CN102388539A - 发送装置、接收装置、发送方法及接收方法 - Google Patents

发送装置、接收装置、发送方法及接收方法 Download PDF

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Abstract

在发送装置中,决定部将具有相同码长及相同编码率、且由不同奇偶校验矩阵定义的多个LDPC编码方式之中的、与外来性噪声的发生状况对应的LDPC编码方式决定为使用的LDPC编码方式,编码部使用由所述决定部决定的所述LDPC编码方式,进行发送数据的编码,从而生成码字比特序列。

Description

发送装置、接收装置、发送方法及接收方法
技术领域
本发明涉及一种在发生强的外来性噪声的环境下进行数字通信的发送装置和接收装置、以及发送方法和接收方法。
背景技术
目前,作为家庭网络的基本设施,基于使用2.4GHz频带ISM(Industry-Science-Medical)频段的、作为无线LAN(Local Area Network)标准的IEEE802.11b、g、n的制品广泛普及。ISM频段是在日本只要10mW以下的输出则不必批准就能利用的开放的频带,除无线LAN标准外,Zigbee、Bluetooth、无绳电话等其他通信系统也使用ISM频段。因此,当无线LAN通信时其他通信系统的信号会构成干扰。另外,已知ISM频段中出现电磁炉等使用高频器件的电气设备产生的人工噪声。
作为无线LAN以外的家庭网络的基本设施,已知使用电力线作为通信媒体的电力线通信(PLC:Power Line Communications)系统。电力线通信系统是在电力线上于电力传输中未使用的长波带或短波带的频带上重叠通信信号来进行通信的系统。但是,在这些频域中存在来自进行通信方式不同的多个电力线通信的通信装置的干扰、或从连接于电力线的电子设备发出的噪声、来自广播站的广播波、来自外部电子设备的泄漏电波等。
结果,使用ISM频段的无线通信或电力线通信系统的发送装置与接收装置之间的通信路径成为人工噪声或来自其他系统的干扰影响大的通信路径。在本申请文件中,将来自其他系统的干扰、来自电子设备的人工噪声等统一表现为外来性噪声。通常,外来性噪声具有大的电平,另外,具有出现在特定的时间及频率的特征。因此,以在接收装置中发生的加性白色高斯噪声(AWGN:Additive White Gaussian Noise)环境下的通信为前提设计的接收装置中,在外来性噪声存在的环境下不能进行最佳接收,比特错误率特性恶化。结果,通信系统的流量下降。
针对上述问题,此前对脉冲性噪声等外来性噪声环境下的最佳接收进行研究。例如,在非专利文献1中公开一种方式,在使用Middleton(米德尔顿)等级A脉冲性无线噪声模块作为外来性噪声的统计模块的情况下,推定必要的参数后进行最佳接收。但是,在非专利文献1中记载的方法中,为了推定外来性噪声的参数,必需追加的运算处理。
因此,作为更简单的方法,在非专利文献2中提议如下方法,推定重叠外来性噪声的符号,在解调·解码时将该符号的比特似然处理为0。在该方法中,当计算输入解码器的比特似然时,若比特似然比事先确定的阈值大,则判断为该比特受到电力大的外来性噪声的影响,将该比特似然设为0后进行解码。由此,能以较简单的手法进行外来性噪声环境下的接收。
先行技术文献
专利文献
专利文献1:特开平1-190143号公报
专利文献2:特开2000-244464号公报
专利文献3:特许第435632号公报
非专利文献
非专利文献1:金本英树、宫本伸一、森永规彦著“等级A脉冲性无线噪声环境下的参数推定与最佳接收机的错误率特性”电子信息通信学会论文集B Vol.J82-B,No.12,pp.2364-2374,1999年12月
非专利文献2:Liang Zhang and Abbas Yongacoglu,“Turbo Decoding withErasures for High-Speed Transmision in the Presence of Impulse Noise,”2002International Zurich Seminar on Broadband Communications,pp.20-1-20-6,Feb.2002.
非专利文献3:Changyan Di,David Proietti,I.Emre Telatar,Thomas J.Richardson,and Rudiger L.Urbanke,“Finite-Length Analysis of Low-DensityParity-Check Codes on the Binary Erasure Channel”,IEEE Transaction onInformation Theory,vol.48,No.6,June 2002.
发明的概要
发明要解决的课题
但是,在作为无线LAN标准而预测今后将更为普及的IEEE802.11n、室外无线宽带服务的IEEE802.11e及电力线通信系统的部分标准中,采用LDPC(Low-Density Parity-Check:低密度奇偶校验)代码作为纠错码。LDPC代码是由低密度的奇偶校验矩阵定义的纠错码,作为具有逼近香农极限的高纠错能力的纠错码而为人所知。另外,所谓低密度是指奇偶校验矩阵中的非零要素数量相比零要素数量非常少。
在LDPC代码的解码中,一般使用基于可靠性传递算法的sum-product解码。下面,说明平均0、方差σ2的AWGN通信路径中的sum-product解码。
图1中示出AWGN通信路径中的编码·解码模块。K个发送信息比特(b1、...、bK)由LDPC编码器1100使用奇偶校验矩阵H进行LDPC编码,得到N个码字比特(c1、...、cN)。式(1)中示出奇偶校验矩阵H的一例。
[数1]
H = 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 式(1)
式(1)所示的奇偶校验矩阵H是定义码长为10、编码率为1/2的LDPC代码的5行10列的奇偶校验矩阵。但是,式(1)的奇偶校验矩阵H为了容易表述,设为小尺寸的矩阵,所以不构成低密度的矩阵。
使用式(1)的奇偶校验矩阵H的LDPC代码的编码通过得到满足HCT=0的码字C=(c1、...、cN)的任意算法来实施,在组织代码的情况下,是(c1、...、cN)=(b1、...、bK、p1、...、pM)。这里,(p1、...、pM)是由LDPC编码生成的奇偶校验位。
图2示出以特纳(Tanner)图形表现式(1)的奇偶校验矩阵H的形式。所谓特纳图形是由数量与奇偶校验矩阵H的列数相同的变量节点、数量与奇偶校验矩阵H的行数相同的检查节点、和数量与奇偶校验矩阵H中包含的非零要素数量相同的边构成的2部图形。变量节点及检查节点是分别独立的运算器。在特纳图形中,奇偶校验矩阵H中第m行n列的要素为非零的情况下,由边连接第m个检查节点与第n个变量节点。
N个码字比特(c1、...、cN)由调制器1200调制。在BPSK(Binary Phase ShiftKeying)的情况下,对应于码字比特cn的调制符号xn由xn=-2cn+1来提供。即,cn为0时,xn为1,cn为1时,xn为-1。
调制符号在AWGN通信路径1300中受到平均0、方差σ2的AWGN的影响之后,由接收侧的装置接收。接收符号yn由yn=xn+zn来提供。zn是AWGN成分。
解调器1400根据接收符号yn,求出各码字的对数似然比(LLR:LogLikelihood Ratio)λn。在BPSK的情况下,λn由λn=2yn2来提供。
LDPC解码器1500将LLR作为输入进行sum-product解码。将M行N列的奇偶校验矩阵H设为想解码的LDPC代码的奇偶校验矩阵。其中,K=N-M。另外,将奇偶校验矩阵H的第m行n列的要素表述为Hm,n。如式(2)、式(3)所示定义集合[1、N]的部分集合A(m)、B(n)。
[数2]
A(m)≡{n:Hm,n=1}   式(2)
[数3]
B(n)≡{m:Hm,n=1}   式(3)
即,部分集合A(m)表示奇偶校验矩阵H的第m行中值为1的列索引的集合,部分集合B(n)表示奇偶校验矩阵H的第n列中值为1的行索引的集合。另外,将从部分集合A(m)中去除要素n后的剩余要素n’表示为式(4)。
[数4]
n′∈A(m)\n   式(4)
同样,将从部分集合B(n)中去除要素m后的剩余要素m’表示为式(5)。
[数5]
m′∈B(n)\m   式(5)
sum-product(和积)解码由以下的步骤1-6来实施。
#步骤1(初始化)
LDPC解码器1500将作为反复次数的计数器的变量q设定为q=1,将最大反复次数设定为Q。
#步骤2(列处理·变量节点下的处理)
LDPC解码器1500中,各变量节点使用输入的LLRλn与外部值αm,n,反复进行代码的解码,求出先验值βm,n。各变量节点按n=1、2、…、N的顺序,对满足Hm,n=1的全部组(m、n),利用下面的更新式(6),更新先验值βm,n。其中,仅在q=1的情况下,各变量节点作为αm,n=0,进行式(6)的计算,在q≠1的情况下,使用由后述的步骤3更新的外部值αm,n的值,进行式(6)的计算。
[数6]
β m , n = λ n + Σ m ′ ∈ B ( n ) / m α m ′ , n 式(6)
图3中示出特纳图形上的变量节点处理的实例。图3中,连接于第n=5的变量节点上的是第m=1、2、3的检查节点。这相当于在式(1)的奇偶校验矩阵H的第5列中满足Hm,n=1的是第1、2、3行。第n=5的变量节点对m=1、2、3分别使用式(6)求出先验值β1,5、β2,5、β3,5。先验值β1,5、β2,5、β3,5变为式(7)。其中,图3表示m=1的计算例。
[数7]
β1,5=λ52,53,5
β2,5=λ51,53,5
β3,5=λ51,52,5  式(7)
LLRλn是从通信路径得到的第n个码字比特为0还是1的比特似然(概率),外部值αm,n是从第m个检查节点得到的第n个码字比特为0还是1的似然。
第n个变量节点执行如下处理,根据LLRλn与αm,n求出第n个码字比特为0还是1的似然,将其结果作为先验值βm,n,发送到第m个检查节点。
#步骤3(行处理·检查节点中的处理)
LDPC解码器1500中,各检查节点使用从变量节点发送来的先验值βm,n,进行单一奇偶校验代码的解码,求出外部值αm,n。各检查节点按m=1、2、…、M的顺序,对满足Hm,n=1的全部组(m、n),利用下面的更新式(8),更新外部值αm,n
[数8]
α m , n = 2 tanh - 1 ( Π n ′ ∈ A ( m ) \ n tanh ( β m , n ′ 2 ) ) 式(8)
图4中示出特纳图形上的检查节点处理的实例。图4中,连接于第m=3的检查节点上的是第n=1、3、5、7、9、10的变量节点。这相当于在式(1)的奇偶校验矩阵H的第3行中满足Hm,n=1的是第1、3、5、7、9、10列。第m=3检查节点对n=1、3、5、7、9、10分别使用式(8)求出外部值α3,1、α3,3、α3,5、α3,7、α3,9、α3,10。其中,图4表示n=1的计算例。
#步骤4(暂时推定字的计算)
LDPC解码器1500对n∈[1、N]利用式(9)求出后验LLR∧n,接着运算式(10)。这样,LDPC解码器1500计算暂时推定字(c’1、...、c’N)。
[数9]
Λ n = λ n + Σ m ∈ B ( n ) α m , n 式(9)
[数10]
c n ′ = 0 , ifsign ( Λ n ) = 1 1 , ifsign ( Λ n ) = - 1 式(10)
#步骤5(奇偶校验)
LDPC解码器1500检查暂时推定字(c’1、...、c’N)是否构成码字。即,LDPC解码器1500判定暂时推定字(c’1、...、c’N)是否满足式(11)。
[数11]
H(c′1,…,c′N)T=0    式(11)
若暂时推定字(c’1、...、c’N)满足式(11),则因为暂时推定字(c’1、...、c’N)构成码字,所以LDPC解码器1500将暂时推定字(c’1、...、c’N)作为推定字输出,终止算法。
#步骤6(反复次数的计数)
在暂时推定字(c’1、...、c’N)不满足式(11)的情况下,当q<Q时,将q加1后返回到步骤2。若q=Q,则LDPC解码器1500将暂时推定字(c’1、...、c’N)作为推定字输出,终止算法。
LDPC解码器1500输出通过实施上述步骤1-6的解码算法得到的推定字(c’1、...、c N)。在由LDPC编码器1100进行组织编码的情况下,接收信息比特(b’1、...、b’N)通过(b’1、...、b’N)=(c’1、...、c’N)得到。
上述说明的sum-product解码的主要计算是变量节点中的加法处理与检查节点中的tanh/tanh-1的运算处理。因为tanh/tanh-1的运算处理所需成本比加法处理高,所以实际中通过降低这种运算处理所需的计算成本来实现解码法的高速化、紧凑化。作为高速化、紧凑化的一个方法,有以最小值来近似sum-product解码中的tanh/tanh-1的运算处理的方法。将该方法称为min-sum(最小和)解码,在检查节点中使用式(12)来代替式(8)。
[数12]
α m , n = ( Π n ′ ∈ A ( m ) \ n sign ( β m , n ′ ) ) min n ′ ∈ A ( m ) \ n | β m , n ′ | 式(12)
另外,变量节点中使用式(13)来代替式(6)。
[数13]
β m , n = w × ( λ n + Σ m ′ ∈ B ( n ) / m α m ′ , n ) 式(13)
这里,w是1以下的正实数。在(3、6)的正则LDPC编码的情况下,若提供0.8左右的值作为w,则确认得到与sum-product解码同等的错误率特性。其中,w的最佳值因奇偶校验矩阵H不同而不同。
这里,为了去除外来性噪声的影响,如已说明的那样,考虑将预测为受到外来性噪声影响的比特的比特似然设为0后输入解码器。下面,将比特似然为0表现为“消失”来说明。同样,将比特似然设为0表现为“使消失”、“赋予消失”,将比特似然设为0的比特表现为“消失比特”。
图4中,以对应于第n=1、5的变量节点的比特为消失比特的情况为例进行说明。输入LDPC解码器1500的变量节点的比特似然在解码开始时,作为先验值βm,n,以其原值发送到连接的多个检查节点。这里,若考虑图4所示的检查节点3中的处理,则向检查节点3输入5个先验值β3,1、β3,3、β3,5、β3,7、β3,9、β3,10。其中,先验值β3,1与先验值β3,5为0。式(8)所示的检查节点运算是取输入检查节点的βm,n’的tanh的值的乘法,所以若输入检查节点的先验值βm,n中包含2个以上0,则作为结果得到的αm,n全部为0。
tanh(0)=tanh-1(0)=0
因此,在第m=3的检查节点的运算中不更新外部值,结果反复解码的增益会下降。另外,该现象在使用最小值探索来代替tanh/tanh-1的式(12)的情况下也同样发生。因为返回βm,n’的绝对值的最小值作为外部值αm,n’所以若βm,n中有2个以上0,则结果得到的αm,n全部为0。
若通过以后的反复处理中第n=1、5的变量节点的处理,先验值β3,1与先验值β3,5被更新而具有0以外的值,则解决上述局部问题,但残留为了得到期望的比特错误率所需的反复次数增加的问题、和执行规定次数反复后能到达的比特错误率恶化等涉及解码性能的问题。
并且,若考虑最差的情况,则在从全部检查节点输出的外部值为0那样的模式中发生消失的情况下,外部值未更新,解码性能大幅度恶化。例如,在非专利文献3中定义的、称为停止集的码字比特集合中包含的全部比特消失的情况下,引起该现象。另外,在构成停止集一部分的多个比特消失的情况下,尽管不是全部消失的情况,但解码性能也恶化。
用计算机模拟结果示出一例。图5是表示在式(1)的奇偶校验矩阵H中、第2、4、8比特作为消失解码时的解码后比特错误率特性的模拟结果(情况(a))、与在式(1)的奇偶校验矩阵H中、第4、5、7比特作为消失解码时的比特错误率特性的模拟结果(情况(b))的图形。这里,在情况(a)的情况下消失的第2、4、8比特的组合是奇偶校验矩阵H的停止集,在情况(b)的情况下消失的第4、5、7比特的组合不是奇偶校验矩阵H的停止集。在模拟中使用的解码方式是将最大反复次数设为30次、w=0.8的min-sum解码。在情况(a)的情况下,因为消失比特构成停止集,所以即便提高Eb/NO,比特错误率也未改善。相反,在情况(b)的情况下,因为消失比特不构成停止集,所以对应于Eb/NO的增大,观察到比特错误率的改善。
如通过上述模拟确认的那样,在外来性噪声环境下,为了避免外来性噪声的影响,在受到外来性噪声影响的比特作为消失解码的现有构成中,存在如下课题,即,即便消失比特的数量相同,解码性能也因消失比特的组合而大幅度恶化。
另外,作为考虑了外来性噪声环境下的纠错码的现有性能改善手段,有专利文献1或专利文献2。
专利文献1在信号发送之前,计数脉冲性噪声的发生次数,对应于该发生次数,改变发送信号的发送次数。在该方法中,改变发送次数相当于改变重复代码的重复次数(编码率)。通过使用该方法,即便在发生多个脉冲性噪声的情况下,也能提高发送成功的概率。
另外,专利文献2中,为了使一个利德所罗门代码的块内包含的周期脉冲性噪声的脉冲数量在利德所罗门代码的可纠错个数以内,控制脉冲性噪声的发生周期与利德所罗门代码的块长度。通过使用该方法,能避免在利德所罗门代码的块长度内发生能纠正的个数以上的错误,能高效得到纠错效果。
但是,在这两个方法中,不能解决因比特单位赋予的消失的组合引起的解码性能恶化的课题。
发明内容
因此,本发明的目的在于,提供一种能抑制以比特单位提供的消失组合引起的解码性能恶化的发送装置和接收装置、以及发送方法和接收方法。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,本发明的发送装置具备:决定部,将具有相同码长及相同编码率、且由不同奇偶校验矩阵定义的多个LDPC编码方式中、与外来性噪声的发生状况对应的LDPC编码方式决定为使用的LDPC编码方式;和编码部,使用由所述决定部决定的所述LDPC编码方式,进行发送数据的编码,从而生成码字比特序列。
发明效果
据此,即便在存在因外来性噪声的影响而消失的码字比特的组合之LDPC编码方式中使接收装置的解码性能恶化,也因为能将发送数据的编码中使用的LDPC编码方式变更为其他LDPC编码方式,所以能不变更码长及编码率地实现接收装置中的解码性能的提高。
附图说明
图1是表示AWGN通信路径中的编码·解码的模块的图。
图2是表示对应于奇偶校验矩阵H的特纳图形的图。
图3是表示特纳图形上的变量节点处理的实例的图。
图4是表示特纳图形上的检查节点处理的实例的图。
图5是表示存在消失比特时的比特错误率特性一例的图。
图6是表示本发明实施方式1中的通信系统1的系统构成一例的图。
图7是表示从图6的通信装置2发送的信号频谱的图。
图8是表示图6的噪声源4产生的噪声频谱的一例的图。
图9是表示图6的通信装置2的构成的图。
图10是表示图9的接收特性推定部14的内部构成的图。
图11是表示图6的通信装置3的构成的图。
图12是表示本发明实施方式1的变形例中具有变更码字比特序列的交错模式的功能的通信装置2A的构成图。
图13是表示与图12的通信装置2A进行电力线通信的通信装置3A的构成的图。
图14是表示本发明实施方式1的变形例中通信系统1B的构成的图。
图15是表示图14的通信装置2B的构成的图。
图16是表示图14的通信装置3B的构成的图。
图17是表示本发明实施方式2中通信装置2D的构成的图。
图18是表示图17的接收特性推定部14D的内部构成的图。
图19是表示由图18的噪声发生状况推定部20推定的噪声电平的图。
具体实施方式
作为本发明一方式的第1发送装置具备:决定部,将具有相同码长及相同编码率、且由不同奇偶校验矩阵定义的多个LDPC编码方式中、与外来性噪声的发生状况对应的LDPC编码方式决定为使用的LDPC编码方式;和编码部,使用由所述决定部决定的所述LDPC编码方式,进行发送数据的编码,从而生成码字比特序列。
作为本发明一方式的第1接收装置具备:接收部,接收传输码字比特序列的信号,该码字比特序列通过使用具有相同码长及相同编码率、且由不同奇偶校验矩阵定义的多个LDPC编码方式中、与外来性噪声的发生状况对应的LDPC编码方式编码发送数据来生成;解调部,通过解调由所述接收部接收到的信号,生成对应于所述码字比特序列的接收码字比特序列;和解码部,对所述接收码字比特序列,执行对应于所述发送数据编码中使用的所述LDPC编码方式的解码处理。
作为本发明一方式的第1发送方法具备:决定步骤,将具有相同码长及相同编码率、且由不同奇偶校验矩阵定义的多个LDPC编码方式中、与外来性噪声的发生状况对应的LDPC编码方式决定为使用的LDPC编码方式;和编码步骤,使用所述决定步骤中决定的所述LDPC编码方式,进行发送数据的编码,从而生成码字比特序列。
作为本发明一方式的第1接收方法具备:接收步骤,接收传输码字比特序列的信号,该码字比特序列通过使用具有相同码长及相同编码率、且由不同奇偶校验矩阵定义的多个LDPC编码方式中、与外来性噪声的发生状况对应的LDPC编码方式编码发送数据来生成;解调步骤,通过解调所述接收步骤中接收到的信号,生成对应于所述码字比特序列的接收码字比特序列;和解码步骤,对所述接收码字比特序列,执行对应于所述发送数据编码中使用的所述LDPC编码方式的解码处理。
根据第1发送装置、第1接收装置、第1发送方法及第1接收方法,即便在存在因外来性噪声的影响而消失的码字比特的组合之LDPC编码方式中使接收装置的解码性能恶化,也因为能将发送数据的编码中使用的LDPC编码方式变更为其他LDPC编码方式,所以能不变更码长及编码率地实现接收装置中的解码性能的提高。
作为本发明一方式的第2发送装置是在第1发送装置中,在所述LDPC编码方式中,至少包含由第1奇偶校验矩阵定义的第1LDPC编码方式、与由第2奇偶校验矩阵定义的第2LDPC编码方式,存在规定数量的码字比特的组合,对所述第1奇偶校验矩阵构成停止集,但对所述第2奇偶校验矩阵不构成停止集。
根据第2发送装置,即便在因外来性噪声的影响而消失的码字比特的组合对第1奇偶校验矩阵构成停止集的情况下,也能通过使用由该组合不构成停止集的第2奇偶校验矩阵定义的第2LDPC编码方式,改善接收装置的解码性能。
作为本发明一方式的第3发送装置是在第2发送装置中,还具备消失模式推定部,根据外来性噪声的发生状况,推定表示构成由编码生成的码字比特序列的各码字比特中、作为在接收装置解码处理前消失的可能性高的码字比特的消失候选比特的数量及消失候选比特各自在码字内的位置的消失模式,所述决定部根据由所述消失模式推定部推定的所述消失模式与所述LDPC编码方式的所述奇偶校验矩阵的关系,推定该奇偶校验矩阵中的解码性能,并根据推定结果,从所述多个LDPC编码方式中决定所述使用的LDPC编码方式。
根据第3发送装置,能以由对根据外来性噪声的发生状况推定的消失模式的解码性能好的奇偶校验矩阵所定义的LDPC编码方式,进行发送数据的编码。
作为本发明一方式的第4发送装置是在第3发送装置中,所述决定部将由所述消失模式表示的消失候选比特各自在码字内的位置组合不构成停止集的所述奇偶校验矩阵所定义的LDPC编码方式决定为所述使用的LDPC编码方式。
根据第4发送装置,能利用由对消失候选比特模式各自在码字内的位置组合的解码性能好的、不构成停止集之奇偶校验矩阵所定义的LDPC编码方式,进行发送数据的编码。
作为本发明一方式的第5发送装置是在第4发送装置中,由所述消失模式表示的消失候选比特模式各自在码字内的位置组合不构成停止集的奇偶校验矩阵,在从该奇偶校验矩阵中抽取对应于所述消失模式表示的消失候选比特各自在码字内的位置的列后的部分矩阵中,至少存在1个行加权为1的行。
作为本发明一方式的第6发送装置是在第3发送装置中,所述决定部将由所述消失模式表示的消失候选比特各自在码字内的位置组合不构成停止集的所述奇偶校验矩阵中、抽取了对应于所述消失模式表示的消失候选比特各自在码字内的位置的列后的部分矩阵的行加权为0或1的行数量较多的奇偶校验矩阵所定义的LDPC编码方式决定为所述使用的LDPC编码方式。
根据第6发送装置,能利用在对消失候选比特模式各自在码字内的位置组合的解码性能好的、不构成停止集的奇偶校验矩阵中、解码性能更好的奇偶校验矩阵所定义的LDPC编码方式,进行发送数据的编码。
作为本发明一方式的第7发送装置是在第3发送装置中,所述决定部将由所述消失模式表示的消失候选比特各自在码字内的位置组合不构成停止集的所述奇偶校验矩阵中、抽取了对应于所述消失模式表示的消失候选比特各自在码字内的位置的列后的部分矩阵的行加权最大值较小的奇偶校验矩阵所定义的LDPC编码方式决定为所述使用的LDPC编码方式。
根据第7发送装置,能利用在对消失候选比特模式各自在码字内的位置组合的解码性能好的、不构成停止集的奇偶校验矩阵中、解码性能更好的奇偶校验矩阵所定义的LDPC编码方式,进行发送数据的编码。
作为本发明一方式的第8发送装置是在第3发送装置中,还具备噪声发生状况推定部,根据从通信路径接收到的接收信号,推定外来性噪声的发生状况,所述消失模式推定部根据噪声发生状况推定部推定的所述外来性噪声的发生状况,推定所述消失模式。
根据第8发送装置,能不从其他装置得到外来性噪声的发生状况,仅由发送装置将与外来性噪声的发生状况对应的LDPC编码方式决定为发送数据的编码中使用的LDPC编码方式。
作为本发明一方式的第9发送装置是在第1发送装置中,还具备接收部,接收包含消失模式的信号,该消失模式表示构成码字比特序列的各码字比特中、在接收装置解码处理前变为消失比特的码字比特各自在码字内的位置,所述决定部根据由所述接收部接收到的所述消失模式与所述LDPC编码方式的所述奇偶校验矩阵的关系,推定该LDPC编码方式中的解码性能,并根据推定结果,由所述多个LDPC编码方式来决定所述使用的LDPC编码方式。
根据第9发送装置,即便在能根据发送装置观测到的外来性噪声发生状况推定的表示消失候选比特各自在码字内的位置的消失模式与表示接收侧消失的消失比特各自在码字内的位置的消失模式不同的通信环境下,也能将发送数据的编码中使用的LDPC编码方式设为接收装置中解码性能好的LDPC编码方式。
作为本发明一方式的第10发送装置是在第1发送装置中,还具备接收部,接收包含LDPC编码方式的信号,该LDPC编码方式由该接收装置根据表示构成码字比特序列的各码字比特中、在接收装置解码处理前变为消失比特的码字比特各自在码字内的位置的消失模式与所述LDPC编码方式的奇偶校验矩阵的关系来决定,所述决定部根据所述接收到的包含LDPC编码方式的信号,决定所述使用的LDPC编码方式。
根据第10发送装置,即便在能根据发送装置观测到的外来性噪声发生状况推定的表示消失候选比特各自在码字内的位置的消失模式与表示接收侧消失的消失比特各自在码字内的位置的消失模式不同的通信环境下,也能将发送数据的编码中使用的LDPC编码方式设为接收装置中解码性能好的LDPC编码方式。
作为本发明一方式的第11发送装置是在第1发送装置中,在所述LDPC编码方式中,至少包含由第1奇偶校验矩阵定义的第1LDPC编码方式、与由第2奇偶校验矩阵定义的第2LDPC编码方式,所述第2奇偶校验矩阵是与实施所述第1奇偶校验矩阵的列置换后得到的奇偶校验矩阵中的任一个相等的矩阵。
作为本发明一方式的第12发送装置是在第1发送装置中,在所述LDPC编码方式中,至少包含由第1奇偶校验矩阵定义的第1LDPC编码方式、与由第2奇偶校验矩阵定义的第2LDPC编码方式,所述第2奇偶校验矩阵是与所述第1奇偶校验矩阵独立的矩阵。
作为本发明一方式的第13发送装置是在第1发送装置中,还具备调制部,通过调制由所述编码部生成的码字比特序列,生成调制信号;和发送部,向所述调制信号附加表示所述编码部在所述发送数据的编码中使用的所述LDPC编码方式的信息后发送。
根据第13发送装置,接收装置能基于发送装置在发送数据编码中使用的LDPC编码方式实施解码处理。
作为本发明一方式的第14发送装置具备决定部,将码字内的码字比特的多个替换规则中、对应于外来性噪声的发生状况的替换规则决定为使用的替换规则;和编码部,通过使用LDPC编码方式,编码发送数据,生成第1码字比特序列,通过根据所述决定部决定的所述替换规则,对所述第1码字比特序列执行码字内的码字比特的替换,从而生成第2码字比特序列。
作为本发明一方式的第2接收装置具备接收部,接收传输对通过使用LDPC编码方式编码发送数据生成的第1码字比特序列、以码字内码字比特的多个替换规则中、与外来性噪声的发生状况对应的替换规则替换码字内码字比特的第2码字比特序列之信号;解调部,通过解调由所述接收部接收到的信号,生成对应于所述第2码字比特序列的第2接收码字比特序列;和解码部,通过以与码字比特的替换中使用的所述替换规则相反的替换规则对所述第2接收码字比特序列执行比特的替换,生成第1接收码字比特序列,并对所述第1接收码字比特序列执行对应于所述LDPC编码方式的解码处理。
作为本发明一方式的第2发送方法具备决定步骤,将码字内的码字比特的多个替换规则中、对应于外来性噪声的发生状况的替换规则决定为使用的替换规则;和编码步骤,通过使用LDPC编码方式,编码发送数据,生成第1码字比特序列,通过根据所述决定步骤决定的所述替换规则,对所述第1码字比特序列执行码字内的码字比特的替换,从而生成第2码字比特序列。
作为本发明一方式的第2接收方法具备接收步骤,接收传输对通过使用LDPC编码方式编码发送数据生成的第1码字比特序列、以码字内码字比特的多个替换规则中、与外来性噪声的发生状况对应的替换规则替换码字内码字比特的第2码字比特序列之信号;解调步骤,通过解调所述接收步骤接收到的信号,生成对应于所述第2码字比特序列的第2接收码字比特序列;和解码步骤,通过以与码字比特的替换中使用的所述替换规则相反的替换规则对所述第2接收码字比特序列执行比特的替换,生成第1接收码字比特序列,并对所述第1接收码字比特序列执行对应于所述LDPC编码方式的解码处理。
根据第14发送装置、第2接收装置、第2发送方法及第2接收方法,即便在存在因外来性噪声的影响而消失的码字比特的组合的码字内码字比特替换规则中使接收装置的解码性能恶化,也因为能将使用的替换规则变更为其他替换规则,所以能不改变LDPC编码方式地实现接收装置中的解码性能的提高。
作为本发明一方式的第15发送装置具备决定部,将针对码字比特序列的多个交错模式中、对应于外来性噪声的发生状况的交错模式决定为使用的交错模式;编码部,通过使用LDPC编码方式,进行发送数据的编码,生成码字比特序列;和交错部,通过利用由所述决定部决定的所述交错模式,对所述编码部生成的所述码字比特序列进行交错,从而生成发送比特序列。
作为本发明一方式的第3接收装置具备接收部,接收传输发送比特序列的信号,该发送比特序列以多个交错模式中、对应于外来性噪声的发生状况的交错模式交错通过使用LDPC编码方式编码发送数据来生成的码字比特序列;解调部,通过解调由所述接收部接收到的信号,生成对应于所述发送比特序列的接收比特序列;去交错部,通过对所述接收比特序列以与所述码字比特序列的交错中使用的所述交错模式相反的去交错模式进行去交错,生成接收码字比特序列;和解码部,对所述接收码字比特序列执行对应于所述LDPC编码方式的解码处理。
作为本发明一方式的第3发送方法具备决定步骤,将对码字比特序列的多个交错模式中、对应于外来性噪声的发生状况的交错模式决定为使用的交错模式;编码步骤,通过使用LDPC编码方式,进行发送数据的编码,生成码字比特序列;和交错步骤,通过利用所述决定步骤中决定的所述交错模式,对所述编码步骤中生成的所述码字比特序列进行交错,从而生成发送比特序列。
作为本发明一方式的第3接收方法具备接收步骤,接收传输发送比特序列的信号,该发送比特序列以多个交错模式中、对应于外来性噪声的发生状况的交错模式交错通过使用LDPC编码方式编码发送数据来生成的码字比特序列;解调步骤,通过解调所述接收步骤中接收到的信号,生成对应于所述发送比特序列的接收比特序列;去交错步骤,通过对所述接收比特序列以与所述码字比特序列的交错中使用的所述交错模式相反的去交错模式进行去交错,生成接收码字比特序列;和解码步骤,对所述接收码字比特序列执行对应于所述LDPC编码方式的解码处理。
根据第15发送装置、第3接收装置、第3发送方法及第3接收方法,即便在存在因外来性噪声的影响而消失的码字比特的组合之交错模式中使接收装置的解码性能恶化,也因为能将使用的交错模式变更为其他交错模式,所以能不改变LDPC编码方式地实现接收装置中的解码性能的提高。
作为本发明一方式的第16发送装置具备决定部,根据外来性噪声的发生状况,推定通信中使用的多个子载波中、传输构成由编码生成的码字比特序列的各码字比特中、作为在接收装置解码处理前消失的可能性高的码字比特的消失候选比特的子载波,并将推定的子载波的至少一部分各子载波中使用的调制方式设为多个调制方式中多级数小的调制方式的定调映射(tonemap)决定为使用的定调映射;编码部,通过使用LDPC编码方式,进行发送数据的编码,生成码字比特序列;和调制部,通过根据由所述决定部决定的定调映射,调制由所述编码部生成的所述码字比特序列,生成调制信号。
作为本发明一方式的第4发送方法具备决定步骤,根据外来性噪声的发生状况,推定通信中使用的多个子载波中、传输构成由编码生成的码字比特序列的各码字比特中、作为在接收装置解码处理前消失的可能性高的码字比特的消失候选比特的子载波,并将推定的子载波的至少一部分各子载波中使用的调制方式设为多个调制方式中多级数小的调制方式的定调映射决定为使用的定调映射;编码步骤,通过使用LDPC编码方式,进行发送数据的编码,生成码字比特序列;和调制步骤,通过根据所述决定步骤中决定的定调映射,调制所述编码步骤中生成的所述码字比特序列,生成调制信号。
根据第16发送装置及第4发送方法,因为能使因外来性噪声的影响而消失的码字比特的数量减少,所以能不改变LDPC编码方式地实现接收装置中解码性能的提高。
以下,参照附图说明本发明的实施方式。
《实施方式1》
以下,参照附图说明实施方式1。
实施方式1中的发送侧通信装置观测通信路径中发生的外来性噪声的发生状况,根据观测到的外来性噪声发生状况,推定接收侧的通信装置解码前消失的可能性高的比特即消失候选比特。之后,实施方式1中的发送侧通信装置根据推定的消失候选比特在码字中的位置与奇偶校验矩阵的关系,推定使用该奇偶校验矩阵编码发送数据时接收侧通信装置得到的解码性能(下面适当记载为“使用奇偶校验矩阵时的解码性能”。),根据推定结果,求出得到规定解码性能的奇偶校验矩阵,使用求出的奇偶校验矩阵,进行发送数据的LDPC编码。其中,发送侧的通信装置从彼此相同行数及相同列数的多个奇偶校验矩阵中,求出发送数据的LDPC编码中使用的奇偶校验矩阵。这是发送侧的通信装置从具有相同码长及相同编码率、且由不同奇偶校验矩阵定义的多个LDPC编码方式中,求出由发送数据的编码中使用的奇偶校验矩阵定义的LDPC编码方式。
另外,这里,关于消失候选比特,表现为在接收侧的通信装置中消失的可能性高的比特,是因为考虑由发送侧的通信装置判定为消失候选比特的比特以外的比特例如也有可能在观测外来性噪声发生状况的期间中未发生的外来性噪声的影响而在接收侧的通信装置中消失,及判定为消失候选比特的比特也有可能因接收状态不同而在接收侧的通信装置不消失。根据通信路径中发生的外来性噪声的发生状况、将以何程度的强度及频度受到外来性噪声影响的比特判定为消失候选比特的判定基准既可对应于实施方式1的通信系统、或其他实施方式、变形例的通信系统中假设的外来性噪声的种类或假设的消失候选比特的数量等来事先设定,也可对应于接收状况来选择多个判定基准。
图6是表示实施方式1中的通信系统的系统构成一例的图。图6中的通信系统1是电力线通信系统,多个通信装置分别连接于相同电力线网,多个通信装置之间进行电力线通信。
通信系统1具备通信装置2、通信装置3与噪声源4,通信装置2与通信装置3分别连接于电力线5上。通信装置2与通信装置3之间进行电力线通信。
通信装置2观测通信路径中发生的外来性噪声的发生状况,根据观测到的外来性噪声发生状况,推定作为接收侧的通信装置解码前消失的可能性高的比特之消失候选比特。之后,通信装置2边变更奇偶校验矩阵,边根据推定的消失候选比特在码字中的位置与奇偶校验矩阵的关系,推定使用该奇偶校验矩阵时的解码性能,根据推定结果,求出得到规定解码性能的奇偶校验矩阵,使用求出的奇偶校验矩阵,进行发送数据的LDPC编码。其中,通信装置2从彼此相同行数及相同列数的多个奇偶校验矩阵中,求出发送数据的LDPC编码中使用的奇偶校验矩阵。
另外,通信装置2构成发送装置的一方式,即从具有相同码长及相同编码率、且由不同奇偶校验矩阵定义的多个LDPC编码方式中,决定与外来性噪声的发生状况对应的LDPC编码方式,使用决定的LDPC编码方式,编码发送数据,生成编码比特序列。
通信装置3当在外来性噪声环境下接收到信号时,使推测为受到外来性噪声影响的比特消失,然后根据通信装置2在发送数据的LDPC编码中使用的奇偶校验矩阵,进行LDPC解码处理。
噪声源4是与通信装置2和通信装置3连接于相同电力线5上的、构成外来性噪声发生源的电气设备。
图7是表示从图6的通信装置2发送的信号频谱的图。通信装置2使用总频带宽fw(Hz)、子载波间隔fsc(Hz)的多载波调制信号作为发送信号。作为多载波调制信号,有在多载波调制中使用逆离散傅立叶变换的OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)、和使用逆离散小波变换的Wavelet-OFDM等,也能适用于任何多载波调制的种类。另外,使用多载波调制信号的其他实施方式或变形例也一样。
图8是表示图6的噪声源4发生的噪声频谱的一例的图。图8中,仅示出图7所示多载波调制信号在各子载波中心频率上的噪声电平。
图9是表示图6的通信装置2的构成的图。通信装置2具备耦合电路10、接收部11、解调部12、解码部13、接收特性推定部14、传输方式决定部15、编码部16、调制部17及发送部18。
耦合电路10执行重叠于作为通信路径的电力线上的发送信号的抽取并发送到接收部11。另外,耦合电路10将从发送部18发送的发送信号重叠于作为通信路径的电力线上。
接收部11执行通过作为通信路径的电力线发送的信号(由耦合电路10抽取的发送信号)的载波检测、滤波处理、频率变换、同步、A/D变换等接收处理。
另外,在电力线上没有由其他通信装置发送的信号载波的情况下,耦合电路10及接收部11对电力线上的噪声进行处理,从接收部11向解调部12发送涉及噪声的信号。
解调部12对从接收部11发送的接收信号执行多载波解调处理,根据指定接收信号发送源的通信装置中使用的多载波调制信号的各子载波的调制方式的定调映射(tone map),进行每个子载波的解调处理,算出发送的各码字比特的比特似然。这里,解调部12如上所述,将判断为强烈受到外来性噪声影响的码字比特的比特似然设为0使之消失。解调部12将比特似然序列发送到解码部13。解调部12例如若比特似然比事先确定的阈值大,则判断为该比特受到电力大的外来性噪声的影响。另外,解调部12对没有由其他通信装置发送的信号载波的情况下的接收部11的输出信号执行多载波解调处理,将根据多载波解调结果得到的信号作为噪声状况推定用信号发送到接收特性推定部14。
解码部13使用从解调部12发送来的比特似然序列,执行基于发送侧通信装置使用的LDPC代码的码长、编码率及奇偶校验矩阵的LDPC解码处理,将作为其结果得到的比特序列作为接收数据输出。
接收特性推定部14根据从解调部12发送的噪声状况推定用信号,推定作为接收侧的通信装置解码前消失的可能性高的比特之消失候选比特。之后,接收特性推定部14边通过进行列置换变更奇偶校验矩阵,边根据推定的消失候选比特在码字中的位置与奇偶校验矩阵的关系,推定使用该奇偶校验矩阵时的解码性能,并根据推定结果求出得到规定解码性能的奇偶校验矩阵。其中,接收特性推定部14对有可能由输入后述的传输方式决定部15的控制信号指定的全部LDPC代码的码长、其编码率、码字比特序列的交错模式、定调映射,进行决定得到规定解码性能的奇偶校验矩阵的处理。
接收特性推定部14也可“对最小停止集的尺寸(构成停止集的比特数的最小值)、或停止集的尺寸的平均值、数量最多的停止集的尺寸比推定的消失候选比特数量少的LDPC代码的码长与编码率,决定得到规定解码性能的奇偶校验矩阵”,代替“对有可能由控制信号指定的全部LDPC代码的码长、其编码率、码字比特序列的交错模式、定调映射决定得到规定解码性能的奇偶校验矩阵”。此时,能削减奇偶校验矩阵的决定的处理数量。
接收特性推定部22将包含求出的奇偶校验矩阵、以及求出该奇偶校验矩阵时使用的LDPC代码的码长、其编码率、码字比特序列的交错模式及定调映射的传输方式作为推荐传输方式发送到传输方式决定部15。
在图9所示的实例中,码字比特序列的交错模式仅为无交错,但当还想包含无交错以外的交错模式作为码字比特序列的交错模式时,只要在编码部16与调制部17之间设置对编码比特序列执行基于交错模式的交错处理的交错部即可。
因为通过列置换变更奇偶校验矩阵,所以解码性能的推定对象的奇偶校验矩阵彼此具有相同行数及相同列数。
“通过进行列置换来变更奇偶校验矩阵”是“在具有相同码长及相同编码率、且由不同的奇偶校验矩阵定义的多个LDPC编码方式中变更LDPC编码方式”的一方式。
传输方式决定部15根据包含与有可能由控制信号指定的全部LDPC代码的码长、其编码率、码字比特序列的交错模式及定调映射对应的、从接收特性推定部14发送来的奇偶校验矩阵等的推荐传输方式、以及输入的控制信号中的指示内容(LDPC代码的码长、其编码率、码字比特序列的交错模式、定调映射),决定包含传输发送数据时实际使用的奇偶校验矩阵等的传输方式。之后,传输方式决定部15指示编码部16以决定的传输方式中包含的LDPC代码的码长、编码率及奇偶校验矩阵进行发送数据的LDPC编码处理。另外,传输方式决定部15指示调制部17根据决定的传输方式中包含的定调映射进行各子载波的调制。
编码部16通过使用从传输方式决定部15指示的LDPC代码的码长、编码率及奇偶校验矩阵对发送数据进行LDPC编码处理(纠错编码处理),生成编码比特序列,输出到调制部17。
调制部17以由从传输方式决定部15指示的定调映射指定的各子载波的调制方式,将从编码部16发送的码字比特映射到调制符号(每个子载波的调制)。并且,调制部17对多个调制符号进行多载波调制,生成多载波调制信号,输出到发送部18。
发送部18向由调制部17生成的多载波调制信号附加头等,还通过执行D/A变换、频率变换等发送处理,生成发送信号,发送到耦合电路10。
为了接收侧的通信装置能取得实际发送中使用的LDPC代码的码长、编码率及奇偶校验矩阵、交错模式与定调映射等信息,通信装置2将这些信息存储在头中,发送到接收侧的通信装置。通信装置2例如也可事先使用与发送信号不同的信号,将这些信息发送到接收侧的通信装置,代替将这些信息存储在头中发送到接收侧的通信装置。
图10是表示图9的接收特性推定部14的内部构成的图。接收特性推定部14具备噪声发生状况推定部20、消失模式推定部21及解码性能推定部22。
噪声发生状况推定部20根据从解调部12发送来的噪声状况推定用信号,推定噪声发生状况。作为噪声发生状况,有发生强的外来性噪声的频率(子载波序号)、或发生的外来性噪声的频率间隔、外来性噪声的发生时间间隔等,但下面以推定发生强的外来性噪声的子载波序号的情况为例进行说明。
噪声发生状况推定部20根据噪声状况推定用信号,检测发生强的外来性噪声的频域,求出对应于该频域的子载波序号fsc1、fsc2、...、fscn。之后,噪声发生状况推定部20将求出的子载波序号fsc1、fsc2、...、fscn发送到消失模式推定部21。
消失模式推定部21根据从噪声发生状况推定部20发送的子载波序号fsc1、fsc2、...、fscn,推定接收侧的通信装置解码处理时比特似然有可能为0的比特(作为接收侧的通信装置解码前消失的可能性高的码字比特的消失候选比特)的数量及消失候选比特各自在码字中的位置(或位置索引)。之后,将表示消失候选比特的数量及消失候选比特各自在码字中的位置的排列称为消失模式。其中,消失模式推定部21根据受到外来性噪声影响的子载波序号、指定各子载波的调制方式的定调映射、LDPC代码的码长及编码率、和码字比特序列的交错模式,推定消失模式。消失模式推定部21将推定的消失模式发送到解码性能推定部22。消失模式推定部21对有可能由输入传输方式决定部15的控制信号指定的全部LDPC代码的码长、其编码率、码字比特序列的交错模式及定调映射推定消失模式。
解码性能推定部22边通过进行列置换变更奇偶校验矩阵,边根据从消失模式推定部21发送来的消失模式与奇偶校验矩阵的关系,推定使用该奇偶校验矩阵时的解码性能,并根据推定结果,求出得到规定解码性能的奇偶校验矩阵。其中,解码性能推定部22对从消失模式推定部21发送来的全部消失模式求出得到规定解码性能的奇偶校验矩阵。之后,接收特性推定部14将包含求出的奇偶校验矩阵、与求出该奇偶校验矩阵时使用的LDPC代码的码长、其编码率、码字比特序列的交错模式及定调映射之传输方式作为推荐传输方式发送到传输方式决定部15。
下面,说明通信装置12进行的推荐传输方式的决定动作的一例。
接收部11对非通信时从耦合电路10发送的信号实施接收处理之后,将实施了接收处理的信号发送到解调部12。解调部12对非通信时的接收部11的输出信号执行多载波解调处理。因为非通信时的接收部11的输出信号中不包含来自其他通信装置的发送信号,所以解调部12能从多载波解调处理的结果中取得各子载波中的噪声电平。解调部12将根据多载波解调处理结果取得的每个子载波的噪声电平作为噪声状况推定用信号发送到接收特性推定部14。另外,这里,作为噪声电平,既可以使用根据单一多载波调制信号符号区间的接收部11的输出信号求出的值,也可以使用对根据多个多载波调制信号符号区间的接收部11的输出信号求出的值进行平均而得到的值或方差等统计值。
另外,通信时,接收部11的输出信号中噪声重叠于多载波调制信号上出现,所以与非通信时相比,噪声的推定精度恶化,但例如也可使用专利文献3所述的方法等在通信时取得噪声电平。
接收特性推定部14内的噪声发生状况推定部20根据来自解调部12的噪声状况推定用信号,推定发生强的外来性噪声的子载波序号。这里,以图8所示的噪声电平的情况为例进行说明。噪声发生状况推定部20比较由噪声状况推定用信号所示的各子载波中的噪声电平与噪声阈值Nth。噪声发生状况推定部20导出噪声电平比噪声阈值Nth高的子载波的序号,作为fsc1、fsc2、...、fscn。图8的实例中,若以子载波总数10从频率低的一方起顺序提供1、2、...、10与子载波序号,则有fsc1=2、fsc2=4、fsc3=8。噪声发生状况推定部20将噪声电平比噪声阈值Nth高的子载波序号的信息(在图8的实例中为fsc1=2、fsc2=4、fsc3=8)作为噪声发生状况发送到消失模式推定部21。
消失模式推定部21根据从噪声发生状况推定部20发送的噪声发生状况(噪声电平比噪声阈值Nth高的子载波序号的信息),推定作为接收侧的通信装置解码前消失的可能性高的码字比特的消失候选比特的数量及消失候选比特各自在码字中的位置(推定消失模式),将推定的消失模式发送到解码性能推定部22。其中,消失模式推定部21根据受到外来性噪声影响的子载波序号、指定各子载波调制方式的定调映射、LDPC代码的码长及编码率以及码字比特序列的交错模式,推定消失模式。另外,消失模式推定部21对有可能由输入传输方式决定部15的控制信号指定的全部LDPC代码的码长、其编码率、码字比特序列的交错模式及定调映射推定消失模式。
下面,在多载波调制信号在全部子载波中使用BPSK、LDPC代码的码长为10、不进行交错这样的条件下进行说明。
利用使用码长为10的LDPC代码的LDPC编码得到的码字从对应于第1列的码字比特开始依次从频率低的一方起用于子载波的调制中。即,将对应于第1列的码字比特分配给子载波1,将对应于第2列的码字比特分配给子载波2,...,将对应于第10列的码字比特分配给子载波10。这里,因为在图8所示的噪声电平下发生强的外来性噪声的子载波序号为fsc1=2、fsc2=4、fsc3=8,所以码字的第2、第4、第8码字比特设为作为接收侧的通信装置解码前消失的可能性高的码字比特的消失候选比特。由式(14)所示形式的消失模式来表示。
[数14]
[0,1,0,1,0,0,0,1,0,0]    式(14)
在式(14)所示的消失模式中,表示值为1的位置的码字比特是消失候选比特,值为0的位置的码字比特不是消失候选比特。
解码性能推定部22从式(1)的奇偶校验矩阵H(码长10、编码率1/2)中,仅抽取对应于从消失模式推定部21发送来的式(14)的消失模式中值为1的码字比特的列(2列、4列、8列),根据抽取到的列,制作局部矩阵Hp。制作的局部矩阵Hp如式(15)所示。
[数15]
Hp = 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 式(15)
式(15)所示的局部矩阵Hp中,行加权(各行的1的数量)为1的行不是1行,行加权为0或2以上。在非专利文献3中制作的局部矩阵中不存在行加权为1的行的情况下,定义其消失模式为停止集,式(14)的消失模式构成停止集。因此,在变为式(14)的消失模式的情况下,如图5所示,纠错解码后的比特错误率大幅度恶化。解码性能推定部22判断为如此对式(14)的消失模式使用式(1)的奇偶校验矩阵H时的解码性能差(得不到规定的解码性能)。解码性能推定部22若判断为使用奇偶校验矩阵H时的解码性能差,则通过执行列置换来变更奇偶校验矩阵,从而实现解码性能的改善。具体地,因为已知在消失比特的组合构成停止集的情况下解码性能恶化,所以解码性能推定部22进行奇偶校验矩阵H的列置换,以便消失比特的组合不构成停止集。
解码性能推定部22列置换式(1)表示的奇偶校验矩阵H中对应于消失模式中为1的码字比特的第2列与对应于消失模式中为0的码字比特的第5列,并列置换对应于消失模式中为1的码字比特的第8列与对应于消失模式中为0的码字比特的第7列,制作式(16)所示的奇偶校验矩阵H1。
[数16]
H 1 = 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 式(16)
解码性能推定部22从式(16)的奇偶校验矩阵H1中,仅抽取对应于式(14)的消失模式中为1的码字比特的列(2列、4列、8列),根据抽取到的列,制作局部矩阵H1p。制作的局部矩阵H1p如式(17)所示。
[数17]
H 1 p = 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 式(17)
式(17)所示的局部矩阵H1p因为行加权1的行有2行,所以对于奇偶校验矩阵H1,式(14)的消失模式表示的消失候选比特的组合不构成停止集。因此,通过使用列置换后的奇偶校验矩阵H1,改善解码性能。解码性能推定部22判断为对式(14)的消失模式使用式(16)的奇偶校验矩阵H1时的解码性能好(得到规定的解码性能)。
解码性能推定部22将包含列置换后的奇偶校验矩阵H1、与求出该奇偶校验矩阵时使用的LDPC代码的码长10、其编码率1/2、不进行码字比特序列的交错及全部子载波中使用BPSK的推荐传输方式发送到传输方式决定部15。另外,解码性能推定部22构成为对传输方式决定部15发送奇偶校验矩阵H1本身,但不限于此,也可发送表示奇偶校验矩阵H1的索引,或仅发送针对奇偶校验矩阵H的列置换规则(例如表示置换的列的组合的信息等)。
其中,解码性能推定部22对从消失模式推定部21发送来的全部消失模式求出得到规定解码性能的奇偶校验矩阵,将推荐传输方式发送到传输方式决定部15。
这里,汇总解码性能推定部22的处理。
#步骤A1
解码性能推定部22从奇偶校验矩阵(最初为奇偶校验矩阵H,第2次以后为通过在步骤A3中进行列置换所得到的奇偶校验矩阵)中仅抽取对应于消失模式中为1的码字比特的列,根据抽取到的列制作局部矩阵。
#步骤A2
解码性能推定部22根据步骤A1制作的局部矩阵,判断消失候选比特各自在码字内的位置组合是否构成停止集。
#步骤A3
解码性能推定部22在消失候选比特各自在码字内的位置组合不构成停止集的情况下,将包含步骤A1中处理对象的奇偶校验矩阵之推荐传输方式发送到传输方式决定部15。另一方面,解码性能推定部22在消失候选比特各自在码字内的位置组合构成停止集的情况下,进行奇偶校验矩阵H的列置换,进行步骤A1的处理。其中,奇偶校验矩阵的列置换通过替换对应于消失模式中为1的码字比特的至少一列与对应于消失模式中为0的码字比特的至少一列来进行。另外,列置换的对象奇偶校验矩阵在始终为奇偶校验矩阵H的情况之外,例如也可在最初的列置换中对奇偶校验矩阵H进行列置换,在第2次以后对通过上次列置换得到的奇偶校验矩阵进行列置换。
另外,因消失模式不同,有时也不存在不构成停止集的列置换的模式,此时,例如使用默认(未置换)的奇偶校验矩阵,或使用最后执行是否构成停止集的判断的奇偶校验矩阵。或者,确立该码长与编码率未使用的标志,未使用的标志在接收特性推定部14的下次奇偶校验矩阵决定之前有效。
另外,在实施方式1中,作为接收特性推定部14的构成,采用如下构成,即边通过进行列置换变更奇偶校验矩阵,边根据消失模式与奇偶校验矩阵的关系推定使用该奇偶校验矩阵时的解码性能,并求出得到规定解码性能的奇偶校验矩阵,但接收特性推定部14的构成不限于此,例如也可是如下构成。对具有相同行数及相同列数、且矩阵要素的至少一部分不同的多个奇偶校验矩阵各自而言,事先求出针对多个消失模式各自的奇偶校验矩阵中的解码性能,接收特性推定部14使多个奇偶校验矩阵中解码性能最好的奇偶校验矩阵对应于各消失模式,保持在表格中。另外,也可构成为接收特性推定部14根据来自解调部12的噪声状况推定用信号,推定噪声发生状况,并根据推定出的噪声发生状况,推定消失模式,参照表格,对推定的消失模式读出解码性能最好的奇偶校验矩阵。由此,通信装置2不必在每次观测噪声发生状况时都执行对应于消失模式制作局部矩阵后推定解码性能的处理,实现通信装置2中的处理负载的减轻。
通信装置2在非通信时或通信中必要时执行推荐奇偶校验矩阵的决定处理。所谓通信中必要时例如是错误的发生频度高的情况、或引起通信断开的情况等。
下面,说明使用从接收特性推定部14发送到传输方式决定部15的推荐传输方式的、通信装置2进行的发送数据的发送动作一例。
当通信装置2发送发送数据时,首先,传输方式决定部15利用来自接收特性推定部14内的解码性能推定部22的输入内容与控制信号中的指示内容,决定实际使用的奇偶校验矩阵。
例如,设由控制信号指定LDPC代码的码长为10,编码率为1/2,全部子载波的调制方式为BPSK,不进行交错,对此接收特性推定部14发送来的推荐传输方式中包含的奇偶校验矩阵为奇偶校验矩阵H1。此时,传输方式决定部15指示编码部16以LDPC代码的码长10、编码率1/2及奇偶校验矩阵H1执行发送数据的LDPC编码处理。另外,传输方式决定部15指示调制部17通过BPSK执行各子载波的调制。
编码部16根据从传输方式决定部15指示的LDPC代码的码长及编码率,按每个信息块长度分割发送数据,按每个信息块长度,对发送数据使用从传输方式决定部15指示的奇偶校验矩阵H1,进行LDPC编码处理,从而生成码字比特序列。之后,编码部16将生成的码字比特序列发送到调制部17。
调制部17因为从传输方式决定部15指示的全部子载波的调制方式为BPSK,所以对从编码部16发送的码字比特序列在全部子载波上执行BPSK,通过多载波调制其结果,生成多载波调制信号。之后,调制部17将生成的多载波调制信号发送到发送部18。
发送部18在对多载波调制信号实施发送处理之后,发送到耦合电路10。耦合电路10将发送信号重叠于电力线后,发送到通信装置3。
图11是表示图6的通信装置3的构成的图。通信装置3具备耦合电路30、接收部31、解调部32及解码部33。另外,图11中,仅示出实施方式1的说明所需的构成,但实际上也可具备用于发送信号的构成。并且,也可是与图9所示的通信装置2一样的构成。
耦合电路30执行重叠于作为通信路径的电力线上的发送信号的抽取,发送到接收部31。
接收部31执行通过作为通信路径的电力线发送的信号(由耦合电路30抽取的发送信号)的载波检测、滤波处理、频率变换、同步、A/D变换等接收处理。
解调部32对从接收部31发送的接收信号执行多载波解调处理。
解调部32对头部分执行每个子载波的解调处理。未图示的头解析部解析解调部32对头部分的处理结果,取得由头部分传输的信息。例如,在将实际发送中使用的LDPC代码的码长、其编码率、其奇偶校验矩阵、交错模式及定调映射等信息附加于头并发送的情况下,头解析部解析的结果,能取得通信装置3在实际发送中使用的LDPC代码的码长、其编码率、其奇偶校验矩阵、交错模式及定调映射。另外,在图9所示的通信装置2及图10所示的通信装置3的构成中,设交错模式未交错,但当作为交错模式还想包含未交错以外的交错模式的情况下,只要在解调部32与解码部33之间设置对比特似然序列执行基于与交错模式相反的去交错模式的去交错处理的去交错部即可。
解调部32对负载部分,根据发送侧的通信装置中使用的定调映射,执行每个子载波的解调处理,算出接收到的各码字比特的比特似然。这里,解调部32如上所述,将判断为强烈受到外来性噪声影响的码字比特的比特似然设为0使其消失。解调部32将比特似然序列发送到解码部33。解调部32例如若比特似然比事先确定的阈值大,则判断为该比特受到电力大的外来性噪声的影响。
解码部33使用从解调部32发送来的比特似然序列,执行基于发送侧通信装置中使用的LDPC代码的码长、编码率及奇偶校验矩阵的LDPC解码处理,作为接收数据,输出作为结果得到的比特序列。这里,通信装置3受到影响的外来性噪声在该噪声发生原理上与通信装置2受到影响的外来性噪声存在相关。另外,通信装置2根据自身推定的外来性噪声的状况,通过考虑通信装置3的解调部32提供的消失模式,决定实际发送数据的编码中使用的奇偶校验矩阵,并使用决定的奇偶校验矩阵,进行发送数据的编码,发送发送信号。因此,即便解调部32使受到外来性噪声影响的比特消失(即便比特似然为0),解码部33中的解码性能恶化也变少。
根据上述说明的通信装置2及通信装置3,即便在存在因外来性噪声的影响而消失的码字比特组合的奇偶校验矩阵中使接收装置的解码性能恶化,也因为能将发送数据的编码中使用的奇偶校验矩阵变更为其他奇偶校验矩阵,所以能不变更码长及编码率地实现接收装置中解码性能的提高。
下面记载实施方式1的补充内容及变形例。
(1)说明使用奇偶校验矩阵的LDPC编码处理及基于奇偶校验矩阵的LDPC解码处理的安装方法。
(1-1)作为使用奇偶校验矩阵的编码处理的安装方法,可采用如下构成,即编码部16保持有可能使用的全部奇偶校验矩阵,利用来自传输方式决定部15的指示,从保持的奇偶校验矩阵中选择使用的一个,对发送数据进行LDPC编码。
另外,作为基于奇偶校验矩阵的解码处理的安装方法,可采用如下构成,即解码部33保持有可能使用的全部奇偶校验矩阵,利用从发送侧的通信装置发送来的内容,从保持的奇偶校验矩阵中选择使用的一个,执行对似然比特序列的LDPC解码处理。
其中,在该安装方法中,编码部16、解码部33必需保持有可能使用的全部奇偶校验矩阵,编码部16、解码部33的电路规模变大,所以例如也可采用下面记载的2个其他安装方法(1-2)、(1-3)。
(1-2)编码部仅保持基本的奇偶校验矩阵H,传输方式决定部15发送对奇偶校验矩阵H的列置换的规则(用于根据奇偶校验矩阵H得到实际发送数据的LDPC编码中使用的奇偶校验矩阵的列置换规则)。编码部根据从传输方式决定部15发送的、对奇偶校验矩阵H的列置换规则,对奇偶校验矩阵H实施列置换,使用实施了列置换的奇偶校验矩阵,进行发送数据的LDPC编码。
解码部仅保持基本的奇偶校验矩阵H,发送侧的通信装置发送对奇偶校验矩阵H的列置换规则(用于根据奇偶校验矩阵H得到实际发送数据的编码中使用的奇偶校验矩阵的列置换规则)。解码部根据从发送侧的通信装置发送的、对奇偶校验矩阵的列置换规则,对奇偶校验矩阵H实施列置换,并根据实施了列置换的奇偶校验矩阵,进行对似然比特序列的LDPC解码处理。
由此,编码部、解码部只要仅保持基本的奇偶校验矩阵H即可,所以能减小编码部、解码部的电路规模。
(1-3)编码部也可不使用对基本的奇偶校验矩阵H实施列置换的奇偶校验矩阵来进行LDPC编码处理,而是实施使用基本奇偶校验矩阵H的LDPC编码处理,对由此得到的码字比特序列,根据从传输方式决定部15发送来的、对应于对奇偶校验矩阵H的列置换规则的替换规则,在码字内进行码字比特的替换。由此,编码部实施的LDPC编码处理仅为使用基本奇偶校验矩阵H的LDPC编码处理,能减小编码部的电路规模。例如,若对奇偶校验矩阵H的列置换规则是列置换第K列与第L(K≠L)列的规则,则对应于该列置换规则的替换规则变为替换码字内第K个码字比特与第L个码字比特的规则。
其中,该安装方法为“使用多个码字内码字比特的替换规则中、对应于噪声发生状况的码字内码字比特的替换规则,决定码字比特序列在码字内的码字比特的替换规则,对发送数据进行LDPC编码,生成编码比特序列,对生成的编码比特序列,根据决定的替换规则,进行码字内的码字比特的替换”的一方式。另外,对基本的奇偶校验矩阵H的列置换规则相当于码字内的码字比特的替换规则。
另外,解码部也可构成为不根据对基本的奇偶校验矩阵H实施列置换的奇偶校验矩阵来进行LDPC解码处理,而是根据与对应于从发送侧通信装置发送来的、对基本的奇偶校验矩阵H的列置换规则的比特替换规则相反的替换规则,对似然比特序列进行比特的替换,使用执行比特替换后的比特似然序列,根据奇偶校验矩阵H进行LDPC解码处理。由此,解码部实施的解码处理仅为基于基本奇偶校验矩阵H的LDPC解码处理,能减小解码部的电路规模。
其中,该变形例是“对比特似然序列以与码字比特的替换中使用的替换规则相反的替换规则进行比特替换,对执行了比特替换的比特似然序列,根据奇偶校验矩阵进行LDPC解码处理”的一方式。
另外,在(1-2)、(1-3)中,基本的奇偶校验矩阵仅为1个,但即便在基本的奇偶校验矩阵为2个以上的情况下,也能容易扩展。
(2)在实施方式1中,举例说明在针对奇偶校验矩阵的消失模式所示的消失候选比特各自在码字内的位置组合构成停止集的情况下,通过进行列置换变更奇偶校验矩阵后、该组合不构成停止集的构成,但不限于此。
例如,在对奇偶校验矩阵的消失模式所示的消失候选比特各自在码字内的位置组合不构成停止集的情况下,为了实现解码性能的改善,也可变更奇偶校验矩阵。
具体地,因为解码性能具有局部矩阵的行加权为0或1的行多、或行加权为2以上的行但行加权少的一方好的倾向,所以根据该倾向,考虑执行奇偶校验矩阵的列置换的方法等,以便局部矩阵的行加权为0或1的行较多,或局部矩阵的行加权的最大值较小。
记载实现该情况的实例。通信装置2对多个奇偶校验矩阵的每个,从奇偶校验矩阵中抽取对应于消失模式所示的消失候选比特每个的列,制作局部矩阵。之后,通信装置2根据对多个奇偶校验矩阵每个的局部矩阵,决定将由消失模式所示的消失候选比特各自在码字内的位置组合不构成停止集的奇偶校验矩阵中、局部矩阵的行加权为0或1的行较多的奇偶校验矩阵用于发送数据的LDPC编码。或者,通信装置2根据对多个奇偶校验矩阵每个的局部矩阵,决定将由消失模式所示的消失候选比特各自在码字内的位置组合不构成停止集的奇偶校验矩阵中、局部矩阵的行加权最大值较小的奇偶校验矩阵用于发送数据的LDPC编码。
(3)在实施方式1中,说明利用奇偶校验矩阵的列置换来改善解码性能的构成,但不限于此。例如,也可构成为在判定为与推定的消失模式对应的解码性能差的情况下,通过变更码字比特序列的交错模式,将判定为消失候选比特的码字比特替换为其他码字比特,改善解码性能。由此,通信装置的编码部不必保持多个奇偶校验矩阵,同样地,通信装置的解码部不必保持多个奇偶校验矩阵。
下面,参照图12及图13来说明具有变更码字比特序列的交错模式的功能的通信装置2A、与通信装置2A进行电力线通信的通信装置3A。
图12所示的具有变更码字比特序列的交错模式的功能的通信装置2A与参照图9及图10说明的通信装置2相比,构成为将接收特性推定部14置换为具备解码性能推定部22A来代替解码性能推定部22的接收特性推定部14A,将传输方式决定部15置换为传输方式决定部15A,追加去交错部51及交错部52。其中,因为是执行码字比特序列的交错模式的变更,所以为了简化说明,下面说明接收特性推定部14A内的消失模式推定部21推定不执行交错时的消失模式。
解码性能推定部22A对从消失模式推定部21发送来的消失模式,根据去交错模式,实施去交错处理。解码性能推定部22A根据按照去交错模式实施了去交错的消失模式与奇偶校验矩阵的关系,推定按照与该去交错模式相反的交错模式对码字比特序列实施交错时的接收侧通信装置的解码性能。解码性能推定部22A在推定的解码性能差的情况下(未得到规定的解码性能的情况下),通过使用不同的去交错模式改变实施去交错处理的消失模式,实现解码性能的改善。解码性能推定部22A求出实现解码性能改善的(得到规定解码性能的)去交错模式,求出与求到的去交错模式相反的交错模式。其中,解码性能推定部22A对从消失模式推定部21发送来的全部消失模式求出得到规定解码性能的交错模式。之后,接收特性推定部14A将包含求出的交错模式与求出该交错模式时使用的LDPC代码的码长、其编码率、及定调映射的传输方式作为推荐传输方式发送到传输方式决定部15A。
下面,进一步说明解码性能推定部22A的处理。
#步骤B1
解码性能推定部22A根据去交错模式,对消失模式实施去交错处理。去交错模式每次执行步骤B1都使用不同的去交错模式。
#步骤B2
解码性能推定部22A从奇偶校验矩阵H中仅抽取对应于步骤B1中去交错的消失模式中为1的码字比特的列,根据抽取到的列制作局部矩阵。
#步骤B3
解码性能推定部22A根据步骤B2制作的局部矩阵,判断消失候选比特各自在码字内的位置组合是否构成停止集。
#步骤B4
解码性能推定部22A在消失候选比特各自在码字内的位置组合不构成停止集的情况下,求出与步骤B1中用于消失模式去交错的去交错模式相反的交错模式,将包含求出的交错模式的推荐传输方式发送到传输方式决定部15A。另一方面,解码性能推定部22A在消失候选比特各自在码字内的位置组合构成停止集的情况下,执行步骤B1的处理。
也有时因消失模式不同而不存在不构成停止集的去交错模式,此时,例如使用与默认的(最初执行是否构成停止集的判断的)去交错模式相反的交错模式,或使用与最后执行是否构成停止集的判断的去交错模式相反的交错模式。或者,确立奇偶校验矩阵H的码长与编码率未使用的标志,未使用的标志在接收特性推定部14A的下次去交错模式的决定之前有效。
另外,举例说明在对奇偶校验矩阵H的去交错后的消失模式所示的消失候选比特各自在码字内的位置组合构成停止集的情况下,通过改变去交错模式,使该组合不构成停止集的构成,但不限于此。
例如,即便在对奇偶校验矩阵H的去交错后的消失模式所示的消失候选比特各自在码字内的位置组合不构成停止集的情况下,为了改善解码性能,也可改变消失模式的去交错模式(即码字比特序列的交错模式)。
具体地,因为解码性能具有局部矩阵的行加权为0或1的行多、或行加权为2以上的行但行加权少的一方好的倾向,所以根据该倾向,考虑改变消失模式的去交错模式(即码字比特序列的交错模式)的方法等,以便局部矩阵的行加权为0或1的行较多,或局部矩阵的行加权的最大值较小。
记载实现该情况的实例。通信装置2A对多个去交错模式的每个,从奇偶校验矩阵H中抽取对应于去交错后的消失模式所示的消失候选比特每个的列,制作局部矩阵。之后,通信装置2A根据对多个去交错模式每个的局部矩阵,决定将与由去交错后的消失模式所示的消失候选比特各自在码字内的位置组合不构成停止集的去交错模式中、局部矩阵的行加权为0或1的行较多的去交错模式相反的交错模式用于码字比特序列的交错。或者,通信装置2A决定将与由去交错后的消失模式所示的消失候选比特各自在码字内的位置组合不构成停止集的去交错模式中、局部矩阵的行加权最大值较小的去交错模式相反的交错模式用于码字比特序列的交错。
另外,上述中,作为接收特性推定部14A的构成,采用如下构成,即边变更去交错模式,边根据去交错后的消失模式与奇偶校验矩阵的关系,推定解码性能,求出得到规定解码性能的去交错模式,求出与求到的去交错模式相反的交错模式,但接收特性推定部14A的构成不限于此,例如也可如下所述。对多个消失模式每个,事先求出对基于多个去交错模式每个的去交错后的消失模式的奇偶校验矩阵的解码性能,接收特性推定部14使多个去交错模式中解码性能最好的去交错模式对应于各消失模式后保持在表格中。另外,接收特性推定部14A也可构成为根据来自解调部12的噪声状况推定用信号,推定噪声发生状况,并根据推定出的噪声发生状况,推定消失模式,参照表格,对推定的消失模式读出解码性能最好的去交错模式,求出与读出的去交错模式相反的交错模式。由此,通信装置2A不必在每次观测噪声发生状况时都执行对应于消失模式制作局部矩阵后推定解码性能的处理,实现通信装置2A中的处理负载的减轻。另外,对应于消失模式的信息例如也可是对码字比特序列实施的交错的模式(与对消失模式实施的去交错模式相反的模式),代替对消失模式实施的去交错模式。
传输方式决定部15A将对应于控制信号指示内容的推荐传输方式决定为实际使用的传输方式。之后,传输方式决定部15A指示编码部16以决定的传输方式中包含的LDPC代码的码长、编码率及奇偶校验矩阵进行发送数据的LDPC编码处理。另外,传输方式决定部15A指示交错部52以决定的传输方式中包含的交错模式执行码字比特序列的交错。并且,传输方式决定部15指示调制部17根据传输方式中包含的定调映射进行各子载波的调制。
交错部52对从编码部16输出的码字比特序列,根据从传输方式决定部14指示的交错模式,进行交错。交错部52将交错后的码字比特序列发送到调制部17。
去交错部51使用与接收信号发送源的通信装置交错部中使用的交错模式相反的去交错模式,对从解调部12输出的比特似然序列执行去交错处理,将交错后的序列复原。去交错部51将去交错后的比特似然序列发送到解码部13。
图13所示的接收装置3A与图12所示的通信装置2A进行电力线通信,构成为对图11的通信装置3附加去交错部56。去交错部56使用与发送侧通信装置2A的交错部52使用的交错模式相反的去交错模式,对从解调部12输出的比特似然序列执行去交错处理,将交错后的序列复原。去交错部56将去交错后的比特似然序列发送到解码部33。另外,交错模式存储在头中后从通信装置2A通知给通信装置2B。通知方法不限于此,例如也可利用发送信号以外的信号将交错模式从通信装置2A通知给通信装置2B。
(4)在上述实例中,说明指定定调映射在全部子载波中使用BPDK的情况,但不限于此,也可是使用多进值PSK(Phase Shift Keying)或QAM(Quadrature Amplitude Modulation)、PAM(Pulse Amplitude Modulation)的情况,或对每个子载波使用不同的调制方式的情况。此时,根据噪声发生状况推测消失个数、消失模式的长度、消失比特位置时的基准因调制方式不同而不同。例如,在使用QPSK的情况下,因为以1子载波进行2比特传输,所以在该子载波受到外来性噪声影响的情况下,有可能2比特同时消失。消失模式推定部21考虑发送时使用的各子载波的调制方式(传输比特数)后推定消失模式。
(5)在实施方式1的通信装置2中,采用如下构成,即非通信时观测噪声发生状况,对有可能由控制信号指定的全部码长、其编码率、交错模式及定调映射,根据观测到的噪声发生状况,推定消失模式及解码性能,求出得到规定解码性能的奇偶校验矩阵,用于数据发送时,但不限于该构成。例如,也可构成为在非通信时执行噪声发生状况的观测,在发送数据时,对应于由控制信号指定的码长、其编码率、交错模式及定调映射,根据噪声的发生状况,求出消失模式,决定解码性能好的奇偶校验矩阵。由此,不必在非通信时对有可能由控制信号指定的全部码长、其编码率、交错模式及定调映射求出得到规定解码性能的奇偶校验矩阵,只要仅求出数据发送中使用的条件下得到规定解码性能的奇偶校验矩阵即可。另外,例如能对上述(3)中说明的决定码字比特序列的交错模式的方式实施同样的变形。
(6)在实施方式1的通信装置2中,说明了在消失模式推定部21推定的消失模式的条件下为了改善解码性能而执行基本奇偶校验矩阵的列置换或码字比特序列的替换(例如相当于上述(1-3)的说明。)的构成,但不限于该构成。例如,也可构成为将码长及编码率相同、彼此独立的多个奇偶校验矩阵中解码性能最好的奇偶校验矩阵设为推荐的奇偶校验矩阵。这里,将即便实施列置换或行置换和多行的加法处理后仍不相同的矩阵彼此的关系称为独立。此时,通信装置2必需保持多个独立的奇偶校验矩阵,但在仅通过列置换不能避免解码性能恶化的情况等下,可通过使用独立的奇偶校验矩阵来改善解码性能。
(7)在实施方式1中,利用通信装置2与通信装置3观测的外来性噪声存在相关,通信装置2根据多载波解调非通信时接收部11的输出信号得到的各子载波的噪声电平,推定消失模式,并使用本装置推定的消失模式,用于推定解码性能。
下面,说明有改善侧的通信装置与接收侧的通信装置观测的外来性噪声的相关低的情况下,将接收侧通信装置的噪声发生状况反馈到发送侧通信装置的通信系统。
图14是实施方式1的变形例的通信系统的系统构成图。图14中的通信系统1B表示连接于电力线5A的通信装置2B与连接于电力线5B的通信装置3B跨过分电盘7通信时的实例。此时,外来性噪声的噪声源4存在于与通信装置2B相同的系统中。在电力线通信中,已知经由分电盘的传输中信号电平极大衰减。并且,在电力线通信的信号传输中使用高频带的情况下,因为从噪声源至通信装置的传输路径特性在每个通信装置均不同,所以在发送侧的通信装置2B因传输路径特性的影响不能观测的外来性噪声有可能极大影响接收侧通信装置3B。此时,通信装置2B与通信装置3B观测的外来性噪声的相关变低。结果,表示通信装置2B推定的消失候选比特配置的消失模式与通信装置3B进行解码时消失的比特配置的消失模式不同,发生在基于通信装置2B观测的外来性噪声的奇偶校验矩阵控制中无法改善解码性能的情况。为了解决该问题,通信装置3B具备在解码结果不好的情况下将解码时使用的消失模式反馈到通信装置2B的构成。
图15是表示图14的通信装置2B的构成的图,图16是表示图14的通信装置3B的构成的图。
图15所示的通信装置2B与图9及图10所示的通信装置2相比,构成为将接收特性推定部14置换成具备解码性能推定部22B来代替解码性能推定部22的接收特性推定部14B。解码性能推定部22B在从通信装置3B反馈来对应于通信装置3B内的后述解调部12B使其消失的比特的消失模式(表示解调部12B使其消失的码字比特的数量及消失的码字比特各自在码字内的位置的消失模式)之前,使用从消失模式推定部21发送的消失模式,求出解码性能好的(得到规定解码性能的)奇偶校验矩阵,将包含求出的奇偶校验矩阵的推荐传输方式发送到传输方式决定部15。另外,解码性能推定部22B在通信装置2B从通信装置3B接收对应于通信装置3B内的后述解调部12B使其消失的比特的消失模式作为反馈信息之后,使用接收到的消失模式,求出解码性能好的(得到规定解码性能的)奇偶校验矩阵,将包含求出的奇偶校验矩阵的推荐传输方式发送到传输方式决定部15。
图16所示的通信装置3B与实施方式1的通信装置2相比,构成为将解调部12置换为解调部12B。解码部12B对从接收部11发送的接收信号执行多载波解调处理,根据指定接收信号发送源通信装置中使用的多载波调制信号的各子载波调制方式的定调映射,执行每个子载波的解调处理,算出发送的各码字比特的比特似然。这里,解调部12B如上所述,使判断为强烈受到外来性噪声影响的码字比特的比特似然为0使之消失。解调部12B将比特似然序列发送到解码部13。与此同时,解调部12B制作对应于消失的码字比特的消失模式(表示消失的码字比特的数量及消失的码字比特各自在码字内的位置的消失模式),输出制作成的消失模式。
通信装置3B保持解调部12B输出的消失模式,直到下次向通信装置2B发送信号时。通信装置3B例如在发送确认响应信号(ACK)或非确认响应信号(NACK)、目的地为通信装置2B的发送数据时,将从通信装置2B接收信号时解调部12B输出的消失模式包含于这些信号中发送。
通信装置2B接收包含来自通信装置3B的消失模式的数据,通过耦合电路10、接收部11、解调部12及解码部13的处理,得到消失模式。为了决定下次向通信装置3B通信时使用的奇偶校验矩阵,将该得到的消失模式输入接收特性推定部14B内的解码性能推定部22B。另外,解码性能推定部22B使用输入的消失模式(从通信装置3B发送的消失模式),求出得到规定解码性能的奇偶校验矩阵。
通信装置2B在向通信装置3B通信时,根据解码性能推定部22B的处理结果,决定发送数据编码中使用的奇偶校验矩阵,进行发送数据的LDPC编码等,将信号发送到通信装置3B。
由此,即便在通信装置2B观测的外来性噪声与通信装置3B观测的外来性噪声之间相关低的情况下,也能实现接收装置3B的解码性能好的传输。
另外,例如即便对于替换码字比特序列在码字内的码字比特的方式(例如相当于上述(1-3)。)或交错码字比特序列的方式(例如相当于上述(3)。),也能适用反馈从接收侧通信装置的解调部输出的消失模式的构成。
另外,从通信装置3B发送到通信装置2B的信息也可不是消失模式本身。例如,通信装置3B的接收特性推定部内的解码性能推定部根据解调部12B输出的消失模式求出解码性能好的(得到规定解码性能的)奇偶校验矩阵。另外,解码性能推定部也可将包含求出的奇偶校验矩阵与求出该奇偶校验矩阵时使用的LDPC代码的码长、其编码率、码字比特序列的交错模式及定调映射的传输方式设为推荐传输方式,将涉及推荐传输方式的信息包含于发送数据中,发送到通信装置2B。通信装置2B一旦接收包含推荐传输方式的发送数据,则在下次向通信装置3B发送时,将指示将推荐传输方式包含于控制信号中、且由该控制信号推定的推荐传输方式中包含的信息来进行发送处理的信号输入传输方式决定部。传输方式决定部将该信号指示的推荐传输方式决定为传输方式,向编码部15及调制部16发出指示以使用决定的传输方式来编码或调制。
《实施方式2》
在实施方式1中,说明变更LDPC编码中使用的奇偶校验矩阵或码字比特序列的交错模式等,改善解码性能的构成,但在实施方式2中,说明变更指定多载波调制信号的各子载波调制方式的定调映射来改善解码性能的构成。在实施方式2中,与实施方式1的构成要素实质相同的构成要素附加相同符号,可适用其说明,所以实施方式2中省略其说明。
已描述在外来性噪声环境下通过将强烈受到外来性噪声影响的码字比特的比特似然设为0后解码,能减轻解码时的外来性噪声的影响。
在实施方式1中,作为具体例说明在多载波调制信号的全部子载波中使用BPSK的情况,但在该情况下因为由一个子载波传输的码字比特的数量为1,所以对于受到外来性噪声影响的1个子载波,消失比特为1个。
另一方面,在使用QPSK、QAM等多级(多值)调制方式的情况下,因为由1个子载波传输的码字比特为2比特以上,所以在存在受到外来性噪声影响的子载波的情况下,1个子载波中发生2比特以上的消失比特。因此,在由定调映射指定使用调制多级(多值)数高的调制方式的子载波受到外来性噪声影响的情况、与指定使用调制多级数低的调制方式的子载波受到外来性噪声影响的情况下,消失比特数改变。随着消失比特数变多,存在解码性能变差的倾向。具体地,在消失比特数为接近使用的LDPC代码的校验位数的数量的情况下,解码性能大幅度恶化。
实施方式2的通信装置通过观测外来性噪声发生状况,使用在外来性噪声影响强的子载波中使用低调制多级数的调制方式的定调映射,实现外来性噪声环境下解码性能的提高。
图17是表示具有实施方式2中变更定调映射的功能的通信装置2D的构成图。通信装置2D与通信装置2相比,构成为将接收特性推定部14及传输方式决定部15置换为接收特性推定部14D及传输方式决定部15D。
接收特性推定部14D如图18所示,具备噪声发生状况推定部20、消失模式推定部21D及解码性能推定部22D。
消失模式推定部21D根据从噪声发生状况推定部20发送的、受到外来性噪声影响的子载波的信息、以及由多载波调制信号1符号发送的比特数的信息,制作消失候选比特的数量变少的定调映射。接着,消失模式推定部21D推定使用制作的定调映射时的消失模式。其中,消失模式推定部21D根据受到外来性噪声影响的子载波序号、指定各子载波的调制方式的定调映射、LDPC代码的码长及编码率、以及码字比特序列的交错模式,推定消失模式。消失模式推定部21D将消失候选比特的数量变少的定调映射与由该定调映射推定的消失模式发送到解码性能推定部22D。
解码性能推定部22D执行使用从消失模式推定部21发送的消失模式来解码时的解码性能的推定。解码性能推定部22D若推定的解码性能好,则将包含构成该消失模式制作基础的定调映射、LDPC代码的码长及编码率、和码字比特序列的交错模式与解码性能推定中使用的奇偶校验矩阵的推荐传输方式发送到传输方式决定部15D。
传输方式决定部15D根据包含与有可能由控制信号指定的全部LDPC代码的码长、其编码率、及码字比特序列的交错模式对应的、从接收特性推定部14发送来的定调映射等的推荐传输方式、与输入的控制信号中的指示内容(LDPC代码的码长、其编码率、码字比特序列的交错模式),决定包含传输发送数据时实际使用的定调映射等的传输方式。之后,传输方式决定部15D指示编码部16以决定的传输方式中包含的LDPC代码的码长、编码率及奇偶校验矩阵来进行发送数据的LDPC编码处理。另外,传输方式决定部15D指示调制部17根据决定的传输方式中包含的定调映射来进行各子载波的调制。
下面,说明图19所示的噪声电平下通信装置2D的动作。这里,假设通信装置2D以1个多载波调制信号符号来传输20比特的码字比特。此时,若使用式(1)所示的奇偶校验矩阵H,则因为奇偶校验矩阵H的码长为10,所以以1个多载波调制信号符号来传输2个码字(码字1、码字2)。
接收特性推定部14D内的噪声发生状况推定部20比较噪声状况推定用信号所示的各子载波中的噪声电平与噪声阈值Nth。噪声发生状况推定部20导出噪声电平比噪声阈值Nth高的子载波的序号,作为fsc1、fsc2、...、fscn。图19的实例中,若以子载波总数10从频率低的一方起依次提供子载波序号为1、2、...、10,则有fsc1=2、fsc2=4、fsc3=8、fsc4=10。噪声发生状况推定部20将噪声电平比噪声阈值Nth高的子载波序号的信息(在图19的实例中为fsc1=2、fsc2=4、fsc3=8、fsc4=10)作为噪声发生状况发送到消失模式推定部21D。
为了提高消失存在时的解码性能,只要减少以噪声电平比噪声阈值Nth高的子载波序号的子载波传输的码字比特数量即可。因此,消失模式推定部21D制作在第2、4、8、10子载波中使用BPSK、在第1、3、7、9子载波中使用QPSK、在第5、6子载波中使用16QAM的定调映射,并推定各码字的消失模式。
若设不执行码字比特序列的交错,按码字1的第1码字比特、码字1的第2码字比特、...、码字1的第10码字比特、码字2的第1码字比特、码字2的第2码字比特、...、码字2的第10码字比特的顺序,向制作的定调映射从序号小的子载波依次分配,则码字1的消失模式如式(18)所示,码字2的消失模式如式(19)所示。
[数18]
[0,0,1,0,0,1,0,0,0,0]   式(18)
[数19]
[0,0,0,0,0,0,1,0,0,1]   式(19)
消失模式推定部21D通过使用制作的上述定调映射,与例如在全部子载波中使用QPSK的情况(消失比特数为8)相比,能减少消失比特的数量。
消失模式推定部21D将制作的定调映射、以及各码字的消失模式(式(18)所示的码字1的消失模式、式(19)所示的码字2的消失模式)发送到解码性能推定部22D。
解码性能推定部22D对各个消失模式推定解码性能。
在使用式(1)的奇偶校验矩阵H的情况下,解码性能推定部22D从式(1)的奇偶校验矩阵H中,仅抽取对应于从消失模式推定部21D发送来的式(18)的码字1的消失模式中值为1的码字比特的列(3列、6列),根据抽取到的列制作局部矩阵Hp1。制作的局部矩阵Hp1如式(20)所示。
[数20]
Hp 1 = 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 式(20)
解码性能推定部22D从式(1)的奇偶校验矩阵H中,仅抽取对应于从消失模式推定部21D发送来的式(19)的码字2的消失模式中值为1的码字比特的列(7列、10列),根据抽取到的列制作局部矩阵Hp2。制作的局部矩阵Hp2如式(21)所示。
[数21]
Hp 2 = 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 式(21)
式(20)所示的局部矩阵Hp1及式(21)所示的局部矩阵Hp2中,行加权为1的行1行也没有,行加权为2的行为2个,没有解码性能的较大恶化(得到规定的解码性能)。
解码性能推定部22D将包含构成式(18)、式(19)的消失模式基础的定调映射之推荐传输方式发送到传输方式决定部15D。
实施方式2中的通信装置2D如上所述,通过使用降低外来性噪声影响强的子载波的调制多级数的定调映射来进行传输,能减轻外来性噪声环境下的传输中解码性能的恶化。另外,作为与通信装置2D进行电力线通信的通信装置,能利用图11构成的通信装置。
另外,在上述说明中,式(20)、式(21)提供的局部矩阵因为行加权为2的行为2个,所以没有解码性能的较大恶化,但为了得到其他的局部矩阵,也可采用进行码字交错的构成。例如,若式(18)提供的码字1的消失模式如式(22)所示进行码字的交错,则局部矩阵Hp3变为式(23)。
[数22]
[1,0,1,0,0,0,0,0,0,0]  式(22)
[数23]
Hp 3 = 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 式(23)
局部矩阵Hp3因为加权为2的行仅为1行,所以将包含得到该局部矩阵的定调映射与交错模式的传输方式作为推荐传输方式发送到传输方式决定部15D。另外,码字2的消失模式也一样。
局部矩阵Hp1与局部矩阵Hp3在不构成停止集的方面均能抑制大幅度的恶化,但包含消失比特时的解码性能并不一定局部矩阵Hp3较好。因此,在如局部矩阵Hp1与局部矩阵Hp3等各消失模式不构成停止集的多个传输方式中,也可构成为通过模拟等事先确认解码性能,解码性能推定部22D根据该信息,判定解码性能高的传输方式,作为推荐传输方式,通知给传输方式决定部15D。
另外,在实施方式2中,采用消失模式推定部21D推定消失候选比特的数量变少的定调映射、以及使用该定调映射时的消失模式的构成,但不限于此构成。例如,消失模式推定部21D也可构成为除消失候选比特的数量变少的定调映射外,还推定码长及编码率,并推定使用该定调映射与码长及编码率时的消失模式。由此,因为不仅定调映射,码长及编码率等代码的种类也能变更,所以推定解码性能的恶化少的传输方式时的自由度提高。
另外,在实施方式2中,说明消失模式推定部21D制作定调映射以在推定为受到外来性噪声影响的全部子载波使用BPSK的构成,但不限于此构成。
例如,消失模式推定部21D只要制作定调映射、以便受到强的外来性噪声影响的子载波的调制方式的调制多级数比未受到强的外来性噪声影响的子载波的调制方式的调制多级数少即可。
另外,例如消失模式推定部21D也可构成为制作在推定为受到外来性噪声影响的子载波的一部分中使用QPSK等多级调试方式时的消失模式,解码性能推定部22D对该消失模式进行解码性能判定的结果,若是解码性能的恶化能允许的范围,则在推定为受到外来性噪声影响的子载波的一部分中使用QPSK等多级调试方式。由此,以1符号传输的比特数变多,传输效率提高。
这样,也可构成为在推定为受到外来性噪声影响的子载波中使用QPSK等多级调试方式的情况下,事先算出解码性能的恶化能允许的消失候选比特的数量,设定为阈值,消失模式推定部21D在1码字内的消失候选比特的数量或每1符号的消失候选比特的数量不超过该阈值的范围中,推定即便推定为受到外来性噪声影响的子载波中也使用QPSK等多级调试方式的定调映射。
另外,在实施方式2中,举例说明消失模式推定部21D在推定为受到外来性噪声影响的子载波中使用BPSK的情况下,通过在外来性噪声影响少的子载波的至少一部分中使用16QAM,将由1符号传输的码字比特数量设为码长的N倍(N为任意自然数,在实施方式2的情况下N=2)的构成。根据该构成,在连续发送多个符号的情况下,因为任一符号中N个码字均以相同配置规则配置在子载波中传输,所以若使用的传输方式相同,则推定的消失模式无论在以何符号传输的码字的情况下均为相同N种消失模式(在实施方式2的情况下为式(18)及式(19)所示的2个消失模式),所以接收特性推定部14D能仅考虑推定的N种消失模式来决定推荐传输方式,推荐传输方式的推定变容易。此时,接收特性推定部14D如实施方式2所示,既可对N种消失模式任一将解码性能的恶化少的一个传输方式作为推荐传输方式通知给传输方式决定部15D,也可构成为对N个消失模式每个推定解码性能的恶化少的奇偶校验矩阵作为推荐传输方式,通知给传输方式决定部15D,传输方式决定部15D对每个码字切换奇偶校验矩阵。
另外,实施方式2不限于将由1符号传输的码字比特数量设为码长的N倍的构成。例如,也可构成为将由1符号传输的码字比特数量设为码长的1/M倍(M为任意自然数)。此时,因为一个码字在M个符号的各子载波中以相同配置规则配置,所以对以哪M个符号传输的码字推定的消失模式始终相同。根据该构成,若接收特性推定部14D对推定的消失模式推定解码性能的恶化少的一个传输方式,将推定的传输方式作为推荐传输方式通知给传输方式决定部15D,则因为能对全部码字抑制解码性能的恶化,所以推荐传输方式的推定变容易。
另外,实施方式2也可构成为以1符号传输的码字比特的数量与码长不是一方由另一方整除的关系。此时,因为对每个符号将码字配置在子载波中的配置规则不同,所以即便使用相同传输方式,每个码字中消失模式也变化,但因为各码字的消失模式能使用定调映射及交错模式来算出,所以接收特性推定部14D只要考虑对发送的每个码字推定的多种消失模式后决定推荐传输方式即可。此时,接收特性推定部14D也可对推定的全部消失模式,将解码性能的恶化少的一个推荐传输方式作为推荐传输方式通知给传输方式决定部15D,或对每个码字推定解码性能的恶化少的传输方式作为推荐传输方式,通知给传输方式决定部14D,传输方式决定部14D对每个码字切换传输方式。
在上述实施方式1和实施方式2中,举例说明使用多载波调制后的调制信号作为发送信号的构成,但也能适用于使用单载波调制的通信装置。例如,也可构成为在强的外来性噪声以特定的时间间隔发生的环境下,因为预设以对应于外来性噪声发生间隔的周期来配置消失候选比特,所以接收特性推定部14等将对应于外来性噪声发生间隔的周期配置的码字比特的组合推定为消失模式。此时,预设存在多个以对应于外来性噪声发生间隔的周期来配置的码字比特的组合,变为哪个消失模式因外来性噪声发生的定时与开始发送调制信号的定时的关系不同而不同。因此,接收特性推定部14等只要推定多个消失模式任一中解码性能的恶化都少的传输方式,并将推定的传输方式作为推荐传输方式通知给传输方式决定部15等即可。
另外,在实施方式1中,通过变更奇偶校验矩阵或码字比特序列的交错模式等,改变消失模式,改善解码性能,在实施方式2中,通过变更将受到强的外来性噪声影响的子载波调制方式设为调制多级数最少的BPSK的定调映射,减少消失候选比特的数量,改善解码性能。但是,不限于此,例如也可如下所述。有时若变更定调映射,则消失模式变更,假设即便消失候选比特的数量不改变,或消失候选比特的数量增加,也可通过码字内的消失候选比特的位置组合来得到好的解码性能。因此,也可对多个定调映射(例如在多个定调映射之间,彼此指定各调制方式的子载波的数量相同。)每个推定消失模式,推定解码性能,将解码性能好的定调映射决定为使用的定调映射。
另外,在上述实施方式1和实施方式2中,以通信系统1、1C所示的电力线通信系统为对象进行说明,但也能适用于无线LAN等无线通信系统。
另外,上述实施方式1和实施方式2或这些变形例中说明的通信装置(发送侧通信装置及接收侧通信装置)具备的各功能块典型地实现为作为集成电路的LSI。这些功能块既可单独1芯片化,也可包含部分或全部地1芯片化。这里,设为LSI,但有时因集成度不同,称为IC、系统LSI、超级LSI、超LSI。另外,集成化的手法不限于LSI,也可由专用电路或通用处理器来实现。也可利用能在LSI制造后编程的FPGA(Field ProgrammableGate Array)、或能再构成LSI内部的电路单元的连接或设定的可重构处理器。并且,若随着半导体技术的进步或派生的其他技术出现置换LSI的集成电路化技术,当然也可使用该技术进行功能块的集成化。能适应生物技术等。
产业上的可利用性
根据本发明的通信装置、接收装置、发送方法及接收方法作为外来性噪声环境下的数字通信用的通信装置等是有用的。
符号说明
1 通信系统
2 通信装置
3 通信装置
4 噪声源
5 电力线
10 耦合电路
11 接收部
12 解调部
13 解码部
14 接收特性推定部
15 传输方式决定部
16 编码部
17 调制部
18 发送部
20 噪声发生状况推定部
21 消失模式推定部
22 解码性能推定部
30 耦合电路
31 接收部
32 解调部
33 解码部

Claims (26)

1.一种发送装置,具备:
决定部,将具有相同码长及相同编码率、且由不同奇偶校验矩阵定义的多个低密度奇偶校验编码方式之中的、与外来性噪声的发生状况对应的低密度奇偶校验编码方式,决定为使用的低密度奇偶校验编码方式;以及
编码部,使用由所述决定部决定的所述低密度奇偶校验编码方式,进行发送数据的编码,从而生成码字比特序列。
2.根据权利要求1所述的发送装置,其中,
在所述低密度奇偶校验编码方式中,至少包含由第1奇偶校验矩阵定义的第1低密度奇偶校验编码方式、以及由第2奇偶校验矩阵定义的第2低密度奇偶校验编码方式,
存在对所述第1奇偶校验矩阵构成停止集、但对所述第2奇偶校验矩阵不构成停止集的规定数量的码字比特的组合。
3.根据权利要求2所述的发送装置,其中,还具备:
消失模式推定部,根据外来性噪声的发生状况,推定消失模式,该消失模式表示构成通过编码生成的码字比特序列的各码字比特之中的消失候选比特的数量及消失候选比特各自在码字内的位置,该消失候选比特是接收装置在解码处理前使其消失的可能性高的码字比特;
所述决定部根据由所述消失模式推定部推定的所述消失模式与所述低密度奇偶校验编码方式的所述奇偶校验矩阵之间的关系,推定该奇偶校验矩阵下的解码性能,并根据推定结果,从所述多个低密度奇偶校验编码方式中决定所述使用的低密度奇偶校验编码方式。
4.根据权利要求3所述的发送装置,其中,
所述决定部将由所述消失模式表示的消失候选比特各自在码字内的位置的组合不构成停止集的所述奇偶校验矩阵所定义的低密度奇偶校验编码方式,决定为所述使用的低密度奇偶校验编码方式。
5.根据权利要求4所述的发送装置,其中,
所谓由所述消失模式表示的消失候选比特模式各自在码字内的位置的组合不构成停止集的奇偶校验矩阵,指的是:在从该奇偶校验矩阵中抽取与所述消失模式表示的消失候选比特各自在码字内的位置对应的列而得到的部分矩阵中,行加权为1的行至少存在一行。
6.根据权利要求3所述的发送装置,其中,
所述决定部将由所述消失模式表示的消失候选比特各自在码字内的位置的组合不构成停止集的所述奇偶校验矩阵之中的、抽取了与所述消失模式表示的消失候选比特各自在码字内的位置对应的列而得到的部分矩阵的行加权为0或1的行数较多的奇偶校验矩阵所定义的低密度奇偶校验编码方式,决定为所述使用的低密度奇偶校验编码方式。
7.根据权利要求3所述的发送装置,其中,
所述决定部将由所述消失模式表示的消失候选比特各自在码字内的位置的组合不构成停止集的所述奇偶校验矩阵之中的、抽取了与所述消失模式表示的消失候选比特各自在码字内的位置对应的列而得到的部分矩阵的行加权的最大值较小的奇偶校验矩阵所定义的低密度奇偶校验编码方式,决定为所述使用的低密度奇偶校验编码方式。
8.根据权利要求3所述的发送装置,其中,还具备:
噪声发生状况推定部,根据从通信路径接收到的接收信号,推定外来性噪声的发生状况;
所述消失模式推定部根据噪声发生状况推定部推定的所述外来性噪声的发生状况,推定所述消失模式。
9.根据权利要求1所述的发送装置,其中,还具备:
接收部,接收包含消失模式的信号,该消失模式表示构成码字比特序列的各码字比特之中的、在接收装置中解码处理前设为消失比特的码字比特各自在码字内的位置;
所述决定部根据由所述接收部接收到的所述消失模式与所述低密度奇偶校验编码方式的所述奇偶校验矩阵之间的关系,推定该低密度奇偶校验编码方式下的解码性能,并根据推定结果,从所述多个低密度奇偶校验编码方式中决定所述使用的低密度奇偶校验编码方式。
10.根据权利要求1所述的发送装置,其中,还具备:
接收部,接收包含由接收装置根据消失模式与所述低密度奇偶校验编码方式的奇偶校验矩阵之间的关系来决定的低密度奇偶校验编码方式的信号,该消失模式表示构成码字比特序列的各码字比特之中的、在该接收装置中解码处理前设为消失比特的码字比特各自在码字内的位置;
所述决定部根据所述接收到的包含低密度奇偶校验编码方式的信号,决定所述使用的低密度奇偶校验编码方式。
11.根据权利要求1所述的发送装置,其中,
在所述低密度奇偶校验编码方式中,至少包含由第1奇偶校验矩阵定义的第1低密度奇偶校验编码方式、以及由第2奇偶校验矩阵定义的第2低密度奇偶校验编码方式,
所述第2奇偶校验矩阵是与实施所述第1奇偶校验矩阵的列置换而得到的奇偶校验矩阵中的某一个相等的矩阵。
12.根据权利要求1所述的发送装置,其中,
在所述低密度奇偶校验编码方式中,至少包含由第1奇偶校验矩阵定义的第1低密度奇偶校验编码方式、以及由第2奇偶校验矩阵定义的第2低密度奇偶校验编码方式,
所述第2奇偶校验矩阵是相对于所述第1奇偶校验矩阵独立的矩阵。
13.根据权利要求1所述的发送装置,其中,还具备:
调制部,调制由所述编码部生成的码字比特序列,从而生成调制信号;以及
发送部,向所述调制信号附加表示所述编码部在所述发送数据的编码中使用的所述低密度奇偶校验编码方式的信息并发送。
14.一种发送装置,具备:
决定部,将码字内的码字比特的多个替换规则之中的、与外来性噪声的发生状况对应的替换规则,决定为使用的替换规则;以及
编码部,使用低密度奇偶校验编码方式对发送数据进行编码,从而生成第1码字比特序列,按照所述决定部决定的所述替换规则,对所述第1码字比特序列执行码字内的码字比特的替换,从而生成第2码字比特序列。
15.一种发送装置,具备:
决定部,将针对码字比特序列的多个交错模式之中的、与外来性噪声的发生状况对应的交错模式,决定为使用的交错模式;
编码部,使用低密度奇偶校验编码方式进行发送数据的编码,从而生成码字比特序列;以及
交错部,利用由所述决定部决定的所述交错模式,对所述编码部生成的所述码字比特序列进行交错,从而生成发送比特序列。
16.一种发送装置,具备:
决定部,根据外来性噪声的发生状况,推定通信中使用的多个子载波之中的传输消失候选比特的子载波,把将推定的子载波中的至少一部分子载波的各自中使用的调制方式设为多个调制方式之中的多级数小的调制方式的定调映射,决定为使用的定调映射,该消失候选比特是构成通过编码生成的码字比特序列的各码字比特之中的、接收装置在解码处理前使其消失的可能性高的码字比特;
编码部,使用低密度奇偶校验编码方式进行发送数据的编码,从而生成码字比特序列;以及
调制部,根据由所述决定部决定的定调映射,调制由所述编码部生成的所述码字比特序列,从而生成调制信号。
17.一种接收装置,具备:
接收部,接收传输码字比特序列的信号,该码字比特序列是通过使用具有相同码长及相同编码率、且由不同奇偶校验矩阵定义的多个低密度奇偶校验编码方式之中的、与外来性噪声的发生状况对应的低密度奇偶校验编码方式对发送数据进行编码来生成的;
解调部,通过解调由所述接收部接收到的信号,生成与所述码字比特序列对应的接收码字比特序列;以及
解码部,对所述接收码字比特序列,执行与所述发送数据的编码中使用的所述低密度奇偶校验编码方式对应的解码处理。
18.一种接收装置,具备:
接收部,接收传输第2码字比特序列的信号,该第2码字比特序列是对通过使用低密度奇偶校验编码方式编码发送数据而生成的第1码字比特序列、以码字内的码字比特的多个替换规则之中的与外来性噪声的发生状况对应的替换规则替换码字内的码字比特而得到的;
解调部,通过解调由所述接收部接收到的信号,生成与所述第2码字比特序列对应的第2接收码字比特序列;以及
解码部,以与码字比特的替换中使用的所述替换规则相反的替换规则,对所述第2接收码字比特序列执行比特的替换,从而生成第1接收码字比特序列,并对所述第1接收码字比特序列执行与所述低密度奇偶校验编码方式对应的解码处理。
19.一种接收装置,具备:
接收部,接收传输发送比特序列的信号,该发送比特序列是以多个交错模式之中的与外来性噪声的发生状况对应的交错模式、对通过使用低密度奇偶校验编码方式编码发送数据而生成的码字比特序列进行交错而得到的;
解调部,通过解调由所述接收部接收到的信号,生成与所述发送比特序列对应的接收比特序列;
去交错部,以与所述码字比特序列的交错中使用的所述交错模式相反的去交错模式,对所述接收比特序列进行去交错,从而生成接收码字比特序列;以及
解码部,对所述接收码字比特序列执行与所述低密度奇偶校验编码方式对应的解码处理。
20.一种发送方法,具备:
决定步骤,将具有相同码长及相同编码率、且由不同奇偶校验矩阵定义的多个低密度奇偶校验编码方式之中的、与外来性噪声的发生状况对应的低密度奇偶校验编码方式,决定为使用的低密度奇偶校验编码方式;以及
编码步骤,使用所述决定步骤中决定的所述低密度奇偶校验编码方式,进行发送数据的编码,从而生成码字比特序列。
21.一种发送方法,具备:
决定步骤,将码字内的码字比特的多个替换规则之中的、与外来性噪声的发生状况对应的替换规则,决定为使用的替换规则;以及
编码步骤,使用低密度奇偶校验编码方式对发送数据进行编码,从而生成第1码字比特序列,按照所述决定步骤决定的所述替换规则,对所述第1码字比特序列执行码字内的码字比特的替换,从而生成第2码字比特序列。
22.一种发送方法,具备:
决定步骤,将针对码字比特序列的多个交错模式之中的、与外来性噪声的发生状况对应的交错模式,决定为使用的交错模式;
编码步骤,通过使用低密度奇偶校验编码方式进行发送数据的编码,生成码字比特序列;以及
交错步骤,利用所述决定步骤中决定的所述交错模式,对所述编码步骤中生成的所述码字比特序列进行交错,从而生成发送比特序列。
23.一种发送方法,具备:
决定步骤,根据外来性噪声的发生状况,推定通信中使用的多个子载波之中的传输消失候选比特的子载波,把将推定的子载波中的至少一部分子载波的各自中使用的调制方式设为多个调制方式之中的多级数小的调制方式的定调映射,决定为使用的定调映射,该消失候选比特是构成通过编码生成的码字比特序列的各码字比特之中的、接收装置在解码处理前使其消失的可能性高的码字比特;
编码步骤,通过使用低密度奇偶校验编码方式进行发送数据的编码,生成码字比特序列;以及
调制步骤,根据所述决定步骤中决定的定调映射,调制所述编码步骤中生成的所述码字比特序列,从而生成调制信号。
24.一种接收方法,具备:
接收步骤,接收传输码字比特序列的信号,该码字比特序列是通过使用具有相同码长及相同编码率、且由不同奇偶校验矩阵定义的多个低密度奇偶校验编码方式之中的、与外来性噪声的发生状况对应的低密度奇偶校验编码方式对发送数据进行编码来生成的;
解调步骤,通过解调所述接收步骤中接收到的信号,生成与所述码字比特序列对应的接收码字比特序列;以及
解码步骤,对所述接收码字比特序列,执行与所述发送数据的编码中使用的所述低密度奇偶校验编码方式对应的解码处理。
25.一种接收方法,具备:
接收步骤,接收传输第2码字比特序列的信号,该第2码字比特序列是对通过使用低密度奇偶校验编码方式编码发送数据而生成的第1码字比特序列、以码字内的码字比特的多个替换规则之中的与外来性噪声的发生状况对应的替换规则替换码字内的码字比特而得到的;
解调步骤,通过解调所述接收步骤接收到的信号,生成与所述第2码字比特序列对应的第2接收码字比特序列;以及
解码步骤,以与码字比特的替换中使用的所述替换规则相反的替换规则,对所述第2接收码字比特序列执行比特的替换,从而生成第1接收码字比特序列,并对所述第1接收码字比特序列,执行与所述低密度奇偶校验编码方式对应的解码处理。
26.一种接收方法,具备:
接收步骤,接收传输发送比特序列的信号,该发送比特序列是以多个交错模式之中的与外来性噪声的发生状况对应的交错模式、对通过使用低密度奇偶校验编码方式编码发送数据而生成的码字比特序列进行交错而得到的;
解调步骤,通过解调所述接收步骤中接收到的信号,生成与所述发送比特序列对应的接收比特序列;
去交错步骤,以与所述码字比特序列的交错中使用的所述交错模式相反的去交错模式,对所述接收比特序列进行去交错,从而生成接收码字比特序列;以及
解码步骤,对所述接收码字比特序列,执行与所述低密度奇偶校验编码方式对应的解码处理。
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