JP2008526163A - マルチレベル低密度パリティ検査符号化変調 - Google Patents

マルチレベル低密度パリティ検査符号化変調 Download PDF

Info

Publication number
JP2008526163A
JP2008526163A JP2007549299A JP2007549299A JP2008526163A JP 2008526163 A JP2008526163 A JP 2008526163A JP 2007549299 A JP2007549299 A JP 2007549299A JP 2007549299 A JP2007549299 A JP 2007549299A JP 2008526163 A JP2008526163 A JP 2008526163A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
parity check
density parity
low density
code configuration
check code
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007549299A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4836962B2 (ja
Inventor
アレクサンドロヴィッチ トウビン、フェリクス
ウラジーミロヴィッチ ベロゴロフィ、アンドレイ
ウラジーミロヴィッチ コズローフ、アレクサンドル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Intel Corp
Original Assignee
Intel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Intel Corp filed Critical Intel Corp
Publication of JP2008526163A publication Critical patent/JP2008526163A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4836962B2 publication Critical patent/JP4836962B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/03Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words
    • H03M13/05Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits
    • H03M13/11Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits using multiple parity bits
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/25Error detection or forward error correction by signal space coding, i.e. adding redundancy in the signal constellation, e.g. Trellis Coded Modulation [TCM]
    • H03M13/255Error detection or forward error correction by signal space coding, i.e. adding redundancy in the signal constellation, e.g. Trellis Coded Modulation [TCM] with Low Density Parity Check [LDPC] codes
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/03Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words
    • H03M13/05Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits
    • H03M13/11Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits using multiple parity bits
    • H03M13/1102Codes on graphs and decoding on graphs, e.g. low-density parity check [LDPC] codes
    • H03M13/1148Structural properties of the code parity-check or generator matrix
    • H03M13/116Quasi-cyclic LDPC [QC-LDPC] codes, i.e. the parity-check matrix being composed of permutation or circulant sub-matrices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Error Detection And Correction (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)

Abstract

通信信号を符号化するとともに復号する方法及び装置を提供する。通信信号を符号化するとともに復号するプロセスは、第1の低密度パリティ検査符号(LDPC)構成と、第1の低密度パリティ検査符号構成とは異なる第2の低密度パリティ検査符号構成とを使用する。信号点の各アドレスビットを個々のLDPC符号によって保護するためにマルチレベル符号化(MLC)を適用する。一実施形態では、第1のレベルは漸進的エッジ成長LDPC符号を用いて符号化され、第2のレベルはリード・ソロモンLDPC符号を用いて符号化され、第3のレベルは符号化されないままである。
【選択図】 図1

Description

本発明の実施形態は、包括的には通信信号に関する。
通信チャネルは、光ファイバチャネル、同軸チャネル、有線チャネル、無線チャネル、又は大量のデータが転送されるシステムにおける場所を接続するバスのいずれであっても、そのチャネルによって伝送されている情報に対して雑音及び誤りを付加する可能性がある。通信チャネルによって付加される誤りを訂正するために、情報を符号語の形式で送信することができる。デジタル伝送方式の性能を向上させるために、符号化変調を使用して符号化及び変調を併せて最適化してもよい。
通信チャネルを通して伝播させるために符号語を符号化するとともに復号する種々の方式が存在する。精度を提供することができる方式もあれば、高速な復号を提供することができる方式もある。高速データ通信では、必要なものは、高速復号手続き及び有効な誤り性能を提供するが、同時に、著しい複雑性なしに実装することができる、符号化変調方式である。
以下の詳細な説明は、本発明を実施してもよい特定の詳細及び実施形態を例として示す添付図面を参照する。これら実施形態を、当業者が本発明を実施できるようにするために十分詳細に説明する。他の実施形態を利用してもよく、本発明の範囲から逸脱することなく構造的変更、論理的変更及び電気的変更を行ってもよい。本明細書で開示するさまざまな実施形態は、いくつかの開示する実施形態を1つ又は複数の他の開示する実施形態に結合することによって新たな実施形態を形成することができるため、必ずしも相互に排他的ではない。したがって、以下の詳細な説明は、限定する意味でとられるべきではなく、本発明の実施形態の範囲は、添付の特許請求の範囲と、こうした請求の範囲に権利が与えられる均等物の完全な範囲とによってのみ定義される。
さまざまな実施形態において、マルチレベル符号化変調方式は、データを符号化するとともに復号する2つ以上の低密度パリティ検査(LDPC)符号構成を含む。LDPC符号構成の適用により、高速復号手続き及び有効な誤り性能が提供される。マルチレベルLDPC符号化変調の実施形態を、10ギガビット(10G)イーサネットネットワークにおいて実装してもよく、こうした10ギガビットイーサネットネットワークのための誤り訂正が提供される。
通信チャネルによって付加される誤りを訂正するために、情報を符号語の形式で送信することができる。その場合、各符号語は、情報(メッセージ)ビットと同じ数のビットを含み、或る数のビットは誤り訂正のために使用される。nビットの長さを有する符号語は、符号のメッセージ長のためのkビットと、r=n−k個の冗長ビットとを含む。r個のビットは訂正のためであり、r個のパリティ検査ビットであり得る。パリティ検査行列Hは、以下の関係に従って符号語を定義する一組のパリティ検査式を含み、
Figure 2008526163
である。ここで、Cは符号語ビットのn次元ベクトルである。受信機において、この関係が満足されない場合、受信された符号語は有効でなく、訂正されるか又は再送信されなければならない。
低密度パリティ検査符号は、復号の複雑性の低さと、加法性白色ガウス雑音(AWGN)チャネルにおいて達成されるビット誤り率(BER)とのために、高速通信システムにおいて強力な前方誤り訂正ツールを提供する。LDPC符号は、大部分の0と限られた数の1とを含むパリティ検査行列を使用する場合がある。2値(n,γ,ρ)LDPC符号はnビットの符号語長又はブロック長と、各列において正確にγ個の1と各行において正確にρ個の0とを含むパリティ検査行列とを有する。LDPC符号において、各符号ビットは、γ回のパリティ検査によって検査され、各パリティ検査はρ個の符号ビットを使用する。さらに、符号は、kがn個のビットを有する符号語におけるメッセージ(情報)ビットの数である場合、R=k/nとして定義されるレートRを有する。当業者には理解されるように、漸進的エッジ成長LDPC符号構成、リード・ソロモンLDPC符号構成、ユークリッド幾何学に基づくLDPC符号構成、ファンデルモンド行列(Vandermondematrix)及び巡回置換ブロックに基づくLDPC符号構成及びさまざまな他の構成等、情報を伝送するために使用してもよい多数のLDPC符号構成がある。
選択された符号構成を信号フォーマットと結合することにより、符号化変調を提供してもよい。たとえば、LDPC符号語を、符号語のビットをパルス振幅変調(PAM)信号フォーマット等の信号フォーマットによって生成されるシンボルのセットにマッピングすることによって送信してもよい。シンボルのセットは、信号フォーマットの場合はアルファベットである。たとえば、PAM−NフォーマットはN個のレベルを有してもよく、その場合各レベルは、PAM−Nフォーマットに対するアルファベットのシンボルを表す。PAM−5フォーマットは、シンボル{+2,+1,0,−1,−2}を有するアルファベットを含んでもよく、PAM−8フォーマットは、シンボル{+7,+5,+3,+1,0,−1,−3,−5,−7}を有するアルファベットを含んでもよい。こうしたチャネルアルファベットは2値ではない。
図1は、第1の低密度パリティ検査符号構成及び第2の低密度パリティ検査符号構成を有し、第1の低密度パリティ検査符号構成が第2の低密度パリティ検査符号構成とは異なる、情報を符号化するエンコーダ120を含む、装置100の一実施形態のブロック図を示す。装置100は、情報Iを複数のサブブロックQ(0),Q(1),…Q(L−1)に分割する分割ユニット110と、マッパ130とを有する。情報Iを、データブロックとして分割ユニット110に提供してもよい。
エンコーダ120は、メッセージビットの各サブブロックQ(0),Q(1),…Q(L−1)を符号語C(0),C(1),…C(L−1)に符号化する。ここではエンコーダ120は、これらサブブロックを符号化するために互いに異なる2つ以上のLDPC符号構成を含む。各符号語C(0),C(1),…C(L−1)におけるビットの数は、用途によって決まる。一実施形態では、エンコーダ120は、サブブロックLの数に等しい数のLDPC符号構成を含む。一実施形態では、エンコーダ120は、ビットの1つのサブブロックが符号化されないように、サブブロックの数より1つ少ない数のLDPC符号構成を含む。一実施形態では、エンコーダ120は、2つのLDPC符号構成を有し、1つは1つのレベルでビットのグループを符号化するLDPC符号構成であり、第2のLDPC符号構成は第2のレベルでビットの別のグループを符号化する。エンコーダ120を、エンコーダ120−0,120−1,…120−(L−1)のセットとして具現化してもよい。エンコーダL−1を、メッセージビットが符号化されていないメッセージビットのセットから符号語を生成するように構成してもよく、すなわち符号語はメッセージビットのみを含む。
マッパ130は、符号語C(0),C(1),…C(L−1)を送信機から媒体に伝播するための信号Sにマッピングする。一実施形態では、マッパ130は、L個の符号語のビット対シンボルマッピングを提供するように構成される。一実施形態では、マッパ130は、未符号化ビットを含むL−1個の符号語をマッピングするように構成される。
図2は、第1の低密度パリティ検査符号構成と、第1の低密度パリティ検査符号構成とは異なる第2の低密度パリティ検査符号構成とを有する、受信信号Rを復号するデコーダ220を含む、装置200の一実施形態のブロック図を示す。デコーダ220を、複数の異なるLDPC符号構成を使用してマルチレベル符号を復号するように構成してもよい。一実施形態では、デコーダ220は、恐らくは、エンコーダ120によって生成される符号語C(0),C(1),…C(L−1)に対応する代表符号語C(−0),C(−1),…C(−(L−1))を提供するように、図1のエンコーダ120に関連する一実施形態において符号化されたマルチレベル符号を復号するように適応的に構成され得る。代表符号語C(−0),C(−1),…C(−(L−1))を、装置200において図1の情報Iを提供するようにさらに処理してもよい。
デコーダ220を、伝送された情報を回復するために受信信号Rを復号する、複数のLDPC符号構成を有する単一デコーダとして具現化してもよい。デコーダ220を、L個のデコーダ220−0,220−1,…220−L−1として具現化してもよく、各デコーダはそれ自体のLDPC符号構成を有する。一実施形態では、デコーダ220は2つのLDPC符号構成を有する。一実施形態では、デコーダ220は、LDPC符号構成を使用して受信信号を復号することにより第1のレベルの符号語を生成し、別のLDPC符号構成及び第1のレベルの符号語を使用して受信信号を復号することにより第2のレベルの符号語を生成するようになっている。符号語は、各レベルにおいて、装置200において受信されたRを提供する信号伝播を開始する伝送側ノードからの、対応するレベルにおいてエンコーダによって生成された符号語に対応してもよい。デコーダ220を、復調器及びデコーダの組合せとして具現化してもよい。
図3は、第1の低密度パリティ検査符号構成及び第2の低密度パリティ検査符号構成を使用してデータを符号化する方法の一実施形態のフローチャートを示す。310において、データブロックは複数のサブブロックに分割される。320において、第1のサブブロックが第1のLDPC符号構成を用いて符号化されることにより、第1の符号語が形成される。330において、第2のサブブロックが第2のLDPC符号構成を用いて符号化されることにより第2の符号語が形成され、第2のLDPC符号構成は第1のLDPC符号構成とは異なる。340において、第1の符号語、第2の符号語及び未符号化サブブロックのビットがマッピングされることにより信号が形成される。
符号化変調は、デジタル伝送方式の性能を向上させるように符号化と変調とを併せて最適化することができる。マルチレベル符号化方式の実施形態は、コセット符号を使用する符号化方式に関連してもよく、ここでは、コンステレーションの各点は指標によって選択され、指標のいくつかのビットは誤り訂正符号を用いて符号化される。レベルiにおいて個々の2値符号語Cによって信号点の各アドレスビットxを保護するために、マルチレベル符号化(MLC)が適用される。MLCにおいて、データブロックqは、複数のサブブロックに分割される。各サブブロックは、その特定の(N,K)符号語Cで符号化される。マルチレベル符号化の従来の技法は、当業者には既知である。
一実施形態では、マルチレベル符号化変調方式は、第1のレベルにおいてLDPC符号を使用し、第2のレベルにおいて別のLDPC符号を使用し、第3のレベルでは符号化しないことを含む。一実施形態では、N個のメッセージビットが、符号化変調レベルの数に応じて決まるL個のセットに分割され、各セットは、複数、すなわちM個のメッセージビットを有し、ここで、N=ΣMである。信号フォーマットの場合のアルファベットを、複数のレベルとして配置してもよい。第1のレベルにおいて、アルファベットは、複数のコセットに分割され、コセットは、アルファベットのシンボルのセットのサブセットである。第2のレベルを、各コセットを複数の副コセット(co-coset)に分割することによって生成してもよい。さらなるレベルを、副コセットをサブセットにさらに分割し、その後、所望の数のレベルが形成されるまでこれらサブセットを他のサブセットに分割することにより生成してもよい。レベルの数は、メッセージビットが分割されるセットの数より1少ない数に対応するL−1であってもよい。各レベル内で、シンボルは1つのサブセットのみに属する。少なくとも2つの異なる符号構成がある複数のLDPC符号構成を、コセット、副コセット、及びアルファベットの他のサブセットを選択するように実装してもよい。使用されるLDPC符号構成の総数を、L−1に設定してもよい。
最大数のビットMを有するビットの1つのセットを、符号化しなくてもよく、(M,M)符号語であるとみなしてもよい。メッセージビットの残りのセットの各々は、その関連するLDPC符号構成を使用して符号化されることにより、所与のレベルにおいて符号語(M,M)が形成され、ここで、Mがメッセージビットの数であり、Mが符号語長である。第1のレベルにおける符号語の各i番目のビットは、第1のレベルにおいてコセットを選択し、又はそれにマッピングする。そして、第1のレベルにおけるマッピングに基づき、第2のレベルの符号語の各i番目のビットは、第2のレベルにおいてコセットを選択し、又はそれにマッピングし、以下同様に続く。L−1個のマッピングの後、未符号化符号語の各i番目のビットは、最終レベルのマッピングからアルファベットのシンボルを選択する。そして、変調符号が、M個のアルファベットシンボルのブロックとして伝送され、すなわち、出力チャネルアルファベットブロックは各レベルにおいて符号語長と同じ長さを有する。
各シンボルは2値でなくてもよいが、レベルに対するコセットレベルの生成は、2値プロセスに基づく。符号語の各第iビットは、「0」又は「1」のいずれかである。第iビットがコセット、副コセット、又は任意の後続するサブセットを選択する場合、マッピング又は選択プロセスは2つのあり得るセットのうちの1つのセットの選択である。このように、以前のレベルにおける以前の符号語の適用により、2値1に対する選択プロセスが低減する。プロセスがLレベルまで進行すると、未符号化符号語の第iビットがシンボルを選択する。
一実施形態の例示的な一例において、8レベルPAM信号を2つのLDPC符号構成とともに使用してもよい。PAM−8フォーマットの場合の例示的なアルファベットは、信号セットA={+7,+5,+3,+1,−1,−3,−5,−7}を含んでもよい。(…,1,…,…,0,1,…,…,0,1,0,…)等の1つのメッセージ例を、3つの部分(…,1,…)、(…,0,1,…)及び(…,0,1,0,…)に分割してもよい。メッセージ例は、N個のメッセージビットを有し、部分1はメッセージ長Mを有し、部分2はメッセージ長Mを有し、部分3はメッセージ長Mを有し、ここで、N=M+M+Mである。部分1は、(M,M)符号語1にLDPC−1符号化され、部分2は、(M,M)符号語2にLDPC−2符号化され、部分3は、(M,M)符号語3として符号化されない。第1のレベルにおいて、AのコセットA及びAをA={−7,−3,1,5}及びA={−5,−1,3,7}として形成してもよい。0という下付き文字は、符号語の0がAコセットを選択することを示し、1という下付き文字は、符号語の1がAコセットを選択することを示す。第2のレベルにおいて、副コセットを、たとえばA及びAからA00={−7,1}、A01={−3,5}及びA10={−5,3}、A11={−1,7}として形成してもよく、ここでAijは、符号語2のビット「i」及び符号語1のビット「j」によって選択される。
LDPC−1符号化(M,M)符号語1を、レベル1においてコセットのセットにマッピングする。符号語1の各ビットを、レベル1においてコセットにマッピングする。たとえば、(…,1,1,0…)として形成される符号語1は{…,A,A,A,…}={…,{−5,−1,3,7},{−5,−1,3,7},{−7,−3,1,5),…}にマッピングする。そして、LDPC−2符号化(M,M)符号語2、たとえば(…,0,1,1…)は、すでに選択されたコセットをさらに分割し、コセット{…,A,A,A,…}及び符号語2=(…,0,1,1…)は副コセット{…,A10,A11,A01,…}={…,{−5,3},{−1,7},{−3,5},…}にマッピングする。符号語3の未符号化ビットは、以前に選択されたコセット内の最後の信号を選択する。一実施形態では、未符号化ビットの「0」は常に2シンボル副コセット内の左信号を選択し、未符号化ビットの「1」は2シンボル副コセット内の右信号を選択する。こうした場合、以前に選択された副コセット{…,A10,A11,A01,…}={…,{−5,3},{−1,7},{−3,5},…}及び未符号化ビット、たとえば(…,0,1,0…)はシンボル{…,−5,7,−3,…}のセットにマッピングする。符号化の出力は、{…,−5,7,−3,…}である。シンボルの{…,−5,7,−3,…}ブロックを、図1におけるS等の信号として送信してもよい。一実施形態では、第1のレベルにおいて、符号長が2048でありメッセージ長が1018である漸進的エッジ成長LDPC符号構成、PEG(2048,1018)が適用され、第2のレベルにおいて、符号長が2048でありメッセージ長が1921であるリード・ソロモンLDPC符号構成、RSLDPC(2048,1921)が適用される。一実施形態では、PAMコンステレーションが、コセット選択にPEG(2048,1018)符号を用いて2つの4レベルコセットに分割される。各4レベルコセットは、副コセット選択にRSLDPC(2048,1921)符号を用いて2つの2レベル副コセットに分割される。各未符号化ビットは、副コセットにおける特定の信号、したがってコセットにおける特定の信号を選択する。一実施形態では、複数の低密度パリティ検査符号構成を使用してMLC符号化プロセスが実行され、そこでは、少なくとも2つの異なるLDPC符号構成がある。
マルチレベルLDPC符号化変調の実施形態は、10ギガビットイーサネットネットワーク等のネットワークにおけるパラメータ最適化を可能にする。性能を向上させるために、マルチレベル方式の実施形態の場合の構成符号は、符号化変調レベル特性に一致するように選択される。たとえば、第1のレベルにおける特性は、デコーダの入力に最大雑音を有することを含み、第2のレベルは著しく低い雑音レベルを提供する。そして、符号化変調の第1のレベルにおける符号を、こうした過酷なチャネルにおいて低信号対雑音比でより優れた性能を提供するように動作するように選択してもよいが、LPDC符号構成が単独でエラーフロアを有する場合もある。符号化変調の第2のレベルにおける符号を、エラーフロアが存在しないように選択してもよい。エラーフロア効果は、信号対雑音比が増大することによりビット誤り率が低減しないことに関連する効果である。ビット誤り率曲線は、符号化変調方式を復号する品質を考慮した場合に重要な要素である。ビット誤り率低下速度が非常に高い(通常、「ウォーターフォール」と呼ばれる)ことは、通常、優れた特性である。ビット誤り率低下速度が、曲線の開始において高く、その後より低い速度に変化する場合、すなわちBER曲線の勾配に変化、すなわち低下速度に変化があり、それが「エラーフロア」と呼ばれる。たとえば、図6の曲線610、方式RSLDPC(2048,1723)はエラーフロアを有する。
符号化変調の主な目的は、要求されるSNRが低いこと及びエラーフロアがないこと等の、性能を向上させることである。しかしながら、これら特性の両方を提供する符号化変調に対し単一符号を見つけることは困難である。3レベル符号化変調の場合、2つの符号化レベルと1つの未符号化レベルとがある。第1の符号化レベルでは、低SNRに対し最良のビット誤り率低下速度を提供するように符号を選択してもよく、その場合、エラーフロアは許容可能であってもよい。第2のレベルでは、符号は高SNRで動作し、エラーフロアを回避するように構成される。エラーフロアが存在しないようにするために、符号は十分な最小距離(距離は符号語間の差の測度である)を満足すべきであり、約0.98等の高符号レートを有してもよい。複数のLDPC符号を併せて使用することにより、エラーフロアを実質的になくすことができる。この状況では、符号がより高い最小距離を有する場合であっても、LDPC符号は小さいパリティ検査行列を有し、LDPC復号は複雑でない。LDPC符号のパリティ検査行列がその行列の列において多数の「1」を有する場合、高い最小距離を提供することができる。しかしながら、受信側では、LDPS符号を復号する複雑性は、パリティ検査行列における「1」の数によっても影響を受ける。
図4は、第1の低密度パリティ検査符号構成及び第2の低密度パリティ検査符号構成を使用してデータを復号する方法のフローチャートを示す。410において、信号が、第1のLDPC符号構成を使用して復号されることにより、第1の符号語が生成される。420において、信号が、第2のLDPC符号構成及び第1の符号語を使用して復号されることにより、第2の符号語が生成される。より高レベルの符号語を、関連するLDPC符号構成及び生成されたより低レベルの符号語を使用して導出してもよい。
マルチレベル符号語を復号する方法は、最低レベルから開始し且つ先の復号段階の判断を考慮して、各符号語を個々に復号することを含んでもよい。こうした手続きは、多段復号(MSD)と呼ばれる。一実施形態では、復号は、符号語を復号するために複数の低密度パリティ検査構成を用いる多段復号を含み、そこでは少なくとも2つの異なるLDPC符号構成がある。
一実施形態では、複数のLDPC符号構成を使用する復調プロセスは、シンボルのブロックを受信することで開始する。符号化変調の第1のレベルにおいて、符号化プロセスからの第1のレベルのコセットに関連する信頼性が計算される。復調器は、受信信号から何のコセットが使用されたかを確定してもよく、復号に対する信頼性を生成してもよく、シンボルの受信信号の復号を開始してもよい。所与の受信シンボルに対し、復調器は、いずれのシンボルが受信値に対して最も近い(closet)かを確定し、それもまた適当な第1のレベルのコセットを選択する。すべての受信ビットが適当な第1のレベルのコセットにマッピングされると、符号語が形成され第1のレベルのデコーダに提供される。デコーダは、符号語における誤りを訂正してもよい。このレベルにおいて、Mビットを有するメッセージの第1の部分が確定され、正しい第1のレベルのコセットが見つかる。
プロセスは第2のレベルで続けられる。受信されたシンボルのシーケンスは、第1のレベルのコセットを考慮してレベル2の副コセットと比較され、すなわち、所与の受信シンボルは、すでに選択された第1のレベルのコセットに対応する副コセット内のシンボルと比較される。シンボルに対する受信信号がシンボルの値から乱れる場合、最も近い副コセットが選択され、レベル2の符号語が形成される。レベル2の符号語はレベル2デコーダに提供され、誤りが見つからない場合、形成されたレベル2の符号語は正しいものとして許容される。レベル2のデコーダは、レベル2の符号語を訂正してもよい。プロセスのこの段階において、Mビットを有する第2のメッセージ部分が、第2のレベルにおいて副コセットとともに確定される。プロセスは、Mビットを有する他のメッセージ部分を提供するようにレベルの数によって決まる以前のレベルの復調及び復号を考慮して、以前に行われたように続けてもよい。
最後のレベルにおいて、送信側における未符号化ビットを使用する符号変調に対応して、未符号化ビットが抽出される。受信シンボルシーケンス内の信号が各々検査されることにより、それらがすでに選択されたシンボルサブセット内の2つのシンボルのうちの1つにより近いか否かが確定される。シーケンスの各信号に対し最も近い一致が選択され、未符号化ビットの符号語が形成されることにより未符号化Mメッセージビットが提供される。そして、送信側における完全なメッセージの分割に対応するL個のメッセージ部分が結合されN=ΣMビットのメッセージ全体が提供される。
一実施形態の例示的な例では、シンボルの受信シーケンスの復調及び復号を、符号化に関して上述したような2つのLDPC符号構成を用いる8レベルPAM信号で符号化され変調されたメッセージに対して実行してもよい。PAM−8フォーマットの上記の例示的なアルファベットは、信号セットA={+7、+5、+3,+1,−1,−3,−5,−7}を含む。復号の実施形態の一例を、メッセージ例(…,1,…,…,0,1,…,…,0,1,0,…)に対する上記の例示的な符号化例からのS={…,−5,7,−3,…}の送信から受信される、図2の信号R等、受信信号R={…,−6.99,7.22,−3.25,…}を考慮することによって説明してもよい。レベル1復号において符号化プロセスからのLDPC−1符号構成を使用してもよく、レベル2復号において符号化プロセスからのLDPC−2符号構成を使用してもよい。
符号化変調の第1のレベルに対し、受信信号Rは、既知のコセットA={−7,−3,1,5}及びA={−5,−1,3,7}に関して復調される。受信信号点−6.99は点7に最も近く(closet)、それはAにある。各受信信号は既知のアルファベット及び既知のコセット構造と比較され、最も近い(closet)信号が選択される。最も近い(closet)シンボルのセットは、第1のレベルの符号語及び関連するコセットシーケンスとを提供する。受信シーケンス{…,−6.99,7.22,−3.25,…}を、復調された符号語を第1のレベルのデコーダに提供して符号語(…,0,1,0,…)及び関連するコセットシーケンス{…,A,A,A,…}にマッピングしてもよい。この符号語は1の誤りを含むが、第1のレベルのデコーダによって訂正され、デコーダの出力は(…,1,1,0,…)となる。この時点で、符号語から、送信メッセージのMビットを有するメッセージ部分1(…,1,…)が抽出され、符号化するために使用された正しいコセットシーケンス{…,A,A,A,…}が既知である。
同様に、第2のレベルにおいて変調及び復号が続く。第1のレベルの1つの復調からの結果であるとすると、シーケンス{…,−6.99,7.22,−3.25,…}はレベル2の副コセットと比較される。信号−6.99は、Aがすでに選択されたため、コセットA11及びA10内の信号と比較される。信号7.22もまた、Aがすでに選択されたためコセットA11及びA10内の信号と比較される。信号−3.25は、レベル1の復調によってAが選択されたためコセットA01及びA00内の信号と比較される。最も近いコセットシーケンスは{…,A10,A11,A01,…}であり、レベル2の符号語は(…,0,1,1,…)として形成される。レベル2の符号語は第2のレベルのデコーダに渡される。誤りがない場合、第2のレベルのデコーダは同じ符号語を返す。誤りがある場合、第2のレベルのデコーダは、訂正された符号語を返してもよい。復号のこの時点で、元のメッセージのMを有するメッセージ部分2(…,0,1,…)が抽出され、符号化するために使用された第2のレベルの副コセットシーケンス{…,A10,A11,A01,…}が既知である。
次に、送信されたメッセージの未符号化ビットが抽出される。受信シーケンス{…,−6.99,7.22,−3.25,…}内の信号が検査され、それらがすでに選択された副コセット内の左信号の方に近いか否か、又は右信号の方に近いか否かが確定される(変調中に識別されるような左及び右)。副コセットシーケンス{…,A10,A11,A01,…}={…,{−5,3},{−1,7},{−3,5},…}であり、そのため−6.99はA10の左部分の方に近く、7.22はA11の右の方に近く、−3.25は部分3に対してMビットを有する(…,0,1,0,…)未符号化ビットにマッピングするA10の左の方に近い。そして、送信側からのN=M+M+Mビットのメッセージ全体を、復号符号語からのメッセージ部分の組合せとして提供してもよく、それはこの例では、(…,1,…)+(…,0,1,…)+(…,0,1,0,…)=(…,1,…,…,0,1,…,…,0,1,0,…)となる。
マルチレベル符号化変調方式における複数のLDPC符号は、ソフト入力復号アルゴリズムを有する符号を提供する。さらに、LDPC符号は、AWGNチャネルにおいて、他のいかなる既知の符号よりも優れた性能を示す。さらに、LDPC符号を復号する複雑性は非常に低い。
図5は、加法性白色ガウス雑音(AWGN)チャネルに対するいくつかの符号構成510、520及び530に関して、2つの低密度パリティ検査符号構成540を使用する符号方式を使用する一実施形態のシミュレーションされた性能の一例を示す。比較を、関数E/N(ビットエネルギー対雑音パワースペクトル密度の比)としてビット誤り率(BER)に関して示す。符号方式510及び530は単一レベル符号化方式であり、520は12dBコセット分割符号方式である。符号方式540は、符号長が2048でありメッセージ長が1018である漸進的エッジ成長LDPC符号構成と、符号長が2048でありメッセージ長が1921であるリード・ソロモンLDPC符号構成とを使用する一実施形態を示し、ここで符号方式540はr=2.43の符号化変調レートを有する。符号方式510は、符号化変調レートがr=2.84である8レベルパルス振幅変調(PAM−8)に対する符号長が2048でありメッセージ長が1723であるリード・ソロモンLDPC符号構成である。符号方式520は、符号化変調レートがr=2.68である12dBコセット分割PAM−8に対する符号長が2048でありメッセージ長が1723であるリード・ソロモンLDPC符号構成である。符号方式530は、符号化変調レートがr=3であるPAM−10に対する符号長が2048でありメッセージ長が1466であるリード・ソロモンLDPC符号構成である。非2値チャネルの場合、符号化変調レートは、レートがチャネル寸法の2を底とする対数に限定されてビット/サンプルで測定される。たとえば、未符号化PAM−8は、上限が3である符号化変調レートを有し、未符号化PAM−10は、上限が3.32である符号化変調レートを有する。図5は、2つのLPDC符号構成を有する一実施形態に対し、より低いE/N率で所与のBERを達成することができることを示す。
図6は、カテゴリ6シールドなしより対線に対するトムリンソン−原島プリコーディングに基づく10ギガビット伝送のためのいくつかの符号構成610、620及び630に関して、2つの低密度パリティ検査符号構成640を有する符号方式を使用する実施形態のシミュレーションされた性能の一例を示す。比較を、関数E/Nとしてビット誤り率に関して示す。符号方式640は、符号長が2048でありメッセージ長が1018である漸進的エッジ成長LDPC符号構成と、符号長が2048でありメッセージ長が1921であるリード・ソロモンLDPC符号構成とを使用する一実施形態を示す。符号方式610は、符号長が2048でありメッセージ長が1723であるリード・ソロモンLDPC符号構成である。符号方式620は12dB符号化に対するものである。符号方式630は未符号化信号に対するものである。図6は、2つのLPDC符号構成を有する実施形態に対し、より低いE/N率において所与のBERを達成することができることを示す。
2つの低密度パリティ検査符号構成を使用して復号するとともに符号化する装置及び方法のさまざまな実施形態又は実施形態の組合せを、ハードウェアインプリメンテーション、ソフトウェアインプリメンテーション並びにハードウェアインプリメンテーション及びソフトウェアインプリメンテーションの組合せで具現化してもよい。これらインプリメンテーションには、1つ又は複数の実施形態を実行するコンピュータ実行可能命令を格納するコンピュータ可読媒体が含まれてもよい。コンピュータ可読媒体は、いかなる1つのタイプの媒体にも限定されない。使用されるコンピュータ可読媒体は、実施形態を使用する用途によって決まる。
図7は、第1の低密度パリティ検査符号構成及び第2の低密度パリティ検査符号構成を有する符号化方式を実装するシステムを有する通信ネットワーク700の一実施形態のブロック図を示す。通信ネットワーク700は、第1のLDPC符号構成及び第2のLDPC符号構成を有するデコーダ725を有する装置705を含むネットワークノード701と、第1のLDPC符号構成及び第2のLDPC符号構成を有するエンコーダ720を有する装置710を含むネットワークノード702とを含んでもよい。装置705及び装置710を、符号化及び復号の方法の1つ又は複数の実施形態を使用する装置の1つ又は複数の実施形態として具現化してもよい。
ネットワークノード701は、受信機715及びデコーダ725を含む装置705に結合されたホストシステム735を有してもよい。装置705を、受信機715及びデコーダ725を組み込んだ受信機として構成してもよい。装置705は、送受信機を含んでもよい。装置705は、チャネル750からデータを伝送する信号を受信してもよい。データを、ホストシステム735に情報を提供するための適当な符号語に復号してもよい。ホストシステムは、ノードにおいて1つ又は複数の機能を提供してもよい。ホストシステムは、ノードにおける他のシステム及び/又は装置の動作を命令してもよい。ホストシステム735は、装置705に対する結合の一部として、有線又は無線の外部接続を含んでもよい。別法として、ホストシステム735は、装置705を含んでもよい。一実施形態では、ホストシステム735は装置705の外部システムであってもよい。ホストシステム735を、スイッチ、ルータ、コンピュータ、サーバ、又はこれらの要素の組合せとして具現化してもよい。ホストシステム735は、ペリフェラル・コンポーネント・インターコネクト(PCI)又はPCIエクスプレスと互換性のある媒体によって装置705に結合してもよい。
ネットワークノード702は、送信機730及びエンコーダ720を含む装置710に結合されるホストシステム740を含んでもよい。装置710を、送信機730及びエンコーダ720を組み込んだ送信機として構成してもよい。装置710は、送受信機を含んでもよい。装置710は、データを伝送する信号をチャネル750内に生成してもよい。データは、ホストシステム740から発生する情報を提供してもよい。ホストシステム740は、装置710への結合の一部として、有線又は無線の外部接続を含んでもよい。別法として、ホストシステム740は装置710を含んでもよい。一実施形態では、ホストシステム740は装置710に対する外部システムであってもよい。ホストシステム740を、スイッチ、ルータ、コンピュータ、サーバ、又はこれらの要素の組合せとして具現化してもよい。ホストシステム740は、ペリフェラル・コンポーネント・インターコネクト(PCI)又はPCIエクスプレスと互換性がある媒体によって装置710に結合してもよい。
ネットワークノード701、702は、各々、たとえばIEEE802.3an標準規格シリーズによって定義されるような10GBase−Tに従って動作するように構成される物理層(PHY)エンティティを有する処理システムを表してもよい。10GBase−T PHYは、たとえばIEEEアーキテクチャにおける10Gメディアアクセス制御(MAC)及びギガビットメディア独立インタフェース(XGMII)とインタフェースしてもよい。10GBase−T PHYは、たとえばネットワークインタフェースカード(NIC)の一部であってもよい。ノード701、702は、10GBase−Tデバイスとともに使用するのに適当な任意の処理システム及び/又は通信デバイスを含んでもよい。たとえば、ノード701、702を、一対のスイッチ、一対のルータ、一対のサーバ、スイッチ及びルータ、スイッチ及びサーバ、サーバ及びルータ等として実装してもよい。さらに、ノード701、702はまた、10GBase−Tがシステムに対する高速接続であるモジュール式システムの一部であってもよい。一実施形態では、ネットワークノード701、702を、ホストシステム735及びホストシステム740が単一ホストシステムとして構成されるように配置してもよい。ノード701、702に対するさらなる例には、ハイエンドサーバ、スーパーコンピュータ、クラスタ、グリッドコンピューティング、ワークグループスイッチアップリンク、アグリゲーションアップリンク、ストレージシステム等が含まれてもよい。実施形態はこの文脈において限定されない。
図8は、2つの低密度パリティ検査符号構成を使用するデータ符号化方式を有するシステム800の一実施形態のブロック図を示す。システム800は、コントローラ810、電子デバイス820及びバス830を有し、バス830は、コントローラ810と電子デバイス820との間及びコントローラ810と通信ユニット840との間の電気接続を提供する。通信ユニット840は、有線ネットワークに結合するためのネットワークインタフェースであってもよく、無線ネットワークに結合するためのネットワークインタフェースであってもよい。別法として、通信ユニット840は、有線ネットワークと無線ネットワークとに結合するネットワークインタフェースであってもよい。有線ネットワークは、ワイヤチャネル、光ファイバチャネル及び/又は同軸チャネルを有するネットワークを含んでもよい。
一実施形態は、バス830に結合される追加の1つ又は複数の周辺デバイス860を含んでもよい。バス830は、PCI又はPCIエクスプレスと互換性があってもよい。一実施形態では、通信ユニット840はネットワークインタフェースカードを含んでもよい。一実施形態では、通信ユニット840は、10GBase−Tデバイスとともに使用するために適当な通信デバイスを含んでもよい。無線の一実施形態では、通信ユニット840はアンテナ850に結合される。一実施形態では、アンテナ850は実質的に全方向性アンテナであってもよい。電子システム800は、限定されないが、情報処理デバイス、無線システム、電気通信システム、光ファイバシステム、電気光学システム及びコンピュータを含んでもよい。
一実施形態では、コントローラ810はプロセッサである。一実施形態では、電子デバイス820は、システム800が他のシステムと通信するのを可能にする送受信機である。送受信機820は、図1及び図2それぞれの装置100及び200の実施形態のさまざまな適当に変更された組合せでの符号化ユニット及び復号ユニットを含んでもよい。別法として、復号ユニット及び符号化ユニットを、送受信機820の外部の周辺デバイス860に含めてもよい。周辺デバイス860は、データを復号するとともに符号化するさまざまな実施形態に従って2つ以上のLDPC符号構成を使用してデータを符号化するとともに復号するコンピュータ実行可能命令を格納する任意の形態のコンピュータ可読媒体を含んでもよい。周辺デバイス860はまた、コントローラ810と協働して動作することができる、ディスプレイ、追加の記憶メモリ又は他の制御デバイスを含んでもよい。別法として、周辺デバイス860は、コントローラ810、通信ユニット840及び/又は電子デバイス820と協働して動作することができる、ディスプレイ、追加の記憶メモリ又は他の制御デバイスを含んでもよい。
1つ又は複数のLDPC符号構成を有する符号化ユニット及び復号ユニットを含むシステムの実施形態を、通信チャネルと動作するいかなるシステムで使用してもよい。通信チャネルは、地上通信ネットワーク又は無線通信ネットワークの一部であってもよい。実際には、実施形態を、限定なしに、無線パーソナルエリアネットワーク(WPAN)、無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)、無線メトロポリタンエリアネットワーク(WMAN)、無線広域ネットワーク(WWAN)、セルラネットワーク、第3世代(3G)ネットワーク、第4世代(4G)ネットワーク、ユニバーサル移動電話システム(UMTS)及び同様の通信システム内で使用してもよいような、マルチキャリア無線通信チャネル(たとえば、直交周波数分割多元(OFDM)、離散マルチトーン変調(DMT)等)を使用する任意の無線システムの一部として適切に実装してもよい。
本明細書において特定の実施形態を示して説明したが、当業者には、示した特定の実施形態の代りに同じ目的を達成するように計算される任意の構成を用いてもよいということが理解されよう。この出願は、本発明の実施形態の任意の適応又は変形を包含するように意図されている。上記説明は限定的ではなく例示的であるように意図されており、本明細書で採用する用語又は術語は、限定の目的ではなく説明の目的のためのものであるということが理解されなければならない。上記実施形態と他の実施形態との組合せは、上記説明を再検討することで当業者には明らかとなろう。本発明の範囲は、上記構造及び製作方法の実施形態が使用される他の任意の適用を含む。本発明の実施形態の範囲は、添付の特許請求の範囲とこうした特許請求の範囲に権利が与えられる均等物の完全な範囲とに関連して確定されるべきである。
第1の低密度パリティ検査符号構成と第2の低密度パリティ検査符号構成とを有する、情報を符号化するエンコーダを含む装置であって、第1の低密度パリティ検査符号構成は第2の低密度パリティ検査符号構成とは異なる、装置の一実施形態のブロック図である。 第1の低密度パリティ検査符号構成と第2の低密度パリティ検査符号構成とを有する、信号を復号するデコーダを含む装置であって、第1の低密度パリティ検査符号構成は第2の低密度パリティ検査符号構成とは異なる、装置の一実施形態のブロック図である。 2つの低密度パリティ検査符号構成を使用してデータを符号化する方法の一実施形態のフロー図である。 2構成低密度パリティ検査符号構成を使用してデータを復号する方法の一実施形態のフロー図である。 加法性白色ガウス雑音チャネルに対するいくつかの符号構成に関して、2つの低密度パリティ検査符号構成を有する符号方式を使用する一実施形態の性能の一例を示す図である。 カテゴリ6シールドなしより対線に対するトムリンソン−原島プリコーディングに基づく10ギガビット伝送のためのいくつかの符号構成に関して、2つの低密度パリティ検査符号構成を有する符号方式を使用する一実施形態の性能の一例を示す図である。 2つの低密度パリティ検査符号構成を使用する符号化方式を実装するシステムを有する通信ネットワークの一実施形態のブロック図である。 2つの低密度パリティ検査符号構成を使用するデータ符号化方式を有するシステムの一実施形態のブロック図である。

Claims (35)

  1. データブロックを複数のサブブロックに分割すること、
    第1の低密度パリティ検査符号構成を使用して第1のサブブロックを符号化することであって、それにより第1の符号語を形成する、符号化すること、
    第2の低密度パリティ検査符号構成を使用して第2のサブブロックを符号化することであって、それにより第2の符号語を形成する、符号化すること、及び
    前記第1の符号語、前記第2の符号語、及び未符号化サブブロックのビットをマッピングし、それにより信号を形成する、マッピングすることであって、前記第1の低密度パリティ検査符号構成は前記第2の低密度パリティ検査符号構成とは異なる、マッピングすること
    を含む方法。
  2. 前記第1の低密度パリティ検査符号構成を使用することは、低信号対雑音比に対するビット誤り低下に関して該第1の低密度パリティ検査符号構成を選択することを含み、前記第2の低密度パリティ検査符号構成を使用することは、エラーフロアを回避することに関して該第2の低密度パリティ検査符号構成を選択することを含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記第1の低密度パリティ検査符号構成を使用することは、漸進的エッジ成長符号構成を使用することを含む、請求項1に記載の方法。
  4. 前記第2の低密度パリティ検査符号構成を使用することは、リード・ソロモン低密度パリティ検査符号構成を使用することを含む、請求項1に記載の方法。
  5. PAMコンステレーションを2つの4レベルコセットに、該2つの4レベルコセットのうちの一方を選択するために前記漸進的エッジ成長符号構成を用いて分割することであって、該漸進的エッジ成長符号構成は前記第1の低密度パリティ検査符号構成である、分割すること、及び
    各4レベルコセットを2つの2レベル副コセットに、該2つの2レベル副コセットのうちの一方を選択するために前記リード・ソロモン低密度パリティ検査符号構成を用いて分割することであって、該リード・ソロモン低密度パリティ検査符号構成は前記第1の低密度パリティ検査符号構成である、分割すること、
    をさらに含む、請求項1に記載の方法。
  6. 前記第1の低密度パリティ検査符号構成及び前記第2の低密度パリティ検査構成を使用するマルチレベル符号化プロセスである、請求項1に記載の方法。
  7. 第1の低密度パリティ検査符号構成を使用して信号を復号することであって、それにより第1の符号語を提供する、復号すること、及び
    第2の低密度パリティ検査符号構成及び前記第1の符号語を使用して前記信号を復号することであって、前記第1の低密度パリティ検査符号構成は前記第2の低密度パリティ検査符号構成とは異なる、復号すること
    を含む方法。
  8. 前記第1の低密度パリティ検査符号構成を使用することは漸進的エッジ成長符号構成を使用することを含み、前記第2の低密度パリティ検査符号構成を使用することはリード・ソロモン低密度パリティ検査符号構成を使用することを含む、請求項7に記載の方法。
  9. 前記第1の低密度パリティ検査符号構成及び前記第2の低密度パリティ検査符号構成を使用する多段復号プロセスである、請求項7に記載の方法。
  10. 命令を格納するコンピュータ可読媒体であって、機械によって実行されると、該機械に対し、
    データブロックを複数のサブブロックに分割させ、
    第1の低密度パリティ検査符号構成を使用して第1のサブブロックを符号化させて第1の符号語を形成させ、
    第2の低密度パリティ検査符号構成を使用して第2のサブブロックを符号化させて第2の符号語を形成させ、且つ
    前記第1の符号語、前記第2の符号語及び未符号化サブブロックのビットをマッピングして信号を形成させ、前記第1の低密度パリティ検査符号構成は前記第2の低密度パリティ検査符号構成とは異なる
    命令を格納する、コンピュータ可読媒体。
  11. 前記第1の低密度パリティ検査符号構成は、漸進的エッジ成長符号構成を含み、前記第2の低密度パリティ検査符号構成は、リード・ソロモン低密度パリティ検査符号構成を含む、請求項10に記載のコンピュータ可読媒体。
  12. データブロックを分割することは、
    PAMコンステレーションを2つの4レベルコセットに、該2つの4レベルコセットのうちの一方を選択するために前記漸進的エッジ成長符号構成を用いて分割することであって、該漸進的エッジ成長符号構成は前記第1の低密度パリティ検査符号構成である、分割すること、及び
    各4レベルコセットを2つの2レベル副コセットに、該2つの2レベル副コセットのうちの一方を選択するために前記リード・ソロモン低密度パリティ検査符号構成を用いて分割することであって、該リード・ソロモン低密度パリティ検査符号構成は前記第1の低密度パリティ検査符号構成である、分割すること
    を含む、請求項10に記載のコンピュータ可読媒体。
  13. 命令を格納するコンピュータ可読媒体であって、機械によって実行されると、該機械に対し、
    第1の低密度パリティ検査符号構成を使用して信号を復号させて第1の符号語を提供させ、且つ
    第2の低密度パリティ検査符号構成及び前記第1の符号語を使用して前記信号を復号させて復号データを提供させ、前記第1の低密度パリティ検査符号構成は前記第2の低密度パリティ検査符号構成とは異なる
    命令を格納する、コンピュータ可読媒体。
  14. 前記第1の低密度パリティ検査符号構成は漸進的エッジ成長符号構成を含む、請求項13に記載のコンピュータ可読媒体。
  15. 前記第2の低密度パリティ検査符号構成はリード・ソロモン低密度パリティ検査符号構成を含む、請求項13に記載のコンピュータ可読媒体。
  16. 複数のサブブロックに分割されるデータを符号化するエンコーダであって、第1のサブブロックを符号化して第1の符号語を形成する第1の低密度パリティ検査符号構成と、第2のサブブロックを符号化して第2の符号語を形成する第2の低密度パリティ検査符号構成とを有し、前記第1の低密度パリティ検査符号構成は前記第2の低密度パリティ検査符号構成とは異なる、エンコーダと、
    前記第1の符号語、前記第2の符号語及び未符号化サブブロックのビットをマッピングして信号を形成するマッパと
    を具備する装置。
  17. 前記第1の低密度パリティ検査符号構成は漸進的エッジ成長符号構成を含み、前記第2の低密度パリティ検査符号構成はリード・ソロモン低密度パリティ検査符号構成を含む、請求項16に記載の装置。
  18. 前記エンコーダは、PAMコンステレーションを2つの4レベルコセットに、該2つの4レベルコセットのうちの一方を選択するために前記漸進的エッジ成長符号構成を用いて分割し、且つ各4レベルコセットを2つの2レベル副コセットに、該2つの2レベル副コセットのうちの一方を選択するために前記リード・ソロモン低密度パリティ検査符号構成を用いて分割するようになっている、請求項16に記載の装置。
  19. 通信チャネルからの信号を復号して復号データを提供するデコーダであって、第1の符号語を提供する第1の低密度パリティ検査符号構成と、前記第1の符号語及び前記信号から第2の符号語を提供する第2の低密度パリティ検査符号構成とを有し、前記第1の低密度パリティ検査符号構成は第2の低密度パリティ検査符号構成とは異なる、デコーダ
    を具備する装置。
  20. 前記第1の低密度パリティ検査符号構成は漸進的エッジ成長符号構成を含む、請求項19に記載の装置。
  21. 前記第2の低密度パリティ検査符号構成はリード・ソロモン低密度パリティ検査符号構成を含む、請求項19に記載の装置。
  22. 複数のサブブロックに分割されるデータを符号化するエンコーダであって、第1のサブブロックを符号化して第1の符号語を形成する第1の低密度パリティ検査符号構成と、第2のサブブロックを符号化して第2の符号語を形成する第2の低密度パリティ検査符号構成とを有し、前記第1の低密度パリティ検査符号構成は前記第2の低密度パリティ検査符号構成とは異なる、エンコーダと、
    前記第1の符号語、前記第2の符号語及び未符号化サブブロックのビットをマッピングして信号を形成するマッパと、
    前記信号を送信する送信機と、
    前記送信機を有線ネットワークに結合する接続を有するネットワークインタフェースと
    を具備するシステム。
  23. 前記第1の低密度パリティ検査符号構成は漸進的エッジ成長符号構成を含み、前記第2の低密度パリティ検査符号構成はリード・ソロモン低密度パリティ検査符号構成を含む、前記第1の請求項22に記載のシステム。
  24. 前記ネットワークインタフェースはネットワークインタフェースカードを含む、請求項22に記載のシステム。
  25. 前記ネットワークインタフェースは10GBase−Tに準拠する、請求項22に記載のシステム。
  26. コンピュータ、スイッチ、ルータ又はサーバのうちの少なくとも1つをさらに含む、請求項22に記載のシステム。
  27. PCIと互換性のあるコンピュータ、スイッチ、ルータ又はサーバのうちの少なくとも1つへの接続をさらに含む、請求項26に記載のシステム。
  28. PCIエクスプレスと互換性のあるコンピュータ、スイッチ、ルータ又はサーバのうちの少なくとも1つへの接続をさらに含む、請求項26に記載のシステム。
  29. 通信チャネルから信号を受信する受信機と、
    前記信号を復号して復号データを提供するデコーダであって、
    第1の符号語を提供する第1の低密度パリティ検査符号構成と、前記第1の符号語及び前記信号から第2の符号語を提供する第2の低密度パリティ検査符号構成であって、前記第1の低密度パリティ検査符号構成は前記第2の低密度パリティ検査符号構成とは異なる、第2の低密度パリティ検査符号構成とを有するデコーダと、
    前記受信機を有線ネットワークに結合する接続を有するネットワークインタフェースと
    を具備するシステム。
  30. 前記第1の低密度パリティ検査符号構成は漸進的エッジ成長符号構成を含み、前記第2の低密度パリティ検査符号構成はリード・ソロモン低密度パリティ検査符号構成を含む、請求項29に記載のシステム。
  31. 前記ネットワークインタフェースはネットワークインタフェースカードを含む、請求項29に記載のシステム。
  32. 前記ネットワークインタフェースは10GBase−Tに準拠する、請求項29に記載のシステム。
  33. コンピュータ、スイッチ、ルータ又はサーバのうちの少なくとも1つをさらに含む、請求項29に記載のシステム。
  34. PCIと互換性のあるコンピュータ、スイッチ、ルータ又はサーバのうちの少なくとも1つへの接続をさらに含む、請求項33に記載のシステム。
  35. PCIエクスプレスと互換性のあるコンピュータ、スイッチ、ルータ又はサーバのうちの少なくとも1つへの接続をさらに含む、請求項33に記載のシステム。
JP2007549299A 2004-12-29 2004-12-29 マルチレベル低密度パリティ検査符号化変調 Expired - Fee Related JP4836962B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2004/000533 WO2006075929A1 (en) 2004-12-29 2004-12-29 Multilevel low density parity-check

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008526163A true JP2008526163A (ja) 2008-07-17
JP4836962B2 JP4836962B2 (ja) 2011-12-14

Family

ID=34972629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007549299A Expired - Fee Related JP4836962B2 (ja) 2004-12-29 2004-12-29 マルチレベル低密度パリティ検査符号化変調

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8051355B2 (ja)
EP (1) EP1832002A1 (ja)
JP (1) JP4836962B2 (ja)
CN (1) CN101091319B (ja)
TW (1) TWI353732B (ja)
WO (1) WO2006075929A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010526518A (ja) * 2007-05-04 2010-07-29 クゥアルコム・インコーポレイテッド ワイヤレス通信システムのためのマルチレベル・シェーピングのためのシステム、方法、およびコンピューター可読媒体
JP2013502095A (ja) * 2009-08-07 2013-01-17 トムソン ライセンシング 低密度パリティ検査符号化およびコンステレーションマッピングを用いるデータ伝送
JP2013502094A (ja) * 2009-08-07 2013-01-17 トムソン ライセンシング 低密度パリティ検査符号および配位図マッピングを使ったデータ受信

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007075098A1 (en) 2005-12-26 2007-07-05 Intel Corporation Generalized multi-threshold decoder for low-density parity check codes
JP4836962B2 (ja) 2004-12-29 2011-12-14 インテル・コーポレーション マルチレベル低密度パリティ検査符号化変調
WO2006073324A1 (en) 2004-12-29 2006-07-13 Intel Corporation Channel estimation and fixed thresholds for multi-threshold decoding of low-density parity check codes
US7856584B2 (en) 2005-03-30 2010-12-21 Intel Corporation Unequal error protection apparatus, systems, and methods
KR100781313B1 (ko) * 2005-06-16 2007-12-03 엘지전자 주식회사 Ofdm 신호 송수신 방법 및 이를 이용한 이동통신단말기
KR100651847B1 (ko) * 2005-09-05 2006-12-01 엘지전자 주식회사 다중 순환 부호화를 이용한 터보 부호의 부호화/복호 장치및 방법
WO2008036633A2 (en) * 2006-09-18 2008-03-27 Georgia Tech Research Corporation Systems and methods for providing opportunistic security for physical communication channels
US7992070B2 (en) * 2006-12-27 2011-08-02 Nec Laboratories America, Inc. Bit-interleaved LDPC-coded modulation for high-speed optical transmission
JP5135603B2 (ja) * 2007-08-24 2013-02-06 国立大学法人横浜国立大学 マルチレベル符号化変調を用いた再送方法、送信機および受信機
US8719670B1 (en) * 2008-05-07 2014-05-06 Sk Hynix Memory Solutions Inc. Coding architecture for multi-level NAND flash memory with stuck cells
US20090300461A1 (en) * 2008-05-29 2009-12-03 Gadi Shor Device, method and computer program product for communication
US20100254486A1 (en) * 2009-04-07 2010-10-07 Electronics And Telecommunications Research Institute Method of block-coded group modulation and transmitter using the same
US8396137B1 (en) * 2010-11-02 2013-03-12 The Boeing Company Redundant data bus
CN102868482B (zh) * 2011-07-08 2017-05-31 中兴通讯股份有限公司 多级编码调制方法及装置
US8566666B2 (en) * 2011-07-11 2013-10-22 Lsi Corporation Min-sum based non-binary LDPC decoder
KR101221544B1 (ko) * 2011-11-09 2013-01-14 성균관대학교산학협력단 채널 링크 품질 적응적 패리티 검사 행렬의 생성 방법, 이를 이용한 저밀도 패리티 검사 부호의 부호화 방법 및 부호화 장치
US20130142206A1 (en) * 2011-12-06 2013-06-06 Broadcom Corporation Higher dimensional constellations and interleaving for 10gbase-t
GB2499424B (en) * 2012-02-16 2016-06-01 Canon Kk Methods for decoding, methods for retrieving, method for encoding, method of transmitting, corresponding devices, information storage means and computer
ITTO20120829A1 (it) * 2012-09-25 2014-03-26 Torino Politecnico Method and system for generating channel codes, in particular for a frame-header
US9172400B2 (en) * 2013-05-29 2015-10-27 Cisco Technology, Inc. Encoding techniques using multiple coding strengths within a single LDPC code word
US10135460B2 (en) * 2013-10-01 2018-11-20 Texas Instruments Incorporated Apparatus and method for multilevel coding (MLC) with binary alphabet polar codes
GB2527604A (en) * 2014-06-27 2015-12-30 Ibm Data encoding in solid-state storage devices
CN105637844B (zh) * 2014-09-25 2018-09-21 华为技术有限公司 一种支持鲁棒性通道rc的编码调制方法及装置
KR20160046467A (ko) 2014-10-21 2016-04-29 에스케이하이닉스 주식회사 컨트롤러, 반도체 메모리 시스템, 데이터 저장 시스템 및 그것의 동작 방법
KR20160102738A (ko) 2015-02-23 2016-08-31 에스케이하이닉스 주식회사 컨트롤러, 반도체 메모리 시스템 및 그것의 동작 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003115768A (ja) * 2001-07-11 2003-04-18 Internatl Business Mach Corp <Ibm> データの低密度パリティ検査符号化方法および装置
JP2004503979A (ja) * 2000-06-16 2004-02-05 アウェア, インコーポレイテッド Ldpc変調用システムおよびその方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4240226C2 (de) 1992-11-30 1996-12-12 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Verfahren zum digitalen Übertragen von hierarchischen HDTV-, EDTV- und SDTV-Fernsehsignalen
US5691992A (en) 1995-10-12 1997-11-25 Ericsson Inc. Punctured coding system for providing unequal error protection in a digital communication system
US6031874A (en) 1997-09-26 2000-02-29 Ericsson Inc. Unequal error protection in coded modulation schemes
FI104133B1 (fi) * 1997-11-28 1999-11-15 Nokia Mobile Phones Ltd Koodaus- ja modulointimenetelmä ja laite sen soveltamiseksi
US6292917B1 (en) 1998-09-30 2001-09-18 Agere Systems Guardian Corp. Unequal error protection for digital broadcasting using channel classification
JP3728578B2 (ja) 1999-03-31 2005-12-21 富士通株式会社 マルチキャリア伝送における不均一誤り保護方法並びにその符号器及び復号器
US7190732B2 (en) 2000-04-06 2007-03-13 Lucent Technologies Inc. Multilevel coding with unequal error protection and time diversity for bandwidth efficient transmission
US6718502B1 (en) * 2000-08-11 2004-04-06 Data Storage Institute Precoders for partial response channels
DE10065919A1 (de) * 2000-11-07 2002-05-29 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur codierten Modulation
US20020150167A1 (en) * 2001-02-17 2002-10-17 Victor Demjanenko Methods and apparatus for configurable or assymetric forward error correction
US6694474B2 (en) 2001-03-22 2004-02-17 Agere Systems Inc. Channel coding with unequal error protection for multi-mode source coded information
US7023936B2 (en) * 2001-10-29 2006-04-04 Intel Corporation Method and apparatus for decoding lattice codes and multilevel coset codes
US6854082B1 (en) 2001-11-27 2005-02-08 Lsi Logic Corporation Unequal error protection Reed-Muller code generator and decoder
US7197690B2 (en) * 2002-05-31 2007-03-27 Broadcom Corporation Bandwidth efficient coded modulation scheme based on MLC (multi-level code) signals having multiple maps
US7420952B2 (en) 2002-10-28 2008-09-02 Mesh Dynamics, Inc. High performance wireless networks using distributed control
WO2006073324A1 (en) 2004-12-29 2006-07-13 Intel Corporation Channel estimation and fixed thresholds for multi-threshold decoding of low-density parity check codes
JP4836962B2 (ja) 2004-12-29 2011-12-14 インテル・コーポレーション マルチレベル低密度パリティ検査符号化変調
US7882415B2 (en) 2004-12-29 2011-02-01 Intel Corporation 3-Stripes gilbert low density parity-check codes
US7856584B2 (en) 2005-03-30 2010-12-21 Intel Corporation Unequal error protection apparatus, systems, and methods

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004503979A (ja) * 2000-06-16 2004-02-05 アウェア, インコーポレイテッド Ldpc変調用システムおよびその方法
JP2003115768A (ja) * 2001-07-11 2003-04-18 Internatl Business Mach Corp <Ibm> データの低密度パリティ検査符号化方法および装置

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN5007024105, YU YI, "Design of Semi−Algebraic Low−Density Parity−Check(SA−LDPC)Codes for Multilevel Coded Modulation", PDCAT’2003, 20030827, pp.931−934 *
JPN5007024106, NARAYANASWAMI R., "CODED MODULATION WITH LOW DENSITY PARITY CHECK CODES", Master thesis, Texas A&M University, 200106, P.III−X,1−78 *
JPN5007024107, RAO S. 他, "The 4D−PAM8 Proposal for 10GBASE−T", P802.3 TASK FORCE MEETING [ONLINE], 20031110, P1−21 *
JPN5007024108, HU X.−Y., "Progressive Edge−Growth Tanner Graphs", GLOBECOM 2001, 20011125, pp.995−1001 *
JPN5007024109, DJURDJEVIC I., "A Class of Low−Density Parity−Check Codes Constructed Based on Reed−Solomon Codes With Two Informati", IEEE COMMUNICATIONS LETTERS, 200307, pp.317−319 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010526518A (ja) * 2007-05-04 2010-07-29 クゥアルコム・インコーポレイテッド ワイヤレス通信システムのためのマルチレベル・シェーピングのためのシステム、方法、およびコンピューター可読媒体
US8396142B2 (en) 2007-05-04 2013-03-12 Qualcomm Incorporated System, method, and computer-readable medium for multilevel shaping for wireless communication systems
JP2013502095A (ja) * 2009-08-07 2013-01-17 トムソン ライセンシング 低密度パリティ検査符号化およびコンステレーションマッピングを用いるデータ伝送
JP2013502094A (ja) * 2009-08-07 2013-01-17 トムソン ライセンシング 低密度パリティ検査符号および配位図マッピングを使ったデータ受信
US8654880B2 (en) 2009-08-07 2014-02-18 Thomson Licensing Data transmission using low density parity check coding and constellation mapping
US8660203B2 (en) 2009-08-07 2014-02-25 Thomson Licensing Data reception using low density parity check coding and constellation mapping
JP2015122812A (ja) * 2009-08-07 2015-07-02 トムソン ライセンシングThomson Licensing 低密度パリティ検査符号および配位図マッピングを使ったデータ受信

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006075929A1 (en) 2006-07-20
TW200642298A (en) 2006-12-01
TWI353732B (en) 2011-12-01
CN101091319A (zh) 2007-12-19
US8051355B2 (en) 2011-11-01
JP4836962B2 (ja) 2011-12-14
EP1832002A1 (en) 2007-09-12
CN101091319B (zh) 2013-01-02
US20080320362A1 (en) 2008-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4836962B2 (ja) マルチレベル低密度パリティ検査符号化変調
US10666391B2 (en) Method for encoding information bit sequence in communication network
US10601542B1 (en) Flexible data transmission scheme adaptive to communication channel quality
JP5235629B2 (ja) 無線通信装置の符号化及び変調方法、並びに復号方法
KR101103472B1 (ko) 무선 통신 시스템들에 대한 멀티레벨 쉐이핑을 위한 시스템, 방법 및 컴퓨터-판독가능 매체
JP2020524946A (ja) ポーラー符号化のための方法および装置
US9281916B2 (en) Flexible data transmission scheme adaptive to communication channel quality
JP6138153B2 (ja) ビット列をマッピングするための方法およびシステム
US11265108B2 (en) Method and device for rate matching and polar encoding
CN109391369B (zh) 编码器输入选择器
US11233603B2 (en) High-speed ethernet coding
US7778334B2 (en) Modulation scheme for communication environments
US20220263694A1 (en) Apparatus for multi-level encoding
Piao et al. CRC-aided sphere decoding for short polar codes
CN102868482B (zh) 多级编码调制方法及装置
JP5629877B2 (ja) 再送信リターンチャネルにおける誤り検出のためのシステム及び方法
CN101091320B (zh) 用于通信信号的纠错的方法、装置和系统
US20230155680A1 (en) Modulation and Encoding Method and Apparatus, Demodulation and Decoding Method and Apparatus, Device, and Communication System
İşcan et al. Probabilistically shaped multi-level coding with polar codes for fading channels
RU2801163C1 (ru) Устройство для многоуровневого кодирования
JP5521063B2 (ja) 無線通信装置の符号化及び変調方法、並びに復号方法
RU2389147C2 (ru) Схема модуляции для среды передачи данных
JP2010124367A (ja) 無線通信装置
Poddar et al. A Simplified Joint Source and Channel Coding System for Data Transmission over Fading Channel

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100709

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100720

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20101018

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20101025

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101122

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110906

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110927

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141007

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4836962

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees