(57)【要約】【課題】受信特性が大きく劣化する環境下においても、誤り訂正能力を高めることができる受信装置およびビタビ復号方法を提供する。【解決手段】ＡＣＳ演算部３３は、受信データ軟判定部３０で軟判定されて出力されたデータに基づいてトレリス線図を算出して、トレリス線図におけるパス情報をパスメモリ部３４に保持する。トレースバック処理部３５は、受信信号にＱｏＳ情報が含まれている場合には、ＡＣＳ演算部３３で算出されたトレリス線図における複数のパスについてトレースバック処理を実行し、受信信号にＱｏＳ情報が含まれていない場合には、ＣＱＩ値演算部で取得されたＣＱＩ値に応じて、トレースバック処理を実行するための、トレリス線図におけるパス数を制御し、制御された数のパスについてトレースバック処理を実行する。【選択図】図３
2009267826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
復調した受信信号をビタビアルゴリズムにより復号する受信装置において、
前記受信信号を軟判定する軟判定部と、
前記軟判定部で軟判定されて出力されたデータに基づいてトレリス線図を算出する演算部と、
前記受信信号の通信品質保証情報に基づいて、前記演算部で算出されたトレリス線図における複数のパスについてトレースバック処理を実行するトレースバック処理部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記トレースバック処理部は、前記受信信号に前記通信品質保証情報が含まれている場合には、前記トレリス線図における全パスについてトレースバック処理を実行する、ことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記受信信号の受信状態を示す値を取得する取得部を更に備え、
前記トレースバック処理部は、前記受信信号に前記通信品質保証情報が含まれていない場合には、前記取得部で取得された値に応じて、前記トレースバック処理を実行するための、前記トレリス線図におけるパス数を制御し、当該制御された数のパスについて前記トレースバック処理を実行する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の受信装置。
【請求項４】
前記トレースバック処理部は、前記取得部で取得された値が、前記第１の所定値に満たない場合には、前記トレリス線図における複数のパスについてトレースバック処理を実行し、前記取得部で取得された値が、前記第１の所定値以上である場合には、前記トレリス線図における１つのパスについてトレースバック処理を実行する、ことを特徴とする請求項３に記載の受信装置。
【請求項５】
前記トレースバック処理部は、前記取得部で取得された値が、前記第１の所定値よりも小さい第２の所定値に満たない場合には、前記トレリス線図における全パスについてトレースバック処理を実行する、ことを特徴とする請求項４に記載の受信装置。
【請求項６】
前記演算部で算出されたトレリス線図におけるパスの情報が保持されるパスメモリ部を、更に備え、
前記トレースバック処理部は、前記パスメモリ部に保持された情報からパスメトリック値を算出し、前記算出されたパスメトリック値のうち、当該値が最小となるパスを選択して、当該選択されたパスについてトレースバック処理を実行する、ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項７】
前記トレースバック処理部で前記パスメトリック値が最小となるパスが選択されたとき、選択されたパスに対応するビットの誤りの有無を判定する誤り判定部と、
前記誤り判定部での判定の結果、判定対象のビットについて誤りが無い、と判定された場合には、前記パスメモリ部に保持された、前記選択されたパス以前のパスの情報を消去させるように制御するパスメモリ消去制御部と、
を更に備える、ことを特徴とする請求項６に記載の受信装置。
【請求項８】
前記パスメモリ部は、前記パスメモリ消去制御部での前記情報の消去後、次の前記データに対応したパスの情報を保持する、ことを特徴とする請求項７記載の受信装置。
【請求項９】
前記誤り判定部での判定の結果、判定対象のビットについて誤りが有る、と判定された場合、前記トレースバック処理部は、前記選択されたパスとは別のパスを選択し、当該別のパスについてトレースバック処理を実行する、ことを特徴とする請求項７たは８記載の受信装置。
【請求項１０】
復調した受信信号をビタビアルゴリズムにより復号するビタビ復号方法において、
軟判定されて出力されたデータに基づいてトレリス線図を算出するステップと、
前記受信信号の通信品質保証情報に基づいて、算出された前記トレリス線図における複数のパスについてトレースバック処理を実行するステップと、
を含むことを特徴とするビタビ復号方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、畳み込み符号を用いて符号化されたデータをビタビアルゴリズムに基づいて復号する受信装置およびビタビ復号方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル無線通信の伝送路上で生じる伝送データの符号誤りを訂正する方式として、送信側で畳み込み符号を用いて符号化されたデジタル信号を、受信側でビタビアルゴリズムに基づき最尤復号するビタビ復号方式が知られている。ビタビ復号方式は、畳み込み符号に対する最尤復号方式の１つであり、送信側の畳み込み符号器で生成された符号系列の中から、ビタビアルゴリズムに基づき、受信した符号系列に最も近い系列を選択することで、受信した符号系列に誤りがある場合でも正しく復号することができる復号方式である。
このビタビ復号方式は、伝搬路で生じたランダム誤りに対する訂正能力が高いという特徴がある。また、軟判定復調方式と組み合わせると、大きな符号化利得を得ることができる。このため、デジタル無線通信等においては、誤り訂正符号として畳み込み符号が多く用いられており、その復号にビタビ復号装置が用いられている。
【０００３】
図１０は、従来のビタビ復号器を備える受信装置について説明する図である。受信装置では、畳み込み符号化された信号を受信し、受信した信号を軟判定部４１において軟判定する。軟判定された信号は、ビタビ復号器４２によりビタビアルゴリズムを用いて復号される。ビタビ復号器４２では、ＡＣＳ（Add Compare Select）演算部４３によって、軟判定された信号に基づいてトレリス線図を算出し、パスメモリ部４４へ各パスの情報を記録する。トレースバック処理部４５は、パスメモリ部４４に保存された各パスの情報を用いてトレースバック処理を行い、パスメトリックが最小となる系列を選択して復号ビット列データを出力する。
【０００４】
なお、従来技術として、特許文献１には、ビタビ復号方式による復号装置が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−３６７６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、デジタル無線通信においてＱｏＳ（Quality of Service）制御が行われる場合、送信装置側では、通信品質を保証するために、受信装置側から受信信号の受信状態を示すＣＱＩ値を取得して、受信装置側との通信に、優先的に通信状態が良い、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）値の高い通信帯域を割り当てる。しかし、フェージング環境や高速移動時では、ＣＱＩ値は、受信装置側から取得した値とリアルタイム値ではかなりのギャップがあると考えられ、必ずしも通信状態の良い帯域が選択できるとは限らない。ＱｏＳ制御されているものの代表的なものに、ＩＰネットワークを用いて音声データを送受信するＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）通信があり、ＶｏＩＰ通信ではリアルタイム性が要求されるが、フェージング環境や高速移動などの影響により音声のとぎれや音声の遅延が生じるとリアルタイム性が損なわれ、通信品質を保証できないという問題がある。
また、上述したビタビ復号器を用いた受信装置では、マルチパスによるフェージングや、加法性白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ：Additive White Gaussian Noise）等の影響により受信特性が大きく劣化する場合に、１つのパスからトレリス線図に基づき復号処理を行うと、誤ったパスを選択する確率が高くなり、誤り訂正能力が劣化するという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、受信特性が劣化する環境下においても、通信品質が保証されたデータについては、誤り訂正能力を高めることができる受信装置およびビタビ復号方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、復調した受信信号をビタビアルゴリズムにより復号する受信装置において、前記受信信号を軟判定する軟判定部と、前記軟判定部で軟判定されて出力されたデータに基づいてトレリス線図を算出する演算部と、前記受信信号の通信品質保証情報に基づいて、前記演算部で算出されたトレリス線図における複数のパスについてトレースバック処理を実行するトレースバック処理部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
前記トレースバック処理部は、前記受信信号に前記通信品質保証情報が含まれている場合には、前記トレリス線図における全パスについてトレースバック処理を実行することが好ましい。
【０００９】
また、本発明は、前記受信信号の受信状態を示す値を取得する取得部を更に備え、前記トレースバック処理部は、前記受信信号に前記通信品質保証情報が含まれていない場合には、前記取得部で取得された値に応じて、前記トレースバック処理を実行するための、前記トレリス線図におけるパス数を制御し、当該制御された数のパスについて前記トレースバック処理を実行することが好ましい。
【００１０】
また、前記トレースバック処理部は、前記取得部で取得された値が、前記第１の所定値に満たない場合には、前記トレリス線図における複数のパスについてトレースバック処理を実行し、前記取得部で取得された値が、前記第１の所定値以上である場合には、前記トレリス線図における１つのパスについてトレースバック処理を実行することが好ましく、前記トレースバック処理部は、前記取得部で取得された値が、前記第１の所定値よりも小さい第２の所定値に満たない場合には、前記トレリス線図における全パスについてトレースバック処理を実行することが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、前記演算部で算出されたトレリス線図におけるパスの情報が保持されるパスメモリ部を、更に備え、前記トレースバック処理部は、前記パスメモリ部に保持された情報からパスメトリック値を算出し、前記算出されたパスメトリック値のうち、当該値が最小となるパスを選択して、当該選択されたパスについてトレースバック処理を実行することが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、前記トレースバック処理部で前記パスメトリック値が最小となるパスが選択されたとき、選択されたパスに対応するビットの誤りの有無を判定する誤り判定部と、前記誤り判定部での判定の結果、判定対象のビットについて誤りが無い、と判定された場合には、前記パスメモリ部に保持された、前記選択されたパス以前のパスの情報を消去させるように制御するパスメモリ消去制御部とを更に備えることが好ましい。
【００１３】
前記パスメモリ部は、前記パスメモリ消去制御部での前記情報の消去後、次の前記データに対応したパスの情報を保持することが好ましい。また、前記誤り判定部での判定の結果、判定対象のビットについて誤りが有る、と判定された場合、前記トレースバック処理部は、前記選択されたパスとは別のパスを選択し、当該別のパスについてトレースバック処理を実行することが好ましい。
【００１４】
また、本発明は、復調した受信信号をビタビアルゴリズムにより復号するビタビ復号方法において、軟判定されて出力されたデータに基づいてトレリス線図を算出するステップと、前記受信信号の通信品質保証情報に基づいて、算出された前記トレリス線図における複数のパスについてトレースバック処理を実行するステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、受信特性が劣化する環境下においても、通信品質が保証されたデータについては、複数のパスを用いてビタビ復号処理を行うことで、誤り訂正能力を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明のビタビ復号方法が適用される通信系を説明する図である。送信装置側では、畳み込み符号器１１により情報ビット列を符号化し、変調器１２により変調してマルチパスフェージングや、加法性白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ：Additive White Gaussian Noise）のある伝搬路上に送出する。受信装置側では、受信信号を復調器１３により復調し、復調した受信信号をビタビ復号器１４によりビタビアルゴリズムに基づいて復号化を行って復号ビット列を得る。
【００１７】
次に、送信装置側で使用される畳み込み符号器について説明する。図２は、畳み込み符号器の一例を示す図である。説明を分かりやすくするために、符号化率１／２、拘束長３の場合で説明する。図２に示す畳み込み符号器は、２段のシフトレジスタ２１と、排他的論理和ゲート２３，２４と、並直列変換器２６とにより構成される。
この符号器の入力側に入力ビット系列が入力されると、シフトレジスタ２１の各段の出力が排他的論理和ゲート２３でＡ＝１＋Ｘ＋Ｘ２の畳み込み符号化が行われ、排他的論理和ゲート２４でＢ＝１＋Ｘ２の畳み込み符号化が行われ、並直列変換器２６から２ビットの符号化出力（Ａ、Ｂ）が得られる。
このときのシフトレジスタ２１の初段目および２段目の内容は、（０，０）、（０，１）、（１，０）、（１，１）の４つの状態のいずれかとなり、それぞれ状態Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３と呼ぶ。
【００１８】
次に、送信装置および受信装置の符号化、復号化に係わる構成部分について説明する。図３は、送信装置および受信装置の構成と、受信装置に含まれるビタビ復号化部の構成を示す図である。
送信装置１は、符号化部２７および送信データマッピング部２８を備えている。符号化部２７は、上述した畳み込み符号化器を有し、送信しようとする情報信号に、通信品質が保証されたことを示すＱｏＳ（Quality of Service）制御情報（通信品質保証情報）が含まれている場合には、テールビット（Tail Bit）を付加して情報信号を符号化（畳み込み符号化）する。送信しようとする情報信号にＱｏＳ制御情報が含まれていない場合には、受信装置側から送られてくる、受信信号の受信状態を示すＣＱＩ（Channel Quality Indicator）値の情報に基づいてテールビットの付加の有無を選択して情報信号を符号化（畳み込み符号化）する。送信データマッピング部２８は、符号化されたデータをＱＰＳＫ変調やＱＡＭ変調して伝搬路へ送出する。
【００１９】
受信装置２は、ＣＱＩ値演算部２９（取得部）と、受信データ軟判定部３０（軟判定部）と、復号化パス選択部３０と、ビタビ復号化部３２を備えており、ビタビ復号化部３２は、ＡＣＳ（Add Compare Select）演算部３３（演算部）と、パスメモリ部３４と、トレースバック処理部３５と、ＢＥＲ（Bit Error Rate）チェック部３６（誤り判定部）と、パスメモリ消去制御部３７を備えている。
【００２０】
ＣＱＩ値演算部２９は、受信信号のＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）や信号の振幅、電力を測定して、受信信号の受信状態を示すＣＱＩ値を取得（算出）する。取得したＣＱＩ値は、送信装置側へフィードバック情報として送出される。受信データ軟判定部３０は、受信信号の各変調方式に対応しており、受信信号を、理想シンボル点に対するレベルを設定し、ビット列に変換して軟判定する。復号化パス選択部３１は、ビタビ復号化部３２においてトレースバック処理を行うパス数を選択する。すなわち、復号化パス選択部３１は、受信信号に通信品質が保証されたことを示すＱｏＳ制御情報（通信品質保証情報）が含まれている場合には、トレースバック処理を行うパスを複数選択し、受信信号にＱｏＳ制御情報が含まれていない場合には、ＣＱＩ情報によって、トレースバック処理を行うパス数を可変とする。
【００２１】
ＡＣＳ演算部３３は、受信データ軟判定部３０で軟判定されて出力されたデータに基づいてトレリス線図を算出する。
図４は、ＡＣＳ演算部３３が算出したトレリス線図の一例を示しており、受信ビット列が（０，０，１，１，０，１，１，０，０，１）の場合の時刻ｔ０からｔ５におけるトレリス線図を示している。図４の各円内の数値は、図２において説明した状態Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の内容を示しており、各四角内の数値は、符号化出力（Ａ、Ｂ）を示している。
パスメモリ部３４は、ＡＣＳ演算部３３で算出されたトレリス線図における各パスの情報を保持し、また、パスメモリ消去制御部３７によるパスの情報の消去後、送信側から送られてくる次のデータに対応したトレリス線図における各パスの情報を保持する。
【００２２】
トレースバック処理部３５は、パスメモリ部３４に保持された情報から、状態遷移の確からしさ（尤度）を表すパスメトリック値を算出し、算出されたパスメトリック値のうち、当該パスメトリック値が最小となるパスを選択して、選択されたパスについてトレースバック処理を実行する。パスメトリック値は、各時点の各状態に至るまでのブランチメトリックの累積加算値であり、メトリックには、ユークリッド距離などが用いられる。
【００２３】
トレースバック処理部３５は、通常、１つのパスを用いてトレースバック処理を行うが、受信信号にＱｏＳ制御情報が含まれている場合には、ＡＣＳ演算部３３で算出されたトレリス線図における複数のパスについてトレースバック処理を実行する。また、トレースバック処理部３５は、受信信号にＱｏＳ制御情報が含まれていない場合には、ＣＱＩ値演算部２９で取得されたＣＱＩ値に応じて、トレースバック処理を実行するための、トレリス線図におけるパス数を制御し、制御された数のパスについてトレースバック処理を実行する。すなわち、トレースバック処理部３５は、ＣＱＩ値演算部２９で取得されたＣＱＩ値が、所定値（Ｈｉｇｈ）に満たない場合には、トレリス線図における複数のパスについてトレースバック処理を実行し、ＣＱＩ値演算部２９で取得されたＣＱＩ値が、所定値（Ｈｉｇｈ）以上である場合には、トレリス線図における１つのパスについてトレースバック処理を実行する。また、ＣＱＩ値演算部２９で取得されたＣＱＩ値が、所定値（Ｈｉｇｈ）よりも小さい所定値（Ｌｏｗ）に満たない場合には、トレリス線図における全パスについてトレースバック処理を実行する。
【００２４】
ＢＥＲチェック部３６は、トレースバック処理部３５でパスメトリック値が最小となるパスが選択されたとき、選択されたパスに対応するビットの誤りの有無を判定する。
パスメモリ消去制御部３７は、ＢＥＲチェック部３６での判定の結果、判定対象のビットについて誤りが無い、と判定された場合には、パスメモリ部３４に保持された、前記選択されたパス以前のパスであって選択されなかったパスの情報を消去させるように制御する。
【００２５】
次に、トレースバック処理部３５が、複数のパスについてトレースバック処理を実行する場合の処理について、図５のトレリス線図を用いて説明する。図５は、受信ビット列が（０，０，１，１，０，１，１，０，０，０）の場合の時刻ｔ３からｔ５におけるトレリス線図の一例を示している。各円内の数値は、状態Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の内容を示している。また、状態Ｓ０のパスメトリック値が最小であるとする。
【００２６】
トレースバック処理部３５は、はじめに、時刻ｔ５における、複数のパスのうち、パスメトリック値が最小である状態Ｓ０に連なるパスについてトレースバック処理を実行する。時刻ｔ５の状態Ｓ０には時刻ｔ４の状態Ｓ０と状態Ｓ２からのパスが合流しているが、パスメモリ部３４に保持された情報からパスメトリック値を算出し、パスメトリック値が最小となるパスを選択してトレースバック処理を実行する。例えば、時刻ｔ４の状態Ｓ０からのパスのパスメトリック値が最小である場合、状態Ｓ０からのパスを選択する。次に、ＢＥＲチェック部３６が、ビットエラーレートのチェック（検出）を行い、ビットエラーレートが所定値を超えた場合には、状態Ｓ０からのパスに対応するビットに誤りが有ると判定し、所定値を超えない場合には、状態Ｓ０からのパスに対応するビットに誤りが無いと判定する。ＢＥＲチェック部３６での判定の結果、判定対象のビットについて誤りが有る、と判定された場合には、トレースバック処理部３５は、状態Ｓ０からのパスとは別のパスである状態Ｓ２からのパスを選択してトレースバック処理を実行する。同様に、状態Ｓ１〜Ｓ３に連なるパスについてもトレースバック処理を実行する。
なお、ＢＥＲチェック部３６は、ビットエラーレートのチェックを行い、ビットエラーレートが所定値を超えるか否かでビット誤りが有るか否かを判定したが、本発明では、これに限らず、単に、判定対象となるビットについてエラーの有無を判定するビットエラーチェックを行うようにしても良い。
【００２７】
ＢＥＲチェック部３６での判定の結果、状態Ｓ０〜Ｓ３の全ての選択されたパスについてビット誤りが無い、と判定された場合には、パスメモリ消去制御部３７は、パスメモリ部３４に保持された、前記選択されたパス以前のパス（時刻ｔ５以後のパス）であって選択されなかったパスの情報を消去させるように制御する。ここでは、時刻ｔ５以後にはパス情報は存在しないので、この処理は省略される。
【００２８】
さらに、トレースバック処理部３５は、時刻ｔ４における、状態Ｓ０に連なるパスのうち、パスメトリック値が最小となるパスを選択してトレースバック処理を実行する。例えば、時刻ｔ３の状態Ｓ２からのパスのパスメトリック値が最小である場合、状態Ｓ２からのパスを選択する。次に、ＢＥＲチェック部３６が、ビットエラーレートのチェック（検出）を行って、状態Ｓ２からのパスに対応するビットの誤りの有無を判定する。
ＢＥＲチェック部３６での判定の結果、判定対象のビットについて誤りが有る、と判定された場合は、トレースバック処理部３５は、状態Ｓ２からのパスとは別のパスである状態Ｓ０からのパスを選択してトレースバック処理を実行する。同様に、状態Ｓ１〜Ｓ３に連なるパスについてもトレースバック処理を実行する。
ＢＥＲチェック部３６での判定の結果、選択されたパスに対応するビットについて誤りが無い、と判定された場合は、パスメモリ消去制御部３７は、パスメモリ部３４に保持された、前記選択されたパス以前のパス（時刻ｔ４と時刻ｔ５との間のパス）であって選択されなかったパスの情報を消去させるように制御する。
選択されなかったパスの情報の消去後、パスメモリ部３４の消去されたメモリ部分には、ＡＣＳ演算部３３で算出された次のデータに対応したパスの情報が順次保持される。
【００２９】
以降、時刻ｔ３、ｔ２、ｔ１における状態Ｓ０〜Ｓ３に連なるパスのうち、パスメトリック値が最小となるパスを選択し、同様の処理を繰り返す。時刻ｔ０までトレースバック処理を実行したならば、ビットエラーが無いと判定されたパスを選択して、復号ビット列を得る。
図４において、太い実線は、トレースバック処理部３５が、時刻ｔ０までトレースバック処理を実行して、最終的に得られた復号ビット列によるパスの状態を示している。
【００３０】
図５において、トレースバック処理部３５が、複数のパスについてトレースバック処理を実行する場合の処理について説明したが、トレースバック処理部３５が、１つのパスについてトレースバック処理を実行する場合についての処理は、時刻ｔ５〜ｔ１のそれぞれにおいて、１つのパスについてトレースバック処理を実行する以外は同様であるので説明は省略する。
【００３１】
図６は、送信装置および受信装置の動作を説明するフローチャートである。
送信装置１は、まず、送信しようとする情報信号に、上位層より設定されたＱｏＳ制御情報が含まれているか否かを判定する（ステップ１０１）。ＱｏＳの情報が含まれている場合（Ｙｅｓの場合）には、符号化部２７において、テールビットを付加して情報信号を符号化する（ステップ１０２）。送信しようとする情報信号にＱｏＳの情報が含まれていない場合（Ｎｏの場合）には、受信装置側から送られてきたＣＱＩ値の情報によってテールビットを付加するか否かを判定する（ステップ１０４）。受信装置側で算出したＣＱＩ値が所定値（Ｈｉｇｈ）以上の場合（Ｙｅｓの場合）には、テールビットを付加して情報信号を符号化する（ステップ１０２）。ＣＱＩ値が所定値（Ｈｉｇｈ）より小さい場合（Ｎｏの場合）には、テールビット無しで情報信号を符号化する（ステップ１０５）。符号化されたデータは、送信データマッピング部２８において、ＱＰＳＫ変調やＱＡＭ変調され、伝搬路へ送出される（ステップ１０３）。
【００３２】
受信装置２は、伝搬路でＡＷＧＮやフェージングの影響により劣化した信号を受信する。ＣＱＩ値演算部２９において、受信信号のＳＮＲや信号の振幅、電力を測定して、ＣＱＩ値を算出する（ステップ１０６）。算出したＣＱＩ値は、送信装置側へフィードバック情報として送出される。受信した信号を各変調方式に対応した軟判定部３０で、理想シンボル点に対するレベルを設定し、ビット列に変換する（ステップ１０７）。
次に、復号化パス選択部３１において、受信信号にＱｏＳ制御情報が含まれているか否かを判定する（ステップ１０８）。ＱｏＳの情報が含まれている場合（Ｙｅｓの場合）には、ビタビ復号化部３２のトレースバック処理部３５は、全パス（Ｍａｘパス）を用いてトレースバック処理を行い、ビタビ復号処理を実施し（ステップ１０９）、復号データを出力する（ステップ１１０）。ＱｏＳの情報が含まれていない場合（Ｎｏの場合）には、復号化パス選択部３１は、ＣＱＩ値の情報に応じてトレースバック処理を行うパス数を選択する（ステップ１１１）。すなわち、図９に示すＣＱＩ値とトレースバックするパス数との関係を示すテーブルを参照して、ＣＱＩ値が所定値（Ｈｉｇｈ）以上であれば、１つのパスを選択し、ＣＱＩ値が所定値（Ｈｉｇｈ）よりも小さく所定値（ａ）以上であれば、αパスを選択し、ＣＱＩ値が所定値（Ｌｏｗ）よりも小さければ全パス（Ｍａｘパス）を選択するというように、ＣＱＩ値の情報に応じてトレースバック処理を行うパス数を可変とする。なお、Ｍａｘ値は、畳み込み符号化器の拘束長に依存する。トレースバック処理部３５は、復号化パス選択部３１で選択されたパス数に基づいてトレースバック処理を行い、ビタビ復号処理を実施し（ステップ１１２、１１３、１１４）、復号データを出力する（ステップ１１０）。
【００３３】
図７は、ビタビ復号化部の動作を説明するフローチャートである。ビタビ復号化部３２に、軟判定されたデータが入力されると（ステップ２０１）、ＡＣＳ演算部３３は、軟判定されたデータに基づいて、トレリス線図を算出し（ステップ２０２）、算出されたトレリス線図におけるパスの情報をパスメモリ部３４に保持する（ステップ２０３）。次に、トレースバック処理部３５は、復号化パス選択部３１が、１つまたは複数のパスを選択した場合、パスメモリ部３４に保持された情報からパスメトリック値を算出し、算出されたパスメトリック値のうち、当該値が最小となるパスを選択してトレースバック処理を実行する（ステップ２０４）。次に、ＢＥＲチェック部３６により、選択されたパスに対応するビットの誤りの有無を判定し（ステップ２０５）、判定の結果、判定対象のビットについて誤りが無い、と判定された場合には、パスメモリ消去制御部３７は、パスメモリ部３４に保持された、選択されたパス以前のパスであって選択されなかったパスの情報を消去する（ステップ２０６）。
【００３４】
次に、テールビットを用いない復号処理について説明する。上述の実施の形態においては、複数のパスについてトレースバック処理を実行する場合には、送信装置側で送信データにテールビット処理を施さない場合でも、復号処理が可能となる。したがって、ＣＱＩ値の情報に応じて複数のパスについてトレースバック処理を実行する場合には、送信装置側に、テールビットが必要のないこと通知し、受信装置側では、テールビットを用いることなく復号処理を実施し、オーバーヘッドを軽減して、スループットを上げることが可能となる。図８は、テールビットを用いて復号処理を行う場合と、テールビットを用いないで復号処理を行う場合の処理の切り替えの流れを説明する図である。
【００３５】
通信装置Ａ（送信装置）は、テール（Ｔａｉｌ）ビットが付加された符号化データの信号を通信装置Ｂ（受信装置）に送信する。次に、図８に示された処理αについて説明する。
［処理α］
通信装置Ｂは、受信信号の受信状態が良く、ＣＱＩ値演算部２９で取得されたＣＱＩ値が所定値（Ｈｉｇｈ）以上である場合には、トレリス線図における１つのパスについてトレースバック処理を実行する復号処理＜Ａ＞を行う。次に、通信装置Ｂにおいて、マルチパスフェージング等の影響により受信信号の受信状態が悪くなって、ＣＱＩ値が所定値（Ｈｉｇｈ）に満たなくなった場合には、通信装置Ｂは、トレリス線図における複数のパスについてトレースバック処理を実行する復号処理＜Ｂ＞を行い、通信装置ＡにＣＱＩ情報またはテール（Ｔａｉｌ）ビットの不要要求メッセージの信号を送信する。
通信装置Ａは、ＣＱＩ情報または不要要求メッセージを取得すると、テール（Ｔａｉｌ）ビットの付加処理を停止し、テール（Ｔａｉｌ）ビットの無い符号化データの信号を通信装置Ｂに送信する。
通信装置Ｂは、テール（Ｔａｉｌ）ビットの無い符号化データを用いてトレリス線図における複数のパスについてトレースバック処理を実行する復号処理＜Ｂ＞を行う。通信装置Ｂでは、テール（Ｔａｉｌ）ビットを用いることなく復号処理を実施することで、オーバーヘッドを軽減でき、スループットを上げることが可能となる。通信装置Ｂにおいて、受信信号の受信状態が良くなって、ＣＱＩ値が所定値（Ｈｉｇｈ）以上となった場合には、通信装置Ｂは、通信装置ＡにＣＱＩ情報またはテール（Ｔａｉｌ）ビットの付加要求メッセージの信号を送信する。
通信装置Ａは、ＣＱＩ情報または付加要求メッセージを取得すると、テール（Ｔａｉｌ）ビットの付加処理を再開し、テール（Ｔａｉｌ）ビットが付加された符号化データの信号を通信装置Ｂに送信する。
以降、上述の処理αを繰り返す。
【００３６】
なお、図８では、通信装置Ｂは、受信状態が良い場合には、１つのパスについてトレースバック処理を実行し、受信状態が悪い場合には、複数のパスについてトレースバック処理を実行するようにしたが、パスの選択数は、ＣＱＩ値演算部２９のＣＱＩ情報によって可変とするようにしても良い。
例えば、図９に示すようなＣＱＩ値とトレースバックするパス数との関係を示すテーブルを用意し、ＣＱＩ値が所定値（Ｈｉｇｈ）以上の場合には、トレリス線図における１つのパスについてトレースバック処理を実行し、ＣＱＩ値が所定値（Ｈｉｇｈ）よりも小さく所定値（ａ）以上であれば、トレリス線図におけるαパスについてトレースバック処理を実行し、ＣＱＩ値が所定値（ａ）よりも小さく所定値（ｂ）以上であれば、トレリス線図におけるβパスについてトレースバック処理を実行し、ＣＱＩ値がＬｏｗ未満の場合には、トレリス線図における全パス（Ｍａｘ）パスについてトレースバック処理を実行するようにしても良い。なお、全てのパス数をＭａｘとし、Ｈｉｇｈ＞ａ＞ｂ＞Ｌｏｗ、１＜α＜β＜Ｍａｘとする。
【００３７】
また、上述した実施の形態において、ＢＥＲチェック部３６により、判定対象のビットについて誤りが無いと判定された場合には、パスメモリ消去制御部３７は、パスメモリ部３４に保持された、選択されたパス以前のパスであって選択されなかったパスの情報を消去するとしたが、ビット誤りが無いと判定された判定対象のビットを復号ビット列として逐次出力するようにして、パスメモリ部３４に保持された、前記選択されたパス以前のパスの情報（選択されたパスの情報を含む）を消去するように制御しても良い。
【００３８】
上述したように、本発明では、マルチパスフェージングや、ＡＷＧＮ等の影響により受信特性が大きく劣化する環境下においても、受信信号にＱｏＳ制御情報が含まれている場合には、複数のパスを用いてビタビ復号処理を行うので、誤り訂正能力を高めることができる。
ＱｏＳ制御されているものの代表的なものにＶｏＩＰ通信があり、ＶｏＩＰ通信ではリアルタイム性が要求されるが、複数のパスを用いてビタビ復号処理を行うことで高い誤り訂正が可能となり、フェージング環境や高速移動などの影響により音声のとぎれや、音声の遅延による影響を軽減でき、リアルタイム性も保つことが可能となる。
また、受信信号にＱｏＳ制御情報が含まれていない場合には、ＣＱＩ値によってビタビ復号処理を行うパス数を可変にすることで、誤り訂正能力を高めることができる。
また、ＣＱＩ値の情報に応じて複数のパスについてトレースバック処理を実行する場合には、送信装置側で、既知の信号であるテールビットを付加する処理を施さない場合でも復号することが可能となり、テールビットを用いないことで、オーバーヘッドを軽減し、スループットを上げることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明のビタビ復号方法が実施される通信系を説明する図である。
【図２】畳み込み符号器の一例を示す図である。
【図３】送信装置および受信装置の構成と、受信装置に含まれるビタビ復号化部の構成を示す図である。
【図４】ＡＣＳ演算部が算出したトレリス線図の一例を示す図である。
【図５】トレースバック処理部によって実行されるトレースバック処理について説明する図である。
【図６】送信装置および受信装置の動作を説明するフローチャートである。
【図７】ビタビ復号化部の動作を説明するフローチャートである。
【図８】テールビットを用いて復号処理を行う場合と、テールビットを用いないで復号処理を行う場合の処理の切り替えの流れを説明する図である。
【図９】ＣＱＩ値とトレースバックするパス数との関係の一例を示す図である。
【図１０】従来のビタビ復号器を備える受信装置について説明する図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  送信装置
２  受信装置
１１  畳み込み符号器
１２  変調器
１３  復調器
１４  ビタビ復号器
２１  シフトレジスタ
２３，２４  排他的論理和ゲート
２６  並直列変換器
２７  符号化部
２８  送信データマッピング部
２９  ＣＱＩ値演算部
３０  受信データ軟判定部
３１  復号化パス選択部
３２  ビタビ復号化部
３３，４３  ＡＣＳ演算部
３４，４４  パスメモリ部
３５，４５  トレースバック処理部
３６  ＢＥＲチェック部
３７  パスメモリ消去制御部
４２  ビタビ復号器
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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