(57)【要約】【課題】消費電力を削減すると共に、マルチチャンネル化処理を行わずに伝送されたデータに対しても高速の伝送速度に対応した復号処理ができるビタビ復号装置を提供する。【解決手段】分割部１が受信入力データの伝送速度の情報に基づいて受信入力データの分割の有無を決定し、分割しない場合には受信入力データをそのままビタビ復号部２ａに入力する。分割する場合にはＫビット毎のブロックにして、後ろのブロックのｒビットを付加するか、前後のブロックの各ｒビットを付加するかしてブロック分割し、ビタビ復号部２ａ，２ｂへ順次入力する。ビタビ復号部２ａ，２ｂが各ブロックをビタビ復号処理した復号結果を記憶部３ａ，３ｂに記憶させ、出力選択部４が記憶部３ａ，３ｂの各復号結果を受信入力データの順序に並べて出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のビタビ復号器が並列に動作するビタビ復号装置において、
入力されたデータの伝送速度の情報に基づいて当該データの分割の有無を決定し、分割する場合には当該データを所定長毎に分割して前記複数のビタビ復号器に順次入力し、分割しない場合には当該データを所定のビタビ復号器に入力する分割部と、
前記ビタビ復号器から順次出力される復号結果を、前記入力されたデータの順序に並べて出力する出力選択部とを備えたことを特徴とするビタビ復号装置。
【請求項２】
伝送速度が所定の速度以下の場合に、分割部からデータが入力される所定のビタビ復号器へクロック供給を行い、それ以外のビタビ復号器へのクロック供給を停止するクロック供給部を備えたことを特徴とする請求項１記載のビタビ復号装置。
【請求項３】
入力されたデータが、伝送速度の情報を含んだヘッダ情報である場合に、ビタビ復号器で復号された当該ヘッダ情報の復号結果から前記伝送速度の情報を抽出する伝送速度情報抽出部を備え、
分割部は、前記伝送速度情報抽出部で抽出された伝送速度の情報に基づいて、前記ヘッダ情報に続くデータの分割の有無を決定することを特徴とする請求項１または請求項２記載のビタビ復号装置。
【請求項４】
分割部は、伝送速度が所定の速度より大きい場合に、入力されたデータを先頭から順にＫビット毎にＮブロックに区切り、Ｍ番目（ここでＭ＝１〜Ｎ−１）のブロックを（Ｍ−１）・Ｋ＋１ビット目からＭ・Ｋ＋ｒ（ここでｒ＜Ｋ）ビット目までで分割し、Ｎ番目のブロックを（Ｎ−１）・Ｋ＋１ビット目から前記データの最終ビットまでで分割することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載のビタビ復号装置。
【請求項５】
分割部は、伝送速度が所定の速度より大きい場合に、入力されたデータを先頭から順にＫビット毎にＮブロックに区切り、１番目のブロックを前記先頭からＫ＋ｒ（ここでｒ＜Ｋ）ビット目までで分割し、Ｌ番目（ここでＬ＝２〜Ｎ−１）のブロックを（Ｌ−１）・Ｋ＋１−ｒビット目からＬ・Ｋ＋ｒビット目までで分割し、Ｎ番目のブロックを（Ｎ−１）・Ｋ＋１−ｒビット目から前記データの最終ビットまでで分割することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載のビタビ復号装置。
【請求項６】
伝送速度が所定の速度より大きい場合、ビタビ復号器は、入力されたデータの先頭のブロックに対して、０状態のパスメトリック値に他の状態のパスメトリック値よりも大きな値を初期値として設定して復号処理を行い、前記データの２番目以降のブロックに対しては、すべての状態のパスメトリック値に同一の値を初期値として設定して復号処理を行うことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載のビタビ復号装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、デジタル通信において、データに含まれる通信路の誤りを訂正するビタビ復号装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、高速の伝送速度で行われるデジタル通信において、受信したデータを受信側のビタビ復号装置で復号する際には、伝送速度によらず常に受信系列を複数のブロックに分割してそれぞれを異なる畳み込み復号器に割り付け、これら畳み込み復号器の処理を並列化することにより、処理の高速化を図っていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、送信側において、マルチチャンネル化処理により、それぞれ異なる拘束長で畳み込み符号化する畳み込み符号器で符号化されたデータを一緒にして伝送し、受信側では、受信したデータを畳み込み符号化された拘束長の単位に分割して、同一拘束長の畳み込み復号器に割り付けて、これら畳み込み復号器を並列に同時に動作させていた（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−５３２０７６号公報
【特許文献２】特開２００６−９４０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のビタビ復号装置は以上のように構成されているので、伝送速度にかかわらず常に、受信データをブロック分割して並列に復号処理を行っているために、消費電力が大きくなるという課題があった。
【０００６】
また、従来のビタビ復号装置では、高速伝送処理を行うときは、マルチチャンネル化処理により、畳み込み符号として閉じた単位で並列に符号化したデータを多重化して伝送していた。そのため、データを復号する際には畳み込み符号化された単位に分割して並列処理を行うが、このようなビタビ復号装置では、畳み込み符号化単位に分離できないような、１つの畳み込み符号化系列だけが送信されるようなシステムに対応できないという課題があった。
【０００７】
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、伝送速度に応じて分割の有無を決定することにより、消費電力を抑えることができるときには消費電力を削減すると共に、マルチチャンネル化処理を行わずに伝送されたデータに対しても高速の伝送速度に対応した復号処理ができるビタビ復号装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るビタビ復号装置は、入力されたデータの伝送速度の情報に基づいて当該データの分割の有無を決定し、分割する場合には当該データを所定長毎に分割して複数のビタビ復号器に順次入力し、分割しない場合には当該データを所定のビタビ復号器に入力する分割部と、ビタビ復号器から順次出力される復号結果を、入力されたデータの順序に並べて出力する出力選択部とを備えるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、伝送速度に応じてデータの分割の有無を決定し、分割しない場合にはデータを所定のビタビ復号器に入力するようにしたので、消費電力を抑えることができるときには消費電力を削減すると共に、マルチチャンネル化処理を行わずに伝送されたデータに対しても高速の伝送速度に対応した復号処理ができるビタビ復号装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１に係るビタビ復号装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１に係るビタビ復号装置のブロック構成の一例を示す説明図である。
【図３】実施の形態１に係るビタビ復号装置のブロック構成のその他の例を示す説明図である。
【図４】実施の形態２に係るビタビ復号装置の構成を示すブロック図である。
【図５】実施の形態３に係るビタビ復号装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るビタビ復号装置の構成を示すブロック図である。送信側が送信した送信データを、受信側のビタビ復号装置が受信して受信データとする。図１に示すビタビ復号装置は、伝送速度に応じて、受信データを復調した受信入力データを複数のブロックに分割する分割部１、分割された受信系列に対して、それぞれ独立に並列して畳み込み復号処理を行うビタビ復号部２ａ，２ｂ、復号処理された復号結果を一時的に記憶しておくための記憶部３ａ，３ｂ、一時的に記憶された復号結果を受信データと同じ順序に並べて復号出力データとして出力するための出力選択部４とを備える。以下では、ビタビ復号部２ａが復号処理してその結果を記憶部３ａが記憶しておく＃１系統と、ビタビ復号部２ｂが復号処理してその結果を記憶部３ｂが記憶しておく＃２系統とを備えて２段並列で動作する構成例を説明する。
【００１２】
次に、実施の形態１のビタビ復号装置の動作を説明する。先ず、前段の復調部（不図示）において受信データが軟判定復調され、復調された軟判定受信情報（受信入力データ）および伝送速度情報が分割部１へ出力される。
【００１３】
分割部１は、伝送速度情報が予め定められた閾値よりも小さな値の場合には、受信入力データを分割せずにそのままビタビ復号部２ａへ入力する。ビタビ復号部２ａは、その受信入力データを復号処理し、復号結果を記憶部３ａに出力して記憶させる。このとき、＃２系統のビタビ復号部２ｂおよび記憶部３ｂは動作をさせない。
出力選択部４は、記憶部３ａに記憶されている復号結果を順に読み出して、復号出力データとして出力する。
【００１４】
他方、伝送速度情報が閾値よりも大きな値であって高速伝送を行う必要がある場合には、分割部１は、前段の復調部から入力された受信入力データを、先頭から順にＫビット毎に区切ってブロックにして、分割する。図２は、ビタビ復号装置のブロック構成の一例を示す説明図である。分割部１は受信入力データをＫビット毎に分割してブロックＢｌｋ＃１〜Ｂｌｋ＃Ｎを生成する。この際、分割部１は、最終のブロックＢｌｋ＃Ｎ以外のブロックＢｌｋ＃１〜Ｂｌｋ＃（Ｎ−１）それぞれについて、次のブロックの先頭のｒビット（ｒ＜Ｋ）を前のブロックの終わりに付加してビタビ復号部入力ブロックにして、分割する。分割部１はこのようにして受信入力データを分割し、ビタビ復号部２ａ，２ｂに交互に入力する。
【００１５】
ビタビ復号部２ａ，２ｂは、入力されたビタビ復号部入力ブロック毎に独立してビタビ復号処理を行うが、この際、すべての状態（即ちビタビ復号部を構成するシフトレジスタのビット値）のパスメトリックの初期値をすべて同一にして処理を開始する。
ただし、先頭のブロックＢｌｋ＃１を処理するときには、ビタビ復号部２ａが、すべて０状態のパスメトリック値を他の状態のパスメトリック値よりも大きな値に設定して、尤度の高い状態にして復号処理を行う。
【００１６】
ビタビ復号部２ａ，２ｂは上述のようにビタビ復号部入力ブロックに関してビタビ復号処理を行い、各ビタビ復号部入力ブロックの先頭のＫビット分の復号結果を記憶部３ａ，３ｂに出力する。
ただし、最終のブロックＢｌｋ＃Ｎを処理するときには、ビタビ復号部２ｂが、ブロックの先頭のビットから終わりのビットまでの復号結果を記憶部３ｂに出力する。
【００１７】
出力選択部４は、記憶部３ａ，３ｂで記憶している復号結果を、先頭のブロックＢｌｋ＃１の復号結果から順に、ブロック毎に交互に読み出して、受信データに合わせた順序に並べ替えて復号出力データとして出力する。
【００１８】
図３は、ビタビ復号装置のブロック構成のその他の例を示す説明図である。分割部１は、図２に示すようなビタビ復号部入力ブロックの構成に代えて、図３に示す構成に分割してもよい。図３では、分割部１が受信入力データをＫビット毎に分割してブロックＢｌｋ＃１〜Ｂｌｋ＃Ｎを生成するが、この際、ブロックＢｌｋ＃２〜Ｂｌｋ＃Ｎそれぞれについて、前のブロックの終わりのｒビットを次のブロックの先頭に付加すると共に、ブロックＢｌｋ＃１〜Ｂｌｋ＃（Ｎ−１）それぞれについて、次のブロックの先頭のｒビットを前のブロックの終わりに付加してビタビ復号部入力ブロックにして、分割する。ビタビ復号部２ａ，２ｂは各ビタビ復号部入力ブロックの先頭と終わりのｒビットを除いたＫビット分の復号結果を記憶部３ａ，３ｂに出力する。
この構成の場合には、ビタビ復号部２ａ，２ｂにおいて、パスメトリックの初期値がより正確な値になり、性能を向上させることができる。
【００１９】
また、ブロック分割を行った結果、最後のブロックＢｌｋ＃Ｎの長さがｒビット以下になった場合には、ブロックＢｌｋ＃（Ｎ−１）に付加して分割しておき、ビタビ復号部入力ブロックＢｌｋ＃（Ｎ−１）のビタビ復号処理で受信入力データの最終ビットまで復号結果を生成するようにしてもよい。このことは、以降の他の実施の形態においても当てはまることである。
この構成の場合には、１ブロック分の各処理が削減できるために消費電力を削減することができる。
【００２０】
以上のように、実施の形態１によれば、ビタビ復号装置を、受信入力データの伝送速度の情報に基づいて受信入力データ分割の有無を決定し、分割する場合には受信入力データを所定長毎に分割してビタビ復号部２ａ，２ｂに順次入力し、分割しない場合には受信入力データをビタビ復号部２ａに入力する分割部１と、ビタビ復号部２ａ，２ｂから順次出力されて記憶部３ａ，３ｂに記憶された復号結果を、受信入力データの順序に並べて出力する出力選択部４とを備えるように構成した。そのため、ハードウェア処理能力に合わせて＃１，＃２系統のうち必要な系統だけを動作させることができ、消費電力の削減効果がある。
【００２１】
また、受信入力データが誤り訂正符号化されたデータの場合、＃１，＃２系統の並列処理を行うと符号の途中から復号を開始したり、途中で符号を打ち切ったりする必要が生じてしまい、そのままブロック分割すると劣化の要因になるが、本実施の形態では分割部１が、後ろのブロックのｒビットを付加するか、前後のブロックの各ｒビットを付加するかしてブロック分割するため、性能劣化がほとんど生じないビタビ復号装置を構成することができる。
【００２２】
また、ビタビ復号部２ａは、受信入力データの先頭のブロックに対して、０状態のパスメトリック値に他の状態のパスメトリック値よりも大きな値を初期値として設定して復号処理を行い、ビタビ復号部２ａ，２ｂは、受信入力データの２番目以降のブロックに対しては、すべての状態のパスメトリック値に同一の値を初期値として設定して復号処理を行うように構成した。このため、復号処理の際の尤度を高くすることにより、すべて同じ初期値で計算する場合と比較して、次の時点の状態へ至るブランチのうちから確実に選択すべきブランチが分かるために性能を向上させることができる。
【００２３】
なお、上記実施の形態１では、ビタビ復号装置は＃１，＃２系統の２段並列動作を行う構成であったが、並列の段数を３段以上に構成してもよい。この構成の場合、例えば、伝送速度が分割部１の閾値より小さい値の場合に＃１系統のみ動作させ、閾値より大きい値の場合に全系統を並列動作させるか、あるいは分割部１に予め定めておく閾値を複数用意して、伝送速度情報に応じた並列段数で動作させるかすれば、高速な伝送速度に対応した上で、消費電力が伝送速度に見合った量となって不要な電力消費を抑えることができるビタビ復号装置を得ることができる。
【００２４】
実施の形態２．
図４は、実施の形態２に係るビタビ復号装置の構成を示すブロック図であり、図１と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。本実施の形態のビタビ復号装置は、上記実施の形態１のビタビ復号装置にクロック供給部５を追加した構成である。このクロック供給部５は、予め定められた閾値と不図示の復調部から入力される伝送速度情報とを比較して、その比較結果に応じてクロックを供給する＃１，＃２系統の範囲を切り替え、ビタビ復号部２ａ，２ｂおよび記憶部３ａ，３ｂへのクロック供給を制御する。なお、クロック供給部５に設定する閾値は分割部１に設定された閾値と同じとし、分割部１がビタビ復号部入力ブロックを出力するビタビ復号部に対してクロック供給部５もクロック供給を行うように設定しておく。
【００２５】
次に、実施の形態２のビタビ復号装置の動作を説明する。上記実施の形態１と同様に、伝送速度情報が分割部１に設定された閾値よりも小さな値の場合には、分割部１が受信入力データを分割せずにそのままビタビ復号部２ａへ入力し、ビタビ復号部２ａが復号結果を記憶部３ａに記憶させ、出力選択部４が記憶部３ａから復号結果を読み出して復号出力データを生成する。このとき、クロック供給部５は、伝送速度情報が予め定められた閾値より小さい値であることを確認して、＃１系統のビタビ復号部２ａおよび記憶部３ａへクロックを供給し、＃２系統のビタビ復号部２ｂおよび記憶部３ｂへはクロックを供給しない。
【００２６】
他方、伝送速度情報が閾値よりも大きな値であって高速伝送を行う必要がある場合には、上記実施の形態１と同様に、分割部１が受信入力データを分割してビタビ復号部入力ブロックにして、ビタビ復号部２ａ，２ｂへ交互に入力し、ビタビ復号部２ａ，２ｂが復号結果を記憶部３ａ，３ｂに記憶させ、出力選択部４が記憶部３ａ，３ｂから復号結果をブロック毎に交互に読み出して復号出力データを生成する。このとき、クロック供給部５は、伝送速度情報が閾値より大きな値であることを確認して、＃１系統のビタビ復号部２ａおよび記憶部３ａ、ならびに＃２系統のビタビ復号部２ｂおよび記憶部３ｂにクロックを供給する。
【００２７】
以上のように、実施の形態２によれば、クロック供給部５が、伝送速度が所定の速度以下の場合に分割部１からデータが入力されるビタビ復号部２ａへクロック供給を行い、それ以外のビタビ復号部２ｂへのクロック供給を停止するように構成した。そのため、低速の伝送速度のときには、動作クロックを与える系統を一部の系統だけにすることができる。よって、クロック供給を停止することにより、上記実施の形態１で削減可能な消費電力量以上に消費電力の削減を図ることができる。
【００２８】
なお、上記実施の形態２では、ビタビ復号装置は＃１，＃２系統の２段並列動作を行う構成であったが、並列の段数を３段以上に構成してもよい。例えば、伝送速度がクロック供給部５の閾値より小さい値の場合に＃１系統のみクロック供給を行い、閾値より大きい値の場合に全系統にクロック供給を行うか、あるいはクロック供給部５に予め定めておく閾値を複数用意して、伝送速度情報に応じた並列段数の系統へクロック供給／停止をきめ細かく切り替えるかすれば、高速な伝送速度に対応した上で、消費電力が伝送速度に見合った量となって不要な電力消費を抑えることができるビタビ復号装置を得ることができる。
【００２９】
実施の形態３．
図５は、実施の形態３に係るビタビ復号装置の構成を示すブロック図であり、図１，４と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。本実施の形態のビタビ復号装置は、上記実施の形態２のビタビ復号装置に入力選択部６および伝送速度情報抽出部７を追加した構成である。この入力選択部６は、受信入力データが、伝送速度情報を含んだヘッダ情報か、ペイロード情報かによってビタビ復号部２ａに入力するデータを、受信入力データまたはブロック分割したデータに切り替える。また、伝送速度情報抽出部７は、記憶部３ａに記憶されたヘッダ情報の復号結果から伝送速度情報を抽出する。
【００３０】
次に、実施の形態３のビタビ復号装置の動作を説明する。先ず、不図示の復調部で、受信データが軟判定復調され、軟判定受信情報（受信入力データ）として出力される。この受信入力データにはヘッダ情報とそれに続くペイロード情報とが含まれ、ヘッダ情報は固定のフォーマットで予め決まった伝送速度で伝送される。このヘッダ情報にはペイロード情報の伝送速度情報が含まれている。復調部から分割部１および入力選択部６へ受信入力データが、予め定まった伝送速度、データ長およびデータフォーマットで、ヘッダ情報、ペイロード情報の順に入力される。
【００３１】
入力選択部６には、復調部から直接、および分割部１を経由して受信入力データがそれぞれ入力される。入力選択部６は受信入力データがヘッダ情報かペイロード情報か判定して、ヘッダ情報の場合には受信入力データをビタビ復号部２ａへ直接出力する。
ビタビ復号部２ａは、入力選択部６からヘッダ情報を含む受信入力データが入力されると、ビタビ復号処理を行って復号結果を記憶部３ａに記憶させ、出力選択部４が記憶部３ａから復号結果を読み出して復号出力データを生成する。このとき、伝送速度情報抽出部７が、記憶部３ａからヘッダ情報の復号結果を読み出して、伝送速度情報を抽出し、分割部１およびクロック供給部５へ出力する。
【００３２】
ビタビ復号装置は、上述の動作によってヘッダ情報をビタビ復号処理した後に、続いてペイロード情報のビタビ復号処理を行う。分割部１は、伝送速度情報抽出部７が抽出した伝送速度情報が予め定められた閾値よりも小さな値の場合には、受信入力データを分割せずにそのまま入力選択部６へ出力する。分割部１は、入力された受信入力データがペイロード情報であると判定してそのままビタビ復号部２ａへ出力する。ビタビ復号部２ａは復号結果を記憶部３ａに記憶させ、出力選択部４が記憶部３ａから復号結果を読み出して復号出力データを生成する。このとき、クロック供給部５は、伝送速度情報抽出部７が抽出した伝送速度情報が予め定められた閾値より小さい値であることを確認して、＃１系統のビタビ復号部２ａおよび記憶部３ａへクロックを供給し、＃２系統のビタビ復号部２ｂおよび記憶部３ｂへはクロックを供給しない。
【００３３】
他方、伝送速度情報抽出部７が抽出した伝送速度情報が閾値よりも大きな値であって高速伝送を行う必要がある場合には、分割部１が受信入力データを分割してビタビ復号部入力ブロックにして、ビタビ復号部２ａ，２ｂへ交互に入力する。ビタビ復号部２ａへの入力は入力選択部６を経由して行われ、入力選択部６は入力されたデータがペイロード情報であると判定してビタビ復号部２ａへ出力する。ビタビ復号部２ａ，２ｂは復号結果を記憶部３ａ，３ｂに記憶させ、出力選択部４が記憶部３ａ，３ｂから復号結果をブロック毎に交互に読み出して復号出力データを生成する。このとき、クロック供給部５は、伝送速度情報抽出部７が抽出した伝送速度情報が閾値より大きな値であることを確認して、＃１系統のビタビ復号部２ａおよび記憶部３ａ、ならびに＃２系統のビタビ復号部２ｂおよび記憶部３ｂにクロックを供給する。
【００３４】
以上のように、実施の形態３によれば、入力選択部６によって受信入力データが伝送速度の情報を含んだヘッダ情報であると判定された場合に、伝送速度情報抽出部７が、ビタビ復号部２ａで復号されたヘッダ情報の復号結果から伝送速度の情報を抽出し、分割部１が伝送速度情報抽出部７で抽出された伝送速度の情報に基づいて、ペイロード情報の分割の有無を決定するように構成した。そのため、ビタビ復号装置内部のビタビ復号部２ａの処理により伝送速度の情報を取得することができ、外部から伝送速度の情報取得のための信号線を特に与えることなく、効率よく消費電力を削減可能な構成を実現することができる。
【００３５】
なお、上記実施の形態３においても、上記実施の形態１，２と同様にビタビ復号部および記憶部の並列段数を増やしてもよく、その場合には、より高速な伝送速度に対応できるビタビ復号装置を実現することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１  分割部、２ａ，２ｂ  ビタビ復号部（ビタビ復号器）、３ａ，３ｂ  記憶部、４  出力選択部、５  クロック供給部、６  入力選択部、７  伝送速度情報抽出部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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