(57)【要約】高次積符号を用いたレート互換可能な符号を構成する方法と、前記方法を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取ることができる記録媒体とが提供される。様々な符号化率を提供できる前記レート互換可能な符号は、パリティブロックを区分し、パリティブロック別に穿孔パターンを定めることによって形成される。ｍは２以上である。本発明の方法は、ａ）システマティックブロック符号を用いてｍ次元の積符号を構成するステップと、ｂ）前記ｍ次元の積符号を情報ブロックと２ｍ−１パリティブロックとに区分するステップと、ｃ）各情報ブロックと２ｍ−１パリティブロックとの識別子を割り当てるステップと、ｄ）前記情報ブロックの組み合せと、それに隣接した当該パリティブロックとを求めるステップと、ｅ）前記組み合せに対する第１の加重因子ｗ１を計算するステップと、ｆ）同じ加重因子ｗ１をもつ第１の組み合わせが存在する場合、第２の組み合わせと同じ加重因子ｗ１をもつ第１の組み合わせに対して第２の加重因子ｗ２を計算するステップと、ｇ）第２の加重因子ｗ２をもつ第２の組み合わせの中で最も大きい加重因子をもつ組み合わせを選択するステップと、ｈ）加重因子ｗ１、ｗ２に基づく選択された組み合わせを用いてレート互換可能な符号を構成するステップと、を備える。
2006514801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高次元の積符号を用いたレート互換可能な符号構成方法において、
所定の個数の各軸にシステマティックブロック符号を用いてｍ次元の積符号(ｍは正の整数)を構成する第１のステップと、
前記ｍ次元の積符号を構成しているブロックを情報ブロックと２ｍ−１パリティブロックとに区分する第２のステップと、
該第２のステップで決められた各情報ブロックと２ｍ−１パリティブロックとの識別子を割り当てる第３のステップと、
前記情報ブロックの組み合せと、それに隣接した当該パリティブロックとを求める第４のステップと、
前記組み合せに対する第１の加重因子ｗ１を計算する第５のステップと、
前記第１の加重因子ｗ１と同じ加重因子を有する組み合せを同一組み合せとする第６のステップと、
前記第１の加重因子ｗ１と同じ加重因子を有する組み合せがない場合、前記組み合せを用いてレート互換可能な符号を構成する第７のステップと、
前記第１の加重因子ｗ１と同じ加重因子を有する組み合せが存在する場合、前記組み合せの第２の組み合せ及び前記組み合せに隣接したパリティブロックを求め、前記第２の組み合せを用いてレート互換可能な符号を構成する第８のステップと
を含むことを特徴とする高次元の積符号を用いたレート互換可能な符号構成方法。
【請求項２】
前記第８のステップが、
前記同じ組み合せに対して第２の加重因子ｗ２を計算する第８−１のステップと、
前記同じ組み合せの中で最大加重因子ｗ２を有する第３の組み合せを選択する第８−２のステップと、
前記同じ組み合せを除いた組み合せ及び前記組み合せに隣接した新しい当該パリティブロックとの第２の組み合せを求め、前記第３の組み合せと、それに隣接した新しい当該パリティブロックの第２の組み合せを求める第８−３のステップと
を含むことを特徴とする請求項１に記載の高次元の積符号を利用したレート互換可能な符号構成方法。
【請求項３】
前記第５ないし８ステップが、前記第２の組み合せを求めるために、前記組み合せに隣接した新しいパリティブロックをさらに含んでｍ個のパリティブロックを含む第２の組み合せを求めるまで繰り返し実行されることを特徴とする請求項１に記載の高次元の積符号を用いたレート互換可能な符号構成方法。
【請求項４】
前記第２のステップの前記ｍ次元の積符号が、情報語ブロック及びｍ次元軸に対して形成されたパリティブロックを含むことを特徴とする請求項１に記載の高次元の積符号を用いたレート互換可能な符号構成方法。
【請求項５】
前記第２のステップの情報語ブロックが、大きさがｍ次元の積符号の情報語の長さと同じようなブロックであることを特徴とする請求項１に記載の高次元の積符号を用いたレート互換可能な符号構成方法。
【請求項６】
前記第２のステップのパリティブロックが、前記情報語ブロックを除いてｍ次元の積符号の各軸を構成している符号のパリティの長さ、または情報語の長さと同じであることを特徴とする請求項１に記載の高次元の積符号を用いたレート互換可能な符号構成方法。
【請求項７】
前記各ブロックの識別子が、ブロックを構成する軸の大きさが前記情報語の長さと同じである場合、「０」を割り当てることによって、ｍビットで表現される２進数に割り当てられ、前記ブロックを形成する軸の大きさが前記情報語の大きさと同じである場合、「１」を割り当てることを特徴とする請求項１に記載の高次元の積符号を用いたレート互換可能な符号構成方法。
【請求項８】
前記第４ステップでは、前記情報語ブロックを形成するためのｍ個のブロック及び一次元コードが各ブロックの識別子にｍ-１つの「０」を含むのかを決定することを特徴とする請求項１に記載の高次元の積符号を用いたレート互換可能な符号構成方法。
【請求項９】
レート互換可能な符号構成のために、プロセッサを備えたコンピュータに、
所定の個数の各軸にシステマティックブロック符号を用いてｍ次元の積符号(ｍは正の整数)を構成する第１のステップと、
前記ｍ次元の積符号を構成しているブロックを情報ブロックと２ｍ-１パリティブロックとに区分する第２のステップと、
前記第２のステップで決められた各情報ブロックと２ｍ-１パリティブロックとの識別子を割り当てる第３のステップと、
前記情報ブロックの組み合せと、それに隣接した当該パリティブロックを求める第４のステップと、
前記組み合せに対する第１の加重因子ｗ１を計算する第５のステップと、
前記第１の加重因子ｗ１と同じ加重因子を有する組み合せを同じ組み合せとする第６のステップと、
前記第１の加重因子ｗ１と同じ加重因子を有する組み合せがない場合、前記組み合せを用いてレート互換可能な符号を構成する第７のステップと、
前記第１の加重因子ｗ１と同じ加重因子を有する組み合せが存在する場合、前記組み合せの第２の組み合せ及び前記組み合せに隣接したパリティブロックを求め、前記第２の組み合せを用いてレート互換可能な符号を構成する第８のステップと
を実現させるためのプログラムをレート互換可能な符号構成のために、プロセッサを備えたコンピュータに、記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【請求項１０】
前記第８のステップが、
前記同じ組み合せに対して第２の加重因子ｗ２を計算する第８−１のステップと、
前記同じ組み合せの中で最大加重因子ｗ２を有する第３の組み合せを選択する第８−２のステップと、
前記同じ組み合せを除いた組み合せ及び前記組み合せに隣接した新しい当該パリティブロックとの第２の組み合せを求め、前記第２の組み合せの中で最大組み合せとその最大組み合せに隣接した当該パリティブロックを求める第８−３のステップと
を含むことを特徴とする請求項９に記載のプログラムをレート互換可能な符号構成のために、プロセッサを備えたコンピュータに記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高次積符号を用いたレート互換可能な符号(Ｒａｔｅ Ｃｏｍｐ-ａｔｉｂｌｅ Ｃｏｄｅ)を構成する方法と、前記方法を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取ることができる記録媒体に関するものである。前記レート互換可能な符号は、２次元以上の積符号を用いて様々な符号化率と符号化性能とを提供することができる。
【背景技術】
【０００２】
レート互換可能な符号とは、エラー訂正符号でエラー訂正のために追加されたパリティに様々な穿孔パターン（punctured pattern：パンクチャードパターン）を適用し、１つの符号器及び復号器を用いて様々な符号化率と性能を提供できる符号を意味する。このような利点により、チャネルの状態が随時変わる環境で、これに適応して送信するための適応型符号化方式や再送信のためのハイブリッドエーアールキュー(Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ(ＡＲＱ))方式に適用されてきた。
【０００３】
前記のようなレート互換可能な符号は、主に、コンボルーション符号やコンボルーション符号に基づくターボ符号に最適の穿孔パターンを適用することによって設計されてきた。コンボルーション符号に基づくターボ符号に適用したレート互換可能な符号化方法は、米国特許登録第６，４３０，７２２号及び大韓民国公開特許第２００１−０５２２４６号に開示されている。前記特許などは、最適の穿孔パターンを用いて穿孔することにより、様々な符号化率の符号を生成する方法を提供している。
【０００４】
前記のような方式は、従来コンボルーション符号自体に適用され、無線通信環境での様々なチャネル状態に適応するための適応型符号化方式に応用されてきた。第４世代移動通信システムでは、レート互換可能なターボ符号を用いたハイブリッドＡＲＱ方式が下記のような参考文献に記述されている。
[１]  Ｄｏｕｇｌａｓ Ｎ．Ｒｏｗｉｔｃｈ ａｎｄ Ｌａｕｒｅｎｃｅ Ｂ．Ｍｉｌｓｔｅｉｎ，Ｏｎ ｔｈｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ｈｙｂｒｉｄ ＦＥＣ/ＡＲＱ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｕｓｉｎｇ Ｒａｔｅ Ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ Ｐｕｎｃｔｕｒｅｄ Ｔｕｒｂｏ(ＲＣＰＴ)Ｃｏｄｅs，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ-ａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｖｏｌ．４８，Ｎｏ．６，Ｊｕｎｅ ２０００，ｐｐ．９４８-９５９ 
[２]  Ｈａｓｕｎｇ Ｋｉｍ ａｎｄ Ｇｏｒｄｏｎ Ｌ．Ｓｔｕｂｅｒ，Ｒａｔｅ Ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ Ｐｕｎｃｔｕｒｅｄ Ｔｕｒｂｏ Ｃｏｄｉｎｇ ｆｏｒ ＷＣＤＭＡ，ＩＣＰＷＣ２０００，ｐｐ.１４３-１４７ 
[３]  Ｈａｓｕｎｇ Ｋｉｍ ａｎｄ Ｇｏｒｄｏｎ Ｌ．Ｓｔｕｂｅｒ，Ｒａｔｅ Ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ Ｐｕｎｃｔｕｒｅｄ ＳＣＣＣ，ＶＴＣ ２００１ Ｆａｌｌ，Ｖｏｌ．４，ｐｐ．２３９９-２４０３ 
[４]  Ｎａｖｅｅｎ Ｃｈａｎｄｒａｎ ａｎｄ Ｍａｔｈｅｗ Ｃ. Ｖａｌｅｎｔｉ，Ｈｙｂｒｉｄ ＡＲＱ ｕｓｉｎｇ Ｓｅｒｉａｌ Ｃｏｎｃａｔｅｎ-ａｔｅｄ Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ Ｃｏｄｅｓ ｏｖｅｒ Ｆａｄｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌｓ，ＶＴＣ ２００１ Ｓｐｒｉｎｇ，６-９ Ｍａｙ ２００１ Ｒｈｏｄｅｓ，Ｇｒｅｅｃｅ，Ｖｏｌ．２，ｐｐ．１４１０-１４１４ 
[５]  Ｊｅａｎ Ｘ．Ｙｕ，Ｙｕａｎ Ｌｉ，Ｈｉｄｅｋａｚｕ Ｍｕｒａｔａ，ａｎｄ Ｓｕｓｕｍｕ Ｙｏｓｈｉｄａ，Ｈｙｂｒｉｄ-ＡＲＱ Ｓｃｈｅｍｅ Ｕｓｉｎｇ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ＴＣＭ ｆｏｒ Ｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｖｏｌ．４８，Ｎｏ．１０，Ｏｃｔ．２０００，ｐｐ．１６０９-１６１３ 
【０００５】
前記した参考文献のように、レート互換可能な符号は、様々な応用分野に適用が可能であるが、ブロック符号を用いたレート互換可能な符号は、今まで提示されていない。その理由は、コンボリューション符号(ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ ｃｏｄ-ｅ)のように様々な穿孔パターンを用いては、ブロック符号を用いるレート互換可能な符号を作ることができないためである。コンボリューション符号と同じ方式でレート互換可能な符号を作る場合、性能が非常に劣化する。これは「Ｔｉｎｇｆａｎｇ Ｊｉ ａｎｄ Ｗａｙｎｅ Ｅ．Ｓｔａｒｋ，Ｒａｔｅ Ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｃｏｄｅｓ，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ＭＩＬＣＯＭ ２０００，Ｖｏｌ．１，ｐｐ. ４１２-４１６」に示されている。
【０００６】
したがって、ブロック符号を用いたレート互換可能な符号を実現した例は、コンボリューション符号の場合とは多少違いがあるが、下記のような例が提示されている。まず、前記参考文献「Ｔｉｎｇｆａｎｇ Ｊｉ ａｎｄ Ｗａｙｎｅ Ｅ．Ｓｔａｒｋ，Ｒａｔｅ Ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｃｏｄｅｓ，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ＭＩＬＣＯＭ ２０００，Ｖｏｌ．１，ｐｐ. ４１２-４１６」では、四次元の積符号を用いてレート互換可能な符号を実現した。
【０００７】
しかし、ここで考慮した符号は、正確な意味の積符号ではない。但し、各インターリビングに対してパリティを生成し出すものである。例えば、ブロック符号が１次元である場合は、列方向にインターリビングされる情報に対する符号語(Ｃｏｄｅ ｗｏｒｄ)、またはパリティを生成する。ブロック符号が２次元である場合は、行方向にインターリビングされる情報に対する符号語(Ｃｏ-ｄｅ ｗｏｒｄ)、またはパリティを生成する。そして、ブロック符号が３次及び４次である場合は、それぞれ相互に異なる対角線方向にインターリビングし、符号語またはパリティを作り出した。
【０００８】
送信端では、これらの４つのパリティのうち、いくつを送信するかによって様々な符号化率を作り出し、復号端では、これらのパリティ全てが同じ情報語を用いて作られたものであるため、反復復号を通して性能向上を試みた。復号化器では、これらのパリティ全てが同じ情報語を用いて構成されるため、復号化性能が反復される復号過程を通して向上する。
【０００９】
すなわち、４種類のインターリビング方式に対して作られた全てのパリティからなる符号を従来の符号とすると、これらのうち一部分を穿孔しては、様々な符号化率が作られ得ない。しかし、このような符号化方式自体のみを見る時、次元が増えるにしたがって性能向上は優れていないという問題点があった。
【００１０】
すなわち、全体の符号を全て用いるとしても、これらのうち１部だけを用いた方式に比べてランダムエラーが発生するチャネルでは、ほとんど利得を得ることができない。
【００１１】
前記のような問題点は、前記符号が積符号が有している特有の性質を用いることができない構造で設計されたためである。
【００１２】
積符号はブロック符号をブロックインタリーバを間に置いて、直列に接続した形態である。したがって、どの軸方向にまず符号化を行うにしても、パリティにはパリティが、チェックにはチェックがある結果を得ることになる。そして、行にあるチェックが先に計算されようが、列にあるチェックが先に計算されようが、チェック数字は同じとなる。
【００１３】
この他にも、レート互換可能な符号ではないが、ブロック符号を用いて複数の符号化率を得ることができる方式が下記の参考文献[６]、[７]のように提示されているが、得ることができる符号化率の種類が非常に制約的であるか、または、これで作り出した単一符号としては、性能が非常に低下するか、または、復号が不可能であるという問題点があった。
[６]  Ｋ.Ｓ.Ｃｈａｎ，Ｌｉ Ｐｉｎｇ ａｎｄ Ｓ．Ｃｈａｎ，Ａｄａｐｔ-ｉｖｅ ｔｙｐｅ II ｈｙｂｒｉｄ ＡＲＱ ｓｃｈｅｍｅ ｕｓｉｎｇ ｚｉｇ-ｚａｇ ｃｏｄｅ，Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，２５ｔｈ Ｎｏ-ｖｅｍｂｅｒ １９９９，Ｖｏｌ．３５，Ｎｏ．２４，ｐｐ．２１０２-２１０４ 
[７]  Ｃｈ．Ｖ．Ｖｅｒｉｋｏｕｋｉｓ ａｎｄ Ｊ．Ｊ．Ｏｌｍｏｓ，Ａｎ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｔｙｐｅ II Ｈｙｂｒｉｄ ＡＲＱ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ   ｕｓｉｎｇ Ｐｕｎｔｕｒｅｄ Ｒ-Ｓ Ｃｏｄｅｓ ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＡＴＭ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ，ＶＴＣ９９ Ｆａｌｌ，Ｖｏｌ．３，１７２５-１７２９ 
【００１４】
一方、ブロック符号を多次元の積符号で構成し、これを反復して復号する方法は、韓国特許出願第０１-５６７７４号に開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、前記の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、２次元以上であるｍ次元の積符号を用いて様々な符号化率を生成し出すことができるレート互換可能な符号を実現する方法と、前記方法を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取ることができる記録媒体を提供することにある。前記積符号は、１つの情報ブロックと複数のパリティブロックを区分し、パリティブロック別に穿孔パターンを定める。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するための本発明の方法は、高次元の積符号を用いたレート互換可能な符号構成方法において、所定の個数の各軸にシステマティックブロック符号を用いてｍ次元の積符号(ｍは正の整数)を構成する第１のステップと、前記ｍ次元の積符号を構成しているブロックを情報ブロックと２ｍ−１パリティブロックとに区分する第２のステップと、該第２のステップで決められた各情報ブロックと２ｍ−１パリティブロックとの識別子を割り当てる第３のステップと、前記情報ブロックの組み合せと、それに隣接した当該パリティブロックとを求める第４のステップと、前記組み合せに対する第１の加重因子ｗ１を計算する第５のステップと、前記第１の加重因子ｗ１と同じ加重因子を有する組み合せを同一組み合せとする第６のステップと、前記第１の加重因子ｗ１と同じ加重因子を有する組み合せがない場合、前記組み合せを用いてレート互換可能な符号を構成する第７のステップと、前記第１の加重因子ｗ１と同じ加重因子を有する組み合せが存在する場合、前記組み合せの第２の組み合せ及び前記組み合せに隣接したパリティブロックを求め、前記第２の組み合せを用いてレート互換可能な符号を構成する第８のステップとを含む。
【００１７】
一方、前記本発明の方法は、前記第８のステップが、前記同じ組み合せに対して第２の加重因子ｗ２を計算する第８−１のステップと、前記同じ組み合せの中で最大加重因子ｗ２を有する第３の組み合せを選択する第８−２のステップと、前記同じ組み合せを除いた組み合せ及び前記組み合せに隣接した新しい当該パリティブロックとの第２の組み合せを求め、前記第３の組み合せと、それに隣接した新しい当該パリティブロックの第２の組み合せを求める第８−３のステップとを含む。
【００１８】
一方、本発明は、レート互換可能な符号構成のために、プロセッサを備えたコンピュータに、所定の個数の各軸にシステマティックブロック符号を用いてｍ次元の積符号(ｍは正の整数)を構成する第１のステップと、前記ｍ次元の積符号を構成しているブロックを情報ブロックと２ｍ-１パリティブロックとに区分する第２のステップと、前記第２のステップで決められた各情報ブロックと２ｍ-１パリティブロックとの識別子を割り当てる第３のステップと、前記情報ブロックの組み合せと、それに隣接した当該パリティブロックを求める第４のステップと、前記組み合せに対する第１の加重因子ｗ１を計算する第５のステップと、前記第１の加重因子ｗ１と同じ加重因子を有する組み合せを同じ組み合せとする第６のステップと、前記第１の加重因子ｗ１と同じ加重因子を有する組み合せがない場合、前記組み合せを用いてレート互換可能な符号を構成する第７のステップと、前記第１の加重因子ｗ１と同じ加重因子を有する組み合せが存在する場合、前記組み合せの第２の組み合せ及び前記組み合せに隣接したパリティブロックを求め、前記第２の組み合せを用いてレート互換可能な符号を構成する第８のステップとを実現させるためのプログラムをレート互換可能な符号構成のために、プロセッサを備えたコンピュータに、記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を含む。
【００１９】
一方、本発明で提供するプロセッサを備えたコンピュータに記録したコンピュータで読み取ることができる記録媒体は、前記同じ組み合せに対して第２の加重因子ｗ２を計算する第８−１のステップと、前記同じ組み合せの中で最大加重因子ｗ２を有する第３の組み合せを選択する第８−２のステップと、前記同じ組み合せを除いた組み合せ及び前記組み合せに隣接した新しい当該パリティブロックとの第２の組み合せを求め、前記第２の組み合せの中で最大組み合せと、その最大組み合せに隣接した当該パリティブロックを求める第８−３のステップを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
上述した目的、特徴及び利点などは、添付された図面と関連した次の詳細な説明を通してより明確になるだろう。以下、添付された図面を参照して本発明に係る好ましい実施例を詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施の形態に係る(ｎ１，ｋ１)ブロック符号及び(ｎ２，ｋ２)ブロック符号を用いて通常の２次元の積符号を構成する過程を示す図であり、図２は、本発明の一実施の形態によって構成された３次元の積符号の構造図である。
【００２２】
図１及び２に示しているように、ｍ次元の積符号は、理論的にｍが２つ以上である場合可能であり、ｍ次元積符号には(ｎ１ x ｎ２…ｎｍ)ビット(シンボル)のコーディングされるブロックがある。線形ブロックコードから２次元積符号作り出し、その積符号次元を増加させる場合、積符号の最小距離も増加する。したがって、復旧機能が向上するが、符号率とデータフレームの長さは減少する。また、自由度が増加する。
【００２３】
ＲＣコードは、これらのブロックの様々な組み合せからなり、(穿孔された、あるいはパンクチャード)コードになり得る特定のブロックの組み合せが選択される。コードを形成するためには、情報語ブロックとそれに隣接した１つ以上のパリティブロックが必要となる。また、与えられた組み合せ内の全てのブロックは、相互に隣接した位置にある。もし、ｍ次元の積符号で２つのブロックが隣接している場合、それらの２進数的表現の(ｍ-１)位置は一致する。こうすることによって、コードを形成するブロックの組み合せを検索できる。例えば、図３の３次元の積符号(Ｉ３，Ｐ３１，Ｐ３２)のブロックの組み合せは、穿孔された符号であるが、(Ｉ３，Ｐ３５，Ｐ３６)のブロックの組み合せはそうではない。
【００２４】
コンパックＲＣコードを形成するためには、２つの加重因子ｗ１及びｗ２が画定され、前記加重因子より大きい値を有するブロックの組み合せが選択される。加重因子ｗ１という与えられたブロックの組み合せの隣接したブロックの数で画定される。例えば、図３の２次元の積符号では、Ｉ２ ＆ Ｐ２１，Ｉ２ ＆ Ｐ２２，Ｐ２１ ＆ Ｐ２３、そしてＰ２２ ＆ Ｐ２３の４つの隣接ブロックがある。もし、同じ値ｗ１，ｗ２を有するブロックの組み合せが用いられる場合、ブロックの組み合せｗ２の値は、下記の数式１のように隣接ブロックの量によって決定される。
【数１】
2006514801.tif 000003
ここで、Ａｉは、各隣接ブロックの量であり、２次元符号の長さであり３次元符号の面積である。
【００２５】
これらの加重因子は、ブロックの組み合せのエラー訂正能力を示す。これは反復的な復号化器で、加重因子の大きさは外部情報の流れの量と直接関連している。つまり、ＲＣブロックターボ符号は、図４の過程で形成される。
【００２６】
図４は、本発明に係る高次元の積符号を用いたレート互換可能な符号構成方法に対する一実施の形態フローチャートである。
【００２７】
図４に示しているように、本発明に係る高次元の積符号を用いたレート互換可能な符号構成方法は、まず各次元別にシステマティック（systematic）ブロック符号を用いて、ｍ次元の積符号を構成する(Ｓ２０１)。前記ｍ次元の積符号は、１つの情報ブロックと２ｍ-１パリティブロックを区分する。次いで、ステップＳ２０２で分離された各ブロックの識別子(ｉｎｄｅｘ)を２進数で示す(Ｓ２０３)。
【００２８】
そして、情報語ブロックとそれに隣接したパリティブロックの全ての組み合せを求める(Ｓ２０４)。ここで、各パリティブロックの識別子にｍ-１つの０を含まなければならない。
【００２９】
前記Ｓ２０４ステップにおいて、求めた隣接ブロックの組み合せに対して、隣接ブロックの組み合せの数(ｗ１)を計算し、その結果を格納する(Ｓ２０５)。
【００３０】
前記Ｓ２０５ステップにおいて格納したブロックの組み合せに対し、このブロックの組み合せに隣接した、また異なるパリティブロックを検索して新しいブロックの組み合せを形成する(Ｓ２０６)。もし、２つのブロックが前記ｍ次元の積符号に隣接して位置するのであれば、それらの２進数的表現の(ｍ-１)位置が一致しなければならない。
【００３１】
前記Ｓ２０６ステップにおいて検索したブロックの組み合せに対し、隣接ブロック組み合せの数(ｗ１)を計算し、その結果を格納する。前記Ｓ２０５ステップの結果に対し、可能な全てのブロックの組み合せが検索されたのか確認する(Ｓ２０８)。全ての可能なブロックの組み合せが確認されない場合、ｗ１と同じ値を有するブロックの組み合せがあるのか否かを確認する(Ｓ２０９)。仮に、ｗ１と同じ値を有するブロック組み合せがある場合、下記の数式２を用いて隣接ブロックの組み合せの量で画定されるｗ２の値を計算する。(Ｓ２１０)。
【数２】
2006514801.tif 000004
ここで、Ａｉは各隣接ブロックの量であり、２次元符号の長さであり、３次元符号の面積である。前記ｗ２より小さい値を有するブロックの組み合せは無視するようにする。
【００３２】
ｍ次元の積符号において、可能な全てのブロックの組み合せが検索されたのかを確認する(Ｓ２１１)。もし、可能な全てのブロックの組み合せが検索されなかったのであれば、前記Ｓ２０６ステップに戻る。
【００３３】
前記した過程を例に、図１Ｂにある２次元符号に適用する過程を説明する。一番最初の情報語ブロックと隣接しているブロックは、Ｐ２１ブロックとＰ２２ブロックの２つである。まず、Ｐ２１ブロックを有して作ることのできる組み合せを説明すると以下の通りである。
(１)Ｉ２+Ｐ２１ 
(２)Ｉ２+Ｐ２１+Ｐ２２ 
(３)Ｉ２+Ｐ２１+Ｐ２３ 
(４)Ｉ２+Ｐ２１+Ｐ２２+Ｐ２３ 
【００３４】
前記の４つの場合は、全て各組み合せが符号語の構成要件を満足させていることが分かる。したがって、前記の場合を全て格納する。また、次いで、Ｐ２２ブロックを用いて作ることができる組み合せを説明すると、以下の通りである。
(５)Ｉ２+Ｐ２２ 
(６)Ｉ２+Ｐ２２+Ｐ２１ : (２)で既に格納されたため無視する
(７)Ｉ２+Ｐ２２+Ｐ２３ 
(８)Ｉ２+Ｐ２２+Ｐ２１+Ｐ２３ : (４)で 既に格納されたため無視する
【００３５】
したがって、２次元の符号を用いて作ることができる組み合せは、全て６種類で、これらの加重因子(ｗ１及びｗ２)を計算してレート互換可能な符号を生成する。
【００３６】
もう１つの例を説明するために、図４の過程を３次元符号に適用した例を説明する。
【００３７】
表１は、反復式復号器で用いられることができる全てのブロックの組み合せが選定し示す。ここでは、２つの３次元積符号が用いられた。例えば、各軸で同じ要素符号(ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｃｏｄｅ)を有する積符号と相互に異なる要素符号を有する積符号が提示されている。前記表１で、３次元符号Ａは、ＢＣＨ符号に拡張された(１６，１１)の積符号であり、３次元符号Ｂは、ＢＣＨ符号に拡張された(３２，２６)、(１６，１１)及び(８，４)の積符号ＤＬＥＫ。前記３次元符号Ａでは、各軸に同じ要素符号が用いられたため、総８種類のブロックの組み合せが生じる。反面、前記３次元符号Ｂは、１８種類のブロックの組み合せを有する。それぞれの穿孔される符号に対して、加重因子(ｗ１及びｗ２)を計算して符号率(Ｒ)と共に表１に示した。表１で、符号１ないし符号３は、平行するように接続した２次元ブロックターボ符号に、符号４ないし６は、直列に接続した２次元ブロックターボ符号に、そして残りの符号７ないし符号１８は、直列に接続した３次元ブロックターボ符号から穿孔された符号として示すことができる。したがって、前記符号１ないし６のｗ２の値を隣接した長さの合計として、また前記符号７ないし符号１８のｗ２の値を隣接した面積の合計で計算することが必要となる。
【００３８】
前記ｗ１及びｗ２の値によって、ＲＣ符号が効率的に形成され得る。３次元符号Ａを例にすると、パリティブロックの数が同じであっても、符号７は、さらに高い符号率を有する符号４ないし符号６とほとんど同じＢＥＲ性能を有する。これは、符号７がより大きいｗ１の値、すなわちより多くの隣接ブロックの組み合せを有するためである。本明細書には、３次元符号ＢのＢＥＲ性能が実験的に提示されなかったが、３次元符号Ｂの場合も同じである。例えば、３次元符号Ｂの場合、符号４ないし６のＢＥＲ性能が符号７のＢＥＲ性能がより優れている。また、符号４は最大のｗ２値を有するため、前記符号４ないし６の中から最も優れたＢＥＲ性能を有する。これは、表１の全ての場合に適用される。
【表１】
2006514801.tif 000005
【００３９】
表２は、前記３次元の符号Ａを用いるＲＣブロックターボコードの例であり、各符号の符号率とＢＰＳＫ変調方式とを用いるＡＷＧＮチャネルで、該当ＢＥＲ(Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ)性能を示す。軟判定を出力するビタビアルゴリズム(Ｖｉｔｅｒｂｉ)の修正された形態が反復式復号化器で用いられた。(Ｓ．Ｋｉｍ，Ｗ.Ｓ Ｙａｎｇ，及び Ｈ.Ｌｅｅ，「高次元ブロックターボコードのトレリス復号(Ｔｒｅｌｌｉｓ-Ｂａｓｅｄ Ｄｅｃｏｄｉｎｇ ｏｆ Ｈｉｇｈ-Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｂｌｏｃｋ Ｔｕｒｂｏ Ｃｏｄｅｓ)」，ＥＴＲＩ Ｊｏｕｒｎａｌ，Ｖｏｌ.２５，Ｎｏ.１，２００３年２月，ｐｐ.１-８)。非復号化ＢＰＳＫ方式は１０-６のＢＥＲを獲得するが、１０ｄＢのビットエネルギ対比雑音スペクトル密度(Ｅｂ/Ｎｏ)を要求する。前記表２のシミュレーション結果は、ブロックの組み合せ、または穿孔方式によって前記ＲＣブロックターボ符号が５.０ないし８.５ｄＢのコーディングゲイン(Ｃｏｄｉｎｇ Ｇａｉｎ)を生成することを示す。積符号は各軸に相互に異なる要素符号を用いることになる場合、その変化はさらに豊富になる。例えば、表１の３次元符号Ｂが用いられると、１８種類の符号率の変化が可能である。
【表２】
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【００４０】
前記ＲＣ積符号は、ハイブリッドＡＲＱ方式に適用可能である。表３は、表２のＲＣ積符号を用いて、ハイブリッドＡＲＱII及びIII方式を示す。例えば、ＡＲＱII方式では、(Ｉ３，Ｐ３１，Ｐ３２)で構成された符号１が初めて送信される。もし、Ｐ３３が最初の送信に失敗すると、ブロックが２番目に送信される。万一、これもまた失敗すると、Ｐ３４，Ｐ３５，Ｐ３６、そしてＰ３７が続けて送信される。ＡＲＱIII方式では、符号４、符号８、符号１２、符号１７及び符号１８、この符号１が最初に送信された後、全ての再送信時に順に送信される。図５は、これに対する図である。
【表３】
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【００４１】
上述のように、本発明のレート互換可能な符号形成方法は、プログラムで実現されてコンピュータで読み取ることができる形態に記録媒体(ＣＤ−ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フロッピーディスク、ハードディスク、光磁気ディスク)に格納され得る。
【００４２】
尚、本発明は、上記した本実施の形態に限られるものではなく、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲内で多様に変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に属する。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
上述のように本発明は、システマティックブロック符号を用いた積符号を用いて、レート互換可能な符号を効率的に設計でき、ブロックの組み合せを用いて様々な符号化率と性能を有する符号化方式を提供できる。前記のように本発明は、様々な分野に応用できるという効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る(ｎ１，ｋ１)ブロック符号及び(ｎ２，ｋ２)ブロック符号を用いて通常の２次元積符号を構成する過程を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態によって構成された３次元積符号の構造図である。
【図３Ａ】ｍ次元の積符号をいくつかのｍ次元ブロックで区分する過程を示す図である。
【図３Ｂ】ｍ次元の積符号をいくつかのｍ次元ブロックで区分する過程を示す図である。
【図４】本発明に係る高次元の積符号を用いたレート互換可能な符号構成方法に対する一実施の形態フローチャートである。
【図５】本発明の好適な実施形態に従ったＲＣコードの形成手順を示す。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【国際調査報告】
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