JP4675981B2 - データ通信システムの伝送率整合装置及び方法 - Google Patents

データ通信システムの伝送率整合装置及び方法 Download PDF

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Description

本発明はデータ通信システムのチャネル符号化装置及び方法に関するもので、特に、チャネル符号化されたシンボルの伝送率を整合させる装置及び方法に関する。
一般的に衛星システム、ＩＳＤＮ(Integrated Services Digital Network)システム、デジタルセルラー(Digital Cellular)システム、Ｗ-ＣＤＭＡ(Wideband Code Division Multiple Access)システム、ＵＭＴＳ(Universal Mobile Telecommunication System)、ＩＭＴ-２０００(International Mobile Telecommunication 2000)システムのようなデジタル通信システムでは、システムの信頼度を向上させるためにソース使用者データ(source user data)をエラー訂正符号(Error Correction Code)にチャネル符号化した後、送信するようになる。チャネル符号化のため使用される典型的な符号には、コンバルション符号(Convolution Code)と、単一復号化器が使用される線形ブロック符号などがある。最近にはこのような典型的な符号以外にもデータ送受信に有用なターボ符号(Turbo Code)が提案され使用されている。
一方、多重使用者が使用する多重接続方式及び多重チャネルが使用される多重チャネル方式の通信システムでは、データ伝送の効率性を高め、システムの性能を改善するために、チャネル符号化されたシンボルを与えられたチャネルシンボル数と同一に整合させる処理を遂行している。このような処理はいわゆる‘伝送率整合(Rate Matching)'と言われる。前記伝送率整合は出力シンボルレートを伝送シンボルレートと整合させる処理も遂行する。伝送率を整合させる代表的な方式に、チャネル符号化されたシンボルを穿孔(puncturing)、または反復(repetition)する方式がある。
従来技術による伝送率整合装置は図１のように構成される。前記図１を参照すると、チャネル符号化器(Channel Encoder)１００は入力情報ビット(Information Bits)(ｋ)を符号率(Ｒ＝ｋ／ｎ)に従って符号化し、符号化されたシンボル(ｎ)を出力する。多重化器(ＭＵＸ:Multiplexer)１１０は前記符号化されたシンボルを多重化する。伝送率整合部１２０は前記多重化され、かつ符号化されたシンボルを穿孔、または反復により伝送率整合させ、チャネル送信器(図示さず)に出力する。この時、チャネル符号化器１００はＣＬＯＣＫの速度を有するシンボルクロックの周期ごとに動作し、多重化器１１０及び伝送率整合部１２０はｎ×ＣＬＯＣＫの速度を有するクロックの予め設定された周期ごとに動作する。
前記図１に示したような伝送率整合装置は、コンバルション符号、または線形ブロック符号などの非構造的符号(Non-systematic Code)がチャネル符号化のため使用される場合に適用するために提案された構成であることに注意すべきである。コンバルション符号、または線形ブロック符号などの非構造的符号によりチャネル符号化されたシンボルは、シンボル間に加重値がないので、チャネル符号化器１００から出力される符号化されたシンボルのエラー感度(error sensitivity)は一つのフレーム内のすべてのシンボルに対してほぼ同じである。従って、前記図１に示したようにチャネル符号化器１００により符号化されたシンボルが別の区分なし伝送率整合部１２０に入力され穿孔、または反復処理されてもよい。
しかし、ターボ符号のような構造的符号(Systematic Code)によりチャネル符号化されたシンボルは、シンボル間に加重値があるので、チャネル符号化されたシンボルが伝送率整合部１２０に入力され、同一に穿孔、または反復処理されるのは望ましくない。一例に、情報シンボルとパリティーシンボル間の加重値は同一でないので、伝送率整合部１２０が穿孔処理する場合、ターボ符号化されたシンボル中のパリティーシンボル(Parity Symbols)は穿孔されてもよいが、情報シンボル(Information Symbols)は穿孔されてはいけない。他の例に、伝送率整合部１２０が反復処理する場合、ターボ符号化されたシンボル中、情報シンボル(Information Symbol)はできれば反復され、シンボルのエネルギーを増加すべきであるが、パリティーシンボル(Parity Symbols)はできれば反復されないことが有利である。即ち、ターボ符号を使用する場合、図１に示したような伝送率整合装置を使用することは困難である。このような困難性は、前記図１に示したような構成が、ただコンバルション符号、または線形ブロック符号などの非構造的符号のみを前提にしたものとの事実、そしてターボ符号がコンバルション符号や、線形ブロック符号とは異なる新たな性質を有しているとの事実を考慮してみると、当然である。
最近にはこのような困難性を解決するために、ターボ符号によりチャネル符号化されたシンボルを伝送率整合する方式が提案されている趨勢にある。しかし、このような方式はターボ符号化されたシンボルを伝送率整合する場合のみに適用されるものであり、既存に利用されたコンバルション符号、または線形ブロック符号によりチャネル符号化されたシンボルを伝送率整合する場合には適用されないものである。
従って、既存に利用された非構造的符号によりチャネル符号化されたシンボル及び構造的符号によりチャネル符号化されたシンボルを伝送率整合する方式が必要である。例えば、非構造的符号及び構造的符号をすべて支援するように設計されたデータ通信システムで、各符号に対して伝送率を整合するためには、相異なる二つの構造が要求され、このために具現の複雑度が２倍以上に増加するが、ただ一つの構造が各符号すべてに適用できれば、具現の複雑度は低減されるだろう。
特表平１１−５０２６７９号公報 国際公開第９９／２３７９８号パンフレット 特開平１１−１６３８４１号公報 国際公開第９９／１１００９号パンフレット 国際公開第９９／０７０７６号パンフレット
従って、本発明の目的は、データ通信システムで非構造的符号によりチャネル符号化されたシンボル及び構造的符号によりチャネル符号化されたシンボルを、単一構造を使用して伝送率整合する装置及び方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、非構造的符号及び構造的符号をすべて支援するデータ通信システムで、非構造的符号によりチャネル符号化されたシンボル、または構造的符号によりチャネル符号化されたシンボルを選択的に伝送率整合する装置及び方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、データ通信システムでチャネル符号化されたシンボルを伝送率整合させデータ伝送の効率性を高め、システムの性能を改善する装置及び方法を提供することにある。
このような目的を達成するための本発明は、データ通信システムでチャネル符号化されたシンボルの伝送率を整合する装置及び方法を提案する。前記伝送率整合装置及び方法は、非構造的符号(コンバルション符号、または線形ブロック符号)と構造的符号(ターボ符号)中の一部、または全部を使用する場合のすべてのデータ通信システムに適用される。前記伝送率整合装置はチャネル符号化器の符号率の逆数に該当する複数の伝送率整合ブロックを有する。前記伝送率整合装置は、初期にパラメータ(入力シンボル数、出力シンボル数、穿孔／反復パターン決定パラメータ)の値のみを変更することにより、非構造的符号により符号化されたシンボル、または構造的符号により符号化されたシンボルを伝送率整合させることができる。
以下、本発明の望ましい実施形態を添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明において、本発明の要旨のみを明瞭にする目的で、関連した公知機能又は構成に関する具体的な説明は省略する。
＜伝送率整合装置を設計する場合、要求される条件＞
先ず、本発明を説明する前に、コンバルション符号、または線形ブロック符号などの非構造的符号(以下では代表的に‘コンバルション符号’という)により符号化されたシンボルを伝送率整合する場合に考慮すべきである条件を整理してみると次のようである。下記の条件１Ａ〜３Ａは符号化されたシンボルを穿孔により伝送率整合する場合に考慮すべきである条件であり、条件１Ｃ〜２Ｃは符号化されたシンボルを反復により伝送率整合する場合に考慮すべきである条件である。
(条件１Ａ) 符号化されたシンボルである入力シンボルシーケンスを一定な周期を有する穿孔パターン(puncturing pattern)に穿孔する。
(条件２Ａ) 入力シンボルの穿孔ビット数はできれば最小化する。
(条件３Ａ) 符号化器から出力される符号化されたシンボルである入力シンボルシーケンスが均一に穿孔されるように均一な穿孔パターンを使用する。
(条件１Ｃ) 符号化されたシンボルである入力シンボルシーケンスを一定な周期を有する反復パターン(repetition pattern)に反復する。
(条件２Ｃ) 符号化器から出力される符号化されたシンボルである入力シンボルシーケンスが均一に反復されるように均一な反復パターンを使用する。
このような事項はコンバルション符号を使用する符号化器から出力されるシンボルのエラー感度(error sensitivity)が一つのフレーム(符号語)内のすべてのシンボルに対してほぼ同一であるとの仮定に基づいたものである。実際に前記事項を伝送率整合のため穿孔する場合に、主な制限要素に使用すると、肯定的な結果が得られるとの事実は下記の参照文献に開示されているようにすでに公知されている(参照文献［1］G.D.Forney,“Convolutional Codes Ｉ：Algebraic structure,”IEEE Trans. Inform. Theory, vol. IT-16, pp.720-738, Nov. 1970, ［2］J.B.Cain,G.C.Clark,and J.M. Geist,“Punctured Convolutional codes of rate(n-1)/n and simplified maximum likelihood decoding,”IEEE Trans.Inform. Theory,vol.IT-25,pp.97-100,Jan.1979)。
次に、構造的符号(以下、‘ターボ符号’)により符号化されたシンボルを伝送率整合する場合に考慮すべきである事項を整理してみると次のようである。下記の条件１Ｂ〜５Ｂは符号化されたシンボルを穿孔により伝送率整合する場合に考慮すべきである条件であり、条件１Ｄ〜５Ｄは符号化されたシンボルを反復により伝送率整合する場合に考慮すべきである条件である。
(条件１Ｂ) ターボ符号は構造的符号であるので、符号化器により符号化されたシンボル中、情報シンボルに該当する部分は穿孔されてはいけない。またターボ符号の復号化器に反復復号化器(Iterative Decoder)が使用されるので、さらに情報シンボルに該当する部分は穿孔されてはいけない。
(条件２Ｂ) ターボ符号化器は並列に連結された二つの構成符号化器(Component Encoder)に構成されるので、全体符号の最小自由距離(minimum free distance)は構成符号化器それぞれの最小自由距離を最大にするものが望ましい。従って、二つの構成符号化器の出力シンボルを均等に穿孔しなければ最適の性能を得ることができない。
(条件３Ｂ) 大部分の反復復号化器の場合、一番目の内部復号化器から復号化が遂行されるので、一番目の構成符号化器の一番目の出力シンボルは穿孔されない。即ち、符号化器の一番目のシンボルは符号化のスタート点を示すので、前記一番目シンボルが構造的であるか、パリティービットであるかに関わらず符号化器の一番目シンボルは穿孔されない。
(条件４Ｂ) それぞれの構成符号化器の出力パリティーシンボルは、既存のコンバルション符号のように符号化器から出力される符号化シンボルが均等に穿孔されるように均一な穿孔パターンを使用して穿孔されるべきである。
(条件５Ｂ) 復号化器の性能に対する悪影響のため、ターボ符号化器に使用される終端テールビット(Termination Tail Bits)は穿孔されてはいけない。例えば、ＳＯＶＡ(Soft Output Viterbi Algorithm)復号化器を使用する場合に、終端テールビットを穿孔する場合の性能は穿孔しない場合の性能より低下する。
(条件１Ｄ) ターボ符号は構造的符号であるので、符号化器により符号化されたシンボルの中、情報シンボルに該当する部分はできれば反復されシンボルのエネルギーを増加すべきである。またターボ符号の復号化器に反復復号化器(Iterative Decoder)が使用されるので、さらに情報シンボルに該当する部分は頻繁に反復されるべきである。
(条件２Ｄ) ターボ符号化器は並列に連結された二つの構成符号化器(Component Encoder)に構成されるので、全体符号の最小自由距離(minimum free distance)は二つの構成符号化器それぞれの最小自由距離を最大にすることが望ましい。従ってパリティーシンボルが反復される場合、二つの構成符号化器の出力シンボルは最適の性能が得られるように均等に反復されるべきである。
(条件３Ｄ) 大部分の反復復号化器の場合、一番目の内部復号化器から復号化が遂行されるため、パリティーシンボルを反復する場合、一番目の構成符号化器の一番目の出力シンボルを優先的に反復する。
(条件４Ｄ) それぞれの構成符号化器の出力パリティーシンボルは、既存のコンバルション符号のように符号化器から出力される符号化シンボルが均等に反復されるように均一な反復パターンを使用して反復されるべきである。
(条件５Ｄ) 復号化器の性能に対する影響のため、ターボ符号化器に使用される終端テールビット(Termination Tail Bits)を反復する。例えば、ＳＯＶＡ(Soft Output Viterbi Algorithm)復号化器を使用する場合に、終端テールビットを反復するか否かによる性能の差が存在する。
本発明は前記条件１Ａ〜３Ａ/１Ｃ〜２Ｃを満足させ、また条件１Ｂ〜５Ｂ/１Ｄ〜５Ｄを満足させる伝送率整合装置を具現するためのものである。即ち、本発明に従う穿孔による伝送率整合装置は前記条件１Ａ〜３Ａを満足させるコンバルション符号化されたシンボルに対する伝送率整合装置としての動作も遂行し、前記条件１Ｂ〜５Ｂを満足させるターボ符号化されたシンボルに対する伝送率整合装置としての動作も遂行する。本発明に従う反復による伝送率整合装置は前記条件１Ｃ〜２Ｃを満足させるコンバルション符号化されたシンボルに対する伝送率整合装置としての動作も遂行し、前記条件１Ｄ〜５Ｄを満足させるターボ符号化されたシンボルに対する伝送率整合装置としての動作も遂行する。
＜伝送率整合装置の基本的構成＞
本発明の実施形態に従う伝送率整合装置の構成が図２及び図３に示されている。特に、図２は本発明の実施形態に従う伝送率整合装置をハードウェア(hardware)的に具現した例を示す図であり、図３は本発明の実施形態に従う伝送率整合装置をソフトウェア(software)的に具現した例を示す図である。
図２を参照すると、チャネル符号化器２００は入力情報ビット(Information Bits)を符号率(R＝k/n)に従ってチャネル符号化して、符号化されたシンボルを出力する。ここで、ｎは一つの符号語(code word)を構成する符号化されたシンボルの数を示し、ｋは一つの入力情報語(input information word)を構成する入力情報ビットの数を示す。ｎ個の伝送率整合部２３１〜２３９それぞれは前記チャネル符号化器２００から出力されるフレーム単位の符号化されたシンボルを符号率に従って決定される同一の入力シンボル数だけ分離受信し、前記受信されたシンボルを穿孔／反復処理する。即ち、前記ｎ個の伝送率整合部２３１〜２３９それぞれは前記チャネル符号化器２００から出力されるフレーム単位の符号化されたシンボルをフレーム内の符号化されたシンボルの数と前記符号率の積と同一に分離して受信する。例えば、一つのフレーム内の符号化されたシンボルの数が１０個であり、符号率がＲ＝１/５である場合、５個の伝送率整合部のそれぞれには２個のシンボルが分離され入力される。前記伝送率整合部２３１〜２３９それぞれは予め設定された穿孔パターンに従って受信されたシンボルを穿孔して出力するか、予め設定された反復パターンに従って受信されたシンボルを反復して出力する。多重化器２４０は前記伝送率整合部２３１〜２３９それぞれからの伝送率整合されたシンボルを多重化し、多重化されたシンボルをチャネル送信器(図示さず)に出力する。ここでチャネル送信器は本発明の範囲でないので、それに従う具体的な構成及び動作説明は省略する。そして伝送率整合部２３１〜２３９それぞれの伝送率整合動作は後述される本発明の実施形態に従う説明から明らかになる。
図３を参照すると、チャネル符号化器２００は入力情報ビットを符号率(Ｒ＝ｋ/ｎ)に従ってチャネル符号化して符号化されたシンボルを出力する。ＤＰＳ(Digital Signal Processor)２５０は伝送率整合モジュール(module)を有しており、前記チャネル符号化器２００によりチャネル符号化されたシンボルを前記伝送率整合モジュールにより伝送率整合(または穿孔／反復)処理する。前記ＤＰＳ２５０により伝送率整合処理されたシンボルはチャネル送信器に出力される。前記伝送率整合ＤＳＰ２５０は前記図２と同一の方法に、ｎ個の分離されたデータストリム中で符号化された一つのフレームのシンボルを受信し、穿孔／反復処理する。前記各ストリムから受信されたシンボルの数は符号率に従って決定された入力シンボルの数と同一である。即ち、前記ＤＰＳ２５０はハードウェア的には一つの構成要素であるが、その動作は図２に示されたｎ個の伝送率整合部と同一に遂行される。このようなＤＰＳ２５０はＣＰＵ(Central Processing Unit)に具現されることもでき、伝送率整合動作はサブルーチン(subroutine)に具現されることもできる。ここで“伝送率整合ブロック”との用語が使用される時、これはまたＤＳＰ２５０での伝送率整合モジュールを意味するものと意図される。
前記図２及び図３に示したように、本発明による伝送率整合装置は符号率に対応する数(ｋ＝１である時、符号率の逆数、ｋ＝１でない時、伝送率整合部の数は符号率の逆数にｋをかけた数と同一になる)だけの伝送率整合部になされる構造を有することができ、各伝送率整合部は符号率に従って決定される数(フレーム内の符号化されたシンボルの数と符号率の積)だけのシンボルを受信し、前記受信されたシンボルを予め設定された穿孔パターンに従って穿孔処理するか、予め設定された反復パターンに従って反復処理する。このような構成は、図１に示された伝送率整合装置がチャネル符号化されたシンボルをフレーム単位に処理することに対して、チャネル符号化されたシンボルを分離して処理することに大きな差がある。しかし、このように変わった構造を有する本発明による伝送率整合装置はコンバルション符号に対しても使用されることができ、ターボ符号に対しても使用されることができる。即ち、本発明による伝送率整合装置は、二つの相異なる条件が要求されても、コンバルション符号及びターボ符号すべてに適用されることができる単一の構造を有する。
本発明による伝送率整合装置は図８に示したように構成されることもできる。このような伝送率整合装置は図１に示したような既存の伝送率整合装置と、図２及び図３に示したような本発明による伝送率整合装置をすべて会わせた構造によるものである。この時、ただ一つの伝送率整合部に具現されるので伝送率整合装置をハードウェアに具現しても複雑度が増加されないことが分かる。
前記図８を参照すると、チャネル符号化器２００は入力情報ビットを符号率(Ｒ＝ｋ／ｎ)に従ってチャネル符号化して符号化されたシンボルを出力する。前記符号化されたシンボルは多重化器２６０により多重化され、多重化され、かつ符号化されたシンボルは伝送率整合部２３０に出力される。伝送率整合部２３０により穿孔／反復処理され伝送率整合されるシンボルはチャネル送信器に出力されチャネル送信処理される。ＲＡＭ(Random Access Memory)２７０は伝送率整合部２３０による伝送率整合処理時、初期値(Initial Value)を受信して貯蔵した後、前記伝送率整合部２３０に提供する役割をする。前記チャネル符号化器２００はＣＬＯＣＫの速度を有する各シンボルクロックの周期ごとに動作し、多重化器２６０及び伝送率整合部２３０は(ｎ×ＣＬＯＣＫ)の速度を有するクロックの予め設定された周期で動作する。この時、ＲＡＭ２７０に提供される初期値には入力シンボルの数Ｎｃ、出力シンボルの数Ｎｉ、エラー値ｅ、穿孔／反復パターンを決定するパラメータ(ａ、ｂ)がある。符号化されたシンボルの各フレームに対して穿孔されるべきであるシンボルの数は、入力シンボルの数Ｎｃと出力シンボルの数Ｎｉにより決定される。前記ＲＡＭ２７０は前記設定周期内の各シンボルクロックに対応する入力シンボルの数Ｎｃと、出力シンボルの数Ｎｉと、エラー値ｅと、穿孔／反復パターンを決定するパラメータ(ａ、ｂ)を貯蔵する。前記伝送率整合部２３０は穿孔により伝送率を整合する場合、各シンボルクロック周期で前記ＲＡＭ２７０に貯蔵された該当する入力シンボルの数Ｎｃと、出力シンボルの数Ｎｉと、エラー値eと、穿孔パターンを決定するパラメータ(ａ、ｂ)を受信して各シンボルクロック周期で処理される特定シンボルが穿孔されるシンボルであるかを決定し、該当する穿孔パターンに従って穿孔動作を遂行する。前記伝送率整合部２３０は反復により伝送率整合する場合、各シンボルクロック周期で前記ＲＡＭ２７０に貯蔵された該当する入力シンボルの数Ｎｃと、出力シンボルの数Ｎｉと、エラー値eと、反復パターンを決定するパラメータ(ａ、ｂ)を受信して各シンボルクロック周期で処理される特定シンボルが反復されるシンボルであるかを決定し、該当する反復パターンに従って反復動作を遂行する。
コンバルション符号、または線形ブロック符号が前記チャネル符号化器２００に使用される場合には、ＲＡＭ２７０に初期値に一つの穿孔／反復のためのパラメータ(Ｎｃ、Ｎｉ、ｅ、ｂ、ａ)を設定する。即ち、ＲＡＭ２７０をアップデートさせる必要なし、図１に示したように伝送率整合部(ＲＭＢ : Rate Matching Block)２３０が動作するとよい。
ターボ符号が前記チャネル符号化器２００に使用される場合には、伝送率整合部２３０は周期ｎとして指定された各シンボルクロック周期でＲＭＢ１〜ＲＭＢｎまで順次的に動作されるべきである。この時、ＲＭＢｘ(ｘは１からｎ)はＮｃ、Ｎｉ、ｅ、ｂ及びａ値と連関を有し、周期ｎはＣＬＯＣＫの速度を有するクロックの周期である。即ち、ｎ×ＣＬＯＣＫの速度を有するクロックの各周期で、伝送率整合部２３０はＲＭＢｘ(ｘは１からｎ)中の一つに動作するようにＮｃ、Ｎｉ、ｅ、ｂ及びａの値がアップデートされる。従って、各周期ｎで、伝送率整合部２３０は各ＲＭＢｘとして動作するようにＮｃ、Ｎｉ、ｅ、ｂ及びａ値がアップデートされる。例えば、伝送率整合部２３０は１／(ｎ×Ｃｌｏｃｋ)の一周期の間にＲＭＢ１のためのＮｃ、Ｎｉ、ｅ、ｂ及びａ値を受信し、１／(ｎ×Ｃｌｏｃｋ)の次の周期にはＲＭＢ２のためのＮｃ、Ｎｉ、ｅ、ｂ及びａの値を受信するなどの動作をＲＭＢｎのための値が受信されるまで遂行する。次に、次の周期ｎでは上述したことと同一の動作がさらに反復される。そのため、特定時点で処理されたＲＭＢｘの状況値、即ち、穿孔／反復のためのシンボル及びパターンを決定するためのパラメータ(Ｎｃ、Ｎｉ、ｅ、ｂ、ａ)を次の時点での処理のためＲＡＭ２７０に貯蔵する。従って、次の時点に自分のＲＭＢｘがさらに処理される時、この値を使用すると一つのＲＭＢを使用してｎ個のＲＭＢ１〜ＲＭＢｎの動作をすべて処理することができる。この時の処理速度は図１及び図２に示されたようにｎ×ＣＬＯＣＫを使用するので、複雑度(complexity)も増加されない。
一方、前記図２では各伝送率整合部２３１〜２３９がチャネル符号化器２００により符号化されたシンボルを一つのフレーム内の符号化されたシンボルの数と符号率の積と同一に分離して受信することに説明した。しかし前記各伝送率整合部２３１〜２３９はチャネル符号化器２００により符号化されたシンボルを相異なる数に分離して受信することもできることに注意すべきである。例えば、前記伝送率整合部２３１〜２３９中のいずれか一つの伝送率整合部は前記符号化されたシンボル中で一つのフレーム内の符号化されたシンボルの数と符号率の積より小さい数のシンボルを分離して受信することもでき、他の伝送率整合部は前記符号化されたシンボル中で一つのフレーム内の符号化されたシンボルの数と符号率の積より大きい数のシンボルを分離して受信することもできる。しかし、下記では説明の便宜のため前記各伝送率整合部２３１〜２３９がチャネル符号化器２００により符号化されたシンボルを同一の大きさに分離して受信する場合の例に限定して説明する。
＜伝送率整合装置の実施形態＞
以下、本発明の実施形態に従う伝送率整合装置の構成及び動作を説明する。ここでは説明の便宜のため符号率Ｒ＝１／３であり、それに従って３個の伝送率整合部が提供される場合を例に挙げて説明する。しかし本発明による伝送率整合装置は伝送率整合部がｎ個である場合、即ち、符号率Ｒ＝ｋ／ｎである場合にも同一に適用されることができることに注意する必要がある。そして下記ではＮｃｓはチャネル符号化器から出力される一つのフレーム内に含まれる符号化されたシンボルの総数を示す。Ｎｃは各伝送率整合部に入力されるシンボルの数を示すもので、入力シンボルの数はＮｃ＝Ｒ×Ｎｃｓに決定される。下記の説明でＲ×Ｎｃｓ＝１／３×Ｎｃｓ＝Ｎｃｓ／３である。Ｎｉは各伝送率整合部から出力されるシンボルの数を示すもので、出力シンボルの数はＮｉ＝Ｒ×Ｎｉｓ＝Ｎｉｓ／３に決定される。Ｎｉｓは伝送率整合処理された後に出力されるシンボルの総数を示す。前記Ｎｉｓは各伝送率整合部から出力されるシンボルの数をすべて会わせた数になる。そのため、各伝送率整合部で穿孔／反復処理されるべきであるシンボル(ビット)数はｙ＝Ｎｃ−Ｎｉの関係により決定される。前記Ｎｃ、Ｎｉの値は変更されることができる。
そして本発明でパラメータ(ａ、ｂ)が使用されるが、このパラメータは一つのフレーム内で穿孔／反復パターンに従って決定される整数値、即ち、穿孔／反復パターンを決定する整数値である。前記パラメータaは穿孔／反復パターンの一番目シンボルの位置を定めるオフセット(offset)値である。即ち、パラメータａにより一つのフレーム内に含まれる符号化されたシンボル中の何番目シンボルを穿孔／反復パターンの一番目シンボルにするかが決定されるようになる。前記パラメータaの値が増加すると、フレームの前側に位置するシンボルが穿孔／反復されるようになる。前記パラメータｂはフレーム内で穿孔、または反復周期を制御する値として、この値を変更することによりフレーム内に含まれるすべての符号化されたシンボルを穿孔／反復することができる。
上述したように、本発明による伝送率整合装置は穿孔による伝送率整合動作を遂行することもでき、反復による伝送率整合動作を遂行することもできる。下記では本発明の実施形態に従う伝送率整合装置が穿孔により伝送率整合する場合と、反復により伝送率整合する場合に区分され説明される。
Ａ．穿孔による伝送率整合装置の実施形態
１．穿孔による伝送率整合装置の一実施形態(for Convolutional Code)
図４は本発明の一実施形態に従う穿孔による伝送率整合装置の構成を示す図である。このような構成は図２及び図３のような伝送率整合装置がコンバルション符号化されたシンボルを穿孔により伝送率整合処理する場合に適用される。
前記図４を参照すると、コンバルション符号化器２１０は入力情報ビットＩｋを符号率Ｒ＝１／３に従って符号化した後、符号化されたシンボルＣ１ｋ、Ｃ２ｋ、Ｃ３ｋを出力する。この時、符号化されたシンボルＣ１ｋ、Ｃ２ｋ、Ｃ３ｋそれぞれは分離され各伝送率整合部２３１、２３２、２３３に提供される。第１伝送率整合部２３１は前記符号化されたシンボルＣ１ｋを穿孔する。この時、穿孔処理は入力シンボルの数Ｎｃと出力シンボルの数Ｎｉにより決定される穿孔シンボルの数ｙ＝Ｎｃ−Ｎｉと、穿孔パターン決定パラメータ(ａ、ｂ)に基づいて遂行される。一例に、第１伝送率整合部２３１は“‥１１x１０x０１x…”(ここで、ｘは穿孔されたシンボル)のようなシンボルを出力することができる。第２伝送率整合部２３２は前記符号化されたシンボルＣ２ｋを穿孔する。この時、穿孔処理は入力シンボルの数Ｎｃと出力シンボルの数Ｎｉにより決定される穿孔シンボルの数ｙ＝Ｎｃ−Ｎｉと、穿孔パターン決定パラメータ(ａ、ｂ)に基づいて遂行される。一例に、第２伝送率整合部２３２は“‥１１x１１x１０x…”(ここで、ｘは穿孔されたシンボル)のようなシンボルを出力することができる。第３伝送率整合部２３３は前記符号化されたシンボルＣ３ｋを穿孔する。この時、穿孔処理は入力シンボルの数Ｎｃと出力シンボルの数Ｎｉにより決定される穿孔シンボルの数ｙ＝Ｎｃ−Ｎｉと、穿孔パターン決定パラメータ(ａ、ｂ)に基づいて遂行される。一例に、第３伝送率整合部２３３は“‥０１ｘ１１ｘ１１ｘ…”(ここで、xは穿孔されたシンボル)のようなシンボルを出力することができる。前記伝送率整合部２３１、２３２、２３３により伝送率整合された符号化されたシンボルは多重化器(MUX)２４０により多重化された後、チャネル送信器に出力される。
前記図４では入力シンボルの数Ｎｃ及び出力シンボルの数Ｎｉはすべての伝送率整合部に対して、同一にＮｃ＝Ｒ×Ｎｃｓ、Ｎｉ＝Ｒ×Ｎｉｓに決定される。このようにチャネル符号化されたシンボルを分離して穿孔処理する各伝送率整合部が同一の数だけのシンボルを穿孔するように決定したものは、符号化されたシンボルのエラー感度が一つのフレーム内のすべてのシンボルに対してほぼ同一であるとの仮定によるものである。即ち、サービスの種類に従って任意に決定される多様な穿孔ビット数に関係なし、一つのフレーム内でほぼ均一な形態の穿孔パターンが提供されるようにしたものである。このような決定はコンバルション符号の場合には一つのフレーム内の全体シンボルを均一に穿孔しても関係ないためである。
従って、本発明の一実施形態に従うと、コンバルション符号化器２１０により符号化されたシンボルは、同一の数に分離され、各伝送率整合部２３１、２３２、２３３に入力される。各伝送率整合部２３１、２３２、２３３は入力シンボルを同一の数だけ穿孔して出力する。この時、穿孔パターンパラメータは同一に決定されることもでき、相異なるように決定されることもできる。即ち、穿孔パターンはすべての伝送率整合部２３１、２３２、２３３で同一に決定されることもでき、相異なるように決定されることもできる。
２．穿孔による伝送率整合装置の他の実施形態(for Turbo Code)
図５は本発明の他の実施形態に従う穿孔による伝送率整合装置の構成を示す図である。このような構成は図２及び図３に示したような伝送率整合装置がターボ符号化されたシンボルを穿孔により伝送率整合処理する場合に適用される。
前記図５を参照すると、ターボ符号化器２２０は入力情報ビットＩｋを符号率Ｒ＝１／３に従って符号化した後、符号化されたシンボルＣ１ｋ、Ｃ２ｋ、Ｃ３ｋを出力する。この時、符号化されたシンボルの中、情報シンボル(Information Symbol)Ｃ１ｋは第１伝送率整合部２３１に分離され入力され、パリティーシンボル(またはリダンダンシーシンボル)Ｃ２ｋ、Ｃ３ｋそれぞれは分離され第２及び第３伝送率整合部２３２、２３３のそれぞれに入力される。前記ターボ符号化器２２０は図６に示したように第１構成符号化器(Component Coder)２２２、第２構成符号化器２２４、インタリーバ(Interleaver)２２６に構成される。このようなターボ符号化器２２０の構成は該当分野の通常の知識を有した者によく知らせた事実であるので、具体的な動作に対する説明は省略する。前記ターボ符号化器２２０の入力Ｘ(t)は図５に示された入力情報ビットＩｋに該当する。前記ターボ符号化器２２０の出力Ｘ(t)、Ｙ(t)、Ｙ'(t)は図５に示された符号化されたシンボルＣ１ｋ、Ｃ２ｋ、Ｃ３ｋに該当する。前記ターボ符号化器２２０の第１出力Ｘ(t)には入力情報ビットＩｋがそのままに出力されるので、前記入力情報ビットＩｋがそのままにＣ１ｋに出力される。
第１伝送率整合部２３１は前記符号化されたシンボルＣ１ｋを穿孔する。この時、穿孔処理の基準は次のようである。入力シンボルの数Ｎｃは符号率Ｒ＝１／３であるので、符号化されたシンボルの総数の１／３であるＲ×Ｎｃｓ＝Ｎｃｓ／３に決定される。出力シンボルの数Ｎｉは(条件１Ｂ)に従って情報シンボルに該当する部分で穿孔が遂行されないので、Ｎｉ＝Ｒ×Ｎｃｓに決定される。穿孔パターン決定パラメータ(ａ、ｂ)は(条件１Ｂ)に従って穿孔が遂行されないので任意の整数に設定しても関係ない。一例に、第１伝送率整合部２３１は“‥１１１１０１０１１…”のようなシンボルを出力することができる。
第２伝送率整合部２３２は前記符号化されたシンボルＣ２ｋを穿孔する。この時、穿孔処理の基準は次のようである。入力シンボルの数Ｎｃは符号率Ｒ＝１／３であるので、符号化されたシンボルの総数の１／３であるＲ×Ｎｃｓ＝Ｎｃｓ／３に決定される。(条件２Ｂ)と(条件４Ｂ)に従って二つの構成復号化器の出力パリティーシンボルは均等に穿孔されるべきであり、一つのフレームに対する入力シンボル全体(Ｎｃｓ)に対して穿孔された以後に出力されるシンボルの総数はＮｉｓであるので、結局、第２伝送率整合部２３２で穿孔された以後に出力されるシンボルの数Ｎｉは［Ｎｉｓ−(Ｒ×Ｎｃｓ)］／２になる。この時、もしＮｉ＝［Ｎｉｓ−(Ｒ×Ｎｃｓ)］／２が奇数である場合には、出力シンボルの数Ｎｉは［Ｎｉｓ−(Ｒ×Ｎｃｓ)＋１］／２、または［Ｎｉｓ−(Ｒ×Ｎｃｓ)−１］／２になる。この中の選択は第２伝送率整合部２３２と第３伝送率整合部２３３との関係に従って決定される。即ち、第２伝送率整合部２３２の出力シンボルの数が［Ｎｉｓ−(Ｒ×Ｎｃｓ)＋１］／２に決定されると、第３伝送率整合部２３３の出力シンボルの数は［Ｎｉｓ−(Ｒ×Ｎｃｓ)−１］／２に決定される。反対に、第２伝送率整合部２３２の出力シンボルの数が［Ｎｉｓ−(Ｒ×Ｎｃｓ)−１］／２に決定されると、第３伝送率整合部２３３の出力シンボルの数は［Ｎｉｓ−(Ｒ×Ｎｃｓ)＋１］／２に決定される。
穿孔パターン決定パラメータ(ａ、ｂ)は所望する穿孔パターンに従って任意の整数値に選択されることができる。この整数値の決定は穿孔パターンのみにより決定され、ｂ＝１、ａ＝２に設定されることができる。穿孔パターン決定パラメータの整数値決定は、後述されるテーブルと関連して詳細に説明される。一例に、第２伝送率整合部２３２は“‥１１x１１x１０x…”(ここで、ｘは穿孔されたシンボル)のようなシンボルを出力することができる。
第３伝送率整合部２３３は前記符号化されたシンボルＣ３ｋを穿孔する。この時、穿孔処理の基準は次のようである。入力シンボルの数Ｎｃは符号率Ｒ＝１／３であるので、入力シンボル(符号化されたシンボル)の総数の１／３であるＲ×Ｎｃｓ＝Ｎｃｓ／３に決定される。(条件２Ｂ)と(条件４Ｂ)に従って二つの構成復号化器の全体出力パリティーシンボルは均等に穿孔されるべきであり、一つのフレームに対する入力シンボル全体に対して穿孔された以後に出力されるシンボルの総数はＮｉｓであるので、結局、第２伝送率整合部２３２で穿孔された以後に出力されるシンボルの数Ｎｉは［Ｎｉｓ−(Ｒ×Ｎｃｓ)］／２になる。この時、もしＮｉ＝(Ｎｉｓ−Ｒ×Ｎｃｓ)が奇数である場合には、出力シンボルの数はＮｉ＝［Ｎｉｓ−(Ｒ×Ｎｃｓ)＋１］／２、または［Ｎｉｓ−(Ｒ×Ｎｃｓ)−１］／２になる。この中の選択は第２伝送率整合部２３２と第３伝送率整合部２３３との関係に従って決定される。即ち、第２伝送率整合部２３２の出力シンボルの数が［Ｎｉｓ−(Ｒ×Ｎｃｓ)＋１］／２に決定されると、第３伝送率整合部２３３の出力シンボルの数は［Ｎｉｓ−(Ｒ×Ｎｃｓ)−１］／２に決定される。反対に、第２伝送率整合部２３２の出力シンボルの数が［Ｎｉｓ−(Ｒ×Ｎｃｓ)−１］／２に決定されると、第３伝送率整合部２３３の出力シンボルの数は［Ｎｉｓ−(Ｒ×Ｎｃｓ)＋１］／２に決定される。
穿孔パターン決定パラメータ(ａ、ｂ)は所望する穿孔パターンに従って任意の整数値に選択されることができる。この整数値の決定は穿孔パターンのみにより決定され、ｂ＝１、ａ＝２に設定されることができる。穿孔パターン決定パラメータの整数値決定は後述されるテーブルと関連して詳細に説明される。一例に、第３伝送率整合部２３３は“‥０１x１１x１１x…”(ここで、xは穿孔されたシンボル)のようなシンボルを出力することができる。
前記図５ではターボ符号化器２２０により符号化されたシンボルが分離され、同一の数に各伝送率整合部２３１、２３２、２３３に入力される。第１伝送率整合部２３１は入力シンボルをそのままに出力シンボルとして出力する。第２伝送率整合部２３２及び第３伝送率整合部２３３は入力シンボルを同一の数だけ穿孔して出力する。この時、穿孔パラメータは同一に決定されることもでき、相異なるように決定されることもできる。即ち、穿孔パターンは伝送率整合部２３２、２３３で同一に決定されることもでき、相異なるように決定されることもできる。
３．穿孔動作のための各種パラメータの決定
上述した本発明の実施形態では各伝送率整合部が同一の数のシンボルを穿孔する場合(図５の伝送率整合部２３１は除外)が説明された。しかし、各伝送率整合部で穿孔されるシンボルの数は相異なるように決定されることができる。各伝送率整合部から出力されるシンボルの数Ｎｉを相異なるように設定すると、各伝送率整合部で穿孔されるシンボルの数は相異なるように決定される。また各伝送率整合部で穿孔されるシンボルのパターンも穿孔パターン決定パラメータ(ａ、ｂ)を変更することにより、同一に決定されることもでき、相異なるように決定されることもできる。即ち、本発明による伝送率整合装置は単一化された一つの構造を有するが、入力シンボルの数、出力シンボルの数、穿孔されるシンボルの数及び穿孔パターン決定パラメータのような各種パラメータを相異なるように決定することができる。各種パラメータの変更例が下記の＜表１＞に示されている。ここでは符号率がＲ＝１／３である場合に仮定した例である。従って伝送率整合部は符号率の逆数に該当する３個が設けられ、各伝送率整合部にはＮｃ＝Ｎｃｓ／３個のシンボルが同一に分離され入力される。ここでは各伝送率整合部に同一の数(一つのフレーム内の符号化されたシンボルの数と符号率の積による数)のシンボルが分離され入力されるものと説明されている。しかし、上述したように本発明は各伝送率整合部に相異なる数、即ち一つのフレーム内の符号化されたシンボルの数と符号率の積より小さい数、または大きい数のシンボルが分離され入力される場合にも、同一に適用されることができることに注意すべきである。下記でＲＭＢ１、ＲＭＢ２、ＲＭＢ３はそれぞれ第１乃至第３伝送率整合部を示す。
Figure 0004675981
前記＜表１＞でＲＭＢ１、ＲＭＢ２、ＲＭＢ３は伝送率整合部(Rate Matching Block)を示す。ｐ、ｑ、ｒ、ｓ、ｔ、ｗ、ｘ、ｙ、ｚは任意の整数である。ケース９、ケース１０で （１／ｐ）＋（１／ｑ）＋（１／ｒ）＝１．０の関係を有する。これは、Ｎｉｓ｛（１／ｐ）＋（１／ｑ）＋（１／ｔ）｝＝Ｎｉｓであるためである。ＮＡ(Not Available)は入力シンボルを穿孔しなく、そのままに出力する場合であり、(ａ、ｂ)がどのような値に設定されても関係ないことを示すものである。a及びbは正数である。そしてＮｃs＞Ｎｉｓの関係、即ち入力シンボルの数が出力シンボルの数より大きい場合として、伝送率整合のため入力シンボルを穿孔する場合である。各場合に対して説明すると次のようである。
(ケース１、ケース２) ケース１及びケース２は一つのフレーム内のすべてのシンボルを均一な形態のパターンに穿孔する場合である。この時、ケース１はａ及びｂパラメータが同一であるので、各伝送率整合部の穿孔パターンが同一である場合であり、ケース２はａ及びｂパラメータが相異なるので、各伝送率整合部の穿孔パターンが相異なる場合である。
(ケース３) 構造的穿孔(systematic puncturing)において、情報シンボルは穿孔しなく、パリティーシンボルのみを穿孔する場合である。この時、穿孔パターン決定パラメータ(ａ、ｂ)の値は同一であるので、ＲＭＢ２、ＲＭＢ３は同一の穿孔パターンを使用して均一に両側を半ばずつ穿孔する構造である。
(ケース４) 構造的穿孔において、情報シンボルは穿孔しなく、パリティーシンボルのみを穿孔する場合である。この時、穿孔パターン決定パラメータ(ａ、ｂ)の値は相異なるので、ＲＭＢ２、ＲＭＢ３が相異なる穿孔パターンを使用して均一に両側を半ばずつ穿孔する構造である。
(ケース５) 前記ケース３に対する一般的な場合であり、穿孔パターン決定パラメータaを任意の整数ｐに設定することにより、多様な穿孔パターンの設定ができるようにする構造である。この時、前記パラメータaはＲＭＢ２、ＲＭＢ３に対して同一に設定される。
(ケース６) 前記ケース４に対する一般的な場合であり、穿孔パターン決定パラメータaを任意の整数ｐ、ｑに設定することにより、多様な穿孔パターンの設定ができるようにする構造である。この時、前記パラメータaはＲＭＢ２に対してはｐに設定され、ＲＭＢ３に対してはqに設定される。
(ケース７) 前記ケース５に対するより一般的な場合であり、穿孔パターン決定パラメータaを任意の整数pに設定し、パラメータｂを任意の整数qに設定することにより、多様な穿孔パターンの設定ができるようにする構造である。この時、前記パラメータａ、ｂはＲＭＢ２、ＲＭＢ３に対して同一に設定される。
(ケース８) 前記ケース６に対するより一般的な場合であり、穿孔パターン決定パラメータaをＲＭＢ２及びＲＭＢ３それぞれに対する任意の整数ｐ、ｒに設定し、パラメータｂをＲＭＢ２及びＲＭＢ３それぞれに対する任意の整数ｑ、ｓに設定することにより、多様な穿孔パターンの設定ができるようにする構造である。この時、前記パラメータａ、ｂはＲＭＢ２に対してはｐ、ｑに設定され、ＲＭＢ３に対してはｒ、ｓに設定される。
(ケース９、ケース１０) 可能なパラメータをすべて変更する場合に該当する。即ち、出力シンボルの数も任意の整数に設定されることができ、穿孔パターン決定パラメータａ、ｂも任意の整数に設定されるこができる構造である。
前記＜表１＞でケース１及びケース２はコンバルション符号化されたシンボルを伝送率整合する場合に適用されることができ、ケース３〜ケース８はターボ符号化されたシンボルを伝送率整合する場合に適用されることができる。
前記穿孔パターン決定パラメータaの変更によって穿孔パターンが変更されることができる。下記の＜表２＞は前記パラメータaの変更によって穿孔パターンが変更されることを示している。下記の＜表２＞はＮｃ＝１０、Ｎｉ＝８、y＝Ｎｃ−Ｎｉ＝１０−８＝２、ｂ＝１であると仮定した場合であり、穿孔パターンに従って穿孔されるシンボルはｘに表示する。
Figure 0004675981
前記＜表２＞から分かるように、ｂを１に固定し、ａのみを相異なるように設定しても相異なる穿孔パターンを求めることができる。a値が増加することによって穿孔パターンの一番目シンボルが先側に位置することが分かる。勿論、ｂを変化させると、より多様な穿孔パターンを求めることができる。またｂ＝１に設定し、aを下記の＜数１＞を満足する値に使用することにより、常に一番目シンボルを穿孔しないことができる。従って、上述した(条件３Ｂ)を満足させるために、aが下記＜数１＞の範囲の値を有するように設定されるべきである。
Figure 0004675981
前記＜数１＞でＮｃ＝１０、ｙ＝２である場合、Ｎｃ／ｙ＝１０／２＝５であるので、aが１、２、３、４の値を有すると、一番目のシンボルは穿孔されない。
(条件５Ｂ)を満足するためにはテールビットを穿孔してはいけないが、このためにはＮｃをテールビットの数を引いた値に設定する。即ち、テールビットの数をＮＴとするとき、入力シンボルの数ＮｃをＮｃ−ＮＴに設定すると、テールビットは常に穿孔されない。従って、(条件５Ｂ)を満足させることができる。言い換えれば、テールビットは伝送率整合部に入力されない。これに従って、伝送率整合パターンはただＮｃ−ＮＴのフレーム大きさのみを考慮する。伝送率整合部による穿孔、または反復以後に、前記テールビットは前記伝送率整合部の出力シンボルに直列に鎖状される。前記テールビットは処理されなく、ただ、出力シンボルの端にくっつけられるようになる。
４．穿孔による伝送率整合アルゴリズム
図７は本発明の実施形態に従う穿孔による伝送率整合動作の処理を示す図であり、下記の＜表３＞に示したような伝送率整合アルゴリズムに基づいたものである。下記の＜表３＞でＳｏ＝{ｄ１、ｄ２、…、ｄＮｃ}は一つの伝送率整合部に入力されるシンボル、即ち、一つの伝送率整合にフレーム単位に入力されるシンボルを示すもので、総Ｎｃ個のシンボルに構成される。シフトパラメータＳ(ｋ)はアルゴリズムに使用される初期値であり、本発明による伝送率整合装置がデジタル通信システムのダウンリンク(downlink)に使用される場合(基地局から端末機に伝送される符号化されたシンボルに対して伝送率整合する場合)には常に“０”に設定される。ｍは伝送率整合のため入力されるシンボルの手順を示す添え字に、１、２、３、…、Ｎｃの手順を有する。下記の＜表３＞から分かるように、入力シンボルの数Ｎｃ、出力シンボルの数Ｎｉ、穿孔パターン決定パラメータ(ａ、ｂ)を含む各種パラメータは変更されることができる。例えば、前記＜表１＞のように各種パラメータが変更されることができる。この時、符号率(Ｒ)に従って入力シンボルの数ＮｃはＮｃｓ／３外の他の数に決定されることができる。前記図７は下記の＜表３＞に示されたようなアルゴリズムをデジタル通信システムのダウンリンクに適用した場合、即ち、Ｓ(ｋ)＝０である場合である。
Figure 0004675981
前記＜表３＞に示したアルゴリズムを使用する場合に次のような利点がある。
一番目、フレーム単位の各符号化されたシンボルを可変的に穿孔することができる。
二番目、パラメータＮｃ、Ｎｉ、(ａ、ｂ)を調節することにより多様な形態の穿孔パターンを生成することができる。
三番目、各伝送率整合部の複雑度と計算時間を１／Ｒだけ減少させることができる。これは、一つの伝送率整合部を使用する場合に比べて多数の伝送率整合部を使用する場合、各伝送率整合部により穿孔処理されるシンボルの数はそのだけ減少するためである。
図７を参照すると、伝送率整合の処理動作時、７０１段階では入力シンボルの数Ｎｃ、出力シンボルの数Ｎｉ、穿孔パターン決定パラメータ(ａ、ｂ)のような各種パラメータの初期化(initialization)が遂行される。各種パラメータの初期化によりＮｃ、Ｎｉの値が決定されると、７０２段階では穿孔されるシンボル数ｙ＝Ｎｃ−Ｎｉを計算する。７０３段階では現在穿孔率と要求される穿孔率間の初期エラー値eを求める。ここで初期エラー値はｅ＝ｂ×Ｎｃ mod ａ×Ｎｃにより決定される。
次に、７０４段階で入力シンボルの手順を示すｍ＝１に設定した後、初期のシンボルから穿孔するシンボルであるかを判断する動作を７０５段階乃至７０９段階を通じて遂行する。７０７段階で前記求められたエラー値eが０より小さいか、同じであることに判断される場合には、７０８段階で該当するシンボルを穿孔した後、ｅ＝ｅ＋ａ×Ｎｃに従ってエラー値をアップデータする。これとは異なり、７０７段階で前記求められたエラー値eが０より大きいであることに判断される場合には、穿孔動作を遂行しない。符号化されたシンボルを手順に従って受信して穿孔するかを判断し、それに従って穿孔する動作は一つのフレームのすべてのシンボルが入力されたものに７０５段階で判断されるまで反復的に遂行される。
前記のアルゴリズムに示されたように、穿孔、または反復される一番目シンボルの位置は(ａ、ｂ)パラメータにより制御される。穿孔される一番目シンボルの位置をinitial_Offset_ｍと仮定する。このアルゴリズムで、初期にｅ≦０である時、initial_Offset_ｍ＝ｍである。下記の表４はInitial_Offset_ｍの決定例を示す。下記例では、ｂＮｃはａＮｃより小さいと仮定する。
Figure 0004675981
Initial_Offset_ｍ＝ｋ＝４
下記式で、Ｐｐｎｃは上述したアルゴリズムの穿孔、または反復周期を意味する。
Figure 0004675981
この式に示したように、(ａ，ｂ)パラメータを制御することによって、穿孔、または反復される一番目のシンボルの位置が制御されることができる。
例えば、ｂが一定に定まる時、Initial_Offset_ｍの値はａが増加することにより減少する。従って、ａが増加することにより、穿孔／反復される一番目のシンボルの位置は一番目位置に近接するように定まる。もし、ａがｂｙ／Ｎｃより大きな値に選択される場合、この時、Initial_Offset_ｍ＝１である。これは、一番目シンボルが穿孔、または反復されることを意味する。結果的に穿孔／反復される一番目シンボルの位置は１とＰｐｎｃ間の値をａの値に選択することにより調節されることができる。例えば、ｂ＝１であり、ａ＝２であると、穿孔／反復される一番目シンボルの位置は常にＰｐｎｃ／２と同一になる。
ｂパラメータの場合、ａに従ってInitial_Offset_ｍを制御することができ、次の＜表７＞に示したようにａの値が決定された場合に、ｂの値は１≦ｂ≦ａとして表現される。もしａが一定に定まると、ｂが増加することによりInitial_Offset_ｍは増加し、ｂが減少することによってInitial_Offset_ｍは減少する。従って、穿孔／反復位置は(ａ、ｂ)パラメータの値を調節することにより制御され得る。ｂの値が任意に設定されても、下記の＜表７＞に示したようにａより大きい値のｂを選択することは無意味する。これは、ｅの初期値はｂの値がａより大きな場合に循環されるためである。即ち、ｅの値は自体的に反復する。
‘a’＝ 3 とする。
e = (2*S(k)*y + bNc) mod aNc の初期値は、e = bNc mod aNc である。なぜならば、 ダウンリンクでは S(k)=0 だからである。
もし b=1 ならば e=Nc である。
もし b=2 ならば e=2Ncである。
もし b=3 ならば e=3Ncである。
もし b=4 ならば e=Ncである。
もし b=5 ならば e=2Ncである。
もし b=6 ならば e=3Ncである。
上述したように、ｅの初期値はｂの値が変化することによって変化する。しかし、ｂの値がａの値より大きくなると、ｅの初期値は自体的に循環的に反復される。そのためａより大きい値をｂに割り当てるのは無意味する。結論的に、穿孔、または反復パターンは(ａ、ｂ)パラメータを調節することにより制御することができる。
Ｂ．反復による伝送率整合装置の実施形態
１．反復による伝送率整合装置の実施形態(for Convolutional Code)
図９は本発明の実施形態に従う反復による伝送率整合装置の構成を示す図である。このような構成は図２及び図３に示したような伝送率整合装置がコンバルション符号化されたシンボルを反復により伝送率整合処理する場合に適用される。
前記図９を参照すると、コンバルション符号化器２１０は入力情報ビットＩｋを符号率Ｒ＝１／３に従って符号化した後、符号化されたシンボルＣ１ｋ、Ｃ２ｋ、Ｃ３ｋを出力する。この時、符号化されたシンボルＣ１ｋ、Ｃ２ｋ、Ｃ３ｋそれぞれは分離され各伝送率整合部２３１、２３２、２３３に入力される。第１伝送率整合部２３１は前記符号化されたシンボルＣ１ｋを選択的に反復する。この時、反復処理は入力シンボルの数Ｎｃと出力シンボルの数Ｎｉにより決定される反復シンボルの数ｙ＝Ｎｉ−Ｎｃと、反復パターン決定パラメータ(ａ、ｂ)に基づいて遂行される。一例に、第１伝送率整合部２３１は“‥１１(１１)１０１(００)０１０…”のようなシンボルを出力することができる。ここで(１１)と(００)が反復されたシンボルである。
第２伝送率整合部２３２は前記符号化されたシンボルＣ２ｋを選択的に反復する。この時、反復処理は入力シンボルの数Ｎｃと出力シンボルの数Ｎｉにより決定される反復シンボルの数ｙ＝Ｎｉ−Ｎｃと、反復パターン決定パラメータ(ａ、ｂ)に基づいて決定される。一例に、第２伝送率整合部２３２は“‥(１１)０１(００)１１００…”のようなシンボルを出力することができる。ここで(１１)と(００)が反復されたシンボルである。
第３伝送率整合部２３３は前記符号化されたシンボルＣ３ｋを反復する。この時、反復処理は入力シンボルの数Ｎｃと出力シンボルの数Ｎｉにより決定される反復シンボルの数ｙ＝Ｎｉ−Ｎｃと、反復パターン決定パラメータ(ａ、ｂ)に基づいて遂行される。一例に、第３伝送率整合部２３３は“‥０(１１)１１０１(１１)…”のようなシンボルを出力することができる。ここで(１１)が反復されたシンボルである。前記伝送率整合部２３１、２３２、２３３により伝送率が整合された符号化されたシンボルは多重化器(MUX)２４０により多重化された後、チャネル送信器に出力される。
前記図９では入力シンボルの数Ｎｃ及び出力シンボルの数Ｎｉがすべての伝送率整合部に同一にＮｃ＝Ｒ×Ｎｃｓ、Ｎｉ＝Ｒ×Ｎｉｓに設定される。このようにチャネル符号化されたシンボルを分離して反復処理する各伝送率整合部が同一の数だけのシンボルを反復するように決定したものは、符号化されたシンボルのエラー感度(error sensitivity)が一つのフレーム内のすべてのシンボルに対してほぼ同一であるとの仮定によるものである。即ち、サービスの種類により任意に決定される多様な反復ビット数(ｙ＝Ｎｉ−Ｎｃ)に関係なし、一つのフレーム内でほぼ均一な形態の反復パターンが提供されるようにしたものである。このような決定はコンバルション符号の場合には一つのフレーム内の全体シンボルを均一に反復しても関係ないためである。
従って、本発明の一実施形態に従うと、コンバルション符号化器２１０により符号化されたシンボルは同一の数に分離され各伝送率整合部２３１、２３２、２３３に入力される。各伝送率整合部２３１、２３２、２３３は入力シンボルを同一の数だけ反復して出力する。この時、各伝送率整合部２３１、２３２、２３３での反復パターンパラメータは同一に決定されることもでき、相異なるように決定されることもできる。即ち、反復パターンはすべての伝送率整合部２３１、２３２、２３３で同一に決定されることもでき、相異なるように決定されることもできる。
２．反復による伝送率整合装置の他の実施形態(for Turbo Code)
図１０は本発明の他の実施形態に従う反復による伝送率整合装置の構成を示す図である。このような構成は図２及び図３に示したような伝送率整合装置がターボ符号化されたシンボルを反復により伝送率整合処理する場合に適用される。
前記図１０を参照すると、ターボ符号化器２２０は入力情報ビットＩｋを符号率Ｒ＝１／３に従って符号化した後、符号化されたシンボルＣ１ｋ、Ｃ２ｋ、Ｃ３ｋを出力する。この時、符号化されたシンボルの中、情報シンボルＣ１ｋは第１伝送率整合部２３１に分離され入力され、パリティーシンボル(またはリダンダンシーシンボル)Ｃ２ｋ、Ｃ３ｋそれぞれは分離され、第２及び第３伝送率整合部２３２、２３３それぞれに入力される。前記ターボ符号化器２２０は図６に示したように第１構成符号化器(Component Coder)２２２、第２構成符号化器２２４、インタリーバ(Interleaver)２２６に構成される。前記構成符号化器２２２、２２４はＲＳＣ(Recursive Systematic Codes)を使用することができる。このようなターボ符号化器２２０の構成は当該技術分野の通常の知識を有した者によく知らせた事実であるので、具体的な動作に対する説明は省略する。前記ターボ符号化器２２０の入力Ｘ(ｔ)は図１０に示された入力情報ビットＩｋに該当する。前記ターボ符号化器２２０の出力Ｘ(ｔ)、Ｙ(ｔ)、Ｙ'(ｔ)は図１０に示された符号化されたシンボルＣ１ｋ、Ｃ２ｋ、Ｃ３ｋに該当する。前記ターボ符号化器２２０の第１出力Ｘ(ｔ)には入力情報ビットＩｋがそのままに出力されるので、図１０に示したように前記入力情報ビットＩｋがそのままにＣ１ｋに出力される。
第１伝送率整合部２３１は前記符号化されたシンボルＣ１ｋを反復する。この時、反復処理の基準は次のようである。入力シンボルの数Ｎｃは、符号率Ｒ＝１／３であるので、入力シンボルの総数の１／３であるＲ×Ｎｃｓ＝Ｎｃｓ／３に決定される。出力シンボルの数Ｎｉは(条件１Ｄ)に従って反復されるべきであるので、Ｎｉ＝Ｎｉｓ−(２Ｒ×Ｎｃｓ)に決定される。反復パターン決定パラメータ(ａ、ｂ)は所望する反復パターンに従って任意の整数値に設定されることができる。この整数値の決定は反復パターンのみにより決定され、代表的にｂ＝１、ａ＝２に設定されることができる。反復パターン決定パラメータの整数値決定は後述されるテーブルと関連して詳細に説明される。一例に、第１伝送率整合部２３１は“‥１(１１)１０１(００)１１…”のようなシンボルを出力することができる。ここで、(１１)と(００)は反復されたシンボルを示す。
第２伝送率整合部２３２は前記符号化されたシンボルＣ２ｋを反復なしそのままに出力する。しかし、前記第２伝送率整合部２３２は符号化されたシンボルＣ２ｋに対して激しい反復(severe repetition)が要求される場合には反復することもできる。入力シンボルの数Ｎｃは符号率Ｒ＝１／３であるので、入力シンボルの総数の１／３であるＲ×Ｎｃｓ＝Ｎｃｓ／３に決定される。出力シンボルの数Ｎｉは(条件２Ｄ)と(条件４Ｄ)に従って二つのパリティーシンボルが反復されてはいけないので、入力シンボルの数と同一のＲ×Ｎｃｓに決定される。一例に、第２伝送率整合部２３２は反復されない“‥１１０１１１１０１…”のようなシンボルを出力することができる。
第３伝送率整合部２３３は前記符号化されたシンボルＣ３ｋを反復なしそのままに出力する。しかし、前記第３伝送率整合部２３３は符号化されたシンボルＣ３ｋに対して激しい反復(severe repetition)が要求される場合には反復することもできる。入力シンボルの数Ｎｃは、符号率Ｒ＝１／３であるので、入力シンボル(符号化されたシンボル)の総数の１／３であるＲ×Ｎｃｓ＝Ｎｃｓ／３に決定される。出力シンボルの数Ｎｉは(条件２Ｄ)と(条件４Ｄ)に従って二つのパリティーシンボルが反復されてはいけないので、入力シンボルの数と同一のＲ×Ｎｃｓに決定される。反復パターン決定パラメータ(ａ、ｂ)は所望する反復パターンにより任意の整数値に設定されることができる。しかし、前記整合部２３２、２３３は反復しないと、この時(ａ、ｂ)パラメータは前記整合部２３２、２３３に対して無意味になる。この整数値の決定は、反復パターンのみにより決定され、代表的にｂ＝１、ａ＝２に設定されることができる。反復パターン決定パラメータの整数値決定は後述されるテーブルと関連して詳細に説明される。一例に、第３伝送率整合部２３３は反復されない“‥０１０１１０１０…”のようなシンボルを出力することができる。
前記図１０ではターボ符号化器２２０により符号化されたシンボルが同一の数に分離され、各伝送率整合部２３１、２３２、２３３に入力される。第１伝送率整合部２３１は前記符号化されたシンボル中、情報シンボルを受信した後、設定された反復パラメータに従って反復して出力する。第２伝送率整合部２３２及び第３伝送率整合部２３３は前記符号化されたシンボル中のパリティーシンボルを入力した後、反復処理なしそのままに出力する。
３．反復動作のための各種パラメータの決定
上述したように各伝送率整合部で処理される反復パターンは互いに同一であることもでき、相異なることもできる。即ち、各伝送率整合部で処理される反復シンボルのパターン及び反復されるシンボルの数は可変的である。各伝送率整合部から出力されるシンボルの数Ｎｉを相異なるように設定すると、各伝送率整合部で反復されるシンボルの数は相異なるように決定される。また各伝送率整合部で反復されるシンボルのパターンも反復パターン決定パラメータ(ａ、ｂ)を変更することにより同一に決定することもでき、相異なるように決定することもできる。即ち、本発明による伝送率整合装置は単一化された一つの構造を有するが、入力シンボルの数、出力シンボルの数、反復されるシンボルの数及び反復パターン決定パラメータのような各種パラメータを相異なるように決定することができる。
各種パラメータの変更例が下記の＜表５＞に示されている。ここでは符号率がＲ＝１／３である場合に仮定した。従って伝送率整合部(ＲＭＢ；Rate Matching Block)は符号率の逆数に該当する３個が設け、各伝送率整合部にはＮｃ＝Ｎｃｓ／３個のシンボルが分離され入力される。ここでは各伝送率整合部に同一の数(符号化されたシンボルの数と符号率の積による数)のシンボルが分離され入力されるものに説明される。しかし、このような本発明は各伝送率整合部に相異なる数、即ち、一つのフレーム内の符号化されたシンボルの数と符号率の積より小さい数、または大きい数のシンボルが分離され入力される場合にも同一に適用されることができる事実に注意すべきである。下記でＲＭＢ１、ＲＭＢ２、ＲＭＢ３のそれぞれは第１乃至第３伝送率整合部を示す。
Figure 0004675981
前記＜表５＞でＲＭＢ１、ＲＭＢ２、ＲＭＢ３は伝送率整合部(Rate Matching Block)を示す。p、q、r、s、t、w、xは任意の整数である。ＮＡ(Not Available)は入力シンボルを反復なしそのままに出力する場合であり、(ａ、ｂ)がどうように設定されても関係ないことを示すものである。この時、aとbは正数である。そしてＮｃｓ≦Ｎｉｓの関係、即ち、入力シンボルの数が出力シンボルの数より小さいか、同じである場合に伝送率整合のため入力シンボルを反復する必要がある場合である。各場合に対して説明すると次のようである。
(ケース１) 構造的な反復(systematic repetition)においては、情報シンボルのみを反復し、パリティーシンボルは反復しない構造である。この時、反復パターン決定パラメータはａ＝２、ｂ＝１に設定される。
(ケース２) 構造的な反復においては、情報シンボルのみを反復し、パリティーシンボルは反復しない構造である。この時、反復パターン決定パラメータはａ＝ｐ、ｂ＝ｑに設定される。
前記(ケース１)及び(ケース２)は図１０に示したようにターボ符号化された情報シンボルのみを反復して処理する場合に適用されることができる。
(ケース３) 情報シンボルとパリティーシンボルをすべて反復処理する場合であり、この時、反復パターンはＲＭＢ１、ＲＭＢ２、ＲＭＢ３すべてに同一に決定された場合に該当する。反復されるシンボルの数はＲＭＢ１、ＲＭＢ２、ＲＭＢ３のすべてに同一である。
(ケース４) 情報シンボルとパリティーシンボルをすべて反復処理する場合であり、この時、反復パターンはＲＭＢ１、ＲＭＢ２、ＲＭＢ３のすべてに、または部分的に相異なるように決定された場合に該当する。反復されるシンボルの数はＲＭＢ２、ＲＭＢ３に同一である。
下記の＜表６＞は反復パターン決定パラメータaが変更されることにより反復パターンが変更され得ることを示す。下記の＜表６＞ではＮｃ＝８、Ｎｉ＝１０、ｙ＝Ｎｉ−Ｎｃ＝１０−８＝２、ｂ＝１と仮定した場合であり、反復パターンに従って反復されるシンボルは‘()’に表示される。
Figure 0004675981
前記＜表６＞から分かるように、ｂを１に固定し、ａのみを相異なるように設定しても多様な反復パターンを求めることができる。もちろん、ｂを変化させると、より多様な反復パターンを求めることができる。またｂ＝１であり、ａを下記の＜数３＞を満足する値に使用することにより、常に一番目シンボルを反復させることができる。従って、上述した(条件３Ｄ)を満足させるためには、パラメータaが下記＜数３＞の範囲の値を有するように設定すべきである。
Figure 0004675981
前記＜数３＞でＮｃ＝８、ｙ＝２である場合、Ｎｃ／ｙ＝８／２＝４であるので、aが４より大きい値を有すると、一番目シンボルは反復される。
(条件５Ｄ)を満足するためには、テールビットを反復しなければならないが、このためにはＮｃをテールビットの数を加えた値に設定すべきである。即ち、テールビットの数をＮＴとする時、入力シンボルの数ＮｃをＮｃ＋ＮＴに設定すると、情報シンボルのテールビットは常に反復される。従って(条件５Ｄ)を満足させることができる。即ち、テールビットが伝送率整合部に印加され、反復のため考慮される。
４．反復による伝送率整合アルゴリズム
図１１は本発明に従う伝送率整合動作の処理流れを示す図であり、下記の＜表７＞に示したのような伝送率整合アルゴリズムに基づいたものである。下記の＜表７＞でＳｏ＝{ｄ１、ｄ２、…、ｄＮｃ}は伝送率整合のため入力されるシンボル、即ち、一つのフレーム単位に伝送率整合のため入力されるシンボルを示したもので、総Ｎｃ個のシンボルに構成される。シフトパラメータＳ(ｋ)はアルゴリズムに使用される初期値に、本発明による伝送率整合装置がデジタル通信システムのダウンリンク(downlink)に使用される場合(基地局から端末機に伝送される符号化されたシンボルに対して伝送率整合する場合)には常に“０”に設定される。ｍは伝送率整合のため入力されるシンボルの手順を示す添え字に、１、２、３、…、Ｎｃの手順を有する。下記の＜表７＞から分かるように、各種パラメータ、即ち、入力シンボルの数Ｎｃ、出力シンボルの数Ｎｉ、反復パターン決定パラメータ(ａ、ｂ)は変更されることができる。例えば、前記＜表５＞のように各種パラメータが変更されることができる。この時、符号率(Ｒ)に従って入力シンボルの数ＮｃはＮｃｓ／３外の他の数に決定されることができる。前記図１１は下記の＜表７＞に示したようなアルゴリズムをデジタル通信システムのダウンリンクに適用した場合、即ち、Ｓ(ｋ)＝０である場合である。
Figure 0004675981
前記＜表７＞に示したアルゴリズムを使用する場合に、次のような利点が得られる。
一番目、フレーム単位の各符号化されたシンボル(または符号語シンボル)を可変的に反復することができる。
二番目、パラメータＮｃ、Ｎｉ、(ａ、ｂ)を調節することにより多様な形態の反復パターンを生成することができる。
三番目、各伝送率整合部の複雑度と計算時間を１／Ｒだけ減少させることができる。これは、一つの伝送率整合部を使用する場合に比べて、多数個の伝送率整合部を使用する場合、各伝送率整合部により反復処理されるシンボルの数はそのだけ減少するためである。例えば、各伝送率整合部で反復処理されるシンボルの数は一つの伝送率整合部を使用する場合に比べて符号率(Ｒ)だけ減少させることができる。
図１１を参照すると、伝送率整合の処理動作時、１１０１段階では入力シンボル数Ｎｃ、出力シンボル数Ｎｉ、反復パターン決定パラメータ(ａ、ｂ)のような各種パラメータの初期化(initialization)が遂行される。各種パラメータの初期化によりＮｃ、Ｎｉの値が決定されると、１１０２段階では反復されるシンボル数ｙ＝Ｎｃ−Ｎｉを決定する。１１０３段階では現在反復率と要求される反復率間の初期エラー値eを求める。ここで初期エラー値はｅ＝ｂ×Ｎｃmod ａ×Ｎｃにより決定される。
次に、１１０４段階で入力シンボルの手順を示すｍ＝１に設定した後、初期のシンボルから反復するシンボルであるかを判断する動作を１１０５段階乃至１１０９段階を通じて遂行する。１１０７段階で前記求められたエラー値eが０より小さいか、同じであることに判断される場合には、１１０８段階で該当するシンボルを反復した後、ｅ＝ｅ＋ａ×Ｎｃに従ってエラー値をアップデートする。これとは別に１１０７段階で前記エラー値eが０より大きいであることに判断される場合には、反復処理動作を遂行しない。符号化されたシンボルを手順に従って受信して反復するかを判断し、それに従って反復する動作は一つのフレームのすべてのシンボルが受信されたものに、１１０５段階で判断されるまで反復的に遂行される。このような反復動作の遂行中に１１０６段階ではｅ＝ｅ−ａ×ｙに従ってエラー値をアップデートする。
〔発明の効果〕
このように本発明はデータ通信システムで非構造的符号によりチャネル符号化されたシンボル及び構造的符号によりチャネル符号化されたシンボルを単一化されたただ一つの構造により伝送率を整合することができる。そのため非構造的符号及び構造的符号をすべて支援するデータ通信システムで選択的に各符号によりチャネル符号化されたシンボルを伝送率整合させることによりデータ伝送の効率性を高め、システムの性能を改善することができる。
このような本発明により得られる利点は次のようである。
一番目、それぞれの伝送率整合ブロックの各種パラメータを調整することにより自由に穿孔／反復パターンを設定することができ、ターボ符号化されたシンボルの伝送率整合する場合、考慮すべきであるすべての条件を単にパラメータ設定のみを調節して具現することができる。
二番目、同一のアルゴリズムを使用して符号率(Ｒ)による伝送率整合ブロックを容易に具現することができ、構造的にも非常に簡単である。
三番目、コンバルション符号とターボ符号すべてを使用するシステムは、相異なる伝送率整合ブロックより一つの単一化された伝送率整合ブロックを使用して、単に初期にパラメータを相異なるように設定することにより両者をすべて支援することができる。
四番目、コンバルション符号、またはターボ符号に従って、相異なるように伝送率整合ブロックを具現する必要がない。
五番目、入力シンボルの数をテールビット数を加えた値に設定してテールビットが反復されるようにすることにより、ＳＯＶＡ復号化器を使用する場合、またはテールビットを反復しないことによって性能が低下される場合に有用である。
六番目、穿孔パターン決定パラメータｂ＝１に設定し、パラメータaを一定範囲の値に設定することにより、一つのフレーム内の一番目シンボルが穿孔されないようにすることができる。また反復パターン決定パラメータｂ＝１に設定し、パラメータaを一定の範囲の値に設定することにより、一つのフレーム内の一番目シンボルが反復されるようにすることができる。
以上、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明したが、本発明はこの特定の実施形態に限るものでなく、各種の変形及び修正が本発明の範囲を逸脱しない限り、該当分野における通常の知識を持つ者により可能なのは明らかである。
従来技術に従う伝送率整合装置の構成図である。 本発明に従う伝送率整合装置の構成図である。 本発明に従う伝送率整合装置の構成図である。 本発明の実施形態に従う穿孔による伝送率整合装置の構成図である。 本発明の実施形態に従う穿孔による伝送率整合装置の構成図である。 図５に示されたターボ符号化器の構成を示す図である。 本発明に従う穿孔による伝送率整合動作の処理流れ図である。 本発明に従う伝送率整合装置の構成図である。 本発明の実施形態に従う反復による伝送率整合装置の構成図である。 本発明の実施形態に従う反復による伝送率整合装置の構成図である。 本発明に従う反復による伝送率整合動作の処理流れ図である。
符号の説明
１００、２００ チャネル符号化器
１１０、２４０、２６０ 多重化器
１２０、２３０〜２３９ 伝送率整合部
２１０ コンバルション符号化器
２２０ ターボ符号化器
２２６ インタリーバ(Interleaver)
２５０ ＤＰＳ(Digital Signal Processor)
２７０ ＲＡＭ(Random Access Memory)

Claims (14)

  1. データ通信システムにおける伝送率整合方法であって、
    前記方法は、
    符号化されたビットを生成するチャネル符号化のステップと、
    もし構造的符号が使用されるならば、符号化されたビットの一部を、パリティストリームの数に対応する少なくとも１つの伝送率整合ファンクションによって穿孔し、かつ、構造的ストリームをバイパスするステップと、
    もし非構造的符号が使用されるならば、符号化されたビットの一部を、１つの伝送率整合ファンクションによって穿孔するステップと
    を具備し、
    各々の伝送率整合ファンクションは、符号化されたビットを、伝送率整合パラメータに従って穿孔し、
    該伝送率整合パラメータは、伝送率整合ファンクションに入力されるビットの数と伝送チャネルを通じて伝送される与えられたビットの数によって決定される
    ことを特徴とする伝送率整合方法。
  2. もし構造的符号が使用されるならば、各パリティストリームは、各パリティストリームに対応する伝送率整合パラメータに従って穿孔される
    ことを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. もし構造的符号が使用されるならば、構造的ビットと穿孔された少なくとも１つのパリティビットストリームとが多重化され、かつ、多重化されたビットストリームが、チャネル伝送のため出力される
    ことを特徴とする請求項１記載の方法。
  4. 請求項１において穿孔されるべきパリティビットを決定する方法であって、
    前記方法は、
    (a) 入力ビットの数Ｎｃと出力ビットの数Ｎｉとを受信することによって、穿孔されるべきシンボルの数‘ｙ’を決定するステップと、
    (b) 現在の穿孔率と所望の穿孔率との間の差分値を示す初期エラー値‘ｅ’を計算するステップと、
    (c) 各々の入力ビットに対して、エラー値を更新するステップと、
    (d) エラー値が‘０’以下であるとき、対応する入力ビットを穿孔するステップと、
    (e) カウントされたビットの数が‘Ｎｃ’より大きくなるまで、ステップ(c)および(d)を繰り返し実行するステップと
    を具備することを特徴とする方法。
  5. 現在の穿孔率と所望の穿孔率との間の差分値を示す初期エラー値‘ｅ’は、式〔｛（２×Ｓ（ｋ）×ｙ）＋（ｂ×Ｎｃ）｝ｍｏｄ｛ａ×Ｎｃ｝〕によって計算される
    ことを特徴とする請求項４記載の方法。
  6. Ｓ（ｋ）は、ダウンリンクにおいて“０”に設定されるシフトパラメータを示し、‘ａ’は、１つのフレームにおいて最初に穿孔されるべきビットの位置を決定するためのパラメータを示し、‘ｂ’は、１つのビットストリームにおいて穿孔されるべきビットの周期を決定するためのパラメータを示す
    ことを特徴とする請求項５記載の方法。
  7. 伝送率整合パラメータは、１つのフレームにおいて最初に穿孔されるべきビットの位置を決定するための第１パラメータと、１つのフレームにおいて穿孔されるべきビットの周期を決定するための第２パラメータとに従って、各伝送率整合ファンクションに対して、決定される
    ことを特徴とする請求項１記載の伝送率整合方法。
  8. 前記各伝送率整合ファンクションにおいて穿孔されるビットの数は、互いに同一である
    ことを特徴とする請求項７記載の伝送率整合方法。
  9. 前記各伝送率整合ファンクションにおいて穿孔されるビットの数は、互いに異なる
    ことを特徴とする請求項７記載の伝送率整合方法。
  10. データ通信システムにおける伝送率整合装置であって、
    前記装置は、
    符号化されたビットを生成するチャネル符号化器と、
    符号化されたビットを多重化する多重化器と
    を具備し、
    もし構造的符号が使用されるならば、前記多重化器は、符号化されたビットを、構造的符号と少なくとも１つのパリティビットストリームとに分離し、もし非構造的符号が使用されるならば、前記多重化器は、１つの符号化されたストリームを出力し、
    前記装置は、
    符号化されたビットの一部を穿孔する伝送率整合ファンクション
    を具備し、
    もし構造的符号が使用されるならば、パリティストリームの数に対応する少なくとも１つの伝送率整合ファンクションがそれぞれ、対応するパリティストリームを受信し、対応するパリティストリームの一部を穿孔し、構造的ストリームがバイパスされ、
    もし非構造的符号が使用されるならば、１つの伝送率整合ファンクションが、符号化されたビットの一部を穿孔し、
    各々の伝送率整合ファンクションは、符号化されたビットを、伝送率整合パラメータを伴って穿孔し、該伝送率整合パラメータは、伝送率整合ファンクションに入力されるビットの数と伝送チャネルを通じて伝送される与えられたビットの数によって決定される
    ことを特徴とする伝送率整合装置。
  11. もし構造的符号が使用されるならば、各パリティストリームは、各パリティストリームに対応する伝送率整合パラメータに従って穿孔される
    ことを特徴とする請求項１０記載の装置。
  12. 伝送率整合パラメータは、１つのフレームにおいて最初に穿孔されるべきビットの位置を決定するための第１パラメータと、１つのフレームにおいて穿孔されるべきビットの周期を決定するための第２パラメータとに従って、各伝送率整合ファンクションに対して、決定される
    ことを特徴とする請求項１０記載の装置。
  13. 前記各伝送率整合ファンクションにおいて穿孔されるビットの数は、互いに同一である
    ことを特徴とする請求項１０記載の装置。
  14. 前記各伝送率整合ファンクションにおいて穿孔されるビットの数は、互いに異なる
    ことを特徴とする請求項１０記載の装置。
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