(57)【要約】【課題】ターボ符号化におけるパンクチャ後のフレームサイズを簡易にかつ柔軟に調節する技術を提供する。【解決手段】第１符号化部８０は、情報データ系列に対して符号化処理を実行することによって、第１のパリティ系列を生成する。インタリーブ部８２、第２符号化部８４は、情報データ系列に対してインタリーブ処理、符号化処理を順に実行することによって、第２のパリティ系列を生成する。パンクチャ処理部９０は、第１のパリティ系列と第２のパリティ系列とを組み合わせたパリティ系列に対してパンクチャ処理を実行する。パンクチャ処理部９０は、複数の処理単位のうち、一部の処理単位と別の一部の処理単位に対して、互いに異なったパンクチャビット数のパンクチャパターンを適用する。多重化部９２は、パンクチャ処理の結果に、前記入力部において入力した情報データ系列を多重化する。【選択図】図３
2012175565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信対象の情報データ系列を入力する入力部と、
前記入力部において入力した情報データ系列に対して符号化処理を実行することによって、第１のパリティ系列を生成する第１符号化部と、
前記入力部において入力した情報データ系列に対してインタリーブ処理と符号化処理とを順に実行することによって、第２のパリティ系列を生成する第２符号化部と、
前記第１符号化部において生成した第１のパリティ系列と、前記第２符号化部において生成した第２のパリティ系列とを組み合わせたパリティ系列に対してパンクチャ処理を実行するとともに、パンクチャ処理の結果に、前記入力部において入力した情報データ系列を多重化することによって、符号化データ系列を生成する生成部と、
前記生成部において生成した符号化データ系列を出力する出力部とを備え、
前記生成部は、
第１のパリティ系列の少なくとも１ビットと、第２のパリティ系列の少なくとも１ビットとを組み合わせた処理単位をパリティ系列にわたって複数生成する結合部と、
前記結合部において生成した複数の処理単位のうち、一部の処理単位と別の一部の処理単位に対して、互いに異なったパンクチャビット数のパンクチャパターンを適用することによって、パンクチャ処理を実行する実行部とを備えることを特徴とする送信装置。
【請求項２】
前記実行部は、一部の処理単位と別の一部の処理単位として、パリティ系列にわたって離散的に配置された処理単位を使用することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記実行部における一部の処理単位におけるパンクチャビット数は、別の一部の処理単位におけるパンクチャビット数よりも多く、
前記実行部は、別の一部の処理単位に対するパンクチャ処理よりも、一部の処理単位に対するパンクチャ処理を優先的に実行することを特徴とする請求項１または２に記載の送信装置。
【請求項４】
前記実行部は、最終的なパンクチャビット数よりもパンクチャビット数が多くなるような数の一部の処理単位を確保し、確保した一部の処理単位のうちの少なくともひとつに対するパンクチャビット数を削減することによって別の一部の処理単位を確保することを特徴とする請求項３に記載の送信装置。
【請求項５】
前記実行部は、最終的なパンクチャビット数よりもパンクチャビット数が少なくなるような数の一部の処理単位を確保し、不足したパンクチャビット数に応じた別の一部の処理単位を確保することを特徴とする請求項３に記載の送信装置。
【請求項６】
送信対象の情報データ系列を入力するステップと、
入力した情報データ系列に対して符号化処理を実行することによって、第１のパリティ系列を生成するステップと、
入力した情報データ系列に対してインタリーブ処理と符号化処理とを順に実行することによって、第２のパリティ系列を生成するステップと、
生成した第１のパリティ系列と、生成した第２のパリティ系列とを組み合わせたパリティ系列に対してパンクチャ処理を実行するとともに、パンクチャ処理の結果に、入力した情報データ系列を多重化することによって、符号化データ系列を生成するステップと、
生成した符号化データ系列を出力するステップとを備え、
前記生成するステップは、
第１のパリティ系列の少なくとも１ビットと、第２のパリティ系列の少なくとも１ビットとを組み合わせた処理単位をパリティ系列にわたって複数生成するステップと、
生成した複数の処理単位のうち、一部の処理単位と別の一部の処理単位に対して、互いに異なったパンクチャビット数のパンクチャパターンを適用することによって、パンクチャ処理を実行するステップとを備えることを特徴とする送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術に関し、特に誤り訂正のための符号化を実行する送信装置、送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信分野、特に無線通信分野では、誤り訂正符号化が一般的に使用される。誤り訂正符号化では、情報ビットが符号化されることによって、情報ビットに冗長度が予め付与される。その結果、復号処理において、通信路上での雑音その他の影響によるエラー発生が低減される。また、誤り訂正符号化では、符号化された情報ビットの伝送サイズを所定のサイズに合わせるために、パンクチャ処理、デパンクチャ処理が実行される。パンクチャ処理は、送信側で符号化した系列をすべて送信せずに一部を間引くことであり、デパンクチャ処理は、送信側が間引いた位置に受信側で不定値を挿入することである。固定のパンクチャパターンを使用する場合、入力される情報ビットに対する符号化器の符号化率および伝送サイズによっては、パンクチャパターンが大きくなってしまう。そのため、レートマッチングにある程度の柔軟性を持たせるための提案もなされている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３５９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レートマッチングにある程度の柔軟性を持たせるために、パンクチャパターンの単位（以下、「処理単位」という）を小さくし、これらの処理単位が組み合わされる。しかしながら、背景技術におけるパンクチャパターンでは、パンクチャ後の符号化率に制限がある。例えば、符号化器の符号化率がＲ＝１／３の場合に実現可能なパンクチャ後の符号化率は、Ｒ＝１／２〜１／３である。そのため、任意の符号化率の実現が困難である。一方、任意の符号化率を単一のパンクチャ行列によって実現する場合、単一のパンクチャ行列では、フレームサイズによっては目標のレート実現のために非常に大きな行列が必要になる。その際、パンクチャ行列のサイズを小さくすると、目的の伝送レートに正確に合致させることが困難となる。さらに、情報ビットとは関係ないリザーブビットの挿入が必要になるので、目標の伝送レート以上に伝送レートを高くせざるを得なくなり、通信品質が悪化しやすくなる。
【０００５】
これに対応する例として、例えば、畳み込み符号時の拘束長に応じて変更されるフレームサイズと、ターボ符号を使用した際のフレームサイズに差がある場合、後者のフレームサイズの方が大きければ、ターボ符号化の終端部分にパンクチャ処理が実行される。また、その際、終端部分のパンクチャレートをデータ部分と異なるように切り替えることによって、符号化率にかかわらず、同じフレームサイズが使用可能になる。しかしながら、この場合、パンクチャ処理は終端部分に限定されているので、調節可能なビットサイズは１０数ビット程度になる。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ターボ符号化におけるパンクチャ後のフレームサイズを簡易にかつ柔軟に調節する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の送信装置は、送信対象の情報データ系列を入力する入力部と、入力部において入力した情報データ系列に対して符号化処理を実行することによって、第１のパリティ系列を生成する第１符号化部と、入力部において入力した情報データ系列に対してインタリーブ処理と符号化処理とを順に実行することによって、第２のパリティ系列を生成する第２符号化部と、第１符号化部において生成した第１のパリティ系列と、第２符号化部において生成した第２のパリティ系列とを組み合わせたパリティ系列に対してパンクチャ処理を実行するとともに、パンクチャ処理の結果に、入力部において入力した情報データ系列を多重化することによって、符号化データ系列を生成する生成部と、生成部において生成した符号化データ系列を出力する出力部とを備える。生成部は、第１のパリティ系列の少なくとも１ビットと、第２のパリティ系列の少なくとも１ビットとを組み合わせた処理単位をパリティ系列にわたって複数生成する結合部と、結合部において生成した複数の処理単位のうち、一部の処理単位と別の一部の処理単位に対して、互いに異なったパンクチャビット数のパンクチャパターンを適用することによって、パンクチャ処理を実行する実行部とを備える。
【０００８】
この態様によると、一部の処理単位と別の一部の処理単位に対して、互いに異なったパンクチャビット数のパンクチャパターンを適用するので、パンクチャ後のフレームサイズを簡易にかつ柔軟に調節できる。
【０００９】
実行部は、一部の処理単位と別の一部の処理単位として、パリティ系列にわたって離散的に配置された処理単位を使用してもよい。この場合、パリティ系列にわたって離散的に配置された処理単位を使用するので、調節の幅を拡大できる。
【００１０】
実行部における一部の処理単位におけるパンクチャビット数は、別の一部の処理単位におけるパンクチャビット数よりも多く、実行部は、別の一部の処理単位に対するパンクチャ処理よりも、一部の処理単位に対するパンクチャ処理を優先的に実行してもよい。この場合、パンクチャビット数の多い方の処理単位に対するパンクチャ処理を優先するので、処理を簡易にできる。
【００１１】
実行部は、最終的なパンクチャビット数よりもパンクチャビット数が多くなるような数の一部の処理単位を確保し、確保した一部の処理単位のうちの少なくともひとつに対するパンクチャビット数を削減することによって別の一部の処理単位を確保してもよい。この場合、パンクチャビット数の多い方の処理単位を確保してから、少なくともひとつに対するパンクチャビット数を削減するので、削減すべきパンクチャビット数が少ない場合に処理を簡易にできる。
【００１２】
実行部は、最終的なパンクチャビット数よりもパンクチャビット数が少なくなるような数の一部の処理単位を確保し、不足したパンクチャビット数に応じた別の一部の処理単位を確保してもよい。この場合、一部の処理単位を確保してから、別の一部の処理単位を確保するので、不足したパンクチャビット数が少ない場合に処理を簡易にできる。
【００１３】
本発明の別の態様は、送信方法である。この方法は、送信対象の情報データ系列を入力するステップと、入力した情報データ系列に対して符号化処理を実行することによって、第１のパリティ系列を生成するステップと、入力した情報データ系列に対してインタリーブ処理と符号化処理とを順に実行することによって、第２のパリティ系列を生成するステップと、生成した第１のパリティ系列と、生成した第２のパリティ系列とを組み合わせたパリティ系列に対してパンクチャ処理を実行するとともに、パンクチャ処理の結果に、入力した情報データ系列を多重化することによって、符号化データ系列を生成するステップと、生成した符号化データ系列を出力するステップとを備える。生成するステップは、第１のパリティ系列の少なくとも１ビットと、第２のパリティ系列の少なくとも１ビットとを組み合わせた処理単位をパリティ系列にわたって複数生成するステップと、生成した複数の処理単位のうち、一部の処理単位と別の一部の処理単位に対して、互いに異なったパンクチャビット数のパンクチャパターンを適用することによって、パンクチャ処理を実行するステップとを備える。
【００１４】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ターボ符号化におけるパンクチャ後のフレームサイズを簡易にかつ柔軟に調節できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例に係る送信装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例に係る受信装置の構成を示す図である。
【図３】図１の符号化部の構成を示す図である。
【図４】図３の符号化部において使用されるパラメータの一例を示す図である。
【図５】図５（ａ）−（ｂ）は、図３の符号化部におけるパンクチャ処理の概要を示す図である。
【図６】図３の復号部の構成を示す図である。
【図７】図３のパンクチャ処理部における符号化手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明を具体的に説明する前に、まず概要を述べる。本発明の実施例は、誤り訂正符号化したパケット信号を送信する送信装置と、パケット信号を受信する受信装置にて構成される無線通信システムに関する。ここでは、誤り訂正符号化としてターボ符号化を想定する。ターボ符号化では、情報データを符号化することによってパリティ（以下、「第１パリティ」という）を生成するとともに、情報データにインタリーブ処理を実行した後に符号化することによってパリティ（以下、「第２パリティ」という）を生成する。さらに、情報データ、第１パリティ、第２パリティがひとつのまとまりとして出力される。このようなまとまりのサイズがフレームのサイズに合わない場合にパンクチャ処理が実行される。
【００１８】
パンクチャ処理において削除されるビットは、送信装置と受信装置とにおいて共通に認識されるべきである。そのため、送信装置は、受信装置にも既知の規則にしたがってパンクチャ処理を実行する。フレームサイズが可変する場合、パンクチャ処理に対して複数のパターンが定義されるべきである。これを実現するためには、大きなサイズのパンクチャ行列が必要になる。一方、パンクチャ行列のサイズを小さくすると、パンクチャ処理によって実現される誤り率の種類が減少してしまうので、フレームサイズの変化に柔軟に対応できなくなる。これに対応するために、実施例に係る無線通信システムは、次の処理を実行する。
【００１９】
送信装置は、情報データのビット（以下、「情報ビット」という）から生成される第１パリティのビット（以下、「第１パリティビット」という）と第２パリティのビット（以下、「第２パリティビット」という）との組合せを処理単位とする。送信装置は、複数の処理単位に対して、パンクチャすべきビット数の異なったパンクチャパターンの出現頻度を制御する。つまり、送信装置は、フレームに含まれたデータ全体に対して、パンクチャすべきビット数の異なったパンクチャパターンを組み合わせて目標のレートに合致させる。その結果、パンクチャで対応できる誤り率の範囲が拡大され、フレームに含まれるビット数の変化への柔軟な対応が可能になる。
【００２０】
さらに、送信装置は、処理単位において全パリティビットが削除されるパンクチャパターンの出現回数をＰｎ  ｍｏｄ（ｎ−１）から導出し、この結果を調節することによって、目標のレートを実現する。ここで、Ｐｎは、任意のレートとするために必要なパンクチャビット数であり、ｎは、符号化率の逆数である。そのため、パンクチャ処理を実現するために、この規則と、処理単位に対するパンクチャパターンとが必要とされる。なお、処理単位に含まれるビット数は、フレームに含まれるビット数よりも小さいので、処理単位に対するパンクチャパターンの種類も限定される。その結果、フレームに含まれるビット数の変化への柔軟な対応を可能にする場合であっても、送信装置および受信装置において記憶されるパンクチャパターンのデータ量が低減される。
【００２１】
図１は、本発明の実施例に係る送信装置１００の構成を示す。送信装置１００は、情報データ生成部１０、符号化部１２、ブロックインタリーブ部１４、変調部１６、ＲＦ・増幅部１８、制御部２０を含む。情報データ生成部１０は、送信すべきデータを取得し、情報データを生成する。また、取得したデータがそのまま情報データとされてもよく、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ）ビットが付加されることによって情報データが生成されてもよい。情報データ生成部１０は、符号化部１２へ情報データを出力する。
【００２２】
符号化部１２は、情報データ生成部１０からの情報データを入力する。符号化部１２は、情報データに対して、符号化処理、パンクチャ処理を実行する。符号化処理およびパンクチャ処理の詳細は後述する。符号化部１２は、符号化した情報データ（以下、「符号化データ」という）をブロックインタリーブ部１４へ出力する。ブロックインタリーブ部１４は、バーストエラー低減の目的でひとつのフレームを行×列サイズのメモリ上に展開し、例えば行順に書き込んで列順に読み出すといった処理を実行することによって、符号化データの順番を並び替える。なお、順番を並び替えた符号化データも「符号化データ」という。ブロックインタリーブ部１４は、符号化データを変調部１６へ出力する。
【００２３】
変調部１６は、ブロックインタリーブ部１４からの符号化データを入力する。変調部１６は、符号化データを変調する。変調方式として、ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、ＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）等が使用される。変調部１６は、変調した符号化データ（以下、「変調データ」という）をＲＦ・増幅部１８へ出力する。ＲＦ・増幅部１８は、変調部１６からの変調データを入力する。ＲＦ・増幅部１８は、変調データに対して、無線周波数への周波数変換、増幅等を実行することによって、送信データを生成する。ＲＦ・増幅部１８は、送信データをアンテナから送信する。ここで、情報データ、符号化データ、変調データ、送信データは、パケット信号の形式を有していてもよい。制御部２０は、送信装置１００全体のタイミング等を制御する。
【００２４】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００２５】
図２は、本発明の実施例に係る受信装置２００の構成を示す。受信装置２００は、増幅・ＲＦ部３０、復調部３２、ブロックデインタリーブ部３４、復号部３６、データ処理部３８、制御部４２を含む。
【００２６】
増幅・ＲＦ部３０は、アンテナを介して、図示しない送信装置１００からのパケット信号、つまり送信データを受信する。なお、パケット信号の先頭部分に、トレーニング信号が配置されているものとする。トレーニング信号とは、受信装置２００にとって既知の信号である。増幅・ＲＦ部３０は、パケット信号に対して、増幅、中間周波数への周波数変換等を変換し、その結果（以下、これも「パケット信号」という）を復調部３２へ出力する。復調部３２は、増幅・ＲＦ部３０からのパケット信号を入力する。復調部３２は、パケット信号を復調する。復調部３２は、復調の際に、パケット信号の先頭部分に配置されたトレーニング信号を利用する。復調部３２は、復調したパケット信号（以下、「復調データ」という）をブロックデインタリーブ部３４へ出力する。
【００２７】
ブロックデインタリーブ部３４は、復調部３２からの復調データを入力する。ブロックデインタリーブ部３４は、復調データに対して、図１のブロックインタリーブ部１４と逆の処理を実行することによって、復調データの順番を元に戻す処理を実行する。ブロックデインタリーブ部３４は、順番を元に戻した復調データ（以下、これも「復調データ」という）を復号部３６へ出力する。
【００２８】
復号部３６は、ブロックデインタリーブ部３４からの復調データを入力する。復号部３６は、復号処理を実行する。復号処理は、図１の符号化部１２における符号化処理に対応する。復号部３６は、復号結果（以下、「復号データ」という）をデータ処理部３８へ出力する。データ処理部３８は、復号部３６からの復号データを入力する。データ処理部３８は、復号データに所定の処理を実行し、その結果を情報データ系列として出力する。所定の処理としては、例えば、ＣＲＣ検出の実行がなされる。データ処理部３８は、情報データ系列を出力する。制御部４２は、受信装置２００全体のタイミング等を制御する。
【００２９】
図３は、符号化部１２の構成を示す。符号化部１２は、第１符号化部８０、インタリーブ部８２、第２符号化部８４、生成部８６を含む。生成部８６は、結合部８８、パンクチャ処理部９０、多重化部９２を含む。また、信号として、情報ビット３００、第１パリティビット３０２、第２パリティビット３０４が含まれている。
【００３０】
符号化部１２は、図１の情報データ生成部１０から、送信対象の情報データ系列を入力する。情報データ系列に含まれたビットは、情報ビット３００と示される。ひとつの情報ビット３００のビット数は任意に設定されてもよいが、ここでは１ビットであるとする。第１符号化部８０は、入力した情報データ系列に対して符号化処理を実行することによって、第１パリティ系列を生成する。その際、情報データの順序は変更されない。第１符号化部８０は、第１パリティ系列を生成部８６へ出力する。第１パリティ系列に含まれたビットは、第１パリティビット３０２と示される。特に、第１パリティビット３０２は、生成元になった情報ビット３００に対応づけられる。ひとつの第１パリティビット３０２のビット数は任意に設定されてもよいが、ここでは１ビットであるとする。
【００３１】
インタリーブ部８２は、情報データの順序を変更する。なお、インタリーブパターンは予め定められているものとする。インタリーブ部８２は、順序を変更した情報データを第２符号化部８４へ出力する。第２符号化部８４は、インタリーブ部８２において順序を変更した情報データ系列に対して、符号化処理を実行することによって、第２パリティ系列を生成する。第２符号化部８４は、第２パリティ系列を生成部８６へ出力する。第２パリティ系列に含まれたビットは、第２パリティビット３０４と示される。特に、第２パリティビット３０４は、生成元になった情報ビット３００に対応づけられる。ひとつの第２パリティビット３０４のビット数は任意に設定されてもよいが、ここでは１ビットであるとする。なお、第１パリティ系列と第２パリティ系列とは、パリティ系列と総称される。
【００３２】
結合部８８は、第１符号化部８０からの第１パリティビット３０２と、第２符号化部８４からの第２パリティビット３０４とを入力する。結合部８８は、同一タイミングの第１パリティビット３０２と第２パリティビット３０４とを組み合わせることによって、処理単位を生成する。情報データ系列には複数の情報ビット３００が含まれるので、複数の処理単位が生成される。なお、以下では、説明を明瞭にするために、同一タイミングの情報ビット３００、第１パリティビット３０２、第２パリティビット３０４も処理単位というものとする。その場合、前述のごとく、ひとつの情報ビット３００、ひとつの第１パリティビット３０２、ひとつの第２パリティビット３０４はそれぞれ１ビットであるとするので、処理単位は３ビットである。
【００３３】
パンクチャ処理部９０は、結合部８８からのパリティ系列に対してパンクチャ処理を実行する。特に、パンクチャ処理部９０は、パリティ系列にわたって離散的に配置された処理単位に対して、パンクチャ処理を実行する。一方、パンクチャ処理部９０は、情報データ系列に対してパンクチャ処理を実行しない。ここで、処理単位に対してなされるパンクチャでのビット数（以下、「パンクチャビット数」という）がパンクチャパターンとして複数規定される。例えば、これまでのように、ひとつの第１パリティビット３０２、ひとつの第２パリティビット３０４はそれぞれ１ビットである場合、パンクチャパターンとして、２ビットのパンクチャビット数と１ビットのパンクチャビット数とが規定される。
【００３４】
パンクチャ処理部９０は、パンクチャすべき処理単位のうち、一部の処理単位と残りの処理単位に対して、互いに異なったパンクチャビット数のパンクチャパターンを適用する。具体的に説明すると、一部の処理単位には、２ビットのパンクチャビット数のパンクチャパターンが使用され、残りの処理単位には、１ビットのパンクチャビット数のパンクチャパターンが使用される。つまり、一部の処理単位におけるパンクチャビット数は、残りの処理単位におけるパンクチャビット数よりも多くされる。
【００３５】
パンクチャ処理部９０は、複数種類のパンクチャパターンを組み合わせることによって、所望の符号化率を実現するために、次の処理を実行する。パンクチャ処理部９０は、残りの処理単位に対するパンクチャ処理よりも、一部の処理単位に対するパンクチャ処理を優先的に実行する。つまり、パンクチャ処理部９０は、パンクチャビット数の多い方のパンクチャパターンを優先的に使用する。その結果、所望の符号化率が実現されていなければ、パンクチャ処理部９０は、符号化率を調節するために、パンクチャビット数の少ない方のパンクチャパターンを使用する。
【００３６】
パンクチャ処理部９０は、複数種類のパンクチャパターンの組合せ方として２種類の組合せ方を規定する。１種類目の組合せ方において、パンクチャ処理部９０は、最終的なパンクチャビット数よりもパンクチャビット数が多くなるような数の一部の処理単位を確保する。また、パンクチャ処理部９０は、確保した一部の処理単位のうちの少なくともひとつを残りの処理単位に変更する。パンクチャ処理部９０は、一部の処理単位に対して、パンクチャビット数の多い方のパンクチャパターンを使用するとともに、残りの処理単位に対して、パンクチャビット数の少ない方のパンクチャパターンを使用する。
【００３７】
２種類目の組合せ方において、パンクチャ処理部９０は、最終的なパンクチャビット数よりもパンクチャビット数が少なくなるような数の一部の処理単位を確保する。また、パンクチャ処理部９０は、不足したパンクチャビット数に応じた残りの処理単位を確保する。前述のごとく、パンクチャ処理部９０は、一部の処理単位に対して、パンクチャビット数の多い方のパンクチャパターンを使用するとともに、残りの処理単位に対して、パンクチャビット数の少ない方のパンクチャパターンを使用する。
【００３８】
以下では、パンクチャ処理部９０の処理を具体的な値を使用しながら説明する。説明は、（１）端数処理、（２）パンクチャ処理の順に行う。ここで、端数処理とは、前述の２種類の組合せ方のうち、いずれかを選択するための処理である。
（１）端数処理
図４は、符号化部１２において使用されるパラメータの一例を示す。以下では、図４に示されたパラメータ値を使用して説明する。情報データ系列の単位がフレームであり、1フレームに含まれる情報ビット３００のビット数が情報ビットサイズＩである。なお、各情報ビット３００は、１ビットであるとする。ここでは、図４のごとく、情報ビットサイズＩ＝３６０ビットである。１ビットの情報ビット３００から、１ビットの第１パリティビット３０２と、１ビットの第２パリティビット３０４が生成されるので、前述の処理単位は３ビットである。ここでは、処理単位を基本符号化サイズｎとよぶ（ｎ＝３）。これは、符号化率Ｒ（＝１／３）の逆数に相当する。
【００３９】
情報データ系列を符号化した結果が、基本符号化サイズＥであり、これは次のように示される。
Ｅ＝Ｉ×ｎ＝３６０×３＝１０８０（ビット）
送信のサイズに合わせて符号化出力サイズＮとなるようにパンクチャが実行される。図４のごとく、Ｎ＝５２１ビットであるとすると、パンクチャビット数Ｐｎは、次のように示される。
Ｐｎ＝１０８０−５２１＝５５９（ビット）
となる。パンクチャ回数Ｐｐは、次のように示される。
Ｐｐ＝Ｐｎ／（ｎ−１）＝５５９／（３−１）＝２８０（ビット）（小数点以下四捨五入）
また、サイクル数Ｃ、しきい値Ｔｈは、次のように示される。
Ｃ＝ｎ−１＝２
Ｔｈ=Ｃ／２＝１
【００４０】
なお、パンクチャ回数Ｐｐの計算の四捨五入において切上げが発生した場合に、１種類目の組合せ方が使用され、切捨てが発生した場合に、２種類目の組合せ方が使用される。これは、次のようにも説明可能である。評価関数Ｋは、次のように示される。
Ｋ＝Ｐｎ  ｍｏｄ  Ｃ
Ｋ＝０の場合は、処理単位におけるパンクチャビット数がＣビットにされる。つまり、すべてのパリティビットをパンクチャすべきパンクチャパターンのみが使用される。一方、その他の場合であって、かつＫがＴｈ以上であれば、１種類目の組合せ方が使用される。ＫがＴｈより小さければ、２種類目の組合せ方が使用される。
【００４１】
パンクチャパターンは、処理単位に対して｛情報ビット３００，第１パリティビット３０２，第２パリティビット３０４｝のように示される。ここで、パンクチャされないビットに対して「１」が示され、パンクチャされるビットに対して「０」が示される。そのため、２ビットのパンクチャビット数のパンクチャパターンは、{１，０，０}と示され、これをｐｕｎｃｔｙｐｅ＝０とする。また、１ビットのパンクチャビット数のパンクチャパターンは、｛１，１，０}あるいは｛１，０，１｝と示され、これらをｐｕｎｃｔｙｐｅ＝１とする。ｐｕｎｃｔｙｐｅについては、ｐｕｎｃｔｙｐｅ＝０を除いて、その数値が処理単位中のパンクチャビット数に対応するように関連付けられている。
【００４２】
ｐｕｎｃｔｙｐｅ＝１に対して、｛１，１，０}と｛１，０，１｝とのどちらを使用するかという点に関しては、図３の第１符号化部８０に対して、第２符号化部８４ではインタリーブ部８２で順序の並べ替えがなされている。そのため、第１パリティビット３０２と第２パリティビット３０４は、同一タイミングにおいて、異なる情報ビット３００に対するパリティ生成結果である。その結果、ひとつの情報ビット３００に対するすべてのパリティビットがなくなることは考慮しなくてよい。また、片方のパリティのみパンクチャするパターンは１フレームで１度しか使用しないので、基本的にどちらのパリティをパンクチャしても、同等の特性である。これより、ｐｕｎｃｔｙｐｅ＝１に対して、｛１，１，０}と｛１，０，１｝との一方が固定的に使用される。
【００４３】
（２）パンクチャ処理
パンクチャ処理は、処理単位でなされる。ここでは、情報データ系列中の情報ビット３００の順番をｉで示し、情報ビット３００の先頭をｉ＝０とし、入力順に１カウントしていくと、フレーム最終ビットではｉ＝Ｉ−１になる。パンクチャ処理部９０は、ｉごとに、（ｉ×Ｐｐ）  ｍｏｄ  Ｉ＜Ｐｐが真であるかを判定する。真の場合にパンクチャ処理が実行され、偽の場合にパンクチャ処理が実行されない。なお、１種類目の組合せ方の場合、最初のパンクチャ処理のタイミングにおいて、パリティビット数が低減される。一方、２種類目の組合せ方の場合、最初のパンクチャ処理のタイミングの次のタイミングであって、かつパンクチャ処理を実行しないタイミングにおいて、追加のパリティ処理が実行される。その際のパリティビット数は低減されている。以降、同様の操作が、１フレームの情報ビット３００の数だけ繰り返す。
【００４４】
次に、パンクチャ処理部９０の処理をパラメータを変えて説明する。ここでは、次のように設定される。
情報ビットサイズＩ＝５
基本符号化サイズｎ＝５
基本符号化サイズＥ＝５×５＝２５（ビット）
また、パンクチャビット数Ｐｎとして、１１ビットと９ビットとを設定する。Ｐｎ＝１１の場合、Ｐｐは、四捨五入によって３になり、Ｃ＝４、Ｔｈ＝２になる。その結果、Ｋ＝３、ｐｕｎｃｔｙｐｅ＝３になる。図５（ａ）−（ｂ）は、符号化部１２におけるパンクチャ処理の概要を示す。図５（ａ）が、Ｐｎ＝１１の場合のパンクチャ処理結果を示す。図中の「Ｐ」がパンクチャ処理されたビットを示す。ｉ＝０、２、３が４ビットパンクチャされる処理単位として確保された後、ｉ＝０が３ビットパンクチャされる処理単位に変更される。
【００４５】
一方、Ｐｎ＝９の場合、Ｐｐは、四捨五入によって２になり、Ｃ＝４、Ｔｈ＝２になる。その結果、Ｋ＝１、ｐｕｎｃｔｙｐｅ＝３になる。図５（ｂ）が、Ｐｎ＝９の場合のパンクチャ処理結果を示す。ｉ＝０、３が４ビットパンクチャされる処理単位として確保された後、ｉ＝１が１ビットパンクチャされる処理単位として確保される。図３に戻る。パンクチャ処理部９０は、パンクチャしたパリティ系列（以下、これも「パリティ系列」という）を多重化部９２に出力する。
【００４６】
多重化部９２は、情報ビット３００を入力するとともに、パンクチャ処理部９０からのパリティ系列も入力する。多重化部９２は、パリティ系列に情報ビット３００を多重化することによって、符号化データ系列を生成する。これは、前述の符号化データに相当する。生成部８６は、生成した符号化データ系列を出力する。
【００４７】
図６は、復号部３６の構成を示す。復号部３６は、デパンクチャ６０、第１復号部６２、インタリーバ６４、第２復号部６６、デインタリーバ６８、硬判定部７０を含む。
【００４８】
デパンクチャ６０は、図２のブロックデインタリーブ部３４からの復調データを入力する。復調データには、情報データ系列、当該情報データ系列を符号化処理することによって生成された第１パリティ系列、当該情報データ系列をインタリーブ処理してから符号化処理することによって生成された第２パリティ系列が含まれている。デパンクチャ６０は、復調データに対して、図３のパンクチャ処理部９０が間引きしたタイミングにしきい値相当のデータを挿入する。デパンクチャ処理については、情報ビット1ビットに対してｎビットを形成するように抜かれたビットに不定値を挿入する。例えば、±１の２値で変調された符号であれば、その中間値「０」が挿入される。その際のデパンクチャすべきビット位置は、パンクチャ処理部９０でのパンクチャ処理と同様の手順にて決定される。そのため、ここでは説明を省略する。デパンクチャ６０は、デパンクチャした復調データを第１復号部６２とインタリーバ６４へ出力する。
【００４９】
第１復号部６２は、デパンクチャ６０からのデパンクチャした復調データを入力するとともに、デインタリーバ６８からの事前値Ｌａ１（ｄｋ）（ただし初期値は０)を入力する。第１復号部６２は、公知の技術にて外部値Ｌｅ１（ｄｋ）を導出する。これは、復号処理に相当する。第１復号部６２は、インタリーバ６４へ外部値Ｌｅ１（ｄｋ）を出力する。インタリーバ６４は、デパンクチャ６０からのデパンクチャした復調データを入力するとともに、第１復号部６２からの外部値Ｌｅ１（ｄｋ）を入力する。インタリーバ６４は、インタリーブ処理によって、復調データ｛Ｒ’（ｄｋ），Ｒ（ｐｎ）｝および外部値Ｌｅ１（ｄｋ）の順番を入れかえることによって、復調データ｛Ｒ（ｄｎ），Ｒ（ｐｎ）｝および事前値Ｌａ２（ｄｎ）を生成する。インタリーバ６４は、復調データ｛Ｒ（ｄｎ），Ｒ（ｐｎ）｝および事前値Ｌａ２（ｄｎ）を第２復号部６６へ出力する。
【００５０】
第２復号部６６は、インタリーバ６４からの復調データ｛Ｒ（ｄｎ），Ｒ（ｐｎ）｝および事前値Ｌａ２（ｄｎ）を入力する。第２復号部６６は、公知の技術にて、外部値Ｌｅ２（ｄｎ）および対数尤度比Λ（ｄｎ）を導出する。これは復号処理に相当する。第２復号部６６は、外部値Ｌｅ２（ｄｎ）および対数尤度比Λ（ｄｎ）をデインタリーバ６８へ出力する。デインタリーバ６８は、第２復号部６６からの外部値Ｌｅ２（ｄｎ）および対数尤度比Λ（ｄｎ）を入力する。デインタリーバ６８は、デインタリーブ処理によって、事前値Ｌａ１（ｄｋ）を導出し、第１復号部６２へ事前値Ｌａ１（ｄｋ）を出力する。上記動作を１回として、規定回数の動作を行った後、硬判定部７０は、デインタリーバ６８からの対数尤度比Λ（ｄｋ）を入力し、これを硬判定する。硬判定部７０は、硬判定結果を復号データとして出力する。
【００５１】
以上の構成による通信システムの動作を説明する。図７は、パンクチャ処理部９０における符号化手順を示すフローチャートである。パンクチャ処理部９０は、パラメータを初期化し（Ｓ１０）、Ｋ＝Ｐｎ  ｍｏｄ  Ｃを計算する（Ｓ１２）。Ｋ＝０であれば（Ｓ１４のＹ）、ｃｏｕｎｔ＝０、ｐｕｎｃｔｙｐｅ＝０が設定される（Ｓ１６）。一方、Ｋ＝０でなければ（Ｓ１４のＮ）、ｐｕｎｃｔｙｐｅ＝Ｋが設定される（Ｓ１８）。ＫがＴｈ以上であれば（Ｓ２０のＹ）、ｃｏｕｎｔ＝−１が設定され（Ｓ２２）、ＫがＴｈ以上でなければ（Ｓ２０のＮ）、ｃｏｕｎｔ＝２が設定される（Ｓ２４）。ここまでの処理が、前述の端数処理に相当し、以下の処理が、前述のパンクチャ処理に相当する。
【００５２】
ｉに０が代入される（Ｓ２６）。（ｉ×Ｐｐ）  ｍｏｄ  Ｉ＜Ｐｐが真であれば（Ｓ２８のＹ）、パンクチャが実行される（Ｓ３２）。一方、（ｉ×Ｐｐ）  ｍｏｄ  Ｉ＜Ｐｐが真でなくても（Ｓ２８のＮ）、ｃｏｕｎｔ＞０であれば（Ｓ３０のＹ）、パンクチャが実行される（Ｓ３２）。ｐｕｎｃｔｙｐｅ＝０が設定される（Ｓ３４）。ｃｏｕｎｔ＞０でなければ（Ｓ３６のＮ）、ｃｏｕｎｔ＝０が設定される（Ｓ３８）。ｃｏｕｎｔ＞０であれば（Ｓ３６のＹ）、ｃｏｕｎｔ＝ｃｏｕｎｔ−１が設定される（Ｓ４０）。一方、ｃｏｕｎｔ＞０でなければ（Ｓ３０のＮ）、ステップ３２から４０は、スキップされる。ｉを１加算し（Ｓ４２）、ｉ＜Ｉであれば（Ｓ４４のＹ）、ステップ２８に戻る。ｉ＜Ｉでなければ（Ｓ４４のＮ）、処理は終了される。
【００５３】
本発明の実施例によれば、一部の処理単位と他の処理単位に対して、互いに異なったパンクチャビット数のパンクチャパターンを適用するので、フレーム中のパンクチャビット数を簡易にかつ柔軟に調節できる。また、フレーム中のパンクチャビット数が簡易にかつ柔軟に調節されるので、パンクチャ後のフレームサイズを簡易にかつ柔軟に調節できる。また、処理単位にパンクチャパターンを適用するので、巨大なパンクチャ行列を必要とせず、パンクチャ後のフレームサイズを任意に決定することができる。また、処理単位にパンクチャパターンを適用するので、巨大なパンクチャ行列を必要とせず、メモリ使用量を削減できる。また、フレーム全体にわたって離散的に配置された処理単位にてパンクチャ処理を実行するので、調節の幅を拡大できる。
【００５４】
また、パンクチャビット数の多い方の処理単位に対するパンクチャ処理を優先するので、多数のビットに対するパンクチャ処理を簡易に実行できる。また、多数のビットに対するパンクチャ処理を決定した後に、残りのビットに対して、パンクチャビット数の少ない方の処理単位に対するパンクチャ処理を実行するので、パンクチャビット数を簡易に調節できる。また、パンクチャビット数の多い方の処理単位を確保してから、そのうちの一部を、パンクチャビット数の少ない方の処理単位に変更するので、多い方のパンクチャビット数と少ないパンクチャビット数との差が小さい場合に処理を簡易にできる。また、一部の処理単位を確保してから、他の処理単位を確保するので、不足したパンクチャビット数が少ない場合に処理を簡易にできる。
【００５５】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５６】
本実施例において、パンクチャ回数Ｐｐの計算において四捨五入が使用されている。しかしながらこれに限らず例えば、パンクチャ回数Ｐｐの計算において切上げが使用されてもよい。その際、１種類目の組合せ方が使用される。また、パンクチャ回数Ｐｐの計算において切捨てが使用されてもよい。その際、２種類目の組合せ方が使用される。本変形例によれば、１種類目の組合せ方あるいは２種類目の組合せ方が固定的に使用されるので、処理を簡易にできる。
【００５７】
本実施例における送信装置１００は、第１パリティビット３０２がパンクチャされる場合、これに対応した情報ビット３００に対する第２パリティビット３０４がパンクチャされない位置にくるようにインタリーブを実行してもよい。本変形例によれば、いずれかのパリティが残るので、エラーフロアを改善できる。
【符号の説明】
【００５８】
１０  情報データ生成部、  １２  符号化部、  １４  ブロックインタリーブ部、  １６  変調部、  １８  ＲＦ・増幅部、  ２０  制御部、  ３０  増幅・ＲＦ部、  ３２  復調部、  ３４  ブロックデインタリーブ部、  ３６  復号部、  ３８  データ処理部、  ４２  制御部、  ６０  デパンクチャ、  ６２  第１復号部、  ６４  インタリーバ、  ６６  第２復号部、  ６８  デインタリーバ、  ７０  硬判定部、  ８０  第１符号化部、  ８２  インタリーブ部、  ８４  第２符号化部、  ８６  生成部、  ８８  結合部、  ９０  パンクチャ処理部、  ９２  多重化部、  １００  送信装置、  ２００  受信装置。
【図１】
2012175565.tif 000003
【図２】
2012175565.tif 000004
【図３】
2012175565.tif 000005
【図４】
2012175565.tif 000006
【図５】
2012175565.tif 000007
【図６】
2012175565.tif 000008
【図７】
2012175565.tif 000009