(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化方法であって、
送信器から送信された信号を復調するステップと、
予め定められたパンクチャーリングされたパリティビットグループの順序に関する情報及びパリティビットグループの個数に関する情報を推定してパンクチャーリングされたパリティビットの位置情報を決定するステップと、
前記パンクチャーリングされたパリティビットの位置情報を用いてデータを復号するステップと、を有し、
前記パンクチャーリングされたパリティビットの位置情報を決定するステップは、
パンクチャーリングされたパリティビットの個数を決定するステップと、
前記パンクチャーリングされたパリティビットの個数に基づいてパンクチャーリングされたパリティビットグループの個数を決定するステップと、
前記予め定められたパンクチャーリングされたパリティビットグループの順序を獲得するステップと、を有し、
前記パリティビットグループは、以下に示す数式１により決定され、
符号語の長さが１６２００であり、変調方式が１６ＱＡＭである場合に、前記予め定められたパンクチャーリングされたパリティビットグループの順序に基づいた前記パンクチャーリングされたパリティビットグループの順序は、６、４、１３、９、１８、８、１５、２０、５、１７、２、２２、２４、７、１２、１、１６、２３、１４、０、２１、１０、１９、１１、及び３であることを特徴とする低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化方法。
【数１】
0005644010.tif 000030
（式中、Ｐｊはｊ番目のパリティビットグループを示し、Ｎ１は符号語の長さを示し、Ｋ１は情報語の長さを示し、Ｍ１は１個のパリティビットグループの長さを示し、ｑはｑ＝（Ｎ１−Ｋ１）／Ｍ１を満足し、Ｋ１／Ｍ１は整数であり、数式１は０≦ｊ＜ｑを満足する。）
【請求項２】
前記パンクチャーリングされたパリティビットの個数が１つのパリティビットグループの長さの倍数でない場合に、付加的にパリティビットがパンクチャーリングされたことに判断するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化方法。
【請求項３】
前記パンクチャーリングされたビットを除いた残りのビットを受信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化方法。
【請求項４】
前記パリティビットグループの個数は、以下に示す数式２により決定されることを特徴とする請求項１に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化方法。
【数２】
0005644010.tif 000031
（式中、Ａは、パンクチャーリングされたパリティビットグループの個数を示し、Ｎｐは、パンクチャーリングされたパリティビットの個数を示し、Ｍ１は、１つのパリティビットグループの長さを示す。）
【請求項５】
前記パンクチャーリングされたパリティビットの位置情報を決定するステップは、
Ａ個のパリティビットグループＰｐ（０），Ｐｐ（１），．．．，Ｐｐ（Ａ−１）内のすべてのパリティビットがパンクチャーリングされたことに決定するステップと、
Ｐｐ（Ａ）パリティビットグループ内のパリティビットの中、（Ｎｐ−３６０  Ａ）個のパリティビットが付加的にパンクチャーリングされることに決定するステップと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化方法。
【請求項６】
低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化方法であって、
送信器から送信された信号を復調するステップと、
予め定められたパンクチャーリングされたパリティビットグループの順序に関する情報及びパリティビットグループの個数に関する情報を推定してパンクチャーリングされたパリティビットの位置情報を決定するステップと、
前記パンクチャーリングされたパリティビットの位置情報を用いてデータを復号するステップと、を有し、
前記パンクチャーリングされたパリティビットの位置情報を決定するステップは、
パンクチャーリングされたパリティビットの個数を決定するステップと、
前記パンクチャーリングされたパリティビットの個数に基づいてパンクチャーリングされたパリティビットグループの個数を決定するステップと、
前記予め定められたパンクチャーリングされたパリティビットグループの順序を獲得するステップと、を有し、
前記パリティビットグループは、以下に示す数式３により決定され、
符号語の長さが１６２００であり、変調方式が６４ＱＡＭである場合に、前記予め定められたパンクチャーリングされたパリティビットグループの順序に基づいた前記パンクチャーリングされたパリティビットグループの順序は、６、１５、１３、１０、３、１７、２１、８、５、１９、２、２３、１６、２４、７、１８、１、１２、２０、０、４、１４、９、１１、及び２２であることを特徴とする低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化方法。
【数３】
0005644010.tif 000032
（式中、Ｐｊはｊ番目のパリティビットグループを示し、Ｎ１は符号語の長さを示し、Ｋ１は情報語の長さを示し、Ｍ１は１個のパリティビットグループの長さを示し、ｑはｑ＝（Ｎ１−Ｋ１）／Ｍ１を満足し、Ｋ１／Ｍ１は整数であり、数式３は０≦ｊ＜ｑを満足する。）
【請求項７】
前記パンクチャーリングされたパリティビットの個数が１つのパリティビットグループの長さの倍数でない場合に、付加的にパリティビットがパンクチャーリングされたことに判断するステップをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化方法。
【請求項８】
前記パンクチャーリングされたビットを除いた残りのビットを受信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化方法。
【請求項９】
前記パリティビットグループの個数は、以下に示す数式４により決定されることを特徴とする請求項６に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化方法。
【数４】
0005644010.tif 000033
（式中、Ａは、パンクチャーリングされたパリティビットグループの個数を示し、Ｎｐは、パンクチャーリングされたパリティビットの個数を示し、Ｍ１は、１つのパリティビットグループの長さを示す。）
【請求項１０】
前記パンクチャーリングされたパリティビットの位置情報を決定するステップは、
Ａ個のパリティビットグループＰｐ（０），Ｐｐ（１），．．．，Ｐｐ（Ａ−１）内のすべてのパリティビットがパンクチャーリングされたことに決定するステップと、
Ｐｐ（Ａ）パリティビットグループ内のパリティビットの中、（Ｎｐ−３６０  Ａ）個のパリティビットが付加的にパンクチャーリングされることに決定するステップと、を含むことを特徴とする請求項６に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化方法。
【請求項１１】
低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化装置であって、
送信器から送信された信号を復調する復調器と、
予め定められたパンクチャーリングされたパリティビットグループの順序に関する情報及びパリティビットグループの個数に関する情報を推定してパンクチャーリングされたパリティビットの位置情報を決定するパンクチャーリングパターン推定器と、
前記パンクチャーリングされたパリティビットの位置情報を用いてデータを復号する復号器と、を有し、
前記パンクチャーリングされたパリティビットの位置情報は、
パンクチャーリングされたパリティビットの個数を決定し、前記パンクチャーリングされたパリティビットの個数に基づいてパンクチャーリングされたパリティビットグループの個数を決定し、前記予め定められたパンクチャーリングされたパリティビットグループの順序を獲得することにより決定され、
前記パリティビットグループは、以下に示す数式５により決定され、
符号語の長さが１６２００であり、変調方式が１６ＱＡＭである場合に、前記予め定められたパンクチャーリングされたパリティビットグループの順序に基づいた前記パンクチャーリングされたパリティビットグループの順序は、６、４、１３、９、１８、８、１５、２０、５、１７、２、２２、２４、７、１２、１、１６、２３、１４、０、２１、１０、１９、１１、及び３であることを特徴とする低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化装置。
【数５】
0005644010.tif 000034
（式中、Ｐｊはｊ番目のパリティビットグループを示し、Ｎ１は符号語の長さを示し、Ｋ１は情報語の長さを示し、Ｍ１は１個のパリティビットグループの長さを示し、ｑはｑ＝（Ｎ１−Ｋ１）／Ｍ１を満足し、Ｋ１／Ｍ１は整数であり、数式５は０≦ｊ＜ｑを満足する。）
【請求項１２】
前記パンクチャーリングされたパリティビットの個数が１つのパリティビットグループの長さの倍数でない場合に、前記パンクチャーリングパターン推定器は付加的にパリティビットがパンクチャーリングされたことに判断することを特徴とする請求項１１に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化装置。
【請求項１３】
前記パンクチャーリングされたビットを除いた残りのビットを受信する受信部をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化装置。
【請求項１４】
前記パリティビットグループの個数は、以下に示す数式６により決定されることを特徴とする請求項１１に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化装置。
【数６】
0005644010.tif 000035
（式中、Ａは、パンクチャーリングされたパリティビットグループの個数を示し、Ｎｐは、パンクチャーリングされたパリティビットの個数を示し、Ｍ１は、１つのパリティビットグループの長さを示す。）
【請求項１５】
前記パンクチャーリングされたパリティビットの位置情報は、
Ａ個のパリティビットグループＰｐ（０），Ｐｐ（１），．．．，Ｐｐ（Ａ−１）内のすべてのパリティビットがパンクチャーリングされ、
Ｐｐ（Ａ）パリティビットグループ内のパリティビットの中、（Ｎｐ−３６０  Ａ）個のパリティビットが付加的にパンクチャーリングされることにより決定されることを特徴とする請求項１１に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化装置。
【請求項１６】
低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化装置であって、
送信器から送信された信号を復調する復調器と、
予め定められたパンクチャーリングされたパリティビットグループの順序に関する情報及びパリティビットグループの個数に関する情報を推定してパンクチャーリングされたパリティビットの位置情報を決定するパンクチャーリングパターン推定器と、
前記パンクチャーリングされたパリティビットの位置情報を用いてデータを復号する復号器と、を有し、
前記パンクチャーリングされたパリティビットの位置情報は、
パンクチャーリングされたパリティビットの個数を決定し、前記パンクチャーリングされたパリティビットの個数に基づいてパンクチャーリングされたパリティビットグループの個数を決定し、前記予め定められたパンクチャーリングされたパリティビットグループの順序を獲得することにより決定され、
前記パリティビットグループは、以下に示す数式７により決定され、
符号語の長さが１６２００であり、変調方式が６４ＱＡＭである場合に、前記予め定められたパンクチャーリングされたパリティビットグループの順序に基づいた前記パンクチャーリングされたパリティビットグループの順序は、６、１５、１３、１０、３、１７、２１、８、５、１９、２、２３、１６、２４、７、１８、１、１２、２０、０、４、１４、９、１１、及び２２であることを特徴とする低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化装置。
【数７】
0005644010.tif 000036
（式中、Ｐｊはｊ番目のパリティビットグループを示し、Ｎ１は符号語の長さを示し、Ｋ１は情報語の長さを示し、Ｍ１は１個のパリティビットグループの長さを示し、ｑはｑ＝（Ｎ１−Ｋ１）／Ｍ１を満足し、Ｋ１／Ｍ１は整数であり、数式７は０≦ｊ＜ｑを満足する。）
【請求項１７】
前記パンクチャーリングされたパリティビットの個数が１つのパリティビットグループの長さの倍数でない場合に、前記パンクチャーリングパターン推定器は付加的にパリティビットがパンクチャーリングされたことに判断することを特徴とする請求項１６に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化装置。
【請求項１８】
前記パンクチャーリングされたビットを除いた残りのビットを受信する受信部をさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化装置。
【請求項１９】
前記パリティビットグループの個数は、以下に示す数式８により決定されることを特徴とする請求項１６に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化装置。
【数８】
0005644010.tif 000037
（式中、Ａは、パンクチャーリングされたパリティビットグループの個数を示し、Ｎｐは、パンクチャーリングされたパリティビットの個数を示し、Ｍ１は、１つのパリティビットグループの長さを示す。）
【請求項２０】
前記パンクチャーリングされたパリティビットの位置情報は、
Ａ個のパリティビットグループＰｐ（０），Ｐｐ（１），．．．，Ｐｐ（Ａ−１）内のすべてのパリティビットがパンクチャーリングされ、
Ｐｐ（Ａ）パリティビットグループ内のパリティビットの中、（Ｎｐ−３６０  Ａ）個のパリティビットが付加的にパンクチャーリングされることにより決定されることを特徴とする請求項１６に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低密度パリティ検査（Ｌｏｗ−Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐａｒｉｔｙ−Ｃｈｅｃｋ：以下、“ＬＤＰＣ”と称する。）符号を使用するシステムに関し、特に、高次変調方式で与えられたＬＤＰＣ符号から様々な符号語の長さ及び符号率を有するＬＤＰＣ符号を生成するチャネル復号化の方法並びにその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおいて、チャネルの様々な雑音、フェージング現象、及びシンボル間干渉（ｉｎｔｅｒ−ｓｙｍｂｏｌ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：以下、“ＩＳＩ”と称する。）によりリンク性能が著しく低下する。したがって、次世代移動通信、デジタルブロードキャスト、及びモバイルインターネットのような高いデータ処理量及び信頼度が要求される高速のデジタル通信システムを実現するためには、雑音、フェージング、及びＩＳＩを克服する技術を開発することが重要である。近年では、歪曲された情報を効率的に復元することにより通信の信頼度を高めるための方法としてエラー訂正符号に関する研究が活発になされている。
【０００３】
１９６０年代にＧａｌｌａｇｅｒにより初めて紹介されたＬＤＰＣ符号は、その当時の技術をはるかに追い抜く実現複雑度により長い間忘れられてきた。しかしながら、１９９３年Ｂｅｒｒｏｕ、Ｇｌａｖｉｅｕｘ、及びＴｈｉｔｉｍａｊｓｈｉｍａにより発見されたターボ符号がＳｈａｎｎｏｎのチャネルリミットに近接する性能を示すため、ターボ符号の性能及び特性に関する多くの分析がなされつつ反復復号及びグラフに基づくチャネル符号化に関する多くの研究が進められてきた。このような研究により、ＬＤＰＣ符号は、１９９０年代後半に再研究され、ＬＤＰＣ符号に対応するタナーグラフ（ファクターグラフの特別ケース）上で積和（ｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔ）アルゴリズムに基づく反復復号を適用することにより復号化を実行すると、Ｓｈａｎｎｏｎのチャネルリミットに近接する性能を有することが証明された。
【０００４】
ＬＤＰＣ符号は、通常、グラフ表現技術を用いて示され、グラフ理論、代数学、及び確率論に基づく方法を通じて多くの特性を分析することができる。一般的に、チャネル符号のグラフモデルは、符号の描写に有用であり、符号化されたビットに関する情報をグラフ内の頂点（ｖｅｒｔｅｘ）にマッピングし、各ビット間の関係をグラフ内のエッジにマッピングすることにより、各頂点が各エッジを介して所定のメッセージをやりとりする通信ネットワークと見なすことができ、したがって、自然の復号アルゴリズムを導出することが可能となる。例えば、グラフの一種と見なされることができるトレリス（ｔｒｅｌｌｉｓ）から導出された復号アルゴリズムは、よく知られているビタビ（Ｖｉｔｅｒｂｉ）アルゴリズム、及びＢａｈｌ、Ｃｏｃｋｅ、Ｊｅｌｉｎｅｋ、及びＲａｖｉｖ（ＢＣＪＲ）アルゴリズムを含む。
【０００５】
ＬＤＰＣ符号は、一般的に、パリティ検査行列で定義され、タナー（Ｔａｎｎｅｒ）グラフと称される二部グラフ（ｂｉｐａｒｔｉｔｅ  ｇｒａｐｈ）を用いて表現することができる。この二部グラフは、グラフを構成する頂点が相互に異なる２つのタイプに分けられることを意味し、ＬＤＰＣ符号は、変数ノードと検査ノードと呼ばれる頂点でなされた二部グラフで表現される。この変数ノードは、符号化されたビットに一対一にマッピングされる。
【０００６】
図１及び図２を参照して、ＬＤＰＣ符号のグラフ表現方法について説明する。
図１は、４個の行及び８個の列で構成されたＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈ１の例を示す。
図１を参照すると、列の個数が８であるために、パリティ検査行列Ｈ１は、長さ８の符号語を生成するＬＤＰＣ符号を意味し、この列は、符号化された８ビットにマッピングされる。
【０００７】
図２は、図１のＨ１に対応するタナーグラフを示す図である。
図２を参照すると、ＬＤＰＣ符号のタナーグラフは、８個の変数ノードｘ１（２０２）、ｘ２（２０４）、ｘ３（２０６）、ｘ４（２０８）、ｘ５（２１０）、ｘ６（２１２）、ｘ７（２１４）、及びｘ８（２１６）と４個の検査ノード（２１８、２２０、２２２、２２４）とを含む。ここで、ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈ１のｉ番目の列及びｊ番目の行は、変数ノードｘｉ及びｊ番目の検査ノードにマッピングされる。また、ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈ１のｉ番目の列及びｊ番目の行が相互に交差する地点での１の値、すなわち、０でない値は、図２のタナーグラフ上で変数ノードｘｉとｊ番目の検査ノード間にエッジが存在することを意味する。
【０００８】
ＬＤＰＣ符号のタナーグラフにおいて、変数ノード及び検査ノードの次数（ｄｅｇｒｅｅ）は、各ノードに接続されているエッジの個数を意味し、これは、ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列で関連するノードに対応する列、又は行で０でないエントリーの個数と同一である。例えば、図２において、変数ノードｘ１（２０２）、ｘ２（２０４）、ｘ３（２０６）、ｘ４（２０８）、ｘ５（２１０）、ｘ６（２１２）、ｘ７（２１４）、及びｘ８（２１６）の次数は、それぞれ４、３、３、３、２、２、２、及び２であり、検査ノード２１８、２２０、２２２、及び２２４の次数は、それぞれ６、５、５、及び５である。
【０００９】
また、図２の変数ノードに対応する図１のパリティ検査行列Ｈ１のそれぞれの列で０でないエントリーの個数は、上記した次数４、３、３、３、２、２、２、及び２と一致し、図２の検査ノードに対応する図１のパリティ検査行列Ｈ１のそれぞれの行で０でないエントリーの個数は、上記した次数６、５、５、及び５と一致する。
【００１０】
ＬＤＰＣ符号のノードに対する次数分布（ｄｅｇｒｅｅ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）を示すために、次数がｉである変数ノードの個数と変数ノードの総数との比率をｆｉとして定義し、次数がｊである検査ノードの個数と検査ノード総数との比率をｇｊとして定義する。
例えば、図１及び図２に対応するＬＤＰＣ符号の場合には、ｆ２＝４／８、ｆ３＝３／８、ｆ４＝１／８、ｉ≠２、３、４に対してｆｉ＝０であり、ｇ５＝３／４、ｇ６＝１／４、ｊ≠５、６に対してｇｊ＝０である。
【００１１】
ＬＤＰＣ符号の長さをＮ、すなわち、列の個数をＮとして定義し、行の個数をＮ／２として定義する時、上述した次数分布を有する全パリティ検査行列で０でないエントリーの密度は、下記の数式（１）のように計算される。
【数１】
0005644010.tif 000002
【００１２】
上記数式（１）において、Ｎが増加するに従って、パリティ検査行列内の‘１’の密度は減少する。一般的に、ＬＤＰＣ符号について、符号語の長さＮが０でないエントリーの密度に反比例するので、Ｎが大きいＬＤＰＣ符号は、０でないエントリーの非常に低い密度を有する。ＬＤＰＣ符号の名称での用語“低密度（ｌｏｗ−ｄｅｎｓｉｔｙ）”は、上述した関係に由来する。
【００１３】
次に、図３を参照して本発明で適用する構造的なＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列の特性について説明する。
図３は、ヨーロッパデジタルブロードキャスト標準の中の１つであるＤＶＢ−Ｓ２（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｄｅｏ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ−Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ２ｎｄ  ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）で標準技術として採択されたＬＤＰＣ符号を示す図である。
【００１４】
図３において、Ｎ１はＬＤＰＣ符号語の長さを示し、Ｋ１は情報語の長さを示し、（Ｎ１−Ｋ１）はパリティ長さを提供する。また、Ｍ１及びｑは、ｑ＝（Ｎ１−Ｋ１）／Ｍ１を満足するように決定される。好ましくは、Ｋ１／Ｍ１は、整数でなければならない。説明の便宜上、図３のパリティ検査行列は、第１のパリティ検査行列Ｈ１と呼ばれる。
【００１５】
図３を参照すると、パリティ検査行列でパリティ部分、すなわち、Ｋ１番目の列から（Ｎ１−１）番目の列までの構成は、デュアル対角（ｄｕａｌ  ｄｉａｇｏｎａｌ）形態を有する。したがって、パリティ部分に対応する列の次数の分布について、次数‘１’を有する最後の列を除いて、すべての列は、次数‘２’を有する。
【００１６】
パリティ検査行列において、情報語部分、すなわち、０番目の列から（Ｋ１−１）番目の列までの構成は、次の規則を用いてなされる。
〔規則１〕  パリティ検査行列で情報語に対応するＫ１個の列をＭ１個の列で構成された複数のグループにグルーピングすることにより、トータルＫ１／Ｍ１個の列グループを生成する。各列グループに属している列を形成する方法は、下記の規則２に従う。
【００１７】
〔規則２〕  最初に、ｉ（ここで、ｉ＝１、．．．、Ｋ１／Ｍ１）番目の列グループ内の各０番目の列での‘１’の位置を決定する。各ｉ番目の列グループ内の０番目の列の次数をＤｉで示す時、‘１’を有する行の位置を
【数２】
0005644010.tif 000003
と仮定すると、‘１’を有する行の位置
【数３】
0005644010.tif 000004
は、ｉ番目の列グループ内のｊ（ここで、ｊ＝１、２、．．．、Ｍ１−１）番目の行で下記の数式（２）のように定義される。
【数４】
0005644010.tif 000005
【００１８】
上述した規則に従うと、ｉ番目の列グループに属している列の次数がすべてＤｉに等しいことを分かる。
上述した規則に従ってパリティ検査行列に関する情報を格納しているＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号の構成を容易に理解するために、次のような具体的な例について説明する。
【００１９】
具体的な例として、Ｎ１＝３０、Ｋ１＝１５、Ｍ１＝５、及びｑ＝３であり、３個の列グループ内の０番目の列に対する‘１’を有する行の位置に関する情報の３つのシーケンスは、次のように表現することができる。ここで、このシーケンスは、“加重値−１位置シーケンス”と称する。
【数５】
0005644010.tif 000006
【００２０】
各列グループ内の０番目の列の“加重値−１位置シーケンス”について、説明の便宜上、列グループ別に対応する位置シーケンスだけが次の通りに表現することができる。例えば、
０  １  ２
０  １１  １３
０  １０  １４
言い換えれば、このｉ番目のラインでこのｉ番目の“加重値−１位置シーケンス”は、ｉ番目の列グループに対する行の位置に関する情報を順次に示す。
【００２１】
上述した具体的な例に対応する情報と規則１及び規則２とを用いてパリティ検査行列を構成することにより、図４のＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号と同一の概念を有するＬＤＰＣ符号を生成することができる。
規則１及び規則２に従って設計されたＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号が構造形状を用いて効率的に符号化することができることが知られている。パリティ検査行列に基づくＤＶＢ−Ｓ２を用いてＬＤＰＣ符号化を実行する工程での各ステップは、次のような例を挙げて説明する。
【００２２】
以下の説明において、具体的な例として、Ｎ１＝１６２００、Ｋ１＝１０８００、Ｍ１＝３６０、及びｑ＝１５を有するＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号を使用する符号化工程について説明する。説明の便宜のために、長さＫ１を有する情報語ビットは、（ｉ０，ｉ１，…，ｉＫ１−１）として示され、長さ（Ｎ１−Ｋ１）を有するパリティビットは、（Ｐ０，Ｐ１，…，ＰＮ１−Ｋ１−１）として表現される。
【００２３】
〔ステップ１〕ＬＤＰＣ符号化器は、パリティビットを次のように初期化する。
Ｐ０＝Ｐ１＝…＝ＰＮ１−Ｋ１−１＝０
【００２４】
〔ステップ２〕ＬＤＰＣ符号化器は、格納されているパリティ検査行列を示すシーケンスの０番目の“加重値−１位置シーケンス”から列グループ内の‘１’が位置した行に関する情報を読み出す。
０  ２０８４  １６１３  １５４８  １２８６  １４６０  ３１９６  ４２９７  ２４８１  ３３６９  ３４５１  ４６２０  ２６２２
【００２５】
【数９】
0005644010.tif 000007
ＬＤＰＣ符号化器は、上記読み出された情報及び第１の情報語ビットｉ０を用いて下記の数式（３）に従って特定のパリティビットｐｘをアップデートする。ここで、ｘは、
【数１０】
0005644010.tif 000008
の値を意味する。
【数１１】
0005644010.tif 000009
上述した数式（３）において、
【数１２】
0005644010.tif 000010
は、
【数１３】
0005644010.tif 000011
として表現することもでき、
【数１４】
0005644010.tif 000012
は、２進加算を意味する。
【００２６】
〔ステップ３〕ＬＤＰＣ符号化器は、ｉ０の後の次の３５９個の情報語ビットｉｍ（ここで、ｍ＝１、２、．．．、３５９）に対して下記の数式（４）の値を求める。
｛ｘ＋（ｍ  ｍｏｄ  Ｍ１）×ｑ｝  ｍｏｄ  （Ｎ１−Ｋ１）
Ｍ１＝３６０、ｍ＝１，２，．．．，３５９  ・・・数式（４）
上述した数式（４）において、ｘは、
【数１５】
0005644010.tif 000013
の値である。上述した数式（４）は、上述した数式（２）と同一の概念を有することに留意しなければならない。
【００２７】
次いで、ＬＤＰＣ符号化器は、上述した数式（４）で求められた値を用いて数式（３）と類似した動作を実行する。すなわち、ＬＤＰＣ符号化器は、ｉｍに対して
【数１６】
0005644010.tif 000014
をアップデートする。
例えば、ｍ＝１の場合、すなわち、ｉ１に対して、ＬＤＰＣ符号化器は、下記の数式（５）で定義されるように、パリティビット
【数１７】
0005644010.tif 000015
をアップデートする。
【数１８】
0005644010.tif 000016
上述した数式（５）において、ｑ＝１５であることに留意しなければならない。ＬＤＰＣ符号化器は、ｍ＝１、２、．．．、３５９に対して上記のような工程を同様に実行する。
【００２８】
〔ステップ４〕ステップ２と同様に、ＬＤＰＣ符号化器は、３６１番目の情報語ビットｉ３６０に対して１番目の“加重値−１位置シーケンス”
【数１９】
0005644010.tif 000017
の情報を読み出し、特定のｐｘをアップデートする。ここで、ｘは、
【数２０】
0005644010.tif 000018
を意味する。ＬＤＰＣ符号化器は、ｉ３６０の後の次の３５９個の情報語ビットｉ３６１、ｉ３６２、．．．、ｉ７１９に数式（４）を同様に適用することにより、
【数２１】
0005644010.tif 000019
をアップデートする。
【００２９】
〔ステップ５〕ＬＤＰＣ符号化器は、それぞれの３６０個の情報語ビットを有するすべてのグループに対してステップ２、３、及び４を反復する。
〔ステップ６〕ＬＤＰＣ符号化器は、最終的に数式（６）を用いてパリティビットを決定する。
【数２２】
0005644010.tif 000020
【００３０】
上述した数式（６）のパリティビットｐｉは、ＬＤＰＣ符号化が完了することにより得られたパリティビットである。
上述したように、ＤＶＢ−Ｓ２は、ステップ１からステップ６までの工程を介して符号化を行う。
【００３１】
ＬＤＰＣ符号を実際の通信システムに適用するためには、ＬＤＰＣ符号は、通信システムで要求されるデータ送信量に適合するように設計されなければならない。特に、ハイブリッド自動再送要求（Ｈｙｂｒｉｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ：ＨＡＲＱ）方式及び適応型変調及び符号化（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ：ＡＭＣ）方式を適用する適応型通信システムだけでなく、様々なブロードキャストサービスをサポートする通信システムでも、システムの要求に従って様々なデータ送信量をサポートするために様々な符号語の長さを有するＬＤＰＣ符号が必要とされる。
【００３２】
しかしながら、上述したように、ＤＶＢ−Ｓ２システムで使用されるＬＤＰＣ符号は、その制限された使用により２種類の符号語の長さのみを有し、ＬＤＰＣ符号の各タイプは、独立したパリティ検査行列を必要とする。このような理由で、システムの拡張性及び柔軟性を増加させるために様々な符号語の長さをサポートする方法が必要である。特に、ＤＶＢ−Ｓ２システムでは、シグナリング情報の送信のために数百から数千ビットのデータ送信が必要である。
【００３３】
しかしながら、ＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号の長さには、１６２００及び６４８００のみが使用可能であるため、様々な符号語の長さをサポートする必要があるという問題がある。しかしながら、ＬＤＰＣ符号の各符号語の長さに対して独立したパリティ検査行列を格納することは、メモリ効率性を減少させるために、新たなパリティ検査行列を設計せず、既存のパリティ検査行列から様々な符号語の長さを効率的にサポートすることができる方式が要求されているという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３４】
そこで、本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、
ＬＤＰＣ符号を使用するシステムにおいて高次変調を考慮して決定された短縮又はパンク
チャーリングを用いて与えられたＬＤＰＣ符号から異なる符号語の長さを有するＬＤＰＣ
符号を生成するチャネル復号化の方法並びにその装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、ＬＤＰＣ符号を使用するシステムにおいてＤＶＢ−Ｓ２構
成を考慮して最適の性能を保証するチャネル復号化の方法並びにその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３５】
上記のような目的を達成するために、本発明の一態様によれば、低密度パリティ検査（
ＬＤＰＣ）符号を使用するシステムにおけるチャネル符号化方法であって、パンクチャー
リングするパリティビットの個数を決定するステップと、前記パンクチャーリングするパ
リティビットの個数に基づいてパンクチャーリングするパリティビットグループの個数を
決定するステップと、前記決定されたパンクチャーリングするパリティビットグループの
個数及び予め定められたパンクチャーリングするパリティビットグループの順序に基づい
てパリティビットをパンクチャーリングするステップとを有し、前記パリティビットグル
ープは、１つのパリティビットグループ内の複数のパリティビットが一定の間隔を有する
ように構成されることを特徴とする。
【００３６】
本発明の他の態様によれば、低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ）符号を使用するシステム
におけるチャネル符号化装置であって、パンクチャーリングするパリティビットの個数を
決定し、前記パンクチャーリングするパリティビットの個数に基づいてパンクチャーリン
グするパリティビットグループの個数を決定し、前記決定されたパンクチャーリングする
パリティビットグループの個数及び予め定められたパンクチャーリングするパリティビッ
トグループの順序に基づいてパリティビットをパンクチャーリングするパンクチャーリン
グパターン適用部を有し、前記パリティビットグループは、１つのパリティビットグルー
プ内の複数のパリティビットが一定の間隔を有するように構成されることを特徴とする。
【００３７】
本発明のさらに他の態様によれば、低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけ
るチャネル復号化方法であって、送信器から送信された信号を復調するステップと、予め
定められたパンクチャーリングされたパリティビットグループの順序に関する情報及びパ
リティビットグループの個数に関する情報を推定してパンクチャーリングされたパリティ
ビットの位置情報を決定するステップと、前記パンクチャーリングされたパリティビット
の位置情報を用いてデータを復号するステップと、を有し、前記パンクチャーリングされ
たパリティビットの位置情報を決定するステップは、パンクチャーリングされたパリティ
ビットの個数を決定するステップと、前記パンクチャーリングされたパリティビットの個
数に基づいてパンクチャーリングされたパリティビットグループの個数を決定するステッ
プと、前記予め定められたパンクチャーリングされたパリティビットグループの順序を獲
得するステップと、を有することを特徴とする。
【００３８】
本発明のさらなる他の態様によれば、低密度パリティ検査符号を使用するシステムにお
けるチャネル復号化装置であって、送信器から送信された信号を復調する復調器と、予め
定められたパンクチャーリングされたパリティビットグループの順序に関する情報及びパ
リティビットグループの個数に関する情報を推定してパンクチャーリングされたパリティ
ビットの位置情報を決定するパンクチャーリングパターン推定器と、前記パンクチャーリ
ングされたパリティビットの位置情報を用いてデータを復号する復号器と、を有し、前記
パンクチャーリングされたパリティビットの位置情報は、パンクチャーリングされたパリ
ティビットの個数を決定し、前記パンクチャーリングされたパリティビットの個数に基づ
いてパンクチャーリングされたパリティビットグループの個数を決定し、前記予め定めら
れたパンクチャーリングされたパリティビットグループの順序を獲得することにより決定
されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３９】
本発明に係る低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル符号化及び
復号化の各方法並びにその装置は、高次変調及びＬＤＰＣ符号を使用する通信システムに
おいて所定のパリティ検査行列に関する情報を用いて符号化／復号化性能を最適化するこ
とにより異なる符号語の長さを有する個別のＬＤＰＣ符号を生成することができるという
長所がある。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】長さが８であるＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列の一例を示す図である。
【図２】長さが８であるＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列のタナーグラフを示す図である。
【図３】ＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号の構成を示す図である。
【図４】ＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列の一例を示す図である。
【図５】（ａ）は、デジタル通信システムで使用するＱＰＳＫ変調の信号コンステレーションを示す図であり、（ｂ）は、デジタル通信システムで使用する１６−ＱＡＭ変調の信号コンステレーションを示す図であり、（ｃ）は、デジタル通信システムで使用する６４−ＱＡＭ変調の信号コンステレーションを示す図である。
【図６】ＬＤＰＣ符号を使用する通信システムにおける送受信器の構成を示すブロック図である。
【図７】図４のＬＤＰＣ符号に不規則なパンクチャーリングを適用した一例を示す図である。
【図８】図４のＬＤＰＣ符号に規則的なパンクチャーリングを適用した他の例を示す図である。
【図９】図４のＬＤＰＣ符号に規則的なパンクチャーリングを適用した他の例を示す図である。
【図１０】ＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列の他の例を示す図である。
【図１１】図１０のＬＤＰＣ符号にＢＰＳＫ又はＱＰＳＫ送信方式を考慮して決定したパンクチャーリングパターンの例を示す図である。
【図１２】図１０のＬＤＰＣ符号に１６−ＱＡＭ送信方式を考慮して決定したパンクチャーリングパターンの例を示す図である。
【図１３】図１０のＬＤＰＣ符号に６４−ＱＡＭ送信方式を考慮して決定したパンクチャーリングパターンの例を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態による格納されているＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列から異なる符号語の長さを有するＬＤＰＣ符号を生成するための方法を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施形態による受信装置でのＬＤＰＣ復号化方法を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の実施形態によるパンクチャーリング／短縮がなされたＬＤＰＣ符号を使用する送信装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】本発明の実施形態によるパンクチャーリング／短縮がなされたＬＤＰＣ符号を使用する受信装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
本発明の他の目的、利点、及び顕著な特徴は、添付の図面及び本発明の実施形態からなされた以下の詳細な説明から、この分野の当業者に明確になるはずである。
添付の図面を参照した下記の説明は、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるような本発明の実施形態の包括的な理解を助けるために提供される。
【００４２】
これは、この理解を助けるための様々な特定の詳細を含むが、ただ１つの実施形態にすぎない。したがって、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく、ここに説明された実施形態の様々な変更及び修正が可能であるということは、当該技術分野における通常の知識を有する者には明らかである。また、明瞭性と簡潔性の観点から、当業者に良く知られている機能や構成に関する具体的な説明は、省略する。
【００４３】
次の説明及び請求項に使用される用語及び単語は、辞典的意味に限定されるものではなく、発明者により本発明の理解を明確にかつ一貫性のあるようにするために使用される。したがって、本発明の実施形態の説明がただ実例を提供するためのもので、特許請求の範囲とこれと均等なものに基づいて定義される発明を限定する目的で提供されるものでないことは、本発明の技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
【００４４】
英文明細書に記載の“ａ”、“ａｎ”、及び“ｔｈｅ”、すなわち、単数形は、コンテキスト中に特記で明示されない限り、複数形を含むことは、当業者にはわかるものである。したがって、例えば、“コンポーネント表面（ａ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  ｓｕｒｆａｃｅ）”との記載は、１つ又は複数の表面を含む。
【００４５】
本発明の説明に先立って、まず高次変調方式での信頼度差について説明する。
高次変調方式が２位相偏移変調（ＢＰＳＫ）又は４位相偏移変調（ＱＰＳＫ）だけを使用する通信システムに適用される場合とは異なり、高次変調方式が様々な符号語の長さを有するＬＤＰＣ符号を要求する通信システムで使用される場合に、高次変調シンボルに含まれたビットの信頼度が異なることに留意すべきである。
【００４６】
高次変調方式での信頼度差を説明するために、以下では、通信システムで通常に使用する高次変調方式である直交振幅変調（ＱＡＭ）方式を適用する場合の信号コンステレーションについて説明する。
ＱＡＭで変調されたシンボルは、実数部及び虚数部を含み、様々な変調シンボルは、各実数部及び虚数部の大きさ及び符号を異ならせることにより生成することができる。ＱＡＭは、ＱＡＭ特性の詳細をより明確に提供するためにＱＰＳＫ変調方式とともに説明する。
【００４７】
図５の（ａ）は、一般的なＱＰＳＫ変調方式の信号コンステレーションを示す図である。
図５の（ａ）を参照すると、ｙ０は実数部の符号を決定し、ｙ１は虚数部の符号を決定する。
すなわち、ｙ０＝０の場合、実数部の符号は正（＋）であり、ｙ０＝１の場合、実数部の符号は負（−）である。また、ｙ１＝０の場合、虚数部の符号は正（＋）であり、ｙ１＝１の場合、虚数部の符号は負（−）である。
【００４８】
ｙ０及びｙ１が実数部及び虚数部の各符号を示す符号表示ビットであるので、ｙ０及びｙ１のエラー発生確率は同一である。したがって、ＱＰＳＫ変調方式の場合、１つの変調信号に対応する（ｙ０，ｙ１）ビットの信頼度は同様に重要である。ここで、ｙ０，ｑ及びｙ１，ｑで表記した時、２番目の下付き文字インデックスｑは、変調信号を構成するビットのｑ番目の出力を示す。
【００４９】
図５の（ｂ）は、一般的な１６−ＱＡＭ変調方式の信号コンステレーションを示す図である。
図５の（ｂ）を参照すると、１つの変調信号のビットに対応する（ｙ０、ｙ１、ｙ２、ｙ３）の意味は、次の通りである。
ビットｙ０及びｙ２は、それぞれ実数部の符号及び大きさを決定し、ビットｙ１及びｙ３は、それぞれ虚数部の符号及び大きさを決定する。言い換えれば、ｙ０及びｙ１は、この変調信号の実数部及び虚数部の符号を決定し、ｙ２及びｙ３は、この変調信号の実数部及び虚数部の大きさを決定する。
【００５０】
変調された信号の符号の識別がこの変調された信号の大きさの識別よりさらに容易であるために、エラー発生確率においては、ｙ２及びｙ３がｙ０及びｙ１より高い。したがって、ビットのエラーが発生しない確率（すなわち、信頼度）の観点では、ｙ０＝ｙ１＞ｙ２＝ｙ３の順序となる。すなわち、ＱＰＳＫとは異なり、ＱＡＭ変調信号を構成するビット（ｙ０、ｙ１、ｙ２、ｙ３）は、相互に異なる信頼度を有する。
【００５１】
１６−ＱＡＭ変調方式において、信号を構成する４個のビットの中で２個のビットは、信号の実数部及び虚数部の符号を決定し、残りの２個のビットは、信号の実数部及び虚数部の大きさを決定すればよい。したがって、（ｙ０、ｙ１、ｙ２、ｙ３）の順序及び各ビットの役割は、変わる可能性がある。
【００５２】
図５の（ｃ）は、一般的な６４−ＱＡＭ変調方式の信号コンステレーションを示す図である。
１つの変調信号のビットに対応する（ｙ０、ｙ１、ｙ２、ｙ３、ｙ４、ｙ５）の中で、ビットｙ０、ｙ２、及びｙ４は、実数部の大きさ及び符号を決定し、ｙ１、ｙ３、及びｙ５は、虚数部の大きさ及び符号を決定する。この時、ｙ０及びｙ１は、それぞれ実数部及び虚数部の符号を決定し、ｙ２とｙ４との組合せ及びｙ３とｙ５との組合せは、それぞれ実数部及び虚数部の大きさを決定する。
【００５３】
変調された信号の符号の識別がこの変調された信号の大きさの識別よりさらに容易であるために、ｙ０及びｙ１の信頼度は、ｙ２、ｙ３、ｙ４、及びｙ５の信頼度より高い。ビットｙ２及びｙ３は、この変調されたシンボルの大きさが４より大きいか又は小さいかに基づいて決定され、ビットｙ４及びｙ５は、この変調されたシンボルの大きさが２を基準にして４又は０に近いかに従って決定されるか、あるいは、６を基準にして４又は８に近いかに従って決定される。
【００５４】
したがって、ｙ２及びｙ３により決定される範囲の大きさは４であり、ｙ４及びｙ５により決定される範囲の大きさは２である。したがって、ｙ２及びｙ３の信頼度がｙ４及びｙ５の信頼度より高い。その結果、各ビットのエラーが発生しない確率（すなわち、信頼度）の観点では、ｙ０＝ｙ１＞ｙ２＝ｙ３＞ｙ４＝ｙ５の順序となる。
【００５５】
６４−ＱＡＭ変調方式において、信号を構成する６個のビットの中で２個のビットは、信号の実数部及び虚数部の符号を決定し、４個のビットは、信号の実数部及び虚数部の大きさを決定すればよい。したがって、（ｙ０、ｙ１、ｙ２、ｙ３、ｙ４、ｙ５）の順序及び各ビットの役割は、変わる可能性がある。また、２５６−ＱＡＭ又はそれ以上の信号コンステレーションの場合にも、上述したものと同様の方式で変調信号を構成するビットの役割及び信頼度が異なる。これに関する詳細な説明は省略する。
【００５６】
したがって、本発明は、特定の構造形状（ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ  ｓｈａｐｅ）のＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列を用いて高次変調に適合した様々な符号語の長さを有するＬＤＰＣ符号をサポートする方法及び装置を提案する。また、本発明は、特定の構造形状のＬＤＰＣ符号を使用する通信システムにおいて、高次変調方式に従って様々な符号語の長さをサポートする装置及びその制御方法を提案する。
特に、本発明は、与えられたＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列を用いて与えられたＬＤＰＣ符号より小さいＬＤＰＣ符号を生成する方法及びその装置を提案する。
【００５７】
図６は、ＬＤＰＣ符号を使用する通信システムの送受信器の構成を示すブロック図である。
図６を参照すると、メッセージｕは、受信器６３０に送信される前に送信器６１０内のＬＤＰＣ符号化器６１１に入力される。ＬＤＰＣ符号化器６１１は、入力されたメッセージｕを符号化し、この符号化した信号ｃを変調器６１３に出力する。変調器６１３は、この符号化した信号ｃを変調した後に、この変調した信号ｓを無線チャネル６２０を通じて受信器６３０に送信する。受信器６３０内の復調器６３１は、受信した信号ｒを復調した後に、この復調した信号ｘをＬＤＰＣ復号化器６３３に出力する。ＬＤＰＣ復号化器６３３は、復調信号ｘを復号化することにより無線チャネル６２０を介して受信したデータに基づいてメッセージの推定値
【数２３】
0005644010.tif 000021
を探し出す。
【００５８】
ＬＤＰＣ符号化器６１１は、所定の方式を用いて通信システムにより要求される符号語の長さに従ってパリティ検査行列を生成する。特に、本発明の実施形態では、ＬＤＰＣ符号化器６１１は、付加的な格納情報に対する別途の必要なしにＬＤＰＣ符号を用いて様々な符号語の長さをサポートすることができる。
【００５９】
本発明の実施形態では、与えられたＬＤＰＣ符号から様々な符号語の長さを取得する方法は、短縮法（ｓｈｏｒｔｅｎｉｎｇ）及びパンクチャーリング法（ｐｕｎｃｔｕｒｉｎｇ）を使用する。ここで使用される“パンクチャーリング法”は、ＬＤＰＣ符号化を行うことにより与えられた特定のパリティ検査行列からＬＤＰＣ符号語を生成した後に、ＬＤＰＣ符号語の特定の部分を実質的に送信しない方法を意味する。したがって、受信器は、送信されないビットが消失したと判定する。
【００６０】
以下、パンクチャーリング法のさらなる理解を助けるために、図３に示したＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列についてより詳細に説明する。
図３に示したＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列について、その全長がＮ１であり、このパリティ検査行列の先頭部分のＫ１個の列は、情報語ビット（ｉ０，ｉ１，…，ｉＫ１−１）に対応し、残りの後方部分の列は、長さ（Ｎ１−Ｋ１）であるパリティビット（Ｐ０，Ｐ１，…，ＰＮ１−Ｋ１−１）に対応する。
【００６１】
一般的に、このパンクチャーリング法は、情報語ビット及びパリティビットのすべてに適用することができる。
このパンクチャーリング法と短縮法は、符号の符号語の長さを短くするという共通点はあるけれども、パンクチャーリング法は、上述した短縮法とは異なり、特定のビットの値を制限しない。このパンクチャーリング法は、特定の情報語ビット又は生成されたパリティビットの中の特定の部分をただ送信しないことにより、受信器が対応するビットの消失処理を行うことができる。
【００６２】
言い換えれば、生成された長さＮ１のＬＤＰＣ符号語の中でＮｐ個の予め定義された位置にあるビットをただ送信しないことにより、このパンクチャーリング法は、長さが（Ｎ１−Ｎｐ）であるＬＤＰＣ符号語を送信することにより得られたものと同一の効果を得ることができる。パリティ検査行列でパンクチャーリングされたビットに対応する列が消失処理された列で復号化工程ですべてそのまま使用されるので、このパンクチャーリング法は、短縮法とは異なる。
【００６３】
また、システムが設定される際に、このパンクチャーリングされたビットに関する位置情報が送信器及び受信器に共有されるか又は推定することができるので、受信器は、単に対応するパンクチャーリングされたビットの消失処理を行なった後に復号化を実行する。
このパンクチャーリング技術において、送信器が実際に送信する符号語の長さがＮ１−Ｎｐであり、情報語の長さが一定にＫ１であるので、符号率は、Ｋ１／（Ｎ１−Ｎｐ）となり、これは、最初に与えられた符号率Ｋ１／Ｎ１より常に大きくなる。
【００６４】
ＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号に適合した短縮技術及びパンクチャーリング技術について説明する。
上述したように、ＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号は、特定の構成を有するＬＤＰＣ符号の一種である。したがって、一般的なＬＤＰＣ符号に比べて、ＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号は、より効率的な短縮及びパンクチャーリングを受けることができる。
【００６５】
図４を参照してＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号のパリティパンクチャーリングを適用する際の特性について具体的に説明する。
図４のＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号がＮ１＝３０、Ｋ１＝１５、Ｍ１＝５、及びｑ＝３であり、３個の列グループ内の０番目の列に対する“加重値−１位置シーケンス”が次のように表されることに留意する。
０  １  ２
０  １１  １３
０  １０  １４
ｉ番目の列のｉ番目の“加重値−１位置シーケンス”は、ｉ番目の列グループで１を有する行の位置に関する情報を順次に示す。
【００６６】
図７は、図４のＬＤＰＣ符号に不規則なパンクチャーリングを適用した一例を示す図である。
図７において、パンクチャーリングされたパリティビットが復号化器で消失処理を受けるために、消失しない他のビットに比べて、パンクチャーリングされたパリティビットは、ＬＤＰＣ復号化工程で性能改善効果が大きくなく、これにより、信頼度が低下する。その結果、信頼度が低下したこのパンクチャーリングされたパリティビットに直接に接続された他のビットも復号化工程で性能改善効果が低下する悪影響を受ける。性能改善効果の低下は、タナーグラフ上でパンクチャーリングされたビットに直接に接続されたエッジの個数が多いほど大きくなる。
【００６７】
例えば、図７において、０番目の列に対応する０番目の情報語ビットは、このパンクチャーリングされたパリティビットに２回直接接続され、３番目の列に対応する３番目の情報語ビットは、このパンクチャーリングされたパリティビットに１回直接接続され、８番目の列に対応する８番目の情報語ビットは、このパンクチャーリングされたパリティビットに３回直接接続される。この場合、３番目、０番目、及び８番目の情報語ビットは、復号化工程でこの順序で性能改善効果に優れる。すなわち、変数ノードの次数が相互に同一である場合に、接続されているパンクチャーリングされたビットの数が増加するほど性能改善効果が低減される。
【００６８】
図７を説明すると、不規則なパンクチャーリングパターンにより各情報語に直接接続されているパンクチャーリングされたパリティビットの個数が相互に不規則であることがわかる。したがって、各情報語ビットの信頼度も不規則となる確率が高い。
言い換えれば、ある情報語ビットは、必要以上に高い復号化性能を得る一方、他の情報語ビットは、深刻な性能劣化を受けることがある。このように不規則なパンクチャーリングパターンは、復号化工程で情報語ビットの深刻な信頼度の不均一性を引き起こす可能性がある。
【００６９】
図８は、規則的なパンクチャーリングが図４のＬＤＰＣ符号に適用される２番目の例を示す図である。
すなわち、特定の形態の比較的規則的なパンクチャーリングパターンを図８に示す例に適用する。
【００７０】
図８を参照すると、比較的規則的なパンクチャーリングパターンを適用しても、対応するパンクチャーリングパターンに従って情報語ビットとの接続が深刻に不均一になる可能性がある。図８の規則的なパンクチャーリングパターンが図７の不規則なパンクチャーリングパターンに比べてより不均一になる可能性がある。
このようにＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号のように特定の構成を有するパリティ検査行列を有するＬＤＰＣ符号の場合には、このパンクチャーリングパターンに従ってパンクチャーリングされたパリティビットと情報語ビット間の接続状態が大きく変わる可能性がある。
【００７１】
本発明の実施形態では、ＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号の構造特性を用いて復号化工程で情報語ビットの信頼度の不均一性を最大に抑制することにより安定した復号化性能を提供するパンクチャーリングパターンを提案する。
【００７２】
図９は、規則的なパンクチャーリングが図４のＬＤＰＣ符号に適用される３番目の例を示す図である。
図９の例において、構成変数の中の１つである値ｑが３であるため、パンクチャーリングされたパリティビット間の間隔を３に一定に保持させたパンクチャーリングパターンは、図４に示したパリティ検査行列に適用される。図９を見て分かるように、すべての情報語ビットのそれぞれは、このパンクチャーリングされたビットに同様に２回接続されている。
【００７３】
ＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号の構成により、パンクチャーリングされたパリティビット間の間隔がｑの値に従って設定される場合には、パンクチャーリングされたビットと情報語ビット間の不均一性が著しく減少する。これは、図３を参照して詳細に説明する。
【００７４】
規則１、規則２、及び図３を参照すると、各列グループについて、対応する列グループ内で１番目の列の‘１’の位置は、残りの列で‘１’の位置を決定する。この際に、モジュロ（Ｎ１−Ｋ１）について、この残りの列で‘１’が位置する行のインデックスは、１番目の列で１が位置する行のインデックスと正確にｑの倍数だけ異なる。
ここで、Ｎ１は、ＬＤＰＣ符号語の長さを示し、Ｋ１は、情報語の長さを示す。さらに具体的に言えば、特定の列グループ内で連続的な２つの列に１が位置した行のインデックスは、モジュロ（Ｎ１−Ｋ１）に対して正確にｑだけ相互に異なる。
【００７５】
また、ＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号の他の特徴は、パリティ検査行列でパリティに対応する部分行列にある。
図３を参照すると、パリティ部分は、対角部分のすべてに１が存在する下三角行列（ｌｏｗｅｒ  ｔｒｉａｎｇｕｌａｒ  ｍａｔｒｉｘ）の構成を有し、該構成において、ｉ番目のパリティビットは、ｉ番目の行に位置した‘１’に対応する。
【００７６】
ＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号の構造特性により特定のパリティビットがパンクチャーリングされると仮定すると、パリティパンクチャーリングがｑの間隔で正確に反復される場合に、特定の列グループ内でパンクチャーリングされたパリティビットに接続される情報語ビットのエッジの個数は、最大に均一（ｒｅｇｕｌａｒ）となる。
【００７７】
例えば、０≦ｉ＜ｑに対してｉ番目のパリティビットがパンクチャーリングされ、０≦ｋ＜Ｍ１に対して（ｉ＋ｋｑ）番目のパリティビットが繰り返しパンクチャーリングされると仮定すると、ｉ番目のパリティビットに接続されている情報語ビットは、対応する情報語ビットに対応する列のｉ番目の行に‘１’が存在することを示す。したがって、規則１及び規則２に従って列グループ内の列の中でこの情報語ビットからｋだけ離れている情報語ビットに対応する列には、（ｉ＋ｋｑ）番目の行に‘１’が存在することがわかる。
その結果、この情報語ビットは、パンクチャーリングされた（ｉ＋ｋｑ）番目のビットに接続される。
【００７８】
ＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号の場合に、すべての情報語に対応する変数ノードの次数が１つの列グループ内では相互に同一であり、１つの行には、１つ以下の‘１’が分布されるために、ｑ周期のパンクチャーリングパターンを適用する際に、１つの列グループに対応する情報語ビットは、同一の個数のパンクチャーリングされたビットに接続される。したがって、パンクチャーリングされたビットと情報語ビット間の接続が均一となり、これにより、復号化工程で安定した復号化を期待することができる。
【００７９】
いままで説明したように、ＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号の場合には、このｑ周期パンクチャーリング技術がＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号の構造特性を最大に使用することにより性能改善を図ることができることが分かる。しかしながら、いままで、ｑ周期パンクチャーリングを考慮して得られた最適化されたパンクチャーリングパターンについては、ＢＰＳＫ又はＱＰＳＫを設定することにより得られた結果だけが知られている。
【００８０】
このｑ周期パンクチャーリング法に加えて、一般的なＬＤＰＣ符号に短縮又はパンクチャーリングを適用する時符号化率又は符号語の長さに従って性能を最適化する方法が知られている。
しかしながら、短縮／パンクチャーリングパターンを探す既知の方法がＢＰＳＫ又はＱＰＳＫだけを考慮して最適化工程を実行するので、最適化された短縮／パンクチャーリングパターンが与えられたＬＤＰＣ符号に対して１つだけしか存在しない可能性がある。
【００８１】
しかしながら、高次変調を使用し、信号コンステレーション／ビットマッピング（信号コンステレーション上のビットマッピング）方式が決定された時に得られた最適化されたパンクチャーリング／短縮パターンは、ＢＰＳＫ又はＱＰＳＫ変調方式のそれとは異なることがある。
【００８２】
ＢＰＳＫ又はＱＰＳＫ変調方式において、シンボルを構成するビットの信頼度が同一であるため、短縮又はパンクチャーリングを適用した後のＬＤＰＣ符号語で符号語ビットの信頼度も同一である。その結果、短縮／パンクチャーリングパターンを求める工程で変調方式を考慮する必要はない。しかしながら、上述したように、１６−ＱＡＭ、６４−ＱＡＭ、及び２５６−ＱＡＭのような高次変調方式では、シンボルを構成するビットの信頼度が異なるために、高次変調方式及び信号コンステレーション／ビットマッピング方式が決定された時、短縮又はパンクチャーリングを適用した後のＬＤＰＣ符号語での符号語ビットの信頼度が短縮又はパンクチャーリングを適用する前のそれとは異なることがある。
【００８３】
図１０は、ＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列の他の例を示す図である。
図１０において、Ｎ１＝４０、Ｋ１＝１０、Ｍ１＝５、及びｑ＝６であり、情報語の２個の列グループの０番目の列に対する“加重値−１位置シーケンス”は、次の通りである。
【００８４】
０  ５  １０  ２０  ２５
７  １５  ２６
ｉ番目の列のｉ番目の“加重値−１位置シーケンス”は、ｉ番目の列グループ内の１を有する行の位置に関する情報を順次に示す。
【００８５】
図１０を参照すると、１番目の列グループに対応する各列の次数は５であり、２番目の列グループに対応する列の次数は３である。一般的に、ＬＤＰＣ符号は、次数が高いほど復号化工程で性能改善効果が優秀である。したがって、通常、１番目の列グループに対応するビットを復号化した後の性能が２番目の列グループのそれに比べて優秀であることが予想される。
【００８６】
図１１を参照して、図１０のパリティ検査行列を有するＬＤＰＣ符号にＢＰＳＫ又はＱＰＳＫ変調方式を適用する場合に適切なパンクチャーリングパターンについて概略的に説明する。
図１１において、ｙ０及びｙ１は、ＢＰＳＫの各シンボルを示すか、あるいは、ＱＰＳＫの１つのシンボルを構成する２つのビットを示す。したがって、ｙ０及びｙ１は、信号コンステレーション上の信頼度の観点で同様である。
【００８７】
図１１を参照すると、任意のパリティビットに対応する部分行列で５番目の列に対応するパリティビットをパンクチャーリングした後に、ｑ周期ごとに１つのパリティビットを４回パンクチャーリングする。この時、次数が５である列に対応する情報語ビットは、タナーグラフ上で２個のエッジを通じてパンクチャーリングされたパリティビットに接続され、次数が３である列に対応する情報語ビットは、パンクチャーリングされたパリティビットに接続されていない。
【００８８】
一般的に、パンクチャーリングされたビットに多く接続されているビットは、復号化工程で性能改善効果が乏しい。しかしながら、図１１において、次数が５である列は、やはりパンクチャーリングされたビットに接続されない３個のエッジを有するために、復号化工程で性能が著しく低下しない。また、次数が３である列に対応する情報語ビットがパンクチャーリングされたパリティビットに直接に接続されないために、復号化工程で深刻な性能劣化が発生しない。
【００８９】
ここで、復号化工程において、性能改善効果の観点で次数が５である列が次数が３である列より大きいと仮定する。しかしながら、このような仮定は、ＢＰＳＫ又はＱＰＳＫのみに対して成立し、一般的な高次変調方式に常に適用することはできない。
例えば、図１２に示すように、図１０のパリティ検査行列を有するＬＤＰＣ符号に１６−ＱＡＭ変調方式を適用することができる。
図１２において、ｙ０及びｙ１は、それぞれ１６−ＱＡＭシンボルで実数部及び虚数部の符号を決定する信頼度が高いビットを意味する。すなわち、ビット間の信頼度関係は、ｙ０＝ｙ１＞ｙ２＝ｙ３である。
【００９０】
図１２を参照すると、次数が５である列はｙ３にマッピングされ、次数が３である列はｙ１にマッピングされる。言い換えれば、次数が５である列は、信号コンステレーション上で信頼度が低いビットにマッピングされ、次数が３である列は、信号コンステレーション上で信頼度が高いビットにマッピングされる。
この場合、次数が５である列が復号化工程でより高い性能改善効果を有すると断定することはできない。その理由は、次の通りである。
【００９１】
１６−ＱＡＭ変調方式の特性により、次数が５である列がチャネルから受信した信号で低い信頼度の情報にマッピングされるので、復号化工程で信頼度の改善が非常に遅くなる。他方、次数が３である列が低い次数を有しても、低い信頼度の情報にマッピングされるので、信頼度改善効果が非常に速く現れる。
上述したように、高次変調方式を適用するＬＤＰＣ符号では、高い次数の列に対応するビットが常に優秀な性能を有すると保証することができない。
【００９２】
図１２をさらに参照すると、任意のパリティビットに対応する部分行列で４番目の列に対応するパリティビットをパンクチャーリングし、ｑ周期ごとに１つのパリティビットを４回パンクチャーリングした例が現れている。この時、次数が５である列及び次数が３である列の両方での情報語ビットは、タナーグラフ上で１個のエッジを介してパンクチャーリングされたパリティビットに接続されている。
【００９３】
図１１に適用されたパンクチャーリングパターンにおいて、ＢＰＳＫ又はＱＰＳＫ変調方式で次数が５である列の性能改善効果が大きいために、このパンクチャーリングされたビットは、次数が５である列のみに接続される。しかしながら、図１２に示したパンクチャーリングパターンにおいて、このパンクチャーリングされたビットは、変調方式に基づく各列グループに対応する信頼度間の差を考慮して均一に分布する。
【００９４】
この場合を分析して見ると、次数が５である列は、１個のパンクチャーリングされたビットのみに接続されるので、これ以上の深刻な性能劣化が発生しない確率が高い。また、次数が３である列が１個のパンクチャーリングされたビットに接続されても、受信した信号から高い信頼度の情報に対応するので、深刻な性能劣化が発生しない確率が高い。
【００９５】
同様に、図１４に示すように、図１０のパリティ検査行列を有するＬＤＰＣ符号に６４−ＱＡＭ変調方式を適用する場合にも、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、及び１６−ＱＡＭの場合と異なる特性を有する。
図１３において、ｙ０及びｙ１は、それぞれ６４−ＱＡＭシンボルで実数部及び虚数部の符号を決定する信頼度が高いビットを意味する。すなわち、ビット間の信頼度関係は、ｙ０＝ｙ１＞ｙ２＝ｙ３＞ｙ４＝ｙ５である。
【００９６】
図１３は、次数が２である列に対応するパリティビットを考慮することにより得られたパンクチャーリングパターンの例を示す図である。
図１２において、１６−ＱＡＭの場合、パンクチャーリングされたパリティビットの中の３個のビットが信頼度が最も低いｙ２及びｙ３に接続されるが、次数５又は次数３である列に対応する情報語ビットがよい性能を有するために性能劣化が発生しないことがある。
しかしながら、図１３において、６４−ＱＡＭが適用される場合、あまり多くのパリティビットが非常に低い信頼度を有するｙ４及びｙ５に接続される時に性能劣化が発生する可能性がある。したがって、このパリティビットに対応する信頼度やはり十分に考慮しなければならない。
【００９７】
図１２及び図１３において、短縮又はパンクチャーリングによりＬＤＰＣ符号の符号語の長さが短くなる場合に、信号コンステレーションに対応するビットの順序は同一であるが、このビットは、所定の比率で減少することに留意しなければならない。
例えば、図１２及び図１３において、ＬＤＰＣ符号に対して信号コンステレーションに対応するビットの順序（ｙ３、ｙ１、ｙ０、ｙ２、ｙ１、ｙ３、ｙ２、ｙ０）及び（ｙ５、ｙ１、ｙ３、ｙ４、ｙ０、ｙ２、ｙ３、ｙ５、ｙ１、ｙ２、ｙ４、ｙ０）は保持されるが、各信号コンステレーションに対応するビットの比率は、ＬＤＰＣ符号語の長さに比例して減少する。
【００９８】
図１０、図１１、図１２、及び図１３で説明したように、変調方式に従って同一のパンクチャーリングパターンが変わる可能性があることを容易に予想することができる。すなわち、高次変調方式及び信号コンステレーション／ビットマッピング方式が与えられたＬＤＰＣ符号に対して決定されている時、最適のパンクチャーリングパターンは、パンクチャーリングされたビットとパンクチャーリングされない他のビット間の接続状態に従って変わる可能性がある。したがって、相互に異なるパンクチャーリングパターンは、パンクチャーリングによる性能劣化を最小化するために送信変調方式に従って適用しなければならない。
【００９９】
上述したパンクチャーリング方式の適用に対する一般的な工程を次のように５つのステップに整理することができる。説明の便宜のために、Ｎ１がＬＤＰＣ符号語の長さを示し、各列グループがＭ１個の列を有し、Ｎｐ個のパリティビットをパンクチャーリングすると仮定すると、以下のパンクチャーリング工程は、図１４に示す。
【０１００】
［パンクチャーリングステップ１］
送信装置は、ステップ１３０１で、短縮されるか又は短縮されない既存のＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号語を生成する。
【０１０１】
［パンクチャーリングステップ２］
送信装置は、ステップ１３０３で、パンクチャーリングを実行する長さＮｐを決定し、ステップ１３０５で、
【数２６】
0005644010.tif 000022
を計算する。ここで、
【数２７】
0005644010.tif 000023
は、ｘより小さいか又は同一の最大整数である。
【０１０２】
［パンクチャーリングステップ３］
送信装置は、ステップ１３０７で、送信変調方式に従って、０≦ｘ＜Ａ及び０≦ｉｘ＜ｑに対してパンクチャーリングされるパリティビット
Ｐｉ０，Ｐｉ１，・・・，ＰｉＡ−１
を決定する。０≦ｘ＜ｑに対して、ｉｘの値は、この送信変調方式を考慮して密度進化方法を用いて予め決定されていると仮定する（ここで、Ａ≦ｑの関係があることに留意する。）。
【０１０３】
［パンクチャーリングステップ４］
送信装置は、ステップ１３０７で、０≦ｘ＜Ａ及び０≦ｋ＜Ｍ１に対してすべてのパリティビット
Ｐｉｘ＋ｋｑＢ
にパンクチャーリングを適用する。ここで、定数Ｂは、プリセットの０でない整数である。
【０１０４】
［パンクチャーリングステップ５］
送信装置は、ステップ１３０７で、０≦ｋ＜Ｎｐ−ＡＭ１に対してパリティビット
ＰｉＡ＋ｋｑＢ
を付加的にパンクチャーリングする。この後に、ステップ１３０９で、送信装置は、このパンクチャーリングされたビットを除くビットを送信する。
【０１０５】
このパンクチャーリングステップ１〜パンクチャーリングステップ５を参照すると、パンクチャーリングされるビットの数Ｎｐ、ｉｘの値を定義するシーケンス情報、及びｑの値が分かっている時、パンクチャーリングパターンが正確に定義されることがわかる。
【０１０６】
変調方式に従って、このパンクチャーリングステップを行う時の具体的な実施形態を説明するために、Ｎ１＝１６２００、Ｋ１＝７２００、Ｍ１＝３６０、及びｑ＝２５の特性を有するＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号に対して最適化に準ずる（すなわち、準最適化な）パンクチャーリングパターンを下記の表１Ａ及び表１Ｂに示す。以下、準最適化なパンクチャーリングパターンの選択工程について詳細に説明する。
【０１０７】
表１Ａ及び表１Ｂにおいて、（ｐ０、ｐ１、ｐ２、．．．、ｐ８９９９）は、ＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号のすべてのパリティビットを順序通りに列挙したことを意味する。
【表１Ａ】
0005644010.tif 000024
【表１Ｂ】
0005644010.tif 000025
【０１０８】
表１Ａ及び表１Ｂを参照すると、変調方式に関係なしにパンクチャーリングされるパリティビットの長さが定められる場合、準最適なパンクチャーリングパターンに基づくパンクチャーリング工程は、所定の工程を通じて実行されるが、最適化されたパンクチャーリングパターンを示す置換関数間の関係は、変調方式に従ってすべて異なることをわかる。すなわち、このパンクチャーリング法がこの変調方式を考慮せず適用される場合に、変調方式に従って深刻な性能劣化が発生し得る。
【０１０９】
このパンクチャーリング工程を参照すると、パンクチャーリングステップ３及びパンクチャーリングステップ４でＡＭ１個のパリティビットがパンクチャーリングされ、パンクチャーリングステップ５でＮｐ−ＡＭ１個のパリティビットがパンクチャーリングされ、これにより、合計Ｎｐ個のパリティビットがパンクチャーリングされることがわかる。
【０１１０】
表１Ａ及び表１Ｂに示した準最適なパンクチャーリングパターンは、このパンクチャーリングパターンを求めるための条件に従って唯一でないことがある。以下に詳細に説明する幾つかの選択がこのパンクチャーリングパターンを選択する工程で可能であるため、優秀な性能を示す様々なパンクチャーリングパターンを使用してもよい。
【０１１１】
実際に、表２Ａ及び表２Ｂに示すパンクチャーリングパターンは、表１Ａ及び表１Ｂに定義されたパンクチャーリングパターンと同様に、非常に優秀な性能を提供することもできる。
【表２Ａ】
0005644010.tif 000026
【表２Ｂ】
0005644010.tif 000027
【０１１２】
表２Ａ及び表２Ｂの１６−ＱＡＭ及び６４−ＱＡＭ変調で使用された信号コンステレーションに対応するビットをマッピングする方法は、図１２及び図１３に示すものと同様のビットマッピング方式を適用することにより得られた結果である。
このパンクチャーリングを受けた後に送信されたＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号語は、図１５の復号化工程を介して受信装置で受信した信号から元来の信号に復元される。
【０１１３】
図１５は、本発明の実施形態による受信装置での受信方法を示すフローチャートである。
図１５を参照すると、受信装置は、ステップ１４０１で受信した信号からパンクチャーリング／短縮パターンの判定又は推定を行う。
この後に、受信装置は、ステップ１４０３で、パンクチャーリングされたか又は短縮されたビットが存在するか否かを判断する。
【０１１４】
パンクチャーリングされたか又は短縮されたビットが存在しない場合、受信装置は、ステップ１４０９に進み復号化を実行する。しかしながら、短縮されたか又はパンクチャーリングされたビットが存在する場合、受信装置は、ステップ１４０５で、パンクチャーリング／短縮パターンを図１６と関連して説明するＬＤＰＣ符号化器１５６０に提供する。
【０１１５】
ＬＤＰＣ符号化器１５６０は、ステップ１４０７で、このパンクチャーリングされたビットが消失したビットであると判定し、短縮されたビットの値がゼロ（０）である確率が１であると判定する。その後に、ＬＤＰＣ符号化器１５６０は、ステップ１４０９で復号化を実行する。
【０１１６】
このパンクチャーリング工程において、ＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号の構造特性を用いてＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号の性能を安定させるためにｑ周期パンクチャーリング法を適用する。
本発明と従来技術間の最も著しい相違点は、パンクチャーリングステップ３でパンクチャーリングされるパリティビットを決定する時送信変調方式の信頼度を考慮することにある。
【０１１７】
パンクチャーリングステップ３において、ＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号でパンクチャーリングされるビットを決定するシーケンス選択手順の例を下記に示す。
次の選択手順は、他のＬＤＰＣ符号に適用する場合に変わり得る。
【０１１８】
選択工程１
可能であれば、情報語ビットに少なく接続されたビットを優先して決定する。
選択工程２
変調方式及び次数分布の両方を考慮した密度進化分析方法を用いて選択工程１で決定したパリティビットから漸近的（ａｓｙｍｐｔｏｔｉｃ）性能を最もよく示すパンクチャーリングするパリティビットを決定する。
【０１１９】
選択工程３
選択工程２で決定したパンクチャーリングするパリティビットに基づいて、すでに選択されたパンクチャーリングするビットを除外したビットに対して選択工程１及び選択工程２を反復する。
【０１２０】
通常、パンクチャーリングするビットの数Ｎｐが非常に可変の値を有する時、Ｎｐの値に基づいて最適化されたパンクチャーリングパターンは、相互連関性がないこともある。言い換えれば、Ｎｐの値が大きく変わるシステムにおいて、Ｎｐの値に基づいて最適化されたパンクチャーリングパターンのすべては、最適化された性能のために個別に保存しなければならない。
【０１２１】
しかしながら、この選択手順を適用することにより得られたパンクチャーリングパターンがすべての場合に対して最適のパターンであることを保証することができないが、Ｎｐの値の変化に無関係に、一定の規則を有する１つのパンクチャーリングパターンから比較的安定した性能を有し、したがって、比較的安定した性能及び容易なパンクチャーリングパターンの保存を保証する。
【０１２２】
例えば、パンクチャーリングするパリティビットの順序がＰ１、Ｐ２、．．．、Ｐｑとして設定されると仮定すると、このパリティビットの順序を示すシーケンスだけが保存され、これにより、パンクチャーリングステップ１〜パンクチャーリングステップ５を通じて任意の値Ｎｐに対して効率的なパンクチャーリングを可能にする。
【０１２３】
パンクチャーリング技術は、ＬＤＰＣ符号語の長さを変化させるだけではなく、情報語の長さを変化させず符号語の長さを短くするために符号率を高めるのに役立つ。好ましくは、パンクチャーリング法及び短縮法は、システムで必要な符号率及び符号語の長さを得るためにはともに適用することができる。
【０１２４】
上述したように、与えられた符号語の長さ及び情報語の長さがそれぞれＮ１及びＫ１であるＬＤＰＣ符号から短縮法及びパンクチャーリング法を通じて最終に取得しようとするＬＤＰＣ符号の符号語の長さ及び情報語の長さをそれぞれＮ２及びＫ２であると仮定する。Ｎ１−Ｎ２＝Ｎであり、Ｋ１−Ｋ２＝Ｋである場合に、与えられたＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列からＫビットだけの短縮を行い、Ｎｐ（＝Ｎ−Ｋ）ビットだけのパンクチャーリングを行うことにより、符号語の長さＮ２及び情報語の長さＫ２であるＬＤＰＣ符号を生成することができる。
【０１２５】
このように生成されたＬＤＰＣ符号に対して、Ｎ＞０又はＫ＞０である時、その符号率が
【数３１】
0005644010.tif 000028
であるため、このパンクチャーリング長さ及び短縮長さは、Ｎ２及び
【数３２】
0005644010.tif 000029
を考慮して設定される。
【０１２６】
図１６は、本発明の実施形態によるパンクチャーリング／短縮を適用したＬＤＰＣ符号を使用する送信装置の構成を示すブロック図である。
図１６を参照すると、送信装置は、制御部１５１０、短縮パターン適用部１５２０、ＬＤＰＣ符号パリティ検査行列抽出部１５４０、ＬＤＰＣ符号化器１５６０、及びパンクチャーリングパターン適用部１５８０を含む。
【０１２７】
ＬＤＰＣ符号パリティ検査行列抽出部１５４０は、短縮がなされたＬＤＰＣ符号パリティ検査行列を抽出する。ＬＤＰＣ符号パリティ検査行列は、メモリから抽出することもでき、送信装置から与えられることもでき、又は送信装置で生成することもできる。
【０１２８】
制御部１５１０は、情報語の長さに従って短縮パターンを決定するように短縮パターン適用部１５２０を制御し、短縮パターン適用部１５２０は、短縮されたビットに対応する位置に０の値を有するビットを挿入するか、又は与えられたＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列から短縮されたビットに対応する列を除去する。
【０１２９】
この短縮パターンは、メモリに格納されている短縮パターンを抽出するか、シーケンス生成器（図示せず）を用いて短縮パターンを生成するか、又はパリティ検査行列及び与えられた情報語の長さに対して密度進化分析アルゴリズムを使用して短縮パターンを得ることにより決定されることができる。
【０１３０】
短縮パターン適用部１５２０は、符号に対して短縮を必要としない場合、除去してもよい。また、制御部１５１０は、パンクチャーリングパターン適用部１５８０が変調方式及びパンクチャーリングビットの長さに従ってパンクチャーリングパターンの決定及び適用を行うように制御する。
【０１３１】
パンクチャーリングパターン適用部１５８０は、パンクチャーリングのためのパリティビットの個数を決定し、このパリティビットを所定の間隔で区分し、この所定の間隔内でパンクチャーリングするパンクチャーリングビットの個数を決定し、変調方式を決定し、該決定された変調方式に従ってこの所定の間隔内でこの決定されたパンクチャーリングビットの個数に対応するパンクチャーリングパリティビットの位置を決定し、所定の間隔でこの決定された位置に対応するパンクチャーリングパリティビットのパンクチャーリングを反復して実行する。
【０１３２】
このパンクチャーリングされたビットを除いた残りのビットは、送信器（図示せず）を介してこの変調方式に従って受信器に送信される。
ＬＤＰＣ符号化器１５６０は、制御部１５１０及び短縮パターン適用部１５２０により短縮されたＬＤＰＣ符号に基づいて符号化を実行する。
【０１３３】
図１７は、本発明の実施形態による受信装置の構成を示すブロック図であって、パンクチャーリング／短縮がなされたＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号を使用する通信システムから送信された信号を受信し、該受信した信号からユーザが所望するデータに復元する。
【０１３４】
図１７を参照すると、受信装置は、制御部１６１０、短縮／パンクチャーリングパターン判定／推定部１６２０、復調器１６３０、及びＬＤＰＣ復号化器１６４０を含む。
【０１３５】
復調器１６３０は、短縮／パンクチャーリングがなされたＬＤＰＣ符号の受信及び復調を行い、該復調が行われた信号を短縮／パンクチャーリングパターン判定／推定部１６２０及びＬＤＰＣ復号化器１６４０に提供する。
【０１３６】
短縮／パンクチャーリングパターン判定／推定部１６２０は、制御部１６１０の制御下で、この復調された信号からＬＤＰＣ符号のパンクチャーリング／短縮パターンに関する情報の判定又は推定を行い、このパンクチャーリング／短縮がなされたビットの位置情報をＬＤＰＣ復号化器１６４０に提供する。
【０１３７】
短縮／パンクチャーリングパターン判定／推定部１６２０は、メモリに格納されているパンクチャーリング／短縮パターンを抽出するか、あらかじめ実行された生成方法を用いてパンクチャーリング／短縮パターンを生成するか、又はパリティ検査行列及び与えられた情報語の長さに対して密度進化分析アルゴリズムを使用してパンクチャーリング／短縮パターンを得ることにより、パンクチャーリング／短縮パターンの判定又は推定を行うことができる。
ＬＤＰＣ復号化器１６４０は、このパンクチャーリングされたビットの消失処理を行い、復号化を実行する。
【０１３８】
また、送信装置が短縮及びパンクチャーリングの両方を適用する場合に、受信装置内の短縮／パンクチャーリングパターン判定／推定部１６２０は、短縮に対するパターン判定／推定をまず最初に実行するか、パンクチャーリングに対するパターン判定／推定をまず最初に実行するか、あるいは、短縮及びパンクチャーリングの両方に対してパターン判定／推定を実行することができる。
【０１３９】
ＬＤＰＣ復号化器１６４０は、このパンクチャーリングされたビットがゼロ（０）である確率及びこのパンクチャーリングされたビットが１である確率がそれぞれ１／２と同じであることを仮定して、この決定されたパンクチャーリングされたパリティビットの位置を用いてデータの復号化を実行する。
【０１４０】
また、この短縮されたビットの値が０である確率が１（すなわち、１００％）であるため、ＬＤＰＣ復号化器１６４０は、この短縮されたビットがゼロである確率の値１に基づいて、この短縮されたビットが復号化器の復号化動作に参加することを許可するか否かを判定する。ＬＤＰＣ復号化器１６４０が短縮／パンクチャーリングパターン判定／推定部１６２０により短縮されたＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号の長さに関する情報を受信した時、ＬＤＰＣ復号化器１６４０は、この受信した信号からユーザが所望するデータを復元する。
【０１４１】
図１６と関連して説明したように、この短縮は、ＬＤＰＣ符号化器１５６０の入力段で実行され、このパンクチャーリングは、ＬＤＰＣ符号化器１５６０の出力段で実行される。
しかしながら、図１７に示す受信装置において、ＬＤＰＣ復号化器１６４０は、復号化を可能にするためにパンクチャーリング及び短縮の両方に関する情報を有しなければならない。
【０１４２】
以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく様々な変更が可能であるということは、当業者には明らかであり、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるべきである。
【符号の説明】
【０１４３】
６１０  送信器
６１１、１５６０  ＬＤＰＣ符号化器
６１３  変調器
６２０  無線チャネル
６３０  受信器
６３１、１６３０  復調器
６３３、１６４０  ＬＤＰＣ復号化器
１５１０、１６１０  制御部
１５２０  短縮パターン適用部
１５４０  ＬＤＰＣ符号パリティ検査行列抽出部
１５８０  パンクチャーリングパターン適用部
１６２０  短縮／パンクチャーリングパターン判定／推定部
【図１】
0005644010.tif 000038
【図２】
0005644010.tif 000039
【図３】
0005644010.tif 000040
【図４】
0005644010.tif 000041
【図５】
0005644010.tif 000042
【図６】
0005644010.tif 000043
【図７】
0005644010.tif 000044
【図８】
0005644010.tif 000045
【図９】
0005644010.tif 000046
【図１０】
0005644010.tif 000047
【図１１】
0005644010.tif 000048
【図１２】
0005644010.tif 000049
【図１３】
0005644010.tif 000050
【図１４】
0005644010.tif 000051
【図１５】
0005644010.tif 000052
【図１６】
0005644010.tif 000053
【図１７】
0005644010.tif 000054