(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の情報系列と、前記第１の情報系列と異なる情報系列である第２の情報系列とを送信する送信装置であって、
前記第１の情報系列を符号化する第１の符号化器と、
前記第１の情報系列と前記第２の情報系列とを連接した系列を符号化する第２の符号化器と、
（i）前記第１の符号化器により得られる前記第１の情報系列及び第１のパリティ系列
からなる第１の符号化系列と、（ii）前記第２の符号化器により得られる、前記第１の情報系列、前記第２の情報系列及び第２のパリティ系列からなる符号化系列のうち、前記第１の情報系列を除く、前記第２の情報系列及び前記第２のパリティ系列からなる第２の符号化系列と、
を送信する送信部と、
を具備し、
前記送信部は、
前記第１の符号化器によって得られた前記第１の符号化系列を、受信装置に既知である第１の送信パラメータを用いて送信し、
前記第２の符号化器によって得られた前記第２の符号化系列を、前記第１の情報系列に含まれる第２の送信パラメータの情報に従って送信し、
前記第２の情報系列は、前記第１の情報系列よりも受信側での誤り率特性が悪い送信方法、又は、雑音若しくは干渉の影響を受けやすい通信環境で伝送される情報系列である、
送信装置。
【請求項２】
前記第１の情報系列は、前記第２の情報系列よりも誤り率特性が良い状態で受信されることが求められる情報系列である、
請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記第１の情報系列に、予め定めた規則に基づいて、既知情報を挿入する既知情報挿入部を更に含み、
前記第１及び第２の符号化器は、ブロック符号化器、組織的ブロック符号化器又はＬＤＰＣ符号化器である、
請求項１に記載の送信装置。
【請求項４】
前記第１の情報系列は、プライマリ報知チャネルで送信される情報系列であり、
前記第２の情報系列は、ノンプライマリ報知チャネルで送信される情報系列である
請求項１に記載の送信装置。
【請求項５】
前記既知情報は、送信相手である前記受信装置に既知の情報である、
請求項３記載の送信装置。
【請求項６】
信号を受信する受信部と、
既知である第１の送信パラメータに応じて、前記受信信号のうち、第１の情報系列を符号化して生成された第１のパリティ系列及び前記第１の情報系列を含む第１の符号化系列を復号することで、第１の情報系列を得る第１の復号器と、
前記第１の情報系列に含まれる第２の送信パラメータを用いて、前記受信信号のうち、前記第１の情報系列と第２の情報系列とを連接した系列を符号化して生成された第２のパリティ系列、前記第１の情報系列及び前記第２の情報系列からなる符号化系列を含む第２の符号化系列を復号し、前記第１の情報系列に連接したデータである第２の情報系列を得る第２の復号器と、
を具備し、
前記第２の情報系列は、前記第１の情報系列よりも受信側での誤り率特性が悪い送信方法、又は、雑音若しくは干渉の影響を受けやすい通信環境で伝送される情報系列である、  受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前方誤り訂正（ＦＥＣ：Forward Error Correction）処理を行う送信装置及び受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において、第３世代のセルラー移動通信システムの発展版として、Ｅｖｏｌｖｅｄ  ＵＴＲＡ（UMTS Terrestrial Radio Access）とＵＴＲＡＮ（UMTS Terrestrial Radio Access Network）と呼ばれる、ＩＰ（Internet Protocol）ベースの無線アクセスネットワークの標準化が行われている。Ｅｖｏｌｖｅｄ  ＵＴＲＡでは、目標最大レートは、２０ＭＨｚ帯域使用時に下りで１００Ｍｂｐｓ、上りで５０Ｍｂｐｓと規定されている。よって、最大レートでの周波数効率は、それぞれ下り５ｂｐｓ／Ｈｚ、上り２．５Ｍｂｐｓ／Ｈｚとなる。
【０００３】
非特許文献１では、Ｅｖｏｌｖｅｄ  ＵＴＲＡにおける下りリンクにおける報知チャネル（ＢＣＨ：Broadcast CHannel）の構成が提案されている。図４７に、提案されているＢＣＨの構成を示す。この構成においては、ＢＣＨをプライマリＢＣＨとノンプライマリＢＣＨの２種類に階層化して送信するようになっている。プライマリＢＣＨでは、基地局の使用帯域幅など、セルサーチ後に最初に受信する必要がある情報が送信される。そのため、プライマリＢＣＨは、システムであらかじめ決められたリソースに固定的に割り当てられて送信される。また、プライマリＢＣＨは、一つの基地局の全セクタに、同時に同一の情報が送信される。
【０００４】
一方、ノンプライマリＢＣＨでは、各セクタや各移動端末への個別の情報が送信される。ここで、ノンプライマリＢＣＨは、プライマリＢＣＨが受信された後に受信されるので、あらかじめ決められたリソース以外にも割り当てて送信することができる。さらに、ノンプライマリＢＣＨには、各セクタや各移動端末への個別の情報が含まれているので、ノンプライマリＢＣＨでは、基地局毎、セクタアンテナ毎及び又はフレーム毎に異なる信号が送信される。
【０００５】
例えば図４７に示すように、移動端末が１０ＭＨｚ帯域幅の受信能力をもっている場合、プライマリＢＣＨは、中心の１．２５ＭＨｚ帯域幅で送信され、ノンプライマリＢＣＨは、５ＭＨｚ帯域幅で送信される。またその他の帯域には、複数の移動端末へのデータが多重された共通データチャネルが割り当てられる。
【０００６】
ここで、Ｅｖｏｌｖｅｄ  ＵＴＲＡにおいて、セルのカバレッジを広くとるために、プライマリＢＣＨの受信品質を向上させることが望まれる。しかし、プライマリＢＣＨは、１．２５ＭＨｚと少ない周波数帯域幅で送信されるため、周波数ダイバーシチでゲインを稼ぐことが難しい。
【０００７】
そこで、非特許文献１では、図４８に示すように、複数セクタに同時に送信されるプライマリＢＣＨを、移動端末でソフト合成して受信することで受信品質の向上を図っており、その有効性が示されている。また、プライマリＢＣＨは、各無線フレームの先頭で送信され、かつ、全てのフレームで同一の信号であるため、時間ダイバーシチを行ってゲインを稼ぐことも可能である。
【非特許文献１】樋口他、“Ｅｖｏｌｖｅｄ  ＵＴＲＡ下りリンクにおける報知チャネル構成の検討、”２００６年電子情報通信学会ソサイエティ大会予稿集Ｂ−５−３０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、プライマリＢＣＨで送信される情報は、合成やダイバーシチ技術を使って、容易に受信品質（誤り率特性）を向上させることができる。
【０００９】
しかしながら、ノンプライマリＢＣＨは、セクタ間及びフレーム間で異なる信号が送信されているため、ノンプライマリＢＣＨの受信時に、他のセクタからのノンプライマリＢＣＨが干渉となってしまうという問題があった。そのため、ノンプライマリＢＣＨで送信される情報の受信品質（誤り率特性）を向上させる技術が必要となる。
【００１０】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、例えばプライマリＢＣＨで送信される情報とノンプライマリＢＣＨで送信される情報の関係のように、受信品質を確保し易い第１の情報系列と受信品質の確保が困難な第２の情報系列を送信する場合に、受信品質の確保が困難な第２の情報系列の誤り率特性を向上させることができる送信装置及び受信装置を提供することを目的とする。
【００１１】
または、本発明は、プライマリＢＣＨで送信される情報とノンプライマリＢＣＨで送信される情報の関係のように、受信装置が第１の情報系列を正しく受信した後に、第２の情報系列を受信するという構成をとる場合に、第２の情報系列の誤り率特性を向上させることができる送信装置及び受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の送信装置の一つの態様は、第１の情報系列を符号化する第１の符号化器と、第１の情報系列と第２の情報系列とを連接した系列を符号化する第２の符号化器と、前記第１及び第２の符号化器によって得られた符号化系列を送信する送信部と、を具備する構成を採る。
【００１３】
この構成によれば、第２の符号化器によって、第１の情報系列と第２の情報系列とを連接した系列を符号化するようにしたことにより、第２の情報系列の符号長を長くすることができ、その分だけ第２の情報系列の復号時の符号化利得を大きくできるので、受信品質の確保が困難な第２の情報系列の誤り率特性を向上させることができる。
【００１４】
また、本発明の送信装置の一つの態様は、前記送信部は、前記第１の符号化器により得られる前記第１の情報系列の符号化系列と、前記第２の符号化器により得られる、前記第１の情報系列の符号化系列、前記第２の情報系列の符号化系列及びパリティ系列のうち、前記第１の情報系列の符号化系列を除く、前記第２の情報系列の符号化系列及び前記パリティ系列と、を送信する構成を採る。
【００１５】
この構成によれば、受信側で第１及び第２の符号化系列を復号できる最低限のデータを送信することができる。
【００１６】
また、本発明の受信装置の一つの態様は、第１の符号化系列を復号することで、第１の情報系列を得る第１の復号器と、前記第１の復号器により得られた前記第１の情報系列と、第２の符号化系列とを連接したデータを復号することで、第２の情報系列を得る第２の復号器と、を具備する構成を採る。
【００１７】
この構成によれば、本発明の送信装置により送信された第１及び第２の符号化系列から、符号化前の第１及び第２の情報系列を復号することができる。
【００１８】
また、本発明の符号化器の一つの態様は、第１の情報系列と第２の情報系列とを符号化する符号化器であって、前記第１の情報系列から第１のパリティ系列を生成し、また、前記第１の情報系列と前記第２の情報系列とから第２のパリティ系列を生成する構成を採る。
【００１９】
この構成によれば、第２の符号化器によって、第１の情報系列と第２の情報系列とを連接した系列を符号化するようにしたことにより、第２の情報系列の符号長を長くすることができ、その分だけ第２の情報系列の復号時の符号化利得を大きくできるので、第２の情報系列の誤り率特性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、受信品質を確保し易い第１の情報系列と受信品質の確保が困難な第２の情報系列を送信する場合に、受信品質の確保が困難な第２の情報系列の誤り率特性を向上させることができる送信装置及び受信装置を実現できる。また、受信装置が第１の情報系列を正しく受信した後に、第２の情報系列を受信するという構成をとる場合に、第２の情報系列の誤り率特性を向上させることができる送信装置及び受信装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
（実施の形態１）
本実施の形態では、Ｅｖｏｌｖｅｄ  ＵＴＲＡにおけるノンプライマリＢＣＨの受信品質の改善を行う基地局および移動端末について説明する。
【００２３】
図１に、本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示す。送信装置１００は、基地局に設けられている。送信装置１００は、プライマリＢＣＨで情報系列Ｓｐを、ノンプライマリＢＣＨで情報系列Ｓｎを、共通データチャネル（ＳＤＣＨ：Shared Data CHannel）で情報系列Ｓｄを、送信するようになっている。プライマリＢＣＨの情報系列Ｓｐは、基地局固有の情報、例えば使用帯域幅などの情報を含んでいる。ノンプライマリＢＣＨの情報系列Ｓｎは、セクタや移動端末固有の情報などを含んでいる。ＳＤＣＨの情報系列Ｓｄは、複数の移動端末への送信データを含んでいる。
【００２４】
符号化器１０１は、プライマリＢＣＨの情報系列Ｓｐを、所定の符号長及び符号化率で誤り訂正符号化処理し、符号化系列Ｃｐを出力する。ここで、符号化方式としてブロック符号である低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ：Low-Density Parity-Check）符号やターボ符号を使うことができる。インタリーバ１０４は、符号化系列Ｃｐにインタリーブ処理を施す。変調器１０７は、インタリーブされた符号化系列ＣｐにＰＳＫ（Phase Shift Keying）やＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）などのデジタル変調を行い、変調シンボルＸｐを出力する。
【００２５】
符号化器１０２は、プライマリＢＣＨの情報系列ＳｐとノンプライマリＢＣＨの情報系列Ｓｎとを連接した系列Ｓｃ（＝［Ｓｐ  Ｓｎ］）を、所定の符号長及び符号化率で誤り訂正符号化処理する。このようにすることで、情報系列Ｓｎのみで誤り訂正符号化処理を行う場合より、符号長を長くすることができる。このとき得られるパリティ系列をＰｃとすると、符号化器１０２は、符号化系列Ｃｎ（＝［Ｓｎ  Ｐｃ］）をインタリーバ１０５に出力し、情報系列Ｓｐの符号化系列Ｓｐ’は破棄する。インタリーバ１０５は、符号化系列Ｃｎにインタリーブ処理を施す。変調器１０８は、インタリーブされた符号化系列ＣｎにＱＰＳＫ、ＱＡＭなどのデジタル変調を行い、変調シンボルＸｎを出力する。
【００２６】
符号化器１０３は、ＳＤＣＨの情報系列Ｓｄを、所定の符号長及び符号化率で誤り訂正符号化処理し、符号化系列Ｃｄを出力する。インタリーバ１０６は、符号化系列Ｃｄにインタリーブ処理を施す。変調器１０９は、インタリーブされた符号化系列ＣｄにＱＰＳＫ、ＱＡＭなどのデジタル変調を行い、変調シンボルＸｄを出力する。
【００２７】
サブキャリアマッピング部１１０は、変調シンボルＸｐ、Ｘｎ、ＸｄをＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号のサブキャリアにマッピングする。マッピング方法の一例として、図４７に示す構成を採ることができる。この場合、中央の１.２５ＭＨｚの帯域にＸｐをマッピングし、中央の１．２５ＭＨｚの帯域を除いた５ＭＨｚの帯域にＸｎをマッピングし、その他の帯域にＸｄをマッピングする。なお、プライマリＢＣＨとノンプライマリＢＣＨを送信するのは、送信フレームの先頭のサブフレームのみであり、その他のサブフレーム送信時は、サブキャリアマッピング部１１０は全てのサブキャリアにＸｄをマッピングする。
【００２８】
ＩＦＦＴ処理部１１１は、サブキャリア信号にＩＦＦＴを施すことで、マルチキャリア変調を行う。ガード区間付加部１１２は、マルチキャリア変調信号の先頭に所定の長さのガード区間を付加する。送信部１１３は、ガード区間が付加されたマルチキャリア変調信号に、Ｄ／Ａ変換、周波数変換、増幅などの信号送信処理を行い、処理後の信号を送信アンテナに供給する。
【００２９】
図２に、符号化器１０２の構成を示す。図２の符号化器１０２は、ビット連接部１０２−１と、ＬＤＰＣ符号化器１０２−２と、符号語分離部１０２−３とを有する。符号化器１０２は、ビット連接部１０２−１にプライマリＢＣＨの情報系列ＳｐとノンプライマリＢＣＨの情報系列Ｓｎを入力し、これらを連接した系列Ｓｃ（＝［Ｓｐ  Ｓｎ］）を出力する。ＬＤＰＣ符号化器１０２−２は、連接された系列ＳｃをＬＤＰＣ符号化することで、連接された系列Ｓｃの符号化系列Ｓｃ’と、パリティ系列（パリティビット）Ｐｃとを出力する。符号語分離部１０２−３は、入力データから、符号化系列Ｓｃ’のうち、ノンプライマリＢＣＨの情報系列Ｓｎについての符号化系列Ｓｎ’と、パリティ系列（パリティビット）Ｐｃを分離して、符号化系列Ｓｎ’とパリティ系列Ｐｃのみを出力する。
【００３０】
すなわち、符号語分離部１０２−３は、ＬＤＰＣ符号化器１０２−２により得られた、プライマリＢＣＨの符号化系列Ｓｐ’、ノンプライマリＢＣＨの符号化系列Ｓｎ’及びパリティ系列Ｐｃのうち、プライマリＢＣＨの符号化系列Ｓｐ’を出力せずに、ノンプライマリＢＣＨの符号化系列Ｓｎ’及びパリティ系列Ｐｃを符号化系列Ｃｎとして出力する。
【００３１】
このように、符号化器１０２は、ノンプライマリＢＣＨの情報系列Ｓｎを単独で符号化せずに、プライマリＢＣＨの情報系列ＳｐとノンプライマリＢＣＨの情報系列Ｓｎとを連接した情報系列Ｓｃを符号化し、ノンプライマリＢＣＨの符号化系列Ｓｎ’及びパリティ系列Ｐｃからなる符号化系列Ｃｎを得るようにしたので、情報系列Ｓｎのみで誤り訂正符号化処理を行った場合と比較して、ノンプライマリＢＣＨについての符号長を長くすることができる。この結果、ノンプライマリＢＣＨの情報系列Ｓｐについての誤り率特性を向上させることができる。
【００３２】
図３に、符号化器１０２の別の構成例を示す。図３の符号化器１０２は、図２の構成と比較して、ビット連接部１０２−１とＬＤＰＣ符号化器１０２−２との間にインタリーブ部１０２−４が設けられていると共に、ＬＤＰＣ符号化器１０２−２と符号語分離部１０２−３との間にデインタリーブ部１０２−５が設けられている。すなわち、ＬＤＰＣ符号化器１０２−２は、インタリーブ後の連接系列ＳｃＩをＬＤＰＣ符号化する。デインタリーブ部１０２−５は、符号化系列ＳｃＩ’とパリティビットＰｃのうち符号化系列ＳｃＩ’のみをデインタリーブ処理し、符号化系列Ｓｃ’とパリティビットＰｃを出力する。このように、図３の構成においては、インタリーブ後の連接系列ＳｃＩをＬＤＰＣ符号化するので、ノンプライマリＢＣＨの情報系列Ｓｎのデータの並び等に起因する誤り訂正能力の低下を抑制でき、ノンプライマリＢＣＨの情報系列Ｓｐについての誤り率特性を一段と向上させることができる。
【００３３】
図４に、本発明の実施の形態１に係る受信装置の構成を示す。受信装置２００は、移動端末に設けられている。受信装置２００は、受信アンテナによって、送信装置（基地局）１００から送信された信号を受信する。受信部２０１は、受信信号に対し、周波数変換、増幅、Ａ／Ｄ変換、周波数・時間同期などの受信信号処理を行う。ガード区間除去部２０２は、受信した各ＯＦＤＭシンボルの先頭に付加されているガード区間を除去する。ＦＦＴ処理部２０３は、ガード区間除去後の信号をＦＦＴすることで、サブキャリア信号を抽出する。
【００３４】
サブキャリアデマッピング部２０４は、事前に決められたサブキャリアにマッピングされているプライマリＢＣＨの受信シンボルＸｐｒを抽出し、これを復調器２０５に出力する。復調器２０５は、受信シンボルＸｐｒを復調し、これをデインタリーバ２０８に出力する。デインタリーバ２０８からは、プライマリＢＣＨの符号化系列Ｃｐｒが出力される。復号器２１１は、所定の符号長及び符号化率で符号化されている符号化系列Ｃｐｒを復号することで、プライマリＢＣＨの情報系列Ｓｐｒを得る。
【００３５】
受信装置（移動端末）２００は、使用帯域・マッピング情報抽出部２２０によって、プライマリＢＣＨの情報Ｓｐｒに含まれ、送信装置（基地局）１００が使用している周波数帯域幅及びノンプライマリＢＣＨがマッピングされている周波数帯域の情報を抽出し、これらの情報をサブキャリアデマッピング部２０４に送出する。サブキャリアデマッピング部２０４は、使用帯域・マッピング情報に基づいて、所定のサブキャリアに割り当てられているノンプライマリＢＣＨのシンボルＸｎｒ及びＳＤＣＨのシンボルＸｄｒを抽出し、これらのシンボルＸｎｒ、Ｘｄｒをそれぞれ復調器２０６、２０７に送出する。
【００３６】
ここで、復号器２１１で復号されたプライマリＢＣＨの情報系列Ｓｐｒに誤りがある場合、受信装置２００は、使用帯域・マッピング情報を読み取れないので、次の送信フレームのプライマリＢＣＨを受信するまで受信処理を停止する。
【００３７】
復調器２０６は、ノンプライマリＢＣＨの受信シンボルＸｎｒを復調し、これをデインタリーバ２０９に出力する。デインタリーバ２０９からは、ノンプライマリＢＣＨの符号化系列Ｃｎｒが出力される。
【００３８】
復号器２１２は、ノンプライマリＢＣＨの符号化系列Ｃｎｒと、復号したプライマリＢＣＨの情報系列Ｓｐｒとを用いて、ノンプライマリＢＣＨの情報系列Ｓｎｒを得るようになっている。実際には、復号器２１２は、ノンプライマリＢＣＨの符号化系列Ｃｎｒと、復号したプライマリＢＣＨの情報系列Ｓｐｒとを連接させ、この連接された系列Ｃｃ（＝［Ｓｐｒ  Ｃｎｒ］）の復号を行うことで、ノンプライマリＢＣＨの情報系列Ｓｎｒを得るようになっている。
【００３９】
図５に、復号器２１２の構成を示す。図５の構成は、送信側で符号化方式としてＬＤＰＣ符号化を行っているので、誤り訂正符号化方式にＬＤＰＣ符号を用いた場合の例である。復号器２１２は、Ｈｓｐ記憶部２１４、Ｈｎ記憶部２１５、乗算器２１６、ＬＤＰＣ復号器２１７で構成される。
【００４０】
以下では、例を挙げて復号器２１２の動作を説明する。図６（ａ）で示される検査行列を用いた場合を考える。この検査行列は、符号長１２、符号化率２／３のＬＤＰＣ符号を定義する。検査行列のうち、Ｓｐ、Ｓｎ、Ｐｃに対応する部分の部分行列を、それぞれＨｓｐ（図６（ｂ））、Ｈｓｎ、Ｈｐｃと定義する。またＨｎ＝［Ｈｓｎ  Ｈｐｃ］（図６（ｃ））とする。Ｈｓｐ記憶部２１４には、部分行列Ｈｓｐが記憶されている。またＨｎ記憶部２１５には、部分行列Ｈｎが記憶されている。
【００４１】
乗算器２１６は、復号器２１１で復号されたプライマリＢＣＨの情報系列ＳｐｒとＨｓｐ記憶部２１４に記憶されている部分行列Ｈｓｐの行列乗算を行う。ここで、Ｓｐｒを（ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４）とすると、乗算結果Ｅｐ＝（ｅ１、ｅ２、ｅ３、ｅ４）は、次の式（１）で表される
【数１】
0005507813.tif 000002
【００４２】
さらに、乗算器２１６は、“０”と“１”で表されるＥｐの各要素を、“１”と“−１”で表されるシンボルに変換する。その後、乗算器２１６は、乗算結果ＥｐをＬＤＰＣ復号器２１７に送出する。ＬＤＰＣ復号器２１７は、乗算部２１６の乗算結果Ｅｐとデインタリーバ２０９から送られてきた符号化系列Ｃｎｒ、Ｈｎ記憶部２１５に記憶されている部分行列Ｈｎを用いてＬＤＰＣ復号処理を行う。
【００４３】
ＬＤＰＣ復号器２１７で行うＬＤＰＣ復号アルゴリズムを以下に記述する。ＬＤＰＣ復号器２１７は、ｍｉｎ−ｓｕｍ復号に基づくＬＤＰＣ復号を行う。ここで、部分行列Ｈｎは、２元（Ｋ×Ｊ）行列であり、ＬＤＰＣ符号の検査行列である。図６の例では、Ｋ＝４、Ｊ＝８である。ここで、検査行列Ｈｎのｋ行ｊ列目の要素Ｈｋｊと表記する。集合［１、Ｊ］の部分集合Ａ（ｋ）、Ｂ（ｊ）を、次の式（２）のように定義する。
【数２】
0005507813.tif 000003
【００４４】
すなわち、Ａ（ｋ）は検査行列Ｈのｋ行目において、要素が“１”の列インデックスの集合を表し、Ｂ（ｊ）は検査行列Ｈのｊ列目において、要素が“１”の行インデックスの集合を示す。また、集合Ａ（ｋ）から要素ｊを除いた、残りの要素ｊ’を、ｊ’∈Ａ（ｋ）＼ｊと表す。同様に、集合Ｂ（ｊ）から要素ｋを除いた、残りの要素ｋ’を、ｋ’∈Ｂ（ｊ）＼ｋと表す。
【００４５】
ステップ１（初期化）  ：  Ｈｋｊ＝１を満たす全ての組（ｋ、ｊ）に対して、対数事前値比βｋｊ＝０とする。また、反復回数のカウンタとする変数をｑ＝１とし、最大反復回数をＱに設定する。
【００４６】
ステップ２（行処理）  ：  ｋ＝１、２、…、Ｋの順にＨｋｊ＝１を満たす全ての組（ｋ、ｊ）に対して、次の更新の式（３）を利用して対数外部比αｋｊを更新する。
【数３】
0005507813.tif 000004
なお、式（３）における、λｊはノンプライマリＢＣＨの符号化系列Ｃｎに相当し、（ｃ∧１、…、ｃ∧Ｊ）は受信されたノンプライマリＢＣＨの符号化系列Ｃｎｒに相当する。
【００４７】
ステップ３（列処理）  ：  ｊ＝１、２、…、Ｊの順に、Ｈｋｊ＝１を満たす全ての組（ｋ、ｊ）に対して、次の更新の式（４）を利用してβｋｊを更新する。
【数４】
0005507813.tif 000005
【００４８】
ステップ４（事後確率の計算）  ：  ｍｉｎ−ｓｕｍ復号後のＬＬＲが、次の式（５）として与えられる。
【数５】
0005507813.tif 000006
【００４９】
ステップ５（一時推定後の計算）  ：  ｊ∈［１、Ｊ］について、次の式（６）を計算する。
【数６】
0005507813.tif 000007
【００５０】
ステップ６（パリティ検査）  ：  一時推定語が符号語になっているかどうかを検査する。もし、（ｃ∧１、…、ｃ∧Ｊ）が、次の式（７）を満たせば、（ｃ∧１、…、ｃ∧Ｊ）を推定語として出力し、アルゴリズムを終了する。
【数７】
0005507813.tif 000008
【００５１】
ステップ７（反復回数のカウント）  ：  もし、ｑ＜Ｑならば、ｑをインクリメントしてステップ２に戻る。ｑ＝Ｑならば、（ｃ∧１、…、ｃ∧Ｊ）を推定語として出力し、アルゴリズムを終了する。
【００５２】
ここで、ＬＤＰＣ復号器２１７は、ステップ２において式（３）を実行することが、従来のｍｉｎ−ｓｕｍ復号と異なる。式（３）においてｓｉｇｎ（ｅｋ）を乗ずることにより、検査行列Ｈで定義されるＬＤＰＣ符号の復号を、部分行列Ｈｎと乗算結果Ｅｐだけで、実現することができる。これは、本実施の形態では、受信したプライマリＢＣＨの情報系列Ｓｐｒに誤りがない故に実現できる処理である。
【００５３】
復号器２１２は、復号により得た情報系列（＝［Ｓｎｒ  Ｐｃｒ］）を、ノンプライマリＢＣＨの情報系列ＳｎｒとパリティビットＰｃｒとに分割し、ノンプライマリＢＣＨの情報系列Ｓｎｒのみを出力する。
【００５４】
復調器２０７は、ＳＤＣＨの受信シンボルＸｄｒを復調し、これをデインタリーバ２１０に出力する。デインタリーバ２１０からは、ＳＤＣＨの符号化系列Ｃｄｒが出力される。復号器２１３は、所定の符号長及び符号化率で符号化されている符号化系列Ｃｄｒを復号することで、ＳＤＣＨの情報系列Ｓｄｒを得る。
【００５５】
上述したように、本実施の形態によれば、送信装置（基地局）１００によって、ノンプライマリＢＣＨの情報系列Ｓｎを、プライマリＢＣＨの情報系列Ｓｐも含めた長い符号長で符号化し、受信装置（移動端末）２００によって、受信したプライマリＢＣＨの値を使って、長い符号長でノンプライマリＢＣＨの情報系列Ｓｎｒを復号した。
【００５６】
これにより、ノンプライマリＢＣＨだけで符号化するよりも、高い符号化利得を得ることができ、ノンプライマリＢＣＨの受信特性を改善できる。すなわち、干渉が存在する環境下での耐干渉性を向上するという目的を達成できる。さらに、通常、符号長を長くする場合には、追加の情報ビットが必要となるが、本発明では、追加の情報ビットとして既知のプライマリＢＣＨを用いているので、送信するノンプライマリＢＣＨの情報ビット数を増減させることなく符号長を長くできる。
【００５７】
また、受信装置（移動端末）２００は、まず、プライマリＢＣＨの情報系列を受信・復号し、送信装置（基地局）１００が使用している帯域幅などの情報を得た後に、ノンプライマリＢＣＨの情報系列の受信・復号を行うので、ノンプライマリＢＣＨの復号時には、正しいプライマリＢＣＨの情報系列を使用できる。そのため、プライマリＢＣＨも含めた符号長で符号化したノンプライマリＢＣＨに対応する符号語Ｃｎｒの復号を、ノンプライマリＢＣＨだけの短い符号長の復号器２１２で実現できる。このようにすることで、受信装置（移動端末）２００は、長い符号長に対応した復号器を備える必要がなくなるので、回路規模の削減、新規ハードウェア開発コストの削減が可能となる。
【００５８】
なお、本実施の形態では、図４７に示すチャネル構成を採ったが、異なる構成を採った場合でも、本発明を適用することができる。例えば、プライマリＢＣＨとノンプライマリＢＣＨの送信帯域が離れている場合でも、図１におけるサブキャリアマッピング部１１０のマッピングパターン、及び、図４におけるサブキャリアデマッピング部２０４のデマッピングパターンを変更すれば、本実施の形態の送信装置１００および受信装置２００を適用できる。
【００５９】
なお、本実施の形態では、送信装置１００、受信装置２００とも一つの送信・受信アンテナを備えるという構成を例に説明したが、本発明は、それぞれ複数のアンテナを備える多入力多出力（ＭＩＭＯ）システムに適用することもできる。この場合、ノンプライマリＢＣＨは、セクタ間の干渉だけでなく、異なる空間多重ストリームからの干渉もうけるため、本発明によって符号化利得を向上することは一層効果的である。
【００６０】
なお、本実施の形態ではノンプライマリＢＣＨの情報系列Ｓｎの符号化時に、プライマリＢＣＨの情報系列ＳｐとノンプライマリＢＣＨの情報系列Ｓｎを連接した情報系列Ｓｃで符号化するという構成を採ったが、連接した情報系列Ｓｃの系列長が情報系列長と異なっていてもゼロパディング又はパンクチャなどの操作を行うことで、符号長を長くして符号化することができる。
【００６１】
例えば、連接した情報系列Ｓｃの系列長が、所定の符号長の情報系列長に満たない場合、ゼロ系列をパディングして符号化処理を行ってもよい。この場合、パディングしたゼロ系列は送信せず、受信装置２００での復号時に再びゼロ系列をパディングして復号する。また、連接した情報系列Ｓｃの系列長が、所定の符号長の情報系列長より長い場合は、プライマリＢＣＨの情報系列Ｓｐの情報系列の一部を削除（パンクチャ）することで、連接した情報系列Ｓｃの系列長を所定の符号長の情報系列長にあわせる。このとき、パンクチャする規則を送信装置１００と受信装置２００とで共有しておけば、受信装置２００は、ノンプライマリＢＣＨの情報系列Ｓｎの復号時に、同じ規則でプライマリＢＣＨの情報系列Ｓｐをパンクチャし、復号に利用できる。このときの規則として例えば、以下の規則等を使うことができる。
【００６２】
・Ｓｐの先頭からＬビットパンクチャする（Ｌは所定の符号長の情報系列長を超えるビットの数）
・Ｓｐの最後尾からＬビットパンクチャする
・Ｓｐの情報系列長ＫｐをＬで割った数をＭとすると、Ｍビットおきにパンクチャする
【００６３】
（実施の形態２）
本実施の形態は、地上デジタル放送などで用いられている階層伝送方式に、本発明を適用したものである。以下では、地上デジタル音声放送で用いられている階層伝送方式を例に、本実施の形態を説明する。
【００６４】
図７は、地上デジタル音声放送における階層伝送方式のイメージを表す図である。図７の例では、データ階層は２階層であり、３セグメント同時に送信される。３セグメント形式では、中央部の１つのＯＦＤＭセグメントと他の二つのＯＦＤＭセグメントとで、伝送特性の異なる２つの階層を同時に伝送する階層伝送が可能である。各階層は、階層毎にキャリア変調方式、内符号の符号化率、及び時間インタリーブ長などのパラメータを指定することが可能である。なお、中央部のＯＦＤＭセグメントについては、周波数インタリーブをそのセグメント内のみで行うことで、１セグメント形式の信号のみを受信する受信機を用いて、サービスの一部を受信することを可能にしている。
【００６５】
図８に、階層伝送を行う送信装置の構成を示す。送信装置３００は、基地局に設けられている。ＴＳ再多重部３０１は、１セグメント放送のＴＳ（Transport Stream）および３セグメント放送のＴＳを多重する。外符号化器３０２は、多重されたＴＳを、誤り訂正符号化する。階層分割部３０３は、外符号化された系列を再び、１セグメント放送のＴＳと３セグメント放送のＴＳに分割し、１セグメント放送のＴＳを階層信号処理部３０４−１に、３セグメント放送のＴＳを階層信号処理部３０４−２にそれぞれ送出する。
【００６６】
階層信号処理部３０４−１、３０４−２はそれぞれ、入力された１セグメント放送のＴＳ、３セグメント放送のＴＳに対し、エネルギー拡散処理、遅延補正及びバイトインタリーブなどの処理を行う。
【００６７】
内符号化器３０５は、階層処理された１セグメント放送のＴＳ（Ｓ１）を入力し、これを誤り訂正符号化し、符号化系列Ｄ１を出力する。
【００６８】
内符号化器３０６は、３セグメント放送のＴＳの符号化を行う際に、１セグメント放送のＴＳも利用して符号化を行う。
【００６９】
図９に、内符号化器３０６の構成を示す。内符号化器３０６は、ビット連接部３０６−１と、内符号化部３０６−２と、符号語分離部３０６−３とを有する。内符号化器３０６は、ビット連接部３０６−１に３セグメント放送のＴＳ（Ｓ３）及び１セグメント放送のＴＳ（Ｓ１）を入力し、これらを連接した系列を出力する。内符号化部３０６−２は、連接された系列を内符号化することで、３セグメント放送の符号化系列Ｓ３’、１セグメント放送の符号化系列Ｓ１’及びパリティ系列（パリティビット）Ｐｎからなる符号化系列Ｄ３を出力する。符号語分離部３０６−３は、内符号化部３０６−２により得られた、３セグメント放送の符号化系列Ｓ３’、１セグメント放送の符号化系列Ｓ１’及びパリティ系列（パリティビット）Ｐｎのうち、１セグメント放送の符号化系列Ｓ１’を出力せずに、３セグメント放送の符号化系列Ｓ３’及びパリティ系列（パリティビット）Ｐｎを符号化系列Ｄ２として出力する。
【００７０】
具体的に説明する。ここで、１セグメントの放送ＴＳの一部分である長さＫ１の情報系列をＳ１、３セグメント放送のＴＳの一部分である長さＫ３の情報系列をＳ３とする。内符号化部３０６−２はブロック符号化を行う。このとき使用できるブロック符号化方式の例として、ＬＤＰＣ符号が挙げられる。内符号化部３０６−２により得られる符号化系列Ｄ３は、次の式（８）のように表される。
【数８】
0005507813.tif 000009
【００７１】
このうち、符号化系列Ｓ１は、３セグメント放送のＴＳの送信には必要ない情報なので符号語分離部３０６−３によって破棄し、内符号化器３０６は符号化系列Ｄ２＝［Ｓ３’  Ｐｎ］を送信する。
【００７２】
このようにすることで、内符号化器３０６は、情報系列Ｓ３だけを用いて符号化を行う場合より、情報系列Ｓ３を長い符号長で符号化をすることができる。この結果、受信時の符号化利得が増大し、３セグメント放送のＴＳの受信品質（誤り率特性）が向上する。
【００７３】
特に、地上波デジタル放送において、階層伝送を行う場合、上位階層でビットレートの高い情報（例えばハイビジョン映像）を送信するため、上位階層では、下位階層に比べて６４ＱＡＭなどの変調度は高いが、誤り易い変調方式が使われる。本発明を用いれば、上位階層の符号化利得を増大し、誤りに対して耐性を持たせることができ、高品質伝送を提供できる。
【００７４】
図１０に、内符号化器３０６の別の構成例を示す。図１０の内符号化器３０６は、図９の構成と比較して、ビット連接部３０６−１と内符号化部３０６−２との間にインタリーブ部３０６−４が設けられていると共に、内符号化部３０６−２と符号語分離部３０６−３との間にデインタリーブ部３０６−５が設けられている。すなわち、内符号化部３０６−２は、インタリーブ後の連接系列ＳＩを符号化する。デインタリーブ部３０６−５は、符号化系列Ｓ１’、Ｓ３’とパリティビットＰｎのうち符号化系列Ｓ１’、Ｓ３’のみをデインタリーブ処理する。
【００７５】
図８に戻って送信装置３００の全体構成について説明を続ける。
【００７６】
キャリア変調部３０７−１、３０７−２はそれぞれ、符号化系列Ｄ１、Ｄ２をビットインタリーブした後、ＰＳＫ、ＱＡＭなど階層に応じたデジタル変調方式で変調する。階層合成部３０８は、１セグメント放送のＴＳと３セグメント放送のＴＳを合成する。
【００７７】
インタリーバ３０９は、合成されたシンボル系列に対し、時間・周波数インタリーブを施す。ＯＦＤＭセグメントフレーム構成部３１０は、インタリーブされたシンボル系列をＯＦＤＭセグメントフレームに割り当てる。
【００７８】
ＩＦＦＴ部３１１は、ＩＦＦＴ処理を行うことで、ＯＦＤＭ変調を行う。ガード区間付加部３１２は、所定の長さのガード区間を各ＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。送信部３１３は、ガード区間が付加されたマルチキャリア変調信号に、Ｄ／Ａ変換、周波数変換、増幅などの信号送信処理を行い、送信処理後の信号を送信アンテナに供給する。
【００７９】
上述したように、本実施の形態によれば、上位階層の情報系列Ｓ３を下位階層の情報系列Ｓ１も含めた長い符号長で符号化したことにより、上位階層だけで符号化するよりも高い符号化利得を得ることができ、上位階層の受信特性を改善できる。さらに、通常、符号長を長くする場合には、追加の情報ビットが必要となるが、本実施の形態では、追加の情報ビットとして既知の下位階層のビットを用いているので、送信する上位階層の情報ビット数を増減させることなく符号長を長くできる。
【００８０】
なお、本実施の形態では地上デジタル音声放送における３セグ放送を例として説明したが、例えば１３セグ放送等、階層伝送を行う伝送方式に広く適用することができる。
【００８１】
また、本実施の形態では、データ階層数を２として説明したが、階層数は３以上であってもよい。要は、上位の階層の情報系列の符号化時に、それより下位の階層の情報系列と連接した後に符号化すればよい。これにより、符号長を長くとることができ、復号時の符号化利得を向上できる。
【００８２】
（実施の形態３）
本実施の形態は、本発明による複数の情報系列を連接して符号化するという原理を、ハイブリットＡＲＱ（Automatic Repeat reQuest）に適用したものである。本実施の形態では、誤った誤り訂正符号化ブロックの再送時に、複数の誤り訂正符号化ブロックを組み合わせることで、前回の送信時より長い符号長で再送する誤り訂正符号語ブロックを構成し、そのパリティ部分のみ送信する。
【００８３】
図１１に、本実施の形態の送信装置の構成を示す。
【００８４】
送信装置４００は、送信データ信号を、送信データ信号記憶器４０１と送信データ信号選択部４０２に入力する。送信データ信号記憶器４０１は、入力された送信データ信号を記憶する。
【００８５】
送信データ信号選択部４０２は、初回の送信時には、新たに入力された送信データ信号を誤り訂正・検出符号化器４０３に送出し、再送時には、送信データ信号記憶器４０１に記憶されている送信データを誤り訂正・検出符号化器４０３に送出する。
【００８６】
ここで、誤り訂正・検出符号化器４０３は、Ｊ種類（Ｎ１、Ｎ２、・・・、ＮＪ  但し、Ｎ１＜Ｎ２＜・・・＜ＮＪ）の長さの誤り訂正符号語ブロック及びＩ種類（Ｒ１、Ｒ２、・・・、ＲＩ  但し、Ｒ１＜Ｒ２＜・・・＜ＲＩ）の符号化率の符号化に対応可能に構成されている。誤り訂正・検出符号化器４０３は、データ信号に対し、所定の符号長Ｎｊ・符号化率Ｒｉで誤り訂正及び誤り検出符号化を行う。このときの符号化方式として、例えば、ＬＤＰＣ符号化、畳み込み符号化又はターボ符号化された符号語に、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）などの誤り検出用のパリティビットを付与する符号化方法などを利用することができる。特に、ＬＤＰＣ符号は、その符号の構成から誤り訂正符号化と誤り検出符号化を同時に実施することができるため、本実施の形態ではＬＤＰＣ符号を使った構成を例にとって説明する。
【００８７】
誤り訂正・検出符号化器４０３は、まず、送信データＳｉ（ｉ＝１、２、・・・、Ｎｓ）をＫｉビットずつＮＢ個のブロックに分割する。以降、このブロックを誤り訂正符号語ブロックと呼ぶ。なお、Ｎｓ／ＮＢが整数にならない場合は、Ｓｉの後に適当なビットを追加してＮｓ／ＮＢが整数になるように送信ビット数を調整する。次に、誤り訂正・検出符号化器４０３は、誤り訂正符号語ブロックごとにＬＤＰＣ符号化を行う。ここで、ＬＤＰＣ符号化は、Ｎｊビットからなる誤り訂正符号語ブロックをＣ、Ｍｊ×ＮｊサイズのＬＤＰＣ符号の検査行列をＨ１とすると、次の式（９）を満たす任意の方法で行われる。
【数９】
0005507813.tif 000010
【００８８】
図１２に、本実施の形態による誤り訂正・検出符号化器４０３の構成を示す。誤り訂正・検出符号化器４０３は、送信データ信号選択部４０２から出力されたデータＤ１、Ｄ２を切り替え器４０３−１に入力する。切り替え器４０３−１は、再送要求信号が再送を要求しないものであった場合には、初回送信データＤ１、Ｄ２を誤り訂正・検出符号化部４０３−２に送出する。これに対して、切り替え器４０３−１は、再送要求信号が再送を要求するものであった場合には、送信データ信号記憶器４０１に記憶されていた再送データＤ１、Ｄ２をビット連接部４０３−３に送出する。
【００８９】
ビット連接部４０３−３は、再送データＤ１、Ｄ２を連接したデータＤ３を形成し、これを誤り訂正・検出符号化部４０３−４に送出する。
【００９０】
誤り訂正・検出符号化部４０３−２は、初回送信データＤ１、Ｄ２をそれぞれ、符号長Ｎｉで符号化することで、符号化データＣ１＝［Ｄ１  Ｐ１］、Ｃ２＝［Ｄ２  Ｐ２］を形成し、これらを切り替え器４０３−６に送出する。ここで、Ｐ１、Ｐ２は符号化によって得られたパリティビットを表す。
【００９１】
誤り訂正・検出符号化部４０３−４は、再送データＤ１、Ｄ２が連接された再送データＤ３を、初回送信時の符号長Ｎｉよりも長い符号長Ｎｋで符号化することで、符号化データＣ３＝［Ｄ３  Ｐ３］（＝［Ｄ１  Ｄ２  Ｐ３］）を形成し、これらを符号語分離部４０３−５に送出する。ここで、Ｐ３は符号化によって得られたパリティビットを表す。
【００９２】
符号語分離部４０３−５は、入力した符号化データＣ３からパリティビットＰ３を分離し、パリティビットＰ３のみを出力する。
【００９３】
切り替え器４０３−６は、再送要求信号が再送を要求しないものであった場合には、誤り訂正・検出符号化部４０３−２からの符号化データＣ１、Ｃ２を選択して出力する。これに対して、切り替え器４０３−６は、再送要求信号が再送を要求するものであった場合には、符号語分離部４０３−５からのパリティビットＰ３を選択して出力する。
【００９４】
このように、誤り訂正・検出符号化器４０３は、誤った誤り訂正符号化ブロックの再送時に、複数の誤り訂正符号化ブロックを組み合わせることで、前回の送信時より長い符号長で再送する誤り訂正符号語ブロックを構成し、そのパリティ部分のみ出力するようになっている。
【００９５】
送信データ信号生成器４０４は、誤り訂正・検出符号化器４０３からの出力信号に所定の変調処理を施すことで送信データ信号を生成し、これを信号送信部４０６に送出する。制御信号生成部４０５は、ＬＤＰＣ符号の符号長・符号化率、誤り訂正符号語ブロック数ＮＢ、各誤り訂正符号後ブロックが再送であるか初回送信であるかを示す再送フラグ、変調方式、同期・チャネル推定用のプリアンブル信号などから構成される制御信号を生成し、これを信号送信部４０６に送信する。信号送信部４０６は、制御信号とデータ信号を送信フレーム中の所定位置に配置し、さらにそれを無線信号に変換することで送信信号を生成し、それをアンテナから送信する。
【００９６】
また、送信装置４００は、信号受信部４０７によって、後述する図１３の受信装置５００から送信された再送要求信号を受信する。再送要求信号デコード部４０８は、受信された再送要求信号に所定の復調・復号処理を施し、再送要求信号に含まれる誤り検査結果を復元し、この誤り検出結果（図では再送要求信号と記した）を送信データ信号選択部４０２及び誤り訂正・検出符号化器４０３に送出する。
【００９７】
図１３に、送信装置４００から送信された信号を受信する受信装置の構成を示す。受信装置５００は、アンテナで受信した信号をデータ信号受信部５０１及び制御信号受信部５０２に入力する。
【００９８】
制御信号受信部５０２は、パケットの先頭、中間又は最後に位置する制御信号ブロックの復調及びデコードを行う。ここで、制御信号には、誤り訂正符号語ブロックのブロック数ＮＢや再送フラグ、誤り訂正符号語の符号長、符号化率が含まれている。制御信号受信部５０２は、誤り訂正符号語ブロックのブロック数ＮＢを、誤り検出結果記憶器５０５に送出する。また、制御信号受信部５０２は、再送フラグを誤り訂正復号器５０３に送信する。なお、制御信号には、受信信号の変調方式や同期・チャネル推定用のプリアンブル信号も含まれているが、本発明とは直接関係しないので、その説明は省略する。
【００９９】
データ信号受信部５０１は、初回送信信号の受信時には、ＮＢ個の誤り訂正符号語ブロックで構成されるデータ信号の受信を行う。また、データ信号受信部５０１は、再送信号の受信時には、ＮP個のパリティブロックで構成されたデータ信号の受信を行う。データ信号受信部５０１は、受信したデータ信号を誤り訂正復号器５０３に送出する。また、データ信号受信部５０１は、再送時の処理に使うため、受信したデータ信号を復調信号記憶器５０６に送出する。復調信号記憶器５０６は対応する誤り訂正符号語ブロックごとにデータ信号を記憶する。
【０１００】
誤り訂正復号器５０３は、先頭の誤り訂正符号語ブロックから順に、誤り訂正復号処理を行う。誤り訂正復号器５０３は、再送フラグに基づき、復号する誤り訂正符号語ブロックが、初回送信のブロックであれば受信データのみを使って誤り訂正復号処理を行う。これに対して、誤り訂正復号器５０３は、復号する誤り訂正符号語ブロックが、再送ブロックであれば、復調信号記憶器５０６に記憶されている前回送信時の受信データと今回受信した受信データを利用して誤り訂正復号処理を行う。なお、初回送信の場合、再送フラグは全ての誤り訂正符号語ブロックで初回送信を示すので、受信データのみを使って誤り訂正復号処理を行う。
【０１０１】
図１４に、本実施の形態による誤り訂正復号器５０３の構成を示す。誤り訂正復号器５０３は、データ信号受信部５０１から出力されたデータ信号を切り替え器５０３−１に入力する。切り替え器５０３−１は、再送フラグに基づき、再送フラグが再送でないことを示す場合には、データ信号すなわち初回送信の符号化データＣ１’＝［Ｄ１’  Ｐ１’］、Ｃ２’＝［Ｄ２’  Ｐ２’］を、誤り訂正復号部５０３−２に送出する。
【０１０２】
これに対して、切り替え器５０３−１は、再送フラグが再送であることを示す場合には、データ信号すなわち再送により伝送されたパリティビットＰ３’を受信語連接部５０３−３に送出する。
【０１０３】
受信語連接部５０３−３は、パリティビットＰ３’に、復調信号記憶器５０６に記憶されている前回の受信時の受信データすなわち符号化データＤ１’、Ｄ２’を、次の式（１０）のように連接し、連接した符号語Ｃｋを続く誤り訂正復号部５０３−４に送出する。
【数１０】
0005507813.tif 000011
【０１０４】
誤り訂正復号部５０３−４は、連接された長さＮｋの符号語Ｃｋを、誤り訂正復号部５０３−２の符号長Ｎｉよりも長い符号長Ｎｋで誤り訂正復号する。
【０１０５】
切り替え器５０３−５は、再送フラグが再送でないことを示す場合には、誤り訂正復号部５０３−２の復号結果を出力し、再送フラグが再送であることを示す場合には、誤り訂正復号部５０３−２の復号結果を出力する。
【０１０６】
誤り訂正復号器５０３は、誤り訂正復号を施した受信データを誤り検出器５０４と受信データ照合部５０９に送出する。その後、誤り訂正復号器５０３は、次の誤り訂正符号語ブロックの誤り訂正復号処理を行う。
【０１０７】
誤り検出器５０４は、誤り訂正復号された誤り訂正符号語ブロックの誤り検出を行う。ＬＤＰＣ符号の場合、誤り検出は、前述した検査行列Ｈ１と、復号した誤り訂正符号語ブロックＣ’が、次の式（１１）を満たすかどうかで検出する。
【数１１】
0005507813.tif 000012
【０１０８】
復号した誤り訂正符号語ブロックＣ’に誤りがある場合、式（１１）の右辺はゼロベクトルにならない。誤り検出器５０４は、誤り検出結果を符号化したものを誤り検出結果記憶器５０５に送信し、次の誤り訂正符号語ブロックの誤り検出を行う。ここで、誤り検出結果の符号化の一例として、誤りがない場合「０」を、誤りがある場合「１」を送信するといった方法を利用できる。
【０１０９】
誤り検出結果記憶器５０５は、ＮＢ個の記憶アドレスを持ち、誤り検出器５０４から出力される誤り訂正符号語ブロックごとの誤り検出結果を逐次記憶する。誤り検出結果記憶器５０５は、ｎＢ番目の記憶アドレスにｎＢ番目の誤り訂正符号語ブロックの誤り検出結果を記憶する。
【０１１０】
ＮＢ個の誤り訂正符号語ブロック全ての誤り検出が終了し、全ての検出結果が「０」である場合の動作を説明する。
【０１１１】
この場合、誤り検出結果記憶器５０５は、復調信号記憶器５０６に蓄えられている誤り訂正符号語ブロックごとの受信データの、消去を指示する記憶データ制御信号を送信する。復調信号記憶器５０６は、誤り検出結果記憶器５０５から出力される記憶データ制御信号に基づいて、記憶してある受信データの消去を行う。
【０１１２】
また、誤り検出結果記憶器５０５は、誤り検出結果を受信データ照合部５０９に送出する。受信データ照合部５０９は、受信データと誤り検出結果を照合し、誤りがない誤り訂正符号語ブロックに対応する受信データを後段に送出する。なお、この場合、全ての検出結果が「０」であるので、全ての受信データを送出する。
【０１１３】
次に、誤り検出結果が「１」である誤り訂正符号語ブロックが送信されてきた場合の動作を説明する。
【０１１４】
この場合、誤り検出結果記憶器５０５は、誤り検出結果が「１」である誤り訂正符号語ブロックを検出したら、復調信号記憶器５０６に、誤り検出結果が「０」である誤り訂正符号語ブロックの受信データの消去及び誤り検出結果が「１」である誤り訂正符号語ブロックの受信データの保持を指示する記憶データ制御信号を送出する。
【０１１５】
また、誤り検出結果記憶器５０５は、再送要求信号生成部５０７に、誤り検出結果が「１」である誤り訂正符号語ブロックの再送を指示する再送ブロック指示信号を送信する。
【０１１６】
また、誤り検出結果記憶器５０５は、誤り訂正符号語ブロックごとの誤り検査結果を受信データ照合部５０９に送出する。受信データ照合部５０９は、受信データと誤り検出結果を照合し、誤りがない誤り訂正符号語ブロックに対応する受信データのみを後段に送出する。
【０１１７】
復調信号記憶器５０６は、記憶データ制御信号に基づき、誤り検出結果が「０」である誤り訂正符号語ブロックの受信データを消去する。また、復調信号記憶器５０６は、誤り検出結果が「１」である誤り訂正符号語ブロックの受信データは保持する。再送要求信号生成部５０７は、誤り検出結果記憶器５０５から送られてきた再送ブロック指示信号に基づき、再送する誤り訂正符号語ブロックを記した再送要求信号を生成し、これを信号送信部５０８に送出する。信号送信部５０８は、再送要求信号に、所定の符号化処理及び変調処理を施し、送信装置４００へ送信する。
【０１１８】
以上説明した本実施の形態における信号送受信フローを、図１５を例に用いて説明する。この例では、送信装置４００は、送信データＤ１、Ｄ２の送信を行うものとする。
【０１１９】
（１）送信装置４００は、送信データＤ１、Ｄ２を、符号化長Ｎ１、符号化率Ｒ１で符号化し、誤り訂正符号語ブロックＣ１＝［Ｄ１  Ｐ１］、Ｃ２＝［Ｄ２  Ｐ２］を得る。
（２）送信装置４００は、誤り訂正符号語ブロックＣ１、Ｃ２を受信装置５００に送信する。
（３）受信装置５００は、通信路を通ってきた誤り訂正符号語ブロックＣ１１、Ｃ２１を受信し、誤り訂正復号を行う。受信装置５００は、誤り検出を行い、受信データＤ１１、Ｄ２１に誤りがないかを検出する。
【０１２０】
以下では、受信データＤ１１、Ｄ２１が誤っているときの例を説明する。
（４）受信装置５００は、誤り訂正復号前の受信データＤ１１、Ｄ２１を復調信号記憶器５０６に蓄積する。
（５）受信装置５００は、送信データＤ１、Ｄ２の再送を要求する、再送要求信号を送信装置４００に送信する。
（６）送信装置４００は、再送要求信号を受け取ったら、送信データＤ１、Ｄ２を連接したＤ３＝［Ｄ１  Ｄ２］を符号長Ｎ２（ただし、Ｎ１＜Ｎ２）、符号化率Ｒ２で符号化し、誤り訂正符号語ブロックＣ３＝［Ｄ３  Ｐ３］を得る。
【０１２１】
（７）送信装置４００は、符号化で得たパリティブロックＰ３のみを、受信装置５００に送信する。
（８）受信装置５００は、通信路を通ってきたパリティブロックＰ３１を受信し、復調信号記憶器５０６に蓄積されているＤ１１、Ｄ２１及びＰ３１を使って誤り訂正復号を行い、さらにその復号結果の誤り検出を行う。
（９）受信装置５００は、復号結果が誤っていなければ、（８）の復号処理により得られたＤ１２、Ｄ２２を受信データとして後段に送出する。
（１０）受信装置５００は、正しく復号できたことを示す確認応答信号を送信装置４００に送信する。
【０１２２】
以上説明したように、本実施の形態によれば、誤った誤り訂正符号語ブロックの再送時には、前回より長い符号長で符号化し、そのパリティ部分のみを送信したことにより、再送時には誤り訂正能力の強い長い符号長で符号化でき、さらに、そのパリティ部分のみを送信することで、再送にかかる通信帯域を削減することができる。
【０１２３】
なお、本実施の形態において、送信装置４００は、パリティブロックのみを送信することとしたが、パリティブロックだけでなく誤り訂正符号語ブロック全体を送信することにしてもよい。このようにすれば、受信装置５００の復号時に新たなに送信された誤り訂正符号語ブロック全体も利用することができるので、復号時の利得が向上する。
【０１２４】
（実施の形態４）
本実施の形態では、複数の階層データを連接したデータを符号化する符号化器について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態では、符号化方式として低密度パリティ検査符号（ＬＤＰＣ符号）を用い、又、階層数が２の場合を例に説明する。
【０１２５】
図１６に、符号化器６００の入出力関係を示す。符号化器６００は、第１階層データＳ１及び第２階層データＳ２を入力とし、第１階層データＳ１、第１階層パリティＰ１、第２階層データＳ２、及び、第２階層パリティＰ２を出力する。以下では、第２階層データＳ２が、第１階層データＳ１より上位の階層データであるとする。
【０１２６】
符号化器６００は、図１７に示す検査行列Ｈで定義されるＬＤＰＣ符号の符号化を行う。検査行列Ｈは、部分行列Ｈ１と部分行列Ｈ２とに分割可能な構成を採る。
【０１２７】
部分行列Ｈ１は、第１階層データＳ１に対応する検査行列Ｈｓ１と、第１階層パリティＰ１に対応する検査行列Ｔ１とから構成される。また、部分行列Ｈ１において、第２階層データＳ２に対応する部分及び第２階層パリティＰ２に対応する部分はゼロ行列で構成される。
【０１２８】
部分行列Ｈ２は、第１階層データＳ１及び第２階層データＳ２に対応するＨｓ２と、第２階層パリティＰ２に対応する検査行列Ｔ２とから構成される。また、第１階層パリティＰ１に対応する部分はゼロ行列で構成される。
【０１２９】
符号化器６００は、第１階層データＳ１と検査行列ＨのＨｓ１で示す部分行列とを用いて第１階層パリティＰ１を求める。また、符号化器６００は、第１階層データＳ１と、第２階層データＳ２と、検査行列のＨｓ２で示す部分行列とを用いて第２階層パリティＰ２を求める。
【０１３０】
第１階層パリティに対応する検査行列Ｔ１及び第２階層パリティに対応する検査行列Ｔ２が、それぞれ図１８に示す構成を採る場合を例に、符号化器６００の具体的構成例を説明する。
【０１３１】
検査行列Ｔ１及びＴ２は、第１行目の第１列の要素が１であり、第２行目以降は、第ｉ行目の第ｉ−１列目及び第ｉ列目の要素が１である行列である。このとき、部分行列Ｈ１及びＨ２は、それぞれＲＡ（Repeat-Accumulate）符号として考えることができる。そのため、符号化器６００の内部構成を、図１９に示す構成とすることができる。なお、図１９において、Ｍ１は、部分行列Ｈ１の行数を表し、Ｍ２は、部分行列Ｈ２の行数を表す。
【０１３２】
図１９の符号化器６００は、切り替え器６０１、検査行列Ｈｓ１記憶部６０２、検査行列Ｈｓ２記憶部６０３、ウェイト乗算器６０４−１〜６０４−Ｍ１、６０４−１〜６０４−Ｍ２、ｍｏｄ２加算器６０５−１〜６０５−Ｍ１、６０５−１〜６０５−Ｍ２、６０９−１、６０９−２、遅延器６０６−１〜６０６−Ｍ１、６０６−１〜６０６−Ｍ２、６１０−１、６１０−２、及び、並列・直列変換部６０７、６０８を備えて構成される。
【０１３３】
なお、以下では、検査行列Ｈｓ１記憶部６０２、ウェイト乗算器６０４−１〜６０４−Ｍ１、ｍｏｄ２加算器６０５−１〜６０５−Ｍ１、６０９−１、遅延器６０６−１〜６０６−Ｍ１、６１０−１、及び、並列・直列変換部６０７により、第１階層パリティＰ１を生成する。これら、第１階層パリティＰ１を生成するための構成を、第１階層パリティ生成部６００−１と呼ぶ。また、検査行列Ｈｓ２記憶部６０３、ウェイト乗算器６０４−１〜６０４−Ｍ２、ｍｏｄ２加算器６０５−１〜６０５−Ｍ２、６０９−２、遅延器６０６−１〜６０６−Ｍ２、６１０−２、及び、並列・直列変換部６０８により、第２階層パリティＰ２を生成する。これら、第２階層パリティＰ２を生成するための構成を、第２階層パリティ生成部６００−２と呼ぶ。
【０１３４】
切り替え器６０１は、第２階層パリティ生成部６００−２に入力するデータを切り替える。
【０１３５】
検査行列Ｈｓ１記憶部６０２は、検査行列Ｈｓ１における“１”と“０”の並びを記憶しておき、その並びに従ったウェイトをウェイト乗算器６０４−１〜６０４−Ｍ１に送出する。ウェイト乗算器６０４−１〜６０４−Ｍ１は、第１階層データＳ１とウェイトとを乗算する。
【０１３６】
ｍｏｄ２加算器６０５−１〜６０５−Ｍ１は、ウェイト乗算器６０４−１〜６０４−Ｍ１の出力と、遅延器６０６−１〜６０６−Ｍ１から出力される１時点前のｍｏｄ２加算器６０５−１〜６０５−Ｍ１の出力とをｍｏｄ２加算し、並列・直列変換部６０７及び遅延器６０６−１〜６０６−Ｍ１に出力する。
【０１３７】
並列・直列変換部６０７は、第１階層データＳ１が入力されている間は、ｍｏｄ２加算器６０５−１〜６０５−Ｍ１の出力をそれぞれ保持し、第１階層データＳ１の入力が終わると、ｍｏｄ２加算器６０５−１の出力結果から順にｍｏｄ２加算器６０９−１に出力する。
【０１３８】
ｍｏｄ２加算器６０９−１は、並列・直列変換部６０７の出力と、遅延器６１０−１から出力される１時点前のｍｏｄ２加算器６０９−１の出力をｍｏｄ２加算し、その結果を第１階層パリティＰ１として出力する。
【０１３９】
第２階層パリティＰ２を生成する第２階層パリティ生成部６００−２についても、各処理部は、第１階層パリティＰ１を求める第１階層パリティ生成部６００−１と同様の働きをする。異なるのは、検査行列Ｈｓ２記憶部６０３が、検査行列Ｈｓ２における“１”と“０”の並びを記憶していることと、並列・直列変換部６０８は、第１階層データＳ１及び第２階層データＳ２の入力が終わった後に、ｍｏｄ２加算器６０５−１の出力結果から順にｍｏｄ２加算器６０９−２に出力することである。
【０１４０】
このようにすることで、符号化器６００は、第２階層パリティＰ２を求める際、第２階層データＳ２だけでなく、第１階層データＳ１を含めて符号化することができる。その結果、第２階層データに対する符号化の符号長が、第１階層データＳ１の符号長の分だけ長くなり、第２階層データの誤り耐性を向上させることができる。
【０１４１】
以上説明したように、符号化器６００は、第１階層データＳ１及び第２階層データＳ２を入力とし、第１階層データＳ１、第１階層パリティＰ１、第２階層データＳ２、及び、第２階層パリティＰ２を出力する。
【０１４２】
また、符号化器６００は、図１７に示すような単一の検査行列Ｈを用いて符号化することにより、第１階層パリティＰ１と、第２階層パリティＰ２とを同時に得ることができる。
【０１４３】
なお、以上の説明では、符号化器６００が、図１７の検査行列Ｈを用いて二つの階層のデータを符号化する場合について説明したが、検査行列Ｈが、第１階層データＳ１のみから第１階層パリティＰ１を生成する部分行列Ｈ１と、第１階層データＳ１及び第２階層データＳ２から第２階層パリティＰ２を作成する部分行列Ｈ２と、から構成されていればよく、部分行列Ｈ１、Ｈ２には、任意の検査行列を用いることができる。
【０１４４】
また、検査行列Ｈが、第１階層データＳ１のみから第１階層パリティＰ１を生成する部分行列Ｈ１と、第１階層データＳ１、第２階層データＳ２、及び、第１階層パリティＰ１から第２階層パリティＰ２を作成する部分行列Ｈ２と、を備えるようにしてもよい。この場合の検査行列Ｈを、図２０に示す。図１７の部分行列Ｈ２では、第１階層パリティＰ１に対応する列がゼロ行列であったのに対し、図２０の部分行列Ｈ２では、第１階層パリティＰ１に対応する検査行列Ｈｐ１が存在する。
【０１４５】
図２０のような構成とすることで、第２階層データＳ２の符号化時には、第１階層データＳ１の符号長に加えて、第１階層パリティＰ１の符号長の分、符号長を長くして符号化することができるようになるので、第２階層データＳ２の誤り耐性を向上させることができる。
【０１４６】
なお、以上の説明では、第１階層パリティに対応する検査行列Ｔ１及び第２階層パリティに対応する検査行列Ｔ２が、図１８のような構成を採る場合について説明したが、これに限られず、例えば、図２１に示すように、検査行列Ｔ１又はＴ２に下三角行列を用いるようにしても良い。このようにすることで、検査行列Ｈは、第１階層データＳ１のみから第１階層パリティＰ１を生成する部分行列Ｈ１と、第１階層データＳ１、第２階層データＳ２、及び、第１階層パリティＰ１から第２階層パリティＰ２を生成する部分行列Ｈ２とを備えることとなる。
【０１４７】
なお、以上の説明では、第１階層データＳ１と第２階層データＳ２とが符号化器６００に並列に入力され、符号化器６００から、第１階層データＳ１及び第１階層パリティＰ１と、第２階層データＳ２及び第２階層パリティＰ２とが並列に出力される場合について説明したが、図２２に示すように、これらを直列に入力する符号化器６００Ａにおいて、検査行列Ｈを用いて符号化するようにしても、本発明の効果を得ることができる。
【０１４８】
次に、検査行列Ｈを用いて符号化された符号語を復号する復号器について説明する。図２３に、復号器の構成及び入出力関係を示す。図２３の復号器（Ｈ）７００は、第１階層データＳ１及び第１階層パリティＰ１の受信尤度と、第２階層データＳ２及び第２階層パリティＰ２の受信尤度とを入力として、検査行列Ｈに基づいてＢＰ（Belief Propagation）復号を行うことにより、第１階層データＳ１及び第２階層データＳ２を得るＬＤＰＣ復号器である。
【０１４９】
復号器（Ｈ）７００において、検査行列Ｈを用いて第１階層データＳ１及び第２階層データＳ２の復号処理を一括して行うことで、第１階層データＳ１及び第２階層データＳ２の復号結果を同時に得ることができる。
【０１５０】
また、図２４に、本実施の形態に係る復号器の別の構成を示す。図２４の復号器（Ｈ）７００Ａでは、復号器（Ｈ１）７１０Ａは、第１階層データＳ１及び第１階層パリティＰ１の受信尤度を用いて第１階層データＳ１を復号する。また、復号器（Ｈ２）７２０Ａは、第１階層データＳ１、第２階層データＳ２、及び、第２階層パリティＰ２の受信尤度を用いて、第２階層データＳ２を復号する。このような復号処理を行うことで、第１階層データＳ１の復号処理と第２階層データＳ２の復号処理とを切り離すことができるので、雑音や干渉の影響で第２階層データＳ１又は第２階層パリティＰ２の受信尤度の信頼性が低い場合に、これらによって第１階層データＳ１の復号が悪影響を受けるのを回避することができる。
【０１５１】
また、この場合であっても第２階層データＳ２の復号処理においては、第１階層データＳ１を含めた符号長で復号処理が行われるので、符号長が長くなる分、第２階層データＳ２の誤り耐性を向上させることができる。
【０１５２】
また、図２５に、本実施の形態に係る復号器のさらに別の構成を示す。図２５の復号器（Ｈ）７００Ｂは、部分行列Ｈ１を用いて復号処理を行う復号器（Ｈ１）７１０Ｂと、部分行列Ｈ２を用いて復号処理を行う復号器（Ｈ２）７２０Ｂとを備えて構成される。復号器（Ｈ）７００Ｂでは、まず、復号器（Ｈ１）７１０Ｂにおいて、第１階層データＳ１及び第１階層パリティＰ１の受信尤度を用いて第１階層データの復号処理を行う。その後、復号器（Ｈ２）７２０Ｂが、復号後の第１階層データＳ１、第２階層データＳ２、及び、第２階層パリティＰ２の受信尤度を用いて、復号処理を行い、第２階層データＳ２の復号結果を得る。このようにすることで、復号器（Ｈ２）７２０Ｂは、復号器（Ｈ１）７１０Ｂによって復号された、信頼度が高い第１階層データＳ１を用いることができるので、第２階層データの復号性能を向上させることができる。
【０１５３】
また、このような復号処理を行うことで、第１階層データＳ１の復号処理と第２階層データＳ２の復号処理とを切り離すことができるので、雑音や干渉の影響で第２階層データＳ１又は第２階層パリティＰ２の受信尤度の信頼性が低い場合に、これらによって第１階層データＳ１の復号が悪影響を受けるのを回避することができる。
【０１５４】
また、この構成において、復号器（Ｈ１）７１０Ｂの復号処理により得られた第１階層データＳ１が、正しく復号されたとすれば、実施の形態１に係る復号器２１２と同様の復号アルゴリズムを用いることができ、第２階層データＳ２の誤り耐性を向上させることができる。
【０１５５】
なお、図２５に示した復号器（Ｈ）７００Ｂにおいて、図２０に示したような、第１階層データＳ１、第１階層パリティＰ１、及び、第２階層データＳ２を用いて第２階層パリティＰ２を生成する検査行列Ｈを用いる場合には、復号器（Ｈ１）７１０Ｂは、第１階層データＳ１の復号結果に加えて、第１階層パリティＰ１の復号結果を復号器（Ｈ２）７２０Ｂに出力するようにすればよい。
【０１５６】
また、以上の説明では、図１７、図２０に示した検査行列Ｈを用いる場合を例に説明したが、これに限るものではなく、例えば図２６に示す検査行列Ｈを用いてもよい。図２６に示す検査行列Ｈは、プロトグラフと呼ばれる部分行列Ｈｏｒｇと部分行列Ｈｍとから構成される。検査行列Ｈの各列は、送信データに対応し、左からｎ番目の部分行列Ｈｏｒｇがある列は、送信データＴｎに対応する。
【０１５７】
このような検査行列を用いることで、ｎ番目の送信データの符号化時には、送信データＴｎと送信データＴ（ｎ−１）とを用いて符号化することができ、送信データＴｎだけを符号化する場合に比べ符号長を長くすることができるので、誤り訂正能力を向上させることができる。
【０１５８】
また、送信データ数が少ない場合、例えば送信データ長がＨｏｒｇのブロック長より短い場合には、送信データＴ１の符号化の際、Ｈｍが用いられずに、Ｈｏｒｇのみが用いられて符号化されるようになるので、余分に送信されるビット量を最小限に抑えることができ、データ伝送効率の劣化を防止することができる。
【０１５９】
一方、送信データ長がＨｏｒｇのブロック長より長い場合、ＨｍとＨｏｒｇとが連接された検査行列が用いられて符号化されるようになるため、受信品質が向上するという効果を得ることができる。
【０１６０】
なお、通信相手が復号に用いる検査行列を切り替えることができるように、通信相手に対し、Ｈｏｒｇのみを用いて符号化したか、ＨｏｒｇとＨｍとを用いて符号化したか否かを通知するための制御情報を送信する必要がある。
【０１６１】
また、Ｈｏｒｇとして、差集合巡回符号の検査行列を用いることができる。Ｈｏｒｇを差集合巡回符号の検査行列とすることで、差集合巡回符号の持つ自己直交性により、ＢＰ復号時に良好な受信性能を得ることができる。
【０１６２】
（実施の形態５）
本実施の形態では、図１７に示した検査行列Ｈの符号化を行う符号化器を、部分行列Ｈ１の符号化を行う符号化器と部分行列Ｈ２の符号化を行う符号化器とにより構成する場合について説明する。
【０１６３】
図２７に、本実施の形態に係る符号化器の構成を示す。図２７の符号化器８００は、符号化器（Ｈ１）８１０及び符号化器（Ｈ２）８２０を備えて構成される。
【０１６４】
符号化器（Ｈ１）８１０は、検査行列Ｈの部分行列Ｈ１に基づいて、第１階層データＳ１から第１階層パリティＰ１を生成する。部分行列Ｈ１は、第１階層データに対応する検査行列Ｈｓ１と、第１階層パリティに対応する検査行列Ｔ１とから構成される。
【０１６５】
また、符号化器（Ｈ２）８２０は、検査行列Ｈの部分行列Ｈ２に基づいて、第１階層データＳ１及び第２階層データＳ２から第２階層パリティＰ２を生成する。部分行列Ｈ２は、第１階層データ及び第２階層データに対応するＨｓ２と、第２階層パリティに対応する検査行列Ｔ２とから構成される。
【０１６６】
このようにすることで、第２階層データＳ２の符号化の際には、第１階層データＳ１及び第２階層データＳ２を用いて第２階層データＰ２を生成することができるので、第２階層データＰ２についての符号語の符号長が長くなり、第２階層データＳ２の誤り耐性を向上させることができる。
【０１６７】
以上のように、本実施の形態によれば、検査行列Ｈが、第１階層データＳ１に対応する検査行列Ｈｓ１と、第１階層パリティＰ１に対応する検査行列Ｔ１とから構成される部分行列Ｈ１と、第１階層データＳ１及び第２階層データＳ２に対応するＨｓ２と、第２階層パリティＰ２に対応する検査行列Ｔ２とから構成される部分行列Ｈ２とから構成される場合に、符号化器８００は、部分行列Ｈ１を用いて、第１階層データＳ１から第１階層パリティＰ１を生成する符号化器（Ｈ１）８１０と、部分行列Ｈ２を用いて、第１階層情報Ｓ１及び第２階層情報Ｓ２から第２階層パリティＰ２を生成する符号化器（Ｈ２）８２０とを備えるようにした。この場合も、実施の形態４と同様に、第２階層データＳ２の誤り耐性を向上させることができる。
【０１６８】
なお、第２階層データＳ２の符号化の際に、第１階層データＳ１及び第２階層データＳ２に加え、第１階層パリティＰ１をさらに用いる場合の符号化器の構成を、図２８に示す。図２８の符号化器８００Ａの符号化器（Ｈ２）８２０Ａには、第１階層データＳ１及び第２階層データＳ２に加えて、符号化器（Ｈ１）８１０によって生成された第１階層パリティＰ１が入力される。符号化器（Ｈ２）８２０Ａは、これら３つの入力を用いて、第２階層パリティＰ２を生成する。
【０１６９】
このようにすることで、第２階層データＳ２の符号化の際には、第２階層データＳ２に加えて、第１階層データＳ１及び第１階層パリティＰ１が用いられて符号化されるので、符号長を長くすることができ、第２階層データＳ２の誤り耐性を向上させることができる。
【０１７０】
また、図２８の符号化器（Ｈ１）８１０及び符号化器（Ｈ２）８２０Ａは、実施の形態１において説明した受信装置２００の復号器２１１及び復号器２１２に適用することができる。
【０１７１】
（実施の形態６）
本実施の形態では、複数の階層の信号を連接して符号化することで符号長を増大させ、上位の階層のデータの誤り耐性を向上させる符号化器における、干渉対策技術について説明する。具体的には、下位の階層のデータに既知ビットを挿入することにより、下位の階層のデータが受けた雑音・干渉の影響が大きい場合においても、その影響を上位の階層の復号に伝搬させないようにする。
【０１７２】
なお、上位の階層のデータが受けた雑音・干渉の影響が、下位の階層のデータの復号に伝搬されないようにするには、実施の形態４において説明した図２５の復号器（Ｈ）７００Ｂにより実現することができる。図２５の復号器（Ｈ）７００Ｂでは、上位の階層のデータ（第２階層データＳ２）は、下位の階層のデータ（第１階層データＳ１）の復号には用いられないため、上位の階層のデータが受けた雑音・干渉の影響が、下位の階層のデータの復号に伝搬されないようになっている。
【０１７３】
図２９に、本実施の形態に係る符号化器の構成を示す。図２９の符号化器９００は、既知ビット挿入部９１０、及び、符号化器（Ｈ）９２０を備えて構成される。なお、符号化器（Ｈ）９２０は、実施の形態４や実施の形態５で説明したいずれかの符号化器を用いることができる。以下では、符号化器（Ｈ）９２０が、第１階層データＳ１から第１階層パリティＰ１を生成する第１階層符号化器９２１と、第１階層データＳ１及び第２階層データＳ２から第２階層パリティＰ２を生成する第２階層符号化器９２２とを備えて構成される場合を例に説明する。
【０１７４】
図３０に、符号化器（Ｈ）９２０において用いられる検査行列Ｈを示す。検査行列Ｈは、第１階層データＳ１から第１階層のパリティＰ１を求める際に用いられる部分行列Ｈ１と、第１階層データＳ１及び第２階層データＳ２から第２階層パリティＰ２を生成する際に用いられる部分行列Ｈ２とから構成される。
【０１７５】
まず、第１階層データＳ１は、既知ビット挿入部９１０に入力される。既知ビット挿入部９１０は、第１階層データＳ１に、一つ以上の既知ビットを挿入する。既知ビットとは、符号化器及び復号器の双方が、そのビットが“１”か“０”かが、分かっているビットを言う。既知ビット挿入部９１０は、既知ビットを挿入した第１階層データＳ１を、第１階層符号化器９２１及び第２階層符号化器９２２に送出する。
【０１７６】
第１階層符号化器９２１は、部分行列Ｈ１に基づいて、既知ビットが挿入された第１階層データＳ１から第１階層パリティＰ１を生成する。また、第２階層符号化器９２２は、部分行列Ｈ２に基づいて、既知ビットが挿入された第１階層データＳ１及び第２階層データＳ２から第２階層パリティＰ２を生成する。このようにすることで、本実施の形態における符号化器は、第１階層データＳ１の一つ以上を既知ビットにして送信することができる。
【０１７７】
図３１に、本実施の形態に係る復号器の構成を示す。図３１の復号器１０００は、既知尤度挿入部１０１０、及び、復号器（Ｈ）１０２０を備えて構成される。なお、復号器（Ｈ）１０２０は、実施の形態１において説明した復号器と同様の構成を採ることができる。以下では、復号器（Ｈ）１０２０が、図２４に示した復号器（Ｈ）７００Ａと同様の構成を採り、復号器（Ｈ１）１０２１及び復号器（Ｈ２）１０２２を備えて構成される場合を例に説明する。
【０１７８】
既知尤度挿入部１０１０は、第１階層データＳ１の受信尤度の中で、既知ビットを挿入した位置に既知尤度を挿入する。例えば、受信尤度として対数尤度比を用いる場合には、既知尤度の符号を、挿入した既知ビットに対応する正負の符号とし、既知尤度の絶対値を、他の受信尤度に比べて絶対値が十分大きい値とする。又は、復号器（Ｈ）１０２０が扱うことのできる最大値を、既知尤度の絶対値とするようにしても良い。
【０１７９】
既知尤度挿入部１０１０は、既知尤度を挿入した第１階層データＳ１の受信尤度と、第１階層パリティＰ１の受信尤度とを復号器（Ｈ１）１０２１に送出する。
【０１８０】
復号器（Ｈ）１０２０において、復号器（Ｈ１）１０２１は、既知尤度が挿入された第１階層データＳ１の受信尤度と、第１階層パリティＰ１の受信尤度とを用いて、第１階層データＳ１を復号し、復号結果を出力する。
【０１８１】
復号器（Ｈ２）１０２２は、既知尤度が挿入された第１階層データＳ１の受信尤度と、第２階層データＳ２の受信尤度と、第２階層パリティＰ２の受信尤度とを用いて、第２階層データＳ２を復号し、復号結果を出力する。
【０１８２】
復号器（Ｈ２）１０２２において、第１階層データＳ１の受信尤度中に挿入された既知尤度は、その他のビットの受信尤度に比べて十分大きいため、ＢＰ復号の性能を向上させる役割を持つ。そのため、第１階層データＳ１の受信品質が悪く、その受信尤度が低い場合においても、既知尤度を挿入することにより、第２階層データＳ２の符号語に含まれる第１階層データＳ１の割合が少なくなるので、品質が悪い第１階層データＳ１の受信尤度により、第２階層データＳ２の復号性能が劣化するのを回避することができる。すなわち、既知ビットを挿入することで、第１階層データＳ１から第２階層データＳ２への雑音・干渉の影響の伝搬を回避することができる。
【０１８３】
なお、第１階層データＳ１中に既知ビットを挿入するので、第１階層データＳ１で送ることができるデータ量が減ってしまう。しかし、既知ビットを挿入することにより、第１階層データＳ１の受信品質向上の効果が得られるので、雑音や干渉の影響が強い環境下でもデータが正しく伝送される確率を向上させることができる。
【０１８４】
以上のように、本実施の形態によれば、符号化器９００は、第１階層データＳ１の所定の位置に、既知ビットを挿入する既知ビット挿入部９１０を備えるようにした。これにより、第１階層データＳ１の受信品質が向上するため、雑音や干渉の影響が強い環境下でもデータが正しく伝送される確率を向上させることができる。
【０１８５】
なお、第１階層データＳ１中に既知ビットを挿入する位置は、次のような基準で決めることができる。部分行列Ｈ２中の行列Ｈｓ２の、第１階層データＳ１に対応する列の重み（列重み）をρ１〜ρｎとする。ここで、ｎは、第１階層データＳ１のデータ長である。このとき、列重みが大きい列ほど、第１階層データＳ１の受信品質の影響が第２階層データＳ２により多く伝わることになるので、列重みが大きい列から優先的に既知ビットを挿入していくことにより、より確実に第２階層データＳ２の受信品質の劣化を回避することができる。
【０１８６】
既知ビット挿入部９１０は、挿入する既知ビット数をＫとしたとき、行列Ｈｓ２の列重みρ１〜ρｎが大きいＫ列に対応する第１階層データＳ１の位置に、既知ビットを挿入する。
【０１８７】
このように、既知ビット挿入部９１０は、検査行列Ｈの第１階層データＳ１に対応する列のなかで、第２階層パリティＰ２を求めるための部分行列Ｈ２の行に含まれる１が多い列から順に、つまり、列重みが大きい列から優先的に既知ビットを挿入していくようにする場合には、第２階層データＳ２により多く影響を与える第１の受信品質を向上させることができるので、この結果、第２階層データＳ２の受信品質の劣化を回避することができる。
【０１８８】
なお、復号器１０００の既知尤度挿入部１０１０は、挿入する既知ビット数をＫとしたとき、行列Ｈｓ２の列重みρ１〜ρｎが大きいＫ列に対応する第１階層データＳ１の位置に、既知尤度を挿入すればよい。
【０１８９】
（実施の形態７）
本実施の形態では、実施の形態６で説明した、第１階層データＳ１中に既知ビットを挿入する場合に、挿入する既知ビット数を復号側（受信側）からフィードバックされる受信品質に基づいて決定する符号化器について説明する。
【０１９０】
図３２に、本実施の形態に係る符号化器の構成を示す。図３２の符号化器１１００は、図２９の符号化器９００に対し、既知ビット数決定部１１１０、及び、制御信号符号化器１１２０を追加した構成を採る。
【０１９１】
既知ビット数決定部１１１０は、通信相手の復号側（受信側）からフィードバックされる受信品質情報に基づいて、第１階層データＳ１に挿入する既知ビット数を決定する。既知ビット数の決定指針としては、受信品質情報が、受信品質が良好であることを示す場合は、既知ビット数を少なくし、受信品質が劣悪であることを示す場合は、既知ビット数を多くする。
【０１９２】
既知ビット数決定部１１１０は、決定した既知ビット数を既知ビット挿入部９１０及び制御信号符号化器１１２０に出力する。既知ビット挿入部９１０は、既知ビット数決定部１１１０から出力される既知ビット数だけ、既知ビットを第１階層データＳ１中に挿入する。
【０１９３】
なお、第１階層データＳ１中に既知ビットを挿入する位置は、次のような基準で決めることができる。部分行列Ｈ２中の行列Ｈｓ２の、第１階層データＳ１に対応する列重みをρ１〜ρｎとする。ここで、ｎは、第１階層データＳ１のデータ長である。このとき、列重みが大きい列ほど、第１階層データＳ１の受信品質の影響が第２階層データＳ２により多く伝わることになるので、列重みが大きい列から優先的に既知ビットを挿入していくことにより、より確実に第２階層データＳ２の受信品質の劣化を回避することができる。
【０１９４】
既知ビット挿入部９１０は、挿入する既知ビット数をＫとしたとき、行列Ｈｓ２の列重みρ１〜ρｎが大きいＫ列に対応する第１階層データＳ１の位置に、既知ビットを挿入する。
【０１９５】
制御信号符号化器１１２０は、既知ビット数の情報を含めた制御信号を符号化し、符号化後の制御信号を復号側（受信側）に通知する。
【０１９６】
図３３に、本実施の形態に係る復号器の構成を示す。図３３の復号器１２００は、図３１の復号器１０００に対し、第１階層信号受信処理部１２１０、第２階層信号受信処理部１２２０、受信品質推定部１２３０、制御信号受信処理部１２４０、及び、制御信号復号器１２５０を追加した構成を採る。
【０１９７】
第１階層信号受信処理部１２１０は、通信路を経て受信された第１階層信号から、第１階層データＳ１及び第１階層パリティＰ１の受信尤度を算出し、これら受信尤度を受信品質推定部１２３０、及び、既知尤度挿入部１０１０に送出する。
【０１９８】
第２階層信号受信処理部１２２０は、通信路を経て受信された第２階層信号から、第２階層データＳ２及び第２階層パリティＰ２の受信尤度を算出し、これら受信尤度を復号器（Ｈ２）１０２２に送出する。
【０１９９】
制御信号受信処理部１２４０は、通信路を経て受信された制御信号から、制御信号に関する受信尤度を算出し、当該受信尤度を制御信号復号器１２５０に送出する。なお、通信路として、無線通信路、電灯線や光ファイバなどの有線通信路など任意の通信路を使用することができる。
【０２００】
制御信号復号器１２５０は、制御信号を復号し、制御信号に含まれる既知ビット数を抽出し、抽出した既知ビット数を既知尤度挿入部１０１０に送出する。
【０２０１】
既知尤度挿入部１０１０は、挿入する既知ビット数をＫとしたとき、行列Ｈｓ２の列重みρ１〜ρｎが大きいＫ列に対応する第１階層データＳ１の位置に、既知尤度を挿入する。
【０２０２】
受信品質推定部１２３０は、第１階層データＳ１及び第１階層パリティＰ１の受信尤度から、第１階層信号の受信品質を推定する。受信品質推定部１２３０は、推定した受信品質を、フィードバック通信路を用いて符号化側（送信側）に通知する。
【０２０３】
以上のように、本実施の形態によれば、符号化器１１００は、通信相手の復号側（受信側）からフィードバックされる受信品質に基づいて、第１階層データＳ１に挿入する既知ビット数を決定する既知ビット数決定部１１１０を備えるようにした。このようにすることで、受信品質が良好で、第１階層データＳ１から第２階層データＳ２への雑音・干渉の影響の伝搬が問題にならない場合には、既知ビット数を少なくすることにより、既知ビット挿入による第１階層データＳ１のデータ量の低下を回避することができるとともに、受信品質が劣悪な場合には、既知ビット数を多くすることにより、第１階層データＳ１から第２階層データＳ２への雑音・干渉の伝搬の影響を低減させる効果を高めることができるようになる。
【０２０４】
（実施の形態８）
実施の形態１〜７では、ビット誤りを訂正する場合の実施例について説明した。本実施の形態では、ソースシンボル、ソースブロック、又は、パケットの消失訂正に本発明を適用した場合の実施例について説明する。
【０２０５】
図３４に、本実施の形態に係る通信システムの全体構成図を示す。図３４に示す通信システムは、第１階層情報Ｓ１及び第２階層情報Ｓ２を送受信する通信システムである。
【０２０６】
図３４において、通信システムは、第１階層情報供給部１３０１−１、第２階層情報供給部１３０１−２、シンボル化部１３０２−１、１３０２−２、消失訂正符号化器１３０３、パケット化部１３０４、送信部１３０５、通信路１３０６、受信部１３０７、シンボル化部１３０８、消失訂正復号器１３０９、第１階層情報復元部１３１０−１、及び、第２階層情報復元部１３１０−２を備えて構成される。
【０２０７】
第１階層情報供給部１３０１−１及び第２階層情報供給部１３０１−２は、それぞれ第１階層情報Ｓ１、第２階層情報Ｓ２を保持しており、それらをシンボル化部１３０２−１、１３０２−２に送出する。
【０２０８】
シンボル化部１３０２−１は、第１階層情報Ｓ１を予め決められたソースブロックと呼ばれる単位で切り出す。また、シンボル化部１３０２−１は、切り出したソースブロックを、予め決められた大きさのソースシンボルに分割する。シンボル化部１３０２−１は、ソースシンボルを消失訂正符号化器１３０３に送出する。なお、第１階層情報Ｓ１を切り出さず、第１階層情報Ｓ１全体を１つのソースブロックとして扱っても良い。
【０２０９】
同様に、シンボル化部１３０２−２は、第２階層情報Ｓ２を予め決められた大きさのソースシンボルに分割し、ソースシンボルを消失訂正符号化器１３０３に送出する。なお、第１階層情報Ｓ２も同様に、第２階層情報Ｓ２全体を１つのソースシンボルとして扱っても良い。
【０２１０】
消失訂正符号化器１３０３は、第１階層情報Ｓ１のソースシンボル及び第２階層情報Ｓ２のソースシンボルを用いて消失訂正符号化処理を行い、パリティシンボルを生成し、生成したパリティシンボルをパケット化部１３０４に出力する。なお、消失訂正符号化器１３０３は、第１階層情報Ｓ１のソースシンボルから、第１階層情報Ｓ１のための第１階層パリティシンボルＰ１を生成し、また、第１階層情報Ｓ１のソースシンボル及び第２階層情報Ｓ２のソースシンボルから、第２階層情報Ｓ２のための第２階層パリティシンボルＰ２を生成する。
【０２１１】
図３５に、消失訂正符号化器１３０３の構成例を示す。消失訂正符号化器１３０３は、図３６に示す検査行列Ｈに従って消失訂正符号化処理を行う。符号化器（Ｈ１）１３０３−１は、検査行列Ｈの部分行列Ｈ１に従って、第１階層情報シンボルＳ１を符号化し、第１階層パリティシンボルＰ１を生成する。また、符号化器（Ｈ２）１３０３−２は、検査行列ＨのＨ２に従って、第１階層情報シンボルＳ１及び第２階層情報シンボルＳ２を符号化し、第２階層パリティシンボルＰ２を生成する。
【０２１２】
なお、消失訂正符号化器１３０３の構成や、消失訂正符号化方法については、上述の実施の形態で説明した他の符号化方法を用いることができる。上述の実施の形態では、ビット単位で符号化処理を行っていたのに対し、本実施の形態では、シンボル単位で符号化処理を行う点が異なるものの、処理単位が異なるだけなので、ビット単位の符号化処理をシンボル単位で行うようにすればよい。したがって、消失訂正符号化器１３０３が、図３７のような構成を採るようにしてもよい。
【０２１３】
消失訂正符号化器１３０３は、第１階層情報シンボルＳ１、第１階層パリティシンボルＰ１、第２階層情報シンボルＳ２、及び、第２階層パリティシンボルＰ２をパケット化部１３０４に送出する。
【０２１４】
パケット化部１３０４は、第１階層情報シンボルＳ１、第１階層パリティシンボルＰ１、第２階層情報シンボルＳ２、及び、第２階層パリティシンボルＰ２からパケットを生成し、生成したパケットを送信部１３０５に送出する。
【０２１５】
送信部１３０５は、通信路１３０６にパケットを送信する。
【０２１６】
受信部１３０７は、通信路１３０６を経て到着したパケットを受信する。このとき、通信路の状況により、送信されたパケットが受信部１３０７で検知できず、パケットロス（消失）が起こる場合がある。受信部１３０７は、正しく受信したパケットをシンボル化部１３０８に送出するとともに、消失したパケットのＩＤをシンボル化部１３０８に送出する。
【０２１７】
シンボル化部１３０８は、受信パケットをシンボル化し、得られたシンボルを消失訂正復号器１３０９に送出する。
【０２１８】
消失訂正復号器１３０９は、消失していないシンボルに消失訂正復号処理を行い、消失したシンボルを復元する。具体的には、消失訂正復号器１３０９は、受信された第１階層情報シンボルＳ１及び第１階層パリティシンボルＰ１から、消失した第１階層情報シンボルＳ１を復元する。また、消失訂正復号器１３０９は、受信された第１階層情報シンボルＳ１、第２階層情報シンボルＳ２、及び、第２階層パリティシンボルＰ２から、消失した第２階層情報シンボルＳ２を復元する。消失訂正復号の方法は、特に限定されない。
【０２１９】
消失訂正復号器１３０９は、消失訂正復号後の第１階層情報シンボルＳ１及び第２階層情報シンボルＳ２を、それぞれ第１階層情報復元部１３１０−１、第２階層情報復元部１３１０−２に送出する。
【０２２０】
第１階層情報復元部１３１０−１及び第２階層情報復元部１３１０−２は、ソースシンボルからソースブロックを復元する。これにより、第１階層情報及び第２階層情報が復元される。
【０２２１】
以下、上述のように構成された通信システムの信号送受信フローを、図３８を例に用いて説明する。
（１）シンボル化部１３０２−１、１３０２−２は、第１階層情報Ｓ１を予め決められたソースブロックと呼ばれる単位で切り出す。
（２）シンボル化部１３０２−１、１３０２−２は、ソースブロックを、予め決められた大きさのソースシンボルに分割する。
（３）消失訂正符号化器１３０３は、第１階層情報Ｓ１のソースシンボル及び第２階層情報Ｓ２のソースシンボルを用いて、シンボル単位で消失訂正符号化処理を行い、第１階層パリティシンボルＰ１及び第２階層パリティシンボルＰ２を生成する。
（４）パケット化部１３０４は、第１階層情報シンボルＳ１、第１階層パリティシンボルＰ１、第２階層情報シンボルＳ２、及び、第２階層パリティシンボルＰ２から送信パケットを生成する。なお、図３８の例では、パケット化部１３０４は、消失訂正符号化後のシンボルの順序を変えずにパケット化しているが、シンボルの順序を入れ替えてパケット化してもよい。
（５）送信部１３０５は、通信路１３０６を介して、送信パケットを受信部１３０７に送信する。
（６）シンボル化部１３０８は、受信パケットをシンボル化し、得られたシンボルを消失訂正復号器１３０９に送出する。図３８には、２番目及び４番目のパケットが消失している例が示されている。
（７）消失訂正復号器１３０９は、消失していないシンボルに消失訂正復号処理を行い、消失したシンボルを復元する。
（８）第１階層情報復元部１３１０−１及び第２階層情報復元部１３１０−２は、ソースシンボルからソースブロックを復元する。
【０２２２】
以上のように、本実施の形態によれば、シンボル化部１３０２−１，１３０２−２は、第１階層情報Ｓ１及び第２階層情報Ｓ２を、第１階層情報Ｓ１のソースシンボル及び第２階層情報Ｓ２のソースシンボルにシンボル化し、消失訂正符号化器１３０３は、第１階層情報Ｓ１のソースシンボル及び第２階層情報Ｓ２のソースシンボルを用いて、シンボル単位で消失訂正符号化処理を行い、第１階層パリティシンボルＰ１及び第２階層パリティシンボルＰ２を生成するようにした。このように、第１階層情報Ｓ１及び第２階層情報Ｓ２は、シンボル化部１３０２−１、１３０２−２によって、シンボル化された後、消失訂正符号化器１３０３によって、シンボル単位で、消失訂正符号化が施される。このようにすることで、シンボル単位で処理する場合においても、複数の階層の情報を連接した符号化・復号化を行うことができ、上位の階層の情報の伝送の信頼性を向上することができる。
【０２２３】
なお、以上の説明では、シンボル化部１３０２−１、１３０２−２が、ソースブロックをソースシンボルに分割し、消失訂正符号化器１３０３が、ソースシンボル単位で消失訂正符号化処理を行う場合について説明したが、シンボル化部１３０２−１、１３０２−２が、ソースシンボルに分割せず、消失訂正符号化器１３０３が、ソースブロック単位で消失訂正符号化処理を行うようにしても良い。
【０２２４】
また、消失訂正符号化器１３０３を、パケット化部１３０４の後段に設け、パケット化部１３０４が、第１階層情報Ｓ１及び第２階層情報Ｓ２をパケット化した後、消失訂正符号化器１３０３が、パケット単位で消失訂正符号化処理を行うことにしても良い。
【０２２５】
つまり、第１階層情報Ｓ１は、第１の情報ブロック（ソースシンボル、ソースブロック、パケット）に配置される系列であり、第２階層情報Ｓ２は、第２の情報ブロック（ソースシンボル、ソースブロック、パケット）に配置される系列であり、消失訂正符号化器１３０３は、第１及び第２の情報ブロックのブロック単位で、第１及び第２のパリティブロックを生成する。
【０２２６】
なお、本実施の形態に係る通信システムにおいて、実施の形態６で説明したように、既知パケットを第１階層情報に挿入する場合には、その挿入量に応じて第１階層情報と第２階層情報の連結度を制御することができる。
【０２２７】
（実施の形態９）
本実施の形態では、消失訂正を適用した通信システムにおいて、ＬＤＰＣ符号の検査行列で最小ストッピングセットを構成するパケット（又は、ソースシンボル、ソースブロック）を、実施の形態６で説明した既知パケット（又は、既知シンボル、既知ブロック）とすることで、最小ストッピングセットによる消失訂正能力の低下を抑圧しつつ、第１階層情報と第２階層情報とを連結し、誤り特性を向上させることができる通信システムについて説明する。
【０２２８】
以下では、パケット単位で消失訂正を行う通信システムを例に説明する。
【０２２９】
先ず、パケット消失訂正を行う通信システムにおいて、最小ストッピングセットを構成するパケットを既知パケットとする通信システムについて説明する。
【０２３０】
図３９は、本実施の形態に通信システムの全体構成図である。図３９において、通信システムは、パケット生成部１４１０、消失訂正符号化器１４２０、送信部１４３０、通信路１４４０、受信部１４５０、消失訂正復号化器１４６０、及び、パケットデコード部１４７０を備えて構成される。同図において、パケット生成部１４１０、消失訂正符号化器１４２０、及び、送信部１４３０は、符号化側に対応し、受信部１４５０、消失訂正復号化器１４６０、及びパケットデコード部１４７０は、復号化側に対応する。
【０２３１】
パケット生成部１４１０は、送信情報源から出力される送信情報にヘッダを付加して情報パケットに変換する。例えば、図４０に示すように、送信情報として与えられたＭＰＥＧ（Moving Picture Expert Group）のＴＳ（Transport Stream）をＩＰパケットに変換する場合、パケット生成部１４１０は、ＭＰＥＧ−ＴＳを７つ束ねて、その先頭にＩＰヘッダを付加することでＩＰパケットを生成する。パケット生成部１４１０は、生成した情報パケットを消失訂正符号化器１４２０に送出する。
【０２３２】
消失訂正符号化器１４２０は、パケット生成部１４１０から出力される情報パケットに対し消失訂正符号化処理を行う。具体的には、消失訂正符号化器１４２０は、消失訂正符号化処理として、符号化で決められた数の情報パケット毎に冗長パケットを付加する。消失訂正符号化器１４２０は、情報パケット及び冗長パケットを送信部１４３０へ送出する。以降、情報パケット及び冗長パケットを送信パケットと呼ぶ。
【０２３３】
送信部１４３０は、消失訂正符号化器１４２０から出力される送信パケットを、通信路として使う媒体に応じて、その通信路で送信可能な形に変換し、通信路１４４０に送信する。
【０２３４】
通信路１４４０は、送信部１４３０から送信された信号が、受信部１４５０で受信されるまでに通る経路を示す。通信路として、イーサネット（登録商標）、電力線、メタルケーブル、光ファイバ、無線、光（可視光、赤外線など）や、これらを組み合わせたものを使用することができる。
【０２３５】
受信部１４５０は、通信路１４４０を経て到着する送信部１４３０からの信号を受信し、再度送信パケットの形に変換する。以降、これを受信パケットと呼ぶ。受信部１４５０は、受信パケットを消失訂正復号化器１４６０に送出する。
【０２３６】
消失訂正復号化器１４６０は、受信パケット中に消失したパケットがある場合は、符号化側の消失訂正符号化器１４２０で付加された冗長パケットを利用して、消失したパケットの復元処理を行う。消失訂正復号化器１４６０は、復元処理を行った受信パケットのうち、情報パケットに相当するパケットのみをパケットデコード部１４７０に送出する。一方、受信パケット中に消失したパケットがない場合は、復号処理を行わず、受信パケットのうち、情報パケットに相当するパケットのみをパケットデコード部１４７０に送出する。
【０２３７】
パケットデコード部１４７０は、パケット化された送信情報を、受信情報処理部（図示せぬ）が解読可能な形に変換して受信情報処理部に送信する。図４０の例では、ＩＰパケットのデータから７つのＭＰＥＧ−ＴＳを取り出して受信情報処理部に送出する。
【０２３８】
図４１は、消失訂正符号化器１４２０の要部構成を示す図である。消失訂正符号化器１４２０は、消失訂正符号として、低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ：Low-Density Parity-Check）符号を用いる。以下では、消失訂正符号化器１４２０が、Ｊ個の情報パケットを一つの単位として消失訂正符号化を行う場合を例に説明する。パケット生成部１４１０は、生成した情報パケットをＪパケットずつ消失訂正符号化器１４２０に送出する。なお、情報パケット数Ｊは、送信する情報の総容量、時間あたりの送信パケット数から決定される。
【０２３９】
消失訂正符号化器１４２０は、パディング部１４２１、インタリーブ部１４２２、消失訂正符号化部１４２３、及び消失訂正符号化パラメータ記憶部１４２４から構成される。
【０２４０】
消失訂正符号化パラメータ記憶部１４２４には、消失訂正符号化に用いるＬＤＰＣ符号のパラメータが記憶されている。具体的には、ＬＤＰＣ符号のパラメータとして、検査行列Ｈ、符号化パケット長Ｎ、組織化パケット長Ｋ、冗長パケット長Ｍ、及びパディングパケット長Ｐが記憶されている。
【０２４１】
パディング部１４２１は、パケット生成部１４１０から出力されるＪ個の情報パケットの後部に、符号化側及び復号化側の双方が既知のパディングパケットを付加し、Ｋ個のパケットからなる組織化パケット列を生成する。パディング部１４２１は、消失訂正符号化パラメータ記憶部１４２４に保持されているパディングパケット長Ｐに基づいて、パディングパケットを付加し、組織化パケット列をインタリーブ部１４２２に送出する。
【０２４２】
インタリーブ部１４２２は、組織化パケット列のパケットの順序を入れ替えるインタリーブ処理を行う。インタリーブ部１４２２は、インタリーブ後の組織化パケット列（以下「インタリーブドパケット列」という）を消失訂正符号化部１４２３に送出する。なお、インタリーブ処理については、後述する。
【０２４３】
消失訂正符号化部１４２３は、インタリーブドパケット列に対し、消失訂正符号化パラメータ記憶部１４２４に保持されている検査行列Ｈに基づいて、ＬＤＰＣ符号化処理を行い、冗長パケット列を生成する。さらに、消失訂正符号化部１４２３は、インタリーブドパケット列の後部に生成した冗長パケット列を付加し、冗長パケット付加後の符号化パケット列を送信部１４３０へ送出する。
【０２４４】
図４２は、消失訂正復号化器１４６０の要部構成を示す図である。消失訂正復号化器１４６０は、再パディング部１４６１、消失訂正復号化部１４６２、デインタリーブ部１４６３、及び消失訂正復号化パラメータ記憶部１４６４から構成される。
【０２４５】
消失訂正復号化パラメータ記憶部１４６４には、消失訂正符号化・復号化に用いるＬＤＰＣ符号のパラメータが記憶されている。
【０２４６】
再パディング部１４６１は、受信パケット列に消失があり、かつ、その消失がパディングパケットである場合、消失パケットの位置に再度パディングパケットを挿入する。再パディング部１４６１は、再パディングしたパケット列（再パディングパケット列）を消失訂正復号化部１４６２に送出する。
【０２４７】
消失訂正復号化部１４６２は、検査行列Ｈに基づき、再パディングパケット列の消失訂正復号処理を行い、復号結果のうち、組織化パケット列に対応するパケットのみを抽出し、抽出した消失訂正後の組織化パケット列をデインタリーブ部１４６３に送出する。
【０２４８】
デインタリーブ部１４６３は、消失訂正後の組織化パケット列に対し、符号化側で施したインタリーブ処理と逆の並び替え処理（デインタリーブ処理）を施す。デインタリーブ部１４６３は、デインタリーブ処理を施した組織化パケット列のうち、情報パケット列に相当するパケットのみパケットデコード部１４７０に送出する。
【０２４９】
以下、上述のように構成された通信システムのうち、主に消失訂正符号化器１４２０及び消失訂正復号化器１４６０の動作を中心に説明する。なお、以下では、パケット生成部１４１０から３つの情報パケット（Ｊ＝３）が出力される場合を例に説明する。また、消失訂正符号に用いるＬＤＰＣ符号を定義する検査行列Ｈとして、上述した式（１２）で示される行列を用いて消失訂正符号化・復号化を行う場合を例に説明する。式（１２）の検査行列Ｈは、符号化パケット長Ｎ＝１０、組織化パケット長Ｋ＝５、冗長パケット長Ｍ＝５の場合の例である。
【数１２】
0005507813.tif 000013
【０２５０】
（消失訂正符号化装置の動作）
図４３は、消失訂正符号化器１４２０の各部の入出力パケット列を示した図である。なお、図４１には、図４３に対応するパケット列と同一の符号が付されている。
【０２５１】
図４３（ａ）は、パケット生成部１４１０から出力される情報パケット列Ｐ１１を示している。情報パケット列Ｐ１１は、３個の情報パケットからなっている。
【０２５２】
パディング部１４２１は、パケット生成部１４１０から出力される情報パケット列Ｐ１１の後部に、２（＝Ｐ＝Ｋ−Ｊ）個のパディングパケットからなるパディングパケット列を付加し、５個のパケットからなる組織化パケット列Ｐ１２を生成する（図４３（ｂ）参照）。
【０２５３】
インタリーブ部１４２２では、組織化パケット列Ｐ１２にインタリーブ処理を施す。実際上、インタリーブ部１４２２は、以下のような処理によりインタリーブを行う。
【０２５４】
（インタリーブ処理）
（１）検査行列Ｈに含まれる全ての最小ストッピングセットを抽出する。
（２）組織化パケット列に対応する各変数ノードが、全ての最小ストッピングセットの組み合わせから、いくつの最小ストッピングセットに含まれるかを検査する。
（３）含まれる最小ストッピングセットの数の順に、組織化パケット列に対応する各変数ノードを並び替える。以下、並び替えた結果を変数ノードリストと呼ぶ。
（４）変数ノードリストの第一位に対応する変数ノードのパケットと、組織化パケット列Ｐ１２の最後尾のパケット、つまり、冗長パケットとを置換する。
（５）次に、変数ノードリストの第二位に対応する変数ノードのパケットと、組織化パケット列の最後尾から２番目のパケット、つまり、冗長パケットとを置換する。
（６）以降、変数ノードリストの順位が高い変数ノードに対応するパケットから順に、組織化パケット列の冗長パケットと置換して、インタリーブ処理を行う。
【０２５５】
このようにして、インタリーブ部１４２２は、インタリーブ処理として、組織化パケット列Ｐ１２の後部に位置するパケットを、ＬＤＰＣ符号化に用いる検査行列Ｈの最小ストッピングセットを構成する変数ノードのうちの一つに対応するパケット位置に並び替えるという処理を行う。組織化パケット列Ｐ１２の後部に位置するパケットを、ＬＤＰＣ符号化に用いる検査行列Ｈの最小ストッピングセットを構成する変数ノードのうちの一つに対応するパケット位置に並び替えることにより、インタリーブ部１４２２は、最小ストッピングセットを構成する変数ノードに対応する位置にパディングパケットを割り当てる。
【０２５６】
上述した（１）〜（６）の手順を行う場合には、最小ストッピングセットに含まれる数が多い変数ノードの順に、当該変数ノードに対応する位置に、冗長パケットが優先的に割り当てられるようになる。インタリーブ処理について、さらに図４４を用いて補足説明する。
【０２５７】
図４４は、式（１２）の検査行列Ｈに対応するタナーグラフを示している。図４４において、上段の検査ノードは、式（１２）の検査行列Ｈの各列に対応し、下段の検査ノードは、検査行列Ｈの各行に対応する。検査行列Ｈのｉ行Ｊ列目が１ならば、Ｊ番目の変数ノードとｉ番目の検査ノードが辺で結ばれる。
【０２５８】
なお、消失訂正符号化処理の前段においてインタリーブ処理を施さなかった場合に、各変数ノードに割り当てられるパケットを、図４４の変数ノードの上側に併記する。図４４に示すように、変数ノード１〜３には、情報パケット１〜３がそれぞれ対応し、変数ノード４，５には、パディングパケット１，２が対応し、変数ノード６〜１０には、消失訂正符号化処理により得られる冗長パケット列１〜５が対応している。
【０２５９】
式（１２）で与えられる検査行列Ｈの最小ストッピングセットサイズは３であり、その変数ノードの組み合わせは、式（１３−１）〜式（１３−７）に示すように７通りある（［］内の数字は変数ノードのインデックスを表す）。
【数１３】
0005507813.tif 000014
【０２６０】
上記７個の最小ストッピングセットのうち、最小ストッピングセットに最も多く含まれる変数ノードは、変数ノード２である（７通り中４通り）。また、最小ストッピングセットに次に多く含まれる変数ノードは、変数ノード３である（７通り中３通り）。
【０２６１】
インタリーブ部１４２２は、組織化パケット列Ｐ１２の最後尾にあるパケット（パディングパケット２）と、変数ノード２に位置する情報パケット２の位置とを入れ替える（インタリーブする）。また、変数ノード３に位置する情報パケット３と、組織化パケット列Ｐ１２の最後尾から２番目にあるパケット（パディングパケット１）とを入れ替える。図４５に、この場合のインタリーブ処理パターンを示す。図４５（ａ）は、インタリーブ前のパケットの順序を示し、図４５（ｂ）は、インタリーブ後のパケットの順序を示す。
【０２６２】
このように、インタリーブ部１４２２は、組織化パケット列Ｐ１２の後部のパケットを、ストッピングセットの一部の変数ノードに割り当てられているパケットと入れ替えるという処理を行う。すなわち、インタリーブ部１４２２は、検査行列Ｈの最小ストッピングセットを構成する変数ノードに対応する位置の情報パケットと、既知パケットであるパディングパケットとを入れ替える。その結果、図４３（ｃ）に示すようなインタリーブドパケット列Ｐ１３が得られる。
【０２６３】
このようにすることで、最小ストッピングセットに最も多く含まれる変数ノード２と、次に多く含まれる変数ノード３の位置に、パディングパケット２，１が配置されるようになる。パディングパケット２，１は、既知パケットであるので、通信路１４４０において、変数ノード２，３に位置するパディングパケット２，１が消失しても、復号化側の消失訂正復号化器１４６０の再パディング部１４６１は、消失したパディングパケット２，１を再パディングすることができる。したがって、変数ノード２，３が含まれる最小ストッピングセットの他の変数ノードに位置するパケットが消失してしまった場合においても、消失訂正復号化部１４６２が消失訂正復号できる可能性がある。
【０２６４】
一方、インタリーブ処理を施さず、変数ノード２，３に位置する情報パケット２，３が消失した場合には、情報パケット２，３は既知でないので、再パディング部１４６１は、再パディングすることが困難である。また、変数ノード２，３が含まれる最小ストッピングセットの他の変数ノードに位置するパケットが消失してしまった場合には、消失訂正復号化部１４６２が消失訂正復号処理を失敗する可能性が高くなる。
【０２６５】
消失訂正符号化部１４２３は、消失訂正符号化パラメータ記憶部１４２４に保持されている検査行列Ｈに基づいて、冗長パケット１〜５を生成し、インタリーブドパケット列Ｐ１３に付加することで、図４３（ｄ）に示すような、Ｎ個のパケットから構成される符号化パケット列Ｐ１４を生成する。
【０２６６】
このように、インタリーブ部１４２２は、検査行列Ｈの最小ストッピングセットに、最も多く含まれる変数ノードに対応する位置に、パディングパケットを優先的に割り当てる。このようにすることで、消失訂正に最も影響を与える変数ノードに対応する位置のパケットが消失してしまった場合においても、復号化側の消失訂正復号化器１４６０の再パディング部１４６１において、再パディングされるので、消失訂正復号できる割合を高くすることができるようになる。
【０２６７】
（消失訂正復号化装置の動作）
次に、消失訂正復号化器１４６０の動作について説明する。図４６は、消失訂正復号化器１４６０の各部の入出力されるパケット列を示した図である。なお、図４２には、図４６に対応するパケット列と同一の符号が付されている。
【０２６８】
図４６（ａ）は、受信部１４５０から出力される受信パケット列Ｐ１５を示す。図４６（ａ）において、×印が付されている３つのパケットは、通信路１４４０で消失したパケットを表す。図４６（ａ）では、２番目、４番目、及び８番目のパケットが消失した場合の例を示している。消失した３つのパケットに相当する変数ノードは、変数ノード２，４，８であり、これら変数ノードの組み合わせ［２，４，８］は、式（１４）で示される最小ストッピングセットＳＳ２に一致する。また、消失パケットのうち一つ（２番目のパケット）は、符号化側でパディングしたパディングパケット２である。
【０２６９】
再パディング部１４６１は、消失訂正復号化パラメータ記憶部１４６４に保持されているパディングパケット数Ｐ（＝２）とデインタリーブ部１４６３で行われるデインタリーバのパターンとから、符号化側でパディングパケットを挿入した位置を決定する。さらに、再パディング部１４６１は、消失したパケットにパディングパケットが含まれるか否か判定し、消失したパケットにパディングパケットが含まれる場合、その位置に再度該当するパディングパケットを挿入する。ここでは、２番目の位置にあるパケットはパディングパケット２であるため、再パディング部１４６１は、２番目のパケット位置にパディングパケット２を挿入する。その結果、図４６（ｂ）のパケット列Ｐ１６が得られる。なお、消失したパケットにパディングパケットが含まれない場合は、再パディング部１４６１は、再パディングを行わずに受信パケット列Ｐ１５をパケット列Ｐ１６として消失訂正復号化部１４６２に送出する。
【０２７０】
消失訂正復号化部１４６２は、パケット列Ｐ１６のうち、組織化パケット列に消失が含まれている場合は、消失訂正復号化パラメータ記憶部１４６４に保持されている検査行列Ｈに基づいて消失訂正復号処理を行う。消失訂正復号処理としては、ＢＰ（Belief Propagation）などの反復復号アルゴリズムなどを用いることができる。消失訂正復号化部１４６２は、復号処理が終了した後、図４６（ｃ）で示すように、組織化パケット列Ｐ１７のみをデインタリーブ部１４６３に送出する。
【０２７１】
一方、パケット列Ｐ１６に消失が含まれない場合、もしくは消失が冗長パケット列にのみ含まれている場合は、消失訂正復号化部１４６２は、消失訂正復号処理を行わず、組織化パケット列Ｐ１７のみをデインタリーブ部１４６３に送出する。
【０２７２】
デインタリーブ部１４６３は、組織化パケット列Ｐ１７に対し、符号化側のインタリーブ部１４２２で施したインタリーブ処理の逆の処理を施し、パケットを並び替える。上述した図４３の例で説明すると、デインタリーブ部１４６３は、パディングパケット２と情報パケット２とを入れ替えるとともに、パディングパケット１と情報パケット３とを入れ替える。図４６（ｄ）に、デインタリーブ後の組織化パケットＰ１８を示す。図４６（ｄ）の組織化パケットＰ１８のパケット順序は、符号化側のインタリーブ前の組織化パケットＰ１２のパケット順序（図４３（ｂ）参照）に一致する。
【０２７３】
デインタリーブ部１４６３は、デインタリーブ後の組織化パケット列Ｐ１８のうち、図４６（ｅ）に示されるように情報パケットのみからなる情報パケット列Ｐ１９をパケットデコード部１４７０に送出する。
【０２７４】
上述したように、符号化側のインタリーブ部１４２２は、最小ストッピングセットを構成する変数ノードに対応する位置にパディングパケットを割り当てる。例えば、図４３の例では、インタリーブ部１４２２は、変数ノード２にパディングパケットを割り当てた。したがって、最小ストッピングセットＳＳ２の変数ノードに対応するパケット（２番目、４番目、８番目）が通信路１４４０で消失しても、２番目のパケットを再パディングにより復元することができるので、パケットデコード部１４７０で、ＳＳ２による消失訂正失敗を回避することができる。また、図４４の例では、変数ノード２を既知のパディングパケットにすることで、変数ノード２を含むＳＳ２以外のストッピングセット（ＳＳ１、ＳＳ３、ＳＳ４）による消失訂正失敗をも回避することができる。
【０２７５】
このように、符号化側のインタリーブ部１４２２で、組織化パケット列Ｐ１２の後部に位置する冗長パケットを、ＬＤＰＣ符号化に用いる検査行列Ｈの最小ストッピングセットを構成する変数ノードのうちの一つに対応するパケット位置に並び替えることにより、通信路１４４０において、最小ストッピングセットの位置に消失が発生したとしても、再パディング部１４６１により再パディングすることができるので、最小ストッピングセットによる消失の訂正失敗を回避することができる。
【０２７６】
以上のように、本実施の形態によれば、消失訂正符号化器１４２０は、情報パケット系列にパディングパケットを付加するパディング部１４２１と、パディングパケットと情報パケットとを並べ替えるインタリーブ部１４２２と、インタリーブ後のパケット列に対して消失訂正符号化を行う消失訂正符号化部１４２３とを備え、インタリーブ部１４２２は、低密度パリティ検査符号を定義する検査行列の最小ストッピングセットを構成する変数ノードに基づいてパディングパケットと情報パケットとを並び替えるようにした。また、消失訂正復号化器１４６０は、受信したパケット系列に対し、再パディングを行う再パディング部１４６１と、再パディング後のパケット系列に対し、消失訂正復号化を施す消失訂正復号化部１４６２と、消失訂正復号化後のパケット系列の順序を並び替えるデインタリーブ部１４６３とを備えるようにした。したがって、ＬＤＰＣ検査行列の訂正能力特性の制限に関与する最小ストッピングセットを構成する変数ノードに基づいて、情報パケットと既知パケットとの並び替えパターンを、最小ストッピングセットによる消失訂正失敗を回避するような並び替えパターンにすることにより、最小ストッピングセットによる消失訂正失敗の確率を低減することができる。
【０２７７】
このように、本発明を用いることで、従来は消失訂正符号化・復号化に関わるパケット数を調節するために挿入されるパディングパケットと適切なインタリーブ・デインタリーブ処理とを利用して、消失訂正符号の訂正能力を劣化させる第一の要因である最小ストッピングセットによる訂正失敗の確率を低減することができるという効果が得られる。つまり、通信路で発生した消失が、検査行列に含まれる最小ストッピングセットと一致する確率を低下することができ、この結果、消失訂正能力を向上できる。
【０２７８】
インタリーブとして、インタリーブ部１４２２が、最小ストッピングセットを構成する変数ノードに対応する位置の情報パケットと既知パケットとを入れ替えるようにする場合には、最小ストッピングセットの位置に消失が発生した場合においても、復号化側の再パディング部１４６１により消失パケットを再パディングすることができるので、最小ストッピングセットによる消失の訂正失敗を回避することができる。
【０２７９】
（インタリーブ処理の他の例）
なお、本発明の実施の形態１におけるインタリーブ部１４２２は、以下のような処理によりインタリーブを行うようにしても良い。
【０２８０】
（１）検査行列Ｈに含まれる全ての最小ストッピングセットを抽出する。
（２）組織化パケット列に対応する各変数ノードが、全ての最小ストッピングセットの組み合わせからいくつの最小ストッピングセットに含まれるかを検査する。
（３）含まれる最小ストッピングセットの数の順に、組織化パケット列に対応する各変数ノードを並び替え、変数ノードリストを作成する。
（４）変数ノードリストの第一位に対応する変数ノードのパケットと、組織化パケット列Ｐ１２の最後尾のパケット、つまり、冗長パケットとを置換する。
（５’）変数ノードリストから、第一位の変数ノードを含む最小ストッピングセットに含まれる変数ノードを削除する。削除後の変数ノードリストの最上位に対応する変数ノードのパケットと、組織化パケット列の最後尾から２番目のパケット、つまり、冗長パケットとを置換する。
（６’）以降、変数ノードリスト最上位の変数ノードを含む最小ストッピングセットに含まれる変数ノードを削除し、削除後の変数ノードリストの最上位に対応する変数ノードのパケットと、組織化パケット列の冗長パケットとを置換して、インタリーブ処理を行う。
【０２８１】
このようにすることで、最小ストッピングセットを構成する変数ノードのうち、少なくとも一つの変数ノードの位置にパディングパケットが配置されるようになる。これにより、通信路１４４０において消失するパケット数が多い場合においても、復号化側では、最小ストッピングセットを構成する変数ノードのうち、少なくとも一つの変数ノードの位置に既知パケットを再パディングすることができるので、該当する最小ストッピングセットによる消失訂正の失敗を回避することができる。
【０２８２】
なお、以上の説明では、パディング部１４２１が付加するパディングパケットの位置が、情報パケット列の後部とする場合について説明したが、これに限られず、後部でなくても、符号化側・復号化側の双方で既知の位置であれば、情報パケット列の先頭でも中間でも良い。例えば、パディング部１４２１が、情報パケット列の先頭にパディングパケットを付加した場合、インタリーブ部１４２２は、変数ノードリストの最上位の位置のパケットと、組織化パケット列の最先頭のパケットを置換するインタリーブパターンを用いて、インタリーブ処理を行うようにしてもよい。パディング部１４２１が、情報パケット列の中間にパディングパケットを付加した場合は、インタリーブ部１４２２は、同様に、中間のパケットを、変数ノードリスト記載されている変数ノードのパケットと順に置換する。
【０２８３】
また、本実施の形態では、式（１２）に示される検査行列Ｈを用いた場合について説明したが、検査行列Ｈは式（１２）に示されるものに限られず、その他の検査行列を用いた場合でも本発明を用いることにより同様の効果を得ることができる。
【０２８４】
加えて、実施の形態６の既知ビット挿入部のように、パディング部１４２１が、既知パケット（又は、既知シンボル、既知ブロック）を挿入し、インタリーブ部１４２２が、ＬＤＰＣ符号の検査行列で最小ストッピングセットを構成するパケット（又は、シンボル、ブロック）を、既知パケット（又は、既知シンボル、既知ブロック）とすることで、第１階層情報と第２階層情報との連結制御を行うことができるとともに、最小ストッピングセットにより消失訂正が失敗する確率を低下することができる。
【産業上の利用可能性】
【０２８５】
本発明は、第１の情報系列と第２の情報系列を伝送する場合に、第２の情報系列の誤り率特性を向上させることができるといった効果を有し、無線基地局や移動端末等からなる通信システムに広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２８６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図２】実施の形態１の符号化器の構成の説明に供する図
【図３】実施の形態１の符号化器の他の構成の説明に供する図
【図４】実施の形態１の受信装置の構成を示すブロック図
【図５】実施の形態１の復号器の構成を示すブロック図
【図６】実施の形態１のＬＤＰＣ復号器の動作の説明に供する図
【図７】地上デジタル音声放送における階層伝送方式のイメージを表す図
【図８】実施の形態２の送信装置の構成を示すブロック図
【図９】実施の形態２の内符号化器の構成の説明に供する図
【図１０】実施の形態２の内符号化器の他の構成の説明に供する図
【図１１】実施の形態３の送信装置の構成を示すブロック図
【図１２】実施の形態３の誤り訂正・検出符号化器の構成の説明に供する図
【図１３】実施の形態３の受信装置の構成を示すブロック図
【図１４】実施の形態３の誤り訂正復号器の構成を示すブロック図
【図１５】実施の形態３の動作の説明に供する図
【図１６】本発明の実施の形態４に係る符号化器の入出力関係を示す図
【図１７】実施の形態４の検査行列Ｈの構成の一例を示す図
【図１８】検査行列Ｔ１及びＴ２の構成を示す図
【図１９】実施の形態４に係る符号化器の構成を示す図
【図２０】実施の形態４の検査行列Ｈの別の構成を示す図
【図２１】検査行列Ｔ１及びＴ２の別の構成を示す図
【図２２】実施の形態４に係る符号化器の入出力関係を示す図
【図２３】実施の形態４に係る復号器の構成及び入出力関係を示す図
【図２４】本実施の形態４に係る復号器の別の構成を示す図
【図２５】本実施の形態４に係る復号器の別の構成を示す図
【図２６】実施の形態４の検査行列Ｈの別の構成を示す図
【図２７】本発明の実施の形態５に係る符号化器の構成を示す図
【図２８】実施の形態５に係る符号化器の別の構成を示す図
【図２９】本発明の実施の形態６に係る符号化器の構成を示す図
【図３０】実施の形態６の検査行列Ｈの構成を示す図
【図３１】実施の形態６に係る復号器の構成を示す図
【図３２】本発明の実施の形態７に係る符号化器の構成を示す図
【図３３】実施の形態７に係る復号器の構成を示す図
【図３４】本発明の実施の形態８に係る通信システムの全体構成を示す図
【図３５】実施の形態８に係る消失訂正符号化器の構成を示す図
【図３６】実施の形態８の検査行列Ｈの構成を示す図
【図３７】実施の形態８に係る消失訂正符号化器の別の構成を示す図
【図３８】実施の形態８に係る通信システムの信号送受信フローを示す図
【図３９】本発明の実施の形態９に係る通信システムの全体構成を示す図
【図４０】実施の形態９のパケット生成部から生成されるパケット系列を示す図
【図４１】実施の形態９の消失訂正符号化器の要部構成を示すブロック図
【図４２】実施の形態９の消失訂正復号化器の要部構成を示すブロック図
【図４３】実施の形態９の消失訂正符号化器の動作を説明するための図
【図４４】実施の形態９の消失訂正符号化器で用いるタナーグラフを示す図
【図４５】実施の形態９におけるインタリーブパターンの一例を示す図
【図４６】実施の形態９の消失訂正復号化器の動作を説明するための図
【図４７】報知チャネル（ＢＣＨ：Broadcast CHannel）の構成例を示す図
【図４８】プライマリＢＣＨの移動端末でのソフト合成のイメージを示す図
【符号の説明】
【０２８７】
１００、３００、４００  送信装置
１０１、１０２、１０３  符号化器
１０２−１、３０６−１、４０３−３  ビット連接部
１０２−２  ＬＤＰＣ符号化器
１０２−３、３０６−３、４０３−５  符号語分離部
２００、５００  受信装置
２１１、２１２、２１３  復号器
２１６  乗算器
２１７  ＬＤＰＣ復号器
３０５、３０６  内符号化器
３０６−２  内符号化部
４０３  誤り訂正・検出符号化器
５０３  誤り訂正復号器
６００、８００、８００Ａ、９００、１１００  符号化器
６０１  切り替え器
６０２  検査行列Ｈｓ１記憶部
６０３  検査行列Ｈｓ２記憶部
６０４−１〜６０４−Ｍ１、６０４−１〜６０４−Ｍ２  ウェイト乗算器
６０５−１〜６０５−Ｍ１、６０５−１〜６０５−Ｍ２、６０９−１、６０９−２  ｍｏｄ２加算器
６０６−１〜６０６−Ｍ１、６０６−１〜６０６−Ｍ２、６１０−１、６１０−２  遅延器
６０７、６０８  並列・直列変換部
７００、７００Ａ、７００Ｂ、１０２０  復号器（Ｈ）
７１０Ａ、７１０Ｂ、１０２１  復号器（Ｈ１）
７２０Ａ、７２０Ｂ、１０２２  復号器（Ｈ２）
８１０  符号化器（Ｈ１）
８２０、８２０Ａ  符号化器（Ｈ２）
９１０  既知ビット挿入部
９２０  符号化器（Ｈ）
９２１  第１階層符号化器
９２２  第２階層符号化器
１０００、１２００  復号器
１０１０  既知尤度挿入部
１１１０  既知ビット数決定部
１１２０  制御信号符号化器
１２１０  第１階層信号受信処理部
１２２０  第２階層信号受信処理部
１２３０  受信品質推定部
１２４０  制御信号受信処理部
１２５０  制御信号復号器
１３０１−１  第１階層情報供給部
１３０１−２  第２階層情報供給部
１３０２−１、１３０２−２、１３０８  シンボル化部
１３０３  消失訂正符号化器
１３０４  パケット化部
１３０５、１４３０  送信部
１３０６、１４４０  通信路
１３０７、１４５０  受信部  
１３０９  消失訂正復号器
１３１０−１  第１階層情報復元部
１３１０−２  第２階層情報復元部
１４１０  パケット生成部
１４２０  消失訂正符号化器
１４６０  消失訂正復号化器
１４７０  パケットデコード部
１４２１  パディング部
１４２２  インタリーブ部
１４２３  消失訂正符号化部
１４２４  消失訂正符号化パラメータ記憶部
１４６１  再パディング部
１４６２  消失訂正復号化部
１４６３  デインタリーブ部
１４６４  消失訂正復号化パラメータ記憶部
【図１】
0005507813.tif 000015
【図２】
0005507813.tif 000016
【図３】
0005507813.tif 000017
【図４】
0005507813.tif 000018
【図５】
0005507813.tif 000019
【図６】
0005507813.tif 000020
【図７】
0005507813.tif 000021
【図８】
0005507813.tif 000022
【図９】
0005507813.tif 000023
【図１０】
0005507813.tif 000024
【図１１】
0005507813.tif 000025
【図１２】
0005507813.tif 000026
【図１３】
0005507813.tif 000027
【図１４】
0005507813.tif 000028
【図１５】
0005507813.tif 000029
【図１６】
0005507813.tif 000030
【図１７】
0005507813.tif 000031
【図１８】
0005507813.tif 000032
【図１９】
0005507813.tif 000033
【図２０】
0005507813.tif 000034
【図２１】
0005507813.tif 000035
【図２２】
0005507813.tif 000036
【図２３】
0005507813.tif 000037
【図２４】
0005507813.tif 000038
【図２５】
0005507813.tif 000039
【図２６】
0005507813.tif 000040
【図２７】
0005507813.tif 000041
【図２８】
0005507813.tif 000042
【図２９】
0005507813.tif 000043
【図３０】
0005507813.tif 000044
【図３１】
0005507813.tif 000045
【図３２】
0005507813.tif 000046
【図３３】
0005507813.tif 000047
【図３４】
0005507813.tif 000048
【図３５】
0005507813.tif 000049
【図３６】
0005507813.tif 000050
【図３７】
0005507813.tif 000051
【図３８】
0005507813.tif 000052
【図３９】
0005507813.tif 000053
【図４０】
0005507813.tif 000054
【図４１】
0005507813.tif 000055
【図４２】
0005507813.tif 000056
【図４３】
0005507813.tif 000057
【図４４】
0005507813.tif 000058
【図４５】
0005507813.tif 000059
【図４６】
0005507813.tif 000060
【図４７】
0005507813.tif 000061
【図４８】
0005507813.tif 000062