JP2012109840A - Transmission device, reception device, communication system, transmission method, reception method, and communication method - Google Patents
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Abstract
【課題】雑音の分散値を推定する場合であっても、データを有効に送信する技術を提供する。
【解決手段】RF部40は、復号の際に雑音の分散値が不必要である符号化を実行することによって生成された第1符号化データと、雑音の分散値を復号の際に使用すべき符号化を実行することによって生成された第2符号化データとを含んだパケット信号であって、かつ第1符号化データの後段に第2符号化データが配置されたパケット信号を受信する。ビタビ復号部46は、受信したパケット信号のうち、第1符号化データを復号するとともに、雑音の分散値を導出する。ターボ復号部50は、導出した雑音の分散値を使用することによって、前記受信部において受信したパケット信号のうち、第2符号化データを復号する。
【選択図】図4Provided is a technique for effectively transmitting data even when a variance value of noise is estimated.
An RF unit 40 uses first encoded data generated by executing encoding that does not require a noise variance value at the time of decoding and a noise variance value at the time of decoding. A packet signal including second encoded data generated by performing power encoding and having the second encoded data arranged in the subsequent stage of the first encoded data is received. The Viterbi decoding unit 46 decodes the first encoded data in the received packet signal and derives a noise variance value. The turbo decoding unit 50 uses the derived noise variance value to decode the second encoded data from the packet signal received by the receiving unit.
[Selection] Figure 4
Description
本発明は、通信技術に関し、特に誤り訂正のための符号化を実行する送信装置、受信装置、通信システム、送信方法、受信方法、通信方法に関する。 The present invention relates to communication technology, and in particular, to a transmission device, a reception device, a communication system, a transmission method, a reception method, and a communication method that perform encoding for error correction.
無線通信システムは、無線伝送路の変動や減衰の影響を受けることによって受信信号レベルが減衰すること、あるいは雑音レベルが上昇すること、によって信号対雑音電力比が低くなりうる。低い信号対雑音電力比でも信号を復号可能にするために、誤り訂正符号化技術が使用される。誤り訂正符号化の一例が、畳み込み符号化、ターボ符号化、LDPC(Low Density Parity Check Code)符号化である。畳み込み符号化されたデータを復号するために、ビタビ復号が使用され、ターボ符号化されたデータを復号するために、BCJR復号やLog−MAP復号が使用される。BCJR復号やLog−MAP復号では、雑音の分散値に関する情報が必要になる。そのため、パイロット信号を使用して伝送路特性を推定し、伝送路特性をもとに雑音の分散値が推定される(例えば、特許文献1参照)。あるいは、雑音の分散値を使用しないMax-Log-MAP復号が使用されることもある。 In the wireless communication system, the signal-to-noise power ratio can be lowered due to the reception signal level being attenuated or the noise level being increased due to the influence of fluctuation or attenuation of the wireless transmission path. In order to be able to decode the signal even with a low signal-to-noise power ratio, error correction coding techniques are used. An example of error correction coding is convolutional coding, turbo coding, and LDPC (Low Density Parity Check Code) coding. Viterbi decoding is used to decode convolutionally encoded data, and BCJR decoding and Log-MAP decoding are used to decode turbo encoded data. In BCJR decoding and Log-MAP decoding, information on the variance value of noise is required. Therefore, the transmission path characteristic is estimated using the pilot signal, and the noise variance value is estimated based on the transmission path characteristic (see, for example, Patent Document 1). Alternatively, Max-Log-MAP decoding that does not use noise variance values may be used.
Max-Log-MAP復号では、雑音の分散値が不要になるが、その復号特性は、一般的にBCJR復号やLog−MAP復号と比較して劣る。一方、パイロット信号を使用して雑音の分散値を推定する場合、雑音の分散値を推定している期間において、受信装置はデータを取得できず、実伝送レートの向上が困難になる。そのため、雑音の分散値を推定する場合であっても、実伝送レートを向上させることが望まれる。 In Max-Log-MAP decoding, a noise variance value is not required, but the decoding characteristics are generally inferior to those of BCJR decoding or Log-MAP decoding. On the other hand, when the noise variance value is estimated using the pilot signal, the receiving apparatus cannot acquire data during the period in which the noise variance value is estimated, making it difficult to improve the actual transmission rate. For this reason, it is desirable to improve the actual transmission rate even when estimating the noise variance.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、雑音の分散値を推定する場合であっても、データを有効に送信する技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of these circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique for effectively transmitting data even when a variance value of noise is estimated.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の送信装置は、復号の際に雑音の分散値が不必要である符号化を実行することによって、第1符号化データを生成する第1符号化部と、第1符号化部においてなされる符号化とは異なった符号化であって、かつ雑音の分散値を復号の際に使用すべき符号化を実行することによって、第2符号化データを生成する第2符号化部と、第1符号化部において生成した第1符号化データの後段に、第2符号化部において生成した第2符号化データを配置することによって、パケット信号を生成する生成部と、生成部において生成したパケット信号を送信する送信部と、を備える。 In order to solve the above-described problem, a transmission apparatus according to an aspect of the present invention performs first encoding that generates first encoded data by performing encoding that does not require a variance value of noise during decoding. The second encoded data is obtained by executing encoding that is different from the encoding performed in the encoding unit and the first encoding unit and that should be used when decoding the noise variance value. Packet signal is generated by arranging the second encoded data generated in the second encoding unit after the first encoded data generated in the first encoding unit and the second encoded unit generated in the first encoding unit A generating unit that transmits the packet signal generated by the generating unit.
この態様によると、復号の際に雑音の分散値が不必要である符号化に続いて、雑音の分散値を復号の際に使用すべき符号化を実行するので、前者を復号している間に雑音の分散値を推定させ、雑音の分散値を後者の復号に使用させることができる。 According to this aspect, the encoding that should be used for decoding the noise variance value is performed following the encoding that does not require the noise variance value during decoding. Can estimate the noise variance and use the noise variance for the latter decoding.
本発明の別の態様は、受信装置である。この装置は、復号の際に雑音の分散値が不必要である符号化を実行することによって生成された第1符号化データと、雑音の分散値を復号の際に使用すべき符号化を実行することによって生成された第2符号化データとを含んだパケット信号であって、かつ第1符号化データの後段に第2符号化データが配置されたパケット信号を受信する受信部と、受信部において受信したパケット信号のうち、第1符号化データを復号するとともに、雑音の分散値を導出する第1復号部と、第1復号部において導出した雑音の分散値を使用することによって、受信部において受信したパケット信号のうち、第2符号化データを復号する第2復号部と、を備える。 Another aspect of the present invention is a receiving device. This apparatus executes first encoded data generated by executing encoding that does not require a noise variance value at the time of decoding, and encoding that should be used at the time of decoding the noise variance value A reception unit that receives a packet signal including the second encoded data generated by performing the second encoded data at a subsequent stage of the first encoded data; and a receiving unit A first decoding unit that decodes first encoded data and derives a noise variance value, and uses a noise variance value derived by the first decoding unit from the packet signal received at And a second decoding unit that decodes the second encoded data from the packet signal received at.
この態様によると、復号の際に雑音の分散値が不必要である符号化に続いて、雑音の分散値を復号の際に使用すべき符号化が実行されているので、前者を復号している間に雑音の分散値を推定し、雑音の分散値を後者の復号に使用できる。 According to this aspect, the encoding that should be used for decoding the noise variance value is performed following the encoding that does not require the noise variance value at the time of decoding. The noise variance value can be estimated while the noise variance value is used for the latter decoding.
本発明のさらに別の態様は、通信システムである。この通信システムは、パケット信号を送信する送信装置と、送信装置からのパケット信号を受信する受信装置とを備える。送信装置は、復号の際に雑音の分散値が不必要である符号化を実行することによって、第1符号化データを生成する第1符号化部と、雑音の分散値を復号の際に使用すべき符号化を実行することによって、第2符号化データを生成する第2符号化部と、第1符号化部において生成した第1符号化データの後段に、第2符号化部において生成した第2符号化データを配置することによって、パケット信号を生成する生成部とを備える。受信装置は、受信したパケット信号のうち、第1符号化データを復号するとともに、雑音の分散値を導出する第1復号部と、第1復号部において導出した雑音の分散値を使用することによって、受信したパケット信号のうち、第2符号化データを復号する第2復号部と、を備える。 Yet another embodiment of the present invention is a communication system. The communication system includes a transmission device that transmits a packet signal and a reception device that receives the packet signal from the transmission device. The transmission apparatus performs encoding in which a noise variance value is unnecessary when decoding, and uses a noise variance value when decoding, and a first encoding unit that generates first encoded data By performing the encoding to be performed, the second encoding unit that generates the second encoded data, and the second encoded unit generated after the first encoded data generated by the first encoding unit A generator that generates a packet signal by arranging the second encoded data; The receiving apparatus decodes the first encoded data from the received packet signal, uses a first decoding unit for deriving a noise variance value, and a noise variance value derived by the first decoding unit. A second decoding unit that decodes the second encoded data from the received packet signal.
この態様によると、復号の際に雑音の分散値が不必要である符号化に続いて、雑音の分散値を復号の際に使用すべき符号化が実行されているので、前者を復号している間に雑音の分散値を推定し、雑音の分散値を後者の復号に使用できる。 According to this aspect, the encoding that should be used for decoding the noise variance value is performed following the encoding that does not require the noise variance value at the time of decoding. The noise variance value can be estimated while the noise variance value is used for the latter decoding.
本発明のさらに別の態様は、送信方法である。この方法は、復号の際に雑音の分散値が不必要である符号化を実行することによって、第1符号化データを生成するステップと、第1符号化データを生成するステップにおいてなされる符号化とは異なった符号化であって、かつ雑音の分散値を復号の際に使用すべき符号化を実行することによって、第2符号化データを生成するステップと、生成した第1符号化データの後段に、生成した第2符号化データを配置することによって、パケット信号を生成するステップと、生成したパケット信号を送信するステップと、を備える。 Yet another embodiment of the present invention is a transmission method. In this method, encoding is performed in a step of generating first encoded data and a step of generating first encoded data by performing encoding in which a variance value of noise is unnecessary during decoding. And generating the second encoded data by executing encoding that should be used for decoding the noise variance value, and encoding of the generated first encoded data. A step of generating the packet signal by arranging the generated second encoded data in the subsequent stage and a step of transmitting the generated packet signal are provided.
本発明のさらに別の態様は、受信方法である。この方法は、復号の際に雑音の分散値が不必要である符号化を実行することによって生成された第1符号化データと、雑音の分散値を復号の際に使用すべき符号化を実行することによって生成された第2符号化データとを含んだパケット信号であって、かつ第1符号化データの後段に第2符号化データが配置されたパケット信号を受信するステップと、受信したパケット信号のうち、第1符号化データを復号するとともに、雑音の分散値を導出するステップと、導出した雑音の分散値を使用することによって、受信したパケット信号のうち、第2符号化データを復号するステップと、を備える。 Yet another embodiment of the present invention is a reception method. In this method, the first encoded data generated by executing encoding that does not require a noise variance value at the time of decoding, and encoding that should be used at the time of decoding the noise variance value Receiving a packet signal including the second encoded data generated by performing the second encoded data in the subsequent stage of the first encoded data, and the received packet Decoding the first encoded data of the signal, deriving a noise variance value, and decoding the second encoded data of the received packet signal by using the derived noise variance value And a step of.
本発明のさらに別の態様は、通信方法である。この方法は、復号の際に雑音の分散値が不必要である符号化を実行することによって、第1符号化データを生成するステップと、雑音の分散値を復号の際に使用すべき符号化を実行することによって、第2符号化データを生成するステップと、生成した第1符号化データの後段に、生成した第2符号化データを配置することによって、パケット信号を生成するステップと、生成したパケット信号を送信するステップと、パケット信号を受信するステップと、受信したパケット信号のうち、第1符号化データを復号するとともに、雑音の分散値を導出するステップと、導出した雑音の分散値を使用することによって、受信したパケット信号のうち、第2符号化データを復号するステップと、を備える。 Yet another embodiment of the present invention is a communication method. The method includes the steps of generating first encoded data by performing encoding in which a noise variance value is unnecessary during decoding, and encoding the noise variance value to be used in decoding Generating the second encoded data, generating the packet signal by arranging the generated second encoded data after the generated first encoded data, and generating Transmitting the packet signal, receiving the packet signal, decoding the first encoded data out of the received packet signal and deriving a noise variance value, and the derived noise variance value The second encoded data of the received packet signal is decoded.
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a conversion of the expression of the present invention between a method, an apparatus, a system, a recording medium, a computer program, etc. are also effective as an aspect of the present invention.
本発明によれば、雑音の分散値を推定する場合であっても、データを有効に送信できる。 According to the present invention, data can be transmitted effectively even when the variance value of noise is estimated.
本発明を具体的に説明する前に、まず概要を述べる。本発明の実施例は、誤り訂正符号化したパケット信号を送信する送信装置と、パケット信号を受信する受信装置にて構成される無線通信システムに関する。誤り訂正符号が、ターボ符号のように、復号する際に雑音の分散値を必要とする場合、受信装置は、雑音の分散値を推定しなければならない。伝送効率の点からは、受信装置が雑音の分散値を推定している期間においても、データを伝送できる方が望ましい。これに対応するために、本実施例に係る通信システムは、次の処理を実行する。 Before describing the present invention specifically, an outline will be given first. Embodiments of the present invention relate to a wireless communication system including a transmission device that transmits a packet signal that has been subjected to error correction coding and a reception device that receives the packet signal. When the error correction code requires a noise variance value in decoding, such as a turbo code, the receiving apparatus must estimate the noise variance value. From the viewpoint of transmission efficiency, it is desirable that data can be transmitted even during a period in which the receiver estimates the noise variance. In order to cope with this, the communication system according to the present embodiment executes the following processing.
送信装置は、畳み込み符号化によって符号化したデータ(以下、「畳み込み符号化データ」という)に続いて、ターボ符号化によって符号化したデータ(以下、「ターボ符号化データ」という)が配置されたパケット信号を生成し、送信する。ここで、畳み込み符号化は、復号する際に雑音の分散値を必要としない。以下では、パケット信号のうち、畳み込み符号化データが配置された区間を「低レート区間」といい、ターボ符号化データが配置された区間を「高レート区間」という。受信装置は、パケット信号を受信すると、畳み込み符号化データを復号するとともに、畳み込み符号化データをもとに雑音の分散値を推定する。また、受信装置は、推定した雑音の分散値を使用して、ターボ符号化データを復号する。 In the transmitting apparatus, data encoded by turbo encoding (hereinafter referred to as “turbo encoded data”) is arranged after data encoded by convolutional encoding (hereinafter referred to as “convolution encoded data”). Generate and send a packet signal. Here, convolutional coding does not require a noise variance value when decoding. Hereinafter, in the packet signal, a section in which convolutionally encoded data is arranged is referred to as a “low rate section”, and a section in which turbo encoded data is arranged is referred to as a “high rate section”. When receiving the packet signal, the receiving apparatus decodes the convolutional encoded data and estimates a noise variance value based on the convolutional encoded data. In addition, the reception apparatus decodes the turbo encoded data using the estimated noise variance.
図1は、本発明の実施例に係る送信装置100の構成を示す。送信装置100は、情報データ生成部10、畳み込み符号化部12、ターボ符号化部14、選択部16、トレーニング信号記憶部18、変調部20、RF部22、制御部24を含む。
FIG. 1 shows a configuration of a
情報データ生成部10は、送信すべきデータを取得し、情報データを生成する。なお、取得したデータがそのまま情報データとされてもよい。低レート区間で送信すべきデータには、高レート区間で送信すべきデータに関する情報(以下、「符号化情報」という)が含まれている。情報データ生成部10は、畳み込み符号化部12およびターボ符号化部14へ情報データを出力する。
The information
畳み込み符号化部12は、低レート区間において、情報データ生成部10からの情報データを入力する。畳み込み符号化部12は、情報データに対して畳み込み符号化を実行することによって、畳み込み符号化データを生成する。前述のごとく、畳み込み符号化は、復号の際に雑音の分散値が不必要である符号化に相当する。畳み込み符号化には、公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。畳み込み符号化部12は、畳み込み符号化データを選択部16へ出力する。
The
ターボ符号化部14は、高レート区間において、情報データ生成部10からの情報データを入力する。ターボ符号化部14は、情報データに対してターボ符号化を実行することによって、ターボ符号化データを生成する。前述のごとく、ターボ符号化は、雑音の分散値を復号の際に使用すべき符号化に相当する。ターボ符号化部14は、ターボ符号化データを選択部16へ出力する。ここでは、ターボ符号化部14の構成の概略を説明する。
The
図2は、ターボ符号化部14の構成を示す。ターボ符号化部14は、第1符号化部30、インタリーバ32、第2符号化部34、パンクチャ・合成部36を含む。第1符号化部30は、情報データを符号化する。その際、情報データの順序は変更されない。第1符号化部30は、符号化した情報データをパンクチャ・合成部36へ出力する。インタリーバ32は、情報データの順序を変更する。なお、インタリーブパターンは予め定められているものとする。インタリーバ32は、順序を変更した情報データを第2符号化部34へ出力する。
FIG. 2 shows the configuration of the
第2符号化部34は、インタリーバ32において順序を変更した情報データを符号化する。第2符号化部34は、符号化した情報データをパンクチャ・合成部36へ出力する。パンクチャ・合成部36は、直接入力した情報データ、第1符号化部30において符号化した情報データ、第2符号化部34において符号化した情報データとを組み合わせる。その際、パンクチャ・合成部36は、必要なレートに合わせてパンクチャを実行する。パンクチャ・合成部36は、処理結果をターボ符号化データとして出力する。図1に戻る。
The
トレーニング信号記憶部18は、トレーニング信号のパターンを記憶する。トレーニング信号は、図示しない受信装置にとっても既知の信号であり、受信装置においてタイミング同期等に使用される信号である。
The training
選択部16は、パケット信号を生成する。その際、選択部16は、パケット信号の先頭部分に、トレーニング信号記憶部18に記憶されたトレーニング信号を配置させる。また、トレーニング信号に続く低レート区間に、選択部16は、畳み込み符号化部12において生成した畳み込み符号化データを配置させる。さらに、低レート区間の後段の高レート区間に、選択部16は、ターボ符号化部14において生成したターボ符号化データを配置する。説明を明瞭にするために、トレーニング信号の区間、低レート区間、高レート区間の長さは固定であるとする。図3は、送信装置100から送信されるパケット信号のフォーマットを示す。図示のごとく、トレーニング信号、畳み込み符号化データ、ターボ符号データの順に配置される。図1に戻る。
The
変調部20は、選択部16からのパケット信号を入力する。変調部20は、パケット信号を変調する。変調方式として、PSK(Phase Shift Keying)、FSK(Frequency Shift Keying)等が使用される。変調部20は、変調したパケット信号をRF部22へ出力する。RF部22は、変調部20からのパケット信号を入力する。RF部22は、パケット信号をアンテナから送信する。RF部22は、無線周波数への周波数変換、増幅等も実行する。制御部24は、送信装置100全体のタイミング等を制御する。
The
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのCPU、メモリ、その他のLSIで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。 This configuration can be realized in terms of hardware by a CPU, memory, or other LSI of any computer, and in terms of software, it can be realized by a program loaded in the memory, but here it is realized by their cooperation. Draw functional blocks. Accordingly, those skilled in the art will understand that these functional blocks can be realized in various forms by hardware only, software only, or a combination thereof.
図4は、本発明の実施例に係る受信装置200の構成を示す。受信装置200は、RF部40、復調部42、区間判定部44、ビタビ復号部46、推定部48、ターボ復号部50、選択部52、データ処理部54、制御部56を含む。
FIG. 4 shows a configuration of the receiving
RF部40は、アンテナを介して、図示しない送信装置100からのパケット信号を受信する。つまり、RF部40は、トレーニング信号、畳み込み符号化データ、ターボ符号データの順に配置されたパケット信号を受信する。RF部40は、パケット信号を復調部42へ出力する。復調部42は、RF部40からのパケット信号を入力する。復調部42は、パケット信号を復調する。復調部42は、復調の際に、パケット信号の先頭部分に配置されたトレーニング信号を利用する。復調部42は、トレーニング信号をもとにタイミング同期を確立し、確立した同期タイミング、例えば、パケット信号の先頭タイミングや、畳み込み符号化データが配置されたタイミングを区間判定部44へ通知するとともに、復調したパケット信号をビタビ復号部46、推定部48、ターボ復号部50へ出力する。
The
区間判定部44は、復調部42から、確立した同期タイミングを知らされると、低レート区間と高レート区間とを特定する。前述のごとく、トレーニング信号、低レート区間、高レート区間の長さは固定であるので、パケット信号の先頭タイミングへの同期が確立すると、区間判定部44は、低レート区間と高レート区間とを特定できる。区間判定部44は、特定した低レート区間と高レート区間を制御部56に知らせる。
When notified of the established synchronization timing from the
ビタビ復号部46は、復調部42からのパケット信号を入力する。制御部56からの指示にしたがって、ビタビ復号部46は、パケット信号のうちの低レート区間において、畳み込み符号化データを復号する。復号には、ビタビ復号が実行される。ビタビ復号は、公知の技術であるので、ここでは説明を省略するが、それは通信路の雑音分散値などを必要としない。また、畳み込み符号化データには符号化情報等の制御情報が含まれているので、ビタビ復号部46は、復号結果より制御情報を抽出する。ビタビ復号部46は、制御情報をターボ復号部50へ通知する。ビタビ復号部46は、復号結果(以下、「復号データ」という)を選択部52へ出力する。
The
推定部48は、復調部42からのパケット信号を入力する。制御部56からの指示にしたがって、ビタビ復号部46は、パケット信号のうちの低レート区間において、雑音の分散値を導出する。つまり、推定部48は、低レート区間における畳み込み符号化データをもとに、高レート区間におけるターボ符号化データを復号するために必要な雑音の分散値を導出する。推定部48の処理は、ビタビ復号部46の処理と並行してなされる。推定部48における推定処理は、例えば、次のようになされる。
The
推定部48は、ビタビ復号部46からの復号データを入力すると、図1の畳み込み符号化部12と同様に、復号データを再符号化する。推定部48は、再符号化したデータを参照データとして、復調部42からのパケット信号のうちの畳み込み符号化データの誤り率を測定する。誤り率とは、例えば、BERである。さらに、推定部48は、BERとCNRとの対応関係が示されたテーブルを予め記憶しており、テーブルを参照してBERをCNRに変換する。推定部48は、次のように、CNRから雑音の分散値(σ2)を導出する。
CNR=1/σ2・・・(1)
推定部48は、雑音の分散値をターボ復号部50へ出力する。
When receiving the decoded data from the
CNR = 1 / σ 2 (1)
The
ターボ復号部50は、復調部42からのパケット信号を入力するとともに、推定部48からの雑音の分散値を入力する。制御部56からの指示にしたがって、ビタビ復号部46は、パケット信号のうちの高レート区間において、ターボ符号化データを復号する。復号には、BCJR復号が実行され、BCJR復号では雑音の分散値が使用される。また、ターボ復号部50は、BCJR復号の際に符号化情報をビタビ復号部46から入力する。ターボ復号部50は、復号結果(以下、「復号データ」という)を選択部52へ出力する。
The
図5は、ターボ復号部50の構成を示す。ターボ復号部50は、デパンクチャ60、第1復号部62、インタリーバ64、第2復号部66、デインタリーバ68、硬判定部70を含む。デパンクチャ60は、パケット信号のうちのターボ符号化データの部分(以下、「復調データ」という)において、図1のパンクチャ・合成部36が間引きしたタイミングにしきい値相当のデータを挿入する。デパンクチャ60は、デパンクチャした復調データを第1復号部62とインタリーバ64へ出力する。
FIG. 5 shows a configuration of the
第1復号部62は、デパンクチャ60からのデパンクチャした復調データを入力するとともに、デインタリーバ68からの事前値La1(dk)(ただし初期値は0)を入力する。第1復号部62は、公知の技術にて外部値Le1(dk)を導出する。第1復号部62は、外部値Le1(dk)へ出力する。
The
インタリーバ64は、デパンクチャ60からのデパンクチャした復調データを入力するとともに、第1復号部62からの外部値Le1(dk)を入力する。インタリーバ64は、復調データ{R’(dk),R’(pk)}および外部値Le1(dk)の順番を入れかえることによって、復調データ{R(dn),R(pn)}および事前値La2(dn)を生成する。インタリーバ64は、復調データ{R(dn),R(pn)}および事前値La2(dn)を第2復号部66へ出力する。
The
第2復号部66は、インタリーバ64からの復調データ{R(dn),R(pn)}および事前値La2(dn)を入力する。第2復号部66は、公知の技術にて、外部値Le2(dn)および対数尤度比Λ(dn)を導出する。第2復号部66は、外部値Le2(dn)および対数尤度比Λ(dn)をデインタリーバ68へ出力する。
Second decoding unit 66 receives demodulated data {R (dn), R (pn)} and prior value La2 (dn) from
デインタリーバ68は、第2復号部66からの外部値Le2(dn)および対数尤度比Λ(dn)を入力する。デインタリーバ68は、事前値La1(dk)を導出し、事前値La1(dk)を第1復号部62へ出力する。上記動作を1回として、規定回数の動作を行った後、硬判定部70は、デインタリーバ68からの対数尤度比Λ(dk)を入力し、これを硬判定する。硬判定部70は、硬判定結果を復号データとして出力する。
The
推定部48が低レート区間の畳み込み符号化データから推定した雑音の分散値は、第1復号部62および第2復号部66において外部値を導出する際に使用される。ここでは、伝送路雑音の分散値が使用される処理の概略を説明する。
(1)前述のごとく、第1復号部62および第2復号部66は、受信系列、他方の復号部からの事前値を使用して、事後値および対数事後確率比を軟出力として導出する。軟出力では次の関係式が成立するので、第1復号部62および第2復号部66は、そこから外部値を導出し、他方の復号部の事前値として外部値を出力する。
事後値=通信路値+事前値+外部値・・・(2)
The variance value of noise estimated by the
(1) As described above, the
Subsequent value = communication path value + prior value + external value (2)
ここで、伝送路雑音の分散値は「通信路値」に使用される。通信路値は、組織符号系列の各ビットについて次のように導出される。
(2)各復号部の復号動作では、前方確率和α、後方確率和β、遷移確率γがすべてのパスについて導出され、軟出力が次のように示される。
選択部52は、ビタビ復号部46からの復号データを入力するとともに、ターボ復号部50からの復号データも入力する。選択部52は、制御部56からの指示にしたがって、低レート区間において、ビタビ復号部46からの復号データをデータ処理部54へ出力し、高レート区間において、ターボ復号部50からの復号データをデータ処理部54へ出力する。データ処理部54は、選択部52からの復号データを入力する。データ処理部54は、復号データに所定の処理を実行し、その結果を情報データとして出力する。制御部56は、受信装置200全体のタイミング等を制御する。制御部56は、区間判定部44において特定された低レート区間と高レート区間に関する情報をもとに、ビタビ復号部46、推定部48、ターボ復号部50、選択部52へ動作タイミングを指示する。
The selection unit 52 inputs the decoded data from the
以上の構成による通信システムの動作を説明する。図6は、受信装置200による受信手順を示すフローチャートである。トレーニング信号期間であれば(S10のY)、復調部42は、同期動作をする(S12)。トレーニング信号期間でなく(S10のN)、低レート区間であれば(S14のY)、ビタビ復号部46はビタビ復号を実行し、推定部48は雑音の分散値を推定する(S16)。低レート区間でなければ(S14のN)、つまり高レート区間であれば、ターボ復号部50は、ターボ復号を実行する(S18)。
The operation of the communication system having the above configuration will be described. FIG. 6 is a flowchart illustrating a reception procedure by the
本発明の実施例によれば、畳み込み符号化に続いて、ターボ符号化が実行されているので、ビタビ復号を実行している間に雑音の分散値を推定し、雑音の分散値をBCJR復号に使用できる。また、ビタビ復号を実行している間に雑音の分散値を推定するので、雑音の分散値を推定する間であってもデータを伝送できる。また、データが伝送されるので、雑音の分散値を推定する場合であっても、伝送効率の悪化を抑制できる。また、推定された雑音の分散値を使用するので、BCJR復号の復号精度の悪化を抑制できる。 According to the embodiment of the present invention, since turbo coding is performed following convolutional coding, the noise variance value is estimated while Viterbi decoding is being performed, and the noise variance value is calculated using BCJR decoding. Can be used for Further, since the noise variance value is estimated while Viterbi decoding is being performed, data can be transmitted even during the noise variance value estimation. In addition, since data is transmitted, deterioration of transmission efficiency can be suppressed even when the variance value of noise is estimated. In addition, since the estimated noise variance is used, it is possible to suppress deterioration in decoding accuracy of BCJR decoding.
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 In the above, this invention was demonstrated based on the Example. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to the combination of each component and each processing process, and such modifications are also within the scope of the present invention. .
本発明の実施例において、通信システムは無線通信システムを前提としているので、送信装置100および受信装置200は、無線通信装置に含まれる。しかしながらこれに限らず例えば、通信システムは有線通信システムを前提としてもよい。その際、送信装置100および受信装置200は、有線通信装置に含まれる。本変形例によれば、本発明をさまざまな装置に適用できる。
In the embodiment of the present invention, since the communication system is based on a wireless communication system, the
本発明の実施例において、推定部48は、CNRを推定している。しかしながらこれに限らず例えば、推定部48は、SNR(Signal to Noise Ratio)やEb/N0を推定してもよい。本変形例によれば、さまざまな物理量を使用できる。
In the embodiment of the present invention, the
本発明の実施例において、復号の際に雑音の分散値が不必要である符号化として畳み込み符号化を使用し、雑音の分散値を復号の際に使用すべき符号化としてターボ符号化を使用している。しかしながらこれに限らず例えば、復号の際に雑音の分散値が不必要である符号化としてBCH符号化等のブロック符号化を使用し、雑音の分散値を復号の際に使用すべき符号化としてLDPC符号化を使用してもよい。本変形例によれば、さまざまな符号化を使用できる。 In an embodiment of the present invention, convolutional coding is used as an encoding that does not require a noise variance value in decoding, and turbo coding is used as an encoding to be used in decoding the noise variance value. is doing. However, the present invention is not limited to this. For example, block encoding such as BCH encoding is used as encoding that does not require noise variance at the time of decoding, and noise variance is used as encoding that should be used at the time of decoding. LDPC encoding may be used. According to this modification, various encodings can be used.
本発明の実施例において、ターボ復号部50は、BCJR復号を実行している。しかしながらこれに限らず例えば、ターボ復号部50は、Log−MAP復号を実行してもよい。本変形例によれば、さまざまな復号を使用できる。
In the embodiment of the present invention, the
10 情報データ生成部、 12 畳み込み符号化部、 14 ターボ符号化部、 16 選択部、 18 トレーニング信号記憶部、 20 変調部、 22 RF部、 24 制御部、 40 RF部、 42 復調部、 44 区間判定部、 46 ビタビ復号部、 48 推定部、 50 ターボ復号部、 52 選択部、 54 データ処理部、 56 制御部、 100 送信装置、 200 受信装置。 10 information data generation unit, 12 convolutional coding unit, 14 turbo coding unit, 16 selection unit, 18 training signal storage unit, 20 modulation unit, 22 RF unit, 24 control unit, 40 RF unit, 42 demodulation unit, 44 sections Determination unit, 46 Viterbi decoding unit, 48 estimation unit, 50 turbo decoding unit, 52 selection unit, 54 data processing unit, 56 control unit, 100 transmitting device, 200 receiving device.
Claims (6)
前記第1符号化部においてなされる符号化とは異なった符号化であって、かつ雑音の分散値を復号の際に使用すべき符号化を実行することによって、第2符号化データを生成する第2符号化部と、
前記第1符号化部において生成した第1符号化データの後段に、前記第2符号化部において生成した第2符号化データを配置することによって、パケット信号を生成する生成部と、
前記生成部において生成したパケット信号を送信する送信部と、
を備えることを特徴とする送信装置。 A first encoding unit that generates first encoded data by performing encoding that does not require a variance value of noise during decoding;
Second encoded data is generated by executing encoding that is different from the encoding performed in the first encoding unit and that should be used when decoding the variance value of noise. A second encoding unit;
A generating unit that generates a packet signal by arranging the second encoded data generated in the second encoding unit at a subsequent stage of the first encoded data generated in the first encoding unit;
A transmission unit for transmitting the packet signal generated in the generation unit;
A transmission device comprising:
前記受信部において受信したパケット信号のうち、第1符号化データを復号するとともに、雑音の分散値を導出する第1復号部と、
前記第1復号部において導出した雑音の分散値を使用することによって、前記受信部において受信したパケット信号のうち、第2符号化データを復号する第2復号部と、
を備えることを特徴とする受信装置。 The first encoded data generated by executing encoding that does not require a noise variance value at the time of decoding and the noise variance value generated by executing encoding that should be used at the time of decoding A reception unit that receives the packet signal including the second encoded data and the second encoded data arranged at the subsequent stage of the first encoded data;
A first decoding unit that decodes first encoded data out of packet signals received by the receiving unit and derives a variance value of noise;
A second decoding unit that decodes second encoded data out of the packet signal received by the reception unit by using a noise variance value derived by the first decoding unit;
A receiving apparatus comprising:
前記送信装置からのパケット信号を受信する受信装置とを備え、
前記送信装置は、
復号の際に雑音の分散値が不必要である符号化を実行することによって、第1符号化データを生成する第1符号化部と、
雑音の分散値を復号の際に使用すべき符号化を実行することによって、第2符号化データを生成する第2符号化部と、
前記第1符号化部において生成した第1符号化データの後段に、前記第2符号化部において生成した第2符号化データを配置することによって、パケット信号を生成する生成部とを備え、
前記受信装置は、
受信したパケット信号のうち、第1符号化データを復号するとともに、雑音の分散値を導出する第1復号部と、
前記第1復号部において導出した雑音の分散値を使用することによって、受信したパケット信号のうち、第2符号化データを復号する第2復号部と、
を備えることを特徴とする通信システム。 A transmission device for transmitting a packet signal;
A receiving device for receiving a packet signal from the transmitting device;
The transmitter is
A first encoding unit that generates first encoded data by performing encoding that does not require a variance value of noise during decoding;
A second encoding unit that generates second encoded data by performing encoding to be used when decoding the noise variance value;
A generation unit that generates a packet signal by disposing the second encoded data generated in the second encoding unit downstream of the first encoded data generated in the first encoding unit;
The receiving device is:
A first decoding unit that decodes the first encoded data of the received packet signal and derives a variance value of noise;
A second decoding unit that decodes second encoded data out of the received packet signal by using a noise variance value derived in the first decoding unit;
A communication system comprising:
前記第1符号化データを生成するステップにおいてなされる符号化とは異なった符号化であって、かつ雑音の分散値を復号の際に使用すべき符号化を実行することによって、第2符号化データを生成するステップと、
生成した第1符号化データの後段に、生成した第2符号化データを配置することによって、パケット信号を生成するステップと、
生成したパケット信号を送信するステップと、
を備えることを特徴とする送信方法。 Generating first encoded data by performing encoding that does not require a variance value of noise during decoding;
The second encoding is performed by performing encoding that is different from the encoding performed in the step of generating the first encoded data and that should be used when decoding the noise variance value. Generating data; and
Generating a packet signal by arranging the generated second encoded data in a subsequent stage of the generated first encoded data;
Transmitting the generated packet signal;
A transmission method comprising:
受信したパケット信号のうち、第1符号化データを復号するとともに、雑音の分散値を導出するステップと、
導出した雑音の分散値を使用することによって、受信したパケット信号のうち、第2符号化データを復号するステップと、
を備えることを特徴とする受信方法。 The first encoded data generated by executing encoding that does not require a noise variance value at the time of decoding and the noise variance value generated by executing encoding that should be used at the time of decoding Receiving a packet signal including the second encoded data and having the second encoded data arranged at a subsequent stage of the first encoded data;
Decoding the first encoded data out of the received packet signal and deriving a noise variance value;
Decoding the second encoded data of the received packet signal by using the derived noise variance value;
A receiving method comprising:
雑音の分散値を復号の際に使用すべき符号化を実行することによって、第2符号化データを生成するステップと、
生成した第1符号化データの後段に、生成した第2符号化データを配置することによって、パケット信号を生成するステップと、
生成したパケット信号を送信するステップと、
パケット信号を受信するステップと、
受信したパケット信号のうち、第1符号化データを復号するとともに、雑音の分散値を導出するステップと、
導出した雑音の分散値を使用することによって、受信したパケット信号のうち、第2符号化データを復号するステップと、
を備えることを特徴とする通信方法。 Generating first encoded data by performing encoding that does not require a variance value of noise during decoding;
Generating second encoded data by performing encoding to be used in decoding the noise variance value;
Generating a packet signal by arranging the generated second encoded data in a subsequent stage of the generated first encoded data;
Transmitting the generated packet signal;
Receiving a packet signal;
Decoding the first encoded data out of the received packet signal and deriving a noise variance value;
Decoding the second encoded data of the received packet signal by using the derived noise variance value;
A communication method comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2010257692A JP2012109840A (en) | 2010-11-18 | 2010-11-18 | Transmission device, reception device, communication system, transmission method, reception method, and communication method |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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