JP6858857B2 - 受信機及び復号方法 - Google Patents
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Description
●データビットインデックスにおいて復号パスを分岐する(802)。
○第1のインデックスがデータビットロケーションでない(すなわち、
○後続のビットインデックスi>0において、既存のパスが延長される。ビットインデックスがデータビットロケーションに対応する(すなわち、i∈Iである)場合には、各分岐にそれぞれ
○CRCが埋め込まれる場合には、パスのCRC妥当性を検査する(803)。
○データビットが埋め込まれたCRC符号を含む場合には、これらのCRC符号を用いて、部分的に復号された無効なパスを破棄することができる。
○ビットインデックスiにおいて、部分ベクトルのデータビットロケーション(u0,...,ui)が埋め込まれたCRC符号を含む場合、部分的に復号されたパスの自己一貫性を検査することができる。そうでない場合には、このステージにおいて何も行われない。また、特定のCRC符号が検査されると、後のインデックスに対して再検査される必要はない。
○部分パス
●パスリストを間引く(804)。
○候補パスの指数関数的に大きくなる(それゆえ、扱いにくい)リストを取り扱うのを回避するために、リストは、固定リストサイズ限界Lまで間引かれる。
○部分復号パス
○その後、最も高い尤度を有するL個のパスが保持され、一方、残りのパスはリストから削除される。
●パスが完了するときループから抜ける(806)。
○データインデックスi=n−1が検討された後にループは終了し、その手順は、候補パスを軟入力と比較することに移行する(807)。
いくつかの実施形態は、正則ポーラ符号化構成は、通信チャネル及び変調方式が送信コードワードビットごとに均一な伝送信頼性を与える状況に対処するという認識に基づく。容量及び凍結ビットロケーション設計を達成するという理論的証明のために、この仮定が必要とされる。しかしながら、より高次の変調、周波数選択性フェージング、経時的に変化するチャネル、及び多入力多出力(MIMO)チャネル等のいくつかの状況の結果として、送信ビットにわたって信頼性が不均一になる。いくつかの実施形態は、正則ポーラ符号化が大きい(理論的には無限に大きい)符号にわたって最適な符号化効率に向かって収束するとき、符号長が短くなる場合でもその実際の誤り訂正性能を改善できるという別の認識に基づく。
●各奇数ブロックのパリティ部分1212、1232の各行が、先行するブロックの対応する行と、同じブロックのデータ部分の対応する行との連接を系統的に符号化することによって生成される。例えば、「ブロック1」のパリティ部分1212の行iが、「ブロック1」のデータ部分1211の行iと連接される「ブロック0」1201の行iの系統的な符号化によって生成されたパリティビットによって求められる。別の例において、「ブロック3」のパリティ部分1232の行iが、「ブロック2」の行iの系統的な符号化によって生成されたパリティビットによって求められ、その「ブロック2」の行iは、「ブロック2」のパリティ部分1222の行iと連接される「ブロック2」のデータ部分1221の行iを含み、それは更に「ブロック3」のデータ部分1231の行iと連接される。
●各偶数ブロックのパリティ部分1222、1242の各列は同様に生成されるが、その手順は、行ではなく、列にわたって動作する。例えば、「ブロック2」のパリティ部分1222の列iが、「ブロック1」の列iの系統的な符号化によって生成されたパリティビットによって求められ、その「ブロック1」の列iは、「ブロック1」のパリティ部分1212の列iと連接される「ブロック1」のデータ部分1211の列iを含み、それは更に「ブロック2」のデータ部分1221の列iと連接される。
Claims (20)
- 通信チャネルを介して送信される符号化されたコードワードを復号するポーラ復号器を備える受信機であって、
通信チャネルを介して、前記通信チャネルの雑音で変更されたビット系列を含むコードワードを受信するフロントエンドであって、前記コードワードはポーラ符号を用いて少なくとも1つのポーラ符号器によって符号化される、フロントエンドと、
プロセッサによって動作し、前記復号の軟出力を生成する軟復号器と、
を備え、前記プロセッサは、
逐次除去リスト(SCL)復号を用いて、受信コードワードのビットの取り得る値を推定し、1組の候補コードワードを生成し、
各候補コードワードと前記軟復号器への軟入力との間の距離を求め、
前記ビット系列内のビットの値の尤度を、前記受信コードワードに最も近く、前記ビットの位置において逆の値を有する前記候補コードワードの距離の差を用いて求める、
ように構成される、受信機。 - 前記符号化されたコードワードは、1からなる下三角行列のクロネッカー累乗として形成される符号化行列を用いて符号化され、前記受信機は、
前記符号化行列を記憶するメモリを更に備え、前記軟復号器は前記メモリから前記符号化行列を引き出し、前記符号化行列を用いて前記コードワードを復号する、請求項1に記載の受信機。 - 前記符号化されたコードワードは、1からなる下三角行列のクロネッカー累乗として形成される符号化行列を用いて符号化され、ディアクティベートされた排他的論理和演算及び前記クロネッカー累乗間の中間インターリーブ処理が非正則に選択され、前記受信機は、
前記符号化行列を記憶するメモリを更に備え、前記軟復号器は前記メモリから前記符号化行列を引き出し、前記符号化行列を用いて前記コードワードを復号する、請求項1に記載の受信機。 - 前記SCLは、前記復号されるビットの取り得る組み合わせのリストを保持しながら、コードワードのビットを順次に復号し、前記SCLの繰り返しごとに、前記1組の候補コードワードのサイズが閾値以下になるように、保持される組み合わせの数は前記閾値以下である、請求項1に記載の受信機。
- 前記受信機は前記通信チャネルから被変調信号を受信し、前記被変調信号は雑音を含むアナログ信号であり、
前記被変調信号を、前記受信コードワードを表す、前記軟復号器への前記軟入力に変換する復調器と、
前記軟復号器から受信された前記軟出力に基づいて、前記受信コードワードから前記ビットの対数尤度比を示す値を生成する硬復号器と、
を更に備える、請求項1に記載の受信機。 - 前記軟復号器は、前記軟入力と前記候補コードワードとの間のユークリッド距離として、候補コードワードごとの距離を求める、請求項1に記載の受信機。
- 前記尤度を前記求めることは、
全ての候補コードワードにおける各ビット位置上の少なくともいくつかの値が異なる値を有するときに、前記位置において「1」の値を有する最も近い候補の距離と、前記位置において「0」を有する最も近い候補の距離との差に基づいて、前記軟入力の前記ビット位置において前記軟出力の値を計算することと、そうでない場合、すなわち、
全ての候補コードワードにおける前記ビット位置上の全ての値が同じ値を有するとき、前記軟出力の前記値を所定の定数として選択することと、
を含む、請求項1に記載の受信機。 - 前記計算することは、
前記軟出力の前記値をスケーリングパラメータと乗算し、前記コードワードの対応するビットのための前記軟出力を生成すること、
を更に含む、請求項7に記載の受信機。 - 前記コードワードは、凍結ビットロケーション、データビットの数、パリティビットの数、及び前記符号化されたビットのインターリーバー置換のうちの1つ又は組み合わせを含む、各ポーラ符号の同一でない1組のパラメータを規定する空間パターンに従って互いに空間的に結合される複数のポーラ符号で符号化される複数のコンポーネントを含み、
前記軟復号器は、1つのコンポーネントの前記復号の前記軟出力が別のコンポーネントの前記復号への前記軟入力であるように、前記複数のコンポーネントにわたって軟復号を繰り返すことによって、前記空間パターンに従って前記軟出力を生成する、請求項1に記載の受信機。 - 前記コードワードは中間符号化プロセスにおいて使用される複数の異なるインターリーバーのうちの1つ又は組み合わせで符号化され、アクティブ及び非アクティブ排他的論理和演算子が、軟復号の計算複雑度及び誤り訂正性能を調整する、請求項1に記載の受信機。
- 前記軟復号器は、各分極演算において前記ビットの前記値の前記尤度を求めるために適応的ルックアップテーブル(LUT)を使用し、前記LUTはビットごとの分極のダウングレードする分岐及びアップグレードする分岐を規定し、入力量子化メッセージを与えられると、前記メッセージの確率質量関数に基づいて、出力量子化メッセージが最大相互情報量を有するように前記LUTの規則が決定される、請求項1に記載の受信機。
- 前記受信コードワードは複数の巡回冗長検査(CRC)符号を含み、候補コードワードの一部が正しくないCRC符号を含むときに、前記プロセッサが、前記受信コードワード内のCRC符号を含む場所によって決定される部分長において前記1組の候補コードワードを剪定する、請求項1に記載の受信機。
- 前記軟復号器は、
部分的に復号された候補コードワードからCRC値を抽出して、第1のCRCを生成し、
前記部分的に復号された候補コードワードにCRC関数を適用することによってCRCを計算して、第2のCRCを生成し、
前記第1のCRCを前記第2のCRCと比較し、
前記第1のCRCが前記第2のCRCと一致しない場合には、前記復号されたビットの取り得る組み合わせのリストから前記部分的に復号された候補コードワードを削除する、
ように構成される、請求項11に記載の受信機。 - 通信チャネルを介して送信される符号化されたコードワードを復号する方法であって、
通信チャネルを介して、前記通信チャネルの雑音で変更されたビット系列を含むコードワードを受信することであって、前記コードワードは少なくとも1つのポーラ符号器で符号化される、受信することと、
逐次除去リスト(SCL)復号を用いて、受信コードワードによって表される軟入力のビットの取り得る値を推定し、1組の候補コードワードを生成することと、
各候補コードワードと前記受信コードワードとの間の距離を求めることと、
前記ビット系列内のビットの値の尤度を、前記受信コードワードに最も近く、前記ビットの位置において逆の値を有する前記候補コードワードの距離の差を用いて求めることと、
を含み、前記方法の少なくともいくつかのステップはプロセッサを用いて実行される、方法。 - 前記SCLは、前記復号されるビットの取り得る組み合わせのリストを保持しながら、コードワードのビットを順次に復号し、前記SCLの繰り返しごとに、前記1組の候補コードワードのサイズが閾値以下になるように、保持される組み合わせの数は前記閾値以下である、請求項14に記載の方法。
- 前記通信チャネルから被変調信号を受信することであって、前記被変調信号は雑音を含むアナログ信号である、受信することと、
前記被変調信号を前記軟入力に変換することと、
前記軟入力と対応する候補コードワードとの間のユークリッド距離として候補コードワードごとの前記距離を求めることと、
を更に含む、請求項14に記載の方法。 - 前記尤度を前記求めることは、
全ての候補コードワードにおける各ビット位置上の少なくともいくつかの値が異なる値を有するときに、前記位置において「1」の値を有する最も近い候補の距離と、前記位置において「0」を有する最も近い候補の距離との差に基づいて、前記軟入力の前記ビット位置において軟出力の値を計算することと、そうでない場合、すなわち、
全ての候補コードワードにおける前記ビット位置上の全ての値が同じ値を有するとき、前記軟出力の前記値を所定の定数として選択することと、
を含む、請求項14に記載の方法。 - 前記受信コードワードは複数の巡回冗長検査(CRC)符号を含み、候補コードワードの一部が正しくないCRC符号を含むときに、前記プロセッサが、前記受信コードワード内のCRC符号を含む場所によって決定される部分長において前記1組の候補コードワードを剪定する、請求項14に記載の方法。
- 方法を実行するためにプロセッサによって実行可能であるプログラムを具現する非一時的コンピューター可読記憶媒体であって、前記方法は、
通信チャネルを介して、前記通信チャネルの雑音で変更されたビット系列を含むコードワードを受信することであって、前記コードワードはポーラ符号器で符号化される、受信することと、
逐次除去リスト(SCL)復号を用いて、受信コードワードによって表される軟入力のビットの取り得る値を推定し、1組の候補コードワードを生成することと、
各候補コードワードと前記受信コードワードとの間の距離を求めることと、
前記ビット系列内のビットの値の尤度を、前記受信コードワードに最も近く、前記ビットの位置において逆の値を有する前記候補コードワードの距離の差を用いて求めることと、
を含む、非一時的コンピューター可読記憶媒体。 - 前記方法は、
全ての候補コードワードにおける各ビット位置上の少なくともいくつかの値が異なる値を有するときに、前記位置において「1」の値を有する最も近い候補の距離と、前記位置において「0」を有する最も近い候補の距離との差に基づいて、前記軟入力の前記ビット位置において軟出力の値を計算することと、そうでない場合、すなわち、
全ての候補コードワードにおける前記ビット位置上の全ての値が同じ値を有するとき、前記軟出力の前記値を所定の定数として選択することと、
を更に含む、請求項19に記載の記憶媒体。
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