JPWO2006001052A1 - 誤り率推定装置 - Google Patents

Abstract

誤り訂正符号の受信系列の復号を行って事後値を出力する復号部１１と、事後値が所定の闘値を越えた回数と受信系列の情報ビット数に基づき事後値分布度を測定する事後値分布測定部１２と、測定された事後値分布度に基づき復号後の誤り率を推定する誤り率推定部１３とを備えた誤り率推定装置。

Description

この発明はＷ−ＣＤＭＡシステム等のデジタル通信の誤り訂正において復号後の誤り率を推定する誤り率推定装置に関するものである。

復号後のフレーム誤り率を推定するには、誤り訂正符号として誤り検出を行うＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）等を用いて復号系列の正誤を判断し、複数符号分のサンプルをとってサンプル内における復号後のフレーム誤り率を測定していた。例えば、１００００フレームをサンプルした後、１００フレームで誤りが検出されれば復号後のフレーム誤り率は１％と推定することができる。推定に要するサンプル数は目標とする誤り率に依存する。フレーム誤り率の測定は１０フレーム程度の誤りが観測できた時点で行うことが一般的に妥当とされており、復号後のフレーム誤り率１％を測定するには１０００フレーム程度のサンプル数が必要となる。通信路状態が良く誤り率の低い状況下では、目標値が小さくなり多くのサンプル数が必要とされ、長い測定時間を要することになる。

また、繰り返し復号を行う誤り訂正符号を用いたシステムにおいて、復号後の誤り率の推定方法として、特許文献１や特許文献２に記載されている方法がある。これらの方法では、繰り返し復号を行う誤り訂正符号は復号演算を繰り返すことで高い誤り訂正能力を持ち、繰り返し復号毎の誤り率を測定することが可能で、繰り返し復号を行うほど誤り率は減少していく傾向にある。

例えば、復号演算を８回繰り返す場合には、１回繰り返し復号後の誤り率が最も高く、最終的な誤り率である８回繰り返し復号後の誤り率が最も低い。また、誤り訂正符号がターボ符号である場合には、１回の繰り返し演算において系列をインタリーブした場合の演算とそうでない場合の演算を行う。この演算の場合もいずれか先に演算した系列の方が誤り率は高い。このように、ターボ符号の場合には繰り返しを全８回とした場合には、１６回分の誤り率を測定することができ、演算回数が少ない場合の復号系列ほど誤り率は高くなる。

このように、繰り返し復号途中のフレーム誤り率やビット誤り率は、繰り返し復号を終了した最終的な復号後の誤り率に比べて高いので、繰り返し復号途中の誤り率を測定して最終的な復号後の誤り率を推定する方法が従来の方法である。仮に、目標とする最終的な復号後のフレーム誤り率が１％であっても、その場合の繰り返し復号途中のフレーム誤り率が１０％程度であるならば、目標を繰り返し復号途中の誤り率に定めれば必要なサンプル数は１００程度で良いため、短い測定時間での最終的な復号後の誤り率の推定が可能となる。

繰り返し復号途中の誤り率から最終的な復号後の誤り率を推定するには、繰り返し復号途中の誤り率と最終的な復号後の誤り率の特性又は特徴付けた関係式を利用して推定する。また、複数の繰り返し復号途中の誤り率を用いて精度を上げる方法もある。

特開２０００−１９６５６６号公報（段落番号００２６−００３２、図１） 特開２０００−７８０２９号公報（段落番号００４７−００５１、図１）

従来の誤り率推定装置は以上のように構成されていたので、最終的な復号系列からフレーム誤り率を測定する場合には、誤り率の測定値を得るまでの時間が長く、推定値を得るまでの遅延時間が大きいという課題があった。また、上記特許文献１及び上記特許文献２に記載されている方法は、繰り返し復号を行う誤り訂正符号を用いたシステムにおいて、推定時間を短縮できる方法であるが、以下に述べるように、ハードウェア構成を始めとして課題が多い。

繰り返し復号途中のビット誤り率を用いる場合には、繰り返し復号途中の復号系列と最終的な復号系列の比較を行いビット誤り率の推定値を得るために、途中の復号系列を保持するメモリが必要になるというハードウェア構成の課題があった。また、全ての復号を終了しないと比較が行えず遅延が大きくなるという課題があった。さらに、１フレームに対し情報ビット数のサンプルが取れるため、効率的に推定を行うことができ精度が上がることが考えられるが、実際には通信状態が悪い場合等には、最終的な復号系列が送信系列と一致しないことが多く、正しいビット誤り率を得ることは難しく推定することは困難であるという課題があった。

繰り返し復号途中のフレーム誤り率又はブロック誤り率を用いる場合には、本来、最終的な復号系列のみで良いＣＲＣ等の誤り検出演算を途中で繰り返し行う必要がある。また、ターボ符号のように繰り返し途中系列がインタリーブされている場合には、デインタリーブしなければ誤り検出演算を行うことができず、復号系列をメモリに保存する必要もある。このように、本来の繰り返し復号演算以外の演算量が増え、消費電力が増加するという課題があった。また、１フレームに対しＣＲＣ等のフレームの正誤を検出する符号を付加して通信するため、フレーム誤りを観測する場合、１フレームで１回の検出しか行えず１サンプルしか取れないため、繰り返し復号途中の誤り率を用いるとしても、精度を保つには多くのサンプル数を必要とし遅延時間は大きくなるという課題があった。

このように、上記特許文献１又は上記特許文献２の繰り返し復号途中の復号系列を用いて最終的な誤り率を推定する方法は、最終的な復号系列から誤り率を観測する方法に比べ、推定までの時間は削減できるものの、ハードウェア構成が大きくなり、演算量が増えるために消費電力が増加する等、ハードウェアを構成する上での課題が多い。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、簡易かつ小さなハードウェア構成で高精度に誤り率を推定することができる誤り率推定装置を得ることを目的とする。

この発明に係る誤り率推定装置は、誤り訂正符号の受信系列の復号を行って復号の際に信頼度として算出する事後値を出力する復号部と、上記復号部により出力された事後値が所定の闘値を越えた回数と受信系列の情報ビット数に基づき事後値分布度を測定する事後値分布測定部と、上記事後値分布測定部により測定された事後値分布度に基づき復号後の誤り率を推定する誤り率推定部とを備えたものである。

この発明により、簡易かつ小さなハードウェア構成で高精度に誤り率を推定することができるという効果が得られる。

この発明の実施の形態１による誤り率推定装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１による誤り率推定装置における事前に予測される事後値分布度と復号後のフレーム誤り率の特性の例を示す模式図である。 この発明の実施の形態１による誤り率推定装置の処理手順を説明する図である。 この発明の実施の形態２による誤り率推定装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態２による誤り率推定装置における事前に予測される繰り返し復号途中の事後値分布度と復号後のフレーム誤り率の特性の例を示す模式図である。 この発明の実施の形態２による誤り率推定装置の処理手順を説明する図である。 この発明の実施の形態３による誤り率推定装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態３による誤り率推定装置における事前に予測される繰り返し復号途中の事後値分布度と復号後のフレーム誤り率の特性の例を示す模式図である。 この発明の実施の形態３による誤り率推定装置の処理手順を説明する図である。

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
第１図はこの発明の実施の形態１による誤り率推定装置の構成を示すブロック図である。この誤り率推定装置は、誤り訂正符号の復号時に算出する事後値の分布を測定し、測定した事後値の分布から最終的な復号後の誤り率を推定するものである。

第１図に示す誤り率推定装置は、誤り訂正符号の受信系列１１１の復号を行って復号系列１１２を出力すると共に復号の際に信頼度として算出する事後値１１３を出力する復号部１１と、事後値１１３が所定の闘値を越えた回数と受信系列１１１の情報ビット数に基づき事後値分布度１１４を測定する事後値分布測定部１２と、測定された事後値分布度１１４に基づき復号後の誤り率を推定して誤り率推定値１１５を出力する誤り率推定部１３とを備えている。

次に動作について説明する。
復号部１１は誤り訂正符号の受信系列１１１の復号を行って復号系列１１２を出力すると共に復号の際に信頼度として算出する事後値１１３を出力する。ここで、インタリーブされた事後値１１３に対しても、デインタリーブ等で系列順序を揃える必要はなく、事後値１１３を事後値分布測定部１２に出力するだけで良い。これは事後値１１３の系列順序に依存せずに事後値分布度１１４を求めることができるからである。

事後値分布測定部１２は、復号部１１により出力された事後値１１３の分布を特徴付けるパラメータとして事後値分布度１１４を測定する。事後値分布度１１４は事後値１１３が設定されている所定の閾値を越えた回数と受信系列１１１の情報ビット数の比率で評価される。事後値分布測定部１２は事後値１１３が所定の閾値を越えた回数を計上するカウンタを持ち、１フレームにおいて情報ビット数に対して所定の閾値を越えた回数の比率で評価された事後値分布度１１４を誤り率推定部１３に出力する。

事後値分布度１１４は、事後値１１３の分布を特徴付けたパラメータであり、「閾値を越えた回数／情報ビット数」又は閾値を越えない回数で評価された「１−閾値を越えた回数／情報ビット数」と定義され、事後値分布測定部１２の簡易な構成により測定されて算出される。

誤り率推定部１３は、事後値分布測定部１２により測定された事後値分布度１１４に基づき復号後の誤り率を推定して誤り率推定値１１５を出力する。この復号後の誤り率の推定は、コンピュータ・シミュレーション等により得た事前に予測される事後値分布度と復号後の誤り率の特性に、事後値分布測定部１２により測定された事後値分布度１１４を照らし合わす方法で行うか、又は、コンピュータ・シミュレーション等により得た事前に予測される事後値分布度と復号後の誤り率の特性を特徴付けた関係式を使用して行う。

第２図は事前に予測される事後値分布度と復号後のフレーム誤り率の特性の例を示す模式図である。第２図における事後値分布度は閾値を越えない回数で評価された「１−閾値を越えた回数／情報ビット数」と定義されている。ここで、フレーム誤り率Ａを推定する場合を想定する。事後値分布度と復号後のフレーム誤り率には、第２図の特性に示すように一対一の対応関係がある。例えば、フレーム誤り率Ａに対して事後値分布度はＢである。つまり、誤り率推定部１３は、測定された事後値分布度１１４がＢであるならば、復号後のフレーム誤り率をＡと推定することができる。

また、事前に予測される事後値分布度と復号後の誤り率の特性を特徴付けた関係式は、事前に予測される事後値分布度と復号後の誤り率の特性に対し、最小自乗法を用いて未知のパラメータである回帰係数α，β，γ，δ・・・を決定し、
復号後のフレーム誤り率＝α＋β×λ＋γ×λ² ＋δ×λ³ ＋・・・
と定式化する。ここで、λは事後値分布度である。誤り率推定部１３は事後値分布測定部１２により測定された事後値分布度λを上記関係式に代入して復号後のフレーム誤り率を推定する。

第３図は誤り率推定装置の処理手順を説明する図である。
（１）復号部１１は誤り訂正符号の受信系列１１１の復号２１１を行い、復号２１１の際に信頼度として算出する事後値１１３を事後値分布測定部１２へ出力する。
（２）事後値分布測定部１２は、復号部１１から出力された復号２１１の事後値１１３が設定されている所定の閾値を越えた回数を計上することにより事後値分布測定２１２を行う。

（３）復号部１１が復号２１１を終了して復号系列１１２を出力すると、事後値分布測定部１２は計上した回数と受信系列１１１の情報ビット数から事後値分布度１１４を算出して誤り率推定部１３へ出力する。
（４）誤り率推定部１３は、事後値分布測定部１２により出力された事後値分布度１１４から、第２図に示す事前に予測される事後値分布度と復号後のフレーム誤り率の特性を使用して誤り率推定２１３を行い誤り率推定値１１５を出力する。

ここで、上記（１）の復号処理と事後値の算出処理は同時に行える処理であり、復号処理を終了すると事後値の算出処理も終了する。復号処理の後、上記（２），（３）の事後値分布度の算出処理と上記（４）の誤り率推定処理の２段階の処理で全処理を終了する。誤り率推定の精度を上げるためには、上記（１）の復号処理と事後値の算出処理、及び上記（２）の事後値分布測定処理を複数フレームに対して行い、事後値分布度１１４としてそれらの平均値を使用する。

なお、この実施の形態１では、フレーム誤り率を推定する場合を例としたが、ビット誤り率を推定する場合にも、同様な手順で事後値分布度とビット誤り率の特性を使用することにより推定することができる。

以上のように、この実施の形態１によれば、復号の際に算出する事後値１１３の分布を測定して誤り率を推定することにより、事後値１１３が閾値を越えた回数を計上し受信系列１１１の情報ビット数との比率を算出するだけなので付加的なハードウェアは小さくて済み、また、１フレームに対し情報ビット数のサンプルを取ることにより、従来の誤り率推定における１フレーム１サンプルと比較して、事後値分布度１１４を測定するための要素を多く取ることができ、誤り率の推定精度を上げることができるので、簡易かつ小さなハードウェア構成で高精度に誤り率を推定することができるという効果が得られる。

また、この実施の形態１によれば、１フレームに対し情報ビット数のサンプルを取ることにより、精度を上げるために複数フレームについて事後値分布度１１４の測定が必要な際にも、全体的に少ないフレーム数について測定すれば良く、誤り率の推定時間を削減することができるという効果が得られる。

さらに、この実施の形態１によれば、受信系列１１１の復号処理と同時に事後値１１３の分布を測定することができるので、１サンプルに対する演算時間も小さくすることができるという効果が得られる。

さらに、この実施の形態１によれば、インタリーブされた系列の事後値についても、デインタリーブの必要なく事後値１１３の分布を測定することができるので、少ない演算量で効率的に誤り率の推定を行うことができ、誤り率の推定時間を削減することができるという効果が得られる。

実施の形態２．
第４図はこの発明の実施の形態２による誤り率推定装置の構成を示すブロック図である。この誤り率推定装置は、繰り返し復号を行う誤り訂正符号の復号時に算出する繰り返し復号途中の事後値の分布を測定し、測定した繰り返し復号途中の事後値の分布から最終的な復号後の誤り率を推定するものである。

ここで、繰り返し復号途中の事後値とは、繰り返し復号を行う際の演算途中で算出される事後値である。例えば、最大繰り返し回数が８回であるならば、１回目の繰り返し復号で算出される事後値や５回目の繰り返し復号で算出される事後値である。また、ターボ符号を用いた場合には、１回の復号演算でインタリーブのある系列の復号とそうでない系列の復号を行うが、復号の最終演算でない限り、これらの演算で算出される事後値も繰り返し復号途中の事後値である。

第４図に示す誤り率推定装置は、誤り訂正符号の受信系列１１１の繰り返し復号を行って復号系列１２２を出力すると共に復号の際に信頼度として算出する繰り返し復号途中の事後値１２３を出力する繰り返し復号部２１と、繰り返し復号途中の事後値１２３が所定の闘値を越えた回数と受信系列１１１の情報ビット数に基づき繰り返し復号途中の事後値分布度１２４を測定する事後値分布測定部２２と、測定された繰り返し復号途中の事後値分布度１２４に基づき復号後の誤り率を推定して誤り率推定値１２５を出力する誤り率推定部２３とを備えている。

次に動作について説明する。
繰り返し復号部２１は誤り訂正符号の受信系列１１１の繰り返し復号を行って復号系列１２２を出力すると共に、復号の際に信頼度として算出する繰り返し復号途中の事後値１２３を事後値分布測定部２２に出力する。ここで、繰り返し復号途中のインタリーブされた事後値１２３に対しても、デインタリーブ等で系列順序を揃える必要はなく、事後値１２３を事後値分布測定部２２に出力するだけで良い。これは事後値１２３の系列順序に依存せずに事後値分布度１２４を求めることができるからである。

事後値分布測定部２２は、繰り返し復号部２１により出力された繰り返し復号途中の事後値１２３の分布を特徴付けるパラメータとして、繰り返し復号途中の事後値分布度１２４を測定する。繰り返し復号途中の事後値分布度１２４は、繰り返し復号途中の事後値１２３が設定されている所定の閾値を越えた回数と受信系列１１１の情報ビット数の比率で評価される。事後値分布測定部２２は、繰り返し復号途中の事後値１２３が所定の閾値を越えた回数を計上するカウンタを持ち、１フレームにおいて情報ビット数に対して所定の閾値を越えた回数の比率で評価された繰り返し復号途中の事後値分布度１２４を誤り率推定部２３に出力する。

繰り返し復号途中の事後値分布度１２４は、繰り返し復号途中の事後値１２３の分布を特徴付けたパラメータであり、「閾値を越えた回数／情報ビット数」又は閾値を越えない回数で評価された「１−閾値を越えた回数／情報ビット数」と定義され、事後値分布測定部２２の簡易な構成により測定されて算出される。

誤り率推定部２３は、事後値分布測定部２２により測定された繰り返し復号途中の事後値分布度１２４に基づき復号後の誤り率を推定して誤り推定値１２５を出力する。この復号後の誤り率の推定は、コンピュータ・シミュレーション等により得た事前に予測される繰り返し復号途中の事後値分布度と復号後の誤り率の特性に、事後値分布測定部２２により測定された繰り返し復号途中の事後値分布度１２４を照らし合わせる方法で行うか、又は、コンピュータ・シミュレーション等により得た事前に予測される繰り返し復号途中の事後値分布度と復号後の誤り率の特性を特徴付けた関係式を使用して行う。

第５図は事前に予測される繰り返し復号途中の事後値分布度と復号後のフレーム誤り率の特性の例を示す模式図である。前述の通り、復号後の誤り率は繰り返し回数が小さいほど高く、誤り率の推定を行う際には小さい繰り返し回数の誤り率を目標とする方が、精度を保ちながら少ないサンプル数で推定を行うことができる。

事後値分布度についても同様であり、第５図において、「１−閾値を越えた回数／情報ビット数」と閾値を越えない回数で定義された事後値分布度も繰り返し回数が小さいほど大きな値をとり、繰り返し復号を終えた最終的な事後値分布度を用いるよりも精度を保ちながら少ないサンプル数で推定することができる。例えば、１回目と８回目の繰り返し復号では、事後値分布度の値が１０倍から１００倍違うこともあり、事後値分布度の目標値が１０倍になればサンプル数が１／１０で良いことから、推定に要する時間が１／１０程度に削減できる。

ここで、復号後のフレーム誤り率Ｃを推定する場合を想定する。繰り返し復号途中の事後値分布度とフレーム誤り率には、第５図の特性に示すように一対一の対応関係がある。例えば、フレーム誤り率Ｃに対して１回目の繰り返し復号の事後値分布度はＤである。つまり、誤り率推定部２３は、測定された繰り返し復号途中の事後値分布度１２４がＤであるならば、復号後のフレーム誤り率をＣと推定することが可能である。

また、事前に予測される事後値分布度と復号後の誤り率の特性を特徴付けた関係式は、事前に予測される事後値分布度と復号後の誤り率の特性に対し、最小自乗法を用いて未知のパラメータである回帰係数α，β，γ，δ・・・を決定し、
復号後のフレーム誤り率＝α＋β×λ＋γ×λ² ＋δ×λ³ ＋・・・
と定式化する。ここで、λは事後値分布度である。事後値分布度λを測定する繰り返し回数に対して上記関係式を用意しておき、誤り率推定部２３は事後値分布測定部２２により測定された事後値分布度λを上記関係式に代入して復号後のフレーム誤り率を推定する。

第６図は誤り率推定装置の処理手順を説明する図である。なお、ここでは１回目の繰り返し復号の事後値から誤り率を推定する場合を例に示している。

（１）繰り返し復号部２１は誤り訂正符号の受信系列１１１の１回目の繰り返し復号２２１ａを行い、例えば１回目の繰り返し復号２２１ａの際に信頼度として算出する事後値１２３を事後値分布測定部２２へ出力する。
（２）事後値分布測定部２２は、繰り返し復号部２１より出力された１回目の繰り返し復号２２１ａの事後値１２３が設定されている所定の閾値を越えた回数を計上することにより事後値分布測定２２２を行う。

（３）繰り返し復号部２１が２回目の繰り返し復号２２１ｂ、・・・最終回の繰り返し復号２２１ｇを終了して復号系列１２２を出力すると、事後値分布測定部２２は計上した回数と受信系列１１１の情報ビット数から１回目の繰り返し復号２２１ａの事後値分布度１２４を算出して誤り率推定部２３へ出力する。
（４）誤り率推定部２３は、事後値分布測定部２２より出力された１回目の繰り返し復号２２１ａの事後値分布度１２４から、第５図に示す事前に予測される繰り返し復号途中の事後値分布度と復号後のフレーム誤り率の特性を使用して誤り率推定２２３を行い誤り率推定値１２５を出力する。

ここで、上記（１）の繰り返し復号処理と事後値の算出処理は同時に行える処理であり、対象としている繰り返し回数の復号処理を終了すると事後値の算出処理も終了する。対象としている繰り返し回数の復号処理と事後値の算出処理の終了後、上記（２），（３）の事後値分布度の算出処理と上記（４）の誤り率の推定処理の２段階で全処理を終了する。誤り率推定の精度を上げるためには、上記（１）の復号処理と事後値の算出処理、及び上記（２）の事後値分布測定処理を複数フレームに対して行い、事後値分布度１２４としてそれらの平均値を使用する。

なお、この実施の形態２では、フレーム誤り率を推定する場合を例としたが、ビット誤り率を推定する場合にも、同様な手順で事後値分布度とビット誤り率の特性を用いることにより推定することができる。また、事後値分布度を測定する繰り返し復号途中の回数についても１回目を例としているが、最大繰り返し回数より少ない回数であればいずれの回数でも良い。誤り訂正符号がターボ符号である場合には、インタリーブのある場合、ない場合のいずれの復号処理でも良い。

以上のように、この実施の形態２によれば、上記実施の形態１と同様の効果が得られると共に、繰り返し復号途中の事後値１２３の分布を測定して誤り率を推定することにより、繰り返し復号の際の誤り率の推定時間を削減することができるという効果が得られる。

実施の形態３．
第７図はこの発明の実施の形態３による誤り率推定装置の構成を示すブロック図である。この誤り率推定装置は、繰り返し復号を行う誤り訂正符号の復号時に算出する繰り返し復号途中の事後値の分布の測定を複数の繰り返し回数に対して行い、測定した複数の繰り返し復号途中の事後値の分布から最終的な復号後の誤り率を推定するものである。

ここで、繰り返し復号途中の事後値とは、繰り返し復号を行う際の演算途中で算出される事後値である。例えば、最大繰り返し回数が８回であるならば、１回目の繰り返し復号で算出される事後値や６回目の繰り返し復号で算出される事後値である。また、ターボ符号を用いた場合には、１回の復号演算でインタリーブのある系列の復号とそうでない系列の復号を行うが、復号の最終演算でない限り、これらの演算で算出される事後値も繰り返し復号途中の事後値である。

また、複数の繰り返し回数とは設定された最大繰り返し回数より少ない回数で、例えば、最大繰り返し回数が８回ならば、繰り返し復号の１回目、３回目、６回目である。

第７図に示す誤り率推定装置は、誤り訂正符号の受信系列１１１の繰り返し復号を行って復号系列１２２を出力すると共に復号の際に信頼度として算出する複数の繰り返し復号途中の事後値１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃを出力する繰り返し復号部３１と、各繰り返し復号途中の事後値１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃが所定の闘値を越えた回数と受信系列１１１の情報ビット数に基づき各繰り返し復号途中の事後値分布度１３４ａ，１３４ｂ，１３４ｃを測定する事後値分布測定部３２と、各繰り返し復号途中の事後値分布度１３４ａ，１３４ｂ，１３４ｃに基づき復号後の誤り率の平均値を推定して誤り率推定値１３５を出力する誤り率推定部３３とを備えている。

次に動作について説明する。
繰り返し復号部３１は誤り訂正符号の受信系列１１１の繰り返し復号を行って復号系列１２２を出力すると共に、復号の際に信頼度として算出する複数の繰り返し復号途中の事後値、例えば１回目、３回目、６回目の繰り返し復号の事後値１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃを出力する。ここで、１回目、３回目、６回目の繰り返し復号のインタリーブされた事後値１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃに対しても、デインタリーブ等で系列順序を揃える必要はなく、事後値１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃを事後値分布測定部３２に出力するだけで良い。これは事後値１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃの系列順序に依存せずに事後値分布度１３４ａ，１３４ｂ，１３４ｃを求めることができるからである。

事後値分布測定部３２は、繰り返し復号部３１により出力された複数の繰り返し復号途中の事後値、例えば１回目、３回目、６回目の繰り返し復号の事後値１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃの分布を特徴付けるパラメータとして、複数の繰り返し復号途中の事後値分布度、例えば１回目、３回目、６回目の繰り返し復号の事後値分布度１３４ａ，１３４ｂ，１３４ｃを測定する。

１回目、３回目、６回目の繰り返し復号の事後値分布度１３４ａ，１３４ｂ，１３４ｃは、１回目、３回目、６回目の繰り返し復号の事後値１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃが設定されている所定の閾値を越えた回数と受信系列１１１の情報ビット数の比率で評価される。事後値分布測定部３２は、１回目、３回目、６回目の繰り返し復号の事後値１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃが所定の閾値を越えた回数を計上するカウンタをそれぞれに対して持ち、１フレームにおいて情報ビット数に対して所定の閾値を越えた回数の比率で評価された１回目、３回目、６回目の繰り返し復号の事後値分布度１３４ａ，１３４ｂ，１３４ｃを誤り率推定部３３に出力する。

１回目、３回目、６回目の繰り返し復号の事後値分布度１３４ａ，１３４ｂ，１３４ｃは、１回目、３回目、６回目の繰り返し復号の事後値１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃの分布を特徴付けたパラメータであり、「閾値を越えた回数／情報ビット数」又は閾値を越えない回数で評価された「１−閾値を越えた回数／情報ビット数」と定義され、事後値分布測定部３２の簡易な構成により測定されて算出される。

誤り率推定部３３は、事後値分布測定部３２により測定された複数の繰り返し復号途中の事後値分布度、例えば１回目、３回目、６回目の繰り返し復号の事後値分布度１３４ａ，１３４ｂ，１３４ｃに基づき復号後の誤り率の平均値を推定して誤り率推定値１３５を出力する。この誤り率の推定は、コンピュータ・シミュレーション等により得た事前に予測される繰り返し復号途中の事後値分布度と復号後の誤り率の特性に、事後値分布測定部３２により測定された繰り返し復号途中の事後値分布度１３４ａ，１３４ｂ，１３４ｃを照らし合わせる方法で行うか、又は、コンピュータ・シミュレーション等により得た事前に予測される繰り返し復号途中の事後値分布度と復号後の誤り率の特性を特徴付けた関係式を使用して行う。

第８図は事前に予測される繰り返し復号途中の事後値分布度と復号後のフレーム誤り率の特性の例を示す模式図である。前述の通り、復号後の誤り率は繰り返し回数が小さいほど高く、誤り率の推定を行う際には小さい繰り返し回数の誤り率を目標とする方が、精度を保ちながら少ないサンプル数で推定を行うことができる。

事後値分布度についても同様であり、第８図において、「１−閾値を越えた回数／情報ビット数」と閾値を越えない回数で定義された事後値分布度も繰り返し回数が小さいほど大きな値をとり、繰り返し復号を終えた最終的な事後値分布度を用いるよりも精度を保ちながら少ないサンプル数で推定することができる。例えば、１回目と８回目の繰り返し復号では、事後値分布度の値が１０倍から１００倍違うこともあり、事後値分布度の目標値が１０倍になればサンプル数が１／１０で良いことから、推定に要する時間が１／１０程度に削減できる。

ここで、復号後のフレーム誤り率Ｅを推定する場合を想定する。繰り返し復号途中の事後値分布度と復号後のフレーム誤り率には、第８図の特性に示すように一対一の対応関係がある。例えば、フレーム誤り率Ｅに対して、１回目の繰り返し復号の事後値分布度はＦであり、３回目の繰り返し復号の事後値分布度はＧであり、６回目の繰り返し復号の事後値分布度はＨである。上記実施の形態２では、事後値分布度がＦと測定されれば、フレーム誤り率をＥと推定することが可能であるが、この実施の形態３では、さらに精度を上げるために複数の繰り返し回数で測定した事後値分布度を用いる。

例えば、繰り返し復号途中の事後値分布度の測定値がＦ１，Ｇ１，Ｈ１であり、それらに対応する復号後のフレーム誤り率がＥ１，Ｅ２，Ｅ３であれば、復号後のフレーム誤り率Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３の平均値をとってフレーム誤り率の推定とする。このような方法を用いれば、サンプル数が増し、精度の高い誤り率推定が可能となる。

また、事前に予測される事後値分布度と復号後の誤り率の特性を特徴付けた関係式は、事前に予測される事後値分布度と復号後の誤り率の特性に対し、最小自乗法を用いて未知のパラメータである回帰係数α，β，γ，δ・・・を決定し、
復号後のフレーム誤り率＝α＋β×λ＋γ×λ² ＋δ×λ³ ＋・・・
と定式化する。ここで、λは事後値分布度である。事後値分布度λを測定する繰り返し回数毎に上記関係式を用意しておき、誤り率推定部３３は事後値分布測定部３２により測定された事後値分布度λを上記関係式に代入して復号後のフレーム誤り率を推定する。

第９図は誤り率推定装置の処理手順を説明する図である。なお、ここでは１回目、３回目、６回目の繰り返し復号の事後値から誤り率を推定する場合を例に示している。

（１）繰り返し復号部３１は誤り訂正符号の受信系列１１１の１回目の繰り返し復号２３１ａを行い、例えば１回目の繰り返し復号２３１ａの際に信頼度として算出する事後値１３３ａを事後値分布測定部３２へ出力する。ここでは、最大繰り返し回数より少ない繰り返し回数の復号の事後値が事後値分布測定部３２へ出力される。
（２）事後値分布測定部３２は、繰り返し復号部３１より出力された１回目の繰り返し復号２３１ａの事後値１３３ａが設定されている所定の閾値を越えた回数を計上することにより事後値分布測定２３２ａを行う。

（３）繰り返し復号部３１は、２回目の繰り返し復号２３１ｂを行った後、３回目の繰り返し復号２３１ｃを行い、例えば３回目の繰り返し復号２３１ｃの際に信頼度として算出する事後値１３３ｂを事後値分布測定部３２へ出力する。ここでは、最大繰り返し回数より少なく、上記（１）の繰り返し回数より大きな繰り返し回数の復号の事後値が事後値分布測定部３２へ出力される。
（４）事後値分布測定部３２は、繰り返し復号部３１より出力された３回目の繰り返し復号２３１ｃの事後値１３３ｂが設定されている所定の閾値を越えた回数を計上することにより事後値分布測定２３２ｂを行う。

（５）繰り返し復号部３１は、４回目及び５回目の繰り返し復号（図示せず）を行った後、６回目の繰り返し復号２３１ｅを行い、例えば６回目の繰り返し復号２３１ｅの際に信頼度として算出する事後値１３３ｃを事後値分布測定部３２へ出力する。ここでは、最大繰り返し回数より少なく、上記（３）の繰り返し回数より大きな繰り返し回数の復号の事後値が事後値分布測定部３２へ出力される。
（６）事後値分布測定部３２は、繰り返し復号部３１より出力された６回目の繰り返し復号２３１ｅの事後値１３３ｃが設定されている所定の閾値を越えた回数を計上することにより事後値分布測定２３２ｃを行う。

（７）繰り返し復号部３１が７回目の繰り返し復号２３１ｆ及び最終回の繰り返し復号２３１ｇを終了して復号系列１２２を出力すると、事後値分布測定部３２は、計上したそれぞれの回数と受信系列１１１の情報ビット数から、それぞれの繰り返し回数に対応する、１回目の繰り返し復号の事後値分布度１３４ａ、３回目の繰り返し復号の事後値分布度１３４ｂ、６回目の繰り返し復号の事後値分布度１３４ｃを算出して誤り率推定部３３へ出力する。

（８）誤り率推定部３３は、事後値分布測定部３２により出力された１回目の繰り返し復号の事後値分布度１３４ａ、３回目の繰り返し復号の事後値分布度１３４ｂ、６回目の繰り返し復号の事後値分布度１３４ｃから、第８図に示す事前に予測される繰り返し復号途中の事後値分布度と復号後のフレーム誤り率の特性を使用して、それぞれの誤り率推定値を得てその平均値を求めることにより誤り率推定２３３を行い、求めた平均値を誤り率推定値１３５として出力する。

ここで、上記（１），（３），（５）において、繰り返し復号処理と事後値の算出処理はそれぞれ同時に行える処理であり、対象としている繰り返し回数の復号処理を終了すると事後値の算出処理も終了する。対象としている繰り返し回数の復号処理と事後値の算出処理の終了後、上記（２），（４），（６），（７）の事後値分布度の算出処理と上記（８）の誤り率の推定処理の２段階で全処理を終了する。誤り率推定の精度を上げるためには、上記（１），（３），（５）の復号処理と事後値の算出処理、及び上記（２），（４），（６）の事後値分布測定処理を複数フレームに対して行い、各繰り返し回数の事後値分布度１３４ａ，１３４ｂ，１３４ｃとしてそれらの平均値を使用する。

なお、この実施の形態３では、フレーム誤り率を推定する場合を例としたが、ビット誤り率を推定する場合にも、同様な手順で事後値分布度とビット誤り率の特性を用いることにより推定することができる。また、事後値分布度を測定する繰り返し復号途中の回数についても１，３，６回目を例としているが、最大繰り返し回数より少ない回数であればいずれの回数でも良い。誤り訂正符号がターボ符号である場合には、インタリーブのある場合、ない場合のいずれの復号処理でも良い。

以上のように、この実施の形態３によれば、上記実施の形態１と同様の効果が得られると共に、複数の繰り返し復号途中の事後値１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃの分布を測定して誤り率を推定することにより、繰り返し復号の際に、誤り率の推定精度を上げることができると共に誤り率の推定時間を削減することができるという効果が得られる。

また、この実施の形態３によれば、上記実施の形態１及び上記実施の形態２と比較して、複数の繰り返し復号途中の事後値１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃの分布を測定する際に、１フレームに対し繰り返し回数の個数×情報ビット数のサンプルを取ることができることから、さらに誤り率の推定精度を上げることができると共に、精度を上げるために複数フレームについて事後値分布度１３４ａ，１３４ｂ，１３４ｃの測定が必要な際にも、全体的にさらに少ないフレーム数について測定すれば良く、誤り率の推定時間を削減することができるという効果が得られる。

以上のように、この発明に係る誤り率推定装置は、簡易かつ小さなハードウェア構成で高精度に誤り率を推定するのに適している。

Claims (15)

1. 誤り訂正符号の受信系列の復号を行って復号の際に信頼度として算出する事後値を出力する復号部と、
   上記復号部により出力された事後値が所定の闘値を越えた回数と受信系列の情報ビット数に基づき事後値分布度を測定する事後値分布測定部と、
   上記事後値分布測定部により測定された事後値分布度に基づき復号後の誤り率を推定する誤り率推定部とを備えた誤り率推定装置。
2. 上記事後値分布測定部は「閾値を越えた回数／情報ビット数」又は「１−閾値を越えた回数／情報ビット数」に基づき事後値分布度を測定することを特徴とする請求の範囲第１項記載の誤り率推定装置。
3. 上記誤り率推定部は事前に予測される事後値分布度と復号後の誤り率の特性又はこの特性を特徴付けた関係式を使用して復号後の誤り率を推定することを特徴とする請求の範囲第１項記載の誤り率推定装置。
4. 上記誤り率推定部は事前に予測される事後値分布度と復号後のフレーム若しくはビット誤り率の特性又はこの特性を特徴付けた関係式を使用して復号後のフレーム又はビット誤り率を推定することを特徴とする請求の範囲第１項記載の誤り率推定装置。
5. 上記復号部は複数のフレームに対する事後値を出力し、上記事後値分布測定部は複数のフレームに対する事後値分布度の平均値を測定することを特徴とする請求の範囲第１項記載の誤り率推定装置。
6. 誤り訂正符号の受信系列の繰り返し復号を行って復号の際に信頼度として算出する繰り返し復号途中の事後値を出力する繰り返し復号部と、
   上記繰り返し復号部により出力された繰り返し復号途中の事後値が所定の闘値を越えた回数と受信系列の情報ビット数に基づき繰り返し復号途中の事後値分布度を測定する事後値分布測定部と、
   上記事後値分布測定部により測定された繰り返し復号途中の事後値分布度に基づき復号後の誤り率を推定する誤り率推定部とを備えた誤り率推定装置。
7. 上記事後値分布測定部は「閾値を越えた回数／情報ビット数」又は「１−閾値を越えた回数／情報ビット数」に基づき繰り返し復号途中の事後値分布度を測定することを特徴とする請求の範囲第６項記載の誤り率推定装置。
8. 上記誤り率推定部は事前に予測される事後値分布度と復号後の誤り率の特性又はこの特性を特徴付けた関係式を使用して復号後の誤り率を推定することを特徴とする請求の範囲第６項記載の誤り率推定装置。
9. 上記誤り率推定部は事前に予測される事後値分布度と復号後のフレーム若しくはビット誤り率の特性又はこの特性を特徴付けた関係式を使用して復号後のフレーム又はビット誤り率を推定することを特徴とする請求の範囲第６項記載の誤り率推定装置。
10. 上記繰り返し復号部は複数のフレームに対する繰り返し復号途中の事後値を出力し、上記事後値分布測定部は複数のフレームに対する繰り返し復号途中の事後値分布度の平均値を測定することを特徴とする請求の範囲第６項記載の誤り率推定装置。
11. 誤り訂正符号の受信系列の繰り返し復号を行って復号の際に信頼度として算出する複数の繰り返し復号途中の事後値を出力する繰り返し復号部と、
    上記繰り返し復号部により出力された各繰り返し復号途中の事後値が所定の闘値を越えた回数と受信系列の情報ビット数に基づき各繰り返し復号途中の事後値分布度を測定する事後値分布測定部と、
    上記事後値分布測定部により測定された各繰り返し復号途中の事後値分布度に基づき復号後の誤り率の平均値を推定する誤り率推定部とを備えた誤り率推定装置。
12. 上記事後値分布測定部は「閾値を越えた回数／情報ビット数」又は「１−閾値を越えた回数／情報ビット数」に基づき各繰り返し復号途中の事後値分布度を測定することを特徴とする請求の範囲第１１項記載の誤り率推定装置。
13. 上記誤り率推定部は事前に予測される事後値分布度と復号後の誤り率の特性又はこの特性を特徴付けた関係式を使用して復号後の誤り率の平均値を推定することを特徴とする請求の範囲第１１項記載の誤り率推定装置。
14. 上記誤り率推定部は事前に予測される事後値分布度と復号後のフレーム若しくはビット誤り率の特性又はこの特性を特徴付けた関係式を使用して復号後のフレーム又はビット誤り率の平均値を推定することを特徴とする請求の範囲第１１項記載の誤り率推定装置。
15. 上記繰り返し復号部は複数のフレームに対する各繰り返し復号途中の事後値を出力し、上記事後値分布測定部は複数のフレームに対する各繰り返し復号途中の事後値分布度の平均値を測定することを特徴とする請求の範囲第１１項記載の誤り率推定装置。

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