(57)【要約】  本明細書では、１組のＬＤＰＣ符号により、変調シンボルが不規則に減衰を受ける可能性のある通信路での高信頼性伝送を保証する、低密度パリティ検査符号化（ＬＤＰＣＣ）による符号化の方法およびシステムが開示される。本明細書で開示するＬＤＰＣ符号化の方法およびシステムは、符号ブロック長を選択すること、およびデータパケットを符号化することのできる符号語を連結することを含む。符号化方式を最適化するために、まず符号語短縮を行って、所望のパケット長のための整数個の符号語を確保する。次いで符号語をパンクチャし、または反復して、符号語ごとに整数個の通信路シンボルが確保されるようにする。短縮およびパンクチャ反復の方法を実施して、実際の符号化率を低く保ったままで、最小限のオーバーヘッドがもたらされる。
2010520666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パケットのデータビットが適合し得る複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）符号語における利用可能なビットの数を計算し、
送信する低密度パリティ検査符号化（ＬＤＰＣＣ）符号語の整数の数、および使用する前記ＬＤＰＣＣ符号語の長さを計算し、
前記ＬＤＰＣＣ符号語に符号化する前に前記データビットにパディングする短縮ビットの数を計算し、
ＬＤＰＣＣ符号語ごとの前記短縮ビットの数を使って前記データビットを符号化し、
前記ＬＤＰＣＣ符号語に符号化した後で前記ＬＤＰＣＣ符号語からパンクチャする前記データビットの数を計算し、
ＬＤＰＣＣ符号語ごとの前記パンクチャの数を使って前記データビットを再符号化し、
前記符号化したＬＤＰＣＣ符号語を送信する、
方法。
【請求項２】
反復する符号化ビットの数を計算することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
符号器による情報ビットの送信がなくても復号器に前記情報ビットが知られるようなスキームを前記復号器に送信することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ＬＤＰＣＣ符号語からパンクチャする前記データビットの数を計算することが、すべてのＬＤＰＣＣ符号語について、２つのＬＤＰＣＣ符号語間の短縮ビットの数の最大差が１ビットになるような前記短縮ビットの数を計算することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ＬＤＰＣＣ符号語をパンクチャして、２つのＬＤＰＣＣ符号語間の前記短縮ビットの数の最大差が１ビットになるように前記ＬＤＰＣＣ符号語の平衡を保つことをさらに含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
送信する前記ＬＤＰＣＣ符号語の整数の数を計算することが、前記利用可能なビットの数をベースコード符号語長で割り、次の整数に切り上げることを含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記データビットにパディングする前記短縮ビットの数を計算することが、前記ＬＤＰＣＣ符号語の整数の数と前記ベースコード符号語長との乗算の結果から前記利用可能なビットの数を差し引くことを含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
パケットのデータビットが適合し得る複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）符号語における利用可能なビットの数を計算するように構成された論理と、
送信すべき低密度パリティ検査符号化（ＬＤＰＣＣ）符号語の整数の数、および使用すべき前記ＬＤＰＣＣ符号語の長さを計算するように構成された論理と、
前記ＬＤＰＣＣ符号語に符号化する前に前記データビットにパディングすべき短縮ビットの数を計算するように構成された論理と、
ＬＤＰＣＣ符号語ごとの前記短縮ビットの数を使って前記データビットを符号化するように構成された論理と、
前記ＬＤＰＣＣ符号語に符号化した後で前記ＬＤＰＣＣ符号語からパンクチャする前記データビットの数を計算するように構成された論理と、ＬＤＰＣＣ符号語ごとの前記パンクチャビットの数を使って前記データビットを再符号化するように構成された論理と、
前記符号化したＬＤＰＣＣ符号語を送信するように構成された論理と
を含むコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項９】
反復すべき符号化ビットの数を計算するように構成された論理をさらに含む請求項８に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１０】
符号器による情報ビットの送信がなくても復号器に前記情報ビットが知られるようなスキームを前記復号器に送信するように構成された論理をさらに含む請求項８に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１１】
前記ＬＤＰＣＣ符号語からパンクチャする前記データビットの数を計算するように構成された論理が、すべてのＬＤＰＣＣ符号語について、２つのＬＤＰＣＣ符号語間の短縮ビットの数の最大差が１ビットになるような前記短縮ビットの数を計算するように構成された論理を含む請求項８に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１２】
前記ＬＤＰＣＣ符号語をパンクチャして、２つのＬＤＰＣＣ符号語間の前記短縮ビットの数の最大差が１ビットになるように前記ＬＤＰＣＣ符号語の平衡を保つように構成された論理をさらに含む請求項１１に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１３】
送信する前記ＬＤＰＣＣ符号語の整数の数を計算するように構成された論理が、前記利用可能なビットの数をベースコード符号語長で割るように構成された論理と、前記割った数を次の整数に切り上げるように構成された論理とを含む請求項８に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１４】
前記データビットにパディングすべき前記短縮ビットの数を計算するように構成された論理が、前記ＬＤＰＣＣ符号語の整数の数とベースコード符号語長との乗算の結果から前記利用可能なビットの数を差し引くように構成された論理を含む請求項８に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１５】
パケットのデータビットが適合し得る複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）符号語における利用可能なビットの数を計算し、
送信する低密度パリティ検査符号化（ＬＤＰＣＣ）符号語の整数の数、および使用する前記ＬＤＰＣＣ符号語の長さを計算し、
前記ＬＤＰＣＣ符号語に符号化する前に前記データビットにパディングする短縮ビットの数を計算し、
ＬＤＰＣＣ符号語ごとの前記短縮ビットの数を使って前記データビットを符号化し、
前記ＬＤＰＣＣ符号語に符号化した後で前記符号語からパンクチャする前記データビットの数を計算し、
ＬＤＰＣＣ符号語ごとの前記パンクチャビットの数を使って前記データビットを再符号化し、
前記符号化したＬＤＰＣＣ符号語の送信を実施する
ように構成されたプロセッサ
を備えるシステム。
【請求項１６】
前記プロセッサがさらに、反復すべき符号化ビットの数を計算するように構成されている請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記プロセッサがさらに、符号器による情報ビットの送信がなくても復号器に前記情報ビットが知られるようなスキームを前記復号器に送信するように構成されている請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
前記ＬＤＰＣＣ符号語からパンクチャする前記データビットの数を計算するように構成された前記プロセッサが、すべてのＬＤＰＣＣ符号語について、２つのＬＤＰＣＣ符号語間の短縮ビットの数の最大差が１ビットになるような短縮ビットの数を計算するように構成されたプロセッサを含む請求項１５に記載のシステム。
【請求項１９】
前記プロセッサがさらに、前記ＬＤＰＣＣ符号語をパンクチャして、２つのＬＤＰＣＣ符号語間の前記短縮ビットの数の最大差が１ビットになるように前記ＬＤＰＣＣ符号語の平衡を保つように構成されている請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
送信する前記ＬＤＰＣＣ符号語の整数の数を計算するように構成された前記プロセッサが、前記利用可能なビットの数をベースコード符号語長で割って、次の整数に切り上げるように構成されたプロセッサを含む請求項１５に記載のシステム。
【請求項２１】
前記データビットにパディングすべき前記短縮ビットの数を計算するように構成された前記プロセッサが、前記ＬＤＰＣＣ符号語の整数の数とベースコード符号語長との乗算の結果から前記利用可能なビットの数を差し引くように構成されたプロセッサを含む請求項１５に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は一般にディジタル通信に関し、より詳細にはディジタル通信を符号化するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信網は様々な形で実施される。重要な通信網には有線網と無線網が含まれる。有線網には、特に、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ディジタル加入者線（ＤＳＬ）網、およびケーブルネットワークが含まれる。無線網には、特に、携帯電話網、従来の陸上移動無線網、および衛星伝送網が含まれる。これらの無線網は通常、広域網として特徴付けられる。より新しくは、無線ローカルエリアネットワークおよび無線ホームネットワークが提案されており、そうしたローカルネットワーク用無線装置の開発基準とするために、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）やＩＥＥＥ８０２．１１といった規格が導入されている。
【０００３】
無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）は、通常、赤外線（ＩＲ）または無線周波数（ＲＦ）通信路を使って、携帯式または移動式のコンピュータ端末と据え置き型のアクセスポイントまたは基地局の間で通信を行う。これらのアクセスポイントはさらに、有線または無線の通信路によってネットワークインフラストラクチャに接続され、そこでアクセスポイントのグループ同士を接続して、任意選択により、１つまたは複数のホストコンピュータシステムを含むＬＡＮを構成する。
【０００４】
ブルートゥースやＩＥＥＥ８０２．１１といった無線プロトコルは、多種多様な通信機能をホストコンピュータへ提供すべく携帯式ローミング端末の論理的相互接続をサポートする。論理的相互接続は、通常はただ１つのアクセスポイントと関連、または通信する端末の少なくとも一部が、所定の範囲内に位置するときに少なくとも２つのアクセスポイントと通信することができるインフラストラクチャに基づくものである。ネットワークの全体的な空間レイアウト、応答時間、およびロード要件に基づいて、通信を最も効率よく調整するように、様々なネットワーク接続方式および通信プロトコルが設計されている。
【０００５】
ＩＥＥＥ規格８０２．１１（「８０２．１１」）は、「無線ＬＡＮ媒体アクセス制御（ＭＡＣ）および物理層（ＰＨＹ）規格（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＬＡＮ  Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  （ＭＡＣ）  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ  （ＰＨＹ）  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ）」に記載されており、米国ニュージャージー州ピスカタウェイ所在のＩＥＥＥ規格部（ＩＥＥＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ）から入手することができる。８０２．１１は、１Ｍｂｐｓ、２Ｍｂｐｓ、およびそれより上のデータ転送速度でのＩＲ通信またはＲＦ通信、キャリア検出多重アクセス衝突回避（ＣＳＭＡ／ＣＡ）と同様の媒体アクセス技術、電池駆動式移動局のための省電力モード、完全携帯電話網（ｆｕｌｌ  ｃｅｌｌｕｌａｒ  ｎｅｔｗｏｒｋ）におけるシームレスなローミング、高スループット動作、「デッドスポット」をなくすように設計された多様なアンテナシステム、および既存のネットワークインフラストラクチャへの容易なインターフェースを可能にする。
【０００６】
８０２．１１ａ規格は、５ＧＨｚ帯において６、１２、１８、２４、３６および５４Ｍｂｐｓのデータ転送速度を定義している。より高いデータ転送速度が求められる場合、結果として、高データ転送速度の機器が８０２．１１ａ機器と通信することができるかどうかにかかわらず、相互により高い転送速度で通信し合うことができ、さらに相互に過剰に干渉または遮蔽しないように同じＷＬＡＮ環境または領域内に共存することのできる機器が必要になる。さらに、高データ転送速度の機器が、８０２．１１ａ標準の転送速度のいずれかなどで、８０２．１１ａ機器と通信することができることも求められる。
【０００７】
無線通信路は送信信号に、深刻な、時間的に変化する不規則な減衰を生じさせることがある。このため、生の情報ビットストリームに事前に計算された冗長性を導入する通信路符号化、すなわち誤り訂正符号化（ＥＣＣ）は、無線モデム用のベースバンドプロセッサの不可欠な一部である。低密度パリティ検査符号（ＬＤＰＣＣ）と呼ばれる通信路符号の一種は、この誤り訂正符号化を、理論的限界に近いやり方で達成する。ＬＤＰＣ符号は、ｎをブロック長（＃ビット）とし、ｋを１ブロック当たりの符号化される情報ビット数とするパラメータ（ｎ，ｋ）を含む。従来のブロック符号器は、ｋ情報ビットの各ブロックに固定数のパリティビットｍ＝ｎ−ｋを加えて、符号化率Ｒ＝ｋ／ｎを有するｎビットの符号化ブロックを構成する。
【０００８】
所与の符号化率では、ＬＤＰＣ符号の誤り訂正能力はブロック長ｎが長くなるに従って高まる。ＬＤＰＣ符号は、典型的には、反復アルゴリズムによって復号され、反復アルゴリズムは各パスごとにビット判定の信頼度を改善する。各反復ごとに復号器の性能が改善され、反復回数が一層増えるに従って改善の度合いは減少する。ある回数の反復の後、復号器の性能は実際上改善されなくなり、復号器は「収束」したものとされる。収束に必要とされる反復の回数は、符号自体と、符号が使用される特定の通信路に固有の特性である。よって、ＬＤＰＣ符号の復号器性能は、実行され得る反復回数の関数である。所与の符号化率Ｒでは、復号反復の上限は、式（１−Ｒ）×ｎで求められるパリティビットの数によって決定される。したがって、ＬＤＰＣ符号は可能な限り大きいブロック長で使用することが望ましいが、ブロック長がより大きくなることは単位時間当たりの反復回数がより少なくなることであり、これは、復号器がその符号についての優れた誤り訂正能力を活用できなくなることを意味する。他方、ブロック長の小さい符号は、復号器が高速で何度も反復を行うことができたとしても、本質的に必要な誤り訂正能力を欠くものになり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
パケットベースのＷＬＡＮ無線システム、例えば、８０２．１１に準拠したシステムなどにおける１つの課題は、復号器の実際的計算量の平衡を保ちながら、パケットサイズ（利用可能な符号化ビットの総数）を最適化するＬＤＰＣ符号のブロックサイズおよび反復回数を選ぶことである。データ伝送速度が増大するにつれて、復号器は、データフローに遅れないよう、平均してより高速で動作しなければならない。対象となる典型的なＬＤＰＣ符号では、復号器は、高度な並列処理を使って、各受信軟符号語に対して所望の回数の復号反復を実行する。よって、復号速度の上限は、最大平均符号化伝送速度と、１ブロック当たりのパリティビット数（１−Ｒ）×ｎと、１ブロック当たりで実行される復号反復回数との積によっておおよそ決定される。ビット誤り率性能（または符号ブロック誤り率性能）をパケット全体にわたってほぼ一定に保つために、パケット構造内の各符号語は、ほぼ等しいサイズおよび等しい符号化率のものとする。各符号語は同じ回数の復号反復を使って復号される。さもないと、パケット中の最も弱い符号ブロックがパケット誤り率全体を左右することになり得る。
【００１０】
ＷＬＡＮ無線における復号器の別の課題は、折り返しの確認応答（ＡＲＱ機構など）を送信者に即座に送り返すことができるように、パケットの受信終了時に復号を迅速に完了することができることである。ＷＬＡＮ無線システムの中には、この「ＡＲＱ」機構を利用してパケット誤りを伝え、誤りがある場合にはパケットの再送信を促すものがある。このために許容される最短時間は各伝送規格によって異なるが、次世代８０２．１１無線では６マイクロ秒程度もの短さとすることができる。受信の終了から確認応答の送信までの時間は、「無効な（ｄｅａｄ）」伝送時間であり、よって、ネットワークオーバーヘッドの一因となる。したがって規格では、確認応答のための最小フレーム間伝送時間（ＳＩＦ）が、実際的な制約条件の範囲内で可能な限り最短になるように最適化され得る。
【００１１】
データ転送速度を上げ、帯域内で動作する機器が帯域幅をより効果的に使用できるようにすれば、より効率のよい通信が可能になる。データ転送速度がより高くなれば、サービス提供者は自社に割り振られた帯域をより有効に利用することができる。消費者もコスト削減を実現することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本開示の実施形態は、低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ）符号化のシステムおよび方法を提供するものである。簡潔には、アーキテクチャとして、システムの一実施形態は特に、パケットのデータビットが適合し得る複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）符号語における利用可能なビットの数を計算し、送信すべき低密度パリティ検査符号化（ＬＤＰＣＣ）符号語の整数の数、および使用すべきＬＤＰＣＣ符号語の長さを計算し、ＬＤＰＣＣ符号語に符号化する前にデータビットにパディングすべき短縮ビットの数を計算し、ＬＤＰＣＣ符号語ごとの短縮ビットの数を使ってデータを符号化し、ＬＤＰＣＣ符号語に符号化した後で符号語からパンクチャすべきデータビットの数を計算し、ＬＤＰＣＣ符号語ごとのパンクチャビットの数を使ってデータビットを再符号化し、符号化したＬＤＰＣＣ符号語の送信を実施するように構成されたプロセッサとして実施することができる。
【００１３】
また、本開示の実施形態はＬＤＰＣ符号化の方法を提供するものとみなすこともできる。この点に関して、特にかかる方法の一実施形態は大まかにいうと、パケットのデータビットが適合し得る複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）符号語における利用可能なビットの数を計算するステップと、送信すべき低密度パリティ検査符号化（ＬＤＰＣＣ）符号語の整数の数、および使用すべきＬＤＰＣＣ符号語の長さを計算するステップと、ＬＤＰＣＣ符号語に符号化する前にデータビットにパディングすべき短縮ビットの数を計算するステップと、ＬＤＰＣＣ符号語ごとの短縮ビットの数を使ってデータビットを符号化するステップと、ＬＤＰＣＣ符号語に符号化した後でＬＤＰＣＣ符号語からパンクチャすべきデータビットの数を計算するステップと、ＬＤＰＣＣ符号語ごとのパンクチャまたは反復ビットの数を使ってデータビットを再符号化するステップと、符号化したＬＤＰＣＣ符号語を送信するステップとして要約することができる。
【００１４】
本開示の他のシステム、方法、特徴、および利点は、添付の図面および以下の詳細な説明を検討すれば、当分野の技術者には明らかであり、または明らかになるであろう。かかる別のシステム、方法、特徴、および利点はすべてこの説明の範囲内に含まれ、本開示の適用範囲内にあり、添付の特許請求の範囲によって保護されるべきものである。
【００１５】
本開示の多くの態様は添付の図面を参照すればよりよく理解することができる。各図面内の構成要素は必ずしも縮尺通りであるとは限らず、本開示の原理を明確に示すことに重点が置かれている。さらに、図面において類似の参照番号は各図を通して符合する部分を指し示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】データ伝送のための開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）階層モデルの例を示すブロック図である。
【図２】図１のＯＳＩモデルを使った２つの局を備える通信システムの例示的実施形態を示す図である。
【図３】図１のＯＳＩ階層モデルのＰＨＹ層の例を示すブロック図である。
【図４】図３のＰＨＹ層のＰＰＤＵ層の例を示すブロック図である。
【図５】低密度パリティ検査符号ブロックの例を示すブロック図である。
【図６】図５のＬＤＰＣ符号ブロックを符号化するための符号化率、情報ブロック長、および符号語ブロック長の例示的実施形態を示す表である。
【図７】巡回置換行列の例示的実施形態を示す概略図である。
【図８】ＰＰＤＵ符号化パラメータの例を示す表である。
【図９】ブロック長ｎ＝６４８ビットにおける符号化率１／２でのパリティ検査行列の例を示す概略図である。
【図１０】ブロック長ｎ＝６４８ビットにおける符号化率２／３でのパリティ検査行列の例を示す概略図である。
【図１１】ブロック長ｎ＝６４８ビットにおける符号化率３／４でのパリティ検査行列の例を示す概略図である。
【図１２】ディジタル伝送システムにおけるＬＤＰＣ符号化の方法の例示的実施形態を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本明細書で開示するのは、低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ）符号化のシステムおよび方法の様々な実施形態である。１つのシステムの実施形態は、データ信号を受け取り、ＬＤＰＣ符号化を使ってデータ信号を符号化し、末尾シンボルを短縮することにより復号待ち時間を低減するプロセッサを備える。符号化は、ＰＨＹ層プロセッサだけに限らないが、ＰＨＹ層プロセッサなど任意の種類のプロセッサで行われてもよく、かかるプロセッサには、それだけに限らないが中でも特に、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、マイクロプロセッサ（ＭＣＵ）、汎用プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）が含まれる。ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ（「８０２．１１ｎ提案」）と呼ばれる新しい規格が提案されており、この規格は５ＧＨｚにおける８０２．１１ａ規格の高データ転送速度の拡張である。目下のところ、８０２．１１ｎ提案は提案にすぎず、まだ完全に定義された規格ではないことに留意する。他の適用可能な規格には、ブルートゥース、ｘＤＳＬ、８０２．１１の他のセクションなどが含まれる。
【００１８】
８０２．１１は、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を対象としており、特にＭＡＣ層およびＰＨＹ層を規定している。これらの層は、ＩＳＯによるＯＳＩ基本参照モデルに基づくシステムの下の２層、すなわちデータリンク層および物理層に厳密に対応するものである。図１に、通信網における層間の情報交換を説明するために国際標準化機構（ＩＳＯ）によって策定された開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）階層モデル１００の図を示す。ＯＳＩ階層モデル１００は、各層の技術的機能を分離し、それによって、近接する層の機能に有害な影響を与えずに、所与の層の変更または更新を円滑に行わせるのに特に役立つ。
【００１９】
ＯＳＩモデル１００の最下層には、データを、特定の媒体を伝送される信号に符号化、復号する役割を果たす物理層またはＰＨＹ層１０２がある。ＰＨＹ層１０２の上には、ネットワークを介した信頼性の高いデータ伝送を提供すると同時に、ＰＨＹ層１０２およびネットワーク層１０６との適切なインターフェースを行うデータリンク層１０４が定義されている。ネットワーク層１０６は、ネットワーク内のノード間でデータを経路指定し、各ノードに接続されたユーザ間の通信リンクを開始し、維持し、終了させる役割を果たす。トランスポート層１０８は、特定のサービス品質レベル内でデータ転送を行う役割を果たす。セッション層１１０は、一般に、ユーザがデータを送受信することができる時間の制御と関連付けられる。プレゼンテーション層１１２は、媒体を伝送されるべきデータを翻訳し、変換し、圧縮し、伸張する役割を果たす。最後に、アプリケーション層１１４はユーザに、ネットワークにアクセスし、接続するのに適したインターフェースを提供する。
【００２０】
このＯＳＩモデル１００は、例えば、図２に示す２つの局１２０、１３０の間の伝送に役立てることができる。ＬＤＰＣ符号化を提供する通信システム１２５の一実施形態が示されおり、このシステムは、一実施形態では、無線アドホックネットワーク（ＩＢＳＳ）として構成される。ＩＢＳＳは、相互に通信し合う局１２０、１３０のような８０２．１１局のグループである。実施形態によっては、局１２０、１３０は、それぞれ、ＬＤＰＣ符号化および復号を行うための符号器１４０、１６０と復号器１５０、１７０とを備える。代替として局１２０、１３０は、符号器１４０、１６０だけ、または復号器１５０、１７０だけを備えていてもよい。通信システム１２５の局１２０、１３０は、局１２０、１３０の間でデータストリームを送受信する送受信機を備えていてもよく、受信および／または送信用の複数のアンテナを含んでいてもよい。局１２０、１３０は、２つのクライアント局とすることも、クライアント局およびＡＰとすることもできる。局１２０、１３０は必ずしも同数のアンテナを有するとは限らない。局１２０、１３０は、それだけに限らないが例えば、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）プロトコルや、キャリア検出多重アクセス衝突回避（ＣＳＭＡ／ＣＡ）プロトコルや、これらおよび／またはその他のプロトコルの組み合わせなどを使って送信を行うことができる。この例では２局しか設けられていないが、開示するＬＤＰＣ符号化の原理は、より多くの機器を備えるより大規模なネットワークにも適用することができる。また、ＬＤＰＣ符号化の方法およびシステムのいくつかの実施形態は、基本サービスセット（ＢＳＳ）として実施されてもよい。ＢＳＳは中央アクセスポイント（ＡＰ）を有する８０２．１１局のグループである。ＡＰは、ＢＳＳ内の複数の局のための中央アクセスポイントとすることができる。
【００２１】
実施形態によっては、各局１２０、１３０は、ＬＤＰＣ符号化を実行することに加えて通信動作も実施するように構成されたＰＨＹ信号プロセッサを備える。通信動作は、符号器／復号器に組み込むこともでき、符号器／復号器とやり取りし合う状態に置くこともできる。すなわち、各ＰＨＹ信号プロセッサは、単独で、または他の論理もしくは構成要素と組み合わさって、様々な実施形態の機能を実施する。ＬＤＰＣ符号化のシステムおよび方法の機能は、無線機として実施されても、他の通信機器として実施されてもよい。そのような通信機器には、コンピュータ（デスクトップ、携帯式、ラップトップなど）、家電機器（マルチメディアプレーヤなど）、互換性を有する遠隔通信機器、携帯情報端末（ＰＤＡ）、あるいはプリンタ、ファックス機、スキャナ、ハブ、スイッチ、ルータ、セットトップボックス、通信機能を備えるテレビなどといった任意の他の種類のネットワーク機器を含めて、多くの無線通信機器が含まれる。
【００２２】
本開示の実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせとして実施することができる。例示的実施形態では、ディジタル伝送システムにおけるＬＤＰＣ符号化の方法は、メモリに格納され、適切な命令実行システムによって実行されるソフトウェアまたはファームウェアとして実施され得る。代替の実施形態として、ハードウェアで実施される場合、ディジタル伝送システムにおけるＬＤＰＣ符号化の方法は、すべて当分野では公知の、データ信号に対して論理関数を実施する論理ゲートを有する個別論理回路、適切な組み合わせ論理ゲートを有する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブルゲートアレイ（ＰＧＡ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などといった技術のいずれか、またはこれらの組み合わせを用いて実施することができる。
【００２３】
ＬＤＰＣ符号化プログラムは、論理関数を実施するための実行可能命令の順序付きリストを備えていてもよく、コンピュータベースのシステム、プロセッサを含むシステムといった命令実行のシステム、装置、または機器、あるいはその命令実行のシステム、装置、または機器から命令を取り出すことのできる他のシステムが使用するための、またはこれらと接続された任意のコンピュータ可読媒体として実施することができる。加えて、本開示の適用範囲には、本開示の例示的実施形態の機能を、ハードウェアまたはソフトウェアで構成された媒体において実施された論理として実施することも含まれる。
【００２４】
図３にはＰＨＹ層の例１０２のブロック図が示されている。ＰＨＹ層１０２は、物理層収束手順（ＰＬＣＰ）２００と物理媒体依存（ＰＭＤ）２０２の各副層を含む。ＰＨＹ層プロセッサは、本明細書に示す例示的実施形態の機能を実行するように構成することができる。
【００２５】
図４には、ＰＰＤＵ層の例２０４のブロック図が示されている。ＰＰＤＵ層２０４は、ＭＡＣ層によって要求されるフレームフィールドに加えて、ＳＹＮＣ３００、開始フレーム区切り３０２、信号３０４、サービス３０６、長さ３０８、フレームチェックシーケンス３１０、および物理層サービスデータユニット３１２（ＰＳＤＵ）の各フィールドを含む。ＳＹＮＣフィールド３００は、０と１を交互に含み、受信側に、受信可能な信号が存在することを知らせる。受信側は、ＳＹＮＣフィールド３００を検出した後、着信信号との同期化を開始する。開始フレーム区切りフィールド３０２は、１１１１００１１１０１０００００とすることができ、フレームの始めを定義する。信号フィールド３０４は、その２進値がデータ転送速度を１００Ｋｂｐｓで割ったものに等しい８０２．１１フレームのデータ転送速度を識別する。例えばフィールド３０４は、１Ｍｂｐｓでは００００１０１０、２Ｍｂｐｓでは０００１０１００、以下同様の値を含む。しかしＰＬＣＰ２００は、１Ｍｂｐｓとされる最低速度で送られてもよい。復調機構はデータ転送速度によって変化し得るため、上記により、受信側が最初に必ず正しい復調機構を使用するようにすることができる。
【００２６】
サービスフィールド３０６は００００００００に設定され、８０２．１１規格はこのフィールドを将来使用するために保留にしている。長さフィールド３０８は、ＰＰＤＵ２０４の内容を送信するのに要するミリ秒数を表わし、受信側はこの情報を使ってフレームの終わりを判定する。物理層ヘッダの潜在的誤りを検出するために、この規格では、１６ビットの巡回冗長検査（ＣＲＣ）結果を含めるためのフレームチェックシーケンスフィールド３１０を定義している。またＭＡＣ層も、ＰＰＤＵ２０４の内容に対する誤り検出機能を実行する。ＰＳＤＵフィールド３１２は、ＰＰＤＵの内容（すなわち、送られる実際の８０２．１１フレーム）を表わす。
【００２７】
ＰＰＤＵ２０４、具体的にはＰＳＤＵフィールド３１２は、データフレームが送信されるときの基本パケットデータユニットを含む。「ペイロード」は、パケットが搬送するバイト単位のデータサイズである。送信のために選択された変調速度および符号化速度によって、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）フレームサイズにパックする必要のある符号化データの量は異なり得る。
【００２８】
送信の前に、データリンク１０４で実施された媒体アクセスコントローラ（ＭＡＣ）がＰＨＹ１０２に、ペイロードのバイト数、ならびに送信のための所望の変調、符号化、および速度の各パラメータを定義するよう知らせる。次いで、ＰＨＹプロセッサがＰＰＤＵ符号化アルゴリズムを実行して、指定のＰＰＤＵ送信に使用するための実際のパケット構築パラメータが決定される。各パケットは、パケットごとに異なり得る符号語およびＯＦＤＭシンボル構造を用いて独立に構成され、送信され、受信され、復号される。
【００２９】
本明細書で開示する実施形態は、シンボル消失、すなわち、不都合な条件の通信路上での１つまたは複数の変調シンボルの喪失による誤りを防ぐことができる。各符号語ビットは周波数ドメイン変調シンボルにマップされ、１組の直交副搬送波（ＯＦＤＭ）を使い、広帯域通信路を介して送ることができる。例示的実施形態では、各搬送波を個々の通信路としてモデル化することができ、異なる搬送波は異なる通信路特性を有する。したがって、異なる副搬送波上の変調シンボルは異なる通信路条件を受けることになる。広帯域通信路の周波数選択性により、搬送波の中には弱い（好ましくない）ものもあれば、強い（好ましい）ものもある。
【００３０】
通信路の経時変化する性質により、より弱い搬送波の識別を事前に行うことが不可能な場合もある。しかし、本明細書で開示するＬＤＰＣ符号は、変調シンボルの完全な消失をもたらすこともあるそのような弱い搬送波の不規則な存在および識別を補償するように設計されている。本明細書で開示するＬＤＰＣ符号化の方法およびシステムは、ＯＦＤＭデータ副搬送波の組の一部が通信路によって完全に消去されたときでさえも、データ副搬送波の総数に対する消去された（弱い）副搬送波の比率が、Ｒを符号化率とする（１−Ｒ）未満である限り、信頼性の高い伝送を生み出す。
【００３１】
通信路の例には、縮退通信路、平坦フェージング通信路、および加法性白色ガウス通信路などが含まれる。縮退通信路は、符号がそこから回復することのできるシンボルより多くのシンボルを消失する。例えば、通信路の１／４超が消失される場合、復号器には、符号化率３／４の符号が符号化率Ｒ＞１の符号として現れる。この場合、復号器は４８６ビットを、例えば、４８６未満のビットに関する情報だけに基づいて確実に回復することはできない。平坦フェージング通信路は、データ副搬送波の相対利得が、周波数ドメインでは一定であるが、時間ドメインでは必ずしも一定ではない通信路である。言い換えると、すべての副搬送波の強さが同様である。副搬送はすべて、あるときには弱く、あるときには強い。加法性白色ガウス通信路は、データ副搬送波の相対利得が時間および周波数全体にわたって一定であり、加法性受信側雑音を、データ副搬送波全体にわたるガウス確率過程（Ｇａｕｓｓｉａｎ  ｒａｎｄｏｍ  ｐｒｏｃｅｓｓ）の独立同一分布のサンプルとしてモデル化することができる通信路である。
【００３２】
データ信号は、送信のためにＰＨＹ層１０２において符号化される。低密度パリティ検査符号（ＬＤＰＣＣ）は、データ信号を符号化するのに使用される長いブロック長を有するブロック符号である。ＬＤＰＣＣは、軟反復復号（ｓｏｆｔ  ｉｔｅｒａｔｉｖｅ  ｄｅｃｏｄｉｎｇ）に復号判定収束（ｄｅｃｏｄｉｎｇ  ｄｅｃｉｓｉｏｎ  ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ）を助長させる長いブロック長および符号構造による性能上の優位性を導き出すものである。誤り率性能は、ブロック長および実行される復号反復の回数の増大と共に改善される。
【００３３】
ＬＤＰＣＣブロックサイズは典型的にはＯＦＤＭシンボルのビット搬送容量より大きいため、符号化データの複数のシンボルが、送信終了時に、所与の短いフレーム間（ＳＩＦ）待ち時間内で復号される。このため復号器は、送信における最後のＯＦＤＭシンボルの受信終了後に、その復号速度を速めることになる。復号器では、送信復号の終了時により高いピーク速度で動作する場合、より多くの並列処理（より高い複雑さ）が生じ得る。ＰＰＤＵ符号化アルゴリズム（符号語連結アルゴリズムともいう）は、復号器のピーク対平均速度要件を最小限にすることができる。これにより、実際上、復号ハードウェアが効率よく使用され、複雑さが最小限に抑えられる。
【００３４】
開示のＬＤＰＣ符号化（または連結）アルゴリズムは、送信終了時に、復号速度の増加を、パケット送信期間全体にわたる平均速度と比べて最小にすることができるようにする、符号ブロックサイズ適合および符号語短縮のプロセスを含む。ＬＤＰＣ符号を用いて性能の改善を実現するために、復号プロセスは反復され得る。ＬＤＰＣ符号は、復号器が用いるプロセスの表現に基づくものである。復号器はこのプロセスを複数の反復にわたって実行し得る。典型的には、これらの符号が提供する性能を実現するために、数回の復号反復が実行される（１０回、１２回など）。復号器は、多数回の反復をサポートすることができるように設計される。反復回数は、アルゴリズムに組み込まれ、復号器が所与の時間量に実行する作業量を制御するように調整され得る変数である。
【００３５】
ＬＤＰＣＣ復号器は、大きな符号ブロックサイズと、大きな最大復号反復回数を短縮されたパケット復号待ち時間で処理するのに必要な並列処理の量とのために、論理複雑度が高い。従来の実施方法は、単一の符号ブロックサイズを有する。ＰＳＤＵは、整数個の符号ブロックおよび整数個のＯＦＤＭシンボルを送信することができるように、必要に応じて、０パッドビットまたはフィルビットを用いて符号化される。ＬＤＰＣ符号に必要とされる相対的に大きいブロックサイズ（少なくとも２キロビット）では、０パディングによる実質速度損失は、特により短いパケット（２キロバイト未満など）では相当大きなものとなり得る。例えば１キロバイトのブロックは、伝送モードによっては、２０％またはそれ以上の実質速度の損失を被り、スループット性能に悪影響が生じる。復号待ち時間、よって、複雑度は、必要な復号反復の最大数を減らすことができれば、低減させることができる。
【００３６】
ブロック符号は、固定数の情報ビットを固定数のパリティビットと組み合わせたものが系統的に符号ブロックを構成するように構築することができる。符号化率は、単に、情報ビット数を総ブロックサイズで割ったものである。符号は、そのブロック内に１情報ビット当たりより多くのパリティビットがある場合により強力なものになる。符号化率は、パリティビットの数に対していくつの情報ビットが存在するかによって決定される。符号は通常、所与の符号化率では固定されたブロックサイズである。
【００３７】
図５に、データブロック４０２およびパリティ検査ブロック４０４を含む３つの６４ＱＡＭＯＦＤＭシンボルとして送信されたＬＤＰＣ符号ブロック全体４００のブロック図を示す。この非限定的例では、ブロック４００全体は１９４４ビット長であり、データブロック４０２は１４５８ビットを含み、パリティ検査ブロック４０４は４８６ビットを含む。本開示では、高スループット（ＨＴ）システムにおいて、例えば、畳み込み符号などの代わりに、高性能誤り検査訂正（ＥＣＣ）技術として使用され得るＬＤＰＣＣを説明している。図６の表５００に、符号化率、情報ブロック長、および符号語ブロック長の例を示す。
【００３８】
３つの利用可能な各符号語ブロック長ごとに、開示のＬＤＰＣＣは、符号化率１／２、符号化率２／３、符号化率３／４、および符号化率５／６の符号化をサポートする。ＬＤＰＣＣ符号器は系統的である。すなわち、ＬＤＰＣＣ符号器は、Ｈを（ｎ−ｋ）×ｎパリティ検査行列とする場合に、Ｈ・ｃT＝０になるようなｎ−ｋパリティビットを加えることにより、サイズｋの情報ブロック、Ｉ＝（ｉ0，ｉ1，…，ｉ(k-1)）を、サイズｎの符号語ｃ、ｃ＝（ｉ0，ｉ1，…ｉ(k-1)，ｐ0，ｐ1，…ｐ(n-k-1)）に符号化する。
【００３９】
各パリティ検査行列は、サイズＺ×Ｚの正方サブブロック（部分行列）に分割される。これらの部分行列は、単位行列の巡回置換であり、または零部分行列である。巡回置換行列Ｐiは、Ｚ×Ｚ単位行列から、各列を右にｉ要素だけ循環シフトさせることによって得られる。行列Ｐ0はＺ×Ｚ単位行列である。図７に、この例ではｉ＝０，１，５とした場合の、巡回置換行列Ｐiの（８×８サブブロックサイズでの）例を示す。
【００４０】
図８にはＰＰＤＵ符号化パラメータ例の表を示す。この表には、利用可能なビットの数Ｎavbitsが与えられた場合の、整数のＬＤＰＣＣ符号語の数Ｎcw、およびＬＤＰＣ符号語長ＬLDCPが示されている。例示的実施形態では、Ｎavbitsが６４８以下である場合、Ｎcwは１であり、ＬLDCPは１２９６または６４８である。Ｎavbitsが６４８と１２９６の間にある場合、Ｎcwは１であり、ＬLDCPは１９４４または１２９６である。Ｎavbitsが１２９６と１９４４の間にある場合、Ｎcwは１であり、ＬLDCPは１９４４である。Ｎavbitsが１９４４と２５９２の間にある場合、Ｎcwは２であり、ＬLDCPは１９４４または１２９６である。Ｎavbitsが２５９２より大きい場合、Ｎcwは、Ｎpld／（１９４４×Ｒ）以上の最小の整数値であるｃｅｉｌ（Ｎpld／（１９４４×Ｒ））であり、ＬLDCPは１９４４であり、ＮpldはＰＳＤＵフィールドおよびＳＥＲＶＩＣＥフィールド内のビットの数である。
【００４１】
図９は、ブロック長ｎ＝６４８ビットにおける符号化率３／４でのパリティ検査行列の例示的実施形態を表わすものである。表の空きエントリは零（ゼロ）部分行列を表わす。行列中の列は、符号を変化させることなく任意の順序で表すことができる。個々の列の一貫性を維持しつつ列を入れ替えても、符号化操作の出力には影響しない。図１０は、図９に示したものと同様の、ブロック長ｎ＝１２９６ビットにおける符号化率３／４でのパリティ検査行列の行列原型を表わすものである。図１１は、図９および図１０に示したものと同様の、ブロック長ｎ＝１９４４ビットにおける符号化率３／４でのパリティ検査行列の行列原型を表わすものである。
【００４２】
図１２に示すように、ＬＤＰＣ符号化の方法２０００は、ブロック２０１０〜ブロック２０７０として順次実行される。ブロック２０１０で、図４のパケット４００のデータフィールド４０２が適合し得る最小限の数のＯＦＤＭシンボルにおいて利用可能なビットの数が求められ、その場合、
Ｎpld＝（ｌｅｎｇｔｈ×8）+  １６
Ｎavbits＝ＮCBPS×（１+ＵSTBC）×ｃｅｉｌ（Ｎpld／（ＮCBPS×Ｒ×（１+ＵSTBC）））
である。
【００４３】
ＵSTBCは、空間時間ブロック符号（ＳＴＢＣ）が使用されるときには１、そうでないときは０であり、ＮCBPSは１ＯＦＤＭシンボル当たりの符号化ビットの数であり、ｌｅｎｇｔｈは高スループット信号フィールドにおける長さフィールドの値である。ブロック２０２０で、図６の表５００を使って、送信すべきＬＤＰＣＣ符号語の整数の数Ｎcwおよび使用すべき符号語の長さＬLDCPが求められる。ブロック２０３０で、符号化の前にＮpldデータビットにパディングすべき短縮ビットの数が求められ、
Ｎshrt＝（Ｎcw×ＬLDCP×Ｒ）−Ｎpld
である。
【００４４】
短縮ビットはすべてのＮcw符号語にわたって等しく分散され、最初のｒｅｍ（Ｎshrt，Ｎcw）符号語は、残りの符号語より１ビット多く短縮され、ｒｅｍ（Ｎshrt，Ｎcw）は、ＮshrtをＮcwで割ったときの余りを指す。すべての短縮ビットは、パリティ検査行列内のその場所に対応する符号語の系統的部分においてデータビットの右側が０に設定される。ブロック２０３５で、これらの短縮ビットが、ブロック２０６０で符号化するために分散される。
【００４５】
ブロック２０４０で、符号化の後で符号語からパンクチャすべきビットの数が求められ、
Ｎpunc＝ｍａｘ（０，（Ｎcw×ＬLDCP）−Ｎavbits−Ｎshrt）
である。
（（Ｎpunc＞０．１×Ｎcw×ＬLDCP×（１−Ｒ）））
かつ
（Ｎshrt＜１．２×Ｎpunc×Ｒ／（１−Ｒ））
が真である場合、または
（Ｎpunc＞０．３×Ｎcw×ＬLDCP×（１−Ｒ））
が真である場合、Ｎavbitsが増大され、Ｎpuncが次式により再計算される。
Ｎavbits＝Ｎavbits＋ＮCBPS×（１＋ＵSTBC）
Ｎpunc＝ｍａｘ（０，（Ｎcw×ＬLDCP）−Ｎavbits−Ｎshrt）
式中、ＮCBPSは１ＯＦＤＭシンボル当たりの符号化ビットの数である。
【００４６】
ブロック２０４５で、パンクチャビットがすべてのＮcw符号語にわたって等しく分散され、最初のｒｅｍ（Ｎpunc，Ｎcw）符号語は残りの符号語より１ビット多くパンクチャされる。これらのパンクチャビットは、パリティ検査行列内のその場所に対応する符号語の右端のパリティ部分とすることができ、符号化の後で廃棄され得る。ＰＰＤＵ内の送信すべきＯＦＤＭシンボルの数は、式ＮSYM＝Ｎavbits／ＮCBPSによって計算することができる。
【００４７】
ブロック２０５０で、反復すべき符号語の数Ｎrepが求められ、Ｎrep＝ｍａｘ（０，Ｎavbits−Ｎcw×ＬLDCP×（１−Ｒ）−Ｎpld）である。ブロック２０５５で、反復すべき符号化ビットの数がすべてのＮcw符号語にわたって等しく分散され、最初のｒｅｍ（Ｎrep，Ｎcw）符号語は残りの符号語より１多い反復ビットを含み、ｒｅｍ（Ｎshrt，Ｎcw）はＮshrtをＮcwで割ったときの余りを指す。パンクチャリングが行われるとき、符号化ビットは反復されない。符号語ごとの反復すべき符号化ビットは、左端の系統的データビットから、必要な場合にはパリティビットまで続けて、パリティ検査行列内のその場所に対応してコピーされる（必要なときには循環して反復される）ものとする。その場合これらの反復ビットは、それと同じ順序でパリティビットの後で符号語に連結される。
【００４８】
ブロック２０６０で、データは、ＬＤＰＣＣ符号器シーケンスを使用し、図７〜図１５のパリティ検査行列、ブロック２０３０で計算した符号語ごとの短縮ビットの数、ブロック２０４０およびブロック２０５０で計算した符号語ごとのパンクチャビットまたは反復ビットの数を使用して符号化される。ブロック２０６５では、ブロック２０６０の符号化の後で、短縮ビットおよびパンクチャビットが廃棄される。ブロック２０７０で、すべての符号語が集約され、次いでＬＤＰＣパーサを用いて構文解析される。
【００４９】
符号化プロセスから生じるＬＤＰＣの短縮符号語およびパンクチャ符号語は、符号化された各符号語の系統的部分の第ｉ0ビットから順次に出力される。この符号化データストリームの空間ストリームへの構文解析は、バイノーラルキュー符号化（ｂｉｎａｕｒａｌ  ｃｕｅ  ｃｏｄｉｎｇ）（ＢＣＣ）符号器のために定義された構文解析規則に従う。
【００５０】
流れ図内のすべてのプロセス記述またはブロックは、プロセス内の特定の論理関数またはステップを実施するための１つまたは複数の実行可能命令を含むモジュール、セグメント、または符号の部分を表わすものとして理解すべきであり、本開示の例示的実施形態の適用範囲内には、当分野の技術者には理解されるはずであるように、各機能が、関与する機能に応じて、実質的に同時または逆の順序を含めて、図示し、または論じた順序以外の順序で実行される代替の実施方法も含まれる。
【００５１】
短縮は、例えば、（ｋ対ｎ）クックブックなどを使って、いくつかの情報ビットを、送信されない既知のビット値、例えば、「０」などに固定することによって、大サイズのメッセージを符号化して小サイズのメッセージにすることを含む。これらのビットを短縮ビットと呼ぶこともできる。符号化率は実際上このようにして低減される。これらの短縮ビットは、符号器および復号器によって知られている。そのため復号器は、情報が送信されなくても、すでに情報の一部を完全に知っており、結果としてより有効な符号化が行われる。これは、情報ビットを既知の値に事前定義し、それらのビットを送信しないということである。受信側において復号器は、復号器がすでにその知識を有するビットを単に充てんするだけである。本明細書で開示する短縮アルゴリズムは、どんなサイズのペイロードデータにも適用可能である。
【００５２】
それだけに限らないが例えば、（ｎ，ｋ）＝（８，４）の系統的符号をベースコードとする場合には、４つのメッセージビット（ｍ１，ｍ２，ｍ３，ｍ４）が、８つの符号語ビット（ｍ１，ｍ２，ｍ３，ｍ４，ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４）に符号化され、その場合、ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４はパリティビットであり、メッセージビット（ｍ１，ｍ２，ｍ３，ｍ４）の関数である。ベースコードが６ビットのメッセージ（ｍ１，ｍ２，ｍ３，ｍ４，ｍ５，ｍ６）に適用される場合、最初の４ビットを符号化することができ、（ｍ１，ｍ２，ｍ３，ｍ４，ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４）がもたらされる。（ｍ５，ｍ６）を符号化するには、２つ余分のビットが必要であり、そのため、２つの短縮ビットｍ７およびｍ８が用いられ、０に設定される。したがって、ｍ５およびｍ６は（ｍ５，ｍ６，０，０，ｐ５，ｐ６，ｐ７，ｐ８）に符号化される。しかし、この２つの０は、復号器が短縮アルゴリズムに従うので、送信されない。この例では、６ビットを送信するのに２つの符号語が必要とされ、第１の符号語は８ビットの正規の符号語であり、第２の符号語は６ビットの短縮符号語である。
【００５３】
代替の実施形態は、ｍ４およびｍ８を０に設定することを含む。すなわち、（ｍ１，ｍ２，ｍ３，ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４）および（ｍ５，ｍ６，ｍ７，ｐ５，ｐ６，ｐ７，ｐ８）になる。この実施形態では、２つの符号語が平衡化される。短縮が行われた後で符号語の平衡化を達成するために、パンクチャリングが行われる。パンクチャリングは、符号語の右端パリティ部分から行われる。よって上記の例では、各符号語から１ビットずつパンクチャすべきである場合、ｐ４およびｐ８がパンクチャされる。この場合第１の符号語は（ｍ１，ｍ２，ｍ３，ｐ１，ｐ２，ｐ３）になり、第２の符号語は（ｍ５，ｍ６，ｍ７，ｐ６，ｐ７）になる。
【００５４】
１つの例示的実施形態において、１５００データビットのＰＳＤＵが非ＳＴＢＣシナリオで送信されることになっており、各ＯＦＤＭシンボルは、符号化率３／４のＬＤＰＣＣ符号器を用いて符号化されたＮCBPS＝２０８符号化ビットを含むものとする。したがって、ペイロードビットの総数は、Ｎpld＝１５００＋１６＝１５１６になる。符号化を設定するために、まず、Ｎavbitsが、Ｎavbits＝（ＮCBPS）×ｃｅｉｌ（Ｎpld／（ＮCBPS×Ｒ））＝２０８０として計算される。Ｎavbitsは１９４４より大きく、２５９２より小さいため、図７より、符号語の数はＮcw＝２である。さらに、ＮavbitsはＮpld＋２９１６（１−Ｒ）＝２２４５より小さいため、符号語長はＬLDCP＝１２９６ビットである。短縮ビットの数は、Ｎshrt＝２×１２９６×（３／４）−１５１６＝４２８として計算される。これは、２つの符号語がそれぞれ４２８／２＝２１４短縮ビットを用いて符号化されることを示す。その場合、パンクチャビットの数は、Ｎpunc＝ｍａｘ（０，（Ｎcw×ＬLDCP）−Ｎavbits−Ｎshrt）を使って計算され、ＮCBPSは１ＯＦＤＭシンボル当たりの符号化ビットの数であり、よってＮpunc＝８４になる。これは、２つの符号語がそれぞれ８４／２＝４２ビットのパンクチャリングを受けることを示す。
【００５５】
したがって、１５１６ビットの着信メッセージは２つの７５８ビットのグループに分けられる。次いで、各グループに２１４の「０ビット」が付加されて、１２９６ビットのメッセージ語が生成される。次いで、１２９６ビットのメッセージがそれぞれ１２９６ビットの符号語を使って符号化される。短縮ビット（それぞれから２１４ずつ）が廃棄されて、２つの１０８２ビットの短縮符号語が生じる。次いで、各符号語が４２ビットずつパンクチャされて、１０４０ビットの最終的な符号語が生成される。送信すべきＯＦＤＭシンボルの数は、ＮSYM＝Ｎavbits／ＮCBPS＝１０として計算される。各符号語は５ＯＦＤＭシンボルを占める。
【００５６】
１ＯＦＤＭシンボル当たりのビット数および整数個のＯＦＤＭシンボルという制約条件がない場合、符号化率３／４の符号器による１５１６ビットの符号化は、２０２２ビットを生じるはずである。この例示的実施形態は、ある範囲のパケットバイト値について最小限の冗長性を加えることにより最小限の通信路専有（ＯＦＤＭシンボル）を生じさせることになり、この追加の冗長性は１ＯＦＤＭシンボル当たり６ビット未満である。
【００５７】
１つの例示的実施形態では、３つの別個のブロック長を有するＬＤＰＣ符号を利用して、パケットのデータをＬＤＰＣモードで符号化することができる。３つのブロック長すべてが必ずしもすべてのパケットに使用されるとは限らない。一実施形態では、６４８ビットの符号語を最短のブロック長としてもよい。一実施形態では、各ブロック長ごとに４つの符号化率があってもよい。符号化率３／４の符号化では、本明細書で開示するディジタル伝送システムにおけるＬＤＰＣ符号化の方法の例示的実施形態は、例えば、４８６データビットを６４８符号化ビットに符号化する。ＬＤＰＣモードでは、４８６以下のビットを有するデータバーストを、この方法を使って効果的に符号化することができる。またこの方法は、パケット長によっては、パケットの終わりの符号化に使用することもできる。
【００５８】
以上の本開示の実施形態は、単なる可能な実施方法の例にすぎず、本開示の原理を明確に理解するために示すにすぎないことを強調しておく必要がある。前述の本開示の実施形態には、本開示の精神および原理から大きく逸脱することなく、多くの変形および変更を加えることができる。かかるすべての変更および変形は、本開示の範囲内に含まれ、添付の特許請求の範囲によって保護されるべきものである。
【図１】
2010520666.tif 000003
【図２】
2010520666.tif 000004
【図３】
2010520666.tif 000005
【図４】
2010520666.tif 000006
【図５】
2010520666.tif 000007
【図６】
2010520666.tif 000008
【図７】
2010520666.tif 000009
【図８】
2010520666.tif 000010
【図９】
2010520666.tif 000011
【図１０】
2010520666.tif 000012
【図１１】
2010520666.tif 000013
【図１２】
2010520666.tif 000014
【国際調査報告】
2010520666.tif 000015