JP2005514828A - 通信システムのための多段符号発生器及び復号器 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通信システムにおけるデータの符号化及び復号に関し、特に、伝達されるデータ中のエラー及びギャップを補償するためにデータを符号化及び復号する通信システムに関する。
本発明の一実施態様により、通信チャネルを介してソースから宛先へ送信されるデータを符号化する方法が提供される。この方法は、入力シンボルの順序付けられた集合に働きかけるものであって、入力シンボルから複数の冗長シンボルを作るステップを含む。この方法は、入力シンボル及び冗長シンボルを含むシンボルの組み合わせ集合から複数の出力シンボルを作るステップも含んでおり、可能な出力シンボルの数は該シンボルの組み合わせ集合中のシンボルの数より遥かに大きく、そして任意の所定数の出力シンボルから入力シンボルの順序付けられた集合を所望の程度の精度で再生できるように、少なくとも1つの出力シンボルは、該シンボルの組み合わせ集合中の2つ以上で且つ全部よりは少ない数のシンボルから作られる。
本発明は、米国特許第6,307,487号(ルビーI)と、米国特許第6,320,520号とを参照するが、この後者の米国特許第6,320,520号は、マイケルG.ルビーに発行され、“通信システムのための情報付加群符号発生器及び復号器(Information Additive Group Code Generator and Decoder for Communication Systems)”と題されており(以降、“ルビーII”)、あらゆる目的のためにその開示全体を参照により本書に取り入れる。ルビーI及びルビーIIは、本発明の一定の実施態様に使用できるシステム及び方法について教示事項を提供している。しかし、これらのシステム及び方法は本発明にとって必要なものではなくて、他の多くの変化形、改造形及び代替物を使用することもできることが理解されよう。
図1は、多段符号化を使用する通信システム100のブロック図である。通信システム100では、入力ファイル101、又は入力ストリーム105が入力シンボル発生器110に提供される。入力シンボル発生器110は、入力ファイル又はストリームから1つ以上の入力シンボル(IS(0),IS(1),IS(2),・・・)のシーケンスを作り、その各入力シンボルは値及び位置(図1では括弧入り整数として表示されている)を有する。前述したように、入力シンボルについての可能な値、即ちそのアルファベット、は通常は2M個のシンボルのアルファベットであるので、各入力シンボルは入力ファイルのMビットについて符号化をする。Mの値は一般に通信システム100を用いて決定されるが、汎用システムは、Mを使用毎に変更できるように入力シンボル発生器110のためのシンボルサイズ入力を包含するであろう。入力シンボル発生器110の出力は符号器115に提供される。
図2は、図1に示されている符号器115の1つの具体的実施態様のブロック図である。符号器115はスタティック符号器210と、ダイナミック符号器220と、冗長性計算器230とを含む。スタティック符号器210は、次の入力即ち:a)入力シンボル発生器110により提供されて入力シンボル・バッファー205に蓄積された元の入力シンボルIS(0),IS(1),...,IS(K−1)と;b)元の入力シンボルの数Kと;c)スタティックキー発生器130により提供されるスタティックキーS0,S1,...と;d)冗長シンボルの数Rとを受信する。スタティック符号器205は、これらの入力を受け取ると、後述するようにR個の冗長シンボルRE(0),RE(1),...,RE(R−1)を計算する。通常は、常にそうというわけではないけれども、冗長シンボルは入力シンボルと同じサイズを有する。1つの特定の実施態様では、スタティック符号器210により作られた冗長シンボルは入力シンボル・バッファー205に蓄積される。入力シンボル・バッファー205は単に論理的であって良い、即ち、ファイルは1つの場所に物理的に蓄積されて良く、シンボル・バッファー205内での入力シンボルの位置は元のファイル内でのこれらのシンボルの位置の単なる名称変更であって良い。
図3及び4を参照してスタティック符号器210の一般的動作について説明する。図3は、静的符号化方法の一実施態様を示す略流れ図である。ステップ305で、何個の冗長シンボルが作られたか記録しておく変数jはゼロにセットされる。次に、ステップ310で、第1の冗長性シンボルRE(0)は、入力シンボルIS(0),・・・,IS(K−1)のうちの少なくともいくつかの関数F0として計算される。その後、ステップ315で、変数jはインクリメントされる。次に、ステップ320で、全ての冗長シンボルが作られたか(即ち、jがR−1より大きいか)否かが試験される。もしイエスならば、流れは終了する。そうでなければ、流れはステップ325へ進む。ステップ325で、RE(j)は入力シンボルIS(0),...,IS(K−1)及び前に作られた冗長シンボルRE(0),...,RE(j−1)の関数Fjとして計算され、このFjは入力シンボル及び冗長シンボルの一つ一つ全てに依存する関数でなくても良い。ステップ315,320及び325は、R個の冗長シンボルが計算され終わるまで反復される。
再び図2を参照する。ダイナミック符号器220は、入力シンボルIS(0),...,IS(K−1)と冗長シンボルRE(0),...,RE(R−1)と、自分が作る各出力シンボルのためのキーIとを受け取る。元の入力シンボルと冗長シンボルとを含むコレクションは、以降は“ダイナミック入力シンボル”のコレクションと称される。図5は、ダイナミック符号器の一実施態様の略ブロック図である。この符号器は、ルビーIに開示されている符号器の実施態様に類似している。ルビーIは、この様な符号器の動作に関して詳しく開示している。
スタティック符号器の主な機能は、たとえ削除があっても元のデータを復元できるように冗長情報を元のデータに付け加えることである。その様な冗長情報は、ダイナミック復号器が回復できない入力シンボルを復号器が回復するのを援助することができる。代表的アプリケーションでは、スタティック符号器は、たとえ削除があっても所望の精度で回復を保証するのに必要な冗長シンボルの数に関して、且つ/又は符号化プロセス及び/又は復号プロセスの計算費用に関して、効率的であるべきである。例えば、複数のアプリケーションにおいてダイナミック復号器の性能により必要とされる与えられた目標削除率pについて、目的は、たとえせいぜいデータの小部分pが紛失しても元のデータの速やかな回復を保証しながら冗長シンボルの数Rをなるべく少なくすることである。これらの要件を満たす符号の1つの種類は、当業者に周知されているLDPC符号のそれである。これらの符号は、多くの場合に元のデータを回復できるけれども、元の入力シンボルのうちの2つ又は3つ以外は何でも回復できるという場合も希にある。或る実施態様では、LDPC符号化の前に、入力データは、始めに、削除が2つか3つあっても元のデータを回復できる符号を用いて符号化される。この最初の符号化は第1の複数の冗長シンボルを作る。この最初の符号化の後に、元の複数のシンボルと第1の複数の冗長シンボルとはLDPC符号器を用いて符号化される。当業者に周知されていて以下で手短に説明される拡張ハミング符号は、3つ以下の削除があっても元のデータを回復することができ、そして少数の冗長シンボルを付加することによって該回復を実行するので、第1レベルの符号化の目的に適するものである。他の種類の符号化を使用できることが理解されるであろう。例えば、或るアプリケーションでは、2つか3つの入力シンボル以外の全ての入力シンボルが回復されるということは容認できることであろう。その様なアプリケーションに適するのはLDPC符号だけであろう。更に、特定のアプリケーションのためには、リードソロモン符号、トルネード符号などの他の種類の符号化が適しているであろう。従って、本発明の他の実施態様に従って多くの種類の符号化をそれぞれ単独で又は組み合わせて使用できることが理解されるであろう。
図11は、本発明に従う復号器の一実施態様を示す略ブロック図である。復号器900は、例えば、図1の復号器155を具体化するために使用可能である。
図15は、本発明に従うダイナミック復号器の一実施態様を示す。ダイナミック復号器1100は、図5に示されているダイナミック符号器500のものと同様のコンポーネントを含んでいる。復号器1100は、ルビーI及びルビーIIに開示されているチェーンリアクション復号器の実施態様と同様である。ダイナミック復号器1100は、重みセレクタ510と、アソシエータ515と、価値関数セレクタ520と、出力シンボル・バッファー1105と、リデューサー1115と、復元装置1120と復元バッファー1125とを含む。符号器と同じく、価値関数セレクタ520と、価値関数の記述を蓄積するために割り当てられる出力シンボル・バッファー1105内のスペースとは任意のものであって、もし価値関数が全ての出力シンボルについて同じであるならば、使用されなくても良いであろう。復元バッファー1125のエントリーが幾つか示されており、幾つかの入力シンボルは復元され、その他はまだ不明で、疑問符により示されている。例えば、図15において、位置0,2,5,6、及びK−1の入力シンボルと位置0及び2の冗長シンボルとは回復されており、位置1,3及び4の入力シンボルと位置1の冗長シンボルとはやがて回復されなければならない。
リデューサー1115がキーIを有するその様な“減少可能な”出力シンボルを発見すると、リデューサー1115は位置hに存する回復されたダイナミック入力シンボルの値IS(h)を得て、B(I)、W(I)及びAL(I)を次のように変更する:
B(I)は
図16は、スタティック復号器の一実施態様を示す略ブロック図である。この実施態様は、図7を参照して記載されたスタティック符号器などのスタティック符号器でデータが符号化されるときに、使用可能である。スタティック復号器1200は、LDPC復号器1205とハミング復号器1210とを含む。LDPC復号器1205は、復元バッファー1215から入力シンボル及び冗長シンボルを受け取り、ダイナミック復号器の復号ステップの後に回復されていない復元バッファー1215のシンボルを復元しようと試みる。或る実施態様では、復元バッファー1215は復元バッファー1125(図15)である。LDPC復号器1205は、スタティックキー発生器130により作られたスタティックキーS0,S1,...を受け取る。更に、LDPC復号器1205は、入力シンボルの数K、冗長ハミング・シンボルの数D、及び冗長LDPCシンボルの数Eを受け取る。LDPC復号器1205は、なるべく多くの入力シンボル及び冗長シンボルを当業者に周知されている方法で回復し、これらの値を、復元バッファー1215内のこれらに対応する位置に書き込む。
C*Transpose(IS(0),...,IS(K−1),RE(0),...,RE(R−1))=
Transpose(B(0),...,B(K+A−1))
の形の線型方程式の系がダイナミック・マトリックス発生器1305により確立され、ここでCは(K+A)x(K+R)のフォーマットのマトリックスである。ダイナミック・マトリックス発生器1305によるマトリックスCの作成について以下で更に詳しく説明する。
M*Transpose(IS(0),...,IS(K−1),RE(0),...,RE(R−1)=
Transpose(B(0),...,B(K+A−1),0,...,0)
を得る。ここで右辺のベクトルの終わりの方のR個のエントリーはゼロであり、Mは(K+A+R)x(K+R)のフォーマットである。最後に、線形方程式系ソルバー1315が、この方程式系Mを解いて入力シンボルIS(0),...,IS(K−1)の一部又は全部を得るために使用される。一具体的実施態様では、方程式系ソルバー1315はガウス消去アルゴリズムを使って線形方程式系を解く。
再び図5を参照する。アソシエータ515の一実施態様がルビーIに記載されている。その場合、数Nは素数であるべきである。動作に関して、この実施態様がAL(I)を計算するために使われるとき、入力サイズK+Rは素であるように調整される。本発明では、K+Rが素となるように冗長シンボルの数は充分に大きく選択される。或るアプリケーションでは、入力Nが素数であるという条件はかなり制限的である。
符号器/復号器の性能及び効率は、図2に示されているようにダイナミック符号器220により作られる出力シンボルの重みの分布に依存し、一部の分布は他より良好である。具体的には、入力シンボルの数Kと比較される集められた出力シンボルの数の超過分を記述するパラメータAの選択は、主として重み分布の選択により左右される。重み選択の動作に関する局面を以下で説明し、その後に或る重要な重み分布について説明する。これらの考えを示すために図21のブロック図と図22の流れ図とを用いる。
所与の符号化プロセスについて、重み分布はa)なるべく少ない出力シンボル、b)なるべく少ない演算、及びc)なるべく高い信頼度で入力ファイルを充分に復元できるように、選択されるべきである。通常、出力シンボルについての重み分布即ち全I上でのW(I)の分布と、出力シンボル上でのアソシエートの分布即ち全てのIにわたるAL(I)の所属関係とを正しく選択することによって、これら全ての最適化基準を満たすことができる。重み分布とアソシエートの選択に関する分布とに関わらずに復号プロセスを使用できるけれども、好ましい実施態様は近最適性能を得るために特に選択される重み分布及びアソシエートの選択に関する分布とを使用するということが強調されるべきである。実際、選択された分布を少し変化させても性能は僅かに変化するだけであろうから、多くの分布は良く働くであろう。
K*(1+β)*(x−e−(1+γ)*ω(1−x)) (1)
として表わせることが分かり、ここでxは、ダイナミック入力シンボルの、ダイナミック復号プロセス中にまだ回復されていない部分を表わし、ω(x)は多項式
P1+2*P2*x+3*P3*x2+...+k*Pk*xk−1 (2)
である。
この数は1つの量の期待値に過ぎず、これは本質的に統計的であるので、変化する。この変動を分析すると、それがまだ回復されていない入力シンボルの期待される数の平方根に、即ちx*K*(1+β)の平方根に比例することが明らかとなる。換算重み1の出力シンボルに隣接する入力シンボルの数が常に正であることを程よく保証するためには、P1,...,Pk及びγは
K*(1+β)*(x−e−(1+γ)*ω(1−x))>
c*sqrt(x*K*(1+β)) (3)
となるように選択されるべきであり、この不等式は、与えられた正の実数εと1との間のxのあらゆる任意の値に対して成り立つべきであり、cは1より大きい正の実数である。cが大きいほど、復号プロセスが成功するという保証が良好となる。εが小さいほど、ダイナミック復号プロセスの終了時に回復されないまま残っている入力シンボルが少なくなる。ω(1)が小さいほど、出力シンボルの平均重みが小さくなる。これらの束縛条件が与えられたとき、与えられたε及び与えられたcについて、全ての係数が負ではなく、εと1との間のxの全ての値について上記不等式を満たし、且つω(1)がなるべく小さい多項式ω(x)を計算することができる。この最適化は、例えば、上記不等式を適宜操作した後にシンプレックス・アルゴリズムを用いるなどして、いろいろな方法で実行可能である。
Kの範囲:9900−14800、β=0.0081、α=0.1187
どんなサイズの入力ファイルについても低い相対的オーバーヘッドが好ましい。上のテーブルから分かるように、入力シンボルの数Kが小さくなると相対的オーバーヘッドαは大きくなる。例えば、入力ファイルが10,000バイトを有し、各シンボルが1バイトからなるようにKが10,000であるように選択されると、オーバーヘッドはおよそ11%であり、これは或るアプリケーションのためには望ましくない。オーバーヘッドを減少させる1つの方法は、入力シンボルのサイズを小さくするという犠牲を払って入力シンボルの数Kを増やすことであろう。例えば、約7%のオーバーヘッドが望まれる場合、Kを40,000であるように選択することができる。この場合、入力シンボルのサイズは2ビットとなる。しかし、非常に小さなサイズの入力シンボルを使うと実際上は計算に欠陥が生じることになる。
(テーブル10)
Kの範囲:800−1600、β=0.08、α=0.05
上記の例の殆どにおいて、入力シンボル及び出力シンボルは或る数のビットのために符号化を行い、各出力シンボルは1つのパケット内に置かれる(パケットは、その全体が受信されるか或いは全体が失われるトランスポートの単位である)。或る実施態様では、通信システムは、各パケットが数個の出力シンボルを含むように改造される。出力シンボル値のサイズは、幾つかの要素に基づいて、最初にファイルを入力シンボルに分割するときに入力シンボル値のサイズにより決定されるサイズにセットされる。復号プロセスは、各パケットが受信されるときに出力シンボルが束になって到着することを除いて、実質的に変更されないままである。
Claims (53)
- 通信チャネルを介してソースから宛先へ送信されるデータを符号化する方法であって、この方法は:
送信されるべき入力シンボルの順序付けられた集合から複数の冗長シンボルを作るステップと;
該入力シンボル及び該冗長シンボルを含むシンボルの組み合わせ集合から複数の出力シンボルを作るステップとを含んでおり、可能な出力シンボルの数は該シンボルの組み合わせ集合中のシンボルの数より遥かに大きく、そして任意の所定数Nの出力シンボルから該入力シンボルの順序付けられた集合を所望の程度の精度で再生できるように、少なくとも1つの出力シンボルは、該シンボルの組み合わせ集合中の2つ以上で且つ全部よりは少ない数のシンボルから作られる方法。 - 通信チャネルを介して複数の出力シンボルを送信するステップを更に含む、請求項1の方法。
- 複数の出力シンボルを記憶媒体に蓄積するステップを更に含む、請求項1の方法。
- Nは入力シンボルの順序付けられた集合中の入力シンボルの数より大きい、請求項1の方法。
- Nは入力シンボルの順序付けられた集合中の入力シンボルの数より少ないか又はそれに等しい、請求項1の方法。
- 入力シンボルの順序付けられた集合中の入力シンボルの数Kに基づいて作るべき冗長シンボルの数Rを決定するステップを更に含む、請求項1の方法。
- Kは入力シンボルの数の推定値である、請求項6の方法。
- 複数の冗長シンボルはLDPC符号に従って作られる、請求項1の方法。
- 複数の冗長シンボルは複数の第1冗長シンボルと複数の第2冗長シンボルとを含み、複数の冗長シンボルを作るステップは:
複数の第1冗長シンボルを入力シンボルから作り;
複数の第2冗長シンボルを第1冗長シンボル及び入力シンボルから作るステップを含む、請求項1の方法。 - 複数の第1冗長シンボルはハミング符号に従って作られ、複数の第2冗長シンボルはLDPC符号に従って作られる、請求項9の方法。
- 入力シンボルの順序付けられた集合中の入力シンボルの数Kに基づいて第1冗長シンボルの数D+1を決定し;
第2冗長シンボルの数Eを、作られる冗長シンボルの数R及びD+1に基づいて決定するステップを更に含む、請求項10の方法。 - RをKに基づいて決定するステップを更に含む、請求項11の方法。
- Kは入力シンボルの数の推定値である、請求項11の方法。
- Dは、2D−D−1≧Kとなる最小の整数であり、E=R−D−1である、請求項11の方法。
- 所望の精度は入力シンボルの完全な回復である、請求項1の方法。
- 所望の精度は高い確率での入力シンボルの完全な回復である、請求項1の方法。
- 所望の精度はG個の入力シンボルの回復であり、このGは、入力シンボルの順序付けられた集合中の入力シンボルの数より少ない、請求項1の方法。
- 任意の数の出力シンボルからせいぜいG個の入力シンボルを再生することができ、このGは入力シンボルの順序付けられた集合中の入力シンボルの数より少ない、請求項1の方法。
- 複数の冗長シンボルを作るステップは、各冗長シンボルについて:
t個の別々の入力シンボルを分布に従って決定し;
各冗長シンボルをt個の別々の入力シンボルのXORとして計算するステップを含む、請求項1の方法。 - tは全ての冗長シンボルについて同じである、請求項19の方法。
- tはK/2より大きな最小の奇数であり、Kは入力シンボルの順序付けられた集合中の入力シンボルの数である、請求項20の方法。
- 該分布は一様な分布である、請求項19の方法。
- 複数の出力シンボルを通信チャネルを介して送信するステップを更に含んでおり、複数の出力シンボルを作るステップは、複数の出力シンボルを送信するステップと実質的に同時に実行される、請求項1の方法。
- 複数の出力シンボルを作るステップは、複数の出力シンボルを送信するステップと実質的に同時に実行される、請求項23の方法。
- 複数の冗長シンボルを作るステップは、複数の出力シンボルを送信するステップより前に実行される、請求項23の方法。
- 複数の出力シンボルを作るステップは第1装置を用いて実行され、複数の冗長シンボルを作るステップは第1装置とは別の第2装置を用いて実行される、請求項1の方法。
- 通信チャネルを介してソースから宛先へ送信されるデータを符号化するシステムであって、このシステムは:
複数の入力シンボルを受信するように結合されたスタティック符号器を含み、その複数の入力シンボルは、送信されるべきデータから作られ、このスタティック符号器は、入力シンボルに基づいて複数の冗長シンボルを作る冗長シンボル発生器を含み;
このシステムは、更に、複数の入力シンボル及び複数の冗長シンボルを受信するように結合されたダイナミック符号器を含み、該ダイナミック符号器は、複数の入力シンボルと複数の冗長シンボルとを含むシンボルの組み合わせ集合から複数の出力シンボルを作る出力シンボル発生器を含み、可能な出力シンボルの数は該組み合わせ集合中のシンボルの数より遥かに大きく、そして任意の所定数Nの出力シンボルから入力シンボルの順序付けられた集合を所望の精度で再生できるように、少なくとも1つの出力シンボルは、該組み合わせ集合中の以上で且つ全部よりは少ない数のシンボルから作られるシステム。 - Nは入力シンボルの順序付けられた集合中の入力シンボルの数より大きい、請求項27のシステム。
- Nは入力シンボルの順序付けられた集合中の入力シンボルの数より小さいか又はこれに等しい、請求項27のシステム。
- 該ダイナミック符号器及び通信チャネルに結合され、該出力シンボルを受信して該出力シンボルを該通信チャネルを介して送信する送信モジュールを更に含む、請求項27のシステム。
- 該ダイナミック符号器に結合されて、作られるべき各出力シンボルについてキーを作るキー発生器を更に含み、該ダイナミック符号器は各キーを受け取るように結合され、該ダイナミック符号器は各出力シンボルを対応するキーに基づいて作る、請求項27のシステム。
- 該スタティック符号器に結合されて、作られるべき冗長シンボルのうちの少なくとも幾つかの各々についてキーを作るキー発生器を更に含み、該スタティック符号器は各キーを受け取るように結合され、該スタティック符号器は該少なくとも幾つかの冗長シンボルの各々を対応するキーに基づいて作る、請求項27のシステム。
- 該スタティック符号器はLDPC符号器を含む、請求項27のシステム。
- 該スタティック符号器は、第1冗長シンボル発生器を有する第1スタティック符号器と、第2冗長シンボル発生器を有する第2スタティック符号器とを更に含み;
該複数の冗長シンボルは第1複数の冗長シンボルと
第2複数の冗長シンボルとを含み;
該第1冗長シンボル発生器は該第1複数の冗長シンボルを入力シンボルに基づいて作り;
該第2冗長シンボル発生器は該第2複数の冗長シンボルを入力シンボル及び該第1複数の冗長シンボルに基づいて作る、請求項27のシステム。 - 該第1スタティック符号器はハミング符号器を含み、該第2スタティック符号器はLDPC符号器を含む、請求項34のシステム。
- 通信チャネルを介してソースから送信されるデータを受信する方法であって、この方法は:
出力シンボルを受信するステップを含み、各出力シンボルは入力シンボル及び冗長シンボルの組み合わせ集合中の少なくとも1つのシンボルから作られ、少なくとも1つの出力シンボルは、該組み合わせ集合中の2つ以上で且つ全部よりは少ないシンボルから作られ、可能な出力シンボルの数は該組み合わせ集合中のシンボルの数より遥かに大きく、該入力シンボルは入力シンボルの順序付けられた集合からの入力シンボルであり、該冗長シンボルは該入力シンボルから作られ;
この方法は、該出力シンボルの少なくとも部分集合を受信したときに該組み合わせ集合中のシンボルの少なくとも部分集合を該出力シンボルから再生するステップも含み、該組み合わせ集合中のシンボルの該部分集合は複数の再生された入力シンボル及び複数の再生された冗長シンボルを含み;
この方法は、更に、シンボルの少なくとも部分集合をN個の出力シンボルから再生するステップが入力シンボルを所望の精度で再生しなければ、再生されなかった入力シンボルの少なくとも幾つかを、複数の再生された冗長シンボル及び複数の再生された入力シンボルから再生するステップを含む方法。 - 該冗長シンボルは第1複数の冗長シンボルと第2複数の冗長シンボルとを含み、再生されなかった入力シンボルの少なくとも幾つかを再生するステップは:
該第1複数の冗長シンボルのうちの再生された冗長シンボルと該複数の再生された入力シンボルとから、再生されなかった入力シンボルのうちの少なくとも1つと該第2複数の冗長シンボルのうちの再生されなかった冗長シンボルとを再生するステップと;
もし該第1複数の冗長シンボルのうちの再生された冗長シンボルと該複数の再生された入力シンボルとから再生するステップが入力シンボルを所望の精度で再生しなければ、該第2複数の冗長シンボルのうちの冗長シンボルと該複数の復号された入力シンボルとから少なくとも1つの再生されなかった入力シンボルを再生するステップとを含む、請求項36の方法。 - 再生されなかった入力シンボル及び該第2複数の冗長シンボルのうちの再生されなかった冗長シンボルのうちの或るシンボルはLDPC復号器を用いて再生され;
該或る入力シンボルは該第2複数の冗長シンボルのうちの冗長シンボルからハミング復号器を用いて再生される、請求項37の方法。 - 再生されなかった入力シンボルのうちの少なくとも或るシンボルを再生するステップは、再生されなかった入力シンボルの全てを再生することを含む、請求項36の方法。
- 該組み合わせ集合中のシンボルの少なくとも部分集合を再生するステップと再生されなかった入力シンボルのうちの少なくとも或るシンボルを再生するステップとは:
受信された各出力シンボルについて該出力シンボルと関連する該組み合わせ集合中のシンボルを示す第1マトリックスを形成し;
各冗長シンボルについて該冗長シンボルと関連する入力シンボルを示す情報で該第1マトリックスを拡大し;
入力シンボルのうちの少なくとも或るシンボルを該拡大された第1マトリックスにより示される方程式系に対する解として再生することを含む、請求項36の方法。 - Nは入力シンボルの数より大きいか又はこれに等しい、請求項36の方法。
- Nは入力シンボルの数より小さい、請求項36の方法。
- 再生されなかった入力シンボルのうちの少なくとも或る入力シンボルを再生することは、全ての入力シンボルを再生することを含む、請求項36の方法。
- 再生されなかった入力シンボルのうちの少なくとも或る入力シンボルを再生することは、入力シンボルのうちの全部よりは少数の入力シンボルを再生することを含む、請求項36の方法。
- ソースから通信チャネルを介して送信されたデータを受信するシステムであって、該システムは:
通信チャネルを介して送信された出力シンボルを受信するために該通信チャネルに結合されている受信モジュールを含み、各出力シンボルは入力シンボル及び冗長シンボルの組み合わせ集合中の少なくとも1つのシンボルから作られ、少なくとも1つの出力シンボルは該組み合わせ集合中の2つ以上で且つ全部よりは少ないシンボルから作られ、可能な出力シンボルの数は該組み合わせ集合中のシンボルの数より遥かに大きく、該入力シンボルは入力シンボルの順序付けられた集合からの入力シンボルであり、該冗長シンボルは該入力シンボルから作られ;
該システムは、更に、該出力シンボルの少なくとも部分集合を受信すると該出力シンボルから該組み合わせ集合中のシンボルの部分集合を復号するダイナミック復号器も含み、該組み合わせ集合中のシンボルの該部分集合は複数の復号された入力シンボルと複数の復号された冗長シンボルとを含み;
該システムは、更に、復号されなかった入力シンボルがもしあるならばその入力シンボルのうちの少なくとも或る入力シンボルを複数の復号された冗長シンボルから復号するスタティック復号器も含む、システム。 - 該スタティック復号器はLDPC復号器を含む、請求項45のシステム。
- 該冗長シンボルは第1複数の冗長シンボルと第2複数の冗長シンボルとを含んでおり、該スタティック符号器は:
該第1複数の冗長シンボルのうちの復号された冗長シンボルと複数の復号された入力シンボルとから、復号されなかった入力シンボルと該第2複数の冗長シンボルのうちの復号されなかった冗長シンボルとのうちの少なくとも1つを復号する第1スタティック復号器と;
該第2複数の冗長シンボルのうちの冗長シンボルと該複数の復号された入力シンボルとから少なくとも1つの復号されなかった入力シンボルを復号する第2スタティック復号器とを含む、請求項45のシステム。 - 該第1スタティック復号器はLDPC復号器を含み、該第2スタティック復号器はハミング復号器を含む、請求項47のシステム。
- 該ダイナミック復号器は:
各々の受信された出力シンボルについて、該出力シンボルと関連する該組み合わせ集合中のシンボルを示す第1マトリックスを形成し;
各冗長シンボルについて該冗長シンボルと関連する入力シンボルを示す情報で該第1マトリックスを拡大し;
該拡大された第1マトリックスにより示される方程式系に対する解として該入力シンボルのうちの少なくとも或る入力シンボルを再生するステップを実行するように構成されたプロセッサを含む、請求項45のシステム。 - 搬送波で具体化されるコンピュータ・データ信号であって、該コンピュータ・データ信号は:
複数の出力シンボルを含み、該複数の出力シンボルは入力シンボルの順序付けられた集合と冗長シンボルとを含むシンボルの組み合わせ集合から作られたシンボルを表わし、該冗長シンボルは該入力シンボルから作られ、可能な出力シンボルの数は該シンボルの組み合わせ集合中のシンボルの数より遥かに大きく、そして該データ信号の受信装置が任意の所定数Nの出力シンボルから入力シンボルの順序付けられた集合を所望の精度で再生できるように、少なくとも1つの出力シンボルは、該シンボルの組み合わせ集合中の2つ以上で且つ全部よりは少ない数のシンボルから作られる、コンピュータ・データ信号。 - 該シンボルの少なくとも部分集合を再生するステップは、該出力シンボルのうちの所定数N個の任意の出力シンボルが受信されたときに実行される、請求項36の方法。
- 該シンボルの少なくとも部分集合を再生するステップは、該出力シンボルのいずれかN個が受信されたときに実行され、ここでNは入力シンボルが所望の精度で再生され得るような数である、請求項36の方法。
- 該シンボルの少なくとも部分集合を再生するステップは、該出力シンボルの受信と実質的に同時に実行される、請求項36の方法。
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