(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信系列に基づいてトレリス線図の各状態に到達する複数のパスの尤度情報を演算して復号系列を生成する復号部と、
前記各状態において尤度情報の差分を演算する差分演算部と、
前記尤度情報の差分に基づいて前記復号部による復号系列の生成を停止する復号制御部と、
前記生成した復号系列のサイズに基づいてトランスポートフォーマットを検出する検出部と、を有する、
トランスポートフォーマット検出装置。
【請求項２】
前記復号制御部は、所定の時点における全状態の尤度情報の差分に基づいて、前記復号系列の生成を停止する、
請求項１記載のトランスポートフォーマット検出装置。
【請求項３】
前記復号制御部は、前記尤度情報の差分が所定の閾値よりも小さい場合、前記復号系列の生成を停止する、
請求項１又は２に記載のトランスポートフォーマット検出装置。
【請求項４】
前記尤度情報の差分は、前記各状態に到達する複数のパスのパスメトリックの差である、
請求項１乃至３のいずれか一つに記載のトランスポートフォーマット検出装置。
【請求項５】
前記復号部は、前記各状態に到達する複数のパスの尤度情報を演算して前記複数のパスから生き残りパスを選択する加算比較選択部と、前記選択された生き残りパスに対しトレースバック処理を行い復号系列を生成するトレースバック部と、を有し、
前記復号制御部は、前記尤度情報の演算後に前記尤度情報の差分を求め、前記加算比較選択部の処理と前記トレースバック部の処理を停止させる、
請求項１乃至４のいずれか一つに記載のトランスポートフォーマット検出装置。
【請求項６】
前記復号部は、トランスポートフォーマットの複数の候補サイズまで復号を行い、
前記検出部は、前記復号系列の生成が停止された位置より前の前記候補サイズをトランスポートフォーマットとして出力する、
請求項１乃至５のいずれか一つに記載のトランスポートフォーマット検出装置。
【請求項７】
前記検出部は、前記生成した復号系列の巡回冗長検査結果に基づいて、トランスポートフォーマットを検出する、
請求項１乃至６のいずれか一つに記載のトランスポートフォーマット検出装置。
【請求項８】
受信系列に基づいてトレリス線図の各状態に到達する複数のパスの尤度情報を演算して復号系列を生成し、
前記各状態において尤度情報の差分を演算し、
前記尤度情報の差分に基づいて前記復号系列の生成を停止し、
前記生成した復号系列のサイズに基づいてトランスポートフォーマットを検出する、
トランスポートフォーマット検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスポートフォーマット検出装置及びトランスポートフォーマット検出方法に関し、特に、受信系列を復号したサイズに基づいてトランスポートフォーマットを検出するトランスポートフォーマット検出装置及びトランスポートフォーマット検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）では、第３世代の移動体通信システムの標準化が行われており、３ＧＰＰで標準化されている通信方式としてＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式が知られている。
【０００３】
Ｗ−ＣＤＭＡ方式の移動体通信システムで送受信されるデータ形式について、例えば、非特許文献１に記載されている。Ｗ−ＣＤＭＡ方式では、無線伝送路上に複数の物理チャネルが多重化され、さらに、各物理チャネル上には、複数の伝送チャネル（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ；以下、ＴｒＣＨという）が多重化される。このＴｒＣＨによって、音声や画像等の多種多様な情報をそれぞれ別のチャネルで同時に通信でき、さらに、それぞれのサービス等に適した伝送品質で通信することが可能である。
【０００４】
Ｗ−ＣＤＭＡ方式において、物理チャネル上では、複数のＴｒＣＨから構成される結合伝送チャネル（Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ  ＴｒＣＨ；以下、ＣＣＴｒＣＨという）が伝送される。各ＴｒＣＨには、所定のデータ長のデータが任意の数だけ含まれている。このデータ長は、伝送フォーマット（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｆｏｒｍａｔ；以下、ＴＦという）として定義されている。また、ＣＣＴｒＣＨのフォーマットは、伝送フォーマット組み合わせ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｆｏｒｍａｔ  Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ；以下、ＴＦＣという）によって定義され、ＴＦＣには、ＴｒＣＨと各ＴｒＣＨにおけるＴＦの組み合わせが定義されている。
【０００５】
物理チャネル上で伝送されるＣＣＴｒＣＨごとに、任意のＴＦＣによる組み合わせが可能である。ＴＦＣを通信中に変更することも可能であり、例えば、通信するデータ量（データサイズ）に合わせてＴＦを変えることで、通信効率の向上が図られている。ＴＦＣが変化することがあるため、受信側では、現在どのＴＦＣで通信が行われているかを常に特定する必要がある。各ＴｒＣＨを復号する際に適切なサイズ（ＴＦ）を用いて復号しなければ、受信データを正しく復号することができない。
【０００６】
非特許文献１には、ＴＦＣを求める方法がいくつか記載されている。例えば、伝送フォーマット組み合わせ識別子（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｆｏｒｍａｔ  Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ；以下、ＴＦＣＩという）を用いる方法がある。ＴＦＣＩは、ＣＣＴｒＣＨのＴＦＣを識別するための情報である。ＴＦＣＩを用いる方法では、物理チャネル上に、ＣＣＴｒＣＨとともにＴＦＣＩが伝送される。受信側は、ＣＣＴｒＣＨを復号する前に、ＴＦＣＩを復号することで、ＴＨＣＩに対応するＴＦＣを特定する。そして、このＴＦＣに定義される各ＴｒＣＨのＴＦに基づいて、ＣＣＴｒＣＨの各ＴｒＣＨを復号し、正しい復号データを得る。
【０００７】
また、ＴＦＣを求める他の方法として、物理チャネルにＴＦＣＩが含まれない場合、ＴＦＣＩを用いずに、検出基準ＴｒＣＨ（Ｅｘｐｌｉｃｉｔ  ｄｅｔｅｃｔａｂｌｅ  Ｔｒｃｈ）を復号したサイズにより求める方法がある。検出基準ＴｒＣＨは、ＣＣＴｒＣＨに含まれるＴｒＣＨの一つである。受信側は、ＣＣＴｒＣＨを復号する際に、まず、ＣＣＴｒＣＨ内の検出基準ＴｒＣＨを復号し、復号データのサイズにより検出基準ＴｒＣＨのＴＦを検出する。そして、検出したＴＦによってＴＦＣを特定し、このＴＦＣに定義される各ＴｒＣＨのＴＦに基づいて、ＣＣＴｒＣＨの各ＴｒＣＨを復号する。このように、検出基準ＴｒＣＨの復号データのサイズによりＴＦを検出する方法は、ブラインド伝送フォーマット検出（Ｂｌｉｎｄ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｆｏｒｍａｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；以下、ＢＴＦＤという）と呼ばれている。
【０００８】
図７は、ＢＴＦＤで用いられる検出基準ＴｒＣＨのフォーマットを示している。図に示されるように、検出基準ＴｒＣＨは、データ領域とＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ）領域とエンプティ（ｅｍｐｔｙ）領域から構成されている。データ領域には、音声等の通信データが格納される。ＣＲＣ領域には、データ領域の誤り検出をするためのＣＲＣ値が格納される。エンプティ領域には、通信データを含まないエンプティデータ（空データ）のみで、通信路によるノイズのみが含まれている。検出基準ＴｒＣＨの全体のサイズは、規格化されているＴｒＣＨの最大長であり、データ領域とＣＲＣ領域を含むサイズがＴＦとなる。図のＴＦ＃０〜＃３のように、検出基準ＴｒＣＨで取り得る候補ＴＦ（候補サイズ）は予め規定されており、複数の候補ＴＦのいずれか一つが真のＴＦとなる。図ではＴＦ＃２が真のＴＦである。
【０００９】
この検出基準ＴｒＣＨは、送信側で畳み込み符号（Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｄｅ）によって符号化されている。
【００１０】
ここで、畳み込み符号化について説明する。図８は、畳み込み符号化器の構成の一例を示している。この畳み込み符号化器は、入力データ（情報系列）Ｕを畳み込み符号化し、符号データ（符号系列）Ｘを出力する。符号データＸは、２ビットの符号化ビットＸ０，Ｘ１の繰り返しにより構成される。
【００１１】
畳み込み符号化器では、直列接続されたレジスタ（遅延素子）Ｄ０，Ｄ１によって、入力データＵを１ビットずつ順次遅延させ、入力データＵとこれらの遅延ビットの排他的論理和の演算結果を符号データＸとする。すなわち、符号化ビットＸ０は、入力データＵと１ビット遅延，２ビット遅延との排他的論理和であり（Ｘ０＝Ｕ＋Ｄ０＋Ｄ１）、符号化ビットＸ１は、入力データＵと２ビット遅延との排他的論理和である（Ｘ１＝Ｕ＋Ｄ１）。一般に拘束長は「レジスタ数＋１」であるから、この畳み込み符号化器の拘束長ｋは３である。この畳み込み符号化器は、１ビットの入力データに対し、２ビットの符号データを得るので、符号化率ｒは１／２である。
【００１２】
拘束長とは、符号データを得るために必要な、過去の入力データのビット数である。拘束長を大きくすると、誤り訂正能力は高くなるが復号器側の構成は複雑になる。符号化率とは、入力データと出力される符号データのビットの比率である。符号化率が小さい、つまり、入力に対して出力のビット数が多い場合は、伝送速度が低下するが誤り訂正能力は高くなる。
【００１３】
図９は、図８の畳み込み符号化器の状態遷移を示すトレリス図である。図９において、丸印が符号化の各時点（Ｔ０，Ｔ１）における状態を示しており、各状態を結ぶ線分がブランチである。また、複数のブランチを連結したものがパスとなる。
【００１４】
状態Ｓ００（Ｓ０），Ｓ０１（Ｓ１），Ｓ１０（Ｓ２），Ｓ１１（Ｓ３）は、レジスタＤ０，Ｄ１の保持状態を示している。Ｓに続く１ビット目がレジスタＤ０の状態、２ビット目がレジスタＤ１の状態である。例えば、レジスタＤ０が０、レジスタＤ１が１の場合、状態はＳ０１である。各ブランチに付された２ビットの数字は、状態遷移の際に符号化器から出力される符号化ビットＸ０，Ｘ１である。例えば、状態Ｓ１０のときに１が入力されると、"Ｘ０，Ｘ１"＝"０，１"が出力されて状態Ｓ１１へ遷移する。
【００１５】
図１０は、図８の畳み込み符号化器で入力データを符号化した符号データの例であり、図１１は、図１０の符号データ生成時の状態遷移を示すトレリス線図である。符号化開始時の時点Ｔ０では状態Ｓ００として、入力データＵ＝"１００１１"が入力されると、時点Ｔ０の状態Ｓ００−時点Ｔ１の状態Ｓ１０−時点Ｔ２の状態Ｓ０１−時点Ｔ３の状態Ｓ００−時点Ｔ４の状態Ｓ１０−時点Ｔ５の状態Ｓ１１と順に遷移する。そうすると、各ブランチの符号化ビットが出力されて、符号データＸ＝"１１１０１１１１０１"となる。
【００１６】
このように検出基準ＴｒＣＨは畳み込み符号で符号化されており、受信側では、この検出基準ＴｒＣＨをビタビ復号（Ｖｉｔｅｒｂｉ  Ｄｅｃｏｄｉｎｇ）によって復号する。ビタビ復号は、最尤復号法であり、最も尤度の高い（最もそれらしい）符号に復号する復号法である。ビタビ復号では、畳み込み符号化器と同じトレリス線図を用いて復号が行われ、トレリス線図における各状態に到達するパスの尤度を計算し、最も尤度の高いパスを生き残りパスとして復号する。
【００１７】
検出基準ＴｒＣＨでは、エンプティ領域に通信データが格納されずノイズのみの領域となるため、検出基準ＴｒＣＨを先頭ビットからビタビ復号していくと、エンプティ領域が始まる真のＴＦの位置で尤度が高くなり、かつ、ＣＲＣ判定がＯＫとなる。すなわち、検出基準ＴｒＣＨを先頭ビットからビタビ復号して、尤度が高くなり、かつ、ＣＲＣ判定がＯＫとなる位置によってＴＦを検出することができる。
【００１８】
図１２は、非特許文献１に記載されている従来のＴＦ検出方法を示すフローチャートである。この方法は、検出基準ＴｒＣＨを復号し、ＴＦを検出する方法である。
【００１９】
まず、復号する範囲を決めるために最小の候補ＴＦを取得する（Ｓ９０１）。次いで、検出基準ＴｒＣＨに対し先頭ビットから次のビットまでＡＣＳ（Ａｄｄ−Ｃｏｍｐａｒｅ−Ｓｅｌｅｃｔ：加算比較選択）演算処理を行う（Ｓ９０２）。ＡＣＳ演算処理では、トレリス線図の各状態におけるパスの尤度を算出、比較し、生き残りパスの選択が行われる。そして、このＡＣＳ演算処理を候補ＴＦの位置まで繰り返す（Ｓ９０３）。
【００２０】
次いで、尤度比Ｓが閾値以下かどうか判定する（Ｓ９０４）。この尤度比Ｓは、Ｓ＝−１０ｌｏｇ（現時点の状態Ｓ０の尤度−現時点の最小尤度）／（現時点の最大尤度−現時点の最小尤度））から求められる。尤度比Ｓは、誤りが小さいほど（尤もらしいほど）、より小さい値となる。
【００２１】
尤度比Ｓが閾値以下の場合、候補ＴＦの位置からトレースバック処理を行い復号する（Ｓ９０５）。次いで、復号系列に対しＣＲＣ演算を行い（Ｓ９０６）、ＣＲＣ判定を行う（Ｓ９０７）。ＣＲＣ判定がＯＫなら、現在の尤度比Ｓが最小かどうか判定し（Ｓ９０８）、尤度比Ｓが最小の場合、現在の尤度比Ｓと現在のＴＦを保持する（Ｓ９０９）。
【００２２】
Ｓ９０４において尤度比Ｓが閾値より大きい場合や、Ｓ９０７においてＣＲＣ判定がＮＧの場合、Ｓ９０８において尤度比Ｓが最小ではない場合、あるいは、Ｓ９０９で尤度比ＳとＴＦを保持した場合には、続いて、候補ＴＦの位置がＴｒＣＨの最大長かどうか判定する（Ｓ９１０）。現在の位置がまだ最大長ではない場合、次の候補ＴＦを取得してＳ９０２以降の処理を繰り返す（Ｓ９１１）。また、現在の位置が最大長の場合、保持している最小の尤度比ＳのときのＴＦを真のＴＦとして出力する（Ｓ９１２）。
【００２３】
尚、非特許文献２では、ビタビ復号において、トレリス線図の各状態でパスの尤度の差を求めることで、誤り訂正能力を向上させている。
【非特許文献１】「３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）  ＴＳ（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）  ２５．２１２  Ｖ６．５．０」、[online]、２００５年６月、インターネット＜http://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/25_series/25.212/25212-650.zip＞
【非特許文献２】ヒロスケ・ヤマモト（ＨＩＲＯＳＵＫＥ  ＹＡＭＡＭＯＴＯ）、コージ・イトー（ＫＯＨＪＩ  ＩＴＯＨ）著、「Ｖｉｔｅｒｂｉ  Ｄｅｃｏｄｉｎｇ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ  ｆｏｒ  Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｄｅｓ  ｗｉｔｈ  Ｒｅｐｅａｔ  Ｒｅｑｕｅｓｔ」、ＩＥＥＥ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ  ＯＮ  ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ  ＴＨＥＯＲＹ、ＶＯＬ．ＩＴ−２６、ＮＯ．５、１９８０年９月、Ｐ．５４０−５４７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
しかしながら、図１２の従来のＴＦ検出方法では、常に、検出基準ＴｒＣＨの最大長まで復号処理を行った後に復号を終了し真のＴＦを出力している。つまり、通信データが少ない場合などデータ領域のサイズが短い（ＴＦが小さい）場合であっても、不要なエンプティ領域を全て復号してしまう。したがって、ＴＦ検出処理に時間がかかるとともに、ＴＦを検出するＴＦ検出装置において回路規模や演算量が増えるため消費電流が増大してしまうという問題があった。
【００２５】
特に、移動通信端末などでは、小型化、バッテリーの長寿命化、低コスト化が強く望まれており、消費電流の増大は大きな問題となる。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明にかかるトランスポートフォーマット検出装置は、受信系列に基づいてトレリス線図の各状態に到達する複数のパスの尤度情報を演算して復号系列を生成する復号部と、前記各状態において尤度情報の差分を演算する差分演算部と、前記尤度情報の差分に基づいて前記復号部による復号系列の生成を停止する復号制御部と、前記生成した復号系列のサイズに基づいてトランスポートフォーマットを検出する検出部と、を有するものである。このトランスポートフォーマット検出装置によれば、尤度情報の差分に基づいて、復号処理を最大長よりも短いサイズで終了させることができるため、トランスポートフォーマットの検出にかかる時間を短縮するとともに、消費電流を低減することができる。
【００２７】
本発明にかかるトランスポートフォーマット検出方法は、受信系列に基づいてトレリス線図の各状態に到達する複数のパスの尤度情報を演算して復号系列を生成し、前記各状態において尤度情報の差分を演算し、前記尤度情報の差分に基づいて前記復号部による復号系列の生成を停止し、前記生成した復号系列のサイズに基づいてトランスポートフォーマットを検出するものである。このトランスポートフォーマット検出方法によれば、尤度情報の差分に基づいて、復号処理を最大長よりも短いサイズで終了させることができるため、トランスポートフォーマットの検出にかかる時間を短縮するとともに、消費電流を低減することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、トランスポートフォーマットの検出にかかる時間を短縮するとともに、消費電流を低減できるトランスポートフォーマット検出装置及びトランスポートフォーマット検出方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
発明の実施の形態１．
まず、本発明の実施の形態１にかかるトランスポートフォーマット（ＴＦ）検出装置について説明する。本実施形態にかかるＴＦ検出装置は、ビタビ復号処理がエンプティ領域まで達すると、復号処理を終了し真のＴＦを出力することを特徴としている。
【００３０】
ここで、図１を用いて、本実施形態にかかるＴＦ検出装置の構成について説明する。このＴＦ検出装置１は、３ＧＰＰに準拠したＷ−ＣＤＭＡ方式の移動体通信システムで用いられ、無線通信路により通信を行う移動端末側もしくは基地局側の受信部に設けられる。ＴＦ検出装置１は、受信データを復号するとともに、受信データのデータサイズからＴＦの検出を行う。すなわち、ＴＦ検出装置１は、ＢＴＦＤ用のＴＦ検出装置であり、物理チャネルにＴＦＣＩが含まれない場合に、ＴＦＣＩを用いることなく受信データからＴＦを検出する。
【００３１】
図に示されるように、ＴＦ検出装置１は、ビタビ復号部１０、受信データ格納部２１、候補ＴＦ格納部２２、差分演算部２３、復号制御部２４、ＣＲＣ演算部２５、復号データ格納部２６、ＴＦ出力部２７、尤度比格納部２８、ＴＦ格納部２９を備えている。
【００３２】
受信データ格納部２１は、入力となる受信データ（受信系列）を格納するメモリである。入力される受信データは、所定の物理チャネル上で伝送されたＣＣＴｒＣＨに含まれる検出基準ＴｒＣＨであり、このデータのフォーマットは、図７で示したフォーマットである。また、受信データには、無線通信路によって生じるノイズが含まれている。
【００３３】
候補ＴＦ格納部２２は、検出基準ＴｒＣＨで取り得る複数の候補ＴＦ（候補サイズ）を格納するメモリである。候補ＴＦ格納部２２には、あらかじめ複数個（例えば１６個）の候補ＴＦが格納されている。例えば、複数の候補ＴＦは昇順に並べられており、先頭から順に読み出される。ＴＦ検出装置１は、これらの複数の候補ＴＦの中から真のＴＦ（データサイズ）を選択し出力する。
【００３４】
ビタビ復号部１０は、受信データをビタビアルゴリズムによって復号する復号器である。ビタビ復号部１０は、受信データ格納部２１に格納されている検出基準ＴｒＣＨのデータを読み出し、データの先頭ビットからＴＦを検出するまで復号を行う。
【００３５】
受信データである検出基準ＴｒＣＨは、畳み込み符号で符号化されており、例えば、畳み込み符号の拘束長は９である。拘束長が９で畳み込み符号化されたデータを復号する場合、トレリス線図の状態は２５６状態となる。ビタビ復号部１０は、この２５６状態のそれぞれで尤度情報を算出して復号を行う。
【００３６】
図に示されるように、ビタビ復号部１０は、ＡＣＳ演算部１１、パスメモリ１２、トレースバック部１３を有している。
【００３７】
ＡＣＳ演算部１１は、受信データ格納部２１の受信データと候補ＴＦ格納部２２の候補ＴＦを取得し、受信データを先頭ビットから候補ＴＦまで順にＡＣＳ演算処理を行う。パスメモリ１２は、尤度情報と生き残りパスの情報を格納するメモリである。パスメモリ１２には、ＡＣＳ演算部１１によって、各状態を結ぶブランチのブランチメトリックや各状態に到達するパスのパスメトリック、複数のパスのうちどのパスが生き残りパスかを示す情報が格納される。トレースバック部１３は、パスメモリ１２を参照して生き残りパスに対しトレースバック処理を行って、復号データを生成し出力する。
【００３８】
差分演算部２３は、ビタビ復号部１０のＡＣＳ演算部１１が生成した各状態における尤度情報の差分（尤度差）を算出する。差分演算部２３は、算出した差分と所定の閾値とを比較し、差分判定成功・失敗を判断する。
【００３９】
復号制御部２４は、差分演算部２３による差分の判定結果に基づいて、ビタビ復号部１０による復号データの生成を停止させ、復号処理を終了する。すなわち、復号制御部２４は、現時点の全状態についての差分判定に基づいて、ビタビ復号部１０のＡＣＳ演算部１１とトレースバック部１３の処理を停止する。また、復号制御部２４（もしくはＡＣＳ演算部１１）では、現時点の尤度情報から尤度比Ｓを求め、尤度比Ｓに基づいて、トレースバック部１３により復号データを生成させる。
【００４０】
ＣＲＣ演算部（巡回冗長検査部）２５は、トレースバック部１３が生成した復号データに対しＣＲＣ演算（巡回冗長検査）を行い、ＣＲＣ判定を行う。
【００４１】
復号データ格納部２６は、復号データを格納するメモリであり、ＣＲＣ演算部２５によりＣＲＣ判定を行いながら復号データを格納する。格納された復号データは、その後、上位レイヤによって音声等の通信データとして取り扱われる。
【００４２】
尤度比格納部２８は、復号制御部２４（もしくはＡＣＳ演算部１１）で求めた尤度比Ｓを格納するメモリであり、ＣＲＣ判定に基づいて、最小の尤度比Ｓが格納される。ＴＦ格納部２９は、尤度比格納部２８の尤度比Ｓに対応したＴＦを格納するメモリであり、最終的に真のＴＦが格納される。
【００４３】
ＴＦ出力部２７は、ＣＲＣ演算部２５によってＣＲＣ判定に基づいて、現時点の尤度比Ｓを尤度比格納部２８に格納するとともに、現時点のＴＦをＴＦ格納部２９に格納する。ＴＦ出力部２７は、最大長まで復号が終了した場合、もしくは、全状態について差分判定に基づき復号処理が終了した場合、ＴＦ格納部２９に格納されているＴＦを真のＴＦとして出力する。尚、ここで検出されたＴＦにより現在のＣＣＴｒＣＨのＴＦＣが特定され、特定したＴＦＣの定義に基づいて、他の復号器によって残りのＴｒＣＨの復号が行われる。
【００４４】
次に、図２のフローチャートを用いて、本実施形態にかかるＴＦ検出方法について説明する。このＴＦ検出方法は、ＴＦ検出装置１によって受信データを復号しＴＦを検出する方法である。
【００４５】
まず、復号する範囲を決めるために最小の候補ＴＦを取得する（Ｓ２０１）。すなわち、受信データ格納部２１に検出基準ＴｒＣＨである受信データが格納されると、ビタビ復号部１０のＡＣＳ演算部１１は、候補ＴＦ格納部２２から、最小サイズの候補ＴＦを取得する。
【００４６】
次いで、受信データに対し先頭ビットから次のビットまでＡＣＳ演算処理を行う（Ｓ２０２）。すなわち、ＡＣＳ演算部１１は、受信データ格納部２１の受信データを先頭から順に読み出し、トレリス線図の各状態におけるパスの尤度情報の算出、尤度情報の比較、生き残りパスの選択を行う。
【００４７】
このとき、例えば、図３に示すように、各状態に到達するパスは２つ存在し、この２つのパスのパスメトリックを算出して比較する。現時点のパスメトリックは、１時点前までの生き残りパスのパスメトリックに、１時点前から現時点までのブランチのブランチメトリックを加えて求める。例えば、ブランチメトリックにはハミング距離（硬判定）や信号空間上の距離（軟判定）などが用いられる。そして、２つのパスのうち尤度が高い方のパスを生き残りパスとして選択する。ＡＣＳ演算部１１は、求めたパスメトリックと生き残りパスをパスメモリ１２に格納する。ＡＣＳ演算部１１は、現時点の全状態（例えば２５６状態）について、このパスメトリックの算出と生き残りパスの選択を行う。
【００４８】
図３の例では、時点ｔの状態ｓ０に、時点ｔ−１から２つのパスＰ１，Ｐ２が到達している。尚、各状態に到達する２つのパスもしくはブランチのうち、図面で上側に位置する方を上側パスもしくは上側ブランチといい、図面で下側に位置する方を下側パスもしくは下側ブランチという（他の図においても同じ）。
【００４９】
時点ｔ−１の状態ｓ０までのパスメトリックをＰＭ１０、時点ｔ−１の状態ｓ０と時点ｔの状態ｓ０を結ぶブランチＢ１のブランチメトリックをＢ１０、時点ｔ−１の状態ｓ１までのパスメトリックをＰＭ１１、時点ｔ−１の状態ｓ１と時点ｔの状態ｓ０を結ぶブランチＢ２のブランチメトリックをＢ１１とする。そうすると、上側パスＰ１のパスメトリックＰＭ１０'は、ＰＭ１０＋ＢＭ１０であり、下側パスＰ２のパスメトリックＰＭ１１'は、ＰＭ１１＋ＢＭ１１である。そして、２つのパスメトリックＰＭ１０'，ＰＭ１１'を比較して、大きい方を生き残りパスとして選択し、選択されたパスのパスメトリックを時点ｔの状態ｓ０のパスメトリックＰＭ２０とする。
【００５０】
図２のＳ２０２の後、ＡＣＳ演算部１１が算出した尤度情報の差分を求める差分演算処理を行う（Ｓ２０３）。すなわち、差分演算部２３は、トレリス線図の各状態における各パスのパスメトリックの差を求める。ＡＣＳ演算部１１では、生き残りパスを選択するために、現時点における各状態に到達する２つのパスのパスメトリックを求めており、差分演算部２３は、この２つのパスメトリックの差分を算出する。差分演算部２３は、現時点の全状態について、この差分を算出する。
【００５１】
例えば、図３の時点ｔの状態ｓ０では、到達する２つのパスＰ１，Ｐ２のパスメトリックＰＭ１０'，ＰＭ１１'の差分を求める。すなわち、尤度情報の差分は、ＰＭ１０'−ＰＭ１１'＝（ＰＭ１０＋ＢＭ１０）−（ＰＭ１１＋ＢＭ１１）である。
【００５２】
上記の非特許文献２にも記載されているように、この尤度情報の差分が大きい場合、生き残りパスが正しい（尤もらしい）確率が高く、２つのパスの尤度情報の差分が小さい場合、生き残りパスが誤っている確率が高い。そこで、本実施形態では、差分演算部２３において、求めた尤度情報の差分と閾値を比較し、尤度情報の差分が閾値以上の場合、正しい確率が高いため差分判定成功とし、尤度情報の差分が閾値よりも小さい場合、誤っている確率が高いため差分判定失敗とする。
【００５３】
図２のＳ２０３の後、現時点における全状態の差分判定が失敗かどうか判定する（Ｓ２０４）。すなわち、復号制御部２４は、差分演算部２３で判定された差分判定結果をトレリス線図の全状態分、参照し全ての状態において失敗かどうか判定する。Ｓ２０４において、全状態の差分判定が失敗の場合、Ｓ２１４へ進み復号処理を終了する。すなわち、本実施形態では、全状態の差分判定が失敗し、全状態の復号が誤っている確率が高い場合、復号処理がエンプティ領域に達したと判断し、復号処理を終了する。尚、現時点の差分判定が失敗した情報を後の時点に伝播してもよい。例えば、図３の場合、時点ｔにおいて、ＰＭ１０'−ＰＭ１１'の差分判定が失敗の場合、時点ｔ＋１において、（ＰＭ２０＋ＢＭ２０）−（ＰＭ２１＋ＢＭ２１）の値が閾値より大きくても（このとき、ＰＭ２０＋ＢＭ２０の方がＰＭ２１＋ＢＭ２１より尤度が高いものとする）、（ＰＭ２０＋ＢＭ２０）−（ＰＭ２１＋ＢＭ２１）の差分判定結果を失敗とする。すなわち、図３の時点ｔ＋１において、ＰＭ２０−ＰＭ３０のパスが選択されるとＰＭ１０'−ＰＭ１１'の差分判定結果がＰＭ３０に反映され、ＰＭ２１−ＰＭ３０のパスが選択されるとＰＭ２１までの差分判定結果がＰＭ３０に反映される。
【００５４】
Ｓ２０４において、差分判定成功の状態が存在する場合、ＡＣＳ演算処理及び差分演算処理が候補ＴＦまで完了したかどうか判定する（Ｓ２０５）。すなわち、ＡＣＳ演算部１１は、現時点の復号位置と候補ＴＦとを比較して、現時点の位置が候補ＴＦに達していない場合、Ｓ２０２へ戻りＡＣＳ演算処理及び差分演算処理を繰り返す。
【００５５】
Ｓ２０５において、現時点の復号位置が候補ＴＦに達した場合、現時点の状態Ｓ０における差分判定が失敗かどうか判定する（Ｓ２０６）。３ＧＰＰでは、初期状態と終了状態はＳ０であると規定されているため、ここでは、状態Ｓ０について判定する。すなわち、復号制御部２４は、差分演算部２３が求めた各状態の差分判定結果のうち、候補ＴＦの状態Ｓ０における差分判定結果を参照し、失敗かどうか判定する。Ｓ２０６において、状態Ｓ０の差分判定が失敗の場合、Ｓ２１２へ進み次の候補ＴＦまで処理を続ける。
【００５６】
Ｓ２０６において、状態Ｓ０の差分判定が成功の場合、尤度比Ｓが最小かどうか判定する。復号制御部２４は、従来と同様に、尤度比Ｓ＝−１０ｌｏｇ（現時点の状態Ｓ０の尤度−現時点の最小尤度）／（現時点の最大尤度−現時点の最小尤度））から求められる。すなわち、復号制御部２４は、現在の尤度比Ｓを算出し、尤度比格納部２８に格納されている尤度比Ｓと現在の尤度比Ｓを比較して、現在の尤度比Ｓの方が小さいかどうか判定する。Ｓ２０７において、尤度比Ｓが最小ではない場合、Ｓ２１２へ進み次の候補ＴＦまで処理を続ける。尚、尤度比格納部２８に格納されている初期値は、十分大きい値（無限大）とする。
【００５７】
Ｓ２０７において、尤度比Ｓが最小の場合、候補ＴＦの位置からトレースバック処理を行う（Ｓ２０８）。すなわち、トレースバック部１３は、パスメモリ１２を参照し、生き残りパスを遡って硬判定することで復号データを生成する。
【００５８】
次いで、生成された復号データに対しＣＲＣ演算を行い（Ｓ２０９）、そのＣＲＣ演算結果を判定する（Ｓ２１０）。すなわち、ＣＲＣ演算部２５は、復号データに含まれるデータ領域を参照してＣＲＣ演算を行い、このＣＲＣ演算結果とＣＲＣ領域の値とを比較し、一致した場合にＣＲＣ判定をＯＫとする。このとき、復号データは、ＣＲＣ演算されながら復号データ格納部２６に格納される。
【００５９】
Ｓ２１０において、ＣＲＣ判定結果がＮＧの場合、Ｓ２１２へ進み次の候補ＴＦまで処理を続ける。Ｓ２１０において、ＣＲＣ演算結果がＯＫの場合、ＴＦ出力部２７は、現在の尤度比Ｓと現在のＴＦを尤度比格納部２８，ＴＦ格納部２９に保持する（Ｓ２１１）。
【００６０】
Ｓ２０６において状態Ｓ０の差分判定が失敗の場合や、Ｓ２０７において尤度比Ｓが最小ではない場合、Ｓ２１０においてＣＲＣ判定結果がＮＧの場合、もしくは、Ｓ２１１において尤度比ＳとＴＦを保持した場合には、続いて、候補ＴＦの位置が最大長かどうか判定する（Ｓ２１２）。すなわち、復号制御部２４は、現在の候補ＴＦとＴｒＣＨの最大長とを比較し、候補ＴＦが最大長に達した場合、Ｓ２１４へ進み復号処理を終了する。Ｓ２１２において、候補ＴＦが最大長に達していない場合、ＡＣＳ演算部１１は、次のサイズの候補ＴＦを候補ＴＦ格納部２２から取得してＳ２０２以降の復号処理を繰り返す（Ｓ２１３）。
【００６１】
Ｓ２０４において全状態の差分判定が失敗した場合、もしくは、Ｓ２１２において候補ＴＦが最大長に達した場合には、ＴＦ出力部２７は、ＴＦ格納部２９に保持している最小の尤度比ＳのＴＦを真のＴＦとして出力する（Ｓ２１４）。すなわち、ＴＦ出力部２７は、全状態の差分判定が失敗するまでにＣＲＣ判定がＯＫとなった最小の尤度比ＳのＴＦ、もしくは、最大長まで復号する間にＣＲＣ判定がＯＫとなった最小の尤度比ＳのＴＦを出力する。
【００６２】
次に、図４及び図５を用いて、本実施形態にかかるＴＦ検出方法の具体例について説明する。この例は、図２のＴＦ検出方法によって、受信データを復号しＴＦを検出する例である。図４及び図５の例は、拘束長３の符号系列を４状態のトレリス線図により復号する簡単な例であるが、実際には拘束長９の符号系列を２５６状態のトレリス線図により復号する。
【００６３】
尚、ここでは、図８〜図１１で示した畳み込み符号を復号し、受信データは、図１０と同じように入力データＵ＝"１００１１"を符号化した符号データＸ＝"１１１０１１１１０１"の後にエンプティ領域のノイズが続いているとする。
【００６４】
まず、図４のトレリス線図は、先頭ビットからエンプティ領域より前の位置まで受信データを復号する様子を示している。このトレリス線図は、図９と同じ状態遷移である。図４において、各状態を結ぶブランチのうち、実線の矢印は各状態で選択された生き残りパスを示し、太い矢印は最終的に選択されトレースバックされる生き残りパスを示し、点線の矢印は生き残りパスとして選択されなかったパスである。
【００６５】
各状態において、丸印の上側の数字は到達するパスのうちの上側パスのパスメトリック、丸印の下側の数字は到達するパスのうちの下側パスのパスメトリックである。２つのパスメトリックのうち、下線が付された方が、生き残りパスのパスメトリックである。丸印の中の数字は、２つのパスメトリックの差を示している。
【００６６】
図９と同様に、各ブランチに付された２ビットの数字は、状態遷移の際に符号化器の出力と期待される符号化ビットＸ０，Ｘ１である。ビタビ復号では、受信データの２ビットと各ブランチの符号化ビットが同じになる確率であるブランチメトリックを求め、生き残りパスのブランチメトリックを累積してパスメトリックとする。
【００６７】
ブランチメトリックの算出方法については、種々の方法が適用できるが、ここでは、２つのビット列のハミング距離をブランチメトリックとする。ハミング距離は、２つのビット列を比べて異なるビットの数である。例えば、"００"と"１１"では、２ビット相違するのでハミング距離は２である。
【００６８】
パスメトリックを選択する場合、各状態に到達するパスのうち、尤度が高い方のパスとして、ここではパスメトリックの小さい方を選択して生き残りパスとする。パスメトリックが同じ場合には、いずれのパスを選択してもよいが、ここでは上側パスを選択する。
【００６９】
まず、受信データ（Ｙ）が入力されると、トレリス線図の各時点において、２ビットずつＡＣＳ演算（Ｓ２０２）と差分演算（Ｓ２０３）が行われる。時点Ｔ１では、状態Ｓ００〜Ｓ１１のそれぞれで、受信データ（Ｙ）の"１１"と各ブランチの符号化ビットを比較しブランチメトリックを求め、パスメトリックを算出する。
【００７０】
例えば、時点Ｔ１の状態Ｓ００では、上側ブランチのブランチメトリックは２となり、下側ブランチのブランチメトリックは０となる。ここでは、時点Ｔ０までのパスが存在しないため、ブランチ＝パスとなり、このブランチメトリックが時点Ｔ１のパスメトリックとなる。そうすると、下側パスのパスメトリックの方が上側よりも小さいため、下側パスを生き残りパスとして選択する。さらに、上側パスのパスメトリックから下側パスのパスメトリックを差し引いて、尤度情報の差分は２となる。
【００７１】
次の時点Ｔ２でも、同様に、各状態において、受信データ（Ｙ）の"１０"と各ブランチの符号化ビットを比較しパスメトリック、パスメトリックの差分が算出される。例えば、時点Ｔ２の状態Ｓ１１では、上側ブランチのブランチメトリックは２となり、下側ブランチのブランチメトリックは０となる。これを時点Ｔ１のパスメトリックに加えると、上側パスのパスメトリックは２、下側パスのパスメトリックは１となり、下側パスを生き残りパスとして選択する。さらに、上側パスのパスメトリックから下側パスのパスメトリックを差し引いて、尤度情報の差分は１となる。
【００７２】
これを時点Ｔ５まで繰り返すと、状態Ｓ００の上側パス、状態Ｓ０１の上側パス、状態Ｓ１０の上側パス、状態Ｓ１１の上側パスが生き残りパスとなり、状態Ｓ１１における生き残りパス（太線のパス）のパスメトリックが０で最も小さくなる。
【００７３】
仮に、この時点からトレースバック処理を行う場合、全状態でパスメトリックが最小のパスを遡って辿っていく。図では、太線のパスを、時点Ｔ５の状態Ｓ１１−時点Ｔ４の状態Ｓ１０−時点Ｔ３の状態Ｓ００−時点Ｔ２の状態Ｓ０１−時点Ｔ１の状態Ｓ１０−時点Ｔ０の状態Ｓ００とトレースバックする。このとき、各状態が直前の状態から見て上側もしくは状態Ｓ００に遷移していれば復号ビットを０、各状態が直前の状態から見て下側もしくは状態Ｓ１１に遷移していれば復号ビットを１とする。そうすると、トレースバック処理では、Ｔ５−Ｔ４で復号ビットが１、Ｔ４−Ｔ３で復号ビットが１、Ｔ３−Ｔ２で復号ビットが０、Ｔ２−Ｔ１で復号ビットが０、Ｔ１−Ｔ０で復号ビットが１となり、"１１００１"という順のビット列が得られ、これを逆順にして元に戻すと、"１００１１"となり正しい復号データ（Ｄ）が得られる。
【００７４】
図５のトレリス線図は、図４に続いて、エンプティ領域を復号する様子を示している。エンプティデータは、０でも１でもないノイズのみのデータであり、ここでは、０と１の中間の０．５とする。
【００７５】
ここでも図４と同様にしてＡＣＳ演算（Ｓ２０２）と差分演算（Ｓ２０３）が行われる。すなわち、時点Ｔ６では、各状態において、受信データ（Ｙ）の"０．５，０．５"と各ブランチの符号化ビットを比較しパスメトリック、パスメトリックの差分が算出される。例えば、時点Ｔ６の状態Ｓ０１では、上側ブランチのブランチメトリックは１となり、下側ブランチのブランチメトリックも１となる。これを時点Ｔ５のパスメトリックに加えると、上側パスのパスメトリックは４、下側パスのパスメトリックは１となり、下側パスを生き残りパスとして選択する。さらに、上側パスのパスメトリックから下側パスのパスメトリックを差し引いて、尤度情報の差分は３となる。
【００７６】
そして、これを時点Ｔ５から時点Ｔ１０まで繰り返すと、全状態のパスメトリックが５と同じ値になり、どの状態が尤もらしいのか判定することができなくなってしまう。なお、時点Ｔ１０からトレースバックすると、各ブランチが同じ状態に遷移しているので復号データ（Ｄ）は"０００００"となる。
【００７７】
図４及び図５に示されるように、時点Ｔ０〜時点Ｔ５の間で、０か１のデータを復号する場合、尤もらしいパスのパスメトリックと誤っているパスのパスメトリックの差が大きくなる傾向にあり、また、時点Ｔ５〜時点Ｔ１０の間で、エンプティデータを復号する場合、各パスメトリックの差が小さくなる傾向にある。例えば、時点Ｔ５の状態Ｓ１１では、パスメトリックの差は５であるが、時点Ｔ１０では全状態のパスメトリックの差が０となる。
【００７８】
したがって、先頭ビットから順にパスメトリックを算出して行く場合に、パスメトリックの差が大きいときは復号結果の信頼性が高くデータ領域もしくはＣＲＣ領域である可能性が高く、パスメトリックの差が小さいときは復号結果の信頼性が低くエンプティ領域である可能性が高い。よって、本実施形態では、全状態のパスメトリックの差が小さい場合に、復号処理がエンプティ領域に達していると判断し、復号処理を途中で終了する。
【００７９】
例えば、４及び図５では、パスメトリックの差を判定する閾値を０とすると、時点Ｔ８において全状態のパスメトリックの差が０となり、全状態の差分判定が失敗して、復号処理が終了する。そして、例えば、時点Ｔ８より以前の時点Ｔ５におけるＴＦが真のＴＦとして出力される。
【００８０】
図６は、本実施形態にかかるＴＦ検出方法のシミュレーション結果の例である。図において、横軸は差分判定の閾値を示し、曲線６０１は最大長よりも短い途中の位置で復号処理が終了する確率である。図に示されるように、閾値を大きくするにしたがって、復号処理が途中で終了する確率が高くなる。図６の例では、閾値が１４のとき、約５０％の確率で復号処理が途中で終了するという結果となった。尚、図６は、図４，図５と異なり入力データを軟入力（−１〜＋１）としてシミュレーションした結果の一例であり、ノイズや選択されるべきＴＦ（候補ＴＦ）のデータ長などのシミュレーション条件によって、曲線の形は大きく変わり、閾値や確率も異なる値となる。
【００８１】
閾値を高くすると、復号処理を途中で終了する確率が上がるが、誤って復号処理が終了してしまう可能性が高くなる。反対に閾値を低くすると、復号処理を途中で終了する確率が下がるが、誤って復号処理を終了してしまう可能性が低くなる。
【００８２】
例えば、この閾値は、通信路の状況（ノイズの発生確率など）に適した値とすることが好ましい。通信路の品質が良い場合、閾値を高く設定して復号を途中で終了し易くし、通信路の品質が悪い場合、閾値を低く設定して復号を途中で終了し難くしてもよい。
【００８３】
以上のように本実施形態では、受信データを復号する際に尤度情報の差分を求め、この差分に基づいて復号処理を終了しＴＦを検出するようにした。これにより、最大長よりも前に復号処理の終了が可能となるため、無駄に最大長まで復号することが無くなるため、復号の処理量を大きく減らすことができる。したがって、ＴＦ検出にかかる時間を短縮するとともに、ＴＦ検出装置の回路規模や演算量を減らし消費電流を低減することができる。
【００８４】
その他の発明の実施の形態．
尚、図２のフローチャートでは、ＣＲＣ演算がＯＫとなったＴＦがまだ存在しない場合に、全状態の差分判定が失敗し処理が終了することもありえる。図６のシミュレーション結果の例では、曲線６０２が復号処理を誤って終了した確率である。図６の例では、閾値が１４のとき、約０．５％の確率で復号処理を誤って終了するという結果となった。このため、全状態の差分判定が失敗した場合でも、ＣＲＣ判定がＯＫとなるＴＦが少なくとも１つ検出されるまで、復号処理を中断せずに継続することが好ましい。
【００８５】
また、上述の例では、エンプティ領域を検出し復号処理を途中で終了するための基準として、尤度情報の差分を用いたが、これに限らず、その他の情報に基づいてエンプティ領域を検出し復号処理を終了してもよい。
【００８６】
このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形、実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明にかかるトランスポートフォーマット検出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明にかかるトランスポートフォーマット検出方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明にかかるトランスポートフォーマット検出方法の処理を説明するためのトレリス線図である。
【図４】本発明にかかるトランスポートフォーマット検出方法の処理を説明するためのトレリス線図である。
【図５】本発明にかかるトランスポートフォーマット検出方法の処理を説明するためのトレリス線図である。
【図６】本発明にかかるトランスポートフォーマット検出方法のシミュレーション結果を示す図である。
【図７】検出基準ＴｒＣＨのデータフォーマットを示す図である。
【図８】畳み込み符号化器の構成を示す構成図である。
【図９】畳み込み符号化器の状態遷移を示すトレリス線図である。
【図１０】畳み込み符号化器による符号化された符号化ビットの例を示す図である。
【図１１】畳み込み符号化器による符号化の例を示すトレリス線図である。
【図１２】従来のトランスポートフォーマット検出方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８８】
１  ＴＦ検出装置
１０  ビタビ復号部
１１  ＡＣＳ演算部
１２  パスメモリ
１３  トレースバック部
２１  受信データ格納部
２２  候補ＴＦ格納部
２３  差分演算部
２４  復号制御部
２５  ＣＲＣ演算部
２６  復号データ格納部
２７  ＴＦ出力部
２８  尤度比格納部
２９  ＴＦ格納部
【図１】
0004758765.tif 000002
【図２】
0004758765.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0004758765.tif 000007
【図７】
0004758765.tif 000008
【図８】
0004758765.tif 000009
【図９】
0004758765.tif 000010
【図１０】
0004758765.tif 000011
【図１１】
0004758765.tif 000012
【図１２】
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