JP2011514070A5

JP2011514070A5 - 低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル符号化及び復号化の各方法並びにその装置

Info

Publication number: JP2011514070A5
Application number: JP2010548615A
Authority: JP
Filing date: 2009-02-26
Publication date: 2012-04-26
Anticipated expiration: 2029-02-26

Description

本発明は、低密度パリティ検査（Ｌｏｗ−ＤｅｎｓｉｔｙＰａｒｉｔｙ−Ｃｈｅｃｋ：以下、“ＬＤＰＣ”と称する。）符号を使用するシステムに関し、特に、高次変調方式で与えられたＬＤＰＣ符号から様々な符号語の長さ及び符号率を有するＬＤＰＣ符号を生成するチャネル符号化及び復号化の各方法並びにその装置に関する。

そこで、本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、ＬＤＰＣ符号を使用するシステムにおいて高次変調を考慮して決定された短縮又はパンクチャーリングを用いて与えられたＬＤＰＣ符号から異なる符号語の長さを有するＬＤＰＣ符号を生成するチャネル符号化及び復号化の各方法並びにその装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、ＬＤＰＣ符号を使用するシステムにおいてＤＶＢ−Ｓ２構成を考慮して最適の性能を保証するチャネル符号化及び復号化の各方法並びにその装置を提供することにある。

上記のような目的を達成するために、本発明の一態様によれば、低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ）符号を使用するシステムにおけるチャネル符号化方法であって、パンクチャーリングするパリティビットの個数を決定するステップと、前記パンクチャーリングするパリティビットの個数に基づいてパンクチャーリングするパリティビットグループの個数を決定するステップと、前記決定されたパンクチャーリングするパリティビットグループの個数及び予め定められたパンクチャーリングするパリティビットグループの順序に基づいてパリティビットをパンクチャーリングするステップとを有し、前記パリティビットグループは、１つのパリティビットグループ内の複数のパリティビットが一定の間隔を有するように構成されることを特徴とする。

本発明の他の態様によれば、低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ）符号を使用するシステムにおけるチャネル符号化装置であって、パンクチャーリングするパリティビットの個数を決定し、前記パンクチャーリングするパリティビットの個数に基づいてパンクチャーリングするパリティビットグループの個数を決定し、前記決定されたパンクチャーリングするパリティビットグループの個数及び予め定められたパンクチャーリングするパリティビットグループの順序に基づいてパリティビットをパンクチャーリングするパンクチャーリングパターン適用部を有し、前記パリティビットグループは、１つのパリティビットグループ内の複数のパリティビットが一定の間隔を有するように構成されることを特徴とする。

本発明のさらに他の態様によれば、低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化方法であって、送信器から送信された信号を復調するステップと、予め定められたパンクチャーリングされたパリティビットグループの順序に関する情報及びパリティビットグループの個数に関する情報を推定してパンクチャーリングされたパリティビットの位置情報を決定するステップと、前記パンクチャーリングされたパリティビットの位置情報を用いてデータを復号するステップと、を有し、前記パンクチャーリングされたパリティビットの位置情報を決定するステップは、パンクチャーリングされたパリティビットの個数を決定するステップと、前記パンクチャーリングされたパリティビットの個数に基づいてパンクチャーリングされたパリティビットグループの個数を決定するステップと、前記予め定められたパンクチャーリングされたパリティビットグループの順序を獲得するステップと、を有することを特徴とする。

本発明のさらなる他の態様によれば、低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化装置であって、送信器から送信された信号を復調する復調器と、予め定められたパンクチャーリングされたパリティビットグループの順序に関する情報及びパリティビットグループの個数に関する情報を推定してパンクチャーリングされたパリティビットの位置情報を決定するパンクチャーリングパターン推定器と、前記パンクチャーリングされたパリティビットの位置情報を用いてデータを復号する復号器と、を有し、前記パンクチャーリングされたパリティビットの位置情報は、パンクチャーリングされたパリティビットの個数を決定し、前記パンクチャーリングされたパリティビットの個数に基づいてパンクチャーリングされたパリティビットグループの個数を決定し、前記予め定められたパンクチャーリングされたパリティビットグループの順序を獲得することにより決定されることを特徴とする。

本発明に係る低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル符号化及び復号化の各方法並びにその装置は、高次変調及びＬＤＰＣ符号を使用する通信システムにおいて所定のパリティ検査行列に関する情報を用いて符号化／復号化性能を最適化することにより異なる符号語の長さを有する個別のＬＤＰＣ符号を生成することができるという長所がある。

Claims

低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ）符号を使用するシステムにおけるチャネル符号化方法であって、
パンクチャーリングするパリティビットの個数を決定するステップと、
前記パンクチャーリングするパリティビットの個数に基づいてパンクチャーリングするパリティビットグループの個数を決定するステップと、
前記決定されたパンクチャーリングするパリティビットグループの個数及び予め定められたパンクチャーリングするパリティビットグループの順序に基づいてパリティビットをパンクチャーリングするステップとを有し、
前記パリティビットグループは、１つのパリティビットグループ内の複数のパリティビットが一定の間隔を有するように構成されることを特徴とする低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル符号化方法。
前記予め定められたパンクチャーリングするパリティビットグループの順序は、符号語の長さが１６２００であり、変調方式が１６ＱＡＭである場合に、６、４、１３、９、１８、８、１５、２０、５、１７、２、２２、２４、７、１２、１、１６、２３、１４、０、２１、１０、１９、１１、及び３であることを特徴とする請求項１に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル符号化方法。
前記予め定められたパンクチャーリングするパリティビットグループの順序は、符号語の長さが１６２００であり、変調方式が６４ＱＡＭである場合に、６、１５、１３、１０、３、１７、２１、８、５、１９、２、２３、１６、２４、７、１８、１、１２、２０、０、４、１４、９、１１、及び２２であることを特徴とする請求項１に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル符号化方法。
前記パンクチャーリングするパリティビットの個数が１つのパリティビットグループの長さの倍数でない場合に、付加的にパリティビットをパンクチャーリングするステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル符号化方法。
前記パンクチャーリングされたビットを除いた残りのビットを送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル符号化方法。
前記パリティビットグループの個数は、以下に示す数式１により決定されることを特徴とする請求項１に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル符号化方法。

（式中、Ａは、パンクチャーリングするパリティビットグループの個数を示し、Ｎ _ｐは、パンクチャーリングするパリティビットの個数を示し、Ｍ _１は、１つのパリティビットグループの長さを示す。）
前記パリティビットグループは、以下に示す数式２により決定されることを特徴とする請求項６に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル符号化方法。

（式中、Ｐ _ｊはｊ番目のパリティビットグループを示し、Ｎ _１は符号語の長さを示し、Ｋ _１は情報語の長さを示し、Ｍ _１は１個のパリティビットグループの長さを示し、ｑはｑ＝（Ｎ _１ −Ｋ _１）／Ｍ _１を満足し、Ｋ _１／Ｍ _１は整数であり、数式２は０≦ｊ＜ｑを満足する。）
Ａ個のパリティビットグループＰ _p（０），Ｐ _p（１），．．．，Ｐ _{p（Ａ−１）} 内のすべてのパリティビットがパンクチャーリングされ、
Ｐ _p（Ａ）パリティビットグループ内のパリティビットの中、（Ｎ _ｐ −３６０Ａ）個のパリティビットが付加的にパンクチャーリングされることを特徴とする請求項７に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル符号化方法。
前記予め定められたパンクチャーリングするパリティビットグループの順序は、符号語の長さが１６２００である場合に下記の表１に示す置換関数πから決定されることを特徴とする請求項１に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル符号化方法。
低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ）符号を使用するシステムにおけるチャネル符号化装置であって、
パンクチャーリングするパリティビットの個数を決定し、前記パンクチャーリングするパリティビットの個数に基づいてパンクチャーリングするパリティビットグループの個数を決定し、前記決定されたパンクチャーリングするパリティビットグループの個数及び予め定められたパンクチャーリングするパリティビットグループの順序に基づいてパリティビットをパンクチャーリングするパンクチャーリングパターン適用部を有し、
前記パリティビットグループは、１つのパリティビットグループ内の複数のパリティビットが一定の間隔を有するように構成されることを特徴とする低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル符号化装置。
前記予め定められたパンクチャーリングするパリティビットグループの順序は、符号語の長さが１６２００であり、変調方式が１６ＱＡＭである場合に、６、４、１３、９、１８、８、１５、２０、５、１７、２、２２、２４、７、１２、１、１６、２３、１４、０、２１、１０、１９、１１、及び３であることを特徴とする請求項１０に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル符号化装置。
前記予め定められたパンクチャーリングするパリティビットグループの順序は、符号語の長さが１６２００であり、変調方式が６４ＱＡＭである場合に、６、１５、１３、１０、３、１７、２１、８、５、１９、２、２３、１６、２４、７、１８、１、１２、２０、０、４、１４、９、１１、及び２２であることを特徴とする請求項１０に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル符号化装置。
前記パンクチャーリングするパリティビットの個数が１つのパリティビットグループの長さの倍数でない場合に、前記パンクチャーリングパターン適用部は、付加的にパリティビットをパンクチャーリングするように構成されることを特徴とする請求項１０に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル符号化装置。
前記パンクチャーリングされたビットを除いた残りのビットを送信する送信部をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル符号化装置。
前記パリティビットグループの個数は、以下に示す数式３により決定されることを特徴とする請求項１４に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル符号化装置。

（式中、Ａは、パンクチャーリングするパリティビットグループの個数を示し、Ｎ _ｐは、パンクチャーリングするパリティビットの個数を示し、Ｍ _１は、１つのパリティビットグループの長さを示す。）
前記パリティビットグループは、以下に示す数式４により決定されることを特徴とする請求項１５に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル符号化装置。

（式中、Ｐ _ｊはｊ番目のパリティビットグループを示し、Ｎ _１は符号語の長さを示し、Ｋ _１は情報語の長さを示し、Ｍ _１は１個のパリティビットグループの長さを示し、ｑはｑ＝（Ｎ _１ −Ｋ _１）／Ｍ _１を満足し、Ｋ _１／Ｍ _１は整数であり、数式４は０≦ｊ＜ｑを満足する。）
Ａ個のパリティビットグループＰ _p（０），Ｐ _p（１），．．．，Ｐ _{p（Ａ−１）} 内のすべてのパリティビットがパンクチャーリングされ、
Ｐ _p（Ａ）パリティビットグループ内のパリティビットの中、（Ｎ _ｐ −３６０Ａ）個のパリティビットが付加的にパンクチャーリングされることを特徴とする請求項１６に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル符号化装置。
前記予め定められたパンクチャーリングするパリティビットグループの順序は、符号語の長さが１６２００である場合に下記の表２に示す置換関数πから決定されることを特徴とする請求項１０に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル符号化装置。
低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化方法であって、
送信器から送信された信号を復調するステップと、
予め定められたパンクチャーリングされたパリティビットグループの順序に関する情報及びパリティビットグループの個数に関する情報を推定してパンクチャーリングされたパリティビットの位置情報を決定するステップと、
前記パンクチャーリングされたパリティビットの位置情報を用いてデータを復号するステップと、を有し、
前記パンクチャーリングされたパリティビットの位置情報を決定するステップは、
パンクチャーリングされたパリティビットの個数を決定するステップと、
前記パンクチャーリングされたパリティビットの個数に基づいてパンクチャーリングされたパリティビットグループの個数を決定するステップと、
前記予め定められたパンクチャーリングされたパリティビットグループの順序を獲得するステップと、を有することを特徴とする低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化方法。
前記予め定められたパンクチャーリングされたパリティビットグループの順序は、符号語の長さが１６２００であり、変調方式が１６ＱＡＭである場合に、６、４、１３、９、１８、８、１５、２０、５、１７、２、２２、２４、７、１２、１、１６、２３、１４、０、２１、１０、１９、１１、及び３であることを特徴とする請求項１９に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化方法。
前記予め定められたパンクチャーリングされたパリティビットグループの順序は、符号語の長さが１６２００であり、変調方式が６４ＱＡＭである場合に、６、１５、１３、１０、３、１７、２１、８、５、１９、２、２３、１６、２４、７、１８、１、１２、２０、０、４、１４、９、１１、及び２２であることを特徴とする請求項１９に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化方法。
前記パンクチャーリングされたパリティビットの個数が１つのパリティビットグループの長さの倍数でない場合に、付加的にパリティビットがパンクチャーリングされたことに判断するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化方法。
前記パンクチャーリングされたビットを除いた残りのビットを受信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化方法。
前記パリティビットグループの個数は、以下に示す数式５により決定されることを特徴とする請求項１９に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化方法。

（式中、Ａは、パンクチャーリングされたパリティビットグループの個数を示し、Ｎ _ｐは、パンクチャーリングされたパリティビットの個数を示し、Ｍ _１は、１つのパリティビットグループの長さを示す。）
前記パリティビットグループは、以下に示す数式６により決定されることを特徴とする請求項２４に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化方法。

（式中、Ｐ _ｊはｊ番目のパリティビットグループを示し、Ｎ _１は符号語の長さを示し、Ｋ _１は情報語の長さを示し、Ｍ _１は１個のパリティビットグループの長さを示し、ｑはｑ＝（Ｎ _１ −Ｋ _１）／Ｍ _１を満足し、Ｋ _１／Ｍ _１は整数であり、数式６は０≦ｊ＜ｑを満足する。）
前記パンクチャーリングされたパリティビットの位置情報を決定するステップは、
Ａ個のパリティビットグループＰ _p（０），Ｐ _p（１），．．．，Ｐ _{p（Ａ−１）} 内のすべてのパリティビットがパンクチャーリングされたことに決定するステップと、
Ｐ _p（Ａ）パリティビットグループ内のパリティビットの中、（Ｎ _ｐ −３６０Ａ）個のパリティビットが付加的にパンクチャーリングされることに決定するステップと、を含むことを特徴とする請求項２５に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化方法。
前記予め定められたパンクチャーリングするパリティビットグループの順序は、符号語の長さが１６２００である場合に下記の表３に示す置換関数πから決定されることを特徴とする請求項１９に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化方法。
低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化装置であって、
送信器から送信された信号を復調する復調器と、
予め定められたパンクチャーリングされたパリティビットグループの順序に関する情報及びパリティビットグループの個数に関する情報を推定してパンクチャーリングされたパリティビットの位置情報を決定するパンクチャーリングパターン推定器と、
前記パンクチャーリングされたパリティビットの位置情報を用いてデータを復号する復号器と、を有し、
前記パンクチャーリングされたパリティビットの位置情報は、
パンクチャーリングされたパリティビットの個数を決定し、前記パンクチャーリングされたパリティビットの個数に基づいてパンクチャーリングされたパリティビットグループの個数を決定し、前記予め定められたパンクチャーリングされたパリティビットグループの順序を獲得することにより決定されることを特徴とする低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化装置。
前記予め定められたパンクチャーリングされたパリティビットグループの順序は、符号語の長さが１６２００であり、変調方式が１６ＱＡＭである場合に、６、４、１３、９、１８、８、１５、２０、５、１７、２、２２、２４、７、１２、１、１６、２３、１４、０、２１、１０、１９、１１、及び３であることを特徴とする請求項２８に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化装置。
前記予め定められたパンクチャーリングされたパリティビットグループの順序は、符号語の長さが１６２００であり、変調方式が６４ＱＡＭである場合に、６、１５、１３、１０、３、１７、２１、８、５、１９、２、２３、１６、２４、７、１８、１、１２、２０、０、４、１４、９、１１、及び２２であることを特徴とする請求項２８に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化装置。
前記パンクチャーリングされたパリティビットの個数が１つのパリティビットグループの長さの倍数でない場合に、前記パンクチャーリングパターン推定部は、付加的にパリティビットがパンクチャーリングされたことに決定することを特徴とする請求項２８に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化装置。
前記パンクチャーリングされたビットを除いた残りのビットを受信する受信部をさらに含むことを特徴とする請求項２８に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化装置。
前記パリティビットグループの個数は、以下に示す数式７により決定されることを特徴とする請求項２８に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化装置。

（式中、Ａは、パンクチャーリングされたパリティビットグループの個数を示し、Ｎ _ｐは、パンクチャーリングされたパリティビットの個数を示し、Ｍ _１は、１つのパリティビットグループの長さを示す。）
前記パリティビットグループは、以下に示す数式８により決定されることを特徴とする請求項３３に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化装置。

（式中、Ｐ _ｊはｊ番目のパリティビットグループを示し、Ｎ _１は符号語の長さを示し、Ｋ _１は情報語の長さを示し、Ｍ _１は１個のパリティビットグループの長さを示し、ｑはｑ＝（Ｎ _１ −Ｋ _１）／Ｍ _１を満足し、Ｋ _１／Ｍ _１は整数であり、数式８は０≦ｊ＜ｑを満足する。）
前記パンクチャーリングされたパリティビットの位置情報は、
Ａ個のパリティビットグループＰ _p（０），Ｐ _p（１），．．．，Ｐ _{p（Ａ−１）} 内のすべてのパリティビットがパンクチャーリングされ、
Ｐ _p（Ａ）パリティビットグループ内のパリティビットの中、（Ｎ _ｐ −３６０Ａ）個のパリティビットが付加的にパンクチャーリングされることにより決定されることを特徴とする請求項３４に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化装置。
前記予め定められたパンクチャーリングするパリティビットグループの順序は、符号語の長さが１６２００である場合に、下記の表４に示す置換関数πから決定されることを特徴とする請求項２８に記載の低密度パリティ検査符号を使用するシステムにおけるチャネル復号化装置。