(57)【要約】  本発明は、通信システムにおける信号を送信する方法及び装置を提供する。本発明は、送信する情報ベクトルが受信し、この情報ベクトルを第１の符号化率を支援する構造的低密度パリティ検査(ＬＤＰＣ)符号化方式で符号化して情報ベクトルとマッピングされる第１の部分と、パリティベクトルとマッピングされる第２の部分を含む第１の構造的ＬＤＰＣ符号語ベクトルを生成した後、第１の構造的ＬＤＰＣ符号語ベクトルを信号受信装置に送信し、第１の構造的ＬＤＰＣ符号語ベクトルの受信に発生した誤りを検出すれば、前記情報ベクトルを第２の符号化率を支援する構造的ＬＤＰＣ符号化方式で符号化して第１の部分と、第２の部分と、情報ベクトルの追加パリティベクトルにマッピングされる第３の部分を含む第２の構造的ＬＤＰＣ符号語ベクトルを生成し、信号受信装置に第３の部分を送信することを特徴とする。
2008526159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システムにおける信号を送信する方法であって、
送信する情報ベクトルが受信する段階と、
前記情報ベクトルを第１の符号化率を支援する構造的低密度パリティ検査(Low  Density  Parity  Check:ＬＤＰＣ)符号化方式で符号化して前記情報ベクトルとマッピングされる第１の部分と、パリティベクトルとマッピングされる第２の部分を含む第１の構造的ＬＤＰＣ符号語ベクトルを生成する段階と、
前記第１の構造的ＬＤＰＣ符号語ベクトルを信号受信装置に送信する段階と、
前記第１の構造的ＬＤＰＣ符号語ベクトルの受信に発生した誤りを検出すれば、前記情報ベクトルを第２の符号化率を支援する構造的ＬＤＰＣ符号化方式で符号化して前記第１の部分と、前記第２の部分と、前記情報ベクトルの追加パリティベクトルにマッピングされる第３の部分を含む第２の構造的ＬＤＰＣ符号語ベクトルを生成する段階と、
前記第２の構造的ＬＤＰＣ符号語ベクトルの少なくとも一つの部分を前記信号受信装置に送信する段階と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記送信される第２の構造的ＬＤＰＣ符号語ベクトルの少なくとも一つの部分が第３の部分であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記送信される第２の構造的ＬＤＰＣ符号語ベクトルの少なくとも一つの部分が前記第１の部分と第３の部分であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記第１の符号化率を支援する構造的ＬＤＰＣ符号化方式は第１の子パリティ検査行列に基づいて遂行され、前記第１の子パリティ検査行列は前記第１の符号化率に対応して親パリティ検査行列に基づいて生成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記第２の符号化率を支援する構造的ＬＤＰＣ符号化方式は第２の子パリティ検査行列に基づいて遂行され、前記第２の子パリティ検査行列は前記第２の符号化率に対応して前記親パリティ検査行列に基づいて生成されることを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記第１の符号化率を支援する構造的ＬＤＰＣ符号化方式は、前記第１の符号化率により複数のパリティ検査行列のうちの一つに基づいて遂行されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記第２の符号化率を支援する構造的ＬＤＰＣ符号化方式は、前記第２の符号化率により複数のパリティ検査行列のうちの一つに基づいて遂行されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
通信システムにおける信号を送信する装置であって、
情報ベクトルにマッピングされる第１の部分と、パリティベクトルにマッピングされる第２の部分を含む第１の構造的低密度パリティ検査(Low  Density  Parity  Check：ＬＤＰＣ)符号語ベクトルを生成するように、第１の符号化率を支援する構造的ＬＤＰＣ符号化方式で前記情報ベクトルを符号化し、前記第１の部分、前記第２の部分、及び前記情報ベクトルの追加パリティベクトルにマッピングされる第３の部分を含む第２の構造的ＬＤＰＣ符号語ベクトルを生成するように、第２の符号化率を支援する構造的ＬＤＰＣ符号化方式で前記情報ベクトルを符号化するエンコーダと、
前記第１の構造的ＬＤＰＣ符号語ベクトルと前記第２の構造的ＬＤＰＣ符号語ベクトルの少なくとも一つの部分を信号受信装置に送信する送信部と、
初期送信時に、前記情報ベクトルを前記第１の符号化率を支援する構造的ＬＤＰＣ符号化方式で符号化して前記第１の構造的ＬＤＰＣ符号語ベクトルを前記信号受信装置に送信し、前記第１の構造的ＬＤＰＣ符号語ベクトルの受信に誤りが発生したことを検出すると、前記第２の構造的ＬＤＰＣ符号語ベクトルの少なくとも一つの部分を前記信号受信装置に送信するように前記情報ベクトルを前記第２の符号化率を支援する構造的ＬＤＰＣ符号化方式で符号化するように制御する制御部と、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項９】
前記送信される第２の構造的ＬＤＰＣ符号語ベクトルの少なくとも一つの部分が第３の部分であることを特徴とする請求項８記載の装置。
【請求項１０】
前記送信される第２の構造的ＬＤＰＣ符号語ベクトルの少なくとも一つの部分が第１の部分及び第３の部分であることを特徴とする請求項８記載の装置。
【請求項１１】
前記第１の符号化率を支援する構造的ＬＤＰＣ符号化方式は第１の子パリティ検査行列に基づいて遂行され、前記第１の子パリティ検査行列は前記第１の符号化率に対応して親パリティ検査行列に基づいて生成されることを特徴とする請求項８記載の装置。
【請求項１２】
前記第２の符号化率を支援する構造的ＬＤＰＣ符号化方式は第２の子パリティ検査行列に基づいて遂行され、前記第２の子パリティ検査行列は前記第２の符号化率に対応して前記親パリティ検査行列に基づいて生成されることを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
前記第１の符号化率を支援する構造的ＬＤＰＣ符号化方式は、前記第１の符号化率により複数のパリティ検査行列のうちの一つに基づいて遂行されることを特徴とする請求項８記載の装置。
【請求項１４】
前記第２の符号化率を支援する構造的ＬＤＰＣ符号化方式は、前記第２の符号化率により複数のパリティ検査行列のうちの一つに基づいて遂行されることを特徴とする請求項８記載の装置。
【請求項１５】
通信システムにおける信号を受信する方法であって、
受信信号を信号送信装置で適用した第１の符号化率を支援する構造的低密度パリティ検査(Low  Density  Parity  Check：ＬＤＰＣ)符号化方式に対応する復号方式で復号する段階と、
前記受信された信号に誤りがあるか否かを判定する段階と、
前記受信信号に発生した誤りを検出する場合に、前記信号送信装置に前記受信信号に誤りが発生したことを示す情報を送信する段階と、
前記信号送信装置に前記誤りの発生を示す情報を送信した後に信号が受信される場合に、現在受信された信号を前記誤りが発生した受信信号とコンバイニング(combining)し、前記信号送信装置で適用した第２の符号化率を支援する構造的ＬＤＰＣ符号化方式に対応する復号方式で前記合成された信号を復号して誤りが発生したか否かを判定する段階と、
前記合成された信号に誤りの発生が検出された場合に、前記信号送信装置に前記合成された信号に誤りが発生したことを示す情報を送信する段階と、
前記合成された信号に誤りが発生しないと検出された場合に、前記合成された信号を情報ベクトルとして出力する段階と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項１６】
通信システムにおける信号を受信する装置であって、
受信信号を信号送信装置で適用した第１の符号化率を支援する構造的低密度パリティ検査(Low  Density  Parity  Check：ＬＤＰＣ)符号化方式に対応する復号方式で復号し、以後に受信される受信信号を予め格納されている誤りが検出された以前の受信信号と合成し、前記信号送信装置で適用した第２の符号化率を支援する構造的ＬＤＰＣ符号化方式に対応する復号方式で前記合成された信号を復号するデコーダと、
前記復号された受信信号に誤りが発生した場合に、前記信号送信装置に前記受信信号に誤りが発生したことを示す情報送信の制御動作を遂行し、前記復号された受信信号に誤りが発生しない場合に、前記復号された受信信号を情報ベクトルとして出力するように制御する制御部と、
を含むことを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信システムにおける信号送受信装置及び方法に関して、特に通信システムで構造的(structured)低密度パリティ検査(Low  Density  Parity  Check：以下、“ＬＤＰＣ”とする)符号を使用して信号を送受信する装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
次世代通信システムは、パケットサービス通信システム(packet  service  communication  system)形態に発展されてきている。このパケットサービス通信システムは、バースト(burst)パケットデータ(packet  data)を複数の移動端末機(Mobile  Station：ＭＳ)に送信するシステムとして、大容量データ送信に適合するように設計されてきた。
【０００３】
特に、次世代通信システムではデータ送信量を増加させるために、ハイブリッド自動反復要求(Hybrid  Automatic  Repeat  reQuest：以下、“ＨＡＲＱ”とする)方式と適応的変調及び符号化(Adaptive  Modulation  and  Coding：以下、“ＡＭＣ”とする)方式のような多様なデータ送信方式が提案されている。このＨＡＲＱ方式及びＡＭＣ方式を使用するためには多様な符号化率が支援されなければならない。
【０００４】
一般に、次世代通信システムではターボ符号(turbo  code)と共にＬＤＰＣ符号を使用する。このＬＤＰＣ符号は、高速データ送信時にその性能利得が高いと知られており、送信チャンネルで発生する雑音による誤りを効果的に訂正することによってデータ送信の信頼度を高めるために使用することを積極的に考慮している。
【０００５】
図１は、ＬＤＰＣ符号を使用する従来の通信システムを示すブロック構成図である。図１を参照すると、通信システムは、信号送信装置１００と信号受信装置１５０を含む。信号送信装置１００はエンコーダ(encoder)１１１と、変調器(modulator)１１３と、無線周波数(Radio  Frequency：以下、“ＲＦ”とする)処理器１１５とを含み、信号受信装置１５０はＲＦ処理器１５１と、復調器(de-modulator)１５３と、デコーダ(decoder)１５５とを含む。まず、信号送信装置１００が送信しようとする情報ベクトル(information vector)
【数１】
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が発生すると、情報ベクトル
【数２】
2008526159.tif 000004
はエンコーダ１１１に提供される。エンコーダ１１１は、情報ベクトル
【数３】
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を予め設定された符号化方式で符号化して符号語ベクトル(codeword  vector)
【数４】
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、すなわちＬＤＰＣ符号語を生成した後に変調器１１３に出力する。ここで、この予め設定された符号化方式はＬＤＰＣ符号化方式と称する。変調器１１３は、符号語ベクトル
【数５】
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を予め設定された変調方式で変調して変調ベクトル
【数６】
2008526159.tif 000008
を生成してＲＦ処理器１１５に出力する。ＲＦ処理器１１５は、変調器１１３から出力された変調ベクトル
【数７】
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をＲＦ処理した後にアンテナＡＮＴを通じて信号受信装置１５０に送信する。
【０００６】
信号送信装置１００によって送信された信号は、信号受信装置１５０でそのアンテナＡＮＴを通じて受信されてＲＦ処理器１５１に提供される。ＲＦ処理器１５１は、この受信信号をＲＦ処理し、そのＲＦ処理されたベクトル
【数８】
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を復調器１５３に出力する。復調器１５３は、ＲＦ処理器１５１から出力されたベクトル
【数９】
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を信号送信装置１００の変調器１１３で使用した変調方式に対応する復調方式で復調し、この復調されたベクトル
【数１０】
2008526159.tif 000012
をデコーダ１５５に出力する。デコーダ１５５は、復調器１５３から出力されたベクトル
【数１１】
2008526159.tif 000013
を信号送信装置１００のエンコーダ１１１で使用した符号化方式に対応する復号方式で復号し、その復号された信号
【数１２】
2008526159.tif 000014
を最終的に復元された情報ベクトルとして出力する。
【０００７】
図２は、従来のＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列を示す。図２を参照すれば、ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列は全体パリティ検査行列が複数のブロックに分けられ、これらブロックの各々に順列行列(permutation  matrix）が対応する形態を有する。ここで、順列行列は、それぞれＮｓ×Ｎｓのサイズを有すると仮定する。
【０００８】
図２に示すように、構造的ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列はｍ×ｎのブロックに分けられ、順列行列はこれらｍ×ｎブロック各々にマッピングされる。Ｐｍｎは、パリティ検査行列の複数のブロックの中でｍ番目の行ブロックとｎ番目の列ブロックが相互に交差する地点に位置した順列行列を示す。このブロック各々に対応する順列行列を“ブロック行列”と称する。パリティ検査行列内の各ブロック行列を単位行列(identity  matrix)に対して選択する場合に、各ブロックの第１の行が０でないエレメント(non-zero  element）の位置が決定されると、０でない残りの(Ｎｓ-１)個のエレメントの位置が決定される。したがって、パリティ検査行列の全体情報を格納するために要求されるメモリ容量は、不規則に０でないエレメントの位置を選択する場合に要求されるメモリ容量に比べて１/Ｎｓに減少する。
【０００９】
通信システムではシステムの信頼度の向上のために多様な誤り制御方式(error-control  scheme)を使用し、ＨＡＲＱ方式は、誤り制御方式の中で順方向誤り訂正(Forward  Error  Correction：以下、“ＦＥＣ”とする)方式と自動反復要求(Automatic  Repeat  reQuest：以下、“ＡＲＱ”とする)方式の長所を結合して得られた方式である。このＨＡＲＱ方式は、ＦＥＣ方式を使用して頻繁に発生する誤りパターンを訂正することによって再伝送の回数を減少させる方式であって、Ｔｙｐｅ-Ｉ、Ｔｙｐｅ-ＩＩ、Ｔｙｐｅ-ＩＩＩの３つのタイプに分類される。下記に、ＨＡＲＱ方式の３つのタイプについて説明する。
【００１０】
図３は、従来の通信システムでＴｙｐｅ-Ｉ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作を概略的に示す。しかしながら、図３を説明するに先立ち、Ｔｙｐｅ-Ｉ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作は、誤り訂正機能と誤り検出(error  detection)機能を同時に有する一つの符号を使用して遂行し、或いは誤り訂正機能を有する符号と誤り検出機能を有する相互に異なる２つの符号を使用して遂行することができる。図３では、Ｔｙｐｅ-Ｉ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作が、誤り訂正機能と誤り検出機能を有する２つの相互に異なる符号を使用して遂行すると仮定して説明する。
【００１１】
図３を参照すると、Ｔｙｐｅ-Ｉ  ＨＡＲＱ方式で、信号送信装置は、初期送信(initial  transmission）と再送信(retransmission)時に同一のフォーマットの符号語ベクトルを送信する。すなわち、初期送信時に、信号送信装置は、ｋビットの情報ベクトルを第１のエンコーダを通じて予め定められた符号化方式、例えば、予め定められた固定符号化率を支援するターボ符号化(turbo  coding)方式で誤り検出のための符号語ベクトル(ｋ’，ｋ)に符号化し、この符号語ベクトル(ｋ’，ｋ)を更に第２のエンコーダを通じて予め定められた符号化方式、例えば予め定められた固定符号化率を支援するターボ符号化方式で誤り訂正のための符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)に符号化し、符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を最終符号語ベクトルとして送信する。
【００１２】
その後、初期送信された符号語ベクトルの誤り発生による再送信時に、信号送信装置は、初期送信時に送信された符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を送信する。ここで、符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)の符号化率がＲ０と仮定し、符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)はターボ符号化方式によって符号化されるため、情報ベクトルにマッピングされる情報部分(information  part)Ｓ０とパリティベクトルにマッピングされるパリティ部分(parity  part)(Ｐ００，Ｐ０１)で構成される。その結果、Ｔｙｐｅ-Ｉ  ＨＡＲＱ方式で、同一の符号化率Ｒ０は初期送信と再送信時に適用され、それによって同一の符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)が送信される。
【００１３】
信号送信装置によって初期送信される符号語ベクトルが受信されると、信号受信装置は、受信符号語ベクトルを第１のデコーダを通じて信号送信装置で適用した符号化方式に対応する復号(decoding)方式で復号することによって、上記受信符号語ベクトルの誤りを訂正する。第１のデコーダの復号動作は、信号送信装置の第２のエンコーダの符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を符号化する動作に対応し、受信符号語ベクトルが正確に誤り訂正された場合に符号語ベクトル(ｋ’，ｋ)に復元される。
【００１４】
受信符号語ベクトルの誤りを訂正した後に、信号受信装置は、誤り訂正された受信符号語ベクトルを第２のデコーダを通じて前記信号送信装置で適用した符号化方式に対応する復号方式で復号し、それによって誤り訂正された受信符号語ベクトルの誤りを検出する。ここで、第２のデコーダの復号動作は、信号送信装置の第１のエンコーダで符号語ベクトル(ｋ’，ｋ)を符号化する動作に対応する。誤り訂正された受信符号語ベクトルに誤りが検出されると、信号受信装置は、信号送信装置に初期送信された符号語ベクトルの異常受信を示すＮＡＫ(Negative  AcKnowledgment)情報を送信し、該当符号語ベクトルの再送信を要求する。ここで、信号受信装置は、誤りが検出された符号語ベクトルをそのバッファ(buffer）に一時的にバッファリングして再送信符号語ベクトルとコンバイニング(combining）に備える。しかしながら、誤り訂正された受信符号語ベクトルで誤りが検出されないと、信号受信装置は、信号送信装置に初期送信された符号語ベクトルの正常受信を示すＡＣＫ(ACKnowledgement)情報を送信する。
【００１５】
信号送信装置は、信号受信装置から符号語ベクトルの再送信要求に応じて初期送信時に送信された符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を再送信すると、信号受信装置は、信号送信装置によって再送信された符号語ベクトルを受信して第１のデコーダを通じて誤り訂正し、この誤り訂正された受信符号語ベクトルを初期送信時に誤りが検出されてバッファリングされた受信符号語ベクトルとコンバイニングした後に、第２のデコーダを通じてこのコンバイニングされた受信符号語ベクトルの誤り発生可否を検出する。したがって、信号送信装置と信号受信装置は、予め設定された再送信回数又は予め設定された時間内で前記ｋビットの情報ベクトルが正常に復元されるまで、Ｔｙｐｅ-Ｉ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作を繰り返して遂行する。
【００１６】
上記したように、Ｔｙｐｅ-Ｉ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作は、信号送信装置が初期送信時と再送信時に同一の符号語ベクトルを送信するため、悪いチャンネル状態でシステムの送信量は急速に減少するという短所を有する。
【００１７】
図４は、従来の通信システムでＴｙｐｅ-ＩＩ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作を概略的に示す。図４を説明するに先立ち、Ｔｙｐｅ-ＩＩ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作は、 誤り訂正機能と誤り検出(error  detection)機能を同時に有する一つの符号を使用して遂行し、或いは誤り訂正機能を有する符号と誤り検出機能を有する相互に異なる２つの符号を使用して遂行することができる。図４では、Ｔｙｐｅ-ＩＩ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作が、誤り訂正機能と誤り検出機能を有する２つの相互に異なる符号を使用して遂行すると仮定して説明する。
【００１８】
図４を参照すると、Ｔｙｐｅ-ＩＩ  ＨＡＲＱ方式で、信号送信装置は、初期送信と再送信時に異なるフォーマットの符号語ベクトルを送信する。すなわち、初期送信時に、信号送信装置は、ｋビットの情報ベクトルを第１のエンコーダを通じて予め定められた符号化方式、例えば、予め定められた固定符号化率を支援するターボ符号化方式で誤り検出のための符号語ベクトル(ｋ’，ｋ)に符号化し、この符号語ベクトル(ｋ’，ｋ)を更に第２のエンコーダを通じて予め定められた符号化方式、例えば予め定められた固定符号化率を支援するターボ符号化方式で誤り訂正のための符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)に符号化し、符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を最終符号語ベクトルとして送信する。符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)によって支援可能な符号化率が、Ｒ０，Ｒ１，…，ＲＬ(ここで、Ｒ０＞Ｒ１＞…＞ＲＬ)であると仮定すれば、信号送信装置は、初期送信時に符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)(Ｒ０)を送信する。ここで、(ｎ，ｋ’)(Ｒ０)は、符号化率Ｒ０で符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を示す。また、符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)(Ｒ０)は、ターボ符号化方式により符号化されるため、情報ベクトルにマッピングされる情報部分Ｓ０とパリティベクトルにマッピングされるパリティ部分(Ｐ００，Ｐ０１)で構成される。
【００１９】
その後、初期送信された符号語ベクトルで誤りの発生による再送信時に、信号送信装置は、初期送信時に送信された符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)(Ｒ０)と異なる符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)(Ｒ１)の符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)(Ｒ０)に備えて追加パリティベクトルＰ１のみを信号受信装置に送信する。符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)(Ｒ１)は、情報ベクトルにマッピングされる情報部分Ｓ０とパリティベクトルにマッピングされるパリティ部分(Ｐ００，Ｐ０１)及びパリティ部分Ｐ１を含む。その結果、信号送信装置は、再送信時にパリティ部分Ｐ１のみを信号受信装置に送信する。
【００２０】
信号送信装置によって初期送信される符号語ベクトルが受信されると、信号受信装置は、受信符号語ベクトルを第１のデコーダを通じて信号送信装置で適用した符号化方式に対応する復号方式で復号することによって、上記受信符号語ベクトルの誤りを訂正する。第１のデコーダの復号動作は、信号送信装置の第２のエンコーダの符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を符号化する動作に対応し、受信符号語ベクトルが正確に誤り訂正された場合に符号語ベクトル(ｋ’，ｋ)に復元される。
【００２１】
受信符号語ベクトルの誤りを訂正した後に、信号受信装置は、誤り訂正された受信符号語ベクトルを第２のデコーダを通じて前記信号送信装置で適用した符号化方式に対応する復号方式で復号し、それによって誤り訂正された受信符号語ベクトルの誤りを検出する。ここで、第２のデコーダの復号動作は、信号送信装置の第１のエンコーダで符号語ベクトル(ｋ’，ｋ)を符号化する動作に対応する。
【００２２】
誤り訂正された受信符号語ベクトルに誤りが検出されると、信号受信装置は、信号送信装置に初期送信された符号語ベクトルの異常受信を示すＮＡＫ情報を送信し、該当符号語ベクトルの再送信を要求する。ここで、信号受信装置は、誤りが検出された符号語ベクトルをそのバッファに一時的にバッファリングして再送信符号語ベクトルとコンバイニングに備える。しかしながら、誤り訂正された受信符号語ベクトルで誤りが検出されないと、信号受信装置は、信号送信装置に初期送信された符号語ベクトルの正常受信を示すＡＣＫ情報を送信する。
【００２３】
信号送信装置は、信号受信装置から符号語ベクトルの再送信要求に応じて初期送信時に送信された符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)(Ｒ０)に追加されたパリティベクトルＰ１のみを再送信すると、信号受信装置は、信号送信装置によって再送信された符号語ベクトルを受信して第１のデコーダを通じて誤り訂正し、この誤り訂正された受信符号語ベクトルを初期送信時に誤りが検出されてバッファリングされた受信符号語ベクトルとコンバイニングした後に、第２のデコーダを通じてこのコンバイニングされた受信符号語ベクトルの誤り発生可否を検出する。したがって、信号送信装置と信号受信装置は、予め設定された再送信回数又は予め設定された時間内で前記ｋビットの情報ベクトルが正常に復元されるまで、Ｔｙｐｅ-ＩＩ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作を繰り返して遂行する。
【００２４】
上記したように、Ｔｙｐｅ-ＩＩ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作で、信号送信装置は、再送信時に以前に送信された符号語ベクトルに対する追加パリティベクトルのみを送信する。したがって、信号送信装置によって初期に送信された符号語ベクトルに深刻な誤りが発生した場合に、信号受信装置は情報ベクトルを正常に復元することが不可能な場合が発生する可能性もある。したがって、信号送信装置は、周期的に、例えば予め定められたＬ回の再送信周期ごとに初期送信された符号語ベクトルを再送信することによって、情報ベクトルの正常的な復元が可能である。
【００２５】
しかしながら、Ｔｙｐｅ-ＩＩ  ＨＡＲＱ方式による信号送信動作は再送信時に可変符号化率を支援する符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を生成しなければならないため、信号送信装置は符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を生成するために追加のエンコーダを含むべく、信号受信装置も符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を復号するために追加のデコーダを含むべきである。また、送信時に、信号送信装置は、可変符号化率を支援する符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)をその通りに送信することでなく、初期送信された符号語ベクトルに追加されたパリティベクトルのみを送信するため、追加パリティベクトル以外の残りの部分を穿孔する穿孔器を含むべきである。その結果、Ｔｙｐｅ-ＩＩ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作を遂行する場合に、ハードウェア的な複雑度が増加するという短所を有する。
【００２６】
図５は、従来の通信システムでＴｙｐｅ-ＩＩＩ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作を概略的に示す。図５を説明するに先立ち、Ｔｙｐｅ-ＩＩＩ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作は、 誤り訂正機能と誤り検出(error  detection)機能を同時に有する一つの符号を使用して遂行し、或いは誤り訂正機能を有する符号と誤り検出機能を有する相互に異なる２つの符号を使用して遂行することができる。図５では、Ｔｙｐｅ-ＩＩＩ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作が、誤り訂正機能と誤り検出機能を有する２つの相互に異なる符号を使用して遂行すると仮定して説明する。
【００２７】
図５を参照すると、Ｔｙｐｅ-ＩＩＩ  ＨＡＲＱ方式で、信号送信装置は、初期送信(initial  transmission）と再送信(retransmission)時に異なるフォーマットの符号語ベクトルを送信する。すなわち、初期送信時に、信号送信装置は、ｋビットの情報ベクトルを第１のエンコーダを通じて予め定められた符号化方式、例えば、予め定められた固定符号化率を支援するターボ符号化(turbo  coding)方式で誤り検出のための符号語ベクトル(ｋ’，ｋ)に符号化し、この符号語ベクトル(ｋ’，ｋ)を更に第２のエンコーダを通じて予め定められた符号化方式、例えば予め定められた固定符号化率を支援するターボ符号化方式で誤り訂正のための符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)に符号化し、符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を最終符号語ベクトルとして送信する。
【００２８】
符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)によって支援可能な符号化率が、Ｒ０，Ｒ１，…，ＲＬ(ここで、Ｒ０＞Ｒ１＞…＞ＲＬ)であると仮定すれば、信号送信装置は、初期送信時に符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)(Ｒ０)を送信する。ここで、(ｎ，ｋ’)(Ｒ０)は、符号化率Ｒ０で符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を示す。また、符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)(Ｒ０)は、ターボ符号化方式により符号化されるため、情報ベクトルにマッピングされる情報部分Ｓ０とパリティベクトルにマッピングされるパリティ部分(Ｐ００，Ｐ０１)で構成される。
【００２９】
その後、初期送信された符号語ベクトルで誤りの発生による再送信時に、信号送信装置は、初期送信時に送信された符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)(Ｒ０)と異なる符号語ベクトル、すなわち情報部分Ｓ０と符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)(Ｒ１)の符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)(Ｒ０)に備えて追加パリティベクトルＰ１を信号受信装置に送信する。符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)(Ｒ１)は、情報ベクトルにマッピングされる情報部分Ｓ０とパリティベクトルにマッピングされるパリティ部分(Ｐ００，Ｐ０１)及びパリティ部分Ｐ１を含む。その結果、信号送信装置は、再送信時に情報部分Ｓ０とパリティ部分Ｐ１を信号受信装置に送信する。
【００３０】
信号送信装置によって初期送信される符号語ベクトルが受信されると、信号受信装置は、受信符号語ベクトルを第１のデコーダを通じて信号送信装置で適用した符号化方式に対応する復号方式で復号することによって、上記受信符号語ベクトルの誤りを訂正する。第１のデコーダの復号動作は、信号送信装置の第２のエンコーダの符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を符号化する動作に対応し、受信符号語ベクトルが正確に誤り訂正された場合に符号語ベクトル(ｋ’，ｋ)に復元される。
【００３１】
受信符号語ベクトルの誤りを訂正した後に、信号受信装置は、誤り訂正された受信符号語ベクトルを第２のデコーダを通じて前記信号送信装置で適用した符号化方式に対応する復号方式で復号し、それによって誤り訂正された受信符号語ベクトルの誤りを検出する。ここで、第２のデコーダの復号動作は、信号送信装置の第１のエンコーダで符号語ベクトル(ｋ’，ｋ)を符号化する動作に対応する。
【００３２】
誤り訂正された受信符号語ベクトルに誤りが検出されると、信号受信装置は、信号送信装置に初期送信された符号語ベクトルの異常受信を示すＮＡＫ情報を送信し、該当符号語ベクトルの再送信を要求する。ここで、信号受信装置は、誤りが検出された符号語ベクトルをそのバッファに一時的にバッファリングして再送信符号語ベクトルとコンバイニングに備える。しかしながら、誤り訂正された受信符号語ベクトルで誤りが検出されないと、信号受信装置は、信号送信装置に初期送信された符号語ベクトルの正常受信を示すＡＣＫ情報を送信する。
【００３３】
信号送信装置は、信号受信装置から符号語ベクトルの再送信要求に応じて初期送信時に送信された符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)(Ｒ０)でなく、情報部分Ｓ０とパリティベクトルＰ１を再送信すると、信号受信装置は、信号送信装置によって再送信された符号語ベクトルを受信して第１のデコーダを通じて誤り訂正し、この誤り訂正された受信符号語ベクトルを初期送信時に誤りが検出されてバッファリングされた受信符号語ベクトルとコンバイニングした後に、第２のデコーダを通じてこのコンバイニングされた受信符号語ベクトルの誤り発生可否を検出する。したがって、信号送信装置と信号受信装置は、予め設定された再送信回数又は予め設定された時間内で前記ｋビットの情報ベクトルが正常に復元されるまで、Ｔｙｐｅ-ＩＩＩ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作を繰り返して遂行する。
【００３４】
上記したように、Ｔｙｐｅ-ＩＩＩ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作で、信号送信装置は、再送信時に以前に送信された符号語ベクトルでなく、情報部分と追加パリティ部分、すなわち新たなパリティ部分を送信する。したがって、信号受信装置は、再送信された符号語ベクトルのみを使用して情報ベクトルを正常に復元することができる(self-decodable)。
【００３５】
しかしながら、Ｔｙｐｅ-ＩＩＩ  ＨＡＲＱ方式による信号送信動作は再送信時に可変符号化率を支援する符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を生成しなければならないため、信号送信装置は符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を生成するために追加のエンコーダを含むべく、信号受信装置も符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を復号するために追加のデコーダを含むべきである。また、再送信時に、信号送信装置は、可変符号化率を支援する符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)をその通りに送信する代わりに情報部分と追加パリティ部分を送信するため、前記追加パリティ部分以外の残りの部分を穿孔する穿孔器を備えなければならない。その結果、Ｔｙｐｅ-ＩＩＩ方式による信号送受信動作は、ハードウェアの複雑度を増加させるという問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３６】
したがって、本発明の目的は、通信システムで信号を送受信する装置及び方法を提供することにある。
【００３７】
本発明の他の目的は、通信システムで最小化されたハードウェアの複雑度を有するＴｙｐｅ-ＩＩ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信装置及び方法を提供することにある。
【００３８】
さらに、本発明の目的は、通信システムで最小化されたハードウェア複雑度を有するＴｙｐｅ-ＩＩＩ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３９】
上記のような目的を達成するために、本発明は、通信システムにおける信号を送信する方法であって、送信する情報ベクトルが受信する段階と、前記情報ベクトルを第１の符号化率を支援する構造的低密度パリティ検査(Low  Density  Parity  Check:ＬＤＰＣ)符号化方式で符号化して前記情報ベクトルとマッピングされる第１の部分と、パリティベクトルとマッピングされる第２の部分を含む第１の構造的ＬＤＰＣ符号語ベクトルを生成する段階と、前記第１の構造的ＬＤＰＣ符号語ベクトルを信号受信装置に送信する段階と、前記第１の構造的ＬＤＰＣ符号語ベクトルの受信に発生した誤りを検出すれば、前記情報ベクトルを第２の符号化率を支援する構造的ＬＤＰＣ符号化方式で符号化して前記第１の部分と、前記第２の部分と、前記情報ベクトルの追加パリティベクトルにマッピングされる第３の部分を含む第２の構造的ＬＤＰＣ符号語ベクトルを生成する段階と、前記信号受信装置に前記第３の部分を送信する段階とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００４０】
本発明は、通信システムで構造的ＬＤＰＣ符号を使用してＨＡＲＱ方式による信号送受信動作を遂行することによって、一層低いハードウェアの複雑度で信号の送受信が可能である利点を有する。特に、本発明の実施形態は、可変符号化率を支援すべきＴｙｐｅ-ＩＩ及びＴｙｐｅ-ＩＩＩ  ＨＡＲＱ方式に基づいた信号の送受信過程でエンコーダ及びデコーダの追加なしに信号の送受信が可能である効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００４２】
図面において、異なる図面であっても同一の構成要素に対してはできるだけ同一の参照番号及び参照符号を付して説明する。下記に、本発明に関連した公知の機能又は構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断された場合に、その詳細な説明を省略する。
【００４３】
本発明は、通信システムにおける信号送受信装置及び方法を提案する。特に、本発明は、構造的(structured)低密度パリティ検査(Low  Density  Parity  Check：以下、“ＬＤＰＣ”とする)符号を使用して信号を送受信する装置及び方法を提案する。また、本発明は、Ｔｙｐｅ-ＩＩハイブリッド自動反復要求(Hybrid  Automatic  Repeat  reQuest：以下、“ＨＡＲＱ”とする)方式及びＴｙｐｅ-ＩＩＩ  ＨＡＲＱ方式を適用することで、信号を送受信する過程で構造的ＬＤＰＣ符号を使用することによってハードウェア複雑度(hardware  complexity)を最小化する信号送受信装置及び方法を提案する。別途に図示していないが、本発明は、図１に示す通信システムにおける信号送受信装置に提案された構造的ＬＤＰＣ符号を使用して信号を送受信する動作を適用することができる。
【００４４】
構造的ＬＤＰＣ符号のエンコーダ及びデコーダは、ＬＤＰＣ符号の特性によって非常に少ない容量のパリティ検査行列(parity  check  matrix)のみを格納すれば、この構造的ＬＤＰＣ符号の生成及び復号が可能である。すなわち、エンコーダ及びデコーダは、相互に異なる複数の符号化率(coding  rate)とブロックサイズ(block  size)、又は符号語サイズを有する構造的ＬＤＰＣ符号に対応するパリティ検査行列をメモリに格納することによって、通信システムのチャンネル状態により相互に異なる符号化率を適用して構造的ＬＤＰＣ符号を生成及び復号することができる。したがって、構造的ＬＤＰＣ符号は、符号化率及びブロックサイズの変更により、エンコーダ及びデコーダのハードウェア構造自体の変更なしに、ただパリティ検査行列のみを変更させることで生成及び復号が可能である。しかしながら、現在の通信システムで一般的に使用されている畳み込み符号(convolutional  code)と、この畳み込み符号を連接することによって得られた構造を有するターボ符号(turbo  code）は、符号化率及びブロックサイズが変更されると、エンコーダ及びデコーダのハードウェア構造は、変更された符号化率及びブロックサイズにより変更されなければならない。
【００４５】
したがって、本発明は、構造的ＬＤＰＣ符号を使用してＨＡＲＱ方式による信号送受信装置及び方法を提案する。図６を参照して、本発明に提案されたＴｙｐｅ-ＩＩ  ＨＡＲＱ方式に基づいた信号送受信動作について説明する。また、図７を参照して本発明の実施形態で提案したＴｙｐｅ-ＩＩＩ  ＨＡＲＱ方式に基づいた信号送受信動作について説明する。
【００４６】
しかしながら、Ｔｙｐｅ-ＩＩ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作及びＴｙｐｅ-ＩＩＩ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作について説明する前に、Ｔｙｐｅ-Ｉ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作について、次のように説明する。
【００４７】
Ｔｙｐｅ-Ｉ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作は、誤り訂正機能と誤り検出(error  detection)機能を同時に有する一つの符号を使用して遂行し、或いは誤り訂正機能を有する符号と誤り検出機能を有する相互に異なる２つの符号を使用して遂行することができる。ここで、Ｔｙｐｅ-Ｉ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作が、誤り訂正機能と誤り検出機能を有する２つの相互に異なる符号を使用して遂行すると仮定して説明する。
【００４８】
Ｔｙｐｅ-Ｉ  ＨＡＲＱ方式で、信号送信装置は、初期送信(initial  transmission）と再送信(retransmission)時に同一のフォーマットの符号語ベクトルを送信する。すなわち、初期送信時に、信号送信装置は、ｋビットの情報ベクトルを第１のエンコーダを通じて予め定められた符号化方式、例えば、予め定められた固定符号化率を支援する構造的ＬＤＰＣ符号化方式で誤り検出のための符号語ベクトル(ｋ’，ｋ)に符号化し、この符号語ベクトル(ｋ’，ｋ)を更に第２のエンコーダを通じて予め定められた符号化方式、例えば予め定められた固定符号化率を支援する構造的ＬＤＰＣ符号化方式で誤り訂正のための符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)に符号化し、符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を最終符号語ベクトルとして送信する。
【００４９】
その後、初期送信された符号語ベクトルの誤り発生による再送信時に、信号送信装置は、初期送信時に送信された符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を送信する。ここで、符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)の符号化率がＲ０と仮定し、符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)はターボ符号化方式によって符号化されるため、情報ベクトルにマッピングされる情報部分(information  part)Ｓ０とパリティベクトルにマッピングされるパリティ部分(parity  part)Ｐ０で構成される。その結果、Ｔｙｐｅ-Ｉ  ＨＡＲＱ方式で、同一の符号化率Ｒ０は初期送信と再送信時に適用され、それによって同一の符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)が送信される。
【００５０】
信号送信装置によって初期送信される符号語ベクトルが受信されると、信号受信装置は、受信符号語ベクトルを第１のデコーダを通じて信号送信装置で適用した符号化方式に対応する復号(decoding)方式で復号することによって、上記受信符号語ベクトルの誤りを訂正する。第１のデコーダの復号動作は、信号送信装置の第２のエンコーダの符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を符号化する動作に対応し、受信符号語ベクトルが正確に誤り訂正された場合に符号語ベクトル(ｋ’，ｋ)に復元される。
【００５１】
受信符号語ベクトルの誤りを訂正した後に、信号受信装置は、誤り訂正された受信符号語ベクトルを第２のデコーダを通じて前記信号送信装置で適用した符号化方式に対応する復号方式で復号し、それによって誤り訂正された受信符号語ベクトルの誤りを検出する。ここで、第２のデコーダの復号動作は、信号送信装置の第１のエンコーダで符号語ベクトル(ｋ’，ｋ)を符号化する動作に対応する。誤り訂正された受信符号語ベクトルに誤りが検出されると、信号受信装置は、信号送信装置に初期送信された符号語ベクトルの異常受信を示すＮＡＫ(Negative  AcKnowledgment)情報を送信し、該当符号語ベクトルの再送信を要求する。ここで、信号受信装置は、誤りが検出された符号語ベクトルをそのバッファ(buffer）に一時的にバッファリングして再送信符号語ベクトルとコンバイニング(combining）に備える。しかしながら、誤り訂正された受信符号語ベクトルで誤りが検出されないと、信号受信装置は、信号送信装置に初期送信された符号語ベクトルの正常受信を示すＡＣＫ(ACKnowledgement)情報を送信する。
信号送信装置は、信号受信装置から符号語ベクトルの再送信要求に応じて初期送信時に送信された符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を再送信すると、信号受信装置は、信号送信装置によって再送信された符号語ベクトルを受信して第１のデコーダを通じて誤り訂正し、この誤り訂正された受信符号語ベクトルを初期送信時に誤りが検出されてバッファリングされた受信符号語ベクトルとコンバイニングした後に、第２のデコーダを通じてこのコンバイニングされた受信符号語ベクトルの誤り発生可否を検出する。
【００５２】
信号受信装置からＮＡＫ情報を受信する場合に、信号送信装置はＮＡＫ情報に対応する信号を再送信する。しかしながら、信号を初期送信した後に、信号受信装置から予め定められた時間内にいずれの応答も受信されない場合に、すなわちＡＣＫ又はＮＡＫ情報を受信されない場合に、信号送信装置は初期送信された信号に誤りが発生したか否かを判定して信号再送信動作を遂行することができる。
【００５３】
したがって、予め設定された再送信回数或いは予め設定された時間内でｋビットの情報ベクトルが正常に復元されるまで、信号送信装置と信号受信装置はＴｙｐｅ-I  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作を遂行する。
【００５４】
図６は、本発明の実施形態による通信システムでＴｙｐｅ-ＩＩ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作を概略的に示す。図６を説明するに先立ち、Ｔｙｐｅ-ＩＩ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作は、 誤り訂正機能と誤り検出機能を同時に有する一つの符号を使用して遂行し、或いは誤り訂正機能を有する符号と誤り検出機能を有する相互に異なる２つの符号を使用して遂行することができる。図６では、Ｔｙｐｅ-ＩＩ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作が、誤り訂正機能と誤り検出機能を有する２つの相互に異なる符号を使用して遂行すると仮定して説明する。
【００５５】
図６を参照すると、Ｔｙｐｅ-ＩＩ  ＨＡＲＱ方式で、信号送信装置は、上記したように、初期送信と再送信時に異なるフォーマットの符号語ベクトルを送信する。したがって、本発明の実施形態において、初期送信時に、信号送信装置は、ｋビットの情報ベクトルを第１のエンコーダを通じて予め定められた符号化方式、例えば、予め定められた固定符号化率を支援する構造的ＬＤＰＣ符号化方式で誤り検出のための符号語ベクトル(ｋ’，ｋ)に符号化し、この符号語ベクトル(ｋ’，ｋ)を更に第２のエンコーダを通じて予め定められた符号化方式、例えば予め定められた固定符号化率を支援する構造的ＬＤＰＣ符号化方式で誤り訂正のための符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)に符号化し、符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を最終符号語ベクトルとして送信する。符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)によって支援可能な符号化率が、Ｒ０，Ｒ１，…，ＲＬ(ここで、Ｒ０＞Ｒ１＞…＞ＲＬ)であると仮定すれば、信号送信装置は、初期送信時に符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)(Ｒ０)を送信する。ここで、(ｎ，ｋ’)(Ｒ０)は、符号化率Ｒ０で符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を示す。また、符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)(Ｒ０)は、構造的ＬＤＰＣ符号化方式により符号化されるため、情報ベクトルにマッピングされる情報部分Ｓ０とパリティベクトルにマッピングされるパリティ部分Ｐ０で構成される。
【００５６】
その後、初期送信された符号語ベクトルで誤りの発生による再送信時に、信号送信装置は、初期送信時に送信された符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)(Ｒ０)と異なる符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)(Ｒ１)の符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)(Ｒ０)に備えて追加パリティベクトルＰ１のみを信号受信装置に送信する。符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)(Ｒ１)は、情報ベクトルにマッピングされる情報部分Ｓ０とパリティベクトルにマッピングされるパリティ部分Ｐ０及びパリティ部分Ｐ１を含む。その結果、信号送信装置は、再送信時にパリティ部分Ｐ１のみを信号受信装置に送信する。
【００５７】
信号送信装置によって初期送信される符号語ベクトルが受信されると、信号受信装置は、受信符号語ベクトルを第１のデコーダを通じて信号送信装置で適用した符号化方式に対応する復号方式で復号することによって、上記受信符号語ベクトルの誤りを訂正する。第１のデコーダの復号動作は、信号送信装置の第２のエンコーダの符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を符号化する動作に対応し、受信符号語ベクトルが正確に誤り訂正された場合に符号語ベクトル(ｋ’，ｋ)に復元される。
【００５８】
受信符号語ベクトルの誤りを訂正した後に、信号受信装置は、誤り訂正された受信符号語ベクトルを第２のデコーダを通じて前記信号送信装置で適用した符号化方式に対応する復号方式で復号し、それによって誤り訂正された受信符号語ベクトルの誤りを検出する。ここで、第２のデコーダの復号動作は、信号送信装置の第１のエンコーダで符号語ベクトル(ｋ’，ｋ)を符号化する動作に対応する。
【００５９】
誤り訂正された受信符号語ベクトルに誤りが検出されると、信号受信装置は、信号送信装置に初期送信された符号語ベクトルの異常受信を示すＮＡＫ情報を送信し、該当符号語ベクトルの再送信を要求する。ここで、信号受信装置は、誤りが検出された符号語ベクトルをそのバッファに一時的にバッファリングして再送信符号語ベクトルとコンバイニングに備える。しかしながら、誤り訂正された受信符号語ベクトルで誤りが検出されないと、信号受信装置は、信号送信装置に初期送信された符号語ベクトルの正常受信を示すＡＣＫ情報を送信する。
【００６０】
信号送信装置は、信号受信装置から符号語ベクトルの再送信要求に応じて初期送信時に送信された符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)(Ｒ０)に追加されたパリティベクトルＰ１のみを再送信すると、信号受信装置は、信号送信装置によって再送信された符号語ベクトルを受信して第１のデコーダを通じて誤り訂正し、この誤り訂正された受信符号語ベクトルを初期送信時に誤りが検出されてバッファリングされた受信符号語ベクトルとコンバイニングした後に、第２のデコーダを通じてこのコンバイニングされた受信符号語ベクトルの誤り発生可否を検出する。
【００６１】
信号受信装置からＮＡＫ情報を受信する場合に、信号送信装置はＮＡＫ情報に対応する信号を再送信する。しかしながら、信号を初期送信した後に、信号受信装置から予め定められた時間内にいずれの応答も受信されない場合に、すなわちＡＣＫ又はＮＡＫ情報を受信されない場合に、信号送信装置は初期送信された信号に誤りが発生したか否かを判定して信号再送信動作を遂行することができる。このように、信号送信装置と信号受信装置は、予め設定された再送信回数又は予め設定された時間内で前記ｋビットの情報ベクトルが正常に復元されるまで、Ｔｙｐｅ-ＩＩ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作を繰り返して遂行する。
【００６２】
上記したように、Ｔｙｐｅ-ＩＩ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作で、信号送信装置は、再送信時に以前に送信された符号語ベクトルに対する追加パリティベクトルのみを送信する。したがって、信号送信装置によって初期に送信された符号語ベクトルに深刻な誤りが発生した場合に、信号受信装置は情報ベクトルを正常に復元することが不可能な場合が発生する可能性もある。したがって、信号送信装置は、周期的に、例えば予め定められたＬ回の再送信周期ごとに初期送信された符号語ベクトルを再送信することによって、情報ベクトルの正常的な復元が可能である。
【００６３】
上述したように、Ｔｙｐｅ-ＩＩ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作において、信号送信装置は、再送信時に可変符号化率を支援する符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を生成しなければならない。本発明の実施形態により、構造的ＬＤＰＣ符号を使用することによって、信号送信装置は、符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を生成するために追加のエンコーダを含む必要はなく、信号受信装置は符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を復号化するために追加的なデコーダを含む必要がない。可変符号化率を支援する符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)は、信号送受信装置で該当パリティ検査行列を格納することによって生成及び復号が可能である。
【００６４】
すなわち、信号送信装置及び信号受信装置は、可変符号化率を支援するための、すなわち複数の符号化率を支援するための複数のパリティ検査行列のみを格納することによって符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を生成及び復号することができる。信号送信装置及び信号受信装置は、可変符号化率を支援するためのパリティ検査行列として通信システムで初期に与えられたパリティ検査行列、すなわち親パリティ検査行列をそのまま使用し、或いは親パリティ検査行列を変更して生成された子パリティ検査行列を使用することができる。
【００６５】
また、信号送信装置及び信号受信装置は、複数の符号化率の各々に対応する複数のパリティ検査行列をすべて格納しており、必要に応じて該当符号化率に対応するパリティ検査行列を使用することができる。ここで、構造的ＬＤＰＣ符号を使用する場合に、従来のＬＤＰＣ符号を使用する場合に比べて、そのパリティ検査行列を格納するために要求されるメモリ容量が減少する。
【００６６】
これをより具体的に説明すれば、上述したように、ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列は、全体パリティ検査行列が複数のブロックに分けられ、これらブロックの各々に順列行列(permutation  matrix）が対応する形態を有する。ここで、順列行列は、それぞれＮｓ×Ｎｓのサイズを有すると仮定し、構造的ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列はｍ×ｎのブロックに分けられ、順列行列はこれらｍ×ｎブロック各々にマッピングされる。このブロック各々に対応する順列行列を“ブロック行列”と称する。パリティ検査行列内の各ブロック行列を単位行列(identity  matrix)に対して選択する場合に、各ブロックの第１の行が０でないエレメント(non-zero  element）の位置が決定されると、０でない残りの(Ｎｓ-１)個のエレメントの位置が決定される。したがって、パリティ検査行列の全体情報を格納するために要求されるメモリ容量は、不規則に０でないエレメントの位置を選択する場合に要求されるメモリ容量に比べて１/Ｎｓに減少する。
【００６７】
その結果、本発明では構造的ＬＤＰＣ符号を使用することによって、Ｔｙｐｅ-ＩＩＨＡＲＱ方式による信号送受信動作を、ハードウェア的な複雑度の増加なしに遂行することができる。
【００６８】
図７は、本発明の実施形態による通信システムでＴｙｐｅ-ＩＩＩ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作を概略的に示す。図７を説明するに先立ち、Ｔｙｐｅ-ＩＩＩ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作は、 誤り訂正機能と誤り検出(error  detection)機能を同時に有する一つの符号を使用して遂行し、或いは誤り訂正機能を有する符号と誤り検出機能を有する相互に異なる２つの符号を使用して遂行することができる。図７では、Ｔｙｐｅ-ＩＩＩ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作が、誤り訂正機能と誤り検出機能を有する２つの相互に異なる符号を使用して遂行すると仮定して説明する。
【００６９】
図７を参照すると、Ｔｙｐｅ-ＩＩＩ  ＨＡＲＱ方式で、信号送信装置は、初期送信と再送信時に異なるフォーマットの符号語ベクトルを送信する。すなわち、初期送信時に、信号送信装置は、ｋビットの情報ベクトルを第１のエンコーダを通じて予め定められた符号化方式、例えば、予め定められた固定符号化率を支援する構造的ＬＤＰＣ符号化方式で誤り検出のための符号語ベクトル(ｋ’，ｋ)に符号化し、この符号語ベクトル(ｋ’，ｋ)を更に第２のエンコーダを通じて予め定められた符号化方式、例えば予め定められた固定符号化率を支援する構造的ＬＤＰＣ符号化方式で誤り訂正のための符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)に符号化し、符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を最終符号語ベクトルとして送信する。符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)によって支援可能な符号化率が、Ｒ０，Ｒ１，…，ＲＬ(ここで、Ｒ０＞Ｒ１＞…＞ＲＬ)であると仮定すれば、信号送信装置は、初期送信時に符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)(Ｒ０)を送信する。ここで、(ｎ，ｋ’)(Ｒ０)は、符号化率Ｒ０で符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を示す。また、符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)(Ｒ０)は、構造的ＬＤＰＣ符号化方式により符号化されるため、情報ベクトルにマッピングされる情報部分Ｓ０とパリティベクトルにマッピングされるパリティ部分Ｐ０で構成される。
【００７０】
その後、初期送信された符号語ベクトルで誤りの発生による再送信時に、信号送信装置は、初期送信時に送信された符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)(Ｒ０)と異なる符号語ベクトル、すなわち情報部分Ｓ０と、符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)(Ｒ１)の符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)(Ｒ０)に備えて追加パリティベクトルＰ１を信号受信装置に送信する。符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)(Ｒ１)は、情報ベクトルにマッピングされる情報部分Ｓ０とパリティベクトルにマッピングされるパリティ部分Ｐ０及びパリティ部分Ｐ１を含む。その結果、信号送信装置は、再送信時に情報部分Ｓ０とパリティ部分Ｐ１を信号受信装置に送信する。
【００７１】
信号送信装置によって初期送信される符号語ベクトルが受信されると、信号受信装置は、受信符号語ベクトルを第１のデコーダを通じて信号送信装置で適用した符号化方式に対応する復号方式で復号することによって、上記受信符号語ベクトルの誤りを訂正する。第１のデコーダの復号動作は、信号送信装置の第２のエンコーダの符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を符号化する動作に対応し、受信符号語ベクトルが正確に誤り訂正された場合に符号語ベクトル(ｋ’，ｋ)に復元される。
【００７２】
受信符号語ベクトルの誤りを訂正した後に、信号受信装置は、誤り訂正された受信符号語ベクトルを第２のデコーダを通じて前記信号送信装置で適用した符号化方式に対応する復号方式で復号し、それによって誤り訂正された受信符号語ベクトルの誤りを検出する。ここで、第２のデコーダの復号動作は、信号送信装置の第１のエンコーダで符号語ベクトル(ｋ’，ｋ)を符号化する動作に対応する。
【００７３】
誤り訂正された受信符号語ベクトルに誤りが検出されると、信号受信装置は、信号送信装置に初期送信された符号語ベクトルの異常受信を示すＮＡＫ情報を送信し、該当符号語ベクトルの再送信を要求する。ここで、信号受信装置は、誤りが検出された符号語ベクトルをそのバッファに一時的にバッファリングして再送信符号語ベクトルとコンバイニングに備える。しかしながら、誤り訂正された受信符号語ベクトルで誤りが検出されないと、信号受信装置は、信号送信装置に初期送信された符号語ベクトルの正常受信を示すＡＣＫ情報を送信する。
【００７４】
信号送信装置は、信号受信装置から符号語ベクトルの再送信要求に応じて初期送信時に送信された符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)(Ｒ０)でなく、情報部分Ｓ０とパリティ部分Ｐ１を再送信すると、信号受信装置は、信号送信装置によって再送信された符号語ベクトルを受信して第１のデコーダを通じて誤り訂正し、この誤り訂正された受信符号語ベクトルを初期送信時に誤りが検出されてバッファリングされた受信符号語ベクトルとコンバイニングした後に、第２のデコーダを通じてこのコンバイニングされた受信符号語ベクトルの誤り発生可否を検出する。
【００７５】
信号受信装置からＮＡＫ情報を受信する場合に、信号送信装置はＮＡＫ情報に対応する信号を再送信する。しかしながら、信号を初期送信した後に、信号受信装置から予め定められた時間内にいずれの応答も受信されない場合に、すなわちＡＣＫ又はＮＡＫ情報を受信されない場合に、信号送信装置は初期送信された信号に誤りが発生したか否かを判定して信号再送信動作を遂行することができる。
【００７６】
したがって、信号送信装置と信号受信装置は、予め設定された再送信回数又は予め設定された時間内で前記ｋビットの情報ベクトルが正常に復元されるまで、Ｔｙｐｅ-ＩＩＩ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作を繰り返して遂行する。
【００７７】
上記したように、Ｔｙｐｅ-ＩＩＩ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作で、信号送信装置は、再送信時に以前に送信された符号語ベクトル以外の情報部分と、追加的なパリティ部分、すなわち新たなパリティ部分を送信する。したがって、信号受信装置は、再送信される符号語ベクトルのみを使用して情報ベクトルに正常的な復元が可能である。
【００７８】
上述したように、Ｔｙｐｅ-ＩＩＩ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作において、信号送信装置は、再送信時に可変符号化率を支援する符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を生成しなければならない。本発明の実施形態により、構造的ＬＤＰＣ符号を使用することによって、信号送信装置は、符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を生成するために追加のエンコーダを含む必要はなく、信号受信装置は符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)を復号化するために追加的なデコーダを含む必要がない。可変符号化率を支援する符号語ベクトル(ｎ，ｋ’)は、信号送受信装置で該当パリティ検査行列を格納することによって生成及び復号が可能である。その結果、構造的ＬＤＰＣ符号を使用することによって、Ｔｙｐｅ-ＩＩＩ  ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作はハードウェア複雑度の増加なしに遂行可能である。
【００７９】
以上、本発明の詳細な説明においては具体的な実施形態に関して説明したが、特許請求の範囲を外れない限り、形式や細部についての様々な変更が可能であることは、当該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。したがって、本発明の範囲は、前述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものに基づいて定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】ＬＤＰＣ符号を使用する従来の通信システムを示すブロック構成図である。
【図２】従来のＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列を示す図である。
【図３】従来の通信システムでＴｙｐｅ-Ｉ ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作を概略的に示す図である。
【図４】従来の通信システムでＴｙｐｅ-ＩＩ ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作を概略的に示す図である。
【図５】従来の通信システムでＴｙｐｅ-ＩＩＩ ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作を概略的に示す図である。
【図６】本発明の実施形態による通信システムで、Ｔｙｐｅ-ＩＩ ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作を概略的に示す図である。
【図７】本発明の実施形態による通信システムで、Ｔｙｐｅ-ＩＩＩ ＨＡＲＱ方式による信号送受信動作を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【００８１】
Ｓ０Ｐ０  符号後ベクトル、初期送信及び第（Ｌ＋１）再送信
Ｓ０Ｐ１  符号後ベクトル
Ｓ０ＰＬ  符号後ベクトル
Ｐ１  第１の再送信及び第（Ｌ＋２）再送信
Ｐ２  第２の再送信
ＰＬ  第Ｌの再送信
【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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【国際調査報告】
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