JP2004222197A - Method and device for receiving data - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make properly settable the number of map decoding repeating times when a turbo code obtained by combining a systematic convolutional code with interleave processing is received. <P>SOLUTION: The method and the device are provided with a converting means for performing serial/parallel conversion of received data, a turbo code decoding means 36 for decoding the turbo code by repeating map decoding processing, interleave and data interleave with respect to data that are subjected to conversion processing by the converting means, and control means 35 and 37 for detecting or estimating a state of a communication path and variably setting the number of repeating times in the turbo code decoding means in accordance with the detected or estimated communication state. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【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 / serial converter 15, supplied to the first encoder 11, and further supplied to the second encoder 12 via the interleaver 13. The first and second encoding units 11 and 12 perform encoding using an organized convolutional code (n, k). The switching unit 14 alternately switches and outputs two systematic convolutional codes in accordance with the interleaving by the interleaver 13, and supplies the output to the parallel / serial conversion unit 15.
[0003]
The parallel / serial converter 15 converts the supplied systematic bits and the first and second parity bits into serial data in a predetermined order and outputs the serial data as turbo-coded data.
[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 / parallel converter 21 to be separated into a systematic bit and first and second parity bits, and the separated systematic bit and first parity bit are The second parity bit is supplied to the first map decoding unit 22, and the second parity bit is supplied to the second map decoding unit 23. The decoding process is performed by a soft output decoding algorithm called a map algorithm.
[0005]
The first map decoding unit 22 performs decoding using the systematic bits, the first parity bits, and the data supplied from the deinterleaver 25. The data decoded by the first map decoding unit 22 is supplied to a second map decoding unit 23 via an interleaver 24, and the second map decoding unit 23 outputs data supplied from the interleaver 24, Decoding is performed using the second parity bit. The interleaver 24 and the deinterleaver 25 perform reordering processing opposite to each other, and are rearranged by a length corresponding to the interleave at the time of encoding processing.
[0006]
When decoding the turbo code, the decoding in the first map decoding unit 22, the interleaving in the interleaver 24, the decoding in the second map decoding unit 23, and the decoding in the deinterleaver 25 A process of repeating interleaving a required number of times is performed.
[0007]
Then, the data decoded by the second map decoding unit 23 in a plurality of repetitions is supplied to a deinterleaver 26, and deinterleaving corresponding to the interleaving at the time of encoding is performed. The decoded output is used.
[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 map decoding unit 22, interleaving in the interleaver 24, decoding in the second map decoding unit 23, deinterleaving It is necessary to repeat a loop process of repeating deinterleaving at 25 a plurality of times (hereinafter, this number of repetitions is referred to as the number of map decoding repetitions). If the number of times of map decoding is set to a large value, high decoding characteristics can be obtained, but the time required for decoding processing increases, and the requirements of the communication system cannot be satisfied. Also, if the number of times of map decoding is set to a small value, it becomes difficult to obtain a desired decoding characteristic, and the requirements of the communication system cannot be satisfied.
[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 transmission unit 31 and is encoded by turbo coding to obtain a turbo-coded information sequence 32. The obtained information sequence 32 is sent to a receiving device 34 via a predetermined communication path 33. For the turbo encoding process in the transmission unit 31, for example, the configuration illustrated in FIG. 7 described above is applied. As the communication path 33, for example, a communication path by wireless communication is applied.
[0019]
The receiving device 34 sends the received signal to the communication channel estimation mechanism 35 to estimate or detect the state of the communication channel 33. Here, for example, a Doppler frequency component is detected or estimated from the received signal. The channel estimation mechanism 35 is, for example, a circuit provided to compensate for fading or the like occurring in the channel, and transmits the received signal subjected to the compensation processing from the channel estimation mechanism 35 to the turbo decoding unit 36. Supply.
[0020]
For example, the configuration illustrated in FIG. 8 described above is applied to the turbo decoding unit 36. That is, as shown in FIG. 8, the input signal is supplied to the serial / parallel converter 21 to be separated into a systematic bit and first and second parity bits, and the separated systematic bit and the first parity bit are separated. Is supplied to the first map decoding unit 22, and the second parity bit is supplied to the second map decoding unit 23.
[0021]
The first map decoding unit 22 performs decoding using the systematic bits, the first parity bits, and the data supplied from the deinterleaver 25. The data decoded by the first map decoding unit 22 is supplied to a second map decoding unit 23 via an interleaver 24, and the second map decoding unit 23 outputs data supplied from the interleaver 24, Decoding is performed using the second parity bit.
[0022]
As for the decoding in the first map decoding unit 22, the interleaving in the interleaver 24, the decoding in the second map decoding unit 23, and the deinterleaving in the deinterleaver 25, a process that is repeated a required number of times is performed. .
[0023]
Then, the data decoded by the second map decoding unit 23 in a plurality of repetitions is supplied to a deinterleaver 26, and deinterleaving corresponding to the interleaving at the time of encoding is performed. The decoded output is used.
[0024]
Returning to the description of FIG. 1, in the present example, in accordance with the Doppler frequency detected by the channel estimating mechanism 35, the decoding by the first map decoding unit 22 in the decoding processing configuration of FIG. The control of the number of repetitions of the interleaving by the reaver 24, the decoding by the second map decoding unit 23, and the deinterleaving by the deinterleaver 25 is variably set. Therefore, a signal corresponding to the Doppler frequency detected or estimated by the communication channel estimation mechanism 35 is sent to the control unit 37. The control unit 37 determines the number of repetitions from the Doppler frequency with reference to a look-up table provided in an internal memory, and the control unit 37 performs the iterative decoding in the turbo decoding unit 36 at the determined number of repetitions. The processing (corresponding to the processing in the first and second map decoding units 22 and 23, the interleaver 24, and the deinterleaver 25 in FIG. 8) is controlled.
[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 control unit 37 sets the maximum number of decoding repetitions n based on the Doppler frequency detected or estimated at that time (step S11). When the received data of one code block is input (step S12), the first decoding processing is performed on the received data of the one block. (Step S13). Subsequently, the second decoding is performed (step S14), and the results of the two previous decodings are compared (step S15).
[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)

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. 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. 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. 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. 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. 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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