(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信された信号を所定の第１方式によってデコーディングするターボデコーダと、
該ターボデコーダによってデコーディングされた前記信号を所定の第２方式によってデコーディングし、前記第２方式のデコーディングによるエラー訂正の完了時に完了信号を出力するＲＳデコーダと、
前記ターボデコーダが所定の反復回数デコーディングを行ない、前記ＲＳデコーダから前記完了信号受信時に前記ターボデコーダのデコーディング動作が中断されるように前記ターボデコーダを制御する制御部であって、前記ターボデコーダによって前記反復回数ターボデコーディングが行なわれた前記信号に対して前記完了信号が受信されない場合、前記反復回数を増やし、かつ、前記反復回数が所定の最大値より大きくなる場合、前記最大値を前記反復回数に設定する前記制御部と、
前記ターボデコーダに入力される前記信号を一時保存する入力バッファと、
を備え、前記制御部は、前記入力バッファに余分の貯蔵容量がある場合、前記反復回数を前記最大値より大きい値に設定可能であることを特徴とするデコーディング装置。
【請求項２】
受信された信号を所定の第１方式によってデコーディングするターボデコーダと、
該ターボデコーダによってデコーディングされた前記信号を所定の第２方式によってデコーディングし、前記第２方式のデコーディングによるエラー訂正の完了時に完了信号を出力するＲＳデコーダと、
前記ターボデコーダが所定の反復回数デコーディングを行ない、前記ＲＳデコーダから前記完了信号受信時に前記ターボデコーダのデコーディング動作が中断されるように前記ターボデコーダを制御する制御部であって、前記ターボデコーダによって前記反復回数ターボデコーディングが行なわれた前記信号に対して前記完了信号が受信されない場合、前記反復回数を増やし、かつ、前記反復回数が所定の最大値より大きくなる場合、前記最大値を前記反復回数に設定する前記制御部と、
前記ＲＳデコーダによってＲＳデコーディングされた前記信号を一時保存する出力バッファと、
を備え、前記制御部は、前記出力バッファに余分の貯蔵容量がない場合、前記反復回数を前記最大値より大きい値に設定可能であることを特徴とするデコーディング装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記ターボデコーダによって前記反復回数ターボデコーディングが行なわれた前記信号に対して前記完了信号が受信される場合、前記反復回数を減らすことを特徴とする請求項１または２に記載のデコーディング装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記反復回数が所定の最小値より小さくなる場合、前記最小値を前記反復回数に設定することを特徴とする請求項３に記載のデコーディング装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記ターボデコーダによって前記反復回数ターボデコーディングが行なわれた前記信号に対して前記完了信号が受信されない場合、前記信号のターボデコーディングが追加に行われるように前記ターボデコーダを制御することを特徴とする請求項１または２に記載のデコーディング装置。
【請求項６】
前記反復回数を保存するメモリをさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のデコーディング装置。
【請求項７】
受信された信号を所定の反復回数ターボデコーディングする段階と、
前記ターボデコーディングによってデコーディングされた前記信号をＲＳデコーディングする段階と、
前記ＲＳデコーディングによるエラー訂正が完了したか否かを判別する段階と、
前記エラー訂正が完了したとき、前記信号に対する前記ターボデコーディングを中断する段階と、
前記エラー訂正が完了されない場合、前記反復回数を増やす段階と、
前記増加段階では、前記反復回数が所定の最大値より大きくなる場合、前記最大値を前記反復回数に設定する段階と、
前記信号をターボデコーディングする前に一時保存する入力バッファに余分の貯蔵容量がある場合、前記増加段階において前記反復回数が前記最大値より大きい値に設定可能である段階と、
を備えることを特徴とするデコーディング方法。
【請求項８】
受信された信号を所定の反復回数ターボデコーディングする段階と、
前記ターボデコーディングによってデコーディングされた前記信号をＲＳデコーディングする段階と、
前記ＲＳデコーディングによるエラー訂正が完了したか否かを判別する段階と、
前記エラー訂正が完了したとき、前記信号に対する前記ターボデコーディングを中断する段階と、
前記エラー訂正が完了されない場合、前記反復回数を増やす段階と、
前記増加段階では、前記反復回数が所定の最大値より大きくなる場合、前記最大値を前記反復回数に設定する段階と、
ＲＳデコーディングされた前記信号を一時保存する出力バッファに余分の貯蔵容量がない場合、前記増加段階において前記反復回数が最大値より大きい値に設定可能である段階と、
を備えることを特徴とするデコーディング方法。
【請求項９】
前記エラー訂正が完了したとき、前記反復回数を減らす段階をさらに備えることを特徴とする請求項７または８に記載のデコーディング方法。
【請求項１０】
前記減少段階では、前記反復回数が所定の最小値より小さくなる場合、前記最小値を前記反復回数に設定することを特徴とする請求項９に記載のデコーディング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ターボデコーダとＲＳデコーダが縦続接続されたデコーディング装置に係り、さらに詳しくはＲＳエンコーディングとターボエンコーディングが重畳して行なわれた信号をデコーディングする装置及びそのデコーディング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、無線デジタル通信ではチャネル上のエラーを補正するために送信端でエラー訂正コードを加え、受信端でエラーを補正する方法を使用する。このようなエラー補正可能なコーティング方式のうち一つとして使用されるものがターボコード(Turbo  Code)である。ターボコードは、アメリカ向けのＣＤＭＡ２０００及びヨーロッパ向けのＷ-ＣＤＭＡにおいて高いデータ率(data  rate)を必要とするチャネルに採択されている。
【０００３】
図１は受信されたターボコードをデコーディングする従来のデコーディング装置のブロック図である。
チャネルを通して受信された信号は、入力バッファ１０を経てターボデコーダ２０に入力される。ターボデコーダ２０は反復復号法(iterative  decoding)によってターボコードを復号し、復号された信号は、出力バッファ７０に伝達される。
【０００４】
ターボコードは、ターボデコーダ２０の反復的なデコーディング動作の反復回数によってエラー訂正性能が違ってくる。反復回数が多くなるほどエラーの訂正率が高まる。しかし、反復回数が多すぎると、デコーディング動作の時間が延び、またデコーディングのための電力消耗が増加する。従って、一定レベル以上のエラー訂正が行なわれた後、制御部４０は反復デコーディングを中断させる。
【０００５】
反復動作を中断させる基準設定方式としては、従来は次のような方法が使用された。
一番目は、反復回数を予め設定しておき、設定された反復回数に至れば反復デコーディングを中断させる方法である。ところが、この方法は、エラー訂正が十分に行われたにも関わらず不要な反復デコーディングを行なう恐れがあって、デコーディングするのに長時間かかり電力消耗が増加してしまう。また、エラー訂正が不十分に行われたにも関わらず反復デコーディングを中断させる恐れがあって、所望のエラー訂正性能を得られないという問題がある。
【０００６】
二番目の方法は、図１に示したような別のＬＬＲ(Log  likelihood  ratio)演算部またはＣＲＣ(cyclic  redundancy  check)検定部３０を必要とする方法である。すなわち、反復的なターボデコーディング動作遂行中にデコーディングされた信号についてＣＲＣ検定を行なったり、復号結果の信頼度  (ＬＬＲ  :  Log  likelihood  ratio)検定を行なって、ＣＲＣ検定結果に基づいてエラー訂正が完了されたことと判断したり、あるいは対数尤度比の絶対値の最小値が所定のしきい値以上になるときに復号を中断する。
【０００７】
しかし、ＣＲＣを用いる方法は、ターボコードがＣＲＣ方式によって重複してエンコーディングしなければならず、それによってデータ伝送率の損失が起こり得るし、またＣＲＣで正しくない情報を発生させる可能性もある。
また、ＬＬＲの最小絶対値を用いる方法は、反復復号を中断させるためのしきい値を適切に決定し難く、またしきい値を越えるときもエラー訂正が不完全に行われる場合が多いという問題がある。
【０００８】
前述したようなターボコードのデコーディング方法は、ターボ復号器のみを単独に使用してエラーを訂正する動作を行なった時に使用可能である。ところが、最近ターボ復号器とＲＳデコーダを縦続接続して復号を行なう方式が提案されており(ＵＳ６,２９８,４６１)、ＲＳ復号器の復号結果を用いて復号結果の信頼性を一層向上させる方法の開発可能性が大きくなっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述したような問題点を解決するために、ＲＳエンコーディングとターボエンコーディングが行なわれて伝送された信号について不要な反復復号及び不十分な反復復号を防止し、エラー訂正性能を最適化するデコーディング装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための本発明に係るデコーディング装置は、受信された信号を所定の第１方式によってデコーディングする第１デコーダと、該第１デコーダによってデコーディングされた前記信号を所定の第２方式によってデコーディングし、前記第２方式のデコーディングによるエラー訂正の完了時に完了信号を出力する第２デコーダ、及び前記第１デコーダが所定の反復回数デコーディングを行ない、前記第２デコーダから前記完了信号受信時に前記第１デコーダのデコーディング動作が中断するように前記第１デコーダを制御する制御部とを備えることを特徴とする。ここで、前記第１デコーダの一例はターボデコーダであり、前記第２デコーダの一例はＲＳデコーダである。
【００１１】
前記制御部は、前記ターボデコーダによって前記反復回数ターボデコーディングが行なわれた前記信号に対して前記完了信号が受信される場合に、前記反復回数を減らし、前記完了信号が受信されない場合は前記反復回数を増やす。これによりチャネルの状態に応じた反復回数の可変が可能になってデコーディング性能が最適化される。
【００１２】
この際、前記制御部は、前記反復回数が所定の最小値より小さくなる場合は前記最小値を前記反復回数に設定し、前記反復回数が所定の最大値より大きくなる場合は、前記最大値を前記反復回数に設定する。これにより、ターボデコーディングのための最小限の反復回数が保障され、多すぎる反復回数の設定が防止される。
一方、本発明に係るデコーディング装置は、前記ターボ復号器に入力される前記信号を一時保存する入力バッファ、及び前記ＲＳ復号器の出力を一時保存する出力バッファを有している。前記制御部は、前記入力バッファに余分の貯蔵容量があるかまたは前記出力バッファに余分の貯蔵容量がない場合、前記反復回数を前記最大値より大きい値に設定可能である。これによって時間の遅延なしに一層良好な性能のエラー訂正が可能になる。
【００１３】
前記反復回数と前記最小値及び前記最大値はメモリに保存され、保存された反復回数は、次回のフレームに対するデコーディング反復回数として使用される。一方、本発明によれば、前述したようなデコーディング装置によって行なわれるデコーディング方法が提供される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面に基づいて本発明をさらに詳述する。
本発明に係るデコーディング装置は、ＲＳエンコーディングとターボエンコーディングが重畳して行なわれた信号をデコーディングする。すなわち、信号伝送端は、ＲＳエンコーダとターボエンコーダを具備しており、これにより伝送される信号は、先にＲＳエンコーディングによってブロックコード(block  code)になり、該ブロックコードがターボエンコーディングされターボコードが生成される。
【００１５】
図２は本発明に係るデコーディング装置のブロック図である。本発明に係るデコーディング装置は、入力バッファ１１０、ターボデコーダ１２０、ＲＳデコーダ１５０、出力バッファ１７０、制御部１４０、及びメモリ１８０を有している。
入力バッファ１１０は受信された信号を一時保存し、保存された信号は、ターボデコーダ１２０に提供される。出力バッファ１７０は、ＲＳデコーダ１５０によってＲＳデコーディングされた信号を一時保存する。ターボデコーダ１２０は、入力バッファ１１０から入力される信号に対して反復的にターボデコーディングを行なう。
【００１６】
ＲＳデコーダ１５０は、ターボデコーダ１２０によってターボデコーディングされた信号に対してＲＳデコーディングを行なう。ＲＳデコーダ１５０のＲＳデコーディング動作の結果エラー訂正が完了したとき、ＲＳデコーダ１５０は、エラー訂正の完了信号を出力する。ターボデコーダ１２０によって行なわれたターボデコーディングによって信号のエラーが訂正された場合は、ＲＳデコーダ１５０によってＲＳデコーディングされた信号がエラーを有しなくなる。従って、ＲＳデコーダ１５０のＲＳデコーディング動作の結果エラーが訂正された場合は、ターボデコーダ１２０のターボデコーディング動作におけるエラー訂正も十分に行われたと見られる。従って、ＲＳデコーダ１５０がエラー訂正の完了信号を出力する場合は、ターボデコーダ１２０とＲＳデコーダ１５０によってエラー訂正が十分に行なわれたと判断することができる。
【００１７】
メモリ１８０には、ターボデコーダ１２０のデコーディング動作の反復回数、及びこの反復回数について設定可能な最大値と最小値が保存されている。制御部１４０は、メモリ１８０に保存されている反復回数ほどターボデコーダ１２０がデコーディング動作を行なうようにターボデコーダ１２０を制御する。また、制御部１４０は、メモリ１８０に保存されている反復回数についてＲＳデコーダ１５０が出力する完了信号に応じて新たな値を設定する。
【００１８】
以下、図３に基づいて本発明に係るデコーディング方法をさらに詳しく説明する。
受信された信号は、入力バッファ１１０に入力された後にターボデコーダ１２０に入力される(Ｓ１０)。ターボデコーダ１２０は、入力された信号に対して反復的ターボデコーディングを行なう(Ｓ２０)。この際、ターボデコーダ１２０のデコーディング動作は、制御部１４０によって制御され、制御部１４０は、メモリ１８０に既に設定されている反復回数ほどデコーディング動作が繰り返されるようターボデコーダ１２０を制御する。
【００１９】
前記反復回数ほどターボデコーディングされた信号は、ＲＳデコーダ１５０に入力され、ＲＳデコーダ１５０は入力された信号に対してＲＳデコーディングを行なう(Ｓ２５)。ＲＳデコーダ１５０は、エラー訂正を完了したか否かを判断する機能を有しており、この際エラー訂正が完了したと判断する場合は(Ｓ３０)完了信号を出力する。この完了信号は、制御部１４０に入力され、これにより制御部１４０は、エラー訂正が完了したか否かを分かる。
【００２０】
制御部１４０に完了信号が入力されれば、制御部１４０は、メモリ１８０に設定されていた反復回数を一つ減らす(Ｓ５０)。この際、メモリ１８０には、反復回数に対して設定可能な最小値が保存されており、制御部１４０は、現在設定されている反復回数が最小値より小さいかを比較して(Ｓ４０)、最小値より大きい場合だけ反復回数を減らす(Ｓ５０)。
【００２１】
ＲＳデコーダ１５０のＲＳデコーディング動作遂行後も完了信号が出力されなければ、制御部１４０はエラー訂正が完了されないことと判断する。これにより、制御部１４０は、メモリ１８０に設定されていた反復回数を一つ増加させ(Ｓ７０)、未だエラー訂正が十分に完了されていないので、受信された信号の現在フレームについてターボデコーダ１２０による反復的なターボデコーディング動作を継続させる(Ｓ８０)。この際、メモリ１８０には反復回数について設定可能な最大値が保存されており、制御部１４０は、現在設定されている反復回数が最大値より大きいか否かを比較して(Ｓ６０)、最大値より小さい場合にだけ反復回数を増やす(Ｓ７０)。
【００２２】
Ｓ５０段階及びＳ７０段階において設定された反復回数は、受信された信号の次のフレームに対するデコーディング動作時のターボデコーディングを反復する回数として使用される。
信号が伝送されるチャネルの状態が良好な場合は、エラーが発生するデータが少なくなり、チャネルの状態が良好ではないほどエラーが発生するデータが多くなる。エラーが多いほど良好なエラー訂正性能を得るまで多くの反復回数のターボデコーディングを行なわなければならなく、エラーが少ない場合は、少ない反復回数のターボデコーディングでも良好なエラー訂正性能が得られる。
【００２３】
本発明によれば、前述した通り、メモリ１８０ではターボデコーダ１２０が反復的なターボデコーディングを行なう反復回数が予め設定されており、この反復回数によってエラー訂正が十分に行われた場合は、現在チャネルの状態が良好であると判断する。従って、次回のフレームに対するターボデコーディングの反復回数を減らしても十分にエラー訂正が可能になる。また、この反復回数によってエラー訂正が十分に行われない場合は、現在チャネルの状態が不良であると判断する。従って、次回のフレームに対するターボデコーディングの反復回数を増やすことによって十分なエラー訂正が行なえる。
【００２４】
また、Ｓ４０段階及びＳ６０段階で分かるように、現在チャネル状態が良好であっても反復回数が最小値以下に低くならず、また現在チャネル状態が不良であっても反復回数が最大値以上に高くはならない。従って、ターボデコーディングのために必要な最小限の反復回数が保障され、またエラー訂正が多少不完全な場合であっても度が過ぎる回数の反復による時間遅延と電力消耗が防止される。
【００２５】
一方、反復回数が一定値以上に増加しても、もし入力バッファ１１０に余分の貯蔵容量があれば度が過ぎる反復による時間遅延の問題は発生しない。なぜならば、入力バッファ１１０に余分の貯蔵容量がある場合は(Ｓ７５)、入力バッファ１１０に受信された信号が追加に保存される時間の間は、ターボデコーダ１２０のターボデコーディング動作による遅延が発生しても、全体的にはデコーディング動作の時間遅延が発生しないためである。従って、入力バッファ１１０に余分の貯蔵容量がある場合は、反復回数が最大値を越える場合も反復回数を増やす(Ｓ７８)。
【００２６】
また、反復回数が一定値以上に増加するとしても、もし出力バッファ１７０に余分の貯蔵容量がなければ過度な反復による時間遅延の問題は発生しない。なぜならば、出力バッファ１７０に余分の貯蔵容量がない場合は、出力バッファ１７０にターボデコーディングとＲＳデコーディングが完了された信号を伝送しても出力バッファ１７０に保存できないため、どうせ時間遅延が発生するからである。従って、図３には示されていないが、出力バッファ１７０に余分の貯蔵容量がない場合は、反復回数が最大値を越える場合も反復回数を増やすことによってエラー訂正の効果を一層増大できる。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べた通り、本発明によれば、既に設定された反復回数のターボデコーディングによってエラー訂正が完了されたか否かによって次のフレームに対する反復回数を増減させることで、チャネルの状態による最適化された反復回数によるターボデコーディング動作が行なわれる。よって、デコーディング性能が向上される。また、ターボデコーディングのための最小限の反復回数が保障されるため、ターボデコーディング動作の信頼性が保障され、最大限の反復回数が保障されることによって過度な時間遅延を防止することができる。
【００２８】
前述した実施形態では、ターボデコーダとＲＳデコーダが縦続接続されたデコーディング装置を例示しているが、これらに限らず反復的なデコーディングを行なう第１デコーダと第１デコーダによってデコーディングされた信号をデコーディングする第２デコーダを備えた他のデコーディング装置にも本発明は適用可能である。
【００２９】
以上では本発明の望ましい実施形態について示しかつ説明したが、本発明は前述した特定の実施形態に限らず、請求の範囲で請求する本発明の要請を逸脱せず当該発明の属する技術分野において通常の知識を持つ者ならば誰でも多様な変形実施が可能なことは勿論、そのような変更は請求の範囲の記載内にある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来のターボデコーディング装置のブロック図、
【図２】  本発明に係るデコーディング装置のブロック図、
【図３】  本発明に係るデコーディング方法のフローチャート。
【符号の説明】
１０，１１０…入力バッファ
２０，１２０…ターボデコーダ
３０…ＬＬＲ演算部ＣＲＣ検定部
４０，１４０…制御部
７０，１７０…出力バッファ
１５０…ＲＳデコーダ
１８０…メモリ
【図１】
0003638930.tif 000002
【図２】
0003638930.tif 000003
【図３】
0003638930.tif 000004