JP5567216B2 - 反復ターボ復号器における反復を停止するための方法及び反復ターボ復号器 - Google Patents

反復ターボ復号器における反復を停止するための方法及び反復ターボ復号器 Download PDF

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Description

本発明は、通信技術に関し、特に反復ターボ復号器における反復を停止するための方法及び通信システムにおける反復ターボ復号器に関する。
従来のセルラーシステムにおいて、ターボコードはチャンネルコードに用いる。該技術はアップリンク及びダウンリンクの伝送で使用される。基地局又は移動端末での受信機の中で、ターボ復号器が伝送データのターボコード操作を反転することに用いられる。
ターボ復号器は一般的に反復復号器として利用される。データを正確に復号するかどうかを確認するために、巡回冗長検査（ＣＲＣ）ビットが伝送データビットに追加される。ＣＲＣ検査は受信データビットが正確に復号されたことを指示する時、ターボ復号器における反復を停止する。信号が高品質であると、必要な反復回数が小さい可能性がある。信号は品質が悪い時に、必要な反復回数が高い可能性がある。しかし、もし信号の品質が低すぎる時に、復号器はコーディングビットを復号することができない。このような状況では、ＣＲＣ検査は復号が成功することをずっと指示しなく、且つ反復過程をいつか停止することを確定する明らかな方法がない。この問題を解決する方法は一定の最大回数の反復を有することである。すべての反復の間でのＣＲＣ検査のため、該解決案は余分な計算を避けることにも用いられ、且つその代わり、１つだけの最後のＣＲＣ検査は反復プログラムが終わった後に実行される。
しかし、一定の最大回数を有する反復の解決案を利用する復号部分は、複雑なハードウェア又はソフトウェアユニットとされ、且つこれらの資源の大部分を必要とする。このため、複雑度を小さくするために反復回数を減らすことが期待される。しかし、この減少が復号性能に影響する。このため、復号反復を停止する有効な方法が期待されている。
本発明は解決案を提供して反復ターボ復号器における反復を停止し、基地局又は移動端末でのハードウェア資源を節約し、且つシステム全体の性能を向上させることを目的とする。
本発明は、反復ターボ復号器における反復を停止する方法を提供することを目的とする。該方法は、
反復ステップｊ＝１においてシステムビット番号ｋに対して、第１硬判定Ｈ（１、ｊ、ｋ）及び第２硬判定Ｈ（２、ｊ、ｋ）を得て、
ｋ＝１、２、…、Ｎ、且つＮはシステムビットの数であり、
反復ステップｊ＝１においてシステムビット番号ｋに対して、反復ターボ復号器における第１畳み込み復号器から出力した第１対数尤度比に硬判定を実行することにより、Ｈ（１、ｊ、ｋ）を得て、且つ反復ステップｊ＝１においてシステムビット番号ｋに対してデインターリーブした第２対数尤度比に硬判定を実行することにより、Ｈ（２、ｊ、ｋ）を得て、反復ターボ復号器の第２畳み込み復号器から出力した第２対数尤度比にデインターリーブをすることにより、デインターリーブした第２対数尤度比を得て、
ｊ＝１である時Ａ（ｊ）は零であるかどうかを確定し、以下の式によってＡ（ｊ）を計算し、
及びｊ＝１である時Ａ（ｊ）は零であると、反復を停止することを含む。
さらに、ｊ＝１である時のＡ（ｊ）の確定ステップにおいて、ｊ＝１である時Ａ（ｊ）は非零であると、該方法はさらに、
反復ステップｊにおいてシステムビット番号ｋに対して、第１硬判定Ｈ（１、ｊ、ｋ）及び第２硬判定Ｈ（２、ｊ、ｋ）を得て、ｊ＝２、３、…、
反復ステップｊにおいてシステムビット番号ｋに対して、反復ターボ復号器の第１畳み込み復号器から出力した第１対数尤度比に硬判定を実行することにより、Ｈ（１、ｊ、ｋ）を得て、且つ反復ステップｊにおいてシステムビット番号ｋに対してデインターリーブした第２対数尤度比に硬判定を実行することにより、Ｈ（２、ｊ、ｋ）を得て、反復ターボ復号器の第２畳み込み復号器から出力した第２対数尤度比にデインターリーブをすることにより、デインターリーブした第２対数尤度比を得て、
ｊ＞１である時Ｂ（ｊ）又はＣ（ｊ）は零であるかどうかを確定し、
及びＢ（ｊ）又はＣ（ｊ）は零であると、反復を停止することを含む。
さらに、ｊ＞１である時Ｂ（ｊ）及びＣ（ｊ）を確定するステップにおいて、ｊ＞１である時Ｂ（ｊ）及びＣ（ｊ）は非零であると、該方法はさらに、
ｊ＞１である時Ａ（ｊ）又はＤ（ｊ）は零であるかどうか、又はｊ＞１である時ａ（ｊ）＞０且つＮａ（ｊ）＝Ｍａであるかどうかを確定し、
Ｍａは０、１、２、…、９の中の任意の１つであり、
Ｎａ（ｊ）はｊの前のｊ:ｓの昇順断続連通集合（ａｓｃｅｎｄｉｎｇ ｏｒｄｅｒｅｄ ｄｉｓｊｕｎｃｔ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｓｅｔｓ）の数であり、各集合における最後の要素のａ（ｊ）はマイナスであり、且つ該集合の前の要素のａ（ｊ）は零又はプラスであり、且つ少なくとも１つの正値を備え、
及び、Ａ（ｊ）又はＤ（ｊ）は零であり、又はａ（ｊ）＞０且つＮａ（ｊ）＝Ｍａであると、反復を停止することを含む。
任意選択で、さらに、ｊ＞１である時Ａ（ｊ）又はＤ（ｊ）は零であるかどうか、又はｊ＞１である時ａ（ｊ）＞０且つＮａ（ｊ）＝Ｍａであるかどうかを確定するステップにおいて、ｊ＞１である時Ａ（ｊ）及びＤ（ｊ）は非零であり、且つｊ＞１である時ａ（ｊ）≦０又はＮａ（ｊ）≠Ｍａであると、該方法はさらに、
ｊ＞２である時ｂ（ｊ）＞０且つＮｂ（ｊ）＝Ｍｂであるかどうか、又はｊ＞２である時ｃ（ｊ）＞０且つＮｃ（ｊ）＝Ｍｃであるかどうかを確定し、
Ｍｂは０、１、２、…、９の中の任意の１つであり、
Ｎｂ（ｊ）はｊの前のｊ:ｓの昇順断続連通集合の数であり、各集合における最後の要素のｂ（ｊ）はマイナスであり、且つ該集合の前の要素のｂ（ｊ）は零又はプラスであり、且つ少なくとも１つの正値を備え、
Ｍｃは０、１、２、…、９の中の任意の１つであり、
Ｎｃ（ｊ）はｊの前のｊ:ｓの昇順断続連通集合の数であり、各集合における最後の要素のｃ（ｊ）はマイナスであり、且つ該集合の前の要素のｃ（ｊ）は零又はプラスであり、且つ少なくとも１つの正値を備え、
及びｂ（ｊ）＞０且つＮｂ（ｊ）＝Ｍｂ、又はｃ（ｊ）＞０且つＮｃ（ｊ）＝Ｍｃであると、反復を停止することを含む。
任意選択で、さらに、ｊ＞２である時ｂ（ｊ）＞０且つＮｂ（ｊ）＝Ｍｂであるかどうか、又はｊ＞２である時ｃ（ｊ）＞０且つＮｃ（ｊ）＝Ｍｃであるかどうかを確定するステップにおいて、ｂ（ｊ）≦０又はＮｂ（ｊ）≠Ｍｂ且つｃ（ｊ）≦０又はＮｃ（ｊ）≠Ｍｃであると、該方法はさらに、
ｊ＞２である時Ａ（ｊ）又はＤ（ｊ）は零であるかどうか、又はｊ＞２である時ａ（ｊ）＞０且つＮａ（ｊ）＝Ｍａであるかどうか、又はｊ＞２である時ｄ（ｊ）＞０及びＮｄ（ｊ）＝Ｍｄであるかどうかを確定し、
Ｍａは０、１、２、…、９の中の任意の１つであり、
Ｎａ（ｊ）はｊの前のｊ:ｓの昇順断続連通集合の数であり、各集合における最後の要素のａ（ｊ）はマイナスであり、且つ該集合の前の要素のａ（ｊ）は零又はプラスであり、且つ少なくとも１つの正値を備え、
Ｍｄは０、１、２、…、９の中の任意の１つであり、
Ｎｄ（ｊ）はｊの前のｊ:ｓの昇順断続連通集合の数であり、各集合における最後の要素のｄ（ｊ）はマイナスであり、且つ該集合の前の要素のｄ（ｊ）は零又はプラスであり、且つ少なくとも１つの正値を備え、
及びＡ（ｊ）又はＤ（ｊ）は零であると、又はａ（ｊ）＞０且つＮａ（ｊ）＝Ｍａであると、又はｄ（ｊ）＞０且つＮｄ（ｊ）＝Ｍｄであると、反復を停止することを含む。
任意選択で、さらに、前記反復ステップｊは最大回数ｊ０を備え、ｊ＜ｊ０である時反復は停止しないと、該方法はさらに、
ｊ＝ｊ０である時反復を停止することを含む。
本発明のほかの目的は反復ターボ復号器を提供する。反復ターボ復号器は、反復ステップｊにおいて第１畳み込み復号器から出力した第１対数尤度比に硬判定を実行し、且つシステムビット番号ｋに第１硬判定Ｈ（１、ｊ、ｋ）を出力し、ｋ＝１、２、…、Ｎ、且つＮはシステムビットの数であり、且つｊ＝１、２、…、であるように配置された第１硬判定設備と、
第１硬判定Ｈ（１、ｊ、ｋ）及び第２硬判定Ｈ（２、ｊ、ｋ）に基づいて何時か反復ターボ復号器における反復を停止することを確定し、且つ停止標準を満たすことを確定するとき、停止指令を復号スイッチに出力するように配置された確定設備と、
確定設備から停止指令を受信するとき、反復を停止するように配置された復号スイッチと、を備え、
第２硬判定Ｈ（２、ｊ、ｋ）は第２硬判定設備から出力され、第２硬判定設備はデインターリーブした第２対数尤度比に硬判定を実行し、デインターリーブした第２対数尤度比は第２畳み込み復号器から出力した第２対数尤度比にデインターリーブをすることによって得られるように配置され、
第１畳み込み復号器は第１外情報を出力し、該第１外情報は次にデインターリーブされ、且つ第２畳み込み復号器に出力される。
さらに、確定設備は、ｊ＝１である時Ａ（ｊ）は零であるかどうかを確定し、且つｊ＝１である時Ａ（ｊ）は零であることを確定すると、停止指令を復号スイッチに出力するように配置され、以下の式によってＡ（ｊ）を計算し、
確定設備はさらに、ｊ＝１である時Ａ（ｊ）は非零であると、ｊ＞１である時Ｂ（ｊ）又はＣ（ｊ）は零であるかどうかを確定し、且つｊ＞１である時Ｂ（ｊ）又はＣ（ｊ）は零であると、停止指令を復号スイッチに出力するように配置され、
確定設備はさらに、ｊ＞１である時Ｂ（ｊ）及びＣ（ｊ）は非零であると、ｊ＞１である時Ａ（ｊ）又はＤ（ｊ）は零であるかどうか、又はｊ＞１である時ａ（ｊ）＞０且つＮａ（ｊ）＝Ｍａであるかどうかを確定し、且つＡ（ｊ）又はＤ（ｊ）は零である又はａ（ｊ）＞０且つＮａ（ｊ）＝Ｍａであることを確定すると、停止指令を復号スイッチに出力するように配置され、
Ｍａは０、１、２、…、９の中の任意の１つであり、
Ｎａ（ｊ）はｊの前のｊ:ｓの昇順断続連通集合の数であり、各集合における最後の要素のａ（ｊ）はマイナスであり、且つ該集合の前の要素のａ（ｊ）は零又はプラスであり、且つ少なくとも１つの正値を備える。
任意選択で、さらに、確定設備は、ｊ＞１である時Ａ（ｊ）及びＤ（ｊ）は非零であり、及びｊ＞１である時ａ（ｊ）≦０又はＮａ（ｊ）≠Ｍａであると、ｊ＞２である時ｂ（ｊ）＞０且つＮｂ（ｊ）＝Ｍｂであるかどうか、又はｊ＞２である時ｃ（ｊ）＞０且つＮｃ（ｊ）＝Ｍｃであるかどうかを確定し、且つｂ（ｊ）＞０且つＮｂ（ｊ）＝Ｍｂである又はｃ（ｊ）＞０且つＮｃ（ｊ）＝Ｍｃであることを確定すると、停止指令を復号スイッチに出力するように配置され、
Ｍｂは０、１、２、…、９の中の任意の１つであり、
Ｎｂ（ｊ）はｊの前のｊ:ｓの昇順断続連通集合の数であり、各集合における最後の要素のｂ（ｊ）はマイナスであり、且つ該集合の前の要素のｂ（ｊ）は零又はプラスであり、且つ少なくとも１つの正値を備え、
Ｍｃは０、１、２、…、９の中の任意の１つであり、
Ｎｃ（ｊ）はｊの前のｊ:ｓの昇順断続連通集合の数であり、各集合における最後の要素のｃ（ｊ）はマイナスであり、且つ該集合の前の要素のｃ（ｊ）は零又はプラスであり、且つ少なくとも１つの正値を備える。
任意選択で、さらに、確定設備は、ｂ（ｊ）≦０又はＮｂ（ｊ）≠Ｍｂであり、及びｃ（ｊ）≦０又はＮｃ（ｊ）≠Ｍｃであると、ｊ＞２である時Ａ（ｊ）又はＤ（ｊ）は零であるかどうか、又はｊ＞２である時ａ（ｊ）＞０且つＮａ（ｊ）＝Ｍａであるかどうか、又はｊ＞２である時ｄ（ｊ）＞０且つＮｄ（ｊ）＝Ｍｄであるかどうかを確定し、且つＡ（ｊ）又はＤ（ｊ）は零であり、又はａ（ｊ）＞０且つＮａ（ｊ）＝Ｍａであり、又はｄ（ｊ）＞０且つＮｄ（ｊ）＝Ｍｄであることを確定すると、停止指令を復号スイッチに出力するように配置され、
Ｍａは０、１、２、…、９の中の任意の１つであり、
Ｎａ（ｊ）はｊの前のｊ:ｓの昇順断続連通集合の数であり、各集合における最後の要素のａ（ｊ）はマイナスであり、且つ該集合の前の要素のａ（ｊ）は零又はプラスであり、且つ少なくとも１つの正値を備え、
Ｍｄは０、１、２、…、９の中の任意の１つであり、
Ｎｄ（ｊ）はｊの前のｊ:ｓの昇順断続連通集合の数であり、各集合における最後の要素のｄ（ｊ）はマイナスであり、且つ該集合の前の要素のｄ（ｊ）は零又はプラスであり、且つ少なくとも１つの正値を備える。
任意選択で、さらに、反復ステップｊは最大回数ｊ０を備え、確定設備はさらに、ｊ＝ｊ０であると停止指令を復号スイッチに出力するように配置された。
反復ターボ復号器における反復を停止する方法及び本発明の反復ターボ復号器を利用することにより、基地局又は移動端末でのハードウェア資源の複雑性を減らすことができる。複雑度のこの減少はハードウェア資源の能力に対する要求を緩和することができ、それによって、使用がもっと簡単なので且つより安価なハードウェア解決案を使用する可能性がある。任意選択で、さらに、所定のハードウェア解決案に対して、ハードウェア資源の減少の利用によって釈放の資源にその他の機能を添える可能性を高め、これは他の方法でシステム全体の性能を高めることができる。
図１は従来の技術における反復ターボ復号器を示す。 図２は本発明の実施方式による反復ターボ復号器を示す。 図３は本発明の実施方式によって反復ターボ復号器における反復を停止する方法の流れ図を示す。 図４は一定回数の反復解決案を使用することにより、及び本発明の復号案によるシミュレーション結果を示す。 図５は一定回数の反復解決案を使用することにより、及び本発明の復号案によるシミュレーション結果を示す。 図６は一定回数の反復解決案を使用することにより、及び本発明の復号案によるシミュレーション結果を示す。
本発明の主な思想は１種の解決案を提供し、反復ターボ復号器における反復を停止することに用いられ、これによりＣＲＣ検査に起因する追加計算を避けて、且つ任意回数の反復の後に復号して、失敗の時に反復を制限する可能性がある無線ネットワークを考える。該ネットワークは無線基地局、短い基地局、およびモバイル端末、短いモバイル端末を備える。本発明は、基地局での受信部分又はモバイル端末での受信部分で実現される。本発明の解決案によって基地局又はモバイル端末でのハードウェア資源を節約することができ、且つシステム全体の性能を高めることができる。
図１は従来の技術の反復ターボ復号器を示す。図１に示すように、反復ターボ復号器１０１はインタリーバ（ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）１０７によって直列接続される２つの畳み込み復号器からなり、すなわち、第１畳み込み復号器１０２及び第２畳み込み復号器１０８である。この２つの畳み込み復号器は最大事後確率アルゴリズム又はソフト出力ビタビアルゴリズムに基づく復号器であってよく、これらに限定されない。
第１畳み込み復号器１０２は、第１畳み込み復号器により生成したレシーバパリティビット序列１０４及び受信システムビット序列１０３を入力として採用する。第１畳み込み復号器１０２は続いてソフト出力、第１対数尤度比１０５及び第１外情報１０６を生成する。第１外情報１０６は続いてインタリーバ１０７でインタリーブされ、且つ第２畳み込み復号器１０８のシステムビット序列の事前確率の改善の推定を生成することに用いる。
第２畳み込み復号器１０８は、インタリーバ１０９における受信システムビット序列１０３をインタリーブすることによって生成したインタリーブシステムビット序列１１０を入力として採用する。第２畳み込み復号器１０８のほかの２つの入力はインタリーバ１０７からのインタリーブ第１外情報１０６、及び第２畳み込み復号器から生成したレシーバパリティビット序列１１１である。第２畳み込み復号器１０８はさらにソフト出力、第２対数尤度比１１２及び第２外情報１１３を生成する。第２外情報１１３はデインタリーバ１１４でデインタリーブされ、且つ第１畳み込み復号器１０２の入力先のシステムビット序列の事前確率の推定を改善することに用いる。第２畳み込み復号器１０８からの第２外情報１１３の初期値は、５０%の事前確率の値に相応して設定される。第２対数尤度比１１２はデインタリーバ１１７でデインタリーブされ、且つすぐに第２硬判定設備１１６で硬判定を実行することに用いる。
反復ターボ復号器の性能は反復操作によって高められ、その第１畳み込み復号器１０２の出力は第２畳み込み復号器１０８に入力され、且つ次の反復ステップで第２畳み込み復号器１０８の出力は第１畳み込み復号器１０２に入力される。
畳み込み復号器１０２及び１０８の出力は各システムビットの対数尤度比（ＬＬＲ）１０５及び１１２を備える。これらのＬＬＲ１０５及び１１２に対する各硬判定はシステムビット値の現在の最良推定に相応する。各硬判定はその相応なＬＬＲ値の記号を確定し、それはさらにどれのバイナリ値が伝送されるかを確定する。一般的に従来のシステムの中において、第２畳み込み復号器１０８からの硬判定を使用する。しかし、本発明では、畳み込み復号器１０２及び１０８の両者からの硬判定を使用する。
図２は本発明の実施方式による反復ターボ復号器を示す。図２に示した反復復号器の中で、図１に示した従来の技術における反復ターボ復号器と同じ部品が省略され、すなわち、従来の技術の反復ターボ復号器と比べ、本発明の反復ターボＴ復号器は第１硬判定設備１１５、確定設備１１８及び復号スイッチ１１９を備える。第１硬判定設備１１５は第１対数尤度比１０５に硬判定を実行し、且つ第１硬判定を確定設備１１８に出力するように配置された。確定設備１１８は第１及び第２硬判定に基づいて反復ターボ復号器における反復を停止すべきかどうかを確定し、且つ該反復を停止すべきことを確定する時に停止指令を復号スイッチに出力するように配置された。復号スイッチは停止指令を受信した後反復を停止する。以下で確定プログラムをもっと詳しく検討する。
Ｈ（ｉ、ｊ、ｋ）を畳み込み復号器ｉのシステムビット番号ｋのＬＬＲが出力した硬判定とし、ｋ＝１、２、…、Ｎであり、ｉ＝１、２であり、且つ反復ステップｊにおいてｊ＝１、２、…であり、Ｎはシステムビットの数である。前記のように、畳み込み復号器１はここで第１畳み込み復号器１０２を指し、畳み込み復号器２は第２畳み込み復号器１０８を指す。Ｈ（ｉ、ｊ、ｋ）の可能値は集合｛-１、１｝に属する。
各反復の後でＣＲＣ検査を実行し、又は一定回数の反復の後でＣＲＣ検査を実行する代替案を使用することができる。
同じ反復ステップにおける第１と第２畳み込み復号器の間のいずれのシステムビットに硬判定を変えないと、ターボ復号は他の反復によって改善されることができない可能性がある。反復過程を停止すべきである。つまり、１つの停止標準は、いずれかのｊ＝１、２、…に対して、Ａ（ｊ）＝０である。
２つの次の反復ステップにおける第２と第１畳み込み復号器の間のいずれのシステムビットに硬判定を変えないと、ターボ復号は他の反復によって改善されることができない可能性がある。反復過程を停止すべきである。つまり、もう１つの停止標準は、いずれかのｊ＝２、３、…に対して、Ｂ（ｊ）＝０である。
２つの次の反復ステップにおける２つの第１畳み込み復号器の間のいずれかのシステムビットに硬判定を変えないと、ターボ復号は他の反復によって改善されることができない可能性がある。反復過程を停止すべきである。つまり、またもう１つの停止標準は、いずれかのｊ＝２、３、…に対して、Ｃ（ｊ）＝０である。
２つの次の反復ステップにおける２つの第２畳み込み復号器の間のいずれのシステムビットに硬判定を変えないと、ターボ復号は他の反復によって改善されることができない可能性がある。反復過程を停止すべきである。つまり、またもう１つの停止標準は、いずれかのｊ＝２、３、…に対して、Ｄ（ｊ）＝０である。
反復復号は成功の際には、上記の４つの標準を使用できる。その場合、すべてのＡ、Ｂ、Ｃ、及びＤは最終的に値「０」を得る。しかし、反復復号が失敗する場合、反復が永遠に行われ、且つソフトウェア及びハードウェア資源を節約するために、復号が成功しない判定をできるだけ早く出す。後ろの情況で、何時か反復を停止することを確定する方法は次の通りである。
ｘはａ、ｂ、ｃ及びｄの中の任意の１つである。Ｎｘ（ｊ＝ｊ０）はｊ０前のｊ:ｓの昇順断続連通集合の数であり、そのような各集合の中の最後の１つの要素のｘ値は厳格にマイナスであり、且つ該集合の前の元素の相応なｘ:ｓは零又はプラスであり、且つ厳格的に正値を少なくとも備える。昇順の中の第１個のｊに対して、いずれのｘ＝ａ、ｂ、ｃ、ｄであり、ｘ（ｊ）＞０且つＮｘ（ｊ）＝Ｍｘであり、次に反復を停止する。Ｍｘ（ｘ＝ａ、ｂ、ｃ、ｄ）は０、１、２、…、９の中のいずれの値を選択することができる。
確定設備１１８は上記停止標準に基づいて反復を停止すべきかどうかを確定する。
すべての上記停止標準の中に、反復の停止はターボ復号の即時停止を意味する。これはＢ、Ｃ、ｂ及びｃに基づく停止標準に対して、反復が１つのターボ復号反復内において第１畳み込み復号器の後及び第２畳み込み復号器の前に停止することを暗示する。標準Ａ、Ｄ、ａ及びｄに対して、反復は１つのターボ復号反復内において第２畳み込み復号器の後に停止する。
ここで続いては本発明の反復ターボ復号器における反復を停止するための方法による実施方式である。
本実施方式の中では、該方法はＷＣＤＭＡシステムにおけるＨＳ-ＰＤＳＣＨの復号のモバイル端末で実現される。図３は図２に示した反復ターボ復号器における反復を停止することに用いられる方法の過程を示す。部分は本発明の停止標準から選択され、復号器も停止標準を有し、つまり、反復の最大回数は１５である。Ｍｘ＝１であり、ｘ＝ａ、ｂ、ｃ、ｄである。
ステップ３０２において第１ターボ復号反復カウンタを零に初期化することにより、停止過程はステップ３０１から始められる。第１反復の時、反復カウンタｊはまずステップ３０３において１を増加する。第１ターボ復号反復カウンタはステップ３０４においてそれが反復の最大回数より大きいかどうかを検査する。大きい場合には、反復過程はステップ３０５で停止する。大きくない場合は、畳み込み復号器番号ｉは１に設定され、且つ第１畳み込み復号器はステップ３０６において運行する。
もしステップ３０７における反復回数ｊが１より大きい場合、もしステップ３０８においてＢ（ｊ）＝０であると、反復過程はステップ３０９で停止する。さもなくば、もしステップ３１９においてＣ（ｊ）＝０であると、反復過程はステップ３０９で停止する。さもなくば、もしステップ３１０において反復回数ｊが２より小さい又は等しい場合、停止過程はステップ３１２において続けられる。さもなくば、もしステップ３１１においてｂ（ｊ）＞０且つＮｂ（ｊ）＝１であると、反復過程はステップ３０９で停止する。さもなくば、もしステップ３２０においてｃ（ｊ）＞０且つＮｃ（ｊ）＝１であると、反復過程はステップ３０９で停止する。さもなくば、停止過程はステップ３１２において続けられる。その中で、Ｂ（ｊ）及びＣ（ｊ）の確定過程も順序で互いに交換することができ、且つｂ（ｊ）及びｃ（ｊ）の確定過程も順序で互いに交換することができる。ステップ３１２において、畳み込み復号器番号ｉは１を増加し、且つ第２畳み込み復号器が運行する。
そして、もしステップ３１３においてＡ（ｊ）＝０であると、反復過程はステップ３０９で停止する。さもなくば、ステップ３１４における反復回数ｊは１以下であると、過程はステップ３０３に入り、且つ反復カウンタはステップ３０３において１を増加する。さもなくば、ステップ３１４においてｊ＞１であると、過程はステップ３１５に入る。ステップ３１５においてＤ（ｊ）＝０であると、反復過程はステップ３０９で停止する。さもなくば、もしステップ３１５においてＤ（ｊ）≠０であると、過程はステップ３１６に入る。さもなくば、ステップ３１６においてａ（ｊ）＞０且つＮａ（ｊ）＝１であると、反復過程はステップ３０９で停止する。さもなくば、ａ（ｊ）≦０又はＮａ（ｊ）≠１であると、過程はステップ３１７に入る。Ｄ（ｊ）及びａ（ｊ）の確定過程は順序で互いに交換することができる。
ステップ３１７における反復回数ｊは２以下であると、過程がステップ３０３に入り、且つ反復カウンタはステップ３０３において１を増加する。さもなくば、ステップ３１７においてｊ＞２であると、過程はステップ３１８に入る。ステップ３１８においてｄ（ｊ）＞０且つＮｄ（ｊ）＝１であると、反復過程はステップ３０９で停止する。さもなくば、ｄ（ｊ）≦０又はＮｄ（ｊ）≠１であると、過程はステップ３０３に入り、且つステップ３０３において反復カウンタは１を増加する。反復過程はいずれの１つの停止標準を満たすまで続けられる。
図４〜図６において、ダウンリンク性能テスト情況のシミュレーション結果を提供する。シミュレーションは３ＧＰＰ ＰＢ３無線環境シミュレーションモデルを使用して完成し、理解的に、例えば他のシミュレーションモデルを使用することができる。異なる曲線は異なるターボ復号器の解決案を代表する。図４〜図６において、５つの曲線又は５つの解決案は５つの一定回数の反復を使用し、より具体的には８、６、４、４及び１回反復であり、且つ１つの最後のＣＲＣ検査を有する。ここでは、１回の反復は畳み込み復号器１の１回の運転に相応し、後ろは畳み込み復号器２の１回の運転である。この５つの解決案はそれぞれ８回の反復、４回の反復、２回の反復及び１回の反復と表記される。本発明の例示的な解決案は発明と表記される。注意すべきことは、本発明による解決案の中で、Ｍｘ＝１であり、ｘ＝ａ、ｄである。したがって、本例では、Ｂ、Ｃ、ｂ、ｃ、Ｍｂ及びＭｃによる停止標準を省略する。シミュレーションで対数ＭＡＰ復号器は畳み込み復号器に使われる。
図４〜図６において、本発明の解決案により、８回の一定反復の解決案に類似する性能を実現できるが、平均で８回の反復よりもはるかに少ない反復を有する。
本発明の実施方式を示して説明するが、意図はこれらの実施方式が本発明のすべての可能な形式を表示及び説明することではない。より正確には、明細書に使う用語は説明するための用語であり、限定するための用語ではなく、理解すべき、様々な変化及び改正をすることができ、本発明の精神及び範囲を逸脱しない。
本発明の反復ターボ復号器の停止標準を実現することにより、基地局又はモバイル端末でのハードウェア資源の複雑性が減少できる。複雑度のこの減少はハードウェア資源の能力に対する要求を緩和することができ、それによって、使用がもっと簡単なので且つより安価なハードウェア解決案を使用する可能性がある。さらに、所定のハードウェア解決案に対して、ハードウェア資源利用の減少によって釈放の資源にその他の機能を添える可能性を高め、これは他の方法でシステム全体の性能を高める。

Claims (8)

  1. 反復ターボ復号器における反復を停止するための方法であって、
    反復ステップｊ＝１においてシステムビット番号ｋに対して、第１硬判定Ｈ（１、ｊ、ｋ）及び第２硬判定Ｈ（２、ｊ、ｋ）を得て、
    ｋ＝１、２、…、Ｎ、且つＮがシステムビットの数であり、
    反復ステップｊ＝１においてシステムビット番号ｋに対して、前記反復ターボ復号器における第１畳み込み復号器から出力した第１対数尤度比に対して硬判定を実行することにより、Ｈ（１、ｊ、ｋ）を得て、且つ反復ステップｊ＝１においてシステムビット番号ｋに対して、デインターリーブされた第２対数尤度比に対して硬判定を実行することにより、Ｈ（２、ｊ、ｋ）を得て、前記反復ターボ復号器の第２畳み込み復号器から出力した第２対数尤度比に対してデインターリーブをすることにより、前記デインターリーブされた第２対数尤度比を得て、
    ｊ＝１である時Ａ（ｊ）が零であるかどうかを確定し、以下の式によってＡ（ｊ）を計算し、
    及びｊ＝１である時Ａ（ｊ）が零であると、前記反復を停止することを含み、
    ここで、
    ｊ＝１である時Ａ（ｊ）を確定するステップにおいて、ｊ＝１である時Ａ（ｊ）が非零であると、前記方法は、
    反復ステップｊにおいてシステムビット番号ｋに対して、第１硬判定Ｈ（１、ｊ、ｋ）及び第２硬判定Ｈ（２、ｊ、ｋ）を得て、ｊ＝２、３、…であり、
    反復ステップｊにおいてシステムビット番号ｋに対して、前記反復ターボ復号器の第１畳み込み復号器から出力した第１対数尤度比に対して硬判定を実行することにより、Ｈ（１、ｊ、ｋ）を得て、且つ反復ステップｊ＝１においてシステムビット番号ｋに対して、デインターリーブした第２対数尤度比に対して硬判定を実行することにより、Ｈ（２、ｊ、ｋ）を得て、前記反復ターボ復号器の第２畳み込み復号器から出力した第２対数尤度比に対してデインターリーブをすることにより、前記デインターリーブされた第２対数尤度比を得て、
    ｊ＞１である時Ｂ（ｊ）又はＣ（ｊ）が零であるかどうかを確定し、
    及びＢ（ｊ）又はＣ（ｊ）が零であると、前記反復を停止することをさらに含み、
    ここで、ｊ＞１である時Ｂ（ｊ）及びＣ（ｊ）を確定するステップにおいて、ｊ＞１である時Ｂ（ｊ）及びＣ（ｊ）がいずれも非零であると、前記方法は、
    ｊ＞１である時Ａ（ｊ）又はＤ（ｊ）が零であるかどうか、又はｊ＞１である時ａ（ｊ）＞０且つＮ ａ （ｊ）＝Ｍ ａ であるかどうかを確定し、
    Ｍ ａ が０、１、２、…、９の中の任意の１つであり、
    Ｎ ａ （ｊ）がｊの前のｊ:ｓの昇順断続連通集合の数であり、各集合における最後の要素のａ（ｊ）はマイナスであり、且つ該集合の前の要素のａ（ｊ）が零又はプラスであり、且つ少なくとも１つの正値を備え、
    及び、Ａ（ｊ）又はＤ（ｊ）が零であり、又はａ（ｊ）＞０且つＮ ａ （ｊ）＝Ｍ ａ であると、前記反復を停止することをさらに含む反復ターボ復号器における反復を停止するための方法。
  2. ｊ＞１である時Ａ（ｊ）又はＤ（ｊ）は零であるかどうか、又はｊ＞１である時ａ（ｊ）＞０且つＮａ（ｊ）＝Ｍａであるかどうかを確定するステップにおいて、もしｊ＞１である時Ａ（ｊ）及びＤ（ｊ）が非零であり且つｊ＞１である時ａ（ｊ）≦０又はＮａ（ｊ）≠Ｍａであると、前記方法は、
    ｊ＞２である時ｂ（ｊ）＞０且つＮｂ（ｊ）＝Ｍｂであるかどうか、又はｊ＞２である時ｃ（ｊ）＞０且つＮｃ（ｊ）＝Ｍｃであるかどうかを確定し、
    Ｍｂが０、１、２、…、９の中の任意の１つであり、
    Ｎｂ（ｊ）がｊの前のｊ:ｓの昇順断続連通集合の数であり、各集合における最後の要素のｂ（ｊ）がマイナスであり、且つ該集合の前の要素のｂ（ｊ）が零又はプラスであり、且つ少なくとも１つの正値を備え、
    Ｍｃが０、１、２、…、９の中の任意の１つであり、
    Ｎｃ（ｊ）がｊの前のｊ:ｓの昇順断続連通集合の数であり、各集合における最後の要素のｃ（ｊ）がマイナスであり、且つ該集合の前の要素のｃ（ｊ）が零又はプラスであり、且つ少なくとも１つの正値を備え、
    及びｂ（ｊ）＞０且つＮｂ（ｊ）＝Ｍｂ、又はｃ（ｊ）＞０且つＮｃ（ｊ）＝Ｍｃであると、前記反復を停止することをさらに含む請求項１に記載の方法。
  3. ｊ＞２である時ｂ（ｊ）＞０且つＮｂ（ｊ）＝Ｍｂであるかどうか、又はｊ＞２である時ｃ（ｊ）＞０且つＮｃ（ｊ）＝Ｍｃであるかどうかを確定するステップにおいて、もしｂ（ｊ）≦０又はＮｂ（ｊ）≠Ｍｂであり、及びｃ（ｊ）≦０又はＮｃ（ｊ）≠Ｍｃであると、前記方法は、
    ｊ＞２である時Ａ（ｊ）又はＤ（ｊ）が零であるかどうか、又はｊ＞２である時ａ（ｊ）＞０且つＮａ（ｊ）＝Ｍａであるかどうか、又はｊ＞２である時ｄ（ｊ）＞０且つＮｄ（ｊ）＝Ｍｄであるかどうかを確定し、
    Ｍａが０、１、２、…、９の中の任意の１つであり、
    Ｎａ（ｊ）がｊの前のｊ:ｓの昇順断続連通集合の数であり、各集合における最後の要素のａ（ｊ）がマイナスであり、且つ該集合の前の要素のａ（ｊ）が零又はプラスであり、且つ少なくとも１つの正値を備え、
    Ｍｄが０、１、２、…、９の中の任意の１つであり、
    Ｎｄ（ｊ）がｊの前のｊ:ｓの昇順断続連通集合の数であり、各集合における最後１つの要素のｄ（ｊ）がマイナスであり、且つ該集合の前の要素のｄ（ｊ）が零又はプラスであり、且つ少なくとも１つの正値を備え、
    及びＡ（ｊ）又はＤ（ｊ）が零であると、又はａ（ｊ）＞０且つＮａ（ｊ）＝Ｍａであると、又はｄ（ｊ）＞０且つＮｄ（ｊ）＝Ｍｄであると、前記反復を停止することをさらに含む請求項２に記載の方法。
  4. 前記反復ステップｊが最大回数ｊ０を備え、ｊ＜ｊ０である時前記反復が停止されないと、前記方法は、
    ｊ＝ｊ０である時前記反復を停止することをさらに含む請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
  5. 反復ターボ復号器であって、
    反復ステップｊにおいて第１畳み込み復号器から出力された第１対数尤度比に対し硬判定を実行し、且つシステムビット番号ｋに対し第１硬判定Ｈ（１、ｊ、ｋ）を出力し、ｋ＝１、２、…、Ｎ、且つＮがシステムビットの数であり、且つｊ＝１、２、…、であるように配置された第１硬判定設備と、
    前記第１硬判定Ｈ（１、ｊ、ｋ）及び第２硬判定Ｈ（２、ｊ、ｋ）に基づいて前記反復ターボ復号器における反復を何時停止するかを確定し、停止標準が満たされることを確定したとき、停止指令を復号スイッチに出力するように配置された確定設備と、
    前記確定設備から前記停止指令を受信するとき、反復を停止するように配置された前記復号スイッチと、を備え、
    前記第２硬判定Ｈ（２、ｊ、ｋ）は第２硬判定設備から出力され、前記第２硬判定設備はデインターリーブされた第２対数尤度比に対して硬判定を実行するように配置され、前記デインターリーブされた第２対数尤度比は第２畳み込み復号器から出力された第２対数尤度比に対してデインターリーブをすることによって得られ、
    前記第１畳み込み復号器は第１外情報を出力し、そして該第１外情報はデインターリーブされ、且つ前記第１畳み込み復号器に出力され、
    ここで、前記確定設備は、ｊ＝１である時Ａ（ｊ）が零であるかどうかを確定し、且つｊ＝１である時Ａ（ｊ）が零であると、前記停止指令を前記復号スイッチに出力するように配置され、以下の式によってＡ（ｊ）を計算し、
    ここで、前記確定設備は、さらに、ｊ＞１である時Ａ（ｊ）が非零であると、ｊ＞１である時Ｂ（ｊ）又はＣ（ｊ）が零であるかどうかを確定し、且つｊ＞１である時Ｂ（ｊ）又はＣ（ｊ）が零であると、前記停止指令を前記復号スイッチに出力するように配置され、
    ここで、前記確定設備は、さらに、ｊ＞１である時Ｂ（ｊ）及びＣ（ｊ）がいずれも非零であると、ｊ＞１である時Ａ（ｊ）又はＤ（ｊ）が零であるかどうか、又はｊ＞１である時ａ（ｊ）＞０且つＮ ａ （ｊ）＝Ｍ ａ であるかどうかを確定し、且つＡ（ｊ）又はＤ（ｊ）が零である又はａ（ｊ）＞０且つＮ ａ （ｊ）＝Ｍ ａ であると、前記停止指令を前記復号スイッチに出力するように配置され、
    Ｍ ａ が０、１、２、…、９の中の任意の１つであり、
    Ｎ ａ （ｊ）がｊの前のｊ:ｓの昇順断続連通集合の数であり、各集合における最後１つの要素のａ（ｊ）がマイナスであり、且つ該集合の前の要素のａ（ｊ）が零又はプラスであり、且つ少なくとも１つの正値を備える、反復ターボ復号器。
  6. 前記確定設備は、さらに、ｊ＞１である時Ａ（ｊ）及びＤ（ｊ）がいずれも非零であり、且つｊ＞１である時ａ（ｊ）≦０又はＮａ（ｊ）≠Ｍａであると、ｊ＞２である時ｂ（ｊ）＞０且つＮｂ（ｊ）＝Ｍｂであるかどうか、又はｊ＞２である時ｃ（ｊ）＞０且つＮｃ（ｊ）＝Ｍｃであるかどうかを確定し、且つｂ（ｊ）＞０且つＮｂ（ｊ）＝Ｍｂである又はｃ（ｊ）＞０且つＮｃ（ｊ）＝Ｍｃであることを確定すると、前記停止指令を前記復号スイッチに出力するように配置され、
    Ｍｂが０、１、２、…、９の中の任意の１つであり、
    Ｎｂ（ｊ）がｊの前のｊ:ｓの昇順断続連通集合の数であり、各集合における最後１つの要素のｂ（ｊ）がマイナスであり、且つ該集合の前の要素のｂ（ｊ）が零又はプラスであり、且つ少なくとも１つの正値を備え、
    Ｍｃは０、１、２、…、９の中の任意の１つであり、
    Ｎｃ（ｊ）はｊの前のｊ:ｓの昇順断続連通集合の数であり、各集合における最後１つの要素のｃ（ｊ）がマイナスであり、且つ該集合の前の要素のｃ（ｊ）が零又はプラスであり、且つ少なくとも１つの正値を備える請求項５に記載の反復ターボ復号器。
  7. 前記確定設備は、さらに、ｂ（ｊ）≦０又はＮｂ（ｊ）≠Ｍｂであり、及びｃ（ｊ）≦０又はＮｃ（ｊ）≠Ｍｃであると、ｊ＞２である時Ａ（ｊ）又はＤ（ｊ）が零であるかどうか、又はｊ＞２である時ａ（ｊ）＞０且つＮａ（ｊ）＝Ｍａであるかどうか、又はｊ＞２である時ｄ（ｊ）＞０且つＮｄ（ｊ）＝Ｍｄであるかどうかを確定し、Ａ（ｊ）又はＤ（ｊ）が零であり、又はａ（ｊ）＞０且つＮａ（ｊ）＝Ｍａであり、又はｄ（ｊ）＞０且つＮｄ（ｊ）＝Ｍｄであることを確定すると、前記停止指令を前記復号スイッチに出力するように配置され、
    Ｍａが０、１、２、…、９の中の任意の１つであり、
    Ｎａ（ｊ）がｊの前のｊ:ｓの昇順断続連通集合の数であり、各集合における最後１つの要素のａ（ｊ）がマイナスであり、且つ該集合の前の要素のａ（ｊ）が零又はプラスであり、且つ少なくとも１つの正値を備え、
    Ｍｄが０、１、２、…、９の中の任意の１つであり、
    Ｎｄ（ｊ）がｊの前のｊ:ｓの昇順断続連通集合の数であり、各集合における最後１つの要素のｄ（ｊ）がマイナスであり、且つ該集合の前の要素のｄ（ｊ）が零又はプラスであり、且つ少なくとも１つの正値を備える請求項６に記載の反復ターボ復号器。
  8. 前記反復ステップｊは最大回数ｊ０を備え、前記確定設備はさらに、ｊ＝ｊ０である時前記停止指令を前記復号スイッチに出力するように配置される請求項５〜７のいずれかに記載の反復ターボ復号器。
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