JP2004222197A - Method and device for receiving data - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、組織的畳み込み符号とインターリーブ処理とが組み合わされた符号であるターボ符号を受信するデータ受信方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ブロック単位で、組織的畳み込み符号とインターリーブ処理とが組み合わされた符号化により生成された符号であるターボ符号により、データを効率良く伝送することが行われている。図7は、送信側でターボ符号を生成させるターボ符号器の構成例を示した図である。入力された情報信号は、組織ビットとしてパラレル/シリアル変換部15に供給すると共に、第1の符号化部11に供給し、さらにインターリーバ13を介して第2の符号化部12に供給する。第1,第2のの符号化部11,12では、組織的畳み込み符号(n,k)による符号化が行われる。切り替え部14では、インターリーバ13でのインターリーブに対応して、2つの組織的畳み込み符号を交互に切り替えて出力させ、パラレル/シリアル変換部15に供給する。
【0003】
パラレル/シリアル変換部15では、供給される組織ビットと第1,第2のパリティビットを所定の順序でシリアルデータに変換して、ターボ符号化されたデータとして出力させる。
【0004】
このようにターボ符号化されて伝送された信号を受信する側では、例えば図8に示すターボ復号器を使用して復号が行われる。受信して得た入力信号は、シリアル/パラレル変換部21に供給されて、組織ビットと第1,第2のパリティビットとに分離して、分離された組織ビットと第1のパリティビットを、第1のマップ復号部22に供給し、第2のパリティビットを第2のマップ復号部23に供給する。マップアルゴリズムと称される軟出力復号アルゴリズムで復号処理を行う。
【0005】
第1のマップ復号部22では、組織ビットと第1のパリティビットとデインターリーバ25から供給されるデータとを使用して、復号を行う。第1のマップ復号部22で復号されたデータは、インターリーバ24を介して第2のマップ復号部23に供給し、第2のマップ復号部23では、インターリーバ24から供給されるデータと、第2のパリティビットとを使用して復号を行う。インターリーバ24とデインターリーバ25とは、それぞれ相互に逆の並び替え処理を行うものであり、符号化処理時のインターリーブに対応した長さで並び替えが行われる。
【0006】
ターボ符号の復号を行う際には、この第1のマップ復号部22での復号と、インターリーバ24でのインターリーブと、第2のマップ復号部23での復号と、デインターリーバ25でのデインターリーブとを、必要回数繰り返す処理が行われる。
【0007】
そして、複数回の繰り返しで第2のマップ復号部23で復号されたデータを、デインターリーバ26に供給して、符号化時のインターリーブに対応したデインターリーブを行い、その並び替えられたデータを復号出力とする。
【0008】
ここで、マップ(MAP)復号について説明する。符号化を行い、符号語wjを送ったとき、正しく復号できるのは、受信語yが符号語wjの符号領域Rjに入る場合である。従って、この場合の正しい復号の確率Pcは、各符号語が送られる確率をP(wj)とすると、以下の式のようになる。
【0009】
【数1】
【0010】
この式において、結合確率P(wj,y)=P(wj)・P(y|wj)が最大になるようにすれば良い。結局、ある与えられた受信語yに対し条件付き確率P(y|wj)を最大とする符号語が送られたと判断すれば良い。条件付き確率P(y|wj)は事後確率と呼び、この符号語が送られたと推定する復号を最大事後確率復号(maximum a posteriori probability decoding:MAP復号)と言う。このアルゴリズムについては、非特許文献1に詳細に説明されている。
【0011】
【非特許文献1】
L.R.Bahl,J.Cocke,F.Jelinek,J.Ravivによる論文“Optimal Decoding of Liner Codes for Minimizing Symbol Error Rate”IEEE Transaction on InformtionTheory,Vol.IT−20,March 1974, pp. 284〜7
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ターボ復号で所望の復号特性を得る為には、第1のマップ復号部22での復号と、インターリーバ24でのインターリーブと、第2のマップ復号部23での復号と、デインターリーバ25でのデインターリーブとを繰り返すループ処理を複数回繰り返す必要がある(以下、この繰り返し回数をマップ復号繰り返し回数と称する)。このマップ復号回数を大きく設定すると、高い復号特性を得ることができる反面、復号処理に要する時間が多くなり、通信システムの要求を満たせなくなる。また、マップ復号回数を小さく設定すると、所望の復号特性を得ることが困難になり、通信システムの要求を満たせなくなる。
【0013】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ターボ符号を受信した場合のマップ復号繰り返し回数の設定が適切にできるようにすることを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明のデータ受信方法は、受信データをシリアル/パラレル変換する変換処理と、変換処理されたデータに対して、マップ復号処理とインターリーブ及びデインターリーブの繰り返しで、ターボ符号の復号を行う復号処理と、通信路の状態を検出又は推定する通信路状態検出処理と、通信路状態検出処理で検出又は推定した通信の状態に応じて、復号処理での繰り返し回数を可変設定する繰り返し回数可変設定処理とを行うようにしたものである。
【0015】
また本発明のデータ受信装置は、受信データをシリアル/パラレル変換する変換手段と、変換手段で変換処理されたデータに対して、マップ復号処理とインターリーブ及びデインターリーブの繰り返しで、ターボ符号の復号を行うターボ符号復号手段と、通信路の状態を検出又は推定し、その検出又は推定した通信の状態に応じて、ターボ符号復号手段での繰り返し回数を可変設定する制御手段とを備えたものである。
【0016】
このようにしたことで、通信路の状態の検出又は推定結果に基づいて、適切なターボ符号復号処理の繰り返し回数が設定されるようになる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
【0018】
本例においては、ブロック単位で、組織的畳み込み符号とインターリーブ処理とが組み合わされた符号化により生成された符号であるターボ符号を受信する受信装置に適用したものである。図1は、本例の通信構成を示した図である。送信側では、情報信号を送信部31に入力させて、ターボ符号による符号化を行い、ターボ符号化された情報系列32を得る。その得られた情報系列32を、所定の通信路33を介して、受信装置34に送る。送信部31でのターボ符号化処理については、例えば、既に説明した図7に示した構成が適用される。通信路33としては、例えば無線通信による通信路が適用される。
【0019】
受信装置34では、受信した信号を通信路推定機構35に送り、通信路33の状態を推定又は検出させる。ここでは、例えば、受信信号からドップラー周波数成分を検出又は推定する。通信路推定機構35としては、例えば、通信路で生じたフェージングなどを補償するために設けられた回路であり、補償処理が行われた受信信号を、通信路推定機構35からターボ復号部36に供給する。
【0020】
ターボ復号部36については、例えば、既に説明した図8に示した構成が適用される。即ち図8に示しように、入力信号をシリアル/パラレル変換部21に供給して、組織ビットと第1,第2のパリティビットとに分離して、分離された組織ビットと第1のパリティビットを、第1のマップ復号部22に供給し、第2のパリティビットを第2のマップ復号部23に供給する。
【0021】
第1のマップ復号部22では、組織ビットと第1のパリティビットとデインターリーバ25から供給されるデータとを使用して、復号を行う。第1のマップ復号部22で復号されたデータは、インターリーバ24を介して第2のマップ復号部23に供給し、第2のマップ復号部23では、インターリーバ24から供給されるデータと、第2のパリティビットとを使用して復号を行う。
【0022】
第1のマップ復号部22での復号と、インターリーバ24でのインターリーブと、第2のマップ復号部23での復号と、デインターリーバ25でのデインターリーブについては、必要回数繰り返す処理が行われる。
【0023】
そして、複数回の繰り返しで第2のマップ復号部23で復号されたデータを、デインターリーバ26に供給して、符号化時のインターリーブに対応したデインターリーブを行い、その並び替えられたデータを復号出力とする。
【0024】
図1の説明に戻ると、本例においては、通信路推定機構35で検出されたドップラー周波数に応じて、図8の復号処理構成内の、第1のマップ復号部22での復号と、インターリーバ24でのインターリーブと、第2のマップ復号部23での復号と、デインターリーバ25でのデインターリーブとを繰り返す回数の制御を可変設定させるようにしてある。このため、通信路推定機構35で検出又は推定されたドップラー周波数に対応した信号を、制御部37に送るようにしてある。制御部37では、そのドップラー周波数から、内部のメモリに設けられたルックアップテーブルを参照して、繰り返し回数を決め、その決められた繰り返し回数で、制御部37がターボ復号部36内の繰り返し復号処理(図8での第1,第2のマップ復号部22,23とインターリーバ24,デインターリーバ25での処理に相当)を制御するようにしてある。
【0025】
図2のフローチャートは、本例でのターボ符号の復号を行う際の、繰り返し復号回数の設定処理を示した図である。まず、制御部37は、そのときに検出又は推定されたドップラー周波数に基づいた最大の復号繰り返し回数nを設定する(ステップS11)。そして、1コードブロックの受信データが入力すると(ステップS12)、その1ブロックの受信データに対して1回目の復号処理を行う。(ステップS13)。続いて、2回目の復号を行い(ステップS14)、直前の2回の復号結果を比較する(ステップS15)。
【0026】
そして、その復号結果がほぼ一致するか否か制御部で判断する(ステップS16)。この比較で、復号結果がほぼ一致した場合には、最後の復号結果を、復号結果として出力させる(ステップS18)。ステップS16で復号結果が一致してない場合には、復号回数をn回繰り返したか否か判断し、n回繰り返した場合には、ステップS18に移って、ここでの復号を終了させる。また、まだn回の繰り返し復号を行ってない場合には、ステップS14に戻って、次の復号処理を行う。
【0027】
図6は、最大の復号回数(上述したフローチャートでの回数n)を決める、ルックアップテーブルの例を示した図である。本例の場合には、ドップラー周波数が0Hzから6Hz未満の場合に、復号回数として8回を設定し、ドップラー周波数が6Hzから100Hz未満の場合に、復号回数として7回を設定し、ドップラー周波数が100Hzから300Hz未満の場合に、復号回数として6回を設定する。ドップラー周波数が0Hzの状態とは、送信側と受信装置(受信端末)との間の相対的な移動がない静止状態での通信であり、ドップラー周波数が高くなるに従って相対的な移動速度が高速になる状態である。
【0028】
ここで、このようなドップラー周波数と繰り返し回数の設定を行うことの意味について説明すると、図3は、静止状態(スタテック環境:即ちドップラー周波数0Hz)の状態で、マップ復号の繰り返し回数を変化させた場合の、ブロック単位でのエラーレートであるBLER(Block Error Rate)特性を示した図である。図4は、ドップラー周波数が240Hzの場合の高速フェージング環境での、マップ復号の繰り返し回数を変化させた場合の、BLER特性を示した図である。それぞれの図において、特性aは復号回数が4回の例であり、特性bは復号回数が6回の例であり、特性cは復号回数が8回の例であり、特性dは復号回数が32回の例である。それぞれの図で、縦軸は、BLERの値であり、数値が小さいほど、エラーが少ないことが示される。横軸は信号の受信強度に相当する。なお、ドップラー周波数240Hzの状態とは、例えば送信側と受信側との相対速度が時速約120kmである場合に相当する。
【0029】
この図3,図4を比較すると判るように、ドップラー周波数が0Hzの静止状態では、復号回数を多くことで、エラーレートが改善されることが判る。従って、ドップラー周波数が0Hzの静止状態では、復号回数を多くすることが好ましい。それに対して、ドップラー周波数が240Hzの高速フェージング環境では、復号回数が4回から32回までどの場合でも、エラーレートにほとんど変化がないことが判る。従って、高速フェージング環境では、ある程度以上復号回数を多くことは、特性の改善につながらず、無駄な処理が行われる可能性が高いことが判る。
【0030】
図5は、各々のドップラー周波数環境時において、マップ復号繰り返し回数を32回としたときのBLER特性値を基準値として、マップ復号繰り返し回数を減らしたことによる、基準値からのBLER特性の劣化度合いを示したものである。ドップラー周波数0Hzの環境でマップ復号回数を減らしたことによる、BLER特性の劣化度合いは、ドップラー周波数240Hzの環境でのBLER特性の劣化度合いに比べて、十分に大きいことが判る。
【0031】
本例においては、このことを利用して、図6のルックアップテーブルに示したようにして、受信特性の劣化を抑えつつ、復号処理速度の高速化を図るようにしたものであり、通信路が悪い状態であると検出又は推定される場合には、マップ復号の繰り返し回数をある程度に抑えるようにし、通信路が良い状態である場合には、繰り返し回数を比較的多くまで設定できるようにして、エラーレートを低下させることを行うようにしたものである。従って、通信路状態に応じた繰り返し回数の制限を行わない場合に比べて、受信特性そのものは殆どかわりがないので、その繰り返し回数を制限した分だけ復号処理速度を高速化することができ、復号処理に要する消費電力についても低減させることが可能になる。
【0032】
例えば、W−CDMA(Wideband−Code Division Multiple Accsess )方式と称される、CDMA技術とターボ符号を用いた携帯電話用の無線通信システムの場合には、あるS/N環境で所望の復号特性を満たすように求められることが多いが、本例のように、無線通信路で生じたドップラー周波数の程度により、ターボ復号時の繰り返し回数を可変に設定すれば、復号処理に要する時間を最小限にしながら、所望の復号特性を引き出すという、柔軟な通信システムを構築することが可能になる。
【0033】
なお、ここまでの説明では、通信路状態の推定又は検出として、受信した信号の状態からドップラー周波数を検出すると述べたが、そのドップラー周波数の検出又は推定処理としては、既に知られた様々な処理が適用可能である。また、受信装置を構成する端末の移動速度又は加速度が、受信装置のターボ符号化された信号の受信回路とは別体の回路から検出可能である場合には、その別体の回路から検出された速度又は加速度の情報を利用しても良い。例えば、GPS(GlobalPositioning System )と称されるシステムの測位信号を受信する受信部が内蔵された端末である場合には、その測位信号の受信で、端末の速度が検出できるので、その処理で検出された速度情報を利用しても良い。
【0034】
また、ドップラー周波数や移動速度とは直接的関係がない場合であっても、受信した信号状態などから、通信路の状態の良否を検出又は推定して、その検出した通信路状態に応じた、復号回数の設定を行うようにしても良い。例えば、受信した信号のパスの数、パスの強度、パスのタイミングの検出、受信電界強度などから、通信路状態を検出又は推定することができる。このように通信路の状態の良否を判断した場合、通信路状態が良好であると判断した場合に、繰り返しの復号回数を多い回数まで復号させて、通信路状態が劣悪であると判断した場合に、繰り返しの復号回数を少ない回数に制限させて復号させることで、上述したドップラー周波数の場合と同様の原理で、復号性能の確保と高速化を両立させた処理が可能になる。
【0035】
また、上述した実施の形態で説明した繰り返しの復号回数については、一例を示したものであり、その他の回数を設定しても良いことは勿論である。また、図2のフローチャートなどに示した通信路状態に基づいた条件だけで繰り返し回数を決めるのではなく、他の条件と合わせて繰り返し回数を決めるようにしても良い。
【0036】
なお、ここまで説明した一連の処理は、ハードウェアにより実現させることもできるが、ソフトウェアにより実現させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実現する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムをコンピュータ装置などのデータ処理装置にインストールして、そのプログラムをコンピュータ装置などで実行することで、上述した受信装置が機能的に実現される。
【0037】
【発明の効果】
本発明によると、通信路の状態の検出又は推定結果に基づいて、適切なターボ符号復号処理の繰り返し回数が設定されるようになる。従って、通信路の状態に応じて最適な復号回数が設定され、復号処理に要する時間を最小限にしながら、ターボ符号処理で可能な最適な復号特性を引き出すことができるという効果が得られる。
【0038】
この場合、受信端末(装置)の移動速度又は加速度を検出する処理で、通信路の状態の推定又は検出を行うことで、そのときの受信装置の移動状態に応じた適切な復号回数の設定が可能になる。
【0039】
また、受信したデータの状態から検出又は推定する処理で、通信路の状態の推定又は検出を行うことで、受信信号そのもの状態に基づいた適切な復号回数の設定が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態による構成例を示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施の形態による復号の繰り返し回数設定処理例を示すフローチャートである。
【図3】静止状態でのエラー特性の例を示す特性図である。
【図4】高速フェージング環境でのエラー特性の例を示す特性図である。
【図5】復号回数によるBLER特性の劣化度合いを示す特性図である。
【図6】本発明の一実施の形態によるルックアップテーブルの例を示す説明図である。
【図7】ターボ符号器の構成例を示すブロック図である。
【図8】ターボ復号器の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
11…第1の符号化部、12…第2の符号化部、13…インターリーバ、14…切り替え部、15…パラレル/シリアル変換部、21…シリアル/パラレル変換部、22…第1のマップ復号部、23…第2のマップ復号部、24…インターリーバ、25,26…デインターリーバ、31…送信部、32…ターボ符号化された情報系列、33…通信路、34…受信装置、35…通信路推定機構、36…ターボ復号部、37…制御部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a data receiving method and apparatus for receiving a turbo code which is a code obtained by combining an organized convolutional code and an interleaving process.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, data is efficiently transmitted in a block unit by a turbo code which is a code generated by a combination of an organized convolutional code and an interleaving process. FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a turbo encoder that generates a turbo code on the transmission side. The input information signal is supplied as a systematic bit to the parallel /
[0003]
The parallel /
[0004]
On the side that receives the signal that has been turbo-encoded and transmitted in this way, decoding is performed using, for example, a turbo decoder shown in FIG. The received input signal is supplied to a serial /
[0005]
The first
[0006]
When decoding the turbo code, the decoding in the first
[0007]
Then, the data decoded by the second
[0008]
Here, map (MAP) decoding will be described. When encoding is performed and the code word wj is sent, decoding can be performed correctly when the received word y is in the code region Rj of the code word wj. Therefore, the correct decoding probability Pc in this case is as follows, assuming that the probability that each codeword is sent is P (wj).
[0009]
(Equation 1)
[0010]
In this equation, the connection probability P (wj, y) = P (wj) · P (y | wj) may be maximized. In the end, it may be determined that a codeword that maximizes the conditional probability P (y | wj) for a given received word y has been sent. The conditional probability P (y | wj) is called the posterior probability, and the decoding that estimates that this codeword has been sent is called the maximum a posteriori probability decoding (MAP decoding). This algorithm is described in detail in Non-Patent Document 1.
[0011]
[Non-patent document 1]
L. R. Bahl, J .; Cocke, F.C. Jelinek, J .; Raviv, "Optimal Decoding of Liner Codes for Minimizing Symbol Error Rate", IEEE Transactions on Information Theory, Vol. IT-20, March 1974, p. 284-7
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in order to obtain desired decoding characteristics in turbo decoding, decoding in the first
[0013]
The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to make it possible to appropriately set the number of map decoding repetitions when a turbo code is received.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The data receiving method according to the present invention includes a conversion process for serial / parallel conversion of received data, a decoding process for decoding a turbo code by repeating a map decoding process and interleaving and deinterleaving on the converted data. A channel state detection process for detecting or estimating the state of the communication channel, and a repetition number variable setting process for variably setting the number of repetitions in the decoding process according to the communication state detected or estimated in the channel state detection process. Is performed.
[0015]
Further, the data receiving apparatus of the present invention performs conversion of the received data into serial / parallel data and decoding of the turbo code on the data converted by the conversion means by repeating map decoding, interleaving, and deinterleaving. And a control means for detecting or estimating the state of the communication path and variably setting the number of repetitions in the turbo code decoding means according to the detected or estimated communication state. .
[0016]
By doing so, the appropriate number of times of turbo code decoding processing repetition is set based on the detection or estimation result of the state of the communication channel.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0018]
In this example, the present invention is applied to a receiving apparatus that receives a turbo code, which is a code generated by coding in which an organized convolutional code and interleaving processing are combined, on a block basis. FIG. 1 is a diagram showing a communication configuration of the present example. On the transmission side, the information signal is input to the
[0019]
The receiving
[0020]
For example, the configuration illustrated in FIG. 8 described above is applied to the
[0021]
The first
[0022]
As for the decoding in the first
[0023]
Then, the data decoded by the second
[0024]
Returning to the description of FIG. 1, in the present example, in accordance with the Doppler frequency detected by the
[0025]
The flowchart of FIG. 2 is a diagram illustrating a process of setting the number of times of iterative decoding when decoding a turbo code in the present example. First, the
[0026]
Then, the control unit determines whether or not the decryption results substantially match (step S16). In this comparison, if the decoding results substantially match, the last decoding result is output as the decoding result (step S18). If the decoding results do not match in step S16, it is determined whether or not the number of times of decoding has been repeated n times. If the number of times has been repeated n times, the process proceeds to step S18 to end the decoding here. If the decoding has not been performed n times yet, the process returns to step S14 to perform the next decoding process.
[0027]
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a look-up table that determines the maximum number of decodings (the number n in the above-described flowchart). In the case of this example, when the Doppler frequency is 0 Hz to less than 6 Hz, the number of decodings is set to 8; when the Doppler frequency is 6 Hz to less than 100 Hz, the number of decodings is set to 7; When the frequency is from 100 Hz to less than 300 Hz, 6 is set as the number of times of decoding. The state where the Doppler frequency is 0 Hz is communication in a stationary state where there is no relative movement between the transmitting side and the receiving device (receiving terminal), and the relative moving speed increases as the Doppler frequency increases. It is in a state.
[0028]
Here, the meaning of setting such a Doppler frequency and the number of repetitions will be described. FIG. 3 shows that the number of repetitions of map decoding is changed in a stationary state (static environment: that is, a Doppler frequency of 0 Hz). FIG. 7 is a diagram showing a BLER (Block Error Rate) characteristic which is an error rate in block units in the case. FIG. 4 is a diagram illustrating BLER characteristics when the number of repetitions of map decoding is changed in a high-speed fading environment when the Doppler frequency is 240 Hz. In each figure, the characteristic a is an example where the number of decodings is four, the characteristic b is an example where the number of decodings is six, the characteristic c is an example where the number of decodings is eight, and the characteristic d is an example where the number of decodings is eight. This is an example of 32 times. In each figure, the vertical axis indicates the value of BLER, and the smaller the numerical value, the smaller the error. The horizontal axis corresponds to the signal reception intensity. The state of the Doppler frequency of 240 Hz corresponds to, for example, a case where the relative speed between the transmitting side and the receiving side is about 120 km / h.
[0029]
As can be seen by comparing FIGS. 3 and 4, in the stationary state where the Doppler frequency is 0 Hz, the error rate is improved by increasing the number of decodings. Therefore, in the stationary state where the Doppler frequency is 0 Hz, it is preferable to increase the number of decodings. On the other hand, in a high-speed fading environment with a Doppler frequency of 240 Hz, it can be seen that the error rate hardly changes regardless of the number of decoding times from 4 to 32. Therefore, in a high-speed fading environment, it is understood that increasing the number of decodings to a certain degree or more does not lead to an improvement in characteristics, and there is a high possibility of performing useless processing.
[0030]
FIG. 5 shows the degree of deterioration of the BLER characteristic from the reference value due to the reduction in the number of map decoding repetitions, using the BLER characteristic value when the number of map decoding repetitions is 32 as the reference value in each Doppler frequency environment. It is shown. It can be seen that the degree of deterioration of the BLER characteristic due to the reduction in the number of times of map decoding in the environment of the Doppler frequency of 0 Hz is sufficiently larger than the degree of deterioration of the BLER characteristic in the environment of the Doppler frequency of 240 Hz.
[0031]
In this example, utilizing this, as shown in the look-up table in FIG. 6, the decoding processing speed is increased while suppressing the deterioration of the reception characteristics. Is detected or estimated to be in a bad state, the number of repetitions of map decoding is suppressed to some extent, and when the communication path is in a good state, the number of repetitions can be set to a relatively large number. , To reduce the error rate. Accordingly, the reception characteristic itself is hardly changed as compared with the case where the number of repetitions is not limited according to the state of the communication channel, so that the decoding processing speed can be increased by the limited number of repetitions. Power consumption required for processing can be reduced.
[0032]
For example, in the case of a wireless communication system for mobile phones using a CDMA technology and a turbo code, which is called a W-CDMA (Wideband-Code Division Multiple Access) method, a desired decoding characteristic is obtained in a certain S / N environment. In many cases, the number of iterations during turbo decoding is set variably depending on the degree of Doppler frequency generated in the wireless communication path, as in this example, so that the time required for decoding processing can be minimized. However, it is possible to construct a flexible communication system that draws out desired decoding characteristics.
[0033]
In the above description, the Doppler frequency is detected from the state of the received signal as the estimation or detection of the communication channel state. However, the detection or estimation processing of the Doppler frequency includes various known processes. Is applicable. In addition, when the moving speed or acceleration of the terminal configuring the receiving device is detectable from a circuit separate from the receiving circuit of the turbo-coded signal of the receiving device, the moving speed or the acceleration is detected from the separate circuit. The information on the velocity or acceleration may be used. For example, if the terminal has a built-in receiver for receiving a positioning signal of a system called GPS (Global Positioning System), the speed of the terminal can be detected by receiving the positioning signal. The speed information obtained may be used.
[0034]
Also, even when there is no direct relationship with the Doppler frequency or moving speed, from the received signal state and the like, to detect or estimate the quality of the communication path state, according to the detected communication path state, The number of times of decoding may be set. For example, the channel state can be detected or estimated from the number of paths of the received signal, the path strength, the detection of the path timing, the reception electric field strength, and the like. In the case where the communication path state is determined as described above, when the communication path state is determined to be good, the number of times of repeated decoding is decoded to a large number, and the communication path state is determined to be poor. Furthermore, by limiting the number of times of repetitive decoding to a small number of times and performing decoding, it is possible to perform a process that ensures both decoding performance and high speed on the same principle as the above-described Doppler frequency.
[0035]
In addition, the number of times of repeated decoding described in the above-described embodiment is an example, and it goes without saying that another number of times may be set. Further, the number of repetitions may be determined not only by the condition based on the communication path state shown in the flowchart of FIG. 2 but also by other conditions.
[0036]
The series of processes described so far can be realized by hardware, but can also be realized by software. When a series of processing is realized by software, a program constituting the software is installed in a data processing device such as a computer device, and the program is executed by the computer device or the like, so that the above-described receiving device has a functional function. Is realized.
[0037]
【The invention's effect】
According to the present invention, an appropriate number of repetitions of turbo code decoding processing is set based on a result of detection or estimation of a state of a communication channel. Therefore, the optimum number of times of decoding is set according to the state of the communication channel, and the effect is obtained that the optimum decoding characteristics possible in turbo coding can be derived while minimizing the time required for decoding.
[0038]
In this case, by estimating or detecting the state of the communication path in the process of detecting the moving speed or acceleration of the receiving terminal (apparatus), it is possible to set the appropriate number of decodings according to the moving state of the receiving apparatus at that time. Will be possible.
[0039]
In addition, by performing estimation or detection of the state of the communication channel in the process of detecting or estimating from the state of the received data, it is possible to set an appropriate number of times of decoding based on the state of the received signal itself.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a decoding repetition number setting process according to an embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a characteristic diagram illustrating an example of an error characteristic in a stationary state.
FIG. 4 is a characteristic diagram illustrating an example of an error characteristic in a high-speed fading environment.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a degree of deterioration of a BLER characteristic depending on the number of decodings.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a look-up table according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of a turbo encoder.
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of a turbo decoder.
[Explanation of symbols]
11 first encoding unit, 12 second encoding unit, 13 interleaver, 14 switching unit, 15 parallel / serial converter, 21 serial / parallel converter, 22 first map Decoding unit, 23 second map decoding unit, 24 interleaver, 25, 26 deinterleaver, 31 transmission unit, 32 turbo-encoded information sequence, 33 communication channel, 34 reception device, 35: communication channel estimation mechanism; 36: turbo decoding unit; 37: control unit
Claims (6)
前記受信データをシリアル/パラレル変換する変換処理と、
前記変換処理されたデータに対して、マップ復号処理とインターリーブ及びデインターリーブの繰り返しで、ターボ符号の復号を行う復号処理と、
通信路の状態を検出又は推定する通信路状態検出処理と、
前記通信路状態検出処理で検出又は推定した通信の状態に応じて、前記復号処理での繰り返し回数を可変設定する繰り返し回数可変設定処理とを行う
データ受信方法。In a data receiving method for receiving and decoding a turbo code encoded by combining coding and interleaving with an organized convolutional code in block units,
A conversion process for serially / parallel converting the received data;
A decoding process for decoding the turbo code by repeating the map decoding process and interleaving and deinterleaving for the data subjected to the conversion process,
Communication path state detection processing for detecting or estimating the state of the communication path,
A data reception method comprising: performing a variable-number-of-repetitions setting process for variably setting the number of repetitions in the decoding process according to the communication state detected or estimated in the channel state detecting process.
前記通信路状態検出処理は、受信端末の移動速度又は加速度を検出する処理である
データ受信方法。The data receiving method according to claim 1,
The data receiving method, wherein the communication path state detecting process is a process of detecting a moving speed or an acceleration of a receiving terminal.
前記繰り返し回数可変設定処理で設定された繰り返し回数の中で、直前の2回の復号結果がほぼ一致した場合に、前記復号処理を終了させ、最大の繰り返し回数を、前記繰り返し回数可変設定処理で設定された繰り返し回数に制限するようにした
データ受信方法。The data receiving method according to claim 1,
In the number of repetitions set in the repetition number variable setting process, when the immediately preceding two decoding results substantially match, the decoding process is terminated, and the maximum number of repetitions is set by the A data receiving method that limits the number of repetitions to a set value.
前記受信データをシリアル/パラレル変換する変換手段と、
前記変換手段で変換処理されたデータに対して、マップ復号処理とインターリーブ及びデインターリーブの繰り返しで、ターボ符号の復号を行うターボ符号復号手段と、
通信路の状態を検出又は推定し、その検出又は推定した通信の状態に応じて、前記ターボ符号復号手段での繰り返し回数を可変設定する制御手段とを備えた
データ受信装置。In a data receiving apparatus that receives and decodes a turbo code that is encoded by combining coding and interleaving with an organized convolutional code in block units,
Conversion means for serially / parallel converting the received data;
Turbo code decoding means for decoding the turbo code by repeating the map decoding processing and interleaving and deinterleaving for the data converted by the conversion means,
A data receiving apparatus comprising: control means for detecting or estimating a state of a communication channel, and variably setting the number of repetitions in the turbo code decoding means in accordance with the detected or estimated communication state.
前記制御手段での通信路の状態の検出又は推定は、受信装置の移動速度又は加速度を検出する処理である
データ受信装置。The data receiving device according to claim 4,
The detection or estimation of the state of the communication channel by the control means is a process of detecting a moving speed or an acceleration of the receiving device.
前記制御手段で設定された繰り返し回数の中で、前記ターボ符号復号手段での直前の2回の復号結果がほぼ一致した場合に、前記ターボ符号復号手段でのそのブロックの復号処理を終了させ、最大の繰り返し回数を、可変設定された繰り返し回数に制限する
データ受信装置。The data receiving device according to claim 4,
In the number of repetitions set by the control means, when the decoding results of the immediately preceding two times by the turbo code decoding means substantially coincide with each other, the decoding processing of the block by the turbo code decoding means is terminated, A data receiver that limits the maximum number of repetitions to a variably set number of repetitions.
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