(57)【要約】【課題】伝送フォーマットの違いに対応して、実装スケールの尤度データから符号誤り率の小さい復号ビットを生成する復号処理を実現する。【解決手段】受信装置は、対向装置から送信された無線データ信号を受信し、受信された無線データ信号を受信処理して受信シンボルを生成する受信処理部と、受信処理部により生成された受信シンボルを対向装置から通知された伝送フォーマットに従って復調およびデマッピング処理し、実装スケールの尤度データを生成する復調デマッピング部と、異なるシンボルが送信される場合の事後尤度確率の比の対数によって尤度データが数値的に表わされる基準スケールに、実装スケールの尤度データを伝送フォーマットに従って補正するスケール値を演算するスケール演算部と、スケール演算部により演算されたスケール値により実装スケールの尤度データを補正し、実装スケールの尤度データを伝送フォーマットに従い復号する復号部とを含む。【選択図】図２
2014204250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向装置から送信された無線データ信号を受信し、受信された前記無線データ信号を受信処理して受信シンボルを生成する受信処理部と、
前記受信処理部により生成された前記受信シンボルを前記対向装置から通知された伝送フォーマットに従って復調およびデマッピング処理し、実装スケールの尤度データを生成する復調デマッピング部と、
異なるシンボルが送信される場合の事後尤度確率の比の対数によって尤度データが数値的に表わされる基準スケールに、前記実装スケールの尤度データを前記伝送フォーマットに従って補正するスケール値を演算するスケール演算部と、
前記スケール演算部により演算された前記スケール値により前記実装スケールの尤度データを補正し、前記実装スケールの尤度データを前記伝送フォーマットに従い復号する復号部と
を含む受信装置。
【請求項２】
前記受信装置は、前記実装スケールの尤度データの絶対値平均値を計算する絶対値平均計算部と、前記基準スケールにおける尤度データの絶対値平均値を信号対雑音比で除算したテーブル値を前記対向装置と前記受信装置との間で用いられる伝送フォーマット毎に格納する絶対値平均テーブルとを含み、
前記受信処理部は、受信された前記無線データ信号の信号対雑音比を測定し、
前記スケール演算部は、前記受信処理部により測定された前記信号対雑音比と、絶対値平均計算部により計算された前記絶対値平均値と、前記絶対値平均テーブルに格納され前記対向装置から通知された前記伝送フォーマットに対応するテーブル値とを用いて前記スケール値を演算する、
請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記対向装置と前記受信装置との間で用いられる前記伝送フォーマットは、変調方式および符号化率を含み、
前記絶対値平均テーブルは、前記符号化率を変数とする前記テーブル値の線形関数を変調方式毎に含む
請求項２に記載の受信装置。
【請求項４】
前記受信装置は、
前記実装スケールの尤度データの量子化範囲を決定する量子化範囲決定部と、
加法性白色ガウス雑音伝送路における尤度データの基準スケール値を前記対向装置と前記受信装置との間で用いられる伝送フォーマット毎に格納する基準スケールテーブルと、
前記基準スケールテーブルに前記基準スケール値が格納された前記尤度データの量子化範囲を保持し、前記量子化範囲決定部により決定された前記量子化範囲と前記対向装置から通知された前記伝送フォーマットに対応する保持された前記量子化範囲との比である補正値を演算する補正値演算部と
を含み、
前記スケール演算部は、前記補正値演算部により演算された前記補正値と前記対向装置から通知された前記伝送フォーマットに対応し前記基準スケールテーブルに格納された基準スケール値とを用いて前記実装スケールの尤度データを補正するスケール値を演算する、
請求項１に記載の受信装置。
【請求項５】
前記受信装置は、
前記実装スケールの尤度データの量子化範囲を決定する量子化範囲決定部と、
ＬＯＧ−ＭＡＰアルゴリズムの補正項を線形近似する線形近似関数の係数であって前記加法性白色ガウス雑音伝送路における尤度データ対する前記係数の値を前記対向装置と前記受信装置との間で用いられる伝送フォーマット毎に格納する基準係数テーブルと、
前記基準係数テーブルに前記係数の値が格納された前記尤度データの量子化範囲を保持し、前記量子化範囲決定部により決定された前記量子化範囲と前記対向装置から通知された前記伝送フォーマットに対応する保持された前記量子化範囲との比である補正値を演算する補正値演算部と
を含み、
前記スケール演算部は、前記補正値演算部により演算された前記補正値と前記基準係数テーブルに格納され前記対向装置から通知された前記伝送フォーマットに対応する係数の値とを用いて、前記実装スケールの尤度データに対する係数の値を演算し、
前記復号部は、前記スケール演算部により演算された前記係数の値を用いて前記実装スケールの尤度データをＬＯＧ−ＭＡＰ線形近似アルゴリズムによりターボ復号処理する、
請求項１に記載の受信装置。
【請求項６】
前記スケール演算部による演算は、前記対向装置から受信されたトランスポートブロックの先頭のコードブロックに対して実行される、請求項１〜５の何れか一項に記載の受信装置。
【請求項７】
前記スケール演算部による演算は、前記対向装置から通知された前記伝送フォーマットが変更される毎に実行される、請求項１〜６の何れか一項に記載の受信装置。
【請求項８】
前記スケール演算部による演算は、前記受信処理部により生成された前記受信シンボルが前記復調デマッピング処理により複素平面上にマッピングされた尤度データの内、Ｉチャネル成分およびＱチャネル成分それぞれの先頭ビットの尤度データに対して実行される、請求項１〜７の何れか一項に記載の受信装置。
【請求項９】
対向装置から送信された無線データ信号を受信し、受信された前記無線データ信号を受信処理して受信シンボルを生成し、
生成された前記受信シンボルを前記対向装置から通知された伝送フォーマットに従って復調およびデマッピング処理し、実装スケールの尤度データを生成し、
異なるシンボルが送信される場合の事後尤度確率の比の対数によって尤度データが数値的に表わされる基準スケールに、前記実装スケールの尤度データを前記伝送フォーマットに従って補正するスケール値を演算し、
演算された前記スケール値により前記実装スケールの尤度データを補正し、前記実装スケールの尤度データを前記伝送フォーマットに従い復号する、
受信装置による復号方法。
【請求項１０】
前記基準スケールにおける尤度データの絶対値平均値を信号対雑音比で除算したテーブル値を前記対向装置と前記受信装置との間で用いられる伝送フォーマット毎に絶対値平均テーブルに格納し、
前記実装スケールの尤度データの絶対値平均値を計算し、
受信された前記無線データ信号の信号対雑音比を測定し、
測定された前記信号対雑音比と、計算された前記絶対値平均値と、前記絶対値平均テーブルに格納され前記対向装置から通知された前記伝送フォーマットに対応するテーブル値とを用いて前記スケール値を演算する、
請求項９に記載の復号方法。
【請求項１１】
前記対向装置と前記受信装置との間で用いられる前記伝送フォーマットは、変調方式および符号化率を含み、
前記絶対値平均テーブルは、前記符号化率を変数とする前記テーブル値の線形関数を変調方式毎に含む
請求項１０に記載の復号方法。
【請求項１２】
前記実装スケールの尤度データの量子化範囲を決定し、
加法性白色ガウス雑音伝送路における尤度データの基準スケール値を前記対向装置と前記受信装置との間で用いられる伝送フォーマット毎に基準スケールテーブルに格納し、
前記基準スケールテーブルに前記基準スケール値が格納された前記尤度データの量子化範囲を保持し、決定された前記量子化範囲と前記対向装置から通知された前記伝送フォーマットに対応する保持された前記量子化範囲との比である補正値を演算し、
演算された前記補正値と前記対向装置から通知された前記伝送フォーマットに対応し前記基準スケールテーブルに格納された基準スケール値とを用いて前記実装スケールの尤度データを補正するスケール値を演算する、
請求項９に記載の復号方法。
【請求項１３】
前記実装スケールの尤度データの量子化範囲を決定し、
ＬＯＧ−ＭＡＰアルゴリズムの補正項を線形近似する線形近似関数の係数であって前記加法性白色ガウス雑音伝送路における尤度データ対する前記係数の値を前記対向装置と前記受信装置との間で用いられる伝送フォーマット毎に基準係数テーブルに格納し、
前記基準係数テーブルに前記係数の値が格納された前記尤度データの量子化範囲を保持し、決定された前記量子化範囲と前記対向装置から通知された前記伝送フォーマットに対応する保持された前記量子化範囲との比である補正値を演算し、
演算された前記補正値と前記基準係数テーブルに格納され前記対向装置から通知された前記伝送フォーマットに対応する係数の値とを用いて前記実装スケールの尤度データに対する係数の値を演算し、
演算された前記係数の値を用いて前記実装スケールの尤度データをＬＯＧ−ＭＡＰ線形近似アルゴリズムによりターボ復号処理する、
請求項９に記載の復号方法。
【請求項１４】
スケール補正のための前記演算は、前記対向装置から受信されたトランスポートブロックの先頭のコードブロックに対して実行される、請求項９〜１３の何れか一項に記載の復号方法。
【請求項１５】
スケール補正のための前記演算は、前記対向装置から通知された前記伝送フォーマットが変更される毎に実行される、請求項９〜１４の何れか一項に記載の復号方法。
【請求項１６】
スケール補正のための前記演算は、生成された前記受信シンボルが複素平面上にマッピングされた尤度データの内、Ｉチャネル成分およびＱチャネル成分それぞれの先頭ビットの尤度データに対して実行される、請求項９〜１５の何れか一項に記載の復号方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信装置および復号方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおいて、送信装置および受信装置は、図１を参照しながら以下で説明するような処理をそれぞれ実行することによって、情報ビットを伝送路を介して送受信し得る。図１は、無線通信システムの例図である。無線通信システム１は、送信装置２および受信装置３を含む。送信装置２は、符号化部２１、変調マッピング部２２、および送信処理部２３を含む。受信装置３は、受信処理部３１、復調デマッピング部３２、および復号部３３を含む。
【０００３】
符号化部２１は、送信対象の情報ビット系列を誤り訂正符号化し、符号ビット系列を生成する。例えば、符号化部２１は、Third Generation Partnership Project（３ＧＰＰ）においてデータチャネルの符号化方式として定義されるターボ符号を用いて、情報ビット系列を符号化する。
【０００４】
３ＧＰＰにおいて定義される標準的なターボ符号は、符号化率１／３のターボ符号であり、ターボ符号器は、２つの要素符号器と、２つの要素符号器の間に配置されたインタリーバとを含む。要素符号は、符号化率１／２のリカーシブな畳み込み符号である。ターボ符号器は、要素符号器からそれぞれ出力されたパリティビットの一部を符号語に含めないパンクチャを実行し得る。また、ターボ符号器は、要素符号器からそれぞれ出力されたパリティビットの一部を繰り返すレペティションを実行し得る。パンクチャおよびレペティションを含むレートマッチングが実行されることによって、送信装置２と受信装置３との間の伝送路４の通信品質に応じて任意の符号化率の符号ビット系列が生成され得る。
【０００５】
符号化部２１では、情報ビット系列はコードブロック単位に符号化される。無線フレームを構成するサブフレームあたりに処理されるデータパケットの単位をトランスポートブロックとすると、トランスポートブロックのサイズが規定の最大サイズを超える場合、トランスポートブロックは、インタリーバサイズの複数のコードブロックに分割され、コードブロック単位で符号化部２１により符号化される。
【０００６】
なお、３ＧＰＰで標準化されたLong Term Evolution（ＬＴＥ）では、無線フレームの長さは、10msであり、１０個のサブフレームから構成される。無線リソースに関するスケジューリングにより選択されたUser Equipment（ＵＥ）のユーザデータは、サブフレーム単位でevolved Node B（ｅＮｏｄｅＢ）から当該ＵＥへ送信される。ｅＮｏｄｅＢは、送信装置２に対応し得、ＵＥは、受信装置３に対応し得る。サブフレームは、Physical Downlink Control Channel（ＰＤＣＣＨ）とPhysical Downlink Shared Channel（ＰＤＳＣＨ）とを含む。ＰＤＣＣＨは、スケジューリングにより選択されたＵＥに無線リソース割り当て情報を通知するためのチャネルである。ＰＤＳＣＨは、ユーザデータを送信するための共有データチャネルである。
【０００７】
変調マッピング部２２は、符号化部２１により生成された符号ビット系列を所定数のビット単位で変調することによって符号ビットを信号シンボルへマッピングし、信号シンボル系列を生成する。信号シンボルは、変調処理前の元のビット値に対応して複素平面上（信号空間上）の異なる点として表される。
【０００８】
具体的には、変調マッピング部２２は、符号ビット系列の先頭ビットから所定数ｍ毎のサブブロックを1つの信号シンボルにマッピングする。例えば、Quadrature Phase Shift Keying（ＱＰＳＫ）では、ｍ＝２であり、16 Quadrature Amplitude Modulation（１６ＱＡＭ）では、ｍ＝４であり、６４ＱＡＭでは、ｍ＝６である。
【０００９】
信号シンボルは、複素数で便宜的に表現され得、複素数で表現される信号シンボルの実数部および虚数部は、Ｉチャネル成分およびＱチャネル成分とそれぞれ称される。符号ビット系列ｂをｂ＝(ｂ０，ｂ１，．．．，ｂｍ−１）とし、信号シンボルｓをｓ＝(ｓＩ，ｓＱ)とすると、符号ビットｂ０，ｂ２，．．．，ｂｍ−２は、信号ビットのＩチャネル成分ｓＩへマッピングされる。また、符号ビットｂ１，ｂ３，．．．，ｂｍ−１は、信号ビットのＱチャネル成分ｓＱへマッピングされる。例えば、ＱＰＳＫでは、Iチャネル成分ｓＩおよびQチャネル成分ｓＱは、１ビットの符号ビットにそれぞれ対応する。一方、１６ＱＡＭおよび６４ＱＡＭでは、Ｉチャネル成分ｓＩおよびＱチャネル成分ｓＱは、複数ビットの符号ビットにそれぞれ対応する。このことから、１６ＱＡＭおよび６４ＱＡＭは、多値変調と称される。
【００１０】
送信処理部２３は、変調マッピング部２２により生成された信号シンボル系列を搬送波の形式の無線信号に変換し、変換された無線信号を伝送路４へ送出する。
【００１１】
受信処理部３１は、送信装置２から送信された無線信号を伝送路４を介して受信する。受信処理部３１は、受信された無線信号に対して受信処理を行う。例えば、受信処理部３１は、受信された無線信号を自動利得制御（Auto Gain Control、ＡＧＣ）により線形増幅し、線形増幅された受信信号をアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換し同期検波する。受信された無線信号、すなわち受信データ系列に対してこうした受信処理することによって、受信処理部３１は、信号空間上の点の形式で表現され得る受信シンボル系列を受信データ系列から生成する。
【００１２】
復調デマッピング部３２は、送信装置２から送信された情報ビット系列の各ビットに対応する軟判定データとなる尤度データを受信シンボルから求め、受信ビット系列から尤度データ系列（軟判定データ系列）を生成する。
【００１３】
例えば、伝送路４が加法性ホワイトガウス雑音（Additive White Gaussian Noise、ＡＷＧＮ）伝送路であると仮定すると、尤度データは、以下に示す式により算出され得る。前提として、平均受信電力をＥｓ、送信シンボル系列をｓｉ(ｉ＝０，１，．．．，Ｎ−１、Ｎは符号ビットサイズ）、ＡＷＧＮの雑音信号をｎｉ、雑音信号ｎｉの分散をσ２とすると、受信シンボル系列ｒｉは、次の式(1)により表される。
【数１】
2014204250.tif 000003
【００１４】
また、雑音信号ｎｉの二乗平均は、式(2)で表され、送信シンボル系列ｓｉの二乗平均は、式(3)で表される。
【数２】
2014204250.tif 000004
【数３】
2014204250.tif 000005
【００１５】
ＡＷＧＮ伝送路において、送信シンボルｓＸからへ受信シンボルｒＸの遷移確率Ｐ(ｒＸ|ｓＸ)（Ｘは、Ｉチャネル成分およびＱチャネル成分）は、次の式(4)により表される。
【数４】
2014204250.tif 000006
【００１６】
送信シンボルｓｉにマッピングされる符号ビット系列ｂ０，ｂ１，．．．，ｂｍ−１に対応して、尤度データ系列ｙｉをｙ０，ｙ１，．．．，ｙｍ−１とする。送信ビットである符号ビットｂｉが０または１であるとすると、尤度データｙｉは、対数尤度比として次の公式(5)により定義される。
【数５】
2014204250.tif 000007
【００１７】
遷移確率Ｐ(ｒＸ|ｓＸ)および確率演算の規則を式(5)に適用すると、尤度データｙｉは、次の式(6)により定義される。式(6)に示されるような尤度データ、すなわち、異なるシンボルが送信される場合の事後尤度確率の比の対数により数値的に表された尤度データを、本明細書では基準スケールないし基準単位の尤度データと呼ぶ。
【数６】
2014204250.tif 000008
【００１８】
ＡＷＧＮ伝送路においては、尤度データｙｉは、式(4)を式(6)に適用して次の式(7)のように表される。
【数７】
2014204250.tif 000009
【００１９】
また、和について最大値を採る支配項のみを残す近似式を式(7)に適用すると、尤度データｙｉは、次の式(8)のように近似される。
【数８】
2014204250.tif 000010
【００２０】
但し、ｒ´ｘは、次の式(9)により定義される。
【数９】
2014204250.tif 000011
【００２１】
復号部３３は、復調デマッピング部３２により生成された軟判定データを用いて誤り訂正復号処理を行い、送信装置２から送信された情報ビットを推定する。例えば、符号化部２１が前述したようなターボ符号を用いて情報ビット系列を符号化した場合、復号部３３は、要素復号処理を繰り返し行う繰り返し復号処理を実行し得る。復号部３３は、こうした処理を実行するターボ復号器を含み得る。
【００２２】
ターボ復号器は、ターボ符号器の２つの要素符号器にそれぞれ対応する２つの要素復号器と、ビット系列の順序を整合させるインタリーバおよびデインタリーバとを含む。要素復号器による要素復号処理には、例えば、最大事後確率（Maximum A posteriori Probability、ＭＡＰ）アルゴリズムが用いられる。ただし、ＭＡＰアルゴリズムがそのままの形式で要素復号器に実装されると、要素復号器に対するハードウェア上の設計コストが高くなるため、実装に適した形式に修正されたアルゴリズムが用いられ得る。前述したターボ符号器と同様に、ターボ復号器は、コードブロック単位で復号処理を実行する。
【００２３】
なお、ＬＴＥでは、ｅＮｏｄｅＢとＵＥとの間の伝送路の通信品質に応じてＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、および６４ＱＡＭといった変調方式と符号化率とが動的に変更される。こうした技術は、適応変調符号化（Adaptive Modulation and Coding、ＡＭＣ）と称される。
【００２４】
送信装置２の送信アンテナおよび受信装置３の受信アンテナに関する伝送方式としては、Single Input Single Output（ＳＩＳＯ）、Single Input Multi Output（ＳＩＭＯ）、およびMulti Input Multi Output（ＭＩＭＯ）が挙げられる。ＳＩＳＯは、１本の送信アンテナおよび１本の受信アンテナにより構成される伝送方式である。ＳＩＭＯは、１本の送信アンテナと複数の受信アンテナにより構成される伝送方式である。ＭＩＭＯは、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナにより構成される伝送方式である。
【００２５】
ＳＩＭＯでは、同じ情報が含まれる受信データが互いに加算され合成されることによってダイバーシチ効果が得られる。ＳＩＭＯによれば、ＳＩＳＯと比較して信号対雑音電力比（Signal to Noise Ratio、ＳＮＲ）が改善された尤度データが得られる。
【００２６】
ＭＩＭＯでは、複数の送信アンテナから互いに異なる情報データがそれぞれ送信され、送信された互いに異なる情報データは、マルチパス伝送路上で多重化され、多重化された情報データは、複数の受信アンテナによりそれぞれ受信される。ＭＩＭＯでは、複数の受信アンテナにより受信された複数の受信データ系列が同時に復調されることによって、各送信アンテナから送信された信号シンボルの各ビットに対応する尤度データがそれぞれ求められる。
【００２７】
例えば、ＬＴＥでは、送信アンテナおよび受信アンテナの各本数が最大４本のＭＩＭＯが標準化されており、送信装置２と受信装置３との間の伝送路４の通信品質に応じて送信ストリーム数が制御されるランクアダプテーションが適用され得る。
【００２８】
上述した無線通信システム１において、式（7)または式(8)に示されるＡＷＧＮ伝送路における尤度データｙｉのように、公式（6）を適用して求められる尤度データｙｉは、数値的に厳密に定義された尤度データであり、基準スケールの尤度データである。しかしながら、受信処理部３１での受信処理や量子化処理等に起因して、復調デマッピング３２による処理を経て復号部３３に入力される尤度データは、基準スケールとは異なる実装スケールの尤度データｙａｉである。基準スケールと実装スケールとの比をスケール値ｓｃとすると、実装スケールの尤度データｙａｉは、次の式(10)により表され得る。
【数１０】
2014204250.tif 000012
【００２９】
入力された尤度データを基準スケールで復号処理することよって復号部３３が符号誤り率の低い適切な復号ビットを生成し得る場合、復号部３３に入力された尤度データが実装スケールの尤度データｙａｉであると、復号ビットの符号誤り率は高くなる。そこで、実装スケールの尤度データｙａｉから適切な復号ビットを得るためには、実装スケールから基準スケールへスケール（単位）を変換するためのスケール値scが特定される必要がある。
【００３０】
例えば、送信装置２および受信装置３に用いられる変調方式がＱＰＳＫである場合に、以下で説明するような算出方法によってスケール値ｓｃを特定する技術が知られている。
符号ビット系列をｘｉ、信号対雑音電力比（Signal to Noise Ratio、ＳＮＲ）をＳｎとすると、基準スケールの尤度データｙｉは、次の式(11)により表される。
【数１１】
2014204250.tif 000013
【００３１】
ここで、ｘｉ、ｒｉ、およびＳｎは、式(12)〜式(14)のようにそれぞれ定義される。
【数１２】
2014204250.tif 000014
【数１３】
2014204250.tif 000015
【数１４】
2014204250.tif 000016
【００３２】
一方、実装スケールの尤度データｙａｉは、次の式(15)のように定義される。
【数１５】
2014204250.tif 000017
【００３３】
式(11)および式(15)を式(10)に代入すると、スケール値ｓｃは、次の式(16)により定義される。
【数１６】
2014204250.tif 000018
【００３４】
そこで、式(16)に示される信号振幅Ａおよび信号対雑音電力比ＳＮＲは、次のような計算方法により求められる。
まず、実装スケールの尤度データｙａｉの絶対値の平均値および実装スケールの尤度データｙｉの二乗平均値は、次の式(17)および式(18)によりそれぞれ計算し得る。
【数１７】
2014204250.tif 000019
【数１８】
2014204250.tif 000020
【００３５】
実装スケールの尤度データｙａｉの絶対値の平均値および実装スケールの尤度データｙａｉの二乗平均値は、雑音ｎｉの分散σ２および受信振幅aと次の式(19)および式(20)により示される関係を有する。
【数１９】
2014204250.tif 000021
【数２０】
2014204250.tif 000022
【００３６】
雑音ｎｉの標準偏差σの振幅であるｍａｇ(σ)は、雑音ｎｉの分散σ２の複雑な関数として表されるため、σ２とｍａｇ(σ)との関係を示すテーブルが復号器に実装される。
【００３７】
式(19)および式(20)で示される関係に基づき、信号振幅Ａおよび信号対雑音電力比Ｓｎは、次の式(21)および(22)により求められる。
【数２１】
2014204250.tif 000023
【数２２】
2014204250.tif 000024
【００３８】
ここで、Ｃは、シミュレーションにより予め求められる固定係数であり、ｑは、量子化ビット数である。
スケール値ｓｃは、式(21)および式(22)を式(16)に代入することにより求められる。
【００３９】
しかしながら、式(11)〜式(22)を参照しながら上述した算出方法は、変調方式が１６ＱＡＭ等の多値変調である場合には、適用が困難である。理由は、以下のように説明し得る。
【００４０】
変調方式がＱＰＳＫである場合、式(7)は、次の式(23)のように近似することができる。
【数２３】
2014204250.tif 000025
【００４１】
但し、式(23)中のｒ´´Ｘは、次の式(24)に示すとおりである。また、ｃ＝２である。
【数２４】
2014204250.tif 000026
【００４２】
式(23)から理解できるように、変調方式がＱＰＳＫである場合には、尤度データｙｉは、ＳＮＲを比例係数として受信データｒｉに比例する形式で表し得る。このため、受信振幅ａおよび分散σ２の関係は、式(19)および式(20)に示されるように、尤度データｙｉの絶対値の平均値および尤度データｙｉの二乗平均値により示すことができる。
【００４３】
しかしながら、変調方式が多値変調である場合には、式(7)を式(23)のように近似することはできず、尤度データｙｉ、送信信号ｘｉ、およびＳＮＲの関係は、対数関数ＬＯＧおよび指数関数ｅｘｐを含む複雑な関数で表される。このため、受信振幅ａおよび分散σ２の関係を、式(19)および式(20)に示されるような尤度データｙｉの絶対値の平均値および尤度データｙｉの二乗平均値により求めることは困難である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００４４】
【非特許文献１】S. S. Pietrobon, “Implementation and performance of a turbo/MAP decoder,’’ lntemationalJournal of Satellite Communications, vol. 16,no.1. Jan.-Feh. 1998. nn.2346
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００４５】
本発明が解決しようとする課題は、伝送方式、変調方式、および符号化率といった伝送フォーマットの違いに対応して、実装スケールの尤度データから符号誤り率の小さい復号ビットを生成する復号処理を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００４６】
一実施形態に従った受信装置は、受信処理部、復調デマッピング部、スケール演算部、および復号部を含む。受信処理部は、対向装置から送信された無線データ信号を受信し、受信された無線データ信号を受信処理して受信シンボルを生成する。復調デマッピング部は、受信処理部により生成された受信シンボルを対向装置から通知された伝送フォーマットに従って復調およびデマッピング処理し、実装スケールの尤度データを生成する。スケール演算部は、異なるシンボルが送信される場合の事後尤度確率の比の対数によって尤度データが数値的に表わされる基準スケールに、実装スケールの尤度データを伝送フォーマットに従って補正するスケール値を演算する。復号部は、スケール演算部により演算されたスケール値により実装スケールの尤度データを補正し、実装スケールの尤度データを伝送フォーマットに従い復号する。
【発明の効果】
【００４７】
一実施形態に従った受信装置によれば、伝送方式、変調方式、および符号化率といった伝送フォーマットの違いに対応して、実装スケールの尤度データから符号誤り率の小さい復号ビットを生成する復号処理を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】無線通信システムの例図である。
【図２】第１の実施形態に従った受信装置の概略的機能構成図である。
【図３】符号化部に含まれるターボ符号器の例示的構成図である。
【図４】符号化部により実行されるターボ符号のパラメータの例示的一覧表である。
【図５】絶対値平均テーブルの例図である。
【図６】復号部に含まれるターボ復号器の例示的構成図である。
【図７】第１の実施形態に従った受信装置の例示的ハードウェア構成図である。
【図８】第１の実施形態に従った受信装置による例示的復号処理のフロー図である。
【図９】第１の実施形態に従った復号処理により得られる例示的特性図である。
【図１０】第２の実施形態に従った受信装置の概略的機能構成図である。
【図１１】第２の実施形態に従った受信装置の例示的ハードウェア構成図である。
【図１２】第２の実施形態に従った受信装置による例示的復号処理のフロー図である。
【図１３】第３の実施形態に従った受信装置の概略的機能構成図である。
【図１４】補正関数ｆ（ｘ）および線形近似関数ｆＬ（ｘ）の例図である。
【図１５】第３の実施形態に従った受信装置の例示的ハードウェア構成図である。
【図１６】第３の実施形態に従った受信装置による例示的復号処理のフロー図である。
【図１７】第４の実施形態に従った受信装置の概略的機能構成図である。
【図１８】第４の実施形態に従った受信装置の例示的ハードウェア構成図である。
【図１９】第４の実施形態に従った受信装置による例示的復号処理のフロー図である。
【図２０】第５の実施形態に従った受信装置の概略的機能構成図である。
【図２１】第５の実施形態に従った受信装置の例示的ハードウェア構成図である。
【図２２】第５の実施形態に従った受信装置による例示的復号処理のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下発明を実施するための形態を図面を参照しながら詳述する。
＜第１の実施形態＞
図２は、第１の実施形態に従った受信装置の概略的機能構成図である。図２に示す第１の実施形態に従った受信装置５は、受信装置３に代わって無線通信システム１に含まれ得、対向装置である送信装置２から送信されたデータ信号を受信し、受信されたデータ信号を復調および復号する。
【００５０】
送信装置２の符号化部２１は、前述したようなターボ符号およびレートマッチングによって、送信装置２と受信装置５との間の伝送路４の無線通信品質に応じて決定された所定の符号化率で送信対象の情報ビットを符号化し、符号ビットを生成する。図３は、符号化部に含まれるターボ符号器の例示的構成図である。図４は、符号化部により実行されるターボ符号のパラメータの例示的一覧表である。図３に示したターボ符号器６および図４に示したターボ符号の各種パラメータは、３ＧＰＰの仕様書（例えば、TS.212 v8.9.0、v10.6.0）に適合し得る。
【００５１】
図３に示すように、ターボ符号器６は、第１の要素符号器６１、第２の要素符号器６２、インタリーバ６３、第１のテールビットスイッチ６４、第２のテールビットスイッチ６５、およびパラレル／シリアル変換部６６を含む。第１の要素符号器６１は、３つの遅延メモリＤ１〜Ｄ３を含み、第２の要素符号器６２は、３つの遅延メモリＤ４〜Ｄ６を含む。
【００５２】
第１の要素符号器６１には、送信対象の情報ビットがそのままの順序で入力され、第２の要素符号器６２には、インタリーバ６３によりインタリーブされた情報ビットが入力される。第１および第２の要素符号器６１、６２は、入力された情報ビットを遅延メモリＤ１〜Ｄ６によりそれぞれビットシフトする。そして、第１および第２の要素符号器６１、６２は、ビットシフトされた出力ビットを入力ビットへ帰還させると共にパリティビット系列ｘｐ１およびパリティビット系列ｘｐ２としてそれぞれ出力する。また、符号化の終端方法としてはトレリス終端が適用される。すなわち、第１および第２の要素符号器６１、６２に最後の情報ビットが入力された後、第１および第２のテールビットスイッチ６４、６５が入力ビット側から帰還された出力ビット側へそれぞれ切り替えられる。そして、第１および第２の要素符号器６１、６２にそれぞれ含まれる遅延メモリＤ１〜Ｄ３、Ｄ４〜Ｄ６の数と同数のテールビットが第１および第２の要素符号器６１、６２にそれぞれ入力される。パラレル／シリアル変換部６６は、パリティビット系列ｘｐ１およびパリティビット系列ｘｐ２をレートマッチング処理し、レートマッチング処理されたパリティビット系列ｘｐ１およびパリティビット系列ｘｐ２と情報ビット系列である組織化ビット系列ｘｓとをシリアルに結合して、符号ビットを出力する。
【００５３】
変調マッピング部２２は、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、および６４ＱＡＭといった変調方式中から、送信装置２と受信装置５との間の伝送路４の無線通信品質に応じて決定された所定の変調方式に従って符号ビットを変調し、信号シンボルへマッピングする。
【００５４】
上述したような符号化率および変調方式と、ＳＩＳＯ、ＳＩＭＯ、およびＭＩＭＯといった伝送方式とを含む伝送フォーマットは、送信装置２と受信装置５との間の伝送路４の通信品質に応じて適応的に変更され得る。例えば、受信装置５は、送信装置２から送信された制御信号の無線通信品質を測定する。送信装置２から送信される制御信号は、例えば、Demodulation Reference Signal（ＤＭ  ＲＳ）であり、測定される無線通信品質は、例えば、制御信号のＳＮＲ値である。受信装置５は、測定された無線通信品質データを送信装置２へ送信する。無線通信品質データは、例えば、Channel Quality Indicator（ＣＱＩ）としてPhysical Uplink Control Channel（ＰＵＣＣＨ）を介して送信される。送信装置２は、受信装置５から送信された無線通信品質データを受信し、受信された無線通信品質データに従って送信装置２から受信装置５への無線データ信号の伝送フォーマットを決定し、決定された伝送フォーマットを受信装置５へ通知する。伝送フォーマットは、例えば、ＰＤＣＣＨを介して送信装置２から受信装置５へ通知される。受信装置５は、送信装置２から送信された伝送フォーマットを受信し、送信装置２から送信された無線データ信号を受信された伝送フォーマットに従って復号処理する。
【００５５】
図２に示すように、第１の実施形態に従った受信装置５は、受信処理部５１、復調デマッピング部５２、復号部５３、絶対値平均計算部５４、絶対値平均テーブル５５、およびスケール演算部５６を含む。
【００５６】
受信処理部５１は、伝送路４を介して送信装置２から受信した受信データ信号を前述した受信処理部３１と同様に処理し、受信シンボルｒｉを生成する。受信処理部５１は、生成された受信シンボルを復調デマッピング部５２へ送信する。また、受信処理部５１は、受信データ信号ｒｉのＳＮＲを測定し、測定されたＳＮＲ値をスケール演算部５６へ送信する。
【００５７】
復調デマッピング部５２は、受信処理部５１から送信された受信シンボルｒｉを受信する。復調デマッピング部５２は、送信装置２から通知された伝送フォーマットに従って前述した復調デマッピング部３２と同様の処理を受信された受信シンボルｒｉに対して実行し、尤度データ（軟判定データ）ｙａｉを生成する。復調デマッピング部５２は、生成された尤度データｙａｉを復号部５３および絶対値平均計算部５４へ送信する。
【００５８】
絶対値平均計算部５４は、復調デマッピング部５２から送信された尤度データｙａｉを受信する。絶対値平均計算部５４は、受信された尤度データｙａｉの絶対値の平均を数式(17)で示した計算式により計算する。絶対値平均計算部５４は、計算された尤度データｙａｉの絶対値の平均値<|ｙａｉ|>をスケール演算部５６へ送信する。
【００５９】
絶対値平均テーブル５５には、伝送方式、変調方式、および符号化率といった伝送フォーマットの組み合わせに対応して、基準スケールの尤度データｙｉの絶対値の平均値をＳＮＲ値で割った値がテーブル値として格納される。基準スケールの尤度データｙｉの絶対値の平均値は、次の式(25)により表される。
【数２５】
2014204250.tif 000027
【００６０】
したがって、基準スケールの尤度データｙｉの絶対値の平均値をＳＮＲ値で割った値、すなわちテーブル値Ｔ(Ｉ)は、次の式(26)により表される。
【数２６】
2014204250.tif 000028
【００６１】
ここで、Ｉは、テーブル値の引数であり、伝送方式、変調方式、および符号化率といった伝送フォーマットの組み合わせを区別するパラメータである。このように、絶対値平均テーブル５５は、伝送方式、変調方式、および符号化率といった伝送フォーマットの組み合わせをパラメータＩとし、基準スケールの尤度データｙｉの絶対値の平均値をＳＮＲ値で割った値をテーブル値Ｔ（Ｉ）とするテーブルである。
【００６２】
絶対値平均テーブル５５に格納される各テーブル値Ｔ(Ｉ)は、例えば、パラメータＩで区別される伝送フォーマットの組み合わせについて、候補となるＴ（Ｉ）の値を用いてシミュレーションを実行し、ブロック誤り率（Block Error rate、ＢＬＥＲ）の特性劣化が規定範囲内に収まるテーブル値Ｔ（Ｉ）を特定することによって得られる。
【００６３】
図５は、絶対値平均テーブルの例図である。図５に示すように、絶対値平均テーブル５５には、変調方式および符号化率の組み合わせに対応してテーブル値が格納される。変調方式および符号化率の組み合わせは、送信装置２と受信装置５との間の伝送路４の無線通信品質に従って適応符号化変調される対象となる組み合わせであり、Modulation and Coding Scheme（ＭＣＳ）と称される。図５に示したような絶対値平均テーブル５５は、無線通信システム１が取り得る伝送方式毎に予め用意される。
【００６４】
なお、図５は、絶対値平均テーブル５５の一例にすぎない。例えば、変調方式および符号化率の組み合わせに対応した各々のテーブル値Ｔ（Ｉ）が格納される構成に代わって、符号化率を変数とするテーブル値Ｔ（Ｉ）の線形関数が変調方式毎に絶対値平均テーブル５５に格納されるように構成してもよい。
【００６５】
絶対値平均テーブル５５からスケール演算部５６には、送信装置２から通知された伝送フォーマットに適合するテーブル値Ｔ(Ｉ)が送信される。
【００６６】
スケール演算部５６は、受信処理部５１により測定されたＳＮＲ値、絶対値平均計算部５４により計算された尤度データの絶対値の平均値<|ｙａｉ|>、および絶対値平均テーブル５５から抽出されたテーブル値Ｔ(Ｉ)を受信する。スケール演算部５６は、受信された尤度データの絶対値の平均値<|ｙａｉ|>を受信されたＳＮＲ値で割った値と、受信されたテーブル値Ｔ(Ｉ)との比を演算することにより、スケール値ｓｃを取得する。すなわち、スケール演算部５６は、受信されたこれらの値を次の式(27)に代入してスケール値ｓｃを演算する。
【数２７】
2014204250.tif 000029
スケール演算部５６は、演算されたスケール値ｓｃを復号部５３へ送信する。
【００６７】
このように、絶対値平均計算部５４、絶対値平均テーブル５５、およびスケール演算部５６等によって第１の実施形態に従ったスケール値の取得処理が実行される。なお、送信装置２から通知された伝送フォーマットが多値変調である場合には、複素平面上（信号空間上）にマッピングされた各受信シンボルの先頭ビットの尤度データｙａｉに対して第１の実施形態に従ったスケール値の取得処理が実行されるように構成してよい。また、スケール値の取得処理は、受信サブフレーム（例えば、符号化処理単位0.1ms）毎に、受信されたパケットデータのブロック（トランスポートブロック）に対して実行されるように構成してよい。すなわち、トランスポートブロック毎に同じスケール値ｓｃが適用されるように構成してよい。
【００６８】
復号部５３は、復調デマッピング部５２から送信された尤度データｙａｉと、スケール演算部５６から送信されたスケール値ｓｃとを受信する。復号部５３は、送信装置２から通知された伝送フォーマットに従って、受信されたスケール値ｓｃを用いて受信された尤度データｙａｉを誤り訂正復号処理し、送信装置２から送信された送信ビットが推定された復号ビットを生成する。
【００６９】
例えば、復号部５３は、次の式(28)に示されるように、実装スケールの尤度データｙａｉをスケール値ｓｃで除算することによって基準スケールの尤度データｙｉを算出し得る。そして、復号部５３は、算出された尤度データｙｉを復号処理することによって、符号誤り率の低い復号ビットを生成し得る。
【数２８】
2014204250.tif 000030
【００７０】
また、以下で説明するように、式(28)に示されるようなスケール変換（単位変換）に代えて、復号部５３は、実装スケールの尤度データｙａｉをスケール値ｓｃを用いて基準スケールに調整し得る。そして、復号部５３は、基準スケールに調整された尤度データｙａｉを用いた復号処理によって符号誤り率の低い復号ビットを生成し得る。
【００７１】
復号部５３は、前述したようなターボ復号を誤り訂正復号処理として実行し得る。図６は、復号部に含まれるターボ復号器の例示的構成図である。図６に示すように、ターボ復号器７は、第１の要素復号器７１、第２の要素復号器７２、インタリーバ７３、およびデインタリーバ７４を含む。
【００７２】
第１の要素復号器７１には、組織ビット系列ｘｓに対応する尤度データｙｓとパリティビット系列ｘp1に対応する尤度データｙｐ１とが入力される。第２の要素復号器７２には、インタリーバ７３によりインタリーブされた尤度データｙｐ１とパリティビット系列ｘp２に対応する尤度データｙｐ２とが入力される。尤度データｙｐ１およびｙｐ２は、送信装置２が受信装置５へ送信した送信ビット系列を推定するための確率情報と言え、各要素復号器７１および７２は、受信尤度データｙｐ１およびｙｐ２に基づいて事前確率を求め、求められた事前確率に基づき条件確率演算を行うことによって事後確率を求める。
【００７３】
具体的には、第１の要素復号器７１は、尤度データｙｓおよび尤度データｙｐ１を用いて事後確率を求める。第１の要素復号器７１により求められた事後確率は、インタリーバ７３によりインタリーブされ、インタリーブされた事後確率は、第２の要素復号器７２に入力される。第２の要素復号器７２に入力された事後確率は、第２の要素復号器７２において事前確率を求めるための外部情報として用いられる。第２の要素復号器７２により求められた事後確率は、デインタリーバ７４によりデインタリーブされ、デインタリーブされた事後確率は、第１の要素復号器７１の外部情報として用いられる。このように、一方の要素復号器７１または７２において求められた事後確率が他方の要素復号器７２または７１にフィードバックされ、要素復号器７１および７２において逐次演算処理が繰り返されることによって、事後尤度の推定精度が向上する。
【００７４】
要素復号器７１および７２による要素復号処理には、Ｌｏｇ−ＭＡＰアルゴリズムが用いられ得る。具体的には、前方演算において、要素符号器への情報ビット系列ｘｉの入力順序に対応する時刻ｉにおける２つの状態候補をｓ１およびｓ２とし、時刻ｉ＋１における状態をｓとすると、前方確率αｉ（ｓ）は、次の式(29)により求められる。
【数２９】
2014204250.tif 000031
【００７５】
但し、式(29)において、γは、状態遷移確率であり、γｉ−１（ｓ１，ｓ）は、時刻ｉ−１においてｓ１からｓへ遷移する状態遷移確率である。ｍａｘ＊は、２より大きい要素の最大値選択関数であり、任意の数列ｘ１，ｘ２，・・・ｘｎについて次の式(30)により定義される。また、ηｉ−１（ｓ１，ｓ）は、次の式(31)により表される。
【数３０】
2014204250.tif 000032
【数３１】
2014204250.tif 000033
【００７６】
また、後方演算において、時刻ｉ＋１における２つの状態候補をｓ１およびｓ２とし、時刻ｉにおける状態をｓとすると、後方確率β（ｓ）は、次の式(32)により求められる。
【数３２】
2014204250.tif 000034
【００７７】
但し、式(32)において、ζｉ（ｓ，ｓ１）は、次の式(33)により表される。
【数３３】
2014204250.tif 000035
【００７８】
そこで、時刻ｉにおける状態候補をｓ１とし、時刻ｉ＋１における状態候補をｓ２とすると、事後尤度Ｌ（ｉ）は、前方演算および後方演算の結果を用いて次の式(34)により求められる。
【数３４】
2014204250.tif 000036
【００７９】
但し、入力ビット値がｂであるブランチの集合をＢｂとすると、Ｌｂ（ｉ）は、次の式(35)により表される。
【数３５】
2014204250.tif 000037
【００８０】
また、式(35)においてθｉ（ｓ１、ｓ２）は、ｕ（ｓ１、ｓ２）を情報ビットとすると、次の式(36)により表される。
【数３６】
2014204250.tif 000038
【００８１】
ここで、尤度データｙｉと、前方確率αｉ、後方確率βｉ、および状態遷移確率γｉとは、次の式(37)〜式(39)に示す関係を有し、これらはすべて同じスケール上の値である。
【数３７】
2014204250.tif 000039
【数３８】
2014204250.tif 000040
【数３９】
2014204250.tif 000041
【００８２】
なお、式(37)中の尤度データｙｓ，ｉは、組織ビット系列を指し、および尤度データｙｐ，ｉは、要素符号器７１または７２に入力されるパリティビット系列を指す。
【００８３】
復号部５３は、ＬＯＧ−ＭＡＰアルゴリズムにおける補正項をスケール値ｓｃにより補正することにより、式(29)〜式(36)を用いて実装スケールの尤度データｙａｉから復号ビットを生成する。ＬＯＧ−ＭＡＰアルゴリズムにおける補正項とは、式(29)および式(32)のＭＡＸ＊演算に示される対数関数である。式(29)および式(32)に示される対数関数ｆ（ｘ）は、次の式(40)のように表される。
【数４０】
2014204250.tif 000042
【００８４】
実装スケールの尤度データｙａｉから復号ビットを生成するための対数関数をｆａ（ｘａ）とする。例えば、実装スケールの前方確率αａｉは、補正関数ｆａ（ｘａ）を用いて次の式(41)のように表される。
【数４１】
2014204250.tif 000043
【００８５】
仮に、実装スケールの前方確率αａｉをスケール値ｓｃで除算することにより、復調デマッピング部５２から受信した前方確率αａｉを復号部５３が基準スケールに調整した場合、スケール調整された基準スケールの前方確率αｉは、次の式(42)のように表される。
【数４２】
2014204250.tif 000044
【００８６】
しかしながら、実装スケールの前方確率αａｉが基準スケールに調整される方法としては、実装スケールの前方確率αａｉが基準スケールの前方確率αｉのスケール値ｓｃ倍にスケール調整される方法であってもよい。そこで、実装スケールの前方確率αａｉを基準スケールの前方確率αｉのスケール値ｓｃ倍に調整するために、復号部５３は、次の式(43)のように、実装スケールの対数関数ｆａ（ｘａ）をスケール値ｓｃにより補正する。
【数４３】
2014204250.tif 000045
【００８７】
このように、復号部５３は、式(28)および式(42)に示されるように尤度データｙａｉ全体をスケール値ｓｃにより補正することに代えて、式(41)および式(43)に示されるような方法によってスケール調整することができる。すなわち、復号部５３は、ＬＯＧ−ＭＡＰアルゴリズムでの補正項をスケール値ｓｃにより補正して尤度データｙａｉを用いた復号処理を実行することで、符号誤り率の低い復号ビットを生成し得る。こうした方法によれば、復号部５３は、復調デマッピング部５２から受信した尤度データｙａｉを用いて復号処理できるため、復号部５３のハードウェア上の実装を容易に実現できる。
【００８８】
図７は、第１の実施形態に従った受信装置の例示的ハードウェア構成図である。図７に示した一例では、受信処理部５１、復調デマッピング部５２、および絶対値平均計算部５４は、受信装置８のハードウェア回路８１により実装され、復号部５３は、別のハードウェア回路８２により実装される。また、絶対値平均テーブル５５およびスケール演算部５６は、Central Processing Unit（ＣＰＵ）８３により実装される。
【００８９】
図７に示したハードウェア構成は、一例にすぎず、第１の実施形態に従った受信方法を実行し得る任意のデバイスおよび任意のハードウェア回路によって受信装置５は実装され得る。任意のデバイスとしては、ＣＰＵの他、例えばDigital Signal Processor（ＤＳＰ）が挙げられる。任意のハードウェア回路としては、例えば、Application Specific Integrated Circuit（ＡＳＩＣ）、Field Programmable Gate Array（ＦＰＧＡ）、およびVery Large Scale Integration（ＶＬＳＩ）が挙げられる。
【００９０】
第１の実施形態に従った受信装置５による受信データの復号方法の一例を図８を参照しながら説明する。図８は、第１の実施形態に従った受信装置による例示的復号処理のフロー図である。
【００９１】
送信装置２から送信されたデータ信号が受信処理部５１により受信されると、受信装置５による一連の復号処理が開始される（ステップＳ１０１）。受信処理部５１は、受信データに対して同期検波等の受信処理を実行し、信号空間上の点の形式で表され得る受信シンボルｒｉを生成する（ステップＳ１０２）。受信処理部５１は、生成された受信シンボルｒｉを復調デマッピング部５２へ送信する。また、受信処理部５１は、受信データに対するＳＮＲを測定し、測定されたＳＮＲ値をスケール演算部５６へ送信する。
【００９２】
復調デマッピング部５２は、受信処理部５１から送信された受信シンボルｒｉを受信する。復調デマッピング部５２は、送信装置２から通知された伝送フォーマットに従って受信された受信シンボルｒｉに対して復調処理を実行し、尤度データｙａｉを生成する（ステップＳ１０３）。復調デマッピング部５２は、生成された尤度データｙａｉを復号部５３および絶対値平均計算部５４へ送信する。
【００９３】
絶対値平均計算部５４は、復調デマッピング部５２から送信された尤度データｙａｉを受信する。絶対値平均計算部５４は、受信された尤度データｙａｉの絶対値の平均を計算する（ステップＳ１０４）。絶対値平均計算部５４は、計算された尤度データｙａｉの絶対値の平均値<|ｙａｉ|>をスケール演算部５６へ送信する。
【００９４】
絶対値平均テーブル５５は、送信装置２から通知された伝送フォーマットに適合するテーブル値をスケール演算部５６へ送信する（ステップＳ１０５）。
【００９５】
スケール演算部５６は、受信処理部５１により測定されたＳＮＲ値、絶対値平均計算部５４により計算された尤度データの絶対値の平均値<|ｙａｉ|>、および絶対値平均テーブル５５から抽出されたテーブル値Ｔ(Ｉ)を受信する。スケール演算部５６は、受信された尤度データの絶対値の平均値<|ｙａｉ|>を受信されたＳＮＲ値で割った値と、受信されたテーブル値Ｔ(Ｉ)との比を演算することにより、スケール値ｓｃを取得する（ステップＳ１０６）。スケール演算部５６は、演算されたスケール値ｓｃを復号部５３へ送信する。
【００９６】
復号部５３は、復調デマッピング部５２から送信された尤度データｙａｉと、スケール演算部５６から送信されたスケール値ｓｃとを受信する。復号部５３は、送信装置２から通知された伝送フォーマットに従って、スケール値ｓｃを用いて尤度データｙａｉを誤り訂正復号処理する。具体的には、復号部５３は、受信されたスケール値ｓｃによってＬｏｇ−ＭＡＰアルゴリズムにおける補正項を補正し、Ｌｏｇ−ＭＡＰアルゴリズムを用いて、受信された尤度データｙａｉをターボ復号処理する（ステップＳ１０７）。
【００９７】
送信装置２から送信された情報ビットが推定される復号ビットがステップＳ１０７における復号処理により取得されると、受信データに対する一連の復号処理は終了される（ステップＳ１０８）。
【００９８】
このように、第１の実施形態に従った受信装置５は、所定の伝送フォーマットに従った実装スケールの尤度データｙａｉを基準スケールと実装スケールとの比であるスケール値ｓｃにより補正して復号処理する。このため、伝送方式、変調方式、および符号化率といった伝送フォーマットの違いに対応して、符号誤り率の小さい復号ビットを実装スケールの尤度データから生成することができる。
【００９９】
図９は、第１の実施形態に従った復号処理により得られる例示的特性図である。図９には、情報ビットサイズKを1536ビット、 変調方式を１６ＱＡＭ、符号化率Ｒを１／３、伝搬路４をＡＷＧＮ伝送路としたケースのシミュレーション結果が例示されている。図９の横軸は、信号対雑音比（Ｅｓ／Ｎ０）であり、縦軸は、ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）である。
【０１００】
図９において、(a)は、基準スケールの尤度データをＬＯＧ−ＭＡＰアルゴリズムを用いて復号処理した場合のシミュレーション結果である。(b)は、基準スケールの尤度データをＭＡＸ−ＬＯＧ−ＭＡＰアルゴリズムを用いて復号処理した場合のシミュレーション結果である。ＬＯＧ−ＭＡＰアルゴリズムは、ターボ復号において理想的な最尤復号アルゴリズムと等価なアルゴリズムであり、ＭＡＸ−ＬＯＧ−ＭＡＰは、補正項を無視した近似的アルゴリズムである。このため、(a)のシミュレーション結果と比較して、(b)のシミュレーション結果では、ブロック誤り率の特性が劣化している。
【０１０１】
図９において、(c)は、実装スケールの尤度データをＬＯＧ−ＭＡＰアルゴリズムを用いて復号処理した場合のシミュレーション結果である。(a)と(c)とを比較することにより、実装スケールの尤度データをスケール調整せずに復号処理すると、ブロック誤り率の特性が劣化することが理解し得る。
【０１０２】
図９において、(d)は、第１の実施形態に従った復号処理によるシミュレーション結果である。(d)では、スケール値ｓｃ＝2.0に設定されている。(a)、(c)、および(d)を比較することにより、実装スケールの尤度データをスケール値により補整することにより、ブロック誤り率の特性が大幅に改善し、理想的な特性が得られることが理解し得る。また、目標とするブロック誤り率を0.1〜0.01と想定すると、第１の実施形態の復号処理に従った(d)のシミュレーション結果では、(b)のシミュレーション結果と比較して0.15dBの特性改善がみられる。
【０１０３】
このように、第１の実施形態に従った復号処理によれば、伝送方式の違いに関わらず精度の高いスケール値を取得することができ、復号ビットの符号誤り率を低減することができる。
【０１０４】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態に従った受信装置は、伝送路の無線通信品質に応じて任意の量子化範囲で実装スケールの尤度データが量子化されたケースにおいて、実装スケールの尤度データを所定の伝送フォーマットに対応したスケール値により補正して復号処理する。
【０１０５】
図１０は、第２の実施形態に従った受信装置の概略的機能構成図である。図１０に示す第２の実施形態に従った受信装置９は、受信装置３に代わって無線通信システム１に含まれ得、対向装置である送信装置２から送信されたデータ信号を受信し、受信されたデータ信号を復調および復号する。図１０において、第１の実施形態に従った受信装置５と同じ構成要素には、受信装置９の構成要素に同じ参照符号がふられている。図１０に示すように、受信装置９は、受信処理部５１、復調デマッピング部５２、復号部５３、絶対値平均計算部５４、スケール演算部５６、量子化範囲決定部９１、量子化処理部９２、補正値演算部９３、および基準スケールテーブル９４を含む。
【０１０６】
基準スケールテーブル９４は、伝送方式、変調方式、および符号化率といった伝送フォーマットの組み合わせをパラメータＩとし、伝送路４がＡＷＧＮ伝送路であるケースのスケール値ｓ０をテーブル値Ｔｓ（Ｉ）とするテーブルである。本明細書では、ＡＷＧＮにおけるスケール値ｓ０を便宜的に基準スケール値と呼ぶ。
【０１０７】
基準スケール値ｓ０は、例えば、パラメータＩについて、候補となるテーブル値Ｔｓ（Ｉ）の値を用いてシミュレーションを実行し、ブロック誤り率の特性劣化が規定範囲内に収まるテーブル値Ｔｓ（Ｉ）を特定することによって得られる。また、以下の式(44)で示される平均法によって、基準スケール値ｓ０を求めたデータに対する量子化位置ｒａ０（Ｉ）から基準の量子化範囲Ｙａ０（Ｉ）が求められる。
【数４４】
2014204250.tif 000046
【０１０８】
式(44)により求められた基準の量子化範囲Ｙａ０（Ｉ）の値は、補正値演算部９３により保持される。
【０１０９】
受信処理部５１は、送信装置２から通知された伝送フォーマットに従って、伝送路４を介して送信装置２から受信した受信データ信号に対して受信処理を実行し、受信シンボルｒｉを生成する。受信処理部５１は、生成された受信シンボルを復調デマッピング部５２へ出力する。
【０１１０】
復調デマッピング部５２は、受信処理部５１から送信された受信シンボルｒｉを受信する。復調デマッピング部５２は、送信装置２から通知された伝送フォーマットに従って受信された受信シンボルｒｉを復調およびデマッピング処理し、尤度データｙａｉを生成する。復調デマッピング部５２は、生成された尤度データｙａｉを絶対値平均計算部５４および量子化処理部９２へ送信する。
【０１１１】
絶対値平均計算部５４は、復調デマッピング部５２から送信された尤度データｙａｉを受信する。絶対値平均計算部５４は、受信された尤度データｙａｉの絶対値の平均値<|ｙａｉ|>を計算する。絶対値平均計算部５４は、計算された平均値<|ｙａｉ|>を量子化範囲決定部９１へ送信する。
【０１１２】
量子化範囲決定部９１は、絶対値平均計算部５４から送信された、尤度データｙａｉの絶対値の平均値<|ｙａｉ|>を受信する。量子化範囲決定部９１は、送信装置２から通知された伝送フォーマットに従って、次の式(45)で示される平均法により尤度データｙａｉの振幅平均値を算出し、尤度データｙａｉの量子化範囲Ｙａを特定する。
【数４５】
2014204250.tif 000047
【０１１３】
量子化範囲決定部９１は、特定された尤度データｙａｉの量子化範囲Ｙａの値を量子化処理部９２および補正値演算部９３へそれぞれ送信する。
【０１１４】
量子化処理部９２は、復調デマッピング部５２から送信された尤度データｙａｉを受信し、量子化範囲決定部９１から送信された量子化範囲Ｙａの値を受信する。量子化処理部９２は、受信された量子化範囲Ｙａ内に受信された尤度データｙａｉを量子化し、量子化された尤度データｙａｉを復号部５３へ送信する。
【０１１５】
補正値演算部９３は、量子化範囲決定部９１から送信された量子化範囲Ｙａの値を受信する。補正値演算部９３は、式(46)に示されるように、受信された量子化範囲Ｙａと保持されている基準の量子化範囲Ｙａ０（Ｉ）との比を計算し、量子化範囲の差異に基づく補正値ｒｍを取得する。
【数４６】
2014204250.tif 000048
【０１１６】
補正値演算部９３は、取得された補正値ｒｍをスケール演算部５６へ送信する。
基準スケールテーブル９４は、送信装置２から通知された伝送フォーマットに適合する基準スケール値ｓ０をスケール演算部５６へ送信する。
【０１１７】
スケール演算部５６は、補正値演算部９３から送信された補正値ｒｍおよび基準スケールテーブル９４から送信された基準スケール値ｓ０を受信する。スケール演算部５６は、次の式(47)に示されるように、受信された補正値ｒｍおよび基準スケール値ｓ０を乗算して、スケール値ｓｃを演算する。
【数４７】
2014204250.tif 000049
スケール演算部５６は、演算されたスケール値ｓｃを復号部５３へ送信する。
【０１１８】
このように、絶対値平均計算部５４、量子化範囲決定部９１、補正値演算部９３、基準スケールテーブル９４、およびスケール演算部５６等によって第２の実施形態に従ったスケール値の取得処理が実行される。なお、送信装置２から通知された伝送フォーマットが多値変調である場合には、複素平面上（信号空間上）にマッピングされた各受信シンボルの先頭ビットの尤度データｙａｉに対して第２の実施形態に従ったスケール値の取得処理が実行されるように構成してよい。また、スケール値の取得処理は、受信サブフレーム毎に、受信されたトランスポートブロックに対して実行されるように構成してよい。すなわち、トランスポートブロック毎に同じスケール値ｓｃが適用されるように構成してよい。
【０１１９】
復号部５３は、量子化処理部９２から送信された尤度データｙａｉと、スケール演算部５６から送信されたスケール値ｓｃとを受信する。復号部５３は、送信装置２から通知された伝送フォーマットに従って、スケール値ｓｃを用いて尤度データｙａｉを誤り訂正復号処理する。復号部５３による具体的な誤り訂正復号処理は、第１の実施形態に従った受信装置５について前述処理と同様であり得る。
【０１２０】
図１１は、第２の実施形態に従った受信装置の例示的ハードウェア構成図である。図１１に示した一例では、受信処理部５１、復調デマッピング部５２、絶対値平均計算部５４、および量子化処理部９２は、受信装置１０のハードウェア回路１０１により実装され、復号部５３は、別のハードウェア回路１０２により実装される。また、量子化範囲決定部９１、補正値演算部９３、基準スケールテーブル９４、およびスケール演算部５６は、ＣＰＵ１０３により実装される。図１１に示したハードウェア構成は、一例にすぎず、第２の実施形態に従った受信方法を実行し得る任意のデバイスおよび任意のハードウェア回路によって受信装置９は実装され得る。任意のデバイスとしては、ＣＰＵの他、例えばＤＳＰが挙げられる。任意のハードウェア回路としては、例えば、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、およびＶＬＳＩが挙げられる。
【０１２１】
第２の実施形態に従った受信装置９による復号方法の一例を図１２を参照しながら説明する。図１２は、第２の実施形態に従った受信装置による例示的復号処理のフロー図である。
【０１２２】
送信装置２から送信されたデータ信号が受信処理部５１により受信されると、受信装置９による一連の復号処理が開始される（ステップＳ２０１）。受信処理部５１は、受信データに対して受信処理を実行し、信号空間上の点の形式で表され得る受信シンボルｒｉを生成する（ステップＳ２０２）。受信処理部５１は、生成された受信シンボルｒｉを復調デマッピング部５２へ送信する。
【０１２３】
復調デマッピング部５２は、受信処理部５１から送信された受信シンボルｒｉを受信する。復調デマッピング部５２は、送信装置２から通知された伝送フォーマットに従って受信された受信シンボルｒｉに対して復調処理を実行し、尤度データｙａｉを生成する（ステップＳ２０３）。復調デマッピング部５２は、生成された尤度データｙａｉを絶対値平均計算部５４および量子化処理部９２へ送信する。
【０１２４】
絶対値平均計算部５４は、復調デマッピング部５２から送信された尤度データｙａｉを受信する。絶対値平均計算部５４は、受信された尤度データｙａｉの絶対値の平均を計算する。絶対値平均計算部５４は、計算された平均値<|ｙａｉ|>を量子化範囲決定部９１へ送信する。
【０１２５】
量子化範囲決定部９１は、絶対値平均計算部５４から送信された、尤度データｙａｉの絶対値の平均値<|ｙａｉ|>を受信する。量子化範囲決定部９１は、送信装置２から通知された伝送フォーマットに従って、尤度データｙａｉの振幅平均値を算出し、尤度データｙａｉの量子化範囲Ｙａを特定する（ステップＳ２０４）。量子化範囲決定部９１は、特定された量子化範囲Ｙａの値を量子化処理部９２および補正値演算部９３へそれぞれ送信する。
【０１２６】
量子化処理部９２は、復調デマッピング部５２から送信された尤度データｙａｉを受信し、量子化範囲決定部９１から送信された量子化範囲Ｙａの値を受信する。量子化処理部９２は、受信された量子化範囲Ｙａ内に受信された尤度データｙａｉを量子化し（ステップＳ２０５）、量子化された尤度データｙａｉを復号部５３へ送信する。
【０１２７】
基準スケールテーブル９４は、送信装置２から通知された伝送フォーマットに適合する基準スケール値ｓ０をスケール演算部５６へ送信する（ステップＳ２０６）。
【０１２８】
補正値演算部９３は、量子化範囲決定部９１から量子化範囲Ｙａの値を受信する。補正値演算部９３は、受信された量子化範囲Ｙａと保持されている基準の量子化範囲Ｙａ０との比を計算し、量子化範囲の差異に基づく補正値ｒｍを取得する（ステップｓ２０７）。補正値演算部９３は、取得された補正値ｒｍをスケール演算部５６へ送信する。
【０１２９】
スケール演算部５６は、補正値演算部９３から送信された補正値ｒｍおよび基準スケールテーブル９４から送信された基準スケール値ｓ０を受信する。スケール演算部５６は、受信された補正値ｒｍおよび基準スケール値ｓ０を乗算して、スケール値ｓｃを演算する（ステップＳ２０８）。スケール演算部５６は、演算されたスケール値ｓｃを復号部５３へ送信する。
【０１３０】
復号部５３は、量子化処理部９２から送信された尤度データｙａｉと、スケール演算部５６から送信されたスケール値ｓｃとを受信する。復号部５３は、送信装置２から通知された伝送フォーマットに従って、スケール値ｓｃを用いて尤度データｙａｉを誤り訂正復号処理する（ステップＳ２０９）。
【０１３１】
送信装置２から送信された情報ビットが推定される復号ビットがステップＳ２０９における復号処理により取得されると、受信データに対する一連の復号処理は終了される（ステップＳ２１０）。
【０１３２】
このように、実装スケールの尤度データｙａｉが無線通信品質に応じて任意の量子化範囲で量子化されたケースにおいて、第２の実施形態に従った受信装置９は、実装スケールの尤度データｙａｉを所定の伝送フォーマットに従ったスケール値ｓｃにより調整して復号処理する。このため、第２の実施形態に従った受信装置によれば、伝送方式、変調方式、および符号化率といった伝送フォーマットの違いに対応して、符号誤り率の小さい復号ビットを生成することができる。
【０１３３】
＜第３の実施形態＞
第３の実施形態に従った受信装置は、実装スケールの尤度データが無線通信品質に応じて任意の量子化範囲で量子化されたケースにおいて、所定の伝送フォーマットに従ったスケール値により調整されたＬＯＧ−ＭＡＰ線形近似アルゴリズムを用いて実装スケールの尤度データを復号処理する。
【０１３４】
図１３は、第３の実施形態に従った受信装置の概略的機能構成図である。図１３に示す第３の実施形態に従った受信装置１１は、受信装置３に代わって無線通信システム１に含まれ得、対向装置である送信装置２から送信されたデータ信号を受信し、受信されたデータ信号を復調および復号する。図１３において、受信装置５および受信装置９と同じ構成要素には、受信装置１１の構成要素に同じ参照符号がふられている。図１３に示すように、受信装置１１は、受信処理部５１、復調デマッピング部５２、絶対値平均計算部５４、量子化範囲決定部９１、量子化処理部９２、補正値演算部９３、基準係数テーブル１１１、係数演算部１１２、および復号部１１３を含む。
【０１３５】
復号部１１３は、前述したようなターボ復号を誤り訂正復号処理として実行し得る。復号部１１３に含まれるターボ復号器の構成は、例えば、図６示した構成と同様であってよい。第３の実施形態では、要素復号器７１および７２による要素復号処理には、ＬＯＧ−ＭＡＰ線形近似アルゴリズムが用いられる。
【０１３６】
ＬＯＧ−ＭＡＰ線形近似アルゴリズムは、ＬＯＧ−ＭＡＰアルゴリズムにおける補正項を線形近似するアルゴリズムである。前述したように、ＬＯＧ−ＭＡＰアルゴリズムにおける補正項とは、式(29)および式(32)のＭＡＸ＊演算に示される対数関数であり、前述した式(40)により表される補正関数ｆ（ｘ）である。第３の実施形態では、一例として、次の式(48)に示されるような線形近似関数ｆＬ（ｘ）によって補正関数ｆ（ｘ）を近似する。
【数４８】
2014204250.tif 000050
【０１３７】
式(48)に示されるａおよびｂは、線形近似関数ｆＬ（ｘ）の係数であり、係数ｂは、変数ｘに関わらない０次の係数である。例えば、係数ａおよびｂの値が（ａ，ｂ）＝（0.35,0.7）というように選択された場合、補正関数ｆ（ｘ）および線形近似関数ｆＬ（ｘ）は、図１４のように表すことができる。図１４は、補正関数ｆ（ｘ）および線形近似関数ｆＬ（ｘ）の例図である。
【０１３８】
送信装置２と受信装置１１との間の伝送路４の無線通信品質に従って決定された所定の伝送フォーマットにおける実装スケールの線形近似関数をｆａＬ（ｘａ）とする。第３の実施形態に従った復号部１１３は、式(28)に示されるようにスケール値ｓｃにより実装スケールの尤度データｙａｉを補正することに代えて、線形近似関数ｆａＬ（ｘ）をスケール調整することにより実装スケールの尤度データｙａｉを基準スケールに調整し得る。線形近似関数ｆａＬ（ｘ）をスケール値ｓｃにより補正する場合、線形近似関数ｆａＬ（ｘ）は、次の式(49)のように表される。
【数４９】
2014204250.tif 000051
【０１３９】
式(49)において、実装スケールの線形近似関数ｆａＬ（ｘａ）の０次係数ｂａは、未知の値である。そこで、第３の実施形態に従った受信装置１１は、基準スケールの線形近似関数ｆＬ（ｘ）の０次係数ｂ０を事前に保持し、保持された０次係数ｂ０をスケール調整することによって、実装スケールの尤度データｙａｉを用いた復号処理を実行する。具体的には、受信装置１１は、以下のような構成を含む。
【０１４０】
基準係数テーブル１１１は、伝送方式、変調方式、および符号化率といった伝送フォーマットの組み合わせをパラメータＩとし、伝送路４がＡＷＧＮ伝送路であるケースの線形近似関数ｆＬ（ｘ）の係数ｂ０をテーブル値Ｔｂ（Ｉ）とするテーブルである。本明細書では、ＡＷＧＮにおける係数ｂ０を便宜的に基準スケール係数と呼ぶ。
【０１４１】
基準スケール係数ｂ０は、例えば、パラメータＩについて、候補となるテーブル値Ｔｂ（Ｉ）の値を用いてシミュレーションを実行し、ブロック誤り率の特性劣化が規定範囲内に収まるテーブル値Ｔｂ（Ｉ）を特定することによって得られる。また、基準スケール係数ｂ０を求めたデータに対する量子化位置ｒａ０（Ｉ）から、前述した式(44)により基準の量子化範囲Ｙａ０（Ｉ）が求められる。求められた基準の量子化範囲Ｙａ０（Ｉ）の値は、補正値演算部９３により保持される。
【０１４２】
基準係数テーブル１１１は、送信装置２から通知された伝送フォーマットに適合する基準基準スケール係数ｂ０を係数演算部１１２へ送信する。
係数演算部１１２は、補正値演算部９３から送信された補正値ｒｍおよび基準係数テーブル１１１から送信された基準スケール係数ｂ０を受信する。係数演算部１１２は、次の式(50)に示されるように、受信された補正値ｒｍおよび基準スケール係数ｂ０を乗算して、実装スケールの線形近似関数ｆａＬ（ｘａ）の０次係数ｂａを取得する。
【数５０】
2014204250.tif 000052
【０１４３】
係数演算部１１２は、演算された０次係数ｂａを復号部１１３へ送信する。
このように、絶対値平均計算部５４、量子化範囲決定部９１、補正値演算部９３、基準係数テーブル１１１、および係数演算部１１２等によって第３の実施形態に従ったスケール値の取得処理が実行される。なお、送信装置２から通知された伝送フォーマットが多値変調である場合には、複素平面上（信号空間上）にマッピングされた各受信シンボルの先頭ビットの尤度データｙａｉに対して第３の実施形態に従ったスケール値の取得処理が実行されるように構成してよい。また、スケール値の取得処理は、受信サブフレーム毎に、受信されたトランスポートブロックに対して実行されるように構成してよい。すなわち、トランスポートブロック毎に同じスケール値ｓｃが適用されるように構成してよい。
【０１４４】
復号部１１３は、量子化処理部９２から送信された尤度データｙａｉと、係数演算部１１２から送信された０次係数ｂａとを受信する。復号部１１３は、送信装置２から通知された伝送フォーマットに従って、受信された０次係数ｂａを用いて受信された尤度データｙａｉをＬＯＧ−ＭＡＰ線形近似アルゴリズムによりターボ復号処理し、復号ビットを生成する。
【０１４５】
図１５は、第３の実施形態に従った受信装置の例示的ハードウェア構成図である。図１５に示した一例では、受信処理部５１、復調デマッピング部５２、絶対値平均計算部５４、および量子化処理部９２は、受信装置１２のハードウェア回路１２１により実装され、復号部１１３は、別のハードウェア回路１２２により実装される。また、量子化範囲決定部９１、補正値演算部９３、基準係数テーブル１１１、および係数演算部１１２は、ＣＰＵ１０３により実装される。図１１に示したハードウェア構成は、一例にすぎず、第２の実施形態に従った受信方法を実行し得る任意のデバイスおよび任意のハードウェア回路によって受信装置９は実装され得る。
【０１４６】
第３の実施形態に従った受信装置１１による復号方法の一例を図１６を参照しながら説明する。図１６は、第３の実施形態に従った受信装置による例示的復号処理のフロー図である。
【０１４７】
送信装置２から送信されたデータ信号が受信処理部５１により受信されると、受信装置１１による一連の復号処理が開始される（ステップＳ３０１）。受信処理部５１は、受信データに対して受信処理を実行し、信号空間上の点の形式で表され得る受信シンボルｒｉを生成する（ステップＳ３０２）。受信処理部５１は、生成された受信シンボルｒｉを復調デマッピング部５２へ送信する。
【０１４８】
復調デマッピング部５２は、受信処理部５１から送信された受信シンボルｒｉを受信する。復調デマッピング部５２は、送信装置２から通知された伝送フォーマットに従って受信された受信シンボルｒｉに対して復調処理を実行し、尤度データｙａｉを生成する（ステップＳ３０３）。復調デマッピング部５２は、生成された尤度データｙａｉを絶対値平均計算部５４および量子化処理部９２へ送信する。
【０１４９】
絶対値平均計算部５４は、復調デマッピング部５２から送信された尤度データｙａｉを受信する。絶対値平均計算部５４は、受信された尤度データｙａｉの絶対値の平均を計算する。絶対値平均計算部５４は、計算された平均値<|ｙａｉ|>を量子化範囲決定部９１へ送信する。
【０１５０】
量子化範囲決定部９１は、絶対値平均計算部５４から送信された、尤度データｙａｉの絶対値の平均値<|ｙａｉ|>を受信する。量子化範囲決定部９１は、送信装置２から通知された伝送フォーマットに従って、尤度データｙａｉの振幅平均値を算出し、尤度データｙａｉの量子化範囲Ｙａを特定する（ステップＳ３０４）。量子化範囲決定部９１は、特定された量子化範囲Ｙａの値を量子化処理部９２および補正値演算部９３へそれぞれ送信する。
【０１５１】
量子化処理部９２は、復調デマッピング部５２から送信された尤度データｙａｉと、量子化範囲決定部９１から送信された量子化範囲Ｙａの値とを受信する。量子化処理部９２は、受信された量子化範囲Ｙａ内に受信された尤度データｙａｉを量子化し（ステップＳ３０５）、量子化された尤度データｙａｉを復号部１１３へ送信する。
【０１５２】
基準係数テーブル１１１は、送信装置２から通知された伝送フォーマットに適合する基準０次係数ｂ０を係数演算部１１２へ送信する（ステップＳ３０６）。
【０１５３】
補正値演算部９３は、量子化範囲決定部９１から量子化範囲Ｙａの値を受信する。補正値演算部９３は、受信された量子化範囲Ｙａと保持されている基準の量子化範囲Ｙａ０（Ｉ）との比を計算し、量子化範囲の差異に基づく補正値ｒｍを取得する（ステップｓ３０７）。補正値演算部９３は、取得された補正値ｒｍを係数演算部１１２へ送信する。
【０１５４】
係数演算部１１２は、補正値演算部９３から送信された補正値ｒｍおよび基準係数テーブル１１１から送信された基準０次係数ｂ０を受信する。係数演算部１１２は、受信された補正値ｒｍおよび基準０次係数ｂ０を乗算して、実装スケールの０次係数ｂａを演算する（ステップＳ３０８）。係数演算部１１２は、演算された０次係数ｂａを復号部１１３へ送信する。
【０１５５】
復号部１１３は、量子化処理部９２から送信された尤度データｙａｉと、係数演算部１１２から送信された０次係数ｂａとを受信する。復号部１１３は、送信装置２から通知された伝送フォーマットに従って、受信された０次係数ｂａを用いて受信された尤度データｙａｉをＬＯＧ−ＭＡＰ線形近似アルゴリズムによりターボ復号処理する（ステップＳ３０９）。
【０１５６】
送信装置２から送信された情報ビットが推定される復号ビットがステップＳ３０９における復号処理により取得されると、受信データに対する一連の復号処理は終了される（ステップＳ３１０）。
【０１５７】
このように、第３の実施形態に従った受信装置１１は、実装スケールの尤度データｙａｉをスケール調整してＬＯＧ−ＭＡＰ線形近似アルゴリズムによりターボ復号処理する。このため、第３の実施形態に従った受信装置によれば、第１および第２の実施形態に従った受信装置よりも高速で、符号誤り率の小さい復号ビットを生成することができる。
【０１５８】
＜第４の実施形態＞
第１〜第３の実施形態に従った受信装置は、実装スケールの尤度データを基準スケールに補正するためのスケール値の取得処理を、受信されたトランスポートブロックに対して実行し得る。
【０１５９】
しかしながら、トランスポートブロックが複数のコードブロック（ＣＢ）に分割される場合、第１〜第３の実施形態に従った受信装置によるスケール値の取得処理は、トランスポートブロックを構成する先頭のコードブロックに対して実行されるように構成してもよい。
【０１６０】
図１７は、第４の実施形態に従った受信装置の概略的機能構成図である。図１７は、受信装置５によるスケール値の取得処理が先頭のコードブロック単位で行われるように構成した第４の実施形態に従った受信装置１３の一例である。受信装置９および受信装置１１に対する構成についても、受信装置１３に対する以下の説明から以下の容易に理解し得る。
【０１６１】
図１７において、受信装置５と同じ構成要素には、受信装置１３の構成要素に同じ参照符号がふられている。図１７に示すように、受信装置１３は、受信処理部５１、復調デマッピング部５２、復号部５３、絶対値平均計算部５４、絶対値平均テーブル５５、スケール演算部５６、スケール値保持部１３１、第１のＣＢ切り替えスイッチ１３２、および第２のＣＢ切り替えスイッチ１３３を含む。
【０１６２】
トランスポートブロックを構成する先頭のコードブロックが検出された場合、第１のＣＢ切り替えスイッチ１３２は、復調デマッピング部５２と絶対値平均計算部５４とを接続する。第１のＣＢ切り替えスイッチ１３２により接続されると、絶対値平均計算部５４は、前述したような処理により生成された尤度データｙａｉを復調デマッピング部５２から受信する。以後、前述したような処理を経て、スケール演算部５６は、スケール値ｓｃを演算する。スケール演算部５６は、前述したような演算処理により取得されたスケール値ｓｃをスケール値保持部１３１へ送信する。スケール値保持部１３１は、スケール演算部５６から送信されたスケール値ｓｃを受信し、受信されたスケール値ｓｃを保持する。
【０１６３】
また、トランスポートブロックを構成する先頭のコードブロックが検出された場合、第２のＣＢ切り替えスイッチ１３３は、スケール演算部５６と復号部５３とを接続する。第２のＣＢ切り替えスイッチ１３３により接続されると、スケール演算部５６は、演算されたスケール値ｓｃを復号部５３へ送信する。復号部５３は、スケール値保持部１３１から送信されたスケール値ｓｃを受信し、受信されたスケール値ｓｃを用いて前述したような復号処理を実行する。
【０１６４】
一方、トランスポートブロックを構成する先頭のコードブロック以外のコードブロックが検出された場合、第１のＣＢ切り替えスイッチ１３２は、復調デマッピング部５２と絶対値平均計算部５４との接続を切断する。第１のＣＢ切り替えスイッチ１３２により切断されると、絶対値平均計算部５４は、生成された尤度データｙａｉを復調デマッピング部５２から受信しない。このため、前述したようなスケール値ｓｃを取得するための処理は実行されない。
【０１６５】
また、トランスポートブロックを構成する先頭のコードブロック以外のコードブロックが検出された場合、第２のＣＢ切り替えスイッチ１３３は、スケール値保持部１３１と復号部５３とを接続する。第２のＣＢ切り替えスイッチ１３３により接続されると、スケール値保持部１３１は、保持されたスケール値ｓｃを復号部５３へ送信する。復号部５３は、スケール値保持部１３１から送信されたスケール値ｓｃを受信し、受信されたスケール値ｓｃを用いて前述したような復号処理を実行する。
【０１６６】
図１８は、第４の実施形態に従った受信装置の例示的ハードウェア構成図である。図１８に示した一例では、受信処理部５１、復調デマッピング部５２、復号部５３、絶対値平均計算部５４、第１のＣＢ切り替えスイッチ１３２、および第２のＣＢ切り替えスイッチ１３３は、受信装置１４のハードウェア回路１４１により実装される。また、絶対値平均テーブル５５、スケール演算部５６、およびスケール値保持部１３１は、ＣＰＵ１４２により実装される。図１８に示したハードウェア構成は、一例にすぎず、第４の実施形態に従った受信方法を実行し得る任意のデバイスおよび任意のハードウェア回路によって受信装置１３は実装され得る。
【０１６７】
第４の実施形態に従った受信装置１３による受信データの復号方法の一例を図１９を参照しながら説明する。図１９は、第４の実施形態に従った受信装置による例示的復号処理のフロー図である。
【０１６８】
送信装置２から送信されたデータ信号が受信処理部５１により受信されると、受信装置１３による一連の復号処理が開始される（ステップＳ４０１）。受信処理部５１は、受信データに対して受信処理を実行し、信号空間上の点の形式で表され得る受信シンボルｒｉを生成する（ステップＳ４０２）。受信処理部５１は、生成された受信シンボルｒｉを復調デマッピング部５２へ送信する。また、受信処理部５１は、受信データに対するＳＮＲを測定し、測定されたＳＮＲ値をスケール演算部５６へ送信する。
【０１６９】
復調デマッピング部５２は、受信処理部５１から送信された受信シンボルｒｉを受信する。復調デマッピング部５２は、送信装置２から通知された伝送フォーマットに従って受信された受信シンボルｒｉに対して復調処理を実行し、尤度データｙａｉを生成する（ステップＳ４０３）。復調デマッピング部５２は、生成された尤度データｙａｉを復号部５３へ送信する。
【０１７０】
処理中のコードブロックのブロック番号から先頭のコードブロックを表す“１”が検出された場合（ステップＳ４０４で“ＹＥＳ”）、第１のＣＢ切り替えスイッチ１３２は、復調デマッピング部５２と絶対値平均計算部５４とを接続する。絶対値平均計算部５４は、生成された尤度データｙａｉを復調デマッピング部５２から受信する。また、第２のＣＢ切り替えスイッチ１３３は、スケール演算部５６と復号部５３とを接続する。そして、ステップＳ４０５の処理へ進められる。
【０１７１】
ステップＳ４０５〜ステップＳ４０７では、ステップＳ１０４〜Ｓ１０６での前述した処理と同様の処理が実行され、スケール演算部５６によりスケール値ｓｃが取得される。スケール演算部５６は、演算されたスケール値ｓｃをスケール値保持部１３１および復号部５３へ送信する。スケール値保持部１３１は、スケール演算部５６から送信されたスケール値ｓｃを保持する（Ｓ４０８）。そして、ステップＳ４１０の処理へ進められる。
【０１７２】
一方、処理中のコードブロックのブロック番号から“１”以外が検出された場合（ステップＳ４０４で“ＮＯ”）、第１のＣＢ切り替えスイッチ１３２は、復調デマッピング部５２と絶対値平均計算部５４との接続を切断する。また、第２のＣＢ切り替えスイッチ１３３は、スケール値保持部１３１と復号部５３とを接続する。そして、ステップＳ４０９の処理へ進められる。
【０１７３】
ステップＳ４０９では、スケール値保持部１３１は、保持されたスケール値ｓｃを復号部５３へ送信する。そして、ステップＳ４１０の処理へ進められる。
ステップＳ４１０では、復号部５３は、復調デマッピング部５２から送信された尤度データｙａｉを受信する。また、復号部５３は、スケール値ｓｃをスケール演算部５６またはスケール値保持部１３１から受信する。復号部５３は、ステップＳ１０７での前述した処理と同様の復号処理を実行する。
【０１７４】
送信装置２から送信された情報ビットが推定される復号ビットがステップＳ４１０における復号処理により取得されると、受信データに対する一連の復号処理は終了される（ステップＳ４１１）。
【０１７５】
このように、第４の実施形態に従った受信装置１３は、トランスポートブロックを構成する先頭のコードブロックに対して取得されたスケール値ｓｃを用いて、実装スケールの尤度データｙａｉを基準スケールに変換して復号処理を実行する。このため、第４の実施形態に従った受信装置によれば、第１〜第３の実施形態に従った受信装置と同様の効果が得られると共に、スケール値の取得処理にかかるコストを削減することができる。
【０１７６】
＜第５の実施形態＞
第１〜第３の実施形態に従った受信装置は、受信されたトランスポートブロックに対してスケール値の取得処理を実行し得る。また、第４の実施形態に従った受信装置は、トランスポートブロックの先頭コードブロックに対してスケール値の取得処理を実行し得る。
【０１７７】
しかしながら、第１〜第４の実施形態に従った受信装置によるスケール値の取得処理は、受信されたトランスポートブロックの伝送フォーマットが変更される毎に実行されるように構成してもよい。
【０１７８】
図２０は、第５の実施形態に従った受信装置の概略的機能構成図である。図２０は、受信装置５によるスケール値取得の処理が伝送フォーマットが変更される毎に行われるように構成した第５の実施形態に従った受信装置１５の一例である。受信装置９、受信装置１１、および受信装置１３に対する構成についても、受信装置１５に対する以下の説明から容易に理解し得る。
【０１７９】
図２０において、受信装置５と同じ構成要素には、受信装置１５の構成要素に同じ参照符号がふられている。図２０に示すように、受信装置１５は、受信処理部５１、復調デマッピング部５２、復号部５３、絶対値平均計算部５４、絶対値平均テーブル５５、スケール演算部５６、制御情報処理部１５１、スケール値保持部１５２、測定実行スイッチ１５３、およびスケール値変更スイッチ１５４を含む。
【０１８０】
制御情報処理部１５１は、伝送フォーマットを含む制御情報を送信装置２から受信する。伝送フォーマットを含む制御情報は、例えば、ＰＤＣＣＨを介して送信装置２から制御情報処理部１５１へ送信される。
【０１８１】
受信された制御情報に含まれる伝送フォーマットが既に受信された伝送フォーマットとは異なる場合、制御情報処理部１５１は、復調デマッピング部５２と絶対値平均計算部５４とが接続されるように測定実行スイッチ１５３を動作させる。測定実行スイッチ１５３が動作されると、絶対値平均計算部５４は、前述したような処理により生成された尤度データｙａｉを復調デマッピング部５２から受信する。以後、前述したような処理を経て、スケール演算部５６は、スケール値ｓｃを演算する。スケール演算部５６は、演算されたスケール値ｓｃをスケール値保持部１５２へ送信する。スケール値保持部１５２は、スケール演算部５６から送信されたスケール値ｓｃを受信し、受信されたスケール値ｓｃを保持する。
【０１８２】
また、受信された制御情報に含まれる伝送フォーマットが既に受信された伝送フォーマットとは異なる場合、制御情報処理部１５１は、スケール演算部５６と復号部５３とが接続されるようにスケール値変更スイッチ１５４を動作させる。スケール値変更スイッチ１５４が動作されると、スケール演算部５６は、演算されたスケール値ｓｃを復号部５３へ送信する。復号部５３は、スケール値保持部１５２から送信されたスケール値ｓｃを受信し、受信されたスケール値ｓｃを用いて復号処理を実行する。
【０１８３】
一方、受信された制御情報に含まれる伝送フォーマットが既に受信された伝送フォーマットと同じである場合、制御情報処理部１５１は、復調デマッピング部５２と絶対値平均計算部５４との接続が切断されるように測定実行スイッチ１５３を動作させる。測定実行スイッチ１５３が動作されると、絶対値平均計算部５４は、生成された尤度データｙａｉを復調デマッピング部５２から受信しない。このため、スケール値ｓｃを取得するための処理は実行されない。
【０１８４】
また、受信された制御情報に含まれる伝送フォーマットが既に受信された伝送フォーマットと同じである場合、制御情報処理部１５１は、スケール値保持部１５２と復号部５３とが接続されるようにスケール値変更スイッチ１５４を動作させる。スケール値変更スイッチ１５４が動作されると、スケール値保持部１５２は、保持されたスケール値ｓｃを復号部５３へ送信する。復号部５３は、スケール値保持部１５２から送信されたスケール値ｓｃを受信し、受信されたスケール値ｓｃを用いて復号処理を実行する。
【０１８５】
図２１は、第５の実施形態に従った受信装置の例示的ハードウェア構成図である。図２１に示した一例では、受信処理部５１、復調デマッピング部５２、復号部５３、絶対値平均計算部５４、および測定実行スイッチ１５３は、受信装置１６のハードウェア回路１６１により実装される。制御情報処理部１５１は、別のハードウェア回路１６２により実装される。また、絶対値平均テーブル５５、スケール演算部５６、およびスケール値保持部１５２、およびスケール値変更スイッチ１５４は、ＣＰＵ１６３により実装される。図２１に示したハードウェア構成は、一例にすぎず、第５の実施形態に従った受信方法を実行し得る任意のデバイスおよび任意のハードウェア回路によって受信装置１５は実装され得る。
【０１８６】
第５の実施形態に従った受信装置１５による受信データの復号方法の一例を図２２を参照しながら説明する。図２２は、第５の実施形態に従った受信装置による例示的復号処理のフロー図である。
【０１８７】
送信装置２から送信された制御情報が制御情報処理部１５１により受信されると、受信装置１５による一連の復号処理が開始される（ステップＳ５０１）。制御情報処理部１５１は、伝送フォーマットを含む制御情報を送信装置２から受信し、受信された制御情報に含まれる伝送フォーマットが既に受信された伝送フォーマットと同じであるか否かを判定する（ステップＳ５０２）。
【０１８８】
受信処理部５１は、受信データに対して受信処理を実行し、信号空間上の点の形式で表され得る受信シンボルｒｉを生成する（ステップＳ５０３）。受信処理部５１は、生成された受信シンボルｒｉを復調デマッピング部５２へ送信する。また、受信処理部５１は、受信データに対するＳＮＲを測定し、測定されたＳＮＲ値をスケール演算部５６へ送信する。
【０１８９】
復調デマッピング部５２は、受信処理部５１から送信された受信シンボルｒｉを受信する。復調デマッピング部５２は、送信装置２から送信された伝送フォーマットに従って受信された受信シンボルｒｉに対して復調処理を実行し、尤度データｙａｉを生成する（ステップＳ５０４）。復調デマッピング部５２は、生成された尤度データｙａｉを復号部５３へ送信する。
【０１９０】
受信された制御情報に含まれる伝送フォーマットが既に受信された伝送フォーマットとは異なると判定された場合（ステップＳ５０５で“ＹＥＳ”）、制御情報処理部１５１は、復調デマッピング部５２と絶対値平均計算部５４とが接続されるように測定実行スイッチ１５３を動作させる。また、制御情報処理部１５１は、スケール演算部５６と復号部５３とが接続されるようにスケール値変更スイッチ１５４を動作させる。そして、ステップＳ５０６の処理へ進められる。
【０１９１】
ステップＳ５０６〜ステップＳ５０８では、ステップＳ１０４〜Ｓ１０６での前述した処理と同様の処理が実行され、スケール演算部５６によりスケール値ｓｃが取得される。スケール演算部５６は、演算されたスケール値ｓｃをスケール値保持部１５２および復号部５３へ送信する。スケール値保持部１５２は、スケール演算部５６から送信されたスケール値ｓｃを保持する（Ｓ５０９）。そして、ステップＳ５１１の処理へ進められる。
【０１９２】
一方、受信された制御情報に含まれる伝送フォーマットが既に受信された伝送フォーマットとは同じであると判定された場合（ステップＳ５０５で“ＮＯ”）、制御情報処理部１５１は、復調デマッピング部５２と絶対値平均計算部５４との接続が切断されるように測定実行スイッチ１５３を動作させる。また、制御情報処理部１５１は、スケール値保持部１５２と復号部５３とが接続されるようにスケール値変更スイッチ１５４を動作させる。そして、ステップＳ５１０の処理へ進められる。
【０１９３】
ステップＳ５１０では、スケール値保持部１５２は、保持されたスケール値ｓｃを復号部５３へ送信する。そして、ステップＳ５１１の処理へ進められる。
【０１９４】
ステップＳ５１１では、復号部５３は、復調デマッピング部５２から送信された尤度データｙａｉを受信する。また、復号部５３は、スケール値ｓｃをスケール演算部５６またはスケール値保持部１５２から受信する。復号部５３は、ステップＳ１０７での前述した処理と同様の復号処理を実行する。
【０１９５】
送信装置２から送信された情報ビットが推定される復号ビットがステップＳ５１１における復号処理により取得されると、受信データに対する一連の復号処理は終了される（ステップＳ５１２）。
【０１９６】
このように、第５の実施形態に従った受信装置１５は、受信された伝送フォーマットが変更されたトランスポートブロックに対して取得されたスケール値ｓｃを用いて、実装スケールの尤度データｙａｉを基準スケールに変換して復号処理を実行する。このため、第５の実施形態に従った受信装置によれば、第１〜第４の実施形態に従った受信装置と同様の効果が得られると共に、スケール値の取得処理にかかるコストをより削減することができる。
【符号の説明】
【０１９７】
１    無線通信システム
２    送信装置
２１    符号化部
２２    変調マッピング部
２３    送信処理部
３、５、８〜１６受信装置
３１、５１    受信処理部
３２、５２    復調デマッピング部
３３、５３、１１３    復号部
５４    絶対値平均計算部
５５    絶対値平均テーブル
５６    スケール演算部
９１    量子化範囲決定部
９２    量子化処理部
９３    補正値演算部
９４    基準スケールテーブル
１１１    基準係数テーブル
１１２    係数演算部
１３１、１５２    スケール値保持部
１３２    第１のＣＢ切り替えスイッチ
１３３    第２のＣＢ切り替えスイッチ
１５１    制御情報処理部
１５３    測定実行スイッチ
１５４    スケール値変更スイッチ
４    伝送路
６    ターボ符号器
６１    第１の要素符号器
６２    第２の要素符号器
６３    インタリーバ
６４    第１のテールビットスイッチ
６５    第２のテールビットスイッチ
６６    パラレル／シリアル変換部
７    ターボ復号器
７１    第１の要素復号器
７２    第２の要素復号器
７３    インタリーバ
７４    デインタリーバ
８１、８２、１０１、１０２、１２１、１２２、１４１、１６１    ハードウェア回路
８３、１０３、１２３、１４２、１６２    ＣＰＵ
【図１】
2014204250.tif 000053
【図２】
2014204250.tif 000054
【図３】
2014204250.tif 000055
【図４】
2014204250.tif 000056
【図５】
2014204250.tif 000057
【図６】
2014204250.tif 000058
【図７】
2014204250.tif 000059
【図８】
2014204250.tif 000060
【図９】
2014204250.tif 000061
【図１０】
2014204250.tif 000062
【図１１】
2014204250.tif 000063
【図１２】
2014204250.tif 000064
【図１３】
2014204250.tif 000065
【図１４】
2014204250.tif 000066
【図１５】
2014204250.tif 000067
【図１６】
2014204250.tif 000068
【図１７】
2014204250.tif 000069
【図１８】
2014204250.tif 000070
【図１９】
2014204250.tif 000071
【図２０】
2014204250.tif 000072
【図２１】
2014204250.tif 000073
【図２２】
2014204250.tif 000074