JP4917040B2 - 符号化直交振幅変調信号について対数尤度比を計算するための方法およびシステム - Google Patents
符号化直交振幅変調信号について対数尤度比を計算するための方法およびシステム Download PDFInfo
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Description
Goff他、「Turbo-codes and High Spectral Efficiency Modulation」、Proceedings of ICC、1994年5月、645〜649頁 technical specification Release 5 [3G TS 25.213] (WCDMA Release 5)
Λi1(r'I)=r'I+max*(r'I, Δ)-max*(-r'I, Δ)
に従い、ここで、関数max*は、max*(x, y)=max(x, y)+ln(1+exp[-|x-y|])として定義される。少なくとも1つの受信成分が、rIであり、スケーリングされた受信成分r'Iが、rIに事前スケール定数kを乗じたものとして定義される場合、個々のビットi2およびオフセット定数Δについての対数尤度比(Λ)は、関数
Λi2(r'I)=-max$(-r'I-Δ, r'I-Δ)
に従って決定されることができ、ここで、関数max$は、
Λq1(r'Q)=r'Q+max*(r'Q, Δ)-max*(-r'Q, Δ)
に従って決定されることができ、ここで、関数max*は、max*(x, y)=max(x, y)+ln(1+exp[-|x-y|])として定義される。少なくとも1つの受信成分が、rQであり、スケーリングされた受信成分r'Qが、rQに事前スケール定数kを乗じたものとして定義される場合、個々のビットq2およびオフセット定数Δについての対数尤度比(Λ)は、関数
Λq2(r'Q)=-max$(-r'Q-Δ, r'Q-Δ)
に従って決定されることができ、ここで、関数max$は、
P(i1=0|rI)、および
P(i1=1|rI)
として定義される事後確率を計算することが必要である。これらの確率の比または比の対数は、ターボ復号器に渡される。
P(rQ|i2=0)=P(rQ|i2=1) (式8)
であり、このことは、i2ビットについての対数尤度比を、
max$(x, y)≒max(x, y)
と近似することによって、正と負の2つの領域に分割されることができ、すなわち、以下のようになる。
MAX*の結果は、累算器レジスタ202内に保存される。図12では、i1およびq1の計算の第2のステップにおいて、累算器レジスタ内に保存された結果から、-r'がオフであるMAX*の値が減算される。図13は、-r'およびr'がオフであるときに、-MAX$が計算される場合、i1およびq1の計算のために必要とされる単一ステップを示している。このように、i1またはq1についての対数尤度比は、どのSIMDレーンにおいても2サイクルで計算されることができ、i2またはq2についての対数尤度比は、どのSIMDレーンにおいても1サイクルで計算されることができる。SIMDレーンの構成は、図14〜図15を参照しながら、より詳しく説明される。
12 送信器
14 受信器
20 データ源
22 ターボ符号器
24 チャネルインターリーバ
26 QAM変調器
28 送信手段
30 QAM復調器
32 軟判定モジュール
33 定数サブモジュール
34 チャネルデインターリーバ
35 定数サブモジュール
36 ターボ復号器
37 対数尤度比サブモジュール
38 受信手段
39 出力データ
39 メモリ
41 検索表
43 対数尤度比
100 コンピュータシステム
102 定数/入力選択器
104 MAX*ユニット
106 MAX$ユニット
202 累算器レジスタ
204 検索表
1400 命令パケット
1401 命令復号ユニット
1402 制御実行パス
1403 データ実行パス
1404 制御レジスタファイル
1405 データレジスタファイル
1406 ブランチユニット
1407 実行ユニット
1408 ロードストアユニット
1409 SIMD固定実行ユニット
1410 再構成可能ディープ実行ユニット
1510 再構成可能ディープ実行ユニット
1526〜1529 EX0〜3ステージ
1532 READステージ
1533 XBARステージ
1538 データレジスタファイル
1541 WRITEステージ
1547 バイパスマルチプレクサ
Claims (30)
- QAM符号語のビットの組の直交振幅変調(QAM)信号について対数尤度比を決定するための方法であって、
前記符号語の前記ビットの組のうちの各ビットについて対数尤度比を決定するために、前記符号語に対応する受信信号の信号エネルギーおよび雑音電力スペクトル密度特性にその出力が基づく関数の組を使用して、対数尤度比を決定するステップを含み、
8a 2 E S /N 0 によって与えられるオフセット定数と、4a√E S /N 0 によって与えられる事前スケール定数とを、コンピュータシステムによって決定し、
ここで、E S は前記信号エネルギーであり、N 0 は前記雑音電力スペクトル密度であり、aは正規化定数であり、
前記オフセット定数および前記事前スケール定数に基づく関数の組を使用して、前記対数尤度比をコンピュータシステムによって決定する、方法。 - 前記符号語が、ターボ符号化符号語である、請求項1に記載の方法。
- 復調される信号が、無線システム用である、請求項1に記載の方法。
- 前記無線システムが、モバイル第3世代セルラシステムである、請求項3に記載の方法。
- 前記無線システムが、符号分割多元接続規格(CDMA)に従って動作する、請求項3に記載の方法。
- 前記無線システムが、無線符号分割多元接続(WCDMA)規格の高速ダウンリンクパケットアクセス(HSDPA)部分に従って動作する、請求項3に記載の方法。
- 前記符号語が、16-QAM符号語である、請求項1に記載の方法。
- 前記符号語の前記個々のビットの組が、前記16-QAM符号語にマッピングされる4情報ビットを含む、請求項7に記載の方法。
- QAM符号語のビットの組の直交振幅変調(QAM)信号について対数尤度比を決定するための方法であって、
前記符号語の前記ビットの組のうちの各ビットについて対数尤度比を決定するために、前記符号語に対応する受信信号の信号エネルギーおよび雑音電力スペクトル密度特性にその出力が基づく関数の組を使用して、対数尤度比を決定するステップを含み、
少なくとも1つの受信成分が、rIであり、スケーリングされた受信成分r'Iが、rIに事前スケール定数kを乗じたものとして定義される場合、個々のビットi1およびオフセット定数Δについての対数尤度比Λが、関数
Λi1(r'I)=r'I+max*(r'I, Δ)-max*(-r'I, Δ)
に従って決定されるステップであって、関数max*は、max*(x, y)=max(x, y)+ln(1+exp[-|x-y|])として定義されるステップをさらに含む、方法。 - QAM符号語のビットの組の直交振幅変調(QAM)信号について対数尤度比を決定するための方法であって、
前記符号語の前記ビットの組のうちの各ビットについて対数尤度比を決定するために、前記符号語に対応する受信信号の信号エネルギーおよび雑音電力スペクトル密度特性にその出力が基づく関数の組を使用して、対数尤度比を決定するステップを含み、
少なくとも1つの受信成分が、rIであり、スケーリングされた受信成分r'Iが、rIに事前スケール定数kを乗じたものとして定義される場合、個々のビットi2およびオフセット定数Δについての対数尤度比(Λ)が、関数
Λi2(r'I)=-max$(-r'I-Δ, r'I-Δ)
に従って決定されるステップであって、関数max$は、
- QAM符号語のビットの組の直交振幅変調(QAM)信号について対数尤度比を決定するための方法であって、
前記符号語の前記ビットの組のうちの各ビットについて対数尤度比を決定するために、前記符号語に対応する受信信号の信号エネルギーおよび雑音電力スペクトル密度特性にその出力が基づく関数の組を使用して、対数尤度比を決定するステップを含み、
少なくとも1つの受信成分が、rQであり、スケーリングされた受信成分r'Qが、rQに事前スケール定数kを乗じたものとして定義される場合、個々のビットq1およびオフセット定数Δについての対数尤度比(Λ)が、関数
Λq1(r'Q)=r'Q+max*(r'Q, Δ)-max*(-r'Q, Δ)
に従って決定されるステップであって、関数max*は、max*(x, y)=max(x, y)+ln(1+exp[-|x-y|])として定義されるステップをさらに含む、方法。 - QAM符号語のビットの組の直交振幅変調(QAM)信号について対数尤度比を決定するための方法であって、
前記符号語の前記ビットの組のうちの各ビットについて対数尤度比を決定するために、前記符号語に対応する受信信号の信号エネルギーおよび雑音電力スペクトル密度特性にその出力が基づく関数の組を使用して、対数尤度比を決定するステップを含み、
少なくとも1つの受信成分が、rQであり、スケーリングされた受信成分r'Qが、rQに事前スケール定数kを乗じたものとして定義される場合、個々のビットq2およびオフセット定数Δについての対数尤度比(Λ)は、関数
Λq2(r'Q)=-max$(-r'Q-Δ, r'Q-Δ)
に従って決定されるステップであって、関数max$は、
- 前記個々のビットの少なくとも1つについての対数尤度比の決定の少なくとも一部を実行する再構成可能実行ユニットを構成するために、カスタム符号化命令を使用するステップであって、前記決定が、最大で2つの定数値の少なくとも1つを使用することを含むステップをさらに含む、請求項1から12のいずれかに記載の方法。
- 前記再構成可能実行ユニットの入力の値を、前記対数尤度比決定において使用される前記少なくとも1つの定数値に基づいて設定するステップをさらに含む、請求項13に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの個々のビットについての前記対数尤度比の計算を2サイクルで完了するために、前記再構成可能実行ユニットを使用するステップをさらに含む、請求項13に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの個々のビットについての前記対数尤度比の計算を1サイクルで完了するために、前記再構成可能実行ユニットを使用するステップをさらに含む、請求項13に記載の方法。
- 前記再構成可能実行ユニットが、コンピュータシステムの単一命令多重データレーンを含む、請求項13に記載の方法。
- 前記コンピュータシステムが、別個の制御実行パスと、別個のデータ実行パスとを含む、請求項17に記載の方法。
- 前記再構成可能実行ユニットが、前記別個のデータ実行パスの一部を形成する、請求項18に記載の方法。
- ブランチユニットおよび制御実行ユニットを含む専用制御実行パスと、
再構成可能実行ユニットを含む専用データ実行パスと、を備えるコンピュータシステムであって、
前記再構成可能実行ユニットが、前記コンピュータシステムの単一命令多重データ(SIMD)レーンを含み、前記再構成可能実行ユニットが、直交振幅変調(QAM)符号語の個々のビットについての対数尤度比の決定の少なくとも一部を実行するために、カスタム符号化命令によって構成されることが可能であり、
前記符号語の前記ビットの組のうちの各ビットについて対数尤度比を決定するために、前記符号語に対応する受信信号特性にその出力が基づく関数を使用して、前記対数尤度比の前記決定が行われ、
前記符号語に対応する前記受信信号特性が、信号エネルギーおよび雑音電力スペクトル密度を含み、
8a 2 E S /N 0 によって与えられるオフセット定数と、4a√E S /N 0 によって与えられる事前スケール定数とを決定し、
ここで、E S は前記信号エネルギーであり、N 0 は前記雑音電力スペクトル密度であり、aは正規化定数であり、
前記オフセット定数および前記事前スケール定数に基づく関数の組を使用して、前記対数尤度比を決定する、コンピュータシステム。 - 前記QAM符号語が、ターボ符号化符号語である、請求項20に記載のコンピュータシステム。
- 復調される信号が、無線システム用である、請求項20に記載のコンピュータシステム。
- 前記無線システムが、モバイル第3世代セルラシステムである、請求項22に記載のコンピュータシステム。
- 前記無線システムが、符号分割多元接続規格(CDMA)に従って動作する、請求項22に記載のコンピュータシステム。
- 前記無線装置が、無線符号分割多元接続(WCDMA)規格の高速ダウンリンクパケットアクセス(HSDPA)部分に従って動作する、請求項22に記載のコンピュータシステム。
- 前記符号語が、16-QAM符号語である、請求項20に記載のコンピュータシステム。
- 前記符号語の個々のビットの組が、前記16-QAM符号語にマッピングされる4情報ビットを含む、請求項26に記載のコンピュータシステム。
- 前記再構成可能実行ユニットの入力値が、前記対数尤度比決定において使用される少なくとも1つの定数値に基づいて決定される、請求項20に記載のコンピュータシステム。
- 前記再構成可能実行ユニットが、少なくとも1つの個々のビットについての対数尤度比を2サイクルで計算することが可能な、請求項20に記載のコンピュータシステム。
- 前記再構成可能実行ユニットが、少なくとも1つの個々のビットについての対数尤度比を1サイクルで計算することが可能な、請求項20に記載のコンピュータシステム。
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