JP7452694B2 - Polar符号の回帰的復号反復法を用いた通信方法および装置 - Google Patents
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Description
本発明の第2の側面によれば、通信方法は、polar符号のための復号器によって、所定のパーティション分割規則に従ってフレームがパーティション分割され、各パーティションが予め定義されたチェックサム式により計算された少なくとも1つのチェックビットを含む符号語を復号し、記憶部によって、凍結ビットインデックスを含む凍結集合と、非凍結ビットインデックスを含む非凍結集合と、パーティション毎に復号エラーが生じやすいSTE(Susceptible To Error)インデックスを含むSTE集合と、を格納し、制御部によって、前記復号器によりパーティションごとに所定の復号アルゴリズムに従った復号を実行し、復号ビットの信頼値に従って前記STE集合をソートして前記記憶部へ格納し、前記所定のチェックサム式に従ってパーティション毎に少なくとも1つの復号ビットのチェックサムを計算し、チェックサムが失敗すると前記パーティションに対して回帰的復号試行を開始し、前記回帰的復号試行がフレームの先頭位置から開始されない場合、前記フレームの少なくとも1つの非先頭インデックスからの前記復号器の中間復号状態を前記記憶部に格納し、前記復号器を制御し、前記記憶部に格納された前記復号器の前記中間復号状態に対応する中間インデックスに続くインデックスから前記回帰的復号試行を開始し、各回帰的復号試行において少なくとも1つのSTEインデックスでビット反転操作を実行する。
本発明の第3の側面によれば、符号語を受信する通信装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、復号器により、前記符号語のフレームが所定のパーティション分割規則に従ってパーティション分割され、各パーティションが予め定義されたチェックサム式により計算された少なくとも1つのチェックビットを含み、前記符号語を復号する機能と、記憶部により、凍結ビットインデックスを含む凍結集合と、非凍結ビットインデックスを含む非凍結集合と、パーティション毎に復号エラーが生じやすいSTE(Susceptible To Error)インデックスを含むSTE集合と、を格納する機能と、制御部により、前記復号器によりパーティションごとに所定の復号アルゴリズムに従った復号を実行し、復号ビットの信頼値に従って前記STE集合をソートして前記記憶部へ格納する機能と、前記所定のチェックサム式に従ってパーティション毎に少なくとも1つの復号ビットのチェックサムを計算する機能と、チェックサムが失敗すると前記パーティションに対して回帰的復号試行を開始し、前記回帰的復号試行がフレームの先頭位置から開始されない場合、前記フレームの少なくとも1つの非先頭インデックスからの前記復号器の中間復号状態を前記記憶部に格納する機能と、前記復号器を制御し、前記記憶部に格納された前記復号器の前記中間復号状態に対応する中間インデックスに続くインデックスから前記回帰的復号試行を開始する機能と、各回帰的復号試行において少なくとも1つのSTEインデックスでビット反転操作を実行する機能と、を前記コンピュータに実現する。
したがって、本発明は、上記いくつかのステップとその1つ以上のステップの他のステップに対する関係、およびこれらのステップに影響する構成の特徴、要素の組合せおよび部分の配置を採用する装置からなり、これらの全てが以下の詳細な開示に例示され、本発明の範囲が特許請求の範囲に示される。上記目的に加えて、本発明の他の明白な利点は詳細な明細書および図面に反映される。
上述したような背景技術の技術的課題は、本発明の例示的な実施形態の1つまたは複数の変形例によって解決することができる。
図2に例示するように、まず、経験的方法またはpolar符号のツリー構造を用いて、STE(Susceptible To Error;エラーになりやすい)インデックスの集合を決定する(動作S11)。これにより復号誤りを含む可能性が高いインデックスの集合が構築される。以下、このような集合をSTE集合と呼び、これについては後述する。STE集合を用いて、フレームが所定の分割規則に従って複数のパーティションに分割される(動作S12)。そして、パーティションのSTEインデックスに基づいて、各パーティションに対するチェックサム等式を求めることができる(動作S13)。チェックサム付きメッセージビットと凍結ビットとをフレームに配置することにより入力ベクトルUが構成される(動作S14)。入力ベクトルUはpolar符号の符号化器で符号化され、符号語Cが出力される(動作S15)。符号語Cは変調されて送信される。
図4を参照して、polar符号の符号化動作について説明する。長さNのpolar符号を構成するために、まず、インデックスの系列{0,1,…,N-1}が信頼値に基づいてソート(並び替え)され得る。N個のインデックスは、信頼性の昇順/降順に配列され得る。例えば、N個のインデックスは、復号エラー確率またはBhattacharyaaパラメータ(Z)の降順に配列される。なお、Bhattacharyyaパラメータは、復号エラー確率のメトリクスとして使用される。このようにソートされたインデックスの系列はメモリに格納されてもよい。
図6に例示するように、フレームパーティション分割S24は、フレームを複数のパーティション(ここでは、3つのパーティション)に分割することによって実行され得る。パーティション分割を行う動機の1つは復号エラーを発見するための探索領域を狭めることである。またパーティション分割のもう一つの動機は、各回帰的復号試行で行われる計算回数を減少させることである。また、復号失敗を検出するテストは、より高い精度で復号失敗の位置を特定できるように各パーティションで実行されてもよい。各パーティションの長さは、同じであっても異なっていてもよい。例示的な一実施形態では、すべてのパーティションが同数のSTEインデックスを有するようにパーティション分割規則を適用することができる。なお他のパーティション分割規則も本発明の範囲内にあると解釈される。
図7に例示するように、P個のパーティションのうちのいずれか1つであるパーティションpに対して最初の復号が行われる(動作S41)。ここでpは0以上でPより小さい数値である。パーティションpの1つ以上のインデックスは、パーティションpの復号されたビットの信頼値に従ってソートされる(動作S42)。信頼値の詳細については後述する(「1.5)ビット反転」の項を参照)。ソートされたパーティションpのインデックスは、復号器メモリに格納される(動作S43)。パーティションpの所定のインデックスの復号ビットは所定のチェックサム検査に用いられる。そして、チェックサム等式が失敗し、復号反復数iが所定の閾値imaxより小さいか否かをチェックする(動作S44)。
本開示の一実施形態によれば、パーティションにおける最初の復号試行の間に、1つ以上の復号ビットの信頼値を得ることが可能である。次いで、1つ以上のインデックスの信頼値は、それらの信頼値に従ってインデックスをソートするソータへ送信されてもよい。例えば、インデックスは、それらの信頼値の昇順でソートされてもよい。すなわち、その復号されたビットの信頼値が最も低いインデックスがソート済みリストの最初に位置する。失敗した最初の復号試行に続く各回帰的復号試行では、ソートされた所定のインデックスの集合から信頼値が低い1つ以上のビットが選択され、そのインデックスの復号ビットが反転されうる。そのような反転操作は、復号されたビットと1とのモジュロ2加算であってもよい。本開示の一実施形態において、最初の復号試行後にインデックスをソートするために使用される信頼値は対数尤度比(LLR)の絶対値であってもよい。本開示の一実施形態では、パーティション内のすべての復号されたビットの信頼値は、インデックスをソートするためにソータに送信されてもよい。別の実施形態では、パーティションのSTEインデックスのみが、それぞれの信頼値を使用してソートされてもよい。
本開示の1つの例示的な実施形態では、パーティションの各回帰的復号試行において、1つのビットのみが反転されてもよい。例えば、最初の回帰的復号試行において、ソートされたSTE集合からの第1のインデックスが反転されてもよい。最初の復号試行が依然として復号に失敗する場合、ソートされたSTE集合からの第2のインデックスが第2の回帰的復号試行の間に反転されてもよい。特定のパーティションに対する回帰的復号試行の最大試行回数は、パーティションを正しく復号するのにかかる試行回数、または所定の試行回数のいずれか小さいほうによって決定されてもよい。一実施形態では、特定のパーティションに対する回帰的復号試行回数の最大値は、そのパーティションに含まれるSTEインデックスの数によって決定されてもよい。上記の方法は、符号語にパーティションが存在しない場合にも適用することができる。
以下、本発明の例示的な実施形態について、添付の図とともに詳細に説明し、最後に例示的なシナリオを使用して説明する。本明細書に記載された実施形態は、本発明の概念が多種多様な文脈で具現化され得るという事実を認める、本発明のいくつかの特定の表現の例示に過ぎない。したがって、以下の例示的な実施形態は本発明の範囲を限定するものではない。
本発明の例示的な実施形態に係る通信装置を、送信装置または受信装置として説明される。送信装置と受信装置とは1つの通信装置に統合されてもよい。
図9に例示するように、送信装置100は、メッセージ源101、polar符号の符号化方式のFEC(Forward Error Correction)符号化器102、変調器103および前処理ブロックを含むデータ送信機能を備えている。前処理ブロックは、前処理制御部104、凍結集合メモリ105、STE集合メモリ106およびパーティション分割メモリ107を含む。FEC符号化器102および前処理制御部104は、記憶装置(図示せず)に格納されたそれぞれのプログラムを実行するプロセッサ上に実装されてもよい。
図11に例示するように、受信装置300は、復調器301、FEC復号器302、復号メッセージ処理部303および復号ブロックを含むデータ受信機能を備えている。復号ブロックは、復号器制御部304、ソート済みSTE集合メモリ305および復号器メモリ306を含む。復号器制御部304は、パーティションが正しく復号されたかどうかを確認するために、各パーティションにおいて検査を実行する。この検査は、送信装置100で採用されているチェックサム機能を用いて行われる。FEC復号器302、復号メッセージ処理部303、復号器制御部304は、メモリ装置(図示せず)に格納されたそれぞれのプログラムを実行するプロセッサ上に実装されてもよい。
<復号エラーの位置決定>
図12を参照して、本発明の例示的な実施形態による復号エラーの位置を決定する前処理について説明する。FEC復号器302がパーティションpにおいて最初の復号試行を行うとき(動作401)、STEインデックスの絶対LLR値が復号器制御部304に送信される。復号器制御部304は、STEインデックスの絶対LLR値のソートを実行する(動作402)。パーティションpのSTEインデックスがソートされ、ソート済みSTE集合メモリ305に格納される(動作403)。そして、復号器制御部304は回帰的復号の反復処理に進む。
図13を参照して、回帰的復号試行の第1例について説明する。フレーム内にP個のパーティションが存在すると仮定する。復号器制御部304は、パーティションp(0=<p<P)においてパリティ検査式を計算し、パリティ検査式が失敗するかどうかをチェックする(動作501)。パーティションpでパリティ検査式が失敗した場合(動作501でYES)、復号器制御部304は、復号反復数iが所定の閾値imaxより小さいか否かをチェックする(動作502)。i<imaxの場合(動作502でYES)、 復号器制御部304はFEC復号器302にフレーム内の中間位置から再開するように指示し、復号反復数iを1つインクリメントする(動作503)。
(1) 初回の復号試行時ではなく、回帰的復号試行時にのみ実行される。
(2) 絶対LLR値の昇順にソートされたSTEインデックスに対して実行される。つまり、最初の回帰的復号試行では、そのパーティションでソートされたSTE集合の最初のインデックスにビット反転演算が実行され得る。
(3) 与えられたパーティションにおいて、例示的なソートされたSTE集合が{s, t, u, v}である場合を考える。インデックスsは復号された推定値に対して信頼値が最も低く、インデックスvは復号された推定値に対して信頼値が最も高いと仮定する。ここで、信頼値はLLRの絶対値あるいはその他のパラメータで明示することができる。最初の復号試行が復号失敗で終了した場合、インデックスsは最初の回帰的復号試行でビット反転演算が施される。他のすべてのビットは、パーティションが終了するまで通常通り復号される(動作506)。パリティ検査式で復号失敗が検出され(動作501でYES)、i<imaxであれば(動作502でYES)、先に述べたような他の条件を満たすことを条件に、2回目の回帰的復号試行を開始することができる。この第2の復号試行では、選択されたSTEインデックスtでの復号ビットがビット反転動作等の対象となり、以下同様である。
(4) いくつかの実施形態では、同じ回帰的復号試行において、2以上のインデックスでビット反転操作を施されることが可能である。
図15を参照して、回帰的復号試行の第2例を説明する。この例では、各パーティション後に中間復号状態(部分和およびLLR)がメモリに保存されないと仮定される。したがって、最初の復号試行が失敗に終わり(動作601でYES)、i<imaxであれば(動作502でYES)、回帰的復号試行は、パーティションの先頭位置ではなく、フレームの先頭位置から再始動される(動作603)。なお、他の動作604~608は、図13に示した動作504~508と同様である。
3.1)第1例
図17および図18は、本開示による復号器の第1例による復号器の説明図である。以下、図17、18、20、22、23において、SC復号器の出力^uは、
本開示の実施形態によれば、送信装置100の前処理制御部104が、フレームまたはパーティションのSTEインデックスにおけるビットをCRCコードで符号化することが可能である。例えば、所定のパーティションにおけるSTE集合のサイズがXである場合、そのパーティションにおいてRビットCRCコードを使用して、X-R個のSTEインデックスにおける情報を符号化し、得られたRビットCRCが残りのR個のSTEインデックスに格納されうる。別の例によれば、長さRのCRCコードによって与えられたパーティションであれば、すべてのX個のSTEインデックスでの情報ビットを符号化することが可能であり、RビットCRCはそのパーティションの非STEインデックスに配置され得る。このようにして得られた事前符号化されたベクトルは、FEC符号化器102がpolar符号を用いてさらに符号化され得る。復号器では、そのパーティション内のすべてのSTEインデックスとCRCビットとが復号されると、CRC検査を行うことが可能である。検査が失敗した場合、復号器は、既に説明したように、回帰的復号試行のためにフレームまたはそのパーティションの開始時点から再始動され得る。各回帰的復号試行において、STE集合における少なくとも1つの復号ビットを反転され得る。CRC事前符号化をパーティションのすべての非凍結インデックスではなくSTEインデックスのみに制限することによって、パーティションにおける復号エラーの効率的な検出のために必要なCRCビット数を低減することが可能である。これにより、計算量の低減だけでなく、CRCオーバーヘッドの低減も可能となる。またCRCオーバーヘッドを低減することにより、各パーティションにおいてより多くの情報ビットを伝送することが可能となる。
別の例として、フレーム全体に対して単一のCRC多項式を使用することができる。この方法において、各パーティションが少なくとも1つのCRCビットを含むようにフレーム内のCRCビットをインターリーブすることが可能である。ひとつの例示的な方法では、各フレームのCRCビットがそのパーティションのSTEインデックスから計算できるようにCRCビットがインターリーブされる。他の方法では、所与のパーティションのCRCビットは、そのパーティションまたは1つ以上の前のパーティションのSTEインデックスを使用して計算され得る。CRCビットのインターリーブは、選択されたCRC多項式のパリティ検査行列を使用して実行可能である。メッセージ源から生成されたメッセージビットは、最初にCRC符号化器によって符号化され、CRC符号語を生成することができる。パリティ検査行列Hは、以下のように計算され得る。g(x)は次数CのCRC多項式を表すとする。Mは生成多項式の周期であり、g(x)がxM-1を除算するような最小の正の整数として定義されうる。CRC多項式g(x)の周期Mを計算する場合、周期M を求める方法は、g(x)のC+1項の係数をシフトレジスタに充填し、初期配列が再び現れるまでシフトレジスタ上で循環シフト操作を行う。シフト操作の回数はg(x)の周期として数えることができる。h(x)をCRCのパリティ検査多項式とすれば、h(x)は次のようにして得ることができる:
h(x)=(xM+1)/g(x)。
H行列の最後の行は、h(x)の最後のK+C項の係数から得ることができる。そして、最後の2行目から最初の行までのH行列の上記の各行は、前の行の1回の左シフト操作によって得ることができる。例えば、最後の2行目は最後の行の1回の左シフトによって得られ、最初の行は最後の行のC-1回の左シフトによって得られ、以下同様である。このようにして、CRC符号のパリティ検査行列Hを得ることができる。
上述した実施形態を使用して説明した方法は、SCまたはSCL復号器で使用されてもよい。SCL復号器の場合、回帰的復号試行とビット反転の方法は、生き残っている復号パスの1つ以上に適用され得る。
図19に例示する、通信装置700には、少なくとも図9に示す送信装置100が設けられ、上述したSTEインデックスの選択機能、フレームパーティション分割機能、各パーティションにおける復号失敗の検出のためのパリティ検査式などが含まれうる。通信装置700は、メモリ701、プロセッサ702、プログラムメモリ703、通信インタフェース704、その他通信に必要なユニットを含む。メモリ701は、さらに、少なくとも非凍結集合711、STE集合712、ソート済みSTE集合713、パリティ検査式714、復号器中間状態715を格納するメモリから構成される。プログラムメモリ703は、図9に示すように、少なくとも前処理制御部104およびFEC符号化器102を実現するためのコンピュータ読み取り可能なプログラムを格納してもよい。プログラムメモリ703に格納されたプログラムによれば、プロセッサ702は、メモリ701内の非凍結集合711およびSTE集合712を用いて、上述のようにパリティ検査式714に格納されたチェックビット式に従ってチェックビットを構築する。回帰的復号試行中、ビット反転操作はソートされたSTE集合712からのインデックスに対して実行される。回帰的復号試行が現在のパーティションの先頭から開始される実施形態では、前のパーティションの終わりにおける復号器中間状態715がメモリ701に格納されてもよい。
本明細書における、ユーザー端末(User Equipment、 UE)(もしくは移動局(mobile station)、移動端末(mobile terminal)、 モバイルデバイス(mobile device)、または無線端末(wireless device)などを含む)は、無線インタフェースを介して、ネットワークに接続されたエンティティである。
本明細書は、専用の通信装置に限定されるものではなく、次のような通信機能を有する任意の機器に適用することが可能である。
用語として「(3GPPで使われる単語としての)ユーザー端末(User Equipment、UE)」、「移動局」、「移動端末」、「モバイルデバイス」、「無線端末」のそれぞれは、一般的に互いに同義であることを意図しており、ターミナル、携帯電話、スマートフォン、タブレット、セルラIoT端末、IoTデバイス、などのスタンドアローン移動局であってもよい。用語として「移動局」「移動端末」「モバイルデバイス」は、長期間にわたって備え付けられている装置も包含することが理解されよう。
またUEは、例えば、生産設備・製造設備および/またはエネルギー関連機械のアイテム(一例として、ボイラー、機関、タービン、ソーラーパネル、風力発電機、水力発電機、火力発電機、原子力発電機、蓄電池、原子力システム、原子力関連機器、重電機器、真空ポンプなどを含むポンプ、圧縮機、ファン、送風機、油圧機器、空気圧機器、金属加工機械、マニピュレータ、ロボット、ロボット応用システム、工具、金型、ロール、搬送装置、昇降装置、貨物取扱装置、繊維機械、縫製機械、印刷機、印刷関連機械、紙工機械、化学機械、鉱山機械、鉱山関連機械、建設機械、建設関連機械、農業用機械および/または器具、林業用機械および/または器具、漁業用機械および/または器具、安全および/または環境保全器具、トラクター、軸受、精密ベアリング、チェーン、歯車(ギアー)、動力伝動装置、潤滑装置、弁、管継手、および/または上記で述べた任意の機器又は機械のアプリケーションシステムなど)であっても良い。
またUEは、例えば、輸送用装置のアイテム(一例として、車両、自動車、二輪自動車、自転車、列車、バス、リヤカー、人力車、船舶(ship and other watercraft)、飛行機、ロケット、人工衛星、ドローン、気球など)であっても良い。
またUEは、例えば、情報通信用装置のアイテム(一例として、電子計算機及び関連装置、通信装置及び関連装置、電子部品など)であっても良い。
またUEは、例えば、冷凍機、冷凍機応用製品および装置、商業およびサービス用機器、自動販売機、自動サービス機、事務用機械及び装置、民生用電気・電子機械器具(一例として音声機器、スピーカー、ラジオ、映像機器、テレビ、オーブンレンジ、炊飯器、コーヒーメーカー、食洗機、洗濯機、乾燥機、扇風機、換気扇及び関連製品、掃除機など)であっても良い。
またUEは、例えば、電子応用システムまたは電子応用装置(一例として、X線装置、粒子加速装置、放射性物質応用装置、音波応用装置、電磁応用装置、電力応用装置など)であっても良い。
またUEは、例えば、電球、照明、計量機、分析機器、試験機及び計測機械(一例として、煙報知器、対人警報センサ、動きセンサ、無線タグなど)、時計(watchまたはclock)、理化学機械、光学機械、医療用機器および/または医療用システム、武器、利器工匠具、または手道具などであってもよい。
またUEは、例えば、無線通信機能を備えたパーソナルデジタルアシスタントまたは装置(一例として、無線カードや無線モジュールなどを取り付けられる、もしくは挿入するよう構成された電子装置(例えば、パーソナルコンピュータや電子計測器など))であっても良い。
またUEは、例えば、有線や無線通信技術を使用した「あらゆるモノのインターネット(IoT:Internet of Things)」において、以下のアプリケーション、サービス、ソリューションを提供する装置またはその一部であっても良い。
IoTデバイス(もしくはモノ)は、デバイスが互いに、および他の通信デバイスとの間で、データ収集およびデータ交換することを可能にする適切な電子機器、ソフトウェア、センサ、ネットワーク接続、などを備える。
またIoTデバイスは、内部メモリの格納されたソフトウェア指令に従う自動化された機器であっても良い。
またIoTデバイスは、人間による監督または対応を必要とすることなく動作しても良い。
またIoTデバイスは、長期間にわたって備え付けられている装置および/または、長期間に渡って非活性状態(inactive)状態のままであっても良い。
またIoTデバイスは、据え置き型な装置の一部として実装され得る。IoTデバイスは、非据え置き型の装置(例えば車両など)に埋め込まれ得る、または監視される/追跡される動物や人に取り付けられ得る。
人間の入力による制御またはメモリに格納されるソフトウェア命令、に関係なくデータを送受信する通信ネットワークに接続することができる、任意の通信デバイス上に、IoT技術が実装できることは理解されよう。
IoTデバイスが、機械型通信(Machine Type Communication、MTC)デバイス、またはマシンツーマシン(Machine to Machine、M2M)通信デバイス、と呼ばれることもあるのは理解されよう。
またUEが、1つまたは複数のIoTまたはMTCアプリケーションをサポートすることができることが理解されよう。
MTCアプリケーションのいくつかの例は、以下の表(出典:3GPP TS22.368 V13.2.0(2017-01-13) Annex B、その内容は参照により本明細書に組み込まれる)に列挙されている。このリストは、網羅的ではなく、一例としてのMTCアプリケーションを示すものである。
なお、上述したUEのカテゴリは、本明細書に記載された技術思想及び実施形態の応用例に過ぎない。これらの例に限定されるものではなく、当業者は種々の変更が可能であることは勿論である。
例示的な実施形態は、3GPP LTE MU-MIMOシステムに適用可能である。本発明は、その精神または本質的な特徴から逸脱することなく、他の具体的な形態で具現化することができる。したがって、上述した例示的な実施形態および実施例は、すべての点で例示的であり、制限的ではないと考えられ、本発明の範囲は、前述の説明によってではなく、添付の請求項によって示され、請求項の意味および同等性の範囲内に入るすべての変更は、したがって、そこに包含されることを意図している。 また、上述した例示的な実施形態の一部または全部は、以下の補足説明として記載することができるが、これに限定されるものではない。
(付記1)
所定のパーティション分割規則に従ってフレームがパーティション分割され、各パーティションが予め定義されたチェックサム式により計算された少なくとも1つのチェックビットを含む符号語を復号する、polar符号のための復号器と、
凍結ビットインデックスを含む凍結集合と、非凍結ビットインデックスを含む非凍結集合と、パーティション毎に復号エラーが生じやすいSTE(Susceptible To Error)インデックスを含むSTE集合と、を格納する記憶部と、
制御部と、
を有し、
前記制御部が、
前記所定のチェックサム式に従ってパーティション毎に少なくとも1つの復号ビットのチェックサムを計算し、
チェックサムが失敗すると前記パーティションに対して回帰的復号試行を開始し、
各回帰的復号試行において少なくとも1つのSTEインデックスでビット反転操作を実行する、
通信装置。
(付記2)
前記制御部が、a)前記フレームの先頭位置;およびb)前記パーティションの先頭位置の少なくとも一方から前記回帰的復号試行を開始する、付記1に記載の通信装置。
(付記3)
前記回帰的復号試行がフレームの先頭位置から開始されない場合、前記フレームの少なくとも1つの非先頭インデックスからの前記復号器の中間復号状態が前記記憶部に更に格納される、付記2に記載の通信装置。
(付記4)
前記復号器が、前記記憶部に格納された前記復号器の前記中間復号状態に対応する中間インデックスに続く第1インデックスから前記回帰的復号試行を開始する、付記3に記載の通信装置。
(付記5)
前記パーティション分割規則がSTEインデックスの位置および個数の少なくとも一方に依存する付記1に記載の通信装置。
(付記6)
前記パーティションの前記少なくとも1つのSTEインデックスの復号ビットの信頼値を用いて、前記STE集合のSTEインデックスを前記信頼値の昇順にソートする、付記1に記載の通信装置。
(付記7)
前記ソートされたSTE集合から順次選択された少なくとも1つのインデックスの復号ビットが各回帰的復号試行において反転される付記6に記載の通信装置。
(付記8)
前記所定のパーティション分割規則は全てのパーティションが1以上のSTEインデックスを有することを保証する付記1に記載の通信装置。
(付記9)
各パーティションにおける前記チェックサムが1以上のSTEインデックスでの前記少なくとも1つの復号ビットを用いて計算されることを保証する付記1に記載の通信装置。
(付記10)
前記回帰的復号試行が、所定回数に達するか、あるいは前記パーティションがエラーなく復号されるか、のいずれか早い方まで繰り返される、付記1に記載の通信装置。
(付記11)
前記チェックサムは、パリティ検査あるいは巡回冗長検査、またはハッシュコードの少なくとも1つである付記1に記載の通信装置。
(付記12)
前記STE集合は前記非凍結集合の部分集合である付記1に記載の通信装置。
(付記13)
少なくとも1つのパーティションの少なくとも1つのSTEインデックスからの少なくとも対数尤度比(LLR)の絶対値を信頼値として用い、前記STEインデックスを絶対LLRの最低値から最高値へソートする付記1に記載の通信装置。
(付記14)
前記ソートされたSTE集合の少なくとも1つのインデックスの復号ビットが各回帰的復号試行において反転される付記13に記載の通信装置。
(付記15)
前記STE集合が以下の方法:
c)オフライン演算により前記フレームの各インデックスで最初の復号エラー発生確率を発見し、閾値と比較することで最初の復号エラー発生確率の比較的高いインデックスをリストアップする;
d)polar符号化ツリーを、各部分ツリーが全ての葉ノードを非凍結ノードとして有する部分ツリーに分割し、各部分ツリーの最初の葉ノードを選択する、
のうち少なくとも一方により取得される、付記1に記載の通信装置。
(付記16)
前記復号器が、逐次除去復号アルゴリズムおよび逐次除去リスト復号アルゴリズムの少なくとも一方を使用する付記1に記載の通信装置。
(付記17)
回帰的復号試行においてチェックサム失敗が最大回数発生した場合、前記フレームを破棄する付記1に記載の通信装置。
(付記18)
通信装置における通信方法であって、
polar符号のための復号器によって、所定のパーティション分割規則に従ってフレームがパーティション分割され、各パーティションが予め定義されたチェックサム式により計算された少なくとも1つのチェックビットを含む符号語を復号し、
記憶部によって、凍結ビットインデックスを含む凍結集合と、非凍結ビットインデックスを含む非凍結集合と、パーティション毎に復号エラーが生じやすいSTE(Susceptible To Error)インデックスを含むSTE集合と、を格納し、
制御部によって、
前記所定のチェックサム式に従ってパーティション毎に少なくとも1つの復号ビットのチェックサムを計算し、
チェックサムが失敗すると前記パーティションに対して回帰的復号試行を開始し、
各回帰的復号試行において少なくとも1つのSTEインデックスでビット反転操作を実行する、
通信方法。
(付記19)
送信装置と受信装置とからなり、
前記送信装置がpolar符号のための符号化器を含み、前記送信装置が符号語を送信し、前記符号語のフレームが所定のパーティション分割規則に従ってパーティション分割され、各パーティションが予め定義されたチェックサム式により計算された少なくとも1つのチェックビットを含み、
前記受信装置が、
前記送信装置から受信した前記符号語を復号する、polar符号のための復号器と、
凍結ビットインデックスを含む凍結集合と、非凍結ビットインデックスを含む非凍結集合と、パーティション毎に復号エラーが生じやすいSTE(Susceptible To Error)インデックスを含むSTE集合と、を格納する記憶部と、
前記所定のチェックサム式に従ってパーティション毎に少なくとも1つの復号ビットのチェックサムを計算し、チェックサムが失敗すると前記パーティションに対して回帰的復号試行を開始し、各回帰的復号試行において少なくとも1つのSTEインデックスでビット反転操作を実行する制御部と、
を含む、通信システム。
(付記20)
符号語を受信する通信装置における非一時的記録媒体に格納されたコンピュータ可読プログラムであって、前記符号語のフレームが所定のパーティション分割規則に従ってパーティション分割され、各パーティションが予め定義されたチェックサム式により計算された少なくとも1つのチェックビットを含み、
前記符号語を復号する命令と、
凍結ビットインデックスを含む凍結集合と、非凍結ビットインデックスを含む非凍結集合と、パーティション毎に復号エラーが生じやすいSTE(Susceptible To Error)インデックスを含むSTE集合と、を格納する命令と、
前記所定のチェックサム式に従ってパーティション毎に少なくとも1つの復号ビットのチェックサムを計算する命令と、
チェックサムが失敗すると前記パーティションに対して回帰的復号試行を開始する命令と、
各回帰的復号試行において少なくとも1つのSTEインデックスでビット反転操作を実行する命令と、
からなるコンピュータ可読ブログラム。
(付記21)
付記20に記載のコンピュータ可読ブログラムを格納した非一時的記録媒体。
(付記22)
凍結ビットインデックスを含む凍結集合と、非凍結ビットインデックスを含む非凍結集合と、パーティション毎に復号エラーが生じやすいSTE(Susceptible To Error)インデックスを含むSTE集合と、を格納する記憶部と、
入力ベクトルを符号化して符号語を出力する、polar符号のための符号化器と、
制御部と、
を含み、前記制御部が、
フレームを所定のパーティション分割規則に従って少なくとも1つのパーティションに分割し、各パーティションが予め定義されたチェックサム式により計算された少なくとも1つのチェックビットを含み、
前記フレームに、情報ビット、前記少なくとも1つのチェックビットおよび凍結ビットを配置することで前記入力ベクトルを構築する、
通信装置。
(付記23)
前記パーティション分割規則はSTEインデックスの位置および個数の少なくとも一方に依存する付記22に記載の通信装置。
(付記24)
前記所定のパーティション分割規則は全てのパーティションが1以上のSTEインデックスを有することを保証する付記22に記載の通信装置。
(付記25)
前記チェックサムは、パリティ検査あるいは巡回冗長検査、またはハッシュコードの少なくとも1つである付記22に記載の通信装置。
(付記26)
前記STE集合は前記非凍結集合の部分集合である付記22に記載の通信装置。
102 FEC符号化器
103 変調器
104 前処理制御部
105 凍結集合メモリ
106 STE集合メモリ
107 パーティション分割メモリ
300 受信装置
301 復調器
302 FEC復号器
303 復号メッセージ処理部
304 復号器制御部
305 ソート済みSTE集合メモリ
306 復号器メモリ
Claims (19)
- 所定のパーティション分割規則に従ってフレームがパーティション分割され、各パーティションが予め定義されたチェックサム式により計算された少なくとも1つのチェックビットを含む符号語を復号する、polar符号のための復号器と、
凍結ビットインデックスを含む凍結集合と、非凍結ビットインデックスを含む非凍結集合と、パーティション毎に復号エラーが生じやすいSTE(Susceptible To Error)インデックスを含むSTE集合と、を格納する記憶部と、
前記復号器によりパーティションごとに所定の復号アルゴリズムに従った復号を実行し、復号ビットの信頼値に従って前記STE集合をソートし前記記憶部へ格納する制御部と、
を有し、
前記制御部が、
前記チェックサム式に従ってパーティション毎に少なくとも1つの復号ビットのチェックサムを計算し、
チェックサムが失敗すると前記パーティションに対して回帰的復号試行を開始し、
前記回帰的復号試行がフレームの先頭位置から開始されない場合、前記フレームの少なくとも1つの非先頭インデックスからの前記復号器の中間復号状態を前記記憶部に格納し、
前記復号器により、前記記憶部に格納された前記復号器の前記中間復号状態に対応する中間インデックスに続くインデックスから前記回帰的復号試行を開始し、
各回帰的復号試行において少なくとも1つのSTEインデックスでビット反転操作を実行する、
通信装置。 - 前記中間復号状態が、各パーティションの復号終了後あるいはSTEインデックスの前のビットに格納される請求項1に記載の通信装置。
- 前記パーティション分割規則がSTEインデックスの位置および個数の少なくとも一方に依存する請求項1または2に記載の通信装置。
- 前記制御部が、前記パーティションの前記少なくとも1つのSTEインデックスの復号ビットの信頼値を用いて、前記STE集合のSTEインデックスを前記信頼値の昇順にソートする、請求項1-3のいずれか1項に記載の通信装置。
- 前記所定のパーティション分割規則は全てのパーティションが1以上のSTEインデックスを有することを保証する請求項1-4のいずれか1項に記載の通信装置。
- 各パーティションにおける前記チェックサムが1以上のSTEインデックスでの前記少なくとも1つの復号ビットを用いて計算されることを保証する請求項1-5のいずれか1項に記載の通信装置。
- 前記回帰的復号試行が、所定回数に達するか、あるいは前記パーティションがエラーなく復号されるか、のいずれか早い方まで繰り返される、請求項1-6のいずれか1項に記載の通信装置。
- 前記チェックサムは、パリティ検査あるいは巡回冗長検査、またはハッシュコードの少なくとも1つである請求項1-7のいずれか1項に記載の通信装置。
- 前記STE集合は前記非凍結集合の部分集合である請求項1-8のいずれか1項に記載の通信装置。
- 前記制御部が、少なくとも1つのパーティションの少なくとも1つのSTEインデックスからの少なくとも対数尤度比(LLR)の絶対値を信頼値として用い、前記STEインデックスを絶対LLRの最低値から最高値へソートする請求項1-9のいずれか1項に記載の通信装置。
- 前記STE集合が以下の方法:
c)オフライン演算により前記フレームの各インデックスで最初の復号エラー発生確率を発見し、閾値と比較することで最初の復号エラー発生確率の比較的高いインデックスをリストアップする;
d)polar符号化ツリーを、各部分ツリーが全ての葉ノードを非凍結ノードとして有する部分ツリーに分割し、各部分ツリーの最初の葉ノードを選択する、
のうち少なくとも一方により取得される、請求項1-10のいずれか1項に記載の通信装置。 - 前記復号器が、逐次除去復号アルゴリズムおよび逐次除去リスト復号アルゴリズムの一方を使用する請求項1-11のいずれか1項に記載の通信装置。
- 回帰的復号試行においてチェックサム失敗が最大回数発生した場合、前記フレームを破棄する請求項1-12のいずれか1項に記載の通信装置。
- 通信装置における通信方法であって、
polar符号のための復号器によって、所定のパーティション分割規則に従ってフレームがパーティション分割され、各パーティションが予め定義されたチェックサム式により計算された少なくとも1つのチェックビットを含む符号語を復号し、
記憶部によって、凍結ビットインデックスを含む凍結集合と、非凍結ビットインデックスを含む非凍結集合と、パーティション毎に復号エラーが生じやすいSTE(Susceptible To Error)インデックスを含むSTE集合と、を格納し、
制御部によって、
前記復号器によりパーティションごとに所定の復号アルゴリズムに従った復号を実行し、復号ビットの信頼値に従って前記STE集合を生成し前記記憶部へ格納し、
前記チェックサム式に従ってパーティション毎に少なくとも1つの復号ビットのチェックサムを計算し、
チェックサムが失敗すると前記パーティションに対して回帰的復号試行を開始し、
前記回帰的復号試行がフレームの先頭位置から開始されない場合、前記フレームの少なくとも1つの非先頭インデックスからの前記復号器の中間復号状態を前記記憶部に格納し、
前記復号器を制御し、前記記憶部に格納された前記復号器の前記中間復号状態に対応する中間インデックスに続くインデックスから前記回帰的復号試行を開始し、
各回帰的復号試行において少なくとも1つのSTEインデックスでビット反転操作を実行する、
通信方法。 - 請求項1-13のいずれか1項に記載の通信装置へ前記符号語を送信する送信側通信装置であって、
前記凍結集合と、前記非凍結集合と、前記STE集合と、を格納する送信側記憶部と、
入力ベクトルを符号化して符号語を出力する、polar符号のための符号化器と、
送信側制御部と、
を含み、前記送信側制御部が、
フレームを前記所定のパーティション分割規則に従って少なくとも1つのパーティションに分割し、各パーティションが予め定義された前記チェックサム式により計算された少なくとも1つのチェックビットを含み、
前記フレームに、情報ビット、前記少なくとも1つのチェックビットおよび凍結ビットを配置することで前記入力ベクトルを構築する、
送信側通信装置。 - 符号語を受信する通信装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、
復号器により、所定のパーティション分割規則に従ってフレームがパーティション分割され、各パーティションが予め定義されたチェックサム式により計算された少なくとも1つのチェックビットを含む符号語を復号する機能と、
記憶部により、凍結ビットインデックスを含む凍結集合と、非凍結ビットインデックスを含む非凍結集合と、パーティション毎に復号エラーが生じやすいSTE(Susceptible To Error)インデックスを含むSTE集合と、を格納する機能と、
制御部により、
前記復号器によりパーティションごとに所定の復号アルゴリズムに従った復号を実行し、復号ビットの信頼値に従って前記STE集合をソートし前記記憶部へ格納し、
前記チェックサム式に従ってパーティション毎に少なくとも1つの復号ビットのチェックサムを計算し、
チェックサムが失敗すると前記パーティションに対して回帰的復号試行を開始し、
前記回帰的復号試行がフレームの先頭位置から開始されない場合、前記フレームの少なくとも1つの非先頭インデックスからの前記復号器の中間復号状態を前記記憶部に格納し、
前記復号器を制御し、前記記憶部に格納された前記復号器の前記中間復号状態に対応する中間インデックスに続くインデックスから前記回帰的復号試行を開始し、
各回帰的復号試行において少なくとも1つのSTEインデックスでビット反転操作を実行する、
ように前記コンピュータを機能させるプログラム。 - 前記中間復号状態が前記復号アルゴリズムの復号グラフにおける前記パーティションの最後のビットを復号するまでに計算された少なくとも1つのノードの対数尤度比(LLR)値および部分和として格納される請求項1-13のいずれか1項に記載の通信装置。
- 前記中間復号状態が前記復号アルゴリズムの復号グラフにおける前記パーティションの最後のビットを復号するまでに計算された少なくとも1つのノードの対数尤度比(LLR)値および部分和として格納される請求項14に記載の通信方法。
- 前記中間復号状態が前記復号アルゴリズムの復号グラフにおける前記パーティションの最後のビットを復号するまでに計算された少なくとも1つのノードの対数尤度比(LLR)値および部分和として格納される請求項16に記載のプログラム。
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