JP2003244109A - 通信システム、受信機、送信機および通信方法 - Google Patents
通信システム、受信機、送信機および通信方法Info
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Abstract
く、正確に同期制御およびユーザ検出を行うことが可能
な通信システムを得ること。 【解決手段】 本発明の通信システムは、LDPC符号
化を行う送信機と、所定のサンプル開始点からサンプリ
ングした符号語長分の受信データを、「Sum−Pro
ductアルゴリズム」を用いてLDPC復号し、復号
結果として出力される各ビットの事後確率の対数尤度比
の絶対値の総和を用いて同期制御およびユーザ検出を行
う受信機と、を備える構成とした。
Description
ーザコード等の特定のシンボルを用いずに同期制御およ
びユーザ検出を行うことが可能な通信システムに関する
ものであり、特に、符号化時の生成行列に対応した検査
行列を利用して、同期制御およびユーザ検出を行うこと
が可能な通信装置、受信機、送信機および通信方法に関
するものである。
検出方法について説明する。まず、従来の同期確立方法
について説明する。たとえば、送信側では、位相が反転
したN個の信号(プリアンブル)を送信する(図19上
段および中段参照)。一方、受信側では、プリアンブル
における位相の反転を検出し、このタイミングで同期信
号を出力し(図19下段参照)、被変調波のデータを復
調する。通常、ノイズの多い通信路であっても正確に同
期を確立できるようにするため、上記Nの数を10個以
上に設定する場合が多い。
明する。通常、受信側では、上記プリアンブルに後続し
て送信されるユーザコードを用いて、受信フレームが自
装置向けの通信フレームかどうかを確認する(図20参
照)。このとき、受信側では、自装置に割り当てられた
ユニークなコードと一致するかどうかによってユーザ検
出を行う。一般に、ノイズ等によりコードパターンが偶
然一致してしまう確率を減らすため、最低でも1バイト
(8ビット)以上をこのユーザコードに割り当てる場合
が多い。なお、通信フレームの構成としては、たとえ
ば、上記ユーザコードの前後に各種制御用コードが配置
され、それらに後続してユーザ用のデータ(ペイロード
データ)が配置される(図20参照)。
従来の通信方法においては、プリアンブルやユーザコー
ドを通信フレーム中に配置することによって同期制御や
ユーザ検出を行っているため、通信フレームが冗長化す
る、という問題があった。
って、プリアンブルやユーザコードを用いることなく、
正確に同期制御およびユーザ検出を行うことが可能な通
信システム、受信機、送信機および通信方法を得ること
を目的とする。
目的を達成するために、本発明にかかる通信システムに
あっては、LDPC符号化を行う送信機と、所定のサン
プル開始点からサンプリングした符号語長分の受信デー
タを、「Sum−Productアルゴリズム」を用い
てLDPC復号し、復号結果として出力される各ビット
の事後確率の対数尤度比の絶対値の総和を用いて同期制
御を行う受信機と、を備えることを特徴とする。
て、前記受信機は、前記対数尤度比の絶対値の総和を複
数のサンプル開始点で確認し、前記対数尤度比の絶対値
の総和が最大となるサンプル開始点をシンボル同期位置
とすることを特徴とする。
て、前記受信機は、繰り返し復号を行い、前記対数尤度
比の絶対値の総和がより大きく増加するサンプル開始点
をシンボル同期位置とすることを特徴とする。
は、前記受信機は、キャリアセンスによりサンプル開始
点を決定することを特徴とする。
て、前記受信機は、前記シンボル同期を確立した後、復
号結果に基づいて受信信号と復号後の信号の位相差を検
出し、受信シンボル毎の位相差を所定の関係式で近似
し、当該関係式の初期値に基づいてサンプル同期を確立
し、当該関係式の傾きに基づいてクロック同期を確立す
ることを特徴とする。
は、前記送信機が、ユーザ個別の符号で符号化した送信
データを連続して送信し、前記受信機が、前記対数尤度
比の絶対値の総和に基づいて、受信データが自機に対す
るデータかどうかを判定することを特徴とする。
DPC符号化を行う送信機と通信を行い、所定のサンプ
ル開始点からサンプリングした符号語長分の受信データ
を、「Sum−Productアルゴリズム」を用いて
LDPC復号し、復号結果として出力される各ビットの
事後確率の対数尤度比の絶対値の総和を用いて同期制御
を行うことを特徴とする。
記対数尤度比の絶対値の総和を複数のサンプル開始点で
確認し、前記対数尤度比の絶対値の総和が最大となるサ
ンプル開始点をシンボル同期位置とすることを特徴とす
る。
り返し復号を行い、前記対数尤度比の絶対値の総和がよ
り大きく増加するサンプル開始点をシンボル同期位置と
することを特徴とする。
ャリアセンスによりサンプル開始点を決定することを特
徴とする。
記シンボル同期を確立した後、復号結果に基づいて受信
信号と復号後の信号の位相差を検出し、受信シンボル毎
の位相差を所定の関係式で近似し、当該関係式の初期値
に基づいてサンプル同期を確立し、当該関係式の傾きに
基づいてクロック同期を確立することを特徴とする。
記送信機がユーザ個別の符号で符号化した送信データを
連続して送信した場合、前記対数尤度比の絶対値の総和
に基づいて、受信データが自機に対するデータかどうか
を判定することを特徴とする。
ーザ個別の符号でLDPC符号化した送信データを連続
して送信することを特徴とする。
送信機がLDPC符号化を行う符号化ステップと、受信
機が、所定のサンプル開始点からサンプリングした符号
語長分の受信データを、「Sum−Productアル
ゴリズム」を用いてLDPC復号し、復号結果として出
力される各ビットの事後確率の対数尤度比の絶対値の総
和を用いて同期制御を行う復号/同期制御ステップと、
を含むことを特徴とする。
記復号/同期制御ステップでは、前記対数尤度比の絶対
値の総和を複数のサンプル開始点で確認し、前記対数尤
度比の絶対値の総和が最大となるサンプル開始点をシン
ボル同期位置とすることを特徴とする。
記復号/同期制御ステップでは、繰り返し復号を行い、
前記対数尤度比の絶対値の総和がより大きく増加するサ
ンプル開始点をシンボル同期位置とすることを特徴とす
る。
記復号/同期制御ステップでは、キャリアセンスにより
サンプル開始点を決定することを特徴とする。
記復号/同期制御ステップでは、前記シンボル同期を確
立した後、復号結果に基づいて受信信号と復号後の信号
の位相差を検出し、受信シンボル毎の位相差を所定の関
係式で近似し、当該関係式の初期値に基づいてサンプル
同期を確立し、当該関係式の傾きに基づいてクロック同
期を確立することを特徴とする。
記符号化ステップでは、ユーザ個別の符号で符号化した
送信データを連続して送信し、前記復号/同期制御ステ
ップでは、前記対数尤度比の絶対値の総和に基づいて、
受信データが自機に対するデータかどうかを判定するこ
とを特徴とする。
テムおよび通信方法の実施の形態を図面に基づいて詳細
に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限
定されるものではない。
信システム、すなわち、LDPC(Low-Density Parity
-Check)符号化/復号システムを示す図である。図1に
おいて、1は符号化器であり、2は変調器であり、3は
通信路であり、4は復調器であり、5は復号器である。
る前に、LDPC符号を使用した場合の符号化,復号の
流れについて説明する。
所定の方法で検査行列Hを生成する。そして、以下の条
件に基づいて生成行列Gを求める。 G:k×n行列(k:情報長,n:符号語長) GHT=0(Tは転置行列)
セージ(m1m2…mk)を受け取り、上記生成行列Gを
用いて符号語Cを生成する。 C=(m1m2…mk)G =(c1c2…cn) (ただし、H(c1c2…cn)T
=0)
に対して、BPSK,QPSK,多値QAMなどのデジ
タル変調を行い、送信する。
を介して受け取った変調信号に対して、BPSK,QP
SK,多値QAMなどのデジタル復調を行い、さらに、
復号器5が、LDPC符号化された復調結果に対して、
「sum−productアルゴリズム」による繰り返
し復号を実施し、推定結果(もとのm1m2…mkに対
応)を出力する。
ては、たとえば、LDPCの発案者Gallagerに
より以下のような行列が提案されている(図2参照)。
の行列で、「1」の部分を塗りつぶしている。他の部分
は全て「0」である。この行列は、1行の「1」の数
(これを行の重みと表現する)が4で、1列の「1」の
数(これを列の重みと表現する)が3であり、全ての列
と行の重みが均一なため、これを一般に「Regula
r−LDPC符号」と呼んでいる。また、Gallag
erの符号では、たとえば、図2に示すように、行列を
3ブロックに分け、2ブロック目と3ブロック目に対し
てランダム置換を行っている。
の、たとえば、重み3の列が5列存在し、重み5の列が
10列存在するというような不均一な重み分布となるも
の、を「Irregular−LDPC符号」と呼んで
いる。特に、「Irregular−LDPC符号」の
符号構成は、重み分布を変えることにより非常に多くの
パターンを構成できる。
る符号化手順および復号手順を、最も基本的なGall
agerのLDPC符号(図2参照)を用いて説明す
る。
示すLDPC符号をオリジナル行列Aとする。オリジナ
ル行列Aは、(1)式のように表すことができる。 A=[c1|c2] (1)
行列Aに対して、「Gaussian Elimina
tion」を実行し、(2)式に示すようなパリティ検
査行列Hを生成する。 H=[c2 -1c1|c2 -1c2]=[P|IM] (2) なお、P=c2 -1c1とし、IM=c2 -1c2(単位行列)
とする。図3は、「Gaussian Elimina
tion」の実行結果を示す図である。
位行列になっていないため(図3参照)、列単位に「G
aussian Elimination」を実行し、
さらに、不完全な部分に対して行単位に「Gaussi
an Elimination」を実行する。図4は、
「Gaussian Elimination」の実行
結果を示す図である。ここでは、2列が全零行列とな
る。
列になっていないため(図4参照)、この2列を左から
6列目と7列目に挿入する。そして、下2行を削除す
る。これにより、最終的なパリティ検査行列Hは、N×
K=20×13の行列となる。図5は、符号化器1によ
り生成された最終的なパリティ検査行列Hを示す図であ
る。
ティ検査行列Hを用いて生成行列Gを求め((3)式参
照)、その後、送信系列Z(長さN)を生成する
((4)式参照)。
復号方法として、たとえば、一般的な「Sum−Pro
ductアルゴリズム」を用いる。
mod2)の尤度(likelihood)を求める。なお、時刻
tの受信信号y(t)における送信データx(t)の尤
度をft x(t)とする(x(t):0,1)。また、尤度
ft x(t)=1は、P(y(t)|x(t)=1)を意味
し、x(t)=1のときに受信信号y(t)を受け取る
確率を表す。
x(t)=0に対する尤度ft x(t)=1の対数尤度比をαtとする
と、対数尤度比αtは、(5)式のように表すことがで
きる。
の標準偏差)を表す。また、図6は、受信点における確
率密度分布を示す図である。図6の縦軸は確率を表し、
横軸は受信信号y(t)の位置を表す。
に、尤度比expαtに変換する。
よび(8)式のように表すことができる。
ことで上記送信系列を復号する。(1)初期設定とし
て、ビット系列Xのn番目のビットがx(0or1)で
ある確率qmn xを、下記(9)式および(10)式とす
る(Initialization)。なお、mは検査行を表し、nは
ビット列を表す。また、時刻tはビット列nに対応する
(t=n)。 qmn 0=ft 0 (9) qmn 1=ft 1 (10)
(11)式,(12)式および(13)式の計算を各
m,nに対して行う(Horizontal Step)。
参加するビット列nの集合を表し、N(m)\nはビッ
ト列nを除く集合N(m)を表し、rmn xは、ビット系
列Xのn番目のビットがxであると確定し、n以外のビ
ットhが確率qmhによって与えられる分離した分布をも
つ検査行mの確率を表す。
いて、qmn xの値を、以下の(14)式で更新する(Ver
tical Step)。
mn 0+qmn 1)とする。また、M(n)(≡{m:Hmn=
1})は、参加ビット列nによって検査される検査行m
の集合を表し、iはm以外の検査行を表す。そして、擬
似事後確率qn 0,qn 1を以下の(15)式で更新する。
まで、上記処理を繰り返し実行する。なお、X´は確率
の高い方のx(0or1)の系列を表す。
化/復号方法について説明したが、以降では、上記符号
化/復号方法を本実施の形態の通信方法(同期制御)に
適用する場合について説明する。
ムを示す図である。送信側では、図7に示すように、L
DPC符号化されたデータのみを送信する。
ル点を示す図である。受信側では、図8に示すように、
信号エネルギーが拡大した点をキャリアセンスする。し
たがって、復号器5では、このキャリアセンス点から、
あるいはキャリアセンスの感度により実際の先頭を捉え
られなかったことを考慮して上記キャリアセンス点の数
サンプル前から、サンプルを開始し、「Sum−Pro
ductアルゴリズム」を用いた符号長分のLDPC復
号を行う。これにより、サンプル開始点の数を効率よく
限定できる。
擬似事後確率を対数尤度比υnで表現すると、(16)
式で表すことができる。また、この対数尤度比υnの絶
対値の合計Sum_abs_LLRsを(17)式に示
す。
式に示す対数尤度比υnの絶対値の合計Sum_abs
_LLRsを用いて、この値が最大となるサンプル開始
点を検出し、このポイントを同期位置とする。これによ
り、同期位置を正確に抽出できる。また、一回の復号で
明確なサンプル開始点が分からなかった場合は、繰り返
し回数を増やして、対数尤度比υnの絶対値の合計Su
m_abs_LLRsの差が明確になるまで復号を繰り
返す。
符号」のアンサンブル(重み配分)の一例を示す図であ
る。Dlは列の重みの最大値を表し、λxは検査行列全体
の重みに対する重みxの列に含まれる全重みの比率を表
し、ρxは検査行列全体の重みに対する重みxの行に含
まれる全重みの比率を表し、No.は重みxの列または
行の数を表す。また、たとえば、検査行列の重みの総数
が32736の場合、x=32の列数は、No.=42
5で、比率がλx=32*425/32736=0.4
154となる。ここでは、この符号化率(Rate)=
0.5の「Irregular−LDPC符号」を用い
て、同期がとれるかどうかの検証を行った。
AWGN下で1情報ビットあたりの信号対雑音電力比
(Eb/N0)=2.0dBのもとでシミュレーション
を行った場合の、サンプル開始点と、対数尤度比の絶対
値の総和値と、の関係を示す図である。ここでは、0サ
ンプルから511サンプルまでを1符号語とし、512
サンプルから1023サンプルまでを1符号語とし、1
024サンプルから1535サンプルまでを1符号語と
し、1536サンプルから2047サンプルまでを1符
号語として、4つの符号語を送信した場合を想定してい
る。図10では、0サンプル目,512サンプル目,1
024サンプル目,1536サンプル目、をサンプル開
始点とした場合に、最も対数尤度比の絶対値の総和値が
大きくなっている。すなわち、わずかEb/N0=2.
0dBと非常に低いSNRにもかかわらず、同期位置が
正確に抽出されていることがわかる。
ルから511サンプルまでの複数のサンプル開始点にお
ける復号の繰り返し回数と、対数尤度比の絶対値の総和
値と、の関係を示す図である。この例では、0サンプル
目以外のサンプル開始点において繰り返し復号の回数を
増やしても、対数尤度比の絶対値の総和値が増えていな
い。一方、0サンプル目をサンプル開始点とした場合に
は、2回目の繰り返し復号から増加が始まり、10回目
以上で急激に増加する。これにより、Eb/N0=2.
0dBと非常に低いSNRであっても、数回の繰り返し
復号で明確にサンプル開始点が検出できる。したがっ
て、図10および図11から明らかなように、このサン
プル開始点がシンボル同期位置となる。
では、その位置で繰り返し復号を行い、対数尤度比から
硬判定した結果HX´がHX´=0となるまで繰り返し
復号を継続する。
ル同期およびクロック同期を確立する。
の星座点を示す図である。ここでは、復号後に確定した
データ(位置)と受信データ(位置)の位相差を比較す
る。また、復号後の正確な星座点と受信時の星座点との
位相差をΔθとする。
θを示す図である。ここでは、図13に示すように、受
信シンボル毎の位相差Δθを(18)式に示す1次式で
近似する。 Δθ=φ×z+ψ (18) なお、zは受信シンボルの位置を表し、φは傾きを表
し、ψは初期値を表す。また、初期値ψが、位相差のオ
フセット値、すなわち、サンプル位置のずれを示す。ま
た、傾きφが、送信用の基準クロックに対する受信用の
基準クロックのずれを示している。したがって、本実施
の形態では、これらの値を用いて、サンプル位置のずれ
を補正してサンプル同期を確立し、さらに、基準クロッ
クのずれを補正してクロック同期を確立する。
期制御の具体例を示す図である。図中Tは、サンプルク
ロックの周期を表し、lは1シンボル中のサンプル数を
表す。図14に示すように、サンプル同期制御では、サ
ンプルタイミングをT×(ψ/2πl)だけシフトする
ことにより調整する。また、クロック同期制御では、サ
ンプルクロックの周期をT×(1−φ/2πl)とする
ことにより調整する。
信機が、LDPC符号化を行い、受信機が、所定のサン
プル開始点からサンプリングした符号語長分の受信デー
タを、「Sum−Productアルゴリズム」を用い
てLDPC復号し、復号結果として出力される各ビット
の事後確率の対数尤度比の絶対値の総和を用いて同期制
御を行うシステム構成とした。これにより、プリアンブ
ルやユーザコードを用いることなく、正確に同期制御を
行うことができる。
比の絶対値の総和値を複数のサンプル開始点で確認し、
その総和が最大となるサンプル開始点をシンボル同期位
置とする。これにより、明確にサンプル開始点を検出で
きる。
行い、対数尤度比の絶対値の総和がより急激に増加する
サンプル開始点をシンボル同期位置とする。これによ
り、非常にSNRが低い場合であっても明確にサンプル
開始点を検出できる。
センスによりサンプル開始点を決定する。これにより、
サンプル開始点の数を効率よく限定できる。
同期を確立した後、復号結果に基づいて受信信号と復号
後の信号の位相差を検出し、受信シンボル毎の位相差を
(18)式で近似し、当該(18)式の初期値に基づい
てサンプル位置のずれを補正し、当該(18)式の傾き
に基づいて基準クロックのずれを補正する。これによ
り、正確にサンプル同期およびクロック同期を確立でき
る。
にかかる通信装置におけるユーザ検出方法について説明
する。
示す図であり、11は送信機であり、12,13は受信
機である。本実施の形態では、LDPC符号に多様性を
持たせ、それぞれの符号を各ユーザに割り当てることに
よりユーザを検出する。
では、送信側のLDPC符号の生成行列Gとそれに対応
した受信側の検査行列Hが1対1に対応していないと復
号できないので、ここでは、図9に例示したアンサンブ
ルを、図16および図17のように変更することで、検
査行列を多様化する。
す重み配分を行い、ユーザB用に図17に示す重み配分
を行う。たとえば、図15に示すように送信機:受信機
が1:2のシステムで、送信側が、図18(a)に示す
ように、ユーザAの符号で符号化した送信データと、ユ
ーザBの符号で符号化した送信データと、を連続して送
信した場合、ユーザAおよびユーザBの受信機では、そ
れぞれ式(17)で示した対数尤度比の絶対値の合計S
um_abs_LLRsを用いて、自機に対するデータ
かどうかを判定する。
信側が、ユーザ個別の符号で符号化した送信データを連
続して送信し、受信側が、それぞれ式(17)で示した
対数尤度比の絶対値の合計Sum_abs_LLRsを
用いて、自機に対するデータかどうかを判定する構成と
した。これにより、送信機にてユーザ毎にユニークな既
知のユーザコードを送信することなく、受信機にて自分
のデータを検出できる。
機能は、LDPC符号のかわりに、たとえば、ターボ符
号やリピートアキュムレート符号を用いた場合であって
も、復号器から出力される対数尤度比の絶対値の総和を
用いることで、同様に実現できる。ただし、ターボ符号
やリピートアキュムレート符号を用いた場合にはインタ
リーバに多様性を持たせることが可能となるため、イン
タリーブの各パターンをユーザ個別に割り振ることによ
り、上記と同等のマルチユーザ検出を実現する。
ば、送信機が、LDPC符号化を行い、受信機が、所定
のサンプル開始点からサンプリングした符号語長分の受
信データを、「Sum−Productアルゴリズム」
を用いてLDPC復号し、復号結果として出力される各
ビットの事後確率の対数尤度比の絶対値の総和を用いて
同期制御を行うシステム構成とした。これにより、プリ
アンブルやユーザコードを用いることなく、正確に同期
制御を行うことが可能な通信システムを得ることができ
る、という効果を奏する。
比の絶対値の総和値を複数のサンプル開始点で確認し、
その総和が最大となるサンプル開始点をシンボル同期位
置とする。これにより、明確にサンプル開始点を検出可
能な通信システムを得ることができる、という効果を奏
する。
復号を行い、対数尤度比の絶対値の総和がより急激に増
加するサンプル開始点をシンボル同期位置とする。これ
により、非常にSNRが低い場合であっても明確にサン
プル開始点を検出することが可能な通信システムを得る
ことができる、という効果を奏する。
センスによりサンプル開始点を決定する。これにより、
サンプル開始点の数を効率よく限定することが可能な通
信システムを得ることができる、という効果を奏する。
同期を確立した後、復号結果に基づいて受信信号と復号
後の信号の位相差を検出し、受信シンボル毎の位相差を
所定の関係式で近似し、当該式の初期値に基づいてサン
プル位置のずれを補正し、当該式の傾きに基づいて基準
クロックのずれを補正する。これにより、正確にサンプ
ル同期およびクロック同期を確立することが可能な通信
システムを得ることができる、という効果を奏する。
別の符号で符号化した送信データを連続して送信し、受
信側が、それぞれ対数尤度比の絶対値の合計Sum_a
bs_LLRsを用いて、自機に対するデータかどうか
を判定するシステム構成とした。これにより、送信機に
てユーザ毎にユニークな既知のユーザコードを送信する
ことなく、受信機にて自分のデータを検出することが可
能な通信システムを得ることができる、という効果を奏
する。
点からサンプリングした符号語長分の受信データを、
「Sum−Productアルゴリズム」を用いてLD
PC復号し、復号結果として出力される各ビットの事後
確率の対数尤度比の絶対値の総和を用いて同期制御を行
う構成とした。これにより、プリアンブルやユーザコー
ドを用いることなく、正確に同期制御を行うことが可能
な受信機を得ることができる、という効果を奏する。
の総和値を複数のサンプル開始点で確認し、その総和が
最大となるサンプル開始点をシンボル同期位置とする。
これにより、明確にサンプル開始点を検出可能な受信機
を得ることができる、という効果を奏する。
い、対数尤度比の絶対値の総和がより急激に増加するサ
ンプル開始点をシンボル同期位置とする。これにより、
非常にSNRが低い場合であっても明確にサンプル開始
点を検出することが可能な受信機を得ることができる、
という効果を奏する。
りサンプル開始点を決定する。これにより、サンプル開
始点の数を効率よく限定することが可能な受信機を得る
ことができる、という効果を奏する。
した後、復号結果に基づいて受信信号と復号後の信号の
位相差を検出し、受信シンボル毎の位相差を所定の関係
式で近似し、当該式の初期値に基づいてサンプル位置の
ずれを補正し、当該式の傾きに基づいて基準クロックの
ずれを補正する。これにより、正確にサンプル同期およ
びクロック同期を確立することが可能な受信機を得るこ
とができる、という効果を奏する。
別の符号で符号化された送信データが連続送信された場
合に、それぞれ対数尤度比の絶対値の合計Sum_ab
s_LLRsを用いて、自機に対するデータかどうかを
判定する構成とした。これにより、送信機からユーザ毎
にユニークな既知のユーザコードを送信させることな
く、自分のデータを検出することが可能な受信機を得る
ことができる、という効果を奏する。
別の符号で符号化した送信データを連続送信し、受信側
に、自機に対するデータかどうかを判定させる。これに
より、ユーザ毎にユニークな既知のユーザコードを送信
しない送信機を得ることができる、という効果を奏す
る。
符号化を行い、受信機が、所定のサンプル開始点からサ
ンプリングした符号語長分の受信データを、「Sum−
Productアルゴリズム」を用いてLDPC復号
し、復号結果として出力される各ビットの事後確率の対
数尤度比の絶対値の総和を用いて同期制御を行う。これ
により、プリアンブルやユーザコードを用いることな
く、正確に同期制御を行うことができる、という効果を
奏する。
比の絶対値の総和値を複数のサンプル開始点で確認し、
その総和が最大となるサンプル開始点をシンボル同期位
置とする。これにより、明確にサンプル開始点を検出で
きる、という効果を奏する。
復号を行い、対数尤度比の絶対値の総和がより急激に増
加するサンプル開始点をシンボル同期位置とする。これ
により、非常にSNRが低い場合であっても明確にサン
プル開始点を検出できる、という効果を奏する。
センスによりサンプル開始点を決定する。これにより、
サンプル開始点の数を効率よく限定できる、という効果
を奏する。
同期を確立した後、復号結果に基づいて受信信号と復号
後の信号の位相差を検出し、受信シンボル毎の位相差を
所定の関係式で近似し、当該式の初期値に基づいてサン
プル位置のずれを補正し、当該式の傾きに基づいて基準
クロックのずれを補正する。これにより、正確にサンプ
ル同期およびクロック同期を確立できる、という効果を
奏する。
別の符号で符号化した送信データを連続して送信し、受
信側が、それぞれ対数尤度比の絶対値の合計Sum_a
bs_LLRsを用いて、自機に対するデータかどうか
を判定する。これにより、送信機にてユーザ毎にユニー
クな既知のユーザコードを送信することなく、受信機に
て自分のデータを検出することができる、という効果を
奏する。
である。
PC符号用の検査行列を示す図である。
n」の実行結果を示す図である。
n」の実行結果を示す図である。
検査行列Hを示す図である。
る。
である。
図である。
ンサンブルの一例を示す図である。
和値との関係の一例を示す図である。
の総和値との関係の一例を示す図である。
示す図である。
である。
体例を示す図である。
る。
ある。
ある。
である。
5 復号器、11 送信機、12,13 受信機。
Claims (19)
- 【請求項1】 LDPC符号化を行う送信機と、 所定のサンプル開始点からサンプリングした符号語長分
の受信データを、「Sum−Productアルゴリズ
ム」を用いてLDPC復号し、復号結果として出力され
る各ビットの事後確率の対数尤度比の絶対値の総和を用
いて同期制御を行う受信機と、 を備えることを特徴とする通信システム。 - 【請求項2】 前記受信機は、前記対数尤度比の絶対値
の総和を複数のサンプル開始点で確認し、前記対数尤度
比の絶対値の総和が最大となるサンプル開始点をシンボ
ル同期位置とすることを特徴とする請求項1に記載の通
信システム。 - 【請求項3】 前記受信機は、繰り返し復号を行い、前
記対数尤度比の絶対値の総和がより大きく増加するサン
プル開始点をシンボル同期位置とすることを特徴とする
請求項1または2に記載の通信システム。 - 【請求項4】 前記受信機は、キャリアセンスによりサ
ンプル開始点を決定することを特徴とする請求項1、2
または3に記載の通信システム。 - 【請求項5】 前記受信機は、前記シンボル同期を確立
した後、復号結果に基づいて受信信号と復号後の信号の
位相差を検出し、受信シンボル毎の位相差を所定の関係
式で近似し、当該関係式の初期値に基づいてサンプル同
期を確立し、当該関係式の傾きに基づいてクロック同期
を確立することを特徴とする請求項2、3または4に記
載の通信システム。 - 【請求項6】 前記送信機が、ユーザ個別の符号で符号
化した送信データを連続して送信し、前記受信機が、前
記対数尤度比の絶対値の総和に基づいて、受信データが
自機に対するデータかどうかを判定することを特徴とす
る請求項1〜5のいずれか一つに記載の通信システム。 - 【請求項7】 LDPC符号化を行う送信機と通信を行
う受信機において、 所定のサンプル開始点からサンプリングした符号語長分
の受信データを、「Sum−Productアルゴリズ
ム」を用いてLDPC復号し、復号結果として出力され
る各ビットの事後確率の対数尤度比の絶対値の総和を用
いて同期制御を行うことを特徴とする受信機。 - 【請求項8】 前記対数尤度比の絶対値の総和を複数の
サンプル開始点で確認し、前記対数尤度比の絶対値の総
和が最大となるサンプル開始点をシンボル同期位置とす
ることを特徴とする請求項7に記載の受信機。 - 【請求項9】 繰り返し復号を行い、前記対数尤度比の
絶対値の総和がより大きく増加するサンプル開始点をシ
ンボル同期位置とすることを特徴とする請求項7または
8に記載の受信機。 - 【請求項10】 キャリアセンスによりサンプル開始点
を決定することを特徴とする請求項7、8または9に記
載の受信機。 - 【請求項11】 前記シンボル同期を確立した後、復号
結果に基づいて受信信号と復号後の信号の位相差を検出
し、受信シンボル毎の位相差を所定の関係式で近似し、
当該関係式の初期値に基づいてサンプル同期を確立し、
当該関係式の傾きに基づいてクロック同期を確立するこ
とを特徴とする請求項8、9または10に記載の受信
機。 - 【請求項12】 前記送信機がユーザ個別の符号で符号
化した送信データを連続して送信した場合、 前記対数尤度比の絶対値の総和に基づいて、受信データ
が自機に対するデータかどうかを判定することを特徴と
する請求項7〜11のいずれか一つに記載の受信機。 - 【請求項13】 ユーザ個別の符号でLDPC符号化し
た送信データを連続して送信することを特徴とする送信
機。 - 【請求項14】 送信機がLDPC符号化を行う符号化
ステップと、 受信機が、所定のサンプル開始点からサンプリングした
符号語長分の受信データを、「Sum−Product
アルゴリズム」を用いてLDPC復号し、復号結果とし
て出力される各ビットの事後確率の対数尤度比の絶対値
の総和を用いて同期制御を行う復号/同期制御ステップ
と、 を含むことを特徴とする通信方法。 - 【請求項15】 前記復号/同期制御ステップでは、前
記対数尤度比の絶対値の総和を複数のサンプル開始点で
確認し、前記対数尤度比の絶対値の総和が最大となるサ
ンプル開始点をシンボル同期位置とすることを特徴とす
る請求項14に記載の通信方法。 - 【請求項16】 前記復号/同期制御ステップでは、繰
り返し復号を行い、前記対数尤度比の絶対値の総和がよ
り大きく増加するサンプル開始点をシンボル同期位置と
することを特徴とする請求項14または15に記載の通
信方法。 - 【請求項17】 前記復号/同期制御ステップでは、キ
ャリアセンスによりサンプル開始点を決定することを特
徴とする請求項14、15または16に記載の通信方
法。 - 【請求項18】 前記復号/同期制御ステップでは、前
記シンボル同期を確立した後、復号結果に基づいて受信
信号と復号後の信号の位相差を検出し、受信シンボル毎
の位相差を所定の関係式で近似し、当該関係式の初期値
に基づいてサンプル同期を確立し、当該関係式の傾きに
基づいてクロック同期を確立することを特徴とする請求
項15、16または17に記載の通信方法。 - 【請求項19】 前記符号化ステップでは、ユーザ個別
の符号で符号化した送信データを連続して送信し、前記
復号/同期制御ステップでは、前記対数尤度比の絶対値
の総和に基づいて、受信データが自機に対するデータか
どうかを判定することを特徴とする請求項14〜18の
いずれか一つに記載の通信方法。
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