(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報ビットに対して誤り検出符号化および誤り訂正符号化を順次施すことにより生成された符号化系列を通信手段または記録媒体を介して取得し、前記誤り訂正符号に対応した復号器により繰り返し復号を行う方法において、
繰り返し復号における個々の復号毎に、誤り検出符号の復号を行って残留誤りの有無を判断し、残留誤りのない誤り検出符号に対応した外部情報または尤度情報を増加させることを特徴とする復号方法。
【請求項２】
繰り返し復号の過程において、全ての誤り検出符号について誤りがないと判定した場合には、直ちに繰り返し復号を終わらせることを特徴とする請求項１に記載の復号方法。
【請求項３】
前記誤り検出符号の復号を行って残留誤りの有無を判断し、残留誤りがあると判断した場合には、その誤り検出符号に含まれる情報の中で信頼性の低いビットを反転させ、変更したビット列を複数生成し、それぞれを誤り検出符号として復号することを特徴とする請求項１に記載の復号方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、移動無線通信のような符号誤りが生じやすい環境下での通信に好適な符号化方法および復号方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
誤り検出符号とターボ符号のような組織的誤り訂正符号とを組み合わせて用いて、情報の符号化伝送を行い、受信側で受信情報の繰り返し復号を行う技術が知られている。図４および図５はこの種の符号化伝送技術を適用した符号化装置および復号装置の構成例を示すものである。
【０００３】
まず、図４に示す符号化装置は、誤り検出符号化器としてのＣＲＣ符号化器２１と、誤り訂正符号化器としてのターボ符号化器２２とを有している。この構成において、ＣＲＣ符号化器２１により、情報源からの情報に対してＣＲＣ情報が付加され、誤り検出符号として出力される。そして、この誤り検出符号の誤り訂正符号化がターボ符号器２２によって行われ、その結果得られる誤り訂正符号が復号装置へ向けて送信されるのである。なお、ターボ符号については、例えば文献“ＩＥＥＥ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ  ＯＦ  ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ  ＴＨＥＯＲＹ，  ＶＯＬ．４２，  Ｎｏ．２，  ＭＡＲＣＨ  １９９６，  ｐｐ．４２９−４４５”に詳しく説明されている。
【０００４】
次に、図５に示す復号装置は、２個の復号器３１および３２と、ＣＲＣ判定器３３とを有している。この構成において、符号化装置からの受信情報は、復号器３１に入力される。この復号器３１と他の復号器３２との間で、外部情報Ｌｅの授受を行いつつ繰り返し復号が行われる。そして、所定回数の繰り返し復号の後、その時点で得られている尤度Ｌから最終的な復号結果が得られる。この復号結果はＣＲＣ判定器３３に入力され、ＣＲＣ判定器３３により最終的な復号結果に誤りがあるか否かが判定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の繰り返し復号方法では、予め決められた回数だけ復号を繰り返すので、必ずしも最も信頼度の高い復号結果が最終的に得られるとは限らず、途中の復号過程において得られた復号結果よりも信頼度の低い復号結果が最終的に得られてしまうことがあるという問題があった。すなわち、従来の繰り返し復号方法を用いた場合、次のような事態が起こるのである。
【０００６】
例えば誤り訂正符号の長さが４００ビットであり、この誤り訂正符号の中に長さ１００ビットの誤り検出符号が４個含まれているものとする。また、誤り訂正復号の繰り返し回数は８回であるとする。この場合において、誤り訂正復号を繰り返し進めて行くと、残留誤りが徐々に軽減される。そして、例えば３回目の復号を行った結果、１つの誤り検出符号については残留誤りがなくなったとする。このような場合であっても、従来の繰り返し復号方法では、４回目以降の繰り返し復号をそのまま継続するため、場合によっては、折角、残留誤りがなくなった部分（誤り検出符号）に、４回目以降の誤り訂正復号により誤りが生じてしまうのである。
【０００７】
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、繰り返し復号の過程において常に最善の復号結果が最終的な復号結果として得られる復号方法および該復号方法に好適な符号化方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、情報ビットに対して誤り検出符号化および誤り訂正符号化を順次施すことにより生成された符号化系列を通信手段または記録媒体を介して取得し、前記誤り訂正符号に対応した復号器により繰り返し復号を行う方法において、繰り返し復号を構成する個々の復号毎に、誤り検出符号の復号を行って残留誤りの有無を判断し、残留誤りがないと判断した場合には、その誤り検出符号に含まれる情報の信頼度を向上させる処理を行うことを特徴とする復号方法を提供するものである。
【０００９】
ここで、誤り検出符号に含まれる情報の信頼度を向上させる処理としては、当該誤り検出符号に対応した外部情報および尤度情報の一方または両方の値を増加させる処理を行うことが挙げられる。
【００１０】
なお、繰り返し復号の過程において、全ての誤り検出符号について誤りがないと判定した場合には、直ちに繰り返し復号を終わらせるようにしてもよい。
【００１１】
また、誤り検出符号の復号を行って残留誤りの有無を判断し、残留誤りがあると判断した場合には、その誤り検出符号に含まれる情報の中で信頼度の低いビットを反転させ、変更したビット列を複数生成し、それぞれを誤り検出符号として復号するようにしてもよい。
【００１２】
また、この発明は、上記復号方法と組み合わせて用いるのに好適な符号化方法として、情報ビットの誤り検出符号化を行う過程と、誤り検出符号のインタリーブを行う過程と、誤り検出符号をインタリーブした情報に対し、繰り返し復号の可能な符号による誤り訂正符号化を施す過程とを具備することを特徴とする符号化方法を提供するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
Ａ．第１の実施形態
図１および図２は、本実施形態に係る復号方法と組み合わせて用いるのに好適な符号化装置の構成例を示すブロック図である。
【００１５】
まず、図１に示す符号化装置は、ＣＲＣ符号化器１と、インタリーバ２と、ターボ符号化器３とにより構成されている。この構成において、ＣＲＣ符号化器１により、情報源からの情報に対してＣＲＣ情報が付加され、誤り検出符号として出力される。そして、この誤り検出符号を構成する各ビットを入れ替えるインタリーブがインタリーバ２によって行われる。このインタリーブ後の符号の誤り訂正符号化がターボ符号器３によって行われ、その結果得られる誤り訂正符号が復号装置へ向けて送信されるのである。
【００１６】
次に、図２に示す符号化装置は、分割部４と、ｎ個のＣＲＣ符号化器５−１〜５−ｎと、ｎ個のインタリーバ６−１〜６−ｎと、多重化部７と、ターボ符号化器８とにより構成されている。この構成において、情報源からの情報は、分割部４によってｎ分割され、ｎ個のＣＲＣ符号化器５−１〜５−ｎに振り分けられる。ＣＲＣ符号化器５−１〜５−ｎでは、振り分けられた各情報に対してＣＲＣ判定情報が付加され、誤り検出符号として出力される。インタリーバ６−１〜６−ｎでは、各々前段のＣＲＣ符号化器から出力される誤り検出符号のインタリーブが行われる。そして、インタリーバ６−１〜６−ｎから得られるｎ個のインタリーブ済みの誤り検出符号が多重化部７によって多重化される。この多重化後の符号に対する誤り訂正符号化がターボ符号器８によって行われ、この結果得られる誤り訂正符号が復号装置に向けて送信される。
【００１７】
なお、以上説明した各符号化装置は、本発明に係る復号方法と組み合わせて用いることにより特有の効果（後述）を生じるものであるが、本発明に係る復号方法は必ずしもこれらの符号化装置を前提とするものではなく、本発明に係る復号方法は、誤り検出符号と、ターボ符号のような繰り返し復号が適用される誤り訂正符号とを用いた符号化により得られる符号の全てに適用可能である。
【００１８】
図３はこの発明の第１の実施形態である復号装置の構成を示すブロック図である。この復号装置は、繰り返し復号を行う２個の復号器１１および１３と、これらの復号器の各出力信号のＣＲＣ判定を行う２個のＣＲＣ判定器１２および１４とにより構成されている。なお、この復号装置は、例えば図４に示すような符号化装置から送られてくる符号化系列の繰り返し復号を行うものである。
【００１９】
図３に示す構成において、符号化装置からの受信情報が復号器１１に入力されると、この復号器１１と他の復号器１３との間で、外部情報Ｌｅの授受を行いつつ繰り返し復号が行われる。ただし、この繰り返し復号の過程において、各復号器１１（１３）の後続のＣＲＣ判定器１２（１４）は、復号器１１（１３）から尤度情報Ｌが出力される毎にその尤度情報ＬについてのＣＲＣ判定を逐次行う。そして、ＣＲＣ判定の結果、誤りが存在しないフレームがあった場合、ＣＲＣ判定器１２（１４）は、そのフレームに対応する外部情報Ｌｅの値を大きくして後続の復号器１３（１１）に供給する。ここで、外部情報Ｌｅを大きくする方法としては、現状の外部情報Ｌｅの定数倍にする方法、外部情報Ｌｅを適当に選んだ大きな定数にする方法などが考えられる。また、これ以外に、例えば１００ビットの誤り検出ビットに誤りがない場合において各ビットに対応した各外部情報Ｌｅの平均値を新たな外部情報Ｌｅとして後続の復号器へ送る方法が挙げられる。これは、信頼度が外部情報Ｌｅの絶対値だけでなく平均値にも依存することを考慮した方法である。
【００２０】
所定回数の繰り返し復号が終了すると、復号器１１または１３により最終的な尤度情報Ｌの硬判定が行われ、復号結果が得られる。そして、ＣＲＣ判定器１２または１４により、この最終的な復号結果に誤りがあるか否かが判定される。
【００２１】
以上説明したように、本実施形態においても繰り返し復号は所定回数だけ繰り返される。しかし、その繰り返し復号の過程において、あるフレームについて符号誤りがない旨のＣＲＣ判定がなされたときには、外部情報Ｌｅを大きくすることにより当該フレームの信頼度が高められる。その後、この信頼度の高くなったフレームについては誤り訂正可能な範囲が制約されるため、既に得られた誤りのない復号結果を誤訂正するような誤り訂正復号が抑止される。
【００２２】
なお、本実施形態には次のような変形例が考えられる。
（１）繰り返し復号の過程において、全フレームにおいてＣＲＣ判定結果により誤りがないと判定された場合には、直ちに繰り返し復号を終わらせるようにしてもよい。
（２）上記実施形態では誤りの存在しないフレームの信頼度を高める処理として、当該フレームに対応した外部情報Ｌｅの値を増加させる処理を行ったが、当該フレームの尤度情報Ｌを高める処理または当該フレームの外部情報Ｌｅと尤度情報Ｌの両方を高める処理を行うようにしてもよい。この場合には、図３において、ＣＲＣ判定器によって変更された尤度情報Ｌも復号器へ送り出されることとなる。復号器では、この尤度情報Ｌを用いて復号が行われる。
【００２３】
さて、既に説明した通り、上記実施形態に係る復号方法は、誤り検出符号と、ターボ符号のような繰り返し復号が適用される誤り訂正符号とを用いた符号化により得られる符号の全てに適用可能であるが、前掲図１または図２に例示するような符号化装置を本発明に係る復号方法と組み合わせて用いると、特有の効果が生じる。以下、この点に関して説明する。
【００２４】
通常、ＣＲＣ符号化では、情報ビットの先頭または後尾にまとまった形で冗長ビット（ＣＲＣビット）が配置される。しかしながら、図１または図２に示す構成においては、ＣＲＣ符号化器の後段のインタリーバにより、この冗長ビットが符号語の全体にまばらに配置されることとなる。このように冗長ビットがまばらに配置されることにより、誤り検出符号と誤り訂正符号（ターボ符号）を連接符号化したときの符号語間の最小ハミング距離を大きくすることができ、上記実施形態またはその変形例と組み合わせたときの復号後の誤り特性を改善することができるのである。
【００２５】
Ｂ．第２の実施形態
本実施形態は、本出願人により出願された特許第２７５９０４３号（発明の名称：「情報ビット系列伝送システム」）に開示された誤り訂正復号方法を上記第１の実施形態の復号方法の中に取り入れたものである。具体的には次の通りである。
【００２６】
上記第１の実施形態では、誤り検出符号の復号方法として硬判定復号を行っていた。これに対し、本実施形態では、誤り検出符号の復号方法として軟判定復号を行う。すなわち、本実施形態では、誤り検出符号の復号を行い、残留誤りの有無を判断し、残留誤りがあると判断した場合には、その誤り検出符号に含まれる情報の中で信頼度の低いビットを反転させ、変更したビット列を複数生成し、それぞれを誤り検出符号として復号するという処理を、各繰り返し復号毎に実行する。この過程において、残留誤りがないと判断した場合には、その誤り検出符号に含まれる情報ビットの外部情報または尤度情報の値を増加させる。本実施形態においても上記第１の実施形態と同様な効果が得られる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、情報ビットに対して誤り検出符号化および誤り訂正符号化を順次施すことにより生成された符号化系列を通信手段または記録媒体を介して取得し、前記誤り訂正符号に対応した復号器により繰り返し復号を行う方法において、繰り返し復号における個々の復号毎に、誤り検出符号の復号を行って残留誤りの有無を判断し、残留誤りがないと判断した場合には、その誤り検出符号に含まれる情報の信頼度を向上させる処理を行うようにしたので、繰り返し復号の過程において常に最善の復号結果が最終的な復号結果として得られるいう効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態である復号装置と組み合わせて用いるのに好適な符号化装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】この発明の第１の実施形態である復号装置と組み合わせて用いるのに好適な符号化装置の他の構成例を示すブロック図である。
【図３】この発明の第１の実施形態である復号装置の構成を示すブロック図である。
【図４】従来の符号化装置の構成例を示すブロック図である。
【図５】従来の復号装置の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１１，１３……復号器、１２，１４……ＣＲＣ判定器、
Ｌｅ……外部情報、Ｌ……尤度情報。
【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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