JP4901871B2 - 検査行列生成方法、符号化方法、通信装置、通信システムおよび符号化器 - Google Patents
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Description
C=(m1,m2,…,mK)G
=(c1,c2,…,cN) …(1)
2 変調器
3 通信路
4 復調器
5 LDPC復号器
図1は、LDPC符号化器およびLDPC復号器を含む本実施の形態の通信システムの構成例を示す図である。図1において、送信側の通信装置(送信装置と呼ぶ)は、LDPC符号化器1と変調器2を含む構成とし、受信側の通信装置(受信装置と呼ぶ)は、復調器4とLDPC復号器5を含む構成とする。
v={(v1,v2,…,vN)∈GF(2)|(v1,v2,…,vN)HM T=0}
…(3)
=(u1,u2,…,uK,p1,p2,…,pM) …(6)
ただし、N=K+Mである。
…(8−1)
pj,l=((p−p0,l)(j+1))mod p
…(8−2)
pj,l=(((pA−p0,l)(j+1))mod pA)mod p
pA=157
0≦j≦J−1
p:prime number
…(8−3)
pj,l=((p0,l(j+1))mod pA)mod p
pA=157
0≦j≦J−1
p:prime number
…(8−4)
{p0,1,p0,2,p0,3,p0,4,p0,5,p0,6,p0,7,p0,8,p0,9,p0,10,p0,11,p0,12,p0,13,p0,14,p0,15,p0,16,p0,17,p0,18,p0,19,p0,20,p0,21,p0,22,p0,23,p0,24,p0,25,p0,26,p0,27,p0,28,p0,29,p0,30,p0,31,p0,32,p0,33,p0,34,p0,35,p0,36}
={7,87,36,15,53,11,16,136,59,45,137,31,56,66,31,37,2,22,131,21,6,92,56,72,53,23,21,36,73,127,25,15,10,1,107,18}
…(9)
=[HMQC|HT] …(13)
前述の実施の形態1では、巡回置換行列I(pj,l)を一定のルールで構成した例について示したが、本実施の形態では、たとえば、一般に公開されている図8(“Draft IEEE Standard forLocal and metropolitan area networks, Part 16: Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems, Amendment for Physical and Medium Access Control Layers for Combined Fixed and Mobile Operation in Licensed Bands”, IEEE P802.16e/D9, June 2005)に示すような符号化率3/4の行列を用いて、符号化率3/7を実現する。なお、図8中の数字はpj,lの値を示しており、−1はp×pの0行列を意味する。
Claims (13)
- LDPC(Low−Density Parity Check)符号用のパリティ検査行列を生成する検査行列生成方法において、
巡回置換行列が行方向と列方向に配置されかつ当該巡回置換行列に特定の規則性を持たせた正則(行と列の重みが一様)な擬似巡回行列を生成する擬似巡回行列生成ステップと、
前記正則な擬似巡回行列を非正則(行と列の重みが非一様)にするための、複数の符号化率に対応可能なマスク行列を生成するマスク行列生成ステップと、
特定の符号化率に対応するマスク行列を用いて、前記正則な擬似巡回行列内の特定の巡回置換行列を0行列に変換し、非正則なマスク化擬似巡回行列を生成するマスク化ステップと、
前記マスク化擬似巡回行列と巡回置換行列を階段状に配置した行列とを所定位置に配置した、LDGM(Low Density Generation Matrix)構造の非正則なパリティ検査行列を生成する検査行列生成ステップと、
を含む検査行列生成方法であって、
前記マスク行列生成ステップでは、
まず、基準となる1/2以下の符号化率(第1の符号化率)に対応する第1のマスク行列の列次数分布を計算し、つぎに、前記第1のマスク行列の列次数分布を制約条件として次に符号化率の低い第2の符号化率に対応する第2のマスク行列の列次数分布を計算し、以降、必要に応じて、前段のマスク行列の列次数分布を制約条件として第3のマスク行列、第4のマスク行列、…の列次数分布を順に計算する次数分布計算ステップと、
符号化率の最も高い第1のマスク行列から順に、対応するマスク行列の列次数分布に基づいて、当該マスク行列の列の重み位置を決定する重み位置決定ステップと、
を含み、
前記検査行列生成ステップでは、最初に生成する検査行列を、前記符号化率1/2以下に対応した検査行列とすることを特徴とする検査行列生成方法。 - 前記検査行列生成ステップでは、最後に生成する検査行列を、符号化率1/3未満に対応する検査行列とすることを特徴とする請求項1に記載の検査行列生成方法。
- 前記重み位置決定ステップでは、
列次数が小さいことに起因して発生する誤りの確率に基づいて、マスク行列生成処理を、列次数の大きい列と小さい列に分けて行うこととし、
列次数の小さい列については、「同一列内の重みの間隔を2行以上離す」という第1の条件および「乱数に基づいて配置する」という第2の条件を満たすように、マスク行列の列の重み位置を決定することを特徴とする請求項2に記載の検査行列生成方法。 - 前記重み位置決定ステップでは、前記第2の条件を満たすように、
所定の方法で乱数列を生成し、
当該乱数列において差分が1の要素が存在する場合に、一方の要素を乱数列の最後に移動することにより、要素間の差分が2以上となる擬似乱数系列を生成し、
当該擬似乱数系列を列次数毎に分割して、それぞれを列重みの行位置番号とすることを特徴とする請求項3に記載の検査行列生成方法。 - 前記重み位置決定ステップでは、列次数分布における列次数の降順に、マスク行列の列を配置することを特徴とする請求項3に記載の検査行列生成方法。
- 前記重み位置決定ステップでは、列次数分布における列次数の降順に、マスク行列の列を配置することを特徴とする請求項4に記載の検査行列生成方法。
- LDPC(Low−Density Parity Check)符号用のパリティ検査行列を用いて所定の情報ビットを符号化する符号化方法であって、
前記請求項2に記載の処理で生成された非正則なパリティ検査行列を用いて所定の情報ビットを符号化する符号化ステップ、
を含むことを特徴とする符号化方法。 - 前記符号化ステップでは、情報長K,符号長N(情報ビットA+パリティビットP)の符号化率K/Nの符号語に、情報ビットAのうち列重みの重い順から選択した符号語ビットB(ビット長b)を加えて、符号化率K/(N+b)の符号語「A+P+B」を生成することを特徴とする請求項7に記載の符号化方法。
- 前記符号化率K/Nを3/7とし、前記符号化率K/(N+b)を1/3とすることを特徴とすることを特徴とする請求項8に記載の符号化方法。
- さらに低い符号化率が必要な場合は、前記「A+P+B」を繰り返した符号語ビットを生成することを特徴とする請求項9に記載の符号化方法。
- LDPC(Low−Density Parity Check)符号用のパリティ検査行列を生成する通信装置であって、
前記請求項2に記載の処理で、LDGM(Low Density Generation Matrix)構造の非正則なパリティ検査行列を生成することを特徴とする通信装置。 - 誤り訂正技術として、LDPC(Low−Density Parity Check)符号を採用する通信システムであって、
前記請求項7に記載の処理で、所定の情報ビットを符号化する送信装置と、
既知の処理で符号語を復号する受信装置と、
を備えることを特徴とする通信システム。 - LDPC(Low−Density Parity Check)符号用のパリティ検査行列を用いて所定の情報ビットを符号化する符号化器において、
前記請求項7に記載の処理で、所定の情報ビットを符号化する符号化手段、
を備えることを特徴とする符号化器。
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