JP5171997B2 - Decoding method and decoding apparatus - Google Patents

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本発明は、低密度パリティ検査畳み込み符号(LDPC-CC:Low-Density Parity-Check Convolutional Code)用又は畳み込み符号用の復号方法、復号装置に関するものである。   The present invention relates to a decoding method and a decoding apparatus for a low-density parity check convolutional code (LDPC-CC) or a convolutional code.

近年、実現可能な回路規模で高い誤り訂正能力を発揮する誤り訂正符号として、低密度パリティ検査(LDPC:Low-Density Parity-Check)符号に注目が集まっている。LDPC符号は、誤り訂正能力が高く、かつ実装が容易なので、IEEE802.11nの高速無線LANシステムやデジタル放送システムなどの誤り訂正符号化方式に採用されている。   In recent years, low-density parity-check (LDPC) codes have attracted attention as error-correcting codes that exhibit high error correction capability with a feasible circuit scale. Since the LDPC code has a high error correction capability and is easy to implement, it has been adopted in an error correction coding system such as an IEEE802.11n high-speed wireless LAN system or a digital broadcasting system.

LDPC符号は、低密度なパリティ検査行列Hで定義される誤り訂正符号である。また、LDPC符号は、パリティ検査行列Hの列数Nと等しいブロック長を持つブロック符号である。   The LDPC code is an error correction code defined by a low-density parity check matrix H. The LDPC code is a block code having a block length equal to the number N of columns of the parity check matrix H.

しかし、現在の通信システムの多くは、イーサネット(登録商標)のように、送信情報を、可変長のパケットやフレーム毎にまとめて伝送するという特徴がある。このようなシステムにブロック符号であるLDPC符号を適用する場合、例えば、可変長なイーサネット(登録商標)のフレームに対して固定長のLDPC符号のブロックをどのように対応させるかといった課題が生じる。IEEE802.11nでは、送信情報系列にパディング処理やパンクチャ処理を施すことで、送信情報系列の長さと、LDPC符号のブロック長の調節を行っているが、パディングやパンクチャによって、符号化率が変化したり、冗長な系列を送信することを避けることはできない。   However, many of the current communication systems are characterized in that transmission information is collectively transmitted for each variable-length packet or frame, as in Ethernet (registered trademark). When an LDPC code that is a block code is applied to such a system, for example, a problem arises as to how a block of a fixed-length LDPC code corresponds to a variable-length Ethernet (registered trademark) frame. IEEE802.11n adjusts the length of the transmission information sequence and the block length of the LDPC code by applying padding processing and puncture processing to the transmission information sequence, but the coding rate changes depending on the padding and puncture. Or transmitting a redundant sequence cannot be avoided.

このようなブロック符号のLDPC符号(以降、これをLDPC-BC:Low-Density Parity-Check Block Codeと標記する)に対して、任意の長さの情報系列に対しての符号化・復号化が可能なLDPC-CC(Low-Density Parity-Check Convolutional Code)の検討が行われている(例えば、非特許文献1、非特許文献2参照)。   For an LDPC code of such a block code (hereinafter referred to as LDPC-BC: Low-Density Parity-Check Block Code), encoding / decoding of an information sequence of an arbitrary length is possible. Possible LDPC-CC (Low-Density Parity-Check Convolutional Code) has been studied (for example, see Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2).

LDPC-CCは、低密度なパリティ検査行列により定義される畳み込み符号であり、例えば符号化率R=1/2(=b/c)のLDPC-CCのパリティ検査行列H[0,n]は、図20で示される。 LDPC-CC is a convolutional code defined by a low-density parity check matrix. For example, a parity check matrix H T [0, n] of an LDPC-CC with a coding rate R = 1/2 (= b / c). Is shown in FIG.

ここで、H[0,n]の要素h (m)(t),h (m)(t)は、0または1をとる。また、パリティ検査行列H[0,n]に含まれるh (m)(t),h (m)(t)以外の要素は全て0である。MはLDPC-CCにおけるメモリ長、nはLDPC-CCの符号語の長さを表す。図20に示されるように、LDPC-CCのパリティ検査行列は、行列の対角項とその近辺の要素にのみに1が立っており、行列の左下および右上の要素はゼロであり、平行四辺形の行列であるという特徴がある。 Here, elements h 1 (m) (t) and h 2 (m) (t) of H T [0, n] take 0 or 1. In addition, all elements other than h 1 (m) (t) and h 2 (m) (t) included in the parity check matrix H T [0, n] are 0. M represents the memory length in LDPC-CC, and n represents the length of the LDPC-CC codeword. As shown in FIG. 20, in the parity check matrix of LDPC-CC, 1 is set only in the diagonal term of the matrix and its neighboring elements, the lower left and upper right elements of the matrix are zero, and the parallelogram It is characterized by being a matrix of shape.

ここで,符号化率R=1/2(=b/c)の例にとると、h (0)(t)=1,h (0)(t)=1の場合、LDPC-CCの符号化はパリティ検査行列H[0,n]に従って、次式を実行することによって行われる。

Figure 0005171997
ここで、uは送信情報系列,v1,n,v2,nは送信符号語系列を表す。 Here, taking the example of coding rate R = 1/2 (= b / c), when h 1 (0) (t) = 1, h 2 (0) (t) = 1, LDPC-CC Is performed by executing the following equation according to the parity check matrix H T [0, n].
Figure 0005171997
Here, u n denotes the transmission information sequence, v 1, n, v 2 , n is a transmission codeword sequence.

図21に、式(1)を実行するLDPC-CCの符号化器の一例を示す。   FIG. 21 shows an example of an LDPC-CC encoder that executes Equation (1).

図21に示すように、LDPC-CC符号化器10は、シフトレジスタ11−1〜11−M,14−1〜14−M,ウェイト乗算器12−0〜12−M,13−0〜13−M,ウェイト制御部17,mod2加算器15,ビット数カウンタ16で構成されている。   As shown in FIG. 21, the LDPC-CC encoder 10 includes shift registers 11-1 to 11-M, 14-1 to 14-M, weight multipliers 12-0 to 12-M, and 13-0 to 13-13. -M, a weight control unit 17, a mod2 adder 15, and a bit number counter 16.

シフトレジスタ11−0〜11−M及びシフトレジスタ14−1〜14−Mは、それぞれ、ν1,n−i,ν2,n−i(i=0,・・・,M)を保持するレジスタであり、次の入力が入ってくるタイミングで、保持している値を右隣のシフトレジスタに送り、左隣のシフトレジスタから送られてきた値を保持する。 The shift registers 11-0 to 11-M and the shift registers 14-1 to 14-M hold ν 1, ni, ν 2, ni (i = 0,..., M), respectively. It is a register, and at the timing when the next input is input, the held value is sent to the shift register on the right and the value sent from the shift register on the left is held.

ウェイト乗算器12−0〜12−M,13−0〜13−Mは、ウェイト制御部17から送られてくる制御信号に従って、h (m),h (m)の値を0 or 1に切り替える。 The weight multipliers 12-0 to 12-M and 13-0 to 13-M set the values of h 1 (m) and h 2 (m) to 0 or 1 according to the control signal sent from the weight control unit 17. Switch to.

ウェイト制御部17は、ビット数カウンタ16から送られてくるカウント数と、ウェイト制御部17内に保持しているパリティ検査行列に基づいて、そのタイミングにおけるh (m),h (m)の値を、ウェイト乗算器12−0〜12−M,13−0〜13−Mに送る。mod2加算器15は、ウェイト乗算器12−0〜12−M,13−0〜13−Mの出力に対してmod2加算処理を行うことで、ν2,n−iを算出する。ビット数カウンタ16は、入力された送信情報系列uのビット数をカウントする。 Based on the count number sent from the bit number counter 16 and the parity check matrix held in the weight control unit 17, the weight control unit 17 uses h 1 (m) and h 2 (m) at that timing. Are sent to the weight multipliers 12-0 to 12-M and 13-0 to 13-M. mod2 adder 15, weight multipliers 12-0 to 12-M, by performing mod2 addition process on the output of 13-0~13-M, and calculates the ν 2, n-i. Number bit counter 16 counts the number of bits of transmission information sequence u n entered.

このような構成を採ることで、LDPC-CC符号化器10は、パリティ検査行列に従ったLDPC-CCの符号化を行うことができる。   By adopting such a configuration, LDPC-CC encoder 10 can perform LDPC-CC encoding according to a parity check matrix.

LDPC-CCの符号化器は、生成行列の乗算を行う回路や後退(前方)代入法に基づく演算を行うLDPC-BCの符号化器に比べ、非常に簡易な回路で実現できるという特徴がある。また、LDPC-CCは畳み込み符号の符号化器であるため、送信情報系列を固定長のブロックに区切って符号化する必要はなく、任意の長さの情報系列を符号化できる。   The LDPC-CC encoder can be realized with a much simpler circuit than the circuit that performs multiplication of the generator matrix and the LDPC-BC encoder that performs operations based on the backward (forward) substitution method. . Further, since LDPC-CC is a convolutional code encoder, it is not necessary to encode a transmission information sequence by dividing it into fixed-length blocks, and an information sequence of an arbitrary length can be encoded.

ところで、LDPC-CCの復号には、sum-productアルゴリズムを適用することができる。そのため、BCJRアルゴリズムやビタビアルゴリズムのような最尤系列推定を行う復号アルゴリズムを使用する必要がないので、低処理遅延で復号処理を完了できる。さらに、平行四辺形の形に1が立っているというパリティ検査行列の形を活かした、パイプライン型の復号アルゴリズムが提案されている(例えば非特許文献1参照)。   By the way, a sum-product algorithm can be applied to LDPC-CC decoding. Therefore, it is not necessary to use a decoding algorithm that performs maximum likelihood sequence estimation such as the BCJR algorithm or the Viterbi algorithm, so that the decoding process can be completed with a low processing delay. Furthermore, a pipeline decoding algorithm has been proposed that takes advantage of the parity check matrix shape in which 1 stands in the shape of a parallelogram (see Non-Patent Document 1, for example).

LDPC-CCとLDPC-BCの復号特性を、復号器の回路規模が同等になるパラメータで比較した場合、LDPC-CCの復号特性の方が優れると言うことが示されている。   When the decoding characteristics of LDPC-CC and LDPC-BC are compared with parameters that make the circuit scale of the decoder equivalent, it is shown that the decoding characteristics of LDPC-CC are superior.

ところで、sum-product復号における反復復号の反復回数を少なくすることで、演算規模を削減したいという要望がある。従来、Sum-product復号よりも反復回数を少なくする技術として、非特許文献3に記載されているshuffled BP (Belief-Propagation)復号や、非特許文献4に記載されているLayered BP復号が提案されている。   Incidentally, there is a desire to reduce the operation scale by reducing the number of iterations of iterative decoding in sum-product decoding. Conventionally, shuffled BP (Belief-Propagation) decoding described in Non-Patent Document 3 and Layered BP decoding described in Non-Patent Document 4 have been proposed as techniques for reducing the number of iterations compared to Sum-product decoding. ing.

A. J. Felstorom, and K. Sh. Zigangirov, “Time-Varying Periodic Convolutional Codes With Low-Density Parity-Check Matrix,” IEEE Transactions on Information Theory, Vol.45, No.6,pp2181-2191, September 1999.A. J. Felstorom, and K. Sh. Zigangirov, “Time-Varying Periodic Convolutional Codes With Low-Density Parity-Check Matrix,” IEEE Transactions on Information Theory, Vol. 45, No. 6, pp2181-2191, September 1999. G. Richter, M. Kaupper, and K. Sh. Zigangirov, “Irregular low-density parity-Check convolutional codes based on protographs, ”Proceeding of IEEE ISIT 2006, pp1633-1637.G. Richter, M. Kaupper, and K. Sh. Zigangirov, “Irregular low-density parity-Check convolutional codes based on protographs,” Proceeding of IEEE ISIT 2006, pp1633-1637. J. Zhang, and M. P. C. Fossorier, “Shuffled iterative decoding,” IEEE Trans. Commun., vol.53, no.2, pp.209-213, Feb. 2005.J. Zhang, and M. P. C. Fossorier, “Shuffled iterative decoding,” IEEE Trans. Commun., Vol.53, no.2, pp.209-213, Feb. 2005. D. Hocevar, “A reduced complexity decoder architecture via layered decoding of LDPC codes,” in Signal Processing Systems SIPS 2004. IEEE Workshop on, pp.107-112, Oct. 2004.D. Hocevar, “A reduced complexity decoder architecture via layered decoding of LDPC codes,” in Signal Processing Systems SIPS 2004. IEEE Workshop on, pp.107-112, Oct. 2004. B. Lu, G. Yue, and X. Wang, “Performance analysis and design optimization of LDPC-coded MIMO OFDM systems” IEEE Trans. Signal Processing., vol.52, no.2, pp.348-361, Feb. 2004.B. Lu, G. Yue, and X. Wang, “Performance analysis and design optimization of LDPC-coded MIMO OFDM systems” IEEE Trans. Signal Processing., Vol.52, no.2, pp.348-361, Feb. 2004. B. M. Hochwald, and S. ten Brink, “Achieving near-capacity on a multiple-antenna channel” IEEE Trans. Commun., vol.51, no.3, pp.389-399, March 2003.B. M. Hochwald, and S. ten Brink, “Achieving near-capacity on a multiple-antenna channel” IEEE Trans. Commun., Vol.51, no.3, pp.389-399, March 2003. S. Baro, J. Hagenauer, and M. Wizke, “Iterative detection of MIMO transmission using a list-sequential (LISS) detector” Proceeding of IEEE ICC 2003, pp2653-2657.S. Baro, J. Hagenauer, and M. Wizke, “Iterative detection of MIMO transmission using a list-sequential (LISS) detector” Proceeding of IEEE ICC 2003, pp2653-2657. S. Lin, D. J. Jr., Costello, “Error control coding : Fundamentals and applications,” Prentice-Hall.S. Lin, D. J. Jr., Costello, “Error control coding: Fundamentals and applications,” Prentice-Hall. R. D. Gallager, “Low-Density Parity-Check Codes,” Cambridge, MA: MIT Press, 1963.R. D. Gallager, “Low-Density Parity-Check Codes,” Cambridge, MA: MIT Press, 1963. M. P. C. Fossorier, M. Mihaljevic, and H. Imai, “Reduced complexity iterative decoding of low density parity check codes based on belief propagation,” IEEE Trans. Commun., vol.47., no.5, pp.673-680, May 1999.MPC Fossorier, M. Mihaljevic, and H. Imai, “Reduced complexity iterative decoding of low density parity check codes based on belief propagation,” IEEE Trans. Commun., Vol.47., No.5, pp.673-680, May 1999. J. Chen, A. Dholakia, E. Eleftheriou, M. P. C. Fossorier, and X.-Yu Hu, “Reduced-complexity decoding of LDPC codes,” IEEE Trans. Commun., vol.53.,no.8, pp.1288-1299, Aug. 2005.J. Chen, A. Dholakia, E. Eleftheriou, MPC Fossorier, and X.-Yu Hu, “Reduced-complexity decoding of LDPC codes,” IEEE Trans. Commun., Vol.53., No.8, pp.1288 -1299, Aug. 2005.

ところで、通信速度をさらに向上させるためには、上述したshuffled BP復号や、Layered BP復号よりも反復復号の反復回数をさらに削減することで、演算規模をさらに削減し、さらに高速な動作が可能な復号装置が必要である。従来、特に、LDPC-CCにおける反復回数を有効に削減したり、処理遅延を改善するための方法については、ほとんど配慮されていなかった。   By the way, to further improve the communication speed, the number of iterations of iterative decoding is further reduced than the above-described shuffled BP decoding and layered BP decoding, thereby further reducing the operation scale and enabling higher-speed operation. A decoding device is required. Conventionally, in particular, little consideration has been given to methods for effectively reducing the number of iterations in LDPC-CC and improving processing delay.

本発明は、かかる点を考慮してなされたものであり、高速な復号動作を可能とする、LDPC-CC用又は畳み込み符号用の復号方法及び復号装置を提供する。   The present invention has been made in view of such points, and provides a decoding method and decoding apparatus for LDPC-CC or convolutional code that enables high-speed decoding operation.

本発明の復号方法の一つの態様は、パリティ検査行列において、複数の行と複数の列で構成されるプロトグラフを規則的に配置し、前記パリティ検査行列の前記プロトグラフを配置した位置を除く行列の要素はゼロであり、前記パリティ検査行列で定義されるLDPC-CC(Low-Density Parity-Check Convolutional Code)をBP(Belief-Propagation)復号する復号方法であって、前記パリティ検査行列を用いて行処理演算及び列処理演算を行う演算ステップと、前記演算ステップでの演算結果を用いて符号語を推定するステップと、を含み、前記演算ステップでは、前記パリティ検査行列を構成する前記プロトグラフの列数×N(N:自然数)毎に前記パリティ検査行列の列が区切られ、かつ、前記プロトグラフの行数×M(M:自然数)毎に前記パリティ検査行列の行が区切られて形成された複数のブロックが割振られた複数のグループを、複数の演算系によって、処理期間毎に時間をずらして並列的に逐次的演算を行い、かつ、前記各処理期間では、異なるグループを逐次的演算し、所定の処理期間において、前記複数の演算系の少なくとも1つの演算系は、逐次的演算が休止となる、ものである。 According to one aspect of the decoding method of the present invention, in a parity check matrix, a protograph composed of a plurality of rows and a plurality of columns is regularly arranged, and the position where the protograph of the parity check matrix is arranged is excluded. The decoding method for decoding LDPC-CC (Low-Density Parity-Check Convolutional Code) defined by the parity check matrix is BP (Belief-Propagation), and uses the parity check matrix A calculation step for performing row processing calculation and column processing calculation, and a step of estimating a codeword using a calculation result in the calculation step, wherein in the calculation step, the protograph constituting the parity check matrix The columns of the parity check matrix are divided every number of columns × N (N: natural number), and the number of rows of the protograph × M (M: natural number) A plurality of groups which a plurality of blocks are allocated that are formed separated by the, by a plurality of computing system performs a parallel sequential operation at different times for each treatment period, and, in each processing period, Different groups are sequentially calculated, and in a predetermined processing period, at least one of the plurality of calculation systems is such that the sequential calculation is suspended.

本発明の復号装置の一つの態様は、パリティ検査行列において、複数の行と複数の列で構成されるプロトグラフを規則的に配置し、前記パリティ検査行列の前記プロトグラフを配置した位置を除く行列の要素はゼロであり、前記パリティ検査行列で定義されるLDPC-CC(Low-Density Parity-Check Convolutional Code)をBP(Belief-Propagation)復号する復号装置であって、前記パリティ検査行列を用いて行処理演算を行う複数の行処理演算部と、前記パリティ検査行列を用いて列処理演算を行う複数の列処理演算部と、前記行処理演算部及び前記列処理演算部での演算結果を用いて符号語を推定する判定部と、を有し、前記複数の行処理演算部及び前記複数の列処理演算部は、前記パリティ検査行列を構成する前記プロトグラフの列数×N(N:自然数)毎に前記パリティ検査行列の列が区切られ、かつ、前記プロトグラフの行数×M(M:自然数)毎に前記パリティ検査行列の行が区切られて形成された複数のブロックが割振られた複数のグループを、処理期間毎に時間をずらして並列的に逐次的演算を行い、かつ、前記各処理期間では、異なるグループを逐次的演算し、前記複数の行処理演算部及び前記複数の列処理演算部のうち、少なくとも1つの行処理演算部及び少なくとも1つの列処理演算部は、所定の処理期間において、逐次的演算が休止となる、構成を採る。 According to one aspect of the decoding apparatus of the present invention, in the parity check matrix, a protograph composed of a plurality of rows and a plurality of columns is regularly arranged, and a position where the protograph of the parity check matrix is arranged is excluded. The matrix element is zero, and is a decoding device for decoding BP (Belief-Propagation) LDPC-CC (Low-Density Parity-Check Convolutional Code) defined by the parity check matrix, using the parity check matrix A plurality of row processing arithmetic units for performing row processing arithmetic, a plurality of column processing arithmetic units for performing column processing arithmetic using the parity check matrix, and arithmetic results in the row processing arithmetic unit and the column processing arithmetic unit. A plurality of row processing calculation units and a plurality of column processing calculation units, the number of columns of the protograph constituting the parity check matrix × N (N: Before every natural number) A plurality of groups in which columns of the parity check matrix are partitioned and a plurality of blocks formed by partitioning the parity check matrix for each number of rows of the protograph × M (M: natural number) are allocated The sequential calculation is performed in parallel by shifting the time for each processing period, and different groups are sequentially calculated in each processing period, and the plurality of row processing calculation units and the plurality of column processing calculation units Among them, at least one row processing calculation unit and at least one column processing calculation unit adopt a configuration in which sequential calculation is suspended in a predetermined processing period .

本発明によれば、高速な復号動作を可能とする、LDPC-CC用又は畳み込み符号用の復号方法、復号装置、インタリーブ方法及び送信装置を実現できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the decoding method, decoding apparatus, interleaving method, and transmission apparatus for LDPC-CC or a convolutional code which enable high-speed decoding operation are realizable.

実施の形態1におけるLDPC-CCのパリティ検査行列の一例を示す図FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a parity check matrix of LDPC-CC in the first embodiment sum-product復号(BP復号)における、パリティ検査行列Hに対する演算手順を示す図The figure which shows the calculation procedure with respect to the parity check matrix H in sum-product decoding (BP decoding). 実施の形態1における、プロトグラフの形成方法の説明に供する図The figure which uses for description of the formation method of the protograph in Embodiment 1 実施の形態1におけるBP復号手順の説明に供する図The figure which uses for description of the BP decoding procedure in Embodiment 1 実施の形態1におけるBP復号手順の説明に供する図The figure which uses for description of the BP decoding procedure in Embodiment 1 LDPC-CC符号化を行う送信装置の構成例を示すブロック図Block diagram showing a configuration example of a transmitter that performs LDPC-CC encoding LDPC-CCの復号を行う受信装置の構成例を示すブロック図Block diagram showing an example of the configuration of a receiver that decodes LDPC-CC sum-product復号(BP復号)を行う復号部の構成例を示すブロック図The block diagram which shows the structural example of the decoding part which performs sum-product decoding (BP decoding) 実施の形態1における、BP復号を行う復号部の構成例を示すブロック図FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a decoding unit that performs BP decoding in the first embodiment 実施の形態2における、行処理演算及び列処理演算のグループ分けの説明に供する図FIG. 10 is a diagram for explaining grouping of row processing operations and column processing operations in the second embodiment. 実施の形態2における、BP復号を行う復号部の構成例を示すブロック図FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of a decoding unit that performs BP decoding in Embodiment 2. 実施の形態2における、復号部の動作の説明に供するタイミングチャートTiming chart for explaining the operation of the decoding unit in the second embodiment 実施の形態2の復号部の動作説明に供するタイミングチャートTiming chart for explaining the operation of the decoding unit of the second embodiment 送信される変調信号のフレーム構成例を示す図The figure which shows the frame structural example of the modulation signal transmitted 受信側での一般的な信号処理タイミングを示すタイミングチャートTiming chart showing general signal processing timing on the receiving side 実施の形態3における、データシンボルのブロック分割の説明に供する図The figure for demonstrating the block division | segmentation of the data symbol in Embodiment 3. 実施の形態3における、受信側での信号処理タイミングを示すタイミングチャートTiming chart showing signal processing timing on the receiving side in the third embodiment 他の実施の形態におけるLDPC-CCのパリティ検査行列の一例を示す図The figure which shows an example of the parity check matrix of LDPC-CC in other embodiment 他の実施の形態における、プロトグラフの形成方法の説明に供する図The figure which uses for description of the formation method of the protograph in other embodiment LDPC-CCのパリティ検査行列を示す図The figure which shows the parity check matrix of LDPC-CC LDPC-CC符号化器の構成例を示す図Diagram showing an example configuration of an LDPC-CC encoder

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施の形態1)
(1)復号アルゴリズム
(1−1)LDPC-CCの一般的な復号アルゴリズム
先ず、本発明による復号方法を説明する前に、LDPC-CCの一般的な復号アルゴリズムを説明する。
(Embodiment 1)
(1) Decoding algorithm (1-1) General decoding algorithm of LDPC-CC First, before describing the decoding method according to the present invention, a general decoding algorithm of LDPC-CC will be described.

図1に、LDPC―CCのパリティ検査行列Hの一例を示す。   FIG. 1 shows an example of a parity check matrix H of LDPC-CC.

受信側での、BP(Belief-Propagation)復号の一種であるsum-product復号アルゴリズムの大きな流れは、以下のとおりである。   The major flow of the sum-product decoding algorithm, which is a kind of BP (Belief-Propagation) decoding, on the receiving side is as follows.

以下の説明では、2元(M×N)行列H={Hmn}を、復号対象であるLDPC符号のパリティ検査行列とする。集合[1,N]={1,2,・・・,N}の部分集合A(m),B(n)を次式のように定義する。

Figure 0005171997
Figure 0005171997
なお、A(m)はパリティ検査行列Hのm行目において“1”である列インデックスの集合を意味し、B(n)はパリティ検査行列Hのn行目において“1”である行インデックスの集合を意味する。 In the following description, a binary (M × N) matrix H = {H mn } is used as a parity check matrix of an LDPC code to be decoded. Subsets A (m) and B (n) of the set [1, N] = {1, 2,..., N} are defined as follows:
Figure 0005171997
Figure 0005171997
A (m) means a set of column indexes that are “1” in the m-th row of the parity check matrix H, and B (n) is a row index that is “1” in the n-th row of the parity check matrix H. Means a set of

・Step A・1(初期化):
mn=1を満たす全ての組(m,n)に対して、対数尤度比β(0) mn=λと設定する。また、ループ変数(反復回数)lsum=1と設定し、ループ最大回数をlsum,maxと設定する。
・ Step A ・ 1 (Initialization):
For all the sets (m, n) satisfying H mn = 1, the log likelihood ratio β (0) mn = λ n is set. Further, the loop variable (number of iterations) l sum = 1 is set, and the maximum number of loops is set to l sum, max .

・Step A・2(行処理):
m=1,2,・・・,Mの順にHmn=1を満たす全ての組(m,n)に対して、次の更新式を用いて対数尤度比α(i) mnを更新する。但し、iは反復回数を表す。また、fはGallagerの関数である。

Figure 0005171997
Figure 0005171997
Figure 0005171997
Step A.2 (line processing):
The log likelihood ratio α (i) mn is updated using the following update formula for all pairs (m, n) satisfying H mn = 1 in the order of m = 1, 2 ,. . Here, i represents the number of iterations. F is a Gallager function.
Figure 0005171997
Figure 0005171997
Figure 0005171997

・Step A・3(列処理):
n=1,2,・・・,Nの順にHmn=1を満たす全ての組(m,n)に対して、次の更新式を用いて対数尤度比β(i) mnを更新する。

Figure 0005171997
Step A.3 (column processing):
The log likelihood ratio β (i) mn is updated using the following update formula for all pairs (m, n) satisfying H mn = 1 in the order of n = 1, 2 ,. .
Figure 0005171997

・Step A・4(対数尤度比の計算):
n∈[1,N]について対数尤度比L(i) を、次式のように求める。

Figure 0005171997
Step A · 4 (calculation of log likelihood ratio):
The log-likelihood ratio L (i) n is obtained as follows for n∈ [1, N].
Figure 0005171997

・Step A・5(反復回数のカウント):
もしlsum<lsum,maxならばlsumをインクリメントして、step A・2に戻る。lsum=lsum,maxの場合、次式に示すように符号語wを推定して、sum-product復号を終了する。

Figure 0005171997
・ Step A ・ 5 (Counting the number of iterations):
If l sum <l sum, max , l sum is incremented, and the process returns to step A · 2. When l sum = l sum, max , the codeword w is estimated as shown in the following equation, and the sum-product decoding is terminated.
Figure 0005171997

図2は、sum-product復号における、パリティ検査行列Hに対する演算手順を示している。図2の矢印A1は行処理をイメージするための矢印、矢印A2は列処理をイメージするための矢印を示している。Sum-product復号は、以下の順に行われる。   FIG. 2 shows a calculation procedure for the parity check matrix H in sum-product decoding. An arrow A1 in FIG. 2 indicates an arrow for imaging row processing, and an arrow A2 indicates an arrow for imaging column processing. Sum-product decoding is performed in the following order.

先ず、図2<1>のようにパリティ検査行列Hに“1”が存在する位置において行処理を施す。   First, row processing is performed at a position where “1” exists in the parity check matrix H as shown in FIG.

次に、図2<2>のようにパリティ検査行列Hに“1”が存在する位置において列処理を施す。以上が、反復回数1回目の復号演算である。   Next, column processing is performed at a position where “1” exists in the parity check matrix H as shown in FIG. The above is the decoding operation of the first iteration.

次に、図2<3>のようにパリティ検査行列Hに“1”が存在する位置において行処理を施した後に、図2<4>のようにパリティ検査行列Hに“1”が存在する位置において列処理を施すことで、反復回数2回目の復号演算を行う。   Next, after row processing is performed at a position where “1” exists in the parity check matrix H as shown in FIG. 2 <3>, “1” exists in the parity check matrix H as shown in FIG. 2 <4>. By performing column processing at the position, the decoding operation of the second iteration number is performed.

次に、図2<5>のようにパリティ検査行列Hに“1”が存在する位置において行処理を施した後に、図2<6>のようにパリティ検査行列Hに“1”が存在する位置において列処理を施すことで、反復回数2回目の復号演算を行う。   Next, after row processing is performed at a position where “1” exists in the parity check matrix H as shown in FIG. 2 <5>, “1” exists in the parity check matrix H as shown in FIG. 2 <6>. By performing column processing at the position, the decoding operation of the second iteration number is performed.

以下、所望の受信品質が得られるまで、反復復号が繰り返される。   Thereafter, iterative decoding is repeated until a desired reception quality is obtained.

次に、LDPC符号の生成手順について簡単に説明する。   Next, a procedure for generating an LDPC code will be briefly described.

パリティ検査行列Hと、生成行列Gとの間には、次式の関係式が成立する。

Figure 0005171997
The following relational expression is established between the parity check matrix H and the generator matrix G.
Figure 0005171997

また、送信系列(符号化後のデータ)を、図1のように、n、n、n、n、・・・とし、送信系列のベクトルu=(n,n,n,n,・・・)で表すと、送信系列のベクトルuは、情報系列(符号化前のデータ)のベクトルi=(i,i,・・・)と、生成行列Gとを用いて、次式のように求められる。

Figure 0005171997
Also, the transmission sequence (encoded data) is n 1 , n 2 , n 3 , n 4 ,... As shown in FIG. 1, and the transmission sequence vector u = (n 1 , n 2 , n 3 , n 4 ,..., A transmission sequence vector u is an information sequence (data before encoding) vector i = (i 1 , i 2 ,...), A generator matrix G, and Is obtained as follows.
Figure 0005171997

符号化側では、式(10)及び式(11)の関係式を利用することで、送信系列を得る。なお、LDPC-CCの場合、非特許文献1、非特許文献2に示されているように、シフトレジスタと排他的論理和回路を用いて比較的簡易な構成で符号化を実現できる。   On the encoding side, a transmission sequence is obtained by using the relational expression of Expression (10) and Expression (11). In the case of LDPC-CC, as shown in Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2, encoding can be realized with a relatively simple configuration using a shift register and an exclusive OR circuit.

因みに、sum-product復号の際に使用する対数尤度比λは、パリティ検査行列Hに対して、図1に示すように、n、n、n、n、・・・の順に並んだものとなる。 Incidentally, the log-likelihood ratio λ n used in the sum-product decoding is equal to that of n 1 , n 2 , n 3 , n 4 ,. They will be arranged in order.

(1−2)本実施の形態の復号方法
ところで、非特許文献3及び非特許文献4でも指摘されているように、sum-product復号は、良好な受信品質得るためには、上記反復復号の反復回数を多く設定しなければならないという欠点がある。
(1-2) Decoding method of the present embodiment As pointed out in Non-Patent Document 3 and Non-Patent Document 4, sum-product decoding is performed in order to obtain good reception quality. There is a drawback in that a large number of iterations must be set.

そこで、本実施の形態では、少ない反復回数で良好な受信品質を得ることができる、LDPC-CCに適した復号方法を提案する。本実施の形態の復号方法は、sum-product復号を変形したものである。   Therefore, this embodiment proposes a decoding method suitable for LDPC-CC, which can obtain good reception quality with a small number of iterations. The decoding method of the present embodiment is a modification of sum-product decoding.

図3は、LDPC-CCのパリティ検査行列Hの一例を示している。送信系列(符号化後のデータ)をn、nk−1、nk−2、nk−3(k:偶数)と表すと、パリティ検査行列Hから以下の検査式が成立する。

Figure 0005171997
FIG. 3 shows an example of a parity check matrix H of LDPC-CC. When a transmission sequence (encoded data) is expressed as n k , n k−1 , n k−2 , n k−3 (k: even number), the following check expression is established from the parity check matrix H.
Figure 0005171997

ここで、図3のパリティ検査行列Hに準じた生成行列Gは、次式の多項式で表現できる。

Figure 0005171997
式(12)及び式(13)は3次の多項式である。 Here, the generator matrix G conforming to the parity check matrix H of FIG. 3 can be expressed by the following equation.
Figure 0005171997
Expressions (12) and (13) are cubic polynomials.

本実施の形態では、パリティ検査行列Hによる検査式を多項式で表現した場合に、“検査式の次数+1”毎にパリティ検査行列Hの列を区切る。式(12)の例では、検査式の次数が3次なので、“3+1=4”列毎にパリティ検査行列Hを区切る。一般形で表現すると、本実施の形態では、“(検査式の次数+1)×N”毎にパリティ検査行列Hの列を区切る。ここで、Nは自然数である。   In the present embodiment, when the parity check matrix H check expression is expressed by a polynomial, the column of the parity check matrix H is divided every “order of the check expression + 1”. In the example of Expression (12), since the order of the check expression is third, the parity check matrix H is divided for every “3 + 1 = 4” columns. In general form, in this embodiment, the columns of the parity check matrix H are divided every “(order of check expression + 1) × N”. Here, N is a natural number.

また、LDPC-CCのパリティ検査行列Hのj+1行目の検査式と、j行目の検査式は、nビットだけシフトした関係にある。すなわち、LDPC-CCのパリティ検査行列Hの検査式は、パリティ検査行列Hの列方向にnビットシフトする毎に成立する。そこで、本実施の形態では、“(検査式の次数+1)×N/n”毎にパリティ検査行列Hの行を区切る。図3の例では、検査式の次数=3、n=2なので、“(3+1)×1/2=2(但し:N=1)”行毎にパリティ検査行列Hの行を区切る。   Also, the parity check matrix H in the LDPC-CC parity check matrix H + 1 and the jth row check equation are shifted by n bits. That is, the parity check matrix H parity check equation of LDPC-CC is established each time n bits are shifted in the column direction of the parity check matrix H. Therefore, in the present embodiment, the rows of the parity check matrix H are divided every “(order of the check expression + 1) × N / n”. In the example of FIG. 3, since the order of the check equation is 3, and n = 2, the row of the parity check matrix H is divided for each “(3 + 1) × 1/2 = 2 (where N = 1)” row.

図3の点線は、上述の方法で、パリティ検査行列の列及び行を区切った様子を示している。図3からも分かるように、上述の方法でパリティ検査行列Hの列及び行を区切って得られるプロトグラフ(図中の点線で囲まれた部分)は、3種類のパターンのいずれかに属するものとなる。すなわち、パリティ検査行列Hは、図中の参照符号P1で示すパターンのプロトグラフ、参照符号P2で示すパターンのプロトグラフ又は参照符号P3で示すパターンのプロトグラフが集まって構成されている。   A dotted line in FIG. 3 illustrates a state in which the columns and rows of the parity check matrix are divided by the above-described method. As can be seen from FIG. 3, the protograph obtained by dividing the columns and rows of the parity check matrix H by the method described above (the portion surrounded by the dotted line in the figure) belongs to one of the three types of patterns. It becomes. That is, the parity check matrix H is configured by collecting a protograph of a pattern indicated by a reference symbol P1, a protograph of a pattern indicated by a reference symbol P2, or a protograph of a pattern indicated by a reference symbol P3.

次に、図4を用いて、本実施の形態によるBP(Belief-Propagation)復号の手順を説明する。なお、図4において、<1>〜<18>は処理の順番を示すものである。   Next, a BP (Belief-Propagation) decoding procedure according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 4, <1> to <18> indicate the order of processing.

処理<1>:1列から4列及び1行から4行で構成されるプロトグラフ(列領域C1と行領域R1とで形成されたプロトグラフ、及び、列領域C1と行領域R2とで形成されたプロトグラフ)の“1”が存在する位置において行処理を施す。   Process <1>: Protograph composed of 4 columns from 1 column and 4 rows from 1 row (protograph formed by column region C1 and row region R1, and formed by column region C1 and row region R2) Line processing is performed at a position where “1” of the generated protograph exists.

処理<2>:1列から4列及び1行から4行で構成されるプロトグラフ(列領域C1と行領域R1とで形成されたプロトグラフ、及び、列領域C1と行領域R2とで形成されたプロトグラフ)の“1”が存在する位置において列処理を施す。   Process <2>: Protograph composed of 4 columns from 1 column and 4 rows from 1 row (protograph formed by column region C1 and row region R1, and formed by column region C1 and row region R2) Column processing is performed at a position where “1” of the generated protograph) exists.

処理<3>:1列から8列及び3行から4行で構成されるプロトグラフ(列領域C1と行領域R2とで形成されたプロトグラフ、及び、列領域C2と行領域R2とで形成されたプロトグラフ)の“1”が存在する位置において行処理を施す。加えて、5列から8列及び5行から6行で構成されるプロトグラフ(列領域C2と行領域R3とで形成されたプロトグラフ)の“1”が存在する位置において行処理を施す。   Process <3>: Protograph composed of 8 columns from 3 columns and 4 rows from 3 rows (protograph formed by column region C1 and row region R2, and formed by column region C2 and row region R2) Line processing is performed at a position where “1” of the generated protograph exists. In addition, row processing is performed at a position where “1” of the protograph (protograph formed by the column region C2 and the row region R3) including 5 to 8 columns and 5 to 6 rows exists.

処理<4>:1列から4列及び1行から4行で構成されるプロトグラフ(列領域C1と行領域R1とで形成されたプロトグラフ、及び、列領域C1と行領域R2とで形成されたプロトグラフ)の“1”が存在する位置において列処理を施す。加えて、5列から8列及び3行から6行で構成されるプロトグラフ(列領域C2と行領域R2とで形成されたプロトグラフ、及び、列領域C2と行領域R3とで形成されたプロトグラフ)の“1”が存在する位置において列処理を施す。   Process <4>: Protograph composed of 4 columns from 1 column and 4 rows from 1 row (protograph formed by column region C1 and row region R1, and formed by column region C1 and row region R2) Column processing is performed at a position where “1” of the generated protograph) exists. In addition, a protograph composed of 5 to 8 columns and 3 to 6 rows (a protograph formed by the column region C2 and the row region R2, and a column region C2 and the row region R3) Column processing is performed at a position where “1” of the protograph exists.

処理<5>:5列から12列及び5行から6行で構成されるプロトグラフ(列領域C2と行領域R3とで形成されたプロトグラフ、及び、列領域C3と行領域R3とで形成されたプロトグラフ)の“1”が存在する位置において行処理を施す。加えて、9列から12列及び7行から8行で構成されるプロトグラフ(列領域C3と行領域R4とで形成されたプロトグラフ)の“1”が存在する位置において行処理を施す。   Process <5>: Protograph composed of 5 to 12 columns and 5 to 6 rows (protograph formed by column region C2 and row region R3, and formed by column region C3 and row region R3) Line processing is performed at a position where “1” of the generated protograph exists. In addition, row processing is performed at a position where “1” of the protograph (protograph formed by the column region C3 and the row region R4) including 9 to 12 columns and 7 to 8 rows exists.

処理<6>:5列から8列及び3行から6行で構成されるプロトグラフ(列領域C2と行領域R2とで形成されたプロトグラフ、及び、列領域C2と行領域R3とで形成されたプロトグラフ)の“1”が存在する位置において列処理を施す。加えて、9列から12列および5行から8行で構成されるプロトグラフ(列領域C3と行領域R3とで形成されたプロトグラフ、及び、列領域C3と行領域R4とで形成されたプロトグラフ)の“1”が存在する位置において列処理を施す。   Process <6>: Protograph composed of 5 columns to 8 columns and 3 rows to 6 rows (protograph formed by column region C2 and row region R2, and formed by column region C2 and row region R3) Column processing is performed at a position where “1” of the generated protograph) exists. In addition, a protograph composed of 9 to 12 columns and 5 to 8 rows (formed by a column region C3 and a row region R3, and formed by a column region C3 and a row region R4) Column processing is performed at a position where “1” of the protograph exists.

以下同様に、処理<7>、処理<8>、・・・において、行処理又は列処理を施す。ここで、行処理とは上述したStep A・2に相当する処理である。なおすでにβが更新されている場合は、その更新値を用いる。同様に、列処理とは上述したStep A・3に相当する処理である。なおすでにαが更新されている場合は、その更新値を用いる。   Similarly, in the processing <7>, processing <8>,..., Row processing or column processing is performed. Here, the row processing is processing corresponding to Step A · 2 described above. If β has already been updated, the updated value is used. Similarly, the column processing is processing corresponding to Step A · 3 described above. If α has already been updated, the updated value is used.

以上のようなアルゴリズムとすることで、sum-product復号と比較し、良好な受信品質を得るための反復回数を削減することができるという効果を得ることができる。また、非特許文献3に記載されているShuffled BP復号と比較しても、良好な受信品質を得るための反復回数を削減することができるという効果を得ることができる。   By using the algorithm as described above, it is possible to obtain an effect that the number of iterations for obtaining good reception quality can be reduced as compared with sum-product decoding. Even when compared with Shuffled BP decoding described in Non-Patent Document 3, it is possible to obtain an effect that the number of iterations for obtaining good reception quality can be reduced.

次に、図4で説明したBP復号方法とは異なるBP復号方法を、図5を用いて説明する。図5で説明するBP復号方法も、上述したように区切ったパリティ検査行列H(図3)を用いることを前提としている。   Next, a BP decoding method different from the BP decoding method described in FIG. 4 will be described with reference to FIG. The BP decoding method described in FIG. 5 is also based on the assumption that the parity check matrix H (FIG. 3) partitioned as described above is used.

処理<1>:1列から4列及び1行から4行で構成されるプロトグラフ(列領域C1と行領域R1とで形成されたプロトグラフ、及び、列領域C1と行領域R2とで形成されたプロトグラフ)の“1”が存在する位置において行処理を施す。   Process <1>: Protograph composed of 4 columns from 1 column and 4 rows from 1 row (protograph formed by column region C1 and row region R1, and formed by column region C1 and row region R2) Line processing is performed at a position where “1” of the generated protograph exists.

処理<2>:1列から4列及び1行から4行で構成されるプロトグラフ(列領域C1と行領域R1とで形成されたプロトグラフ、及び、列領域C1と行領域R2とで形成されたプロトグラフ)の“1”が存在する位置において列処理を施す。   Process <2>: Protograph composed of 4 columns from 1 column and 4 rows from 1 row (protograph formed by column region C1 and row region R1, and formed by column region C1 and row region R2) Column processing is performed at a position where “1” of the generated protograph) exists.

処理<3>:1列から4列及び1行から2行で構成されるプロトグラフ(列領域C1と行領域R1とで形成されたプロトグラフ)の“1”が存在する位置において行処理を施す。加えて、1列から8列及び3行から4行で構成されるプロトグラフ(列領域C1と行領域R2とで形成されたプロトグラフ、及び、列領域C2と行領域R2とで形成されたプロトグラフ)の“1”が存在する位置において行処理を施す。加えて、5列から8列及び5行から6行で構成されるプロトグラフ(列領域C2と行領域R3とで形成されたプロトグラフ)の“1”が存在する位置において行処理を施す。   Process <3>: Row processing is performed at a position where “1” exists in a protograph (protograph formed by the column region C1 and the row region R1) composed of four columns from one column and two rows from one row. Apply. In addition, a protograph composed of 1 to 8 columns and 3 to 4 rows (a protograph formed by the column region C1 and the row region R2, and a column region C2 and the row region R2). Line processing is performed at a position where “1” of the protograph exists. In addition, row processing is performed at a position where “1” of the protograph (protograph formed by the column region C2 and the row region R3) including 5 to 8 columns and 5 to 6 rows exists.

処理<4>:1列から4列及び1行から4行で構成されるプロトグラフ(列領域C1と行領域R1とで形成されたプロトグラフ、及び、列領域C1と行領域R2とで形成されたプロトグラフ)の“1”が存在する位置において列処理を施す。加えて、5列から8列及び3行から6行で構成されるプロトグラフ(列領域C2と行領域R2とで形成されたプロトグラフ、及び、列領域C2と行領域R3とで形成されたプロトグラフ)の“1”が存在する位置において列処理を施す。   Process <4>: Protograph composed of 4 columns from 1 column and 4 rows from 1 row (protograph formed by column region C1 and row region R1, and formed by column region C1 and row region R2) Column processing is performed at a position where “1” of the generated protograph) exists. In addition, a protograph composed of 5 to 8 columns and 3 to 6 rows (a protograph formed by the column region C2 and the row region R2, and a column region C2 and the row region R3) Column processing is performed at a position where “1” of the protograph exists.

処理<5>:1列から8列及び3行から4行で構成されるプロトグラフ(列領域C1と行領域R2とで形成されたプロトグラフ、及び、列領域C2と行領域R2とで形成されたプロトグラフ)の“1”が存在する位置において行処理を施す。加えて、5列から12列及び5行から6行で構成されるプロトグラフ(列領域C2と行領域R3とで形成されたプロトグラフ、及び、列領域C3と行領域R3とで形成されたプロトグラフ)の“1”が存在する位置において行処理を施す。   Process <5>: Protograph composed of 8 columns from 3 columns and 4 rows from 3 rows (protograph formed by column region C1 and row region R2, and formed by column region C2 and row region R2) Line processing is performed at a position where “1” of the generated protograph exists. In addition, a protograph composed of 5 to 12 columns and 5 to 6 rows (a protograph formed by the column region C2 and the row region R3, and a column region C3 and the row region R3). Line processing is performed at a position where “1” of the protograph exists.

処理<6>:1列から4列及び1行から4行で構成されるプロトグラフ(列領域C1と行領域R1とで形成されたプロトグラフ、及び、列領域C1と行領域R2とで形成されたプロトグラフ)の“1”が存在する位置において列処理を施す。加えて、5列から8列及び3行から6行で構成されるプロトグラフ(列領域C2と行領域R2とで形成されたプロトグラフ、及び、列領域C2と行領域R3とで形成されたプロトグラフ)の“1”が存在する位置において列処理を施す。加えて、9列から12列及び5行から8行で構成されるプロトグラフ(列領域C3と行領域R3とで形成されたプロトグラフ、及び、列領域C3と行領域R4とで形成されたプロトグラフ)の“1”が存在する位置において列処理を施す。   Process <6>: Protograph composed of 4 columns from 1 column and 4 rows from 1 row (protograph formed by column region C1 and row region R1, and formed by column region C1 and row region R2) Column processing is performed at a position where “1” of the generated protograph) exists. In addition, a protograph composed of 5 to 8 columns and 3 to 6 rows (a protograph formed by the column region C2 and the row region R2, and a column region C2 and the row region R3) Column processing is performed at a position where “1” of the protograph exists. In addition, a protograph composed of 9 to 12 columns and 5 to 8 rows (a protograph formed by the column region C3 and the row region R3, and a column region C3 and the row region R4). Column processing is performed at a position where “1” of the protograph exists.

以下同様に、処理<7>、処理<8>、・・・において、行処理又は列処理を施す。ここで、行処理とは上述したStep A・2に相当する処理である。なお、すでにβが更新されている場合は、その更新値を用いる。同様に、列処理とは上述したStep A・3に相当する処理である。なお、すでにαが更新されている場合は、その更新値を用いるものとする。   Similarly, in the processing <7>, processing <8>,..., Row processing or column processing is performed. Here, the row processing is processing corresponding to Step A · 2 described above. If β has already been updated, the updated value is used. Similarly, the column processing is processing corresponding to Step A · 3 described above. If α has already been updated, the updated value is used.

以上のようなアルゴリズムとすることで、図4のアルゴリズムと同様に、sum-product復号と比較し、良好な受信品質を得るための反復回数を削減することができるという効果を得ることができる。また、非特許文献3に記載されているShuffled BP復号と比較しても、良好な受信品質を得るための反復回数を削減することができるという効果を得ることができる。   By using the algorithm as described above, it is possible to obtain the effect that the number of iterations for obtaining good reception quality can be reduced as compared with the sum-product decoding, similarly to the algorithm of FIG. Even when compared with Shuffled BP decoding described in Non-Patent Document 3, it is possible to obtain an effect that the number of iterations for obtaining good reception quality can be reduced.

(2)構成
図6に、本実施の形態の送信装置の構成例を示す。符号化部102は、送信ディジタル信号101をLDPC―CC符号化し、これにより得た符号化データ103をインタリーブ部104に出力する。
(2) Configuration FIG. 6 shows a configuration example of the transmission apparatus according to the present embodiment. Encoding section 102 performs LDPC-CC encoding on transmission digital signal 101 and outputs encoded data 103 obtained thereby to interleaving section 104.

インタリーブ部104は、符号化データ103及びフレーム構成信号112を入力とし、フレーム構成信号112で示されるフレーム構成に基づき符号化データ103をインタリーブし、これにより得たインタリーブ後のデータ105を変調部106に出力する。   Interleaving section 104 receives encoded data 103 and frame configuration signal 112 as input, interleaves encoded data 103 based on the frame configuration indicated by frame configuration signal 112, and obtains interleaved data 105 obtained thereby as modulation section 106. Output to.

変調部106は、インタリーブ後のデータ105、制御情報114及びフレーム構成信号112を入力とし、フレーム構成信号112で示される変調方式及びフレーム構成に基づき、インタリーブ後のデータ105及び制御情報114を変調すると共に送信フレームを形成し、これにより得た変調信号107を無線部108に出力する。無線部108は、変調信号107に対して、周波数変換や増幅等の所定の無線処理を施し、これにより得た送信信号109をアンテナ110に供給する。   Modulation section 106 receives interleaved data 105, control information 114, and frame configuration signal 112, and modulates interleaved data 105 and control information 114 based on the modulation scheme and frame configuration indicated by frame configuration signal 112. At the same time, a transmission frame is formed, and the modulated signal 107 obtained thereby is output to the radio section 108. Radio section 108 performs predetermined radio processing such as frequency conversion and amplification on modulated signal 107 and supplies transmission signal 109 obtained thereby to antenna 110.

フレーム構成信号生成部111は、フレーム構成の情報を含んだフレーム構成信号112を出力する。制御情報生成部113は、フレーム構成信号112を入力とし、通信相手が周波数同期・時間同期を獲得するための情報や通信相手に変調信号の変調方式を通知するための情報等を含んだ制御情報114を生成し、これを出力する。   The frame configuration signal generation unit 111 outputs a frame configuration signal 112 including frame configuration information. The control information generation unit 113 receives the frame configuration signal 112 as input, and includes control information including information for the communication partner to acquire frequency synchronization and time synchronization, information for notifying the communication partner of the modulation scheme of the modulation signal, and the like. 114 is generated and output.

図7に、本実施の形態の受信装置の構成例を示す。   FIG. 7 shows a configuration example of the receiving apparatus of this embodiment.

無線部203は、受信アンテナ201で受信した受信信号202に対して、増幅や周波数変換等の所定の無線処理を施し、これにより得た変調信号204を直交復調部205に出力する。直交復調部205は、変調信号204を直交復調し、これにより得たベースバンド信号206をチャネル変動推定部207、制御情報検波部209及び対数尤度比演算部211に出力する。   Radio section 203 performs predetermined radio processing such as amplification and frequency conversion on reception signal 202 received by reception antenna 201, and outputs modulated signal 204 obtained thereby to quadrature demodulation section 205. The orthogonal demodulation unit 205 performs orthogonal demodulation on the modulated signal 204 and outputs the baseband signal 206 obtained thereby to the channel fluctuation estimation unit 207, the control information detection unit 209, and the log likelihood ratio calculation unit 211.

チャネル変動推定部207は、ベースバンド信号206から例えばプリアンブルを検出し、このプリアンブルに基づいてチャネル変動を推定し、チャネル変動推定信号208を対数尤度比演算部211に出力する。制御情報検波部209は、ベースバンド信号206からプリアンブルを検出し、このプリアンブルに基づいてベースバンド信号206の時間同期・周波数同期を獲得し、同期獲得されたベースバンド信号206から送信データを除く制御情報を抽出し、この制御情報を制御信号210として出力する。   Channel fluctuation estimation section 207 detects, for example, a preamble from baseband signal 206, estimates channel fluctuation based on this preamble, and outputs channel fluctuation estimation signal 208 to log likelihood ratio calculation section 211. The control information detector 209 detects a preamble from the baseband signal 206, acquires time synchronization / frequency synchronization of the baseband signal 206 based on the preamble, and removes transmission data from the acquired baseband signal 206. Information is extracted and this control information is output as a control signal 210.

対数尤度比演算部211は、ベースバンド信号206、チャネル変動推定信号208、制御信号210を入力とし、例えば、非特許文献5、非特許文献6、非特許文献7で示されているように、チャネル変動推定信号208とベースバンド信号206とから、ビット毎の対数尤度比を求め、対数尤度比信号212を出力する。また、データ区間(例えばブロックサイズ)を示すタイミング信号217を出力する。   The log-likelihood ratio calculation unit 211 receives the baseband signal 206, the channel fluctuation estimation signal 208, and the control signal 210 as input, for example, as shown in Non-Patent Document 5, Non-Patent Document 6, and Non-Patent Document 7. Then, a log likelihood ratio for each bit is obtained from the channel fluctuation estimation signal 208 and the baseband signal 206, and a log likelihood ratio signal 212 is output. In addition, a timing signal 217 indicating a data section (for example, a block size) is output.

デインタリーバ213は、対数尤度比信号212を入力とし、対数尤度比信号212の並びをインタリーブ部104(図6)での並び替え前の順番に戻し、これにより得たデインタリーブ後の対数尤度比信号214を復号部215に出力する。   The deinterleaver 213 receives the log-likelihood ratio signal 212 as input, returns the sequence of the log-likelihood ratio signal 212 to the order before the rearrangement in the interleaving unit 104 (FIG. 6), and obtains the logarithm after deinterleaving obtained thereby. The likelihood ratio signal 214 is output to the decoding unit 215.

復号部215は、デインタリーブ後の対数尤度比信号214及びタイミング信号217を入力とし、デインタリーブ後の対数尤度比信号214を復号することで、受信データ216を得る。   Decoding section 215 receives log-likelihood ratio signal 214 after deinterleaving and timing signal 217 as input, and decodes log-likelihood ratio signal 214 after deinterleaving to obtain received data 216.

次に、復号部215の構成について詳しく説明する。先ず、本実施の形態の復号部の構成を説明する前に、図8を用いてsum-product復号を行うための一般的な構成を説明し、次に図9を用いて本実施の形態のBP復号を実現するための構成例について説明する。   Next, the configuration of the decoding unit 215 will be described in detail. First, before describing the configuration of the decoding unit according to the present embodiment, a general configuration for performing sum-product decoding will be described with reference to FIG. 8, and then with reference to FIG. 9, the configuration of the present embodiment will be described. A configuration example for realizing BP decoding will be described.

図8は、sum-product復号を行う場合の、図7の復号部215の構成例を示している。   FIG. 8 illustrates a configuration example of the decoding unit 215 in FIG. 7 when sum-product decoding is performed.

対数尤度比記憶部303は、対数尤度比信号301(図7の対数尤度比信号214に相当)及びタイミング信号302(図7のタイミング信号217に相当)を入力とし、タイミング信号302に基づいてデータ区間の対数尤度比を記憶する。記憶された対数尤度比は、必要に応じて適宜出力される。   Log likelihood ratio storage section 303 receives log likelihood ratio signal 301 (corresponding to log likelihood ratio signal 214 in FIG. 7) and timing signal 302 (corresponding to timing signal 217 in FIG. 7) as inputs. Based on this, the log likelihood ratio of the data section is stored. The stored log likelihood ratio is appropriately output as necessary.

行処理演算部305は、対数尤度比信号304及び列処理後の信号312を入力とし、パリティ検査行列Hに“1”が存在する位置において上述のStep A・2(行処理)の演算を行う。実際上、復号部215は反復復号を行うので、行処理演算部305は1回目の復号時には対数尤度比信号304を用いて行処理を行い(上述のStep A・1の処理に相当する)、2回目の復号時には列処理後の信号312を用いて行処理を行う。   The row processing operation unit 305 receives the log-likelihood ratio signal 304 and the column-processed signal 312 as input, and performs the above-described Step A · 2 (row processing) operation at a position where “1” exists in the parity check matrix H. Do. In practice, since the decoding unit 215 performs iterative decoding, the row processing operation unit 305 performs row processing using the log likelihood ratio signal 304 at the time of the first decoding (corresponding to the above-described processing of Step A · 1). In the second decoding, row processing is performed using the signal 312 after column processing.

行処理後の信号306は、行処理後データ記憶部307に記憶される。行処理後データ記憶部307は、すべての行処理後の値(信号)を記憶する。   The post-row processing signal 306 is stored in the post-row processing data storage unit 307. The post-row processing data storage unit 307 stores all post-row processing values (signals).

列処理演算部309は、行処理後の信号308及び制御信号314を入力とし、制御信号314から最後の反復演算でないことを確認し、パリティ検査行列Hに“1”が存在する位置において上述のStep A・3(列処理)の演算を行う。   The column processing operation unit 309 receives the signal 308 and the control signal 314 after row processing as input, confirms from the control signal 314 that it is not the last iterative operation, and at the position where “1” exists in the parity check matrix H, Perform Step A • 3 (column processing).

列処理後の信号310は、列処理後データ記憶部311に記憶される。列処理後データ記憶部311は、すべての列処理後の値(信号)を記憶する。   The post-column processing signal 310 is stored in the post-column processing data storage unit 311. The post-column processing data storage unit 311 stores all post-column processing values (signals).

制御部313は、タイミング信号302に基づいて反復回数をカウントし、反復回数を制御信号314として出力する。   The control unit 313 counts the number of iterations based on the timing signal 302 and outputs the number of iterations as a control signal 314.

対数尤度比演算部315は、行処理後の信号308及び制御信号314を入力とし、制御信号314に基づいて最終回の反復演算であると判断した場合、パリティ検査行列Hに“1”が存在する位置に対して、行処理後の信号308の信号を用いてStep A・4の演算(対数尤度比の計算)を行うことで、対数尤度比信号316を得る。対数尤度比信号316は、判定部317に出力される。   The log likelihood ratio calculation unit 315 receives the row-processed signal 308 and the control signal 314 as input, and determines that the parity check matrix H is “1” when it is determined based on the control signal 314 that the calculation is the last iteration. The log likelihood ratio signal 316 is obtained by performing Step A · 4 calculation (log likelihood ratio calculation) on the existing position using the signal 308 after row processing. Log likelihood ratio signal 316 is output to determination section 317.

判定部317は、対数尤度比信号317を用いて例えば式(9)を実行することで符号語を推定し、推定ビット318(図7の受信データ216に相当)を出力する。   The determination unit 317 estimates a code word by executing, for example, Equation (9) using the log likelihood ratio signal 317, and outputs an estimated bit 318 (corresponding to the reception data 216 in FIG. 7).

次に、図9を用いて本実施の形態のBP復号を実現するための構成例について説明する。   Next, a configuration example for realizing BP decoding according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

図9は、本実施の形態のBP復号を実現するための、図7の復号部215の構成例を示している。すなわち、図9の復号部215は、図4や図5で説明したBP復号を実現するための構成例である。   FIG. 9 shows a configuration example of the decoding unit 215 of FIG. 7 for realizing the BP decoding of the present embodiment. That is, the decoding unit 215 in FIG. 9 is a configuration example for realizing the BP decoding described with reference to FIGS. 4 and 5.

対数尤度比記憶部403は、対数尤度比信号401(図7の対数尤度比信号214に相当)及びタイミング信号402(図7のタイミング信号217に相当)を入力とし、タイミング信号402に基づいてデータ区間の対数尤度比を記憶する。記憶された対数尤度比は、必要に応じて適宜出力される。   Log likelihood ratio storage section 403 receives log likelihood ratio signal 401 (corresponding to log likelihood ratio signal 214 in FIG. 7) and timing signal 402 (corresponding to timing signal 217 in FIG. 7) as inputs. Based on this, the log likelihood ratio of the data section is stored. The stored log likelihood ratio is appropriately output as necessary.

行処理演算部405#1は、図4又は図5の処理<1>の行処理を行うための演算部であり、対数尤度比信号404及び列処理後の信号413を入力とする。行処理演算部405#1は、1回目の復号時には、対数尤度比信号404を用いて、図4又は図5の処理<1>の行処理を行う。2回目の復号時には、列処理後の信号413を用いて、図4又は図5の処理<1>の行処理を行う。   The row processing calculation unit 405 # 1 is a calculation unit for performing the row processing of the process <1> in FIG. 4 or 5 and receives the log likelihood ratio signal 404 and the signal 413 after column processing. The row processing calculation unit 405 # 1 performs the row processing of the process <1> of FIG. 4 or 5 using the log likelihood ratio signal 404 at the time of the first decoding. At the time of the second decoding, the row process of the process <1> in FIG. 4 or 5 is performed using the signal 413 after the column process.

行処理演算部405#1により得られた行処理後の信号406#1は、行処理後データ記憶部407に記憶される。行処理後データ記憶部407は、記憶している行処理後のデータのうち、行処理後の信号406#1で更新された値のみを更新する。   The post-row processing signal 406 # 1 obtained by the row processing operation unit 405 # 1 is stored in the post-row processing data storage unit 407. The post-row processing data storage unit 407 updates only the value updated by the post-row processing signal 406 # 1 in the stored post-row processing data.

列処理演算部410#1は、図4又は図5の処理<2>の列処理を行うための演算部であり、行処理後の信号408及び制御信号415を入力とする。列処理演算部410#1は、図4又は図5の処理<2>の列処理を行うことで、列処理後の信号411#1を得る。   The column processing calculation unit 410 # 1 is a calculation unit for performing the column processing of the process <2> in FIG. 4 or FIG. The column processing calculation unit 410 # 1 obtains the signal 411 # 1 after the column processing by performing the column processing of the process <2> of FIG. 4 or FIG.

列処理演算部410#1により得られた列処理後の信号411#1は、列処理後データ記憶部412に記憶される。列処理後データ記憶部412は、記憶している列処理後のデータのうち、列処理後の信号411#1で更新された値のみを更新する。   The post-column processing signal 411 # 1 obtained by the column processing calculation unit 410 # 1 is stored in the post-column processing data storage unit 412. The post-column processing data storage unit 412 updates only the value updated by the post-column processing signal 411 # 1 in the stored post-column processing data.

行処理演算部405#2は、図4又は図5の処理<3>の行処理を行うための演算部であり、対数尤度比信号404及び列処理後の信号413を入力とする。行処理演算部405#2は、1回目の復号時には、対数尤度比信号404を用いて、図4又は図5の処理<3>の行処理を行う。2回目の復号時には、列処理後の信号413を用いて、図4又は図5の処理<3>の行処理を行う。   The row processing calculation unit 405 # 2 is a calculation unit for performing the row processing of the process <3> of FIG. 4 or FIG. 5, and receives the log likelihood ratio signal 404 and the signal 413 after column processing. The row processing operation unit 405 # 2 performs the row processing of the process <3> of FIG. 4 or 5 using the log likelihood ratio signal 404 at the time of the first decoding. At the time of the second decoding, the row process of the process <3> in FIG. 4 or 5 is performed using the signal 413 after the column process.

行処理演算部405#2により得られた行処理後の信号406#2は、行処理後データ記憶部407に記憶される。行処理後データ記憶部407は、記憶している行処理後のデータのうち、行処理後の信号406#2で更新された値のみを更新する。   The post-row processing signal 406 # 2 obtained by the row processing operation unit 405 # 2 is stored in the post-row processing data storage unit 407. The post-row processing data storage unit 407 updates only the value updated by the post-row processing signal 406 # 2 in the stored post-row processing data.

列処理演算部410#2は、図4又は図5の処理<4>の列処理を行うための演算部であり、行処理後の信号408及び制御信号415を入力とする。列処理演算部410#2は、図4又は図5の処理<4>の列処理を行うことで、列処理後の信号411#2を得る。   The column processing calculation unit 410 # 2 is a calculation unit for performing the column processing of the process <4> of FIG. 4 or FIG. The column processing calculation unit 410 # 2 obtains a signal 411 # 2 after the column processing by performing the column processing of the process <4> of FIG. 4 or FIG.

列処理演算部410#2により得られた列処理後の信号411#2は、列処理後データ記憶部412に記憶される。列処理後データ記憶部412は、列処理後のデータのうち、列処理後の信号411#2で更新された値のみを更新する。   The post-column processing signal 411 # 2 obtained by the column processing calculation unit 410 # 2 is stored in the post-column processing data storage unit 412. The post-column processing data storage unit 412 updates only the value updated by the post-column processing signal 411 # 2 in the post-column processing data.

行処理演算部405#3以降の行処理演算部、列処理演算部410#3以降の列処理演算部においても上記と同様の演算が行われる。これにより、図4又は図5の手順<5>以降の処理が行われ、順次、行処理後のデータ及び列処理後のデータが更新される。   The same calculation is performed in the row processing calculation unit after the row processing calculation unit 405 # 3 and the column processing calculation unit after the column processing calculation unit 410 # 3. Thereby, the processing after the procedure <5> of FIG. 4 or FIG. 5 is performed, and the data after the row processing and the data after the column processing are sequentially updated.

制御部414は、タイミング信号402に基づいて反復回数をカウントし、反復回数を制御信号415として出力する。   The control unit 414 counts the number of iterations based on the timing signal 402 and outputs the number of iterations as a control signal 415.

対数尤度比演算部416は、行処理後の信号409及び制御信号415を入力とし、最終回の反復演算における対数尤度比を求め、それを対数尤度比信号417として出力する。   The log likelihood ratio calculation unit 416 receives the row-processed signal 409 and the control signal 415 as input, obtains a log likelihood ratio in the final iteration, and outputs it as a log likelihood ratio signal 417.

判定部418は、対数尤度比信号417を用いて式(9)を実行することで符号語を推定し、推定ビット419(図7の受信データ216に相当)を出力する。   The determination unit 418 estimates the codeword by executing Equation (9) using the log likelihood ratio signal 417, and outputs an estimated bit 419 (corresponding to the reception data 216 in FIG. 7).

以上のように、図9のような構成を用いれば、図4及び図5で説明したBP復号を実施することができる。   As described above, the BP decoding described with reference to FIGS. 4 and 5 can be performed by using the configuration shown in FIG.

因みに、図4で説明したBP復号を実現する場合には、各行処理演算部405#1,405#2,・・・及び各列処理演算部410#1,410#2、・・・によって、図4に示したようにプロトグラフを処理する。一方、図5で説明したBP復号を実現する場合には、各行処理演算部405#1,405#2,・・・及び各列処理演算部410#1,410#2、・・・によって、図5に示したようにプロトグラフを処理する。図9のような構成を用いれば、それ以外は同様の基本動作によって、図4及び図5で説明したBP復号を実施できる。   Incidentally, when the BP decoding described in FIG. 4 is realized, the row processing calculation units 405 # 1, 405 # 2,... And the column processing calculation units 410 # 1, 410 # 2,. The protograph is processed as shown in FIG. On the other hand, when the BP decoding described in FIG. 5 is realized, the row processing calculation units 405 # 1, 405 # 2,... And the column processing calculation units 410 # 1, 410 # 2,. The protograph is processed as shown in FIG. If the configuration as shown in FIG. 9 is used, the BP decoding described with reference to FIGS. 4 and 5 can be performed by the same basic operation other than that.

以上説明したように、本実施の形態によれば、パリティ検査行列Hによる検査式の次数がDであり、パリティ検査行列Hのj+1行目の検査式とj行目の検査式との関係がnビットだけシフトした関係にある場合、“(D+1)×N(N:自然数)”毎にパリティ検査行列Hの列が区切られ、かつ“(D+1)×N/n”毎にパリティ検査行列Hの行が区切られて形成されたプロトグラフを、行処理演算及び列処理演算の処理単位として演算を行う。   As described above, according to the present embodiment, the order of the parity check matrix H check equation is D, and the relationship between the parity check matrix H j + 1-th row check equation and the j-th row check equation is When there is a relationship shifted by n bits, the columns of the parity check matrix H are divided every “(D + 1) × N (N: natural number)” and the parity check matrix H is divided every “(D + 1) × N / n”. The protograph formed by separating the rows is used as a processing unit of row processing calculation and column processing calculation.

これにより、行処理演算と列処理演算との間での更新値の引き継ぎ(つまり確率伝搬)を良好に行いながら高速なBP復号が可能となる。実際上、パリティ検査行列Hを、“1”と“0”とを含む2つのパターンのプロトグラフP1,P2と、“0”のみからなるプロトグラフP3との、合計3種類のプロトグラフP1,P2,P3に分割していることが、良好な確率伝搬を実現する上で重要な要素となっている。   As a result, high-speed BP decoding can be performed while taking over the update value (that is, probability propagation) between the row processing operation and the column processing operation satisfactorily. In practice, the parity check matrix H is divided into a total of three types of protographs P1, P2 of two patterns including "1" and "0" and a protograph P3 consisting of only "0". The division into P2 and P3 is an important factor in realizing good probability propagation.

なお、本実施の形態では、本発明をLDPC-CCに適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば非特許文献8に示されているような畳み込み符号に適用することもできる。すなわち、非特許文献8に示されているような畳み込み符号についてのパリティ検査行列Hを作成し、BP復号を行う場合にも、本実施の形態のBP復号方法を適用することができる。この場合も、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。   In the present embodiment, the case where the present invention is applied to LDPC-CC has been described. However, the present invention is not limited to this, and may be applied to, for example, a convolutional code as shown in Non-Patent Document 8. it can. That is, the BP decoding method of the present embodiment can also be applied to the case where a parity check matrix H for a convolutional code as shown in Non-Patent Document 8 is created and BP decoding is performed. Also in this case, the same effect as the above-described embodiment can be obtained.

また、本発明は、種々のBP復号に広く適用できる。すなわち、本発明のBP復号とは、例えば非特許文献9〜11に記載されているような、BP復号を近似したmin-sum復号、offset BP復号、Normalized BP復号等も含むものである。これは、以下に説明する実施の形態においても同様である。   The present invention can be widely applied to various BP decoding. That is, the BP decoding of the present invention includes min-sum decoding, offset BP decoding, normalized BP decoding, and the like that are approximate to BP decoding, as described in Non-Patent Documents 9 to 11, for example. The same applies to the embodiments described below.

(実施の形態2)
実施の形態1では、LDPC-CCのBP復号において、演算規模が小さく、かつ、良好な受信品質を得ることができる方法及び構成について説明した。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the method and configuration have been described in which the computation scale is small and good reception quality can be obtained in the LDPC-CC BP decoding.

本実施の形態では、実施の形態1の基本原理及び基本構成を有しつつ、実施の形態1を改良することで、実施の形態1よりも高速なBP復号を行うことができる方法及び構成を提示する。   In the present embodiment, there is provided a method and configuration capable of performing BP decoding at a higher speed than in the first embodiment by improving the first embodiment while having the basic principle and the basic configuration in the first embodiment. Present.

実施の形態1において、図4、図5を用いて説明した処理及び図9の構成は、メッセージ交換を逐次的に行うものである。これに対して、本実施の形態では、図10に示すように、図4、図5の行処理及び列処理である処理<1>,<2>,………をグループ単位に分割し、グループ単位での処理を行うことにより、逐次処理による処理遅延を軽減し、高速なBP復号を行うことができるようになっている。   In the first embodiment, the processing described with reference to FIGS. 4 and 5 and the configuration in FIG. 9 perform message exchange sequentially. On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 10, the processing <1>, <2>,..., Which is the row processing and the column processing in FIGS. By performing processing in units of groups, processing delay due to sequential processing can be reduced and high-speed BP decoding can be performed.

図10において、処理<1>,<2>,………は、実施の形態1で説明した図4又は図5の処理<1>,<2>,………の行処理及び列処理演算に相当する。図10の例では、処理<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>によって一つの処理グループG1を構成し、処理<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>によって一つの処理グループG2を構成し、処理<13>,<14>,<15>,<16>,<17>,<18>によって一つの処理グループG3を構成し、処理<19>,<20>,<21>,<22>,<23>,<24>によって一つの処理グループG4を構成した。つまり、全処理<1>,<2>,………を、6つの処理を一つのグループとして分割した。   In FIG. 10, processes <1>, <2>,... Are the row processing and column processing operations of the processes <1>, <2>,. It corresponds to. In the example of FIG. 10, one process group G1 is configured by processes <1>, <2>, <3>, <4>, <5>, <6>, and processes <7>, <8>, <6 9>, <10>, <11>, <12> constitute one processing group G2, and one processing group G2, <14>, <15>, <16>, <17>, <18>. One processing group G3 was configured, and one processing group G4 was configured by the processing <19>, <20>, <21>, <22>, <23>, <24>. That is, all the processes <1>, <2>,... Are divided into six processes as one group.

図11は、本実施の形態の復号部の構成例を示す。図11の復号部500は、例えば図7の復号部215として用いられる。   FIG. 11 shows a configuration example of the decoding unit of the present embodiment. The decoding unit 500 in FIG. 11 is used as, for example, the decoding unit 215 in FIG.

対数尤度比記憶部#1(503#1)は、対数尤度比信号501(図7の対数尤度比信号214に相当)を入力とし、図10のグループG1の処理に属する対数尤度比を記憶し、記憶した対数尤度比を信号504#1として出力する。   Log-likelihood ratio storage unit # 1 (503 # 1) receives log-likelihood ratio signal 501 (corresponding to log-likelihood ratio signal 214 in FIG. 7) as input, and log-likelihood belonging to the processing of group G1 in FIG. The ratio is stored, and the stored log likelihood ratio is output as a signal 504 # 1.

同様に、対数尤度比記憶部#k(503#k)は、対数尤度比信号501(図7の対数尤度比信号212に相当)を入力とし、図10のグループGk(1<k<Z)の処理に属する対数尤度比を記憶し、記憶した対数尤度比を信号504#kとして出力する。また、対数尤度比記憶部#Z(503#Z)は、対数尤度比信号501(図2の対数尤度比信号212に相当)を入力とし、図10のグループGZの処理に属する対数尤度比を記憶し、記憶した対数尤度比を信号504#Zとして出力する。   Similarly, log-likelihood ratio storage unit #k (503 # k) receives log-likelihood ratio signal 501 (corresponding to log-likelihood ratio signal 212 in FIG. 7) as an input, and performs group Gk (1 <k) in FIG. The log likelihood ratio belonging to the process <Z) is stored, and the stored log likelihood ratio is output as a signal 504 # k. Also, the log likelihood ratio storage unit #Z (503 # Z) receives the log likelihood ratio signal 501 (corresponding to the log likelihood ratio signal 212 in FIG. 2) as an input, and the logarithms belonging to the processing of the group GZ in FIG. The likelihood ratio is stored, and the stored log likelihood ratio is output as a signal 504 # Z.

接続切替部505は、各グループG1〜GZの処理に属する対数尤度比信号504#1〜504#Z及び制御信号527を入力とし、制御信号527に基づいて入出力の接続を切り替えて、後段の行・列処理演算部#1〜#Z(507#1〜507#Z)に対数尤度比信号506#1〜506#Zを出力する。なお、接続切替部505の動作については、後で詳しく説明する。   The connection switching unit 505 receives the log-likelihood ratio signals 504 # 1 to 504 # Z and the control signal 527 belonging to the processing of each group G1 to GZ, switches the input / output connection based on the control signal 527, and Log likelihood ratio signals 506 # 1 to 506 # Z are output to the row / column processing calculation units # 1 to #Z (507 # 1 to 507 # Z). The operation of the connection switching unit 505 will be described in detail later.

行・列処理演算部#1(507#1)は、接続切替部505からの対数尤度比信号506#1、接続切替部514からの行処理後のデータ#1(515#1)及び接続切替部520からの列処理後のデータ#1(521#1)を入力とし、実施の形態1の図9を用いて説明したのと同様の行処理・列処理の演算を行うことで、行処理後のデータ508#1及び列処理後のデータ509#1を得る。   The row / column processing calculation unit # 1 (507 # 1) includes the log likelihood ratio signal 506 # 1 from the connection switching unit 505, the data # 1 (515 # 1) after the row processing from the connection switching unit 514, and the connection. By using the column-processed data # 1 (521 # 1) from the switching unit 520 as an input and performing the same row processing / column processing calculation as described with reference to FIG. Data 508 # 1 after processing and data 509 # 1 after column processing are obtained.

行・列処理演算部#k(507#k)は、接続切替部505からの対数尤度比信号506#k、接続切替部514からの行処理後のデータ#k(515#k)及び接続切替部520からの列処理後のデータ#k(521#k)を入力とし、実施の形態1の図9を用いて説明したのと同様の行処理・列処理の演算を行うことで、行処理後のデータ508#k及び列処理後のデータ509#kを得る。   The row / column processing calculation unit #k (507 # k) includes a log-likelihood ratio signal 506 # k from the connection switching unit 505, data #k (515 # k) after the row processing from the connection switching unit 514, and the connection. By using the column processed data #k (521 # k) from the switching unit 520 as an input and performing the same row processing / column processing calculation as described with reference to FIG. 9 of the first embodiment, Data 508 # k after processing and data 509 # k after column processing are obtained.

行・列処理演算部#Z(507#Z)は、接続切替部505からの対数尤度比信号506#Z、接続切替部514からの行処理後のデータ#Z(515#Z)及び接続切替部520からの列処理後のデータ#Z(521#Z)を入力とし、実施の形態1の図9を用いて説明したのと同様の行処理・列処理の演算を行うことで、行処理後のデータ508#Z及び列処理後のデータ509#Zを得る。   The row / column processing calculation unit #Z (507 # Z) includes the log likelihood ratio signal 506 # Z from the connection switching unit 505, the data #Z (515 # Z) after the row processing from the connection switching unit 514, and the connection. By inputting the post-column processing data #Z (521 # Z) from the switching unit 520 and performing the same row processing / column processing calculation as described with reference to FIG. 9 of the first embodiment, Data 508 # Z after processing and data 509 # Z after column processing are obtained.

行・列処理演算部#1〜#Z(507#1〜507#Z)の処理内容については、後で詳しく説明する。   The processing contents of the row / column processing operation units # 1 to #Z (507 # 1 to 507 # Z) will be described in detail later.

接続切替部510は、行処理後のデータ508#1〜508#Z及び制御信号527を入力とし、制御信号527に基づいて入出力の接続を切り替えて、後段の行処理後データ記憶部#1〜#Z(512#1〜512#Z)に行処理後のデータ511#1〜511#Zを出力する。なお、接続切替部510の動作については、後で詳しく説明する。   The connection switching unit 510 receives the row-processed data 508 # 1 to 508 # Z and the control signal 527, switches the input / output connection based on the control signal 527, and performs the subsequent row-processed data storage unit # 1. The data 511 # 1 to 511 # Z after row processing are output to .about. # Z (512 # 1 to 512 # Z). The operation of the connection switching unit 510 will be described in detail later.

行処理後データ記憶部#1(512#1)は、記憶している行処理後のデータのうち、行処理後のデータ511#1で更新された値のみを更新する。また、行処理後データ記憶部#1(512#1)は、列処理を行うための行データ513#1を出力する。   The post-row processing data storage unit # 1 (512 # 1) updates only the value updated in the post-row processing data 511 # 1 among the stored post-row processing data. The post-row processing data storage unit # 1 (512 # 1) outputs row data 513 # 1 for performing column processing.

同様に、行処理後データ記憶部#Z(512#Z)は、記憶している行処理後のデータのうち、行処理後のデータ511#Zで更新された値のみを更新する。また、行処理後データ記憶部#Z(512#Z)は、列処理を行うための行データ513#Zを出力する。 Similarly, the post-row processing data storage unit #Z (512 # Z) updates only the value updated with the post-row processing data 511 # Z among the stored post-row processing data. Further, the post-row processing data storage unit #Z (512 # Z) outputs row data 513 # Z for performing column processing.

接続切替部514は、行データ513#1〜513#Z及び制御信号527を入力とし、制御信号527に基づいて入出力の接続を切り替えて、行・列処理演算部#1〜#Z(507#1〜507#Z)に接続切り替え後の行データ515#1〜515#Zを出力する。なお、接続切替部514の動作については、後で詳しく説明する。   The connection switching unit 514 receives the row data 513 # 1 to 513 # Z and the control signal 527 as inputs, switches the input / output connection based on the control signal 527, and performs row / column processing calculation units # 1 to #Z (507). The row data 515 # 1 to 515 # Z after connection switching is output to # 1 to 507 # Z). The operation of the connection switching unit 514 will be described in detail later.

接続切替部516は、列処理後のデータ509#1〜509#Z及び制御信号527を入力とし、制御信号527に基づいて入出力の接続を切り替えて、後段の列処理後データ記憶部#1〜#Z(518#1〜518#Z)に列処理後のデータ517#1〜517#Zを出力する。なお、接続切替部516の動作については、後で詳しく説明する。   The connection switching unit 516 receives the post-column processing data 509 # 1 to 509 # Z and the control signal 527, switches the input / output connection based on the control signal 527, and performs the post-column processing data storage unit # 1. The data 517 # 1 to 517 # Z after column processing are output to .about. # Z (518 # 1 to 518 # Z). The operation of the connection switching unit 516 will be described in detail later.

列処理後データ記憶部#1(518#1)は、記憶している列処理後のデータのうち、列処理後のデータ517#1で更新された値のみ更新する。また、列処理後データ記憶部#1(518#1)は、行処理を行うための列データ519#1を出力する。同様に、列処理後データ記憶部#Z(518#Z)は、記憶している列処理後のデータのうち、列処理後のデータ517#Zで更新された値のみ更新する。また、列処理後データ記憶部#Z(518#Z)は、行処理を行うための列データ519#Zを出力する。   The post-column processing data storage unit # 1 (518 # 1) updates only the value updated in the post-column processing data 517 # 1 among the stored post-column processing data. Further, the post-column processing data storage unit # 1 (518 # 1) outputs column data 519 # 1 for performing row processing. Similarly, the post-column processing data storage unit #Z (518 # Z) updates only the value updated with the post-column processing data 517 # Z among the stored post-column processing data. The post-column processing data storage unit #Z (518 # Z) outputs column data 519 # Z for performing row processing.

接続切替部520は、列データ519#1〜519#Z及び制御信号527を入力とし、制御信号527に基づいて入出力の接続を切り替えて、行・列処理演算部#1〜#Z(507#1〜507#Z)に接続切り替え後の列データ521#1〜521#Zを出力する。なお、接続切替部520の動作については、後で詳しく説明する。   The connection switching unit 520 receives the column data 519 # 1 to 519 # Z and the control signal 527, switches the input / output connection based on the control signal 527, and performs the row / column processing calculation units # 1 to #Z (507). Column data 521 # 1 to 521 # Z after connection switching is output to # 1 to 507 # Z). The operation of the connection switching unit 520 will be described in detail later.

制御部526は、タイミング信号502を入力とし、タイミング信号502に基づいて制御信号527を生成し、これを出力する。   The control unit 526 receives the timing signal 502, generates a control signal 527 based on the timing signal 502, and outputs it.

対数尤度比演算部522は、行データ513#1〜行データ513#Z及び制御信号527を入力とし、制御信号527に基づいて最終回の反復演算であると判断した場合、対数尤度比を演算により求め、対数尤度比信号523を出力する。   The log likelihood ratio calculation unit 522 receives the row data 513 # 1 to the row data 513 # Z and the control signal 527, and determines that the log likelihood ratio is the final iteration based on the control signal 527. Is calculated, and a log likelihood ratio signal 523 is output.

判定部524は、対数尤度比信号523を入力とし、対数尤度比信号523を用いて例えば式(9)を実行することで符号語を推定し、これにより得た推定ビット525を出力する。   The determination unit 524 receives the log-likelihood ratio signal 523, estimates the codeword by executing, for example, the equation (9) using the log-likelihood ratio signal 523, and outputs the estimated bit 525 obtained thereby. .

以上が、復号部500の基本的な動作である。次に、図11の復号部500の構成と、図10の行・列処理のスケジュールとの関係について、図12及び図13を用いて詳しく説明する。ここでは、グループ数をZとして説明する。   The basic operation of the decoding unit 500 has been described above. Next, the relationship between the configuration of the decoding unit 500 in FIG. 11 and the row / column processing schedule in FIG. 10 will be described in detail with reference to FIGS. Here, the number of groups will be described as Z.

行処理後データ記憶部#1(512#1)は、グループG1(図10)の行処理後のデータを記憶する。同様に、行処理後データ記憶部#Z(512#Z)は、グループGZの行処理後のデータを記憶する。   The post-row processing data storage unit # 1 (512 # 1) stores the post-row processing data of the group G1 (FIG. 10). Similarly, the post-row processing data storage unit #Z (512 # Z) stores the post-row processing data of the group GZ.

列処理後データ記憶部#1(518#1)は、グループG1の列処理後のデータを記憶する。同様に、列処理後データ記憶部#Z(518#Z)は、グループGZの列処理後のデータを記憶する。   The post-column processing data storage unit # 1 (518 # 1) stores the post-column processing data of the group G1. Similarly, post-column processing data storage unit #Z (518 # Z) stores post-column processing data of group GZ.

図12及び図13は、行・列処理演算部#1〜#Z(507#1〜507#Z)それぞれの、時間軸における処理タイミングを示している。図12及び図13において、“L(Low)”の区間は、行・列処理の動作を行っていないことを示し、“H(High)”の区間は、行・列処理の動作を行っていることを示す。   12 and 13 show processing timings on the time axis of the row / column processing calculation units # 1 to #Z (507 # 1 to 507 # Z). 12 and 13, the “L (Low)” section indicates that no row / column processing operation is performed, and the “H (High)” section performs a row / column processing operation. Indicates that

図12に示すように、行・列処理演算部#1は、“H”区間601#1において、グループG1(図10)の行・列処理を行う。この“H”区間601#1において、他の行・列処理演算部#2〜#Zは、まだ、反復復号の動作を開始していない。   As shown in FIG. 12, the row / column processing calculation unit # 1 performs the row / column processing of the group G1 (FIG. 10) in the “H” section 601 # 1. In this “H” section 601 # 1, the other row / column processing operation units # 2 to #Z have not yet started the iterative decoding operation.

行・列処理演算部#1は、“H”区間602#1において、グループG2の行・列処理を行う。この“H”区間602#1と同区間であるH”区間601#2において、行・列処理演算部#2は、グループG1の行・列処理を行う。この区間において、他の行・列処理演算部#3〜#Zは、まだ、反復復号の動作を開始していない。   The row / column processing calculation unit # 1 performs the row / column processing of the group G2 in the “H” section 602 # 1. In the “H” section 601 # 2, which is the same section as the “H” section 602 # 1, the row / column processing calculation unit # 2 performs the row / column processing of the group G1. The processing operation units # 3 to #Z have not yet started the iterative decoding operation.

行・列処理演算部#1は、“H”区間603#1において、グループG3の行・列処理を行う。この“H”区間603#1と同区間である“H”区間602#2において、行・列処理演算部#2は、グループG2の行・列処理を行う。また、“H”区間603#1と同区間である“H”区間601#3において、行・列処理演算部#3は、グループG1の行・列処理を行う。この区間において、他の行・列処理演算部#4〜#Zは、まだ、反復復号の動作を開始していない。   The row / column processing calculation unit # 1 performs the row / column processing of the group G3 in the “H” section 603 # 1. In the “H” section 602 # 2, which is the same section as the “H” section 603 # 1, the row / column processing calculation unit # 2 performs the row / column processing of the group G2. In the “H” section 601 # 3, which is the same section as the “H” section 603 # 1, the row / column processing calculation unit # 3 performs the row / column processing of the group G1. In this section, the other row / column processing operation units # 4 to #Z have not yet started the iterative decoding operation.

以上のように、行・列処理演算部#1〜#Zは、順次反復復号を開始する。また、それぞれ行・列処理演算部#1〜#Zで行・列処理されるグループは、時間の経過に従って、行・列処理演算部#1〜#Z間で一つずつ移動される。この動作を実現するために、図11の接続切替部505、510、514,516、520は、入力と出力の接続を切り替える。   As described above, the row / column processing calculation units # 1 to #Z sequentially start iterative decoding. In addition, groups subjected to row / column processing by the row / column processing calculation units # 1 to #Z are moved one by one between the row / column processing calculation units # 1 to #Z as time passes. In order to realize this operation, the connection switching units 505, 510, 514, 516, and 520 in FIG. 11 switch the connection between input and output.

図13の時間軸における処理タイミングにおいて、区間(N−1)#1は行・列処理演算部#1が(N−1)回目の復号を行っていることを示している。同様に、区間(N−1)#2は行・列処理演算部#2が(N−1)回目の復号を行っていることを示している。このように、(N−1)#kは行・列処理演算部#kが(N−1)回目の復号を行っていることを示している。   In the processing timing on the time axis in FIG. 13, the section (N−1) # 1 indicates that the row / column processing calculation unit # 1 performs the (N−1) th decoding. Similarly, the section (N−1) # 2 indicates that the row / column processing calculation unit # 2 performs the (N−1) th decoding. Thus, (N−1) #k indicates that the row / column processing operation unit #k is performing the (N−1) th decoding.

また、区間N#1は行・列処理演算部#1がN回目の復号を行っていることを示している。同様に、区間N#2は行・列処理演算部#2がN回目の復号を行っていることを示している。このように、区間N#kは行・列処理演算部#kがN回目の復号を行っていることを示している。   The section N # 1 indicates that the row / column processing calculation unit # 1 is performing the Nth decoding. Similarly, a section N # 2 indicates that the row / column processing calculation unit # 2 is performing the Nth decoding. Thus, the section N # k indicates that the row / column processing calculation unit #k is performing the Nth decoding.

各反復復号回の区間内では、図12で説明したのと同様に、それぞれ行・列処理演算部#1〜#Zで行・列処理されるグループは、時間の経過に従って、行・列処理演算部#1〜#Z間で一つずつ移動される(図13の右半分を参照)。   Within each iterative decoding section, as described with reference to FIG. 12, the groups subjected to the row / column processing by the row / column processing operation units # 1 to #Z are subjected to row / column processing over time. It is moved one by one between the calculation units # 1 to #Z (see the right half of FIG. 13).

このような処理を行うことで、本実施の形態の復号部500は、全ての行・列処理演算部#1〜#ZがN回目の復号処理を完了すると、実施の形態1の復号部215(図9)のN回の復号処理のZ倍、つまり、Z×N回の復号処理を行ったことと等価となる。したがって、本実施の形態の復号部500の構成を採用すれば、良好な受信品質を得るのに必要とする反復復号の回数を削減することができるので、実施の形態1の復号部215と比較して処理遅延を短くすることができ、高速なBP復号を行うことができる。すなわち、復号部500では、1回の反復復号においてパラレル処理によって復号部215のZ倍の復号処理を行っているので、復号部215と同等の受信品質を得るまでに要する反復復号回数がほぼ1/Z倍となるので、短時間で復号部215と同等の受信品質を得ることができる。   By performing such processing, the decoding unit 500 of the present embodiment, when all the row / column processing operation units # 1 to #Z complete the Nth decoding process, the decoding unit 215 of the first embodiment. This is equivalent to performing Z times of N times of decoding processing (FIG. 9), that is, performing Z × N times of decoding processing. Therefore, if the configuration of decoding section 500 of this embodiment is adopted, the number of iterative decoding necessary to obtain good reception quality can be reduced, so that it is compared with decoding section 215 of Embodiment 1. Thus, the processing delay can be shortened, and high-speed BP decoding can be performed. That is, in the decoding unit 500, since the decoding process of Z times that of the decoding unit 215 is performed by parallel processing in one iterative decoding, the number of iterative decoding required to obtain reception quality equivalent to that of the decoding unit 215 is approximately 1 Therefore, the reception quality equivalent to that of the decoding unit 215 can be obtained in a short time.

以上説明したように、本実施の形態によれば、行処理及び列処理を複数のグループG1〜GZに分割し、各グループG1〜GZの行処理及び列処理を、各々の行・列処理演算部#1〜#Z(507#1〜507#Z)によって逐次的に実行し、かつ複数の行・列処理演算部#1〜#Z(507#1〜507#Z)によって時間をずらしながら並列に実行したことにより、実施の形態1よりも高速なBP復号を行うことができる。   As described above, according to the present embodiment, row processing and column processing are divided into a plurality of groups G1 to GZ, and row processing and column processing of each group G1 to GZ are performed for each row / column processing operation. Are sequentially executed by the units # 1 to #Z (507 # 1 to 507 # Z), and the time is shifted by the plurality of row / column processing calculation units # 1 to #Z (507 # 1 to 507 # Z). By executing in parallel, BP decoding can be performed at a higher speed than in the first embodiment.

なお、行処理及び列処理のグループ分割の仕方は、図10に示したものに限らない。   Note that the grouping method for row processing and column processing is not limited to that shown in FIG.

また、本実施の形態では、本発明をLDPC-CCに適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば非特許文献8に示されているような畳み込み符号に適用することもできる。すなわち、非特許文献8に示されているような畳み込み符号についてのパリティ検査行列Hを作成し、BP復号を行う場合にも、本実施の形態のBP復号方法を適用することができる。この場合も、実施の形態と同様の効果を得ることができる。   Further, although cases have been described with the present embodiment where the present invention is applied to LDPC-CC, the present invention is not limited thereto, and may be applied to, for example, a convolutional code as shown in Non-Patent Document 8. it can. That is, the BP decoding method of the present embodiment can also be applied to the case where a parity check matrix H for a convolutional code as shown in Non-Patent Document 8 is created and BP decoding is performed. Also in this case, the same effect as the embodiment can be obtained.

(実施の形態3)
本実施の形態では、受信側で実施の形態2で説明した復号を行う場合に適した、送信側でのインタリーブ方法を提示する。本実施の形態では、一例として、送信装置が図6のように、符号化を行った後にインタリーブを施す場合の構成について説明する。
(Embodiment 3)
In the present embodiment, an interleaving method on the transmission side suitable for performing the decoding described in Embodiment 2 on the reception side is presented. In the present embodiment, as an example, a configuration in the case where the transmission apparatus performs interleaving after encoding as illustrated in FIG. 6 will be described.

図14は、図6の送信装置100が送信する変調信号の時間軸におけるフレーム構成(1フレーム)の一例を示している。図14において、変調信号は、プリアンブル801とデータシンボル802によって構成されている。プリアンブル801には、受信装置がチャネル変動を推定するためのパイロットシンボル、周波数オフセットを推定するためのシンボルやデータ以外の制御情報を伝送するためのシンボル等が含まれている。   FIG. 14 shows an example of a frame configuration (one frame) on the time axis of the modulation signal transmitted by the transmission apparatus 100 of FIG. In FIG. 14, the modulated signal is composed of a preamble 801 and a data symbol 802. Preamble 801 includes pilot symbols for the receiver to estimate channel fluctuations, symbols for estimating frequency offset, symbols for transmitting control information other than data, and the like.

データシンボル(データを伝送するためのシンボル)802は、例えば図1のパリティ検査行列Hに基づくLDPC-CCの符号化が施されたものである。本実施の形態では、1フレームのデータシンボル802は、3600シンボルで構成され、BPSK変調されているものとする。   Data symbols (symbols for transmitting data) 802 have been subjected to LDPC-CC encoding based on the parity check matrix H of FIG. In the present embodiment, it is assumed that one frame of data symbol 802 includes 3600 symbols and is BPSK modulated.

図15は、例えば、図6のインタリーブ部104において、図14のデータシンボル802を1フレーム単位(3600シンボル単位)でランダムインタリーブした場合の、受信側での信号処理タイミングを示している。   FIG. 15 shows signal processing timing on the receiving side when the data symbol 802 in FIG. 14 is randomly interleaved in units of one frame (3600 symbols) in the interleaving unit 104 in FIG. 6, for example.

図15(a)は、受信装置におけるデータシンボル802の受信状況を示している。“H”区間において、受信装置はデータシンボル802を受信している状況であり、“L”区間において、受信装置はデータシンボル802を受信していない状況であるものとする。   FIG. 15A shows the reception status of the data symbol 802 in the receiving apparatus. In the “H” period, the receiving apparatus receives data symbols 802, and in the “L” period, the receiving apparatus does not receive data symbols 802.

図15(b)は、受信装置におけるデインタリーブの処理状況を示している。“H”区間において、受信装置はデインタリーブを行っている状況であり、“L”区間において、受信装置はデインタリーブを行っていない状況であるものとする。   FIG. 15B shows the deinterleaving processing status in the receiving apparatus. In the “H” section, the receiving apparatus is in a state of performing deinterleaving, and in the “L” section, the receiving apparatus is in a state of not performing deinterleaving.

図15(a)及び図15(b)からわかるように、図14のデータシンボル802に対して1フレーム単位(3600シンボル単位)でランダムインタリーブを施した場合、受信装置は3600シンボル全てを受信完了しない限り、デインタリーブを施すことができない。   As can be seen from FIGS. 15 (a) and 15 (b), when random interleaving is performed on the data symbol 802 of FIG. 14 in units of one frame (3600 symbols), the receiving apparatus has received all 3600 symbols. Unless you do this, you cannot deinterleave.

図15(c)は、受信装置における復号部(図9、図11参照)の処理状況を示している。“H”区間において、復号部は復号動作を行っている状況であり、“L”区間において、復号部は復号動作を行っていない状況である。   FIG. 15C shows the processing status of the decoding unit (see FIGS. 9 and 11) in the receiving apparatus. In the “H” period, the decoding unit is performing a decoding operation, and in the “L” period, the decoding unit is not performing a decoding operation.

このように、1フレーム単位(3600シンボル単位)でランダムインタリーブを施した場合、図15のように、デインタリーブの動作は、1フレームのデータシンボルを全て受信完了した後でなければ開始できない。また、復号動作(例えば図12及び図13)は、デインタリーブが完了した後(図15(b))でなければ開始できない。   As described above, when random interleaving is performed in units of one frame (3600 symbols), the deinterleaving operation can be started only after reception of all the data symbols of one frame is completed. Further, the decoding operation (for example, FIGS. 12 and 13) can be started only after the deinterleaving is completed (FIG. 15B).

これが原因となって、処理遅延が生じる。そこで、本実施の形態では、実施の形態2で説明した、行・列処理をグループ分割し、分割したグループの行・列処理を、逐次的かつ並列に処理するといった特徴を活かしたインタリーブ方法を提案する。   This causes a processing delay. Therefore, in the present embodiment, the interleaving method that takes advantage of the characteristics described in the second embodiment, such as dividing the row / column processing into groups, and processing the divided group row / column processing sequentially and in parallel, is performed. suggest.

実施の形態1で説明したLDPC―CCの符号化処理においては、パリティ検査行列Hによる検査式の次数がDであり、パリティ検査行列Hのj+1行目の検査式とj行目の検査式との関係がnビットだけシフトした関係にある場合、“(D+1)×N(N:自然数)”毎にパリティ検査行列Hの列が区切られ、かつ“(D+1)×N/n”毎にパリティ検査行列Hの行が区切られて形成されたプロトグラフを、行処理演算及び列処理演算の処理単位として演算を行うようになされている。   In the LDPC-CC encoding process described in the first embodiment, the order of the parity check matrix H is D, and the parity check matrix H has the j + 1-th row check equation, the j-th row check equation, , The column of the parity check matrix H is divided every “(D + 1) × N (N: natural number)” and the parity is divided every “(D + 1) × N / n”. A protograph formed by dividing the rows of the check matrix H is used as a processing unit for row processing operations and column processing operations.

従って、インタリーブのブロックサイズを“(D+1)×N(N:自然数)×M(M:自然数)”ビットに設定してこのブロックサイズ単位のインタリーブを行えば、インタリーブのブロックサイズが、図10のようにグループに分割したブロックサイズの整数倍となるので、図15で説明したような待ち時間を生じさせずに、受信した全てのビットをデインタリーブ処理することができる。この結果、受信装置での処理遅延を軽減できる。   Therefore, if the interleaving block size is set to “(D + 1) × N (N: natural number) × M (M: natural number)” bits and interleaving is performed in units of this block size, the interleaving block size is as shown in FIG. Thus, since it is an integral multiple of the block size divided into groups, all received bits can be deinterleaved without causing a waiting time as described with reference to FIG. As a result, the processing delay in the receiving apparatus can be reduced.

例えば、図10のようにパリティ検査行列を分割した場合、(次数+1)=4、N=1である。本実施の形態ではこれを考慮して、図16に示すように、3600シンボルのデータシンボル802を6分割することで、1ブロックを600シンボルで構成する。これにより、図16において、データシンボル802は、ブロック#1(901#1)、ブロック#2(901#2)、ブロック#3(901#3)、ブロック#4(901#4)、ブロック#5(901#5)及びブロック#6(901#6)で構成されることになる。   For example, when the parity check matrix is divided as shown in FIG. 10, (order + 1) = 4 and N = 1. In the present embodiment, in consideration of this, as shown in FIG. 16, a data symbol 802 of 3600 symbols is divided into 6 to constitute one block with 600 symbols. Accordingly, in FIG. 16, the data symbol 802 includes block # 1 (901 # 1), block # 2 (901 # 2), block # 3 (901 # 3), block # 4 (901 # 4), block # 5 (901 # 5) and block # 6 (901 # 6).

そして、本実施の形態においては、ブロック内のみでインタリーブを施す。例えば、BPSK変調を用いると仮定すると、インタリーブ部104(図6)によってブロック#1(901#1)を構成する600ビットでインタリーブを施す。同様に、ブロック#2(901#2)を構成する600ビットでインタリーブを施す。つまり、ブロック#k(901#k)を構成する600ビットでインタリーブを施す(k=1,2,・・・,6)。
このようにすることで、前述で述べたような、「ブロックサイズを“(次数+1)×N(N:自然数)×M(N:自然数)”ビットをインタリーブのブロックサイズとする」条件を満すインタリーブ処理を実現できる。なぜなら、(次数+1)×1=(3+1)×1=4であり、600/4=150(自然数)となるからである。
In this embodiment, interleaving is performed only within the block. For example, assuming that BPSK modulation is used, the interleaving unit 104 (FIG. 6) performs interleaving with 600 bits constituting block # 1 (901 # 1). Similarly, interleaving is performed with 600 bits constituting block # 2 (901 # 2). That is, interleaving is performed with 600 bits constituting block #k (901 # k) (k = 1, 2,..., 6).
By doing so, the condition “the block size is“ (order + 1) × N (N: natural number) × M (N: natural number) ”as the block size for interleaving” as described above ”is satisfied. Interleave processing can be realized. This is because (order + 1) × 1 = (3 + 1) × 1 = 4 and 600/4 = 150 (natural number).

このようにすることで、受信装置は、1ブロックの受信を完了した直後にデインタリーブを施すことができ、かつ、図11の復号器の場合、デインタリーブが完了した直後に行・列処理演算を開始することができる。これにより、図15のように、1フレームの受信が完了するまでデインタリーブを待ち、かつ1フレーム分のデインタリーブが完了するまで復号を待つ方法と比較して、演算の遅延を短くすることができる。   In this way, the receiving apparatus can perform deinterleaving immediately after reception of one block is completed, and in the case of the decoder of FIG. 11, the row / column processing operation is performed immediately after deinterleaving is completed. Can start. As a result, as shown in FIG. 15, it is possible to shorten the operation delay compared to the method of waiting for deinterleaving until reception of one frame is completed and waiting for decoding until deinterleaving for one frame is completed. it can.

次に、図17を用いて、図16のようにデータシンボル区間をブロック分割し、ブロック内のみでインタリーブを施した場合の、図11の復号部500の処理タイミングについて説明する。   Next, the processing timing of the decoding unit 500 of FIG. 11 when the data symbol section is divided into blocks as shown in FIG. 16 and interleaving is performed only within the blocks will be described using FIG.

図17(a)は、受信装置におけるデータシンボル802の受信状況を示している。“H”区間において、受信装置はデータシンボル802を受信している状況であり、“L”区間において、受信装置はデータシンボル802を受信していない状況であるものとする。   FIG. 17A shows the reception status of the data symbol 802 in the receiving apparatus. In the “H” period, the receiving apparatus receives data symbols 802, and in the “L” period, the receiving apparatus does not receive data symbols 802.

図17(b)は、図16のブロック#1(901#1)を受信完了後に、ブロック#1(901#1)のデータをデインタリーブしていることを示している。すなわち、“H”区間において、ブロック#1(901#1)のデータがデインタリーブされる。   FIG. 17B shows that data in block # 1 (901 # 1) is deinterleaved after reception of block # 1 (901 # 1) in FIG. 16 is completed. That is, in the “H” section, the data of block # 1 (901 # 1) is deinterleaved.

図17(c)は、図11の行・列処理演算部#1(507#1)の動作タイミングを示している。“H”区間において、行・列処理演算部#1(507#1)は、行・列処理演算を行う。因みに、動作開始直後は、図4又は図5の処理<1>を行う。図17(d)は、図11の行・列処理演算部#2(507#2)の動作タイミングを示している。   FIG. 17C shows the operation timing of the row / column processing calculation unit # 1 (507 # 1) of FIG. In the “H” section, the row / column processing calculation unit # 1 (507 # 1) performs row / column processing calculation. Incidentally, immediately after the start of the operation, the process <1> shown in FIG. 4 or 5 is performed. FIG. 17D shows the operation timing of the row / column processing calculation unit # 2 (507 # 2) of FIG.

図17(a)、図17(b)及び図17(c)からわかるように、ブロック#1(901#1)の受信完了直後に、デインタリーバ213(図7)によってブロック#1(901#1)のデータ全てをデインタリーブすることができ、かつデインタリーブ処理の完了直後に、行・列処理演算部#1(507#1)によって行・列処理演算を行うことができる。   As can be seen from FIGS. 17A, 17B, and 17C, immediately after the reception of block # 1 (901 # 1) is completed, the deinterleaver 213 (FIG. 7) performs block # 1 (901 #). All the data of 1) can be deinterleaved, and immediately after the completion of the deinterleaving process, the row / column processing calculation unit # 1 (507 # 1) can perform the row / column processing calculation.

そして、図17(d)のように、行・列処理演算部#2(507#2)は、行・列処理演算部#1(507#1)が行・列処理演算を開始してからある一定の時間間隔(図12において、行・列処理演算部#1がグループG1の処理を開始してから行・列処理演算部#2がグループG1の処理を開始するまでの時間間隔に相当)をおいて、行・列処理演算を開始する。行・列処理演算部#2〜#Zも、一定の時間間隔をおきながら、順次、行・列演算を開始する。   Then, as shown in FIG. 17 (d), the row / column processing operation unit # 2 (507 # 2) has started after the row / column processing operation unit # 1 (507 # 1) starts the row / column processing operation. A certain time interval (in FIG. 12, this corresponds to the time interval from when the row / column processing operation unit # 1 starts processing of the group G1 to when the row / column processing operation unit # 2 starts processing of the group G1. ) To start the row / column processing operation. The row / column processing operation units # 2 to #Z also sequentially start row / column operations at regular time intervals.

図17(e)は、図16のブロック#2(901#2)を受信完了後に、ブロック#2(901#2)のデータをデインタリーブしていることを示している。すなわち、“H”区間において、ブロック#2(901#2)のデータがデインタリーブされる。   FIG. 17E shows that the data of block # 2 (901 # 2) is deinterleaved after the reception of block # 2 (901 # 2) of FIG. 16 is completed. That is, in the “H” section, the data of block # 2 (901 # 2) is deinterleaved.

図17(a)及び図17(e)からわかるように、ブロック#2(901#2)の受信完了直後に、デインタリーバ213(図7)によってブロック#2(901#2)のデータ全てをデインタリーブすることができる。   As can be seen from FIGS. 17A and 17E, immediately after the reception of the block # 2 (901 # 2) is completed, all the data of the block # 2 (901 # 2) is transferred by the deinterleaver 213 (FIG. 7). Can be de-interleaved.

なお、当然であるが、ブロック#2(901#2)のデータのデインタリーブ完了前に、図11の行・列処理演算部#k(k=1,2,・・・,Z)が、行・列処理を行うことができるデータは、ブロック#1(901#1)のデータに限定される。   Of course, before the deinterleaving of the data of block # 2 (901 # 2) is completed, the row / column processing operation unit #k (k = 1, 2,..., Z) of FIG. Data that can be subjected to row / column processing is limited to data of block # 1 (901 # 1).

以上説明したように、本実施の形態によれば、LDPC-CCの符号化を行う送信装置において、1フレーム内のデータシンボル区間を2つ以上のブロックに分割し、1ブロックのデータを“(次数+1)×N(N:自然数)×M(M:自然数)”ビットで構成し、ブロック内においてインタリーブを施すようにしたことにより、受信側における復号処理による演算の遅延を短くすることができる。受信側で実施の形態1や実施の形態2で説明したようなBP復号を行う場合に特に有効である。   As described above, according to the present embodiment, in a transmission apparatus that performs LDPC-CC encoding, a data symbol section in one frame is divided into two or more blocks, and one block of data is converted to “( The order +1) × N (N: natural number) × M (M: natural number) ”bits are configured to be interleaved in the block, so that the delay in calculation by the decoding process on the receiving side can be shortened. . This is particularly effective when performing BP decoding as described in the first and second embodiments on the receiving side.

本実施の形態では、LDPC-CCを例に説明したが、例えば、非特許文献8に示されている畳み込み符号に対し、パリティ検査行列Hを作成し、BP復号を行う場合も、同様に実施することができる。   In this embodiment, LDPC-CC has been described as an example. For example, a parity check matrix H is created for the convolutional code shown in Non-Patent Document 8 and BP decoding is performed in the same manner. can do.

なお、本実施の形態では、本発明の送信方法及び送信装置を、LDPC-CCの符号化及びLDPC-CCのBP復号を行うシステムに適用した場合について説明したが、本発明の送信方法及び送信装置はこれに限らず、例えば非特許文献8に示されているような畳み込み符号に適用することもできる。すなわち、非特許文献8に示されているような畳み込み符号についてのパリティ検査行列Hを作成し、BP復号を行う場合にも、本実施の形態の送信方法及び送信装置を適用することができる。この場合も、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。   In the present embodiment, the case where the transmission method and transmission apparatus of the present invention are applied to a system that performs LDPC-CC coding and LDPC-CC BP decoding has been described. However, the transmission method and transmission of the present invention are described. The apparatus is not limited to this, and can be applied to a convolutional code as shown in Non-Patent Document 8, for example. That is, the transmission method and transmission apparatus of the present embodiment can also be applied to the case where a parity check matrix H for a convolutional code as shown in Non-Patent Document 8 is created and BP decoding is performed. Also in this case, the same effect as the above-described embodiment can be obtained.

また、本実施の形態では、BPSKを行う場合を例に説明したが、これに限ったものではなく、QPSK、16QAM、64QAM等の他の変調方式を用いる場合でも、同様に実施することができる。   In this embodiment, the case of performing BPSK has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be similarly performed even when other modulation schemes such as QPSK, 16QAM, and 64QAM are used. .

(他の実施の形態)
ここでは、これまで説明してきたLDPC-CCのパリティ検査行列とは異なる形のパリティ検査行列を用いたLDPC-CCへの実施方法について説明する。ここでは、特に、非特許文献2に示されているように、プロトグラフと特定の位置とに、“1”が存在するパリティ検査行列を用いたLDPC-CCへの実施方法について詳しく説明する。
(Other embodiments)
Here, an implementation method for LDPC-CC using a parity check matrix different from the LDPC-CC parity check matrix described above will be described. Here, in particular, as shown in Non-Patent Document 2, an implementation method for LDPC-CC using a parity check matrix in which “1” exists at a protograph and a specific position will be described in detail.

図18に、LDPC―CCのパリティ検査行列Hの一例を示す。図18中の点線で囲まれた行列Hnpはプロトグラフと呼ばれる。パリティ検査行列HはプロトグラフHnpを基礎として構成されている。つまり、プロトグラフHnpは、LDPC-CCを構成するためのtransposed parity check matrixである。また、パリティ検査行列Hは、プロトグラフHnpとは別に、特定の規則にしたがって、“1”が配置されている(図18の○で囲まれた“1”)。なお、図18のように、送信系列(符号化後のデータ)をnk(k:自然数)と表す。   FIG. 18 shows an example of a parity check matrix H of LDPC-CC. A matrix Hnp surrounded by a dotted line in FIG. 18 is called a protograph. The parity check matrix H is configured based on the protograph Hnp. That is, the protograph Hnp is a transposed parity check matrix for configuring the LDPC-CC. In addition, in the parity check matrix H, “1” is arranged according to a specific rule separately from the protograph Hnp (“1” surrounded by circles in FIG. 18). As shown in FIG. 18, a transmission sequence (encoded data) is represented as nk (k: natural number).

本実施の形態においては、図19のようにパリティ検査行列Hを分割する。分割の規則は、以下のとおりである。   In the present embodiment, the parity check matrix H is divided as shown in FIG. The division rules are as follows.

1)プロトグラフHnpの列数が4なので、パリティ検査行列Hの列を4つごとに区切る。なお、図19では、一例として、“プロトグラフの列数”ごとに区切っているが、“(プロトグラフの列数)×N(N:自然数)”ごとに区切ればよい。   1) Since the number of columns of the protograph Hnp is 4, the columns of the parity check matrix H are divided into four columns. In FIG. 19, as an example, it is divided for each “number of protograph columns”, but may be divided for each “(number of protograph columns) × N (N: natural number)”.

2)プロトグラフHnpの行数が3なので、パリティ検査行列Hの行を3つごとに区切る。なお図19では、一例として、“プロトグラフの行数”ごとに区切っているが、“(プロトグラフの行数)×M(M:自然数)”ごとに区切ればよい。   2) Since the number of rows of the protograph Hnp is 3, the rows of the parity check matrix H are divided every third. In FIG. 19, as an example, it is divided for each “number of protograph lines”, but may be divided for each “(number of protograph lines) × M (M: natural number)”.

以上の規則1)及び規則2)に従ってパリティ検査行列Hを区切る。そして、このようにして区切られて形成されたプロトグラフを行処理演算及び列処理演算の処理単位として、図4又は図5に示したような処理手順でBP復号を行えば、実施の形態1や実施の形態2で説明したのと同様の効果を得ることができる。つまり、図18のように、プロトグラフと特定の位置とに、“1”が存在するパリティ検査行列を用いたLDPC-CCについても、パリティ検査行列Hを上記規則1)及び規則)のように分割するとことにより、実施の形態1と実施の形態2で説明したBP復号を実施することができ、同様の効果を得ることができる。   The parity check matrix H is partitioned according to the above rules 1) and 2). Then, if BP decoding is performed in accordance with the processing procedure shown in FIG. 4 or FIG. 5 by using the protograph formed in this way as a processing unit for row processing operation and column processing operation, Embodiment 1 will be described. In addition, the same effect as described in the second embodiment can be obtained. That is, as shown in FIG. 18, the parity check matrix H is also set as in rules 1) and 7) for an LDPC-CC using a parity check matrix in which “1” exists at a protograph and a specific position. By dividing, the BP decoding described in the first embodiment and the second embodiment can be performed, and the same effect can be obtained.

また、図18のようにプロトグラフHnpと特定の位置とに、“1”が存在するパリティ検査行列のLDPC―CCを用いた場合に、実施の形態3と同様に受信側における復号処理による演算の遅延を短くするためには、送信側で次のようなインタリーブ処理を行えばよい。すなわち、1フレーム内のデータシンボル区間を2つ以上のブロックに分割し、1ブロックのデータを、パリティ検査行列Hを構成するプロトグラフHnpの列数×N(N:自然数)ビットで構成し、ブロック内においてインタリーブを施せばよい。   Further, when LDPC-CC of a parity check matrix having “1” is used at the protograph Hnp and a specific position as shown in FIG. 18, the calculation by the decoding process on the receiving side is performed as in the third embodiment. In order to shorten the delay, the following interleaving process may be performed on the transmission side. That is, a data symbol section in one frame is divided into two or more blocks, and one block of data is composed of the number of columns of the protograph Hnp constituting the parity check matrix H × N (N: natural number) bits, Interleaving may be performed within the block.

本発明は、上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、主に、本発明をハードウェアで実現する場合について説明したが、本発明をソフトウェアで実現することも可能である。例えば、本発明の方法を実行するプログラムを予めROM(Read Only Memory)に格納しておき、そのプログラムをCPU(Central Processor Unit)によって動作させるようにしてもよい。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be implemented with various modifications. For example, although cases have been described with the above embodiment where the present invention is mainly implemented by hardware, the present invention can also be implemented by software. For example, a program for executing the method of the present invention may be stored in advance in a ROM (Read Only Memory), and the program may be operated by a CPU (Central Processor Unit).

また、上記実施の形態では、主に、シングルキャリア伝送を行う送信装置及び受信装置(図6及び図7)に本発明を適用した場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限らず、OFDM等のマルチキャリア伝送方式やスペクトル拡散通信方式を併用した伝送方式にも適用可能である。   In the above embodiment, the case where the present invention is applied mainly to a transmission device and a reception device (FIGS. 6 and 7) that perform single carrier transmission has been described as an example, but the present invention is not limited thereto, The present invention can also be applied to a multi-carrier transmission system such as OFDM or a transmission system using a spread spectrum communication system.

本発明は、LDPC―CCや畳み込み符号を用いた無線システムに広く適用できる。   The present invention can be widely applied to a radio system using LDPC-CC or a convolutional code.

100 送信装置
102 符号化部
104 インタリーブ部
200 受信装置
213 デインタリーバ
215,500 復号部
405#1,405#2,405#3 行処理演算部
407,512#1〜512#Z 行処理後データ記憶部
410#1,410#2,410#3 列処理演算部
412,518#1〜518#Z 列処理後データ記憶部
416,522 対数尤度比演算部
418,524 判定部
505,510,514,516,520 接続切替部
507#1〜507#Z 行・列処理演算部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Transmission apparatus 102 Encoding part 104 Interleaving part 200 Receiving apparatus 213 Deinterleaver 215,500 Decoding part 405 # 1,405 # 2,405 # 3 Row process calculating part 407,512 # 1-512 # Z Data storage after row process Unit 410 # 1, 410 # 2, 410 # 3 column processing operation unit 412, 518 # 1 to 518 # Z post-column processing data storage unit 416, 522 log likelihood ratio operation unit 418, 524 determination unit 505, 510, 514 , 516, 520 Connection switching unit 507 # 1-507 # Z Row / column processing operation unit

Claims (6)

パリティ検査行列において、複数の行と複数の列で構成されるプロトグラフを規則的に配置し、前記パリティ検査行列の前記プロトグラフを配置した位置を除く行列の要素はゼロであり、前記パリティ検査行列で定義されるLDPC-CC(Low-Density Parity-Check Convolutional Code)をBP(Belief-Propagation)復号する復号方法であって、
前記パリティ検査行列を用いて行処理演算及び列処理演算を行う演算ステップと、
前記演算ステップでの演算結果を用いて符号語を推定するステップと、
を含み、
前記演算ステップでは、
前記パリティ検査行列を構成する前記プロトグラフの列数×N(N:自然数)毎に前記パリティ検査行列の列が区切られ、かつ、前記プロトグラフの行数×M(M:自然数)毎に前記パリティ検査行列の行が区切られて形成された複数のブロックが割振られた複数のグループを、複数の演算系によって、処理期間毎に時間をずらして並列的に逐次的演算を行い、かつ、前記各処理期間では、異なるグループを逐次的演算し、
所定の処理期間において、前記複数の演算系の少なくとも1つの演算系は、逐次的演算が休止となる、
復号方法。
In the parity check matrix, a protograph composed of a plurality of rows and a plurality of columns is regularly arranged, and the elements of the matrix excluding the position where the protograph of the parity check matrix is arranged are zero, and the parity check A decoding method for BP (Belief-Propagation) decoding of LDPC-CC (Low-Density Parity-Check Convolutional Code) defined by a matrix,
An operation step of performing a row processing operation and a column processing operation using the parity check matrix;
Estimating a codeword using a calculation result in the calculation step;
Including
In the calculation step,
The columns of the parity check matrix are divided every number of columns of the protograph constituting the parity check matrix × N (N: natural number) and the number of rows of the protograph × M (M: natural number) A plurality of groups in which a plurality of blocks formed by dividing rows of a parity check matrix are allocated, and a plurality of arithmetic systems perform sequential operations in parallel at different processing periods, and In each processing period, different groups are calculated sequentially,
In a predetermined processing period, at least one arithmetic system of the plurality of arithmetic systems is paused for sequential calculation.
Decryption method.
前記演算ステップは、The calculation step includes:
前記各処理期間における逐次的演算の終了後、休止期間の経過後に、次の逐次的演算を開始するAfter the completion of the sequential calculation in each processing period, the next sequential calculation is started after the pause period has elapsed.
請求項1記載の復号方法。The decoding method according to claim 1.
前記演算ステップは、The calculation step includes:
第1の処理時刻において、At the first processing time,
前記複数の演算系のうち第1の演算系は、前記第1のグループを逐次的演算し、A first calculation system among the plurality of calculation systems sequentially calculates the first group,
前記複数の演算系のうち第2の演算系は、逐次的演算を休止し、The second arithmetic system among the plurality of arithmetic systems pauses the sequential arithmetic operation,
第2の処理時刻において、At the second processing time,
前記第1の演算系は、前記複数のグループのうち第2のグループを逐次的演算し、The first calculation system sequentially calculates a second group of the plurality of groups,
前記第2の演算系は、前記第1のグループを逐次的演算するThe second calculation system sequentially calculates the first group.
請求項1記載の復号方法。The decoding method according to claim 1.
パリティ検査行列において、複数の行と複数の列で構成されるプロトグラフを規則的に配置し、前記パリティ検査行列の前記プロトグラフを配置した位置を除く行列の要素はゼロであり、前記パリティ検査行列で定義されるLDPC-CC(Low-Density Parity-Check Convolutional Code)をBP(Belief-Propagation)復号する復号装置であって、
前記パリティ検査行列を用いて行処理演算を行う複数の行処理演算部と、
前記パリティ検査行列を用いて列処理演算を行う複数の列処理演算部と、
前記行処理演算部及び前記列処理演算部での演算結果を用いて符号語を推定する判定部と、
を有し、
前記複数の行処理演算部及び前記複数の列処理演算部は、
前記パリティ検査行列を構成する前記プロトグラフの列数×N(N:自然数)毎に前記パリティ検査行列の列が区切られ、かつ、前記プロトグラフの行数×M(M:自然数)毎に前記パリティ検査行列の行が区切られて形成された複数のブロックが割振られた複数のグループを、処理期間毎に時間をずらして並列的に逐次的演算を行い、かつ、前記各処理期間では、異なるグループを逐次的演算し、
前記複数の行処理演算部及び前記複数の列処理演算部のうち、少なくとも1つの行処理演算部及び少なくとも1つの列処理演算部は、所定の処理期間において、逐次的演算が休止となる、
復号装置。
In the parity check matrix, a protograph composed of a plurality of rows and a plurality of columns is regularly arranged, and the elements of the matrix excluding the position where the protograph of the parity check matrix is arranged are zero, and the parity check A decoding device for decoding BP (Belief-Propagation) LDPC-CC (Low-Density Parity-Check Convolutional Code) defined by a matrix,
A plurality of row processing operation units for performing row processing operations using the parity check matrix;
A plurality of column processing calculation units that perform column processing calculation using the parity check matrix;
A determination unit that estimates codewords using calculation results in the row processing calculation unit and the column processing calculation unit;
Have
The plurality of row processing calculation units and the plurality of column processing calculation units are:
The columns of the parity check matrix are divided every number of columns of the protograph constituting the parity check matrix × N (N: natural number) and the number of rows of the protograph × M (M: natural number) A plurality of groups in which a plurality of blocks formed by dividing rows of a parity check matrix are allocated to perform sequential operations in parallel at different processing periods, and are different in each processing period. Sequentially calculate groups,
Among the plurality of row processing calculation units and the plurality of column processing calculation units, at least one row processing calculation unit and at least one column processing calculation unit are suspended in sequential calculation during a predetermined processing period.
Decoding device.
前記複数の行処理演算部及び前記複数の列処理演算部は、The plurality of row processing calculation units and the plurality of column processing calculation units are:
前記各処理期間における逐次的演算の終了後、休止期間の経過後に、次の逐次的演算を開始するAfter the completion of the sequential calculation in each processing period, the next sequential calculation is started after the pause period has elapsed.
請求項4記載の復号装置。The decoding device according to claim 4.
前記複数の行処理演算部及び前記複数の列処理演算部は、The plurality of row processing calculation units and the plurality of column processing calculation units are:
第1の行処理演算部、第1の列処理演算部、第2の行処理演算部、第2の列処理演算部、A first row processing calculation unit, a first column processing calculation unit, a second row processing calculation unit, a second column processing calculation unit,
を含み、Including
第1の処理期間において、In the first processing period,
前記第1の行処理演算部及び前記第1の列処理演算部は、前記第1のグループを逐次的演算し、The first row processing calculation unit and the first column processing calculation unit sequentially calculate the first group,
前記第2の行処理演算部及び前記第2の列処理演算部は、逐次的演算を休止し、The second row processing calculation unit and the second column processing calculation unit pause sequential calculation,
第2の処理期間において、In the second processing period,
前記第1の行処理演算部及び前記第1の列処理演算部は、前記複数のグループのうち第2のグループを逐次的演算し、The first row processing calculation unit and the first column processing calculation unit sequentially calculate a second group of the plurality of groups,
前記第2の行処理演算部及び前記第2の列処理演算部は、前記第1のグループを逐次的演算する、The second row processing calculation unit and the second column processing calculation unit sequentially calculate the first group.
請求項4記載の復号装置。The decoding device according to claim 4.
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