(57)【要約】  例えばＩＳＩ検出器などのソフト入力・ソフト出力信号処理ユニットと関連して動作する例えばＬＤＰＣデコーダなどの反復メッセージ通過デコーダは、該デコーダの、最適には及ばないメッセージ通過特性から影響を受けるエラーフロア性能領域を有する。エラーフロア低下は、簡単なメッセージ再初期化メカニズムによって達成される。例えばデコーダメモリ内の制約から可変ノードへのメッセージなどのデコーダエッジ状態は、復号中に信号処理ユニットから提供されるソフト値が良くなった後に例えば１つの反復のために再初期化される。メッセージ再初期化中に、またその後の或る量の反復デコーダ処理の間、デコーダから信号処理ユニットにフィードバックされる外来情報及び／又は外部通信ループにおいて信号処理ユニットからデコーダに伝達されるソフト値は、例えばスイッチ及びバッファを用いて、一時的に凍結される。その後、外部通信ループは、復号が続行されるときに回復されて、改善された復号性能を達成する。
2007515913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
復号動作を実行するために使用される装置であって、前記装置は、
復号されるべき入力値を処理するためのソフト入力・ソフト出力信号処理ユニットと、前記ユニットは、フィードバック情報を受け取るためのフィードバック情報入力と前記ソフト入力・ソフト出力信号処理ユニットにより生成された情報値を出力するための情報値出力とを含んでおり、
内部メッセージ通過デコーダループを用いてメッセージ通過デコーダ動作を実行するための反復デコーダと、前記反復デコーダは情報値入力とフィードバック情報出力とを有し、前記ソフト情報値入力は前記ソフト入力・ソフト出力信号処理ユニットの前記ソフト情報値出力に結合されており、前記フィードバック情報出力は前記ソフト入力・ソフト出力信号処理ユニットの前記フィードバック情報入力に結合されており、
前記ソフト入力・ソフト出力信号処理ユニットに供給された入力データ値のセットを復号する動作が完了する前に、前記ソフト入力・ソフト出力信号処理ユニットと前記反復デコーダとを含む外部通信ループにおける通信を中断するための手段と、前記中断手段は、ｉ）前記反復デコーダから前記ソフト入力・ソフト出力デコーダへのフィードバック情報及びｉｉ）前記ソフト入力・ソフト出力信号処理ユニットから前記反復デコーダへの情報値のうちの少なくとも１つの伝達を止め、かつ
前記入力データ値のセットを復号している間に、前記メッセージ通過反復デコーダで使用されるメッセージのうちの少なくとも幾つかを再初期化するための手段と、
を含む装置。
【請求項２】
前記反復デコーダによる予め選択された量の反復デコーダ処理の後に、中断されていた通信を回復するための手段を更に含む、請求項１の装置。
【請求項３】
前記予め選択された量の反復デコーダ処理は、予め選択された数のメッセージ通過デコーダ反復である、請求項２の装置。
【請求項４】
前記予め選択された量の反復デコーダ処理は、所定量のデコーダ処理時間である、請求項２の装置。
【請求項５】
前記再初期化手段は、前記復号プロセスで使用されるメッセージ値のうちの少なくとも幾つかをリセットする、請求項１の装置。
【請求項６】
前記中断手段は、前記反復デコーダのフィードバック情報出力と前記ソフト入力・ソフト出力信号処理ユニットの前記フィードバック情報入力との間に配置されたスイッチを含む、請求項１の装置。
【請求項７】
前記装置は前記外部ループに含まれる情報バッファを更に含んでおり、前記バッファは、前記スイッチの出力に結合された入力と前記ソフト入力・ソフト出力信号処理ユニットの前記フィードバック情報入力に結合された出力とを有する、請求項６の装置。
【請求項８】
前記中断手段は、前記信号処理ユニットの前記ソフト情報値出力と前記反復デコーダの前記ソフト情報値入力との間に配置されたスイッチを含む、請求項１の装置。
【請求項９】
前記スイッチの出力を前記反復デコーダの前記ソフト情報値入力に結合させる情報値バッファを更に含む、請求項８の装置。
【請求項１０】
前記反復デコーダはＬＤＰＣデコーダである、請求項１の装置。
【請求項１１】
前記反復デコーダはターボプロダクトコードデコーダである、請求項１の装置。
【請求項１２】
前記ソフト入力・ソフト出力処理ユニットはシンボル間干渉（ＩＳＩ）検出器であり、
前記フィードバック出力と前記フィードバック入力との間で伝達されるフィードバック情報は外来情報であり、かつ
前記ソフト入力・ソフト出力信号処理ユニットにより生成される情報値はソフト情報値である、請求項１の装置。
【請求項１３】
前記反復デコーダは、チェックノードから可変ノードへのメッセージを記憶するためのメモリを含み、かつ
メッセージのうちの少なくとも幾つかを再初期化するための前記手段は、チェックノードから可変ノードへのメッセージを記憶するために使用されるメモリをクリアする動作を含む、請求項２の装置。
【請求項１４】
前記反復デコーダは、可変ノードからチェックノードへのメッセージを記憶するためのメモリを含み、かつ
メッセージのうちの少なくとも幾つかを再初期化するための前記手段は、可変ノードからチェックノードへのメッセージを記憶するために使用されるメモリをクリアする動作を含む、請求項２の装置。
【請求項１５】
前記外部通信ループにおける通信を中断させるように前記中断手段をトリガするために使用される復号条件を検出する手段を更に含む、請求項２の装置。
【請求項１６】
前記復号条件は、前記反復デコーダによって生成される復号結果が予め選択された量の時間のうちに既知の符号語に収斂し得なかったという故障である、請求項１５の装置。
【請求項１７】
前記復号条件は、前記反復デコーダによって生成される復号結果が所定数の反復デコーダメッセージ通過反復のうちに既知の符号語に収斂し得なかったという故障である、請求項１５の装置。
【請求項１８】
復号されるべく入力されたデータを復号する方法であって、前記方法は、
反復デコーダからのフィードバック情報と復号されるべき入力データとを受け取り、情報値を前記反復デコーダから受け取られたフィードバック情報の関数として前記入力データから生成するように、ソフト入力・ソフト出力信号処理ユニットを操作するステップと、
内部メッセージ通過デコーダループを用いてメッセージ通過デコーダ動作を実行するように反復デコーダを操作するステップであって、情報値を受け取って、それから、前記ソフト入力・ソフト出力信号処理ユニットにより使用されるフィードバック情報を生成するように前記内部メッセージ通過デコーダループを操作することを含むステップと、
前記ソフト入力・ソフト出力信号処理ユニットと前記反復デコーダとを含む外部通信ループにおける通信を中断させるステップであって、ｉ）前記反復デコーダから前記ソフト入力・ソフト出力デコーダへのフィードバック情報及びｉｉ）前記ソフト入力・ソフト出力信号処理ユニットから前記反復デコーダへの情報値のうちの少なくとも１つの伝達を止めることを含むステップと、
前記入力データ値のセットの首尾よい復号の前に前記メッセージ通過反復デコーダにより使用される前記内部メッセージ通過デコーダループで伝達される少なくとも幾つかのメッセージを再初期化するステップと、かつ
前記再初期化されたメッセージを用いて前記入力データ値のセットの前記復号を続行するステップと、
を含む方法。
【請求項１９】
前記反復デコーダにより予め選択された量の反復デコーダ処理が行われた後に前記外部通信ループにおける中断されていた通信を回復させるステップを更に含む、請求項１８の方法。
【請求項２０】
前記予め選択された量の反復デコーダ処理は、予め選択された数のメッセージ通過デコーダ反復であり、前記方法は
前記外部通信ループにおける通信が中断されてから前記予め選択された数のメッセージ通過デコーダ反復が行われたか否か判定することを更に含む、
請求項１９の方法。
【請求項２１】
前記予め選択された量の反復デコーダ処理は、所定量のデコーダ処理時間であり、前記方法は、
前記外部通信ループにおける通信が中断されてから前記所定量のデコーダ処理時間が経過したか否か判定することを更に含む、
請求項１９の方法。
【請求項２２】
再初期化は、前記復号プロセスで用いられるメッセージ値のうちの少なくとも幾つかをリセットすることを含む、請求項１８の方法。
【請求項２３】
前記外部通信ループにおける通信を中断させることは、
前記反復デコーダのフィードバック情報出力と前記ソフト入力・ソフト出力信号処理ユニットのフィードバック情報入力との間に配置されたスイッチを開くことを含む、
請求項１８の方法。
【請求項２４】
前記方法は、前記外部通信ループが中断されている間前記フィードバック情報を記憶するように前記外部ループに含まれる情報バッファを操作するステップを更に含み、前記フィードバック情報は外来情報である、請求項２３の方法。
【請求項２５】
通信を中断させる前記ステップは、前記信号処理ユニットの情報値出力と前記反復デコーダの情報値入力との間に配置されたスイッチを開くことを含む、請求項１８の方法。
【請求項２６】
前記スイッチの出力を前記反復デコーダの情報値入力に結合させる情報値バッファを、前記外部通信ループが中断されている間ソフト情報値を記憶するように操作するステップを更に含む、請求項２５の方法。
【請求項２７】
前記反復復号動作はＬＤＰＣ復号動作である、請求項１８の方法。
【請求項２８】
前記反復デコーダ動作はターボプロダクトコード復号動作を含む、請求項１８の方法。
【請求項２９】
ソフト入力・ソフト出力処理ユニットを操作する前記ステップは、シンボル間干渉（ＩＳＩ）検出動作を実行することを含む、請求項１８の方法。
【請求項３０】
反復復号動作を実行する前記ステップは、チェックノードから可変ノードへのメッセージをメモリに記憶させることを含み、かつ
前記メッセージのうちの少なくとも幾つかを再初期化することは、チェックノードから可変ノードへのメッセージを記憶するために使用される前記メモリ少なくとも一部分をクリアすることを含む、
請求項１９の方法。
【請求項３１】
反復復号動作を実行する前記ステップは、可変ノードからチェックノードへのメッセージをメモリに記憶させることを含み、かつ
前記メッセージのうちの少なくとも幾つかを再初期化することは、可変ノードからチェックノードへのメッセージを記憶するために使用される前記メモリの少なくとも一部分をクリアすることを含む、
請求項１９の方法。
【請求項３２】
前記外部通信ループにおける通信を中断させるように前記中断手段をトリガするために使用される復号条件を検出することを更に含む、請求項１９の装置。
【請求項３３】
前記復号条件は、前記反復復号動作によって生成される復号結果が予め選択された量の時間のうちに既知の符号語に収斂し得なかったという故障である、請求項３２の方法。
【請求項３４】
前記復号条件は、前記反復復号動作よって生成される復号結果が所定数の反復デコーダメッセージ通過反復の後のうちに既知の符号語に収斂し得なかったという故障である、請求項３２の方法。
【請求項３５】
反復メッセージ通過デコーダを用いて復号されるべき入力データを復号する方法であって、前記方法は、
前記復号されるべき入力データからソフト値のセットを生成するステップと、
前記生成されたソフト値を前記反復メッセージ通過デコーダに供給するステップと、
前記反復メッセージ通過デコーダに供給された前記ソフト値を復号するべく複数のメッセージ通過デコーダ動作を実行するように前記メッセージ通過デコーダを操作するステップであって、前記複数のメッセージ通過デコーダ動作が、前記ソフト値を復号するために前記デコーダにより使用されるメッセージの生成と、前記入力データからのソフト値の生成を改善するために使用され得る外来情報の生成とを含むステップと、
前記入力データ及び前記外来情報からソフト値の更新されたセットを生成するステップと、
前記入力データから生成されたソフト値の前記更新されたセットを前記メッセージ通過デコーダに供給するステップと、
前記実行されたメッセージ通過デコーダ動作により生成された少なくとも幾つかのメッセージを再初期化するステップと、かつ
前記反復メッセージ通過デコーダに供給された前記付加的ソフト値と前記再初期化されたメッセージとを復号するために複数の付加的なメッセージ通過デコーダ動作を実行するように前記メッセージ通過デコーダを操作するステップであって、前記複数のメッセージ通過デコーダ動作が付加的外来情報の生成を含むステップと、
を含む方法。
【請求項３６】
前記反復メッセージ通過デコーダにより生成された値のセットが複数の既知符号語のうちの１つに等しいときを判定することによって前記入力データが首尾よく復号されたときを判定することを更に含む、請求項３４の方法。
【請求項３７】
複数の反復復号動作を実行する前記ステップは、チェックノードから可変ノードへのメッセージをメモリに記憶させることを含み、かつ
前記メッセージのうちの少なくとも幾つかを再初期化することは、チェックノードから可変ノードへのメッセージを記憶するために使われる前記メモリの少なくとも一部分をクリアすることを含む、
請求項３５の方法。
【請求項３８】
複数の反復復号動作を実行する前記ステップは、可変ノードからチェックノードへのメッセージをメモリに記憶させることを含み、かつ
前記メッセージのうちの少なくとも幾つかを再初期化することは、可変ノードからチェックノードへのメッセージを記憶するために使用される前記メモリの少なくとも一部分をクリアすることを含む、
請求項３５の方法。
【請求項３９】
複数の反復復号動作を実行する前記ステップは、チェックノードから可変ノードへのメッセージをメモリに記憶させることを含み、かつ
前記メッセージのうちの少なくとも幾つかを再初期化することは、前記チェックノードから可変ノードへのメッセージのうちの少なくとも幾つかを、メッセージ初期化目的のために使用される予め選択されたメッセージ値にリセットすることを含む、
請求項３５の方法。
【請求項４０】
複数の反復復号動作を実行する前記ステップは、可変ノードからチェックノードへのメッセージをメモリに記憶させることを含み、かつ
前記メッセージのうちの少なくとも幾つかを再初期化することは、前記可変ノードからチェックノードへのメッセージのうちの少なくとも幾つかを、メッセージ初期化目的のために使用される予め選択されたメッセージ値にリセットすることを含む、
請求項３５の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、改良されたメッセージ通過復号方法及び装置に関し、特に、例えば低密度パリティチェック及び類似のタイプのデコーダなどの改良されたメッセージ通過デコーダとそのようなデコーダの出力中のエラーを減少させる方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
殆ど全ての形の電子通信及び記憶システムが誤り訂正符号を使用する。誤り訂正符号は、データストリームに冗長性を導入することによって、これらのシステムにおける情報転送に固有の非信頼性を補う。誤り訂正の数学的基礎はシャノン（Ｓｈａｎｎｏｎ）によって確立された。シャノンはチャネルという数学的概念を発展させたが、そこでは通信システムにおける信号の歪みはランダムプロセスとしてモデル化される。シャノンの最も基本的な結果はノイジィチャネル理論（Ｎｏｉｓｙ  ｃｈａｎｎｅｌ  ｔｈｅｏｒｅｍ）であり、これはチャネルについて“容量”を定義し、これは、そのチャネルを通して情報を確実に伝達できる最大速度を明示する量である。この容量はシャノン容量として知られている。容量に近い速度で確実に送信するには、誤り訂正符号を使用する必要がある。誤り訂正符号は、容量になるべく近づきながら充分な信頼性を達成するように設計される。ターボ符号の発明と、その後の、低密度パリティチェック（ＬＤＰＣ）符号の再発見及び発展とからもたらされた誤り訂正符号化システムにおける近時の進歩は、シャノンの容量に極めて近づくことのできる実現可能な複雑さの符号化システムを提供する。
【０００３】
ソフト入力・ソフト出力ユニット（ｓｏｆｔ  ｉｎｐｕｔ−ｓｏｆｔ  ｏｕｔｐｕｔ  ｕｎｉｔ）から抽出された情報との関係における外来情報は、そのソフト入力・ソフト出力ユニットへの前の入力を処理することによって得られるフィードバック情報である。この、前の入力情報は前情報（ｐｒｉｏｒ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）と称される。例えば第１処理反復の場合など、前情報が無い場合には、ソフト入力・ソフト出力ユニットから抽出される外来情報は、該ソフト入力・ソフト出力ユニットの前情報の代わりとされるゼロ値により得られる情報である。
【０００４】
ソフト入力・ソフト出力ユニットに供給される情報との関係における外来情報は、そのソフト入力・ソフト出力ユニットの前の出力を処理することによって得られるフィードバック情報である。この場合、ソフト入力及びソフト出力のユニットにフィードバックされる外来情報は、普通、ソフト入力・ソフト出力ユニットへの前情報と解釈される。例えば最初の処理反復の場合など、前の情報が無い場合には、ソフト入力・ソフト出力ユニットに供給される外来情報は、該ソフト入力・ソフト出力ユニットの前の出力の代わりとされるゼロ値により得られる情報である。
【０００５】
ＬＤＰＣ符号及びターボ符号は、反復符号化システムの例である。そのようなシステムは、普通、相互に接続された複数のソフト入力・ソフト出力信号処理モジュールを用いることにより実現される。一般に、そのようなモジュールは、最大帰納的アルゴリズム（ｍａｘｉｍｕｍ  ａ  ｐｏｓｔｅｒｉｏｒｉ  （ＭＡＰ）  ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）に必要な手段を提供し、或いはそのようなアルゴリズムを近似する。そのようなモジュールには一般に１つ又は２つの入力があり、その目的は量Ｘ＝ｘ１，・・・，ｘｎのベクトルを推定することであり、私たちはこれが例えば｛０，１｝などのバイナリであると仮定する。その２つの入力は、例えば通信チャネルなどからの何らかの外部監視を表すソフト値Ｚのベクトルと、ビットｘ１，・・・，ｘｎに関する前情報を表すソフト値Ｗ＝ｗ１，・・・，ｗｎの他のベクトルとである。通常、該前情報はビットごと独立対数尤度比ｗｉ＝ｌｏｇ（ｐ（ｘｉ＝０｜Ｕ）／ｐ（ｘｉ＝１｜Ｕ））の形をとり、ここでＵはＺとは無関係と仮定される何らかの情報である。信号処理モジュールに関連付けられているＭＡＰアルゴリズムは、場合によってはＸ，Ｕ及びＺの間の合計仮定された関係に依存して各ビットｘｉについて、ｌｏｇ（ｐ（ｘｉ＝０｜Ｗ，Ｚ）／ｐ（ｘｉ＝１｜Ｗ，Ｚ））により与えられる後対数尤度比を計算する。後対数尤度比に、その計算に関連付けられているいわゆる外来情報が関連付けられている。そのようなシステムの多くの手段において、外来情報はｌｏｇ（ｐ（ｘｉ＝０｜Ｗ，Ｚ）／ｐ（ｘｉ＝１｜Ｗ，Ｚ））−ｗｉにより与えられるが、これは理想的には各ｘｉについてｌｏｇ（ｐ（ｘｉ＝０｜Ｗ＼ｗｉ，Ｚ）／ｐ（ｘｉ＝１｜Ｗ＼ｗｉ，Ｚ））に等しい。該外来情報は、ビットｘｉに関する前情報において明確に提供されている情報を除いた、該計算により提供されるビットｘｉに関する情報を表す。実際には、ｌｏｇ（ｐ（ｘｉ＝０｜Ｗ＼ｗｉ，Ｚ）／ｐ（ｘｉ＝１｜Ｗ＼ｗｉ，Ｚ））はこのように量子化を通して及び／又は他の手段により近似され、そして一般に外来情報の実際的な形は数学的定義を正確には満たさないことがあり得ることが理解されている。外来情報は、何らかのメッセージ通過デコーダとの関係で頻繁に使用される外来情報の１つのタイプの普通の例としてここで提供される特別の例に限定されなくても良い。
【０００６】
ＬＤＰＣ符号は、しばしばタナーグラフ（Ｔａｎｎｅｒ  ｇｒａｐｈ）と称される二分グラフにより良く表される。図１の線図１００を参照。ここで、１セットのノードすなわち可変ノード１０２は符号語のビットに対応し、他方のセットのノードすなわち時にはチェックノードと称される制約ノード１０４は、符号を定義するパリティチェック制約条件のセットに対応する。このグラフ内のエッジ１０６は、可変ノード１０２を制約ノード１０６に結合させる。１つのノードに結合されているエッジの数は、そのノードの次数として知られている。１つの可変ノードと１つの制約ノードとが該グラフにおいて１つのエッジで結合されていれば、それらは“隣接ノード（ｎｅｉｇｈｂｏｒｓ）”であると言われる。通常、１つのノードは高々１つのエッジにより結合されると仮定される。この場合、ＬＤＰＣ符号は、パリティチェックマトリックスを用いて等価的に表され得る。図２は代表的なイラスト２００を提示しており、ここに示されているベクトルＸ２０２はＨＸ＝０である場合に限って符号語であり、ここでＨ２０４はパリティチェックマトリックスである。イラスト２００は、代表的ＬＤＰＣ符号についての線図１００の代替表示であり得る。
【０００７】
各可変ノードに符号語の１ビットが関連付けられる。或る場合には、これらのビットのうちの幾つかはパンクさせられ得る。パンクさせられたビットは、一定の符号構造において望ましいことがあり、それらは伝送される符号語から排除される。
【０００８】
各制約ノードについて、その制約に（可変ノードとの関連を介して）隣接するビットの合計が２を法としてゼロ（０  モジュロ  ２）になる場合に限って、すなわちそれが偶数個の１を含む場合に限って、可変ノードシーケンスと１対１に関連するビットシーケンスは符号の符号語である。
【０００９】
該グラフにおける各可変ノードに、例えば通信チャネルなどからの観測によって判定される、関連するビットの値の推定値を示す“受信値（ｒｅｃｅｉｖｅｄ  ｖａｌｕｅ）”と称されるソフト・ビットが最初に与えられる。理想的には、別々のビットについての推定値同士は統計的に無関係である。この理想は、実際には、破れる可能性を有し、しばしば破られる。受信値の集合は、“受信語（ｒｅｃｅｉｖｅｄ  ｗｏｒｄ）”を構成する。本出願の目的のために、私たちは、デコーダに供給された前情報で受信語を特定することができる。ＬＤＰＣ符号語を復号するために使用されるデコーダ及び復号アルゴリズムは、タナーグラフのエッジに沿ってメッセージを交換することによって働く。ノードは、普通、可変ノードの場合には受信値を含む、入ってきたメッセージの関数として該メッセージを計算する。そのようなアルゴリズムは一般にメッセージ通過アルゴリズムと称される。
【００１０】
ＬＤＰＣ符号化と関連して生成される受信語は、元の符号語の復元されたバージョンを生成するために例えば誤り訂正及び検出操作などのＬＤＰＣ復号操作をそれに対して実行することによって処理され得ることが理解されるであろう。復元された符号語は、デコーダにより計算されたビットごとの後情報に関連付けられたハード決定（ｈａｒｄ  ｄｅｃｉｓｉｏｎｓ）から成っている。復元された符号語は、符号化された元のデータを回復するためにデータ復号操作にさらされ得る。データ復号プロセスは、例えば、復元された符号語からビットの特定の部分集合を単に選択することであり得る。
【００１１】
前記のように、ＬＤＰＣ復号操作は一般にメッセージ通過アルゴリズムを含む。有益であり得るメッセージ通過アルゴリズムは多数あり、そのようなアルゴリズムの使用はＬＤＰＣ復号に限定されない。そのようなアルゴリズムのうちの非常に強力なアルゴリズムの１つは信念伝播（ｂｅｌｉｅｆ  ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ）として知られている。信念伝播は、タナーグラフのエッジに沿ってのメッセージの交換と共にタナーグラフの各ノードにおけるＭＡＰ復号を使用する。以下のセクションで論じられる発明を理解しやすくするために、私たちは信念伝播について簡単な数学的説明を行う。
【００１２】
（バイナリ）ＬＤＰＣ符号についての信念伝播は、次のように表現され得る。該グラフのエッジに沿って伝送されるメッセージは、可変ノードに関連付けられているビットについて対数尤度比ｌｏｇ（ｐ０／ｐ１）と解釈される。ここで、（ｐ０、ｐ１）は、関連するビットに関する条件付き確率分布を表し、ここでｐｘは、そのビットが値ｘを取る確率を示す。デコーダに供給される前情報は、普通は対数尤度の形でも与えられる。一般に、メッセージｍは対数尤度比ｍを表し、受信値或いは前情報ｙは対数尤度比ｙを表す。パンクしたビットについては、対数尤度比受信値ｙは０にセットされ、ｐ０＝ｐ１＝１／２を示す。
【００１３】
信念伝播についてのメッセージ通過規則を記載しよう。メッセージは、チェックノードから可変ノードへのメッセージについてはｍＣ２Ｖで、可変ノードからチェックノードへのメッセージについてはｍＶ２Ｃで表示される。ｄ個のエッジを有する可変ノードを考察する。各エッジｊ＝１、・・・、ｄについて、ｍＣ２Ｖ（ｉ）はエッジｉ上の入ってくるメッセージを示すものとしよう。復号プロセスの初期化のときに、どのノードについてもｍＣ２Ｖ＝０とセットする。一般に、可変ノードから出てゆくメッセージはｍＶ２Ｃ（ｊ）＝ｙ＋（Σｄｉ＝１ｍＣ２Ｖ（ｉ））−ｍＣ２Ｖ（ｊ）で与えられる。
【００１４】
この操作に対応するノードから出てゆく復号されたソフト値（エッジメッセージではない）は、ｘｏｕｔ＝ｙ＋（Σｄｉ＝１ｍＣ２Ｖ（ｉ））により与えられる。この値は、デコーダにより提供される後情報である。この出力に関連付けられた出てゆくハード決定は、ｘｏｕｔの符号から得られる。与えられたビットに関連付けられる外来情報は、同様に、（Σｄｉ＝１ｍＣ２Ｖ（ｉ））により与えられる。出力される後情報及び外来情報は、実行される反復の回数に依存する。その理由は、これらの出てゆく量で表示される情報が、少なくとも原則として、実行される反復の回数と共に増大することにある。
【００１５】
時には制約ノードとも称されるチェックノードにおいて、更新は幾つかの方法で表示され得る。次数ｄのチェックノードについての１つの数学的に便利な形は次の
ｍＣ２Ｖ（ｊ）＝ｔａｎｈ−１（Πｄｉ＝１ｔａｎｈ（ｍＶ２Ｃ（ｉ））／ｔａｎｈ（ｍＶ２Ｃ（ｊ）））
である。
【００１６】
ここで、ターボ等化器について説明する。多くの興味深い通信チャネル或いは記憶チャネルがシンボル間干渉（ＩＳＩ）を呈する。ＩＳＩが存在するときには、受信装置において観察される各シンボルは、数個の送信されたシンボルからの寄与を有する。これは、他のシンボルからの干渉が存在するときの名目上の或いは所望のシンボルの観察と解され得る。通常、そのような場合に受信装置で行われる信号処理の一部は、ＩＳＩを除去或いは減少させることに向けられる。例証を目的として、伝送されるシンボルが例えばビットなどのバイナリであると仮定する。ＩＳＩ除去は、ＩＳＩ検出器と称されるソフト入力・ソフト出力信号処理モジュールで行われる。ＩＳＩ検出器は、チャネルから供給される生の情報と、送信されたシンボルを構成するビットＸに関する前情報Ｗとに対応する入力Ｚを有すると仮定される。しばしば、ビットＸは、例えばＬＤＰＣ符号又はターボ符号などの符号語をも形成するという点で付加的な制約を受ける。ＬＤＰＣ又はターボ復号に関して、復号プロセスの一部として作られる送信されたシンボルに関する外来情報は、ＩＳＩ検出器によって前情報として使用され得る。
【００１７】
復号中に生成された外来情報がＩＳＩ検出器にフィードバックされるならば、ＩＳＩ除去は普通は改善され得る。これは、ＩＳＩ検出器が改善された推定値（該検出器からの外来情報の形のソフト値）をデコーダに提供することを可能にし、これはより良い情報を該検出器にフィードバックすることができる。このようなプロセスはターボ等化を行うのに用いられる。
【００１８】
図３は、ターボ等化プロセスを描いた図３００である。ターボ等化器は、デコーダにより作られた外来情報が該等化器によりその性能を改善するために前情報として使用されると共にＩＳＩ検出器により作られた外来情報が該デコーダによって前情報（受信値）として使用されるようになっているフィードバック方式においてＬＤＰＣ又はターボ符号復号などのソフト復号と関連して等化又はＩＳＩ除去が実行される方式である。外来情報のフィードバックを通して、両方のＭＡＰ信号処理モジュール、ＩＳＩ検出器及びデコーダが他方の性能を改善し、これにより、デコーダに提供されるシステム情報の総合性能を改善する。
【００１９】
図３は、ＩＳＩ検出器３０２及び、例えばＬＤＰＣ又はターボデコーダなどの反復デコーダ３０４を含む。例えばＩＳＩを含む受信装置で観察される受信された信号などの外部入力３０６がＩＳＩ検出器３０２に入力される。ＩＳＩ検出器３０２は、干渉するシンボルと干渉の性質とに関する自己の知識を用いて、例えばソフト値などの外来情報３０８を生成し、例えばビットなどの送信されるシンボルに関する外来情報３０８を反復デコーダ３０４の前入力に供給する。（該デコーダからの、該検出器が利用できる送信されたシンボルに関する前情報が無い第１パスにおいては、外来情報は後情報に等しくセットされる。）反復デコーダ３０４は、例えばメッセージ通過アルゴリズムを用いて、ソフト復号を実行する。該復号プロセスの一部として、例えばソフト値などの送信されたシンボルに関する外来情報３１０が生成されてＩＳＩ検出器３０２に前情報としてフィードバックされる。ＩＳＩ検出器３０２は、送信されたシンボルに関する前情報として外来情報３１０を用いてＩＳＩの除去を改善し、新しいソフト値３０８を生成する。ここで反復デコーダ３０４に供給される新しい外来情報３０８は、改善された前情報である。これは、反復デコーダ３０４によって改善された復号が行われて改善された外来情報３１０がＩＳＩ検出にフィードバックされるという結果をもたらすことができる。この反復プロセスが続行され得る。或る点で、性能向上の速度が遅くなり、それ以上反復を行っても有益ではないと判定され得る。反復デコーダ３０４は、例えば関連する確率を有する復号された情報３１２などの、該デコーダの決定を出力する。
【００２０】
ターボ等化に使用されるアルゴリズムは、通常はメッセージ通過方式である。ターボ等化に関する文献は非常に多い。参考文献のうちの１つは次のものである：シー・ドゥイラード（Ｃ．Ｄｏｕｉｌｌａｒｄ）、エム・ジェゼクエル（Ｍ．Ｊｅｚｅｑｕｅｌ）、シー・ベロウ（Ｃ．Ｂｅｒｒｏｕ）、エー・ピカート（Ａ．Ｐｉｃａｒｔ）、ピー・ディディエ（Ｐ．Ｄｉｄｉｅｒ）、エー・グラビュー（Ａ．Ｇｌａｖｉｅｕｘ）著、『シンボル間干渉の反復補正：ターボ等化（Ｉｔｅｒａｔｉｖｅ  ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｉｎｔｅｒｓｙｍｂｏｌ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：ｔｕｒｂｏ  ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ）』、ヨーロピアン・トランザクションズ・テレコミュニケーション（Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、第６巻、ｐｐ．５０７−５１１、１９９５年、９月−１０月。ターボ等化はＬＰＤＣ符号と共に使用され得る。
【００２１】
メッセージ通過デコーダとの関係においてターボ等化は多くの場合に非常に有益であることが分かっているけれども、或る場合には、復号時に反復メッセージ通過デコーダへの入力の改善は復号結果の改善をもたらさなくなる。少なくとも、デコーダ入力の改善が最終的復号結果に有益な影響を及ぼさないかもしれない場合にデコーダへの入力の改善を利用する反復デコーダの能力を改善する方法及び／又は装置を開発できることが望ましいであろう。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は、反復復号操作と関連して例えばＩＳＩ検出及び補正操作などのソフト入力・ソフト出力処理操作の使用を通して補正され得ないエラーの最少数を減少させることに向けられている。本発明は、例えばＬＤＰＣデコーダなどの反復メッセージ通過デコーダと組み合わせてＩＳＩ検出器を使用するターボ等化器に用いるのに特に適している。
【００２３】
例えばＩＳＩ検出器などのソフト検出器等のソフト入力・ソフト出力信号処理ユニットと関連して動作する例えばＬＤＰＣデコーダ又はターボデコーダなどの反復メッセージ通過デコーダは、反復デコーダの、最適には及ばないメッセージ通過特性から影響を受けるエラーフロア性能領域を有する。
【００２４】
エラーフロア低下、すなわち相対的に低いエラー率におけるエラー率性能の改善を、多くの場合に本発明に従って単純なメカニズムにより達成することができる。本発明の種々の側面及び特徴は、反復デコーダシステムにおいてエラーフロア低下を達成するために使用される装置及び方法に向けられている。
【００２５】
ソフト入力・ソフト出力信号処理ユニットは、復号すべき外部データ値を受信する。反復デコーダとソフト入力・ソフト出力信号処理ユニットとを互いに結合させることができる。また、外来情報の形の例えばソフト情報値などのフィードバック情報が、ソフト入力・ソフト出力信号処理ユニットの出力から反復デコーダの例えば前情報入力などの入力に流れると共に、外来情報の形のフィードバック情報が反復デコーダの出力からソフト入力・ソフト出力信号処理ユニットの例えば前情報入力などの入力に流れる、外部通信ループを形成することができる。概して、例えば、ソフト入力・ソフト出力信号処理ユニットから返される外来情報ソフト値などのフィードバック情報は、復号反復が進むにつれて良くなってゆく。しかし、復号プロセス中にメッセージ通過デコーダは、例えばデコーダの性質に起因して、悪い状態に陥る可能性があり、その結果、改善されたソフト情報値の全利益をデコーダが現実化し得なくなる可能性がある。
【００２６】
本発明の特徴によれば、例えばデコーダメモリにおける可変ノードメッセージに対する制約などのデコーダエッジ状態は、復号プロセス中にソフト入力・ソフト出力信号処理ユニットから提供されるソフト情報値が良くなった後に例えば１つの反復のために再初期化或いはクリアされる。これは、反復デコーダリセット動作として働く。例えば、デコーダエラー検出モジュールは、１セットの入力データ値について復号の開始からの予め選択されている反復の回数を数えることができ、そしてもし符号語が首尾良く復号されていなければ、エラー検出モジュールはデコーダ内のメッセージ再初期化モジュールに知らせることができる。本発明によれば、再初期化をトリガする代わりのメカニズムが可能である。例えば、復号システムはいろいろなレベルの復号性能及び／又は要件を持つことができ、その各性能レベル及び／又は要件は、関連する予め選択された反復デコーダメッセージ通過反復の回数を有し及び／又はその間に符号語を首尾よく復号し或いはメッセージ再初期化をトリガするための予め選択された量の時間を有する。或る実施態様では、例えば、復号されたデータの出力についての実時間システム要件などの他の制約条件が、例えばデコーダ内のメッセージがうまく復号される前に何時再初期化されるのか、また再初期化されるか否か、などについて、メッセージ再初期化の決定及び生成に動的に影響を与え得る。メッセージ再初期化モジュールは、デコーダ内の中断モジュールに、１反復について差し迫っている再初期化と該デコーダのメモリのクリアＣ２Ｖメッセージについて通知することができる。メッセージ再初期化は、通常、再初期化されるデコーダメッセージを復号開始時に使用されるデフォルト値にリセットすることを含む。
【００２７】
或る実施態様では、メッセージ再初期化中に、またその後の或る量の反復デコーダ処理の間、デコーダからソフト入力・ソフト出力信号処理ユニットにフィードバックされる外来情報及び／又は外部通信ループにおいて信号処理ユニットから反復デコーダに伝達されるソフト外来情報値は一時的に凍結される。例えば制御可能なスイッチなどのスイッチが反復デコーダの外来情報出力を外来情報バッファに結合させることができ、外来情報バッファがそのスイッチをソフト入力・ソフト出力信号処理ユニットの外来情報前情報入力に結合させることができる。或いは、例えば制御可能なスイッチなどのスイッチがソフト入力・ソフト出力信号処理ユニットのソフト情報値出力をソフト情報値バッファに結合させることができ、そのソフト情報値バッファが該スイッチを反復デコーダの前情報入力に結合させることができる。
【００２８】
或る実施態様では、制御可能なスイッチの動作を制御するためにタイマ或いは反復カウンタが使用される。例えば、中断モジュールは、該タイマ或いは反復カウンタに対してリセット信号を生成し、該タイマ或いは反復カウンタから該スイッチを開かせる信号を該スイッチに送らせることができる。該タイマ或いは反復カウンタは、予め選択され記憶されたデコーダ処理時間或いは予め選択されたデコーダ反復回数に対応する測定した時間或いはカウントに到達するまでインクリメントすることができ、その場合に該スイッチへの該信号は該スイッチを閉じさせるように変更される。本発明によれば、該スイッチ及びスイッチ制御の代わりの制御手段が可能である。例えば、制御シグナリングはデコーダ及びスイッチの間で直接的であって良く、例えば、該中断モジュールが該スイッチを開かせるためのシグナリングを制御し、デコーダ内の回復モジュールが該スイッチを閉じさせるためのシグナリングを制御する。
【００２９】
該スイッチを通る外部通信フィードバックループを開かせ、バッファ内の凍結されている情報を仮に使用することによって、例えば複数の復号反復にわたって蓄積された情報を表すメッセージの意図的リセットに起因してデコーダから出力される外来情報の品質が一時的に悪くなっても、デコーダメッセージの再初期化後に前情報として反復デコーダに入力されるソフト情報値の品質は良好なままである。
【００３０】
例えば所定回数のデコーダ反復又は所定量のデコーダ処理時間などの、或る量のデコーダ処理の後に、外部通信ループが回復される。制御されるスイッチが閉じられるので、バッファが更新され、閉じられた外部通信ループで復号が続行され、多くの場合に、もしもデコーダメッセージがリセットされなくて外部ループバッファデータが復号プロセス中に一時的に凍結されなかったならば可能であった復号性能よりも改善された復号性能を達成する。例えば所定回数のデコーダ反復の後、所定量の時間の後などの、或る後の時点で、推定された復号性能レベルが達成され、性能レベル改善の速度が特定のレベルまで低下し、符号語が首尾よく復号され、及び／又は外部事象が仲裁する、例えば、復号動作に利用し得る時間が無くなり、復号された情報と関連する確率情報とがデコーダから出力される。
【００３１】
他の種々のリセット手段が可能である。一般に、検出可能な故障には再初期化プロセスが使用される。しかし、或る実施態様では、例えば全てのパリティチェックが満たされるなどして故障が検出されなくても、或いは単にデコーダ処理中の或る点で、メッセージ再初期化プロセスを起動することができる。そのような実施態様では、検出されない故障が発生する場合に、再初期化は性能を改善するのに役立つ。
【００３２】
或る実施態様では、例えば検出器などのソフト入力・ソフト出力信号処理ユニットは、デコーダとは異なる速度で動作することができる。そのような実施態様では、外部通信フィードバックループは内部反復デコーダ内メッセージ通過ループとは異なる速度で動作することができる。或る実施態様では、例えば、外部通信フィードバックループが内部デコーダメッセージ通過ループより充分に低速でデコーダ及び信号処理ユニットが同期化される実施態様では、スイッチと外来又はソフト値バッファとの組み合わせを使えなくて、外部ループを開かずに例えばチェックノードから可変ノードへの（ｃ２ｖ）メッセージなどの内部デコーダメッセージのメッセージ再初期化を実行することができる。内部ループ及び外部ループの反復速度の差が、外部ループバッファリングを必要とせずにそのような手段を可能にする。そのような実施態様では、ソフト入力・ソフト出力信号処理ユニットはバッファとして機能することができ、内部ループと外部ループとの間の時間差は、デコーダの外来出力がメッセージ再初期化後にソフト入力・ソフト出力信号処理ユニットによって再び使用される前にデコーダが充分に収斂することを可能にすることができる。
【００３３】
本発明による装置及び方法は、例えば無線通信システム、光ファイバ通信システム、磁気記憶システム、光記憶システムなど、誤り訂正符号を使用する多様な通信及び／又は記憶装置及び／又はシステムにおける復号操作に使用され得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
後述するように、本発明は広範なＬＤＰＣ復号システムと、他のタイプの、例えばターボ符号デコーダなどのメッセージ通過復号システムとに適用される。
【００３５】
本発明は、例えばＩＳＩ検出器のようなソフト検出器などのソフト入力・ソフト出力信号処理ユニットと関連するＬＤＰＣデコーダ或いはターボデコーダのようなデコーダを含む、デコーダシステムの性能を改善するための単純なメカニズムを提供する方法及び装置に向けられている。本発明により提供される改善は、例えば相対的に低いエラー率におけるエラー率性能の改善などのエラーフロア低下として実現され得る。本発明は、例えばＬＤＰＣデコーダ及び他の同様のデコーダなどのメッセージ通過デコーダにおけるエラーフロア事象の性質の洞察から生じる。この様なデコーダでは故障は該デコーダの最適には及ばないメッセージ通過特性の結果として生じ得るということが分かった。例えば、デコーダは、全てのパリティチェックを満たすけれども時には満たし得ないこともあるビット割り当てを発見しようと試みることができる。この様な故障は、全てのパリティチェックが満たされるわけではないことをデコーダが認識し得るので、検出可能であると考えられる。しかし、提案された本発明は、全てのパリティチェックが満たされる場合のエラーである検出されない故障にも適用され得る。
【００３６】
ＬＤＰＣデコーダのエラーフロア性能領域は、普通、システムの性能曲線により記述される。デコーダシステムは、通常、入力信号のＳＮＲのような品質が改善するのにつれて、性能の急速な改善を示す。得られる性能曲線は、しばしば、ウォータフォール曲線（ｗａｔｅｒｆａｌｌ  ｃｕｒｖｅ）と称される。しかし、或る点で、充分に高い品質或いはＳＮＲについて、ＳＮＲ増大に伴なう性能改善速度は低下し、ウォータフォール領域のフロアを示す。
【００３７】
図６は、代表的な符号化性能曲線６０１のグラフ６００を描いている。グラフ６００は、水平軸６０４上のｄＢ  Ｅｓ／ＮｏでのＳＮＲに対して垂直軸６０２上のフレームエラー率をプロットしている。性能曲線６０１は、ウォータフォール性能領域６０６とエラーフロア性能領域６０８とを含む。エラーフロア性能領域６０８においては、復号故障は、大部分の制約条件を満たすけれども普通は少数の制約条件を満たさない相対的に少数の間違ったビットに対応する。これが起きたとき、デコーダ内の、満たされた制約条件から得られるメッセージは間違った決定を補強する可能性があり、デコーダへの入力が正しいビットにセットされたとしてもデコーダはエラーを生じさせるメッセージ通過状態に捉われたままになる。従って、故障は、メッセージ通過デコーダアルゴリズムのダイナミクスの一部として維持される。この様な出来事は、例えばソフトＩＳＩ検出と関連してターボ等化にＬＤＰＣ又はターボデコーダを用いるときに発生すると思われる。概して、ＩＳＩ検出器からデコーダに返されるいわゆる外来情報は、反復が進むにつれて改善する。しかし、メッセージ通過デコーダは既に悪い状態に捉われていることがあり、その結果として、改善された情報の利益は充分には実現されなくなる。しかし、ＩＳＩ検出器から提供される外来情報が改善した後にデコーダ内のデコーダエッジメッセージ状態が再初期化され或いはクリアされたならば、補正された入力は正しい復号動作をもたらし得る。従って、数回の反復の後にまだ復号動作が既知の符号語に収斂していない場合にデコーダ内のメッセージを再初期化或いはクリアすれば、システム全体の性能を改善することができる。或る場合には、この改善は顕著になり得る。
【００３８】
例えば、チェックノードと可変ノードとの間でメッセージを往復させるＬＤＰＣデコーダなどにおける信念伝播復号のもとでは、所与の反復のときに全てのｃ２ｖメッセージを０にセットすることによって再初期化を実行することができ、ここで０は、そのようなメッセージを例えば復号開始時に初期化するために通常使用される値である。この操作は、復号動作が既知の符号語に収斂しているときにも本発明の１つの特徴に従って実行され得、そして時には実際に実行され、検出されない故障の場合に性能を改善する可能性がある。再初期化及び続行される復号動作は、例えば、それが必要とする処理操作の数に関する複雑性コストとその様な再初期化を実行し得るデコーダを実現するという複雑性とを招く。従って、各再初期化で必要とされる処理の量が与えられたならば、多くの実施態様において、再初期化の使用を、例えばエラー減少の見地からそれ相当の利益を提供しそうな場合に限定することが望ましい。検出された故障に限定されるならば、検出された復号動作の故障があるときに再初期化が呼び出されるが、他の時には呼び出されない。例えば復号結果が既知の符号語に収斂しないという故障などの検出された復号動作の故障は、エラーフロア領域において良く設計された符号で動作しているときには割合に稀な事象でありがちである。ターボ等化器又はソフトＩＳＩ検出器と関連させて本発明を実施するときには、デコーダからＩＳＩ検出器にフィードバックされる外来情報及び／又はＩＳＩ検出器からデコーダに伝達される外来情報は、例えば再初期化の直後には一時的に更新されないなど、一時的に凍結されるべきであり、そして或る実施では実際に一時的に凍結される。再初期化及び凍結操作の後の数回のメッセージ通過反復の後、デコーダからのフィードバック情報が再びＩＳＩ検出器に供給され及び／又はＩＳＩ検出器からデコーダへの外来情報フィードバックが再び可能にされる。
【００３９】
図４は、復号動作を実行するための代表的装置４００を示す図であり、前記装置４００は、本発明に従って実現され本発明の方法を使用するエラーフロア低下メカニズムを含む。代表的装置４００は、例えばＩＳＩ検出器などのソフト入力・ソフト出力信号処理ユニット４０２、例えばＬＰＤＣ又はターボデコーダなどの反復デコーダ４０４、時間又は反復カウンタ４０６、制御可能なイネーブル／ディスエーブルスイッチング回路４０８、及び外来情報バッファ４１０を含む。装置４００は外部復号通信ループと内部復号ループとを含む。
【００４０】
外部復号通信ループは、図４に示されているように互いに結合されたソフト入力・ソフト出力信号処理ユニット４０２、反復デコーダ４０４、制御可能なスイッチング回路４０８、及び外来情報バッファ４１０を含む。例えば制約ノード及び可変ノードの間のメッセージ通過ループなどの内部復号ループは、反復デコーダ４０４の中にある。例えばＩＳＩを含む受信された信号などの、復号されるべき外部入力値４１２は、ソフト入力・ソフト出力信号処理ユニット４０２に入力される。ソフト入力・ソフト出力信号処理ユニット４０２は、例えば干渉するシンボル及び干渉の性質についての自己の知識を用いて、前情報として反復デコーダ４０４に入力される外来情報値４１４を生成して出力する。初めは、デコーダからの外来情報が利用できないときには、ソフト入力・ソフト出力信号処理ユニット４０２からの外来情報は後情報に等しい。本発明に従って実現された例えばＬＤＰＣ又はターボデコーダなどの反復デコーダ４０４は、例えばメッセージ通過方法を用いて、ソフト復号を実行する。反復デコーダ４０４は、内部復号ループ内部メッセージ通過モジュール４２１を含む。モジュール４２１は、メッセージ４３２、制約ノード４３４、及び可変ノード４３６を含む。モジュール４２１は、制約ノード４３４からのｃ２ｖメッセージ４３８を可変ノード４３６に、また可変ノード４３６からのｖ２ｃメッセージ４４０を制約ノード４３４に、デコーダ処理の一部分として反復的に通過させる。また復号プロセスの一部分として、例えば更新されたソフト値及び／又は信頼度情報などの、送信されるシンボルに関する外来情報４１６が反復デコーダ４０４から生成され出力されてイネーブル／ディスエーブルスイッチング回路４０８に入力として転送される。このとき、スイッチング回路４０８は閉じた位置にあり、外来情報４１６はスイッチング回路４０８を通過し、その結果として外来情報４１８が外来情報バッファ４１０に入力され、これに外来情報４１８が記憶される。外来情報バッファ４１０は、記憶していた情報を外来情報４２０として出力し、これは、送信されたシンボルに関する前情報としてソフト入力・ソフト出力信号処理ユニット４０２に入力される。ソフト入力・ソフト出力信号処理ユニット４０２は、元はデコーダ４０４から発せられた受信された外来情報４２０を使って、ＩＳＩを取り除くプロセスを洗練するなどして改善し、また新しい外来情報値４１４を生成することができる。反復デコーダ４０４に今供給される新しい外来情報値４１４は、改善された推定値である。これは、反復デコーダ４０４による復号が改善されるという結果をもたらすことができ、また、後に生成されて前記経路に沿ってソフト入力・ソフト出力信号処理ユニット４０２の方に転送される新しい外来情報４１６を改善することができる。この反復プロセスは続行され得る。しかし、或る点で復号エラーが検出されるかも知れず（例えば、既知符号語に復号できないという故障が検出されるかも知れない）、性能改善の速度が或るスレショルド以下に低下するかも知れず、所定反復回数が実行されたかも知れず、リセット無しでそれ以上反復を実行するのは非生産的であるとデコーダが判定するかも知れず、及び／又は他のトリガメカニズムが起動され、これにより本発明に従ってデコーダメッセージ再初期化プロセスを開始するかもしれない。
【００４１】
代表的反復デコーダ４０４は、デコーダエラー検出モジュール４２２、復号性能モジュール４２４、及びデコーダリセットモジュール４２６を含む。デコーダエラー検出モジュール４２２は、例えば特定の数の反復デコーダメッセージ通過反復の後に及び／又は予め選択された量の時間の後に、デコーダが全てのパリティチェックを満たすビット割り当てを見つけようと試みたけれども失敗したとき、例えば全てのパリティチェックが満たされるわけではないと認めるなどして、故障を検出することができる。その様な検出された故障情報はデコーダリセットモジュール４２６に転送され得る。復号エラー性能モジュール４２４は、復号エラー性能を推定し、性能の変化及び／又は性能の変化の速度を評価し、その様な情報をデコーダリセットモジュール４２６に転送することができる。デコーダリセットモジュール４２６は、デコーダエラーモジュール４２２及び復号エラー性能モジュール４２４からの情報を用いて、デコーダリセットの開始及びデコーダリセットの生成に関して判定を行う。デコーダリセットモジュール４２６は、メッセージ再初期化モジュール４４２、中断モジュール４４６、及び回復モジュール４４６を含む。デコーダリセットは、呼び出されたとき、メッセージ再初期化モジュール４４２の指揮下で、所与の反復のために反復デコーダ４０４メモリ内の例えばｃ２ｖ（制約から可変へのメッセージ）４３８を０にセットするなどの、エッジメッセージ４３２のうちの少なくとも幾つかの再初期化を含む。或る実施態様では、反復デコーダメモリ内のｖ２ｃ（可変から制約へ）メッセージが復号時に再初期化の一部としてクリアされ得る。このとき、ソフト入力・ソフト出力信号処理ユニットによって前情報として使用される外来情報４２０を例えば一定期間にわたって更新しないのが有利であり、従って、デコーダ４０４が部分的に再収斂するのを許すように例えば数回の反復の間中断モジュール４４４の制御下で制御可能スイッチング回路４０８が開かれ、外来バッファ４１０に記憶されている情報は固定されたままであり、その結果として適正なソフト外来情報値４１４の連続的なストリームが反復デコーダ４０４の入力に提供される。適切であると考えられるとき、回復モジュール４４６及び／又はタイマ又は反復カウンタ４０６の指揮下でスイッチ４０８が閉じられて、デコーダ４０４とソフト入力・ソフト出力信号処理ユニット４０２との間の外部通信ループフィードバック経路を完成させ再確立する。閉じられた外部通信ループ経路が新しい通過外来情報４１８をソフト入力・ソフト出力信号処理ユニット４０２に供給することを含む復号プロセスが再開し、そして多くの場合に、デコーダ４０４の再初期化が行われなくてソフト入力・ソフト出力信号処理ユニット４０２への新たなフィードバックデータが一時的に停止されない場合に可能なエラーフロアより低いエラーフロアがデコーダ４０４によって達成される。或る点で、例えば首尾よく復号された符号語、反復の数及び／又は復号性能モジュールの推定値に基づいて、例えば関連する確率を伴なう復号された情報４３０などのデコーダの判定を出力する決定がデコーダ４０４によって行われる。
【００４２】
図４に示されているように、外部通信ループフィードバックを可能／不可能にするために簡単な制御可能なスイッチング回路４０８を使用することができる。スイッチング回路４０８の開閉を制御するために種々の代替物を使用することができる。例えば、或る実施態様では、スイッチング回路４０８はタイマ又は反復カウンタ４０６に結合され制御され得る。スイッチング回路４０８が開かれる時点は、再初期化プロセスの一部として反復デコーダ４０４の中断モジュール４４４により生成され、かつタイマ又は反復カウンタ４０６に送られる、リセット信号４２７によって制御され得る。リセット信号４２７の他に、反復デコーダ４０４は、タイマ又は反復カウンタ４０６を駆動するために使用される反復信号又は他のタイミング信号４２８を生成する役割を果たすことができる。タイマ又は反復カウンタ４０６は、リセットが開始されたときにスイッチ４０８の開放の持続時間の長さを決定するために使用される予め選択された量のデコーダ処理時間４４８及び／又は予め選択されたメッセージ通過デコーダ反復数４５０を含むことができる。反復デコーダ４０４によって生成されるリセット信号４２７は、タイマ又は反復カウンタ４０６をトリガして、スイッチング回路４０８を開かせるイネーブル／ディスエーブル信号４２９を生成することによってスイッチング回路４０８の開放を制御することができる。タイマ又は反復カウンタ４０６は、予め選択された時間４４８又は予め選択された反復回数４５０に達するまでイネーブル／ディスエーブル信号４２９をスイッチ開放状態に保つことができ、そのときイネーブル／ディスエーブル信号４２９はスイッチング回路４０８を閉じさせる信号に変更される。
【００４３】
或いは、或る実施態様では、反復デコーダ４０４の中断モジュール４４４により生成されるリセット信号４２７はスイッチング回路４０８の開放を制御してスイッチング回路４０８を直接開かせることができ、リセット信号４２７の状態は反復デコーダ４０４の回復モジュール４４６により変更されて該スイッチング回路を閉じさせることができる。その様な実施態様では、例えば予め選択された量の反復デコーダ処理時間又はメッセージ通過デコーダ反復回数などの予め選択された量の反復デコーダ処理を測定して、デコーダ４０４がスイッチを何時開かせるかを決定するために使用することができる。デコーダ４０４は、該スイッチの開放後、所定量のデコーダ処理時間又はデコーダ反復の後に該スイッチを閉じさせることができる。
【００４４】
１セットの情報を復号し続けるプロセスの一部分として実行されるデコーダ４０４リセット時の外部フィードバックループの一時的凍結の理由は、次のとおりである。デコーダ４０４内のエッジメッセージ４３２をクリアすると、少なくとも故障事象に関係しないビットについて（これは普通はエラーフロア領域で動作するときの大多数である）、デコーダ４０４からソフト入力・ソフト出力信号処理ユニット４０２に返される外来情報を一時的に劣化させる。この一時的劣化を、例えばデコーダ４０４に供給される検出器からの外来情報などのソフト情報値４１４からマスクすることが望ましい。これを、上記の更新の一時的凍結が達成する。
【００４５】
図５は、復号動作を実行するための他の代表的装置を示す図５００であり、前記装置は、本発明に従って実現されたエラーフロア低下メカニズムを含んでいて、本発明の方法を使用する。代表的装置５００は、例えばＩＳＩ検出器などのソフト入力・ソフト出力信号処理ユニット５０２と、例えばＬＤＰＣ又はターボデコーダなどの反復デコーダ５０４と、タイマ又は反復カウンタ５０６と、制御可能なイネーブル／ディスエーブルスイッチング回路５０８と、ソフト情報値バッファ５１０とを含む。装置５００は、外部通信復号ループと内部復号ループとを含む。
【００４６】
外部通信復号ループは、ソフト入力・ソフト出力信号処理ユニット５０２と、制御可能なスイッチング回路５０８と、外来情報値バッファ５１０と、反復デコーダ５０４とを含む。例えば制約ノードと可変ノードとの間のメッセージ通過ループなどの内部復号ループは、反復デコーダ５０４の中にある。例えばＩＳＩを含む受信装置で受信された受信信号などの、復号されるべき外部入力値５１２がソフト入力・ソフト出力信号処理ユニット５０２に入力される。ソフト入力・ソフト出力信号処理ユニット５０２は、干渉するシンボル及び干渉の性質についての自己の知識を用いて、制御可能なスイッチング回路５０８に入力されるソフト外来情報値５１４を生成して出力する。初めのころと、復号プロセスの大部分との間、制御可能なスイッチング回路５０８は閉じられており、ソフト外来情報値５１４は、通過させられるソフト外来情報値５１６としてバッファ５１０に転送され、ここでその値は記憶される。外来情報値バッファ５１０は、記憶していた情報を、記憶されていたソフト外来情報値５１８として反復デコーダ５０４に転送する。本発明に従って実現された例えばＬＤＰＣ又はターボデコーダなどの反復デコーダ５０４は、例えばメッセージ通過方法を用いて、ソフト復号を実行する。反復デコーダ５０４は、内部デコーダループ内部メッセージ通過モジュール５２１を含む。モジュール５２１は、メッセージ５３２、制約ノード５３４、及び可変ノード５３６を含む。モジュール５２１は、制約ノード５３４からのｃ２ｖメッセージ５３８を可変ノード５３６に、また可変ノード５３６からのｖ２ｃメッセージ５４０を制約ノード５３４に、反復メッセージ通過復号プロセスの一部分として反復的に通過させる。復号プロセスの一部分として、例えば、送信されるシンボルに関する、信頼度情報を含む更新されたソフト値などの外来情報５２０が生成されて、デコーダ５２０から外来情報として出力される。デコーダからの外来情報５２０は、送信されるシンボルに関する前情報としてソフト入力・ソフト出力信号処理ユニット５０２に入力される。ソフト入力・ソフト出力信号処理ユニット５０２は、デコーダ５０４から発せられた受信された外来情報５２０を使って、ＩＳＩの除去を改善して新しいソフト外来情報値５１４を生成することができる。改善された推定値である新しいソフト外来情報値５１４は、今、スイッチング回路５０８及びバッファ５１０を通過させられて、新しい記憶された外来情報５１８として反復デコーダ５０４に供給される。これは、反復デコーダ５０４による復号が改善されるという結果をもたらすことができ、また、生成されて前記経路に沿ってソフト入力・ソフト出力信号処理ユニット５０２の方に転送される新しい外来情報５２０を改善することができる。この反復プロセスは続行され得る。しかし、或る点で復号エラーが検出されるかも知れず、性能改善の速度が或るスレショルド以下に低下するかも知れず、所定反復回数が実行されたかも知れず、リセット無しでそれ以上反復を実行するのは非生産的であるとデコーダが判定するかも知れず、及び／又は他のトリガメカニズムが起動され、これにより本発明に従って再初期化プロセスを開始するかもしれない。
【００４７】
代表的反復デコーダ５０４は、デコーダエラー検出モジュール５２２、復号性能モジュール５２４、及びデコーダリセットモジュール５２６を含む。デコーダエラー検出モジュール５２２は、デコーダが全てのパリティチェックを満たすビット割り当てを見つけようと試みたけれども、例えば特定の数の反復の後に失敗したとき、全てのパリティチェックが満たされるわけではないと認めるなどして、故障を検出することができる。その様な検出された故障の情報はデコーダリセットモジュール５２６に転送され得る。復号エラー性能モジュール５２４は、復号エラー性能を推定し、性能の変化及び／又は性能の変化の速度を評価し、その様な情報をデコーダリセットモジュール５２６に転送することができる。デコーダリセットモジュール５２６は、デコーダエラーモジュール５２２及び復号エラー性能モジュール５２４からの情報を用いて、デコーダリセットの開始及びデコーダリセットの生成に関して判定を行う。デコーダリセットモジュール５２６は、メッセージ再初期化モジュール５４２、中断モジュール５４４、及び回復モジュール５４６を含む。デコーダリセットは、呼び出されたとき、メッセージ再初期化モジュール５４２の指揮下で、所与の反復のために反復デコーダ５０４メモリ内のｃ２ｖ（制約から可変へのメッセージ）５３８を０にセットする（及び／又はｖ２ｃメッセージ５４０を）などの、エッジメッセージ５３２のうちの少なくとも幾つかの再初期化を含む。或る実施態様では、デコーダメモリ内のｖ２ｃ（可変から制約へ）メッセージもクリアされ得る。このとき、反復デコーダ５０４によって前情報として使用されるソフト外来情報値５１８を更新しないのが有利であり、従って、デコーダ５０４が部分的に再収斂するのを許すように例えば数回の反復の間、中断モジュール５４４の制御下で制御可能スイッチング回路５０８が開かれ、ソフト外来情報値バッファ５１０に記憶されている情報は固定されたままで、適正なソフト外来情報値５１８を反復デコーダ５０４に提供する。適切であると考えられるとき、回復モジュール５４６及び／又はタイマ又は反復カウンタ５０６の指揮下でスイッチ５０８が閉じられて、ソフト入力・ソフト出力信号処理ユニット５０２とデコーダ５０４との間の外部通信ループフィードバック経路を完成させる。バッファ５１０は新しい通過させられる外来情報値５１６で更新され、これは新しい記憶されたソフト外来情報値５１８としてデコーダ５１８に転送される。閉じられた外部ループが新しい記憶されたソフト外来情報値をデコーダ５１８に供給することを含む復号プロセスが再開し、そして多くの場合に、デコーダ５０４においてメッセージ再初期化が行われなくてデコーダ５０４への新たなフィードバックデータが一時的に停止されない場合に可能なエラーフロアより低いエラーフロアがデコーダ５０４によって達成される。或る点で、例えば首尾よく復号された符号語、反復の数及び／又は復号性能モジュール５２４からの推定値に基づいて、例えば関連する確率を伴なう復号された情報５３０などのデコーダの判定を出力する決定がデコーダ５０４によって行われる。
【００４８】
図５に示されているように、外部通信フィードバックループを作動可能／不可能にするために簡単な制御可能なスイッチング回路５０８を使用することができる。スイッチング回路５０８の開閉を制御するために種々の代替物を使用することができる。例えば、或る実施態様では、スイッチング回路５０８はタイマ又は反復カウンタ５０６により制御され得る。スイッチング回路５０８が開かれる時点は、再初期化プロセスの一部として反復デコーダ５０４の中断モジュール５４４により生成されてタイマ又は反復カウンタ５０６に送られるリセット信号５２７によって制御され得る。リセット信号５２７の他に、反復デコーダ５０４は、タイマ又は反復カウンタ５０６を駆動するために使用される反復信号又は他のタイミング信号５２８を生成する役割を果たすことができる。タイマ又は反復カウンタ５０６は、リセットが開始されたときにスイッチ５０８の開放の持続時間の長さを決定するために使用される予め選択された量の反復デコーダ処理時間５４８及び／又は予め選択されたメッセージ通過デコーダ反復数５５０を含むことができる。反復デコーダ５０４によって生成されるリセット信号５２７は、タイマ又は反復カウンタ５０６をトリガして、スイッチング回路５０８を開かせるイネーブル／ディスエーブル信号５２９を生成することによってスイッチング回路５０８の開放を制御することができる。タイマ又は反復カウンタ５０６は、該スイッチの開放後に、予め選択された時間５４８又は予め選択された反復回数５５０に達するまでイネーブル／ディスエーブル信号５２９をスイッチ開放状態に保つことができ、そのときイネーブル／ディスエーブル信号はスイッチング回路５０８を閉じさせる信号に変更される。
【００４９】
或いは、或る実施態様では、反復デコーダ５０４の中断モジュール５４４により生成されるリセット信号５２７はスイッチング回路５０８の開放を制御してスイッチング回路を直接開かせることができ、リセット信号５２７の状態は反復デコーダ５０４の回復モジュール５４６により変更されて該スイッチング回路を閉じさせることができる。その様な実施態様では、スイッチ５０８開放及び／又は閉成の決定に使用される例えば任意の予め選択された量の反復デコーダ処理時間又は任意の予め選択されたメッセージ通過デコーダ反復回数などの任意の予め選択された量の反復デコーダ処理はデコーダ５０４の中にある。
【００５０】
図６は、代表的なＬＤＰＣデコーダを用いるシステムで遭遇し得る代表的符号化性能曲線との関係で本発明によるアイデア及びプロセスをより良く説明するために使用されるチャート６００である。異なるエラーフロアを有する２つの性能曲線が示されている。良い方の、例えば低い方のフレームエラー率の曲線は本発明の実施態様を使用するターボ等化システムに対応し、他方の、高い方のフレームエラー率の曲線は本発明無しの同じシステムに対応する。５．０ｄＢのＳＮＲでの動作を考察する。本発明無しでの第１復号を考察する。復号プロセスの始まりに、代表的デコーダが見る実効ＳＮＲは、曲線６０１上の動作点Ａ６１０（約３ｄＢ）に対応し得る。この点では、デコーダの期待されるフレームエラー率は約２×１０−８である。ターボ等化プロセス中、デコーダが見る実効ＳＮＲは、期待されるフレームエラー率が約５×１０−１０の点Ｃ６１４又はそれ以上（約８．５ｄＢ）まで改善し得る。しかし、本発明を起動しなければ、実際のフレームエラー率は、点Ｂ６１２で示されているように５×１０−９より顕著に良くはならないかも知れない。その理由は、デコーダが復号プロセスの早い段階で故障モードに捉われる可能性があって、デコーダへの入力が改善しても脱出しないことにある。ここで、本発明での復号を考察する。デコーダに供給される例えばソフト情報値などの外来情報を一時的に凍結している間に、デコーダにより見られる実効ＳＮＲが８．５ｄＢまで改善した後に本発明に従ってデコーダを再初期化すれば、デコーダは、約５×１０−１０のフレームエラー率で（約８．５ｄＢで）点Ｃ６１４で動作しているかのように動作することができるようになる。
【００５１】
これは、システムが名目上点Ｂで動作しているときにも起こり得る。その結果、点Ｂでの性能曲線は点Ｃの性能に達し、点Ｄにより示されている見かけ上の性能が得られる。
【００５２】
特に、本発明はターボ等化反復デコーダシステムに向けられており、このシステムでは、例えば予め選択された数の反復又は動的に決定される数の反復などの数回の反復の後に復号が収斂していなければデコーダエッジ状態が再初期化或いはクリアされ、再初期化プロセス後に本発明に従って更に反復が実行される。更に、本発明の１つの特徴により、進行中の復号動作の一部としてデコーダ再初期化が実行されるとき、例えばデコーダ入力の質を維持するために検出器とデコーダとの間のフィードバックループが一時的に切断或いは開放される。この動作は、例えば予め選択された回数のメッセージ通過復号反復などの１回又は充分に多くの反復の後に、収斂が検出されたか否かとは無関係に実行され得るけれども、これは好ましい実施態様ではない。
【００５３】
ＬＤＰＣデコーダとの関係におけるメッセージ通過反復は、例えば、チェックノード処理動作への、可変の一部としてのメッセージのセットの通過と、その後の、チェックノード処理エレメントから、可変ノード処理動作を実行するエレメントへのメッセージの通過とを意味することができる。
【００５４】
図７は本発明の代表的実施態様に従って復号されるべく入力されたデータを復号する代表的方法を示すフローチャート７００である。図７は、図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ、及び図７Ｄの組み合わせから成る。
【００５５】
代表的復号方法はステップ７０２から始まる。動作はステップ７０４に進み、ここでデコーダシステムが初期化される。ステップ７０４で、デコーダシステムの、例えば反復デコーダ、信号処理ユニット、バッファ、カウンタなどの種々のコンポーネントが電源投入されてクリア及び／又はリセットされ得る。動作はステップ７０４からステップ７０６に進む。ステップ７０６において、例えばシンボル間干渉（ＩＳＩ）検出器などのソフト入力・ソフト出力（ＳＩＳＯ）信号処理ユニットが、例えば復号されるべき外部入力値のセットなどの、復号されるべく入力されたデータ７０５を受け取るように操作される。次に、ステップ７０８で、ＳＩＳＯ信号処理ユニットは、入力されたデータ７０５から例えば後情報値又は外来情報値などのソフト情報値を生成するように操作される。次にステップ７１０において、ＳＩＳＯ信号処理ユニットは、その生成されたソフト情報値を、例えばＬＤＰＣ復号動作を実行するＬＤＰＣエンコーダなどの反復デコーダの方へ出力するように操作される。他の実施態様では、反復デコーダは、例えば、ターボプロダクト復号動作を実行するターボデコーダなどの、別のタイプの反復デコーダであり得る。動作はステップ７１０からステップ７１２に進む。
【００５６】
ステップ７１２において、反復デコーダは、内部メッセージ通過デコーダループを用いてメッセージ通過デコーダ操作を実行するように、操作される。ステップ７１２はサブステップ７１４，７１６，７１８，７２０，７２２，７２４、及び７２６を含む。サブステップ７１４において、反復デコーダの内部メッセージ通過デコーダループは、ソフト情報値を例えば前情報値として受け取るように、操作される。その後、サブステップ７１６において、反復デコーダは可変ノードからチェックノードへのメッセージを生成するように操作され、サブステップ７１８において反復デコーダはその可変ノードからチェックノードへのメッセージをメモリに記憶させる。動作はサブステップ７１８からサブステップ７２０に進む。サブステップ７２０において、反復デコーダはチェックノードから可変ノードへのメッセージを生成するように操作され、サブステップ７２２において反復デコーダはそのチェックノードから可変ノードへのメッセージをメモリに記憶させる。動作はサブステップ７２２からサブステップ７２４に進む。サブステップ７２４において、反復デコーダの内部メッセージ通過ループは、前記ＳＩＳＯ信号処理ユニットにより使用される外来情報を生成するように操作され、サブステップ７２６において、反復デコーダの内部メッセージ通過ループは、生成された外来情報７２７をＳＩＳＯ信号処理ユニットの方へ出力する。単一のメッセージ通過デコーダ反復がステップ７１２において示されている。ステップ７１６から７２２までは、ステップ７２４に進む前に反復的に数回実行され得るということが理解されるべきである。
【００５７】
動作はステップ７１２から連結ノードＡ７２８を介してステップ７３０に進む。ステップ７３０において、ＳＩＳＯ信号処理ユニットは、反復デコーダからの外来情報７２７と、例えば復号されるべき外部入力値のセットなどの復号されるべき入力データ７０５とを受け取るように操作される。或る実施態様では、ＳＩＳＯ信号処理ユニットは、例えばそのメモリにおいて、前にステップ７０６で受け取った復号されるべき外部値のセットを保持しており、ステップ７３０でそれらの値にアクセスする。動作はステップ７３０からステップ７３２に進む。ステップ７３２において、ＳＩＳＯ信号処理ユニットは、反復デコーダから受け取られた外来情報７２７の関数として入力データ７０５からソフト外来情報値を生成するように操作される。例えば、ＩＳＩ検出器などのＳＩＳＯ信号処理ユニットは、ＩＳＩ検出動作を実行して、その動作からの出力としてソフト外来情報値を生成することができる。動作はステップ７３２からステップ７３４に進む。
【００５８】
ステップ７３４において、反復デコーダは、内部メッセージ通過デコーダループを用いてメッセージ通過デコーダ操作を実行するように操作される。ステップ７３４はサブステップ７３６，７３８，７４０，７４２，７４４，７４６、及び７４８を含む。サブステップ７３６において、反復デコーダの内部メッセージ通過デコーダループは、該ソフト外来情報値を受け取るように操作される。次に、サブステップ７３８において、反復デコーダは、可変ノードからチェックノードへのメッセージを生成するように操作され、サブステップ７４０において反復デコーダはその可変ノードからチェックノードへのメッセージをメモリに記憶させる。動作はサブステップ７４０からサブステップ７４２に進む。サブステップ７４２において、反復デコーダはチェックノードから可変ノードへのメッセージを生成するように操作され、サブステップ７４４において反復デコーダはそのチェックノードから可変ノードへのメッセージをメモリに記憶させる。動作はサブステップ７４４からサブステップ７４６に進む。ステップ７３８から７４４までは、ステップ７４６に進む前に反復的に幾度も実行されてよく、そして幾つかの実施態様では実際に反復的に幾度も実行されることが理解されるべきである。サブステップ７４６において、反復デコーダの内部メッセージ通過ループは、前記ＳＩＳＯ信号処理ユニットにより使用される新しい外来情報を生成するように操作され、サブステップ７４８において、反復デコーダの内部メッセージ通過ループは、その生成された新しい外来情報７２７をＳＩＳＯ信号処理ユニットの方へ出力する。
【００５９】
動作はステップ７３４からステップ７５０に進み、ここで予め選択された復号条件の現在のステータスを判定するための監視が実行される。例えば、代表的な復号条件は、反復デコーダにより生成される復号結果が予め選択された量の時間のうちに或いは所定数の反復デコーダメッセージ通過反復のうちに既知の符号語に収斂できないこと、及び／又は首尾よく復号された符号語の検出を含むことができる。次に、ステップ７５２において、現在の検出された復号条件が、デコーダとＳＩＳＯ信号処理ユニットとの間の外部通信ループにおける外部通信を中断させるための手段をトリガするために使われる条件と一致するか否かがステップ７５０で検出されたことに基づいて動作は進む。
【００６０】
もし該中断をトリガするために使われる復号条件が検出されていなければ、動作はステップ７５０からステップ７５３に進む。ステップ７５３において、符号語が首尾よく復号されたか否かに関してチェックが行われる。首尾良い復号は、例えば有効な符号語への収斂を示すなど、全てのパリティ制約条件が満たされているかを調べて確かめることによって判定され得る。もし符号語が首尾よく復号されたならば、動作は連結ノードＦ７５５を介してステップ７９２に進み、さもなければ動作はステップ７５４に進む。ステップ７５４において、デコーダは閉じている外部通信ループで復号動作を続行し、動作はステップ７５４からステップ７３０に戻る。
【００６１】
しかし、中断をトリガするために使用される復号条件がステップ７５０で検出されたならば、動作はステップ７５２から連結ノードＢ７５６を介してステップ７５８に進む。
【００６２】
ステップ７５８において、ｉ）ＳＩＳＯ信号処理ユニットから前記反復デコーダへの外来情報及びｉｉ）前記ＳＩＳＯ信号処理ユニットから前記反復デコーダへのソフト外来情報値のうちの少なくとも１つを止めることによって、ＳＩＳＯ信号処理ユニットと反復デコーダとを含む外部通信ループにおける通信が中断される。例えば別々の代替復号システムの手段について、ステップ７５８を実行する２つの代表的代替方法が示されている。外部通信ループが反復デコーダの外来情報出力とＳＩＳＯ信号処理ユニットの前情報入力との間の点で中断されるときにはサブステップ７６０及び７６２を使用することができる。或いは、外部通信ループがＳＩＳＯ信号処理ユニットの外来情報出力と反復デコーダの前情報入力との間で中断されるときにはサブステップ７６４及び７６６を使用することができる。
【００６３】
サブステップ７６０において、前記反復デコーダの外来情報出力と前記ＳＩＳＯ信号処理ユニットの前情報入力との間に位置するスイッチが開かれる。次に、サブステップ７６２において、前記外部ループが中断されている間、前記外部通信ループに含まれる外来情報バッファが前記外来情報を記憶するように操作される。例えば該スイッチは、該外来情報バッファと直列の制御可能なスイッチであり得る。外部ループが閉じられている間には、更新された外来情報は該スイッチ及び該バッファを通過してＳＩＳＯ信号処理ユニットに転送されるが、該スイッチが開かれているときには該バッファ内の情報は一時的に凍結される。該外部通信ループが開いたままになっている間、凍結されている外来情報がＳＩＳＯ信号処理ユニットの入力に対して利用可能である。
【００６４】
サブステップ７６４において、前記ＳＩＳＯ信号処理ユニットの外来情報出力と前記反復デコーダの前情報入力との間に位置するスイッチが開かれる。次にサブステップ７６６において、前記外部通信ループが中断されている間、前記スイッチの出力を前記反復デコーダの前情報入力に結合させる外来情報バッファが前記外来情報を記憶するように操作される。例えば、ステップ７６４のスイッチは、ソフト情報値バッファと直列の制御可能なスイッチであり得る。外部ループが閉じられている間にはソフト情報値は該スイッチ及び該バッファを通過して反復デコーダに転送されるが、該スイッチが開かれているときには、該バッファ内の情報は一時的に凍結される。外部通信ループが開いたままになっている間、凍結されているソフト情報値が反復デコーダの入力に対して利用可能である。
【００６５】
サブステップ７６０又は７６２のスイッチは、例えば、制御可能なスイッチング回路の一部として含まれる制御可能なスイッチであり得る。或る実施態様では、該スイッチを開く制御信号は反復デコーダから該スイッチに直接送られ得る。或る実施態様では、反復デコーダはタイミング信号及び／又はスイッチ制御信号をタイマ又は反復カウントに送ることができ、これが外部通信ループを開く該制御可能スイッチへの制御信号を生成する。
【００６６】
動作はステップ７５８から７６８に進む。ステップ７６８において、反復デコーダは、入力されたデータ値の前記セットの首尾良い復号の前に前記反復デコーダにより使用される前記内部メッセージ通過デコーダループで伝えられる少なくとも幾つかのメッセージを再初期化するように操作される。ステップ７６８は、サブステップ７７０を含む。サブステップ７７０において、反復デコーダは、復号プロセスで使用されるメッセージのうちの少なくとも幾つかをリセットするように操作される。サブステップ７７０は、サブステップ７７２及び７７４を含む。ステップ７７２において、反復デコーダは、チェックノードから可変ノードへのメッセージを例えば１反復の間記憶するために使用されるメモリの少なくとも一部分をクリアするように操作され、ステップ７７４において、反復デコーダは、可変ノードからチェックノードへのメッセージを例えば１反復の間記憶するために使用されるメモリの少なくとも一部分をクリアするように操作される。或る実施態様では、記憶されたチェックノードから可変ノードへのメッセージはクリアされ、可変ノードからチェックノードへのメッセージはクリアされない。或る実施態様では、記憶されたチェックノードから可変ノードへのメッセージの各々がクリアされる。動作はステップ７６８からステップ７７６に進む。ステップ７７６において、反復デコーダは前記の再初期化されたメッセージを用いて前記入力データ値のセットの前記復号を続行するように操作され、例えば、反復デコーダ内部デコーダループは、外部通信ループが開いていてもそのメッセージ通過操作を続行する。再初期化されたメッセージは反復デコーダを効果的にリセットしているが、今、反復デコーダは、ステップ７１２の場合より良好な質の前情報入力で再スタートする。動作はステップ７７６から連結ノードＣ７７８を介してステップ７８０に進む。
【００６７】
ステップ７８０において、例えば反復デコーダ及び／又はタイマ又は反復カウンタなどの復号システムのコンポーネントは、単独で或いは組み合せて、外部通信ループにおける通信が中断されてからの、例えばメッセージ通過デコーダ反復回数又はデコーダ処理時間などの反復デコーダ処理量を判定する。次に、ステップ７８２において、判定された反復デコーダ処理量と、例えば予め選択された数のメッセージ通過デコーダ反復又は予め決められた量の反復デコーダ処理時間などの、予め選択された反復デコーダ処理量とが比較される。動作はステップ７８２からステップ７８４に進む。
【００６８】
ステップ７８４において、外部通信ループが開かれてから予め選択された量の反復デコーダ処理が行われたか否かが検査される。予め選択された量の処理がまだ行われていなければ、動作はステップ７８４からステップ７８６に進む。ステップ７８６において、復号動作は開いている外部通信ループで続行され、動作はステップ７８０に戻る。
【００６９】
しかし、もし予め選択された量の反復デコーダ処理が既に行われていたならば、動作はステップ７８４から７８８に進む。ステップ７８８において、外部通信ループにおいて中断されていた通信が回復され、例えば、該スイッチが閉じられて該バッファが新しい情報を受け取って転送することが可能にされる。該スイッチを閉じる動作は、反復デコーダ及び／又はタイマ又は反復カウンタからのシグナリングによって実行され得る。動作はステップ７８８からステップ７９０に進み、ここで反復デコーダ及び信号処理ユニットは、閉じられた外部通信ループで復号動作を続行するように操作される。
【００７０】
或る点で、例えば所定数の追加メッセージ通過反復の後、所定量の追加時間の後、特定の推定品質レベルに到達した後などに、及び／又は例えば復号されたデータに対する必要などの外部事象に基づいて、動作はステップ７９２に進む。ステップ７９２において、反復デコーダは、例えば外部入力データ７０５の復号された値、及び（或る実施態様において）対応する関連確率情報などの判定を出力する。ステップ７９２から動作はステップ７９４に進む。
【００７１】
ステップ７９４で、復号されるべき入力値の他のセットがあるか否か検査が行われる。もし復号されるべき入力値の追加のセットがあれば、動作はステップ７９４から連結ノードＥ７９６を介してステップ７０４に進む。しかし、もし復号されるべき入力データの追加のセットが無ければ、動作は終了ステップ７９８に進む。
【００７２】
上記の方法は、互いに結合されたメモリ、ＣＰＵ及び１つ以上の入力装置及び／又は出力装置を含むコンピュータシステムで実行され得る。その様な実施において、メモリは、本発明に従って復号と、再初期化操作を含む他の操作とを行うようにプロセッサ（ＣＰＵ）を制御するために本発明に従って実行されるルーチンを含む。或る実施態様では、図４又は５に示されている各々のモジュール／エレメントにより行われる操作を実行するようにプロセッサを制御するルーチン、ハードウェア及び／又はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせが設けられる。実行時に、それらのルーチンは本発明に従ってＣＰＵにデータを受け取らせ、処理させ、また出力させ、これにより図４又は５に示されているエレメントにより行われる操作のうちの１つ以上をソフトウェア制御下で実行させる。
【００７３】
或いは、本発明のステップは、例えば回路などの専用ハードウェア及び／又はハードウェアとソフトウェアとの組み合わせを用いることにより実行され得る。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】ＬＤＰＣ符号を表すために使用され得る代表的二分グラフの図である。
【図２】パリティチェックマトリックスを使用するＬＤＰＣ符号表示の例である。
【図３】公知のターボ等化プロセスの例である。
【図４】復号動作を実行するための装置の代表的実施態様であり、前記装置は本発明に従って実現されたエラーフロア低減メカニズムを含み、本発明の方法を使用する。
【図５】復号動作を実行するための装置の他の代表的実施態様であり、前記装置は本発明に従って実現されたエラーフロア低減メカニズムを含み、本発明の方法を使用する。
【図６】本発明によりエラーフロア性能領域を変更して復号動作を改善できることを示す代表的符号化性能曲線の例である。
【図７Ａ】本発明により復号されるべきデータ入力を復号する代表的方法を示すフローチャートである。
【図７Ｂ】本発明により復号されるべきデータ入力を復号する代表的方法を示すフローチャートである。
【図７Ｃ】本発明により復号されるべきデータ入力を復号する代表的方法を示すフローチャートである。
【図７Ｄ】本発明により復号されるべきデータ入力を復号する代表的方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７５】
１０２  可変ノード，  １０４  制約ノード，  １０６  エッジ
【図１】
2007515913.tif 000003
【図２】
2007515913.tif 000004
【図３】
2007515913.tif 000005
【図４】
2007515913.tif 000006
【図５】
2007515913.tif 000007
【図６】
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【図７Ａ】
2007515913.tif 000009
【図７Ｂ】
2007515913.tif 000010
【図７Ｃ】
2007515913.tif 000011
【図７Ｄ】
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【国際調査報告】
2007515913.tif 000013