CN101689968B - 发送装置和发送方法 - Google Patents

Abstract

公开了发送装置和发送方法，在采用LDPC-CC(Low-Density Parity-Check Convolutional Codes：低密度奇偶校验卷积码)编码处理时，能够提高接收方的接收质量。发送装置(100)包括：LDPC-CC编码单元(102)；分割单元(121)，将通过LDPC-CC编码单元(102)获得的编码数据(120)分割为第一编码数据群(103_A)和第二编码数据群(103_B)，所述第一编码数据群(103_A)是与LDPC-CC校验矩阵H中的除原模图以外的位置上存在“1”的列序号对应的数据群，所述第二编码数据群(103_B)是与除此以外的列序号对应的数据群；以及帧构成单元(控制单元106)，构成将第一编码数据群(103_A)和第二编码数据群(103_B)配置到帧上的时间上或频率上不同的位置的发送帧。

Description

发送装置和发送方法

技术领域

本发明涉及使用低密度奇偶校验卷积码(LDPC-CC：Low-DensityParity-Check Convolutional Code)对信号序列进行纠错编码并发送的发送装置和发送方法。

背景技术

近年来，作为以能够实现的电路规模发挥较高的纠错能力的纠错码，低密度奇偶校验(LDPC：Low-Density Parity-Check)码备受瞩目。由于其纠错能力强以及安装的简便性，在IEEE802.11n的高速无线LAN(Local AreaNetworks，局域网)系统或数字播放系统等的纠错编码方式中采用了LDPC码。

LDPC码为以低密度的奇偶校验矩阵H定义的纠错码。LDPC码为具有与校验矩阵H的列数N相等的块长度的块码(block code)。

但是，当前的许多通信系统具有以下特征，即如以太网(Ethernet)(注册商标)那样，将发送信息汇集成每个可变长度的分组或帧来进行通信。在将块码即LDPC码适用于这样的系统时，例如产生以下问题，即如何使固定长度的LDPC码的块(block)对应于可变长度的以太网(注册商标)的帧。在IEEE802.11n中，将填充(padding)或删截(puncture)等适用于发送信息序列，调节发送信息序列的长度和LDPC码的块长度，但是，进行填充或删截时难以避免编码率发生变化、以及难以避免发送冗余的序列。

相对于这样的块码的LDPC码(以下，记为“LDPC-BC：Low-DensityParity-Check Block Code”)，正在研究能够对任意长度的信息序列进行编码和解码的LDPC-CC(例如，参照非专利文献1、非专利文献2)。

LDPC-CC是通过低密度的奇偶校验矩阵定义的卷积码，例如，图1表示编码率R＝1/2(＝b/c)的LDPC-CC的奇偶校验矩阵H^T _[0，n]。

其中，H^T _[0，n]的元素h₁ ^(m)(t)和h₂ ^(m)(t)取0或1。另外，校验矩阵H^T _[0，n]中包含的h₁ ^(m)(t)和h₂ ^(m)(t)以外的元素都是0。M表示LDPC-CC中的存储长度，n表示LDPC-CC的码字的长度。如图1所示，LDPC-CC的校验矩阵具有以下特征，即仅在矩阵的对角项和其附近的元素配置1，矩阵的左下和右上的元素是0，其是平行四边形的矩阵。

这里，若以编码率R＝1/2(＝b/c)为例，则在h₁ ⁽⁰⁾(t)＝1和h₂ ⁽⁰⁾(t)＝1时，根据校验矩阵H^T _[0，n]，通过执行下式而进行LDPC-CC的编码。

v_1，n＝u_n

$v_{2,n}=\underset{i=0}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{h}_1^{\left(i\right)}\left(n\right)u_{n-i}+\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{h}_2^{\left(i\right)}\left(n\right)v_{2,n-i}$ .........式(1)

其中，u_t表示发送信息序列，v_1，n和v_2，n表示发送码字序列。

图2表示进行式(1)的LDPC-CC编码器的一个例子。

如图2所示，LDPC-CC编码器10包括：移位寄存器11-1～11-M和14-1～14-M、加权乘法器12-0～12-M和13-0～13-M、加权控制单元17、mod2(逻辑异或运算)加法器15以及比特数计数器16。

移位寄存器11-1～11-M和移位寄存器14-1～14-M分别为保持v_1，n-i和v_2，n-i(i＝0，...，M)的寄存器，在下一个输入进来的定时，将所保持的值传送到右边相邻的移位寄存器，并保持从左边相邻的移位寄存器传送来的值。

加权乘法器12-0～12-M和13-0～13-M根据从加权控制单元17传送来的控制信号，将h₁ ^(m)、h₂ ^(m)的值切换为0或1。

加权控制单元17基于从比特数计数器16传送来的计数值、以及加权控制单元17内保持的校验矩阵，将该定时的h₁ ^(m)和h₂ ^(m)的值传送到加权乘法器12-0～12-M和13-0～13-M。mod2加法器15对加权乘法器12-0～12-M和13-0～13-M的输出进行mod2加法运算，从而计算v_2，n-i。比特数计数器16对所输入的发送信息序列u_n的比特数进行计数。

通过采用这样的结构，LDPC-CC编码器10能够进行基于校验矩阵的LDPC-CC的编码。

LDPC-CC编码器具有以下特征，即与进行生成矩阵的乘法运算的电路或进行基于后退(前进)代入法的运算的LDPC-BC编码器相比，能够以非常简单的电路来实现。另外，由于LDPC-CC是卷积码的编码器，所以能够对任意长度的信息序列进行编码，而无需将发送信息序列划分为固定长度的块进行编码。

另外，在LDPC-CC解码中，能够适用和-积(sum-product)算法。因此，无需使用BCJR(Bahl，Cocke，Jeinek，Raviv)算法或维特比算法那样的、进行最大似然序列估计的解码算法，能够以低处理延迟来完成解码处理。另外，提出了活用在平行四边形的形上配置1的校验矩阵的形的、管道型的解码算法(例如，参照非专利文献1)。

表示了在相等的参数即解码器的电路规模相等的情况下比较LDPC-CC和LDPC-BC的解码特性时，LDPC-CC的解码特性更优越。

[非专利文献1]A.J.Felstorom，and K.Sh.Zigangirov，“Time-VaryingPeriodic Convolutional Codes With Low-Density Parity-Check Matrix，”IEEETransactions on Information Theory，Vol.45，No.6，pp2181-2191，September1999.

[非专利文献2]G.Richter，M.Kaupper，and K.Sh.Zigangirov，“Irregularlow-density parity-Check convolutional codes based on protographs，”Proceedingof IEEE ISIT 2006，pp1633-1637.

[非专利文献3]B.Lu，G.Yue，and X.Wang，“Performance analysis anddesign optimization of L D P C-coded MIMO OFDM systems”IEEE Trans.Signal Processing.，vol.52，no.2，pp.348-361，Feb.2004.

[非专利文献4]B.M.Hochwald，and S.ten Brink，“Achieving near-capacityon a multiple-antenna channel”IEEE Trans.Commun.，vol.51，no.3，pp.389-399，March 2003.

[非专利文献5]S.

J.Hagenauer，and M.Wizke，“Iterative detection ofMIMO transmission using a list-sequential(LISS)detector”Proceeding of IEEEICC 2003，pp2653-2657

[非专利文献6]M.Shen，G.Li，and H.Liu，”Effect of traffic channelconfiguration on the orthogonal frequency division multiple access down linkperformance”IEEE Transaction on Wireless Communications，vol.4，no.4，pp.1901-1913，July 2005.

[非专利文献7]T.Ohgane，T.Nishimura，and Y.Ogawa，“Applications ofspace division multiplexing and those performance in a MIMO channel，”IEICETrans.Commun.，vol.E88-B，no.5，pp.1843-1851，May 2005.

[非专利文献8]P.K.Vitthaladevuni，and M.S.Alouini，“BER computation of4/M-QAM hierarchical constellations，”IEEE Transaction on Broadcast.，vol.47，no.3，pp.228-239，Sept.2001.

[非专利文献9]J.Hagenauer，“Rate-compatible punctured convolutionalcodes and their applications，”IEEE Trans.Commun.，vol.43，no.6，pp.389-400，April 1988.

发明内容

本发明需要解决的问题

但是，上述的关于LDPC-CC编码器的论述是，主要在AWGN(AdditiveWhite Gaussian Noise：加性白高斯噪声)环境下的论述，还未充分进行无线通信中的衰落环境下的考察。

一般而言，在衰落环境下，为了提高接收质量(差错率特性)，交织处理和重发处理是有效的，但还未充分地考察对LDPC-CC有效的交织处理和重发处理。

考虑了上述问题而作出的本发明的目的是，提供在采用LDPC-CC编码处理时，能够提高接收方的接收质量的发送装置和发送方法。

解决问题的方案

本发明的发送装置的一个形态采用的结构包括：LDPC-CC(Low-DensityParity-Check Convolutional Codes：低密度奇偶校验卷积码)编码单元；分割单元，将通过所述LDPC-CC编码单元获得的编码数据，分割为第一编码数据群和第二编码数据群，所述第一编码数据群是与LDPC-CC校验矩阵中除原模图(protograph)以外的位置上存在“1”的列序号对应的数据群，所述第二编码数据群是与除此以外的列序号对应的数据群；以及帧构成单元，构成将所述第一编码数据群和所述第二编码数据群配置到帧上的时间上或频率上不同的位置的发送帧。

本发明的发送装置的一个形态采用如下的结构：还包括：第一交织器，对所述第一编码数据群进行交织；以及第二交织器，对所述第二编码数据群进行交织，所述发送帧中的所述第一编码数据群经所述第一交织器交织、所述发送帧中的所述第二编码数据群经所述第二交织器交织。

本发明的发送装置的一个形态采用如下的结构：所述帧构成单元基于来自通信对方的反馈信息而决定配置所述第一编码数据的频率上的位置。

本发明的发送装置的一个形态采用如下的结构：在有重发请求时，所述帧构成单元将所述第一编码数据群比所述第二编码数据群优先地重发。

本发明的发送装置的一个形态采用如下的结构：还包括多级调制单元，将所述第一编码数据群分配给构成码元的多个比特中的固定比特从而进行多级调制。

本发明的发送方法的一个形态包括：LDPC-CC(Low-Density Parity-CheckConvolutional Codes：低密度奇偶校验卷积码)编码步骤；将通过所述LDPC-CC编码步骤获得的编码数据，分割为第一编码数据群和第二编码数据群的步骤，所述第一编码数据群是与LDPC-CC校验矩阵中除原模图以外的位置上存在“1”的列序号对应的数据群，所述第二编码数据群是与除此以外的列序号对应的数据群；以及将所述第一编码数据群和所述第二编码数据群配置到帧上的时间上或频率上不同的位置而进行发送的步骤。

本发明的发送方法的一个形态包括：LDPC-CC(Low-Density Parity-CheckConvolutional Codes：低密度奇偶校验卷积码)编码步骤；将通过所述LDPC-CC编码步骤获得的编码数据，分割为第一编码数据群和第二编码数据群的步骤，所述第一编码数据群是与LDPC-CC校验矩阵中除原模图以外的位置上存在“1”的列序号对应的数据群，所述第二编码数据群是与除此以外的列序号对应的数据群；以及将所述第一编码数据群比所述第二编码数据群优先地重发的步骤。

本发明的有益效果

根据本发明，将通过LDPC-CC编码单元获得的编码数据分为第一编码数据群和第二编码数据群，所述第一编码数据群是与LDPC-CC校验矩阵中的除去原模图以外的位置上存在“1”的列序号对应的数据群，所述第二编码数据群是与除此以外的列序号对应的数据群，并且进行重点保护第一编码数据群的发送、重发或映射，因此能够提高和-积解码时的差错率特性，从而能够在接收方获得差错率特性良好的接收数据。

附图说明

图1是表示奇偶校验矩阵H^T[0，n]的图。

图2是表示以往的LDPC-CC编码器的结构的方框图。

图3是表示LDPC-CC校验矩阵的例子的图。

图4是用于说明坦纳(Tanner)图的图。

图5是表示本发明实施方式1的发送装置的结构例的方框图。

图6是表示实施方式1的接收装置的结构例的方框图。

图7是表示发送帧结构例的图。

图8是用于说明交织处理的图，图8的(a)是表示对存储器进行的写入/读取动作的图，图8的(b)是表示交织前的数据的顺序的图，图8的(c)是表示交织后的数据的顺序的图。

图9是用于说明交织处理的图，图9的(a)是表示对存储器进行的写入/读取动作的图，图9的(b)是表示交织前的数据的顺序的图，图9的c)是表示交织后的数据的顺序的图。

图10是表示实施方式1的发送装置的结构例的方框图。

图11是表示实施方式1的接收装置的结构例的方框图。

图12是表示由图10的发送装置发送的信号的帧结构例的图。

图13是表示由图10的发送装置发送的信号的帧结构例的图。

图14是表示发送帧结构例的图。

图15是表示发送帧结构例的图。

图16是表示实施方式2中的时间轴上的信息的流程的一个例子的图。

图17是表示实施方式2的基站的结构例的方框图。

图18是表示实施方式2的终端的结构例的方框图。

图19是用于说明对副载波分配重要比特的方法的图，图19的(a)是表示信道变动的特性曲线的图，图19的(b)是按照接收电场强度大的顺序排列副载波的图，图19的(c)是表示用于发送重要比特的副载波的关系的图。

图20是用于说明对副载波块分配重要比特的方法的图，图20的(a)是表示信道变动的特性曲线的图，图20的(b)是按照接收电场强度大的顺序排列副载波块的图，图20的(c)是表示用于发送重要比特的副载波块的关系的图。

图21是表示实施方式3中的基站和终端的数据流程的图。

图22是表示实施方式3的基站的结构例的方框图。

图23是表示实施方式3的终端的结构例的方框图。

图24的(a)是表示基站的发送帧结构例的图，图24的(b)是表示终端的发送帧结构例的图。

图25是表示实施方式3的基站的结构例的方框图。

图26是表示实施方式3的终端的结构例的方框图。

图27是表示实施方式4的发送装置的结构例的方框图。

图28是表示实施方式4的发送装置的结构例的方框图。

图29是表示16QAM的信号配置的一个例子的图。

图30是用于说明实施方式5的图。

图31是表示基站的发送帧结构例的图。

图32是用于说明实施方式6的删截方法的图。

图33是表示实施方式6的发送单元的结构的一个例子的方框图。

具体实施方式

下面，参照附图详细地说明本发明的实施方式。

(原理)

首先，在说明实施方式的具体的结构和动作之前，说明本发明的原理。

LDPC为，将生成矩阵G乘以信息矢量n，从而获得编码数据(码字)。也就是说，可以将编码数据(码字)c表示为c＝n×G。这里，生成矩阵G是对应于预先设计的校验矩阵Ha而求得的矩阵。具体地说，生成矩阵G是满足G×H^T＝0的矩阵。

图3表示实施方式中的LDPC-CC校验矩阵H的一个例子。在图3中，校验矩阵H中的以虚线围着的矩阵H_np被称为原模图。校验矩阵H中，包含有H_np，1、H_np，2、H_np，3、H_np，4、...等多个原模图。再有，除以外，在校验矩阵H中，在图中的以圆圈围着的位置上配置有“1”。该校验矩阵H中的在原模图不同的位置上配置的“1”用于在解码方(接收方)结合似然。

接收方的和-积解码算法如下。

在以下的说明中，将二维(M×N)矩阵H＝{H_mn}假设为解码对象即LDPC码的校验矩阵。如下式那样定义集合[1，N]＝{1，2，...，N}的部分集合A(m)和B(n)。

A(m)≡{n：H_mn＝1}    .........式(2)

B(n)≡{m：H_mn＝1}    .......式(3)

另外，A(m)意味着校验矩阵H中的第m行内为“1”的列索引(index)的集合，B(n)意味着校验矩阵H中的第n行内为“1”的行索引的集合。

·步骤A-1(初始化)：

对满足H_mn＝1的所有的组(m，n)，设定先验值对数比β_mn＝0。另外，将循环变量(反复次数)设定为l_sum＝1，将最大循环次数设定为l_sum，max。

·步骤A-2(行处理)：

对以m＝1，2，...，M的顺序满足H_mn＝1的所有的组(m，n)，使用下述的更新算式来更新外部值对数比α_mn。

${\mathrm{\α}}_{\mathrm{mn}}=\left(\underset{n^{\′}\∈A\left(m\right)\backslash n}{\mathrm{\Π}}\mathrm{sign}\left({\mathrm{\β}}_{{\mathrm{mn}}^{\′}}\right)\right)\×f\left(\underset{n^{\′}\∈A\left(m\right)\backslash n}{\mathrm{\Σ}}f\left(\right|{\mathrm{\β}}_{{\mathrm{mn}}^{\′}}\left|\right)\right)$ .........式(4)

$\mathrm{sign}\left(x\right)\&equiv;\left\{\begin{array}{cc}1& x\&GreaterEqual;0\\ -1& x<0\end{array}\right.$ .........式(5)

$f\left(x\right)\&equiv;\ln \frac{\exp \left(x\right)+1}{\exp \left(x\right)-1}$ .........式(6)

其中，f为哥拉格(Gallager)的函数，λ_n为每个比特的对数似然。

·步骤A-3(列处理)：

对以n＝1，2，...，N的顺序满足H_mn＝1的所有的组(m，n)，使用下述的更新算式来更新外部值对数比β_mn。

${\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{mn}}={\mathrm{\&lambda;}}_n+\underset{m^{\&prime;}\&Element;B\left(n\right)\backslash m}{\mathrm{\&Sigma;}}{\mathrm{\&alpha;}}_{m^{\&prime;}n}$ .........式(7)

·步骤A-4(对数似然比的计算)：

对于n∈[1，N]，如下述的算式来求对数似然比L_n。

$L_n={\mathrm{\&lambda;}}_n+\underset{m^{\&prime;}\&Element;B\left(n\right)}{\mathrm{\&Sigma;}}{\mathrm{\&alpha;}}_{m^{\&prime;}n}$ .........式(8)

·步骤A-5(反复次数的计数)：

如果l_sum＜l_sum，max，则对l_sum加1后返回到步骤A-2。l_sum＝l_sum，max时，结束和-积解码，基于对数似然比L_n获得发送序列的估计序列。

另外，如图3所示，构成通过LDPC-CC编码处理获得的发送比特序列(信息比特序列)的各个比特n_1，1、n_1，2、n_1，3、n_1，4、n_2，1、n_2，2、n_2，3、n_2，4、n_3，1、n_3，2、n_3，3、n_3，4、n_4，1、n_4，2、n_4，3、n_4，4、...对应于校验矩阵H的列。因为校验式Hw^T＝0。其中，矢量w＝(n_1，1，n_1，2，n_1，3，n_1，4，n_2，1，n_2，2，n_2，3，n_2，4，n_3，1，n_3，2，n_3，3，n_3，4，n_4，1，n_4，2，n_4，3，n_4，4...)。

如图3所示，在和-积解码时所使用的每个比特的对数似然λ_n对于校验矩阵H，按n_1，1、n_1，2、n_1，3、n_1，4、n_2，1、n_2，2、n_2，3、n_2，4、n_3，1、n_3，2、n_3，3、n_3，4、n_4，1、n_4，2、n_4，3、n_4，4、...的顺序排列。

图4是基于图3的校验矩阵生成的Tanner图。在图4中，以参照标号1001表示的虚线围着的Tanner图是有关原模图H_np，1的Tanner图(除虚线以外的部分相当于原模图的Tanner图)。同样地，以参照标号1002表示的虚线围着的Tanner图是有关原模图H_np，2的Tanner图，以参照标号1003表示的虚线围着的Tanner图是有关原模图H_np，3的Tanner图，以参照标号1004表示的虚线围着的Tanner图是有关原模图H_np，4的Tanner图。

另外，在图4中，连接变量节点和校验节点的虚线相当于在图3的校验矩阵H中的以“○”围着的“1”的边(edge)。

在和-积解码中，概率基于图4的Tanner图传播。此时，连接变量节点和校验节点的边的位置在概率传播上起重要的作用。在图4中，对于传播在相当于原模图的Tanner图中获得的概率，特别是，虚线的边起非常重要的作用。也就是说，图3的校验矩阵H中的以“○”围着的“1”在概率传播上起着重要作用。

例如，以虚线1006表示的边起着下述作用：将在原模图H_np，4中获得的概率传播到原模图H_np，3。同样地，以虚线1005表示的边起着下述作用：将在原模图H_np，4中获得的概率传播到原模图H_np，2。

另外，注目于原模图H_np，3时，以虚线1007表示的边起着下述作用：将在原模图H_np，3中获得的概率传播到原模图H_np，1。同样地，以虚线1008表示的边起着下述作用：将在原模图H_np，3中获得的概率传播到原模图H_np，2。

从以上可知，在通过LDPC-CC编码处理获得的、与校验矩阵H的列序号对应的发送比特序列中，与在不涉及原模图的位置上存在“1”的列序号对应的发送比特序列n_k，2、n_k，3(k＝1，2，3，4，5，...)在概率传播上起着重要的作用。

本发明注目于这种发送比特序列n_k，2、n_k，3(k＝1，2，3，4，5，...)的存在而完成，该发送比特序列在用于改善接收质量的概率传播上起着重要的作用。

与校验矩阵H的列序号对应的发送比特序列中，特别是如上所述的、与在不涉及原模图的位置上存在“1”的列序号对应的发送比特序列在接收质量的改善上很重要，本发明从上述观点出发，通过改进其发送方法和重发方法等，改善了接收质量。

(实施方式1)

图5表示本发明实施方式1的发送装置的结构例。

发送装置100将发送数字信号101输入到LDPC-CC编码单元102。LDPC-CC编码单元102进行LDPC-CC编码，从而生成编码数据120，将其输出到分割单元121。

分割单元121除了输入编码数据120以外，还从LDPC-CC编码单元102输入图3的以“○”所示的位置的信息(即，校验矩阵中的除原模图以外的位置上的“1”的位置的位置信息)122。然后，分割单元121将编码数据120分割为对应于位置信息122所示的列序号的发送比特序列(编码数据#A(103_A))和对应于除此以外的列序号的发送比特序列(编码数据#B(103_B))。分割单元121将编码数据#A(103_A)输出到交织单元#A(104_A)，并将编码数据#B(103_B)输出到交织单元#B(104_B)。

另外，在本实施方式中说明了LDPC-CC编码单元102保持相当于校验矩阵的信息，并从LDPC-CC编码单元102向分割单元121输出位置信息122的情况，但是，例如若使分割单元121保持校验矩阵的位置信息122，则不需要从LDPC-CC编码单元102向分割单元121输出位置信息122。

交织单元#A(104_A)输入编码数据#A(103_A)以及来自帧结构信号生成单元113的帧结构信号114，基于帧结构信号114的帧结构，对编码数据#A(103_A)进行交织，将由此获得的交织后的数据#A(105_A)输出到控制单元106。

交织单元#B(104_B)输入编码数据#B(103_B)以及帧结构信号114，基于帧结构信号114的帧结构，对编码数据#B(103_B)进行交织，将由此获得的交织后的数据#B(105_B)输出到控制单元106。

控制单元106以根据帧结构信号114的顺序将交织后的数据#A(105_A)和交织后的数据#B(105_B)重新排列，并将重新排列后的数据107输出到调制单元108。

调制单元108输入重新排列后的数据107、来自控制信息生成单元115的控制信息116、以及来自帧结构信号生成单元113的帧结构信号114，根据帧结构信号114对重新排列后的数据107和控制信息116进行调制，从而获得调制信号109，将其输出到无线单元110。

无线单元110对调制信号进行变频和放大等规定的无线处理，从而获得发送信号111。发送信号111作为电波而从天线112输出。

另外，帧构成信号生成单元113生成包含了帧结构的信息的信号作为帧结构信号114。另外，控制信息生成单元115输入帧结构信号114而生成控制信息116，控制信息116为，通信对方获得频率同步和时间同步所需的信息、或用于将调制信号的调制方式通知给通信对方的信息等。

图6表示接收从图5的发送装置100发送的信号的接收装置的结构例。接收装置200将通过接收天线201接收到的接收信号202输入到无线单元203。无线单元203对接收信号202进行变频和放大等规定的无线处理，从而获得调制信号204，将其输出到正交解调单元205。

正交解调单元205对调制信号204进行正交解调，从而获得基带信号206。信道变动估计单元207输入基带信号206，例如检测基带信号206所包含的前置码，并基于前置码估计信道变动，从而获得信道变动估计信号208，将其输出到对数似然比运算单元211。

控制信息检波单元209输入基带信号206，检测基带信号206所包含的前置码，并基于前置码获得时间同步和频率同步。另外，控制信息检波单元209检测基带信号206所包含的控制信息，将其作为控制信号210而输出。

对数似然比运算单元211输入基带信号206、信道变动估计信号208和控制信号210，例如非专利文献3、非专利文献4和非专利文献5所示，从信道变动估计信号208和基带信号206，求每个比特的对数似然比，并且如在图5的发送装置100的分割单元121中进行分割那样，将该对数似然比分割为例如二系统，并输出对数似然比信号#A(212_A)和对数似然比信号#B(212_B)。

解交织器#A(213_A)输入对数似然比信号#A(212_A)，进行与交织单元#A(104_A)相反的重新排列处理，从而获得解交织后的对数似然比#A(214_A)。同样地，解交织器#B(213_B)输入对数似然比信号#B(212_B)，进行与交织单元#B(104_B)相反的重新排列处理，从而获得解交织后的对数似然比#B(214_B)。

控制单元215输入解交织后的对数似然比#A(214_A)、解交织后的对数似然比#B(214_B)以及控制信号210，并基于控制信号210，将解交织后的对数似然比#A(214_A)和解交织后的对数似然比#B(214_B)重新排列，输出重新排列后的对数似然比216。

和-积解码单元217输入重新排列后的对数似然比216，使用它来进行和-积解码，从而获得接收数据218。

接着，说明本实施方式的发送装置100的动作。

如图5所示，发送装置100的分割单元121将通过LDPC-CC编码获得的发送比特序列(编码数据)n_1，1、n_1，2、n_1，3、n_1，4、n_2，1、n_2，2、n_2，3、n_2，4、n_3，1、n_3，2、n_3，3、n_3，4、n_4，1、n_4，2、n_4，3、n_4，4、...分割为概率传播上重要的比特n_k，2、n_k，3(k＝1，2，3，4，5，...)和除此以外的比特n_k，1、n_k，4(k＝1，2，3，4，5，...)。

然后，分割单元121将概率传播上重要的比特n_k，2、n_k，3(k＝1，2，3，4，5，...)作为编码数据#A(103_A)输出到交织单元#A，并将n_k，1、n_k，4(k＝1，2，3，4，5，...)作为编码数据#B(103_B)输出到交织单元#B。

由此，仅在编码数据#A(n_k，2、n_k，3(k＝1，2，3，4，5，...))中进行交织，生成交织后的数据#A(105_A)。同样地，仅在编码数据#B(n_k，1、n_k，4(k＝1，2，3，4，5，...))中进行交织，生成交织后的数据#B(105_B)。

控制单元106具有作为构成发送帧的帧构成单元的功能，在该发送帧上的时间上或频率上不同的位置，配置了交织后的数据#A(105_A)和交织后的数据#B(105_B)。

控制单元106将交织单元#A所交织的数据和交织单元#B所交织的数据连接，以使从调制单元108输出的调制信号109的帧结构例如为图7的(a)或图7的(b)中所示的结构。

在图7的(a)和图7的(b)中，横轴是时间。图7的(a)和图7的(b)表示将交织后的数据#A(105_A)和交织后的数据#B(105_B)配置在帧上的时间上不同的位置的例子。在图7中，参照标号301是前置码，其是用于发送下述信息的码元：通信对方获得频率同步和时间同步所需的信息、用于将调制信号的调制方式通知给通信对方的信息、以及用于估计传播路径变动的已知信号等。参照标号302是用于发送由交织单元#A(104_A)交织后的数据的码元，参照标号303是用于发送由交织单元#B(104_B)交织后的数据的码元。

这里，如图7的(a)和图7的(b)，在时间轴上分离地配置用于发送由交织单元#A(104_A)交织后的数据的码元302和用于发送由交织单元#B(104_B)交织后的数据的码元303，因此能够实现减轻了衰落变动的影响的概率传播。

说明例如在图7的(a)那样配置时的效果。除了衰落变动的速度极端慢的情况以外，用于发送由交织单元#A交织后的数据的码元302和用于发送由交织单元#B交织后的数据的码元303双方的接收电场强度均变低的可能性较小，其中一个码元的接收电场强度会较大。

于是，码元302和码元303的其中一方能够确保较高的接收质量。由此，从图4的Tanner图可知，由于原模图间的概率传播的关系，能够减轻衰落的影响所造成的接收电场强度下降的影响。这是因为，在原模图内总是存在接收电场良好时的对数似然比。

接着，使用图8和图9，详细地说明交织方法的一个例子。图8和图9表示，作为交织方法的一个例子，进行块交织的情况的例子。

图8表示图5的交织单元#B(104_B)中的交织处理例。如图8的(a)所示，将依序输入的输入数据n_1，1、n_1，4、n_2，1、n_2，4、n_3，1、n_3，4、n_4，1、n_4，4、...，在存储器的横轴方向上写入，然后向下依序写入数据。接着，按纵方向读出数据，然后向右方向移动依序读出数据。通过该处理，按照图8的(b)那样的顺序输入的数据被交织，从而按照图8的(c)那样的顺序被输出。

图9表示图5的交织单元#A(104_A)中的交织处理例。对依序输入的输入数据n_1，2、n_1，3、n_2，2、n_2，3、n_3，2、n_3，3、n_4，2、n_4，3、...，进行与图8相同的块交织。也就是说，通过进行如图9的(a)所示的对存储器进行的写入和读出处理，按照图9的(b)那样的顺序输入的数据被交织，从而按照图9的(c)那样的顺序被输出。

另外，交织的方法不限于图8和图9所示的方法，理想的是随机的交织。但是，对本发明而言，采用何种交织方法并不是本质性的必要条件，在采用如图8和图9所示的块交织方法的情况下，也能够获得足够的接收质量改善效果。

如上所述，根据本实施方式，设置了：LDPC-CC编码单元102；分割单元121，将通过LDPC-CC编码单元102获得的编码数据120分割为第一编码数据群103_A和第二编码数据群103_B，所述第一编码数据群103_A是与LDPC-CC校验矩阵H中的除原模图以外的位置上存在“1”的列序号对应的数据群，所述第二编码数据群103_B是与除此以外的列序号对应的数据群；以及帧构成单元(控制单元106)，构成发送帧，该发送帧上的时间上或频率上不同的位置，配置了第一编码数据群103_A和第二编码数据群103_B。由此，在接收装置200的和-积解码单元217生成的Tanner图中，即使在衰落环境下，也能够使原模图中总是存在接收电场良好时的对数似然比，其结果，能够获得差错率特性良好的接收数据218。

另外，在上述的实施方式中，作为发送帧结构的一个例子，举出了图7所示的帧结构，但不限于此，总之，构成在帧上的时间上或频率上不同的位置配置了第一编码数据群103_A和第二编码数据群103_B的发送帧即可。例如，即使在第一编码数据群103_A和第二编码数据群103_B之间插入了其他码元(数据码元和控制用码元等码元)时，也能够获得同样的效果。

在上述的实施方式中，说明了将本发明适用于单载波通信的例子，但本发明也可以适用于多载波通信。下面，说明将本发明适用于多载波通信的实施方式。这里说明适用于OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing：正交频分复用)通信的例子。

图10中，对与图5相对应的部分赋予了同一标号，图10中的发送装置400将通过调制单元108获得的调制信号109输入到串并变换单元(S/P)401。

串并变换单元401对调制信号109进行串并变换，将并行信号402输出到傅立叶逆变换单元(ifft)403。傅立叶逆变换单元403对并行信号402进行傅立叶逆变换，将傅立叶逆变换后的信号404输出到无线单元110。

图11表示接收从图10的发送装置400发送的信号的接收装置的结构例，该图中对与图6相对应的部分赋予了同一标号。

接收装置500将从无线单元203输出的调制信号204输入到FFT-P/S变换单元501。FFT-P/S变换单元501在对调制信号204进行傅立叶变换处理后，对其进行并串变换处理，并输出由此获得的基带信号502。

图12和图13表示图10的发送装置400发送的信号的帧结构例。在图12和图13中，横轴为时间、纵轴为频率。在频率轴方向，存在多个副载波。这里假设存在副载波#1至副载波#n。

在图12中，与图7相同，在时间轴上以数据群为单位(即，在不同时间上)配置了由交织单元#A所交织的数据构成的数据群、以及由交织单元#B所交织的数据构成的数据群。在图12中，按照由交织单元#A交织后的数据之后由交织单元#B交织后的数据的顺序排列，但是，当然也可以按照相反的顺序排列。

在图13中，在频率轴上以数据群为单位(即，在不同频率上)配置了由交织单元#A所交织的数据构成的数据群、以及由交织单元#B所交织的数据构成的数据群。由此，例如即使在发生频率选择性衰落的衰落环境下，由交织单元#A所交织的数据构成的数据群和由交织单元#B所交织的数据构成的数据群双方的接收电场强度均低的可能性也变小，因此其中一个数据群的接收电场强度较大。其结果，能够使原模图内总是存在接收电场良好时的对数似然比，从而在接收方能够获得差错率特性良好的接收数据。

另外，作为发送帧结构的一个例子，举出了图12和图13的帧结构，但不限于此，总之，在OFDM发送帧上的时间上或频率上不同的位置，配置由图10的交织单元#A所交织的数据构成的数据群，以及由图10的交织单元#B所交织的数据构成的数据群即可。例如，即使在由交织单元#A所交织的数据构成的数据群和由交织单元#B所交织的数据构成的数据群之间，插入了其他码元(数据码元和控制用码元等码元)时，也能够获得同样的效果。

另外，在本实施方式中，说明了将本发明适用于单载波通信和OFDM通信的例子，但不限于此，适用于OFDM方式以外的其他多载波方式的通信时，也能够同样地实施本发明。另外，还可以适用于例如扩频通信方式和SC-FDMA(Single carrier Frequency Division Multiple Access：单载波频分多址)通信方式等。

另外，作为与图7、图12和图13不同的帧结构，还可以考虑图14和图15的帧结构等。总之，以减轻由交织单元#A所交织的数据构成的数据群、以及由交织单元#B所交织的数据构成的数据群中至少一个数据群的衰落的影响的方式进行配置即可。

构成图14和图15的帧时，首先，将由交织单元#A交织所得的数据构成的数据群进行二分割，并且将由交织单元#B交织所得的数据构成的数据群进行二分割。

图14的帧结构为，将二分割后的交织单元#A的数据群和二分割后的交织单元#B的数据群在时间方向上交替配置的结构。

图15的帧结构为，将二分割后的交织单元#A的数据群和二分割后的交织单元#B的数据群在频率方向上交替配置的结构。

另外，也可以在交织单元#A和交织单元#B中进行不同的交织。

(实施方式2)

在本实施方式中，基于来自通信对方的反馈信息，控制在LDPC-CC中概率传播上重要的比特(即，与LDPC-CC校验矩阵中除原模图以外的位置上存在“1”的列序号对应的编码数据群)的频率方向上的配置。在本实施方式中，以使用实施方式1中说明的图3和图4的LDPC-CC的情况为例进行说明。

图16是表示时间轴上的信息的流程的一个例子的图，是从基站向终端发送数据的情况的例子。图16的(a)在时间轴方向上表示由基站发送的调制信号，图16的(b)在时间轴方向上表示由终端发送的调制信号。

基站发送控制信息码元601，终端通过接收该控制信息码元601，例如获得频率和时间同步。接着，基站发送导频码元602，终端通过接收该导频码元602，估计电波的传播环境。

接下来，终端发送用于传输反馈信息的码元603。这里，终端接收基站所发送的导频码元602，基于估计出的电波的传输环境生成反馈信息，使用码元603传输该信息。

接着，基站发送“发送方法通知码元”604。这里，基站基于由终端发送的反馈信息码元603，变更由基站发送的调制信号的发送方法(在本实施方式的情况下，与LDPC-CC校验矩阵中除原模图以外的位置上存在“1”的列序号对应的编码数据群的时间上或频率上的配置)。发送方法通知码元604是用于将该变更的内容通知给终端的码元。

接着，基站发送信道估计码元605。终端通过接收该信道估计码元605，估计信道变动。接着，基站发送数据码元606。

图17表示本实施方式的基站的结构例，该图中与图10相对应的部分赋予了同一标号。

基站700将通过接收天线701接收到的接收信号702输入到接收单元703。接收单元703对接收信号702进行变频、检波和解码等规定的接收处理而获得接收数据704。

反馈信息提取单元705输入接收数据704，从接收数据704中提取由终端发送的反馈信息706，并将该反馈信息706输出到帧结构信号生成单元113。

帧结构信号生成单元113基于反馈信息706决定帧结构，并将包含决定了的帧结构的信息的帧结构信号114输出。关于帧结构的决定方法，将在后面使用图19和图20进行说明。

图18表示本实施方式的终端的结构例，该图中与图11相对应的部分赋予了同一标号。

终端800将信道变动估计信号208输入到反馈信息生成单元801。反馈信息生成单元801基于信道变动估计信号208生成反馈信息802，将其输出到发送单元804。发送单元804输入反馈信息802和发送数字数据803，生成基于帧结构的调制信号，并对该调制信号进行变频和放大等规定的无线处理而获得发送信号805。发送信号805从天线806作为电波被输出。

这里，反馈信息生成单元801中的反馈信息(例如CSI(Channel StateInformation：信道状态信息))的生成方法不影响到本发明，但是，作为例子可以考虑以下的方法。

·对信道变动估计信号208进行量化，并反馈量化后的信道估计信号。

·基于信道变动估计信号208，生成压缩后的信道估计信号的信息，将其反馈。

在上述两种情况下，基站决定发送方法。

·基于信道变动估计信号208，生成对通信对方要求控制方法(发送方法)的信息，将其反馈。此时，终端决定发送方法。

接着，说明基于来自终端的反馈信息，将在LDPC-CC中的概率传播上重要的比特(即，与LDPC-CC校验矩阵中的除原模图以外的位置上存在“1”的列序号对应的编码数据群)进行配置时的具体例。

图19表示对副载波分配重要比特的方法的一个例子。图19的(a)中以横轴为频率、以纵轴为接收电场强度，其表示估计出的信道变动的特性曲线。另外，图19的特性曲线是基于图18的终端800的信道变动估计信号208生成的。但是，图19是终端接收到由六个副载波构成的OFDM的情况的例子。

假设在按照电场强度大小的顺序排列副载波的时，如图19的(b)所示，电场强度的大小为副载波#6＞副载波#1＞副载波#4＞副载波#5＞副载波#2＞副载波#3的顺序。

此时，在图3的LDPC-CC中，为了保护概率传播上重要的比特n_k，2、n_{k， 3}(k＝1，2，3，4，5，...)，如图19的(c)所示，将该重要比特分配给在终端接收时的接收电场强度良好的副载波#1、副载波#4和副载波#6。如上所述，可以由重要比特的发送方即基站决定对哪些副载波分配重要比特，或者也可以由重要比特的接收方即终端决定。

这样，使用接收电场强度良好(接收质量良好)的副载波来传输概率传播上重要的比特n_k，2、n_k，3(k＝1，2，3，4，5，...)，从而能够获得如下的效果，终端的解码所获得的接收数据的差错率特性提高。

在图19的(c)的例子中，示出了将概率传播上重要的比特n_k，2、n_k，3(k＝1，2，3，4，5，...)分配给三个副载波#1、#4、#6的情况，但不限于此，要点是，优先使用接收质量良好的副载波来传输概率传播上重要的比特n_k，2、n_k，3(k＝1，2，3，4，5，...)。

由图17的基站的控制单元106进行这样的数据分配控制。

图20表示与图19不同的、将概率传播上重要的比特n_k，2、n_k，3(k＝1，2，3，4，5，...)分配给副载波的分配方法的一个例子。图20的特点是，其分配方法比图19更简单。图20的分配方法，在使用的副载波数较多时是特别有效的方法。

图20的方法中，首先，将多个副载波汇集起来，形成副载波块。例如图20的(a)所示，将由副载波#1至副载波#8构成的副载波块称为副载波块#1。同样地，将由副载波#9至副载波#16构成的副载波块称为副载波块#2，将由副载波#17至副载波#24构成的副载波块称为副载波块#3，将由副载波#25至副载波#32构成的副载波块称为副载波块#4。

图20的(a)中以横轴为频率、以纵轴为接收电场强度，表示估计出的信道变动的特性曲线。于是，图20的(b)所示，以副载波块为单位，判定接收质量的优劣。这里假设，例如，按照接收质量良好的副载波块的大小顺序排列时，排列成副载波块#4＞副载波块#1＞副载波块#3＞副载波块#2的顺序。

此时，在图3的LDPC-CC中，为了保护概率传播上重要的比特n_k，2、n_{k， 3}(k＝1，2，3，4，5，...)，如图20的(c)所示，将该重要比特分配给在终端进行接收时接收电场强度良好的副载波块#1和副载波块#4。

在图20的(c)的例子中，示出了将概率传播上重要的比特n_k，2、n_k，3(k＝1，2，3，4，5，...)分配给副载波块#1和#4的情况，但不限于此，要点是，优先使用接收质量良好的副载波块来传输概率传播上重要的比特n_k，2、n_k，3(k＝1，2，3，4，5，...)。

这里，如图20那样，在以副载波块为单位分配概率传播上重要的比特n_k，2、n_k，3(k＝1，2，3，4，5，...)时，与如图19那样以副载波为单位分配时相比，有如下的优点，能够削减按照接收质量良好的副载波块的顺序重新排列所需的运算量。

如上所述，根据本实施方式，基于来自通信对方的反馈信息，控制在LDPC-CC中的概率传播上重要的比特(即，与LDPC-CC校验矩阵中的除原模图以外的位置上存在“1”的列序号对应的编码数据群)的频率方向的配置，从而在接收方能够获得差错率特性良好的接收数据218。

另外，本实施方式中，举出了进行交织时的例子，但在本实施方式中，即使不进行交织也能够提高接收数据的差错率特性。

另外，在本实施方式中，说明了将本发明适用于OFDM通信的例子，但不限于此，适用于OFDM方式以外的其他多载波方式的通信时，也能够同样地实施本发明。

另外，如非专利文献6所示的OFDMA(Orthogonal Frequency DivisionMultiple Access：正交频分复用多址)那样，适用于以副载波(或副载波块)为单位通信对方(终端)不同的通信方式时，也通过以通信对方为单位进行与上述同样的对副载波(或副载波块)的数据分配，能够获得与上述实施方式相同的效果。

另外，在将本发明适用于非专利文献7所示的MIMO(Multiple-InputMultiple-Output：多输入多输出)通信方式时，基于来自通信对方的反馈信息决定用于传输LDPC-CC中的概率传播上重要的数据的码元的分配的方法也很有效，可以与以上说明的例子同样地实施。此时，在MIMO传输中发送的流数增加，因此最好由基站决定将用于传输LDPC-CC中的概率传播上重要的数据的码元分配到哪些流和哪些副载波。

(实施方式3)

在本实施方式中，说明在使用LDPC-CC的情况下，能够有效地提高接收数据的差错率特性的重发方法。在本实施方式中，以使用实施方式1中说明了的图3和图4的LDPC-CC的情况为例进行说明。

图21表示本实施方式中的基站和终端的数据流程的一个例子。该流程如以下所述。

<1>：基站将包含数据的帧#1发送给终端。此时的数据为，实施方式1中说明的进行了LDPC-CC编码的数据。

<2>：终端接收到帧#1后，解码出的结果没有发生差错，因此通知基站不需要进行重发。

<3>：因为终端没有发送“重发请求”，所以基站将包含数据的帧#2发送给终端。此时的数据为，实施方式1中说明的进行了LDPC-CC编码的数据。

<4>：终端接收到帧#2后，解码出的结果有差错，所以对基站请求重发。

<5>：因为有来自终端的“重发请求”，所以基站将帧#2的一部分数据即帧#P2发送给终端。

<6>：终端接收到帧#P2后，解码出的结果有差错，所以基站请求重发。

<7>：因为有来自终端的“重发请求”，所以基站将帧#2的一部分数据即帧#P2’(不同于帧#P2的数据)发送给终端。

<8>：终端接收到帧#P2’后，解码出的结果有差错，所以对基站请求重发。

<9>：因为有来自终端的“重发请求”，所以基站将帧#2的一部分数据即帧#P2发送给终端。

<10>：终端接收到帧#P2后，解码出的结果有差错，所以对基站请求重发。

<11>：因为有来自终端的“重发请求”，所以基站将帧#2的一部分数据即帧#P2’发送给终端。

图22表示本实施方式的基站的结构例，该图中与图17相对应的部分赋予了同一标号。

基站900将反馈信息706输入到帧结构信号生成单元113。帧结构信号生成单元113获得反馈信息706所包含的、来自终端的“发送了的数据是否有差错”的信息，基于该信息判断“是否重发数据”，并将包含判断结果的帧结构信号114输出。

存储单元901_A存储编码数据#A(103_A)。存储单元901_A根据帧结构信号114，在重发时，输出所存储的编码数据#A(902_A)。

同样地，存储单元901_B存储编码数据#B(103_B)。存储单元901_B根据帧结构信号114，在重发时，输出所存储的编码数据#B(902_B)。

交织单元903输入重发编码数据#A(902_A)、重发编码数据#B(902_B)和帧结构信号114，在帧结构信号114表示重发时，对重发编码数据#A(902_A)或重发编码数据#B(902_B)进行交织，并输出交织后的数据904。

接着，与图21相关联地详细说明存储单元901_A和存储单元901_B的动作。

图21中，在第一次重发数据的帧#P2，发送在图21的帧#2发送了的LDPC-CC编码后的数据中的、相当于用图3和图4说明的在LDPC-CC中的概率传播上重要的比特n_k，2、n_k，3(k＝1，2，3，4，5，...)的数据(也就是重发编码数据#A(902_A))。

这样，通过优先地重发概率传播上重要的比特n_k，2、n_k，3(k＝1，2，3，4，5，...)，能够减少重发的次数且抑制重发的数据量，因此能够提高系统的数据传输效率。

图21中，在第二次重发数据的帧#P2’，发送在图21的帧#2发送了的LDPC-CC编码后的数据中的、相当于用图3和图4说明的在LDPC-CC中的概率传播上重要的比特以外的比特，即n_k，1、n_k，4(k＝1，2，3，4，5，...)的数据(也就是重发编码数据#B(902_B))。

由此，通过第二次重发，能够降低发生差错的可能性。

在图21的例子中，在第三次重发时，重发与第一次重发相同的数据(n_k，2、n_k，3(k＝1，2，3，4，5，...))，在第四次重发时，重发与第二次重发相同的数据(n_k，1、n_k，4(k＝1，2，3，4，5，...))。

因此，图22的交织单元903在第一次和第三次重发时，对重发编码数据#A(902_A)进行交织，在第二次和第四次重发时，对重发编码数据#B(902_B)进行交织，并将其作为交织后的数据904输出。

控制单元106输入交织后的数据#A(105_A)、交织后的数据#B(105_B)、交织后的数据904以及帧结构信号114，在帧结构信号114表示“重发”时，将交织后的数据904作为发送数据107而输出。另一方面，在帧结构信号114不表示“重发”时，控制单元106的动作与实施方式1相同。

图23表示本实施方式的终端的结构例，该图中与图18相对应的部分赋予了同一标号。

终端1100将基带信号206输入到控制信息检波单元209。控制信息检波单元209从基带信号206中检测表示基站所发送的帧数据的种类的码元，基于该码元判别基站所发送的数据“是否为重发数据”以及“重发次数”，并输出包含该判别结果的控制信号210。

对数似然比运算单元211输入基带信号206、信道变动估计信号208和控制信号210，在控制信号210表示“不是重发数据”时，与实施方式1同样地输出对数似然比信号#A(212_A)和对数似然比信号#B(212_B)。另一方面，在控制信号210表示“是重发数据”时，将重发时的对数似然比信号1101输出到解交织器1102。

解交织器1102是重发数据用解交织器，其对重发时的对数似然比信号1101进行与基站900的交织单元903相反的重新排列处理后，输出解交织后的、重发时的对数似然比信号1103。

和-积解码单元217输入重新排列后的对数似然比216、解交织后的重发时的对数似然比信号1103以及控制信号210。然后，在控制信号210表示“不是重发数据”时，和-积解码单元217使用重新排列后的对数似然比216进行和-积解码，从而获得接收数据218，并且判定解码出的数据是否有差错而获得判定信号1104。另一方面，在控制信号210表示“是重发数据”时，和-积解码单元217使用事先输入的重新排列后的对数似然比216和解交织后的重发时的对数似然比信号1103来进行和-积解码，从而获得接收数据218，并且判定解码出的数据是否有差错而获得判定信号1104。

重发请求信息生成单元1105输入判定信号1104后，生成在接收数据有差错时表示“请求重发”、在接收数据没有差错时表示“不请求重发”的重发请求信息1106，将其输出到发送单元804。

发送单元804输入重发请求信息1106和发送数字数据803，生成基于帧结构的调制信号，并对该调制信号进行变频和放大等规定的无线处理，从而获得发送信号805。

图24表示时间轴上的基站的发送信号的帧结构(图24的(a))和终端的发送信号的帧结构(图24的(b))。前置码1201和1204是用于通信对方估计信道变动的码元。数据种类通知码元1202是用于将所发送的数据1203“是否为重发数据”以及“重发次数”通知给通信对方(终端)的码元。

重发请求码元1205是用于对通信对方(基站)请求重发的码元。数据码元1206是用于发送数据的码元。

如上所述，根据本实施方式，通过优先地重发在LDPC-CC中的概率传播上重要的比特n_k，2、n_k，3(k＝1，2，3，4，5，...)，能够以较少的重发次数将无差错的数据传输给通信对方，因此能够提高系统的数据传输效率。

下面，在图25和图26中分别表示与图22和图23不同的基站和终端的结构。图25和图26的结构与图22和图23不同之处在于：在不是重发数据时，不区别概率传播上重要的比特n_k，2、n_k，3(k＝1，2，3，4，5，...)的交织和除此以外的比特n_k，1、n_k，4(k＝1，2，3，4，5，...)的交织。

在图25的基站1300中，LDPC-CC编码单元102将通过LDPC-CC编码获得的编码数据1301输出到交织单元1302、存储单元1304和交织单元(重发时用)1306，在该图中与图17相对应的部分赋予了同一标号。

交织单元1302输入编码数据1301和帧结构信号114，在帧结构信号114不表示“重发”时，将编码数据1301进行交织，并将交织后的数据1303输出到控制单元1308。

存储单元1304输入编码数据1301和帧结构信号114，在帧结构信号114不表示“重发”时，存储所输入的编码数据1301。另一方面，在帧结构信号114表示“重发”的情况下，重发次数表示如第一次、第三次那样的奇数的次数时，输出概率传播上重要的比特n_k，2、n_k，3(k＝1，2，3，4，5，...)。另外，重发次数表示第二次、第四次那样的偶数的次数时，输出n_k，1、n_k，4(k＝1，2，3，4，5，...)。

交织单元1306是重发时的数据的交织器，输入重发编码数据1307和帧结构信号114，将重发编码数据1305进行交织，将交织后的重发编码数据1307输出到控制单元1308。

控制单元1308输入交织后的编码数据1303、交织后的重发编码数据1307和帧结构信号114，在帧结构信号114不表示“重发”时，选择交织后的编码数据1303，并将其输出。另一方面，帧结构信号114表示“重发”时，控制单元1308选择交织后的重发编码数据1307，并将其输出。

图26表示与图25的基站1300进行通信的终端的结构例，该图中对与图23相对应的部分赋予了同一标号。在终端1400中，对数似然比运算单元211输入基带信号206和控制信号210，在控制信号210不表示“重发”时，将求得的对数似然比1401输出到解交织器1402。另一方面，控制信号210表示“重发”时，对数似然比运算单元211将求得的对数似然比1101输出到解交织器(重发时用)1102。

解交织器1402输入对数似然比1401和控制信号210，在控制信号210不表示“重发”时，将对数似然比1401解交织，并输出解交织后的对数似然比1403。

和-积解码单元217输入解交织后的对数似然比1403、解交织后的重发时的对数似然比信号1103以及控制信号210。然后，在控制信号210表示“不是重发数据”时，和-积解码单元217使用解交织后的对数似然比1403进行和-积解码，从而获得接收数据218，并且判定解码出的数据是否有差错而获得判定信号1104。另一方面，在控制信号210表示“是重发数据”时，和-积解码单元217使用事先输入的解交织后的对数似然比1403和解交织后的重发时的对数似然比信号1103来进行和-积解码，从而获得接收数据218，并且判定解码的数据是否有差错而获得判定信号1104。

在本实施方式中，重要的是优先地重发在LDPC-CC中的概率传播上重要的比特n_k，2、n_k，3(k＝1，2，3，4，5，...)。因此，重发时以外的数据的发送方法不影响本实施方式的重发方法的效果。另外，第二次和其后的重发方法不限于上述的实施方式。

另外，在本实施方式中，说明了将本发明适用于单载波通信的例子，但不限于此，适用于OFDM方式等多载波方式的通信时，也能够同样地实施本发明。另外，还可以适用于例如扩频通信方式和SC-FDMA通信方式等。进而，还可以适用于如非专利文献7所述的MIMO通信方式。

(实施方式4)

在本实施方式中，说明使用LDPC-CC，而且作为调制方式使用了16QAM、64QAM等16值以上的多级调制的情况下的、对调制码元映射数据的方法。

图27表示本实施方式的发送装置的结构例，该图中与图5相对应的部分赋予了同一标号。图27的发送装置1500与图5的发送装置100不同之处在于：将通过交织单元#A(104_A)和交织单元#B(104_B)获得的交织后的编码数据105_A和105_B直接输入到调制单元108。

图28表示与图27不同的发送装置的结构例。图28的发送装置1600将通过LDPC-CC编码单元102获得的编码数据1601输出到交织单元1602，并将交织后的编码数据1603输出到调制单元108，在该图中，与图27相对应的部分赋予了同一标号。

这里，在图29中表示调制方式为16QAM时的、与b1、b2、b3、b4的4比特的输入对应的同相I-正交Q平面上的信号点配置(映射)的情况。

另外，如非专利文献8所示，在调制单元108的调制方式为16QAM时，图29中的b1、b2、b3、b4分别出现差错的可能性(对数似然比的数值的意义)并不相同。进行了如图29所示的信号点配置时，b1和b2分别出现差错的可能性相同，b3和b4分别出现差错的可能性相同。

于是，在本实施方式中，提出将概率传播上重要的比特(本实施方式中为n_k，2、n_k，3(k＝1，2，3，4，5，...))分配给b1、b2的组(set)或者b3、b4的组的方法。在图29中，考虑了将概率传播上重要的比特分配给b2、b3的组。因此对b1、b4的组，分配了概率传播上重要的比特以外的比特n_k，1、n_k，4(k＝1，2，3，4，5，...)。

将该处理适用到图27和图29的结构来进行说明。

图27的发送装置1500将交织后的编码数据#A(105_A)、交织后的编码数据#B(105_B)和帧结构信号114输入到调制单元108。

调制单元108将交织后的编码数据#A(105_A)(在本实施方式中为n_k，2、n_k，3(k＝1，2，3，4，5，...))分配给图29的b3、b4的组，并将交织后的编码数据#B(105_B)(在本实施方式中为n_k，1、n_k，4(k＝1，2，3，4，5，...))分配给图29的b1、b2的组，从而生成基带信号109。

图28的发送装置1600在交织单元1602中，将编码数据1601所包含的重要比特和除此以外的比特分开，对它们分别进行交织处理。调制单元108对交织后的重要比特和除此以外的交织后的比特，进行与图29相同的映射处理。

如果进行这样的分配(映射)，则能够改善在接收装置求对数似然比并基于其进行解码时的差错率特性。

本实施方式的要点是，对16QAM的信号点分配比特时，将在LDPC-CC中的概率传播上重要的比特固定地进行分配(也就是说，将n_k，2、n_k，3(k＝1，2，3，4，5，...)固定地分配给b3、b4的组)。由此能够提高概率传播上重要的比特的差错率特性，因此，能够有效地提高最终获得的接收数据的差错率特性。

另外，在本实施方式中，作为16QAM中的对信号点的比特分配例，使用图29进行了说明，但不限于此。另外，作为调制方式以16QAM为例进行了说明，但不限于此，如非专利文献8所示，也可以适用于64QAM。当然还可以适用于128QAM、256QAM等。

另外，在本实施方式中，说明了将本发明适用于单载波通信的例子，但不限于此，适用于OFDM方式等多载波方式的通信时，也能够同样地实施本发明。另外，还可以适用于例如扩频通信方式和SC-FDMA通信方式等。进而，还可以适用于如非专利文献7所述的MIMO通信方式。

(实施方式5)

这里，说明将实施方式2中所述的反馈控制适用于OFDMA通信方式时的实施方式。

图30表示基站与终端的关系，假设在基站的可通信范围内存在终端#X、终端#Y和终端#Z。终端接收由基站发送的用于信道变动估计的码元，估计信道变动后，将其作为反馈信息发送给基站。在图30的情况下，基站从终端#X、终端#Y和终端#Z接收反馈信息。

图31表示时间-频率轴上的由基站发送的调制信号的帧结构。基站基于来自终端的反馈信息，将发送给终端#X、终端#Y和终端#Z的码元分配到时间-频率轴上。

在图31的例子中，将从副载波#1至副载波#n的副载波在频率轴方向上分割为三。在图31中，“终端#X(或#Y、#Z)用码元”表示基站要向终端#X(或#Y、#Z)发送的码元。

在OFDMA的情况下，如图31所示，分配到副载波的终端随时间而变化。进而，在本实施方式中，与实施方式2同样地，例如，基于来自终端#X的反馈信息，决定发送给终端#X的多个码元中的、用于发送在LDPC-CC中的概率传播上重要的比特n_k，2、n_k，3的码元。

这样，在OFDMA的情况下，如果对各个终端适用与实施方式2相同的处理，则能够获得与实施方式2相同的效果。

另外，虽然在上述的实施方式中没有提及，但进行包括删截(puncture)处理的编码时，对重要比特(即，与LDPC-CC校验矩阵中的除原模图以外的位置上存在“1”的列序号对应的第一编码数据群)以外的比特进行删截，则能够设定较大的编码率，而不降低质量。

作为其应用例，可以考虑下述方法：例如进行混合ARQ(自动请求重发)时，首先通过第一次发送，对重要比特(即，与LDPC-CC校验矩阵中的除原模图以外的位置上存在“1”的列序号对应的第一编码数据群)以外的比特进行删截并发送，在重发时，重发被删截的比特。

(实施方式6)

本实施方式中，说明用于调整如图3所示的、具有除原模图以外的元素中存在“1”的校验矩阵的LDPC-CC的编码率的删截方法。

非专利文献9中，记载有如下的删截方法：发送装置按规定的间隔，周期性地将某比特决定为删截比特(不发送的比特)，并发送该比特以外的比特。接收装置使用从发送装置发送的比特的对数似然比，对包括删截比特在内的所有比特进行解码。在非专利文献2所记载的删截方法中，因为周期性地将比特决定为删截比特，所以有时概率传播上重要的比特也被决定为删截比特，根据哪些比特成为删截比特，删截后的纠错能力不同。

在本实施方式中，提出基于概率传播上重要的比特、以及概率传播上重要的比特以外的比特的删截方法。以下，以具有图3的校验矩阵的LDPC-CC为例，详细地说明删截方法。另外，在图32中再次示出图3的校验矩阵，使用图32说明本实施方式中的删截方法。在图32中，(a)所示的序列为删截前的编码率为1/2的发送序列，(b)所示的序列为删截后的编码率为4/5的发送序列。

如实施方式1中的说明，在图32的校验矩阵中，与除原模图以外的元素上的“1”对应的n_k，2、n_k，3(k＝0，1，2，...)为概率传播上重要的比特。

本实施方式中提出的删截方法是如下的方法：将在概率传播上重要的比特n_k，2、n_k，3中，选择为删截比特(不发送的比特)的每单位(例如，删截周期)的个数设定为小于在概率传播上重要的比特n_k，2、n_k，3以外的比特n_k，1、n_k，4中，选择为删截比特(不发送的比特)的每单位的个数。

例如，如图32所示，使选择为删截比特的、概率传播上重要的比特n_k，2、n_k，3的每单位(16比特)的个数0个，使选择为删截比特的、概率传播上重要的比特n_k，2、n_k，3以外的比特的每单位(16比特)的个数为6个。

如图32的(b)所示，删截后的编码率4/5的发送序列可以表示为如下：

“n_1，2n_1，3n_2，2n_2，3n_2，4...n_2k+1，2n_2k+1，3n_2k+2，2n_2k+2，3n_{2k+ 2，4}...”(k＝0，1，2，...)。

另外，在图32所示的例子中，说明了不将概率传播上重要的比特n_k，2、n_k，3选择为删截比特(不发送的比特)，而该比特n_k，2、n_k，3一定被发送的情况。但是，并非不可以将概率传播上重要的比特n_k，2、n_k，3选择为删截比特(不发送的比特)(在希望通过删截而实现的编码率较高时，会发生不得不将概率传播上重要的比特n_k，2、n_k，3选择为删截比特(不发送的比特)的情形)。

如上所述，通过将在概率传播上重要的比特n_k，2、n_k，3中，选择为删截比特(不发送的比特)的每单位(例如，删截周期)的个数设定为小于在概率传播上重要的比特n_k，2、n_k，3以外的比特n_k，1、n_k，4中，选择为删截比特(不发送的比特)的每单位的个数，能够获得同样的效果。

另外，在将概率传播上重要的比特以外的比特优先地选择为删截比特，而尽量不将概率传播上重要的比特删截时，能够更可靠地抑制适用删截时的接收质量的劣化(纠错能量的降低)。越删截概率传播上重要的比特，接收质量劣化的可能性越高，越不删截概率传播上重要的比特，接收质量劣化的可能性越低。

这样，在本实施方式中，将在概率传播上重要的比特n_k，2、n_k，3中，选择为删截比特(不发送的比特)的每单位(例如，删截周期)的个数设定为小于在概率传播上重要的比特n_k，2、n_k，3以外的比特n_k，1、n_k，4中，选择为删截比特(不发送的比特)的每单位的个数。

图33表示本实施方式中的发送单元的结构的一个例子。图33所示的发送单元3100包括：LDPC-CC编码单元3101、删截单元3102、交织单元3104和调制单元3106。

LDPC-CC编码单元3101输入信息X和控制信号，基于控制信号生成信息X和奇偶校验位P。LDPC-CC编码单元3101将生成的信息X和奇偶校验位P输出到删截单元3102。

删截单元3102输入信息X、奇偶校验位P和控制信号，并进行根据上述规则的删截。也就是说，删截单元3102将在概率传播上重要的比特中，选择为删截比特(不发送的比特)的每单位(例如，删截周期)的个数设定为小于在概率传播上重要的比特以外的比特中，选择为删截比特(不发送的比特)的每单位的个数，由此决定删截比特，对其进行删截。另外，基于从通信对方获得的、例如传输路径的状态、分组丢失的发生状况等通信状况，设定编码率，即决定删截方法，可以由此生成控制信号，也可以由发送装置设定编码率，即决定删截方法，并生成控制信号。删截单元3102将删截后的数据3103输出到交织单元3104。

交织单元3104输入删截后的数据3103和控制信号，基于控制信号而对删截后的数据3103进行交织。交织单元3104将交织后的数据3105输出到调制单元3106。

调制单元3106输入交织后的数据3105和控制信号，基于控制信号而对交织后的数据3105进行映射、正交调制、变频等处理，从而生成发送信号，并输出发送信号。

在接收装置中，例如进行BP(Belief Propagation：置信传播)解码、和-积解码、Shuffled(随机化)BP解码、Normalized(归一化)BP解码、Offset(偏移)BP解码。由此，在发送方进行了删截时，也能够解码出数据。但是，在接收装置中，需要对删截比特赋予零作为对数似然比(Log-likelihood ratio)。

如上所述，在本实施方式中，将在概率传播上重要的比特中，选择为删截比特(不发送的比特)的每单位(例如，删截周期)的个数设定为小于在概率传播上重要的比特以外的比特中，选择为删截比特(不发送的比特)的每单位的个数。由此能够抑制删截时的接收质量的劣化(纠错能力的降低)。

本发明不限于上述的全部实施方式，可以进行各种变更而实施。例如，在上述实施方式中，主要说明了用编码器和发送装置实现本发明的情况，但不限于此，也可以适用于用电力线通信装置实现的情况。

另外，也可以将该编码方法和发送方法作为软件来执行。例如，可以将用于执行上述编码方法和发送方法的程序预先存储在ROM(Read OnlyMemory：只读存储器)中，通过CPU(Central Processor Unit：中央处理器)使该程序动作。

另外，也可以将用于执行上述编码方法和发送方法的程序存储在可以用计算机读取的存储媒体中，并将存储在存储媒体中的程序记录到计算机的RAM(随机存储器)，使计算机根据该程序动作。

另外，不用说，不限于无线通信，本发明也在电力线通信(PLC：Power LineCommunication)、可见光通信、光通信中也极为有用。

2007年7月13日提交的日本专利申请第2007-184540号以及2008年7月11日提交的日本专利申请第2008-181616号所包含的说明书、说明书附图和说明书摘要的公开内容全部引用于本申请。

工业实用性

本发明能够广泛地适用于使用LDPC-CC的无线系统，例如特别适合于OFDM-MIMO通信系统。另外，不限于无线通信系统，可以广泛地适用于使用LDPC-CC的通信系统(例如，电力线通信系统)。

Claims (7)

1.发送装置，包括：

低密度奇偶校验卷积码编码单元；

分割单元，将通过所述低密度奇偶校验卷积码编码单元获得的编码数据，分割为第一编码数据群和第二编码数据群，所述第一编码数据群是与低密度奇偶校验卷积码校验矩阵中除原模图以外的位置上存在“1”的列序号对应的数据群，所述第二编码数据群是与除此以外的列序号对应的数据群；以及

帧构成单元，构成将所述第一编码数据群和所述第二编码数据群配置到帧上的时间上或频率上不同的位置的发送帧。

2.如权利要求1所述的发送装置，还包括：

第一交织器，对所述第一编码数据群进行交织；以及

第二交织器，对所述第二编码数据群进行交织，

所述发送帧中的所述第一编码数据群经所述第一交织器交织、所述发送帧中的所述第二编码数据群经所述第二交织器交织。

3.如权利要求1所述的发送装置，

所述帧构成单元基于来自通信对方的反馈信息而决定配置所述第一编码数据群的频率上的位置。

4.如权利要求1所述的发送装置，

在有重发请求时，所述帧构成单元将所述第一编码数据群比所述第二编码数据群优先地重发。

5.如权利要求1所述的发送装置，还包括：

多级调制单元，将所述第一编码数据群分配给构成码元的多个比特中的固定比特从而进行多级调制。

6.发送方法，包括：

低密度奇偶校验卷积码编码步骤；

将通过所述低密度奇偶校验卷积码编码步骤获得的编码数据，分割为第一编码数据群和第二编码数据群的步骤，所述第一编码数据群是与低密度奇偶校验卷积码校验矩阵中除原模图以外的位置上存在“1”的列序号对应的数据群，所述第二编码数据群是与除此以外的列序号对应的数据群；以及

将所述第一编码数据群和所述第二编码数据群配置到帧上的时间上或频率上不同的位置而进行发送的步骤。

7.如权利要求6所述的发送方法，还包括：

在有重发请求时，将所述第一编码数据群比所述第二编码数据群优先地重发的步骤。

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