JP2013511237A - 通信システムにおけるデータ送受信方法及び装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、通信システムにおいてダイバースティ効率を向上させるデータを伝送する方法を提供する。その方法は、符号語に含まれた情報語を(ｋ＋ｓ)番目のフレームで伝送するステップと、情報語を符号化して獲得したパリティビットに基づいてｓ個のグループを生成するステップと、ｓ個のグループを(ｋ＋ｓ)番目のフレームに先行するｓ個のフレームを通じて分配方式で伝送するステップとを有する。

Description

本発明は一般的に通信システムに関するもので、特にダイバシティ効果を獲得するための送受信方法及び装置に関する。

無線通信システムにおいて、チャンネルの多様な雑音とフェージング現象、及びシンボル間干渉(Inter-Symbol Interference：ＩＳＩ)により、リンクの性能が顕著に低下する。したがって、次世代移動通信システム、デジタル放送システム、及び携帯インターネットシステムのように高いデータスループットと信頼度を提供する高速デジタル通信システムを実現するために、雑音、フェージング、及びＩＳＩを克服するための技術を開発することが重要である。最近、誤り訂正符号は、情報の歪みを効率的に復元して通信の信頼度を向上させるために研究が活発に進行されている。

１９６０年代に初めて紹介されたＬＤＰＣ符号は、当時技術をはるかに超える実現複雑度によって一般に実現されなかった。しかしながら、１９９３年に発見されたターボ符号がシャノン(Shannon)のチャンネル容量に近接する性能を示すことによって、ターボ符号の性能と特性に対する多くの解釈とともに、反復復号とグラフ基盤のチャンネル符号化に対する多くの研究が進行された。これを契機に、ＬＤＰＣ符号は、１９９０年代後半に再研究され、このＬＤＰＣ符号に対応するタナー(Tanner)グラフ(ファクターグラフの特別な場合)上に積和(sum-product)アルゴリズム基盤の反復復号により復号化されると、シャノンのチャンネル容量に近接する性能を有することができる。

ＬＤＰＣ符号は、一般的にパリティ検査行列(parity-check matrix）として定義され、タナーグラフと呼ばれる２部(bipartite)グラフを用いて表現することができる。ＬＤＰＣ符号は、Ｋ_ldpc個のビット又はシンボルを含む情報語を受信してＬＤＰＣ符号化によってＮ_ldpc個のビット又はシンボルを含む符号語を生成するために使用される。説明の便宜上、ここでは、Ｋ_ldpc個のビットを含む情報語を受信及びＬＤＰＣ符号化して生成されるＮ_ldpc個のビットを含む符号語のみについて説明する。すなわち、符号語

は、Ｋ_ldpc個の入力ビットを含む情報語

を受信及びＬＤＰＣ符号化することにより生成される。

すなわち、符号語は複数のビットを含むビットストリームであり、符号語ビットは符号語のビットを意味する。同様に、情報語は複数のビットからなるビットストリームであり、情報語ビットは情報語のビットを意味する。

組織符号(systematic code)の場合、符号語が

として生成される。ここで、

はパリティビットを表し、パリティビットの個数はＮ_parity＝Ｎ_ldpc-Ｋ_ldpcである。

ＬＤＰＣ符号はパリティ検査行列によって定義されるので、式(１)を満たすシーケンスｃは、ＬＤＰＣ符号に対する符号語となる。

式(１)において、

である。パリティ検査行列は、Ｎ_ldpc個の列を含み、ｉ番目の列はｉ番目の符号語ビットに関連することを意味する。

上記したように、ＬＤＰＣ符号は、パリティ検査行列に基づいて２部グラフで表現することができる。この２部グラフは、グラフを構成する頂点が異なる２種類に分けられることを意味する。ＬＤＰＣ符号は、変数ノードと検査(check)ノードと呼ばれるＮ_ldpc個の頂点を含む２部グラフで表現される。変数ノードは、符号化されたビットと１対１対応し、すなわち、ｉ番目の変数ノードはｉ番目の符号語ビットに対応することを意味する。

図１は、４個の行及び８個の列を含むＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈの一例を示す。

図１を参照すると、パリティ検査行列Ｈは、各々符号化した８ビットに対応する８個の列を有するため、長さが８であるＬＤＰＣ符号語を生成する 。

図２は、図１に示したパリティ検査行列Ｈに対応するタナーグラフを示す。

図２を参照すると、ＬＤＰＣ符号のタナーグラフは、８個の変数ノードｘ_０ ２０２，ｘ_１ ２０４，ｘ_２ ２０６，ｘ_３ ２０８，ｘ_４ ２１０，ｘ_５ ２１２，ｘ_６ ２１４，ｘ_７ ２１６と４個の検査ノード２１８，２２０，２２２，２２４を含む。ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈのｉ番目の列とｊ番目の行は、各々ｉ番目の変数ノードｘ_ｉとｊ番目の検査ノードに対応する。また、ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈのｉ番目の列とｊ番目の行が交差する地点の１の値、すなわち０でない値は、図２に示すようにタナーグラフ上に変数ノードｘ_ｉとｊ番目の検査ノードとの間にエッジが存在することを意味する。

一般的に、ＬＤＰＣ符号は、タナーグラフを用いて復号化される。すなわち、変数ノード及び検査ノードは、メッセージを生成してそのエッジを通じてやりとりし、それによって反復復号を遂行する。したがって、一つの検査ノードに接続された変数ノード間には相関関係が形成され、この相関関係は短縮及び穿孔(puncturing)の際に考慮しなければならない。

ＬＤＰＣ符号のタナーグラフにおいて、変数ノード及び検査ノードの次数(degree)は、各ノードに接続されるエッジの個数を示し、ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列でそのノードに対応する列又は行の０でないエントリの個数と同一である。例えば、図２では、変数ノードｘ_０ ２０２，ｘ_１ ２０４，ｘ_２ ２０６，ｘ_３ ２０８，ｘ_４ ２１０，ｘ_５ ２１２，ｘ_６ ２１４，ｘ_７ ２１６の次数は、各々４，３，３，３，２，２，２，２であり、検査ノード２１８，２２０，２２２，２２４は各々６，５，５，５である。図２の変数ノードに対応する図１のパリティ検査行列Ｈの列で０でないエントリの個数は、各々４，３，３，３，２，２，２，２であり、図２の検査ノードに対応する図１のパリティ検査行列Ｈの行の０でないエントリ個数は、各々６，５，５，５である。変数ノードは、符号語ビットと１対１対応する。したがって、ｉ番目の変数ノードが１対１でｉ番目の符号語ビットに対応すると、ｉ番目の変数ノードの次数は、ｉ番目の符号語ビットの次数として考慮され得る。

‘１’の密度は、パリティ検査行列でＮ_ldpcの増加とともに減少する。一般的に、ＬＤＰＣ符号に対する０でないエントリの密度が符号語長Ｎ_ldpcに反比例するので、Ｎ_ldpcに対して大きい値を有するＬＤＰＣ符号は非常に低い密度を有する。ＬＤＰＣ符号の名称で“低密度”の使用は、このような理由に由来する。

ＬＤＰＣ符号は、パリティ検査行列によって定義されるため、システムは、ＬＤＰＣ符号を適用するためにパリティ検査行列を格納する。一般に、ＬＤＰＣ符号を格納するために、パリティ検査行列で重さ１の位置情報が格納される。しかしながら、実際のシステムで使用されるＬＤＰＣ符号の符号語長が数百から数十万ビットに達するため、ＬＤＰＣ符号の符号語長が非常に長い場合に、重さ１の位置情報を格納するために必要なメモリは、容量で非常に大きいという短所を有する。

このような短所を克服するために、特定構成を有する多様なＬＤＰＣ符号に対する多くの研究が進んでいる。特定構成を有するＬＤＰＣ符号の場合、重さ１の位置が特定条件によってそのパリティ検査行列に制限されるため、重さ１の位置はより効率的に格納することができる。

図３は、特定構成を有するＬＤＰＣ符号の一例を示す。ここで、ＬＤＰＣ符号は、符号語が情報語を含む組織構成を有すると仮定する。

図３を参照すると、パリティ検査行列は、情報語部分(又は情報語部分)とパリティ部分を含む。情報語部分はＫ_ldpc個の列を含み、パリティ部分はＮ_parity＝Ｎ_ldpc-Ｋ_ldpc個の列を含む。パリティ検査行列の行の個数は、パリティ部分の列の個数と同一のＮ_ldpc-Ｋ_ldpcである。

ここで、Ｎ_ldpcはＬＤＰＣ符号語の長さを、Ｋ_ldpcは情報語の長さを、Ｎ_ldpc-Ｋ_ldpcはパリティ部分の長さを、各々表す。符号語の長さは、符号語に含まれるビットの個数を意味する。同様に、情報語の長さは、情報語に含まれるビットの個数を意味する。さらに、整数Ｍ及びＱ_ldpcは

に合うように決定され、

も整数である。Ｍ及びＱ_ldpcは、符号語長と符号化率により変わることができる。

図３に示すパリティ検査行列において、パリティビットに対応する部分であるＫ_ldpc番目の列から(Ｎ_ldpc-１)番目の列までの重さ１の位置は、二重対角(dual diagonal)構成を有する。したがって、パリティビットに対応する列の次数は、１である(Ｎ_ldpc-１)番目の列の次数を除き、すべて２であることがわかる。

図３を参照すると、パリティ検査行列で、情報語に該当する部分、すなわち０番目の列から(Ｋ_ldpc-１)番目の列までの構成は、次の規則によりなされる。

規則１：パリティ検査行列において、総

個の列グループは、情報語に該当するＫ_ldpc個の列をＭ個の列ずつグルーピングして生成される。各列グループの列は、下記の規則２に従って生成される。

規則２：ｉ番目(

)の列グループの０番目の列で１の位置が決定される。各ｉ番目の列グループの０番目の列の次数がＤ_ｉで表されると仮定すると、１を有する行の位置が

である場合、ｉ番目の列グループ内のｊ番目(ｊ＝１，２，，Ｍ-１)の列で１を有する行の位置

は、下記の式(２)に示すように定義される。

規則１及び規則２によると、ｉ番目(

)の列グループ内の列の次数は、すべてＤ_ｉと同一である。

以下に、上記規則によってパリティ検査行列に関する情報を格納するＬＤＰＣ符号の構成をより容易に理解するために具体的な例を説明する。次の具体的な例において、Ｎ_ldpc＝３０，Ｋ_ldpc＝１５，Ｍ＝５，Ｑ_ldpc＝３である場合、３個の列グループ各々の０番目の列で１を有する行の位置情報は、下記に示すように、“重さ１の位置シーケンス”と呼ばれるシーケンスで表すことができる。

便宜上、各列グループの０番目の列で１を有する行の位置に対する重さ１の位置シーケンスは、次のように列グループ別に表される。

１２８１０
０９１３
０１４

すなわち、ｉ番目の重さ１の位置シーケンスは、順次にｉ番目の列グループで１を有する行の位置情報を表す。

ＬＤＰＣ符号は、与えられた情報のビット数Ｋ_ldpcと符号語のビット数Ｎ_ldpcに対して符号化及び復号化を遂行する。パリティビット数Ｎ_parityは、Ｎ_ldpc-Ｋ_ldpcである。与えられた情報ビットの数Ｋ_ldpcがエンコーダに入力される情報ビットの数Ｋ_ｉより大きい場合には、情報ビットは、Ｋ_ldpc-Ｋ_ｉだけ短縮させて伝送される。また、必要なパリティビット数Ｎ_tx-parity＝Ｎ_{tx_ldpc}-Ｋ_ｉがパリティビット数Ｎ_parityより小さい場合には、パリティビットは、Ｎ_parity-Ｎ_tx-parityにより穿孔されて伝送される。Ｎ_tx-parityは、実際に使用されるパリティビットの長さを表し、入力される情報語の長さＫ_ｉと伝送に必要な符号化率に基づいて計算することができる。短縮と穿孔の実際動作は、以下に説明される本発明の実施形態と直接関連されていないので、短縮及び穿孔に対する詳細な説明は省略する。

一部の場合において、符号化されたデータを伝送する場合、ＡＷＧＮ(Additive White Gaussian Noise)チャンネルは、非常に優れた性能を保証できるが、フェージングチャンネルは、十分なダイバシティの獲得に失敗することがある。したがって、この問題を克服できる方法が要求される。

図４は、ＤＶＢ-Ｔ２(Digital Video Broadcasting he 2^nd Generation Terrestrial)システム及びＤＶＢ-ＮＧＨ(Digital Video Broadcasting Next Generation Handheld)システムのＯＦＤＭフレームを示す。

図４を参照すると、複数のフレームは、それぞれ複数のＯＦＤＭシンボルを含む。一つのフレームには、Ｐ１/Ｐ２シンボル部分とデータ部分を含む。シグナリング情報はＰ１/Ｐ２シンボル部分にマッピングされ、このマッピングされた情報は、Ｐ１/Ｐ２シンボル部分で伝送される。シグナリング情報以外のデータは、このデータ部分にマッピングされて複数のＯＦＤＭシンボルで伝送される。したがって、このデータ信号は、複数のフレームで伝送され、十分なダイバシティ利得を得ることが可能になる。しかしながら、シグナリング情報は、十分なダイバシティ利得を獲得することができないことによって性能の劣化をもたらすという問題点があった。

したがって、上記した従来技術の問題点を解決するために、本発明の目的は、十分なダイバシティ利得を有するデータを伝送する方法及び装置を提供することにある。

また、本発明の目的は、十分なダイバシティ利得を有するパリティ符号語グループを生成する方法及び装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の一態様によれば、通信システムにおけるデータを伝送する方法を提供する。その方法は、符号語に含まれた情報語を(ｋ＋ｓ)番目のフレームで伝送するステップと、情報語を符号化して獲得したパリティビットに基づいてｓ個のグループを生成するステップと、ｓ個のグループを(ｋ＋ｓ)番目のフレームに先行するｓ個のフレームを通じて分配方式で伝送するステップとを有する。

また、本発明の他の態様によれば、通信システムにおけるデータを伝送する方法を提供する。その方法は、符号語に含まれた情報語と、情報語を符号化して獲得し、所定の穿孔パターンによって穿孔されるパリティビットの中から穿孔されないビットを(ｋ＋ｓ)番目のフレームを通じて伝送するステップと、所定の穿孔パターンによる順序で穿孔されたビットを選択してｓ個のグループを生成するステップと、ｓ個のグループを(ｋ＋ｓ)番目のフレームに先行するｓ個のフレームを通じて分配方式で伝送するステップとを有する。

さらに、本発明の他の態様によれば、通信システムにおけるデータを伝送する装置を提供する。その装置は、情報語を符号化するエンコーダと、エンコーダにより符号化された符号語を所定の穿孔パターンに従って穿孔する穿孔器と、エンコーダから出力される符号語から穿孔器により穿孔されたパリティビットを選択してｓ個のグループを生成するパリティグループ生成器と、符号語に含まれた情報語を(ｋ＋ｓ)番目のフレームで伝送し、パリティビットのグループを(ｋ＋ｓ)番目のフレームに先行するｓ個のフレームを通じて分配方式で伝送する送信部とを含む。

本発明は、複数のフレームを通じてパリティビットを伝送することによって追加ダイバシティ利得を獲得することができる。

また、本発明は、追加パリティビットを複数のフレームを通じて伝送することによって、ダイバシティ利得を増加させつつ、符号化及び復号化プロセスで追加モジュールの使用を最小化することができる。

本発明による実施形態の上記及び他の態様、特徴、及び利点は、添付の図面と共に述べる以下の詳細な説明から、一層明らかになるはずである。

長さが８であるＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列を示す図である。 長さが８であるＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列に対応するタナーグラフを示す図である。 ＤＶＢ-Ｔ２システムで使用されるＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列を示す図である。 ＤＶＢ-Ｔ２/ＮＧＨシステム形態のフレーム構成を示す図である。 本発明の実施形態による規則３によるフレーム構成を示す図である。 本発明の実施形態によるＱ_ldpc個のグループに含まれるパリティビットを示す図である。 本発明の実施形態による規則４に基づいたフレーム構成を示す図である。 本発明の実施形態による規則５に基づいたフレーム構成を示す図である。 本発明の実施形態による規則５に基づいたフレーム構成を示す図である。 本発明の実施形態による規則５に基づいたフレーム構成を示す図である。 本発明の実施形態によるＤＶＢ-Ｔ２/ＮＧＨシステムのフレーム構成を示す図である。 本発明の他の実施形態によるＤＶＢ-Ｔ２/ＮＧＨシステムのフレーム構成を示す図である。 本発明の他の実施形態によるＤＶＢ-Ｔ２/ＮＧＨシステムのフレーム構成を示す図である。 本発明の異なる実施形態による追加パリティビットを選択する方法を示す図である。 本発明の異なる実施形態による追加パリティビットを選択する方法を示す図である。 本発明の異なる実施形態による追加パリティビットを選択する方法を示す図である。 本発明の実施形態による送信及び受信装置を示すブロック構成図である。 本発明の実施形態による送信装置を示すブロック構成図である。 本発明の実施形態による受信装置を示すブロック構成図である。 本発明の実施形態による送信装置を示すブロック構成図である。 本発明の実施形態による受信装置を示すブロック構成図である。 本発明の実施形態による送信方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態による受信方法を示すフローチャートである。 本発明の異なる実施形態による多様なフレーム構成を示す図である。 本発明の異なる実施形態による多様なフレーム構成を示す図である。 本発明の実施形態による追加パリティビットを選択する方法を示す図である。

以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。

下記の説明において、詳細な構成及び要素のような特性詳細は、本発明の実施形態の包括的な理解を助けるために提供される。従って、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく、ここに説明する実施形態の様々な変更及び修正が可能であるということは、当該技術分野における通常の知識を有する者には明らかである。また、明瞭性と簡潔性のために、当業者に良く知られている機能や構成に関する具体的な説明は、省略する。

さらに、本発明の詳細な説明がヨーロッパデジタル放送標準の一つであるＤＶＢ-Ｔ２システム及びＤＶＢ-ＮＧＨシステムに基づいて説明されるが、本発明がこれらシステムに限定されないことは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。また、本発明は、シグナリング情報を伝送する方法とともに説明されるが、シグナリング情報の伝送に限定されるものではない。

以下に説明する符号語は、２個の部分、すなわち実施の情報語を含む情報部分である第１の部分と情報語の受信及び符号化により獲得された追加情報を含むパリティ部分である第２の部分を含む。上記したように、必要な場合、符号語は、穿孔及び短縮によってデータから生成することができる。

説明の便宜のために、ここで‘符号語’は情報語と情報語を符号化して獲得したパリティビットをすべて称すると仮定する。すなわち、パリティビットは、穿孔されないパリティビット及び穿孔されるパリティビットを含む。

十分なダイバシティ利得が符号語の伝送中に獲得できない場合、追加的ダイバシティ利得は、複数のフレームを通してデータを伝送することによって得ることができる。

＜方法１＞
情報語は、ｚ番目のフレームで伝送される。追加パリティビットは、情報語と情報語を符号化して獲得できるパリティビットに基づいて生成される。追加パリティビットは、ｓ個のフレームを通じて伝送される。関連したフレームで伝送される追加パリティビットのグループはＧ(０)，Ｇ(１)，…，Ｇ(ｓ-１)で表示され、各グループのビットの個数は

,

, ...,

である。この追加パリティビットは、特定規則によってグルーピングされる。

“追加パリティビット”は、情報語と同一のフレームで伝送されるパリティビットとは別途に、情報語と異なるフレームで伝送されるパリティビットを意味する。

上記したように、符号は、(Ｎ_ldpc，Ｋ_ldpc)符号に基づいて生成される。したがって、符号に適合したパリティビットの穿孔パターンは計算することができる。しかしながら、穿孔パターンを計算する方法に対する詳細な説明は、本発明の要旨を不明にしないように省略する。

“パリティビットの穿孔パターン”とは、穿孔されるパリティビットのインデックス順序を意味する。すなわち、穿孔されるパリティビットの個数がＮ_punc＝２であると、Ｎ_punc＝２個のエレメントは穿孔パターンで順次に選択され、任意のインデックスとして選択された値を有するパリティビットは穿孔される。穿孔する順序又は穿孔パターンセットはＡ＝{１，５，２，６，４，０，３，７}であると仮定すると、穿孔されるパリティビットの個数が２である場合、２個のインデックス１，５は、穿孔パターンセットＡで順次に選択される。その結果、ｐ_１及びｐ_５はパリティビットｐ_０，p_１，p_２，ｐ_３，ｐ_４，ｐ_５，ｐ_６，ｐ_７から穿孔され、残りのパリティビットｐ_０，ｐ_２，ｐ_３，ｐ_４，ｐ_６，ｐ_７はパリティ部分として選択され伝送される。

情報語とパリティビットに対して、追加パリティビットは、下記に示すように規則３を用いて生成することができる。

＜規則３＞
追加パリティビットはパリティビットと情報ビットの中から選択できる。パリティビットから追加パリティビットを選択する順序は、穿孔順序に基づく。このとき、穿孔パターンの正常順序又は逆順ともを使用することができる。一方、追加パリティビットは情報ビットから選択され、情報ビットは優れた性能を保証可能なものから順に選択される。

一般的に、穿孔パターンの順序で連結されたビットは、低い相関関係を有するように生成される。すなわち、穿孔パターンの順序は、２個の連結ビットともがディープフェージングを体験して容易に復元しにくくても、他のビットによって復元が容易に実現されるように決定される。例えば、穿孔パターンの順序又は逆順で連結されるビットが同一のグループにマッピングされ、同一のフレームで伝送される場合、そのすべてのフレームがディープフェージングを体験しても、他のパリティビットによって復元を容易に実現することができる。したがって、復元は、規則３で穿孔パターンの順序又は逆順によって追加パリティビットを選択することで、容易に実現することができる。

規則３で、追加パリティビットは、穿孔されるビットを除き、残りのビットの順序をまず決定し、穿孔されないビットを選択した後に穿孔されるビットを選択して生成され得る。

規則３で、穿孔されるビットがすべて選択された後に追加パリティビットが選択される場合、優れた性能を保証できるビットは、情報ビットとパリティビットの中から欲張り(greedy)アルゴリズムを用いて選択することができる。この欲張りアルゴリズムは、１番目の追加パリティビットを選択する場合、符号語ビットの中で最高性能のビットを選択し、２番目の追加パリティビットを選択する場合、１番目に選択したビットを以前に選択されたビットとして固定し、残りのビットの中で性能が最高性能のビットを選択する。次の事項は、高い性能のビットを選択する際に考慮しなければならない。

１)符号語ビットに対応する変数ノードの次数
２)符号語ビットに対応する変数ノードの最小サイクル
３)符号語ビットのビットＢＥＲ(ビットエラーレート)性能

欲張りアルゴリズムを用いる追加パリティビットを選択する２つの実施形態について以下に説明するが、他の多様な方法が可能である。

加えて、次の説明は、追加パリティビットのグループのエレメント個数が、

であり、これら値の和は

である。

＜実施形態１＞

パリティ部分の長さが追加パリティビットのグループのエレメント個数の和より大きい場合には、追加パリティビットのグループは、穿孔パターンの順序に従って符号語のパリティビットに基づいて生成される。

図５は、本発明の実施形態による規則３に基づいてフレーム構成を示す。

図５を参照すると、符号語は、情報部分とパリティ部分を含む。例えば、図７において、短縮後の情報部分の長さは７ビット、Ｉ＝｛ｉ_０，ｉ_１，…，ｉ_６｝であり、パリティ部分の長さは８ビット、Ｐ＝｛ｐ_０，ｐ_１，ｐ_２，…，ｐ_７｝であり、穿孔順序を意味する穿孔パターンセットはＡ＝{１，５，２，６，４，０，３，７}である。

Ｎ_punc＝２，ｓ＝３，及び

(ここで、Ｎ_puncは穿孔ビットの個数であり、ｓは追加パリティビットが伝送されるフレームの個数であり、

はその関連したフレームで伝送される追加パリティビットの個数である。)である場合、追加パリティビットのグループは次のように生成される。

穿孔されるビット数が２であるため、ｐ_１及びｐ_５は穿孔パターンセットＡによって穿孔される。

追加パリティビットのグループに含まれるエレメントは、穿孔されたビットｐ_１，ｐ_５を除き、通常の穿孔順序に従ってビットｐ_０，ｐ_２，ｐ_３，ｐ_４，ｐ_６の中から決定されるため、第１のグループはＧ(０)＝{ｐ_２，ｐ_６}であり、第２のグループはＧ(１)＝{ｐ_４，ｐ_０}であり、第３のグループはＧ(２)＝{ｐ_３，ｐ_７}である。第１のグループは(ｋ＋２)番目のフレームを通じて伝送され、第２のグループは(ｋ＋１)番目のフレームを通じて伝送され、第３のグループはｋ番目のフレームを通じて伝送される。

一方で、追加パリティビットのグループに含まれるエレメントが穿孔されるビットを除いたビットから逆の穿孔順序で決定される場合には、第１のグループはＧ(０)＝{ｐ_７，ｐ_３}であり、第２のグループはＧ(１)＝{ｐ_０，ｐ_４}であり、第３のグループはＧ(２)＝{ｐ_６，ｐ_２}である。第１のグループは(ｋ＋２)番目のフレームを通じて伝送され、第２のグループは(ｋ＋１)番目のフレームを通じて伝送され、第３のグループはｋ番目のフレームを通じて伝送される。

上記決定されたグループは順次に伝送されるが、このグループの伝送順序は変わることができる。

＜実施形態２＞

パリティ部分の長さが追加パリティビットグループのエレメント個数の和以下である場合、追加パリティビットのグループは、符号語のパリティビット及び情報ビットに基づいて生成される。

また、符号語は、情報部分とパリティ部分を含む。上記したような実施形態によって、短縮した後の情報部分の長さは７ビット、Ｉ＝｛ｉ_０，ｉ_１，…，ｉ_６｝であり、パリティ部分の長さは８ビット、Ｐ＝｛ｐ_０，ｐ_１，ｐ_２，…，ｐ_７｝であり、穿孔順序を示す穿孔パターンセットはＡ＝{１，５，２，６，４，０，３，７}である。

Ｎ_punc＝２，ｓ＝３，及び

(ここで、Ｎ_puncは穿孔ビットの個数であり、ｓは追加パリティビットが伝送されるフレームの個数であり、

はその関連したフレームで伝送される追加パリティビットの個数である。)である場合、追加パリティビットのグループは、次のように生成される。

穿孔されるビット数が２であるため、ｐ_１及びｐ_５は穿孔パターンセットＡによって穿孔される。

追加パリティビットのグループに含まれるエレメントは通常の穿孔順序に従って決定されるため、第１のグループはＧ(０)＝{ｐ_２，ｐ_６，ｐ_４}であり、第２のグループはＧ(１)＝{ｐ_０，ｐ_３，ｐ_７}であり、第３のグループはＧ(２)＝{ｐ_１，ｐ_５，ｉ_０}である。特に、第３のグループは、以前に穿孔されたパリティビットｐ_１，ｐ_５と符号語ビットの中から一つのビットｉ_０とを含む。第１のグループは(ｋ＋２)番目のフレームを通じて伝送され、第２のグループは(ｋ＋１)番目のフレームを通じて伝送され、第３のグループはｋ番目のフレームを通じて伝送される。

一方、追加パリティビットのグループに含まれるエレメントが逆の穿孔順序で決定される場合、第１のグループはＧ(０)＝{ｐ_７，ｐ_３，ｐ_０}であり、第２のグループはＧ(１)＝{ｐ_４，ｐ_６，ｐ_２}であり、第３のグループはＧ(２)＝{ｐ_５，ｐ_１，ｉ_０}である。同様に、第３のグループでは、以前に穿孔されたパリティビットｐ_５，ｐ_１と符号語ビットの中から一つのビットｉ_０とを含む。第１のグループは(ｋ＋２)番目のフレームを通じて伝送され、第２のグループは(ｋ＋１)番目のフレームを通じて伝送され、第３のグループはｋ番目のフレームを通じて伝送される。

上記決定されたグループは順次に伝送されるが、そのグループの伝送順序は変わることがある。

以下に、規則３に従って情報語ビットとパリティビットに基づいて複数の追加パリティビットのグループを生成する方法について、より詳細に説明する。

符号語長Ｎ_ldpcと情報語長Ｋ_ldpcを有する図３示したＬＤＰＣ符号語のパリティ検査行列の場合、パリティビットは{ｐ_０，ｐ_１，…，ｐ_{Nldpc-Kldpc-1}}で表し、Ｑ_ldpc個のパリティビットのグループが生成され得る。

図６は、本発明の実施形態によってＱ_ldpc個のグループに含まれるパリティビットを示す。

Ｑ_ldpc個のグループの中からｊ番目のグループに含まれるパリティビットのインデックス値を示すインデックスグループは、下記の式(３)のように示される。

式(３)に基づき、穿孔順序を示す穿孔パターンに対するパリティビットのインデックスグループは、下記の式(４)に示すように計算することができる。

すなわち、穿孔順序を意味する穿孔パターンセットＡの(３６０×ｊ＋ｉ)番目のエレメントは、Ｉ(π(ｊ))個のインデックスグループのｉ番目のエレメントと同一である。π(ｊ)(０≦ｊ＜Ｑ_ldpc)は、下記の＜表１＞として定義される。

＜表１＞は、例えば、システム要求事項に従って変更され得る。

穿孔されるビットの数がＮ_puncで表され、グループｌ(０≦ｌ＜ｓ)のエレメントの個数が

で表される場合、グループｌ(０≦ｌ＜ｓ)のパリティビットのインデックスグループは、次の式(５)により計算できる。

すなわち、追加パリティビットのｌ番目のグループに含まれるパリティビットの

個のインデックスは、穿孔パターンセットＡで穿孔されるパリティビットに対応するインデックスを除き、順次に選択される。

また、追加パリティビットのグループに含まれるパリティビットのインデックスは、穿孔パターンの逆順で選択され得る。この場合に、グループｌのパリティビットのインデックスグループは、下記の式(６)を用いて計算することができる。

式(６)において、Ｎ_parity＝Ｎ_ldpc-Ｋ_ldpcは、パリティビットの個数を意味する。

すなわち、ｌ番目の追加パリティビットのグループに含まれる

個のパリティビットのインデックスは、最後のビットから、穿孔順序を示すパターンセットＡの逆順で選択される。

式(５)又は式(６)を用いて計算されたインデックスのグループに基づき、複数のフレームを通じて伝送されるパリティビットのグループのエレメントは、下記の式(７)のように表現できる。

式(７)において、ｐ_ｋは、パリティ検査行列のｋ番目のパリティビットを意味する。式(７)を用いて、式(６)に計算されたインデックスのｌ番目のグループＣ(ｌ)に属する値を有するパリティビットは、追加パリティビットのｌ番目のグループＣ(ｌ)に含まれる。

したがって、式(７)は、規則３を満たすグループを生成する。

＜規則４＞
追加パリティビットは、パリティビット及び情報ビットに基づいてパリティビットを順次に選択して各グループＧ(０)，Ｇ(１)，…，Ｇ(ｓ-１)の順にマッピングして生成される。情報ビットに対して、より優れた性能を提供するようにより適した情報ビットが順次に選択される。

＜規則４＞に従って追加パリティビットの生成において、生成される追加パリティビットの順序は、残りのビット、すなわち穿孔されないビットから決定され得る。しかしながら、穿孔されないすべてのビットを選択した後に、穿孔されるビットは選択できる。

＜規則４＞で、穿孔されるパリティ及び穿孔されないビットをすべて選択した後でも追加パリティビットが選択されなければならない場合には、より優れた性能を提供するようにより適したビットは、欲張りアルゴリズムを用いて情報ビットとパリティビットから選択され得る。この欲張りアルゴリズムは、最初の追加的なパリティビットを選択する場合に符号語ビットの中で最も性能が優れたビットを選択し、追加パリティビットを選択する場合に、最初の選択されたビットを以前に選択されたビットとして固定して残りのビットの中から最も性能が優れたビットを選択するように提供される。次のように、高性能のビットを考慮しなければならない。

(１)符号語ビットに対応する変数ノードの次数
(２)符号語ビットに対応する変数ノードの最小サイクル
(３)符号語ビットのＢＥＲ(Bit Error Rate)性能

二重対角構成のパリティ部分を有するパリティ検査行列において、連結ビットが同一の検査ノードに接続されているので、連結ビット間に関連関係がある。したがって、連結ビットは同一のチャンネルを介して伝送されないことが望ましい。そのため、パリティビットは、異なるチャンネルを体験するために、順次に異なるグループにマッピングされる。

＜実施形態３＞
図７は、本発明の実施形態による規則４に基づいたフレーム構成を示す。

図７を参照すると、符号語は、情報部分とパリティ部分を含む。 上記したように同一の実施形態によって、短縮した後に情報部分の長さは７ビット、Ｉ＝｛ｉ_０，ｉ_１，…，ｉ_６｝であり、パリティ部分の長さは８ビット、Ｐ＝｛ｐ_０，ｐ_１，ｐ_２，…，ｐ_７｝であり、穿孔順序を意味する穿孔パターンセットはＡ＝{１，５，２，６，４，０，３，７}である。

Ｎ_punc＝２、ｓ＝３、及び

(ここで、Ｎ_puncは穿孔ビットの個数であり、ｓは追加パリティビットが伝送されるフレームの個数であり、

はその関連したフレームで伝送される追加パリティビットの個数である。)である場合、追加パリティビットのグループは、次のように生成される。パリティ部分に対応するパリティ検査行列の構成は二重対角行列である。

穿孔されるビット数が２であるため、ｐ_１及びｐ_５は穿孔パターンセットＡによって穿孔される。

パリティビットが規則４に従って各グループに順次にマッピングされるため、穿孔されないパリティビット、すなわちｐ_０，ｐ_２，ｐ_３，ｐ_４，ｐ_６，ｐ_７の中からｐ_０は第１のグループに、ｐ_２は第２のグループに、ｐ_３は第３のグループに、ｐ_４は第１のグループに、ｐ_６は第２のグループに、ｐ_７は第３のグループに、各々マッピングされる。その結果、第１のグループはＧ(０)＝{ｐ_０，ｐ_４}であり、第２のグループはＧ(１)＝{ｐ_２，ｐ_６}であり、第３のグループはＧ(２)＝{ｐ_３，ｐ_７}である。第１のグループは(ｋ＋２)番目のフレームを通じて伝送され、第２のグループは(ｋ＋１)番目のフレームを通じて伝送され、第３のグループはｋ番目のフレームを通じて伝送される。上記決定されたグループは順次に伝送されるが、そのグループの伝送順序は変わることがある。

＜実施形態４＞
短縮した後の情報部分の長さは７ビット、Ｉ＝｛ｉ_０，ｉ_１，…，ｉ_６｝であり、パリティ部分の長さは８ビット、Ｐ＝｛ｐ_０，ｐ_１，ｐ_２，…，ｐ_７｝であり、穿孔順序を示す穿孔パターンセットはＡ＝{１，５，２，６，４，０，３，７}である。

Ｎ_punc＝２，ｓ＝３，及び

(ここで、Ｎ_puncは穿孔ビットの個数であり、ｓは追加パリティビットが伝送されるフレームの個数であり、

はその関連したフレームで伝送される追加パリティビットの個数である。)である場合、追加パリティビットのグループは、次のように生成される。パリティ部分に対応するパリティ検査行列の構成は二重対角行列であると仮定する。

穿孔されるビット数が２であるため、ｐ_１及びｐ_５は穿孔パターンセットＡによって穿孔される。

グループを形成する追加パリティビットの個数

は、パリティビットの個数、すなわち８より大きいので、最後のグループに含まれるビットは、情報ビットから選択される。すなわち、第１のグループはＧ(０)＝{ｐ_０，ｐ_４，ｐ_１}、第２のグループはＧ(１)＝{ｐ_２，ｐ_６，ｐ_５}、第３のグループはＧ(２)＝{ｐ_３，ｐ_７，ｉ_０}である。

第１のグループは(ｋ＋２)番目のフレームを通じて伝送され、第２のグループは(ｋ＋１)番目のフレームを通じて伝送され、第３のグループはｋ番目のフレームを通じて伝送される。上記決定されたグループは順次に伝送されるが、そのグループの伝送順序は変わることがある。

以下に、本発明の他の実施形態によって追加パリティビットを生成する方法について説明する。

穿孔されないパリティビットと情報語を同一のフレームで伝送し、追加的ダイバシティ利得を獲得するために追加パリティビットを他のフレームで伝送することによって、実際の符号化率を低下させつつダイバシティ利得を得ることができる。

説明の便宜上、ここで、‘符号語’とは、情報語と情報語の符号化により得られたすべてのパリティビットを呼ばれる。すなわち、パリティビットは、穿孔されないパリティビットと穿孔されるパリティビットともを含む。

＜方法２＞
穿孔されないパリティビットは、情報語と同一のフレームであるｚ番目のフレームで伝送され、特定の規則によって、グループＧ(０)，Ｇ(１)，…，Ｇ(ｓ-１)に含まれる情報語及びパリティビットから獲得した追加パリティビットはｓ個のフレームで伝送される。

追加パリティビットは、情報語と同一のフレームで伝送されるパリティビットを除き、情報語と同一のフレームで伝送される代わりに、 以前フレームで伝送されるビットを意味する。Ｇ(０)，Ｇ(１)，…，Ｇ(ｓ-１）は、追加パリティビットのグループを意味する。

＜規則５＞
追加パリティビットは、パリティビットと情報語ビットから選択され、情報ビットと同一のフレームで伝送されないパリティビットは優先的に選択される。情報ビットと同一のフレームで伝送されないパリティビットは、穿孔されたパリティビットである。追加パリティビットがパリティビットから選択される場合、追加パリティビットを選択する順序は、穿孔パターンの正常順序又は逆順によって決定される。情報ビットにおいて、より優れた性能を有する可能性が高い情報ビットが順次に選択される。

規則５による追加パリティビットの生成において、情報ビットが伝送されるフレームで伝送されないパリティビット、すなわち穿孔されたパリティビットは、追加パリティビットとしてまず選択される。これらパリティビットがすべて選択された後に、符号語から情報ビットとパリティビットは、追加パリティビットとして選択される。

規則５において、穿孔されるパリティビットがすべて選択された後に追加パリティビットが選択されなければならない場合には、より良い性能が提供可能なビットは、符号語の情報ビットとパリティビットから欲張りアルゴリズムを用いて選択することができる。上記したように、欲張りアルゴリズムは、追加パリティビットを最初に選択する場合に符号語ビットの中で最上の性能を選択し、追加パリティビットを２番目に選択する場合に以前に選択されたビットに固定し、残りのビットの中から最も性能が優れたビットを選択するために提供され、高い性能のビットを選択することにおいて次の事項を考慮する。

(１)符号語ビットに対応する変数ノードの次数
(２)符号語ビットに対応する変数ノードの最小サイクル
(３)符号語ビット等のＢＥＲ性能

＜実施形態５＞
図８Ａ乃至図８Ｃは、本発明の実施形態による規則５に基づいたフレーム構成を示す。

図８Ａを参照すると、符号語は、情報部分とパリティ部分を含む。短縮した後の情報部分の長さは７ビット、Ｉ＝｛ｉ_０，ｉ_１，…，ｉ_６｝であり、パリティ部分の長さは８、Ｐ＝｛ｐ_０，ｐ_１，ｐ_２，…，ｐ_７｝であり、穿孔順序を示す穿孔パターンセットＡ＝{１，５，２，６，４，０，３，７}である。

情報ビットと同一のフレームで伝送されるパリティビットの個数を５であり、Ｎ_punc＝３、ｓ＝３、

(ここで、Ｎ_puncは穿孔ビットの個数であり、ｓは追加パリティビットが伝送されるフレームの個数であり、

はその関連したフレームで伝送される追加パリティビットの個数である。)である場合、追加パリティビットのグループは、後述するように生成される。

Ｎ_punc＝３，ｐ_１，ｐ_５，ｐ_２が穿孔されるので、情報ビットと同一のフレームを通じて伝送されるパリティビットはｐ_０、ｐ_３、ｐ_４、ｐ_６、ｐ_７である。

規則５によって各ビットを穿孔順序で各グループにマッピングさせることにおいて、第１のグループＧ(０)＝｛ｐ_１，ｐ_５｝は、そのインデックス値として穿孔パターンの第１及び第２のエレメント１と５を有するパリティビットｐ_１、ｐ_５を選択して生成される。第２のグループにおいて、そのインデックスとして穿孔パターンの第３のエレメント２を有するパリティビットｐ_２が選択される。穿孔されるパリティビットがすべて選択されるため、第２のグループは、情報ビット及び穿孔されないパリティビットのうちいずれか一つを選択して生成される。第１の情報ビットが選択されると、第２のグループは、Ｇ(１)＝{ｐ_２，ｉ_０}である。ｉ_１及びｉ_２が第３のグループを生成するために情報ビット及び穿孔されないパリティビットの中から選択される場合、第３のグループは、Ｇ(２)＝{ｉ_１，ｉ_２}である。第１のグループは、(ｋ＋２)番目のフレームを通じて伝送され、第２のグループは(ｋ＋１)番目のフレームを通じて伝送され、第３のグループはｋ番目のフレームを通じて伝送される。

図８Ｂを参照すると、各ビットが穿孔パターンの逆順にグループにマッピングされる場合、第１のグループＧ(０)＝{ｐ_２，ｐ_５}、第２のグループＧ(１)＝{ｐ_１，ｉ_０}、第３のグループＧ(２)＝{ｉ_１，ｉ_２}は、穿孔パターンセットＡのエレメントの中で穿孔されたパリティビット｛ｐ_１、ｐ_５、ｐ_２｝の中から、最後のビットを初めとしてビットを選択して生成する。第１のグループは(ｋ＋２)番目のフレームを通じて伝送され、第２のグループは(ｋ＋１)番目のフレームを通じて伝送され、第３のグループはｋ番目のフレームを通じて伝送される。

図８Ｃを参照すると、各フレームを通じて伝送されるパリティビットの選択を容易にするために、パリティビットは、置換した後に穿孔パターンの逆順に順次に伝送される。すなわち、穿孔パターンがＡ＝{１，５，２，６，４，０，３，７}であるため、パリティビットは、穿孔パターンの逆順であるｐ_７，ｐ_３，ｐ_０，ｐ_４，ｐ_６，ｐ_２，ｐ_５，ｐ_１として配列され、情報ビットと同一のフレームで伝送されるパリティビットは、配列されたパリティビットから５個のビットが順次に選択されるため、ｐ_７、ｐ_３、ｐ_０、ｐ_４、ｐ_６である。Ｇ(１)の場合、ｐ_１が選択され、一つのビットが情報ビットから選択される。Ｇ(２)の場合、２ビットは、欲張りアルゴリズムに従って情報ビットから選択される。

決定されたグループが順次に伝送されるが、グループの伝送順序は変わることができる。

＜実施形態６＞
短縮した後の情報部分の長さは、７ビット、Ｉ＝｛ｉ_０，ｉ_１，…，ｉ_６｝であり、パリティ部分の長さは８ビット、Ｐ＝｛ｐ_０，ｐ_１，ｐ_２，…，ｐ_７｝であり、穿孔順序を示す穿孔パターンセットＡ＝｛１，５，２，６，４，０，３，７｝である。

Ｎ_punc＝３、ｓ＝３、

(ここで、Ｎ_puncは穿孔ビットの個数であり、ｓは追加パリティビットが伝送されるフレームの個数であり、

はその関連したフレームで伝送される追加パリティビットの個数である。)である場合、追加パリティビットのグループは、後述するように生成される。

Ｎ_punc＝３，ｐ_１，ｐ_５，ｐ_２が穿孔されるので、情報ビットと同一のフレームを通じて伝送されるパリティビットはｐ_０、ｐ_３、ｐ_４、ｐ_６、ｐ_７である。

残りのパリティビット、すなわち穿孔されるパリティビットを規則５に従って穿孔順序でグループにマッピングすることによって、第１のグループはＧ(０)＝{ｐ_１，ｐ_５，ｐ_２，ｉ_０}であり、第２のグループはＧ(１)＝{ｉ_１，ｉ_２，ｉ_３，ｉ_４}であり、第３のグループはＧ(２)＝{ｉ_５，ｉ_６，ｐ_６，ｐ_４}である。第３のグループＧ(２)の生成の際に、パリティビットが穿孔パターンに従ってｉ_１，ｉ_５，ｐ_２，ｐ_６，ｉ_４，ｉ_０，ｐ_３，ｐ_７として配列されるため、この中で、ｉ_１，ｉ_５，ｐ_２は第１のグループＧ(０)に対して選択され、その後に、ｐ_６，ｉ_４は、第３のグループＧ(２)に対して選択される。

穿孔されたパリティビットを穿孔順序の逆順に各グループにマッピングすることによって、第１のグループはＧ(０)＝{ｐ_２，ｐ_５，ｐ_１，ｉ_０}であり、第２のグループはＧ(１)＝{ｉ_１，ｉ_２，ｉ_３，ｉ_４}であり、第３のグループＧ(２)＝{ｉ_５，ｉ_６，ｐ_７，ｐ_３}である。第３のグループＧ(２)の生成において、パリティビットが穿孔パターンの逆順にｉ_７，ｉ_３，ｐ_０，ｐ_４，ｉ_６，ｉ_２，ｐ_５，ｐ_１として配列され、その中で、ｉ_２，ｉ_５，ｐ_１は第１のグループＧ(０)に対して選択され、穿孔順序の逆順に配列されたパリティビットの中から第１及び第２のパリティビットであるｐ_７，ｉ_３は第３のグループＧ(２)に対して選択される。

第１のグループは(ｋ＋２)番目のフレームを通じて伝送され、第２のグループは(ｋ＋１)番目のフレームを通じて伝送され、第３のグループはｋ番目のフレームを通じて伝送される。

決定されたグループは順次に伝送されるが、グループの伝送順序は変わることができる。また、情報ビットを選択する多様な方法は本発明の他の実施形態に利用可能である。

以下に、ＤＶＢ-Ｓ２(Digital Video Broadcasting the 2nd Generation Satellite)、ＤＶＢ-Ｔ２、ＤＶＢ-Ｃ２(Digital Video Broadcasting the 2nd Generation Cable)、及びＤＶＢ-ＮＧＨシステムで使用されるパリティ検査行列に基づいて符号化及び復号化が遂行される場合、追加パリティビットを生成する方法について説明する。

次の説明において、パリティ検査行列の符号化率はＲ＝４/９であり、情報ビットの数はＫ_ldpc＝７２００であり、符号語ビットの数はＮ_lpdc＝１６２００、パリティビットの数はＮ_parity＝Ｎ_lpdc-Ｋ_lpdc＝９０００であると仮定する。

上記したように、ＬＤＰＣ符号の情報部分に対して、ブロックは、３６０列単位で生成される。パリティ検査行列において、総２０個の列グループは、情報語に該当する７２００個の列を３６０個の列単位でグルーピングして生成される。パリティ部分は、式(２)に示すように３６０個のエレメントを含み、パリティのインデックスを示すＱ_ldpc個のグループを表現できる。符号化率４/９である場合、Ｑ_ldpc＝２５である。さらに、＜表１＞の穿孔パターンのうちいずれか一つは使用することができる。

説明の便宜のために、情報部分の列グループを含むインデックスのセットは、下記の式(８)に示すように表現できる。

式(８)において、［ｋ/３６０］は、ｋ/３６０より小さい整数を意味する。例えば、ｋ/３６０＝０.２であると[０.２]＝０であるか、あるいはｋ/３６０＝１１.８であると、[１１.８]＝１１である。また、Ｎ_infoは情報部分の列グループの個数を表し、Ｒ＝４/９である場合にＮ_info＝２０である。さらに、Ｋ_bchは、ＬＤＰＣ符号とＢＣＨ符号が連結され使用される場合にＢＣＨ符号の情報ビット数を表す。

以下に、長さに従って最適の追加パリティビットを生成する順序について説明する。以下の説明では、追加パリティビットが穿孔の逆順にパリティビットから選択され得ると仮定する。

入力される情報語の数が７２００である場合、追加パリティビットは、穿孔と短縮が不要であるため、優先的に穿孔の逆順に選択される。すなわち、次の順序でインデックス値を選択することによって、インデックス値に対応する情報ビットとパリティビットは選択される。以下の説明において、Ｉ(ａ)は、式(３)で定義したようにパリティビットのインデックスのセットを表し、Ｘ(ａ)は、式(８)で定義したように情報ビットのインデックスのセットを表す。言い換えれば、Ｉ(ａ)は、Ｉ(ａ）のエレメントを有するパリティビットがそのインデックスとして選択されることを意味し、Ｘ(ａ)は、Ｘ(ａ)のエレメントを有する情報ビットがそのインデックスとして選択されることを意味する。

I(11)→I(7)→I(19)→I(21)→I(0)→I(14)→I(1)→I(23)→I(16)→I(3)→I(12)→I(22)→I(10)→I(24)→I(2)→I(17)→I(5)→I(20)→I(15)→I(8)→I(13)→I(9)→I(18)→I(4)→I(6)

I(9)→I(26)→I(3)→I(15)→I(30)→I(13)→I(6)→I(19)→I(34)→I(16)→I(1)→I(23)→I(4)→I(17)→I(22)→I(24)→I(7)→I(11)→I(31)→I(10)→I(8)→I(2)→I(35)→I(28)→I(20)→I(18)→I(25)→I(33)→I(0)→I(21)→I(12)→I(5)→I(32)→I(29)→I(14)→I(27)

追加パリティビットがさらに必要な場合、ビットは、次の順に選択される。

I(11)→I(7)→I(19)→I(21)→I(0)→I(14)→I(1)→I(23)→I(16)→I(3)→I(12)→I(22)→I(10)→I(24)→I(2)→I(17)→I(5)→I(20)→I(15)→I(8)→I(13)→I(9)→I(18)→I(4)→I(6)→X(5)→X(6)→X(7)→X(8)→X(9)→X(10)→X(11)→X(12)→X(13)→X(14)→X(15)→X(16)→X(17)→X(18)→X(19)→X(0)→X(1)→X(2)→X(3)→X(4)

X(4)→X(5)→I(9)→I(26)→X(6)→X(7)→X(8)→I(3)→I(15)→I(30)→I(13)→I(6)→I(19)→I(34)→I(16)→I(1)→I(23)→I(4)→I(17)→I(22)→I(24)→I(7)→I(11)→I(31)→I(10)→I(8)→I(2)→I(35)→I(28)→I(20)→I(18)→I(25)→I(33)→I(0)→I(21)→I(12)→I(5)→I(32)→I(29)→I(14)→I(27)

以後、追加パリティビットがさらに必要な場合には、上記した伝送順序ともと同一の方式で反復される。

他の実施形態として、入力される情報語の数が３６００である場合、１０個の情報ブロックは短縮し、１２個のパリティブロックは穿孔する。その結果、穿孔されないブロックの個数は２５-１２＝１３であり、穿孔されないブロックは、次のような順序でまず選択される。

I(11)→I(7)→I(19)→I(21)→I(0)→I(14)→I(1)→I(23)→I(16)→I(3)→I(12)→I(22)→I(10)

I(9)→I(26)→I(3)→I(15)→I(30)→I(13)→I(6)→I(19)→I(34)→I(16)→I(1)→I(23)→I(4)→I(17)→I(22)→I(24)→I(7)→I(11)→I(31)→I(10)→I(8)→I(2)→I(35)→I(28)→I(20)→I(18)→I(25)→I(33)→I(0)

パリティビットがさらに必要な場合、次のような順序で選択される。
X(5)→X(6)→X(7)→X(8)→X(9)→X(19)→X(0)→X(1)→I(11)→I(7)→X(2)→X(3)→I(19)→I(21)→I(0)→I(14)→I(1)→I(23)→I(16)→I(3)→I(12)→I(22)→I(10)→I(24)→I(2)→I(17)→I(5)→I(20)→I(15)→I(8)→I(13)→I(9)→I(18)→I(4)→I(6)

I(21)→I(12)→I(5)→I(32)→I(29)→I(14)→I(27)→X(4→X(5→X(6)→I(9)→X(8)→I(26)→I(3)→I(15)→I(30)→I(13)→I(6)→I(19)→X(4)→I(34)→I(16)→I(1)→I(23)→I(4)→I(17)→I(22)→I(24)→I(7)→X(5)I(11)→I(31)→I(10)→I(8)→X(6)→I(2)→I(35)→I(28)→I(20)→I(18)→I(25)→I(33)→I(0)→I(21)→I(12)→I(5)→I(32)→I(29)→I(14)→I(27)

以後、追加パリティビットがさらに必要な場合には、ビットは、符号語ビットから反復して伝送される。

上記の説明からわかるように、入力される情報ビットによって、最適の性能を有する追加パリティビットを選択する順序は違うことができる。しかしながら、後述するようにビットが選択される場合、最適の性能と最適のシステム効率が実現され得る。

より具体的に説明すると、方法１はパリティビットを情報ビットと同一のフレームで伝送しないので、追加パリティビットは、次のような順序で選択することができる。

(１)穿孔されないパリティビットは、穿孔パターンの順序又は逆順に選択される。
(２)追加パリティビットがさらに必要な場合、穿孔されたパリティビットは、穿孔パターンの順序又は逆順に選択される。
(３)追加パリティビットがさらに必要な場合、ビットは、次数が３である情報ビットから選択される。
(４)追加パリティビットがさらに必要な場合、パリティビットは、穿孔パターンの順序又は逆順に選択される。
(５)追加パリティビットがさらに必要な場合、次数が１２である情報ビットが選択される。
(６)追加パリティビットがさらに必要な場合、上記した手順はステップ(１)から反復される。

本発明の他の実施形態により、追加パリティビットは、下記の順序で選択することができる。

(１)穿孔されないパリティビットは、穿孔パターンの順序又は逆順に選択される。
(２)追加パリティビットがさらに必要な場合、穿孔されたパリティビットは、穿孔パターンの順序又は逆順に選択される。
(３)追加パリティビットがさらに必要な場合、ビットは、次数が３である情報ビットから選択される。
(４)追加パリティビットがさらに必要な場合、次数が１２である情報ビットが選択される。
(５)追加パリティビットがさらに必要な場合、パリティビットは、穿孔パターンの順序又は逆順に選択される。
(６)追加パリティビットがさらに必要な場合、上記した手順はステップ(１)から反復される。

本発明の他の実施形態によって、追加パリティビットは、次の順序で選択することができる。

(１)穿孔されないパリティビットは、穿孔パターンの順序又は逆順に選択される。
(２)追加パリティビットがさらに必要な場合、穿孔されたパリティビットは、穿孔パターンの順序又は逆順に選択される。
(３)追加パリティビットがさらに必要な場合、パリティビットは、穿孔パターンの順序又は逆順に選択される。
(４)追加パリティビットがさらに必要な場合、ビットは、次数が１２である情報ビットから選択される。
(５)追加パリティビットがさらに必要な場合、次数が２である情報ビットが選択される。
(６)追加パリティビットがさらに必要な場合、上記した手順はステップ(１)から反復される。

上記したように、方法２は、パリティビットを情報語ビット同一のフレームで伝送されるので、穿孔されないパリティビットは、情報ビットと同一のフレームで伝送される。

そのため、本発明の実施形態によって、追加パリティビットは次のような順序で選択される。

(１)追加パリティビットが必要な場合、穿孔されたパリティビットは、穿孔パターンの順序又は逆順に選択される。
(２)追加パリティビットがさらに必要な場合、ビットは、次数が３である情報ビットから選択される。
(３)追加パリティビットがさらに必要な場合、パリティビットは、穿孔パターンの順序又は逆順に選択される。
(４)追加パリティビットがさらに必要な場合、次数が１２である情報ビットが選択される。
(５)追加パリティビットがさらに必要な場合、穿孔されないパリティビットは、穿孔パターンの順序又は逆順に選択される。
(６)追加パリティビットがさらに必要な場合、上記した手順はステップ(１)から反復される。

本発明の他の実施形態によって、追加パリティビットは、次のような順序で選択することができる。

(１)追加パリティビットが必要な場合、穿孔されたパリティビットは、穿孔パターンの順序又は逆順に選択される。
(２)追加パリティビットがさらに必要な場合、ビットは、次数が３である情報ビットから選択される。
(３)追加パリティビットがさらに必要な場合、次数が１２である情報ビットが選択される。
(４)追加パリティビットがさらに必要な場合、穿孔されるパリティビット及び穿孔されないパリティビットは、穿孔パターンの順序又は逆順に選択される。
(５)追加パリティビットがさらに必要な場合、上記した手順はステップ(１)から反復される。

本発明の他の実施形態によって、追加パリティビットは、次のような順序で選択される。

(１)追加パリティビットが必要な場合、穿孔されたパリティビットは、穿孔パターンの順序又は逆順に選択される。
(２)追加パリティビットがさらに必要な場合、パリティビットは、穿孔パターンの順序又は逆順に選択される。
(３)追加パリティビットがさらに必要な場合、ビットは、次数が３である情報ビットから選択される。
(４)追加パリティビットがさらに必要な場合、次数が１２である情報ビットが選択される。
(５)追加パリティビットがさらに必要な場合、上記した手順はステップ(１)から反復される。

上記方法は、ＤＶＢ-Ｓ２、ＤＶＢ-Ｔ２、ＤＶＢ-Ｃ２、及びＤＶＢ-ＮＧＨシステムで使用されるＬＤＰＣ符号の中で、符号化率が１/２である符号に基づいて説明したが、他の符号化率に対しても同一の方法を適用することができる。

図９は、本発明の実施形態によるＤＶＢ-Ｔ２/ＮＧＨシステムのフレーム構成を示す。

図９を参照すると、ＤＶＢ-Ｔ２/ＮＧＨシステムで使用されるシグナリング情報語は、設定情報部分とダイナミック情報部分とを含む。この設定情報部分は、数フレーム間変わらない情報を含む。ダイナミック情報部分は、各フレームで変化する情報を含む。設定情報部分とダイナミック情報部分は、現在フレームのデータに関する情報を含むので、誤りなしに受信することが重要である。例えば、巡回冗長検査(Cyclic Redundancy Check：ＣＲＣ)誤りが発生した場合に、該当フレームのデータ情報は受信されないことがある。

設定情報部分において、同一の情報は数フレームの間で受信されるので、受信情報が格納される場合、誤りは、格納された情報を用いてダイバシティ利得を獲得して訂正できる。しかしながら、ダイナミック情報部分は反復的に伝送されないため、十分なダイバシティ利得が得られず、誤り訂正能力の顕著な低下をもたらす。

したがって、図９に示すように、追加パリティビットは、上述した方法１をダイナミック情報部分に適用して複数のフレームに伝送する。すなわち、追加パリティビットはダイナミック情報部分を符号化した後に生成され、この追加パリティビットは、エレメントの数が

である複数のグループＧ(０)，Ｇ(１)，…，Ｇ(ｓ-１）に分けられてｓ個のフレームを通じて伝送される。図９ではｓ＝３であるが、ｓはランダムに決定できることは明らかである。各グループに属するビットは、同一のフレームを通じて伝送される。規則３及び４は、パリティビットを複数のグループに分離する方法に適用することができる。Ｇ(０)，Ｇ(１)，…，Ｇ(ｓ-１）が図９のフレームに順次にマッピングされるが、グループをフレームにマッピングする方法は多様に変更可能である。

シグナリング情報に対して誤りの発生はＣＲＣ検査を通じて検出され得る。ＣＲＣ検査を通じて誤りが検出された場合、Ｇ(０)，Ｇ(１)，…，Ｇ(ｓ-１）は、受信されてダイナミック情報を追加的に復号化する。復号化動作を遂行した後、シグナリングに対するＣＲＣ検査は、誤りがあるか否かを判定するためにもう一度遂行される。

シグナリング情報部分の追加パリティビットに誤りが発生する場合には、ＣＲＣ検査誤りは、ダイナミック情報が追加的な復号化を通じて復元されても継続して発生する可能性がある。これら問題を解決するために、追加的なＣＲＣはダイナミック情報に使用され得る。

図１０は、ダイナミック情報に追加的なＣＲＣが使用されるフレーム構成を示す。特に、図１０は、本発明の他の実施形態によるＤＶＢ-Ｔ２/ＮＧＨシステムのフレーム構成を示す。

ダイナミック情報が(ｋ＋３)番目のフレームで伝送される場合、ダイナミック情報のためのＣＲＣは、追加パリティビットが伝送されるフレームのうちいずれか一つを通じて伝送することができる。図１０に示すように、ＣＲＣは、(ｋ＋２)番目のフレームで伝送される。上記した方法でダイナミック情報が符号化される場合、ＣＲＣは、情報語に含まれ、あるいは含まれないこともある。

ＤＶＢ-Ｔ２/ＮＧＨシステムでは、設定情報、ダイナミック情報、拡張(extension)部分、ＣＲＣ、及びパディングビットを含むシグナリング情報は、情報語として符号化される。

本発明の一実施形態によって、図９及び図１０に示すように情報が伝送される場合に、送信器は、ダイナミック情報に対して追加的な符号化を遂行し、シグナリング情報に対するＣＲＣ誤りが発生する場合には、受信器は、シグナリング情報に対する追加的な復号化プロセスを遂行する。また、ダイナミック情報の符号化のための穿孔及び短縮パターンがシグナリングのための穿孔及び短縮パターンと異なる場合、追加モジュールは、ダイナミック情報の符号化及び復号化に必要である。

図９及び図１０に示すようなフレーム構成を用いて、符号化及び復号化は、シグナリング情報のために２回遂行される。すなわち、シグナリングは、２種類の異なる情報に分けられる。一つは、フレームごとに変化しない設定(ｃｏｎｆ)情報であり、他の一つは、フレームごとに変化するダイナミック(ｄｙｎ)情報である。これら２つの情報は、一つの情報語として入力されて符号化される。そのうち、ｄｙｎ情報のみが別に符号化され、そのパリティビットは以前のフレームで伝送される。したがって、最初に、ｃｏｎｆ及びｄｙｎは、情報語として入力されて符号化され、２番目に、ｄｙｎは、入力及び符号化される。しかしながら、方法２を使用して、符号化は、一回だけ遂行することができ、追加的な穿孔及び短縮パターンが不要であるため、追加モジュールは、符号化及び復号化プロセスで最小化することができる。

図１１は、本発明の他の実施形態によるＤＶＢ-Ｔ２/ＮＧＨシステムのフレーム構成を示す。特に、図１１は、ＤＶＢ-Ｔ２/ＮＧＨシステムに適用される上記のような方法２を示す。

設定情報及びダイナミック情報は、受信されてＬＤＰＣ符号化される。一般的に、シグナリングは可変的なので、可変長に従って適応的に符号化するために短縮及び穿孔を遂行する。

ＮＧＨシステムにおいて、設定情報及びダイナミック情報が各々符号化されるため、図１１のＬ１シグナリングは、設定及びダイナミック情報に限定される代わりに、すべての種類のＬ１シグナリング情報を意味する。

穿孔されないパリティビットは、図１１のシグナリングビットと同一のフレームである(ｋ＋３)番目のフレームで伝送される。規則５により計算されるエレメントの個数が

である追加パリティビットのグループＧ(０)，Ｇ(１)、Ｇ(２）は、各々(ｋ＋２)番目のフレーム、(ｋ＋１)番目のフレーム、ｋ番目のフレームで伝送される。

図１１では追加パリティビットが伝送されるフレームの個数が３個であると仮定したが、他のフレーム個数が使用され得る。また、追加パリティビットのグループＧ(０)，Ｇ(１)，Ｇ(２)の位置は変更できる。すなわち、追加パリティビットは、Ｐ１/Ｐ２シンボルで伝送され、又は補助ストリーム(auxiliary stream)に伝送することができる。また、追加パリティビットは、一般的なデータストリームを用いて伝送することができる。

追加パリティビットは、上述したように、(ｋ＋２)番目のフレーム、(ｋ＋１)番目のフレーム、及びｋ番目のフレーム、すなわちサブシーケンスフレームを通じて伝送されるが、その他に、ｓ個の以前フレームを通じて伝送することができる。

図２２Ａ及び図２２Ｂは、本発明の異なる実施形態による多様なフレーム構成を示す。特に、図２２Ａと図２２Ｂは、追加パリティビットがｓ個の以前フレームで伝送されるフレーム構成を示す。

図２２Ａは、連結された以前フレームを通じて伝送される追加パリティビットを示す。例えば、ＤＶＢ-ＮＧＨシステムにおいて、ＮＧＨフレームは、ＤＶＢ-Ｔ２のＦＥＴ(Future Extension Frame)を用いて伝送される。したがって、本発明の多様な実施形態は、追加パリティビットがｓ個の連結されたフレームで伝送されることに限定されず、情報ビットを伝送するフレーム以前のｓ個のフレームを通じる伝送に適用され得る。

図２２Ｂは、追加パリティビットが他のＲＦバンドで伝送されることを示す。すなわち、本発明の実施形態によって、追加パリティビットは、同一のＲＦチャンネルで伝送されるフレームに限定されることではない。

ＤＶＢ-Ｔ２システムで使用されるシグナリングは、２つのタイプに分類される。一つはＬ１プレシグナリング(pre-signaling)であり、もう一つは設定部分、ダイナミック部分、及び拡張部分を含むＬ１ポスト部分である。方法２は、図２でＴ２タイプシグナリングのＬ１ポストシグナリングに基づいて説明したが、他のタイプ、例えばＤＶＢ-ＮＧＨのＬ１プレシグナリングに適用することができる。

方法２のように、シグナリング情報を符号化した後に、穿孔されないパリティビットは、情報ビットと同一のフレームで伝送され、情報ビット及びパリティビットを含む追加パリティビットは、以前フレームを通じて伝送される。追加パリティビットに対して、穿孔されたパリティビットがまず選択され、これらビットは、穿孔パターンの順序又は逆順に選択される。

(Ｎ_ldpc-Ｋ_ldpc)パリティビットは、Ｑ_ldpcグループに分割され、ｊ番目のパリティグループＰ_ｊは式（９）のように表現できる。

下記の式(１０)によって、Ｑ_ldpcは、図３に示すようなＭ，Ｎ_ldpc，Ｋ_ldpcに基づいて計算することができる。

式(１０)において、パリティビットはＱ_ldpc個のグループに分けられ、各グループはＭ個のビットを含む。

所定の穿孔ビットの個数Ｎ_puncに対して、穿孔されるパリティビットは、下記のステップ１〜３のように計算することができる。

ステップ１：すべてのパリティビットが穿孔されるグループの個数Ｎ_{punc_group}は、下記の式(１１)により求められる。ここで、オペレータ

は、ａを超えない最大整数を意味する。例えば、

であり、

である。

ステップ２：Ｎ_{punc_group}個のパリティビットグループ

に対して、このグループのすべてのパリティビットは穿孔される。パリティグループのインデックスを表すπ_p(ｊ)は、例えば＜表１＞に定義されたように穿孔される順序を意味する。例えば、ＢＰＳＫ変調において、π_p(０)は６であるため、パリティビットグループ内のパリティビット

はまず穿孔される。

ステップ３：グループ

に対して、(Ｎ_punc-Ｍ×Ｎ_{punc_group})個のビットは、上記グループの最初のパリティビットから穿孔される。穿孔されないパリティビットは、情報ビットと同一のフレームで伝送される。

＜実施形態７＞
最初の追加パリティビットのグループＧ(０)は、下記のように計算される。説明の便宜のために、この方法が上記したステップ１乃至３を遂行した後、下記のステップ４から遂行されると仮定する。

ステップ４：追加パリティビットを選択するためにすべてのエレメントが選択されるパリティビットグループの個数は、式(１２)を用いて計算できる。

式(１２)において、

は、最初の追加パリティビットの個数を表す。

ステップ５：

個のパリティビットグループは

であり、グループのすべてのパリティビットは、最初の追加パリティビットのグループＧ(０)に含まれ、情報ビットが伝送されるフレームに先立つフレームを通じて伝送される。この先行するフレームは、図２２に関連して説明したように、他のＲＦチャンネルにも適用できる。

ステップ６：グループ

に対して、

個のパリティビットは、上記グループ内の最初のパリティビットを始めとして、最初のパリティビットのグループＧ(０)に含まれる。

最初の追加パリティビットのグループＧ(０)内のビットの順序を決定する様々な方法が可能である。例えば、図１２Ａ及び図１２Ｃに示したように、ビットは、パリティビットのグループ

の順序でパリティビットのグループ

単位で配列される。また、図１２Ｂに示したように、Ｇ(０)に対して選択されるパリティビットは、パリティビットのインデックス順にビット単位で配列され得る。

ステップ７：グループ

において、最初の追加パリティビットのグループＧ(０)に含まれていないパリティビットの個数は、式(１３)を用いて計算することができる。ｘ及びｙの定義は、図１２Ａ乃至図１２Ｃに示す。

したがって、２番目の追加パリティビットのグループＧ(１)は、グループ

の

番目のビットから計算することができる。“ａ番目のビット”との用語は、グループ

の第１のビットが０番目のビットとして定義される場合にａ番目に位置するビットを意味する。さらに、ｍｉｎ(ａ，ｂ）は、最小値であるａ及びｂのうち一つを選択する関数を表す。例えば、ａ≦ｂの場合にｍｉｎ(ａ，ｂ)＝ａ、そして、ａ＞ｂの場合にはｍｉｎ(ａ，ｂ)＝ｂである。

ステップ８：

である場合、追加パリティビットを選択するためにすべてのエレメントが選択されるパリティビットグループの個数は、以下の式(１４)を用いて計算される。

ステップ９：グループ

のすべてのパリティビットは、２番目の追加パリティビットのグループに含まれる。

ステップ１０：グループ

において、

個のパリティビットは、２番目の追加パリティビットとして生成される。

ステップ１１：グループ

において、２番目の追加パリティビットのグループＧ(１)に含まれていないパリティビットの個数ｙは、式(１５)を用いて計算することができる。

したがって、ｙ個のビットは、グループ

のｘ個のビットを始めとして、三番目の追加パリティビットのグループＧ(２)に含まれることができる。

ステップ１２：

である場合、３番目の追加パリティビットを選択するためにエレメントがすべて選択されるパリティビットグループの個数は、式(１６)により計算できる。

ステップ１３：グループ

，

，…，

のすべてのパリティビットは、３番目の追加パリティビットのグループに含まれる。

ステップ１４：グループ

において、

個のパリティビットは、３番目の追加パリティビットとして生成される。

２番目の追加パリティビットのグループＧ(１)のビットの順序を決定する方法は、最初の追加パリティビットのグループＧ(０)のビットの順序を決定する方法と同一である。

＜実施形態８＞
以下に、穿孔パターンの逆順に追加パリティビットを選択する方法について、図１３Ａ乃至図１３Ｃを参照して説明する。

上記したように、情報ビットと同一のフレームで伝送されるパリティビットを求める方法はステップ１乃至３に対応する。

最初の追加パリティビットのグループＧ(０)は、次の方法で計算される。

ステップ４：グループ

のグループＧ(０)に対して選択されるビットの個数ｙは、式(１７)を用いて計算することができる。

ステップ５：ｙ個のビットは、グループ

の最初のビットから最初の追加パリティビットとして選択される。

(Ｎ_ldpc-Ｍ×Ｎ_{punc_group})個のビットは、ステップ３でグループ

の最後のパリティビットから穿孔され、穿孔されないビットが情報ビットと同一のフレームを通じて伝送される場合、ｙ個のビットは、ステップ５でグループ

の最後のパリティビットから最初の追加パリティビットとして選択される。

がｙより大きい場合、次のステップ６〜８が遂行される。

ステップ６：すべてのビットが伝送されるパリティビットグループの個数は、式(１８)を用いて計算される。

ステップ７：

個のパリティビットグループ

，

，…，

のすべてのパリティビットは、最初の追加パリティビットのグループＧ(０)に含まれ、情報ビットが伝送されるフレームより先行するフレームで伝送される。

ステップ８：

個のパリティビットは、グループ

の最初のパリティビットから、最初の追加パリティビットのグループＧ(０)に含まれる。

最初の追加パリティビットのグループＧ(０)内のビットの順序を決定する様々な方法が可能である。例えば、図１３Ａ及び図１３Ｃに示したように、ビットは、パリティビットのグループ

の順序でパリティビットのグループ

単位で配列される。また、図１３Ｂに示したように、追加パリティビットとして選択されたパリティビットは、パリティビットのインデックス順にビット単位で配列され得る。

２番目の追加パリティビットのグループＧ(１)は、ステップ９〜１２により生成される。

ステップ９：グループ

のグループＧ(１)に対して選択されるビットの個数ｙは、式(１９)によって計算される。

ステップ１０：ｙ個のビットは、グループ

の最初のビットから選択される。

がｙより大きい場合に、次のようなプロセスが遂行される。

ステップ１１：すべてのビットが伝送されるパリティビットグループの個数は、式(２０)を用いて計算される。

ステップ１２：

個のパリティビットグループ

，

，…，

のすべてのパリティビットは、２番目の追加パリティビットのグループＧ(１)に含まれ、情報ビットが伝送されるフレームを先行するフレームを通じて伝送される。

ステップ１３：

個のパリティビットは、グループ

の最初のパリティビットから、２番目の追加パリティビットのグループＧ(１)に含まれる。

２番目の追加パリティビットのグループＧ(１)のビットの順序を決定する方法は、最初の追加パリティビットのグループＧ(１)のビットの順序を決定する方法と同一である。

＜実施形態９＞
以下、図１４Ａ〜図１４Ｄを参照して、パリティビットをインタリービングして効率的に追加パリティビットを計算する方法について説明する。

ＬＤＰＣ符号化により獲得したパリティビット

は、式(２１)によってインタリービングされる。

パリティビットグループは、π_p(ｊ)に基づいてグループインタリービングされ、式(２２)のように表示することができる。

式(２１)によりインタリービングされると、図１４Ａに示すように構成されるＬＤＰＣ符号語は、図１４Ｂに示すように、複数のパリティビットグループＰ_ａ(０≦ａ＜Ｑ_ldpc)単位で配列される。

グループインタリービング又はグループ単位のインタリービングは、グループ内のビットが同一にインタリービングされることを意味し、グループＺ_ｉのビットは、

のビットと同一である。穿孔される順序を示す値であるπ_p(ｊ)は、＜表１＞に示した０≦ａ＜Ｑ_ldpcに対する穿孔パターンを意味する。

式(２２)によりインタリービングされると、図１４Ｂに示すようなＬＤＰＣ符号語は、図１４Ｃに示すように、複数のパリティビットのグループが穿孔パターンの逆順に配列されるような配列を有する。

以下に、情報ビットと同一のフレームで伝送されるパリティビットを計算する方法について説明する。

ステップ１：すべてのパリティビットが伝送されるパリティビットグループの個数Ｎ_{tx_group}は、式(２３)によって穿孔されるパリティビットの個数に基づいて計算することができる。

ステップ２：Ｎ_{tx_group}個のパリティビットグループ

内のすべてのパリティビットが伝送される。

ステップ３：(Ｎ_tx-Ｍ×Ｎ_{tx_group})個のビットは、グループ

の最初のパリティビットから、これらの情報ビットと同一のフレームを通じて伝送される。

最初の追加パリティビットは、ステップ４〜８を用いて計算される。

ステップ４：グループ

内の部ループＧ(０)に対して選択されるビットの個数ｙは、式(２４)によって計算できる。

ステップ５：ｙ個のビットは、グループ

の最初のビットから最初の追加パリティビットとして選択される。

がｙより大きい場合には、ステップ６及び７が遂行される。

ステップ６：すべてのビットが伝送されるグループの個数は、式(２５)により計算される。

ステップ７：

個のパリティビットグループ

，…，

に属するすべてのパリティビットは、最初の追加パリティビットらグループＧ(０)に含まれ、情報ビットが伝送されるフレームに先立つフレームで伝送される。

ステップ８：

個のパリティビットは、グループ

の最初のパリティビットから最初の追加パリティビットのグループＧ(０)に含まれる。

追加パリティビットのグループは、図１４Ｄに示すように構成される。

２番目の追加パリティビットのグループＧ(１)は、ステップ９〜１３により生成される。

ステップ９：グループ

のグループＧ(１)に対して選択されるビットの個数ｙは、式(２６)を用いて計算することができる。

ステップ１０：ｙ個のビットは、グループ

の最初のビットから選択される。

がｙより大きい場合には、ステップ１１乃至１３が遂行される。

ステップ１１：すべてのビットが伝送されるグループの個数は、式(２７)により計算される。

ステップ１２：

個のパリティビットグループ

，

，…，

に属するすべてのパリティビットは、２番目の追加パリティビットのグループＧ(１)に含まれ、情報ビットが伝送されるフレームに先行するフレームで伝送される。

ステップ１３：

個のパリティビットは、グループ

の最初のパリティビットを始めとして、２番目の追加パリティビットのグループＧ(１)に含まれる。

式(２２)のグループインタリービングは、式(２８)のように示すことができる。

この場合、パリティビットは、

として表される。

したがって、追加パリティビットが使用されない場合でも選択されるパリティビットは、追加パリティビット

及び

に基づき、情報ビットと同一のフレームで伝送されるパリティビットの個数を示す、式(２３)で計算される値Ｎ_txに従って選択され得る。

式(２９)は、情報ビットと同一のフレームで伝送されるパリティビットのグループ

、最初の追加パリティビットのグループＧ(０)、及び２番目の追加パリティビットのグループＧ(１)を表す。

追加パリティビットの総個数

がＮ_puncより大きい場合、Ｎ_punc個のパリティビットは、実施形態７及び８により選択される。Ｎ_puncを超えることが要求される追加パリティビットは、符号語から選択され、最も簡単な方法は、情報語、この情報語と同一のフレームで伝送されるパリティビット、及び選択された追加パリティビットを、図２３に簡単に示すように、順次に反復して選択する。

＜実施形態１０＞
以下、穿孔パターンの逆順に追加パリティビットを選択する方法について説明する。ここで、追加パリティビットの総個数

はＮ_puncより大きい。

情報ビットと同一のフレームで伝送されるパリティビットを計算する方法は、上記したようにステップ１乃至３に対応する。

最初の追加パリティビットのグループＧ(０)は、ステップ４で計算される。

ステップ４：

である場合、Ｎ_punc個のビットは、グループＧ(０)に対して選択され、

個のビットは、グループＧ(０)に対して符号語ビットから選択される。簡単な方法では、図２３に示すように、符号語ビット及び追加パリティビットを順次に反復して選択することである。

である場合、実施形態８のステップ４〜８は同一の方式で遂行される。

２番目の追加パリティビットのグループＧ(１)は、次の方法で生成される。

ステップ９：ステップ４で

である場合、Ｇ(１)は、符号語ビットから選択される。最も簡単な方法では、以前に伝送したビットを順次に選択することである。

及び

である場合、Ｇ(１)は、符号語ビットから選択される。簡単な方法では、図２３に示したように、情報ビット、パリティビット、及び追加パリティビットを順次に反復して選択することである。

である場合、実施形態８のステップ９〜１３は、同一の方式で遂行される。

図１５は、本発明の実施形態による送受信装置を示すブロック構成図である。

図１５を参照すると、送信器１５００は、エンコーダ１５０２、変調器１５０４、及びフレーム構成器(framer)１５０６を含む。メッセージｕは、エンコーダ１５０２により符号化され、変調器１５０４により変調され、フレーム構成器１５０６によりフレームが構成された後に、チャンネルを介して伝送される。伝送された信号は、フレーム逆構成器(de-framer)１５１６、復調器１５１４、及びデコーダ１５１２を含む受信器１５１０で受信される。この受信された信号ｒはフレーム逆構成器１５１６により逆構成され、信号ｙは復調器１５１４に入力される。デコーダ１５１２は、復調器１５１４により復調される信号ｚからメッセージの推定値を計算する。

エンコーダ１５０２は、所定方式でメッセージのサイズに従って穿孔及び短縮を遂行してパリティビットを生成する。

図１６は、本発明の実施形態による短縮されたＬＤＰＣ符号を使用する送信装置を示すブロック構成図である。

図１６を参照すると、送信装置は、エンコーダ１６０２、制御部１６０４、穿孔器１６０６、追加パリティビットグループ生成器１６０８、及びフレーム構成器１６１０を含む。場合によっては、送信装置は、短縮適用部１６００を含むことができる。

制御部１６０４は、短縮適用部１６００が情報語の長さによって短縮するビット数を決定する。短縮適用部１６００は、短縮したビットに該当する位置に０の値を有するビットを挿入し、あるいは与えられたＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列から短縮されたビットに該当する列を除去する。短縮パターンを決定する方法では、メモリに格納されている短縮パターンを使用するか、シーケンス生成器(図示せず)を用いて短縮パターンを生成するか、あるいはパリティ検査行列と与えられた情報語長に対して密度進化分析アルゴリズムを用いて短縮パターンを獲得することを含む。

ＬＤＰＣエンコーダ１６０２は、制御部１６０４と短縮適用部１６００によって短縮されるＬＤＰＣ符号に基づいて符号化を遂行する。また、穿孔は、必要な場合に、穿孔器１６０６によって生成されたＬＤＰＣ符号語に適用される。穿孔器１６０６が穿孔しなければならないビットの個数及び位置は、穿孔パターンに従って制御部１６０４により決定される。すなわち、制御部１６０４は、穿孔される順序又は穿孔パターンを知るために、穿孔順序に従って穿孔されるようにビットを選択する。穿孔パターンは、メモリに格納され、あるいはシーケンス生成器(図示せず)を用いて生成することも可能である。

追加パリティビットグループ生成器１６０８は、制御部１６０４とエンコーダ１６０２の出力データと、穿孔器１６０６のデータとを受信し、上述した規則によって追加パリティビットグループを生成する。

フレーム構成器１６１０は、上記した方法１及び２に対応するフレームを生成する。

図１７は、本発明の実施形態により、追加パリティビットグループが適用されるＬＤＰＣ符号を用いる受信装置を示すブロック構成図である。特に、図１７に示した受信装置の実施形態では、追加パリティビットグループを使用する通信システムから伝送される信号を受信し、受信された信号から追加パリティビットグループを構成する追加パリティビットに関する情報を獲得する場合、受信した信号からユーザーの所望するデータを復元する。

図１７を参照すると、受信装置は、制御部１７００、短縮/穿孔プロセッサ１７０２、復調器１７０４、追加パリティビットグループプロセッサ１７０６、及びデコーダ１７０８を含む。復調器１７０４は、ＬＤＰＣ符号を受信及び復調し、制御部１７００によってフレームを再構成し、受信された信号に基づいて図１６のＬＤＰＣエンコーダの入力値を推定する。復調器１７０４は、短縮/穿孔プロセッサ１７０２、デコーダ１７０８、及び追加パリティビットグループプロセッサ１７０６に復調された信号を伝送する。

短縮/穿孔プロセッサ１７０２は、制御部１７００の制御下に、復調器１７０４により復調された信号に基づいてＬＤＰＣ符号の短縮及び穿孔されたビットに関する情報を判断し、短縮及び穿孔されたビットの位置情報をデコーダ１７０８に伝送する。

デコーダ１７０８は、復調器１７０４の出力値と、短縮/穿孔プロセッサ１７０２から受信される短縮及び穿孔された符号の情報長及び位置情報を用いて受信された信号からユーザーの所望するデータを復元する。デコータ１７０８は、追加パリティビットグループプロセッサ１７０６から追加パリティビットの位置情報及び復調値を受信して復号化を遂行する。

追加パリティビットグループプロセッサ１７０６は、制御部１７００の制御下に、追加パリティビットの位置情報及び復調されたデータを処理し、その処理したデータをデコーダ１７０８に伝送する。復調されたデータの処理は、多様な意味を有する。例えば、同一のビットが数回受信される場合、復調された値は加算される。

図１８は、本発明の実施形態による短縮されたＬＤＰＣ符号を使用する送信装置を示すブロック構成図である。

図１８を参照すると、送信装置は、エンコーダ１８０２、制御部１８０４、穿孔器１８０６、追加パリティビットグループ生成器１８０８、フレーム構成器１８１０、及びパリティインタリーバ１８１２を含む。場合によって、送信装置は、短縮適用部１８００を含むことができる。

制御部１８０４は、短縮適用部１８００が情報語の長さによって短縮するビット数を決定する。短縮適用部１８００は、短縮したビットに該当する位置に０の値を有するビットを挿入し、あるいは与えられたＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列から短縮されたビットに該当する列を除去する。短縮パターンを決定する方法では、メモリに格納されている短縮パターンを使用するか、シーケンス生成器(図示せず)を用いて短縮パターンを生成するか、あるいはパリティ検査行列と与えられた情報語長に対して密度進化分析アルゴリズムを用いて短縮パターンを獲得することを含む。

エンコーダ１８０２は、制御部１８０４と短縮適用部１８００により短縮されたＬＤＰＣ符号に基づいて符号化を遂行する。また、エンコーダ１８０２の出力値は、パリティインタリーバ１８１２により、上記した実施形態９のように、グループ又はビット単位でパリティインタリービングされる。

上記したように、パリティインタリーバ１８１２は、制御部１８０８の制御下に、穿孔パターンによってインタリービングを遂行する。また、穿孔は、必要な場合に、穿孔器１８０６によって生成されたＬＤＰＣ符号語に適用される。穿孔器１８０６が穿孔しなければならないビットの個数及び位置は、穿孔パターンに従って制御部１６０４により決定される。すなわち、制御部１８０４は、穿孔パターン(穿孔される順序)を知るために、穿孔順序に従って穿孔されるようにビットを選択する。穿孔パターンは、メモリに格納され、あるいはシーケンス生成器(図示せず)を用いて生成することも可能である。

追加パリティビットグループ生成器１８０８は、制御部１８０４とエンコーダ１８０２の出力データと、穿孔器１８０６のデータとを受信し、上述した規則によって追加パリティビットグループを生成する。

フレーム構成器１８１０は、上記した方法１及び２に対応するフレームを生成する。

図１９は、本発明の実施形態によって、追加パリティビットグループが適用されるＬＤＰＣ符号を使用する受信装置を示すブロック構成図である。図１９に示す受信装置の実施形態では、追加パリティビットグループを用いる通信システムから伝送された信号を受信し、受信された信号から追加パリティビットグループを構成する追加パリティビットに関する情報を獲得すると、受信された信号からユーザーの所望するデータを復元する。

図１９を参照すると、受信装置は、制御部１９００、短縮/穿孔プロセッサ１９０２、復調器１９０４、追加パリティビットグループプロセッサ１９０６、デコーダ１９０８、及びパリティデインタリーバ１９１０を含む。復調器１９０４は、ＬＤＰＣ符号を受信して復調し、復調された信号を短縮/穿孔プロセッサ１９０２、デコーダ１９０８、追加パリティビットグループプロセッサ１９０６に伝送する。

短縮/穿孔プロセッサ１９０２は、制御部１９００の制御下に、復調器１９０４によって復調された信号からＬＤＰＣ符号の短縮及び穿孔されたビットに関する情報を獲得し、短縮及び穿孔されたビットの位置情報をデコーダ１９０８に伝送する。

図１８に示すパリティインタリーバ１８１２に対応するパリティデインタリーバ１９１０は、 復調器１９０４の出力値と短縮/穿孔プロセッサ１９０２から受信される短縮及び穿孔された符号の長さ及び該当ビットの位置情報を用いてパリティビットを再構成してパリティデインタリービングを遂行する。

デコーダ１９０８は、パリティデインタリーバ１９１０の出力値と短縮/穿孔プロセッサ１９０２から受信される短縮及び穿孔された符号の長さ情報及び該当ビットの位置情報を用いて受信された信号からユーザーの所望するデータを復元する。デコータ１９０８は、追加パリティビットグループプロセッサ１９０６から追加パリティビットの位置情報及び復調値を受信して復号化を遂行する。

追加パリティビットグループプロセッサ１９０６は、制御部１９００の制御下に、追加パリティビットの位置情報及び復調されたデータを処理してデコーダ１９０８に伝送する。復調されたデータの処理とは、多様な意味を有する。同一のビットが数回受信された場合に復調された値は加算することができる。

図２０は、本発明の実施形態による伝送方法を示すフローチャートである。

図２０を参照すると、ステップ２０００は、制御部１６０４(又は１８０４)は、上記した方法及び規則によって、穿孔及び短縮のためのビットの個数、パリティビットを伝送するためのフレーム個数、及び各フレームで伝送されるビット及びグループの個数を決定する。

ステップ２００２で、短縮適用部１６００(又は１８００)は、必要な場合に短縮を処理する。エンコーダ１６０２(又は１８０２)は、ステップ２００４で、決定されたパラメータを用いてＬＤＰＣ符号化を遂行する。ステップ２００６で、穿孔器１６０６(又は１８０６)は、符号化されたビットを短縮及び穿孔する。ステップ２００８で、追加パリティビットグループ生成器１６０８(又は１８０８)は、符号語ビット及びパリティビットを用いて規則３乃至５によって複数の追加パリティビットグループを生成する。ステップ２００８は、パリティインタリービングプロセスを含むことができる。フレーム構成器１６１０(又は１８１０)は、ステップ２０１０で、上記した本発明の実施形態による多様な方法に従って、複数のフレームを通じて符号語及び追加パリティビットグループを伝送する。

図２１は、本発明の実施形態による受信装置の受信動作を示すフローチャートである。

図２１を参照すると、受信装置は、ステップ２１００で、符号を受信する。復調器１７０４(又は１９０４)は、ステップ２１０２で、受信した信号を復調する。

その後、ステップ２１０４で、短縮/穿孔プロセッサ１７０２(又は１９０２)は、復調された信号で短縮及び穿孔を遂行する。

短縮/穿孔されたビットが存在しない場合、デコーダ１７０８(又は１９０８)は、ステップ２１０６をスキッし、ステップ２１０８で符号化を遂行する。しかしながら、短縮/穿孔ビットが存在する場合、短縮/穿孔プロセッサ１７０２(又は１９０２)は、ステップ２１０６で、短縮及び穿孔されたビットの位置情報をデコーダ１７０８(又は１９０８)に伝送し、追加パリティビットグループプロセッサ１７０６(又は１９０６)は、追加パリティビットの位置情報をデコーダ１７０８(又は１９０８)に伝送する。

ステップ２１０８で、デコーダ１７０８(又は１９０８)は、短縮及び穿孔されたビットの位置情報に基づいて短縮されたビットの値は０である確率が１であると考えると、穿孔されたビットは削除されるビットであると判定した後にＬＤＰＣ復号化を遂行する。

以上、本発明の詳細な説明においては具体的な実施形態に関して説明したが、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものに基づいて定められる本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく、形式や細部の様々な変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。

１５００ 送信器
１５０２、１６０２、１８０２ エンコーダ
１５０４ 変調器
１５０６、１８１０ フレーム構成器
１５１０ 受信器
１５１２、１７０８ デコーダ
１５１４、１７０４、１９０４ 復調器
１５１６１９０８ フレーム逆構成器
１６０４、１７００、１８０４、１９００ 制御器
１６０６ 穿孔器
１６０８、１８０８ 追加パリティビットグループ生成器
１６１０ フレーム構成器
１７０２、１９０２ 短縮/穿孔プロセッサ
１７０６ 追加パリティビットグループプロセッサ
１８１２、１９１０ パリティインタリーバ

Claims (26)

1. 通信システムにおけるデータを伝送する方法であって、
   符号語に含まれた情報語を(ｋ＋ｓ)番目のフレームで伝送するステップと、
   前記情報語を符号化して獲得したパリティビットに基づいてｓ個のグループを生成するステップと、
   前記ｓ個のグループを(ｋ＋ｓ)番目のフレームに先行するｓ個のフレームを通じて分配方式で伝送するステップと、
   を有することを特徴とする方法。
2. 前記ｓ個のグループを生成するステップは、
   所定の穿孔パターンによって前記パリティビットを穿孔するステップと、
   前記穿孔パターンに基づいた順序で、前記パリティビットの中から穿孔されないパリティビットを選択するステップと、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記穿孔されないパリティビットの中で、前記所定の穿孔パターンで連結されたビットは、前記ｓ個のグループのうち同一のグループにマッピングされることを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記ｓ個のグループを生成するステップは、
   前記所定の穿孔パターンによって穿孔されないビットを前記ｓ個のグループに順次にマッピングするステップをさらに有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
5. 前記穿孔されないパリティビットの中で、連結されたビットは、ｓ個のグループのうち異なるグループにマッピングされることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記ｓ個のグループを生成するステップは、
   前記穿孔されないビットをすべて選択した後に前記穿孔されたパリティビットを選択するステップをさらに有することを特徴とする請求項２又は４に記載の方法。
7. 前記ｓ個のグループを生成するステップは、
   前記グループを形成するビットの総個数が前記パリティビットの個数より大きい場合、前記パリティビットをすべて選択した後に前記符号語のビットを選択するステップをさらに有することを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 通信システムにおけるデータを伝送する方法であって、
   符号語に含まれた情報語と、前記情報語を符号化して獲得し、所定の穿孔パターンによって穿孔されるパリティビットの中から穿孔されないビットを(ｋ＋ｓ)番目のフレームを通じて伝送するステップと、
   前記所定の穿孔パターンによる順序で穿孔されたビットを選択してｓ個のグループを生成するステップと、
   前記ｓ個のグループを(ｋ＋ｓ)番目のフレームに先行するｓ個のフレームを通じて分配方式で伝送するステップと、
   を有することを特徴とする方法。
9. 前記ｓ個のグループを生成するステップは、
   前記穿孔されたビットをすべて選択した後に前記符号語のビットを選択することを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 前記ｓ個のグループを生成するステップは、
    前記穿孔されたパリティビットをすべて選択した後に、前記符号語のビットのうち前記情報語のビットを選択することを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 前記ｓ個のグループを生成するステップは、
    前記情報ビットをすべて選択した後に、前記所定の穿孔パターンの順序で前記穿孔されないパリティビットを選択するステップをさらに有することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 前記所定の穿孔パターンで相互に隣接したパリティビットは、前記ｓ個のグループのうち同一のグループにマッピングされることを特徴とする請求項８に記載の方法。
13. 通信システムにおけるデータを伝送する装置であって、
    情報語を符号化するエンコーダと、
    前記エンコーダにより符号化された符号語を所定の穿孔パターンに従って穿孔する穿孔器と、
    前記エンコーダから出力される符号語から前記穿孔器により穿孔されたパリティビットを選択してｓ個のグループを生成するパリティグループ生成器と、
    前記符号語に含まれた情報語を(ｋ＋ｓ)番目のフレームで伝送し、前記パリティビットのグループを前記(ｋ＋ｓ)番目のフレームに先行するｓ個のフレームを通じて分配方式で伝送する送信部と、
    を含むことを特徴とする装置。
14. 前記パリティグループ生成器は、
    前記パリティビットの中で穿孔されないビットを前記所定の穿孔パターンによる順序で前記ｓ個のグループにマッピングすることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
15. 前記パリティグループ生成器は、
    前記穿孔されたビットを除いた穿孔されないビットの中で前記所定の穿孔パターンで連結されたビットを前記ｓ個のグループのうち同一のグループにマッピングすることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
16. 前記パリティグループ生成器は、
    前記パリティビットのうち穿孔されないビットを順次に前記ｓ個のグループにマッピングすることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
17. 前記パリティグループ生成器は、
    前記穿孔されないビットのうち連結されたビットを相互に異なるグループにマッピングすることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
18. 前記パリティビットは二重対角構成であることを特徴とする請求項５に記載の方法又は請求項１７に記載の装置。
19. 前記パリティグループ生成器は、
    前記穿孔されないパリティビットをすべて選択した後に、前記穿孔パターンによって穿孔されたビットを順次に選択して前記ｓ個のグループを生成することを特徴とする請求項１４又は１６に記載の装置。
20. 前記パリティグループ生成器は、
    前記グループを形成するビットの総個数が前記パリティビットの個数より大きい場合、前記パリティビットをすべて選択した後に前記符号語のビットを順次に選択して前記ｓ個のグループを生成することを特徴とする請求項１９に記載の装置。
21. 前記送信器は、前記情報語と、前記パリティビットの中から穿孔されないビットを(ｋ＋ｓ)番目のフレームで伝送することを特徴とする請求項１３に記載の装置。
22. 前記パリティグループ生成器は、
    前記穿孔されたパリティビットを前記穿孔パターンによる順序で選択して前記ｓ個のグループを生成することを特徴とする請求項１９に記載の装置。
23. 前記パリティグループ生成器は、
    前記穿孔されたビットをすべて選択した後に、前記符号語のビットの中から選択して前記ｓ個のグループを生成することを特徴とする請求項２１に記載の装置。
24. 前記パリティグループ生成器は、
    前記穿孔されたパリティビットをすべて選択した後に、前記符号語の中で前記情報語のビットを選択して前記ｓ個のグループを生成することを特徴とする請求項２３に記載の装置。
25. 前記パリティグループ生成器は、
    前記情報語ビットをすべて選択した後に、前記穿孔されないビットを順次に選択して前記ｓ個のグループを生成することを特徴とする請求項２４に記載の装置。
26. 前記パリティグループ生成器は、
    前記所定の穿孔パターンで相互に隣接したパリティビットを前記ｓ個のグループのうち、同一のグループにマッピングすることを特徴とする請求項２２に記載の装置。

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