(57)【要約】【課題】ターボ符合を採用した誤り訂正の繰り返し復号処理において、基地局装置の内部温度に基づいて繰り返し復号回数を決定する基地局装置を提供する。【解決手段】誤り訂正符号としてターボ符号を採用する無線通信システムのための基地局装置であって、基地局装置１０の内部温度を検出する温度センサ２００と、ターボ符号を用いて符号化された信号を繰り返し復号処理により復号するデコード部３４０と、内部温度に基づいて繰り返し復号処理の繰り返し復号回数を決定する制御部１００とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誤り訂正符号としてターボ符号を採用する無線通信システムのための基地局装置であって、
前記基地局装置の内部温度を検出する温度センサと、
前記ターボ符号を用いて符号化された信号を繰り返し復号処理により復号するデコード部と、
前記内部温度に基づいて前記繰り返し復号処理の繰り返し復号回数を決定する制御部と
を備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基地局装置であって、前記内部温度が第１の閾値より小さい場合は前記繰り返し復号回数を増やし、前記内部温度が前記第１の閾値より大きい第２の閾値より大きい場合は前記繰り返し復号回数を減らすことを特徴とする基地局装置。
【請求項３】
誤り訂正符号としてターボ符号を採用する無線通信システムにおいて、
前記基地局装置の内部温度を検出するステップと、
前記ターボ符号を用いて符号化された信号を繰り返し復号処理により復号するステップと、
前記内部温度に基づいて前記繰り返し復号処理の繰り返し復号回数を決定するステップと
を含むことを特徴とする復号方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基地局装置および復号方法に関し、特に誤り訂正符号としてターボ符号を採用する基地局装置および復号方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
新たな世界標準の無線通信方式として、ＬＴＥ（Long Term Evolution）通信システムが３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において標準化されている。ＬＴＥ通信システムは、誤り訂正符号としてターボ符号を採用している。
【０００３】
ターボ符号は、誤り訂正能力に優れシャノン限界に近い特性を示す誤り訂正符号として知られている。ターボ符号を用いた符号化は、受信系列およびそれをインターリーバにより並べ変えた系列をそれぞれ要素符号器で符号化し、２つの符号から連接符号を生成することにより行われる。また、ターボ符号は、復号を行う際に他方の系列の復号結果を利用し繰り返し復号を実施する。
【０００４】
図４に、ターボ符号を用いた復号処理部の概略的な機能構成図を示す。復号処理部は、２つの要素復号器、インターリーバ、デインターリーバおよび硬判定器から構成される。要素復号器１は、受信信号系列および要素復号器２の出力をデインターリーバによりデインターリーブした信頼度情報を基に復号処理を行う。要素復号器２は、受信信号系列をインターリーバによりインターリーブした系列および要素復号器１の出力をインターリーバによりインターリーブした情報を基に復号処理を行う。この復号処理を数回から十数回繰り返した後、要素復号器２は、対数尤度比として定義される値を計算し、その値を硬判定して最終的な復号結果を出力する。
【０００５】
ターボ符号を用いた誤り訂正においては、復号処理を繰り返す回数（以下、「繰り返し復号回数」と称する）を増やすと、いずれか１つの既知信号点についての尤度が上昇し、他の既知信号点についての尤度は減少する。すなわち、復号結果は、いずれか１つの既知信号点に収束していく。この復号結果が収束していく既知信号点のことを最尤信号点という。
【０００６】
繰り返し復号回数が多いほど得られる尤度の信頼性は高くなり復号結果の品質は高くなるが復号処理部の計算量は増加する。逆に、繰り返し復号回数が少ない場合は得られる尤度の信頼性が低くなり復号結果の品質は低くなるが復号処理部の計算量は少なくて済む。このように、復号結果の品質と復号処理部の計算量とはトレードオフの関係となる。
【０００７】
プロセッサの処理負荷の低減および繰り返し復号処理による遅延時間の減少のためには、繰り返し復号回数を減らすことが好ましい。しかし、繰り返し復号回数を減らすと復号結果の品質が劣化してしまう。そこで、繰り返し復号回数を減らすために、通信路の受信品質状態が良く、所望の品質を得るために多数回の繰り返し復号を必要としないときには繰り返し復号回数を減らす発明が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−３００２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
基地局装置は、一般に筐体内にプリント基板や電源回路等の様々な部品を含んで構成され、プリント基板にはＤＳＰ（Digital Signal Processor）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）など複数の信号処理プロセッサが実装されている。
【００１０】
基地局装置の筐体内に含まれる各部品は、動作時に発熱し筐体内の温度（以下、「内部温度」と称する）を上昇させる。とくに真夏のように外気温が高いときは内部温度も高温になりやすく、ＤＳＰやＦＰＧＡなどが誤動作する可能性が高まる。
【００１１】
基地局装置は、内部温度の上昇を防ぐために通常は冷却ファン等を備えているが、真夏のような環境下においては冷却ファンだけでは十分に内部温度の上昇を防げない場合もあり得る。
【００１２】
誤り訂正符号としてターボ符号を採用する場合、繰り返し復号回数を増やすことは演算処理の増大につながり、プロセッサの発熱量を増大させる要因となる。したがって、温度上昇によるＤＳＰやＦＰＧＡなどの誤動作を防ぐためには、ターボ符号の繰り返し復号回数を減らすことが好ましい。
【００１３】
しかしながら、特許文献１に係る発明は、通信路の受信品質状態のみに基づいてターボ符号の繰り返し復号回数を決定しているため、通信路の受信品質状態が劣悪な場合は内部温度が高い環境においてもターボ符号の繰り返し復号回数を増やしてしまう。これは、内部温度の上昇につながりＤＳＰやＦＰＧＡの誤動作を引き起こす可能性があり好ましくない。
【００１４】
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、ターボ符合を採用した誤り訂正の繰り返し復号処理において、基地局装置の内部温度に基づいて繰り返し復号回数を決定する基地局装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した諸課題を解決すべく、請求項１に係る基地局装置は、
誤り訂正符号としてターボ符号を採用する無線通信システムのための基地局装置であって、
前記基地局装置の内部温度を検出する温度センサと、
前記ターボ符号を用いて符号化された信号を繰り返し復号処理により復号するデコード部と、
前記内部温度に基づいて前記繰り返し復号処理の繰り返し復号回数を決定する制御部と
を備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項２に係る基地局装置は、請求項１に記載の基地局装置であって、前記内部温度が第１の閾値より小さい場合は前記繰り返し復号回数を増やし、前記内部温度が前記第１の閾値より大きい第２の閾値より大きい場合は前記繰り返し復号回数を減らすことを特徴とする。
【００１７】
上述したように本発明の解決手段を装置として説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。
【００１８】
例えば、本発明を方法として実現させた請求項３に係る復号方法は、
誤り訂正符号としてターボ符号を採用する無線通信システムにおいて、
前記基地局装置の内部温度を検出するステップと、
前記ターボ符号を用いて符号化された信号を繰り返し復号処理により復号するステップと、
前記内部温度に基づいて前記繰り返し復号処理の繰り返し復号回数を決定するステップと
を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ターボ符合を採用した誤り訂正の繰り返し復号処理において、基地局装置の内部温度に基づいて繰り返し復号回数を決定する基地局装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る基地局装置の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る繰り返し復号回数を決定する手順を示すフローチャートである。
【図３】繰り返し復号回数を変更した場合の内部温度の変化の様子を示す図である。
【図４】ターボ符号を用いた復号処理部の基本的な構成を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に係る基地局装置の概略構成を示す機能ブロック図である。
【００２３】
基地局装置１０は、制御部１００、温度センサ２００、ベースバンド部３００、ＲＦ（Radio Frequency）部４００およびＭＡＣ／ＲＬＣ／ＮＷ（Medium Access Control/Radio Link Control/Network）部５００を備える。
【００２４】
制御部１００は、基地局装置１０の各機能部をはじめとして基地局装置１０の全体を制御および管理するものであり、ＣＰＵ等の好適なプロセッサによって構成される。
【００２５】
温度センサ２００は、基地局装置１０の筐体内に設置されて筐体の内部温度を測定し測定した結果を制御部１００に出力する。
【００２６】
ベースバンド部３００は、受信用の機能ブロックとして、ＣＰ除去部３１０、ＦＦＴ部３２０、デマッピング部３３０およびデコード部３４０を備える。
【００２７】
ＣＰ除去部３１０は、ＲＦ部４００から受信信号を受け取り、受信信号に含まれるシンボルからガードインターバルとして付加されたＣＰ（Cyclic Prefix）を除去してＦＦＴ部３２０に出力する。
【００２８】
ＦＦＴ部３２０は、ＣＰ除去部３１０からＣＰを削除した受信信号を受け取り、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）を実行して時間波形から周波数波形に変換した受信信号をデマッピング部３３０に出力する。
【００２９】
デマッピング部３３０は、ＦＦＴ部３２０から周波数波形に変換された受信データを受け取り、Ｉ／Ｑ平面上にマッピング（対応づけ）されていたデータを、もとのデータ形式に変換して出力する。例えば、データ変調方式としてＱＰＳＫを採用している場合は、デマッピング部３３０は、Ｉ／Ｑ平面上にマッピングされていたデータを、マッピングされていた位置に応じて、「００」、「０１」、「１０」および「１１」の４値のいずれかの値に変換する。
【００３０】
デコード部３４０は、デマッピング部３３０から受信データを受け取って誤り訂正復号等の処理を行いＭＡＣ／ＲＬＣ／ＮＷ部５００に出力する。デコード部３４０は、ターボ符号を用いて誤り訂正符号化されたデータを復号する。
【００３１】
ベースバンド部３００は、送信用の機能ブロックとして、ＣＰ付加部３５０、ＩＦＦＴ部３６０、マッピング部３７０およびエンコード部３８０を備える。
【００３２】
エンコード部３８０は、ＭＡＣ／ＲＬＣ／ＮＷ部５００から送信データを受け取って誤り訂正符号化などの処理を行いマッピング部３７０に出力する。エンコード部３８０は、誤り訂正符合としてターボ符号を採用している。
【００３３】
マッピング部３７０は、エンコード部３８０から誤り訂正符号化などの処理がされた送信データを受け取り、採用している変調方式に応じて、受け取った送信データを対応するＩ／Ｑ平面上のポイントにマッピングする。マッピング部３７０は、マッピングした送信データをＩＦＦＴ部３６０に出力する。
【００３４】
ＩＦＦＴ部３６０は、マッピング部３７０からＩ／Ｑ平面上にマッピングされた送信データを受け取り、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）を実行して周波数波形から時間波形に変換した送信信号をＣＰ付加部３５０に出力する。
【００３５】
ＣＰ付加部３５０は、ＩＦＦＴ部３６０から、時間波形に変換された送信信号を受け取り、受け取った送信信号にＣＰを付加してＲＦ部４００に出力する。
【００３６】
ＲＦ部４００は、受信信号および送信信号の両方を処理する機能ブロックである。ＲＦ部４００は、受信信号については、アンテナから受け取った受信信号を無線周波数からベースバンド周波数に変換し、続いて、ベースバンド周波数に変換した受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換してベースバンド部３００に出力する。
【００３７】
また、ＲＦ部４００は、送信信号については、ベースバンド部３００から受け取った送信信号をデジタル信号からアナログ信号に変換し、続いて、アナログ信号に変換した送信信号をベースバンド周波数から無線周波数に変換してアンテナに出力する。
【００３８】
ＭＡＣ／ＲＬＣ／ＮＷ部５００は、ベースバンド部３００から受信データを受け取りＬ２／Ｌ３層などの上位層における処理を行う。また、ＭＡＣ／ＲＬＣ／ＮＷ部５００は、移動端末に対する無線リソースの割り当てなどを行い、その制御情報も含む送信データをベースバンド部３００に出力する。
【００３９】
以下、繰り返し復号処理の詳細について、さらに詳細に説明する。
【００４０】
制御部１００は、温度センサ２００から基地局装置１０の内部温度を受け取り、当該内部温度に基づいて繰り返し復号回数を決定し、当該繰り返し復号回数で復号処理を実行するようにデコード部３４０を制御する。
【００４１】
基地局装置１０の内部温度が低い場合は、当該内部温度がある程度上昇しても、ＤＳＰやＦＰＧＡは誤動作しない。この場合は、繰り返し復号回数を増やすことに伴う温度上昇を許容できる余裕があるため、制御部１００は、繰り返し復号回数を増やすようにデコード部３４０を制御する。繰り返し復号回数を増やすことにより、デコード部３４０は復号結果の品質を高めることができ、基地局装置１０は、高いスループットで移動端末と通信することができる。制御部１００は、予め閾値１を定めておき、温度センサ２００から受け取った内部温度が閾値１よりも低い場合は、上記のようにデコード部３４０の繰り返し復号回数を増やす制御をする。
【００４２】
基地局装置１０の内部温度が高い場合は、そのままの内部温度を保つとＤＳＰやＦＰＧＡは誤動作してしまう可能性がある。この場合は、内部温度を下げる必要があるため、制御部１００は、繰り返し復号回数を減らすようにデコード部３４０を制御する。繰り返し復号回数を減らすことにより、デコード部３４０の発熱量が減り内部温度を下げることができる。制御部１００は、予め閾値１より高い温度である閾値２を定めておき、温度センサ２００から受け取った内部温度が閾値２よりも高い場合は、上記のようにデコード部３４０の繰り返し復号回数を減らす制御をする。
【００４３】
制御部１００は、上述のように温度センサ２００から受け取った基地局装置１０の内部温度に基づいてデコード部３４０の繰り返し復号回数を制御するが、内部温度のみに基づいて制御すると、繰り返し復号回数が極端に多くなることや少なくなることが考えられる。そこで、制御部１００は予め、最大繰り返し復号回数（Ｎｍａｘ）および最小繰り返し復号回数（Ｎｍｉｎ）を定めておく。制御部１００は、内部温度が閾値１より低い場合であっても、すでに繰り返し復号回数がＮｍａｘより大きい場合は、それ以上繰り返し復号回数を増やさない。また、制御部１００は、内部温度が閾値２より高い場合であっても、すでに繰り返し復号回数がＮｍｉｎより少ない場合は、それ以上繰り返し復号回数を減らさない。
【００４４】
このように、制御部１００は、最大繰り返し復号回数（Ｎｍａｘ）を定めておくことにより、繰り返し復号回数を増やし過ぎて、復号品質の向上がほぼ飽和状態であるにも関らず発熱量を増大させるという状態を防ぐことができる。また、制御部１００は、最小繰り返し復号回数（Ｎｍｉｎ）を定めておくことにより、繰り返し復号回数を減らし過ぎて、要求される最低限の復号品質を満足することができないという状態を防ぐことができる。
【００４５】
また、制御部１００は、繰り返し復号処理を実行中にデコード部３４０から尤度を受け取る。制御部１００は、所望の受信品質を得るために十分な尤度に達していると判断した場合は、設定した繰り返し復号回数に達する前であっても繰り返し復号処理を終了させる。このようにすることで、制御部１００は、必要十分な回数で繰り返し復号処理を終了させ、デコード部３４０の発熱量を減らすことができる。
【００４６】
図２に示すフローチャートを参照しながら、基地局装置１０の内部温度に基づいて繰り返し復号回数を決定する手順を説明する。
【００４７】
温度センサ２００は、基地局装置１０の筐体の内部温度を測定し、測定した内部温度を制御部１００に出力する（ステップＳ１０１）。
【００４８】
制御部１００は、温度センサ２００から受け取った内部温度を予め定めておいた閾値１と比較する（ステップＳ１０２）。
【００４９】
制御部１００は、ステップＳ１０２において内部温度が閾値１よりも低いと判定した場合は、現在設定している繰り返し復号回数と最大繰り返し復号回数とを比較する（ステップＳ１０３）。
【００５０】
制御部１００は、ステップＳ１０３において現在設定している繰り返し復号回数が最大繰り返し復号回数より少ないと判定した場合は繰り返し復号回数を増やす（ステップＳ１０４）。
【００５１】
制御部１００は、ステップＳ１０２において内部温度が閾値１よりも高いと判定した場合、または、ステップＳ１０３において現在設定している繰り返し復号回数が最大繰り返し復号回数より多いと判定した場合は、内部温度を予め定めておいた閾値２と比較する（ステップＳ１０５）。
【００５２】
制御部１００は、ステップＳ１０５において内部温度が閾値２よりも高いと判定した場合は、現在設定している繰り返し復号回数と最小繰り返し復号回数とを比較する（ステップＳ１０６）。
【００５３】
制御部１００は、ステップＳ１０６において現在設定している繰り返し復号回数が最小繰り返し復号回数より多いと判定した場合は繰り返し復号回数を減らす（ステップＳ１０７）。
【００５４】
制御部１００は、ステップＳ１０５において内部温度が閾値２よりも低いと判定した場合、または、ステップＳ１０６において現在設定している繰り返し復号回数が最小繰り返し復号回数より少ないと判定した場合は、繰り返し復号回数を増減せずに終了する。
【００５５】
図３（ａ）は、ｔ１〜ｔ４に示す時刻において、繰り返し復号回数を変更した場合の基地局装置１０の内部温度の変化の様子を示す。また、図３（ｂ）は、ｔ１〜ｔ４に示す時刻において、繰り返し復号回数が変更されている様子を示す。
【００５６】
温度センサ２００は、ｔ１〜ｔ４の各時刻において、基地局装置１０の内部温度を測定し、制御部１００は、温度センサ２００から受け取った内部温度に基づいて、図２に示したフローチャートの手順により繰り返し復号回数を決定する。
【００５７】
ｔ１においては、基地局装置１０の内部温度は閾値１よりも小さい。また、ｔ１における繰り返し復号回数Ｎ１は最大繰り返し復号回数Ｎｍａｘより少ない。したがって、制御部１００は繰り返し復号回数Ｎ１をＮ２に増やす。その結果、デコード部３４０の発熱量が増大し内部温度が上昇する。
【００５８】
ｔ２においても、基地局装置１０の内部温度は閾値１よりも小さい。また、ｔ２における繰り返し復号回数Ｎ２は最大繰り返し復号回数Ｎｍａｘより少ない。したがって、制御部１００は、さらに繰り返し復号回数Ｎ２をＮ３に増やす。その結果、デコード部３４０の発熱量はさらに増大し内部温度はさらに上昇する。
【００５９】
ｔ３においては、基地局装置１０の内部温度は閾値２よりも大きい。また、ｔ３における繰り返し復号回数Ｎ３は最小繰り返し復号回数Ｎｍｉｎより多い。したがって、制御部１００は繰り返し復号回数Ｎ３をＮ２に減らす。その結果、デコード部３４０の発熱量は減少し内部温度は下降する。
【００６０】
ｔ４においても、基地局装置１０の内部温度は閾値２よりも大きい。また、ｔ４における繰り返し復号回数Ｎ２も最小繰り返し復号回数Ｎｍｉｎより多い。したがって、制御部１００は、さらに繰り返し復号回数Ｎ２をＮ１に減らす。その結果、デコード部３４０の発熱量はさらに減少し内部温度はさらに下降する。
【００６１】
このように、本実施形態によれば、誤り訂正符号としてターボ符号を採用した基地局装置１０において、基地局装置１０は内部温度に応じて繰り返し復号回数を決定することができ、これによって、基地局装置１０は内部温度が高いことに起因するＤＳＰやＦＰＧＡなどの誤動作を防ぐことができる。
【００６２】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部材、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【００６３】
なお、上述の実施例では、誤り訂正符号としてターボ符号を採用するＬＴＥ通信システムを想定して説明したが、繰り返し復号処理を実行する誤り訂正符号方式を採用する通信システムであれば、本発明を同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１０  基地局装置
１００  制御部
２００  温度センサ
３００  ベースバンド部
３１０  ＣＰ除去部
３２０  ＦＦＴ部
３３０  デマッピング部
３４０  デコード部
３５０  ＣＰ付加部
３６０  ＩＦＦＴ部
３７０  マッピング部
３８０  エンコード部
４００  ＲＦ部
５００  ＭＡＣ／ＲＬＣ／ＮＷ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2012239029.tif 000005
【図４】
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