(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
あらかじめ決定さ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することにより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化するステップと、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、
前記あらかじめ決定さ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取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】
0005583833.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は符号語長さを示し、Ｋ１は情報語長さを示し、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、ｊは０≦ｊ＜ｑを満足する。）
【請求項２】
前記あらかじめ決定さ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く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位置は、符号語長さが１６２００である時、６，４，１８，９，１３，８，１５，２０，５，１７，２，２４，１０，２２，１２，３，１６，２３，１，１４，０，２１，１９，７，１１であ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。
【請求項３】
前記あらかじめ決定さ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く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位置は、符号語長さが１６２００である時、２７，１３，２９，３２，５，０，１１，２１，３３，２０，２５，２８，１８，３５，８，３，９，３１，２２，２４，７，１４，１７，４，２，２６，１６，３４，１９，１０，１２，２３，１，６，３０，１５であ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。
【請求項４】
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個のパリティビットグループの長さの倍数でない場合に、前記パリティビットが付加的にパンクチャーリングされたものと判断するステップをさらに有す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。
【請求項５】
前記パンクチャーリングされたビットを除外した残りのビットを受信するステップをさらに有す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。
【請求項６】
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】
0005583833.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個のパリティビットグループの長さを示す。）
【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ものと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たものと決定するステップとを有す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。
【請求項８】
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、
あらかじめ決定さ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することにより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化する復号化器とを有し、
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、前記あらかじめ決定さ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取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３により決定され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３】
0005583833.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は符号語長さを示し、Ｋ１は情報語長さを示し、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、ｊは０≦ｊ＜ｑを満足する。）
【請求項９】
前記あらかじめ決定さ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く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位置は、符号語長さが１６２００である時、６，４，１８，９，１３，８，１５，２０，５，１７，２，２４，１０，２２，１２，３，１６，２３，１，１４，０，２１，１９，７，１１であることを特徴とする請求項８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１０】
前記あらかじめ決定さ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く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位置は、符号語長さが１６２００である時、２７，１３，２９，３２，５，０，１１，２１，３３，２０，２５，２８，１８，３５，８，３，９，３１，２２，２４，７，１４，１７，４，２，２６，１６，３４，１９，１０，１２，２３，１，６，３０，１５であることを特徴とする請求項８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１１】
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個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、前記パリティビットが付加的にパンクチャーリングされたものと判断することを特徴とする請求項８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１２】
前記パンクチャーリングされたビットを除外した残りのビットを受信する受信部をさらに有することを特徴とする請求項８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８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４】
0005583833.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個のパリティビットグループの長さを示す。）
【請求項１４】
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ことは、
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ものと決定し、
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たものと決定することを特徴とする請求項８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。）符号を使用する通信システムに関し、特に、特定の形態のＬＤＰＣ符号を生成するチャネル復号化方法及びその装置に関する。
【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】
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介し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。
【０００４】
ＬＤＰＣ符号は、一般的に、パリティ検査行列と定義され、タナーグラフ（Ｔａｎｎｅｒ  ｇｒａｐｈ）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を含む二部グラフで表現される。この変数ノードは、この符号化されたビットに一対一にマッピングされる。
【０００５】
図１は、４個の行及び８個の列を含む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。
【０００６】
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、及び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に示す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。
【０００７】
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は、各ノードに接続されているエッジの個数を意味し、この次数は、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。
【０００８】
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。
【０００９】
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の総数との比率を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であり、ｊ≠５、６に対してｇｊ＝０である。
【００１０】
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】
0005583833.tif 000002
【００１１】
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、非常に低い密度を有する。ＬＤＰＣ符号の名称での用語“低密度”は、上述した関係から由来する。
【００１２】
図３は、ヨーロッパデジタルブロードキャスト標準の１つである第２世代衛星デジタルビデオブロードキャスト（ＤＶＢ−Ｓ２）で標準技術として採択されたＬＤＰＣ符号を概略的に示す。
図３において、Ｎ１はＬＤＰＣ符号語の長さを示し、Ｋ１は情報語の長さを提供し、（Ｎ１−Ｋ１）はパリティ長さを提供する。また、整数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。
【００１３】
図３をさらに参照すると、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。
【００１４】
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プ化することにより、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。
【００１５】
〔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で示す際に、‘１’を有する行の位置を
【数２】
0005583833.tif 000003
と仮定すると、‘１’を有する行の位置
【数３】
0005583833.tif 000004
は、ｉ番目の列グループ内のｊ（ここで、ｊ＝１、２，．．．，Ｍ１−１）番目の列で下記の数式（２）のように定義される。
【数４】
0005583833.tif 000005
【００１６】
上述した規則に従うと、ｉ番目（ここで、ｉ＝１，．．．，Ｋ１／Ｍ１）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。
具体的な例として、Ｎ１＝３０、Ｋ１＝１５、Ｍ１＝５、及びｑ＝３の場合に、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、これらのシーケンスは、“加重値−１位置シーケンス（ｗｅｉｇｈｔ−１  ｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ）”と称する。
【数５】
0005583833.tif 000006
【００１７】
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、対応する位置シーケンスだけが列グループ別に次のように表現されることができる。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。
【００１８】
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については、次のような例を挙げて説明する。
【００１９】
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。
【００２０】
〔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
【００２１】
〔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中で０番目の“加重値−１位置シーケンス”から列グループ内で‘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
【数６】
0005583833.tif 000007
【００２２】
ＬＤＰＣ符号化器は、上記読み出された情報及び１番目の情報語ビット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７】
0005583833.tif 000008
の値である。
【数８】
0005583833.tif 000009
【００２３】
上述した数式（３）において、
【数９】
0005583833.tif 000010
は、
【数１０】
0005583833.tif 000011
として表現することもでき、
【数１１】
0005583833.tif 000012
は、２進加算を意味する。
【００２４】
〔ステップ３〕次に、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。
【数１２】
0005583833.tif 000013
【００２５】
上述した数式（４）において、ｘは、
【数１３】
0005583833.tif 000014
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。
【００２６】
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１４】
0005583833.tif 000015
をアップデートする。
例えば、ｍ＝１、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１５】
0005583833.tif 000016
をアップデートする。
【数１６】
0005583833.tif 000017
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。
【００２７】
〔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１７】
0005583833.tif 000018
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１８】
0005583833.tif 000019
である。
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１９】
0005583833.tif 000020
をアップデートする。
【００２８】
〔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。
【００２９】
〔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２０】
0005583833.tif 000021
上述した数式（６）のパリティビットＰｉは、ＬＤＰＣ符号化が完了し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までの過程を介して符号化を行う。
【００３０】
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。
【００３１】
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。しかしながら、１６２００及び６４８００のみがＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号の長さに対して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。
【００３２】
また、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個別に格納することは、全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、与えられた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】
【００３３】
したがって、本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、ＬＤＰＣ符号を使用する通信システムにおいて短縮又はパンクチャーリングを用いて与えられたＬＤＰＣ符号から相互に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符号化及び復号化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符号を使用する通信システムにおいてＤＶＢ−Ｓ２アーキテクチャーを考慮して最適な性能を保証するチャネル符号化及び復号化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】
【００３４】
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）符号を使用する通信システムにおけるチャネル復号化方法を提供する。前記方法は、送信器から送信された信号を復調するステップと、あらかじめ決定さ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することにより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化するステップと、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、前記あらかじめ決定さ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取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により決定されることを特徴とする。
【数１】
0005583833.tif 000022
（式中、Ｐｊはｊ番目のパリティビットグループを示し、Ｎ１は符号語長さを示し、Ｋ１は情報語長さを示し、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、ｊは０≦ｊ＜ｑを満足する。）
【００３５】
本発明の他の態様によれば、低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ）符号を使用する通信システムにおけるチャネル復号化装置を提供する。前記装置は、送信器から送信された信号を復調する復調器と、あらかじめ決定さ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することにより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化する復号化器とを有し、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、前記あらかじめ決定さ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取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３により決定されることを特徴とする。
【数３】
0005583833.tif 000023
（式中、Ｐｊはｊ番目のパリティビットグループを示し、Ｎ１は符号語長さを示し、Ｋ１は情報語長さを示し、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、ｊは０≦ｊ＜ｑを満足する。）
【発明の効果】
【００３６】
本発明は、ＬＤＰＣ符号を使用する通信システムで与えられたパリティ検査行列に関する情報を使用して異なる符号語長さを有する個別のＬＤＰＣ符号を生成することができる。
また、本発明は、パンクチャーリングを適用することによりＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号の性能を最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【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一例のタナーグラフを示す図である。
【図３】ＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号の概略的な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】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】不規則なパンクチャーリングが図４のＬＤＰＣ符号に適用される１番目の例を示す図である。
【図７】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。
【図８】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】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長さを有するＬＤＰＣ符号を生成する方法を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態によるパンクチャーリングパターンが適用される場合の受信装置でのＬＤＰＣ復号化方法を示すフローチャートである。
【図１１】本発明で提案したパンクチャーリング及び短縮を適用した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１２】本発明で提案したパンクチャーリング及び短縮を適用した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】
【００３８】
以下、本発明の好適な一実施形態を、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明において、明瞭性と簡潔性の観点から、本発明に関連した公知の機能や構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。
【００３９】
本発明の実施形態は、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を提案する。また、本発明の実施形態は、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、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、本発明の実施形態は、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符号より短い長さを有するＬＤＰＣ符号を生成する方法及びその装置を提案する。
【００４０】
図５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５を参照すると、メッセージｕは、受信器５３０に送信される前に送信器５１０内のＬＤＰＣ符号化器５１１に入力される。ＬＤＰＣ符号化器５１１は、入力されたメッセージｕを符号化し、符号化された信号ｃを変調器５１３に出力する。変調器５１３は、この符号化された信号ｃを変調した後に、この変調された信号ｓを無線チャネル５２０を介して受信器５３０に送信する。受信器５３０内の復調器５３１は、この受信した信号ｒを復調した後に、この復調された信号ｘをＬＤＰＣ復号化器５３３に出力する。ＬＤＰＣ復号化器５３３は、無線チャネル５２０を介して受信されたデータに基づいてメッセージの推定値
【数２１】
0005583833.tif 000024
を推定する。
【００４１】
ＬＤＰＣ符号化器５１１は、予め設定されている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、本発明の実施形態に従うと、ＬＤＰＣ符号化器５１１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。
【００４２】
本発明の実施形態に従って、様々な符号語の長さをサポートする方法は、短縮技術及び／又はパンクチャーリング技術を使用する。ここで使用される“パンクチャーリング技術”は、与えられた特定のパリティ検査行列からＬＤＰＣ符号化を実行することにより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、送信されない部分が消失されたと判断する。
【００４３】
パンクチャーリング技術のさらなる理解を助けるために、図３及び図４に示すＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列を用いてより詳細に説明する。
図３に示すＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列は、全長がＮ１であり、先頭部分は、長さがＫ１である情報語ビット（ｉ０，ｉ１，…ｉＫ１−１）に対応し、後方部分は、長さが（Ｎ１−Ｋ１）であるパリティビット（Ｐ０，Ｐ１，…ＰＮ１−Ｋ１−１）に対応する。
【００４４】
一般的に、このパンクチャーリング技術は、情報語ビット及びパリティビットにすべて適用することができる。このパンクチャーリング技術及び短縮技術が符号語長さを共通で減少させるが、このパンクチャーリング技術は、上述したような短縮技術とは異なり、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技術は、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方法である。
【００４５】
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技術は、長さが（Ｎ１−ＮＰ）であるＬＤＰＣ符号語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復号化工程ですべてそのまま使用されるので、この短縮技術とは異なる。
【００４６】
また、本発明に従うと、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等しく共有されるか又は推定することができるので、受信器は、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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
本実施形態の説明の便宜のために、ＬＤＰＣ符号の符号語の長さ及び情報語の長さがそれぞれＮ２及びＫ２であると仮定する。Ｎ１−Ｎ２＝ＮΔであり、Ｋ１−Ｋ２＝ＫΔである場合に、ＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列からＫΔビットだけの短縮を行い、ＮＰ（＝ＮΔ−ＫΔ）ビットだけのパンクチャーリングを行うことにより、符号語の長さ及び情報語の長さをそれぞれＮ２及びＫ２であるＬＤＰＣ符号を生成することができる。
【００５０】
このように生成されたＬＤＰＣ符号がＮΔ＞０又はＫΔ＞０である時、その符号率
【数２２】
0005583833.tif 000025
が一般的にＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号の符号率Ｋ１／Ｎ１とは異なるので、その代数的特性は変わる。ここで、ＮΔ＝ＫΔである場合に、ＬＤＰＣ符号は、短縮及びパンクチャーリングのいずれも適用しないか又は短縮だけを行うことにより生成される。
【００５１】
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。
【００５２】
図６は、不規則なパンクチャーリングが図４のＬＤＰＣ符号に適用される１番目の例を示す図である。
図６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、消失され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。
【００５３】
例えば、図６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、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、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、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。この場合に、３番目、０番目、及び８番目の情報語ビットは、復号化工程で順次に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、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。
【００５４】
図６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。
【００５５】
図７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７に示す例に適用する。
【００５６】
図７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不均一になる可能性がある。図７の規則的なパンクチャーリングパターンが図６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。
【００５７】
このようにＤＶＢ−Ｓ２ＬＤＰＣ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。
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。
【００５８】
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３番目の例を示す図である。
図８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８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、２個のパンクチャーリングされたビットに同一に接続されている。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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を説明すると、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。
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、最大に均一となる。
【００６２】
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’が存在することをわかる。
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。
【００６３】
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、こ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。
【００６４】
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通り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を、図９に示す。
もっと正確に言えば、図９は、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長さを有するＬＤＰＣ符号を生成する方法を示すフローチャートである。
【００６５】
パンクチャーリングステップ１：送信装置は、ステップ９０１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。
【００６６】
パンクチャーリングステップ２：送信装置は、ステップ９０３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９０５で、
【数２３】
0005583833.tif 000026
を計算する。ここで、
【数２４】
0005583833.tif 000027
は、ｘより小さいか又は同一の最大整数である。
【００６７】
パンクチャーリングステップ３：送信装置は、ステップ９０７で、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、性能を考慮し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）。
【００６８】
パンクチャーリングステップ４：送信装置は、ステップ９０７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、常数Ｂは、所定の０でない整数である。
【００６９】
パンクチャーリングステップ５：送信装置は、ステップ９０７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９０９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。
【００７０】
このパンクチャーリング工程において、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、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をわかる。このようにパンクチャーリングされた後に送信されたＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号語について、受信装置は、図１０を参照してより詳細に説明される復号化工程を介して受信された信号を元来の信号に復元する。
【００７１】
パンクチャーリングステップ３〜パンクチャーリングステップ５のパンクチャーリング工程のさらなる理解のために次のような具体的な例を説明する。
ここで使用されるＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号は、Ｎ１＝１６２００、Ｋ１＝３２４０、Ｍ１＝３６０、及びｑ＝３６を有する符号である。
【００７２】
パンクチャーリングステップ１の例：送信装置は、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。
パンクチャーリングステップ２の例：送信装置は、パンクチャーリングを実行する長さＮＰを決定し、
【数２５】
0005583833.tif 000028
を計算する。ここで、
【数２６】
0005583833.tif 000029
は、ｘより小さいか又は同一の最大整数である。
【００７３】
パンクチャーリングステップ３の例：送信装置は、０≦ｘ＜Ａ及び０≦ｉｘ＜３６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＜３６に対して、ｉｘの値は、この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関係及び密度進化分析方法を用いて漸近的（ａｓｙｍｐｔｏｔｉｃ）性能が優秀な場合を考慮して次のように選択される。
２７，１３，２９，３２，５，０，１１，２１，３３，２０，２５，２８，１８，３５，８，３，９，３１，２２，２４，７，１４，１７，４，２，２６，１６，３４，１９，１０，１２，２３，１，６，３０，１５
上記シーケンスにおいて、ｘ番目の“加重値−１位置シーケンス”は、０≦ｘ＜３６に対してｉｘの値に対応する。
【００７４】
パンクチャーリングステップ４の例：送信装置は、０≦ｘ＜Ａ及び０≦ｋ＜３６０に対してすべてのパリティビット  Ｐｉｘ＋３６ｋ  へのパンクチャーリングを適用する。
パンクチャーリングステップ５の例：送信装置は、０≦ｋ＜ＮＰ−３６０・Ａに対してパリティビット  ＰｉＡ＋３６ｋ  を付加的にパンクチャーリングする。
【００７５】
このパンクチャーリングステップ１の例〜パンクチャーリングステップ５の例を説明すると、パンクチャーリングされるビットの数ＮＰ及びｉｘの値を定義するシーケンス情報及びｑの値を知っている際に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。
【００７６】
パンクチャーリングステップ１の例〜パンクチャーリングステップ５の例に適用されたＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号のすべてのパリティビットが（Ｐ０，Ｐ１，  Ｐ２，．．．，Ｐ１２９５９）として表される時、このパンクチャーリングステップの例は、表１に示すように要約されることができる。
【表１】
0005583833.tif 000030
【００７７】
このパンクチャーリングステップの他の実施形態として、表２に示すパンクチャーリングパターンは、Ｎ１＝１６２００、Ｋ１＝７２００、Ｍ１＝３６０、及びｑ＝２５を有するＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号に対して求められることができる。
【表２】
0005583833.tif 000031
【００７８】
上述したように、本発明の実施形態は、ＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号のパンクチャーリングのために通常使用される任意のパンクチャーリング技術又は単純均一パンクチャーリング技術を適用する代わりに、ＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号の構造特性を用いてＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号の性能を安定化させることができる効率的なパンクチャーリング技術を適用することができる。
【００７９】
ＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号のパンクチャーリングステップ３でのパンクチャーリングされたビットの順序を決定する方法をさらに説明すると、この方法は、密度進化分析方法及びタナーグラフ上のサイクル分析法を用いてパンクチャーリングされたビットの順序を決定する。
【００８０】
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。したがって、パンクチャーリング技術だけでなく短縮技術もシステムで必要な符号率及び符号語長さを得るためにはともに適用することができる。
【００８１】
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符号から短縮技術及びパンクチャーリング技術を介し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＝ＮΔであり、Ｋ１−Ｋ２＝ＫΔである場合に、ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列からＫΔビットだけの短縮を行い、ＮＰ（＝ＮΔ−ＫΔ）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。このように生成されたＬＤＰＣ符号に対して、ＮΔ＞０又はＫΔ＞０である時、その符号率が
【数２７】
0005583833.tif 000032
であるため、パンクチャーリング長さ及び短縮長さは、Ｎ２及び
【数２８】
0005583833.tif 000033
を考慮して設定される。
【００８２】
図１０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１０を参照すると、受信装置は、ステップ１００１で受信した信号からパンクチャーリング／短縮パターンを判定（又は推定）する。
この後に、受信装置は、ステップ１００３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を判断する。
【００８３】
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１００９に進み復号化を実行する。
しかし、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１００５で、パンクチャーリング／短縮パターンをＬＤＰＣ符号化器１１６０に送信する。
【００８４】
ＬＤＰＣ符号化器１１６０は、ステップ１００７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１１６０は、復号化を実行する。
【００８５】
ＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号のパンクチャーリング工程を実現するための送信装置の具体的な例を図１１に示す。
すなわち、図１１は、本発明の実施形態によるパンクチャーリング及び短縮を適用した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。
【００８６】
図１１を参照すると、送信装置は、制御部１１１０、短縮パターン適用部１１２０、ＬＤＰＣ符号パリティ検査行列抽出部１１４０、ＬＤＰＣ符号化器１１６０、及びパンクチャーリングパターン適用部１１８０を含む。
【００８７】
ＬＤＰＣ符号パリティ検査行列抽出部１１４０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。
【００８８】
制御部１１１０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１１２０を制御し、短縮パターン適用部１１２０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。
この短縮パターンを決定する方法は、メモリに格納されている短縮パターンを使用するか、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などを使用することにより取得できる。
【００８９】
ＬＤＰＣ符号化器１１６０は、制御部１１１０及び短縮パターン適用部１１２０により短縮されたＬＤＰＣ符号に基づいて符号化を実行する。
【００９０】
また、制御部１１１０は、パンクチャーリングパターン適用部１１８０を制御する。パンクチャーリングパターン適用部１１８０は、パンクチャーリングされるパリティビットの個数を決定し、所定の間隔でパリティビットを区分することにより、この所定の間隔内でパンクチャーリングされるパンクチャーリングビットの個数を決定し、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。
【００９１】
図１２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る。
さらに具体的には、図１２に示す受信装置は、パンクチャーリング又は短縮がなされた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、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。
【００９２】
図１２を参照すると、受信装置は、制御部１２１０、短縮／パンクチャーリングパターン判定／推定部１２２０、復調器１２３０、及びＬＤＰＣ復号化器１２４０を含む。
【００９３】
復調器１２３０は、短縮がなされたＬＤＰＣ符号の受信及び復調を行い、この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１２２０及びＬＤＰＣ復号化器１２４０に送信する。
【００９４】
短縮／パンクチャーリングパターン判定／推定部１２２０は、制御部１２１０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又は短縮パターンに関する情報を判定（又は推定）し、このパンクチャーリング及び短縮がなされたビットの位置情報をＬＤＰＣ復号化器１２４０に送信する。
短縮／パンクチャーリングパターン判定／推定部１２２０での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方法は、メモリに格納されているパンクチャーリング／短縮パターンを使用するか、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長さに対して密度進化分析アルゴリズムなどを使用することにより得られる。ＬＤＰＣ復号化器１２４０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。
【００９５】
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１２２０は、短縮に対するパターン判定又は推定をまず実行するか、パンクチャーリングに対するパターン判定又は推定をまず実行するか、あるいは、短縮及びパンクチャーリングの両方に対しパターン判定又は推定を実行することができる。
【００９６】
ＬＤＰＣ復号化器１２４０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復号化を実行する。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１２４０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断する。
【００９７】
ＬＤＰＣ復号化器１２４０が短縮／パンクチャーリングパターン判定／推定部１２２０により短縮されたＤＶＢ−Ｓ２  ＬＤＰＣ符号の長さに関する情報を得た時、この受信した信号からユーザーが所望するデータを復元する。
【００９８】
図１１に示す送信装置を説明すると、この短縮は、ＬＤＰＣ符号化器１１６０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１１６０の出力段で実行されることをわかる。しかしながら、図１２に示す受信装置において、ＬＤＰＣ復号化器１２４０は、パンクチャーリング及び短縮の両方に関する情報を受信することにより復号化を可能にする。
【００９９】
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】
【０１００】
５１０    送信器
５１１    ＬＤＰＣ符号化器
５１３    変調器
５２０    無線チャネル
５３０    受信器
５３１    復調器
５３３    ＬＤＰＣ復号化器
１１１０    制御部
１１２０    短縮パターン適用部
１１４０    ＬＤＰＣ符号パリティ検査行列抽出部
１１６０    ＬＤＰＣ符号化器
１１８０    パンクチャーリングパターン適用部
１２１０    制御部
１２２０    短縮／パンクチャーリングパターン判定／推定部
１２３０    復調器
１２４０    ＬＤＰＣ復号化器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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