(57)【要約】【課題】対数尤度および出力外部値決定が格子のタイム・スライスに基づいて行われる反復軟入力―軟出力復号化の方法を提供する。【解決手段】決定に対する所定の値以上の先験的データ入力が識別され、こうしたデータが任意のタイム・スライスで識別された場合、そのタイム・スライスは、決定から削除される。量子化関数を、各タイム・スライスの出力外部値に適用できる。量子化関数は、有利にはコンパンディング／フローリング関数から成る。そのタイム・スライスの出力外部値の代わりに量子化値が使用される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
格子内の複数のうちの少なくとも１つのタイム・スライスの先験的データ入力を識別する工程と、
外部値決定から前記１つのタイム・スライスを削除する工程と
を備える方法。
【請求項２】
先験的データ入力がしきい値に対して識別され、前記しきい値が前記１つのタイム・スライスの前記外部値決定の出力外部値の代わりに使用される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
フローリング関数が各タイム・スライスの前記出力外部値に適用される請求項２に記載の方法。
【請求項４】
外部値決定に対する先験的入力データがしきい値未満の場合、量子化プロセスが各タイム・スライスの前記出力外部値に適用される請求項２に記載の方法。
【請求項５】
フラグがタイム・スライスごとに設定されて前記対応するタイム・スライスに関連するメトリック値の格納を不可にする請求項２に記載の方法。
【請求項６】
フラグが前記対応するタイム・スライスに設定されている場合、前記外部値決定の対数尤度決定が無効になる請求項５に記載の方法。
【請求項７】
対数尤度および出力外部値決定が実行される反復軟入力―軟出力反復復号化の工程をさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項８】
反復軟入力―軟出力反復復号化がＬｏｇＭＡＰ反復復号化である請求項７に記載の方法。
【請求項９】
先験的データ入力を識別する工程が
しきい値以上の入力外部データのインスタンスを識別する工程
を備える請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
入力外部データの識別された各インスタンスの代わりに前記しきい値を使用する工程
をさらに備える請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
入力外部データのインスタンスを識別する工程が
前記反復復号化のその後の少なくとも１回の反復において前記識別された外部データのインスタンスの代わりに前記しきい値を使用する工程
を備える請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
外部データのインスタンスの絶対値を決定する工程と、
外部データの前記インスタンスの前記絶対値が１未満である場合、外部データの前記インスタンスに量子化された値０を割り当てる工程と、
前記出力外部値の前記インスタンスの前記絶対値が１以上である場合、量子化された値を前記外部データの前記インスタンスに割り当て、前記量子化された値が、外部データの前記インスタンスの符号を保持し、約２ｘの大きさを有し、この場合ｘは２ｘが外部データの前記インスタンスの前記絶対値以下の最大整数になるような範囲［０，ｙ］の最大整数である工程と
を備える反復復号化の方法。
【請求項１３】
前記１つのタイム・スライスの前記外部データの各インスタンスの代わりに前記量子化された値を使用する工程
をさらに備える請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
ｙが９に等しい請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
処理ユニットと、
出力外部値決定に応答して格子内の複数のうちの少なくとも１つのタイム・スライスの先験的データ入力を識別し、タイム・スライスごとにフラグを設定することを識別する手段と
を備える復号器。
【請求項１６】
識別する前記手段が、タイム・スライスごとに先験的データ入力をしきい値と比較し、先験的データ入力が前記しきい値以上である場合、前記フラグを設定する請求項１５に記載の復号器。
【請求項１７】
前記タイム・スライスに関連するメトリック値の格納を不可にし、対応するタイム・スライスの前記フラグに応答して前記タイム・スライスに対応する対数尤度の算出を不可にする手段
をさらに備える請求項１６に記載の復号器。
【請求項１８】
前記復号器がＬｏｇＭＡＰ反復復号化に適用される請求項１６に記載の復号器。
【請求項１９】
系統的データ、パリティ・データ、および先験的データを使用して格子を計算し、前方再帰中に決定されるアルファ・メモリにアルファ値を格納する処理ユニットと、
あるタイム・スライスの前記先験的データの各インスタンスをしきい値と比較し、前記先験的データの前記インスタンスが前記しきい値以上の場合、アルファ・メモリ内の少なくとも１つのエントリに対応するフラグを生成する比較器と
を備える復号器。
【請求項２０】
前記格納されているアルファ値、後方再帰中に決定されたベータ値、枝メトリック値、および前記先験的データから外部値を生成する計算器をさらに備え、前記比較器が前記しきい値を前記対応するアルファ値と置き換えて前記外部値を生成する
請求項１９に記載の復号器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、遠隔通信で使用される符号化システムに関し、より詳細には、反復復号化における消費の低減に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、２００１年８月３日出願のオーストラリア仮出願第ＰＲ６８０２号の優先権を主張する。
反復復号化は、フィードバック・パスを使用して、現在の復号化の反復に以前の反復から導出された再帰情報を提示する。現在の復号化の反復は、再帰情報を使用して、復号化された記号をリファインする。その結果、復号化プロセスで使用される反復の回数が多ければ多いほど、よりよいビット・エラー率（ｂｉｔ  ｅｒｒｏｒ  ｒａｔｅ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）が認識される。しかし、各反復に関連する時間コストおよび電力コストがある。ターボ復号化は、反復復号化およびランダム・インターリービングを使用して、シャノン限界に近いエラー率を達成する。その結果、反復復号化は、第３世代移動通信のチャネル等化および復号化でしばしば使用される。
【０００３】
図１は、ターボ復号器１００の従来の構成を示している。ターボ復号器１００が受信するチャネル値１０１は、送信される実際のデータを表す系統的データ、および送信されるデータの符号化形状を表すパリティ・データを含む。図１に示すように、デマルチプレクサ１０３は、チャネル値１０１を受信し、チャネル値１０１を系統的データ１０２、ターボ符号器の第１のエンコーダ・モジュール（ｅｎｃｏｄｅｒ  ｍｏｄｕｌｅ）のパリティ・データに相当する第１のパリティ・データ１０４、同じターボ符号器の第２のエンコーダ・モジュールのパリティ・データに相当する第２のパリティ・データ１０５に多重化する。デマルチプレクサ１０３は、第１のパリティ・データ１０４および系統的データ１０２を第１のデコーダ・モジュール（ｄｅｃｏｄｅｒ  ｍｏｄｕｌｅ）１０６に提示する。また、第１のデコーダ・モジュール１０６は、デインターリーバ１１４から第１の先験的データ（ｐｒｉｏｒｉ  ｄａｔａ）１１７を受信する。第１のデコーダ・モジュール１０６は、第１の先験的データ１１７を使用して系統的データ１０２および第１のパリティ・データ１０４の復号化を行い、第１の外部データ１０７を生成する。
【０００４】
第１の外部データ１０７は、系統的データ１０２、第１のパリティ・データ１０４、および第１の先験的データ１１７（第２の復号器の外部情報）に基づく第１のデコーダ・モジュール１０６に見られる追加の信頼情報を表す。しかし、第１のデコーダ・モジュール１６０は軟出力復号器であり、したがって外部データ１０７が各ビットに関連する信頼度を示す。例えば、外部データ１０７がｍ個のビットから成る場合、１つのビットは、追加の信頼が０（＋）であったか１（−）であったかを示す決定の符号に充てられ、ｍ−１個のビットは、追加の信頼値の大きさに充てられる。一般に符号ビット０は正の値に関連付けられ、符号ビット１は負の値に関連付けられる。したがって、大きい正の数字は、符号化されていないビットが０であったという追加の信頼度が高いことを示す。逆に、小さい負の数字は、復号器の追加の情報はビット１に関するものであるが、その値に関連する追加の信頼度はあまり高くないことを示す。
【０００５】
インターリーバ１０８は、第１の外部データ１０７を受信する。インターリーバ１０８は、既知のビット・シーケンスによって第１の外部データ１０７の順序を変更し、第２の先験的データ１０９を生成する。これは、第２のデコーダ・モジュール１１１に提示される。
【０００６】
第２のデコーダ・モジュール１１１もまた、デマルチプレクサ１０３から第２のパリティ・データ１０５を受信する。第２のデコーダ・モジュール１１１は、第１のデコーダ・モジュール１０６に対応するように動作するが、２回目の期間は、第２の先験的データ１０９および第２のパリティ・データ１０５を復号化して第２の外部データ１１２および復号化された軟出力１１３を生成する。デインターリーバ１１４は、第２の外部データ１１２を受信し、デインターリーバを実行する。これは、同じく既知のビット・シーケンスを使用してインターリーバ１０８によって行われるインターリービングの逆である。デインターリーバ１１４は、第１の先験的データ１１７を生成する。これは上述したように、第１のデコーダ・モジュール１０６に提示される。
【０００７】
第１および第２のデコーダ・モジュール１０６と１１１の間に渡される第１および第２の外部データ１０７、１１２（それぞれインターリーブ、およびデインターリーブされて第１および第２の先験的データ１１７、１０９を形成）は、第１および第２のデコーダ・モジュール１０６および１１１によってなされるビット決定が正しいという先験的な追加の確率の目安を提供する。次の期間中に稼動するデコーダ・モジュール１０６または１１１は、インターリーブされた外部データである対応する入力先験的データを使用して、符号化されていないデータのよりよい推定値を生成する。必要なビット確率を生成するために、第１および第２のデコーダ・モジュール１０６、１１１のそれぞれは、軟決定復号化アルゴリズムを使用する。
【０００８】
制御ユニット１１０は、再帰的な動作モードを提供するように、それぞれの制御信号１６０、１６１、１６２、１６３、１６４をデマチプレクサ１０３、第１のデコーダ・モジュール１６０、第２のデコーダ・モジュール１１１、インターリーバ１０８、およびデインターリーバ１１４に提示する。ターボ復号器１００の再帰の性質によって、その後の反復で、復号化された軟出力１１３が最初に送信された情報信号を正確に表す確率が確実に向上するようになる。
【０００９】
図２は、ターボ復号化プロセスの何度かの反復後の外部値の一般的な分布を示すグラフ２００を示す。復号化されているビットがゼロに近い関連する外部値を有している場合、復号化される値が０であるか１であるかに関するこの復号器からの追加の信頼度は低い。したがって、復号化されるこうしたビットに関連する外部値は一般に、符号化された値の一方またはもう一方、すなわち０または１の信頼度が復号化プロセスの反復数と共に増すまで、縦軸２１０の周りで変動する。
【００１０】
大きい正の外部値２２０は、符号化されたビットが０であるという追加情報の信頼度が極度に高いことを示している。同様に大きい負の値２３０は、符号化されたビットが１であるという追加情報の信頼度が高いことを示している。グラフ２００からわかるように、復号化される大部分のビットは、復号化されるビットが縦軸の右側の分布のベル形状によって示される０、または縦軸の左側の分布のベル形状によって示される１の公正な確率を示す関連する外部値を有している。
【特許文献１】
オーストラリア仮出願第ＰＲ６８０２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
第１のデコーダ・モジュール１０６と第２のデコーダ・モジュール１１１の間のインターリーバ１０８およびデインターリーバ１１４は外部情報の全ブロックを格納する必要があるため、大きい外部値を格納するためのメモリ要件には費用がかかる。６回の反復を使用する８ビットのターボ復号化システムでは、外部値は０で開始するが、６回目の反復によって３０，０００を超える値まで増大することがある。こうした数値を格納するには、外部情報の全範囲を表すのに少なくとも１６ビットの精度が必要となる。外部値の格納に必要なメモリの量を制限することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の目的は、既存の構成の１つまたは複数の欠点を実質的に克服する、または少なくとも改善することである。
本発明の第１の態様によれば、対数尤度および出力外部値決定（ｏｕｔｐｕｔ  ｅｘｔｒｉｎｓｉｃ  ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）が格子状のタイム・スライスで実行される反復軟入力−軟出力復号化の方法が提供される。決定に対する所定の値以上の先験的データ入力が識別され、こうしたデータが任意の１つのタイム・スライスで識別された場合、その１つのタイム・スライスは、決定から削除される。
【００１３】
本発明の一実施形態では、量子化関数が、タイム・スライスごとに出力外部値に適用される。出力外部値の絶対値が１未満の場合、量子化値が０に設定される。そうでない場合、量子化値は、出力外部値の符号を保持し、量子化値の大きさは２ｘに等しい。この場合ｘは、２ｘが出力外部値の絶対値以下の最大整数となるような範囲［０，ｙ］の最大の整数である。次いでそのタイム・スライスの出力外部値の代わりに量子化値が使用される。
【００１４】
本発明の第２の態様によれば、所定のしきい値以上の入力外部データのインスタンスを識別する工程を含む反復軟入力−軟出力復号化の方法が提供される。次いで所定のしきい値が、入力外部データの識別された各インスタンスの代わりに使用される。
【００１５】
本発明の第３の態様によれば、反復軟入力−軟出力復号化の方法が提供される。この方法は、コンパンディング／フロアリング・プロセス（ｃｏｍｐａｎｄｉｎｇ  ａｎｄ  ｆｌｏｏｒｉｎｇ  ｐｒｏｃｅｓｓ）を外部データの各インスタンスに適用することを含む。コンパンディング／フロアリング・プロセスは、外部データのインスタンスの絶対値を決定する工程を含む。外部データのインスタンスの絶対値が１未満の場合、この方法は、外部データのインスタンスに対応する量子化値０を割り当てる。外部データのインスタンスの絶対値が１以上の場合、この方法は、外部データのインスタンスに対応する量子化値を割り当て、対応する量子化値は、外部データのインスタンスの符号を保持する。対応する量子化値の大きさは２ｘに等しい。この場合ｘは、２ｘが外部データのインスタンスの絶対値以下の最大整数となるような範囲［０，ｙ］の最大の整数である。次いでそのタイム・スライスの外部データの各インスタンスの代わりに量子化値が使用される。
【００１６】
本発明の第４の態様によれば、反復軟入力−軟出力復号器構成で使用する復号器が提供される。復号器は、格子復号化操作（ｔｒｅｌｌｉｓ  ｄｅｃｏｄｉｎｇ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）のタイム・スライスごとに、復号器への先験的データ入力を所定の外部データと比較する比較器を含む。比較器は、データ入力がいつ外部値以上になるかを決定し、それに応答して、前記各タイム・スライスに対応するフラグを設定する。復号器は、対応するタイム・スライスの前記フラグの使用可能性に応答する論理を含む。この論理は、そのタイム・スライスに関連するメトリック値の格納を不可にし、またそのタイム・スライスに対応する対数尤度の計算も不可にする。
【００１７】
本発明の第５の態様によれば、反復軟入力−軟出力復号器構成で使用する復号器が提供される。復号器は、系統的データ、パリティ・データ、および先験的データを使用して格子を計算するバタフライ・プロセッサの構成を含む。バタフライ・プロセッサ構成は、格子の前方再帰中に決定されたアルファ値がその後の対数尤度決定用に格納されるアルファ・メモリを含む。また、復号器は、格納されているアルファ値、格子の後方再帰中に決定されるベータ値、ブランチ・メトリック値、および先験的データから外部値を生成する対数尤度計算器も含む。比較器は、先験的データおよび所定の値を受信し、あるタイム・スライスの先験的データの各インスタンスを所定のしきい値と比較し、先験的データのインスタンスが所定の値以上である場合、比較器は、先験的データのインスタンスのアルファ・メモリ内のエントリに対応するフラグ実行可能信号を生成する。フラグは、対応するアルファ値がそのタイム・スライス間に格納される必要がないことを示し、所定のしきい値が対数尤度計算器に提示されて対応するアルファ値の代わりに外部値の生成に使用される。
【００１８】
本発明の別の態様によれば、上記の方法のいずれかの方法を実施するコンピュータ・プログラムを記録しているコンピュータ可読媒体を含むコンピュータ・プログラム製品が提供される。
【００１９】
本発明の他の態様も開示される。
本発明は、非限定的な実施形態の以下の説明を添付の図面と併せ読めばよりよく理解できよう。
この用途の図面は、スケールしておらず、単に概略図であり、したがって本発明の特定の寸法を描くものではなく、本明細書における開示の考査によって技術者によって決定できることを強調しておくべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
任意の１つまたは複数の添付の図面の同じ参照番号を有する諸工程および／または特徴を参照すると、これらの工程および／または特徴は、反対の意思を表さない限り、この説明上、同じ機能または動作を有する。
【００２１】
ゼロに近い外部値には、縦軸２１０の周りで変動する傾向があるが、本発明者は、外部値は、十分大きい正または負の値を取得すると、その後の反復で単調に増加し、したがって外部値が正の場合、外部値は、復号化プロセスのその後の各反復によってポイント２２０に向かって正の状態で増加することがわかっている。同様に、外部値が負の場合、外部値は、その後の各復号化の反復によって各ポイント２３０に向かって増加する。したがってある大きさを超える外部値の増加は予測可能であるため、外部値が復号化されるビットがおそらく１であるか０であるかを示すのに十分大きい値を取得すると、外部値をクランプすることができ、したがってインターリーバ１０８およびデインターリーバ１１４でのメモリ要件の低減の利益を達成することができる。外部値がクランプされると、もはやその後の外部値を計算し、格納する必要はない。したがって、その後の外部値を格納し、読み取ることが不要になり、省力化が実現する。
【００２２】
図３Ａは、正のクランプ３４０および負のクランプ３５０が適用されている外部値３００を示している。正の外部値では、外部値が正のクランプ３４０の大きさを取得する、または正のクランプ３４０を超えると、復号化プロセスのその後の反復は、その後計算された外部値ではなくクランプ値を使用する。点曲線３４５は、正のクランプ３４０を超える外部値の分布を示す。正のクランプ３４０を適用することによって、正のクランプ３４０で大きい周波数値３６０が作成される。対応する状況が負のクランプ３５０に適用され、大きい周波数値３７０が作成される。その結果、すべての外部値は正のクランプ３４０および負のクランプ３５０によって画定される範囲内に入ることがわかっているため、外部値を格納するのに必要なメモリ・サイズを低減することができる。
【００２３】
本発明者は、外部情報を入力記号値よりほんのわずかに大きい値にクランプすることによって、測定可能な復号化性能の低下無しに外部メモリのメモリ要件の大幅な低減がもたらされることがわかっている。さらに、外部値情報がクランプ値３４０および３５０のいずれかの値に到達すると、クランプ値によって測定される確実度に到達しており、その後の反復では復号化される情報は１または０のいずれかであるというそれ以上の確実度がもたらされるにすぎないため、復号器１００は、もはやその後の反復の新しい出力外部値を計算する必要はない。したがって、その後の反復で、クランプ値３４０および３５０のいずれかの値にすでに到達しており、新しい外部情報は、クランプ値より大きいことにもなる。したがって、復号器１００は、すでにクランプされている関連する入力外部値を有する、復号化されるビットの出力外部情報の計算に関連する任意の計算を不可にすることができる。
【００２４】
外部値の高精度は、縦軸３１０に近い値の場合に望まれ、低精度は、クランプ値により近いより大きい値の場合に必要である。
【００２５】
図４は、ラインｙ＝ｘの周りで変動する均一な階段関数４００を示している。外部値を調整してこうした階段関数に適合させることによって、さらにメモリ要件が低減する。これは、こうした構成では、可能な各別個の値を格納するのではなく、階段関数４００に対応する値を格納するだけでよいためである。しかし、ポイント４６０など、一部の外部値は高く見積もられ、ポイント４７０など、他の外部値は低く見積もられる。
【００２６】
外部情報の絶対値の端数を最も近い２のべき乗に等しい値まで切り捨てることができる。例えば、最大値５１２の場合、再量子化された外部情報は、｛０，２ｘ｝の組の要素である。この場合、ｘは［０，９］の範囲を有する。こうした符号化の組を使用することによって、外部値は、５ビットの大きさの符号付き数字に再量子化することができ、下位の４ビットは、外部情報の０から５１２の１１個の可能な値を表す。
【００２７】
図３Ｂは、図３Ａのクランプされた外部値に適用することができるコンパンディング／フロアリング関数を示す。入力外部値の絶対値が１未満の場合、コンパンドされた外部値は０に設定される。そうでない場合、コンパンディング／フロアリング関数は、２ｘが入力外部値の絶対値以下の最大整数となるような最大整数ｘを範囲［０，９］から見つけることに対応する。コンパンドされた外部値は、入力外部値の符号を保持する。入力外部値−３１２の場合、例えば、２ｘが｜−３１２｜以下となるような範囲［０，９］内の最大整数ｘは、２８＝２５６、２９＝５１２なので８である。したがって、入力外部値の符号は保持されるので、入力外部値−３１２の対応するコンパンドされた値は−２８（＝−２５６）となる。
【００２８】
こうした符号化方式の使用によって、極めて簡単で、しかも高速な符号化／復号化構成が提供され、さらに外部メモリ要件が低減される。フロア関数が外部値の絶対値に適用されるので、図４のプロセスとは逆に、外部値は一般に低く見積もられ、しかし決して高く見積もられない。フロアリング関数によって提供された不均一なスケーリングによって外部情報のメモリ要件が低減される。さらに、こうしたコンパンディング関数の適用によって抑制効果がもたらされ、その結果、復号化のより早く、より制御された収束が起こる。符号化方式は、ゼロに近い外部データ値では高い精度、クランプ値に近いより大きい外部値ではより低い精度を提供する。
【００２９】
外部データがクランプ値に到達すると、新しい外部データもクランプ値であるため、外部データの値を再計算する理由はない。復号器ブロック１０６または１１１のいずれかから出力された外部データは、ブロックの各ビットの出力対数尤度（ＬＬＲ）から復号器ブロック１０６または１１１によって受信した先験的データを引くことによって算出される。対数尤度情報がターボ復号化ブロックの外部で必要でない限り、対数尤度および出力外部データは、クランプされた対応する入力外部データについて計算する必要はない。
【００３０】
格子の図は、時間経過に伴う畳み込み符号化の可能な状態変化を表す。格子の各状態は、２つの関連する枝メトリックを介して、次の期間の格子の２つの個別の状態に接続される。受信した符号を復号化するとき、復号化アルゴリズムは一般に、格子を順方向に横切り、個々の状態および関連する枝メトリックの確率を決定する。
【００３１】
ｌｏｇＭＡＰアルゴリズムは、格子にわたって前方および後方への再帰を行う点において、Ｖｉｔｅｒｂｉアルゴリズムなど他の復号化アルゴリズムとは異なる。ｌｏｇＭＡＰアルゴリズムを仕切って、ウィンドウ式ｌｏｇＭＡＰアルゴリズム構成を提供することができる。ここでブロックがより小さいアルファおよびベータの再帰に分割される。アルファ値は、格子の各状態の確率を表し、前方再帰で決定される。ベータ値は、反対方向の各状態の確率を表し、後方再帰中に決定される。
【００３２】
ＬｏｇＭＡＰターボ復号器は、上記のクランプ・プロセスを適用して２つの機構を介してさらに電力を低減することができる。
・外部値がクランプされると、前方アルファ格子計算値を算出し、しかしもはやその特定のビットのアルファ結果値を格納しない。
・後方再帰でベータを計算し、対応する外部値がクランプされるときはいつでも、対数尤度および外部値の計算を不可にする。
【００３３】
ローカル・パス・メトリック・メモリは、ウィンドウ・サイズと同じ奥行きを有しているにすぎないが、格子のすべての状態のアルファ値を同時に格納するために、幅広い入力ワードを有している。したがって、関連する入力外部値がクランプされるとき、アルファ値は格納されないため、クランピングは、アルファ・メモリへの書き込みアクセスに関連する電力を低減するのに有効である。ＬＬＲ計算は、２組のログサム・ツリー（ｌｏｇｓｕｍ  ｔｒｅｅ）を使用して、ゼロの確率の対数、および１の確率の対数を算出する。ログサム・ツリーを使用不可にすることによって、論理電力の省力化がもたらされる。表１は、反復ごとにターボ・システム（符号化率（ｒａｔｅ）１／３、ブロック・サイズ１７００、ＵＭＴＳインターリーバ、外部コンパンディングによる）でクランプされた外部値の割合を示している。その後の反復で、ほとんどのパス・メトリック・メモリの書き込みおよびＬＬＲ計算を不可にすることができる。
【表１】
2004538705.tif 000003
【００３４】
上記のリファインされた反復プロセスは、図５および図７に示す構成を使用して実施することができる。図５は、パリティ入力１０４および１０５を、先験的情報１１７および１０９とともに受信する復号器１０６および１１１の例の拡張された構成を示している。図１に示す情報入力１０２は、復号器１０６の例によってのみ使用されるが、実際には先験的入力１０９によって例示の復号器１１１に運ばれる。情報１０２、パリティ入力１０４、１０５、および先験的入力１１７、１０９が、ターボ復号化のために格子を計算するよう動作するバタフライ・プロセッサ５０２の構成に提供される。図５のセクション５０６で示すように、バタフライ・プロセッサは、格子の前方計算から取得されたα値がその後の対数尤度の決定用に格納されるαメモリ５０８を含む。バタフライ・プロセッサ５０２は、格子の逆方向の計算を行うとき、β値を決定する。β値およびメモリ５０８に格納されているα値は、図５の５１０でまとめて示した枝メトリック値ＢＭ０、ＢＭ１、および先験的データ１１７、１０９とともに対数尤度計算器５０４に渡されて、外部値（Ｌｅ）１０７、１１２が計算され出力される。
【００３５】
上記のクランプ関数を実施するために、復号器１０６、１１１は、比較器５１２も含む。比較器には、先験的データ１１７、１０９がクランプ値５２０とともに提示される。クランプ値５２０は、メモリ５１４で外部値が到達できる最大値に設定される（クランプ値３４０および３５０）。クランプ値は、次の式に従って有利に決定される。
Ｌｅｃｌａｍｐ＞＞ｍａｘ（ｙ＋ｐ）
式中、ｙはデータ、ｐはパリティである。実際には、ｍａｘ（ｙ＋ｐ）が１２８の場合、５１２のクランプ値を使用することができる。これは、クランプ値が入力データから計算可能な考え得る値の範囲を明確にカバーするように選択される。クランプ値は、制御入力１６１から導出された入力１９９によってメモリ５１４にロードすることができる。
【００３６】
比較器５１２の目的は、αメモリ５０８に関連付けられているメモリ５１８で保持されるフラグ値５１６を提供することである。αメモリ５０８内のエントリごとに、メモリ５１８内に対応するフラグがある。このフラグの目的は、先験的データ１１７、１０９がクランプ５２０以上であるとき、メモリ５１８の対応するフラグは、αメモリ５０８内の対応するエントリが格納される必要がなく、無効であることを示すように設定される。ある瞬間のメモリ５１８内の各フラグの状態は、実行可能信号７４０によってαメモリ５０８および対数尤度計算器５０４のそれぞれに提示される。
【００３７】
その結果、図６を参照すると、メモリ５１８内のフラグの対応する１つの設定によってクランプがアサートされる、パス・メトリック値６０２を有する格子６００の前方再帰中にα値を決定する際に、（例えば図の列６０４など）格子６００のすべての状態のある特定の瞬間（ｔ＋１、ｔ＋２など）のα値は、αメモリ５０８に格納する必要はない。しかし、α値をさらに使用して、次の瞬間（格子６００のすぐ隣の列６０５）の対応するα値の計算を行うことができる。
【００３８】
格子が横断されてα値が計算されると、次いで逆方向の横断が行われて対応するβ値が計算される。各β値を決定すると、バタフライ・プロセッサ５０２の出力５１０が実行可能になる。この実行可能化には、αメモリ５０６にアクセスして、対応する瞬間の対応するα値をメモリから取り出すことが必要である。この構成の特定の利点は、メモリ５１８内で対応するフラグが設定されている場合、バタフライ・プロセッサ５０２は、その瞬間に保持されているα値がないことを知っており、したがって通常必要なメモリ５０６へのアクセスは、実行する必要がないことである。したがって、処理時間の増加を伴わずにメモリ・アクセスにおける省力化が得られる。
【００３９】
次に図７を参照すると、図５の対数尤度計算器５０４を表しており、枝メトリック値が、それぞれの透過ラッチ７０１および７０９を介して、復号化されたビットが０または１である尤度を決定する対応する対数尤度プロセッサ７１０および７１２に入力されるように、α値、β値、および枝メトリック値５１０が対数尤度計算器５０４に提供される。対応するα値およびβ値はそれぞれ透過ラッチ７０２、７０４、７０６、および７０８の配列に提供され、その出力は、対数尤度プロセッサ７１０および７１２に提供される。ラッチ７０１、７０２、７０４、７０６、７０８、および７０９のそれぞれは、その瞬間のメモリ５１８内の対応するフラグの状態である共通の実行可能信号によって提供され、これは、比較器５１６によって前もって決定されている値の１つである。図７では、この状態は、参照番号７４０によって識別されている。
【００４０】
次いで対数尤度プロセッサ７１０および７１２のそれぞれの出力７１４および７１６は、減算器７１８に提供されて対数尤度７２０が決定される。先験的データ１１７、１０９は、ラッチ７３２およびマルチプレクサ７３０のそれぞれに提示される。ラッチ７３２は、実行可能信号７４０を受信して、先験的データ１１７、１０９を第２の減算器７２２に提示する。減算器７２２は、対数尤度７２０および先験的デ―タ１１７、１０９を受信して、外部出力値７２４を生成する。実際の実装では、出力値７２４は一般に、上記のクランプ値５１２に対応する１１ビットの数字であり、クランピング／量子化ユニット７２６に提供される。ユニット７２６は、図３Ａで説明したクランプ関数、および例えば図３Ｂまたは図４に関連して説明したコンパンディング関数を実行して、量子化された出力７２８を生成する。実際の実装における量子化された出力７２８は、有利には５ビット値であり、これは、量子化された新しい値７２８または先験的入力１１７、１０９のいずれかを選択するマルチプレクサ７３０に入力される。マルチプレクサ７３０は、上記の信号７４０によって実行可能になる。マルチプレクサ７３０の出力は、復号器１０６、１１１から出力された現在の外部値１０７、１１２である。
【００４１】
デインターリーバ１１４およびインターリーバ１０８が単一の再構成可能なメモリによって実行される場合、新しい外部値１０７、１１２は、前もってメモリから取得されていたもの（１１７、１０９など）に対応するので、メモリに書き込む必要はない。透過ラッチ７０１、７０２、７０４、７０６、７０８、７０９、および７３２は、実行可能信号７４０が稼働するまでα値、β値、および枝メトリック値５１０、および先験的入力１１７、１０９を保持する。上述したように、実行可能信号７４０の稼働時に、値は、対数尤度プロセッサ７１０、７１２、および減算器７２２に提示される。あるいは、ラッチの機能は、ＡＮＤゲートを使用して実施することができる。ＡＮＤゲートは、ゼロ状態に切り替わり、これは、長時間非稼働な間に有利となり得る。また、ＡＮＤゲートは、より簡単な構造を提供する。ＡＮＤゲートの使用の欠点は、ＡＮＤゲートは、ゼロ状態に切り替わり、実行可能状態に戻る必要があり、高アクティビティ期間中のラッチより非効率となり得ることである。
【００４２】
本明細書に記載した方法の原理は、遠隔通信システムでの復号化に一般に適用できる。
記載の構成は、遠隔通信システムの復号化に適用可能であることは、上記から明らかである。
【００４３】
特定の発明を実施形態の例に関連して説明してきたが、この説明は、限定の意味に解釈されないものとする。本発明を説明してきたが、本明細書に添付の特許請求の範囲に記載した本発明の意図から逸脱することなくこの説明を参照することにより、実施形態の例の様々な変更、および本発明の追加の実施形態は、当分野の技術者には明らかであることは理解されよう。したがって、それおよび記載した方法およびシステムの方法、システム、および一部は、無線ユニット、基地局、基地局コントローラ、移動交換局、および／またはレーダ・システムなど、様々な場所で実施することができる。さらに、この開示の利点に関して当分野の技術者にはわかるように、記載のシステムの実施、使用に必要な処理回路は、アプリケーション専用集積回路、ソフトウェア駆動処理回路、ファームウェア、プログラム可能論理装置、ハードウェア、上記の構成要素の別個構成要素または構成に実装することができる。これらおよび様々な他の変更、構成、および方法を、本明細書に示し、記載した応用例に厳密に従うことなく、また本発明の意図および範囲から逸脱することなく本発明に加えることができることを、当分野の技術者であれば容易に理解されよう。したがって、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の範囲内に含まれる任意の変更または実施形態をカバーすることを企図する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】ターボ復号器の従来技術の構成を表す概略ブロック図である。
【図２】ターボ復号化プロセスの何度かの反復に関連する外部値の一般的な分布を示すグラフである。
【図３Ａ】図２の外部値の一般的な分布にクランプ値を追加したものを示す図である。
【図３Ｂ】コンパンディング／フローリング関数を示す図である。
【図４】従来技術のコンパンディング関数を示すグラフである。
【図５】本開示の構成による図１の復号器の例を表す概略ブロック図である。
【図６】多状態格子（ｍｕｌｔｉ−ｓｔａｔｅ  ｔｒｅｌｌｉｓ）の評価を示す図である。
【図７】図５の対数尤度計算器を表す概略ブロック図である。
【符号の説明】
【００４５】
１００：ターボ復号器
１０１：チャネル値
１０２：系統的データ
１０３：デマルチプレクサ・デパンクチャ
１０４：パリティ・データＩ
１０５：パリティ・データＩＩ
１０６：基本の復号器Ｉ（第１のデコーダ・モジュール）
１０７：外部データＩ
１０８：インターリーバ
１０９：先験的データＩＩ
１１０：制御ユニット
１１１：基本の復号器ＩＩ（第２のデコーダ・モジュール）
１１２：外部データＩＩ
１１３：復号済み軟出力
１１４：デインターリーバ
１１７：先験的データＩ
１６０：制御信号
１６１：制御信号
１６２：制御信号
１６３：制御信号
１６４：制御信号
１９９：入力
５０２：バタフライ・プロセッサ
５０４：対数尤度計算器
５０８：αメモリ
５１２：比較器
５１４：クランプ・メモリ
５１８：メモリ
６００：格子
６０２：パス・メトリック値
６０４：列
７０１：透過ラッチ
７０２：透過ラッチ
７０３：透過ラッチ
７０４：透過ラッチ
７０５：透過ラッチ
７０６：透過ラッチ
７０７：透過ラッチ
７０８：透過ラッチ
７０９：透過ラッチ
７１０：対数尤度プロセッサ
７１２：対数尤度プロセッサ
７２６：クランプ＆量子化ユニット
７４０：実行可能信号
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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