP復号処理を施す。復号処理が正常に動作している場合は、復号処理を繰り返す毎に事後尤度のデータ信頼度が大きくなり復号ビットの誤り率は改善されていく。規定繰り返し数の復号処理が完了すれば、復号結果結合部23は各復号器の復号結果を順番に直列に結合し
て復号ビット列を生成してCRCチェック部24に入力する。CRCチェック部24は復号ビット列にCRCチェック処理を施して、復号ビット列の正誤を判定し、誤り検出されなければ復号ビット列を出力する。
このため、復号器において復号処理毎に復号結果に誤りがなくなったか監視し、誤り無し(エラーフリー)と判定された復号器による復号処理を停止する従来技術が提案されている(特許文献1参照)。この従来技術によれば、処理時間を短縮し消費電力を削減することができる。しかし、従来の受信機はコードブロック数と等しい数の復号器を実装するため、回路規模が大きくなってしまう問題がある。
以上から、本発明の目的は、実装する復号器の数を減らしても誤り特性の劣化を起こさないようにすることである。
本発明の別の目的は、1つの復号器で複数のコードブロックについて復号処理を行なえるようにすることである。
3GPP,TS25.212v5.9.0
本発明の復号方法、受信装置に1フレーム当たりのブロック数よりすくない復号器を設け、各復号器における復号処理の最大繰り返し回数を予め設定するステップ、受信した各ブロックの符号化情報ビットを尤度で表現するステップ、各復号器において、所定ブロックの尤度表現された符号化情報ビットに復号処理を施し、復号処理毎に復号停止条件が成立したかの判定を行なうステップ、復号停止条件が成立すれば、復号結果を保存すると共に、復号処理されていない別のブロックの符号化情報ビットの復号処理を実行するステップを有している。
上記復号方法は、更に、各ブロックにおける尤度で表現された符号化情報ビットの信頼度を測定するステップ、信頼度の低い順に、各復号器において各ブロックの符号化情報ビットに復号処理を施すステップを有している。
上記復号方法は、更に、各復号器において、復号処理の繰り返し回数が予め設定されている最大繰り返し回数を越える前に、全ブロックの復号停止条件が成立すれば、各ブロックの復号結果を直列に結合し、該結合した復号結果に誤り検出処理を施すステップ、誤り検出処理において誤りが無ければ前記直列に結合した復号結果を出力するステップを有している。
上記復号方法は、更に、前記誤り検出処理において誤りが検出されると、各復号器において、復号処理の繰り返し回数が予め設定されている最大繰り返し回数となるまで、各ブロックの復号処理を順番に繰り返すステップ、復号処理の繰り返し回数が予め設定されている最大繰り返し回数となった後、各ブロックの復号結果を直列に結合し、該結合した復号結果に誤り検出処理を施すステップ、誤り検出処理において誤りが無ければ前記直列に結合した復号結果を出力するステップを有している。
上記復号方法は、更に、1つのブロックを残して他の全ブロックの復号停止条件が成立すれば、最後のブロックの復号処理毎に、その復号結果と他のブロックの復号結果を直列に結合するステップ、該結合した復号結果に誤り検出処理を施し、該誤り検出処理におい
て誤りが無ければ前記直列に結合した復号結果を出力するステップを有している。
上記復号方法は、更に、各ブロックの符号化情報ビットの復号処理が可能になったとき、順次復号器に復号処理を開始させ、最初に復号処理を開始する復号器の最大繰り返し回数を他の復号器の最大繰り返し回数より多くするステップを有している。
上記復号方法は、更に、送信装置において1つのブロックを除き他のすべてのブロックに誤り検出符号を付加すると共にフレーム全体に1つの誤り検出符号を付加した場合、該誤り検出符号を用いて前記ブロックの復号停止条件の成立の判定及び前記復号結果の出力の判定をするステップを有している。
上記受信装置は、更に、各ブロックにおける尤度データで表現された符号化情報ビットの信頼度を測定する信頼度測定部を備え、前記制御部は信頼度の低いブロック順に、各復号器にブロックの復号処理を割り当てる。
図1、図2は本発明の原理説明図である。
送信装置(図示せず)は、図27で説明したように1フレームの情報ビットを複数、例えば4個のコードブロックs0〜s3に分割し、各コードブロックの情報ビットを例えばターボ符号に符号化して送信する。なお、1フレームの情報ビットにはCRC誤り検出符号が含まれている。
受信装置50の受信部51は受信信号を復調部に入力し、復調部52は受信信号に含まれる符号化情報ビットを復調して尤度データ(軟判定データ)で出力し、分解部53は1フレームの尤度データをコードブロックc0〜c3に分解してバッファ部54に保存する。受信装置には、1フレーム当たりのコードブロック数(=4)より少ない数、例えば2個の
第1、第2のターボ復号器55a、55bが設けられている。第1、第2ターボ復号器55a、55bは、図2示すように、それぞれコードブロックc0,c1の尤度表現された符号化情報ビットに復号処理を施す。復号停止判定部56は各復号器の復号処理毎に復号停止条件が成立したかの判定を行ない、第1の復号器55aにおいて復号停止条件が成立すれば、制御部57はスイッチSWを制御して未だ復号処理されていない別のコードブロックc2の復号処理を該第1復号器55aに割り当て、しかる後、第2の復号器55bにおいて復号停止条件が成立すれば、未だ復号処理されていない別のコードブロックc3の復号処理を該第2復号器55bに割り当てる。
第1、第2復号器55a,55bにおいて、復号処理の繰り返し回数が予め設定されている最大繰り返し回数(図では8回)を越える前に、全コードブロックc0~c3の復号停止条件が成立すれば復号結果結合部58は各コードブロックc0〜c3の復号結果を直列に結合して誤り検出部59に入力する。検出部59はこの直列に結合した復号結果にCRC符号を用いて誤り検出処理を行ない、誤り検出処理において誤りが検出されなければ前記結合した復号結果を出力する。なお、ターボ復号の場合、要素復号器による復号処理を1回の復号処理と数え、その回数を復号処理回数とする。
従来技術においては、コードブロックあたりの最大繰り返し回数を規定し、コードブロック数と同じ数の復号器を設けて復号処理を行っていた。本発明によれば、各復号器の復号処理毎に復号停止条件が成立したかの判定を行い、復号器あたりの最大繰り返し回数を規定することにより、1つの復号器が複数のコードブロックの復号処理を行なうことができるようにした。これにより、実装する復号器の数を減らすことができ、かつ、入力されたデータに対する復号器あたりの復号繰り返し回数を増やすことができるから、誤り特性を維持し、または、向上させることができる。
なお、以下ではフレームを4つのコードブロックに分割し、復号器を2つ設けた実施例を説明するが、本発明は、一般に、フレームをmコードブロックに分割し、復号器をr個(m>r)設けるように構成することができる。
また、以下の第1〜第6実施例では、送信装置が図27にしたがってコードブロック分割し、ターボ符号化して送信するものとする。
また、以下の実施例ではターボ符号に符号化した場合について説明するが、繰り返し復号処理により誤り率が減少する符号であれば、該符号に符号化することができる。そのような符号として、たとえば、LDPC符号(Low-Density Parity-Check符号)がある。また、誤り検出方法としては必ずしもCRCによる必要はない。CRCをつけない場合には、復号器での誤り判定は、本発明で利用する停止条件や、パリティチェックにより行うことができる。
図3は本発明の第1実施例の受信装置の要部ブロック図であり、図1と同一部分には同一符号を付している。なお、他の実施例においても同様であるが、図3の第1実施例において受信部、復調部、分解部の図示を省略しているが、図1と同様な構成になっている。
バッファ部54にコードブロックc0〜c3の尤度データが保存されると、第1、第2復号器55a,55bは先頭から順に2つのコードブロックc0,c2の尤度データをそれぞれ取り出し、同時に復号処理を実行する。第1、第2復号器55a,55bの復号処理の最大繰り返し回数は例えば8回と規定されており、内蔵の繰り返し監視部55c、55dは繰り返し回数が8回に等しくなったか監視し、監視結果RPM1,RPM2を制御部57に入力する。
復号停止判定部56の第1、第2停止判定部56a,56bは第1、第2復号器の復号処理毎に復号停止条件が成立したかの判定を行なう。図4は第1停止判定部56aの構成図であり、第2停止判定部56bも同一構成を備えている。硬判定部56a1は、復号器55aから復号処理毎に入力される1コードブロック分の全情報ビットの事後確率尤度を硬判定し、全情報ビットの硬判定結果を保存部56a2に保存する。比較部56a3は前回の復号処理の結果と今回の復号処理結果を比較し、全てのビットが一致していれば、エラーフリー(
復号停止条件が成立)と判断して復号停止信号DSP1を出力すると共に、復号結果を復号結果結合部58に入力する。なお、符号化のフォーマットによっては、連続して2回復号結果が一致したときに復号停止信号DSP1を出力するように構成することもできる。
また、復号結果結合部58は、復号停止条件が成立したときに第1、第2停止判定部56a,56bから入力する復号結果を、制御部57から指示される振分信号DBSに基づいて内蔵の所定のバッファに保存する。図5は復号結果結合部58の構成図であり、復号結果振分部58aは制御部57から入力する振分信号DBSに基づいてコードブロックc0〜c3の復号結果s0〜s3を所定のバッファ58b0〜58b3に順次入力する。復号結果結合部58cは全コードブロックについて復号完了信号DENDが発生すれば、各コードブロックの復号結果s0〜s3を順番に直列に結合して誤り検出部59に入力する。
ついで、第2復号器55bから出力するコードブロックc1の復号結果s1について、第2停止判定部56bから復号停止信号DSP2が発生すれば、制御部57はスイッチSWを制御して未だ復号処理されていない最後のコードブロックc3の復号処理を該第2復号器55bに割り当てる。
また、制御部57はコードブロックc0〜c3の復号結果s0〜s3がそれぞれバッファ58b0〜58b3に格納されるように振分信号DBSを復号結果結合部58に入力する。
一方、第1、第2復号器における復号処理の繰り返し回数が予め設定されている最大繰り返し回数(8回)に等しくなっても全コードブロックc0~c3の復号停止条件が成立しなければ、制御部57は復号誤りと判断する。
第1実施例によれば、1つの復号器で複数のコードブロックの復号処理を行なうことができるから、実装する復号器の数を減らせ、かつ、入力されたデータに対する復号器あたりの復号繰り返し回数を増やすことにより、誤り特性を維持し、または、向上させることができる。
図6は第2実施例の受信装置の要部構成図であり、図3の第1実施例の受信装置と同一部分には同一符号を付している。構成的に異なる点は、第1、第2復号器55a,55bの復号結果を復号停止判定部56と復号結果結合部58に選択的に入力する第1、第2の2つのスイッチ61a、61bを設けた点である。
制御部57は、1つのコードブロックを残して他の全コードブロックの復号停止条件が成立すれば、スイッチ61a,61bを制御して最後のコードブロックの復号結果を復号結果結合部58に入力する。復号結果結合部58は最後のブロックの復号処理毎に、その復号結果と他のブロックの復号結果を直列に結合して、誤り検出部59に入力し、該誤り検出部59は該結合した復号結果にCRC符号を用いて誤り検出処理を行ない、該誤り検出処理において誤りが無ければ前記直列に結合した復号結果を出力する。
制御部57は復号停止信号DSP1,DSP2が発生したか監視し(ステップ101)、発生してなければ、監視結果RPM1,RPM2を参照して第1、第2復号器55a,55bの復号回数が最大繰り返し数と等しくなった調べ(ステップ102)、なっていなければステップ101に戻って復号停止信号DSP1,DSP2の発生を待つ。しかし、第1、第2復号器55a,55bの復号回数が最大繰り返し数と等しくなっていれば、復号誤りを出力する(ステップ103)。
ステップ101において、復号停止信号DSP1,DSP2の一方が発生すると、制御部57は該復号停止信号の発生回数をカウントし(ステップ104)、カウント値が1フレーム当たりのコードブロック数Bより1引いた値(B−1)に等しいかチェックする(ステップ105)。換言すれば、1つのコードブロックを残して他の全コードブロックの復号停止条件が成立したかチェックする。
カウント値が(B−1)より小さければ、制御部57は次のコードブロックの尤度データを、前記復号停止信号に応じた復号器にセットし(ステップ106)、ステップ101以降の処理を繰り返す。
ステップ110において誤りが検出されれば、第1、第2復号器55a,55bの復号回数が最大繰り返し数と等しくなったか調べ(ステップ112)、なっていなければステップ110以降の処理を繰り返し、CRCチェックOKになる前に第1、第2復号器55a,55bの復号回数が最大繰り返し数と等しくなれば復号誤りを出力する(ステップ113)。
第2実施例によれば、最後のコードブロックの復号停止判定をスキップしてCRC符号を用いた誤り検出処理を行なうため、CRCのほうが検出精度が高い場合にはより精度よく判定することが可能となる。また、1回分の復号停止判定処理を省略できるため処理時間を短縮することができる。
図8は第3実施例の受信装置の要部構成図であり、図3の第1実施例の受信装置と同一部分には同一符号を付している。構成的に異なる点は、第1、第2復号器55a,55bの復号結果を復号停止判定部56と復号結果結合部58に選択的に入力する第1、第2の2つのスイッチ61a、61bを設けた点である。
図9は第3実施例における制御部57の処理フローである。
制御部57は復号停止信号DSP1,DSP2が発生したか監視し(ステップ201)、発生してなければ、監視結果RPM1,RPM2を参照して第1、第2復号器55a,55bの復号回数が最大繰り返し数と等しくなったかを調べ(ステップ202)、なっていなければステップ201に戻って復号停止信号DSP1,DSP2の発生を待つ。しかし、第1、第2復号器55a,55bの復号回数が最大繰り返し数と等しくなっていれば、復号誤りを出力する(ステップ203)。
ステップ201において、復号停止信号DSP1,DSP2の一方が発生すると、制御部57は該復号停止信号の発生回数をカウントし(ステップ204)、カウント値が1フレーム当たりのコードブロック数Bに等しいかチェックする(ステップ205)。換言すれば、全コードブロックの復号停止条件が成立したかチェックする。
ステップ205において、制御部57はカウント値=Bとなれば、復号完了信号DENDを出力する(ステップ207)。すなわち、第1、第2復号器における復号処理の繰り返し回数が予め設定されている最大繰り返し回数(8回)を越える前に、全コードブロックc0~c3の復号停止条件が成立すれば、制御部57は復号完了信号DENDを復号結果結合部58と誤り検出部59に入力する。
復号完了信号DENDにより、復号結果結合部58は各コードブロックの復号結果を直列に結合し、誤り検出部59は該結合した復号結果にCRC符号を用いて誤り検出処理を行い、誤り検出処理において誤りが無ければ結合した復号結果を出力する。一方、誤りが検出されれば制御部57は復号誤りと判断し(ステップ208)、復号処理の繰り返し回数が予め設定されている最大繰り返し回数となるまで、各復号器55a,55bに各コードブロックc0〜c3の復号処理を順番に実行させる(ステップ209)。なお、第1、第2復号器55a,55bは復号結果結合部58のバッファ58b0〜58b3に保存されている復号結果とバッファ54に保存されている尤度データを用いて各コードブロックc0〜c3の復号処理を順に実行し、制御部57は復号結果をスイッチ61a,61bを介して復号結果結合部58の各バッファ58b0〜58b3に順に格納する。
第3実施例によれば、CRC誤り検出により誤りが検出されたとき、最大繰り返し回数と等しくなるまで各コードブロックの復号処理を継続するようにしたから、復号誤りと判定する回数を減少することができる。
図10は第4実施例の原理説明図である。第1実施例では、2つの復号器55a、55bにコードブロックc0〜c3の復号処理をc0→c1→c2→c3の順序で順に割当てた場合である。しかし、この割り当て法では、図10(A)に示すように、復号停止条件が成立しにくい2つのコードブロックc1,c3が同一の第2復号器55bに割り当てられてしまい、復号処理を規定の最大繰り返し回数行なっても全コードブロックで復号停止条件が成立しなくなる場合が発生する。一般にコードブロックの尤度データの信頼度が高い程、少ない回数の復号処理で復号停止条件が成立する。そこで、図10(B)に示すように尤度データの信頼度が高いコードブロックと低いコードブロックが1つの復号器に割り当てられるよう
にすれば、復号処理回数が規定の最大繰り返し回数になる前に全コードブロックで復号停止条件が成立するようになる。図10(B)では、第1復号器55aに信頼度が高いコードブロックcoと低いコードブロックc3を割り当て、第2復号器55bに信頼度が高いコードブロックc2と低いコードブロックc1を割り当てた場合であり、復号処理回数=7で全コードブロックの復号停止条件が成立した例である。
そこで、第4実施例では、図11に示すように各コードブロックc0~c3の信頼度を測定し、信頼度の悪いc3→c1→c2→c0の順にコードブロックを第1復号器55a,第2復号器55bに割り当てる。このようにすれば、図10(B)に示すように、まず、コードブロックc3,c1が第1復号器55a、第2復号器55bにそれぞれ割り当てられ、ついで、復号停止条件が成立する毎にc2→c0の順にコードブロックが第2復号器55b, 第1復号器55aに割り当てられる。
図13は第4実施例の受信装置の要部構成図であり、図3の第1実施例の受信装置と同一部分には同一符号を付している。構成的に異なる点は、(1)図12に示す信頼度測定部65を設けている点、(2)コードブロック選択部66を設けている点である。コードブロック選択部66は、復号処理開始時及び復号停止条件成立時に、制御部57からの指示に基づいて、スイッチSWを制御して信頼度の悪い順にコードブロックを第1復号器55a,第2復号器55bに割り当てる。
第4実施例によれば、復号処理回数が規定の最大繰り返し回数になる前に全コードブロックで復号停止条件が成立しやすくなるため、復号誤りを減少することができる。
図14および図15は第5実施例の原理説明図である。
受信装置の復調部から出力される受信尤度データは図14に示すように、4コードブロック分の組織ビットs,第1パリティビットp,第2パリティビットqを連結した構成を有している。
コードブロック分割部は組織ビットs,第1パリティビットp,第2パリティビットqのそれぞれを、コードブロック毎の組織ビットsi (i=0〜3)、コードブロック毎の第1パリティビットpi (i=0〜3)、コードブロック毎の第2パリティビットqi (i=0〜3)に分離し、ついで、c0(s0,p0,q0)→c1(s1,p1,q1)→c2(s2,p2,q2)→c3 (s3,p3,q3)の順に時系列的にコードブロックを組み立ててバッファに保存する処理を行なう。この時系列的処理の結果、コードブロックc0から順に復号処理が可能になり、次のコードブロックc1の復号開始は遅延する。なお、時系列的処理は、回路規模を小さくする上で必要な処理である。
第5実施例では、この遅延時間の間に例えば1回の復号処理が可能であるとすれば、図15に示すタイミングで第1復号器55aによる第2回目の復号処理と第2復号器55bによる第1回目の復号処理を行ない、以後、第1復号器55aによる第n回目の復号処理と第2復号器55bによる第(n-1)回目の復号処理を行なう。そして、最初に復号処理を開始する第1復号器55aの最大繰り返し回数を第2復号器55bの最大繰り返し回数より多くする。図15の例では第1復号器55aの最大繰り返し回数を9回、第2復号器55bの最大繰り返し回数を8回とする。
ードブロックc0が復号処理可能になれば該コードブロックc0の尤度データを第1復号器55aに設定し、次のコードブロックc1が復号処理可能になれば該コードブロックc1の尤度データを第2復号器55bに設定し、制御部57は図15に示すタイミングで復号器55a.55bの復号処理の実行を制御する。
ついで、制御部57は復号停止信号DSP1,DSP2が発生したか監視し(ステップ305)、発生してなければ、監視結果RPM1,RPM2を参照して第1、第2復号器55a,55bの復号回数が最大繰り返し数と等しくなった調べ(ステップ306)、なっていなければステップ304に戻って復号停止信号DSP1,DSP2の発生を待つ。しかし、第1、第2復号器55a,55bの復号回数が最大繰り返し数と等しくなっていれば、復号誤りを出力する(ステップ307)。
ステップ305において、復号停止信号DSP1,DSP2の一方が発生すると、制御部57は該復号停止信号の発生回数をカウントし(ステップ308)、カウント値が1フレーム当たりのコードブロック数Bに等しいかチェックする(ステップ309)。換言すれば、全コードブロックの復号停止条件が成立したかチェックする。
ステップ309において、制御部57はカウント値=Bとなれば、復号完了信号DENDを出力する(ステップ311)。すなわち、第1、第2復号器における復号処理の繰り返し回数が予め設定されている最大繰り返し回数(それぞれ9回と8回)を越える前に、全コードブロックc0~c3の復号停止条件が成立すれば、制御部57は復号完了信号DENDを復号結果結合部58と誤り検出部59に入力する。復号完了信号DENDにより、復号結果結合部58は各コードブロックの復号結果を直列に結合し、誤り検出部59は該結合した復号結果にCRC符号を用いて誤り検出処理を行い、誤り検出処理において誤りが無ければ結合した復号結果を出力する。
第5実施例によれば、復号処理の開始が早い復号器ほど最大繰り返し数を大きくできるため、復号誤りと判定する回数を減少することができる。
図18は第6実施例の受信装置の構成図であり、高速復号処理可能な1台の復号器、例えば、パラレルMAP演算構成の復号器(特開2004−164040号公報参照)を設けた例である。1台の復号器55が設けられているだけであるため、停止判定部56も1つでよい。他の構成は図3の第1実施例と同じであり、同一番号を付している。
図19は復号器55の一例であり、詳細な構成は上記特許文献を参照されたい。この復号器55は尤度データ分離・分割部81、第1の要素復号器(DEC1)82、インタリーバ83、第2の要素復号器(DEC2)84、デインタリーバ85で構成されている。各部を接続する太線はM本の並列入力、並列出力可能なようにM本の信号線で構成されている。第1の要素復号器(DEC1)82、第2の要素復号器(DEC2)84を共通化し、交互に前半のMAP復号処理
、後半の復号処理を行なうように構成することができる。また、インタリーバ83とデインタリーバ85も共通化し、適宜、インタリーブ、デインタリーブ処理するように構成することができる。
尤度データ分離・分割部81はコードブロックciを組織ビットsi、第1パリティpi、第2パリティqiに分離すると共に、それぞれをM個に分割する。第1の要素復号器82は、例えばMAP復号法を採用したM個の要素復号器821〜82Mを並列に備え、同様に、第2の要素復号器84は、MAP復号法を採用したM個の要素復号器841〜84Mを並列に備えている。第1の要素復号器82はM個の要素復号器を用いて並列的に前半の要素復号処理を実行し、インタリーバ83は各要素復号結果をまとめてインタリーブし、第2の要素復号器82はM個の要素復号器を用いて並列的に後半の要素復号処理を実行し、デインタリーバ85は各要素復号結果をまとめてデインタリーブする。図19の復号器によれば、コードブロックの尤度データをM分割して、各分割情報に対して復号演算を同時並行的に実行するため、復号演算速度をM倍にできる。
図20は第6実施例の復号処理の説明図であり、復号器55として高速の復号器を使用しているため、M=2とすれば最大繰り返し回数は16回になる。順次コードブロックc0,c1,c2,c3の復号処理が行なわれ、最大繰り返し回数前に全コードブロックの復号停止条件が成立する。
第6実施例によれば、復号器を1台にでき、構成、制御をシンプルにでき、回路規模を小さくできる利点がある。
また、第6実施例によれば、複数の復号器を使用する実施例に比べて、無駄なく繰り返し復号処理を行なうことができ特性的にも有利になる。例えば、2つの復号器を使用する実施例において、第1復号器が第2の復号器より早く自分に割り当てられたコードブロックの復号処理を終了したとすれば、該第1の復号器は規定時間までの残りの時間において何もせず該時間が無駄になってしまう。しかし、第6実施例のように復号器が1つであれば、その時間も含めて他のコードブロックの復号処理に利用できるので、無駄なく繰り返し復号処理を行なうことができる。
第1〜第6実施例では、送信装置が図27にしたがってコードブロック分割し、ターボ符号化して送信する場合であるが、送信装置において最後のコードブロックを除き他のすべてのコードブロックに誤り検出符号(CRC符号)を付加すると共にコードブロック全体に1つの誤り検出符号(CRC符号)を付加し、しかる後、各コードブロックをターボ符号化して送信することもできる。かかる場合、図4の構成の停止判定部で復号停止条件が成立しているかどうかを判定せず、CRC誤り検出構成により復号停止条件が成立しているかどうかを判定することができる。
図21は送信装置の処理説明図であり、コードブロック分割部31は送信すべき情報データD1が上位レイヤからフレーム単位で受信すると、該情報データD1を複数個、ここでは4個のコードブロックu0,u1,u2,u3に分割する(Code Block Segmentation)。ついで、第1CRC付加部32は、ブロック単位で最初の3個のコードブロックu0,u1,u2について、CRCにより誤り検出のための符号化を行ない(CRC付加)、コードブロックs0,s1,s2を生成する。ついで、コードブロック結合部33はCRC付加された3個のコードブロックs0,s1,s2とCRCが付加されていないコードブロックu3を結合し、第2CRC付加部34は、全体のブロックについて、CRCにより誤り検出のための符号化を行なう(CRC付加)。なお、コードブロックu3と全体のCRCとでコードブロックs3が生成される。ターボ符号化部35は、各コードブロックs0,s1,s2,s3に対してターボ符号化処理を施して符号化する。これにより、コードブロックs0はターボ符号化されてコードブロック(s0,p0,q0)になり、コードブロックs1はターボ符号化されてコードブロック(s1,p1,q1)になり、コードブロックs2はターボ符号化されてコードブロック(s2,p2,q2)になり、コードブロックs3はターボ符号化されてコードブロック(s3,p3,q3)になる。コードブロック結合部36はターボ符号化部35から出力される各符号化コードブロックを組織ビットsi (i=0〜3)、パリティビ
ットpi、パリティビットqiのそれぞれに分け、同じもの同士をシリアルに連結する。パンクチュアリング部37は、コードブロック結合されたデータD3の全ビット長が、規定サイズより大きければ規定サイズとなるようにパリティp、パリティqにパンクチャリングを施す。以後、物理チャネル分離部(図示せず)は、パンクチャリングされたデータD4を物理チャネルに分割し(Physical Channel Segmentation)、それぞれに所定の処理を施して変調部に受け渡す。
第7実施例によれば、コードブロックにCRC符号が含まれている場合に、該CRC符号を用いて復号停止判定を行なうことができる。また、第7実施例によれば、第2実施例と同様の効果を奏することができる。
以上本発明によれば、1つの復号器で複数のコードブロックについて復号処理を行なうことが可能になり、実装する復号器の数を減らすことができ、入力されたデータに対する復号器あたりの復号繰り返し回数を増やすことができるから、誤り特性を維持し、または、向上させることができる。
Claims (10)
- 1フレームの情報ビットを複数のブロックに分割し、復号処理を繰り返す毎に復号結果の誤りが減少する符号を用いて各ブロックの情報ビットを符号化して送信し、各ブロックの符号化情報ビットを受信して符号化前の情報ビットを復号する通信システムにおける受信装置の復号方法において、
受信装置に1フレーム当たりのブロック数よりすくない数の復号器を設け、各復号器における復号処理の最大繰り返し回数を予め設定し、
受信した各ブロックの符号化情報ビットを尤度で表現し、
各復号器において、所定ブロックの尤度表現された符号化情報ビットに復号処理を施し、復号処理毎に復号停止条件が成立したかの判定を行ない、
復号停止条件が成立すれば、復号結果を保存すると共に、復号処理されていない別のブロックの符号化情報ビットの復号処理を実行する、
ことを特徴とする復号方法。 - 請求項1記載の復号方法は、更に、
各ブロックの尤度表現された符号化情報ビットの信頼度を測定し、
信頼度の低い順に、各復号器において各ブロックの符号化情報ビットに復号処理を施す、
ことを特徴とする復号方法。 - 請求項1または2記載の復号方法は、更に、
各復号器において、復号処理の繰り返し回数が予め設定されている最大繰り返し回数を越える前に、全ブロックの復号停止条件が成立すれば、各ブロックの復号結果を直列に結合し、該結合した復号結果に誤り検出処理を施し、
誤り検出処理において誤りが無ければ前記直列に結合した復号結果を出力する、
ことを特徴とする復号方法。 - 請求項3記載の復号方法において、
前記誤り検出処理において誤りが検出されると、各復号器において、復号処理の繰り返し回数が予め設定されている最大繰り返し回数となるまで、各ブロックの復号処理を順番に繰り返し、
復号処理の繰り返し回数が予め設定されている最大繰り返し回数となった後、各ブロックの復号結果を直列に結合し、該結合した復号結果に誤り検出処理を施し、
誤り検出処理において誤りが無ければ前記直列に結合した復号結果を出力する、
ことを特徴とする復号方法。 - 請求項1または2記載の復号方法において、
1つのブロックを残して他の全ブロックの復号停止条件が成立すれば、最後のブロックの復号処理毎に、その復号結果と他のブロックの復号結果を直列に結合し、
該結合した復号結果に誤り検出処理を施し、該誤り検出処理において誤りが無ければ前記直列に結合した復号結果を出力する、
ことを特徴とする復号方法。 - 請求項1または2記載の復号方法において、
各ブロックの符号化情報ビットの復号処理が可能になったとき、順次復号器に復号処理を開始させ、開始が早い順に最大繰り返し数を多くする、
ことを特徴とする復号方法。 - 請求項3乃至5記載の復号方法において、
送信装置において1つのブロックを除き他のすべてのブロックに誤り検出符号を付加すると共にフレーム全体に1つの誤り検出符号を付加した場合、該誤り検出符号を用いて前記ブロックの復号停止条件の成立の判定及び前記復号結果の出力の判定をする、
ことを特徴とする復号方法。 - 請求項1または2記載の復号方法において、
前記復号器は、前記ブロックの符号化情報ビットを複数個に分割し、各分割情報ビットに並列に復号を施し、複数個の復号結果をまとめることにより復号処理を行う、
ことを特徴とする復号方法。 - 1フレームの情報ビットを複数のブロックに分割し、復号処理を繰り返す毎に復号結果の誤りが減少する符号を用いて各ブロックの情報ビットを符号化して送信し、各ブロックの符号化情報ビットを受信して符号化前の情報ビットを復号する通信システムにおける受信装置において、
受信した各ブロックの符号化情報ビットを尤度データで出力する復調部、
1フレーム当たりのブロック数より少ない数の復号器であり、それぞれ所定ブロックの尤度表現された符号化情報ビットに復号処理を施す復号器、
各復号器の復号処理毎に復号停止条件が成立したかの判定を行なう復号停止判定部、
所定の復号器において復号停止条件が成立すれば、復号処理されていない別のブロックの復号処理を該復号器に割り当てる制御部、
各復号器において復号処理の繰り返し回数が予め設定されている最大繰り返し回数を越える前に、全ブロックの復号停止条件が成立すれば、各ブロックの復号結果を直列に結合する復号結果結合部、
該結合した復号結果に誤り検出処理を施し、誤り検出処理において誤りが無ければ前記結合した復号結果を出力する誤り検出部、
を備えたことを特徴とする復号装置。 - 請求項9記載の受信装置は、更に、
各ブロックの尤度表現された符号化情報ビットの信頼度を測定する信頼度測定部を備え、
前記制御部は信頼度の低いブロック順に、各復号器に各ブロックの復号処理を割り当てることを特徴とする受信装置。
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