JP2005039585A - Information transmission method and device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an information transmission method which allows information encoded by using irregular LDPC codes to be so transmitted that BER characteristics at the time of decoding are improved. <P>SOLUTION: When encoded information obtained by encoding information on a transmission object by using a generator matrix generated from an irregular LDPC matrix is transmitted, the phase of a signal to be outputted (transmission signal) is switched (BPSK modulation) in accordance with the value of each bit of the encoded information, and the amplitude of a carrier (transmission signal) is changed in accordance with weights of corresponding columns of the irregular LDPC matrix (refer to (B)) so as to increase/reduce transmission powers assigned to bits corresponding to columns of light/heavy weights of the irregular LDPC matrix, out of individual bits of the encoded information when modulating the signal in accordance with values of individual bits. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は情報送信方法及び装置に係り、特に、低密度パリティ検査行列により定義される低密度パリティ検査符号を用いて送信対象の情報を符号化して送信する情報送信方法、及び該情報送信方法が適用可能な情報送信装置に関する。   The present invention relates to an information transmission method and apparatus, and in particular, an information transmission method for encoding and transmitting information to be transmitted using a low density parity check code defined by a low density parity check matrix, and the information transmission method. The present invention relates to an applicable information transmission apparatus.

近年、ターボ符号と同様にシャノン限界に近い特性を示す優れた誤り訂正符号として、低密度パリティ検査(LDPC:Low Density Parity Check)符号が注目されている。LDPC符号は、非常に疎なパリティ検査行列(低密度パリティ検査行列:LDPC行列)により定義される線形ブロック符号である。疎な行列とは、行列内の0の数が非常に多く、1の数が非常に少ない行列を指す。以下にLDPC符号の一例(LDPC行列H1)を示す。 In recent years, a low density parity check (LDPC) code has been attracting attention as an excellent error correction code exhibiting characteristics close to the Shannon limit as in the case of a turbo code. The LDPC code is a linear block code defined by a very sparse parity check matrix (low density parity check matrix: LDPC matrix). A sparse matrix refers to a matrix with a very large number of zeros in the matrix and a very small number of ones. An example of an LDPC code (LDPC matrix H 1 ) is shown below.

Figure 2005039585
Figure 2005039585

LDPC符号の復号特性はターボ符号に匹敵、もしくは、符号長が十分長いときには、それを上回るという特性結果も報告されており、ターボ符号等の復号特性に観測されるエラーフロア現象(雑音が少ない環境になってもビット誤り率が殆ど変化しなくなる現象)が殆ど生じないという利点も有している。 The decoding characteristics of LDPC codes are comparable to turbo codes, or when the code length is sufficiently long, a characteristic result has been reported that the error floor phenomenon observed in the decoding characteristics of turbo codes etc. (The phenomenon in which the bit error rate hardly changes even if the error occurs) has an advantage that it hardly occurs.

また、LDPC符号はFactorグラフを使って表すことができる。Factorグラフは、M行N列のLDPC行列を、M個のチェックノード、N個のビットノード及びそれらを繋ぐエッジによって表すものである。一例として前出のLDPC行列H1のFactorグラフを図14に示す。LDPC行列H1は4行6列であるため、図14のFactorグラフは4個のチェックノードと6個のビットノードで構成されている。なお、Factorグラフの各ビットノードはLDPC行列H1を用いて情報を符号化することで得られる符号化情報(符号語)の各ビット(又はLDPC行列の各列)に対応し、各チェックノードはLDPC行列の各行に対応している。また、或るビットノードと或るチェックノードの間に存在しているエッジは、前記ビットノードに対応するLDPC行列の列とチェックノードに対応するLDPC行列の行との交差位置に1があることを意味している。 Also, the LDPC code can be expressed using a Factor graph. The Factor graph represents an LDPC matrix of M rows and N columns by M check nodes, N bit nodes, and edges connecting them. As an example, FIG. 14 shows a factor graph of the LDPC matrix H 1 described above. Since the LDPC matrix H 1 has 4 rows and 6 columns, the Factor graph in FIG. 14 is composed of 4 check nodes and 6 bit nodes. Each bit node of the Factor graph corresponds to each bit (or each column of the LDPC matrix) of encoded information (codeword) obtained by encoding information using the LDPC matrix H 1 , and each check node Corresponds to each row of the LDPC matrix. Further, the edge existing between a certain bit node and a certain check node has 1 at the intersection position between the column of the LDPC matrix corresponding to the bit node and the row of the LDPC matrix corresponding to the check node. Means.

LDPC符号の特徴として、符号が「擬似ランダム」に構成される点が挙げられる。通信路符号化定理で保証されているように、符号長が十分に長い場合、ランダム符号アンサンブルから選び出された符号はほぼ確実に優れた最尤復号性能を持つ。しかしランダム符号は効率の良い復号を助ける構造を持たないため、復号に要する時間は符号長の増大に対して指数関数的に増大する。一方、LDPC符号は検査行列が低密度(疎)であるため、優れた最尤復号特性が得られるランダム性を保ちつつ、復号に適した構造である「疎なグラフ構造」を備えている。   As a characteristic of the LDPC code, the code is configured to be “pseudo-random”. As guaranteed by the channel coding theorem, when the code length is sufficiently long, the code selected from the random code ensemble almost certainly has excellent maximum likelihood decoding performance. However, since the random code does not have a structure that assists efficient decoding, the time required for decoding increases exponentially as the code length increases. On the other hand, since the LDPC code has a low density (sparse) check matrix, the LDPC code has a “sparse graph structure” that is a structure suitable for decoding while maintaining randomness that provides excellent maximum likelihood decoding characteristics.

LDPC符号に関しては以前より幾つかの提案が為されており、例えば特許文献1には、LDPCコードの構築に際し、検査マトリクスAの全ての行に同じ数の非ゼロシンボルを割り当て、シンボルの数tを可能な限り小さい奇数にとり、検査マトリクスAの任意の2列が、多くても1つのみの非ゼロ値を有するような方法で列を定義し、検査マトリクスAの2つの行が1つのみの非ゼロ共通値を有するような方法で行を定義することが提案されている。
特開2001−168733号公報
Several proposals have been made regarding LDPC codes. For example, Patent Document 1 assigns the same number of non-zero symbols to all rows of a check matrix A when constructing an LDPC code, and the number of symbols t. Is defined as such that any two columns of the check matrix A have at most one non-zero value, and only two rows of the check matrix A are present. It has been proposed to define rows in such a way as to have a non-zero common value.
JP 2001-168733 A

ところで、LDPC符号にはレギュラーLDPC符号とイレギュラーLDPC符号が存在する。レギュラーLDPC符号は、各行の重み(各行内の1の個数)及び各列の重み(各列内の1の個数)がそれぞれ一定とされた検査行列により定義されるLDPC符号である。Factorグラフで表すと、各ビットノードに繋がっているエッジの数及び各チェックノードに繋がっているエッジの数がすべて等しくなる。   By the way, the LDPC code includes a regular LDPC code and an irregular LDPC code. The regular LDPC code is an LDPC code defined by a check matrix in which the weight of each row (the number of 1s in each row) and the weight of each column (the number of 1s in each column) are fixed. In the Factor graph, the number of edges connected to each bit node and the number of edges connected to each check node are all equal.

一方、イレギュラーLDPC符号は、各行の重み及び各列の重みがそれぞれ一定でないLDPC行列により定義されるLDPC符号である。Factorグラフで表すと、各ビットノードに繋がっているエッジの数及び各チェックノードに繋がっているエッジの数が相違することになる。各行の重み及び各列の重みの分布が適切なイレギュラーLDPC符号を用いれば、レギュラーLDPC符号を用いた場合よりも良好なBER(Bit Error Rate:ビット誤り率)特性が得られることが知られている。   On the other hand, an irregular LDPC code is an LDPC code defined by an LDPC matrix in which the weight of each row and the weight of each column are not constant. In the Factor graph, the number of edges connected to each bit node and the number of edges connected to each check node are different. It is known that if an irregular LDPC code having an appropriate distribution of weights in each row and weight in each column is used, a better BER (Bit Error Rate) characteristic can be obtained than when a regular LDPC code is used. ing.

これに対し、LDPC符号により符号化された情報の復号化において、繰り返し復号法の代表的なアルゴリズムであるBP(Belief Propagation)アルゴリズムは、全ての行(チェックノード)において、注目するビット以外の事前確率からパリティ検査和が満たされる確率を演算した後に、注目するビットの尤度として、注目するビットに関係のあるパリティ検査和が全て満たされる確率(注目する列に1がある行のパリティ検査和が0になる確率)を演算することを全ての列(ビットノード)について行い、各ビット毎に演算した尤度を事前確率に置き換える処理を繰り返すアルゴリズムとなっている。上記のように尤度を繰り返し更新することで、各ビットのより正確な尤度が算出され、符号化情報の復号が行われることになる。   On the other hand, in decoding of information encoded by the LDPC code, a BP (Belief Propagation) algorithm, which is a typical algorithm of the iterative decoding method, is used in advance for all rows (check nodes) other than the bit of interest. After calculating the probability that the parity check sum is satisfied from the probability, the probability that all the parity check sums related to the bit of interest are satisfied as the likelihood of the bit of interest (the parity check sum of the row having 1 in the column of interest) (Probability that is 0) is calculated for all columns (bit nodes), and the algorithm is repeated to replace the likelihood calculated for each bit with a prior probability. By repeatedly updating the likelihood as described above, a more accurate likelihood of each bit is calculated, and the encoded information is decoded.

前述のように、イレギュラーLDPC符号は各列(及び各行)の重みが一定でない。このため、イレギュラーLDPC符号を用いて符号化した符号化情報のうち、LDPC行列における重みの小さな列に対応するビット(前述のFactorグラフにおいて、対応するビットノードに繋がっているエッジの数が少ないビット)は、LDPC行列における重みの大きな列に対応するビットと比較して、復号化時の尤度の演算に利用できる情報数が少なくなるので、誤り訂正の信頼性が低く、BER特性の向上を阻害する原因となっていた。   As described above, in the irregular LDPC code, the weight of each column (and each row) is not constant. For this reason, among the encoded information encoded using the irregular LDPC code, the bit corresponding to the column having a small weight in the LDPC matrix (the number of edges connected to the corresponding bit node in the above-described Factor graph is small) Bits), the number of pieces of information that can be used for calculating the likelihood at the time of decoding is smaller than the bits corresponding to the columns having a large weight in the LDPC matrix, so that the reliability of error correction is low and the BER characteristics are improved. It was a cause to inhibit.

本発明は上記事実を考慮して成されたもので、イレギュラーLDPC符号を用いて符号化した情報を、復号時のBER特性が改善されるように送信することができる情報送信方法及び情報送信装置を得ることが目的である。   The present invention has been made in consideration of the above facts, and is an information transmission method and information transmission capable of transmitting information encoded using an irregular LDPC code so that the BER characteristics at the time of decoding are improved. The purpose is to obtain a device.

上記目的を達成するために請求項1記載の発明に係る情報送信方法は、各行及び各列の重みが一定でない低密度パリティ検査行列により定義される低密度パリティ検査符号を用いて送信対象の情報を符号化して送信するにあたり、前記送信対象の情報を符号化することで得られる符号化情報の各ビットのうち、前記低密度パリティ検査行列における重みの小さな列に対応するビットが、前記低密度パリティ検査行列における重みの大きな列に対応するビットよりも、受信側で誤りなく受信される確率が高くなるように、前記符号化情報を送信することを特徴としている。   In order to achieve the above object, the information transmission method according to the first aspect of the present invention provides information to be transmitted using a low density parity check code defined by a low density parity check matrix in which the weight of each row and each column is not constant. Of the encoded information obtained by encoding the transmission target information, the bit corresponding to the column having a small weight in the low density parity check matrix is the low density. The encoded information is transmitted so that the probability of receiving without error on the receiving side is higher than that of a bit corresponding to a column having a large weight in the parity check matrix.

請求項1記載の発明では、各行及び各列の重みが一定でない低密度パリティ検査行列(イレギュラーLDPC行列)により定義される低密度パリティ検査符号(イレギュラーLDPC符号)を用いて送信対象の情報が符号化されて送信される。なお、イレギュラーLDPC符号を用いた情報の符号化は、例えばイレギュラーLDPC行列Hと次の(1)式の関係を有する生成行列Gを求め(但し、HTは行列Hの転置行列)、
GHT=0 …(1)
送信対象の情報uを求めた生成行列Gによって符号化する(次の(2)式参照)ことによって実現できる(s:符号化情報(送信語ベクトル))。
s=uG …(2)
前述のように、イレギュラーLDPC符号を用いて符号化した情報は、復号時に、イレギュラーLDPC行列における重みの小さな列に対応するビットについての誤り訂正の信頼性が低いという問題がある。このため、請求項1記載の発明では、送信対象の情報を符号化することで得られる符号化情報の各ビットのうち、イレギュラーLDPC行列における重みの小さな列に対応するビットが、イレギュラーLDPC行列における重みの大きな列に対応するビットよりも、受信側で誤りなく受信される確率が高くなるように符号化情報を送信している。
In the first aspect of the invention, information to be transmitted is transmitted using a low density parity check code (regular LDPC code) defined by a low density parity check matrix (irregular LDPC matrix) in which the weight of each row and each column is not constant. Is encoded and transmitted. Incidentally, encoding of information using irregular LDPC code, for example, irregular LDPC matrix H and the following (1) to determine the product matrix G having a relation of equation (where, H T is a transposed matrix of the matrix H),
GH T = 0 (1)
It can be realized by encoding the information u to be transmitted by the generated generator matrix G (see the following equation (2)) (s: encoded information (transmission word vector)).
s = uG (2)
As described above, the information encoded using the irregular LDPC code has a problem that the reliability of error correction for the bit corresponding to the column having a small weight in the irregular LDPC matrix is low at the time of decoding. Therefore, according to the first aspect of the present invention, among the bits of the encoded information obtained by encoding the information to be transmitted, the bit corresponding to the column having a small weight in the irregular LDPC matrix is the irregular LDPC. The encoded information is transmitted so that the probability of receiving without error on the receiving side is higher than that of the bit corresponding to the column having a large weight in the matrix.

これにより、請求項1記載の発明に係る情報送信方法を適用して送信された符号化情報を受信する受信側において、受信した符号化情報のうちイレギュラーLDPC行列における重みの小さな列に対応するビットが誤りなく受信される確率が向上することで、上記ビットについての誤り訂正の低信頼性を補うことができる。従って、請求項1記載の発明によれば、イレギュラーLDPC符号を用いて符号化した情報を、復号時のBER特性が改善されるように送信することができる。   Thus, on the receiving side that receives the encoded information transmitted by applying the information transmitting method according to the first aspect of the invention, the received encoded information corresponds to a column having a small weight in the irregular LDPC matrix. By improving the probability that a bit is received without error, low reliability of error correction for the bit can be compensated. Therefore, according to the first aspect of the present invention, it is possible to transmit information encoded using the irregular LDPC code so that the BER characteristic at the time of decoding is improved.

なお、請求項1記載の発明において、符号化情報の各ビットのうち、イレギュラーLDPC行列における重みの小さな列に対応するビットが、イレギュラーLDPC行列における重みの大きな列に対応するビットよりも、受信側で誤りなく受信される確率が高くなるように符号化情報を送信することは、具体的には、例えば請求項2にも記載したように、イレギュラーLDPC行列における重みの小さな列に対応するビットに割り当てる送信電力を増大させることにより実現できる。これにより、符号化情報を受信する受信側において、符号化情報のうちイレギュラーLDPC行列における重みの小さな列に対応するビットが誤りなく受信される確率が向上するように符号化情報を送信することができる。   In the first aspect of the present invention, among the bits of the encoded information, the bit corresponding to the column having a small weight in the irregular LDPC matrix is more than the bit corresponding to the column having a large weight in the irregular LDPC matrix. Specifically, the transmission of the encoded information so that the probability of being received without error on the receiving side is high, specifically corresponds to a column with a small weight in the irregular LDPC matrix as described in claim 2, for example. This can be realized by increasing the transmission power allocated to the bits to be performed. Thus, on the receiving side that receives the encoded information, the encoded information is transmitted so that the probability that the bit corresponding to the column having a small weight in the irregular LDPC matrix among the encoded information is received without error is improved. Can do.

また、請求項2記載の発明において、符号化情報の各ビットのうち、イレギュラーLDPC行列における重みの大きな列に対応するビットについては、例えば請求項3に記載したように、割り当てる送信電力を減少させることが好ましい。これにより、本発明を適用することで、符号化情報を送信するために必要な電力が増大することを抑制できる。   Further, in the invention described in claim 2, among the bits of the encoded information, for the bit corresponding to the column having a large weight in the irregular LDPC matrix, the transmission power to be allocated is reduced as described in claim 3, for example. It is preferable to make it. Thereby, by applying this invention, it can suppress that the electric power required in order to transmit encoding information increases.

また、請求項2又は請求項3記載の発明において、符号化情報の各ビットへの送信電力の割り当ては、例えばイレギュラーLDPC行列の対応する列の重みが閾値以上か否かを、符号化情報の各ビットについて各々判断し、該判断の結果に応じて各ビットに割り当てる送信電力を2段階に切り替えることで行うようにしてもよいが、例えば請求項4に記載したように、符号化された情報の各ビットに割り当てる送信電力を、イレギュラーLDPC行列における対応する列の重みの自乗に反比例させることで行うことが好ましい。これにより、符号化情報の各ビットに割り当てる送信電力の比率を、イレギュラーLDPC行列の対応する列の重みに応じて最適化することができる。   Further, in the invention according to claim 2 or claim 3, the transmission power is assigned to each bit of the encoded information by, for example, determining whether the weight of the corresponding column of the irregular LDPC matrix is equal to or greater than a threshold value. May be determined by switching the transmission power allocated to each bit in two stages according to the result of the determination. For example, as described in claim 4, Preferably, the transmission power assigned to each bit of information is made inversely proportional to the square of the weight of the corresponding column in the irregular LDPC matrix. Thereby, the ratio of the transmission power allocated to each bit of the encoded information can be optimized according to the weight of the corresponding column of the irregular LDPC matrix.

更に、請求項2又は請求項3記載の発明において、符号化情報の各ビットに割り当てる送信電力を変化させる(符号化情報の各ビットのうちイレギュラーLDPC行列における重みの小さな列に対応するビットに割り当てる送信電力を増大させるか、又は、重みの小さな列に対応するビットに割り当てる送信電力を増大させ、且つ重みの大きな列に対応するビットに割り当てる送信電力を減少させる)ことは、例えば請求項5に記載したように、符号化情報に応じて変調される搬送波の振幅を部分的に変化させることによって実現できる。   Furthermore, in the invention of claim 2 or claim 3, the transmission power assigned to each bit of the encoded information is changed (the bit corresponding to the column having a small weight in the irregular LDPC matrix among the bits of the encoded information). (E.g., increasing the allocated transmit power or increasing the transmit power allocated to the bit corresponding to the low weight column and decreasing the transmit power allocated to the bit corresponding to the large weight column). As described above, it can be realized by partially changing the amplitude of the carrier wave modulated in accordance with the encoded information.

また、請求項2又は請求項3記載の発明において、符号化情報の各ビットに割り当てる送信電力を変化させることは、例えば請求項6に記載したように、符号化情報に応じて搬送波を変調することで得られる送信信号のうち、前記重みの小さな列に対応するビットに応じて変調された部分を複数回送信することによっても実現できる。   Further, in the invention according to claim 2 or claim 3, changing the transmission power allocated to each bit of the encoded information modulates the carrier according to the encoded information as described in claim 6, for example. This can also be realized by transmitting a portion modulated in accordance with the bit corresponding to the column having a small weight among the transmission signals obtained in this way.

また、請求項1記載の発明において、符号化情報の各ビットのうち、イレギュラーLDPC行列における重みの小さな列に対応するビットが、イレギュラーLDPC行列における重みの大きな列に対応するビットよりも、受信側で誤りなく受信される確率が高くなるように符号化情報を送信することは、例えば請求項7にも記載したように、イレギュラーLDPC行列における重みの小さな列に対応するビットを、周波数領域、時間領域、空間領域及び符号領域の少なくとも1つで分離された複数の通信路のうち通信状態の良好な通信路を用いて送信すると共に、イレギュラーLDPC行列における重みの大きな列に対応するビットを、イレギュラーLDPC行列における重みの小さな列に対応するビットの送信に用いた送信路と別の通信路を用いて送信することによっても実現できる。この場合も、符号化情報を受信する受信側において、符号化情報のうちイレギュラーLDPC行列における重みの小さな列に対応するビットが誤りなく受信される確率が向上するように符号化情報を送信できる。   In the first aspect of the present invention, among the bits of the encoded information, the bit corresponding to the column having a small weight in the irregular LDPC matrix is more than the bit corresponding to the column having a large weight in the irregular LDPC matrix. For example, as described in claim 7, the transmission of the encoded information so as to increase the probability of receiving without error on the receiving side is performed by changing the bit corresponding to the column having a small weight in the irregular LDPC matrix to the frequency. It transmits using a channel having a good communication state among a plurality of channels separated by at least one of a region, a time region, a space region, and a code region, and corresponds to a column having a large weight in the irregular LDPC matrix A communication path different from the transmission path used for transmitting the bit corresponding to the column having a small weight in the irregular LDPC matrix It can also be achieved by transmitting using. Also in this case, on the receiving side that receives the encoded information, the encoded information can be transmitted so that the probability that the bit corresponding to the column having a small weight in the irregular LDPC matrix among the encoded information is received without error is improved. .

なお、請求項7記載の発明において、複数の通信路の各々の通信状態が未知である場合には、例えば請求項8に記載したように、複数の通信路を用いて既知信号を各々送信し、複数の通信路の各々を介して送信された既知信号の受信側での受信状態に基づいて、複数の通信路の各々の通信状態を検知することができる。   In the invention according to claim 7, when the communication states of each of the plurality of communication paths are unknown, for example, as described in claim 8, each of the known signals is transmitted using the plurality of communication paths. The communication state of each of the plurality of communication paths can be detected based on the reception state on the reception side of the known signal transmitted via each of the plurality of communication paths.

請求項9記載の発明に係る情報送信装置は、各行及び各列の重みが一定でない低密度パリティ検査行列(イレギュラーLDPC行列)により定義される低密度パリティ検査符号(イレギュラーLDPC符号)を用いて送信対象の情報を符号化して送信する情報送信装置であって、前記送信対象の情報を符号化することで得られる符号化情報の各ビットのうち、前記低密度パリティ検査行列における重みの小さな列に対応するビットが、前記低密度パリティ検査行列における重みの大きな列に対応するビットよりも、受信側で誤りなく受信される確率が高くなるように、前記符号化情報を送信する送信制御手段を備えたことを特徴としているので、請求項1記載の発明と同様に、イレギュラーLDPC符号を用いて符号化した情報を、復号時のBER特性が改善されるように送信することができる。   The information transmitting apparatus according to the ninth aspect of the invention uses a low density parity check code (irregular LDPC code) defined by a low density parity check matrix (irregular LDPC matrix) in which the weight of each row and each column is not constant. An information transmission apparatus that encodes and transmits information to be transmitted, and has a small weight in the low-density parity check matrix among the bits of the encoded information obtained by encoding the information to be transmitted Transmission control means for transmitting the coded information so that the probability that a bit corresponding to a column is received without error on the receiving side is higher than a bit corresponding to a column having a large weight in the low-density parity check matrix As in the first aspect of the present invention, the information encoded using the irregular LDPC code is decoded at the time of decoding. It can be transmitted as ER characteristics are improved.

以上説明したように本発明は、イレギュラーLDPC符号を用いて送信対象の情報を符号化して送信するにあたり、符号化情報の各ビットのうち、LDPC行列における重みの小さな列に対応するビットが、LDPC行列における重みの大きな列に対応するビットよりも、受信側で誤りなく受信される確率が高くなるように、符号化情報を送信するようにしたので、イレギュラーLDPC符号を用いて符号化した情報を、復号時のBER特性が改善されるように送信できる、という優れた効果を有する。   As described above, the present invention encodes and transmits information to be transmitted using an irregular LDPC code, and among the bits of the encoded information, bits corresponding to a column having a small weight in the LDPC matrix are: Since the encoded information is transmitted so that the probability of receiving without error on the receiving side is higher than the bit corresponding to the column having a large weight in the LDPC matrix, encoding is performed using the irregular LDPC code. It has an excellent effect that information can be transmitted so that the BER characteristic at the time of decoding is improved.

以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。図1には、送信対象の情報を送信するための送信装置10が示されており、図2には送信装置10から送信された情報を受信するための受信装置20が示されている。送信装置10は請求項9記載の発明に係る情報送信装置に対応している。なお、以下では送信装置10と受信装置20との間の通信が無線により行われる例を説明するが、本発明は有線通信にも適用可能であることは言うまでもない。   Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a transmission device 10 for transmitting information to be transmitted, and FIG. 2 shows a reception device 20 for receiving information transmitted from the transmission device 10. The transmitter 10 corresponds to the information transmitter according to the ninth aspect of the invention. In the following, an example in which communication between the transmission device 10 and the reception device 20 is performed wirelessly will be described, but it goes without saying that the present invention is also applicable to wired communication.

送信装置10は、LDPC符号器12、変調器14及びアンテナ16が直列に接続されて構成されている。LDPC符号器12は記憶部を備えており、この記憶部には、各行及び各列の重み(1の個数)が一定とならないように定められたM行×N列のイレギュラーLDPC行列Hと、該イレギュラーLDPC行列Hに基づき前出の(1)式に従って求められたK行×N列の生成行列Gが予め記憶されている。LDPC符号器12には送信対象情報(送信語)がKビット単位で順次入力され、LDPC符号器12は入力された送信対象情報に対し、記憶部に記憶されている生成行列Gを用いて前出の(2)式の演算を行うことで、Nビットの符号化情報(符号語)sを生成・出力する。なお、この符号化情報には送信語と検査語が情報として含まれている。   The transmission apparatus 10 is configured by connecting an LDPC encoder 12, a modulator 14, and an antenna 16 in series. The LDPC encoder 12 includes a storage unit. The storage unit includes an M-row × N-column regular LDPC matrix H determined so that the weight (number of 1s) of each row and each column is not constant. A generation matrix G of K rows × N columns obtained in accordance with the above-described equation (1) based on the irregular LDPC matrix H is stored in advance. Transmission target information (transmission word) is sequentially input to the LDPC encoder 12 in units of K bits, and the LDPC encoder 12 uses the generation matrix G stored in the storage unit for the input transmission target information. The N-bit encoded information (code word) s is generated and output by performing the calculation of the above equation (2). The encoded information includes a transmission word and a check word as information.

変調器14はLDPC符号器12から入力されたNビットの符号化情報に応じて搬送波を変調することで、符号化情報をアンテナ16を介して無線で送信するための送信信号を生成する。また、変調器14は入力された符号化情報の各ビットのうち、イレギュラーLDPC行列における重みの小さな列に対応するビットに割り当てる送信電力を、各ビットに均一な送信電力を割り当てる場合よりも増大させると共に、イレギュラーLDPC行列における重みの大きな列に対応するビットに割り当てる送信電力を、各ビットに均一な送信電力を割り当てる場合よりも減少させる。変調器14から出力された送信信号はアンテナ16に供給され、符号化情報に応じて変調された電磁波としてアンテナ16から放射される。   The modulator 14 modulates a carrier wave according to the N-bit encoded information input from the LDPC encoder 12 to generate a transmission signal for transmitting the encoded information wirelessly via the antenna 16. Also, the modulator 14 increases the transmission power assigned to the bit corresponding to the column having a small weight in the irregular LDPC matrix among the bits of the input encoded information as compared with the case where the uniform transmission power is assigned to each bit. In addition, the transmission power assigned to the bit corresponding to the column having a large weight in the irregular LDPC matrix is reduced as compared with the case where the uniform transmission power is assigned to each bit. The transmission signal output from the modulator 14 is supplied to the antenna 16 and radiated from the antenna 16 as an electromagnetic wave modulated according to the encoded information.

一方、図2に示す受信装置20は、アンテナ22、復調器24及びLDPC復号器26が直列に接続されて構成されている。送信装置10のアンテナ16から放射された電磁波がアンテナ22で受信されることで、アンテナ22から受信信号が出力されると、復調器24は入力された受信信号に基づいてNビットの符号化情報(受信語)rを復調する。   On the other hand, the receiving apparatus 20 shown in FIG. 2 is configured by connecting an antenna 22, a demodulator 24, and an LDPC decoder 26 in series. When an electromagnetic wave radiated from the antenna 16 of the transmission device 10 is received by the antenna 22 and a reception signal is output from the antenna 22, the demodulator 24 encodes N-bit encoded information based on the input reception signal. (Received word) r is demodulated.

ところで、送信装置10と受信装置20との間の通信路にノイズが存在しない場合、復調器24から出力される受信語r=符号語sとなるが、実際には送信装置10のアンテナ16から放射された電磁波が受信装置20のアンテナ22で受信される迄の間に重畳されたノイズにより、復調器24から出力される受信語rにもノイズが重畳されている(r=s+n、但しnはノイズ成分)。   By the way, when there is no noise in the communication path between the transmission device 10 and the reception device 20, the received word r = codeword s output from the demodulator 24 is obtained, but actually, from the antenna 16 of the transmission device 10. Due to the noise superimposed until the radiated electromagnetic wave is received by the antenna 22 of the receiver 20, the noise is also superimposed on the received word r output from the demodulator 24 (r = s + n, where n Is a noise component).

符号語sと、該符号語sの符号化に用いたイレギュラーLDPC行列Hとの間には、次の(3)式に示す関係がある。
sHT=0 …(3)
このため、LDPC復号器26は受信語rの復号(誤り訂正)を行うことで元の符号語を推定し、符号語の推定結果s'から(3)式が成り立つか否かを判定することで、元の符号語が得られたか否かを検証する。そして、符号語の推定結果s'から送信語(の推定結果)を抽出して出力する。
There is a relationship represented by the following equation (3) between the code word s and the irregular LDPC matrix H used for encoding the code word s.
sH T = 0 (3)
For this reason, the LDPC decoder 26 estimates the original codeword by performing decoding (error correction) of the received word r, and determines whether or not the expression (3) holds from the codeword estimation result s ′. Then, it is verified whether or not the original code word is obtained. Then, the transmission word (the estimation result) is extracted from the code word estimation result s ′ and output.

次に本実施形態の作用として、まず送信装置10の変調器14で行われる変調処理について説明する。なお、以下では説明を簡単にするために、変調器14における変調方式として、位相変調を利用したデジタル変調方式の1つであるBPSK(Binary Phase Shift Keying)変調が行われるものとして説明する。   Next, as an operation of the present embodiment, first, a modulation process performed by the modulator 14 of the transmission apparatus 10 will be described. In the following description, for simplicity of explanation, it is assumed that BPSK (Binary Phase Shift Keying) modulation, which is one of digital modulation methods using phase modulation, is performed as a modulation method in the modulator 14.

図3(A)に示すように、通常のBPSK変調は、一定振幅の搬送波の位相を0、該搬送波と逆の位相(180°ずれた位相)を1に割り当て、送信すべき情報(本実施形態ではLDPC符号器12から入力されたNビットの符号化情報)の各ビットの値に応じて搬送波を変調する(出力する信号の位相を切り替える)ことによって成される。これに対し、本実施形態に係る送信装置10では、LDPC符号器12がNビットの符号化情報を生成・出力すると同時に、出力する符号化情報の個々のビットについて、イレギュラーLDPC行列Hの対応する列の重み(列内の1の個数)を表す列重み情報も出力する。   As shown in FIG. 3A, in normal BPSK modulation, the phase of a carrier wave having a constant amplitude is assigned to 0 and the phase opposite to the carrier wave (phase shifted by 180 °) is assigned to 1, and information to be transmitted (this embodiment) In this embodiment, the carrier wave is modulated (the phase of the signal to be output is switched) in accordance with the value of each bit of the N-bit encoding information input from the LDPC encoder 12. On the other hand, in the transmission apparatus 10 according to the present embodiment, the LDPC encoder 12 generates and outputs N-bit encoded information, and at the same time, the correspondence of the irregular LDPC matrix H to each bit of the encoded information to be output. Column weight information indicating the column weight (number of 1s in the column) is also output.

そして変調器14では、LDPC符号器12から入力された符号化情報の各ビットの値に応じて、出力する信号(送信信号)の位相を切り替えると同時に、LDPC符号器12から入力される列重み情報に基づいて、例として図3(B)に示すように、符号化情報の各ビット毎に、イレギュラーLDPC行列Hにおける重みの小さな列に対応するビットに応じて変調するときには搬送波(送信信号)の振幅が大きくなり、重みの大きな列に対応するビットに応じて変調するときには搬送波(送信信号)の振幅が小さくなるように、列重みの大きさに応じて搬送波(送信信号)の振幅を変化させる。   The modulator 14 switches the phase of the output signal (transmission signal) in accordance with the value of each bit of the encoded information input from the LDPC encoder 12 and, at the same time, the column weight input from the LDPC encoder 12. Based on the information, as shown in FIG. 3B as an example, when modulating each bit of the encoded information according to the bit corresponding to the column having a small weight in the irregular LDPC matrix H, a carrier wave (transmission signal) ) And the amplitude of the carrier wave (transmission signal) according to the size of the column weight so that the amplitude of the carrier wave (transmission signal) decreases when modulating according to the bit corresponding to the column with a large weight. Change.

これにより、送信信号全体としての送信電力を殆ど変化させることなく、イレギュラーLDPC行列Hにおける重みの小さな列に対応するビットに割り当てる送信電力を増大させると共に、イレギュラーLDPC行列Hにおける重みの大きな列に対応するビットに割り当てる送信電力を減少させることができる。   As a result, the transmission power allocated to the bit corresponding to the column having a small weight in the irregular LDPC matrix H is increased and the column having a large weight in the irregular LDPC matrix H is hardly changed without substantially changing the transmission power of the entire transmission signal. The transmission power allocated to the bits corresponding to can be reduced.

なお、列重みの大きさに応じて搬送波の振幅(送信電力)を変化させることは、具体的には、例えば列重みが閾値以上か否かに応じて搬送波の振幅(送信電力)を2段階に変化させることによっても実現できるが、符号化された情報の各ビットに割り当てる送信電力が、イレギュラーLDPC行列Hの対応する列の重み(1の個数)の自乗に反比例するように(すなわち1/w2に比例するように(wは列重み))、搬送波の振幅(送信電力)を変化させることが好ましい。これにより、符号化情報の各ビットに割り当てる送信電力の比率を、イレギュラーLDPC行列Hの対応する列の重みに応じて最適化することができる。 Note that changing the amplitude (transmission power) of the carrier wave according to the size of the column weight is specifically, for example, changing the amplitude (transmission power) of the carrier wave in two stages depending on whether the column weight is equal to or greater than a threshold value. However, the transmission power assigned to each bit of the encoded information is inversely proportional to the square of the corresponding column weight (number of 1s) of the irregular LDPC matrix H (ie, 1). It is preferable to change the amplitude (transmission power) of the carrier wave so as to be proportional to / w 2 (w is a column weight). Thereby, the ratio of the transmission power allocated to each bit of the encoded information can be optimized according to the weight of the corresponding column of the irregular LDPC matrix H.

また、符号化情報の個々のビットに対応するイレギュラーLDPC行列Hの列重みが各値のときに、個々のビットに割り当てる送信電力の最適な大きさは、イレギュラーLDPC行列Hによって定義されるイレギュラーLDPC符号の構成(列重み、行重み及びサイズ)や通信路、変調方式によって相違するので、対象となる通信方式、通信路、使用するLDPC符号に応じて、列重みが各値のときに個々のビットに割り当てる送信電力の大きさを事前に演算・記憶しておき、変調時に前記演算結果を読み出して送信電力の制御に用いることが望ましい。   Further, when the column weight of the irregular LDPC matrix H corresponding to each bit of the encoded information is each value, the optimum magnitude of the transmission power assigned to each bit is defined by the irregular LDPC matrix H. Since it varies depending on the configuration (column weight, row weight and size) of irregular LDPC code, communication channel, and modulation method, the column weight has each value according to the target communication method, communication channel, and LDPC code to be used. It is desirable to calculate and store in advance the amount of transmission power assigned to each bit, and to read out the calculation result during modulation and use it for transmission power control.

上述の変調処理が変調器14で行われることで変調器14から出力された送信信号はアンテナ16に供給され、アンテナ16から電磁波として放射される。アンテナ16から放射された電磁波は受信装置20のアンテナ22で受信され、復調器24では、アンテナ22から入力された受信信号に基づいてNビットの符号化情報(受信語)rを復調して出力する復調処理が行われる。復調器24から出力された符号化情報(受信語)rはLDPC復号器26に入力される。   The transmission signal output from the modulator 14 by the above-described modulation processing being performed by the modulator 14 is supplied to the antenna 16 and is radiated from the antenna 16 as an electromagnetic wave. The electromagnetic wave radiated from the antenna 16 is received by the antenna 22 of the receiving device 20, and the demodulator 24 demodulates and outputs N-bit encoded information (received word) r based on the received signal input from the antenna 22. Demodulation processing is performed. The encoded information (received word) r output from the demodulator 24 is input to the LDPC decoder 26.

続いて、LDPC復号器26で行われる復号処理について説明する。この復号処理は、LDPC符号の繰り返し復号法の1つであるBPアルゴリズムが適用された処理であり、まず以下で使用する表記について説明する。   Next, the decoding process performed by the LDPC decoder 26 will be described. This decoding process is a process to which the BP algorithm, which is one of the LDPC code iterative decoding methods, is applied. First, the following notation will be described.

N(m)=[n;Hmn=1]は、Factorグラフ上でエッジによってチェックノードmに繋がっているビットノードの集合、すなわちイレギュラーLDPC行列Hのm番目の行にある1の位置を意味する。また、M(n)=[m;Hmn=1]はビットノードnに繋がっているチェックノードの集合、すなわちイレギュラーLDPC行列Hのn番目の列にある1の位置を意味する。また、N(m)\nはイレギュラーLDPC行列Hのn番目の列を除くN(m)を意味し、M(n)\mはイレギュラーLDPC行列Hのm番目の行を除くM(n)を意味する。図4にN(m)、M(n)、N(m)\n、M(n)\mの具体例を示す。 N (m) = [n; H mn = 1] is a set of bit nodes connected to the check node m by an edge on the Factor graph, that is, the position of 1 in the mth row of the irregular LDPC matrix H. means. M (n) = [m; H mn = 1] means a set of check nodes connected to the bit node n, that is, the position of 1 in the nth column of the irregular LDPC matrix H. N (m) \ n means N (m) excluding the nth column of the irregular LDPC matrix H, and M (n) \ m denotes M (excluding the mth row of the irregular LDPC matrix H. n). FIG. 4 shows specific examples of N (m), M (n), N (m) \ n, and M (n) \ m.

BPアルゴリズムはビットノードとチェックノードの2つの部分により、ビットの確率情報qmn,rmnを繰り返し更新し復号するアルゴリズムである。q0 mn及びq1 mnは、n番目のビットノードがFactorグラフ上でエッジにより繋がれたm番目のチェックノードに送る確率情報(図5も参照)であり、各々P(xn=0)とP(xn=1)を表している。同様にr0 mn及びr1 mnは、m番目のチェックノードがFactorグラフ上でエッジにより繋がれたn番目のビットノードに送る確率情報(図6も参照)を表している。 The BP algorithm is an algorithm that repeatedly updates and decodes the bit probability information q mn and r mn using two parts, a bit node and a check node. q 0 mn and q 1 mn are probability information (see also FIG. 5) that the n-th bit node sends to the m-th check node connected by an edge on the Factor graph, and each P (x n = 0). And P (x n = 1). Similarly, r 0 mn and r 1 mn represent probability information (see also FIG. 6) that the m-th check node sends to the n-th bit node connected by an edge on the Factor graph.

すなわち、r0 mn(r1 mn)は、注目ビットxn=0(xn=1)に対し、注目ビットxn以外の確率情報qmn'を使うことにより、m番目のパリティ検査和が満たされる確率(0になる確率)を表している。従って、r0 mnは、m番目のチェックノードからn番目のビットノードへの外部情報と考えられる。そして、図6にも示すように、或るビットに対する事後確率は、Factorグラフ上で或るビット(ノード)とエッジによって繋がれた全てのチェックノードからの外部情報を集めて計算される。また、以下ではビットxnの初期事前確率のうち0である確率をf0 n、1である確率をf1 nとする。 That is, r 0 mn (r 1 mn ) uses the probability information q mn ′ other than the target bit x n for the target bit x n = 0 (x n = 1), so that the m-th parity check sum is obtained. It represents the probability of being satisfied (the probability of becoming 0). Therefore, r 0 mn is considered as external information from the mth check node to the nth bit node. As shown in FIG. 6, the posterior probability for a certain bit is calculated by collecting external information from all check nodes connected to a certain bit (node) by an edge on the Factor graph. In the following, it is assumed that the probability of being 0 among the initial prior probabilities of bit x n is f 0 n and the probability of 1 is f 1 n .

以下、LDPC復号器26で行われる復号処理について図7のフローチャートを参照して説明する。ステップ100では、m,nの全ての組み合わせ(Factorグラフ上の個々のエッジに相当)に対応する全ての変数q0 mn,q1 mnに初期事前確率f0 n,f1 nを各々代入する初期化を行う。次のステップ102では行処理として以下の演算を行う。すなわち、
δqmn=q0 mn−q1 mn
と定義し、m,nの全ての組み合わせについて、以下の(4)〜(6)式の演算を行う。
Hereinafter, the decoding process performed by the LDPC decoder 26 will be described with reference to the flowchart of FIG. In step 100, initial prior probabilities f 0 n and f 1 n are assigned to all variables q 0 mn and q 1 mn corresponding to all combinations of m and n (corresponding to individual edges on the Factor graph), respectively. Perform initialization. In the next step 102, the following calculation is performed as row processing. That is,
δq mn = q 0 mn −q 1 mn
The following equations (4) to (6) are calculated for all combinations of m and n.

Figure 2005039585
Figure 2005039585

0 mn=(1/2)(1+(−1)0δrmn) …(5)
1 mn=(1/2)(1+(−1)1δrmn) …(6)
上記処理により、例えばFactorグラフ上でビットノードn1〜n3とエッジで繋がれたチェックノードm1には、図8に示すようにビットノードn1〜n3から確率情報qx m1n1〜qx m1n3が伝播され、チェックノードm1からビットノードn2へ伝播すべき確率情報rx m1n2が、ビットノードn1,n3から伝播された確率情報qx m1n1,qx m1n3を用いて演算されることになる(なお、xはビット値=0,1を意味する)。
r 0 mn = (1/2) (1 + (− 1) 0 δr mn ) (5)
r 1 mn = (1/2) (1 + (− 1) 1 δr mn ) (6)
By the above processing, for example, probability information q x m1n1 to q x m1n3 is propagated from the bit nodes n1 to n3 to the check node m1 connected to the bit nodes n1 to n3 at the edge on the Factor graph as shown in FIG. The probability information r x m1n2 to be propagated from the check node m1 to the bit node n2 is calculated using the probability information q x m1n1 and q x m1n3 propagated from the bit nodes n1 and n3 ( note that x Means bit value = 0,1).

ステップ104では列処理として以下の演算を行う。すなわち、m,nの全ての組み合わせについて、事後確率q0 mn及びq1 mnを次の(7),(8)式に従って更新する。 In step 104, the following calculation is performed as column processing. That is, the posterior probabilities q 0 mn and q 1 mn are updated according to the following equations (7) and (8) for all combinations of m and n.

Figure 2005039585
Figure 2005039585

なお、αmnはq0 mn+q1 mn=1を満たすように選ばれる。また、列処理では、全てのnについてq0 n及びq1 nを次の(9),(10)式に従って更新する。 Α mn is selected so as to satisfy q 0 mn + q 1 mn = 1. In the column processing, q 0 n and q 1 n are updated for all n according to the following equations (9) and (10).

Figure 2005039585
Figure 2005039585

なお、αnはq0 n+q1 n=1を満たすように選ばれる。 Note that α n is selected so as to satisfy q 0 n + q 1 n = 1.

上記処理により、例えばFactorグラフ上でチェックノードm1〜m3とエッジで繋がれたビットノードn1には、図9に示すようにチェックノードm1〜m3から確率情報rx m1n1〜rx m3n1が伝播され、ビットノードn1からチェックノードm2へ伝播すべき確率情報qx m2n2が、チェックノードm1,m3から伝播された確率情報rx m1n1,rx m3n1を用いて演算されることになる。 As a result of the above processing, the probability information r x m1n1 to r x m3n1 is propagated from the check nodes m1 to m3 to the bit node n1 connected to the check nodes m1 to m3 at the edge on the Factor graph, for example, as shown in FIG. The probability information q x m2n2 to be propagated from the bit node n1 to the check node m2 is calculated using the probability information r x m1n1 and r x m3n1 propagated from the check nodes m1 and m3.

ステップ106では終了判定を行う。すなわち、q1 n>0.5であればx'n=1とし、q1 n≦0.5であればx'n=0とすることを全てのビットノードについて行うことで、ビット列x'=[x'n]を生成する。ビット列x'は符号語の推定結果に相当する。そして、生成したビット列x'に対し、以下の(11)式が成立するか否か判定する。
Hx'=0 …(11)
(11)式が成立した場合には、ビット列x'は符号語の有効な推定結果であると判断できるので、ステップ106の判定が肯定され、ビット列x'を保存して復号処理を終了する。
In step 106, end determination is performed. That is, if q 1 n > 0.5, x ′ n = 1, and if q 1 n ≦ 0.5, x ′ n = 0 is performed for all the bit nodes, so that the bit string x ′ = [x ′ n ] is generated. The bit string x ′ corresponds to a codeword estimation result. Then, it is determined whether or not the following expression (11) holds for the generated bit string x ′.
Hx ′ = 0 (11)
If the expression (11) is satisfied, it can be determined that the bit string x ′ is an effective estimation result of the code word, so the determination in step 106 is affirmed, the bit string x ′ is stored, and the decoding process is terminated.

一方、(11)式が不成立の場合には、ステップ102〜ステップ106の実行回数が、予め定められた最大繰り返し回数に達したか否か判定する。この判定が否定された場合は復号処理が完了していないと判断できるので、ステップ102に戻り、ステップ102以降の処理を繰り返す。これにより、確率情報rx mn,qx mn,qx nを順次更新し、更新後の確率情報から生成したビット列x'が(11)式を満たすか否かを判定する処理が繰り返されることになる。そして、(11)式が成立するか、ステップ102〜ステップ106の実行回数が最大繰り返し回数に達すると、ステップ106の判定が肯定されて復号処理を終了する。 On the other hand, if the expression (11) is not established, it is determined whether or not the number of executions of step 102 to step 106 has reached a predetermined maximum number of repetitions. If this determination is negative, it can be determined that the decoding process has not been completed, so the process returns to step 102 and the processes after step 102 are repeated. As a result, the process of sequentially updating the probability information r x mn , q x mn , q x n and determining whether the bit string x ′ generated from the updated probability information satisfies the expression (11) is repeated. become. When the expression (11) is satisfied or the number of executions of steps 102 to 106 reaches the maximum number of repetitions, the determination in step 106 is affirmed and the decoding process is terminated.

上述したように、復号処理の列処理(ステップ104)では、Factorグラフ上でエッジによってビットノードに繋がっているチェックノードから伝播された確率情報rx mnに基づいて確率情報qx mn,qx nが演算(更新)しているため、イレギュラーLDPC行列H上での重みが小さい列に対応するビットノードでは、少数のチェックノードから伝播された確率情報rx mnに基づいて確率情報qx mn,qx nが演算(更新)されることになり、ビット列x'の生成に用いる確率情報qx nの信頼性が低いという問題がある。 As described above, in the column process (step 104) of the decoding process, the probability information q x mn , q x is based on the probability information r x mn propagated from the check node connected to the bit node by the edge on the Factor graph. Since n is calculated (updated), the bit node corresponding to the column having a small weight on the irregular LDPC matrix H has the probability information q x based on the probability information r x mn propagated from a small number of check nodes. Since mn and q x n are calculated (updated), there is a problem that the reliability of the probability information q x n used for generating the bit string x ′ is low.

これに対して本実施形態では、イレギュラーLDPC行列Hから生成した生成行列Gを用いて送信対象情報を符号化することで得られる符号化情報の送信に際し、符号化情報の各ビットのうち、イレギュラーLDPC行列H上での重みの小さな列に対応するビットに大きな送信電力を割り当てているので、送信装置10と受信装置20との間の通信路を伝送される間に重畳されるノイズの影響が軽減され、受信装置20の復調器24から出力される符号化情報(受信語)において、イレギュラーLDPC行列H上での重みの小さな列に対応するビットの値が変化している確率が低減される。従って、復号時のBER特性を改善することができる。   On the other hand, in the present embodiment, when transmitting the encoded information obtained by encoding the transmission target information using the generation matrix G generated from the irregular LDPC matrix H, among the bits of the encoded information, Since a large transmission power is assigned to a bit corresponding to a column with a small weight on the irregular LDPC matrix H, the noise superimposed while being transmitted through the communication path between the transmission device 10 and the reception device 20 In the encoded information (received word) output from the demodulator 24 of the receiving apparatus 20 with the influence reduced, there is a probability that the bit value corresponding to the column with a small weight on the irregular LDPC matrix H is changed. Reduced. Therefore, the BER characteristic at the time of decoding can be improved.

なお、上記では変調器14における変調方式の一例としてBPSK変調を説明したが、これに限定されるものではなく、公知の種々の変調方式を適用可能であることは言うまでもない。例えば変調器14における変調方式としてOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波分割多重)変調方式を適用する場合、変調器14は、例えば図10(A)に示すように、入力された符号化情報を複素シンボル列に変換すると共に上述した送信電力の割り当てを行うマッピング/電力割り当て部30、入力された複素シンボル列を低速な複数(OFDMの搬送波の数と同数)のシンボル列に変換する直並列変換部32、入力された複数のシンボル列に対して逆離散フーリエ変換(IDFT)を行うことで各シンボル列を各搬送波に重畳する逆離散フーリエ変換部34、入力されたパラレルの信号をシリアルの信号へ変換すると共にD/A(デジタル→アナログ)変換を行う並直列変換部36、ローパスフィルタ(LPF)38、入力された信号(複素ベースバンドOFDM信号)をRF帯の信号へ変換する周波数変換部40及びバンドパスフィルタ(BPF)42で構成することができる。   In the above, BPSK modulation has been described as an example of the modulation method in the modulator 14, but the present invention is not limited to this, and it goes without saying that various known modulation methods can be applied. For example, when an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation method is applied as a modulation method in the modulator 14, the modulator 14 receives input encoded information as shown in FIG. The mapping / power allocating unit 30 that performs conversion to complex symbol sequences and performs transmission power allocation as described above, and serial-parallel conversion that converts input complex symbol sequences into a plurality of low-speed (same number as the number of OFDM carriers) symbol sequences. Unit 32, an inverse discrete Fourier transform (IDFT) that performs inverse discrete Fourier transform (IDFT) on a plurality of input symbol sequences, and superimposes each symbol sequence on each carrier, and converts the input parallel signal into a serial signal. Parallel to serial conversion unit 36 that performs D / A (digital to analog) conversion, low pass filter (LPF) 38, input Signal (the complex baseband OFDM signal) can be configured by the frequency converter 40 and a band pass filter (BPF) 42 is converted into a signal in the RF band.

上記構成において、符号化情報のうちイレギュラーLDPC行列Hにおける重みの小さな列に対応するビットに割り当てる送信電力を増大させ、イレギュラーLDPC行列Hにおける重みの大きな列に対応するビットに割り当てる送信電力を減少させることは、マッピング/電力割り当て部30で行うことができる。また、マッピング/電力割り当て部30では、入力された符号化情報を複素シンボル列に変換する(割り当てる)際に、OFDM信号のピーク電力への寄与の度合いが大きいシンボル位置に、イレギュラーLDPC行列Hにおける重みの大きな列に対応するビット(小電力を割り当てるビット)をマッピングしたシンボルを割り当て、OFDM信号のピーク電力への寄与の度合いが小さいシンボル位置に、イレギュラーLDPC行列Hにおける重みの小さな列に対応するビット(大電力を割り当てるビット)をマッピングしたシンボルを割り当てる。これにより、復号時のBER特性の改善に加え、OFDM信号のピーク電力の抑制も同時に実現することができる。   In the above configuration, the transmission power allocated to the bit corresponding to the column having a large weight in the irregular LDPC matrix H is increased by increasing the transmission power allocated to the bit corresponding to the column having a small weight in the irregular LDPC matrix H. The reduction can be performed by the mapping / power allocation unit 30. Also, in the mapping / power allocation unit 30, when the input encoded information is converted (assigned) into a complex symbol sequence, an irregular LDPC matrix H is placed at a symbol position having a large degree of contribution to the peak power of the OFDM signal. A symbol mapped with a bit corresponding to a column having a large weight (a bit to which a small power is allocated) is allocated to a symbol position where the degree of contribution to the peak power of the OFDM signal is small, and to a column having a small weight in the irregular LDPC matrix H A symbol to which a corresponding bit (bit for allocating high power) is mapped is allocated. Thereby, in addition to the improvement of the BER characteristic at the time of decoding, suppression of the peak power of the OFDM signal can be realized at the same time.

変調器14における変調方式としてOFDM変調方式を適用した場合、復調器24は、例えば図10(B)に示すように、BPF46、入力されたRF帯の信号を複素ベースバンドOFDM信号へ変換する周波数変換部48、LPF50、入力された信号に対してA/D(アナログ→デジタル)変換を行うと共に各シンボル毎のパラレルデータを生成する直並列変換部52、入力されたパラレルデータに対して離散フーリエ変換(DFT)を行う離散フーリエ変換部54、入力された複数のシンボル列をシリアルの複素シンボル列へ変換する並直列変換部56、及び、入力された複素シンボル列を符号化情報に変換するデマッピング部58で構成すればよい。   When the OFDM modulation method is applied as the modulation method in the modulator 14, the demodulator 24, for example, as shown in FIG. 10B, the BPF 46, the frequency at which the input RF band signal is converted into a complex baseband OFDM signal. The conversion unit 48, the LPF 50, A / D (analog-to-digital) conversion for the input signal and serial / parallel conversion unit 52 for generating parallel data for each symbol, discrete Fourier transform for the input parallel data A discrete Fourier transform unit 54 that performs transformation (DFT), a parallel / serial conversion unit 56 that converts a plurality of input symbol sequences into a serial complex symbol sequence, and a data converter that converts the input complex symbol sequence into encoded information. What is necessary is just to comprise by the mapping part 58. FIG.

また、図1に示した送信装置10では、符号化情報のうちイレギュラーLDPC行列Hにおける重みの小さな列に対応するビットに割り当てる送信電力を増大させ、重みの大きな列に対応するビットに割り当てる送信電力を減少させることを、符号化情報に応じて変調される搬送波の振幅を変化させることによって実現していたが、これに限定されるものではなく、符号化情報のうちイレギュラーLDPC行列Hにおける重みの小さな列に対応するビットに割り当てる送信電力を、重みの大きな列に対応するビットに割り当てる送信電力よりも増大させることは、符号化情報のうちイレギュラーLDPC行列Hにおける重みの小さな列に対応するビットをマッピングしたシンボルを複数回送信し、複数回送信したシンボルを足し合わせたときの送信電力が他のシンボルよりも大きくすることによっても実現できる。   Further, in transmission apparatus 10 shown in FIG. 1, transmission power allocated to bits corresponding to a column with a small weight in irregular LDPC matrix H in the encoded information is increased, and transmission allocated to a bit corresponding to a column with a large weight is transmitted. The power reduction is realized by changing the amplitude of the carrier wave modulated in accordance with the encoded information. However, the present invention is not limited to this, and in the irregular LDPC matrix H of the encoded information. Increasing the transmission power assigned to the bit corresponding to the column having a small weight to the transmission power assigned to the bit corresponding to the column having a large weight corresponds to the column having a small weight in the irregular LDPC matrix H in the encoded information. When the symbols mapped with the bit to be transmitted are transmitted multiple times, and the symbols transmitted multiple times are added together Can also be achieved by transmitting power is greater than the other symbols.

符号化情報のうちイレギュラーLDPC行列Hにおける重みの小さな列に対応するビットをマッピングしたシンボルを複数回送信することは、前記シンボルが送信信号中に複数回出現するように送信語ベクトルs又は送信信号を加工するか、或いは送信信号を一旦送信した後に前記シンボルのみを再送信することで実現できる。この場合、図11に示すように、受信装置20のアンテナ22と復調器24の間に相関器28を設け、この相関器28で同一のシンボルを足し合わせるようにすればよい。   Transmitting a symbol mapped with bits corresponding to a column having a small weight in the irregular LDPC matrix H among the encoded information a plurality of times means that the symbol appears in the transmission signal a plurality of times or the transmission word vector s or the transmission This can be realized by processing the signal or retransmitting only the symbol after transmitting the transmission signal once. In this case, as shown in FIG. 11, a correlator 28 may be provided between the antenna 22 and the demodulator 24 of the receiving device 20, and the same symbol may be added by the correlator 28.

また、上記では符号化情報の各ビットのうち、イレギュラーLDPC行列Hにおける重みの小さな列に対応するビットが、イレギュラーLDPC行列Hにおける重みの大きな列に対応するビットよりも、受信側で誤りなく受信される確率が高くなるように符号化情報を送信することを、イレギュラーLDPC行列Hにおける重みの小さな列に対応するビットに割り当てる送信電力を増大させると共に、イレギュラーLDPC行列Hにおける重みの大きな列に対応するビットに割り当てる送信電力を減少させることで実現する態様を説明していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図12に示すように、送信装置10と受信装置20の間に、周波数領域、時間領域、空間領域及び符号領域の少なくとも1つで分離された複数(図12ではM個)の通信路が存在している場合には、イレギュラーLDPC行列Hにおける重みの小さな列に対応するビットを、複数の通信路のうち通信状態の良好な通信路を用いて送信すると共に、イレギュラーLDPC行列Hにおける重みの大きな列に対応するビットを別の通信路を用いて送信するようにしてもよい。   Also, in the above, among the bits of the encoded information, the bit corresponding to the column with a small weight in the irregular LDPC matrix H is more erroneous on the receiving side than the bit corresponding to the column with a large weight in the irregular LDPC matrix H. Transmission of encoded information so as to increase the probability of being received without increasing the transmission power allocated to bits corresponding to a column having a small weight in the irregular LDPC matrix H and the weight of the irregular LDPC matrix H. Although the aspect realized by reducing the transmission power allocated to the bit corresponding to the large column has been described, the present invention is not limited to this. For example, as illustrated in FIG. A plurality (separated between at least one of a frequency domain, a time domain, a spatial domain, and a code domain between the devices 20 ( If there are M communication channels in 12), the bit corresponding to the column with a small weight in the irregular LDPC matrix H is transmitted using a communication channel having a good communication state among the plurality of communication channels. In addition, the bit corresponding to the column having a large weight in the irregular LDPC matrix H may be transmitted using another communication path.

図12に示す態様において、送信装置10は送信対象情報(送信語)を送信するに先立ち、まずM個の通信路を介して既知信号(パイロット信号)を各々送信する。送信装置10からM個の通信路を介して各々送信された既知信号は受信装置20で各々受信され、受信装置20では、各通信路を介して受信した既知信号の受信品質(例えば受信信号の強度や信号電力対雑音電力比(SNR)、信号電力対干渉+雑音電力比(SINR)、空間相関等の何れか)に基づいて各通信路の通信状態を各々推定し、各通信路の通信状態の推定結果を通信路状態情報として送信装置10に通知する。これにより、M個の通信路の通信状態を送信装置10が検知することができる。なお、M個の通信路が、通信状態が時間的に変動する通信路である場合には、送信装置10が周期的に既知信号を送信し、既知信号を受信する毎に受信装置20が通信路状態情報によって通信路の通信状態の推定結果を通知することで、M個の通信路の通信状態を定期的に確認するように構成することが望ましい。   In the aspect shown in FIG. 12, before transmitting transmission target information (transmission word), transmission apparatus 10 first transmits known signals (pilot signals) via M communication paths. The known signals respectively transmitted from the transmitting device 10 via the M communication paths are received by the receiving device 20, and the receiving device 20 receives the reception quality of the known signals received via the respective communication paths (for example, the received signal). The communication state of each channel is estimated based on the strength, signal power to noise power ratio (SNR), signal power to interference + noise power ratio (SINR), spatial correlation, etc.) The state estimation result is notified to the transmission device 10 as channel state information. Thereby, the transmission apparatus 10 can detect the communication state of M communication paths. When the M communication channels are communication channels whose communication state fluctuates with time, the transmission device 10 periodically transmits a known signal, and the reception device 20 communicates every time a known signal is received. It is desirable that the communication state of the M communication paths is periodically confirmed by notifying the estimation result of the communication state of the communication path by the path state information.

通信路の状態を検知すると、送信装置10の変調器62では、LDPC符号器12から入力された符号化情報の各ビットの送信に用いる通信路を、イレギュラーLDPC行列における重みの小さな列に対応するビットには通信状態が比較的良好な通信路が割り当てられ、イレギュラーLDPC行列における重みの大きな列に対応するビットには他の通信路(イレギュラーLDPC行列における重みの小さな列に対応するビットに割り当てた通信路と比較して通信状態が悪い通信路)が割り当てられるように決定する。また変調器62は、入力された符号化情報を決定した通信路の割り当てに従って並べ替えて変調し、直並列変換部64は、符号化情報の各ビットへの通信路の割り当てに従い、入力された送信信号を送信する通信路を適宜選択することで、送信信号を互いに異なる複数の通信路に分散させて送信する。   When the state of the communication path is detected, the modulator 62 of the transmission apparatus 10 corresponds to the communication path used for transmitting each bit of the encoded information input from the LDPC encoder 12 to a column having a small weight in the irregular LDPC matrix. A bit having a relatively good communication state is assigned to the bit to be transmitted, and a bit corresponding to a column having a large weight in the irregular LDPC matrix is a bit corresponding to a column having a small weight in the irregular LDPC matrix. It is determined that a communication channel having a communication state worse than that of the communication channel allocated to (1) is allocated. The modulator 62 rearranges and modulates the input encoded information according to the determined communication channel assignment, and the serial-parallel converter 64 receives the input according to the communication channel assignment to each bit of the encoded information. By appropriately selecting a communication channel for transmitting the transmission signal, the transmission signal is distributed and transmitted to a plurality of different communication channels.

複数の通信路に分散されて伝送された信号を送信装置10から受信すると、受信装置20の復調器68では、並直列変換部66を介して入力された各受信信号を復調した後、並べ替えを行うことで符号化情報(受信語)を生成し、LDPC復号器26に入力する。これにより、LDPC復号器26から送信語(の推定結果)が出力されることになる。   When a signal distributed and transmitted to a plurality of communication paths is received from the transmission device 10, the demodulator 68 of the reception device 20 demodulates each received signal input via the parallel-serial conversion unit 66, and then rearranges the received signals. To generate encoded information (received word) and input it to the LDPC decoder 26. As a result, the transmitted word (estimated result) is output from the LDPC decoder 26.

上記態様では、符号化情報の送信に際し、符号化情報の各ビットのうちイレギュラーLDPC行列H上での重みの小さな列に対応するビットを、通信状態が比較的良好な通信路を用いて送信しているので、イレギュラーLDPC行列H上での重みの小さな列に対応するビットに大きな送信電力を割り当てる態様と同様に、受信装置20の復調器68から出力される符号化情報(受信語)において、イレギュラーLDPC行列H上での重みの小さな列に対応するビットの値が変化している確率を低減することができ、復号時のBER特性を改善することができる。   In the above aspect, when transmitting encoded information, bits corresponding to a column having a small weight on the irregular LDPC matrix H among the bits of the encoded information are transmitted using a communication channel having a relatively good communication state. Therefore, the encoded information (received word) output from the demodulator 68 of the receiving device 20 is similar to the mode in which a large transmission power is assigned to the bit corresponding to the column having a small weight on the irregular LDPC matrix H. , The probability that the bit value corresponding to the column with a small weight on the irregular LDPC matrix H is changed can be reduced, and the BER characteristic at the time of decoding can be improved.

次に、本発明に係る電力割り当て法を適用した場合の効果を確認するために本願発明者が実施したシミュレーションについて説明する。   Next, a simulation performed by the present inventor in order to confirm the effect when the power allocation method according to the present invention is applied will be described.

このシミュレーションでは、本発明に係る電力割り当て法として、符号化情報の各ビットに割り当てる電力をイレギュラーLDPC行列の対応する列の重みの自乗に反比例させる方式を適用すると共に、比較例として、電力の割り当てを行わない例(「電力割り当て無し」と称する)、イレギュラーLDPC行列の重みの小さな列に対応するビットに小電力を割り当てる「逆電力割り当て法」、及び、符号化情報の各ビットに割り当てる電力をランダムに変化させる「ランダム電力割り当て法」を用いた。上記各方式(但しランダム電力割り当て法を除く)における、イレギュラーLDPC行列の列重みと、対応するビットに割り当てる電力の比率の一例を次の表1に示す。   In this simulation, as a power allocation method according to the present invention, a method is applied in which the power allocated to each bit of encoded information is inversely proportional to the square of the weight of the corresponding column of the irregular LDPC matrix. An example in which no allocation is performed (referred to as “no power allocation”), an “inverse power allocation method” in which small power is allocated to a bit corresponding to a column having a small weight in an irregular LDPC matrix, and allocation to each bit of encoded information A “random power allocation method” that randomly changes the power was used. Table 1 below shows an example of the column weight of the irregular LDPC matrix and the ratio of the power allocated to the corresponding bits in each of the above methods (excluding the random power allocation method).

Figure 2005039585
Figure 2005039585

そして、送信対象情報の符号化に用いるLDPC符号として符号長N=512、情報ビット数K=195のイレギュラーLDPC符号を用い、シミュレーションの条件として、変調方式をBPSK変調、復号のアルゴリズムをBPアルゴリズム(但し、最大繰り返し回数=100回)、通信路モデルを加法的白色ガウス雑音(AWGN)通信路を適用し、上記各方式について演算を各々行うことで、平均情報ビットエネルギー対雑音電力比Eb/N0とビット誤り率BERとの関係を各々求めた(結果を図13に示す)。なお、このシミュレーションでは、各方式における送信電力を1に正規化すると共に、ランダム電力割り当て法を含む各方式における送信電力の平均値が1になるように演算を行った。   Then, an irregular LDPC code having a code length N = 512 and an information bit number K = 195 is used as an LDPC code used for encoding transmission target information, a modulation method is set to BPSK modulation, and a decoding algorithm is set to a BP algorithm. (However, the maximum number of repetitions = 100), an additive white Gaussian noise (AWGN) channel is applied to the channel model, and the calculation is performed for each of the above methods, whereby the average information bit energy to noise power ratio Eb / The relationship between N0 and the bit error rate BER was obtained (results are shown in FIG. 13). In this simulation, the transmission power in each method is normalized to 1, and the calculation is performed so that the average value of the transmission power in each method including the random power allocation method is 1.

図13から明らかなように、本発明に係る電力割り当て法を適用した場合、平均情報ビットエネルギー対雑音電力比Eb/N0が4〜6の範囲で、他の方式よりもビット誤り率BERが改善されており、本発明に係る電力割り当て法がBER特性の改善に有効であることが理解できる。   As is apparent from FIG. 13, when the power allocation method according to the present invention is applied, the bit error rate BER is improved over the other methods when the average information bit energy-to-noise power ratio Eb / N0 is in the range of 4-6. Therefore, it can be understood that the power allocation method according to the present invention is effective in improving the BER characteristics.

本実施形態に係る送信装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the transmitter which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る受信装置の概略構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of schematic structure of the receiver which concerns on this embodiment. (A)は通常のBPSK変調、(B)は本発明を適用したBPSK変調の一例を各々示す線図である。(A) is a normal BPSK modulation, and (B) is a diagram showing an example of BPSK modulation to which the present invention is applied. 復号処理の説明における表記を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the notation in description of a decoding process. ビットノードからチェックノードへの確率情報の伝播の一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of propagation of the probability information from a bit node to a check node. チェックノードからビットノードへの確率情報の伝播の一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of propagation of the probability information from a check node to a bit node. 本実施形態に係る復号処理の内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the decoding process which concerns on this embodiment. チェックノードm1からビットノードn2への確率情報の伝播の一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of propagation of the probability information from the check node m1 to the bit node n2. ビットノードn1からチェックノードm2への確率情報の伝播の一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of propagation of the probability information from the bit node n1 to the check node m2. 変調方式としてOFDM変調方式を適用した場合の、(A)は送信装置、(B)は受信装置の概略構成を示すブロック図である。When an OFDM modulation system is applied as a modulation system, (A) is a block diagram showing a schematic configuration of a transmission apparatus and (B) is a reception apparatus. 受信装置の概略構成の他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of schematic structure of a receiver. 他の実施形態に係る送信装置及び受信装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the transmitter which concerns on other embodiment, and a receiver. 実験の結果を示す線図である。It is a diagram which shows the result of experiment. Factorグラフの一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of a Factor graph.

符号の説明Explanation of symbols

10 送信装置
12 符号器
14 変調器
16 アンテナ
20 受信装置
22 アンテナ
24 復調器
26 復号器
28 相関器
30 マッピング/電力割り当て部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Transmitter 12 Encoder 14 Modulator 16 Antenna 20 Receiver 22 Antenna 24 Demodulator 26 Decoder 28 Correlator 30 Mapping / power allocation unit

Claims (9)

各行及び各列の重みが一定でない低密度パリティ検査行列により定義される低密度パリティ検査符号を用いて送信対象の情報を符号化して送信するにあたり、
前記送信対象の情報を符号化することで得られる符号化情報の各ビットのうち、前記低密度パリティ検査行列における重みの小さな列に対応するビットが、前記低密度パリティ検査行列における重みの大きな列に対応するビットよりも、受信側で誤りなく受信される確率が高くなるように、前記符号化情報を送信することを特徴とする情報送信方法。
In encoding and transmitting information to be transmitted using a low density parity check code defined by a low density parity check matrix in which the weight of each row and each column is not constant,
Of each bit of the encoded information obtained by encoding the information to be transmitted, a bit corresponding to a column with a small weight in the low density parity check matrix is a column with a large weight in the low density parity check matrix. A method of transmitting information, wherein the encoded information is transmitted so that the probability of receiving without error on the receiving side is higher than bits corresponding to.
前記符号化情報の各ビットのうち、前記低密度パリティ検査行列における重みの小さな列に対応するビットが、前記低密度パリティ検査行列における重みの大きな列に対応するビットよりも、受信側で誤りなく受信される確率が高くなるように、前記符号化情報を送信することを、前記重みの小さな列に対応するビットに割り当てる送信電力を増大させることにより行うことを特徴とする請求項1記載の情報送信方法。   Of each bit of the encoded information, a bit corresponding to a column having a small weight in the low-density parity check matrix is more error-free on a receiving side than a bit corresponding to a column having a large weight in the low-density parity check matrix. The information according to claim 1, wherein the encoded information is transmitted by increasing a transmission power allocated to a bit corresponding to the column having a small weight so that the probability of reception is high. Transmission method. 前記符号化情報の各ビットのうち、前記低密度パリティ検査行列における重みの大きな列に対応するビットに割り当てる送信電力を減少させることを特徴とする請求項2記載の情報送信方法。   3. The information transmission method according to claim 2, wherein transmission power allocated to a bit corresponding to a column having a large weight in the low-density parity check matrix among the bits of the encoded information is reduced. 前記符号化情報の各ビットに割り当てる送信電力を、前記低密度パリティ検査行列における対応する列の重みの自乗に反比例させることを特徴とする請求項2又は請求項3記載の情報送信方法。   4. The information transmission method according to claim 2, wherein transmission power allocated to each bit of the encoded information is inversely proportional to a square of a weight of a corresponding column in the low density parity check matrix. 前記符号化情報の各ビットに割り当てる送信電力を変化させることを、前記符号化情報に応じて変調される搬送波の振幅を部分的に変化させることにより行うことを特徴とする請求項2記載又は請求項3記載の情報送信方法。   The transmission power allocated to each bit of the encoded information is changed by partially changing the amplitude of a carrier wave modulated in accordance with the encoded information. Item 4. The information transmission method according to Item 3. 前記符号化情報の各ビットに割り当てる送信電力を変化させることを、前記符号化情報に応じて搬送波を変調することで得られる送信信号のうち、前記重みの小さな列に対応するビットに応じて変調された部分を複数回送信することにより行うことを特徴とする請求項2又は請求項3記載の情報送信方法。   Changing the transmission power allocated to each bit of the encoded information is modulated according to the bit corresponding to the column having the smaller weight in the transmission signal obtained by modulating the carrier wave according to the encoded information. 4. The information transmission method according to claim 2, wherein the information transmission method is performed by transmitting the determined portion a plurality of times. 前記符号化情報の各ビットのうち、前記低密度パリティ検査行列における重みの小さな列に対応するビットが、前記低密度パリティ検査行列における重みの大きな列に対応するビットよりも、受信側で誤りなく受信される確率が高くなるように、前記符号化情報を送信することを、
前記低密度パリティ検査行列における重みの小さな列に対応するビットを、周波数領域、時間領域、空間領域及び符号領域の少なくとも1つで分離された複数の通信路のうち通信状態の良好な通信路を用いて送信すると共に、前記低密度パリティ検査行列における重みの大きな列に対応するビットを、前記低密度パリティ検査行列における重みの小さな列に対応するビットの送信に用いた送信路と別の通信路を用いて送信することにより行うことを特徴とする請求項1記載の情報送信方法。
Of each bit of the encoded information, a bit corresponding to a column having a small weight in the low-density parity check matrix is more error-free on a receiving side than a bit corresponding to a column having a large weight in the low-density parity check matrix. Transmitting the encoded information so that the probability of being received is high,
A bit corresponding to a column having a small weight in the low density parity check matrix is a channel having a good communication state among a plurality of channels separated by at least one of a frequency domain, a time domain, a spatial domain, and a code domain. And transmitting a bit corresponding to a column having a large weight in the low density parity check matrix to a communication channel different from a transmission path used for transmitting a bit corresponding to a column having a small weight in the low density parity check matrix The information transmission method according to claim 1, wherein the information transmission method is performed by transmitting the information.
前記複数の通信路を用いて既知信号を各々送信し、前記複数の通信路の各々を介して送信された既知信号の受信側での受信状態に基づいて、前記複数の通信路の各々の通信状態を検知することを特徴とする請求項7記載の情報送信方法。   Each of the plurality of communication paths is transmitted based on a reception state on the receiving side of the known signal transmitted through each of the plurality of communication paths, each of the known signals being transmitted using the plurality of communication paths. The information transmission method according to claim 7, wherein a state is detected. 各行及び各列の重みが一定でない低密度パリティ検査行列により定義される低密度パリティ検査符号を用いて送信対象の情報を符号化して送信する情報送信装置であって、
前記送信対象の情報を符号化することで得られる符号化情報の各ビットのうち、前記低密度パリティ検査行列における重みの小さな列に対応するビットが、前記低密度パリティ検査行列における重みの大きな列に対応するビットよりも、受信側で誤りなく受信される確率が高くなるように、前記符号化情報を送信する送信制御手段を備えたことを特徴とする情報送信装置。
An information transmitting apparatus that encodes and transmits information to be transmitted using a low density parity check code defined by a low density parity check matrix in which the weight of each row and each column is not constant,
Of each bit of the encoded information obtained by encoding the information to be transmitted, a bit corresponding to a column with a small weight in the low density parity check matrix is a column with a large weight in the low density parity check matrix. An information transmitting apparatus comprising: transmission control means for transmitting the encoded information so that the probability of receiving without error on the receiving side is higher than bits corresponding to.
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